Đồ án Thiết kế trạm biến áp kiểu treo 100 kVA, 22/0,4 kV

n vµ ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng ®iÖn b. TÝnh chän tiÕt diÖn c¸c ®o¹n ®­êng d©y * TÝnh tiÕt diÖn c¸c ®o¹n ®­êng d©y trong m¹ch vßng N§-4-5: Dßng ®iÖn ch¹y trªn ®o¹n N§-4: A TiÕt diÖn d©y dÉn b»ng: mm2 Chän d©y AC-240 cã ICP = 605 A. Dßng ®iÖn ch¹y trªn ®o¹n 4-5 b»ng: A TiÕt diÖn d©y dÉn b»ng: A Chän d©y AC-70 cã ICP = 265 A. Dßng ®iÖn ch¹y trªn ®o¹n N§-5: A TiÕt diÖn d©y dÉn b»ng: mm2 Chän d©y AC-150 cã ICP = 445 A. KiÓm tra d©y dÉn khi sù cè: §èi víi m¹ch vßng ®· cho, dßng ®iÖn ch¹y trªn ®o¹n 4-5 sÏ cã gi¸ trÞ lín nhÊt khi ngõng ®­êng d©y N§-4. Nh­ vËy: A Dßng ®iÖn ch¹y trªn ®o¹n N§-5 b»ng: A Tr­êng hîp sù cè ®o¹n N§-5, dßng ®iÖn ch¹y trªn N§-4 lµ: A KÕt qu¶ tÝnh tiÕt diÖn ®­êng d©y cho trong b¶ng 2.14. B/2 (10-4), S 1,54 1,86 1,11 0,73 1,1 0,77 2,08 1,63 1,53 0,59 1,67 B¶ng 2.14. Th«ng sè cña c¸c ®­êng d©y trong m¹ng ®iÖn ph­¬ng ¸n 5 X, Ω 12,51 15,86 31,94 19,89 33,53 23,72 17,73 13,90 11 16,85 13,59 R, Ω 9,62 16,58 13,28 6,63 16,93 24,79 18,54 14,54 4,57 7 10,43 b0 (10-6). Ω/km 2,65 2,58 2,84 2,86 2,74 2,85 2,58 2,58 2,84 2,84 2,65 x0, Ω/km 0,43 0,44 0,41 0,39 0,416 0,44 0,44 0,44 0,409 0,409 0,43 r0, Ω/km 0,33 0,46 0,17 0,13 0,21 0,46 0,46 0,46 0,17 0,17 0,33 l, km 58,3 72,1 78,1 51 80,6 53,9 80,6 63,2 53,8 41,2 63,2 ISC, A 186,60 151,60 - 380,03 380,03 209,97 118,76 86,33 368,78 - 171,15 ICP, A 330 265 510 605 445 265 265 265 510 510 330 Ftc, mm2 95 70 185 240 150 70 70 70 185 185 95 Ftt, mm2 93,30 75,80 174,93 226,05 154,08 19,41 59,38 33,93 184,39 174,93 85,58 IBT, A 93,30 75,80 174,93 226,05 154,08 19,41 59,38 33,93 184,39 174,93 85,58 S, MVA 32+j15,49 26+j12,58 30+j14,52 37,69+ j20,84 26,31+j13,02 3,69-j0,24 20,40+j9,79 11,6+j5,71 64+j29 30+j14,52 30+j12,78 §­êng d©y N§-1 N§-2 N§-3 N§-4 N§-5 4-5 N§-6 HT-6 HT-8 8-7 HT-9 c. TÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn * TÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ch vßng ®· xÐt - Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®o¹n N§-4: - Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®o¹n N§-5: - Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®o¹n 4-5: - Tr­êng sau sù cè: Khi ngõng ®o¹n N§-4: Khi ngõng ®o¹n N§-5: Tõ c¸c kÕt qu¶ trªn nhËn thÊy r»ng, ®èi víi m¹ch vßng ®· cho, sù cè nguy hiÓm nhÊt x¶y ra khi ngõng ®o¹n N§-4, tr­êng hîp nµy tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt b»ng: UmaxSC% = 17,97% + 11,1% = 29,07% KÕt qu¶ tÝnh to¸n tæn thÊt ®iÖn ¸p ghi trong b¶ng 2.15. §­êng d©y Ubt, % Usc, % §­êng d©y Ubt, % Usc, % N§-1 4,14 8,28 N§-6 4,56 9,12 N§-2 5,21 10,42 HT-6 2,05 4,10 N§-3 7,12 - HT-8 5,05 10,1 N§-4 5,49 9,07 8-7 3,76 - N§-5 7,17 17,97 HT-9 4,02 8,04 4-5 0,71 8,65/11,1 B¶ng 2.15. Gi¸ trÞ tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn. Tõ c¸c kÕt qu¶ ë b¶ng 2.15 th× tæn thÊt ®iÖn ¸p cùc ®¹i trong chÕ ®é vËn hµnh b×nh th­êng lµ: Umaxbt% = UH8bt% + U87bt% = 5,05% + 3,76% = 8,81% Trong chÕ ®é sau sù cè: UmaxSC% = UN5SC% + U45SC% = 17,97% + 11,1% = 29,07% §Ó thuËn tiÖn so s¸nh c¸c ph¬ng ¸n vÒ mÆt kü thuËt, c¸c gi¸ trÞ tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt cña tõng ph¬ng ¸n ®îc tæng hîp ë b¶ng 3.16. Tæn thÊt ®iÖn ¸p C¸c ph¬ng ¸n 1 2 3 4 5 DUmax bt(%) 5,21 9,12 10,32 12,58 8,81 DUmax sc(%) 10,42 14,48 16,88 28,07 29,07 B¶ng 2.16. Tæng hîp chØ tiªu kü thuËt c¸c ph¬ng ¸n Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n trong b¶ng 3.16, chän ra bèn ph¬ng ¸n: 1, 2, 3 vµ 4 ®Ó so s¸nh kinh tÕ - kü thuËt. Ch­¬ng 3. Chän ph­¬ng ¸n tèi ­u vÒ kinh tÕ 3.1. so s¸nh kinh tÕ c¸c ph­¬ng ¸n V× c¸c ph­¬ng ¸n so s¸nh cña m¹ng ®iÖn cã cïng cÊp ®iÖn ¸p ®Þnh møc, do ®ã ®Ó ®¬n gi¶n kh«ng cÇn tÝnh vèn ®Çu t­ vµo c¸c tr¹m h¹ ¸p. ChØ tiªu kinh tÕ ®­îc sö dông khi so s¸nh c¸c ph­¬ng ¸n lµ c¸c chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m, ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Z = (atc + avh®).K® + A.c trong ®ã: atc- hÖ sè hiÖu qu¶ cña vèn ®Çu t­ (atc = 0,125). avh®- hÖ sè vËn hµnh ®èi víi c¸c ®­êng d©y trong m¹ng ®iÖn (avh® = 0,04) K®- tæng c¸c vèn ®Çu t­ vÒ ®­êng d©y A- tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m. c- gi¸ 1 kWh ®iÖn n¨ng tæn thÊt (c = 500 ®/kWh) §èi víi c¸c ®­êng d©y trªn kh«ng hai m¹ch ®Æt trªn cung mét cét, tæng vèn ®Çu t­ ®Ó x©y dùng c¸c ®­êng d©y cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: K® = .k0i.i trong ®ã: k0i- gi¸ thµnh 1 km ®­êng d©y mét m¹ch, ®/km i- chiÒu dµi ®­êng d©y thø i, km Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn ®­êng d©y ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: τ trong ®ã: Pimax- tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®­êng d©y thø i khi phô t¶i cùc ®¹i τ- thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt cùc ®¹i Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®­êng d©y thø i cã thÓ ®­îc tÝnh nh­ sau: trong ®ã: Pimax, Qimax- c«ng suÊt t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng ch¹y trªn ®­êng d©y trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i. Ri- ®iÖn trë t¸c dông cña ®­êng d©y thø i U®m- ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng ®iÖn Thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt cùc ®¹i cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc: τ = (0,124 + Tmax.10-4)2.8760 trong ®ã Tmax = 5300 h lµ thêi gian sö dông phô t¶i cùc ®¹i hµng n¨m. 3.1.1. Ph­¬ng ¸n 1 a. TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn c¸c ®­êng d©y Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®­êng d©y ®­îc x¸c ®Þnh theo c¸c sè liÖu ë b¶ng 2.2. Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®­êng d©y N§-1: MW TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn c¸c ®­êng d©y cßn l¹i ®­îc tiÕn hµnh t­¬ng tù. KÕt qu¶ tÝnh to¸n ghi trong b¶ng 3.2. b. TÝnh vèn ®Çu t­ x©y dùng m¹ng ®iÖn Gi¶ thiÕt r»ng c¸c ®­êng d©y trªn kh«ng hai m¹ch ®­îc ®Æt trªn cïng mét cét thÐp (cét kim lo¹i). Nh­ vËy vèn dÇu t­ x©y dùng ®­êng d©y N§-1 ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: K1 = 1,6.k01.1 trong ®ã: 1- chiÒu dµi ®­êng d©y, 1 = 58,3 km. k01- ®­îc x¸c ®Þnh theo b¶ng 8.39 – TL1, k01 = 283.106 ®/km K1 = 1,6.283.106.58,3 = 26 398,24.106 ® KÕt qu¶ tÝnh vèn ®Çu t­ x©y dùng cho c¸c ®­êng d©y ghi trong b¶ng 3.2. C¸c kÕt qu¶ trong b¶ng 3.2 cho thÊy r»ng, tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong m¹ng ®iÖn b»ng: P = 9,54 MW Tæng vèn ®Çu t­ x©y dùng c¸c ®­êng d©y cã gi¸ trÞ: K = 310 517,12.106 ® §­êng d©y Ký hiÖu d©y dÉn l, km R, Ω P, MW Q, MVAr P, MW k0.106 ®/km K.106 ® N§-1 95 58,30 9,62 32,00 15,49 1,00 283 26398,24 N§-2 70 72,10 16,58 26,00 12,58 1,14 208 23994,88 N§-3 185 78,10 13,28 30,00 14,52 1,22 441 55107,36 N§-4 95 51,00 8,42 34,00 21,08 1,11 283 23092,80 N§-5 95 80,60 13,30 30,00 12,78 1,17 283 36495,68 N§-6 70 80,60 18,54 20,40 9,79 0,78 208 26823,68 HT-6 70 63,20 14,54 11,60 5,71 0,20 208 21032,96 HT-7 185 63,20 10,74 30,00 14,52 0,99 441 44593,92 HT-8 95 53,80 8,88 34,00 14,48 1,00 283 24360,64 HT-9 95 63,20 10,43 30,00 12,78 0,92 283 28616,96 Tæng 9,54 310517,12 B¶ng 3.2. Tæn thÊt c«ng suÊt vµ vèn ®Çu t­ x©y dùng c¸c ®­êng d©y trong ph­¬ng ¸n 1. c. X¸c ®Þnh chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m Tæng c¸c chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Y = avh®.K® + A.c Thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt lín nhÊt b»ng: τ = (0,124 + 5300.10-4)2.8760 = 3748 h Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn cã gi¸ trÞ: A = 9,54.3748 = 35 755,92 MWh Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m: Y = 0,04310 517,12106 + 35 755,92103500 = 30 298,64.106 ® Chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m b»ng: Z = atc.K® + Y = 0,125310 517,12106 + 30 298,64.106 = = 69 113,28.106 ® 3.1.2. Ph­¬ng ¸n 2 §­êng d©y Ký hiÖu d©y dÉn l, km R, Ω P, MW Q, MVAr P, MW k0.106 ®/km K.106 ® N§-1 95 58,30 9,62 32,00 15,49 1,00 283 26398,24 N§-2 70 72,10 16,58 26,00 12,58 1,14 208 23994,88 4-3 185 41,2 7 30,00 14,52 0,64 441 29070,72 N§-4 185 51,00 4,34 64 35,6 1,92 441 35985,60 N§-5 95 80,60 13,30 30,00 12,78 1,17 283 36495,68 N§-6 70 80,60 18,54 20,40 9,79 0,78 208 26823,68 HT-6 70 63,20 14,54 11,60 5,71 0,20 208 21032,96 8-7 185 53,8 7 30,00 14,52 0,64 441 29070,72 HT-8 185 53,80 4,34 64 29 1,86 441 37961,28 HT-9 95 63,20 10,43 30,00 12,78 0,92 283 28616,96 Tæng 10,29 302450,72 B¶ng 3.3. Tæn thÊt c«ng suÊt vµ vèn ®Çu t­ x©y dùng c¸c ®­êng d©y trong ph­¬ng ¸n 2. * X¸c ®Þnh chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m Tæng c¸c chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Y = avh®.K® + A.c Thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt lín nhÊt b»ng: τ = (0,124 + 5300.10-4)2.8760 = 3748 h Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn cã gi¸ trÞ: A = 10,29.3748 = 38 566,92 MWh Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m: Y = 0,04302450,72106 + 38 566,92103500 = 31 381,5.106 ® Chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m b»ng: Z = atc.K® + Y = 0,125302450,72106 + 31 381,5.106 = = 69200.106 ® 3.1.3. Ph­¬ng ¸n 3 §­êng d©y Ký hiÖu d©y dÉn l, km R, Ω P, MW Q, MVAr P, MW k0.106 ®/km K.106 ® N§-1 95 58,30 9,62 32,00 15,49 1,00 283 26398,24 N§-2 70 72,10 16,58 26,00 12,58 1,14 208 23994,88 4-3 185 41,2 7 30,00 14,52 0,64 441 29070,72 N§-4 240 51,00 3,32 94 48,38 3,07 500 40800 4-5 95 53,9 8,89 30,00 12,78 0,78 283 24405,92 N§-6 70 80,60 18,54 20,40 9,79 0,78 208 26823,68 HT-6 70 63,20 14,54 11,60 5,71 0,20 208 21032,96 8-7 185 53,8 7 30,00 14,52 0,64 441 29070,72 HT-8 185 53,80 4,34 64 29 1,86 441 37961,28 HT-9 95 63,20 10,43 30,00 12,78 0,92 283 28616,96 Tæng 11,05 290175,36 B¶ng 3.4. Tæn thÊt c«ng suÊt vµ vèn ®Çu t­ x©y dùng c¸c ®­êng d©y trong ph­¬ng ¸n 3. * X¸c ®Þnh chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m Tæng c¸c chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Y = avh®.K® + A.c Thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt lín nhÊt b»ng: τ = (0,124 + 5300.10-4)2.8760 = 3748 h Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn cã gi¸ trÞ: A = 11,05.3748 = 41415,4 MWh Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m: Y = 0,04290 175,36106 + 41 415,4103500 = 32 314,71.106 ® Chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m b»ng: Z = atc.K® + Y = 0,125290 175,36106 + 32 314,71.106 = =69000.106 ® 3.1.4. Ph­¬ng ¸n 4 §­êng d©y Ký hiÖu d©y dÉn l, km R, Ω P, MW Q, MVAr P, MW k0.106 ®/km K.106 ® N§-1 185 58,30 4,96 58 28,07 1,70 441 41136,48 1-2 70 70,7 16,26 26,00 12,58 1,12 208 23528,96 4-3 185 41,2 7 30,00 14,52 0,64 441 29070,72 N§-4 240 51,00 3,32 94 48,38 3,07 500 40800 4-5 95 53,9 8,89 30,00 12,78 0,78 283 24405,92 N§-6 70 80,60 18,54 20,40 9,79 0,78 208 26823,68 HT-6 70 63,20 14,54 11,60 5,71 0,20 208 21032,96 8-7 185 53,8 7 30,00 14,52 0,64 441 29070,72 HT-8 185 53,80 4,34 64 29 1,86 441 37961,28 HT-9 95 63,20 10,43 30,00 12,78 0,92 283 28616,96 Tæng 11,72 302447,68 B¶ng 3.5. Tæn thÊt c«ng suÊt vµ vèn ®Çu t­ x©y dùng c¸c ®­êng d©y trong ph­¬ng ¸n 4. * X¸c ®Þnh chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m Tæng c¸c chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Y = avh®.K® + A.c Thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt lín nhÊt b»ng: τ = (0,124 + 5300.10-4)2.8760 = 3748 h Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn cã gi¸ trÞ: A = 11,72.3748 = 43 926,56 MWh Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m: Y = 0,04302 447,68106 + 43 926,56103500 = 34 061,19.106 ® Chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m b»ng: Z = atc.K® + Y = 0,125302 447,68106 + 34 061,19.106 = 71 867,15.106 ® 3.1.5. Tæng hîp chØ tiªu kinh tÕ-kü thuËt cña c¸c ph­¬ng ¸n C¸c chØ tiªu Ph­¬ng ¸n 1 2 3 4 Umaxbt% 5,21 9,12 10,32 10,32 UmaxSC% 10,42 14,48 16,88 16,88 Z.106 ,® 69 113,28 69 200 69000 71 867,15 B¶ng 3.6. Tæng hîp c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt cña c¸c ph­¬ng ¸n so s¸nh Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n trong b¶ng 3.6 ta nhËn thÊy r»ng c¸c ph­¬ng ¸n ®­îc lùa chän vÒ kü thuËt t­¬ng ®­¬ng nhau vÒ mÆt kinh tÕ nh­ng do ph­¬ng ¸n 1 cã c¸c chØ tiªu kü thuËt tèt h¬n h¼n c¸c ph­¬ng ¸n cßn l¹i nªn ta sÏ chän ph­¬ng ¸n 1 lµ ph­¬ng ¸n tèi ­u cho hÖ thèng ®iÖn thiÕt kÕ. 3.1. so s¸nh kü thuËt c¸c ph­¬ng ¸n §Ó tiÖn so s¸nh c¸c ph­¬ng ¸n vÒ mÆt kü thuËt, c¸c gi¸ trÞ tæn thÊt ®iÖn ¸p cùc ®¹i cña c¸c ph­¬ng ¸n ®­îc tæng hîp ë b¶ng 3.1. Tæn thÊt ®iÖn ¸p Ph­¬ng ¸n 1 2 3 4 5 Umaxbt% 5,21 9,12 10,32 10,32 8,81 UmaxSC% 10,42 14,48 16,88 16,88 29,07 B¶ng 3.1. Tæng hîp chØ tiªu kü thuËt cña c¸c ph­¬ng ¸n VËy ta sÏ chän c¸c ph­¬ng ¸n 1, 2, 3 vµ 4 ®Ó tiÕn hµnh so s¸nh vÒ kinh tÕ. Ch­¬ng 4. Chän m¸y biÕn ¸p trong c¸c tr¹m vµ s¬ ®å nèi ®iÖn chÝnh 4.1. Chän sè l­îng, c«ng suÊt c¸c m¸y biÕn ¸p trong c¸c tr¹m t¨ng ¸p cña nhµ m¸y ®iÖn Do nhµ m¸y ®iÖn ph¸t tÊt c¶ c«ng suÊt vµo m¹ng ®iÖn ¸p 110 kV (trõ c«ng suÊt tù dïng), do ®ã nèi c¸c m¸y biÕn ¸p theo s¬ ®å khèi m¸y ph¸t ®iÖn -m¸y biÕn ¸p. Trong tr­êng hîp nµy c«ng suÊt cña mçi m¸y biÕn ¸p ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: SS®m = 75 MVA trong ®ã S®m lµ c«ng suÊt ®Þnh møc cña c¸c m¸y ph¸t ®iÖn. Chän m¸y biÕn ¸p TDH-80000/110 cã c¸c th«ng sè cho trong b¶ng 4.1: S®m MVA C¸c sè liÖu kü thuËt C¸c sè liÖu tÝnh U®m, kV Un, % Pn, kW P0, kW I0, % R X, Q0, kVAr Cao H¹ 80 121 10,5 10,5 315 70 0,6 0,65 17,3 480 B¶ng 4.1. C¸c th«ng sè cña m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p 4.2. chän sè l­îng vµ c«ng suÊt c¸c m¸y biÕn ¸p trong tr¹m h¹ ¸p 4.1.1 Sè l­îng c¸c m¸y biÕn ¸p Víi c¸c phô t¶i lo¹i I trong hÖ thèng, ta ®Æt 2 m¸y biÕn ¸p trong mçi tr¹m, víi c¸c phô t¶i lo¹i III, ta dÆt 1 m¸y biÕn ¸p trong mçi tr¹m. 4.1.2. Chän c«ng suÊt c¸c m¸y biªn ¸p Mçi m¸y biÕn ¸p trong tr¹m cÇn ph¶i chÞu ®­îc qu¸ t¶i b»ng 40% trong thêi gian phô t¶i cùc ®¹i. C«ng suÊt cña mçi m¸y biÕn ¸p trong tr¹m cã n m¸y ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: S ≥ Trong ®ã: Smax- phô t¶i cùc ®¹i cña tr¹m. k=1,4- HÖ sè qu¸ t¶i cña m¸y biÕn ¸p trong chÕ ®é sau sù cè. n- sè m¸y biÕn ¸p trong tr¹m (n2). Víi tr¹m cã 1 m¸y biÕn ¸p th× c«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p chän nh­ sau: S Smax * TÝnh c«ng suÊt cña c¸c m¸y biÕn ¸p trong tr¹m 1: Smax= 35,55 MVA v× S1==25,39 MVA nªn chän m¸y TPDH-32000/110 * TÝnh c«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p trong tr¹m 3 Tr¹m 3 cã 1 m¸y biÕn ¸p nªn: S S3max = 33,33 Do ®ã chän m¸y TPDH-40000/110 KÕt qu¶ tÝnh to¸n cho cho c¸c tr¹m cßn l¹i hoµn toµn t­¬ng tù, kÕt qu¶ ghi trong b¶ng 4.2. Tr¹m Sè m¸y Smax, MVA S, MVA S®mBA, MVA 1 2 35,55 25,39 TPDH-32000/110 2 2 28,88 20,63 TPDH-25000/110 3 1 33,33 33,33 TD-40000/110 4 2 40 28,57 TPDH-32000/110 5 2 32,61 23,29 TPDH-25000/110 6 2 35,56 25,40 tpdh-32000/110 7 1 33,33 33,33 td-40000/110 8 2 36,96 26,4 tPdh-32000/110 9 2 32,61 23,29 tpdh-25000/110 B¶ng 4.2. KÕt qu¶ tÝnh chän m¸y biÕn ¸p trong c¸c tr¹m Th«ng sè cña c¸c lo¹i m¸y nµy cho trong b¶ng 4.3. S®m MVA C¸c sè liÖu kü thuËt C¸c sè liÖu tÝnh to¸n U®m, MVA UN % ∆Pn kW ∆P0 kW I0 % R Ω X Ω ∆Q0 kVAr Cao H¹ 25 115 24,2 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 32 115 24,2 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 40 115 24,2 10,5 175 42 0,7 1,44 34,8 280 B¶ng 4.3. Th«ng sè cña m¸y biÕn ¸p h¹ ¸p 4.3. Chän s¬ ®å tr¹m vµ s¬ ®å hÖ thèng ®iÖn 4.3.1. S¬ ®å nèi cho c¸c tr¹m t¨ng ¸p Nhµ m¸y gåm 4 tæ m¸y c«ng suÊt 460 MW = 240 MW. Ta sö dông hÖ thèng thanh gãp phÝa 110 kV lµ s¬ ®å hÖ thèng hai thanh gãp cã m¸y c¾t ph©n ®o¹n. H×nh 4.1. S¬ ®å nèi d©y tr¹m t¨ng ¸p 4.3.2. S¬ ®å nèi cho c¸c tr¹m h¹ ¸p Dùng sơ đồ 1 thanh cái có phân đoạn. * Nếu l ≥70km thì do là đường dây dài nên thường xuyên xảy ra sự cố vì vậy phải thường xuyên đóng cắt đường dây, người ta thường dùng sơ đồ hình cầu có máy cắt đặt ở phía đường dây.(Hình 4.2) * Nếu l ≤ 70km khi đó máy cắt điện được đặt ở phía MBA để thay đổi chế độ làm việc của MBA.(Hình 4.3) Hình 4.2 Hình 4.3 4.3.3. S¬ ®å hÖ thèng ®iÖn thiÕt kÕ Ch­¬ng 5 tÝnh c¸c chÕ ®é vËn hµnh cña m¹ng ®iÖn §Ó ®¸nh gi¸ c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt cña m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ, cÇn x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè chÕ ®é x¸c lËp trong c¸c tr¹ng th¸i phô t¶i cùc ®¹i, cùc tiÓu vµ sau sù cè khi phô t¶i cùc ®¹i. Khi x¸c ®Þnh c¸c dßng c«ng suÊt vµ c¸c tæn thÊt c«ng suÊt, ta lÊy ®iÖn ¸p ë tÊt c¶ c¸c nót trong m¹ng ®iÖn b»ng ®iÖn ¸p ®Þnh møc Ui = U®m = 110 kV. 5.1. ChÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i Th«ng sè cña c¸c phÇn tö trong s¬ ®å thay thÕ c¸c ®­êng d©y trong m¹ng ®iÖn lÊy tõ b¶ng 2.5 Trong ®ã cã sö dông c«ng thøc: Qcc=Qcd=Qc= Th«ng sè c¸c phÇn tö trong s¬ ®å thay thÕ cña tr¹m biÕn ¸p lÊy tõ b¶ng 4.1. trong ®ã: - Víi c¸c tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p th×: - Víi c¸c tr¹m cã 1 m¸y biÕn ¸p th×: 5.1.1. C¸c ®­êng d©y nèi víi nhµ m¸y ®iÖn a. §­êng d©y N§-1 S¬ ®å nguyªn lý vµ thay thÕ cña m¹ng ®iÖn cho trªn h×nh 5.1. 58,3 km N§ 1 N§ Qc® Qcc Zd N1 Zb TPDH-32000/110 1 H×nh 5.1. S¬ ®å thay thÕ cña ®­êng d©y N§-1 Tõ b¶ng 2.2. ta cã c¸c th«ng sè cña ®­êng d©y lµ: 9,62 + j12,51 S §èi víi m¸y biÕn ¸p , theo b¶ng 4.3: = 2( 35 + j240) .10-3 = 0,07 + j0,48 MVA Tæn thÊt c«ng suÊt trªn tæng trë m¸y biÕn ¸p: = 0,098 + j2,272 MVA C«ng suÊt tr­íc tæng trë m¸y biÕn ¸p: = 32 + j15,49 + 0,098 + j2,272 = 32,098 + j17,762 MVA Dßng c«ng suÊt ch¹y vµo cuén cao ¸p cña m¸y biÕn ¸p: = 32,098 + j17,762 + 0,07 + j0,48 = 32,168 + j18,242 MVA C«ng suÊt ®iÖn dung ë cuèi ®­êng d©y b»ng: Qcc = MVAr C«ng suÊt sau tæng trë ®­êng d©y: =32,168 + j18,242- j1,86 = 32,168 + j16,382 MVA Tæn thÊt c«ng suÊt trªn tæng trë ®­êng d©y: (MVA) Dßng c«ng suÊt tr­íc tæng trë ®­êng d©y cã gi¸ trÞ: =32,168 + j16,382 + 1,036 +j1,347 = 33,204 + j17,729 MVA C«ng suÊt ®iÖn dung ®Çu ®­êng d©y: Qc® = Qcc = 1,86 MVAr C«ng suÊt tõ nhµ m¸y ®iÖn truyÒn vµ ®­êng d©y cã gi¸ trÞ: = 33,204 + j17,729- j1,86 = 33,204 + j15,869 MVA b. C¸c ®­êng d©y N§-2, N§-3, N§-4 vµ N§-5 ViÖc tÝnh to¸n hoµn toµn t­¬ng tù. §Ó ®¬n gi¶n cã thÓ biÓu diÔn kÕt qu¶ tÝnh to¸n trong c¸c b¶ng. Th«ng sè cña c¸c phÇn tö cña ®­êng d©y cho trong b¶ng 5.1, cßn c¸c dßng c«ng suÊt vµ c¸c tæn thÊt c«ng suÊt trªn c¸c phÇn tö cña m¹ng ®iÖn cho trong b¶ng 5.2. §­êng d©y Zd , , S , MVA Zb, MVA N§-1 9,62 + j12,51 1,54 0,07+ j0,48 0,935+j21,75 32+j15,49 N§-2 16,58 + j15,86 1,86 0,058+j0,4 1,27+j27,95 26+j12,58 N§-3 7 + j16,85 0,59 0,042+j0,28 1,44+j34,8 30+j14,52 N§-4 8,42 +j10,97 1,35 0,07+ j0,48 0,935+j21,75 34 +j21,08 N§-5 13,30 + j17,33 2,14 0,058+j0,4 1,27+j27,95 30+j12,78 B¶ng 5.1. Th«ng sè c¸c phÇn tö trong s¬ ®å thay thÕ c¸c ®­êng d©y phÝa nhµ m¸y ®iÖn ΔSb, MVA 0,098+ j2,272 0,088+j1,927 0,132+j3,195 0,124+j2,877 0,112+j2,456 0,554+j12,73 B¶ng 5.2. C¸c dßng c«ng suÊt vµ tæn thÊt c«ng suÊt trong tæng trë MBA vµ trªn ®­êng d©y phÝa nhµ m¸y ®iÖn Sb, MVA 32,098+j17,762 26,088+j14,507 30,132+j17,715 34,124+j23,957 30,112+j15,236 Qc, MVAr 1,86 2,25 0,71 1,634 2,59 S”, MVA 32,168+j16,382 26,146+j12,657 30,174+j17,285 34,194+j22,803 30,17+j13,046 ΔSd, MVA 1,036+j1,347 1,156+j1,106 0,67+j1,684 1,175+j1,531 1,186+j1,547 5,223+j7,215 S’, MVA 33,204+j17,729 27,302+j13,762 30,844+j18,969 35,369+j24,334 31,356+j14,593 SNi, MVA 33,204+j15,869 27,302+j11,512 30,844+j18,259 35,369+j22,7 31,356+j12,003 158,075+j80,343 §­êng d©y N§-1 N§-2 N§-3 N§-4 N§5 Tæng 5.1.2. §­êng d©y N§-6-HT S¬ ®å nguyªn lý vµ s¬ ®å thay thÕ cña ®­êng d©y cho trªn h×nh 5.2. TPDH-32000/110 2AC-70 2AC-70 63,2 km 80,6 km = 32+j15,5 MVA N§ HT SN6 QcNd QcNc QcHc QcHd SH6 ZN6 ZH6 SC Sb S0 S6 = 32+j15,5 MVA N§ HT H×nh 5.2. S¬ ®å ®­êng d©y vµ s¬ ®å thay thÕ ë c¸c ch­¬ng tr­íc ta ®· tÝnh ®­îc th«ng sè cña c¸c phÇn tö trong m¹ng ®iÖn nh­ sau: - M¸y biÕn ¸p cã: S0 = 0,07 + j0,48 MVA Zb = 0,935 + j21,75 - §­êng d©y N§-6: ZN6 = 18,54 +j17,73 S - §­êng d©y HT-6: ZH6 = 14,54 +j 13,90 = 1,63.10-4 S a. TÝnh dßng c«ng suÊt tõ N§ ch¹y vµo ®­êng d©y N§-6 Trong ch­¬ng 1 ®· tÝnh ®­îc c«ng suÊt ph¸t kinh tÕ cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn vµ c«ng suÊt tù dïng cña nhµ m¸y. Nh­ vËy c«ng suÊt truyÒn vµo thanh gãp h¹ ¸p cña tr¹m t¨ng ¸p cña nhµ m¸y b»ng: Sh = Skt-Std = 204+j153-(24+j21,12) = 180 + j131,88 MVA Tæn thÊt c«ng suÊt trong tr¹m t¨ng ¸p b»ng: = 0,89+j18,26 MVA C«ng suÊt truyÒn vµo thanh gãp cao ¸p cña tr¹m t¨ng ¸p b»ng: Sc = Sh-Sb = 180 + j131,88-(0,89 + j18,26) = 179,11 + j113,62 MVA Theo b¶ng 5.2. tÝnh ®­îc c«ng suÊt c¸c phô t¶i lÊy tõ thanh gãp cao ¸p cña N§ b»ng: SN = 158,292 + j101,166 MVA Nh­ vËy c«ng suÊt tõ nhiÖt ®iÖn truyÒn vµo ®­êng d©y N§-6 cã gi¸ trÞ: SN6 = Sc-SN = 179,11 + j113,62- (158,292+j101,166) = 20,69+ j32,22 MVA C«ng suÊt ®iÖn dung ë ®Çu vµ cuèi ®­êng d©y N§-6 lµ: QcNd = QcNc = 1102.2,08.10-4 = 2,52 MVAr C«ng suÊt tr­íc tæng trë ®­êng d©y: MVA Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®­êng d©y: = 2,505+ j2,396 MVA C«ng suÊt sau tæng trë ®­êng d©y cã gi¸ trÞ: = 20,69 + j34,74- (2,505 + j2,936) = 18,185 + j31,804 MVA C«ng suÊt ch¹y vµo nót 6 b»ng: = 18,185 + j31,804 +j2,52 = 18,185 + j34,324 MVA b. TÝnh dßng c«ng suÊt ch¹y vµo cuén cao ¸p tr¹m 6 Tæn thÊt c«ng suÊt trong tæng trë m¸y biÕn ¸p: MVA C«ng suÊt tr­íc tæng trë m¸y biÕn ¸p: Sb = 32 +j15,5 + 0,098 + j2,273 = 32,098 + j17,773 MVA Dßng c«ng suÊt ch¹y vµo cuén d©y cao ¸p m¸y biÕn ¸p: Sc = 32,098 + j17,773 + 0,07 +j0,48 = 32,168 + j18,253 MVA c. TÝnh dßng c«ng suÊt tõ hÖ thèng ch¹y vµo nót 6 ¸p dông ®Þmh luËt Kirchoff ®èi víi nót 6: MVA C«ng suÊt ®iÖn dung ë ®Çu vµ cuèi ®­êng d©y HT-6 b»ng: QcHd = QcHc = 1102.1,63.10-4 = 1,97 MVAr C«ng suÊt sau tæng trë ®­êng d©y: =13,983-j16,071-j1,97 = 13,983-j18,041 MVA Tæn thÊt c«ng suÊt trªn tæng trë ®­êng d©y: MVA C«ng suÊt tr­íc tæng trë ®­êng d©y: MVA C«ng suÊt tõ hÖ thèng ch¹y vµo ®­êng d©y nµy b»ng:’ SH6 = 14,609 -j17,278-j1,97 = 14,609 -j15,308 MVA 5.1.3. C¸c ®­êng d©y HT-7, HT-8, HT-9TÝnh chÕ ®é c¸c ®­êng d©y nµy ®­îc tiÕn hµnh t­¬ng tù nh­ trªn. KÕt qu¶ t Ýnh chÕ ®é cña c¸c ®­êng d©y cßn l¹i cho trong b¶ng 5.3. ΔSb, MVA 0,132+j3,195 0,106+j2,455 0,112+j2,456 0,098+j2,273 0,448+j10,38 B¶ng 5.3. C¸c dßng c«ng suÊt vµ tæn thÊt c«ng suÊt trong tæng trë MBA vµ trªn ®­êng d©y HT Sb, MVA 30,132+j17,715 34,106+j16,935 30,112+j15,236 32,098+j17,773 Qc, MVAr 0,71 1,73 2.02 1,97 2,52 S”, MVA 30,174+j17,285 34,176+j13,986 30,17+j13,616 13,983-j18,041 18,185+j31,804 ΔSd, MVA 0,67+j1,684 1+j1,304 0,944+j1,231 0,626+j0,763 2,505+ j2,396 5,745+j7,378 S’, MVA 30,844+j18,969 35,176+j15,29 31,114+j14,847 14,609 -j17,278 20,69+j13,74 SNi, MVA 30,844+j18,259 35,176+j13,56 31,114+j12,827 14,609 -j15,308 20,69+ j32,22 132,433+j92,174 §­êng d©y HT-7 HT-8 HT-9 HT-6 N§-6 Tæng 5.1.4. C©n b»ng chÝnh x¸c c«ng suÊt trong hÖ thèng Tõ c¸c b¶ng 5.2 vµ 5.3 tÝnh ®­îc tæng c«ng suÊt yªu cÇu trªn thanh gãp 110 kV cña hÖ thèng vµ nhµ m¸y ®iÖn b»ng: Syc = 290,508 + j172,517 MVA §Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn c©n b»ng c«ng suÊt trong hÖ thèng, c¸c nguån ®iÖn ph¶i cung cÊp ®ñ c«ng suÊt theo yªu cÇu. V× vËy tæng c«ng suÊt t¸c dông do nhµ m¸y vµ hÖ thèng cung cÊp b»ng: Pcc = 290,508 MW Khi hÖ sè c«ng suÊt cña c¸c nguån lµ 0,8 th× tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña hÖ thèng vµ nhµ m¸y ®iÖn cã thÓ ph¸t ra b»ng: Qcc = 290,5080,75 = 217,881 MVAr Nh­ vËy: Scc = 290,508 + j217,881 MVA Tõ c¸c kÕt qu¶ trªn nhËn thÊy r»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do nguån cÊp lín h¬n c«ng suÊt ph¶n kh¸ng yªu cÇu nªn kh«ng cÇn bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i. 5.2. ChÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu C«ng suÊt cña c¸c phô t¶i trong chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu cho trong b¶ng 5.4 Hé tiªu thô Smin, MVA Hé tiªu thô Smin, MVA 1 16+j7,75 6 16+j7,75 2 13+j6,29 7 15+j7,26 3 15+j7,26 8 17+j7,24 4 17+j10,54 9 15+j6,39 5 15+j6,39 B¶ng 5.4. C«ng suÊt cña c¸c phô t¶i trong chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu Khi phô t¶i cùc tiÓu sÏ cho mét m¸y ph¸t cña nhµ m¸y ®iÖn ngõng lµm viÖc ®Ó b¶o d­ìng, ®ång thêi ba m¸y ph¸t cßn l¹i sÏ ph¸t 85% c«ng suÊt ®Þnh møc. Nh­ vËy tæng c«ng suÊt do nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ph¸t ra b»ng: PF = 385%60 = 153 MW QF = 153.0,75 = 114,75 MVAr SF = 153 + j 114,75 MVA Tæng c«ng suÊt t¸c dông tù dïng trong nhµ m¸y b»ng: Ptd = 10%PF®m = 10%360 = 18 MW Qtd = 180,88 = 15,84 MVAr Std = 18 +j15,84 MVA C«ng suÊt ch¹y vµo cuén d©y h¹ ¸p cña tr¹m t¨ng ¸p cña nhµ m¸y ®iÖn: Sh = SF-Std = 153+j114,75-(18+j15,84) = 135 +j98,91 MVA Tæn thÊt c«ng suÊt trong tr¹m t¨ng ¸p cña nhµ m¸y ®iÖn: C«ng suÊt ph¸t vµo thanh gãp cao ¸p cña tr¹m t¨ng ¸p b»ng: Sc = Sh-Sb = 135 + j98,91-(0,67 + j13,69) = 134,33 + j85,22 MVA XÐt chÕ ®é vËn hµnh kinh tÕ c¸c tr¹m h¹ ¸p khi phô t¶i cùc tiÓu. Trong chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu cã thÓ c¾t bít mét m¸y biÕn ¸p trong c¸c tr¹m, song cÇn ph¶i tháa m·n ®iÒu kiÖn sau: §èi víi tr¹m cã hai m¸y biÕn ¸p th×: KÕt qu¶ tÝnh gi¸ trÞ c«ng suÊt phô t¶i Spt vµ c«ng suÊt giíi h¹n Sgh cho trong b¶ng 5.5. Phô t¶i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Sgh,MVA 22,23 17,38 - 22,23 17,38 22,23 - 22,23 17,38 Spt, MVA 17,78 14,44 - 20 16,3 16,66 - 18,48 16,30 B¶ng 5.5. Gi¸ trÞ Spt vµ Sgh cña c¸c tr¹m h¹ ¸p C¸c kÕt qu¶ tÝnh ë trªn cho thÊy r»ng trong chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu th× tÊt c¶ c¸c tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p ®Òu vËn hµnh víi 1 m¸y biÕn ¸p. TÝnh chÕ ®é cña m¹ng ®iÖn khi phô t¶i cùc tiÓu ®­îc tiÕn hµnh t­¬ng tù nh­ chÕ ®é cùc ®¹i. C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho trong b¶ng 5.6. ΔSb, MVA 0,024+j0,568 0,022+j0,482 0,033+j0,799 0,03+j0,719 0,028+j0,614 0,024+j0,568 0,033+j0,799 0,026+j0,614 0,028+j1,669 B¶ng 5.6. C¸c dßng c«ng suÊt vµ tæn thÊt c«ng suÊt trong tæng trë MBA vµ trªn ®­êng d©y khi phô t¶i cùc tiÓu Sb, MVA 16,024+j8,31 13,022+j6,77 15,033+j8,05 17,03+j11,26 15,028+j7,00 16,024+j8,31 15,033+j8,05 17,026+j7,85 15,028+j8,05 Qc, MVAr 1,86 2,25 0,714 1,634