Hướng dẫn làm đồ án lưới điện 1 2 3

Sinh viên thực hiện: LÊ ĐỨC TIẾN Mã sinh viên: 20810160471 Giảng viên hướng dẫn: TS. Đặng Thu Huyền Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: Hệ thống điện Lớp: D15H Khoá: 2020 - 2025

Hà Nội, tháng năm 2022

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM

KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC Họ và tên sinh viên: Lê Đức Tiến Mã sinh viên: 20810160471 Lớp: D15H6 Hệ đào tạo: Đại học chính quy Ngành: Công nghệ Kỹ thuật điện, điện tử Chuyên ngành: Hệ thống điện Số liệu nguồn:0,85 Nguồn là thanh góp hệ thống 110 kV có công suất vô cùng lớn, hệ số công suất là Sơ đồ phân bố phụ tải:

Giảng viên hướng dẫn

TS. Đặng Thu Huyền

10km

3 2

HTĐ 5 1 4

10km

Thông số 1 2 3 4 5 Pmax [MW] 32 21 28 23 46 Pmin 0,72 x Pmax cos φ 0, Uđm [kV] 22 YCĐC điện áp Theo quy định của thông tư 39/2015/TT-BCT Loại II II III III II Tmax [h] 3000 3000 3000 3000 3000

LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành bày tỏ lòng kính trọng và cảm ơn sâu sắc tới TS. Đặng Thu Huyền, giảng viên khoa Kỹ Thuật Điện - trường đại học Điện Lực, người đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án này. Em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu, Khoa Kỹ Thuật Điện, cùng các giảng viên trường Đại học Điện Lực đã hướng dẫn em trong các khóa học trước và hoàn thành đồ án này. Đồng thời em cũng không thể không nhắc đến công ơn tình cảm và những lời động viên đầy ý nghĩa từ phía những người thân trong gia đình đã cho em một hậu phương vững chãi giúp em toàn tâm toàn ý hoàn thành việc học tập của mình. Cuối cùng em xin gửi tới toàn thể bạn bè những lời biết ơn chân thành về những tình bạn tốt đẹp và những sự giúp đỡ hỗ trợ quý báu mà mọi người đã dành cho em trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện đồ án này.

Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Sinh viên

LÊ ĐỨC TIẾN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

MBA Máy biến áp MCLL Máy cắt liên lạc HT Hệ thống DCL Dao cách ly MCHB Máy cắt hợp bộ TG Thanh góp MC Máy cắt điện

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

• PHẦN I: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC ....................................................
• CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI ..........................................................
• 1. Phân tích nguồn ...........................................................................................................
• 1. Phụ tải ..........................................................................................................................
• 1. Đề xuất phương án nối dây ..........................................................................................
• 1.3. Nhóm 1 ......................................................................................................................
• 1.3. Nhóm 2 ......................................................................................................................
• 1.3. Nhóm 3 ......................................................................................................................
• DIỆN DÂY.......................................................................................................................... CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP TRUYÊN TẢI ĐIỆN VÀ TÍNH CHỌN TIẾT
• 1. Chọn điện áp định mức ...............................................................................................
• 1. Chọn tiết diện và tổn thất điện áp...............................................................................
• 2.2. Chọn tiết diện dây dẫn ............................................................................................
• 2.2. Tính tổn thất điện áp trong mạng điện ....................................................................
• 2.2. Áp dụng cho các nhóm phụ tải ...............................................................................
• CHƯƠNG 3: TÍNH CHỈ TIÊU KINH TẾ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU .............
• 1. Hàm chi phí ................................................................................................................
• 1. Áp dụng cho các nhóm phụ tải ..................................................................................
• 1. Chọn phương án tối ưu ..............................................................................................
• CHƯƠNG 4: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH...........................
• 1. Chọn máy biến áp giảm áp..........................................................................................
• 1. Chọn sơ đồ nối điện chính..........................................................................................
• 1. Các loại chi phí và giá thành ......................................................................................
• 7.4. Chi phí vận hành hàng năm.....................................................................................
• 7.4. Chi phí tính toán hàng năm......................................................................................
• 7.4. Giá thành truyền tải điện năng.................................................................................
• TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................................
• Hình 1: Sơ đồ chia nhóm phụ tải.................................................................................................ình 1: Sồ đố nối dây phương án 1............................................................................................
• Hình 1: Sồ đố nối dây phương án 2a, 2b, 2c..............................................................................ình 1: Sồ đố nối dây phương án 3............................................................................................
• Hình 2: Sơ đồ tính điểm phân bố công suất cho mạng kín HT-1-5..........................................ình 3: Sơ đồ phương án nối dây tối ưu....................................................................................
• Hình 4: Sơ đồ hệ thống 2 thanh góp có máy cắt liên lạc..........................................................ình 4: sơ đồ cầu trong và cầu ngoài........................................................................................
• Hình 4: sơ đồ 2 thanh góp 110 kV phía hệ thống.....................................................................ình 6: Sơ đồ nguyên lý và thay thế đường dây HT-2..............................................................
• Hình 6: Sơ đồ nguyên lý và thay thế đường dây HT-2 khi đứt một mạch.................................

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI ..........................................................

1. Phân tích nguồn ...........................................................................................................

Sơ đồ vị trí nguồn và phụ tải: [ mỗi ô vuông là 10 x 10 km ]

• Nguồn điện là hệ thống có đặc điểm: Công suất vô cùng lớn, có điện áp 110 kV và hệ công suất là 0,

1. Phụ tải ..........................................................................................................................

Trong hê ̣ thống điê ̣n gồm 05 phụ tải: trong đó có: 02 phụ tải số 3 và 4 là phụ tải loại III, 03 phụ tải số 1,2,5, là phụ tải loại II. Thời gian sử dụng phụ tải cực đại Tmax = 3000 h. Điê ̣n áp định mức của mạng điê ̣n thứ cấp là 22kV.

Bảng 1: Số liệu về phụ tải

1. Đề xuất phương án nối dây ..........................................................................................

Một trong các yêu cầu của thiết kế mạng điện là đảm bảo cung cấp điện an toàn và liên tục, nhưng vẫn phải đảm bảo tính kinh tế. Muốn đạt được yêu cầu này người ta phải

1

3 2

HTĐ 5 1 4

Phụ tải 1 2 3 4 5 Pmax [MW] 32 21 28 23 46 Pmin [MW] 23,04 15,12 20,16 16,56 33, cos φ 0, Qmax [MVAr] 15,502 10,173 13,564 11,142 22, Qmin [MVAr] 11,162 7,325 9,766 8,022 16, Smax [MVA] 35,556 23,333 31,111 25,556 51, Smin [MVA] 25,6 16,8 22,4 18,4 36, Loại hộ phụ tải II II III III II Điện áp thứ cấp [kV] 22 Tmax 3000

Nhược điểm: việc chia nhóm phụ thuộc nhiều vào số lượng và vị trí địa lý của các phụ tải. Khi vị trí địa lý của các phụ tải đan xen nhau, việc chia nhóm sẽ gặp nhiều khó khăn. Việc chia nhóm sẽ được thực hiện như sau: trước tiên dựa vào vị trí địa lý và công suất của các nguồn và phụ tải, chúng ta sẽ xem xét xem các phụ tải được lấy công suất từ nguồn nào, các phụ tải gần nhau cho vào 1 nhóm. Ở đây chúng ta có hai nguồn, các phụ tải sẽ được cung cấp từ nguồn gần nó nhất, nếu phụ tải nằm ở vị trí gần giữa 2 nguồn thì chúng ta sẽ xét đến công suất của nguồn và tổng công suất của các phụ tải xung quanh nó để đưa ra quyết định nối phụ tải đó với nguồn nào. Sau đó chúng ta sẽ tiến hành phân chia thành các nhóm. Việc vạch phương án sẽ được tiến hành đối với mỗi nhóm. Dựa trên cơ sở vị trí địa lý giữa các phụ tải, ta lại phân hai khu vực trên làm các nhóm nhỏ. Phía nhà máy nhiệt điện được chia làm hai nhóm, phía hệ thống chia làm hai nhóm. Cụ thể là: ▪ Nhóm 1 gồm hệ thống, phụ tải 3, phụ tải 4 ▪ Nhóm 2 gồm hệ thống, phụ tải 1, phụ tải 5. ▪ Nhóm 3 gồm hệ thống, phụ tải 2. Để vạch ra được các phương án nối dây cho mỗi nhóm, ta phải dựa trên ưu điểm, nhược điểm của các sơ đồ hình tia, liên thông, mạch vòng và yêu cầu về độ tin cậy của các phụ tải.

• Mạng điện hình tia:
  • Ưu điểm:  Có khả năng sử dụng các thiết bị đơn giản, rẻ tiền và các thiết bị bảo vệ rơle đơn giản.  Thuận tiện khi phát triển và thiết kế cải tạo các mạng điện hiện có.
  • Nhược điểm:  Độ tin cậy cung cấp điện thấp.  Khoảng cách dây lớn nên thi công tốn kém.
• Mạng điện liên thông:
  • Ưu điểm:  Việc thi công sẽ thuận lợi hơn vì hoạt động trên cùng một đường dây.  Độ tin cậy cung cấp điện tốt hơn hình tia. 3
• Nhược điểm: Tổn thất điện áp và tổn thất điện năng cao.
• Mạng điện mạch vòng:
• Ưu điểm: Độ tin cậy cung cấp điện cao.
• Nhược điểm:  Số lượng máy cắt cao áp nhiều hơn, bảo vệ rơle phức tạp hơn.  Tổn thất điện áp lúc sự cố lớn.  Vận hành phức tạp hơn

Hình 1: Sơ đồ chia nhóm phụ tải Ta đề ra các phương án nối dây cho từng nhóm và loại sơ bộ một số phương án như sau: 1.3. Nhóm 1: gồm phụ tải 3, phụ tải 4 Phụ tải Loại 3 III 4 III

4

3 2

HTĐ 5 1 4

3

HTĐ 4

60 km 31,623 km

Phương án 2b

Phương án 2c

Hình 1: Sồ đố nối dây phương án 2a, 2b, 2c..............................................................................ình 1: Sồ đố nối dây phương án 3............................................................................................

1.3. Nhóm 3: gồm phụ tải 2

6

HTĐ 5

1

44,721 km92,195 km50 km

Phụ tải Loại 2 II

2

HTĐ

36,056 km

Hình 1: Sồ đố nối dây phương án 3

DIỆN DÂY.......................................................................................................................... CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP TRUYÊN TẢI ĐIỆN VÀ TÍNH CHỌN TIẾT

2.2. Chọn tiết diện dây dẫn ............................................................................................

2. Chọn điện áp định mức ...............................................................................................

7

1.3. Nhóm 2 ......................................................................................................................

1. Phương án 2a: = Pmax1 + j = 32 + j15,502 [MVA] = Pmax5 + j = 46 + j22,284 [MVA] Điện áp tính toán trên đoạn HT-2: UHT-2 = 4,34. = 4,34. = 61,996 [kV] Như vậy, ta chọn điện áp định mức cho phương án 3 là 110 kV.