HUTECH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐHDL KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM Khoa: ĐIỆN - ĐIỆN TỬ   LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI – TÌM HIỂU ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Đề Tài: GVHD : HUỲNH CHÂU DUY HỒ ĐẮC LỘC SVTH : NGUYỄN THANH PHI MSSV : 10103099 Lớp : 01ĐC02 Chuyên ngành: Điện Công Nghiệp. TP.HCM, 1/2006 HUTECH LỜI CẢM ƠN !  Để có được những kiến thức như hôm nay, ngoài sự cố gắng của bản thân, bên cạnh đó còn nhận được sự giúp đỡ của các thầy, các cô. Trước tiên em xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu trường Đại Học DL Kỹ Thuật Công Nghệ Tp-HCM. Các thầy cô trong ban chủ nhiệm khoa điện-điện tử, các thầy cô bộ môn đã tạo điều kiện cho em được học tập và đã truyền đạt rất nhiều kiến thức cho em. Đây chính là kiến thức làm nền tảng cho em sau này trên con đường công danh sự nghiệp của mình. Đặc biệt là em xin chân thành cảm ơn Thầy HUỲNH CHÂU DUY là người Thầy đã trực tiếp đònh hướng và nhiệt tình hướng dẫn em nghiên cứu về một lónh vực khá là mới mẽ so với những kiến thức mà em đã học được ở trường, giúp em mở rộng tầm hiểu biết và hiểu rõ hơn, thực tế hơn về một lónh vực đang phát triển và rất là hữu ích trong cuộc sống hiện tại và sau này. Tp-HCM, Ngày 08 Tháng 12 Năm 2005 SV: Nguyễn Thanh Phi HUTECH LỜI NÓI ĐẦU   Trong sự nghiệp công nghiệp hoá – hiện đại hóa nước nhà, công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng, bởi vì điện năng là nguồn năng lượng được dùng rộng rãi nhất trong các ngành kinh tế quốc dân. Nhu cầu điện năng tăng lên không ngừng và việc sử dụng điện ngày càng cao của con người, việc nâng cao chất lượng điện năng, an toàn trong sử dụng và cung cấp điện là một vấn đề rất quan trọng và cần thiết Hệ thống điện ngày càng phức tạp, đòi hỏi việc thiết kế qui hoạch cung cấp có nhiệm vụ đề ra những phương án cung cấp điện hợp lý và tối ưu. Một phương pháp cung cấp điện tối ưu sẽ giảm được chi phí đầu tư xây dựng hệ thống điện, chi phí vận hành, tổn thất điện năng và đồng thời vận hành đơn giản, thuận tiện trong việc bảo trì, sửa chữa Trong phạm vi của một luận án, với thời gian hạn chế, nội dung thiết kế chỉ gói gọn trong thiết kế mạng điện truyền tải, phân phối và tìm hiểu điều chỉnh tần số trong hệ thống điện. Với đầy đủ các bước thiết kế cung cấp điện cho một khu vực. Với mục đích là giúp sinh viên vận dụng kiến thức đã học cũng như giúp cho sinh viên nắm rõ hơn các vấn đề lý thuyết về thiết kế cung cấp điện Luận án này đã giúp em hiểu biết và củng cố sâu sắc hơn về kiến thức đã học. Tuy vậy, do trình độ có hạn, chắc chắn rằng luận án “Thiết kế mạng điện truyền tải và phân phối – Tìm hiểu điều chỉnh tần số trong hệ thống điện” không tránh khỏi sai sót, em xin được sự nhận xét và đánh giá của các Thầy – Cô ngành ĐIỆN CÔNG NGHIỆP. Qua đây em xin chân thành cảm ơn các Thầy – Cô ngành ĐIỆN CÔNG NGHIỆP trường ĐHDL Kỹ Thuật Công Nghệ trong quá trình học tập đã cung cấp những kiến thức cơ bản cho em để thực hiện luận án. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy HUỲNH CHÂU DUY đã nhiệt tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm luận án này. TP. Hồ Chí Minh, Ngày Tháng… năm… … . HUTECH MỤC LỤC PHẦN I THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI Trang CHƯƠNG 1 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1. Cân bằng công suất tác dụng………………………………………………………1 1.2. Cân bằng công suất phản kháng……………………………………………………2 CHƯƠNG 2 DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT 2.1. Lựa chọn điện áp………………………………………………………….……… 3 2.2. Chọn sơ đồ nối dây của mạng………………………………………… …………3 2.2.1 Lựa chọn tiết diện dây… … … … ……………………………… ……………7 2.2.1.1 Lựa chọn tiết diện dây cho khu vực A… … … … … … … … … … .…………7 2.2.1.2 Lựa chọn tiết diện dây cho khu vực B……………………………………9 2.2.1.3 Lựa chọn tiết diện dây cho khu vực C……………………………………12 2.2.1.4 Chọn dây cho phương án 2 liên kết giữa hai hệ thống B và C bằng mạch vòng kín……………………………………… ………………………… .……….12 2.2.1.5 Chọn dây cho lộ N1 – 1 – N2…………………………………….……… 14 2.2.2 Chọn kiểu tụ………………………………………………………… … … 17 2.2.3 Tính tổn thất điện áp………………………………………………… … … 25 2.2.3.1. Sụt áp ở lộ chính N1-1-N2-N1……………………………….………… 25 2.2.3.2. Khu vực A…………………………………………………….……………25 2.2.3.3 Khu vực B…………………………………………………….……………27 2.2.3.4. Khu vực C…………………………………………………….……………28 2.2.3.5. Phương án 2 (liên kết 2 khu vực B và C)… … … … … … … … .… … … … 28 CHƯƠNG 3 SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ 3.1. Mục đích… …………………………………………………………………………30 3.2. Tính toán……………………………………………………………………………30 3.2.1 Chi phí đầu tư cho các phương án……………………………………………31 3.2.2 Phí tổn tính toán hàng năm cho các phương án… … … … … … … … … … … 33 3.2.3 Tính khối lượng kim loại màu… … … … … … … … … … … ………………… 34 3.2.4 Lập bảng tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế của các phương án… … … … … … … 36 HUTECH CHƯƠNG 4 SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 4.1 Yêu cầu……………………………………………………………………………38 4.2 Các dạng sơ đồ cơ bản…………………………………………………………….38 4.3 Chọn số lượng và công suất của MBA trong trạm giảm áp… … … … … … … … 38 4.3.1 Kiểu máy biến áp…………………………………….………………………38 4.3.2 Số lượng máy biến áp………………………………… …………………….38 4.4. Công suất máy biến áp…………………………………… …………………… 38 CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN THỰC DỤNG BÙ KINH TẾ 5.1. Tính toán bù kinh tế……………………………………………………………….42 5.2. Thành lập ma trận R Bus CHƯƠNG 6 ………………………………………………….… … … 42 TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CÔNG SUẤT KHÁNG VÀ TÍNH TOÁN PHÂN BỐ THIẾT BỊ BÙ CƯỢNG BỨC 6.1. Mục đích…………………………………………………………………….… … 58 6.2. Tính cân bằng công suất kháng… … … … … … … … … … … … … … … … … … … .58 6.2.1. Nhánh đường dây N1-5-6-N1………………………………………… … … .58 6.2.2. Nhánh đường dây N2-2-3-4-N2………………………………………… … .60 6.2.3. Nhánh đường dây N1-1-N2-N1……………………………………….…… 63 CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN CÁC TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC CỦA MẠNG ĐIỆN 7.1. Mở đầu…………………………………………………………………………….65 7.2. Tính toán tình trạng làm việc lúc phụ tải cực đại… … … … … … … … … … … … .65 7.2.1. Mạch vòng kín N1-1-N2-N1……………………………………………… 65 7.2.2. Mạch vòng kín N1-5-6-N1 ………………………………………………… 67 7.2.3. Mạch vòng kín N2-2-3-4-N2………………………………………………….68 7.3. Tính toán tình trạng làm việc của mạng điện lúc phụ tải cực tiểu và không vận hành thiết bò bù………………………………………………………………………………72 7.3.1. Tính ngược để xác đònh tổn thất công suất… … … … … … … … … … … … … .73 7.3.2. Tính thuận để xác đònh điện áp tại các nút… … … … … … … … … … … … … 79 7.4. Tính toán tình trạng làm việc của mạng điện lúc sự cố………………………… .86 7.4.1. Sự cố lộ N1-5……………………………………………………………… 86 7.4.2. Sự cố lộ N2-N1……………………………………………………………… .89 7.4.3. Sự cố lộ N2-4……………………………………………………………… 91 HUTECH CHƯƠNG 8 ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN 8.1. Mở đầu…………………………………………………………………………… 97 8.2. Tính toán chọn đầu phân áp cho mạng điện… … … … … … … … … … … … … .… 97 8.2.1. Phụ tải min không vận hành thiết bò bù… … … … … … … … … … … … … .… 98 8.2.2. Sự cố lộ N1-5…………………………………………………………….… 98 8.2.3. Sự cố lộ N1-N2………………………………………………………….… 99 8.2.4. Sự cố lộ N2-4…………………………………………………………….… 99 CHƯƠNG 9 TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 9.1. Mở đầu………………………………………………………………………… 100 9.1.1. Tính toán tổn thất điện năng… … ………………………………………… 100 9.1.2. Tính toán giá thành tải điện……………………………………………… 101 9.2. Lập bảng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật… … … … … … … … … … … … … … … … 103 PHẦN II THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN PHÂN PHỐI CHƯƠNG 10 THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 10.1. Mở đầu………………………………………………………………………….104 10.2. Tính toán thiết kế……………………………………………………………….104 10.2.1. Đường dây chính………………………………………………………… 105 10.2.2. Chọn dây cho các nhánh………………………………………………… 106 10.2.3. Tính tổn thất công suất… … … … … … … … … … …………………………110 10.2.4. Tính tổn thất điện năng……………………………………………………111 10.2.5. Các chỉ tiêu kinh tế……………………………………………………… 111 CHƯƠNG 11 BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 11.1. Mở đầu………………………………………………………………………… 115 11.2. Tính toán dung lượng bù……………………………………………………… 116 11.2.1. Bù kỹ thuật…………………………………………………………………116 11.2.2. Bù kinh tế………………………………………………………………… 119 11.2.3. Bù ứng động……………………………………………………………… 122 HUTECH PHẦN III TÌM HIỂU ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Chương 12 TÌM HIỂU ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 12.1. Điều chỉnh cấp 1…………………………………………………………… 127 12.2. Điều chỉnh cấp 2…………………………………………………………… 130 12.3. Điều chỉnh cấp 3…………………………………………………………… 132 HUTECH NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TP.HCM, Ngày Tháng Năm Chữ ký của GVHD HUTECH NHẬN XÉT CỦA KHOA TP.HCM, Ngày Tháng Năm Chữ ký của trưởng khoa HUTECH NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG PHẢN BIỆN TP.HCM, Ngày Tháng Năm Chữ ký của hội đồng phản biện [...]... Nghiệp Chương 1 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN ********** Cân bằng công suất trong hệ thống điện nhằ m xét khả nă ng cung cấp của cá c nguồn cho phụ tải thô ng qua mạng điện Ta cân bằ ng công suất lúc phụ tả i cực đại trước khi đề ra phương án nối dây cho mạng điện 1.1 Cân Bằng Công Suất Tác Dụng: Cân bằng công suất là việc cầ n thiết để giữ cho tần số hệ thống ổn đònh Ta có phương trình sau:... điện á p sơ bộ cho hệ thống là U đm =110 Kv 2.2 Chọn Sơ Đồ Nối Dây Của Mạng: Sơ đồ nối dâ y của mạ ng điện phụ thuộc và o nhiều yếu tố: số lượ ng phụ tải, vò trí phụ tải, mức độ liên tụ c cung cấp điện, công tác vạch tuyến, sự phát triển của mạng điện Trong phạm vi luận á n được giao có sáu tải, với yêu cầu cung cấ p điện liên tục cho sáu tải này 3 Luận Án Tốt Nghiệp Dựa vào vò trí của cá c nguồn và. .. nguồn đến các phụ tải ở xa hoặc có công suấ t tiêu thụ lớn Cấ p điện áp tải phụ thuộ c vào công suất và khoảng cách truyền tải Dựa và o công suất still để tìm điện áp tải điệ n U(KV) U = 4,34 l 0,016 P (9) Trong đó : P - Cô ng suất truyền tải KW l - Khoảng cách truyền tải Km Vò trí nguồn và tải: 5 C H 6 1 N1 H U TE N2 4 2 3 Theo công thức still ta có: U N1-1 = 71,5275 Kv U N1-5 = 70,2974 Kv U N1-6 = 81,382... phản kháng nhằm giữ điện áp trong hệ thống bình thường Ta có phương trình câ n bằng sau: Qtd + Qdt Qc (4) Qbu = m Q pt + QF + QB + QL + Trong đó: + QF : tổng công suất phát ra của máy phát điện QF = +m PF * tg F = PF * tg(arccos(0,8)) (5) = 133,1616 * 0.75 = 99,8712 MVar Q pt : tổng phụ tải phản kháng của mạng điện có xét đế n hệ số đồng thời m QB : tổng tổn thấ t công suất phản khá ng trong máy biến áp... 104,76 = 10,476 MVar (6) + Tổng công suất phản khá ng tự dùng của các nhà má y điện trong hệ thống (7) Ptd * tg td = 6,8016 * 0,75 = 5,1012 Mvar Qtd = H U TE + Công suất phản kháng dự trữ của hệ thống Qdt = 10% * + Q pt = 10 *104,76 = 10,476 MVar 100 (8) Qbu : tổng cô ng suấ t bù vào cho mạng điện Theo số liệu cần thiết kế ta có: Qbu = 109,8612 – 99,8712 = 9,99 MVar STT 1 2 3 4 5 6 P (MW) 15 25 30... phương án: Phương án 1: 1 N1 N2 4 Phương án liên kết hai hệ thống B và C: 1 N1 N2 4 2 3 6 Luận Án Tốt Nghiệp 2.2 1 Lựa chọn tiết diện dây: Đối vớ i mạng truyền tải cao áp chọn dây theo mật độ dòng kinh tế Tham khảo bảng chọn mật độ dò ng kinh tế với T max = 5000 giờ/nă m Ta có j kt = 1,1(A/mm2) Gọi I max là dò ng điện phụ tải cực đại: I max = S max (10) 3U dm Trong đó: S max là dò ng công suất cực đại trê... tác dụng phát ra do các máy phá t điệ n của + C H các nhà máy trong hệ thống + m: hệ số đồng thờ i Ta chọn m = 0,8 Ppt : tổng phụ tải tác dụ ng cực đại của các hộ tiêu thụ + Pmd : tổng tổn thất công suất tác dụng đường dây và má y biến áp + Ptd : tổng công suất tự dùng cuả các nhà má y điện + Pdt : tổng công suất dự trữ Vậy H U TE Theo số liệu ta có: P 1max = 15 MW, P 2max = 25 MW, P 3max = 30 MW P... Nghiệp Dựa vào vò trí của cá c nguồn và phụ tải ta có thể phân các phụ tả i ra làm 3 khu vự c Khu vực A gồm các tải 5 và 6 đượ c nố i đế n nguồn N1 Khu vực B gồm các tải 2 và 3 đượ c nố i đế n nguồn N2 Khu vực C gồm có tả i 4 được nố i đến nguồ n N2 Như vậy thông qua cá c cách phân khu vực ở trên ta có thể có nhữ ng phương án để chọn sơ đồ nối dây cho mạng cung cấp như sau + Khu vực A gồm 3 phương... MVAr Bảng số liệu phụ tải sau khi bù sơ bộ 2 S (MVA) 18,0723 31,25 37,5015 31,2513 18,75 24,0938 Cos 0,83 0,8 0,8 0,8 0,8 0,83 ’ Luận Án Tốt Nghiệp Chương 2 DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT ********** 2.1 Lựa Chọn Điện Áp: Vì chưa có sơ đồ nối dây cụ thể, sơ bộ vẽ các đường dây hình tia từ nguồn đến các phụ tải ở xa hoặc có công suấ t tiêu thụ lớn Cấ p điện áp tải phụ thuộ c vào công suất và khoảng... cho phép đã hiệ u chỉnh ở 35oC(A) 274,7 Luận Án Tốt Nghiệp Bảng chọn dây cho phương án 2 liên kết 2 hệ thống B và C Đường dây Mã hiệ u Số lộ Chiều dài(Km) N2-3 2-3 3-4 4-N2 AC-300 AC-150 AC-120 AC-300 1 1 1 1 28,284 22,36 28,284 22,36 Dòng cho phép đã hiệ u chỉnh ở 35oC(A) 574 364,9 295,2 574 2.2.2 Chọn kiểu trụ: b3 a2 b2 a1 b1 H h1 b1 h0 H U TE H C H h1 b2 a1 h0 h2 h3 h3 a3 Các số liệu của trụ cho . HUTECH PHẦN III TÌM HIỂU ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Chương 12 TÌM HIỂU ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 12.1. Điều chỉnh cấp 1…………………………………………………………… 127 12.2. Điều chỉnh cấp. VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐHDL KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM Khoa: ĐIỆN - ĐIỆN TỬ   LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI – TÌM HIỂU ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ TRONG HỆ THỐNG. kế chỉ gói gọn trong thiết kế mạng điện truyền tải, phân phối và tìm hiểu điều chỉnh tần số trong hệ thống điện. Với đầy đủ các bước thiết kế cung cấp điện cho một khu vực. Với mục đích là giúp