Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung 64 S Ni ,MVA 29,906+j14,642 38,968+j20,933 28,820+j18,460 31,277+j14,208 -1,073 +j11,321 31,066+ j3,743 158,964+j83,370 Đường dây HT-5 HT-7 HT-8 HT-9 HT-2 NĐ-2 Tổng 5.1.4. Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống Từ các bảng 5.2 và 5.3 tính được tổng công suất yêu cầu trên thanh góp 110 kV của hệ thống và nhà máy điện bằng: S yc = 307,008 + j166,677 MVA Để đảm bảo điều kiện cân bằng công suất trong hệ thống, các nguồn điện phải cung cấp đủ công suất theo yêu cầu. Vì vậy tổng công suất tác dụng do nhà máy và hệ thống cung cấp bằng: P cc = 307,008 MW Khi hệ số công suất của các nguồn là 0,85 thì tổng công suất phản kháng của hệ thống và nhà máy điện có thể phát ra bằng: Q cc = 307,008 × 0,620 = 190,266 MVAr Như vậy: S cc = 307,008 + j190,266 MVA Từ các kết quả trên nhận thấy rằng công suất phản kháng do nguồn cấp lớn hơn công suất phản kháng yêu cầu(296MVA) nên không cần bù công suất phản kháng trong chế độ phụ tải cực đại. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung 65 5.2. Chế độ phụ tải cực tiểu Công suất của các phụ tải trong chế độ phụ tải cực tiểu cho trong bảng 5.4 Hộ tiêu thụ S min , MVA Hộ tiêu thụ S min , MVA 1 16+ j7,75 6 16+ j7,75 2 13+ j6,29 7 15+ j7,26 3 15+ j7,26 8 17+ j7,24 4 17+ j10,54 9 15+ j6,39 5 15+ j6,39 Bảng 5.4. Công suất của các phụ tải trong chế độ phụ tải cực tiểu Khi phụ tải cực tiểu sẽ cho một máy phát của nhà máy điện ngừng làm việc để bảo dưỡng, đồng thời ba máy phát còn lại sẽ phát 85% công suất định mức. Như vậy tổng công suất do nhà máy nhiệt điện phát ra bằng: P F = 3 × 85% × 60 = 153 MW Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung 66 Q F = 153.0,62 = 94,86 MVAr S F = 153 + j 94,86 MVA Tổng công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy bằng: P td = 10%P Fđm = 10% × 3 × 60 = 18 MW Q td = 18 × 0,88 = 15,84 MVAr S td = 18 +j15,84 MVA Công suất chạy vào cuộn dây hạ áp của trạm tăng áp của nhà máy điện: S h = S F -S td = 153+j94,86 -(18+j15,84) = 135 +j79,02 MVA Tổn thất công suất trong trạm tăng áp của nhà máy điện: MVA 69,1367,0 801003 36,1675,10 48,03) 80 36,167 ( 3 315,0 07,03 2 2 j jS b += ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ×× × +×+ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ +×=Δ Công suất phát vào thanh góp cao áp của trạm tăng áp bằng: S c = S h - Δ S b = 135 + j79,02 -(0,67 + j13,69) = 134,33 + j65,33 MVA Xét chế độ vận hành kinh tế các trạm hạ áp khi phụ tải cực tiểu. Trong chế độ phụ tải cực tiểu có thể cắt bớt một máy biến áp trong các trạm, song cần phải thỏa mãn điều kiện sau: n dmghpt P Pmm SSS Δ Δ− =< 0 ).1( . Đối với trạm có hai máy biến áp thì: n dmgh P P SS Δ Δ = 0 2 . Kết quả tính giá trị công suất phụ tải S pt và công suất giới hạn S gh cho trong bảng 5.5. Phụ tải 1 2 3 4 5 6 7 8 9 S gh ,MVA 22,23 17,38 - 22,23 17,38 22,23 - 22,23 17,38 S pt , MVA 17,78 14,44 - 20 16,3 16,66 - 18,48 16,30 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung 67 Bảng 5.5. Giá trị S pt và S gh của các trạm hạ áp Các kết quả tính ở trên cho thấy rằng trong chế độ phụ tải cực tiểu thì tất cả các trạm có 2 máy biến áp đều vận hành với 1 máy biến áp. Tính chế độ của mạng điện khi phụ tải cực tiểu được tiến hành tương tự như chế độ cực đại. Các kết quả tính toán cho trong bảng 5.6. ΔS b , MVA 0,035+j0,801 0,031+j0,672 0,031+j0,672 0,024+j0,560 0,039+j0,898 0,027+j0,600 0,031+j0,719 0,035+j0,801 0,026+j0,614 0,029+j1,672 Bảng 5.6. Các dòng công suất và tổn thất công suất trong tổng trở MBA và trên đường dây khi h t ả i ti ể S b , MVA 19,035+j10,001 14,531+j9,662 14,531+j9,662 15,024+j9,855 19,039+j12,637 14,527+j7,625 18,031+j9,439 19,035+j10,001 14,026+j9,289 15,029+j8,937 Q c , MVAr 1,34 1,42 1,19 1,92 2,87 1,61 2,07 1,17 1,32 2,26 S”, MVA 19,105+j9,141 58,531+j33,55 -43,933-j23,488 15,09+j8,415 19,109+j10,247 14,585+j6,415 18,101+j7,849 19,105+j9,311 14,084+j8,369 15,087+j7,077 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung 68 ΔS d , MVA 0,206+j0,321 3,156+j4,110 2,982+j2,851 0,244+j0,318 0,448+j0,697 0,173+j0,226 0,340+j0,443 0,182+j0,283 0,151+j0,197 0,268+j0,349 S’, MVA 19,311+j9,462 61,687+j37,66 -40,951-j20,637 15,334+j8,733 19,557+j10,803 14,758+j6,641 18,441+j8,292 19,287+j9,594 14,235+j8,566 15,355+j7,426 S Ni , MVA 19,311+j8,122 61,687+j36,24 -40,951-j21,827 15,334+j6,813 19,557+j7,933 14,758+j5,031 18,441+j6,222 19,287+j8,424 14,235+7,246 15,355+j5,166 Đường dây NĐ-1 NĐ-2 HT-2 NĐ-3 NĐ-4 HT-5 NĐ-6 HT-7 HT-8 HT-9 CHƯƠNG 6 TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 6.1. Tính điện áp các nút trong mạng điện Trong mạng điện thiết kế có hai nguồn cung cấp nhưng vì hệ thống có công suất vô cùng lớn cho nên chọn thanh góp 110 kV của hệ thống là nút điện áp cơ sở. Trong các chế độ phụ tải cực đại và sau sự cố, chọn điệ n áp U CS = 121 kV; còn trong chế độ cực tiểu lấy U CS = 105 kV. Bây giờ ta tính điện áp các nút trong mạng điện trong các chế độ đã xét. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung 69 6.1.1. Chế độ phụ tải cực đại (U CS = 121 kV) a. Đường dây NĐ-2-HT Để tính điện áp trên thanh góp cao áp trong trạm tăng áp của nhà máy điện, trước hết cần tính điện áp trên thanh góp cao áp của trạm trung gian 2. Điện áp trên thanh góp cao áp trạm 2 bằng: U 2 = U CS - CS HHHH U XQRP 2 ' 22 ' 2 + 34,119 121 90,13291,1354,14073,1 121 = × + × −= kV Điện áp trên thanh góp hạ áp 2 quy về cao áp bằng: kV 19,114 34,119 95,27659,2027,1112,29 34,119 2 22 = ×+× −= + −= U XQRP UU bbbb q Điện áp trên thanh góp cao áp của nhiệt điện bằng: += 2 UU N 34,119 52,9383,431,7467,30 34,119 2 2 ' 22 ' 2 ×+× += + U XQRP NNNN =121 kV b. Đường dây NĐ-1 Trên cơ sở điện áp trên thanh góp cao áp của nhiệt điện vừa tính được, tiến hành tính điện áp trên đường dây NĐ-1. Điện áp trên thanh góp cao áp của trạm 1 bằng: −= N UU 1 63,117 121 65,8049,2256,5077,39 121 1 ' 11 ' 1 = ×+× −= + N NNNN U XQRP kV Điện áp trên thanh góp của trạm quy về cao áp: kV 33,113 63,117 75,21603,21935,0138,38 63,117 1 = × + × −= q U Tính điện áp trên các đường dây còn lại được thực hiện tương tự. Kết quả tính điện áp trên thanh góp hạ áp của các trạm đã quy về điện áp cao trong chế độ phụ tải cực đại cho trong bảng 6.1. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung 70 Trạm biến áp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U q , kV 113,33 114,19 112,09 107,50 113,29 111,52 113,77 112,92 111,44 Bảng 6.1. Giá trị điện áp trên thanh góp hạ áp quy về cao áp chế độ phụ tải cực đại 6.1.2. Chế độ phụ tải cực tiểu (U CS = 105 kV) a. Đường dây NĐ-2-HT Điện áp trên thanh góp cao áp trạm 2 bằng: U 2 = U CS - CS HHHH U XQRP 2 ' 22 ' 2 + 40,113 105 9,13)637,20(54,14951,40 105 = × − + ×− − kV Điện áp trên thanh góp hạ áp 6 quy về cao áp bằng: kV 86,110 40,113 95,27662,927,1531,14 40,113 2 22 = ×+× −= + −= U XQRP UU bbbb q Điện áp trên thanh góp cao áp của nhiệt điện bằng: += 2 UU N 86,110 52,966,3731,7647,61 86,110 2 2 ' 22 ' 2 ×+× += + U XQRP NNNN =121 kV b. Đường dây NĐ-1 Trên cơ sở điện áp trên thanh góp cao áp của nhiệt điện vừa tính được, tiến hành tính điện áp trên đường dây NĐ-1. Điện áp trên thanh góp cao áp của trạm 1 bằng: −= N UU 1 44,119 121 65,8462,956,5311,19 121 1 ' 11 ' 1 = ×+× −= + N NNNN U XQRP kV Điện áp trên thanh góp của trạm quy về cao áp: kV 47,117 44,119 75,21001,10935,0035,19 44,119 1 = × + × −= q U Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung 71 Tính điện áp trên các đường dây còn lại được thực hiện tương tự. Kết quả tính điện áp trên thanh góp hạ áp của các trạm đã quy về điện áp cao trong chế độ phụ tải cực tiểu cho trong bảng 6.2. Trạm biến áp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U q , kV 117,5 110,7 112,8 116 108,6 117,02 102,2 104,52 101,3 Bảng 6.2. Giá trị điện áp trên thanh góp hạ áp quy về cao áp chế độ phụ tải cực tiểu 6.2. Điều chỉnh điện áp trong mạng điện Với các phụ tải trong mạng điện là hộ tiêu thụ loại I, để đảm bảo chất lượng điện áp ta sử dụng máy biến áp điều chỉnh dưới tải. Trạm biến áp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U qmax , kV 113,33 114,19 112,09 107,50 113,29 111,52 113,77 112,92 111,44 U qmin , kV 117,5 110,7 112,8 116 108,6 117,02 102,2 104,52 101,3 Bảng 6.4 Giá trị điện áp trên các thanh góp cao áp quy về cao áp 6.3. Điều chỉnh điện áp tại các hộ loại I Trong các trạm hạ áp của hộ loại I, như phần trên đã trình bày, ta sử dụng 2 loại máy là TPDH-25000/110 (trạm số 2, 5, 8, 9), loại máy TPDH- 32000/110 (trạm số 1, 3, 4, 6, 7), phạm vi điều chỉnh ±9×1,78%U cđm và U cđm =115 kV, U hđm =24,2 kV Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung 72 Để thuận tiện cho việc điều chỉnh ta tính trước giá trị điện áp ứng với mỗi đầu điều chỉnh của máy biến áp. Kết quả ghi trong bảng 6.6. Thứ tự đầu điều chỉnh Điện áp bổ sung % Điện áp bổ sung kV Điện áp đầu điều chỉnh kV 1 +16,02 +18,45 133,45 2 +14,24 +16,40 131,40 3 +12,46 +14,35 129,35 4 +10,68 +12,30 127,30 5 +8,90 +10,25 125,25 6 +7,12 +8,20 123,20 7 +5,34 +6,15 121,15 8 +3,56 +4,10 119,10 9 +1,78 +2,05 117,05 10 0 0 115 11 -1,78 -2,05 112,95 12 -3,56 -4,10 110,90 13 -5,34 -6,15 108,85 14 -7,12 -8,20 106,80 15 -8,90 -10,25 104,75 16 -10,68 -12,30 102,70 17 -12,46 -14,35 100,65 18 -14,24 -16,40 98,60 19 -16,02 -18,45 96,55 Bảng 6.5. Giá trị điện áp của các đầu điều chỉnh trong các máy biến áp hạ áp * Đối với trạm hạ áp có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường là các trạm 2, 4 và 8, độ lệch điện áp trên thanh góp hạ áp của trạm quy định như sau: . -1 , 78 -2 ,05 112,95 12 -3 ,56 -4 ,10 110,90 13 -5 ,34 -6 ,15 1 08, 85 14 -7 ,12 -8 ,20 106 ,80 15 -8 ,90 -1 0,25 104,75 16 -1 0, 68 -1 2,30 102,70 17 -1 2,46 -1 4,35 100,65 18 -1 4,24 -1 6,40 98, 60 19 -1 6,02. -4 0,951-j21 ,82 7 15,334+j6 ,81 3 19,557+j7,933 14,7 58+ j5,031 18, 441+j6,222 19, 287 +j8,424 14,235+7,246 15,355+j5,166 Đường dây N -1 N -2 HT-2 N -3 N -4 HT-5 N -6 HT-7 HT -8 HT-9 CHƯƠNG 6. 64 S Ni ,MVA 29,906+j14,642 38, 9 68+ j20,933 28, 820+j 18, 460 31,277+j14,2 08 -1 ,073 +j11,321 31,066+ j3,743 1 58, 964+j83,370 Đường dây HT-5 HT-7 HT -8 HT-9 HT-2 N -2 Tổng 5.1.4. Cân bằng