Đồ án Cân bằng công suất và dự kiến các phương án thiết kế

Chương I Cân bằng công suất và dự kiến các phương án. Năng lượng điện là dạng năng lượng không tích trữ được, do vậy việc sản xuất và tiêu thụ phải được thực hiện đồng thời, tức là: tại mỗi thời điểm phụ tải yêu cầu bao nhiêu công suất thì nhà máy phải sản xuất ra bấy nhiêu, vì vậy công suất do các nhà máy phát ra phải cân bằng với lượng công suất tiêu thụ tại các hộ phụ tải dùng điện và lượng điện tổn thất. Việc cân bằng công suất là rất quan trọng, trên cơ sở đó để định ra các phương thức vận hành cho từng nhà máy ở từng chế độ vận hành để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật tốt nhất. I. Cân bằng công suất tác dụng: áp dụng phương trình cân bằng công suất: ồPFkt +PHT = m. ồPpt + ồDPmđ + ồPtd + ồPdtr (1). Trong đó: * ồPFkt: là tổng công suất tác dụng phát kinh tế của nhà máy điện. Nhà máy luôn phát 1 lượng công suất bằng 0,9 công suất tác dụng của nhà máy để đảm bảo vận hành kinh tế . Thay số vào ta có: ồPFkt = 0,9 x 3 x 50 =135 MW. * ồPpt: là tổng công suất tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ. * m: là hệ số đồng thời (ở đồ án này lấy m = 1). Thay số vào ta có: m. ồPpt = 32+20+28+48+45+25+42+21=261 MW. * ồDPmđ: là tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp. Chọn từ 5 á 10%. m. ồPpt. ở đây ta chọn ồDPmđ = 8% m. ồPpt. Thay số vào ta có: ồDPmđ = 8% x 261 =20,88 MW * ồPtd: là tổng công suất tác dụng tự dùng trong các nhà máy điện, chọn từ (8 á 14%) ồPF Ta chọn 10%. Thay số vào ta có: ồPtd = 10% x 135 =13,5 MW * ồPdt: là tổng công suất tác dụng dự trữ của toàn bộ hệ thống ta đưa về công suất PHT ( Do thiếu bao nhiêu công suất ta chỉ việc lấy từ hệ thống ) 1,Chế độ phụ tảI cực đại . Từ phương trình (1) ta có : PHT+135 =261+20,88+13,5. PHT=160,38 MW Vậy trong chế độ cực đại hệ thống phảI cung cấp thêm cho các phụ tảI Một lượng công suất 160,38 MW. 2,Chế độ cực tiểu . Nhà máy vẫn phát một lương công suất kinh tế bằng 90%Pđm +Khi phụ tải cực tiểu công suất phụ tải bằng 65% công suất phụ tải khi cực đại. ồPycmin = 0,65( Pptmax + ồPđm ) + ồPtd = 0,65 (281,88 + 13,5) =196,72 MW PHT + PFkt =195,72 à PHT =195,72 - 135 =61,72 MW. - Lúc này hệ thống phải cung cấp lượng công suất PHT = ồPycmin - ồPFmin = 196,72 -135 = 61,72 MW 3: Trường hợp sự cố: Không xét đến sự cố xếp chồng. - Giả sử sự cố 1 tổ máy và phụ tải của hệ thống max, và các tổ máy còn lại phat hết 100% công suất đặt. Lúc đó: ồPFsc = 2.50 =100 MW PVH = ồPFsc - ồPtd = 100 - 0,1.100 = 90MW PHT = ồPptmax + ồDPmđ + ồPtd - ồPFsc = 261 + 20,88 + 10 -100 =191,88MW. Vậy phải lấy 191,88MW từ hệ thống khi sự cố một tổ máy phát ,phụ tải max *. Bảng tổng kết: Chế độ cực đại Chế độ cực tiểu Chế độ sự cố PF = 135MW PF = 135MW PF = 100MW PHT = 160,38MW PHT = 61,72MW PHTmax = 191,88MW I. Cân bằng công suất phản kháng: Hệ thống điện vận hành được ổn định là nhờ có sự cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng. Nếu sự cân bằng của một trong hai loại công suất trên bị phá vỡ đều dẫn đến sự mất ổn định của hệ thống. Phương trình cân bằng công suất phản kháng: ồQF + ồQb + QHT = mồQpt + ồDQBA + ồDQL - ồDQC + ồQtd + ồQdt. Trong đó: * ồQF: là tổng công suất phản kháng định mức phát của các nhà máy. ồQFmax = ồPFmax . tgj = 135 . 0,75 = 101,25MVAr * ồQpt: là tổng công suất phản kháng cực đại của các phụ tải. ồQpt = ồPpt .tgjpt = P1 . tgj1 + P2 . tgj2 +…+ P8 . tgj8 Thay số vào ta có: ồQpt=32.0,484+20.0,620+48.0,484+45.0,484+25.0,62+42.0,484+ + 21.0,62 =139,11 MVAr ( cosj= 0,9 àtgj = 0,484 ; cosj= 0,85 àtgj = 0,62) * ồDQB: là tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp, có thể lấy bằng 15%ồQpt.max ồDQB = 15% . 139,11 = 20,87 MVAr * ồDQL: là tổng công suất phản kháng do điện kháng của đường dây sinh ra. * ồDQC: là tổng công suất phản kháng do dung dẫn của đường dây cao áp sinh ra. Đối với bước tính sơ bộ với mạng điện 110kV ta coi: ồDQL = ồDQC ồDQL - ồDQC = 0 * ồQtd: là tổng công suất phản kháng tự dùng trong các nhà máy điện. ồQtd = ồPtd . tgjtd Với cosjtd = 0,8 ị tgjtd = 0,75. Thay số ta có: ồQtd = 13,5 . 0,75 = 10,13MVAr * ồQdtt: là tổng công suất phản kháng dự trữ của hệ thống do đó coi như thuộc về hệ thống *. QHT : Tổng công suất phản khang lấy ra từ hệ thống. QHT = PHT . tgjHT = 160,38 .0,75 = 120,28 MVAr. Với cosjtd = 0,8 ị tgjtd = 0,75. Như vậy lượng công suất phản kháng phải bù là: ồQb = (mồQpt + ồDQB + ồQtd .) -( ồQF+ QHT) = (139,11 + 20,87 + 10,13) - ( 120,28 + 101,25) = -39,67 MVAr Ta thấy ồQb < 0 nên không cần đặt thêm các thiết bị bù công suất phản kháng.(Tức là công suất phát ra từ các nguồn cung cấp lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ). III, Dự kiến các phương án. CHƯƠNG II : So sánh các phương án về kĩ thuật I.Lựa chọn điện áp. Mỗi mạng điện được đặc trưng bởi điện áp định mức : Uđm . Điện áp này dùng để tính điện áp định mức của các thiết bị trong mạng điện ( MBA, MF , đường dây…) Điện áp định mức đảm bảo cho đường dây hoạt động bình thường và đem lại hiệu quả kinh tế cao. Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị công suất trên mỗi đường dây trong mạng điện. - Có thể tính điện áp định mức cuả đường dây theo công thức kinh nghiệm sau: Uđm = 4,34 (kV) Trong đó: li khoảng cách truyền tải cảu đường dây thứ i Pi Là công suất truỳên tải đường dây thứ i đó: PA1: - Bảng công suất các phụ tải ở chế độ max (Bảng 2-1) Pt1 Pt2 PT3 PT4 Pt5 Pt6 PT7 Pt8 Pmax (MW) 32 20 28 48 45 25 42 21 Cos  0,9 0,85 0,85 0,9 0,9 0,85 0,9 0,85 Tg 0,484 0,62 0,62 0,484 0,484 0,62 0,484 0,62 Qmax (MVA) 15,49 12,4 17,36 23,23 21,78 15,5 20,33 13,2 Smax (MVA) 35,55 23,53 32,94 53,37 50 29,41 46,66 24,7 PNĐ5 = Σ PFmax - (Ppt6+ P pt7+ Ppt8 + Σ Ptd max +Δ PN) P Pt 6,7,8 = (25 + 42 + 21 = 88 MW) = 135 – (25+42+21+13,5+8%*88) = 26,46MW ΔPN : Tổn thất công suất trên đường dây do nhiệt điện cung cấp tới phụ tải = 8% PPT6,7,8 P HT-5 = P 5 – P NĐ-5 = 45 – 26,46 = 18,54 MW → Công suất phản kháng do ND truyền vào đường dây NĐ-5 có thể tính gần đúng như sau: Q NĐ-5 = P NĐ-5 * ta Ψ5 = 26,46 * 0,481 = 12,8 MVAR S NĐ-5 = 26,46 + J 12,8 (MVA) S HT-5 = S5 – S NĐ-5 = 45 + J 21,78 – (26,46 + J12,8) = = 18,54 + J8,98 (MVA) 1.Tính điện áp các lộ: U HT-1 = 4,34 = 4,34 = 104 KV U HT-2 = 4,34 = 4,34 = 86,4 KV U HT-3 = 4,34 = 4,34 = 96 KV U HT-4 = 4,34 = 4,34 = 125 KV U NĐ-5 = 4,34 = 4,34 = 96,5 KV U HT-5 = 4,34 = 4,34 = 82 KV U NĐ-6 = 4,34 = 4,34 = 94 KV U NĐ-7 = 4,34 = 4,34 = 117 KV U NĐ-8 = 4,34 = 4,34 = 86,8 Ta có bảng kết quả sau (Bảng 2.2) Đường dây S (MVA) l, km Utt kV Uđm kV HT 1 32 + j15,49 60 104 HT 2 20 + j12,4 71,6 86,4 HT 3 28 + j17,36 42,43 96 HT 4 48 + j 23,23 58,3 125 110KV HT 5 18,54 + j8,98 60,83 82 NĐ 5 26,46 + j12,8 70,71 96,5 NĐ 6 25 + j15,5 67,1 94 NĐ 7 42 + j 20,33 53,58 117 NĐ 8 21 + j 13,02 64 86,8 Từ các kết ảu nhận được ở bảng (2.2) chọn điện áp định mức của mạng điện là 110 kV II. Chọn tiết diện dây dẫn Các mạng điện 110 KV được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên không. Các dây dẫn được sử dụng là dây nhôm lõi thép (AC), đồng thời các dây dẫn thường được lắp đặt trên các cột be tông ly tâm hay cột thép tuỳ theo địa hình đường dây chạy qua. Đối với các đường dây này khoảng cách trung bình hình học giữa các dây dấn, vavs các pha là 5m (Dtb = 5m). Đối với các mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế cuả dòng điện nghĩa là: F = Trong đó: I max: Dòng địên chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại (A) J kt : Mật độ kinh tế của dòng điện A/mm2 với dây AC, và Tmax = 4800 giờ thì J kt = 1,1 A/mm2 - Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được xác định theo công thức: Imax = .103 (A) Trong đó: n: số mạch của đường dây (đường dây một mạch n = 1, đường dây 2 mạch n = 2) Uđm: Điện áp định mức cảu mạng điện Smax : Công suát cực đại chạy trên dường dây khi phụ tải cực đại (MVA) Dựa vào tiết diện tính gia được theo công thức trên tiến hành chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự thạo thành vầng quang độ bền cơ của đường dây và phát nóng dây dẫntrong các chế độ sự cố. Đối với đường dây 110kV ,để không xuất hiện vầng quang các đường dây nhô lõi sắt phải có tiết diện F . Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang của dây dẫn ,cho nên không phải kiểm tra điều kiện này . Để đảm bảo cho đường dây trên không vận hành bình thường trong chế độ sau sự cố cần phải có các điều kiện sau: . Trong đó : :dòng điện làm việc lâu dài cho phép trên đường dây :Dòng điện chạy trên đường dây trong chế đọ sự cố . áp dụng kết quả ở bảng (2-2) để tính tiết diện dây dẫn : 1.Chọn tiết diện dây của đường dây NĐ-5. Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại bằng : Tiết diện dây dẫn : Vởy ta chọn dây dẫn có tiết diện F=70 mm2 ,AC-70 có dòng điện cho phép . 2.Chọn tiết diện đường dây HT-5: SHT5 = 18,54 + J8,98 (MVA) Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại bằng : Tiết diện dây dẫn : Vởy ta chọn dây dẫn có tiết diện F=70 mm2 ,AC-70 có dòng điện cho phép . *Kiểm tra dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố . Đối với đường dây liên lạc NĐ-5-HT,sự cố có thể xảy theo hai trường hợp sau: -Ngừng một mạch đường dây thì dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng : I1SC =2 Đối với đường dây NĐ 5: I1SC= Đối với đường dây HT 5: I1SC= -Ngừng một tổ máy phát điện : khi ngừng một tổ máy phát thì hai máy còn lại sẽ phát 100%công suất khi đó tổng công suất phát của nhà máyNĐ bằng : PF= +Công suất tự dùng +Công suất các phụ tải 6,7,8 bằng :MW +Tổn hao công suất trên đường dây ,MBA của các đường dây phụ tải 6,7,8 bằng : MW. +Công suất chạy trên đường dây NĐ-5 bằng : MW +Công suất phản kháng chạy trên đường dây NĐ-5 bằng : Do đó : Dòng công suất từ HT-5 bằng: +Dòng sự cố chạy trên đường dây NĐ-5 bằng : +Dòng sự cố chạy trên đường dây HT-5 bằng : +Ta thấy cho nên tiết diện của 2 đường dây trên đều thoả mãn 3.Tính tiết diện đường dây NĐ-7. Tiết diện đường dây có giá trị bằng : Do đó chọn dây AC-120 có Khi đứt một mạch đường dây ,dòng chạy trên mạch còn lại bằng : Như vậy *Các đường dây khác như:HT-1,HT-3,HT-4 tính tương tự như NĐ-7. 4. Tính tiếy diện đường dây HT-2: Tiết diện đường dây có giá trị bằng : Do đó chọn dây AC-120 có *Các đường dây khác như:NĐ6,NĐ-8 tính tương tự như HT-2. 5.Sau khi xác định được tiết diện chuẩn của đường dây ta tra bảng và xác định dược các thông số đơn cị đường dây (Tra từ bảng 6 –Lưới điện của Ngx Văn Đạm ) Để tính các thông sốtập trung R,X,trong sơ đồ thay thế hình của các đường dây theo công thức sau . Trong đó : n:số lộ đường dây . l:chiều dài dường dây(km). Kết quả tính toán tiết diện và các thông số tập trung trong bảng sau :Bảng (2-3) III.Tổn thất điện áp trong mạng điện : điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ được đặc trưng bằng tần số của dòng điện và độ lệch điện áp so với điện định mức trên các cực của thiết bị dùng điện khi thiết kế thường giả thiết rằng hệ thống hoặc các nguồn cung cấp có đủ công suất tác dụng cho các phụ tải do đó khong xét đến những vấn đề duy trì tần số .Vì vậy chỉ tiêu chất lượng của điện năng là giá trị của độ lệch điện áp ở các hộ tiêu thụ so với điện áp định mức ở mạng điện thứ cấp . khi chọn sơ bộ các phương án cung cấp điện có thể đánh gía chất lương theo các giá trị của tổn thất điện áp . khi tính sơ bộ mức tổn thất điện áp có thể chấp nhận là : Tổn thất điện áp trên đường dây thứ i ở chế độ bình thường được xác định theo công thức: (Vì mạng 110kV tổn thất ngang rất nhỏ nên bỏ qua ) Pi,Qi:là công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường dây thứ i Ri:Xi:là điện trở và điện kháng trên đường dây thứ i. -Đối với đường dây lộ kép khi đứt 1ộ ,tổn thất trên lộ còn lại tăng gấp đôi *Tính tổn thất điện áp trên đường dây HT-1 trong chế độ làm việc bình thường tỏn thất trên đường dây bằng : khi sự cố đứt 1ộ *tính tổn thất trên đường dây HT-5-NĐ -Đường dây HT5 +Khi bình thường : +Khi sự cố đứt một dây: +Sự cố hỏng một tổ máy như trên ta có SH5sc=50,04+j25,56(MVA) khi đó : -Đường dây N5 +Khi bình thường : +Khi sự cố đứt một dây: +Khi sự cố hỏng một máy phát:SN5sc=5,04+j3,78(MVA) Khi đó 1,1% Các đường dây khác tính như đường dây 1 ta được kết quả trong bảng sau: Bảng (2-2). đường dây S (MVA) R() X() H1 32 + j15,49 10 12,87 4,29 8,58 H2 20 + j12,4 20,54 32,19 6,7 H3 28 + j17,36 9,76 9,33 3,6 7,2 H4 48 + j 23,23 7,87 12,33 5,5 11 H5 18,54 + j8,98 14 13,38 3,1 8,1 N5 26,46 + j12,8 16,26 15,55 7,3 14,6 N6 25 + j15,5 14,09 27,91 6,5 N7 42 + j 20,33 7,23 11,33 4,4 8,8 N8 21 + j 13,02 17,28 27,07 5,91 Từ bảng kết quả ta thấy II,Phương án 2: Theo phương án một ta có : Do đó : Khi đó : Các đường dây khác lấy kết quả của phương án một ta có bảng (2-5) Đường dây S (MVA) l, km Utt kV Uđm kV HT 1 32 + j15,49 60 104 HT 2 20 + j12,4 71,6 86,4 HT-3 46,54+j26,34 42,43 121,7 3-5 18,54+j8,98 36 79,15 HT 4 48 + j 23,23 58,3 125 110KV NĐ 5 26,46 + j12,8 70,71 96,5 NĐ 6 25 + j15,5 67,1 94 NĐ 7 42 + j 20,33 53,58 117 NĐ 8 21 + j 13,02 64 86,8 2,Chọn tiết diện dây dẫn . chọn dây AC-120,có +Khi đứt một dây : Ta thấy Isc1 <Icp +khi ngừng một tổ máy như phương án một ta có : Ta thấy :IH3sc2<Icp. 3,Đường dây 3-5: Chọn dây:AC-70,có Icp=265A +Khi đứt một dây : Ta thấy Isc1 <Icp +khi ngừng một tổ máy như phương án một ta có : Ta thấy :IH3sc2<Icp. Các đường dây khác lấy kết quả từ phương án 1 ta có bảng (2-6)sau: 3,Tính tổn thất điện áp : -Đường dây HT5 +Khi bình thường : +Khi sự cố đứt một dây: +Sự cố hỏng một tổ máy như trên ta có S35sc=50,04+j25,56(MVA) khi đó : -Đường dây N5 +Khi bình thường : +Khi sự cố đứt một dây: +Khi sự cố hỏng một máy phát:SN5sc=5,04+j3,78(MVA) Khi đó 1,1% Khi bình thường : +Khi sự cố đứt một dây: +Khi sự cố hỏng một máy phát:SNHsc=78,04+j42,92(MVA) Khi đó Các đường dây khác tính như đường dây 1 ta được kết quả trong bảng sau: Bảng (2-7) đường dây S (MVA) R() X() H1 32 + j15,49 10 12,87 4,29 8,58 H2 20 + j12,4 20,54 32,19 6,7 H3 46,54+j26,34 5,73 8,97 4,15 13,16 H4 48 + j 23,23 7,87 12,33 5,5 11 3-5 18,54 + j8,98 8,28 7,92 1,85 5,1 N5 26,46 + j12,8 16,26 15,55 7,3 14,6 N6 25 + j15,5 14,09 27,91 6,5 N7 42 + j 20,33 7,23 11,33 4,4 8,8 N8 21 + j 13,02 17,28 27,07 5,91 Từ bảng kết quả ta thấy : III,Phương án 3: 1, Tính điện áp định mức . Ta có : ápdụng công trức tính điện áp và kết quả tính được các đường dây khác ở phương án 1ta có bảng tính toán điện áp định mức sau Ta có bảng kết quả sau (Bảng 2-8) Đường dây S (MVA) l, km Utt kV Uđm kV HT 1 52+j27,89 60 129,6 1- 2 20 + j12,4 31,62 81,38 HT 3 28 + j17,36 42,43 96 HT 4 48 + j 23,23 58,3 125 110KV HT 5 18,54 + j8,98 60,83 82 NĐ 5 26,46 + j12,8 70,71 96,5 7- 6 25 + j15,5 44,72 91,52 NĐ 7 67+j35,83 53,58 146,7 NĐ 8 21 + j 13,02 64 86,8 Từ các kết ảu nhận được ở bảng (2.8) chọn điện áp định mức của mạng điện là 110 KV 2,tính tiết diện dây dẫn . áp dụng công thức tính tiết diện dây dẫn như phương án một ta có bảng thông số (2-8) sau: 3,Tính tổn thất điện áp . theo công thức tính tổn thất điện áp ta có bảng sau ; Bảng (2-10) đường dây S (MVA) R() X() H1 52 + j27,89 6,3 12,48 5,58 11,16 1-2 20 + j12,4 8,54 13,37 2,78 H3 28 + j17,36 9,76 9,33 4,15 13,16 H4 48 + j 23,23 7,87 12,33 5,5 11 H-5 18,54 + j8,98 14 13,38 3,1 8,1 N5 26,46 + j12,8 16,26 15,55 7,3 14,6 7-6 25 + j15,5 8,97 17,77 4,1 N7 67 + j35,83 4,57 11 5,8 11,6 N8 21 + j 13,02 17,28 27,07 5,91 Từ bảng kết quả (2-10) ta thấy: IV,Phương án 4: Theo công thức tính điện áp và kết quả của phương án hai ta được bảng sau: Bảng (2-11): Đường dây S (MVA) l, km Utt kV Uđm kV HT- 1 52+j27,89 60 129,6 1- 2 20 + j12,4 31,62 81,38 HT-3 46,54+j26,34 42,43 121,7 3-5 18,54+j8,98 36 79,15 110KV HT 4 48 + j 23,23 58,3 125 NĐ 5 26,46 + j12,8 70,71 96,5 7- 6 25 + j15,5 44,72 91,52 NĐ 7 67+j35,83 53,58 146,7 NĐ 8 21 + j 13,02 64 86,8 2,Tính tiết diện dây dẫn . Theo phương án 2 và phương án 3 ta có bảng thông số sau: Bảng (2-12) 3,Tính tổn thất điện áp : lấy kết quả từ phương án 2 và phương án 3 ta được kết quả trong bảng (2-13): Bảng (2-13) đường dây S (MVA) R() X() H1 52 + j27,89 6,3 12,48 5,58 11,16 1-2 20 + j12,4 8,54 13,37 2,78 H3 46,54+j26,34 5,73 8,97 4,15 13,16 H4 48 + j 23,23 7,87 12,33 5,5 11 3-5 18,54 + j8,98 8,28 7,92 1,85 5,1 N5 26,46 + j12,8 16,26 15,55 7,3 14,6 7-6 25 + j15,5 8,97 17,77 4,1 N7 67 + j35,83 4,57 11 5,8 11,6 N8 21 + j 13,02 17,28 27,07 5,91 Từ bảng kết quả (2-13)ta thấy: V,Phương án 5: Để xác định dòng công suất trong mạch kín ta giả thiết mạng kín đồng nhất ,tất cả các đường dây trong mạng kín cùng tiết diện . khi đó ta có thể áp dụng công thức:(:xét mạch kín N-6-7-N) Dòng công suất trên đoạn N-6. Công suất trên đoạn 7-6 bằng : 1,Tính điện áp định mức. Theo công thức tính điện áp như phương án 1 ta được kết quả cho trong bảng (2-14) sau. Ta có bảng kết quả sau (Bảng 2-14) Đường dây S (MVA) l, km Utt kV Uđm kV HT 1 52+j27,89 60 129,6 1- 2 20 + j12,4 31,62 81,38 HT 3 28 + j17,36 42,43 96 HT 4 48 + j 23,23 58,3 125 110KV HT 5 18,54 + j8,98 60,83 82 NĐ 5 26,46 + j12,8 70,71 96,5 NĐ-6 28,61+j15,86 67,1 99,43 NĐ-7 38,39+j19,97 53,85 112,18 7-6 3,61+j0,36 44,72 44 NĐ 8 21 + j 13,02 64 86,8 Từ các kết ảu nhận được ở bảng (2.14) chọn điện áp định mức của mạng điện là 110kV 2,Chọn tiết diện dây . Chọn tiết diện dây dẫn cho mạch kín N-7-5-N +Dòng chạy trên đoạn N-7 +tiết diện dây dẫn Chọn dây AC-185,có +Dòng chạy trên đoạn 7-6 +tiết diện dây dẫn Chọn dây AC-70,có +Dòng chạy trên đoạn N-6 +tiết diện dây dẫn Chọn dây AC-150,có *Kiểm tra dây dẫn khi bị sự cố. Dòng chạy trên đoạn 6-7sẽ có giá trị lớn nhất khi đứt đường dây N-7 Như vậy : Dòng chạy trên đoạn N-6 bằng +khi sự cố đứt đoạn N-6 ,dòng điện chạy trên đoạn ,dòng điện chạy trên đoạn N-7 cũng có giá trị bằng : Ta thấy :I6-7sc=245A<I=265A IN6sc=398,78A<I=445A IN7sc=398.78A<I=510A Tiết diện các đường dây khác như phương án 3 (bảng 2-15) 3,Tính tổn thất điện áp trong mạng kín N-6-7-N. Ta thấy nút nhận công suất từ 2 phía là nút 7 .Do đó nút 7 là nút phân công suất và đòng thời cũng là nút có điện áp thấp nhất trong mạch vòng và cũng cótổn thất công suất lớn nhất trong mạch vòng . +Khi đứt đoạn N-7 tổn thất trên đoạn N-6 bằng : +Tổn thất trên đoạn 6-7 bằng : Khi đứt đoạn N-6 tổn thất trên đoạn N-7 bằng : +Tổn thất trên đoạn 6-7 bằng : Từ kết quả tính ở trên ta thấy đói với mạch vòng sự cố nguy hiểm nhất xảy ra là khi dứt đoạn đường dây N-7 Khi đó : *, Để giảm tộn thất khi bị sự cố ta tăng tiết diện đường dây 7-6 thành AC-150 Khi đó Z7-6=( 0,21+j0,416 ).44,72= 9,4 +j18,6 () +Khi đứt đoạn N-7 tổn thất trên đoạn N-6 bằng : +Tổn thất trên đoạn 6-7 bằng : Khi đứt đoạn N-6 tổn thất trên đoạn N-7 bằng : +Tổn thất trên đoạn 6-7 bằng : Từ kết quả tính ở trên ta thấy đói với mạch vòng sự cố nguy hiểm nhất xảy ra là khi dứt đoạn đường dây N-7 Khi đó : Kết quả tính toán các đường dây khác như phương án 3 Bảng thông số tổn thất điện áp (2-16) đường dây S (MVA) R() X() H-1 52 + j27,89 6,3 12,48 5,58 11,16 1-2 20 + j12,4 8,54 13,37 2,78 H3 28 + j17,36 9,76 9,33 4,15 13,16 H4 48 + j 23,23 7,87 12,33 5,5 11 H-5 18,54 + j8,98 14 13,38 3,1 8,1 N-5 26,46 + j12,8 16,26 15,55 7,3 14,6 N-6 28,61+j15,86 14,09 27,97 6,3 16 N-7 38,27+j19,97 9,14 22 6,53 11,58 6-7 3,61+j0,36 19,46 18,8 4,3 6,6 N-8 21 + j 13,02 17,28 27,07 5,91 Từ bảng kết quả ta có VI,Phương án 6: 1,Xét dòng công suất trên mạch kín :H-3-2-1-H Tacó: từ công thức tính điện áp và các kết quả đã tính ở phương án 3 ta được bảng kết quả trong bảng (2-17) sau : Bảng (2-17) Đường dây S (MVA) l, km Utt kV Uđm kV H-1 37,26+j20,05 60 111 1-2 5,26+j4,76 31,62 46,7 H-3 42,74+j25 40 72,08 3-2 14,74+j7,64 42,43 116,96 H- 4 48 + j 23,23 58,3 125 110KV H -5 18,54 + j8,98 60,83 82 N- 5 26,46 + j12,8 70,71 96,5 7- 6 25 + j15,5 44,72 91,52 N -7 67+j35,83 53,58 146,7 N- 8 21 + j 13,02 64 86,8 2,Chọn tiết diện dây dẫn . chọn tiết diện dây dẫn trong mạch kín ,từ công thức tính điện áp ta có bảng sau: Bảng (2-18) đường dây S(MVA) Itt(A) Ftt(mm2) Ftc(mm2) I(A) H-1 37,26+j20,05 222 202 185 510 1-2 5,26+j4,76 40,96 37,23 70 265 H-3 42,74+j25 95,85 87,14 95 330 3-2 14,74+j7,64 260 236,26 240 605 *Kiểm tra dây dẫn khi bị sự cố . -Đoi với đường dây 3-2 dòng điện có giá trị lớn nhất khi đứt đường dây H-1. Khi đó : Ta thấy I32sc=310A<Icp=330A Đối với đường dây 1-2 có dòng lớn nhất khi sự cố đứt đường dây H-3. Ta thấy I12sc>Icp Vởy ta chọn tiết diện tang thêm 1cáp thành AC-95,có Icp=330A +Đoi với đường dây H-1,H-3 đều có dòng sự cố như nhau khi đứt một trong hai đường dây: Khi đó : Ta thấy :IscH1<Icp IscH3<Icp *Kết qủa tính toán các đường dây khác khác lấy từ phương án 3 và ta được bảng thông số đường dây sau đây (bảnb 2-19). 3,Tính tổn thất trên mạch kín . Cũng tương tự như phương án 5 Ta thấy nút 2 là nút nhận công suất từ hai phía do đó nút hai là nut phân công suất và đòng thời có điện áp thấp nhất trong mạch vòng ,nhgiã là nút có tổn thất điện áp lớn nhất . Với : +Khi đứt đoạn H-3 . +Khi đứt đoạn H-1. Từ kết quả trên ta thấy sự cố nguy hiểm nhất đói với mạch kín là khi đứt đường dây H3 *Tổn thất trên các đường dây khác lấy từ phương án 3 ta có bảng kết quả sau: Bảng (2-20). đường dây S (MVA) R() X() H-1 37,26+j20,05 10,2 24,54 7,2 16 1-2 5,26+j4,76 10,43 13,56 0,96 7,5 H-3 42,74+j25 5,52 16,55 5,4 9,8 3-2 14,74+j7,64 13,2 17,16 2,7 5,5 H4 48 + j 23,23 7,87 12,33 5,5 11 H-5 18,54 + j8,98 14 13,38 3,1 8,1 N5 26,46 + j12,8 16,26 15,55 7,3 14,6 7-6 25 + j15,5 8,97 17,77 4,1 N7 67 + j35,83 4,57 11 5,8 11,6 N8 21 + j 13,02 17,28 27,07 5,91 Từ bảng kết quả ta thấy VII,Phương án 7. 1,Dòng công suất trên các đoạn đường dây mạch kín . Ta có : :tổn thất trên đường dây 6,8. Do đó +Xét mạch 2 nguồn cung cấp H-4-7-N-5-3-H Ta có Do đó :S74=S4-SH= 48+j23,23-(47,2+j23,2)=0,8+j0,03 (MVA) SN7 =S74+S7 =(0,8+j0,03)+(42+j20,33) =42,8+j20,36(MVA) 2, Tính điện áp định mức của mạng . Theo công thức tính điện áp ta tính được kết quả ghi trong bảng sau : Bảng (2-21) Đường dây S (MVA) l, (km) Utt (kV) Uđm (kV) H-1 52+j27,89 60 129,6 1-2 20+j12,4 31,62 81,38 H-3 43,98+j24,74 42,43 118,5 H-4 47,2+j23,2 58,3 124 3-5 15,98+j7,38 36 74 110 7-4 0,8+j0,03 80 42 N-5 39,02+j14,4 70,71 100 N-6 25+j15,5 67,1 117 N-7 42,8+j20,36 53,58 118 N-8 21+j13,02 64 86,8 Từ công thức tính tiết diện dây dẫn ta tính được tiết diện dây dẫn của mạch kín ghi trong bảng sau : Bảng (2-22) đường dây S(MVA) Itt(A) Ftt(mm2) Ftc(mm2) I(A) H-3 43,98+j24,74 265 240,1 240 610 H-4 47,2+j23,2 276 250 240 610 3-5 15,98+j7,38 92,4 84 95 330 7-4 0,8+j0,03 4,2 3,8 70 265 N-5 39,02+j14,4 170 154,5 150 445 N-7 42,8+j20,36 248,76 226 240 610 3, Kiểm tra đường dây khi bị sự cố . +Dòng sự cố lớn nhất xả ra đối với đường dây 7-4 là khi đứt đường dây H-4. Lúc đó : ta thấy .Vậy ta chọn tiết diện đoạn dây 7-4 tăng thêm một cấp thành AC-95 có =330 A. +Đối với đường dây H-4và N-7 đều có dòng sự cố như nhau khi đứt một trong hai đoạn đường dây đó . +Đối với đường dây 3-5 dòng sự cố lớn nhất xảy ra khi đứt đường dây N-5 Lúc đó : ta thấy . +Đối với đường dây H-3và N-5 đều có dòng sự cố như nhau khi đứt một trong hai đoạn đường dây đó . Các đường dây khác lấy kết quả từ phương án 1và phương án 3 ta được Bảng (2-23). 4, Tính tổn thất điện áp . +Đối với đường dây mạch kín tổn thất lớn nhất là tại nút 4(nút phân công suất ). +Khi sự cố . ( Vì nên sự cố lớn nhất đối với mạch kín là đứt đoạn H-4. Vậy Các đường dây khác tính tương tự ta được kết quả ghi trong bảng (2-24)sau: Bảng (2-24) đường dây S (MVA) R() X() H-1 37,26+j20,05 10,2 24,54 7,2 16 1-2 5,26+j4,76 10,43 13,56 0,96 7,5 H-3 43,98+j24,74 5,52 16,55 H-4 47,2+j23,2 7,6 22,74 8 3-5 15,98+j7,38 11,88 15,44 7-4 0,8+j0,03 26,4 34,32 17 N-5 39,02+j14,4 14,85 29,41 N-7 42,8+j20,36 6,96 21 12,74 N6 25 + j15,5 14,09 27,91 6,5 N8 21 + j 13,02 17,28 27,07 5,91 Từ bảng kết quả ta có VIII, Phương án 8. Lấy kết quả từ phương án 2 và phương án 4 ta có các bảng sau . 1, Lựa chọn điện áp . Bảng (2-25) Đường dây S (MVA) l, km Utt kV Uđm kV HT- 1 52+j27,89 60 129,6 1- 2 20 + j12,4 31,62 81,38 HT-3 46,54+j26,34 42,43 121,7 3-5 18,54+j8,98 36 79,15 HT