Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 Ch¬ng I Ph©n tÝch hÖ thèng,c©n b»ng c«ng suÊt vµ s¬ bé bï kü thuËt I - C¸c sè liÖu vÒ nguån cung cÊp vµ phô t¶i : 1. S¬ ®å ®Þa lý : Dùa vµo s¬ ®å mÆt b»ng cña hÖ thèng ®iÖn thiÕt kÕ vµ s¬ ®å ph©n bè gi÷a c¸c phô t¶i vµ nguån cung cÊp ta x¸c ®Þnh ®îc kho¶ng c¸ch gi÷a chóng nh H1.1 1 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 2. Nguån ®iÖn : M¹ng gåm hai nguån cung cÊp : a) Nhµ m¸y I : Lµ nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn cã c¸c th«ng sè nh sau : - C«ng suÊt ®Æt P1 = 2 100 = 200MW - HÖ sè c«ng suÊt : cos = 0,85 - §iÖn ¸p ®Þnh møc : U®m = 10,5kV b) Nhµ m¸y II : Lµ nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn cã c¸c th«ng sè nh sau : - C«ng suÊt ®Æt P2 = 2 100MW - HÖ sè c«ng suÊt : cos = 0,85 - §iÖn ¸p ®Þnh møc : U®m = 10,5kV 3. Phô t¶i : C¸c sè liÖu vÒ phô t¶i cho trong b¶ng 1 - 1 B¶ng 1.1 - C¸c sè liÖu vÒ phô t¶i Phô t¶i 1 2 3 4 5 6 7 8 C¸c sè liÖu Pmax (MW) 25 35 10 20 40 45 36 30 Pmin (MW) 15 21 6 12 24 27 21.6 18 Cos 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 Qmax (MVAr) 12. 16.9 4.84 9.68 19.3 21.7 17.4 14.5 1 4 6 8 2 2 Qmin (MVAr) 7.2 10.1 2.9 5.81 11.6 13.0 10.4 8.71 6 6 2 7 5 Smax (MVA) 27. 38.8 11.1 22.2 44.4 49.9 39.9 33.3 77 8 1 2 4 9 9 3 Smin (MVA) 16. 23.3 6.67 13.3 26.6 30 24 20 66 3 3 6 Lo¹i hé phô t¶i I I III I I I I I Yªu cÇu §C ®iÖn ¸p T T T KT KT KT KT KT §iÖn ¸p thø cÊp (kV) 22 22 22 22 22 22 22 22 - Phô t¶i cùc tiÓu : Pmin = 0,6Pmax 2 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 - Thêi gian sö dông c«ng suÊt cùc ®¹i Tmax = 5.500h II - Ph©n tÝch nguån vµ phô t¶i : Tõ nh÷ng sè liÖu trªn ta cã thÓ rót ra nh÷ng nhËn xÐt sau : Trong hÖ thèng ®iÖn thiÕt kÕ cã 2 nguån cung cÊp ®ã lµ : 2 nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn, kho¶ng c¸ch gi÷a 2 nhµ m¸y lµ 116.62km v× vËy cÇn ph¶i cã sù liªn hÖ gi÷a 2 nhµ m¸y ®iÖn ®Ó cã thÓ trao ®æi c«ng suÊt gi÷a hai nguån cung cÊp khi cÇn thiÕt, ®¶m b¶o cho hÖ thèng thiÕt kÕ lµm viÖc b×nh thêng trong c¸c chÕ ®é vËn hµnh. C¸c phô t¶i cã c«ng suÊt kh¸ lín vµ ®îc bè trÝ xung quanh 2 nguån cung cÊp nªn rÊt thuËn lîi cho viÖc cung cÊp ®iÖn cña 2 nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn. C¸c phô t¶i 1;2;4;5;7;8 lµ hé lo¹i I, phô t¶i 3 lµ hé lo¹i III víi chÕ ®é ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p cho c¸c phô t¶i 4;5;6;7;8 lµ kh¸c thêng. Cßn c¸c phô t¶i 1;2;3 lµ thêng. Tæng c«ng suÊt cña nguån I lµ 200MW Tæng c«ng suÊt nguån II lµ 200MW Do kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c nhµ m¸y vµ gi÷a c¸c phô t¶i t¬ng ®èi lín nªn ta dïng ®êng d©y trªn kh«ng ®Ó dÉn ®iÖn. C¸c hé lo¹i I lµ phô t¶i quan träng nÕu ngõng cÊp ®iÖn cã thÓ g©y ¶nh hëng xÊu ®Õn an ninh, chÝnh trÞ, x· héi, g©y thiÖt h¹i lín vÒ kinh tÕ. Do vËy yªu cÇu cung cÊp ®iÖn ph¶i ®¶m b¶o tÝnh liªn tôc vµ ë møc ®é cao nªn ta ph¶i thiÕt kÕ mçi phô t¶i ®îc cung cÊp b»ng ®êng d©y 2 m¹ch hoÆc cung cÊp theo m¹ch vßng kÝn. C¸c hé lo¹i III lµ phô t¶i kh«ng quan träng khi mÊt ®iÖn kh«ng g©y thiÖt h¹i lín nªn mçi phô t¶i chØ cÇn cung cÊp b»ng ®êng d©y 1 m¹ch. §èi víi d©y dÉn ®Ó ®¶m b¶o ®é bÒn c¬ còng nh yªu cÇu vÒ kh¶ n¨ng dÉn ®iÖn ta dïng lo¹i d©y dÉn AC ®Ó truyÒn t¶i ®iÖn. 3 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 §èi víi cét th× tuú tõng vÞ trÝ mµ ta dïng cét bª t«ng cèt thÐp hay cét thÐp ®Þnh h×nh. Víi cét ®ì th× dïng cét bª t«ng ly t©m, c¸c vÞ trÝ gãc, vît s«ng, vît quèc lé th× ta dïng cét thÐp. Trong ®å ¸n nµydù kiÕn sö dông cét thÐp cho toµn tuyÕn ®êng d©y. VÒ mÆt bè trÝ d©y dÉn trªn cét ®Ó ®¶m b¶o vÒ kinh tÕ, kü thuËt. §èi víi ®êng d©y 2 m¹ch ta bè trÝ trªn cïng mét tuyÕn cét. 4 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 III - C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông P : 1 - Môc ®Ých : §Æc ®iÓm ®Æc biÖt cña ngµnh s¶n xuÊt ®iÖn lµ ®iÖn n¨ng do c¸c nhµ m¸y ®iÖn trong hÖ thèng s¶n xuÊt ra 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 lµ xem xÐt kh¶ n¨ng cung cÊp vµ tiªu thô ®iÖn trong hÖ thèng ®iÖn cã c©n b»ng hay kh«ng. Sau ®ã ®Þnh ra ph¬ng thøc vËn hµnh cho tõng nhµ m¸y ®iÖn trong hÖ thèng ë c¸c tr¹ng th¸i vËn hµnh khi phô t¶i cùc ®¹i, cùc tiÓu vµ chÕ ®é sù cè. Dùa trªn sù c©n b»ng cña tõng khu vùc, ®Æc ®iÓm vµ kh¶ n¨ng cung cÊp cña tõng nguån ®iÖn. Trong hÖ thèng ®iÖn, chÕ ®é vËn hµnh æn ®Þnh chØ cã thÓ tån t¹i khi cã sù c©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông ®Ó gi÷ æn ®Þnh tÇn sè trong hÖ thèng ®iÖn. C©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng ë hÖ thèng ®iÖn nh»m æn ®Þnh ®iÖn ¸p toµn m¹ng. Sù mÊt æn ®Þnh vÒ ®iÖn ¸p còng lµm ¶nh hëng ®Õn tÇn sè trong toµn hÖ thèng vµ ngîc l¹i. Ta cã ph¬ng tr×nh c©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông nh sau : Pf = m . Ppt max + m® + Ptd + Pdt Trong ®ã : - Pf : Lµ tæng c«ng suÊt t¸c dông ®Þnh møc cña c¸c nhµ m¸y ®iÖn. Thay sè vµo ta cã : Pf = PN§I + PN§II = 200 + 200 = 400MW - m : Lµ hÖ sè ®ång thêi trong ®å ¸n nµy lÊy (m = 1) 5 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 - Pptmax : Lµ c«ng suÊt t¸c dông cña c¸c phô t¶i trong hÖ thèng ë chÕ ®é cùc ®¹i. Pptmax = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 + P7 + P8 = 25 + 35 + 10 + 20 + 40 + 45 + 36 + 30 = 241 MW - Pm® : Lµ tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®êng d©y vµ m¸y biÕn ¸p trong m¹ng ®iÖn ®ang thiÕt kÕ. Tæn thÊt nµy phô thuéc vµo b×nh ph¬ng phô t¶i. Nhng trong thiÕt kÕ s¬ bé coi nh mét sè kh«ng ®æi lÊy b»ng 5% Ppt. Pm® = 5% 241 = 12,05 MW - Ptd : Lµ tæng c«ng suÊt t¸c dông tù dïng trong c¸c nhµ m¸y ®iÖn. Ta chän : Ptd = 10% (m Ppt + Pm®) Ptd = 0,1 (241 + 12,05) = 25,305 MW - Pdt : Tæng c«ng suÊt t¸c dông dù tr÷ trong hÖ thèng ®iÖn (bao gåm dù tr÷ sù cè, dù tr÷ phô t¶i, dù tr÷ b¶o dìng, tu söa, dù tr÷ ph¸t triÓn...) Pdt = Pf - m Pptmax - Pm® - Ptd = 400 - 241 - 12,05 - 25,305 = 121,645 MW Pdt thêng n»m trong kho¶ng 10 - 15% tæng c«ng suÊt phô t¶i vµ kh«ng ®îc bÐ h¬n c«ng suÊt cña 1 tæ m¸y lín nhÊt trong hÖ thèng. nh vËy míi ®¶m b¶o ®îc cung cÊp ®iÖn liªn tôc vµ kh«ng ph¶i c¾t bít phô t¶i khi tæ m¸y ph¸t lín nhÊt cña hÖ thèng gÆp sù cè ph¶i ngõng lµm viÖc. 6 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 Pdt = 121,645 MW > 100MW lµ c«ng suÊt cña tæ m¸y lín nhÊt, nh vËy hÖ thèng ®¶m b¶o ®ñ c«ng suÊt t¸c dông trong mäi chÕ ®é vËn hµnh cña hÖ thèng. 2 - C©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Q : §Ó gi÷ ®iÖn ¸p b×nh thêng cÇn cã sù c©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng ë hÖ thèng ®iÖn nãi chung vµ tõng khu vùc nãi riªng. Sù thiÕu hôt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng sÏ lµm cho chÊt lîng ®iÖn ¸p gi¶m khi d thõa c«ng suÊt ph¶n kh¸ng sÏ lµm cho ®iÖn ¸p t¨ng, c¶ hai trêng hîp qu¸ ¸p vµ sôt ¸p ®Òu ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng ®iÖn n¨ng cña hÖ thèng ®iÖn. Ph¬ng tr×nh c©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng : Qf + Qb = m . Qpt max + QB + QL - QC + Qtd + Qdt Trong ®ã : - Qf : Lµ tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng ®Þnh møc cña c¸c nhµ m¸y ®iÖn ®îc tÝnh nh sau : Qf = Pf . tgf tgf ®îc tÝnh theo cosf = 0,85 tgf = 0,62 VËy : Qf = 400 0,62 = 248 MVAr - Qpt max : Lµ tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cùc ®¹i cña c¸c phô t¶i cã xÐt ®Õn hÖ sè ®ång thêi (m = 1). Qpt max = Pptmax . tgi Víi cos = 0,90 tg = 0,48 Qptmax = 241 0,48 = 115,68 MVAr 7 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 - QB : Tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong m¸y biÕn ¸p cña hÖ thèng thêng lÊy QB = 15% Qptmax = 0,15 115,68 = 17,352 MVAr - QL : Tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trªn ®êng d©y cña m¹ng ®iÖn. - QC : Tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do dung dÉn cña ®êng d©y cao ¸p sinh ra. §èi víi bíc tÝnh s¬ bé, víi m¹ng ®iÖn khu vùc coi : QL = QC - Qtd : Tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tù dïng cña c¸c nhµ m¸y ®iÖn. Qtd = Ptd . tgtd víi costd = 0,7 0,8;chän costd =0,8 tgtd = 0,75 nªn Qtd = 25,305 0,75 = 18,98 MVAr - Qdt : Tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng dù tr÷ cña toµn hÖ thèng. LÊy Qdt b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña tæ m¸y lín nhÊt trong hÖ thèng. Qdt = PfN§I . tgf = 100 0,62 = 62MVAr Tõ ph¬ng tr×nh c©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng : Qf + Qb = m Qpt + QB + Qtd + Qdt Thay sè vµo ta cã : 248 + Qb = 115,68 + 17,352 + 18,98 + 62 = 214,012 Suy ra : Qb = 214,012 - 248 = - 33,988 MVAr VËy Qb < 0 nªn ta kh«ng ph¶i tiÕn hµnh bï s¬ bé c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cho m¹ng thiÕt kÕ. 3 - S¬ bé x¸c ®Þnh ph¬ng thøc vËn hµnh cho hai nhµ m¸y : a. Khi phô t¶i cùc ®¹i : NÕu cha kÓ ®Õn dù tr÷, tæng c«ng suÊt yªu cÇu cña hÖ thèng lµ : 8 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 Pyc = m Ppt + Pm® + Ptd = 241 + 12,05 + 25,305 = 278,805 MW Lîng c«ng suÊt nµy chiÕm 69,7% tæng c«ng suÊt ph¸t ®Þnh møc cña 2 nhµ m¸y ®iÖn. §Ó ®¶m b¶o c©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông trong hÖ thèng, ta huy ®éng tæ m¸y cã c«ng suÊt ®¬n vÞ lín h¬n trong hÖ thèng nhËn phô t¶i tríc ®Ó ®¶m b¶o tÝnh kinh tÕ cao h¬n. Nhng theo ®Çu bµi ra ta cã c¸c tæ m¸y cña nhµ m¸y I vµ II cã c«ng suÊt ®¬n vÞ b»ng nhau. C«ng suÊt cña 1 nhµ m¸y lµm chñ ®¹o (ch¼ng h¹n nhµ m¸y I) ph¸t lªn líi lµ : PvhI = Pf1 - Ptd1 = 80% P®m1 - 10% (80% . P®m1) = 144MW Nh vËy nhµ m¸y II sÏ cßn ph¶i ®¶m nhËn : Pf2= Pyc - Pf1 = 278,805 - 160 = 118,808 MW (chiÕm 59,4% P®mII) Trong ®ã tù dïng lµ : Ptd2 = Ptd - Ptd1 = 25,305 - 16 = 9,305MW b. Khi phô t¶i cùc tiÓu : T¬ng tù ta cã : Pycmin = m Pptmin + Pm® + Ptd = 144,6 + 7,23 + 15,183 = 167,283 MW Lîng c«ng suÊt nµy chiÕm 41,82% c«ng suÊt ph¸t ®Þnh møc cña 2 nhµ m¸y. Khi phô t¶i cùc tiÓu do c«ng suÊt yªu cÇu thÊp, nªn cÇn ph©n bè l¹i c«ng suÊt cho hai nhµ m¸y. Nhµ m¸y I vÉn gi÷ vai trß chñ ®¹o nhng chØ ph¸t lªn líi mét tæ m¸y c«ng suÊt ®Þnh møc lµ 100MW. Pvh1 = Pf1 - Ptd1 = 80%P®m1 - 10% (80%P®m1) = 72MW Nh vËy nhµ m¸y II sÏ cãn ph¶i ®¶m nhËn : Pf2 = Pycmin - Pf1 = 167,283 - 80 = 87,293 MW 9 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 §Ó ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu kü thuËt vµ kinh tÕ víi c«ng suÊt cßn l¹i ph¶i ph¸t, nhµ m¸y II còng chØ nªn ph¸t 1 tæ m¸y cã c«ng suÊt ®Þnh møc lµ 100 MW. Tù dïng cña nhµ m¸y II lµ : Ptd2 = Ptd - Ptd1 = 15,183 - 8 = 7,183 MW c. Trêng hîp sù cè : Ta xÐt trêng hîp sù cè 1 tæ m¸y bªn nhµ m¸y I trong khi phô t¶i cùc ®¹i. Theo tÝnh to¸n vµ ph©n bè c«ng suÊt cho tõng nhµ m¸y khi phô t¶i cùc ®¹i nh trªn, ta thÊy r»ng nÕu tríc khi sù cè, nhµ m¸y I ph¸t 80% P®m th× khi sù cè 1 tæ m¸y lîng c«ng suÊt nhµ m¸y II ph¶i ph¸t t¨ng lªn ®Ó g¸nh cho nhµ m¸y I lµ 72MW, C«ng suÊt ph¸t cña nhµ m¸y N§II lµ : Pf2 = Pyc - Pf1 = 278,805 - 72 = 206,805 MW (lín h¬n P®mII) §Ó ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu tèi thiÓu vÒ kü thuËt vµ kinh tÕ ta cÇn t×m ra ph¬ng thøc vËn hµnh hîp lý cho c¶ hai nhµ m¸y. Ph¬ng thøc vËn hµnh míi sÏ lµ : Sau khi sù cè, n©ng c«ng suÊt ph¸t cña tæ m¸y cßn l¹i nhµ m¸y I lªn 100%P ®m. Khi ®ã c«ng suÊt cßn ph¸t lªn líi cña nhµ m¸y I lµ : Pvh1 = Pf1 - Ptd1 = P®m1 - 10%P®m1 = 100 - 10% x 100 = 90MW C«ng suÊt ph¸t cña nhµ m¸y II sÏ lµ : Pf2 = Pyc - Pf1 = 278,805 - 100 = 178,805 MW (chiÕm 89,4%P®mII) Nh vËy trong trêng hîp sù cè nguy hiÓm nhÊt hai nhµ m¸y vÉn ®¶m b¶o cung cÊp ®ñ c«ng suÊt yªu cÇu cña hÖ thèng. 10 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 11 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 Ch¬ng II C¸c ph¬ng ¸n cña líi ®iÖn,chän ®iÖn ¸p vµ d©y dÉn, kiÓm tra c¸c chØ tiªu kü thuËt I - Nguyªn t¾c chung : Lùa chän cÊp ®iÖn ¸p vËn hµnh cho m¹ng ®iÖn lµ mét nhiÖm vô rÊt quan träng, bëi v× trÞ sè ®iÖn ¸p ¶nh hëng trùc tiÕp ®Õn c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt cña m¹ng ®iÖn. §Ó chän ®îc cÊp ®iÖn ¸p hîp lý ph¶i tho¶ m·n yªu cÇu sau ; - Ph¶i ®¸p øng ®îc yªu cÇu më réng phô t¶i sau nµy. - CÊp ®iÖn ¸p phï hîp víi t×nh h×nh líi ®iÖn hiÖn t¹i vµ phï hîp víi t×nh h×nh líi ®iÖn quèc gia. - B¶o ®¶m tæn thÊt ®iÖn ¸p tõ nguån ®Õn phô t¶i trong quy ph¹m U% = Tõ c«ng thøc ta thÊy ®iÖn ¸p cµng cao th× U cµng nhá, truyÒn t¶i c«ng suÊt cµng lín. - Tæn thÊt c«ng suÊt : P = Khi ®iÖn ¸p cµng cao th× tæn hao c«ng suÊt cµng bÐ, sö dông Ýt kim lo¹i mµu (do I nhá) tuy nhiªn lóc ®iÖn ¸p t¨ng cao th× chi phÝ cho x©y dùng m¹ng ®iÖn cµng lín vµ gi¸ thµnh cña thiÕt bÞ t¨ng cao. II - TÝnh to¸n cÊp ®iÖn ¸p cña m¹ng ®iÖn : §iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ ®îc chän ®ång thêi víi s¬ ®å cung cÊp ®iÖn. §iÖn ¸p ®Þnh møc s¬ bé cña m¹ng ®iÖn cã thÓ x¸c ®Þnh theo gi¸ trÞ cña c«ng xuÊt trªn mçi ®êng d©y trong m¹ng ®iÖn ®ang thiÕt kÕ. Tõ s¬ ®å h×nh tia cÊp ®iÖn cho c¸c phô t¶i (theo ph¬ng ¸n 1). Tõ b¶n ®å cÊp ®iÖn ®· cho (theo tû lÖ 1 ®¬n vÞ = 10km) ta tÝnh 12 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 ®îc chiÒu dµi mçi ®êng d©y (theo tam gi¸c vu«ng). Råi tÝnh U cña c¸c nh¸nh ®ã theo c«ng thøc kinh nghiÖm sau : Ui = 4,34 . Trong ®ã : - Ui : Lµ ®iÖn ¸p vËn hµnh trªn ®êng d©y thø i tÝnh b»ng (kV). - li : Lµ chiÒu dµi ®êng d©y thø i (km) - Pi : Lµ c«ng suÊt t¸c dông chuyªn t¶i trªn ®êng d©y thø i (MW) §Ó ®¬n gi¶n ta chØ chän ph¬ng ¸n h×nh tia nh sau : 13 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 1) TÝnh ®iÖn ¸p vËn hµnh trªn ®êng d©y N§I-1 : Dùa vµo s¬ ®å ®Þa lý cña m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ (h×nh 1.1 vµ sè liÖu b¶ng 1.1) ta cã : UN§I-1 = 4,34 2) TÝnh ®iÖn ¸p vËn hµnh trªn ®êng d©y N§I-2 : UN§I-2 = 4,34 3) TÝnh ®iÖn ¸p vËn hµnh trªn ®êng d©y N§I-3 : UN§I-3 = 4,34 4) TÝnh ®iÖn ¸p vËn hµnh trªn ®êng d©y N§I-4 : UN§I-4 = 4,34 5) TÝnh ®iÖn ¸p trªn ®-êng d©y N§II-5 b»ng : N§II-5 = 4,34 6) TÝnh ®iÖn ¸p vËn hµnh trªn ®êng d©y N§I-6 : Nguån I vµ II cã c«ng suÊt ph¸t b»ng nhau,do ®ã : P N§I-6 = PN§II-6 = 45:2 = 22,5 MW C«ng suÊt ph¶n kh¸ng do N§I (vµ N§II) truyÒn vµo ®êng d©y (N§II-6) cã thÓ tÝnh gÇn ®óng nh sau : QN§I-6 = PN§I-6 . tg6 = 22,5 0,484 = 10,89 MVAr Nh vËy : SN§I-6 = SN§II-6 = 22,5 + j10,89 MVA - §iÖn ¸p tÝnh to¸n trªn ®êng d©y N§I-6 b»ng : UN§I-6 = 4,34 - §iÖn ¸p tÝnh to¸n trªn ®êng d©y N§II-6 b»ng : UN§II-6 = 4,34 14 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 7) TÝnh ®iÖn ¸p trªn ®êng d©y N§II-7 b»ng : N§II-7 = 4,34 8) TÝnh ®iÖn ¸p trªn ®êng d©y N§II-8 b»ng : N§II-8 = 4,34 Ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau : B¶ng 2.1 - KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®iÖn ¸p cña m¹ng ®iÖn . Lé §êng li (km) S (MVA) Ui (kV) d©y N§I-1 41,23 25 + j12,1 91,16 N§I-2 44,72 35 + j16,94 106,72 N§I-3 78,1 10 + j4,84 66,97 N§I-4 82,46 20 + j9,68 87,07 N§I-6 58,3 22,5 + j10,89 88,76 N§II-5 44,72 40 + j19,36 113,56 N§II-6 50 22,5 + j10,89 87,88 N§II-7 80 36 + j17,42 111,16 N§II-8 58,3 30 + j14,52 100,69 Tõ kÕt qu¶ trong b¶ng trªn ta thÊy U thÊp nhÊt tÝnh ®îc lµ 66,97kV vµ U cao nhÊt tÝnh ®îc lµ 113,56kV. §Ó thuËn tiÖn cho viÖc lùa chän c¸c phÇn tö cña m¹ng ®iÖn ta chän ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng thiÕt kÕ lµ 110kV. 15 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 III: Dù kiÕn c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y cña m¹ng ®iÖn, lùa chän s¬ bé c¸c ph¬ng ¸n nèi d©y : C¸c chØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt cña m¹ng ®iÖn phô thuéc rÊt nhiÒu vµo s¬ ®å cña nã. V× vËy c¸c s¬ ®å m¹ng ®iÖn cÇn ph¶i cã c¸c chi phÝ nhá nhÊt ®¶m b¶o ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn cÇn thiÕt vµ chÊt lîng ®iÖn n¨ng yªu cÇu cña c¸c hé tiªu thô thuËn tiÖn vµ an toµn trong vËn hµnh, kh¶ n¨ng ph¸t triÓn trong t¬ng lai vµ tiÕp nhËn c¸c phô t¶i míi. Tõ c¸c vÞ trÝ ®· cho cña c¸c phô t¶i vµ c¸c nguån cung cÊp cÇn dù kiÕn mét sè ph¬ng ¸n tèt nhÊt sÏ chän ®îc ph¬ng ¸n tèi u trªn c¬ së so s¸nh kinh tÕ - kü thuËt c¸c ph¬ng ¸n ®ã. Nh÷ng ph¬ng ¸n ®îc lùa chän ®Ó tiÕn hµnh so s¸nh vÒ mÆt kinh tÕ ph¶i lµ nh÷ng ph¬ng ¸n tho¶ m·n c¸c yªu cÇu kü thuËt cña m¹ng ®iÖn. Nh÷ng yªu cÇu kü thuËt chñ yÕu ®èi víi c¸c m¹ng ®iÖn lµ ®é tin cËy vµ chÊt lîng cao cña ®iÖn n¨ng cung cÊp cho c¸c hé tiªu thô. §Ó thùc hiÖn yªu cÇu vÒ ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn cho c¸c hé tiªu thô lo¹i I, cÇn ®¶m b¶o dù phßng 100% trong m¹ng ®iÖn, ®ång thêi dù phßng ®îc ®ãng tù ®éng. V× vËy ®Ó cung cÊp ®iÖn cho c¸c hé tiªu thô lo¹i I cã thÓ sö dông ®êng d©y hai m¹ch hay m¹ch vßng kÝn. C¸c hé lo¹i III ®îc cung cÊp ®iÖn b»ng ®êng d©y mét m¹ch. Trªn c¬ së ph©n tÝch nh÷ng ®Æc ®iÓm cña nguån cung cÊp vµ c¸c phô t¶i còng nh vÞ trÝ cña chóng cã thÓ dù kiÕn 4 ph¬ng ¸n hîp lý nhÊt ®ã lµ 4 ph¬ng ¸n nh ë h×nh 2-2a,b,c,d. 16 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 IV - C¸c chØ tiªu ®Ó so s¸nh vÒ mÆt kü thuËt gi÷a c¸c ph - ¬ng ¸n : 1. Chän tiÕt diÖn d©y dÉn : C¸c m¹ng ®iÖn 110kV ®îc thùc hiÖn chñ yÕu b»ng c¸c ®êng d©y trªn kh«ng, c¸c d©y dÉn ®îc sö dông lµ d©y nh«m lâi thÐp, ®ång thêi c¸c d©y dÉn thêng ®îc ®Æt trªn c¸c cét bª t«ng ly t©m hay cét thÐp tuú theo ®Þa h×nh ®êng d©y ®i qua. §èi víi ®êng d©y 110kV kho¶ng c¸ch trung b×nh h×nh häc gi÷a d©y dÉn c¸c pha b»ng 5m (Dtb = 5m) §èi víi c¸c m¹ng ®iÖn khu vùc, c¸c tiÕt diÖn d©y dÉn ®îc chän theo mËt ®é kinh tÕ cña dßng ®iÖn. NghÜa lµ : F= Trong ®ã : - Imax : Lµ dßng ®iÖn ch¹y trªn ®êng d©y trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i (A) - jkt : Lµ mËt ®é kinh tÕ cña dßng ®iÖn (A/mm2) Víi d©y dÉn AC vµ Tmax = 5500h th× tra ®îc jkt = 1A/mm2 Dßng ®iÖn ch¹y trªn ®êng d©y trong c¸c chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Imax = 17 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 Trong ®ã : - n : Sè m¹ch cña ®êng d©y (®êng d©y mét m¹ch n=1, ®êng d©y 2 m¹ch n=2) - U®m : §iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng ®iÖn (kV) - Smax : C«ng suÊt ch¹y trªn ®êng d©y khi phô t¶i cùc ®¹i (MVA) Dùa vµo tiÕt diÖn d©y dÉn tÝnh ®îc theo c«ng thøc trªn tiÕn hµnh chän tiÕt diÖn tiªu chuÈn gÇn nhÊt vµ kiÓm tra c¸c ®iÒu kiÖn vÒ sù t¹o thµnh vÇng quang ®å bÒn c¬ cña ®êng d©y vµ ph¸t nãng d©y dÉn trong c¸c chÕ ®é sau sù cè. §èi víi ®êng d©y 110kV ®Ó kh«ng xuÊt hiÖn vÇng quang c¸c d©y nh«m lâi thÐp cÇn ph¶i cã tiÕt diÖn 70mm2. §å bÒn c¬ cña ®êng d©y trªn kh«ng thêng ®îc phèi hîp ®iÒu kiÖn vÒ vÇng quang cña d©y dÉn, cho nªn kh«ng cÇn kiÓm tra ®iÒu kiÖn nµy. §Ó ®¶m b¶o cho ®êng d©y vËn hµnh b×nh thêng trong c¸c chÕ ®é sau sù cè cÇn ph¶i cã ®iÒu kiÖn sau : Isc Icp Trong ®ã : - Isc : Dßng ®iÖn ch¹y trªn ®êng d©y trong chÕ ®é sù cè - Icp : Dßng ®iÖn lµm viÖc l©u dµi cho phÐp cña d©y dÉn. 2. KiÓm tra l¹i c¸c ®iÒu kiÖn sau : - KiÓm tra ph¸t nãng d©y dÉn : Theo ®iÒu kiÖn : Iscmax < K . Icp Trong ®ã : - Iscmax : Lµ dßng ®iÖn lín nhÊt trong c¸c trêng hîp sù cè (lé kÐp hay m¹ch vßng bÞ ®øt mét d©y) 18 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 - Icp : Lµ dßng ®iÖn lµm viÖc l©u dµi trªn d©y dÉn, øng víi nhiÖt ®é tèi ®a lµ 25oC - K : Lµ hÖ sè hiÖu chØnh theo nhiÖt ®é, K = 0,8 (øng víi nhiÖt ®é m«i trêng lµ 35 oC) - KiÓm tra tæn thÊt ®iÖn ¸p trong ®iÒu kiÖn b×nh thêng vµ ®iÒu kiÖn sù cè : Tæn thÊt ®iÖn ¸p ®îc tÝnh theo biÓu thøc : U = Ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn : - Lóc b×nh thêng : Ubtmax % Ubtcp% = 10% - Lóc sù cè : Uscmax % Usccp% = 20% Víi hé tiªu thô dïng m¸y biÕn ¸p cã ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p díi t¶i th× xÐt theo ®iÒu kiÖn sau : - Lóc b×nh thêng : Ubtmax % 15% - Lóc sù cè : Uscmax % 25% V - TÝnh to¸n vÒ mÆt kü thuËt cña c¸c ph¬ng ¸n : A. Ph¬ng ¸n 1 : S¬ ®å m¹ng ®iÖn cña ph¬ng ¸n I cho trªn h×nh 2.2a 1. Chän tiÕt ®iÖn d©y dÉn : Khi tÝnh tiÕt diÖn c¸c d©y dÉn cÇn sö dông c¸c dßng c«ng suÊt ë b¶ng 3.1 a) Chän tiÕt diÖn d©y dÉn cña ®êng d©y N§I-6 : C«ng suÊt tõ N§I truyÒn vµo ®êng d©y N§I-4 ®· ®îc x¸c ®Þnh ë môc tríc lµ : 19 SV:NguyÔn H÷u S¬n Website: http://www.docs.vn Email :
[email protected] Tel (: 0918.775.368 S = 22,5 + j10,89 MVA Dßng ®iÖn trªn ®êng d©y khi phô t¶i cùc ®¹i b»ng : IN§I-6 = TiÕt diÖn d©y dÉn cã gi¸ trÞ : FN§I-6 = §Ó kh«ng xuÊt hiÖn vÇng quang trªn ®êng d©y cÇn chän d©y dÉn AC cã tiÕt diÖn F = 70mm2 vµ dßng ®iÖn cho phÐp Icp = 265A KiÓm tra dßng ®iÖn ch¹y trªn ®êng d©y trong c¸c chÕ ®é sù cè. §èi víi ®êng d©y liªn kÕt N§I - 6 - N§II sù cè cã thÓ x¶y ra trong 2 trêng hîp sau : - Ngõng mét m¹ch trªn ®êng d©y - Ngõng mét tæ m¸y ph¸t ®iÖn cña N§I NÕu ngõng mét m¹ch cña ®êng d©y th× dßng ®iÖn trªn m¹ch cßn l¹i b»ng : I1sc = 2IN§I-6 = 2 65,9 = 131,8 A Nh vËy I1sc = 131,8A < 0,8Icp = 212A vËy ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn ph¸t nãng khi sù cè Khi ngõng mét tæ m¸y ph¸t ®iÖn N§I th× mét m¸y ph¸t cßn l¹i sÏ ph¸t 100% c«ng suÊt N§I b»ng : Pf1 = 1 100 = 100MW C«ng suÊt tù dïng cña nhµ m¸y b»ng : Ptd = 0,01 100 = 10MW C«ng suÊt ch¹y trªn ®êng d©y b»ng : PN§I-6 = Pf1 - Ptd - PN§I-6 - PN§I Ta cã : PN§I = P1 +P2 +P3 +P4 =25+35+10+20=90MW ; 20 SV:NguyÔn H÷u S¬n