Thông tin tài liệu
Đồ án môn học mạng lưới điện
Đồ án môn học
Mạng Lưới Điện
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
MỤC LUC
án môn h c Đồ ọ 1
M ng L i i n ạ ướ Đ ệ 1
M C LUCỤ 2
CH NG I: CÂN B NG CÔNG SU T TRONG H TH NG I NƯƠ Ằ Ấ Ệ Ố Đ Ệ 5
I. Cân b ng công su t tiêu dùngằ ấ 5
II. Cân b ng công su t ph n khángằ ấ ả 6
CH NG II: L A CH N CÁC PH NG ÁN N I DÂY C A M NG I N ƯƠ Ự Ọ ƯƠ Ố Ủ Ạ Đ Ệ
VÀ SO SÁNH CÁC PH NG ÁN V M T K THU TƯƠ Ề Ặ Ĩ Ậ 8
A. D ki n các ph ng án c a m ng i n thi t kự ế ươ ủ ạ đ ệ ế ế 8
B. Tính toán c th cho t ng ph ng án ụ ể ừ ươ 11
I. Ph ng án I:ươ 11
1. i n áp M m ng i nĐ ệ Đ ạ đ ệ 11
2. L a ch n ti t di n dây d n theo i u ki n phát nóngự ọ ế ệ ẫ đ ề ệ 12
3. Tính t n th p i n ápổ ấ đ ệ 14
II. ph ng án II:ươ 15
1. i n áp nh m c c a m ch i nĐ ệ đị ứ ủ ạ đ ệ 15
2. L a ch n ti t di n dây d n v ki m tra k phát nóngự ọ ế ệ ẫ à ể đ 16
3. Tính t n th t i n ápổ ấ đ ệ 16
III. Ph ng án III:ươ 17
1. S n i dây:ơ đồ ố 17
2. i n áp nh m c c a m ng i n Đ ệ đị ứ ủ ạ đ ệ 17
3. L a ch n ti t di n dây d n v ki m tra i u ki n phát nóngự ọ ế ệ ẫ à ể đ ề ệ 18
4. Tính t n th t i n ápổ ấ đ ệ 18
IV. Ph ng án IVươ 19
1. S n i dây:ơ đồ ố 19
2. i n áp nh m c c a m ng i nĐ ệ đị ứ ủ ạ đ ệ 19
3. L a ch n ti t di n dây d n v ki m tra i u ki n phát nóngự ọ ế ệ ẫ à ể đ ề ệ 19
4. Tính t n th t i n ápổ ấ đ ệ 20
V. Ph ng án Vươ 21
1. S n i dây:ơ đồ ố 21
2. Ch n i n áp nh m c cho m ngọ đ ệ đị ứ ạ 21
3. L a ch n ti t di n dây d n v ki m tra i u ki n phát nóng ự ọ ế ệ ẫ à ể đ ề ệ 22
4. T n th t i n ápổ ấ đ ệ 23
VI. T ng k t các ph ng ánổ ế ươ 24
CH NG III. SO SÁNH CÁC PH NG ÁN Ã CH N V M T KINH TƯƠ ƯƠ Đ Ọ Ề Ặ Ế. 24
I. Tính toán c th t ng ph ng án ã ch nụ ể ừ ươ đ ọ 25
1. Ph ng án 1.ươ 25
2. Ph ng án 2.ươ 26
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
3. Ph ng án 3ươ 27
4. Ph ng án 4.ươ 27
II. T ng k t v l a ch n ph ng án t i uổ ế à ự ọ ươ ố ư 28
I. S l ng MBA.ố ượ 29
II. ch n công su t MBA.ọ ấ 29
III. S n i dây các tr m v m ng i nơ đồ ố ạ à ạ đ ệ 30
IV. S n i dây chi ti t:ơ đồ ố ế 32
CH NG V. T NH TOÁN CÁC TR NG THÁI V N HÀNH C A L I I NƯƠ Í Ạ Ậ Ủ ƯỚ Đ Ệ
33
I. ch ph t i c c iế độ ụ ả ự đạ 33
II. ch ph t i c c ti uế độ ụ ả ự ể 37
III. ch s cế độ ự ố 40
CH NG VI. L A CH N PH NG PHÁP I U CH NH I N ÁP ƯƠ Ự Ọ ƯƠ Đ Ề Ỉ Đ Ệ 42
I. ph t i Iụ ả 42
II. Các ph t i còn l i: tính toán t ng t k t q a cho b ng sauụ ả ạ ươ ự ế ủ ở ả 44
CH NG VII. CÁC CH TIÊU KINH T K THU T C A M NG I NƯƠ Ỉ Ế Ĩ Ậ Ủ Ạ Đ Ệ 45
I. Tính v n u t xây d ng m ng i nố đầ ư ự ạ đ ệ 45
II. T ng t n th t i n n ng c a m ng i nổ ổ ấ đ ệ ă ủ ạ đ ệ 46
III. Tính chi phí v giá th nh t i i nà à ả đ ệ 46
PHẦN MỞ ĐẦU
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Trong sự nghiệp Công Nghiệp Hoá và Hiện Đại Hoá đất nước, điện
năng đóng vai trò chủ đạo và quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó được
sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân vì điện
năng là nguồn năng lượng có thể dễ dàng chuyển hoá thành các dạng năng
lượng khác. Chính vì vậy trước khi xây dựng một hệ thống một khu công
nghiệp hoặc một khu dân cư… người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp
điện, nhu cầu về điện không ngừng tăng trong giai đoạn trước mắt và còn
trong phải dự trù cho phát triển trong tương lai gần.
Đồ án môn học Mạng Lưới Điện là một bước thực dược quan trọng cho
sinh viên nghành Hệ Thống Điện bước đầu làm quen với những ứng dụng
thực tế. Đây là một đề tài hết sức quan trọng cho một kĩ sư điện trong tương
lai có thể vận dụng nhằm đưa ra được những phương án tối ưu nhất.
Trong đồ án thiết kế môn học Mạng Lưới Điện em đã sử dụng các tài
liệu sau:
1. Giáo trình “Mạng Lưới Điện” của tác giả Nguyễn Văn Đạm
2. Giáo trình “ Thiết Kế Các Mạng Và Hệ Thống Điện” của tác
giả Nguyễn Văn Đạm.
3. Giáo trình “ Nhà Máy Điện Và Trạm Biến Áp” của đồng tác
giả Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch,
Lã Văn Út, Phạm Văn Hoà.
Nội dung đề án gồm những phần sau:
Chương I : Cân bằng công suất trong hệ thống
Chương II : Dự kiến các phương án và so sánh về mặt kĩ thuật
Chương III : So sánh các phương án về mặt kinh tế
Chương IV : Chọn số lượng, công suất MBA và sơ đồ nối dây
Chương V : Tính chính xác trạng thái vận hành của LĐ
Chương VI : Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp
Chương VII: Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật
Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án của em không thể
tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong thầy cô trong bộ môn góp ý để bản
đồ án của được hoàn thiện hơn.
Trong quá trình làm đồ án em được sự chỉ bảo nhiết tình của thầy cô
trong bộ môn đặc biệt là cô giáo Đặng Diệu Hương đã trực tiếp hướng dẫn em
trên lớp. Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô trong khoa và
cô Đặng Diệu Hương đã hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
CHƯƠNG I: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Quá trình sản suất, truyền tải và tiêu thụ điện năng trong HTĐ
được tiến hành đồng thời do điện năng không thể tích luỹ được. Tại một thời
điểm luôn có sự cân bằng giữa điện năng sản suất và điện năng tiêu thụ, có
nghĩa là tại mỗi thời điểm cần phải có sự cân bằng giữa công suất tiêu thụ và
pk phát ra với công suất tiêu dùng và pk tiêu thụ. Nếu sự cân bằng trên bị phá
vỡ thì các chỉ tiêu chất lượng điện năng bị giảm dẫn tới mất ổn định hoặc làm
tan rã hệ thống. Do vậy phải kiểm tra sự cân bằng công suất trong MĐ trước
khi bắt đầu TK một mạng lưới.
I. Cân bằng công suất tiêu dùng
Giả sử nguồn điện cung cấp đủ công suất tiêu dùng cho các phụ
tải, do đó sự cân bằng công suất điện biểu diễn bằng biểu thức sau:
F
P
∑
=
∑
YC
P
Trong đó:
F
P
∑
: Công suất tiêu dùng phát ra của nguồn
∑
YC
P
: Tổng công suất tiêu dùng yêu cầu của hệ thống
Mà:
∑
YC
P
= m
∑
Pt
P
+
∑
∆P
mđ
+
∑
td
P
+
∑
dt
P
m : Là hệ số đồng thời ( ở đây lấy m = 1)
∑
Pt
P
: Tổng công suất tiêu dùng trong chế độ phụ tải cực đại
∑
Pt
P
= P
1
+ P
2
+P
3
+ P
4
+ P
5
+ P
6
= 30 + 32 +28 +24 +30 +32 = 176 (MW)
∑
∆P
mđ
: Tổng tt công suất điện năng trong mạng điện
(tính theo số % của phụ tải cực đại)
∑
∆P
mđ
= 5%
∑
Pt
P
= 176 . 5% - 8,8 (MW)
∑
td
P
,
∑
dt
P
: Tổng công suất tự dùng và công suất dự trữ
của mạng.
Ở đây:
∑
dt
P
=
∑
td
P
= 0 Vì
∑
F
P
coi như lấy từ thanh cái cao áp.
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Vậy:
F
P
∑
=
∑
YC
P
= 176 +8,8 = 184,8 (MW)
II. Cân bằng công suất phản kháng
Cân bằng công suất tác dụng, trước tiên cần thiết để giữ được tần
số bình thường trong hệ thống, còn để giữ điện áp bình thường cần phải có sự
cân bằng công suất phản kháng. Sự thiếu hụt công suất phản kháng làm cho U
giảm. Mặt khác sự thay đổi U dẫn đến thay đổi f.
Sự cân bằng công suất phản kháng trong HTĐ được biểu diễn
bằng công thức sau:
∑
F
Q
=
∑
YC
Q
Trong công suất phản kháng do nguồn phát ra
∑
F
Q
= tg
ϕ
F
.
∑
F
P
(cos
ϕ
F
= 0,85
→
tg
ϕ
F
= 0,6197)
Vậy
∑
F
Q
= 184,8 . 0,6197 = 114,52 (MVAR)
∑
YC
Q
= m
∑
maxi
Q
+
∑
∆
BA
Q
+
∑
∆
L
Q
+Q
tđ
-
∑
∆Q
C
+
∑
dt
Q
Trong đó: m = 1 ( là hệ số đồng thời)
∑
maxi
Q
= Tổng công suất phản kháng của phụ tải ở chế độ
cực đại.
∑
maxi
Q
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
+ Q
5
+ Q
6
Từ số liệu đã cho ta tính được các công suất phản kháng của các
hệ phụ tải bằng công thức
Q
i
= P
i
.Tg
i
φ
Theo đề Cos
i
φ
= 0,85
→
Tg
i
φ
= 0,6197
Sau khi tính toán ta thu được bảng sau:
Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6
P
i
(MW) 30 32 24 28 30 32
Q
i
(MVAR) 18,591 19,83 14,875 17,352 18,591 19,83
Vậy :
∑
maxi
Q
= 109.067
Giả sử tổng tổn thất công suất phản kháng của các đường dây
bằng công suất phản kháng do đường dẫn của đ d sinh ra.
∑
∆
L
Q
=
∑
∆
C
Q
Vì ta có từ thanh cái cao áp của trạm BA tăng của NMĐ nên
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
∑
td
Q
=
∑
dt
Q
= 0
∑
∆
BA
Q
: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm hạ áp được
tính theo công thức:
∑
∆
BA
Q
=15%
∑
maxi
Q
= 109,067 . 15% = 16,36 (MVAR)
Vậy
∑
YC
Q
= 109,067 +16,36 = 125,427 (MVAR)
So sánh
∑
F
Q
với
∑
YC
Q
ta thấy:
∑
F
Q
<
∑
YC
Q
Do đó chúng ta phải tiến hành bù sơ bộ
Q
b
=
∑
YC
Q
-
∑
F
Q
= 125,427- 114,52 =10,907(MVAR)
Ta phải tiến hành bù ưu tiên cho những hộ ở xa, cos
ϕ
thấp hơn
và bù đến cos
ϕ
= 0,9. Còn thừa lại ta bù cho các hộ ở gần
Bảng tính khoảng cách từ nguồn đến các tải phụ:
Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6
L (Km) 50 77,11 80,62 58,31 63,24 50,09
Công thức tính Q
bi:
Q
bi
= P
i
(tg
ϕ
1
- tg
ϕ
2
) = Q
i
- P
i
tg
ϕ
2
ϕ
1
,
ϕ
2
: Các pha trước và sau khi bù
Cos
ϕ
2
= 0,9
→
tg
ϕ
2
=0,484
Phụ tải 2 : Q
b2
= Q
2
–P
2
tg
ϕ
2
=19,83-32.0,484 =4,342(MVAR)
Phụ tải 3 : Q
b3
= Q
3
–P
3
tg
ϕ
3
=14,873-28.0,484 =1,321(MVAR)
Phụ tải 5: Q
b5
= Q
5
–P
5
tg
ϕ
5
=18,591-30.0,484=4,071(MVAR)
Phụ tải 4: Q
b4
= Q
b
–( Q
b2
+ Q
b3
+Q
b5
)
=10,907-(1,321+ 4,342+4,071)
=1,173 (MVAR)
Đối với phụ tải 4 : Q
b4
=Q
4
– P
4
tg
ϕ
2
Nên tg
ϕ
2
=
4
44
P
QQ
b
−
=
28
173,1352,17 −
=0,578
Do đó Cos
ϕ
2
=
2
2
1
1
ϕ
tg+
=
2
578,01
1
+
= 0,866
Vậy phụ tải 4 có cos
ϕ
=0,866
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Trước khi bù Sau khi bù
P Q Cos
ϕ
P Q
b
Cos
ϕ
Phụ tải 1 30 18,591 0,85 30 0 0,85
Phụ tải 2 32 19,83 0,85 32 4,342 0,9
Phụ tải 3 28 14,873 0,85 28 1,321 0,9
Phụ tải 4 24 17,352 0,85 24 1,173 0,866
Phụ tải 5 30 18,591 0,85 30 4,071 0,9
Phụ tải 6 32 19,83 0,85 32 0 0,85
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG
ĐIỆN VÀ SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KĨ THUẬT
A. Dự kiến các phương án của mạng điện thiết kế
• Theo yêu cầu là mức đảm bảo cung cấp điện cho các hộ loại 1:
Mà hộ loại 1 là những hộ tiêu thụ điện quan trọng, nếu như ngừng cung cấp
điện có thể gây ra nguy hiểm đến tính mạng và sức khoẻ con người, gây thiệt
hại nhiều về kinh tế, hư hỏng về thiết bị làm hỏng hàng loạt sản phẩm, rối
loạn các quá trình công nghệ phức tạp ( VD: Các lò luyện kim loại, thông gió
trong hầm lò và trong các nhà máy sản xuất hoá chất độc hại…)
- Khi CCĐ cho các phụ tải thì yêu cầu đối với mạng điện là:
+ Độ tin cậy CCĐ cho các phụ tải phải cao
+ Phải đảm bảo chất lượng điện năng
+Về kinh tế: Giá thành phải hạ, tổn thất điện năng phải nhỏ
+ An toàn đối với người và thiết bị
+ Linh hoạt trong vận hành và phải có khả năng phát triển trong
tương lai, phù hơp với sự phát triển của KHCN trong tương lai.
- Vì các hộ loại 1 có tính chất quan trọng như vậy nên phải được
CCĐ liên tục không được mất điện. Khi chọn các phương án ta phải chọn sao
cho các phụ tải được cung cấp từ hai nguồn độc lập. Dựa vào các vị trí địa lí
và yêu cầu ta lựa chọn 5 phương án nối dây như sau:
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Phương án 1:
N
1
2
3
4
5
6
Phương án 2:
N
1
2
3
4
6
5
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Phương án 3:
N
1
2
3
4
6
5
Phương án 4:
N
1
2
3
4
5
6
DHBKHN
[...].. .Đồ án môn học mạng lưới điện Phương án 5: 1 2 3 N 4 5 6 B Tính toán cụ thể cho từng phương án I Phương án I: 1 2 3 N 4 5 6 1 Điện áp ĐM mạng điện Việc lựa chọn điện áp cho MĐ có thể ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu kĩ thuật và kinh tế của MĐ Nếu chọn điện áp mạng điện nhỏ thì gây tổn thất điện nguồn lớn Do đó điện áp định mức phải được lựa chọn sao cho hợp lí nhất Điện áp định mức... 0,8 3,4 Số liệu tính toán ∆ Q0 R X ( Ω ) ( Ω ) KVAr 2,54 55,9 200 III Sơ đồ nối dây các trạm và mạng điện 1 Trạm nguồn: Trạm nguồn là trạm biến áp lớn và rất quan trọng của hệ thống( là trạm tăng áp từ Umf lên Uđm của mạng điện) Để đảm bảo độ tin cậy CSĐ cho hệ DHBKHN Đồ án môn học mạng lưới điện thống và cho các phụ tải ta chọn sơ đồ nối điện sd hệ thống 2 thanh góc có máy cắt liên lạc: 2 Mạng cuối:... 32000/110 2XTPDH 25000/110 2XTPDH 25000/110 2XTPDH 32000/110 2XTPDH 32000/110 SƠ ĐỒ THAY THẾ TOÀN MGẠNG ĐIỆN 2AC - 95 50 Km 2AC - 95 72,11 Km 2AC - 70 80,62 Km 2AC - 70 58,31 Km 2AC - 95 63,24 Km 2AC - 95 50,99 Km DHBKHN mạng lưới điện Đồ án môn học IV Sơ đồ nối dây chi tiết: Đồ án môn học mạng lưới điện S S' 1 N1 jQ cd S S 1\2 2 Zd 2 1 S'' 2 -jQ cc B 1\2 S' 3 N3 S'' -jQ cc S' jQ cd 1 B N2 jQ cd Zd Zd... tính toán hàng năm Để so sánh các phương án về mặt kinh tế cần phải giả thiết rằng các phương án có cùng số lượng MBA, mắt cắt, dao cách li Khi đó hàm chi phí tính toán hàng năm của mỗi phương án được tính theo công thức sau: Zi=(atc+avh)Kđdi + ∆ A.C Trong đó: atc: hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn, atc =1/Ttc=1/8 = 0,125 DHBKHN Đồ án môn học mạng lưới điện avh : hệ số vận hành avh=0,04 c: giá một Kwh điện. .. 12,94 N-1 4,5 9 N-1 4,67 9,34 Vậy H điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường là: ∆ UMAXbt% = 6,47 Tổn thất điện áp lớn nhất khi có sự cố là: ∆ UMAXSC% = 12,94 II phương án II: 1 2 3 N 4 6 5 1 Điện áp định mức của mạch điện Tính toán tương tự như phương án 1 ta có bảng sau: DHBKHN N-1 4,02 8,04 Đồ án môn học Đoạn L(Km) P(MW) Q(MVAR) Uđm(KV) N-1 50 30 18,591 99,9 mạng lưới điện N-2 72,11 60 34,703 139,43 2-3... UMAXSC%=21,916% . Đồ án môn học mạng lưới điện
Đồ án môn học
Mạng Lưới Điện
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
MỤC LUC
án môn h c Đồ ọ 1
M ng L i. phương án nối dây như sau:
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Phương án 1:
N
1
2
3
4
5
6
Phương án 2:
N
1
2
3
4
6
5
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới
Ngày đăng: 12/02/2014, 21:20
Xem thêm: Tài liệu Đồ án môn học Mạng Lưới Điện doc, Tài liệu Đồ án môn học Mạng Lưới Điện doc, CHƯƠNG I: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN, CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN VÀ SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KĨ THUẬT, A. Dự kiến các phương án của mạng điện thiết kế, Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng, CHƯƠNG III. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN VỀ MẶT KINH TẾ, I. Tính toán cụ thể từng phương án đã chọn, CHƯƠNG V. TÍNH TOÁN CÁC TRẠNG THÁI VẬN HÀNH CỦA LƯỚI ĐIỆN, I. chế độ phụ tải cực đại, II. chế độ phụ tải cực tiểu, III. chế độ sự cố, CHƯƠNG VI. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP