ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN GỒM HTĐ VÀ 1 NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN CẤP CHO 9 PHỤ TẢI Giáo viên hướng dẫn NGUYỄN VĂN ĐẠM
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (878.86 KB, 105 trang )
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
PHẦN A:
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN KHU VỰC CĨ 2 NGUỒN VÀ 9 PHỤ TẢI
CHƯƠNG I
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA NGUỒN CUNG CẤP VÀ CÁC PHỤ
TẨI
Để chọn phương án tối ưu cần tiến hành phân tích đặc diểm của các
nguồn cung cấp điện và các phụ tải.Trên cơ sở đó xác định cơng suất phát của
các nguồn cung cấp và dự kiến các sơ đồ nối điện sao cho đạt được hiệu quả
kinh tế kĩ thuật cao nhất
I.1 Nguồn cung cấp điện
Trong HTĐ có 2 nguồn cung cấp : Hệ thống điện + Nhà máy nhiệt điện
của hệ thống bằng 0,85 nên có các đặc điểm:
+ Cần phải có sự liên hệ giữa HT và NM để có thể trao đổi công suất
giữa hai nguồn cung cấp khi cần thiết
+ Chọn HT là nút cân bằng công suất , nút cơ sở về điện áp
+ Không cần phải dự trữ công suất trong nhà máy nhiệt điện
2.Nhà máy nhiệt điện
Nhà máy nhiệt điện có 3 tổ máy phát. Mỗi tổ máy phát có cơng suất định
mức
P = 100 MW, cos = 0,85, U = 10,5 kV. Có các kết quả:
Tổng công suất định mức của NĐ bằng 3 × 100 = 300MW.
Cơng suất phát kinh tế của các máy phát NĐ thường bằng (80 ÷
90%)Pđm. Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế bằng 80% Pđm , nghĩa là:
Pkt = 80% Pđm
Trong chế độ phụ tải cực đại :
Pkt =
80
× 3 × 100 = 240 MW
100
Trong chế độ phụ tải cực tiểu, dự kiến ngừng 1 tổ máy phát để bao
dưỡng, hai máy phát còn lại sẽ phát 80% Pđm :
Pkt =
Hồng quyền – HTĐ1
80
× 2 × 100 = 160 MW
100
-1-
eBook for You
1.Hệ thống điện
Hệ thống điện có cơng suất vơ cùng lớn, hệ số cos trên thanh góp 110 kV
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Khi sự cố ngừng một máy phát, hai máy còn lại sẽ phát 100% Pđm , như
vậy:
PF = 2 × 100 = 200 MW
Phần cơng suất thiếu trong chế độ vận hành sẽ được cung cấp từ HTĐ.
I.2 Các phụ tải điện
Trong HTĐ thiết kế có 9 phụ tải. Tất cả phụ tải đều là hộ loại 1, có hệ số
cơng suất cos = 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. Điên áp định mức của mạng
điện thứ cấp của các trạm hạ áp bằng 10 kV. Phụ tải cực tiểu bằng 70% phụ tải
cực đại.
Hộ tiêu
thụ
Smax=Pmax+jQ
max,
MVA
Smax ,
MVA
Smin=Pmin+jQ
min,
MVA
Smin ,
MVA
1
36+j17,435
40
25,2+j12,2
28
2
38+j18,403
42,222
26,6+j12,9
29,6
3
48+j23,246
53,333
33,6+j16,3
37,3
4
48+j23,246
53,333
33,6+j16,3
37,3
5
50+j24,215
55,556
35+j17
38,9
6
36+j17,435
40
25,2+j12,2
28
7
40+j19,372
44,444
28+j13,6
31,1
8
38+j18,403
42,222
26,6+j12,9
29,6
9
30+j14,529
33,333
21+j10,2
23,3
Tổng
364+j176,3
404.44
254,8+j123,4
283.11
Hồng quyền – HTĐ1
-2-
eBook for You
Bảng A.1. Thơng số của các phụ tải
CHƯƠNG II
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ PHẢN KHÁNG TRONG
MẠNG ĐIỆN
II.1. Cân bằng công suất tác dụng
Đặc điểm rất quan trọng của hệ thống điện : truyền tải tức thời điện năng
+khơng thể tích trữ điện năng thành số lượng nhận thấy được
Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập, các nhà máy của hệ thống cần phải
phát công suất cân bằng với công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả tổn thất công
suất trong mạng điện.
Cần phải có cơng suất tác dụng dự trữ trong hệ thống. Dự trữ trong HTĐ là
một vấn đề quan trọng.
Rút ra phưong trình cân bằng cơng suất tác dụng trong chế độ phụ tải
cực đại đối với HTĐ thiết kế có dạng:
PNÐ + PHT = m∑ Pmax + ∑ ∆P + Ptd + Pdt
Trong đó:
PNÐ _ tổng cơng suất tác dụng do nhà máy nhiệt điện phát ra
PHT _ công suất tác dụng lấy từ hệ thống.
m
_ hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại.
∑P
max
_ tổng công suất của các phụ tải trong chế độ cực đại.
∑ ∆P _ tổng tổn thất trong mạng điện, khi tính sơ bộ lấy:
∑ ∆P =5% ∑ P
max
Ptd
_ công suất tự dùng trong nhà máy điện, có thể lấy bằng 10% tổng
cơng suất đặt của nhà máy.
Hồng quyền – HTĐ1
-3-
eBook for You
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Pdt _ công suất dự trữ trong hệ thống, khi cân bằng sơ bộ cố thể lấy
Pdt =10% ∑ P
max
, bởi vì HTĐ có cơng suất vơ cùng lớn cho nên công suất dự trữ
lấy hệ thống, nghĩa là :
Ptt
Pdt = 0;
_ công suất tiêu thụ trong mạng điện;
Tổng công suất tác dụng của các phụ tải khi cực đại xác định từ bảng A.1 :
∑P
max
= 364 MW
Tổng tổn thất trong mạng điện
∑ ∆P
= 5%. ∑ Pmax =5%.364 = 18,2 MW
Công suất tự dùng trong nhà máy điện :
Do đó cơng suất tiêu thụ trong mạng điện :
Ptt
= 364 +18,2+30 = 412,2 MW
Trong mục I.1 đã tính được tổng công suất do nhiệt điện phát ra theo chế độ
kinh tế :
PNĐ = Pkt = 240 MW
Do vậy trong chế độ phụ tải cực đại hệ thống cần cung cấp công suất cho các
phụ tải bằng: PHT =
Ptt - PNĐ = 412,2 – 240 = 172,2 MW
II.2. Cân bằng công suất phản kháng
Sản xuất và tiêu thụ điện bằng dịng điện xoay chiều địi hỏi phải có sự
cân bằng giữa điện năng sản xuất và điện năng tiêu thụ tại mỗi thời điểm. Sự cân
bằng địi hỏi khơng những chỉ đối với công suất tác dụng, mà cả đối với công
suất phản kháng.
Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp.Phá hoại sự
cân bằng công suất phản kháng sẽ dẫn đến sự thay đổi diện áp trong mạng điện.
Vì vậy để dảm bảo chất lượng điện áp ở các hộ tiêu thụ trong mạng điện và trong
hệ thống, cần tiến hành sơ bộ công suất phản kháng.
Phưong trình cân bằng cơng suất phản kháng trong chế độ phụ tải cực đại
đối với HTĐ thiết kế có dạng:
QF + QHT = Qtt = m.∑Qmax + ∑ ∆QL − ∑QC + ∑∆Qb + Qtd + Qdt
Hoàng quyền – HTĐ1
-4-
eBook for You
Ptd = 10%.Pđm = 0,1.300 = 30 MW
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Trong đó:
QF - tổng cơng suất phản kháng do NĐ phát ra;
QHT- công suất phản kháng do hệ thống cung cấp;
∑ Q - tổng công suất của các phụ tải trong chế độ cực đại;
∑ ∆Q - tổng tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của đường
max
L
dây trong mạmg điên;
∑Q
- tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dây sinh
C
ra, khi tính sơ bộ lấy:
∑ ∆Q
b
∑ ∆Q
L
=
∑Q
C
;
- tổng tổn thất công suất phản kháng trong trạm biến áp, trong
tính tốn sơ bộ lấy
∑ ∆Q
= 15% ∑ Qmax ;
b
Qtd - công suất phản kháng trong tự dùng nhà máy điện;
Qdt - công suất phản kháng dự trữ trong HT, khi cân bằng sơ bộ cố thể
lấy bằng 15% tổng công suất phản kháng ở phần bên phải của phương trình cân
Như vậy, tổng công suất phản kháng do NĐ phát ra bằng :
QF = PF.tg F = 240.0,62 = 148,8 MVAr
Công suất phản kháng do hệ thống cung cấp :
QHT = PHT.tg HT = 172,2.0,62 = 106,764 MVAr
Tổng công suất phản kháng của các phụ tải khi cực đại xác định từ bảng 8.1 :
∑Q
max
= 176,3 MVAr
Tổng tổn thất công suất phản kháng trong trạm biến áp :
∑ ∆Q
b
= 0,15 . 176,3 = 26,445 MVAr
Công suất phản kháng trong tự dùng nhà máy điện :
Qtd = Ptd . tg td
Lấy cos td = 0,75 thì tg td = 0,88 . Do đó :
Qtd = 30.0,88 = 26,4 MVAr
Như vậy tổng cơng suất tiêu thụ trong mạng điện :
Qtt = 176,3 + 26,445 + 26,4 = 229,145 MVAr
Tổng công suất phản kháng do HT và NĐ có thể phát ra bằng :
QF + QHT = 148,8 + 106,764 = 255,564 MVAr
Hoàng quyền – HTĐ1
-5-
eBook for You
bằng trên. Đối với mạng điện thiết kế, Qdt = 0;
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Nhận xét : Công suất phản kháng do các nguồn cung cấp lớn hơn công suất
phản kháng tiêu thụ. Vì vậy khơng cần bù cơng suất phản kháng trong mạng điện
thiết kế.
III.1. Dự kiến các phương án
Các chỉ tiêu kinh tế_ kĩ thuật phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của nó. Các sơ đồ
mạng điện cần phải:
Có các chi phí nhỏ nhất
Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện
Đảm bảo chất lượng điện năng
Thuận tiện và an tồn trong vận hành
Có khả năng phát triển trong tương lai.
Để chọn được sơ đồ tối ưu của mạng điện ta sử dụng phương án nhiều
phương án. Từ các vị trí đã cho của các phụ tải và các nguồn cung cấp, cần dự
kiến một số phương án và phương án tốt nhất sẽ được chọn trên cơ sở so sánh
kinh tế _ kĩ thuật các phương án đó. Mức đảm bảo cung cấp điện là loại I, nên có
thể sử dụng đường dây hai mach hoặc mạch vịng.
Trên cơ sở đó ta đưa ra 5 phương án được dự kiến như sau :
a. Phương án I
10 11 12 13 14 15
PA : I
6
2
3
9
5
HTD
7
8
ND
3
4
5
6
4
2
9
1
0 1
7
8
0 1
Hoàng quyền – HTĐ1
2
3
4
5
6
-6-
7
8
9
10 11 12 13 14 15
eBook for You
CHƯƠNG III.
CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.Chọn điện áp định mức của mạng điện
Điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất của
phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và nguồn cung cấp điện, vị trí tương đối
giữa các phụ tải với nhau, sơ đồ mạng điện.
Điện áp định mức của mạng điện được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp
điện.
Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức kinh nghiệm sau
:
U dm = 4,34. l + 16.P , kV
Trong đó :
l - khoảng cách truyền tải, km;
P - công suất truyền tải trên đường dây, MW
lN 4 = 102 + 502 = 51Km ;
lN 7 = 202 + 602 = 63, 24 km
lN 8 = 202 + 702 = 72,8km
lN 6 = 102 + 702 = 70, 7 km
lH 4 = 202 + 502 = 53,85km
Tính điện áp định mức trên đường dây NĐ – 4 – HT .
Công suất tác dụng từ NĐ truyền vào đường dây NĐ – 4 được xác định :
PN4 = Pkt – Ptd – PN - ∆PN
Trong đó:
Pkt – tổng cơng suất phát kinh tế của NĐ;
Ptd – công suất tự dùng trong NMĐ;
PN – công suất của phụ tải nối với nhiệt điện
PN = P5 + P6 + P7 + P8 ;
∆PN - tổn thất công suất trên các đường dây do nhiệt điện cung cấp
∆PN = 5%. PN;
Theo kết quả tính tốn:
Pkt = 240 MW ; Ptd = 30 MW
PN = P5 + P6 + P7 + P8 = 50 + 36 + 40 + 38 = 164 MW
∆PN = 5%. PN = 0,05 . 164 = 8,2 MW
Do đó :
PN4 = 240 – 30 – 164 – 8,2 = 37,8 MW
Công suất phản kháng từ NĐ truyền vào đường dây NĐ – 4 có thể xác định
gần đúng :
Hồng quyền – HTĐ1
-7-
eBook for You
lN 5 = 302 + 502 = 58,3km ;
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
QN4 = PN4 . tg 4 = 37,8 . 0,484 = 18,307 MVAr
Như vậy :
•
S N 4 = 37,8 + j.18,307 MVA
Dịng cơng suất truyền tải trên đường dây HT-4 :
•
•
•
S H 4 = S 4 - S N 4 = 48+j23,246 – (37,8 + j.18,307 )
= 10,2 +j4,939 MVA
Điện áp tính tốn trên đoạn đường dây NĐ-4 :
U N 4 = 4,34. 51+ 16.37,8 = 111,141
kV
Điện áp tính tốn trên đoạn đường dây HT-4 :
U H 4 = 4,34. 53,85 + 16.10, 2 = 63,94kV
Bảng A.2. Điện áp tính tốn và điện áp định mức của mạng điện
Đường
Công suất
Chiều dài
Điện áp
Điện áp
dây
truyền tải
đường dây l ,km tính tốn
định mức của
S,MVA
U,kV
mạng Uđm, kV
NĐ – 4
37,8 +
j.18,307
51
111,14
NĐ – 5
50+j24,215
58,3
127,15
NĐ – 6
36+j17,435
70,7
110,37
NĐ – 7
40+j19,372
63,24
115,09
NĐ – 8
38+j18,403
72,8
113,24
HT – 1
36+j17,435
72,8
110,55
HT –2
38+j18,403
63,24
112,44
HT – 3
48+j23,246
53,85
124,42
HT – 4
10,2 +j4,939
53,85
63,94
HT – 9
30+j14,529
63,24
101,15
110,00
Từ bảng A.2 ta chọn điện áp định mức của mạng điện Uđm = 110 kV
2. Chọn tiết diện dây dẫn
Mạng điện 110 kV được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên không.
Các đường dây được sử dụng là dây nhôm lõi thép(AC),
Hoàng quyền – HTĐ1
-8-
eBook for You
Điện áp của các đường dây cịn lại được tính tương tự. Kết quả tính được
tổng hợp trong bảng A.2.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đối với các mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ
kinh tế của dịng điện :
F=
I max
J kt
Trong đó:
I max
J kt
5000h thì
: dịng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, A;
: mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm2. Với dây AC và Tmax =
J kt = 1,1 A/mm2
I max được xác định theo công thức :
Smax
.103 , A
n 3U dm
Trong đó:
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.
Dựa vào tiết diện dây dẫn tính được theo công thức trên, tiến hành chọn tiết
diện tiêu chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng quang,
độ bền cơ học của đường dây và phát nóng dây dây dẫn trong các chế độ sự cố.
Đối với đường dây 110 kV, để không xuất hiện vầng quang các dây nhơm lõi
thép cần phải có tiết diện F ≥ 70 mm
Độ bền về cơ học của đường dây trên không thường được phối hợp với điều
kiện về vầng quang của dây dẫn, cho nên không cần phải kiểm tra điều kiện này.
Để đảm bảo cho đường dây vận hành bình thường trong các chế độ sau sự cố,
cần phải có các điều kiện sau :
2
I sc ≤ I cf
Trong đó :
I sc - dịng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố;
I cf - dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn.
a.Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây NĐ – 4 .
Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại :
Hoàng quyền – HTĐ1
-9-
eBook for You
I max =
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
37,82 + 18,3072
=
.10 =
.103 = 110, 22 A
2 3U dm
2. 3.110
SN 4
IN 4
3
Tiết diện dây dẫn :
F=
I N 4 110, 22
=
= 100, 2 mm2
J kt
1,1
Chọn : AC - 120 , với dòng cho phép Icf = 380 A.
Sau khi chọn tiết diện tiêu chuẩn cần kiểm tra dòng điện chạy trên đường dây
trong các chế độ độ sau sự cố. Đối với đường dây liên kết NĐ -4- HT, sự cố có
thể xảy ra trong 2 trường hợp:
Ngừng một mạch trên đường dây;
Ngừng một tổ máy phát điện;
+Nếu ngừng một mạch của đường dây thì dịng điện chạy trên mạch còn lại :
I1sc = 2.IN4 = 2.100,2 = 200,4 A
+Khi ngừng một tổ MFĐ thì 2 máy phát cịn lại sẽ phát 100% cơng suất. Do
đó tổng công suất phát của NĐ :
PF = 2.100 = 200 MW
Công suất tự dùng trong nhà máy :
Ptd = 0,1 . 200 = 20 MW
Công suất chạy trên đường dây :
PN4 = PF – Ptd – PN - ∆PN
= 200 – 20 – 164 – 8,2 = 7,8 MW
Công suất phản kháng từ NĐ truyền vào đường dây NĐ – 4 có thể xác định
gần đúng :
QN4 = PN4 . tg 4 = 7,8 . 0,484 = 3,78 MVAr
Như vậy :
•
S N 4 = 7,8 + j3,78 MVA
Dịng cơng suất truyền tải trên đường dây HT-4 :
•
•
•
S H 4 = S 4 - S N 4 = 48+j23,246 – (7,8 + j3,78 )
= 40,2 +j19,466 MVA
Dòng điện chạy trên đường dây NĐ – 4 :
Hoàng quyền – HTĐ1
- 10 -
eBook for You
I1sc ≤ I cf
Vậy :
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
I 2 sc =
7,82 + 3, 782
.103 = 22, 75 A
2. 3.110
I 2sc ≤ I cf
Vậy :
⇒ Vậy dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện.
b.Tính tiết diện đường dây HT – 4
Dòng điện chạy trên dường dây trong chế độ phụ tải cực đại :
10, 22 + 4,9392
.103 = 29, 74 A
2. 3.110
IH 4 =
Tiết diện dây dẫn :
I H 4 29, 74
=
= 27, 03mm 2
J kt
1,1
F=
I1sc ≤ I cf
Vậy :
+Khi ngừng một tổ MFĐ thì 2 máy phát cịn lại sẽ phát 100% cơng suất,
dịng điện chạy trên đường dây:
40, 22 + 19, 4662
.103 = 117, 2 A
2. 3.110
I 2 sc =
Vậy :
I 2sc ≤ I cf
⇒ Vậy dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện.
c.Tính tiết diện dây dẫn của đường dâyNĐ – 5
Dịng điện chạy trên đường dây :
IN5
502 + 24, 2152
=
.10 =
.103 = 145, 79 A
2 3U dm
2. 3.110
SN 5
3
Tiết diện dây dẫn :
F=
I N 5 145, 79
=
= 132, 54 mm2
J kt
1,1
Chọn : AC - 150 , với dòng cho phép Icf = 445 A.
+Nếu ngừng một mạch của đường dây thì dòng điện chạy trên mạch còn lại :
Isc = 2.IN5 = 2.132,54 = 265,08 A
Vậy :
I sc ≤ I cf
Hoàng quyền – HTĐ1
- 11 -
eBook for You
Chọn AC – 70 có Icf = 265 A
+Khi ngừng một mạch đường dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại :
I1sc = 2.IH4 = 2.27,03 = 54,06 A
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
⇒ Vậy dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện.
Sau khi chọn các tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn, cần xác định các thong số
đơn vị của đường dây r0, x0, b0 sau đó tiến hành tính các thong số tập trung R, X,
B/2 trong sơ đồ thay thế hình ∏ của đường dây treo các cơng thức sau :
1
1
B 1
X = x0l ;
r0 l;
= nb0l ;
n
n
2 2
Trong đó n là số mạch của đường dây. Đối với dường dây 2 mạch thì n = 2.
Tính tốn đối với các đường dây còn lại được tiến hành tương tự.kết quả tính
tốn cho ở bảng A.3
eBook for You
R=
Hồng quyền – HTĐ1
- 12 -
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bảng A.3. Thông số của các đường dây trong mạng điện
•
S,
Ibt,
A
Ftt,
mm2
Ftc,
mm2
Icf,
A
Isc,
A
MVA
NĐ – 4 37,8 +
j18,31
120
110,22
145,8
132,54
NĐ – 6
51
Ω / km
x0,
b0.106,
Ω / km
S / km
R,
X,
Ω
Ω
B −4
10
2
S
0,27
0,423
2,69
6,89
150
445
120
50+j24,22
200,4
km
r0 ,
100,2
NĐ – 5
380
l,
380
0,21
0,416
2,74
0,27
0,423
1.372
6,12
12,13
1.597
9,54
58,3
70,7
265,08
10,79
14,95
1.902
8,54
13,38
1.701
9,83
15,4
1.958
2,69
36+j17,435
104,97
95,43
NĐ – 7
40+j19,372
116,64
106,03
120
380
212,06
63,24
0,27
0,423
NĐ – 8
38+j18,403
110,8
100,73
120
380
201,46
72,8
0,27
0,423
HT – 1
36+j17,435
104,97
95,43
120
380
190,86
72,8
0,27
0,423
2,69
9,83
15,4
1.958
HT –2
38+j18,403
110,8
100,73
120
380
201,46
63,24
0,27
0,423
2,69
8,54
13,38
1.701
HT – 3
48+j23,246
139,96
127,24
150
445
254,47
53,85
0,21
0,416
2,74
5,65
11,2
1.475
HT – 4
10,2 +j4,93
29,74
27,03
70
265
117,2
53,85
0,45
0,44
2,58
12,1
11,85
1.389
HT – 9
30+j14,529
87,476
79,524
330
159,05
63,24
0,429
2,65
10,4
13,56
1.676
Hoàng quyền – HTĐ1
190,8
95
-13-
0,33
2,69
2,69
eBook for You
Đường
dây
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
3.Tính tổn thất điện áp trong mạng điện
Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ được đặc trưng bởi tần số dòng điện
và độ lệch điện áp so với điện áp định mức trên các cực của thiết bị dùng điện. Do
hệ thống có đủ cơng suất tác dụng để cung cấp cho các phụ tải nên khơng xét đến
vấn đề duy trì tần số. Vì vậy chỉ tiêu chất lượng điện năng là giá trị độ lệch điện áp
ở các hộ tiêu thụ so với điện áp định mức ở mạng điện thứ cấp.
Khi chọn sơ bộ các phương án cung cấp điện có thể đánh giá chất lượng
điện năng theo các giá trị của tổn thất điện áp.
Khi tính sơ bộ các mức điện áp, có thể chấp nhận là phù hợp nếu trong chế
phụ tải cực đại có:
+ Bình thường : ∆U max bt % = 10 ÷ 15%
: ∆U max sc % = 10 ÷ 20%
+Sự cố
∆U ibt % =
PRi + Qi X i
i
100
U 2 dm
Trong đó :
Pi, Qi – cơng suất chạy trên đường dây thứ i ;
Ri, Xi – điện trở và điện kháng của đường dây thứ i.
Đối với đường dây 2 mạch, nếu ngừng một mạch thì tổn thất điện áp trên
đường dây bằng :
∆Uisc % = 2∆Uibt %
Tính tổn thất điện áp trên đường dây NĐ – 4
Trong chế độ làm việc thường, tổn thất điện áp trên đường dây :
∆U ibt % =
37,8.6,89 + 18,31.10, 79
100 = 3,785%
110 2
Khi một mạch của đường dây ngừng làm việc, tổn thất điện áp trên đường dây
có giá trị :
∆Uisc % = 2∆Uibt % = 2.3,785 = 7,57%
Tiến hành tương tự ta được kết quả cho trong bảngA.4
Hoàng quyền – HTĐ1
-14-
eBook for You
Tổn thất điện áp trên đường dây thứ i nào đó khi vận hành bình thường được
xác định theo công thức :
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bảng A.4.các giá trị tổn thất điện áp cho trong mạng điện
∆U bt , %
Đường dây
∆U sc , %
NĐ – 4
3,78
7,57
NĐ – 5
4,96
9,91
NĐ – 6
4,99
9,99
NĐ – 7
4,96
9,93
NĐ – 8
5,43
10,9
HT – 1
5,14
10,3
HT –2
4,72
9,43
HT – 3
4,39
8,79
HT – 4
1,51
3,01
HT – 9
4,22
8,43
+ Bình thường ∆U max bt % = ∆U N 8bt % = 5, 43%
∆U max sc % = ∆U N 8 % = 10, 9%
+ Sự cố
Tính tốn các phương án còn lại được tiến hành tương tự như phương án I.
b. Phương án II
10 11 12 13 14 15
PA : II
6
2
3
HTD
ND
7
8
9
5
3
4
5
6
4
2
9
1
0 1
7
8
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15
1.Chọn điện áp định mức của mạng điện
Dịng cơng suất chạy trên đường dây NĐ – 5 có giá trị :
Hồng quyền – HTĐ1
-15-
eBook for You
Từ bảng A.4, tổn thất điện áp lớn nhất của mạng trong phương án I có giá trị :
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
SN5 = S5 + S6 = (50+j24,22 ) + (36+j17,435) = 86 +j 41,655 MVA
Dịng cơng suất chạy trên đoạn đường dây 5 – 6 bằng :
S5-6 = S6 = 36+j17,435 MVA
Kết quả tính tốn về các dịng cơng suất trên các đoạn đường dây khác được
tính tương tự và chọn điên điện áp định mức của mạng cho ở bảng A.5.
Bảng A.5. Điện áp tính tốn và điện áp định mức của mạng điện
Đường
dây
Công suất
truyền tải
S,MVA
37,8 + j18,307
NĐ – 5
Điện áp
tính tốn
U,kV
51
111,141
86 +j 41,655
58,3
164,365
5–6
36+j17,435
44,72
108,128
NĐ – 7
78+j37,775
63,24
157,156
7–8
38+j18,403
41,23
110,583
9–1
36+j17,435
41,23
107,823
HT –2
38+j18,403
63,24
112,442
HT – 3
48+j23,246
53,85
124,419
HT – 4
10,2 +j4,939
53,85
63,9396
HT – 9
66+j31,964
63,24
Điện áp
định mức của
mạng Uđm, kV
145,195
110,00
2. Chọn tiết diện dây dẫn
Kết quả tính các thông số của các đường dây trong mạng điện cho ở bảng A.6
Hoàng quyền – HTĐ1
-16-
eBook for You
NĐ – 4
Chiều dài
đường dây l ,km
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hoàng quyền – HTĐ1
-17-
Isc,
A
l,
km
r0 ,
Ω / km
Ω / km
b0,106,
R,
X,
S / km
Ω
Ω
B −4
10
2
S
0,27
220,44
501,54
209,95
454,88
221,61
209,95
221,61
279,93
59,485
384,9
x0,
51
58,3
0,131
44,72 0,0,27
63,24 0,0,131
41,23
0,27
41,23
0,27
63,24
0,27
0,21
53,85
0,45
53,85
63,24
0,17
0,423
0,401
0,423
0,401
0,423
0,423
0,423
0,416
0,44
0,409
2,69
2,85
2,69
2,85
2,69
2,69
2,69
2,74
2,58
2,82
6,89
3,82
6,04
4,14
5,57
5,57
8,54
5,65
12,1
5,38
10,79
11,69
9,458
12,68
8,72
8,72
13,38
11,2
11,85
12,93
1,372
1,662
1,203
1,802
1,109
1,109
1,701
1,475
1,389
1,783
eBook for You
Bảng A.6. Thơng số của các đường dây trong mạng điện
•
Đường
Ibt,
Ftt,
Ftc,
Icf,
2
2
S,
dây
A
mm
mm
A
MVA
NĐ – 4 37,8 +
120
380
j18,307
110,22 100,2
NĐ – 5 86 +j 41,65 250,77 227,97 240
605
5–6
36+j17,435 104,97 95,43
120
380
NĐ – 7 78+j37,775 227,44 206,76 240
605
7–8
38+j18,403 110,8 100,73 120
380
9–1
36+j17,435 104,97 95,43
120
380
HT –2 38+j18,403 110,8 100,73 120
380
HT – 3 48+j23,246 139,96 127,24 150
445
HT – 4 10,2 +j4,94 29,742 27,038
70
265
HT – 9 66+j31,964 192,45 174,95 185
510
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
3. Tính tổn thất điện áp trong mạng điện
+Tính tổn thất điện áp trên đường dây NĐ-5-6 trong chế độ làm việc bình
thường :
Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây NĐ-5 bằng :
∆U N 5 % =
PN 5 R5 + QN 5 X 5
86.3,82 + 41, 65.11, 69
100 =
100 = 6, 74%
2
U dm
110 2
Tổn thất điện áp trên đoạn dường dây 5-6 :
∆U 5 − 6 % =
P5− 6 R5− 6 + Q5− 6 X 5−6
36.6, 04 + 17, 435.9, 458
100 =
100 = 3,16%
2
U dm
110 2
Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây NĐ-5-6 bằng :
+Tính tổn thất điện áp trên đường dây trong chế độ sau sự cố :
Khi tính tổn thất điện áp trên đường dây ta không xét các sự cố xếp chồng,
nghĩa là đồng thời xảy ra trên tất cả các đoạn của đường dây đã cho, chỉ xét sự cố ở
đoạn nào mà tổn thất điện áp trên đường dây có giá trị cực đại.
Đối với đường dây NĐ-5-6, khi ngừng một mạch trên đoạn N-5 sẽ nguy hiểm
hơn so với trường hợp sự cố một mạch trên đoạn 5-6. Khi ngừng một mạch trên
đường dây NĐ-5, tổn thất điện áp trên đoạn này bằng :
∆U N 5 sc % = 2.∆U N 5 % = 13, 48%
Khi ngừng một mạch trên đường dây 5-6, tổn thất điện áp trên đoạn này bằng:
∆U 5− 6 sc % = 2.∆U 5− 6 % = 6,32%
Như vậy tổn thất điện áp lớn nhất trên đường dây NĐ-5-6 trong chế độ sau sự
cố : ∆U N −5 − 6 sc % = 2. ∆U N 5 % + ∆ U 5 − 6 % = 13, 48% + 3,16% =16, 64%
Tương tự ta có kết quả tính tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây :
Hoàng quyền – HTĐ1
-18-
eBook for You
∆U N −5 − 6 % = ∆U N 5 % + ∆ U 5 −6 % = 6, 74% + 3,16% = 9, 9%
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bảng A.7. Các giá trị tổn thất điện áp cho trong mạng điện
Đường dây
∆U bt , %
∆U sc , %
NĐ – 4
3,783
7,566
NĐ - 5-6
6,738
13,48
5–6
3,159
6,318
NĐ -7-8
6,629
13,26
7–8
3,074
6,149
9–1
2,912
5,825
HT –2
4,715
9,431
HT – 3
4,395
8,79
HT – 4
1,505
3,01
HT – 9-1
6,348
12,7
∆U max bt % = ∆U N 5bt % + ∆U 5− 6 % = 6, 74% + 3,16% = 9,9%
+Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ làm việc sau sự cố :
∆U max sc % = ∆U N 5 sc % + ∆U 5− 6bt % = 2.6, 74% + 3,16% = 16, 64%
c. Phương án III
Sơ đồ cho trên hình vẽ
10 11 12 13 14 15
PA :III
6
2
3
9
5
HTD
7
8
ND
3
4
5
6
4
2
9
1
0 1
7
8
0 1
Hoàng quyền – HTĐ1
2
3
4
5
6
7
8
-19-
9
10 11 12 13 14 15
eBook for You
+Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ làm việc bình thường :
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.Chọn điện áp định mức của mạng điện
Kết quả tính tốn về các dịng cơng suất trên các đoạn đường dây được tính
tương tự và chọn điên điện áp định mức của mạng cho ở bảng A.8.
Bảng A.8. Điện áp tính tốn và điện áp định mức của mạng điện
Đường dây
Công suất truyền Chiều dài đường
tải S,MVA
dây l ,km
37,8 + j18,307
51
NĐ – 5
111,141
50 +j 41,655
58,3
164,365
NĐ – 6
36+j17,435
70,7
127,15
NĐ – 7
78+j37,775
63,24
157,156
7–8
38+j18,403
41,23
110,583
9–1
36+j17,435
41,23
107,823
HT –2
38+j18,403
63,24
112,442
HT – 3
48+j23,246
53,85
124,419
HT – 4
10,2 +j4,939
53,85
63,9396
HT – 9
66+j31,964
63,24
Điện áp định
mức của mạng
Uđm, kV
145,195
110,00
2. Chọn tiết diện dây dẫn
Kết quả tính các thơng số của các đường dây trong mạng điện cho ở bảngA.9
Hoàng quyền – HTĐ1
-20-
eBook for You
NĐ – 4
Điện áp tính
tốn U,kV
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hoàng quyền – HTĐ1
-21-
Isc,
A
220,44
291,59
209,95
454,88
221,61
209,95
221,61
279,93
59,485
384,9
l,
km
r0 ,
Ω / km
0,27
51
58,3 0,131
70,7
0,27
63,24 0,0,131
41,23
0,27
41,23
0,27
63,24
0,27
0,21
53,85
0,45
53,85
63,24
0,17
x0,
Ω / km
b0,106,
R,
X,
S / km
Ω
Ω
B −4
10
2
S
0,423
0,401
0,423
0,401
0,423
0,423
0,423
0,416
0,44
0,409
2,69
2,85
2,69
2,85
2,69
2,69
2,69
2,74
2,58
2,82
6,89
6,12
9,54
4,14
5,57
5,57
8,54
5,65
12,1
5,38
10,79
11,69
12,13
14,95
8,72
8,72
13,38
11,2
11,85
12,93
1,372
1,662
1,597
1,902
1,109
1,109
1,701
1,475
1,389
1,783
eBook for You
Bảng A.9. Thơng số của các đường dây trong mạng điện
•
Đường
Ibt,
Ftt,
Ftc,
Icf,
2
2
S,
dây
A
mm
mm
A
MVA
NĐ – 4
37,8 +
120
380
j18,307
110,22 100,2
NĐ – 5 50 +j 24,22 145,8 132,54 150
445
NĐ – 6 36+j17,435 104,97 95,43 120
380
NĐ – 7 78+j37,775 227,44 206,76 240
605
7–8
38+j18,403
110,8 100,73 120
380
9–1
36+j17,435 104,97 95,43 120
380
HT –2
38+j18,403
110,8 100,73 120
380
HT – 3 48+j23,246 139,96 127,24 150
445
HT – 4 10,2 +j4,94 29,742 27,038
70
265
HT – 9 66+j31,964 192,45 174,95 185
510
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
3. Tính tổn thất điện áp trong mạng điện
Bảng A.10. Tổn thất điện áp trên các đường dây trong mạng điện
Đường dây
∆U , %
∆U , %
bt
sc
NĐ – 4
3,783
7,566
NĐ - 5
4,956
9,913
NĐ - 6
4,994
9,989
NĐ -7-8
6,629
13,26
7–8
3,074
6,149
9–1
2,912
5,825
HT –2
4,715
9,431
HT – 3
4,395
8,79
HT – 4
1,505
3,01
HT – 9-1
6,348
12,7
∆U max bt % = ∆U N 7 bt % + ∆U 5− 6bt % = 6, 629% + 3, 074% = 9, 703%
+Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ làm việc sau sự cố :
∆U max sc % = ∆U N 5 sc % + ∆U 5− 6bt % = 2.6, 629% + 3, 074% = 16,332%
d.Phương án IV
Sơ đồ :
10 11 12 13 14 15
PA : IV
6
2
3
9
5
HTD
7
8
ND
3
4
5
6
4
2
9
1
0 1
7
8
0 1
Hoàng quyền – HTĐ1
2
3
4
5
6
7
8
-22-
9
10 11 12 13 14 15
eBook for You
+Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ làm việc bình thường :
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1.Chọn điện áp định mức của mạng điện
Kết quả tính tốn về các dịng cơng suất trên các đoạn đường dây được tính
tương tự và chọn điên điện áp định mức của mạng cho ở bảng A.11.
Bảng A.11. Điện áp tính tốn và điện áp định mức của mạng điện
Đường dây
Công suất truyền Chiều dài đường
tải S,MVA
dây l ,km
37,8 + j.18,307
51
NĐ – 5
111,141
50+j.24,215
58,3
164,365
NĐ – 6
36+j.17,435
70,7
127,15
NĐ – 7
40+j.19,372
63,24
115,09
NĐ – 8
38+j.18,403
72,8
113,24
9–1
36+j17,435
41,23
107,823
HT –2
38+j18,403
63,24
112,442
HT – 3
48+j23,246
53,85
124,419
HT – 4
10,2 +j4,939
53,85
63,9396
HT – 9
66+j31,964
63,24
Điện áp định
mức của mạng
Uđm, kV
145,195
110,00
2. Chọn tiết diện dây dẫn
Kết quả tính các thơng số của các đường dây trong mạng điện cho ở bảng A.12
Hoàng quyền – HTĐ1
-23-
eBook for You
NĐ – 4
Điện áp tính
tốn U,kV
eBook for You
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hoàng quyền – HTĐ1
-24-
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Hoàng quyền – HTĐ1
-25-
l,
km
51
58,3
70,7
63,24
72,8
41,23
63,24
53,85
53,85
63,24
r0 ,
Ω / km
x0,
Ω / km
b0,106,
R,
X,
S / km
Ω
Ω
B −4
10
2
S
0,27
0,21
0,27
0,27
0,27
0,27
0,27
0,21
0,45
0,17
0,423
0,416
0,423
0,423
0,423
0,423
0,423
0,416
0,44
0,409
2,69
2,74
2,69
2,69
2,69
2,69
2,69
2,74
2,58
2,82
6,89
6,12
9,54
8,54
9,83
5,57
8,54
5,65
12,1
5,38
10,79
12,13
14,95
13,38
15,4
8,72
13,38
11,2
11,85
12,93
1,372
1,597
1,902
1,701
1,958
1,109
1,701
1,475
1,389
1,783
eBook for You
Bảng A 12. Thông số của các đường dây trong mạng điện
•
Đường
Ibt,
Ftt,
Ftc,
Icf,
Isc,
2
2
S,
dây
A
mm
mm
A
A
MVA
NĐ – 4 37,8 +
120
380
200,4
j18,31
110,22 100,2
NĐ – 5 50+j24,22
145,8 132,54 150
445 265,08
NĐ – 6 36+j17,435 104,97 95,43
120
380
190,8
NĐ – 7 40+j19,372 116,64 106,03 120
380 212,06
NĐ – 8 38+j18,403 110,8 100,73 120
380 201,46
9–1
36+j17,435 104,97 95,43 120
380 209,95
HT –2
38+j18,403
110,8 100,73 120
380 221,61
HT – 3 48+j23,246 139,96 127,24 150
445 279,93
HT – 4 10,2 +j4,94 29,742 27,038
70
265 59,485
HT – 9 66+j31,964 192,45 174,95 185
510
384,9
