Xác định số lượng và công suất của các máy biến áp ở các trạm biến áp phụ tải, sơ đồ nối dây các trạm, sơ đồ nối dây toàn hệ thống
- 154 trang
- file .doc
Lêi nãi ®Çu
§iÖn n¨ng lµ d¹ng n¨ng lîng ®îc sö dông réng r·i nhÊt trong
tÊt c¶ c¸c lÜnh vùc ho¹t ®éng kinh tÕ vµ ®êi sèng cña con ngêi.
Nhu cÇu sö dông ®iÖn ngµy cµng cao, chÝnh v× vËy chóng ta cÇn
x©y dùng thªm c¸c hÖ thèng ®iÖn nh»m ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn
cho c¸c hé tiªu thô. HÖ thèng ®iÖn bao gåm c¸c nhµ m¸y ®iÖn,
c¸c m¹ng ®iÖn vµ c¸c hé tiªu thô ®iÖn ®îc liªn kÕt víi nhau thµnh
mét hÖ thèng ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, truyÒn t¶i, ph©n
phèi vµ tiªu thô ®iÖn n¨ng. M¹ng ®iÖn lµ mét tËp hîp gåm cã c¸c
tr¹m biÕn ¸p, tr¹m ®ãng c¾t, c¸c ®êng d©y trªn kh«ng vµ c¸c ®-
êng d©y c¸p. M¹ng ®iÖn ®îc dïng ®Ó truyÒn t¶i vµ ph©n phèi
®iÖn n¨ng tõ c¸c nhµ m¸y ®iÖn ®Õn c¸c hé tiªu thô.
B¶n ®å ¸n nµy bao gåm hai phÇn: PhÇn thø nhÊt cã nhiÖm vô
thiÕt kÕ m¹ng ®iÖn khu vùc gåm hai nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ®iÖn,
mét tr¹m biÕn ¸p trung gian vµ 10 phô t¶i. PhÇn thø hai cã nhiÖm
vô tÝnh to¸n æn ®Þnh cña hÖ thèng võa ®îc thiÕt kÕ.
Nhê sù chØ b¶o, gãp ý cña c¸c thÇy, c« gi¸o vµ mäi ngêi quan
t©m nªn em ®· hoµn thµnh ®å ¸n nµy. Tuy ®· nç lùc rÊt nhiÒu nh-
ng do thiÕu kinh nghiÖm thùc tÕ vµ kiÕn thøc cßn h¹n chÕ nªn
kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt, v× vËy em rÊt mong nhËn ®îc
c¸c ý kiÕn ®¸nh gi¸, chØ b¶o cña c¸c thÇy c« gi¸o ®Ó em ® îc më
réng, n©ng cao kiÕn thøc.
Qua ®©y em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy, c¸c thÇy c«
gi¸o trong bé m«n HÖ Thèng §iÖn, ®Æc biÖt lµ thÇy gi¸o TS
NguyÔn L©n Tr¸ng ®· tËn t×nh gióp ®ì em trong thêi gian võa
qua. Em rÊt mong muèn sÏ tiÕp tôc nhËn ®îc sù gióp ®ì cña c¸c
thÇy, c« gi¸o trong qu¸ tr×nh c«ng t¸c sau nµy.
1
Môc lôc
T
rang
Lêi nãi ®Çu
1
PhÇn I
4
Ch¬ng 1: c©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng 4
trong hÖ thèng ®iÖn. x¸c ®Þnh dung lîng bï
s¬ bé
1.1. Ph©n tÝch nguån cung cÊp ®iÖn vµ phô t¶i.
4
1.2. C©n b»ng c«ng suÊt trong m¹ng ®iÖn.
5
CH¦¥NG 2: dù kiÕn c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y cña m¹ng ®iÖn. 8
so s¸nh c¸c ph¬ng ¸n vÒ mÆt kü thuËt
2.1. Dù kiÕn c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y.
8 2.2. TÝnh to¸n lùa chän U®m vµ chän tiÕt diÖn d©y dÉn.
13 2.3. TÝnh to¸n tæn thÊt ®iÖn ¸p cho
m¹ng ®iÖn. 25
ch¬ng 3: so s¸nh c¸c ph¬ng ¸n vÒ mÆt kinh tÕ 29
3.1. Ph¬ng ¸n 1.
30
3.2. Ph¬ng ¸n 5.
30
3.3. Ph¬ng ¸n 7.
31
3.4. Ph¬ng ¸n 9.
31
3.5. Ph¬ng ¸n 10.
32
ch¬ng 4: x¸c ®Þnh sè lîng vµ c«ng suÊt cña c¸c m¸y 33
biÕn ¸p ë c¸c tr¹m biÕn ¸p phô t¶i, s¬ ®å nèi
d©y c¸c tr¹m, s¬ ®å nèi d©y toµn hÖ thèng
4.1. X¸c ®Þnh sè lîng vµ c«ng suÊt cña c¸c m¸y biÕn ¸p ë c¸c
tr¹m 33
biÕn ¸p phô t¶i.
4.2. Chän s¬ ®å nèi d©y cho c¸c tr¹m biÕn ¸p.
35
2
ch¬ng 5: x¸c ®Þnh c«ng suÊt bï kinh tÕ 38
5.1. Nguyªn t¾c tÝnh to¸n c«ng suÊt bï kinh tÕ.
38
5.2. X¸c ®Þnh c«ng suÊt bï kinh tÕ cho c¸c phô t¶i.
39
ch¬ng 6: X¸c ®Þnh ph©n bè c«ng suÊt, tæn thÊt c«ng 46
suÊt, tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong toµn líi ®iÖn
6.1. ChÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i.
46
6.2. ChÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu.
58
6.3. ChÕ ®é sù cè.
69
Trang
ch¬ng 7: X¸c ®Þnh ®iÖn ¸p ë c¸c tr¹m biÕn ¸p. lùa 80
chän ph¬ng thøc ®iÒu ¸p cho m¹ng ®iÖn
7.1. X¸c ®Þnh ®iÖn ¸p ë c¸c tr¹m biÕn ¸p.
80
7.1.1. ChÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i.
80
7.1.2. ChÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu.
86
7.1.3. ChÕ ®é sù cè.
92
7.2. Lùa chän ph¬ng thøc ®iÒu ¸p cho m¹ng ®iÖn.
99
7.2.1. Ph¬ng ph¸p chung lùa chän ®Çu ph©n ¸p.
99
7.2.2. TÝnh to¸n cho c¸c phô t¶i.
99
ch¬ng 8: tÝnh to¸n chØ tiªu kinh tÕ cña m¹ng ®iÖn 114
8.1. TÝnh vèn ®Çu t x©y dùng m¹ng ®iÖn.
114
8.2. TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt vµ tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong
toµn m¹ng ®iÖn. 115
3
8.3. TÝnh gi¸ thµnh t¶i ®iÖn.
115
phÇn 2
117
1.1. Kh¸i niÖm chung vÒ æn ®Þnh.
117
1.2. S¬ ®å thay thÕ cña hÖ théng ®iÖn.
117
1.3. C¸c th«ng sè trong hÖ ®¬n vÞ t¬ng ®èi.
117
1.4. X¸c ®Þnh c¸c ®êng ®Æc tÝnh c«ng suÊt.
119
1.5. TÝnh gãc c¾t c¾t vµ thêi gian c¾t tc¾t.
127
tµi liÖu tham kh¶o
130
PhÇn I
Ch¬ng 1
C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng trong hÖ
thèng ®iÖn. X¸c ®Þnh s¬ bé dung lîng bï.
1.1. Ph©n tÝch nguån cung cÊp ®iÖn vµ phô t¶i.
Ph©n tÝch nguån vµ phô t¶i cña m¹ng ®iÖn lµ mét phÇn quan
träng trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ.
TÝnh to¸n thiÕt kÕ cã chÝnh x¸c hay kh«ng hoµn toµn phô
thuéc vµo møc ®é chÝnh x¸c cña c«ng t¸c thu thËp phô t¶i vµ
ph©n tÝch nã.
Ph©n tÝch nguån lµ mét viÖc lµm cÇn thiÕt nh»m ®Þnh híng
ph¬ng thøc vËn hµnh cña nhµ m¸y ®iÖn, ph©n bè c«ng suÊt gi÷a
c¸c tæ m¸y, hiÖu suÊt, cos vµ kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh.
C¸c th«ng sè cña phô t¶i vµ nguån ®iÖn:
1.1.1. Phô t¶i
Phô t¶i 1 2 3 4 5 6 7 8
Pmax(MW) 40 36 42 38 38 40 38 36
4
Cos 0,9 0,9 0,9 0,92 0,92 0,90 0,9 0,90
0 0 0 2
§iÒu chØnh T KT KT KT KT T T KT
®iÖn ¸p
Lo¹i phô t¶i 1 1 1 1 1 1 1 1
U thø cÊp (kV) 22 22 22 22 22 22 22 22
S¬ ®å ph©n bè phô t¶i:
1 1
0
68,8 km
56
3 78,4
49,6
67,2
35,2 60,8
67,2
7 9
2 49,6
49,6
38,
60,8 4
HT§ 36,8
49,6 T§
100,8 68,8
56
52,8 81,6
5 84,8 68,8
67,2
35,2
4
67,2 84,8
6
8
Tmax = 5500h
Phô t¶i cùc tiÓu b»ng 60% phô t¶i cùc ®¹i.
HÖ sè ®ång thêi k = 1.
C¸c phô t¶i ®Òu lµ phô t¶i lo¹i 1.
Phô t¶i 1, 6, 7 yªu cÇu ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p thêng, c¸c phô
t¶i cßn l¹i yªu cÇu ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p kh¸c thêng.
Tæng c«ng suÊt lóc phô t¶i cùc ®¹i lµ:
Tæng c«ng suÊt lóc phô t¶i cùc tiÓu lµ:
Ta nhËn thÊy r»ng c¸c hé phô t¶i hÇu hÕy ®Òu ph©n bè tËp
trung gi÷a hai nguån nªn ta thiÕt kÕ m¹ng ®iÖn ®Ó mét phÇn phô
t¶i nhËn c«ng suÊt tõ nhµ m¸y thuû ®iÖn, phÇn cßn l¹i nhËn c«ng
suÊt tõ thanh c¸i tr¹m trung gian.
5
1.1.2. Nguån ®iÖn.
M¹ng ®iÖn thiÕt kÕ gåm hai nguån cung cÊp:
Nguån thø nhÊt lµ tr¹m trung gian cã c«ng suÊt v« cïng lín,
cos = 0,85 vµ U®m = 220 kV.
Nguån thø hai lµ nhµ m¸y thuû ®iÖn cã th«ng sè m¸y ph¸t:
P = 490 (MW)
cos = 0,85
U®m = 22kV
Ta thÊy c¸c phô t¶i 5, 6, 7, 8, 9, 10 gÇn nhµ m¸y thuû ®iÖn
h¬n do vËy thuËn tiÖn cho viÖc truyÒn t¶i c«ng suÊt tõ nhµ m¸y
thuû ®iÖn tíi. Tæng c«ng suÊt c¸c phô t¶i cùc ®¹i lóc ®ã lµ:
Nh vËy ta sÏ cho nhµ m¸y thuû ®iÖn ho¹t ®éng víi ba tæ m¸y
vµ 80% c«ng suÊt ®Þnh møc.
Ta cho nhµ m¸y thuû ®iÖn ho¹t ®éng víi 2 tæ m¸y vµ 80%
c«ng suÊt ®Þnh møc.
1.2. C©n b»ng c«ng suÊt trong m¹ng ®iÖn.
Nh ta ®· biÕt ®iÖn n¨ng do c¸c nhµ m¸y ®iÖn s¶n xuÊt ra
trong hÖ thèng ®iÖn lu«n c©n b»ng víi ®iÖn n¨ng tiªu thô cña c¸c
phô t¶i.
C©n b»ng c«ng suÊt trong hÖ thèng ®iÖn tríc hÕt xem kh¶
n¨ng cung cÊp ®iÖn vµ tiªu thô trong hÖ thèng ®iÖn cã c©n b»ng
kh«ng. Sau ®ã s¬ bé ®Þnh híng ph¬ng thøc vËn hµnh cho nhµ
m¸y ®iÖn.Trong c¸c chÕ ®é vËn hµnh lóc cùc ®¹i, cùc tiÓu hay sù
cè dùa vµo kh¶ n¨ng cÊp ®iÖn cña tõng nguån ®iÖn.
C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông nh»m ®Ó gi÷ tÇn sè cña hÖ
thèng n»m trong ph¹m vi cho phÐp.
C©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng nh»m ®Ó gi÷ ®iÖn ¸p ë c¸c
nót n»m trong giíi h¹n cho phÐp.
1.2.1. C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông.
C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông trong hÖ thèng ®iÖn ®îc biÓu
diÔn b»ng c«ng thøc sau:
Trong ®ã:
PF: tæng c«ng suÊt t¸c dông do c¸c m¸y ph¸t ®iÖn cña
nhµ m¸y ®iÖn ph¸t ra trong hÖ thèng.
Pyc: tæng c«ng suÊt thiÕt kÕ cña m¹ng ®iÖn kÓ c¶ tæn
thÊt c«ng suÊt t¸c dông.
k: hÖ sè ®ång thêi, k = 1.
Ppt: tæng phô t¶i t¸c dông cùc ®¹i cña c¸c hé tiªu thô.
6
Pmd: tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®êng d©y
vµ m¸y biÕn ¸p.
Ptd: tæng c«ng suÊt tù dïng cña nhµ m¸y ®iÖn.
Pdt: tæng c«ng suÊt dù tr÷, Pdt = 0 v× hÖ thèng ®iÖn
cã c«ng suÊt v« cïng lín.
Do hÖ thèng ®iÖn cã c«ng suÊt v« cïng lín nªn ta kh«ng cÇn
c©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông. C¨n cø vµo viÖc ph©n tÝch nguån
cung cÊp ®iÖn vµ vÞ trÝ phô t¶i ta cho nhµ m¸y ®iÖn ho¹t ®éng
víi ba tæ m¸y, mçi tæ ph¸t 80% c«ng suÊt ®Þnh møc.
C«ng suÊt ph¸t cña nhµ m¸y thuû ®iÖn:
PFT§ = 0,8.3.90 = 216 MW
C«ng suÊt phô t¶i cùc ®¹i:
Pmax = Ppt = 354 MW
Tæng tæn thÊt c«ng suÊt:
Pmd = 10%Ppt = 35,4 MW
C«ng suÊt tù dïng cña nhµ m¸y ®iÖn:
Ptd = 1%.(Ppt + Pmd )
= 0,01.(354 +35,4)
= 3,89 MW
C«ng suÊt t¸c dông nhËn tõ hÖ thèng ®iÖn:
PFHT = 354 + 35,4 + 3,89 - 216
= 177,29 MW
1.2.2. C©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng.
C©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong hÖ thèng ®iÖn ®îc
biÓu diÔn b»ng c«ng thøc sau:
Trong ®ã:
QF: c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do nguån ®iÖn cung cÊp.
QF = PFT§.tg + PFHT.tg
Qpt: tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cùc ®¹i cña c¸c phô
t¶i.
Qpt = 243,01 MVAr
QL: tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trªn c¸c
®o¹n ®êng d©y cña m¹ng ®iÖn.
QC: tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do ®êng d©y sinh ra
trong hÖ thèng ®iÖn.
Trong khi tÝnh to¸n s¬ bé, mét c¸ch gÇn ®óng ta lÊy QL =
QC.
Qba: tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong m¸y
biÕn ¸p cña hÖ thèng.
Qba = 15%Qpt = 36,44 MVAr
7
Qtd = Ptd.tg(arccos0,75) = 0,882.3,89
= 3,43 MVAr
VËy tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng yªu cÇu cña líi ®iÖn lµ:
Qyc = k.Qpt + Qba + Qtd
= 243,01 + 36,44 + 3 43 = 282,88 MVAr
QF = PFT§.tgHT + PFHT.tgHT
= 216.0,62 + 177,29.0,62 = 243,84 MVAr
Ta thÊy QF < Qyc nªn ta cÇn bï s¬ bé.
Qb = Qyc - QF = 282,84 - 243,84 = 39,04 MVAr
Khi bï s¬ bé ta u tiªn bï nh÷ng hé ë xa, cã cos thÊp, ®ång
thêi chØ bï tíi cos = 0,9 0,95; cßn thõa ta bï cho nh÷ng hé
gÇn, cã cos cao h¬n, bï tíi cos = 0,85 0,9.
C«ng suÊt bï s¬ bé cho phô t¶i thø i ®îc tÝnh to¸n nh sau:
Qbi = Qi - Pi.tgi' = Qi - Qi'
§Æt: Qmax' = Qmax - Qb
Ta lËp ®îc b¶ng sau:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Pmax(MW) 34 26 40 38 30 42 35 35 36 38
Qmax(MVAr) 25,5 16,1 24,8 28,5 18,6 26,0 26,2 21,7 27,0 28,5
0 2 0 0 0 4 5 0 0 0
cos 0,80 0,85 0,85 0,80 0,85 0,85 0,80 0,85 0,80 0,80
cos' 0,90 0,85 0,85 0,85 0,85 0,90 0,85 0,85 0,85 0,90
Qb(MVAr) 9,03 0 0 4,94 0 5,70 4,59 0 4,68 10,1
0
Qmax'(MVAr 16,4 16,1 24,8 23,5 18,6 20,3 21,6 21,7 22,3 18,4
) 7 2 0 6 0 4 6 0 2 0
8
Ch¬ng 2
Dù kiÕn c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y cña m¹ng ®iÖn
so s¸nh c¸c ph¬ng ¸n vÒ mÆt kü thuËt.
2.1. Dù kiÕn c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y.
Tõ viÖc ph©n tÝch c¸c phô t¶i vµ c¸c nguån ®iÖn ë ch¬ng 1
ta thÊy:
C¸c phô t¶i ®Òu lµ hé tiªu thô loai 1 nªn yªu cÇu vÒ ®é tin
cËy cung cÊp ®iÖn cao do ®ã ph¶i sö dông ®êng d©y lé kÐp,
hoÆc m¹ch vßng ®Ó cung cÊp ®iÖn cho c¸c phô t¶i.
C¸c phô t¶i 5, 6, 7, 8, 9, 10 gÇn nhµ m¸y thuû ®iÖn do vËy
sÏ ®îc cung cÊp ®iÖn tõ nhµ m¸y. C¸c phô t¶i 1, 2, 3, 4 ë gÇn hÖ
thèng ®iÖn nªn sÏ ®îc cung cÊp ®iÖn tõ hÖ thèng.
§Ó ®¶m b¶o ®é tin cËy vµ chÕ ®é vËn hµnh linh ho¹t gi÷a
nhµ m¸y ®iÖn vµ hÖ thèng ®iÖn ta sÏ sö dông mét ®êng d©y liªn
l¹c, ®êng d©y nµy sö dông lé kÐp.
Khi dù kiÕn c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y ph¶i dùa trªn c¸c u
khuyÕt ®iÓm cña mét sè lo¹i s¬ ®å cña m¹ng ®iÖn còng nh ph¹m
vi sö dông cña chóng.
Tõ nh÷ng nhËn xÐt trªn ta v¹ch ra c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y nh
sau.
2.1.1. Ph¬ng ¸n 1.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6
8
9
2.1.2. Ph¬ng ¸n 2.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6
8
2.1.3. Ph¬ng ¸n 3.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6 10
8
2.1.4. Ph¬ng ¸n 4.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6
8
1
2.1.5. Ph¬ng ¸n 5. 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6 11
8
2.1.6. Ph¬ng ¸n 6.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6
8
1 1
0
3
7
2.1.7. Ph¬ng ¸n 7. 2 9
HT§ T§
5
4
6 12
8
2.1.8. Ph¬ng ¸n 8.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
1 6 1
0 8
3
7 9
2
2.1.9.HT§
Ph¬ng ¸n 9. T§
5
4
6 13
8
2.1.10. Ph¬ng ¸n 10.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6
8
14
2.2. TÝnh to¸n lùa chän U®m vµ chän tiÕt diÖn d©y dÉn.
2.2.1. Ph¬ng ph¸p lùa chän tiÕt diÖn d©y dÉn vµ U®m.
§iÖn ¸p cña m¹ng ®iÖn ®îc chän theo c«ng thøc kinh nghiÖm
sau:
Trong ®ã:
Ui: ®iÖn ¸p ®êng d©y thø i.
li: chiªï dµi ®êng d©y thø i.
Pi: c«ng suÊt t¸c dông truyÒn t¶i trªn ®êng d©y thø i
(MW)
NÕu kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®îc lµ: 70 (kV) < U < 160(kV) ta sÏ
chän ®iÖn ¸p danh ®Þnh cña m¹ng ®iÖn lµ 110 kV
TiÕt diÖn d©y dÉn ®îc lùa chän theo ®iÒu kiÖn mËt ®é dßng
®iÖn kinh tÕ, theo c«ng thøc:
Trong ®ã:
Fi: tiÕt diÖn d©y dÉn.
Iimax: dßng ®iÖn cùc ®¹i ch¹y trªn ®êng d©y.
Smax: c«ng suÊt lín nhÊt truyÒn t¶i trªn ®êng d©y.
n: sè lé ®êng d©y.
Jkt: mËt ®é dßng kinh tÕ.
Víi Tmax = 5500 h, tra b¶ng ta cã: Jkt = 1 A/mm2.
Trong m¹ng ®iÖn ta sö dông d©y nh«m lâi thÐp, kho¶ng c¸ch
trung b×nh hi×nh häc gi÷a c¸c pha lµ 5m.
§Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chèng tæn thÊt vÇng quang th×
m¹ng ®iÖn 110kV d©y dÉn nhá nhÊt lµ AC-70.
Sau khi chän ®îc tiÕt diÖn d©y dÉn ta sÏ tiÕn hµnh kiÓm tra
l¹i dßng ®iÖn lµm viÖc xem cã chÞu dßng ®iÖn sù cè kh«ng theo
®iÒu kiÖn sau:
Isc < Icp
Víi c¸c tuyÕn ®êng d©y liªn l¹c gi÷a nhµ m¸y ®iÖn vµ hÖ
thèng ®iÖn ta sÏ chän cïng mét tiÕt diÖn theo lé ®êng d©y cã tiÕt
diÖn lín nhÊt.
2.2.2. TÝnh to¸n cho c¸c ph¬ng ¸n cô thÓ.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
P (MW) 34 26 40 38 30 42 35 35 36 38
Q 16,4 16,1 24,8 23,5 18,6 20,3 21,6 21,7 22,3 18,4
(MVAr) 7 2 0 6 0 4 6 0 2 0
15
Cos 0,90 0,85 0,85 0,85 0,85 0,90 0,85 0,85 0,85 0,90
§Ó cã thÓ s¬ bé lo¹i mét sè ph¬ng ¸n mµ kh«ng cÇn ph¶i
tÝnh to¸n chi tiÕt ta cã thÓ dïng m«men phô t¶i P.L ®Ó ph©n tÝch.
Dïng m«men phô t¶i cã thÓ nãi lªn ®îc khèi lîng kim khÝ m¸u vµ
tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®ã.
1. TÝnh to¸n c¸c dßng c«ng suÊt ch¹y trªn c¸c lé ®êng
d©y cña tõng trêng hîp.
Ph¬ng ¸n 1.
Dßng c«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n T§-7 lµ:
ST§-7 = ST§ - [ 1,1(S5 + S6 + S8 + S9 + S10) + Std ]
Std = 3,89 + j3,43 MVA
S5 + S6 + S8 + S9 + S10 = 216 + j133,92 MVA
ST§-7 = 13,01 + j18,99 MVA
Dßng c«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n 2-7 lµ:
S2-7 = S7 - ST§-7
S2-7 = 35 + j21,66 - 13,01 -j18,99
S2-7 = 21,99 + j2,67 MVA
Dßng c«ng suÊt ch¹y rªn do¹n HT-2 lµ:
SHT-2 = S2 + S2-7
SHT-2 = 47,99 + j18,79 MVA
VËy dßng c«ng suÊt ch¹y trªn c¸c lé ®êng d©y cña ph¬ng ¸n
1 lµ:
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-2 60,8 47,99 +
j18,79
HT-3 67,2 40 + j24,8
HT-4 52,8 38 + j23,56
2–7 49,6 21,99 + j2,67
T§-5 68,8 30 + j18,6
16
T§-6 84,8 42 + j20,34
T§-7 49,6 13,01 +
j18,99
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 36 + j22,32
T§-10 60,8 38 + j18,4
TÝnh to¸n t¬ng tù ta cã trÞ sè c¸c dßng c«ng suÊt ch¹y trªn
c¸c lé ®êng d©y cña tõng ph¬ng ¸n nh sau:
Ph¬ng ¸n 2.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 74 + j41,27
1-3 56 40 + j24,8
HT-2 60,8 47,99 +
j18,79
HT-4 52,8 38 + j23,56
2–7 49,6 21,99 + j2,67
T§-5 68,8 72 + j38,94
5-6 35,2 42 + j20,34
T§-7 49,6 13,01 +
j18,99
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 74 + j40,72
9-10 49,6 38 + j18,4
Ph¬ng ¸n 3.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-3 67,2 74 + j41,27
3-1 56 34 + j16,47
HT-2 60,8 48,49 +
j19,09
HT-4 52,8 38 + j23,56
2–5 49,6 22,49 + j2,97
T§-5 68,8 7,51 + j15,63
T§-7 49,6 35 + j21,66
T§-8 68,8 77 + j42,04
8-6 84,8 42 + j20,34
T§-10 60,8 74 + j40,72
10-9 49,6 36 + j22,32
Ph¬ng ¸n 4.
17
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 74 + j41,27
1-3 56 40 + j24,8
HT-2 60,8 48,49 +
j19,09
HT-4 52,8 38 + j23,56
2–5 49,6 21,49 + j2,97
T§-5 68,8 7,51 + j15,63
T§-6 84,8 42 + j20,34
T§-7 49,6 35 + j21,66
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 74 + j40,72
9-10 49,6 38 + j18,4
Ph¬ng ¸n 5.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-2 60,8 66 + j40,92
2-3 35,2 40 + j24,8
HT-4 52,8 38 + j23,56
HT-5 100,8 22,49 + j2,97
T§-5 68,8 7,51 + j15,63
T§-6 84,8 42 + j20,34
T§-7 49,6 35 + j21,66
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 74 + j40,72
9-10 49,6 38 + j18,4
Ph¬ng ¸n 6.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-3 67,2 66 + j40,92
3-2 35,2 26 + j16,12
HT-4 52,8 38 + j23,56
HT-5 100,8 22,49 + j2,97
T§-5 68,8 7,51 + j15,63
T§-7 49,6 35 + j21,66
T§-8 68,8 77 + j42,04
8-6 48,8 42 + j20,34
T§-9 38,4 36 + j22,32
T§-10 60,8 38 + j18,4
18
Ph¬ng ¸n 7.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-2 60,8 26+ j16,12
HT-3 67,2 40 + j24,8
HT-4 52,8 38 + j23,56
HT-5 100,8 18,99 + j0,81
T§-6 84,8 42 + j20,34
T§-7 49,6 46,01 +
j39,45
7-5 36,8 11,01 +
j17,79
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 36 + j22,32
T§-10 60,8 38 + j18,4
Ph¬ng ¸n 8.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-2 60,8 26+ j40,92
2-3 35,2 40 + j24,8
HT-4 52,8 38 + j23,56
HT-5 100,8 18,99 + j0,81
T§-7 49,6 46,01 +
j39,45
7-5 36,8 11,01 +
j17,79
T§-8 68,8 77 + j42,04
8-6 84,8 42 + j20,34
T§-9 38,4 74 + j40,72
9-10 49,6 38 + j18,4
Ph¬ng ¸n 9.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-2 60,8 26 + j16,12
HT-3 67,2 40 + j24,8
HT-4 52,8 38 + j23,56
HT-5 100,8 18,29 + j0,94
19
5-6 35,2 42 + j20,34
T§-5 68,8 53,71 + j38
T§-7 49,6 35 + j21,66
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 36 + j22,32
T§-10 60,8 38 + j18,4
Ph¬ng ¸n 10.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-2 60,8 66 + j40,92
2-3 35,2 40 + j24,8
HT-4 52,8 38 + j23,56
HT-5 100,8 18,29 + j0,94
5-6 35,2 42 + j20,34
T§-5 68,8 53,71 + j38
T§-7 49,6 35 + j21,66
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 74 + j40,72
9-10 49,6 38 + j18,4
2. Dïng m«men phô t¶i ®Ó ph©n tÝch c¸c ph¬ng ¸n.
Khèi lîng kim khÝ mµu sö dông cho m¹ng ®iÖn lµ:
Ph¬ng ¸n 1:
Ph¬ng ¸n 2:
Ph¬ng ¸n 3:
20
§iÖn n¨ng lµ d¹ng n¨ng lîng ®îc sö dông réng r·i nhÊt trong
tÊt c¶ c¸c lÜnh vùc ho¹t ®éng kinh tÕ vµ ®êi sèng cña con ngêi.
Nhu cÇu sö dông ®iÖn ngµy cµng cao, chÝnh v× vËy chóng ta cÇn
x©y dùng thªm c¸c hÖ thèng ®iÖn nh»m ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn
cho c¸c hé tiªu thô. HÖ thèng ®iÖn bao gåm c¸c nhµ m¸y ®iÖn,
c¸c m¹ng ®iÖn vµ c¸c hé tiªu thô ®iÖn ®îc liªn kÕt víi nhau thµnh
mét hÖ thèng ®Ó thùc hiÖn qu¸ tr×nh s¶n xuÊt, truyÒn t¶i, ph©n
phèi vµ tiªu thô ®iÖn n¨ng. M¹ng ®iÖn lµ mét tËp hîp gåm cã c¸c
tr¹m biÕn ¸p, tr¹m ®ãng c¾t, c¸c ®êng d©y trªn kh«ng vµ c¸c ®-
êng d©y c¸p. M¹ng ®iÖn ®îc dïng ®Ó truyÒn t¶i vµ ph©n phèi
®iÖn n¨ng tõ c¸c nhµ m¸y ®iÖn ®Õn c¸c hé tiªu thô.
B¶n ®å ¸n nµy bao gåm hai phÇn: PhÇn thø nhÊt cã nhiÖm vô
thiÕt kÕ m¹ng ®iÖn khu vùc gåm hai nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ®iÖn,
mét tr¹m biÕn ¸p trung gian vµ 10 phô t¶i. PhÇn thø hai cã nhiÖm
vô tÝnh to¸n æn ®Þnh cña hÖ thèng võa ®îc thiÕt kÕ.
Nhê sù chØ b¶o, gãp ý cña c¸c thÇy, c« gi¸o vµ mäi ngêi quan
t©m nªn em ®· hoµn thµnh ®å ¸n nµy. Tuy ®· nç lùc rÊt nhiÒu nh-
ng do thiÕu kinh nghiÖm thùc tÕ vµ kiÕn thøc cßn h¹n chÕ nªn
kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt, v× vËy em rÊt mong nhËn ®îc
c¸c ý kiÕn ®¸nh gi¸, chØ b¶o cña c¸c thÇy c« gi¸o ®Ó em ® îc më
réng, n©ng cao kiÕn thøc.
Qua ®©y em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy, c¸c thÇy c«
gi¸o trong bé m«n HÖ Thèng §iÖn, ®Æc biÖt lµ thÇy gi¸o TS
NguyÔn L©n Tr¸ng ®· tËn t×nh gióp ®ì em trong thêi gian võa
qua. Em rÊt mong muèn sÏ tiÕp tôc nhËn ®îc sù gióp ®ì cña c¸c
thÇy, c« gi¸o trong qu¸ tr×nh c«ng t¸c sau nµy.
1
Môc lôc
T
rang
Lêi nãi ®Çu
1
PhÇn I
4
Ch¬ng 1: c©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng 4
trong hÖ thèng ®iÖn. x¸c ®Þnh dung lîng bï
s¬ bé
1.1. Ph©n tÝch nguån cung cÊp ®iÖn vµ phô t¶i.
4
1.2. C©n b»ng c«ng suÊt trong m¹ng ®iÖn.
5
CH¦¥NG 2: dù kiÕn c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y cña m¹ng ®iÖn. 8
so s¸nh c¸c ph¬ng ¸n vÒ mÆt kü thuËt
2.1. Dù kiÕn c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y.
8 2.2. TÝnh to¸n lùa chän U®m vµ chän tiÕt diÖn d©y dÉn.
13 2.3. TÝnh to¸n tæn thÊt ®iÖn ¸p cho
m¹ng ®iÖn. 25
ch¬ng 3: so s¸nh c¸c ph¬ng ¸n vÒ mÆt kinh tÕ 29
3.1. Ph¬ng ¸n 1.
30
3.2. Ph¬ng ¸n 5.
30
3.3. Ph¬ng ¸n 7.
31
3.4. Ph¬ng ¸n 9.
31
3.5. Ph¬ng ¸n 10.
32
ch¬ng 4: x¸c ®Þnh sè lîng vµ c«ng suÊt cña c¸c m¸y 33
biÕn ¸p ë c¸c tr¹m biÕn ¸p phô t¶i, s¬ ®å nèi
d©y c¸c tr¹m, s¬ ®å nèi d©y toµn hÖ thèng
4.1. X¸c ®Þnh sè lîng vµ c«ng suÊt cña c¸c m¸y biÕn ¸p ë c¸c
tr¹m 33
biÕn ¸p phô t¶i.
4.2. Chän s¬ ®å nèi d©y cho c¸c tr¹m biÕn ¸p.
35
2
ch¬ng 5: x¸c ®Þnh c«ng suÊt bï kinh tÕ 38
5.1. Nguyªn t¾c tÝnh to¸n c«ng suÊt bï kinh tÕ.
38
5.2. X¸c ®Þnh c«ng suÊt bï kinh tÕ cho c¸c phô t¶i.
39
ch¬ng 6: X¸c ®Þnh ph©n bè c«ng suÊt, tæn thÊt c«ng 46
suÊt, tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong toµn líi ®iÖn
6.1. ChÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i.
46
6.2. ChÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu.
58
6.3. ChÕ ®é sù cè.
69
Trang
ch¬ng 7: X¸c ®Þnh ®iÖn ¸p ë c¸c tr¹m biÕn ¸p. lùa 80
chän ph¬ng thøc ®iÒu ¸p cho m¹ng ®iÖn
7.1. X¸c ®Þnh ®iÖn ¸p ë c¸c tr¹m biÕn ¸p.
80
7.1.1. ChÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i.
80
7.1.2. ChÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu.
86
7.1.3. ChÕ ®é sù cè.
92
7.2. Lùa chän ph¬ng thøc ®iÒu ¸p cho m¹ng ®iÖn.
99
7.2.1. Ph¬ng ph¸p chung lùa chän ®Çu ph©n ¸p.
99
7.2.2. TÝnh to¸n cho c¸c phô t¶i.
99
ch¬ng 8: tÝnh to¸n chØ tiªu kinh tÕ cña m¹ng ®iÖn 114
8.1. TÝnh vèn ®Çu t x©y dùng m¹ng ®iÖn.
114
8.2. TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt vµ tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong
toµn m¹ng ®iÖn. 115
3
8.3. TÝnh gi¸ thµnh t¶i ®iÖn.
115
phÇn 2
117
1.1. Kh¸i niÖm chung vÒ æn ®Þnh.
117
1.2. S¬ ®å thay thÕ cña hÖ théng ®iÖn.
117
1.3. C¸c th«ng sè trong hÖ ®¬n vÞ t¬ng ®èi.
117
1.4. X¸c ®Þnh c¸c ®êng ®Æc tÝnh c«ng suÊt.
119
1.5. TÝnh gãc c¾t c¾t vµ thêi gian c¾t tc¾t.
127
tµi liÖu tham kh¶o
130
PhÇn I
Ch¬ng 1
C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng trong hÖ
thèng ®iÖn. X¸c ®Þnh s¬ bé dung lîng bï.
1.1. Ph©n tÝch nguån cung cÊp ®iÖn vµ phô t¶i.
Ph©n tÝch nguån vµ phô t¶i cña m¹ng ®iÖn lµ mét phÇn quan
träng trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ.
TÝnh to¸n thiÕt kÕ cã chÝnh x¸c hay kh«ng hoµn toµn phô
thuéc vµo møc ®é chÝnh x¸c cña c«ng t¸c thu thËp phô t¶i vµ
ph©n tÝch nã.
Ph©n tÝch nguån lµ mét viÖc lµm cÇn thiÕt nh»m ®Þnh híng
ph¬ng thøc vËn hµnh cña nhµ m¸y ®iÖn, ph©n bè c«ng suÊt gi÷a
c¸c tæ m¸y, hiÖu suÊt, cos vµ kh¶ n¨ng ®iÒu chØnh.
C¸c th«ng sè cña phô t¶i vµ nguån ®iÖn:
1.1.1. Phô t¶i
Phô t¶i 1 2 3 4 5 6 7 8
Pmax(MW) 40 36 42 38 38 40 38 36
4
Cos 0,9 0,9 0,9 0,92 0,92 0,90 0,9 0,90
0 0 0 2
§iÒu chØnh T KT KT KT KT T T KT
®iÖn ¸p
Lo¹i phô t¶i 1 1 1 1 1 1 1 1
U thø cÊp (kV) 22 22 22 22 22 22 22 22
S¬ ®å ph©n bè phô t¶i:
1 1
0
68,8 km
56
3 78,4
49,6
67,2
35,2 60,8
67,2
7 9
2 49,6
49,6
38,
60,8 4
HT§ 36,8
49,6 T§
100,8 68,8
56
52,8 81,6
5 84,8 68,8
67,2
35,2
4
67,2 84,8
6
8
Tmax = 5500h
Phô t¶i cùc tiÓu b»ng 60% phô t¶i cùc ®¹i.
HÖ sè ®ång thêi k = 1.
C¸c phô t¶i ®Òu lµ phô t¶i lo¹i 1.
Phô t¶i 1, 6, 7 yªu cÇu ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p thêng, c¸c phô
t¶i cßn l¹i yªu cÇu ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p kh¸c thêng.
Tæng c«ng suÊt lóc phô t¶i cùc ®¹i lµ:
Tæng c«ng suÊt lóc phô t¶i cùc tiÓu lµ:
Ta nhËn thÊy r»ng c¸c hé phô t¶i hÇu hÕy ®Òu ph©n bè tËp
trung gi÷a hai nguån nªn ta thiÕt kÕ m¹ng ®iÖn ®Ó mét phÇn phô
t¶i nhËn c«ng suÊt tõ nhµ m¸y thuû ®iÖn, phÇn cßn l¹i nhËn c«ng
suÊt tõ thanh c¸i tr¹m trung gian.
5
1.1.2. Nguån ®iÖn.
M¹ng ®iÖn thiÕt kÕ gåm hai nguån cung cÊp:
Nguån thø nhÊt lµ tr¹m trung gian cã c«ng suÊt v« cïng lín,
cos = 0,85 vµ U®m = 220 kV.
Nguån thø hai lµ nhµ m¸y thuû ®iÖn cã th«ng sè m¸y ph¸t:
P = 490 (MW)
cos = 0,85
U®m = 22kV
Ta thÊy c¸c phô t¶i 5, 6, 7, 8, 9, 10 gÇn nhµ m¸y thuû ®iÖn
h¬n do vËy thuËn tiÖn cho viÖc truyÒn t¶i c«ng suÊt tõ nhµ m¸y
thuû ®iÖn tíi. Tæng c«ng suÊt c¸c phô t¶i cùc ®¹i lóc ®ã lµ:
Nh vËy ta sÏ cho nhµ m¸y thuû ®iÖn ho¹t ®éng víi ba tæ m¸y
vµ 80% c«ng suÊt ®Þnh møc.
Ta cho nhµ m¸y thuû ®iÖn ho¹t ®éng víi 2 tæ m¸y vµ 80%
c«ng suÊt ®Þnh møc.
1.2. C©n b»ng c«ng suÊt trong m¹ng ®iÖn.
Nh ta ®· biÕt ®iÖn n¨ng do c¸c nhµ m¸y ®iÖn s¶n xuÊt ra
trong hÖ thèng ®iÖn lu«n c©n b»ng víi ®iÖn n¨ng tiªu thô cña c¸c
phô t¶i.
C©n b»ng c«ng suÊt trong hÖ thèng ®iÖn tríc hÕt xem kh¶
n¨ng cung cÊp ®iÖn vµ tiªu thô trong hÖ thèng ®iÖn cã c©n b»ng
kh«ng. Sau ®ã s¬ bé ®Þnh híng ph¬ng thøc vËn hµnh cho nhµ
m¸y ®iÖn.Trong c¸c chÕ ®é vËn hµnh lóc cùc ®¹i, cùc tiÓu hay sù
cè dùa vµo kh¶ n¨ng cÊp ®iÖn cña tõng nguån ®iÖn.
C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông nh»m ®Ó gi÷ tÇn sè cña hÖ
thèng n»m trong ph¹m vi cho phÐp.
C©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng nh»m ®Ó gi÷ ®iÖn ¸p ë c¸c
nót n»m trong giíi h¹n cho phÐp.
1.2.1. C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông.
C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông trong hÖ thèng ®iÖn ®îc biÓu
diÔn b»ng c«ng thøc sau:
Trong ®ã:
PF: tæng c«ng suÊt t¸c dông do c¸c m¸y ph¸t ®iÖn cña
nhµ m¸y ®iÖn ph¸t ra trong hÖ thèng.
Pyc: tæng c«ng suÊt thiÕt kÕ cña m¹ng ®iÖn kÓ c¶ tæn
thÊt c«ng suÊt t¸c dông.
k: hÖ sè ®ång thêi, k = 1.
Ppt: tæng phô t¶i t¸c dông cùc ®¹i cña c¸c hé tiªu thô.
6
Pmd: tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®êng d©y
vµ m¸y biÕn ¸p.
Ptd: tæng c«ng suÊt tù dïng cña nhµ m¸y ®iÖn.
Pdt: tæng c«ng suÊt dù tr÷, Pdt = 0 v× hÖ thèng ®iÖn
cã c«ng suÊt v« cïng lín.
Do hÖ thèng ®iÖn cã c«ng suÊt v« cïng lín nªn ta kh«ng cÇn
c©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông. C¨n cø vµo viÖc ph©n tÝch nguån
cung cÊp ®iÖn vµ vÞ trÝ phô t¶i ta cho nhµ m¸y ®iÖn ho¹t ®éng
víi ba tæ m¸y, mçi tæ ph¸t 80% c«ng suÊt ®Þnh møc.
C«ng suÊt ph¸t cña nhµ m¸y thuû ®iÖn:
PFT§ = 0,8.3.90 = 216 MW
C«ng suÊt phô t¶i cùc ®¹i:
Pmax = Ppt = 354 MW
Tæng tæn thÊt c«ng suÊt:
Pmd = 10%Ppt = 35,4 MW
C«ng suÊt tù dïng cña nhµ m¸y ®iÖn:
Ptd = 1%.(Ppt + Pmd )
= 0,01.(354 +35,4)
= 3,89 MW
C«ng suÊt t¸c dông nhËn tõ hÖ thèng ®iÖn:
PFHT = 354 + 35,4 + 3,89 - 216
= 177,29 MW
1.2.2. C©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng.
C©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong hÖ thèng ®iÖn ®îc
biÓu diÔn b»ng c«ng thøc sau:
Trong ®ã:
QF: c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do nguån ®iÖn cung cÊp.
QF = PFT§.tg + PFHT.tg
Qpt: tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cùc ®¹i cña c¸c phô
t¶i.
Qpt = 243,01 MVAr
QL: tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trªn c¸c
®o¹n ®êng d©y cña m¹ng ®iÖn.
QC: tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do ®êng d©y sinh ra
trong hÖ thèng ®iÖn.
Trong khi tÝnh to¸n s¬ bé, mét c¸ch gÇn ®óng ta lÊy QL =
QC.
Qba: tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong m¸y
biÕn ¸p cña hÖ thèng.
Qba = 15%Qpt = 36,44 MVAr
7
Qtd = Ptd.tg(arccos0,75) = 0,882.3,89
= 3,43 MVAr
VËy tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng yªu cÇu cña líi ®iÖn lµ:
Qyc = k.Qpt + Qba + Qtd
= 243,01 + 36,44 + 3 43 = 282,88 MVAr
QF = PFT§.tgHT + PFHT.tgHT
= 216.0,62 + 177,29.0,62 = 243,84 MVAr
Ta thÊy QF < Qyc nªn ta cÇn bï s¬ bé.
Qb = Qyc - QF = 282,84 - 243,84 = 39,04 MVAr
Khi bï s¬ bé ta u tiªn bï nh÷ng hé ë xa, cã cos thÊp, ®ång
thêi chØ bï tíi cos = 0,9 0,95; cßn thõa ta bï cho nh÷ng hé
gÇn, cã cos cao h¬n, bï tíi cos = 0,85 0,9.
C«ng suÊt bï s¬ bé cho phô t¶i thø i ®îc tÝnh to¸n nh sau:
Qbi = Qi - Pi.tgi' = Qi - Qi'
§Æt: Qmax' = Qmax - Qb
Ta lËp ®îc b¶ng sau:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Pmax(MW) 34 26 40 38 30 42 35 35 36 38
Qmax(MVAr) 25,5 16,1 24,8 28,5 18,6 26,0 26,2 21,7 27,0 28,5
0 2 0 0 0 4 5 0 0 0
cos 0,80 0,85 0,85 0,80 0,85 0,85 0,80 0,85 0,80 0,80
cos' 0,90 0,85 0,85 0,85 0,85 0,90 0,85 0,85 0,85 0,90
Qb(MVAr) 9,03 0 0 4,94 0 5,70 4,59 0 4,68 10,1
0
Qmax'(MVAr 16,4 16,1 24,8 23,5 18,6 20,3 21,6 21,7 22,3 18,4
) 7 2 0 6 0 4 6 0 2 0
8
Ch¬ng 2
Dù kiÕn c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y cña m¹ng ®iÖn
so s¸nh c¸c ph¬ng ¸n vÒ mÆt kü thuËt.
2.1. Dù kiÕn c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y.
Tõ viÖc ph©n tÝch c¸c phô t¶i vµ c¸c nguån ®iÖn ë ch¬ng 1
ta thÊy:
C¸c phô t¶i ®Òu lµ hé tiªu thô loai 1 nªn yªu cÇu vÒ ®é tin
cËy cung cÊp ®iÖn cao do ®ã ph¶i sö dông ®êng d©y lé kÐp,
hoÆc m¹ch vßng ®Ó cung cÊp ®iÖn cho c¸c phô t¶i.
C¸c phô t¶i 5, 6, 7, 8, 9, 10 gÇn nhµ m¸y thuû ®iÖn do vËy
sÏ ®îc cung cÊp ®iÖn tõ nhµ m¸y. C¸c phô t¶i 1, 2, 3, 4 ë gÇn hÖ
thèng ®iÖn nªn sÏ ®îc cung cÊp ®iÖn tõ hÖ thèng.
§Ó ®¶m b¶o ®é tin cËy vµ chÕ ®é vËn hµnh linh ho¹t gi÷a
nhµ m¸y ®iÖn vµ hÖ thèng ®iÖn ta sÏ sö dông mét ®êng d©y liªn
l¹c, ®êng d©y nµy sö dông lé kÐp.
Khi dù kiÕn c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y ph¶i dùa trªn c¸c u
khuyÕt ®iÓm cña mét sè lo¹i s¬ ®å cña m¹ng ®iÖn còng nh ph¹m
vi sö dông cña chóng.
Tõ nh÷ng nhËn xÐt trªn ta v¹ch ra c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y nh
sau.
2.1.1. Ph¬ng ¸n 1.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6
8
9
2.1.2. Ph¬ng ¸n 2.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6
8
2.1.3. Ph¬ng ¸n 3.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6 10
8
2.1.4. Ph¬ng ¸n 4.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6
8
1
2.1.5. Ph¬ng ¸n 5. 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6 11
8
2.1.6. Ph¬ng ¸n 6.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6
8
1 1
0
3
7
2.1.7. Ph¬ng ¸n 7. 2 9
HT§ T§
5
4
6 12
8
2.1.8. Ph¬ng ¸n 8.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
1 6 1
0 8
3
7 9
2
2.1.9.HT§
Ph¬ng ¸n 9. T§
5
4
6 13
8
2.1.10. Ph¬ng ¸n 10.
1 1
0
3
7 9
2
HT§ T§
5
4
6
8
14
2.2. TÝnh to¸n lùa chän U®m vµ chän tiÕt diÖn d©y dÉn.
2.2.1. Ph¬ng ph¸p lùa chän tiÕt diÖn d©y dÉn vµ U®m.
§iÖn ¸p cña m¹ng ®iÖn ®îc chän theo c«ng thøc kinh nghiÖm
sau:
Trong ®ã:
Ui: ®iÖn ¸p ®êng d©y thø i.
li: chiªï dµi ®êng d©y thø i.
Pi: c«ng suÊt t¸c dông truyÒn t¶i trªn ®êng d©y thø i
(MW)
NÕu kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®îc lµ: 70 (kV) < U < 160(kV) ta sÏ
chän ®iÖn ¸p danh ®Þnh cña m¹ng ®iÖn lµ 110 kV
TiÕt diÖn d©y dÉn ®îc lùa chän theo ®iÒu kiÖn mËt ®é dßng
®iÖn kinh tÕ, theo c«ng thøc:
Trong ®ã:
Fi: tiÕt diÖn d©y dÉn.
Iimax: dßng ®iÖn cùc ®¹i ch¹y trªn ®êng d©y.
Smax: c«ng suÊt lín nhÊt truyÒn t¶i trªn ®êng d©y.
n: sè lé ®êng d©y.
Jkt: mËt ®é dßng kinh tÕ.
Víi Tmax = 5500 h, tra b¶ng ta cã: Jkt = 1 A/mm2.
Trong m¹ng ®iÖn ta sö dông d©y nh«m lâi thÐp, kho¶ng c¸ch
trung b×nh hi×nh häc gi÷a c¸c pha lµ 5m.
§Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn chèng tæn thÊt vÇng quang th×
m¹ng ®iÖn 110kV d©y dÉn nhá nhÊt lµ AC-70.
Sau khi chän ®îc tiÕt diÖn d©y dÉn ta sÏ tiÕn hµnh kiÓm tra
l¹i dßng ®iÖn lµm viÖc xem cã chÞu dßng ®iÖn sù cè kh«ng theo
®iÒu kiÖn sau:
Isc < Icp
Víi c¸c tuyÕn ®êng d©y liªn l¹c gi÷a nhµ m¸y ®iÖn vµ hÖ
thèng ®iÖn ta sÏ chän cïng mét tiÕt diÖn theo lé ®êng d©y cã tiÕt
diÖn lín nhÊt.
2.2.2. TÝnh to¸n cho c¸c ph¬ng ¸n cô thÓ.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
P (MW) 34 26 40 38 30 42 35 35 36 38
Q 16,4 16,1 24,8 23,5 18,6 20,3 21,6 21,7 22,3 18,4
(MVAr) 7 2 0 6 0 4 6 0 2 0
15
Cos 0,90 0,85 0,85 0,85 0,85 0,90 0,85 0,85 0,85 0,90
§Ó cã thÓ s¬ bé lo¹i mét sè ph¬ng ¸n mµ kh«ng cÇn ph¶i
tÝnh to¸n chi tiÕt ta cã thÓ dïng m«men phô t¶i P.L ®Ó ph©n tÝch.
Dïng m«men phô t¶i cã thÓ nãi lªn ®îc khèi lîng kim khÝ m¸u vµ
tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®ã.
1. TÝnh to¸n c¸c dßng c«ng suÊt ch¹y trªn c¸c lé ®êng
d©y cña tõng trêng hîp.
Ph¬ng ¸n 1.
Dßng c«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n T§-7 lµ:
ST§-7 = ST§ - [ 1,1(S5 + S6 + S8 + S9 + S10) + Std ]
Std = 3,89 + j3,43 MVA
S5 + S6 + S8 + S9 + S10 = 216 + j133,92 MVA
ST§-7 = 13,01 + j18,99 MVA
Dßng c«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n 2-7 lµ:
S2-7 = S7 - ST§-7
S2-7 = 35 + j21,66 - 13,01 -j18,99
S2-7 = 21,99 + j2,67 MVA
Dßng c«ng suÊt ch¹y rªn do¹n HT-2 lµ:
SHT-2 = S2 + S2-7
SHT-2 = 47,99 + j18,79 MVA
VËy dßng c«ng suÊt ch¹y trªn c¸c lé ®êng d©y cña ph¬ng ¸n
1 lµ:
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-2 60,8 47,99 +
j18,79
HT-3 67,2 40 + j24,8
HT-4 52,8 38 + j23,56
2–7 49,6 21,99 + j2,67
T§-5 68,8 30 + j18,6
16
T§-6 84,8 42 + j20,34
T§-7 49,6 13,01 +
j18,99
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 36 + j22,32
T§-10 60,8 38 + j18,4
TÝnh to¸n t¬ng tù ta cã trÞ sè c¸c dßng c«ng suÊt ch¹y trªn
c¸c lé ®êng d©y cña tõng ph¬ng ¸n nh sau:
Ph¬ng ¸n 2.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 74 + j41,27
1-3 56 40 + j24,8
HT-2 60,8 47,99 +
j18,79
HT-4 52,8 38 + j23,56
2–7 49,6 21,99 + j2,67
T§-5 68,8 72 + j38,94
5-6 35,2 42 + j20,34
T§-7 49,6 13,01 +
j18,99
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 74 + j40,72
9-10 49,6 38 + j18,4
Ph¬ng ¸n 3.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-3 67,2 74 + j41,27
3-1 56 34 + j16,47
HT-2 60,8 48,49 +
j19,09
HT-4 52,8 38 + j23,56
2–5 49,6 22,49 + j2,97
T§-5 68,8 7,51 + j15,63
T§-7 49,6 35 + j21,66
T§-8 68,8 77 + j42,04
8-6 84,8 42 + j20,34
T§-10 60,8 74 + j40,72
10-9 49,6 36 + j22,32
Ph¬ng ¸n 4.
17
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 74 + j41,27
1-3 56 40 + j24,8
HT-2 60,8 48,49 +
j19,09
HT-4 52,8 38 + j23,56
2–5 49,6 21,49 + j2,97
T§-5 68,8 7,51 + j15,63
T§-6 84,8 42 + j20,34
T§-7 49,6 35 + j21,66
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 74 + j40,72
9-10 49,6 38 + j18,4
Ph¬ng ¸n 5.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-2 60,8 66 + j40,92
2-3 35,2 40 + j24,8
HT-4 52,8 38 + j23,56
HT-5 100,8 22,49 + j2,97
T§-5 68,8 7,51 + j15,63
T§-6 84,8 42 + j20,34
T§-7 49,6 35 + j21,66
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 74 + j40,72
9-10 49,6 38 + j18,4
Ph¬ng ¸n 6.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-3 67,2 66 + j40,92
3-2 35,2 26 + j16,12
HT-4 52,8 38 + j23,56
HT-5 100,8 22,49 + j2,97
T§-5 68,8 7,51 + j15,63
T§-7 49,6 35 + j21,66
T§-8 68,8 77 + j42,04
8-6 48,8 42 + j20,34
T§-9 38,4 36 + j22,32
T§-10 60,8 38 + j18,4
18
Ph¬ng ¸n 7.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-2 60,8 26+ j16,12
HT-3 67,2 40 + j24,8
HT-4 52,8 38 + j23,56
HT-5 100,8 18,99 + j0,81
T§-6 84,8 42 + j20,34
T§-7 49,6 46,01 +
j39,45
7-5 36,8 11,01 +
j17,79
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 36 + j22,32
T§-10 60,8 38 + j18,4
Ph¬ng ¸n 8.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-2 60,8 26+ j40,92
2-3 35,2 40 + j24,8
HT-4 52,8 38 + j23,56
HT-5 100,8 18,99 + j0,81
T§-7 49,6 46,01 +
j39,45
7-5 36,8 11,01 +
j17,79
T§-8 68,8 77 + j42,04
8-6 84,8 42 + j20,34
T§-9 38,4 74 + j40,72
9-10 49,6 38 + j18,4
Ph¬ng ¸n 9.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-2 60,8 26 + j16,12
HT-3 67,2 40 + j24,8
HT-4 52,8 38 + j23,56
HT-5 100,8 18,29 + j0,94
19
5-6 35,2 42 + j20,34
T§-5 68,8 53,71 + j38
T§-7 49,6 35 + j21,66
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 36 + j22,32
T§-10 60,8 38 + j18,4
Ph¬ng ¸n 10.
Nh¸nh L (km) S (MVA)
HT-1 68,8 34 + j16,47
HT-2 60,8 66 + j40,92
2-3 35,2 40 + j24,8
HT-4 52,8 38 + j23,56
HT-5 100,8 18,29 + j0,94
5-6 35,2 42 + j20,34
T§-5 68,8 53,71 + j38
T§-7 49,6 35 + j21,66
T§-8 68,8 35 + j21,7
T§-9 38,4 74 + j40,72
9-10 49,6 38 + j18,4
2. Dïng m«men phô t¶i ®Ó ph©n tÝch c¸c ph¬ng ¸n.
Khèi lîng kim khÝ mµu sö dông cho m¹ng ®iÖn lµ:
Ph¬ng ¸n 1:
Ph¬ng ¸n 2:
Ph¬ng ¸n 3:
20