Đề Tài: Thiết kế lưới điện

Chia sẻ: Mr Yo Ko | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:113

0
451
lượt xem
268
download

Đề Tài: Thiết kế lưới điện

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Lời nói đầu Ngày nay điện năng đã trở thành dạng năng lượng không thể thay thế trong các lĩnh vực của đời sống và sản xuất. Đi đôi với việc tăng cường năng lực sản xuất điện phục vụ đời sống là vấn đề truyền tải điện năng. Việc truyền tải điện là một trong ba khâu cơ bản của quá trình sản xuất, tiêu thụ và phân phối điện năng. Thực tế một hệ thống điện có vận hành ổn định hay không là phụ thuộc rất nhiều và các hệ thống truyền tải. Tổn thất điện áp...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề Tài: Thiết kế lưới điện

  1. Đồ án Đề Tài: Thiết kế lưới điện
  2. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Lời nói đầu Ngày nay điện năng đã trở thành dạng năng lượng không thể thay thế trong các lĩnh vực của đời sống và sản xuất. Đi đôi với việc tăng cường năng lực sản xuất điện phục vụ đời sống là vấn đề truyền tải điện năng. Việc truyền tải điện là một trong ba khâu cơ bản của quá trình sản xuất, tiêu thụ và phân phối điện năng. Thực tế một hệ thống điện có vận hành ổn định hay không là phụ thuộc rất nhiều và các hệ thống truyền tải. Tổn thất điện áp cao hay thấp phụ thuộc hoàn toàn và các đường dây tải điện. Đồng thời mức độ tin cậy của hệ thống cung cấp điện cũng được quyết định bởi hệ thống truyền tải điện năng. Do vậy việc thiết kế, xây dựng và vận hành hệ thống điện luôn luôn phải được đề cao. Trong khuôn khổ của đồ án này có rất nhiều chi tiết đã được đơn giản hoá nhưng đây là những cơ sở quan trọng cho việc thiết kế một hệ thống điện lớn. Đồ án tốt nghiệp của em bao gồm hai nhiệm vụ lớn như sau: Phần 1: Thiết kế lưới điện khu vực Phần 2: Thiết kế trạm biến áp kiểu treo 100 kVA, 22/0,4 kV Với sự nỗ lực của bản thân em cũng như sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong bộ môn Hệ thống điện, bản đồ án này đã được hoàn thành. Cuối cùng em xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Nguyễn Lân Tráng là người trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đồ án này. Em kính mong được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy cô để bản đồ án của em được hoàn thiện. Hà Nội, tháng 11 năm 2006 Sinh viên Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 1
  3. Đồ án tốt nghiệ ệp Thiết kế lưới đ điện Nguyễn Ngoc H Hùng PHẦN 1: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN K 1 I KHU VỰC C CHƯƠNG 1 G PH HÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI - CÂ BẰNG SƠ BỘ CÔNG SU H N Ụ ÂN G C UẤT TRON HỆ TH NG HỐNG 1.1 Các số li về ngu cung c và phụ tải 1. iệu uồn cấp ụ 1.1 Vị trí các nguồn cung cấp và phụ tả 1.1. c n p ải Th đầu bài ta có vị tr các nguồ cung cấp và 9 phụ tải như hì vẽ: heo i rí ồn p ình Hình 1.1. Sơ đồ vị trí nguồ điện và phụ tải ồn Sin viên: Ngu nh uyễn Ngọc H Hùng - Hệ th hống điện U Uông Bí 2
  4. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 1.1.2. Nguồn cung cấp a. Hệ thống điện Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn, hệ số công suất trên thanh góp 110 kV của hệ thống là 0,8. Vì vậy cần phải có sự liên hệ giữa hệ thống và nhà máy điện để có thể trao đổi công suất giữa hai nguồn cung cấp khi cần thiết, đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường trong các chế độ vận hành. Mặt khác, vì hệ thống có công suất vô cùng lớn cho nên chọn hệ thống là nút cân abừng công suất và nút cơ sở về điện áp. Ngoài ra do hệ thống có công suất vô cùng lớn cho nên không cần phải dự trữ công suất trong nhà máy điện, nói cách khác công suất tác dụng và phản kháng dự trữ sẽ được lấy từ hệ thống điện. b. Nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiết điện gồm có 4 tổ máy công suất Pđm = 60 MW, cos ϕ =0,8, Uđm=10,5 kV. Như vậy tổng công suất định mức của nhà máy bằng: 4 × 60 = 240 MW. Nhiên liệu của nhà máy nhiệt điện có thể là than đá, dầu và khí đốt. Hiệu suất của các nhà máy nhiệt điện tương đối thấp (khoảng 30 ÷ 40%). Đồng thời công suất tự dùng của nhiệt điện thường chiếm khoảng 6 % đến 15 % tùy theo loại nhà máy nhiệt điện. Đối với nhà máy nhiệt điện, các máy phát làm việc ổn định khi phụ tải P ≥ 70 % Pđm; còn khi P ≤ 30 % Pđm thì các máy phát ngừng làm việc. Công suất phát kinh tế của các nhà máy nhiệt điện thường bằng (80 ÷ 90 %)Pđm. Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế bằng 85 % Pđm, nghĩa là: Pkt=85%Pđm Do đó kho phụ tải cực đại cả 4 máy phát đều vận hành và tổng công suất tác dụng phát ra của nhà máy nhiệt điện là: Pkt = 85% × 4 × 60 = 204 MW Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 3
  5. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Trong chế độ khụ tải cực tiểu, dự kiến ngừng một máy phát để bảo dưỡng, ba máy phát còn lại sẽ phát 85%Pđm, nghĩa là tổng công suất phát ra của nhà máy nhiệt điện là: Pkt = 85% × 3 × 60 = 153 MW Khi sự cố ngừng một máy phát, ba máy phát còn lạo sẽ phát 100%Pđm, như vậy: PF = 3 × 60 = 180 MW Phần công suất thiếu trong các chế độ vận hành sẽ được cung cấp từ hệ thống điện. 1.1.3. Số liệu phụ tải Hệ thống cấp điện cho 9 phụ tải có Pmin = 0,5 Pmax, Tmax = 5300 h. Công suất tiêu thụ của các phụ tải điện được tính như sau: Qmax = Pmax .tgϕ & S =P + jQ max max max 2 2 S max = Pmax + jQmax Phụ tải 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 4
  6. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Số liệu Pmax (MW) 32 26 30 34 30 32 30 34 30 Pmin (MW) 16 13 15 17 15 16 15 17 15 cos ϕ 0,90 0,90 0,90 0,85 0,92 0,90 0,90 0,92 0,92 Qmax (MVAr) 15,49 12,58 14,52 21,08 12,78 15,49 14,52 14,48 12,78 Qmin (MVAr) 7,74 6,29 7,26 10,54 6,39 7,74 7,26 7,24 6,39 Smax (MVA) 35,55 28,89 33,33 40,00 32,61 35,55 33,33 36,96 32,61 Smin (MVA) 17,78 14,44 16,66 20,00 16,30 17,78 16,66 18,48 16,30 Loại phụ tải I I III I I I III I I Yêu cầu điều T KT T KT T T T KT T chỉnh điện áp Điện áp thứ 22 22 22 22 22 22 22 22 22 cấp Tổng công suất max 278 + j133,72 (MVA) Bảng 1.1. Số liệu về các phụ tải 1.1.4. Kết luận Ở giữa hai nguồn có phụ tải số 6 nên khi thiết kế đường dây liên lạc giữa nhà máy và hệ thống thì đường dây này sẽ đi qua phụ tải 6. Để đảm bảo kinh tế thì các phụ tải được cấp điện từ các nguồn gần nó nhất. Phụ tải 4 và 1 được cấp điện trực tiếp từ nhà máy, phụ tải 8 và 9 được cấp điện từ hệ thống. Khoảng cách từ nguồn đến phụ tải gần nhất là 53,8 km, đến phụ tải xa nhất là 80,6 km. Đối với các phụ tải gần nguồn thì xác suất sự cố đường dây ít nên thường được sử dụng sơ đồ cầu ngoài, đối với các phụ tải xa nguồn có xác suất sự cố đường dây lớn nên được sử dụng sơ đồ cầu trong. Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 5
  7. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 1.2. Cân bằng công suất tác dụng Đặc điểm rất quan trọng của hệ thống điện là truyền tải tức thời điện năng từ các nguồn đến các hộ tiêu thụ và không thể tích trữ điện năng thành số lượng nhận thấy được. Tính chất này xác định sự đồng bộ của quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng. Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của hệ thống, các nhà máy của hệ thống cần phải phát công suất cân bằng với công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả các tổn thất công suất trong mạng điện, nghĩa là cần phải thực hiện đúng sự cân bằng giữa công suất phát và công suất tiêu thụ. Ngoài ra để đảm bảo cho hệ thống vận hành bình thường, cần phải có dự trữ nhất định của công suất tác dụng trong hệ thống. Dự trữ trong hệ thống điện là một vấn đề quan trọng, liên quan đến vận hành cũng như sự phát triển của hệ thống. Vì vậy phương trình cân bằng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại đối với hệ thống điện thiết kế có dạng: PNĐ + PHT = Ptt = ∑ Pmax + ∑ ΔP + Ptd + Pdt (1.1) trong đó: PNĐ - tổng công suất do nhà máy nhiệt điện phát ra. PHT - công suất tác dụng lấy từ hệ thống. Ptt – Công suất tiêu thụ. m – hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại ( m=1). ∑ Pmax - tổng công suất của các phụ tải trong chế độ cực đại. ∑ ΔP - tổng tổn thất trong mạng điện, khi tính sơ bộ có thể lấy ∑ ΔP = 5%∑ Pmax . Ptd – công suất tự dùng trong nhà máy điện, có thể lấy bằng 10% tổng công suất đặt của nhà máy. Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 6
  8. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Pdt – công suất dự trữ trong hệ thống, khi cân bằng sơ bộ có thể lấy Pdt = 10% ∑ Pmax , đồng thời công suất dự trữ cần phải bằng công suất định mức của tổ máy phát lớn nhất đối với hệ thống điện không lớn. Bởi vì hệ thống điện có công suất vô cùng lớn nên công suất dự trữ lấy ở hệ thống, nghĩa là Pdt = 0. Tổng công suất tác dụng của các phụ tải khi cực đại được xác định từ bảng 1.1 bằng: ∑ Pmax = 278 MW Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện có giá trị: ΔP = 5%∑ Pmax =5% × 278 = 13,9 MW Công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện: Ptd = 10%Pđm =10% × 240 = 24 MW Vậy tổng công suất tiêu thụ trong mạng điện có giá trị: Ptt = 278 + 13,9 + 24 = 315,9 MW Theo mục 1.1.2.b, tổng công suất do nhà máy điện phát ra theo chế độ kinh tế là: PNĐ = Pkt = 204 MW Như vậy trong chế độ phụ tải cực đại, hệ thống cần cung cấp công suất cho các phụ tải bằng: PHT = Ptt - PNĐ = 315,9 – 204 = 111,9 MW 1.3. Cân bằng công suất phản kháng Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều đòi hỏi sự cân bằng giữa điện năng sản suất ra và điện năng tiêu thụ tại mỗi thời điểm. Sự cân bằng đòi hỏi không những chỉ đối với công suất tác dụng mà cả đối với công suất phản kháng. Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp. Phá hoại sự cân bằng công suất phản kháng sẽ dẫn đến thay đổi điện áp trong mạng điện. Nếu Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 7
  9. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện công suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất tiêu thụ thì điện áp trong mạng sẽ tăng, ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng thì điện áp trong mạng sẽ giảm. Vì vậy để đảm bảo chất lượng cần thiết của điện áp ở các hộ tiêu thụ trong mạng điện và hệ thống, cần tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng. Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế có dạng: QF + QHT = Qtt = m ∑ Qmax + ∑ ΔQ − ∑ Q + ∑ Q L C b +Qtd +Qdt (1.2) trong đó: QF – tổng công suất phản kháng do nhà máy phát ra. QHT – công suất phản kháng do hệ thống cung cấp. Qtt – tổng công suất phản kháng tiêu thụ. ∑ Qmax - tổng công suất phản kháng trong chế độ phụ tải cực đại của các phụ tải. ∑ ΔQ L - tổng tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường dây trong mạng điện. ∑ QC - tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dây sinh ra, khi tính sơ bộ lấy ∑ ΔQ = ∑ Q L C . ∑ Qb - tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp, trong tính toán sơ bộ lấy ∑ Qb = 15%∑ Qmax . Qtd – công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện. Qdt – công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống, khi cân bằng sơ bộ có thể lấy bằng 15% tổng công suất phản kháng ở phần bên phải của phương trình (2.2). Đối với mạng điện thiết kế, công suất Qdt sẽ lấy ở hệ thống nghĩa là Qdt =0. Như vậy tổng công suất phả kháng do nhà máy điện phát ra bằng: QF = PF.tg ϕ F = 204.0,75 = 153 MVAr Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 8
  10. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Công suất phản kháng do hệ thống cung cấp bằng: QHT = PHT.tg ϕ HT = 111,9.0,75 = 83,93 MVAr Tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế độ cực đại theo mục (1.1.2.b): ∑ Qmax = 133,72 MVAr Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp: ∑ Qb =15% × 133,72 = 20,06 MVAr Tổng công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện có giá trị: Qtd = Ptd.tg ϕ td Với cos ϕ td =0,75 thì tg ϕ td =0,88 thì: Qtd = 24.0,88 = 21,12 MVAr Như vậy tổng công suất tiêu thụ trong mạng điện: Qtt = 133,72 + 20,06 +21,12 = 174,9 MVAr Tổng công suất do nhà máy và hệ thống có thể phát ra: QF + QHT = 153 + 83,93 = 236,93 MVAr Từ kết quả tính toán trên nhận thấy rằng, công suất phản kháng do các nguồn cung cấp lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ, vì vậy không cần bù công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế. Chương 2. DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY – SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT 2.1. Dự kiến các phương án Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của nó. Vì vậy các sơ đồ mạng điện cần phải có các chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ, thuận tiện và an toàn trong vận hành, khả năng phát triển trong tương lai và tiếp nhận các phụ tải mới. Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 9
  11. Đồ án tốt nghiệ ệp Thiết kế lưới đ điện Tro thiết kế hiện nay để chọn được sơ đồ tối ưu củ mạng đi người t sử ong k y, ồ ủa iện ta dụn phương pháp nhiều phương án. Từ cá vị trí đã cho của các phụ tả và ng g g ác ã ải các nguồn cu cầp cầ dự kiến một số ph c ung ần hương án v phương án tốt nhấ sẽ và ất chọ được trê cơ sở so sánh kinh tế – kỹ th các ph ọn ên o h huật hương án. Nh hững yêu cầu kỹ thuậ chủ yếu đối với các mạng là độ tin cậy và chất lư ật y ượng cao của điện năng cung cấp cho c hộ tiêu thụ. Khi dự kiến sơ đồ của m o g các u ơ mạng điệ thiết kế, trước hết cần chú ý đến hai y cầu trê Để thực hiện yêu cầu ện , t yêu ên. c u về độ tin cậy cung cấp điện cho c hộ tiêu thụ loại I cần đảm bảo dự ph y các u I, hòng 100 trong m 0% mạng điện, đồng thời dự phòng đóng tự đ , i g động. Vì vậ để cung cấp ậy g cho các hộ tiê thụ loại I có thể sử dụng đườ dây ha mạch hay mạch vò o êu i ử ờng ai òng. Đố với các hộ tiêu thụ loại II, t ối ụ trong nhiều trường h được cung cấp b u hợp c bằng đườ dây hai mạch hoặc bằng đ ờng h đường dây riêng biệ Nhưng n chung cho y ệt. nói phé cung cấ điện cho các hộ lo II bằng đường dâ trên khô một m ép ấp o oại g ây ông mạch, bởi vì thời gi sửa chữ sự cố ch các đườ dây trê không rấ ngắn. i ian ữa ho ờng ên ất Cá hộ tiêu th loại III được cung cấp điện bằng đườn dây một mạch. ác hụ g b ng t Trê cơ sở ph tích nh ên hân hững đặc đ điểm của ng guồn cung cấp và các phụ tải, c c cũng như vị trí của chúng, có 5 phương án được d kiến nh ở hình 2.1a, b, c, d e. ư a ó g dự hư d, Sin viên: Ngu nh uyễn Ngọc H Hùng - Hệ th hống điện U Uông Bí 10
  12. Đồ án tốt nghiệ ệp Thiết kế lưới điện Hình 2.1.a Sơ đ mạch điện phương án 1 h đồ g Hình 2.1.b. Sơ đ mạch điện phương án 2. đồ đ Hình 2.1.c. Sơ đồ mạch đ phươn án 3 h điện ng Sin viên: Ngu nh uyễn Ngọc H Hùng - Hệ th hống điện U Uông Bí 11
  13. Đồ án tốt nghiệ ệp Thiết kế lưới điện Hình 2.1.d. Sơ đ mạch điện phương án 4. đồ đ Hình 2.1.e. Sơ đ mạch điện phương án 5. đồ g 2.1 Phươn án 1 1.1. ng ương án 1 có sơ đồ m Phư mạng điện như sau: Sin viên: Ngu nh uyễn Ngọc H Hùng - Hệ th hống điện U Uông Bí 12
  14. Đồ án tốt nghiệ ệp Thiết kế lưới đ điện Hình 2.2. Sơ đ mạng đi phương án 1 h đồ iện g a. C Chọn điện áp định m của m n mức mạng điện Điệ áp định mức của đường dây được tính theo công thức kinh nghiệm: ện đ g h U dm = 4,34. l + 16 P kV k (2.1) trong đó: l - kho oảng cách truyền tải, km P – côn suất tru ng uyền tải trên đường dâ MW n ây, Tín điện áp định mức trên đường dây NĐ - 6 – HT: nh g Cô suất tác dụng từ N truyền vào đường dây NĐ - 6 được xá định như ông c NĐ g ác sau u: PN6 =Pkt – Ptd – PN - Δ PN P trong đó: Pkt – tổ công su phát ki tế của NĐ ổng uất inh N Ptd – cô suất tự dùng tron nhà máy điện ông ự ng y PN – tổ công su các phụ tải nối vớ NĐ (1, 2 4, 5) ổng uất ụ ới 2,3 PN = P1 + P 2 + P 3 + P 4 + P5 Sin viên: Ngu nh uyễn Ngọc H Hùng - Hệ th hống điện U Uông Bí 13
  15. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Δ PN – tổn thất công suất trên các đường dây do nhà máy cung cấp Δ PN = 5%PN Theo kết quả tính toán trong phần (1.2) ta có: Pkt = 204 MW, Ptd = 24 MW Từ sơ đồ mạng điện (2.2) ta có: PN = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 = 152 MW Δ PN = 5%PN = 7,60 MW Do đó: PN6 = 204- 24- 152- 7,60 = 20,4 MW Công suất phản kháng do NĐ truyền vào đường dây NĐ - 6 có thể tính gần đúng như sau: QN6 = PN6 × tg ϕ 6 = 20,4.0,48 = 9,79 MVAr Như vậy: & SN 6 =20,4 + j9,79 MVAr Dòng công suất truyền tải trên đường dây HT- 6 là: & & & S H 6 = S6 − SN 6 = 11,6 + j5,71 MVAr Điện áp tính toán trên đoạn đường dây NĐ-6 là: U N 6 = 4,34. 80,6 + 16 × 20,4 = 87,56 kV Đối với đường dây HT-6: U H 6 = 4,34 63,2 + 16 × 11,6 = 68,46 kV Tính điện áp trên các đường dây còn lại được tiến hành tương tự như đối với các đường dây trên. Kết quả tính toán cho trong bảng 2.1: Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 14
  16. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Đường Công suất Chiều dài Điện áp tính Điện áp định mức dây truyền tải đường dây l , toán U, kV của mạng Uđm , kV km NĐ-1 32 + j15,49 58,3 103,64 NĐ-2 26 +j12,58 72,1 95,88 NĐ-3 30 + j14,52 78,1 102,53 NĐ-4 34 +j21,08 51 105,86 NĐ-5 30 +j12,78 80,6 102,76 110 NĐ-6 20,4 + j9,79 80,6 87,56 HT-6 11,6 + j5,71 63,2 68,46 HT-7 30 +j14,52 63,2 101,15 HT-8 34 +j14,48 53,8 106,11 HT-9 30 +j12,78 63,2 101,15 Bảng 2.1. Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện Từ kết quả tính toán trên ta chọn điện áp định mức cho mạng điện ở tất cả các phương án là Uđm = 110 kV b. Chọn tiết diện dây dẫn Các mạng điện 110 kV được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên không. Các dây dẫn được sử dụng là dây nhôm lõi thép (AC), đồng thời các dây dẫn thường được đặt trên các cột bê tông ly tâm hay cột thép tùy theo địa hình đường dây chạy qua. Đối với các đường dây 110 kV, khoảng cách trung bình hình học giữa dây dẫn các pha bằng 5 m (Dtb = 5m). Đối với các mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện, nghĩa là: I max F= J kt Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 15
  17. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện trong đó: Imax - dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, A Jkt - mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm2. Với dây AC và Tmax = 5300 h thì Jkt = 1 A/mm2. Dòng điện chạy trên đường dây trong các chế độ phụ tải cực đại được xác định theo công thức: Smax I max = .103 ,A n. 3.U dm trong đó: n-số mạch của đường dây (đường dây một mạch n=1; đường dây hai mạch n=2). Uđm- điện áp định mức của mạng điện, kV Smax- công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVA Dựa vào tiết diện dây dẫn tính được theo công thức trên, tiến hành chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng quang, độ bền cơ của đường dây và phát nóng dây dẫn trong các chế độ sau sự cố. Đối với đường dây 110 kV, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F ≥ 70 mm2. Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp về vầng quang của dây dẫn, cho nên không cần phải kiểm tra điều kiện này. Để đảm bảo cho đường dây vận hành bình thường trong các chế độ sau sự cố, cần phải có điều kiện sau: Isc ≤ ICP trong đó: Isc- dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố. Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 16
  18. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện ICP- dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn. Khi tính tiết diện các dây dẫn cần sử dụng các dòng công suất ở bảng 2.1. * Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây NĐ-6: Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại bằng: SN 6 20,4 2 + 9,79 2 IN6 = .10 = 3 .103 = 59,38 A 2 3.U dm 2 3.110 Tiết diện dây dẫn: I N 6 59,38 2 FN6 = = = 59,38 mm J kt 1 Để không xuất hiện vầng quang trên đường dây, cần chọn dây AC có tiết diện F=70 mm2 và dòng điện ICP = 265 A. Sau khi chọn tiết diện tiêu chuẩn cần kiểm tra dòng điện chạy trên đường dây trong các chế độ sau sự cố. Đối với đường dây liên kết NĐ-6-HT, sự cố có thể xảy ra trong hai trường hợp sau: - Ngừng một mạch trên đường dây. - Ngừng một tổ máy phát điện. Nếu ngừng một mạch của đường dây thì dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng: I1sc = 2IN6 = 2 × 59,38 = 118,76 A Như vậy Isc < Icp. Khi ngừng một tổ máy phát điện thì ba máy phát còn lại sẽ phát 100 % công suất. Do đó tổng công suất phát ra của NĐ bằng: PF = 3 × 60 = 180 MW Công suất tự dùng của nhà máy bằng: Ptd = 10%.180 = 18 MW Công suất chạy trên đường dây bằng: PN6 = PF -Ptd-PN- Δ PN Trong mục (2.1.1.a) đã tính được: Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 17
  19. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện PN = 152 MW, Δ PN = 7,60 MW Do đó: PN6 = 180-18-152-7,60 = 2,4 MW QN6 = 2,4.0,48 = 1,15 MVAr Vì vậy dòng điện chạy trên đường dây NĐ-6 sẽ không lớn hơn trường hợp đứt một mạch. * Chọn tiết diện cho đường dây HT-6 Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại bằng: 11,6 2 + 5,712 I H6 = .103 = 33,93 A 2 3.110 Tiết diện dây dẫn bằng: 33,93 FH6 = = 33,93 A 1 Chọn dây AC-70, ICP = 265 A Khi ngừng một mạch trên đường dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại có giá trị: I1sc =2.33,93 = 67,86 A Như vậy I1sc < ICP. Trường hợp ngừng một tổ máy phát, hệ thống phải cung cấp cho phụ tải 6 lượng công suất là: & & & S H 6 = S6 − SN 6 =32 +j15,5 -(2,4 + j1,15) = 29,6 + j14,35 MVAr Dòng điện chạy trên HT-6 khi đó là: 29,6 2 + 14,352 I 2 sc = .103 = 86,33 A 2. 3.110 Như vậy I2sc < ICP * Chọn tiết diện của đường dây NĐ-1 Dòng điện chạy trên đường dây bằng: Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 18
  20. Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 32 2 + 15,52 I1 = .103 = 93,31 A 2 3.110 Tiết diện của đường dây có giá trị: 93,31 2 F1 = = 93,31 mm 1 Chọn dây AC-95, có ICP = 330 A Khi ngừng một mạch của đường dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng: Isc =2.93,31 = 186,62 A Như vậy Isc < ICP Sau khi chọn các tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn, cần xác định các thông số đơn vị của đường dây là r0, x0, b0 và tiến hành tính các thông số tập trung R, X và B/2 trong sơ đồ thay thế hình Π của các đường dây theo công thức sau: 1 1 B 1 R= .r0 .l ; X= . x0 .l ; = .n.b0 .l (2.2) n n 2 2 trong đó n là số mạch đường dây. Tính toán đối với các đường dây còn lại được tiến hành tương tự như đối với đường dây NĐ-1. Kết quả tính các thông số của tất cả các đường dây trong mạng điện cho ở bảng 2.2. Sinh viên: Nguyễn Ngọc Hùng - Hệ thống điện Uông Bí 19

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản