TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KĨ THUẬT,KINH TẾ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ I.Tính toán chỉ tiêu kĩ thuật Các phơng án dự kiến cấp điện cho 6 hộ tiêu thụ điện trong đồ án này đều sử dụng điện áp 110 kv ,dây dẫn điện là dây nhôm lõi thép(AC),khoảng cách trung bình giữa các dây pha trong mạch là D tb =5m.Tiết diện dây dẫn tối thiểu là 70mm 2 ,thời gian sử dụng cực đại là T max =5000h → J kt =1,1(A/mm 2 )(theo bảng 44 trang 234 sách mạng lưới điện) Tính toán cụ thể cho từng phương án 1.Phương án 1: Sơ đồ nối dây A.Tính toán lựa chọn tiêt diện dây dẫn Đây là sơ đồ mạng điện hìng tia,có dự phòng.Các phụ tải được cung cấp điện trực tiếp từ nhà máy điện bằng 1 đường dây kép,độc lập với các phụ tải khác. Theo tính toán ở chương 1 và theo công thức S= 2 max 2 max ii QP + và công thức: I lvmax = un S i 3 max cho phương án này với n=2 Sau khi tính toán ta có bảng số liệu sau Hộ tiêu thụ 1 2 3 4 5 6 P max (MW) 34 32 36 38 36 32 Q max (MVAr) 16.45 6 15.48 8 17.42 4 18.39 2 17.42 4 15.48 8 S max (MVA) 37.77 35.55 40 42.2 40 35.55 I lvmax (A) 99.12 93.3 104.9 7 110.7 5 104.9 7 93.3 Từ đó tính được tiết diện dây dẫn của từng đường dây theo mật độ dòng điện kinh tế nhờ công thức F= kt lv J I max Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 Tiết diện 90.11 84.82 95.43 100.68 95.43 84.82 Từ kết quả trên ta chọn tiết diện dây dẫn là tiết diện tiêu chuẩn gần nhất(Theo bảng 33 sách Mạng lưới điện) .Kết quả cho trong bảng sau Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 Tiết diện(mm 2 ) 95 95 95 120 95 95 I cp (A) 330 330 330 380 330 330 -Tất cả các tiết diện dây dẩn đã chọn của các đường dây đều thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang điện (F>70mm 2 ) -Kiểm tra diều kiện phát nóng trong điều kiện làm việc bình thường đk :I lvmax <I cp -Kiểm tra điều kiện phát nóng khi có sự cố: I sc <I cp Với I sc =2. I lvmax Ta có bảng sau Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 I cp (A) 330 330 330 380 330 330 I lvmax (A) 99,12 93,3 104,97 110,75 104,97 93,3 I sc (A) 198.24 186.6 209.97 221.5 209.97 186.6 Từ bảng trên rõ ràng các điều kiện phát nóng đều thỏa mãn Từ đó ta có bảng số liệu các đường dây Dựa vào các công thức R=1/2r o l;X=1/2x o l;B=1/2b o l; Đường dây F l(km) r o ( km/ Ω ) x o ( km/Ω ) b o (10 -6 s/km) R ( Ω ) X ( Ω ) B (10 - S) NĐ-1 95 80.6 2 0.33 0.411 2.81 13.30 16.57 453.08 NĐ-2 95 56.5 7 0.33 0.411 2.81 9.33 11.63 317.92 NĐ-3 95 76.1 6 0.33 0.411 2.81 12.57 15.65 428.02 NĐ-4 12 0 67.0 8 0.27 0.403 2.85 9.06 13.52 382.36 NĐ-5 95 58.3 1 0.33 0.411 2.81 9.62 11.98 327.70 NĐ-6 95 70.7 1 0.33 0.411 2.81 11.67 14.53 397.39 B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện Công thức tính: ∆ U max bt 0 0 = 2 1 i )X( dm n i ii U QRiP ∑ = + 100 ∆ U max sc 0 0 =2 ∆ U max bt 0 0 Bảng số liệu Đường dây R ( Ω ) X ( Ω ) P ptmax (MW) Q ptmax (MVAr) ∆ U max bt 0 0 ∆ U max sc 0 0 NĐ-1 13.30 16.57 34 16.456 5.99 11.98 NĐ-2 9.33 11.63 32 15.488 3.96 7.91 NĐ-3 12.57 15.65 36 17.424 5.99 11.99 NĐ-4 9.06 13.52 38 18.392 4.90 9.80 NĐ-5 9.62 11.98 36 17.424 4.59 9.17 NĐ-6 11.67 14.53 32 15.488 4.95 9.89 Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng nề nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật Vậy: Phương án 1 đảm bảo về mặt kĩ thuật 2.Phương án 2 Sơ đồ nối dây A.Tính toán lựa chọn tiêt diện dây dẫn S NĐ-4 = 5454 554545 )( − − ++ ++ lll SlSll Trong đó l 4 =67.08(km);l 5 =58.31(km);l 4-5 =36.05(km) S 4 =42.22(MVA);S 5 =39.99 S 4-5 = S NĐ-4 -S 4 S NĐ-5 =S 5 -S 4-5 I lvmax = un S i 3 max ; Isc=2I lv max (với đường dây 1,2,3,6) Isc 4= Isc 5= dm U SS 3 54 + 1000 Isc 4-5max= dm U S 3 4 1000 F= kt lv J I max Ta có bảng số liệu của mạng như sau Đường dây S max (KVA) I lvmax (A) I sc max (A) F tt (mm2) F ch (mm2) NĐ-1 37.77 99.12 198.24 90.11 95 NĐ-2 35.55 93.29 186.59 84.81 95 NĐ-3 39.99 104.94 209.89 95.40 95 NĐ-4 39.12 205.32 431.49 186.66 185 NĐ-5 43.09 226.16 431.49 205.60 240 NĐ-6 35.55 93.29 186.59 84.81 95 4-5 -3.1 16.27 221.60 14.79 70 Kiểm tra điều kiện phát nóng _Khi làm việc bình thường. I lv <I cp _Khi bị sự cố năng nề nhất I sc =2.I lv <I cp Bảng số liệu so sánh Đường dây F ch (mm2) I cp (A) I lv max (A) I sc max (A) NĐ-1 95 330 99.12 198.24 NĐ-2 95 330 93.29 186.59 NĐ-3 95 330 104.94 209.89 NĐ-4 185 510 205.32 431.49 NĐ-5 240 610 226.16 431.49 NĐ-6 95 330 93.29 186.59 4-5 70 265 16.27 221.60 Từ bảng trên rõ ràng các điều kiện phát nóng đều thỏa mãn Dựa vào các công thức Đường dây kép: R i =1/2.l.r io X i =1/2.l.x io B i =2.l.bio Đường dây đơn: R i =l.r io X i =l.x io B i =l.b io Ta có bảng số liệu của mạng điện như sau Đường dây l(km) r o ( km/ Ω ) x o ( km/Ω ) b o (10 - 6 s/km) R ( Ω ) X ( Ω ) B (10 - S) NĐ-1 80.62 0.33 0.41 2.81 13.30 16.53 453.08 NĐ-2 56.57 0.33 0.41 2.81 9.33 11.60 317.92 NĐ-3 76.16 0.33 0.41 2.81 12.57 15.61 428.02 NĐ-4 67.08 0.17 0.38 2.96 11.40 25.49 198.56 NĐ-5 58.31 0.13 0.38 2.96 7.58 22.16 172.60 NĐ-6 70.71 0.33 0.41 2.81 11.67 14.50 397.39 4-5 30.05 0.45 0.42 2.73 13.52 12.62 82.04 B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện Theo các công thức(đối với các đương dây kép) ∆ U max bt 0 0 = 2 1 i )X( dm n i ii U QRiP ∑ = + 100 ∆ U max sc 0 0 =2 ∆ U max bt 0 0 Với vòng NĐ-4-5 Sự cố nặng nề nhất xảy ra khi đứt 1 trong các nhánh của vòng Khi NĐ-4 bị đứt: Đường dây NĐ-5 sẽ phải mang toàn bộ công suất của cả hai phụ tải 4,5 Khi đó độ sụt áp max sẽ là ∆ U max sc = 100 )()( 2 554554 dm U XQQRPP +++ Hoàn toàn tương tự đối với đường dây NĐ-4 Độ sụt áp max khi sự cố đứt đường dây NĐ-5 là ∆ U max sc = 100 )()( 2 454454 dm U XQQRPP +++ Sự cố khi đứt đường dây 4-5 có thể bỏ qua Bảng số liệu sụt áp của mạng điện Đường dây R ( Ω ) X ( Ω ) P ptmax (MW) Q ptmax (MVAr) ∆ U max bt 0 0 ∆ U max sc 0 0 NĐ-1 13.30 16.53 34 16.45 6.58 13.17 NĐ-2 9.33 11.60 32 15.49 4.35 8.70 NĐ-3 12.57 15.61 36 17.41 6.58 13.17 NĐ-4 11.40 25.49 35.21 17.05 7.60 14.52 NĐ-5 7.58 22.16 38.78 18.78 6.46 11.20 NĐ-6 11.67 14.50 32 15.49 5.44 10.87 4-5 16.22 15.14 2.79 1.35 Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng nề nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật Vậy: Phương án 2 đảm bảo về mặt kĩ thuật 3.Phương án 3 Sơ đồ nối dây A.Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn Theo công thức S= 2 max 2 max ii QP + và công thức: I lvmax = un S i 3 max cho phương án này với n=2 Trong đó: S NĐ-2 =S 3 +S 2 Ta có bảng kê chiều dài,công suất truyền tải ,I lv max trên các đường dây Đường dây l(km) S max I lvmax N-1 80.62 37.77 99.12 N-2 56.57 75.55 198.27 2-3 31.62 40 104.97 N-4 67.08 42.22 110.80 N-5 58.31 39.99 104.95 N-6 70.71 35.55 93.29 Áp dụng công thức: F= kt l v J I max Từ bảng trên ta có bảng số liệu về tiêt diện của đường dây như sau Đường dây I lvmax F tt (mm 2 ) F ch (mm 2 ) N-1 99.12 90.11 95 N-2 198.27 180.24 185 2-3 104.97 95.43 95 N-4 110.80 100.73 95 N-5 104.95 95.41 95 N-6 93.29 84.81 95 Kiểm tra điều kiện phát nóng của mạng điện : Khi làm việc bình thường:I lv <I cp Khi sự cố nặng nề nhất : Isc=2.I lv Isc<I cp Ta có bảng số liệu như sau Đường dây I lvmax Isc F ch (mm 2 ) I cp (A) N-1 99.12 198.24 95 330 N-2 198.27 396.53 185 510 2-3 104.97 209.95 95 330 N-4 110.80 221.60 95 330 N-5 104.95 209.89 95 330 N-6 93.29 186.59 95 330 Từ bảng trên có thể thấy điều kiện phát nóng của mạng điện được thoả mãn. Vậy có bảng thông số của đường dây Nhờ các công thức: R=1/2r o l X=1/2x o l B=2b o l Đường dây F l(km) r o ( km/ Ω ) x o ( km/Ω ) b o (10 -6 s/km) R ( Ω ) X ( Ω ) B (10 - S) NĐ-1 95 80.6 2 0.33 0.41 2.81 13.30 16.57 453.08 NĐ-2 18 5 56.5 7 0.17 0.38 2.96 4.81 10.75 334.89 2-3 95 31.6 2 0.33 0.41 2.81 5.22 6.48 177.70 NĐ-4 12 67.0 0.27 0.40 2.85 9.06 13.52 382.36 0 8 NĐ-5 95 58.3 1 0.33 0.41 2.81 9.62 11.98 327.70 NĐ-6 95 70.7 1 0.33 0.41 2.81 11.67 14.53 397.39 B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện Áp dụng các công thức Theo các công thức ∆ U max bt 0 0 = 2 1 i )X( dm n i ii U QRiP ∑ = + 100 ∆ U max sc 0 0 =2 ∆ U max bt 0 0 Bảng số liệu sụt áp của mạng điện Đường dây R ( Ω ) X ( Ω ) P ptmax (MW) Q ptmax (MVAr) ∆ U max bt 0 0 ∆ U max sc 0 0 NĐ-1 13.30 16.57 33.99 16.46 5.99 11.98 NĐ-2 4.81 10.75 68.00 32.93 5.63 11.26 2-3 5.22 6.48 36.00 17.44 2.49 4.97 NĐ-4 9.06 13.52 38.00 18.40 4.90 9.80 NĐ-5 9.62 11.98 35.99 17.43 4.59 9.17 NĐ-6 11.67 14.53 32.00 15.50 4.95 9.90 Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng nề nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật Vậy phương án 3 đảm bảo về mặt kĩ thuật Phương án 4 Sơ đồ nối dây [...]... án 4 có 2 vòng nên tiêt kiệm dây dẩn hơn phương án 2 nên được chọn Vậy 3 phương án được chọn để đánh giá chỉ tiêu kinh tế là 1,3,4 TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ I So sánh kinh tế -kĩ thuật các phương án 1,3,4 Vì các phương án có cùng điện áp định mức, do đó không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp Chỉ tiêu kinh tế để so sánh giữa các phương án là chi phí tính toán hàng năm, được xác địmh theo công thức... bảng trên có thể thấy phương án này cũng thoả mãn điều kiện phát nóng Kết luận chọn 3 phương án Từ các kết quả tính toán trên có bảng so sánh sau Phương án 1 2 3 4 5 ∆ Umax bt 5.99 7.60 5.99 7.61 8.25 ∆ Umax sc 11.98 14.52 11.98 15.15 16.51 Từ bảng trên có thể thấy Phương án 1 và 3 có ∆ Umax bt, ∆ Umax sc nhỏ nhất nên được chọn Phương án 2 và 4 có độ sụt áp tương tự nhau nhưng phương án 4 có 2 vòng nên... 14.52 11.20 9.65 Bảng số liệu trên cho thấy Mạng điện vẫn đảm bảo an toàn cung cấp điện ngay cả khi sự cố nặng nề nhất Vậy phương án 4 đảm bảo về mặt kĩ thuật Phương án 5 Sơ đồ nối dây A .Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn S i max Áp dụng công thức Ilvmax= 2 3u vói các đường dây kép Trong đó SNĐ-2=S2+S3=75.55(MVA) S i max Và công thức Ilvmax= 3u với các đường dây thuộc mạch vòng NĐ-5-6-NĐ Trong đó:... 86.32 225.43 198.56 172.60 98.42 397.39 B .Tính toán độ sụt áp của mạng điện Áp dụng các công thức (với các đường dây NĐ-1,NĐ-6) n ∑ ( P Ri + Q X ) i =1 i i i 2 U dm = 100 0 0 ∆ Umax sc 0 =2 ∆ Umax bt 0 Đối với 2 mạch vòng còn lại * Vòng 1:NĐ-2-3-NĐ Sự cố nặng nề nhất khi xảy ra đứt 1 trong 2 đường dây NĐ-2 hoặc NĐ-3 + Khi đứt đường dây NĐ-2: Toàn bộ công suất của 2 tải sẽ đặt vào đường dây NĐ-3 ∆ Umax... 32.54 186.59 330 510 265 510 510 510 265 330 Từ bảng số liệu trên có thể thấy ngay cả khi sự cố nặng nề nhất thì mạng điện vẫn đảm bảo an toàn Từ đó xây dựng bảng thông số kĩ thuật của mạng điện dựa vào các công thức(đối voi đường dây NĐ-1,NĐ-6) R=1/2rol X=1/2xol B=2bol Và các công thức (đối với các dường dây còn lại) R=rol X=xol B=bol Đường dây l(km) ro xo bo (10 s/km) -6 R (Ω ) X (Ω ) B (10-6S) (... ∑1.6 koili Tổn thất điện năng trên đường dây được xác định theo công ∆ A = ∑ ∆ Pimax τ thức Trong đó : ∆ Pimax là tổn thất công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại 2 2 Pim + Qim Ri ∆ Pimax = U dm τ Thời gian tổn thất công suất cưc đại τ = (0.124+Tmax.10-4)2.8764 Với Tmax là thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong năm II .Tính toán cụ thể cho từng phương án 1 .Phương án 1 Các thông số Đường dây... 28.28 205.06 5-6 44.72 0.45 0.42 2.73 20.12 18.78 122.09 B .Tính toán độ sụt áp của mạng Áp dụng các công thức (với các đường dây kép) n ∑ ( P Ri + Q X ) i =1 i i i 2 U dm = 100 0 0 ∆ Umax sc 0 =2 ∆ Umax bt 0 Đối với mạch vòng NĐ-5-6-NĐ Sự cố nặng nề nhất khi xảy ra đứt 1 trong 2 đường dây NĐ-5 hoặc NĐ-6 + Khi đứt đường dây NĐ-6: Toàn bộ công suất của 2 tải sẽ đặt vào đường dây NĐ-5 ∆ Umax bt ∆ Umax sc... (MVA) SNĐ-6=34.5 (MVA) Bảng kết quả tính toán của mạng điện Đường Smax Pmax dây (MVA) (W) NĐ-1 77.76 69.98 1-3 39.99 36 NĐ-2 35.55 32 NĐ-4 42.22 38.00 NĐ-5 41.04 36.94 NĐ-6 34.5 31.05 5-6 1.05 0.95 Qmax (MVAr) 33.90 17.42 15.49 18.40 17.89 15.04 0.46 Ilvmax (A) 204.07 104.95 93.29 110.80 215.40 181.08 2.76 Từ bảng trên suy ra Ftt=Ilvmax /1.1 và Fchlà tiết diện tính toán và tiết diện chuẩn hoá Đường dây... 185.52 95.41 84.81 100.73 195.82 164.62 2.51 Fch (mm2) 185 95 95 95 185 150 70 Tính toán dòng điện trên đường dây khi xảy ra sự cố Với các đường dây kép Isc max=2.Ilv max Với vòng NĐ-5-6-NĐ Sự cố xảy ra khi đứt 1 trong 2 đường dây NĐ-5 hoặc NĐ-6 S5 + S6 Khi đó Isc max5=Isc max6= 3U dm 1000 =396.48(A) Lập bảng so sánh với Icp của các đường dây ta có Đường Ilvmax Isc max Fch dây (A) (A) (mm2) NĐ-1 204.07... 215.40 396.48 185 NĐ-6 181.08 396.48 150 5-6 2.76 70 Icp (A) 510 330 330 330 510 445 Từ bảng trên thấy rõ mạng điện thoả mãn điều kiện phát nóng Từ đó xây dựng bảng thông số kĩ thuật của mạng điện dựa vào các công thức(đối với đường dây kép) R=1/2rol X=1/2xol B=2bol Và các công thức (đối với các dường dây đơn) R=rol X=xol B=bol Đường l(km) ro xo bo R X B -6 dây (Ω ) ( Ω ) (10-6S) ( Ω / km ( Ω / km ) . TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KĨ THUẬT,KINH TẾ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ I .Tính toán chỉ tiêu kĩ thuật Các phơng án dự kiến cấp điện cho 6 hộ tiêu thụ điện trong đồ án này đều. được chọn Vậy 3 phương án được chọn để đánh giá chỉ tiêu kinh tế là 1,3,4 TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ I. So sánh kinh tế -kĩ thuật các phương án 1,3,4 Vì các phương án có cùng điện áp định mức,. lưới điện) Tính toán cụ thể cho từng phương án 1 .Phương án 1: Sơ đồ nối dây A .Tính toán lựa chọn tiêt diện dây dẫn Đây là sơ đồ mạng điện hìng tia,có dự phòng .Các phụ tải được cung cấp điện