Đồ án tốt nghiệp ngành hệ thống điện lê văn quy

145 630 1
Đồ án tốt nghiệp ngành hệ thống điện    lê văn quy

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

TRƢỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN ********** CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc & NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Lê Văn Quy Lớp: Đ4-H3 I. Đề tài 1. Phần 1: Thiết kế lƣới điện khu vực, khối lƣợng 70% 2. Phần 2: Khối lƣợng 30% II. Số liệu thiết kế lƣới điện 1. Sơ đồ địa lý: 2. Phụ tải:     Số liệu/ Hộ phụ tải 1 2 3 4 5 6 7 8 9   24 28 21 32 28 25 27 23 32   18 13 10 15 18 17 16 10 21  0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 Điều chỉnh điện áp KT KT KT KT KT T KT T KT Loại hộ phụ tải I I III I I I I I I Điện áp thứ cấp (kV) 10 10 10 10 10 10 10 10 10 3. Nguồn điện - Nguồn 1: Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn,    - Nguồn 2: Nhà máy nhiệt điện ngƣng hơi: 4x50 MW,       . Giá 1kWh điện năng tổn thất: 1000 đồng/kWh III. Nội dung phần thiết kế lƣới điện khu vực: ● Phân tích nguồn và phụ tải. ● Cân bằng công suất, sơ bộ xác định chế độ làm việc của hai nguồn điện. ● Lựa chọn điện áp ● Dự kiến các phƣơng án của mạng điện, so sánh các phƣơng án về mặt kỹ thuật. ● So sánh các phƣơng án về mặt kinh tế, chọn phƣơng án tối ƣu. ● Lựa chọn máy biến áp, sơ đồ nối dây của các nhà máy điện và các trạm phân phối, sơ đồ nối dây chính của cả mạng điện. ● Lựa chọn máy biến áp, sơ đồ nối dây của các nhà máy điện và các trạm phân phối, sơ đồ nối dây chính của cả mạng điện. ● Vẽ sơ đồ thay thế của mạng điện,tính chính xác chế độ và cân bằng công suất. ● Tính toán điều chỉnh điện áp. ● Tính toán giá thành tải điện. IV. Nội dung phần chuyên đề Tính ổn định động khi xảy ra ngắn mạch ba pha tại đầu đƣờng dây gần máy phát điện. V. Yêu cầu các bản vẽ Gồm 5 bản: ● 01 bản vẽ sơ đồ các phƣơng án nối dây ● 01 bản vẽ sơ đồ nối điện chính ● 01 bản vẽ sơ đồ thay thế tính toán ● 02 bản vẽ về ổn định Ngày giao đề tài: ……/……/201… Ngày hoàn thành: ……/……/201… Trƣởng khoa T.S Trần Thanh Sơn Giáo viên hƣớng dẫn Th.S Hoàng Thu Hà LỜI MỞ ĐẦU Điện năng là một nguồn năng lƣợng quan trọng của hệ thống năng lƣợng quốc gia, nó đƣợc sử dụng rộng rãi trên hầu hết các lĩnh vực nhƣ: sản xuất kinh tế, đời sống xã hội, nghiên cứu khoa học… Đối với mỗi đất nƣớc, sự phát triển của ngành điện là tiền đề cho các lĩnh vực khác phát triển. Hiện nay nƣớc ta đang phát triển theo hƣớng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nên nhu cầu về điện năng đòi hỏi ngày càng cao về số lƣợng cũng nhƣ chất lƣợng. Để đáp ứng đƣợc về số lƣợng thì ngành điện nói chung phải có kế hoạch tìm và khai thác tốt các nguồn năng lƣợng có thể biến đổi chúng thành điện năng. Mặt khác để đảm bảo về chất lƣợng có điện năng cần phải xây dựng hệ thống truyền tải, phân phối điện năng hiện đại, có phƣơng thức vận hành tối ƣu nhất đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật cũng nhƣ kinh tế. Xuất phát từ yêu cầu thực tế, em đƣợc nhà trƣờng và khoa Hệ Thống Điện giao cho thực hiện đồ án tốt nghiệp là “Thiết kế lƣới điện khu vực và tính toán ổn định động khi ngắn mạch ba pha ”. Đồ án tốt nghiệp gồm 2 phần:  Phần I: từ chƣơng 1 đến chƣơng 8 với nội dung: “Thiết kế mạng lƣới điện khu vực 110 kV”.  Phần II: gồm chƣơng 9 với nội dung: “ Tính ổn định động khi xảy ra ngắn mạch ba pha tại đầu đƣờng dây gần máy phát điện”. Em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc đến các thầy cô giáo trong trƣờng Đại học Điện lực nói chung và các thầy cô giáo trong khoa hệ thống điện bộ môn mạng và hệ thống điện nói riêng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian qua. Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến cô giáo ThS. Hoàng Thu Hà đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hƣớng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp. Mặc dù đã rất cố gắng, song do hạn chế về kiến thức nên có thể bản đồ án tốt nghiệp của em còn nhiều khiếm khuyết. Em rất mong nhận đƣợc sự nhận xét góp ý của các thầy cô để bản thiết kế của em thêm hoàn thiện và giúp em rút ra đƣợc những kinh nghiệm cho bản thân. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 1 tháng 1 năm 2014 Sinh viên Lê Văn Quy NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN, PHỤ TẢI. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NGUỒN 11 1.1. Nguồn điện 13 1.2. Phụ tải: 14 1.3. Cân bằng công suất tác dụng 16 1.4. Cân bằng công suất phản kháng 17 1.5. Xác định sơ bộ chế độ làm việc của nguồn 18 1.5.1. Chế độ phụ tải cực đại 18 1.5.2. Chế độ phụ tải cực tiểu 19 1.5.3. Chế độ sự cố 20 CHƢƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ CHỌN ĐIỆN ÁP TRUYỀN TẢI 22 2.1. Đề xuất các phƣơng án nối dây 22 2.1.1. Nhóm 1: 25 2.1.2. Nhóm 2: 25 2.1.3. Nhóm 3: 26 2.1.4. Nhóm 4: 26 2.1.5. Nhóm 5: 27 2.2. Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện 27 2.2.1. Nhóm 1 28 2.2.2. Nhóm 2 29 2.2.3. Nhóm 3 30 2.2.4. Nhóm 4 32 2.2.5. Nhóm 5 33 CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 34 3.1. Phƣơng pháp chọn tiết diện dây và tính tổn thất điện áp trong mạng 34 3.1.1. Chọn tiết diện dây dẫn 34 3.1.2. Tính tổn thất điện áp trong mạng điện 35 3.2. Áp dụng cho từng nhóm và từng phƣơng án 35 3.2.1. Nhóm 1 35 3.2.2. Nhóm 2 38 3.2.3. Nhóm 3 43 3.2.4. Nhóm 4 47 3.2.5. Nhóm 5 49 CHƢƠNG 4: TÍNH CHỈ TIÊU KINH TẾ - CHỌN PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU 51 4.1. Phƣơng pháp tính chỉ tiêu kinh tế 51 4.2. Tính kinh tế cho các phƣơng án đề xuất của các nhóm 52 4.2.1. Nhóm 1 52 4.2.2. Nhóm 2 53 4.3. Lựa chọn phƣơng án tối ƣu 57 CHƢƠNG 5: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ CÁC TRẠM CHO PHƢƠNG ÁN ĐƢỢC CHỌN 59 5.1. Chọn số lƣợng và công suất máy biến áp 59 5.1.1. Chọn số lƣợng và công suất các máy biến áp trong các trạm tăng áp 59 5.1.2. Chọn số lƣợng và công suất máy biến áp trong các trạm hạ áp 60 5.2. Chọn sơ đồ nối dây cho các trạm 63 5.2.1.Trạm trung gian 63 5.2.2. Trạm hạ áp 63 5.2.3.Trạm tăng áp 65 5.2.4. Trạm liên thông. 66 CHƢƠNG 6: TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CHẾ ĐỘ VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN 67 6.1. Chế độ phụ tải cực đại 68 6.1.1. Đƣờng dây NĐ-1 68 6.1.2. Đƣờng dây NĐ-5-3 70 6.1.3. Các đƣờng dây NĐ-2 và NĐ-6 72 6.1.4. Đƣờng dây NĐ-4-HT 74 6.1.5. Các đƣờng dây HT-7, HT-8, và HT-9 77 6.1.6. Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống 77 6.2. Chế độ phụ tải cực tiểu 79 6.2.1. Đƣờng dây NĐ-2 79 6.2.2. Các đƣờng dây còn lại 81 6.2.3. Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống 81 6.3. Chế độ sự cố 83 6.3.1. Chế độ sau sự cố hỏng một tổ máy phát có công suất lớn nhất 83 6.3.2. Chế độ sau sự cố đứt một mạch đƣờng dây 88 6.3.3. Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống 95 CHƢƠNG 7: TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 97 7.1. Tính điện áp tại các nút trong mạng điện 97 7.1.1. Chế độ phụ tải cực đại (U cs = 121 kV) 97 7.1.2. Chế độ phụ tải cực tiểu (U cs = 115 kV) 99 7.1.3. Chế độ phụ tải sự cố (U cs = 121 kV) 101 7.2. Lựa chọn phƣơng thức điều chỉnh điện áp 102 7.2.1. Chọn đầu điều chỉnh cho máy biến áp có đầu phân áp cố định 106 7.2.2. Chọn đầu điều chỉnh cho máy biến áp bộ điều chỉnh điện áp dƣới tải . 108 CHƢƠNG 8: TÍNH CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT 112 8.1. Vốn đầu tƣ xây dựng lƣới điện 112 8.2. Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện 113 8.3. Tổn thất điện năng trong mạng điện 113 8.4. Các loại chi phí và giá thành 114 8.4.1. Chi phí vận hành hàng năm 114 8.4.2. Chi phí tính toán hàng năm 114 8.4.3. Giá thành truyền tải điện năng 114 CHƢƠNG 9: NHỮNG KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN VỀ ỔN ĐỊNH 118 9.1. Các chế độ làm việc của hệ thống điện 118 9.1.1. Hệ thống điện 118 9.1.2. Các chế độ của hệ thống 118 9.1.3. Yêu cầu đối với các chế độ của hệ thống điện 119 9.2. Định nghĩa ổn định của hệ thống điện 120 9.2.1. Ổn định tĩnh 120 9.2.2. Ổn định động 120 9.2.3. Ổn định tổng quát 121 9.3.Mục tiêu và phƣơng pháp khảo sát ổn định động 121 9.3.1. Mục tiêu khảo sát ổn định động 122 9.3.2.Phƣơng pháp khảo sát ổn định động 122 CHƢƠNG 10 : LẬP SƠ ĐỒ THAY THẾ, TÍNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC BAN ĐẦU CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN 125 10.1. Lập sơ đồ thay thế 125 10.1.1. Sơ đồ hệ thống điện và thông số các phần tử 125 10.1.2. Tính toán quy đổi các thông số 127 10.2. Tính toán chế độ làm việc ban đầu 129 10.2.1. Sơ đồ tính toán chế độ xác lập: 129 10.2.2. Tính toán chế độ xác lập trƣớc khi ngắn mạch 129 CHƢƠNG 11: KHẢO SÁT ỔN ĐỊNH ĐỘNG KHI NGẮN MẠCH BA PHA Ở ĐẦU ĐƢỜNG DÂY PHÍA NHÀ MÁY ĐIỆN 131 11.1. Tính đặc tính công suất khi ngắn mạch 131 11.1.1. Tính tổng trở phụ tải 131 11.1.2. Tính đặc tính công suất khi ngắn mạch 131 11.2. Đặc tính công suất sau ngắn mạch 134 11.3. Tính góc cắt và thời gian cắt 136 11.3.1. Tính góc cắt (Tính góc δ cắt bằng phuơng pháp diện tích). 136 11.3.2. Tính thời gian cắt 138 KẾT LUẬN CHUNG……………………………………………………………… TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………… [...]... Th.s Hoàng Thu Hà 24 SV: Lê Văn Quy Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Thiết kế Lưới Điện 3 8 Nhóm 2 1 Nhóm 4 5 4 HT Nhóm 1 NĐ Nhóm 5 9 6 Nhóm 3 2 Hình 2-1: Sơ đồ chia nhóm phụ tải 2.1.1 Nhóm 1: 4 HT NĐ Hình 2-2: Phương án nối dây của nhóm 1 2.1.2 Nhóm 2: 3 3 1 1 5 NĐ NĐ 2b) 2a) GVHD : Th.s Hoàng Thu Hà 5 25 SV: Lê Văn Quy Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Thiết kế Lưới Điện 3 3 1 1 5 5 NĐ NĐ 2d)... 4b Tính toán tƣơng tự nhƣ phƣơng án 3a) với các nhánh HT-7 và HT-8 GVHD : Th.s Hoàng Thu Hà 32 SV: Lê Văn Quy Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Thiết kế Lưới Điện c Phương án 4c Tính toán tƣơng tự nhƣ phƣơng án 3c) với nhánh HT-8-7 Kết quả tính toán điện áp trên các đƣờng dây đƣợc ghi trong bảng sau: Bảng 2-2: Điện áp tính toán của nhóm 4 Phƣơng án Đƣờng dây Uđm, km MW kV kV 67,08 23,67 91,63 53,85... Th.s Hoàng Thu Hà 170 P, MW Chế độ sự cố Hệ thống Số tổ Chế độ cực tiểu Nhà máy nhiệt điện P, MW Chế độ cực đại Giá trị 3 - 21 SV: Lê Văn Quy Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Thiết kế Lưới Điện CHƢƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ CHỌN ĐIỆN ÁP TRUYỀN TẢI 2.1 Đề xuất các phƣơng án nối dây Một trong các yêu cầu của thiết kế mạng điện là đảm bảo cung cấp điện an toàn và liên tục, nhƣng vẫn phải đảm... nhóm 4 GVHD : Th.s Hoàng Thu Hà 26 SV: Lê Văn Quy Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Thiết kế Lưới Điện 2.1.5 Nhóm 5: HT 9 Hình 2-6: Phương án nối dây của nhóm 5 2.2 Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện Điện áp định mức của mạng điện ảnh hƣởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, cũng nhƣ các đặc trƣng kỹ thuật của mạng điện Điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất... cấp điện, vị trí tƣơng đối giữa các phụ tải với nhau, sơ đồ mạng điện Điện áp định mức của mạng điện thiết kế đƣợc chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị của công suất trên mỗi đƣờng dây trong mạng điện Các phƣơng án của mạng điện thiết kế hay là các đoạn đƣờng dây riêng biệt của mạng điện có thể có điện áp định mức khác nhau Chọn điện. .. ta chọn điện áp truyền tải định mức của nhóm 1 là 110 kV GVHD : Th.s Hoàng Thu Hà 28 SV: Lê Văn Quy Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Thiết kế Lưới Điện 2.2.2 Nhóm 2 a Phương án 2a Điện áp tính toán trên đoạn đƣờng dây NĐ-1 bằng: U N1 = 4,34 l N1 +16 P1 24 = 4,34 67,08 +16 = 69,86 kV n 2 Điện áp tính toán trên đoạn đƣờng dây NĐ-3 bằng: U N3 = 4,34 l N3 +16 P3 21 = 4,34 110 +16 = 91,66 kV n 1 Điện áp... SV: Lê Văn Quy Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Thiết kế Lưới Điện S5-3 = S3 = 21+ j10,17 MVA Điện áp tính toán trên đoạn NĐ-1: U N1 = 4,34 l N1 +16 P1 24 = 4,34 67,08 +16 = 69,86 kV n 2 Điện áp tính toán trên đoạn NĐ-5: U N5 = 4,34 l N5 +16 PN5 49 = 4,34 63, 25 +16 = 92,60 kV n 2 Điện áp tính toán trên đoạn 5-3 là: U5-3 = 4,34 l5-3 +16 P5-3 21 = 4,34 53,85 +16 = 85,69 kV n 1 Nhƣ vậy, ta chọn điện. .. do điện dung của đƣờng dây sinh ra, khi tính toán sơ bộ có thế lấy  Q L   QC ; ▪ ∑ΔQb - tổng công suất phản kháng trong các trạm biến áp, khi tính toán sơ bộ có thể lấy  Q b  15% Q max ; ▪ Qtd - công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện, ta lấy cosφ td = 0,75; GVHD : Th.s Hoàng Thu Hà 17 SV: Lê Văn Quy Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Thiết kế Lưới Điện ▪ Qdt – công suất phản kháng... Lê Văn Quy Đại Học Điện Lực Đồ án tốt nghiệp Thiết kế Lưới Điện I dd  I cp trong đó: ▪ Iđd - dòng điện chạy trên đƣờng dây, max ở chế độ làm việc bình thƣờng: I dd  I bt , max ở chế độ sự cố: I dd  I sc ; ▪ Icp - dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn; 3.1.2 Tính tổn thất điện áp trong mạng điện Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ đƣợc đặc trƣng bằng tần số của dòng điện và độ lệch điện. .. bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thƣờng trong các chế độ vận hành cần phải có sự liên hệ giữa hệ thống và nhà máy điện Mặt khác, vì hệ thống có công suất vô cùng lớn nên chọn hệ thống là nút cân bằng công suất và nút cơ sở về điện áp Ngoài ra do hệ thống có công suất vô cùng lớn nên không cần phải dự trữ công suất trong nhà máy điện, nói cách khác công suất tác dụng và công suất phản kháng dự . đại 68 6.1.1. Đƣờng dây N -1 68 6.1.2. Đƣờng dây N -5 -3 70 6.1.3. Các đƣờng dây N -2 và N -6 72 6.1.4. Đƣờng dây N -4 -HT 74 6.1.5. Các đƣờng dây HT-7, HT-8, và HT-9 77 6.1.6. Cân bằng chính. – Tự do – Hạnh phúc & NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Lê Văn Quy Lớp: Đ4-H3 I. Đề tài 1. Phần 1: Thiết kế lƣới điện khu vực, khối lƣợng 70% 2. Phần 2: Khối. SV: Lê Văn Quy Công suất phát kinh tế của các máy phát ở nhà máy nhiệt điện thƣờng bằng (70 ÷ 90)%P đm . 1.2. Phụ tải: Nguồn điện cung cấp cho 9 phụ tải với các thông số cơ bản: Bảng 1-1 :

Ngày đăng: 14/07/2015, 08:26

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan