Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án mẫu môn lưới điện - Đại Học Điện Lực
II VI IV v I III ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN ĐỀ BÀI: 1. Sơ đồ mặt bằng vị trí các nguồn điện và các phụ tải 2. Nguồn: Công suất vô cùng lớn 3. Phụ tải: Phụ tải Loại hộ Pmax (Mw) Pmin(Mw) Cosφ 1 I 25 17.5 0.85 2 I 40 28 3 III 35 24.5 4 I 40 28 5 III 40 28 6 III 30 21 Giá 1kWh tổn thất điện năng: 700 đ/kWh Giá 1kVAR thiết bị bù: 150.000 đ/ kVAR.Hệ số đồng thời m = 1; Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5000 giờ, JKT =1,1A/mm2. Điện NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 1 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN áp trên thanh cái nguồn khi phụ tải cực tiểu UA = 1,05Uđm, khi phụ tải cực đại UA = 1,1Uđm, khi sự cố nặng nề UA = 1,1Uđm LỜI NÓI ĐẦU: Hiện nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ,đời sống nhân dân được nâng cao nhanh chóng. Nhu cầu về điện trong tất cả các lĩnh vực tăng cường không ngừng. Bên cạnh việc xây dựng các nhà máy điện thì việc truyền tải và sử dụng tiết kiệm, hợp lí, đạt hiệu quả cao cũng hết sức quan trọng. Nó góp phần vào sự phát triển của nghành điện và làm cho kinh tế nước ta phát triển. Trong phạm vi của đồ án này trình bày về thiết kế môn học lưới điện. Đồ án gồm 6 chương : Chương 1: Tính toán cân bằng công suất và xây dựng phương án Chương 2 : Tính toán kinh tế - kỹ thuật, chọn phương án tối ưu Chương 3 : Chọn máy biến áp và sơ đồ nối điện chính. Chương 4 : Tính toán chế độ xác lập của lưới điện Chương 5 : Tính toán lựa chọn đầu phân áp. Chương 6 : Tổng hợp chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật. Để thực hiện các nội dung nói trên đồ án cần xử lí các số liệu tính toán thiết kế và lựa chọn các chỉ tiêu, đặc tính kỹ thuật, vạch các phương án và lựa chọn phương án tối ưu nhất. Đồ án được hoàn thành với sự hướng dẫn của thầy Phạm Văn Hòa và các bài giảng của thầy trong trong chương trình học. NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 2 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Văn Hòa đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án. Sinh viên thực hiện NGÔ VĂN HƯNG CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN 1.1:Phân tích nguồn và phụ tải: Việc quyết định sơ đồ nối dây của mạng điện cũng như là phương thức vận hành của nhà máy điện hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí và tính chất của nguồn cung cấp điện. Nguồn cung cấp điện cho các hộ phụ tải ở đây là một nguồn có công suất vô cùng lớn, hệ số công suất của nguồn là Cosφ = 0,85. Tổng công suất của các hộ tiêu thụ ở chế độ phụ tải cực đại là 210 MW. Phụ tải cực tiểu bằng 70% phụ tải cực đại. Trong 6 hộ phụ tải thì có 3 hộ phụ tải loại một, yêu cầu có mức đảm bảo cung cấp điện ở mức cao nhất ( 1,2,4 ) nghĩa là không được phép mất điện trong bất cứ trường hợp nào, vì nếu mất điện thì sẽ gây hậu quả nghiêm trọng.Ba hộ phụ tải còn lại có mức yêu cầu đảm bảo cung cấp điện thấp hơn ( hộ loại ba ) – là những hộ phụ tải mà việc mất điện không gây hậu quả nghiêm trọng. Thời gian sử dụng công suất cực đại của các hộ phụ tải là Tmax = 5000h Ta có bảng số liệu tổng hợp về phụ tải như sau : NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 3 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN Với: Qmax = Pmax.tgφ Qmin = Pmin.tgφ cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62 1.2:Tính toán cân bằng công suất Đầu tiên, ta cần quan tâm đến điều kiện cân bằng công suất phát ra của nguồn với công suất tiêu thụ của phụ tải cộng với tổn thất công suât trên đường dây và máy biến áp. Trong chế độ này ta chỉ xét đến cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng. Cân bằng công suất tác dụng cần thiết để giữ ổn định tần số, còn để giữ ổn định điện áp thì phải cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống điện nói chung và từng khu vực nói riêng. 1.2.1:Cân bằng công suất tác dụng: P trạm = m. pt P P + ∑ ∑ V (1) Trong đó: P trạm: công suất tác dụng của trạm ∑Ppt :tổng công suất tác dụng của các phụ tải m: Hệ số đồng thời. Trong tính toán thiết kế lấy m = 1. NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 4 Phụ tải 1 2 3 4 5 6 Loại hộ I I III I III III P max(Mw) 25 40 35 40 40 30 P min(Mw) 17.5 28 24.5 28 28 21 Cos φ 0.85 tg φ 0.62 Q max(Mvar) 15.5 24.8 21.7 24.8 24.8 18.6 Q min(Mvar) 10.85 17.36 15.19 17.36 17.36 13.02 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN ∑∆P: Tổng tổn thất trên đường dây và MBA trong mạng điện P 5%m Ppt= ∑ ∑ V (2) thay (2) vào (1) ta được: P trạm = 1,05.m.∑Ppt =1,05.1.(25+40+35+40+40+30) = 220,5 (MW) 1.2.2:Cân bằng công suất phản kháng: Q trạm +Q bù ∑ = . pt B m Q Q+ ∑ ∑ V Trong đó: Q trạm : công suất phản kháng của trạm biến áp. Q pt : tổng công suất phản kháng của phụ tải. B Q ∑ V : tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp. Q bù ∑ : công suất phản kháng bù tổng để cân bằng giữa công suất phản kháng giữa nguồn, phụ tải và tổn thất công suất trong MBA. m : là hệ số đồng thời của phụ tải. Q trạm = P trạm . ht tg ϕ pt Q ∑ = ∑Ppt . tg ϕ B Q∆ ∑ = 15%. m. pt Q ∑ nên Q bù ∑ = 1,15 m.∑Ppt. tg ϕ - P trạm . ht tg ϕ → Q bù ∑ =1,15.1.210.0,62 – 220,5.0,62 = 13,02 (Mvar) NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 5 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN Ta dự kiến bù sơ bộ trên nguyên tắc là bù ưu tiên cho các hộ ở xa, có Cosφ thấp trước và chỉ bù đến Cosφ = 0,90 – 0,95 ( không bù cao hơn nữa vì sẽ không kinh tế và ảnh hưởng tới tính ổn định của hệ thống điện ). Còn thừa thì ta bù các hộ ở gần có Cosφ cao hơn và bù cho đến khi có Cosφ = 0,85 – 0,90. Công suất bù cho hộ tiêu thụ thứ i nào đó được tính như sau : Qbù = Qi – Pi.tgφmới Trong đó : Pi, Qi : Là công suất của hộ tiêu thụ trước khi bù. tgφmới : Được tính theo Cosφmới - hệ số công suất của hộ thứ i sau khi bù. Ta chọn 2 vị trí bù tại phụ tải 5 và 6 Bù 6,02 Mvar tại phụ tải 5: Spt5 = 40 + j(24,8 – 6,02) =40 +18,78j (MVA) cosφmới = 0,905 bù 7Mvar tại phụ tải 6: Spt6 = 30 + j(18,6 – 7) =30 +11,6j (MVA) cosφmới = 0,933 Kết quả bù sơ bộ như sau: NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 6 Phụ tải số liệu 1 2 3 4 5 6 Pmax (MW) 25 40 35 40 40 30 Qmax ( MVAr) 15,5 24,8 21,7 24,8 24,8 18,6 Cosφ 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 Q’max(MVAr) 15,5 24,8 21,7 24,8 18,78 11,6 Cosφ’ 0,85 0,85 0,85 0,85 0,905 0,933 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 1.3 :Xây dựng các phương án nối dây 1.3.1:Xây dựng các phương án nối dây Thực tế thì không có một phương án nhất định nào để lựa chọn sơ đồ nối dây cho mạch điện. Một sơ đồ nối dây của mạng điện có thích hợp hay không là do nhiều yếu tố quyết định như : Phụ tải lớn hay nhỏ, số lượng phụ tải nhiều hay ít, vị trí phân bố của phụ tải, mức độ yêu cầu về đảm bảo liên tục cung cấp điện, đặc điểm và khả năng cung cấp của nguồn điện, vị trí phân bố các nguồn điện….Hộ loại I được cung cấp điện bằng đường dây kép hoặc có hai nguồn cấp điện ( mạch vòng ). Hộ loại II và III thì chỉ cần cung cấp điện sử dụng mạch đơn. Sau khi tiến hành phân tích sơ bộ xong ta sẽ chon ra 2 phương án để tiến hành tính toán cụ thể so sánh về mặt kĩ thuật. Ta đưa ra 5 phương án nối dây để phân tích sơ bộ. Các phương án nối dây như các hình vẽ dưới đây: Phương án 1: NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 7 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 8 4 2 , 4 k m ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 9 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN Phương án 2: NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 10 . ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 8 4 2 , 4 k m ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 9 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN Phương án. 1 k m ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 18 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN Phương án 5: NGÔ VĂN HƯNG –Đ5H4 trang 19 ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN
