Đồ Án Ii Đề Tài Thiết Kế Lưới Điện Khu Vực.pdf

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI </b>

<b>Viện Điện **************** </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 2 </small>

<b>MỤC LỤC</b>

<b>Lời nói đầu ... 4</b>

<b>CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI, CÂN BẰNG CƠNG SUẤT ... 5 </b>

<b>1.Phân tích nguồn và phụ t i ... 5</b>ả<b>2.Cân bằng công su t ... 7</b>ấ<b>a.Cân bằng công su t tác d</b>ấ <b>ụng ... 7</b>

<b>b.Cân bằng công su t ph n kháng ... 8</b>ấ ảCHƯƠNG 2. LỰ<b>A CH</b>ỌN PHƯƠNG ÁN HỢ<b>P LÝ VỀ KINH TẾ - KỸ THUẬT ... 9</b>

<b>2.1Các phương án dự kiến sẽ thực hiện... 9 </b>

<b>Tổng hợp so sánh chỉ tiêu kinh t </b>ế các phương án:<b> ... 45</b>

CHƯƠNG 3. CHỌ<b>N MÁY BIẾN ÁP TRONG TR</b>ẠM VÀ SƠ ĐỒ<b> NỐI DÂY ... 463.1.Chọn MBA (ch n công su t MBA h áp) ... 46</b>ọ ấ ạ

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 3 </small>

<b>4.1.3. Chế độ đường dây sau sự cố ... 60 </b>

CHƯƠNG 5: ĐIỀ<b>U CH</b>ỈNH ĐIỆN ÁP TRONG LƯỚI ĐIỆ<b>N ... 63</b>

<b>5.1. L a ch</b>ự ọn đầ<b>u phân áp cho MBA ... 65</b>

<b>5.1.1. Chế độ max ... 65</b>

<b>5.1.2. Chế độ min ... 66</b>

<b>5.1.3. Chế độ đường dây sau s c ... 67</b>ự ố<b>CHƯƠNG 6: CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT TỔNG HỢP ... 68 </b>

<b>6.1. V</b>ốn đầu tư xây dự<b>ng cho mạng điện: ... 68</b>

<b>6.2. T n th t công su</b>ổ ấ <b>ất tác dụng trong m</b>ạng điệ<b>n ... 68</b>

<b>6.3. T n th</b>ổ ất điện năng trong mạng điệ<b>n ... 69</b>

<b>6.4. Chi phí hàng năm và giá thành xây dựng: ... 69 </b>

<b>6.4.1. Chi phí v</b>ận hành hàng năm:<b> ... 69</b>

<b>6.4.2. Giá thành truyền tải điện năng: ... 70</b>

<b>6.4.3. Giá thành xây d ng 1MW công su t ph t</b>ự ấ <b>ụ ải ở chế độ ực đại: c ... 70</b>

<b>PHỤ Ụ L C ... 71</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>VIỆN ĐIỆN BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN </b>

1. Tên tài thiđề ế ết k <b>: Thiết kế lưới điện khu v c </b>ự Đề tài s : <b>ố 05 </b>

2. H và tên sinh viê : Nguy n Vọ n ễ ũ Nhật Nam 3. Cán bộ hướng d n ẫ : Lê Thị Minh Châu

4. Các số liệu : Sơ đồ ặ ằ m t b ng của nguồn và các ph t i cho trên hình 1. ụ ả Các số liệu c a ủ phụ ả t i cho trong b ng 1. ả

<b>Hình 1. Sơ đồ m t b ng c a ngu n và các ph t i </b>ặ ằ ủ ồ ụ ả

Tỉ l : 1 ô = 10 km ệ

<b>456</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>Các thông s </b>ố <b>^{Các h tiêu th}</b>^ộ ^ụ

Yêu cầu điều chỉnh điện áp <small>δUmax = 5%; Uδmin = 0%; δUsc = 5% </small>Thời gian sử d ng công suụ ất cực đại (h) 5100

<small>Ghi chú: δUmax, δUmin, δUsc – tương ứng là độ ệch điệ ln áp so với điện áp định m c trong ch max, ch min và ứế độế độchế sau s c m t ph n tđộự ố ộầ ử (tính theo % điện áp định mức của mạng). </small>

e. Tính các ch tiêu kinh tỉ ế - k thu t t ng hỹ ậ ổ ợp của mạng điện thiết kế.

<b>CÁN BỘ HƯỚNG D N </b>Ẫ

<b>Lê Th Minh Ch</b>ị <b>âu</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 4 </small>

<b>Lời nói đầu </b>

Điện năng là dạng năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong tất cả các lĩnh vực hoạt động kinh tế và đời sống của con người. Nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao, chính vì vậy chúng ta cần xây dựng thêm các hệ thống điện nhằm đảm bảo cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ. Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện, các mạng điện và các hộ tiêu thụ tải, phân phối và tiêu thụ điện năng. Mạng điện là một tập hợp gồm có các trạm biến áp, trạm đóng cắt, các đường dây trên khơng và các đường dây cáp. Mạng điện được dùng để truyền tải và phân phối điện năng từ các nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ. Cùng với sự phát triển cơng nghiệp hố, hiện đại hố đất nước. Cơng nghiệp điện lực giữ vai trò quan trọng do điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong nền kinh tế quốc dân. Ngày nay nền kinh tế nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ,các khu đô thị,dân cư khu công nghiệp xuất hiện ngày càng nhiều, do đó nhu cầu về điện năng tăng trưởng không ngừng.

Để đáp ứng được nhu cầu cung cấp điện ngày càng nhiều và không ngừng của đất nước của điện năng thì cơng tác quy hoạch và thiết kế mạng lưới điện đang là vấn đề cần quan tâm của ngành điện nói riêng và cả nước nói chungKhi các nhà máy, xí nghiệp, khu liên doanh, các khu công nghiệp liên tục được quy hoạch và xây dựng thì các yêu cầu cho hệ thống cung cấp điện cũng cần được thiết kế và xây dựng. Cùng với đó là việc phân bổ nguồn điện sao cho hợp lý để tránh có nơi thừa điện, có nơi lại thiếu điện, qua đó đảm bảo cung cấp đủ công suất cho các phụ tải cũng là bài toán được đặt ra. Từ bối cảnh thực tế đó, và những kiến thức đã được học, em đã được nhận đề tài đồ án II: “ Thiết kế lưới

Cuối cùng, em xin gửi đến cô Lê Thị Minh Châu lời cảm ơn chân thành nhất.

Hà Nội, ngày 11 tháng 8năm 2021. Sinh viên

Nguyễn Vũ Nhật Nam

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 5 </small>

<b>CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI, CÂN BẰNG CÔNG SUẤT 1. Phân tích nguồn và phụ tải </b>

Trong đề tài yêu cầu thiết kế từ thanh góp cao áp của trạm tăng áp của nhà máy điện trở đi, nên cũng khơng cần phân tích về nguồn cung cấp điện. Nguồn điện được giả thiết cung cấp đủ công suất tác d ng theo nhu c u c a ph t i với m t h s công suụ ầ ủ ụ ả ộ ệ ố ất được quy định. Điều này cho thấy nguồn có thể không cung cấp đủ yêu cầu về công suất kháng và việc đảm bảo nhu cầu điện năng phản kháng có thể thực hiện trong q trình thiết kế bằng cách bù công suất kháng tại các phụ tải mà không c n ph i tầ ả ải đi từ ngu n ồ

Phụ tải điện là số liệu ban đầu để giải quyết những vấn đề tổng hợp kinh tế kỹ thuật phức tạp khi thiết kế mạng điệ Xác địn. nh phụ tải điện là giai đoạn đầu tiên khi thiết kế hệ thống nhằm mục đích vạch ra sơ đồ, l a ch n và ki m tra các ph n t c a mự ọ ể ầ ử ủ ạng điện như máy phát đường dây, máy biến áp và các ch tiêu kinh tỉ ế kỹ thuật. Vì thế cơng tác phân tích ph tụ ải chiếm một v trí hị ết sức quan tr ng cọ ần được th c hi n mự ệ ột cách chu đáo.

Căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện, phụ tải phân ra làm ba loại:

Loại m t: bao g m các ph t i quan tr ng. Viộ ồ ụ ả ọ ệc ngưng cung cấp điện cho các phụ ả t i này có thể nguy hi m cho tính mể ạng con người, thi t hệ ại đến s n xu t, ả ấ ảnh hưởng đến an ninh qu c phịng. ốVì phải đảm b o liên t c cung cả ụ ấp điện nên các đường dây ph i b trí sao cho vả ố ẫn đảm b o cung ảcấp ngay cả khi có s c trong mự ố ạng điện. Chú ý rằng không nhất ết tất cả các thành phần tiêu thithụ điện trong ph t i yêu c u ph i cung cụ ả ầ ả ấp điện liên t c vì v y có th c t b t m t ph n nhụ ậ ể ắ ớ ộ ầ ỏ các thành ph n không quan tr ng c a ph tầ ọ ủ ụ ải để đảm b o cung cả ấp trong các trường h p s c n ng ợ ự ố ặnề trong mạng điện.

Loại hai: bao g m nh ng ph t i tuy quan trồ ữ ụ ả ọng nhưng việc mất điện ch gây gi m sút v s ỉ ả ề ố lượng sản ph m. Vì v y mẩ ậ ức độ đảm bảo cung cấp điện an toàn và liên t c cho các ph t i này cụ ụ ả ần được cân nh c m i có th quyắ ớ ể ết định được.

Loại ba: bao g m các phồ ụ ả t i không quan tr ng, vi c mọ ệ ất điện không gây rah u qu nghiêm tr ng. ậ ả ọTrong trường hợp này không cần phải xét đến các phương tiện dữ trự để đảm bảo cung cấp Ở đề tài này chúng ta xét yêu c u cung cầ ấp điện cho phụ ả t i lo i m t ạ ộ

Sơ đồ mặt bằng nguồn theo đề bài thiết kế

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 6 </small> Thông s ph t ố ụ ải

Yêu cầu điều chỉnh điện áp 𝛿𝑈<small> 𝑚𝑎𝑥</small>= 5%, 𝛿𝑈<small> 𝑚𝑖𝑛</small>= 0%<small>,</small>𝛿𝑈<small> 𝑠𝑐</small>= 5%Thời gian s d ng công su t cử ụ ấ ực đại 5100

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 7 </small>Xét ph t i 1: ụ ả

- Chế độ cực đại:𝑃<small>𝑚𝑎𝑥</small>= 20𝑀𝑊, 𝑐𝑜𝑠𝜑<small>1</small>= 0.9 𝑄<small>𝑚𝑎𝑥</small>= 𝑃<small>𝑚𝑎𝑥</small>. 𝑡𝑎𝑛𝜑<small>1</small>= 9,686𝑀𝑉𝐴𝑟 𝑆<small>𝑚𝑎𝑥</small>= √𝑃<small>𝑚𝑎𝑥</small>²+ 𝑄<small>𝑚𝑎𝑥</small>² = 22 222. 𝑀𝑉𝐴 - Chế độ cực tiểu: 𝑃<small>𝑚𝑖𝑛</small>= 60%𝑃<small>𝑚𝑎𝑥</small>= 12𝑀𝑊

𝑄<small>𝑚𝑖𝑛</small>= 60%𝑄<small>𝑚𝑎𝑥</small>= 5.812𝑀𝑉𝐴𝑟 𝑆<small>𝑚𝑖𝑛</small>= √𝑃<small>𝑚𝑖𝑛</small>²+ 𝑄<small>𝑚𝑖𝑛</small>² = 13 333. 𝑀𝑉𝐴 Áp dụng tương tự cho các ph t i còn lụ ả ại, ta được b ng sau ả

<b>2. Cân bằng công suất </b>

Cân b ng công su t trong h ằ ấ ệ thống điện nh m xét kh ằ ả năng cung cấp của các nguồn phụ tải thông qua mạng điện. T i m i thạ ỗ ời điểm, luôn phải đảm b o cân b ng giả ằ ữa lượng điện năng sản xu t và ấtiêu th . M i m c cân b ng công su t tác d ng P và công su t ph n ụ ỗ ứ ằ ấ ụ ấ ả kháng Q xác định m t giá tr ộ ịtần số và điện áp. Quá trình biến đổi công su t và các ch tiêu chấ ỉ ất lượng điện năng khi cân bằng công su t b phá ho i, x y ra rấ ị ạ ả ất ph c t p vì gi a chúng có quan h ứ ạ ữ ệ tương hỗ. Để đơn giản bài toán, ta coi sự thay đổi công su t tác d ng P ấ ụ ảnh hưởng ch yủ ếu đế ần t n s , còn s cân b ng công suố ự ằ ất phản kháng Q ảnh hưởng chủ yếu đến điện áp. C ụ thể là khi nguồn phát không đủ công su t P cho ấphụ tải thì tần số b giị ảm đi, và ngượ ại. Khi thiếu công suc l ất Q điện áp b giị ảm thấp và ngược lại.

<b>a. Cân bằng công suất tác dụng</b>

Việc cân b ng công su t tác dằ ấ ụng trong nhà máy được thực hiện trong nhà máy điện bằng các bộ điều tốc thay đổ ốc đội t tuabin. Cân bằng công su t c n thiấ ầ ết để giữ ầ t n s trong h th ng. Cân ố ệ ốbằng công suất tác dụng trong hệ thống được biểu diễn bằng công thức sau:

𝑆󰇗<small>𝑚𝑖𝑛</small> (MVA) 12+j5.812 15+j7.265 18+j8.718 16.8+j8.137 18+j8.718 19.2+j9.299

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 8 </small>Trong đó ∑ 𝑃<small>𝑦𝑐</small>= 𝑚. 𝑃∑ <small>𝑝𝑡</small>+ ∆𝑃<small>𝑚đ</small>+ 𝑃<small>𝑡𝑑</small>+ 𝑃<small>𝑑𝑡</small>

Với:

• ∑𝑃<small>𝑝𝑡</small> : T ng ph t i t d ng cổ ụ ả ác ụ ực đạ ủi c a các h tiêu th trong ch cộ ụ ế độ ực đại • m: h s ng thệ ố đồ ời (đề ả t i gi thi t m=1) ả ế

• ∆𝑃<small>𝑚đ</small>: T ng t n th t công su t tác d ng trong mổ ổ ấ ấ ụ ạng điện, tính sơ bộ lấy ∑∆𝑃<small>𝑚đ</small>=5%∑ 𝑃<small>𝑝𝑡</small>

• ∑𝑃<small>𝑡𝑑</small>: T ng t n th t công su t tác dổ ổ ấ ấ ụng trên đường dây và máy bi n áp. ế ∑𝑃<small>𝑡𝑑</small>= 0 • ∑𝑃<small>𝑑𝑡</small> : T ng cơng su t d ổ ấ ự trữ. ∑𝑃<small>𝑑𝑡</small>=0

Áp d ng công thụ ức trên ta được:

Áp d ng công thụ ức trên ta được:

∑ 𝑄<small>𝑦𝑐</small>= m∑Q<small>pt</small>+ ∑ΔQ + ∑ΔQ<small>BL</small> - Q + Q + Q<small>Ctddt </small>= 1.79,913+15%.79,913=91,9(MVAr) ∑Q<small>F</small>= ∑ 𝑃<small>𝐹</small><i>. 𝑡𝑎𝑛𝜑</i><small>𝐹</small>= 173,25. tan(arccos(0,85)) =107,371(MVAr)

Ta th y ấ ∑Q<small>F </small>> ∑ 𝑄<small>𝑦𝑐</small> nên ta không c n bù công su t ph n kháng. ầ ấ ả

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 9 </small>CHƯƠNG 2.<b> LỰA CH</b>ỌN PHƯƠNG ÁN HỢ<b>P LÝ VỀ KINH TẾ - KỸ THUẬT 2.1 Các phương án dự kiến sẽ thực hiện </b>

Việc lựa chọn các phương án cung cấp điện hợp lý phải đảm bảo các y u t và m t s yêu c u ế ố ộ ố ầnhất định trong đó hai yếu tố chiếm phần quan tr ng nhọ ất là cũng cấp điện kinh t v i chế ớ ất lượng và độ tin cậy cao. Tính tốn thiết kế lưới điện nhằm mục đích đưa ra các phương án và lựa chọn phù h p cân b ng gi a y u t kinh t ợ ằ ữ ế ố ế và kĩ thuật. Bước đầu của việc tính tốn là đưa ra các sơ đồ cung cấp điện hợp lý đảm bảo các điều ki n ch n theo yêu c u. ệ ọ ầ

Trong các phương án cần chú ý các nguyên tắc như đảm b o cung cả ấp điện liên t c và phụ ụ thuộc vào h tiêu th . V i các ph t i lo i I cộ ụ ớ ụ ả ạ ần đảm b o cả ấp điện liên t c trong m i tình huụ ọ ống vì đây là các ph t i quan trụ ả ọng điển hình như: bệnh vi n, các khu cơng nghiệ ệp, nhà máy …. Vì vậy phương án đi dây cho các phụ tải này ph i có ả các đường dây d phòng c ự ố định như (2 đường dây độ ậc l p: m ch kép hoặc m ch vịng kín). Ngồi ra phạ ạ ải đảm bảo chất lượng điện năng, các chỉtiêu v kinh t ề ế như: vốn đầu tư, chi phí vận hành và t n th t nh ổ ấ ỏ và đảm b o an tồn khi v n hành ả ậcó khả năng phát triển lưới khi nhu c u ph tầ ụ ải tăng…. Từ yêu cầu đề bài là các ph t i lo i 1 ta ụ ả ạcó các phương án:

<b>a. Phương án 1: </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 10 </small>

<b>b. Phương án 2: </b>

<b>c. Phương án 3: </b>

<b>d. Phương án 4: </b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 11 </small>

Từ đó ta có bảng tổng k t phân bế ố cơng suất trên từng nhánh trên đường dây như sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 12 </small>Đường

dây

Chiều dài (km)

Áp dụng cho đường dây có L < 220 km và P ≤ 60 MW. Nếu 70 kV < m i Ui < 187 kV thì ch n ọ ọU<small>đm</small> = 110 kV.

Với đường dây N-1: 𝑈<small>𝑡𝑡𝑁𝐷1</small>= 4.34∗ √ ,41 231 16 20+ ∗ = 82 486. 𝑉. Tương t vự ới các đường dây khác ta có b ng: ả

<i>c. Tính tốn ch n k t c</i>ọ ế ấu đườ<i>ng dây và ti t di n dây d n </i>ế ệ ẫ

Thiết kế lưới 110kV: đường dây trên không, dây AC sử dụng cột bê tông cốt thép

Chọn ti t di n dây d n theo mế ệ ẫ ật độ dịng kinh tế, Tính chọn dòng điện chạy trên dây d n với chế ẫđộ ph t i cụ ả ực đại ta có cơng thức tính:

𝐼<small>𝑚𝑎𝑥</small>=^√𝑃<small>𝑚𝑎𝑥</small>² + 𝑄<small>𝑚𝑎𝑥</small>²

𝑛 ∗ 𝑈<small>𝑑𝑚</small>∗ √3Trong đó:

n: s mố ạch đường dây, đường dây kép thì n = 2 cịn đường dây đơn thì n=1

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 13 </small>𝑈<small>𝑑𝑚</small>: điện áp định m c c a mứ ủ ạng điện, kV

𝑃<small>𝑚𝑎𝑥</small>, 𝑄 : dòng CSTD và CSPK trên đường dây, [MW, MVAr] <small>𝑚𝑎𝑥</small>

Từ dòng điện cực đại( 𝐼<small>𝑚𝑎𝑥</small>) ta tính ch n ti t di n dây d n theo cơng th c tính mọ ế ệ ẫ ứ ật độ dịng kinh tế:

Trong đó:

𝐹<small>𝑘𝑡</small> : ti t di n kinh t c a dây d n ế ệ ế ủ ẫ𝐽<small>𝑘𝑡</small> : mật độ kinh t cế ủa dòng điện, A/mm2 𝐽<small>𝑘𝑡</small>: chọn chung cho toàn lưới điện theo 𝑇<small>𝑚𝑎𝑥</small> và dây AC 𝐼<small>𝑚𝑎𝑥</small>: dòng điện chạy trên đường dây cho ch ph t i cế độ ụ ả ực đại.

Dây tiêu chu n sẩ ử dụng cho lưới 110kV trên không b o g m là ả ồ AC-70, AC-95, AC-120, AC-150, AC-185, AC-240.

Theo yêu c u có th i gian s d ng công su t l n nh t c a ph t i là ầ ờ ử ụ ấ ớ ấ ủ ụ ả 𝑇<small>𝑚𝑎𝑥</small>= 5100 (h), với 𝑇<small>𝑚𝑎𝑥</small>>5000 n chung chọ 𝐽<small>𝑘𝑡</small>= 1.

Tính tốn với đoạn N-1:

𝐼<small>𝑚𝑎𝑥</small>=^√𝑃<small>𝑚𝑎𝑥</small>² + 𝑄<small>𝑚𝑎𝑥</small>²

𝑛 ∗ 𝑈<small>𝑑𝑚</small>∗ √3 ^{= 𝐼}^𝑚𝑎𝑥⁼

√20<small>2</small>+ 9.686<small>2</small>∗ 10<small>3</small>

2 ∗ 110 ∗ √3 ^{= 58 318}^. ^(𝐴) 𝐼𝑠𝑐=2. I = 116.636 (A) <small>max </small>

 𝐹<small>𝑘𝑡</small>= 𝐼<small>𝑚𝑎𝑥</small>= 58 318. Chọn dây d n AC-70 ẫ I<small>cp</small>=275A

Tương tự ới các đoạ v n khác ta có bảng chọn tiết diện cho các dây như sau: Đường

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 14 </small>Bảng các thông s ố đường dây cho các phương án vừa chọn được

Đường dây

Chiều dài (km)

<i>d. Kiểm tra các điều kiện kỹ thuật </i>

• Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây

Khi có dịng điện đi qua, dây dẫn và cách điện sẽ bị nóng lên do hiệu ứng J -lenso. Khi nhiun ệt độtăng cao quá và tồn tại lâu sẽ làm giảm độ ền cơ họ b c của dây d n hoặc làm già hóa cách điện. Để ẫlàm đảm bảo cho dây dẫn làm việc lâu dài mà không bị hư hại, nhiệt độ của dây dẫn trong chế độ làm việc khơng được vượt q nhiệt độ dịng điện cho phép c a dây ủ

Phát nóng dây dẫn do dòng điện s cự ố: 𝐼<small>𝑠𝑐</small>≤ 𝐼<small>𝑐𝑝</small> (𝐼<small>𝑠𝑐</small>= 2 ∗ 𝐼<small>𝑏𝑡</small>) I<small>cp</small> xác định theo điều ki n tiêu chu n và cho trong các cataloge ệ ẩTheo b ng ch n tiả ọ ết diện dây đã tính:

So sánh giá tr dịng s c trong b ng và giá trị ự ố ả ị dòng điện cho phép sau khi ch n dây th a mãn ọ ỏđiều điện phát nóng của dây

• Kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang và độ ền cơ họ b c

Chọn ti t diện dây cho đường dây đã xét đến việc loại bỏ tổn thất vầng quang bằng cách chọn tiết ếdiện dây F 70 ≥ 𝑚𝑚<small>2</small>.

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 15 </small>Đường dây trên không bao g m dãy các cồ ột điện, trên đó có các xà và dây dẫn được treo vào các xà qua các xứ cách điện. Cột điện được chơn xuống đấ ằt b ng các móng v ng chữ ắc, làm nhi m v ệ ụỡ dây ở trên cao so v i mặớ t đất, do đó gọi là đường dây trên khơng. Trên cột cịn có th treo dây ểchống sét để sét không đánh trực tiếp vào dây dẫn.

Dây dẫn được làm b ng nhôm lõi thép (AC), dây v n xoằ ặ ắn nhôm lõi thép, để tăng độ bền người ta làm lõi thép trong, các s i nhơm bên ngồi ở ợ ở

• Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp lớn nhất cho phép trong lưới điện

Để đả m b o cung cấp điệả n và chất lượng điện năng, điện áp trên lưới điện ph i luôn lả ớn hơn hoặc bằng giá tr nhị ất định. Để đạt được các giá tr này t n thị ổ ất điện áp t ừ đầu ngu n ồ đến mọi điểm trên lưới điện phải nhỏ hơn hoặc bằng giá trị cho phép trong chế độ bình thường và sự cố.

=^{20 ∗ 9.483 + 9.686 ∗ 9.071}₁₁₀₂ ∗ 100= 2.294 %

Tương tự tính tốn cho các mạch đường dây ta có b ng t ng h p t n thả ổ ợ ổ ất điện áp trên lưới điện là:

Đường dây

Chiều dài (km)

(𝑚𝑚<small>2</small>) ^𝑅^(Ω) ^𝑋^(Ω)𝐵/2

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 16 </small> Thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp lớn nhất

- Chế độ sự c ố:

Trong chế độ ự ố chỉ xét đến đườ s c ng dây bị đứt m t m ch và s cộ ạ ự ố chỉ ả x y ra trên từng đoạn không có s c x p ch ng: ự ố ế ồ

∆𝑈<small>N−1 𝑠𝑐 </small>% = 2 ∗ ∆𝑈<small>N−1𝑏𝑡</small>% = 2 ∗ 2.294 % = 4.588 % Tương tự với các mạch đường dây cịn lại ta có bảng:

Đường dây

Chiều dài (km)

(𝑚𝑚<small>2</small>) ^𝑅^(Ω) ^𝑋^(Ω)𝐵/2

(10<small>−6</small>Ω) ^P ^Q ^∆𝑈^𝑏𝑡^{% ∆𝑈}^𝑠𝑐^%N-1 41.231 AC-70 9.483 9.071 1.29 20 9.686 2.294 4.588

N-3 56.569 AC-95 9.617 12.134 1.325 30 14.53 3.841 7.682 N-4 28.284 AC-70 6.506 6.2225 1.29 28 13.561 2.203 4.406

N-6 50 AC-95 8.5 10.725 1.325 32 15.498 3.622 7.244 Từ bảng trên ta thấy t n thổ ất điện áp trên đường dây N-3 là l n nhớ ất, ∆𝑈<small>N−3𝑠𝑐</small>=∆𝑈<small>𝑚𝑎𝑥𝑠𝑐</small>=7.682 % ≤ 20%

 Thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp lớn nhất

<b>2.2.2. </b>Phương án 2:

<i>a. Tính phân b cơng su</i>ố ất trên các nhánh đườ<i>ng dây </i>

𝑆󰇗<small>1−3</small>= 𝑆󰇗<small>3</small>= 30 + 𝑗14 53, 𝑀𝑉𝐴 𝑆󰇗_N−1_{= 𝑆}󰇗₁_{+ 𝑆󰇗}₃_{= 50}_{+ 𝑗 .}_{24 216}_𝑀𝑉𝐴𝑆󰇗<small>𝑁−2</small>= 𝑆󰇗<small>2</small>= 25 + 𝑗12 108. 𝑀𝑉𝐴

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 37 </small>Đường

dây ^{Chiều dài}(km) 𝐹<small>𝑡𝑐</small>

(𝑚𝑚<small>2</small>) ^𝑟<small>0</small>

(Ω/km) 𝑥<small>0</small>

(Ω/km) 𝑏<small>0</small>

(10<small>−6</small>Ω/km) 𝑅^(Ω) ^𝑋^(Ω) (10^𝐵/2<small>−6</small>Ω) N-1 41.231 AC-120 0.27 0.423 2.69 5.566 8.7205 110.911

N-3 56.569 AC-185 0.17 0.409 2.78 9.617 23.137 157.262

3-6 41.231 AC-70 0.46 0.44 2.58 18.966 18.142 106.376 N-4 28.284 AC-185 0.17 0.409 2.78 2.404 5.784 78.63 4-5 36.056 AC-95 0.34 0.429 2.65 6.1295 7.734 95.548

<i>d. Kiểm tra các điều kiện kỹ thuật </i>

• Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây

Khi có dịng điện đi qua, dây dẫn và cách điện sẽ bị nóng lên do hiệu ứng jun-lenso. Khi nhiệt độtăng cao quá và tồn tại lâu sẽ làm giảm độ ền cơ họ b c của dây d n ho c làm già hóa cách ẫ ặ điện. Để làm đảm bảo cho dây dẫn làm việc lâu dài mà không bị hư hại, nhiệt độ của dây dẫn trong chế độ làm việc khơng được vượt q nhiệt độ dịng điện cho phép c a dây ủ

Phát nóng dây dẫn do dòng điện s cự ố: 𝐼<small>𝑠𝑐</small>≤ 𝐼<small>𝑐𝑝</small> (𝐼<small>𝑠𝑐</small>= 2 ∗ 𝐼<small>𝑏𝑡</small>) I<small>cp</small> xác định theo điều ki n tiêu chu n và cho trong các cataloge ệ ẩTheo b ng ch n ti t diả ọ ế ện dây đã tính:

Đường

Q(MVAr) 21.794 12.108 14.212 15.695 0.197 28.091 14.53 I<small>max</small> 131.216 72.898 171.127 188.982 2.362 169.124 87.476

F<small>KT</small> 131.216 72.898 171.127 188.982 2.362 169.124 87.476 Chọn dây AC-120 AC-70 AC-185 AC-185 AC-70 AC-185 AC-95

<small>𝑑𝑚√3</small> *10<small>3</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 38 </small>𝐼<small>𝑁−6𝑠𝑐</small>=^√𝑃<small>𝑁−6</small>² + 𝑄_𝑁−6<small>2</small>

𝑈<small>𝑑𝑚</small>∗ √3 ^{∗ 10}³⁼^{361 578}^. ^(𝐴)𝐼<small>6−3𝑠𝑐</small>=^√𝑃<small>3</small>+ 𝑄<small>3</small>

𝑈<small>𝑑𝑚</small>∗ √3^{∗ 10}³⁼^{174 956}^, ^(𝐴)

Ta th y s c xấ ự ố ảy ra trên đoạn N-3 lúc này dòng điện chạy qua đường dây N-6 và 6-3 tăng lên nhưng vẫn nhỏ hơn dòng điện cho phép của đoạn dây đã chọn

→ Thỏa mãn điều kiện phát nóng của dây dẫn

Xét s cự ố trên đoạn N-6 tương tự có: 𝐼<small>𝑁−3𝑠𝑐</small>= 361 578, 𝐴; 𝐼<small>3−6𝑠𝑐</small>= 186 622, 𝐴 cũng thỏa mãn với điều kiện phát nóng

• Kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang và độ ền cơ họ b c

Chọn ti t diện dây cho đường dây đã xét đến việc loại bỏ tổn thất vầng quang bằng cách chọn tiết ếdiện dây F 70 ≥ 𝑚𝑚<small>2</small>.Đường dây trên không bao gồm dãy các cột điện, trên đó có các xà và dây dẫn được treo vào các xà qua các xứ cách điện. Cột điện được chơn xuống đất bằng các móng vững chắc, làm nhi m v ệ ụ ỡ dây trên cao so v i mở ớ ặt đất, do đó gọi là đường dây trên khơng. Trên cột cịn có thể treo dây chống sét để sét khơng đánh trực tiếp vào dây dẫn.

Dây dẫn được làm b ng nhôm lõi thép (AC), dây v n xoằ ặ ắn nhôm lõi thép, để tăng độ bền người ta làm lõi thép trong, các s i nhơm bên ngồi ở ợ ở

• Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp lớn nhất cho phép trong lưới điện

Để đả m b o cung cấp điệả n và chất lượng điện năng, điện áp trên lưới điện ph i luôn lả ớn hơn hoặc bằng giá tr nhị ất định. Để đạt được các giá tr này t n thị ổ ất điện áp t ừ đầu nguồn đến mọi điểm trên lưới điện phải nhỏ hơn hoặc bằng giá trị cho phép trong chế độ bình thường và sự cố

=^{45 ∗ 5.566 21 794}^{+ .}₁₁₀₂ ^{∗ 8.}⁷²¹∗ 100= 3,641%

Tương tự tính tốn cho các mạch đường dây ta có b ng t ng h p t n thả ổ ợ ổ ất điện áp trên lưới điện là:

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 39 </small>Đường dây

Chiều dài (km)

(𝑚𝑚<small>2</small>) ^𝑅^(Ω) ^𝑋^(Ω)𝐵/2

(10<small>−6</small>Ω) ^P ^Q ^∆𝑈^𝑏𝑡^%N-1 41.231 AC-150 5.566 8.7205 110.911 45 21.794 3.641

Đường dây

Chiều dài (km)

(𝑚𝑚<small>2</small>) 𝑅 (Ω) 𝑋 (Ω) ^𝐵/2

(10<small>−6</small>Ω) ^P ^Q ^∆𝑈^𝑏𝑡^{% ∆𝑈}^𝑠𝑐^%N-1 41.231 AC-150 5.566 8.7205 110.911 45 21.794 3.641 7.282

N-4 28.284 AC-70 2.404 5.784 78.63 58 28.091 2.495 4.99 4-5 36.056 AC-95 6.1295 7.734 95.548 30 14.53 2.448 4.896

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 40 </small>Với đường dây N-6-3 dạng mạch vòng, phân bố công su t b ấ ị thay đổ ới các trười v ng hợp đứt trên đoạn N-6, N-3

Xét s c ự ố trên đoạn N-6: 𝑆󰇗<small>𝑁−3</small>= 𝑆󰇗<small>3</small>+ 𝑆󰇗<small>6</small>= 62 + 𝑗30 03. 𝑀𝑉𝐴 𝑆󰇗<small>3−6</small>= 𝑆󰇗<small>6</small>= 32 + 𝑗 .515 MVA

<i> </i>

∆𝑈<small>N−3sc</small>% =^P<small>N−3</small>∗ R<small>N−3</small>+ Q<small>N−3</small>∗ X<small>N−3 </small>

U_đm<small>2</small> . 100% 10 67%= ,∆𝑈<small>3−6sc</small>% =^P<small>3−6</small>∗ R<small>3−6</small>+ Q<small>3−6</small>∗ X<small>3−6 </small>

Kiểm tra điều

kiện thỏa mãn ^{Thỏa mãn} ^{Thỏa mãn} ^{Thỏa mãn} ^{Thỏa mãn} ^{Thỏa mãn}

: giá tr

𝑘<small>0𝑖</small> ị tiền cho 1 km đường dây m t m ch th ộ ạ ứ i. Đối với đường dây l kép thì giá ộtr tiị ền tăng 1,6 lần so với lộ đơn. (đ/km)

𝐿<small>𝑖</small> : chiều dài đoạn đường dây th i. (km) ứ

ΔA: tổng tổn thất điện năng trong mạng điện 𝛥𝐴= ∑𝛥𝑃<small>𝑖</small>∗ 𝜏

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 41 </small>𝛥𝑃<small>𝑖</small>: t n th t công su t tác dổ ấ ấ ụng trên đoạn đường dây th i. ứ

Δ𝑃<small>𝑖</small>=^𝑃<small>𝑖</small>²+ 𝑄<small>𝑖</small>²

𝑈<small>đ𝑚</small>² ∗ 𝑅<small>𝑖</small>

<i>τ: thời gian tổn thất công suất lớn nhất </i>

𝜏 = (0.124+ 𝑇<small>𝑚𝑎𝑥</small>∗ 10<small>−4</small>)<small>2</small>∗8760Bảng giá đường dây được cho như sau:

Dây d n ẫ Giá ti n 1 mề ạch ( 10<small>6</small>đồng/ km) 2 l trên 1 c t (ộ ộ 10<small>6</small>đ/km)

Tính tốn tương tự với các nhánh dây còn lại của lưới ta được:

Đường dây 𝑅 (Ω) P(MW) Q(MVAr) Δ𝑃<small>𝑖</small>(MW) 𝜏(h) ΔA<small>𝑖</small>(𝑀𝑊 ℎ)

Tổng tổn thất điện năng tạm tính trong mạng điện là: ΔA = 14762,06 MWh

Vốn đầu tư từng mạng điện được tính theo giá trị tiền cho 1 km đường dây và chiều dài đoạn đường dây 𝐾 = 𝑘 ∗ 𝐿∑ <small>0𝑖𝑖</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 42 </small>Đường

<b>2.3.2. Phương án 2: </b>

Làm tương tự phương án 1 ta được:

Đường dây 𝑅 (Ω) P(MW) Q(MVAr) Δ𝑃<small>𝑖</small>(MW) 𝜏(h) ΔA<small>𝑖</small>(𝑀𝑊 ℎ)

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 43 </small>𝑍<small>𝑖</small>= (𝑎<small>𝑡𝑐</small>+ 𝑎<small>𝑣ℎ</small>) ∗ 𝐾<small>𝑖</small>+ 𝑐<small>𝐴</small>∗ ∆𝐴<small>𝑖</small>= (0.125+ 0.07 834 060 10) ∗ . ∗ <small>9</small>+ 1000 ∗ 15827.53 10∗ <small>3</small>=178.47 (10<small>9</small>đồng)

<b>2.3.3. Phương án 3: </b>

Làm tương tự phương án 1 ta được:

Đường dây 𝑅 (Ω) _P(MW) _{Q(MVAr) Δ𝑃}_𝑖(MW) 𝜏(h) ΔA<small>𝑖</small>(𝑀𝑊 ℎ)

𝑍<small>𝑖</small>= (𝑎<small>𝑡𝑐</small>+ 𝑎<small>𝑣ℎ</small>) ∗ 𝐾<small>𝑖</small>+ 𝑐<small>𝐴</small>∗ ∆𝐴<small>𝑖</small>= (0.125+ 0.07 927 131 10) ∗ . ∗ <small>9</small>+ 1000 ∗ 21722.98 10∗ <small>3</small>=202 51 10. ( <small>6</small>đồng)

<b>2.3.4. Phương án 4: </b>

Làm tương tự phương án 1 ta được:

Đường dây 𝑅 (Ω) _P(MW) _{Q(MVAr) Δ𝑃}_𝑖(MW) 𝜏(h) ΔA<small>𝑖</small>(𝑀𝑊 ℎ)N-1 8.659 23.241 21.794 0.726442 3521.135 2557.899

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 44 </small>

𝑍<small>𝑖</small>= (𝑎<small>𝑡𝑐</small>+ 𝑎<small>𝑣ℎ</small>) ∗ 𝐾<small>𝑖</small>+ 𝑐<small>𝐴</small>∗ ∆𝐴<small>𝑖</small>= (0.125+ 0.07 907 122 10) ∗ . ∗ <small>9</small>+ 1000 ∗ 21722.98 10∗ <small>3</small>=196 72 10. ( <small>9</small>đồng)

<b>2.3.5. Phương án 5: </b>

Làm tương tự phương án 1 ta được:

Đường dây 𝑅 (Ω) P(MW) Q(MVAr) Δ𝑃<small>𝑖</small>(MW) 𝜏(h) ΔA<small>𝑖</small>(𝑀𝑊 ℎ)

N-3 9.617 29.343 14.212 0.844859 3521.135 2974.864 3-6 18.966 0.405 0.197 0.000318 3521.135 1.119473

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

<small>NGUYEN VU NHAT NAM 20181231 45 </small>

𝑍<small>𝑖</small>= (𝑎<small>𝑡𝑐</small>+ 𝑎<small>𝑣ℎ</small>) ∗ 𝐾<small>𝑖</small>+ 𝑐<small>𝐴</small>∗ ∆𝐴<small>𝑖</small>= (0.125+ 0.07 856 875 10) ∗ . ∗ <small>9</small>+ 1000 ∗ 17185.02921 10∗ <small>3</small>=184.28 (10<small>9</small>đồng)

<b>Tổng h p ợ so sánh chỉ tiêu kinh t ế các phương án: </b>

</div>