Báo cáo môn Hệ thống điện - Đề tài: Thiết kế mạng điện 110kV - Dương Công Vương

0
N-2
21.329
9.809
N-3
17.614
6.677
N-4
24.951
10.795
Tổng công suất nguồn
87.341
39.191
Hệ số công suất nguồn : 
PHẦN VIII: ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN
MỤC ĐÍCH
	- Nếu điện áp đặt vào phụ tải không hoàn toàn đúng với điện áp định mức do phụ tải yêu cầu thì ít hay nhiều tình trạng làm việc của phụ tải cũng trờ nên không tốt. Nói cách khác, độ lệch điện áp càng lớn thì chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của thiết bị dùng điện áp cũng thấp. Do đó, chúng ta cần điều chỉnh điện áp để có độ lệch điện áp tương đối nhỏ thì các phụ tải vẫn giữ được chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật tốt. Việc điều chỉnh điện áp trong phạm vi cho phép là vấn đề phức tạp vì hệ thống điện liên kết nhiều nguồn với nhiều phụ tải ở mọi cấp bậc của hệ thống điện. Có nhiều biện pháp để điều chỉnh điện áp tại phụ tải được áp dụng nhằm đảm bảo chất lượng điện áp như thay đổi điện áp vận hành, đặt thiết bị bù, phân bố công suất hợp lý trong mạng điện, thay đổi đầu phân áp của máy biến áp thường và máy biến áp điều áp dưới tải
- Nhiều biện pháp điều chỉnh điện áp tại phụ tải được áp dụng nhằm đảm bảo chất lượng điện áp vận hành, đặt thiết bị bù, phân bố công suất hợp lý trong mạng điện, thay đổi đầu phân áp của máy biến áp thường và máy biến áp điều áp dưới tải 
	- Trong phạm vi đồ án môn học ngoài việc điều chỉnh thanh cái cao áp của nguồn sẽ tính toán chọn đầu phân áp tại các trạm giảm áp nhằm đảm bảo điện áp tại thanh cái hạ áp trong phạm vi độ lệch cho phép. Việc chọn máy biến áp có đầu phân áp điều chỉnh thường (phải cắt tải khi thay đổi đầu phân áp), hay máy biến áp có đầu phân áp điều dưới tải phụ thuộc 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.
	- Trong phần IV, ta sử dụng máy biến áp điện lực của SIEMENS ONAF có đầu phân áp ±16% với ±9×1.78% nấc phân áp. Các đầu phần áp như sau:
Đầu phân áp
Upa cao hay Upa tiêu chuẩn
+16%
(1+0.1600)110 = 127.600kV
+14.24%
(1+0.1424)110 = 125.664kV
+12.46%
(1+0.1246)110 = 123.706kV
+10.68%
(1+0.1068)110 = 121.748kV
+8.9%
(1+0.0890)110 = 119.790kV
+7.12%
(1+0.0712)110 = 117.832kV
+5.34%
(1+0.0534)110 = 115.874kV
+3.56%
(1+0.0356)110 = 113.916kV
+1.78%
(1+0.0178)110 = 111.958kV
0
 110kV
-1.78%
(1-0.0178)110 = 108.042kV
-3.56%
(1-0.0356)110 = 106.084kV
-5.34%
(1-0.0534)110 = 104.126kV
-7.12%
(1-0.0712)110 = 102.168kV
-8.9%
(1-0.0890)110 = 100.210kV
-10.68%
(1-0.1068)110 = 98.252kV
-12.46%
(1-0.1246)110 = 96.294kV
-14.24%
(1-0.1424)110 = 94.336kV
-16%
(1-0.1600)110 = 92.400kV
Trong quy chế đồ án 1, điện áp yêu cầu phía hạ áp là 22kV, Ukt hạ=1.05*22=23.1 kV
ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI
Trạm biến áp 1:
Điện áp phía hạ áp quy về cao áp:
Đầu phân áp tính toán:
Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn:
Điện áp phía hạ áp:
% độ lệch điện áp=Uhạ-Udm hạUdm hạ100%=21.91-2222100%=-0.42%
Trạm biến áp 2:
Điện áp phía hạ áp quy về cao áp:
Đầu phân áp tính toán:
Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn:
Điện áp phía hạ áp:
% độ lệch điện áp=Uhạ-Udm hạUdm hạ100%=21.99-2222100%=-0.02%
Trạm biến áp 3:
Điện áp phía hạ áp quy về cao áp:
Đầu phân áp tính toán:
Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn:
Điện áp phía hạ áp:
% độ lệch điện áp=Uhạ-Udm hạUdm hạ100%=21.9-2222100%=-0.47%
Trạm biến áp 4:
Điện áp phía hạ áp quy về cao áp:
Đầu phân áp tính toán:
Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn:
Điện áp phía hạ áp:
% độ lệch điện áp=Uhạ-Udm hạUdm hạ100%=21.93-2222100%=-0.34%
Bảng VIII.2.1: 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
23.86
+5x1.78%
21.91
-0.42
2
23.95
+5x1.78%
21.99
-0.02
3
23.46
+4x1.78%
21.90
-0.47
4
23.10
+3x1.78%
21.93
-0.34
ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP LÚC PHỤ TẢI CỰC TIỂU
Trạm biến áp 1:
Điện áp phía hạ áp quy về cao áp:
Đầu phân áp tính toán:
Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn:
Điện áp phía hạ áp:
% độ lệch điện áp=Uhạ-Udm hạUdm hạ100%=21.86-2222100%=-0.64%
Trạm biến áp 2:
Điện áp phía hạ áp quy về cao áp:
Đầu phân áp tính toán:
Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn:
Điện áp phía hạ áp:
% độ lệch điện áp=Uhạ-Udm hạUdm hạ100%=21.83-2222100%=-0.77%
Trạm biến áp 3:
Điện áp phía hạ áp quy về cao áp:
Đầu phân áp tính toán:
Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn:
Điện áp phía hạ áp:
% độ lệch điện áp=Uhạ-Udm hạUdm hạ100%=22.20-2222100%=0.91%
Trạm biến áp 4:
Điện áp phía hạ áp quy về cao áp:
Đầu phân áp tính toán:
Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn:
Điện áp phía hạ áp:
% độ lệch điện áp=Uhạ-Udm hạUdm hạ100%=21.97-2222100%=-0.14%
Bảng VIII.3.1: 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
22.25
+1x1.78%
21.86
-0.64
2
22.22
+1x1.78%
21.83
-0.77
3
21.81
-1x1.78%
22.20
0.91
4
21.58
-1x1.78%
21.97
-0.14
ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP LÚC SỰ CỐ
Trạm biến áp 1:
Điện áp phía hạ áp quy về cao áp:
Đầu phân áp tính toán:
Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn:
Điện áp phía hạ áp:
% độ lệch điện áp=Uhạ-Udm hạUdm hạ100%=22.13-2222100%=0.58%
Trạm biến áp 2:
Điện áp phía hạ áp quy về cao áp:
Đầu phân áp tính toán:
Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn:
Điện áp phía hạ áp:
% độ lệch điện áp=Uhạ-Udm hạUdm hạ100%=21.98-2222100%=-0.09%
Trạm biến áp 3:
Điện áp phía hạ áp quy về cao áp:
Đầu phân áp tính toán:
Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn:
Điện áp phía hạ áp:
% độ lệch điện áp=Uhạ-Udm hạUdm hạ100%=21.9-2222100%=-0.47%
Trạm biến áp 4:
Điện áp phía hạ áp quy về cao áp:
Đầu phân áp tính toán:
Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn:
Điện áp phía hạ áp:
% độ lệch điện áp=Uhạ-Udm hạUdm hạ100%=21.93-2222100%=-0.34%
Bảng VIII.4.1: Bảng kết quả chọn đầu phân áp lúc sự cố
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
21.73
-1x1.78%
22.13
0.58
2
21.98
0x1.78%
21.98
-0.09
3
23.46
+4x1.78%
21.90
-0.47
4
23.10
+3x1.78%
21.93
-0.34
PHẦN IX: TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT
MỤC ĐÍCH
- 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 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG
Tính toán tổn thất công suất tác dụng.
Xét khi phụ tải cực đại và chia làm 2 phần:
 Tổn thất công suất trên đường dây: 
 ∑ΔPL = 2.4924 (MW)
 Tổn thất công suất trong máy biến áp bao gồm:
Tổn thất trong đồng: ∑ΔPCu = 0.297 (MW)
Tổn thất trong sắt: ∑ΔPFe = 0.097 (MW)
Ngoài ra còn tính tới tổn thất công suất tác dụng trong thiết bị bù:
 ∑ΔPbù = ΔP* ×∑Qbù = 0,005 × 29.834 = 0.1492 (MW)
Tổn thất công suất tác dụng tổng là:
ΔP∑ = ∑ΔPL + ∑ΔPCu + ∑ΔPFe + ∑ΔPbù 
	 = 2.4924+0.297+0.097+0.1492= 3.0356 (MW)
Tổn thất công suất tính theo % của toàn bộ phụ tải trong mạng là
Tính toán tổn thất điện năng trong mạng điện
Chia làm 2 phần:
 Tổn thất điện năng trong thép của máy biến áp: 
∆AFe=∆PFe*T=0.097*8760=849.72 (MWh/năm)
Tổn thất điện năng trên đường dây và trong cuộn dây của máy biến áp (do điện trở):
 ΔAR = (∑ΔPL + ∑ΔPCu ) × τ
Thời gian vận hành công suất cực đại trung bình 
(h/năm)
Thời gian tổn tất công suất cực đại, tính theo công thức gần đúng:
 ΔAR = (∑ΔPL + ∑ΔPCu ) × τ
 = (2.4924+ 0,297) × 3349.3 = 9342.54 (MWh/năm)
Ngoài ra còn tính tới tổn thất điện năng trong thiết bị bù:
 ΔAbù = ∑ΔPbù × Tmax
 = 0,1492 × 4943 = 737.50 (MWh/năm)
 Tổn thất điện năng tổng là:
 ΔA∑ = ΔAFe + ΔAR + ΔAbù 
 = 849.72+9342.54+737.50=10929.76 (MWh)
Tổn thất điện năng tổng tính theo % của tổng điện năng cung cấp cho phụ tải trong mạng là
 A∑ = P∑ Tmax,tb =83x 4943=410269(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, chọn avh(T) = 0.25
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)= 0,0358 $
Trạm biến áp
Số lượng MBA
Công suất mỗi MBA (MVA)
Tiền đầu tư 
 (103 rup)
Tiền đầu tư 
(103 $)
1
2
20
120
4.30
2
2
20
120
4.30
3
1
25
64
2.29
4
1
31.5
73
2.61
Tổng
377
13.50
ΔA∑ : Tổng tổn thất điện năng trong toàn mạng điện
c: giá tiền 1 KWh điện năng tổn thất (hay giá 1 MWh) chọn c=50$/MW
Giá thành tải điện của mạng điện cho 1 kWh điện năng đến phụ tải là:
Giá thành xây dựng mạng điện cho 1 MW công suất phụ tải cực đại:
LẬP BẢNG CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT
Thứ tự
Các chỉ tiêu
Đơn vị
Trị số
Ghi chú
1
Độ lệch điện áp lớn nhất
%
-0.47
Tại thanh cái hạ áp trạm biến áp 3
2
Độ lệch điện áp lớn nhất lúc sự cố
%
0.58
Tại thanh cái hạ áp trạm biến áp 1
3
Tổng độ dài đường dây
km
213.1
4
Tổng công suất các trạm biến áp
MVA
136.5
5
Tổng công suất kháng do điện dung đường dây sinh ra
MVAr
30.97
Tính với điện áp định mức 110kV
6
Tổng dung lượng bù
MVAr
29.83
7
Vốn đầu tư đường dây
103 $
5781.47
8
Vồn đầu tư trạm biến áp
103 $
13.5
9
Tổng phụ tải max
MW
83
10
Điện năng tải hàng năm
MWh
410269
11
Tổng tổn thất công suất
MW
3.0356
12
Tổng tổn thất công suất
%
3.66
13
Tổng tổn thất điện năng
MWh
10929.76
14
Tổng tổn thất điện năng
%
2.6633
15
Giá thành xây dựng mạng điện cho 1MW phụ tải ,k
103 $/MW
69.82
16
Phí tổn kim loại màu
tấn
316.3
17
Giá thành tải điện
10-3 $/kWh
2.33
18
Phí tổn vận hành hàng năm
103 $/năm
954.57