Xem mẫu
- ----------
Đồ án lưới điện
- Mục lục
IV.Điều chỉnh điện áp trong mạng điện ............................................................................ 57
1.Chọn các đầu điMục lục .................................................................................................. 2
Sơ đồ địa lý của hệ thống .................................................................................................... 3
Chương II:Cân bằng công suất trong hệ thống điện ........................................................... 3
1.Cân bằng công suất tiêu dùng .......................................................................................... 3
2.Cân bằng công suất phản kháng....................................................................................... 4
Chương II: lựa chọn các phương án nối dây của mạng điện và so sánh các phương án về
mặt kĩ thuật ......................................................................................................................... 5
A. Dự kiến các phương án cung cấp điện ........................................................................... 5
3.Tính tổn thất điên áp .............................................................................................. 11
2. Xác định tiết diện dây dẫn. ........................................................................................... 14
3.Tính tổn thất điên áp ...................................................................................................... 14
II. Phương án 3: ................................................................................................................ 16
1.Chọn điện áp định mức của mạng.................................................................................. 17
2. Xác định tiết diện dây dẫn. ........................................................................................... 17
3.Tính tổn thất điên áp ...................................................................................................... 19
II. Phương án 4: ................................................................................................................ 21
3.Tính tổn thất điên áp ...................................................................................................... 23
VI. Tổng kết các phương án.......................................................................................... 29
CHƯƠNG III. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐĂ CHỌN VỀ MẶT KINH TẾ ........... 29
2.Phương án 2 ................................................................................................................... 32
5.Phương án 5 ................................................................................................................... 33
6. Tổng kết và lựa chọn phương án tối ưu .................................................................... 34
CHƯƠNG IV: CHỌN SỐ LƯỢNG CÔNG SUẤT CỦA CÁC MBA VÀ SƠ ĐỒ CÁC
TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN ........................................................................... 34
I.Chọn số lượng và công suất MBA ................................................................................. 35
II.Sơ đồ trạm và hệ thống điện.......................................................................................... 37
1.Trạm nguồn: ................................................................................................................... 37
3.Trạm cuối ....................................................................................................................... 38
CHƯƠNG V. TÍNH TOÁN CÁC TRẠNG THÁI VẬN HÀNH CỦA LƯỚI ĐIỆN ...... 41
I.Chế độ phụ tải cực đại .................................................................................................... 41
2.Đường dây N-5-6 ........................................................................................................... 44
II.Chế độ phụ tải cực tiểu .................................................................................................. 58
CHƯƠNG VII. CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KĨ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN................. 61
I. Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện ............................................................................ 61
II.Tính toán tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện ................................................ 61
IV.Chi phí và giá thành tải điện ........................................................................................ 63
1. Chi phí vận hành hàng năm .......................................................................................... 63
3.Gía thành truyền tải điện năng ....................................................................................... 63
- Sơ đồ địa lý của hệ thống
N 51k m
5km Spt1=32+j15,488
5 3 ,8
51km
56
,5
7k
m
m
Spt5=30+j14,52 ,1k
78
km
m
31,62
63k
70km
80,
km
50 Spt2=30+14,52
28
,2
8
Spt6=25+j12,11
km
40km
Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068
Chương II:Cân bằng công suất trong hệ thống điện
1.Cân bằng công suất tiêu dùng
P F
= P YC
P F
: Công suất tiêu dùng phát ra từ nguồn
P YC : Công suất yêu cầu của hệ thống
Có: P YC = kdt PPt + P + P + Ptd dt
kdt=1:hệ số đồng thời
P Pt :tổng công suất tiêu dùng ở chế độ phụ tải cực đại
- P Pt = P1 + P2 +P3 + P4 + P5 + P6
= 32 + 30 + 27 + 20 +30 +25
= 164
P :tổng tổn thất điện năng trong mạng điện
P = 5% P Pt =5% .164=8.2
P td : tổng công suất tự dùng trong chế độ phụ tải cực đại
P dt :tổng công suất dự trữ của mạng
P =P
dt td =0
=> P F =164+8,2=172,2MW
2.Cân bằng công suất phản kháng
QF = QYC
Q F = tg F . P F =0,62.172,2=106,764MVAr
(cos F = 0,85 tg F = 0,62)
5
Q YC = kdt QPT QL QC QBA + Qdt + Qdt
1
Q L = Q C
Q dt = Qdt = 0
kdt=1
5
Q
1
PTi =15,488+14,52+13,068+9,68+14,52+12,11=79,376MVAr
Q BA =15% Qpti =15%.79,376=11,91MVAr
Q YC =91,286MVAr
- Q F < QYC :không phải bù
Công suất Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải
1 2 3 4 5 6
P(MW) 32 30 27 20 30 25
Q(MVAr) 15,488 14,52 13,068 9,68 14,52 12,11
S(MVA) 35,55 33,33 30 22,22 33,33 27,77
Chương II: lựa chọn các phương án nối dây của mạng điện và
so sánh các phương án về mặt kĩ thuật
A. Dự kiến các phương án cung cấp điện
Phương án 1
5 1 km
N
5km
5 3 ,8 Spt1=32+j15,488
56
,5
7k
m
Spt5=30+j14,52
m
1k
km
8,
70km
7
,63
80
Spt2=30+14,52
Spt6=25+j12,11
Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068
- Phương án 2
51km
N
5km
53,8 Spt1=32+j15,488
56
,5
7k
m
Spt5=30+j14,52
km
31,62
km
70km
,63
80
Spt2=30+14,52
Spt6=25+j12,11
Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068
Phương án 3
51km
N
5km
53,8 Spt1=32+j15,488
56
,5
7k
51km
m
Spt5=30+j14,52
m
1k
km
8,
70km
7
,63
80
Spt2=30+14,52
Spt6=25+j12,11
Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068
- Phương án4
51km
N
5 km
53,8 Spt1=32+j15,488
56
,5
7
km
Spt5=30+j14,52
km
,1
78
70km
Spt2=30+14,52
Spt6=25+j12,11
40km
Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068
Phương án 5
51km
N
5 km
53,8 Spt1=32+j15,488
56
,5
7k
m
Spt5=30+j14,52
km
8 ,1
7
28 km
,2
8k 50 Spt2=30+14,52
Spt6=25+j12,11 m
Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068
B.Tính toán cụ thể cho từng phương án
I. Phương án 1:
- 5 1 km
N
5km
5 3 ,8 Spt1=32+j15,488
56
,5
7k
m
Spt5=30+j14,52
m
1k
km
8,
70km
7
,63
80 Spt2=30+14,52
Spt6=25+j12,11
Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068
1.Chọn điện áp định mức của mạng
Việc lựa chọn điện áp cho mđ có thể ảnh hưởng rất lớn đ?n các chỉ tiêu kĩ
thuật và kinh tế của mạng điện. Nếu chọn điện áp mạng điện nhỏ th́ gây tổn
thất điện nguồn lớn. Do đó điện áp định mức phải được lựa chọn sao cho
hợp lí nhất. Điện áp định mức phụ thuộc vào cstd và khoảng cách truyền tải
Điện áp định mức của hệ thống được tính theo công thức kinh nghiệm
sau:
U=4,34 . L 16 P (kV)
Trong đó
P: công suất chuyên trở của đường dây(MW)
L: chiều dài của đường đây(km)
Ta được bảng sau:
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6
L(KM) 51 56,57 70 80,63 53,85 78,1
P(MW) 32 30 27 20 30 25
Uđm 102,98 100,53 97,24 86,87 100,28 95
- Vì 70
- Mạch kép: Ilvmax=2Ii (khi có sự cố đứt 1 mạch đường dây)
Icp :dòng điện cho phép chạy trên đoạn đường dây(tùy thuộc vào loại dây
dẫn)
K1:hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường làm việc
K2:hệ số hiệu chỉnh theo số sợi cáp và điều kiện lắp đặt dây cáp
Ở đây lấy k1=k2=1
Cụ thể với đoạn dây dẫn N-1:
Ta có:
32 2 15,488 2
IN-1 max = . 103 = 92,6 A
2 3.110
93,3 2
Tiết diện dây dẫn:Fkt = =84,82 mm
1,1
Chọn dây có tiết diện gần nhất:Fkt =95mm2 tương ứng là của dây AC-95
Tiết diện dây đã chọn thỏa mãn F≥70mm2 vì vậy không xuất hiện tổn thất
vầng quang cho điện áp định mức của mạng là 110 kV
Dòng điện lớn nhất cho phép trên đường dây là: Icp=330A
Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đường dây, dòng sự cố chạy trên mạng còn
lại có giá trị là:
Isc =2.93,3=186,6
- Vậy các đoạn đường dây đã chọn điều thoả mãn điều kiện vầng quang và
điều kiện phát nóng.
3.Tính tổn thất điên áp
Các thông số thay thế của đường dây
-Đường dây 1 mạch: r= r0 .l ( )
x=x0.l ( )
b = b0.l ( )
- Đường dây 2 mạch: r=r0.l/2( )
x=x0.l/2( )
b=2b0.l( )
Tra bảng ta có các thông số và kết qủa tính toán trong bảng sau:
Đoạn Dây L R0 X0 R X
(km) ( ) ( ) () ()
km km
N-1 AC-95 51 0,33 0,429 8,415 10,94
N-2 AC-70 56,57 0,46 0,44 13,01 12,445
N-3 AC-70 70 0,46 0,44 16,1 15,4
N-4 AC-95 80,63 0,33 0,429 26,61 34,59
N-5 AC-70 53,85 0,46 0,44 12,39 11,847
N-6 AC-70 78,1 0,46 0,44 17,96 17,18
Với mạng điện của điện áp danh định mức là 110KV có thể bỏ qua thành
phần ngang của điện áp giáng, tổn thất điện áp trờn đường dây thứ i được
tính như sau:
Ui% =
P R Q X
i i i i
.100
2
U dm
Trong đó:
P : Tổng công suất truyền trên đương dây thứ i
i
Q i : Tổng cspk truyền trên đường dây thứ i
- Ri : Điện trở t/đ của đoạn dây thứ i
Xi : Điện dẫn pk của đoạn dây i
Yêu cầu về tổn thất điện áp:
Tổn thất điện áp lúc b́nh thường
UMAXbt%
- II. Phương án 2:
51km
N
5km
53,8 Spt1=32+j15,488
56
,5
7
km
Spt5=30+j14,52
km
31,62
km
70km
,63
80
Spt2=30+14,52
Spt6=25+j12,11
Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068
1.Chọn điện áp định mức của mạng
Tính toán tương tự như phương án 1:
Xét đoạn N-5-6:
Trên đoạn 5-6 :công suất chạy trên đoạn này là
S5-6 =Spt6 =25+j12,11MVA
U5-6= L 16 P = 4,34 31,62 16.25 =90,17 kV
Trên đoạn N-5:công suất chạy trên đoạn này là
SN-5 =Spt5 +Spt6 =55+j26,62MVA
UN-5= 4,34 31,62 16.25 =4,34 53,85 16.55 =132,65 kV
Các đoạn đường dây khác tính tương tự như phương án 1 ta có bảng sau
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6
L(KM) 51 56,57 70 80,63 53,85 31,62
P(MW) 32 30 27 20 55 25
Uđm 102,98 100,53 97,24 86,87 132,65 90,17
Vì 70
- 2. Xác định tiết diện dây dẫn.
Ở đây ta có T=5000h nên ta chọn dây AC có jkt =1,1A/mm2
Xét đoạn đường dây N-5:
61
IN-5 = . 103 =160A
2 3.110
160
=>Fkt = =145,5
1,1
Chọn dây AC-150 có Icp=445A
Tiết diện dây đã chọn thỏa mãn F≥70mm2 vì vậy không xuất hiện tổn thất
vầng quang cho điện áp định mức của mạng là 110 kV
Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đường dây, dòng sự cố chạy trên mạng còn
lại có giá trị là:
Isc =2.160=320
- 0,416.53,85
XN-5 = =11,201( )
2
Tổn thất ở đoạn N-5
PR QX 55.5,65 20,62.11,201
UN-5%= 2
= .100=5,03%
U DM 110 2
Đối với đd 2 mạch sự cố nặng nề nhất khi đứt 1 mạch đd. Khi đó còn lại một
mạch nên :
RN-5SC=2RN-5
XN-5SC=2XN-5
Nên suy ra UN-5SC% = 2. UN-5% = 2.5,03 = 10,06%
0,46.31,62
+Đoạn 5-6: R5-6= =7,27( )
2
0,44.31,62
X5-6= =6,956( )
2
Tổn thất ở đoạn 5-6
PR QX 25.7,27 12,11.6,956
U5-6% = 2
= .100=2,198%
U DM 110 2
Đối với đd 2 mạch sự cố nặng nề nhất khi đứt mạch đd. Khi đó còn lại một
mạch nên :
R5-6SC=2R5-6
X5-6SC=2X5-6
Nên suy ra U5-6SC% = 2. U5-6% = 2.2,198 = 4,396%
Xét cả lộ N-5-6
U N-5-6% = U5-6% + UN-5% =2,198+5,03=7,228%
UN-5-6SC% =2. UN-5% U5-6% =2.5,03+2,198=12,258%
Các đoạn đường dây khác tính tương tự ta có bảng sau
Đoạn Dây L R0 X0 R X
(km) ( ) ( ) () ()
km km
N-1 AC-95 51 0,33 0,429 8,415 10,94
- N-2 AC-70 56,57 0,46 0,44 13,01 12,445
N-3 AC-70 70 0,46 0,44 16,1 15,4
N-4 AC-95 80,63 0,33 0,429 26,61 34,59
N-5 AC-150 53,85 0,21 0,416 5,65 11,201
N-6 AC-70 78,1 0,46 0,44 7,27 6,956
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-5-6
U% 3,626 4,72 5,256 7,166 5,03 2,198 7,228
USC% 7,252 9,44 10,512 0 10,06 4,396 12,258
Vậy điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường là:
UMAXbt% = 7,228 %
Tổn thất điện áp lớn nhất khi cố sự cố là:
UMAXSC% = 12,258%
II. Phương án 3:
51km
N
5km
53,8 Spt1=32+j15,488
56
,57
km
51km
Spt5=30+j14,52
km
km
,1
78
70km
,63
80
Spt2=30+14,52
Spt6=25+j12,11
Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068
Trước hết ta phải tính dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây của
mạch vòng
Xét đoạn mạch vòng N-1-2:giả sử 2 là điểm phân công suất
- Ta có:
Công suất truyền tải trên đoạn N-1
S pt 1 ( L1 2 L2 N ) S pt 2 .L2 N
SN-1 =
L N 1 L1 2 LN 2
(32 j15,488).107,57 (30 j14,52).56,57
SN-1=
158,57
= 32,411+j15,687 (MW)
Công suất truyền tải trên đoạn N-2
S pt1 .L N 1 S pt 2 .L N 2
SN-2=
L N 1 L1 2 L N 2
(32 j15,488).51 (30 j1452).102
SN-2=
158,57
= 29,589+j14,321 (MW)
S1-2=SN-1-Spt1 =(32,411+j15,687)-(32+j15,488)
S45=0,411+j0,199
Vậy 2 là điểm phân chia cs trong mạng lớn
1.Chọn điện áp định mức của mạng
Ta có kết quả tính điện áp trên cách đoạn mạch như sau:
Đoạn N-1 1-2 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6
L(KM) 51 51 56,57 70 80,63 53,85 78,1
P(MW) 32,411 0,411 29,589 27 20 30 25
Uđm 103,58 32,93 99,91 97,24 86,87 100,28 95
Vì 70
- a)Tính toán tương tự như phương án 1 ta có bảng sau:
Đoạn N-1 1-2 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6
S(MVA) 36 0,209 32,87 30 22,22 55 27,27
Ii(A) 188,99 2,399 172,52 78,73 116,6 160 72,88
Fkt(mm2) 171,81 2,181 156,84 71,57 106,02 145,5 66,27
Icp (A) 515 275 445 265 330 445 265
Dây AC-185 AC-70 AC-150 AC-70 AC-95 AC-150 AC-70
Ilvmax(A) 157,46 116,62 320 145,76
b)Kiểm tra
-Tổn thất vâng quang:đối với đường dây 110kv chọn tiết diện dây
F≥70mm2:thỏa mãn điều kiện không có tổn thất vầng quang
-Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện
về vầng quang của dây dẫn,cho nên không cần phải kiểm tra điều kiện này
-Điều kiện phát nóng:
Các đoạn đường dây khác đều thỏa mãn
Xét riêng đoạn mạch vòng khi có sự cố
-Đứt đoạn dây N-1:
+Dòng chạy trên đoạn 1-2
35,55.
I 1-2sc = 103 =186,59A
- 33,33 3
I 1-2sc = .10 =174,94A
- Các đoạn đường dây khác tính tương tự như các phương án trước
-Ở chế độ sự cố
+Đứt đoạn dây N-1:
62.11,88 30,008.23,53
UN-2SC% = .100=11,923%
110 2
32.23,46 15,488.22,44
U1-2SC% = .100=9,08%
110 2
+Đứt đoạn dây N-2
62.8,67 30,008.20,553
UN-1SC% = .100=9,54%
110 2
30.23,46 14,5222,44
U1-2SC% = .100=8,51%
110 2
Tính toán trên các mạch đường dây còn lại ta được bảng sau:
Đoạn N-1 1-2 N-2 N-1-2 N-3 N-4 N-5 N-6
U% 4,99 0,117 5,69 5,69 5,256 7,166 4,494 5,43
USC% 0 0 0 21,003 10,512 0 8,988 10,86
Vậy điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường là:
UMAXbt% = 7,166 %
Tổn thất điện áp lớn nhất khi cố sự cố là:
UMAXSC% = 21,003%
nguon tai.lieu . vn
