bài tập lớn môn hệ thống điện

Đồ án môn học lưới điện
Đồ án môn học lưới điện

Đồ án môn học lưới điện
CHƢƠNG II. CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG
VÀ PHẢN KHÁNG TRONG HỆ THỐNG
2.1 Bảng số liệu phụ tải
Các hộ tiêu thụ
Các số liệu
12 3 4 5 6
Phụ tải cực đại(MW) 32 24 35 25 32 28
Hệ số công suất cos 0,90
Mức đảm bảo cung cấp điện 1 1 1 3 1 1
Yêu cầu điều chỉnh điện áp Khác thường
Điện áp danh định lưới điện thứ
10
cấp(kV)
2.2 Cân bằng công suất tác dụng
Một đặc điểm quan trọng của hệ thống điện là truyền tải tức thời điện
năng từ nguồn điện đến các hộ tiêu thụ mà không thể tích luỹ được. Tính
chất này thể hiện sự đồng bộ trong quá trình sản xuất điện năng.
Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của hệ thống, các nhà máy phát
điện trong hệ thống phải phát công suất điện đúng bằng công suất tiêu thụ
của các phụ tải trong hệ thống đồng thời cộng thêm các tổn thất phát sinh
trong quá trình truyền tải.
Ngoài ra để đảm bào hệ thông vận hành ổn định trong các điều kiện khác
nhau, hệ thống phát điện của nhà máy phải có dự trữ công suất tác dụng
nhất định. Mức dự trữ công suất tuỳ thuộc vào yêu cầu của hệ thống và
mức độ phát triển sau này.

P
F
=P
YC
= mP
pt
+∆P +P
td
+P
dt
(1.21)
Ta có phương trình cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống:
Trong đó : P
F
:Tổng công suất tác dụng phát ra từ nguồn phát.
2
Đồ án môn học lưới điện
P
pt
:Tổng công suất tác dụng của các phụ tải trong chế độ
phụ tải
∆P :Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện, khi
tính sơ bộ có thể lấy ∆P = 5%∆P
max
P
td
:Tổng công suất tự dùng của nhà máy điện
Pdt :Tổng công suất dự trữ trong mạng điện,khi cân bằng
sơ bộ có thể lấy : ∆P

dt
= 10%∆P
max
m : hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại
Một cách gần đúng ta có thể thay bằng công thức:
P
F
= P
pt
+ 15%P
pt.
(1.2.2)
Theo bảng số liều vê phụ tải đã cho ở trên ta có :
P
F
=P
yc
= 1,15.(32+24+35+25+32+28)=202,4 (MW)
Việc cân bằng công suất tác dụng giúp cho tần số của lưới điện luôn
được giữ ổn định.
2.3 Cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống.
Cân bằng công suất phản kháng có quan hệ tới điện áp.Hệ thống không
cân bằng công suất phản kháng sẽ dẫn tới thay đổi điện áp trong hệ thống
điện. Nếu công suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất phản kháng
tiêu thụ thì điện áp trong hệ thống sẽ tăng, ngược lại nếu công suất phản
kháng phát ra nhỏ hơn công suất phản kháng tiêu thụ thì sẽ dẫn tới sự sut
áp. Vì vậy để đảm bảo chất lượng của hệ thống điện ta cần phải cân bằng
công suất phản kháng trong hệ thống.
Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống:
Q

F
= Q
yc
=mQ
pt
+∆Q
b
+Q
L
-Q
c
+Q
td
+Q
dt
(1.3.1)
Trong đó:
Q
F
:Tổng công suất phản kháng do nguồn điện phát ra
Q
yc
: Tổng công suất yêu cầu của hệ thống
Q
pt
:Tổng công suất phản kháng của các phụ tải ở chế độ
cực đại
3
Đồ án môn học lưới điện

Q
L
:Tổng công suất phản kháng trong cảm kháng của các
đường dây trong mạng điện.
Q
c
: tổng công suất phản kháng do điện dung của các
đường dây sinh ra,khi tính sơ bộ lấy : Q
c
= Q
L
∆Q
b
: tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm
biến áp ,khi tính sơ bộ có thể lấy ∆Q
b
= 15%∆Q
max
Q
td
: tổng công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy
điện.
Q
dt
: Tổng công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống.
m :hệ số đồng thời
Trong tính toán sơ bộ ta có thể tính tổng công suất phản kháng yêu
cầu trong hệ thống bằng công thức sau đây:
Q
yc

= Q
pt
+ 15%Qpt (1.3.2)
Công suất phản kháng của các phụ tải được tính theo công thức sau
Q
pt
=P
pt
. tg (1.3.3)
Từ cos= 0,9 ta suy ra tg= 0,484
Ta có bảng số liệu sau:
Các hộ phụ tải
Q(MVAr)
1
15,498
2
11,624
3
16,951
4
12,108
5
15,498
6
13,561
Bảng 2.1:công suất phản kháng của các phụ tải
Áp dụng công thức 1.3.2 ta có
Q
yc
= 1,15.(15,498+11,624+16,951+12,108+15,498+13,561)=

= 98,027 MVAr
Từ cos= 0,85 ta suy ra tg= 0,62
Ta lại có :
Q
F
= P
F
.tg = 202,4 .0,62=125,436 MVAr > Q
yc
= 98,027 MVAr
Như vậy công suất phản kháng phát ra lớn công suất phản kháng tiêu thụ
của hệ thống do vậy ta không phải bù công suất phản kháng.
4


Đồ án môn học lưới điện
KẾT LUẬN
Sau khi tính toán ta có số liệu của các phụ tải được cho trong bảng
1.3.2
Các hộ tiêu
1 2 3 4 5 6
thụ
P
max
(MW) 32 24 35 25 32 28
Q
max
(MVAr)
S

max
(MVA)
cos
15,498
35,556
0,9
11,624
26,667
0,9
16,951
38,889
0,9
12,108
27,778
0,9
15,498
35,556
0,9
13,561
31,111
0,9
Bảng 2.2 Số liệu tính toán của các hộ phụ tải
5
Đồ án môn học lưới điện
CHƢƠNG III
DỰ KIẾN CÁC PHƢƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG
ĐIỆN
VÀ SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT
3.1 Mở đầu

Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuất phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ nối dây
của nó.Vì vậy ta phải có các phương án nối dây khác nhau trong mạng
lưới điện để từ đó so sạnh tìm ra phương án tối ưu nhât:vừa bảo đảm các
chỉ tiêu kĩ thuật đồng thời bảo đảm chi phí nhỏ nhất, độ tin cậy cần thiết,
thuận lợi cho vận hành, sửa chữa, đồng thời bảo đảm khả năng phát triển
tương lai tiếp nhận thêm phụ tải mới.
Từ sơ đồ mặt bằng nguồn điện và các phụ tải đã cho ta có thể đưa ra
các phương án nối dây cho mạng lưới điện trên. Sau đây là 5 phương
án và tính toán đánh giá các chỉ tiêu kĩ thuật của các phương án này.
3.2 Dự kiến các phương án
3.2.1 Phƣơng án I
15
6
13
NÐ
11
9
7
5
3
1
1
5

2
4
4 6
3
8 10
2

12
1
14 16
Hình 3.1:Sơ đồ nối dây phương án I
6


Đồ án môn học lưới điện
Đồ án môn học lưới điện
Đồ án môn học lưới điện
Đồ án môn học lưới điện