BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO -----□□&□□----- TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ MÔN HỌC HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp: Thứ 6_Tiết 1-4_Nhóm 06CLC Nhóm 21142114 Mã lớp: POSY346645_23_1_06CLC Họ và tên sinh viên MSSV Nguyễn Xuân Hùng 21142114 Nguyễn Tuấn Kiệt 21142121 Lê Thành Luân 21142128 Nguyễn Thái Quang Thiện 21142601 MỤC LỤC Phần 1: PHỤ TẢI ĐIỆN. Xác định công suất cực đại và hệ số tải của các loại tải trong các nút của hệ thống, năng lượng tiêu thụ của các nút trong 24 giờ, Tmax, LF của các nút tải. Xác định năng lượng tiêu thụ của các nút trong 24 giờ, Tmax, LF của các nút tải. Vẽ đồ thị phụ tải tổng của các nút 1, 2, 3, 4, 5, 6, 71, 81.8 PHẦN 2: TRẠM BIẾN ÁP.
Chọn số lượng và dung lượng máy biến áp cho các nhánh 7-71 và 8-81. Tổn thất công suất của 2 MBA đã chọn khi ∆𝑷𝑭𝒆 = 𝟐 × 𝑺𝑴𝑩𝑨(𝑾) và ∆𝑷𝑪𝒖 = 𝟓 × 𝑺𝑴𝑩𝑨(𝒌𝑾). Tổn thất năng lượng của toàn trạm 7-71 và 8-81 trong 1 ngày. Chọn và vẽ sơ đồ nối điện cho trạm biến áp.
Đính kèm các bản vẽ mô tả trạm biến áp 7-71 và 8-81 (bản vẽ phối cảnh, ản vẽ mặt bằng, bản vẽ mặt cắt).19 PHẦN 3: ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI. Chọn sơ đồ đi dây cho lưới điện (tất cả các nút đều có ít nhất 2 đường nối trừ nút 71 và 81, các đường dây không giao chéo). Cho biết tính chất của các loại nút, chọn nút 1 là nút cân bằng. Xây dựng quan hệ Y.
Viết phương trình điện áp nút để có thể sử dụng phương pháp giải lặp gauss-seidel. Giải lặp 02 vòng với điện áp của nút 1 (V1=1. Xác định điện áp và góc pha tại các nút còn lại trong hệ thống. Vẽ lưới điện trên phần mềm powerworld.
Xác định dòng điện trên các nhánh dây. Xác định dòng công suất 2 đầu nhánh dây. Xác định tổn thất công suất của các nhánh dây và toàn lưới bằng công thức toán học dựa trên điện áp các nút và bằng powerword.34 PHẦN 4: CÁC GIẢI PHÁP. Giải pháp khi 1 đường dây bị quá tải bằng phần mềm.
Giải pháp 1 nút điện áp không đạt yêu cầu về chất lượng điện năng .38 PHẦN 5: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH. Xác định dòng ngắn mạch 3 pha nút 7, 8, 71, 81. Tính dòng xung kích lớn nhất tại thanh góp 7 và 8, 71 và 81. Lựa chọn thiết bị đóng cắt trạm biến áp nút 71 và 81.
Cắt đường dây 85 thì dòng ngắn mạch tại các nút 7, 8, 71, 81 sẽ như thế nào?. Thay đổi công suất phát của một vài nút máy phát, tính toán lại dòng ngắn mạch bằng powerworld. So sánh với kết quả trước khi thay đổi. Lý giải tại sao có vấn đề này.
Đề xuất giải pháp giảm dòng ngắn mạch tại nút 71 hay 81 khi vận hành 2 MBA 110/22kV trong biến áp.46 PHẦN 6: HOÀN THIỆN BÁO CÁO.49 Đề bài Tải 2: nguồn 1 Thông số tải 2: 80MW tương ứng với 1.0 Nút (công suất cực đại của nút) Hệ số tải 1 2 3 4 5 6 71 81 7 8 2 0.1 6 0 0 MVA 56 80 64 72 80 72 88 48 0 0 Thông số nguồn 1: Nút (công suất MFD – MW cực đại) Hệ số tải 1 2 3 4 5 6 71 81 7 8 2 0.6 0 0 Thành phần các loại tải Nút 1 2 3 4 5 6 71 81 7 8 tải công nghiệp 0.1 2 tải dân dụng 0.3 3 tải thương mại 0.2 2 Số hóa các đồ thị đặc trưng Thời gian 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Thời đoạn 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Tải Cn P(MW) 0.00 0 0 Thời gian 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Thời đoạn 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Tải Cn P(MW) 0.00 0 0 Phần 1: PHỤ TẢI ĐIỆN 1. Xác định công suất cực đại và hệ số tải của các loại tải trong các nút của hệ thống, năng lượng tiêu thụ của các nút trong 24 giờ, Tmax, LF của các nút tải. 𝑃𝑖 = 𝑃𝑡ả𝑖 𝑐ô𝑛𝑔 𝑛𝑔ℎ𝑖ệ𝑝 (𝑖) + 𝑃𝑡ả𝑖 𝑑â𝑛 𝑑ụ𝑛𝑔 (𝑖) + 𝑃𝑡ả𝑖 𝑡ℎươ𝑛𝑔 𝑚ạ𝑖 (𝑖) + 𝑃𝑡ả𝑖 𝐶𝑆𝐶𝐶 (𝑖) Q𝑖 = Q𝑡ả𝑖 𝑐ô𝑛𝑔 𝑛𝑔ℎ𝑖ệ𝑝 (𝑖) + Q𝑡ả𝑖 𝑑â𝑛 𝑑ụ𝑛𝑔 (𝑖) + Q𝑡ả𝑖 𝑡ℎươ𝑛𝑔 𝑚ạ𝑖 (𝑖) + Q𝑡ả𝑖 𝐶𝑆𝐶𝐶 (𝑖) 𝑆𝑖 = √ Pi2 +Qi2 Công suất cực đại: Pmax = max(P1, P24) Qmax = max(Q1, Q24) Smax = max(S1,S24) Năng lương tiêu thụ trong 1 giờ: 𝐴𝑖 = 𝑃𝑖 .[𝑇ℎờ𝑖 đ𝑜ạ𝑛] 24 24 Năng lượng tiêu thụ của các nút trong 24 giờ: 𝐴𝑛𝑔à𝑦 = ∑ Ai= ∑ Pi .ti 1 1 Angay Công suất trung bình: 𝑃𝑡𝑏 = 24 Angay Ptb Hệ số tải: 𝑘đ𝑘 = 𝐿𝐹 = = 24. Pmax Pmax Thời gian sử dụng công suất cực đại: 𝑇𝑚𝑎𝑥 = 8760.8 × 80 = 64(𝑀𝑊) Thời gian 0-1: Tải công nghiệp: 𝑃𝑡ả𝑖 𝑐ô𝑛𝑔 𝑛𝑔ℎ𝑖ệ𝑝 = 0.56(𝑀𝑉𝑎𝑟) Tải dân dụng: 𝑃𝑡ả𝑖 𝑑â𝑛 𝑑ụ𝑛𝑔 = 0.68(𝑀𝑉𝑎𝑟) Tải thương mại: 𝑃𝑡ả𝑖 𝑡ℎươ𝑛𝑔 𝑚ạ𝑖 = 0.20 thương Q(MVAr) mại 5.00 Thời gian 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 Thời đoạn 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Tải Cn P(MW) 20.48 thương Q(MVAR) mại 8.00 Thời gian 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 Thời đoạn 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tải Cn P(MW) 5.2 24 24 thương Q(mvar) mại 11.6 Tải dân P(mw) dụng 13.6 thương Q(mvar) mại 19.2 thương Q(mvar) mại 9.92 Tải dân P(MW) dụng 10.6 4 Tải P(MW) thương 19.16 Tải dân P(MW) dụng 10.8 Tải P(MW) thương 4.8 Tải P(MW) thương 14.6 Tải dân P(MW) dụng 13.6 thương Q(MVAr) mại 19.4 thương mại Q(MVAr) 6.16 Tải dân P(MW) dụng 11.8 Tải P(MW) thương 14.4 thương mại Q(mvar) 12.2 Tải P(MW) thương 26.36 mại 7 Tải cscc P(MW) 8.68 thương Q(mvar) mại 15.
Xác định năng lượng tiêu thụ của các nút trong 24 giờ, Tmax, LF của các nút tải Công suất cực đại, năng lượng tiêu thụ, hệ số tải, Tmax của nút 1: 𝑆𝑚𝑎𝑥 = 55.076 Tính tương tự cho các nút còn lại, ta thu được bảng số liệu sau: Nút Pmax(MW) Smax(MVA) Angày(MWh) Ptb(MW) LF(kđk) Tmax 1 44. Vẽ đồ thị phụ tải tổng của các nút 1, 2, 3, 4, 5, 6, 71, 81 Nút 1: Thời gian 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 Thời đoạn 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 P(MW) 24.04 Thời gian 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 Thời đoạn 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 P(MW) 40.24 Nút 2: Thời gian 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 Thời đoạn 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 P(MW) 32.4 Thời gian 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 Thời đoạn 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 P(MW) 52 51.6 9 Nút 3: Thời gian 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 Thời đoạn 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 50.4 Thời gian 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 Thời đoạn 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 P(mw) 47.12 10 Nút 4: Thời gian 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 Thời đoạn 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 56.48 Thời gian 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 Thời đoạn12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 P(MW) 52.88 11 Nút 5: Thời gian 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 Thời đoạn 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 32.4 Thời gian 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 Thời đoạn 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 P(MW) 52.6 12 Nút 6: Thời gian 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 Thời đoạn 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 29.44 Thời gian 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 Thời đoạn 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 P(MW) 46.16 13 Nút 71: Thời gian 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 Thời đoạn 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 P(MW) 38.8 Thời gian 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 Thời đoạn 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 P(MW) 65.04 14 Nút 81: Thời gian 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10 10-11 11-12 Thời đoạn 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 P(MW) 23.92 Thời gian 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 20-21 21-22 22-23 23-24 Thời đoạn 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 P(MW) 31. Xác định công suất tiêu thụ tại các thời điểm 3:00, 10:00, 12:00, 17:00, 22:00 Thời gian 3h 10h 12h 17h 22h P(t) Nút 1 21.12 15 PHẦN 2: TRẠM BIẾN ÁP 1. Chọn số lượng và dung lượng máy biến áp cho các nhánh 7-71 và 8-81 Chọn máy biến áp Trong thực tế, người ta sử dụng lưới điện trung thế để cứu trạm biến áp khi bị sự cố 1 MBA trong trạm để MBA còn lại không bị quá tải.
Việc cứu này bằng cách cắt các đường dây 22kV đang ăn điện tại trạm có sự cố MBA và đóng cắt đường dây này sang trạm lân cận. Giả sử ta chọn 2 MBA cho mỗi 2 nút 71 và 81. Ta có : Smax71 = 88 MVA Smax81 = 44.4875 MVA 2 2 Vậy chọn 2 mba tại nút 81 có dung lượng mỗi MBA là 40MVA S max 71 88 SMBA(71) >= x 1.5 = 66 MVA 2 2 Vậy chọn 2 mba tại nút 71 có dung lượng mỗi MBA là 63MVA Khi có sự cố 1 MBA ở 1 nút thì ta đóng dz nối giữa hai trạm 71 vs 81, lúc này điện năng sẽ dc truyền từ 1 trạm có sự cố MBA sang trạm kế để giảm bớt áp lực lên 1 MBA ở trạm xảy ra sự cố. Giả sử 1 MBA nút 71 gặp sự cố, lượng công suất phải truyền qua trạm khác là: Smax71 - SMBA 71 (không có sự cố) = 88 – 63 = 25 MVA Xét trạm 81 chịu công suất sự cố từ trạm 71: Smax81 + 25 = 44.65 MVA Xét trạm 71 chịu công suất sự cố từ trạm 81: Smax71 + 25 = 88 + 4.65 MVA < 2x63 = 126 MVA (!!) Từ (!) và (!!), phương pháp chọn 2 MBA tại nút 81 có công xuất 40MVA và 2 MBA tại nút 71 có công suất 63MVA là hợp lý theo thực tế: 2.