Đồ án môn Học điện 1 - - Đề tài: Thiết kế mạng điện 110kV - Nguyễn Tri Khánh

vào việc tính toán chọn đầu phân áp ứng với các chế độ làm việc khác nhau của mạng điện và vào yêu cầu phải điều chỉnh.
CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP 
Máy biến áp 25 MVA: 
 	Chọn số đầu phân áp và giới hạn điều chỉnh là:81,5% và một đầu định mức theo BPL 4.4
Đầu phân áp
Upa cao hay Upa tiêu chuẩn
+ 12%
(1 + 0,120).110 = 123,2 kV
+ 10,5%
(1 + 0,105).110 = 121,55 kV
+ 9%
(1 + 0,090).110 = 119,9 kV
+ 7,5%
(1 + 0,075).110 = 118,25 kV
+ 6%
(1 + 0,060).110 = 116,6 kV
+ 4,5%
(1 + 0,045).110 = 114,95 kV
+ 3%
(1 + 0,030).110 = 113,3 kV
+ 1,5%
(1 + 0,015).110 = 111,65 kV
0
110 kV (đầu định mức)
- 1,5%
(1 - 0,015).110 = 108,35 kV
- 3%
(1 - 0,030).110 = 106,7 kV
- 4,5%
(1 - 0,045).110 = 105,05 kV
- 6%
(1 - 0,060).110 = 103,4 kV
- 7,5%
(1 - 0,075).110 = 101,75 kV
- 9%
(1 - 0,090).110 = 100,1 kV
- 10,5%
(1 - 0,105).110 = 98,45 kV
- 12%
(1 - 0,120).110 = 96,8 kV
Máy biến áp 32 MVA: 
 	Chọn số đầu phân áp và giới hạn điều chỉnh là:81,78% và một đầu định mức theo BPL 4.4
Đầu phân áp
Upa cao hay Upa tiêu chuẩn
+ 14,24%
(1 + 0,1424).110 = 125,664 kV
+ 12,46%
(1 + 0,1246).110 = 123,706 kV
+ 10,68%
(1 + 0,1068).110 = 121,748 kV
+ 8,9%
(1 + 0,0890).110 = 119,79 kV
+ 7,12%
(1 + 0,0712).110 = 117,832 kV
+ 5,34%
(1 + 0,0534).110 = 115,874 kV
+ 3,56%
(1 + 0,0356).110 = 113,916 kV
+ 1,78%
(1 + 0,0178).110 = 111,958 kV
0
110 kV (đầu định mức)
- 1,78%
(1 - 0,0178).110 = 108,042 kV
- 3,56%
(1 - 0,0356).110 = 106,084 kV
- 5,34%
(1 - 0,0534).110 = 104,126 kV
- 7,12%
(1 - 0,0712).110 = 102,168 kV
- 8,9%
(1 - 0,0890).110 = 100,21 kV
- 10,68%
(1 - 0,1068).110 = 98,252 kV
- 12,46%
(1 - 0,1246).110 = 96,294 kV
- 14,24%
(1 - 0,1424).110 = 94,336 kV
 	Uđm cao / Uđm hạ = 110 kV/ 22 kV. 
	Chọn Uyc hạ = 22 (KV) 
	Chọn Ukt hạ= 1,05.Uyc hạ=23,1kV
a) Sơ đồ thay thế của máy biến áp lúc không tải
b) Sơ đồ thay thế của máy biến áp lúc mang tải
Lúc cực đại:
Máy biến áp trạm 1: 
	(kV)
àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +10,5% ứng với Upatc=121,55 (kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) ≈ Uhạ yc
Máy biến áp trạm 2: 
	(kV) 
 àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +10,5% ứng với Upatc=121,55 (kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) < Uhạ yc
Máy biến áp trạm 3: 
	(kV)
àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +7,12% ứng với Upatc=117,832(kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) ≈ Uhạ yc
Máy biến áp trạm 4: 
	(kV)
àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +7,5% ứng với Upatc=118,25(kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) > Uhạ yc
BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI
Trạm biến áp
Uhạ trước khi chọn đầu phân áp (kV)
Đầu phân áp chọn
Uhạ sau khi chọn đầu phân áp (kV)
% độ lệch điện áp sau khi điều chỉnh
1
24,339
7x 1,5%
22,026
0,1182
2
24,2067
7x1,5%
21,9065
-0,425
3
23,5693
4x 1,78%
22,0027
0,0123
4
23,8058
5x 1,5%
22,1449
0,6586
Lúc cực tiểu:
Máy biến áp trạm 1: 
(kV)
àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +7,5% ứng với Upatc=118,25(kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) ≈ Uhạ yc
Máy biến áp trạm 2: 
(kV)
àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +7,5% ứng với Upatc=118,25(kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) ≈ Uhạ yc
Máy biến áp trạm 3: 
(kV)
àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +7,12% ứng với Upatc=117,832(kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) < Uhạ yc
Máy biến áp trạm 4: 
(kV)
àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +7,5% ứng với Upatc=118,25(kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) ≈ Uhạ yc
BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC PHỤ TẢI CỰC TIỂU
Trạm biến áp
Uhạ trước khi chọn đầu phân áp (kV)
Đầu phân áp chọn
Uhạ sau khi chọn đầu phân áp (kV)
% độ lệch điện áp sau khi điều chỉnh
1
23,6574
5x 1,5%
22,0069
0,0314
2
23,6411
5x1,5%
21,9917
-0.0377
3
23,4949
4x 1,78%
21,9325
-0,3068
4
23,508
5x 1,5%
21,866
-0,6091
Lúc ngưng một lộ:
Máy biến áp trạm 1: 
(kV)
àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +7,5% ứng với Upatc=118,25(kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) ≈ Uhạ yc
Máy biến áp trạm 2: 
(kV)
àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +6% ứng với Upatc=116,6(kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) > Uhạ yc
BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC PHỤ TẢI KHI NGƯNG MỘT LỘ
Trạm biến áp
Uhạ trước khi chọn đầu phân áp (kV)
Đầu phân áp chọn
Uhạ sau khi chọn đầu phân áp (kV)
% độ lệch điện áp sau khi điều chỉnh
1
23,6579
5x1,5%
22,0073
0,0332
2
23,4644
4x 1,5%
22,1362
0,36191
Lúc ngưng một máy biến áp:
Máy biến áp trạm 1: 
(kV)
àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +7,5% ứng với Upatc=118,25(kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) > Uhạ yc
Máy biến áp trạm 2: 
(kV)
àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +6% ứng với Upatc=116,6(kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) > Uhạ yc
BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP
KHI PHỤ TẢI NGƯNG MỘT MÁY BIẾN ÁP
Trạm biến áp
Uhạ trước khi chọn đầu phân áp (kV)
Đầu phân áp chọn
Uhạ sau khi chọn đầu phân áp (kV)
% độ lệch điện áp sau khi điều chỉnh
1
23,7749
5x1,5%
22,1162
0,5282
2
23,4848
4x 1,5%
22,1555
0,7068
Lúc ngưng một lộ và một máy biến áp:
Máy biến áp trạm 1: 
(kV)
àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +4,5% ứng với Upatc=114,95(kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) > Uhạ yc
Máy biến áp trạm 2: 
(kV)
àChọn đầu phân áp tiêu chuẩn +3% ứng với Upatc=113,3(kV)
Kiểm tra lại điện áp phía hạ áp sau khi chọn đầu phân áp:
	(kV) > Uhạ yc
BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP
KHI PHỤ TẢI NGƯNG MỘT 	LỘ VÀ MỘT MÁY BIẾN ÁP
Trạm biến áp
Uhạ trước khi chọn đầu phân áp (kV)
Đầu phân áp chọn
Uhạ sau khi chọn đầu phân áp (kV)
% độ lệch điện áp sau khi điều chỉnh
1
23,0417
3x1,5%
22,0495
0,225
2
22,7235
2x 1,5%
22,0616
0,28
CHƯƠNG IX
ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN
MỞ ĐẦU:
- Phần cuối của bản thiết kế là dự toán kinh phí công trình và tính toán các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật.
- Việc lập dự toán công trình chỉ có thể tiến hành sau khi đã có bản thiết kế chi tiết cụ thể từ đó lập các bản dự toán về các chi phí xây dựng trạm, chi phí xây dựng đường dây. Dự toán công trình gồm các phần chủ yếu như xây dựng, lắp đặt máy, các hạng mục về thiết kế cơ bản.
	- Trong phần tổng kết này chủ yếu tính giá thành tải điện thông qua việc tính toán tổn thất điện năng và thống kê các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật.
TÍNH TOÁN TOÅN THẤT ĐIỆN NĂNG:
 Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện:
	Xét khi phụ tải cực đại và chia làm 2 phần:
Tổn thất công suất trên đường dây: 
 ∑ΔPL =1,8347 (MW)
Tổn thất công suất trong máy biến áp bao gồm:
Tổn thất trong đồng: ∑ΔPCu = 0,2895 (MW)
Tổn thất trong sắt: ∑ΔPFe = 0,209 (MW)
Ngoài ra còn tính tới tổn thất công suất tác dụng trong thiết bị bù:
 ∑ΔPbù = ΔP* ×∑Qbù = 0,005 × 16,7503= 0,0838 (MW)
Tổn thất công suất tác dụng tổng là:
ΔP∑ = ∑ΔPL + ∑ΔPCu + ∑ΔPFe + ∑ΔPbù 
	 = 1,8347+0,2895+0,209+0,0838 = 2,417 (MW)
Tổn thất công suất tính theo % của toàn bộ phụ tải trong mạng là
Tổn thất điện năng trong mạng điện: 
Chia làm 2 phần:
 Tổn thất điện năng trong thép của máy biến áp: 
 ΔAFe = ∑ΔPFe × T = 0,209 × 8760 = 1830,84(MWh/năm)
Tổn thất điện năng trên đường dây và trong cuộn dây của máy biến áp (do điện trở):
 ΔAR = (∑ΔPL + ∑ΔPCu ) × τ
Sau khi bù công suất phản kháng, thời gian tổn thất công suất cực đại : 
	(giờ/năm)
	(giờ\năm)
 ΔAR = (∑ΔPL + ∑ΔPCu ) × τ
 = (1,8347 + 0,2895) × 3592,044 = 7630,2199 (MWh/năm)
Ngoài ra còn tính tới tổn thất điện năng trong thiết bị bù:
 ΔAbù = ∑ΔPbù × Tmax
 = 0,0838 × 5163,52 = 432,703 (MWh/năm)
 Tổn thất điện năng tổng là:
 ΔA∑ = ΔAFe + ΔAR + ΔAbù 
 = 1830,84 + 7630,2199 + 432,703 = 9893,7629 (MWh)
Tổn thất điện năng tổng tính theo % của tổng điện năng cung cấp cho phụ tải trong mạng là
 A∑ = P∑ Tmax = 85 × 5163,52 = 438899,2 (MWh)
 (P∑ = tổng công suất tác dụng của phụ tải)
TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH TẢI ĐIỆN:
Tính phí tổn vận hành hàng năm của mạng điện:
 Y = avh(L)KL + avh(T)KT + c×ΔA∑ 
 Trong đó:
avh(L) : hệ số vận hành (khấu hao, tu sửa, phục vụ) của đường dây, cột bê tông cốt thép, lấy avh(L) = 0,07
avh(T) : hệ số vận hành của trạm biến áp, lấy từ 0,1 đến 0,14
KL : Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây
KT : Tổng vốn đầu tư xây dựng của trạm biến áp, ứng với các máy biến áp đã chọn.
Với 1rup( Nga)= 0,016 $
Trạm
Số lượng
Công suất (MVA)
Tiền đầu tư (rúp)
Tiền đầu tư 
($)
1
2
25
128000
2048
2
2
25
128000
2048
3
1
32
73100
1169,6
4
1
25
64000
1024
Tổng
6
107
393100
6289,6
 ΔA∑ : Tổng tổn thất điện năng trong toàn mạng điện
C : giá tiền 1 KWh điện năng tổn thất (hay giá 1 MWh)
 Y = avh(L)KL + avh(T)KT + c × ΔA∑
 KL = (3164,097+1306,504).103 $ = 4470,601x103 $
avh(L)KL= 0,07.KL =0,07 x 4470,601 x103 $ = 312,9421x103 $ 
Chọn avh(T) = 0,1 (theo hướng dẫn đồ án)
Y= 312,9421x103 +0,1x6289,6+0,05x 9893,7629x103 = 808,2592x103 $
Giá thành tải điện của mạng điện cho 1 kWh điện năng đến phụ tải là:
 ($/kWh)
Giá thành xây dựng mạng điện cho 1 MW công suất phụ tải cực đại:
($/MW)
LẬP BẢNG CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT:
Thứ tự
Các chỉ tiêu
Đơn vị
Trị số
Ghi chú
1
Độ lệch điện áp lớn nhất
%
10,6318
2
Độ lệch điện áp lớn nhất lúc sự cố
%
8,0677
3
Tổng độ dài đường dây
Km
156,85
4
Tổng công suất các trạm biến áp
MVA
107
5
Tổng công suất kháng do điện dung đường dây sinh ra
MVAr
8,155
6
Tổng dung lượng bù
MVAr
16,7503
7
Vốn đầu tư đường dây
103 $
4470,601
8
Vốn đầu tư trạm biến áp
$
6289,6
9
Tổng phụ tải max
MW
85
10
Điện năng tải hàng năm
MWh
438899,2 
11
Tổng tổn thất công suất ΔP∑
MW
2,417 
12
Tổng tổn thất công suất ΔP∑%
%
13
Tổng tổn thất điện năng ΔA∑
MWh
9893,7629 
14
Tổng tổn thất điện năng ΔA∑%
%
2,2542
15
Giá thành xây dựng mạng điện cho 1 MW phụ tải, k
$/MW
16
Phí tổn kim loại màu
tấn
250,918
17
Giá thành tải điện, 
$/kWh
18
Phí tổn vận hành hàng năm Y
103 $
808,2592