Thiết kế mạng lưới điện khu vực

đồ án tốt nghiệp

LU VN THNG

thiết kế mạng lới điện khu vùc

1
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

LU VN THNG

thiết kế mạng lới điện khu vùc

2
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

LI NĨI ĐẦU
Điện năng được sử dụng rộng rãi và đóng vai trò quan trọng trong tất cả các lĩnh
vực kinh tế và hoạt động của xã hội. Đối với mỗi quốc gia, những hoạt động kinh tế
và đời sống xã hội này phát triển như thế nào thì điện năng cũng phải đi trước một
bước. Nước ta hiện nay đang trong cơng cuộc đổi mới, từng bước cơng nghiệp hố,
hiện đại hố. Nền kinh tế đang có những bước phát triển mạnh mẽ thì nhu cầu điện
năng địi hỏi ngày càng cao cả về số lượng và chất lượng. Để đảm bảo về cung cấp

điện liên tục, cần thiết phải xây dựng hệ thống truyền tải, phân phối hiện đại, phương
thức vận hành tối ưu và chế độ tiêu thụ hợp lý.
Đồ án thiết kế mạng lưới điện thông qua việc tính tốn thiết kế lưới điện đơn giản
nhằm tổng hợp lại những kiến thức cơ bản đã học tại trường, mặt khác còn xây dựng
cho sinh viên ngành Hệ Thống Điện nói chung và cá nhân em nói riêng có được
những kỹ năng cần thiết trong cơng tác quy hoạch, vận hành và thiết kế mạng lưới
sau này. Nội dung bản đồ án này gồm 2 phần riêng biệt:
Phần 1: Thiết kế mạng lưới điện khu vực bao gồm 2 nguồn điện và 9 phụ tải.
Phần 2: Thiết kế trạm biến áp phân phối 250kVA; 10/0,4 kV.
Trong quá trình làm đồ án,với sự cố gắng và nỗ lực của bản thân, cùng với sự
giúp đỡ các thầy cô giáo, em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp. Tuy nhiên, do vốn
kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm thực tế tích luỹ cịn ít ỏi, nên bản đồ án khó tránh
khỏi những khiếm khuyết. Em rất mong được sự nhận xét, góp ý của các thầy cơ giáo
để bản thiết kế cũng như kiến thức bản thân em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Viện Điện trường Đại học Bách
khoa Hà Nội, các thầy cô trong bộ môn Hệ Thống Điện đã tận tình giúp đỡ chỉ bảo
em trong những năm học vừa qua. Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
thầy Nguyễn Hoàng Việt, người đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành bản đồ án tốt
nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô.
Hà Nội, tháng 04 năm 2014
Sinh viên thực hiện

Lưu Văn Thắng

LƯU VĂN THẮNG

3
Lớp HT§ VB2

đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

MC LỤC
LỜI NĨI ĐẦU

3

CHƯƠNG 1: 7PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM NGUỒN CUNG CẤP VÀ PHỤ
TẢI

7

1.1. CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN VÀ PHỤ TẢI: 7
1.1.1.Số liệu Nguồn điện:

7

1.1.2.Số liệu Phụ tải: 8
1.1.3. Định hướng cơ bản:

8

CHƯƠNG 2: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ CÔNG SUẤT
PHẢN KHÁNG TRONG MẠNG LƯỚI ĐIỆN
2.1. Cân bằng công suất tác dụng:

10

10

2.2. Cân bằng công suất phản kháng: 11
2.3. Dự kiến phương thức vận hành của các nhà máy điện: 12
2.3.1 Chế độ phụ tải cực đại:

12

2.3.2. Chế độ phụ tải cực tiểu: 13
2.3.3. Trường hợp sự cố: 13
CHƯƠNG III: ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN LƯỚI ĐIỆN VÀ TÍNH
TỐN KỸ THUẬT CHO TỪNG PHƯƠNG ÁN 15
3.1. Những u cầu chính đối với mạng điện: 15
3.2. Các phương án nối dây: 16
3.3. Tính tốn chi tiêu kỹ thuật cho từng phương án: 19
Lựa chọn điện áp tải điện cho hệ thống: 19
3.4. Phương án I 20
3.4.1. Kiểm tra tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ vận
hành bình thường và khi sự cố. 25
3.5. Phương án 2 28
3.5.1. Kiểm tra tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ vận
hành bình thường và khi sự cố. 30
3.6. Phương án 3 32
LƯU VĂN THẮNG

4
Lớp HT§ VB2

đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

3.7. Phương án 4 36
3.8. Phương án 5 42
3.9.Phương án 6 47
3.9.1. Kiểm tra tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ vận
hành bình thường và khi sự cố. 51
3.9.2. So sánh kinh tế các phương án: 53
CHƯƠNG IV: CHỌN SỐ LƯỢNG, CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP
TRONG CÁC TRẠM, SƠ ĐỒ CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN
58
4.1. Tính tốn cơng suất, lựa chọn MBA tăng áp ở các nhà máy điện 58
4.2. Tính tốn công suất, lựa chọn MBA hạ áp ở các hộ tiêu thụ: 58
4.3. Sơ đồ mạng điện:61
CHƯƠNG V: PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH CỦA LƯỚI ĐIỆN 62
5.1. Chế độ phụ tải cực đại:

62

5.2 CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU 70
5.3 CHẾ ĐỘ SỰ CỐ 77
CHƯƠNG VI: TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP
TRONG MẠNG ĐIỆN 83
6.1. Tính điện áp tại các nút trong mạng điện
6.2. Điều chỉnh điện áp trong mạng điện

83

86

CHƯƠNG VII: TÍNH CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG
ĐIỆN 92
7.1.Vốn đầu tư xây dựng mạng điện 92
7.2. Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện 92
7.3. Tổn thất điện năng trong mạng điện
7.4. Tính chi phí và giá thành

93

93

DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

LƯU VĂN THẮNG

5
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

THIT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

LƯU VĂN THẮNG

6

Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

CHNG 1
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM NGUỒN CUNG CẤP VÀ PHỤ TẢI

Để chọn được phương án tối ưu cần tiến hành phân tích những đặc điểm của nguồn
cung cấp điện và phụ tải. Trên cơ sở đó xác định cơng suất phát của các nguồn cung cấp
và dự kiến các sơ đồ nối điện sao cho đạt được hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao nhất.
1.1. CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN VÀ PHỤ TẢI:
Trong hệ thống điện thiết kế có hai nguồn cung cấp. Nhà máy nhiệt điện và Hệ
thống điện.
Hệ thống điện có cơng suất vơ cùng lớn, hệ số cơng suất cos = 0,85. Vì vậy cần
phải có sự liên hệ giữa hệ thống và nhà máy nhiệt điện để có thể trao đổi cơng suất giữa
hai nguồn cung cấp khi cần thiết, đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường
trong các chế độ vận hành. Mặt khác, vì có cơng suất lớn nên chọn HTĐ là nút cân
bằng công suất và không cần phải dự trữ cơng suất trong nhà máy nhiệt điện, nói cách
khác cơng suất tác dụng và phản kháng dự trữ sẽ được lấy từ nút HTĐ.
1.1.1.Số liệu Nguồn điện:
Mạng điện được thiết kế bao gồm một nhà máy nhiệt điện và nút hệ thống cung
cấp cho 9 phụ tải. Nhà máy nhiệt điện gồm 4 tổ máy, mỗi tổ máy có cơng suất định
mức là 50 MW, công suất đặt:
PĐNĐ = 4 * 50 = 200 MW
Hệ số công suất: Cos = 0,85
Nút hệ thống có hệ số cơng suất Cos = 0,85. Điện áp trên thanh cái cao áp của
nhà máy điện khi phụ tải cực đại bằng 110%, khi phụ tải cực tiểu là 105%, khi sự cố

nặng nề là 110% điện áp danh định.
Đặc điểm của nhà máy nhiệt điện là hiệu suất thấp (khoảng 30%), thời gian khởi
động lâu (từ 4÷10 giờ hoặc hơn), tuy nhiên 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 phòng nóng.
Chế độ làm việc của nhà máy nhiệt điện chỉ đảm bảo được tính kinh tế khi nó vận
hành với (80 – 90%Pđm), 9 phụ tải của mạng điện là loại 1, các hộ nằm rải rác xung
quanh nhà máy và hệ thống 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 nối liền giữa hai nhà máy.
LƯU VĂN THẮNG

7
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

1.1.2.S liệu Phụ tải:
Bảng 1.1. Các số liệu phụ tải.
Phụ tải

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Tổng

Pmax(MW)

30

28

30

32

32

28

33

34

30

277

Cos

0,9

0,9

0,92

0,9

0,9

0,92

0,90

0,85 0,88

Qmax(MVAr) 14,53 13,56 12,78 15,5 19,8 15,1 15,98 14,48 14,53 136,31
Độ tin cậy

I

I

I

I

I

I

I

I

I

Y/c ĐCĐA

KT

KT

KT

KT

KT

KT

KT

KT

KT

Udm (kV)

10

10

10

10

10

10

10

10

10

Đối với tất cả các phụ tải:
Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5000h;
Phụ tải cực tiểu bằng 50% phụ tải cực đại.

1.1.3. Định hướng cơ bản:
Với Tmax = 5000h, đây là khu cơng nghiệp và có dân cư nên ta dùng đường dây
trên không để tải điện.
Phụ tải luôn được cung cấp từ 2 nguồn nên ta phải sử dụng dây kép, mạch vịng,
2 nguồn mang đến.
Sử dụng dây nhơm lõi thép để đảm bảo khả năng dẫn điện và độ bền cơ, tính
kinh tế, sử dụng cột bê tơng li tâm cho những vị trí cột đỡ, cột sắt cho những cột
néo, góc.
Bố trí dây dẫn theo hình tam giác đều với khoảng cách trung bình hình học
là 5m. Các thơng số của đường dây sẽ là thông số chuẩn không cần hiệu chỉnh.
Kết quả tính giá trị cơng suất của phụ tải trong chế độ cực đại và cực tiểu cho
trong bảng 1.2

LƯU VĂN THẮNG

8
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

Bng 1.2. Kết quả tính tốn giá trị cơng suất phụ tải
Số liệu
phụ tải

Pmax
(MW)

Pmin
(MW)

Cos 

Qmax
Qmin
Smax
Smin
(MVAr) (MVAr) (MVA) (MVA)

1

30

15

0,9

14,530

7,265

26,247

13,123

2

28

14

0,9

13,561

6,781

24,497

12,248

3

30

15

0,92

12,780

6,390

27,142

13,571

4

32

16

0,9

15,498

7,749

27,996

13,998

5

32

16

0,85

19,832

9,916

25,114

12,557

6

28

14

0,88

15,113

7,556

23,571

11,786

7

33

16.5

0,9

15,983

7,991

28,871

14,436

8

34

17

0,92

14,484

7,242

30,761

15,380

9

30

15

0,9

14,530

7,265

26,247

13,123

Tổng

277

138,5

136,310

68,155

240,445 120,223

1.1.4. Sơ đồ mặt bằng của nguồn điện và phụ tải.
Các nguồn điện và phụ tải điện được bố trí theo sơ đồ mặt bằng như sau:

PT8

PT9

PT2

PT1

NÐ

PT5

80 km
PT3

LƯU VĂN THẮNG

HTÐ

PT6

PT7

PT4

9
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

CHNG 2
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ CÔNG SUẤT
PHẢN KHÁNG TRONG MẠNG LƯỚI ĐIỆN
Để hệ thống điện làm việc ổn định, đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải thì
nguồn điện phải đảm bảo cung cấp đủ cơng suất tác dụng P và công suất phản kháng
Q cho các hộ tiêu thụ và cả tổn thất công suất trên các phần tử của hệ thống. Nếu sự
cân bằng giữa công suất tác dụng và phản kháng phát ra với công suất tác dụng và

phản kháng tiêu thụ bị phá vỡ thì các chỉ tiêu chất lượng điện năng bị giảm, dẫn đến
giảm chất lượng của các sản phẩm hoặc có thể dẫn đến mất ổn định hoặc làm tan rã
hệ thống.
Mục đích của phần này là tính tốn xem nguồn phát có đáp ứng đủ cơng st tác
dụng và phản kháng cho các phụ tải. Từ đó định ra phương thức vận hành cho nhà
máy, lưới điện nhằm đảm bảo cung cấp điện cũng như chất lượng điện năng tức là
đảm bảo tần số và điện áp luôn ổn định trong giới hạn cho phép.
2.1. Cân bằng công suất tác dụng:
Công suất tác dụng của các phụ tải liên quan tới tần số của dòng điện xoay chiều.
Tần số trong hệ thống sẽ thay đổi khi sự cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống
bị phá vỡ. Giảm công suất tác dụng phát ra dẫn đến giảm tần số và ngược lại, tăng
công suất tác dụng phát ra dẫn đến tăng tần số. Cân bằng công suất tác dụng có tính
chất tồn hệ thống, tần số mọi nơi trong hệ thống điện ln như nhau. Vì vậy, tại mỗi
thời điểm trong các chế độ xác lập của hệ thống điện, các nhà máy điện trong hệ
thống điện cần phải phát công suất bằng công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả tổn thất
công suất trong hệ thống.
Cân bằng sơ bộ công suất tác dụng được thực hiện trong chế độ phụ tải cực đại
của hệ thống. Phương trình cơng suất tác dụng được biểu diễn bằng biểu thức sau:
PF = PYC = m * PPT + PMĐ + PTD+ PDt
PYC = m * PPT + PMĐ + PTD+ PDt
Trong đó:
m: Là hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại ,lấy m =1
PF: Là tổng công suất đặt nhà máy phát ra:
PF = 200 (MW)
PPT: Tổng công suất tác dụng của các phụ tải cực đại
PPT = P1 + P2 + P3 + ……+P9 = 277 (MW)
10
LƯU VĂN THẮNG
Lớp HT§ VB2

đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

PM: Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và trong Trạm biến
áp, ở đây ta lấy bằng 5% . PPT
PMĐ = 5%*277 = 13,85 (MW)
PTD: Tổng công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện. Đối với nhiệt
điện ta lấy bằng 10% . PF công suất phát định mức.
PTD=10% *200 = 20 (MW)
PDT: Tổng công suất tác dụng dự trữ của tồn hệ thống, vì hệ thống có cơng
suất vơ cùng lớn nên cơng suất dự trữ lấy ở hệ thống, nghĩa là PDT = 0
Do đó ta có tổng cơng suất tác dụng u cầu của mạng điện ở chế độ phụ tải cực đại:
PYC = 277 + 13,85 + 20 = 310,85 MW
Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế bằng 80% Pdm nghĩa là PKT = 80%*Pdm
Vậy Tổng công suất do nhà máy điện phát ra theo chế độ kinh tế là:
PND= PKT= 80% * 200 = 160 (MW)
Trong chế độ phụ tải cực đại hệ thống cần cung cấp cho các phụ tải một lượng
công suất là:
PHT = PYC – PND = 310,85 – 160= 150,85 MW
2.2. Cân bằng công suất phản kháng:
Sự cân bằng cơng suất phản kháng có quan hệ với điện áp. Phá sự cân bằng công
suất phản kháng sẽ dẫn đến thay đổi điện áp trong mạng điện. Nếu công suất phản kháng
phát ra lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ thì điện áp trong mạng sẽ tăng, ngược lại
nếu thiếu công suất phản kháng, điện áp trong mạng sẽ giảm. Khác với công suất tác
dụng, công suất phản kháng vừa có tính chất hệ thống, vừa có tính chất địa phương, có
nghĩa là chỗ này của hệ thống có thể đủ nhưng chỗ khác của hệ thống lại thiếu. Vì vậy để
đảm bảo chất lượng cần thiết của điện áp ở các hộ tiêu thụ trong mạng điện, cần tiến
hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng.

Phương trình cân bằng cơng suất phản kháng được viết như sau:
QF = mQPT + QL - QC + QBA + QTD + QDT
Trong đó:
- Tổng cơng suất phản kháng của nhà máy điện phát ra.
QNĐ= PF *tg F (với cosF = 0,85 thì tgF = 0,62)
QNĐ= 160 * 0,62= 99,2 (MVAr).
Công suất phản kháng từ hệ thống:
QHT = PHT * tg HT = 150,85 * 0,62 = 93,53 (MVAr)
Như vậy tổng công suất phản kháng phát từ các nguồn điện là:
Qtt = QNĐ + QHT = 99,2 + 93,53 = 192,73 (MVAr)
LƯU VĂN THẮNG

11
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

m: hệ số đồng thời suất hiện các phụ tải cực đại (m = 1)
QPTmax: tổng công suất phản kháng của phụ tải Max.
QL: tổng tổn thất công suất phản kháng trên cảm kháng của đường dây.
QC: tổng công suất phản kháng do dung dẫn của đường dây sinh ra. Trong khi
tính sơ bộ ta lấy: QL = QC
Vì Vậy:
QL - QC = 0
QBA: Là tổng tổn thất công suất phản kháng trên các máy biến áp, lấy sơ
bộ 20% QPT
QTD: tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy điện.

QDT: Tổng cơng suất phản kháng dự trữ của tồn hệ thống. Vì HTĐ có cơng
suất vơ cùng lớn nên ta lấy công suất dự trữ từ hệ thống. Do đó ta khơng xét đến
Qdt trong phương trình cân bằng.
Ta có:
QPTmax = (PPTi . tg PTi ) = 136,31 (MVAr)
QBA = 20% . QPT = 0,2 . 136,31 = 27,26(MVAr)
QTD = PTD . tg TD = 20 . 0,882 = 17,64 (MVAr)
( Vì cosTD = 0,75 thì tgTD = 0,882 )
Do đó ta có tổng cơng suất phản kháng u cầu của mạng điện ở chế độ phụ tải
cực đại:
∑Qyc = 136,31 + 27,26 + 17,64 = 181,21(MVAr)
Ta thấy: ∑Qyc < Qtt = 192,73 (MVAr)
Vậy không cần bù sơ bộ công suất phản kháng cho mạng điện.
2.3. Dự kiến phương thức vận hành của các nhà máy điện:
2.3.1 Chế độ phụ tải cực đại:
Ta thấy công suất vận hành kinh tế của nhà máy điện từ 80-90% so với công
suất đặt. Việc lựa chọn công suất vận hành trong chế độ này cịn ảnh hưởng đến tính
kinh tế của cơng tác thiết kế cho các đoạn đường dây này... Vì thế trong trường hợp
chế độ cực đại ta cho Nhà máy điện vận hành cả 4 tổ máy phát với cơng suất 80%
cơng suất đặt.
Ta có cơng suất u cầu của phụ tải Pyc không kể công suất dự trữ Pdt là:
Pyc = Ppt + Pmđ + Ptd
Thay số vào ta có:
PYC = 277 + 13,85 + 20 = 310,85 (MW)
Nhà máy phát công suất kinh tế 80% công suất, ta có:
PF= 80% *200 = 160 (MW)
LƯU VĂN THẮNG

12
Lớp HT§ VB2

đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

Lng tự dùng của nhà máy là:
Ptd= 10% *200 = 20 (MW)
Nhà máy phát lên lưới là:
160 - 20 = 140 (MW)
Nút Hệ thống phải đảm nhận một lượng công suất phát là:
PHT = Pyc- PF =310,85 - 140 = 170,85 (MW)
2.3.2. Chế độ phụ tải cực tiểu:
Theo đồ án ở chế độ phụ tải cực tiểu thì phụ tải bằng 50% phụ tải cực đại, do đó
cơng suất u cầu:
∑PYCmin = 50% * ∑PYC = 0,5 * 310,85 = 155,425 (MW)
Ở chế độ min cho phép phát đến 50% công suất đặt của nhà máy lên hai tổ máy.
Để đảm bảo độ tin cậy tức lượng công suất dự trữ lớn hơn hoặc bằng công suất của tổ
máy lớn nhất là 50 MW. Để các tổ máy vận hành không quá non tải ta vận hành 2 tổ
máy của nhà máy và 2 tổ máy nghỉ.
Ta cho nhà máy phát công suất kinh tế bằng 80 % công suất đặt của 2 tổ máy.
Suy ra công suất phát của nhà máy là:
PND=80%*2*50 = 80 (MW)
Lượng tự dùng của NM là:
PND=10% *2*50 = 10 (MW)
Lượng công suất phát lên lưới là:
80 -10 = 70 (MW)
Nút Hệ thống phải đảm nhận một lượng công suất phát là:
PHT = Pyc- PF = 155,425– 70= 85,425 (MW)
2.3.3. Trường hợp sự cố:

Xét sự cố nặng nề nhất là sự cố một tổ máy phát có cơng suất 50 MW. Khi đó
các tổ máy cịn lại của nhà máy phát với 100% công suất định mức. Ở đây ta không
xét đến sự cố xếp chồng ta có Pycsc=Pyc.
 PFsc = 100% *3*50 = 150 (MW)
Lượng tự dùng của NM là:
Ptd = 10% * 150 = 15 (MW)
Lượng công suất phát lên lưới là:
150 – 15 = 135 (MW)
LƯU VĂN THẮNG

13
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

Nỳt Hệ thống phải đảm nhận một lượng công suất phát là:
PHT = Pyc- PF = 310,85 - 135 = 175,85 (MW)
Bảng 2.1. Tổng kết phương thức vận hành của nhà máy trong các chế độ như sau:
Chế độ vận hành
Phụ tải cực đại
Phụ tải cực tiểu
Chế độ sự cố

Nhà máy điện
4 tổ máy phát 80% công suất
phát lên hệ thống 160 MW
2 tổ máy phát 80% công suất

phát lên hệ thống 70 MW
3 tổ máy phát 100% công suất
phát lên hệ thống 135 MW

LƯU VĂN THẮNG

Hệ thống
Cung cấp phụ tải 170,85 MW
Cung cấp phụ tải 85,425 MW
Cung cấp phụ tải 175,85 MW

14
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

CHNG III
ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN LƯỚI ĐIỆN VÀ TÍNH TỐN KỸ
THUẬT CHO TỪNG PHƯƠNG ÁN
3.1. Những yêu cầu chính đối với mạng điện:
Tính tốn lựa chọn phương án cung cấp điện hợp lý phải dựa trên nhiều
nguyên tắc, nhưng nguyên tắc chủ yếu và quan trọng nhất của công tác thiết kế
mạng điện là cung cấp điện kinh tế với chất lượng và độ tin cậy cao. Mục đích
tính tốn thiết kế nhằm tìm ra phương án phù hợp. Làm được điều đó thì vấn đề
đầu tiên cần phải giải quyết là lựa chọn sơ đồ cung cấp điện. Trong đó bao gồm
những cơng việc phải tiến hành đồng thời như lựa chọn điện áp làm việc, tiết
diện dây dẫn, tính tốn các thơng số kỹ thuật. kinh tế …

Trong quá trình thành lập phương án nối điện ta phải chú ý tới các nguyên
tắc sau đây:
- Mạng điện phải đảm bảo cung cấp điện liên tục. Mức độ đảm bảo cung
cấp điện phụ thuộc vào hộ tiêu thụ, với phụ tải loại I không được phép gián
đoạn trong bất cứ tình huống nào. Vì vậy trong phương án nối dây phải có
đường dây dự phịng.
- Đảm bảo chất lượng điện năng (tần số. điện áp. …)
- Chỉ tiêu kinh tế cao, vốn đầu tư thấp, tổn thất nhỏ, chi phí vận hành hàng
năm nhỏ.
- An tồn cho người và thiết bị, vận hành đơn giản, linh hoạt và có khả năng
phát triển.
Kết hợp với việc phân tích nguồn và phụ tải ở trên nhận thấy: Cả 9 phụ tải
đều là hộ loại I, yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cao. Do đó phải sử dụng các
biện pháp cung cấp điện như: Lộ kép, mạch vòng.
Với các nhận xét và yêu cầu trên đưa ra các phương án nối dây sau:

LƯU VĂN THẮNG

15
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

3.2. Các phương án nối dây:
Phương án I

PT8

PT9

PT2

PT1

NÐ

HTÐ

80 km

PT5

PT7
PT6

PT4

PT3

Phương án II

PT8
PT2

PT1

HTÐ

PT5

80 km

NÐ

PT3

LƯU VĂN THẮNG

PT9

PT7
PT4

PT6

16
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

Phng án III

PT8

PT9

km
72,8

m PT2
PT1 51 k

51 km

80.62 km

HTÐ

PT5
63,2
5 km

NÐ

PT7

PT6

PT4

PT3

51 km

Phương án IV

PT9
PT1

NÐ

PT8

PT2

HTÐ

PT5

PT6
PT3

LƯU VĂN THẮNG

PT7

PT4

17
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

Phng án V

PT8

PT9

PT2

PT1

NÐ

HTÐ

80 km

PT5

PT7
PT6

PT4

PT3

Phương án VI
PT9
PT1

NÐ

PT8

PT2

HTÐ

PT5

PT7
PT3

LƯU VĂN THẮNG

PT4

PT6

18
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

3.3. Tính tốn chi tiêu kỹ thuật cho từng phương án:
Lựa chọn điện áp tải điện cho hệ thống:

Việc chọn cấp điện áp vận hành cho mạng điện là một vấn đề rất quan trọng, nó
ảnh hưởng đến tính vận hành kinh tế kỹ thuật của mạng điện.Tuỳ thuộc vào giá trị
công suất cần truyền tải và độ dài tải điện mà ta chọn độ lớn của điện áp vận hành sao
cho kinh tế nhất. Công suất truyền tải lớn và tải đi xa ta dùng cấp điện áp lớn lợi hơn,
vì giảm được đáng kể lượng cơng suất tổn thất trên đường dây và trong máy biến áp,
tuy nhiên tổn thất do vầng quang điện tăng và chi phí cho cách điện đường dây và
máy biến áp cũng tăng. Do vậy ta cần cân nhắc kỹ lưỡng để chọn ra cấp điện áp vận
hành hợp lý nhất cho mạng điện.
Ở đây điện áp vận hành của mạng điện được xác định theo công thức kinh
nghiệm:
U =4,34* L  16*P
P: công suất đường dây cần truyền tải (MW).
L: khoảng cách cần truyền tải công suất (Km).
U: điện áp định mức vận hành (kV).
Ta tính tốn điện áp định mức cho từng tuyến dây, sau đó chọn điện áp truyền tải
chung cho toàn mạng, chọn cấp điện áp định mức của lưới điện tính cho từng nhánh,
tính từ nhà máy điện gần nhất đến nút tải.
Do điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào P và khoảng cách truyền tải
nên để đơn giản ta chọn điện áp định mức chung cho các phương án và dùng sơ đồ
hình tia với đường dây liên lạc giữa hai nhà máy nhiệt điện là NĐ-5-HT để xác định
khoảng cách, điện áp vận hành các lộ.

LƯU VĂN THẮNG

19
Lớp HT§ VB2


đồ án tốt nghiệp

thiết kế mạng lới điện khu vực

3.4. Phương án I
PT9

PT8
PT2

PT1

NÐ

HTÐ

80 km

PT5

PT3

PT7
PT4

PT6

a. Lựa chọn cấp điện áp
Ta lựa chọn điện áp định mức của hệ thống theo công thức Still:
Ui = 4,34* Li  16*P i
Trong đó:
Ui: Điện áp của đường dây (kV)

Li: Chiều dài đoạn đường dây thứ i, (km)
Pi: Công suất truyền tải trên đường dây thứ i, (MW)
i: Số thứ tự của phụ tải ( i = 1,9 )

 Đoạn NĐ-5-HT :
Ta tính dịng cơng suất ở chế độ bình thường :
P ND-5 = P KT –P ND –ΔP P ND – P TD
Trong đó:
PND: Tổng công suất phụ tải nối với NĐ
PND =P1+ P2+ P 3+ P 4=30+28+30+32= 120 (MW)
ΔP P ND =0,05* PN = 0,05*120=6(MW)
P KT :Công suất vận hành kinh tế của NĐ , PKT = 160 (MW)
P TD: công suất tự dùng trong nhà máy điện, Ptd = 20 (MW)
Do đó PND-5=160-120-6-20=14 MW)
Công suất phản kháng do NĐ truyền vào đường dây NĐ-5
QND-5 = Q KT –Q ND –ΔP Q BA -Q TD (MVAr)
Trong đó :
LƯU VĂN THẮNG

20
Lớp HT§ VB2