Đồ án môn học Lưới điện
ĐỀ BÀI:
1. Sơ đồ mặt bằng vị trí các nguồn điện và các phụ tải
1
1
6
I
5
3
II
I
4
I2
II
I
II
2. Nguồn: Công suất vô cùng lớn
3. Phụ tải:
Phụ tải Thuộc loại
hộ Pmax ( MW) Pmin (MW) Cosφ
1 I 30 21
0,85
2 I 45 31,5
3 I 30 21
4 II 35 24,5
5 I 25 17.5
6 II 40 28
Giá 1kWh tổn thất điện năng: 700 đ/kWh
Giá 1kVAR thiết bị bù: 150.000 đ/ kVARHệ số đồng thời m = 1;
Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5000 giờ, JKT =1,1A/Điện
SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực
1
Đồ án môn học 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. Một lực lượng đông đảo cán bộ kĩ
thuật trong và ngoài nghành điện đang tham gia thiết kế, lắp đặt các
công trình điện. Sự phát triển của nghành điện sẽ thúc đẩy nền kinh tế
nước ta phát triển.
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 định 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 sử 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 tôi ưu nhất.
SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực
2
Đồ án môn học Lưới điện
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.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Phạm Văn Hòa đã giúp đỡ em hoàn
thành đồ án.
Sinh viên thực hiện
Vũ Hoàng Quyền
CHƯƠNG I :
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN
I.
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 170
MW. Phụ tải cực tiểu bằng 70% phụ tải cực đại.
Trong 6 hộ phụ tải thì có 4 hộ phụ tải yêu cầu có mức đảm bảo
cung cấp điện ở mức cao nhất ( 1,2, 3, 5 ) nghĩa là không được phép
mất điện trong bất cứ trường hợp nào, vì nếu mất điện thì sẽ gây hậu
quả nghiêm trọng. Hai hộ phụ tải còn lại có mức yêu cầu đảm bảo
cung cấp điện thấp hơn ( hộ loại hai ) – 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
SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực
3
Đồ án môn học Lưới điện
Ta có bảng số liệu tổng hợp về phụ tải như sau :
Q
max
= P
max
.tgφ
Q
min
= P
min
.tgφ
cosφ = 0,85 → tgφ = 0,62
II. Tính toán cân bằng công suất
Khi thiết kế mạng điện thì một trong các vấn đề cần phải quan tâm
tới đầu tiên là điều kiện cân bằng giữa công suất tiêu thụ và công suất
phát ra bởi nguồn.
Trong đồ án thiết kế môn học lưới điện việc cân bằng công suất ở
đây được thực hiện trên một khu vực cụ thể, trong khu vực này có
một nguồn điện công suất vô cùng lớn. Trong hệ thống điện chế độ
vận hành ổn định chỉ tồn tại khi có sự cân bằng công suất tác dụng và
phản kháng . Cân bằng công suất tác dụng cần thiết giữ ổn định tần
SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực
Phụ tải 1 2 3 4 5 6
Loại hộ I I I II I II
P
max
(MW) 30 45 30 35 25 40
P
min
(MW) 21 31,5 21 24,5 17,5 28
cos φ 0,85
tg φ 0,62
Q
max
(MVAR) 18,6 27,9 18,6 21,7 15,5 24,8
Q
min
(MVAR) 13,02 19,53 13,02 15,2 10,85 17,36
4
Đồ án môn học Lưới điện
số, còn để giữ được điện áp ổn định phải cân bằng công suất phản
kháng trong hệ thống điện nói chung và từng khu vực nói riêng.
1.
Cân bằng công suất tác dụng
Δ
tram
P m P P
pt md
jεβ j
= +
∑
( 1)
mà:
Δ 5%P m P
md pt
jεβ j
=∑
( 2 )
trong đó:
- Ptrạm: Tổng công suất phát của trạm điện.
- m: Hệ số đồng thời. Trong tính toán thiết kế lấy m = 1.
- ΣP
ptj
: Tổng phụ tải cực đại của các hộ tiêu thụ
m. ΣP
ptj
= Ppt1 + Ppt2 + Ppt3 + Ppt4 + Ppt5 + Ppt6 = 205 (MW)
- Σ∆P
mđ
: Tổng tổn thất trên đường dây và MBA trong mạng điện
Thay ( 2 ) vào ( 1) ta được.
(1) 0,05. 1,05.1.(30 45 35 30 25 40) 215, 25P m P m P
tram pt pt
j j
⇒ = + = + + + + + =
∑ ∑ ∑
(MW)
2.
Cân bằng công suất phản kháng
. .
ù
P tg Q m P tg Q
tram ht b pt j mba
j j
ϕ ϕ
εβ
Σ
+ = + ∆
∑ ∑
Mà
15% .Q m P
mba pt
j j
εβ
∆ =
∑ ∑
1,15.1.205.0,62 215, 25.0,62 12,71
ù
Qb
Σ= − =
( MVAr)
Ta dự kiến bù sơ bộ trên nguyên tắc kà 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
SV: Vũ Hoàng Quyền – Đ3H2 Trường Đại Học Điện Lực
5