Đồ án Thiết kế mạng điện khu vực gồm 2 nguồn 9 phụ tải

iÕt diÖn. Dßng c«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n ®­êng d©y HT-8: =36,8 + j 17,823 MVA Dßng c«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n ®­êng d©y HT-9 b»ng: 37,2 + j 18,017 MVA Dßng c«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n 9-8 b»ng: = 1,2 +j 0,581 MVA Nót 8 lµ ®iÓm ph©n bè c«ng suÊt B¶ng 3.13: §iÖn ¸p tÝnh to¸n vµ ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ §­êng d©y C«ng suÊt truyÒn t¶i MVA ChiÒu dµi ®­êng d©y l, km §iÖn ¸p tÝnh to¸n U, kV §iÖn ¸p ®Þnh møc U®m, kV N§-1 35,7 + j 22,134 50 108,17 110 N§-2 40 + j 19,373 58,31 112,028 N§-3 38 + j 18,404 60,38 112,24 7-6 38 + j 18,404 40 110,478 N§-7 88 + j 42,62 50,99 165,774 HT-1 13,3 + j 1,598 41,23 69,172 HT-4 30 + j 14,53 50,99 100,008 HT-5 38 + j 18,404 67,08 112,763 HT-8 36,8 + j 17,823 58,31 110,266 HT-9 37,2 + j 18,017 60 111,09 8-9 1,2 + j 0,581 31,623 30,94 5.2. Chän tiÕt diÖn d©y dÉn cña c¸c ®­êng d©y. a.Chän tiÕt diÖn cho ®­êng d©y HT-8-9-HT Dßng ®iÖn ch¶y trªn ®­êng d©y HT-8 trong chÕ ®é vËn hµnh phô t¶i cùc ®¹i: A TiÕt diÖn ®­êng d©y chän theo chÕ ®é mËt ®é dßng ®iÖn kinh tÕ : Chän d©y AC-185 cã dßng ®iÖn cho phÐp vËn hµnh l©u dµi khi gÆp sù cè Icp=510 A. ChÕ ®é sù cè nguy hiÓm nhÊt cña ®o¹n ®­êng d©y nµy lµ ngõng cÊp ®iÖn cho phô t¶i 9 b»ng ®­êng d©y HT-9. Khi ®ã toµn bé c«ng suÊt ®­îc cung cÊp b»ng ®­êng d©y HT-8. Dßng c«ng suÊt ch¶y trªn ®­êng d©y HT-8 trong chÕ ®é sù cè: = (36+j17,436) + (38 + j 18,404) = 74 + j 35,84 MVA Dßng ®iÖn ch¶y trªn ®­êng d©y HT-8 trong chÕ ®é sù cè: A Ta thÊy IH-81sc< Icp nªn ®­êng d©y vËn hµnh b×nh th­êng khi ngõng cung cÊp ®iÖn b»ng ®­êng d©y HT-9. Dßng ®iÖn ch¶y trªn ®­êng d©y HT-9 trong chÕ ®é vËn hµnh phô t¶i cùc ®¹i: A ThiÕt diÖn chän theo chÕ ®é mËt ®é dßng ®iÖn kinh tÕ : mm2 Chän d©y AC-185 cã dßng ®iÖn cho phÐp Icp = 510 A. Trong tr­êng hîp sù cè ®o¹n HT-9, dßng ®iÖn ch¹y trªn ®o¹n HT-8 cã gi¸ trÞ b»ng dßng ®iÖn ch¹y trªn HT-9, nghÜa lµ A Ta thÊy r»ng IH-9sc< Icp nªn ®­êng d©y vËn hµnh b×nh th­êng trong chÕ ®é sù cè ngõng cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i 1 b»ng ®­êng d©y HT-9. Dßng ®iÖn ch¶y trong ®­êng d©y 8-9 trong chÕ ®é vËn hµnh phô t¶i cùc ®¹i : A TiÕt diÖn ®­êng d©y chän theo chÕ ®é mËt ®é dßng ®iÖn kinh tÕ: §Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn phãng ®iÖn vÇng quang ta chän d©y AC-70 cã dßng ®iÖn cho phÐp vËn hµnh khi sù cè Icp=265 A. Sù cè nguy hiÓm nhÊt ®èi víi ®­êng d©y 8-9 lµ khi ngõng ®­êng d©y HT-9. Khi ®ã toµn bé c«ng suÊt cña phô t¶i 9 do ®­êng d©y 8-9 cung cÊp. Dßng ®iÖn ch¶y trong ®­êng d©y 8-9 trong chÕ ®é sù cè: A Ta thÊy I8-9SC> Icp nªn ta chän l¹i d©y AC-95 cã dßng ®iÖn cho phÐp vËn hµnh khi sù cè Icp=330A. b.Chän tiÕt diÖn cho c¸c ®­êng d©y cßn l¹i C¸c ®­êng d©y cßn l¹i ®­îc tÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n II 5.3. TÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn. a.TÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y HT-8-9-HT. Ta thÊy nót 8 lµ nót ph©n chia c«ng suÊt cña m¹ch vßng nªn tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt trong m¹ch vßng cã gi¸ trÞ b»ng tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y HT-8. Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y HT-8 trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i: Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y HT-9 trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i: Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y 9-8 trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i: Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y HT-8-9-HT trong chÕ ®é sù cè: Khi ngõng ®o¹n HT-9: Khi x¶y ra sù cè ngõng cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i 9 b»ng ®­êng d©y HT-9 th× ®­êng d©y HT-8 ph¶i cung cÊp ®iÖn cho c¶ phô t¶i 8 vµ 9. Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y 8-9 trong chÕ ®é sù cè: Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y HT-8 trong chÕ ®é sù cè: Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y HT-8-9 trong chÕ ®é sù cè : 18,479 % Khi ngõng ®o¹n HT-8: Khi x¶y ra sù cè ngõng cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i 8 b»ng ®­êng d©y HT-8 th× ®­êng d©y HT-9 ph¶i cung cÊp ®iÖn cho c¶ phô t¶i 8 vµ 9. Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y 8-9 trong chÕ ®é sù cè: Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y HT-9 trong chÕ ®é sù cè: Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y HT-8-9 trong chÕ ®é sù cè: = 5,06% + 13,507%= 18,567% b.Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn c¸c ®­êng d©y cßn l¹i TÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ ph­¬ng ¸n II. B¶ng 3.15: Gi¸ trÞ tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng §­êng d©y DUbt % DUSC % §­êng d©y DU bt % DUSC % N§- 1 3,926 7,852 HT-4 4,255 9,51 N§- 2 4,577 9,154 HT-5 5,002 10,004 N§- 3 4,536 9,072 HT-8 6,528 13,138 7-6 2,983 5,966 8-9 0,169 5,06 N§-7 5,912 11,824 HT-9 6,79 13,507 HT-1 1,126 4,846 Tæn thÊt ®iÖn ¸p cùc ®¹i trong m¹ng khi vËn hµnh chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i: = 6,79 % Tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt trong m¹ng ë chÕ ®é sù cè : = 18,567 % III. So s¸nh kinh tÕ c¸c ph­¬ng ¸n 1. Nguyªn t¾c chung HiÖu qu¶ kinh tÕ lµ vÊn ®Ò rÊt quan träng ®èi víi nÒn kinh tÕ quèc d©n. C¸c chØ tiªu kinh tÕ chÝnh cña hiÖu qu¶ kinh tÕ lµ hiÖu qu¶ lao ®éng x· héi cao, gi¶m vËt liÖu tiªu hao cho mét ®¬n vÞ s¶n phÈm, sö dông tèt c¸c ph­¬ng tiÖn s¶n xuÊt. Môc ®Ých c¸c tÝnh to¸n kinh tÕ-kÜ thuËt trong n¨ng l­îng lµ t×m lêi gi¶i tèi ­u vÒ kinh tÕ cña bµi to¸n n¨ng l­îng ®Æt ra, b»ng c¸ch so s¸nh hµng lo¹t c¸c ph­¬ng ¸n cã thÓ thùc hiÖn ®­îc, theo c¸c chØ tiªu kinh tÕ cña c«ng tr×nh n¨ng l­îng. HiÖu qu¶ kinh tÕ so s¸nh gi÷a c¸c ph­¬ng ¸n chØ râ ph­¬ng ¸n nµy tèt h¬n ph­¬ng ¸n kia bao nhiªu. B¶ng 3.16: ChØ tiªu kü thuËt cña c¸c ph­¬ng ¸n Tæn thÊt ®iÖn ¸p Ph­¬ng ¸n I II III IV V DUmaxbt% 5,003 8,895 8,895 8,921 8,895 DUmaxsc% 10,006 14,807 14,807 15,484 18,567 2. So s¸nh kinh tÕ c¸c ph­¬ng ¸n. Do c¸c ph­¬ng ¸n ®· nªu cã cïng ®iÖn ¸p ®Þnh møc, ®Ó ®¬n gi¶n kh«ng cÇn tÝnh ®Õn vèn ®Çu t­ x©y dùng c¸c tr¹m h¹ ¸p khi so s¸nh ph­¬ng ¸n. ChØ tiªu kinh tÕ sö dông khi so s¸nh c¸c ph­¬ng ¸n lµ c¸c chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m nã ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Z= (atc + avh®) K® + DA.C Trong c«ng thøc trªn: + atc: HÖ sè hiÖu qu¶ vèn ®Çu t­ atc = 0,125 + avh®: HÖ sè vËn hµnh ®èi víi c¸c ®­êng d©y trong m¹ng ®iÖn avh® = 0,04. + K®: Tæng vèn ®Çu t­ x©y dùng ®­êng d©y. + DA: Tæng tèn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m + C: Gi¸ KWh ®iÖn n¨ng tæn thÊt: C = 500 ®/KWh Víi c¸c ®­êng d©y t¶i ®iÖn trªn kh«ng, 2 m¹ch ®iÖn trªn cïng mét cét, tæng vèn ®Çu t­ ®Ó x©y dùng ®­êng d©y ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: K® = S1,6 . koi. li trong c«ng thøc: + koi: Gi¸ thµnh 1 km ®­êng d©y mét m¹ch ®/ km + li: ChiÒu dµi ®­êng d©y thø i, km Tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m trªn ®­êng d©y: DA = SDPi max . trong c«ng thøc: + SDPi max: Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®­êng d©y thø i ë phô t¶i cùc ®¹i + : Thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt cùc ®¹i Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®o¹n ®­êng d©y thø i ë phô t¶i cùc ®¹i ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: DPi max = S trong ®ã: + Pi max, Qi max: C«ng suÊt t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng ch¹y trªn ®­êng d©y thø i trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i + Ri: §iÖn trë t¸c dông cña ®­êng d©y thø i + U®m: §iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng ®iÖn Thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt cùc ®¹i cña m¹ng ®iÖn ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: = (0,124 + Tmax x 10-4)2 . 8760 ( h ) Víi: + Tmax: Thêi gian sö dông phô t¶i cùc ®¹i hµng n¨m TiÕp theo ta ®i tiÕn hµnh tÝnh c¸c chØ tiªu kinh tÕ cña c¸c ph­¬ng ¸n so s¸nh. 2.1 Ph­¬ng ¸n 1 a. TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®­êng d©y: Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông ®­îc tiÕn hµnh theo sè liÖu ®· cho trong ®Ò bµi. Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®­êng d©y N§- 1 b»ng : 0,984 MW Tæn thÊt c¸c ®­êng d©y cßn l¹i ®­îc tiÕn hµnh t­¬ng tù b. TÝnh vèn ®Çu t­ x©y dùng m¹ng ®iÖn B¶ng 3.17: Møc gi¸ ®Çu t­ ®­êng d©y §­êng d©y AC-70 AC-95 AC-120 AC-185 AC-240 Cét thÐp 208.106 283.106 354.106 441.106 500.106 Gi¶ thiÕt c¸c m¹ch ®­êng d©y trªn kh«ng 2 m¹ch trªn kh«ng ®Æt trªn cïng 1 cét thÐp. Nh­ vËy vèn ®Çu t­ x©y dùng ®­êng d©y N§- 1 ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: K1 = 1,6 . k01 . l1 trong ®ã: + l1: ChiÒu dµi ®­êng d©y (l1 = 50 km) + k01 = 208 .106 ®/ km Nh­ vËy: K1 = 1,6 . 354 . 106 . 50 = 28320 .106 ®. KÕt qu¶ tÝnh to¸n c¸c ®­êng d©y kh¸c t­¬ng tù, ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau: B¶ng 3.18: Tæn thÊt c«ng suÊt vµ vèn ®Çu t­ x©y dùng c¸c ®­êng d©y §­êng d©y KÝ hiÖu d©y dÉn l (km) R W P MW Q MVAR DP MW k0.106 ®/km K. 106 (®) N§-1 AC-120 50 6,75 35,7 22,134 0,984 354 28320 N§-2 AC-120 58,31 7,872 40 19,373 1,285 354 33026,784 N§-3 AC-120 60,83 8,212 38 18,404 1,21 354 34454,112 N§-6 AC-120 58,31 7,872 38 18,404 1,16 354 33026,784 N§-7 AC-120 50,99 6,884 50 24,216 1,756 354 28880,736 HT-1 AC-70 41,23 9,483 13,3 1,598 0,141 208 13721,344 HT-4 AC-70 50,99 11,728 30 14,53 1,077 208 16969,472 HT-5 AC-120 67,08 9,056 38 18,404 1,334 354 37994,112 HT-8 AC-95 58,31 9,621 36 17,436 1,272 283 26402,768 HT-9 AC-120 60 8,1 38 18,404 1,193 354 33984 Tæng 11,412 286780,112 Tæng tèn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong m¹ng ®iÖn: DP = 11,412 MW. Tæng vèn ®Çu t­ x©y dùng ®­êng d©y cã gi¸ trÞ: K® = 286780,112.106 (®) c. X¸c ®Þnh chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m: TÝnh chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Y = avh® .K® + D A.C Thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt cùc ®¹i = (0,124 + Tmax . 10-4)2 . 8760 = (0,124 + 5000 . 10-4)2 . 8760 = 3411 h. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn hµng n¨m. DA = SDPi max . = 11,412. 3411 = 38926,332 MWh. Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m. Y = 0,04. 286780,112.106 + 38926,332 103 . 500 = 30934,370.106 ® Chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m Z= atc .K® + Y = 0,125. 286780,112.106 + 30934,370.106 = 66781,884.106 ® 2.2. Ph­¬ng ¸n 2 TÝnh to¸n t­¬ng tù ta cã b¶ng sau B¶ng 3.19: Tæn thÊt c«ng suÊt vµ vèn ®Çu t­ x©y dùng c¸c ®­êng d©y §­êng d©y KÝ hiÖu d©y dÉn l (km) R W P MW Q MVAR DP MW k0.106 ®/km K. 106 (®) N§-1 AC-120 50 6,75 35,7 22,134 0,984 354 28320 N§-2 AC-120 58,31 7,872 40 19,373 1,285 354 33026,784 N§-3 AC-120 60,83 8,212 38 18,404 1,21 354 34454,112 6-7 AC-120 40 5,4 38 18,404 0,796 354 22656 N§-7 AC-240 50,99 3,314 88 42,62 2,618 500 40792 HT-1 AC-70 41,23 9,483 13,3 1,598 0,141 208 13721,344 HT-4 AC-70 50,99 11,728 30 14,53 1,077 208 16969,472 HT-5 AC-120 67,08 9,056 38 18,404 1,334 354 37994,112 HT-8 AC-95 58,31 9,621 36 17,436 1,272 283 26402,768 HT-9 AC-120 60 8,1 38 18,404 1,193 354 33984 Tæng 11,91 288320,592 Tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®­êng d©y: DP = 11,91 MW Tæng vèn ®Çu t­ vÒ ®­êng d©y cã gi¸ trÞ: K® = 288320,592.106 ®. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn: DA = 11,91.3411 = 40625,01 MWh. Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m: Y = 0,04. 288320,592.106 + 40625,01.103 .500 = 31845,329.106 ®. Chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m: Z = 0,125. 288320,592.106+ 31845,329.106 = 67885,403.106 ®. 2.3.Ph­¬ng ¸n 3 B¶ng 3.20: Tæn thÊt c«ng suÊt vµ vèn ®Çu t­ x©y dùng c¸c ®­êng d©y §­êng d©y KÝ hiÖu d©y dÉn l (km) R W P MW Q MVAR DP MW k0.106 ®/km K. 106 (®) N§-1 AC-120 50 6,75 35,7 22,134 0,984 354 28320 N§-2 AC-120 58,31 7,872 40 19,373 1,285 354 33026,784 N§-3 AC-120 60,83 8,212 38 18,404 1,21 354 34454,112 6-7 AC-120 40 5,4 38 18,404 0,796 354 22656 N§-7 AC-240 50,99 3,314 88 42,62 2,618 500 40792 HT-1 AC-70 41,23 9,483 13,3 1,598 0,141 208 13721,344 HT-4 AC-185 50,99 4,334 68 32,934 2,045 441 35978,544 4-5 AC-120 41,23 5,566 38 18,404 0,82 354 23352,672 HT-8 AC-95 58,31 9,621 36 17,436 1,272 283 26402,768 HT-9 AC-120 60 8,1 38 18,404 1,193 354 33984 Tæng 12,364 292688,224 Tæn thÊt c«ng suÊt trong m¹ng: DP = 12,364 MW Tæng vèn ®Çu t­ vÒ ®­êng d©y : K® = 292688,224.106 ®. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn DA = 12,364.3411 = 42173,604 MWh Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m: Y = 0,04. 292688,224.106 + 42173,604.103.500 = 32794,331.106 ® Chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m Z = 0,125. 292688,224.106 + 32794,331.106 = 69380,359.106 ® 2.4.Ph­¬ng ¸n 4 B¶ng 3.21:: TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt vµ vèn ®Çu t­ cña ph­¬ng ¸n 4 §­êng d©y KÝ hiÖu d©y dÉn l (km) R W P MW Q MVAR DP MW k0.106 ®/km K. 106 (®) N§-1 AC-120 50 6,75 35,7 22,134 0,984 354 28320 N§-2 AC-120 58,31 7,872 40 19,373 1,285 354 33026,784 N§-3 AC-120 60,83 8,212 38 18,404 1,21 354 34454,112 6-7 AC-120 40 5,4 38 18,404 0,796 354 22656 N§-7 AC-240 50,99 3,314 88 42,62 2,618 500 40792 HT-1 AC-70 41,23 9,483 13,3 1,598 0,141 208 13721,344 HT-4 AC-185 50,99 4,334 68 32,934 2,045 441 35978,544 4-5 AC-120 41,23 5,566 38 18,404 0,82 354 23352,672 HT-8 AC-185 58,31 4,956 74 35,84 2,769 441 41143,536 8-9 AC-120 31,623 4,269 38 18,404 0,629 354 17911,267 Tæng 13,297 261093,782 Tæng tèn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong m¹ng ®iÖn: DP = 13,297 MW. Tæng vèn ®Çu t­ x©y dùng ®­êng d©y cã gi¸ trÞ: K® = 261093,782.106 (®) Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn hµng n¨m. DA = SDPi max . T = 13,297.3411 = 45356,067 MWh. Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m. Y = 0,04. 261093,782.106 + 45356,067.103.500 = 33121,785.106 ® Chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m Z= atc.K® + Y = 0,125. 261093,782.106 + 33121,785.106 = 65758,508.106 ® 2.5.Ph­¬ng ¸n 5 B¶ng 3.22: KÕt qu¶ tÝnh to¸n ph­¬ng ¸n 5 §­êng d©y KÝ hiÖu d©y dÉn l (km) R (W) P (MW) Q (MVAR) DP (MW) k0.106 (®/km) K. 106 (®) N§-1 AC-120 50 6,75 35,7 18,404 0,984 354 28320 N§-2 AC-120 58,31 7,872 40 19,373 1,285 354 33026,784 N§-3 AC-120 60,83 8,212 38 18,404 1,21 354 34454,112 6-7 AC-120 40 5,4 38 18,404 0,796 354 22656 N§-7 AC-240 50,99 3,314 88 42,62 2,618 500 40792 HT-1 AC-70 41,23 9,483 13,3 1,598 0,141 208 13721,344 HT-4 AC-70 50,99 11,728 30 14,53 1,077 208 16969,472 HT-5 AC-120 67,08 9,056 38 18,404 1,334 354 37994,112 HT-8 AC-185 58,31 9,913 36,8 17,823 1,394 441 25714,71 HT-9 AC-185 60 10,2 37,2 18,017 1,44 441 26460 8-9 AC-95 31,623 10,436 1,2 0,581 0,002 283 8949,309 Tæng 12,281 287517,363 Tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong m¹ng ®iÖn: DP = 12,281 MW. Tæng vèn ®Çu t­ x©y dùng ®­êng d©y cã gi¸ trÞ: K® = 287517,363.106 ® Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn hµng n¨m: DA = SDPi max . T = 12,281.3411 = 41890,491 MWh. Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m. Y = 0,04. 287517,363.106 + 41890,491 .103 .500 = 32445,94.106 ® Chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m: Z= atc.K® + Y = 0,125. 287517,363.106 + 32445,94.106 = 68385,61.106 ® B¶ng 3.26: Tæng kÕt tÊt c¶ c¸c ph­¬ng ¸n C¸c chØ tiªu Ph­¬ng ¸n I II III IV V Umaxbt% 5,003 8,895 8,895 8,921 8,895 UmaxSC% 10,006 14,807 14,807 15,484 18,567 Z.106 66781,884 67885,403 69380,359 65758,508 68385,61 Chän ph­¬ng ¸n tèi ­u C¨n cø vµo b¶ng tæng kÕt c¸c ph­¬ng ¸n ta thÊy chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m Z cña c¸c ph­¬ng ¸n chªnh lÖch nhau kh«ng qu¸ lín (DZ<5%) .V× vËy a coi hiÖu qu¶ kinh tÕ giöa c¸c ph­¬ng ¸n lµ t­¬ng ®­¬ng nhau,®ång thêi nÕu xÐt ®Õn c¶ chØ tiªu tæn thÊt ®iÖn ¸p th× ta chon ph­¬ng ¸n I lµ ph­¬ng ¸n tèi ­u trong c¸c phuong ¸n ®· nªu ra. Do vËy ta tiÕn hµnh thiÕt kÕ theo ph­¬ng ¸n I. ch­¬ng 4: Chän sè l­îng, c«ng suÊt c¸c MBA trong c¸c tr¹m vµ s¬ ®å hÖ thèng ®iÖn I. Nguyªn t¾c chung §Ó chän m¸y biÕn ¸p còng nh­ sè l­îng m¸y biÕn ¸p tr­íc tiªn ta ph¶i dùa vµo c«ng suÊt phô t¶i vµ yªu cÇu ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p cña phô t¶i trong m¹ng ®iÖn, trong m¹ng ®iÖn ta chän m¸y biÕn ¸p ba pha hai cuén d©y trong c¸c tr¹m biÕn ¸p cña m¹ng ®iÖn. Do ®Æc ®iÓm tÝnh chÊt cña c¶ 9 phô t¶i ®Òu lµ c¸c hé tiªu thô ®iÖn lo¹i I nªn trong ph­¬ng ¸n cÊp ®iÖn ta dïng lé ®­êng d©y kÐp, song song víi ®ã c¸c phô t¶i nµy ®Òu cã Pmin = 0,7Pmax nªn trong c¸c tr¹m biÕn ¸p ta ph¶i dïng hai m¸y biÕn ¸p vËn hµnh song song ®Ó ®¶m b¶o an toµn trong cung cÊp ®iÖn vµ vËn hµnh kinh tÕ cña m¹ng ®iÖn, trong chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu cã thÓ tÝnh to¸n cho tr¹m vËn hµnh víi mét m¸y biÕn ¸p. T¹i c¸c nhµ m¸y ®iÖn ta dïng s¬ ®å nèi bé nªn t¹i nhµ m¸y ®iÖn ta sö dông s¬ ®å nèi bé : m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p.Lo¹i m¸y biÕn ¸p ®­îc sö dông lµ m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p ba pha, hai cuén d©y.Trong nhµ m¸y ®iÖn do cã 3 tæ m¸y nªn ta sö dông 3 bé m¸y ph¸t ®iÖn – m¸y biÕn ¸p. II. Chän sè l­îng, c«ng suÊt c¸c m¸y biÕn ¸p trong tr¹m t¨ng ¸p cña nhµ m¸y ®iÖn. Ngoµi c«ng suÊt tù dïng, nhµ m¸y ®iÖn ph¸t tÊt c¶ c«ng suÊt vµo m¹ng ®iÖn 110 KV. MBA ®­îc nèi theo s¬ ®å khèi m¸y ph¸t ®iÖn - m¸y biÕn ¸p. C«ng suÊt mçi m¸y biÕn ¸p ®­îc x¸c ®Þnh b»ng: S ³ S®m = = 117,64 MVA trong c«ng thøc: + S®m: C«ng suÊt ®Þnh møc cña 1 m¸y ph¸t ®iÖn Chän m¸y biÕn ¸p TDЦ - 125000/110 B¶ng 4.1 Th«ng sè cña m¸y biÕn ¸p TDЦ - 125000/110 S®m MVA C¸c sè liÖu kü thuËt Sè liÖu tÝnh to¸n U®m, kV Un% DPn kW DP0 kW I0 % R W X W DQ0 kVar cao h¹ 125 121 10,5 10,5 520 120 0,55 0,33 11,1 678 III.Chän sè l­îng, c«ng suÊt c¸c m¸y biÕn ¸p trong c¸c tr¹m h¹ ¸p Khi chän c«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p cÇn xÐt ®Õn kh¶ n¨ng qu¸ t¶i cña m¸y biÕn ¸p cßn l¹i ë chÕ ®é sau sù cè.XuÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn qu¸ t¶i cho phÐp b»ng 40% trong thêi gian phô t¶i cùc ®¹i.C«ng suÊt cña mçi m¸y biÕn ¸p trong tr¹m cã n m¸y biÕn ¸p ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: trong ®ã : SB®m : c«ng suÊt ®Þnh møc cña m¸y biÕn ¸p Smax : c«ng suÊt cùc ®¹i cña phô t¶i kqt : hÖ sè qu¸ t¶i cho phÐp cña m¸y biÕn ¸p trong chÕ ®é sau sù cè, kqt=1,4 n : sè m¸y biÕn ¸p vËn hµnh song song trong tr¹m biÕn ¸p, trong tr¹m ®­îc thiÕt kÕ ta cã n = 2. Thay vµo c«ng thøc trªn ta ®­îc : C«ng suÊt cùc ®¹i cña phô t¶i tr¹m biÕn ¸p ®ù¬c tÝnh theo c«ng thøc : TÝnh c«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p trong tr¹m 1 C«ng suÊt cùc ®¹i cña phô t¶i tr¹m biÕn ¸p 1 : = 54,444 MVA C«ng suÊt ®Þnh møc cña mçi m¸y biÕn ¸p ®Æt trong tr¹m biÕn ¸p 1 cã gi¸ trÞ b»ng : MVA Chän hai m¸y biÕn ¸p ®Æt t¹i tr¹m biÕn ¸p 1 lµ m¸y biÕn ¸p TPDH-40000/110 mçi m¸y cã c«ng suÊt lµ SB®m= 40 MVA. C¸c tr¹m biÕn ¸p cßn l¹i, c¨n cø vµo c«ng suÊt tr¹m vµ lo¹i phô t¶i ta tÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ trªn. B¶ng4.2. C«ng suÊt tÝnh to¸n vµ kiÓu m¸y biÕn ¸p Tªn Phô t¶i 1 Phô t¶i 2 Phô t¶i 3 Phô t¶i 4 Phô t¶i 5 Phô t¶i 6 Phô t¶i 7 Phô t¶i 8 Phô t¶i 9 P(MW) 49 40 38 30 38 38 50 36 38 Cosj 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 S(MVA) 38,889 31.746 30,159 23,81 30,159 30,159 39,683 28,571 30,159 Lo¹i m¸y biÕn ¸p TPDH-40000/110 TPDH-32000/110 TPDH-32000/110 TPDH-25000/110 TPDH-32000/110 TPDH-32000/110 TPDH-40000/110 TPDH-32000/110 TPDH-32000/110 C¸c th«ng sè cña tr¹m biÕn ¸p TPDH-25000/110 , TPDH-32000/110 vµ TPDH-40000/110 B¶ng 4.3. C¸c th«ng sè cña m¸y biÕn ¸p h¹ ¸p S®m MVA C¸c sè liÖu kü thuËt Sè liÖu tÝnh to¸n Udm, kV Un % DPn kW DP0 kW I0 % R W X W DQ0 kVar cao h¹ 25 115 11 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200 32 115 11 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 40 115 10,5 10,5 175 42 0,7 1,44 34,8 280 IV. Chän s¬ ®å nèi ®iÖn 1. Nguyªn t¾c chung S¬ ®å nèi ®iÖn lµ mét yªu cÇu quan träng ®èi víi m¹ng ®iÖn.Khi chän s¬ ®å nèi ®iÖn ph¶i ®¶m b¶o yªu cÇu sau ®©y : §¶m b¶o cÊp ®iÖn liªn tôc vµ an toµn. Tèn kÐm Ýt thiÕt bÞ. §¬n gi¶n, dÔ thao t¸c trong vËn hµnh. TÝnh linh ho¹t cao. 2. Lùa chän s¬ ®å nèi ®iÖn cho m¹ng ®iÖn. Tæng c«ng suÊt cña nhµ m¸y ®iÖn : Nhµ m¸y ®iÖn ph¶i ®¶m nhËn cung cÊp c«ng suÊt trùc tiÕp cho c¸c phô t¶i ®iÖn: 2, 3, 6,7 vµ cïng víi hÖ thèng cung cÊp ®iÖn cho phô t¶i 1.Nhµ m¸y ®iÖn sö dông s¬ ®å nèi bé m¸y ph¸t - m¸y biÕn ¸p, gåm 3 bé m¸y ph¸t - m¸y biÕn ¸p.HÖ thèng thanh gãp phÝa cao ¸p cã ®iÖn ¸p danh ®Þnh lµ 110 kV, ta sö dông s¬ ®å hai hÖ thèng thanh gãp cã m¸y c¾t ph©n ®o¹n thanh gãp. Víi l<70(km) th× ®Æt m¸y c¾t ®iÖn ¸p ë phÝa MBA ta cã s¬ ®å tr¹m biÕn ¸p cña m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ.Trong c¸c m¸y c¾t ®iÖn 110kV ®­îc chän lµ m¸y c¾t SF6 , cßn phÝa 10kV sö dung m¸y c¾t h¬p bé. ch­¬ng V: Ph©n tÝch c¸c chÕ ®é vËn hµnh cña m¹ng ®iÖn I. Nguyªn t¾c chung Trong phÇn tr­íc ta ®· c©n b»ng s¬ bé c«ng suÊt trong m¹ng ®iÖn nh­ng c«ng suÊt ®ã ch­a chÝnh x¸c v× ch­a xÐt hÕt tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®­êng d©yvµ trong m¸y biÕn ¸p còng nh­ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do ®­êng d©y sinh ra khi vËn hµnh. Trong phÇn nµy ta sÏ tÝnh to¸n chÝnh x¸c c«ng suÊt truyÒn t¶i trªn mçi ®o¹n ®­êng d©y, x¸c ®Þnh ph©n bè chÝnh x¸c c«ng suÊt trong m¹ng ®iÖn trong c¸c chÕ ®é vËn hµnh cña m¹ng ®iÖn.§Çu tiªn ta ph¶i tÝnh to¸n trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i ®Ó kiÓm tra c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña m¹ng ®iÖn, môc ®Ých chÝnh lµ xem xÐt xem trong m¹ng ®iÖn cã ph¶i bï c­ìng bøc c«ng suÊt ph¶n kh¸ng hay kh«ng.NÕu ph¶i bï ta sÏ tiÕn hµnh tÝnh to¸n thiÕt bÞ bï c­ìng bøc.Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n ta chän ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng ®iÖn lµ U®m= 110 kV. Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y t¶i ®iÖn: trong c«ng thøc trªn : + P : c«ng suÊt t¸c dông truyÒn t¶i trªn ®­êng d©y, MW + Q : c«ng suÊt ph¶n kh¸ng truyÒn t¶i trªn ®­êng d©y, MVAr + R : ®iÖn trë cña ®­êng d©y, + X : ®iÖn kh¸ng cña ®­êng d©y, + U®m : ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng ®iÖn, kV Tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p : (MVA) trong c«ng thøc trªn : + P0 : tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông kh«ng t¶i, MW + Q0 : tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng kh«ng t¶i, MVAr + Smax : c«ng suÊt lín nhÊt qua m¸y biÕn ¸p, MVA + S®m : c«ng suÊt ®Þnh møc cña m¸y biÕn ¸p, MVA + n : sè m¸y biÕn ¸p lµm viÖc song song. C«ng suÊt ph¶n kh¸ng do ®iÖn dung ®­êng d©y sinh ra : jQC=j.n.C. Theo s¬ ®å tham sè tËp trung, c«ng suÊt dung kh¸ng ®­îc ph©n bè lµm hai phÇn b»ng nhau ®Æt ë ®Çu vµ cuèi ®­êng d©y : jQC®=jQCc=jQC/2 II TÝnh to¸n c¸c chÕ ®é phô t¶i trong m¹ng ®iÖn 1. ChÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i 1.1.§­êng d©y N§-2: 2 N§ 58,31km S2 = 40+j 19,373 TPDH-32000/110 2AC-120 H×nh 5.1. S¬ ®å ®­êng d©y vµ tr¹m biÕn ¸p 2 Z d S” S b S’ SN2 N§ S2 = 40+j 19,373 DS0 Q cd cd Q cc H×nh 5.2. S¬ ®å thay thÕ ®­êng d©y vµ tr¹m biÕn ¸p 2 B¶ng 5.1.Th«ng sè cña ®­êng d©y N§-2 S (MVA) l km R W X W B/2.10-6 S 40 + j 19,373 58,31 7,872 12,333 156,9 Zd1 = 7,872+j12,333 (W) C«ng su©t ph¶n kh¸ng do dung dÉn cña ®­êng d©y sinh ra : Qcd= Qcc = j B/2.10-6.U2®m = 156,9.10-6.1102 = 1,898 MVAr B¶ng 5.2.Th«ng sè cña m¸y biÕn ¸p trong tr¹m biÕn ¸p 2 S®m MVA C¸c sè liÖu kü thuËt Sè liÖu tÝnh to¸n U®m, kV Un % DPn kW DP0 kW I0 % R W X W DQ0 kVar cao h¹ 32 115 11 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 §èi víi MBA: ZB2 = 0,935+j 21,75(); DSB0 = 0,07+j 0,48(MVA); Tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc 0,153+j 3,551(MVA) C«ng suÊt tr­íc tæng trë m¸y biÕn ¸p : S'B2= S2+DS B2=40+j 19,373+0,153+j 3,551=39,847+j 22,924 (MVA); Dßng c«ng suÊt vµo cuén d©y cao ¸p cña MBA cã gi¸ trÞ: Sc2=S'B2+ S02=39,847+j 22,924 + 0,07+j 0,48=39,917+j 23,404 (MVA) C«ng suÊt sau tæng trë ®­êng d©y cã gi¸ trÞ : S”N-2= Sc2 - jQcc = 39,917+j 23,404- j 1,898 = 39,917+j 21,506 (MVA) Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®­êng d©y N§-2 b»ng : = 1,393 + j 2,182 (MVA) C«ng suÊt tr­íc tæng trë ®­êng d©y N§-2 b»ng : S’N-2= S”N-2 + ΔSd2= 39,917+j 21,506 + 1,393 + j 2,182 = 41,31 + j 23,688 (MVA) C«ng suÊt do nhµ m¸y ®iÖn cung cÊp vµo ®­êng d©y N§-2 b»ng : SN-2 = S’N-2- jQC® = 41,31 + j 23,688 - j1,898 = 41,31 + j 21,79 (MVA) 1.2. §­êng d©y N§-3, N§-6, N§-7 TÝnh chÕ ®é cho c¸c ®­êng d©y trªn ®­îc tiÕn hµnh t­¬ng tù nh­ tÝnh to¸n cho ®­êng d©y N§-2.KÕt qu¶ tÝnh to¸n ®­îc ghi trong b¶ng sau. B¶ng 5.3 Th«ng sè cña c¸c ®­êng d©y nèi víi nót nhµ m¸y ®iÖn §­êng d©y Zd , S ΔSB MVA Zb, S = P + jQ MVA N§-2 7,872 + j 12,333 156,9 0,07 + j 0,48 0,935 + j 21,75 40 + j 19,373 N§-3 8,212 + j 12,866 163,6 0,07 + j 0,48 0,935 + j 21,75 38 + j 18,404 N§-6 7,872 + j 12,333 156,9 0,07 + j 0,48 0,935 + j 21,75 38 + j 18,404 N§-7 6,884 + j 10,785 137,2 0,084 + j 0,56 0,72 + j 17,4 50 + j 24,216 1.3.§­êng d©y N§-1-HT N§ N§ ht 41,23km S1 = 49+j 23,732 TPDH-40000/110 50km 2ac-120 2ac-70 1 HT S n S’ Z d S” S”’N N§ N§ ΔS b SH S’ S”’H Q cc Q cd S” Z b Z d S1 = 49+j 23,732 1 Q cc Q cd H×nh 5.3.S¬ ®å ®­êng d©y vµ tr¹m biÕn ¸p N§-1-HT H×nh 5.4.S¬ ®å thay thÕ ®­êng d©y vµ tr¹m biÕn ¸p N§-1-HT B¶ng 5.4. Th«ng sè ®­êng d©y N§-1-HT S (MVA) l(km) R(W) X(W) B/2.10-6 (S) 35,7 + j 22,134 50 6,75 10,575 134,5 C«ng su©t ph¶n kh¸ng do dung dÉn cña ®­êng d©y sinh ra : j QCNd1= j QcNc1 = j B/2.10-6.U2®m = j 134,5.10-6.1102 = j 1,627 MVAr B¶ng5.5. Th«ng sè ®­êng d©y N§-1-HT S (MVA) l(km) R(W) X(W) B/2.10-6 (S) 13,3 + j 1,598 41,23 9,483 9,074 106,4 C«ng suÊt ph¶n kh¸ng do dung dÉn cña ®­êng d©y sinh ra : j QCHd1= j QCHc1 = j B/2.10-6.U2®m = j 106,4.10-6.1102 = j 1,287 MVAr M¸y biÕn ¸p cã : ZB= 0,72+j 17,4(); ΔS0= 0,084+j 0,56(MVA); a.TÝnh dßng c«ng suÊt tõ nhµ m¸ych¹y vµo ®­êng d©y N§-1: Trong ch­¬ng 2 ®· tÝnh ®­îc c«ng suÊt ph¸t kinh tÕ cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn vµ c«ng suÊt tù dïng trong nhµ m¸y. Skt = 240 + j 148,8 Std = 30 + j 26,46 Nh­ vËy c«ng suÊt truyÒn vµo thanh gãp h¹ ¸p cña tr¹m t¨ng ¸p cña nhµ m¸y b»ng: Sh = Skt - Std = (240 + j 148,8) - (30 + j 26,46) = 210 + j 122,34 B¶ng 5.6.Th«ng sè cña m¸y biÕn ¸p trong nhµ m¸y ®iÖn S®m MVA C¸c sè liÖu kü thuËt Sè liÖu tÝnh to¸n U®m, kV Un % DPn kW DP0 kW I0 % R W X W DQ0 kVar cao h¹ 125 121 10,5 10,5 520 120 0,55 0,33 11,1 678 C«ng suÊt vËn hµnh cña m¸y biÕn ¸p : SVHB= = 243,037 MVA Tæng c«ng suÊt ®Þnh møc cña MBA : S®mB= 4.80 = 320 MVA Sè l­îng MBA vËn hµnh : 3 m¸y Tæn hao c«ng suÊt trong MBA : (MVA) = 1,015 + j 18,573 MVA C«ng suÊt nhµ m¸y ®iÖn cung cÊp cho c¸c phô t¶i ®iÖn : SnmF= Sh - = 210 + j 122,34 - (1,015 + j 18,573) = 208,985 + j 103,767 MVA Nh­ vËy c«ng suÊt tõ nhµ m¸y truyÒn vµo ®­êng d©y N§-1 cã gi¸ trÞ : SN-1= SnmF- (SN-2+SN-3+SN-6+SN-7) = 208,985 + j 103,767 - (172,151 + j 89,818) = 36,834 + j 13,949 MVA C«ng suÊt tr­íc tæng trë ®­êng d©y N§-1 : S’N-1= SN-1 + j QCNd = 36,834 + j 13,949+ j 1,627 = 36,834 + j 15,576 MVA Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®­êng d©y N§-1 : = 0,892 + j 1,398 MVA C«ng suÊt sau tæng trë ®­êng d©y N§-1 : S”N-1= S’N-1- = 36,834 + j 15,576 - (0,892 + j 1,398) = 35,942 + j 14,178 MVA C«ng suÊt nhµ m¸y ®iÖn cung cÊp ®Õn thanh gãp cao ¸p cña tr¹m biÕn ¸p 1 : S’’’N = S”N-1+ jQCc1 = 35,942 + j 14,178 + j 1,627 = 35,942 + j 15,805 MVA b. TÝnh c«ng suÊt ch¹y vµo cuén d©y cao ¸p tr¹m 1 Tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc 0,176+j 4,263 (MVA) C«ng suÊt tr­íc tæng trë m¸y biÕn ¸p : 'b1= 1+B1= 49+j 23,732 + 0,176+j 4,263 = 49,176+j 27,995 (MVA) Dßng c«ng suÊt vµo cuén d©y cao ¸p cña MBA cã gi¸ trÞ: c3='B3+ 03=49,176+j 27,995 + 0,084+j 0,56= 49,26+j 28,555(MVA c.TÝnh dßng c«ng suÊt tõ hÖ thèng ch¹y vµo nót 1 Áp dông ®Þnh luËt Kirchhoff ®èi víi nót 1ta cã: S’’’H= S’c3 - S’’’N = 49,26+j 28,555 - (35,942 + j 15,805 ) = 13,318 + j 12,75 MVA C«ng suÊt ®iÖn dung ë ®Çu vµ cuèi ®­êng d©y HT-1 b»ng: QCHd=QCHc= 1,287 MVAr C«ng suÊt sau tæng trë ®­êng d©y b»ng : S”H= S’’’3- jQCHc= 13,318 + j 12,75 - j 1,287 = 13,318 + j 11,463 MVA Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®­êng d©y HT-1: = 0,242 +j 0,232 MVA C«ng suÊt tr­íc tæng trë ®­êng d©y HT-1: S’H = S”H-1 + = 13,318 + j 11,463 + (0,242 +j 0,232) = 13,56 + j 11,695 MVA C«ng suÊt yªu cÇu tõ hÖ thèng: SH-1= S’H - jQCH® = 13,56 + j 11,695 - j 1,287 = 12,808 + j 10,548 MVA 1.4. §­êng d©y HT-4, HT-5, HT-8, HT-9 TÝnh to¸n nh­ ®­êng d©y N§-2 ta cã kÕt qu¶ ®­îc ghi trong b¶ng sau: B¶ng 5.7.Th«ng sè cña ®­êng d©y nèi hÖ thèng §­êng d©y Zd S DS0 MVA Zb S = P + j Q MVA HT- 4 11,728 + j 11,218 131,6 0,054 + j 0,4 1,27 + j 27,95 30 + j 14,53 HT-5 9,056 + j 14,187 177,8 0,07 + j 0,48 0,935 + j 21,75 38 + j 18,404 HT-8 9,621 + j 12,507 154,5 0,07 + j 0,48 0,935 + j 21,75 36+j17,436 HT-9 8,1 + j 12,69 161,4 0,07 + j 0,48 0,935 + j 21,75 38 + j 18,404 1.5. C©n b»ng chÝnh x¸c c«ng suÊt trong hÖ thèng ®iÖn Tõ hai b¶ng 5.8 vµ 5.9 ta cã: tæng c«ng suÊt yªu cÇu trªn thanh gãp cña nhµ m¸y ®iÖn vµ hÖ thèng ®iÖn cã gi¸ trÞ b»ng: SYC = 172,151 + j 89,818 + 197,515 + j 98,768 = 369,666 + j 188,586 MVA §Ó ®¶m b¶o c«ng suÊt vµ c¸c chØ tiªu vËn hµnh cña m¹ng ®iÖn, c¸c nguån ®iÖn ph¶i cung cÊp ®ñ c«ng suÊt theo yªu cÇu bao gåm c¶ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng vµ c«ngsuÊt t¸c dông. Tæng c«ng suÊt t¸c dông yªu cÇu cña nhµ m¸y ®iÖn vµ hÖ thèng ®iÖn ph¶i cung cÊp cã gi¸ trÞ b»ng: PCC = 369,666 MW C¶ hÖ thèng ®iÖn vµ nhµ m¸y ®iÖn ®Òu cã hÖ sè c«ng suÊt cos=0,85.Nªn c«ng suÊt ph¶n kh¸ng mµ hai nguån ®iÖn cã thÓ cung cÊp cã gi¸ trÞ b»ng: QCC = Ptg = 369,666.0,62 = 229,193 MVAr T«ng c«ng suÊt mµ hai nguån ®iÖn cã thÓ cung cÊp trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i: SCC = PCC + j QCC = 369,666 + j 229,193 MVA Tõ kÕt qu¶ trªn ta thÊy r»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tæng céng mµ hai nguån ®iÖn cã thÓ cung cÊp lín h¬n c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tiªu thô cña phô t¶i, nªn trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i kh«ng ph¶i bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ. 2. ChÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu Trong chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu ta tiÕn hµnh tÝnh to¸n nh­ trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i nh­ng cã thªm mét sè ®iÒu kiÖn ; + ThiÕt bÞ bï ®­îc c¾t ra khái l­íi ®iÖn + §Ó vËn hµnh kinh tÕ tr¹m biÕn ¸p ta cã thÓ c¾t mét m¸y biÕn ¸p ra khái m¹ng ®iÖn trong tr¹m biÕn ¸p vËn hµnh hai m¸y biÕn ¸p. C«ng suÊt cña c¸c phô t¶i trong chÕ ®é cùc tiÓu b»ng 70% c«ng suÊt c¸c phô t¶i trong chÕ ®é cùc ®¹i B¶ng 5.10. C«ng suÊt cña c¸c phô t¶i trong chÕ ®é cùc tiÓu Hé tiªu thô Smin = Pmin+ jQmin MVA Hé tiªu thô Smin = Pmin+ jQmin MVA 1 34,3+j16,612 6 26,6+j12,883 2 28+j13,561 7 35+j16,911 3 26,6+j12,883 8 25,2+j12,205 4 21+j10,071 9 26,6+j12,883 5 26,6+j12,883 Trong chÕ ®é phô t¶i cù tiÓu nhµ m¸y sÏ cho ngõng vËn hµnh mét m¸y ph¸t ®iÖn ®Ó b¶o d­ìng, c¸c m¸y ph¸t cßn l¹i ph¸t 80% c«ng suÊt ®Þnh møc. Tæng c«ng suÊt t¸c dông cña nhµ m¸y ®iÖn cã gi¸ trÞ b»ng: PF = (80/100).2x100 = 160 MW Tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña nhµ m¸y cã gi¸ trÞ b»ng: QF = PFtg= 160.0,62 = 99,2 MVAr C«ng suÊt ph¸t cña nhµ m¸y: SF = 160 + j 99,2 MVA C«ng suÊt t¸c dông tù dïng cña nhµ m¸y ®iÖn: Ptd = 0,1 . 2 .100 = 20 MW C«ng suÊt ph¶n kh¸ng tù dïng trong nhµ m¸y ®iÖn: Qtd= Ptdtg= 20,0,88 = 17,6 MVAr C«ng suÊt tù dïng trong nhµ m¸y ®iÖn: Std = Ptd + j Qtd = 20 + j 17,6 MVA C«ng suÊt nhµ m¸y ®iÖn ®Èy vµo m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p cña nhµ m¸y ®iÖn: SH=SF - Std = 160 + j 99,2- (20 + j 17,6) = 140 + j 81,6 MVA Tæn thÊt c«ng suÊt trong c¸c m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p cña nhµ m¸y ®iÖn: = 0,68 + j 12,38 MVA C«ng suÊt ®Èy lªn thanh gãp cao ¸p cña tr¹m biÕn ¸p t¨ng ¸p nhµ m¸y ®iÖn: SC = SH - = 140 + j 81,6 - (0,68 + j 12,38)= 139,32 + j 69,22 MVA XÐt chÕ ®é vËn hµnh kinh tÕ c¸c tr¹m biÕn ¸p khi phô t¶i cùc tiÓu. Trong chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu cã thÓ c¾t bít mét m¸y biÕn ¸p trong c¸c tr¹m,song cÇn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau: trong c«ng thøc trªn : + : tæn thÊt kh«ng t¶i trong m¸y biÕn ¸p + : tæn hao ng¾n m¹ch trong m¸y biÕn ¸p + n : sè m¸y biÕn ¸p lµm viÖc song song + S®mB : c«ng suÊt ®Þnh møc cña m¸y biÕn ¸p + Si : c«ng suÊt tr¹m vËn hµnh trong chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu. B¶ng 5.11.Gi¸ trÞ Spt vµ Sgh cña c¸c tr¹m h¹ ¸p Phô t¶i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Sgh (MVA) 27,713 22,234 22,234 17,381 22,234 22,234 27,713 22,234 22,234 Spt (MVA) 38,111 31,111 29,555 25,883 29,555 29,555 38,889 28 29,555 C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn cho thÊy r»ng trong chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu tÊt c¶ c¸c tr¹m ®Òu vËn hµnh 2 m¸y biÕn ¸p. TÝnh chÕ ®é cña m¹ng ®iÖn khi phô t¶i cùc tiÓu ®­îc tiÕn hµnh t­¬ng tù nh­ chÕ ®é cùc ®¹i. C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho trong b¶ng sau: C©n b»ng chÝnh x¸c c«ng suÊt trong hÖ thèng ®iÖn Tõ b¶ng 5.12 ta cã: tæng c«ng suÊt yªu cÇu trªn thanh gãp cña nhµ m¸y ®iÖn vµ hÖ thèng ®iÖn cã gi¸ trÞ b»ng: SYC = 257,274 + j 112,631 MVA §Ó ®¶m b¶o c«ng suÊt vµ c¸c chØ tiªu vËn hµnh cña m¹ng ®iÖn, c¸c nguån ®iÖn ph¶i cung cÊp ®ñ c«ng suÊt theo yªu cÇu bao gåm c¶ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng vµ c«ng suÊt t¸c dông. Tæng c«ng suÊt t¸c dông yªu cÇu cña nhµ m¸y ®iÖn vµ hÖ thèng ®iÖn ph¶i cung cÊp cã gi¸ trÞ b»ng: PCC = 257,274 C¶ hÖ thèng ®iÖn vµ nhµ m¸y ®iÖn ®Òu cã hÖ sè c«ng suÊt cos=0,85.Nªn c«ng suÊt ph¶n kh¸ng mµ hai nguån ®iÖn cã thÓ cung cÊp cã gi¸ trÞ b»ng: QCC = Ptg = 257,274.0,62 = 159,51 T«ng c«ng suÊt mµ hai nguån ®iÖn cã thÓ cung cÊp trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i: SCC = PCC + j QCC = 257,274 + j 159,51 MVA Tõ kÕt qu¶ trªn ta thÊy r»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tæng céng mµ hai nguån ®iÖn cã thÓ cung cÊp lín h¬n c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tiªu thô cña phô t¶i, nªn trong chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu kh«ng ph¶i bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ. 3. ChÕ ®é sau sù cè Trong m¹ng ®iÖn ®­îc thiÕt kÕ th× cã thÓ x¶y ra c¸c sù cè sau ®©y: + Sù cè ngõng mét m¸y ph¸t ®iÖn cña nhµ m¸y ®iÖn trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i. + Sù cè ngõng cung cÊp ®iÖn mét m¹ch ®­êng d©y nèi nhµ m¸y ®iÖn vµ hÖ thèng ®iÖn. + Sù cè mét m¹ch ®­êng d©y hai m¹ch cung cÊp ®iÖn cho c¸c hé tiªu thô. Trong qu¸ tr×nh xÐt c¸c sù cè ta gi¶ thiÕt c¸c sù cè kh«ng xÕp chång, tøc lµ x¶y ra sù cè nµy th× kh«ng x¶y ra c¸c sù cè cßn l¹i. 3.1. Sù cè ngõng cung cÊp ®iÖn mét tæ m¸y ph¸t ®iÖn cña nhµ m¸y ®iÖn a. §­êng d©y N§-1-HT Trong chÕ ®é sù cè 1 tæ m¸y, 2 tæ m¸y cßn l¹i sÏ ph¸t 100% c«ng suÊt ®Þnh møc . Tæng c«ng suÊt t¸c dông cña nhµ m¸y ®iÖn cã gi¸ trÞ b»ng: PF = 2x100 = 200 MW Tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña nhµ m¸y cã gi¸ trÞ b»ng: QF = PFtg= 200.0,62 = 124 MVAr C«ng suÊt ph¸t cña nhµ m¸y: SF = 200+ j 124 MVA C«ng suÊt t¸c dông tù dïng cña nhµ m¸y ®iÖn: Ptd = 0,1 . 2 .100 = 20 MW C«ng suÊt ph¶n kh¸ng tù dïng trong nhµ m¸y ®iÖn: Qtd= Ptdtg= 20,0,88 = 17,6 MVAr C«ng suÊt tù dïng rong nhµ m¸y ®iÖn: Std = Ptd + j Qtd = 20 + j 17,6 MVA C«ng suÊt nhµ m¸y ®iÖn ®Èy vµo m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p cña nhµ m¸y ®iÖn: SH=SF - Std = 200+ j 124 - (20 + j 17,6) = 180 + j 106,4 MVA Tæn thÊt c«ng suÊt trong c¸c m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p cña nhµ m¸y ®iÖn: = 0,97 + j 19,72 MVA C«ng suÊt ®Èy lªn thanh gãp cao ¸p cña tr¹m biÕn ¸p t¨ng ¸p nhµ m¸y ®iÖn: SC = SH - = 180 + j 106,4 - (0,97 + j 19,72) = 179,03 + j 86,68 MVA TÝnh chÕ ®é cña m¹ng ®iÖn khi sù cè 1 tæ m¸y ®­îc tiÕn hµnh t­¬ng tù nh­ chÕ ®é cùc ®¹i. C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n cho trong b¶ng sau: C©n b»ng chÝnh x¸c c«ng suÊt trong hÖ thèng ®iÖn Tõ b¶ng 5.13 ta cã: tæng c«ng suÊt yªu cÇu trªn thanh gãp cña nhµ m¸y ®iÖn vµ hÖ thèng ®iÖn cã gi¸ trÞ b»ng: SYC = 370,533 + j 188,558 MVA §Ó ®¶m b¶o c«ng suÊt vµ c¸c chØ tiªu vËn hµnh cña m¹ng ®iÖn, c¸c nguån ®iÖn ph¶i cung cÊp ®ñ c«ng suÊt theo yªu cÇu bao gåm c¶ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng vµ c«ng suÊt t¸c dông. Tæng c«ng suÊt t¸c dông yªu cÇu cña nhµ m¸y ®iÖn vµ hÖ thèng ®iÖn ph¶i cung cÊp cã gi¸ trÞ b»ng: PCC = 370,533 MW C¶ hÖ thèng ®iÖn vµ nhµ m¸y ®iÖn ®Òu cã hÖ sè c«ng suÊt cos=0,85.Nªn c«ng suÊt ph¶n kh¸ng mµ hai nguån ®iÖn cã thÓ cung cÊp cã gi¸ trÞ b»ng: QCC = Ptg = 370,533.0,62 =229,73 MVAr T«ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng mµ hai nguån ®iÖn cã thÓ cung cÊp trong chÕ ®é sau sù cè: SCC = PCC + j QCC = 370,533 + j 229,73 MVA Tõ kÕt qu¶ trªn ta thÊy r»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tæng céng mµ hai nguån ®iÖn cã thÓ cung cÊp lín h¬n c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tiªu thô cña phô t¶i, nªn trong chÕ ®é sau sô cè m¹ng ®iÖn vÉn ho¹t ®éng b×nh th­êng. 3.2. Sô cè ngõng cung cÊp ®iÖn mét m¹ch ®­êng d©y nèi hÖ thèng ®iÖn ®Õn c¸c phô t¶i. Gi¶ sö trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i x¶y ra sù cè ngõng cung cÊp ®iÖn mét m¹ch ®­êng d©y nèi hÖ thèng ®iÖn ®Õn c¸c phô t¶i, ta ®i tÝnh to¸n chÕ ®é vËn hµnh cña m¹ng ®iÖn trong chÕ ®é nµy. Khi sù cè 1 ®­êng d©y m¹ch kÐp th× th«ng sè cña ®­êng d©y trong s¬ ®å thay thÕ sÏ thay ®æi so víi chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i : R t¨ng gÊp ®«i X t¨ng gÊp ®«i B/2 gi¶m ®i 1/2 C«ng suÊt cña c¸c phô t¶i kh«ng hÒ thay ®æi TÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i ta cã b¶ng sau : ch­¬ng 6: tÝnh to¸n ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p chän ph­¬ng thøc ®iÒu ¸p I. TÝnh to¸n ®iÖn ¸p trong c¸c chÕ ®é. ViÖc tÝnh to¸n ®iÖn ¸p t¹i c¸c ®iÓm trong m¹ng ®iÖn nh»m môc ®Ých chän ph­¬ng thøc ®iÒu ¸p cña c¸c phô t¶i trong c¸c tr¹ng th¸i vËn hµnh. Trong m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ cã hai nguån cung cÊp, nh­ng v× hÖ thèng cã c«ng suÊt v« cïng lín nªn chän thanh gãp 110 kV cña hÖ thèng lµ nót ®iÖn ¸p c¬ së Trong qu¸ tr×nh tÝnh to¸n ®iÖn ¸p t¹i c¸c ®iÓm, ta sö dông sè liÖu ph©n bè chÝnh x¸c c«ng suÊt trong m¹ng ®iÖn ë c¸c tr¹ng th¸i: Phô t¶i cùc ®¹i, cùc tiÓu vµ sù cè. §Ó cã thÓ gi¶m ®­îc tæn thÊt c«ng suÊt vµ ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn, ng­êi ta cho m¹ng ®iÖn vËn hµnh víi ®iÖn ¸p lín nhÊt cã thÓ, c¨n cø vµo kh¶ n¨ng lµm viÖc cña thiÕt bÞ ®iÖn, ®èi víi m¹ng ®iÖn 110 kV trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i vµ sù cè ®iÖn ¸p trªn thanh c¸i cao ¸p chän b»ng 110% U®m, cßn trong chÕ ®é cùc tiÓu lµ 105% U®m. + §iÖn ¸p chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i vµ sau sù cè UCS = 121 kV + ChÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu UCS = 115 kV 1. ChÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i: Trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i th× ®iÖn ¸p nót c¬ së lµ UCS = 121 kV. 1.1. §­êng d©y N§-1-HT §Ó tÝnh ®­îc ®iÖn ¸p cña c¸c phô t¶i nèi víi nhµ m¸y ®iÖn ta ph¶i tÝnh ®­îc ®iÖn ¸p cña nót nhµ m¸y ®iÖn.§iÖn ¸p nót nhµ m¸y ®iÖn cã thÓ tÝnh th«ng qua ®iÖn ¸p phô t¶i 1. C«ng suÊt tr­íc tæng trë ®­êng d©y HT-1: S’H-1= 13,56 + j 11,695 MVA Tæng trë ®­êng d©y HT-1: ZH-1= 9,483 + j 9,074 () Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y HT-1: = 1,940 kV §iÖn ¸p trªn thanh gãp cao ¸p cña tr¹m biÕn ¸p 1: U1= UCS - = 121 - 1,940 = 119,060 kV Dßng c«ng suÊt ®Èy qua m¸y biÕn ¸p 1: S’1 = 49,176 + 27,995 MVA Tæng trë tÝnh to¸n cña m¸y biÕn ¸p 1: ZB1= 0,72 + j 17,4 Tæn thÊt ®iÖn ¸p trong tr¹m biÕn ¸p 1: = 4,389 kV §iÖn ¸p thanh gãp h¹ ¸p qui ®æi vÒ phÝa cao ¸p: U1q = U1 - = 119,060 - 4,3389 = 114,671 kV C«ng suÊt sau tæng trë ®­êng d©y N§-1: S”N-1 = 35,942 + j 14,178 MVA Tæng trë ®­êng d©y N§-1: ZN-1 = 6,75 + j 10,575 () Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y N§-1: = = 3,297 kV §iÖn ¸p t¹i nót nhµ m¸y ®iÖn: UN = U1 + = 119,060 + 3,297 = 122,357 kV 1.2. §­êng d©y N§-2 Tæng trë ®­êng d©y N§-2: Zd1 = 7,872 + j 12,333 Dßng c«ng suÊt truyÒn t¶i trªn ®­êng d©y N§-2: S’N-2 = 41,31 + j 23,688 MVA Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®­êng d©y N§-1: = 5,045 kV §iÖn ¸p trªn thanh gãp cao ¸p cña phô t¶i 2: U2 = UN - = 122,357 - 5,045 = 117,312 kV Tæng trë m¸y biÕn ¸p 2: ZB2 = 0,935 + j 21,75 Dßng c«ng suÊt ch¶y qua m¸y biÕn ¸p 2: S’2=39,847 + j 22,924 MVA Tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¸y biÕn ¸p 2: = 4,568 kV §iÖn ¸p trªn thanh gãp h¹ ¸p qui ®æi vÒ phÝa cao ¸p cña tr¹m biÕn ¸p U2q = U2 - = 117,312 - 4,568 = 112,744 kV 1.3. C¸c ®­êng d©y cßn l¹i TÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ trªn ta cã b¶ng thèng kª ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn. UN = 122,357 kV B¶ng 6.1: Thèng kª gi¸ trÞ ®iÖn ¸p chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i Tr¹m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Uiq 114,671 112,744 113,078 111,958 111,063 113,352 112,217 111,779 111,685 2. ChÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu: 2.1. §­êng d©y N§-1-HT : §iÖn ¸p ®Þnh møc trªn thanh gãp cao ¸p hÖ thèng trong chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu : UH = 115 kV. TÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ chÕ ®é cùc ®¹i ta cã b¶ng gi¸ trÞ ®iÖn ¸p t¹i c¸c nót trong m¹ng ®iÖn : UN = 116,230 kV B¶ng 6.2: Thèng kª gi¸ trÞ ®iÖn ¸p chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu Tr¹m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Uiq 110,601 109,540 109,648 108,684 108,042 109,896 109,114 108,272 108,452 3. ChÕ ®é sau sù cè ChÕ ®é sù cè trong m¹ng cã thÓ lµ: + Sù cè mét m¸y ph¸t ®iÖn + Sù cè ®­êng d©y nèi gi÷a nhµ m¸y ®iÖn vµ hÖ thèng + Sù cè c¸c lé kÐp 3.1. ChÕ ®é sù cè mét m¸y ph¸t ®iÖn §iÖn ¸p ®Þnh møc trªn thanh gãp cao ¸p hÖ thèng trong chÕ ®é sù cè 1 tæ m¸y : UH = 121 kV . TÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ trong tr­êng hîp phô t¶i cùc ®¹i. TÝnh to¸n ta cã b¶ng gi¸ trÞ ®iÖn ¸p sau: UN = 115,868 kV. B¶ng 6.3: Thèng kª gi¸ trÞ ®iÖn ¸p chÕ ®é sau sù cè mét tæ m¸y ph¸t Tr¹m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Uiq 110,79 105,692 106,0476 111,985 111,063 106,339 105,134 111,779 111,685 Ta thÊy r»ng trong tr­êng hîp sù cè mét m¸y ph¸t ®iÖn khi vËn hµnh chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i th× ®iÖn ¸p nót nhµ m¸y ®iÖn vµ c¸c phô t¶i nót nhµ m¸y ®iÖn xuèng rÊt thÊp, V× vËy m¹ng ®iÖn kh«ng thÓ vËn hµnh trong chÕ ®é sù cè mét m¸y ph¸t ®iÖn khi tÊt c¶ c¸c phô t¶i ®Òu yªu cÇu cÊp ®iÖn. Muèn vËn hµnh ®­îc th× ph¶i sa th¶i bít phô t¶i. 3.2. ChÕ ®é sù cè ®øt 1 m¹ch d­êng d©y kÐp nèi hÖ thèng §iÖn ¸p ®Þnh møc trªn thanh gãp cao ¸p hÖ thèng trong chÕ ®é sù cè ®øt 1 m¹ch ®­êng d©y nèi hÖ thèng lµ :UH=121 kV TÝnh to¸n t­¬ng tù nh­ trong tr­êng hîp phô t¶i cùc ®¹i. Ta cã b¶ng gi¸ trÞ ®iÖn ¸p sau: UN = 122,357 kV B¶ng 6.5: Thèng kª gi¸ trÞ ®iÖn ¸p chÕ ®é sau sù cè lé kÐp nèi hÖ thèng Tr¹m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Uiq 114,671 112,744 113,078 106,384 104,238 113,352 112,217 105,656 105,691 II. Chän ph­¬ng thøc ®iÒu ¸p trong m¹ng ®iÖn C¸c phô t¶i trong m¹ng ®iÖn ®Òu lµ hé tiªu thô lo¹i I. C¸c hé tiªu thô lo¹i I yªu cÇu ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p kh¸c th­êng. §iÖn ¸p trªn thanh gãp h¹ ¸p quy ®æi vÒ cao ¸p cã sù kh¸c nhau nhiÒu trong c¸c chÕ ®é vËn hµnh cña m¹ng ®iÖn. V× vËy ®Ó ®¶m b¶o chÊt l­îng ®iÖn ¸p cung cÊp cho hÖ tiªu thô lo¹i I ph¶i sö dông MBA ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p d­íi t¶i. Víi c¸c tr¹m yªu cÇu ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p kh¸c th­êng, ®é lÖch ®iÖn ¸p trªn thanh gãp h¹ ¸p c¸c tr¹m ®­îc quy ®Þnh: + ChÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i : dUmax% = +5% +ChÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu : dUmin% = 0% + ChÕ ®é sau sù cè : dUsc% = 0 ¸ +5% §iÖn ¸p yªu cÇu trªn thanh gãp h¹ ¸p cña tr¹m ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Uyc = U®m + dU% . U®m Trong c«ng thøc trªn: Uyc : §iÖn ¸p yªu cÇu trªn thanh gãp tr¹m h¹ ¸p U®m : §iÖn ¸p ®Þnh møc tr¹m h¹ ¸p dU%: §é lÖch ®iÖn ¸p cho phÐp ë chÕ ®é Trong m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ U®m = 22 kv Tr¹m biÕn ¸p cho phô t¶i lo¹i I : §iÖn ¸p thanh gãp h¹ ¸p trong c¸c chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i: Uyc max = 10 + .10 = 10,5 kV §iÖn ¸p thanh gãp h¹ ¸p khi phô t¶i cùc tiÓu: Uyc min = 10 + .10 = 10 kV ChÕ ®é sau sù cè : Uyc sc = 10 + .10 = 10,5 kV B¶ng 6.6: ChÕ ®é ®iÖn ¸p trªn thanh gãp h¹ ¸p quy ®æi vÒ cao ¸p Tr¹m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Uiqmax 114,671 112,744 113,078 111,958 111,063 113,352 112,217 111,779 111,685 Uiqmin 110,601 109,540 109,648 108,684 108,042 109,896 109,114 108,272 108,452 Uiq sctm 110,79 105,692 106,047 111,985 111,063 106,339 105,134 111,779 111,685 Uiq sc HT-4,5,8,9 114,671 112,744 113,078 106,384 104,238 113,352 112,217 105,656 105,691 Sö dông c¸c m¸y biÕn ¸p ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p d­íi t¶i cho phÐp thay ®æi c¸c ®Çu ®iÒu chØnh kh«ng cÇn c¾t c¸c m¸y biÕn ¸p.Do ®ã cÇn chän ®Çu ®iÒu chØnh riªng cho chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i, cùc tiÓu vµ sau sù cè. §Ó thuËn tiÖn cã thÓ tÝnh tr­íc ®iÖn ¸p, t­¬ng øng víi mçi ®Çu ®iÒu chØnh cña MBA. KÕt qu¶ tÝnh víi MBA ®· chän cho trong b¶ng sau 6.7.Th«ng sè ®iÒu chØnh cña MBA ®iÒu chØnh d­íi t¶i Thø tù ®iÒu chØnh §iÖn ¸p bæ sung % §iÖn ¸p bæ sung kV §iÖn ¸p ®Çu ®iÒu chØnh kV 1 + 16,02 + 18,45 133,45 2 + 14,24 + 16,40 131,40 3 + 12,46 + 14,35 129,35 4 + 10,68 + 12,30 127,30 5 + 8,90 + 10,25 125,25 6 + 7,12 + 8,20 123,20 7 + 5,34 + 6,15 121,15 8 + 3,56 + 4,10 119,10 9 + 1,78 + 2,05 117,05 10 0 0 115,00 11 - 1,78 - 2,05 112,95 12 - 3,56 - 4,10 110,90 13 - 5,34 - 6,15 108,85 14 - 7,12 - 8,20 106,80 15 - 8,90 - 10,25 104,75 16 - 10,68 - 12,30 102,70 17 - 12,46 - 14,35 100,65 18 - 14,24 - 16,40 98,60 19 - 16,02 - 18,45 96,55 1.1.ChÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i: §iÖn ¸p thanh gãp h¹ ¸p qui ®æi vÒ cao ¸p trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i: U1qmax= 114,671 kV §iÖn ¸p yªu cÇu tÝnh to¸n ®Çu ®iÒu chØnh cña m¸y biÕn ¸p: U®cmax= = = 120,132 kV Chän ®Çu ®iÒu chØnh tiªu chuÈn n = 7 cã Utcmax = 121,150 kV. §iÖn ¸p trªn thanh gãp h¹ ¸p trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i: Utmax = = 10,394 kV §é sai lÖch ®iÖn ¸p trªn thanh gãp h¹ ¸p b»ng: DUmax% = Nh­ vËy chän ®Çu ®iÒu chØnh lµ phï h¬p. 1.2.ChÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu: §iÖn ¸p thanh gãp h¹ ¸p qui ®æi vÒ cao ¸p trong chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu: Uiqmin = 110,601 kV §iÖn ¸p tÝnh to¸n ®Çu ®iÒu chØnh m¸y biÕn ¸p: U®cmin= = = 121,661 kV Chän ®Çu ®iÒu chØnh n = 7 cã U®ctc = 121,15 kV §iÖn ¸p trªn thanh gãp h¹ ¸p trong chÕ ®é phô t¶i cùc tiÓu: Utmax = = 10,042 kV §é sai lÖch ®iÖn ¸p trªn thanh gãp h¹ ¸p b»ng: DUmax% = 1.3. ChÕ ®é sù cè: §iÖn ¸p thanh gãp h¹ ¸p qui ®æi vÒ cao ¸p trong chÕ ®é«sù cè: Uiqsc = 110,79 kV §iÖn ¸p tÝnh to¸n ®Çu ®iÒu chØnh m¸y biÕn ¸p: U®csc= = = 116,066 kV Chän ®Çu ®iÒu chØnh n = 9 cã U®ctc = 117,05 kV §iÖn ¸p trªn thanh gãp h¹ ¸p trong chÕ ®é sù cè: Utmax = = 10,412 kV §é sai lÖch ®iÖn ¸p trªn thanh gãp h¹ ¸p b»ng: DUmax% = TÝnh to¸n t­¬ng tù cho c¸c tr­êng hîp cßn l¹i ta cã b¶ng thèng kª sau: B¶ng 6.8.Th«ng sè cña c¸c ®­êng d©y trong m¹ng ®iÖn Tr¹m biÕn ¸p Utc max kV Utc min kV Utcsc kV Utmax kV Utmin kV Utsc kV DUmax% DUmin% DUsc% 1 119,10 121,15 117,05 10,394 10,042 10,412 5,61 0,42 4,12 2 119,10 121,15 110,90 10,413 9,946 10,483 4,13 - 0,054 4,83 3 119,10 121,15 110,90 10,444 9,959 10,328 4,44 - 0,41 5,19 4 117,05 119,10 110,90 10,34 10,038 10,361 5,21 0,38 5,52 5 117,05 119,10 108,85 10,437 9,979 10,339 4,37 - 0,21 5,34 6 119,10 121,15 110,90 10,469 9,978 10,356 4,69 - 0,22 5,48 7 117,05 119,10 110,90 10,364 10,078 10,428 5,58 0,78 4,28 8 117,05 119,10 110,90 10,324 10 10,48 5,05 0 4,8 9 117,05 119,10 110,90 10,496 10,017 10,483 4,96 0,17 4,83 ch­¬ng 7: TÝnh c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt cña m¹ng ®iÖn 1. Vèn ®Çu t­ x©y dùng m¹ng ®iÖn Tæng c¸c vèn ®Çu t­ x©y dùng m¹ng ®iÖn ®­îc x¸c ®Þnh. K = Kd + Kt Trong ®ã: Kd: Tæng vèn ®Çu t­ x©y dùng ®­êng d©y Kt : Tæng vèn ®Çu t­ x©y dùng TBA. Tæng vèn ®Çu t­ x©y dùng ®­êng d©y: Kd = 286780,112.106 ® Vèn ®Çu t­ x©y dùng tr¹m biÕn ¸p h¹ ¸p: Kth = Kth1 + Kth2 + Kth3 Trong c«ng thøc: Kth1 : Vèn ®Çu t­ x©y dùng tr¹m 1 vµ 7 Kth2 : Vèn ®Çu t­ x©y dùng tr¹m 4 Kth3 : Vèn ®Çu t­ x©y dùng tr¹m 2 , 3, 5, 6, 8 vµ 9 Kth1 = 2.1,8. 25000 . 106 = 90 . 109 ® Kth2 = 1 .1,8 .19000 . 106 =34,2 . 109 ® Kth3 = 6 .1,8 .22000 . 106 = 237,6. 109 ® Tæng vèn ®Çu t­ x©y dùng tr¹m biÕn ¸p: Kt = 90.109 + 34,2 . 109 + 237,6.109 = 361,8 . 109 ® Tæng vèn ®Çu t­ x©y dùng m¹ng ®iÖn: K = 286780,112.106 ® + 361,8 . 109 ® = 648,580. 109 ® 2. Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong m¹ng ®iÖn: Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong m¹ng ®iÖn bao gåm tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®­êng d©y vµ tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong m¸y biÕn ¸p cña TBA. DP = DPd + DPb Tæn thÊt trªn ®­êng d©y nèi víi nhµ m¸y ®iÖn, tÝnh trong ch­¬ng 6, cã gi¸ trÞ : DPdN = 5,704MW Tæn thÊt trong ®­êng d©y nèi v¬i hÖ thèng ®iÖn : DPdH = 6,226 MW Tæng tæn thÊt trªn ®­êng d©y trong m¹ng ®iÖn : DPd = DPdN + DPdH = 5,704 + 6,226 = 11,93 MW Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong c¸c cuéc d©y cña c¸c MBA nèi víi nhµ m¸y ®iÖn, ®­îc tÝnh trong ch­¬ng 6, cã gi¸ trÞ DPbN = 0,613 MW Tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p nèi víi hÖ thèng ®iÖn, tÝnh trong ch­¬ng 6, cã gi¸ trÞ : DPbH = 0,693 MW Tæng tæn thÊt c«ng suÊt trong cuén d©y m¸y biÕn ¸p : DPb = DPbN + DPbH = 0,613 + 0,693 = 1,306 MW Tæn thÊt c«ng suÊt trong lâi thÐp cña m¸y biÕn ¸p : ΔP0 = S ΔPi0 =2´ 29 + 2´2´42 + 2´6´35 = 646 kW = 0,646 MW Nh­ vËy tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong m¹ng ®iÖn b»ng : DP = DPd + DPb + ΔP0 = 11,93 + 1,306 + 0,646 = 13,882 MW Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông tÝnh theo phÇn tr¨m: DP% = = 3,755 % 3. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn: C«ng thøc x¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn: DA = (DPd + DPb) t + DPo t Trong ®ã: t : Thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt cùc ®¹i. t : Thêi gian sö dông m¸y biÕn ¸p trong n¨m Do MBA vËn hµnh song song c¶ n¨m nªn t = 8760 h. Thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt cùc ®¹i: t = (0,124 + Tmax . 10-4)2 . 8760 = (0,124 + 5000 . 10-4)2 . 8760 = 3411 h Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn: DA = (11,93 + 1,306). 3411 + 0,646 . 8760 = 50806,956 MWh Tæn thÊt ®iÖn n¨ng c¸c hé tiªu thô nhËn ®­îc trong n¨m b»ng: A = å Pmax . Tmax = 357 .5000 = 1785 . 103 MW. h Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn tÝnh theo phÇn tr¨m: DA% = = 2,846 % 4. Chi phÝ gi¸ thµnh. 4.1 Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m : TÝnh chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Y = avh® .K® + avht .Kt + D A.c Trong ®ã: avhd - HÖ sè vËn hµnh ®­êng d©y (avhd = 0,04) avht - HÖ sè vËn hµnh c¸c thiÕt bÞ trong tr¹m biÕn ¸p (avht = 0,10) c - Gi¸ thµnh 1kW.h ®iÖn n¨ng tæn thÊt. (c = 500 ®) Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m. Y = 0,04.286780,112.106 + 0,1.361,8 .109 + 50806,956.103.500 = 73054,682.106 ® 4.2. Chi phÝ tÝnh to¸n h»ng n¨m. Chi phÝ tÝnh to¸n h»ng n¨m ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Z = atc . K + Y Trong ®ã: atc : HÖ sè ®Þnh møc hiÖu qu¶ cña c¸c vèn ®Çu t­ (atc = 0,125) Do ®ã chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m : Z = 0,125. 648,581. 109 + 73054,682.106 = 154,127.109 ® 4.3. Gi¸ thµnh truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng. Gi¸ thµnh truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: b = = =40,927 ®/kWh 4.4.Gi¸ thµnh x©y dùng 1MW c«ng suÊt phô t¶i trong chÕ ®é cùc ®¹i K0 = = = 1,817.109 ®/MW KÕt qu¶ tÝnh c¸c chØ tiªu kinh tÕ kü thuËt cña hÖ thèng ®iÖn thiÕt kÕ ®­îc tæng hîp trong b¶ng 7.1 B¶ng7.1 C¸c chØ tiªu kinh tÕ - kü thuËt cña m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ Sè thø tù C¸c chØ tiªu §¬n vÞ Gi¸ trÞ 1 Tæng c«ng suÊt phô t¶i khi cùc ®¹i SPmax MW 357 2 Tæng chiÒu dµi ®­êng ®©y SL km 556,05 3 Tæng c«ng suÊt c¸c MBA h¹ ¸p SS MVA 594 4 Tæng vèn ®Çu t­ cho m¹ng ®iÖn SK 109 VN§ 648,580 5 Tæng vèn ®Çu t­ vÒ ®­êng d©y SKd 109 VN§ 286,780 6 Tæng vèn ®Çu t­ vÒ c¸c tr¹m biÕn ¸p SKt 109 VN§ 361,8 7 Tæng ®iÖn n¨ng c¸c phô t¶i tiªu thô SAmax MWh 1785´10³ 8 ΔUmaxbt % 5,003 9 ΔUmaxsc % 10,006 10 Tæng tæn thÊt c«ng suÊt ΔPmax MW 13,882 11 Tæng tæn thÊt c«ng suÊt ΔPmax% % 3,755 12 Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng ΔA MWh 50806,956 13 Tæng tæn thÊt ®iÖn n¨ng ΔA% % 2,846 14 Chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m Y 109 VN§ 73,055 15 Chi phÝ tÝnh to¸n hµng n¨m Z 109 VN§ 154,127 16 Gi¸ thµnh truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng β VN§/kWh 40,927 17 Gi¸ thµnh x©y dùng 1MW c«ng suÊt khi phô t¶i cùc ®¹i 109 VN§/kW 1,817 Tµi liÖu tham kh¶o: 1. M¹ng vµ hÖ thèng ®iÖn cña NguyÔn V¨n §¹m vµ Phan §¨ng Kh¶i 2. ThiÕt kÕ c¸c m¹ng vµ hÖ thèng ®iÖn cña NguyÔn V¨n §¹m 3. Nhµ m¸y ®iÖn vµ tr¹m biÕn ¸p cña §µo Quang Th¹ch,NguyÔn H÷u Kh¸i,L· V¨n Ut ,Ph¹m V¨n Hoµ,TrÞnh Hïng Th¸m 4. Tèi ­u ho¸ chÕ ®é cña hÖ thèng ®iÖn cña TrÇn B¸ch 5. M¹ng l­íi ®iÖn cña NguyÔn V¨n §¹m 6. Sæ tay lùa chän vµ tra cøu thiÕt bÞ ®iÖn tõ 0,4kV ®Ðn 500kV cña Ng« Hång Quang cïng mét sè tµi liÖu kh¸c cã liªn quan.