Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng trong mạng điện

CHƯƠNG I phân tích nguồn và phụ tải Tổng hợp các thông tin nguồn và phụ tải là bước đầu tiên rất quan trọng trong công tác thiết kế mạng điện để có được phuơng án nối dây hợp lý kinh tế , hiệu quả đáp ứng được yêu cầu của phụ tải và của hệ thống điện. Chúng ta phải nắm được chính xác các đặc điểm của nguồn và phụ tải nằm trong phạm vi thiết kế như số nguồn , đặc điểm của nguồn phát ,công suất định mức công suất phát kinh tế nhiên liệu sử dụng v.v...Đặc điểm phụ tải , công suất yêu cầu, sơ đồ bố trí, mức đảm bảo cấp điện , chất lượng điện năng để từ đó đưa ra phương thức tính toán lựa chọn và phương thức vận hành của mạng điện thiết kế đảm bảo cho mạng điện vận hành kinh tế an toàn tin cậy. I.Nguồn điện Đồ án thiết kế này gồm có nguồn cung cấp là hệ thống và nhà máy nhiệt điện có các thông số sau: Hệ thống có: - Công suất vô cùng lớn - Hệ số Cosj trên thanh cái 110kV là 0,85 Nhà máy có: Công suất thiết kế : 3x100 MW =300MW Hệ số CosjF = 0,85 Điện áp định mức UF =10,5kV II.Phụ tải Đồ án thiết kế này gồm 9 phụ tải là các hộ tiêu thụ điện loại một với công suất cực đại cho trong bảng 1 Phụ tải 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Công suất MW 36 40 38 40 36 40 36 36 40 Hệ số CosjPT = 0,9 Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax =5000h Tổng công suất tác dụng của phụ tải Từ lượng phụ tải yêu cầu và công suất phát định mức ta nthấy phụ tải phải lấy thêm công suất từ hệ thống Do đặc điểm của phụ tải là hộ tiêu thụ loại I có thời gian sử dụng công suất cực đại là 5000h và để đảm bảo cho nhà máy nhiệt điện vận hành kinh tế an toàn và liên tục ta cho nhà máy vận hành với công suất phát là PKT PFktế =0,85.300 = 255 MW Lượng công suất còn lại của phụ tải yêu cầu được huy động từ hệ thống Nhà máy vận hành với công suất phát kinh tế thì: =PFKT =0,85%PFđm =255MW Nếu có một máy hỏng thì = 2.100 = 200MW Từ các số liệu phụ tải ta lập được bảng sau Bảng –2 Phụ tải 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Pmax MW 36 40 38 40 36 40 36 36 40 Cosj 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 tagj 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 0,48 Qmax MVAr 17,28 19,2 18,24 19,2 17,28 19,2 17,28 17,28 19,2 Smax MVA 39,93 44,37 42,15 44,37 39,93 44,37 39,93 39,93 44,37 CHƯƠNG II Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng trong mạng điện 1. Cân bằng công suất tác dụng. xét tại thời điểm phụ tải là cực đại : PF = PPT hay : (1) Trong đó: : tổng công suất tác dụng do các nhà máy nhiệt điện phát ra . m là hệ số đồng thời, lấy m = 1. : tổng phụ tải tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ. : tổng công suất phát của hệ thống : tổng công suất tự dùng của nhà máy thuỷ điện PTD = 10%PđmF = 10%.300 = 30 MW : tổng công suất dự trử, ta lấy = 0 vì hệ thống có công suất vô cùng lớn, dự trữ được lấy từ hệ thống. : tổng tổn thất công suất tác dụng Thường lấy = 5%= 0,05 . 342 = 17,1 MW để đảm bảo cho các nhà máy nhiệt điện vận hành kinh tế và an toàn ta cho: = 85%= 0,85.300 = 255 MW từ (1) ta có: 255 + PHT = 342 + 17,1 + 30 hay PHT = 134,1 MW Đây là lượng công suất tác dụng cần phải nhận từ hệ thống. 2. cân bằng công suất phản kháng. Sự cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống điện được biểu diễn bằng biểu thức: Trong đó: m là hệ số đồng thời, lấy m = 1. : tổng công suất phẩn kháng của các hộ tiêu thụ điện. = = 342.0,48 = 164,16 MVAR ,: tổng tổn thất công suất phản kháng trên đường dây và do công suất điện dung của đường dây sinh ra, trong tính toán sơ bộ ta có thể coi: = : tổng tổn thất công suất trong trạm hạ áp. = 15%= 0,15.164,16 = 24,624MVAR : tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy ta có hệ số công suất tự dùng của nhà máy bằng 0,75, hay = 0,88 = . = 30.0,88 = 36,4 MVAR : tổng công suất phản kháng dự trữ của nhà mạng. Nhưng do mạng nối trực tiếp với hệ thống nên = 0 vậy ta có: = 164,4 + 24,624 + 26,4 = 215,184 MVAR ta có cos = 0,85 nên = 0,62 QF + QHT = QYC = PYC. = 389,1.0,62 = 241,242 MVAR do vậy Qb= 215,184 – 241,242 = - 26,058 MVAR Như vây mạng điện không phải bù sơ bộ. CHƯƠNG III Lựa chọn phương án cung cấp điện hợp lý Thiết kế mạng điện luôn đảm bảo các nguyên tắc chủ yếu là độ tin cậy và đạt chỉ tiêu kinh tế cao. Do vậy mục đích của việc thiết kế là tìm ra phương án tối ưu nhất với các nguyên tắc trên. Trước hết ta phải lựa chọn sơ đồ nối dây cho mạng điện đồng thời lựa chọn điện áp định mức , dây dẫn và tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện. I.Dự kiến phương án nối dây. Căn cứ vào việc phân tích đánh giá các đặc điểm của nguồn và phụ tải và vị trí giữa các phụ tải với nhau và với nguồn để đưa ra các phương án tốt nhất Theo đề tài phụ tải tiêu thụ là hộ loại I như vậy yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện rất cao do đó ta sử dụng đường dây lộ kép hoặc mạch vòng nối từ nguồn tới các phụ tải . Để đảm bảo độ tin cậy cấp điện và vận hành linh hoạt cần có sự liên kết giữa nhà máy nhiệt điện và hệ thống mà ở đây phụ tải 6 nằm giữa nhà máy và hệ thống do đó ta sử dụng phụ tải 6 làm điểm liên kết. phương án 1 9 8 7 2 6 1 5 3 4 HT NĐ 40+j19,2 36+j17,28 36+j17,28 40+j19,2 40+j19,2 36+j17,28 36+j17,28 38+j18,24 40+j19,2 phương án 2 36+j17,28 NĐ HT 40+j19,2 36+j17,28 1 36+j17,28 5 3 38+j18,24 36+j17,28 9 40+j19,2 8 6 7 40+j19,2 4 2 40+j19,2 40+j19,2 1 HT 9 7 8 NĐ 36+j17,28 36+j17,28 38+j18,24 3 5 40+j19,2 6 36+j17,28 36+j17,28 4 40+j19,2 40+j19,2 2 phương án 3 phương án 4 36+j17,28 1 36+j17,28 HT 40+j19,2 9 8 40+j19,2 NĐ 38+j18,24 36+j17,28 5 3 4 40+j19,2 36+j17,28 6 7 40+j19,2 2 36+j17,28 NĐ HT 40+j19,2 36+j17,28 1 36+j17,28 5 3 38+j18,24 36+j17,28 9 40+j19,2 8 6 7 40+j19,2 4 2 40+j19,2 phương án 5 II. So sánh các phương án về mặt kỹ thuật. Để so sánh các phướng án với nhau ta cần dựa vào các thông số tính toán sau: 1. Tính toán lựa chọn điện áp định mức trong mạng điện: Theo công thức kinh nghiệm: ( kV ) Trong đó: li : là chiêù dài đoạn đướng dây thứ i ( km ). Pi : là công suất tải trên đường dây thứ i ( MW ). Nếu Ui nằm trong khoảng 70 á 160 kV thì luc đó chọn Uđm = 110 kV. Công việc này chỉ cần tính cho một phương án còn các phương án khác thì tương tự. 2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn. Với mạng điện khu vực, có Tmax lớn nên trong tính toán ta chọn dây dẫn theo theo mật độ kinh tế của dòng điện jkt và dùng dây AC đặt trên các cột bê tông và 2 mạch cùng đặt trên cùng một cột nhưng khoảng cách giữa các pha phải lớn hơn hoặc băng 4m. Mật độ kinh tế của dòng điện được chọn theo kiểu dây dẫn và thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax. Với dây AC và Tmax = 5000h tra jKT trong các sổ tay kỹ thuật ta tìm được jkt=1,1A/mm2. Tiết diện kinh tế của dây dẫn xác định theo biểu thức: FiKT = ( mm2 ) Trong đó Iimax : là dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn đường dây thứ i trong chế độ làm việc bình thường. Iimax =.103 ( A ). Từ đó chọn Ftc gần nhất và kiểm tra các điều kiện về vầng quang, độ bền cơ và dòng điện cho phép. ( ISC Ê ICP ). 3.Tính tổn thất điện áp lúc vận hành bình thường và khi có sự cố. Tổn thất điện áp trên các lộ đường dây được xác định theo công thức sau: DU% = .100 Trong đó: P, Q là công suất tác dụng và công suất phản kháng chảy trên các lộ đường dây R: điện trở tác dụng của đường dây R=r0.l X: điện kháng của đường dây X=x0.l n: số đường dây trên một lộ Dưới đây ta xét cụ thể từng phương án cụ thể. Phương án I 9 8 7 2 6 1 5 3 4 HT NĐ 40+j19,2 36+j17,28 36+j17,28 40+j19,2 40+j19,2 36+j17,28 36+j17,28 38+j18,24 40+j19,2 Lựa chọn điện áp danh định của hệ thống theo công thức kinh nghiệm: ( kV ) Xét phụ tải 1 ta có Các phụ tải còn lại được tính toán tương tự số liệu tính toán cho trong bảng sau Bảng 3-1 Phụ tải 1 2 3 4 5 6 7 8 9 L, (km) 60,8 53,85 60,8 58,3 56,57 60 60,8 58,3 60,8 P( MW) 36 40 38 40 36 40 36 36 40 U(kv) 109,5 114,32 112,23 114,7 109,1 114,8 109,5 109,3 114,68 vậy ta chọn điện áp định mức cho mạng điện là 110 KV Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật: Lựa chọn tiết diện dây dẫn. Tính dòng công suất trên các lộ đường dây : Với hộ tiêu thụ số 6 là hộ nối với nhà máy và hê thống : PNĐ - 6 = MW 30 MW MW MW PNĐ - 6 = 255- (190+ 30 + 9,5) = 25,5 MW Như vậy công suất phụ tải 6 lấy từ hệ thống là 40 – 25,5 = 14,5 MW vậy phụ tải 6 được lấy công suất từ 2 nguồn ta có thể tính như sau : nhận từ hệ thống : PHT – 6 = 14,5 MW QHT- 6 = 14,5.0,48 = 6,96 MVAR SHT – 6 = 14,5 + j6,96 MVA Dòng công suất trên các hộ còn lại SHT- 1 = 40+j19,2 MVA SHT- 8 = 36+j17,28 MVA SHT- 9 = 40+j19,2 MVA SNĐ- 2 = 40+j19,2 MVA SNĐ- 3 = 38+j18,24 MVA SNĐ- 4 = 40+j19,2 MVA SNĐ- 5 = 36+j17,28 MVA SNĐ- 7 = 36+j17,28 MVA Lựa chọn dây dẫn : Theo công thức : Ii max = Fi = áp dụng cho hộ số 6. từ hệ thống về SHT – 6 = 14,5 + j 6,96 MVA Ii max = = A Fi = = mm2 chọn dây dẫn AC – 70 để đảm bảo độ bền về cơ và tổn thất vầng quang : dây dẫn ở các hộ đường dây khác được chọn tương tự. số liệu được cho trong bảng sau : Bảng 3-2 lộ dây n P(MW) Q(MVAr) S(MVA) IMAX (A) Ftt (mm2) Fc(mm2) HT – 6 2 14,5 6,96 16,08 42,26 39,4 70 NĐ - 6 2 25,5 12,24 28,28 74,13 67,5 70 HT – 1 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 HT – 8 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 HT – 9 2 40 19,2 44,37 116,5 105,48 120 NĐ- 2 2 40 19,2 44,37 116,5 105,48 120 NĐ -3 2 38 18,24 42,15 110,74 100,6 120 NĐ - 4 2 40 19,2 44,37 116,5 105,48 120 NĐ - 5 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 NĐ - 7 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 Kết quả tính thông số của các đoạn đường dây cho trong bảng sau : Bảng 3-3 Lộ dây n Fchọn L( Km) r0 (/Km) x0 (/Km) B0.10-6 (S/Km) R () X () B/2.10-4 (S) HT - 6 2 70 60 0,46 0,44 2,58 13,8 13,2 1,548 NĐ- 6 2 70 51 0,46 0,423 2,58 11,73 11,22 1,316 HT– 1 2 120 60,8 0,27 0,423 2,69 8,21 12,86 1,635 HT– 8 2 120 58,3 0,27 0,423 2,69 7,87 12,33 1,586 HT– 9 2 120 60,8 0,27 0,423 2,69 8,21 12,86 1,635 NĐ -2 2 120 53,8 0,27 0,423 2,69 7,27 11,39 1,45 NĐ- 3 2 120 60,8 0,27 0,423 2,69 8,21 12,86 1,635 NĐ- 4 2 120 58,3 0,27 0,423 2,69 7,87 12,33 1,568 NĐ- 5 2 120 56,57 0,27 0,423 2,69 7,77 11,96 1,52 NĐ- 7 2 120 60,8 0,27 0,423 2,69 8,21 12,86 1,635 Tính tổn thất điện áp và kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn: Xét lộ HT – 6 Trong chế độ bình thường: = trong chế độ sự cố: DUsc% = 2. DUbt% = 2.2,4 = 4,8% Isc = 2Ibtmax = 2,42,26 = 84,52A Tính toán hoàn toàn tương tự ta có kết quả cho trong bảng sau: Bảng 3-4 Lộ dây (%) (%) (A) (A) (A) HT - 6 2,4 4,8 42,26 84,52 265 NĐ- 6 3,6 7,2 74,3 148,6 265 HT– 1 4,28 8,56 104,9 209,8 380 HT– 8 4,1 8,2 104,9 209,8 380 HT– 9 4,75 9,5 116,5 233 380 NĐ -2 4,21 8,42 116,5 233 380 NĐ- 3 4,5 9 110,74 221,48 380 NĐ- 4 4,56 9,12 116,5 233 380 NĐ- 5 4,02 8,04 104,9 209,8 380 NĐ- 7 4,28 8,56 104,9 209,8 380 Xét trường hợp khi sự cố 1 máy phát Tổng công suất tác dụng mà nhà máy phát ra khi sự cố 1 máy phát là: MW MW Tổng tổn thất trên lưới do nhà máy phát ra là: MW công suất chạy trên lộ NĐ - 6 là: = -14,5MW như vậy nhà máy phải nhận công suất từ hệ thống về để cấp cho phụ tải 6. PNĐ-6 = 19,5 MW hay Q6-NĐ = 19,5.0,62 = 12,09 MVAR SNĐ-6 = 19,5 + j12,09 MVA INĐ-6 = INĐ-6 < ICP = 265 A công suất chạy trên lộ hệ thống về lộ 6 SHT – 6 = S6 + S6 – NĐ = 40 + j19,2 + 19,5 + j12,09 = 59,5 + j31,29MVA IHT – 6 = IHT - 6 < ICP = 265 A Từ kết quả tính toán ta thấy: Tiết diện dây dẫn đã chọn thoã mãn điều kiện phát nóng Tổn thất điện áp nằm trong dưới hạn cho phép Phương án 2: 36+j17,28 NĐ HT 40+j19,2 36+j17,28 1 36+j17,28 5 3 38+j18,24 36+j17,28 9 40+j19,2 8 6 7 40+j19,2 4 2 40+j19,2 Tính dòng công suất trên các lộ Từ phương án 1 ta tính được SHt - 6 = 14,5 + j6,96 MVA SNĐ - 6 = 25,5 + j14,24 MVA dòng công suất chạy trên các lộ còn lại là: SHT- 1 = 36 + j17,28 MVA SHT- 8 = 36 + j17,28 MVA SHT- 9 = 40 + j19,2 MVA SNĐ- 3 = 36 + j17,28 + 38 +j28,24 = 74 + j35,52MVA SNĐ- 4  = 40 + j19,2 MVA SNĐ 3- 5  = 36 + j17,28 MVA SNĐ- 2  = 76 + j36,48 MVA SNĐ 2- 7  = 36 + j17,28 MVA Tính chọn tiết diện dây dẫn: Ii max = A Ftt = Ví dụ áp dụng cho hộ số 6. từ hệ thống về SHT – 6 = 14,5 + j 6,96 MVA Ii max = = A Fi = = mm2 chọn dây dẫn AC – 70 để đảm bảo độ bền về cơ và tổn thất vầng quang : dây dẫn ở các hộ đường dây khácc được chọn tương tự. số liệu được cho trong bảng sau : Bảng 3-5 tiết diện dây dẫn của các lộ đường dây lộ dây n P(MW) Q(MVAr) S(MVA) IMAX (A) Ftt (mm2) Fc(mm2) HT – 6 2 14,5 6,96 16,08 42,26 39,4 70 NĐ - 6 2 25,5 12,24 28,28 74,13 67,5 70 HT – 1 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 HT – 8 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 HT – 9 2 40 19,2 44,37 116,5 105,48 120 NĐ- 3 2 74 35,52 82,08 215,67 196 240 3-5 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 NĐ - 4 2 40 19,2 44,37 116,5 105,48 120 NĐ - 2 2 76 36,48 84,3 221,5 201,36 240 2 - 7 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 Kết quả tính thông số của các đoạn đường dây cho trong bảng sau ; Bảng 3-6 bảng thông số của các đoạn đường dây Lộ dây n Fchọn L( Km) r0 (/Km) x0 (/Km) B0.10-6 (S/Km) R () X () B/2.10-4 (S) HT - 6 2 70 60 0,46 0,44 2,58 13,8 13,2 1,548 NĐ- 6 2 70 51 0,46 0,423 2,58 11,73 11,22 1,316 HT– 1 2 120 60,8 0,27 0,423 2,69 8,21 12,86 1,635 HT– 8 2 120 58,3 0,27 0,423 2,69 7,87 12,33 1,586 HT– 9 2 120 60,8 0,27 0,423 2,69 8,21 12,86 1,635 NĐ -3 2 240 60,8 0,13 0,39 2,86 3,95 11,85 1,739 3- 5 2 120 60,8 0,27 0,423 2,69 8,21 12,86 1,635 NĐ- 4 2 120 36,05 0,27 0,423 2,69 4,87 7,62 0,97 NĐ- 2 2 240 60,8 0,13 0,39 2,86 3,5 10,5 1,538 2- 7 2 120 31,6 0,27 0,423 2,69 4,27 6,68 0,85 Tính tổn thất điện áp và kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn: Xét lộ HT – 6 Trong chế độ bình thường: = trong chế độ sự cố: DUsc% = 2. DUbt% = 2.2,4 = 4,8% Isc = 2Ibtmax = 2,42,26 = 84,52A Tính toán hoàn toàn tương tự ta có kết quả cho trong bảng sau: Bảng 3-7 Lộ dây (%) (%) (A) (A) (A) HT - 6 2,4 4,8 42,26 84,52 265 NĐ- 6 3,6 7,2 74,3 148,6 265 HT– 1 4,28 8,56 104,9 209,8 380 HT– 8 4,1 8,2 104,9 209,8 380 HT– 9 4,75 9,5 116,5 233 380 NĐ -3 5,89 11,78 215,67 431,34 605 3- 5 2,53 5,06 104,9 209,8 380 NĐ- 4 4,56 9,12 116,5 233 380 NĐ- 2 5,36 10,72 221,5 443 605 2- 7 4,28 8,56 104,9 209,8 380 - Trường hợp sự cố một máy phát giống như phương án I Tiết diện dây dẫn đã chọn thoã mãn điều kiện phát nóng Tổn thất điện áp nằm trong dưới hạn cho phép + + 40+j19,2 1 HT 9 7 8 NĐ 36+j17,28 36+j17,28 38+j18,24 3 5 40+j19,2 6 36+j17,28 36+j17,28 4 40+j19,2 40+j19,2 2 Phương án III: Tính dòng công suất trên các lộ Từ phương án 1 ta tính được SHt - 6 = 14,5 + j6,96 MVA SNĐ - 6 = 25,5 + j14,24 MVA Dòng công suất chạy trên các lộ còn lại là: SHT- 1 = 36 + j17,28 MVA SHT- 8 = 36 + j17,28 MVA SHT- 9 = 40 + j19,2 MVA SNĐ- 5 = 36 + j17,28 + 38 +j28,24 = 74 + j35,52MVA SNĐ- 4  = 40 + j19,2 MVA SNĐ 5- 3  = 38+ j18,24 MVA SNĐ- 7  = 76 + j36,48 MVA SNĐ 7- 2  = 40 + j19,2 MVA Tính chọn tiết diện dây dẫn: Ii max = A Ftt = Ví dụ áp dụng cho hộ số 6. từ hệ thống về SHT – 6 = 14,5 + j 6,96 MVA Ii max = = A Fi = = mm2 chọn dây dẫn AC – 70 để đảm bảo độ bền về cơ và tổn thất vầng quang : dây dẫn ở các hộ đường dây khácc được chọn tương tự. số liệu được cho trong bảng sau : Bảng 3-8 lộ dây n P(MW) Q(MVAr) S(MVA) IMAX (A) Ftt (mm2) Fc(mm2) HT – 6 2 14,5 6,96 16,08 42,26 39,4 70 NĐ - 6 2 25,5 12,24 28,28 74,13 67,5 70 HT – 1 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 HT – 8 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 HT – 9 2 40 19,2 44,37 116,5 105,48 120 NĐ- 5 2 74 35,52 82,08 215,67 196 240 5-3 2 38 18,24 42,15 110,74 100,6 120 NĐ - 4 2 40 19,2 44,37 116,5 105,48 120 NĐ - 7 2 76 36,48 84,3 221,5 201,36 240 7-2 2 40 19,2 44,37 116,5 105,48 120 Kết quả tính thông số của các đoạn đường dây cho trong bảng sau ; Bảng 3-9 Lộ dây n Fchọn L( Km) r0 (/Km) x0 (/Km) B0.10-6 (S/Km) R () X () B/2.10-4 (S) HT – 6 2 70 60 0,46 0,44 2,58 13,8 13,2 1,548 NĐ - 6 2 70 51 0,46 0,423 2,58 11,73 11,22 1,316 HT – 1 2 120 60,8 0,27 0,423 2,69 8,21 12,86 1,635 HT – 8 2 120 58,3 0,27 0,423 2,69 7,87 12,33 1,586 HT – 9 2 120 60,8 0,27 0,423 2,69 8,21 12,86 1,635 NĐ- 5 2 240 56,57 0,13 0,39 2,86 3,68 11,03 1,618 5-3 2 120 36,05 0,27 0,423 2,69 4,87 7,62 0,97 NĐ - 4 2 120 58.3 0.27 0.423 2.69 7.87 12.33 1.568 NĐ - 7 2 240 60,8 0,13 0,39 2,86 3,95 11,68 1,739 7-2 2 120 31,6 0,27 0,423 2,69 4,27 6,68 0,85 Tính tổn thất điện áp và kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn: Xét lộ HT – 6 Trong chế độ bình thường: = trong chế độ sự cố: DUsc% = 2. DUbt% = 2.2,4 = 4,8% Isc = 2Ibtmax = 2,42,26 = 84,52A Tính toán hoàn toàn tương tự ta có kết quả cho trong bảng sau: Bảng 3-10 Lộ dây (%) (%) (A) (A) (A) HT – 6 2,4 4,8 42,26 84,52 265 NĐ - 6 3,6 7,2 74,3 148,6 265 HT – 1 4,28 8,56 104,9 209,8 380 HT – 8 4,1 8,2 104,9 209,8 380 HT – 9 4,75 9,5 116,5 233 380 NĐ- 5 5,49 10,98 215,67 431,34 605 5-3 2,68 5,36 104,9 209,8 380 NĐ - 4 4,56 9,12 116,5 233 380 NĐ - 7 6,06 12,12 221,5 442 605 7-2 2,47 4,94 116,5 233 380 - Trường hợp sự cố một máy phát giống như phương án I Tiết diện dây dẫn đã chọn thoã mãn điều kiện phát nóng Tổn thất điện áp + + Phương án IV: 36+j17,28 1 36+j17,28 HT 40+j19,2 9 8 40+j19,2 NĐ 38+j18,24 36+j17,28 5 3 4 40+j19,2 36+j17,28 6 7 40+j19,2 2 Tính dòng công suất trên các lộ Từ phương án 1 ta tính được SHt - 6 = 14,5 + j6,96 MVA SNĐ - 6 = 25,5 + j14,24 MVA Dòng công suất chạy trên các lộ còn lại là: SHT- 1 = 36 + j17,28 MVA SHT- 9 = 76 + j36,48 MVA S9-8 = 36 + j17,28 MVA SNĐ- 5 = 36 + j17,28 + 38 +j28,24 = 74 + j35,52MVA SNĐ- 4  = 40 + j19,2 MVA SNĐ 5- 3  = 38+ j18,24 MVA SNĐ- 7  = 76 + j36,48 MVA SNĐ 7- 2  = 40 + j19,2 MVA Tính chọn tiết diện dây dẫn: Ii max = A Ftt = Ví dụ áp dụng cho hộ số 6. từ hệ thống về SHT – 6 = 14,5 + j 6,96 MVA Ii max = = A Fi = = mm2 chọn dây dẫn AC – 70 để đảm bảo độ bền về cơ và tổn thất vầng quang : dây dẫn ở các hộ đường dây khácc được chọn tương tự. số liệu được cho trong bảng sau : Bảng 3-11 lộ dây n P(MW) Q(MVAr) S(MVA) IMAX (A) Ftt (mm2) Fc(mm2) HT – 6 2 14,5 6,96 16,08 42,26 39,4 70 NĐ - 6 2 25,5 12,24 28,28 74,13 67,5 120 HT – 1 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 HT – 9 2 76 36,48 84,3 221,5 201,36 240 9 – 8 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 NĐ- 5 2 74 35,52 82,08 215,67 196 240 5-3 2 38 18,24 42,15 110,74 100,6 120 NĐ - 4 2 40 19,2 44,37 116,5 105,48 120 NĐ - 7 2 76 36,48 84,3 221,5 201,36 240 7-2 2 40 19,2 44,37 116,5 105,48 120 Kết quả tính thông số của các đoạn đường dây cho trong bảng sau ; Bảng 3-12 Lộ dây n Fchọn L( Km) r0 (/Km) x0 (/Km) B0.10-6 (S/Km) R () X () B/2.10-4 (S) HT – 6 2 70 60 0,46 0,44 2,58 13,8 13,2 1,548 NĐ - 6 2 70 51 0,46 0,423 2,58 11,73 11,22 1,316 HT – 1 2 120 60,8 0,27 0,423 2,69 8,21 12,86 1,635 HT – 9 2 240 60,8 0,13 0,39 2,86 3,95 11,86 1,739 9 – 8 2 120 41,23 0,27 0,423 2,69 5,57 8,72 0,554 NĐ- 5 2 240 56,57 0,13 0,39 2,86 3,68 11,03 1,618 5-3 2 120 36,05 0,27 0,423 2,69 4,87 7,62 0,97 NĐ - 4 2 120 58.3 0.27 0.423 2.69 7.87 12.33 1.568 NĐ - 7 2 240 60,8 0,13 0,39 2,86 3,95 11,68 1,739 7-2 2 120 31,6 0,27 0,423 2,69 4,27 6,68 0,85 Tính tổn thất điện áp và kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn: Xét lộ HT – 6 Trong chế độ bình thường: = trong chế độ sự cố: DUsc% = 2. DUbt% = 2.2,4 = 4,8% Isc = 2Ibtmax = 2,42,26 = 84,52A Tính toán hoàn toàn tương tự ta có kết quả cho trong bảng sau: Bảng 3-13 Lộ dây (%) (%) (A) (A) (A) HT – 6 2,4 4,8 42,26 84,52 265 NĐ - 6 3,6 7,2 74,3 148,6 265 HT – 1 4,28 8,56 104,9 209,8 380 HT – 9 6,06 15,01 221,5 443 605 9 – 8 2,9 5,8 104,9 209,8 380 NĐ- 5 5,49 10,98 215,67 431,34 605 5-3 2,68 5,36 104,9 209,8 380 NĐ - 4 4,56 9,12 116,5 233 380 NĐ - 7 6,06 12,12 221,5 442 605 7-2 2,47 4,94 116,5 233 380 - Trường hợp sự cố một máy phát giống như phương án I Tiết diện dây dẫn đã chọn thoã mãn điều kiện phát nóng Tổn thất điện áp + + Phương án V : 36+j17,28 NĐ HT 40+j19,2 36+j17,28 1 36+j17,28 5 3 38+j18,24 36+j17,28 9 40+j19,2 8 6 7 40+j19,2 4 2 40+j19,2 Tính dòng công suất trên các lộ Từ phương án 1 ta tính được SHt - 6 = 14,5 + j6,96 MVA SNĐ - 6 = 25,5 + j14,24 MVA Dòng công suất chạy trên các lộ còn lại là: SHT- 1 = 36 + j17,28 MVA SHT- 9 = 76 + j36,48 MVA S9-8 = 36 + j17,28 MVA SNĐ- 4  = 40 + j19,2 MVA SNĐ- 7  = 36 + j17,28 MVA SNĐ 2  = 40 + j19,2 MVA Tính dòng công suất trong mạch vòng SNĐ-5-3 áp dung công thức: SNĐ -55 = S5-3 =SNĐ-5 –S5 = 37,785+j18,14 – 36+ j17,28 = 1,785 + j0,86 MVA Như vậy công suất chạy từ phụ tải 5 sang phụ tải 3 là S5-3 =1,785 + j0,86 MVA Công suất từ nhiệt điện đến phụ tải 3 là: SNĐ-3 = S3 – S5-3= 38+j18,24-1,785-j0,86 = 36,215+j17,38 MVA Tính chọn tiết diện dây dẫn: Ii max = A Ftt = Ví dụ áp dụng cho hộ số 6. từ hệ thống về SHT – 6 = 14,5 + j 6,96 MVA Ii max = = A Fi = = mm2 chọn dây dẫn AC – 70 để đảm bảo độ bền về cơ và tổn thất vầng quang : dây dẫn ở các hộ đường dây khácc được chọn tương tự. số liệu được cho trong bảng sau : Bảng 3-14 lộ dây n P(MW) Q(MVAr) S(MVA) IMAX (A) Ftt (mm2) Fc(mm2) HT – 6 2 14,5 6,96 16,08 42,26 39,4 70 NĐ - 6 2 25,5 12,24 28,28 74,13 67,5 120 HT – 1 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 HT – 8 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 HT - 9 2 40 19,2 44,37 116,5 105,48 120 NĐ- 2 2 40 19,2 44,37 116,5 105,48 120 NĐ-4 2 40 19,2 44,37 116,5 105,48 120 NĐ - 7 2 36 17,28 39,93 104,9 95,37 120 NĐ - 5 1 37,785 18,14 41,91 220,2 200,18 240 5-3 1 1,785 0,86 1,98 10,4 9,45 70 NĐ-3 1 36,215 17,38 40,17 211 191,8 240 Kết quả tính thông số của các đoạn đường dây cho trong bảng sau : Bảng 3-15 Lộ dây n Fchọn L( Km) r0 (/Km) x0 (/Km) B0.10-6 (S/Km) R () X () B/2.10-4 (S) HT – 6 2 70 60 0,46 0,44 2,58 13,8 13,2 1,548 NĐ - 6 2 70 51 0,46 0,423 2,58 11,73 11,22 1,316 HT – 1 2 120 60,8 0,27 0,423 2,69 8,21 12,86 1,635 HT – 8 2 120 58,3 0,27 0,423 2,69 7,87 12,33 1,568 HT - 9 2 120 60,8 0,27 0,423 2,69 8,21 12,86 1,635 NĐ- 2 2 120 53,85 0,27 0,423 2,69 7,21 11,39 1,45 NĐ-4 2 120 58,3 0,27 0,423 2,69 7,87 12,33 1,568 NĐ - 7 2 120 60,8 0,27 0,423 2,69 8,21 12,86 1,635 NĐ - 5 2 240 56,57 0,13 0,39 2,86 7,35 22,06 1,617 5-3 2 70 36,05 0,46 0,44 2,58 16,58 15,86 1,09 NĐ-3 240 60,8 0,13 0,39 2,86 7,904 23,7 1,74 Tính tổn thất điện áp và kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn: Xét lộ HT – 6 Trong chế độ bình thường: = trong chế độ sự cố: DUsc% = 2. DUbt% = 2.2,4 = 4,8% Isc = 2Ibtmax = 2,42,26 = 84,52A Tính toán hoàn toàn tương tự ta có kết quả cho trong bảng sau: Bảng 3-16 Lộ dây (%) (%) (A) (A) (A) HT – 6 2,4 4,8 42,26 84,52 265 NĐ - 6 3,6 7,2 74,3 148,6 265 HT – 1 4,28 8,56 104,9 209,8 380 HT – 8 4,1 8,2 104,9 209,8 380 HT - 9 4,75 9,5 116,5 233 380 NĐ- 2 4,21 8,42 116,5 233 380 NĐ-4 4,56 9,12 116,5 233 380 NĐ - 7 4,28 8,56 104,9 209,8 380 NĐ - 5 5,602 11,8 220,2 431,3 605 5-3 0,36 7,59 10,4 221,5 265 NĐ-3 5,76 10,98 211 431,3 605 - Trường hợp sự cố một máy phát giống như phương án I Tiết diện dây dẫn đã chọn thoã mãn điều kiện phát nóng Tổn thất điện áp đối với mạch vòng: Xét sự cố đứt dây lộ NĐ-5 S3-5 = S5 =36+j17,28 MVA ISC3-5 =< ICP =265 A USC 3-5% = SNĐ-3 = S5 + S3 =36+j17,28+38+j18,24 =74+j35,52 MVA ISCNĐ-3 =< ICP =605 A USC NĐ-3% = Xét sự cố đứt dây lộ NĐ-5 S5-3 = S3 =38+j18,24 MVA ISC5-3 =< ICP =265 A USC 5-3% = SNĐ-5 = S5 + S3 =36+j17,28+38+j18,24 =74+j35,52 MVA ISCNĐ-5 =< ICP =605 A USC NĐ-5% = + + Tổng kết các phương án: Phương án I II III IV V DUmax bt% 4,75 8,42 8,53 8,96 5,76 DUmax sc% 9,5 14,31 14,59 17,91 19 Trong năm phương án vạch ra ta chọn được ba phương án thoã mãn về kỹ thuật. Đó là các phương án I ( hình tia ), phương án II, phương án III. Ta sẽ so sánh về mặt kinh tế để chọn ra phương án tối ưu III. So sánh các phương án về mặt kinh tế Tiêu chuấn để so sánh các phương án về mặt kinh tế là hàm chi p