Đang tải... (xem toàn văn)
Mục đớch của chương này là xem khả năng cung cấp và tiờu thụ điện trong hệ thống cú cõn bằng hay khụng. Và tớnh toỏn để biết được mạng điện cú cần bự cụng suất phản khỏng khụng. I. CÂN BẰNG CễNG SUẤT TÁC DỤNG Nguồn cung cấp đủ cụng suất: Pyc = PF = mPptmax + Pmđ + Pdt + Ptd Trong đú: PF là tổng cụng suất tỏc dụng phỏt ra do cỏc mỏy phỏt điện của cỏc nhà mỏy điện trong hệ thống. Ppt là tổng phụ tải tỏc dụng cực đại của cỏc hộ tiờu thụ Pmđ là tổng tổn thất cụng suất tỏc dụng trờn đường dõy và MBA Ptd là tổng cụng suất tự dựng của cỏc nhà mỏy điện Pdt là tổng cụng suất dự trữ m là hệ số đồng thời; m = 1 Một cỏch gần đỳng ta sử dụng cụng thức: Vậy:
ỏn mụn hc Li in Chơng I Cân bằng công suất trong hệ thống Mục đích của chơng này là xem khả năng cung cấp và tiêu thụ điện trong hệ thống có cân bằng hay không. Và tính toán để biết đợc mạng điện có cần bù công suất phản kháng không. I. Cân bằng công suất tác dụng Nguồn cung cấp đủ công suất: P yc = P F = mP ptmax + P mđ + P dt + P td Trong đó: P F là tổng công suất tác dụng phát ra do các máy phát điện của các nhà máy điện trong hệ thống. P pt là tổng phụ tải tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ P mđ là tổng tổn thất công suất tác dụng trên đờng dây và MBA P td là tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện P dt là tổng công suất dự trữ m là hệ số đồng thời; m = 1 Một cách gần đúng ta sử dụng công thức: F pt pt P P P = + pt P MVA = + + + + + = Vậy: F P MVA = + = II. Cân bằng công suất phản kháng Phơng trình cân bằng công suất phản kháng : Q F = Q yc 2 • ΣQ F lµ tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do nhµ m¸y ®iÖn ph¸t ra. ΣQ F = ΣP F x tgϕ F mµ ta cã : cosϕ F = 0,85 ⇒ tgϕ F = 0,62 ⇒ ΣQ F = 17,12 x 0,62 = 10,61 MVAr • ΣQ yc lµ tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tiªu thô. ΣQ yc = mΣQ ptmax + Σ∆Q MBA + Σ∆Q §Z - ΣQ C + ΣQ dt + ΣQ td Trong ®ã: ΣQ ptmax lµ tæng phô t¶i ph¶n kh¸ng cùc ®¹i cña c¸c hé tiªu thô; Σ∆Q MBA lµ tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p; Σ∆Q §Z lµ tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong c¶m kh¸ng cña c¸c ®êng d©y trong m¹ng ®iÖn; ΣQ C lµ tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do ®iÖn dung cña c¸c ®êng d©y sinh ra ΣP td lµ tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tù dïng trong nhµ m¸y ®iÖn; ΣP dt lµ tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng dù tr÷ trong hÖ thèng Do cã c¸c ®iÖn dung ký sinh nªn: ΣQ §Z = ΣQ C Do nguån c«ng suÊt lµ v« cïng lín nªn ta lÊy ∑=∆∑ =∑=∑ ptMBA dttd QQ QQ cosϕ pt = 0,8 ⇒tgϕ pt = 0,75 ΣQ ptmax = ΣP ptmax x tgϕ pt = 16,3 x 0,75 = 12,23 MVAr ΣQ yc = (1+15%)ΣQ ptmax = (1 + 0,15) x 12,23 = 14,06 MVAr Nguyễn Thị Nhàn 3 Ta nhËn thÊy ΣQ F = 10,61 MVAr < ΣQ yc = 14,06 MVAr do ®ã ph¶i bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. !" #$ ! %$ & '$ %14,06 '10,61 %()*+ ,-. !/0 123/4 !567 89:.;<=>>9>? 7+@ +>>ABC !>DE:FG-:. /<9HI5@JKL5KM !>N4;15/OHP>1" $ ! %$ 'Q ? R+>57" Q $ 8.JN4;+/9 !S >? "KLJN1 ! RT:@+H !2;,-U !5/O>+> bảng 2.1. V",-U !D N-5N;W52 Q; Q C(XM R+/9 ! V! Y ! >? $ C()*+M $ C()*+M $Z C()*+M [ B B B [ B [ Nguyễn Thị Nhàn 4 B B B RI [ B Nguyễn Thị Nhàn 5 V",-U !D N-5N;W6 Q; Q C(XM R+/9 ! Y ! >? $ C()*+M $Z C()*+M B B B [ B B [ B [ [B RI BB [ Nguyễn Thị Nhàn 6 Chơng II Chọn phơng án hợP lý về Kinh tế - kỹ thuật I. Dự kiến các phơng án nối dây Dựa vào vị trí tơng hỗ giữa các phụ tải với nhau và giữa các phụ tải với nguồn cung cấp, ta dự kiến 5 phơng án nối dây nh sau. 1) Phơng án 1 N 1 4 3 6 2 5 Nguyn Th Nhn 7 2) Ph¬ng ¸n 2 N 1 4 3 6 2 5 Nguyễn Thị Nhàn 8 3) Ph¬ng ¸n 3 N 1 4 3 6 2 5 Nguyễn Thị Nhàn 9 4) Ph¬ng ¸n 4 N 1 4 3 6 2 5 Nguyễn Thị Nhàn 10 5) Phơng án 5 N 1 4 3 6 2 5 II. Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện Để cho đơn giản khi tính, cho phép nối các đờng dây hình tia từ nguồn cung cấp đến các phụ tải. Xác định chiều dài các đoạn đờng dây L i (km) theo định lý Pitago; công suất truyền tải trên các đoạn P i (MW) đã cho sẵn. Điện áp của mỗi đoạn đờng dây đợc xác định theo công thức : kVPLU iii [[ += Bảng 2.1 : Bảng tổng kết tính điện áp qua các đoạn đờng dây Đoạn ĐD N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 l , km 30,41 36,40 29,15 29,15 30,41 51,48 P , MW 3,20 2,60 3,20 3,00 1,80 2,50 U , kV 45,60 38,33 38,90 38,12 33,40 41,51 Từ bảng trên ta chọn đợc U đm = 35 kV Nguyn Th Nhn [...]... các phơng án đợc tổng hợp ở bảng 2.8 Nguyn Th Nhn 30 Bảng 2.13: Chỉ tiêu kỹ thuật của các phơng án so sánh Tổn thất Phơng án I II III IV điện áp 10,91 10,91 11,59 11,59 Umaxbt% 16,26 16,26 17,63 17,63 Umaxsc% Vậy các phơng án 1, 2, 3, 4 đạt yêu cầu về kỹ thuật V 10,91 22,73 IV tính toán chỉ tiêu kinh tế Vì các phơng án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức, do đó để đơn giản không cần tính vốn... hợp các chỉ tiêu KT - KT của các phơng án so sánh Các chỉ tiêu I II Phơng án III Umaxbt% 10,91 10,91 11,59 11,59 10,91 Umaxsc% 16,26 14754,58 16,26 13381,12 17,63 13635,68 17,63 13169,18 22,73 - IV V Z.106 đ Từ bảng trên ta nhận thấy phơng án III và phơng án IV có chi phí tính toán chênh lệch nhau không quá 5%, trong đó phơng án II có tổn thất điện áp nhỏ nên ta chọn phơng án II là phơng án thiết kế. ..11 III tính toán chỉ tiêu kỹ thuật của từng phơng án - ở phần này ta sẽ thực hiện tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật ở trờng hợp phụ tải cực đại và trờng hợp sau sự cố Riêng đối với trờng hợp sau sự cố chỉ xét sự cố đứt một mạch của đờng dây mạch kép (Không xét sự cố xếp chồng) - Lấy khoảng cách trung bình hình học giữa các pha là Dtb = 3m - Do điện áp của mạng là 35kV nên tiết... Tính toán tơng tự cho các đờng dây còn lại, kết quả thể hiện trong bảng: Bảng 2.12 : Kết quả phơng án V Lộ ĐD N-1 3-2 N-3 N-4 1-5 5,35 6,92 6,54 4,44 5,56 Ubt% 10,70 15,09 12,09 8,88 5,56 Usc% Vậy tổn thất điện áp lớn nhất trong phơng án V: N-6 5,64 11,29 2-3 0,39 7,64 Ubt% = UN-1-5 bt % = 10,91 % Usc% = UN2-3-N Nsc= 22,73% Để thuận tiện khi so sánh các phơng án về kỹ thuật, các giá trị tổn thất điện. .. - Tổn thất điện năng trong mạng điện: P Ki (106 đ) 0,38 0,11 0,33 0,15 0,11 0,09 1,17 14598,63 11718,12 13341,22 12688,15 8272,56 14597,05 75215,73 106 đ/km 300 272 286 272 272 272 A = Pi max = 1517,18 MWh - Chi phí vận hành hàng năm bằng: Y = 6023,69 106 đ * Chi phí tính toán hàng năm: Z = atc Kđ + Y = 13169,18 106 đ Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của cả 5 phơng án so sánh đợc tổng hợp trong bảng... đầu t vào các trạm hạ áp * Chỉ tiêu kinh tế đợc sử dụng khi so sánh các phơng án là các chi phí tính toán hàng năm, đợc xác định theo công thức: Z = (atc +avhđ) Kđ + A c Trong đó: atc là hệ số hiệu quả của vốn đầu t ; atc = 0,125 avhđ là hệ số vận hành đối với các đờng dây trong mạng điện ; avhđ = 0,04 Kđ là tổng các vốn đầu t về đờng dây A là tổng tổn thất điện năng hàng năm c là giá 1kWh điện năng... 0,445 Tính tổn thất điện áp Xác định Umaxbt% - Tính toán tơng tự PA1: Bảng 2.6 : Kết quả chọn tiết diện dây phơng án II Đoạn ĐD Ubt% Usc% N-1 5,35 10,70 1-2 4,80 9,61 N -3 5,43 10,85 N -4 4,44 8,88 Tổn thất điện áp trên đoạn N-1-5 Ubt% = UN-1-5 bt % = 10,91 % Usc% = UN-1-5sc% = 16,26% Tổn thất điện áp trên đoạn N-3-6 UN-3-6bt% = 5,43% + 3,29% = 8,72% UN-3-6sc% = 2 5,43% + 3,29% = 14,14% Vậy tổn thất điện. .. lại đợc tính tơng tự Tính vốn đầu t xây dựng mạng điện Giả thiết rằng các đờng dây trên không hai mạch đợc đặt trên cùng cột thép - Vốn đầu t xây dựng đờng dây N-1 K1 = 1,6 x 286.106 x 30,41=13917,36.106 đ - Vốn đầu t xây dựng các đờng dây còn lại đợc tính tơng tự Ta có bảng sau kết quả tính toán sau: Nguyn Th Nhn 32 Bảng 2.14: Tổn thất công suất và vốn đầu t xây dựng các đờng dây của phơng án I Lộ... trên đoạn N-1, tổn thất điện áp trên đoạn này bằng: UN-1sc% = 2 x 5,35 % = 10,7 % - Vậy UN-1-5sc% = UN-1sc% + U1-5bt% =10,7 + 5,56 = 16,26% - Tính toán tơng tự cho các đờng dây còn lại, kết quả thể hiện trong bảng: Bảng 2.4 : Kết quả chọn tiết diện dây phơng án I Đoạn ĐD Ubt% Usc% N-1 5,35 10,70 N-2 4,80 9,61 N-3 4,13 8,27 N-4 4,44 8,88 Vậy tổn thất điện áp lớn nhất trong phơng án I: Ubt% = UN-1-5 bt... + j 2,61 MVA + Dòng điện chạy qua đoạn N-1: I N 1 = S N 1 103 = 2 3.U dm 52 + 2, 612 2 3.35 103 = 46,54 A + Tiết diện của đoạn N-1: FN 1 = I N 1 46,54 = = 35,8 mm 2 J kt 1,3 Chọn FN-1tc = 50 mm2 có Icp = 210 A + Khi ngừng một mạch : Isc = 2 IN-1 = 2 46,54 = 93,08 A < Icp = 210A Nguyn Th Nhn 13 Vậy tiết diện đoạn N-1 chọn là hợp lý Tính toán tơng tự cho các đờng dây còn lại, kết quả thể hiện trong . ta chọn đợc U đm = 35 kV Nguyn Th Nhn 11 III. tính toán chỉ tiêu kỹ thuật của từng phơng án - ở phần này ta sẽ thực hiện tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật ở trờng hợp phụ tải cực đại và trờng hợp. II Chọn phơng án hợP lý về Kinh tế - kỹ thuật I. Dự kiến các phơng án nối dây Dựa vào vị trí tơng hỗ giữa các phụ tải với nhau và giữa các phụ tải với nguồn cung cấp, ta dự kiến 5 phơng án nối. 93,08 A < I cp = 210A Nguyễn Thị Nhàn 13 Vậy tiết diện đoạn N-1 chọn là hợp lý. Tính toán tơng tự cho các đờng dây còn lại, kết quả thể hiện trong bảng: Nguyn Th Nhn 14 VRLJ5/^_`&+>25K a/^ _`& bc 5K H >d C*M R- _K - e C M bc 5K WL +4 _`&d C*M b`&_f bc 5K > g hd C*M + CijM CijM N