Đồ án Thiết kế mạng điện khu vực gồm hai nhà máy nhiệt điện điện, một trạm biến áp trung gian và 9 phụ tải

ờng dây NĐI-9 : I3-9sc= = 104,9774 (A) Dòng điện chạy trên đoạn NĐI-3 sẽ bằng : II-3sc = = 209,955 (A) Trường hợp sự cố đoạn đứt đoạn NĐI-3 dòng điện chạy trên đoạn NĐI-9 sẽ có giá trị bằng dòng điện chạy trên đoạn NĐI-3, nghĩa là: II-3sc = 209,955 A Vậy ta có bảng kết quả tính các thông số trong phương án 5: Lộ dây P(MW) Q(MVAr) S(MVA) I(kA) Ftt(mm2) Ftc(mm)2 n I2 29 14.0453 32.2222 169.12 84.56136 95 2 I3 22.09 10.7 24.5450 128.82 128.828 120 1 I4 38 18.4042 42.2222 221.60 110.8046 120 2 I5 29 14.0453 32.2222 169.12 84.56136 95 2 I9 13.91 28.14 31.3902 164.75 164.7561 150 1 39 4.09 1.98 4.54406 23.850 23.85014 70 1 II6 29 14.04 32.2198 169.11 84.55529 95 2 II7 18 8.72 20.0009 104.97 52.48891 70 2 II8 29 14.0453 32.2222 169.12 84.56136 95 2 I1 13,84 6,6432 15.3517 80.576 40.28802 70 2 II1 24,16 11,7592 26.8697 141.02 70.51485 70 2 Kiểm tra điều kiện phỏt núng : Isc ≤ Icp với Isc = 2.Imax Do đú ta cú bảng tổng hợp cỏc đoạn đường dõy như sau: Lộ dây Ftc(mm)2 I(kA) Isc (kA) Icp (kA) Kết luận I2 95 0.169123 0.338245 0,330 Thoả mãn I3 120 0.128828 0.257656 0,380 Thoả mãn I4 120 0.221609 0.443218 0,380 Thoả mãn I5 95 0.169123 0.338245 0,330 Thoả mãn I9 150 0.164756 0.329512 0,445 Thoả mãn 39 70 0.02385 0.0477 0,265 Thoả mãn II6 95 0.169111 0.338221 0,330 Thoả mãn II7 70 0.104978 0.209956 0.265 Thoả mãn II8 95 0.169123 0.338245 0,330 Thoả mãn I1 70 0.080576 0.161152 0,265 Thoả mãn II1 70 0.14103 0.282059 0,265 Thoả mãn 2.Tớnh tổn thất điện ỏp: Tính tương tự theo công thức tính ở phương án I Ta có bảng thông số của các đoạn đường dây như sau: Lộ dây Ftc(mm)2 L(km) r0(Ω/km) x0(Ω/km) b0.10-6(S/km) R(Ω) X(Ω) B.10-6(S) I2 AC-95 50 0,33 0,429 2,65 8.25 10.725 265 I3 AC-120 67.082 0,27 0,423 2,69 9.05607 14.18784 360.9012 I4 AC-120 63.2455 0,27 0,423 2,69 8.538143 13.37642 340.2608 I5 AC-95 50 0,33 0,429 2,65 8.25 10.725 265 I9 AC-150 70 0,21 0,416 2,74 7.35 14.56 383.6 39 AC-70 31.622 0,46 0,44 2,58 7.27306 6.95684 163.1695 II6 AC-95 80.6225 0,33 0,429 2,65 13.30271 17.29353 427.2993 II7 AC-70 50.9901 0,46 0,44 2,58 11.72772 11.21782 263.1089 II8 AC-95 60 0,33 0,429 2,65 13.8 13.2 309.6 I1 AC-70 80.6225 0,46 0,44 2,58 18.54318 17.73695 416.0121 II1 AC-70 60.8276 0,46 0,44 2,58 8.25 10.725 265 Tính tổn thất điện áp trong mạch vòng đã xét: Bởi trong mạch vòng này chỉ có 1 điểm phân chia công suất là nút 3, do đó nút này sẽ có điện áp thấp nhất trong mạch vòng, nghĩa là tổn thất điện áp lớn nhất trong mạch vòng bằng : %= % = = 2,907% Khi ngừng đoạn NĐI-3 tổn thất điện áp trên đoạn NĐI-9 bằng : % = = 4,953% Tổn thất điện áp trên đoạn 3-9 bằng : % = = 1,583% Khi ngừng đoạn NĐI-9 tổn thất điện áp trên đoạn NĐI-3 bằng : % = = 5,5625% Tổn thất điện áp trên đoạn 9-3 bằng : % = = 1,583% Từ các kết quả trên nhận thấy rằng, đối với mạch vòng đã cho, sự cố nguy hiểm nhất xảy ra khi ngừng đoạn NĐI-3. Trong trường hợp này tổn thất điện áp lớn nhất bằng: % = 5,5625% + 1,583% = 7,1455 Ta có bảng kết quả tính toán sau: Lộ dây ΔUbt(%) I2 3.222197 I3 2.907922 I4 4.715965 I5 3.222197 I9 4.231049 39 0.359681 II6 5.194874 II7 2.553045 II8 4.839653 I1 3.094774 II1 2.742833 Trong cỏc đoạn trờn thỡ tổn thất trờn đoạn NĐII-6 là lớn nhất . Vậy tổn thất điện ỏp lớn nhất trong chế độ bỡnh thường là: ΔU%maxbt = 5,194874 % Hoàn toàn tương tự ta tớnh ra được tổn thất khi cú sự cố trờn cỏc đoạn đường dõy là: ΔUsc % = 2.ΔU%maxbt Ta cú bảng kết quả tớnh toỏn sau: Lộ dây ΔUsc % I2 6.444394 I3 5.815843 I4 9.43193 I5 6.444394 I9 8.462098 39 0.719361 II6 10.38975 II7 5.10609 II8 9.679305 I1 6.189548 II1 5.485666 Trong cỏc đoạn trờn thỡ tổn thất trờn đoạn NĐI-9-3 là lớn nhất. Vậy tổn thất điện ỏp lớn nhất trong chế độ sự cố là: ΔU%maxsc = ΔUI-9sc + ΔU9-3sc = 8,462098% + 1,583% = 11,015% Do đó: ΔU%maxbt = 5,194874 % ΔUsc % = 11,015 % 3.4. Bảng tổng kết kỹ thuật các phương án: Sau khi tớnh toỏn cỏc phương ỏn kể trờn ta cú bảng kết quả tổng kết sau: Tổn thất điện áp Phương án I Phương án II Phương án III Phương án IV Phương án V ΔUmaxbt% 5,19956 % 7,236 % 8,54468 % 9,10976 % 5,194874 % ΔUmaxsc% 10,3912 % 11,251 % 12,619 % 14,20438 % 11,015 % Dựa vào bảng tổng kết trờn ta thấy cú 5 phương ỏn đạt yờu cầu đề ra về chỉ tiờu kỹ thuật trong 5 phương ỏn đề ra. Do đó ta sẽ so sánh cả 5 phương án về mặt kinh tế. Chương 4 SO SáNH CáC PHươNG áN đã CHọN VỀ MặT KINH Tế Và LựA CHọN PHươNG áN TốI ưU 4.1.Phương pháp tính kinh tế: Việc quyết định bất kỳ một phương án nào của hệ thống điện cũng phải dựa trên cơ sở so sánh kinh tế, kỹ thuật, nói khác đi là dựa trên nguyên tắc bảo đảm cung cấp điện và kinh tế để quyết định sơ đồ nối dây. Lẽ tất nhiên, chỉ những phương án nào thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật thì mới giữ lại để tiến hành so sánh về kinh tế. Khi so sánh các phương án nối dây của mạng điện thì chưa cần đề cập đến các trạm biến áp vì coi các trạm biến áp ở các phương án là giống nhau. Để giảm khối lượng cần so sánh những phần khác nhau của các phương án với nhau. Tiêu chuẩn để so sánh các phương án về mặt kinh tế là phí tổn tính toán hàng năm bé nhất. Phí tổn tính toán của mỗi phương án được tính theo biểu thức: Z= (avh+ atc).K + DA.C Trong đó: K : Là vốn đầu tư của mạng điện. Trong vốn đầu tư chỉ kể những thành phần chủ yếu như đường dây, máy cắt phía cao áp mà thôi. Nếu không cần chi tiết lắm thì có thể bỏ qua máy cắt. Trong đồ án đang xét, cũng chỉ tính đến giá thành đường dây, đường dây lộ kép đi song song trên một cột lấy giá bằng 1,6 lộ đơn. avh : Là hệ số vận hành bao gồm khấu hao, tu sửa thường kỳ và phục vụ các đường dây của mạng điện. Với đường dây dùng cột bê tông thì avh = 4%. atc : Là hệ số thu hồi vốn đầu tư phụ, atc bằng : atc= Ttc : Là thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ. Ttc= 8 năm. ị atc = 0,125 C : Là giá tiền 1 kWh điện năng tổn thất. C= 600 đồng /1kWh. SDA: Là tổng tổn thất điện năng trong toàn mạng điện, được xác định bởi biểu thức : SDA=DA1 + DA2 +…+ DAn ; với DAi(i=1- n) là tổn thất điện năng trên từng tuyến đường dây của mạng điện, DAi được tính như sau: DAi= (kWh). Pi , Qi : Là công suất tác dụng và phản kháng tương ứng của tuyến đường dây thứ i; Uđm : Là điện áp định mức của mạng điện (Uđm=110kV) t : Là thời gian tổn thất công suất lớn nhất, nó phụ thuộc vào giá trị Tmax =5500h tra trong đường cong tính toán hoặc áp dụng công thức sau: t= (0,124 + Tmax.10-4)2.8760 h Ta tìm được t = 3979,5 h Căn cứ theo số liệu tính toán, ta sẽ chọn phương án nào có hàm chi phí tính toán Z là bé nhất. Nếu các phương án có phí tổn tính toán chênh lệch nhau không quá 5% (tức là nằm trong phạm vi tính toán chính xác) được coi là tương đương về mặt kinh tế. Trong trường hợp này muốn quyết định chọn phương án nào cần phải có phân tích cân nhắc thận trọng và toàn diện. Lúc này người thiết kế cần phải tỏ rõ tinh thần trách nhiệm của mình, tuyệt đối không hấp tấp, ngại khó như chỉ nêu vài lý do chung chung hay là tìm cách tránh mạng kín tìm mạng hở … Một khi đã tương đương nhau về mặt kinh tế ta nên chú ý tới phương án có điện áp vận hành cao hơn, khối lượng kim khí màu sử dụng là ít nhất, sơ đồ nối dây mạng điện đơn giản nhất, có nhiều khả năng phát triển nhất, mức đảm bảo cung cấp điện cao, tổ chức thi công và quản lý vận hành đơn giản thuận lợi … 4.2. Tính cụ thể cho từng phương án đã chọn: 4.2.1. Phương án I: 1. Tổng vốn đầu tư của mạng: Ta có tổng vốn đầu tư: K0 = ∑k0i.Li Trong đó: k0i : giá thành 1 km đường dây có tiết diện Fi Li : Chiều dài đoạn đường dây thứ I tương ứng. Ta có suất đầu tư tương ứng cho 1 km đường dây đặt trên cột bê tông ly tâm cốt thép : AC-70 có k0i = 300.106 đ/km AC-95 có k0i = 308.106 đ/km AC-120 có k0i = 320.106 đ/km AC-150 có k0i = 336.106 đ/km AC-185 có k0i = 352.106 đ/km Đối với đường dây mạch kép thì suất đầu tư bằng 1,6 lần so với mạch đơn. Do đó, ta có kết quả tính toán sau: KI-2 = 1,6.308.106 .50 = 2,464.1010 đ KI-3 = 1,6.300.106 .67,082 = 3,219936.1010 đ KI-4 = 1,6.320.106 .63,2455 = 3,238169.1010 đ KI-5 = 1,6.308.106 .50 = 2,464.1010 đ KI-9 = 1,6.300.106 .70 = 3,36.1010 đ KII-6 = 1,6.308.106 .80,6225 = 3,97307.1010 đ KII-7 = 1,6.300.106 .50,9901 = 2,4475.1010 đ KII-8 = 1,6.308.106 .60 = 2,9568.1010 đ KI-1 = 1,6.300.106 .80,6225 = 3,86988.1010 đ KII-1 = 1,6.300.106 .60,8276 = 2,97172.1010 đ Vậy tổng vốn đầu tư của mạng: K0 = ∑Ki = KI-2 +KI-3 +KI-4 +KI-5 +KI-9 +KII-6 +KII-7 +KII-8 +KI-1 +KII-1 = 309,13112.109 đồng. 2.Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng: DPi= (kW) Trong đoạn NĐI-2, tổn thất được tính : DPI-2= = =707,91167 (kW) Các đoạn còn lại tính toán hoàn toàn tương tự theo công thức trên, ta có bảng tổng kết sau: Đoạn Pi (MW) Qi (MVAr) Ri (Ω) ΔPi (kW) I-2 29 14,0453 8,25 707.91167188 I-3 18 8,7178 19,78534 654,06088669 I-4 38 18,4042 9,05607 1334,24694257 I-5 29 14,0453 10,03655 861,21101702 I-9 18 8,7178 21,20494 700,98981663 II-6 29 14,0453 13,30263 1141,46509621 II-7 18 8,7178 11,73 387,76863075 II-8 29 14,0453 9,9 849,49400626 I-1 13,84 6,6432 18,54306 361,17238409 II-1 24,16 11,7592 13,99035 834,77803600 Tổng 7833,0984 Do đó tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: ∑ΔPmđ = ∑ΔPi = 7,83309.103 (kW) Tổng tổn thất điện năng của mạng điện: DA = ồDP. t = 7,83309.10.3979,5 = 31,1718.10 (kWh) 3. Chi phí tính toán hàng năm: Z = (avh+ atc).K + DA.C = (0,04+0,125).309,1311.109 +31,1718.106.600 = 69,7097.109 ( đồng) 4.2.2. Phương án II: 1. Tổng vốn đầu tư của mạng: Ta có tổng vốn đầu tư: K0 = ∑k0i.Li Trong đó: k0i : giá thành 1 km đường dây có tiết diện Fi Li : Chiều dài đoạn đường dây thứ I tương ứng. Ta có suất đầu tư tương ứng cho 1 km đường dây đặt trên cột bê tông ly tâm cốt thép : AC-70 có k0i = 300.106 đ/km AC-95 có k0i = 308.106 đ/km AC-120 có k0i = 320.106 đ/km AC-150 có k0i = 336.106 đ/km AC-185 có k0i = 352.106 đ/km Đối với đường dây mạch kép thì suất đầu tư bằng 1,6 lần so với mạch đơn. Do đó, ta có kết quả tính toán sau: KI-2 = 1,6.336.106 .50 = 2,688.1010 đ K2-4 = 1,6.300.106 .53,851 = 2,757.1010 đ KI-3 = 1,6.320.106 .67,08204 = 3,2199.1010 đ KI-5 = 1,6.336.106 .50 = 2,688.1010 đ K5-9 = 1,6.300.106 .42,4264 = 2,0364.1010 đ KII-6 = 1,6.308.106 .80,622 = 3,9730352.1010 đ KII-7 = 1,6.300.106 .50,9901 = 2,44752.1010 đ KII-8 = 1,6.308.106 .60 = 2,9568.1010 đ KI-1 = 1,6.300.106 .80,622 = 3,8698.1010 đ KII-1 = 1,6.300.106 .60,8276 = 2,9197.1010 đ Vậy tổng vốn đầu tư của mạng: K0 = ∑Ki = KI-2 +K2-3 +KI-4 +KI-5 +K5-9 +KII-6 +KII-7 +KII-8 +KI-1 +KII-1 = 295,565.109 đồng. 2.Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng: DPi= (kW) Trong đoạn NĐI-2, tổn thất được tính : DPI-2= = =1183,271 (kW) Các đoạn còn lại tính toán hoàn toàn tương tự theo công thức trên, ta có bảng tổng kết sau: Đoạn Pi (MW) Qi (MVAr) Ri (Ω) ΔPi (kW) I2 47 22,7631 5,25 1183,27134615 24 38 18,4 7,269885 1070,99224840 I3 18 8,7178 15,42886 510,04500565 I5 47 22,7631 5,25 1183,27134615 59 18 8,7178 9,758072 322,58092227 II6 29 14,0453 13,30263 1141,46509621 II7 18 8,7178 11,73 387,76863075 II8 29 14,0453 9,9 849,49400626 I1 13,84 6,6432 18,54306 361,17238409 II1 24,16 11,7592 13,99035 834,77803600 Tổng 7844,839 Do đó tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: ∑ΔPmđ = ∑ΔPi = 7,8448.103 (kW) Tổng tổn thất điện năng của mạng điện: DA = ồDP. t = 7,8448.10.3979,5 = 31,2183.10 (kWh) 3. Chi phí tính toán hàng năm: Z = (avh+ atc).K + DA.C = (0,04+0,125).295,565.109 +31,2183.106.600 = 67,4992.109 ( đồng) 4.2.3. Phương án III: 1. Tổng vốn đầu tư của mạng: Ta có tổng vốn đầu tư: K0 = ∑k0i.Li Trong đó: k0i : giá thành 1 km đường dây có tiết diện Fi Li : Chiều dài đoạn đường dây thứ I tương ứng. Ta có suất đầu tư tương ứng cho 1 km đường dây đặt trên cột bê tông ly tâm cốt thép : AC-70 có k0i = 300.106 đ/km AC-95 có k0i = 308.106 đ/km AC-120 có k0i = 320.106 đ/km AC-150 có k0i = 336.106 đ/km AC-185 có k0i = 352.106 đ/km Đối với đường dây mạch kép thì suất đầu tư bằng 1,6 lần so với mạch đơn. Do đó, ta có kết quả tính toán sau: KI-2 = 1,6.336.106 .50= 2,464.1010 đ KI-3 = 1,6.300.106 .67,082 = 3,21993.1010 đ KI-4 = 1,6.320.106 .63,2455 = 3,23817.1010 đ KI-5 = 1,6.308.106 .50 = 2,56.1010 đ K5-9 = 1,6.300.106 .42,4264 = 2,0365.1010 đ KII-7 = 1,6.336.106 .50,9901 = 2,74123.1010 đ K7-6 = 1,6.300.106 .53,8516 = 2,6538.1010 đ KII-8 = 1,6.308.106 .60 = 2,9568.1010 đ KI-1 = 1,6.300.106 .80,622 = 3,8699.1010 đ KII-1 = 1,6.300.106 .60,8276 = 2,9197.1010 đ Vậy tổng vốn đầu tư của mạng: K0 = ∑Ki = KI-2 +K2-3 +KI-4 +KI-5 +KI-9 +KII-6 +KII-7 +KII-8 +KI-1 +KII-1 = 286,599.109 đồng. 2.Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng: DPi= (kW) Trong đoạn NĐI-2, tổn thất được tính : DPI-2= = =1206,706 (kW) Các đoạn còn lại tính toán hoàn toàn tương tự theo công thức trên, ta có bảng tổng kết sau: Đoạn Pi (MW) Qi (MVAr) Ri (Ω) ΔPi (kW) I2 29 14,04 8,25 707,81018182 I3 18 8,7178 15,5986 515,65624584 I4 38 18,4042 8,538143 1257,93983406 I5 47 22,7578 6,75 1521,21428601 59 18 8,7178 9,758072 322,58092227 II7 47 22,7631 5,353961 1206,70259804 76 29 14,04 8,885514 762,33421574 II8 29 14,0453 9,9 849,49400626 I1 13,84 6,6432 18,54306 361,17238409 II1 24,16 11,7592 13,99035 834,77803600 Tổng 8339,683 Do đú tổng tổn thất cụng suất tỏc dụng trong mạng điện: ∑ΔPmđ = ∑ΔPi = 8,339683.103 (kW) Tổng tổn thất điện năng của mạng điện: DA = ồDP. t = 8,339683.10.3979,5 = 33,1878.10 (kWh) 3.Chi phớ tớnh toỏn hàng năm: Z = (avh+ atc).K + DA.C = (0,04+0,125).286,599.109 +33,1878.106.600 = 67,2016.109 ( đồng) 4.2.4. Phương án IV: 1. Tổng vốn đầu tư của mạng: Ta có tổng vốn đầu tư: K0 = ∑k0i.Li Trong đó: k0i : giá thành 1 km đường dây có tiết diện Fi Li : Chiều dài đoạn đường dây thứ I tương ứng. Ta có suất đầu tư tương ứng cho 1 km đường dây đặt trên cột bê tông ly tâm cốt thép : AC-70 có k0i = 300.106 đ/km AC-95 có k0i = 308.106 đ/km AC-120 có k0i = 320.106 đ/km AC-150 có k0i = 336.106 đ/km AC-185 có k0i = 352.106 đ/km Đối với đường dây mạch kép thì suất đầu tư bằng 1,6 lần so với mạch đơn. Do đó, ta có kết quả tính toán sau: KI-2 = 1,6.308.106 .50= 2,816.1010 đ K2-4 = 1,6.352.106 .53,8516 = 2,7572.1010 đ KI-3 = 1,6.300.106 .67,082 = 2,31994.1010 đ KI-5 = 1,6.308.106 .50 = 2,464.1010 đ KI-9 = 1,6.300.106 .70= 3,584.1010 đ KII-7 = 1,6.336.106 .50,9901 = 2,44753.1010 đ K7-6 = 1,6.308.106 .44,7213 = 2,2039.1010 đ KII-8 = 1,6.308.106 .60= 2,959.1010 đ KI-1 = 1,6.300.106 .80,6225 = 3,870.1010 đ KII-1 = 1,6.300.106 .60,8276 = 2,9197.1010 đ Vậy tổng vốn đầu tư của mạng: K0 = ∑Ki = KI-2 +KI-4 +K4-3 +KI-5 +KI-9 +KII-7 +K7-6 +KII-8 +KI-1 +KII-1 = 292,389.109 đồng. 2.Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng: DPi= (kW) Trong đoạn NĐI-2, tổn thất được tính : DPI-2= = =1946,34 (kW) Các đoạn còn lại tính tương tự ta có bảng kết quả sau: Đoạn Pi (MW) Qi (MVAr) Ri (Ω) ΔPi (kW) I-2 67 32,44 4,25 1946,34320661 2-4 38 18,4 7,269966 1071,00418124 I-3 18 8,7178 15,42886 510,04500565 I-5 29 14,0453 8,25 707,91167188 I-9 18 8,7178 16,1 532,23145398 II-7 47 22,76314 6,883664 1551,47577270 7-6 29 14,0453 7,379015 633,17464794 II-8 29 14,0453 9,9 849,49400626 I-1 13,84 6,6432 18,54318 361,17472139 II-1 24,16 11,7592 13,99035 834,77803600 Tổng 8997,633 Do đó tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: ∑ΔPmđ = ∑ΔPi = 8,997633.103 (kW) Tổng tổn thất điện năng của mạng điện: DA = ồDP. t = 8,997633.10.3979,5 = 35,80608.10 (kWh) 3. Chi phí tính toán hàng năm: Z = (avh+ atc).K + DA.C = (0,04+0,125).292,389.109 +35,80608.106.600 = 69,73.109 ( đồng) 4.2.5. Phương án V: 1. Tổng vốn đầu tư của mạng: Ta có tổng vốn đầu tư: K0 = ∑k0i.Li Trong đó: k0i : giá thành 1 km đường dây có tiết diện Fi Li : Chiều dài đoạn đường dây thứ I tương ứng. Ta có suất đầu tư tương ứng cho 1 km đường dây đặt trên cột bê tông ly tâm cốt thép : AC-70 có k0i = 300.106 đ/km AC-95 có k0i = 308.106 đ/km AC-120 có k0i = 320.106 đ/km AC-150 có k0i = 336.106 đ/km AC-185 có k0i = 352.106 đ/km Đối với đường dây mạch kép thì suất đầu tư bằng 1,6 lần so với mạch đơn. Do đó, ta có kết quả tính toán sau: KI-2 = 1,6.308.106 .50= 2,464.1010 đ KI-3 = 1,6.300.106 .67,082 = 3,4346.1010 đ KI-4 = 1,6.320.106 .63,2455 = 3,2382.1010 đ KI-5 = 1,6.308.106 .50 = 2,464.1010 đ KI-9 = 1,6.300.106 .70 = 3,7632.1010 đ K3-9 = 1.336.106 .31,622 = 1,5178.1010 đ KII-6 = 1.336.106 .80,6225 = 3,9731.1010 đ KII-7 = 1.300.106 .50,9901 = 2,448.1010 đ KII-8 = 1,6.308.106 .60 = 2,957.1010 đ KI-1 = 1,6.300.106 .80,6225 = 3,8699.1010 đ KII-1 = 1,6.300.106 .60,8276= 2,9198.1010 đ Vậy tổng vốn đầu tư của mạng: K0 = ∑Ki = KI-2 +KI-3 +KI-4 +KI-5 +KI-9 +KII-6 +KII-7 +K7-6 +KII-8 +KI-1 +KII-1 = 301,291.109 đồng. 2.Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng: DPi= (kW) Trong đoạn NĐI-2, tổn thất được tính : DPI-2= = =721,9311 (kW) Các đoạn còn lại tính toán hoàn toàn tương tự theo công thức trên, ta có bảng tổng kết sau Đoạn Pi (MW) Qi (MVAr) Ri (Ω) ΔPi (kW) I2 29 14,0453 8,4134 707,91167188 I3 22,09 10,7 19,7853 450,90105171 I4 38 18,4042 9,0561 1257,93983406 I5 29 14,0453 10,0366 707,91167188 I9 13,91 28,14 21,2049 598,53765248 39 4,09 1,98 11,8794 12,41138673 II6 29 14,04 12,6 1141,30831318 II7 18 8,72 20,5718 387,73044169 II8 29 14,0453 12,0122 1184,14316023 I1 13,84 6,6432 23 361,17472139 II1 24,16 11,7592 18,4 492,26208044 Tổng 7302,23 Do đó tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: ∑ΔPmđ = ∑ΔPi = 7,30223.103 (kW) Tổng tổn thất điện năng của mạng điện: DA = ồDP. t = 7,30223.10.3979,5 = 29,06.10 (kWh) 3. Chi phí tính toán hàng năm: Z = (avh+ atc).K + DA.C = (0,04+0,125).301,291.109 +29,06.106 ..600 = 67,149.109 ( đồng) 4.3.Tổng kết và lựa chọn phương án tối ưu: Phương ỏn Phương ỏn I Phương ỏn II Phương ỏn III Phương ỏn IV Phương ỏn V Kdd.109 (đồng) 309,13112 295,565 286,599 292,389 301,291 ΔA.106 (kWh) 31,2185 31,2183 33,1878 35,806 29,06 Z (tỷ VNĐ) 69,7377 67,4992 67,2016 69,73 67,149 Căn cứ vào bảng tổng kết cỏc phương ỏn ta thấy chi phớ tớnh toỏn hành năm Z của cỏc phương ỏn chờnh lệch nhau không quá 5%. Vỡ vậy ta coi hiệu quả kinh tế giữa cỏc phương ỏn là tương đương nhau. Đồng thời nếu xột đến cả chỉ tiờu tổn thất điện ỏp thỡ ta thấy cú thể chọn được phương ỏn I là phương ỏn tối ưu trong cỏc phương ỏn đó nờu ra. Như vậy ta chọn phương ỏn I là phương ỏn chớnh thức để tớnh toỏn trong đồ ỏn này. Chương 5 CHọN Số LượNG, CÔNG SUấT các máy biến áp Và CáC Sơ đồ NốI DâY 5.1. Chọn số lượng và công suất của các máy biến áp: 5.1.1. Nguyên tắc chọn số lượng và công suất của các máy biến áp: Số lượng máy biến áp ở các trạm biến áp phụ tải phụ thuộc vào loại phụ tải. ã Do tất cả các phụ tải đều là hộ loại I nên ta chọn hai máy biến áp vận hành song song. Việc xác định công suất của các máy biến áp là một vấn đề hết sức quan trọng, nó ảnh hưởng đến độ tin cậy cung cấp điện. Để chọn lựa công suất của các máy biến áp ta cần căn cứ vào công suất cực đại của các phụ tải. Mạng điện thiết kế có cấp điện áp 110kV và điện áp thứ cấp là 10kV. Như vậy ở trạm biến áp phụ tải ta chọn máy biến áp ba pha hai dây quấn có tỉ số biến áp là: 110/10,5. Ta coi các máy biến áp đã được nhiệt đới hoá do vậy không cần phải hiệu chỉnh công suất của chúng theo nhiệt độ nữa. Công suất của máy biến áp được chọn theo điều kiện: Trong đó: n: là số máy biến áp (n = 2) Smax: là công suất phụ tải ở chế độ cực đại. Stt: là công suất tính toán của máy biến áp. k: là hệ số quá tải của máy biến áp ( k = 1,4 ) Công suất của máy biến áp phải đảm bảo: ã Cung cấp điện trong tình trạng làm việc bình thường. ã Khi có 1 máy biến áp bất kì nghỉ, các máy biến áp còn lại với khả năng quá tải sự cố cho phép phải đảm bảo đủ công suất cần thiết. 5.1.2. Chọn số lượng mỏy biến ỏp: Theo yêu cầu của đồ án môn học , các phụ tải đều là phụ tải loại 1 nên để đảm bảo cung cấp điện liên tục ta phải chọn tối thiểu 2 MBA làm việc song song cung cấp điện cho mỗi phụ tải. Như vậy tại mỗi trạm biến áp phía đầu phụ tải ta phải đặt 2 MBA mỗi máy nối vào một phần đoạn thanh góp riêng và giữa các phân đoạn này có đặt một thiết bị đóng cắt tự động khi cần thiết. 5.1.3 Chọn cụng suất của cỏc mỏy biến ỏp: Do ta cú n=2 nờn cụng thức xỏc định cụng thức cụng suất tớnh toỏn của mỏy biến ỏp cú thể được xỏc định theo cụng thức sau: Si = Cụng suất mỗi mỏy cho phụ tải số 1: Ta cú : S1= (MW) Vậy ta chọn mỏy TPDH-32000/110 cú Sdm = 32 (MW). Cụng suất mỗi mỏy cho phụ tải số 2: Ta cú : S2= (MW) Vậy ta chọn mỏy TPDH-25000/110 cú Sdm = 25 (MW). Cụng suất mỗi mỏy cho phụ tải số 3: Ta cú : S3= (MW) Vậy ta chọn mỏy TDH-16000/110 cú Sdm =16 (MW). Cụng suất mỗi mỏy cho phụ tải số 4: Ta cú : S4= (MW) Vậy ta chọn mỏy TPDH-32000/110 cú Sdm = 32 (MW). Cụng suất mỗi mỏy cho phụ tải số 5: Ta cú : S5= (MW) Vậy ta chọn mỏy TPDH-25000/110 cú Sdm = 25 (MW). Cụng suất mỗi mỏy cho phụ tải số 6: Ta cú : S6= (MW) Vậy ta chọn mỏy TPDH-25000/110 cú Sdm = 25 (MW). Cụng suất mỗi mỏy cho phụ tải số 7: Ta cú : S7= (MW) Vậy ta chọn mỏy TDH-16000/110 cú Sdm =16 (MW). Cụng suất mỗi mỏy cho phụ tải số 8: Ta cú : S8= (MW) Vậy ta chọn mỏy TPDH-25000/110 cú Sdm = 25 (MW). Cụng suất mỗi mỏy cho phụ tải số 9: Ta cú : S9= (MW) Vậy ta chọn mỏy TDH-16000/110 cú Sdm =16 (MW). Chọn mỏy biến ỏp tăng ỏp của nhà mỏy điện I: Do máy phát điện của nhà máy nhiệt điện nối bộ với máy biến áp tăng áp, lượng công suất tự dùng lấy ngay ở đầu cực máy phát, nên ta chọn máy biến áp tăng áp cho nhà máy theo điều kiện sau : SđmBA ³ SđmF- STd Trong đó: SđmF: Là công suất đặt của một tổ máy. STd : Là công suất tự dùng = 8%.Sđmáy phát Nhà máy I có công suất đặt của 1 tổ máy là: PI=50 (MW), cosj =0,85. Do đú ta cú: SF1 = 50 + j31 (MVA) Std1 = 0,08.(50+j31) = 4+ j2,48 (MVA) → SdmBA1 = 46+j28,52 (MVA) Vậy SđmBA1 ≥ Vậy ta chọn mỏy TDH – 63000/110 cú Sdm = 63 (MVA) Chọn mỏy biến ỏp tăng ỏp của nhà mỏy điện II: SđmBA ³ SđmF- STd Trong đó: SđmF: Là công suất đặt của một tổ máy. STd : Là công suất tự dùng = 8%.Sđmáy phát Nhà máy II có công suất đặt của 1 tổ máy là: PII=50 (MW), cosj =0,85. Do đú ta cú: SF2 = 50 + j31 (MVA) Std2 = 0,08.(50+j31) = 4+ j2,48 (MVA) → SdmBA2 = 46+j28,52 (MVA) Vậy SđmBA2 ≥ Vậy ta chọn mỏy TDH – 63000/110 cú Sdm = 63 (MVA) Từ số liệu của cỏc MBA tỡm được tra bảng số liệu ta cú bảng sau: Loại MBA Số liệu kỹ thuật Số liệu tớnh toỏn Uđm (kV) UN % ΔPN (kW) ΔP0 (kW) I % RT (Ω) XT (Ω) ΔQ0 (kVAr) Cao Hạ TDH 16.000/110 115 10,5 10,5 85 21 0,85 4,38 87,7 136 TPDH 20.000/110 115 10,5 10,5 93,6 18,8 0,85 3,6 65,4 170 TPDH 25.000/110 115 10,5 10,5 120 29 0,75 2,54 55,9 200 TPDH 32.000/110 115 10,5 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 TPDH 40.000/110 115 10,5 10,5 175 42 0,7 1,44 34,8 280 TDH 63.000/110 115 10,5 10,5 260 59 0,65 0,87 22 410 TDЏ 125.000/110 115 10,5 10,5 520 120 0,55 0,33 11,1 678 5.2.Chọn sơ đồ nối dây các trạm và mạng điện: 5.2.1. Sơ đồ trạm biến ỏp tăng ỏp: ở các trạm biến áp tăng áp của 2 nhà máy, máy phát và MBA được nối theo sơ đồ mỗi máy phát có một máy biến áp riêng, hệ thống thanh góp được sử dụng trong sơ đồ là 2 hệ thống thanh góp và các máy cắt đời mới , cách điện bằng khí SF6 vận hành liên tục suốt 20 năm không cần bảo trì. Vì vậy không phải dùng thanh góp vòng. Sơ đồ nối dây như sau: 5.2.2. Sơ đồ trạm biến ỏp trung gian: Ta sử dụng sơ đồ hệ thống 2 thanh gúp: 5.2.3. Trạm cuối: Để nối điện tới các phụ tải ta dùng sơ đồ cầu, đặc điểm của sơ đồ này là số máy cắt dùng ít hơn số mạch mà tính đảm bảo vẫn được duy trì. Sơ đồ cầu được áp dụng khi có 4 mạch. Sơ đồ cầu ngoài (sơ đồ có máy cắt ở phía máy biến áp ). Trong sơ đồ này, về phía đường dây không có máy cắt mà chỉ có dao cách ly. Khi sửa chữa hay sự cố một máy biến áp, hai đường dây vẫn làm việc bình thường. Ngược lại khi sự cố một đường dây thì một máy biến áp tạm thời bị mất điện. Sơ đồ này chỉ thích hợp với đường dây ngắn, các trạm biến áp cần phải thường xuyên đóng cắt máy biến áp . Sơ đồ cầu trong ( Sơ đồ cầu có máy cắt ở phía đường dây). Trong sơ đồ này về phía cao áp của máy biến áp không đặt máy cắt. Với sơ đồ này những ưu nhược điểm hoàn toàn ngược lại hoàn toàn so với sơ đồ cầu trong, và nó thích