Đồ án lưới điện

Chia sẻ: Lê Xuân Cao | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:60

Thêm vào BST

Báo xấu

742
lượt xem 277
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Việc lựa chọn điện áp cho mđ có thể ảnh hưởng rất lớn đ?n các chỉ tiêu kĩ thuật và kinh tế của mạng điện. Nếu chọn điện áp mạng điện nhỏ th́ gây tổn thất điện nguồn lớn. Do đó điện áp định mức phải được lựa chọn sao cho hợp lí nhất. Điện áp định mức phụ thuộc vào cstd và khoảng cách truyền tải

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án lưới điện

---------- Đồ án lưới điện
Mục lục IV.Điều chỉnh điện áp trong mạng điện ............................................................................ 57 1.Chọn các đầu điMục lục .................................................................................................. 2 Sơ đồ địa lý của hệ thống .................................................................................................... 3 Chương II:Cân bằng công suất trong hệ thống điện ........................................................... 3 1.Cân bằng công suất tiêu dùng .......................................................................................... 3 2.Cân bằng công suất phản kháng....................................................................................... 4 Chương II: lựa chọn các phương án nối dây của mạng điện và so sánh các phương án về mặt kĩ thuật ......................................................................................................................... 5 A. Dự kiến các phương án cung cấp điện ........................................................................... 5 3.Tính tổn thất điên áp .............................................................................................. 11 2. Xác định tiết diện dây dẫn. ........................................................................................... 14 3.Tính tổn thất điên áp ...................................................................................................... 14 II. Phương án 3: ................................................................................................................ 16 1.Chọn điện áp định mức của mạng.................................................................................. 17 2. Xác định tiết diện dây dẫn. ........................................................................................... 17 3.Tính tổn thất điên áp ...................................................................................................... 19 II. Phương án 4: ................................................................................................................ 21 3.Tính tổn thất điên áp ...................................................................................................... 23 VI. Tổng kết các phương án.......................................................................................... 29 CHƯƠNG III. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐĂ CHỌN VỀ MẶT KINH TẾ ........... 29 2.Phương án 2 ................................................................................................................... 32 5.Phương án 5 ................................................................................................................... 33 6. Tổng kết và lựa chọn phương án tối ưu .................................................................... 34 CHƯƠNG IV: CHỌN SỐ LƯỢNG CÔNG SUẤT CỦA CÁC MBA VÀ SƠ ĐỒ CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN ........................................................................... 34 I.Chọn số lượng và công suất MBA ................................................................................. 35 II.Sơ đồ trạm và hệ thống điện.......................................................................................... 37 1.Trạm nguồn: ................................................................................................................... 37 3.Trạm cuối ....................................................................................................................... 38 CHƯƠNG V. TÍNH TOÁN CÁC TRẠNG THÁI VẬN HÀNH CỦA LƯỚI ĐIỆN ...... 41 I.Chế độ phụ tải cực đại .................................................................................................... 41 2.Đường dây N-5-6 ........................................................................................................... 44 II.Chế độ phụ tải cực tiểu .................................................................................................. 58 CHƯƠNG VII. CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KĨ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN................. 61 I. Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện ............................................................................ 61 II.Tính toán tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện ................................................ 61 IV.Chi phí và giá thành tải điện ........................................................................................ 63 1. Chi phí vận hành hàng năm .......................................................................................... 63 3.Gía thành truyền tải điện năng ....................................................................................... 63
Sơ đồ địa lý của hệ thống N 51k m 5km Spt1=32+j15,488 5 3 ,8 51km 56 ,5 7k m m Spt5=30+j14,52 ,1k 78 km m 31,62 63k 70km 80, km 50 Spt2=30+14,52 28 ,2 8 Spt6=25+j12,11 km 40km Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068 Chương II:Cân bằng công suất trong hệ thống điện 1.Cân bằng công suất tiêu dùng P F = P YC P F : Công suất tiêu dùng phát ra từ nguồn P YC : Công suất yêu cầu của hệ thống Có: P YC = kdt  PPt +  P +  P +  Ptd dt kdt=1:hệ số đồng thời P Pt :tổng công suất tiêu dùng ở chế độ phụ tải cực đại
P Pt = P1 + P2 +P3 + P4 + P5 + P6 = 32 + 30 + 27 + 20 +30 +25 = 164  P :tổng tổn thất điện năng trong mạng điện  P = 5%  P Pt =5% .164=8.2 P td : tổng công suất tự dùng trong chế độ phụ tải cực đại P dt :tổng công suất dự trữ của mạng P =P dt td =0 =>  P F =164+8,2=172,2MW 2.Cân bằng công suất phản kháng  QF =  QYC Q F = tg  F . P F =0,62.172,2=106,764MVAr (cos  F = 0,85  tg  F = 0,62) 5 Q YC = kdt  QPT   QL   QC   QBA +  Qdt +  Qdt 1  Q L =  Q C Q dt =  Qdt = 0 kdt=1 5 Q 1 PTi =15,488+14,52+13,068+9,68+14,52+12,11=79,376MVAr  Q BA =15%  Qpti =15%.79,376=11,91MVAr Q YC =91,286MVAr
Q F <  QYC :không phải bù Công suất Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải Phụ tải 1 2 3 4 5 6 P(MW) 32 30 27 20 30 25 Q(MVAr) 15,488 14,52 13,068 9,68 14,52 12,11 S(MVA) 35,55 33,33 30 22,22 33,33 27,77 Chương II: lựa chọn các phương án nối dây của mạng điện và so sánh các phương án về mặt kĩ thuật A. Dự kiến các phương án cung cấp điện Phương án 1 5 1 km N 5km 5 3 ,8 Spt1=32+j15,488 56 ,5 7k m Spt5=30+j14,52 m 1k km 8, 70km 7 ,63 80 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068
Phương án 2 51km N 5km 53,8 Spt1=32+j15,488 56 ,5 7k m Spt5=30+j14,52 km 31,62 km 70km ,63 80 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068 Phương án 3 51km N 5km 53,8 Spt1=32+j15,488 56 ,5 7k 51km m Spt5=30+j14,52 m 1k km 8, 70km 7 ,63 80 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068
Phương án4 51km N 5 km 53,8 Spt1=32+j15,488 56 ,5 7 km Spt5=30+j14,52 km ,1 78 70km Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 40km Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068 Phương án 5 51km N 5 km 53,8 Spt1=32+j15,488 56 ,5 7k m Spt5=30+j14,52 km 8 ,1 7 28 km ,2 8k 50 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 m Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068 B.Tính toán cụ thể cho từng phương án I. Phương án 1:
5 1 km N 5km 5 3 ,8 Spt1=32+j15,488 56 ,5 7k m Spt5=30+j14,52 m 1k km 8, 70km 7 ,63 80 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068 1.Chọn điện áp định mức của mạng Việc lựa chọn điện áp cho mđ có thể ảnh hưởng rất lớn đ?n các chỉ tiêu kĩ thuật và kinh tế của mạng điện. Nếu chọn điện áp mạng điện nhỏ th́ gây tổn thất điện nguồn lớn. Do đó điện áp định mức phải được lựa chọn sao cho hợp lí nhất. Điện áp định mức phụ thuộc vào cstd và khoảng cách truyền tải Điện áp định mức của hệ thống được tính theo công thức kinh nghiệm sau: U=4,34 . L  16 P (kV) Trong đó P: công suất chuyên trở của đường dây(MW) L: chiều dài của đường đây(km) Ta được bảng sau: Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 L(KM) 51 56,57 70 80,63 53,85 78,1 P(MW) 32 30 27 20 30 25 Uđm 102,98 100,53 97,24 86,87 100,28 95
Vì 70
Mạch kép: Ilvmax=2Ii (khi có sự cố đứt 1 mạch đường dây) Icp :dòng điện cho phép chạy trên đoạn đường dây(tùy thuộc vào loại dây dẫn) K1:hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường làm việc K2:hệ số hiệu chỉnh theo số sợi cáp và điều kiện lắp đặt dây cáp Ở đây lấy k1=k2=1 Cụ thể với đoạn dây dẫn N-1: Ta có: 32 2  15,488 2 IN-1 max = . 103 = 92,6 A 2 3.110 93,3 2 Tiết diện dây dẫn:Fkt = =84,82 mm 1,1 Chọn dây có tiết diện gần nhất:Fkt =95mm2 tương ứng là của dây AC-95 Tiết diện dây đã chọn thỏa mãn F≥70mm2 vì vậy không xuất hiện tổn thất vầng quang cho điện áp định mức của mạng là 110 kV Dòng điện lớn nhất cho phép trên đường dây là: Icp=330A Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đường dây, dòng sự cố chạy trên mạng còn lại có giá trị là: Isc =2.93,3=186,6
Vậy các đoạn đường dây đã chọn điều thoả mãn điều kiện vầng quang và điều kiện phát nóng. 3.Tính tổn thất điên áp Các thông số thay thế của đường dây -Đường dây 1 mạch: r= r0 .l (  ) x=x0.l (  ) b = b0.l (  ) - Đường dây 2 mạch: r=r0.l/2(  ) x=x0.l/2(  ) b=2b0.l(  ) Tra bảng ta có các thông số và kết qủa tính toán trong bảng sau: Đoạn Dây L R0 X0 R X (km) ( ) ( ) () () km km N-1 AC-95 51 0,33 0,429 8,415 10,94 N-2 AC-70 56,57 0,46 0,44 13,01 12,445 N-3 AC-70 70 0,46 0,44 16,1 15,4 N-4 AC-95 80,63 0,33 0,429 26,61 34,59 N-5 AC-70 53,85 0,46 0,44 12,39 11,847 N-6 AC-70 78,1 0,46 0,44 17,96 17,18 Với mạng điện của điện áp danh định mức là 110KV có thể bỏ qua thành phần ngang của điện áp giáng, tổn thất điện áp trờn đường dây thứ i được tính như sau:  Ui% =  P R  Q X i i i i .100 2 U dm Trong đó:  P : Tổng công suất truyền trên đương dây thứ i i Q i : Tổng cspk truyền trên đường dây thứ i
Ri : Điện trở t/đ của đoạn dây thứ i Xi : Điện dẫn pk của đoạn dây i Yêu cầu về tổn thất điện áp: Tổn thất điện áp lúc b́nh thường  UMAXbt%
II. Phương án 2: 51km N 5km 53,8 Spt1=32+j15,488 56 ,5 7 km Spt5=30+j14,52 km 31,62 km 70km ,63 80 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068 1.Chọn điện áp định mức của mạng Tính toán tương tự như phương án 1: Xét đoạn N-5-6: Trên đoạn 5-6 :công suất chạy trên đoạn này là S5-6 =Spt6 =25+j12,11MVA U5-6= L  16 P = 4,34 31,62  16.25 =90,17 kV Trên đoạn N-5:công suất chạy trên đoạn này là SN-5 =Spt5 +Spt6 =55+j26,62MVA UN-5= 4,34 31,62  16.25 =4,34 53,85  16.55 =132,65 kV Các đoạn đường dây khác tính tương tự như phương án 1 ta có bảng sau Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 L(KM) 51 56,57 70 80,63 53,85 31,62 P(MW) 32 30 27 20 55 25 Uđm 102,98 100,53 97,24 86,87 132,65 90,17 Vì 70
2. Xác định tiết diện dây dẫn. Ở đây ta có T=5000h nên ta chọn dây AC có jkt =1,1A/mm2 Xét đoạn đường dây N-5: 61 IN-5 = . 103 =160A 2 3.110 160 =>Fkt = =145,5 1,1 Chọn dây AC-150 có Icp=445A Tiết diện dây đã chọn thỏa mãn F≥70mm2 vì vậy không xuất hiện tổn thất vầng quang cho điện áp định mức của mạng là 110 kV Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đường dây, dòng sự cố chạy trên mạng còn lại có giá trị là: Isc =2.160=320
0,416.53,85 XN-5 = =11,201(  ) 2 Tổn thất ở đoạn N-5 PR  QX 55.5,65  20,62.11,201  UN-5%= 2 = .100=5,03% U DM 110 2 Đối với đd 2 mạch sự cố nặng nề nhất khi đứt 1 mạch đd. Khi đó còn lại một mạch nên : RN-5SC=2RN-5 XN-5SC=2XN-5 Nên suy ra  UN-5SC% = 2.  UN-5% = 2.5,03 = 10,06% 0,46.31,62 +Đoạn 5-6: R5-6= =7,27(  ) 2 0,44.31,62 X5-6= =6,956(  ) 2 Tổn thất ở đoạn 5-6 PR  QX 25.7,27  12,11.6,956  U5-6% = 2 = .100=2,198% U DM 110 2 Đối với đd 2 mạch sự cố nặng nề nhất khi đứt mạch đd. Khi đó còn lại một mạch nên : R5-6SC=2R5-6 X5-6SC=2X5-6 Nên suy ra  U5-6SC% = 2.  U5-6% = 2.2,198 = 4,396% Xét cả lộ N-5-6  U N-5-6% =  U5-6% +  UN-5% =2,198+5,03=7,228%  UN-5-6SC% =2.  UN-5%  U5-6% =2.5,03+2,198=12,258% Các đoạn đường dây khác tính tương tự ta có bảng sau Đoạn Dây L R0 X0 R X (km) ( ) ( ) () () km km N-1 AC-95 51 0,33 0,429 8,415 10,94
N-2 AC-70 56,57 0,46 0,44 13,01 12,445 N-3 AC-70 70 0,46 0,44 16,1 15,4 N-4 AC-95 80,63 0,33 0,429 26,61 34,59 N-5 AC-150 53,85 0,21 0,416 5,65 11,201 N-6 AC-70 78,1 0,46 0,44 7,27 6,956 Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-5-6  U% 3,626 4,72 5,256 7,166 5,03 2,198 7,228  USC% 7,252 9,44 10,512 0 10,06 4,396 12,258 Vậy điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường là:  UMAXbt% = 7,228 % Tổn thất điện áp lớn nhất khi cố sự cố là:  UMAXSC% = 12,258% II. Phương án 3: 51km N 5km 53,8 Spt1=32+j15,488 56 ,57 km 51km Spt5=30+j14,52 km km ,1 78 70km ,63 80 Spt2=30+14,52 Spt6=25+j12,11 Spt4=20+j9,68 Spt3=27+j13,068 Trước hết ta phải tính dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây của mạch vòng Xét đoạn mạch vòng N-1-2:giả sử 2 là điểm phân công suất
Ta có: Công suất truyền tải trên đoạn N-1 S pt 1 ( L1 2  L2 N )  S pt 2 .L2 N SN-1 = L N 1  L1 2  LN  2 (32  j15,488).107,57  (30  j14,52).56,57 SN-1= 158,57 = 32,411+j15,687 (MW) Công suất truyền tải trên đoạn N-2 S pt1 .L N 1  S pt 2 .L N  2 SN-2= L N 1  L1 2  L N  2 (32  j15,488).51  (30  j1452).102 SN-2= 158,57 = 29,589+j14,321 (MW) S1-2=SN-1-Spt1 =(32,411+j15,687)-(32+j15,488) S45=0,411+j0,199 Vậy 2 là điểm phân chia cs trong mạng lớn 1.Chọn điện áp định mức của mạng Ta có kết quả tính điện áp trên cách đoạn mạch như sau: Đoạn N-1 1-2 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 L(KM) 51 51 56,57 70 80,63 53,85 78,1 P(MW) 32,411 0,411 29,589 27 20 30 25 Uđm 103,58 32,93 99,91 97,24 86,87 100,28 95 Vì 70
a)Tính toán tương tự như phương án 1 ta có bảng sau: Đoạn N-1 1-2 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 S(MVA) 36 0,209 32,87 30 22,22 55 27,27 Ii(A) 188,99 2,399 172,52 78,73 116,6 160 72,88 Fkt(mm2) 171,81 2,181 156,84 71,57 106,02 145,5 66,27 Icp (A) 515 275 445 265 330 445 265 Dây AC-185 AC-70 AC-150 AC-70 AC-95 AC-150 AC-70 Ilvmax(A) 157,46 116,62 320 145,76 b)Kiểm tra -Tổn thất vâng quang:đối với đường dây 110kv chọn tiết diện dây F≥70mm2:thỏa mãn điều kiện không có tổn thất vầng quang -Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang của dây dẫn,cho nên không cần phải kiểm tra điều kiện này -Điều kiện phát nóng: Các đoạn đường dây khác đều thỏa mãn Xét riêng đoạn mạch vòng khi có sự cố -Đứt đoạn dây N-1: +Dòng chạy trên đoạn 1-2 35,55. I 1-2sc = 103 =186,59A
33,33 3 I 1-2sc = .10 =174,94A
Các đoạn đường dây khác tính tương tự như các phương án trước -Ở chế độ sự cố +Đứt đoạn dây N-1: 62.11,88  30,008.23,53  UN-2SC% = .100=11,923% 110 2 32.23,46  15,488.22,44  U1-2SC% = .100=9,08% 110 2 +Đứt đoạn dây N-2 62.8,67  30,008.20,553  UN-1SC% = .100=9,54% 110 2 30.23,46  14,5222,44  U1-2SC% = .100=8,51% 110 2 Tính toán trên các mạch đường dây còn lại ta được bảng sau: Đoạn N-1 1-2 N-2 N-1-2 N-3 N-4 N-5 N-6  U% 4,99 0,117 5,69 5,69 5,256 7,166 4,494 5,43  USC% 0 0 0 21,003 10,512 0 8,988 10,86 Vậy điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường là:  UMAXbt% = 7,166 % Tổn thất điện áp lớn nhất khi cố sự cố là:  UMAXSC% = 21,003%