thiết kế mạng điện bao gồm hai nhà máy nhiệt điện cung cấp cho 9 phụ tải

Trêng §¹i häc B¸ch khoa hµ néi
Khoa ®iÖn
§å ¸n Tèt NghiÖp - Líi
§iÖn
 Chương 1 
CÁC LỰA CHỌN KỸ THUẬT CƠ BẢN
1.1.PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
Mạng điện được thiết kế bao gồm hai nhà máy nhiệt điện cung cấp
cho 9 phụ tải. Nà máy nhiệt điện I gồm 4 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất
định mức là 52MW, công suất đặt: P
ĐNĐ
=4.50 = 200 MW. Hệ số công suất
Cosử = 0,85 điện áp phát định mức là U
đm
=10,5 KV.
Nhà máy nhiệt điện II gồm 3 tổ máy mỗi tổ máy có công suất định
mức là P
Fđm
=50MW, công suất đặt là P
ĐNĐ
=3.50 = 150MW. Hệ số công
suất Cosử=0,85 điện áp phát định mức là 10,5 KV.
Hai nhà máy đặt cách nhau 185 Km theo đường thẳng.
Đặc điểm của nhà máy nhiệt điện là hiệu suất thấp (Khoảng 30%)
thời gian khởi động lâu (nhanh nhất cũng mất từ 4 đến 10 giờ ), nhưng
điều kiện làm việc của nhà máy nhiệt điện là ổn định, công suất phát ra
có thể thay đổi tuỳ ý, điều đó phù hợp với sự thay đổi của phụ tải trong
mạng điện.
Thời gian xuất hiện phụ tải cực tiểu thường chỉ vài giờ trong ngày,
nên muốn đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải nằm rải rác xung
quanh nhà máy nhiệt điện ta dùng nguồn điện dự phong nóng.

Chế độ làm việc của nhà máy nhiệt điện chỉ đảm bảo được tính
kinh tế khi nó vận hành với (80 - 85%P
đm
). Trong 9 phụ tải của mạng điện
đều là hộ loại 1, các hộ nằm rải rác xung quanh nhà máy nên nó tạo điều
kiện thuận lợi cho việc vạch các phương án nối dây, kết hợp với việc
cung cấp điện cho phụ tải nố liền giữa hai nhà máy.
NguyÔn V¨n T©n - HT§2/K43.
1
Trờng Đại học Bách khoa hà nội
Khoa điện
Đồ án Tốt Nghiệp - Lới
Điện
m bo cung cp in cho cỏc ph ti ta phi quan tõm n
tớnh cht ca cỏc ph ti, to ra phng thc cung cp in ỏp ng yờu
cu ca cỏc h ph ti.
Trong i bn ta thit k mng in, cn c vo v trớ t ca 2 nh
mỏy nhit in cng nh v trớ t ca ph ti ta thy rng:
- Cỏc ph ti gn nh mỏy nhit in no cú xu hng ni trc
tip vi nh mỏy, ph ti xa cú th ni liờn thụng t ph ti
khỏc n.
- Ph ti s 3 nm gia hai nh mỏy nờn ng dõy liờn lc gia
hai nh mỏy nhit in cú th thụng qua ph ti ny, do nh
mỏy I cung
1.2.CC LA CHN K THUT
1.2.1.Kt cu li : Cỏc ph ti c cp inbng hi ng dõy song
song t hai thanh cỏi c lp ca nh mỏy, hoc trm trung gian, hoc
bng hai ng dõy mch vũng kớn t trm trung gian v ph ti khỏc
sang, qua mỏy ct tng, mỏy ct liờn lc, mỏy ct ng dõy.
ng dõy liờn lc gia hai nh mỏy thit k bng hai ng song

song, cp in cho ph ti s 3 nm gia hai nh mỏy.
Chn loi ng dõy i trờn khụng (DK). Dõy dn loi AC to
bn c hc v ct bờ tụng li tõm ct thộp, x, s do vit nam sn xut.
1.2.2.Kt cu trm bin ỏp :
m bo cp in liờn tc cỏc trm trung gian cp in cho ph
ti u dựng hai mỏy bin ỏp, thanh cỏi c lp qua mỏy ct liờn lc.
Mỏy ct s dng loi cựng cp in ỏp do nc ngoi sn xut.
1.3.LA CHN IN P NH MC CHO MNG IN
Vic chn cp in ỏp vn hnh cho mng in l mt vn rt
quan trng, nú nh hng n tớnh vn hnh kinh t k thut ca mng
in.
Tu thuc vo giỏ tr cụng sut cn chuyn ti v di ti in m
ta chn ln ca in ỏp vn hnh sao cho kinh t nht.
Nguyễn Văn Tân - HTĐ2/K43.
2
Trờng Đại học Bách khoa hà nội
Khoa điện
Đồ án Tốt Nghiệp - Lới
Điện
Nờn cụng sut chuyờn ti ln v ti i xa ta dựng cp in ỏp ln
li hn, vỡ rng gim c ỏng k lng cụng sut tn tht trờn ng
dõy v trong mỏy bin ỏp, tuy nhiờn tn tht do vng quang in tng v
chi phớ cho cỏch in ng dõy v mỏy bin ỏp cng tng. Do vy ta
cn cõn nhc k lng chn ra cp in ỏp vn hnh hp lý nht cho
mng in.
õy in ỏp vn hnh ca mng in c xỏc nh theo cụng
thc kinh nghim ca Still (M) sau :
U = 4,34.
P.16L +
- P l cụng sut ng dõy cn chuyn ti (MW).

- L l khong cỏch cn chuyn ti cụng sut.
- U l in ỏp nh mc vn hnh (KV) .
Ta tớnh toỏn in ỏp nh mc cho tng tuyn dõy, sau ú chn
in ỏp chuyờn ti chung cho ton mng. Chn cp in ỏp nh mc
ca li in tớnh cho tng nhỏnh, tớnh t nh mỏy in gn nht n nỳt
ti.
Kt qu cho bi bng sau:
Tuyn
ng dõy
Chiu di L
(Km)
Cụng sut P
(MW)
in ỏp tớnh toỏn
(Kv)
in ỏp
chn (Kv)
-1 58,31 29 99,19
110
-2 72,11 29 100,49
-3 80 38 113,84
-4
58,31 18 80,76
-5 108,17 38 116,14
-9
76,16 18 82,82
II-6 62,27 29 100,03
II-7
40,31 18 78,04
II-8 54,08 29 98,78

Nguyễn Văn Tân - HTĐ2/K43.
3
Trờng Đại học Bách khoa hà nội
Khoa điện
Đồ án Tốt Nghiệp - Lới
Điện
Chng 2
CN BNG S B CễNG SUT
TNH B CNG BC CễNG SUT PHN KHNG
2.1.CN BNG CễNG SUT TC DNG
m bo cho mng in lm vic n nh, m bo cung cp
in cho cỏc h ph ti thỡ ngun in phi cung cp y c v cụng
sut tỏc dng v cụng sut phn khỏng cho cỏc ph ti, tc l mi thi
im luụn luụn tn ti cõn bng gia ngun cụng sut phỏt v ngun
cụng sut tiờu th cng vi cụng sut tiờu tỏn trờn ng dõy v mỏy
bin ỏp.
Mc ớch ca phn ny ta tớnh toỏn xem ngun in cú ỏp ng
cụng sut tỏc dng v cụng sut phn khỏng khụng. T ú sinh ra
phng thc vn hnh c th cho nh mỏy in, nhm m bo cung
cp in liờn tc cho cỏc ph ti cng nh cht lng in nng.
Khi tớnh toỏn s b ta coi tn tht cụng sut tỏc dng trờn ng
dõy v mỏy bin ỏp l khụng i. Nú c tớnh theo % cụng sut ca ph
ti cc i.
Cõn bng cụng sut tỏc dng trong mng in c biu din
bng cụng thc sau:
P
F
=

m

.P
PT
+

P
M
+ P
TD
+ P
Dt
Trong ú :
- m l h s ng thi xut hin cỏc ph ti cc i cựng 1 lỳc, ly
m =1
- P
F
l tng cụng sut cỏc nh mỏy phỏt ra ch ang xột
( S c, cc i, cc tiu )
Nguyễn Văn Tân - HTĐ2/K43.
4
Trêng §¹i häc B¸ch khoa hµ néi
Khoa ®iÖn
§å ¸n Tèt NghiÖp - Líi
§iÖn
ΣP
F
= (4.50) + (3.50) = 350 MW
- ΣP
PT :
tổng công suất tác dụng của các phụ tải

ΣP
PT
=ΣP
Pti
=246 MW
- Σ∆P
MĐ
: tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện ( Từ 5÷
8 %ΣP
PT
). ở đây ta lấy bằng 8%ΣP
PT
.
Σ∆P
MĐ
=8%.246 = 19,68 MW
- ΣP
TD:
Tổng công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện. ( Đối
với nhiệt điện ta lấy bằng 8 %(m

.ΣP
PT
+

Σ∆P
MĐ
)
ΣP
TD

=8%.(246 + 19,68) = 21,25 MW
- ΣP
DT
: Tổng công suất tác dụng dự trữ
ΣP
Dt
=ΣP
F
-

m

.ΣP
PT
-

Σ∆P
MĐ
- ΣP
TD

= 350 - 246 - 19,68 - 21,25
= 63,07 MW.
Thấy rằng : ΣP
Dt
= 63,07 MW = 25,6%.ΣP
PT
, và lớn hơn công suất
của một tổ máy lớn nhất trong mạng điện. Vậy nguồn có đủ khả năng
cung cấp công suất tác dụng cho phụ tải.

2.2.CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
Phương trình cân bằng CSPK được viết như sau:
ΣQ
F
+ΣQ
b
= mΣQ
PT
+ Σ∆Q
L
- Σ∆Q
C
+ Σ∆Q
BA
+ ΣQ
TD
+ ΣQ
DT
Trong đó :
- ΣQ
F
Là tổng CSPK của NMNĐ phát ra
ΣQ
F
=

ΣP
F
. tg

ϕ
F
=350×0,62 = 217 (MVAr).
- m: Là hệ số đồng thơì, lấy m = 1.
- ΣQ
PT
: Là tổng CSPK của phụ tải.
- Σ∆Q
L
: Là tổng tổn thất CSPK trên cảm kháng của đường dây.
- ∆Q
C
: Là tổng CSPK do dung dẫn của đường dây sinh ra. Trong khi
tính sơ bộ ta lấy : Σ∆Q
L
= Σ∆Q
C
. Vì Vậy :
NguyÔn V¨n T©n - HT§2/K43.
5
Trờng Đại học Bách khoa hà nội
Khoa điện
Đồ án Tốt Nghiệp - Lới
Điện
Q
L
- Q
C
= 0
- Q

BA
: L tng tn tht CSPK trờn cỏc MBA.
- Q
TD
: L tng CSPK t dựng ca NM.
- Q
DT
: L tng CSPK d tr cho mng, cú th ly bng cụng sut
phn khỏng ca mt t mỏy phỏt ln nht.
Ta cú:
Q
PT
= P
PT
. tg


PT
= 246 ì 0,62 = 152,446 (MVAR)
( Vi Cos = 0,85 tg = 0,62 )
Q
BA
= 15%Q
PT
= 0,15 ì 152,446 = 22,867 (MVAR)
Q
TD
=P
TD
. tg

.= 21,25 ì 0,882 = 18,743 (MVAR)
( Vi Cos = 0,75 tg = 0,882 ).
Q
DT
=0,62 ì 50 = 30,985 (MVAR)
Vy tng CSPK Q
b
l :
Q
b
= Q
F
- (mQ
PT
+ Q
L
- Q
C
+ Q
BA
+ Q
TD
+ Q
DT
)
= 217-(152,446 + 22,867 + 18,743 +30,985)
= -8,041 MVAr < 0
Thy rng 2 nh mỏy cú kh nng cung cp cụng sut phn khỏng
cho ph ti nờn khụng cn bự s b.

Q
YC
= Q
PT
+ Q
BA
+ Q
TD
= 167,04 + 25,056 + 22,5
= 214,59 (MVAR)

Khi nh mỏy N ho vo HT vi Cos = 0,85 tg = 0,62, khi ú
CSPK ca c HT v NMN phỏt ra l:
Q
HT
+ Q
F
=P
YC
. tg

= 395,4 ì 0,62 = 245,14 (MVAR)
So sỏnh gia cung v cu ta thy : Lng CSPK phỏt ra so vi
lng CSPK yờu cu nh sau :
Q
HT
+ Q
F
= 245,14 (MVAR) > Q
YC

= 214,59 (MVAR)
Nguyễn Văn Tân - HTĐ2/K43.
6
Trêng §¹i häc B¸ch khoa hµ néi
Khoa ®iÖn
§å ¸n Tèt NghiÖp - Líi
§iÖn
Kết luận :Vậy không cần đặt thêm thiết bị bù CSPK vì đã có
Q
HT
+ ΣQ
F
> ΣQ
YC
NguyÔn V¨n T©n - HT§2/K43.
7
Trờng Đại học Bách khoa hà nội
Khoa điện
Đồ án Tốt Nghiệp - Lới
Điện
Chng 3
THNH LP CC PHNG N CP IN
3.1.D KIN PHNG THC VN HNH CA CC NH MY IN
m bo vic cp in cho ph ti c an ton, v n nh ta
d kin phng thc vn hnh ca cỏc nh mỏy in trong cỏc iu kin
lm vic khỏc nhau. C th c xột nh sau:
3.1.1.Ch ph ti cc i :
Hai nh mỏy in u l nhit in, nh mỏy II cú cụng sut nh
hn nờn b trớ nh mỏy I l nh mỏy ch o. Ta cú cụng sut yờu cu
ca ph ti (P

yc
) khụng k cụng sut d tr (P
dt
) l :
P
yc
= P
pt
+P
m
+P
td
Thay s vo ta cú :
P
yc
= 246 + 19,68 + 21,25 = 286,9
Lng cụng sut yờu cu trong ch ph ti cc i chim (
%97,81%100.
350
9,286
=
tng cụng sut t ca 2 nh mỏy).
Gi s nh mỏy 1 phỏt lờn li 80% cụng sut, ta cú :
P
F1
=87%ì200 = 174 MW
Lng t dựng ca nh mỏy 1 l :
P
td1
=8%ì200 = 16 MW

Nh mỏy 2 phi m nhn mt lng cụng sut phỏt l :
P
F2
= P
yc
- P
F1
= 286,9 - 174 = 112,9 MW
Nguyễn Văn Tân - HTĐ2/K43.
8
Trêng §¹i häc B¸ch khoa hµ néi
Khoa ®iÖn
§å ¸n Tèt NghiÖp - Líi
§iÖn
Lượng công suất yêu cầu phát ra của nhà máy 2 chiếm
%3,75%100.
150
9,112
=
công suất đặt của nhà máy.
Lượng tự dùng của nhà máy 2 là :
P
td2
=ΣP
td
- P
td1
= 21,25 - 16 = 5,25 MW.
3.1.2.Chế độ phụ tải cực tiểu :
Ta có : ΣP

yc
= 50%×ΣP
ycMax
=50%×286,9 = 143,45 MW.
Chiếm
%98,40%100.
350
45,143
=
tổng công suất đặt của cả 2 nhà máy, ở
chế độ min cho phép phát đến 50% công suất đặt của nhà máy, nên cắt
bớt một số tổ máy. Giả sử cắt bớt ở NN1 3 tổ máy, tổ máy còn lại phát
với 60% công suất định mức.
Suy ra, công suất phát của nhà máy 1 là:
P
F1
=70%×50 = 35MW
Lượng tự dùng của NM1 là :
P
td1
=50%× P
td1max
= 8 MW
Nhà máy 2 phải đảm nhận một lượng công suất phát là :
P
F2
= ΣP
yc
- P
F1

= 143,45 - 35 = 108,45 MW
Cho nhà máy NĐ2 vận hành3 tổ máy, như vậy NĐ2 đảm nhận
72,3% công suất định mức của chúng. Với lượng công suất tự dùng là
2,625 MW.
3.1.3.Chế độ sự cố :
Giả thiết rằng nhà máy nhiệt điện 1 bị sự cố hỏng 1 tổ máy.Khi đó 3
tổ máy còn lại phát với 85% công suất định mức.
⇒ P
F1sc
= 95% .150 = 142,5 MW
Do : ΣP
yc
= 286,9 ⇒ nhà máy 2 cần phát :
P
F2sc
= 286,9 - 142,5 = 144,4 MW
Vậy nhà máy 2 phải vận hành cả 3 tổ máy với 96,2% công suất
định mức của chúng.
NguyÔn V¨n T©n - HT§2/K43.
9
Trờng Đại học Bách khoa hà nội
Khoa điện
Đồ án Tốt Nghiệp - Lới
Điện
3.1.4.Tng kt v phng thc vn hnh :
T cỏc lp lun cựng vi cỏc tớnh toỏn trờn ta cú bng tng kt
phng thc vn hnh ca 2 nh mỏy trong cỏc ch nh sau :
Ch vn hnh Nh mỏy in 1 Nh mỏy in 2
Ph ti cc i
- 4 t mỏy

- Phỏt 174 MW
- Chim 87% cụng sut t.
- 3 t mỏy
- Phỏt 112,9 MW
- Chim 75,3% cụng sut t.
Ph ti cc tiu
- 1 t mỏy
- Phỏt 35 MW
- Chim 70 % cụng sut t
- 3 t mỏy
- Phỏt 108,45 MW
- Chim 73,2 % cụng sut t
Ch s c
- 3 t mỏy
- Phỏt 142,5 MW
- Chim 95 % cụng sut t
- 3 t mỏy
- Phỏt 144,4 MW
- Chim 96,2 % cụng sut t
3.2.THNH LP CC PHNG N LI IN
3.2.1.Nguyờn tc chung thnh lp phng ỏn li in :
Tớnh toỏn la chn phng ỏn cung cp in hp lý phi da trờn
nhiu nguyờn tc, nhng nguyờn tc ch yu v quan trng nht ca
cụng tỏc thit k mng in l cung cp in kinh t vi cht lng v
tin cy cao. Mc ớch tớnh toỏn thit k l nhm tỡm ra phng ỏn phự
hp. Lm c iu ú thỡ vn u tiờn cn phi gii quyt l la
chn s cung cp in. Trong ú nhng cụng vic phi tin hnh
ng thi nh la chn in ỏp lm vic, tit din dõy dn, tớnh toỏn cỏc
thụng s k thut, kinh t
Trong quỏ trỡnh thnh lp phng ỏn ni in ta phi chỳ ý ti cỏc

nguyờn tc sau õy :
- Mng in phi m bo tớnh ỏn ton cung cp in lin tc,
mc m bo an ton cung cp in ph thuc vo h tiờu
th. i vi ph ti loi 1 phi m bo cp in liờn tc khụng
Nguyễn Văn Tân - HTĐ2/K43.
10
Trờng Đại học Bách khoa hà nội
Khoa điện
Đồ án Tốt Nghiệp - Lới
Điện
c phộp giỏn on trong bt c tỡnh hung no, vỡ vy trong
phng ỏn ni dõy phi cú ng dõy d phũng.
- m bo cht lng in nng (tn s, in ỏp, )
- Ch tiờu kinh t cao, vn u t thp, tn tht nh, chi phớ vn
hnh hng nm nh.
- m bo an ton cho ngi v thit b. Vn hnh n gin, linh
hot v cú kh nng phỏt trin.
Kt hp vi vic phõn tớch ngun v ph ti trờn nhn thy: c 9
ph ti u l h loi I, yờu cu tin cy cung cp in cao. Do ú phi
s dng cỏc bin phỏp cung cp in nh: l kộp, mch vũng.
Trong phn cõn bng cụng sut nhn thy ch vn hnh bỡnh
thng mng khu vc cn h thng cung cp 144,6MW, nờn b trớ cỏc
ph ti gn h thng s c cung cp in t h thng (ph ti 4,5,6).
cú s liờn kt gia nh mỏy lm vic trong h thng in thỡ
phi cú s liờn lc gia nh mỏy v h thng. Khi phõn tớch ngun v
ph ti cú ph ti 3 nm tng i gia nh mỏy v h thng nờn s
dng mch ng dõy N-3-HT liờn kt nh mỏy vi h thng.
Vi cỏc nhn xột v yờu cu trờn a ra cỏc phng ỏn ni dõy sau:
3.2.2.Cỏc phng ỏn li in : (10 phng ỏn ).
Nguyễn Văn Tân - HTĐ2/K43.

11
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1Km
2
1
3
8
4
5
9
6
7
N§1 N§2
Trêng §¹i häc B¸ch khoa hµ néi

Khoa ®iÖn
§å ¸n Tèt NghiÖp - Líi
§iÖn
PHƯƠNG ÁN 1
PHƯƠNG ÁN 2
NguyÔn V¨n T©n - HT§2/K43.
12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1Km
2
1
3
8
4

5
9
6
7
N§1 N§2
Trêng §¹i häc B¸ch khoa hµ néi
Khoa ®iÖn
§å ¸n Tèt NghiÖp - Líi
§iÖn
PHƯƠNG ÁN 3
PHƯƠNG ÁN 4
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1Km
2

1
3
8
4
5
9
6
7
N§1 N§2
NguyÔn V¨n T©n - HT§2/K43.
13
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
1Km
2

1
3
8
4
5
9
6
7
N§1 N§2
Trêng §¹i häc B¸ch khoa hµ néi
Khoa ®iÖn
§å ¸n Tèt NghiÖp - Líi
§iÖn
PHƯƠNG ÁN 5
PHƯƠNG ÁN 6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

16
17
1Km
2
1
3
8
4
5
9
6
7
N§1 N§2
PHƯƠNG ÁN 7
NguyÔn V¨n T©n - HT§2/K43.
14
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

15
16
17
1Km
2
1
3
8
4
5
9
6
7
N§1 N§2
Trêng §¹i häc B¸ch khoa hµ néi
Khoa ®iÖn
§å ¸n Tèt NghiÖp - Líi
§iÖn
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

13
14
15
16
17
1Km
2
1
3
8
4
5
9
6
7
N§1 N§2
PHƯƠNG ÁN 8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

14
15
16
17
1Km
2
1
3
8
4
5
9
6
7
N§1 N§2
PHƯƠNG ÁN 9
NguyÔn V¨n T©n - HT§2/K43.
15
Trêng §¹i häc B¸ch khoa hµ néi
Khoa ®iÖn
§å ¸n Tèt NghiÖp - Líi
§iÖn
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
2
3
4
5
6
7
8

9
10
11
12
13
14
15
16
17
1Km
2
1
3
8
4
5
9
6
7
N§1 N§2
PHƯƠNG ÁN 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
2
3
4
5
6
7
8
9

10
11
12
13
14
15
16
17
1Km
2
1
3
8
4
5
9
6
7
N§1 N§2
NguyÔn V¨n T©n - HT§2/K43.
16
Trờng Đại học Bách khoa hà nội
Khoa điện
Đồ án Tốt Nghiệp - Lới
Điện
3.3.SO SNH S B CC PHNG N BNG PHNG PHP MễMEN PH
TI
3.3.1.Cụng thc tớnh :
Vic phõn tớch cỏc phng ỏn thỡ ch yu da vo hai tiờu chun
chớnh l : Kinh t v k thut, v mun so sỏnh cht ch ta phi lm mt

s tớnh toỏn c th. Vic ú s dn n mt rt nhiu thi gian, khi m s
phng ỏn ra l khỏ nhiu.
cú th s b loi 1 s phng ỏn, m khụng cn phi tớnh toỏn
chi tit, ta cú th dựng mụ men ph ti PL phõn tớch. Dựng mụ men
ph ti cú th núi lờn c khi lng kim khớ v tn tht in nng trong
mng.
Khi lng kim loi mu dựng cho mng in cú th c tớnh
theo cụng thc sau:
V =


mm
kt
l.P.
Cos.U.J
3
= a.

mm
l.P
Trong ú:
P
m
: L cụng sut chuyờn ch trờn l dõy m,
L
m
: L chiu di ca l dõy m,
a =
Cos.U.J
3

kt
3.3.2. Kt qu tớnh toỏn :
T cụng thc chung trờn thay s ta d dng tớnh toỏn c khi
lng kim loi mu cho tng phng ỏn (10 phng ỏn k trờn), kt qu
tớnh toỏn c em tng kt bng sau :
Nguyễn Văn Tân - HTĐ2/K43.
17
Trờng Đại học Bách khoa hà nội
Khoa điện
Đồ án Tốt Nghiệp - Lới
Điện
Phng
ỏn
Khi lng kim loi
mu, V
1 21442,83
2 21448,15
3 21602,05
4 22118,83
5 22747,49
6 22971,69
7 22153,03
8 25379,02
9 25218,06
10 21580,13

T bng tng kt trờn ta thy rng, cỏc phng ỏn 1,2,3,4,10 cú
khi lng kim loi mu tớnh s b l ớt hn c. Chớnh vỡ vy, ta chn 5
phng ỏn ny tớnh toỏn k thut phn tip theo.
3.4.TNH TON CH TIấU K THUT CHO CC PHNG N

Sau khi s b so sỏnh cỏc phng ỏn bng phng phỏp mụmen
ph ti PL, ta ó la chn c 5 phng ỏn (1,2,3,4 v 10) tớnh toỏn
v so sỏnh v mt k thut.
Theo thit k d kin dựng loi dõy nhụm lừi thộp (AC) t trờn
khụng vi khong cỏch trung bỡnh hỡnh hc D
tb
=5 m. Thi gian s dng
cụng sut ln (T
max
=5500h), in ỏp cao v cụng sut truyn ti ln, nờn
tit din dõy c chn theo iu kin mt dũng in kinh t(J
kt
) sau
ú kim tra li iu kin phỏt núng, tn tht in ỏp lỳc bỡnh thng cng
nh khi s c, iu kin bn c, tn tht vng quang.
chn tit din thỡ da vo biu thc sau :
.
J
I
F
kt
max
tt
=
Trong ú:F
tt
- tit din tớnh toỏn ca dõy dn (mm
2
).
I

max
- dũng in chy qua dõy dn trong ch ph ti
max (A).
Nguyễn Văn Tân - HTĐ2/K43.
18
Trêng §¹i häc B¸ch khoa hµ néi
Khoa ®iÖn
§å ¸n Tèt NghiÖp - Líi
§iÖn
J
kt
- mật độ dòng điện kinh tế (A/mm
2
)(tra bảng).
Theo phụ lục 3.1 trang 72 - Sách mạng và hệ thống điện (TG:
Nguyễn văn Đạm, Phan đăng Khải ) ta chọn được J
kt
=1.0 (A/mm
2
).
Dòng điện làm việc lớn nhất được tính theo biểu thức:
.10.
U.3.n
QP
U.3.n
S
I
3
2
max

2
max
max
maxlv
+
==
Trong đó : S
max
- công suất chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải
max(MVA).
n- số mạch trên một đường dây.
U
đm
-điện áp định mức của mạng(110KV).
Tổn thất điện áp trên các lộ được xác định theo biểu thức:
100.
U.n
X.QR.P
%U
2
dm
+
=∆
Với: P,Q- công suất tác dụng và phản kháng chạy trên các lộ.
R = l.r
0
- điện trở của đường dây.
X = l.x
0
- điện kháng của đường dây.

n- Số mạch trên một đường dây.
Điều kiện để phương án được chấp nhận. Do các phụ tải đều là hộ
loại I nên dùng máy biến áp điều áp dưới tải:



−≤∆
−≤∆
%2520%U
%1510%U
maxsc
maxbt
Với điện áp U ≥ 110kv, tiết diện dây dẫn cần chọn có F ≥ 70 mm
2
.
Để tránh tổn thất vầng quang trong điều kiện làm việc bình thường.
NguyÔn V¨n T©n - HT§2/K43.
19
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

13
14
15
16
17
1Km
2
1
3
8
4
5
9
6
7
N§1 N§2
Trêng §¹i häc B¸ch khoa hµ néi
Khoa ®iÖn
§å ¸n Tèt NghiÖp - Líi
§iÖn
3.4.1.Phương án 1 :
3.4.1.1. Tính chọn dây dẫn :
♠ Lộ dây liên lạc giữa hai nhà máy:
Trong chế độ phụ tải cực đại, nhà máy điện NĐ1 phát 87% công suất
định mức, tức là :
P
f1
= 87%.200 = 174MW, P
td1
=16 MW,

Tổn thất trong máy biến áp tăng áp tính sơ bộ theo % công suất phát
là :
Äp
ba1
=8%.174=13,92 MW
Tổng công suất cung cấp cho các phụ tải 1,2,4,5, và 9 là :132MW
Vậy công suất truyền tải tới phụ tải 3 trên đường dây NĐ1-3 như sau:
P
I-3
=174-16-13,92-132 = 12,08 MW
Công suất truyền tải trên đường dây NĐ2-3 là :
P
II-3
= 38 - 12,08 = 25,92 MW.
Công suất phản kháng phát ra bởi nhà máy I là:
Q
fI
= 0,87.200.tg(arccos(0,85)) = 107,836 MVAr.
NguyÔn V¨n T©n - HT§2/K43.
20
Trờng Đại học Bách khoa hà nội
Khoa điện
Đồ án Tốt Nghiệp - Lới
Điện
Cụng sut phn khỏng t dựng ca nh mỏy I l :
MVAr9159,96197,0.16tg.PQ
tdItdI
1
td
===

Tng cụng sut phn khỏng cp cho cỏc ph ti 1,2,4,5,v 9 l :
Q
ft
=132. tg(arccos(0,85)) = 81,81 MVAr
Tn tht cụng sut trong mỏy bin ỏp tng ỏp tớnh s b bng 10%
cụng sut phỏt :
784,10 107,836%.10Q
baI
==
MVAr.
Vy cụng sut truyn ti trờn on dõy I-3 l :
784,1081,819159,9836,107QQQQQ
baIfttdIfI
'
3I
==

= 5,326 MVAr
Cụng sut truyn ti trờn ng dõy N2-3 l :
Q
II-3
= 38.tg(arccos(0,85)) - 5,326 = 18,224 MVAr.
Ta cú cụng sut biu kin trờn on ng dõy I-3 l :
S
I-3
=
202,13326,508,12QP
22
2
31

2
31
=+=+

MVA
Dũng lm vic ln nht chy trong dõy dn ni gia N1 v 3 l :
A65,3410.
110.3.2
202,13
U.3.n
S
I
3
max
maxlv
===
Tit din dõy dn c tớnh nh sau:
.
J
I
F
kt
max
tt
=
=
65,34
0.1
65,34
=

mm
2
Thy rng tit din tớnh toỏn ca dõy dn l 34,65 mm
2
, tuy nhiờn
m bo iu kin tn tht vng quang thỡ ta chn tit din tiờu chun l
70mm
2
Nguyễn Văn Tân - HTĐ2/K43.
21
Trờng Đại học Bách khoa hà nội
Khoa điện
Đồ án Tốt Nghiệp - Lới
Điện
Tớnh toỏn tng t cho cỏc nhỏnh dõy cũn li ta c bng tng
kt sau:
L dõy P(MW) Q(MVAr) S(MVA) I(A) F
tt
(mm
2
) F
tc
(mm)
2
n
I
ữ
1 29
17.973 34.118 89.536 89.536 95 2
I

ữ
2 29
17.973 34.118 89.536 89.536 95 2
I
ữ
3 12,08
7.487 14.212 37.296 37.296 70 2
I
ữ
4 18
11.155 21.176 55.574 55.574 70 2
I
ữ
5 38
23.550 44.706 117.323 117.323 120 2
I
ữ
9 18
11.155 21.176 55.574 55.574 70 2
II
ữ
6 29
17.973 34.118 89.536 89.536 95 2
II
ữ
7 18
11.155 21.176 55.574 55.574 70 2
II
ữ
8 29

17.973 34.118 89.536 89.536 95 2
II
ữ
3 25,92
16.064 30.494 80.026 80.026 95 2
3.4.1.2.Kim tra iu kin phỏt núng :
i vi ng dõy kộp ch cp cho ph ti ta xột s c l b ct mt
mch ng dõy khi ph ti cc i, khi ú dũng chy trờn ng dõy
cũn li s tng gp ụi.
L dõy I -1 :
Khi s c t mt dõy, lỳc ú dũng in s c s l:
I
sc
= 2.89,536 = 179,071A
Dũng cho phộp ca dõy AC95 l :
336I
cp
=
A.
Ta thy
A071,1798.268336.8,0I
cp
>==
. Nh vy dõy AC95 chn cho
on I -1 tho món iu kin phỏt núng.
Nguyễn Văn Tân - HTĐ2/K43.
22
Trêng §¹i häc B¸ch khoa hµ néi
Khoa ®iÖn
§å ¸n Tèt NghiÖp - Líi

§iÖn
♠ Tính tương tự cho các đoạn đường dây còn lại ta có bảng kết quả :
Lộ
dây
Loại dây
cp
I
(A) 0,8.
cp
I
(A) I
sc
(A)
I
÷
1
AC-95
336
268.8 179.072
I
÷
2
AC-95
336
268.8 179.072
I
÷
3
AC-70
275

220 74.592
I
÷
4
AC-70
275
220 111.148
I
÷
5
AC-120
380
304 234.646
I
÷
9
AC-70
275
220 111.148
II
÷
6
AC-95
336
268.8 179.072
II
÷
7
AC-70
275

220 111.148
II
÷
8
AC-95
336
268.8 179.072
II
÷
3 AC-95 336
268.8 160.052
Như vậy tiết diện dây dẫn đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng
3.4.1.3.Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp :
Ta có bảng thông số của các đoạn đường dây ứng với tiết diện đã
chọn như sau :
Lộ dây l(km)
r
o
(Ω/km) x
o
(Ω/km) R
tđ
(Ω) X
tđ
(Ω)
I
÷
1 58,31 0.335 0.322 9.767 9.388
I
÷

2 72,11 0.335 0.322 12.078 11.610
I
÷
3 80 0.47 0.433 18.800 17.320
I
÷
4 58,31 0.47 0.433 13.703 12.624
I
÷
5 108,17 0.274 0.416 14.819 22.499
I
÷
9 76,16 0.274 0.416 10.434 15.841
II
÷
6 62,27 0.335 0.322 10.430 10.025
II
÷
7 40,31 0.47 0.433 9.473 8.727
II
÷
8 54,08 0.335 0.322 9.058 8.707
II
÷
3 105
0.335 0.322 17.588 16.905
NguyÔn V¨n T©n - HT§2/K43.
23
Trêng §¹i häc B¸ch khoa hµ néi
Khoa ®iÖn

§å ¸n Tèt NghiÖp - Líi
§iÖn
♠ Lộ dây I-1:
Tổn thất khi vận hành bình thường

%74,3%100
110
388,9.97,17767,9.29
%100
U
X.QR.P
%U
22
dm
1tdI1I1tdI1I
1btI
=
+
=
+
=∆
−−−−
−
Khi sự cố đứt một mạch đường dây lúc phụ tải cực đại tổn thất điện
áp sẽ tăng gấp đôi. ∆U
scI-1
% = 2.3,74%=7,47%
♠ Đối với đường dây liên lạc ta có :
- Sự cố đứt một mạch đường dây
%64,2%100

110
326,5.32,1708,12.8,18
.2%U
2
3scddI
=
+
=∆
−
;
∆U
scddII-3
% = 6,31%
Tương tự cho các phụ tải khác ta có bảng sau
Lộ dây P (MW) Q(MVAr)
∆U
bt
% ∆U
sc
%
I
÷
1 29
17.973 3.735 7.471
I
÷
2 29
17.973 4.619 9.238
I
÷

3 12,08
7.487 2.949 2.64
I
÷
4 18
11.155 3.202 6.405
I
÷
5 38
23.550 9.033 18.066
I
÷
9 18
11.155 3.013 6.025
II
÷
6 29
17.973 3.989 7.978
II
÷
7 18
11.155 2.214 4.427
II
÷
8 29
17.973 3.464 6.928
II
÷
3 25,92
16.064 6.012 6.31

Thấy rằng các dây dẫn vừa chọn đều thoả mãn điều kiện về tổn thất
điện áp là :



−≤∆
−≤∆
%2520%U
%1510%U
maxsc
maxbt
NguyÔn V¨n T©n - HT§2/K43.
24
Trờng Đại học Bách khoa hà nội
Khoa điện
Đồ án Tốt Nghiệp - Lới
Điện
3.4.2. Cỏc phng ỏn cũn li :
Cỏc phng ỏn 2,3,4,10 tớnh toỏn tng t nh phng ỏn 1, ta
c kt qu tng kt cho bng sau:
Tuyn
dõy
I
max
(A) -
F
tt
(mm
2
)

I
Scmax
(A)
F
tc
(mm
2
)
R() X()
U
bt
% U
sc
%
I
CP
(A)
Phng ỏn 1
I
ữ
1
89.536 179.071 95 9.767 9.767 3.735 7.471 330
I
ữ
2
89.536 179.071 95 12.078 12.078 4.619 9.239 330
I
ữ
3
37.296 74.592 70 18.800 18.800 2.949 5.897 265

I
ữ
4
55.574 111.148 70 13.703 13.703 3.202 6.405 265
I
ữ
5
117.323 234.645 120 14.819 14.819 9.033 18.066 380
I
ữ
9
55.574 111.148 70 10.434 10.434 3.013 6.025 265
II
ữ
6
89.536 179.071 95 10.430 10.430 3.989 7.978 330
II
ữ
7
55.574 111.148 70 9.473 9.473 2.214 4.428 265
II
ữ
8
89.536 179.071 95 9.058 9.058 3.464 6.929 330
II
ữ
3
80.026 160.053 95 17.588 17.588 6.012 12.024 330
Phng ỏn 2
I

ữ
1 89.54 179.07 95 9.767 9.388 3.735 7.471 330
I
ữ
2 89.54 179.07 95 12.078 11.610 4.619 9.239 330
I
ữ
3 37.30 74.59 70 18.800 17.320 2.949 5.897 265
I
ữ
4 172.90 345.79 185 5.190 11.720 5.763 11.527 510
4
ữ
5 117.32 234.65 120 6.850 10.400 4.175 8.351 380
I
ữ
4
ữ
5 9.939 19.878
I
ữ
9 55.57 111.15 70 10.434 15.841 3.013 6.025 265
II
ữ
6 89.54 179.07 95 10.430 10.025 3.989 7.978 330
II
ữ
7 55.57 111.15 70 9.473 8.727 2.214 4.428 265
II
ữ

8 89.54 179.07 95 9.058 8.707 3.464 6.929 330
II
ữ
3 80.03 160.05 95 17.588 16.905 6.012 12.024 330
Tuyn
dõy
I
max
(A) -
F
tt
(mm
2
)
I
Scmax
(A)
F
tc
(mm
2
)
R() X()
U
bt
% U
sc
% I
CP
(A)

Phng ỏn 3
I
ữ
1 179.07 358.14 185 5.190 11.720 5.969 11.939 510
1
ữ
2 89.54 179.07 95 5.296 5.091 2.026 4.051 330
I
ữ
1
ữ
2 7.995 15.990
I
ữ
3 37.30 74.59 70 18.800 17.320 2.949 5.897 265
I
ữ
4 172.90 345.79 185 5.190 11.720 5.763 11.527 510
4
ữ
5 117.32 234.65 120 6.850 10.400 4.175 8.351 380
I
ữ
4
ữ
5 9.939 19.878
Nguyễn Văn Tân - HTĐ2/K43.
25