Đồ án Thiết kế lưới điện

CHƯƠNG IV LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU A. TÍNH TOÁN SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KĨ THUẬT CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH Để tiến hành so sánh các phương án về mặt kinh tế, kĩ thuật ta thực hiện các bước sau: Tính toán lựa chọn điện áp định mức của mạng điện Công việc xác định điện áp định mức của mạng rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp tới tính kinh tế kĩ thuật của mạng điện. Ta có thể xác định điện áp định mức của mạng theo công thức kinh nghiệm sau: Ui = (kV) Trong đó: Ui là điện áp định mức hợp lý của đoạn đường dây thứ i Pi là công suất tác dụng cần tải trên đoạn đường dây thứ i li là chiều dài đoạn đường dây thứ i Nếu Ui =60160 (kV) thì ta chọn điện áp danh định của mạng là 110 kV. Để đơn giản ta có thể tính điện áp định mức cho một phương án còn các phương án khác lấy kết quả của phương án này. Lựa chọn tiết diện dây dẫn Vì mạng điện thiết kế là mạng điện khu vực có công suất truyền tải lớn, điện áp cao, đường dây dài do đó vốn đầu tư và phí tổn vận hành lớn cho nên để đạt được hiệu quả kinh tế cao thì ta chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện kinh tế. Mạng điện được tải điện bằng đường dây trên không dùng dây nhôm lõi thép chịu lực, tiết diện dây chọn theo mật độ dòng kinh tế (Jkt): Fi = mm2 Fi là tiết diện kinh tế của đoạn thứ i Jkt là mật độ dòng điện kinh tế (tra trong sách “mạng lưới điện”_Nguyễn Văn Đạm). Với thời gian sử dụng công suất cực đại Tln = 4400 giờ ta tra được Jkt=1,1A/mm2 Ii là dòng điện tải trên đoạn đường dây thứ i Ii = Si là dòng công suất tải trên đoạn đường dây thứ i Si = = =( MVA) Tính tổn thất điện áp Tổn thất điện áp lúc bình thường và khi sự cố của mạng là tổn thất điện áp lớn nhất từ nguồn tới phụ tải khi phụ tải cực đại bình thường và phụ tải cực đại sự cố. Nó được xác định theo công thức: U% =.100 Yêu cầu Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc bình thường và sự cố Điều kiện kiểm tra: Isc k.Icp (*) K là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ làm việc khác nhiệt độ tiêu chuẩn K = Trong đó là nhiệt độ cho phép nhỏ nhất đối với các phần tử riêng rẽ của thiết bị điện là nhiệt độ môi trường làm việc của phần tử là nhiệt độ làm việc tiêu chuẩn của phần tử.35 oc Đối với các điều kiện làm việc ở Việt Nam có thể lấy= 35 oc. Do đó k1. Công thức (*) trở thành: Isc Icp TÍNH CHI TIẾT CHO TỪNG PHƯƠNG ÁN Phương án 1 Lựa chọn điện áp danh định cho mạng điện Áp dụng công thức kinh nghiệm: Ui = 4,34 Ta có: UNĐ-1= 4,34 = 87,12 ( kV) UNĐ-2= 4,34 = 81,34 ( kV) UNĐ-3= 4,34 = 108,68 ( kV) UNĐ-4= 4,34 =113,27 ( kV) UNĐ-5= 4,34 = 72,36 ( kV) UNĐ-6= 4,34 = 94,29 ( kV) UHT-5= 4,34 = 102,97 ( kV) UHT-7= 4,34 = 105,95 ( kV) UHT-8= 4,34 = 85,93KV Từ các kết quả tính toán ở trên ta chọn được điện áp danh định của mạng là: Uđm = 110 KV Lựa chọn tiết diện dây dẫn: Đoạn NĐ_1(lộ kép n = 2). Dòng công suất chạy trong nhánh NĐ_1: SNĐ-1 = = == = 25,88 (MW) Dòng điện chạy trong nhánh NĐ_1: INĐ-1=0,06791(KA) =67,91 (A) Tiết diện kinh tế của dây dẫn: FNĐ-161,73 (mm2) Chọn dây dẫn 2AC - 70 Đoạn NĐ_2 (lộ kép): Dòng công suất chạy trong nhánh NĐ_2: SNĐ-2(MW) Dòng điện chạy trong nhánh NĐ_2: INĐ-20,05564(KA) =55,64 (A) Tiết diện kinh tế của dây dẫn: FNĐ-250,58(mm2) Chọn dây dẫn 2AC - 70 Đoạn NĐ_3 (lộ kép): Dòng công suất chạy trong nhánh NĐ_3: SNĐ-3(MW) Dòng điện chạy trong nhánh NĐ_3: INĐ-30,10205(KA) =102,05 (A) Tiết diện kinh tế của dây dẫn: FNĐ-392,77(mm2) Chọn dây dẫn 2AC - 95 Đoạn NĐ_4 (lộ kép): Dòng công suất chạy trong nhánh NĐ_4: SNĐ-4(MW) Dòng điện chạy trong nhánh NĐ_4: INĐ-40,13121(KA) =131,21 (A) Tiết diện kinh tế của dây dẫn: FNĐ-4119,28(mm2) Chọn dây dẫn 2AC - 120 Đoạn NĐ_5 (lộ kép): Dòng công suất chạy trong nhánh NĐ_5: SNĐ-5(MW) Dòng điện chạy trong nhánh NĐ_5: INĐ-50,03790(KA) =37,90 (A) Tiết diện kinh tế của dây dẫn: FNĐ-5 34,46(mm2) Chọn dây dẫn 2AC - 70 Đoạn NĐ_6 (lộ đơn): Dòng công suất chạy trong nhánh NĐ_6: SNĐ-6(MW) Dòng điện chạy trong nhánh NĐ_6: INĐ-60,14580 (KA) =145,80 (A) Tiết diện kinh tế của dây dẫn: FNĐ-6 132,54(mm2) Chọn dây dẫn AC - 150 Đoạn HT_5 (lộ kép): Dòng công suất chạy trong nhánh HT_5: SHT-5(MW) Dòng điện chạy trong nhánh HT_5: IHT-50,09330(KA) =93.30 (A) Tiết diện kinh tế của dây dẫn: FHT-5 84,80(mm2) Chọn dây dẫn 2AC - 95 Đoạn HT_7 (lộ kép): Dòng công suất chạy trong nhánh HT_7: SHT-7(MW) Dòng điện chạy trong nhánh HT_7: IHT-70,11481(KA) =114,81 (A) Tiết diện kinh tế của dây dẫn: FHT-7 104,37(mm2) Chọn dây dẫn 2AC - 120 Đoạn HT_8 (lộ đơn): Dòng công suất chạy trong nhánh HT_8: SHT-8(MW) Dòng điện chạy trong nhánh HT_8: IHT-80,12350(KA) =123,50 (A) Tiết diện kinh tế của dây dẫn: FHT-8 112,27(mm2) Chọn dây dẫn AC - 120 Từ các tính toán ở trên ta có bảng kết quả sau: ĐOẠN ĐƯỜNG DÂY Pi (MW) cos Qi (MVAr) Si (MVA) Ii (A) Fkt (mm2) NĐ_1 20 0,85 13,64 25,88 67,91 61,73 NĐ_2 18 0,85 11,16 21,18 55,64 50,58 NĐ_3 35 0,90 16,94 38,88 102,05 92,77 NĐ_4 40 0,80 30,00 50,00 131,21 119,28 NĐ_5 13 0,90 6,29 14,44 37,90 34,46 NĐ_6 25 0,90 12,10 27,78 145,80 132,54 HT_5 32 0,90 15,49 35,55 93,30 84,80 HT_7 35 0,80 26,25 43,75 114,81 104,37 HT_8 20 0,85 12,16 23,53 123,50 112,27 Theo điều kiện về tổn thất vầng quang, đối với mạng điện 110kv thì dây dẫn trên không loại AC phải có tiết diện tối thiểu là F =70mm2. Vì vậy từ bảng kết quả vừa lập ta có thể chọn được dây dẫn cho các đoạn đường dây của phương án1 với các thông số như trong bảng sau: Đoạn đường dây Fitiêu chuẩn (mm2) Li (Km) Ro (W/ Km) R (W) Xo (W/ Km) X (W) Bo.10-6 (S/ Km) B.10-6 (S) NĐ_1 2AC_70 50,99 0,46 11,73 0,442 11,27 2,58 263,11 NĐ_2 2AC_70 63,24 0,46 14,55 0,442 13,98 2,58 326,34 NĐ_3 2AC_95 67,08 0,33 11,07 0,433 14,52 2,65 355,52 NĐ_4 2AC_120 41,23 0,27 5,57 0,425 8,76 2,69 221,82 NĐ_5 2AC_70 70,00 0,46 16,10 0,442 15,47 2,58 361,20 NĐ_6 AC_150 72,11 0,21 15,14 0,420 30,29 2,74 197,58 HT_5 2AC_95 50,99 0,33 8,41 0,433 11,04 2,65 270,25 HT_7 2AC_95 36,05 0,33 5,95 0,433 7,98 2,65 191,07 HT_8 AC_120 67,08 0,27 18,11 0,425 28,51 2,69 180,45 Tính tổn thất điện áp *Tổn thất điện áp lúc bình thường Tổn thất trên các nhánh: DUi% .100 UNĐ-1% UNĐ-2% UNĐ-3% UNĐ-4% UNĐ-5% UNĐ-6% UHT-5% UHT-7% UHT-8% Tổn thất điện áp bình thường là: UmaxBT=6,13% thoả mã điều kiện tổn thất điện áp cho phép thoả mãn điều kiện tổ thất điện áp bình thường. *Tổn thất điện áp khi sự cố Khi sự cố đứt một mạch trong lộ kép thì tổn thất tăng gấp đôi. Suy ra DUscNĐ-3% = 2.DUNĐ-3 =10,46% . Do đó thất điện áp sự cố là: DUscMax% = 10,46% Thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phépkhi sự cố. Kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài cho phép Sự cố nguy hiểm nhất khi đứt một mạch trong lộ kép khi đó dòng sự cố tăng gấp đôi do đó ta có bảng kết quả: Bảng kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài của đường dây: ĐOẠN ĐƯỜNG DÂY LOẠI DÂY ICP (A) ISC (A) NĐ_1 AC_70 265 135,82 NĐ_2 AC_70 265 111,28 NĐ_3 AC_95 330 204,10 NĐ_4 AC_120 380 262,42 NĐ_5 AC_70 265 75,8 NĐ_6 AC_150 445 145,80 HT_5 AC_95 330 186,60 HT_7 AC_95 330 229,62 HT_8 AC_120 380 123,50 Từ bảng trên ta thấy với các dây dẫn đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng lâu dài cho phép Phương án 2 Lựa chọn điện áp danh định cho mạng điện Uđm = 110 KV Lựa chọn tiết diện dây dẫn Tính tương tự phương án 1 ta có bảng kết quả sau: ĐOẠN ĐƯỜNG DÂY Pi (MW) cos Qi (MVAr) Si (MVA) Ii (A) Fkt (mm2) NĐ_1 40 0,85 24,79 47,06 123,50 112,27 1_2 18 0,85 11,16 21,18 55,64 50,58 NĐ_3 35 0,90 16,94 38,88 102,05 92,77 NĐ_4 40 0,80 30,00 50,00 131,21 119,28 NĐ_5 13 0,90 6,29 14,44 37,90 34,46 NĐ_6 25 0,90 12,10 27,78 145,80 132,54 HT_5 32 0,90 15,49 35,55 93,30 84,80 HT_7 35 0,80 26,25 43,75 114,81 104,37 HT_8 20 0,85 12,16 23,53 123,50 112,27 Theo điều kiện về tổn thất vầng quang, đối với mạng điện 110kv thì dây dẫn trên không Bảng thông số đường dây loại AC phải có tiết diện tối thiểu là F =70mm2. Vì vậy từ bảng kết quả vừa lập ta có thể chọn được dây dẫn cho các đoạn đường dây của phương án 2 với các thông số như trong bảng sau: Đoạn đường dây Fitiêu chuẩn (mm2) Li (Km) Ro (W/Km) R (W) Xo (W/ Km) X (W) Bo.10-6 (S/ Km) B.10-6 (S) NĐ_1 2AC_120 50,99 0,27 6,88 0,425 10,84 2,69 274,32 1_2 2AC_70 31,62 0,46 7,27 0,442 6,99 2,58 163,16 NĐ_3 2AC_95 67,08 0,33 11,07 0,433 14,52 2,65 355,52 NĐ_4 2AC_120 41,23 0,27 5,57 0,425 8,76 2,69 221,82 NĐ_5 2AC_70 70,00 0,46 16,10 0,442 15,47 2,58 361,20 NĐ_6 AC_150 72,11 0,21 15,14 0,420 30,29 2,74 197,58 HT_5 2AC_95 50,99 0,33 8,41 0,433 11,04 2,65 270,25 HT_7 2AC_95 36,05 0,33 5,95 0,433 7,98 2,65 191,07 HT_8 2AC_120 67,08 0,27 18,11 0,425 28,51 2,69 180,45 Tính tổn thất điện áp *Tổn thất điện áp lúc bình thường Tổn thất trên các nhánh: DUi% .100 UNĐ-1% UNĐ-2% UNĐ-3% = 5,23% UNĐ-4% = 4,10% UNĐ-5% = 2,53% UNĐ-6% = 6,13% UHT-5% = 3,64% UHT-7% = 3,45% UHT-8% = 5,85% Vậy tổn thất điện áp bình thường là: Ubt Max% = 6,13% thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép lúc bình thường. *Tổn thất điện áp khi sự cố Usc NĐ-1-2= 2.4,50 + 1,73 = 10,73% Usc NĐ-3= 9,3% Vậy tổn thất điện áp khi sự cố là: UscMax= 10,73% thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép khi sự cố. Kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài cho phép Tương tự phương án 1 ta có: Bảng kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài của đường dây: ĐOẠN ĐƯỜNG DÂY LOẠI DÂY ICP (A) ISC (A) NĐ_1 AC_120 380 271,66 1_2 AC_70 265 112,28 NĐ_3 AC_95 330 204,10 NĐ_4 AC_120 380 262,42 NĐ_5 AC_70 265 75,8 NĐ_6 AC_150 445 145,80 HT_5 AC_95 330 186,60 HT_7 AC_95 330 229,62 HT_8 AC_120 380 123,50 Từ bảng trên ta thấy với các dây dẫn đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng lâu dài cho phép. Phương án 7 Lựa chọn điện áp danh định cho mạng điện Uđm = 110 KV Lựa chọn tiết diện dây dẫn Tính tương tự phương án 1 ta có bảng kết quả sau: ĐOẠN ĐƯỜNG DÂY Pi (MW) cos Qi (MVAr) Si (MVA) Ii (A) Fkt (mm2) NĐ_1 22 0,85 13,64 25,88 67,91 61,73 NĐ_2 18 0,85 11,16 21,18 55,64 50,58 NĐ_3 48 0,90 23,25 53,33 139,96 127,24 NĐ_4 40 0,80 30,00 50,00 131,21 119,28 3_5 13 0,90 6,29 14,44 37,90 34,46 NĐ_6 25 0,90 12,10 27,78 145,80 132,54 HT_5 32 0,90 15,49 35,55 93,30 84,80 HT_7 35 0,80 26,25 43,75 114,81 104,37 HT_8 20 0,85 12,16 23,53 123,50 112,27 Theo điều kiện về tổn thất vầng quang, đối với mạng điện 110kv thì dây dẫn trên không loại AC phải có tiết diện tối thiểu là F =70mm2. Vì vậy từ bảng kết quả vừa lập ta có thể chọn được dây dẫn cho các đoạn đường dây của phương án 7 với các thông số như trong bảng sau: Bảng thông số đường dây Đoạn đường dây Fitiêu chuẩn (mm2) Li (Km) Ro (W/Km) R (W) Xo (W/Km) X (W) Bo.10-6 (S/Km) B.10-6 (S) NĐ_1 2AC_70 50,99 0,46 11,73 0,442 11,27 2,58 263,11 NĐ_2 2AC_70 63,24 0,46 14,55 0,442 13,98 2,58 326,34 NĐ_3 2AC_120 67,08 0,27 9,05 0,425 14,25 2,69 360,89 NĐ_4 2AC_120 41,23 0,27 5,57 0,425 8,76 2,69 221,82 3_5 2AC_70 31,62 0,46 7,27 0,442 6,99 2,58 163,16 NĐ_6 AC_150 72,11 0,21 15,14 0,420 30,29 2,74 197,58 HT_5 2AC_95 50,99 0,33 8,41 0,433 11,04 2,65 270,25 HT_7 2AC_95 36,05 0,33 5,95 0,433 7,98 2,65 191,07 HT_8 AC_120 67,08 0,27 18,11 0,425 28,51 2,69 180,45 Tính tổn thất điện áp *Tổn thất điện áp lúc bình thường Tổn thất trên các nhánh: DUi% .100 UNĐ-1% = 3,41% UNĐ-2% = 3,45% UNĐ-3% = UNĐ-4% = 4,01% U3-5% UNĐ-6% = 6,13% UHT-5% = 3,64% UHT-7% = 3,45% UHT-8% = 5,85% Vậy tổn thất điện áp bìmh thường là: Ubt Max% = 6,33% thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép lúc bình thường. *Tổn thất điện áp khi sự cố Usc NĐ-3-5 = 2.6,33 + 1,14 = 13,80% Vậy tổn thất điện áp khi sự cố là: UscMax= 13,80% thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép khi sự cố. Kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài cho phép Tương tự phương án 1 ta có: Bảng kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài của đường dây: ĐOẠN ĐƯỜNG DÂY LOẠI DÂY ICP (A) ISC (A) NĐ_1 AC_70 265 135,82 NĐ_2 AC_70 265 111,28 NĐ_3 AC_120 380 238,52 NĐ_4 AC_120 380 262,42 3_5 AC_70 265 13,98 NĐ_6 AC_150 445 145,80 HT_5 AC_95 330 186,60 HT_7 AC_95 330 229,62 HT_8 AC_120 380 123,50 Từ bảng trên ta thấy với các dây dẫn đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng lâu dài cho phép Phương án 11: Lựa chọn điện áp danh định cho mạng điện Uđm = 110 KV Lựa chọn tiết diện dây dẫn Tính tương tự phương án 1 ta có bảng kết quả sau: ĐOẠN ĐƯỜNG DÂY Pi (MW) cos Qi (MVAr) Si (MVA) Ii (A) Fkt (mm2) NĐ_1 22,11 0,85 13,70 26,01 136,52 124,11 NĐ_2 17,89 0,85 11,08 21,05 110,47 100,43 NĐ_3 35,00 0,90 16,94 38,88 102,05 92,77 NĐ_4 40,00 0,80 30,00 50,00 131,21 119,28 NĐ_5 13,00 0,90 6,29 14,44 37,90 34,46 NĐ_6 25,00 0,90 12,11 27,78 145,80 132,54 1_2 0,11 0,85 0,07 0,13 0,68 0,617 HT_5 32,00 0,90 15,49 35,55 93,30 84,80 HT_7 35,00 0,80 26,25 43,75 114,81 104,37 HT_8 20,00 0,85 12,16 23,53 123,50 112,27 Theo điều kiện về tổn thất vầng quang, đối với mạng điện 110kv thì dây dẫn trên không loại AC phải có tiết diện tối thiểu là F =70mm2. Vì vậy từ bảng kết quả vừa lập ta có thể chọn được dây dẫn cho các đoạn đường dây của phương án 9 với các thông số như trong bảng sau: Bảng thông số đường dây Đoạn đường dây Fitiêu chuẩn (mm2) Li (Km) Ro (W/Km) R (W) Xo (W/ Km) X (W) Bo.106 (S/Km) B.10-6 (S) NĐ_1 AC_120 50,99 0,27 13,76 0,425 21,67 2,69 137,16 NĐ_2 AC_95 63,24 0,33 20,87 0,433 27,38 2,65 167,59 1_2 AC_70 31,62 0,46 14,54 0,442 13,98 2,58 81,58 NĐ_3 2AC_95 67,08 0,33 11,07 0,433 14,52 2,65 355,52 NĐ_4 2AC_120 41,23 0,27 5,57 0,425 8,76 2,69 221,82 NĐ_5 2AC_70 70,00 0,46 16,10 0,442 15,47 2,58 361,20 NĐ_6 AC_150 72,11 0,21 15,14 0,420 30,29 2,74 197,58 HT_5 2AC_95 50,99 0,33 8,41 0,433 11,04 2,65 270,24 HT_7 2AC_95 36,05 0,33 5,95 0,433 7,98 2,65 191,07 HT_8 AC_120 67,08 0,27 18,11 0,425 28,51 2,69 180,45 Tính tổn thất điện áp Tổn thất điện áp lúc bình thường Tổn thất trên các nhánh: DUi% .100 UNĐ-1% = = 4,97% UNĐ-2% = = 5,59% U1-2% = = 0,02% UNĐ-4% = 4,01% UNĐ-5% = 2,53% UNĐ-6% = 6,13% UHT-5% = 3,64% UHT-7% = 3,45% UHT-8% = 5,58% Vậy tổn thất điện áp bìmh thường là: Ubt Max% = 6,13% thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép lúc bình thường. *Tổn thất điện áp khi sự cố Xét sự cố đứt đoạn NĐ_1 trong mạch vòng NĐ_1_2 khiđó ta có : Đọan NĐ -2 : PSCNĐ-2= (P1+P2) = 40(MW) QSCNĐ-2= 24,76(MVAr) SSCNĐ-2 = 47,06(MVA) Đọan 2 - 1 : PSC2-1= P1= 22(MW) QSC2-1= 13,64(MVAr) SSC2-1 = 25,88(MVA) USCNĐ-1-2% ==16,72% Đoạn NĐ_3: USCNĐ-3% = 2.5,23 = 10,46% Vậy tổn thất điện áp khi sự cố là: UscMax= 16,72% thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép khi sự cố Kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài cho phép *Dòng sự cố trong mạch vòng : -Sự cố đứt đoạn NĐ_1: ISCNĐ-2==247(A) ISC2-1==135,83(A) -Sự cố đứt đoạn NĐ_2: ISCNĐ-1==247(A) ISC1-2=135,83(A) -Sự cố các nhánh còn lại được tính như các phương án trên Bảng kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài của đường dây: ĐOẠN ĐƯỜNG DÂY LOẠI DÂY ICP (A) ISC (A) NĐ_1 AC_120 380 247,00 NĐ_2 AC_95 330 271,67 1_2 AC_70 265 135,83 NĐ_3 AC_95 330 204,10 NĐ_4 AC_120 380 262,42 NĐ_5 AC_70 265 75,80 NĐ_6 AC_150 445 145,80 HT_5 AC_95 330 186,60 HT_7 AC_95 330 229,62 HT_8 AC_120 380 123,50 Từ bảng trên ta thấy với các dây dẫn đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng lâu dài cho phép Phương án 14: Lựa chọn điện áp danh định cho mạng điện Chọn điện áp danh định của mạng là: Uđm = 110 KV Lựa chọn tiết diện dây dẫn Tính tương tự như phương án 11 ta lập được bảng kết quả sau: ĐOẠN ĐƯỜNG DÂY Pi (MW) cos Qi (MVAr) Si (MVA) Ii (A) Fkt (mm2) NĐ_1 22,00 0,85 13,64 25,88 67,91 61,73 NĐ_2 27,71 0,85 17,17 32,60 171,10 155,54 NĐ_3 25,29 0,90 12,25 28,10 147,48 134,08 2_3 9,71 0,90 4,70 10,79 56,62 51,48 NĐ_4 40,00 0,80 30,00 50,00 131,21 119,28 NĐ_5 13,00 0,90 6,29 14,44 37,90 34,46 NĐ_6 25,00 0,90 12,10 27,78 145,80 132,54 HT_5 32,00 0,90 15,49 35,55 93,30 84,80 HT_7 35,00 0,80 26,25 43,75 114,81 104,37 HT_8 20,00 0,85 12,16 23,53 123,50 112,27 Theo điều kiện về tổn thất vầng quang, đối với mạng điện 110kv thì dây dẫn trên không loại AC phải có tiết diện tối thiểu là F =70mm2. Vì vậy từ bảng kết quả vừa lập ta có thể chọn được dây dẫn cho các đoạn đường dây của phương án 11 với các thông số như trong bảng sau: Bảng thông số đường dây. Đoạn đường dây Fitiêu chuẩn (mm2) Li (Km) Ro (W/Km) R (W) Xo (W/Km) X (W) Bo.10-6 (S/Km) B.10-6 (S) NĐ_1 2AC_70 50,99 0,46 11,73 0,442 11,27 2,58 263,11 NĐ_2 AC_150 63,24 0,21 13,28 0,420 26,56 2,74 173,28 NĐ_3 AC_120 67,08 0,27 18,11 0,425 28,51 2,69 180,45 2_3 AC_70 50,00 0,46 23,00 0,442 22,10 2,58 129,00 NĐ_4 2AC_120 41,23 0,27 5,57 0,425 8,76 2,69 221,82 NĐ_5 2AC_70 70,00 0,46 16,10 0,442 15,47 2,58 361,20 NĐ_6 AC_150 72,11 0,21 15,14 0,420 30,29 2,74 197,58 HT_5 2AC_95 50,99 0,33 8,41 0,433 11,04 2,65 270,24 HT_7 2AC_95 36,05 0,33 5,95 0,433 7,98 2,65 191,07 HT_8 AC_120 67,08 0,27 18,11 0,425 28,51 2,69 180,45 Tính tổn thất điện áp Tổn thất điện áp lúc bình thường Tổn thất trên các nhánh: DUi% .100 UNĐ-1% = 3,41% UNĐ-2% UNĐ-3% U1-2% UNĐ-4% UNĐ-5% UNĐ-6% UHT-5% UHT-7% UHT-8% Tổn thất điện áp bình thường là: UmaxBT=6,76% thoả mã điều kiện tổn thất điện áp cho phép thoả mãn điều kiện tổ thất điện áp bình thường Tổn thất điện áp khi sự cố Xét sự cố đứt mạch NĐ_2 trong mạch vòng NĐ_2_3_NĐ khi đó dòng công suất phân bố trên đường dây là: PscNĐ-3 = (P2+P3) =53 (MW) QscNĐ-3 = PscNĐ-3 tgj’3 = 25,67 (MVAr) SscNĐ-3 (MVA) Psc3-2= P2 = 18 (MW) Qsc3-2 = Psc3-2.tgj2 =11,15 (MVAr) Ssc3-2 = 21,17 (MVA) Vậy: DUscNĐ-2-3% Do đó: DUscMax =19,43% thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp cho phép khi sự cố. Kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài cho phép Dòng sự cố trong mạch vòng Sự cố đứt đoạn NĐ_2: IscNĐ-2 Isc3-2 Sự cố đứt đoạn NĐ_3: IscNĐ-1 Isc2-3 Dòng sự cố của các nhánh còn lại tính tương tự như phương án I ta có bảng kết quả sau: Bảng kiểm tra điều kiện phát nóng lâu dài của đường dây: ĐOẠN ĐƯỜNG DÂY LOẠI DÂY ICP (A) ISC (A) NĐ_1 AC_70 265 135,82 NĐ_2 AC_150 445 309,04 NĐ_3 AC_120 380 309,04 2_3 AC_70 265 111,11 NĐ_4 AC_120 380 262,42 NĐ_5 AC_70 265 75,80 NĐ_6 AC_150 445 145,80 HT_5 AC_95 330 186,60 HT_7 AC_95 330 229,62 HT_8 AC_120 380 123,50 Từ bảng trên ta thấy với các dây dẫn đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng lâu dài cho phép Bảng tổng kết chỉ tiêu kỹ thuật của các phương án: Phương án 1 2 7 11 14 UBT% 6,13 6,13 6,33 6,13 6,76 USC% 10,46 10,46 13,80 16,72 19,43 Từ bảng tổng kết trên ta thấy cả 5 phương án có các chỉ tiêu kĩ thuật đạt yêu cầu vì vậy ta tiến hành so sánh về mặt kinh tế của 5 phương án trên để chọn ra 1 phương án tốt nhất II SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KINH TẾ : Một trong những yêu cầu thiết kế lưới điện là phải chọn được phương án đảm bảo được các yêu cầu kỹ thuật đồng thời phải đảm bảo yêu cầu kinh tế (tức là phải có hàm chi phí tính toán nhỏ nhất). Khi so sánh ta bỏ qua so sánh những phần giống nhau can các phương án và cũng chưa đề cập đến các trạm biến áp vì ta coi các trạm biến áp trong các phương án là như nhau Để so sánh tính kinh tế của các phương án ta phải tìm chi phí tính toán của từng phương án. Hàm chi phí tính toán được tính theo công thức sau: Z = (avh + atc).k + DA.C Trong đó: avh là hệ số chi phí vận hành. Đối với mạng thiết kế ta dùng cột sắt nên lấy avh =0,07. atc là hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư atcvới Ttc là thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư đối với Việt nam lấy Ttc = 8 năm do đó atc = 0,125 k là vốn đầu tư của mạng điện trong tính toán so sánh kinh tế giữa các phương án cho phép bỏ qua các phần giống nhau trong các phương án vì vậy vốn đầu tư ở đây chỉ tính đối với đường dây. Do đó ta có: k = Skai.li với kai là giá thành 1 km đường dây. li là chiều dài đường dây. DA :Tổng tổn thất điện năng trong mạng điện DA = Với = :Thời gian tổn thất công sất lớn nhất =(0,124 + Tmax.10-4).8760 Với Tmax= 4400h =2786,52 C :Gía thành 1KWh điện năng tổn thất (Lấy C = 500VNĐ/KWh) Z = (0,195K + 1,393.109. Đối với đường dây cột sắt ta có giá thành 1 km đường dây lộ đơn tiết diện Fi như sau: Loại dây AC_70 AC_95 AC_120 AC_150 AC_185 AC_240 Giá thành 1 km đường dây(đ/km) 208.106 283.106 354.106 403.106 441.106 500.106 Đối với đường dây lộ kép thì k0ikép = 1,6.k0iđơn Tính toán cụ thể cho từng phương án : A.Tính tổng chi phí đường dây: 1 Phương án 1: Chi phí đường dây của phương án 1 K= Ta có báng sau: Lộ Loại dây K0i (106VNĐ/Km) Hệ số nhân Li(Km) .Li (109VNĐ) NĐ_1 AC_70 208 1,6 50,99 16,97 NĐ_2 AC_70 208 1,6 63,24 21,05 NĐ_3 AC_95 283 1,6 67,08 30,37 NĐ_4 AC_120 354 1,6 41,23 23,35 NĐ_5 AC_70 208 1,6 70,00 23,30 NĐ_6 AC_150 403 1 72,11 29,06 HT_5 AC_95 283 1,6 50,99 23,09 HT_7 AC_95 283 1,6 36,05 16,32 HT_8 AC_120 354 1 67,08 23,75 Tổng giá thành xây dựng đường dây 207,26 2 Phương án 2 : Chi phí đường dây của phương án 2 K= Ta có báng sau: Lộ Loại dây K0i (106VNĐ/Km) Hệ số nhân Li(Km) .Li (109VNĐ) NĐ_1 AC_120 354 1,6 50,99 28,88 1_2 AC_70 208 1,6 31,62 10,52 NĐ_3 AC_95 283 1,6 67,08 30,37 NĐ_4 AC_120 354 1,6 41,23 23,35 NĐ_5 AC_70 208 1,6 70,00 23,30 NĐ_6 AC_150 403 1 72,11 29,06 HT_5 AC_95 283 1,6 50,99 23,09 HT_7 AC_95 283 1,6 36,05 16,32 HT_8 AC_120 354 1 67,08 23,75 Tổng giá thành xây dựng đường dây 208,64 3 Phương án 7 : Chi phí đường dây của phương án 7 K= Ta có báng sau: Lộ Loại dây K0i (106VNĐ/Km) Hệ số nhân Li(Km) .Li (109VNĐ) NĐ_1 AC_70 208 1,6 50,99 16,97 NĐ_2 AC_70 208 1,6 63,24 21,05 NĐ_3 AC_120 354 1,6 67,08 37,99 NĐ_4 AC_120 354 1,6 41,23 23,35 3_5 AC_70 208 1,6 31,62 10,52 NĐ_6 AC_150 403 1 72,11 29,06 HT_5 AC_95 283 1,6 50,99 23,09 HT_7 AC_95 283 1,6 36,05 16,32 HT_8 AC_120 354 1 67,08 23,75 Tổng giá thành xây dựng đường dây 202,10 4 Phương án 11 : Chi phí đường dây của phương án 11 K= Ta có báng sau: Lộ Loại dây K0i (106VNĐ/Km) Hệ số nhân Li(Km) .Li (109VNĐ) NĐ_1 AC_120 354 1 50,99 18,05 NĐ_2 AC_95 283 1 63,24 17,89 1_2 AC_70 208 1 31,62 6,58 NĐ_3 AC_95 283 1,6 67,08 30,37 NĐ_4 AC_120 354 1,6 41,23 23,35 NĐ_5 AC_70 208 1,6 70,00 23,29 NĐ_6 AC_150 403 1 72,11 29,06 HT_5 AC_95 283 1,6 50,99 23,08 HT_7 AC_95 283 1,6 36,05 16,32 HT_8 AC_120 354 1 67,08 23,74 Tổng giá thành xây dựng đường dây 211,77 5 Phương án 14 : Chi phí đường dây của phương án 14 K= Ta có báng sau: Lộ Loại dây K0i (106VNĐ/Km) Hệ số nhân Li(Km) .Li (109VNĐ) NĐ_1 AC_70 208 1,6 50,99 16,97 NĐ_2 AC_150 403 1 63,24 25,48 NĐ_3 AC_120 354 1 67,08 23,75 2_3 AC_70 208 1 50,00 10,40 NĐ_4 AC_120 354 1,6 41,23 23,35 NĐ_5 AC_70 208 1,6 70,00 23,29 NĐ_6 AC_150 403 1 72,11 29,06 HT_5 AC_95 283 1,6 50,99 23,09 HT_7 AC_95 283 1,6 36,05 16,32 HT_8 AC_120 354 1 67,08 23,74 Tổng giá thành xây dựng đường dây 215,47 B.Tính tổng tổn thất điện năng cho các phương án: A = Pi .(MWh) 1Phương án 1: Bảng tổn thất công suất cuả phương án 1: Lộ Pi(MW) Qi(MVAr) Ri() (MW) NĐ_1 22 13,64 11,73 0,649 NĐ_2 18 11,16 14,55 0,539 NĐ_3 35 16,94 11,07 1,383 NĐ_4 40 30,00 5,57 1,151 NĐ_5 13 6,29 16,10 0,278 NĐ_6 25 12,10 15,14 0,965 HT_5 32 14,49 8,41 0,878 HT_7 35 26,25 5,95 0,941 HT_8 20 12,16 18,11 0,819 Tổng tổn thất công suất 7,605 2.Phương án 2: Bảng tổn thất công suất của phương án 2: Lộ Pi(MW) Qi(MVAr) Ri() (MW) NĐ_1 40 24,79 6,88 1,259 1_2 18 11,16 7,27 0,269 NĐ_3 35 16,94 11,07 1,838 NĐ_4 40 30,00 5,57 1,151 NĐ_5 13 6,29 16,10 0,277 NĐ_6 25 12,10 15,14 0,965 HT_5 32 15,49 8,41 0,878 HT_7 35 26,25 5,95 0,941 HT_8 20 12,16 18,11 0,820 Tổng tổn thất công suất 7,945 3.Phương án 7: Bảng tổn thất công suất của phương án 1: Lộ Pi(MW) Qi(MVAr) Ri() (MW) NĐ_1 22 13,64 11,73 0,649 NĐ_2 18 11,16 14,55 0,539 NĐ_3 48 23,25 9,05 2,127 NĐ_4 40 30,00 5,57 1,151 3_5 13 6,29 7,27 0,125 NĐ_6 25 12,10 15,14 0,965 HT_5 32 15,49 8,41 0,878 HT_7 35 26,25 5,95 0,941 HT_8 20 12,16 18,11 0,820 Tổng tổn thất công suất 8,195 4.Phương án 11: Bảng tổn thất công suất của