Đang tải... (xem toàn văn)
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI.ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIĐồ án tốt nghiệp chuẩn được giáo viên hướng dẫn cụ thể. Các bạn có thể tham khảo làm khung mẫu bài chuẩn cho đồ án của mình. Chuyên ngành :chuyên ngành hệ thống điệnchuyên ngành kỹ thuật điện cơ vận hành hệ thống điện.Đồ án lưới điện môn học và tốt nghiệp gần như nhau. Chỉ thêm phần thực tế. Đồ án đã được chỉnh đúng văn phong do ĐHBK đề ra.Phần nội dung đã được chỉnh sửa sao cho đúng nhất với thực tế.Đồ án do học sinh từ những năm đại học đầu của đại học BKHN Đồ án gồm bản phần nội dung và 1 bản vẽ A3. Liên hệ với cooku113 để nhận bản vẽ full (CAD )
Trường đại học bách khoa Hà Nội Thiết kế đồ án Lưới Điện Dồ án môn học lưới điện 1 Trường đại học bách khoa Hà Nội MỤC LỤC 1 Thiết kế đồ án Lưới Điện 1 1 MỤC LỤC 2 LỜI NÓI ĐẦU .3 Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá,ngành điện phải được ưu 3 tiên phát triển để đáp ứng nhu cầu phát triển kink tế Trong quá trình phát triển kinhtế phụ tải 3 điện phát triển ngày càng nhanh đòi hỏi phải quy hoạch và xây dựng mới mạng điện .3 Đồ án môn học lưới điện giúp sinh viên áp dụng những kiến thức đã học để thiết kế 3 một mạng điện khu vực, từ đó giúp sinh viên hiểu sâu sắc hơn những kiến thức lý 3 thuyết đã học Đồng thời đây là bước đầu tập dượt để có kinh nghiệm trong đồ án tốt 3 nghiệp sau này .3 Trong quá trình làm đồ án em rất biết ơn các thầy trong bộ môn hệ thống điện, em xin 3 chân thành cảm ơn T.S Nguyễn Văn Đạm đã hướng dẫn em hoàn thành đồ án này 3 Sinh viên: Trần Tất Đạt .3 CHƯƠNG I 4 CÂN BĂNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG 4 VÀ PHẢN KHÁNG TRONG MẠNG ĐIỆN 4 Bảng số liệu tính toán sơ bộ 5 Số liệu 5 Phụ tải 1 .5 Phụ tải 2 .5 Phụ tải 3 .5 Phụ tải 4 .5 Phụ tải 5 .5 Phụ tải 6 .5 Pmax 5 30 5 32 5 26 5 28 5 30 5 26 5 Qmax 5 14,52 5 15,49 5 12,58 5 13,55 5 14,52 5 12,58 5 cosϕ 5 0,9 5 0,9 5 0,9 5 0,9 5 0,9 5 0,9 5 CHƯƠNG II 6 CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ VỀ KINH TẾ, KỸ THUẬT 6 Phương án 15 Dồ án môn học lưới điện 2 Trường đại học bách khoa Hà Nội LỜI NÓI ĐẦU Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá,ngành điện phải được ưu tiên phát triển để đáp ứng nhu cầu phát triển kink tế Trong quá trình phát triển kinhtế phụ tải điện phát triển ngày càng nhanh đòi hỏi phải quy hoạch và xây dựng mới mạng điện Đồ án môn học lưới điện giúp sinh viên áp dụng những kiến thức đã học để thiết kế một mạng điện khu vực, từ đó giúp sinh viên hiểu sâu sắc hơn những kiến thức lý thuyết đã học Đồng thời đây là bước đầu tập dượt để có kinh nghiệm trong đồ án tốt nghiệp sau này Trong quá trình làm đồ án em rất biết ơn các thầy trong bộ môn hệ thống điện, em xin chân thành cảm ơn T.S Nguyễn Văn Đạm đã hướng dẫn em hoàn thành đồ án này Sinh viên: Trần Tất Đạt Dồ án môn học lưới điện 3 Trường đại học bách khoa Hà Nội CHƯƠNG I CÂN BĂNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ PHẢN KHÁNG TRONG MẠNG ĐIỆN I.Cân bằng công suất tác dụng Giả thiết nguồn điện cung cấp đủ công suất tác dụng cho mạng điện PF = Pyc = m∑ Ppt + ∑ ∆Pmd + ∑ Ptd + ∑ Ptd Trong đó: PF : tổng công suất phát Pyc tổng công suất yêu cầu m: hệ số đồng thời ∑ Ppt : tổng công suất các phụ tải ∑ P = P + P + P + P + P + P = 36 + 30 + 20 + 32 + 28 + 20 = 166MW 5 ∑ ∆P = 5 ∑ P = 100 166 = 8,3MW ∑ P : tổng công suất tự dùng trong nhà máy điện, đối với mạng điện ∑ P ∑ P : tổng công suất dự trữ của hệ thống, ∑ P = 0 pt 2 1 md o 3 0 4 5 6 pt td td dt do đó = 0 dt PF = Pyc = 166 + 8,3 = 174,3MW II.Cân bằng công suất phản kháng Công suất phản kháng do nguồn phát ra là: QF = PF tgϕ F với cos ϕ F = 0,85 ⇒ tgϕ F = 0,62 ⇒ QF = 180,6.0,62 = 111,97 MVAR Tổng công suất phản kháng mà hệ thống tiêu thụ là: Q yc = ∑ Q pt + ∑ Qba + ∑ ∆QL − ∑ Qc + ∑ Qtd + ∑ Qdt Coi công suất tự dùng và công suất dự trữ bằng không: ∑ Qtd = ∑ Qdt = 0 Tổng công suất phản kháng trên đường dây bằng tổng công suất phản kháng do điện dung của đường dây phát ra: ∑Q ∑Q ∑Q L = ∑ Qc 6 pt ba = ∑ Pi tgϕ i = 172.0,484 = 83,25 MVAr ??????????? 1 = 15 0 0 ∑ Q pt = 15 0 0 83,25 = 12,49MVAr Tổng công suất phản kháng trong các MBA ⇒ Q yc = ∑ Q pt + ∑ ∆Qba = 83,25 + 12,49 = 95,74 MVAr Ta có QF = 111,97 > Q yc = 95,74 nên ta không phải bù sơ bộ Dồ án môn học lưới điện 4 Trường đại học bách khoa Hà Nội Bảng số liệu tính toán sơ bộ Số liệu Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6 Pmax Qmax 30 14,52 32 15,49 26 12,58 28 13,55 30 14,52 26 12,58 cosϕ 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 Dồ án môn học lưới điện 5 Trường đại học bách khoa Hà Nội CHƯƠNG II CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ VỀ KINH TẾ, KỸ THUẬT I Phương án I 1 sơ đồ nối dây 1 2 O 3 4 5 6 Thông số của sơ đồ nối dây.( cách tính Pmax ????????????) Đoạn Pmax(MW) Qmax(MVar) L(km) O-2 62 30,01 63,25 2-1 30 14,52 41,23 0-4 54 26,14 76,16 4-3 26 12,58 42,43 0-6 56 27,10 63,25 6-5 30 14,52 41,23 2.Tính điện áp danh định cho hệ thống Điện áp danh định của hệ thống được xác định theo công công thức kinh nghiệm U i = 4,43 Li + 16.Pi Li:chiều dài đoạn thứ i,km Pi:công suất tác dụng chạy trên đoạn đường dây thứ i,MW Từ công thức trên ta có U 1 = 4,43 41,23 + 16.30 = 101,14kV U 2 = 4,43 63,25 + 16.62 = 144kV U 3 = 4,43 42,23 + 16.26 = 94,85kV U 4 = 4,43 76,16 + 16.54 = 135,83kV U 5 = 4,43 41,23 + 16.30 = 101,14kV U 6 = 4,43 63,25 + 16.56 = 137,2kV Dồ án môn học lưới điện 6 Trường đại học bách khoa Hà Nội Vây ta chọn điện áp danh định của lưới điện là 110kV 3 Xác định tiết diện dây dẫn của các đoạn đường dây -Dự kiến dùng dây AC,cột thép,Dtb=5m -Ta dùng phương pháp mật độ kinh tế của dòng điện để chọn tiến diện dây dẫn Tra phụ lục trong giáo trình”Mạng lưới điện” với dây AC và Tmax=5000h ta được Jkt=1,1A/mm2 Dòng điện chạy trên các đoạn đường dây được tính theo công thức I= P2 + Q2 n 3.U dd 10 3 Xét chi tiết từng đoạn *Đoạn 0-2 62 2 + 30,012 I 0−2 = 10 3 = 180,8 A 2 3.110 I0-2sc=2.I0-2=361,6A Vậy ta chọn Ftc0-2=150mm2 với Icp=445A>Isc=361,6A *Đoạn 2-1 I 2 −1 = 32 2 + 14,52 2 2 3.110 10 3 = 87,47 A I 87,47 2 2 −1 I2-1sc=2.I2-1=174,97A ⇒ F2−1 = J = 1,1 = 79,25mm kt 2 Vậy ta chọnFtc2-1=70mm với Icp=265A>Isc=174,97A *Đoạn 0-4 54 2 + 26,14 2 I 0− 4 = 2 3.110 10 3 = 157,45 A I0-4sc=2.I0-4=314,90A ⇒ F0− 4 = I 0−4 157,45 = = 143,14mm 2 J kt 1,1 Vậy ta chọnFtc0-4=150mm2 với Icp=445A>Isc=314,90A *Đoạn 4-3 I 4 −3 = 26 2 + 12,58 2 2 3.110 10 3 = 75,80 A I4-3sc=2.I4-3=151.60A ⇒ F4 −3 = I 4−3 75,80 = = 68,91mm 2 J kt 1,1 Vậy ta chọnFtc4-3=70mm2 với Icp=265A>Isc=151,60A Dồ án môn học lưới điện 7 Trường đại học bách khoa Hà Nội *Đoạn 0-6 I 0−6 = 56 2 + 27,10 2 2 3.110 10 3 = 163,27 A I0-6sc=2.I0-6=326,54A ⇒ F0−6 = I 0−6 163,27 = = 148,43mm 2 J kt 1,1 Vậy ta chọnFtc0-6=150mm2 với Icp=445A>Isc=326,54A*Đoạn 0-2 *Đoạn 6-5 I 6−5 = 30 2 + 14,52 2 2 3.110 10 3 = 87,47 A I6-5sc=2.I6-5=174,94A ⇒ F6−5 = I 6−5 87,47 = = 79,52mm 2 J kt 1,1 Vậy ta chọnFtc6-5=70mm2 với Icp=265A>Isc=174,94A Từ tiết diện tìm được của các đoạn đường dây,tra phụ lục trong giáo trình “Mạng lưới điện” ta được bảng sau đoạn Pmax,MW Qmax,MVAr L,km Ftt,mm2 Ftc,mm2 r0,Ω/km x0,Ω/km b0,10-6S/km R,Ω X,Ω B,10-6S 0-2 62 31,01 63,25 164,36 150 0,21 0,416 2,74 6,64 13,16 173,31 2-1 30 14,52 41,23 79,52 70 0,46 0,44 2,58 9,48 9,07 106,37 0-4 54 26,14 76,16 146,38 150 0,21 0,416 2,74 8,00 15,84 208,68 4-3 26 12,58 42,43 72,82 70 0,46 0,44 2,58 9,76 9,33 109,47 0-6 56 27,10 63,25 151,68 150 0,21 0,416 2,74 6,64 13,16 173,31 6-5 30 14,52 41,23 79,52 70 0,46 0,44 2,58 9,48 9,07 106,37 4.Tính tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ bình thường và khi sự cố Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây được tính theo công thức ∆U i 0 0 = ∑ ( P R i i U + Qi X i ) 2 dm 100 Trongđó: PI,QI:Công suất tác dụng vàphản kháng chạy trên đoạn thứ i RI,XI:đIửn trở và đIửn kháng của đoạn thứ i Dồ án môn học lưới điện 8 Trường đại học bách khoa Hà Nội *Đoạn 0-2-1 ∆U 021bt 0 0 = = P02 R02 + Q02 X 02 + P21 R21 + Q21 X 21 100 2 U dm 62.6,64 + 30,01.13,16 + 30.9,48 + 14,52.9,07 100 = 10,11 0 0 110 2 Khi có sự cố đứt 1 mạch trên đoạn 0-2 ⇒ R02 sc = 6,64.2 = 13,28 Ω, X 02 sc = 13,16.2 = 26,22 Ω ∆U 021sc 0 0 = = 62.13,28 + 30,01.26,32 + 30.9,48 + 14,52.9,07 100 = 16,77 0 0 110 2 *Đoạn 0-4-3 ∆U 043bt 0 0 = = P02 R02 sc + Q02 X 02 sc + P21 R21 + Q21 X 21 100 2 U dm P04 R04 + Q04 X 04 + P43 R43 + Q43 X 43 100 2 U dm 54.8,00 + 30,01.26,32 + 26.9,76 + 12,58.9,33 100 = 10,06 0 0 110 2 Khi có sự cố đứt 1 mạch trên đoạn 0-4 ⇒ R04 sc = 8,00.2 = 16 Ω, X 02 sc = 15,84.2 = 31,68 Ω ∆U 043 sc 0 0 = = 2.54.8,00 + 2.30,01.26,32 + 26.9,76 + 12,58.9,33 100 = 117,05 0 0 110 2 *Đoạn 0-6-5 ∆U 065bt 0 0 = = P04 R04 sc + Q04 X 04 sc + P43 R43 + Q43 X 43 100 2 U dm P06 R06 + Q06 X 06 + P65 R65 + Q65 X 65 100 2 U dm 56.6,64 + 27,10.26,32 + 30.9,48 + 14,52.9,07 100 = 9,46 0 0 110 2 Khi có sự cố đứt 1 mạch trên đoạn 0-6 ⇒ R06 sc = 6,64.2 = 13,28 Ω, X 06 sc = 13,16.2 = 26,22 Ω ∆U 065bt 0 0 = = P06 R06 + Q06 X 06 + P65 R65 + Q65 X 65 100 2 U dm 2.56.6,64 + 27,10.26,32 + 2.30.9,48 + 14,52.9,07 100 = 15,48 0 0 110 2 5.Tổng kết phương án 1 ∆U max bt % = 10,11% < 15% ∆U max sc % = 17,05% < 20% Vậy phương án 1thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật Dồ án môn học lưới điện 9 Trường đại học bách khoa Hà Nội II Phương án II 1.sơ đồ nối dây 1 2 O 3 4 5 6 Thông số của sơ đồ nối dây Đoạn Pmax(MW) Qmax(MVar) L(km) O-2 62 30,01 63,25 2-1 30 14,52 41,23 0-3 26 12,58 100 0-4 28 13,55 76,16 0-6 56 27,10 63,25 6-5 30 14,52 41,23 2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn Tính Ftt tương tự như phương án 1,tra phụ lục giáo trình “Mạng lưới điện” ta lập được bảng sau Đoạn Pmax,MW Qmax,MVAr L,km Ftt,mm2 Ftc,mm2 r0,Ω/km x0,Ω/km b0,10-6S/km R,Ω X,Ω B,10-6S 0-2 62 31,01 63,25 164,36 150 0,21 0,416 2,74 6,64 13,16 173,31 2-1 30 14,52 41,23 79,52 70 0,46 0,44 2,58 9,48 9,07 106,37 0-3 26 12,58 100 68,92 70 0,46 0,44 2,58 23 22 258 0-4 28 13,55 76,16 74,22 70 0,46 0,44 2,58 17,52 16,76 196,49 0-6 56 27,10 63,25 151,68 150 0,21 0,416 2,74 6,64 13,16 173,31 6-5 30 14,52 41,23 79,52 70 0,46 0,44 2,58 9,48 9,07 106,37 3.Tính tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ bình thường và khi sự cố *Đoạn 0-2-1 Tính tương tự như phương án 1 ta được Dồ án môn học lưới điện 10 Trường đại học bách khoa Hà Nội Lấy điện áp các nút (trừ nút o) bằng điện áp danh định của mạng điện,Udd=110kV Tổn thất công suất trong nõi sắt của các MBA là ∆S kt1 = 2.∆P0 + j 2.∆Q0 = 2.0,029 + 2.0,2 = 0,06 + j 0,4MVA Tổn thất công suất trong cuộn dây của các MBA ∆Pn S1 ∆S b1 = 2 S dm 2 U %.S12 + j n 2.100.S dm 2 2 0,12 30 + 7,52 10,5 30 2 + 7,52 2 + j = 0,09 + j 2,01MVA = 2.100.25 2.25 2 ( ) ( ) Công suất trước tổng trở Zb1: S b1 = S1 + ∆S b1 = 30 + j 7,52 + 0,09 + j 2,01 = 30,09 + j 9,53MVA Công suất điện dung cuối và đầu đoạn 0-1: 2 Qcc 01 = Qcd 01 = U dm B01 = 110 2.116,36.10 −6 = 1,41MVAr 2 Công suất cuối đường dây 0-1: ,, S 01 = S b1 + ∆S kt1 − jQcc 01 = 30,09 + j 9,53 + 0,06 + j 0,4 − j1,41 = 30,15 + j8,52 MVA Tổn thất công suất trên đoạn 0-1: 2 ∆S 01 S ,, 30,15 2 + 8,52 2 ( 42,42 + j 40,56) = 3,44 + j3,29MVA = 01 ( R01 + jX 01 ) = 2 U dm 110 2 Công suất trước tổng trở Z01: , ,, S 01 = S 01 + ∆S 01 = 30,15 + j8,52 + 3,44 + j 3,29 = 33,59 + j11,81MVA Công suất nút nguồn cung cấp: , S 01 = S 01 − jQcd 01 = 31,83 + j11,81 − j1,41 = 33,59 + j10,40 MVA Điện áp các nút Tổn thất điện áp trên đoạn 0-1: ∆U 01 = , , P01 R01 + Q01 X 01 33,59.42,42 + 11,81.40,56 = = 15,73kV U0 121 Điện áp tại điểm 1 là: U 1 = U 0 − ∆U 01 = 121 − 15,73 = 105,27 kV Tổn thất điện áp trong cuộn dây của các máy biến áp là: ∆U b1 = Pb1 Rb1 + Qb1 X b1 30,09.1,27 + 9,53.27,95 = = 2,89kV U1 105,27 Điện áp trên thanh góp hạ áp quy về phía điện áp cao là: U 1,h = U 1 − ∆U b1 = 105,27 − 2,89 = 102,38kV Điện áp thực trên thanh góp hạ áp là: U 1h = U 1,h 11 11 = 102,38 = 9,79kV 115 115 Dồ án môn học lưới điện 52 Trường đại học bách khoa Hà Nội 2.Xét đoạn 0-2-3 3 2x25MVA 3, 2AC-70 0 AC-150 S3 63,25km 44,72km 2 2x32MVA Qb3 2, Qb2 S2 Sơ đồ thay thế S01, 0 S01 Z02 S02,, ∆S 02 -jQcc02 S23, 2 ∆S kt 2 B02/2 -jQcd02 S23 B02/2 Sb2 Z23 S23,, 3 ∆S 23 B23/2 ∆S kt 3 -jQcc23 3, S3 Sb3 Zb3 ∆S b 3 B23/2 -jQcd23 ∆S b 2 2, S2 Các thông số: +Đường dây Z02=13,28+j26,32Ω; Z23=10,29+j9,84Ω; B02/2=86,66.10-6S; B23/2=115,38.10-6S +MBA MBA Uc B3 115 B2 115 Uh 11 11 Un% 10,5 10,5 ∆Pn ∆P0 0,12 0,145 0,029 0,035 I0% 0,8 0,75 R 2,54 1,87 Dồ án môn học lưới điện X 55,9 43,5 ∆Q0 0,2 0,24 53 Trường đại học bách khoa Hà Nội Zb2=0,935+j21,75Ω; Zb3=1,27+j27,95Ω +Phụ tải: S2=32+j8MVA; S3=26+j6,5MVA Lấy điện áp các nút (trừ nút o) bằng điện áp danh định của mạng điện,Udd=110kV Tổn thất công suất trong nõi sắt của các MBA trạm 3 là ∆S kt 3 = 2.∆P0 + j 2.∆Q0 = 2.0,029 + 2.0,2 = 0,06 + j 0,4MVA Tổn thất công suất trong cuộn dây của các MBA B3 ∆S b 3 ∆Pn S 3 = 2 S dm 2 U %.S 32 + j n 2.100.S dm 0,12 26 2 + 6,5 2 10,5 26 2 + 6,5 2 + j = 0,07 + j1,51MVA = 2.100.25 2.25 2 ( ) ( ) Công suất trước tổng trở Zb3: S b 3 = S 3 + ∆S b 3 = 26 + j 6,5 + 0,07 + j1,51 = 26,07 + j8,01MVA Công suất điện dung cuối và đầu đoạn 2-3: 2 Qcc 23 = Qcd 23 = U dm B23 = 110 2.115,38.10 −6 = 1,40MVAr 2 Công suất cuối đường dây 2-3: ,, S 23 = S b 3 + ∆S kt 3 − jQcc 23 = 26,07 + j8,01 + 0,06 + j 0,4 − j1,40 = 26,13 + j 7,01MVA Tổn thất công suất trên đoạn 2-3: 2 ∆S 23 S ,, 26,13 2 + 7,012 (10,29 + j9,84) = 0,62 + j 0,60MVA = 23 ( R23 + jX 23 ) = 2 U dm 110 2 Công suất trước tổng trở Z23: , ,, S 23 = S 23 + ∆S 23 = 26,13 + j 7,01 + 0,62 + j 0,60 = 26,75 + j 7,61MVA , S 23 = S 23 − jQcd 23 = 26,75 + j 7,61 − j1,40 = 26,75 + j 6,21MVA Tổn thất công suất trong nõi sắt của các MBA trạm 2 là ∆S kt 2 = 2.∆P0 + j 2.∆Q0 = 2.0,035 + 2.0,24 = 0,07 + j 0,48MVA Tổn thất công suất trong cuộn dây của các MBA B2 ∆S b 2 ∆Pn S 2 = 2 S dm 2 U %.S 22 + j n 2.100.S dm 0,12 32 2 + 8 2 10,5 32 2 + 8 2 + j = 0,08 + j1,79 MVA = 2.100.32 2.32 2 ( ) ( ) Công suất trước tổng trở Zb2: S b 2 = S 2 + ∆S b 2 = 32 + j8 + 0,08 + j1,79 = 32,08 + j 9,79 MVA Công suất điện dung cuối và đầu đoạn 0-2: 2 Qcc 02 = Qcd 02 = U dm B02 = 110 2.86,66.10 −6 = 1,05MVAr 2 Dồ án môn học lưới điện 54 Trường đại học bách khoa Hà Nội Công suất cuối đường dây 0-2: ,, S 01 = S 23 + S b 2 + ∆S kt 2 − jQcc 02 = 26,75 + j 6,21 + 32,08 + j 9,79 + 0,07 + j 0,48 − j1,05 = 58,9 + j15,43MVA Tổn thất công suất trên đoạn 0-2: 2 ∆S 02 ,, S 02 58,90 2 + 15,43 2 (13,28 + j 26,32) = 4,07 + j8,06MVA = 2 ( R02 + jX 02 ) = U dm 110 2 Công suất trước tổng trở Z02: , ,, S 02 = S 02 + ∆S 02 = 58,90 + j15,43 + 4,07 + j8,06 = 62,97 + j 23,49 MVA Công suất nút nguồn cung cấp: , S 02 = S 02 − jQcd 02 = 62,97 + j 23,49 − j1,05 = 62,97 + j 22,44 MVA Điện áp các nút Tổn thất điện áp trên đoạn 0-2: ∆U 02 = , , P02 R02 + Q02 X 02 62,97.13,28 + 23,49.26,32 = = 12,02kV U0 121 Điện áp tại điểm 2 là: U 2 = U 0 − ∆U 02 = 121 − 12,02 = 108,98kV Tổn thất điện áp trong cuộn dây của các máy biến áp B2 là: ∆U b 2 = Pb 2 Rb 2 + Qb 2 X b 2 32,08.0,935 + 9,79.21,75 = = 2,23kV U2 115,66 Điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm 2 quy về phía điện áp cao là: , U 2 h = U 2 − ∆U b 2 = 108,98 − 2,23 = 106,75kV Điện áp thực trên thanh góp hạ áp của trạm 2 là: , U 2h = U 2h 11 11 = 106,75 = 10, ,21kV 115 115 Tổn thất điện áp trên đoạn 2-3: ∆U 23 = , , P23 R23 + Q23 X 23 26,75.10,29 + 7,61.9,84 = = 3,21kV U2 108,98 Điện áp tại điểm 3 là: U 3 = U 2 − ∆U 23 = 108,98 − 3,21 = 105,77kV Tổn thất điện áp trong cuộn dây của các máy biến áp B3 là: ∆U b 3 = Pb 3 Rb 3 + Qb 3 X 3 26,07.1,27 + 8,01.27,95 = = 2,43kV U3 105,77 Điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm 3 quy về phía điện áp cao là: , U 3h = U 3 − ∆U b 3 = 105,77 − 2,43 = 103,34kV Điện áp thực trên thanh góp hạ áp của trạm 3 là: , U 3 h = U 3h 11 11 = 103,43 = 9,88kV 115 115 Dồ án môn học lưới điện 55 Trường đại học bách khoa Hà Nội 3.Xét đoạn 0-4 4 2x25MVA 4, AC-70 76,16km 0 S4max Qb4 Sơ đồ thay thế S04 , S 04 Z04 ,, S 04 4 Zb4 4, Sb4 0 S4 ∆S 04 ∆S kt 4 ∆S b 4 B04 2 -jQcd04 B04 2 -jQcc04 Các thông số: +Đường dây Z04=2(17,52+j16,76)=35,04+j33,52Ω B04 196,49.10 −6 = = 98,25.10 −6 S 2 2 +MBA Uc,kV Uh,kV 115 11 Un% ∆Pn , ∆P0 , 10,5 MW 0,12 MW 0,029 I0% 0,8 R,Ω 2,54 X,Ω ∆Q0 , 55,9 MVAr 0,2 Zb4=1,27+j27,95Ω +Phụ tải S4=28+j7MVA Lấy điện áp các nút (trừ nút o) bằng điện áp danh định của mạng điện,Udd=110kV Tổn thất công suất trong nõi sắt của các MBA là ∆S kt 4 = 2.∆P0 + j 2.∆Q0 = 2.0,029 + 2.0,2 = 0,06 + j 0,4 MVA Tổn thất công suất trong cuộn dây của các MBA ∆S b 4 ∆Pn S 4 = 2 S dm 2 U %.S 42 + j n 2.100.S dm Dồ án môn học lưới điện 56 = ( ) ( Trường đại học bách khoa Hà Nội ) 0,12 28 2 + 7 2 10,5 28 2 + 7 2 + j = 0,08 + j1,75MVA 2.100.25 2.25 2 Công suất trước tổng trở Zb4: S b 4 = S 4 + ∆S b 4 = 28 + j 7 + 0,08 + j1,75 = 28,08 + j8,75MVA Công suất điện dung cuối và đầu đoạn 0-4: 2 Qcc 04 = Qcd 04 = U dm B04 = 110 2.98,25.10 −6 = 1,19 MVAr 2 Công suất cuối đường dây 0-4: ,, S 04 = S b 4 + ∆S kt 4 − jQcc 04 = 28,08 + j8,75 + 0,06 + j 0,4 − j1,19 = 28,14 + j 7,96 MVA Tổn thất công suất trên đoạn 0-4: 2 ∆S 04 S ,, 28,14 2 + 7,96 2 ( 35,04 + j 33,52) = 2,48 + j 2,37 MVA = 04 ( R04 + jX 04 ) = 2 U dm 110 2 Công suất trước tổng trở Z04: , ,, S 04 = S 04 + ∆S 04 = 28,14 + j 7,96 + 2,48 + j 2,37 = 30,62 + j10,33MVA Công suất nút nguồn cung cấp: , S 04 = S 04 − jQcd 04 = 30,62 + j10,33 − j1,19 = 30,62 + j 9,14 MVA Tổn thất điện áp trên đoạn 0-4: ∆U 04 , , P04 R04 + Q04 X 04 30,62.35,04 + 10,33.33,52 = = = 11,73kV U0 121 Điện áp tại điểm 4 là: U 4 = U 0 − ∆U 04 = 121 − 11,73 = 109,27 kV Tổn thất điện áp trong cuộn dây của các máy biến áp là: ∆U b 4 = Pb 4 Rb 4 + Qb 4 X b 4 28,08.1,27 + 8,75.27,95 = = 2,56kV U4 109,27 Điện áp trên thanh góp hạ áp quy về phía điện áp cao là: , U 4 h = U 4 − ∆U b 4 = 109,27 − 2,56 = 106,71kV Điện áp thực trên thanh góp hạ áp là: , U 4h = U 4h 11 11 = 106,71 = 10,21kV 115 115 Dồ án môn học lưới điện 57 Trường đại học bách khoa Hà Nội 5.Xét đoạn 0-5 5 2x25MVA 5, AC-70 S5max 0 92,2km Qb5 Sơ đồ thay thế , S 05 S05 ,, S 05 Z05 5 Zb5 5, Sb5 0 S5 ∆S 05 ∆S kt 5 ∆S b 5 B05 2 -jQcd05 B05 2 -jQcc05 Các thông số: +Đường dây Z05=42,42+j40,56Ω B05 = 16,36.10 −6 S 2 +MBA Uc,kV Uh,kV 115 11 Un% ∆Pn , ∆P0 , 10,5 MW 0,12 MW 0,029 I0% 0,8 R,Ω 2,54 X,Ω ∆Q0 , 55,9 MVAr 0,2 Zb5=1,27+j27,95Ω +Phụ tải S5=30+j7,52MVA Lấy điện áp các nút (trừ nút o) bằng điện áp danh định của mạng điện,Udd=110kV Tổn thất công suất trong nõi sắt của các MBA là ∆S kt 5 = 2.∆P0 + j 2.∆Q0 = 2.0,029 + 2.0,2 = 0,06 + j 0,4 MVA Tổn thất công suất trong cuộn dây của các MBA ∆S b 5 ∆Pn S 5 = 2 S dm 2 U n %.S 52 + j 2.100.S dm 0,12 30 2 + 7,52 2 10,5 30 2 + 7,52 2 + j = 0,09 + j 2,01MVA = 2.100.25 2.25 2 ( ) ( ) Dồ án môn học lưới điện 58 Trường đại học bách khoa Hà Nội Công suất trước tổng trở Zb5: S b 5 = S 5 + ∆S b 5 = 30 + j 7,52 + 0,09 + j 2,01 = 30,09 + j 9,53MVA Công suất điện dung cuối và đầu đoạn 0-5: 2 Qcc 05 = Qcd 05 = U dm B05 = 110 2.116,36.10 −6 = 1,41MVAr 2 Công suất cuối đường dây 0-1: ,, S 05 = S b 5 + ∆S kt 5 − jQcc 01 = 30,09 + j 9,53 + 0,06 + j 0,4 − j1,41 = 30,15 + j8,52 MVA Tổn thất công suất trên đoạn 0-5: 2 ∆S 05 S ,, 30,15 2 + 8,52 2 ( 42,42 + j 40,56) = 3,44 + j 3,29MVA = 05 ( R05 + jX 05 ) = 2 U dm 110 2 Công suất trước tổng trở Z05: , ,, S 05 = S 05 + ∆S 05 = 30,15 + j8,52 + 3,44 + j 3,29 = 33,59 + j11,81MVA Công suất nút nguồn cung cấp: , S 05 = S 05 − jQcd 05 = 31,83 + j11,81 − j1,41 = 33,59 + j10,40 MVA Điện áp các nút Tổn thất điện áp trên đoạn 0-5: ∆U 05 = , , P05 R05 + Q05 X 05 33,59.42,42 + 11,81.40,56 = = 15,73kV U0 121 Điện áp tại điểm 5 là: U 5 = U 0 − ∆U 05 = 121 − 15,73 = 105,27 kV Tổn thất điện áp trong cuộn dây của các máy biến áp là: ∆U b 5 = Pb 5 Rb 5 + Qb 5 X b 5 30,09.1,27 + 9,53.27,95 = = 2,89kV U5 105,27 Điện áp trên thanh góp hạ áp quy về phía điện áp cao là: , U 5 h = U 15 − ∆U b 5 = 105,27 − 2,89 = 102,38kV Điện áp thực trên thanh góp hạ áp là: , U 5h = U 5h 11 11 = 102,38 = 9,79kV 115 115 Dồ án môn học lưới điện 59 Trường đại học bách khoa Hà Nội 5.Xét đoạn 0-6 6 2x25MVA 6, AC-70 63,25km 0 S6max Qb6 Sơ đồ thay thế S06 , S 06 Z06 ,, S 06 6 Zb6 6, Sb6 0 S6 ∆S 06 ∆S kt 6 ∆S b 6 B06 2 -jQcd06 B06 2 -jQcc06 Các thông số: +Đường dây Z06=2(14,55+j13,92)=29,10+j27,84Ω B06 163,19.10 −6 = = 81,60.10 −6 S 2 2 +MBA Uc,kV Uh,kV 115 11 Un% ∆Pn , ∆P0 , 10,5 MW 0,12 MW 0,029 I0% 0,8 R,Ω 2,54 X,Ω ∆Q0 , 55,9 MVAr 0,2 Zb6=1,27+j27,95Ω +Phụ tải S6=26+j6,5MVA Lấy điện áp các nút (trừ nút o) bằng điện áp danh định của mạng điện,Udd=110kV Tổn thất công suất trong nõi sắt của các MBA là ∆S kt 6 = 2.∆P0 + j 2.∆Q0 = 2.0,029 + 2.0,2 = 0,06 + j 0,4MVA Tổn thất công suất trong cuộn dây của các MBA ∆S b 6 ∆Pn S 6 = 2 S dm 2 2 U %.S 6 + j n 2.100.S dm Dồ án môn học lưới điện 60 = ( ) ( Trường đại học bách khoa Hà Nội ) 0,12 26 2 + 6,5 2 10,5 26 2 + 6,5 2 + j = 0,07 + j1,51MVA 2.100.25 2.25 2 Công suất trước tổng trở Zb6: S b 6 = S 6 + ∆S b 6 = 26 + j 6,5 + 0,07 + j1,51 = 26,07 + j8,01MVA Công suất điện dung cuối và đầu đoạn 0-6: 2 Qcc 06 = Qcd 06 = U dm B06 = 110 2.81,60.10 −6 = 0.99MVAr 2 Công suất cuối đường dây 0-6: ,, S 06 = S b 6 + ∆S kt 6 − jQcc 06 = 26,07 + j8,01 + 0,06 + j 0,4 − j 0,99 = 26,13 + j 7,42MVA Tổn thất công suất trên đoạn 0-6: 2 ∆S 06 S ,, 26,13 2 + 7,42 2 ( 29,10 + j 27,84) = 1,77 + j1,70MVA = 06 ( R06 + jX 06 ) = 2 U dm 110 2 Công suất trước tổng trở Z06: , ,, S 06 = S 06 + ∆S 06 = 26,13 + j 7,42 + 1,77 + j1,70 = 27,90 + j 9,12MVA Công suất nút nguồn cung cấp: , S 06 = S 06 − jQcd 06 = 27,90 + j 9,12 − j 0,99 = 27,90 + j8,13MVA Điện áp các nút Tổn thất điện áp trên đoạn 0-6: ∆U 06 , , P06 R06 + Q06 X 06 27,90.29,10 + 9,12.27,84 = = = 8,81kV U0 121 Điện áp tại điểm 6 là: U 6 = U 0 − ∆U 06 = 121 − 8,81 = 112,19kV Tổn thất điện áp trong cuộn dây của các máy biến áp là: ∆U b 6 = Pb 6 Rb 6 + Qb 6 X b 6 26,07.1,27 + 8,01.27,95 = = 2,29kV U6 112,19 Điện áp trên thanh góp hạ áp quy về phía điện áp cao là: , U 6 h = U 6 − ∆U b 6 = 112,19 − 2,29 = 109,90kV Điện áp thực trên thanh góp hạ áp là: , U 6h = U 6h 11 11 = 109,90 = 10,51kV 115 115 Dồ án môn học lưới điện 61 Trường đại học bách khoa Hà Nội IV Tổng kết tính toán các chế độ Giá trị điện áp tại thanh góp hạ áp của các trạm trong các chế độ phụ tải cực đại cực tiểu và sau sự cố được ghi ở bảng sau: Trạm BA 1 2 3 4 5 6 Chế độ Smax Smin sau sự cố Smax Smin sau sự cố Smax Smin sau sự cố Smax Smin sau sự cố Smax Smin sau sự cố Smax Smin sau sự cố Uih,kV 10,65 10,20 9,79 10,86 10,35 10,21 10,56 10,09 9,88 10,83 10,37 10,21 10,65 10,20 9,79 10,98 10,47 10,51 Uih,,kV 111,29 106,62 102,38 113,53 108,18 106,75 110,35 105,51 103,34 113,23 108,44 106,71 111,29 108,44 102,38 114,80 109,48 109,90 V.Chọn phương thức điều chỉnh điện áp trong mạng điện Trong quá trình vận hành mạng điện, phụ tải thay đổi từ cực tiểu đến cực đại,hoặc khi bị sự cố nặng nề dẫn đến điện áp trên thanh góp hạ áp của các trạm thay đổi vượt quá giới hạn cho phép.Để giữ cho điện áp có giá trị trong phạm vi cho phép ta tiến hành điều chỉnh điện áp Trong đồ án môn học này ta dùng các MBA điều chỉnh dưới tải để điều chỉnh điện áp với yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường Các yêu cầu của điều chỉnh điện áp khác thường là: + Chế độ phụ tải cực đại dU%=5% +Chế độ phụ tải cực tiểu dU%=0% +Chế độ sự cố dU%=5% Các MBA có Ucdđ=115kV, Uhdđ=11kV, phạm vi điều chỉnh ±9.1,8% Dồ án môn học lưới điện 62 Trường đại học bách khoa Hà Nội Điện áp của các đầu điều chỉnh tiêu chuẩn được ghi ở bảng dưới đây đầu -4 -3 -2 -1 0 106,812 108,859 110,906 112,953 115 1 2 3 điều chỉnh U,kV 117,047 119,094 121,14 Tính cho phụ tải 1 Theo phần IV ta có điện áp trên thanh góp hạ áp quy đổi về phía điện áp cao trong các chế độ Smax, Smin và sau sự cố là U 1, ln = 111,29kV , U 1,nh = 106,62kV , U 1,sc = 102,38kV Điện áp yêu cầu trên thanh góp hạ áp của các trạm trong các chế độ được tính như sau: Uycln=Uđm+dU%.Uđm=10+5%.10=10,5kV Uycnh=Uđm+dU%.Uđm=10+0%.10=10kV Uycsc=Uđm+dU%.Uđm=10+5%.10=10,5kV *Khi phụ tải cực đại U 1dc ln U 1, ln U hdd 111,29.11 = = = 116,59kV U yc ln 10,5 Vậy ta chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn 1 với Uđctc=117,047kV Điện áp thực trên thanh góp hạ áp của trạm 1 là U 1 ln t = U 1, ln U hdd 111,29.11 = = 10,46kV U dctc 117,047 ⇒ ∆U 1 ln % = U 1 ln t − U dm 10,46 − 10 100 = 100 = 4,6% U dm 10 Vậy đầu điều chỉnh đã chọn là phù hợp *Khi phụ tải cực tiểu U 1dcnh = U 1,nh U hdd 106,62.11 = = 117,28kV U ycnh 10 Vậy ta chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn 1 với Uđctc=117,047kV Điện áp thực trên thanh góp hạ áp của trạm 1 là Dồ án môn học lưới điện 63 Trường đại học bách khoa Hà Nội U 1nht = U 1,nh U hdd 106,62.11 = = 10,02kV U dctc 117,047 ⇒ ∆U 1nh % = U 1nht − U dm 10,02 − 10 100 = 100 = 0,2% U dm 10 Vậy đầu điều chỉnh đã chọn là phù hợp *Khi phụ sau sự cố U 1d csc U 1,sc U hdd 102,38.11 = = = 107,26kV U y csc 10,5 Vậy ta chọn đầu điều chỉnh tiêu chuẩn -4 với Uđctc=106,812kV Điện áp thực trên thanh góp hạ áp của trạm 1 là U 1sct = U 1,sc U hdd 102,38.11 = = 10,54kV U d csc 106,812 ⇒ ∆U 1sc % = U 1sct − U dm 10,54 − 10 100 = 100 = 5,4% U dm 10 Vậy đầu điều chỉnh đã chọn là phù hợp Dồ án môn học lưới điện 64 Trường đại học bách khoa Hà Nội Các phụ tải còn lại tính toán tương tự như phụ tải 1 ta có bảng kết quả sau Phụ tải , U ln 1 111,29 2 113,53 3 110,35 4 113,23 5 111,29 6 114,80 , U nh 106,62 108,18 105,51 108,44 106,62 109,48 , U sc Uđcln n/Uđclntc Ulnt ∆U ln % 102,38 106,75 103,34 106,71 102,38 109,90 116,59 1/117,047 10,46 4,6 118,94 2/119,094 19,49 4,9 115,60 0/115 10,56 5,6 118,62 2/119,094 10,46 4,6 116,59 1/117,047 10,46 4,6 120,27 3/121,141 10,42 4,2 Uđcnh n/Uđcnhtc Unht ∆U nh % 117,28 1/117,047 10,02 0,2 119,00 2/119,094 9,99 -0,1 116,06 1/117,047 9,92 -0,8 119,28 2/119,094 10,02 0,2 117,28 1/117,047 10,02 0,2 120,43 3/121,141 9,94 -0,6 Uđcsc n/Uđcsctc Usct ∆U sc % 107,26 -4/106,812 10,54 5,4 111,83 -2/110,906 10,59 5,9 108,26 -3/108,859 10,44 4,4 111,79 -2/110,906 10,58 5,8 107,26 -4/106,812 10,54 5,4 115,13 0/115 10,51 5,1 Dồ án môn học lưới điện 65 Trường đại học bách khoa Hà Nội CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH TẢI ĐIỆN I.Tổng vốn đầu tư xây dựng mạng điện K=Kd+Ktb+Kt trong đó: Kd: Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây K d = ∑ K 0i l i Theo số liệu chương II ta có Kd=163,42.109đ Kt: Tổng vốn đầu tư xây dựng trạm biến áp K t = ∑ K ti Sau đây là bảng suất đầu tư cho 1 trạm có 1 MBA 110kV Sđm,MVA 16 Kt,106đ 13000 25 19000 32 22000 40 25000 63 35000 80 42000 Với trạm có 2 MBA thì phải nhân hệ số hiệu chỉnh là 1,8 Trong hệ thống có: 5trạm, mỗi trạm 2 MBA 25 MVA 1 trạm 2 MBA 32 MVA Vậy ta có: Kt=1,8(5.19000.106+22000.106)=210,6.109đ Ktb: Tổng vốn đầu tư thiết bị bù K tb = K 0 ∑ K bi = 150.10 6.40,2 = 6,03.10 9 đ Vậy tổng vố đầu tư xây dựng mạng điện là K=Kd+Kt+Ktb=(163,42+210,6+6,03).109=380,05.109đ II.Xác định các chi phí vận hành hàng năm của mạng điện Chi phí vận hành hàng năm Y = a d K d + at K t + atb K tb + ∆A.C Trong đó: a d : hệ số khấu hao về hao mòn và phục vụ đường dây, a d =0,04 Dồ án môn học lưới điện 66 ... Dồ án môn học lưới điện 30 14,52 26 12,58 6,08 25 Trường đại học bách khoa Hà Nội Qmax(sau bù) cosϕ(sau bù) 7,52 0,97 0,97 6,5 0,97 0,97 Dồ án môn học lưới điện 7,52 0,97 6,5 0,97 26 Trường đại. .. Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải Pmax Qmax 30 14,52 32 15,49 26 12,58 28 13,55 30 14,52 26 12,58 cosϕ 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 Dồ án môn học lưới điện Trường đại học bách khoa Hà Nội. .. ÁN HỢP LÝ VỀ KINH TẾ, KỸ THUẬT Phương án 15 Dồ án môn học lưới điện Trường đại học bách khoa Hà Nội LỜI NÓI ĐẦU Nước ta q trình cơng nghiệp hố đại hố,ngành điện