zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Luận Văn - Báo Cáo

» Điện-Điện tử-Viễn thông

Đồ án tốt nghiệp: Tính toán tổn thất điện năng và đề xuất biện pháp giảm tổn thất áp dụng cho lộ 971-7 chi nhánh điện Văn Lâm - Điện lực Hưng Yên

Chia sẻ: Minh Hai Hai | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:87

Báo xấu

369
lượt xem 58
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đồ án tốt nghiệp trình bày các nội dung về đặc điểm tự nhiên - kinh tế - xã hội của huyện và thực trạng lưới điện lộ 971 Văn Lâm – Hưng Yên, các phương pháp xác định tổn thất điện năng, tính toán tổn thất điện năng lộ 971-7 Văn Lâm – Hưng Yên, Phân tích các nguyên nhân cơ bản gây tổn thất điện năng và đề xuất biện pháp giảm tổn thất điện năng của lộ 971-7 Văn Lâm – Hưng Yên. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đồ án tốt nghiệp: Tính toán tổn thất điện năng và đề xuất biện pháp giảm tổn thất áp dụng cho lộ 971-7 chi nhánh điện Văn Lâm - Điện lực Hưng Yên

Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 LỜI NÓI ĐẦU Trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, cùng với sự phát triển không ngừng của các thành phần kinh tế, đời sống của người dân ngày càng được cải thiện, dân trí được nâng cao, sự phát triển này kéo theo nhu cầu sử dụng điện năng ngày càng gia tăng. Hiện nay, điện đã được đưa đến hầu hết các vùng nông thôn, tuy nhiên đa số lưới điện hiện tại được xây dựng từ rất lâu và chưa có điều kiện cải tạo hay xây dựng mới hoàn toàn nên hao tổn điện năng trên các đường dây này thường vượt quá quy định, không đạt yêu cầu về chất lượng điện cũng như các chỉ tiêu kinh tế do nghành điện đề ra. Dề tài: “Tính toán tổn thất điện năng và đề xuất biện pháp giảm tổn thất áp dụng cho lộ 9717 chi nhánh điện Văn Lâm Điện lực Hưng Yên ” Đề tài gồm 4 chương như sau: Chương 1: Đặc điểm tự nhiên kinh tế xã hội của huyện và thực trạng lưới điện lộ 971 Văn Lâm – Hưng Yên. Chương 2: Các phương pháp xác định tổn thất điện năng. Chương 3: Tính toán tổn thất điện năng lộ 9717 Văn Lâm – Hưng Yên. Chương 4: Phân tích các nguyên nhân cơ bản gây tổn thất điện năng và đề xuất biện pháp giảm tổn thất điện năng của lộ 9717 Văn Lâm – Hưng Yên. Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 CHƯƠNG I. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI VÀ THỰC TRẠNG LƯỚI ĐIỆN CỦA LỘ 9717 VĂN LÂM HƯNG YÊN 1.2. Điều kiện tự nhiên kinh tế và xã hội Vị trí địa lý: Mỹ Hào có đường Quốc lộ 5A, trung tâm huyện cách thủ đô Hà Nội 20 km về phía tây, cách Hải Dương 36 km về phía đông, cách thị xã Hưng Yên 45 km về phía nam. Vị trí địa lý của huyện Văn Lâm đã tạo nhiều thuận lợi về giao lưu kinh tế văn hóa, xã hội với các huyện trong tỉnh và các tỉnh, thành phố trong cả nước. Có nhiều cơ hội để thu hút vốn đầu tư của các doanh nghiệp trong và ngoài nước. Đặc điểm địa hình: Văn Lâm có địa hình bằng phẳng, cốt đất cao thấp không đều, độ dốc thoải dần từ tây bắc xuống đông nam, độ cao trung bình từ 3 4 mét. Với địa hình như vậy, huyện vẫn có điều kiện thuận lợi để phát triển sản xuất nông nghiệp, đồng thời có tiềm năng lớn cho đầu tư phát triển công nghiệp. Khí hậu: Huyện có khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa rõ rệt. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, nhiệt độ dao động từ 25 28 oC; mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, nhiệt độ dao động từ 15 21 oC. Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1176mm, độ ẩm trung bình 80%. Điều kiện khí hậu thủy văn của huyện thuận lợi cho phát triển nông nghiệp, có điều kiện thâm canh gối vụ, chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi. 1.2.1.Diện Tích Dân Số và Đơn Vị Hành Chính Huyện Văn Lâm có tổng diện tích tự nhiên là 74,42km2, trong đó: đất nông nghiệp 4.674,68 ha(chiếm 62,81%), đất chuyên dùng 1.740,83 ha (chiếm 23,39%), đất ở 709,02 ha (chiếm 9,53%), đất chưa sử dụng 317,66 ha (chiếm 4,27%), lao động trong độ tuổi 43.787 người, trong đó lao động nữ 22.751 Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 người; lao động nông nghiệp 38.214 người. Đến năm 2003, dân số toàn huyện Văn Lâm có 84.691 người, trong đó nông dân nông thôn có 75.287 người, dân số thành thị có 8.589 người. Lực lượng lao động có trình độ khoa học kỹ thuật hoặc đã qua đào tạo chiếm tỷ lệ thấp. Đến tháng 8/2004 tổng số lao động trong các doanh nghiệp là 10.615 người, số lao động tuyển vào các doanh nghiệp trong huyện là 9.543 người, số lao động huyện Văn Lâm là 6.002 người; số lao động được đi học và đào tạo nghề là 2.512 người. Huyện Văn Lâm có 11 đơn vị hành chính (10 xã và 1 thị trấn) gồm: Thị trấn Như Quỳnh, xã Lạc Đạo, xã Đại Đồng, xã Việt Hưng, xã Tân Quang, xã Đình Dù, xã Minh Hải, xã Lương Tài, xã Trưng Trắc, xã Lạc Hồng. 1.2.2. Về văn hoá giáo dục Cùng với sự phát triển nhanh về kinh tế, nền văn hoá giáo dục của huyện cũng phát triển. Có ánh sáng điện bộ mặt nông thôn đã từng bước thay đổi, đời sống người dân được cải thiện. Các thông tin liên lạc ngày càng nhiều giúp cho nhân dân nâng cao tầm hiểu biết. Mọi chủ trương đường lối của Đảng và Nhà nước cùng những tiến bộ khoa học kỹ thuật nhất là trong lĩnh vực nông nghiệp đến với người dân Mỹ Hào một cách kịp thời nhanh chóng, góp phần có hiệu qủa nâng cao dân trí. Các trường học, trạm xá được xây dựng và tu sửa để phục vụ cho nhân dân. An ninh chính trị, quốc phòng luôn được chú trọng và giư vững. 1.3. Thực trạng lưới điện của lộ 9717 Văn Lâm – Hưng Yên 1.3.1. Sơ đồ lưới điện một sợi của lộ 9717 Văn Lâm – Hưng Yên 1.3.2. Nguồn điện cấp cho Văn Lâm Hiện tại huyện Văn Lâm có 2 trạm trung gian 110/35/22 kV là E284 và E.285 và 1 trạm từ 35/10 kV. Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 Lưới điện của huyện có 2 trạm trung gian 110/35 kV nên việc cấp thường xuyên tương đối ổn định, ít phải cắt điện toàn huyện hoặc phải cắt một phần lưới của huyện để sửa chữa và khi có sự cố. Lưới điện được xây dựng mới nhưng vẫn còn 1 phấn được xây dựng từ những năm 19641990 nên thiết bị hầu hết là lạc hậu, đã vận hành qua nhiều năm nên đã quá cũ và lạc hậu. Đầu nguồn bố chí đóng cắt bằng cầu dao nên mỗi khi thao tác phía 35 kV thường phải cắt máy cắt từ đầu nguồn làm gián đoạn thời gian cung cấp điện. Đường dây 35 kV có 48 km trong đó có 14 km từ Lạc Đạo Thị Trấn Như Quỳnh là dây AC70 còn lại (nhánh Đại ĐồngThị Trấn Như Quỳnh – Hệ… là dây AC50) Đường dây 10 kV có 184 km gồm 61,7 km đường trục là dây AC50 và 122,3 km đường nhánh là dây AC35. Đường dây 0,4 kV có 380 km. Với cơ sở vật chất kỹ thuật trên đang đủ để phục vụ năng lượng điện cho các thành phần kinh tế của huyện. Toàn huyện có 13 xã, thị trấn đến nay 100% số xã đã có điện phục vụ sinh hoạt sản xuất. Năm 2003 Văn Lâm tiếp nhận sản lượng điện là 31051000 kWh, trong đó điện phục vụ cho sinh hoạt là 18344000 kWh chiếm 54,3%. 9 tháng đầu năm 2004 tiếp nhận sản lượng điện là 32416000 kWh trong đó điện phục vụ sinh hoạt là 18379000 kWh chiếm 56,7%. Toàn huyện có 63% số xã có lưới điện được thiết kế theo quy hoạch 37% số xã có lưới điện được phát triển từ lưới điện cũ. 1.3.3. Khái quát về lưới điện lộ 9717 Văn Lâm Các trạm tiêu thụ do lộ 9717 Văn Lâm cấp điện tới chủ yếu là các trạm cấp điện cho nông thôn do đó không có phụ tải công nghiệp. Ở đây chỉ Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 có một vài xưởng cơ khí nhỏ nên nó không ảnh hưởng nhiều đến hình dạng của đồ thị phụ tải trong trạm tiêu thụ. Do các trạm tiêu thụ chủ yếu là các trạm dân sinh nên điện năng chủ yếu phục vụ cho sinh hoạt của các gia đình, các điểm dịch vụ nhỏ, uỷ ban, trạm xá và trường học trong các xã, chiếu sáng đường giao thông,... Hệ thống kênh mương ở vùng này rất thuận lợi cho việc tưới tiêu nên các trạm bơm phục vụ cho thuỷ lợi rất ít khi phải sử dụng đến và mỗi lần sử dụng thì thời gian sử dụng cũng rất ít nên khi tính toán hao tổn ta có thể bỏ qua không xét đến ảnh hưởng của nó. Về chăn nuôi ở đây không phát triển, chăn nuôi ở đây chỉ mang tính nhỏ lẻ chăn nuôi gia đình do đó các thiết bị, động cơ dùng để chế biến thức ăn gia súc, gia cầm và rửa chuồng trại là rất ít. Các máy nghiền thức ăn gia súc chủ yếu tập trung trong các trạm xay xát, nhưng do ở đây có những trạm xát di động nên số lượng các trạm xay xát cũng không nhiều. Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 CHƯƠNG II CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG 2.1. Cơ sở của các phương pháp tính toán tổn thất điện năng Khi truyền tải điện năng từ thanh cái nhà máy điện đến các công ty, nhà máy và hộ dùng điện ta cần phải dùng dây dẫn và máy biến áp. Khi có dòng điện chạy qua, do có điện trở và điện kháng trên đường dây nên nó đã gây ra tổn thất công suất dẫn đến tổn thất về điện năng. Trị số tổn thất điện năng trong bất kỳ một phần tử nào của mạng điện phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của phụ tải và sự thay đổi của phụ tải trong thời gian khảo sát. Nếu phụ tải của đường dây không thay đổi và xác định được tổn thất công suất tác dụng trên đường dây là ∆P thì khi đó tổn thất điện năng trong thời gian t sẽ là: ∆A = ∆P.t (2.1) Nhưng trong thực tế phụ tải của đư xác. Khi đó ta phải biểu diễn gần đúng đường cong i(t), và s(t) dưới dạng bậc thang hoá để tính toán tổn thất năng lượng với điện áp định mức.ờng dây luôn luôn biến thiên theo thời gian nên tính toán như trên không chính Từ biểu thức dΔA = 3i2.R.dt, ta có: t t S 2 (t) t Pt2 Q 2t ΔA 3Ri 2 dt R dt R dt (2.2) 0 0 U 2 (t) 0 U 2t R n R n Hay: ΔA Si2 Δt Pi2 Q i2 Δt (2.3) U 2H 1 U 2H 1 Tuy nhiên, trong tính toán thường không biết đồ thị p(t), q(t). Để tính hao tổn năng lượng ta phải dùng phương pháp gần đúng dựa theo một số khái niệm quy ước như thời gian sử dụng phụ tải cực đại (T max), thời gian hao tổn Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 công suất cực đại (τmax) và dòng điện trung bình bình phương (Itbbp). Ngoài ra còn có thể sử dụng một số phương pháp khác như sử dụng công tơ, tính theo đồ thị phụ tải, theo đặc tính xác suất của phụ tải,… Dưới đây là một số phương pháp dùng để xác định tổn thất điện năng trong mạng phân phối trung áp. 2.2. Xác định tổn thất điện năng với sự trợ giúp của các thiết bị đo 2.2.1. Xác định tổn thất điện năng theo các chỉ số công tơ Phương pháp xác định tổn thất điện năng thông dụng nhất là so sánh sản lượng điện ở đầu vào lưới và năng lượng tiêu thụ tại các phụ tải trong cùng khoảng thời gian, phương pháp này tuy có đơn giản nhưng thường mắc phải sai số lớn do một số nguyên nhân sau: Không thể lấy được đồng thời các chỉ số của các công tơ tại đầu nguồn và ở các điểm tiêu thụ cùng một thời điểm. Nhiều điểm tải còn thiếu thiết bị đo hoặc thiết bị đo không phù không phù hợp với phụ tải Số chủng loại đồng hồ đo rất đa dạng với nhiều mức sai số khác nhau, việc chỉnh định đồng hồ đo chưa chính xác hoặc không chính xác do chất lượng điện không đảm bảo. Để nâng cao độ chính xác của phép đo người ta sử dụng đồng hồ đo đếm tổn thất, đồng hồ này chỉ được sử dụng ở một số mạng điện quan trọng. 2.2.2. Xác định tổn thất điện năng bằng đông hồ đo đếm tổn thất Trong cung cấp mạng điện người ta có thể xác định tổn thất điện năng trực tiếp bằng đồng hồ đo đếm tổn thất mắc ngay tại điểm nút cung cấp cần kiểm tra. a. Cách mắc đồng hồ đo đếm tổn thất Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 + Đối với đường dây truyền tải: Nếu các đường dây 110/220 kV có chiều dài lớn hơn 60km thì phải đặt 2 đồng hồ ở đầu và ở cuối đường dây, mục đích là để xét cả phần tổn thất do dòng điện dung gây nên. Nếu đường dây có chiều dài nhỏ hơn 60km ta chỉ cần sử dụng một đồng hồ đặt ở đầu đường dây. + Đối với đường dây phân phối chỉ cần mắc một đồng hồ ở dầu đường dây là đủ. + Đối với MBA đồng hồ đo đếm tổn thất được đặt trên mỗi đầu cuộn dây của MBA ba cuộn dây và trên một trong hai cuộn dây của MBA 2 cuộn dây. b. Cách xác định tổn thất điện năng theo đồng hồ đo đếm tổn thất Công thức để xác định tổn thất điện năng trong mạng: ∆A = 3.ki2.R.N.103 (KWh) (2.4) Trong đó: ki tỷ số máy biến dòng R là điện trở tương đương của mạng điện N chỉ số của đồng hồ đo đếm tổn thất điện năng được ghi trong thời gian T và được xác định bằng công thức: N = I2.T I – dòng điện chạy trong mạng. * Ưu điểm Sử dụng đơn giản, dễ thực hiện * Nhược điểm Phương pháp này chỉ xác định được tổng hao tổn năng lượng của mạng, không chỉ ra được các thời điểm cực đại và cực tiểu của phụ tải để từ đó có biện san bằng đồ thị phụ tải. Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 Chỉ xác định được lượng điện năng tổn thất tại thời điểm đo đếm Nếu cần xác định đồng thời hao tổn điện năng tại nhiều vị trí, khi đó ta phải sử dụng nhiều công tơ gây tốn kém vì vậy cách này thường áp dụng trong những trường hợp đặc biệt khi cần kiểm tra và số lượng công tơ sử dụng nhỏ. 2.3. Xác định tổn thất điện năng theo phương pháp điện trở đẳng trị * Nội dung phương pháp Tổn thất điện năng trong mạng điện có thể xác định theo biểu thức A 3.k 2f .I tb2 .Rdt .t (2.5) Trong đó: kf – là hệ số hình dạng, xác định theo chỉ số của công tơ ghi m lần trong số thời gian khảo sát t m. Ari2 kf (2.6) Ar Ari điện năng tác dụng trong lần đo thứ i Ar điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian t m số lần đo trong khoảng thời gian t Ar Itb – dòng điện trung bình I tb 3.U .t. cos Rđt điện trở đẳng trị của mạng điện Đối với đường dây phân nhánh hình tia đơn giản ta có 1 1 1 R dt r0 .L 1 2 (2.7) 6 n n Đối với đường dây phân nhánh phức tạp hơn giống như hình dưới đây ri .k 2mti R dt Rc 1 (2.8) R c k 2mti Trong đó: r0 điện trở của một km đường dây Rc điện trở đoạn dây cung cấp Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 ri điện trở nhánh dây thứ i kmti hệ số mang tải của nhánh dây thứ i Pi k mti (2.9) Pmax Pi phụ tải của nhánh dây thứ i Pmax – phụ tải nhánh dây nặng nhất n – là số nhánh dây * Ưu nhược điểm Xác định hao tổn điện năng theo phương pháp này đơn giản, dễ tính toán. Tuy nhiên, đối với mạng phức tạp việc xác định điện trở đẳng trị của lưới điện lại trở nên phức tạp và gặp khó khăn trong tính toán bởi vì khi đó điện trở đẳng trị phụ thuộc vào dòng điện hoặc công suất phụ tải của các nhánh dây. 2.4. Xác định tổn thất điện năng theo các đặc tính xác suất của phụ tải Phụ tải điện là một đại lượng ngẫu nhiên, chịu tác động của nhiều yếu tố, vì vậy tổn thất điện năng cũng là đại lượng ngẫu nhiên chịu tác động của nhiều yếu tố Xét mạng điện phân phối bao gồm các đường dây và các trạm biến áp ta xây dựng phương pháp xác định tổn thất điện năng trong các phần tử của mạng. 2.4.1. Tổn thất trên đường dây Lượng tổn thất điện năng có thể xác định bằng lượng tổn thất tương đương gây ra bởi dòng điện trung bình không đổi trong suốt thời gian khảo sát chạy trong mạng điện đẳng trị theo biểu thức. ∆A = 3M(I2)Rđt.T.103 KWh (2.10) Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 Trong đó: M(I2) kỳ vọng toán bình phương dòng điện Rđt điện trở đẳng trị của mạng Theo lý thuyết xác suất ta có: 2 M I2 MI DI (2.11) M(I), D(I) Kỳ vọng toán và phương sai của dòng. Giá trị của kỳ vọng toán dòng điện chạy trong mạng có thể xác định theo các chỉ số của công tơ tại lộ ra của trạm biến áp trung gian. A 2r A 2x MI (2.12) 3U 2tb T 2 Ar, Ax Điện năng tác dụng và phản kháng, xác định theo chỉ số của công tơ đầu nguồn Utb Điện áp trung bình của mạng điện T Thời gian khảo sát, h Theo quy tắc “Ba xích ma” thì dòng điện cực đại IM = M(I) + 3σ IM MI Từ đó suy ra σ 3 σ IM M I và hệ số biến động k v MI 3M I Phương sai dòng điện có thể biểu thị qua hệ số biến động kv của phụ tải. 2 σ2 DI M I .k 2v ; (2.13) Thay các giá trị của (2) và (3) vào (1) ta được giá trị tổn thất điện năng tác dụng trên đường dây là. 2 ΔA r 3M I 1 k 2v R dt .T.10 3 , kWh (2.14) Điện trở đẳng trị của đường dây được xác định theo biểu thức ΔPM 10 3 R dt (2.15) 3I 2M Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 ∆PM – hao tổn công suất cực đại trong mạng điện Tổn thất điện năng phản kháng có thể xác định theo biểu thức: ∆Ax= ∆Artgφ (2.16) 2.4.2. Tổn thất trong các máy biến áp Để đơn giản trong tính toán ta thay tất cả các máy biến áp bằng một máy đẳng trị có công suất bằng tổng các công suất định mức của các máy. Tổn thất trong các máy biến áp tiêu thụ gồm 2 thành phần: thay đổi và cố định. Thành phần thay đổi được xác định tương tự như đối với đường dây theo biểu thức (2.12) với kỳ vọng toán dòng điện chạy qua biến áp đẳng trị sẽ là A 2r2 A 2x2 MI ba (2.16) 3U 2tb2 T 2 Ar2, Ax2 điện năng tác dụng và phản kháng ở cuối mạng đẳng trị Ar2 = Ar ∆Ar Ax2= Ax ∆Ax Utb2 Điện áp trung bình ở cuối đường dây KV Điện trở đẳng trị của các máy biến áp là m U 2n ΔPki .10 3 R dtb i 1 2 (2.17) m S ni i 1 Trong đó: Un điện ápđịnh mức của các MBA, KV Sni – công suất định mức của biến áp thứ i, KVA ∆Pki – hao tổn ngắn mạch của biến áp thứ i m số lượng máy biến áp tiêu thụ. Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 Vậy tổn thất điện năng tác dụng trong cuộn dây của các máy biến áp tiêu thụ là: ∆Acu = 3M(I)b2(1+k2v)Rđtb.T.103 (KWh) (2.18) Thành phần tổn thất cố định trong lõi thép của biến áp được xác định U 2tb2 m theo biểu thức: ΔA F T ΔP0i (KWh) (2.19) U 2n i 1 Tổng tổn thất điện năng tác dụng trong mạng phân phối là: ∆A∑ = ∆Ar + ∆Acu + ∆AFe (2.20) * Ưu điểm Tổng tổn thất điện năng ở đây chỉ cần dựa vào các dữ kiện về lượng điện năng tiêu thụ tại đầu vào, dòng điện cực đại của mạng và mức chệnh lệch điện áp giữa đầu vào và cuối đường trục. Các thông số này được xác định dễ dàng bằng các thiết bị đo thông dụng. Điều đó giảm đáng kể thời gian thu thập và xử lý số liệu, đồng thời nâng cao độ chính xác của phép tính. Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 * Nhược điểm Để tính được hao tổn điện năng trên đường dây ta vẫn phải xác định được điện trở đẳng trị của mạng điện, điều này gặp khó khăn khi mạng điện phức tạp có nhiều nhánh và điểm nút giống như đã nói với phương pháp tính hao tổn theo điện trở đẳng trị. Phương pháp trên chỉ đạt độ chính xác cao khi sự phân bố xác suất của phụ tải điện tuân theo quy luật hàm phân phối chuẩn, vì vậy muốn sử dụng phương pháp này ta phải tiến hành đánh giá xem phụ tải điện trong mạng tính toán có tuân theo quy luật hàm phân phối chuẩn hay không. 2.5. Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo đường cong tổn thất Thực chất của phương pháp tính tổn thất theo đường cong tổn thất là tiến hành tính toán trên cơ sở biểu đồ phụ tải điển hình. Giả thiết biết được đồ thị phụ tải và cosφ của tất cả các nút, coi thanh cái nguồn cung cấp là nút cân bằng, tình toán phân bố dòng và xác định tổn thất công suất tổng ∆P ứng với mỗi thời điểm của biểu đồ phụ tải, từ đó xác định được tổn thất điện năng theo khoảng thời gian tính toán. Tức là nếu lưới điện có cấu trúc và phương thức vận hành hoàn toàn xác định thì sẽ tồn tại một đường cong tổn thất duy nhất như hình vẽ. Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 BiÓu ®å phô t¶i PM § uêng cong tæn thÊt c«ng suÊt P = f( P) P 24 t § uêng cong tæn thÊt ®iÖn n¨ ng 24 t BiÓu ®å tæn thÊt ®iÖn n¨ ng Ta có thể xác định được tổn thất điện năng tổng trong ngày đêm thông qua biểu đồ phụ tải công suất tổng tại thanh cái dựa vào biểu đồ phụ tải của trạm biến áp. * Ưu điểm: Khi đã xây dựng được đường cong tổn thất thì việc xác định tổn thất điện năng dễ dàng và nhanh chóng. Từ đường cong tổn thất và biểu đồ phụ tải cho ta xác định được ΔPmax, ΔPmin và τ Là công cụ rất hiệu quả để giải quyết các bài toán khác nhau liên quan đến tính kinh tế, kỹ thuật, vận hành cung cấp điện do xây dựng được họ đường cong với các giá trị khác nhau. *Nhược điểm: Để xây dựng được đường cong tổn thất công suất ta phải thu thập nhiều thông tin, xây dựng biểu đồ phụ tải và tiến hành hàng loạt các phép tính xác định ΔPi, ứng với Pi, cách làm này mất nhiều thời gian và tính toán phức tạp. Biểu đồ phụ tải là do đo đếm, số liệu thống kê điển hình tuy chính xác với số liệu cụ thể nhưng lại ít chính xác khi ứng dụng thực tế do đo đếm không đồng thời. Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 Không áp dụng tính cho mọi lưới điện vì mỗi lưới có một đường cong tổn thất công suất đặc trưng Trong một lưới điện khi cấu trúc lưới thay đổi thì ta lại có một đường cong tổn thất riêng. Muốn vậy, ta phải có một họ đường cong cụ thể như vậy sẽ rất mất thời gian và công sức 2.6. Xác định tổn thất điện năng theo cường độ dòng điện thực tế Tổn thất điện năng trong mạng điện phân phối chủ yếu là tổn thất tỷ lệ với bình phương dòng điện chạy trong mạng và được xác định theo biểu thức: T ΔA 3R I 2t .dt.10 3 (2.21) 0 ∆A Tổn thất điện năng trong mạng điện 3 pha. It – Dòng điện chạy trong mạng, A R Điện trở của mạng,Ω T – Thời gian khảo sát, h * Ưu điểm: Nếu ta xây dựng được đường cong bình phương cường độ dòng điện thực tế thì phương pháp này cho kết quả chính xác. *Nhược điểm: Trong thực tế cường độ dòng điện luôn biến đổi, nó phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Vì vậy xác định tổn thất điện năng theo công thức (2.21) là rất phức tạp. 2.7. Xác định tổn thất điện năng theo đồ thị phụ tải Để khắc phục sự phức tạp của việc xác định cường độ dòng điện thực tế, ta có thể xác định tổn thất điện năng theo đồ thị phụ tải bằng cách biểu diễn sự biến thiên của bình phương cường độ dòng điện hoặc công suất theo Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 thời gian I2 = f(t) hoặc S2 = f(t). Khi đó tổn thất điện năng ∆A được xác định theo công thức: t t t P2 t t Q2 t ΔA 3R I 2t dt R S 2t dt R dt dt (2.22) 0 0 0 U2 t 0 U 2 t Để xác định được tổn thất điện năng thực tế với giả thiết trong khoảng thời gian ∆t ta coi giá trị dòng điện hay công suất là không đổi và coi điện áp bằng điện áp định mức đồng thời bằng cách bậc thang hoá đường cong ta xác định được lượng điện năng tổn thất. R n R n A S . ti t 2 Pi 2 Qi2 . t i (KWh) (2.23) U H2 i 1 U H2 i 1 Với n là số bậc thang của đồ thị phụ tải. Phương pháp xác định này tuy đơn giản nhưng đòi hỏi phải có đồ thị phụ tải mà không phải bao giờ cũng có thể xây dựng được ở tất cả các điểm nút cần thiết. * Ưu điểm Công thức tính toán đơn giản Dựa vào đồ thị phụ tải năm ta có thể xác định hao tổn điện năng trong năm. * Nhược điểm Phải xây dựng được đồ thị phụ tải năm, tức là phải khảo sát lưới điện trong thời gian một năm. Để tính tổn thất điện năng trong năm cần phải tính với mỗi chế độ của đồ thị phụ tải năm Để xác định tổn thất điện năng theo phương pháp này ta phải giả thiết trong khoảng thời gian Δt ta coi giá trị của dòng điện hay công suất là không đổi, nếu Δt lớn dẫn đến sai số lớn. 2.8. Xác định tổn thất điện năng theo thời gian hao tổn công suất cực đại Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 2.8.1. Phương pháp xác định theo τ Đây là phương pháp đơn giản và sử dụng thuận tiện nhất. Trong các trạng thái, ta chọn trạng thái có ΔP lớn nhất và tính hao tổn ở trạng thái này, tổn thất tương đương gây ra bởi dòng điện cực đại chạy trong mạng với thời gian hao tổn cực đại theo công thức: ∆A = 3I2max.R.103τ = ΔPmax.τ(2.24) Trong đó: Imax – Dòng điện cực đại chạy trong mạng, A τ – Là thời gian hao tổn công suất cực đại, tức là nếu mạng điện liên tục tải Imax hay Pmax thì sẽ gây ra hao tổn năng lượng trong mạng vừa đúng bằng hao tổn trên thực tế. Phương pháp này cũng gặp trở ngại là thời gian hao tổn cực đại thay đổi phụ thuộc vào tính chất phụ tải, hệ số công suất, thời gian sử dụng công suất cực đại v.v … Vì vậy việc tính toán tổn thất điện năng theo công thức (2.24) cũng mắc sai số lớn. Giá trị thời gian hao tổn cực đại được xác định theo đồ thị phụ tải như sau: T P 2 t . dt T I 2t . dt 1 τ 0 I i2 . Δt i (h) (2.25) P 2 max 0 I max 2 I 2 max Và τ không phải bao giờ cũng có thể xác định được một cách dễ dàng, do đó trong thực tế khi không có đồ thị phụ tải người ta áp dụng một số công thức thực nghiệm để tính τ một cách gần đúng sau: Công thức Kenzevits τ = (0,124 + Tmax.104)2.8760 (h) (2.26) Tmax: Thời gian sử dụng công suất cực đại, h A Tmax = (2.27) Pmax Công thức Vanlander Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 2 T Tmax P τ 2Tmax T 1 min T 2Pmin Pmax (h) (2.28) 1 max T Pmax Phương pháp này ta coi đồ thị phụ tải của công suất tác dụng và công suất phản kháng đồng thời cực đại, giả thiết này dẫn đến sai số lớn trong tính toán. Ngoài ra phương pháp này không được sử dụng để tính toán khi điện trở của đường dây thay đổi ví dụ như dây thép. * Ưu điểm Tính toán đơn giản Giá trị Imax hay Pmax xác định được nhờ khảo sát và đo đếm. Nếu một đường dây cấp điện cho các trạm tiêu thụ có tính chất giống nhau thì khối lượng đo đếm không lớn. Cho biết tình trạng làm việc của toàn lưới, xác định được phần tử nào làm việc không kinh tế. * Nhược điểm: Việc xác định chính xác giá trị τ rất khó nếu không có đồ thị phụ tải. Khi không có đồ thị phụ tải ta phải xác định τ theo Tmax thông qua các công thức thực nghiệm dẫn đến kết quả tính toán có sai số lớn. Trên lưới điện có nhiều phụ tải để xác định được giá trị của τ ứng với nhiều phụ tải sẽ tốn rất nhiều công sức và thời gian. 2.8.2. Phương pháp xác định theo τ p và τ q Để giảm bớt sai số khi tính toán hao tổn năng lượng cần phải xét đến hình dáng của đồ thị phụ tải, hệ số công suất và trong một ngày đêm giá trị cực đại công suất tác dụng và phản kháng có xảy ra đồng thời không. Để xét đến điều kiện trên người ta dùng phương pháp xác định hao tổn điện năng theo τp và τq. Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện
Đồ án tốt nghiệp Lê Tuấn Anh Điện 51 Trong công thức ∆A = ΔPmax.τ hao tổn công suất cực đại được phân tích thành hai thành phần ΔPp( tổn thất do công suất tác dụng P gây ra) và ΔPq ( tổn thất do công suất phản kháng Q gây ra). Thời gian hao tổn công suất cực đại τ cũng được phân tích thành τp, τq. Khi đó hao tổn điện năng được xác định theo công thức: ΔA = ΔPp.τp + ΔPq.τq (2.29) Đối với phương pháp này gặp khó khăn là đồ thị công suất phản kháng kém chính xác và hầu như không biết nên phương pháp này ít được sử dụng. 2.8.3. Tính bằng phương pháp 2τ Để tính theo phương pháp này người ta xét đến trạng thái phụ tải cực đại và cực tiểu. Trong đồ thị phụ tải ngày đêm người ta chia làm hai phần theo khoảng thời gian tmax và tmin, tmax là khoảng thời gian phần đồ thị chứa công suất cực đại, tmin là phần thời gian còn lại trên đồ thị phụ tải tương ứng với phần có công suất cực tiểu. Điện năng tiêu thụ trong một ngày đêm Anđ có thể viết theo công thức: Anđ = Pmax.tmax + Pmin.tmin (2.30) Trong đó: tmax + tmin = 24 giờ Suy ra: A nd 24Pmin t max (2.31) Pmax Pmin t min 24 t max (2.32) Ta sử dụng mỗi phần đồ thị đó theo nguyên tắc diện tích tương tự như ta xác định được thời gian tổn thất công suất của mỗi phần đồ thị Khoa Cơ Điện Bộ môn Cung Cấp Và Sử dụng điện

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.01: Bộ Luận Văn Thạc Sĩ Quản Trị Kinh Doanh MBA

165 tài liệu

2081 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.