Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án thiết kế môn học Mạng Điện
THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN Trường ĐH Bình Dương Khoa Điện – Điện tử THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN Sinh viên : Phạm Văn Lâm Lớp : 09ĐT01 Ngành Điện – Điện tử Người hướng dẫn : Hồ Văn Hiến Ngày nhận đề: Ngày hoàn thành: 19/11/2009 A Đề tài : Thiết kế mạng điện 22kv B Số liệ ban đầu: Nguồn phụ tải Nguồn điện - Đủ cung cấp cho phụ tải với cosφ = 0.80 - Điện áp cao áp - 1.05 Uđm lúc phụ tải cực đại Phụ tải Pmax (MW) cosφ Pmin( % , Pmax) Tmax (giờ/ năm) Yêu cầu cung cấp điện Điện áp định mức phía thứ cấp trạm phân phối Yêu cầu điều chỉnh điện áp phía thứ cấp C 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) - 1.02 Uđm lúc phụ tải cực tiểu 16 18 20 22 0.8 0.75 0.8 0.75 40% 5000 LT LT LT LT 22KV 5% - Giá tiền 1KWh điện tổn thất 0.05$ - Giá tiền 1KWh thết bị bù 5$ - Tiền MBA 6$/kva Sơ đồ vị trí nguồn phụ tải (xem hình) Nhiệm vụ thiết kế Cân công suất mạng điện Xác định dung lượng bù công suất kháng Đề phương án nối dây mạng điện chọn phương án thỏa nãm kỹ thuật So sánh kinh tế chọn phương án hợp lý Xác định số lượng công suất MBA trạm phân phối Sơ đồ nối dây trạm Sơ đồ nối dây mạng điện Xác định dung lượng bù kinh tế giảm tộn thất điện Tính toán cân công suất mạng điện Xác định phân phối thiết bị bù cưỡng Tính toán tình trạng làm việc mạng điện lúc phụ tải cực đại, cực tiểu cố Điều chỉnh diện áp : Chọn đầu phân áp MBA Các tiêu kinh tế - kỹ thuật mạng điện thết kế SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 1 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN 10) Các vẽ A3: sơ đồ nối dây phương án, sơ đồ nguyên lý mạng điện thiết kế, tiêu kinh tế kỹ thuật VỊ TRÍ NGUỒN VÀ PHỤ TẢI : 10km Thông qua khoa Người hướng dẫn Ngày năm 2009 Chủ nhiệm khoa Sinh viên thực SVTH: PHẠM VĂN LÂM tháng Page 2 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN Tọa độ điểm 1: x = 2, y = Tọa độ điểm: x = 3, y = -2 Tọa độ điểm 3: x = -2, y = -2 Tọa độ điểm 4: x = -3, y = Công suất ngắn mạch N nguồn 110 kv : 800000 MVA Chiều dài từ N-1: = 31.113 km Chiều dài từ N-2: = 39.661 km Chiều dài từ 1-2: = 45.354 km Chiều dài từ N-3: = 31.113 km Chiều dài từ N-4: = 39.661 km Chiều dài từ 3-4: = 45.354 km Khu vực 1: tải 1,2 Khu vực 2: tải 3,4 Phụ tải 1: P = 16MW Hệ số công suất: cosϕ = 0.8 Q = 12 MVAr Yêu cầu cung cấp điện : liên tục Phụ tải 2: P = 18 MW Hệ số công suất: cosϕ = 0.75 Q = 15.875 MVAr Yêu cầu cung cấp điện : liên tục Phụ tải 3: P = 20 MW Hệ số công suất: cosϕ = 0.8 Q = 15 MVAr SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 3 GVHD: HỒ VĂN THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN Yêu cầu cung cấp điện : liên tục Phụ tải 4: P = 22MW Hệ số công suất: cosϕ = 0.75 Q = 19.402 MVAr Yêu cầu cung cấp điện : liên tục Thời gian Tmax = 5000 giờ/ năm Thời gian tổn hao công suất lớn nhất: To = (0.124+ Tmax / 10000)2 × 8760 / năm = 3410.934 Tiền điện c = 0.05 $/kwh = 50 $ / Mwh Công suất ngắn mạch nguồn N : Snm = 800.00 MVA Chương – CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Cân công suất tác dụng: Hệ số đồng thời : m = 0.8 Tổng phụ tải: ∑Ppt = p1 + p + p3 + p = 16 + 18 + 20 + 22 = 76 MW Tổn hao công suất tác dụng đường dây máy biến áp: ∑∆Pmd = 0.1* m * ∑Ppt = 0.1* 0.8 * 76 = 6.08MW Tổng công suất tác dụng nhà máy điện cao áp máy biến áp tăng: ∑PF =m*∑Ppt +∑∆Pmd =0.8*76 +6.08 =66.88MW Cân công suất phản kháng: Công suất phản kháng phụ tải 1: SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 4 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN Q1 = P1 * tan ϕ1 = 16 * 0.5 = 12 MVAr Công suất phản kháng phụ tải 2: Q2 =P *tanϕ =18*0.5 =15.875MVAr 2 Công suất phản kháng phụ tải 3: Q3 =P3 ×tanϕ3 =20×0.5 =15MVAr Công suất phản kháng phụ tải 4: Q4 =P4 ×tanϕ4 =22×0.5 =19.402MVAr Tổng công suất phản kháng phụ tải có xét hệ số đồng thời: m×∑ Q pt = 0.8 × (12 + 15.875 + 15 + 19.402) = 49.8213MVAr Công suất biểu kiến phụ tải 1: S1 = P1 = 16 =20MVA cos ϕ1 0.8 Công suất biểu kiến phụ tải 2: S2 = P2 = 18 = 24MVA cos ϕ2 0.75 Công suất biểu kiến phụ tải 3: P3 S3 = =20 =24MVA cos ϕ 0.8 Công suất biểu kiến phụ tải 4: S4 = P4 = 22 =29.333MVA cos ϕ4 0.75 Tổng công suất biểu kiến phụ tải: ∑ S pt = S1 + S2 + S3 + S4 = 22 + 24 + 25 + 29.33 = 49.333MVA Tổng tổn thất công suất phản kháng máy biến áp: ∑ ∆QB = 0.12*∑ S pt =0.12*98.333=11.8MVAr SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 5 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN Tổng công suất phản kháng phát lên cao áp máy biến áp tăng: ∑ QF = m * ∑ Q pt + ∑ ∆QB = 49.8213 + 11.8 = 61.6213MVAr Hệ số công suất nguồn: cosϕF = 0.735 Lập bảng: STT P(MW) 16 18 20 22 Q(MVAR) 12 15.875 15 19.402 cosϕ 0.8 0.75 0.8 0.75 S(MVA) 20 24 25 29.333 CHƯƠNG – DỰ ÁN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KĨ THUẬT Lựa chọn cấp điện áp tải điện: Phụ tải 1: Khoảng cách từ nguồn N đến tải 1: 31.113 km Cấp điện áp tính toán theo công thức Still: U = 4.34* l N1 + 0.016* P1 = 4.34* 31.113 + 0.016*16 = 73.5387 KV Phụ tải 2: Khoảng cách từ nguồn N đến tải 2: 39.661 km Cấp điện áp tính toán theo công thức Still: U = 4.34* l N + 0.016* P2 = 78.5601KV phụ tải 3: Khoảng cách từ nguồn N đến tải 3: 31.113 km Cấp điện áp tính toán theo công thức Still: U = 4.34 * l N + 0.016 * P3 = 81.3229 KV SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 6 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN Phụ tải 4: Khoảng cách từ nguồn N đến tải 4: 39.661 km Cấp điện áp tính toán theo công thức Still: U = 4.34* l N _ + 0.016* P4 = 85.8905 KV •1 • Hình 2.1: N • • • Hình 2.2 •1 • N• N• •2 •2 a b N SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 7 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN c Tính toán phương án khu vực 1: Phương án 1: Phương án đường dây kép, tia N-1 N- TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY N-1 CỦA PHƯƠNG ÁN 1: I MAX SMAX.COS Φ N Pmax + j Qmax Dòng điện phụ tải 1: I1 = ( P12 + Q12 ) *1000 3*110 = 162 + 122 *103 *110 = 104.973 A Dòng lộ đường dây N-1= 104.973/2 = 52.4864 A Tiết diện kinh tế tính toán: Fkt = I1 52.4864 = = 47.7149mm jkt 1.1 Chọn dây : AC-95 Chọn trụ kim loại mạch mã hiệu PIB110_4 Hình dạng trụ xem hình 2.12 Các kích thước : a1=2 m, a2= 3.5 m, a3 = m , b1= m, b2 = 3.5m, b3= m, h1 = m, h2 = m SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 8 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN Các khoảng cách: Da'a'' = (a3 + b1)2 + (h1 + h 2)2 = (3.5 + 2)2 + (3 + 3) = 7.2111m Da'b' = (a − a3) + h 22 = (3.5 − 2) + 32 = 3.354m Da'b'' = (a3 + b 2) + h 22 = (2 + 3.5)2 + 32 = 6.26498m Da'c' = ( a1 − a3) + ( h1 + h 2) = (2 − 2) + (3 + 3) = 6m Da ' c '' = a3 + b3 = + = 4m Da '' a ' = Da'a'' = 7.2111m Da''b' = (a + b1)2 + h12 = (3.5 + 2) + 32 = 6.26498m Da''b'' = (b − b1)2 + h12 = (3.5 − 2)2 + 32 = 3.3541m Da''c' = a1 + b1 = + = 4m D '' '' = (b1 − b3) + (h1 + h 2)2 = (2 − 2)2 + (3 + 3)2 = 6m ac Db'a' = Da'b' = 3.3541m Db'a'' = (a + b1)2 + h12 = (3.5 + 2)2 + 32 = 6.26498m Db'c' = (a − a1)2 + h12 = (3.5 − 2)2 + 32 = 3.3541m Db'c'' = (a + b3) + h 22 = (3.5 + 2) + 32 = 6.26498m Db'b'' = a + b = 3.5 + 3.5 = 7m Db''a' = Da'b'' = 6.26498m Db''a'' = Da''b'' = 3.3541m Db''c' = (a1 + b2)2 + h12 = (2 + 2) + 32 = 6.26498m SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 9 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN Db''c'' = (b − b3)2 + h22 = (3.5 − 2) + 32 = 3.3541m Db''b' = Db'b'' = m Dc'b' = Db'c' = 3.3541m Dc'b'' = (a1 + b 2)2 + h12 = (2 + 2) + 32 = 6.26498m Dc'a' = Da'c' = 6m Dc'a'' = Dc'c'' = (a1 + b3)2 + (h2 + h1) = (2 + 2) + (3 + 3) = 7.2111m Dc''a' = Da'c'' = 4m Dc''a'' = Da''c'' = 6m Dc''b' = Db'c'' = 6.26498m Dc''b'' = Db''c'' = 3.3541m Dc''c' = Dc'c'' = 7.2111m Khoảng cách trung bình hình học pha A pha B: DAB = Da'b' * Da'b'' * Da''b' * Da''b'' = 4.58404m Khoảng cách trung bình hình học pha B pha C: DBC = Db'c' * Db'c'' * Db''c' * Db''c'' = 4.58404m Khoảng cách trung bình hình học pha C pha A: DCA = Dc' a' * Dc' a'' * Dc'' a' * Dc''a'' = 4.89898m Khoảng cách trung bình hình học pha đường dây lộ kép có hoán vị: Dm = DAB * DBC * DCA = 4.6867 m Khoảng cách trung bình hình học pha đường dây lộ kép có hoán vị lúc cố lộ: SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 10 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN CHƯƠNG 8: ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP – CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP Gỉa thiết máy có 16 nấc tăng, 16 nấc giảm, nấc thay đổi 5/8 %, tổng thay đổi +/-10 % Nấ c 16 15 14 13 12 11 10 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 -15 -16 Upa (kV) 121 120.3125 119.625 118.9375 118.25 117.5625 116.875 116.1875 115.5 114.8125 114.125 113.4375 112.75 112.0625 111.375 110.6875 110 109.3125 108.625 107.9375 107.25 106.5625 105.875 105.1875 104.5 103.8125 103.125 102.4375 101.75 101.0625 100.375 99.6875 99.00 Điện áp lúc không tải hạ Ukthạ =10.5Udmhạ=10.5*22=23.1 (kV) SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 108 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN Điện áp yêu cầu p hía hạ Uhạyc=10.5Uđmhạ=10.5*22=23.1 (kV) RB + jXB + I=0 + Upa.cao Upa.cao - RB K:1 jXB + Ukt.hạ U1 - - a) K:1 U’1 Hình 8.1 Chỉ thiết minh chi tiết khu vực, khu vực khác lập bảng Chọn đầu phân áp cho máy biến áp khu vực 1(mạng kín) Trạm biến áp T1: Điện áp phía hạ áp quy cao áp: U1phay=10.8.6506 (kV) Điện áp đầu phân áp tính toán : U1_ phay U ktha = 108.6506 (kV) U hayc Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 0=1100000 (kV) Kiểm tra lại điện áp hạ sau chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.8166 Độ lệch điện áp: 3.7119 % Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3(1)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.923810 Trạm biến áp T2: Điện áp phía hạ áp quy cao áp: U2phay=107.9027 (kV) Điện áp đầu phân áp tính toán : U patt = U _ phay U ktha = 107.9027 (kV) U hayc Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn -2=108.6250 (kV) Kiểm tra lại điện áp hạ sau chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.9464 SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 109 Tải - LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI U patt = Uhạ.yc MBA lý tưởng b) THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN Độ lệch điện áp: 4.3018 % Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3(2)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9404762 Chọn đầu phân áp cho khu vực 2: Chọn đầu phân áp cho máy biến áp khu vực 2( đường dây kép hình tia) Tram biến áp T3: Điện áp phía hạ áp quy cao áp: U3phay=109.4421 (kV) Điện áp đầu phân áp tính toán : U patt = U _ phay U ktha = 109.4421 (kV) U hayc Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 1=110.6875 (kV) Kiểm tra lại điện áp hạ sau chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.8401 Độ lệch điện áp: 3.8186 % Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3(3)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9583333 Tram biến áp T4: Điện áp phía hạ áp quy cao áp: U4phay=109.3050 (kV) Điện áp đầu phân áp tính toán : U patt = U _ phay U ktha = 109.3050 (kV) U hayc Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 0=110.0000 (kV) Kiểm tra lại điện áp hạ sau chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.9540 Độ lệch điện áp: 4.3366 % Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3(4)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9523810 Bảng kết qảu chọn đầu phân áp lúc phụ tải cực đại Trạm biến áp Uhạ trước chọn đầu phân áp T1 T2 T3 T4 SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 110 Đầu phân áp chọn Uhạ sau chọn đầu phân áp -2 +1 22.8166 : 4.3018 % 22.8401 22.9540 % độ lệch điện áp sau điều chỉnh 3.7119 % 4.3018 % 3.8186 % 4.3366 % THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN LÚC PHỤ TẢI CỰC TIỂU: Chọn đầu phân áp cho máy biến áp khu vực 1(mạng kín) Trạm biến áp T1: Điện áp phía hạ áp quy cao áp: U1phay=109.5711 (kV) Điện áp đầu phân áp tính toán : U patt = U1_ phay U ktha = 109.5711 (kV) U hayc Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 1=110.6875 (kV) Kiểm tra lại điện áp hạ sau chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.8670 Độ lệch điện áp: 3.9409 % Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3_min(1)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9583333 Trạm biến áp T2: Điện áp phía hạ áp quy cao áp: U2phay=109.2830 (kV) Điện áp đầu phân áp tính toán : U patt = U _ phay U ktha = 109.2830 (kV) U hayc Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 0=110.0000 (kV) Kiểm tra lại điện áp hạ sau chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.9494 Độ lệch điện áp: 4.3156 % Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3_min(2)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9523810 Lap bang 8.1/90 Chọn đầu phân áp cho máy biến áp khu vực (đường dây hình tia) Trạm biến áp T3: Điện áp phía hạ áp quy cao áp: U3phay=109.8250 (kV) Điện áp đầu phân áp tính toán : U patt = U _ phay U ktha = 109.8250 (kV) U hayc Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 1=110.6875 (kV) SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 111 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN Kiểm tra lại điện áp hạ sau chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.9200 Độ lệch điện áp: 4.1818 % Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3_min(3)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9583333 Trạm biến áp T4: Điện áp phía hạ áp quy cao áp: U4phay=109.4317 (kV) Điện áp đầu phân áp tính toán : U patt = U _ phay U ktha = 109.4317 (kV) U hayc Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 1=110.6875 (kV) Kiểm tra lại điện áp hạ sau chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.8379 Độ lệch điện áp: 3.8087 % Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3_min(2)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9583333 Bảng kết qảu chọn đầu phân áp lúc phụ tải cực tiểu Trạm biến áp Uhạ trước chọn đầu phân áp T1 T2 T3 T4 LÚC SỰ CỐ: Đầu phân áp chọn Uhạ sau chọn đầu phân áp +1 +1 +1 22.8670 22.9494 22.9200 22.8379 % độ lệch điện áp sau điều chỉnh 3.9409 % 4.3156 % 4.1818 % 3.8087 % Chọn đầu phân áp cho máy biến áp khu vực 1(mạng kín) Trạm biến áp T1: Điện áp phía hạ áp quy cao áp: U1phay=109.7232 (kV) Điện áp đầu phân áp tính toán : U patt = U1_ phay U ktha = 109.7232 (kV) U hayc Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 3=112.0625 (kV) Kiểm tra lại điện áp hạ sau chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=23.0301 Độ lệch điện áp: 4.6821 % Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3_ sựcố (1)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9702381 SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 112 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN Trạm biến áp T2: Điện áp phía hạ áp quy cao áp: U2phay=106.8318 (kV) Điện áp đầu phân áp tính toán : U patt = U _ phay U ktha = 106.8318 (kV) U hayc Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn -3=107.9375 (kV) Kiểm tra lại điện áp hạ sau chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.8634 Độ lệch điện áp: 3.9244 % Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3_min(2)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9345238 Bảng kết qảu chọn đầu phân áp lúc phụ tải cố Trạm biến áp Uhạ trước chọn đầu phân áp Đầu phân áp chọn Uhạ sau chọn đầu phân áp +3 -3 23.0301 22.8634 % độ lệch điện áp sau điều chỉnh 4.6821 % 3.9244 % CHƯƠNG 9: TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN Tổng kết toàn mạng: Tổn thất công suất tác dụng đường dây: ∑ ∆PL =1.21828 MW Tổn thất toàn máy biến áp bao gồm: - Tổn thất đồng: - Tổn thất sắt: ∑ ∆P Cu ∑ ∆P Fe =0.1619 MW =0.1620 MW Tổn thất tụ bù: Qbù_tổng=2.964 MVAr SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 113 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN Tổn thất thiết bị bù: Tổn thất mạng điện: ∑ ∆P bu GVHD: HỒ VĂN =0.005Qbù_tổng=0.0148 MW ∑ ∆P∑ = ∑ ∆P + ∑ ∆P L Cu + ∑ ∆PFe + ∑ ∆Pbu =1.5570 MW P Tổng công suất tác dụng phụ tải: ∑ =76.0000 MW P Tổn thất công suất theo phần trăm tải: ∆ ∑ %=2.049 % Tính tổn thất điện năng: Tổn thất điện thép máy biến áp: ∆ AFe= ∑ ∆PFe 8760=1419.1200 MWh Tổn thất diện điện trở đường dây dây quấn , áy biến áp: ∆ AR=( ∑ ∆PL + ∑ ∆PCu ) τ =4707.7957 MWh Tổn thất điện tụ bù: ∆ Abù= ∑ ∆Pbu Tmax=74.1017 MWh Tổn thất điện toàn mạng: ∆A∑ =6201.0175 MWh Tổn thất điện cung cấp cho phụ tải: A ∑ =380000.0000 MWh Phần trăm tổn thất điện theo điện cung cấp: % ∆A∑ Tính toán giá thành tải điện: Tổng vốn đàu tư mạng điện toàn mạng:KL=440843.636 $ Tổng công suất máy biến áp: Sba_tổng=162000 MVA Đơn giá máy biến áp: 6000$/MBA Tiền đầu tư máy biến áp KT=972000.000$ Hệ số vận hành đường dây:avh_L=0.04 Hệ số vận hành trạm biến áp:avh_T=0.14 Tiền điện tốn thất: C=50$/MWh SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 114 =1.632 % THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN Phí tổn vận hành hàng năm toàn mạng: Y=0.04KL+0.14KT+50 Giá thành tải điện toàn mạng: = =622460.618 $/năm =0.0016 $/KWh Lập bảng tiêu kinh tế kỹ thuật: Thứ tự 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Các tiêu Độ lệch điện áp lớn Độ lệch điện áp lúc cố Tổng chiều dài đường dây Tổng công suất trạm biến áp Tổng công suất kháng đường dây sinh Tổng dung lượng bù Tổng vốn đầu tư đường dây Tổng vốn đầu tư máy biến áp Tổng phụ tải max Điện tải hàng năm Tổng tổn thất công suất Phần trăm tổn thất công suất Tổng tổn thất điện Phần trăm tổn thất điện Giá thành xây dựng mạng điện Tổng khối lượng kim loại màu Giá thành tải điện β Phí tổn vận hành hàng năm: Y Đơn vị Trị số % % km 186.902 MVA 162.000 MVAr 8.7240 MVAr $ $ MW MWh MW % MWh % $/MW Tấn Đồng/KWh $/năm 2.9641 4408243 972000.000 76.000 380000.000 1.557 2.049 6201.017 1.632 70792.679 411.562 0.00016381 622460.618 Tổng trở tổng dẫn đơn vị tương đối 100 MVA Ucb=110kV Phương án 1: Đường dây N1: R=0.04242641 X=0.05203955 Đường dây N2: R=0.05408327 X=0.06633767 Máy biến áp T1: R = 0.00996094 X= 0.30000000 Máy biến áp T2: R = 0.00700000 X= 0.24000000 Phương án 2: SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 115 Y/2=0.01073274 Y/2 = 0.01368161 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN Đường dây N1: R = 0.02699862 Đường dây N2: R = 0.06184658 Máy biến áp T1: R = 0.00996094 Máy biến áp T2: R = 0.00700000 Phương án 3: X = 0.04972309 Y/2 = 0.01115269 X = 0.07586003 Y/2 = 0.01564552 X= 0.30000000 X= 0.24000000 Đường dây N1: R = 0.04371206 Đường dây N2: R = 0.05572216 Đường d ây 12: R = 0.07871383 Máy biến áp T1: R = 0.00996094 Máy biến áp T2: R = 0.00700000 X = 0.10699381 Y/2 = 0.00518037 X = 0.13639089 Y/2 = 0.00660370 X = 0.15858844 Y/2 = 0.00742180 X= 0.30000000 X= 0.24000000 GVHD: HỒ VĂN Phương án khu v ực 2: Đường dây N3: R = 0.04242641 X = 0.05203955 Y/2 = 0.01073274 Đường dây N4: R = 0.05408327 X = 0.06633767 Y/2 = 0.01368161 Máy biến áp T3: R = 0.00700000 X= 0.24000000 Máy biến áp T4: R = 0.00504000 X= 0.19000000 TÍNH TOÁN BÙ KINH TẾ CHO PHA Tinh phương pháp ma trận theo sách “Truyền tải phân phối” Hồ Văn Hiến trang 366…372 Tính bù kinh tế khu vực (hay khu vực đường dây hinh tia)lúc phụ tải cực đại Kết quả:Zbus Z( , 2) = 3.9352 + j 5.1418 Ω Z( , 3) = 3.9352 + j 5.1418 Ω Z( , 4) = 1.5277 + j 1.4723 Ω Z( , 5) = 1.5277 + j 1.4723 Ω Z( , 2) = 3.9352 + j 5.1418 Ω Z( , 3) = 4.7822 + j 34.1818 Ω Z( , 4) = 1.5277 + j 1.4723 Ω Z( , 5) = 1.5277 + j 1.4723 Ω Z( , 2) = 1.5277 + j 1.4723 Ω Z( , 3) = 1.5277 + j 1.4723 Ω Z( , 4) = 4.5966 + j 6.1501 Ω Z( , 5) = 4.5966 + j 6.1501 Ω Z( , 2) = 1.5277 + j 1.4723 Ω Z( , 3) = 1.5277 + j 1.4723 Ω Z( , 4) = 4.5966 + j 6.1501 Ω Z( , 5) = 5.2064 + j 29.1401 Ω 2cτ b = = 28.1895 U A=avhtc.K0 +c ∆ P.8760=3315.000 Ma trận B=b.Rbus B( , 2) = 110.9301 SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 116 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN B( , B( , B( , B( , B( , B( , B( , B( , B( , B( , B( , B( , B( , B( , B( , GVHD: HỒ VĂN 3) = 110.9301 4) = 43.0658 5) = 43.0658 2) = 110.9301 3) = 134.8066 4) = 43.0658 5) = 43.0658 2) = 43.0658 3) = 43.0658 4) = 129.5761 5) = 129.5761 2) = 43.0658 3) = 43.0658 4) = 129.5761 5) = 146.7672 Lần tính thứ 1: Các số C: Ci=b ∑ Rbusij Qi -A với j=2,….,n C1 = -325.5207 C2 = 342.6190 Giải phương trình : B x X = C voi : B= 134.80660 43.06581 43.06581 146.76720 C= -325.52071 342.61904 Kết Nút Qbù(MVAr) -3.487 3.358 Lan tinh thu Các số C : Ci =b ∑ Rbusij Qi -A với j=2,….,n C1 = 342.6190 Giai he phuong trinh : B x X = C voi : B = 146.76720 C = 342.61904 Kết quả: Nút Q bù(MVAr) 2.334 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP NEWTON RAPHSON LÚC SỰ CỐ TRONG KHU VỰC Tính phan bố công suất phương án (hay khu vục mang kín)lúc cố SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 117 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN Phụ tải lúc cố =1.000 phụ tải max Nút Điện Góc Phụ tải áp đvtđ Độ MW 1.100 0.000 0.000 1.055 -1.172 0.034 1.050 -3.522 16.000 1.013 -1.984 0.040 1.046 -4.110 18.000 Tổng 34.074 STT Nút = N STT Nút = Nút STT Nút = Nút STT Nút = Nút STT Nút = Nút GVHD: HỒ VĂN Máy phát MVAr 0.000 0.640 12.000 0.800 15.875 29.315 MW 36.459 0.000 0.000 0.000 0.000 35.459 MVAr 31.882 0.000 0000 0.000 0.000 31.882 Tụ bù U MVAr 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 KV 121.00 116.00 23.10 111.48 23.01 110 kV 22 kV 110 kV 22 kV Dòng công suất nhánh tổn thất Đườn ….đế Công suất nút dòng nhánh g dây n từ MW MVAr MVA 35.459 31.882 47.684 35.459 31.882 47.684 -0.034 -0.640 0.641 -34.623 -31.038 46.499 16.036 13.088 20.699 18.553 17.310 25.374 -16.000 -12.000 20.000 -16.000 -12.000 20.000 -0.040 -0.800 0.801 -18.077 -17.138 25.466 18.037 17.138 24.880 -18.000 -15.875 24.000 -18.000 -15.875 24.000 Tổng tổn thất Tổng tổn thất công suất phả kháng ∆QC =2.567 Nhánh đầu – cuối = nhánh N-1 Nhánh đầu - cuối = nhánh T1 Nhánh đầu - cuối = nhánh 1-2 Nhánh đầu - cuối = nhánh T2 Tổn thất MW MVAr 0.836 0.843 0.836 0.036 0.476 0.843 1.088 -0.628 0.036 1.088 0.476 0.037 -0.628 1.263 0.037 1.385 1.263 2.567 MBA ∆QL ∆QC Tap MVAt MVAr 2.046 1.203 2.046 0.9702 1.088 0.960 1.203 0.000 1.588 1.088 0.000 0.960 0.9345 1.236 1.588 0.000 1.263 5.358 0.000 2.791 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP NEWTON RAPHSON TOÀN MẠNG GỒM KHU VỰC 1=PHA3+ KHU VỰC Tính phân bố công suất toàn mạng(lúc phụ tải cực đại) SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 118 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN Số lần lập=4 Nút Điện áp đvtđ 1.050 1.027 1.041 1.022 1.048 1.034 1.042 1.027 1.047 Tổng Góc Phụ tải Độ 0.000 -0.683 -3.071 -0.753 -2.870 -0.192 -0.281 -0.281 -2.361 MW 0.000 0.034 16.000 0.040 18.000 0.040 20.000 0.048 22.000 76.162 GVHD: HỒ VĂN Máy phát MVAr 0.000 0.640 12.000 0.800 15.875 0.800 15.000 1.000 19.402 65.517 MW 77.453 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 77.453 MVAr 60.212 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 60.212 Tụ bù U MVAr 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.964 2.964 KV 115.50 112.97 22.91 112.43 23.07 113.70 22.92 112.99 23.03 Khu vực hay pha 3: STT Nút = N STT Nút = Nút 110 kV STT Nút = Nút 22 kV (phụ tải 1) STT Nút = Nút 110 kV STT Nút = Nút 22 kV (phụ tải 2) Khu vực 2: STT Nút = Nút 110 kV STT Nút = Nút 22 kV (phụ tải 3) STT Nút = Nút 110 kV STT Nút = Nút 22 kV (phụ tải 4) Dòng công suất nhánh tổn thất Đườn g dây từ ….đế n 4 MBA ∆QL ∆QC Tap MVAt MVAr -0.987 -1.269 -2.169 -2.731 0.082 0.091 0.051 0.089 1.069 1.360 2.219 2.820 0.034 0.006 0.001 -0.987 0.177 -1.514 0.082 0.9583 0.177 0.002 1.069 0.000 1.516 0.006 0.177 0.177 0.000 0.037 0.006 -1.269 0.203 0.091 0.9524 0.203 1.360 0.000 Công suất nút dòng nhánh Tổn thất MW 30.771 7.237 6.521 8.088 8.927 -0.034 -7.203 6.406 0.763 -6.400 -6.400 -0.040 -6.484 7.026 MW MVAr 0.034 0.037 0.041 0.072 SVTH: PHẠM VĂN LÂM MVAr 20.316 4.701 4.499 4.852 6.272 -0.640 -5.688 4.977 0.071 -4.800 -4.8000 -0.800 -5.768 6.552 Page 119 MVA 36.873 8.630 7.922 9.431 10.910 0.641 9.178 8.112 0.767 8.000 8.000 0.801 8.678 9.740 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN 7 9 Tổng tổn thất -0.762 -7.200 -7.200 -0.040 -8.046 8.006 -8.000 -8.000 -0.048 -8.854 8.806 -8.800 -8.800 -1.584 -6.350 -6.350 -0.800 -7.021 6.221 -6.000 -6.000 -1.000 -9.003 8.003 -7.761 -7.761 GVHD: HỒ VĂN 1.758 9.600 9.600 0.801 10.679 10.139 10.000 10.000 1.001 12.628 11.900 11.733 11.733 0.001 -1.514 0.002 0.000 0.006 0.203 0.203 0.000 0.041 0.006 -2.169 0.221 0.051 0.9583 0.221 2.219 0.000 0.006 0.221 0.221 0.000 0.072 0.006 -2.731 0.242 0.089 0.9583 0.242 2.820 0.000 0.006 0.210 0.242 -7.827 0.242 1.157 0.000 8.984 Tổng tổn thất công suất kháng : ∆QC =-7827 Khu vực1 hay pha3:mạng kín Nhánh đầu – cuối = Nhánh N 1-110 Nhánh đầu - cuối Nhánh T1 Nhánh đầu - cuối = Nhánh N 2-110 Nhánh đầu - cuối = Nhánh T2 Nhánh đầu - cuối = Nhánh 1-110 đến 2-110 Khu vực 2: đường dây kép hình tia Nhánh đầu - cuối = Nhánh N 3-110 Nhánh đầu - cuối = Nhánh T3 Nhánh đầu - cuối = Nhánh N 4-110 Nhánh đầu - cuối = Nhánh T4 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP NEWTON RAPHSON TOÀN MẠNG GỒM KHU VỰC 1= PHA3+KHU VỰC Tính phan bố công suất toàn mạng (lúc cố cắt nhánh N2) Số lần lập=4 Nút Tổng Điện áp đvtđ 1.100 1.055 1.050 1.013 1.046 1.085 1.043 1.078 1.049 Góc Phụ tải Độ 0.000 -1.172 -3.522 -1.984 -4.110 -0.178 -2.565 -0.260 -2.330 MW 0.000 0.034 16.000 0.040 18.000 0.040 20.000 0.048 22.00 76.162 SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 120 Máy phát MVAr 0.000 0.640 12.000 0.800 15.875 0.800 15.000 1.000 19.402 65.517 MW 78.223 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 78.223 MVAr 62728 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 62.728 Tụ bù U MVAr 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.964 2.964 KV 121.00 116.00 23.10 23.01 23.01 119.30 22.96 118.62 23.08 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN Khu vực hay pha 3: STT Nút = N STT Nút = Nút 110 kV STT Nút = Nút 22 kV (phụ tải 1) STT Nút = Nút 110 kV STT Nút = Nút 22 kV (phụ tải 2) Khu vực 2: STT Nút = Nút 110 kV STT Nút = Nút 22 kV (phụ tải 3) STT Nút = Nút 110 kV STT Nút = Nút 22 kV (phụ tải 4) Dòng công suất nhánh tổn thất Đườn g dây từ ….đế n 4 Công suất nút dòng nhánh Tổn thất MBA ∆QL ∆QC MW 78.223 MVAr 62.728 MW MVAr Tap MVAt MVAr 35.459 20.317 22.446 -0.034 -34.623 16.036 31.882 14.907 15.939 -0.640 -31882 13.088 MVA 100.26 47.684 25.199 27.530 0.641 47.684 20.699 0.836 0.237 0.364 0.843 -2.271 -2.801 2.046 0.290 0.446 1.203 2.561 3.246 0.836 0.036 0.843 1.088 2.046 1.088 1.203 0.000 18.553 -16.000 -16.000 -0.040 -18.077 18.037 17.310 -12.000 -12.000 -0.800 -17.938 17.138 25.374 20.000 20.000 0.801 25.466 24.880 0.176 -0.628 0.960 1.588 0.036 1.088 1.088 0.000 0.476 0.037 -0.628 1.263 0.960 1.263 1.588 0.000 SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 121 0.970 0.934 THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN HIẾN GVHD: HỒ VĂN 5 7 9 Tổng tổn thất -18.000 -18.000 -0.040 -20.080 20.040 -15.875 -15.875 -0.800 -17.178 16.378 24.000 24.000 0.801 26.425 25.881 -20.000 -20.000 -0.048 -22.083 22.035 -15.000 -15.000 -1.000 -18.740 17.740 25.000 25.000 1.001 28.932 28.288 -22.000 -22.00 -16.438 -16.438 27.463 27.463 Tổng tổn thất công suất kháng: ∆QC =0.175 Khu vực 1, hay pa : mạng kín, cắt nhánh N2 Nhánh đầu – cuối 2=Nhánh N 1-110 Nhánh đầu - cuối =Nhánh T1 Nhánh đầu - cuối = Nhánh 1-110 đến 2-110 Nhánh đầu - cuối = Nhánh T2 Khu vực 2:2 dường dây hình tia Nhánh đầu - cuối i = Nhánh N 3-110 Nhánh đầu - cuối = Nhánh T3 Nhánh đầu - cuối = Nhánh N 4-110 Nhánh đầu - cuối = Nhánh T4 SVTH: PHẠM VĂN LÂM Page 122 0.037 1.263 1.263 0.000 0.237 0.040 -2.271 1.378 0.290 1.378 2.561 0.000 0.040 1.378 1.378 0.000 0.364 0.035 -2.801 1.302 0.446 1.302 3.246 0.000 0.035 2.061 1.032 0.175 1.032 8.773 0.000 8.598 1.004 0.997