đồ án tốt nghiệp mạng lưới điện

Đồ án môn học mạng lưới điện
Đồ án môn học
Mạng Lưới Điện
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
MỤC LUC
án môn h cĐồ ọ 1
M ng L i i nạ ướ Đ ệ 1
M C LUCỤ 2
CH NG I: CÂN B NG CÔNG SU T TRONG H TH NG I NƯƠ Ằ Ấ Ệ Ố ĐỆ 4
I. Cân b ng công su t tiêu dùngằ ấ 5
II. Cân b ng công su t ph n khángằ ấ ả 5
CH NG II: L A CH N CÁC PH NG ÁN N I DÂY C A M NG I N VÀ ƯƠ Ự Ọ ƯƠ Ố Ủ Ạ ĐỆ
SO SÁNH CÁC PH NG ÁN V M T K THU TƯƠ Ề Ặ Ĩ Ậ 8
A. D ki n các ph ng án c a m ng i n thi t kự ế ươ ủ ạ đệ ế ế 8
B. Tính toán c th cho t ng ph ng ánụ ể ừ ươ 11
I. Ph ng án I:ươ 11
1. i n áp M m ng i nĐ ệ Đ ạ đ ệ 11
2. L a ch n ti t di n dây d n theo i u ki n phát nóngự ọ ế ệ ẫ đề ệ 12
3. Tính t n th p i n ápổ ấ đệ 14
II. ph ng án II:ươ 15
1. i n áp nh m c c a m ch i nĐ ệ đị ứ ủ ạ đ ệ 15
2. L a ch n ti t di n dây d n v ki m tra k phát nóngự ọ ế ệ ẫ à ể đ 16
3. Tính t n th t i n ápổ ấ đệ 16
III. Ph ng án III:ươ 17
1. S n i dây:ơđồ ố 17
2. i n áp nh m c c a m ng i nĐ ệ đị ứ ủ ạ đ ệ 17
3. L a ch n ti t di n dây d n v ki m tra i u ki n phát nóngự ọ ế ệ ẫ à ể đề ệ 18
4. Tính t n th t i n ápổ ấ đệ 18
IV. Ph ng án IVươ 19
1. S n i dây:ơđồ ố 19

2. i n áp nh m c c a m ng i nĐ ệ đị ứ ủ ạ đ ệ 19
3. L a ch n ti t di n dây d n v ki m tra i u ki n phát nóngự ọ ế ệ ẫ à ể đề ệ 19
4. Tính t n th t i n ápổ ấ đệ 20
V. Ph ng án Vươ 21
1. S n i dây:ơđồ ố 21
2. Ch n i n áp nh m c cho m ngọ đ ệ đị ứ ạ 21
3. L a ch n ti t di n dây d n v ki m tra i u ki n phát nóngự ọ ế ệ ẫ à ể đề ệ 22
4. T n th t i n ápổ ấ đệ 23
VI. T ng k t các ph ng ánổ ế ươ 24
CH NG III. SO SÁNH CÁC PH NG ÁN Ã CH N V M T KINH TƯƠ ƯƠ Đ Ọ Ề Ặ Ế 24
I. Tính toán c th t ng ph ng án ã ch nụ ể ừ ươ đ ọ 25
1. Ph ng án 1.ươ 25
2. Ph ng án 2.ươ 26
3. Ph ng án 3ươ 27
4. Ph ng án 4.ươ 27
II. T ng k t v l a ch n ph ng án t i uổ ế à ự ọ ươ ố ư 28
I. S l ng MBA.ố ượ 29
II. ch n công su t MBA.ọ ấ 29
III. S n i dây các tr m v m ng i nơđồ ố ạ à ạ đệ 30
IV. S n i dây chi ti t:ơđồ ố ế 32
CH NG V. T NH TOÁN CÁC TR NG THÁI V N HÀNH C A L I I NƯƠ Í Ạ Ậ Ủ ƯỚ ĐỆ 33
I. ch ph t i c c iếđộ ụ ả ự đạ 33
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
II. ch ph t i c c ti uếđộ ụ ả ự ể 37
III. ch s cếđộ ự ố 40
CH NG VI. L A CH N PH NG PHÁP I U CH NH I N ÁPƯƠ Ự Ọ ƯƠ ĐỀ Ỉ ĐỆ 42
I. ph t i Iụ ả 42
II. Các ph t i còn l i: tính toán t ng t k t q a cho b ng sauụ ả ạ ươ ự ế ủ ở ả 44
CH NG VII. CÁC CH TIÊU KINH T K THU T C A M NG I NƯƠ Ỉ Ế Ĩ Ậ Ủ Ạ ĐỆ 45

I. Tính v n u t xây d ng m ng i nố đầ ư ự ạ đệ 45
II. T ng t n th t i n n ng c a m ng i nổ ổ ấ đ ệ ă ủ ạ đệ 46
III. Tính chi phí v giá th nh t i i nà à ả đ ệ 46
PHẦN MỞ ĐẦU
Trong sự nghiệp Công Nghiệp Hoá và Hiện Đại Hoá đất nước, điện
năng đóng vai trò chủ đạo và quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó được
sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân vì điện
năng là nguồn năng lượng có thể dễ dàng chuyển hoá thành các dạng năng
lượng khác. Chính vì vậy trước khi xây dựng một hệ thống một khu công
nghiệp hoặc một khu dân cư… người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp
điện, nhu cầu về điện không ngừng tăng trong giai đoạn trước mắt và còn
trong phải dự trù cho phát triển trong tương lai gần.
Đồ án môn học Mạng Lưới Điện là một bước thực dược quan trọng cho
sinh viên nghành Hệ Thống Điện bước đầu làm quen với những ứng dụng
thực tế. Đây là một đề tài hết sức quan trọng cho một kĩ sư điện trong tương
lai có thể vận dụng nhằm đưa ra được những phương án tối ưu nhất.
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Trong đồ án thiết kế môn học Mạng Lưới Điện em đã sử dụng các tài
liệu sau:
1. Giáo trình “Mạng Lưới Điện” của tác giả Nguyễn Văn Đạm
2. Giáo trình “ Thiết Kế Các Mạng Và Hệ Thống Điện” của tác
giả Nguyễn Văn Đạm.
3. Giáo trình “ Nhà Máy Điện Và Trạm Biến Áp” của đồng tác
giả Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch,
Lã Văn Út, Phạm Văn Hoà.
Nội dung đề án gồm những phần sau:
Chương I : Cân bằng công suất trong hệ thống
Chương II : Dự kiến các phương án và so sánh về mặt kĩ thuật
Chương III : So sánh các phương án về mặt kinh tế

Chương IV : Chọn số lượng, công suất MBA và sơ đồ nối dây
Chương V : Tính chính xác trạng thái vận hành của LĐ
Chương VI : Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp
Chương VII: Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật
Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án của em không thể
tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong thầy cô trong bộ môn góp ý để bản
đồ án của được hoàn thiện hơn.
Trong quá trình làm đồ án em được sự chỉ bảo nhiết tình của thầy cô
trong bộ môn đặc biệt là cô giáo Đặng Diệu Hương đã trực tiếp hướng dẫn em
trên lớp. Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô trong khoa và
cô Đặng Diệu Hương đã hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.
CHƯƠNG I: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Quá trình sản suất, truyền tải và tiêu thụ điện năng trong HTĐ
được tiến hành đồng thời do điện năng không thể tích luỹ được. Tại một thời
điểm luôn có sự cân bằng giữa điện năng sản suất và điện năng tiêu thụ, có
nghĩa là tại mỗi thời điểm cần phải có sự cân bằng giữa công suất tiêu thụ và
pk phát ra với công suất tiêu dùng và pk tiêu thụ. Nếu sự cân bằng trên bị phá
vỡ thì các chỉ tiêu chất lượng điện năng bị giảm dẫn tới mất ổn định hoặc làm
tan rã hệ thống. Do vậy phải kiểm tra sự cân bằng công suất trong MĐ trước
khi bắt đầu TK một mạng lưới.
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
I. Cân bằng công suất tiêu dùng
Giả sử nguồn điện cung cấp đủ công suất tiêu dùng cho các phụ
tải, do đó sự cân bằng công suất điện biểu diễn bằng biểu thức sau:
F
P
∑
=
∑

YC
P
Trong đó:
F
P
∑
: Công suất tiêu dùng phát ra của nguồn

∑
YC
P
: Tổng công suất tiêu dùng yêu cầu của hệ thống
Mà:
∑
YC
P
= m
∑
Pt
P
+
∑
∆P
mđ
+
∑
td
P
+
∑

dt
P
m : Là hệ số đồng thời ( ở đây lấy m = 1)
∑
Pt
P
: Tổng công suất tiêu dùng trong chế độ phụ tải cực đại
∑
Pt
P
= P
1
+ P
2
+P
3
+ P
4
+ P
5
+ P
6
= 30 + 32 +28 +24 +30 +32 = 176 (MW)
∑
∆P
mđ
: Tổng tt công suất điện năng trong mạng điện
(tính theo số % của phụ tải cực đại)
∑
∆P

mđ
= 5%
∑
Pt
P
= 176 . 5% - 8,8 (MW)
∑
td
P
,
∑
dt
P
: Tổng công suất tự dùng và công suất dự trữ
của mạng.
Ở đây:
∑
dt
P
=
∑
td
P
= 0 Vì
∑
F
P
coi như lấy từ thanh cái cao áp.
Vậy:
F

P
∑
=
∑
YC
P
= 176 +8,8 = 184,8 (MW)
II. Cân bằng công suất phản kháng
Cân bằng công suất tác dụng, trước tiên cần thiết để giữ được tần
số bình thường trong hệ thống, còn để giữ điện áp bình thường cần phải có sự
cân bằng công suất phản kháng. Sự thiếu hụt công suất phản kháng làm cho U
giảm. Mặt khác sự thay đổi U dẫn đến thay đổi f.
Sự cân bằng công suất phản kháng trong HTĐ được biểu diễn
bằng công thức sau:
∑
F
Q
=
∑
YC
Q
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Trong công suất phản kháng do nguồn phát ra
∑
F
Q
= tg
ϕ
F

.
∑
F
P
(cos
ϕ
F
= 0,85
→
tg
ϕ
F
= 0,6197)
Vậy
∑
F
Q
= 184,8 . 0,6197 = 114,52 (MVAR)
∑
YC
Q
= m
∑
maxi
Q
+
∑
∆
BA
Q

+
∑
∆
L
Q
+Q
tđ
-
∑
∆Q
C
+
∑
dt
Q
Trong đó: m = 1 ( là hệ số đồng thời)
∑
maxi
Q
= Tổng công suất phản kháng của phụ tải ở chế độ
cực đại.

∑
maxi
Q
= Q
1
+ Q
2
+ Q

3
+ Q
4
+ Q
5
+ Q
6
Từ số liệu đã cho ta tính được các công suất phản kháng của các
hệ phụ tải bằng công thức
Q
i
= P
i
.Tg
i
φ
Theo đề Cos
i
φ
= 0,85
→
Tg
i
φ
= 0,6197
Sau khi tính toán ta thu được bảng sau:
Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6
P
i
(MW) 30 32 24 28 30 32

Q
i
(MVAR
)
18,591 19,83 14,875 17,352 18,591 19,83
Vậy :
∑
maxi
Q
= 109.067
Giả sử tổng tổn thất công suất phản kháng của các đường dây
bằng công suất phản kháng do đường dẫn của đ d sinh ra.
∑
∆
L
Q
=
∑
∆
C
Q
Vì ta có từ thanh cái cao áp của trạm BA tăng của NMĐ nên
∑
td
Q
=
∑
dt
Q
= 0

∑
∆
BA
Q
: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm hạ áp được
tính theo công thức:
∑
∆
BA
Q
=15%
∑
maxi
Q
= 109,067 . 15% = 16,36 (MVAR)
Vậy
∑
YC
Q
= 109,067 +16,36 = 125,427 (MVAR)
So sánh
∑
F
Q
với
∑
YC
Q
ta thấy:

∑
F
Q
<
∑
YC
Q
Do đó chúng ta phải tiến hành bù sơ bộ
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Q
b
=
∑
YC
Q
-
∑
F
Q
= 125,427- 114,52 =10,907(MVAR)
Ta phải tiến hành bù ưu tiên cho những hộ ở xa, cos
ϕ
thấp hơn
và bù đến cos
ϕ
= 0,9. Còn thừa lại ta bù cho các hộ ở gần
Bảng tính khoảng cách từ nguồn đến các tải phụ:
Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6
L (Km) 50 77,11 80,62 58,31 63,24 50,09

Công thức tính Q
bi:
Q
bi
= P
i
(tg
ϕ
1
- tg
ϕ
2
) = Q
i
- P
i
tg
ϕ
2
ϕ
1
,
ϕ
2
: Các pha trước và sau khi bù
Cos
ϕ
2
= 0,9
→

tg
ϕ
2
=0,484
Phụ tải 2 : Q
b2
= Q
2
–P
2
tg
ϕ
2
=19,83-32.0,484 =4,342(MVAR)
Phụ tải 3 : Q
b3
= Q
3
–P
3
tg
ϕ
3
=14,873-28.0,484 =1,321(MVAR)
Phụ tải 5: Q
b5
= Q
5
–P
5

tg
ϕ
5
=18,591-30.0,484=4,071(MVAR)
Phụ tải 4: Q
b4
= Q
b
–( Q
b2
+ Q
b3
+Q
b5
)
=10,907-(1,321+ 4,342+4,071)
=1,173 (MVAR)
Đối với phụ tải 4 : Q
b4
=Q
4
– P
4
tg
ϕ
2
Nên tg
ϕ
2
=

4
44
P
QQ
b
−
=
28
173,1352,17 −
=0,578
Do đó Cos
ϕ
2
=
2
2
1
1
ϕ
tg+
=
2
578,01
1
+
= 0,866
Vậy phụ tải 4 có cos
ϕ
=0,866
Trước khi bù Sau khi bù

P Q Cos
ϕ
P Q
b
Cos
ϕ
Phụ tải 1 30 18,591 0,85 30 0 0,85
Phụ tải 2 32 19,83 0,85 32 4,342 0,9
Phụ tải 3 28 14,873 0,85 28 1,321 0,9
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Phụ tải 4 24 17,352 0,85 24 1,173 0,866
Phụ tải 5 30 18,591 0,85 30 4,071 0,9
Phụ tải 6 32 19,83 0,85 32 0 0,85
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG
ĐIỆN VÀ SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KĨ THUẬT
A. Dự kiến các phương án của mạng điện thiết kế
• Theo yêu cầu là mức đảm bảo cung cấp điện cho các hộ loại 1:
Mà hộ loại 1 là những hộ tiêu thụ điện quan trọng, nếu như ngừng cung cấp
điện có thể gây ra nguy hiểm đến tính mạng và sức khoẻ con người, gây thiệt
hại nhiều về kinh tế, hư hỏng về thiết bị làm hỏng hàng loạt sản phẩm, rối
loạn các quá trình công nghệ phức tạp ( VD: Các lò luyện kim loại, thông gió
trong hầm lò và trong các nhà máy sản xuất hoá chất độc hại…)
- Khi CCĐ cho các phụ tải thì yêu cầu đối với mạng điện là:
+ Độ tin cậy CCĐ cho các phụ tải phải cao
+ Phải đảm bảo chất lượng điện năng
+Về kinh tế: Giá thành phải hạ, tổn thất điện năng phải nhỏ
+ An toàn đối với người và thiết bị
+ Linh hoạt trong vận hành và phải có khả năng phát triển trong
tương lai, phù hơp với sự phát triển của KHCN trong tương lai.

- Vì các hộ loại 1 có tính chất quan trọng như vậy nên phải được
CCĐ liên tục không được mất điện. Khi chọn các phương án ta phải chọn sao
cho các phụ tải được cung cấp từ hai nguồn độc lập. Dựa vào các vị trí địa lí
và yêu cầu ta lựa chọn 5 phương án nối dây như sau:

Phương án 1:
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện

N
1
2
3
4
5
6
Phương án 2:

N
1
2
3
4
6
5
Phương án 3:

DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện

N
1
2
3
4
6
5
Phương án 4:

N
1
2
3
4
5
6
Phương án 5:
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện

N
1
2
3
4
5
6

B. Tính toán cụ thể cho từng phương án
I. Phương án I:

N
1
2
3
4
5
6
1. Điện áp ĐM mạng điện
Việc lựa chọn điện áp cho MĐ có thể ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu
kĩ thuật và kinh tế của MĐ. Nếu chọn điện áp mạng điện nhỏ thì gây tổn thất
điện nguồn lớn. Do đó điện áp định mức phải được lựa chọn sao cho hợp lí
nhất.
Điện áp định mức phụ thuộc vào cstd và khoảng cách truyền tải
Điện áp định mức của hệ thống được tính theo công thức kinh nghiệm
sau:
U=4,34 *
Pl *16+

Trong đó
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
P: Công suất chuyên trở của đường dây(MW)
L: Chiều dài của đường đây(Km)
Kết quả tính toán đựơc cho trong bảng sau:
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6
L(Km) 50 72,11 80,62 58,31 63,24 50,99
P(MW) 30 32 28 24 30 32
U
đm

99,9 104,89 99,78 91,27 101,15 102,977
70<U
i
<160 (km) Nên chọn U
đm
110 KV
2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng
a. Lựa chọn tiết diện dây dẫn
Trong những tính toán đơn giản đv mạng điện khu vực, tiết diện dây
dẫn thường được lựa chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện J
KT
Dự kiến dùng dây AC trên không, đặt trên các đỉnh tam giác đều có
khoảng cách trung bình hình học giữa các pha là: D
tb
= 5m. Với tg sử dụng
công suất cực đại T
max
= 5000(h) thì mật độ kinh tế của dòng điện là:
J
kt
=1,1(A/mm
2
)
Tiết diện kinh tế cuả dây dẫn được tính theo công thức:
F
i
=
kt
i
J

I
max
Trong đó:
F
i
: Tiết diện tính toán của đây theo mật độ kinh tế
I
j
max

: Dd lớn nhất chạy trên dây được tính theo công thức
I
imax
=
dm
i
Un
S
3
Với S
i
: CS biểu kiến trên các đoạn đd
n : Số mạch của đd
U
đm
: Điện áp định mức của MĐ
Dựa vào giá trị của F
i
ta chọ F
itc

gần nhất và lớn hơn
b. Kiểm tra điều kiện phát sóng
Tiết diện dây dẫn được lựa chọn phải đảm bảo không xuất hiện vầng
quang trên các đd và thoả mãn điều kiện phát sóng:
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
I
SC
<= I
CP
với I
SC
= 2. I
MAX
Trong đó:
I
SC
:Dòng điện khi sự cố
I
MAX
:Dòng điện chạy trên các đoạn đường dây ở chế độ
phụ tải cực đại
I
CP
: Dòng điện cho phép lớn nhất ( Phụ thuộc vào bản
chất và tiết diện dây dẫn)
Cụ thể đối với đoạn N-1:
I
N-1 MAX

=
110.32
591,1830
22
+
. 10
3
= 92,6 (A)
Tiết diện kinh tế của dây dẫn:
F
N-1
=
1,1
6,92
=84,18 (mm
2
)
Chọn tiết diện gần N-1 nhất:
F
N-1TC
= 95 (mm
2
)
Tiết diện đã chọn >70mm
2
vì vậy thoả mãn điều kiện không xuất hiện
vầng quan do điện áp định mức của mạng điện là 110KV
Dòng điện lớn nhất cho phép trên đường dây là: I
CP
=330(A)

Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đd, dòng sự cố chạy trên mạng còn lại
có giá trị là:
I
N-1SC
= 2.92,6 = 185,2 < I
CP
= 330 (A)
Như vậy, tiết diện dây dẫn của đoạn dây đã lựa chọn thoả mãn các yêu
cầu kĩ thuật
Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có bảng sau:
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6
L(km) 50 72,11 80,62 58,31 63,24 50,99
P(MW) 30 32 28 24 30 32
Q(MVAR
)
18,591 19,83 14,873 17,352 18,591 19,83
I
MAX
(A) 92,6 98,8 83,2 77,72 92,6 98,8
F(mm
2
) 84,18 89,82 75,64 70,66 84,2 84,18
F
TC
(mm
2
) AC-95 AC-95 AC-70 AC-70 AC-95 AC-95
I
SC
(A) 185,2 197,6 166,4 155,44 185,2 197,6

I
CP
(A) 330 330 265 265 330 330
Vậy các đoạn đường dây đã chọn đều thoả mãn điều kiện vầng quang
và điều kiện phải nóng.
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
3. Tính tổn thấp điện áp
Các thông số thay thế của đường dây
- Đường dây 1 mạch: R= r
0
.l (
Ω
)
X=X
0
.l (
Ω
)
B = b
0
.l (
Ω
)
- Đường dây 2 mạch: R=r
0
.l/2(
Ω
)
X=X

0
.l/2(
Ω
)
B=2b
0.
l(
Ω
)
Tra bảng ta có các thông số và kết qủa tính toán trong bảng sau:
Đoạn
đường
dây
F
TC
(mm
2
)
L
(km)
R
0
(
km
Ω
)
X
0
(
km

Ω
)
B
0
.10
-6
(s/km)
R
(
Ω
)
X
(
Ω
)
B.10
-4
(s)
N-1 AC-95 50 0,33 0,429 2,65 8,25 10,725 2,65
N-2 AC-95 72,11 0,33 0,429 2,65 11,89 15,46 3,82
N-3 AC-70 80,62 0,46 0,44 2,58 18,54 17,74 4,16
N-4 AC-70 58,31 0,46 0.44 2,58 13,41 12,83 3,0
N-5 AC-95 63,24 0,33 0,429 2,65 10,43 13,56 3,35
N-6 AC-95 50,99 0,33 0,429 2,65 8,41 10,94 2,70

Với mạng điện có điện áp danh định mức là 110KV có thể bỏ qua tp
ngang của điện áp giáng, tổn thất điện áp trên đường dây thứ i được tính như
sau:
∆
U

I
% =
dm
iiii
U
XQRP
2
∑ ∑
+
.100
Trong đó:
∑
i
P
: Tổng cs truyền trên đương dây thứ i
∑
i
Q
: Tổng cspk truyền trên đường dây thứ i
R
i
: Điện trở t/đ của đoạn dây thứ i
X
i
: Điện dẫn pk của đoạn dây i
Yêu cầu về tổn thất điện áp:
Tổn thất điện áp lúc bình thường
∆
U
MAXbt

% <= (10-15)%
Tổn thất điện áp lớn nhất khi xẩy ra sự cố nặng nề
∆
U
MAXsc
%<= (20-25)%
Tổn thất ở đoạn N-1
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
∆
U
N1
%=
2
1111
DM
NNNN
U
XQRP +
=
2
100
725,10.591,1825,8.30 +
.100=3,69%
Đối với đd 2 mạch sự cố nặng nề nhất khi đứt mạch đd. Khi đó còn lại
một mạch nên :
R
N1SC
=2R
n-1

X
N1SC
=2X
n-1
Nên suy ra
∆
U
N1SC
% = 2.
∆
U
N1
% = 2.3,69 = 7,38%
Tính toán cho các đoạn mạch còn lại ta có bảng sau:
Đoạn N-1 N-1 N-1 N-1 N-1 N-1
∆
U% 3,69 2,53 6,47 4,5 4,67 4,02
∆
U
SC
% 7,38 5,07 12,94 9 9,34 8,04
Vậy H điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường là:
∆
U
MAXbt
% = 6,47
Tổn thất điện áp lớn nhất khi có sự cố là:
∆
U
MAXSC

% = 12,94
II. phương án II:

N
1
2
3
4
6
5
1. Điện áp định mức của mạch điện
Tính toán tương tự như phương án 1 ta có bảng sau:
Đoạn N-1 N-2 2-3 N-4 N-6 6-5
L(Km) 50 72,11 36,05 58,31 50,99 31,62
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
P(MW) 30 60 28 24 62 30
Q(MVAR
)
18,591 34,703 14,873 17,352 38,421 18,591
U
đm
(KV)
99,9 139,43 95,48 91,27 140,16 98
Chọn điện áp định mức của mạng điện là 110KV
2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra đk phát nóng
Tính tương tự phương án 1:
Bảng các thông số của đường dây:
Đoạn N-1 N-2 2-3 N-4 N-6 6-5
L(Km) 50 72,11 36,05 58,31 50,99 31,62

P(MW) 30 60 28 24 62 30
Q(MVAR) 18,591 34,703 14,873 17,352 38,421 18,591
I
MAX
(A) 39,12 181,9 83,2 77,72 191,42 93,12
F
KT
(mm
2
) 84,65 165,36 75,64 70,65 174,02 84,65
F
TC
(mm
2
) AC-95 AC-150 AC-70 AC-70 AC-185 AC-95
I
SC
(A) 186,24 363,8 166,4 155,44 382,84 186,24
I
CP
(A) 330 445 265 265 510 330
R
0
(
km
Ω
)
0,33 0,21 0,460 0,46 0,17 0,33
X
0

(
km
Ω
)
0,429 0,416 0,442 0,442 0,409 0,429
b
0
.10
-6
(s/km) 2,65 2,74 2,58 2,58 2,84 2,65
R(
Ω
) 8,25 7,57 8,29 13,41 4,33 5,22
X(
Ω
) 10,725 15 7,97 12,88 10,43 6,78
B
O
.10
-4
(S) 2,65 3,95 1,86 3,0 2,89 1,67
Tiết diện các đoạn dây dẫn đã chọn đều thoả mãn
3. Tính tổn thất điện áp
Tính như phương án 1 ta có bảng sau:
Đoạn N-1 N-2 2-3 N-4 N-6 6-5 N-2-3 N-6-5
∆
U% 3,725 8,06 2,989 4,5 5,53 2,36 10,958 7,89
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
∆

U
SC
% 7,45 16,12 5,795 9,0 11,06 4,712 21,916 15,78
∆
U%
N-2-3
=
∆
U%
n-2
+
∆
U%
2-3
∆
U%
N-6-5
=
∆
U%
N-6
+
∆
U%
6-5
Tổn thất điện áp ở chế độ vận hành bình thường là:

∆
U
MAXbt

%= 10,958%<15%
Tổn thất khi có sự cố nặng nề là:

∆
U
MAXSC
%=21,916%<25%

Vậy phương án này thoả mãn các yêu cầu về kĩ thuật
III. Phương án III:
1. Sơ đồ nối dây:

N
1
2
3
4
6
5
2. Điện áp định mức của mạng điện
Bảng số liệu
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-6 6-5
L(Km) 50 72,11 80,62 58,31 50,99 31,62
P(MW) 30 32 28 24 62 30
Q(MVAR
)
18,591 19,83 14,873 17,352 38,421 18,591
U
đm
(KV)

99,9 104,89 99,78 91,27 140,16 98,16
70 <U
đm
<160
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Chọn U
đm
=110KV
3. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng
Tính toán tương tự như các phương án trên ta có bảng kết quả:
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-6 6-5
L(Km) 50 72,11 80,62 58,31 50,99 31,62
P(MW) 30 32 28 24 62 30
Q(MVAR) 18,591 19,83 14,873 17,352 38,421 18,591
I
MAX
(A) 93,125 98,78 83,2 77,72 191,42 92,62
F
KT
(mm
2
) 84,66 89,8 76,64 70,65 174,02 84,2
F
TC
(mm
2
) AC-95 AC-95 AC-70 AC-70 AC-185 AC-95
I
SC

(A) 186,25 197,58 166,4 155,44 382,84 185,24
I
CP
(A) 330 330 265 265 510 330
R
0
(
km
Ω
)
0,33 0,33 0,46 0,46 0,17 0,33
X
0
(
km
Ω
)
0,429 0,429 0,442 0,442 0,409 0,429
b
0
.10
-6
(s/km) 2,65 2,65 2,58 2,58 2,84 2,65
R(
Ω
) 8,25 11,89 18,54 13,41 4,33 5,22
X(
Ω
) 10,725 15,47 17,82 12,89 10,43 6,78
B

0
10
-4
(S) 2,65 3,82 4,16 3 2,89 1,676
Tiết diện các đoạn dây dẫn đã chọn đêu thoả mãn đk phát nóng và điều
kiện vầng quang
4. Tính tổn thất điện áp
Ta có bảng sau:
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-6 6-5 N-6-5
∆
U% 3,69 5,68 6,48 4,5 5,53 2,33 7,89
∆
U
SC
% 7,38 11,36 12,96 9,0 11,06 4,66 15,72
Tổn thất điện áp ở chế độ vận hành bình thường là:
∆
U
MAXbt
%= 7,86%
Tổn thất khi có sự cố nặng nề là:
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
∆
U
MAXSC
%=15,72%

Vậy phương án này thoả mãn các yêu cầu về kĩ thuật
IV. Phương án IV

1. Sơ đồ nối dây:

N
1
2
3
4
5
6
2. Điện áp định mức của mạng điện
Bảng số liệu
Đoạn N-1 N-2 2-3 N-4 N-5 N-6
L(Km) 50 72,11 36,05 58,31 63,24 50,99
P(MW) 30 60 28 24 30 32
Q(MVAR
)
18,591 34,703 14,873 17,352 18,591 19,83
U
đm
(KV)
99,9 139,43 95,485 91,27 101,15 102,97
Chọn U
đm
=110KV
3. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng
F
i
=
KT
iMAX

J
I
trong đó J
KT
= 1,1
I
iMAX
=
dm
i
Un
S
3
=
dm
ii
Un
QP
3
22
+
.10
3
(A)
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
I
Sci
= 2.I
MAXi

Tính toán tương tự các phương phát trên ta có kết quả ở bảng sau:
X= X
0
.l/2 (
Ω
)
R=R
0
.l/2 (
Ω
)
B = 2b
0.
l (
Ω
)
Đoạn N-1 N-2 2-3 N-4 N-5 N-6
L(Km) 50 72,11 36,05 58,31 63,24 50,99
P(MW) 30 60 28 24 30 32
Q(MVAR) 18,591 34,703 14,873 17,352 18,591 19,83
I
MAX
(A) 92,62 181,9 83,2 77,723 92,62 98,70
F
KT
(mm
2
) 84,40 165,36 75,64 70,65 84,2 89,82
F
TC

(mm
2
) AC-95 AC-150 AC-70 AC-70 AC-95 AC-95
I
SC
(A) 185,24 363,8 166,4 155,45 185,24 197,60
I
CP
(A) 330 445 265 265 330 330
R
0
(
km
Ω
)
0,33 0,21 0,46 0,46 0,33 0,33
X
0
(
km
Ω
)
0,429 0,416 0,442 0,442 0,429 0,429
b
0
.10
-6
(s/km) 2,65 2,74 2,58 2,58 2,56 2,65
R(
Ω

) 8,25 7,57 8,29 13,41 10,43 8,41
X(
Ω
) 10,725 14,99 7,97 12,89 13,56 10,94
B
0
10
-4
(S) 2,65 3,95 1,86 3,0 3,35 2,7
Tiết diện các đoạn dây dẫn đã chọn đêu thoả mãn đk phát nóng và điều
kiện vầng quang
4. Tính tổn thất điện áp
∆
U
i
%=
2
dm
iiii
U
XQRP
∑ ∑
+
.100
∆
U
SCi
%=2.
∆
U

i
%
Ta có bảng sau:
Đoạn N-1 N-2 2-3 N-4 N-5 N-6
∆
U% 3,69 8,05 2,89 4,5 4,67 4,02
∆
U
SC
% 7,38 16,10 5,78 9,0 9,34 8,04
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Tổn thất điện áp ở chế độ vận hành bình thường là:
∆
U
MAXbt
%= 8,05% <15%
Tổn thất khi có sự cố nặng nề là:
∆
U
MAXSC
%=16,1%<25%

Vậy phương án này thoả mãn các yêu cầu về kĩ thuật
V. Phương án V
1. Sơ đồ nối dây:

N
1
2

3
4
5
6
2. Chọn điện áp định mức cho mạng
Các đoạn N-1, N-2, N-3, N-6. Tính tương tự như đáp án, riêng với đoạn
mạch vòng, trước khi tính toán phải xác định được dòng cs chạy trên các đoạn
đường dây
Ta có:
Công suất truyền tải trên đoạn N-4
S
N4
=
5454
555454
.)(
NN
NN
LLL
LSLLS
++
++
−
S
N4
=
24,6343,4231,58
24,63).591,1830()24,6343,42)(352,724(
++
++++ jj

S
N4
= 27,04+j18,35 (MW)
Công suất truyền tải trên đoạn N-5
S
N5
=
5454
444455
.)(
NN
NN
LLL
LSLLS
++
++
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
S
N5
=
98,163
31,58).352,1724()31,5843,42)(591,1830( jj ++++
S
N5
= 26,96+j17,59 (MW)
S
45
=S
4

-S
5
=(27,04 – 26,96) + j(18,35-17,59)
S
45
=0,08+j. 0,76
Vậy 5 là điểm phân chia cs trong mạng lớn

Từ kết quả tính được diện áp đoạn mạch của mạng như sau:
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 4-5 N-5 N-6
L(Km) 50 72,11 80,62 58,31 42,43 63,24 50,99
P(MW) 30 32 28 24,08 0,08 29,92 32
Q(MVAR
)
18,591 19,83 14,873 18,112 0,76 17,831 19,83
U
đm
(KV)
99,9 104,89 99,78 91,47 101,04 101,04 102,98
Chọn điện áp định mức cuả MĐ là 110KV
3. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng
Tính toán tương tự như các phương án trước ta có bảng kết quả sau:
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 4-5 N-5 N-6
L(Km) 50 72,11 80,62 58,31 42,43 63,24 50,99
P(MW) 30 32 28 24,08 0,08 29,92 32
Q(MVAR) 18,591 19,83 14,873 18,112 0,76 17,831 19,83
I
MAX
(A) 92,62 98,79 83,2 79,08 2,0 91,58 98,8
DHBKHN

Đồ án môn học mạng lưới điện
F
KT
(mm
2
) 84,4 89,8 76,64 71,89 1,82 83,26 89,82
F
TC
(mm
2
) AC-95 AC-95 AC-70 AC-70 AC-70 AC-95 AC-95
I
SC
(A) 186,24 197,58 166,4 158,16 4,0 185,24 197,6
I
CP
(A) 330 330 265 265 80 330 330
R
0
(
km
Ω
)
0,33 0,33 0,46 0,46 0,46 0,33 0,33
X
0
(
km
Ω
)

0,429 0,429 0,442 0,442 0,442 0,429 0,429
b
0
.10
-6
(s/km) 2,65 2,65 2,58 2,58 2,58 2,65 2,65
R(
Ω
) 8,25 11,89 18,54 26,82 19,752 20,86 8,41
X(
Ω
) 10,725 15,47 17,82 25,77 18,74 27,13 10,94
B
0
10
-4
(S) 2,65 3,82 4,16 1,5 1,09 1,67 2,7
Tiết diện các đoạn dây dẫn đã chọn đêu thoả mãn đk phát nóng và điều
kiện vầng quang
4. Tổn thất điện áp
Tổn thất điện áp trên các đoạn mach hình tia tính tương tự như phương
án 1 riêng đoạn mạch vòng tổn thất được tính theo công thưc sau:
Tổn thất điện áp lớn nhất là:
∆
U
LN
%=
2
4455
110

.
−−−−
+
NNNN
XQRP
.100
=
100.
110
56,13.951,1843,10.30
2
+
= 4,7(%)
Đối với đoạn mạch vòng, sự cố nguy hiểm nhất khi đứt dây là khi đứt
dây N-4. Khi đó tổn thất điện áp được tính theo công thức

100.
110
)().(
=Umaxsc%
2
454454545545
XQXPXQQRPP
NN
+++++
∆
=
100.
100
74,18.352,1752,19.2413,27.943,3586,20.64

2
+++
=25,65%
Đối với đoạn mạch hở tính tương tự như phương án 1, kết quả tính toán
có trong bảng sau:
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4-5 N-6
∆
U% 3,69 2,53 6,47 4,7 4,02
∆
U
SC
% 7,38 5,07 12,94 25,65 8,04
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Tổn thất điện áp ở chế độ vận hành bình thường là:
U
MAXbt
%= 6,47%
Tổn thất khi có sự cố nặng nề là:
U
MAXSC
%=25,65%>25%

Vậy phương án này không thoả mãn các yêu cầu về kĩ thuật
VI. Tổng kết các phương án
I II III IV V
∆
U
MAXbt
% 6,47 10,958 7,86 8,05 6,47

∆
U
MAXSC
% 12,94 21,916 15,72 16,1 25,65
Dựa vào chỉ tiêu kĩ thuật
∆
U
MAXbt
%=10-15%
∆
U
MAXSC
%=20-25%
Từ bảng tổng kết trên ta chọn được phương án có các chỉ tiêu kĩ thuật
tối ưu hơn trong 5 phương án trên đó là phương án I,II,III,IV.
CHƯƠNG III. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN VỀ MẶT
KINH TẾ
Mục tiêu của các chế độ xác lập của HTĐ là giảm nhỏ nhất chi phí sản
xuất điện năng khi thiết kế cũng như khi vận hành HTĐ. Để tìm ra được
phương án tối ưu, ngoài những yêu cầu cơ bản về mặt kĩ thuật thì phải đảm
bảo tính kinh tế cuả HTĐ.
Trong tính toán sơ bộ về mặt kinh tế thường dựa vào vốn đầu tư cơ bản
vào phí vận hành hàng năm, hay chi phí tính toán hàng năm. Để so sánh các
phương án về mặt kinh tế cần phải giả thiết rằng các phương án có cùng số
lượng MBA, mắt cắt, dao cách li. Khi đó hàm chi phí tính toán hàng năm của
mỗi phương án được tính theo công thức sau:
Z
i
=(a
tc

+a
vh
)K
đdi
+
∆
A.C
Trong đó:
a
tc
: hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn,
a
tc
=1/T
tc
=1/8 = 0,125
a
vh
: hệ số vận hành
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
a
vh
=0,04
c: giá một Kwh điện năng tổn thất, c=500(đ/kwh)
K
đd
: là vốn đầu tư đường dây của mạng điện
K
đdi

=
∑
ii
LK .
0
K
0i
: Giá thành 1 km đường dây AC có tiết diện F
i
, chiều dài
L
i
(đ/km)
∆
A: Tổng tổn thất cs lớn nhất, tính theo công thức
∆
A=
∑
∆
iMax
P
.
τ
i
P∆
=
2
22
dm
ii

U
QP +
.R
i
(P
i,
Q
i
là cs cực đại chạy trên các đ d)
τ
: Tổng tổn thất cs lớn nhất, tính theo công thức
τ
=(0,124+T
max
.10
-4
)
2
.8766
Khi T
max
= 5000h ( tg sd cs lớn nhất) thì
τ
=3411h
I. Tính toán cụ thể từng phương án đã chọn
1. Phương án 1.
Dự kiến các phương án đều dùng cột thép, vốn đầu tư cho một km
đường dây là:
Dây dẫn AC – 70: K
O

= 208.10
6
(đ/km)
Dây dẫn AC – 95: K
O
= 283.10
6
(đ/km)
Dây dẫn AC – 120: K
O
= 354.10
6
(đ/km)
Dây dẫn AC – 150: K
O
= 403 (đ/km)
Dây dẫn AC – 185: K
O
= 441 (đ/km)
Đối với đường dây lộ kép (2 mạch), vốn đầu tư tăng 1,6 lần so với vốn
đầu tư cho đường dây một mạch.
K
N1
= 1,6.283.10
6
.50 = 22,64.10
9
(đồng)
K
N2

= 1,6.283.10
6
.72,11 = 32,65.10
9
(đồng)
K
N3
= 1,6.208.10
6
.80,62 = 26,83.10
9
(đồng)
K
N4
= 1,6.208.10
6
.58,31 = 19,41.10
9
(đồng)
K
N5
= 1,6.283.10
6
.63,24 = 28,64.10
9
(đồng)
K
N6
= 1,6.283.10
6

.50,99 = 23,09.10
9
(đồng)
Tổng vốn đầu tư cho đường dây của mạng.
K
đd
= K
N1
+ K
N2
+ K
N3
+ K
N4
+ K
N5
+ K
N6
⇒
K
đd
= ( 22,64 + 32,56 + 26,83 + 19,41 + 28,64 + 23,09 ).10
9
(đồng)
Tổn thất công suất tác dụng trong mạng.
DHBKHN