Chuong3
This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA
Overview
Download & View Chuong3 as PDF for free.
More details
- Words: 4,319
- Pages: 21
TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KĨ THUẬT,KINH TẾ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ I.Tính toán chỉ tiêu kĩ thuật Các phơng án dự kiến cấp điện cho 6 hộ tiêu thụ điện trong đồ án này đều sử dụng điện áp 110 kv ,dây dẫn điện là dây nhôm lõi thép(AC),khoảng cách trung bình giữa các dây pha trong mạch là Dtb=5m.Tiết diện dây dẫn tối thiểu là 70mm2,thời gian sử dụng cực đại là Tmax=5000h → Jkt=1,1(A/mm2)(theo bảng 44 trang 234 sách mạng lưới điện) Tính toán cụ thể cho từng phương án 1.Phương án 1: Sơ đồ nối dây
A.Tính toán lựa chọn tiêt diện dây dẫn Đây là sơ đồ mạng điện hìng tia,có dự phòng.Các phụ tải được cung cấp điện trực tiếp từ nhà máy điện bằng 1 đường dây kép,độc lập với các phụ tải khác. Theo tính toán ở chương 1 và theo công thức S= Pi 2max +Qi2max và công thức: Ilvmax=
S i max n 3u
cho phương án này với n=2
Sau khi tính toán ta có bảng số liệu sau Hộ tiêu thụ 1 2 3 Pmax(MW) 34 32 36 Qmax(MVAr) 16.45 15.48 17.42 6 8 4 Smax(MVA) 37.77 35.55 40 Ilvmax(A) 99.12 93.3 104.9 7
4 38 18.39 2 42.2 110.7 5
5 36 17.42 4 40 104.9 7
6 32 15.488 35.55 93.3
Từ đó tính được tiết diện dây dẫn của từng đường dây theo I lv max
mật độ dòng điện kinh tế nhờ công thức F= J kt Đường N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 dây Tiết diện 90.11 84.82 95.43 100.68 95.43
N-6 84.82
Từ kết quả trên ta chọn tiết diện dây dẫn là tiết diện tiêu chuẩn gần nhất(Theo bảng 33 sách Mạng lưới điện) .Kết quả cho trong bảng sau Đường dây N-1 2 Tiết diện(mm ) 95 Icp(A) 330
N-2 95 330
N-3 95 330
N-4 95 330
N-5 95 330
-Tất cả các tiết diện dây dẩn đã chọn của các đường dây đều thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang điện (F>70mm2) -Kiểm tra diều kiện phát nóng trong điều kiện làm việc bình thường đk :Ilvmax
N-6 95 330
N-6 330 93,3 186.6
Từ đó ta có bảng số liệu các đường dây Dựa vào các công thức R=1/2rol;X=1/2xol;B=1/2bol; Đường F l(km) ro xo bo -6 dây ( Ω / km ) ( Ω / km ) (10 s/km) NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6
95 95 95 95 95 95
80.6 2 56.5 7 76.1 6 67.0 8 58.3 1 70.7 1
0.33
0.411
0.33
13.30 16.57
453.08
9.33 11.63
317.92
12.57 15.65
428.02
11.06 13.75
376.99
9.62 11.98
327.70
11.67 14.53
397.39
2.81
0.411
0.33
( Ω)
2.81
0.411
0.33
( Ω)
B (10-6S)
2.81
0.411
0.33
X
2.81
0.411
0.33
R
2.81
0.411
2.81
B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện Công thức tính: n
∆Umax bt 0 0 =
∑( P Ri + Q X ) 100 i =1
i
i
i
2 U dm
∆Umax sc 0 0 =2 ∆Umax bt 0 0
Bảng số liệu Đường R X dây ( Ω) ( Ω) NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6
13.30 9.33 12.57 11.06 9.62 11.67
16.57 11.63 15.65 13.75 11.98 14.53
Pptmax(MW) 34 32 36 38 36 32
Qptmax(MVAr) 16.456 15.488 17.424 18.392 17.424 15.488
∆Umax bt 0 0
∆Umax sc 0 0
5.99 3.96 5.99 5.56 4.59 4.95
11.98 7.91 11.99 11.12 9.17 9.89
Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng nề nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật Vậy: Phương án 1 đảm bảo về mặt kĩ thuật
2.Phương án 2 Sơ đồ nối dây A.Tính toán lựa chọn tiêt diện dây dẫn SNĐ-4=
(l 5 + l 4−5 ) S 4 + l5 S 5 l 4 + l 5 + l 4−5
Trong đó l4=67.08(km);l5=58.31(km);l4-5=36.05(km) S4=42.22(MVA);S5=39.99 S4-5= SNĐ-4-S4 SNĐ-5=S5-S4-5 Ilvmax=
S i max n 3u
;
Isc=2Ilv max(với đường dây 1,2,3,6) Isc 4= Isc 5= Isc 4-5max=
S4 + S5 3U dm S4 3U dm
1000
1000
I lv max
F= J kt
Ta có bảng số liệu của mạng như sau Đường dây NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4
Smax (KVA) 37.77 35.55 39.99 39.12
Ilvmax (A) 99.12 93.29 104.94 205.32
Isc max (A) 198.24 186.59 209.89 431.49
Ftt (mm2) 90.11 84.81 95.40 186.66
Fch (mm2) 95 95 95 185
NĐ-5 NĐ-6 4-5
43.09 35.55 -3.1
226.16 93.29 16.27
431.49 186.59 221.60
205.60 84.81 14.79
240 95 70
Kiểm tra điều kiện phát nóng _Khi làm việc bình thường. Ilv
Fch (mm2) 95 95 95 185 240 95 70
NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 4-5
Icp (A) 330 330 330 510 610 330 265
Ilv max (A) 99.12 93.29 104.94 205.32 226.16 93.29 16.27
Isc max (A) 198.24 186.59 209.89 431.49 431.49 186.59 221.60
Từ bảng trên rõ ràng các điều kiện phát nóng đều thỏa mãn Dựa vào các công thức Đường dây kép: Ri=1/2.l.rio Xi=1/2.l.xio Bi=2.l.bio Đường dây đơn: Ri=l.rio Xi=l.xio Bi=l.bio Ta có bảng số liệu của mạng điện như sau Đường dây
l(km)
NĐ-1 NĐ-2
80.62 56.57
ro
xo
( Ω / km )
( Ω / km )
bo (106 s/km)
0.33 0.33
0.41 0.41
2.81 2.81
R
X
( Ω)
( Ω)
13.30 9.33
16.53 11.60
B (10-S) 453.08 317.92
NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 4-5
76.16 67.08 58.31 70.71 30.05
0.33 0.17 0.13 0.33 0.45
0.41 0.38 0.38 0.41 0.42
2.81 2.96 2.96 2.81 2.73
12.57 11.40 7.58 11.67 13.52
15.61 25.49 22.16 14.50 12.62
B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện Theo các công thức(đối với các đương dây kép) n
∆Umax bt 0 0 =
∑( P Ri + Q X ) 100 i =1
i
i
i
2 U dm
∆Umax sc 0 0 =2 ∆Umax bt 0 0
Với vòng NĐ-4-5 Sự cố nặng nề nhất xảy ra khi đứt 1 trong các nhánh của vòng Khi NĐ-4 bị đứt: Đường dây NĐ-5 sẽ phải mang toàn bộ công suất của cả hai phụ tải 4,5 Khi đó độ sụt áp max sẽ là ∆Umax sc=
( P4 + P5 ) R5 + (Q4 + Q5 ) X 5 100 2 U dm
Hoàn toàn tương tự đối với đường dây NĐ-4 Độ sụt áp max khi sự cố đứt đường dây NĐ-5 là ∆Umax sc=
( P4 + P5 ) R4 + (Q4 + Q5 ) X 4 100 2 U dm
Sự cố khi đứt đường dây 4-5 có thể bỏ qua
Bảng số liệu sụt áp của mạng điện Đường R X Pptmax Qptmax dây ( Ω) ( Ω) (MW) (MVAr) NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3
13.30 16.53 9.33 11.60 12.57 15.61
34 32 36
16.45 15.49 17.41
∆Umax bt 0
0
6.58 4.35 6.58
∆Umax sc 0
0
13.17 8.70 13.17
428.02 198.56 172.60 397.39 82.04
NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 4-5
11.40 7.58 11.67 16.22
25.49 22.16 14.50 15.14
35.21 38.78 32 2.79
17.05 18.78 15.49 1.35
7.60 6.46 5.44
14.52 11.20 10.87
Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng nề nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật Vậy: Phương án 2 đảm bảo về mặt kĩ thuật 3.Phương án 3 Sơ đồ nối dây A.Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn Theo công thức S= Pi 2max +Qi2max và công thức: Ilvmax=
S i max n 3u
cho phương án này với n=2
Trong đó: SNĐ-2=S3+S2 Ta có bảng kê chiều dài,công suất truyền tải ,Ilv maxtrên các đường dây Đường dây N-1 N-2 2-3 N-4 N-5 N-6
l(km) 80.62 56.57 31.62 67.08 58.31 70.71
Áp dụng công thức:
Smax 37.77 75.55 40 42.22 39.99 35.55 I lv max
Ilvmax 99.12 198.27 104.97 110.80 104.95 93.29
F= J kt Từ bảng trên ta có bảng số liệu về tiêt diện của đường dây như sau Đường dây Ilvmax Ftt(mm2) Fch(mm2) N-1 99.12 90.11 95 N-2 198.27 180.24 185 2-3 104.97 95.43 95 N-4 110.80 100.73 95 N-5 104.95 95.41 95
N-6
93.29
84.81
95
Kiểm tra điều kiện phát nóng của mạng điện : Khi làm việc bình thường:Ilv
Icp(A) 330 510 330 330 330 330
Từ bảng trên có thể thấy điều kiện phát nóng của mạng điện được thoả mãn. Vậy có bảng thông số của đường dây Nhờ các công thức: R=1/2rol X=1/2xol B=2bol Đường dây
F
NĐ-1
95
NĐ-2 2-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6
18 5 95 12 0 95 95
l(km) 80.6 2 56.5 7 31.6 2 67.0 8 58.3 1 70.7 1
ro
xo
( Ω / km )
( Ω / km )
bo (10 s/km)
0.33
0.41
2.81
0.17 0.33 0.27 0.33 0.33
0.38 0.41 0.40 0.41 0.41
-6
R
X
( Ω)
( Ω)
B (10-S)
13.30
16.57
453.08
4.81
10.75
334.89
5.22
6.48
177.70
9.06
13.52
382.36
9.62
11.98
327.70
11.67 14.53
397.39
2.96 2.81 2.85 2.81 2.81
B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện Áp dụng các công thức Theo các công thức n
∆Umax bt 0 0
∑( P Ri + Q X ) 100 = i =1
i
i
i
2 U dm
∆Umax sc 0 0 =2 ∆Umax bt 0 0
Bảng số liệu sụt áp của mạng điện Đường dây
R
X
NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6
( Ω) 13.30 4.81 5.22 9.06 9.62 11.67
( Ω) 16.57 10.75 6.48 13.52 11.98 14.53
Pptmax (MW) 33.99 68.00 36.00 38.00 35.99 32.00
Qptmax (MVAr) 16.46 32.93 17.44 18.40 17.43 15.50
∆Umax bt 0
0
5.99 5.63 2.49 4.90 4.59 4.95
∆Umax sc 0
11.98 11.26 4.97 9.80 9.17 9.90
Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng nề nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật Vậy phương án 3 đảm bảo về mặt kĩ thuật Phương án 4 Sơ đồ nối dây A.Tính toán lựa chọ tiết diện dây dẫn SNĐ-4=
(l 5 + l 4−5 ) S 4 + l5 S 5 l 4 + l 5 + l 4−5
Trong đó l4=67.08(km);l5=58.31(km);l4-5=36.05(km) S4=42.22(MVA);S5=39.99 S4-5= SNĐ-4-S4 SNĐ-5=S5-S4-5 Có: SNĐ-4=39.12 SNĐ-5=43.09 S4-5=-3.1 SNĐ-2=
(l 3 + l 2−3 ) S 2 + l3 S 3 l 3 + l 2 + l 2−3
,S2-3=SNĐ-2-S2,SNĐ-3=S3-S2-3
Với l2=56.57(km),l3=76.16(km),l2-3=31.62(km)
0
S2=35.55(MVA),S3=39.99(MVA) Có : SNĐ-2=37.61 S2-3=2.06 SNĐ-3=37.93 Áp dụng công thức: Ilvmax=
S i max 2 3u
Ilvmax=
1000 cho các đường dây NĐ-1;NĐ-6
∑S
i max
1 3u
1000 cho các đường dây còn lại
Có bảng số liệu của các đường dây như sau Đường dây NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6
Smax (MVA) 37.77 37.61 2.06 37.93 39.12 43.09 -3.1 35.55
Pmax (W) 34 33.85 1.85 34.14 35.21 38.78 2.79 32
Qmax (MVAr) 16.456 16.39 0.90 16.53 17.05 18.78 1.35 14.50
Ilvmax (A) 99.12 197.40 10.81 199.08 205.33 226.16 16.27 93.29
I lv max
Áp dụng công thức Ftt= J vứi Jkt=1.1,sau đó chuẩn hoá ta kt có bảng số liệu sau Đường dây NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6
Ilvmax (A) 99.12 197.40 10.81 199.08 205.33 226.16 16.27 93.29
Kiểm tra điều kiện phát nóng
Ftt(mm2)
Fch(mm2)
Icp
90.11 179.46 9.83 180.98 186.66 205.60 14.79 84.81
95 185 70 185 185 185 70 95
330 510 265 510 510 510 265 330
Khi làm việc bình thường: Ilv max
* Với vòng NĐ-2-3-NĐ Sự cố nặng nhất khi đứt 1 trong các dây NĐ-2,NĐ-3 S2 + S3
Isc max2= Isc max3= 3U 1000 =396.48 dm * Với vòng NĐ-4-5-NĐ tương tự trên có S +S
4 5 Isc max4=Isc max5= 3U 1000 =431.49 dm Bảng số liệu để so sánh
Đường dây NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6
Fch(mm2) 95 185 70 185 185 185 70 95
Ilvmax (A) 99.12 197.40 10.81 199.08 205.33 226.16 16.27 93.29
Isc
Icp
198.24 396.48 21.62 396.48 431.49 431.49 32.54 186.59
330 510 265 510 510 510 265 330
Từ bảng số liệu trên có thể thấy ngay cả khi sự cố nặng nề nhất thì mạng điện vẫn đảm bảo an toàn Từ đó xây dựng bảng thông số kĩ thuật của mạng điện dựa vào các công thức(đối voi đường dây NĐ-1,NĐ-6) R=1/2rol X=1/2xol B=2bol Và các công thức (đối với các dường dây còn lại) R=rol X=xol B=bol
Đường dây
l(km)
NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6
80.62 56.57 31.62 76.16 67.08 58.31 36.05 70.71
ro
xo
( Ω / km ) ( Ω / km ) 0.33 0.17 0.45 0.17 0.17 0.17 0.45 0.33
bo (10 s/km)
R
X
-6
( Ω)
( Ω)
B (10-6S)
2.81 2.96 2.73 2.96 2.96 2.96 2.73 2.81
13.30 9.62 14.23 12.95 11.40 9.91 16.22 11.67
16.53 21.50 13.28 28.94 25.49 22.16 15.14 14.50
453.08 167.45 86.32 225.43 198.56 172.60 98.42 397.39
0.41 0.38 0.42 0.38 0.38 0.38 0.42 0.41
B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện Áp dụng các công thức (với các đường dây NĐ-1,NĐ-6) n
∆Umax bt 0 0 =
∑( P Ri + Q X ) 100 i =1
i
i
i
2 U dm
∆Umax sc 0 0 =2 ∆Umax bt 0 0
Đối với 2 mạch vòng còn lại * Vòng 1:NĐ-2-3-NĐ Sự cố nặng nề nhất khi xảy ra đứt 1 trong 2 đường dây NĐ-2 hoặc NĐ-3 + Khi đứt đường dây NĐ-2: Toàn bộ công suất của 2 tải sẽ đặt vào đường dây NĐ-3 ∆Umax sc=
( P2 + P3 ) R3 + (Q2 + Q3 ) X 3 100 2 U dm
+Khi đứt đường dây NĐ-3 hoàn toàn tương tự ∆Umax sc=
( P2 + P3 ) R2 + (Q2 + Q3 ) X 2 100 2 U dm
* Vòng 2: NĐ-4-5-NĐ Hoàn toàn tương tự trên có +Khi đứt đường dây NĐ-4
∆Umax sc=
( P4 + P5 ) R4 + (Q4 + Q5 ) X 4 100 2 U dm
Khi đứt đường dây NĐ-5 ∆Umax sc=
( P4 + P5 ) R5 + (Q4 + Q5 ) X 5 100 2 U dm
Từ đó có bảng số liệu sụt áp của mạng điện Đường dây NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6
R
X
( Ω) 13.30 9.62 14.23 12.95 11.40 9.91 16.22 11.67
( Ω) 16.53 21.50 13.28 28.94 25.49 22.16 15.14 14.50
Pptmax (MW) 34 33.85 1.85 34.14 35.21 38.78 2.79 32
Qptmax (MVAr) 16.456 16.39 0.90 16.53 17.05 18.78 1.35 14.50
∆Umax bt 0
∆Umax sc 0
0
5.99 5.60 0.32 7.61 6.91 6.62 0.54 4.82
0
11.97 11.25 15.15 14.52 11.20 9.65
Bảng số liệu trên cho thấy Mạng điện vẫn đảm bảo an toàn cung cấp điện ngay cả khi sự cố nặng nề nhất Vậy phương án 4 đảm bảo về mặt kĩ thuật Phương án 5 Sơ đồ nối dây A.Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn Áp dụng công thức Ilvmax=
S i max 2 3u
vói các đường dây kép
Trong đó SNĐ-2=S2+S3=75.55(MVA) Và công thức Ilvmax= NĐ-5-6-NĐ Trong đó: SNĐ-5=
S i max 3u
với các đường dây thuộc mạch vòng
(l 6 + l5−6 ) S 5 + l 6 S 6 l 6 + l 5 + l 5−6
S5-6= SNĐ-5-S5 SNĐ-6=S6-S5-6 Với S6=35.55,S5=39.99 l6=70.71(km),l5=58.31(km),l5-6=44.72(km) Kết quả thu được
SNĐ-5=41.04(MVA) S5-6 =1.05 (MVA) SNĐ-6=34.5 (MVA) Bảng kết quả tính toán của mạng điện Đường Smax Pmax dây (MVA) (W) NĐ-1 77.76 69.98 1-3 39.99 36 NĐ-2 35.55 32 NĐ-4 42.22 38.00 NĐ-5 41.04 36.94 NĐ-6 34.5 31.05 5-6 1.05 0.95
Qmax (MVAr) 33.90 17.42 15.49 18.40 17.89 15.04 0.46
Ilvmax (A) 204.07 104.95 93.29 110.80 215.40 181.08 2.76
Từ bảng trên suy ra Ftt=Ilvmax /1.1 và Fchlà tiết diện tính toán và tiết diện chuẩn hoá Đường dây NĐ-1 1-3 NĐ-2 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 5-6
Ilvmax (A) 204.07 104.95 93.29 110.80 215.40 181.08 2.76
Ftt (mm2) 185.52 95.41 84.81 100.73 195.82 164.62 2.51
Fch (mm2) 185 95 95 95 185 150 70
Tính toán dòng điện trên đường dây khi xảy ra sự cố Với các đường dây kép Isc max=2.Ilv max Với vòng NĐ-5-6-NĐ Sự cố xảy ra khi đứt 1 trong 2 đường dây NĐ-5 hoặc NĐ-6 S5 + S6
Khi đó Isc max5=Isc max6= 3U 1000 =396.48(A) dm Lập bảng so sánh với Icp của các đường dây ta có Đường Ilvmax Isc max Fch dây (A) (A) (mm2) NĐ-1 204.07 408.14 185 1-3 104.95 209.90 95
Icp (A) 510 330
NĐ-2 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 5-6
93.29 110.80 215.40 181.08 2.76
186.58 221.6 396.48 396.48
95 95 185 150 70
330 330 510 445
Từ bảng trên thấy rõ mạng điện thoả mãn điều kiện phát nóng Từ đó xây dựng bảng thông số kĩ thuật của mạng điện dựa vào các công thức(đối với đường dây kép) R=1/2rol X=1/2xol B=2bol Và các công thức (đối với các dường dây đơn) R=rol X=xol B=bol Đường l(km) ro xo bo R X B -6 dây ( Ω / km ( Ω / km (10 s/km) ( Ω) ( Ω) (10-6S) ) ) NĐ-1 1-3 NĐ-2 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 5-6
80.62 22.36 56.57 67.08 58.31 70.71 44.72
0.17 0.33 0.33 0.33 0.17 0.21 0.45
0.38 0.41 0.41 0.41 0.38 0.40 0.42
2.96 2.81 2.81 2.81 2.96 2.90 2.73
6.85 3.69 9.33 11.07 9.91 14.85 20.12
15.32 4.58 11.60 13.75 22.16 28.28 18.78
477.27 125.66 317.92 376.99 172.60 205.06 122.09
B.Tính toán độ sụt áp của mạng Áp dụng các công thức (với các đường dây kép) n
∆Umax bt 0 0 =
∑( P Ri + Q X ) 100 i =1
i
i
i
2 U dm
∆Umax sc 0 0 =2 ∆Umax bt 0 0
Đối với mạch vòng NĐ-5-6-NĐ Sự cố nặng nề nhất khi xảy ra đứt 1 trong 2 đường dây NĐ-5 hoặc NĐ-6 + Khi đứt đường dây NĐ-6:
Toàn bộ công suất của 2 tải sẽ đặt vào đường dây NĐ-5 ∆
Umax sc
0
0 ∆Umax sc5=
( P5 + P6 ) R5 + (Q5 + Q6 ) X 5 100 2 U dm
=11.60 +Khi đứt đường dây NĐ-5 hoàn toàn tương tự ∆
0
0 ∆Umax sc=
Umax sc =16.04 Bảng số liệu sụt áp Đường Pmax Qmax R dây (W) (MVAr) ( Ω) NĐ-1 1-3 NĐ-2 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 5-6
69.98 36 32 38.00 36.94 31.05 0.95
33.90 17.42 15.49 18.40 17.89 15.04 0.46
6.85 3.69 9.33 11.07 9.91 14.85 20.12
( P5 + P6 ) R6 + (Q5 + Q6 ) X 6 100 2 U dm
( Ω)
∆Umax 0 0
∆Umax sc 0 0
15.32 4.58 11.60 13.75 22.16 28.28 18.78
8.25 1.76 3.95 5.16 4.49 5.66 0.23
16.51 3.51 7.90 10.32 11.60 16.04
X
Từ bảng trên có thể thấy phương án này cũng thoả mãn điều kiện phát nóng Kết luận chọn 3 phương án Từ các kết quả tính toán trên có bảng so sánh sau Phương án 1 2 3 4 5 ∆Umax bt 5.99 7.60 5.99 7.61 8.25 ∆Umax sc 11.98 14.52 11.98 15.15 16.51 Từ bảng trên có thể thấy Phương án 1 và 3 có ∆Umax bt, ∆Umax sc nhỏ nhất nên được chọn Phương án 2 và 4 có độ sụt áp tương tự nhau nhưng phương án 4 có 2 vòng nên tiêt kiệm dây dẩn hơn phương án 2 nên được chọn Vậy 3 phương án được chọn để đánh giá chỉ tiêu kinh tế là 1,3,4 TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ I. So sánh kinh tế-kĩ thuật các phương án 1,3,4
Vì các phương án có cùng điện áp định mức, do đó không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp Chỉ tiêu kinh tế để so sánh giữa các phương án là chi phí tính toán hàng năm, được xác địmh theo công thức Z=(atc+avhđ).Kđ+ ∆A.c Trong đó atc :Hệ số hiệu quả của vốn đầu tư,atc=0.125 avhđ :Hệ số vận hành đối với các đường dây trong mạng điện,avhđ=0.04 Kđ : Tổng vốn đầu tư về đường dây ∆A :Tổng tổn thất điện hàng năm c :Giá thành 1 kW.h điện năng tổn thất (c=500đ/kW.h) Đối với đường dây trên không 1 mạch đặt trên 1 cột ,tổng vốn đầu tư để xây dựng các đường dây xác định theo công thức Kđ = ∑ koili Trong đó koi là giá thành 1 km đường dây 1 mạch li là chiều dài đường dây thứ i Đối với đường dây trên không 2 mạch đặt trên cùng 1 cột,tổng vốn đầu tư được xác định theo công thức 1.6 koili Kđ = ∑ Tổn thất điện năng trên đường dây được xác định theo công ∆A = ∑ ∆Pimax. τ thức Trong đó : ∆Pimax là tổn thất công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại ∆Pimax
τ
2 Pim2 + Qim Ri = U dm
Thời gian tổn thất công suất cưc đại τ = (0.124+Tmax.10-4)2.8760 = (0124+5000.10-4)2.8760 =3411(h) Với Tmax là thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong năm II.Tính toán cụ thể cho từng phương án 1.Phương án 1 Các thông số Đường dây
Pptmax (MW)
Qptmax (MVAr)
Spt (MVA)
Chiều dài (km)
dây dẫn
NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6
34 32 36 38 36 32
16.45 15.49 17.42 18.32 17.42 15.49
Áp dụng công thức
37.77 35.55 39.99 42.22 39.99 35.55 ∆Pimax
80.62 56.57 76.16 67.08 58.31 70.71
AC-330 AC-330 AC-330 AC-380 AC-330 AC-330
2 Pim2 + Qim Ri = U dm
ta có bảng số liệu tổn thất công suất tác dụng của phương án 1 Đường dây NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 ∑ ∆Pimax
Chiều dài (km) 80.62 56.57 76.16 67.08 58.31 70.71
dây dẫn
R
AC-95 AC-95 AC-95 AC-120 AC-95 AC-95
( Ω) 13.30 9.33 12.57 9.06 9.62 11.67
Pptmax (MW) 34 32 36 38 36 32
Qptmax (MVAr) 16.456 15.488 17.424 18.392 17.424 15.488
∆Pimax
(MW) 1.57 0.97 1.66 1.33 1.27 1.22 8.03
Tính vốn dầu tư xây dựng mạng điện Các đường dây trên khong 2 mạch được đặt trên cùng 1 cột thép (cột kim loại) .Như vậy vốn đầu tư được xác định theo công 1.6 koili thức Kđ = ∑ Trong đó ko1 tra trong bảng 8.39 sách lưới điện 1
Số liệu tính toán được cho trong bảng Đường dây NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3
Chiều dài (km) 80.62 56.57 76.16
dây dẫn AC-95 AC-95 AC-95
koi (106đ) 283 283 283
Kđi (106đ) 36504.74 25614.90 34485.25
NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 ∑Kđ
67.08 58.31 70.71
AC-95 AC-95 AC-95
283 283 283
30373.82 26402.77 32017.49 185398.97
∆A = ∑ ∆Pimax. τ = 8.03*3411 =27390.33(MW.h) Z=(atc+avhđ).Kđ+ ∆A.c
=(0.125+0.04)*185398.97*106+27390.33*103*500 =44.28.109(đ) 2.Phương án 3 Hoàn tương tự trên có Bảng thông số của phương án 3 Đường dây N-1 N-2 2-3 N-4 N-5 N-6
l(km)
Smax
80.62 56.57 31.62 67.08 58.31 70.71
37.77 75.55 40 42.22 39.99 35.55
Pptmax (MW) 40 68.00 36.00 38.00 35.99 32.00
Qptmax (MVAr) 16.46 32.93 17.44 18.40 17.43 15.50
dây dẫn 95 185 95 95 95 95
Bảng số liệu tính toán Đường dây N-1
l (km) 80.6 2
dây dẫn AC-95
R
Pptmax Qptmax ( Ω) (MW) (MVAr) 13.3 0
40
koi (106đ)
Kđi (106đ)
x
(MW) 2.06
283 16.46
∆Pima
36504.74
N-2
56.5 7 31.6 2 67.0 8 58.3 1 70.7 1
2-3 N-4 N-5 N-6
AC-185
68 4.81 36 5.22
39915.79 283
0.69
17.44
AC-95
38 9.06
AC-95
2.27
32.93
AC-95
AC-95
441 14317.54 283
1.33
18.40 35.99
9.62 11.6 7
30373.82 283
1.27
17.43 32
26402.77 283
1.22
15.50
32017.49 179532.15
∑Kđ ∑ ∆Pima
8.84
x
∆A = ∑ ∆Pimax. τ = 8.84*3411 =30153.24(MW.h) Z=(atc+avhđ).Kđ+ ∆A.c
=(0.125+0.04)*179532.15*106+30153.24*103*500 = 44,70.109(đ) Phương án 4 Thông số của mạng điện Đường dây NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6
l(km)
Smax
80.62 56.57 31.62 76.16 67.08 58.31 36.05 70.71
37.77 37.61 2.06 37.93 39.12 43.09 -3.1 35.55
Pptmax (MW) 34 33.85 1.85 34.14 35.21 38.78 2.79 32
Qptmax (MVAr) 16.456 16.39 0.90 16.53 17.05 18.78 1.35 14.50
dây dẫn 95 185 70 185 185 185 70 95
Kết quả tính toán Đường l dây R Pptmax Qptmax koi dây (km) dẫn ( Ω) (MW) (MVAr) (106đ) NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6 ∑Kđ
80.62 56.57 31.62 76.16 67.08 58.31 36.05 70.71
AC-95 AC-185 AC-70 AC-185 AC-185 AC-185 AC-70 AC-95
13.30 9.62 14.23 12.95 11.40 9.91 16.22 11.67
34 33.85 1.85 34.14 35.21 38.78 2.79 32
16.456 16.39 0.90 16.53 17.05 18.78 1.35 14.50
283 441 208 441 441 441 208 283
Kđi (106đ) 36504.74 24947.37 6576.96 33586.56 29582.28 25714.71 7498.40 32017.49 196428.5 0
∆Pima x
(MW) 1.57 1.12 0.00 1.54 1.44 1.52 0.01 1.19
∑ ∆Pima 8.40
x
∆A = ∑ ∆Pimax. τ = 8.40*3411 =28652.4(MW.h) Z=(atc+avhđ).Kđ+ ∆A.c
=(0.125+0.04)*196428.50.106+28652.4*103*500 = 46,74.109(đ) So sánh các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của 3 phương án trên trong bảng số liệu sau Các chỉ tiêu Phương án I Phương án III Phương án IV ∆Umax bt 5.99 5.99 7.61 ∆Umax sc 11.98 11.98 15.15 9 Z.10 (đ) 44.28 44.70 46.71 Từ bảng trên nhận thấy phương án 1 là phương án tối ưu
A.Tính toán lựa chọn tiêt diện dây dẫn Đây là sơ đồ mạng điện hìng tia,có dự phòng.Các phụ tải được cung cấp điện trực tiếp từ nhà máy điện bằng 1 đường dây kép,độc lập với các phụ tải khác. Theo tính toán ở chương 1 và theo công thức S= Pi 2max +Qi2max và công thức: Ilvmax=
S i max n 3u
cho phương án này với n=2
Sau khi tính toán ta có bảng số liệu sau Hộ tiêu thụ 1 2 3 Pmax(MW) 34 32 36 Qmax(MVAr) 16.45 15.48 17.42 6 8 4 Smax(MVA) 37.77 35.55 40 Ilvmax(A) 99.12 93.3 104.9 7
4 38 18.39 2 42.2 110.7 5
5 36 17.42 4 40 104.9 7
6 32 15.488 35.55 93.3
Từ đó tính được tiết diện dây dẫn của từng đường dây theo I lv max
mật độ dòng điện kinh tế nhờ công thức F= J kt Đường N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 dây Tiết diện 90.11 84.82 95.43 100.68 95.43
N-6 84.82
Từ kết quả trên ta chọn tiết diện dây dẫn là tiết diện tiêu chuẩn gần nhất(Theo bảng 33 sách Mạng lưới điện) .Kết quả cho trong bảng sau Đường dây N-1 2 Tiết diện(mm ) 95 Icp(A) 330
N-2 95 330
N-3 95 330
N-4 95 330
N-5 95 330
-Tất cả các tiết diện dây dẩn đã chọn của các đường dây đều thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang điện (F>70mm2) -Kiểm tra diều kiện phát nóng trong điều kiện làm việc bình thường đk :Ilvmax
N-6 95 330
N-6 330 93,3 186.6
Từ đó ta có bảng số liệu các đường dây Dựa vào các công thức R=1/2rol;X=1/2xol;B=1/2bol; Đường F l(km) ro xo bo -6 dây ( Ω / km ) ( Ω / km ) (10 s/km) NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6
95 95 95 95 95 95
80.6 2 56.5 7 76.1 6 67.0 8 58.3 1 70.7 1
0.33
0.411
0.33
13.30 16.57
453.08
9.33 11.63
317.92
12.57 15.65
428.02
11.06 13.75
376.99
9.62 11.98
327.70
11.67 14.53
397.39
2.81
0.411
0.33
( Ω)
2.81
0.411
0.33
( Ω)
B (10-6S)
2.81
0.411
0.33
X
2.81
0.411
0.33
R
2.81
0.411
2.81
B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện Công thức tính: n
∆Umax bt 0 0 =
∑( P Ri + Q X ) 100 i =1
i
i
i
2 U dm
∆Umax sc 0 0 =2 ∆Umax bt 0 0
Bảng số liệu Đường R X dây ( Ω) ( Ω) NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6
13.30 9.33 12.57 11.06 9.62 11.67
16.57 11.63 15.65 13.75 11.98 14.53
Pptmax(MW) 34 32 36 38 36 32
Qptmax(MVAr) 16.456 15.488 17.424 18.392 17.424 15.488
∆Umax bt 0 0
∆Umax sc 0 0
5.99 3.96 5.99 5.56 4.59 4.95
11.98 7.91 11.99 11.12 9.17 9.89
Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng nề nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật Vậy: Phương án 1 đảm bảo về mặt kĩ thuật
2.Phương án 2 Sơ đồ nối dây A.Tính toán lựa chọn tiêt diện dây dẫn SNĐ-4=
(l 5 + l 4−5 ) S 4 + l5 S 5 l 4 + l 5 + l 4−5
Trong đó l4=67.08(km);l5=58.31(km);l4-5=36.05(km) S4=42.22(MVA);S5=39.99 S4-5= SNĐ-4-S4 SNĐ-5=S5-S4-5 Ilvmax=
S i max n 3u
;
Isc=2Ilv max(với đường dây 1,2,3,6) Isc 4= Isc 5= Isc 4-5max=
S4 + S5 3U dm S4 3U dm
1000
1000
I lv max
F= J kt
Ta có bảng số liệu của mạng như sau Đường dây NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4
Smax (KVA) 37.77 35.55 39.99 39.12
Ilvmax (A) 99.12 93.29 104.94 205.32
Isc max (A) 198.24 186.59 209.89 431.49
Ftt (mm2) 90.11 84.81 95.40 186.66
Fch (mm2) 95 95 95 185
NĐ-5 NĐ-6 4-5
43.09 35.55 -3.1
226.16 93.29 16.27
431.49 186.59 221.60
205.60 84.81 14.79
240 95 70
Kiểm tra điều kiện phát nóng _Khi làm việc bình thường. Ilv
Fch (mm2) 95 95 95 185 240 95 70
NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 4-5
Icp (A) 330 330 330 510 610 330 265
Ilv max (A) 99.12 93.29 104.94 205.32 226.16 93.29 16.27
Isc max (A) 198.24 186.59 209.89 431.49 431.49 186.59 221.60
Từ bảng trên rõ ràng các điều kiện phát nóng đều thỏa mãn Dựa vào các công thức Đường dây kép: Ri=1/2.l.rio Xi=1/2.l.xio Bi=2.l.bio Đường dây đơn: Ri=l.rio Xi=l.xio Bi=l.bio Ta có bảng số liệu của mạng điện như sau Đường dây
l(km)
NĐ-1 NĐ-2
80.62 56.57
ro
xo
( Ω / km )
( Ω / km )
bo (106 s/km)
0.33 0.33
0.41 0.41
2.81 2.81
R
X
( Ω)
( Ω)
13.30 9.33
16.53 11.60
B (10-S) 453.08 317.92
NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 4-5
76.16 67.08 58.31 70.71 30.05
0.33 0.17 0.13 0.33 0.45
0.41 0.38 0.38 0.41 0.42
2.81 2.96 2.96 2.81 2.73
12.57 11.40 7.58 11.67 13.52
15.61 25.49 22.16 14.50 12.62
B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện Theo các công thức(đối với các đương dây kép) n
∆Umax bt 0 0 =
∑( P Ri + Q X ) 100 i =1
i
i
i
2 U dm
∆Umax sc 0 0 =2 ∆Umax bt 0 0
Với vòng NĐ-4-5 Sự cố nặng nề nhất xảy ra khi đứt 1 trong các nhánh của vòng Khi NĐ-4 bị đứt: Đường dây NĐ-5 sẽ phải mang toàn bộ công suất của cả hai phụ tải 4,5 Khi đó độ sụt áp max sẽ là ∆Umax sc=
( P4 + P5 ) R5 + (Q4 + Q5 ) X 5 100 2 U dm
Hoàn toàn tương tự đối với đường dây NĐ-4 Độ sụt áp max khi sự cố đứt đường dây NĐ-5 là ∆Umax sc=
( P4 + P5 ) R4 + (Q4 + Q5 ) X 4 100 2 U dm
Sự cố khi đứt đường dây 4-5 có thể bỏ qua
Bảng số liệu sụt áp của mạng điện Đường R X Pptmax Qptmax dây ( Ω) ( Ω) (MW) (MVAr) NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3
13.30 16.53 9.33 11.60 12.57 15.61
34 32 36
16.45 15.49 17.41
∆Umax bt 0
0
6.58 4.35 6.58
∆Umax sc 0
0
13.17 8.70 13.17
428.02 198.56 172.60 397.39 82.04
NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 4-5
11.40 7.58 11.67 16.22
25.49 22.16 14.50 15.14
35.21 38.78 32 2.79
17.05 18.78 15.49 1.35
7.60 6.46 5.44
14.52 11.20 10.87
Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng nề nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật Vậy: Phương án 2 đảm bảo về mặt kĩ thuật 3.Phương án 3 Sơ đồ nối dây A.Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn Theo công thức S= Pi 2max +Qi2max và công thức: Ilvmax=
S i max n 3u
cho phương án này với n=2
Trong đó: SNĐ-2=S3+S2 Ta có bảng kê chiều dài,công suất truyền tải ,Ilv maxtrên các đường dây Đường dây N-1 N-2 2-3 N-4 N-5 N-6
l(km) 80.62 56.57 31.62 67.08 58.31 70.71
Áp dụng công thức:
Smax 37.77 75.55 40 42.22 39.99 35.55 I lv max
Ilvmax 99.12 198.27 104.97 110.80 104.95 93.29
F= J kt Từ bảng trên ta có bảng số liệu về tiêt diện của đường dây như sau Đường dây Ilvmax Ftt(mm2) Fch(mm2) N-1 99.12 90.11 95 N-2 198.27 180.24 185 2-3 104.97 95.43 95 N-4 110.80 100.73 95 N-5 104.95 95.41 95
N-6
93.29
84.81
95
Kiểm tra điều kiện phát nóng của mạng điện : Khi làm việc bình thường:Ilv
Icp(A) 330 510 330 330 330 330
Từ bảng trên có thể thấy điều kiện phát nóng của mạng điện được thoả mãn. Vậy có bảng thông số của đường dây Nhờ các công thức: R=1/2rol X=1/2xol B=2bol Đường dây
F
NĐ-1
95
NĐ-2 2-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6
18 5 95 12 0 95 95
l(km) 80.6 2 56.5 7 31.6 2 67.0 8 58.3 1 70.7 1
ro
xo
( Ω / km )
( Ω / km )
bo (10 s/km)
0.33
0.41
2.81
0.17 0.33 0.27 0.33 0.33
0.38 0.41 0.40 0.41 0.41
-6
R
X
( Ω)
( Ω)
B (10-S)
13.30
16.57
453.08
4.81
10.75
334.89
5.22
6.48
177.70
9.06
13.52
382.36
9.62
11.98
327.70
11.67 14.53
397.39
2.96 2.81 2.85 2.81 2.81
B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện Áp dụng các công thức Theo các công thức n
∆Umax bt 0 0
∑( P Ri + Q X ) 100 = i =1
i
i
i
2 U dm
∆Umax sc 0 0 =2 ∆Umax bt 0 0
Bảng số liệu sụt áp của mạng điện Đường dây
R
X
NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6
( Ω) 13.30 4.81 5.22 9.06 9.62 11.67
( Ω) 16.57 10.75 6.48 13.52 11.98 14.53
Pptmax (MW) 33.99 68.00 36.00 38.00 35.99 32.00
Qptmax (MVAr) 16.46 32.93 17.44 18.40 17.43 15.50
∆Umax bt 0
0
5.99 5.63 2.49 4.90 4.59 4.95
∆Umax sc 0
11.98 11.26 4.97 9.80 9.17 9.90
Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng nề nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật Vậy phương án 3 đảm bảo về mặt kĩ thuật Phương án 4 Sơ đồ nối dây A.Tính toán lựa chọ tiết diện dây dẫn SNĐ-4=
(l 5 + l 4−5 ) S 4 + l5 S 5 l 4 + l 5 + l 4−5
Trong đó l4=67.08(km);l5=58.31(km);l4-5=36.05(km) S4=42.22(MVA);S5=39.99 S4-5= SNĐ-4-S4 SNĐ-5=S5-S4-5 Có: SNĐ-4=39.12 SNĐ-5=43.09 S4-5=-3.1 SNĐ-2=
(l 3 + l 2−3 ) S 2 + l3 S 3 l 3 + l 2 + l 2−3
,S2-3=SNĐ-2-S2,SNĐ-3=S3-S2-3
Với l2=56.57(km),l3=76.16(km),l2-3=31.62(km)
0
S2=35.55(MVA),S3=39.99(MVA) Có : SNĐ-2=37.61 S2-3=2.06 SNĐ-3=37.93 Áp dụng công thức: Ilvmax=
S i max 2 3u
Ilvmax=
1000 cho các đường dây NĐ-1;NĐ-6
∑S
i max
1 3u
1000 cho các đường dây còn lại
Có bảng số liệu của các đường dây như sau Đường dây NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6
Smax (MVA) 37.77 37.61 2.06 37.93 39.12 43.09 -3.1 35.55
Pmax (W) 34 33.85 1.85 34.14 35.21 38.78 2.79 32
Qmax (MVAr) 16.456 16.39 0.90 16.53 17.05 18.78 1.35 14.50
Ilvmax (A) 99.12 197.40 10.81 199.08 205.33 226.16 16.27 93.29
I lv max
Áp dụng công thức Ftt= J vứi Jkt=1.1,sau đó chuẩn hoá ta kt có bảng số liệu sau Đường dây NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6
Ilvmax (A) 99.12 197.40 10.81 199.08 205.33 226.16 16.27 93.29
Kiểm tra điều kiện phát nóng
Ftt(mm2)
Fch(mm2)
Icp
90.11 179.46 9.83 180.98 186.66 205.60 14.79 84.81
95 185 70 185 185 185 70 95
330 510 265 510 510 510 265 330
Khi làm việc bình thường: Ilv max
* Với vòng NĐ-2-3-NĐ Sự cố nặng nhất khi đứt 1 trong các dây NĐ-2,NĐ-3 S2 + S3
Isc max2= Isc max3= 3U 1000 =396.48 dm * Với vòng NĐ-4-5-NĐ tương tự trên có S +S
4 5 Isc max4=Isc max5= 3U 1000 =431.49 dm Bảng số liệu để so sánh
Đường dây NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6
Fch(mm2) 95 185 70 185 185 185 70 95
Ilvmax (A) 99.12 197.40 10.81 199.08 205.33 226.16 16.27 93.29
Isc
Icp
198.24 396.48 21.62 396.48 431.49 431.49 32.54 186.59
330 510 265 510 510 510 265 330
Từ bảng số liệu trên có thể thấy ngay cả khi sự cố nặng nề nhất thì mạng điện vẫn đảm bảo an toàn Từ đó xây dựng bảng thông số kĩ thuật của mạng điện dựa vào các công thức(đối voi đường dây NĐ-1,NĐ-6) R=1/2rol X=1/2xol B=2bol Và các công thức (đối với các dường dây còn lại) R=rol X=xol B=bol
Đường dây
l(km)
NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6
80.62 56.57 31.62 76.16 67.08 58.31 36.05 70.71
ro
xo
( Ω / km ) ( Ω / km ) 0.33 0.17 0.45 0.17 0.17 0.17 0.45 0.33
bo (10 s/km)
R
X
-6
( Ω)
( Ω)
B (10-6S)
2.81 2.96 2.73 2.96 2.96 2.96 2.73 2.81
13.30 9.62 14.23 12.95 11.40 9.91 16.22 11.67
16.53 21.50 13.28 28.94 25.49 22.16 15.14 14.50
453.08 167.45 86.32 225.43 198.56 172.60 98.42 397.39
0.41 0.38 0.42 0.38 0.38 0.38 0.42 0.41
B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện Áp dụng các công thức (với các đường dây NĐ-1,NĐ-6) n
∆Umax bt 0 0 =
∑( P Ri + Q X ) 100 i =1
i
i
i
2 U dm
∆Umax sc 0 0 =2 ∆Umax bt 0 0
Đối với 2 mạch vòng còn lại * Vòng 1:NĐ-2-3-NĐ Sự cố nặng nề nhất khi xảy ra đứt 1 trong 2 đường dây NĐ-2 hoặc NĐ-3 + Khi đứt đường dây NĐ-2: Toàn bộ công suất của 2 tải sẽ đặt vào đường dây NĐ-3 ∆Umax sc=
( P2 + P3 ) R3 + (Q2 + Q3 ) X 3 100 2 U dm
+Khi đứt đường dây NĐ-3 hoàn toàn tương tự ∆Umax sc=
( P2 + P3 ) R2 + (Q2 + Q3 ) X 2 100 2 U dm
* Vòng 2: NĐ-4-5-NĐ Hoàn toàn tương tự trên có +Khi đứt đường dây NĐ-4
∆Umax sc=
( P4 + P5 ) R4 + (Q4 + Q5 ) X 4 100 2 U dm
Khi đứt đường dây NĐ-5 ∆Umax sc=
( P4 + P5 ) R5 + (Q4 + Q5 ) X 5 100 2 U dm
Từ đó có bảng số liệu sụt áp của mạng điện Đường dây NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6
R
X
( Ω) 13.30 9.62 14.23 12.95 11.40 9.91 16.22 11.67
( Ω) 16.53 21.50 13.28 28.94 25.49 22.16 15.14 14.50
Pptmax (MW) 34 33.85 1.85 34.14 35.21 38.78 2.79 32
Qptmax (MVAr) 16.456 16.39 0.90 16.53 17.05 18.78 1.35 14.50
∆Umax bt 0
∆Umax sc 0
0
5.99 5.60 0.32 7.61 6.91 6.62 0.54 4.82
0
11.97 11.25 15.15 14.52 11.20 9.65
Bảng số liệu trên cho thấy Mạng điện vẫn đảm bảo an toàn cung cấp điện ngay cả khi sự cố nặng nề nhất Vậy phương án 4 đảm bảo về mặt kĩ thuật Phương án 5 Sơ đồ nối dây A.Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn Áp dụng công thức Ilvmax=
S i max 2 3u
vói các đường dây kép
Trong đó SNĐ-2=S2+S3=75.55(MVA) Và công thức Ilvmax= NĐ-5-6-NĐ Trong đó: SNĐ-5=
S i max 3u
với các đường dây thuộc mạch vòng
(l 6 + l5−6 ) S 5 + l 6 S 6 l 6 + l 5 + l 5−6
S5-6= SNĐ-5-S5 SNĐ-6=S6-S5-6 Với S6=35.55,S5=39.99 l6=70.71(km),l5=58.31(km),l5-6=44.72(km) Kết quả thu được
SNĐ-5=41.04(MVA) S5-6 =1.05 (MVA) SNĐ-6=34.5 (MVA) Bảng kết quả tính toán của mạng điện Đường Smax Pmax dây (MVA) (W) NĐ-1 77.76 69.98 1-3 39.99 36 NĐ-2 35.55 32 NĐ-4 42.22 38.00 NĐ-5 41.04 36.94 NĐ-6 34.5 31.05 5-6 1.05 0.95
Qmax (MVAr) 33.90 17.42 15.49 18.40 17.89 15.04 0.46
Ilvmax (A) 204.07 104.95 93.29 110.80 215.40 181.08 2.76
Từ bảng trên suy ra Ftt=Ilvmax /1.1 và Fchlà tiết diện tính toán và tiết diện chuẩn hoá Đường dây NĐ-1 1-3 NĐ-2 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 5-6
Ilvmax (A) 204.07 104.95 93.29 110.80 215.40 181.08 2.76
Ftt (mm2) 185.52 95.41 84.81 100.73 195.82 164.62 2.51
Fch (mm2) 185 95 95 95 185 150 70
Tính toán dòng điện trên đường dây khi xảy ra sự cố Với các đường dây kép Isc max=2.Ilv max Với vòng NĐ-5-6-NĐ Sự cố xảy ra khi đứt 1 trong 2 đường dây NĐ-5 hoặc NĐ-6 S5 + S6
Khi đó Isc max5=Isc max6= 3U 1000 =396.48(A) dm Lập bảng so sánh với Icp của các đường dây ta có Đường Ilvmax Isc max Fch dây (A) (A) (mm2) NĐ-1 204.07 408.14 185 1-3 104.95 209.90 95
Icp (A) 510 330
NĐ-2 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 5-6
93.29 110.80 215.40 181.08 2.76
186.58 221.6 396.48 396.48
95 95 185 150 70
330 330 510 445
Từ bảng trên thấy rõ mạng điện thoả mãn điều kiện phát nóng Từ đó xây dựng bảng thông số kĩ thuật của mạng điện dựa vào các công thức(đối với đường dây kép) R=1/2rol X=1/2xol B=2bol Và các công thức (đối với các dường dây đơn) R=rol X=xol B=bol Đường l(km) ro xo bo R X B -6 dây ( Ω / km ( Ω / km (10 s/km) ( Ω) ( Ω) (10-6S) ) ) NĐ-1 1-3 NĐ-2 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 5-6
80.62 22.36 56.57 67.08 58.31 70.71 44.72
0.17 0.33 0.33 0.33 0.17 0.21 0.45
0.38 0.41 0.41 0.41 0.38 0.40 0.42
2.96 2.81 2.81 2.81 2.96 2.90 2.73
6.85 3.69 9.33 11.07 9.91 14.85 20.12
15.32 4.58 11.60 13.75 22.16 28.28 18.78
477.27 125.66 317.92 376.99 172.60 205.06 122.09
B.Tính toán độ sụt áp của mạng Áp dụng các công thức (với các đường dây kép) n
∆Umax bt 0 0 =
∑( P Ri + Q X ) 100 i =1
i
i
i
2 U dm
∆Umax sc 0 0 =2 ∆Umax bt 0 0
Đối với mạch vòng NĐ-5-6-NĐ Sự cố nặng nề nhất khi xảy ra đứt 1 trong 2 đường dây NĐ-5 hoặc NĐ-6 + Khi đứt đường dây NĐ-6:
Toàn bộ công suất của 2 tải sẽ đặt vào đường dây NĐ-5 ∆
Umax sc
0
0 ∆Umax sc5=
( P5 + P6 ) R5 + (Q5 + Q6 ) X 5 100 2 U dm
=11.60 +Khi đứt đường dây NĐ-5 hoàn toàn tương tự ∆
0
0 ∆Umax sc=
Umax sc =16.04 Bảng số liệu sụt áp Đường Pmax Qmax R dây (W) (MVAr) ( Ω) NĐ-1 1-3 NĐ-2 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 5-6
69.98 36 32 38.00 36.94 31.05 0.95
33.90 17.42 15.49 18.40 17.89 15.04 0.46
6.85 3.69 9.33 11.07 9.91 14.85 20.12
( P5 + P6 ) R6 + (Q5 + Q6 ) X 6 100 2 U dm
( Ω)
∆Umax 0 0
∆Umax sc 0 0
15.32 4.58 11.60 13.75 22.16 28.28 18.78
8.25 1.76 3.95 5.16 4.49 5.66 0.23
16.51 3.51 7.90 10.32 11.60 16.04
X
Từ bảng trên có thể thấy phương án này cũng thoả mãn điều kiện phát nóng Kết luận chọn 3 phương án Từ các kết quả tính toán trên có bảng so sánh sau Phương án 1 2 3 4 5 ∆Umax bt 5.99 7.60 5.99 7.61 8.25 ∆Umax sc 11.98 14.52 11.98 15.15 16.51 Từ bảng trên có thể thấy Phương án 1 và 3 có ∆Umax bt, ∆Umax sc nhỏ nhất nên được chọn Phương án 2 và 4 có độ sụt áp tương tự nhau nhưng phương án 4 có 2 vòng nên tiêt kiệm dây dẩn hơn phương án 2 nên được chọn Vậy 3 phương án được chọn để đánh giá chỉ tiêu kinh tế là 1,3,4 TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ I. So sánh kinh tế-kĩ thuật các phương án 1,3,4
Vì các phương án có cùng điện áp định mức, do đó không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp Chỉ tiêu kinh tế để so sánh giữa các phương án là chi phí tính toán hàng năm, được xác địmh theo công thức Z=(atc+avhđ).Kđ+ ∆A.c Trong đó atc :Hệ số hiệu quả của vốn đầu tư,atc=0.125 avhđ :Hệ số vận hành đối với các đường dây trong mạng điện,avhđ=0.04 Kđ : Tổng vốn đầu tư về đường dây ∆A :Tổng tổn thất điện hàng năm c :Giá thành 1 kW.h điện năng tổn thất (c=500đ/kW.h) Đối với đường dây trên không 1 mạch đặt trên 1 cột ,tổng vốn đầu tư để xây dựng các đường dây xác định theo công thức Kđ = ∑ koili Trong đó koi là giá thành 1 km đường dây 1 mạch li là chiều dài đường dây thứ i Đối với đường dây trên không 2 mạch đặt trên cùng 1 cột,tổng vốn đầu tư được xác định theo công thức 1.6 koili Kđ = ∑ Tổn thất điện năng trên đường dây được xác định theo công ∆A = ∑ ∆Pimax. τ thức Trong đó : ∆Pimax là tổn thất công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại ∆Pimax
τ
2 Pim2 + Qim Ri = U dm
Thời gian tổn thất công suất cưc đại τ = (0.124+Tmax.10-4)2.8760 = (0124+5000.10-4)2.8760 =3411(h) Với Tmax là thời gian sử dụng phụ tải cực đại trong năm II.Tính toán cụ thể cho từng phương án 1.Phương án 1 Các thông số Đường dây
Pptmax (MW)
Qptmax (MVAr)
Spt (MVA)
Chiều dài (km)
dây dẫn
NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6
34 32 36 38 36 32
16.45 15.49 17.42 18.32 17.42 15.49
Áp dụng công thức
37.77 35.55 39.99 42.22 39.99 35.55 ∆Pimax
80.62 56.57 76.16 67.08 58.31 70.71
AC-330 AC-330 AC-330 AC-380 AC-330 AC-330
2 Pim2 + Qim Ri = U dm
ta có bảng số liệu tổn thất công suất tác dụng của phương án 1 Đường dây NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 ∑ ∆Pimax
Chiều dài (km) 80.62 56.57 76.16 67.08 58.31 70.71
dây dẫn
R
AC-95 AC-95 AC-95 AC-120 AC-95 AC-95
( Ω) 13.30 9.33 12.57 9.06 9.62 11.67
Pptmax (MW) 34 32 36 38 36 32
Qptmax (MVAr) 16.456 15.488 17.424 18.392 17.424 15.488
∆Pimax
(MW) 1.57 0.97 1.66 1.33 1.27 1.22 8.03
Tính vốn dầu tư xây dựng mạng điện Các đường dây trên khong 2 mạch được đặt trên cùng 1 cột thép (cột kim loại) .Như vậy vốn đầu tư được xác định theo công 1.6 koili thức Kđ = ∑ Trong đó ko1 tra trong bảng 8.39 sách lưới điện 1
Số liệu tính toán được cho trong bảng Đường dây NĐ-1 NĐ-2 NĐ-3
Chiều dài (km) 80.62 56.57 76.16
dây dẫn AC-95 AC-95 AC-95
koi (106đ) 283 283 283
Kđi (106đ) 36504.74 25614.90 34485.25
NĐ-4 NĐ-5 NĐ-6 ∑Kđ
67.08 58.31 70.71
AC-95 AC-95 AC-95
283 283 283
30373.82 26402.77 32017.49 185398.97
∆A = ∑ ∆Pimax. τ = 8.03*3411 =27390.33(MW.h) Z=(atc+avhđ).Kđ+ ∆A.c
=(0.125+0.04)*185398.97*106+27390.33*103*500 =44.28.109(đ) 2.Phương án 3 Hoàn tương tự trên có Bảng thông số của phương án 3 Đường dây N-1 N-2 2-3 N-4 N-5 N-6
l(km)
Smax
80.62 56.57 31.62 67.08 58.31 70.71
37.77 75.55 40 42.22 39.99 35.55
Pptmax (MW) 40 68.00 36.00 38.00 35.99 32.00
Qptmax (MVAr) 16.46 32.93 17.44 18.40 17.43 15.50
dây dẫn 95 185 95 95 95 95
Bảng số liệu tính toán Đường dây N-1
l (km) 80.6 2
dây dẫn AC-95
R
Pptmax Qptmax ( Ω) (MW) (MVAr) 13.3 0
40
koi (106đ)
Kđi (106đ)
x
(MW) 2.06
283 16.46
∆Pima
36504.74
N-2
56.5 7 31.6 2 67.0 8 58.3 1 70.7 1
2-3 N-4 N-5 N-6
AC-185
68 4.81 36 5.22
39915.79 283
0.69
17.44
AC-95
38 9.06
AC-95
2.27
32.93
AC-95
AC-95
441 14317.54 283
1.33
18.40 35.99
9.62 11.6 7
30373.82 283
1.27
17.43 32
26402.77 283
1.22
15.50
32017.49 179532.15
∑Kđ ∑ ∆Pima
8.84
x
∆A = ∑ ∆Pimax. τ = 8.84*3411 =30153.24(MW.h) Z=(atc+avhđ).Kđ+ ∆A.c
=(0.125+0.04)*179532.15*106+30153.24*103*500 = 44,70.109(đ) Phương án 4 Thông số của mạng điện Đường dây NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6
l(km)
Smax
80.62 56.57 31.62 76.16 67.08 58.31 36.05 70.71
37.77 37.61 2.06 37.93 39.12 43.09 -3.1 35.55
Pptmax (MW) 34 33.85 1.85 34.14 35.21 38.78 2.79 32
Qptmax (MVAr) 16.456 16.39 0.90 16.53 17.05 18.78 1.35 14.50
dây dẫn 95 185 70 185 185 185 70 95
Kết quả tính toán Đường l dây R Pptmax Qptmax koi dây (km) dẫn ( Ω) (MW) (MVAr) (106đ) NĐ-1 NĐ-2 2-3 NĐ-3 NĐ-4 NĐ-5 4-5 NĐ-6 ∑Kđ
80.62 56.57 31.62 76.16 67.08 58.31 36.05 70.71
AC-95 AC-185 AC-70 AC-185 AC-185 AC-185 AC-70 AC-95
13.30 9.62 14.23 12.95 11.40 9.91 16.22 11.67
34 33.85 1.85 34.14 35.21 38.78 2.79 32
16.456 16.39 0.90 16.53 17.05 18.78 1.35 14.50
283 441 208 441 441 441 208 283
Kđi (106đ) 36504.74 24947.37 6576.96 33586.56 29582.28 25714.71 7498.40 32017.49 196428.5 0
∆Pima x
(MW) 1.57 1.12 0.00 1.54 1.44 1.52 0.01 1.19
∑ ∆Pima 8.40
x
∆A = ∑ ∆Pimax. τ = 8.40*3411 =28652.4(MW.h) Z=(atc+avhđ).Kđ+ ∆A.c
=(0.125+0.04)*196428.50.106+28652.4*103*500 = 46,74.109(đ) So sánh các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của 3 phương án trên trong bảng số liệu sau Các chỉ tiêu Phương án I Phương án III Phương án IV ∆Umax bt 5.99 5.99 7.61 ∆Umax sc 11.98 11.98 15.15 9 Z.10 (đ) 44.28 44.70 46.71 Từ bảng trên nhận thấy phương án 1 là phương án tối ưu
Related Documents
Chuong3
November 2019 16
Chuong3
June 2020 8
Chuong3
November 2019 15
Chuong3
June 2020 2
Chuong3
June 2020 2
Chuong3
November 2019 8More Documents from ""
De Thi Plc
June 2020 11
Chuong3
June 2020 11
Toi Tai Gioi - Ban Cung The
June 2020 12