Luận văn THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22kV VÀ THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110kV DÙNG PHẦN MỀM POWERWORLD SIMULATOR

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN ™™™ & ˜˜˜ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22kV VÀ THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110kV DÙNG PHẦN MỀM POWERWORLD SIMULATOR GVHD: Th.S NGUYỄN HOÀNG MINH TUẤN SVTH: NGUYỄN ĐINH THỊ KIM NGÂN LỚP: BK09HTĐ MSSV: 409BK043 Tp.HCM, Tháng 12/2013 Lời cảm ơn Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Hoàng Minh Tuấn, nhờ sự tận tình hướng dẫn của thầy đã giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Em xin gửi lời biết ơn đến quý thầy cô trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM cũng như quý thầy cô khoa Điện – Điện Tử cùng quý thầy cô bộ môn Hệ Thống Điện đã tạo điều kiện để em hoàn thành khóa học và luận văn này. Xin cảm ơn tập thể lớp BK09 đã luôn ủng hộ và giúp đỡ tôi trong suốt khóa học. Dù em đã rất cố gắng để hoàn thành tốt luận văn, nhưng không thể tránh khỏi những sai sót, em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu của quý thầy cô và các bạn. SVTH: Nguyễn Đinh Thị Kim Ngân NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TP. Hồ Chí Minh, ngày…... tháng …… năm 2013 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN TP. Hồ Chí Minh, ngày…... tháng …… năm 2013 Tóm tắt luận văn Nội dung luận văn gồm 2 phần: Phần 1 là Thiết kế Trạm biến áp 220/110/22kV, trong phần này gồm có đồ thị phụ tải, lựa chọn sơ đồ cấu trúc trạm biến áp và chọn phương án, chọn máy biến áp cho phương án đã chọn, chọn sơ đồ nối điện cho trạm biến áp, tính toán tổn thất điện năng, tính toán dòng điện ngắn mạch, tính toán kinh tế và chọn phương án tốt nhất, chọn khí cụ điện và các phần dẫn điện, và kết thúc phần một là tự dùng trong trạm biến áp. Phần 2 là Thiết kế mạng điện 110kV dùng phần mềm PowerWorld Simulator, trong phần này gồm có cân bằng công suất nguồn trong hệ thống điện và tính toán công suất nguồn, đưa ra các phương án về mặt kỹ thuật, so sánh phương án về kinh tế, sơ đồ nối dây chi tiết cho mạng điện và trạm biến áp, bù kinh tế trong mạng điện, tính toán cân bằng chính xác công suất kháng và tính toán phân bố thiết bị bù cưỡng bức, tính toán phân bố công suất trong mạng điện, điều chỉnh điện áp trong mạng điện, và cuối cùng là tổng kết các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện. Danh sách hình vẽ Phần 1: Thiết kế trạm biến áp 220/110/22kV SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ SƠ ĐỒ MẶT BẰNG SƠ ĐỒ MẶT CẮT Phần 2: Thiết kế đường dây 110kV dùng phần mềm PowerWorld Simulator SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP MỤC LỤC Đề mục Trang bìa Nhiệm vụ luận văn Lời cảm ơn Nhận xét của giáo viên hướng dẫn Nhận xét của giáo viên phản biện Tóm tắt luận văn Danh sách hình vẽ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHẦN MỘT THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/22kV CHƯƠNG 1 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI SỐ LIỆU BAN ĐẦU Hệ thống Thiết kế trạm biến áp có 3 cấp điện áp 220/110/22 kV 110 kV 22 kV 220 kV Hình 1.1 Thiết kế trạm biến áp có 3 cấp điện áp 220/110/22kV Phía 220 kV: Số đường dây đi từ Hệ Thống vào thanh góp 220 kV: 2 dài 100 km x0 = 0,4 (Ω/km) Công suất ngắn mạch Hệ Thống SNM = 8000 MVA. Không có phụ tải tại thanh góp 220 kV Phía 110 kV: Số phụ tải từ thanh góp 110 kV: 4 phụ tải, cosφ = 0,75, sinφ = 0,66 Phía 22 kV: Số phụ tải từ thanh góp 22 kV: 4 phụ tải, cosφ = 0,80, sinφ = 0,6 Tự dùng Std = 0,5 MVA, cosφ = 0,82, sinφ = 0,57 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI CÁC CẤP ĐIỆN ÁP Đồ thị phụ tải điện áp cấp 110 kV Hình 1.2 Đồ thị phụ tải cấp 110kV Bảng 1.1 Số liệu phụ tải cấp 110 kV Thời gian S (MVA) P (MW) P2 (MW) Q (MVA) 0 – 2 30 22,5 506,25 19,8 2 – 4 40 30 900 26,4 4 – 7 50 37,5 1406,25 33 7 – 10 60 45 2025 39,6 10 – 12 80 60 3600 52,8 12 – 15 60 45 2025 39,6 15 – 18 50 37,5 1406,25 33 18 – 21 70 52,5 2756,25 46,2 21 – 22 40 30 900 26,4 22 – 24 35 26,25 689,0625 23,1 Tổng 386,25 16214,0625 339,9 Thời gian sử dụng công suất cực đại: Tmax=∑PitiPmax=96060=16 (giờ/ngày)=5840 (giờ/năm) Thời gian tổn thất công suất cực đại: τmax=∑Pi2tiPmax2=41146,883600=11,43 (giờ/ngày)=4171,95 (giờ/năm) Đồ thị phụ tải điện áp cấp 22 kV Hình 1.3 Đồ thị phụ tải cấp 22 kV Bảng 1.2 Số liệu phụ tải cấp 22 kV Thời gian S (MVA) Std (MVA) Stổng P (MW) P2 (MW) Q (MVA) 0 – 7 20 0,5 20,5 16,4 268,96 12,3 7 – 10 30 0,5 30,5 24,4 595,36 18,3 10 – 13 40 0,5 40,5 32,4 1049,76 24,3 13 – 16 30 0,5 30,5 24,4 595,36 18,3 16 – 19 25 0,5 25,5 20,4 416,16 15,3 19 – 21 40 0,5 40,5 32,4 1049,76 24,3 21 – 24 20 0,5 20,5 16,4 268,96 12,3 Tổng 166,8 4244,32 125,1 Thời gian sử dụng công suất cực đại: Tmax=∑PitiPmax=533,632,4=16,47 giờngày=6011,55 (giờ/năm) Thời gian tổn thất công suất cực đại: τmax=∑Pi2tiPmax2=12759,041049,76=12,15 (giờ/ngày)=4434,75 (giờ/năm) Đồ thị phụ tải điện áp cấp 220 kV Hình 1.4 Đồ thị phụ tải cấp 220 kV Bảng 1.3 Số liệu phụ tải cấp 220 kV Thời gian S110 kV (MVA) S22 kV (MVA) Ptd (MW) Qtd (MVar) Ptổng (MW) Qtổng (Mvar) Stổng (MVA) 0 – 2 22,5 + j19,8 16 + j12 0,41 0,285 38,91 32,085 50,43 2 – 4 30 +j26,4 16 + j12 0,41 0,285 46,41 38,685 60,42 4 – 7 37,5 +j33 16 + j12 0,41 0,285 53,91 45,285 70,41 7 – 10 45 + j39,6 24 + j18 0,41 0,285 69,41 57,885 90,38 10 – 12 60 + j52,8 32 + j24 0,41 0,285 92,41 77,085 120,34 12 – 13 45 + j39,6 32 + j24 0,41 0,285 77,41 63,885 100,37 13 – 15 45 + j39,6 24 + j18 0,41 0,285 69,41 57,885 90,38 15 – 16 37,5 + j33 24 + j18 0,41 0,285 61,91 51,285 80,39 16 – 18 37,5 + j33 20 + j15 0,41 0,285 57,91 48,285 75,40 18 – 19 52,5 + j46,2 20 + j15 0,41 0,285 72,91 61,485 95,37 19 – 21 52,5 + j46,2 32 + j24 0,41 0,285 84,91 70,485 110,35 21 – 22 30 + j26,4 16 + j12 0,41 0,285 46,41 38,685 60,42 22 – 24 26,25 +j23,1 16 + j12 0,41 0,285 42,66 35,385 55,43 Tổng 814,58 678,41 1060,09 Thời gian sử dụng công suất cực đại: Tmax=∑PitiPmax=1493,8492,41=16,17 (giờ/ngày)=5902,05 (giờ/năm) Thời gian tổn thất công suất cực đại: τmax=∑Pi2tiPmax2=99283,798539,61=11,63 giờngày=4244,95 (giờ/năm) BẢNG TỔNG KẾT Cấp điện áp 220 kV 110 kV 22 kV Tmax (giờ/năm) 5902,05 5840 6011,55 τmax (giờ/năm) 4244,95 4171,95 4434,75 CHƯƠNG 2 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC TRẠM BIẾN ÁP Sơ đồ cấu trúc trạm biến áp là sơ đồ diễn tả sự liên quan giữa nguồn, tải và hệ thống điện. SƠ ĐỒ CẤU TRÚC VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN CỦA TRẠM BIẾN ÁP Phương án 1: Qua MBA hai cuộn dây giảm dần từ điện áp cao xuống. 220 kV 110 kV 22 kV HT Hình 2.1 Sơ đồ nối điện phương án 1 Phương án này được sử dụng khi: Khi phụ tải ở các cấp điện áp thấp bé hơn phụ tải ở cấp điện áp cao: ST>SH Khi không có MBA ba cuộn dây thích hợp. Ưu điểm: Đảm bảo cung cấp điện liên tục. Nhược điểm: MBA cấp một phải tải cả công suất ở các cấp nối tiếp, do đó phải chọn công suất lớn, tổn hao có thể lớn. 220 kV 22 kV 110 kV HT Phương án 2: Sử dụng MBA từ ngẫu Hình 2.2 Sơ đồ nối điện phương án 2 Phương án này được sử dụng khi: UC≥220 kV; UT≥110 kV; UH=10, 22, 35, 110 kV Ưu điểm: Số lượng MBA ít (2 MBA), chiếm ít diện tích xây lắp. Giá thành thấp. Tổn hao trong MBA nhỏ vì không qua hai lần biến áp. Nhược điểm: MBA từ ngẫu chỉ chế tạo với điện áp UT≥110 kV. MBA từ ngẫu chỉ sử dụng khi điện áp cao và trung tính có nối đất. Phương án 3: Sử dụng MBA ba cuộn dây Hình 2.3 Sơ đồ nối điện phương án 3 Phương án này được sử dụng khi: UC=110 kV; UT=22 kV; UH≥6 kV Ưu điểm: Số lượng MBA chỉ có hai. Tổn hao trong MBA nhỏ vì không qua hai lần biến áp. Nhược điểm: MBA ba cuộn dây chỉ chế tạo với điện áp UH≥6 kV. Giá thành cao hơn so với MBA từ ngẫu. Khi công suất lớn, kích thước và trọng lượng MBA lớn nên gặp khó khăn khi chuyên chở, xây lắp. Phương án 4: Sử dụng MBA hai cuộn dây tách riêng hai cấp điện áp HT 220 kV 110 kV 22 kV Hình 2.4 Sơ đồ nối điện phương án 4 Phương án này được sử dụng khi: Phụ tải ở UT và UH chệnh lệch nhau nhiều mà không thể dùng các phương án trên. Ưu điểm: Độ tin cậy cao, hai hệ thống trung áp và hạ áp độc lập nhau, đảm bảo cung cấp điện liên tục. Nhược điểm: Số lượng MBA nhiều nên chiếm nhiều diện tích. Chênh lệch điện áp giữa UC(220 kV) và UH(22 kV) quá lớn. LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN Từ những phân tích như trên có thể chia làm 2 nhóm phương án có số lượng MBA và sơ đồ cấu trúc tương tự nhau: Nhóm 1 (gồm các phương án: 1, 4): phương án 1 được chọn vì có tính khả thi nhất trong các phương án. Nhóm 2 (gồm các phương án: 2, 3): phương án 2 được chọn vì khắc phục được các khuyết điểm của phương án 3. Þ Phương án 1 và phương án 2 được chọn để tính toán trong các chương tiếp theo. CHƯƠNG 3 CHỌN MÁY BIẾN ÁP CHO CÁC PHƯƠNG ÁN PHƯƠNG ÁN 1: Sử dụng 2 MBA 220/110 kV và 2 MBA 110/22 kV Cấp 220/110 kV - Chọn máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố. - Từ đồ thị phụ tải ta có: Smax = 120,34 MVA - Chọn 2 máy biến áp 220/110 kV theo điều kiện 1 một máy biến áp nghỉ, máy biến áp còn lại với khả năng quá tải sự cố có khả năng cung cấp đủ Smax = 120,34 MVA - Xem như máy biến áp đặt ngoài trời có Kqtsc=1,4 SđmB≥Smax1,4=120,341,4=85,96 (MVA) Chọn máy biến áp có SđmB = 90 MVA Kiểm tra lại điều kiện quá tải: Hình 3.1 Đồ thị phụ tải cấp điện áp 220/110kV Từ đồ thị phụ tải hàng ngày của cấp điện áp 220 kV ứng với MBA có SđmB = 90 MVA thời gian quá tải là 11 giờ lớn hơn 6 giờ do đó MBA 90 MVA không cho phép. Vậy chọn lại MBA có công suất lớn hơn là SđmB = 100 MVA khi đó có 2 vùng quá tải không liên tục. Bảng 3.1 Bảng tính hệ số các phụ tải Vùng (giờ) Si (MVA) Ki=Si/100 Ki2 Ti (giờ) Ki2Ti 0 -2 50,43 0,50 0,25 2 0,50 2-4 60,42 0,60 0,36 2 0,72 4-7 70,41 0,70 0,49 3 1,47 7-10 90,38 0,90 0,81 3 2,43 10-12 120,34 1,20 1,44 2 2,88 12-13 100,38 1 1 1 1 13-15 90,38 0,90 0,81 2 1,62 15-16 80,39 0,80 0,64 1 0,64 16-18 75,40 0,75 0,56 2 1,12 18-19 95,37 0,95 0,90 1 0,90 19-21 110,35 1,10 1,21 2 2,42 21-22 60,42 0,60 0,36 1 0,36 22-24 55,43 0,55 0,30 2 0,60 Có 2 vùng không liên tục có K > 1, xác định vùng có ∑Ki2Ti cực đại: - Vùng từ 10h đến 13h: ∑Ki2Ti=3,88 - Vùng từ 19h đến 21h: ∑Ki2Ti=2,42 Vùng từ 10h đến 13h có ∑Ki2Ti cực đại. K2đt=∑Ki2Ti∑ Ti=3,883=1,137 0,9 Kmax=0,9 . 1,20=1,08 K2đt>0,9 Kmax K2=K2đt T2=∑Ti=3 giờ<6 giờ Þ K1=∑Ki2Ti10=0,5+0,72+1,47+2,4310=0,72<0,93 Vậy máy biến áp có SđmB = 100 MVA thỏa mãn các điều kiện quá tải sự cố. Bảng 3.2 Thông số của máy biến áp đã chọn (tra bảng trang 241 sách Thiết kế NMĐ & TBA của thầy Huỳnh Nhơn). SđmB(MVA) U (kV) UN (%) i (%) DPo (kW) DPN (kW) Cao Hạ 100 230 115 12 0,35 44 310 Cấp 110/22 kV - Chọn máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố. - Từ đồ thị phụ tải ta có: Smax = 40,5 MVA - Chọn 2 máy biến áp 110/22 kV theo điều kiện 1 một máy biến áp nghỉ, máy biến áp còn lại với khả năng quá tải sự cố có khả năng cung cấp đủ Smax = 40,5 MVA - Xem như máy biến áp đặt ngoài trời có Kqtsc=1,4 SđmB≥Smax1,4=40,51,4=28,93 (MVA) Chọn máy biến áp có SđmB = 30 MVA Kiểm tra lại điều kiện quá tải sự cố: Hình 3.2 Đồ thị phụ tải cấp điện áp 110/22kV Từ đồ thị phụ tải hàng ngày của cấp điện áp 22 kV ứng với MBA có SđmB = 30 MVA thời gian quá tải là 8 giờ lớn hơn 6 giờ do đó MBA 30 MVA không cho phép. Vậy chọn lại MBA có công suất lớn hơn là SđmB = 32 MVA khi đó có 2 vùng quá tải không liên tục. Bảng 3.3 Bảng tính các hệ số phụ tải Vùng (giờ) 0 – 7 7 – 10 10 – 13 13 – 16 16 – 19 19 – 21 21 – 24 Si (MVA) 20,5 30,5 40,5 30,5 25,5 40,5 20,5 Ki=Si/32 0,64 0,95 1,27 0,95 0,8 1,27 0,64 Ki2 0,41 0,90 1,61 0,90 0,64 1,61 0,41 Ti (giờ) 7 3 3 3 3 2 3 Ki2Ti 2,87 2,7 4,83 2,7 1,92 3,22 1,23 Có 2 vùng không liên tục có K > 1, xác định vùng có ∑Ki2Ti cực đại: - Vùng từ 10h đến 13h: ∑Ki2Ti=4,83 - Vùng từ 19h đến 21h: ∑Ki2Ti=3,22 Vùng từ 10h đến 13h có ∑Ki2Ti cực đại. K2đt=∑Ki2Ti∑ Ti=4,833=1,27 0,9 Kmax=0,9 . 1,27=1,143 K2đt>0,9 Kmax K2=K2đt=1,27 < 1,4 Þ T2=∑Ti=3 giờ<6 giờ Þ K1=∑Ki2Ti10=2,87+2,710=0,75<0,93 Vậy máy biến áp có SđmB = 32 MVA thỏa mãn các điều kiện quá tải sự cố. Bảng 3.4 Thông số của máy biến áp đã chọn (tra bảng trang 239 sách Thiết kế NMĐ & TBA của thầy Huỳnh Nhơn). SđmB(MVA) U (kV) UN (%) i (%) DPo (kW) DPN (kW) Cao Hạ 32 115 38,5 10,5 0,75 35 145 PHƯƠNG ÁN 2: Sử dụng 2 máy biến áp từ ngẫu Trong trường hợp này ta thiết kế trạm giảm áp nên máy biến áp làm việc theo chế độ cao sang trung và cao sang hạ. Máy biến áp tự ngẫu có: UC =220 kV ; UT = 110 kV ; UH = 22 kV Hệ số có lợi của máy biến áp từ ngẫu: α=Uc-UTUC=220-110220=0,5 Công suất chạy trong các cuộn nối tiếp (Snt), cuộn chung (Sch) và cuộn hạ (Sh) được tính như sau: Snt=α(ST+SH+Std) Sch=α(ST-SH-Std) Ta thấy công suất trong cuộn nối tiếp là lớn nhất và sẽ là điều kiện giới hạn công suất truyền tải trong chế độ này: Snt=α.S max=0,5 . 120,34=60,17 (MVA) Chọn máy biến áp theo điều kiện quá tải sự cố: Kqtsc=1,4 SđmB≥Sntα.Kqtsc=60,170,5 . 1,4=85,96 (MVA) Chọn máy biến áp có Sđm = 100 MVA Kiểm tra lại điều kiện quá tải sự cố: Tương tự như điều kiện của MBA 3 pha 2 cuộn dây (do thông số giống nhau) Vậy máy biến áp có Sđm = 100 MVA thỏa các điều kiện quá tải sự cố Bảng 3.5 Thông số của máy biến áp đã chọn (tra bảng trang 245 sách Thiết kế NMĐ & TBA của thầy Huỳnh Nhơn). SđmB(MVA) U (kV) UN (%) i (%) Tổn thất (kW) DPo DPN Cao Trung Hạ C/T C/H T/H C/T C/H T/H 100 230 121 38,5 11 31 19 0,5 75 260 260 260 CHƯƠNG 4 SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN Sơ đồ nối điện là một hình vẽ biểu diễn quan hệ giữa các thiết bị, khí cụ điện. CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn Hình 4.1 Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn. Sơ đồ có tất cả các phần tử (nguồn, tải) đều được nối vào thanh góp chung qua một máy cắt. Hai bên máy cắt thường có hai dao cách ly, mạch MBA hai cuộn dây có thể không có dao cách ly về phía MBA. Các dao cách ly này có nhiệm vụ đảm bảo an toàn khi cần sửa chữa máy cắt điện. Ưu điểm: Đơn giản, rõ ràng, mỗi phần tử được thiết kế riêng cho mạch đó. Khi vận hành, sửa chữa, mạch này không ảnh hưởng trực tiếp đến mạch khác. Khuyết điểm: Khi sửa chữa máy cắt trên mạch nào, các phụ tải nối vào mạch đó cũng bị mất điện. Thời gian ngừng cung cấp điện phụ thuộc vào thời gian sửa chữa máy cắt điện đó. Ngắn mạch trên thanh góp đưa đến cắt điện toàn bộ các phần tử. Khi sửa chữa thanh góp hay dao cách ly về phía thanh góp cũng sẽ mất điện toàn bộ trong thời gian sửa chữa. Do những đặc điểm trên, sơ đồ này chỉ sử dụng khi yêu cầu về tính đảm bảo không cao. Sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn thanh góp a) b) c) Hình 4.2 Sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn. Thanh góp được phân thành nhiều đoạn bằng một dao cách ly (Hình a), hai dao cách ly (Hình b) hoặc bằng máy cắt và hai dao cách ly hai bên (Hình c). Số phân đoạn được phân theo số nguồn cung cấp. Mỗi phân đoạn có một nguồn cung cấp và một phần các mạch tải. Khi đã phân đoạn bằng máy cắt thì các phụ tải loại một sẽ được cung cấp điện từ hai đường dây nối vào hai phân đoạn khác nhau, do đó sẽ đảm bảo được cung cấp điện liên tục. Khi cần sửa chữa chỉ tiến hành cho từng phân đoạn, việc cung cấp điện được chuyển cho phân đoạn kia. Khi sự cố trên phân đoạn nào, máy cắt phân đoạn đó sẽ cắt. Các phân đoạn khác vẫn làm việc bình thường. Sơ đồ một hệ thống thanh góp có thanh góp vòng a) b) c) Hình 4.3 Sơ đồ một hệ thống thanh góp có thanh góp vòng Tất cả các phần tử được nối vào thanh góp vòng qua dao cách ly vòng (CLV), một máy cắt vòng (MCV) cùng hai dao cách ly hai bên được nối liên lạc giữa thanh góp vòng với thanh góp chính (Hình a). Nhiệm vụ của MCv là để thay lần lượt cho máy cắt của bất kỳ phần tử nào khi cần sửa chữa mà không cần phải ngừng cung cấp điện phần tử đó bằng cách đi vòng qua MCV, thanh góp vòng và CLV. Nếu có hai phân đoạn có thể thực hiện theo sơ đồ Hình b hoặc Hình c. Nhờ có MCV độ tin cậy cung cấp điện tăng lên, tuy nhiên sơ đồ thêm phức tạp và tăng vốn đầu tư. Sơ đồ này chỉ được thực hiện chủ yếu với điện áp cao, thường từ 110KV trở lên và số đường dây nhiều. CHỌN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHO TRẠM BIẾN ÁP ĐANG THIẾT KẾ Cấp 220 kV: Ta sử dụng sơ đồ một hệ thống thanh góp có máy cắt phân đoạn. Cấp 110 kV: Ta sử dụng sơ đồ một hệ thống thanh góp có máy cắt phân đoạn. Cấp 22 kV: Ta sử dụng sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn và sử dụng máy cắt hợp bộ. Như trên ta đã chọn hai phương án sơ đồ cấu trúc là phương án qua MBA hai cuộn dây, giảm dần từ điện áp cao xuống điện áp thấp và phương án sử dụng MBA từ ngẫu. Sau đây ta chọn sơ đồ nối điện dựa theo hai sơ đồ cấu trúc trên Phương án sử dụng MBA hai cuộn dây, giảm dần từ điện áp cao xuống điện áp thấp (phương án 1) 22 kV 110 kV 220 kV HỆ THỐNG Hình 4.4 Sơ đồ nối điện của phương án 1. Phương án sử dụng MBA từ ngẫu (phương án 2) HỆ THỐNG 110kV 22kV 220kV Hình 4.5 Sơ đồ nối điện của phương án 2. BẢNG TỔNG KẾT Bảng 4.1 Bảng số liệu máy cắt và dao cách ly Phương án Số máy cắt Số dao cách ly 220 (kV) 110 (kV) 22 (kV) 220 (kV) 110 (kV) Phương án 1 5 9 7 14 18 Phương án 2 5 7 7 14 14 CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MÁY BIẾN ÁP TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MBA BA PHA HAI CUỘN DÂY Khi có đồ thị phụ tải, xác định theo biểu thức: ∆A=n.T.DP0+1nDPN1SđmB2S(Si2.Ti) trong đó: n- số MBA làm việc song song T- thời gian làm việc của MBA (giờ) Si- công suất của n MBA tương ứng với thời gian Ti TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MBA TỰ NGẪU Hệ số có lợi của MBA tự ngẫu: α=1-UTUC DPN.C=12DPN.CT+DPN.CHα2-DPN.THα2 DPN.T=12DPN.CT+DPN.THα2-DPN.CHα2 DPN.H=12DPN.CHα2+DPN.THα2-DPN.CT Khi có đồ thị phụ tải, tổn thất qua MBA: ∆A=n.T.DP0+1n.SđmB2DPN.C.∑(SC,i2.TC,i)+DPN.T.∑(ST,i2.TC,i)+DPN.H.∑(SH,i2.TH,i) TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG CHO CÁC PHƯƠNG ÁN Phương án 1: 4 MBA hai cuộn dây (2 MBA 220/110 kV và 2 MBA 110/22 kV) Bảng 5.1 Số liệu các MBA (tra bảng trang 241 và 239 sách Thiết kế NMĐ & TBA của thầy Huỳnh Nhơn). SđmB(MVA) Số lượng U (kV) UN (%) i (%) ∆Po (kW) ∆PN (kW) Cao Hạ 100 2 230 115 12 0,35 44 310 32 2 115 38,5 10,5 0,75 35 145 Tổn thất điện năng qua 2 MBA 220/110 kV: DA1 =n.T.DP0+1nDPN1SMBA2S(Si2.Ti) =2.24.44+12.310 .11002.(50,432.2+60,422.2+70,412.3+90,382.3+120,342.2+100,372+90,382.2+80,392+75,42.2+95,372+110,352.2+60,422+55,432.2) = 4719,389(kWh) Tổn thất điện năng qua 2 MBA 110/22 kV: DA2 =n.T.DP0+1nDPN1SMBA2S(Si2.Ti) =2.24.35+12.145 .1322.(20,52.10+30,52.6+40,52.5+25,52.3) = 3091,484 (kWh) Tổn thất điện năng trong một năm của phương án 1: DAnăm=DA1+DA2.365=4719,389+3091,484 .365=2850969 (kWh) Phương án 2: 2 MBA từ ngẫu 220/110/22 kV Bảng 5.2 Số liệu MBA (tra bảng trang 245 sách Thiết kế NMĐ & TBA của thầy Huỳnh Nhơn). SđmB (MVA) Số lượng U (kV) UN (%) i (%) Tổn thất (kW) DPo DPN Cao Trung Hạ C/T C/H T/H C/T C/H T/H 100 2 230 121 38,5 11 31 19 0,5 75 260 260 260 DPN.C=12DPN.CT+DPN.CHα2-DPN.THα2=12260+2600,52-2600,52=130(kW) DPN.T=12DPN.CT+DPN.THα2-DPN.CHα2=12260+2600,52-2600,52=130(kW) DPN.H=12DPN.CHα2+DPN.THα2-DPN.CT=122600,52+2600,52-260=910(kW) ∑(SC,i2.TC,i)=(50,432.2+60,422.2+70,412.3+90,382.3+120,342.2+100,372+90,382.2+80,392+75,42.2+95,372+110,352.2+60,422+55,432.2) =168218,6172 ∑(ST,i2.TT,i)=(302.2+402.2+502.3+602.3+802.2+602.3+502.3+702.3+402.1+352.2) =73150 ∑(SH,i2.TH,i)=(20,52.7+30,52.3+40,52.3+30,52.3+25,52.3+40,52.2+20,52.3)=19936 DA=n.T.DP0+1n.SMBA2DPN-C.∑(SC,i2.TC,i)+DPN-T.∑(ST,i2.TT,i)+DPN-H.∑(SH,i2.TH,i) =2.24.75+12 .1002130 . 168218,6172+130 . 73150+910 .19936 =6075,984 (kWh) Tổn thất điện năng trong một năm của phương án 2: DAnăm=DA . 365=6075,984 . 365=2217734 (kWh) Bảng 5.3 Tổng kết tổn thất điện năng của các phương án Phương án Tổn thất DA hằng năm (kWh) 1 2850969 2 2217734 CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CHO PHƯƠNG ÁN Phương án 1: sử dụng MBA hai cuộn dây, giảm dần điện áp cao xuống điện áp thấp. Chọn: Scb=1000 MVA; Ucb1=230 kV; Ucb2=115 kV; Ucb3=22 kV. Dòng điện cơ bản: Icb1=Scb3 Ucb1=10003.230=2,51 (kA) Icb2=Scb3 Ucb2=10003.115=5,02