LỜI NÓI ĐẦU 4 CHƯƠNG 1 5 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI 5 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 5 1.1. Phân tích nguồn và phụ tải 5 1.1.1. Nguồn cung cấp điện 5 1.1.2. Các phụ tải điện 5 1.2. Cân bằng công suất tác dụng 6 1.3. Cân bằng công suất phản kháng 6 CHƯƠNG 2 9 LẬP VÀ TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN 9 2.1. Đặt vấn đề 9 2.2. Phương pháp tính toán 9 2.2.1. Vạch các phương án 9 2.2.2. Phương pháp chung 15 2.2.3. Tính toán các phương án 19 CHƯƠNG 3 52 SO SÁNH KINH TẾ CÁC PHƯƠNG ÁN 52 3.1. Đặt vấn đề 52 3.2. Tính hàm chi phí tính toán 54 3.2.1. Phương án 1 54 3.2.2 Phương án 3 55 3.2.3. Phương án 5 56 3.2.4. Phương án 6 56 3.2.5. Phương án 10 57 3.3. Kết luận 58 CHƯƠNG 4 59 CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI DÂY 59 4.1. Chọn máy biến áp của các trạm phụ tải 59 4.2. Sơ đồ trạm nguồn, trạm trung gian và trạm cuối 61 4.2.1. Trạm nguồn 61 4.2.2. Trạm trung gian 62 4.3.3. Trạm cuối 62 CHƯƠNG 5 64 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN 64 5.1. Trạng thái phụ tải cực đại 64 5.1.1 Đường dây NĐ – 1 64 5.1.2 Đường dây NĐ – 2 66 5.1.3 Đường dây NĐ – 35 68 Hình 5.3. Sơ đồ và sơ đồ thay thế đoạn NĐ35 68 5.1.4 Đường dây NĐ – 4 71 1.1.5 Đường dây NĐ – 6 72 5.1.6 Giải quyết bài bài toán bù 75 5.2. Trạng thái phụ tải cực đại sau khi đã bù chính xác 83 5.2.1 Đường dây NĐ – 1 83 5.2.2 Đường dây NĐ – 2 85 5.2.3 Đường dây NĐ – 35 87 Hình 5.11. Sơ đồ và sơ đồ thay thế đoạn NĐ35 87 5.2.4 Đường dây NĐ – 4 90 5.2.5 Đường dây NĐ – 6 92 5.3. Trạng thái phụ tải cực tiểu 95 5.3.1 Đường dây NĐ – 1 96 5.3.2 Đường dây NĐ – 2 98 5.3.3 Đường dây NĐ – 35 100 5.3.4 Đường dây NĐ – 4 103 5.3.5 Đường dây NĐ – 6 105 5.3. Trạng thái sự cố 108 5.3.1 Đường dây NĐ – 1 108 5.3.2 Đường dây NĐ – 2 110 5.3.3 Đường dây NĐ – 35 112 5.3.4 Đường dây NĐ – 4 115 5.3.5 Đường dây NĐ – 6 117 CHƯƠNG 6 120 ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 120 CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP MÁY BIẾN ÁP 120 6.1.Chọn đầu điều chỉnh cho trạm biến áp 1. 121 6.1.1. Chế độ phụ tải cực đại. 121 6.1.2. Chế độ phụ tải cực tiểu 122 6.1.3. Chế độ sau sự cố 122 6.2. Chọn các đầu điều chỉnh trong các trạm còn lại. 123 CHƯƠNG 7 125 TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT 125 CỦA MẠNG ĐIỆN 125 7.1. Vốn đầu tư xây dựng mạng điện 125 7.2. Tổn thất công suất tác dụng: 126 7.3. Tổn thất điện năng của mạng điện 126 7.4. Tính giá thành mạng điện cho 1MW 127 7.4.1. Chi phí vận hành hàng năm 127 7.4.2. Chi phí tính toán hàng năm 127 7.4.3. Giá thành truyền tải điện năng 128 7.4.4. Giá thành xây dựng 1 MW công suất phụ tải trong chế độ cực đại 128 TÀI LIỆU THAM KHẢO 129 LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, điện năng là một phần vô cùng quan trọng trong hệ thống năng lượng của một quốc gia.Trong điều kiện nước ta hiện nay đang trong thời kì công nghiệp hoá và hiện đại hoá thì điện năng lại đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Điện năng là điều kiện tiên quyết cho việc phát triển nền công nghiệp cũng như các ngành sản xuất khác. Do nền kinh tế nước ta còn trong giai đoạn đang phát triển và việc sản xuất điện năng còn đang thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện cũng như phân phối điện cho các hộ tiêu thụ cần phải được tính toán kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lí về kĩ thuật cũng như về kinh tế. Đồ án môn học lưới điện đã đưa ra phương án có khả năng thực thi nhất trong việc thiết kế mạng lưới điện cho một khu vực gồm các hộ tiêu thụ điện loại I. Nhìn chung, phương án được đưa ra đã đáp ứng được những yêu cầu cơ bản của một mạng điện. Dù đã cố gắng nhưng đồ án sẽ không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế, em rất mong nhận được sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy để em có thể tự hoàn thiện thêm kiến thức của mình trong lần thiết kế đồ án tốt nghiệp sau này. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của thầy Đinh Quang Huy, thầy Phạm Năng Văn, cô Nguyễn Hồng Nhung đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án môn học này. Hà Nội, ngày 27 tháng 11 năm 2011 Sinh viên thiết kế Phạm Tiến Đạt CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1. Phân tích nguồn và phụ tải 1.1.1. 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 => tgφ = 0,6197 1.1.2. Các phụ tải điện Phụ tải cực tiểu bằng 70% phụ tải cực đại. Giá 1kWh điện năng tổn thất bằng 1200 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 ) 25 26 27 24 16 17 Hệ số công suất 0,85 0,8 Mức đảm bảo cung cấp điện I Yêu cầu điều chỉnh điện áp Khác thường Thời gian sử dụng công suất cực đại ( h ) 4600 Điện áp định mức lưới điện hạ áp ( KV ) 10 Bảng 1.2. Thông số các phụ tải Hộ tiêu thụ S ̇_max=P_max+〖jQ〗_(max,) MVA Smax, MVA S ̇_min=P_min+〖jQ〗_min, MVA S min, MVA 1 25+ j 15,494 29,412 17,5 + j 10,846 20,588 2 26 + j 16,113 30,588 18,2 + j 11,279 21,412 3 27 + j 16,733 31,765 18,9 + j 11,713 22,235 4 24 + j 14,874 28,235 16,8 + j 10,412 19,765 5 16 + j 12,000 20,000 11,2 +j 8,400 14,000 6 17 + j 12,750 21,250 11,9 + j 8,925 14,875 Tổng 135 + j 87,964 161,25 94,5 + j 61,575 112,875 1.2. 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
Phân tích nguồn và phụ tải
Nguồn cung cấp đủ công suất tác dụng cho phụ tải
Có giới hạn về hệ số công suất phản kháng cosφ = 0,85 => tg = 0,6197
Phụ tải cực tiểu bằng 70% phụ tải cực đại
Giá 1kWh điện năng tổn thất bằng 1200 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 cho thấy điện áp trên thanh góp cao áp của nhà máy điện đạt mức tối đa 110% khi phụ tải cực đại, 105% khi phụ tải cực tiểu và 110% trong trường hợp xảy ra sự cố so với điện áp định mức.
Bảng 1.1: Các số liệu của phụ tải
Các thông số Các hộ tiêu thụ
Phụ tải cực đại ( MW ) 25 26 27 24 16 17
Mức đảm bảo cung cấp điện I
Yêu cầu điều chỉnh điện áp Khác thường
Thời gian sử dụng công suất cực đại ( h ) 4600 Điện áp định mức lưới điện hạ áp ( KV ) 10
Bảng 1.2 Thông số các phụ tải
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 6
Cân bằng công suất tác dụng
Một đặc điểm quan trọng của hệ thống điện là khả năng truyền tải tức thời điện năng từ nguồn đến hộ tiêu thụ mà không thể tích lũy thành một lượng nhìn thấy được Tính chất này quyết định sự đồng bộ giữa quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng.
Trong chế độ xác lập của hệ thống, các nhà máy cần phát công suất tương ứng với mức tiêu thụ của các hộ tiêu dùng, bao gồm cả tổn thất công suất trong mạng điện Điều này đòi hỏi phải duy trì sự cân bằng chính xác giữa công suất phát và công suất tiêu thụ.
Để hệ thống điện hoạt động hiệu quả, cần duy trì một lượng công suất tác dụng dự trữ nhất định Việc dự trữ này đóng vai trò quan trọng trong cả vận hành và phát triển bền vững của hệ thống điện.
Ta có phương trình cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống: Đ = + ∆ đ + +
Trong đó : Đ- 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
Ptd – Tổng công suất tự dung
Pdt -Tổng công suất dự trữ trong mạng điện
Hệ thống điện hoạt động với Pdt = Ptd = 0 do nguồn điện được lấy trực tiếp từ thanh cái cao áp Hệ số đồng thời m, thể hiện sự xuất hiện của các phụ tải cực đại, được xác định là m = 1 theo yêu cầu thiết kế.
Cân bằng công suất phản kháng
Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều cần đảm bảo sự cân bằng giữa điện năng sản xuất và tiêu thụ tại mỗi thời điểm Sự cân bằng này không chỉ liên quan đến công suất tác dụng mà còn cả công suất phản kháng.
Sự cân bằng công suất phản kháng có ảnh hưởng trực tiếp đến điện áp trong mạng điện Khi sự cân bằng này bị phá vỡ, điện áp sẽ thay đổi, gây ra các vấn đề trong hệ thống điện.
Để duy trì chất lượng điện áp trong mạng điện, việc cân bằng sơ bộ công suất phản kháng là cần thiết Nếu công suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất tiêu thụ, điện áp trong mạng sẽ tăng; ngược lại, nếu thiếu công suất phản kháng, điện áp sẽ giảm.
Cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống: Đ+ ù ≥ + ∆ + − + +
QNĐ - Tổng công suất phản kháng do nguồn điện phát ra
Qbù- Tổng công suất phản kháng cần bù
∑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 : ∑∆Qmba = 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
Coi gần đúng :QL = Qc
Qtd– Tổng công suất phản kháng tự dung
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
Ta có: QNĐ = PNĐ tgφ = 141,75 0,6197 = 87,849 MVAr
Phải bù công suất phản kháng
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 8
Nguyên tắc bù: Bù cho phụ tải ở xa có hệ số cosφ thấp, và chỉ bù cho đến khi cosφ = 0,97 thì thôi
Tổng công suất cần bù là :
Bảng 1.3 : Khoảng cách từ nguồn đến phụ tải
= (tg − tg ) = − tg φ1 , φ2 : Pha trước và sau khi bù cos φ2= 0,97 tgφ2 = 0,251
Từ đây ta rút ra được bảng thông số phụ tải trước và sau khi bù
Bảng 1.4 :Phụ tải trước và sau khi bù
Phụ tải Trước khi bù Sau khi bù
P , MW Q , MVAr Cos φ P , MW Qb , MVAr Q , MVAr Cos φ
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 9
Đặt vấn đề
Thiết kế lưới điện cũng như quy hoạch lưới điện , chúng ta cần giải quyết một cách hợp lý ( 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.
Phương pháp tính toán
Ta vạch ra các phương án như sau:
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 10
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 11
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 12
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 13
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 14
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 15
2.2.2.1 Tính toán dòng công suất Đối với dòng công suất , ta có 2 trường hợp
2.2.2.2 Chọn điện áp định mức 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
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 16 Điện áp định mức của mạng điện cần được lựa chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện Để xác định điện áp định mức sơ bộ, có thể dựa vào giá trị 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 : đ = 4,34√ + 16 , Trong đó : l: Khoảng cách truyền tải , km
P : Công suất truyền tải trên đường dây , MW
Nếu 70 ≤ đ ≤ 170 thì chọn Uđm = 110 kV
Sau khi tính toán xong ta lập được bảng như sau : Đường dây
Chiều dài đường dây l, km Điện áp tính toán U, kV Điện áp định mức của mạng Uđm , kV
2.2.2.3 Chọn tiết diện dây dẫn
Mạng điện 110 kV chủ yếu được xây dựng bằng các đường dây trên không, sử dụng dây dẫn nhôm lõi thép (AC) Đối với mạng điện khu vực, tiết diện dây dẫn được lựa chọn dựa trên mật độ kinh tế của dòng điện.
Imax - dòng điện chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải cực đại, A jkt - mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm 2
Với dây AC và Tmax = 4600h thì jkt = 1,1 A/mm 2
Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính bằng công thức:
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 17
Trong đó : n- số mạch của đường dây
Uđm- điện áp định mức của mạng điện, kV
Smax là công suất tối đa mà đường dây có thể chạy khi tải đạt cực đại, được đo bằng MVA Đối với đường dây trên không 110kV, để tránh hiện tượng vầng quang, dây nhôm lõi thép cần có tiết diện tối thiểu là F ≥ 70 mm².
Khi đã xác định được Ftt, cần chọn Ftc gần nhất với Ftt nhưng vẫn phải đảm bảo điều kiện tổn thất vầng quang Độ bền cơ của đường dây trên không không nhất thiết phải phối hợp với điều kiện vầng quang của dây dẫn, do đó không cần kiểm tra điều kiện này Để đảm bảo đường dây hoạt động bình thường sau sự cố, cần tuân thủ các điều kiện quy định.
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
Bảng 2.1 : Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của một số dây dẫn
Dây dẫn Dòng điện làm việc lâu dài cho phép , A
Sau khi tính toán ta cũng được bảng số liệu như sau :
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 18 Đường dây l, km
2.2.2.4 Tính thông số đường dây Đối với đường dây 1 mạch
B = b0.l Đối với đường dây 2 mạch
Sau khi tính toán lập bảng Đường dây
2.2.2.5 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 :
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 19
∆Umax - Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện
∆Ui - 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 Đối với các đường dây nối từ nguồn đến các phụ tải là đường dây 2 mạch thì khi có sự cố xảy ra:
Đối với mạch vòng, khi xảy ra sự cố, ta cần xem xét từng dây bằng cách ngắt đường dây NĐ-1 và NĐ-2 Sau đó, tiến hành tính toán ∆Usc theo cách thông thường.
2.2.3 Tính toán các phương án Ở đây ta chọn 5 phương án 1, 3, 5, 6, 10, 11 để tính toán
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 20
Hình 2.12 : Sơ đồ mạng điện phương án 1
2.2.3.1.1 Tính toán dòng công suất
Tương tự ta được bảng sau :
Bảng 2.2 : Phân bố dòng công suất Đường dây P, MW Q, MVAr ̇, MVA
2.2.3.1.2 Chọn điện áp định mức Đối với đường dây NĐ-1 thì :
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 21
Các đường dây còn lại tính tương tự :
Bảng 2.3 : Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện Đường dây
Chiều dài đường dây l, km Điện áp tính toán U, kV Điện áp định mức của mạng
2.2.3.1.3 Chọn tiết diện dây dẫn Đối với đường dây NĐ-1: ̇ Đ = 25 + j 15,493 MVA Đ = 29,441MVA Đ √3 đ 10 = 29,411
Sử dụng bảng 2.1 để tra Ftc
Các đường dây còn lại tính tương tự
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 22
Bảng 2.4 :Đặc tính các đường dây Đường dây NĐ – 1 NĐ – 2 NĐ - 3 NĐ – 4 NĐ - 5 NĐ - 6 l, km 41,231 40,000 44,721 44,721 50,000 50,000
FTC, mm 2 AC - 70 AC – 70 AC - 70 AC – 70 AC - 70 AC - 70
Phương án chỉ có đường dây 2 mạch
Kết quả tính các thông số đường dây cho ở bảng sau:
Bảng 2.5 :Thông số các đường dây Đường dây
10 -6 S NĐ-1 AC-70 41,231 0,450 0,440 2,580 9,277 9,071 212,752 NĐ-2 AC-70 40,000 0,450 0,440 2,580 9,000 8,800 206,400 NĐ-3 AC-70 44,721 0,450 0,440 2,580 10,062 9,839 230,760 NĐ-4 AC-70 44,721 0,450 0.440 2,580 10,062 9,839 230,760 NĐ-5 AC-70 50,000 0,450 0,440 2,580 11,250 11,000 258,000 NĐ-6 AC-70 50,000 0,450 0,440 2,580 11,250 11,000 258,000
2.2.3.1.5 Tổn thất điện áp lớn nhất Đối với đường dây NĐ – 1 ta có:
Trong trường hợp đứt một mạch trên đoạn đường dây NĐ-1, ta có:
Tương tự ta có bảng sau:
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 23
Bảng 2.6: Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây trong mạng điện Đường dây P,MW Q,MVAr R, Ω X,Ω Uđm,kV ∆Ubt% ∆Usc%
Từ bảng trên ta thấy: ∆ = ∆ Đ = 3,606% < 10%
Phương án đạt tiêu chuẩn kỹ thuật
Hình 2.13 : Sơ đồ mạng điện phương án 3
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 24
2.2.3.2.1 Tính toán dòng công suất
Ta có : ̇ = ̇ = 17 + j7,430 MVA ̇ Đ = ̇ + ̇ = 25 + j15,493 + 17 + j7,430 = 42 + j22,923 MVA Tương tự ta có bảng sau:
Bảng 2.7 : Phân bố dòng công suất Đường dây P, MW Q, MVAr ̇, MVA
2.2.3.2.2 Chọn điện áp định mức
Như ở phương án 1 ta đã xác định được điện áp định mức của mạng là 110 kV, các phương án sau ta cũng chọn 110 kV làm điện áp định mức
2.2.3.2.3 Chọn tiết diện dây dẫn Đối với đường dây NĐ -1: ̇ Đ = 42 + j22,923 MVA Đ = 47,848 MVA Đ √3 đ 10 = 47,848
Sử dụng bảng 2.1 để tra Ftc
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 25
Các đường dây còn lại tính tương tự
Bảng 2.8 :Đặc tính các đường dây Đường dây NĐ – 1 NĐ – 2 NĐ - 3 NĐ– 4 2 - 5 1 - 6 l, km 41,231 40,000 44,721 44,721 30,000 31,623
FTC, mm 2 AC - 120 AC – 120 AC - 70 AC – 70 AC - 70 AC - 70
Phương án chỉ có đường dây 2 mạch
Kết quả tính các thông số đường dây cho ở bảng 2.9
Bảng 2.9 :Thông số các đường dây Đường dây
10 -6 S NĐ-1 AC-120 41,231 0,270 0,423 2,690 5,566 8,720 221,823 NĐ-2 AC-120 40,000 0,270 0,423 2,690 5,400 8,460 215,200 NĐ-3 AC-70 44,721 0,450 0,440 2,580 10,062 9,839 230,760 NĐ-4 AC-70 44,721 0,450 0,440 2,580 10,062 9,839 230,760 2 5 AC-70 30,000 0,450 0,440 2,580 6,750 6,600 154,800 1 6 AC-70 31,623 0,450 0,440 2,580 7,115 6,957 163,175
2.2.3.2.5 Tổn thất điện áp lớn nhất Đối với đường dây NĐ – 1 ta có:
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 26
Trong trường hợp sự cố nặng nề nhất của đoạn NĐ - 1 - 6, việc đứt một mạch của đoạn NĐ - 1 là tình huống cần được xem xét Tuy nhiên, không cần xem xét tình huống đứt một mạch trên cả hai đoạn N - 1 và 1 - 6, vì khả năng xảy ra trường hợp này là rất thấp.
Vậy :∆ Đ = 2∆ Đ + ∆ = 2.3,584% + 1,804% = 8,972% Các đường dây còn lại tính tương tự
Kết quả tổng hợp trong bảng sau:
Bảng 2.10 :Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây trong mạng điện Đường dây P,MW Q,MVAr R, Ω X,Ω Uđm,kV ∆Ubt% ∆Usc% NĐ-1 42 22,923 5,566 8,720 110 3,584 -
Từ bảng trên ta thấy: ∆ = ∆ Đ = 5,011% < 10%
Phương án đạt tiêu chuẩn kỹ thuật
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 27
Hình 2.14 : Sơ đồ mạng điện phương án 5
2.2.3.3.1 Tính toán dòng công suất
Đối với phần mạch vòng ̇ Đ = ̇ ( Đ ) + ̇ Đ Đ + + Đ
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 28
1 là điểm phân công suất
Đối với phần mạch liên thông ̇ = ̇ = 16 + j4,010 MVA ̇ Đ = ̇ + ̇ = 26 + j16,113 + 16 + j4,010
Tương tự ta có bảng sau:
Bảng 2.11 : Phân bố dòng công suất Đường dây P, MW Q, MVAr ̇, MVA NĐ-1 23,529 13,318 23,529 + j13,318 NĐ-2 42,000 20,123 42,000 + j20,123 NĐ-3 27,000 16,733 27,000+ j16,733 NĐ-4 24,000 14,874 24,000 + j14,874 2-5 16,000 4,010 16,000 + j4,010 NĐ-6 18,471 9,606 18,471 + j9,606 1-6 1,471 2,176 1,471 + j2,176
2.2.3.3.2 Chọn điện áp định mức Điện áp định mức ở đây ta chọn bằng 110kV
2.2.3.3.3 Chọn tiết diện dây dẫn
Đối với đường dây NĐ -2: ̇ Đ B + j20,123 MVA Đ = 46,572MVA Đ √3 đ 10 = 46,572
Sử dụng bảng 2.1 để tra Ftc
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 29
Kiểm tra điều kiện phát nóng
Xét đường dây NĐ – 6 : Sự cố đứt dây NĐ - 1 ̇ Đ ( ) = ̇ + ̇ = 25 + 15,494 + 17 + 7,43
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 30 Đ ( ) = 42 + 22,924 = 47,849 ̇ ( ) = ̇ = 25 + 15,494 Đ ( ) √3 đ 10 = 47,849
Xét đường dây NĐ – 1 : Sự cố đứt dây NĐ – 6 ̇ Đ ( ) = ̇ + ̇ = 25 + 15,494 + 17 + 7,43
Sự cố đứt dây NĐ – 1 ̇ ( ) = ̇ = 25 + 15,494
Sự cố đứt dây NĐ – 6 ̇ ( ) = ̇ = 17 + 7,43
Phạm Tiến Đạt – Hệ Thống Điện 3 – K53 Page 31
( )