Đồ án Thiết kế lưới điện khu vực

doc 46 trang hoanguyen 5981
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đồ án Thiết kế lưới điện khu vực", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docdo_an_thiet_ke_luoi_dien_khu_vuc.doc

Nội dung text: Đồ án Thiết kế lưới điện khu vực

  1. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN Độc lập - Tự Do - Hạnh Phúc BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN 1. Tên đầu đề thiết kế: Thiết kế lưới điện khu vực Đầu đề số: 171 2. Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Huyền Phương 3. Cán bộ hướng dẫn : Lã Minh Khánh 4. Các số liệu : Sơ đồ mặt bằng của nguồn điện và các phụ tải cho trên hình 1, các số liệu về phụ tải cho trong bảng 1. Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 1
  2. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực MỤC LỤC Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG MỞ ĐẦU 5 Chương I: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC NGUỒN CUNG CẤP VÀ 5 Chương II: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 8 Chương III: CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN VÀ SO SÁNH KỸ THUẬTCÁC PHƯƠNG ÁN 9 Chương IV XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP, SƠ ĐỒ CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ MẠNG ĐIỆN 29 Chương V TÍNH TOÁN SỰ PHÂN BỐ CÔNG SUẤT 31 Chương VI TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 40 Chương VII TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 44 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 2
  3. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Hình 1. Sơ đồ mặt bằng của nguồn và phụ tải. Tỉ lệ: 1 đơn vị = 10 km N Bảng 1. Các số liệu về phụ tải. Các số liệu Các hộ tiêu thụ 1 2 3 4 5 6 Phụ tải cực đại (MW) 38 20 30 30 35 28 Hệ số công suất cosφ 0.90 Mức đảm bảo cung cấp điện 1 3 1 1 1 1 Yêu cầu điều chỉnh điện áp Khác thường Điện áp danh định lưới điện thứ cấp (kV) 10 Phụ tải cực tiểu bằng 50% phụ tải cực đại. Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5000h. Giá 1 kWh điện năng tổn thất: 500 đồng. Hệ số công suất trung bình trên thanh góp cao áp của NMĐ khu vực cos φ= 0.85. Hệ số đồng thời m=1. Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 3
  4. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Điện áp trên thanh cái cao áp của nhà máy điện khi phụ tải cực đại bằng 110%, khi phụ tải cực tiểu bằng 105%. Khi sự cố nặng nề bằng 110% điện áp danh định. 5. Nhiệm vụ thiết kế: a. Cân bằng công suất trong hệ thống. b. Chọn phương án hợp lý về kinh tế - kỹ thuật. c. Xác định số lượng và công suất của các máy biến áp trong các trạm hạ áp. Chọn sơ đồ nối dây hợp lý của các trạm biến áp và vé sơ đồ mạng điện. d. Tính điện áp, tổn thất công suất và tổn thất điện năntg trong mạng điện. Chọn phương thức điều chỉnh phù hợp với yêu cầu của các trạm biến ápl e. Tính giá thành tải điện. Ngày nhận đề: Ngày hoàn thành: Cán bộ hướng dẫn: Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 4
  5. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực CHƯƠNG MỞ ĐẦU Điện năng là nguồn năng lượng chính của các nghành công nghiệp, là điều kiện để phát triển xã hội. Chính vì đó khi lập dế hoạch phát triển kinh tế xã hội thì kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một bước nhằm thoả mãn nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trước mắt mà còn dự kiến cho sự phát triển trong tương lai năm năm, mười năm, hai mươi năm hoặc lâu hơn nữa. Ngày nay nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống xã hội được nâng cao. Đặc biệt với nền kinh tế nước ta đang hội nhập với nền kinh tế thế giới và nước ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước làm cho nhu cầu về điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng. Muốn vậy trước hết phải có một hệ thống điện đảm bảo yêu cầu phục vụ cho quá trình này. Để thực hiện điều đó cần phát triển và mở rộng các nhà máy điện cũng như các mạng và hệ thống điện công suất lớn. Điều này đặt ra những nhiệm vụ quan trọng đối với các kỹ sư nghành hệ thống điện.Một trong những nhiệm vụ đó là thiết kế các mạng và hệ thống điện. Do em còn thiếu kinh nghiệm thực tế nên trong quá trình làm thiết kế còn nhiều thiếu sót, mong các thầy cô giáo chỉ bảo.Qua đây em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lã Minh Khánh đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em hoàn thành đồ án này. Chương I: PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC NGUỒN CUNG CẤP VÀ Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 5
  6. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực CÁC PHỤ TẢI 1. Yêu cầu đối với hệ thống điện: Phải đảm bảo chất lượng điện năng. Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện. Giá thành điện năng tối ưu. Phải đảm bảo an toàn. 2. Nguồn điện: Nguồn điện cung cấp cho lưới điện được lấy từ thanh cái cao áp của hệ thống điện Xem nguồn điện có công suất vô cùng lớn 3. Phụ tải: Trong hệ thống điện thiết kế có 6 phụ tải được phân bố trên mặt bằng như trong hình 1, trong đó có phụ tải số 2 là hộ tiêu thụ loại 3 còn lại 5 phụ tải loại 1 và có hệ số công suất cosφ = 0.9. Thời gian sử dụng phụ tải cực đại Tmax = 5000 h. Các phụ tải đều có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường. Điện áp định mức của mạng điện thứ cấp của các trạm hạ áp bằng 10kV, phụ tải cực tiểu bằng 50% phụ tải cực đại. Các phụ tải được phân bố trên mặt bằng như trong hình 1. Xác định khoảng cách từ nguồn đến các phụ tải điện: Bảng1.1: Khoảng cách phụ tải đến nguồn điện. Phụ tải Khoảng cách (km) 1 40 2 72 3 63 4 67 5 67 6 80.6 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 6
  7. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Km 40 Km 80.6 67 Km m 6 K 7 72 K m m K 3 6 * Xác định công suất cực đại và công suất cực tiểu của các phụ tải: Smax = Pmax /cosφ Qmax = Smax * sinφ Smin = 50% Smax Pmin = Smin* cosφ Qmin = Smin * sinφ Bảng 1.2: Thông số của các phụ tải. Hộ tiêu thụ Pmax (MW) Pmax + jQmax Smax Smin (MW) Pmin + jQmin 1 38 21.11 38 + j18.40 42.2 19 + j9.20 2 20 11.11 20 + j9.686 22.2 10 + j4.84 3 30 16.67 30 + j14.53 33.3 15 + j7.26 4 30 16.67 30 + j14.53 33.3 15 + j7.26 5 35 19.44 35 + j16.95 38.9 17.5 + j8.47 6 28 15.56 28 + j13.56 31.1 14 + j6.78 Tổng 181 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 7
  8. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Chương II: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1. Công suất tác dụng: Đặc điểm rất quan trọng của các hệ thống điện là truyền tải tức thời điện năng từ các nguồn đến các hộ tiêu thụ và không thể tích trữ điện năng thành số lượng nhận thấy được. Tính chất này xác định sự đồng bộ của quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng. Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của hệ thống, các nhà máy của hệ thống cần phải phát công suất bằng với công suất trong các mạng điện, nghĩa là cần phải thực hiện đúng sự cân bằng giữa công suất phát và công suất tiêu thụ. Ngoài ra để đảm bảo cho hệ thống vận hành bình thường, cần phải có dự trữ nhất định của công suất tác dụng trong hệ thống. Dự trữ trong hệ thống là một vấn đề quan trọng, liên quan đến vận hành cũng như sự phát triển của hệ thống. Vì vậy phương trình cân bằng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại đối với hệ thống điện thiết kế có dạng: m. PF P y / c P pt P Ptd Pdt Trong đó: : Tổng công suất phát. PF : Tổng công suất yêu cầu. P y / c : Tổng công suất của các phụ tải P pt = P + P + P + P + P + P P pt 1 2 3 4 5 6 = 38+20+30+30+35+28=181 MW ∆P= 10% : Tổn thất công suất tác dụng. P pt =10% 181 =1.81 MW Ptd: Công suất tự dùng trong nhà máy điện, Ptd= 0 Pdt: Công suất dự trữ trong hệ thống, Pdt= 0 m: Hệ số đồng thời. m=1 = 181 +1.81 =182.81 MW PF Vậy hệ thống cần 182.81MW để cung cấp cho các phụ tải. 2. Cân bằng công suất phản kháng: Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 8
  9. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp. Nếu công suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ thì điện áp trong mạng sẽ tăng, ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng điện áp trong mạng sẽ giảm. Vì vậy để đảm bảo chất lượng cần thiết của điện áp ở các hộ tiêu thụ trong mạng điện và trong hệ thống, cần tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng. QF Q y / c *tg 182.81*0.62 113.3 MVAr QF PF F m. Q y / c Q pt QBA QL Qc Qtd Qdt Trong đó: : Công suất phản kháng phát của hệ thống. QF : Tổng công suất phản kháng yêu cầu. Q y / c Qpt: Tổng công suất phản kháng của các phụ tải. Qpt = Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 =18.4+9.686+14.53+14.53+16.95+13.56 =87.656 MVAr ∆QBA: Tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp. ∆QBA= 15%Qpt=15% *87.656= 13.148 MVAr ∆QL: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường dây trong mạng điện. Qc: Tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dây sinh ra Qc= ∆QL Qtd : Công suất phản kháng tự dùng của nhà máy điện, Qtd=0 Qdt : Công suất dự trữ trong hệ thống. Qdt=0 =87.656+13.148 =100.8 MVAr Q y / c Ta nhận thấy, công suất phản kháng do hệ thống cung cấp cho các phụ tải lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ. Vì vậy không cần bù công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế. Chương III: CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN VÀ SO SÁNH KỸ THUẬTCÁC PHƯƠNG ÁN Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 9
  10. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực 1. Các phương án nối dây: Yêu cầu chủ yếu đối với mạng điện là độ tin cậy và chất lượng điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ. Đối với các hộ tiêu thụ loại I cần sử dụng đường dây hai mạch hay mạch vòng. Các hộ tiêu thụ loại III được cung cấp điện bằng đường dây một mạch Đặt ra 5 phương án cung cấp điện: Phương án 1: Sơ đồ hình tia đơn giản N 1. Xác định điện áp định mức: Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức kinh nghiệm: Uđm= 4.34 l 16P Trong đó: l: Khoảng cách truyền tải, km. P: Công suất truyền tải trên đường dây, MW Điện áp định mức trên nhánh N-1: Có công suất truyền tải là P= 38 MW Khoảng cách truyền tải là: 40km UN-1= 4.3440 16*38 =110.48 kV Tính toán tương tự đối với các đoạn lưới còn lại ta có kết quả trong bảng: Bảng3.1: Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện. Nhánh Công suất Chiều dài Điện áp tính Điện áp định truyền tải P đường dây l, toán U, kV mức của mạng MW km Uđm, kV N-1 38 40 110.48 N-2 20 72 85.928 N-3 30 63 101.13 N-4 30 67 101.5 110 N-5 35 67 108.67 N-6 28 80.6 99.782 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 10
  11. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Dựa vào bảng số liệu tính toán, ta chọn mức điện áp của mạng điện Uđm= 110kV 2. Chọn tiết diện dây dẫn: Các mạng điện 110 kV được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên không.Các dây dẫn được sử dụng là dây nhôm lõi thép (AC), và khoảng cách trung bình hình học giữa dây dẫn các pha bằng 5 m (Dtb= 5m) Đối với các mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện: F = I max J kt Trong đó: Imax: dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, A Smax 3 I max n 3 * 10 U dm n: Số mạch của đường dây Uđm: Điện áp định mức của mạng điện, kV Smax: Công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVA 2 Jkt: Mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm 2 Với dây AC và Tmax = 5000 h thì Jkt = 1.1 A/mm * Các điều kiện kiểm tra: + Kiểm tra điều kiện phát nóng khi sự cố: Isc Icp Trong đó: Isc : dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố Icp: dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn. + Kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang: Đối với đường dây 110kV dây nhôm lõi thép phải có tiết diện F 70 mm2 + Kiểm tra độ bền cơ : Đường dây trên không mức điện áp 110kV tiết diện dây F 35 mm2 * Tính tiết diện của dây dẫn nhánh N-1: Dòng điện cực đại chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại: S N 1 3 42.2 3 IN-1 = = =110.75 kA 2 3 * 10 2 3 *11010 U dm I N 1 110.75 2 Tiết diện dây dẫn: FN-1= =100.68 mm 1.1 J kt 2 Chọn tiết diện của dây cho đoạn lưới N-1 dây AC có tiết diện 95mm có Icp=335A Tiết diện chọn thoả mãn điều kiện tổn thất vầng quang và độ bền cơ, cần kiểm tra trong trường hợp sự cố đứt một mạch trên đường dây: Dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng: Isc= 2*IN-1=2*110.75=221.5 A Isc Icp Như vậy tiết diện dây dẫn của nhánh N-1 đã chọn thoả mãn điều kiện kiểm tra. * Tính toán tương tự đối với các nhánh còn lại ta có bảng : Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 11
  12. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Bảng3.2: Thông số của các đường dây trong mạng điện. Nhánh S (MVA) I (A) Ftt Ftc Icp(A) Isc(A) L(km) R0 X0 R (Ω) X (Ω) (mm2) (mm2) (Ω/km) (Ω/km) N-1 38 + j18.40 110.8 100.73 95 335 221.61 40 0.31 0.43 6.2 8.6 N-2 20 + j9.686 116.6 106.03 95 335 116.64 72 0.31 0.43 22.32 30.96 N-3 30 + j14.53 87.48 79.525 70 275 174.95 63 0.42 0.44 13.23 13.86 N-4 30 + j14.53 87.48 79.525 70 275 174.95 67 0.42 0.44 14.07 14.74 N-5 35 + j16.95 102.1 92.779 95 335 204.11 67 0.31 0.43 10.385 14.405 N-6 28 + j13.56 81.65 74.223 70 275 163.29 80.6 0.42 0.44 16.926 17.732 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 12
  13. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực 3. Tính tổn thất điện áp: Tổn thất điện áp phải đảm bảo: Trong chế độ làm việc bình thường : ∆Umax bt% = 10 15% Trong chế độ làm việc sự cố: ∆Umax sc% = 20 25% Tính tổn thất điện áp trên nhánh thứ i trong chế độ vận hành bình thường: Pi Ri Qi Xi ∆Ui bt = 2 100 Udm Trong đó: Pi, Qi: Công suất chạy trên nhánh thứ i Ri, Xi: Điện trở và điện kháng của nhánh i Trường hợp sự cố đứt một mạch thì tổn thất điện áp: ∆Ui sc% = 2∆Ui bt% Tính tổn thất điện áp trên đường dây N-1: 2 Nhánh N-1 là dây AC tiết diện 95mm có R0=0.31Ω/km, X0= 0.43Ω/km 38*0.31* 40 18.4*0.43* 40 ∆U1 bt=100 = 3.25% 10% 2*1102 ∆U1 sc% =2*3.25% =6.5% 20% Tổn thất điện áp trên nhánh N-1 thoả mãn điều kiện Các nhánh khác tính toán tương tự ta được bảng kết quả: Bảng3.3: Tổn thất điện áp trong các nhánh. Nhánh S (MVA) R (Ω/km) X (Ω/km) ∆Ubt% ∆Usc% N-1 38 + j18.40 6.2 8.6 3.25 6.5 N-2 20 + j9.686 22.32 30.96 6.17 6.17 N-3 30 + j14.53 13.23 13.86 4.94 9.89 N-4 30 + j14.53 14.07 14.74 5.26 10.5 N-5 35 + j16.95 10.385 14.405 5.02 10 N-6 28 + j13.56 16.926 17.732 5.9 11.8 ∆Umax bt%= 6.17% ∆Umax sc%= 11.8% Thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép Đối với các phương án còn lại ta tính toán tương tự như đối với phương án I. Phương án II: Sơ đồ mạng điện phương án II: Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 13
  14. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực N 1. Chọn điện áp định mức của mạng điện: Tính cấp điện áp của nhánh N-2: Dòng công suất chạy trên đoạn N-1: SN-1= S1+S2 = 38 + j18.4 + 20+ j9.686 =58 + j28.086 MVA Dòng công suất chạy trên đoạn 1-2: S1-2= S2 = 20 +j9.686 MVA Kết quả tính toán điện áp các đoạn đường dây và chọn điện áp định mức cho mạng điện: Bảng3.4- Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện: Nhánh Công suất Chiều dài Điện áp tính Điện áp định truyền tải P đường dây l, toán U, kV mức của mạng MW km Uđm, kV N-1 58 40 135.03 1-2 20 44.7 82.882 N-3 30 63 101.13 N-4 30 67 101.5 110 N-5 35 67 108.67 N-6 28 80.6 99.782 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 14
  15. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực 2.Chọn tiết diện dây dẫn Bảng3.5- Thông số của các đường dây trong mạng điện: Nhánh S (MVA) I (A) Ftt Ftc Icp(A) Isc(A) L(km) R0 X0 R (Ω) X (Ω) (mm2) (mm2) (Ω/km) (Ω/km) N-1 58+j28.086 169.1 153.75 150 445 338.25 40 0.19 0.415 3.8 8.3 1-2 20 + j9.686 116.6 106.03 95 335 116.64 44.7 0.31 0.43 13.857 19.221 N-3 30 + j14.53 87.48 79.525 70 275 174.95 63 0.42 0.44 13.23 13.86 N-4 30 + j14.53 87.48 79.525 70 275 174.95 67 0.42 0.44 14.07 14.74 N-5 35 + j16.95 102.1 92.779 95 335 204.11 67 0.31 0.43 10.385 14.405 N-6 28 + j13.56 81.65 74.223 70 275 163.29 80.6 0.42 0.44 16.926 17.732 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 15
  16. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực 3.Tính tổn thất điện áp trong mạng điện: Tính tổn thất điện áp trên đoạn đường dây N-1-2: Tổn thất điện áp trên đoạn N-1: PN 1 R1 QN 1 X 1 58*3.8 28.086*8.3 ∆UN-1%= 2 100% 2 100%= 3.75% U dm 110 Tổn thất điện áp trên đoạn 1-2: 20*13.86 9.686*19.22 ∆U1-2%= 100% = 3.83% 1102 Tổn thất điện áp trên đường dây N-1-2: ∆UN-1-2%= 3.75+3.83 =7.58% Tính tổn thất điện áp trên đường dây trong trường hợp sự cố, xét sự cố ở đoạn mà tổn thất điện áp trên đường dây có giá trị cực đại. Đối với đường dây N-1-2 khi ngừng một mạch N-1 sẽ nguy hiểm hơn so với trường hợp sự cố trên đoạn 1-2. Tổn thất điện áp khi ngừng một mạch trên đoạn N-1: ∆UN-1sc%= 2*∆UN-1%=2*3.75= 7.5% Tổn thất điện áp trong chế độ sự cổ đường dây N-1-2: ∆UN-1-2sc%= ∆UN-1sc+∆U1-2 =7.5+3.83 =11.33% Bảng3.6- Tổn thất điện áp trên các đường dây trong mạng điện Nhánh S (MVA) R (Ω/km) X (Ω/km) ∆Ubt% ∆Usc% N-1 58+ j28.086 3.8 8.3 3.75 7.5 1-2 20 + j9.686 13.857 19.221 3.83 3.83 N-3 30 + j14.53 13.23 13.86 4.94 9.89 N-4 30 + j14.53 14.07 14.74 5.26 10.5 N-5 35 + j16.95 10.385 14.405 5.02 10 N-6 28 + j13.56 16.926 17.732 5.9 11.8 Từ kết quả trên cho thấy tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình thường và sự cố đều thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp: ∆Umax bt% =∆UN-1-2 bt% =7.58% ∆Umax sc% = ∆UN-6 sc% = 11.8% Phương án III: Sơ đồ mạng điện của phương án III: Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 16
  17. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực N Chọn điện áp định mức của mạng điện: Bảng3.7- Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện: Nhánh Công suất Chiều dài Điện áp tính Điện áp định truyền tải P đường dây l, toán U, kV mức của mạng MW km Uđm, kV N-1 58 40 135.03 1-2 20 44.7 82.882 N-3 60 63 138.81 3-4 30 50 99.914 110 N-5 63 67 142.3 5-6 28 44.7 96.334 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 17
  18. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Chọn tiết diện dây dẫn Bảng 3.8- Thông số của các đường dây trong mạng điện Nhánh S (MVA) I (A) Ftt Ftc Icp(A) Isc(A) L(km) R0 X0 R (Ω) X (Ω) (mm2) (mm2) (Ω/km) (Ω/km) N-1 58 + 150 445 338.25 40 0.19 0.415 3.8 8.3 j28.09 169.12 153.75 1-2 20 + 95 335 116.64 44.7 0.31 0.43 13.9 19.22 j9.686 116.64 106.03 N-3 60 + 150 445 349.91 63 0.19 0.415 5.99 13.07 j29.05 174.95 159.05 3-4 30 + 70 275 174.95 50 0.42 0.44 10.5 11 j14.53 87.477 79.525 N-5 63 + 150 445 367.4 67 0.19 0.415 6.37 13.9 j30.51 183.7 167 5-6 28 + 70 275 163.29 44.7 0.42 0.44 9.39 9.834 j13.56 81.645 74.223 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 18
  19. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Bảng3.9- Tổn thất điện áp trên các đường dây trong mạng điện Nhánh S (MVA) R (Ω/km) X (Ω/km) ∆Ubt% ∆Usc% N-1 58 + j28.09 3.8 8.3 3.75 7.5 1-2 20 + j9.686 13.9 19.22 3.83 3.83 N-3 60 + j29.05 5.99 13.07 6.11 12.2 3-4 30 + j14.53 10.5 11 3.92 7.85 N-5 63 + j30.51 6.37 13.9 6.82 13.6 5-6 28 + j13.56 9.39 9.834 3.27 6.55 Từ bảng kết quả trên ta thấy tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án III thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp: ∆Umax bt% =∆UN-5-6 bt% = 6.82+3.27 =10.09% ∆Umax sc% = ∆UN-5-6 sc% = ∆U N-5sc +∆U5-6bt= 13.6+3.27 =16.87% d. Phương án IV: Sơ đồ mạng điện phương án IV: N Bảng3.10- Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện: Nhánh Công suất Chiều dài Điện áp tính Điện áp định truyền tải P đường dây l, toán U, kV mức của mạng MW km Uđm, kV N-1 38 40 110.48 N-3 50 63 127.5 3-2 20 44.7 82.882 N-4 30 67 101.5 110 N-5 63 67 142.3 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 19
  20. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực 5-6 28 44.7 96.334 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 20
  21. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Bảng 3.11- Thông số của các đường dây trong mạng điện Nhánh S (MVA) I (A) Ftt Ftc Icp(A) Isc(A) L(km) R0 X0 R (Ω) X (Ω) (mm2) (mm2) (Ω/km) (Ω/km) N-1 38 + 95 335 221.61 40 0.31 0.43 6.2 8.6 j18.40 110.8 100.73 N-3 50 + 120 380 291.59 63 0.25 0.423 7.88 13.32 j24.22 145.8 132.54 3-2 20 + 95 335 116.64 44.7 0.31 0.43 13.9 19.22 j9.686 116.64 106.03 N-4 30 + 70 275 174.95 67 0.42 0.44 14.1 14.74 j14.53 87.477 79.525 N-5 63 + 150 445 367.4 67 0.19 0.415 6.37 13.9 j30.51 183.7 167 5-6 28 + 70 275 163.29 44.7 0.42 0.44 9.39 9.834 j13.56 81.645 74.223 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 21
  22. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Bảng3.12- Tổn thất điện áp trên các đường dây trong mạng điện Nhánh S (MVA) R (Ω/km) X (Ω/km) ∆Ubt% ∆Usc% N-1 38 + j18.40 6.2 8.6 3.26 6.51 N-3 50 + j24.22 7.88 13.32 5.92 11.8 3-2 20 + j9.686 13.9 19.22 3.83 3.83 N-4 30 + j14.53 14.1 14.74 5.26 10.5 N-5 63 + j30.51 6.37 13.9 6.82 13.6 5-6 28 + j13.56 9.39 9.834 3.27 6.55 Từ bảng kết quả trên ta thấy tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án IV thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp: ∆Umax bt% =∆UN-5-6 bt% = 6.82+3.27 =10.09% ∆Umax sc% = ∆UN-5-6 sc% = ∆UN-5sc+ ∆U5-6bt = 13.6+3.27 =16.87% e. Phương án V: Sơ đồ mạng điện phương án V: N Tính dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây trong mạch vòng N-3-4. Giả thiết mạng điện đồng nhất và tất cả các đoạn đường dây đều có cùng một tiết diện. Dòng công suất chạy trên đoạn N-3: ( ) S 3 l3 4 l 4 N S 4 l 4 N (30 j14.53)(50 67) (30 j14.53)67 SN-3= = 50 67 63 l3 4 l 4 N l3 N = 30.67+j14.85 MVA Dòng công suất chạy trên đoạn N-4: SN-4= (S3+S4)- SN-3 = (30+j14.53+30+j14.53)-(30.67+j14.85)= 29.33+j14.21 MVA Dòng công suất chạy trên đoạn 3-4: S3-4= SN-3 – S3= 30.67+j14.85 – (30+j14.53)= 0.67+j0.32 MVA Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 22
  23. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Bảng3.13- Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện: Nhánh Công suất Chiều dài Điện áp tính Điện áp định truyền tải P đường dây l, toán U, kV mức của mạng MW km Uđm, kV N-1 58 40 135.03 1-2 20 44.7 82.882 N-3 30.67 63 102.13 3-4 0.67 50 33.819 110 N-4 29.33 67 100.5 N-5 35 67 108.67 N-6 28 80.6 99.782 Xét mạch vòng N-3-4-N 2 2 30.67 14.85 3 Dòng điện chạy trên đoạn N-3: IN-3= = 178.85 A 3 *110 10 Kiểm tra sự cố. Dòng điện chạy trên đoạn N-3 khi sự cố đoạn N-4 đứt bằng dòng chạy trên N-4 khi sự cố đoạn N-3 đứt sự cố nặng nề nhất khi đứt một mạch đường dây N-3 2 2 60 29.06 3 I N-3 sc = IN-4 sc= =349.91 A 3 *110 10 2 2 30 14.53 3 I3-4 sc= =174.96 A 3 *110 10 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 23
  24. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Bảng 3.14- Thông số của các đường dây trong mạng điện Nhánh S (MVA) I (A) Ftt Ftc Icp(A) Isc(A) L(km) R0 X0 R (Ω) X (Ω) (mm2) (mm2) (Ω/km) (Ω/km) N-1 58 + j28.09 169.12 153.75 150 445 338.25 40 0.19 0.415 3.8 8.3 1-2 20 + j9.686 116.64 106.03 95 335 116.64 44.7 0.31 0.43 13.9 19.22 N-3 30.67+j14.85 178.86 162.6 150 445 349.91 63 0.19 0.415 12 26.15 3-4 0.67 + j0.32 3.9073 3.5521 70 275 174.96 50 0.42 0.44 21 22 N-4 29.33+j14.21 171.05 155.5 150 445 349.91 67 0.19 0.415 12.7 27.81 N-5 35 + j16.95 102.06 92.779 95 335 204.11 67 0.31 0.43 10.4 14.41 N-6 28 + j13.56 81.645 74.223 70 275 163.29 80.6 0.42 0.44 16.9 17.73 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 24
  25. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực *Tính tổn thất trong mạch vòng: Điểm phân công suất là nút 3 nên nút này sẽ có điện áp thấp nhất trong mạch vòng, nghĩa là tổn thất điện áp lớn nhất trong mạch vòng : 30.67 *12 14.85* 26.15 ∆Umax% = ∆UN-3% = 100 =6.25% 1102 Khi sự cố trên đoạn N-4: 60*12 29.06* 26.15 ∆UN-3 sc% = 100 = 12.23% 1102 30* 21 14.53* 22 ∆U3-4 sc% = 100 =7.85% 1102 Khi sự cố trên đoạn N-3: 60*12.7 29.06* 27.81 ∆UN-4 sc% =100 =12.98% 1102 30* 21 14.53* 22 ∆U3-4 sc% = 100 =7.85% 1102 Bảng3.15- Tổn thất điện áp trên các đường dây trong mạng điện Nhánh S (MVA) R (Ω/km) X (Ω/km) ∆Ubt% ∆Usc% N-1 58 + j28.09 3.8 8.3 3.75 7.5 1-2 20 + j9.686 13.9 19.22 3.83 3.83 N-3 30.67+j14.85 12 26.15 6.24 12.23 3-4 0.67 + j0.32 21 22 0.18 7.85 N-4 29.33+j14.21 12.7 27.81 6.35 12.98 N-5 35 + j16.95 10.4 14.41 5.02 10 N-6 28 + j13.56 16.9 17.73 5.9 11.8 Từ bảng kết quả trên ta thấy tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án V ở mạch vòng: ∆Umax bt% =∆UN-3-4-N bt% = 6.24+0.18+6.35 =12.77% ∆Umax sc% = ∆UN-3-4-N sc% = 12.23+7.85+12.98 =33.06 Tổn thất điện áp trong chế độ vận hành bình thường và sự cố không thoả mãn điều kiện tổn thất cho phép nên loại bỏ phương án V 2. So sánh kinh tế kỹ thuật các phương án: Từ kết quả tính toán ở trên ta chọn các phương án I, II , III, IV, để tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật: Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức, do đó để đơn giản không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp. Chỉ tiêu kinh tế được sử dụng khi so sánh các phương án là các chi phí tính toán hằng năm, được xác định theo công thức: Z = (atc + avh).K + ∆A.C Trong đó: atc: hệ số hiệu quả của vốn đầu tư, atc= 0.125 avh: hệ số vận hành đối với các đường dây trong mạng điện. avh= 0.04 K: Tổng các vốn đầu tư về đường dây, K= Σ Ki Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 25
  26. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Ki = K0i.li K0i : giá thành 1km đường dây một mạch, đ/km Li: chiều dài đường dây thứ i, km nếu đường dây hai mạch thì Ki= 1.6*K0i. li Tổn thất điện năng trên đường dây: ∆A = Σ ∆Ai = Σ ∆Pi max* τ ∆Pi max: tổn thất công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại 2 2 Pi max Q ∆P = i max i max 2 Ri U dm Pimax, Qimax: công suất tác dụng và công suất phản kháng chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại. Ri: điện trở tác dụng của đường dây thứ i -4 2 τ: thời gian tổn thất công suất cực đại, τ = (0.124+Tmax.10 ) *8760 Tmax: thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong năm a. Phương án I: 1. Tính tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây: Tổn thất công suất trên đường dây N-1: 382 18.402 ∆P1= * 6.2 = 0.913 MW 1102 Các đường dây còn lại tính toán tương tự Kết quả tính toán tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây được tổng hợp ở bảng:3.16 2. Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện Giả thiết rằng các đường dây trên không hai mạch được đặt trên cùng cột thép (cột kim loại). Như vậy vốn đầu tư xây dựng đường dây N-1 được xác định như sau: K1= 1.6.K01* l1 Trong đó: l1 chiều dài đường dây (l1= 40 km) 6 K01: đường dây AC-95 tra được 283.10 đ/km 6 6 K1= 1.6*283.10 *40 =18112.10 đ Các đường dây khác được tính tương tự Bảng 3.16 - Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng Các đường dây của phương án I: 6 6 Đường Ký l (km) R (Ω) P Q ∆P K0.10 K.10 dây hiệu (MW) (MVAr) (MW) (đ/km) (đ) dây dẫn N-1 AC-95 40 6.2 38 18.40 0.913 283 18112 N-2 AC-95 72 22.32 20 9.686 0.911 283 20376 N-3 AC-70 63 13.23 30 14.53 1.215 208 20966 N-4 AC-70 67 14.07 30 14.53 1.292 208 22298 N-5 AC-95 67 10.385 35 16.95 1.298 283 30338 N-6 AC-70 80.6 16.926 28 13.56 1.354 208 26824 Tổng 6,983 138914 Kết quả trong bảng cho thấy, tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: ∆P = 6,983 MW Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 26
  27. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Tổng vốn đầu tư xây dựng các đường dây K= 138914 .106 đ 3. Xác định chi phí vận hành hàng năm Tổng các chi phí vận hành hàng năm : Y= avh. K + ∆A.C Thời gian tổn thất công suất lớn nhất : τ = (0.124 + 5000.10-4)2.8760 = 3411 h Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị: ∆A= 6.983*3411 =23819.013 MW.h Y= 0.04*138914.106 + 23819.013.103*500 = 17466.0665.106 đ Chi phí tính toán hàng năm Z = atc. K + Y = 0.125*138914.106 + 17466.0665.106 = 34830.3165.106 đ b. Phương án II: Bảng 3.17 - Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng Các đường dây của phương án II: 6 6 Đường Ký hiệu l R (Ω) P Q ∆P K0.10 K.10 (đ) dây dây dẫn (km) (MW) (MVAr) (MW) (đ/km) N-1 AC-150 40 3.8 58 28.086 1.304 403 25792 1-2 AC-95 44.7 13.857 20 9.686 0.566 283 12650.1 N-3 AC-70 63 13.23 30 14.53 1.215 208 20966.4 N-4 AC-70 67 14.07 30 14.53 1.292 208 22297.6 N-5 AC-95 67 10.385 35 16.95 1.298 283 30337.6 N-6 AC-70 80.6 16.926 28 13.56 1.354 208 26823.68 Tổng 7.028 138867.38 Kết quả trong bảng cho thấy, tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: ∆P = 7.028 MW Tổng vốn đầu tư xây dựng các đường dây K= 138867.38 .106 đ Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị: ∆A= 7.028*3411 =23972.508 MW.h Chi phí vận hành hàng năm Y= 0.04*138867.38.106 + 23972.508.103*500 = 17540.95.106 đ Chi phí tính toán hàng năm Z = atc. K + Y = 0.125*138867.38.106 + 17540.95.106 = 34899.37.106 đ c. Phương án III: Bảng 3.18 - Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng Các đường dây của phương án III: 6 6 Đường Ký hiệu l (km) R (Ω) P Q ∆P K0.10 K.10 dây dây dẫn (MW) (MVAr) (MW) (đ/km) (đ) N-1 AC-150 40 3.8 58 28.09 1.304 403 25792 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 27
  28. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực 1-2 AC-95 44.7 13.9 20 9.686 0.567 283 12650 N-3 AC-150 63 5.99 60 29.06 2.2 403 40622 3-4 AC-70 50 10.5 30 14.53 0.964 208 16640 N-5 AC-150 67 6.37 63 30.51 2.58 403 43202 5-6 AC-70 44.7 9.39 28 13.56 0.751 208 14876 Tổng 8.367 153782 Kết quả trong bảng cho thấy, tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: ∆P = 8.367 MW Tổng vốn đầu tư xây dựng các đường dây K= 153782 .106 đ Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị: ∆A= 8.367*3411 =28539.837 MW.h Chi phí vận hành hàng năm Y= 0.04*153782.106 + 28539.837.103*500 = 20421.2.106 đ Chi phí tính toán hàng năm Z = atc. K + Y = 0.125*153782.106 + 20421.2.106 = 39643.95.106 đ d. Phương án IV: Bảng 3.19 - Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng Các đường dây của phương án IV: 6 6 Đường Ký hiệu l (km) R (Ω) P Q ∆P K0.10 K.10 dây dây dẫn (MW) (MVAr) (MW) (đ/km) (đ) N-1 95 40 6.2 38 18.4 0.913 283 18112 N-3 120 63 7.88 50 24.22 2.01 354 22302 3-2 95 44.7 13.9 20 9.686 0.567 283 20240 N-4 70 67 14.1 30 14.53 1.295 208 22298 N-5 150 67 6.37 63 30.51 2.58 403 43202 5-6 70 44.7 9.39 28 13.56 0.751 208 14876 Tổng 8.116 141030 Kết quả trong bảng cho thấy, tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: ∆P = 8.116 MW Tổng vốn đầu tư xây dựng các đường dây:K= 141030 .106 đ Tổn thất điện năng trong mạng điện có giá trị: ∆A= 8.116*3411 =27683.676 MW.h Chi phí vận hành hàng năm Y= 0.04*141030.106 + 27683.676.103*500 = 19483.038.106 đ Chi phí tính toán hàng năm Z = atc. K + Y = 0.125*141030.106 + 19483.038.106 = 37111.788.106 đ Bảng 3.20- Tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các phương án so sánh: Các chỉ tiêu Phương án I II III IV Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 28
  29. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực ∆Umaxbt% 6.17 7.58 10.09 10.09 ∆Umaxsc% 11.8 11.8 16.87 16.87 Z.106 đ 34830.3165 34899.37 39643.95 37111.788 Từ kết quả tính toán trên ta nhận thấy rằng, phương án I là phương án tối ưu Chương IV XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP, SƠ ĐỒ CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ MẠNG ĐIỆN 1. Chọn số lượng, công suất các máy biến áp trong các trạm hạ áp: Đối với các phụ tải loại I để đảm bảo yêu cầu cung cấp điện cho các phụ tải này cần đặt 2 máy biến áp trong mỗi trạm. Đối với phụ tải loại III đặt 1 máy biến áp. Khi chọn công suất của máy biến áp cần xét đến khả năng quá tải của máy biến áp còn lại của các máy biến áp sau sự cố. Xuất phát từ điều kiện quá tải cho phép bằng 40% trong thời gian phụ tải cực đại. Công suất của mỗi máy biến áp trong trạm có n máy biến áp được xác định theo công thức: S S max k(n 1) Trong đó: Smax: phụ tải cực đại của trạm. k: hệ số quá tải của máy biến áp trong chế độ sự cố, k= 1.4 n: số máy biến áp trong trạm Đối với trạm có 1 máy biến áp S Smax Đối với trạm có 2 máy biến áp S S max 1.4 Tính công suất của máy biến áp trong trạm 1: 42.2 Smax= 42.2 MVA, S1 =30.14 MVA 1.4 Chọn máy biến áp cho trạm 1 là 32000/110 Các trạm còn lại ta tính toán tương tự, kết quả cho ở bảng: Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 29
  30. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Bảng 4.1- Kết quả lựa chọn máy biến áp hạ áp Trạm Smax (MVA) S (MVA) MBA 1 2x32000/110 42.2 30.14 2 25000/110 22.2 22.2 3 2x25000/110 33.3 23.79 4 2x25000/110 33.3 23.79 5 2x32000/110 38.9 27.79 6 2x25000/110 31.1 22.21 Bảng4.2- Các thông số của máy biến áp hạ áp Sđm Các số liệu kỹ thuật Các số liệu tính toán (MVA) Uđm (kV) Un, % ∆Pn, ∆Po, Io, % R, Ω X, Ω ∆Qo, Cao hạ kW kW kVAr 32 115 10.5 10.5 145 35 0.75 1.87 43.5 240 25 115 10.5 10.5 120 29 0.8 2.54 55.9 200 2.Chọn sơ đồ trạm và sơ đồ hệ thống điện Sơ đồ ở bản vẽ A0 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 30
  31. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Chương V TÍNH TOÁN SỰ PHÂN BỐ CÔNG SUẤT Để đánh giá các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện thiết kế, cần xác định các thông số chế độ xác lập trong các trạng thái phụ tải cực đại, cực tiểu và sau sự cố khi phụ tải cực đại. Khi xác định các dòng công suất và các tổn thất công suất, ta lấy điện áp ở nguồn UN= 121kV còn tất cả các nút trong mạng điện bằng điện áp định mức Ui = Uđm =110kV 1. Chế độ phụ tải cực đại: 1.1. Đường dây N-1: Sơ đồ nguyên lý và thay thế của mạng điện N 40km 1 S1= 38+j18.40 MVA 2xAC-95 32000/110 N SN-1 S' S" 1 Sc Sb S1=38+j18.40 MVA Zd Zb S0 Qcd Qcc Trong các chương trước ta đã tính được các thông số của các đường dây: 1 -4 Zd = 6.2 + j8.6 Ω ; B/2 = * 2 l =1.056.10 S 2 b0 Đối với máy biến áp: . -3 ∆ S 0= 2( ∆P0 + j ∆Q0)= 2*(35+j240).10 = 0.07 + j0.48 MVA . Z b = ½* (Rb + jXb) = ½*(1.87 + j43.5) =0.935 + j21.75 Ω Tổn thất công suất trong tổng trở máy biến áp có thể tính theo công thức: Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 31
  32. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực 2 2 . Q ∆ S = P . b1 2 Z b U dm 2 2 =38 18.4 * (0.935 +j21.75) = 0.138 + j3.204 MVA 1102 Công suất trước tổng trở MBA bằng: . . . S b = S 1+ ∆ S b1 = 38 + j18.4 + 0.138 + j3.204 = 38.138 + j21.604 MVA Công suất vào cuộn dây cao áp của MBA: . . . S c = S b+ ∆ S o = 38.138 + j21.604 + 0.07 + j0.48= 38.208 + j22.084 MVA Công suất điện dung ở cuối đường dây bằng: 2 B 2 -4 Qcc = * = 110 * 1.056.10 =1.28 MVA U dm 2 Công suất sau tổng trở đường dây: . . S" S c – jQcc = 38.208 + j22.084 – j1.28 = 38.208 + j20.804 MVA Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây: 2 2 2 2 (P") (Q") (38.208) (20.804) ∆S = . = *(6.2 j8.6) d 2 Z d 2 U dm 110 = 0.97 + j1.345 MVA Dòng công suất trước tổng trở đường dây: S’ = S” + ∆Sd= 38.208 + j20.804 + 0.97 + j1.345 = 39.178 + j22.149 MVA Công suất điện dung ở đầu đường dây: 2 B 2 -4 Qcd = * = 121 *1.056.10 = 1.546 MVA U N 2 Công suất từ hệ thống truyền vào đường dây: SN-1 = S’ – jQcd = 39.178 + j22.149 – j1.546 = 39.178 + j20.603 MVA Tính chế độ của các đường dây còn lại tương tự, ta được kết quả như trong bảng 1.2. Các đường dây N-2, N-3, N-4, N-5, N-6: Bảng 5.1- Thông số các phần tử trong sơ đồ thay thế các đường dây nối với hệ thống điện Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 32
  33. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực -4 Nhánh Zd (Ω) B/2*10 ∆S0 (MVA) Zb (Ω) S = P+jQ (S) (MVA) N-1 6.2+j8.6 0.07 + j0.48 0.935 + j21.75 1.056 38 + j18.40 N-2 22.32+j30.96 0.029 + j0.2 2.54+ j55.9 0.95 20 + j9.686 N-3 13.23 + j13.86 0.058 + j0.4 1.27+ j27.95 1.619 30 + j14.53 N-4 14.07 + j14.74 0.058 + j0.4 1.27+ j27.95 1.722 30 + j14.53 N-5 10.385+ j14.405 0.07 + j0.48 0.935+ j21.75 1.769 35 + j16.95 N-6 16.926 +j17.732 0.058 + j0.4 1.27+ j27.95 2.071 28 + j13.56 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 33
  34. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Bảng 5.2- Các dòng công suất và tổn thất công suất trong tổng trở MBA Và trên đường dây nối với nhà máy điện Nhánh SN-i (MVA) S’ (MVA) ∆Sd (MVA) S” (MVA) Qcd Qcc Sb (MVA) ∆Sb (MVA) (MVAr) (MVAr) N-1 39.178+j20.604 39.178+j22.15 0.97+j1.345 38.208+j20.804 1.546 1.278 38.138+j21.604 0.138+j3.204 N-2 21.105+j10.974 21.105+j12.365 0.97+j1.348 20.133+j11.017 1.391 1.15 20.104+j11.967 0.104+j2.28 N-3 31.434+j14.484 31.434+j16.855 1.259+j1.319 30.175+j15.536 2.371 1.959 30.117+j17.095 0.117+j2.565 N-4 31.51+j14.29 31.51+j16.811 1.335+j1.399 30.175+j15.412 2.521 2.083 30.117+j17.095 0.117+j2.565 N-5 36.528+j17.278 36.528+j19.868 1.34+j1.86 35.187+j18.008 2.59 2.14 35.117+j19.668 0.117+j2.718 N-6 29.53+j12.094 29.53+j15.127 1.37+j1.437 28.16+j13.69 3.033 2.506 28.102+j15.796 0.102+j2.236 Tổng 189.285+j89.724 7.244+j8.708 0.695+j15.568 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 34
  35. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực 1.3. Cân bằng chính xác công suất trong mạng điện: Công suất tác dụng: P +P + P + P + P + P PF P y / c N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 = 39.178 + 21.105 + 31.434+ 31.51 + 36.528 + 29.53 =189.285 MW Công suất phản kháng do hệ thống yêu cầu là: QN-1 + QN-2 + QN-3+ QN-4 + QN-5 + QN-6 Q y / c = 20.604 + 10.974 + 14.484 + 14.29 + 17.278 + 12.094 = 89.724 MVAr Công suất phản kháng do nguồn phát ra: *tg 189.285*0.62 117.36 MVA QF PF Vậy QF > Qy/c nên không cần phải bù công suất phản kháng cho mạng điện. 2.Chế độ phụ tải cực tiểu Bảng 5.3- Công suất của các phụ tải trong chế độ cực tiểu Hộ tiêu thụ Si (MVA) 1 19 + j9.202 2 10 + j4.843 3 15 + j7.265 4 15 + j7.265 5 17.5 + j8.476 6 14 + j6.781 Xét chế độ vận hành kinh tế các trạm hạ áp khi phụ tải cực tiểu Trong chế độ phụ tải cực tiểu có cắt bớt một máy biến áp trong các trạm, cần phải thoả mãn điều kiện sau: m(m 1) P0 S pt S gh S dm Pn Đối với trạm có 2 máy biến áp thì: 2 P0 S gh S dm Pn Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 35
  36. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Kết quả tính toán các giá trị công suất phụ tải Spt và công suất giới hạn Sgh cho trong bảng 5.4 Bảng 5.4- Giá trị Spt và Sgh của các trạm hạ áp Phụ tải 1 3 4 5 6 Sgh MVA 22.234 17.38 17.38 22.234 17.38 Spt MVA 21.11 16.67 16.67 19.44 15.56 Các kết quả tính toán ở trên cho thấy rằng, trong chế độ phụ tải cực tiểu tất cả các trạm đều vận hành 1 máy biến áp. Tính chế độ của mạng điện khi phụ tải cực tiểu tương tự như chế độ cực đại Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 36
  37. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Bảng 5.5- Các dòng công suất và tổn thất trong tổng trở MBA và Trên đường dây nối với nhà máy điện Nhánh SN-i (MVA) S’ (MVA) ∆Sd (MVA) S” (MVA) Qcd Qcc Sb (MVA) ∆Sb (MVA) (MVAr) (MVAr) N-1 1.278 19.34+j8.548 19.34+j10.094 0.24+j0.33 19.104+j9.77 1.546 19.069+j10.804 0.069+j1.6 N-2 1.15 10.278+j3.382 10.278+j4.773 0.223+j0.31 10.055+j4.464 1.391 10.026+j5.414 0.026+j0.57 N-3 1.959 15.387+j4.732 15.387+j7.103 0.299+j0.314 15.087+j6.789 2.371 15.058+j8.548 0.058+j1.28 N-4 2.083 15.404+j4.475 15.404+j6.996 0.316+j0.33 15.087+j6.665 2.521 15.058+j8.548 0.058+j1.28 N-5 2.14 17.913+j5.788 17.913+j8.378 0.32+j0.44 17.59+j7.935 2.59 17.558+j9.835 0.058+j1.36 N-6 2.506 14.4+j2.9 14.4+j5.928 0.32+j0.34 14.08+j5.59 3.033 14.051+j7.898 0.05+j1.118 Tổng 92.722+j29.82 1.715+j2.062 0.32+j7.216 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 37
  38. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực 3. Chế độ sau sự cố: Sự cố trong mạng điện thiết kế có thể xảy ra khi đứt một mạch trên đường dây hai mạch nối từ thanh góp cao áp đến các hộ tiêu thụ. Khi xét sự cố chúng ta giả thiết sự cố không xếp chồng, xảy ra đồng thời, chỉ xét trường hợp sự cố xảy ra ở từng đường dây trong chế độ phụ tải cực đại. Sự cố xảy ra đối với đường dây 2 mạch, bị đứt một mạch do đó mạch cung cấp cho hộ tiêu thụ chỉ có một đường dây. Đối với đường dây nối từ N-2 do chỉ có một mạch nên ta không xét sự cố đứt một mạch. Kết quả tính toán công suất được cho trong bảng 4.5 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 38
  39. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Bảng 5.6- Các dòng công suất và tổn thất công suất trong tổng trở MBA và Trên đường dây nối với hệ thống điện trong chế độ sự cố Nhánh SN-i (MVA) S’ (MVA) ∆Sd (MVA) S” (MVA) Qcd Qcc Sb (MVA) ∆Sb (MVA) (MVAr) (MVAr) N-1 0.639 40.175+j23.406 40.175+j24.179 1.968+j2.729 38.208+j21.45 0.773 38.138+j21.609 0.138+j3.204 N-2 21.105+j10.974 21.105+j12.365 0.97+j1.348 20.133+j11.017 1.391 1.15 20.104+j11.967 0.104+j2.28 N-3 0.98 32.762+j18.042 32.762+j19.228 2.588+j2.711 30.175+j16.517 1.185 30.117+j17.096 0.117+j2.567 N-4 1.042 32.922+j18.072 32.922+j19.332 2.747+j2.878 30.175+j16.454 1.261 30.117+j17.096 0.117+j2.567 N-5 1.07 37.937+j21.6 37.937+j22.894 2.75+j3.815 35.187+j19.08 1.295 35.117+j19.67 0.117+j2.718 N-6 1.253 31.003+j16.406 31.003+j17.922 2.843+j2.979 28.16+j14.944 1.516 28.102+j15.797 0.102+j2.236 Tổng 195.9+j108.5 13.87+j16.46 0.589+j13.292 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 39
  40. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Chương VI TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 1. Tính điện áp các nút trong mạng điện: Chọn thanh góp 110kV của hệ thống là nút điện áp cơ sở Điện áp trên thanh góp cao áp của nhà máy điện khi phụ tải cực đại bằng 110%, khi phụ tải cực tiểu bằng 105%, khi sự cố nặng nề bằng 110% điện áp định mức. Nên trong các chế độ phụ tải cực đại và chế độ sau sự cố, chọn điện áp Ucs=110kV; còn trong chế độ cực tiểu lấy Ucs= 115,5kV 1.1. Chế độ cực đại (Ucs= 121kV) Đường dây N-1: Điện áp trên thanh góp cao áp của trạm 1 bằng: P'.Rd Q'.Xd U1= Ucs- U cs 39.178*6.2 22.15*8.6 = 121- = 117.42 kV 121 Điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm quy về cao áp: . . Pb Rb Qb X b 38.138*0.935 21.604* 21.75 U1q= U1- = 117.42- =113.11 kV 117.42 U 1 Tính điện áp cho các đường dây còn lại được thực hiện tương tự Kết quả tính điện áp trên thanh góp hạ áp của các trạm đã quy về điện áp cao trong chế độ phụ tải cực đại cho trong bảng Bảng 6.1- Giá trị điện áp trên thanh góp hạ áp quy về cao áp: Trạm biến áp 1 2 3 4 5 6 Ui (kV) 117.42 113.94 115.63 115.29 115.5 114.65 Uiq (kV) 113.11 107.63 111.17 110.81 111.51 110.49 1.2. Tính trong chế độ cực tiểu (Ucs=115.5 kV) Đường dây N-1: Điện áp trên thanh góp trạm 1 bằng: P'.Rd Q'.Xd U1= Ucs- U cs 19.34*6.2 10.094*8.6 = 115.5- = 113.71 kV 115.5 Điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm quy về cao áp: . . Pb Rb Qb X b 19.069*1.87 10.804* 43.5 U1q= U1- = 113.71- =109.26 kV 113.71 U 1 Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại kết quả cho trong bảng 6.2 Bảng 6.2- Giá trị điện áp trên thanh góp hạ áp quy về cao áp Trạm biến áp 1 2 3 4 5 6 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 40
  41. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Ui (kV) 113.71 112.23 112.89 112.73 112.84 112.48 Uiq (kV) 109.26 109.31 108.31 108.15 108.76 108.24 1.3. Tính trong chế độ sự cố (Ucs=121 kV) Sự cố xảy ra khi ngừng cung cấp một mạch điện trên đường dây nối từ nguồn đến phụ tải bằng mạch 2 đường dây. Không xét sự cố xếp chồng. Đường dây N-1: Điện áp trên thanh góp cao áp của trạm 1 bằng: P'.Rd Q'.Xd U1= Ucs- U cs 40.175* 2*6.2 24.179* 2*8.6 = 121- = 113.45 kV 121 Điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm quy về cao áp: . . Pb Rb Qb X b 38.138*0.935 21.609* 21.75 U1q= U1- = 113.45- =108.99 kV 113.45 U 1 Tính điện áp cho các đường dây còn lại được thực hiện tương tự Kết quả tính điện áp trên thanh góp hạ áp của các trạm đã quy về điện áp cao trong chế độ sự cố cho trong bảng Bảng 6.3- Giá trị điện áp trên thanh góp hạ áp quy về cao áp: Trạm biến áp 1 2 3 4 5 6 Ui (kV) 113.45 113.94 109.43 108.63 109.04 107.07 Uiq (kV) 108.99 107.62 104.72 103.88 104.81 102.62 2. Điều chỉnh điện áp trong mạng điện: Hầu hết các phụ tải trong mạng thiết kế là hộ tiêu thụ loại I và có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường. Đồng thời các giá trị điện áp trên thanh góp hạ áp quy về cao áp của các trạm trong các chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu và sau sự cố khác nhau tương đối nhiều. Do đó để đảm bảo chất lượng điện áp cung cấp cho các hộ tiêu thụ cần sử dụng các máy biến áp điều chỉnh điện áp dưới tải. Các trạm dùng MBA loại 32000/110 và loại 25000/110 có phạm vi điều chỉnh 9x1.78%, Ucđm=115kV, Uhđm= 10.5kV Đối với trạm có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường, độ lệch điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm quy định như sau: Trong chế độ phụ tải cực đại: dUmax% = +5% Trong chế độ phụ tải cực tiểu: dUmin% = 0% Trong chế độ sau sự cố: dUsc% = 0 +5% Điện áp yêu cầu trên thanh góp hạ áp của trạm được xác định theo công thức sau: Uyc= Uđm + dU%*Uđm Trong đó Uđm là điện áp định mức của mạng điện hạ áp. Đối với mạng điện thiết kế Uđm = 10 kV nên điện áp yêu cầu trên thanh góp hạ áp của trạm khi phụ tải cực đại bằng: 5 Uycmax = 10+ 10 =10.5 kV 100 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 41
  42. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Khi phụ tải cực tiểu: 0 Uycmin= 10+ 10 = 10 kV 100 Trong chế độ sau sự cố: 5 Uycsc=10+ 10 = 10.5 kV 100 Kết quả tính điện áp trên thanh góp hạ áp của các trạm , quy đổi về phía điện áp cao trong các chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu, và sau sự cố cho trong bảng: Bảng 6.4- Chế độ điện áp trên các thanh góp hạ áp quy đổi về phía cao áp Trạm BA 1 2 3 4 5 6 Uqmax. kV 113.11 107.63 111.17 110.81 111.51 110.49 Uqmin. kV 109.26 109.31 108.31 108.15 108.76 108.24 Uqsc. kV 108.99 107.62 104.72 103.88 104.81 102.62 Sử dụng các máy biến áp điều chỉnh điện áp dưới tải cho phép thay đổi các đầu điều chỉnh không cần cắt các máy biến áp. Do đó cần chọn đầu điều chỉnh riêng cho chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu và sau sự cố. Để thuận tiện có thể tính trước điện áp tương ứng với mỗi đầu điều chỉnh của MBA. Kết quả tính đối với MBA đã chọn cho trong bảng Bảng 6.5- Thông số điều chỉnh của MBA điều chỉnh dưới tải Thứ tự đầu điều Điện áp bổ sung, % Điện áp bổ sung, kV Điện áp đầu điều chỉnh chỉnh, kV 1 +16.02 +18.45 133.45 2 +14.24 +16.40 131.40 3 +12.46 +14.35 129.35 4 +10.68 +12.30 127.30 5 +8.90 +10.25 125.25 6 +7.12 +8.20 123.20 7 +5.34 +6.15 121.15 8 +3.56 +4.10 119.10 9 +1.78 +2.05 117.05 10 0 0 115.00 11 -1.78 -2.05 112.95 12 -3.56 -4.10 110.90 13 -5.34 -6.15 108.85 14 -7.12 -8.20 106.80 15 -8.90 -10.25 104.75 16 -10.68 -12.30 102.70 17 -12.46 -14.35 100.65 18 -14.24 -16.40 98.60 19 -16.02 -18.45 96.55 2.1. Chọn các đầu điều chỉnh trong máy biến áp trạm 1: a. Chế độ phụ tải cực đại: Điện áp tính toán của đầu điều chỉnh của máy biến áp được xác định theo công thức: Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 42
  43. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực U q maxU hdm 113.11*11 Uđcmax= = =118.5 kV 10.5 U yc max Chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn n=8, điện áp đầu điều chỉnh tiêu chuẩn Utcmax= 119.10 kV Điện áp thực trên thanh góp hạ áp bằng: U q maxU hdm 113.11*11 Utmax= = 10.45 kV 119.10 U tc max Độ lệch điện áp trên thanh góp hạ áp bằng: U tc max U dm 10.45 10 ∆Umax% = 100 100 = 4.5% 10 U dm Như vậy đầu điều chỉnh tiêu chuẩn đã chọn là phù hợp b. Chế độ phụ tải cực tiểu Điện áp tính toán của đầu điều chỉnh của MBA U q minU hdm 109.26*11 Uđcmin= =120.24 kV 10 U yc min Chọn n=7, Utcmin= 121.15 kV Điện áp thực trên thanh góp hạ áp có giá trị: 109.31*11 Utmin= = 9.92 kV 121.15 Độ lệch điện áp bằng: 9.92 10 ∆Umin% = 100 = -0.8% 10 c. Chế độ sau sự cố: Điện áp tính toán của đầu điều chỉnh của MBA U qscU hdm 108.99*11 Uđcsc= =114.18 kV 10.5 U y csc Chọn n=10, Utcsc= 115 kV Điện áp thực trên thanh góp hạ áp có giá trị: 108.99*11 Utmin= = 10.43 kV 115 10.43 10 Độ lệch điện áp bằng:∆Umin% = 100 = 4.3% 10 2.2. Chọn các đầu điều chỉnh trong các MBA của các trạm còn lại Chọn các đầu điều chỉnh của các MBA còn lại được tiến hành tương tự. Kết quả tính toán điều chỉnh điện áp trong mạng điện cho trong bảng Bảng 6.6- Thông số của các đường dây trong mạng điện Trạm Utcmax, Utcmin, Utcsc, Utmax, Utmin, Utsc, ∆Umax, ∆Umin, ∆Usc, BA kV kV kV kV kV kV % % % 1 119.1 121.15 115 10.45 9.9207 10.43 4.5 -0.79 4.3 2 112.95 121.15 112.95 10.48 9.9251 10.48 4.8 -0.75 4.8 3 117.05 119.1 108.85 10.45 10.004 10.58 4.5 0.04 5.8 Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 43
  44. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực 4 117.05 119.1 108.85 10.41 9.9889 10.5 4.1 -0.11 5 5 117.05 119.1 108.85 10.48 10.045 10.59 4.8 0.45 5.9 6 115 119.1 106.8 10.57 9.9967 10.57 5.7 -0.03 5.7 Chương VII TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 1. Vốn đầu tư xây dựng mạng điện Tổng các vốn đầu tư xây dựng mạng điện được xác định theo công thức: K = Kđ + Kt Trong đó: K đ: Vốn đầu tư xây dựng đường dây. Kt: Vốn đầu tư xây dựng các trạm biến áp. Ở phần trước đã tính vốn đầu tư xây dựng các đường dây có giá trị: 9 K đ= 138.914.10 đ Vốn đầu tư cho các trạm hạ áp được xác định theo bảng 7.3 Trong hệ thống điện thiết kế có 6 trạm hạ áp, mỗi trạm có 2MBA, trừ trạm số 2 cung cấp điện cho hộ tiêu thụ loại III nên đặt 1 MBA. Tổng trong hệ thống có 2 trạm đặt 2 máy biến áp có công suất 32000MVA và 3 trạm đặt 2 máy biến áp có công suất 25000MVA và 1 trạm đặt 1 máy biến áp có công suất 25000MVA Vốn đầu tư cho các trạm hạ áp bằng: 6 6 6 9 KMBA=2*1.8*22000.10 + 3*1.8*19000.10 + 19000.10 = 200.8.10 đ Tổng các vốn đầu tư để xây dựng mạng điện bằng: K= 138.914.109 + 200.8.109 = 339.714.109 đ 2. Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện Tổn thất trong mạng điện gồm có tổn thất công suất trên đường dây và tổn thất công suất tác dụng trong các trạm biến áp ở chế độ phụ tải cực đại Theo kết quả tính toán ở các mục trên tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây bằng: ∆Pd = 7.244 MW Tổng tổn thất công suất tác dụng trong các cuộn dây của các MBA có giá trị: ∆Pb = 0.695 MW Tổng tổn thất công suất trong lõi thép của các máy biến áp được xác định : Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 44
  45. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực ∆P = = 2*2*0.035+ 3*2*0.029 + 0.029 =0.343 MW o  Pio Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện bằng: ∆P = ∆Pd + ∆Pb + ∆Po = 7.244 + 0.695 + 0.343 = 8.282 MW Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện tính theo phần trăm % bằng: P 8.282 ∆P% = .100 = .100= 4.58% 181 Pmax 3. Tổn thất điện năng trong mạng điện Tổng tổn thất điện năng trong mạng điện có thế xác định theo công thức: ∆A = (∆Pd + ∆Pb).τ + ∆Po. t Trong đó: τ - Thời gian tổn thất công suất lớn nhất t- thời gian các máy biến áp vận hành trong năm Bởi vì các máy biến áp vận hành song song trong năm nên t = 8760h Thời gian tổn thất công suất lớn nhất tính theo công thức: -4 τ = (0.124+T max.10 )*8760 = (0.124+5000.10-4)*8760= 3411 h Tổng tổn thất điện năng trong mạng điện bằng: ∆A =(7.244 + 0.695)* 3411 + 0.343*8760 = 30084.609 MW.h Tổng điện năng các hộ tiêu thụ nhận được trong năm bằng: A = . = 181*5000 = 905.103 MWh Pmax T max Tổn thất trong mạng điện tính theo phần trăm %: A 30084.609 ∆A% = .100 100 = 3.32% A 905.103 4. Tính chi phí và giá thành tải điện a. Chí phí vận hành hàng năm Các chi phí vận hành năm trong mạng điện: Y = avhd.Kd + avht.KMBA + ∆A.c Trong đó: avhd- hệ số vận hành đường dây (avhd= 0.04) avht-hệ số vận hành các thiết bị trong các trạm biến áp (avht= 0.1) c- giá thành 1kW.h điện năng tổn thất.c= 500đ Y = 0.04*138.914.109 + 0.1* 200.8.109 + 30084.609.103.500 = 40.679.109 đ b. Chi phí tính toán hàng năm: Z = atc.K+ Y atc: hệ số định mức hiệu quả của vốn đầu tư(atc= 0.125) 9 9 9 Z = 0.125*339.714.10 + 40.679.10 = 83.143 .10 đ c . Giá thành truyền tải điện năng 9 Y β = 40.679.10 =44.95 đ/kW.h A 905.106 d. Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải trong chế độ cực đại. 9 K 339.714.10 9 Ko = = 1.877.10 đ/MW 181 Pmax Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 45
  46. Đồ án môn học lưới điện Thiết kế lưới điện khu vực Kết quả tính các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống điện thiết kế được tổng hợp trong bảng Bảng 7.1- Các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của hệ thống điện thiết kế Các chỉ tiêu Đơn vị Giá trị 1.Tổng công suất phụ tải khi cực đại MW 181 2. Tổng chiều dài đường dây Km 389.6 3. Tổng công suất các MBA hạ áp MVA 303 4. Tổng vốn đầu tư cho mạng điện 109 đ 339.714 5. Tổng vốn đầu tư về đường dây 109 đ 138.914 6. Tổng vốn đầu tư về các trạm biến áp 109 đ 200.8 7. Tổng điện năng các phụ tải tiêu thụ MWh 905.103 8. ∆Umaxbt % 6.17 9. ∆Umaxsc % 11.8 10. Tổng tổn thất công suất ∆P MW 8.282 11. Tổng tổn thất công suất ∆P% % 4.58 12. Tổng tổn thất điện năng ∆A MWh 30084.609 13. Tổng tổn thất điện năng ∆A% % 3.32 14. Chi phí vận hành hàng năm 109 đ 40.679 15. Chi phí tính toán hàng năm 109 đ 83.143 16. Giá thành truyền tải điện năng β đ/kW.h 44.95 17. Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải khi cực 109 đ/MW 1.877 đại Nguyễn Thị Huyền Phương Hệ thống điện I – Khoá 49 46