Luận văn Thiết kế đường dây phân phối cung cấp từ hai nguồn và mạng điện cung cấp

Phần I THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN PHÂN PHỐI CHƯƠNG 1 : THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 1.1-Mở đầu : Đường dây phân phối là đường dây cung cấp điện áp 15 KV hay 22 KV . Đường dây phân phối gồm pháp tuyến chính đi\ược cung cấp từ phía hạ áp của trạm biến áp phân phối 110/22 KV hay 110/15 KV vàmột số đường day nhánh lấy điện từ phát tuyến chính . Phát tuyến chính hay đường nhánh cung cấp cho phụ tải tập trung hay phân bố điều (hoặc tăng dần hoặc giảm dần ) Phụ tải được cung câp qua máy biến áp phối đặt trong trạm treo,trạm giàn, trạm nền hay phòng biến điện ,điện áp máy biến áp là 15/0,4 KV hay 22/0,4 KV. Yêu cầu của thiết kế đường dây phân phối là chọn dây thoả mãn độ suit áp cho phép . Đường dây phân phối được bảo vệ bằng máy cắt đầu nguồn , tự đóng lại (Recloser) ,cầu chì tự rơi (FCO) và được phân đoạn bằng cầu dao phân đoạn để tiện lợi trong sửa chửa và bảo trì . Mạng phân phối thường có dạng hình tia hay mạch vòng kín bình thường vận hành hở nhằm đảo bảo tính liên tục cung cấp điện cho khách hàng . Dây dẫn có thể là dây trên không hoặc cấp ngầm . 1.2-Điểm phân công suất : Thông thường đường dây phân phối được cung cấp từ hai phía nhằm đảm bảo tính liên tục trong việc cung cấp điện cho khách hàng .Nhưng thực tế thì đường dây tuy có cấu trúc mạng kín nhưng vận hành mở bằng cách để hở đường dây tại điểm phân công suất . Để tìm điểm phân công suất ta tiến hành các bước sau : Tập trung tải phân bố đều về trung điểm của đoạn phân bố. Dùng công thức moment để tính công suất cung cấp từ hai phía. Xác định điểm phân công suất . 300 300 300 400 400 300 300 400 250 400 250 2500 400 500 400 500 300 500 600 600 400 500 400 700 500 300 600 800 600 400 600 400 1500 3000 1000 Sơ đồ trên được rút gọn lại như sau : 1 2 3 4 5 6 1500 5050 1600 3000 2600 4900 1000 Công suất được cung cấp từ hai phía : S12 = = = 10058 (KVA) S56 = = = 9292 (KVA) S12 = = = 10058 (KVA) S56 = = = 9292 (KVA) Vậy điểm phân công suất là : 1 2 3 4 5 6 1500 5050 1600 3000 2600 2208 Điểm phân công suất 2 Km 2 Km 2 Km 3 Km 0,8 Km 2,2 Km 1.3-Chọn dây dẫn cho tuyến chính: 1.3.1-Tóm tắt lý thuyết: Sụt áp trên đường dây phân phối : Với R = r0 l X =x0 l trong đó l là khoảng cách đẳng trị . Có thể áp dụng công thức : = S là công suất 3 pha (KVA) . Chọn x0 = 0,4 (/Km) Suy ra : r0 = Tra bảng chọn dây thoả tiêu chuẩn : r0 < r0tt Suy ra : x0 = 0,144lg+0,016 Hằng số sụt áp : K% = Suy ra : Đường dây chỉ có phụ tải tập trung: = = Đuờng dây chỉ có phụ tải phân bố điều: A B l N Spb=Ppb+Qpb Lpb =l/3 Đường dây vừa có phụ tại tập trung vừa có phụ tải phân bố đều + Chỉ có phân bố +Chỉ có tập trung N Spb=Ppb+Qpb Lpb =l/3 A l B N l Stt = Ptt + jQtt + 1.3.2-Chọn dây dẫn lúc bình thường: Chọn dây dẫn cho phát tuyến bên trái : Sơ đồ phát tuyến chính bên trái : Phụ tải tương đương về sụt áp tập trung về cuối đường dây là : Stđ == 4526 (KVA) Chọn x0 = 0,4(/km) Suy ra : r0 = = = = 0,32(/km) Vậy ta chọn dây AC_ 185 có : r0 = 0,17(/km) đường kính 19 (mm) Icp = 515(A) Dòng điện tổng : Itổng = = = 264,27 (A) < Icp = 515(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22 (KV) là 1,2 (m ) ,suy ra cảm kháng : x0 = 0.144+0,016 = = 0,144+0,016 = 0,317(/km) Hằng số sụt áp : K% = = = = 6,74(%/KVA.Km) Sụt áp thực tế của phát tuyến chính bên trái lúc làm việc bình thường là : = = 6,74 45266,2 = 1,89% <3% Áp dụng với phát tuyến bên phải : Stđ == 4841 (KVA) = = 6,74 48415,8 = 1,892% <3% Vậy ta chọn dây AC_185 cho phát tuyến bên phải thoả sụt áp lúc bình thường . 1.3.3-Chọn dây dẫn lúc gặp sự cố : Kiểm tra dòng diện phát nóng : 1 2 3 4 5 6 1500 5050 1300 3000 2600 4900 1000 10058(KVA) Khi đường dây gặp sự cố và lúc này đường dây chỉ còn cung cấp có một nguồn : Sơ đồ đường dây phân phối lức này là : Isc = = = 508,4(A) < Icp = 515(A) Kiểm tra sụt áp khi sự cố lần lượt mất nguồn bên trái và phải : Khi mất nguồn bên trái : 9292 (KVA) = = 6,74 1005812 = 8,13% >8% Không đạt ,nhưng ta có thể xa thải một số phụ tải không quan trong khi gặp sự cố . Khi mất nguồn bên phải : 10058(KVA) = = 6,74 929212 = 7,52% <8% 1.4-Tính sụt áp cho tuyến chính: 1.4.1-Tính sụt áp cho tuyến chính bên trái: Bảng tính sụt áp của các đoạn trên tuyến chính bên trái : Đoạn L (km) Ltt (km) Stt (KVA) Lpb (km) Spb (KVA) đoạn% 3-3’ 2,2 0 0 2,2 2208 0 0,164 0,164 2-3 2 2 3508 0 0 0,473 0 0,473 1-2 2 2 8558 2 1500 1,154 0,101 1,255 tổng = 1,89% 1.4.2-Tính sụt áp cho tuyến chính bên phải: Bảng tính sụt áp của các đoạn trên tuyến chính bên phải : Đoạn L (km) Ltt (km) Stt (KVA) Lpb (km) Spb (KVA) đoạn% 4-3’ 0,8 0 0 0,8 792 0 0,022 0,021 5-4 3 3 3392 0 0 0,686 0 0,686 6-5 2 2 8292 2 1000 1,118 0,068 1,185 tổng = 1,892% 1.5-Tính sụt áp và chọn dây dẫn cho các tuyến nhánh : 1.5.1-Tính sụt áp cho các nhánh : = = 3% - 1,255 = 1,745% = = 3% - ( 1,255+0,473) = 1,272% = = 3,3% - (1,185+0,686) = 1,429% = = 3% - 1,185 = 1,815% 1.5.2-Chọn dây dẫn cho các nhánh : Chọn dây cho tuyến 2 – 9 : Phụ tải tương đương về sụt áp về cuối đường dây : Stđ = =1306,25 (KVA) Chọn x0 = 0,4(/km) Suy ra : r0 = = = = 0,71(/km) Vậy ta chọn dây AC_ 95 có : r0 = 0,33(/km) đường kính 13,5 (mm) Icp = 335(A) Dòng điện tổng : Itổng = = = 65,69 (A) < Icp = 335(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22 (KV) là 1,2(m ), Suy ra cảm kháng : x0 = 0.144+0,016 = = 0,144+0,016 = 0,34(/km) Hằng số sụt áp : K% = = = =9,67(%/KVA.Km) Sụt áp thực tế của phát tuyến chính bên trái lúc làm việc bình thường là : = = 9,67 1306,25 8 = 1,01% <1,745% Chọn dây cho tuyến 2 – 17 : Phụ tải tương đương về sụt áp về cuối đường dây : Stđ == =1656,25 (KVA) Chọn x0 = 0,4(/km) Suy ra : r0 = = = = 0,51(/km) Vậy ta chọn dây AC_ 95 có : r0 = 0,33(/km) đường kính 13,5 (mm) Icp = 335(A) Dòng điện tổng : Itổng = = = 67 (A) < Icp = 335(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22 (KV) là 1,2(m ) Suy ra cảm kháng : x0 = 0.144+0,016 = = 0,144+0,016 = 0,34(/km) Hằng số sụt áp : K% = = = =9,67(%/KVA.Km) Sụt áp thực tế của phát tuyến chính bên trái lúc làm việc bình thường là : = = 9,67 1656,25 8 = 1,28% <1,745% Chọn dây cho tuyến 3 – 11 : Phụ tải tương đương về sụt áp về cuối đường dây : Stđ ==950 (KVA) Chọn x0 = 0,4(/km) Suy ra : r0 = = = = 0,713(/km) Vậy ta chọn dây AC_ 95 có : r0 = 0,33(/km) đường kính 13,5 (mm) Icp = 335(A) Dòng điện tổng : Itổng = = = 34,16 (A) < Icp = 335(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22 (KV) là 1,2(m ) Suy ra cảm kháng : x0 = 0.144+0,016 = = 0,144+0,016 = 0,34(/km) Hằng số sụt áp : K% = = = =9,67(%/KVA.Km) Sụt áp thực tế của phát tuyến chính bên trái lúc làm việc bình thường là : = = 9,67 950 8 = 0.735% <1,272% Chọn dây dẫn tuyến 4_20: Phụ tải tương đương về sụt áp về cuối đường dây : Stđ= =1568,75 (KVA) Chọn x0 = 0,4(/km) Suy ra : r0 = = = = 0,39(/km) Vậy ta chọn dây AC_ 95 có : r0 = 0,33(/km) đường kính 13,5 (mm) Icp = 335(A) Dòng điện tổng : Itổng = = = 68,31 (A) < Icp = 335(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22(KV) là 1,2 (m ) Suy ra cảm kháng : x0 = 0.144+0,016 = = 0,144+0,016 = 0,34(/km) Hằng số sụt áp : K% = = = =9,67(%/KVA.Km) Sụt áp thực tế của phát tuyến chính bên trái lúc làm việc bình thường là : = = 9,67 1568,75 8 = 1,21% <1,429% Chọn dây dẫn tuyến 5_14: Phụ tải tương đương về sụt áp về cuối đường dây : Stđ == =1444,44 (KVA) Chọn x0 = 0,4(/km) Suy ra : r0 = = = = 0,54(/km) Vậy ta chọn dây AC_ 95 có : r0 = 0,33(/km) đường kính 13,5 (mm) Icp = 335(A) Dòng điện tổng : Itổng = = = 68,31 (A) < Icp = 335(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22 (KV) là 1,2(m ) Suy ra cảm kháng : x0 = 0.144+0,016 = = 0,144+0,016 = 0,34(/km) Hằng số sụt áp : K% = = = =9,67(%/KVA.Km) Sụt áp thực tế của phát tuyến chính bên trái lúc làm việc bình thường là : = = 9,67 1444,44 9 = 1,257% <1,815% Chọn dây dẫn tuyến 5_23: Phụ tải tương đương về sụt áp về cuối đường dây : Stđ = =1516,67 (KVA) Chọn x0 = 0,4(/km) Suy ra : r0 = = = = 0,504(/km) Vậy ta chọn dây AC_ 95 có : r0 = 0,33(/km) đường kính 13,5 (mm) Icp = 335(A) Dòng điện tổng : Itổng = = = 60,43 (A) < Icp = 335(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22 (KV) là 1,2 (m ) Suy ra cảm kháng : x0 = 0.144+0,016 = = 0,144+0,016 = 0,34(/km) Hằng số sụt áp : K% = ==9,67(%/KVA.Km) Sụt áp thực tế của phát tuyến chính bên trái lúc làm việc bình thường là : = = 9,67 1516,67 9 = 1,32% <1,815% Tóm lại: Phát tuyến chính : chọn dây AC_185 có : r0 = 0,17 (/km) x0 = 0,317(/km) Icp = 515 (A) D = 19(mm) Các phát tuyến nhánh : chọn dây AC_95 có : r0 = 0,33 (/km) x0 = 0,34(/km) Icp = 335 (A) D = 13,5 (mm) 1.6-Tính tổn thất công suất cho mạng điện phân phối : 1.6.1-Đường dây chỉ có phụ tải tập trung : N l Stt = Ptt + jQtt (KW) Trong đó : R = r0 ltt X = x0ltt 1.6.2-Đường dây chỉ có phụ tải phân bố đều: A B l N Spb=Ppb+Qpb Lpb =l/3 (KW) Trong đó : R = r0 lpb X = x0lpb s = lpb/3 1.6.3-Đường dây vừa có phụ tải tập trung vừa có phân bố đều : + Chỉ có phân bố +Chỉ có tập trung N Spb=Ppb+Qpb Lpb =l/3 A l B N l Stt = Ptt + jQtt + Chỉ có tập trung Itt = + Chỉ có phân bố đều : Ipb= + Aûnh hưởng giữa tập trung và phân bố đều : I’ = Vậy có thể tính tổn thất theo công suất phụ tải : + Trường hợp các phụ tải có cùng cos : P = P1 +P2 +P3 + Trường hợp các phụ tải không cùng cos: P = P1 +P2 +P3 + Q1 +Q2 +Q3= = +