[Đồ Án Điện Học] Điện Lưới - Thiết Kế Lưới Điện phần 5

Chia sẻ: Dqwdqweferg Vgergerghegh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

78
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Để thuận tiện ta ký hiệu chiều dài các đoạn đường dây như hình 3.7. Để xác định các dòng công suất ta cần giả thiết rằng, mạng điện đồng nhất và tất cả các đoạn đường dây đều có cùng một tiết diện.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: [Đồ Án Điện Học] Điện Lưới - Thiết Kế Lưới Điện phần 5

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Để thuận tiện ta ký hiệu chiều dài các đoạn đường dây như hình 3.7. Để xác định các dòng công suất ta cần giả thiết rằng, mạng điện đồng nhất và tất cả các đoạn đường dây đều có cùng một tiết diện. Như vậy dòng công suất chạy trên đoạn NĐ-3 bằng: & & S (l + l ) + S 4 l 3 (30 + j18,59) × (36,1 + 85,4) + (38 + j 23,55) × 85,4 & SN3 = 3 2 3 = = l1 + l 2 + l 3 60 + 36,1 + 85,4 = 37,96 + j 23,53 MVA Dòng công suất chạy trên đoạn NĐ-4 bằng: & & & & S N 4 = ( S 3 + S 4 ) − S N 3 = (30 + j18,59 + 38 + j 23,55) − (37,96 + j 23,53) = = 30,04 + j18,61 MVA Công suất chạy trên đoạn 3-4 bằng: & & & S 3− 4 = S N 3 − S 3 = (37,96 + j 23,53) − (30 + j18,61) = 7,96 + j 4,92 MVA Kết quả tính điện áp của phương án này cho trong bảng 3.13. Đờng Công suất truyền Chiều dài đ- Điện áp Điện áp định mức dây tải ờng dây l , tính toán U, của mạng Uđm , km kV kV NĐ-1 38 + j18,40 41,23 110,58 NĐ-2 30,9 + j19,15 44,72 100,74 2-HT 1,9 + j1,18 63,25 42,00 NĐ-3 37,96 + j23,53 60,00 112,12 NĐ-4 30,04 + j18,61 85,44 103,26 3-4 7,96 + j4,92 36,06 55,48 110 HT-5 29 + j14,05 50,00 98,39 NĐ-6 36 + j17,44 64,03 109,80 HT-7 66 + j35,75 36,06 143,42 7-8 28 + j17,35 31,62 95,05 HT-9 30 + j14,53 70,71 101,85 Bảng 3.13. Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện b. Tính chọn tiết diện các đoạn đường dây Phan Thành Trung 7 3 Khoa Sư phạm kỹ thuật
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện * Tính tiết diện các đoạn đường dây trong mạch vòng NĐ-3-4: Dòng điện chạy trên đoạn NĐ-3: 37,96 2 + 23,53 2 A I N3 = × 10 3 = 234,41 3 × 110 Tiết diện dây dẫn bằng: 234,41 mm2 FN 4 = = 234,41 1 Chọn dây AC-240 có ICP = 605 A. Dòng điện chạy trên đoạn 3-4 bằng: 7,96 2 + 4,92 2 A I 3− 4 = × 10 3 = 49,16 3 × 110 Tiết diện dây dẫn bằng: 49,16 A F3− 4 = = 49,16 1 Chọn dây AC-70 có ICP = 265 A. Dòng điện chạy trên đoạn NĐ-5: 30,04 2 + 18,612 A IN4 = × 10 3 = 185,47 3 × 110 Tiết diện dây dẫn bằng: 185,47 mm2 FN 4 = = 185,47 1 Chọn dây AC-185 có ICP = 510 A. Kiểm tra dây dẫn khi sự cố: Đối với mạch vòng đã cho, dòng điện chạy trên đoạn 3-4 sẽ có giá trị lớn nhất khi ngừng đường dây NĐ-3. Như vậy: 38 2 + 23,55 2 A I 34− SC = × 10 3 = 234,64 3 × 110 Dòng điện chạy trên đoạn NĐ-4 bằng: 68 2 + 42,14 2 A I N 4 SC = × 10 3 = 419,88 3 × 110 Trường hợp sự cố đoạn NĐ-4, dòng điện chạy trên NĐ-3 là: Phan Thành Trung 8 3 Khoa Sư phạm kỹ thuật
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 68 2 + 42,14 2 A I N 4 SC = × 10 3 = 419,88 3 × 110 Kết quả tính tiết diện đường dây cho trong bảng 3.14. (10- 4),S 1,11 1,17 1,63 0,86 1,21 0,47 1,33 1,70 1,03 0,84 1,87 Bảng 3.14. B/2 ố 35,01 15,88 10,75 13,76 15,20 13,9 23,4 8,65 9,52 7,40 6,79 X,Ω Phan Thành Trung 9 3 Khoa Sư phạm kỹ thuật
r 0, x0, b0(10 Đường l, Ftt, Ftc, ICP, ISC, -6 S, MVA Ω/k Ω/k ). R,Ω IBT, A 2 2 dây mm mm A A km m m Ω/m Đồ án tốt nghiệp NĐ-1 38+j18,40 110,80 110,80 120 380 221,60 41,2 0,27 0,42 2,69 5,56 ΔU N 3bt % = NĐ-2 30,9+j19,15 95,40 95,40 95 330 190,80 44,3 0,33 0,43 2,65 7,31 Khoa Sư phạm kỹ thuật 2-HT 1,9 +j1,18 6,80 6,80 70 265 13,6 63,2 0,46 0,44 2.58 14,54 NĐ-3 37,96+j23,53 234,41 234,41 240 605 419,88 60,0 0,13 0,39 2,86 7,80 110 2 NĐ-4 30.04+j18,61 185,47 185,47 185 510 419,88 85,4 0,17 0,41 2,84 14,52 37,96 × 7,80 + 23,53 × 23,4 3-4 7,96+j4,92 49,16 49,16 70 265 234,64 36,1 0,46 0,44 2,58 16,61 - Tổn thất điện áp trên đoạn NĐ-3: HT-5 29+j14,05 84,57 84,57 95 330 169,14 50,0 0,33 0,43 2,65 8,25 c. Tính tổn thất điện áp trong mạng điện NĐ-6 36+j17,44 104,98 104,98 95 330 209,96 64,0 0,33 0,43 2,65 10,56 × 100 = 7,00% * Tính tổn thất điện áp trong mạch vòng đã xét HT-7 66+j35,75 196,98 196,98 185 510 397,96 36,1 0,17 0,41 2,84 3,07 7-8 28+j17,35 86,44 86,44 95 330 172,89 31,6 0,33 0,43 2,65 6,04 HT-9 30+j14,53 87,48 87,48 95 330 174,96 70,7 0,33 0,43 2,65 11,67 Thiết kế lưới điện 4 Phan Thành Trung 0
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện - Tổn thất điện áp trên đoạn NĐ-4: 30,04 × 14,52 + 18,61 × 35,01 ΔU N 4bt % = × 100 = 8,99% 110 2 - Tổn thất điện áp trên đoạn 3-4: 7,96 × 16,61 + 4,92 × 15,88 ΔU 3− 4bt % = × 100 = 1,74% 110 2 - Trường sau sự cố: Khi ngừng đoạn NĐ-3: 68 × 14,52 + 42,14 × 35,01 ΔU N 4 sc % = × 100 = 20,35% 110 2 38 × 16,61 + 23,55 × 15,88 ΔU 3− 4 sc % = × 100 = 8,31% 110 2 Khi ngừng đoạn NĐ-4: 68 × 7,80 + 42,14 × 23,4 ΔU N 3 sc % = × 100 = 12,53% 110 2 30 × 16,61 + 18,59 × 15,88 ΔU 3− 4 sc % = × 100 = 6,56% 110 2 Từ các kết quả trên nhận thấy rằng, đối với mạch vòng đã cho, sự cố nguy hiểm nhất xảy ra khi ngừng đoạn NĐ-3, trường hợp này tổn thất điện áp lớn nhất bằng: Δ UmaxSC% = 20,35% + 8,31% = 28,66% Kết quả tính toán tổn thất điện áp ghi trong bảng 3.15. Δ Ubt, % Δ Usc, % Δ Ubt, % Δ Usc, % Đường dây Đường dây NĐ-1 3,06 6,12 HT-5 3,23 6,46 NĐ-2 3,37 6,74 NĐ-6 5,13 10,26 Phan Thành Trung 1 4 Khoa Sư phạm kỹ thuật
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện 2-HT 0,36 0,72 HT-7 3,86 7,72 NĐ-3 7,00 12,53 7-8 2,37 4,74 NĐ-4 8,99 20,35 HT-9 4,72 9,44 3-4 1,74 6,56/8,31 Bảng 3.15. Giá trị tổn thất điện áp trong mạng điện. Từ các kết quả ở bảng 3.15 thì tổn thất điện áp cực đại trong chế độ vận hành bình thường là: Δ Umaxbt% = Δ UN4bt% = 8,99% Trong chế độ sau sự cố: Δ UmaxSC% = Δ UN4SC% + Δ U3-4SC% = 20,35% + 8,31% = 28,66% Để thuận tiện so sánh các phơng án về mặt kỹ thuật, các giá trị tổn thất điện áp lớn nhất của từng phơng án đợc tổng hợp ở bảng 3.16. Tổn thất Các phơng án điện áp 1 2 3 4 5 ΔUmax 7,11 10,15 12,05 12,05 8,99 bt(%) ΔUmax 14,22 17,30 20,80 20,80 28,66 sc(%) Bảng 3.16. Tổng hợp chỉ tiêu kỹ thuật các phơng án Từ các kết quả tính toán trong bảng 3.16, chọn ra bốn phơng án: 1, 2, 3 và 4 để so sánh kinh tế - kỹ thuật. 3.3. So sánh kinh tế các phương án Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng cấp điện áp định mức, do đó để đơn giản không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp. Phan Thành Trung 2 4 Khoa Sư phạm kỹ thuật
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Chỉ tiêu kinh tế được sử dụng khi so sánh các phương án là các chi phí tính toán hàng năm, được xác định theo công thức: Z = (atc + avhđ).Kđ + Δ A.c trong đó: atc- hệ số hiệu quả của vốn đầu tư (atc = 0,125). avhđ- hệ số vận hành đối với các đường dây trong mạng điện (avhđ = 0,04) Kđ- tổng các vốn đầu tư về đường dây Δ A- tổng tổn thất điện năng hàng năm. c- giá 1 kWh điện năng tổn thất (c = 600 đ/kWh) Đối với các đường dây trên không hai mạch đặt trên cung một cột, tổng vốn đầu tư để xây dựng các đường dây có thể xác định theo công thức sau: ∑1,6 .k0i. l i Kđ = trong đó: k0i- giá thành 1 km đường dây một mạch, đ/km l i- chiều dài đường dây thứ i, km Bảng tổng hợp đầu tư cho 1km đường dây: Loại dây AC70 AC95 AC120 AC150 AC185 AC240 K0i.106,đ/km 208 283 354 403 441 500 Tổn thất điện năng trên đường dây được xác định theo công thức: ΔA = ∑ ΔPi max . τ trong đó: Δ Pimax- tổn thất công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại τ- thời gian tổn thất công suất cực đại Tổn thất công suất trên đường dây thứ i có thể được tính như sau: Phan Thành Trung 3 4 Khoa Sư phạm kỹ thuật
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện Pi2 + Qi2max ΔPi max = max . Ri 2 U dm trong đó: Pimax, Qimax- công suất tác dụng và phản kháng chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại. Ri- điện trở tác dụng của đường dây thứ i Uđm- điện áp định mức của mạng điện Thời gian tổn thất công suất cực đại có thể tính theo công thức: τ = (0,124 + Tmax.10-4)2.8760 trong đó Tmax = 5500 h là thời gian sử dụng phụ tải cực đại hàng năm. 3.3.1. Phương án 1 a. Tính tổn thất công suất tác dụng trên các đường dây Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây được xác định theo các số liệu ở bảng 3.2. Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây NĐ-1: 38 2 + 18,40 2 MW ΔP1 = .5,56 = 0,82 110 2 Tính tổn thất công suất trên các đường dây còn lại được tiến hành tương tự. Kết quả tính toán ghi trong bảng 3.17. b. Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện Giả thiết rằng các đường dây trên không hai mạch được đặt trên cùng một cột thép (cột kim loại). Như vậy vốn dầu tư xây dựng đường dây NĐ-1 được xác định như sau: K1 = 1,6.k01. l 1 trong đó: l 1- chiều dài đường dây, l 1 = 41,2 km. k01- được xác định theo bảng 8.39 – TL1, k01 = 354.106 đ/km Phan Thành Trung 4 4 Khoa Sư phạm kỹ thuật
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện K1 = 1,6.354.106.41,23 = 23352,67.106 đ Kết quả tính vốn đầu tư xây dựng cho các đường dây ghi trong bảng 3.17. Các kết quả trong bảng 3.2 cho thấy rằng, tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện bằng: Δ P = 9,05 MW Tổng vốn đầu tư xây dựng các đường dây có giá trị: K = 262956,30.106 đ Ký k0.106 Δ P, Đường P, Q, K.106 đ hiệu l, km R, Ω dây MW MVAr MW đ/km dây dẫn 41,23 NĐ-1 120 5,56 38,00 18,40 0,819 354 23352,67 44,72 NĐ-2 95 7,31 30,90 19,15 0,798 283 20249,22 63,25 2-HT 70 14,54 1,90 1,18 0,006 208 21049,60 60,00 NĐ-3 95 9,90 30,00 18,59 1,019 283 27168,00 85,44 NĐ-4 120 11,53 38,00 23,55 1,904 354 48393,22 50,00 HT-5 95 8,25 29,00 14,05 0,708 283 22640,00 64,03 NĐ-6 95 10,56 36,00 17,44 1,396 283 28992,78 36,06 HT-7 120 4,87 38,00 18,40 0,717 354 20424,38 41,23 HT-8 95 6,80 28,00 17,35 0,610 283 18668,94 70,71 HT-9 95 11,67 30,00 14,53 1,072 283 32017,49 Tổng 9,050 262956,30 Bảng 3.17. Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng các đường dây trong phương án 1. c. Xác định chi phí vận hành hàng năm Tổng các chi phí vận hành hàng năm được xác định theo công thức: Y = avhđ.Kđ + Δ A.c Thời gian tổn thất công suất lớn nhất bằng: τ = (0,124 + 5500.10-4)2.8760 = 3979 h Phan Thành Trung 5 4 Khoa Sư phạm kỹ thuật