Thiết kế đường dây phân phối trung áp trạm biến áp phân phối hạ áp cung cấp điện công trình nhà

Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
Đề tài:
THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI VÀ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN
PHỐI HẠ ÁP
PHẦN 1: THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI HẠ ÁP.
Sơ đồ đường dây:
1. Số liệu ban đầu:
- Điện áp đònh mức: 22 kV
- Hệ số công suất : 0.8
- Hệ số phụ tải: 0.75
- % phụ tải cực tiểu so với phụ tải max: 40%.
- % sụt áp cho phép đến cuối đường dây : 5%.
2. Các yêu cầu:
- Chọn dây thoả điều kiện sụt áp cho phép.
- Tính tổn thất điện áp,tổn thất công suất,tổn thất điện năng.
3. Các tính toán khác
- Bù công suất kháng.bù ứng động.tính toán tình trạng luc phụ tải cực đại và cực tiểu
sau khi bù.
- Tính toán ngắn mạch.phối hợp bảo vệ.
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 1 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
4. Các bản vẽ :
- sơ đồ nguyên lý đường dây phân phối có bù trong đó ghi các chỉ tiêu về sụt áp, tổn
thất điện năng,tiết kiệm…
- sơ đồ tụ bù ứng động lúc phụ tải cực tiểu và các kết quả về sụt áp,tổn thất.
- Trắc đồ điện áp trước khi bù,sau khi bù,lúc phụ tải cực tiểu của phát tuyến chính.
- Phối hợp bảo vệ.
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 2 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
CHƯƠNG 1
CHỌN DÂY VÀ TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐIỆN ÁP.

1.1 Tính toán sụt áp và chọn dây cho đường dây phân phối.
1.1.1 Tính sụt áp cho một đoạn của phát tuyến chính:
Tính sụt áp trên đường dây phân phối,áp dụng công thức:
PR QX
U
U
+
∆ =
hay
2
100%
*1000
PR QX
U
U
+
∆ =
Trong đó:
R= r
0
*s
X= x
0
*s Với s là khoảng cách đẳng trò.
Có thể áp dụng công thức sau:
0 0
2 2
( sin )
% 100% 100%
*1000 *1000

dm dm
Sl r cos x
PR QX
U
U U
ϕ ϕ
+
+
∆ = =
Với: S: công suất 3 pha(kVA).
U
đm
: điện áp đònh mức (kV).
Từ đó suy ra hằng số sụt áp:
)./%(%100
1000*
sincos
%
2
00
kmkVA
U
xr
K
dm
ϕϕ
+
=
% %* *U K s S∆ =
Với : s: Là khoảng cách đẳng trò (km),P(kW), Q(kVAr), S(kVA).

r
0
: Tra bảng.
x
0
: Tính bằng công thức
0
0.144lg( ) 0.016( / )
tb
D
x km
r
= + Ω
Đối với đường dây trung thế 22kV, D
tb
lấy bằng 1.37
r : Bán kính đường dây.
Xác đònh khoảng cách đẳng trò s:
a/ Đường dây phụ tải tập trung.
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 3 SVTH:PHẠM THANH HẢI
s = s
tt
= l
S
tt
= P
tt
+ jQ
tt
l

Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
2
% 100% %
*1000
tt tt
tt tt tt tt
dm
P R Q X
U K s S
U
+
∆ = =
b/ Đường dây có phụ tải phân bố đều;
s = s
pb
= AM = l/2, M là trung điểm của AB.
2
% 100% %
*1000
pb pb
pb pb pb pb
dm
P R Q X
U K s S
U
+
∆ = =
R = r
0
s

pb
; X = x
0
s
pb
c/ Đường dây vừa có phụ tải phân bố đều lẫn tập trung:
Chia ra 2 trường hợp:
Tính
%
pb
U∆
và
%
tt
U∆
pbpbpb
dm
NMpbNMpb
pb
SsK
U
XQRP
U %%100
1000*
%
2
=
+
=∆
với s

pb
= AM.
M: là trung điểm của AB.
tttttt
dm
NBttNBtt
tt
SsK
U
XQRP
U %%100
1000*
%
2
=
+
=∆
với s
tt
= NB.
Sụt áp tổng :
%%%
ttpb
UUU ∆+∆=∆
1.1.2 Chọn dây theo điều kiện sụt áp cho phép.
a/ Trường hợp đường dây hình tia:
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 4 SVTH:PHẠM THANH HẢI
S
pb
= P

pb
+ jQ
pb
M
l
A B
l
S
pb

A
l
N B
M N B
S
tt

S
pb
= P
pb
+ jQ
pb
A
l
N B
S
tt
= P
tt

+ jQ
tt
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
Để chọn tiết diện dây dẫn cho một đường dây thoả sụt áp cho phép đến phụ tải ở cuối
đường dây cần qui đổi tất cả phụ tải tập trung hay phân bố về cuối đường dây như trong sơ
đồ sau:
Qui S
1
về cuối
Ae
Ab
SS
1
'
1
=
Qui S
pb
về cuối
Ae
AM
SS
2
'
2
=
Phụ tải tương đương ở
cuối
S
tđ

= S
1
’
+ S
2
’
+ S
3
Đường dây Ae chọn cùng một tiết diện, các bước chọn như sau:
1 – Chọn một loại dây, kiểm tra I
cp

≥
I
tổng
, tính r
0
, x
0
.
)(
3
A
U
S
I
dm
tong
tong
=

, với U
đm
(kV),S
tổng
(kVA).
321
SSSS
tong
++=
2- Tính hằng số sụt áp K%.
3- Tính
)(%% AeSKU
td
=∆
4- Nếu
cp
UU ∆>∆ %
, quay lại bước 1 chọn lại dây có tiết diện lớn hơn
Lưu ý tiết diện dây thoả sụt áp phải thoả điều kiện phát nóng.
b/ Trường hợp đường dây có phân nhánh:
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 5 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
- Trước hết tính toán chọn dây cho phát tuyến 1-7 theo sơ đồ thu gọn như hình dưới đây
thoả mãn sụt áp cho phép
%
.chinhcp
U∆
và lập bảng tính toán sụt áp trên các đoạn và sụt áp
tổng;
- Tính toán các sụt áp thực tế từ nguồn đến đầu các nhánh,nhanh chóng có được kết quả

này từ bảng tính toán sụt áp.
%
21−
∆U
: từ bảng tính.
%%%%%
5443322151 −−−−−
∆+∆+∆+∆=∆ UUUUU
- Suy ra sụt áp cho phép trên các nhánh:
%%%
21102 −−
∆−∆=∆ UUU
cpcp
%%%
51135 −−
∆−∆=∆ UUU
cpcp
- Tính toán tương tự để chọn dây thoả mãn sụt áp cho phép cho các đường dây nhánh coi
đầu 2 là nguồn của nhánh 2-10 và Đầu 5 là nguồn của nhánh 5-13.
- Nếu có nhiều nhánh, sau khi chọn dây như nói trên nên thống nhất lại từ một đến hai cở
dây cho tất cả các nhánh để thuận lợi cho thi công và phát triển sau này.
- Khi chọn dây cần chú ý đến cở dây tối thiểu được đề nghò để hạn chế tổn hao vầng
quang.
- U
đm
= 220kV d
≥
21.5 mm cở dây
≥
AC-240.

- U
đm
= 110kV d
≥
9.9 mm cở dây
≥
AC-70.
- U
đm
= 22kV cở dây
≥
AC- 16.
1.2 p dụng chọn dây và tính sụt áp.
1.2.1. Chọn dây cho phát tuyến chính:
Phụ tải đối với phát tuyến chính có thể thu gọn như trong hình dưới:
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 6 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
- Phụ tải tổng: S
tổng
= 2000+1400+1500+800+1500+2500+1000+700 = 11400(kVA).
- Phụ tải tương đương về sụt áp tập trung cuối đường dây:
2000*1 1400*2 1500*3.5 800*5 1500*6.5 2500*8 1000*9 700*10
5980( )
10
td
S kVA
+ + + + + + +
= =
- Dòng điện tổng:
11400

299.17( )
3 3 *22
tong
tong
dm
S
I A
U
= = =
- Giả sử chọn x
0
= 0.4(/km)
-
0 0
2 2
( sin )
% 100% 100%
*1000 *1000
dm dm
Sl r cos x
PR QX
U
U U
ϕ ϕ
+
+
∆ = =
- Suy ra:
-
2

0
0,
%10
sin
100%
cp dm
td
tinhtoan
U U
x
S l
r
cos
ϕ
ϕ
∆
−
=
-
2
0
5%*10*22
0.33*0.6
5980*10
0.25( / )
0.8
r km
−
= = Ω
- Chọn r

0
< r
0,tính toán
=> r
0
= 0.21(/km)
- Chọn dây AC – 150 có d = 17(mm) ;r
0
= 0.21(/km);
- Kiểm tra điều kiện sụt áp :
d = 17(mm) = 8.5*10
-3
(m).
0
0.144lg( ) 0.016( / )
tb
D
x km
r
= + Ω
=
3
1.37
0.144lg( ) 0.016 0.33( / )
8.5*10
km
−
+ = Ω
5
0 0

2 2
cos sin
0.21*0.8 0.33*0.6
% 100% 100% 7.56*10 (%/ . )
1000 22 *1000
dm
r x
K kVA km
U
ϕ ϕ
−
+
+
= = =
5
% % 7.56*10 *5980*10 4.52% 5%
td
U K S l
−
∆ = = = <
⇒
đạt yêu cầu.
Kết luận: Chọn dây AC-150 cho phát tuyến chính 1-2-3-4 -5
BẢNG KẾT QUẢ CHỌN DÂY CHO PHÁT TUYẾN CHÍNH:
Loại dây đường kính Chiều dài
0
r
0
x
R

X
cp
I
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 7 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
mm km
)/( kmΩ
)/( kmΩ
)(Ω
)(Ω
)(A
AC-150 17 10 0.21 0.33 2.1 33 445
1.2.2 tính toán sụt áp cho phát tuyến chính.
tttttttt
SsKU %% =∆
pbpbpbpb
SsKU %% =∆
)./(%10*56.7%100
1000*
sincos
%%
5
2
00
kmkVA
U
xr
KK
dm
pbtt

−
=
+
==
ϕϕ
%%%
pbttdoan
UUU ∆+∆=∆
BẢNG TÍNH TOÁN SỤT ÁP TRÊN PHÁT TUYẾN CHÍNH:
stt Đoạn
l
(km)
S
tt
(kVA)
s
tt
(km)
S
pb
(kVA)
s
pb
(km)
tt
U∆
%
pb
U∆
%

doan
U∆
%
1 4-5 2 700 2 1000 1 0.106 0.076 0.181
2 3-4 3 2500 3 1500 1.5 0.935 0.17 1.123
3 2-3 3 800 3 1500 1.5 1.475 0.17 1.645
4 1-2 2 1400 2 200 1 1.422 0.151 1.573
Tổng sụt áp trên phát tuyến chính :
%U
∆
=4.522%
1.2.3 Chọn dây cho các nhánh:
Nhánh 2 – 6:
2 6 1 2
% % % 5 1.573 3.427%
cp cp
U U U
− −
∆ = ∆ − ∆ = − =
S
2-6
= 1400(kVA).
2 6
1000*1.5 400*3
900( )
3
td
S kVA
−
+

= =
Dòng trên nhánh 2-6:
2 5
2 6
900
23.61( )
3 3 *22
dm
S
I A
U
−
−
= = =
- Chọn dây AC- 16 có thông số : d=5.4(mm), r
0
= 2.06(
km/
Ω
).I
cp
= 105(A).
Kiểm tra điều kiện sụt áp:
d = 5.4(mm)
⇒
r = d/2 =2.7 (mm) = 2.7*10
-3
(m).
0
0.144lg( ) 0.016( / )

tb
D
x km
r
= + Ω
=
)/(4.0016.0)
10*7.2
37.1
lg(144.0
3
kmΩ=+
−
)./(%00039.0
10*22
6.0*4.08.0*06.2
%100
1000
sincos
%
22
00
kmkVA
U
xr
K
dm
=
+
=

+
=
ϕϕ
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 8 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
% % 0.00039*900*3 1.053% 3.427%
td
U K S l∆ = = = <
⇒
Đạt yêu cầu.
b/ nhánh 4-7:
4 7 1 2 2 3 3 4
% % ( % % %) 5 (1.573 1.645 1.123) 0.659%
cp cp
U U U U U
− − − −
∆ = ∆ − ∆ + ∆ + ∆ = − + + =
S
3-7
= 1100(kVA).
4 7
1.5
800 300 700( )
3
td
S kVA
−
= + =
Dòng trên nhánh 4-7:
4 7

4 7
1100
28.86( )
3 3 *22
dm
S
I A
U
−
−
= = =
- Chọn dây AC- 16 có thông số : d=5.4(mm), r
0
= 2.06(
km/Ω
).I
cp
= 105(A).
Kiểm tra điều kiện sụt áp:
d = 5.4(mm)
⇒
r = d/2 =2.7 (mm) = 2.7*10
-3
(m).
0
0.144lg( ) 0.016( / )
tb
D
x km
r

= + Ω
=
)/(4.0016.0)
10*7.2
37.1
lg(144.0
3
kmΩ=+
−
)./(%00039.0
10*22
6.0*4.08.0*06.2
%100
1000
sincos
%
22
00
kmkVA
U
xr
K
dm
=
+
=
+
=
ϕϕ
% % 0.00039*700*3 0.819% 0.659%

td
U K S l∆ = = = >
=> Chưa đạt yêu cầu.
- Chọn lại dây AC-25 có thông số : d=6.6(mm), r
0
= 1.38(
km/
Ω
).I
cp
= 135(A).
Kiểm tra điều kiện sụt áp:
d = 6.6(mm)
⇒
r = d/2 =3.3 (mm) = 3.3*10
-3
(m).
0
0.144lg( ) 0.016( / )
tb
D
x km
r
= + Ω
=
)/39.0016.0)
10*3.3
37.1
lg(144.0
3

kmΩ=+
−
)./(%00027.0
10*22
6.0*39.08.0*38.1
%100
1000
sincos
%
22
00
kmkVA
U
xr
K
dm
=
+
=
+
=
ϕϕ
% % 0.00027*700*3 0.567% 0.659%
td
U K S l∆ = = = <
⇒
đạt yêu cầu.
c/ Nhánh 4-8:
4 8 1 2 2 3 3 4
% % ( % % ) 5 (1.573 1.645 1.123) 0.659%

cp cp
U U U U U
− − − −
∆ = ∆ − ∆ + ∆ + ∆ = − + + =
S
4-8
= 1400(kVA).
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 9 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
4 8
2
1000 400 1066.7( )
3
td
S kVA
−
= + =
Dòng trên nhánh 4-8:
4 8
4 8
1400
36.74( )
3 3 *22
dm
S
I A
U
−
−
= = =

- Chọn dây AC- 16 có thông số : d=5.4(mm), r
0
= 2.06(
km/
Ω
).I
cp
= 105(A).
Kiểm tra điều kiện sụt áp:
d = 5.4(mm)
⇒
r = d/2 =2.7 (mm) = 2.7*10
-3
(m).
0
0.144lg( ) 0.016( / )
tb
D
x km
r
= + Ω
=
)/(4.0016.0)
10*7.2
37.1
lg(144.0
3
kmΩ=+
−
)./(%00039.0

10*22
6.0*4.08.0*06.2
%100
1000
sincos
%
22
00
kmkVA
U
xr
K
dm
=
+
=
+
=
ϕϕ
% % 0.00039*1066.7*3 1.248% 0.659%
td
U K S l∆ = = = >
⇒
Chưa Đạt yêu cầu.
- Chọn lại dây AC-25 có thông số : d=6.6(mm), r
0
= 1.38(
km/Ω
).I
cp

= 135(A).
Kiểm tra điều kiện sụt áp:
d = 6.6(mm)
⇒
r = d/2 =3.3 (mm) = 3.3*10
-3
(m).
0
0.144lg( ) 0.016( / )
tb
D
x km
r
= + Ω
=
)/39.0016.0)
10*3.3
37.1
lg(144.0
3
kmΩ=+
−
)./(%00027.0
10*22
6.0*39.08.0*38.1
%100
1000
sincos
%
22

00
kmkVA
U
xr
K
dm
=
+
=
+
=
ϕϕ
% % 0.00027*1066.7*3 0.864% 0.659%
td
U K S l∆ = = = >
⇒
chưa đạt yêu cầu.
- Chọn lại dây AC-35 có thông số : d=8.4(mm), r
0
= 0.85(
km/
Ω
).I
cp
= 170(A).
Kiểm tra điều kiện sụt áp:
d = 8.4(mm)
⇒
r = d/2 =4.2 (mm) = 4.2*10
-3

(m).
0
0.144lg( ) 0.016( / )
tb
D
x km
r
= + Ω
=
)/37.0016.0)
10*2.4
37.1
lg(144.0
3
kmΩ=+
−
)./(%0001863.0
10*22
6.0*37.08.0*85.0
%100
1000
sincos
%
22
00
kmkVA
U
xr
K
dm

=
+
=
+
=
ϕϕ
% % 0.0001863*1066.7*3 0.596% 0.659%
td
U K S l∆ = = = <
Đạt yêu cầu
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 10 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
BẢNG KẾT QUẢ CHỌN DÂY CHO CÁC PHÁT TUYẾN NHÁNH:
Nhánh Loại dây
Đường kính
(mm)
Chiều
dài(km)
0
r
)/( kmΩ
0
x
)/( kmΩ
R
)(Ω
X
)(Ω
cp
I

)(A
2-6 AC-16 5.4 3 2.06 0.4 6.18 1.2 105
4-7 AC-25 6.6 3 1.38 0.39 4.14 1.17 135
4-8 AC-35 8.4 3 0.85 0.37 2.55 1.11 170
Kết luận : để dễ thi công và phát triể sau này, ta chọn cùng một loại day cho toàn bộ phát
tuyến nhánh đó là dây AC – 35.
1.2.4. tính toán sụt áp cho các nhánh:
tttttttt
SsKU %% =∆
pbpbpbpb
SsKU %% =∆
)./%(%100
1000*
sincos
%%
2
00
kmkVA
U
xr
KK
dm
pbtt
ϕϕ
+
==
%%%
pbttdoan
UUU ∆+∆=∆
Hằng số sụt áp:

% 0.0001863(% / . )K kVA km=
stt
nhán
h
l
(km)
S
tt
(kVA)
s
tt
(km)
S
pb
(kVA)
s
pb
(km)
tt
U∆
%
pb
U∆
%
nhanh
U∆
%
1 2-6 3 400 3 1000 1.5 0.22 0.27 0.49
2 4-7 3 300 3 800 1.5 0.16 0.223 0.383
3 4-8 3 400 3 800 1.5 0.22 0.223 0.443

GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 11 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
1.3. Bảng tổng kết sụt áp trên từng đoạn và từ nguồn đến tải xa nhất.
STT Đoạn
%U∆
1 4-8 0.443
2 4-7 0.383
3 2-6 0.49
4 4-5 0.181
5 3-4 1.123
6 2-3 1.645
7 1-2 1.573
8 1-7 4.724
9 1-8 4.784
10 1-6 2.063
Nhận xét : sụt áp lớn nhất đến tải xa nhất là 4.784% nhỏ hơn mức sụt áp cho phép là
5%.
CHƯƠNG 2
TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG.
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 12 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
2.1 Tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng.
2.1.1 Cách xác đònh tổn thất công suất.
Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng được tính theo công thức:
2
0
2
22
3 lIrR
U

QP
P =
+
=∆

2
0
2
22
3 lIxX
U
QP
Q =
+
=∆
Tổn thất công suất trong 3 trường hợp được tính như sau:
Chỉ có tải tập trung Chỉ có tải phân bố nh hưỡng giữa tập trung và phân bố
U
S
I
tt
tt
3
U
S
I
pb
pb
3
pbtt

III =
'
ls
tt
=
3/ls
pb
=
lss
tt
==
'
2
01
3
tttt
IsrP =∆
2
02
3
pbpb
IsrP =∆
2''
03
3 IsrP =∆
Tổn thất công suất của một đường dây:
a/ Phụ tải tập trung.
1
PP ∆=∆
b/ Phụ tải phân bố đều.

2
PP ∆=∆
c/ Vừa phân bố tập trung vừa phân bố đều:
321
PPPP ∆+∆+∆=∆
Có thể tính tổn thất theo công suất phụ tải.
Các phụ tải có cùng hệ số công suất ( cos
ϕ
).
2
0
2
2
321
)
3
(
dm
pbtttt
pb
U
lr
SSS
S
PPPP ++=∆+∆+∆=∆
2.1.2 Cách xác đònh tổn thất điện năng.
8760
ttdoandoan
KPA ∆=∆
Với :

2
7.03.0
ptpttt
KKK +=
- K
tt
: hệ số tổn thất.
- K
pt
: hệ số phụ tải.
doanhaynhanhphattuyen
PA ∆∑=∆
)(
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 13 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
2.2 p dụng tính toán.
Hệ số tổn thất
2 2
0.3 0.7 0.3*0.75 0.7*0.75 0.62
tt pt pt
K K K= + = + =
2.2.1 xét đoạn 2-6:
S
tt
= 400(kVA)
S
pb
= 100(kVA)
Do hệ số tải cos của các tải là giông nhau nên ta có thể áp dụng công thức sau:
2

2
2 2
0
2 6
2 2
1000 0.85*3
( ) ( 400 400*1000) 4706.6(W)=4.706(kW)
3 3 22
pb
tt tt pb
dm
S
r l
P S S S
U
−
∆ = + + = + + =
2 6 2 6
8760 4.706*0.62*8760 25559.22( )
tt
A P K kWh
− −
∆ = ∆ = =
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 14 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
2.2.2 Tương tự như vậy ta tính toán cho các đoạn khác được kết quả như bảng sau:
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 15 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 16 SVTH:PHẠM THANH HẢI
TỔNG TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ ĐIỆN NĂNG TRÊN TOÀN MẠNG PHÂN PHỐI

TỔNG TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ ĐIỆN NĂNG TRÊN PHÁT TUYẾN CHÍNH 1-2-
3-4-5
7
6
5
4
3
2
1
stt
1-2
2-3
3-4
4-5
4-8
4-7
2-6
Đoạn
Chính
Nhánh Cấp
2
3
3
2
3
3
3
ChiềuDài,(km)
AC-150
AC-150

AC-150
AC-150
AC-35
AC-35
AC-35
Loại dây
0.21
0.21
0.21
0.21
0.85
0.85
0.85
r
0,
/km
0.42
0.63
0.63
0.42
2.55
2.55
2.55
R,
9400
6500
4200
700
400
300

400
S
tt,
kVA
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
cos
tt
2
3
3
2
3
3
3
s
tt,
km
2000
1500
1500
1000
800
800
1000

S
pb,
kVA
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
cos
pb
0.6
1
1
0.6
1
1
1
s
pb,
km
110.22
18.37
10.49
7.87
10.49
I
tt,
A

52.48
39.36
39.36
26.24
20.99
20.99
26.24
I
pb,
A
113.79
81.94
65.87
21.96
16.60
12.86
16.60
I
’,
A
76.68
54.99
22.96
0.425
0.84
0.47
0.84
P
tt
, kW

1.04
0.98
0.98
0.26
1.76
1.12
1.76
P
pb
, kW
16.31
12.69
8.20
0.61
2.11
1.26
2.11
P’, kW
208.40
196.12
94.03
68.66
32.14
1.29
4.71
2.86
4.71
P
đoạn
, kW

1131863.20
1065190.73
510703.36
372918.08
174546.87
7022.40
25562.54
15547.37
25562.54
A
đoạn
, kWh
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
2.2.3 Phần trăm tổn that công suất và điện năng
P
phát tuyến chính
= P
1-2
+P
2-3
+P
3-4
+P
4-5
= 1.29+32.14+68.66+94.03=196.12(kW).
A
phát tuyến chính
= A
1-2
+ A

2-3
+ A
3-4
+P
4-5
=7022.40+174546.87+372918.08+510703.36
= 1065190.73(kWh)
P
nhánh
= P
2-6
+P
4-7
+P
4-8
= 4.71+2.86+4.71=12.28(kW)
A
nhánh
= A
2-6
+ A
4-7
+ A
4-8
=25562.54+15547.37+25562.54
= 66672.45(kWh)
P
toàn mạng
= P
phát tuyến chính

+ P
nhánh
= 196.12+12.28= 208.4 (kW)
A
toàn mạng
= A
phát tuyến chính
+ A
nhánh
= 1065190.73+66672.45
= 1131863(kWh)
- Công suất tác dụng và phản kháng cung cấp cho toàn mạng
P
toàn mạng
= S
tổng
*cos = 11400*0.8 = 9120(kW)
Q
toàn mạng
= S
tổng
*cos = 11420*0.6= 6840(kVar)
- Tổng điện năng cung cấp trong một năm
A
toàn mạng
= P
toàn mạng
K
pt
*8760 = 9120*0.75*8760 = 59918400(kWh)

- phần trăm tổn thất công suất và điện năng của phát tuyến chính.
P
phát tuyến chính
% =
196.12
100% 100% 2.15%
9120
phat tuyen chinh
toan mang
P
P
− −
−
∆
= =
A
phát tuyến chính
% =
1065190.73
100% 100% 1.78%
59918400
phat tuyen chinh
toan mang
A
A
− −
−
∆
= =
- Phần trăm tổn thất công suất và điện năng của toàn mạng

P
toàn mạng
% =
208.4
100% 100% 2.28%
9120
toan mang
toan mang
P
P
−
−
∆
= =
A
toàn mạng
% =
1131863
100% 100% 1.889%
59918400
toan mang
toan mang
A
A
−
−
∆
= =
CHƯƠNG 3
TÍNH TOÁN CHI PHÍ HÀNG NĂM

GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 17 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
3.1 Khái niệm.
Tổng chi phí hàng năm của một phát tuyến hay dường nhánh là tổng của ba thành phần:
TAC = AIC + AEC + ADC.
Trong đó:
TAC : tổng chi phí hàng năm.
AIC : chi phí đầu tư tương đương hàng năm của một đường dây.
AEC : chi phí tổn thất điện năng hàng năm của đường dây.
ADC : chi phí yêu cầu hàng năm để bù vào tổn thất công suất của phát tuyến.
3.2 Cách xác đònh các chi phí.
3.2.1 Chi phí đầu tư tương đương hàng năm của một đường dây(AIC)
AIC = IC
F
.i
F
.l
Trong đó:
- IC
F
: chi phí xây dựng đường dây.($/km).
- Đường dây trên không 22kV, mạch đơn cộât bê tông cốt thép 14m,IC
F
= 10000-
17000$/km.
- i
F
:hệ số khấu hao,giả thiết bằng 0.1(khấu hao trong 10 năm)
- l: chiều dài đường dây.(km)
3.2.2 Chi phí tổn thất điện năng hàng năm của đường dây.(AEC).

AEC = (P)K
tt
.8760 .c
Trong đó:
- P : tổn thất công suất của phát tuyến.
- K
tt
: hệ số tổn thất công suất.
- c : tiền điện,($/kWh)
Nếu tính AEC cho từng đoạn thì dùng P
đoạn
thay vì dùng P.
3.2.3 Chi phí yêu cầu hàng năm để bù vào tổn thất công suất của phát tuyến (ADC).
ADC = (P).K
PR
K
R
K
LSA
[(C
G
i
G
) +(C
T
i
T
) + (C
s
i

s
)]
Trong đó:
- K
PR
: Hệ số đỉnh tổn thất.(giả thiết 0.82)
- K
R
: Hệ số dự trữ.(giả thiết 1.15)
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 18 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
- K
LSA
: Hệ số tổn thất cho phép (giả thiết 1.03)
- C
G
: Chi phí máy phát(nguồn),%/kW(giả thiết 200$/kW công suất phát)
- C
T
: Chi phí hệ thống truyền tải,$/kW(giả thiết 65$/kW).
- C
s
: Chi phí hệ thống phân phối, $/kW(giả thiết 20$/kW)
- i
G
,i
T
,i
s
: Hệ số khấu hao tính trên vốn cố đònh

giả thiết : i
G
=0.1; i
T
= 0.125; i
S
= 0.125
- Chi phí cho 1km phát tuyến( hay nhánh): TAC
1km
=TAC/l ,$/km
- TAC
phát tuyến (hay nhánh)
=
∑∑∑
++ ADCAECAIC
- Tổng chi phí hàng năm của toàn mạng:
TAC
toàn mạng
= TAC
các phát tuyến
+ TAC
các nhánh
.
- Giá thành tải điện cho 1kWh điện năng cuả toàn mạng =
mang
mang
A
TAC
3.3 p Dụng Tính Toán
3.3.1 Xét Đoạn 2-6.

- Đoạn 2-6 có l = 3km. P
2-6
= 4.71(kW)
- AIC = IC
F
.i
F
.l = 10000*0.1*3 = 3000($/năm)
- AEC = (P)K
tt
.8760 .c = 4.71*0.62*8760*0.05 = 1279.04($/năm)
- ADC = (P).K
PR
K
R
K
LSA
[(C
G
i
G
) +(C
T
i
T
) + (C
s
i
s
)]

= 4.71*0.82*1.15*1.03(200*0.1+65*0.125+20*0.125) = 140.10($/năm)
- TAC = AIC + AEC + ADC = 3000 + 1279.04+140.10 = 4419.14($/năm)
- TAC
1km
=
4419.14
1473.04
3
TAC
l
= =
($/km/năm)
stt Đoạn Loại dây Chiều Dài AIC AEC ADC TAC TAC1km
1 26 AC - 35 3 3000 1278.13 140.00 4418.13 1472.71
2 47 AC - 35 3 3000 777.37 85.15 3862.52 1287.51
3 48 AC - 35 3 3000 1278.13 140.00 4418.13 1472.71
Tổng Các Nhánh 9 9000 3333.62 365.15 12698.7 4232.93
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 19 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
8
4 45 AC-150 2 2000 351.12 38.46 2389.58 1194.79
5 34 AC-150 3 3000 8727.34 955.96
12683.3
1
4227.77
6 23 AC-150 3 3000
18645.9
0
2042.4
1

23688.3
1
7896.10
7 12 AC-150 2 2000
25535.1
7
2797.0
4
30332.2
0
15166.10
Phát Tuyến Chính 10 10000
53259.5
4
5833.8
7
69093.4
0
28484.77
Toàn Mạng 19 19000
56593.1
6
6199.0
2
81792.1
8
32717.69
3.3.3 tính toán chi phí cho 1kWh điện năng.
- Chi phí cho 1kWh điện năng:=
32717

0.00054
59918400
toan mang
toan mang
TAC
A
−
−
= =
($/kWh)
- Nhận xét: trong giá tiền đện 0.05$/kWh mà khách hàng phải trả có 0.00054$ do chi phí
TAC gây ra.
CHƯƠNG 4
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 20 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
BÙ CÔNG SUẤT KHÁNG CHO ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI
4.1. Tính toán bù công suất kháng.
4.1.1. Bù công suất kháng cho đoạn 4 – 5:
a. Hệ số bù tổng C
t
= 0,69
b. Tổng công suất tụ bù Q
bù
= C
T
.Q
tổng
= 0,69.1020 = 703,8 kVAr
c. Số vò trí bù dự kiến: 3 vò trí
d. Máy tính kết luận bù có: 3 vò trí

e. Vò trí đặt tụ bù
- Hệ số bù ở 1 vò trí c =
0,69
3
T
C
n
=
= 0,23
- Các vò trí:
2 1
1
2 1
(2.1 1) ( . )1
1 2(1 )( . . )
pt
c K K T
x
K K T k
λ λ
− +
= −
− − +

=
1 (2.1 1)0,23(20 0,05.8760)
(1 0,412) 2(1 0,412)(20 0,05.8760.0,75)
− +
−
− − +

= 1
2 1
2
2 1
(2.2 1) ( . )1
1 2(1 )( . . )
pt
c K K T
x
K K T k
λ λ
− +
= −
− − +

=
1 (2.2 1)0,23(20 0,05.8760)
(1 0,412) 2(1 0,412)(20 0,05.8760.0,75)
− +
−
− − +
= 0,929
2 1
3
2 1
(2.3 1) ( . )1
1 2(1 )( . . )
pt
c K K T
x

K K T k
λ λ
− +
= −
− − +

=
1 (2.3 1)0,23(20 0,05.8760)
(1 0,412) 2(1 0,412)(20 0,05.8760.0,75)
− +
−
− − +
= 0,415
f. Công suất bù ở một vò trí: Q
bù 1 vtrí
=
703,8
2
bu
Q
n
=
= 234,6 kVAr
g. Phần trăm giảm tổn thất điện năng so với tổn thất điện năng ban đầu:
- Phần trăm giảm ∆A so với ∆A do công suất kháng khi đoạn đường dây có
đặt tụ bù và các đoạn phía sau đã có bù rồi:
% Giảm ∆A
phía sau có bù
= 3
α

c∑x
i
.[(2 – x
i
)k
pt
+
λ
.x
i
.k
pt
– (2i – 1).c ]100%
= 3.0,632.0,23{1[(2 – 1)0,75 + 0,142.1.0,75– (2.1 – 1)0,23] +
0,925[(2 – 0,925)0,75 + 0,412.0,925.0,75 – (2.2 – 1)0,23] +
0,415[(2 – 0,415)0,75 + 0,412.0,415.0,75 – (2.3 – 1)0,23]}
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 21 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
= 0,436( 0,829 + 0,372 + 0,069 )100% = 55,37 %
- Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây do thành phần công suất
tác dụng của phụ tải
2
2 3
0
2
dm
.
( . )10
3
pb

P tt tt pb
P
r l
P P P P
U
−
∆ = + +
=
2
2 3
2
0,21.2 800
(560 560.800)10
22 3
−
+ +
= 0,846 ( kW )
- Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây do thành phần cong suất
phản kháng của phụ tải với các đoạn phía sau đã có tính bù rồi:
2
2 3
0
2
dm
.
( . )10
3
pb
Q tt tt pb
Q

r l
P Q Q Q
U
−
∆ = + +
=
2
2 3
2
0,21.2 600
(420 420.600)10
22 3
−
+ +
= 0,476 ( kW )
- Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây do thành phần công suất
phản kháng của phụ tải khi chưa đoạn nào tính bù ( ban đầu )
Q
tt,bđ
= Q
tt
+ Q
bù phía sau
= 420 + 0 = 420 ( kVAr )
2
2 3
0
, , ,
2
dm

.
( . )10
3
pb
Q bd tt bd tt bd pb
Q
r l
P Q Q Q
U
−
∆ = + +

=
2
2 3
2
0,21.2 600
(420 420.600)10
22 3
−
+ +
= 0,476 ( kW )
Từ đó tính được phần trăm giảm tổn thất điện năng so với ∆A ban đầu khi chưa
có đoạn nào đặt tụ bù:
%Giảm ∆A
so với
∆
A trước bù
=
,

,
% .
( )
100
phiasaucobu Q
Q bd Q
P Q bd
Giam A P
P P
P P
∆ ∆
+ ∆ − ∆
∆ + ∆
=
55,37.0,476 (0,476 0,476).100
.100%
(0,846 0,476)100
+ −
+
= 19,94%
h. Phần trăm giảm tổn thất điện năng so với điện năng cung cấp cho phụ tải:

- Điện năng cung cấp cho phụ tải:
A = (P
tt
+ P
pb
).K
pt
.8760 = ( 560 + 800 ).0,75.8760 = 8 935 200 ( kWh )

- Hệ số tổn thất:
K
tt
= 0,3.K
pt
+ 0,7.K
pt
2
= 0,3.0,75 + 0,7.0,75
2
= 0,6187
- Giảm tổn thất điện năng sau khi bù:
Giảm_#A = %Giảm∆A
so với
∆
A trước bù
(#P
P
+ #P
Q,bđ
)k
tt
.
8760
100

GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 22 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
= 19,94.( 0,846 + 0,476 ).0,6187.
8760

100
= 1428,7 ( kWh )
Suy ra phần trăm giảm tổn thất điện năng so với điện năng cung cấp cho phụ
tải
%Giảm∆A
có bù so với A
=
.100%
Giam A
A
∆
=
1428,7
.100%
8935200
= 0,016 %
i. Phần trăm tổn thất điện năng ban đầu khi chưa có đoạn nào được tính bù so
với A
%∆A
chưa bù so với A
=
,
( )
100%
( )
P Q bd tt
tt pb pt
P Q k
P P k
∆ +∆

+
=
(0,846 0,476)0,6187
100%
(560 800)0,75
+
+
= 0,08 %
j. Phần trăm tổn thất điện năng sau khi bù so với điện năng A
%∆A
có bù so với A
= %∆A
chưa bù so với A
- %Giảm∆A
có bù so với A

= 0,08 % – 0,016 % = 0,064 %
k. Phần trăm giảm tổn thất công suất so với tổn thất công suất ban đầu
- Phần trăm giảm #P so với #P khi đoạn đường dây có đặt tụ bù và các đoạn
phía sau đã có bù rồi:
%Giảm∆P
phía sau có bù
= 3
α
c
i
[(2-x ) (2 1) ].100%
i i
x x i c
λ

+ − −
∑
= 3.0,632.0,23{1[(2 – 1)+0,412.1 – (2.1 – 1)0,23] +
0,925[(2 – 0,925) + 0,412.0,925 – (2.2 – 1)0,23] +
0,415[(2 – 0,415) + 0,412.0,415 – (2.3 – 1)0,23] } = 95,92%
- Phần trăm giảm tổn thất công suất so với ∆P khi chưa có đoạn nào đặt tụ bù
(ban đầu)
%Giảm∆P
so với #P trước bù
=
,
,
% .
( )
100
.100%
phiasaucobu Q
Q bd Q
P Q bd
Giam P P
P P
P P
∆ ∆
+ ∆ − ∆
∆ + ∆
=
95,92.0,476
(0,476 0,476)
100
.100% 34,5%

0,846 0,476
+ −
=
+
l. Phần trăm giảm tổn thất công suất so với cs cung cấp cho phụ tải
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 23 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
%Giảm∆P
có bù so với P
=
,
% ( )
sovoi Ptruocbu P Q bd
pb tt
Giam P P P
P P
∆
∆ ∆ + ∆
+
=
34,5(0,846 0,476)
560 800
+
+

= 0,033 %
m. Phần trăm tổn thất công suất ban đầu khi chưa có đoạn nào được tính bù so
với P
%∆P
chưa bù so với P

=
,
0,846 0,476
.100% .100%
560 800
P Q bd
tt pb
P P
P P
∆ + ∆
+
=
+ +
= 0,1%
n. Phần trăm tổn thất công suất sau khi bù
%∆P
có bù so với P
= %∆P
chưa bù so với P
- %Giảm∆P
có bù so với P

= 0,097 – 0,033 = 0,064%
o. Điện năng giảm tổn thất
Giảm#A = %Giảm ∆A
so với
∆
A trước bù
.
3

10
100
truocbu
A
−
∆
= 19,94.
3
7165
.10 1,429
100
−
=
( MWh )
p. Tiết kiệm do giảm tổn thất điện năng
Tiết kiệm 1 = GiảmA.10
3
.K
1
= 1,429.10
3
.0,05 = 71,45 ( $ )
q. Công suất giảm tổn thất
GiảmP = %Giảm∆P
so với #P trước bù
.
,
100
P Q bd
P P∆ + ∆

= 34,5.
0,846 0,476
100
+
= 0,45 ( kW )
r. Tiết kiệm do giảm tổn thất công suất
Tiết kiệm 2 = GiảmP.K
2
= 0,45.20 = 9 ( $ )
s. Chi phí tụ bù
Chi phí tụ = Q
bù
.K
3
= 703,8.0,1 = 70,38 ( $ )
t. Tổng tiết kiệm
Tổng tiết kiệm = Tiết kiệm 1 + Tiết kiệm 2 – Chi phí tụ bù
= 71,45 + 9 – 70,38 = 10,07 ( $ )
4.1.2. Tính bù công suất kháng cho các đoạn còn lại.
Việc tính toán được thực hiện tương tự ta được số liệu như bảng 4.1
Cần chú ý một số điểm sau:
GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 24 SVTH:PHẠM THANH HẢI
Thiết Kế Đường Dây Phân Phối
Tính từ đoạn sau cùng ngược về đoạn đầu nguồn
Tại một đoạn:
Q
tt
kể cả tụ bù phía sau nếu có = Q
tt

của bản thân đoạn đó theo đề
bài +
Σ
(Q
tt,i
+ Q
pb,i
) theo đề bài, i là các đoạn phía sau - Tổng công suất tụ
bù đã tính toán được của các đoạn phía sau ( Q
bù phia sau
)
P
tt
= P
tt
của bản thân đoạn đó +
Σ
(P
tt,i
+ P
pb,i
) theo đề bài ( i đoạn
phía sau )
Q
bù phía sau
: tổng công suất tụ bù đã được tính toán của các đoạn phía
sau.
4.2. Tính toán tổn thất điện năng và công suất lúc phụ tải cực đại và có bù công
suất kháng.
1

3
2
7
4
5
6
Qb=234,6kVAr
Qb=1602,56kVAr
Qb=1446,32kVAr
Qb=1698,03kVAr
2km
3km
3km
0,83km
0,142km1,028km
1400kVA
700kVA
800kVA
1400kVA
2000kVA
1500kVA
1500kVA
1000kVA
1100kVA
4.2.1. Tính mẫu cho đoạn 5 – 6.
Điện trở R = r
0
.l = 0,21.1,028 = 0,216
Ω
Điện kháng X = x

0
.l = 0,33.1,028 = 0,339
Ω
Phụ tải tập trung ở cuối P
tt
= P
tt 7
+ P
pb 6-7
= 560 +
0,142
2
.1000.0,8 = 616,8 kW
Q
tt
= -Q
bù 6
+ Q
pb 6-7
= - 234,6 +
0,142
2
1000.0,6= - 6,6 kVAr
Phụ tải phân bố trên đoạn P
pb
=
1,028
.1000.0,8
2
= 411,2 kW

Q
pb
=
1,028
.1000.0,6
2
= 308,4 kVAr
Công suất tụ bù Q
bù
= 234,6 kVAr
Phần trăm sụt áp do phụ tải tập trung, phân bố
2
. .
100%
.1000
tt tt tt tt
tt
dm
P R Q X
U
U
+
∆ =
=
2
616,8.0,216 6,6.0,339
100%
22 .1000
−
= 0,027 %

GVHD: TS. HỒ VĂN HIẾN Trang 25 SVTH:PHẠM THANH HẢI