Thiết kế mạng điện khu vực

h góp cung cấp điện. V. Sơ đồ nối dây các trạm phân phối và truyền tải: Cơ sở chọn sơ đồ thanh góp trong các trạm phân phối và truyền tải: - Căn cứ vào nhu cầu cung cấp điện của phụ tải. - Căn cứ vào phương án nối dây của các trạm trong mạng điện. - Căn cứ vào số lộ ra và vào trạm, số lượng MBA trong trạm. Ta chọn sơ đồ nối dây trong trạm phải đảm bảo tính cung cấp điện liên tục, phải linh hoạt trong tổ chức vận hành và sửa chữa trạm, bố trí đơn giản tốn ít thiết bị đảm bảo an toàn và kinh tế. 1. Các trạm cuối: Đối với các phụ tải loại I ta sửa dụng sơ đồ cầu có máy cắt. Có 2 loại sơ đồ cầu là sơ đồ cầu trong và sơ đồ cầu ngoài. Việc chọn sơ đồ cầu trong hay sơ đồ cầu ngoài phụ thuộc vào khoảng cách truyền tải và sự thay đổi của công suất phụ tải so với công suất giới hạn: Khoảng cách truyền tải l > 70km, chọn sơ đồ cầu trong; l < 70km chọn sơ đồ cầu ngoài. Công suất giới hạn: Sgh = SđmB Nếu Spt min < Sgh để vận hành kinh tế ta dùng sơ đồ cầu ngoài Nếu Spt min > Sgh để vận hành kinh tế ta dùng sơ đồ cầu trong Bảng số liệu về khoảng cách và tính công suất giới hạn: Phụ tải l (km) SđmB (MVA) DP0 (MW) DPN (MW) Spt min (MVA) Sgh (MVA) 2 45 32 35 145 14,7 22,234 3 56,6 32 35 145 15,6 22,234 4 51 40 42 175 20 27,713 6 51 32 35 145 15,6 22,234 7 45 32 35 145 16,5 22,234 Các trạm cuối đều có Spt min < Sgh và khoảng cách truyền tải l < 70km nên ta chọn sơ đồ các trạm này là sơ đồ cầu ngoài: Đối với các phụ tải loại III (phụ tải 1và 8) ta sửa dụng sơ đồ máy cắt và dao cách ly. 2. Trạm trung gian : (phụ tải 5) Đây là trạm rất quan trọng vì ngoài nhiệm vụ cung cấp cho phụ tải địa phương , nó còn làm nhiệm vụ liên lạc giữa hai nhà máy. Ta chọn sơ đồ nối dây của trạm là sơ đồ hai thanh góp . Chương vII tính toán các chế độ của lưới điện I. Chế độ phụ tải cực đại: 1. Phân bố công suất trên đoạn NĐI-1: Sơ đồ thay thế: Thông số của đường dây và trạm biến áp: Spt1= 26 + j12,6 MVA Zd1= 12,24 + j 24,25 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 1 là: Công suất tại thanh cái của trạm biến áp 1 là: S'1= DSB1 + S1 = (0,133 + j 2,47) + (26 + j12,6) = 26,133 + j15,07 MVA Công suất tại cuối đường dây 1 là: S''I = S'1 - jDQC2 = 26,133 + j15,07 - j 0,96 = 26,133 + j14,11 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 1 là: = 0,89 + j1,77 MVA Công suất tại đầu đường dây 1 là: S'I = DSd + S''I = (0,89 + j1,77) + (26,133 + j14,11) = 27,025 + j15,88 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐ1 là: SI = S'I - jDQC1 = 27,025 + j15,88 - j 0,96 = 27,025 + j14,92 MVA 2. Phân bố công suất trên đoạn NĐ1-2: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 2: S2= 28 + j 9,2 Zd2= 10,35 + j 9,9 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 2 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 2 là: S'2= DSB2 + S2 = (0,131 + j1,907) + (28 + j9,2) = 28,131 + j11,107 MVA Công suất tại cuối đường dây 2 là: S''II = S'2 - jDQC2 = 28,131 + j11,107 - j1,4 = 28,131 + j 9,707 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 2 là: = 0,757 + j 0,724 MVA Công suất tại đầu đường dây 2 là: S'II = DSd + S''II = (0,757 + j 0,724) + (28,131 + j9,707) = 28,888 + j10,43 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐ1 là: SII = S'II - jDQC1 = 28,888 + j10,43 - j 1,4 = 28,888 + j9,03 MVA 3. Phân bố công suất trên đoạn NĐI -3: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 3: S3= 28 + j13,6 MVA Zd3= 13,01 + j 12,45 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 3 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 3 là: S'3= DSB3 + S3 = (0,138 + j2,056) + (28 + j13,6) = 28,138 + j15,656 MVA Công suất tại cuối đường dây 3 là: S''III = S'3 - jDQC2 = 28,138+ j15,656 - j1,77 = 28,138 + j13,886 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 3 là: = 1,058 + j 1,013 MVA Công suất tại đầu đường dây 3 là: S'III = DSd + S''III = (1,058 + j 1,013) + (28,138 + j13,886) = 29,196 + j14,9 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐ1 là: SIII = S'III - jDQC1 = 29,196 + j14,9 - j1,77= 29,196 + j13,13MVA SIII = 29,196 + j13,13 MVA 4. Phân bố công suất trên đoạn NĐI -4: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 4: S4= 34 + j 21,1 MVA Zd4= 8,415 + j 10,94 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 4 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 4 là: S'4= DSB4 + S4 = (0,927 + j2,66) + (34 + j21,1) = 34,927 + j23,76 MVA Công suất tại cuối đường dây 4 là: S''IV = S'4 - jDQC2 = 34,927+ j23,76 - j 1,62 = 34,927 + j22,14 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 4 là: =1,19 + j1,546 MVA Công suất tại đầu đường dây 4 là: S'IV = DSd + S''IV = (1,19 + j1,546) + (34,927 + j22,14) = 36,12 + j23,686 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐI là: SIV = S'IV - jDQC1 = 36,12 + j23,686 - j 1,62 = 36,12 + j22,066 MVA SIV = 36,12 + j22,066 MVA 5. Phân bố công suất trên đoạn NĐII -6: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 6: S6= 28 + j13,6 MVA Zd6= 11,73 + j 11,22 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 6 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 6 là: S'6= DSB6 + S6 = (0,138 + j1,576) + (28 + j13,6) = 28,138 + j15,176 MVA Công suất tại cuối đường dây 6 là: S''VI = S'6 - jDQC2 = 28,138+ j15,176 - j1,62 = 28,138 + j13,556 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 6 là: = 0,946 + j0,905 MVA Công suất tại đầu đường dây 6 là: S'VI = DSd + S''VI = (0,946 + j0,905) + (28,138 + j13,556) = 29,084 + j14,46 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐII là: SVI = S'VI - jDQC1 = 29,084 + j14,46- j1,62 SVI = 29,084 + j12,84 MVA 6. Phân bố công suất trên đoạn NĐII -7: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 7: S7= 28 + j17,4 MVA Zd6= 10,35 + j 9,9 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 7 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 7 là: S'7= DSB7 + S7 = (0,147 + j1,786) + (28 + j17,4) = 28,147 + j19,186 MVA Công suất tại cuối đường dây 7 là: S''VII = S'7 - jDQC2 = 28,147+ j19,186 - j1,404 = 28,147 + j17,782 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 7 là: = 0,948 + j 0,907 MVA Công suất tại đầu đường dây 7 là: S'VII = DSd + S''VII = (0,948 + j0,907) + (28,147 + j17,782) = 29,095 + j18,689 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐII là: SVII = S'VII - jDQC1 = 29,095 + j18,689 - j1,404 SVII = 29,095 + j17,285 MVA 7. Phân bố công suất trên đoạn NĐII-8: Sơ đồ thay thế: Thông số của đường dây và trạm biến áp: Spt8= 28 + j13,6 MVA Zd1= 13,44 + j 26,62 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 8 là: Công suất tại thanh cái của trạm biến áp 8 là: S'8= DSB8 + S8 = (0,147 + j 2,8) + (28 + j13,6) = 28,147 + j16,4 MVA Công suất tại cuối đường dây 8 là: S''VIII = S'8 - jDQC2 = 28,147 + j16,4 - j 1,05 = 28,147 + j15,35 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 8 là: = 1,142 + j2,262 MVA Công suất tại đầu đường dây 8 là: S'VIII = DSd + S''VIII = (1,142 + j2,262) + (28,147 + j15,35) = 29,289 + j17,621 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐ1 là: SVIII = S'VIII - jDQC1 = 29,289 + j17,621 - j 1,05 = 29,289 + j16,562 MVA 8. Phân bố công suất trên đoạn NĐI -5- NĐII: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 5: S5= 34 + j14,5 MVA ZdI5= 13,61 + j 17,69 W ZdII5= 7,42 + j 9,65 W Trong chương II ta đã sơ bộ xác định chế độ vận hành cho hai nhà máy,trong chế độ max cho nhà máy II phát 75% công suất đặt. Ta có: Công suất phát của nhà máyII là: SFII = 150 + j 92,96 MVA; với cosj = 0,85 Công suất tự dùng của nhà máyII là: StdII = 12 + j 10,58 MVA; với cosj = 0,75 Công suất đưa vào cuộn hạ mba tăng áp của NĐII là: ShạII = SFII - StdII = 150 + j92,96 - (12 + j10,58) = 138 + j82,38 MVA Tổn thất công suất trong trạm biến áp tăng áp của nhà máy NĐII là: Công suất đưa lên thanh cái cao áp của NĐII là: SCII = Shạ II - DSBII = 138 + j82,83 - (0,67 + j 12,02) = 137,33 + j70,36 MVA Công suất đưa vào nhánh liên lạc II-5 là: SII5 = SCII - (SVI + SVII + SVIII) = 137,33 + j70,36 - (29,084 + j12,84 + 29,095 + j17,285 + 29,289 + j16,562) = 49,862 + j23,673 MVA Công suất đầu đường dây II-5 là: S'II5 = SII5 + j= 49,862 + j23,673 + j1,42 = 49,862 + j25,093 MVA Tổn thất công suất trên đường dây II-5 là: = 1,91 + j2,48 MVA Công suất tại cuối đường dây II-5 là: S''II5 = S'II5 - = 49,86 + j25,09 - (1,91 + j2,48) = 47,95 +j22,61 MVA Công suất từ đường dây II-5 cấp đến thanh cái cao áp phụ tải 5 là: SptII5 = S''II5 + jDQc3 = 47,95 +j22,61 + j1,42 = 47,95 +j24,03 MVA Tổn thất công suất trong trạm biến áp 5 là: Công suất tại thanh cái cao áp trạm biến áp 5 là: S'B5 = Spt5 + = 34 + j14,5 + = 34,159 +j 16,857 MVA Công suất từ NM II truyền sang NM I qua thanh cái cao áp phụ tải 5 là: SptI5 = SptII5 - S'B5 = 47,95 +j24,03 - (34,159 +j 16,857) = 13,79 + j7,17 MVA Công suất tại cuối đường dây I-5 là: S''I5 = SptI5 + j = 13,79 + j7,17 + j 2,64 = 13,79 + j9,81 MVA Tổn thất công suất trên đường dây I-5 là: = 0,32 + j 0,42 MVA Công suất tại đầu đường dây I-5 là: S'I5 = S''I5 - = 13,79 + j9,81 - (0,32 + j 0,42) = 13,47 + j9,39 MVA Công suất tại thanh cái cao áp NĐI là: SI5 = S'I5 +j = 13,47 + j9,39 + j2,64 = 13,47 + j12,03 MVA Tổng công suất tại thanh cái cao áp NĐI là: SC-I = SI5 + SI + SII + SIII + SIV = 13,47 + j12,03 + 27,025 + j14,92 + 28,888 + j9,03 + 29,196 + j13,13 +36,12 + j22,066 = 134,73 +j 68,41 SC-I = 134,7 +j 71,176 MVA Tổn thất công suất trong trạm biến áp tăng áp của nhà máy NĐI là: = 0,62 + j11,31 MVA Công suất tại thanh cái hạ áp NĐI là: SH-I = SC-I + = 134,7 +j 71,176 + 0,62 + j11,31 = =135,32 + j 82,49 MVA Công suất tự dùng của NĐI là: PtdI = 8%. 135,32 = 10,83 MW QtdI = PtdI.tgjtd = 10,83.0,882 = 9,55 MVAr Std-I = 10,83 + j 9,55 MVA Công suất đầu cực máy phát của NĐI là: SNĐ-I = SH-I + Std-I = 135,32 + j 82,49 + 10,83 + j 9,55 = 146,15 + j92,04 MVA Kết luận: Như vậy nhà máy I phải phát 146,15 MW (chiếm 73,07% công suất đặt NĐI), với CosjF = 0,85. II. Chế độ phụ tải cực tiểu: Trong chế độ phụ tải min công suất bằng 0,5.Pmax. Để vận hành kinh tế các trạm biến áp ta cần cắt bớt một máy biến áp làm việc song song, việc cắt giảm này được thực hiện khi: Spt-i < Sgh = SđmB. Trong đó: là tổn thất công suất lúc không tải là tổn thất công suất lúc ngắn mạch n là số máy biến áp lam việc song song Thay số và tính toán ta xác định được chế độ vận hành của máy biến áp ở bảng kết quả sau: TBA Spti(MVA) SđmB(MVA) n (KW) (KW) Sgh(MVA) Số mba vận hành 2 14,75 32 2 35 145 22,234 1 3 15,5 32 2 35 145 22,234 1 4 20 40 2 42 175 19,2 2 5 18,5 40 2 42 175 19,2 1 6 15,5 32 2 35 145 22,234 1 7 16,5 32 2 35 145 22,234 1 Trong chế độ min các nhà máy sơ bộ vận hành như sau: Tại nhà máy I vận hành 2 tổ máy phát và biến áp. Tại nhà máy II vận hành 1 tổ máy phát và biến áp. 1. Phân bố công suất trên đoạn NĐI-1: Sơ đồ thay thế: Thông số của đường dây và trạm biến áp: Spt1= 13 + j6,3 MVA Zd1= 12,24 + j 24,25 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 1 là: Công suất tại thanh cái của trạm biến áp 1 là: S'1= DSB1 + S1 = (0,065 + j 0,824) + (13 + j 6,3) = 13,065 + j 7,124 MVA Công suất tại cuối đường dây 1 là: S''I = S'1 - jDQC2 = 13,065 + j 7,124 - j 0,96 = 13,065 + j6,164 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 1 là: = 0,21 + j 0,418 MVA Công suất tại đầu đường dây 1 là: S'I = DSd + S''I = (0,21 + j 0,418) + (13,065 + j6,164) = 13,275 + j6,582 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐ1 là: SI = S'I - jDQC1 = 13,275 + j6,582 - j 0,96 = 13,275 + j5,62 MVA 2. Phân bố công suất trên đoạn NĐ1-2: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 2: S2= 14 + j 4,6 Zd2= 10,35 + j 9,9 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 2 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 2 là: S'2= DSB2 + S2 = (0,066 + j0,954) + (14 + j4,6) = 14,066 + j5,554 MVA Công suất tại cuối đường dây 2 là: S''II = S'2 - jDQC2 = 14,066 + j5,554 - j1,4 = 14,066 + j4,154 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 2 là: = 0,184 + j 0,176 MVA Công suất tại đầu đường dây 2 là: S'II = DSd + S''II = (0,184 + j 0,176) + (14,066 + j4,154) = 14,25 + j4,33 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐ1 là: SII = S'II - jDQC1 = 14,25 + j4,33 - j 1,4 = 14,25 + j2,93 MVA 3. Phân bố công suất trên đoạn NĐI -3: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 3: S3= 14 + j6,8 MVA Zd3= 13,01 + j 12,45 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 3 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 3 là: S'3= DSB3 + S3 = (0,069 + j1,038) + (14 + j6,8) = 14,069 + j7,838 MVA Công suất tại cuối đường dây 3 là: S''III = S'3 - jDQC2 = 14,069 + j7,838 - j1,77 = 14,069 + j6,068 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 3 là: = 0,252 + j 0,24 MVA Công suất tại đầu đường dây 3 là: S'III = DSd + S''III = (0,252 + j 0,24) + (14,069 + j6,068) = 14,32 + j6,31 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐ1 là: SIII = S'III - jDQC1 = 14,32 + j6,31 - j1,77= 14,32 + j4,54 MVA SIII = 14,32 + j4,54 MVA 4. Phân bố công suất trên đoạn NĐI -4: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 4: S4= 17 + j 10,55 MVA Zd4= 8,415 + j 10,94 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 4 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 4 là: S'4= DSB4 + S4 = (0,862 + j1,085) + (17 + j 10,55) = 17,862 + j11,635MVA Công suất tại cuối đường dây 4 là: S''IV = S'4 - jDQC2 = 17,862 + j11,635 - j 1,62 = 17,862 + j10,015 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 4 là: = 0,29 + j0,38 MVA Công suất tại đầu đường dây 4 là: S'IV = DSd + S''IV = (0,29 + j0,38) + (17,862 + j10,015) = 18,252 + j10,39 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐI là: SIV = S'IV - jDQC1 =18,252 + j10,39 - j 1,62 = 18,25 + j8,77 MVA SIV = 18,25 + j8,77 MVA 5. Phân bố công suất trên đoạn NĐII -6: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 6: S6= 14 + j6,8 MVA Zd6= 11,73 + j 11,22 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 6 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 6 là: S'6= DSB6 + S6 = (0,069 + j1,038) + (14 + j6,8) = 14,069 + j7,838 MVA Công suất tại cuối đường dây 6 là: S''VI = S'6 - jDQC2 = 14,069 + j7,838 - j1,62 = 14,069 + j6,218 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 6 là: = 0,23 + j0,22 MVA Công suất tại đầu đường dây 6 là: S'VI = DSd + S''VI = (0,23 + j0,22) + (14,069 + j6,218) = 14,3 + j6,44 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐII là: SVI = S'VI - jDQC1 = 14,3 + j6,44 - j1,62 SVI = 14,3 + j4,82 MVA 6. Phân bố công suất trên đoạn NĐII -7: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 7: S7= 14 + j8,7 MVA Zd6= 10,35 + j 9,9 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 7 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 7 là: S'7= DSB7 + S7 = (0,074 + j1,133) + (14 + j8,7) = 14,074 + j9,833 MVA Công suất tại cuối đường dây 7 là: S''VII = S'7 - jDQC2 = 14,074 + j9,833 - j1,404 = 14,074 + j8,429 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 7 là: = 0,23 + j 0,22 MVA Công suất tại đầu đường dây 7 là: S'VII = DSd + S''VII = (0,23 + j 0,22) + (14,074 + j8,429) = 14,304 + j8,65 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐII là: SVII = S'VII - jDQC1 = 14,304 + j8,65 - j1,404 SVII = 14,304 + j7,246 MVA 7. Phân bố công suất trên đoạn NĐII-8: Sơ đồ thay thế: Thông số của đường dây và trạm biến áp: Spt8= 14 + j6,8 MVA Zd1= 13,44 + j 26,62 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 8 là: Công suất tại thanh cái của trạm biến áp 8 là: S'8= DSB8 + S8 = (0,069 + j 0,919) + (14 + j6,8) = 14,069 + j7,719 MVA Công suất tại cuối đường dây 8 là: S''VIII = S'8 - jDQC2 = 14,069 + j7,719 - j 1,05 = 14,069 + j6,669 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 8 là: = 0,269 + j0,533 MVA Công suất tại đầu đường dây 8 là: S'VIII = DSd + S''VIII = (0,269 + j0,533) + (14,069 + j6,669) = 14,338 + j7,202 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐ1 là: SVIII = S'VIII - jDQC1 = 14,338 + j7,202 - j 1,05 = 14,338 + j6,152 MVA 7. Phân bố công suất trên đoạn NĐI -5- NĐII: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 5: S5= 17 + j7,25 MVA ZdI5= 13,61 + j 17,69 W ZdII5= 7,42 + j 9,65 W Trong chương II ta đã sơ bộ xác định chế độ vận hành cho hai nhà máy, trong chế độ min cho nhà máy II phát 75% công suất đặt của một tổ máy. Ta có: Công suất phát của nhà máyII là: SFII = 75 + j 46,48 MVA; với cosj = 0,85 Công suất tự dùng của nhà máyII là: StdII = 6 + j 5,29 MVA; với cosj = 0,75 Công suất đưa vào cuộn hạ mba tăng áp của NĐII là: ShạII = SFII - StdII = 75 + j 46,48 - (6 + j 5,29) = 69 + j 41,19 MVA Tổn thất công suất trong trạm biến áp tăng áp của nhà máy NĐII là: Công suất đưa lên thanh cái cao áp của NĐII là: SCII = Shạ II- DSBII = 69 + j41,19 - (0,335 + j6,102) = 68,665 + j35,088 MVA Công suất đưa vào nhánh liên lạc II-5 là: SII5 = SCII - (SVI + SVII + SVIII) = 68,665 + j35,088 - (14,3 + j4,82 + 14,304 + j7,246 + 14,338 + j6,152) = 25,723 + j16,87 MVA Công suất đầu đường dây II-5 là: S'II5 = SII5 + j= 25,723 + j16,87 + j1,42 = 25,723 + j18,29 MVA Tổn thất công suất trên đường dây II-5 là: = 0,61 + j0,794 MVA Công suất tại cuối đường dây II-5 là: S''II5 = S'II5 - = 25,72 + j18,29- (0,61 + j0,794) = 25,11 + j17,49 MVA Công suất từ đường dây II-5 cấp đến thanh cái cao áp phụ tải 5 là: SptII5 = S''II5 + j = 25,11 + j17,49 + j1,42 = 25,11 + j18,91 MVA Tổn thất công suất trong trạm biến áp 5 là: Công suất tại thanh cái cao áp trạm biến áp 5 là: S'B5 = Spt5 + = 17 + j7,25 + 0,079 + j1,178 = 17,079 + j8,428 MVA Công suất truyền từ nhà máy II sang nhà máy I là: SptI5 = SptII5 - S'B5 = 25,11 + j18,91 - (17,079 + j8,428) = 8,03 + j10,48 MVA Công suất tại cuối đường dây I-5 là: S''I5 = SptI5 + j = 8,03 + j10,48 + j 2,64 = 8,03 + j13,12 MVA Tổn thất công suất trên đường dây I-5 là: = 0,266 + j 0,346 MVA Công suất tại đầu đường dây I-5 là: S'I5 = S''I5 - = 8,03 + j13,12 - (0,266 + j 0,346) = 7,764 + j12,774 MVA Công suất tại thanh cái cao áp NĐI là: SI5 = S'I5 + j = 7,764 + j12,774 + j2,64 = 7,76 + j15,41 MVA Tổng công suất tại thanh cái cao áp NĐI là: SC-I = SI5 + SI + SII + SIII + SIV = 7,76 + j15,41 +13,275 + j5,62 + 14,25 + j2,93 + 14,32 + j4,54 + 18,25 + j8,77 = 67,86 +j 37,27 SC-I = 67,86 +j 37,27 MVA Tổn thất công suất trong trạm biến áp tăng áp của nhà máy NĐI là: = 3,14 + j5,82 Công suất tại thanh cái hạ áp NĐI là: SH-I = SC-I + = 67,86 +j 37,27 + 3,14 + j5,82 = = 71 +j 43,1 MVA Công suất tự dùng của NĐI là: PtdI = 8%.71 = 5,68 MW QtdI = PtdI.tgjtd =5,68 .0,882 = 5,01 MVAr Std-I = 5,68 + j 5,01 MVA Công suất đầu cực máy phát của NĐI là: SNĐ-I = SH-I + Std-I = 71 +j 43,1 + 5,68 + j 5,01 = 76,68 + j48,11 MVA Kết luận: Như vậy nhà máy I phải phát 76,68 MW (chiếm 76,68% công suất đặt của 2 tổ máy NĐI), với CosjF = 0,85. III. Chế độ phụ tải sự cố : Trong hệ thống điện có rất nhiều sự cố có thể xảy ra, ta không thể tính toán hết được. Do vậy ta chỉ xét trường hợp sự cố được coi là điển hình sau: Hỏng một tổ máy phát lớn nhất. Đứt 1 dây lộ kép. Với giả thiết sự cố sảy ra trong chế độ phụ tải max và các sự cố không xếp chồng. Sự cố một tổ máy phát lớn nhất. Khi đó nhà máy II phát 100% công suất của nhà máy còn lại Công suất phát của nhà máy II lúc đó là: SFII = 100 + j61,9 ; với CosjF = 0,85 Công suất tự dùng của nhà máy II là: StdII = 8 + j7,056 MVA ; với Cosjtd = 0,75 Sơ đồ thay thế: Công suất đưa vào cuộn hạ mba tăng áp của NĐII là: ShạII = SFII - StdII = 100 + j61,9 - (8 + j7,056) = 92 + j54,84 MVA Tổn thất công suất trong trạm biến áp tăng áp của nhà máy NĐII là: Công suất đưa lên thanh cái cao áp của NĐII là: SCII = Shạ II- DSBII = 92 + j54,84 - (0,5 + j10,31) = 91,5 + j44,53 MVA Công suất đưa vào nhánh liên lạc II-5 là: SII5 = SCII - (SVI + SVII + SVIII) = 91,5 + j44,53 - ( 29,084 + j12,84 + 29,095 + j17,285 + 29,289 + j16,562) = 4,032 - j2,157 MVA Công suất đầu đường dây II-5 là: S'II5 = SII5 + j= 4,032 - j2,157 + j1,42 = 4,032 - j0,737 MVA Tổn thất công suất trên đường dây II-5 là: = 0,01 + j0,014 MVA Công suất tại cuối đường dây II-5 là: S''II5 = S'II5 - = 4,032 - j0,737- (0,01 + j0,014) = 4,042 - j0,75 MVA Công suất từ đường dây II-5 cấp đến thanh cái cao áp phụ tải 5 là: SptII5 = S''II5 + j = 4,042 - j0,75 + j1,42 = 4,042 + j0,67 MVA Tổn thất công suất trong trạm biến áp 5 là: Công suất tại thanh cái cao áp trạm biến áp 5 là: S'B5 = Spt5 + = 34 + j14,5 + = 34,159 +j 16,857 MVA Tại thanh cái cao áp phụ tải 5 cần một lượng công suất từ nhà máy I là: SptI5 = S'B5 - SptII5= 34,159 +j 16,857 - (4,042 + j0,67) = 30,117 +j 16,187 MVA Công suất tại cuối đường dây I-5 là: S''I5 = SptI5 - j = 30,117 +j 16,187 - j 2,56 = 30,117 +j 13,627 MVA Tổn thất công suất trên đường dây I-5 là: = 1,71 + j 1,64 MVA Công suất tại đầu đường dây I-5 là: S'I5 = S''I5 + = 30,12 +j 13,63 + (1,71 + j 1,64) = 31,83 +j 15,27 MVA Công suất tại thanh cái cao áp NĐI là: SI5 = S'I5 -j = 31,83 +j 15,27 - j2,56 = 31,83 +j 12,71 MVA Tổng công suất tại thanh cái cao áp NĐI là: SC-I = SI5 + SI + SII + SIII + SIV = 31,83 +j 12,71 + 27,277 + j14,762 + 28,888 + j9,03 + 29,196 + j13,13 + 36,12 + j22,066 = 153,44 + j74,66 SC-I = 153,31 + j71,69 MVA Tổn thất công suất trong trạm biến áp tăng áp của nhà máy NĐI là: = 0,705 + 13,57 MVA Công suất tại thanh cái hạ áp NĐI là: SH-I = SC-I + = 153,31 + j71,69 + 0,705 + 13,57 = = 154,02 + j85,26 MVA Công suất tự dùng của NĐI là: PtdI = 8%. 154,02 = 12,322 MW QtdI = PtdI.tgjtd = 12,322.0,882 = 10,867 MVAr Std-I = 12,322 + j 10,867 MVA Công suất đầu cực máy phát của NĐI là: SNĐ-I = SH-I + Std-I = 154,02 + j85,26 + 12,322 + j 10,867 = 166,342 + j96,127 MVA Kết luận: Như vậy nhà máy I phải phát 166,342 MW (chiếm 83,17% công suất đặt của 4 tổ máy NĐI), với CosjF = 0,86. Vì công suất chuyên tải trên nhánh NĐI-5 tăng lên, do đó ta phải kiểm tra khả năng tải của đường dây này. Dòng điện chạy trên đường dây NĐI-5 khi sảy ra sự cố là: Mà Icp5II = 265 A nên đường dây làm việc bình thường. 2. Sự cố trên đoạn NĐ1-2: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 2: S2= 28 + j 9,2 Zd2= 20,7 + j 19,8 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 2 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 2 là: S'2= DSB2 + S2 = (0,131 + j1,907) + (28 + j9,2) = 28,131 + j11,107 MVA Công suất tại cuối đường dây 2 là: S''II = S'2 - jDQC2 = 28,131 + j11,107 - j0,702 = 28,131 + j 10,405 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 2 là: = 1,539 + j 1,472 MVA Công suất tại đầu đường dây 2 là: S'II = DSd + S''II = (1,539 + j 1,472) + (28,131 + j 10,405) = 29,67 + j 11,877 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐ1 là: SII = S'II - jDQC1 = 29,67 + j 11,877 - j 0,702 = 29,617 + j 11,175 MVA 3. Sự cố trên đoạn NĐI -3: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 3: S3= 28 + j13,6 MVA Zd3= 26,02 + j 24,9 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 3 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 3 là: S'3= DSB3 + S3 = (0,138 + j2,056) + (28 + j13,6) = 28,138 + j15,656 MVA Công suất tại cuối đường dây 3 là: S''III = S'3 - jDQC2 = 28,138+ j15,656 - j0,883 = 28,138 + j14,773 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 3 là: = 2,172 + j 2,078 MVA Công suất tại đầu đường dây 3 là: S'III = DSd + S''III = (2,172 + j 2,078) + (28,138 + j14,773) = 30,31 + j16,85 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐ1 là: SIII = S'III - jDQC1 = 30,31 + j16,85 - j0,883= 30,31 + j15,968 MVA SIII = 30,31 + j15,968 MVA 4. Sự cố trên đoạn NĐI -4: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 4: S4= 34 + j 21,1 MVA Zd4= 16,826 + j 21,88 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 4 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 4 là: S'4= DSB4 + S4 = (0,927 + j2,66) + (34 + j21,1) = 34,927 + j23,76 MVA Công suất tại cuối đường dây 4 là: S''IV = S'4 - jDQC2 = 34,927+ j23,76 - j 0,81 = 34,927 + j22,95 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 4 là: = 2,429 + j3,158 MVA Công suất tại đầu đường dây 4 là: S'IV = DSd + S''IV = (2,429 + j3,158) + (34,927 + j22,95) = 37,356 + 26,108 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐI là: SIV = S'IV - jDQC1 = 37,356 + 26,108 - j 0,81 = 37,356 + j25,298 MVA SIV = 37,356 + j25,298 MVA 5. Sự cố trên đoạn NĐII -6: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 6: S6= 28 + j13,6 MVA Zd6= 23,46 + j 22,44 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 6 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 6 là: S'6= DSB6 + S6 = (0,138 + j1,576) + (28 + j13,6) = 28,138 + j15,176 MVA Công suất tại cuối đường dây 6 là: S''VI = S'6 - jDQC2 = 28,138+ j15,176 - j0,786 = 28,138 + j14,39 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 6 là: = 1,937 + j1,852 MVA Công suất tại đầu đường dây 6 là: S'VI = DSd + S''VI = (1,937 + j1,852) + (28,138 + j14,39) = 30,075 + j16,242 MVA Công suất cần có tại thanh cái cao áp NĐII là: SVI = S'VI - jDQC1 = 30,075 + j16,242 - j0,786 SVI = 30,075 + j15,456 MVA 6. Sự cố trên đoạn NĐII -7: Sơ đồ thay thế: Thông số đường dây và trạm biến áp 7: S7= 28 + j17,4 MVA Zd6= 20,7 + j 19,8 W Tổn thất công suất trong trạm biến áp 7 là: Công suất tại thanh cái trạm biến áp 7 là: S'7= DSB7 + S7 = (0,147 + j1,786) + (28 + j17,4) = 28,147 + j19,186 MVA Công suất tại cuối đường dây 7 là: S''VII = S'7 - jDQC2 = 28,147+ j19,186 - j0,702 = 28,147 + j18,484 MVA Tổn thất công suất trên đường dây 7 là: