intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP: QUẢN LÍ VẬT TƯ, THIẾT BỊ, ỨNG DỤNG PHÁT TRIỂN CHO TRUNG TÂM CNTTĐHQG TPHCM (CHƯƠNG 5_2)

Chia sẻ: Quang Tùng Nguyễn | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:88

Thêm vào BST
Báo xấu
417
lượt xem 189
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong thời đại kinh tế phát triển nhanh chóng như ngày nay, việc công nghiệp hóa, hiện đại hóa là một điều tất yếu. Từng ngày, từng giờ các khu công nghiệp, các nhà máy xí nghiệp, các khu chung cư… mọc lên không ngừng. Đòi hỏi việc thiết kế mạng lưới điện cũng phải thay dổi từng ngày nhằm đáp ứng nhu cầu của xã hội. Vì vậy môn học Lưới Điện trong chương trình đại học cũng là một bộ môn vô cùng quan trọng với những kỹ sư điện tương lai....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP: QUẢN LÍ VẬT TƯ, THIẾT BỊ, ỨNG DỤNG PHÁT TRIỂN CHO TRUNG TÂM CNTTĐHQG TPHCM (CHƯƠNG 5_2)

  1. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC -1- Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  2. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University Lời nói đầu Trong thời đại kinh tế phát triển nhanh chóng như ngày nay, việc công nghiệp hóa, hiện đại hóa là một điều tất yếu. Từng ngày, từng giờ các khu công nghiệp, các nhà máy xí nghiệp, các khu chung cư… mọc lên không ngừng. Đòi hỏi việc thiết kế mạng lưới điện cũng phải thay dổi từng ngày nhằm đáp ứng nhu cầu của xã hội. Vì vậy môn học Lưới Điện trong chương trình đại học cũng là một bộ môn vô cùng quan trọng với những kỹ sư điện tương lai. Đồ án môn học” THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC” giúp sinh viên lần đầu tiên vận dụng những kiến thức đã học vào công việc thực tế. Việc thực hiện đồ án giúp sinh viên nắm vững kiến thức, và biết cách vận dụng các kiến thức dã học để thiết kế một mạng lưới điện. Ngoài ra nó còn giúp sinh viên hình dung phần nào công việc của mình sau này. Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo bộ môn Lưới Điện và các thầy cô giáo trong khoa Điện. Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Ngọc Trung đã tận tình giảng dạy và hướng dẫn để em có thể hoàn thành đồ án này. Sinh Viên Nguyễn Trọng Khuê MỤC LỤC : -2- Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  3. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University Chương 1 Phân tích nguồn và phụ tải- cân bằng công suất -3- trong hệ thống điện. Chương 2 -7- Dự kiến các phương án và tính toán sơ bộ. Chương 3 So sánh kinh tế các phương án. -34- Chương 4 -39- Tính toán lựa chọn MBA và sơ đồ nối dây Chương 5 -44- Tính toán chế độ xác lập trong mạng điện. Chương 6 -69- Lựa chọn phương pháp điều chỉnh điện áp trong mạng điện. Chương 7 -77- Tính toán bù công suất phản kháng. Chương 8 -85- Tính toán các chỉ tiêu kinh tế của mạng điện. -3- Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  4. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University Chương 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN Sơ đồ địa lí nguồn và phụ tải của mạng lưới điện thiết kế: 9 km 6 5 N 4 3 1 2 1.1 Phân tích nguồn và phụ tải. 1.1.1 Nguồn: - Nguồn có công suất vô cùng lớn. - Công suất nguồn vô cùng lớn so với công suất phụ tải ( từ 5 7 lần) - Mọi biến đổi của phụ tải thì điện áp trên thanh góp của nguồn không thay đổi. -4- Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  5. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University 1.1.2 Phụ Tải: Bảng 1.1: Thông số dữ kiện ban đầu. Phụ Thuộc Smax Smin cosφ Tmax UH Yêu cầu điều Tải hộ loại (MVA) (MVA) (h) (KV) chỉnh điện áp I 50 24 2 I 43 25 0.85 5000 22 KT 3 I 31 20 4 I 39 26 5 III 28 17 6 I 48 23 ∗ S = P + jP.tgϕ Ta có → P = S .cosϕ Ta có bảng sau: Bảng 1.2: Bảng các thông số của các phụ tải ở các chế độ cực đại và cực tiểu Phụ tải Pmax+jQmax Smax Pmin+ jQmin Smin Loại hộ (MVA) (MVA) 1 42.5+ j26.35 50 20.4 + j12.65 24 I 2 36.55 + j22.66 43 21.25 + j13.18 25 I 3 26.36 + j16.34 31 17 + j10.54 20 I 4 33.15 + 20.55 39 22.1 + j13.7 26 I 5 23.8 + j14.76 28 14.45 + j8.96 17 III 6 40.8 + j25.3 48 19.55 + j12.12 23 I Tổng 203.15 +j125.96 239 114.75+j71.15 135 1.2 Cân bằng công suất trong hệ thống điện -5- Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  6. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University Để hệ thống làm việc ổn định đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải thì nguồn điện phải đảm bảo cung cấp đủ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q cho các họ tiêu thụ và cả tổn thất công suất trên các phần tử hệ thống. Nếu sự cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng phát ra với công suất tiêu thụ bị phá vỡ thì các chỉ tiêu chất lượng điện năng bị giảm dẫn đến thiệt hại kinh tế hoặc làm phá vỡ hệ thống. Vì vậy cần phải cân bằng công suất. 1.2.1 Cân bằng công suất tác dụng Cân bằng sơ bộ công suất tác dụng được thực hiện trong chế độ phụ tải cực đại của hệ thống. Phương trình cân bằng công suất tác dụng: 6 = m∑ P PT i + Δ P p F i =1 Trong đó: m là hệ số đồng thời ra, ở đây m=1 PF là công suất tác dụng phát ra từ nguồn về các phụ tải Ppti là công suất tác dụng của phụ tải thứ i ∆P là tổn thất công suất tác dụng trong mạng lưới điện. 6 Trong tính toán sơ bộ ta lấy ΔP = 5%∑ P i =1 => ΔP = 5%.203.15 = 10.15( MW ) Như vậy : PF = 203.15 + 10.15 = 213.3 (MW) 1.2.2 Cân bằng công suất phản kháng. -6- Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  7. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University Trong hệ thống, chế độ vận hành ổn định chỉ tồn tại khi có sự cân bằng công suất phản kháng và tác dụng. Cân bằng công suất tác dụng , trước tiên cần thiết để giữ được tần số bình thường trong hệ thống, còn để giữ được điện áp bình thường thì cần phải có sự cân bằng công suất phản kháng ở hệ thống nói chung và ở từng khu vực nói riêng. Sự thiếu hụt công suất phản kháng sẽ làm điện kháng giảm. Mặt khác sự thay đổi điện áp ảnh hưởng tới tần số và ngược lại. Như vậy giảm điện áp sẽ làm tăng tần số trong hệ thống và giảm tần số sẽ làm tăng điện áp. Sự cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống được biểu diễn bằng biểu thức sau: 6 ∑ ∑ Q pt i + ΔQ QF +Q =m bu i =1 Trong đó : Q là công suất phản kháng phát ra từ nguồn tới các phụ tải. F ∑ Q bu là công suất phản kháng cần bù. Q pt i là công suất phản kháng cực đại của phụ tải thứ i của mạng có xét đến hệ số đồng thời ra ở đây m=1. ΔQ tổn thất công suất phản kháng trong mạng lưới điện. 6 ΔQ = 15%∑ Q pt i = 15% *125.96 = 18.894( MVAr ) i =1 ∑ + ΔQ ) − Q ⇒Q = (Q pt F bu ∑ Q bu ≥ 0 ⇒ cần bù Nếu ∑ Q bu < 0 ⇒ không cần bù Nếu ∑ Qbu = (125.96 + 18.894) = 144.854(MVAr ) CHƯƠNG 2 -7- Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  8. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN SƠ BỘ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN 2.1 Tính điện áp vận hành của mạng điện Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật ,cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện. Điện áp định mức của cả mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố :công suất của phụ tải ,khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện,vị trí tương đối giữa các phụ tải với nhau,sơ đồ mạng điện Điện áp định mức của mạng điện được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện. Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị của công suất trên mỗi đoạn đường dây trong mạng điện. Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức kinh nghiệm sau: li + 16 * Pi Uvhi = 4.34* (2.1) Trong đó : li : khoảng cách truyền tải trên đoạn đường dây thứ i (km) Pi :Công suất truyền tải trên đoạn đường dây thứ i (MW) Dựa vào sơ đồ mặt bằng của các nguồn điện và các phụ tải ta có điện áp vận hành trên các đoạn đường dây của sơ đồ hình tia như sau: Đoạn Công suất Công suất Chiều dài Điện áp Điện áp đường dây truyền tải, truyền tải đoạn đường vận hành định mức -8- Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  9. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University Smax (MVA) Pmax dây (km) (KV) của cả (MW) mạng điện N-1 50 42.5 45.89 116.93 N-2 43 36.55 48.47 109.22 110 N-3 31 26.35 52.48 94.50 (KV) N-4 39 33.15 36 103.29 N-5 28 23.8 56.92 90.80 N-6 48 40.8 32.45 113.61 Bảng 2.1: Điện áp vận hành của từng đoạn đường dây và điện áp vận hành của cả mạng điện. Như vậy ta chọn điện áp định mức cho toàn mạng điện là Udm = 110 kv 2.2 Dự kiến các phương án Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của nó. Vì vậy các sơ đồ mạng điện cần phải có chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ tin cậy cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ, thuận tiện và an toàn trong vận hành, khả năng phát triển trong tương lai và tiếp nhận phụ tải mới. Từ sơ mặt bằng nguồn điện và các phụ tải đã cho ta có thể đưa ra các phương án nối dây cho các mạng điện nói trên. Các hộ phụ tải loại I được cấp điện bằng đường dây 2 mạch, các hộ loại III được cấp điện bằng đường dây 1 mạch. Các yêu cầu chính đối với mạng điện: - Cung cấp điện liên tục. - Đảm bảo chất lượng điện. - Đảm bảo tính linh hoạt cao. - Đảm bảo an toàn. -9- Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  10. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University Để thực hiện yêu cầu cho các hộ cung cấp điện loại I cần đảm bảo dự phòng 100% trong mạng điện, đồng thời phải dự phòng tự động. Vì vậy để cung cấp điện cho các hộ loại I cần sử dụng đường dây 2 mạch hay mạch vòng. Trên cơ sở phân tích có sơ đồ nối dây các phương án như sau: 2.2.1 Phương án 1 6 5 N 4 3 1 2 Đoạn đường N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6 dây Chiều dài L 45.89 48.47 52.48 36 56.92 32.45 (km) 2.2.2 Phương án 2 - 10 - Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  11. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University 6 5 N 4 3 1 2 Đoạn đường N-1 N-2 N-4 3-4 N-6 6-5 dây Chiều dài L 45.89 48.47 36 28.46 32.45 37.2 (km) 2.2.3 Phương án 3 - 11 - Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  12. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University 6 5 N 4 3 1 2 Đoạn đường N-1 N-2 1-2 N-3 N-4 4-5 N-6 dây Chiều dài L 45.89 48.47 27 52.48 36 25.46 32.45 (km) 2.2.4 Phương án 4 - 12 - Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  13. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University 6 5 N 4 3 1 2 Đoạn đường N-1 N-2 2-3 N-4 4-5 N-6 dây Chiều dài L 45.89 48.47 32.45 36 25.46 32.45 (km) 2.2.5 Phương án 5 - 13 - Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  14. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University 6 5 N 4 3 1 2 Đoạn đường N-1 1-2 N-4 4-3 4-5 N-6 dây Chiều dài L 45.89 27 36 28.46 25.46 32.45 (km) 2.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn và tổn thất điện áp trên mỗi đoạn đường dây trong từng phương án. Các mạng điên 110kv thường được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên không. Các dây dẫn được sử dụng là dây nhôm lõi thép(AC). Đối với mạng điện khu vực, các tiết diện được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện nghĩa là: I max Fkt = J kt - 14 - Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  15. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University Trong đó: Imax : dòng điện chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải cực đại,A; Jkt : mật độ kinh tế của dòng điện,A/mm2 Với dây AC và Tmax =5000h ta có : Jkt = 1.1A/mm2 Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính bằng công thức : S max I max = .10 3 A (2.3) n.U dm 3 Trong đó : n: số mạch của đường dây( n=1: đường dây 1 mạch; n=2 đường dây 2 mạch). Uđm : điện áp định mức của mạng điện,kv Smax : công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại,MVA Đối với các đường dây trên không , để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F ≥ 70 mm2 Để đảm bảo cho đường dây vận hành bình thường trong các chế độ sau sự cố cần phải có điều kiện sau : I sc = k .I cp trong đó : Isc là dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố ; Icp là dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn ; k là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ ; k = 0,8 ; Sau đây ta sẽ tính toán trên từng đoạn đường dây trong từng phương án: 2.3.1 Phương án 1 2.3.1.1: sơ đồ - 15 - Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  16. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University 6 5 N 4 3 1 2 2.3.1.2: Tính toán tiết diện dây dẫn -Đoạn N-1 * S = 42.5 + j26.35 MVA 50 *103 = 131,22 (A) I N-1max = 2 3*110 131.22 = 119,29 mm2 Fkt = 1.1 Ta chọn Ftc = 120 mm2. -Đoạn N-2 * S = 36.55 + j22.66 (MVA) - 16 - Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  17. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University 43 . 103 = 112,85 A Imax = 2 3 *110 112,85 = 102.59 mm2 Fkt = 1.1 Ta chọn Ftc = 95 mm2 - Đoạn N-3 * S =26.35 + j16.34 ( MVA) 31 . 103= 81.35 A Imax = 2 3*110 81.35 = 73.95 mm2 Fkt = 1.1 Ta chọn Ftc= 70 mm2 - Đoạn N- 4 * S = 33.15 + j20.55 (MVA) 39 . 103 = 102,35 A- Imax = 2 3*110 102,35 = 93,05 mm2 Fkt = 1.1 Ta chọn Ftc = 95 mm2 - Đoạn N-5 * S = 23.8 +14.76 ( MVA) 28 .103 = 146,96 A Imax = 3*110 146,96 Fkt = = 133,6 A 1.1 Ta chọn Ftc = 150 mm2 - Đoạn N-6 * S = 40.8 + j25.30 (MVA) - 17 - Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  18. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University 48 .103 = 125,97 (A) Imax = 2 3*110 125,97 = 114,52 mm2 Fkt = 1.1 Từ tiết diện tiêu chuẩn của các đoạn đường dây đã chọn ,tra bảng 33 trong sách mạng lưới điện 1 ta có dòng điện lâu dài cho phép chạy trên các đoạn đường dây và tra bảng 6 cho ta điện trở và điện kháng đơn vị tương ứng với mỗi đoạn đường dây đã chọn r .l 0 Với điện trở của đường dây: R= (Ω) n x .l 0 Điện kháng của đường dây: X = (Ω) n Đoạn Kiểu dây dẫn Icp (A) R0(Ω/m) X0(Ω/m) ∗ S MVA đường dây N-1 AC-120 380 42.5 + j26.35 0.27 0.423 N-2 AC-95 330 36.55+j22.66 0.33 0.429 N-3 AC-70 265 26.35+j16.34 0.45 0.44 N-4 AC-95 330 33.15+j20.55 0.33 0.429 N-5 AC-150 445 23.8+j14.76 0.21 0.416 N-6 AC-120 380 40.8+j25.30 0.27 0.423 Bảng 2.2 Dòng điện cho phép chạy lâu dài trên mỗi đoạn đường dây và điện trở và điện kháng đơn vị tương ứng với mỗi đoạn đường dây. 2.3.1.3 Tổn thất điện áp trong mạng điện Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ được đặc trưng bằng tần số của dòng điện và độ chênh lệnh điện áp so với điện áp định mức trên các cực của thiết bị - 18 - Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  19. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University dùng điện. Khi thiết kế các mạng điện thường giả thiết rằng hệ thống hoặc các nguồn cung cấp có đủ công suất tác dụng để cung cấp cho các phụ tải do đó không xét đến vấn đề duy trì tấn số. Vì vậy chỉ tiêu chất lượng điện năng là giá trị của độ chênh lệch điện áp ở các hộ tiêu thụ so với điện áp định mức ở mạng điện thứ cấp. Khi chọn sơ bộ các phương án cung cấp điện có thể đánh giá chất lượng điện năng theo các giá trị của tổn thất điện áp. Tổn thất điện áp trong mỗi đường dây trong chế độ vận hành bình thường được tính bằng công thức : ∑ p * r + ∑Q * x * 100(%) ΔU ibt i i = i i 2 U dm Trong đó ΔU ibt : tổn thất điện áp trên đoạn đường dây thứ I, % Pi,Qi : Công suất tác dụng và công suất phản kháng chạy trên đoạn đường dây thứ i Ri, xi : : điện trở và điện kháng đơn vị của đoạn đường dây thứ i Trong chế độ sự cố , đối với mạng điện trong phương án này đều đường dây 2 mạch nên tổn thất điện áp trong chế độ sự cố (đứt một đoạn đường dây) được tính theo công thức : ∆Uisc =2*∆Uibt Đối với đoạn đường dây N-1 42.5* 6.2 + 26.35 * 9.71 * 100= 4.29 ( % ) ΔU N −1bt = 2 110 Trong trường hợp ngừng một mạch trên đoạn đường dây N-1, ta có: ΔU N −1sc = 2*4.29 = 8.58 (% ) Tính toán tương tự đối với các đường dây còn lại ta có bảng số liệu sau: Đường dây ∆Ubt(%) ∆Usc(%) Đường dây ∆Ubt(%) ∆Usc(%) - 19 - Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
  20. Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University N-1 4.29 8.58 N-4 2.94 5.88 N-2 4.36 8.72 N-5 5.24 0 N-3 4.13 8.26 N-6 2.91 5.82 Như vậy tổn thất lớn nhất trong chế độ vận hành bình thường là : ΔU N − 2 = 4.36 (% ) Tổn thất lớn nhất trong chế độ sự cố là: ΔU N − 2sc = 8.72 (% ) 2.3.1.4 Kiểm tra điều kiện phát nóng trong điều kiện sự cố Sự cố nguy hiểm nhất là đứt một đoạn đường dây, khi đó dòng điện sự cố sẽ gấp đôi giá trị dòng điện trong chế độ vận hành bình thường. Tiết diện dây dẫn đã chọn sẽ thỏa mãn nếu dòng điện sự cố vẫn nhỏ hơn dòng điện cho phép Isc ≤ k*Icp Trong đó Isc :Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố nặng nề nhất Icp:Dòng điện cho phép ứng với kiểu dây dẫn đã chọn Ta có bảng số liệu sau: Đoạn đường Kiểu dây Dòng điện cho Dòng điện Kết luận dây dẫn phép Icp(A) sự cố Isc(A) N-1 AC-120 380 262.44 Thỏa mãn N-2 AC-95 330 225.7 Thỏa mãn N-3 AC-70 265 162.7 Thỏa mãn N-4 AC-95 330 204.7 Thỏa mãn N-5 AC-150 445 293.92 Thỏa mãn N-6 AC-120 380 251.94 Thỏa mãn Từ bảng số liều trên ta nhận thấy tất cả các tiết diện của dây dẫn đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng 2.3.2 Phương án thứ 2 2.3.2.1 Sơ đồ nối dây. - 20 - Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

TL.01: Bộ Tiểu Luận Triết Học
207 tài liệu
1455 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2