Tiểu luận: Thiết kế mạng lưới điện khu vực

Chia sẻ: Le Cu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:64

Thêm vào BST

Báo xấu

269
lượt xem 81
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án 'tiểu luận: thiết kế mạng lưới điện khu vực', luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận: Thiết kế mạng lưới điện khu vực

Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc Trường………………. Khoa…………………. TIỂU LUẬN Thiết kế mạng lưới điện khu vực -1-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc MỤC LỤC`` Lời nói đầu .......................................................................... - 3 - Chương 1 Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng trong . - 5- hệ thống ............................................................................... - 5 - 1.1 Phân tích nguồn và phụ tải ............................................ - 5 - Chương 2 Dự kiến các phương án nối dây của mạng điện . - 8 - và so sánh các chỉ tiêu kỹ thuật........................................... - 8 - 2.1 Mở đầu .......................................................................... - 8 - CHƯƠNG 3: SO SÁNH KINH TẾ CÁC PHƯƠNG ÁN - 24 - 3.1 Đặt vấn đề ................................................................... - 24 - Chương 4 Lựa chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây chi tiết - 27 - 4.1 Chọn số lượng và công suất máy biến áp trong các trạm hạ áp. ...................................................................................... - 27 - Chương 5 Tính phân bố công suất trong mạng điện và tính ... - 30 - chính xác điện áp tại các nút trong mạng điện .................. - 30 - Chương 6 Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp.... - 58 - trong mạng điện ................................................................ - 58 - Chương 7 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế ,kỹ thuật của mạng .. - 61 - diện.................................................................................... - 61 - 7.1 Tính tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện .......... - 61 - -2-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc Lời nói đầu Quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá ở nước ta hiện nay đang diễn ra hết sức mạnh mẽ.Trên khắp cả nước các khu trung tâm công nghiệp mới mọc lên ngày càng nhiều. Điều này đỏi hỏi chúng ta phải xây dựng các mạng lưới điện mới để truyền tải điện năng đến các hộ tiêu thụ này.Thiết kế các mạng và hệ thống điện là một nhiệm vụ quan trọng của các kỹ sư nói chung và đặc biệt là các kỹ sư hệ thống điện. Đồ án môn học “Thiết kế mạng lưới điện khu vực” giúp chúng ta vận dụng những kiến thức đã học vào thực tế công việc. Tuy đây mới chỉ là đồ án môn học nhưng nó đã trang bị những kỹ năng bổ ích cho đồ án tốt nghiệp đồng thời nó cũng cho chúng ta hình dung ra một phần công việc thực tế sau này Trong quá trình làm đồ án , em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo trong bộ môn và các thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy trên lớp.Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lã Minh Khánh đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này Sinh viên NGUYỄN VĂN BẮC -3-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc M ụ c lụ c Chương 1:Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng trong hệ thống. Chương 2:Dự kiến các phương án nối dây và so sánh các phương án về mặt kỹ thuật. Chương 3:So sánh kinh tế các phương án Chương 4: Lựa chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây chi tiết của mạng điện Chương 5:Tính phân bố công suất của mạng điện và tính chính xác điện áp tại các nút trong mạng điện. Chương 6:Lựa chọn phương thức điều c hỉnh điện áp trong mạng điện. Chương 7:Tính toán các chỉ tiêu kinh tế của mạng điện. -4-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc Chương 1 Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng trong hệ thống 1.1 Phân tích nguồn và phụ tải Bảng số liệu phụ tải Các số liệu Các hộ tiêu thụ 2 3 4 5 6 1 Phụ tải cực đại(MW) 3 3 3 2 2 4 6 0 5 0 7 0 Hệ số công suất cosφ 0.85 Mức đảm bảo cung cấp điện I Yêu cầu điều chỉnh điện áp KT Điện áp danh định của lưới điện 10 KV thứ cấp 1.2 Cân bằng công suất tác dụng Một đặc điểm quan trọng của các hệ thống điện là truyền tải tức thời điện năng từ các nguồn điện đến các hộ tiêu thụ và không thẻ tích luỹ điện năng thành số lượng nhìn thấy được.Tính chất này xác định sự đồng bộ của quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng. -5-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của hệ thống, các nhà máy của hệ thống cần phải phát công suất bằng công suất của các hộ tiêu thụ,kể cả tổn thất công suất trong các mạng điện,nghĩa là cần thực hiện đúng sự cân bằng giữa công suất phát và công suất tiêu thụ. Ngoải ra để hệ thống vận hành bình thường ,cần phải có sự 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 phát triển của hệ thống điện. Ta có phương trình cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống: ∑PF =∑PYC = m∑Ppt +∑∆P +∑Ptd+∑Pdt (1.2.1) Trong đó : ∑PF:Tổng công suất tác dụng phát ra từ nguồn phát. ∑Ppt:Tổng công suất tác dụng của các phụ tải trong chế độ phụ tải ∑∆P :Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện ∑Ptd :Tổng công suất tự dùng của nhà máy điện ∑Pdt :Tổng công suất dự trữ trong mạng điện m :hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại Một cách gần đúng ta có thể thay bằng công thức: ∑PF = ∑Ppt +15%∑Ppt. (1.2.2) Theo bảng số liều vê phụ tải đã cho ở trên ta có : ∑PF =∑Pyc = 1.15*(36+30+35+20+27+40)=216.2(MW) Việc cân bằng công suất tác dụng giúp cho tần số của lưới điện luôn được giữ ổn định. 1.3 Cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều đòi hỏi sự cân bằng giữa điện năng sản xuất 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 còn đối với cả 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 sự thay đổi điện áp trong mạng điện.Nếu công suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ thì điện áp trong mạng điện sẽ tăng ,ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng điện áp trong mạng sẽ giảm.Vì vậy để đảm bảo chất lượng của điện áp ở các hộ tiêu thụ trong mạng điện và trong hệ thống ,cần tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng. Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống: ∑QF = ∑Qyc =m∑Qpt +∑∆Qb +∑QL -∑Qc +∑Qtd +∑Qdt (1.3.1) Trong đó: ∑QF :Tổng công suất phản kháng do nguồn điện phát ra ∑Qyc: Tổng công suất yêu cầu của hệ thống ∑Qpt :Tổng công suất phản kháng của các phụ tải ở chế độ cực đại ∑QL :Tổng công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường dây trong mạng điện. -6-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc ∑Qc : tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dây sinh ra ∑∆Qb : tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp ∑Qtd: tổng công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện. ∑Qdt : Tổng công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống. m :hệ số đồng thời Trong tính toán sơ bộ ta có thể tính tổng công suất phản kháng yêu cầu trong hệ thống bằng công thức sau đây: ∑Qyc = ∑Qpt + 15%∑Qpt (1.3.2) Công suất phản kháng của các phụ tải được tính theo công thức sau Q =P* tgφ (1.3.3) Từ cosφ= 0.85 ta suy ra tgφ= 0.62 Ta có bảng số liệu sau: bảng 1.3.1:công suất phản kháng của các phụ tải Các hộ phụ tải 1 2 3 4 5 6 Q(MVAr) 22.31 18.59 21.69 12.39 16.73 24.7 1 2 1 5 3 9 Áp dụng công thức 1.3.2 ta có ∑Qyc= 1.15*(22.311+18.592+21.691+12.395+16.733+24.79)=133.988 MVAr Ta lại có :∑QF = ∑PF *tgφ = 216.2 *0.62=133.988 MVAr Từ các kết quả tính toán trên ta nhận thấy tổng công suất phản kháng do nguồn phát ra vừa dúng bằng lượng công suất phản kháng yêu cầu của hệ thống.Vây ta không phải tiến hành bù công suất phản kháng. KẾT LUẬN Sau khi tính toán ta có số liệu của các phụ tải được cho trong bảng 1.3.2 Các hộ tiêu 1 2 3 4 5 6 thụ P(MW) 36 30 35 20 27 40 Q(MVAr) 22.311 18.592 21.691 12.359 16.733 24.79 S(MVA) 42.35 35.29 41.18 23.53 31.76 47.06 cosφ 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 Bảng 1.3.2 Số liệu tính toán của các hộ phụ tải -7-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc Chương 2 Dự kiến các phương án nối dây của mạng điện và so sánh các chỉ tiêu kỹ thuật 2.1 Mở đầu Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng diện 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 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. Từ sơ đồ mặt bằng của nguồn điện và các phụ tải đã cho chúng ta có thể đưa ra các phương án nối dây cho mạng điện trên.Qua tiến hành đánh giá sơ bộ chúng ta có thể giữ lại 4 phương án sau và tiến hành tính toán các thông số cơ bản của các phương án này.. 2.2 Phương án nối dây 1 2.2.1 Sơ đồ nối dây N 1 6 -8-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc 2 5 3 4 Hình 2.2.1 :sơ đồ mạng điện phương án 1 2.2.2 Tính điện áp vận hành của mạng điện Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật ,cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện. Điện áp định mức của cả mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố :công suất của phụ tải ,khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện,vị trí tương đối giữa các phụ tải với nhau,sơ đồ mạng điện Điện áp định mức của mạng điện được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện. Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị của công suất trên mỗi đoạn đường dây trong mạng điện. Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức kinh nghiệm sau: Uvhi = 4.34* li + 16 * Pi (2.1) Trong đó : li : khoảng cách truyền tải trên đoạn đường dây thứ i (km) Pi :Công suất truyền tải trên đoạn đường dây thứ i (MW) Dựa vào sơ đồ mặt bằng của các nguồn điện và các phụ tải ta có điện áp vận hành trên các đoạn đường dây như sau: Đoạn đường Cống suất Chiều dài Điện áp vận Điện áp định dây truyền tải đoạn đường hành,kv mức của cả ,MVA dây ,km mạng diện ,kv N-1 36+j 22.31 70.71 110.4 -9-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc N-2 30+j 18.592 78.1 102.53 110 N-3 35+j 21.691 85.44 110.26 N-4 20+j 12.395 121.66 91.2 N-5 27+j 16.733 80.62 98.26 N-6 40+j 24.79 60.83 114.89 Bảng 2.1 Điện áp vận hành trên các đoạn đường dây và điện áp vận hành của cả mạng điện Điện áp vận hành tính trong phương án này có thể dùng làm điện áp vận hành chung cho các phương án tiếp theo. 2.2.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn trên mỗi đoạn đường dây của phương án đã chọn Các mạng điện 110kv được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên không.Các dây dẫn được sử dụng là dây nhôm lõi thép (AC). Đối với mạng điện khu vực ,các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện nghĩa là : I max Fkt = (2.2) J kt Trong đó : Imax : dòng điện chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải cực đại,A; Jkt : mật độ kinh tế của dòng điện,A/mm2 Với dây AC và Tmax =5000h ta tra bảng có được : Jkt = 1.1A/mm2 Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính bằng công thức : Smax I max = *103 A (2.3) n * U dm 3 Trong đó : n: số mạch của đường dây Uđm : điện áp định mức của mạng điện,kv Smax : công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại,MVA Đối với các đường dây trên không , để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F ≥ 70 mm2 Sau đây ta sẽ tính toán trên từng đoạn đường dây trong phương án 1 Đoạn N-1 ∗ S =(36+ j22.31)+(30+j18.592)=66+j40.902 MVA 66 2 + 40.902 2 Im ax = * 10 3 = 203.77 A 2 3 * 110 - 10 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc 203.77 Fkt = = 185mm 2 1.1 Ta chọn Ftc= 185 mm2 Đoạn 1-2 ∗ S = 30 + j18.592 MVA 30 2 + 18.592 2 Im ax = * 10 3 = 92.62 A 2 * 3 * 110 92.62 Fkt = = 84.02mm 2 1.1 Chọn Ftc=95 mm2 Đoạn N-3 ∗ S = (35 + j 21.691 + (20 + j12.395) = 55 + j34.09MVA ) 55 2 + 34.09 2 = * 10 3 = 169.8 A I max 2 * 3 * 110 169.8 F kt = = 154.4mm 2 1.1 Chọn Ftc= 150 mm2 Đoạn 3-4 20 2 + 12.395 2 I max = * 10 3 = 61.75 A 110 * 3 * 2 61.75 Fkt = = 56.13mm 2 1.1 Chọn Ftc= 70mm2 Đoạn N-6 ∗ S = (27 + j16.733) + (40 + j 24.79) = 67 + j 41.523MVA 67 2 + 41.523 2 I max = * 10 3 = 206.86 A 2 * 3 * 110 206.86 Fkt = = 188.05mm 2 1.1 Chọn Ftc=185 mm2 - 11 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc Đoạn 5-6 27 2 + 16.733 2 I max = * 10 3 = 83.36 A 2 * 3 * 110 83.36 Fkt = = 75.78 A 1.1 Chọn Ftc=70 mm2 Từ tiết diện tiêu chuẩn của các đoạn đường dây đã chọn ,tra bảng 33 trong sách mạng lưới điện 1 ta có dòng điện lâu dài cho phép chạy trên các đoạn đường dây và tra bảng 6 cho ta điện trở và điện kháng đơn vị tương ứng với mỗi đoạn đường dây đã chọn Đoạn đường Kiểu dây Icp R0(Ω/m) X0(Ω/m) ∗ S MVA dây dẫn (A) N-1 AC-185 510 66+j40.902 0.17 0.409 1-2 AC-95 330 30+j18.592 0.33 0.429 N-3 AC-150 445 55+j34.09 0.21 0.416 3-4 AC-70 265 20+j12.395 0.45 0.44 N-6 AC-185 510 67+j41.523 0.17 0.409 6-5 AC-70 265 27+j16.733 0.45 0.44 Bảng2.2 Dòng điện cho phép lâu dài chạy trên mỗi đoạn đường dây và điện trở và điện kháng đơn vị tương ứng với mỗi đoạn đường dây. 2.2.4 Tính tổn thất điện áp trong mạng điện trong trường hợp vận hành bình thường và trong chế độ sự cố Tổn thất điện áp trên mỗi đoạn đường dây trong chế dộ vận hành bình thường được tính bằng công thức ∑ P *r + ∑Q * x i i i i ΔU ibt = *100(%) (2.4) 2 U dm Trong đó ∆Uibt : tổn thất điện áp trên đoạn đường dây thứ i,% Pi, Qi : Công suất tác dụng và công suất phản kháng chạy trên đoạn đường dây thứ i ri, xi : điện trở và điện kháng đơn vị của đoạn đường dây thứ i Trong chế độ sự cố , đối với mạng điện trong phương án này đều đường dây 2 mạch nên tổn thất điện áp trong chế độ sự cố (đứt một đoạn đường dây ) được tính theo công thức : ∆Uisc =2*∆Uibt (2.5) - 12 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc Đối với đoạn đường dây N-1 66 * 0.17 * 70.71 + 40.902 * 0.409 * 70.71 ΔU N −1bt = * 100 = 8.2% 2 2 * 110 Trong trường hợp ngừng một mạch trên đoạn đường dây N-1 ,ta có: ∆U N-1sc= 2*8.2=16.4% Tính toán tương tự đối với các đoạn đường dây còn lại ta có bảng số liệu sau: Đường dây ∆Ubt(%) ∆Usc(%) Đường dây ∆Ubt(%) ∆Usc(%) N-1 8.2 16.4 3-4 2.5 5 1-2 3 6 N-6 7.1 14.2 N-3 6.6 13.2 6-5 5.1 10.2 Bảng 2.3 Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây trong mạng điện Từ bảng số liệu trên ta có: Tổng tổn thất điện áp trên đoạn đường dây N-1-2 trong chế độ vận hành bình thuờng và trong chế độ sự cố là : ∆UN-1-2 bt=8.2+3=11.2 % Trên đoạn đường dây này ta nhận thấy sự cố đứt một mạch đường dây ở đoạn N-1 là nguy hiểm hơn trường hợp dứt một mạch đường dây ở đoạn 1-2 . Do đó ta có tổn thất điện áp trong chế độ sự cố là: ∆UN-1-2sc=16.4+3=19.4 % Tương tự như vậy đối với đoạn đường dây N-3-4 ta có: ∆UN-3-4bt =6.6+2.5=9.1 % ∆UN-3-4 sc=13.2+2.5=15.7 % Đối với đoạn đường dây N-6-5 ∆UN-6-5 = 7.1+5.1=12.2 % ∆UN-6-5sc=14.2+5.1=19.3 % Từ các kết quả trên nhận thấy rằng ,tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình thường là: ∆UN-6-5=12.2% Tổn thất điện áp trong chế độ sự cố bằng : ∆UN-6-5sc= 19.3% 2.2.5 .Kiểm tra điều kiện phát nóng trong trường hợp sự cố Sự cố nguy hiểm nhất là đứt một đoạn đưòng dây ,khi đó dòng điện sự cố sẽ gấp đôi giá trị của dòng điện trong chế độ vận hành bình thường. Tiết diện đã chọn sẽ thoả mãn nếu dòng điến sự cố vẫn nhỏ hơn dòng điện cho phép Isc ≤ k*Icp (2.5) Trong đó : Isc :Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố nặng nề nhất Icp:Dòng điện cho phép ứng với kiểu dây dẫn đã chọn Ta có bảng số liệu sau: - 13 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc Đoạn đường Kiểu dây dẫn Dòng điện Dòng điện sự Kết luận dây cho phép cố Isc(A) Icp(A) N-1 AC-185 510 407.54 1-2 AC-95 330 185.24 N-3 AC-150 445 339.6 3-4 AC-70 265 123.5 N-6 AC-185 510 413.72 6-5 AC-70 265 151.56 Bảng 2.4 Từ bảng số liều trên ta nhận thấy tất cả các tiết diện của dây dẫn đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng . 2.3 Phương án nối dây 2 2.3.1 Sơ đồ nối dây N 1 6 2 5 3 4 - 14 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc Hình 2.2.2 Sơ đồ nối dây phương án 2 Các số liệu tính toán cho phương án 2 Đoạn đường dây Công suất truyền tải Chiều dài đoạn đường (MVA) dây (km) N-1 66 + j 40.902 70.71 1-2 30+ j 18.592 41.23 N-3 55+ j 34.09 85.44 3-4 20+ j 12.395 41.23 N-5 27 + j 16.733 80.62 N-6 40 + j 24.79 60.83 Bảng 2.5 Số liệu tính toán của phương án 2.3.2 Chọn điện áp vận hành của mạng điện Như đã trình bày ở phần trên ,chúng ta có thể lựa chọn điện áp vận hành chung cho tất cả các phương án nối dây là 110kv. 2.3.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn Tính toán tương tự như đối với phương án 1, ta có tiết diện của các đoạn dây dẫn được cho trong bảng 2.6: Fkt (mm2) Đoạn Cống suất Imax(A) ISC(A) Icp(A) Ftc(mm2 đường dây truyền tải N-1 66+j40.902 203.77 185.25 185 407.54 510 1-2 30+j18.592 92.6 84.2 95 185.2 330 N-3 55 +j34.09 169.81 154.37 150 339.62 445 3-4 20+j12.395 61.7 56.1 70 123.4 265 N-5 27+j16.733 83.4 75.78 70 166.8 265 N-6 40+j24.79 123.5 112.3 120 247 380 Bảng 2.6 Tiết diện của các đoạn dường dây tính theo mật độ kinh tế của dòng điện - 15 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc Từ bảng số liệu trên ta nhận thấy tất cả các tiết diện tiêu chuẩn đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng . 2.3.4 Tính tổn thất điện áp trong chế độ vận hành bình thường và trong chế độ sự cố. Tính toán tương tự như đối với phương án 1 ta có bảng số liệu sau đây: Đoạn Kiểu dây Chiều dài R0(Ω/km) X0(Ω/km) ∆Ubt(%) ∆Usc(%) đường dẫn L(km) dây N-1 AC-185 70.71 0.17 0.409 8.2 16.4 1-2 AC-95 41.23 0.33 0.429 3.05 6.1 N-3 AC-150 85.44 0.21 0.416 9.08 18.16 3-4 AC-70 41.23 0.45 0.44 2.46 5.92 N-5 AC-70 80.62 0.45 0.44 6.5 13 N-6 AC-120 60.83 0.27 0.423 5.4 10.8 Bảng 2.7 Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây của mạng điện Từ bảng số liệu trên ta có tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây như sau Đoạn đường dây N-1-2 ∆Ubt = 8.2+3.05=11.25 % ∆Usc= 16.4+3.05=19.45 % Đoạn đường dây N-3-4 ∆Ubt = 9.08+2.46=11.54 % ∆Usc= 18.16+2.46=20.62 % Từ kết quả tính toán trên ta nhận thấy Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình thường là : ∆UN-3-4bt =11.54% Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố là : ∆UN-3-4sc= 20.62 % 2.4 Phương án nối dây 3 2.4.1 Sơ đồ nối dây N 1 6 2 - 16 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc 5 3 4 2.4.2 Các số liệu tính toán trong phương án Đoạn đường dây Công suất truyền tải Chiểu dài đường (MVA) dây(Km) N-1 66+j 40.902 70.71 1-2 30+ j18.592 41.23 N-3 82 +j 50.82 85.44 3-4 20+ j 12.395 41.23 3-5 27+ j 16.733 70.71 N-6 40 + j 24.79 60.83 2.4.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng . Áp dụng công thức 2.2 và 2.3 ta có bảng số liệu tính toán sau đây: Fkt (mm2) Ftc(mm2) Đoạn Công suất Imax (A) Isc (A) Icp(A) đường truyền tải dây N-1 66+j40.902 203.77 185.25 185 407.54 510 1-2 30+j18.592 92.6 84.2 95 185.2 330 N-3 82+j50.82 253.17 230.15 185 506.34 510 3-4 20+j12.395 61.75 56.13 70 123.5 265 3-5 27+j16.733 83.36 75.78 70 166.72 265 N-6 40+j24.79 123.5 112.27 120 247 380 Các tiết diện đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng. 2.4.4 Tính tổn thất điện áp Tính toán tương tự như đối với các phương án trên ta có bảng số liệu sau: Đoạn Kiểu dây Chiều dài R0(Ω/km) X0(Ω/km) ∆Ubt(%) ∆Usc(%) đưởng dẫn (Km) dây N-1 AC-185 70.71 0.17 0.409 8.2 16.4 - 17 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc 1-2 AC-95 41.23 0.33 0.429 3.05 6.1 N-3 AC-185 85.44 0.17 0.409 12.26 24.52 3-4 AC-70 41.23 0.45 0.44 2.5 5 3-5 AC-70 70.71 0.45 0.44 5.7 11.4 N-6 AC-120 60.83 0.27 0.423 5.4 10.8 Từ bảng số liệu thu đựơc ta có : Tổn thất diện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình thường là: ∆Ubtmax= 12.26+5.7=17.96% ∆Uscmax = 24.52+5.7=30.22% Phương án này không thoả mãn yêu cầu. 2.5 Phương án nối dây thứ 4 2.5.1 Sơ đồ nối dây của phương án N 6 1 2 5 3 4 - 18 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc 2.5.2 Các thông số tính toán của phương án Đoạn đường dây Công suất truyền Chiều dài đoạn đường tải(MVA) dây(Km) N-1 36+ j 22.31 70.71 N-2 30+ j 18.592 78.1 N-3 55+j 34.09 85.44 3-4 20+ j 12.395 41.23 N-5 27+ j 16.733 80.62 N-6 40+ j 24.79 60.83 2.5.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng Tính toán tương tự như những phương án trên ta có bảng số liệu sau đây: Fkt(mm2) Ftc(mm2) Isc(A) Đoạn Công suất Imax(A) Icp(A) đường truyền tải dây N-1 36+j22.31 111.15 101.04 95 222.3 330 N-2 30+j18.592 92.6 84.2 70 185.2 265 N-3 55+j34.09 170 154.4 150 340 445 3-4 20+j12.395 61.74 56.13 70 123.48 265 N-5 27+j16.733 83.36 75.78 70 166.72 265 N-6 40+j24.79 123.5 112.27 95 247 330 Sau khi tính toán ta nhân thấy tất cả các tiết diện đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng. 2.5.3 Tính tổn thất điện áp trong các đoạn đường dây Sau khi tính toán ta có bảng số liệu sau đây. Đoạn Kiểu dây Chiều dài R0(Ω/km) X0(Ω/Km) ∆Ubt(%) ∆Usc(%) đường dẫn dây N-1 AC-95 70.71 0.33 0.429 6.27 12.54 N-2 AC-70 78.1 0.45 0.44 7 14 N-3 AC-150 85.44 0.21 0.416 9.08 18.16 3-4 AC-70 41.23 0.45 0.44 2.46 4.92 N-5 AC-70 80.62 0.45 0.44 6.5 13 N-6 AC-95 60.83 0.33 0.429 6 12 Từ bảng số liệu trên ta có : - 19 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực Nguyễn Văn Bắc Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện trong chế độ vận hành bình thường là ∆UN-3-4bt=9.08 + 2.46=11.54 % Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện ở chế độ sự cố là : ∆UN-3-4= 18.16 + 2.46=20.62 % 2.6 Phương án nối dây 5 2.6.1 Sơ đồ nối dây của mạng điện N 6 1 2 5 3 4 2.6.2 Tính toán phương án Tính các dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây Xét đoạn mạch vòng N-5-6 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 đoạn tiết diện.Như vậy dòng công suất chạy trên đoạn đường dây N-5 bằng: - 20 -