Đồ án Tốt nghiệp thiết kế mạng lưới điện

X (Ù) 14,62 10,608 14,99 23,79 31,68 27,57 17,57 11,99 12,36 17,44 17,44 B´10-6 (S) 346,13 274,3 373,3 159,77 204,87 163,16 418,9 298,6 307,8 412,8 412,8 DUbt (%) 3,348 3,775 4,536 5,378 5,822 3,289 4,024 3,629 3,74 5,224 3,205 DUsc1 (%) 6,696 7,55 9,072 9,232 13,946 6,314 8,048 7,258 7,48 10,45 6,41 3.4. BẢNG TỔNG KẾT KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN Sau khi tính toán các phương án kể trên ta có 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 ∆Umaxbt% 5,227 7,778 6,979 7,778 9,111 ∆Umaxsc% 10,457 12,399 11,69 12,399 20,26 Dựa vào bảng tổng kết trên ta thấy có 4 phương án đạt yêu cầu đề ra về chỉ tiêu kỹ thuật. Do đó ta sẽ so sánh 4 phương án về mặt kinh tế. CHƯƠNG IV SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN 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 công thức: Z = (aTC + aVH).Kđ + A.C = aTC.Kđ + aVH.Kđ + A.C = aTC.Kđ + Y Trong đó: Z: chi phi tính toán hàng năm của mỗi phương án. 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. aTC: là hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư: aTC = với TTC = 8 năm thì aTC = 0,125. aVH: là hệ số vận hành bao gồm khấu ho,tu sửa thường kỳ và phục vụ các đường dây trong lưới điện, khi tính toán với đường dây cột bê tông cốt thép ta lấy: avh = 0,04. A: Tổng tổn thất điện năng hàng năm trong mạng điện. Kđ: Tổng các vốn đầu tư về đường dây. C: Giá 1 kWh điện năng tổn thất. C = 600 (đ /1kWh) Y: Tổng chi phí vận hành hàng năm. Đối với các dường dây trên không 2 mạch đặt trên cùng một cột, tổng vốn đầu tư để xây dựng các đường dây có thể xác định theo công thức sau: Kđ = .li.K0i Trong đó: li: Chiều dài đường dây thứ i K0i: Giá thành 1 Km dường dây 1 mạch (đ/Km) Tổn thất điện năng trên đường dây được xác định theo công thức sau: A = Pi max. Trong đó: Pi max: Tổn thất công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại Pi max = . Ri Pi max: Công suất tác dụng chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải cực đại. Qi max: Công suất phản kháng chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải cự đại. Ri: Điện trở tác dụng của đường dây thứ i. Uđm: Điện áp định mức của mạng điện. : Thời gian tổn thất công suất cực đại = (0,124 + Tmax.10-4)2. 8760 Tmax: Thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong năm. Tmax = 5500h Þ t = ( 0,124 + 5500.10-4 )2.8760 = 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 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 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 1km đường dây có tiết diện Fi Li : chiều dài đoạn đường dây thứ I tương ứng. Ta có suất đầu tư tương ứng cho 1km 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 AC-240 có K0i = 402.106 đ/km Đối với đường dây mạch kép thì suất đầu tư bằng 1,6 lần so với mạch đơn. Nên ta có công thức: Kđ = .li.K0i Ta có bảng kết quả tính toán sau: Lộ dây Ftc(mm2) K0i .106 (đ/km) li (Km) K.106 (đ) II-2 AC-70 300 67,08 32198,4 II-3 AC-120 320 51 26112 II-8 AC-95 308 70,71 34845,89 I-4 AC-70 300 76,16 36556,8 I-5 AC-95 308 58,31 28735,17 I -6 AC-70 300 80,62 38697,6 I -7 AC-95 308 56,57 27877,7 I -9 AC-95 308 58,31 28735,17 I-1 AC-70 300 80 38400 II-1 AC-70 300 80 38400 Tổng 330558,73 Vậy tổng vốn đầu tư về đường dây: Kđ = 330558,73.106 (đ) 2. Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng: Ta có công thức: Trong đoạn NĐII-2, tổn thất được tính: Áp dụng công thức, ta có bảng kết quả: Lộ dây P (MW) Q (MVAr) R () P (MW) II-2 18 8,72 14,428 0,510 II-3 38 18,4 6,885 1,0143 II-8 29 14,045 11,667 1,001 I-4 18 8,72 17,52 0,5792 I-5 29 14,045 9,62 0,8254 I -6 18 8,72 18,54 0,6129 I-7 29 14,045 9,33 0,8005 I-9 29 14,045 9,62 0,8254 I-1 23,56 11,4 18,4 1,0417 II-1 14,44 7,004 18,4 0,3916 Tổng 7,602 Vậy tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: Pmđ = 7,602 (MW) Tổng tổn thất điện năng của mạng điện: A = Pi max. = 7,602.3979,5 = 30252,159 (MWh) Tổng chi phí vận hành hàng năm: Y = aVH . đ + A.C = 0,04.330558,73.106 + 30252,159.600.103 = 31373,64.106 (đ ) Chi phí tính toán hàng năm: Z = aTC . đ + Y = 0,125.330558,73.106 + 31373,64.106 = 72693.106 (đ ) 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 1km đường dây có tiết diện Fi Li : chiều dài đoạn đường dây thứ I tương ứng. Ta có suất đầu tư tương ứng cho 1km 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 AC-240 có K0i = 402.106 đ/km Đối với đường dây mạch kép thì suất đầu tư bằng 1,6 lần so với mạch đơn. Nên ta có công thức: Kđ = .li.K0i ta có bảng kết quả tính toán sau: Tính tương tự phương án I ta có bảng kết quả: Lộ dây Ftc(mm2) K0i .106 (đ/km) li (Km) K.106 (đ) II-2 AC-70 300 67,08 32198,4 II-3 AC-120 320 51 26112 II-8 AC-95 308 70,71 34845,89 5 - 4 AC-70 300 63,25 30360 I-5 AC-150 336 58,31 31347,456 7 -6 AC-70 300 50 24000 I -7 AC-150 336 56,57 30412,032 I -9 AC-95 308 58,31 28735,17 I-1 AC-70 300 80 38400 II-1 AC-70 300 80 38400 Tổng 314810,948 Vậy tổng vốn đầu tư về đường dây: Kđ = 314810,948.106 (đ) 2. Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng: Áp dụng công thức, ta có bảng kết quả: Lộ dây P (MW) Q (MVAr) R () P (MW) II-2 18 8,72 14,428 0,510 II-3 38 18,4 6,885 1,0143 II-8 29 14,045 11,667 1,001 5-4 18 8,72 14,55 0,481 I-5 47 22,765 6,123 1,38 7 -6 18 8,72 11,5 0,3802 I -7 29 14,045 5,94 1,3388 I-9 29 14,045 9,62 0,8254 I-1 23,56 11,4 18,4 1,0417 II-1 14,44 7,004 18,4 0,3916 Tổng 8,364 Vậy tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: Pmax =8,364 (MW) Tổng tổn thất điện năng của mạng điện: A = Pi max. = 8,364.3979,5 = 33284,538(MWh) Tổng chi phí vận hành hàng năm: Y = aVH . đ + A.C = 0,04.314810,948.106 + 33284,538.600.103 = 32563,16.106 (đ ) Chi phí tính toán hàng năm: Z = aTC . đ + Y = 0,125.314810,948.106 + 32563,16.106 =7,1914,3.106 (đ ) 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 1km đường dây có tiết diện Fi Li : chiều dài đoạn đường dây thứ I tương ứng. Ta có suất đầu tư tương ứng cho 1km 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 AC-240 có K0i = 402.106 đ/km Đối với đường dây mạch kép thì suất đầu tư bằng 1,6 lần so với mạch đơn. Nên ta có công thức: Kđ = .li.K0i Tính tương tự phương án I ta có bảng kết quả: Lộ dây Ftc(mm2) K0i .106 (đ/km) li (Km) K.106 (đ) 3-2 AC-70 300 41,23 19790,4 II-3 AC-150 336 51 27417,6 II-8 AC-95 308 70,71 34845,89 I- 4 AC-70 300 76,16 36556,8 I -5 AC-95 308 58,31 28735,17 7 -6 AC-70 300 50 24000 I -7 AC-150 336 56,57 30412,032 I -9 AC-95 308 58,31 28735,17 I-1 AC-70 300 80 38400 II-1 AC-70 300 80 38400 Tổng 307293,062 Vậy tổng vốn đầu tư về đường dây: Kđ = 307293,062.106 (đ) 2. Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng: Tính tương tự phương án I ta có bảng kết quả: Lộ dây P (MW) Q (MVAr) R () P (MW) 3-2 18 8,72 9,483 0,3135 II-3 56 27,12 5,355 1,7133 II-8 29 14,045 11,667 1,001 I-4 18 8,72 17,52 0,5792 I-5 29 14,045 9,62 0,8254 7 -6 18 8,72 11,5 0,3802 I -7 29 14,045 5,94 1,3388 I-9 29 14,045 9,62 0,8254 I-1 23,56 11,4 18,4 1,0417 II-1 14,44 7,004 18,4 0,3916 Tổng 8,4101 Vậy tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: Pmax = 8,4101 (MW) Tổng tổn thất điện năng của mạng điện: A = Pi max. = 8,4101.3979,5 = 33467,99 (MWh) Tổng chi phí vận hành hàng năm: Y = aVH . đ + A.C = 0,04.307293,062.106 + 33467,99.600.103 = 32372,52.106 (đ ) Chi phí tính toán hàng năm: Z = aTC . đ + Y = 0,125.307293,062.106 + 32372,52.106 = 70784.106 (đ ) 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 1km đường dây có tiết diện Fi Li : chiều dài đoạn đường dây thứ I tương ứng. Ta có suất đầu tư tương ứng cho 1km 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 AC-240 có K0i = 402.106 đ/km Đối với đường dây mạch kép thì suất đầu tư bằng 1,6 lần so với mạch đơn. Nên ta có công thức: Kđ = .li.K0i Tính tương tự phương án I ta có bảng kết quả: Lộ dây Ftc(mm2) K0i .106 (đ/km) li (Km) K.106 (đ) 3-2 AC-70 300 41,23 19790,4 II-3 AC-150 336 51 27417,6 II-8 AC-95 308 70,71 34845,89 5- 4 AC-70 300 63,25 30360 I -5 AC-150 336 58,31 31347,456 7 -6 AC-70 300 50 24000 I -7 AC-150 336 56,57 30412,032 I -9 AC-95 308 58,31 28735,17 I-1 AC-70 300 80 38400 II-1 AC-70 300 80 38400 Tổng 303707,948 Vậy tổng vốn đầu tư về đường dây: Kđ = 303707,948.106 (đ) 2. Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng: Tính tương tự phương án I ta có bảng kết quả: Lộ dây P (MW) Q (MVAr) R () P (MW) 3-2 18 8,72 9,483 0,3135 II-3 56 27,12 5,355 1,7133 II-8 29 14,045 11,667 1,001 5-4 18 8,72 14,55 0,481 I-5 47 22,765 6,123 1,38 7 -6 18 8,72 11,5 0,3802 I -7 29 14,045 5,94 1,3388 I-9 29 14,045 9,62 0,8254 I-1 23,56 11,4 18,4 1,0417 II-1 14,44 7,004 18,4 0,3916 Tổng 8,8665 Vậy tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: Pmax = 8,8665 (MW) Tổng tổn thất điện năng của mạng điện: A = Pi max. = 8,8665.3979,5 = 35284,236(MWh) Tổng chi phí vận hành hàng năm: Y = aVH . đ + A.C = 0,04.303707,948.106 + 35284,236.600.103 = 33318,86.106 (đ ) Chi phí tính toán hàng năm: Z = aTC . đ + Y = 0,125.303707,948.106 + 33318,86.106 = 71282,35.106 (đ ) 4.3. TỔNG KẾT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU Từ các kết quả tính tổn thất điện áp khi làm việc bình thường, khi bị sự cố và chi phí tính toán hàng năm của 5 phương án ta có bảng sau: Phương án Umax bt % Umax SC % Kđ .106 (đ) A (MWh) Z .106 (đ) 1 5,227 10,457 330558,73 30252,159 72693 2 7,778 12,399 314810,948 33284,538 7914,53 3 6,979 11,69 307293,062 32372,52 70784 4 7,778 12,399 303707,948 33318,86 71282,35 Căn cứ vào bảng tổng kết các phương án ta thấy chi phí tính toán hàng năm Z của phương án 3 và phương án 4 chênh lệch nhau không quá 5%. Vì vậy ta coi hiệu quả kinh tế giữa hai phương án là tương đồng nhau. Đồng thời nếu xét đến cả chỉ tiêu tổn thất điên áp thì ta thấy có thể chọn được phương án 3 là phương án tối ưu trong các phương án đã nêu ra. Như vậy ta chọn phương án 3 là phương án chính thức để tính toán trong đồ án này. CHƯƠNG V CHỌN SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT CỦA CÁC MÁY BIẾN ÁP VÀ 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. Do tất cảc 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 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 cuộn dây quấn có tỉ số biến áp là: 110/10,5. Ta coi các máy biến áp đã được nhiệt đới hóa do vậy không cần phải hiệu chỉnh công suất của chúng theo nhiệt độ nữa. Công suất 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: Cung cấp điện trong tình trạng làm việc bình thường. Khi có 1 máy biến áp bất kì nghỉ, các máy biến áp còn lại với khả năng quá tải sự cố hco phép phải đảm bảo đủ công suất cần thiết. 5.1.2. Chọn số lượng máy biến áp 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 công suất của các máy biến áp Do ta có n=2 nên công thức xác định công suất tính toán của máy biến áp có thể được xác định theo công thức sau: 1.Công suất mỗi tổ máy cho phụ tải số 1: Ta có: Vậy ta chọn máy TPDH-3200/110 có Sđm = 32 (MW). 2.Công suất mỗi tổ máy cho phụ tải số 2: Ta có: Vậy ta chọn máy TPDH-16000/110 có Sđm = 16 (MW). 3.Công suất mỗi tổ máy cho phụ tải số 3: Ta có: Vậy ta chọn máy TPDH-32000/110 có Sđm = 32 (MW). 4.Công suất mỗi tổ máy cho phụ tải số 4: Ta có: Vậy ta chọn máy TPDH-16000/110 có Sđm = 16 (MW). 5.Công suất mỗi tổ máy cho phụ tải số 5: Ta có: Vậy ta chọn máy TPDH-25000/110 có Sđm = 25 (MW). 6.Công suất mỗi tổ máy cho phụ tải số 6: Ta có: Vậy ta chọn máy TPDH-16000/110 có Sđm = 16 (MW). 7.Công suất mỗi tổ máy cho phụ tải số 7: Ta có: Vậy ta chọn máy TPDH-25000/110 có Sđm = 25 (MW). 8.Công suất mỗi tổ máy cho phụ tải số 8: Ta có: Vậy ta chọn máy TPDH-2500/110 có Sđm = 25 (MW). 9.Công suất mỗi tổ máy cho phụ tải số 9: Ta có: Vậy ta chọn máy TPDH-25000/110 có Sđm = 25 (MW). 10.Chọn máy biến áp tăng áp của nhà máy nhiệt 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 ≥ 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: P1 = 50 (MW), cosφ = 0,85. Do đó ta có: SF1 = 50 + j31 (MVA) STD = 0,08.(50 + j31 ) = 4 + j2,48 (MVA) SđmBA1 = 46 + j28,52 (MVA) Vậy Vậy ta chọn máy TDH – 63000/110 có Sđm = 63 (MW) 11.Chọn máy biến áp tăng áp của nhà máy nhiệt điện II SđmBA ≥ 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: P1 = 50 (MW), cosφ = 0,85. Do đó ta có: SF1 = 50 + j31 (MVA) STD = 0,08.(50 + j31 ) = 4 + j2,48 (MVA) SđmBA1 = 46 + j28,52 (MVA) Vậy Vậy ta chọn máy TDH – 63000/110 có Sđm = 63 (MW) Từ số liệu của các MBA tìm được tra bảng số liệu ta có bảng sau: Loại MBA Số liệu kĩ thuật Số liệu tính toán Uđm (kV) UN % ∆PN KW ∆P0 KW I % RT Ω XT Ω ∆Q0 KVAr Cao Hạ TDH 16000/110 115 10,5 10,5 85 21 0,85 4,38 87,7 136 TDH 20000/110 115 10,5 10,5 93,6 18,8 0,85 3,6 65,4 170 TDH 25000/110 115 10,5 10,5 120 29 0,75 2,54 55,9 200 TDH 32000/110 115 10,5 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 TDH 40000/110 115 10,5 10,5 175 42 0,7 1,44 34,8 280 TDH 63000/110 115 10,5 10,5 260 59 0,65 0,87 22 410 TDH 125000/110 115 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 áp tăng áp 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 đới mói, 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 áp trung gian Ta sử dụng sơ đồ hệ thống hai thanh góp 5.2.3. Trạm cuối Sơ đồ cầu ngoài Sơ đồ cầu trong 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 cho 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 này 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 so với sơ đồ cầu trong, và nó thích hợp với các trạm biến áp ít phải đóng cắt máy biến áp và chiều dài đường dây lớn. CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH 6.1. Phương pháp chung Phần trước ta đã cân bằng sơ bộ công suất trong HTĐ, nhưng công suất đó chưa chính xác vì chưa xác định đến tổn thất công suất trên đường dây và trong BA cũng như công suất do dung dẫn của đường dây đấy sinh ra. Phần này ta xác định chính xác công suất truyền trên tải trên mỗi đoạn đường dây, xác định phân bố công suất trong các chế độ ( chế độ cực đại, chế độ cực tiểu và chế độ sự cố). Nhưng trước tiên phải tính trường hợp phụ tải cực đại để kiểm tra ngay sự cưỡng bức không. Nếu phải bù thì tính toán phân bố thiết bị bù cưỡng bức, do chưa biết điện áp tại các nút nên trong quá trình tính toán ta sủ dụng điện áp định mức của mạng điện là 110kV. Các công thức sử dụng trong quá trình tính toán Tổn thất công suất trên đường dây Trong đó: P: công suất tác dụng trên đường dây Q : công suất phản kháng chạy trên đường dây Rd : điện trở của đường dây Xd : điện kháng của đường dây Uđm : điện áp định mức của mạng điện Tổn thất công suất trong trạm biến áp m : số máy biến áp trong trạm Công suất phản kháng do dung dẫn sinh ra Trong đó: b0 : điện dẫn phản kháng đơn vị tính cho 1km đường dây l : chiều dài dây dẫn (km) 6.2. Tính chính xác chế độ max 1. Tính toán chế độ cho đoạn đường dây NĐII-3-2 Ta có sơ đồ nối: Sơ đồ thay thế: Chọn điện áp tại các nút 3 và 2 bằng điện áp danh định mạng điện: U3 = U2 = Udd = 110 kV Công suất phụ tải: S3 = 38 + j18,4 MVA S2 = 18 + j8,72 MVA Tổng trở các đoạn đường dây: ZII-3 = 5,355 + j10,429 (Ω) Z3-2- = 9,483 + j8,988 (Ω) Bỏ qua G ta có: BII-3/2 = 139,7.10-6 S B3-2/2 = 106,35.10-6 S Trạm biến áp (B3 2xTPDH-32000/110) và (B3-2 2TPDH-16000) Tổng trở các MBA: ZB2 = 1/2 .(4,38+j87,7) = 2,19 + j43,85 (Ω) ZB3 = 1/2 .(1,87+j43,5) = 0,935 + j21,75 (Ω) Tổn thất không tải trong các máy biến áp: ΔS02 = 0,042 + j0,272 (MVA) ΔS03= 0,07 + j0,48 (MVA) a./ Tính cho đoạn 3-2: - Công suất điện dung đầu và cuối đoạn đường dây 3-2: Qcc3-2 = Qcd3-2=B3-2.U2dm/2= 1102.106,35.10-6 = 1,287(MVAr) - Tổn thất công suất trong cuộn dây của TBA B3: - Công suất trước tổng trở ZB3 của MBA B3: S2b = Sb2 + ΔSB2 = (18 + j8,72) + (0,072 + j1,449) = 18,072 + j10,169 (MVA) - Công suất cuối đường dây 3-2: S"3-2= S2b+ΔS02- jQcc = (18,072+j10,169)+(0,042+j0,272) – j1,287 = 18,114+j9,154 (MVA) - Tổn thất công suất trên đường dây 3-2: - Công suất đầu đường dây 3: S'3-2 = S"3-2 + ΔSD3-2 = 18,114+j9,154+0,323+j0,306 = 18,437 + j9,46 (MVA) S3-2= S'3-2 – jQcd3-2 = 18,437+j9,46 – j1,287 = 18,437+j8,173 (MVA) b/. Tính cho đoạn 3-3’: - Tổn thất công suất trong cuộn dây MBA B3: - Công suất trước tổng trở ZB3 của MBA B3: S3b = S3 + ΔSB3 = (38 + j18,4) + (0,138 + j3,204) = 38,138 + j21,608 (MVA) S3-3’= S3b+ΔS03 = (38,138+j21,608)+(0,07+j0,48)=38,208+j22,088 (MVA) Công suất tại nút 3: S3 = S3-2 + S3-3’ = 18,437+j8,173+38,208+j22,088=56,645+j30,261 c/. Tính cho đoạn II-3: - Công suất điện dung đầu và cuối đoạn đường dây II-3: QccII-3 = QcdII-3=B3II-3.U2dm/2= 1,69(MVAr) - Công suất cuối đường dây II-3: S"II-3= S3 -jQccII-3 = (56,645+j30,261) – j1,69 = 56,645 + j28,571 (MVA) - Tổn thất công suất trên đường dây II-3: - Công suất trước tổng trở đường dây II-3: S'II-3 = ΔSDII-3 +S"II-3 = 1,78 + j3,469+ 56,645 + j28,571 = 58,425 + j32,04(MVA) - Công suất do nguồn cung cấp cho đoạn II-3-2: SII-3 = S'II-3 - QcdII-3 = 58,425 + j32,04– j1,69=58,425 + j30,35(MVA) 2. Xét đường dây I-4 Sơ đồ nguyên lý: Sơ đồ thay thế đường dây I-4 Như đã tính ở chương trước ta có: MBA TPDH-16000/110 cấp cho phụ tải S4 ta có: ∆S04 = 2(∆P0 + j∆Q0 ) = 0,042 + j0,272 MVA Đường dây I-4 có: ZI-2 = 17,52 + j16,6 (Ω) Công suất điện dung đầu và cuối đoạn đường dây I-4 jQcdI-4 = jQccI-4 = U2đm.BI-4/2 = j2,377 MVAr Tổn thất công suất trạm biến áp B4: Dòng công suất vào cuộn dây cao áp của MBA có giá trị S4b = Spt4 + ∆SB4 = 18 + j8,72 + 0,072 + j1,449 = 18,072 + j10,169 ( MVA) Dòng công suất sau tổng trở của đường dây I-4 là: S’’I-4 = S4b + ΔS04 – jQccI-4 = 18,072+j10,169+0,042+j0,272 – j2,377 = 18,114 + j8,064 MVA Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây: = 0,569 + j0,539 (MVA) Dòng công suất trước tổng trở đường dây I-4: S’I-4 = S’’I-4 + ∆SI-4 = 18,114 + j8,064 + 0,569 + j0,539 = 18,683 + j8,603 MVA Công suất từ nguồn điện truyền vào đường dây I- 4 có giá trị bằng: SI-4 = S’I-4 – jQcdI-4 = 18,683 + j8,603 – j2,377 =18,683 + j6,226 MVA 3. Xét đường dây I-5 Sơ đồ nguyên lý: Sơ đồ thay thế đường dây I-5 MBA TPDH-25000/110 cấp cho phụ tải S5 ta có: ∆S05 = 2(∆P0 + j∆Q0 ) = 0,058 + j0,4 MVA Đường dây I-5 có: ZI-5 = 9,62 + j12,36 (Ω) Công suất điện dung đầu và cuối đoạn đường dây I-5 jQcdI-5 = jQccI-5 = U2đm.BI-5/2 = j1,86 MVAr Tổn thất công suất trạm biến áp B5: Dòng công suất vào cuộn dây cao áp của MBA có giá trị S5b = Spt5 + ∆SB5 = 29 + j14,045 + 0,109+ j2,398 = 29,109 + j16,443 ( MVA) Dòng công suất sau tổng trở của đường dây I-5 là: S’’I-5 = S5b + ΔS05 – jQccI-5 = 29,109+j16,443+0,058+j0,4 – j1,86 = 29,167 + j14,983 MVA Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây: = 0,855 + j1,098 (MVA) Dòng công suất trước tổng trở đường dây I-5: S’I-5 = S’’I-5 + ∆SI-5 = 29,167 + j14,983 + 0,855 + j1,098 = 30,022 + j16,081 MVA Công suất từ nguồn điện truyền vào đường dây I- 5 có giá trị bằng: SI-5 = S’I-5 – jQcdI-5 = 30,022 + j16,081 – j1,86 =30,022 + j14,221 MVA 4. Tính toán chế độ cho đoạn đường dây NĐI-7-6 Ta có sơ đồ nối dây: Sơ đồ thay thế: Công suất phụ tải: S6 = 18 + j8,72 MVA S7 = 29 + j14,045 MVA Tổng trở các đoạn đường dây: ZI-7 = 5,94 + j11,57 (Ω) Z7-6 = 11,5 + j10,9 (Ω) Bỏ qua G ta có: BI-7/2 = 155.10-6 S B7-6/2 = 129.10-6 S Trạm biến áp (B7 2xTPDH-25000/110) và (B6 2TPDH-16000) Tổng trở các MBA: ZB7 = 1,27 + j27,95 (Ω) ZB6 =2,19 + j43,85 (Ω) Tổn thất không tải trong các máy biến áp: ΔS07 = 0,058 + j0,4 (MVA) ΔS03= 0,042 + j0,272 (MVA) a./ Tính cho đoạn 7-6: - Công suất điện dung đầu và cuối đoạn đ