Thiết kế mạng điện cho khu vực - Tài liệu, ebook, giáo trình

Tài liệu Thiết kế mạng điện cho khu vực: ... Ebook Thiết kế mạng điện cho khu vực

168 trang | Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 1784 | Lượt tải: 0

Tóm tắt tài liệu Thiết kế mạng điện cho khu vực, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu tham khảo …………………………………………………………………....166 Lêi nãi ®Çu §iÖn n¨ng lµ nguån n¨ng lîng ®Æc biÖt quan träng rÊt cÇn thiÕt cho mäi quèc gia trªn thÕ giíi. T¹i ViÖt Nam, viÖc ph¸t triÓn nguån n¨ng lîng nµy còng ®ang rÊt ®îc chó träng ®Ó cã thÓ b¾t kÞp víi tèc ®é ph¸t triÓn kinh tÕ x· héi cña ®Êt níc trong thêi kú c«ng nghiÖp ho¸ vµ hiÖn ®¹i hãa. Trong hÖ thèng ®iÖn cña níc ta hiÖn nay, qu¸ tr×nh ph¸t triÓn cña phô t¶i ngµy cµng nhanh nªn viÖc quy ho¹ch, thiÕt kÕ vµ ph¸t triÓn m¹ng ®iÖn ®ang lµ vÊn ®Ò quan t©m cña ngµnh ®iÖn nãi riªng vµ c¶ níc nãi chung. XuÊt ph¸t tõ yªu cÇu thùc tÕ ®ã, cïng víi nh÷ng kiÕn thøc ®· ®îc häc t¹i trêng §¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi, em ®· nhËn ®Ò tµi tèt nghiÖp : ThiÕt kÕ m¹ng ®iÖn khu vùc. Trong qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n võa qua, víi sù cè g¾ng vµ nç lùc cña b¶n th©n, cïng víi sù gióp ®ì c¸c thÇy c« gi¸o trong bé m«n HÖ Thèng §iÖn, em ®· hoµn thµnh b¶n ®å ¸n tèt nghiÖp. Trong qu¸ tr×nh thiÕt kÕ do vèn kiÕn thøc cßn h¹n chÕ bªn c¹nh ®ã lµ vèn kinh nghiÖm thùc tÕ tÝch luü cßn Ýt ái, nªn b¶n ®å ¸n khã tr¸nh khái nh÷ng khiÕm khuyÕt do ®ã em rÊt mong ®îc sù nhËn xÐt, gãp ý cña c¸c thÇy c« gi¸o ®Ó b¶n thiÕt kÕ còng nh kiÕn thøc b¶n th©n em ®îc hoµn thiÖn h¬n. PHẦN 1: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN CAO ÁP. CHƯƠNG 1: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 1.1. Tổng quan về hệ thống điện cần thiết kế. 1.1.1. Sơ đồ địa lý: 1.1.2. Những số liệu về nguồn cung cấp: a. Nguån ®iÖn 1 lµ nhµ m¸y ®iÖn - C«ng suÊt ®Æt: P® = 450 = 200 mw - HÖ sè c«ng suÊt: Cos = 0,8 - §iÖn ¸p ®Þnh møc: U®m = 10 kV b.Nguån ®iÖn 2 lµ nhµ m¸y ®iÖn - C«ng suÊt ®Æt: P® = 350 = 150 mw - HÖ sè c«ng suÊt: Cos = 0,8 - §iÖn ¸p ®Þnh møc: U®m = 10 kV 1.1.3. Số liệu về phụ tải: B¶ng sè liÖu: Phô t¶i Sè liÖu 1 2 3 4 5 6 7 8 Pmax, MW 42 25 26 25 24 22 23 15 Qmax, MVAr 31,5 18,75 19,5 18,75 14,87 13,63 14,25 9,30 Cos 0,8 0,8 0,8 0,8 0,85 0,85 0,85 0,85 §iÖn ¸p ®Þnh møc cña líi thø cÊp, kV 10 10 10 10 10 10 10 10 Lo¹i hé phô t¶i I I I I III I III I Yªu cÇu ®.c ®iÖn ¸p KT KT KT KT T T T T 1.1.4. Phân tích sơ bộ về nguồn và phụ tải: a. Nguån cung cÊp ®iÖn M¹ng ®iÖn ®îc thiÕt kÕ bao gåm hai nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn cung cÊp cho 10 phô t¶i. Nµ m¸y nhiÖt ®iÖn I gåm 4 æ m¸y, mçi tæ m¸y cã c«ng suÊt ®Þnh møc lµ 50 MW, c«ng suÊt ®Æt: P§N§ = 4.50 = 200 MW. HÖ sè c«ng suÊt Cosφ = 0,8 Nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn II gåm 3 tæ m¸y mçi tæ m¸y cã c«ng suÊt ®Þnh møc lµ PF®m=50MW, c«ng suÊt ®Æt lµ P§N§=3.50 = 150MW. HÖ sè c«ng suÊt Cosφ=0,8 Hai nhµ m¸y ®Æt c¸ch nhau 151,3 Km theo ®êng th¼ng. §Æc ®iÓm cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn lµ hiÖu suÊt thÊp (Kho¶ng 30%) thêi gian khëi ®éng l©u (nhanh nhÊt còng mÊt tõ 4 ®Õn 10 giê ), nhng ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn lµ æn ®Þnh, c«ng suÊt ph¸t ra cã thÓ thay ®æi tuú ý, ®iÒu ®ã phï hîp víi sù thay ®æi cña phô t¶i trong m¹ng ®iÖn. Thêi gian xuÊt hiÖn phô t¶i cùc tiÓu thêng chØ vµi giê trong ngµy, nªn muèn ®¶m b¶o cung cÊp ®iÖn liªn tôc cho phô t¶i n»m r¶i r¸c xung quanh nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ta dïng nguån ®iÖn dù phong nãng. ChÕ ®é lµm viÖc cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn chØ ®¶m b¶o ®îc tÝnh kinh tÕ khi nã vËn hµnh víi (80 – 90%P®m). b. C¸c phô t¶i ®iÖn Trong hÖ thèng ®iÖn thiÕt kÕ cã 8 phô t¶i. Trong ®ã cã 6 phô t¶i lµ hé lo¹i I; 2 phô t¶i lµ hé lo¹i III. Thêi gian sö dông phô t¶i cùc ®¹i Tmax = 4500h. C¸c phô t¶i cã c«ng suÊt kh¸ lín vµ ®îc bè trÝ tËp trung gi÷a nhµ m¸y ®iÖn vµ nót hÖ thèng nªn rÊt thuËn lîi cho viÖc cung cÊp ®iÖn. Xung quanh nhµ m¸y ®iÖn I lµ c¸c phô t¶i 3; 6; 7; 8 víi kho¶ng c¸ch xa nhÊt lµ 72,8 km, gÇn nhÊt lµ 50,99 km. Xung quanh nhµ m¸y ®iÖn II lµ c¸c phô t¶i 1; 2; 4; 5 víi kho¶ng c¸ch xa nhÊt lµ 64,03 km, gÇn nhÊt lµ 44,72 km. C¸c phô t¶i 1; 2; 3; 4; 6; 8 lµ hé tiªu thô lo¹i 1, phô t¶i 5; 7 lµ hé tiªu thô lo¹i 3, víi chÕ ®é ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p cho c¸c phô t¶i 1; 2; 3; 4 lµ kh¸c thêng cßn c¸c phô t¶i 5; 6; 7; 8 lµ thêng. Do kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c nhµ m¸y vµ gi÷a c¸c phô t¶i t¬ng ®èi lín nªn ta dïng ®êng d©y trªn kh«ng ®Ó dÉn ®iÖn. C¸c hé lo¹i 1 lµ phô t¶i quan träng nÕu ngõng cÊp ®iÖn cã thÓ g©y ¶nh hëng xÊu ®Õn an ninh, chÝnh trÞ, x· héi, g©y thiÖt h¹i lín vÒ kinh tÕ. Do vËy yªu cÇu cung cÊp ®iÖn ph¶i ®¶m b¶o tÝnh liªn tôc vµ ë møc ®é cao nªn ta ph¶i thiÕt kÕ mçi phô t¶i ®îc cung cÊp bëi ®êng d©y kÐp hoÆc cung cÊp theo m¹ch vßng kÝn. Víi hé lo¹i 3 lµ phô t¶i kh«ng quan träng khi mÊt ®iÖn kh«ng g©y thiÖt h¹i lín nªn phô t¶i nµy chØ cÇn cung cÊp bëi 1 ®êng d©y ®¬n. §èi víi d©y dÉn ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu vÒ ®é bÒn c¬ còng nh yªu cÇu vÒ kh¶ n¨ng dÉn ®iÖn ta dïng lo¹i d©y AC ®Ó truyÒn t¶i ®iÖn. §èi víi cét th× tïy theo tõng vÞ trÝ mµ ta dïng cét bª t«ng hay cét s¾t. Víi cét ®ì th× dïng cét bª t«ng, c¸c vÞ trÝ gãc, vît s«ng, ®êng quèc lé th× ta dïng cét s¾t. 1.2. Cân bằng công suất trong hệ thống điện: C©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong hÖ thèng ®iÖn tríc hÕt lµ xem kh¶ n¨ng cung cÊp vµ tiªu thô ®iÖn trong hÖ thèng cã c©n b»ng hay kh«ng. Sau ®ã s¬ bé x¸c ®Þnh ph¬ng thøc vËn hµnh cho nhµ m¸y ®iÖn trong hÖ thèng ë tr¹ng th¸i vËn hµnh phô t¶i cùc ®¹i, cùc tiÓu vµ chÕ ®é sù cè dùa trªn sù c©n b»ng tõng khu vùc, ®Æc ®iÓm vµ kh¶ n¨ng cung cÊp cña tõng nguån ®iÖn. Trong hÖ thèng ®iÖn, chÕ ®é vËn hµnh æn ®Þnh chØ tån t¹i khi cã sù c©n b»ng c¶ vÒ c«ng suÊt t¸c dông vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông ®Ó gi÷ æn ®Þnh tÇn sè trong hÖ thèng ®iÖn. C©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng nh»m ®¶m b¶o chÊt lîng ®iÖn ¸p t¹i c¸c nót trong m¹ng ®iÖn. Sù mÊt æn ®Þnh vÒ ®iÖn ¸p còng lµm ¶nh hëng ®Õn tÇn sè trong hÖ thèng vµ ngîc l¹i tÇn sè sÏ thay ®æi khi sù c©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông trong hÖ thèng bÞ ph¸ vì. ChÝnh v× vËy ph¶i c©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng gi÷a nguån vµ t¶i. 1.2.1. Cân bằng công suất tác dụng: Ph¬ng tr×nh c©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông: SPF = m. Pmax + P + Ptd + Pdt Trong ®ã: SPF - Tæng c«ng suÊt t¸c dông do c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ph¸t ra m - HÖ sè ®ång thêi, ®Ó ®¶m b¶o ®é tin cËy cao, ta lÊy m = 1 Pmax - Tæng c«ng suÊt t¸c dông cùc ®¹i cña c¸c hé tiªu thô Pmax = 45 + 25 + 26 + 25 + 24 + 22 + 23 + 15 = 202 MW P - Tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn ®êng d©y vµ m¸y biÕn ¸p, tÝnh theo 5% cña phô t¶i cùc ®¹i. P = 5% Pmax = 0,05 x 202 = 10,1 MW Ptd - Tæng c«ng suÊt t¸c dông tù dïng trong nhµ m¸y ®iÖn, lÊy b»ng 10%P® . Ptd = 10% P®m = 0,1 x (200+150) = 35 MW Pdt - Tæng c«ng suÊt t¸c dông dù tr÷ trong hÖ thèng Pdt = SPF - m. Pmax - P - Ptd =350 - 202 -10.1-35=102,9 ThÊy r»ng : Pdt = 102,9 MW = 50,9 %. Pmax. Đối với một hệ thống điện lớn ta thường có Pdt% = (10-15)% Pmax. Do đó ta không cần phải đặt thêm một tổ máy để dự phòng theo tính toán ở trên. 1.2.2. Cân bằng công suất phản kháng và bù sơ bộ công suất phản kháng Ph¬ng tr×nh c©n b»ng CSPK ®îc viÕt nh sau: SQB +SQF = mSQPT + SDQL - SDQC + SDQBA + SQTD + SQDT Trong ®ã : - SQF Lµ tæng CSPK cña NMN§ ph¸t ra SQF = SPF . tg jF=350´0,75 = 262,5 (MVAr). - SQB Lµ tæng bï CSPK cña NMN§ - m: Lµ hÖ sè ®ång th¬×, lÊy m = 1. - SQPT : Lµ tæng CSPK cña phô t¶i. - SDQL: Lµ tæng tæn thÊt CSPK trªn c¶m kh¸ng cña ®êng d©y. - DQC : Lµ tæng CSPK do dung dÉn cña ®êng d©y sinh ra. Trong khi tÝnh s¬ bé ta lÊy : SDQL = SDQC . V× VËy : SDQL - SDQC = 0 - SDQBA: Lµ tæng tæn thÊt CSPK trªn c¸c MBA. - SQTD : Lµ tæng CSPK tù dïng cña NM§. - SQDT: Lµ tæng CSPK dù tr÷ cho m¹ng Ta cã: SQPT = SPPT . tg jPT = 31,5 + 18,75 + 19,5 + 18,75 + 14,87 + 13,63 + + 14,25 + 9,3 = 140,55 (MVAR) SDQBA = 15%SQPT = 0,15 ´ 140,55 = 21,0825 (MVAR) SQTD =SPTD . tg j = 35 ´ 0,619 = 21,665 (MVAR) ( Víi Cos j = 0,85 ® tgj = 0,619 ) SQDT = SPDT . tg jDT = 102,9 . 0,75 = 77,17 (MVAR) Do đó ta có tổng bï công suất phản kháng của mạng điện ở chế độ phụ tải cực đại : SQB = (140,55 + 21,0825 + 21,665 + 77,17) – 262,5 = -2,032 MVAr Theo đó ta không cần bù sơ bộ công suất phản kháng cho mạng điện. 1.3. Phân bố công suất cho các nguồn 1.3.1. Phân bố công suất cho các nguồn ở chế độ cực đại Hai nhµ m¸y ®iÖn ®Òu lµ nhiÖt ®iÖn, nhµ m¸y II cã c«ng suÊt nhá h¬n nªn bè trÝ nhµ m¸y II lµ nhµ m¸y chñ ®¹o. Ta cã c«ng suÊt yªu cÇu cña phô t¶i (Pyc) kh«ng kÓ c«ng suÊt dù tr÷ (Pdt) lµ : SPyc = SPpt +SDPm® +SPtd Thay sè vµo ta cã : SPyc = 202 + 10,1 + 35 = 247,1 Lîng c«ng suÊt yªu cÇu trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i chiÕm 70,6% tæng c«ng suÊt ®Æt cña 2 nhµ m¸y. Gi¶ sö nhµ m¸y II ph¸t lªn líi 80% c«ng suÊt, ta cã : PF2=80%´ 150 = 120 MW Lîng tù dïng cña nhµ m¸y 2 lµ : Ptd2=10%´150 = 15 MW Nhµ m¸y I ph¶i ®¶m nhËn mét lîng c«ng suÊt ph¸t lµ : PF1 = SPyc- PF2 = 247,1- 120 = 127,1 MW Lîng c«ng suÊt yªu cÇu ph¸t ra cña nhµ m¸y I chiÕm 127,1/200 =63,55% c«ng suÊt ®Æt cña nhµ m¸y NĐI. 1.3.2. Phân bố công suất cho các nguồn ở chế độ cực tiểu Theo đồ án ở chế độ phụ tải cực tiểu thì ∑Pmin = 70%.∑Pmax = 0,7.202 = 141,4 MW Ta cã : SPyc = 70%´SPycMax=70%´241,7 = 172,97 MW. Ở chÕ ®é min cho nhµ m¸y ®iÖn II nghØ 1 tæ m¸y, 2 tæ m¸y cßn l¹i ph¸t víi c«ng suÊt 80% c«ng suÊt ®Æt, c«ng suÊt ph¸t cña nhµ m¸y ®iÖn lµ: PF1=80%´2´50 = 80 MW Lîng tù dïng cña NM II lµ : Ptd2=70%´ Ptd2max = 10,5 MW Nhµ m¸y I ph¶i ®¶m nhËn mét lîng c«ng suÊt ph¸t lµ : PF1 = SPyc- PF2 = 172,97 – 80 = 92,97 MW Cho nhµ m¸y N§1vËn hµnh 3 tæ m¸y, nh vËy N§1 ®¶m nhËn 61,9 % c«ng suÊt ®Þnh møc cña chóng. 1.3.3. Phân bố công suất cho các nguồn ở chế độ sự cố. Gi¶ thiÕt r»ng nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn II bÞ sù cè háng 1 tæ m¸y.Khi ®ã tæ m¸y cßn l¹i ph¸t víi 100% c«ng suÊt ®Þnh møc. Ở đây ta không xét đến sự cố xếp chồng. Þ PF2sc= 100% .2.50 = 100 MW Do : SPyc = 247,1 Þ nhµ m¸y 1 cÇn ph¸t : PF1sc= 247,1- 100 = 147,1 MW VËy nhµ m¸y 1 vËn hµnh c¶ 4 tæ m¸y, nh vËy N§1 ®¶m nhËn 73,55 % c«ng suÊt ®Þnh møc cña chóng. 1. 4. Tổng kết về phương thức vận hành : Tõ c¸c lËp luËn cïng víi c¸c tÝnh to¸n ë trªn ta cã b¶ng tæng kÕt ph¬ng thøc vËn hµnh cña 2 nhµ m¸y trong c¸c chÕ ®é nh sau : ChÕ ®é vËn hµnh Nhµ m¸y ®iÖn 2 Nhµ m¸y ®iÖn 1 Phô t¶i cùc ®¹i 3 tæ m¸y Ph¸t 120MW ChiÕm 80% c«ng suÊt ®Æt. 4 tæ m¸y Ph¸t 127,1 MW ChiÕm 63,55% c«ng suÊt ®Æt. Phô t¶i cùc tiÓu 2 tæ m¸y Ph¸t 80 MW ChiÕm 80 % c«ng suÊt ®Æt 3tæ m¸y Ph¸t 92,97 MW ChiÕm 61,9% c«ng suÊt ®Æt ChÕ ®é sù cè 2 tæ m¸y Ph¸t 100 MW ChiÕm 100%c«ng suÊt ®Æt 4 tæ m¸y Ph¸t 147,1 MW ChiÕm 73,55 % c«ng suÊt ®Æt CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤP ĐIỆN 2.1. Thành lập các phương án: 2.1.1. Nguyên tắc lập phương án: TÝnh to¸n lùa chän ph¬ng ¸n cung cÊp ®iÖn hîp lý ph¶i dùa trªn nhiÒu nguyªn t¾c, nhng nguyªn t¾c chñ yÕu vµ quan träng nhÊt cña c«ng t¸c thiÕt kÕ m¹ng ®iÖn lµ cung cÊp ®iÖn kinh tÕ víi chÊt lîng vµ ®é tin cËy cao. Môc ®Ých tÝnh to¸n thiÕt kÕ lµ nh»m t×m ra ph¬ng ¸n phï hîp. Lµm ®îc ®iÒu ®ã th× vÊn ®Ò ®Çu tiªn cÇn ph¶i gi¶i quyÕt lµ lùa chän s¬ ®å cung cÊp ®iÖn. Trong ®ã nh÷ng c«ng viÖc ph¶i tiÕn hµnh ®ång thêi nh lùa chän ®iÖn ¸p lµm viÖc, tiÕt diÖn d©y dÉn, tÝnh to¸n c¸c th«ng sè kü thuËt, kinh tÕ … Trong qu¸ tr×nh thµnh lËp ph¬ng ¸n nèi ®iÖn ta dùa vµo c¸c yÕu tè sau ®©y : VÞ trÝ ®Þa lý cña nguån vµ phô t¶i C«ng suÊt cña nguån vµ phô t¶i Nhu cÇu cung cÊp ®iÖn §¶m b¶o chÊt lîng ®iÖn n¨ng (tÇn sè, ®iÖn ¸p, …) ChØ tiªu kinh tÕ cao, vèn ®Çu t thÊp, tæn thÊt nhá, chi phÝ vËn hµnh hµng n¨m nhá. §¶m b¶o an toµn cho ngêi vµ thiÕt bÞ. VËn hµnh ®¬n gi¶n, linh ho¹t vµ cã kh¶ n¨ng ph¸t triÓn. Víi c¸c nhËn xÐt vµ yªu cÇu trªn ta v¹ch ra c¸c ph¬ng an cã thÓ.Sau khi ph©n tÝch tÝnh to¸n s¬ bé ta lÊy 5 ph¬ng ¸n ®Ó tÝnh to¸n kü thuËt chi tiÕt nh sau : 2.1.2. Các phương án: 2.2.Phương pháp tính toán. 2.2.1. Chọn điện áp của mạng điện: Mét trong nh÷ng c«ng viÖc cÇn thiÕt ®Ó thiÕt kÕ hÖ thèng ®iÖn lµ lùa chän ®óng ®iÖn ¸p cña ®êng d©y t¶i ®iÖn. Mçi m¹ng ®iÖn ®îc ®Æc trng b»ng ®iÖn ¸p ®Þnh møc U®m , ®iÖn ¸p nµy ®îc dïng ®Ó tÝnh ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña c¸c thiÕt bÞ trong m¹ng ®iÖn nh m¸y biÕn ¸p, m¸y ph¸t, ®êng d©y... §iÖn ¸p ®Þnh møc ®¶m b¶o cho c¸c thiÕt bÞ ho¹t ®éng tèt vµ ®em l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao nhÊt. Dùa vµo c«ng thøc kinh nghiÖm: U = 4,34. , kV Trong ®ã: l - lµ kho¶ng c¸ch truyÒn t¶i, km P - lµ c«ng suÊt truyÒn t¶i trªn ®êng d©y, Mw TÝnh ®iÖn ¸p cho tõng ®êng d©y sau ®ã lÊy ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng theo c¸c ®iÖn ¸p cña c¸c ®êng d©y võa tÝnh ®îc. 2.2.2. Chọn tiết diện dây dẫn: §èi víi c¸c líi ®iÖn cao ¸p, c¸c tiÕt diÖn d©y dÉn ®îc chän theo mËt ®é kinh tÕ cña dßng ®iÖn: Ftt = Trong ®ã: Jkt - MËt ®é kinh tÕ cña dßng ®iÖn, A/ mm2 Víi Tmax = 4500h vµ d©y AC th× Jkt = 1,1 Imaxi - Dßng ®iÖn lµm viÖc cùc ®¹i trªn ®êng d©y thø i, A Dßng lµm viÖc trªn mçi m¹ch ®êng d©y x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Imaxi = .103 = .103 Trong ®ã: Smaxi -C«ng suÊt lín nhÊt ch¹y trªn ®êng d©y thø i, MVA U®m - §iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng ®iÖn, kV n - Sè lé d©y trªn ®o¹n thø i Sau khi tính toán được Ftt ta chọn tiết diẹn dây dẫn gần với Ftt nhất 2.2.3. Kiểm tra điều kiện: KiÓm tra ®iÒu kiÖn vÒ sù t¹o thµnh vÇng quang, ®èi víi ®êng d©y 110 kV, ®Ó kh«ng xuÊt hiÖn vÇng quang c¸c d©y AC cÇn ph¶i cã tiÕt diÖn F ³ 70 mm2 KiÓm tra ph¸t nãng d©y dÉn §èi víi ®êng d©y kÐp khi ®øt 1 lé ®êng d©y th× dßng ®iÖn sù cè t¨ng lªn gÊp ®«i Isc = 2.Imax, ®Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cña d©y dÉn th× Isc £ Icp KiÓm tra tæn thÊt ®iÖn ¸p Yªu cÇu ®èi với ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p lµ: DUmaxbt % £ 10 % DUmaxsc % £ 20 % Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®êng d©y thø i nµo ®ã khi vËn hµnh b×nh thêng ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: Pi, Qi - c«ng suÊt ch¹y trªn ®êng d©y thø i Ri, Xi - ®iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng cña ®êng d©y thø i Tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn khi ®øt mét m¹ch ®êng d©y( ®èi víi ®êng d©y cã hai m¹ch ) DUi sc = 2DUi bt KiÓm tra c¶ trong chÕ ®é cùc ®¹i vµ chÕ ®é sù cè cña nhµ m¸y ®iÖn khi mét tæ m¸y ph¸t ngõng ho¹t ®éng. 2.3.Tính toán kỹ thuật chi tiết cho từng phương án 2.3.1. Phương án 1: a.Ph©n bè c«ng suÊt C«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n II-1 lµ: SII-1 = SF2 - SSPT II - Std SII-1 = 80%.(150 + j112,5) - (25 + j18,75 + 25 + j18,75 + 24 + j14,87) - (15 + j11,25) = 31+ j26,38 MVA S6-1 = S1 - SII-1 = 42 + j31,5 –(31+ j 26,38) = 11 +j 5,12 MVA SI-6 = S6 + S61 = 23 + j13,63 + 11 +j 5,12 = 34 + j18,75 MVA SII-2 = S2 + S4 = 25 + j18,75 + 25 + j18,75 = 50 +j37,5 MVA b. Chọn điện áp định mức: §Ó tÝnh ®iÖn ¸p cho tõng ®êng d©y ta dùa vµo c«ng thøc kinh nghiÖm sau: U = 4,34. , kV LËp b¶ng tÝnh cho tõng ®êng d©y: §D l, km P, MW Q, MVAr Ui, kV II-2 44,72 50 37,5 126,1 II-1 50 31 26,38 101,4 II-5 64,03 24 14,87 91,8 2-4 36,05 25 18,75 90,6 6-1 50 11 5,12 65,2 I-6 53,85 34 18,75 106,1 I-3 53,85 26 19,5 94,0 I-7 50,99 23 14,25 88,8 I-8 72,8 15 9,3 76,7 Ta thÊy Ui ®Òu xÊp xØ 110 kV nªn ta chän ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña m¹ng lµ 110 kV. c. Chọn tiết diện dây dẫn: C«ng thøc tÝnh tiÕt diÖn d©y dÉn theo mËt ®é dßng kinh tÕ: F = , mm2 Dßng ®iÖn lµm viÖc cùc ®¹i ®îc tÝnh theo c«ng thøc: Imaxi = .103 = .103 , A LËp b¶ng tÝnh Ftt vµ chän tiÕt diÖn d©y cho tõng ®o¹n ®êng d©y: §D P, MW Q, MVAr Imax, A Ftt, mm2 Ftc, mm2 II-2 50 37,5 164,02 149,11 150 II-1 31 26,38 106,82 97,112 95 II-5 24 14,87 148,19 134,71 150 2-4 25 18,75 82,01 74,555 70 6-1 11 5,12 31,84 28,947 70 I-6 34 18,75 101,90 92,632 95 I-3 26 19,5 85,29 77,537 70 I-7 23 14,25 142,01 129,1 120 I-8 15 9,3 46,32 42,106 70 C¸c th«ng sè cña ®êng d©y: §D D©yAC l, km ro, W/km xo, W/km bo.10-6 S/km Icp, A R, W X, W B/2.10-4 S II-2 150 44,72 0,21 0,416 2,74 445 4,70 9,30 1,23 II-1 95 50 0,33 0,429 2,65 330 8,25 10,73 1,33 II-5 150 64,03 0,21 0,416 2,74 445 13,45 26,64 0,88 2-4 70 36,05 0,46 0,44 2,58 265 8,29 7,93 0,93 6-1 70 50 0,46 0,44 2,58 265 11,50 11,00 1,29 I-6 95 53,85 0,33 0,429 2,65 380 8,89 11,55 1,43 I-3 70 53,85 0,46 0,44 2,58 330 12,39 11,85 1,39 I-7 120 50,99 0,27 0,423 2,69 380 13,77 21,57 0,69 I-8 70 72,8 0,46 0,44 2,58 265 16,74 16,02 1,88 d. Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép: KiÓm tra sù cè khi lµm viÖc ë chÕ ®é cùc ®¹i vµ khi ®øt mét lé ®êng d©y kÐp §iÒu kiÖn: Isc £ Icp Trong đó: Isc = 2.Imax (Với đường dây kép, vì khi có sự cố đứt một lộ đường dây, dòng công suất truyền tải trong đường dây còn lại tăng lên gấp đôi so với lúc bình thường, nên dòng điện sự cố cũng tăng lên gấp đôi) LËp b¶ng kiÓm tra: §D D©yAC Imax, A Isc, A Icp, A II-2 150 164,02 328,04 445 II-1 95 106,82 213,65 330 II-5 150 148,19 445 2-4 70 82,01 164,02 265 6-1 70 31,84 63,68 265 I-6 85 101,90 203,79 330 I-3 70 85,29 170,58 265 I-7 120 142,01 380 I-8 70 46,32 92,63 265 Ta thÊy Isc < Icp nªn tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp KiÓm tra sù cè khi sù cè 1 tæ m¸y ph¸t cña nhµ m¸yII ;c¸c tæ m¸y kh¸c ph¸t 100% c«ng suÊt ®Þnh møc: C«ng suÊt truyÒn trªn II-1: SII-1 = SII-1 = SF2 – SSPT II – Std = (100 + j75) – (25 + j18,75 + 25 + j18,75 + 24 + j14,87) –(15 + j11,25) = 11 + j11,38 MVA C«ng suÊt truyÒn trªn 6-1: S6-1 = S1 - SII-1 = 42 + j31,5 –(11 + j11,38) = 31 +j 20,12 MVA C«ng suÊt truyÒn trªn I-6 SI-6 = S6 + S61 = 23 + j13,63 + 31 +j 20,12 = 54 + j 33,75 MVA C¸c nh¸nh kh¸c c«ng suÊt gièng nh trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i LËp b¶ng tÝnh: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W Isc, A Icp, A II-1 11 11,38 8,25 10,73 41,5 330 6-1 31 20,12 11,50 11,00 96,98 265 I-6 54 33,75 8,89 11,55 167,11 445 e. Kiểm tra tổn thất điện áp Tæn thÊt đ/a khi lµm viÖc ë chÕ ®é cùc ®¹i vµ khi sù cè ®øt 1 lé ®êng d©y kÐp Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®êng d©y ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn khi ®øt mét lé ®êng d©y: DUi sc% = 2DUi bt% LËp b¶ng tÝnh to¸n: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W DUbt,% DUsc,% II-2 50 37,5 4,70 9,30 4,82 II-1 31 26,38 8,25 10,73 4,45 8,90 II-5 24 14,87 13,45 26,64 5,94 2-4 25 18,75 8,29 7,93 2,94 6-1 11 5,12 11,50 11,00 1,51 I-6 34 18,75 8,89 11,55 4,29 I-3 26 19,5 12,39 11,85 4,57 9,14 I-7 23 14,25 13,77 21,57 5,16 I-8 15 9,3 16,74 16,02 3,31 6,61 Tæn thÊt ®iÖn ¸p lóc b×nh thêng cña c¸c ®o¹n II-2-4 vµ I-6-1 lµ: DUbt II-2-4% = DUbtII-2% + DUbt 2-4% = 4,82 + 2,94 = 7,76 % DUbt I-6-1% = DUbtI-6% + DUbt 6-1% = 4,29 + 1,51 = 5,8 % VËy ta cã DUbt max % = DUbt II-2-4% = 7,76 % < 10 % Tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt lóc sù cè ®øt 1 lé ®êng d©y II-2: DUsc max% = DUsc II-2% + DUbt 2-4% = 9,64 + 2,94 = 12,58 % < 20 % Tæn thÊt ®iÖn ¸p khi sù cè 1 tæ m¸y ph¸t cña nhµ m¸y ®iÖn LËp b¶ng tÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W DUsc,% II-1 11 11,38 8,25 10,73 1,76 6-1 31 20,12 11,50 11,00 4,77 I-6 54 33,75 8,89 11,55 7,19 Tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt trong líi lóc sù cè 1 tæ m¸y ph¸t: DUsc max% = DUsc I-6% + DUsc 6-1% = 4,77+ 7,19= 11,96 % < 20% Qua c¸c sè liÖu tÝnh to¸n trªn ta thÊy: - TiÕt diÖn d©y dÉn ®· chän ®Òu tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng - Tæn thÊt ®iÖn ¸p ®Òu n»m trong giíi h¹n cho phÐp Nh vËy ph¬ng ¸n 1 ®¶m b¶o tiªu chuÈn vÒ mÆt kü thuËt. 2.3.2. Phương án 2: a.Ph©n phèi c«ng suÊt: C«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n II-1 lµ: SII-1 = SF2 - SSPT II - Std = 31+ j26,38 MVA S6-1 = S1 - SII-1 = 42 + j31,5 - (31+ j26,38) = 11 + j5,12 MVA C«ng suÊt tại 6 do m¹ch vßng cung cÊp lµ : S6-6 = S6-1 + S6 = 11 + j5,12 + (22 + j13,63) = 33 +j 18,75 MVA Ta cã: S86 = S6-6 – SI-6 = (33 +j 18,75) – (29,3+j16,95) = 3,7+ j 1,8 MVA SI8 = S8 + S86 = 15 + j 9,3 + 3,7+ j 1,8 = 18,7+ j 11,1 MVA SII-2 = S2 + S4 = 25 + j18,75 + 25 + j18,75 = 50 +j37,5 MVA b. Chọn điện áp định mức: §Ó tÝnh ®iÖn ¸p cho tõng ®êng d©y ta dùa vµo c«ng thøc kinh nghiÖm sau: U = 4,34. , kV Nhận thấy các phương án khác nhau không nhiều về cấu hình không gian nên điện áp định mức chọn ra trong các phương án là hầu như không thay đổi. Do đó ta chọn điện áp định mức chung cho các phương án là 110 kV. c. Chọn tiết diện dây dẫn: C«ng thøc tÝnh tiÕt diÖn d©y dÉn theo mËt ®é dßng kinh tÕ: F = , mm2 Dßng ®iÖn lµm viÖc cùc ®¹i ®îc tÝnh theo c«ng thøc: Imaxi = .103 = .103 , A LËp b¶ng tÝnh Ftt vµ chän tiÕt diÖn d©y cho tõng ®o¹n ®êng d©y: §D P, MW Q, MVAr Imax, A Ftt, mm2 Ftc, mm2 II-2 50 37,5 164,02 149,11 150 II-1 31 26,38 106,82 97,112 95 II-5 24 14,87 148,19 134,71 150 2-4 25 18,75 82,01 74,555 70 6-1 11 5,12 31,84 28,947 70 I-6 29,3 16,95 177,66 161,51 150 8-6 3,7 1,8 21,60 19,633 70 I-8 18,7 11,1 114,14 103,76 95 I-3 26 19,5 85,29 77,537 70 I-7 23 14,25 142,01 129,1 120 C¸c th«ng sè cña ®êng d©y: §D D©yAC l, km ro, W/km xo, W/km bo.10-6 S/km Icp, A R, W X, W B/2.10-4 S II-2 150 44,72 0,21 0,416 2,74 445 4,70 9,30 1,23 II-1 95 50 0,33 0,429 2,65 330 8,25 10,73 1,33 II-5 150 64,03 0,21 0,416 2,74 445 13,45 26,64 0,88 2-4 70 36,05 0,46 0,44 2,58 265 8,29 7,93 0,93 6-1 70 50 0,46 0,44 2,58 265 11,50 11,00 1,29 I-6 150 53,85 0,21 0,416 2,74 445 11,31 22,40 0,74 8-6 70 58,3 0,46 0,44 2,58 265 26,82 25,65 0,75 I-8 95 72,8 0,33 0,429 2,65 330 24,02 31,23 0,96 I-3 70 53,85 0,46 0,44 2,58 265 12,39 11,85 1,39 I-7 120 50,99 0,27 0,423 2,69 380 13,77 21,57 0,69 d. Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép: KiÓm tra sù cè khi lµm viÖc ë chÕ ®é cùc ®¹i vµ khi ®øt mét lé ®êng d©y kÐp §iÒu kiÖn: Isc £ Icp Trong đó: Isc = 2.Imax (Với đường dây kép, vì khi có sự cố đứt một lộ đường dây, dòng công suất truyền tải trong đường dây còn lại tăng lên gấp đôi so với lúc bình thường, nên dòng điện sự cố cũng tăng lên gấp đôi) LËp b¶ng kiÓm tra: §D D©yAC Imax, A Isc, A Icp, A II-2 150 164,02 328,04 445 II-1 95 106,82 213,64 330 II-5 150 148,19 445 2-4 70 82,01 164,02 265 6-1 70 31,84 63,68 265 I-6 150 177,66 445 8-6 70 21,60 265 I-8 95 114,14 330 I-3 70 85,29 170,58 265 I-7 120 142,01 380 Ta thÊy Isc < Icp nªn tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp KiÓm tra sù cè khi sù cè 1 tæ m¸y ph¸t cña nhµ m¸yII ;c¸c tæ m¸y kh¸c ph¸t 100% c«ng suÊt ®Þnh møc: C«ng suÊt truyÒn trªn II-1: SII-1 = SII-1 = SF2 – SSPT II – Std = (100 + j75) – (25 + j18,75 + 25 + j18,75 + 24 + j14,87) –(15 + j11,25) = 11 + j11,38 MVA S6-1 = S1 - SII-1 = 42 + j31,5 –(11 + j11,38) = 31 +j 20,12 MVA C«ng suÊt tại 6 do m¹ch vßng cung cÊp lµ : S6-6 = S6-1 + S6 = 31 +j 20,12+ (22 + j13,63) = 54 +j 33,75 MVA S86 = S6-6 – SI-6 = (54 +j 33,75) – (44,18+j 27,58) = 9,82+ j 6,17 MVA SI8 = S8 + S86 = 15 + j 9,3 + 9,82+ j 6,17 = 24,82+ j 15,47 MVA C¸c nh¸nh kh¸c c«ng suÊt gièng nh trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i LËp b¶ng tÝnh: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W Isc, A Icp, A II-1 11 11,38 8,25 10,73 41,5 330 6-1 31 20,12 11,50 11,00 96,9 265 I-6 44,18 27,58 11,31 22,40 273,3 445 8-6 9,82 6,17 26,82 25,65 60,8 265 I-8 24,82 15,47 24,02 31,23 153,5 330 e. Kiểm tra tổn thất điện áp * Tính tổn thất điện áp trong mạch vòng đã xét: M¹ch vßng nµy chØ cã 1 ®iÓm ph©n chia c«ng suÊt lµ nót 6 Ta cã : DU6-1 sc% = Khi ngõng ®o¹n I-6 tæn thÊt trªn ®o¹n I-8 lµ: DUI-8 sc% = Tæn thÊt trªn ®o¹n 8-6 lµ: DU8-6 sc% = VËy DUsc I-8-6-1% = + + = 20,57 % Khi ngõng ®o¹n I-8 tæn thÊt trªn ®o¹n I-6 lµ: DUI-6 sc% = Tæn thÊt trªn ®o¹n 6-8 lµ: DU6-8 sc% = VËy DUsc I-6-8% = + = 18,96 % DUsc I-6-1% = + = 10,19 % Tõ c¸c kÕt qu¶ trªn nhËn thÊy r»ng,®èi víi m¹ch vßng ®· cho,sù cè nguy hiÓm nhÊt x¶y ra khi ngõng ®o¹n I-6: DUsc max% = DUsc I-8-6-1% = 20,57% Tæn thÊt đ/a khi lµm viÖc ë chÕ ®é cùc ®¹i vµ khi sù cè ®øt 1 lé ®êng d©y kÐp Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®êng d©y ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: LËp b¶ng tÝnh to¸n: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W DUbt,% DUsc,% II-2 50 37,5 4,70 9,30 4,82 II-1 31 26,38 8,25 10,73 4,45 8,90 II-5 24 14,87 13,45 26,64 5,94 2-4 25 18,75 8,29 7,93 2,94 5,88 6-1 11 5,12 11,50 11,00 1,51 3,02 I-6 29,3 16,95 11,31 22,40 5,88 8-6 3,7 1,8 26,82 25,65 1,20 I-8 18,7 11,1 24,02 31,23 6,54 I-3 26 19,5 12,39 11,85 4,57 9,14 I-7 23 14,25 13,77 21,57 5,16 Tæn thÊt ®iÖn ¸p lóc b×nh thêng cña c¸c ®o¹n II-2-4 lµ: DUbt II-2-4% = DUbtII-2% + DUbt 2-4% = 4,82 + 2,94 = 7,76 % DUbt I-8-6% = DUbtI-8% + DUbt 8-6% = 6,54 + 1,2 = 7,74 % VËy ta cã DUbt max % = DUbt II-2-4% = 7,76 % < 10 % Tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt lóc sù cè ®øt lé ®êng d©y I-6: DUsc max% = DUsc I-8-6-1% = 20,57 Tæn thÊt ®iÖn ¸p khi sù cè 1 tæ m¸y ph¸t cña nhµ m¸y ®iÖn LËp b¶ng tÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W DUsc,% II-1 11 11,38 8,25 10,73 41,5 6-1 31 20,12 11,50 11,00 4,77 I-6 44,18 27,58 11,31 22,40 4,68 8-6 9,82 6,17 26,82 25,65 3,48 I-8 24,82 15,47 24,02 31,23 8,91 Tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt trong líi lóc sù cè 1 tæ m¸y ph¸t: DUsc max% = DUsc I-8-6% = 12,39 % < 20% Qua c¸c sè liÖu tÝnh to¸n trªn ta thÊy: - TiÕt diÖn d©y dÉn ®· chän ®Òu tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng - Tæn thÊt ®iÖn ¸p ®Òu n»m trong giíi h¹n cho phÐp Nh vËy ph¬ng ¸n 2 ®¶m b¶o tiªu chuÈn vÒ mÆt kü thuËt. 2.3.3. Phương án 3: a.Ph©n phèi c«ng suÊt C«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n II-1 lµ: SII-1 = SF2 – SSPT II – Std = 31+ j26,38MVA S3-1 = S1 - SII-1 = 42 + j31,5 –(31+ j 26,38) = 11 +j 5,12 MVA SI-3 = S3 + S3-1 = (11 +j 5,12) + (26 + j19,5) = 37 + j24,62 MVA SI-6 = S6 +S8 = 22 + j13,63 + 15 + j9,3= 37 + j22,93 MVA SII-2 = S2 + S4 = 25 + j18,75 + 25 + j18,75 = 50 +j37,5 MVA b. Chọn điện áp định mức: §Ó tÝnh ®iÖn ¸p cho tõng ®êng d©y ta dùa vµo c«ng thøc kinh nghiÖm sau: U = 4,34. , kV Nhận thấy các phương án khác nhau không nhiều về cấu hình không gian nên điện áp định mức chọn ra trong các phương án là hầu như không thay đổi. Do đó ta chọn điện áp định mức chung cho các phương án là 110 kV. c. Chọn tiết diện dây dẫn: Dßng ®iÖn lµm viÖc cùc ®¹i ®îc tÝnh theo c«ng thøc: Imaxi = .103 = .103 , A LËp b¶ng tÝnh Ftt vµ chän tiÕt diÖn d©y cho tõng ®o¹n ®êng d©y: §D P, MW Q, MVAr Imax, A Ftt, mm2 Ftc, mm2 II-2 50 37,5 164,02 149,11 150 II-1 31 26,38 106,82 97,112 95 II-5 24 14,87 148,19 134,71 150 2-4 25 18,75 82,01 74,555 70 3-1 11 5,12 31,84 28,947 70 I-3 37 24,62 116,63 106,03 95 I-6 37 22,93 114,23 103,85 95 6-8 15 9,3 46,32 42,106 70 I-7 23 14,25 142,01 129,1 120 C¸c th«ng sè cña ®êng d©y: §D D©yAC l, km ro, W/km xo, W/km bo.10-6 S/km Icp, A R, W X, W B/2.10-4 S II-2 150 44,72 0,21 0,416 2,74 445 4,70 9,30 1,23 II-1 95 50 0,33 0,429 2,65 330 8,25 10,73 1,33 II-5 150 64,03 0,21 0,416 2,74 445 13,45 26,64 0,88 2-4 70 36,05 0,46 0,44 2,58 265 8,29 7,93 0,93 3-1 70 64,03 0,46 0,44 2,58 265 14,73 14,09 1,65 I-3 95 53,85 0,33 0,429 2,65 330 8,89 11,55 1,43 I-6 95 53,85 0,33 0,429 2,65 330 8,89 11,55 1,43 6-8 70 58,3 0,46 0,44 2,58 265 13,41 12,83 1,50 I-7 120 50,99 0,27 0,423 2,69 380 13,77 21,57 0,69 d. Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép: KiÓm tra sù cè khi lµm viÖc ë chÕ ®é cùc ®¹i vµ khi ®øt mét lé ®êng d©y kÐp §iÒu kiÖn: Isc £ Icp Trong đó: Isc = 2.Imax (Với đường dây kép, vì khi có sự cố đứt một lộ đường dây, dòng công suất truyền tải trong đường dây còn lại tăng lên gấp đôi so với lúc bình thường, nên dòng điện sự cố cũng tăng lên gấp đôi) LËp b¶ng kiÓm tra: §D D©yAC Imax, A Isc, A Icp, A II-2 150 164,02 328,04 445 II-1 95 106,82 213,65 330 II-5 150 148,19 445 2-4 70 82,01 164,02 265 3-1 70 31,84 63,68 265 I-3 95 116,63 233,26 330 I-6 95 114,23 228,47 330 6-8 70 46,32 92,63 265 I-7 120 142,01 380 Ta thÊy Isc < Icp nªn tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp KiÓm tra sù cè khi sù cè 1 tæ m¸y ph¸t cña nhµ m¸yII ;c¸c tæ m¸y kh¸c ph¸t 100% c«ng suÊt ®Þnh møc: C«ng suÊt truyÒn trªn II-1: SII-1 = SII-1 = SF2 – SSPT II – Std = (100 + j75) – (25 + j18,75 + 25 + j18,75 + 24 + j14,87) – (15 + j11,25) = 11 + j11,38 MVA C«ng suÊt truyÒn trªn 3-1: S3-1 = S1 - SII-1 = 42 + j31,5 –(11 + j11,38) = 31 +j 20,12 MVA C«ng suÊt truyÒn trªn I-3 SI-3 = S3 + S31 = 26 + j19,5 + 31 +j 20,12 = 57 + j 39,62 MVA C¸c nh¸nh kh¸c c«ng suÊt gièng nh trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i LËp b¶ng tÝnh: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W Isc, A Icp, A II-1 11 11,38 8,25 10,73 41,5 330 3-1 31 20,12 14.73 14,09 96,99 265 I-3 57 39,62 8,89 11,55 182,17 330 e. Kiểm tra tổn thất điện áp Tæn thÊt đ/a khi lµm viÖc ë chÕ ®é cùc ®¹i vµ khi sù cè ®øt 1 lé ®êng d©y kÐp Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®êng d©y ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: LËp b¶ng tÝnh to¸n: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W DUbt,% DUsc,% II-2 50 37,5 4,70 9,30 4,82 II-1 31 26,38 8,25 10,73 4,45 8,90 II-5 24 14,87 13,45 26,64 5,94 2-4 25 18,75 8,29 7,93 2,94 5,88 3-1 11 5,12 14,73 14,09 1,93 3,87 I-3 37 24,62 8,89 11,55 5,07 I-6 37 22,93 8,89 11,55 4,91 6-8 15 9,3 13,41 12,83 2,65 5,30 I-7 23 14,25 13,77 21,57 5,16 Tæn thÊt ®iÖn ¸p lóc b×nh thêng cña c¸c ®o¹n II-2-4, I-3-1 vµ I-6-8 lµ: DUbt II-2-4% = DUbtII-2% + DUbt 2-4% = 4,82 + 2,94 = 7,76 % DUbt I-3-1 % = DUbtI-3% + DUbt 3-1% = 5,07 + 1,93 = 7 % DUbt I-6-8 % = DUbtI-6% + DUbt 6-8% = 4,91 + 2,65 = 7,56 % VËy ta cã DUbt max % = DUbt II-2-4% = 7,76 % < 10 % Tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt lóc sù cè ®øt 1 lé ®êng d©y I-3: DUsc max% = DUsc II-2% + DUbt 2-4% = 9,64 + 2,94 = 12,58 % < 20% Tæn thÊt ®iÖn ¸p khi sù cè 1 tæ m¸y ph¸t cña nhµ m¸y ®iÖn LËp b¶ng tÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W DUsc,% II-1 11 11,38 8,25 10,73 1,75 3-1 31 20,12 14.73 14,09 6,11 I-3 57 39,62 8,89 11,55 7,97 Tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt trong líi lóc sù cè 1 tæ m¸y ph¸t: DUsc max% = DUsc I-3% + DUsc 3-1% = 7,97 + 6,11 = 14,08 % < 20% Qua c¸c sè liÖu tÝnh to¸n trªn ta thÊy: - TiÕt diÖn d©y dÉn ®· chän ®Òu tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng - Tæn thÊt ®iÖn ¸p ®Òu n»m trong giíi h¹n cho phÐp Nh vËy ph¬ng ¸n 3 ®¶m b¶o tiªu chuÈn vÒ mÆt kü thuËt. 2.3.4. Phương án 4: a.Ph©n phèi c«ng suÊt C«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n II-1 lµ: SII-1 = SF2 – SSPT II – Std = 31+ j26,38MVA C«ng suÊt tại 1 do m¹ch vßng cung cÊp lµ : S1-1 = S1 - SII-1 = 42 + j31,5 - (31 + j26,38) = 11 +j5,12 MVA Ta cã: S3-1 = SI-3 – S3 = (30,2+j 20,6) – (26+j19,5) = 4,2 + j 1,1 MVA S6-1 = S11 – S13 = (11 + j 5,12) – ( 4,2+ j 1,1 ) = 6,8+ j 4,02 MVA SI-6 = S6 + S61 = (22 + j 13,63 ) + (6,8+ j 4,02) = 28,8 +j 17,65 MVA SII-2 = S2 + S4 = 25 + j18,75 + 25 + j18,75 = 50 +j 37,5 MVA b.._. Chọn điện áp định mức: §Ó tÝnh ®iÖn ¸p cho tõng ®êng d©y ta dùa vµo c«ng thøc kinh nghiÖm sau: U = 4,34. , kV Nhận thấy các phương án khác nhau không nhiều về cấu hình không gian nên điện áp định mức chọn ra trong các phương án là hầu như không thay đổi. Do đó ta chọn điện áp định mức chung cho các phương án là 110 kV. c. Chọn tiết diện dây dẫn: C«ng thøc tÝnh tiÕt diÖn d©y dÉn theo mËt ®é dßng kinh tÕ: F = , mm2 Dßng ®iÖn lµm viÖc cùc ®¹i ®îc tÝnh theo c«ng thøc: Imaxi = .103 = .103 , A LËp b¶ng tÝnh Ftt vµ chän tiÕt diÖn d©y cho tõng ®o¹n ®êng d©y: §D P, MW Q, MVAr Imax, A Ftt, mm2 Ftc, mm2 II-2 50 37,5 164,02 149,11 150 II-1 31 26,38 106,82 97,112 95 II-5 24 14,87 148,19 134,71 150 2-4 25 18,75 82,01 74,555 70 I-3 30,2 20,6 191,87 174,43 185 I-6 28,8 17,65 177,29 161,17 185 6-1 6,8 4,02 41,46 37,692 70 3-1 4,2 1,1 22,79 20,716 70 I-8 15 9,3 46,32 42,106 70 I-7 23 14,25 142,01 129,1 120 C¸c th«ng sè cña ®êng d©y: §D D©yAC l, km ro, W/km xo, W/km bo.10-6 S/km Icp, A R, W X, W B/2.10-4 S II-2 150 44,72 0,21 0,416 2,74 445 4,70 9,30 1,23 II-1 95 50 0,33 0,429 2,65 330 8,25 10,73 1,33 II-5 150 64,03 0,21 0,416 2,74 445 13,45 26,64 0,88 2-4 70 36,05 0,46 0,44 2,58 265 8,29 7,93 0,93 I-3 185 53,85 0,17 0,409 2,84 510 9,15 22,02 0,76 I-6 185 53,85 0,17 0,409 2,84 510 9,15 22,02 0,76 6-1 70 50 0,46 0,44 2,58 265 23,00 22,00 0,65 3-1 70 64,03 0,46 0,44 2,58 265 29,45 28,17 0,83 I-8 70 72,8 0,46 0,44 2,58 265 16,74 16,02 1,88 I-7 120 50,99 0,27 0,423 2,69 380 13,77 21,57 0,69 d. Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép: KiÓm tra sù cè khi lµm viÖc ë chÕ ®é cùc ®¹i vµ khi ®øt mét lé ®êng d©y kÐp §iÒu kiÖn: Isc £ Icp Trong đó: Isc = 2.Imax (Với đường dây kép, vì khi có sự cố đứt một lộ đường dây, dòng công suất truyền tải trong đường dây còn lại tăng lên gấp đôi so với lúc bình thường, nên dòng điện sự cố cũng tăng lên gấp đôi) LËp b¶ng kiÓm tra: §D D©yAC Imax, A Isc, A Icp, A II-2 150 164,02 328,04 445 II-1 95 106,82 213,64 330 II-5 150 148,19 445 2-4 70 82,01 164,02 265 I-3 185 191,87 510 I-6 185 177,29 510 6-1 70 41,46 265 1-3 70 22,79 265 I-8 70 46,32 92,64 265 I-7 120 142,01 380 Ta thÊy Isc < Icp nªn tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp KiÓm tra sù cè khi sù cè 1 tæ m¸y ph¸t cña nhµ m¸y II ;c¸c tæ m¸y kh¸c ph¸t 100% c«ng suÊt ®Þnh møc: C«ng suÊt truyÒn trªn II-1: SII-1 = SII-1 = SF2 – SSPT II – Std = (100 + j75) – (25 + j18,75 + 25 + j18,75 + 24 + j14,87) – (15 + j11,25) = 11 + j11,38 MVA C«ng suÊt tại 1 do m¹ch vßng cung cÊp lµ : S1-1 = S1 - SII-1 = 42 + j31,5 - (11 + j11,38) = 31 +j 20,12 MVA Ta cã: S3-1 = SI-3 – S3 = (39,5+j27,5) – (26+j19,5) = 13,5+ j 8 MVA S6-1 = S11 – S13 = (31 + j 20,12) – (13,5+ j 8) = 17,5+ j12,12 MVA SI-6 = S6 – S61 = (22 + j 13,63 ) + (17,5+ j12,12) = 39,5 +j 25,75 MVA C¸c nh¸nh kh¸c c«ng suÊt gièng nh trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i LËp b¶ng tÝnh: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W Isc, A Icp, A II-1 11 11,38 8,25 10,73 41,5 330 I-3 39,5 27,5 9,15 22,02 145,85 510 I-6 39,5 25,75 9,15 22,02 203,07 510 6-1 17,5 12,12 23,00 22,00 67,44 265 3-1 13,5 8 29,45 28,17 4,09 265 e. Kiểm tra tổn thất điện áp * Tính tổn thất điện áp trong mạch vòng đã xét: Bëi trong m¹ch vßng nµy chØ cã 1 ®iÓm ph©n chia c«ng suÊt lµ nót 1, do ®ã nót nµy sÏ cã ®iÖn ¸p thÊp nhÊt trong m¹ch vßng DU max % = DUI-3% = 1,28 % Khi ngõng ®o¹n I-3 tæn thÊt trªn ®o¹n I-6 lµ: DUI-6 sc% = Tæn thÊt trªn ®o¹n 6-1 lµ: DU6-1 sc% = Tæn thÊt trªn ®o¹n 1-3 lµ: DU1-3 sc% = VËy DUsc I-6-1-3% = 11,42 %+ + = 26,82 % Khi ngõng ®o¹n I-6 tæn thÊt trªn ®o¹n I-3 lµ: DUI-3 sc% = Tæn thÊt trªn ®o¹n 3-1 lµ: DU6-1 sc% = Tæn thÊt trªn ®o¹n 1-6 lµ: DU1-3 sc% = VËy DUsc I-3-1-6% = + + = 25,86 % Tõ c¸c kÕt qu¶ trªn nhËn thÊy r»ng,®èi víi m¹ch vßng ®· cho,sù cè nguy hiÓm nhÊt x¶y ra khi ngõng ®o¹n I-3.Trong trêng hîp nµy tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt b»ng: DUsc max% = 11,42 %+ + = 26,82 % Tæn thÊt đ/a khi lµm viÖc ë chÕ ®é cùc ®¹i vµ khi sù cè ®øt 1 lé ®êng d©y kÐp Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®êng d©y ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: LËp b¶ng tÝnh to¸n: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W DUbt,% DUsc,% II-2 50 37,5 4,70 9,30 4,82 II-1 31 26,38 8,25 10,73 4,45 8,90 II-5 24 14,87 13,45 26,64 5,94 2-4 25 18,75 8,29 7,93 2,94 5,88 I-3 30,2 20,6 9,15 22,02 6,03 I-6 28,8 17,65 9,15 22,02 5,39 6-1 6,8 4,02 23,00 22,00 2,02 3-1 4,2 1,1 29,45 28,17 1,28 I-8 15 9,3 16,74 16,02 3,31 6,61 I-7 23 14,25 13,77 21,57 5,16 Tæn thÊt ®iÖn ¸p lóc b×nh thêng cña c¸c ®o¹n II-2-4 lµ: DUbt II-2-4% = DUbtII-2% + DUbt 2-4% = 4,82 + 2,94 = 7,76 % VËy ta cã DUbt max % = DUbt II-2-4% = 7,76 % < 10 % Tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt lóc sù cè ®øt lé ®êng d©y I-3: DUsc max% = DUsc I-6-1-3% = 26,82 % > 20% Qua c¸c sè liÖu tÝnh to¸n trªn ta thÊy: - TiÕt diÖn d©y dÉn ®· chän ®Òu tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng - Tæn thÊt ®iÖn ¸p không n»m trong giíi h¹n cho phÐp Nh vËy ph¬ng ¸n 4 không ®¶m b¶o tiªu chuÈn vÒ mÆt kü thuËt. 2.2.5. Phương án 5: a.Ph©n phèi c«ng suÊt: C«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n II-1 lµ: SII-1 = SF2 - SSPT II - Std = 31+ j26,38 MVA S6-1 = S1 - SII-1 = 42 + j31,5 - (31+ j26,38) = 11 + j5,12 MVA SI-6 = S6 +S8 + S6-1 =( 22 + j13,63) + (15 + j9,3) +(11 + j5,12 ) = 48 + j 28,05 MVA SII-2 = S2 + S4 = 25 + j18,75 + 25 + j18,75 = 50 +j 37,5 MVA S8-6 = S8 = 15 + j 9,3 b. Chọn điện áp định mức: §Ó tÝnh ®iÖn ¸p cho tõng ®êng d©y ta dùa vµo c«ng thøc kinh nghiÖm sau: U = 4,34. , kV Nhận thấy các phương án khác nhau không nhiều về cấu hình không gian nên điện áp định mức chọn ra trong các phương án là hầu như không thay đổi. Do đó ta chọn điện áp định mức chung cho các phương án là 110 kV. c. Chọn tiết diện dây dẫn: Dßng ®iÖn lµm viÖc cùc ®¹i ®îc tÝnh theo c«ng thøc: Imaxi = .103 = .103 , A LËp b¶ng tÝnh Ftt vµ chän tiÕt diÖn d©y cho tõng ®o¹n ®êng d©y: §D P, MW Q, MVAr Imax, A Ftt, mm2 Ftc, mm2 II-2 50 37,5 164,02 149,11 150 II-1 31 26,38 106,82 97,112 95 II-5 24 14,87 148,19 134,71 150 2-4 25 18,75 82,01 74,555 70 6-1 11 5,12 31,84 28,947 70 I-6 48 28,05 145,90 132,64 150 I-3 26 19,5 85,29 77,537 95 I-7 23 14,25 142,01 129,1 120 6-8 15 9,3 46,32 42,106 70 C¸c th«ng sè cña ®êng d©y: §D D©yAC l, km ro, W/km xo, W/km bo.10-6 S/km Icp, A R, W X, W B/2.10-4 S II-2 150 44,72 0,21 0,416 2,74 445 4,70 9,30 1,23 II-1 95 50 0,33 0,429 2,65 330 8,25 10,73 1,33 II-5 150 64,03 0,21 0,416 2,74 445 13,45 26,64 0,88 2-4 70 36,05 0,46 0,44 2,58 265 8,29 7,93 0,93 6-1 70 50 0,46 0,44 2,58 265 11,50 11,00 1,29 I-6 150 53,85 0,21 0,416 2,74 445 5,65 11,20 1,48 I-3 95 53,85 0,33 0,429 2,65 330 8,89 11,55 1,43 I-7 120 50,99 0,27 0,423 2,69 380 13,77 21,57 0,69 6-8 70 58,3 0,46 0,44 2,58 265 13,41 12,83 1,50 d. Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép: KiÓm tra sù cè khi lµm viÖc ë chÕ ®é cùc ®¹i vµ khi ®øt mét lé ®êng d©y kÐp §iÒu kiÖn: Isc £ Icp Trong đó: Isc = 2.Imax (Với đường dây kép, vì khi có sự cố đứt một lộ đường dây, dòng công suất truyền tải trong đường dây còn lại tăng lên gấp đôi so với lúc bình thường, nên dòng điện sự cố cũng tăng lên gấp đôi) LËp b¶ng kiÓm tra: §D D©yAC Imax, A Isc, A Icp, A II-2 150 164,02 328,04 445 II-1 95 106,82 213,65 330 II-5 150 148,19 445 2-4 70 82,01 164,02 265 6-1 70 31,84 63,68 265 I-6 150 145,90 291,80 445 I-3 95 85,29 170,58 330 I-7 120 142,01 380 6-8 70 46,32 92,63 265 Ta thÊy Isc < Icp nªn tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng cho phÐp KiÓm tra sù cè khi sù cè 1 tæ m¸y ph¸t cña nhµ m¸yII ;c¸c tæ m¸y kh¸c ph¸t 100% c«ng suÊt ®Þnh møc: C«ng suÊt truyÒn trªn II-1: SII-1 = SII-1 = SF2 – SSPT II – Std = (100 + j75) – (25 + j18,75 + 25 + j18,75 + 24 + j14,87) – (15 + j11,25) = 11 + j11,38 MVA S6-1 = S1 - SII-1 = 42 + j31,5 –(11 + j11,38) = 31 +j 20,12 MVA SI-6 = S8 + S6 + S61 = 15 + j 9,323 +22+ j13,63 + 31 +j 20,12 = 68+ j 43,07 MVA C¸c nh¸nh kh¸c c«ng suÊt gièng nh trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i LËp b¶ng tÝnh: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W Isc, A Icp, A II-1 11 11,38 8,25 10,73 41,5 330 6-1 31 20,12 11,50 11,00 96,98 265 I-6 68 43,07 5,65 11,20 211,2 445 e. Kiểm tra tổn thất điện áp Tæn thÊt đ/a khi lµm viÖc ë chÕ ®é cùc ®¹i vµ khi sù cè ®øt 1 lé ®êng d©y kÐp Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®êng d©y ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn khi ®øt mét lé ®êng d©y: DUi sc% = 2DUi bt% LËp b¶ng tÝnh to¸n: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W DUbt,% DUsc,% II-2 50 37,5 4,70 9,30 4,82 II-1 31 26,38 8,25 10,73 4,45 8,90 II-5 24 14,87 13,45 26,64 5,94 2-4 25 18,75 8,29 7,93 2,94 5,88 6-1 11 5,12 11,50 11,00 1,51 3,02 I-6 48 28,05 5,65 11,20 5,84 I-3 26 19,5 8,89 11,55 3,77 7,54 I-7 23 14,25 13,77 21,57 5,16 6-8 15 9,3 13,41 12,83 2,65 5,30 Tæn thÊt ®iÖn ¸p lóc b×nh thêng cña c¸c ®o¹n II-2-4 vµ I-6-8-1 lµ: DUbt II-2-4% = DUbtII-2% + DUbt 2-4% = 4,82 + 2,94 = 7,76 % DUbt I-6-8% = DUbtI-6% + DUbt 6-8% = 5,84 + 2,56 = 8,4 % DUbt I-6-8-1% = DUbtI-6% + DUbt 6-1% = 5,84 + 1,51 = 7,35 % VËy ta cã DUbt max % = DUbt II-2-4% = 8,4 % < 10 % Tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt lóc sù cè ®øt 1 lé ®êng d©y I-6: DUsc max% = DUsc I-6% + DUbt 6-8% = 11,68 + 2,94 = 14,62 % < 20 % Tæn thÊt ®iÖn ¸p khi sù cè 1 tæ m¸y ph¸t cña nhµ m¸y ®iÖn LËp b¶ng tÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p: §D P, MW Q, MVAr R, W X, W DUsc,% II-1 11 11,38 8,25 10,73 1,75 6-1 31 20,12 11,50 11,00 6,77 I-6 68 43,07 5,65 11,20 7,16 6-8 15 9,3 13,41 12,83 2,65 Tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt trong líi lóc sù cè 1 tæ m¸y ph¸t: DUsc max% = DUsc I-6% + DUsc 6-1% = 7,16 + 6,77 = 13,93 % < 20% Qua c¸c sè liÖu tÝnh to¸n trªn ta thÊy: - TiÕt diÖn d©y dÉn ®· chän ®Òu tháa m·n ®iÒu kiÖn ph¸t nãng - Tæn thÊt ®iÖn ¸p ®Òu n»m trong giíi h¹n cho phÐp Nh vËy ph¬ng ¸n 5 ®¶m b¶o tiªu chuÈn vÒ mÆt kü thuËt. 2.3.5. Tổng kết: LËp b¶ng tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt: Ph¬ng ¸n 1 2 3 4 5 DUbt max% 7,67 7,67 7,76 7,76 8,4 DUsc max% ( §øt d©y) 12,58 20,57 12,58 26,82 14,62 DUsc max% (Ngõng 1 tæ m¸y) 11,96 12,39 11,08 13,93 NhËn xÐt: C¸c ph¬ng ¸n 1 ,2 ,3 ,5 ®Òu cã tæn thÊt ®iÖn ¸p lóc phô t¶i cùc ®¹i vµ lóc sù cè n»m trong ph¹m vi cho phÐp CHƯƠNG 3: SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KINH TẾ 3.1. Phương pháp tính toán Trong thiÕt kÕ m¹ng ®iÖn ®Ó cã ®îc mét ph¬ng ¸n vËn hµnh tèi u cho hÖ thèng, ngoµi yªu cÇu vÒ mÆt kü thuËt cña ph¬ng ¸n ®ã cßn ph¶i ®¶m b¶o vÒ tÝnh kinh tÕ. Tiªu chuÈn ®Ó so s¸nh c¸c ph¬ng ¸n vÒ mÆt kinh tÕ lµ phÝ tæn tÝnh to¸n hµng n¨m ph¶i nhá nhÊt. PhÝ tæn tÝnh to¸n cña mçi ph¬ng ¸n ®îc tÝnh theo c«ng thøc: Z = (avh + atc)K + A.C Trong ®ã: avh - lµ hÖ sè phÝ tæn vËn hµnh. Víi cét bª t«ng cèt thÐp lÊy avh = 0,04 atc - lµ hÖ sè tiªu chuÈn thu håi vèn ®Çu t : atc = 1/ Ttc = 1/8 = 0,125 K - lµ vèn ®Çu t cña m¹ng ®iÖn (nÕu ®êng d©y lµ m¹ch kÐp trªn cïng mét cét th× gi¸ cña ®êng d©y lé kÐp b»ng 1,6 lÇn lé ®¬n). Ta cã: K = koi.li. Trong ®ã: li - lµ chiÒu dµi ®o¹n ®êng d©y thø i, km koi - gi¸ thµnh 1km ®êng d©y mét m¹ch, ®/km Gi¸ thµnh ®êng d©y ®îc x¸c ®Þnh theo b¶ng sau: TiÕt diÖn (, mm2) 70 95 120 150 185 240 300 Cét bª t«ng(, 106®/km) 300 308 320 336 354 402 460 Cét thÐp (, 106®/km) 380 385 392 400 410 425 440 Gi¶ sö m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ nµy dïng cét bª t«ng A - lµ tæn thÊt ®iÖn n¨ng hµng n¨m trong m¹ng ®iÖn. A = P. Trong ®ã: P - lµ tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®êng d©y thø i, ®îc tÝnh theo c«ng thøc sau: P = Ri Pi ; Qi - lµ c«ng suÊt truyÒn t¶i trªn ®o¹n thø i Ri - lµ ®iÖn trë trªn ®o¹n thø i U®m = 110 kV - lµ thêi gian tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông lín nhÊt trong n¨m: = (0,124+ Tmax.10-4)2 x 8760 h ; Víi Tmax = 4500h, ta cã: = 2886 h C - lµ gi¸ tiÒn 1 kWh tæn thÊt (C = 550 ®/kWh) 3.2. Tính toán cụ thể cho các phương án 3.2.1. Phương án 1 LËp b¶ng tÝnh vèn ®Çu t cña m¹ng ®iÖn: K = koi.li §D AC li, km koi, 106®/km K, 106® II2 150 44,72 336 24041,47 II1 95 50 308 24640,00 II5 150 64,03 336 21514,08 24 70 36,05 300 17304,00 16 70 50 300 24000,00 I6 95 53,85 308 26537,28 I3 70 53,85 300 25848,00 I7 120 50,99 320 16316,80 I8 70 72,8 300 34944,00 å 215145,63 LËp b¶ng tÝnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®êng d©y: §D P, MW Q, MVAr R, W DP, MW II2 50 37,5 4,7 1,5173 II1 31 26,38 8,25 1,1297 II5 24 14,87 13,45 0,8861 24 25 18,75 8,29 0,6691 16 11 5,12 11,5 0,1399 I6 34 18,75 7,27 0,9058 I3 26 19,5 8,89 0,7760 I7 23 14,25 13,77 0,8331 I8 15 9,3 16,74 0,4309 å 7,2879 PhÝ tæn tÝnh to¸n cña ph¬ng ¸n 1 lµ: Z = (avh + atc)K + P.t.C = (0,04 + 0,125). 215145,63.106 + 7,2879.103.2886.550 Z =47067,112.106 ® = 47,067112.109 ® 3.2.2. Phương án 2 LËp b¶ng tÝnh vèn ®Çu t cña m¹ng ®iÖn: K = koi.li §D AC li, km koi, 106®/km K, 106® II2 150 44,72 336 24041,47 II1 95 50 308 24640,00 II5 150 64,03 336 21514,08 24 70 36,05 300 17304,00 61 70 50 300 24000,00 I6 150 53,85 336 18093,60 86 70 58,3 300 17490,00 I8 95 72,8 308 22422,40 I3 70 53,85 300 25848,00 I7 120 50,99 320 16316,80 å 211670,35 LËp b¶ng tÝnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®êng d©y: §D P, MW Q, MVAr R, W DP, MW II2 50 37,5 4,70 1,5159 II1 31 26,38 8,25 1,1297 II5 24 14,87 13,45 0,8858 24 25 18,75 8,29 0,6692 61 11 5,12 11,50 0,1399 I6 29,3 16,95 11,31 1,0708 86 3,7 1,8 26,82 0,0375 I8 18,7 11,1 24,02 0,9389 I3 26 19,5 12,39 1,0812 I7 23 14,25 13,77 0,8329 å 8,3019 PhÝ tæn tÝnh to¸n cña ph¬ng ¸n 1 lµ: Z = (avh + atc)K + P.t.C = (0,04 + 0,125). 211670,35.106 + 8,3019.103.2886.550 Z = 48103,213.106 ® = 48,103213.109 ® 3.2.3. Phương án 3 LËp b¶ng tÝnh vèn ®Çu t cña m¹ng ®iÖn: §D AC li, km koi, 106®/km K, 106® II2 150 44,72 336 24041,47 II1 95 50 308 24640,00 II5 150 64,03 336 21514,08 24 70 36,05 300 17304,00 31 70 64,03 300 30734,40 I3 95 53,85 308 26537,28 I6 95 53,85 308 26537,28 68 70 58,3 300 27984,00 I7 120 50,99 320 16316,80 å 215609,31 LËp b¶ng tÝnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®êng d©y: §D P, MW Q, MVAr R, W DP, MW II2 50 37,5 4,6956 1,5159 II1 31 26,38 8,25 1,1297 II5 24 14,87 13,446 0,8858 24 25 18,75 8,2915 0,6692 31 11 5,12 14,727 0,1792 I3 37 24,62 8,8853 1,4504 I6 37 22,93 8,8853 1,3914 68 15 9,3 13,409 0,3452 I7 23 14,25 13,767 0,8329 å 8,3996 PhÝ tæn tÝnh to¸n cña ph¬ng ¸n 3 lµ: Z = (avh + atc)K + P.t.C = (0,04 + 0,125). 215609,31.106 + 8,3996.103.2886.550 Z = 48908,221.106 ® = 48,908221.109 ® 3.2.4. Phương án 5 LËp b¶ng tÝnh vèn ®Çu t ®êng d©y: §D AC li, km koi, 106®/km K, 106® II2 150 44,72 336 24041,47 II1 95 50 308 24640,00 II5 150 64,03 336 21514,08 24 70 36,05 300 17304,00 61 70 50 300 24000,00 I6 150 53,85 336 28949,76 I3 95 53,85 308 26537,28 I7 120 50,99 320 16316,80 68 70 58,3 300 27984,00 å 211287,39 LËp b¶ng tÝnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®êng d©y: §D P, MW Q, MVAr R, W DP, MW II2 50 37,5 4,6956 1,5159 II1 31 26,38 8,25 1,1297 II5 24 14,87 13,446 0,8858 24 25 18,75 8,2915 0,6692 61 11 5,12 11,5 0,1399 I6 48 28,05 5,6543 1,4443 I3 26 19,5 8,8853 0,7756 I7 23 14,25 13,767 0,8329 68 15 9,3 13,409 0,3452 å 7,7386 PhÝ tæn tÝnh to¸n cña ph¬ng ¸n 4 lµ: Z = (avh + atc)K + P.t.C = (0,04 + 0,125). 211287,39.106 + 7,7386.103.2886.550 Z = 47145,899.106 ® =47,145899.109 ® 3.2.5. Tổng kết: LËp b¶ng so s¸nh 4 ph¬ng ¸n vÒ kinh tÕ, kü thuËt: Ph¬ng ¸n 1 2 3 5 DUbt max% 7,67 7,67 7,76 8,4 DUsc max% (§øt d©y) 12,58 20,57 12,58 14,62 DUsc max% (Ngõng 1 tæ m¸y) 11,96 12,39 11,08 13,93 Z.109 ® 47,0671 48,1032 48,9082 47,1459 Tõ b¶ng so s¸nh trªn ta thÊy c¶ 4 ph¬ng ¸n ®Òu ®¶m b¶o vÒ ®iÒu kiÖn kü thuËt. VÒ mÆt kinh tÕ ta thÊy ph¬ng ¸n 1 cã hµm chi phÝ tÝnh to¸n nhá nhÊt, do ®ã ta sÏ chän ph¬ng ¸n 1 ®Ó thiÕt kÕ líi ®iÖn cung cÊp cho c¸c phô t¶i. Hình vẽ cùng các thông số của bài toán thiết kế như sau: CHƯƠNG IV: CHỌN SỐ LƯỢNG , CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP VÀ CÁC SƠ ĐỒ NỐI DÂY. 4.1.Chọn số lượng và công suất của các máy biến áp : 4.1.1 Nguyên tắc chọn số lượng và công suất của các máy biến áp : Sè lîng m¸y biÕn ¸p ë c¸c tr¹m biÕn ¸p phô t¶i phô thuéc vµo lo¹i phô t¶i. · Víi hé lo¹i I ta chän hai m¸y biÕn ¸p vËn hµnh song song. · Víi hé lo¹i III ta chän mét m¸y biÕn ¸p. ViÖc x¸c ®Þnh c«ng suÊt cña c¸c m¸y biÕn ¸p lµ mét vÊn ®Ò hÕt søc quan träng, nã ¶nh hëng ®Õn ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn. §Ó chän lùa c«ng suÊt cña c¸c m¸y biÕn ¸p ta cÇn c¨n cø vµo c«ng suÊt cùc ®¹i cña c¸c phô t¶i. M¹ng ®iÖn thiÕt kÕ cã cÊp ®iÖn ¸p 110kV vµ ®iÖn ¸p thø cÊp lµ 10kV. Nh vËy ë tr¹m biÕn ¸p phô t¶i ta chän m¸y biÕn ¸p ba pha hai d©y quÊn cã tØ sè biÕn ¸p lµ: 110/10,5. Ta coi c¸c m¸y biÕn ¸p ®· ®îc nhiÖt ®íi ho¸ do vËy kh«ng cÇn ph¶i hiÖu chØnh c«ng suÊt cña chóng theo nhiÖt ®é n÷a. C«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p ®îc chän theo ®iÒu kiÖn: Trong ®ã: n: lµ sè m¸y biÕn ¸p Smax: lµ c«ng suÊt phô t¶i ë chÕ ®é cùc ®¹i. Stt: lµ c«ng suÊt tÝnh to¸n cña m¸y biÕn ¸p. k: lµ hÖ sè qu¸ t¶i cña m¸y biÕn ¸p ( k = 1,4 ) C«ng suÊt cña m¸y biÕn ¸p ph¶i ®¶m b¶o: · Cung cÊp ®iÖn trong t×nh tr¹ng lµm viÖc b×nh thêng. · Khi cã 1 m¸y biÕn ¸p bÊt k× nghØ, c¸c m¸y biÕn ¸p cßn l¹i víi kh¶ n¨ng qu¸ t¶i sù cè cho phÐp ph¶i ®¶m b¶o ®ñ c«ng suÊt cÇn thiÕt. 4.1.2 Chọn số lượng máy biến áp : Theo yêu cầu của đồ án môn học , các phụ tải loại I để đảm bảo cung cấp điện liên tục ta phải chọn tối thiểu 2 MBA làm việc song song cung cấp điện cho mỗi phụ tải,còn các phụ tải loại III thì chỉ phải chọn 1 MBA. 4.1.3 Chọn công suất của các máy biến áp : Với n=2 công thức xác định công thức công suất tính toán của máy biến áp có thể được xác định như sau: Si = Công suất mỗi máy cho phụ tải số 1: Ta có : S1= (MW) Vậy ta chọn máy TPDH-40000/110 có Sdm = 40 (MW). Công suất mỗi máy cho phụ tải số 2: Ta có : S2= (MW) Vậy ta chọn máy TPDH-25000/110 có Sdm = 25 (MW). Công suất mỗi máy cho phụ tải số 3: Ta có : S3= (MW) Vậy ta chọn máy TPDH-25000/110 có Sdm =25 (MW). Công suất mỗi máy cho phụ tải số 4: Ta có : S4= (MW) Vậy ta chọn máy TDH-25000/110 có Sdm = 25 (MW). Công suất một máy cho phụ tải số 5: Ta có : S5= (MW) Vậy ta chọn máy TPDH-32000/110 có Sdm = 32 (MW). Công suất mỗi máy cho phụ tải số 6: Ta có : S6= (MW) Vậy ta chọn máy TPDH-20000/110 có Sdm = 20 (MW). Công suất một máy cho phụ tải số 7: Ta có : S7= (MW) Vậy ta chọn máy TPDH-32000/110 có Sdm = 32 (MW). Công suất mỗi máy cho phụ tải số 8: Ta có : S8= (MW) Vậy ta chọn máy TPDH-25000/110 có Sdm = 25 (MW). Bảng tổng kết chọn máy biến áp: P.Tải P,MW Q,MVAr Si, MVA SđmBA,MVA 1 42 31,5 37,50 40 2 25 18,75 22,32 25 3 26 19,5 23,21 25 4 25 18,75 22,32 20 5 24 14,87 28,23 32 6 22 13,63 18,49 25 7 23 14,23 27,05 32 8 15 9,3 12,61 16 Chọn máy biến áp tăng áp của nhà máy điện I: Do m¸y ph¸t ®iÖn cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn nèi bé víi m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p, lîng c«ng suÊt tù dïng lÊy ngay ë ®Çu cùc m¸y ph¸t, nªn ta chän m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p cho nhµ m¸y theo ®iÒu kiÖn sau : S®mBA ³ S®mF- STd Trong ®ã: S®mF: Lµ c«ng suÊt ®Æt cña mét tæ m¸y. STd : Lµ c«ng suÊt tù dïng = 10%.S®m¸y ph¸t Nhµ m¸y I cã c«ng suÊt ®Æt cña 1 tæ m¸y lµ: PI=50 (MW), cosj =0,8. Do đó ta có: SF1 = 50 + j37,5 (MVA) Std1 = 0,1.(50+j37,5) = 5+ j3,75 (MVA) → SdmBA1 = 45+j33,75 (MVA) Vậy SđmBA1 ≥ Vậy ta chọn máy TDH – 63000/110 có Sdm = 63 (MVA) Chọn máy biến áp tăng áp của nhà máy điện II: S®mBA ³ S®mF- STd Trong ®ã: S®mF: Lµ c«ng suÊt ®Æt cña mét tæ m¸y. STd : Lµ c«ng suÊt tù dïng = 10%.S®m¸y ph¸t Nhµ m¸y II cã c«ng suÊt ®Æt cña 1 tæ m¸y lµ: PI=50 (MW), cosj =0,8. Do đó ta có: SF1 = 50 + j37,5 (MVA) Std1 = 0,1.(50+j37,5) = 5+ j3,75 (MVA) → SdmBA1 ≥ 45+j33,75 (MVA) Vậy SđmBA1 ≥ Vậy ta chọn máy TDH – 63000/110 có Sdm = 63 (MVA) Từ số liệu của các MBA tìm được tra bảng số liệu ta có bảng sau: Loại MBA Số liệu kỹ thuật Số liệu tính toán Uđm (kV) UN % ΔPN (kW) ΔP0 (kW) I % RT (Ω) XT (Ω) ΔQ0 (kVAr) Cao Hạ TDH 16.000/110 115 10,5 10,5 85 21 0,85 4,38 87,7 136 TPDH 20.000/110 115 10,5 10,5 93,6 18,8 0,85 3,6 65,4 170 TPDH 25.000/110 115 10,5 10,5 120 29 0,75 2,54 55,9 200 TPDH 32.000/110 115 10,5 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240 TPDH 40.000/110 115 10,5 10,5 175 42 0,7 1,44 34,8 280 TDH 63.000/110 115 10,5 10,5 260 59 0,65 0,87 22 410 4.2.Chọn sơ đồ nối dây các trạm và mạng điện : Sơ đồ trạm tăng áp của nhà máy điện và hệ thống chọn sơ đồ 3MC/2 mạch, trạm trung gian 6 chọn sơ đồ hai hệ thống thanh góp. Trong đó các máy cắt 110kV được chọn là máy cắt SF6, các máy cắt 10 kV sử dụng các máy cắt hợp bộ. Các trạm cuối sử dụng sơ đồ cầu. Đối với đường dây có chiều dài 70 km thì ta dùng sơ đồ cầu trong, đối với đường dây có chiều dài < 70 km thì ta dùng sơ đồ cầu ngoài. CHƯƠNG 5: TÍNH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH TRONG MẠNG ĐIỆN. Néi dung cña phÇn nµy lµ ph¶i x¸c ®Þnh c¸c tr¹ng th¸i vËn hµnh ®iÓn h×nh cña m¹ng diÖn, cô thÓ lµ ph¶i tÝnh chÝnh x¸c t×nh tr¹ng ph©n bè c«ng suÊt trªn c¸c ®o¹n ®êng d©y cña m¹ng ®iÖn trong ba th¹ng th¸i vËn hµnh: phô t¶i cùc ®¹i, phô t¶i cùc tiÓu vµ sù cè. Trong mçi tr¹ng th¸i ®Òu ph¶i tÝnh ®Çy ®ñ c¸c tæn thÊt thùc tÕ vËn hµnh ®ång thêi còng ph¶i kÓ ®Õn c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do ®êng d©y sinh ra. 5.1. Chế độ phụ tải cực đại : Sè liÖu phô t¶i: Phô t¶i Sè liÖu 1 2 3 4 5 6 7 8 Pmax. MW 42 25 26 25 24 22 23 15 Qmax. MVAr 31,5 18,75 19,5 18,75 14,87 13,63 14,25 9,3 Cos 0,8 0,8 0,8 0,8 0,85 0,85 0,85 0,85 §iÖn ¸p ®Þnh møc cña líi thø cÊp. kV 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5 Lo¹i hé phô t¶i I I I I III I III I Yªu cÇu ®.c ®iÖn ¸p KT KT KT KT T T T T Th«ng sè cña c¸c lé ®êng d©y nh sau: §D D©yAC l, km ro, W/km xo, W/km bo.10-6 S/km Icp, A R, W X, W B/2.10-4 S II-2 150 44,72 0,21 0,416 2,74 445 4,70 9,30 1,23 II-1 95 50 0,33 0,429 2,65 330 8,25 10,73 1,33 II-5 150 64,03 0,21 0,416 2,74 445 13,45 26,64 0,88 2-4 70 36,05 0,46 0,44 2,58 265 8,29 7,93 0,93 6-1 70 50 0,46 0,44 2,58 265 11,50 11,00 1,29 I-6 95 53,85 0,33 0,429 2,65 380 8,89 11,55 1,43 I-3 70 53,85 0,46 0,44 2,58 330 12,39 11,85 1,39 I-7 120 50,99 0,27 0,423 2,69 380 13,77 21,57 0,69 I-8 70 72,8 0,46 0,44 2,58 265 16,74 16,02 1,88 Thông số của các trạm biến áp: P.Tải P, MW Q, MVAr Stti, MVA SđmBA, MVA ΔP0 (kW) ΔQ0 (kVAr) R (W) X (W) 1 42 31,5 37,50 40 42 280 1,44 34,8 2 25 18,75 22,32 25 29 200 2,54 55,9 3 26 19,5 23,21 25 29 200 2,54 55,9 4 25 18,75 22,32 20 18,8 170 3,6 65,4 5 24 14,87 28,23 32 35 240 1,87 43,5 6 22 13,63 18,49 25 29 200 2,54 55,9 7 23 14,23 27,05 32 35 240 1,87 43,5 8 15 9,3 12,61 16 21 136 4,38 87,7 Điện áp làm việc trong chế độ phụ tải cực đại là : 110*1,1=121 kV Theo đó ta phải tính toán điện áp của các nút ở bên NĐI(3,7,8) tính điện áp các phụ tải trên đường dây liên lạc 1,6 ; rồi tính điện áp tại NĐII, từ đó suy ra điện áp tại các nút phía NĐII (2,4,5) 5.1.1 Nhánh I – 3 : S¬ ®å nguyªn lý vµ thay thÕ cña m¹ng ®iÖn cho trªn h×nh díi ®©y: N§I TPDH-25000/110 2AC – 70 53,85 km Trở tương đương của đoạn đường dây: ZI-3 = 12,39+j11,85 (W) Trở tương đương của các máy biến áp trong trạm : Zb3 = ( 2,54+55,9j) / 2 =1,27+27,95j (W) Điện dẫn phản kháng trên đoạn đường dây: B3/2 =1,39.10-4 (S) Tæn thÊt c«ng suÊt trong cuén d©y cña m¸y biÕn ¸p lµ: ΔSb3 = 0,111 + 2,44 j MVA Công suất trước tổng trở của máy biến áp : Sb3 = Spt3+ΔSb3 = 26+19,5j +0,111 + 2,44 j =26,111 + 21,940j MVA Tæn thÊt c«ng suÊt kh«ng t¶i trong m¸y biÕn ¸p lµ: DS03 = 2.(0,029+j 0,20) =0,058+0,40j MVA Công suất điện dung trên đường dây: QccI-3 = QcdI-3 = 0,5.Udm2.B3 = 1102.139.10-6 = 1,628 MVAr Công suất sau tổng trở đường dây: S’’I-3 = Sb3+ΔS03– jQccI-3 = 26,169 + 20,658j (MVA) Tæn thÊt c«ng suÊt trªn tæng trë cña ®êng d©y lµ: ΔSI-3 = = 1,138+1,089 j MVA C«ng suÊt ë ®Çu vµo tæng trë ®êng d©y lµ: S’I-3 =S’’I-3 + DSI—3 = 26,169 + 20,658j +1,138+1,089 j = 27,307+21,747j MVA C«ng suÊt do hÖ thèng ®iÖn cung cÊp vµo ®êng d©y nµy lµ: SI-3 = S’I-3 - jQdI-3 = 27,307+21,747j – 1,628 j = 27,307 + 20,065j MVA 5.1.2 Nhánh I – 7 : S¬ ®å nguyªn lý vµ thay thÕ cña m¹ng ®iÖn cho trªn h×nh díi ®©y: 50,99 km AC-120 N§I 7 TPDH-32000/110 Trở tương đương của đoạn đường dây: ZI-7 = 13,77 + 21,57j (W) Trở tương đương của máy biến áp trong trạm : Zb7 = 1,87 + 43,5j (W) Điện dẫn phản kháng trên đoạn đường dây: B7/2 =0,69.10-4 (S) Tæn thÊt c«ng suÊt trong cuén d©y cña m¸y biÕn ¸p lµ: ΔSb7 = 0,113 + 2,632 j MVA Công suất trước tổng trở của máy biến áp : Sb7 = Spt7+ΔSb7 =23+14,25j + 0,113 + 2,632 j = 23,113 + 16,882j MVA Tæn thÊt c«ng suÊt kh«ng t¶i trong m¸y biÕn ¸p lµ: DS07 = 0,035 + 0,24 j MVA Công suất điện dung trên đường dây: QccI-7 = QcdI-7 = 0,5.Udm2.B7 = 1102.69.10-6 = 0,835 MVAr Công suất sau tổng trở đường dây: S’’I-7 = Sb7+ΔS07– jQccI-7 = 23,148 + 16,287j (MVA) Tæn thÊt c«ng suÊt trªn tæng trë cña ®êng d©y lµ: ΔSI-7 = = 0,912 + 1,428 j MVA C«ng suÊt ë ®Çu vµo tæng trë ®êng d©y lµ: S’I-7 =S’’I-7 + DSI-7 = 23,148 + 16,287j +0,912 + 1,428 j = 24,060 + 17,715j MVA C«ng suÊt do hÖ thèng ®iÖn cung cÊp vµo ®êng d©y nµy lµ: SI-7 = S’I-7 - jQd I-7 = 24,060 + 17,715j – 0,835 j = 24,060 + 16,880j MVA 5.1.3 Nhánh I – 8 : S¬ ®å nguyªn lý vµ thay thÕ cña m¹ng ®iÖn cho trªn h×nh díi ®©y: N§I TPDH-16000/110 2AC – 70 72,8 km Trở tương đương của đoạn đường dây: ZI-8 = 16,74 + 16,02j (W) Trở tương đương của các máy biến áp trong trạm : Zb8 = ( 4,38 + 87,7j) / 2 =2,19 + 43,85j (W) Điện dẫn phản kháng trên đoạn đường dây: B8/2 =1,88.10-4 (S) Tæn thÊt c«ng suÊt trong cuén d©y cña m¸y biÕn ¸p lµ: ΔSb8 = 0,056 + 1,129 j MVA Công suất trước tổng trở của máy biến áp : Sb8 = Spt8+ΔSb8 = 15 + 9,3 j + 0,056 + 1,129 j = 15,056 + 10,429j MVA Tæn thÊt c«ng suÊt kh«ng t¶i trong m¸y biÕn ¸p lµ: DS08 = 2.(0,021+j 0,136) =0,042+0,272j MVA Công suất điện dung trên đường dây: QccI-8 = QcdI-8 = 0,5.Udm2.B8 = 1102.188.10-6 = 2,275 MVAr Công suất sau tổng trở đường dây: S’’I-8 = Sb8+ΔS08– jQccI-8 = 15,098 + 8,426j (MVA) Tæn thÊt c«ng suÊt trªn tæng trë cña ®êng d©y lµ: ΔSI-3 = = 0,414+0,396 j MVA C«ng suÊt ë ®Çu vµo tæng trë ®êng d©y lµ: S’I-8 =S’’I-8+ DSI-8 = 15,098 + 8,426j + 0,414 + 0,396 j = 15,512 + 8,822j MVA C«ng suÊt do hÖ thèng ®iÖn cung cÊp vµo ®êng d©y nµy lµ: SI-8 = S’I-8 - jQdI-8 = 15,512 + 8,822j – 2,275 j = 15,512 + 6,547j MVA 5.1.4 Nhánh liên thông II-2-4 : S¬ ®å nguyªn lý vµ thay thÕ cña m¹ng ®iÖn cho trªn h×nh díi ®©y: Tæn thÊt c«ng suÊt trong cuén d©y cña m¸y biÕn ¸p 4 lµ: ΔSb4 = 0,145 + 2,639 j MVA Tæn thÊt c«ng suÊt kh«ng t¶i trong m¸y biÕn ¸p 4 lµ: DS04 = 0,038+0,34j MVA Công suất điện dung đầu và cuối đường dây 24 : Qd24 = Qc24= 0,5.Udm2.B24 = 1102.93.10-6 = 1,125 MVAr Công suất sau tổng trở đường dây 24 : S’’24 = S4+ΔS04+ΔSb4– jQc24 = 25 + 18,75j + 0,038 + 0,34j +0,145 + 2,639 j - 1,125j = 25,183 + 20,604j (MVA) Tæn thÊt c«ng suÊt trªn tæng trë cña ®êng d©y 24 lµ: ΔS24 = = 0,725+0,694j MVA C«ng suÊt ë tríc tæng trë ®êng d©y 24 lµ: S’24 =S’’24 + DS24 = 25,183 + 20,604j + 0,725+0,694j = 25,909 + 21,298j MVA C«ng suÊt ®Çu ®êng d©y 24 lµ: S24 = S’24 – jQ24 = 25,909 + 21,298j - 1,125j = 25,909 + 20,172j MVA Tæn thÊt c«ng suÊt trong cuén d©y cña m¸y biÕn ¸p 2 lµ: ΔSb2 = 0,102+ 2,256j MVA Công suất điện dung đầu và cuối đường dây II-2 : Qd II-2 = Qc II-2= 0,5.Udm2.BII-2 = 1,488 MVAr Tæn thÊt c«ng suÊt kh«ng t¶i trong m¸y biÕn ¸p 2 lµ: DS02 = 0,058 + 0,4j MVA Công suất sau tổng trở đường dây II-2 : S’’II-2 = S2+ ΔSb2+ΔS02+ S24 – jQcII-2 = 25 + 18,75j + 0,102+ 2,256j + 0,058 + 0,4j + 25,909 + 20,172j - 1,488 j = 51,069+ 40,098j (MVA) Tæn thÊt c«ng suÊt trªn tæng trë cña ®êng d©y II-2 lµ: ΔSII-2 = = 1,637 + 3,240 j MVA C«ng suÊt ë tríc tæng trë ®êng d©y II-2 lµ: S’II-2 =S’’II-2 + DSII-2 =51,069+ 40,098j +1,637 + 3,240 j = 52,707 + 43,329j MVA C«ng suÊt ®Çu ®êng d©y II-2 lµ: SII-2 = S’II-2 - jQII-2 = 52,707 + 43,329j - 1,488 j = 52,707 + 41,841j MVA 5.1.5 Nhánh II – 5 : 50,99 km AC-120 N§I 7 TPDH-32000/110 Trở tương đương của đoạn đường dây: ZII-5 = 13,45 + 26,64j (W) Trở tương đương của máy biến áp trong trạm : Zb5 = 1,87 + 43,5j (W) Điện dẫn phản kháng trên đoạn đường dây: B5/2 =0,88.10-4 (S) Tæn thÊt c«ng suÊt trong cuén d©y cña m¸y biÕn ¸p lµ: ΔSb5 = 0,123 + 2,866 j MVA Công suất trước tổng trở của máy biến áp : Sb5 = Spt5+ΔSb5 = 24+14,87j + 0,123 + 2,866 j = 24,123 + 17,736j MVA Tæn thÊt c«ng suÊt kh«ng t¶i trong m¸y biÕn ¸p lµ: DS05 = 0,035 + 0,24 j MVA Công suất điện dung trên đường dây: QccII-5 = Qcd II-5 = 0,5.Udm2.B5 = 1102.88.10-6 = 1,065 MVAr Công suất sau tổng trở đường dây: S’’II-5 = Sb5+ΔS05– jQccII-5 = 24,158 + 16,911j (MVA) Tæn thÊt c«ng suÊt trªn tæng trë cña ®êng d©y lµ: ΔSII-5 = = 0,967 + 1,915 j MVA C«ng suÊt ë ®Çu vµo tæng trë ®êng d©y lµ: S’II-5 =S’’II-5 + DSII-5 = 24,158 + 16,911j +0,967 + 1,915 j = 25,125 + 18,825j MVA C«ng suÊt do hÖ thèng ®iÖn cung cÊp vµo ®êng d©._. trªn thanh gãp h¹ ¸p cña tr¹m ChÕ ®é max: ChÕ ®é min: KiÓm tra ®é lÖch ®iÖn ¸p Ta thÊy ®é lÖch dU% kh«ng tho¶ m·n yªu cÇu ®iÒu chØnh kh¸c thêng VËy ta ph¶i dïng MBA ®iÒu chØnh díi t¶i. Dùa vµo b¶ng U®ctc cña MBA ®iÒu chØnh díi t¶i ta chän ®Çu ®iÒu chØnh gÇn nhÊt ChÕ ®é max : n = 0 ® U®ctcln = 115kV ChÕ ®é min : n = 2 ® U®ctcnh = 119,1kV ChÕ ®é sù cè : n = -3 ® U®ctcsc = 108,85kV §iÖn ¸p thùc trªn thanh gãp h¹ ¸p khi ®ã cña tr¹m KiÓm tra ®é lÖch ®iÖn ¸p dU% tho¶ m·n yªu cÇu ®iÒu chØnh kh¸c thêng 6.2.4.Chọn đầu điều chỉnh trong máy biến áp trạm 4: §Çu ®iÒu chØnh cña MBA NÕu dïng MBA kh«ng ®iÒu chØnh díi t¶i, ta chän mét ®Çu ®iÒu chØnh cho c¶ hai chÕ ®é max vµ min dùa vµo b¶ng U®ctc cña MBA kh«ng ®iÒu chØnh díi t¶i ta chän ®Çu ®iÒu chØnh tiªu chuÈn gÇn nhÊt n = -2 ® U®ctc = 109,25 kV khi ®ã ®iÖn ¸p thùc trªn thanh gãp h¹ ¸p cña tr¹m chÕ ®é max: chÕ ®é min: kiÓm tra ®é lÖch ®iÖn ¸p ta thÊy ®é lÖch dU% kh«ng tho¶ m·n yªu cÇu ®iÒu chØnh kh¸c thêng VËy ta ph¶i dïng MBA ®iÒu chØnh díi t¶i. Dùa vµo b¶ng U®ctc cña MBA ®iÒu chØnh díi t¶i ta chän ®Çu ®iÒu chØnh tiªu chuÈn gÇn nhÊt ChÕ ®é max : n = - 4 ® U4®ctcln = 106,8 kV ChÕ ®é min : n = - 4 ® U4®ctcnh = 106,8 kV ChÕ ®é sù cè: n = -9 ® U4®ctcsc = 96,55 kV §iÖn ¸p thùc trªn thanh gãp h¹ ¸p khi ®ã cña tr¹m kiÓm tra ®é lÖch ®iÖn ¸p Ta thÊy ®é lÖch dU% tho¶ m·n yªu cÇu ®iÒu chØnh kh¸c thêng 6.2.5. Chọn đầu điều chỉnh trong máy biến áp trạm 5: §Çu ®iÒu chØnh cña MBA NÕu dïng MBA kh«ng ®iÒu chØnh díi t¶i, ta chän mét ®Çu ®iÒu chØnh cho c¶ hai chÕ ®é max vµ min Dùa vµo b¶ng U®ctc cña MBA kh«ng ®iÒu chØnh díi t¶i ta chän ®Çu ®iÒu chØnh tiªu chuÈn gÇn nhÊt n = -2 ® U®ctc = 109,25kV Khi ®ã ®iÖn ¸p thùc trªn thanh gãp h¹ ¸p cña tr¹m KiÓm tra ®é lÖch ®iÖn ¸p Ta thÊy ®é lÖch kh«ng tho¶ m·n yªu cÇu ®iÒu chØnh thêng VËy ta ph¶i dïng MBA ®iÒu chØnh díi t¶i. Dùa vµo b¶ng U®ctc cña MBA ®iÒu chØnh díi t¶i ta chän ®Çu ®iÒu chØnh tiªu chuÈn gÇn nhÊt ChÕ ®é max : n = -3 ® U®ctcln = 108,85 kV ChÕ ®é min : n = -6 ® U®ctcnh = 102,7 kV ChÕ ®é sù cè : n = -9 ® U®ctcsc = 96,55 kV §iÖn ¸p thùc trªn thanh gãp h¹ ¸p khi ®ã cña tr¹m KiÓm tra ®é lÖch ®iÖn ¸p Ta thÊy ®é lÖch % tho¶ m·n yªu cÇu ®iÒu chØnh thêng 6.2.6. Chọn đầu điều chỉnh trong máy biến áp trạm 6: §Çu ®iÒu chØnh cña MBA NÕu dïng MBA kh«ng ®iÒu chØnh díi t¶i, ta chän mét ®Çu ®iÒu chØnh cho c¶ hai chÕ ®é max vµ min Dùa vµo b¶ng U®ctc cña MBA kh«ng ®iÒu chØnh díi t¶i ta chän ®Çu ®iÒu chØnh tiªu chuÈn gÇn nhÊt n = 0 ® U®ctc = 115 kV Khi ®ã ®iÖn ¸p thùc trªn thanh gãp h¹ ¸p cña tr¹m KiÓm tra ®é lÖch ®iÖn ¸p Ta thÊy ®é lÖch % tho¶ m·n yªu cÇu ®iÒu chØnh thêng 6.2.7. Chọn đầu điều chỉnh trong máy biến áp trạm 7: §Çu ®iÒu chØnh cña MBA NÕu dïng MBA kh«ng ®iÒu chØnh díi t¶i, ta chän mét ®Çu ®iÒu chØnh cho c¶ hai chÕ ®é max vµ min Dùa vµo b¶ng U®ctc cña MBA kh«ng ®iÒu chØnh díi t¶i ta chän ®Çu ®iÒu chØnh tiªu chuÈn gÇn nhÊt n = -1 ® U®ctc = 112,13 kV Khi ®ã ®iÖn ¸p thùc trªn thanh gãp h¹ ¸p cña tr¹m KiÓm tra ®é lÖch ®iÖn ¸p Ta thÊy ®é lÖch % tho¶ m·n yªu cÇu ®iÒu chØnh thêng 6.2.8. Chọn đầu điều chỉnh trong máy biến áp trạm 8: §Çu ®iÒu chØnh cña MBA NÕu dïng MBA kh«ng ®iÒu chØnh díi t¶i, ta chän mét ®Çu ®iÒu chØnh cho c¶ hai chÕ ®é max vµ min Dùa vµo b¶ng U®ctc cña MBA kh«ng ®iÒu chØnh díi t¶i ta chän ®Çu ®iÒu chØnh tiªu chuÈn gÇn nhÊt n = 1 ® U®ctc = 117,88 kV Khi ®ã ®iÖn ¸p thùc trªn thanh gãp h¹ ¸p cña tr¹m KiÓm tra ®é lÖch ®iÖn ¸p Ta thÊy ®é lÖch % tho¶ m·n yªu cÇu ®iÒu chØnh thêng B¶ng tæng kÕtchän ®Çu ph©n ¸p MBA: Nót phô t¶i Lo¹i m¸y biªn ¸p §Çu ®iÒu chØnh tiªu chuÈn Udctc(kV) ChÕ ®é max ChÕ ®é min ChÕ ®é sù cè ChÕ ®é max ChÕ ®é min ChÕ ®é sù cè 1 §iÒu ¸p díi t¶i -1 -1 -4 112,95 112,95 106,8 2 §iÒu ¸p díi t¶i -2 -2 -6 110,9 110,9 102,7 3 §iÒu ¸p díi t¶i 0 2 -3 115 119,1 108,85 4 §iÒu ¸p díi t¶i -4 -4 -9 106,8 106,8 96,55 5 §iÒu ¸p díi t¶i -3 -6 -9 108,85 102,7 96,55 6 §iÒu ¸p kh«ng díi t¶i 0 115 7 §iÒu ¸p kh«ng díi t¶i -1 112,13 8 §iÒu ¸p kh«ng díi t¶i 1 117,88 CHƯƠNG VII. TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN 7.1. VỐN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG MẠNG ĐIỆN: Tổng các vốn đầu tư xây dựng mạng điện được xác định theo công thức: K=+ trong đó: - là vốn đầu tư xây dựng đường dây; - là vốn đầu tư xây dựng các trạm biến áp. Ở chương 3 ta đã tính vốn đầu tư xây dựng đường dây có giá trị là: = 215145,63. đ Vốn đầu tư cho các trạm hạ áp và tăng áp được xác định theo bảng sau: Công suất định mức, MVA 16 20 25 32 40 63 Giá thành, đ/trạm 13000 16000 19000 22000 25000 35000 Giá thành trạm có hai máy biến áp bằng 1,8 lần trạm có một máy biến áp. Vốn đầu tư cho các trạm hạ áp: = + + + + + + + = 1,8.25. + 1,8.19.+ 1,8.19.+ 1,8.16.+ 22.+ 1,8.19. + 22.+ 1,8.13. = 223,8. đ. Vốn đầu tư cho trạm tăng áp của nhà máy điện: = 7.35. = 245. đ. Tổng vố đầu tư xây dựng trạm biến áp: = + = 223,8. + 245. = 448,8. đ. Vậy vốn đầu tư xây dựng mạng điện là: K = 215145,63. + 448,8. ≈ 683,9456. đ. 7.2. TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG TRONG MẠNG ĐIỆN: Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện gồm có tổn thất công suất trên đường dây và tổn thất công suất tác dụng trong các trạm biến áp. Theo kết quả tính toán ở chương 5 ta có: Tổng tổn thất tác dụng trên đường dây bằng = 7,791 MW. Tổng tổn thất tác dụng trong các cuộn dây máy biến áp: = 0,821 MW. Tổng tổn thất công suất trong lõi thép của máy biến áp: = = 0,058 + 0,035 + 0,042 + 0,038 + 0,058 + 0,035 + 0,084 + 0,058 = 0,408 MW Vậy tổng tổn thất công suất trong mạng điện bằng: = + + = 7,791+ 0,821+ 0,408 = 9,02 MW Tổn thất công suất tác dụng tính theo phần trăm bằng: 7.3. TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN: Tổng tổn thất điện năng trong mạng điện có thể tính theo công thức sau: = (+).τ + .t trong đó: τ - là thời gian tổn thất công suất lớn nhất; t - là thời gian các máy biến áp làm việc trong năm Các máy biến áp làm việc trong cả năm nên t = 8760 h. Thời gian tổn thất lớn nhất có thể tính theo công thức sau: τ = = = 2886,2 h Vậy tổng tổn thất điện năng trong mạng điện bằng: = (7,791+ 0,821). 2886,2 + 0,408.8760 = 28430,03 MW.h Tổng điện năng các hộ tiêu thụ nhận được trong năm bằng: A = = 202.4500 = 909. MW.h Tổn thất điện năng trong mạng điện tính theo phần trăm bằng: 7.4. TÍNH CHI PHÍ VÀ GIÁ THÀNH: 7.4.1. Chi phí vận hành hàng năm: Chi phí vận hành hang năm được xác định theo công thưc sau: Y = avhd.Kd + avht.Kt +ΔA.c trong đó: - hệ số vận hành đường dây, = 0,04; - hệ số vân hành các thiết bị trong trạm biến áp, = 0,10; c - giá thành 1 kWh điện năng tổn thất, c = 550 đ/kW.h. vậy: Y = 0,04. 215145,63.+ 0,1. 448,8. + 28430,03..550 = 69,1223. đ 7.4.2. Chi phí tính toán hàng năm: Chi phí tính toán hàng năm được xác định theo công thức sau: Z = .K + Y trong đó là hệ số định mức hiệu quả của các vốn đầu tư, = 0,125. Do đó chi phí tính toán bằng: Z = 0,125. 683,945.+ 69,122. = 154,615. đ. 7.4.2. Giá thành truyền tải điện năng: Giá thành truyền tải điện năng được xác định theo công thức sau: đ/kW.h 7.4.2. Giá thành xây dựng 1 MW công suất phụ tải trong chế độ cực đại: Giá thành xây dựng 1 MW công suất phụ tải xác định theo công thức: đ/MW Kết quả tính các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thong thiết kế được cho trong bảng sau: Các chỉ tiêu Đơn vị Giá trị 1. Tổng công suất phụ tải khi cực đại MW 202 2. Tổng chiều dài đường dây Km 476,3 3. Tổng công suất các máy biến áp hạ áp MVA 366 4. Tổng vốn đầu tư cho mạng điện đ 683,945 5. Tổng vốn đầu tư về đường dây đ 215,145 6. Tổng vốn đầu tư về các trạm biến áp đ 448,8 7. Tổng điện năng các phụ tải tiêu thụ MWh 909 8. % 7,76 9. % 12,58 10. Tổng tổn thất công suất MW 9,02 11. Tổng tổn thất công suất % % 4,465 12. Tổng tổn thất điện năng MWh 28430,03 13. Tổng tổn thất điện năng % % 3,127 14. Chi phí vận hành hàng năm đ 69,122 15. Chi phí tính toán hàng năm đ 154,615 16. Giá thành truyền tải điện năng đ/kW.h 75,94 17. Giá thành xây dựng 1 MW công suất phụ tải khi cực đại đ/MW PhÇn Thø hai tÝnh to¸n æn ®Þnh cho hÖ thèng ®iÖn æn ®Þnh ®éng cña hÖ thèng lµ kh¶ n¨ng cña hÖ thèng kh«i phôc l¹i chÕ ®é lµm viÖc ban ®Çu hoÆc gÇn ban ®Çu sau khi bÞ c¸c kÝch ®éng ( kÝch ®éng lín vµ kÝch ®éng nhá ). C¸c kÝch ®éng lín tuy x¶y ra Ýt nhng cã biªn ®é lín. Chóng xuÊt hiÖn khi c¸c: C¾t hoÆc ®ãng ®ét ngét c¸c phô t¶i lín. C¾t ®êng d©y t¶i ®iÖn hoÆc m¸y biÕn ¸p ®ang mang t¶i. C¾t m¸y ph¸t ®iÖn ®ang mang t¶i. Ng¾n m¹ch c¸c lo¹i. Trong c¸c d¹ng kÝch ®éng nãi trªn th× ng¾n m¹ch lµ nguy hiÓm h¬n c¶, v× vËy æn ®Þnh cña hÖ thèng ®iÖn ®îc xÐt cho trêng hîp x¶y ra ng¾n m¹ch. Khi x¶y ra ng¾n m¹ch sù c©n b»ng c«ng suÊt c¬ ®iÖn bÞ ph¸ ho¹i lín, trong m¸y ph¸t ®iÖn sÏ xuÊt hiÖn qu¸ tr×nh qu¸ ®é c¬ ®iÖn dÉn ®Õn sù dao ®éng gãc quay t¬ng ®èi cña r«to víi tõ trêng phÇn tÜnh theo thêi gian. Do vËy nghiªn cøu æn ®Þnh ®éng cña hÖ thèng ®iÖn lµ nghiªn cøu sù chuyÓn ®éng t¬ng ®èi cña d trong qu¸ tr×nh qu¸ ®é c¬ ®iÖn cña m¸y ph¸t, xuÊt ph¸t tõ gi¸ trÞ ban ®Çu d0 ( khi t = 0 ). NÕu hÖ thèng cã æn ®Þnh th× sau thêi gian t nµo ®ã, sau khi bÞ kÝch ®éng gãc d(t) sÏ trë vÒ gi¸ trÞ ban ®Çu d0 hoÆc gÇn d0, tøc hÖ thèng cã æn ®Þnh. Ngîc l¹i nÕu gãc d(t) t¨ng lªn th× hÖ thèng sÏ mÊt æn ®Þnh. Trong c¸c lo¹i ng¾n m¹ch th× ng¾n m¹ch ba pha nguy hiÓm nhÊt, mÆc dï tuy Ýt x¶y ra ( chiÕm 5 ¸ 10% trong tæng sè c¸c lo¹i ng¾n m¹ch ) nhng nã lµm cho c¸c m¸y ph¸t ®iÖn dao ®éng m¹nh. NhiÖm vô tÝnh to¸n æn ®Þnh ®éng lµ x¸c ®Þnh thêi gian c¾t giíi h¹n ®Ó hÖ thèng cã æn ®Þnh ®éng khi ng¾n m¹ch ba pha trªn ®Çu cña mét trong hai ®êng d©y nèi gi÷a hai nhµ m¸y. V× lµ ng¾n m¹ch ba pha nªn trong m¸y ph¸t ®iÖn chØ cã dßng ®iÖn thø tù thuËn. Khi x¸c ®Þnh ®îc thêi gian c¾t chËm nhÊt, tõ ®ã mµ sÏ chØnh ®Þnh r¬ le b¶o vÖ. §ã lµ thêi gian mµ r¬ le b¶o vÖ c¨t sím h¬n th× hÖ thèng sÏ æn ®Þnh, nÕu muén h¬n th× hÖ thèng sÏ mÊt æn ®Þnh. I. S¬ ®å hÖ thèng ®iÖn vµ c¸c th«ng sè 1. S¬ ®å hÖ thèng ®iÖn. 2. Th«ng sè c¸c phÇn tö: 2.1. M¸y ph¸t ®iÖn: B¶ng th«ng sè m¸y ph¸t ®iÖn cña NMN§ 1 vµ NMN§2 Nhµ m¸y S®m (MVA) P®m (MW) U®m(kV) cosj X'd % Jo(TM2) NMN§ 1 62,5 50 10,5 0,8 30 5,24 NMN§ 2 62,5 50 10,5 0,8 30 5,24 2.2. M¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p: B¶ng th«ng sè m¸y biÕn ¸p t¨ng ¸p TDH-63000/110 cña NMN§ 1 S®m MVA Sè liÖu kü thuËt Sè liÖu tÝnh to¸n U®m (kV) UN% DPN kW DP0 kW I0% R Ω X Ω DQ0 kVAr Cao H¹ 63 115 10,5 10,5 260 59 0,65 0,87 22 410 2.3. Th«ng sè ®êng d©y: Lé ®êng d©y kÐp N§II-1 (d©y dÉn AC-95) LII-1 = 50km, ZII-1 = 8,25+ 10,73j Ω, S Lé ®êng d©y kÐp N§I-6 (d©y dÉn AC-95) LI-6 = 53,85 km, Z I-6 = 8,89 + 11,55j Ω, S Lé ®êng d©y kÐp 6-1 (d©y dÉn AC-70) L6-1 = 50 km, Z6-1 = 11,5 + 11j Ω, S 2.4. Phô t¶i: Spt1 = SI-3 + SI-7+ SI-8 = (26,307 + 20,065j ) + (24,060 + 16,880j ) + (15,512 + 6,567j ) = MVA Spt2 = SII-2-4+ SII-5 = (51,707 + 38,841j ) + (24,125 + 15,761j ) = 75,832 + 54,602j MVA S1 = Sc1 = 42,248 + 36,043j MVA S6 = Sc6 = 22,128 + 15,577j MVA ChÕ ®é ban ®Çu: Trong phÇn I, khi tÝnh to¸n ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p ta cã : U4 = 113,06 kV, U6 = 115,96 kV vµ nót 1 lµ ®iÓm ph©n c«ng suÊt gi÷a hai nhµ m¸y ®iÖn. C«ng suÊt truyÒn t¶i trªn ®êng d©y II-1 : SII-1 = 30,477 + 15,58j MVA. C«ng suÊt truyÒn t¶i trªn ®êng d©y I-6 : S I-6 = 36,412 + 29,633j MVA C«ng suÊt truyÒn t¶i trªn ®êng d©y 6-1 : S6-1 = 13,022 +15,588j MVA II. TÝnh quy ®æi c¸c th«ng sè vµ biÕn ®æi s¬ ®å 1. S¬ ®å thay thÕ hÖ thèng ®iÖn: - M¸y ph¸t ®îc thay thÕ bëi : E' vµ X'd - M¸y biÕn ¸p ®îc thay thÕ bëi : XB - C¸c phô t¶i ®îc thay thÕ b»ng tæng trë cè ®Þnh Zpt - §êng d©y ®îc thay thÕ b»ng tæng trë Zd Dùa vµo nh÷ng gi¶ thiÕt trªn ta cã s¬ ®å thay thÕ toµn hÖ thèng nh sau: 2. TÝnh quy ®æi c¸c th«ng sè Chän Scb = 100 MVA , Ucb = 110 kV Zcb =Ω * Quy ®æi th«ng sè m¸y ph¸t ®iÖn vµ m¸y biÕn ¸p cña NMN§I: H»ng sè qu¸n tÝnh thay thÕ cña NMN§1 lµ : Tj1 = 4´3,257 = 13,1 §iÖn kh¸ng thay thÕ cña NMN§1 : XF1 = (+ XB1)/4 = (0,524 + 0,182)/4 = 0,176 * Quy ®æi th«ng sè m¸y ph¸t ®iÖn vµ m¸y biÕn ¸p cña NMN§II: H»ng sè qu¸n tÝnh thay thÕ cña NMN§II lµ : Tj2 = 3´3,275 = 9,825 §iÖn kh¸ng thay thÕ cña NMN§II : XF2 = (+ XB2)/3 = (0,524 + 0,182)/4 = 0,234 * Quy ®æi c¸c th«ng sè ®êng d©y: * Quy ®æi c¸c th«ng sè chÕ ®é: C«ng suÊt phô t¶i: Trong qu¸ tr×nh quy chuyÓn th× tÝnh lu«n c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do dung dÉn ®êng d©y sinh ra vµo c«ng suÊt phô t¶i: II = = = 0,422 + j 0,334 = = 0,221 + j 0,128 I = C«ng suÊt truyÒn t¶i trªn ®êng d©y liªn l¹c: = 0,304 + j 0,155 = 0,364 +j 0,296 = 0,130 +j 0,155 Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p quy ®æi lµ: = 113,06/110 = 1,027 = 115,86/110 = 1,053 Nót 1 lµ ®iÓm ph©n c«ng suÊt, ta chän nót 1 (= 1,027Ð00 ) lµm ®iÓm tÝnh to¸n vÒ hai phÝa nhµ m¸y. 3. TÝnh chÕ ®é x¸c lËp cña m¹ng ®iÖn tríc lóc ng¾n m¹ch: Sơ đồ tính chế độ xác lập: * TÝnh tõ nót 1 vÒ phÝa NMN§ 2: §iÖn ¸p t¹i ®Çu ®êng d©y NMN§2: = 0,296 - j 0,151 = 0,332Ð- 27,010 = +1,027 + (0,296 - j 0,151)´(0,068 + j 0,088) = 1,060 + j 0,015 = 1,060Ð0,850 VËy UN§II = 1,060; dN§II-1 = 0,850 Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®o¹n II-1 lµ: = 0,3322´(0,068 + j 0,088) = 0,007 + j 0,009 C«ng suÊt NMN§II ph¸t lªn thanh gãp lµ: = (0,728+j0,532) + (0,304 + j 0,155) + (0,007 + j 0,009) = 1,039 + j 0,696 = 1,25Ð33,80 Søc ®iÖn ®éng t¬ng ®¬ng cña NMN§II lµ: = 1,179Ð- 32,950 = 1,060Ð0,850 + 1,179Ð- 32,95 ´ j 0,176 = 1,188Ð9,190 VËy = 1,188 ; d2 = 9,190 ; P10 = 1,039. * TÝnh tõ nót 1 vÒ phÝa NMN§ I: §iÖn ¸p t¹i nót 6 : = 0,209Ð-56,570 = +1,027 + 0,209Ð-56,570´() = 1,053Ð-0,330 VËy U6 = 1,053; d6-1 = - 0,330 §iÖn ¸p t¹i ®Çu ®êng d©y NMN§I : = 0,445Ð- 38,780 = + = 1,053Ð- 0,330 + 0,445Ð- 38,780´() = 1,10Ð0,340 VËy UN§I = 1,1; dN§I-6 = 0,340 Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®o¹n I-6 lµ: = 0,4452´() = 0,014 + j 0,018 C«ng suÊt NMN§I ph¸t lªn thanh gãp lµ: = (0,649 + j 0,406) + (0,364 + j 0,296) + (0,014 + j 0,018) = 1,027 + j 0,72 = 1,254Ð35,00 Søc ®iÖn ®éng t¬ng ®¬ng cña NMN§I lµ: = 1,14Ð- 34,660 = 1,1Ð0,340 + 1,14Ð-34,660 ´j 0,176 = 1,225Ð8,040 VËy = 1,225 ; d2 = 8,040 ; P10 = 1,027. Gãc t¬ng ®èi gi÷a søc ®iÖn ®éng hai nhµ m¸y lµ: d210 = dII+dII-1- d6-1-dI-6 - dI = 9,190 +0,850 +0,330 –0,340– 8,040= 20 d120 = - 20 B¶ng tæng kÕt kÕt qu¶ tÝnh chÕ ®é tríc lóc ng¾n m¹ch: Nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn 2 Nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn 1 Søc ®iÖn ®éng = 1,188Ð9,190 = 1,225Ð8,040 C«ng suÊt ph¸t ban ®Çu P20= 1,039 P10 = 1,027 III. TÝnh æn ®Þnh ®éng khi ng¾n m¹ch ba pha t¹i ®Çu ®êng d©y liªn l¹c phÝa nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn 1: * Phô t¶i NMN§2: II = = 0,901Ð36,160 = 1,060Ð0,850 Tæng trë phô t¶i ®îc x¸c ®Þnh nh sau: = 1,006 + j 0,735 * Phô t¶i NMN§1: I = 0,649 + j 0,406 = 0,765Ð320 = 1,10Ð0,2550 Tæng trë phô t¶i ®îc x¸c ®Þnh nh sau: = 1,34 + j 0,838 * Phô t¶i1: = 0,422 + j 0,334 = 0,538Ð38,360 = 1,027Ð00 Tæng trë phô t¶i ®îc x¸c ®Þnh nh sau: = 1,537 + j 1,216 * Phô t¶i NMN§6: = 0,221 + j0,128 = 0,255Ð30 = 1,053Ð-0,330 Tæng trë phô t¶i ®îc x¸c ®Þnh nh sau: = 4,267 + j 2,464 1. LËp ®Æc tÝnh c«ng suÊt khi ng¾n m¹ch: S¬ ®å thay thÕ: * BiÕn ®æi D( Z 1 ; ZII-1 ; ZII ) ® Y( Z A1 ; ZB1 ; ZC1 ) ZS1 = Z1 + ZII-1 + ZII = (1,537 + j 1,216) + (0,068 + j 0,088) + (1,006 + j 0,735) = 2,611 + j 2,039 = 0,039 + j 0,052 = 0,026 + j 0,032 = 0,592 + j 0,438 * GhÐp c¸c tæng trë nèi tiÕp: Z’A1 = Z6-1 + ZA1 = (0,095 + j 0,091) + (0,039 + j 0,052) = 0,134 + j 0,143 Z’B1 = ZB1 + j XF2 = (0,026 + j 0,032) + j 0,234 = 0,026 + j 0,266 Ta ®îc s¬ ®å sau: * BiÕn ®æi D( Z 6 ; Z’A1 ; ZC1 ) ® Y( Z A2 ; ZB2 ; ZC2 ) ZS2 = Z6 + Z’A1 + ZC1 = (4,267 + j 2,464) + (0,134 + j 0,143) + (0,592 + j 0,438) = 4,993 + j 3,045 = 0,115 + j 0,117 = 0,015 + j 0,019 = 0,507 + j 0,356 * GhÐp c¸c tæng trë nèi tiÕp: Z’A2 = ZI-6 + ZA2 = (0,073 + j 0,095) + (0,115 + j 0,117) = 0,188 + j 0,212 Z’B2 = ZB2 + Z’B1 = (0,015 + j 0,019) + (0,026 + j 0,266) = 0,041 + j 0,285 Ta ®îc s¬ ®å sau: * BiÕn ®æi D( Z II ; Z’A2 ; ZC2 ) ® Y( Z A3 ; ZB3 ; ZC3 ) ZS3 = ZII + Z’A2 + ZC2 = 0 + (0,188+ j 0,212) + (0,507 + j 0,356) = 0,695 + j 0,568 = 0 = 0,140 + j 0,136 = 0 * GhÐp c¸c tæng trë nèi tiÕp: Z’A3 = j XF2 + ZA3 = j 0,176 Z’B3 = ZB3 + Z’B2 = (0,140 + j 0,136) + (0,041 + j 0,285) = 0,181 + j 0,421 Ta ®îc s¬ ®å sau: * BiÕn ®æi Y( Z’A3 ; Z’B3 ; ZC3 ) ® D( Z 20 ; Z21 ; Z10 ) Z10 = Z’A3 + ZC3 + Z’A3´ZC3/ Z’B3 = Z’A3 = j 0,176 = 0,176Ð900 Z20 = Z’B3 + ZC3 + Z’B3´ZC3/ Z’A3 = Z’B3 = 0,18 + j 0,362= 0,404Ð63,50 Z21 = Z’A3 + Z’B3 + Z’A3´Z’B3/ ZC3 = ¥ S¬ ®å thay thÕ: Ta cã: Þ Y11 = 5,68 ; j11 = -(-900) = 900 ; a11 = 900 - j11 = 00 Þ Y22 = 2,473 ; j22 = -(-63,50) = 63,50 ; a22 = 900 - j22 = 26,50 Þ y21 = 0 ; j21 = -(00) = 00 ; a21 = 900 - j21 = 900 §Æc tÝnh c«ng suÊt khi ng¾n m¹ch : P2II = Y22sina22 - y21sin(d21 + a21) = Y22sina22 = 1,1882´2,473´sin26,50 = 1,557 P1II = Y11sina11+ y12sin(d21 - a21) = Y11sina11 = 1,2252´5,68´sin00 = 0 C«ng suÊt thõa t¸c ®éng lªn c¸c m¸y ph¸t ®iÖn sau khi ng¾n m¹ch t¹i mçi nhµ m¸y lµ: DP2II = P20 – P2II = 1,039 – 1,557 = - 0,518 DP1II = P10 – P1II = 1,027 2. LËp ®Æc tÝnh c«ng suÊt sau khi ng¾n m¹ch: Sau khi ng¾n m¹ch ®îc c¾t ra th× trªn ®o¹n ®êng d©y I-6 chØ cßn 1 lé nªn tæng trë cña nã t¨ng gÊp ®«i. Ta cã: ZI-6 = 2´(0,073 + j 0,095) = 0,146 + j 0,19 Ng¾n m¹ch ®îc c¾t ra th× s¬ ®å thay thÕ: * BiÕn ®æi D( Z 1 ; ZII-1 ; ZII ) ® Y( Z A1 ; ZB1 ; ZC1 ) ZS1 = Z1 + ZII-1 + ZII = (1,537 + j 1,216) + (0,068 + j 0,088) + (1,006 + j 0,735) = 2,611 + j 2,039 = 0,039 + j 0,052 = 0,026 + j 0,032 = 0,592 + j 0,438 * GhÐp c¸c tæng trë nèi tiÕp: Z’A1 = Z6-1 + ZA1 = (0,095 + j 0,091) + (0,039 + j 0,052) = 0,134 + j 0,143 Z’B1 = ZB1 + j XF2 = (0,026 + j 0,032) + j 0,234 = 0,026 + j 0,266 Ta ®îc s¬ ®å sau: * BiÕn ®æi D( Z 6 ; Z’A1 ; ZC1 ) ® Y( Z A2 ; ZB2 ; ZC2 ) ZS2 = Z6 + Z’A1 + ZC1 = (4,267 + j 2,464) + (0,134 + j 0,143) + (0,592 + j 0,438) = 4,993 + j 3,045 = 0,115 + j 0,117 = 0,015 + j 0,019 = 0,507 + j 0,356 * GhÐp c¸c tæng trë nèi tiÕp: Z’A2 = ZI-6 + ZA2 = (0,146 + j 0,19) + (0,115 + j 0,117) = 0,261 + j 0,307 Z’B2 = ZB2 + Z’B1 = (0,015 + j 0,019) + (0,026 + j 0,266) = 0,041 + j 0,285 Ta ®îc s¬ ®å sau: * BiÕn ®æi D( Z II ; Z’A2 ; ZC2 ) ® Y( Z A3 ; ZB3 ; ZC3 ) ZS3 = ZII + Z’A2 + ZC2 = (1,34 + j 0,838) + (0,261 + j 0,307) + (0,507 + j 0,365) = 2,108 + j 1,51 = 0,170 + j 0,176 = 0,062 + j 0,074 = 0,322 +j 0,202 * GhÐp c¸c tæng trë nèi tiÕp: Z’A3 = j XF2 + ZA3 = j 0,176 + (0,17 + j 0,176) = 0,17 + j 0,352 Z’B3 = ZB3 + Z’B2 = (0,062 + j 0,074) + (0,041 + j 0,285) = 0,103 + j 0,301 Ta ®îc s¬ ®å sau: * BiÕn ®æi Y( Z’A3 ; Z’B3 ; ZC3 ) ® D( Z 20 ; Z21 ; Z10 ) Z10 = Z’A3 + ZC3 + Z’A3´ZC3/ Z’B3 =0,914 + j0,752 = 1,184Ð39,460 Z20 = Z’B3 + ZC3 + Z’B3´ZC3/ Z’A3 = 0,665 + j 0,697 = 0,964Ð46,30 Z21 = Z’A3 + Z’B3 + Z’A3´Z’B3/ ZC3 = 0,198+j 0,971 = 0,99Ð78,470 S¬ ®å thay thÕ: Ta cã: Þ Y22 = 2,036 ; j22 = -(-58,20) = 58,20; a22 = 900 - j22 = 31,80 Þ Y11 = 1,74 ; j11 = -(-60,70) = 60,70; a11 = 900 - j11 = 29,30 Þ y21 = 0,485 ; j21 = -(78,40) = 78,40 ; a21 = 900 - j21 = 11,60 §Æc tÝnh c«ng suÊt khi ng¾n m¹ch : P2III = Y22sina22 -y21sin(d12 + a21) = 1,1882´2,036´sin31,80 - 1,225´1,188´1,009´sin (d12 + 11,60) = 1,514 – 1,468´sin (d12 + 11,60) P1III = Y11sina11 +y21sin(d21 - a21) = 1,2252´1,74´sin29,30 + 1,225´1,188´1,009´sin (d12 – 11,60) = 1,277 + 1,468´sin (d12 – 11,60) C«ng suÊt thõa t¸c ®éng lªn c¸c m¸y ph¸t ®iÖn sau khi ng¾n m¹ch t¹i mçi nhµ m¸y lµ: DP2III = P20 – P2III = 1,039 - [1,514 – 1,468´sin (d12 + 11,60)] = - 0,475 + 1,468´sin (d12 + 11,60) DP1II = P10 – P1III = 1,027 - [1,277 + 1,468´sin (d12 – 11,60)] = - 0,25 – 1,468´sin (d12 – 11,60) 3. TÝnh gãc c¾t d21c¾t vµ thêi gian c¾t lín nhÊt ®¶m b¶o æn ®Þnh hÖ thèng ®iÖn: Gia tèc riªng cña mçi nhµ m¸y a2 , a1 vµ gia tèc t¬ng ®èi gi÷a hai nhµ m¸y a21 khi ng¾n m¹ch lµ: = -949 = 1411,14 Þ a12 = a1- a2 = 1411,14- (-949) = 2360,11 = const. Gia tèc riªng cña mçi nhµ m¸y a’2 , a’1 vµ gia tèc t¬ng ®èi gi÷a hai nhµ m¸y a’21 sau khi ng¾n m¹ch lµ: = - 870,22 + 2689,46´ sin (d12 + 11,60) = –343,5 – 2017,09´sin (d12 -11,60) Þ a’12 = a’1- a’2 Thay c¸c gi¸ trÞ cña gãc t¬ng ®èi gi÷a hai nhµ m¸y tõ 100 ®Õn 2000 , ta cã b¶ng : d12 a’1 a’2 a’12 = a’1- a’2 10 -287,92 118,47 -406,39 20 -638,72 537,56 -1176,29 30 -980,56 913,93 -1894,49 40 -1303,06 1236,13 -2539,20 50 -1596,44 1494,41 -3090,84 60 -1851,78 1680,90 -3532,68 70 -2061,34 1789,96 -3851,30 80 -2218,76 1818,28 -4037,03 90 -2319,25 1764,98 -4084,24 100 -2359,78 1631,70 -3991,48 110 -2339,10 1422,48 -3761,58 120 -2257,85 1143,66 -3401,52 130 -2118,49 803,72 -2922,21 140 -1925,26 412,96 -2338,22 150 -1684,01 -16,74 -1667,27 160 -1402,07 -472,35 -929,72 170 -1088,00 -940,04 -147,96 180 -751,33 -1405,61 654,27 190 -402,29 -1854,92 1452,64 200 -51,45 -2274,35 2222,90 §å thÞ gia tèc gãc t¬ng ®èi gi÷a hai nhµ m¸y B»ng ph¬ng ph¸p diÖn tÝch ta x¸c ®Þnh ®îc gãc c¾t dc¾t = 91,10 * X¸c ®Þnh thêi gian c¾t tc¾t øng víi gãc c¾t dc¾t =91,10 Thêi gian c¾t ®îc x¸c ®Þnh b»ng ph¬ng ph¸p ph©n ®o¹n liªn tiÕp, tÝnh cho chÕ ®é trong khi ng¾n m¹ch. C«ng thøc tæng qu¸t : Dd12(n) = Dd12(n-1) + a12´Dt2 d12(n) = d12(n-1) + Dd12(n) ¸p dông c«ng thøc tæng qu¸t víi: Dt = 0,05 ; d120 = -20 a12 = const = 2360,11 ti = i´Dt Ta cã: - Cho ph©n ®o¹n 1: Dd12(1) = a12´= 2360,11 ´= 2,95 0 d12(1) = d12(0) + Dd12(1) = -20+ 2,95 0 = 0,950 - Cho ph©n ®o¹n n: Dd12(n) = Dd12(n-1) + a12´Dt2 = Dd12(n-1) + 5,9 0 d12(n) = d12(n-1) + Dd12(n) d12(n) tÝnh b»ng c¸ch thay d12(n-1) vµo c«ng thøc trªn TÝnh cho ®Õn khi d12(i) > d12c¾t * B¶ng kÕt qu¶ tÝnh thêi gian c¨t tc¾t Ph©n ®o¹n Dt (s) a12´Dt2 Dd12(n) d12(n) 1 0,05 2,95 0,95 2 0,1 5,9 8,85 9,8 3 0,15 5,9 14,75 24,55 4 0,2 5,9 20,65 45,2 5 0,25 5,9 26,55 71,75 6 0,3 5,9 32,45 104,2 Dùa vµo ®å thÞ d(t) ta x¸c ®Þnh ®îc thêi gian c¾t chËm nhÊt lµ tc¾t = 0,265 (s) IV. TÝnh æn ®Þnh ®éng khi ng¾n m¹ch ba pha t¹i ®Çu ®êng d©y liªn l¹c phÝa nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn 2: 1. LËp ®Æc tÝnh c«ng suÊt khi ng¾n m¹ch: S¬ ®å thay thÕ: * BiÕn ®æi D( Z 6 ; ZI-6 ; ZI ) ® Y( Z A1 ; ZB1 ; ZC1 ) ZS1 = Z6 + ZI-6 + ZI = (4,267 + j 2,464) + (0,073 + j 0,095) + (1,34+ j 0,838) = 5,68 + j 2,559 = 0,054 + j 0,064 = 0,017 + j 0,028 = 1,123 + j 0,805 * GhÐp c¸c tæng trë nèi tiÕp: Z’A1 = Z6-1 + ZA1 = (0,095 + j 0,091) + (0,054 + j 0,064) = 0,149 + j 0,155 Z’B1 = ZB1 + j XF1 = (0,017 + j 0,028) + j 0,124 = 0,017 + j 0,152 Ta ®îc s¬ ®å sau: * BiÕn ®æi D( Z 1 ; Z’A1 ; ZC1 ) ® Y( Z A2 ; ZB2 ; ZC2 ) ZS2 = Z1 + Z’A1 + ZC1 = (1,537 + j 1,216) + (0,149 + j 0,155) + (1,123 + j 0,805) = 2,809 + j 2,176 = 0,081 + j 0,086 = 0,06 + j 0,058 = 0,615 + j 0,450 * GhÐp c¸c tæng trë nèi tiÕp: Z’A2 = ZII-1 + ZA2 = (0,068 + j 0,088) + (0,081 + j 0,086) = 0,149 + j 0,174 Z’B2 = ZB2 + Z’B1 = (0,06 + j 0,058) + (0,017 + j 0,152) = 0,077 + j 0,21 Ta ®îc s¬ ®å sau: * BiÕn ®æi D( Z II ; Z’A2 ; ZC2 ) ® Y( Z A3 ; ZB3 ; ZC3 ) ZS3 = ZII + Z’A2 + ZC2 = 0 + (0,149 + j 0,174) + (0,615 + j 0,450) = 0,764 + j 0,624 = 0 = 0,122 + j 0,128 = 0 * GhÐp c¸c tæng trë nèi tiÕp: Z’A3 = j XF2 + ZA3 = j 0,234 Z’B3 = ZB3 + Z’B2 = (0,122 + j 0,128) + (0,077 + j 0,21) = 0,199 + j 0,338 Ta ®îc s¬ ®å sau: * BiÕn ®æi Y( Z’A3 ; Z’B3 ; ZC3 ) ® D( Z 20 ; Z21 ; Z10 ) Z20 = Z’A3 + ZC3 + Z’A3´ZC3/ Z’B3 = Z’A3 = j 0,234 = 0,234Ð900 Z10 = Z’B3 + ZC3 + Z’B3´ZC3/ Z’A3 = Z’B3 = 0,199 + j 0,338= 0,392Ð59,50 Z21 = Z’A3 + Z’B3 + Z’A3´Z’B3/ ZC3 = ¥ S¬ ®å thay thÕ: Ta cã: Þ Y22 = 4,27 ; j22 = -(-900) = 900 ; a22 = 900 - j22 = 00 Þ Y11 = 2,549 ; j11 = -(-59,50) = 59,50 ; a11 = 900 - j11 = 30,50 Þ y21 = 0 ; j21 = -(00) = 00 ; a21 = 900 - j21 = 900 §Æc tÝnh c«ng suÊt khi ng¾n m¹ch : P2II = Y22sina22 + y21sin(d21 - a21) = Y22sina22 = 1,1882´4,27´sin00 = 0 P1II = Y11sina11 - y12sin(d21 + a21) = Y11sina11 = 1,2252´2,549´sin30,50 = 1,941 C«ng suÊt thõa t¸c ®éng lªn c¸c m¸y ph¸t ®iÖn sau khi ng¾n m¹ch t¹i mçi nhµ m¸y lµ: DP2II = P20 – P2II = 1,039 DP1II = P10 – P1II = 1,027 – 1,941 = - 0,914 2. LËp ®Æc tÝnh c«ng suÊt sau khi ng¾n m¹ch: Sau khi ng¾n m¹ch ®îc c¾t ra th× trªn ®o¹n ®êng d©y II-1 chØ cßn 1 lé nªn tæng trë cña nã t¨ng gÊp ®«i. Ta cã: ZII-1 = 2´(0,068 + j 0,088) = 0,136 + j 0,176 Ng¾n m¹ch ®îc c¾t ra th× s¬ ®å thay thÕ: * BiÕn ®æi D( Z 6 ; ZI-6 ; ZI ) ® Y( Z A1 ; ZB1 ; ZC1 ) ZS1 = Z6 + ZI-6 + ZI = (4,267 + j 2,464) + (0,073 + j 0,095) + (1,537 + j 1,216) = 5,877 + j 3,775 = 0,054 + j 0,064 = 0,017 + j 0,028 = 1,123 + j 0,805 * GhÐp c¸c tæng trë nèi tiÕp: Z’A1 = Z6-1 + ZA1 = (0,095 + j 0,091) + (0,054 + j 0,064) = 0,149 + j 0,155 Z’B1 = ZB1 + j XF1 = (0,017 + j 0,028) + j 0,124 = 0,017 + j 0,152 Ta ®îc s¬ ®å sau: * BiÕn ®æi D( Z 1 ; Z’A1 ; ZC1 ) ® Y( Z A2 ; ZB2 ; ZC2 ) ZS2 = Z1 + Z’A1 + ZC1 = (1,537 + j 1,216) + (0,149 + j 0,155) + (1,123 + j 0,805) = 2,809 + j 2,176 = 0,081 + j 0,086 = 0,06 + j 0,058 = 0,615 + j 0,450 * GhÐp c¸c tæng trë nèi tiÕp: Z’A2 = ZII-1 + ZA2 = (0,136 + j 0,176) + (0,081 + j 0,086) = 0,217 + j 0,262 Z’B2 = ZB2 + Z’B1 = (0,06 + j 0,058) + (0,017 + j 0,152) = 0,077 + j 0,21 Ta ®îc s¬ ®å sau: * BiÕn ®æi D( Z II ; Z’A2 ; ZC2 ) ® Y( Z A3 ; ZB3 ; ZC3 ) ZS3 = ZII + Z’A2 + ZC2 = (1,006+j 0,735)+ (0,217 + j 0,262) + (0,615 + j 0,450) = 1,838 + j 1,087 = 0,130 +j 0,110 = 0,068 + j 0,100 = 0,344 + j 0,168 * GhÐp c¸c tæng trë nèi tiÕp: Z’A3 = j XF2 + ZA3 = j 0,234+ 0,130 +j 0,110 = 0,130 + j 0,344 Z’B3 = ZB3 + Z’B2 = (0,068 + j 0,100) + (0,077 + j 0,21) = 0,145 + j 0,31 Ta ®îc s¬ ®å sau: * BiÕn ®æi Y( Z’A3 ; Z’B3 ; ZC3 ) ® D( Z 20 ; Z21 ; Z10 ) Z20 = Z’A3 + ZC3 + Z’A3´ZC3/ Z’B3 = 0,765 + j 0,551 = 0,943Ð35,80 Z10 = Z’B3 + ZC3 + Z’B3´ZC3/ Z’A3 = 0,894 + j 0,694 = 1,132Ð37,80 Z21 = Z’A3 + Z’B3 + Z’A3´Z’B3/ ZC3 = 0,222 + j 0,813 = 0,843Ð74,70 S¬ ®å thay thÕ: Ta cã: Þ Y22 = 2,11 ; j22 = -(-56,40) = 56,40 ; a22 = 900 - j22 = 33,60 Þ Y11 = 1,966 ; j11 = -(-59,070) = 59,070 ; a11 = 900 - j11 = 30,930 Þ y21 = 1,186 ; j21 = -(74,70) = 00 ; a21 = 900 - j21 = 15,30 §Æc tÝnh c«ng suÊt khi ng¾n m¹ch : P2III = Y22sina22 +y21sin(d21 - a21) = 1,1882´2,11´sin33,60 + 1,225´1,188´1,186´sin (d21 – 15,30) = 1,536 + 1,613´sin (d21 – 15,30) P1III = Y11sina11 - y21sin(d21 + a21) = 1,2252´1,966´sin30,990 - 1,225´1,188´1,186´sin (d21 + 15,30) = 1,423 - 1,613´sin (d12 + 15,30) C«ng suÊt thõa t¸c ®éng lªn c¸c m¸y ph¸t ®iÖn sau khi ng¾n m¹ch t¹i mçi nhµ m¸y lµ: DP2III = P20 – P2III = 1,039 - [ 1,536 + 1,613´sin (d21 – 15,30)] = - 0,497 - 1,613´sin (d21 – 15,30) DP1II = P10 – P1III = 1,027 - [ 1,423 - 1,613´sin (d12 + 15,30)] = - 0,415 + 1,613´sin (d21 – 15,30) 3. TÝnh gãc c¾t d21c¾t vµ thêi gian c¾t lín nhÊt ®¶m b¶o æn ®Þnh hÖ thèng ®iÖn: Gia tèc riªng cña mçi nhµ m¸y a2 , a1 vµ gia tèc t¬ng ®èi gi÷a hai nhµ m¸y a21 khi ng¾n m¹ch lµ: = 1903,51 = -1255,87 Þ a21 = a2- a1 = 1903,51- (-1255,87) = 3159,3 = const. Gia tèc riªng cña mçi nhµ m¸y a’2 , a’1 vµ gia tèc t¬ng ®èi gi÷a hai nhµ m¸y a’21 sau khi ng¾n m¹ch lµ: = - 910,534 – 2955,114´ sin (d21 – 15,30) = - 570,229 + 2216,335´sin (d21 +15,30) Þ a’21 = a’2- a’1 Thay c¸c gi¸ trÞ cña gãc t¬ng ®èi gi÷a hai nhµ m¸y tõ 100 ®Õn 2000 , ta cã b¶ng kÕt qu¶ sau: d21 a’2 a’1 a’21 = a’2- a’1 10 -637,71 376,50 -1014,21 20 -1152,55 709,94 -1862,49 30 -1660,05 1004,52 -2664,57 40 -2144,79 1251,31 -3396,10 50 -2592,07 1442,80 -4034,88 60 -2988,31 1573,19 -4561,51 70 -3321,49 1638,52 -4960,01 80 -3581,48 1636,81 -5218,29 90 -3760,40 1568,11 -5328,50 100 -3852,81 1434,50 -5287,30 110 -3855,91 1240,03 -5095,95 120 -3769,61 990,62 -4760,24 130 -3596,53 693,84 -4290,37 140 -3341,92 358,68 -3700,60 150 -3013,50 -4,67 -3008,83 160 -2621,26 -385,19 -2236,06 170 -2177,08 -771,33 -1405,76 180 -1694,46 -1151,36 -543,11 190 -1188,05 -1513,75 325,70 200 -673,21 -1847,50 1174,29 §å thÞ gia tèc gãc t¬ng ®èi gi÷a hai nhµ m¸y B»ng ph¬ng ph¸p diÖn tÝch ta x¸c ®Þnh ®îc gãc c¾t dc¾t = 1010 * X¸c ®Þnh thêi gian c¾t tc¾t øng víi gãc c¾t dc¾t =1010 Thêi gian c¾t ®îc x¸c ®Þnh b»ng ph¬ng ph¸p ph©n ®o¹n liªn tiÕp, tÝnh cho chÕ ®é trong khi ng¾n m¹ch. C«ng thøc tæng qu¸t : Dd21(n) = Dd21(n-1) + a21´Dt2 d21(n) = d21(n-1) + Dd21(n) ¸p dông c«ng thøc tæng qu¸t víi: Dt = 0,05 ; d210 = 20 a21 = const = 3159,3 ti = i´Dt Ta cã: - Cho ph©n ®o¹n 1: Dd21(1) = a21´= 3159,3´= 3,949 d21(1) = d21(0) + Dd21(1) = 20+ 3,772 0 = 5,7720 - Cho ph©n ®o¹n n: Dd21(n) = Dd21(n-1) + a21´Dt2 = Dd21(n-1) + 7,898 d21(n) = d21(n-1) + Dd21(n) d21(n) tÝnh b»ng c¸ch thay d21(n-1) vµo c«ng thøc trªn TÝnh cho ®Õn khi d21(n) > d21c¾t * B¶ng kÕt qu¶ tÝnh thêi gian c¨t tc¾t Ph©n ®o¹n Dt (s) a21´Dt2 Dd21(n) d21(n) 1 0,05 3,949 5,772 2 0,1 7,898 11,847 17,619 3 0,15 7,898 19,745 37,364 4 0,2 7,898 27,643 65,007 5 0,25 7,898 35,541 100,548 6 0,3 7,898 43,439 143,987 Dùa vµo ®å thÞ d(t) ta x¸c ®Þnh ®îc thêi gian c¾t chËm nhÊt lµ tc¾t = 0,25 (s) VËy ng¾n m¹ch ba pha t¹i ®Çu ®êng d©y liªn l¹c phÝa nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn 2 sÏ nguy hiÓm h¬n víi thêi gian c¾t lµ : tc¾t = 0,25 (s) TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Văn Đạm. Mạng lưới điện. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2002. 2. Nguyễn Văn Đạm. Mạng lưới điện. (Tính chế độ của các mạng và hệ thống điện phức tạp). Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2002. 3. Nguyễn Văn Đạm. Thiết kế các mạng và hệ thống điện. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 2002. 4. TrÇn B¸ch.¤n ®Þnh cña hÖ thèng ®iÖn.ChÕ b¶n vµ in t¹i xëng in §HTC -§¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi,2001 ._.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

DA0300.DOC