thiết kế mạng điện khu vực có 2 nguồn cung cấp và 9 phụ tải, chương 2

Cân bằng công suất tác dụng Đặc điểm rất quan trọng của hệ thống điện là truyền tải tức thời điện năng từ các nguồn đến các hộ tiêu thụ và không thể tích trữ điện năng thành số lượng nhận thấy được. Tính chất này xác định sự đồng bộ của quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng. Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của hệ thống, các nhà máy của hệ thống cần phải phát công suất cân bằng với công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả các tổn thất công...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế mạng điện khu vực có 2 nguồn cung cấp và 9 phụ tải, chương 2 Ch-¬ng 2 C¢N B»NG c«ng suÊt t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng trong m¹ng ®iÖn 2.1. C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông §Æc ®iÓm rÊt quan träng cña hÖ thèng ®iÖn lµ truyÒn t¶i tøc thêi ®iÖn n¨ng tõ c¸c nguån ®Õn c¸c hé tiªu thô vµ kh«ng thÓ tÝch tr÷ ®iÖn n¨ng thµnh sè l-îng nhËn thÊy ®-îc. TÝnh chÊt nµy x¸c ®Þnh sù ®ång bé cña qu¸ tr×nh s¶n xuÊt vµ tiªu thô ®iÖn n¨ng. T¹i mçi thêi ®iÓm trong chÕ ®é x¸c lËp cña hÖ thèng, c¸c nhµ m¸y cña hÖ thèng cÇn ph¶i ph¸t c«ng suÊt c©n b»ng víi c«ng suÊt cña c¸c hé tiªu thô, kÓ c¶ c¸c tæn thÊt c«ng suÊt trong m¹ng ®iÖn, nghÜa lµ cÇn ph¶i thùc hiÖn ®óng sù c©n b»ng gi÷a c«ng suÊt ph¸t vµ c«ng suÊt tiªu thô. Ngoµi ra ®Ó ®¶m b¶o cho hÖ thèng vËn hµnh b×nh th-êng, cÇn ph¶i cã dù tr÷ nhÊt ®Þnh cña c«ng suÊt t¸c dông trong hÖ thèng. Dù tr÷ trong hÖ thèng ®iÖn lµ mét vÊn ®Ò quan träng, liªn quan ®Õn vËn hµnh còng nh- sù ph¸t triÓn cña hÖ thèng. V× vËy ph-¬ng tr×nh c©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i ®èi víi hÖ thèng ®iÖn thiÕt kÕ cã d¹ng: PN§ + PHT = Ptt =  Pmax   P  Ptd  Pdt (1.1) trong®ã: PN§ - tæng c«ng suÊt do nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn ph¸t ra. PHT - c«ng suÊt t¸c dông lÊy tõ hÖ thèng. Ptt – C«ng suÊt tiªu thô. m – hÖ sè ®ång thêi xuÊt hiÖn c¸c phô t¶i cùc ®¹i ( m=1).  Pmax - tæng c«ng suÊt cña c¸c phô t¶i trong chÕ ®é cùc ®¹i.  P - tæng tæn thÊt trong m¹ng ®iÖn, khi tÝnh s¬ bé cã thÓ lÊy  P  5% Pmax . Ptd – c«ng suÊt tù dïng trong nhµ m¸y ®iÖn, cã thÓ lÊy b»ng 10% tæng c«ng suÊt ®Æt cña nhµ m¸y. Pdt – c«ng suÊt dù tr÷ trong hÖ thèng, khi c©n b»ng s¬ bé cã thÓ lÊy Pdt = 10%  Pmax , ®ång thêi c«ng suÊt dù tr÷ cÇn ph¶i b»ng c«ng suÊt ®Þnh møc cña tæ m¸y ph¸t lín nhÊt ®èi víi hÖ thèng ®iÖn kh«ng lín. Bëi v× hÖ thèng ®iÖn cã c«ng suÊt v« cïng lín nªn c«ng suÊt dù tr÷ lÊy ë hÖ thèng, nghÜa lµ Pdt = 0. Tæng c«ng suÊt t¸c dông cña c¸c phô t¶i khi cùc ®¹i ®-îc x¸c ®Þnh tõ b¶ng 1.1 b»ng:  Pmax = 296 MW Tæng tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong m¹ng ®iÖn cã gi¸ trÞ: P  5% Pmax =5%  296 = 14,80 MW C«ng suÊt t¸c dông tù dïng trong nhµ m¸y ®iÖn: Ptd = 10%P®m =10%  240 = 24 MW VËy tæng c«ng suÊt tiªu thô trong m¹ng ®iÖn cã gi¸ trÞ: Ptt = 296 + 14,80 + 24 = 334,8MW Theo môc 1.1.2.b, tæng c«ng suÊt do nhµ m¸y ®iÖn ph¸t ra theo chÕ ®é kinh tÕ lµ: PN§ = Pkt = 204 MW Nh- vËy trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i, hÖ thèng cÇn cung cÊp c«ng suÊt cho c¸c phô t¶i b»ng: PHT = Ptt - PN§ = 334,8 – 204 = 130,8 MW 2.2. c©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng S¶n xuÊt vµ tiªu thô ®iÖn n¨ng b»ng dßng ®iÖn xoay chiÒu ®ßi hái sù c©n b»ng gi÷a ®iÖn n¨ng s¶n suÊt ra vµ ®iÖn n¨ng tiªu thô t¹i mçi thêi ®iÓm. Sù c©n b»ng ®ßi hái kh«ng nh÷ng chØ ®èi víi c«ng suÊt t¸c dông mµ c¶ ®èi víi c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. Sù c©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cã quan hÖ víi ®iÖn ¸p. Ph¸ ho¹i sù c©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng sÏ dÉn ®Õn thay ®æi ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn. NÕu c«ng suÊt ph¶n kh¸ng ph¸t ra lín h¬n c«ng suÊt tiªu thô th× ®iÖn ¸p trong m¹ng sÏ t¨ng, ng-îc l¹i nÕu thiÕu c«ng suÊt ph¶n kh¸ng th× ®iÖn ¸p trong m¹ng sÏ gi¶m. V× vËy ®Ó ®¶m b¶o chÊt l-îng cÇn thiÕt cña ®iÖn ¸p ë c¸c hé tiªu thô trong m¹ng ®iÖn vµ hÖ thèng, cÇn tiÕn hµnh c©n b»ng s¬ bé c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. Ph-¬ng tr×nh c©n b»ng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ cã d¹ng: QF + QHT = Qtt = m  Qmax +  QL   QC   Qb +Qtd +Qdt (1.2) trong ®ã: QF – tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do nhµ m¸y ph¸t ra. QHT – c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do hÖ thèng cung cÊp. Qtt – tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tiªu thô.  Qmax - tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong chÕ ®é phô t¶i cùc ®¹i cña c¸c phô t¶i.  Q - tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong c¶m L kh¸ng cña c¸c ®-êng d©y trong m¹ng ®iÖn.  QC - tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do ®iÖn dung cña c¸c ®-êng d©y sinh ra, khi tÝnh s¬ bé lÊy  QL   QC .  Qb - tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong c¸c tr¹m biÕn ¸p, trong tÝnh to¸n s¬ bé lÊy  Qb  15% Qmax . Qtd – c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tù dïng trong nhµ m¸y ®iÖn. Qdt – c«ng suÊt ph¶n kh¸ng dù tr÷ trong hÖ thèng, khi c©n b»ng s¬ bé cã thÓ lÊy b»ng 15% tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng ë phÇn bªn ph¶i cña ph-¬ng tr×nh (2.2). §èi víi m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ, c«ng suÊt Qdt sÏ lÊy ë hÖ thèng nghÜa lµ Qdt =0. Nh- vËy tæng c«ng suÊt ph¶ kh¸ng do nhµ m¸y ®iÖn ph¸t ra b»ng: QF = PF.tg  F = 204.0,6197 = 126,4278 MVAr C«ng suÊt ph¶n kh¸ng do hÖ thèng cung cÊp b»ng: QHT = PHT.tg  HT = 130,8.0,6197 = 81,0568 MVAr Tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña c¸c phô t¶i trong chÕ ®é cùc ®¹i theo môc (1.1.2.b):  Qmax = 160,2871 MVAr Tæng tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong c¸c m¸y biÕn ¸p:  Qb =15%  160,2871 = 24,0431 MVAr Tæng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tù dïng trong nhµ m¸y ®iÖn cã gi¸ trÞ: Qtd = Ptd.tg td Víi cos td =0,75 th× tg td =0,8819 th×: Qtd = 24.0,8819 = 21,1660 MVAr Nh- vËy tæng c«ng suÊt tiªu thô trong m¹ng ®iÖn: Qtt = 160,2871 + 24,0431 +21,1660 = 205,4962 MVAr Tæng c«ng suÊt do nhµ m¸y vµ hÖ thèng cã thÓ ph¸t ra: QF + QHT = 126,4278 + 81,0568 = 207,4846 MVAr Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n trªn nhËn thÊy r»ng, c«ng suÊt ph¶n kh¸ng do c¸c nguån cung cÊp lín h¬n c«ng suÊt ph¶n kh¸ng tiªu thô, v× vËy kh«ng cÇn bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trong m¹ng ®iÖn thiÕt kÕ. ...