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
62 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1602 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Cân bằng công suất trong hệ thống điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
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