lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp trong mạng điện

`
MỤC LỤC
Lời mở đầu
Chương I. Cân bằng công suất trong hệ thống
I.Phân tích nguồn và phụ tải
II.Cân bằng công suất tác dụng
III.Cân bằng công suất phản kháng
Chương II. Các phương án nối dây của mạng điện và so sánh
các chỉ tiêu kĩ thuật
I.Các phương án nối dây của mạng điện
II. Tính toán sơ bộ các phương án và đánh giá các chỉ tiêu kĩ thuật
Chương III. So sánh kinh tế các phương án
Chương IV.Lựa chọn công suất các máy biến áp và sơ đồ nối
dây chi tiết của mạng điện
I.Xác định số lượng và công suất các máy biến áp
II.Sơ đồ nối dây chi tiết
Chương V. Tính phân bố công suất trong mạng điện
I.Chế độ phụ tải cực đại
II.Chế độ phụ tải cực tiểu
III.Chế độ sự cố nặng nề
Chương VI. Tính chính xác điện áp tại các nút
I.Chế độ phụ tải cực đại
II.Chế độ phụ tải cực tiểu
III.Chế độ sự cố nặng nề
Chương VII.Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp trong
mạng điện
Chương VIII. Tính giá thành tải điện và các chỉ tiêu kinh tế
kĩ thuật
I.Tính giá thành tải điện
II. Kết luận
Danh sách bản vẽ

Tài liệu tham khảo
1
LI M U
Trong giai đoạn công nghiệp hoá hiện đại hoá nớc ta hiện nay, nhu cầu điện
năng trong tất cả các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, sinh hoạt luôn luôn
không ngừng lên, và nó ngày càng đóng vai trò không thể thiếu đợc trong nền kinh tế
quốc dân. Vì lý do đó mà trớc khi xây dựng một khu dân c hay một khu công nghiệp
ngời ta đều phải xây dựng hệ thống cung cấp điện. Mạng điện đợc thiết kế sao cho
kinh tế nhất vận hành hiệu quả nhất, không những giải quyết tốt nhu cầu dùng điện
hiện tại mà còn dự trù cho phát triển tơng lai.
Đồ án môn học lới điện là một bớc tập dợc quan trọng cho các sinh viên ngành
điện bớc đầu làm quen với các ứng dụng thực tế. Đây là một tiền đề quan trọng cho
một kĩ s điện tơng lai có thể vận dụng nhằm đa ra một phơng án tối u nhất. Trong đồ
án sinh viên không những ôn tập vận dụng các kiến thức đã đợc học mà còn có dịp
khảo nghiệm thực tế, phần nào đó đã giúp sinh viên tiếp cận với công việc mà sau này
mình phải làm. Tuy là một mạng điện thiết kế đơn giản, nhng để làm đợc nó, sinh viên
phải vận dụng toàn bộ kiến thức của môn học lới điện một và tham khảo một số tài
liệu khác.

Do nhận thức còn hạn chế chắc chắn bản đồ án này không tránh khỏi sai sót do
đó rất mong đợc sự hớng dẫn, chỉ bảo của các thầy cô để bản đồ án đợc hoàn thiện
hơn.
Em xin chân thành cám ơn thầy Lã Minh Khánh đã giúp em hoàn thành bản đồ
án này.

Sinh viên :Trần Hạnh Phúc
2
Chương I
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG
I, PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

Để chọn được phương án tối ưu cần tiến hành phân tích các đặc diểm của
nguồn và phụ tải .Trên cơ sở đó xác định công suất cần phát của nguồn và dự kiến
các sơ đồ nối dây sao cho đạt được hiệu quả cao nhất.
Do nguồn điện có công suất vô cùng lớn cho nên không cần dự trữ công suất
để đảm bao cho hệ thống làm việc bình thường =>
TD
P
= 0.
Các phụ tải điện trong hệ thống điện thiêt kế bao gồm 6 phụ tải tất cả đều là
hộ loại một và có hệ số Cos
90.0=
ϕ
,Thời gian sử dụng phụ tải cực đại
MAX
T
=5000
h. Các phụ tải đều có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường. Điện áp Mạng điẹn
thứ cấp là 22 kV.Phụ tải cực tiểu bằng 50% phụ tải cực đại.
Từ công suất tác dụng cực đại từ đó ta có công suất phản kháng được tính
theo công thức sau :
Q
imax
= P
imax
. tg
ϕ
Trong đó : cos
ϕ
= 0,90

Suy ra
ϕ
= arcos 0,90
Từ đó ta có bảng số liệu của các phụ tải
Các số liệu Các hộ tiêu thụ
1 2 3 4 5 6
Phụ tải cực đại
(MW)
30 28 20 34 22 20
Hệ số công suất cos
ϕ
0.90
Công suất phản
kháng cực đại
(MVAr)
14.53 13.56 9.69 16.47 10.66 9.69
II.CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG
Đặc điểm của hệ thống điện là truyền tải tức thì điện năng từ các nguồn đến
phụ tải và không thể tích chứ 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 cần phải phát công suất bằng với công suất của hộ tiêu thụ cùng với tổn thất
trong mạng điện.
3
Vì vây phương trình cân bằng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại
đối với hệ thông điện có dạng :
∑
F
P
=
∑

YC
P
= m.
∑
=
6
1
max
P
i
i

+
∑
∆
P
+
∑
TD
P
+
∑
DT
P
(1.2)

Trong đó :
∑
F
P

: Tổng công suất tác dụng phát ra do nguồn phát ra
∑
YC
P
: Tổng công suất tác dụng yêu cầu của các hộ tiêu thụ
∑
=
6
1
imax
P
i
: Tổng công suất tác dụng cực đại của các hô tiêu thụ
∑
∆
P
: Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy
biến áp

∑
TD
P
: Tổng công suất tác dụng tự dùng của các nhà máy điện

∑
DT
P
: Tổng công suất dự trữ
m : Hệ số đồng thời
Ở đây : vì NĐ có công suất vô cùng lớn nên ta có thể lấy :

0P
TD
=
∑
;
∑
DT
P
= 0;
∑
∆
P
= 5%
∑
=
6
1
imax
P
i
Theo số liệu bài ra ta có : m=1
Vậy ta có :
∑
F
P
=
∑
YC
P
=

∑
=
6
1
imax
P
i
+ 0,05.
∑
=
6
1
imax
P
i
= 1,05.
∑
=
6
1
imax
P
i
=1,05.(30+28+20+34+22+20)
=1,05.154 = 161.7(MW).
Kêt luận :
∑
F
P
=

∑
YC
P
=161.7(MW).
III.CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
1.Công suất phản kháng do nguồn phát ra :


∑
F
Q
=
∑
F
P
.tg
ϕ
F
(1.3)
Trong đó :
4
∑
F
Q
: Tổng công suất phản kháng phát ra của nguồn
cos
ϕ
F
: Hê số công suất trung bình trên thanh góp cao áp của nhà
máy điện khu vực

Ta có : cos
ϕ
F
= 0,85
=> :
ϕ
F
= arcos 0,85
Do đó :
∑
F
Q
=
∑
F
P
.tg
ϕ
F
= 154.tg
ϕ
F
= 95.44(MVAr)
2.Công suất phản kháng của phụ tải yêu cầu :
∑
YC
Q
=m.
∑
=

6
1i
imax
Q
+
∑
∆
B
Q
+
∑∑
−
CL
QQ
+
∑
TD
Q
+
∑
DT
Q
(1.4)
Trong đó :

∑
YC
Q
: Tổng công suất phản kháng yêu cầu của các hộ tiêu thụ

∑
=
6
1i
imax
Q
: Tổng công suất phản kháng cực đại của các hộ tiêu thụ

∑
∆
B
Q
: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp

∑
L
Q
,
∑
C
Q
:

Là tổng tổn thất công suất phản kháng do điện
cảm và điện dung của đường dây gây ra

∑
TD
Q

: Tổng công suất phản kháng tự dùng của các nhà máy điện

∑
DT
Q
: Tổng công suất phản kháng dự trữ
m : Hệ số đồng thời
Khi tính toán sơ bộ ta có :
∑
TD
Q
= 0 ;
∑
DT
Q
= 0;
∑
∆
B
Q
= 15%.
∑
=
6
1i
imax
Q
∑∑
−
CL

QQ
= 0
Theo số liệu bài ra ta có : m=1
Vậy ta có :
∑
YC
Q
=
∑
=
6
1i
imax
Q

+

0,15.
∑
=
6
1i
imax
Q
5
= 1,15.
∑
=
6
1i

imax
Q

= 1,15.(14.53+13.56+9.69+16.47+10.66+9.69)
=1.15*74.59 = 85.78( MVAr)
Từ kết quả thu được :
∑
F
Q
>
∑
YC
Q

=>Kh«ng cÇn phải bù công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế.
Chương II
CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN
VÀ SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU KĨ THUẬT
I.CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN :

Do cả 6 hộ phụ tải đều là hộ phụ tải loại I, yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện là
cao nhất nên ta phải sử dụng đường dây hai mạch hoặc mạch vòng để cung cấp
điện cho các phụ tải.
Ta dự kiến các phương án nối dây sau :
Phương án 1 phương án 2
6
Phương án 3 phương án 4
Phương án 5
II.TÍNH TOÁN SƠ BỘ VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU KĨ THUẬT :

Để tính toán sơ bộ các phương án và đánh giá các chỉ tiêu kĩ thuật ta thực
hiện 4 bước sau :
-Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện :
Ta áp dụng công thức kinh nghiệm sau
U
dmi
= 4,34.
ii
P.16L
+
(2.1)
Trong đó :
7
U
dmi
: Điện áp định mức của đoạn đường dây thứ i [kV]
L
i
: Chiều dài của đoạn đường dây thứ i [km]
P
i
: Công suất tác dụng chạy trên đường dây thứ i [MW]
- Lựa chọn tiết diện dây dẫn :

Ở đây để chọn tiết diện dây dẫn ta sử dụng phương pháp mật độ kinh tế
của dòng điện .Mật độ kinh tế của dòng điện là tỉ số của dòng điện lớn nhất chạy
trên đường dây với tiết diện kinh tế :

kti
lni

kti
F
I
j
=
(2.2)
Do đó tiết diện kinh tế của các đoạn đường dây được xác định theo công thức

kti
lni
kti
j
I
F
=
(2.3)
Trong đó :
F
kti
: Tiết diện kinh tế của đoạn đường dây thứ i
I
lni
: Dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn đường dây thứ i trong chế
độ làm việc bình thường .Nó được tính theo công thức :

dmi
lni
lni
U.32.
S

I
=
(2.4)

Trong đó :
S
lni
: là công suất toàn phần lớn nhất chạy trên đường dây thứ i
j
kti
: Mật độ kinh tế của dòng điện trên đoạn đường dây thứ i.
Ở trong đồ án này ta giả thiết dùng dây AC và có T
max
= 5000h nên tra bảng
ta có được J
kt
=1,1 [A/mm
2
]
Sau đó dựa vào tiết diện dây dẫn tính theo (2.3) tiến hành chọn tiết diện tiêu
chuẩn gần nhất
Đối với mạng điện có U
dm
= 110 kV thì F
kti
≥

70 mm
2
để tránh hiện tượng

vầng quang
- Tính tổn thất điện áp trong mạng điện :

Trong chương này do tính sơ bộ nên ta bỏ qua tổn thất
P
∆
,
Q
∆

Do dó tổn thất điện áp được tính theo công thức :

100.
U
X.QR.P
%U
dd
2
iiii
i
+
=∆
(2.5)
8
Trong đó :
P
i
, Q
i
: Công suất tác dụng ,công suất phản kháng chạy trên

đoạn đường dây thứ i
R
i
, X
i
: Điện trở tác dụng ,điện kháng của đoạn đường dây thứ i
Sau đó kiểm tra điều kiện sau :
+ Trong chế độ phụ tải cực đại :
U%
∆
≤
(10%
÷
15%)
+ Trong chế độ sự cố :
sc
U%
∆
≤
(20%
÷
25%)
- Kiểm tra điều kiện phát nóng :
Dây dẫn chọn sao cho : I
sc
≤
k.I
cp
Trong đó :
I

sc
: Dòng điện chạy trên đường dây khi có sự cố nặng nề nhất sảy ra
I
cp
: Dòng điện cho phép chạy trên đường dây đã chọn
k : Ở đây ta lấy k = 1
Phương án 1 :
a)Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện :
Áp dụng công thức (2.1) cho các đoạn đường dây ta có
Chiều dài đường dây :
∗
Đoạn N1 : L
N1
=
22
5010
+
= 51 (km)
9
∗
Đoạn N2 : L
N2
=
22
4040
+
= 57( km)
∗
Đoạn N3 : L
N3

=
22
2070
+
= 73 km)
∗
Đoạn N4 : L
N4
=
22
4020
+
= 45(km)
∗
Đoạn N5 : L
N5
=
22
3070
+
= 76( km)
∗
Đoạn N6 : L
N6
=
22
8010
+
=81(km)
Dòng công suất trên từng đoạn đường dây :

P
N1
= P
1
= 30 MW
P
N2
= P
2
= 28MW
P
N3
= P
3
= 20 MW
P
N4
= P
4
= 34MW
P
N5
= P
5
= 22MW
P
N6
= P
6
= 20MW

Xác định điện áp danh định theo công thức kinh nghiệm :
U
dmi
= 4,34.
ii
P.16L
+

Ta có bảng tổng kết sau :

Đoạn L(km) P(MW) U
dm
(kV)
N1
51 30 100.00
N2
57 28 97.53
N3
73 20 86.04
N4
45 34 105.33
N5
76 22 89.79
N6
81 20 86.91

Vậy theo bảng tổng kết trên ta chọn điện áp định mức của mạng điện là :

U
dm

= 110 (kV)
b)Lựa chọn tiết diện dây dẫn :
∗
Đoạn N1 :
Công suất toàn phần của đoạn N1 :
10
)(33.33
90,0
30
cos
P
S
1
N1
maxN1
MVA===
ϕ

Dòng điện cực đại chạy trong dây dẫn :
87.48(A)1000
2.110.3
33.33
1000
.3
1max
1max
===
nU
S
I

dd
N
N
Tiết diện dây tính toán :
F
ktN1
=
52.79
1,1
48.87
max
==
kt
J
I
(mm
2
)
=> Dây dẫn được chọn là dây AC-70
Tính toán tương tự ta có các thông số về đương dây :
Đoạn đường dây N1 N2 N3 N4 N5 N6
P
i
(MW)
30.00 28.00 20.00 34.00 22.00 20.00
Cos
ϕ
0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90
S
maxNi

(MVA) 33.33 31.11 22.22 37.78 24.44 22.22
I
maxNi
(A)
87.48 81.65 58.32 99.14 64.15 58.32
F
ktNi
(mm)
79.52 74.22 53.02 90.13 58.32 53.02
Dây được chọn AC-70 AC-70 AC-70 AC-95 AC-70 AC-70
c)Tính tổn thất điện áp trong mạng điện :
Tra bảng ta có được điện trở đơn vị , điện kháng đơn vị của các dây dẫn và
tính được các thông số của từng đường dây trong chế độ phụ tải cực đại :
Điện trở tác dụng ,điện kháng của đoạn Ni là :
R
Ni
=
n
L .r
Ni0
r
0
: Điện trở đơn vị
X
Ni
=
n
L .x
Ni0
x

0
: Điện kháng đơn vị
B = n.b
0
.L
Ni
n : Số mạch đường dây
L
Ni
: Chiều dày đường dây
Sau khi tinh toán ta có bảng sau
đương
dây
Ftt
(mm
2
)
F
(mm
2
)
Li
(km)
ro
(Ω/km)
R
Ω
Xo
Ω/km
X

Ω
b
0
.10
-6
S/km
B.10
-4
S
11
N1
79.52
70
51
0.46
11.73
0.44
11.22
2.58
2.63
N2
74.22
70
57
0.46
13.11
0.44
12.54
2.58
2.94

N3
53.02
70
73
0.46
16.79
0.44
16.06
2.58
3.77
N4
90.13
95
45
0.33
7.43
0.43
9.68
2.65
2.39
N5
58.32
70
76
0.46
17.48
0.44
16.72
2.58
3.92

N6
53.02
70
81
0.46
18.63
0.44
17.82
2.58
4.18
Tổn thất điện áp trên từng đoạn đường dây được tính theo công thức :
100.
U
X.QR.P
%U
dd
2
iiii
i
+
=∆
Trong đó :
%U
i
∆
: Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây thứ i
P
i
: công suất chuyền tải trên đoạn đường dây thứ i
Q

i
: công suất phản kháng chuyền tải trên đoạn đường dây thứ i
U
dd
: Điện áp danh định của mạng điện
Sau khi tinh toán ta có bảng sau :
đương dây
P R Q X U%
N1
30.00 11.73 14.53 11.22 4.26
N2
28.00 13.11 13.56 12.54 4.44
N3
20.00 16.79 9.69 16.06 4.06
N4
34.00 7.43 16.47 9.68 3.40
N5
22.00 17.48 10.66 16.72 4.65
N6
20.00 18.63 9.69 17.82 4.51
Như vậy sụt áp lớn nhất là trên đoạn đường dây N5 : 4.65 % < (10%
÷
15%)
Trong Chế độ sư cố nặng nề nhất là đoạn N5 đứt một đường dây , khi đó ta có :
∆
U%
scmax
= 2*
∆
U%

N2
= 2*4.65% = 9.3% < (20%
÷
25%)
=> Thỏa mãn điều kiện cho phép .
12
d)Kiểm tra điều kiện phát nóng :

Giả sử đường dây hai mạch bị đứt một mạch
I
sci
=n*I
maxi
I
sci
: Cường độ dòng điện sự cố
I
maxi
: Cường độ dòng điện trong chế độ phụ tải cực đại
I
cf
: Cường độ dòng điện cho phép
Ta có bảng tổng kết sau :
Đoạn đường dây N1 N2 N3 N4 N5 N6
I
sci
(A)
174.95 163.29 116.64 198.28 128.30 116.64
Dây được chọn AC-70 AC-70 AC-70 AC-95 AC-70 AC-70
I

cf
(A) 265 265 265 330 265 265
=> Điều kiện phát nóng được thoả mãn .
Phương án 2 :
a)Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện :
Chiều dài đường dây :
∗
Đoạn 34 : L
34
=
22
4030
+
= 50 km
Dòng công suất trên từng đoạn đường dây :
P
N1
= P
1
= 30 MW
P
N2
= P
2
= 28 MW
13
P
N4
= P
4

+ P
3
= 20+34 =54 MW
P
34
= P
3
= 20 MW
P
N5
= P
5
= 22MW
P
N6
= P
6
= 20 MW
Xác định điện áp danh định theo công thức kinh nghiệm :
U
dmi
= 4,34.
ii
P.16L
+

Ta có bảng tổng kết sau :

Bảng 2.
Đoạn L(km) P(MW) U

dm
(kV)
N1
51.00
30
100.01
N2
57.00
28
97.53
N4
45.00
54
130.85
34
50.00
20
83.48
N5
76.00
22
89.79
N6
81.00
20
86.91

Vậy theo bảng tổng kết trên ta chọn điện áp định mức của mạng điện là :
U
dm

= 110 (kV)
b)Lựa chọn tiết diện dây dẫn :
∗
Đoạn N4:
Công suất toàn phần của đoạn N4 :
)(PS
3N344maxN4
MVAjQjQP
NNN
+++=


= 54 + j26.76(MVA)
=>
maxN1
S
= 60(MVA)
Dòng điện cực đại chạy trong dây dẫn :
143.98(A)1000
2*110*3
60
1000
*3
1max
1max
===
nU
S
I
dd

N
N
Tiết diện dây tính toán :
F
ktN1
=
(mm) 89.130
1.1
143.98
1max
==
kt
N
J
I
=> Dây dẫn được chọn là dây AC-120
Tính toán tương tự ta có các thông số về đương dây :
14
Đoạn đường dây N1 N2 N4 34 N5 N6
S
maxNi
(MVA) 33.33 31.11 60 25.91 24.45 22.22
I
maxNi
(A) 87.48 81.64 143.98 67.99 64.16 58.32
F
ktNI
(mm) 79.53 74.22 130.89 61.81 58.32 53.02
Dây được chọn AC-95 AC-70 AC-120 AC-70 AC-70 AC-70
c)Tính tổn thất điện áp trong mạng điện :

Tra bảng ta có được điện trở đơn vị , điện kháng đơn vị của các dây dẫn và
tính được các thông số của từng đường dây trong chế độ phụ tải cực đại :
Điện trở tác dụng ,điện kháng của đoạn Ni là :
R
Ni
=
n
L *r
Ni0
r
0
: Điện trở đơn vị
X
Ni
=
n
L *x
Ni0
x
0
: Điện kháng đơn vị
n : Số mạch đường dây
L
Ni
: Chiều dày đường dây
Sau khi tinh toán ta có bảng sau :
Đường dây N1 N2 N4 34 N5 N6
r
0i
(

km/Ω
) 0.33 0.46 0.27 0.46 0.46 0.46
x
0i
(
km/Ω
) 0.43 0.44 0.43 0.44 0.44 0.44
Chiều dài đd (km) 51.00 57.00 45.00 50.00 76.00 81.00
R
Ni
(
Ω
) 8.42 13.11 6.08 11.50 17.48 18.63
X
Ni
(
Ω
) 10.97 12.54 9.68 11.00 16.72 17.82
Tổn thất điện áp trên từng đoạn đường dây được tính theo công thức :
100.
U
X.QR.P
%U
dd
2
iiii
i
+
=∆
Trong đó :

%U
i
∆
: Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây thứ i
P
i
: công suất chuyền tải trên đoạn đường dây thứ i
Q
i
: công suất phản kháng chuyền tải trên đoạn đường dây thứ i
U
dd
: Điện áp danh định của mạng điện
Sau khi tinh toán ta có bảng sau :
15
Đoạn đường dây N1 N2 N4 34 N5 N6
R
Ni
(
Ω
) 8.42 13.11 6.08 11.50 17.48 18.63
X
Ni
(
Ω
) 10.97 12.54 9.68 11.00 16.72 17.82
P
i
(MW) 30.00 28.00 54.00 20.00 22.00 20.00
Q

i
(MVAr) 14.53 13.56 16.47 26.16 10.66 9.69

%U
i
∆
(%)
3.40 4.44 4.03 4.28 4.65 4.51
Như vậy sụt áp lớn nhất là trên đoạn đường dây N5 4.65 % < (10%
÷
15%)
Trong Chế độ sư cố nặng nề nhất là đoạn N1 đứt một mạch , khi đó ta có :
∆
U%
scmax
= 2*
∆
U%
N4
+
∆
U%
34
= 2*4.03% + 4.28% = 10.31% < (20%
÷
25%)
=> Thỏa mãn điều kiện cho phép .
d)Kiểm tra điều kiện phát nóng :

Giả sử đường dây hai mạch bị đứt một mạch :

I
sci
=n*I
maxi

Trong đó :
I
sci
: Cường độ dòng điện sự cố
I
maxi
: Cường độ dòng điện trong chế độ phụ tải cực đại
I
cf
: Cường độ dòng điện cho phép
Ta có bảng tổng kết sau :
Đoạn đường dây N1 N2 N4 N34 N5 N6
I
sci
(A) 174.96 163.29 287.95 135.99
128.3
1 116.64
Dây được chọn AC-95 AC-70 AC-120 AC-70 AC-70 AC-70
I
cf
(A) 330 265 380 265 265 265
=> Điều kiện phát nóng được thoả mãn .
Phương án 3 :
16
a)Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện :

Áp dụng công thức (2.1) cho các đoạn đường dây ta có :
Chiều dài đường dây :
• Đoạn : L
N45
=
22
5010
+
= 51 km
Dòng công suất trên từng đoạn đường dây :
P
N1
= P
1
= 30 MW
P
N2
= P
2
= 28 MW
P
N4
= P
4
+P
5
+ P
3
= 76 MW
P

34
= P
3
= 20 MW
P
45
= P
5
= 22 MW
P
N6
= P
6
= 20 MW
Xác định điện áp danh định theo công thức kinh nghiệm :
U
dmi
= 4,34.
ii
P.16L
+

Ta có bảng tổng kết sau :

Bảng 2.
Đoạn L(km) P(MW) U
dm
(kV)
N1
51

30
100.01
17
N2
57
28
97.53
N4
45
76
149.12
34
50
20
83.48
45
51
22
87.12
N6
81
26
96.75

Vậy theo bảng tổng kết trên ta chọn điện áp định mức của mạng điện là :
U
dm
= 110 (kV)
b)Lựa chọn tiết diện dây dẫn :
∗

Đoạn N4 :
Công suất toàn phần của đoạn N4 :
)(PPPS
445533maxN4
MVAjQjQjQ +++++=


= 76+ j36.82 (MVA)
=>
maxN4
S
= 84.45 (MVA)
Dòng điện cực đại chạy trong dây dẫn :
189.5(A)1000
2*110*3
84.45
1000
*3
3max
4max
===
nU
S
I
dd
N
N
Tiết diện dây tính toán :
F
ktN3

=
(mm) 172.27
1.1
189.5
3max
==
kt
N
J
I
=> Dây dẫn được chọn là dây AC-185
Tính toán tương tự ta có các thông số về đương dây :
Đoạn đường dây N1 N2 N4 34 45 N6
S
maxNi
(MVA) 33.33 31.11 84.45 22.22 24.45 27.75
I
maxNi
(A) 87.48 81.64 221.62 58.32 64.16 72.82
F
ktNi
(mm) 79.53 74.22 201.47 53.02 58.32 66.20
Dây được chọn AC-70 AC-70 AC0-210 AC-70 AC-70 AC-70
c)Tính tổn thất điện áp trong mạng điện :
Tra bảng ta có được điện trở đơn vị , điện kháng đơn vị của các dây dẫn và
tính được các thông số của từng đường dây trong chế độ phụ tải cực đại :
Điện trở tác dụng ,điện kháng của đoạn Ni là :
18
R
Ni

=
n
L *r
Ni0
r
0
: Điện trở đơn vị
X
Ni
=
n
L *x
Ni0
x
0
: Điện kháng đơn vị
n : Số mạch đường dây
L
Ni
: Chiều dày đường dây
Tổn thất điện áp trên từng đoạn đường dây được tính theo công thức :
100.
U
X.QR.P
%U
dd
2
iiii
i
+

=∆
Sau khi tinh toán ta có bảng sau :
Đoạn đường dây N1 N2 N4 34 45 N6
R
Ni
(
Ω
) 11.73 13.11 3.38 11.50 11.73 18.63
X
Ni
(
Ω
) 11.22 12.54 9.45 11.00 11.22 17.82
P
i
(MW) 30 28 76 20 22 26.00
Q
i
(MVAr) 14.53 13.56 36.82 9.69 10.66 9.69

%U
i
∆
(%)
4.26 4.44 5.00 2.78 3.12 5.43
Như vậy sụt áp lớn nhất là trên đoạn đường dây N6 : 5.43% < (10%
÷
15%)
Trong Chế độ sư cố nặng nề nhất là đoạn N4 đứt một mạch, khi đó ta có :
∆

U%
scmax
= 5%*2+3.12%=13.12< (20%
÷
25%)
=> Thỏa mãn điều kiện cho phép
d)Kiểm tra điều kiện phát nóng :

Giả sử đường dây hai mạch bị đứt một mạch
I
sci
=n*I
maxi

Ta có bảng tổng kết sau :
Đoạn đường dây N1 N2 N4 34 45 N6
I
sci
(A) 174.96 163.29 443.24 116.64 128.3 145.63
19
1
Dây được chọn AC-70 AC-70 AC-210 AC-70 AC-70 AC-70
I
cf
(A) 330 265 510 265 265 265
=> Điều kiện phát nóng được thoả mãn .
Phương án 4 :
a)Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện :
Dòng công suất trên từng đoạn đường dây :
P

N1
= P
2
+ P
1
= 58(MW)
P
12
= P
2
= 28 (MW)
P
N4
= P
4
+ P
3
+ P
5
= 76 (MW)
P
34
= P
3
= 20 MW)
P
45
= P
5
= 22 (MW)

P
N6
= P
6
= 20 (MW)
Xác định điện áp danh định theo công thức kinh nghiệm :
U
dmi
= 4,34.
ii
P.16L
+

Ta có bảng tổng kết sau :

20
Đoạn L(km) P(MW) U
dm
(Kv)
N1
51
58
135.79
12
51
28
96.95
N4
45
76

149.12
34
50
20
83.48
45
51
22
87.12
N6
81
20
86.91

Vậy theo bảng tổng kết trên ta chọn điện áp định mức của mạng điện là :
U
dm
= 110 (kV)
b)Lựa chọn tiết diện dây dẫn :
∗
Đoạn N1 :
Công suất toàn phần của đoạn N1 :
)MVA(jQPjQPS
2NN21NN1maxN1
+++=


= 58 + j28.09(MVA)
=>
maxN1

S
= 64.44(MVA)
Dòng điện cực đại chạy trong dây dẫn :
169.12(MW)1000
2*110*3
44.64
1000
*3
1max
1max
===
nU
S
I
dd
N
N
Tiết diện dây tính toán :
F
ktN1
=
(mm)75.153
1.1
169.12
1max
==
kt
N
J
I

=> Dây dẫn được chọn là dây AC-150
Tính toán tương tự ta có các thông số về đương dây :
Đoạn đường dây N1 12 N4 34 45 N6
S
maxNi
(MVA) 64.44 31.11 84.45 22.22 24.45 22.22
I
maxNi
(A) 169.12 81.64 221.62 58.32 64.16 58.32
F
ktNI
(mm) 153.75 74.22 201.47 53.02 58.32 53.02
Dây được chọn AC-150 AC-70 AC0-210 AC-70 AC-70 AC-70
c)Tính tổn thất điện áp trong mạng điện :
21
Tra bảng ta có được điện trở đơn vị , điện kháng đơn vị của các dây dẫn và
tính được các thông số của từng đường dây trong chế độ phụ tải cực đại :
Điện trở tác dụng ,điện kháng của đoạn Ni là :
R
Ni
=
n
L *r
Ni0

X
N2
=
n
L *x

Ni0

Tổn thất điện áp trên từng đoạn đường dây được tính theo công thức :
100.
U
X.QR.P
%U
dd
2
iiii
i
+
=∆
Sau khi tinh toán ta có bảng sau :
Đoạn đường dây N1 12 N4 34 45 N6
R
Ni
(
Ω
) 5.36 11.73 3.38 11.50 11.73 18.63
X
Ni
(
Ω
) 10.86 11.22 9.45 11.00 11.22 17.82
P
i
(MW) 58.00 28.00 76.00 20.00 22.00 20.00
Q
i

(MVAr) 28.09 13.56 36.82 9.69 10.66 9.69

%U
i
∆
(%)
5.09 3.97 5.00 2.78 3.12 4.51
Sụt áp tính đến từng phụ tải :
Đoạn đường dây nối N1 N2 N3 N4 N5 N6

%U
Ni
∆
(%)
5.09 9.06 7.78 5.00 8.12 4.51
Như vậy sụt áp lớn nhất là trên đoạn đường dây N2:9.06% < (10%
÷
15%)
Trong Chế độ sư cố nặng nề nhất là đoạn N1 đứt một đường dây,khi đó ta có :
∆
U%
scmax
= 2*
∆
U%
N1
+
∆
U%
12

= 2*7.2% + 4.7%= 19.1% < (20%
÷
25%)
=> Thỏa mãn điều kiện cho phép .
d)Kiểm tra điều kiện phát nóng :
Giả sử đường dây hai mạch bị đứt một mạch :
I
sci
=2*I
maxi

Ta có bảng tổng kết sau :
22
Đoạn đường dây N1 12 N4 34 45 N6
I
sci
(A) 338.24 163.29 443.24 116.64
128.3
1 116.64
Dây được chọn AC-150 AC-70 AC0-210 AC-70 AC-70 AC-70
I
cf
(A) 445 265 >510 265 265 265
=> Điều kiện phát nóng được thoả mãn .
Phương án 5 :
Tính dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây trong mạch vòng :
Để xác định dòng công suất ta cần giả thiết mạng điện là đồng nhất và tất cả
các đoạn đường dây có cùng tiết diện .
Dòng công suất chạy trên đoạn N5 là :
S

N5
=
N6565N
N66N6565
lll
lS)ll(S
++
++

=
814176
j9.69)81(20)8141 )(66.1022(
++
++++ j
= 21.7+j10.53 (MVA)
Dòng công suất chạy trên đoạn N6 là :
S
N6
=
N6565N
N5566N55
lll
)ll(SlS
++
++

=
181467
)7641 j9.69)((20)7666.1022(
++

++++ j
23
= 20.26+j9.82 (MVA)
Dòng công suất chạy trên đoạn 65 là :
S
65
= S
N6
- S
6
= 20.26+j9.82 -(20+j9.69)
=0.26+0.13j (MVA)
a)Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện :
Dòng công suất trên từng đoạn đường dây :
P
N1
= 30 (MW)
PN
2
= 28 (MW)
P
N4
= P
4
+ P
3
= 54 (MW)
P
34
= P

3
= 20 (MW)
P
N5


= 21.7 (MW)
P
N6
= 20.26 (MW)
P
65
= 0.26 (MW)
Xác định điện áp danh định theo công thức kinh nghiệm :
U
dmi
= 4,34.
ii
P.16L
+

Ta có bảng tổng kết sau :

Đoạn L(km) P(MW) U
dm
(kV)
N1
51.00 30.00 100.01
N2
57.00 28.00 97.53

N4
45.00 54.00 130.85
34 50
20.00 83.48
N5
76.00 21.70 89.28
N6
81.00 20.26 87.36
65
41.00 0.26 29.17
Vậy theo bảng tổng kết trên ta chọn điện áp định mức của mạng điện là :
U
dm
= 110 (kV)
b)Lựa chọn tiết diện dây dẫn
∗
Đoạn N5 :
Công suất toàn phần của đoạn N5 :
S

N5
= 21.7+j10.53 (MVA)
=> S
N5
= 24.12(MVA)
24
Dòng điện cực đại chạy trong dây dẫn :
(A)6.1261000
110*3
12.24

1000
*3
5max
5max
===
nU
S
I
dd
N
N
Tiết diện dây tính toán :
F
ktN1
=
(mm) 09.151
1.1
126.6
1max
==
kt
N
J
I
=> Dây dẫn được chọn là dây AC-120
∗
Đoạn 65 :
Công suất toàn phần của đoạn 65 :
S


65
= 0.26+0.13j (MVA)
=> S
65
= 0.29(MVA)
Dòng điện cực đại chạy trong dây dẫn :
(A)53.11000
110*3
29.0
1000
*3
1max
1max
===
nU
S
I
dd
N
N
Tiết diện dây tính toán :
F
ktN1
=
(mm)39.1
1.1
1.53
1max
==
kt

N
J
I
Tiết diện dây được chọn phải thỏa mãn >= 70mm
2
(điều kiện phóng điện
vầng quang )
=> Dây dẫn được chọn là dây AC-70
Tính toán tương tự ta có các thông số về đường dây :
Đường dây N1 N2 N4 34 N5 N6 65
S
max
(MVA) 33.33 31.11 60.00 22.22 24.12 22.51 0.29
I
maxNi
(A) 87.48 81.64 157.47 58.32 126.60 118.17 1.53
F
ktNI
(mm
2
) 79.53 74.22 143.15 53.02 115.09 107.43 1.39
Chọn Dây AC-70 AC-70 AC-150 AC-70 AC-120 AC-120 AC-70
c)Tính tổn thất điện áp trong mạng điện :
Tra bảng ta có được điện trở đơn vị , điện kháng đơn vị của các dây dẫn và
tính được các thông số của từng đường dây trong chế độ phụ tải cực đại :
Điện trở tác dụng ,điện kháng của đoạn Ni là :
25