Đồ án Thiết kế điện cho mạng điện khu vực

Điện năng là một nguồn năng lượng quan trọng của hệ thống năng lượng quốc gia, nó được sử dụng rộng rãi trên hầu hết các lĩnh vực như: sản xuất kinh tế, đời sống sinh hoạt, nghiên cứu khoa học Hiện nay nước ta đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nên nhu cầu về điện năng đòi hỏi ngày càng cao về số lượng cũng như chất lượng. Để đáp ứng được về số lượng thì ngành điện nói chung phải có kế hoạch tìm và khai thác tốt các nguồn năng lượng có thể biến đổi chúng thành điện năng.Mặt khác, để đảm bảo về chất lượng có điện năng cần phải xây dựng hệ thống truyền tải, phân phối điện năng hiện đại, có phương thức vận hành tối ưu nhất đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật cũng như kinh tế. Xuất phát từ điều đó, bên cạnh những kiến thức giảng dạy trên giảng đường, mỗi sinh viên ngành Hệ thống điện đều được giao đồ án môn học về thiết kế điện cho mạng điện khu vực. Quá trình thực hiện đồ án giúp chúng ta hiểu biết tổng quan nhất về mạng lưới điện khu vực, hiểu biết hơn về những nguyên tắc chủ yếu để xây dựng hệ thống điện như xác định hướng và các thông số của các đường dây, chọn hệ thống điện áp cho mạng điện chính những nguyên tắc tổ chức và điều khiển hệ thống, tổng vốn đầu tư và các nguồn nguyên vật liệu để phát triển năng lượng

doc85 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Ngày: 17/05/2013 | Lượt xem: 1457 | Lượt tải: 6download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Thiết kế điện cho mạng điện khu vực, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Lời mở đầu Điện năng là một nguồn năng lượng quan trọng của hệ thống năng lượng quốc gia, nó được sử dụng rộng rãi trên hầu hết các lĩnh vực như: sản xuất kinh tế, đời sống sinh hoạt, nghiên cứu khoa học… Hiện nay nước ta đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nên nhu cầu về điện năng đòi hỏi ngày càng cao về số lượng cũng như chất lượng. Để đáp ứng được về số lượng thì ngành điện nói chung phải có kế hoạch tìm và khai thác tốt các nguồn năng lượng có thể biến đổi chúng thành điện năng.Mặt khác, để đảm bảo về chất lượng có điện năng cần phải xây dựng hệ thống truyền tải, phân phối điện năng hiện đại, có phương thức vận hành tối ưu nhất đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật cũng như kinh tế. Xuất phát từ điều đó, bên cạnh những kiến thức giảng dạy trên giảng đường, mỗi sinh viên ngành Hệ thống điện đều được giao đồ án môn học về thiết kế điện cho mạng điện khu vực. Quá trình thực hiện đồ án giúp chúng ta hiểu biết tổng quan nhất về mạng lưới điện khu vực, hiểu biết hơn về những nguyên tắc chủ yếu để xây dựng hệ thống điện như xác định hướng và các thông số của các đường dây, chọn hệ thống điện áp cho mạng điện chính…những nguyên tắc tổ chức và điều khiển hệ thống, tổng vốn đầu tư và các nguồn nguyên vật liệu để phát triển năng lượng … Chúng em xin chân thành cảm ơn đến thầy Nguyễn Lân Tráng, cùng toàn thể các thầy cô trong khoa Hệ thống Điện đã tận tình hướng dẫn chúng em hoàn thành bản đồ án. Hà Nội, ngày tháng năm 2011. Sinh viên Nguyễn Đức Khánh Chương 1 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Phân tích nguồn và phụ tải Sơ đồ địa lý 6 1 N 5 4 2 3 1.1.2 Nguồn cung cấp điện Nguồn cung cấp đủ công suất tác dụng cho phụ tải Có giới hạn về hệ số công suất phản kháng cosφ = 0,85 => 1.2.3 Các phụ tải điện Phụ tải cực tiểu bằng 50% phụ tải cực đại. Giá 1kWh điện năng tổn thất bằng 600 đồng. Hệ số công suất trung bình trên thanh góp cao áp của NMĐ khu vực bằng 0,85. Hệ số đồng thời m = 1. 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 bằng 110% điện áp định mức . Bảng 1.1: Các số liệu của phụ tải Các thông số Các hộ tiêu thụ 1 2 3 4 5 6 Phụ tải cực đại ( MW ) 28 26 30 32 24 28 Hệ số công suất 0,9 0,9 0,92 0,9 0,9 0,9 Mức đảm bảo cung cấp điện KT KT KT T T T Yêu cầu điều chỉnh điện áp I III I I III I Thời gian sử dụng công suất cực đại ( h ) 4800 Điện áp định mức lưới điện hạ áp ( KV ) 22 Ghi chú : KT – Khác thường Bảng 1.2. Thông số các phụ tải Hộ tiêu thụ ( MVA) Smax (MVA) (MVA) S min (MVA) 1 28 + j 13,561 31,111 14 + j 6,781 15,556 2 26 + j 12,592 28,889 13 + j 6,296 14,444 3 30 + j 12,780 32,609 15 + j 6,390 16,304 4 32 + j 15,498 35,555 16 + j 7,749 17,778 5 24 + j 11,624 26,667 12 +j 5,812 13,333 6 28 + j 13,561 31,111 14 + j 6,781 15,556 Tổng 168 + j 79,616 185,942 84 + j 39,809 92,971 Cân bằng công suất tác dụng Một đặc điểm quan trọng của các hệ thống điện là truyền tải tức thời điện năng từ các nguồn điện đến các hộ tiêu thụ và không thể tích luỹ điện năng thành số lượng nhìn 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 công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả tổn thất công suất trong các mạng điện, nghĩa là cần thực hiện đúng sự cân bằng giữa công suất phát và công suất tiêu thụ. Ngoài ra để hệ thống vận hành bình thường cần phải có sự dự trữ nhất định của công suất tác dụng trong hệ thống. Dự trữ trong hệ thống điện là một vấn đề quan trọng liên quan đến vận hành cũng như phát triển của hệ thống điện. Cân bằng công suất tác dụng phản ánh tần số trong hệ thống điện. Điều chỉnh tần số chỉ cần thực hiện ở một số nhà máy nhất định , được điều chỉnh bằng thiết bị điều tốc. Ta có phương trình cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống: Trong đó : : Tổng công suất tác dụng phát ra từ hệ thống phát : Tổng công suất tác dụng của các phụ tải trong chế độ phụ tải ∆Pmđ : Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện Gần đúng : Ptd : Tổng công suất tự dùng Pdt : Tổng công suất dự trữ trong mạng điện Pdt =Ptd=0 Vì hệ thống điện lấy trực tiếp từ thanh cái cao áp m : Hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại m = 1 (theo yêu cầu thiết kế) Vậy : MW Cân bằng công suất phản kháng Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều đòi hỏi sự cân bằng giữa điện năng sản xuất ra và điện năng tiêu thụ tại mỗi thời điểm. Sự cân bằng đòi hỏi không những chỉ đối với công suất tác dụng mà còn đối với cả 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 điện áp trong mạng điện. Nếu công suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ thì điện áp trong mạng điện sẽ tăng, ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng điện áp trong mạng sẽ giảm. Vì vậy để đảm bảo chất lượng 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. Cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống: Trong đó: QNĐ : Tổng công suất phản kháng do nguồn điện phát ra ∑Qpti : Tổng công suất phản kháng của các phụ tải ở chế độ cực đại ∆Qmba : Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp Gần đúng coi : ∑∆Qb = 15% . m.∑Qpti QL : Tổng 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 Gần đúng coi :QL = Qc Qtd : Tổng công suất phản kháng tự dùng Qdt : Tổng công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống Qdt =Qtd=0 Vì hệ thống điện lấy trực tiếp từ thanh cái cao áp 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. ∑QYC = ∑Qpt + 15%∑Qpt = 1,15∑Qpt = 1,15 . 79,616 = 91,558 MVAr Ta có: QNĐ = PNĐ .tgφ = 176.4 .0,6197 = 109,315 MVAr Suy ra : QNĐ > ∑QYC Từ các kết quả tính toán trên ta nhận thấy tổng công suất phản kháng do nguồn phát ra lớn hơn lượng công suất phản kháng yêu cầu của hệ thống. Vậy ta không phải bù công suất phản kháng. Các lựa chọn kỹ thuật cơ bản Truyền tải điện xoay chiều hay một chiều Sử dụng nguồn 1 chiều với các trường hợp sau Nguồn 300kV trở lên , 400km trở lên Vượt biển Vượt sông lớn trên 2km Sử dụng loại đường dây Có các loại đường dây sau Đường dây trên không , dây dẫn trần Đường dây trên không , dây dẫn bọc Đường dây cáp vặn xoắn ( cáp treo ) Đường dây cáp ngầm Ở đây chúng ta sử dụng đường dây trên không , dây dẫn trần vì tính kinh tế. Chọn vật liệu làm dây Các loại vật liệu Dây nhôm : Không có độ bền cơ Dây đồng : Đắt Dây thép : Dùng cho mật độ tải nhỏ Dây nhôm lõi thép : Thông dụng Dây hợp kim nhôm : Đắt Ở đây chúng ta chọn dây nhôm lõi thép. Mua máy biến áp, dây … CHƯƠNG 2 LẬP VÀ TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 2.1 Đặt vấn đề Thiết kế lưới điện cũng như quy hoạch lưới điện , chúng ta cần giải quyết một cách tối ưu ( quy hoạch toán học ). Vạch ra các phương án Tính toán kỹ thuật các phương án Phương án hợp lý nhất là phương án đạt tiêu chuẩn kỹ thuật và có chí phí kinh tế nhỏ nhất. 2.2 Phương pháp tính toán 2.2.1 Vạch các phương án Ta vạch ra 5 phương án như sau: 15 Hình 2.1 Phương án 1 1 NĐ 10 6 2 4 50 3 5 15 10 50 0 15 Hình 2.2 Phương án 2 1 NĐ 10 2 4 50 3 5 15 10 50 0 Hình 2.3 Phương án 3 15 1 NĐ 6 10 2 4 50 3 5 15 10 50 0 15 Hình 2.4 Phương án 4 1 NĐ 10 6 2 4 50 3 5 15 10 50 0 15 Hình 2.5 Phương án 5 1 NĐ 6 10 2 4 50 3 5 15 10 50 0 2.2.2 Tính toán đối với các phương án a) Phương án 1 Sơ đồ mạng điện của phương án 1 cho trên hình 2.6 15 Hình 2.6 Sơ đồ mạng điện phương án 1 1 NĐ 10 6 2 4 50 3 5 15 10 50 0 Phương án 1 có nhược điểm là chiều dài đường dây lớn. Nhưng do sự đơn giản của nó nên tổn thất điện áp nhỏ. Do đó em vẫn chấp nhận đưa phương án 1 vào các phương án khả thi. Bước 1 Chọn điện áp định mức của mạng Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện. Điện áp định mức của cả mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Công suất của phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện, vị trí tương đối giữa các phụ tải với nhau. Điện áp định mức của mạng điện được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện. Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị của công suất trên mỗi đoạn đường dây trong mạng điện. Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức thực nghiệm : Uvhi = 4,34 li : Khoảng cách truyền tải [km] Pi : Công suất truyền tải trên đường dây [MW] Nếu thì chọn Uđm = 110 kV Ví dụ : Đối với đường dây N -1 thì : P1 = Ppt1=28 MW l 1= 53,852 km Do đó Chọn Uđm = 110 kV Các đường dây còn lại tính tương tự Bảng 2.1 Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện Đường dây Công suất truyền tải ( MVA ) Chiều dài đường dây l ( km ) Điện áp tính toán U ( kV ) Điện áp định mức của mạng Uđm ( kV ) NĐ - 1 28+ j 13,561 53,852 97,225 110 NĐ - 2 26 + j 12,592 67,082 95,389 NĐ - 3 30 + j 12,780 50,000 99,914 NĐ - 4 32 + j 15,498 36,056 101,602 NĐ - 5 24 + j 11.624 72,111 92,688 NĐ - 6 28 + j 13.561 50,990 96,861 Bước 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). Đối với mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện nghĩa là : Trong đó : Imax - dòng điện chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải cực đại [A] Jkt- mật độ kinh tế của dòng điện [A/mm2] Với dây AC và Tmax = 4800h thì Jkt = 1,1 A/mm2 Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính bằng công thức : 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] Đối với đường dây trên không 110kv, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F70 mm2 Khi đã tính được Ftt , ta chọn Ftc gần với Ftt nhất (nhưng vẫn phải thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang ). Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang của dây dẫn 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 điều kiện sau : 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 Khi tính toán cần sử dụng dòng công suất ở bảng 2.1 Bảng 2.2 Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của một số dây dẫn Dây dẫn Dòng điện làm việc lâu dài cho phép [A] AC - 70 265 AC - 95 330 AC - 120 380 AC - 150 445 AC - 185 510 Sau đây ta sẽ tính toán chọn tiết diện dây dẫn cho từng đường dây: Đối với đường dây N-1: MVA MVA FTC = 70 mm2 ICP = 265 A Thoả mãn Các đường dây còn lại tính tương tự Bảng 2.3 Đặc tính các đường dây Đường dây NĐ – 1 NĐ – 2 NĐ - 3 NĐ – 4 NĐ - 5 NĐ - 6 l (km) 53,852 67,082 50 36,056 72,111 50,99 P (MW) 28 26 30 32 24 28 Q (MVAr) 13,561 12,592 12,78 15,498 11,624 13,561 S (MVA) 31,111 28,889 32,609 35,555 26,667 31,111 Imax (A) 81,645 151,628 85,576 93,308 139,965 81,645 F (mm2) 74,059 137,844 77,796 84,825 127,241 74,059 FTC (mm2) AC - 70 AC – 120 AC – 70 AC – 95 AC – 120 AC – 70 ISC (A) 163,29 - 171,152 186,616 - 163,29 ICP (A) 265 380 265 330 380 265 Bước 3 Tính thông số đường dây Đối với đường dây NĐ – 2 và NĐ – 5 có R = r0.l X = x0.l B = b0.l Đối với các đường dây còn lại có R = r0.l/2 X = x0.l/2 B = 2.b0.l Kết quả tính các thông số đường dây cho ở bảng 2.4 Bảng 2.4 Thông số các đường dây Đường dây FTC (mm2) l (km) R0 () X0 () B0.10-6 (s/km) R () X () B.10-4 (s) NĐ-1 AC-70 53,852 0,45 0,44 2,58 12,117 11,847 2,779 NĐ-2 AC-120 67,082 0,27 0,42 2,59 22,137 28,845 1,778 NĐ-3 AC-70 50,000 0,45 0,44 2,58 11,25 11 2,58 NĐ-4 AC-95 36,056 0,33 0,43 2,65 8,113 7,923 1,860 NĐ-5 AC-120 72,111 0,27 0,42 2,59 23,797 31,008 1,911 NĐ-6 AC-70 50,990 0,45 0,44 2,58 11,473 11,218 2,631 Bước 4 Xác định tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện Tổn thất điện áp lớn nhất của phương án là tổn thất điện áp tính từ nguồn đến điểm có điện áp thấp nhất trong mạng điện. Có hai chế độ làm việc : Chế độ làm việc bình thường Tổn thất điện áp trên mỗi đoạn đường dây trong chế độ vận hành bình thường được tính bằng công thức : Trong đó : ∆Umax - Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện ∆U -Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây cần xét , % P-Công suất tác dụng chạy trên đoạn đường dây Q-Công suất phản kháng chạy trên đoạn đường dây R, X- điện trở và điện kháng đơn vị của đoạn đường dây Chế độ làm việc sự cố Các đường dây nối từ nguồn đến các phụ tải 1, 3, 4, 6 là đường dây 2 mạch nên khi có sự cố xảy ra thì: ∆Usc = 2∆Ubt Ví dụ: Đối với đường dây NĐ – 1 ta có: Trong trường hợp đứt một mạch trên đoạn đường dây NĐ-1 ,ta có: ∆UN-1sc% = 2.3,831%= 7,662 % Bảng 2.5 Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây trong mạng điện ĐD P[MW] Q[MVAr] R[Ω] X[Ω] Uđm[kV] ∆Ubt% ∆Usc% NĐ – 1 28 13,561 12,117 11,847 110 3,831 7,662 NĐ – 2 26 12,592 22,137 28,845 110 7,758 - NĐ – 3 30 12,780 11,25 11 110 3,951 7,902 NĐ – 4 32 15,498 8,113 7,923 110 3,160 6,32 NĐ – 5 24 11,624 23,797 31,008 110 7,699 - NĐ – 6 28 13,561 11,473 11,218 110 3,912 7,824 Từ bảng trên ta thấy: Phương án đạt tiêu chuẩn kỹ thuật b) Phương án 2 Sơ đồ mạng điện của phương án 2 cho trên hình 2.7 15 Hình 2.7 Sơ đồ mạng điện phương án 2 1 NĐ 10 2 4 50 3 5 15 10 50 0 Phương án 2 có ưu điểm hơn phương án 1 ở chỗ dây dẫn ngắn hơn Bước 1 Chọn điện áp định mức của mạng Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện. Điện áp định mức của cả mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Công suất của phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện, vị trí tương đối giữa các phụ tải với nhau. Điện áp định mức của mạng điện được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện. Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị của công suất trên mỗi đoạn đường dây trong mạng điện. Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức thực nghiệm : Uvhi = 4,34 li : Khoảng cách truyền tải [km] Pi : Công suất truyền tải trên đường dây [MW] Nếu thì chọn Uđm = 110 kV Ví dụ : Đối với đường dây N -1 thì : P1 = Ppt1=28 MW l 1= 53,852 km Do đó Chọn Uđm = 110 kV Các đường dây còn lại tính tương tự Bảng 2.6 Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện Đường dây Công suất truyền tải ( MVA ) Chiều dài đường dây l ( km ) Điện áp tính toán U ( kV ) Điện áp định mức của mạng Uđm ( kV ) NĐ - 1 28+ j 13,561 53,852 97,225 110 3 - 2 26 + j 12,592 31,623 91,822 NĐ - 3 56 + j 25,372 50,000 133,486 NĐ - 4 32 + j 15,498 36,056 101,602 NĐ - 5 24 + j 11.624 72,111 92,688 NĐ - 6 28 + j 13.561 50,990 96,861 Bước 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). Đối với mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện nghĩa là : Trong đó : Imax - dòng điện chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải cực đại, A Jkt- mật độ kinh tế của dòng điện [A/mm2] Với dây AC và Tmax = 4800h thì Jkt = 1,1 A/mm2 Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính bằng công thức : Trong đó : n- số mạch của đường dây Uđm- điện áp định mức của mạng điện, kVs Smax - công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVA Đối với đường dây trên không 110kv, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F70 mm2 Khi đã tính được Ftt , ta chọn Ftc gần với Ftt nhất (nhưng vẫn phải thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang ). Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang của dây dẫn 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 điều kiện sau : 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 Khi tính toán cần sử dụng dòng công suất ở bảng 2.1 Bảng 2.7 Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của một số dây dẫn Dây dẫn Dòng điện làm việc lâu dài cho phép [A] AC - 70 265 AC - 95 330 AC - 120 380 AC - 150 445 AC - 185 510 Sau đây ta sẽ tính toán chọn tiết diện dây dẫn cho từng đường dây: Đối với đường dây N-1: MVA MVA FTC = 70 mm2 ICP = 265 A Thoả mãn Các đường dây còn lại tính tương tự Bảng 2.8 Đặc tính các đường dây Đường dây NĐ – 1 3 – 2 NĐ - 3 NĐ – 4 NĐ - 5 NĐ - 6 l (km) 53,852 31,623 50 36,056 72,111 50,99 P (MW) 28 26 56 32 24 28 Q (MVAr) 13,561 12,592 25,372 15,498 11,624 13,561 S (MVA) 31,111 28,889 61,479 35,555 26,667 31,111 Imax (A) 81,645 151,628 161,134 93,308 139,965 81,645 F (mm2) 74,059 137,844 146,485 84,825 127,241 74,059 FTC (mm2) AC - 70 AC – 120 AC – 150 AC – 95 AC – 120 AC – 70 ISC (A) 163,29 - 322,268 186,616 - 163,29 ICP (A) 265 380 445 330 380 265 Bước 3 Tính thông số đường dây Đối với đường dây NĐ – 2 và NĐ – 5 có R = r0.l X = x0.l B = b0.l Đối với các đường dây còn lại có R = r0.l/2 X = x0.l/2 B = 2.b0.l Kết quả tính các thông số đường dây cho ở bảng 2.4 Bảng 2.9 Thông số các đường dây Đường dây FTC (mm2) l (km) R0 () X0 () B0.10-6 (s/km) R () X () B.10-4 (s) NĐ-1 AC-70 53,852 0,45 0,44 2,58 12,117 11,847 2,779 3 - 2 AC-120 31,623 0,27 0,42 2,59 10,436 13,598 0,84 NĐ-3 AC-150 50,000 0,21 0,4 2,59 6,75 10,5 1,295 NĐ-4 AC-70 36,056 0,45 0.44 2,58 8,113 7,923 1,860 NĐ-5 AC-120 72,111 0,27 0,42 2,59 23,797 31,008 1,911 NĐ-6 AC-70 50,990 0,45 0,44 2,58 11,473 11,218 2,631 Bước 4 Xác định tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện Tổn thất điện áp lớn nhất của phương án là tổn thất điện áp tính từ nguồn đến điểm có điện áp thấp nhất trong mạng điện. Có hai chế độ làm việc : Chế độ làm việc bình thường Tổn thất điện áp trên mỗi đoạn đường dây trong chế độ vận hành bình thường được tính bằng công thức : Trong đó : ∆Umax - Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện ∆U -Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây cần xét , % P-Công suất tác dụng chạy trên đoạn đường dây Q-Công suất phản kháng chạy trên đoạn đường dây R, X- điện trở và điện kháng đơn vị của đoạn đường dây Chế độ làm việc sự cố Các đường dây nối từ nguồn đến các phụ tải 1, 3, 4, 6 là đường dây 2 mạch nên khi có sự cố xảy ra thì: ∆Usc = 2∆Ubt Ví dụ: Đối với đường dây NĐ – 1 ta có: Trong trường hợp đứt một mạch trên đoạn đường dây NĐ-1 ,ta có: ∆UN-1sc% = 2.3,831%= 7,662 % Bảng 2.10 Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây trong mạng điện ĐD P[MW] Q[MVAr] R[Ω] X[Ω] Uđm[kV] ∆Ubt% ∆Usc% NĐ – 1 28 13,561 12,117 11,847 110 3,831 7,662 3 - 2 26 12,592 10,436 13,598 110 3,366 - NĐ – 3 56 25,372 6,75 10,5 110 5,326 10,652 NĐ – 4 32 15,498 8,113 7,923 110 3,160 6,32 NĐ – 5 24 11,624 23,797 31,008 110 7,699 - NĐ – 6 28 13,561 11,473 11,218 110 3,912 7,824 Từ bảng trên ta thấy: Phương án đạt tiêu chuẩn kỹ thuật c) Phương án 3 Sơ đồ mạng điện của phương án 3 cho trên hình 2.8 15 Hình 2.8 Sơ đồ mạng điện phương án 3 5 1 NĐ 6 10 2 4 50 3 5 15 10 50 0 Bước 1 Chọn điện áp định mức của mạng Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thu