Tính phân bố công suất của mạng điện và tính chính xác điện áp tại các nút trong mạng điện

Điện có vai trò quan trọng trong cuộc sống sinh hoạt và lao động sản xuất .Từ những sinh hoạt nhỏ thường ngày cho đến mọi hoạt động sản xuất công nghiệp .điiện đã góp phần quan trọng để tạo ra những hoạt động đó và làm cho những thành quả lao động ngày càng đẹp hơn , phục vụ hữu ích hơn cho xã hội loài người .Nhờ có điện năng mà ngày càng nhiều hơn những mong muốn của con người được đáp ứng , ngày càng nhiều hơn những thành tựu khoa học công nghệ được xây đắp đưa xã hội loài người lên tầm cao mới. Điện ra đời đã đánh dấu một mốc quan trọng trong lịch sử phát triển của xã hội loài người . Việc sản xuất ra điện năng là vô cùng khó khăn và tốn kém .Chính vì vậy để có thể truyền tải điện một cách hợp lý và tiết kiệm từ nguồn điện đến nơi tiêu dùng thì cần thiết hơn cả là phải có một hệ thống mạng điện hợp lý . Hệ thống lưới điện phải được tính toán và thiết kế kỹ lưỡng trước khi đưa vào lắp đặt . Nó phải đảm bảo được các điều về tổn thất điện áp cũng như tổn thất công suất đề ra .Trên cơ sở đó em đã nhận được đồ án thiết kế LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC . Đồ án lưới điện đã giúp em tổng kết tất cả những kiến thức mà mình đã thu được trong những năm vừa qua .Đồng thời nó là bước tập dượt trước khi bước vào làm đồ án tốt nghiệp ra trường .Bắt tay vào làm đồ án em đã hiểu thêm rất nhiều điều , đã biết tìm hiểu thực tế để bổ sung cho lý thuyết , xây dựng và hoàn thành mạng lưới điện thiết kế .

doc68 trang | Chia sẻ: lvbuiluyen | Ngày: 06/09/2013 | Lượt xem: 5075 | Lượt tải: 8download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tính phân bố công suất của mạng điện và tính chính xác điện áp tại các nút trong mạng điện, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Điện có vai trò quan trọng trong cuộc sống sinh hoạt và lao động sản xuất .Từ những sinh hoạt nhỏ thường ngày cho đến mọi hoạt động sản xuất công nghiệp ..điiện đã góp phần quan trọng để tạo ra những hoạt động đó và làm cho những thành quả lao động ngày càng đẹp hơn , phục vụ hữu ích hơn cho xã hội loài người .Nhờ có điện năng mà ngày càng nhiều hơn những mong muốn của con người được đáp ứng , ngày càng nhiều hơn những thành tựu khoa học công nghệ được xây đắp đưa xã hội loài người lên tầm cao mới. Điện ra đời đã đánh dấu một mốc quan trọng trong lịch sử phát triển của xã hội loài người . Việc sản xuất ra điện năng là vô cùng khó khăn và tốn kém .Chính vì vậy để có thể truyền tải điện một cách hợp lý và tiết kiệm từ nguồn điện đến nơi tiêu dùng thì cần thiết hơn cả là phải có một hệ thống mạng điện hợp lý . Hệ thống lưới điện phải được tính toán và thiết kế kỹ lưỡng trước khi đưa vào lắp đặt . Nó phải đảm bảo được các điều về tổn thất điện áp cũng như tổn thất công suất đề ra .Trên cơ sở đó em đã nhận được đồ án thiết kế lưới điện khu vực . Đồ án lưới điện đã giúp em tổng kết tất cả những kiến thức mà mình đã thu được trong những năm vừa qua .Đồng thời nó là bước tập dượt trước khi bước vào làm đồ án tốt nghiệp ra trường .Bắt tay vào làm đồ án em đã hiểu thêm rất nhiều điều , đã biết tìm hiểu thực tế để bổ sung cho lý thuyết , xây dựng và hoàn thành mạng lưới điện thiết kế . mục lục Chương 1:Cõn bằng cụng suất tỏc dụng và phản khỏng trong hệ thống………4 Chương 2:Dự kiến cỏc phương ỏn nối dõy và so sỏnh cỏc phương ỏn về mặt kỹ thuật…………………………………………………….7 Chương 3:So sỏnh kinh tế cỏc phương ỏn ……………………………………27 Chương 4: Lựa chọn mỏy biến ỏp và sơ đồ nối dõy chi tiết của mạng điện ….31 Chương 5:Tớnh phõn bố cụng suất của mạng điện và tớnh chớnh xỏc điện ỏp tại cỏc nỳt trong mạng điện……………………………….33 Chương 6:Lựa chọn phương thức điều c hỉnh điện ỏp trong mạng điện……...63 Chương 7:Tớnh toỏn cỏc chỉ tiờu kinh tế của mạng điện……………………...66 Tài liệu tham khảo ..........................................................................................69 cân bằng công suất tác dụng và cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện . i PHÂN tích nguồn và phụ tảI . Trong hệ thống có một nguồn cung cấp điện có giả thiết là công suất vô cùng lớn nên ta chọn nguồn cung cấp là điểm cân bằng công suất , Theo đề bài ta đã biết phụ tải cực đại và do đó ta có thể tính công suất phản kháng theo công thức sau: Qmax = Pmax . tg φ Với cosφ=0,85 ta có φ=arccos( 0,85) . Ta có bảng số liệu của các phụ tải Các số liệu Các hộ tiêu thụ 1 2 3 4 5 6 Phụ tải cực đại (MW) 30 32 34 38 38 40 Hệ số công suất cosφ 0,85 Công suất phản kháng cực đại (MVAR). 18,6 19,84 21,08 23,56 23,56 24,8 Bảng 1.1 II CÂN BằNG CÔNG SUấT TáC DụNG . Ta có phương trình cân bằng công suất tác dụng: (1-1) Trong đó Tổng công suất tác dụng phát ra của nhà máy điện trong hệ thống . :Tổng công suất tác dụng cực đại của các phụ tải . :Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp = 5% Tổng công suất tự dùng trong máy điện Tổng công suất dự trữ trong hệ thống m: Hệ số đồng thời ; m=1 Với đồ án môn học, vì công suất nguồn là vô cùng lớn nên có thể coi rằng , không cần tính Tổng công suất phụ tải cực đại là : =P1+P2+P3+P4+P5+P6 = 30 + 32 +34 + 38 +38 +40 =212 (MW). =105 % .=105/100 .212 =222,6 (MW). Việc cân bằng công suất tác dụng giúp cho tần số ổn định Iii cân bằng công suất phản kháng . 1 Công suất phản kháng của phụ tải yêu cầu (1-2) :Tổng công suất phản kháng yêu cầu của các hộ tiêu thụ . m:Hệ số đồng thời ; m=1; Công suất phản kháng cực đại của các hộ tiêu thụ . (MVAR) . Tổng tổn thất công suất phản kháng do điện kháng trên đường dây . :Tổng tổn thất công suất phản kháng do điện dung của đường dây trong mạng điện . :Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp . Tổng công suất phản kháng tự dùng trong máy điện . : Tổng công suất phản kháng dự trữ . Tính gần đúng: - =0 ; =15% . + 15% =1,15 . 131,44 (MVAR) . 2 Công suất phản kháng do nguồn phát ra : φ . :Tổng công suất phản kháng phát ra của nguồn . cos=0,85 => tg=0,62 . =222,6 .tgφ =222,6 . 0,62 =138,012 (MVAR) . Ta thấy =138,012 < =151,156 (MVAR). Vậy ta phải bù công suất phản kháng cho hệ thống . 3 Bù công suất phản kháng cho hệ thống . *Mục đích : Để đảm bảo cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế . cần bù = F =13,444 (MVAR) . *Nguyên tắc :Ta sẽ phân phối , bù cho phụ tải ở xa nhất trước . a) bù cho phụ tải 4 : Bù đạt cosφ4 =0,9 . tgφ4=== =0,484 . Qb4 = 5,168 (MVAR) . b) bù cho phụ tải 3 : Bù đạt cos3 = 0,9 . tgφ3=== =0,484 Qb3 = 4,624 (MVAR) . c) bù cho phụ tải 6 : Bù đạt cosφ6 = 0,881 . Qb6 = 3,352 ( MVAR) . Vậy ΔQb = Qb3 + Qb4 + Q b6 = 4,624 + 5,168 + 3,352 = 13,144 ( MVAR) . Ta có bảng tổng kết sau khi bù sơ bộ như sau : phụ tải Trước khi bù . Sau khi bù . P(MW) Q(MVAR) COSφ P(MW) Q(MVAR) COSφ 1 30 18,6 0,85 30 18,6 0.85 2 32 19,84 0,85 32 19,84 0,85 3 34 21,08 0,85 34 16,456 0,9 4 38 23,56 0,85 38 18,392 0,9 5 38 23,56 0,85 38 23,56 0,85 6 40 24,8 0,85 40 21,448 0,881 Bảng 1.2 . dự kiến các phương án nối dây và so sánh các phương án về mặt kỹ thuật . a các phương án : 1) Phương án 1 : N 6 1 2 3 4 5 2 )Phương án 2 : N 6 1 2 3 4 5 3) Phương án 3 : N 6 1 2 3 4 5 4 )Phương án 4 : N 6 1 2 3 4 5 5) Phương án 5 : N 6 1 2 3 4 5 b – so sánh các phương án về mặt kỹ thuật . * Tính toán lựa chọn điện áp định mức cho hệ thống . Ta dùng công thức kinh nghiệm để xácđịnh điện áp định mức cho hệ thống : Ul = 4,34 . ( KV ) . ( 2.1 ) Trong đó : Li ( Km) : Chiều dài đoạn đường dây thứ i . Pi (Kw) : Công suất truyền tải trên đường dây thứ i . Nếu Ul = 70 ữ 160 (KV ) thì ta chọn Uđm = 110 ( KV ) . *Lựa chọn tiết diện dây dẫn : Với mạng điện khu vực trong tính toán đơn giản ta thường chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện . Tiết diện kinh tế của dòng điện được xác định theo công thức sau : F = (2.2) Tra Jkt theo các tài liệu tham khảo . I lni : dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn đườn dây thứ i trong chế độ làm việc bình thường , nó được tính theo công thức : I lni = (A) . Sđmi : Công suất toàn phần lớn nhất chạy trên đoạn đường dây thứ i . Đối với lưới điện đã cho , dùng dây AC thời gian sử dụng công suất cực đại là Tmax =5000 (h) nên Jkt =1,1 (A/ m) . Tính toán theo ( 2.2 ) và chọn tiết diện chuẩn gần nhất . Với mạng điện có Uđm =110 (KV) thì F kti 70 mm2 để tránh hiện tượng vầng quang . *Tính tổn thất điện áp trong mạng điện : Trong chương này do tính sơ bộ nên ta bỏ qua tổn thất ΔP ,ΔQ Do đó tổn thất điện áp được tính theo công thức : ΔU% = .100 Trong đó : Pi , Qi : công suất tác dụng và công suất phản kháng chạy trên đoạn đường dây thứ i . Ri , Xi : điện trở và điện kháng của đoạn đường dây thứ i . Sau đó ta kiểm tra điều kiện : + Trong chế độ phụ tải cực đại : ΔU % ( 10% ữ15% ) . + Trong chế độ sau sự cố : ΔU % (20% ữ 25% ) . * Kiểm tra điều kiện phát nóng : Dây dẫn được chọn sao cho : Isc Icp. k Isc : dòng điện chạy trên đường dây khi có sự cố nặng nề xảy ra . Icp : dòng điện cho phép chạy trên đường dây đã chọn . k : hệ số . chọn k=1 . Sau đây ta sẽ tiến hành tính toán cho từng phương án đã đề ra : I- Phương án 1 : 1) Sơ đồ mạng hình tia . N 6 1 2 3 4 5 Hình 2-1 2) Thông số của phương án nối dây : Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 Pmax(MW) 30 32 34 38 38 40 Qmax(MVAr) 18,6 19,84 16,456 18,392 23,56 21,448 l(km) 72,11 80 98,49 113,14 94,87 94,87 Bảng 2-1 3) Tính điện áp danh định cho hệ thống dựa trên công thức kinh nghiệm : Ui=4,34. (2-1) U=4,34.=4,34. =102 (kV) . U=4,34.=4,34. =105,60 (kV) . U = 4,34.=4,34. =110 ( kV). U=4,34.=4,34. = 116,55 (kV) . U=4,34.=4,34. = 115,06 (kV) . U=4,34.=4,34. = 117,65 (kV) . Vậy điện áp danh định của lưới là U =110 ( kV ) 4) Xác định tiết diện dây dẫn trên các đoạn đường dây : (A) (2-2) n : Số lộ dây Tính toán chi tiết cho từng đoạn *) Đoạn N-1 = 92,62 (A) . FN1===84,2 mm2 Vậy chọn dây dẫn có FN1=95 mm2. Hay dây AC-95 . *) Đoạn N-2 = 98,798 (A) . FN2==89,82 mm2 Vậy chọn dây dẫn có FN3=95 mm2. Hay dây AC-95 . *) Đoạn N-3 = 99.142 (A) . FN4==90,13 mm2 Vậy chọn dây dẫn có FN3=95 mm2. Hay dây AC-95 . *) Đoạn N-4 = 110,80 (A) . FN6==100,73 mm2 Vậy chọn dây dẫn có FN4=95 mm2. Hay dây AC-95 . *) Đoạn N-5 =117,323 (A) . F12== 106,66 mm2 Vậy chọn dây dẫn có FN5=70 mm2. Hay dây AC-70 *) Đoạn N-6 = 119,15 (A) . F ==108,32 mm2 Vậy chọn dây dẫn có F=120 mm2. Hay dây AC-120 Tổng kết ta được: Đoạn Smax(MVA) Ilni (A) Fkt(mm2) Dây dẫn ro(Ω/km) xo(Ω/km) N-1 35,294 92,62 84,2 AC-95 0,33 0,429 N-2 37,647 98,798 89.82 AC-95 0.33 0,429 N-3 37,778 99,142 90,13 AC-95 0,33 0,429 N-4 42,222 110,80 100,73 AC-95 0,33 0,429 N-5 44,706 117,323 106,66 AC-95 0,33 0,429 N-6 45,403 119,15 108,32 AC-120 0,27 0,423 Bảng 2-2 5) Tính toán tổn thất điện áp trong các nhánh ở chế độ vận hành bình thường và sự cố . Tổn thất điện áp được tính theo công thức (2-3) *) Đoạn N-1 *) Đoạn N-2: *) Đoạn N-3: *) Đoạn N- 4: *)Đoạn N-5: *)Đoạn N-6: Ta thu được bảng sau: Đoạn P(MW) Q(MVAr) R(Ω) X(Ω) ∆Umaxbt(%) N-1 30 18,6 11,898 15,468 5,33 N-2 32 19,84 13,2 17,16 6,3 N-3 34 16,456 16,251 21,126 7,44 N-4 38 18,392 18,668 24,269 9,55 N-5 38 23,56 15,654 20,35 8,88 N-6 40 21,448 12,81 20,065 7,79 Bảng 2-3 6)Tổng kết phương án: Nhìn vào bảng ta thấy: U%maxbt = ∆U%maxbt = 9,55(%) . Tổn thất lớn nhất sau sự cố của mạng là khi đứt một dây trên đường dây N-4 ,khi đó ta có : U%maxsc= 2.U%maxsc = 2.9,55=19,1 (%) . 7) Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn lúc sự cố: Sự cố nguy hiểm nhất là lúc đứt 1 trong 2 lộ trên các đoạn đường dây 2 mạch.Khi đó : Dòng sự cố tăng lên 2 lần so với lúc chưa sự cố Ta có bảng: Đoạn đường dõy Loại dõy Isc(A) Icp(A) N-1 AC-95 185,24 330 N-2 AC-95 197,569 330 N-3 AC-95 198,284 330 N-4 AC-95 221,6 330 N-5 AC-95 234,646 330 N-6 AC-95 238,3 380 Bảng 2-4 Ta thấy dây dẫn thoả mãn điều kiện phát nóng khi sự cố. II) Phương án số II: 1) Sơ đồ nối dây: N 6 1 2 3 4 5 Hình 2-2 2) Thông số của các phương án nối dây: Đoạn N-1 N-2 2-3 2-5 N−6 6-4 Pmax(MW) 30 104 34 38 78 38 Qmax(MVAr) 18,6 59,856 16,456 23,56 39,84 18,392 l(km) 72,11 80 41,23 31,62 94,87 51 Bảng 2-5 3) Tính điện áp danh định cho hệ thống dựa trên công thức kinh nghiệm: Ui=4,34. Đoạn L(Km). P(MW). Uđm(KV). N-1 72,11 30 102 N-2 80 104 181,24 2-3 41,23 34 105 2-5 31,62 38 110 N-6 94,87 78 159,04 6-4 51 38 111,41 Bảng 2-6 Vậy chọn điện áp định mức của mạng là 110 KV. 4) Xác định tiết diện dây dẫn trên các đoạn đường dây: áp dụng tương tự như tính toán với phương án trên ta thu được bảng sau: Đoạn Smax(MVA) Ilni (A) Fkt(mm2) Dây dẫn ro(Ω/km) xo(Ω/km) N-1 35,30 92,638 84,2 AC-95 0,33 0,429 N-2 119,995 314,905 286,227 ACO-300 0.108 0,392 2-3 37,773 99,128 90,116 AC-95 0,33 0,429 2-5 44,711 117,336 106,669 AC-95 0,33 0,429 N-6 87,586 229,854 208,958 AC-185 0,17 0,409 6-4 42,217 110,791 100,718 AC-95 0,33 0,429 Bảng 2-7 5) Tính toán tổn thất trên đường dây trong các chế độ vận hành bình thường và sự cố: áp dụng tương tự trên ta có bảng sau: Đoạn P(MW) Q(MVAr) R(Ω) X(Ω) ∆Umaxbt(%) N-1 30 18,6 11,898 15,468 5,33 N-2 104 59,856 4,32 15,68 11,469 2-3 34 16,456 6,803 8,844 3,11 2-5 38 23,56 5,217 6,78 2,96 N−6 78 39,84 8,064 19,401 11,586 6-4 38 18,392 8,415 10,94 4,306 Bảng 2-8 6) Tổng kết phương án: -Tổn thất điện áp lớn nhất của hệ thống lúc vận hành bình thường U%maxbt= ∆U%maxbt + ∆U%maxbt =15,892(%). - Nhìn vào bảng ta thấy tổn thất lớn nhất sau sự cố của mạng là khi đứt một dây trên đường dây N-6 của nhánh N-6-4 U%maxsc= U%maxsc + ∆U%maxbt =27,478(%) . Phương án này có tổn thất điện áp quá lớn , vượt quá trị số cho phép . Vậy phương án số 2 bị loại bỏ , không cần kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép . III) Phương án số III : 1)Sơ đồ nối dây : N 6 1 2 3 4 5 Hình 2-3 2) Các thông số của phương án: Đoạn N-1 1-5 N-2 2-3 N-4 N-6 Pmax(MW) 68 38 66 34 38 40 Qmax(MVAr) 42,16 23,56 36,296 16,456 18,392 21,448 l(km) 72,11 31,62 80 41,23 113,14 94,87 Bảng 2-9 3) Tính điện áp danh định cho hệ thống dựa trên công thức kinh nghiệm: Tính toán tương tự như phương án trên ta có bảng tổng kết sau : Đoạn L(Km). P(MW). Q(MVAr). Uđm(KV). N-1 72,11 68 42,16 148 1-5 31,62 38 23,56 110 N-2 80 66 36,296 146,3 2-3 41,23 34 16,456 105 N-4 113,14 38 18,392 116,5 N-6 94,87 40 21,448 118 Bảng 2-10 . 4) Xác định tiết diện dây dẫn trên các đoạn đường dây: áp dụng tương tự như tính toán với phương án trên ta thu được bảng sau: Đoạn Smax(MVA) Ilni (A) Fkt(mm2) Dây dẫn ro(Ω/km) xo(Ω/km) N-1 80,01 209,972 190,884 AC-185 0,17 0,409 1-5 44,711 117,34 106,673 AC-95 0.33 0,429 N-2 75,322 197,669 179,7 AC-185 0,17 0,409 2-3 37,773 99,128 90,116 AC-95 0,33 0,429 N-4 42,217 110,79 100,718 AC-95 0,33 0,429 N-6 45,387 119,11 108,282 AC-95 0,33 0,429 Bảng 2-11. 5) Tính toán tổn thất trên đường dây trong các chế độ vận hành bình thường và sự cố: áp dụng tương tự trên ta có bảng sau: Đoạn P(MW) Q(MVAr) R(Ω) X(Ω) ∆Umaxbt(%) N-1 68 42,16 6,129 14,746 8,58 1-5 38 23,56 5,217 6,782 2,96 N-2 66 36,296 6,8 16,36 8,62 2-3 34 16,456 6,803 8,844 3,11 N-4 38 18,392 18.668 24,269 9,55 N-6 40 21,448 15,654 20,350 8,78 Bảng 2-12. 6) Tổng kết phương án: -Tổn thất điện áp lớn nhất của hệ thống lúc vận hành bình thường U%maxbt= ∆U%maxbt + ∆U%maxbt =11,73(%). - Nhìn vào bảng ta thấy tổn thất lớn nhất sau sự cố của mạng là khi đứt một dây trên đường dây N-2 của nhánh N-2-3 U%maxsc= U%maxsc + ∆U%maxbt =20,35(%). 7)Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn lúc sự cố: Ta có bảng: Đoạn đường dõy Loại dõy Isc(A) Icp(A) N-1 AC-185 420 510 1-5 AC-95 234,68 330 N-2 AC-185 395,338 510 2-3 AC-95 198,256 330 N-4 AC-95 221,38 330 N-6 AC-95 238,22 330 Bảng 2-13 Ta thấy dây dẫn thoả mãn điều kiện phát nóng V) Phương án số IV: 1) Sơ đồ nối dây: N 6 1 2 3 4 5 Hình 2-4 2)Các thông số phương án: Đoạn N-1 N-2 2-3 N-4 N-5 N-6 Pmax(MW) 30 66 34 38 38 40 Qmax(MVAr) 18,6 36,296 16,456 18,392 23,56 21,448 l(km) 72,11 80 41,2 113,14 94,87 94,87 Bảng 2-14 3) Tính điện áp danh định cho hệ thống dựa trên công thức kinh nghiệm: Ui=4,34. Đoạn L(Km). P(MW). Q(MVAr). Uđm(KV). N-1 72,11 30 18,6 102 N-2 80 66 36,296 146,3 2-3 41,2 34 16,456 105 N-4 113,14 38 18,392 116,5 N-5 94,87 38 23,56 115,1 N-6 94,87 40 21,448 117,65 Bảng 2-15. Từ đú ta xỏc định được Uđm = 110 (kV) 4) Xác định tiết diện dây dẫn trên các đoạn đường dây: áp dụng tương tự như tính toán với phương án trên ta thu được bảng sau: Đoạn Smax(MVA) Ilni (A) Fkt(mm2) Dây dẫn ro(Ω/km) xo(Ω/km) N-1 35,298 92,633 84 AC-70 0,45 0,440 N-2 75,322 197,669 179,6 AC-185 0.17 0,409 2-3 37,773 99,128 90.116 AC-95 0,33 0,429 N-4 42,217 110,791 100,72 AC-95 0,33 0,429 N-5 44,711 117,336 106,67 AC-95 0,33 0,429 N-6 45,387 119,11 108,282 AC-95 0,33 0,429 Bảng 2-16 5) Tính toán tổn thất trên đường dây trong các chế độ vận hành bình thường và sự cố: áp dụng tương tự trên ta có bảng sau: Đoạn P(MW) Q(MVAr) R(Ω) X(Ω) ∆Umaxbt(%) N-1 30 18,6 16,225 15,864 6,46 N-2 66 36,296 6,8 16,36 8,62 2-3 34 16,456 6,803 8,844 3,11 N-4 38 18,392 18,668 24,269 9,55 N-5 38 23,56 15,654 20,35 8,88 N-6 40 21,448 15,654 20,35 8,78 Bảng 2-17 6) Tổng kết phương án: -Tổn thất điện áp lớn nhất của hệ thống lúc vận hành bình thường: U%maxbt= ∆U%maxbt + ∆U%maxbt =11,73(%). - Nhìn vào bảng ta thấy tổn thất lớn nhất sau sự cố của mạng là khi đứt một dây trên đường dâyN-2 của nhánh N-2-3 : U%maxsc= U%maxsc + ∆U%maxbt=20,35( %). 7)Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn lúc sự cố: Ta có bảng: Đoạn đường dõy Loại dõy Isc(A) Icp(A) N-1 AC-70 185,266 265 N-2 AC-185 395,338 510 2-3 AC-95 198,256 330 N-4 AC-95 221,582 330 N-5 AC-95 234,672 330 N-6 AC-95 238,22 330 Bảng 2-18 Ta thấy các dây dẫn đều thoả mãn điều kiện phát nóng VI)Phương án V: 1)Sơ đồ nối dây: N 6 1 2 3 4 5 Hình 2-5 Xét mạng kín sau N l1 l3 2 5 l2 Hình 2-6 Với giả thiết rằng các đường dây trong mạng kín đồng nhất (cùng loại dây dẫn ,cùng tiết diện) .Từ đó ta tính được các dòng công suất trong mạng kín như sau: Với chiều dài các đoạn cho trên hình vẽ S = = =37,061 + j22,978 (MVA). S = S-S=5,061+j3,138 (MVA). S = S - S = 32,939+j20,422 (MVA). Từ đó ta nhận thấy điểm 5 là điểm phân chia công suất duy nhất của mạng kín. 2)Các thông số phương án: Đoạn N-1 N-5 5-2 N-2 N-3 3-4 N-6 Pmax(MW) 30 32,939 5,061 37,061 72 38 40 Qmax(MVAr) 18,6 20,422 3,138 22,978 34,848 18,392 21,448 l(km) 72,11 94,87 31,62 80 98,49 41,23 94,87 Bảng 2-19 3) Tính điện áp danh định cho hệ thống dựa trên công thức kinh nghiệm: Ui=4,34. Từ đú ta cũng xỏc định được Uđm = 110 (kV) 4) Xác định tiết diện dây dẫn trên các đoạn đường dây: áp dụng tương tự như tính toán với phương án trên ta thu được bảng sau: Đoạn Smax(MVA) Ilni (A) Fkt(mm2) Dây dẫn ro(Ω/km) xo(Ω/km) N-1 35,298 92,633 84,212 AC-70 0,45 0,440 N-5 38,756 101,708 92,462 AC-95 0.17 0,409 5-2 5,955 15,628 14,207 AC-70 0,45 0,44 N-2 43,606 114,436 104,033 AC-95 0,33 0,429 N-3 79,99 209,919 190,835 AC-185 0,17 0,409 3-4 42,217 110,791 100,719 AC-95 0,33 0,429 N-6 45,387 119,11 108,282 AC-95 0,33 0,429 Bảng 2-20 5) Tính toán tổn thất trên đường dây trong các chế độ vận hành bình thường và sự cố: Đoạn P(MW) Q(MVAr) R(Ω) X(Ω) ∆Umaxbt(%) N-1 30 18,6 16,225 15,864 6,46 N-5 32,939 20,422 31,307 40,7 15,39 5-2 5,061 3,138 14,229 13,913 N-2 37,061 22,978 26,4 34,32 14,6 N-3 72 34,848 8,371 20,141 10,78 3-4 38 18,392 6,803 8,844 3,48 N-6 40 21,448 15,654 20,35 8,78 Bảng 2-21. Đối với mạch vòng đã xét ở trên ta thấy: Bởi trong mạch vòng này chỉ có một điểm phân chia công suất là nút 5, do đó nút này sẽ có điện áp thấp nhất trong mạch vòng , nghĩa là tổn thất điện áp lớn nhất trong mạch vòng bằng: ∆Umax% = ∆U%=15,39%. Khi ngừng đoạn N-2 tổn thất điện áp trên đoạn N-5 bằng : ∆U% = = = 32,7% 6) Tổng kết phương án: Ta thấy tổn thất điện áp quá lớn , phương án mạch vòng bị loại bỏ . VI) Tổng kết các phương án: Ta có bảng sau: P.án I II III IV V 9,55% 15,892% 11,73% 11,73% 15,39% 19,1% 27,478% 20,35% 20,35% 32,7% Bảng 2-22. Qua phân tích các phương án ta thấy các phương án số I,III ,IV là đạt yêu cầu về kỹ thuật. Vì vây ta tiết tục xét tiếp các chỉ tiêu kinh tế của các phương án này để từ đó rút ra phương án hợp lý nhất và cũng là phương án tối ưu . SO SáNH Về MặT KINH Tế Và LựA CHọN PHƯƠNG áN HợP Lý NHấT . I) Đặt vấn đề: Để so sánh về mặt kinh tế ta phải dựa vào hàm tính toán chi phí hàng năm Z để tìm ra Zmin. Phương án nào mà có Zmin thì đó chính là phương án tối ưu. Trong khi tính toán về mặt kinh tế ta có các giả thiết sau: Số lượng máy biến áp bằng nhau Số lượng máy cắt bằng nhau Số lượng dao cách ly bằng nhau Chi phí vận hành hàng năm được tính toán theo công thức: Y = a.K + A.C Tính toán chi phí hàng năm theo công thức: Z= (a.+ a). K +A.C Z = a. K + Y Trong đó
Luận văn liên quan