Đồ án Lưới điện

 Ch­¬ng 1 œ c¸c lùa chän kü thuËt c¬ b¶n 1.1.ph©n tÝch nguån vµ phô t¶i M¹ng ®iÖn ®­îc thiÕt kÕ bao gåm hai nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn cung cÊp cho 9 phô t¶i. Nµ m¸y nhiÖt ®iÖn I gåm 4 tæ m¸y, mçi tæ m¸y cã c«ng suÊt ®Þnh møc lµ 52MW, c«ng suÊt ®Æt: P§N§=4.50 = 200 MW. HÖ sè c«ng suÊt Cosφ = 0,85 ®iÖn ¸p ph¸t ®Þnh møc lµ U®m=10,5 KV. Nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn II gåm 3 tæ m¸y mçi tæ m¸y cã c«ng suÊt ®Þnh møc lµ PF®m=50MW, c«ng suÊt ®Æt lµ P§N§=3.50 = 150MW. HÖ sè c«ng suÊt Cosφ=0,85 ®iÖn ¸p ph¸t ®Þnh møc lµ 10,5 KV. Hai nhµ m¸y ®Æt c¸ch nhau 185 Km theo ®­êng th¼ng. §Æc ®iÓm cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn lµ hiÖu suÊt thÊp (Kho¶ng 30%) thêi gian khëi ®éng l©u (nhanh nhÊt còng mÊt tõ 4 ®Õn 10 giê ), nh­ng ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn lµ æn ®Þnh, c«ng suÊt ph¸t ra cã thÓ thay ®æi tuú ý, ®iÒu ®ã phï hîp víi sù thay ®æi cña phô t¶i trong m¹ng ®iÖn. Thêi gian xuÊt hiÖn phô t¶i cùc tiÓu th­êng chØ vµi giê trong ngµy, nªn muèn ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn liªn tôc cho phô t¶i n»m r¶i r¸c xung quanh nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ta dïng nguån ®iÖn dù phong nãng. ChÕ ®é lµm viÖc cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn chØ ®¶m b¶o ®­îc tÝnh kinh tÕ khi nã vËn hµnh víi (80 - 85%P®m). Trong 9 phô t¶i cña m¹ng ®iÖn ®Òu lµ hé lo¹i 1, c¸c hé n»m r¶i r¸c xung quanh nhµ m¸y nªn nã t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho viÖc v¹ch c¸c ph­¬ng ¸n nèi d©y, kÕt hîp víi viÖc cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i nè liÒn gi÷a hai nhµ m¸y. §Ó ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn cho c¸c phô t¶i ta ph¶i quan t©m ®Õn tÝnh chÊt cña c¸c phô t¶i, t¹o ra ph­¬ng thøc cung cÊp ®iÖn ®¸p øng yªu cÇu cña c¸c hé phô t¶i. Trong ®i¹ bµn ta thiÕt kÕ m¹ng ®iÖn, c¨n cø vµo vÞ trÝ ®Æt cña 2 nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn còng nh­ vÞ trÝ ®Æt cña phô t¶i ta thÊy r»ng: C¸c phô t¶i ë gÇn nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn nµo cã xu h­íng nèi trùc tiÕp víi nhµ m¸y, phô t¶i ë xa cã thÓ nèi liªn th«ng tõ phô t¶i kh¸c ®Õn. Phô t¶i sè 3 n»m gi÷a hai nhµ m¸y nªn ®­êng d©y liªn l¹c gi÷a hai nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn cã thÓ th«ng qua phô t¶i nµy, do nhµ m¸y I cung 1.2.c¸c lùa chän kü thuËt 1.2.1.KÕt cÊu l­íi : C¸c phô t¶i ®­îc cÊp ®iÖnb»ng h¹i ®­êng d©y song song tõ hai thanh c¸i ®éc lËp cña nhµ m¸y, hoÆc tr¹m trung gian, hoÆc b»ng hai ®­êng d©y m¹ch vßng kÝn tõ tr¹m trung gian vµ phô t¶i kh¸c sang, qua m¸y c¾t tæng, m¸y c¾t liªn l¹c, m¸y c¾t ®­êng d©y. §­êng d©y liªn l¹c gi÷a hai nhµ m¸y thiÕt kÕ b»ng hai ®­êng song song, cÊp ®iÖn cho phô t¶i sè 3 n»m gi÷a hai nhµ m¸y. Chän lo¹i ®­êng d©y ®i trªn kh«ng (§DK). D©y dÉn lo¹i AC ®Ó t¹o ®é bÒn c¬ häc vµ cét bª t«ng li t©m cèt thÐp, xµ, sø do viÖt nam s¶n xuÊt. 1.2.2.KÕt cÊu tr¹m biÕn ¸p : §Ó ®¶m b¶o cÊp ®iÖn liªn tôc c¸c tr¹m trung gian cÊp ®iÖn cho phô t¶i ®Òu dïng hai m¸y biÕn ¸p, thanh c¸i ®éc lËp qua m¸y c¾t liªn l¹c. M¸y c¾t sö dông lo¹i cïng cÊp ®iÖn ¸p do n­íc ngoµi s¶n xuÊt. 1.3.Lùa chän ®iÖn ¸p ®Þnh møc cho m¹ng ®iÖn ViÖc chän cÊp ®iÖn ¸p vËn hµnh cho m¹ng ®iÖn lµ mét vÊn ®Ò rÊt quan träng, nã ¶nh h­ëng ®Õn tÝnh vËn hµnh kinh tÕ kü thuËt cña m¹ng ®iÖn. Tuú thuéc vµo gi¸ trÞ c«ng suÊt cÇn chuyÒn t¶i vµ ®é dµi t¶i ®iÖn mµ ta chän ®é lín cña ®iÖn ¸p vËn hµnh sao cho kinh tÕ nhÊt. Nªn c«ng suÊt chuyªn t¶i lín vµ t¶i ®i xa ta dïng cÊp ®iÖn ¸p lín lîi h¬n, v× r»ng gi¶m ®­îc ®¸ng kÓ l­îng c«ng suÊt tæn thÊt trªn ®­êng d©y vµ trong m¸y biÕn ¸p, tuy nhiªn tæn thÊt do vÇng quang ®iÖn t¨ng vµ chi phÝ cho c¸ch ®iÖn ®­êng d©y vµ m¸y biÕn ¸p còng t¨ng. Do vËy ta cÇn c©n nh¾c kü l­ìng ®Ó chän ra cÊp ®iÖn ¸p vËn hµnh hîp lý nhÊt cho m¹ng ®iÖn. ë ®©y ®iÖn ¸p vËn hµnh cña m¹ng ®iÖn ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc kinh nghiÖm cña Still (Mü) sau : U = 4,34. P lµ c«ng suÊt ®­êng d©y cÇn chuyÒn t¶i (MW). L lµ kho¶ng c¸ch cÇn chuyÒn t¶i c«ng suÊt. U lµ ®iÖn ¸p ®Þnh møc vËn hµnh (KV) . Ta tÝnh to¸n ®iÖn ¸p ®Þnh møc cho tõng tuyÕn d©y, sau ®ã chän ®iÖn ¸p chuyªn t¶i chung cho toµn m¹ng. Chän cÊp ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña l­íi ®iÖn tÝnh cho tõng nh¸nh, tÝnh tõ nhµ m¸y ®iÖn gÇn nhÊt ®Õn nót t¶i. KÕt qu¶ cho bëi b¶ng sau: TuyÕn ®­êng d©y ChiÒu dµi L (Km) C«ng suÊt P (MW) §iÖn ¸p tÝnh to¸n (Kv) §iÖn ¸p chän (Kv) Ι-1 58,31 29 99,19 110 Ι-2 72,11 29 100,49 Ι-3 80 38 113,84 Ι-4 58,31 18 80,76 Ι-5 108,17 38 116,14 Ι-9 76,16 18 82,82 II-6 62,27 29 100,03 II-7 40,31 18 78,04 II-8 54,08 29 98,78  Ch­¬ng 2 œ C©n b¨ng s¬ bé c«ng suÊt TÝnh bï c­ìng bøc c«ng suÊt ph¶n kh¸ng 2.1.C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông §Ó ®¶m b¶o cho m¹ng ®iÖn lµm viÖc æn ®Þnh, ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn cho c¸c hé phô t¶i th× nguån ®iÖn ph¶i cung cÊp ®Çy ®ñ c¶ vÒ c«ng suÊt t¸c dông vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cho c¸c phô t¶i, tøc lµ mçi thêi ®iÓm lu«n lu«n tån t¹i c©n b»ng gi÷a nguån c«ng suÊt ph¸t vµ nguån c«ng suÊt tiªu thô céng víi c«ng suÊt tiªu t¸n trªn ®­êng d©y vµ m¸y biÕn ¸p. Môc ®Ých cña phÇn nµy ta tÝnh to¸n xem nguån ®iÖn cã ®¸p øng ®ñ c«ng suÊt t¸c dông vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng kh«ng. Tõ ®ã sinh ra ph­¬ng thøc vËn hµnh cô thÓ cho nhµ m¸y ®iÖn, nh»m ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn liªn tôc cho c¸c phô t¶i còng nh­ chÊt l­îng ®iÖn n¨ng. Khi tÝnh to¸n s¬ bé ta coi tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®­êng d©y vµ m¸y biÕn ¸p lµ kh«ng ®æi. Nã ®­îc tÝnh theo % c«ng suÊt cña phô t¶i cùc ®¹i. C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông trong m¹ng ®iÖn ®­îc biÓu diÔn b»ng c«ng thøc sau: SPF = m .SPPT + SDPM§ + SPTD+ SPDt Trong ®ã : - m lµ hÖ sè ®ång thêi xuÊt hiÖn c¸c phô t¶i cùc ®¹i cïng 1 lóc, lÊy m =1 - SPF lµ tæng c«ng suÊt c¸c nhµ m¸y ph¸t ra ë chÕ ®é ®ang xÐt ( Sù cè, cùc ®¹i, cùc tiÓu ) SPF = (4.50) + (3.50) = 350 MW - SPPT : tæng c«ng suÊt t¸c dông cña c¸c phô t¶i SPPT=SPPti=246 MW - SDPM§ : tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong m¹ng ®iÖn ( Tõ 5¸ 8 %SPPT). ë ®©y ta lÊy b»ng 8%SPPT . SDPM§=8%.246 = 19,68 MW - SPTD: Tæng c«ng suÊt t¸c dông tù dïng trong nhµ m¸y ®iÖn. ( §èi víi nhiÖt ®iÖn ta lÊy b»ng 8 %(m .SPPT + SDPM§ ) SPTD=8%.(246 + 19,68) = 21,25 MW - SPDT : Tæng c«ng suÊt t¸c dông dù tr÷ SPDt =SPF - m .SPPT - SDPM§ - SPTD = 350 - 246 - 19,68 - 21,25 = 63,07 MW. ThÊy r»ng : SPDt = 63,07 MW = 25,6%.SPPT , vµ lín h¬n c«ng suÊt cña mét tæ m¸y lín nhÊt trong m¹ng ®iÖn. VËy nguån cã ®ñ kh¶ n¨ng cung cÊp c«ng suÊt t¸c dông cho phô t¶i. 2.2.c©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng Ph­¬ng tr×nh c©n b»ng CSPK ®­îc viÕt nh­ sau: SQF+SQb = mSQPT + SDQL - SDQC + SDQBA + SQTD + SQDT Trong ®ã : - SQF Lµ tæng CSPK cña NMN§ ph¸t ra SQF = SPF . tg jF=350´0,62 = 217 (MVAr). - m: Lµ hÖ sè ®ång th¬×, lÊy m = 1. - SQPT : Lµ tæng CSPK cña phô t¶i. - SDQL: Lµ tæng tæn thÊt CSPK trªn c¶m kh¸ng cña ®­êng d©y. - DQC : Lµ tæng CSPK do dung dÉn cña ®­êng d©y sinh ra. Trong khi tÝnh s¬ bé ta lÊy : SDQL = SDQC . V× VËy : SDQL - SDQC = 0 - SDQBA: Lµ tæng tæn thÊt CSPK trªn c¸c MBA. - SQTD: Lµ tæng CSPK tù dïng cña NM§. - SQDT: Lµ tæng CSPK dù tr÷ cho m¹ng, cã thÓ lÊy b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña mét tæ m¸y ph¸t lín nhÊt. Ta cã: SQPT = SPPT . tg jPT = 246 ´ 0,62 = 152,446 (MVAR) ( Víi Cos j = 0,85 ® tgj = 0,62 ) SDQBA = 15%SQPT = 0,15 ´ 152,446 = 22,867 (MVAR) SQTD =SPTD . tg j.= 21,25 ´ 0,882 = 18,743 (MVAR) ( Víi Cos j = 0,75 ® tgj = 0,882 ). SQDT=0,62 ´ 50 = 30,985 (MVAR) VËy tæng CSPK Qb lµ : SQb = SQF - (mSQPT + SDQL - SDQC + SDQBA + SQTD + SQDT) = 217-(152,446 + 22,867 + 18,743 +30,985) = -8,041 MVAr < 0 ThÊy r»ng 2 nhµ m¸y cã ®ñ kh¶ n¨ng cung cÊp c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cho phô t¶i nªn kh«ng cÇn bï s¬ bé. SQ YC = SQPT + SDQBA + SQTD = 167,04 + 25,056 + 22,5 = 214,59 (MVAR) Khi nhµ m¸y N§ hoµ vµo HT víi Cos j = 0,85 ® tgj = 0,62, khi ®ã CSPK cña c¶ HT vµ NMN§ ph¸t ra lµ: QHT + SQF =SPYC . tg j = 395,4 ´ 0,62 = 245,14 (MVAR) So s¸nh gi÷a cung vµ cÇu ta thÊy : L­îng CSPK ph¸t ra so víi l­îng CSPK yªu cÇu nh­ sau : QHT + SQF = 245,14 (MVAR) > SQ YC = 214,59 (MVAR) KÕt luËn :VËy kh«ng cÇn ®Æt thªm thiÕt bÞ bï CSPK v× ®· cã QHT + SQF > SQ YC  Ch­¬ng 3 œ Thµnh lËp c¸c ph­¬ng ¸n cÊp ®iÖn 3.1.Dù kiÕn ph­¬ng thøc vËn hµnh cña c¸c nhµ m¸y ®iÖn §Ó ®¶m b¶o viÖc cÊp ®iÖn cho phô t¶i ®­îc an toµn, vµ æn ®Þnh ta dù kiÕn ph­¬ng thøc vËn hµnh cña c¸c nhµ m¸y ®iÖn trong c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc kh¸c nhau. Cô thÓ ®­îc xÐt nh­ sau: 3.1.1.ChÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i : Hai nhµ m¸y ®iÖn ®Òu lµ nhiÖt ®iÖn, nhµ m¸y II cã c«ng suÊt nhá h¬n nªn bè trÝ nhµ m¸y I lµ nhµ m¸y chñ ®¹o. Ta cã c«ng suÊt yªu cÇu cña phô t¶i (Pyc) kh«ng kÓ c«ng suÊt dù tr÷ (Pdt) lµ : SPyc = SPpt +SΔPm® +SPtd Thay sè vµo ta cã : SPyc = 246 + 19,68 + 21,25 = 286,9 L­îng c«ng suÊt yªu cÇu trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i chiÕm (tæng c«ng suÊt ®Æt cña 2 nhµ m¸y). Gi¶ sö nhµ m¸y 1 ph¸t lªn l­íi 80% c«ng suÊt, ta cã : PF1=87%´200 = 174 MW L­îng tù dïng cña nhµ m¸y 1 lµ : Ptd1=8%´200 = 16 MW Nhµ m¸y 2 ph¶i ®¶m nhËn mét l­îng c«ng suÊt ph¸t lµ : PF2 = SPyc- PF1 = 286,9 - 174 = 112,9 MW L­îng c«ng suÊt yªu cÇu ph¸t ra cña nhµ m¸y 2 chiÕm c«ng suÊt ®Æt cña nhµ m¸y. L­îng tù dïng cña nhµ m¸y 2 lµ : Ptd2=SPtd - Ptd1 = 21,25 - 16 = 5,25 MW. 3.1.2.ChÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu : Ta cã : SPyc = 50%´SPycMax=50%´286,9 = 143,45 MW. ChiÕm tæng c«ng suÊt ®Æt cña c¶ 2 nhµ m¸y, ë chÕ ®é min cho phÐp ph¸t ®Õn 50% c«ng suÊt ®Æt cña nhµ m¸y, nªn c¾t bít mét sè tæ m¸y. Gi¶ sö c¾t bít ë NN1 3 tæ m¸y, tæ m¸y cßn l¹i ph¸t víi 60% c«ng suÊt ®Þnh møc. Suy ra, c«ng suÊt ph¸t cña nhµ m¸y 1 lµ: PF1=70%´50 = 35MW L­îng tù dïng cña NM1 lµ : Ptd1=50%´ Ptd1max = 8 MW Nhµ m¸y 2 ph¶i ®¶m nhËn mét l­îng c«ng suÊt ph¸t lµ : PF2 = SPyc- PF1 = 143,45 - 35 = 108,45 MW Cho nhµ m¸y N§2 vËn hµnh3 tæ m¸y, nh­ vËy N§2 ®¶m nhËn 72,3% c«ng suÊt ®Þnh møc cña chóng. Víi l­îng c«ng suÊt tù dïng lµ 2,625 MW. 3.1.3.ChÕ ®é sù cè : Gi¶ thiÕt r»ng nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn 1 bÞ sù cè háng 1 tæ m¸y.Khi ®ã 3 tæ m¸y cßn l¹i ph¸t víi 85% c«ng suÊt ®Þnh møc. Þ PF1sc= 95% .150 = 142,5 MW Do : SPyc = 286,9 Þ nhµ m¸y 2 cÇn ph¸t : PF2sc= 286,9 - 142,5 = 144,4 MW VËy nhµ m¸y 2 ph¶i vËn hµnh c¶ 3 tæ m¸y víi 96,2% c«ng suÊt ®Þnh møc cña chóng. 3.1.4.Tæng kÕt vÒ ph­¬ng thøc vËn hµnh : Tõ c¸c lËp luËn cïng víi c¸c tÝnh to¸n ë trªn ta cã b¶ng tæng kÕt ph­¬ng thøc vËn hµnh cña 2 nhµ m¸y trong c¸c chÕ ®é nh­ sau : ChÕ ®é vËn hµnh Nhµ m¸y ®iÖn 1 Nhµ m¸y ®iÖn 2 Phô t¶i cùc ®¹i 4 tæ m¸y Ph¸t 174 MW ChiÕm 87% c«ng suÊt ®Æt. 3 tæ m¸y Ph¸t 112,9 MW ChiÕm 75,3% c«ng suÊt ®Æt. Phô t¶i cùc tiÓu 1 tæ m¸y Ph¸t 35 MW ChiÕm 70 % c«ng suÊt ®Æt 3 tæ m¸y Ph¸t 108,45 MW ChiÕm 73,2 % c«ng suÊt ®Æt ChÕ ®é sù cè 3 tæ m¸y Ph¸t 142,5 MW ChiÕm 95 % c«ng suÊt ®Æt 3 tæ m¸y Ph¸t 144,4 MW ChiÕm 96,2 % c«ng suÊt ®Æt 3.2.thµnh lËp c¸c ph­¬ng ¸n l­íi ®iÖn 3.2.1.Nguyªn t¾c chung thµnh lËp ph­¬ng ¸n l­íi ®iÖn : TÝnh to¸n lùa chän ph­¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn hîp lý ph¶i dùa trªn nhiÒu nguyªn t¾c, nh­ng nguyªn t¾c chñ yÕu vµ quan träng nhÊt cña c«ng t¸c thiÕt kÕ m¹ng ®iÖn lµ cung cÊp ®iÖn kinh tÕ víi chÊt l­îng vµ ®é tin cËy cao. Môc ®Ých tÝnh to¸n thiÕt kÕ lµ nh»m t×m ra ph­¬ng ¸n phï hîp. Lµm ®­îc ®iÒu ®ã th× vÊn ®Ò ®Çu tiªn cÇn ph¶i gi¶i quyÕt lµ lùa chän s¬ ®å cung cÊp ®iÖn. Trong ®ã nh÷ng c«ng viÖc ph¶i tiÕn hµnh ®ång thêi nh­ lùa chän ®iÖn ¸p lµm viÖc, tiÕt diÖn d©y dÉn, tÝnh to¸n c¸c th«ng sè kü thuËt, kinh tÕ ... Trong qu¸ tr×nh thµnh lËp ph­¬ng ¸n nèi ®iÖn ta ph¶i chó ý tíi c¸c nguyªn t¾c sau ®©y : M¹ng ®iÖn ph¶i ®¶m b¶o tÝnh ¸n toµn cung cÊp ®iÖn liÖn tôc, møc ®é ®¶m b¶o an toµn cung cÊp ®iÖn phô thuéc vµo hé tiªu thô. §èi víi phô t¶i lo¹i 1 ph¶i ®¶m b¶o cÊp ®iÖn liªn tôc kh«ng ®­îc phÐp gi¸n ®o¹n trong bÊt cø t×nh huèng nµo, v× vËy trong ph­¬ng ¸n nèi d©y ph¶i cã ®­êng d©y dù phßng. §¶m b¶o chÊt l­îng ®iÖn n¨ng (tÇn sè, ®iÖn ¸p, ...) ChØ tiªu kinh tÕ cao, vèn ®Çu t­ thÊp, tæn thÊt nhá, chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m nhá. §¶m b¶o an toµn cho ng­êi vµ thiÕt bÞ. VËn hµnh ®¬n gi¶n, linh ho¹t vµ cã kh¶ n¨ng ph¸t triÓn. KÕt hîp víi viÖc ph©n tÝch nguån vµ phô t¶i ë trªn nhËn thÊy: c¶ 9 phô t¶i ®Òu lµ hé lo¹i I, yªu cÇu ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn cao. Do ®ã ph¶i sö dông c¸c biÖn ph¸p cung cÊp ®iÖn nh­: lé kÐp, m¹ch vßng. Trong phÇn c©n b»ng c«ng suÊt nhËn thÊy ë chÕ ®é vËn hµnh b×nh th­êng m¹ng khu vùc cÇn hÖ thèng cung cÊp 144,6MW, nªn bè trÝ c¸c phô t¶i gÇn hÖ thèng sÏ ®­îc cung cÊp ®iÖn tõ hÖ thèng (phô t¶i 4,5,6). §Ó cã sù liªn kÕt gi÷a nhµ m¸y lµm viÖc trong hÖ thèng ®iÖn th× ph¶i cã sù liªn l¹c gi÷a nhµ m¸y vµ hÖ thèng. Khi ph©n tÝch nguån vµ phô t¶i cã phô t¶i 3 n»m t­¬ng ®èi gi÷a nhµ m¸y vµ hÖ thèng nªn sö dông m¹ch ®­êng d©y N§-3-HT ®Ó liªn kÕt nhµ m¸y víi hÖ thèng. Víi c¸c nhËn xÐt vµ yªu cÇu trªn ®­a ra c¸c ph­¬ng ¸n nèi d©y sau: 3.2.2.C¸c ph­¬ng ¸n l­íi ®iÖn : (10 ph­¬ng ¸n ). Ph­¬ng ¸n 1 Ph­¬ng ¸n 2 Ph­¬ng ¸n 3 Ph­¬ng ¸n 4 Ph­¬ng ¸n 5 Ph­¬ng ¸n 6 Ph­¬ng ¸n 7 Ph­¬ng ¸n 8 Ph­¬ng ¸n 9 Ph­¬ng ¸n 10 3.3.so s¸nh s¬ bé c¸c ph­¬ng ¸n b»ng ph­¬ng ph¸p m«men phô t¶i 3.3.1.C«ng thøc tÝnh : ViÖc ph©n tÝch c¸c ph­¬ng ¸n th× chñ yÕu dùa vµo hai tiªu chuÈn chÝnh lµ : Kinh tÕ vµ kü thuËt, vµ muèn so s¸nh chÆt chÏ ta ph¶i lµm mét sè tÝnh to¸n cô thÓ. ViÖc ®ã sÏ dÉn ®Õn mÊt rÊt nhiÒu thêi gian, khi mµ sè ph­¬ng ¸n ®Ò ra lµ kh¸ nhiÒu. §Ó cã thÓ s¬ bé lo¹i 1 sè ph­¬ng ¸n, mµ kh«ng cÇn ph¶i tÝnh to¸n chi tiÕt, ta cã thÓ dïng m« men phô t¶i PL ®Ó ph©n tÝch. Dïng m« men phô t¶i cã thÓ nãi lªn ®­îc khèi l­îng kim khÝ vµ tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng. Khèi l­îng kim lo¹i mµu dïng cho m¹ng ®iÖn cã thÓ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: V = = a. Trong ®ã: Pm: Lµ c«ng suÊt chuyªn chë trªn lé d©y m, Lm: Lµ chiÒu dµi cña lé d©y m, a = 3.3.2. KÕt qu¶ tÝnh to¸n : Tõ c«ng thøc chung trªn thay sè ta dÔ dµng tÝnh to¸n ®­îc khèi l­îng kim lo¹i mµu cho tõng ph­¬ng ¸n (10 ph­¬ng ¸n kÓ trªn), kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc em tæng kÕt ë b¶ng sau : Ph­¬ng ¸n Khèi l­îng kim lo¹i mµu, V 1 21442,83 2 21448,15 3 21602,05 4 22118,83 5 22747,49 6 22971,69 7 22153,03 8 25379,02 9 25218,06 10 21580,13 Tõ b¶ng tæng kÕt trªn ta thÊy r»ng, c¸c ph­¬ng ¸n 1,2,3,4,10 cã khèi l­îng kim lo¹i mµu tÝnh s¬ bé lµ Ýt h¬n c¶. ChÝnh v× vËy, ta chän 5 ph­¬ng ¸n nµy ®Ó tÝnh to¸n kü thuËt ë phÇn tiÕp theo. 3.4.tÝnh to¸n chØ tiªu kü thuËt cho c¸c ph­¬ng ¸n Sau khi s¬ bé so s¸nh c¸c ph­¬ng ¸n b»ng ph­¬ng ph¸p m«men phô t¶i PL, ta ®· lùa chän ®­îc 5 ph­¬ng ¸n (1,2,3,4 vµ 10) ®Ó tÝnh to¸n vµ so s¸nh vÒ mÆt kü thuËt. Theo thiÕt kÕ dù kiÕn dïng lo¹i d©y nh«m lâi thÐp (AC) ®Æt trªn kh«ng víi kho¶ng c¸ch trung b×nh h×nh häc Dtb=5 m. Thêi gian sö dông c«ng suÊt lín (Tmax=5500h), ®iÖn ¸p cao vµ c«ng suÊt truyÒn t¶i lín, nªn tiÕt diÖn d©y ®­îc chän theo ®iÒu kiÖn mËt ®é dßng ®iÖn kinh tÕ(Jkt) sau ®ã kiÓm tra l¹i ®iÒu kiÖn ph¸t nãng, tæn thÊt ®iÖn ¸p lóc b×nh th­êng còng nh­ khi sù cè, ®iÒu kiÖn ®é bÒn c¬, tæn thÊt vÇng quang. §Ó chän tiÕt diÖn th× dùa vµo biÓu thøc sau : Trong ®ã:Ftt- tiÕt diÖn tÝnh to¸n cña d©y dÉn (mm2). Imax- dßng ®iÖn ch¹y qua d©y dÉn trong chÕ ®é phô t¶i max (A). Jkt- mËt ®é dßng ®iÖn kinh tÕ (A/mm2)(tra b¶ng). Theo phô lôc 3.1 trang 72 - S¸ch m¹ng vµ hÖ thèng ®iÖn (TG: NguyÔn v¨n §¹m, Phan ®¨ng Kh¶i ) ta chän ®­îc Jkt=1.0 (A/mm2). Dßng ®iÖn lµm viÖc lín nhÊt ®­îc tÝnh theo biÓu thøc: Trong ®ã : Smax- c«ng suÊt ch¹y trªn ®­êng d©y ë chÕ ®é phô t¶i max(MVA). n- sè m¹ch trªn mét ®­êng d©y. U®m-®iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng(110KV). Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn c¸c lé ®­îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc: Víi: P,Q- c«ng suÊt t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng ch¹y trªn c¸c lé. R = l.r0- ®iÖn trë cña ®­êng d©y. X = l.x0- ®iÖn kh¸ng cña ®­êng d©y. n- Sè m¹ch trªn mét ®­êng d©y. §iÒu kiÖn ®Ó ph­¬ng ¸n ®­îc chÊp nhËn. Do c¸c phô t¶i ®Òu lµ hé lo¹i I nªn dïng m¸y biÕn ¸p ®iÒu ¸p d­íi t¶i: Víi ®iÖn ¸p U ³ 110kv, tiÕt diÖn d©y dÉn cÇn chän cã F ³ 70 mm2. §Ó tr¸nh tæn thÊt vÇng quang trong ®iÒu kiÖn lµm viÖc b×nh th­êng. 3.4.1.Ph­¬ng ¸n 1 : 3.4.1.1. TÝnh chän d©y dÉn : ª Lé d©y liªn l¹c gi÷a hai nhµ m¸y: Trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i, nhµ m¸y ®iÖn N§1 ph¸t 87% c«ng suÊt ®Þnh møc, tøc lµ : Pf1= 87%.200 = 174MW, Ptd1=16 MW, Tæn thÊt trong m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p tÝnh s¬ bé theo % c«ng suÊt ph¸t lµ : Δpba1=8%.174=13,92 MW Tæng c«ng suÊt cung cÊp cho c¸c phô t¶i 1,2,4,5, vµ 9 lµ :132MW VËy c«ng suÊt truyÒn t¶i tíi phô t¶i 3 trªn ®­êng d©y N§1-3 nh­ sau: PI-3=174-16-13,92-132 = 12,08 MW C«ng suÊt truyÒn t¶i trªn ®­êng d©y N§2-3 lµ : PII-3= 38 - 12,08 = 25,92 MW. C«ng suÊt ph¶n kh¸ng ph¸t ra bëi nhµ m¸y I lµ: QfI = 0,87.200.tg(arccos(0,85)) = 107,836 MVAr. C«ng suÊt ph¶n kh¸ng tù dïng cña nhµ m¸y I lµ : Tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cÊp cho c¸c phô t¶i 1,2,4,5,vµ 9 lµ : Qft =132. tg(arccos(0,85)) = 81,81 MVAr Tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p tÝnh s¬ bé b»ng 10% c«ng suÊt ph¸t : MVAr. VËy c«ng suÊt truyÒn t¶i trªn ®o¹n d©y I-3 lµ : = 5,326 MVAr C«ng suÊt truyÒn t¶i trªn ®­êng d©y N§2-3 lµ : QII-3= 38.tg(arccos(0,85)) - 5,326 = 18,224 MVAr. Ta cã c«ng suÊt biÓu kiÕn trªn ®o¹n ®­êng d©y I-3 lµ : SI-3=MVA Dßng lµm viÖc lín nhÊt ch¹y trong d©y dÉn nèi gi÷a N§1 vµ 3 lµ : TiÕt diÖn d©y dÉn ®­îc tÝnh nh­ sau: = mm2 ThÊy r»ng tiÕt diÖn tÝnh to¸n cña d©y dÉn lµ 34,65 mm2, tuy nhiªn ®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn tæn thÊt vÇng quang th× ta chän tiÕt diÖn tiªu chuÈn lµ 70mm2 ª TÝnh to¸n t­¬ng tù cho c¸c nh¸nh d©y cßn l¹i ta ®­îc b¶ng tæng kÕt sau: Lé d©y P(MW) Q(MVAr) S(MVA) I(A) Ftt(mm2) Ftc(mm)2 n I1 29 17.973 34.118 89.536 89.536 95 2 I2 29 17.973 34.118 89.536 89.536 95 2 I3 12,08 7.487 14.212 37.296 37.296 70 2 I4 18 11.155 21.176 55.574 55.574 70 2 I5 38 23.550 44.706 117.323 117.323 120 2 I9 18 11.155 21.176 55.574 55.574 70 2 II6 29 17.973 34.118 89.536 89.536 95 2 II7 18 11.155 21.176 55.574 55.574 70 2 II8 29 17.973 34.118 89.536 89.536 95 2 II3 25,92 16.064 30.494 80.026 80.026 95 2 3.4.1.2.KiÓm tra ®iÒu kiÖn ph¸t nãng : §èi víi ®­êng d©y kÐp chØ cÊp cho phô t¶i ta xÐt sù cè lµ bÞ c¾t mét m¹ch ®­êng d©y khi phô t¶i cùc ®¹i, khi ®ã dßng ch¹y trªn ®­êng d©y cßn l¹i sÏ t¨ng gÊp ®«i. ª Lé d©y I -1 : Khi sù cè ®øt mét d©y, lóc ®ã dßng ®iÖn sù cè sÏ lµ: Isc = 2.89,536 = 179,071A Dßng cho phÐp cña d©y AC95 lµ : A. Ta thÊy . Nh­ vËy d©y AC95 chän cho ®o¹n I -1 tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng. ª TÝnh t­¬ng tù cho c¸c ®o¹n ®­êng d©y cßn l¹i ta cã b¶ng kÕt qu¶ : Lé d©y Lo¹i d©y (A) 0,8.(A) Isc (A) I1 AC-95 336 268.8 179.072 I2 AC-95 336 268.8 179.072 I3 AC-70 275 220 74.592 I4 AC-70 275 220 111.148 I5 AC-120 380 304 234.646 I9 AC-70 275 220 111.148 II6 AC-95 336 268.8 179.072 II7 AC-70 275 220 111.148 II8 AC-95 336 268.8 179.072 II3 AC-95 336 268.8 160.052 Nh­ vËy tiÕt diÖn d©y dÉn ®· chän ®Òu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng 3.4.1.3.KiÓm tra ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p : Ta cã b¶ng th«ng sè cña c¸c ®o¹n ®­êng d©y øng víi tiÕt diÖn ®· chän nh­ sau : Lé d©y l(km) ro(W/km) xo(W/km) Rt® (W) Xt® (W) I1 58,31 0.335 0.322 9.767 9.388 I2 72,11 0.335 0.322 12.078 11.610 I3 80 0.47 0.433 18.800 17.320 I4 58,31 0.47 0.433 13.703 12.624 I5 108,17 0.274 0.416 14.819 22.499 I9 76,16 0.274 0.416 10.434 15.841 II6 62,27 0.335 0.322 10.430 10.025 II7 40,31 0.47 0.433 9.473 8.727 II8 54,08 0.335 0.322 9.058 8.707 II3 105 0.335 0.322 17.588 16.905 ª Lé d©y I-1: Tæn thÊt khi vËn hµnh b×nh th­êng Khi sù cè ®øt mét m¹ch ®­êng d©y lóc phô t¶i cùc ®¹i tæn thÊt ®iÖn ¸p sÏ t¨ng gÊp ®«i. DUscI-1% = 2.3,74%=7,47% ª §èi víi ®­êng d©y liªn l¹c ta cã : - Sù cè ®øt mét m¹ch ®­êng d©y ; DUscddII-3% = 6,31% T­¬ng tù cho c¸c phô t¶i kh¸c ta cã b¶ng sau Lé d©y P (MW) Q(MVAr) DUbt% DUsc% I1 29 17.973 3.735 7.471 I2 29 17.973 4.619 9.238 I3 12,08 7.487 2.949 2.64 I4 18 11.155 3.202 6.405 I5 38 23.550 9.033 18.066 I9 18 11.155 3.013 6.025 II6 29 17.973 3.989 7.978 II7 18 11.155 2.214 4.427 II8 29 17.973 3.464 6.928 II3 25,92 16.064 6.012 6.31 ThÊy r»ng c¸c d©y dÉn võa chän ®Òu tho¶ m·n ®iÒu kiÖn vÒ tæn thÊt ®iÖn ¸p lµ : 3.4.2. C¸c ph­¬ng ¸n cßn l¹i : C¸c ph­¬ng ¸n 2,3,4,10 tÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n 1, ta ®­îc kÕt qu¶ tæng kÕt cho ë b¶ng sau: TuyÕn d©y Imax(A) - Ftt(mm2) IScmax(A) Ftc (mm2) R(W) X(W) ΔUbt% ΔUsc% ICP(A) Ph­¬ng ¸n 1 I1 89.536 179.071 95 9.767 9.767 3.735 7.471 330 I2 89.536 179.071 95 12.078 12.078 4.619 9.239 330 I3 37.296 74.592 70 18.800 18.800 2.949 5.897 265 I4 55.574 111.148 70 13.703 13.703 3.202 6.405 265 I5 117.323 234.645 120 14.819 14.819 9.033 18.066 380 I9 55.574 111.148 70 10.434 10.434 3.013 6.025 265 II6 89.536 179.071 95 10.430 10.430 3.989 7.978 330 II7 55.574 111.148 70 9.473 9.473 2.214 4.428 265 II8 89.536 179.071 95 9.058 9.058 3.464 6.929 330 II3 80.026 160.053 95 17.588 17.588 6.012 12.024 330 Ph­¬ng ¸n 2 I1 89.54 179.07 95 9.767 9.388 3.735 7.471 330 I2 89.54 179.07 95 12.078 11.610 4.619 9.239 330 I3 37.30 74.59 70 18.800 17.320 2.949 5.897 265 I4 172.90 345.79 185 5.190 11.720 5.763 11.527 510 45 117.32 234.65 120 6.850 10.400 4.175 8.351 380 I45 9.939 19.878 I9 55.57 111.15 70 10.434 15.841 3.013 6.025 265 II6 89.54 179.07 95 10.430 10.025 3.989 7.978 330 II7 55.57 111.15 70 9.473 8.727 2.214 4.428 265 II8 89.54 179.07 95 9.058 8.707 3.464 6.929 330 II3 80.03 160.05 95 17.588 16.905 6.012 12.024 330 TuyÕn d©y Imax(A) - Ftt(mm2) IScmax(A) Ftc (mm2) R(W) X(W) ΔUbt% ΔUsc% ICP(A) Ph­¬ng ¸n 3 I1 179.07 358.14 185 5.190 11.720 5.969 11.939 510 12 89.54 179.07 95 5.296 5.091 2.026 4.051 330 I12 7.995 15.990 I3 37.30 74.59 70 18.800 17.320 2.949 5.897 265 I4 172.90 345.79 185 5.190 11.720 5.763 11.527 510 45 117.32 234.65 120 6.850 10.400 4.175 8.351 380 I45 9.939 19.878 I9 55.57 111.15 70 10.434 15.841 3.013 6.025 265 II6 89.54 179.07 95 10.430 10.025 3.989 7.978 330 II7 55.57 111.15 70 9.473 8.727 2.214 4.428 265 Ph­¬ng ¸n 4 I 1 179.07 358.14 185 5.190 11.720 5.969 11.939 510 12 89.54 179.07 95 5.296 5.091 2.026 4.051 330 I12 7.995 15.990 I3 154.62 309.24 185 7.120 16.080 7.071 14.143 330 35 117.32 234.65 120 8.334 12.653 5.080 10.160 265 I4 111.15 222.30 120 7.988 12.128 4.613 9.226 510 49 55.57 111.15 70 6.12664 9.30176 1.769 3.538 380 149 6.382 12.764 II6 89.54 179.07 95 10.430 10.025 3.989 7.978 330 II7 55.57 111.15 70 9.473 8.727 2.214 4.428 265 II8 89.54 179.07 95 9.058 8.707 3.464 6.929 330 TuyÕn d©y Imax(A) - Ftt(mm2) IScmax(A) Ftc (mm2) R(W) X(W) ΔUbt% ΔUsc% ICP(A) Ph­¬ng ¸n 10 I1 89.54 179.07 95 9.767 9.388 3.735 7.471 330 I2 89.54 179.07 95 12.078 11.610 4.619 9.239 330 I3 37.30 74.59 70 18.800 17.320 2.949 5.897 265 I4 172.90 345.79 185 5.190 11.720 5.763 11.527 510 45 117.32 234.65 120 6.850 10.400 4.175 8.351 380 I45 9.939 19.878 I9 55.57 111.15 70 10.434 15.841 3.013 6.025 265 II7 145.11 290.22 150 4.374 8.243 3.683 7.367 450 76 89.54 179.07 95 9.689 8.926 3.648 7.296 330 II76 7.331 14.663 3.5.b¶ng tæng kÕt kü thuËt c¸c ph­¬ng ¸n Ph­¬ng ¸n 1 2 3 4 10 ΔubtMax% 9.033 9.939 9.939 7.995 9.939 ΔuSCMax% 18.066 19.878 19.878 15.990 18.878 C¶ 5 ph­¬ng ¸n tÝnh to¸n cho ë b¶ng trªn ta thÊy, c¸c d©y dÉn ®­îc chän ®Òu tho¶ m·n c¸c yªu cÇu vÒ mÆt kü thuËt. Gi÷ tÊt c¶ l¹i ®Ó so s¸nh tèi ­u vÒ mÆt kinh tÕ ./.