Đồ án Thiết kế hệ thống điện với công suất 164 MW

Sơ đồ địa lý của hệ thống Chương II:Cân bằng công suất trong hệ thống điện 1.Cân bằng công suất tiêu dùng = : Công suất tiêu dùng phát ra từ nguồn : Công suất yêu cầu của hệ thống Có: = kdt + ++ kdt=1:hệ số đồng thời :tổng công suất tiêu dùng ở chế độ phụ tải cực đại = P1 + P2 +P3 + P4 + P5 + P6 = 32 + 30 + 27 + 20 +30 +25 = 164 :tổng tổn thất điện năng trong mạng điện = 5%=5% .164=8.2 : tổng công suất tự dùng trong chế độ phụ tải cực đại :tổng công suất dự trữ của mạng ==0 =>=164+8,2=172,2MW 2.Cân bằng công suất phản kháng = = tgF. =0,62.172,2=106,764MVAr (cosF = 0,85 tgF = 0,62) =++ = == 0 kdt=1 =15,488+14,52+13,068+9,68+14,52+12,11=79,376MVAr =15%=15%.79,376=11,91MVAr =91,286MVAr <:không phải bù Công suất Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6 P(MW) 32 30 27 20 30 25 Q(MVAr) 15,488 14,52 13,068 9,68 14,52 12,11 S(MVA) 35,55 33,33 30 22,22 33,33 27,77 Chương II: lựa chọn các phương án nối dây của mạng điện và so sánh các phương án về mặt kĩ thuật A. Dự kiến các phương án cung cấp điện Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3 Phương án4 Phương án 5 B.Tính toán cụ thể cho từng phương án I. Phương án 1: 1.Chọn điện áp định mức của mạng Việc lựa chọn điện áp cho mđ có thể ảnh hưởng rất lớn đ?n các chỉ tiêu kĩ thuật và kinh tế của mạng điện. Nếu chọn điện áp mạng điện nhỏ th́ gây tổn thất điện nguồn lớn. Do đó điện áp định mức phải được lựa chọn sao cho hợp lí nhất. Điện áp định mức phụ thuộc vào cstd và khoảng cách truyền tải Điện áp định mức của hệ thống được tính theo công thức kinh nghiệm sau: U=4,34 . (kV) Trong đó P: công suất chuyên trở của đường dây(MW) L: chiều dài của đường đây(km) Ta được bảng sau: Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 L(KM) 51 56,57 70 80,63 53,85 78,1 P(MW) 32 30 27 20 30 25 Uđm 102,98 100,53 97,24 86,87 100,28 95 Vì 70<Ui<160 nên chọn cấp Uđm=110kV 2. Xác định tiết diện dây dẫn a)Chọn tiết diện dây dẫn Có nhiều cách lựa chọn tiết diện dây dẫn như: - Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện kinh tế. - Chọn tiết diện dây dẫn theo phát nóng. - Chọn tiết diện dây dẫn theo tổn thất cho phép của điện áp Trong mạng điện khu vực này ta lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của ḍòng điện :jkt Ở đây ta có T=5000h nên ta chọn dây AC có jkt =1,1A/mm2 Trong đó: Fi : tiết diện tính toán của đây theo mật độ kinh tế Iimax : dòng điện lớn nhất chạy trên dây được tính theo công thức Iimax = Với Si : công suất biểu kiến trên các đoạn đường dây n : số mạch của đường dây Uđm: điện áp định mức của mạng điện b)Kiểm tra -Tổn thất vâng quang:đối với đường dây 110kv chọn tiết diện dây F≥70mm2:thỏa mãn điều kiện không có tổn thất vầng quang -Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang của dây dẫn,cho nên không cần phải kiểm tra điều kiện này -Theo điều kiện phát nóng: Ilvmax≤k1.k2.Icp Mạch đơn: Ilvmax= Ii (dòng điện chạy trên các đoạn đường dây) Mạch kép: Ilvmax=2Ii (khi có sự cố đứt 1 mạch đường dây) Icp :dòng điện cho phép chạy trên đoạn đường dây(tùy thuộc vào loại dây dẫn) K1:hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ môi trường làm việc K2:hệ số hiệu chỉnh theo số sợi cáp và điều kiện lắp đặt dây cáp Ở đây lấy k1=k2=1 Cụ thể với đoạn dây dẫn N-1: Ta có: IN-1 max =. 103 = 92,6 A Tiết diện dây dẫn:Fkt = =84,82 mm2 Chọn dây có tiết diện gần nhất:Fkt =95mm2 tương ứng là của dây AC-95 Tiết diện dây đã chọn thỏa mãn F≥70mm2 vì vậy không xuất hiện tổn thất vầng quang cho điện áp định mức của mạng là 110 kV Dòng điện lớn nhất cho phép trên đường dây là: Icp=330A Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đường dây, dòng sự cố chạy trên mạng còn lại có giá trị là: Isc =2.93,3=186,6<330(thỏa mãn) Vậy tiết diện dây dẫn đã chọn là thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có bảng sau: Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 S(MVA) 35,55 33,33 30 22,22 33,33 27,27 Ii(A) 93,3 87,47 78,73 116,6 87,47 72,88 Fkt(mm2) 84,82 79,52 71,57 106,02 79,52 66,27 Icp (A) 335 265 265 330 265 265 Dây AC-95 AC-70 AC-70 AC-95 AC-70 AC-70 Ilvmax(A) 186,6 174,94 157,46 116,62 174,94 145,76 Vậy các đoạn đường dây đã chọn điều thoả mãn điều kiện vầng quang và điều kiện phát nóng. 3.Tính tổn thất điên áp Các thông số thay thế của đường dây -Đường dây 1 mạch: r= r0 .l () x=x0.l () b = b0.l () - Đường dây 2 mạch: r=r0.l/2() x=x0.l/2() b=2b0.l() Tra bảng ta có các thông số và kết qủa tính toán trong bảng sau: Đoạn Dây L (km) R0 () X0 () R () X () N-1 AC-95 51 0,33 0,429 8,415 10,94 N-2 AC-70 56,57 0,46 0,44 13,01 12,445 N-3 AC-70 70 0,46 0,44 16,1 15,4 N-4 AC-95 80,63 0,33 0,429 26,61 34,59 N-5 AC-70 53,85 0,46 0,44 12,39 11,847 N-6 AC-70 78,1 0,46 0,44 17,96 17,18 Với mạng điện của điện áp danh định mức là 110KV có thể bỏ qua thành phần ngang của điện áp giáng, tổn thất điện áp trờn đường dây thứ i được tính như sau: Ui% = .100 Trong đó: : Tổng công suất truyền trên đương dây thứ i : Tổng cspk truyền trên đường dây thứ i Ri : Điện trở t/đ của đoạn dây thứ i Xi : Điện dẫn pk của đoạn dây i Yêu cầu về tổn thất điện áp: Tổn thất điện áp lúc b́nh thường UMAXbt% <= (10-15)% Tổn thất điện áp lớn nhất khi xẩy ra sự cố nặng nề UMAXsc%<= (20-25)% Ví dụ xét đoạn dây N-1: RN-1 ==8,42 XN-1 ==10,74 BN-1 =51.2.2,641.10-6 =2,69.10-4 S Tổn thất ở đoạn N-1 UN1%==.100=3,626% Đối với đd 2 mạch sự cố nặng nề nhất khi đứt mạch đd. Khi đó còn lại một mạch nên : RN1SC=2Rn-1 XN1SC=2Xn-1 Nên suy ra UN1SC% = 2. UN1% = 2.3,6 = 7,252% Tính toán cho các đoạn mạch còn lại ta có bảng sau: Đọan N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 U% 3,626 4,72 5,256 7,166 4,494 5,43 USC% 7,252 9,44 10,512 0 8,988 10,86 Vậy điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường là: UMAXbt% = 7,166 Tổn thất điện áp lớn nhất khi cố sự cố là: UMAXSC% = 10,86 II. Phương án 2: 1.Chọn điện áp định mức của mạng Tính toán tương tự như phương án 1: Xét đoạn N-5-6: Trên đoạn 5-6 :công suất chạy trên đoạn này là S5-6 =Spt6 =25+j12,11MVA U5-6===90,17 kV Trên đoạn N-5:công suất chạy trên đoạn này là SN-5 =Spt5 +Spt6 =55+j26,62MVA UN-5==4,34=132,65 kV Các đoạn đường dây khác tính tương tự như phương án 1 ta có bảng sau Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 L(KM) 51 56,57 70 80,63 53,85 31,62 P(MW) 32 30 27 20 55 25 Uđm 102,98 100,53 97,24 86,87 132,65 90,17 Vì 70<Ui<160 nên chọn cấp Uđm=110kV 2. Xác định tiết diện dây dẫn. Ở đây ta có T=5000h nên ta chọn dây AC có jkt =1,1A/mm2 Xét đoạn đường dây N-5: IN-5 =. 103 =160A =>Fkt = =145,5 Chọn dây AC-150 có Icp=445A Tiết diện dây đã chọn thỏa mãn F≥70mm2 vì vậy không xuất hiện tổn thất vầng quang cho điện áp định mức của mạng là 110 kV Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đường dây, dòng sự cố chạy trên mạng còn lại có giá trị là: Isc =2.160=320<445A(thỏa mãn) Các đoạn đường dây khác tính tương tự như phương án 1 ta có bảng sau: Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 S(MVA) 35,55 33,33 30 22,22 55 27,27 Ii(A) 93,3 87,47 78,73 116,6 160 72,88 Fkt(mm2) 84,82 79,52 71,57 106,02 145,5 66,27 Icp (A) 335 265 265 330 445 265 Dây AC-95 AC-70 AC-70 AC-95 AC-150 AC-70 Ilvmax(A) 186,6 174,94 157,46 116,62 320 145,76 Vậy các đoạn đường dây đã chọn điều thoả mãn điều kiện vầng quang và điều kiện phát nóng. 3.Tính tổn thất điên áp Xét đoạn đường dây N-5-6: +Đoạn N-5 RN-5 ==5,65() XN-5 ==11,201() Tổn thất ở đoạn N-5 UN-5%==.100=5,03% Đối với đd 2 mạch sự cố nặng nề nhất khi đứt 1 mạch đd. Khi đó còn lại một mạch nên : RN-5SC=2RN-5 XN-5SC=2XN-5 Nên suy ra UN-5SC% = 2. UN-5% = 2.5,03 = 10,06% +Đoạn 5-6: R5-6==7,27() X5-6==6,956() Tổn thất ở đoạn 5-6 U5-6% ==.100=2,198% Đối với đd 2 mạch sự cố nặng nề nhất khi đứt mạch đd. Khi đó còn lại một mạch nên : R5-6SC=2R5-6 X5-6SC=2X5-6 Nên suy ra U5-6SC% = 2. U5-6% = 2.2,198 = 4,396% Xét cả lộ N-5-6 U N-5-6% =U5-6% +UN-5% =2,198+5,03=7,228% UN-5-6SC% =2.UN-5% U5-6% =2.5,03+2,198=12,258% Các đoạn đường dây khác tính tương tự ta có bảng sau Đoạn Dây L (km) R0 () X0 () R () X () N-1 AC-95 51 0,33 0,429 8,415 10,94 N-2 AC-70 56,57 0,46 0,44 13,01 12,445 N-3 AC-70 70 0,46 0,44 16,1 15,4 N-4 AC-95 80,63 0,33 0,429 26,61 34,59 N-5 AC-150 53,85 0,21 0,416 5,65 11,201 N-6 AC-70 78,1 0,46 0,44 7,27 6,956 Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 N-5-6 U% 3,626 4,72 5,256 7,166 5,03 2,198 7,228 USC% 7,252 9,44 10,512 0 10,06 4,396 12,258 Vậy điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường là: UMAXbt% = 7,228 % Tổn thất điện áp lớn nhất khi cố sự cố là: UMAXSC% = 12,258% II. Phương án 3: Trước hết ta phải tính dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây của mạch vòng Xét đoạn mạch vòng N-1-2:giả sử 2 là điểm phân công suất Ta có: Công suất truyền tải trên đoạn N-1 SN-1 = SN-1= = 32,411+j15,687 (MW) Công suất truyền tải trên đoạn N-2 SN-2= SN-2= = 29,589+j14,321 (MW) S1-2=SN-1-Spt1 =(32,411+j15,687)-(32+j15,488) S45=0,411+j0,199 Vậy 2 là điểm phân chia cs trong mạng lớn 1.Chọn điện áp định mức của mạng Ta có kết quả tính điện áp trên cách đoạn mạch như sau: Đoạn N-1 1-2 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 L(KM) 51 51 56,57 70 80,63 53,85 78,1 P(MW) 32,411 0,411 29,589 27 20 30 25 Uđm 103,58 32,93 99,91 97,24 86,87 100,28 95 Vì 70<Ui<160 nên chọn cấp Uđm=110kV 2. Xác định tiết diện dây dẫn. a)Tính toán tương tự như phương án 1 ta có bảng sau: Đoạn N-1 1-2 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 S(MVA) 36 0,209 32,87 30 22,22 55 27,27 Ii(A) 188,99 2,399 172,52 78,73 116,6 160 72,88 Fkt(mm2) 171,81 2,181 156,84 71,57 106,02 145,5 66,27 Icp (A) 515 275 445 265 330 445 265 Dây AC-185 AC-70 AC-150 AC-70 AC-95 AC-150 AC-70 Ilvmax(A) 157,46 116,62 320 145,76 b)Kiểm tra -Tổn thất vâng quang:đối với đường dây 110kv chọn tiết diện dây F≥70mm2:thỏa mãn điều kiện không có tổn thất vầng quang -Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang của dây dẫn,cho nên không cần phải kiểm tra điều kiện này -Điều kiện phát nóng: Các đoạn đường dây khác đều thỏa mãn Xét riêng đoạn mạch vòng khi có sự cố -Đứt đoạn dây N-1: +Dòng chạy trên đoạn 1-2 I 1-2sc =103 =186,59A<Icp =275A +Dòng chạy trên đoạn N-2 I N-2sc = .103 =361,53A<Icp =445A -Đứt đoạn dây N-2: +Dòng chạy trên đoạn N-1 I N-1sc =103 =361,53<Icp =515A +Dòng chạy trên đoạn 1-2 I 1-2sc = .103 =174,94A<Icp =275A Vậy các tiết diện đã chọn thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang và điều kiện phát nóng 3.Tính tổn thất điên áp a)Tính các thông số của mạch đường dây -Mạch vòng là đường dây 1 mạch có: r= r0 .l () x=x0.l () b = b0.l () -Các đoạn đường dây khác tính tương tự như phương án 1 ta được bảng sau Đoạn Dây L (km) R0 () X0 () R () X () N-1 AC-185 51 0,17 0,403 8,67 20,553 1-2 AC-70 51 0,46 0,44 23,46 22,44 N-2 AC-150 56,57 0,21 0,416 11,88 23,53 N-3 AC-70 70 0,46 0,44 16,1 15,4 N-4 AC-95 80,63 0,33 0,429 26,61 34,59 N-5 AC-150 53,85 0,21 0,416 5,65 11,201 N-6 AC-70 78,1 0,46 0,44 7,27 6,956 b)Tính tổn thất điện áp -Ở chế độ bình thường Đoạn dây mạch vòng :tổn thất điện áp lớn nhất là tính từ N-2 UN-2%= .100 = = 5,67(%) Các đoạn đường dây khác tính tương tự như các phương án trước -Ở chế độ sự cố +Đứt đoạn dây N-1: UN-2SC% =.100=11,923% U1-2SC% =.100=9,08% +Đứt đoạn dây N-2 UN-1SC% =.100=9,54% U1-2SC% =.100=8,51% Tính toán trên các mạch đường dây còn lại ta được bảng sau: Đoạn N-1 1-2 N-2 N-1-2 N-3 N-4 N-5 N-6 U% 4,99 0,117 5,69 5,69 5,256 7,166 4,494 5,43 USC% 0 0 0 21,003 10,512 0 8,988 10,86 Vậy điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường là: UMAXbt% = 7,166 % Tổn thất điện áp lớn nhất khi cố sự cố là: UMAXSC% = 21,003% II. Phương án 4: 1.Chọn điện áp định mức của mạng -Có dòng công suất chạy trên đoạn N-3-4: SN-3 =Spt3 + Spt4 =47+j22,748(MVA) SN-4 =Spt4=20+j9,68(MVA) -Điện áp trên đoạn N-3-4 UN-3==124,43 kV U3-4==82,345 Kv Các đoạn dây khác tính tương tự ta được Đoạn N-1 1-2 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 L(KM) 51 51 56,57 70 40 53,85 78,1 P(MW) 32,411 0,411 29,589 47 20 30 25 Uđm 103,58 32,93 99,91 124,43 82,345 100,28 95 Vì 70<Ui<160 nên chọn cấp Uđm=110kV 2. Xác định tiết diện dây dẫn. Ở đây ta có T=5000h nên ta chọn dây AC có jkt =1,1A/mm2 -Xét đoạn đường dây N-3-4: +Đoạn N-3 IN-3 =. 103 =137,01A =>Fkt = =124,55mm2 =>Chọn dây AC-120 Tiết diện dây đã chọn thỏa mãn F≥70mm2 vì vậy không xuất hiện tổn thất vầng quang cho điện áp định mức của mạng là 110 kV Dòng điện lớn nhất cho phép trên đường dây là: Icp=380(A) Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đường dây, dòng sự cố chạy trên mạng còn lại có giá trị là: Isc =2.137,01=274,02<380A(thỏa mãn) Vậy tiết diện dây dẫn đã chọn là thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật +Đoạn 3-4 I3-4 =. 103 =116,62A =>Fkt = =106,02 mm2 =>Chọn dây AC-95 Tiết diện dây đã chọn thỏa mãn F≥70mm2 vì vậy không xuất hiện tổn thất vầng quang cho điện áp định mức của mạng là 110 kV Dòng điện lớn nhất cho phép trên đường dây là: Icp=330(A) Đoạn 3-4 là lộ đơn nên Isc =Ilvmax hay ta có Isc =186,6<330(thỏa mãn) Vậy tiết diện dây dẫn đã chọn là thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật -Các đoạn đường dây khác tính toán tương tự: Đoạn N-1 N-2 N-3 3-4 N-5 N-6 S(MVA) 35,55 33,33 52,21 22,22 55 27,27 Ii(A) 93,3 87,47 137,01 116,6 160 72,88 Fkt(mm2) 84,82 79,52 124,55 106,02 145,5 66,27 Icp (A) 335 265 380 330 445 265 Dây AC-95 AC-70 AC-120 AC-95 AC-150 AC-70 Ilvmax(A) 186,6 174,94 274,02 116,62 320 145,76 3.Tính tổn thất điên áp Xét đoạn đường dây N-3-4: +Đoạn N-3 RN-3 ==9,45() XN-3 ==14,505() Tổn thất ở đoạn N-3 UN-3%==.100=6,445% Đối với đd 2 mạch sự cố nặng nề nhất khi đứt 1 mạch đd. Khi đó còn lại một mạch nên : RN-3SC=2RN-3 XN-3SC=2XN-3 Nên suy ra UN-3SC% = 2. UN-3% = 2.6,445 = 12,89% +Đoạn 3-4: R3-4=0,33.40=13,2() X3-4=0,429.40=17,16() U3-4% ==.100=3,555% Xét cả lộ N-3-4 U N-3-4% =U3-4% +UN-3% =6,445+3,555=9,938% UN-3-4SC% =2.UN-3% U3-4% =2.6,445+3,555=16,445% Các đoạn đường dây còn lại tính tương tự ta được bảng Đoạn Dây L (km) R0 () X0 () R () X () N-1 AC-95 51 0,33 0,429 8,415 10,94 N-2 AC-70 56,57 0,46 0,44 13,01 12,445 N-3 AC-120 70 0,27 0,423 9,45 14,505 3-4 AC-95 40 0,33 0,429 13,2 17,16 N-5 AC-70 53,85 0,46 0,44 12,39 11,847 N-6 AC-70 78,1 0,46 0,44 17,96 17,18 §o¹n N-1 N-2 N-3 3-4 N-3-4 N-5 N-6 U% 3,626 4,72 6,445 3,555 9,938 4,494 5,43 USC% 7,252 9,44 12,89 0 16,445 8,988 10,86 Vậy điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường là: UMAXbt% = 9,938 % Tổn thất điện áp lớn nhất khi cố sự cố là: UMAXSC% = 16,445% II. Phương án 5: 1.Chọn điện áp định mức của mạng -Có dòng công suất chạy trên đoạn N-2-3: SN-2 =Spt2 + Spt3 =57+j27,588(MVA) S2-3=Spt3=27+j13,068(MVA) -Điện áp trên đoạn N-2-3 UN-3==135,07 kV U3-4==95,28 kV -Có dòng công suất chạy trên đoạn N-6-4: SN-6 =Spt6 + Spt4 =45+j21,78(MVA) S6-4 =Spt4=25+j12,11(MVA) -Điện áp trên đoạn N-6-4 UN-6==122,61 kV U6-4==80,99 kV Tính tương tự ta được bảng sau: Đoạn N-1 N-2 2-3 N-5 N-6 6-4 L(KM) 51 56,57 50 53,85 78,1 28,28 P(MW) 32 57 27 30 45 20 Uđm 102,98 135,07 95,28 100,28 122,61 89,82 Vì 70<Ui<160 nên chọn cấp Uđm=110kV 2. Xác định tiết diện dây dẫn Ở đây ta có T=5000h nên ta chọn dây AC có jkt =1,1A/mm2 -Xét đoạn đường dây N-2-3: +Đoạn N-2: IN-2 =. 103 =166,19A =>Fkt = =151,08mm2 =>Chọn dây AC-150 có Icp =445A +Đoạn 2-3: I2-3 =. 103 =78,73A =>Fkt = =71,75mm2 =>Chọn dây AC-70 có Icp =275A Tiết diện dây đã chọn thỏa mãn F≥70mm2 vì vậy không xuất hiện tổn thất vầng quang cho điện áp định mức của mạng là 110 kV Dòng điện lớn nhất cho phép trên đường dây N-2-3 lần lượt là: IcpN-2=445(A) và Icp2-3=275(A) Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đường dây, dòng sự cố chạy trên mạng còn lại có giá trị là: IscN-2 =2.166,19=332,38<445A(thỏa mãn) Isc2-3 =2.78,73=157,46<275A(thỏa mãn) Vậy tiết diện dây dẫn đã chọn là thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật -Xét đoạn đường dây N-6-4: +Đoạn N-6: IN-6 =. 103 =131,2A =>Fkt = =119,272mm2 =>Chọn dây AC-120 có Icp =380A +Đoạn 6-4: I6-4 =. 103 =116,6A =>Fkt = =106,02mm2 =>Chọn dây AC-95 có Icp =330A Tiết diện dây đã chọn thỏa mãn F≥70mm2 vì vậy không xuất hiện tổn thất vầng quang cho điện áp định mức của mạng là 110 kV Dòng điện lớn nhất cho phép trên đường dây N-6-4 lần lượt là: IcpN-6=380(A) và Icp6-4=330(A) Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đường dây, dòng sự cố chạy trên mạng còn lại có giá trị là: IscN-6 =2.131,2=264,6<380A(thỏa mãn) Isc2-3 =116,6<330A(thỏa mãn) Vậy tiết diện dây dẫn đã chọn là thỏa mãn các yêu cầu kĩ thuật Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có bảng sau: Đoạn N-1 N-2 2-3 6-4 N-5 N-6 S(MVA) 35,55 63,33 30 22,22 33,33 49,99 Ii(A) 93,3 166,19 78,73 116,6 87,47 131,2 Fkt(mm2) 84,82 151,08 71,57 106,02 79,52 119,272 Icp (A) 335 445 275 330 265 380 Dây AC-95 AC-150 AC-70 AC-95 AC-70 AC-120 Ilvmax(A) 186,6 332,38 157,46 116,62 174,94 262,4 3.Tính tổn thất điên áp Xét đoạn đường dây N-2-3: +Đoạn N-2 RN-2 ==5,94() XN-2 ==11,766() UN-2%==.100=5,482% Đối với đd 2 mạch sự cố nặng nề nhất khi đứt 1 mạch đd. Khi đó còn lại một mạch nên : RN-2sc=2RN-2 XN-2sc=2XN-2 Nên suy ra UN-2SC% = 2. UN-2% = 2.5,482 = 10,964% +Đoạn 2-3: R2-3 ==11,5() X2-3 ==11() U2-3% ==.100=3,75% U2-3SC% = 2. U2-3% = 2.3,75 = 7,5% Xét cả lộ N-2-3 Lúc bình thường:U N-2-3% =U2-3% +UN-2% =5,482+3,75=9,232% Khi có sự cố thì sự cố đứt 1 đoạn trên đường dây N-2 nguy hiểm hơn UN-2-3SC% =2.UN-2% U2-3% =2.5,482+3,75=14,714% Các đoạn đường dây khác tính tương tự ta có bảng sau Đoạn Dây L (km) R0 () X0 () R () X () N-1 AC-95 51 0,33 0,429 8,415 10,94 N-2 AC-150 56,57 0,21 0,416 5,94 11,766 2-3 AC-70 50 0,46 0,44 11,5 11 6-4 AC-95 28,28 0,33 0,429 9,33 12,13 N-5 AC-70 53,85 0,46 0,44 12,39 11,847 N-6 AC-120 78,1 0,27 0,423 10,543 12,13 Đoạn N-1 N-2 2-3 N-2-3 6-4 N-6 N-6-4 N-5 U% 3,626 5,482 3,75 9,23 2,513 6,894 9,407 8,988 Ucp% 7,252 10,964 7,5 14,714 0 13,788 16,301 4,494 Vậy điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường là: UMAXbt% = 9,407 % Tổn thất điện áp lớn nhất khi cố sự cố là: UMAXSC% = 16,301% VI. Tổng kết các phương án I II III IV V UMAXbt% 7,166 7,228 7,166 9,938 9,407 UMAXSC% 10,86 12,258 21,003 16,445 16,301 CHƯƠNG III. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐĂ CHỌN VỀ MẶT KINH TẾ Mục tiêu của các chế độ xác lập của HTĐ là giảm nhỏ nhất chi phí sản xuất điện năng khi thiết kế cũng như khi vận hành HTĐ. Để tìm ra được phương án tối ưu, ngoài những yêu cầu cơ bản về mặt kĩ thuật thì phải đảm bảo tính kinh tế cuả HTĐ. Khi đó hàm chi phí tính toán hàng năm của mỗi phương án được tính theo công thức sau: Zi=(atc+avh)Kđdi +A.C atc: hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ( atc =1/Ttc=1/8 = 0,125) avh : hệ số vận hành (avh=0,04) c: giá một Kwh điện năng tổn thất, c=500(đ/kwh) A: Tổng tổn thất cs lớn nhất, tính theo công thức A=. = .Ri (Pi,Qi là cs cực đại chạy trên các đd) : Tổng tổn thất cs lớn nhất, tính theo công thức =(0,124+Tmax.10-4)2.8760 Khi Tmax = 5000h ( tgian sử dụng công suất lớn nhất) thì =3411h Kđd: là vốn đầu tư đường dây của mạng điện(đ/km) k0i: Giá thành 1 km đường dây AC có tiết diện Fi, chiều dài Li(đ/km) Mạch đơn Kđdi= Mạch kép Kđdi=1,6 Tính toán cụ thể cho từng phương án: Dự kiến các phương án đều dùng cột bê tông, vốn đầu tư cho một km đường dây là: 1.Phương án 1 -Chi phí tính toán cho từng lộ đường dây lần lượt là KN1 = 1,6.308.106.51 = 25,133.109 (đồng) KN2 = 1,6.300.106.56,57 = 27,154.109 (đồng) KN3 = 1,6.300.106.70 = 33,6.109 (đồng) KN4 = 1,6.308.106.80,63 = 24,834.109 (đồng) KN5 = 1,6.300.106.53,85 = 25,848.109 (đồng) KN6 = 1,6.300.106.78,1 = 37,488.109 (đồng) Tổng vốn đầu tư cho đường dây của mạng. Kđd = KN1 + KN2 + KN3 + KN4 + KN5 + KN6 Kđd = (25,133+27,154+33,6+24,834+25,848+37,488).109 =174,057.109 (đồng) Tổn thất công suất tác dụng trong mạng. PN1 = = = 0,879 (MW) PN2 = = = 1,195 (MW) PN3 = = = 1,197(MW) PN4 = = = 1,086(MW) PN5 = = = 1,137 (MW) PN6 = = = 1,145 (MW) Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng. Pi = PN1 +PN2 +PN3 +PN4 +PN5 +PN6 = 0,875 +1,195 +1,197+1,086+1,137+ 1,145 = 6,639(MW). Khi đó hàm chi phí tính toán hàng năm: Z = (0,04 + 0,125).174,057.109 + 6,639.3411.103.500 = 40,04.109 (đồng) Đoạn Dây L(km) k0(106đ/km) K(109đ/km) Pi(MW) N-1 AC-95 51 308 25,133 0,879 N-2 AC-70 56,57 300 27,154 1,195 N-3 AC-70 70 300 33,6 1,197 N-4 AC-95 80,63 308 24,834 1,086 N-5 AC-70 53,85 300 25,848 1,137 N-6 AC-70 78,1 300 37,488 1,145 Tổng 174,056 6,639 2.Phương án 2 Tính tương tự như phương án 1 ta có bảng sau Đoạn Dây L(km) k0(106đ/km) K(109đ/km) Pi(MW) N-1 AC-95 51 308 25,133 0,879 N-2 AC-70 56,57 300 27,154 1,195 N-3 AC-70 70 300 33,6 1,197 N-4 AC-95 80,63 308 24,834 1,086 N-5 AC-150 53,85 336 28,95 1,744 5-6 AC-70 31,62 300 15,178 0,464 Tổng 154,849 6,565 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: Kdd== 154,849(tỷ) Tổng tổn thất cs tác dụng: = 6,565(MW) Chi phí tính toán hàng năm: Z = (0,04 + 0,125).154,0849.109 + 6,565.3411.103.500 = 36,75.109 (đồng) 3.Phương án 3 Tính tương tự như phương án 1 ta có bảng sau Đoạn Dây L(km) k0(106đ/km) K(109đ/km) Pi(MW) N-1 AC-185 51 352 17952 0,929 1-2 AC-70 51 300 15,3 0,0004 N-2 AC-150 56,57 336 19,008 1,061 N-3 AC-70 70 300 33,6 1,197 N-4 AC-95 80,63 308 24,834 1,086 N-5 AC-150 53,85 300 28,848 1,137 N-6 AC-70 78,1 300 37,488 1,145 Tổng 163,782 6,555 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: Kdd== 163,782 (tỷ) Tổng tổn thất cs tác dụng: = 6,555 (MW) Chi phí tính toán hàng năm: Z = (0,04 + 0,125). 163,782.109 + 6,555.3411.103.500 = 39,9.109 (đồng) 4.Phương án 4 Tính tương tự như phương án 1 ta có bảng sau Đoạn Dây L(km) k0(106đ/km) K(109đ/km) Pi(MW) N-1 AC-95 51 308 25,133 0,879 N-2 AC-70 56,57 300 27,154 1,195 N-3 AC-120 70 320 35,84 2,126 3-4 AC-95 40 308 12,32 0,539 N-5 AC-70 53,85 300 25,848 1,137 N-6 AC-70 78,1 300 37,488 1,145 Tổng 163,782 7,021 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: Kdd== 163,782 (tỷ) Tổng tổn thất cs tác dụng: = 7,021 (MW) Chi phí tính toán hàng năm: Z = (0,04 + 0,125). 163,782.109 + 7,021.3411.103.500 = 39.109 (đồng) 5.Phương án 5 Tính tương tự như phương án 1 ta có bảng sau Đoạn Dây L(km) k0(106đ/km) K(109đ/km) Pi(MW) N-1 AC-95 51 308 25,133 0,879 N-2 AC-150 56,57 336 30,412 1,969 2-3 AC-70 50 300 24 0,855 N-6 AC-120 78,1 320 39,987 2,337 6-4 AC-95 28,28 308 8710,24 0,381 N-5 AC-70 53,85 300 25,848 1,137 Tổng 154,090 7,558 Tổng vốn đầu tư cho đường dây: Kdd== 154,090 (tỷ) Tổng tổn thất cs tác dụng: = 7,558 (MW) Chi phí tính toán hàng năm: Z = (0,04 + 0,125). 154,090.109 + 7,558.3411.103.500 = 38,32.109 (đồng) 6. Tổng kết và lựa chọn phương án tối ưu Từ 5 phương án đạt các yêu cầu kĩ thuật cơ bản đă chọn để so sánh về mặt kinh tế ta có bảng so sánh các phương án như sau: Các chỉ tiêu Các phương án I II III IV V Z(109đồng) 40,04 36,75 39,90 39,00 38,32 % 7,166 7,228 7,166 9,938 9,407 % 10,86 12,258 21,003 16,445 16,301 =>Từ bảng ta thấy nên chọn phương án 2 do có hàm chi phí tính toán và tổn thất điện áp là nhỏ nhất CHƯƠNG IV: CHỌN SỐ LƯỢNG CÔNG SUẤT CỦA CÁC MBA VÀ SƠ ĐỒ CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN I.Chọn số lượng và công suất MBA -Với yêu cầu của điện áp là CCĐ cho họ loại 1 nên phải đảm bảo CCĐ liên tục. Muốn vậy phải cần 2 MBA làm việc song song để cấp điện cho mỗi phụ tải(Các phụ tải 1,2,3,5,6) -Với phụ tải loại 3 thì chỉ cần sử dụng 1 MBA để cung cấp điện(Phụ tải 4) -Khi chọn công suất của MBA cần xét đến khả năng quá tải của MBA còn lại ở chế độ sau sự cố. Xuất phát từ điều kiện quá tải cho phép bằng 40% trong thời gian phụ tải cực đại.