Sách hướng dẫn học tập Mạng truyền tải và phân phối điện: Phần 2 - Trường ĐH Thủ Dầu Một

Tiếp nội dung phần 1, Sách hướng dẫn học tập Mạng truyền tải và phân phối điện phần 2 cung cấp cho người học những kiến thức như: Chọn tiết diện dây dẫn; điều chỉnh điện áp trong mạng điện; tối ưu hóa chế độ làm việc của mạng điện; cân bằng và dự trữ công suất trong HTĐ; truyền tải điện một chiều cao áp;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sách hướng dẫn học tập Mạng truyền tải và phân phối điện: Phần 2 - Trường ĐH Thủ Dầu Một Mạng truyền tải và phân phối điện CHƢƠNG 5 CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN TRONG MẠNG ĐIỆN5.1. Chọn tiết diện dây theo chỉ tiêu kinh tế Mạng khu vực có điện áp U cao, công suất truyền tại P lớn, chiều dài tải điện Ldài cho nên vốn đầu tư xây dựng K và phí tổn vận hành hàng năm Y lớn. Trong mạngđiện khu vực có các máy biến áp, MBA tự ngẫu, các thiết bị này có thể điều chỉnhđược điện áp với giải điều chỉnh rộng. Do đó tiết diện dây dẫn và cáp ở mạng khu vực được chọn theo điều kiện kinhtế. Chỉ tiêu kinh tế được dùng trong khi chọn tiết diện dây dẫn là hàm chi phí tính toánZ. Các chỉ tiêu kinh tế của đường dây phụ thuộc rất nhiều vào tiết diện dây dẫn. Khi tăng tiết diện dây thì chi phí xây dựng đường dây, chi phí vận hành hàngnăm tăng (đường cong 1 trên hình 5-1), tổn thất điện năng hàng năm giảm xuống(đường cong 2 trên hình 5-1). Điểm cực tiểu của chi phí vận hành hàng năm sẽ tương ứng với một tiết diệnnào đó.Tiết diện đó được gọi là tiết diện kinh tế Fkt. Hay nói cách khác: Ứng với tiết diện kinh tế sẽ cho ta giá trị nhỏ nhất của Z. Z 3 3 1 2 2 0 FKT FKT F(mm 2 ) Hình 5-1: Quan hệ Z=f(F)5.1.1. Chọn tiết diện dây dẫn theo JktHàm chi phí tính toán của đường dây trên không và dây cáp có dạng:Trong đó: K :Vốn đầu tư xây dựng đường dây. C : Giá 1 kWh điện năng tổn thất.Vốn đầu tư K phụ thuộc vào F theo công thức: K = K0 + n (a + bF)LTrong đó: K0 : Giá thành 1 km dây dẫn không phụ thuộc vào F n : Số mạch đường dây. a : Hệ số phụ thuộc U đường dây. b : Hệ số phản ánh sự phụ thuộc giá thành đường dây vào tiết diện dây dẫn(đ/km.mm2)Trường Đại học Thủ Dầu Một Trang 84 Mạng truyền tải và phân phối điện L : Chiếu dài đường dây (km) F : Tiết diện dây dẫn (mm2 )Thay (5 - 2) vào (5 - 1) ta có :Tiết diện tối ưu về mặt kinh tế được xác định theo công thức: √ Tiết diện dây dẫn xác định theo (5-5) gọi là tiết diện kinh tế. Việc chọn F theo(5 - 5) khá phức tạp nên người ta dùng phương pháp đơn giản hơn để tính Fkt theo biểuthức: Trong đó: jkt mật độ dòng kinh tế (A/mm2), mật độ dòng điện kinh tế phụ thuộcvào vật liệu dây dẫn, Tmax, ....và cho ở bảng 511. Bảng 5-1: Mật độ dòng điện kinh tế (A/mm2) DÂY DẪN GIÁ TRỊ jkt THEO Tmax 1000-3000 3000-5000 5000-8760 Dây trần và thành cái: Đồng 2,5 2,1 1,8 Nhôm 1,3 1,1 1,0 Cáp bọc giấy, dây dẫn bọc cao su lõi: Đồng 3,0 2,5 2,0 Nhôm 1,6 1,4 1,2 Cáp bọc cao su lõi đồng 3,5 3,1 2,7 Nếu đường dây có nhiều phụ tải nhưng có T max khác nhau khi đó jkt được xácđịnh theo giá trị Tmax trung bình của các phụ tải: ∑ ∑Trong đó: Ij max: Dòng cực đại chạy quan đoạn j. Nếu như tất cả các đoạn đường dây chọn cùng một tiết diện khi đó dòng điệntính toán dùng để chọn tiết diện dây sẽ là: ∑Trường Đại học Thủ Dầu Một Trang 85 Mạng truyền tải và phân phối điệnTrong đó: m : Số lượng các đoạn đường dây trong mạng . Ij : Dòng điện chạy quan đoạn thứ j. lj : Chiều dài đoạn thứ j. L : Tổng chiều dài toàn bộ đường dây.Từ đó ta có: ∑ √Tiết diện dây dẫn cần được chọn là: Phương pháp chọn tiết diện dây dẫn F theo mật độ dòng điện kinh tế jkt đượcdùng với đường dây U  220KV. Do jkt được xác định gần đúng, cho nên khi dùng jkt sẽ không cho ta nhận đượcZmin.5.1.2. Lựa chọn Tiết diện dây dẫn theo khoảng chia kinh tế Ở các cấp điện áp cao U ≥ 330KV tiết diện dây dẫn được chọn trên cơ sở sosánh kinh tế - kỹ thuật hàm chi phí tính toán ứng với các tiết diện khác nhau. Phươngpháp này được gọi là phương pháp khoảng chia kinh tế. Để xác định tiết diện theo phương pháp khoảng chia kinh tế, ta thành lập hàmchi phí tính toán Zi ứng với các tiết diện Fi khác nhau theo dòng điện (công suất truyềntải) chạy trên đường dây.Trong đó: - Ki: Vốn đầu từ đường dây ứng với tiết diện Fi - R: Điện trở của đường dây ứng với tiết diện Fi.Theo biểu thức (5 - 12) vẽ đường cong biểu diện quan hệ Z với F đã cho, trên đồ thịhình 5-2 biểu diễn quan hệ Z với F1; F2; F3 Giao điểm của các đường cong, ví dụ tại a xác định giá trị dòng điện chuyển từtiết diện dây này sang tiết diện dây khác hợp lý về mặt kinh tế (khoảng chia kinh tế).Ví dụ khi dòng điện có giá trị từ Ia đến Ib thì tiết diện F2 là tiết diện phải tìm. Gíá trị dòng điện tại giao điểm các đường còng gọi là Ikt kinh tế. Giá trị Ikt tạicác giao điểm (ví dụ điểm a ) có thể xác định theo biểu thức:Trường Đại học Thủ Dầu Một Trang 86 ...