Đồ Án Thiết kế và khảo sát ổn định động cho lưới điện khu vực

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, điện năng là một phần thiết yếu trong sản xuất công nghiệp, cũng như trong đời sống sinh hoạt của con người.
Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước cùng với sự tăng trưởng không ngừng của nền kinh tế quốc dân, hệ thống điện Việt Nam ngày càng phát triển mạnh mẽ cả về quy mô và chất lượng cung cấp điện.
Hệ thống điện bao gồm các Nhà máy điện trạm biến áp, các mạng điện và các hộ tiêu thụ điện đ­ược liên kết với nhau thành hệ thống để thực hiện quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng.
Hệ thống điện là một phần của hệ thống năng l­ượng nên có những tính chất vô cùng phức tạp, điều đó thể hiện ở tính đa chỉ tiêu của nó và sự biến đổi, phát triển không ngừng. Từng mức độ, phạm vi, cấu trúc nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu điện năng cho sự phát triển kinh tế xã hội của từng địa phương nói riêng và toàn quốc nói chung, đồng thời đảm bảo được các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật đề ra.
Đồ án tốt nghiệp của sinh viên ngành Hệ thống điện thông qua việc tính toán thiết kế l­ưới điện khu vực nhằm mục đích tổng hợp lại những kiến thức cơ bản đã được học tại truờng và xây dựng cho mỗi sinh viên những kỹ năng cần thiết trong quá trình thiết kế l­ưới điện. Đồ án tốt nghiệp này gồm 2 phần:
Phần 1: Thiết kế lưới điện khu vực.
Phần 2: Chuyên đề tính ổn định động.
Vì thời gian và kiến thức có hạn, trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những sai xót. Kính mong sự chỉ bảo góp ý của thầy, cô trong bộ môn để bản đồ án của em đ­ược tốt hơn.
MỤC LỤC
Lời nói đầu 1
PHẦN 1: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC.
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH CÁC NGUỒN CUNG CẤP VÀ PHỤ TẢI
1.1 Các số liệu về nguồn cung cấp và phụ tải . 8
1.1.1 Sơ đồ địa lý 8
1.1.2 Nguồn điện 8
1.1.3 Các phụ tải 9
1.2 Phân tích nguồn và phụ tải 9
CHƯƠNG 2: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, SƠ BỘ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HAI NGUỒN ĐIỆN
2.1 Mục đích . 11
2.2 Cân bằng công suất . 11
2.2.1 Cân bằng công suất tác dụng 11
2.2.2 Cân bằng công suất phản kháng . 12
2.3 Sơ bộ xác định chế độ làm việc của hai nguồn điện 13
2.3.1 Khi phụ tải cực đại . 13
2.3.2 Khi phụ tải cực tiểu . 13
2.3.3 Khi sự cố . 14
2.4 Kết luận . 14
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP CỦA MẠNG ĐIỆN
3.1 Nguyên tắc chung 15
3.2 Tính toán cấp điện áp của mạng điện 15
3.2.1 Tính toán phân bố công suất sơ bộ . 16
3.2.2 Chọn điện áp cho mạng điện thiết kế 16
CHƯƠNG 4: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY MẠNG ĐIỆN
4.1 Dự kiến các phương án nối dây của mạng điện, lựa chọn sơ bộ các phương
án nối dây . 18
CHƯƠNG 5: CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN, SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT
5.1 Chọn tiết diện dây dẫn 22
5.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất, tổn thất điện năng . 23
5.3 Phương án I . 24
5.3.1 Chọn tiêt diện dây dẫn . 24
5.3.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng . 27
5.4 Phương án II 31
5.4.1 Chọn tiêt diện dây dẫn . 31
5.4.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng . 32
5.5 Phương án III . 37
5.5.1 Chọn tiêt diện dây dẫn . 37
5.5.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng . 38
5.6 Phương án IV . 39
5.6.1 Chọn tiêt diện dây dẫn . 39
5.6.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng . 41
5.7 Phương án V . 46
5.7.1 Chọn tiêt diện dây dẫn . 46
5.7.2 Tính tổn thất điện áp, tổn thất công suất tác dụng, tổn thất điện năng . 47
5.8 So sánh các phương án về mặt kỹ thuật 48
CHƯƠNG 6: SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KINH TẾ, CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
6.1 So sánh các phương án về mặt kinh tế 49
6.2 Phương án I . 50
6.3 Phương án II 50
6.4 Phương án III . 51
6.5 Phương án V 51
6.6 Lựa chọn phương án tối ưu 52

CHƯƠNG 7: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP, SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN, CÁC TRẠM PHÂN PHỐI, SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
7.1 Yêu cầu chung . 53
7.2 Chọn số lượng và công suất các máy biến áp trong các trạm tăng áp của nhà máy nhiệt điện 53
7.2.1 Nhà máy nhiệt điện 1 53
7.2.2 Nhà máy nhiệt điện 2 53
7.3 Chọn số lượng và công suất máy biến áp trong các trạm hạ áp 54
7.4 Chọn sơ đồ nối dây trạm và sơ đồ hệ thống điện 55
7.4.1 Nhà máy nhiệt điện 1 55
7.4.2 Nhà máy nhiệt điện 2 56
7.5 Chọn sơ đồ nối dây các trạm phân phối và truyền tải 56
7.5.1 Trạm trung gian 56
7.5.2 Các trạm cuối 57
CHƯƠNG 8: VẼ SƠ ĐỒ THAY THẾ CỦA MẠNG ĐIỆN, TÍNH CHÍNH XÁC CHẾ ĐỘ VÀ CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
8.1 Chế độ phụ tải cực đại . 59
8.1.1 Đoạn đường dây NĐ1-1 . 59
8.1.2 Đoạn đường dây NĐ1-2 . 60
8.1.3 Tính chế độ của các đường dây NĐ1-3, NĐ2-5, NĐ2-6, NĐ2-7, NĐ2-8 tiến hành tương tự . 61
8.1.4 Đoạn đường dây NĐ1-4-NĐ2 63
8.1.5 Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống . 65
8.2 Chế độ tải cực tiểu 66
8.2.1 Đoạn đường dây NĐ1-1 . 66
8.2.2 Đoạn đường dây NĐ1-4-NĐ2 68
8.3 Chế độ sau sự cố . 70
8.3.1 Sự cố ngừng một mạch trên các đường dây từ nguồn đến các phụ tải . 70
8.3.1.1 Đoạn đường dây NĐ1-2 70
8.3.2 Sự cố ngừng một tổ máy của nhà máy nhiệt điện 1 72
CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP
9.1 Tính toán điện áp tại các các điểm nút của lưới điện trong các chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu, sự cố 75
9.1.1 Chế độ phụ tải cực đại 75
9.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu . 76
9.1.3 Chế độ phụ tải sau sự cố . 77
9.2 Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho các trạm 78
9.2.1 Chọn đầu điều chỉnh cho MBA điều chỉnh điện áp thường 78
9.2.2 Chọn đầu điều chỉnh cho MBA có điều áp dưới tải . 79
9.2.3 Chọn các đầu điều chỉnh trong máy biến áp của hộ phụ tải yêu cầu điều chỉnh điên áp thường 80
9.2.4 Chọn các đầu điều chỉnh trong máy biến áp của hộ phụ tải yêu cầu điều chỉnh điên áp khác thường 81
CHƯƠNG 10: TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN
10.1 Tổng các vốn đầu tư xây dựng mạng điện 83
10.2 Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện 83
10.3 Tổn thất điện năng trong mạng điện . 84
10.4 Tính chi phí và giá thành 84
10.4.1 Chi phí vận hành hàng năm 84
10.4.2 Chi phí tính toán hàng năm . 84
10.4.3 Gía thành truyền tải điện năng . 84
PHẦN 2: KHẢO SÁT ỔN ĐỊNH ĐỘNG CỦA LƯỚI ĐIỆN THIẾT KẾ.
CHƯƠNG 11: LÝ THUYẾT CHUNG
11.1 Định nghĩa ổn định của hệ thống điện . 87
11.2 Phương trình chuyển động tương đối 88
CHƯƠNG 12: LẬP SƠ ĐỒ THAY THẾ, TÍNH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP BAN ĐẦU
12.1 Thông số cơ bản 90
12.2 Sơ đồ thay thế của hệ thống điện ở chế độ cực đại 91
12.2.1 Tính quy chuyến thông số hệ thống và chế độ . 91
12.2.1.1 Tính quy chuyển thông số hệ thống . 91
12.2.1.2 Tính quy chuyển thông số chế độ . 93
12.3 Tính chế độ xác lập trước khi ngắn mạch . 94
CHƯƠNG 13: KHẢO SÁT ỔN ĐỊNH ĐỘNG KHI NGẮN MẠCH HAI PHA CHẠM ĐẤT PHÍA NHIỆT ĐIỆN 1
13.1 Tính điện kháng ngắn mạchX∆ . 96
13.2 Đặc tính công suất khi ngắn mạch 98
13.3 Đặc tính công suất sau ngắn mạch 101
13.4 Tính góc cắt δcắt và thời gian cắt tcắt 103
13.4.1 Tính α12 và α’12 . 103
13.4.2 Tính δcắt bằng phương pháp diện tích 104
13.4.3 Tính tcắt bằng phương pháp phân đoạn liên tiếp 107
KẾT LUẬN CHUNG
Tài liệu tham khảo . 115
Bản vẽ