Đồ án môn học - Mạng điện P1 doc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (537.45 KB, 46 trang )
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
1
CHƯƠNG I
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Trong hệ thống điện cần phải có sự cân bằng công suất tác dụng và công suất
phản kháng. Cân bằng công suất là một trong những bài toán quan trọng nhằm đánh
giá khả năng cung cấp của các nguồn cho phụ tải, từ đó lập ra phương án đi dây thích
hợp và xác định dung lượng bù hợp lý, đảm bảo hệ thống điện vận an toàn, liên tục và
kinh tế.
I - CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤ
NG
Sơ đồ cung cấp điện (nguồn và phụ tải)
Cân bằng công suất cần thiết để giữ tần số trong hệ thống. Cân bằng công suất
tác dụng trong hệ thống được biểu diễn bằng công thức sau :
∑P
F
= m∑P
pt
+ ∑ΔP
md
+ ∑P
td
+ ∑P
dt
Trong đó :
∑P
F
:
Tổng công suất tác dụng phát ra do các nhà máy phát điện của các nhà máy
trong hệ thống;
∑P
pt
: Tổng phụ tải tác dụng cực đại của hộ tiêu thụ;
∑P
pt
= P
1
+ P
2
+ P
3
+ P
4
+ P
5
+ P
6
= 15 + 20 + 15 + 15 + 18 + 10 = 93 MW
m: Hệ số đồng thời.
∑ΔP
md
: Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp.
∑P
td
: Tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện.
∑P
dt
: Tổng công suất dự trữ.
1 – Xác định hệ số đồng thời m : Chọn m = 0,8
2 - Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp ∑ΔP
md
Theo thống kê thì tổn thất công suất tác dụng của đường dây và máy biến áp
trong trường hợp lưới cao áp ∑ΔP
md
≈ (8 – 10)% mΣP
pt
. Chọn ∑ΔP
md
= 10%.mΣP
pt
∑ΔP
md
= 10%.mΣP
pt
=0,1.0,8.93 = 7.44MW
6
5
4
3
2
1
N
10km
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
2
3 - Công suất tự dùng ∑P
td
của nhà máy điện
Công suất tự dùng của các nhà máy điện được tính theo phần trăm của (m∑P
pt
+
∑ΔP
md
) :
- Nhà máy nhiệt điện 3 –7 %
- Nhà máy thủy điện 1 – 2%
Giả thiết Nhà máy cung cấp là nhà máy thủy điện vì vậy chọn ∑P
td
=2%.(m∑P
pt
+ ∑ΔP
md
);
∑P
td
= 2%.(m∑P
pt
+ ∑ΔP
md
) = 0,02.(0,8.93 + 7.44) = 1.6368 MW
4 - Công suất dự trữ cuả hệ thống bao gồm
:
- Dự trữ sự cố: bằng công suất của tổ máy lớn nhất.
- Dự trữ tải: (2 - 3)% phụ tải tổng.
- Dự trữ phát triển.
∑P
dt
= (10 - 15)%.m.∑P
pt
; Chọn ∑P
dt
= 10%.m.∑P
pt
∑P
dt
= 10%.m.∑P
pt
= 0,1.0,8.93 = 7.44 MW
STT Công suất
phụ tải (MW)
m∑P
pt
(MW)
∑ΔP
md
(MW)
∑P
td
(MW)
∑P
dt
(MW)
∑P
F
(MW)
1 15
74.4
7.44
1.6368
7.44
90.9168
2 20
3 15
4 15
5 18
6 10
Theo phạm vi đồ án, ta chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của trạm biến áp tăng
áp của nhà máy điện. Do đó:
∑P
F
= m∑P
pt
+ ∑ΔP
md
= 0,8 x 93 + 7.44= 81.84 MW
II - CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
Cân bằng công suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường trong hệ thống.
Cân bằng công suất phản kháng được biểu bằng công thức sau :
∑Q
F
+ Q
bù∑
= m∑Q
pt
+ ∑ΔQ
B
+ (∑ΔQ
L
- ∑ΔQ
C
) + ∑Q
td
+ ∑Q
dt
Trong đó :
∑Q
F
: Tổng công suất phản kháng phát ra từ các nhà máy điện;
m∑Q
pt
: Tổng phụ tải phản kháng của mạng điện có xét đến hệ số đồng thời;
∑ΔQ
B
: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp có thể ước lượng ∑ΔQ
B
= (8-12%)∑S
pt
∑ΔQ
L
: Tổng tổn thất công suất kháng trên các đoạn đường dây của mạng. Với mạng
điện 110kV trong tính toán sơ bộ có thể coi tổn thất công suất kháng trên cảm kháng
đường dây bằng công suất phản kháng do điện dung đường dây cao áp sinh ra :∑ΔQ
L
= ∑ΔQ
C
.
1 – Xác định hệ số đồng thời : m = 0,8.
Tương tự như cân bằng công suất tác dụng, trong phạm vi đồ án, ta chỉ cân
bằng từ thanh cái cao áp của trạm biến áp tăng áp của nhà máy điện, nên:
∑Q
F
+ Q
bù∑
= m∑Q
pt
+ ∑ΔQ
B
+ ∑ΔQ
L
- ∑ΔQ
C
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
3
2 - Xác định ∑Q
F
Theo yêu cầu, hệ số công suất tại các phụ tải được bù đến trị số 0,8 nên có thể
xem hệ số công suất chung lưới điện là 0,8 (cosϕ = 0,8 ⇒ tgϕ = 0,75).
∑Q
F
= ∑P
F
× tgϕ = 81.84 × 0,75 = 61.38 MVAR
3 - Xác định ∑Q
pt
Các công thức tính toán:
22
;
cos
P
SQSP
ϕ
==−
STT
Công suất
phụ tải (MW)
cosϕ
S
(MVA)
Q
(MVAr)
1 15 0,80 18.75 11.25
2 20 0,75 26.67 17.64
3 15 0,75 20.00 13.23
4 15 080 18.75 11.25
5 18 0,80 22.50 13.50
6 10 0,75 13.33 8.81
∑Q
pt
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
+ Q
5
+ Q
6
= 75.68 MVAr
∑S
pt
= S
1
+ S
2
+ S
3
+ S
4
+ S
5
+ S
6
= 120 MVA
4 - Xác định ∑Q
B
∑Q
B
= (8 : 12)%∑S
pt
Chọn
8% 0,08.120 9,6
Bpt
QS MVAr∑Δ = ×∑ = =
5 - Xác định Q
bùΣ
Q
bù∑
= m∑Q
pt
+ ∑ΔQ
B
- ∑Q
F
= 0,8. 75.68 + 9,6– 61,38 = 8,764 MVAr
6 - Xác định lượng công suất phản kháng cần bù tại các phụ tải
Hệ số công suất yêu cầu: cosϕ = 0,8
Q = P.tgϕ
cosϕ
T :
trước khi bù; cosϕ
S
: sau khi bù.
Do phụ tải 4 và 6 ở xa và thấp nên ta có thể bù lên cao hơn, cụ thể phụ tải 4 có thể bù
đến cosϕ =0,85; phụ tải 6 bù đến cosϕ = 0,82
STT
Công suất
phụ tải
(MW)
cosϕ
T
cosϕ
S
Q
T
(MVAr)
Q
S
(MVAr)
Q
bù
(MVAr)
S’
(MVA)
1 15 0,80 0,8 11,25 11,25 0 18,75
2 20 0,75 0,84 17,64 12,92 4,72 23,81
3 15 0,75 0,8 13,23 11,25 1,98 18,75
4 15 0,80
0,8
11,25 11,25 0 18,75
5 18 0,80 0,8 13,50 13,50 0 22,50
6 10 0,75 0,83 8,81 6,72 2,09 12,05
Tổng 8,79 114,61
Q
bù ∑
= 8,764 MVAr ≈ Q
bù
= 8,79 MVAr
ĐỒ ÁN MƠN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
4
CHƯƠNG II
DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT
I - CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN
STT P
t
(MW)
L
(km)
Loại
phụ tải
Công thức Still
4,34 0,016.
t
ULP=+ kV
1 15 31,623 3 71.5275
2 20 53,983 3 83.9297
3 15 41,231 1 72.7816
4 15 41,231 1 72.7816
5 18 31,623 1 77.5905
6 10 50 1 62.8926
Do ở Việt Nam khơng có mạng điện 78 kV nên dựa trên thực tế có thể chọn U
= 110 kV.
II - CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN
Sơ đồ nối dây mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: số lượng, vị trí phụ tải,
mức độ cung cấp điện liên tục của phụ tải, cơng tác vạch tuyến, s
ự phát triển của lưới
điện trong tương lai. Trong phạm vi đồ án mơn học tạm thời nối các điểm để có
phương án đi dây (điều này chưa hợp lý vì còn thiếu số liệu khảo sát thực tế). Theo vị
trí nguồn và phụ tải, ta chia phụ tải thành 2 khu vực như sau:
Đối với phụ tải loại 1: phụ tải 3, 4, 5 và 6. u cầu cung cấp điện liên tục, sử dụ
ng
phương án mạch vòng kín hoặc phương án đường dây lộ kép.
Đối với phụ tải loại 2: phụ tải 1, 2. Khơng u cầu cung cấp điện liên tục, chỉ cần thiết
lập đường dây đơn từ nguồn đến khu vực này.
6
5
4
3
2
1
N
10km
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
5
Các phương án cung cấp theo đặc tính tải (liên tục và không liên tục)
Phương án 1
Phương án 2
Phương án 3
Phương án 4
6
5
4
3
2
1
N
10km
6
5
4
3
2
1
N
10km
6
5
4
3
2
1
N
10km
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
6
III - TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN
1 – Phương án 1
N
3
4
2
1
5
6
41,2311 km
41,2311km
42,4264
k
22
,
3607
31,622 km
50 km
31,622 km
41
,
23111
15+
j
11,25
15+j11,25
20+
j
12,92
15+j11,25
18+j13,5
10+j6,72
6
5
4
3
2
1
N
10km
6
5
4
3
2
1
N
10km
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
7
Phân bố công suất và chọn dây
- Do phân bố sơ bộ và đã tính bù nên phân bố công suất trong lưới điện kín
theo chiều dài, công suất tính theo độ lớn.
- Phân bố công suất trong các nhánh bỏ qua tổn thất công suất và thành phần
dung dẫn đường dây.
Đoạn N1
112
1
15 11,25 20 12,92 35 24,17
N
SSS j j j
•••
=+ = + + + = +
MVA
Ñoaïn 12: 20+j12,92
MVA
Ñoaïn N3
()()
()( )()
34
34 4 4
3
334 4
15 11,25 42,4264 41,2311 15 11,25 41,2311
15,1436 11,3577
2 41,2311 42,4264
NN
N
NN
Sl l Sl
S
lll
jj
j
MVA
••
•
++
==
++
+× + ++×
==+
×+
Ñoaïn N4
()()
43
34 3 3
4
334 4
(15 11,25) (41,2311 42,4264) (15 11,25) 41,2311
41,2311 2 42,4264
14,8564 11,1423
NN
N
NN
Sl l Sl
jj
S
lll
jMVA
••
•
++
+× + ++×
== =
++ ×+
=+
Ñoaïn 34
34 3 3
15,1436 11,3577 (15 11,25) 0,1436 + j0,1077
N
SSS j j MVA
•••
=−= + −+ =
Ñoaïn N5
:
()()
56
56 6 6
5
556 6
(18 13,5) (41,2311 50) (10 6,72) 50
41,2311 50 31,622
16,7230 +j12,2805
NN
N
NN
Sl l Sl
jj
S
lll
MVA
••
•
++
+× +++×
== =
++ ++
=
Ñoaïn N6
:
()()
65
56 5 5
6
556 6
(10 6,72) (41,2311 31,622) (18 13,5) 31,622
41,2311 50 31,622
11,2770 + j7,9395
NN
N
NN
Sl l Sl
jj
S
lll
MVA
••
•
++
+× + ++×
== =
++ ++
=
Ñoaïn 56
:
56 5 5
16,7230 +j12,2805 (18 13,5) 1,2770 - j1,2195
N
SSS j MVA
•••
=−= −+ =−
Các tải có chung T
max
= 5000h. Tra bảng mật độ dòng điện kinh tế: j
kt
= 1,1 A/mm
2
.
Các công thức tính (trong các công thức, điện áp được lấy bằng giá trị định mức)
max max
max
;.
3
kt
kt
dm
SI
IF
j
U
==
Tiết diện kinh tế của từng đường dây (tính theo công thức trên) được chọn theo bảng
sau:
Đường
dây
Công suất
MVA
Dòng điện
A
Tiết diện tính
toán mm
2
Mã dây tiêu
chuẩn
N – 1
35 24,17j
+
223.2485 202.9532
AC – 240
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
8
1 – 2
20+j12,92
124,9712 113,6102
AC – 120
N – 3
15,1436 11,3577j+
99,3539 90,3217
AC – 95
N – 4
14,8564 11,1423j+
97,4701 88,6092
AC – 95
3– 4
0,1436 + j0,1077
0,9419 0,8563
AC – 70
N – 5
16,7230 +j12,2805
108,8973 98,9976
AC – 120
N – 6
11,2770 + j7,9395
72,3869 65,8063
AC – 70
5 – 6
1,2770 - j1,2195−
9,2680 8,4255
AC – 70
Với nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường xung quanh lúc chế tạo là 25°C và nhiệt độ
môi trường xung quanh thực tế dây dẫn làm việc là 40°C, vì vậy cần phải hiệu chỉnh
dòng điện cho phép của dây dẫn theo nhiệt độ xung quanh thực tế. Hệ số hiệu chỉnh
nhiệt độ k = 0,81 (tra bảng phụ lục 2.7).
Đường
dây
Dây tiêu chuẩn
Dòng cho phép ở 25°C
(A)
Dòng cho phép ở 40°C
(A)
N – 1 AC - 240 610
494.1
1 – 2 AC - 120 360
291.6
N – 3 AC - 95 335
271.35
N – 4 AC - 95 335
271.35
3– 4 AC - 70 275
222.75
N – 5 AC - 120 360
291.6
N – 6 AC - 70 275
222.75
5 – 6 AC - 70 275
222.75
Nguồn: Phụ lục – Bảng PL2.6 (Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến)
Kiểm tra phát nóng trong sự cố:
Có 2 trường hợp cần kiểm tra phát nóng:
- Khi vòng kín N34 bị cắt đường dây N – 3.
- Khi vòng kín N56 bị cắt đường dây N – 5.
• Khi lưới kín N34 bị cắt đường dây N – 3.
()( )()( )
22 2 2
12 1 2
1,
15 15 11,25 11,25
1000 196,824
3 3 110
Ncb
PP QQ
I A
U
+++ ++ +
== ×=
××
22
22
22
12,
15 11,25
1000 98,412
3 3 110
cb
PQ
IA
U
+
+
== ×=
××
Các dòng điện cưỡng bức đều thỏa trị dòng điện cho phép.
• Khi lưới kín N56 bị cắt đường dây N – 5.
3 4 N
15+j11,25
15+j11,25
98,4120 A 196,8240 A
AC – 95
I
cp
= 271.35A
AC -95
I
cp
=271.35A
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
9
()( )()
22 2
2
12 1 2
6,
18 10 (13,5 6,72)
1000 181,2756
3 3 110
Ncb
PP QQ
I A
U
+++ ++ +
== ×=
××
22
22
55
65,
18 13,5
1000 118,0944
3 3 110
cb
PQ
IA
U
+
+
== ×=
××
Các dòng điện cưỡng bức đều thỏa trị dòng điện cho phép.
Chọn trụ đường dây
Theo phương án 1, các đường dây được thiết kế là đường dây đơn mạch kín N-3-4-N,
N-5-6-N, đường dây đơn liên thông N-1-2. Vì vậy ta chọn trụ đường dây Đối với
đường dây đơn ta chọn trụ bêtông cốt thép loại : ĐT-20 (theo PL 5.1) trang 144 sách
Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến
Bảng thông số trụ
đường dây
Lọai cột
H
(m)
h
0
(m)
h
1
(m)
h
2
(m)
h
3
(m)
a
1
(m)
a
2
(m)
a
3
(m)
b
1
(m)
b
2
(m)
b
3
(m)
ĐT-20
20 1,5 3,3 0 2,3 2,6 0 0 2,6 2,0 0
1 - Đường dây N-6, 5-6, 3-4 mã dây tiêu chuẩn AC – 70
Tra bảng dây (phụ lục PL2.1 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến) ta được :
6 5 N
10+j6,72 18+j13,5
118,0944A 181,2756A
AC – 70
I
cp
=222.75
AC – 70
I
cp
=222.75
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
10
d = 11,4mm → r = 5,7 mm
Dây nhôm lõi thép AC-70 gồm 7 sợi bện thành có k =0,726
a) Điện trở: r
0
= 0,46 Ω/km
b) Cảm kháng:
Bán kính tự thân của một dây : r
’
= 0,726 x 5,7 = 4,138 mm
Các thông số khoảng cách hình học
+ Khoảng cách giữa pha A và pha B :
222 2
112
( ) 3,3 (2,6 2) 3,354
ab
Dhbb m=+−= +−=
+ Khoảng cách giữa pha B và pha C :
2,6 2,6 5,2
bc
Dm=+=
+ Khoảng cách giữa pha C và pha A :
222 2
112
()3,3(2,62)5,66
ca
Dhbb m=++= ++=
+ Khoảng cách trung bình giữa các pha :
3
3
. . 3,354 5,2 5,66 4,622
mabbcca
DDDD m==××=
Cảm kháng đường dây :
44
0
3
4,622
2 2 10 ln 2 3,1416 50 2 10 ln 0,441 /
4,138 10
m
D
x
fkm
r
π
−−
−
⎛⎞
⎛⎞
= ××× =× ×××× = Ω
⎜⎟
⎜⎟
′
×
⎝⎠
⎝⎠
c) Dung dẫn đường dây :
6
0
6
6
3
2 2 3,1416 50
2,606 10 1/
4,622
18 10 ln
18 10 ln
5,7 10
m
f
bkm
D
r
π
−
−
×
×
== =×Ω
⎛⎞ ⎛ ⎞
××
××
⎜⎟
⎜⎟
×
⎝⎠
⎝⎠
2 - Đường dây N-3, N-4 mã dây tiêu chuẩn AC-95
Tra bảng dây (phụ lục PL2.1 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến) ta được :
d = 13,5mm → r = 6,75 mm
Dây nhôm lõi thép AC-95 gồm 7 sợi bện thành có k =0,726
a) Điện trở: r
0
= 0,33 Ω/km
b) Cảm kháng:
Bán kính tự thân của một dây : r
’
= 0,726 x 6,75 = 4,901 mm
44
0
3
4,622
2 2 10 ln 2 3,1416 50 2 10 ln 0,43 /
4,901 10
m
D
x
fkm
r
π
−−
−
⎛⎞
⎛⎞
=××× =× ×××× =Ω
⎜⎟
⎜⎟
′
×
⎝⎠
⎝⎠
c) Dung dẫn đường dây :
6
0
6
6
3
2 2 3,1416 50
2,673 10 1/
4,622
18 10 ln
18 10 ln
6,75 10
m
f
bkm
D
r
π
−
−
×
×
== =×Ω
⎛⎞ ⎛ ⎞
××
××
⎜⎟
⎜⎟
×
⎝⎠
⎝⎠
3 - Đường dây N-5,1-2 Mã dây tiêu chuẩn AC-120
Tra bảng dây (phụ lục PL2.1 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến) ta được :
d = 15,2 mm
→ r =
7,6 mm
Dây nhôm lõi thép AC-120 gồm 35 sợi bện thành có k =0,768
a) Điện trở: r
0
= 0,27 Ω/km
b) Cảm kháng:
Bán kính tự thân của một dây : r
’
= 0,768 x 7,6 = 5,837 mm
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
11
44
0
3
4,622
2 2 10 ln 2 3,1416 50 2 10 ln 0, 4194 /
5,837 10
m
D
x
fkm
r
π
−−
−
⎛⎞
⎛⎞
= ××× =× ×××× = Ω
⎜⎟
⎜⎟
′
×
⎝⎠
⎝⎠
c) Dung dẫn đường dây :
6
0
6
6
3
2 2 3,1416 50
2,723 10 1/
4,622
18 10 ln
18 10 ln
7,6 10
m
f
bkm
D
r
π
−
−
×
×
== =×Ω
⎛⎞ ⎛ ⎞
××
××
⎜⎟
⎜⎟
×
⎝⎠
⎝⎠
4 - Đường dây N-1 Mã dây tiêu chuẩn AC-240
Tra bảng dây (phụ lục PL2.1 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến) ta được :
d = 21,6 mm → r = 10,8 mm
Dây nhôm lõi thép AC-240 gồm 35 sợi bện thành có k=0,768
a) Điện trở: r
0
= 0,132 Ω/km
b) Cảm kháng:
Bán kính tự thân của một dây : r
’
= 0,768 x 10,8 = 8,2944mm
44
0
3
4,622
2 2 10 ln 2 3,1416 50 2 10 ln 0,3973 /
8,2944 10
m
D
x
fkm
r
π
−−
−
⎛⎞
⎛⎞
= ××× =× ×××× = Ω
⎜⎟
⎜⎟
′
×
⎝⎠
⎝⎠
c) Dung dẫn đường dây :
6
0
6
6
3
2 2 3,1416 50
2,881 10 1/
4,622
18 10 ln
18 10 ln
10,8 10
m
f
bkm
D
r
π
−
−
×
×
== =×Ω
⎛⎞ ⎛ ⎞
××
××
⎜⎟
⎜⎟
×
⎝⎠
⎝⎠
Bảng số liệu đường dây của phương án 1
Đường
dây
Số
lộ
Mã hiệu dâ
y
Chiều
dài km
r
0
Ω/km
x
0
Ω/km
b
0
Ω
-
1
/km
x10
-6
R= r
0.
l
X= x
0.
l
N – 1 1 AC - 240 31,622 0,132 0,3973 2,881
4,174 12,563
1 – 2 1 AC - 120 22,3607 0,27 0,4194 2,723
6,037 9,378
N – 3 1 AC - 95 41,2311 0,33 0,43 2,673
13,606 17,729
N – 4 1 AC - 95 41,2311 0,33 0,43 2,673
13,606 17,729
3– 4 1 AC - 70 42,4264 0,46 0,441 2,606
19,516 18,71
N – 5 1 AC - 120 31,622 0,27 0,4194 2,723
8,538 13,262
N – 6 1 AC - 70 50 0,46 0,441 2,606
23 22,05
5 – 6 1 AC - 70 41,2311 0,46 0,441 2,606
18.966 18,183
Tính toán công suất, tổn thất công suất và điện áp :
- Đường dây N12
N
1
2
1
S
•
2
S
•
Z
N1
Z
12
1CN
jQ
−
12C
jQ
−
2
"S
•
1
"S
•
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
12
Tính toán công suất, tổn thất công suất và điện áp :
- Công suất do điện dung phân nửa đường dây N1 sinh ra :
6
22
11
1
.
2,881.10 .31,622
110 0,551
22
oN
CN dm
bl
j
QjUj jMVAr
−
−
Δ= = ×=
- Công suất do điện dung phân nửa đường dây 12 sinh ra :
6
22
12 12
12
.
2,723.10 .22,3607
110 0,368
22
o
Cdm
bl
j
Qj Uj jMVAr
−
−
Δ= = ×=
Đoạn 1-2
- Công suất cuối đường dây :
2
2222 12
" 20+j12,92 0,368 20 12,552
C
SPjQPjQjQ j j MVA
•
−
′′ ′′
=+ =+ − = − =+
- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên tổng trở đường dây 12 :
22
22
12 12
12 12
22
22
22
12 12
12 12
22
20 12,552
6,037 0,278
110
20 12,552
9,378 0,432
110
dm
dm
PQ
PR MW
U
PQ
Q X MVAr
U
′′ ′′
+
+
Δ= = × =
′′ ′′
++
Δ= = × =
- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây 34 :
'' ''
212 2 12
12
20.6,037 12,552.9,378
2,168
110
dm
PR QX
UkV
U
+
+
Δ= = =
12
12
2,168
% 100 100 1,97
110
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×= ×=
- Đoạn N-1
""
12 1
1 1 12 12 12 1
""
20 12,552 0,278 0,432 15 11,25 0,368 0,551 35,478 23,315
CCN
SPjQS PjQSjQ jQ
j
jjjj jMVA
•• •
−−
=+ =+Δ+Δ+− −
=+ ++++−−=+
- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên tổng trở đường dây N1 :
22
22
11
11
22
22
22
11
11
22
35,478 23,315
4,174 0,622
110
35,478 23,315
12,563 1,871
110
NN
dm
NN
dm
PQ
PR MW
U
PQ
QX MVAr
U
′′ ′′
+
+
Δ= = × =
′′ ′′
++
Δ= = × =
- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N1:
11 1 1
1
35,478 4,174 23,315 12,563
4,002
110
NN
N
dm
PR Q X
UkV
U
′′ ′′
+
×
+×
Δ= = =
1
1
4,002
% 100 100 3,638
110
N
N
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×= ×=
Tổng tổn thất :
ΔP
N34
= 0,278 + 0,622 = 0,9 MW
ΔQ
N34
= 0,432 + 1,871 = 2,303 MVAr
ΔU
N34
= 2,168 + 4,002 = 6,17 kV
34
34
6,17
% 100 100 5,61
110
N
N
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×= ×=
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
13
- Đường dây mạch kín N34
Đây là 1 lưới điện kín, có sơ đồ thay thế tính toán như sau:
- Công suất do phân nửa điện dung của đường dây N1 sinh ra :
6
22
033
3
.
2,673.10 .41,2311
110 0,667
22
N
CN dm
bl
j
Q j U j j MVAr
−
−
Δ= = ×=
- Công suất do phân nửa điện dung của đường dây 12 sinh ra :
6
22
34 34
34
.
2,606.10 .42,4264
110 0,669
22
o
Cdm
bl
j
Qj Uj jMVAr
−
−
Δ= = ×=
- Công suất do phân nửa điện dung của đường dây N2 sinh ra :
6
22
44
4
.
2,673.10 .41,2311
110 0,667
22
oN
CN dm
bl
j
Q j U j j MVAr
−
−
Δ= = ×=
- Công suất tính toán tại nút 1, 2 :
33
334
44
434
' 15 + j11,25 - j0,667 - j0,669 = 15 + j9,914MVA
' 15 + j11,25 - j0,667 - j0,669 = 15 + j9,914MVA
CN C
CN C
S S jQ jQ
S S jQ jQ
••
−−
••
−−
=−Δ −Δ =
=−Δ −Δ =
Đoạn N3
()( )()( )
44334 4
3
334 4
'. '.( )
15 9,914 13,606 17,729 15 9,914 13,606 17,729 19,516 18,71
2 (13,606 17,729) 19,516 18,71
15 9.914
NN
N
NN
SZ S Z Z
S
ZZZ
jjjjj
jj
jMVA
∗∗
∗
++
==
++
−×+ +−×+++
= =
×+ ++
=−
3N
S
•
= 15 9.914j+ MVA
- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N3 :
33 3 3
3
15.13,606 9,914.17,729
3,453
110
NN N N
N
dm
PR Q X
UkV
U
+
+
Δ= = =
N
3
4
13,606+j17,729Ω
19,516+j18,71Ω
13,606+j17,729Ω
15+j11,25 MVA
15+j9,914
MVA
N
3
4
j0,667 MVAr
j0,667 MVAr
j0,65 MVAr
15+
j9,914MVA
Z
N3
Z
34
Z
N4
15+j11,25 MVA
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
14
- Phần trăm sụt áp :
3
3
3,453
% 100 100 3,139
110
N
N
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×= ×=
- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây N3:
22
22
33
33
22
22
22
33
33
22
15 9,914
13,606 0,364
110
15 9,914
17,729 0,474
110
NN
NN
dm
NN
NN
dm
PQ
PR MW
U
PQ
QX MVAr
U
+
+
Δ= = × =
+
+
Δ= = × =
Đoạn N4 :
()( )()( )
44
4343
4
334 4
'. '.( )
15 9,914 13,606 17,729 15 9,914 13,606 17,729 19,516 18,71
2 (13,606 17,729) 19,516 18,71
15 9.914
NN
N
NN
SZ S Z Z
S
ZZZ
jjjjj
jj
jMVA
∗∗
∗
++
==
++
−×+ +−×+++
= =
×+ ++
=−
4N
S
•
= 15 9.914j+ MVA
- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N4 :
44 4 4
4
15.13,606 9,914.17,729
3,453
110
NN N N
N
dm
PR Q X
UkV
U
+
+
Δ= = =
- Phần trăm sụt áp :
4
4
3,453
% 100 100 3,139
110
N
N
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×= ×=
- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây N4:
22
22
44
44
22
22
22
44
44
22
15 9,914
13,606 0,364
110
15 9,914
17,729 0,474
110
NN
NN
dm
NN
NN
dm
PQ
PR MW
U
PQ
QX MVAr
U
+
+
Δ= = × =
+
+
Δ= = × =
Đoạn 34
:
15
34 3 3
' 15 9.914-(15 + j9,914)=(1,7764 - j1,7764) 10
N
SSS j
•••
−
=−=+ ×
MVA
- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây 34 :
15 15
17
34 34 34 34
34
1,7764 10 .19,516 1,7764 10 .18,71
1,302 10
110
dm
PR Q X
U kV
U
−−
−
+
×+×
Δ= = = ×
- Phần trăm sụt áp :
17
17
34
34
1,302 10
% 100 100 1,183 10
110
dm
U
U
U
−
−
Δ
×
Δ = ×= ×= ×
- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây 34:
(
)
(
)
()()
22
15 15
22
32
34 34
34 34
22
22
15 15
22
33
34 34
34 34
22
1,7764 10 + 1,7764 10
19,516 1,018.10
110
1,7764 10 + 1,7764 10
18,71 9,758.10
110
dm
dm
PQ
P
RMW
U
PQ
Q X MVAr
U
−−
−
−−
−
××
+
Δ= = × =
××
+
Δ= = × =
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
15
Do công suất phân bố tại nút 3 và 4 cũng như chiều dài hai đoạn N3,N4 bằng
nhau,nên chọn điểm phân công suất tại nút 3 và 4 là như nhau. Xét nút 3 là điểm
phân công suất.
ΔU
N34
= ΔU
N3
= 3,453 kV
34
34 3
3,453
% % 100 100 3,139
110
N
NN
dm
U
UU
U
Δ
Δ=Δ=×=×=
%
Tổn thất tổng:
ΔP
N34
= 0,364 + 0,364 + 1,018.10
-32
≈
0,728 MW
ΔQ
N34
= 0,474+ 0,474 +9,758.10
-33
= 0,948 MVAr
Xét trường hợp đường dây sự cố lâu dài nghiêm trọng, là khi mất đường dây N3.
Sự cố nguy hiểm nhất khi đứt đường dây N-3 của mạch kín N-4-3-N, khi đó toàn bộ
công suất của phụ tải 4 được truyền từ N⇒3⇒4 đoạn N-4-3chịu tác động nặng nề
nhất. Sơ đồ đường dây bây giờ có dạng liên thông như sau:
Tính toán công suất, tổn thất công suất và điện áp :
Đoạn 3-4:
- Công suất cuối đường dây 34 :
3
3333 34
" 15 11,25 0,669 15 10,581
C
SPjQPjQjQ j j j MVA
•
−
′′ ′′
=+ =+ −Δ =+ − =+
- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 34 :
22
22
33
34 34
22
22
22
33
34 34
22
15 10,581
19,516 0,543
110
15 10,581
18,71 0,521
110
dm
dm
PQ
P
RMW
U
PQ
QX MVAr
U
′′ ′′
+
+
Δ= = × =
′′ ′′
+
+
Δ= = × =
- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây 34 :
'' ''
334 334
34
15.19,516 10,581.18,71
4,461
110
dm
PR QX
UkV
U
+
+
Δ= = =
- Phần trăm sụt áp :
12
12
4,461
% 100 100 4,055
110
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×= ×=
%
Đoaïn N-4 :
""
43 4
4 4 34 34 34 4
""
10 10,581 0,526 0,504 15 11,25 0,669 0,667 25,526 +j21
CCN
SPjQS PjQSjQ jQ
j
jjjj MVA
•• •
−−
=+ =+Δ+Δ+−Δ −Δ
=+ + + ++ − − =
- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây N1 :
N
4
3
4
S
•
3
S
•
Z
N4
Z
34
4CN
jQ
−
Δ
34C
jQ
−
Δ
3
"S
•
4
"S
•
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
16
2
22
2
44
44
22
2
22
2
44
44
22
25,526 +21
13,606 1,23
110
25,526 +20,497
17,729 1,6
110
N
dm
N
dm
PQ
PR MW
U
PQ
QX MVAr
U
′′ ′′
+
Δ= = × =
′′ ′′
+
Δ= = × =
- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N1 :
44 4 4
4
. . 25,526 13,606 21 17,729
6,542
110
N
dm
PR Q X
UkV
U
′′ ′′
+
×
+×
Δ= = =
- Phần trăm sụt áp :
1
1
6,542
% 100 100 5,957
110
N
N
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×= ×=
- Tổn thất điện áp:
ΔU
N34
= 4,461 + 6,542 = 11,003 kV
12
34
11,003
% 100 100 10
110
N
N
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×= ×=
- Tổng thất công suất tổng:
ΔP
N34
= 0,543 + 1,23 = 1,773 MW
ΔQ
N34
= 0,521+ 1,6 = 2,121 MVAr
- Đường dây mạch kín N56
Đây là 1 lưới điện kín, có sơ đồ thay thế tính toán như sau:
- Công suất do phân nửa điện dung của đường dây N5 sinh ra :
6
22
05 5
5
.
2,723.10 .31,622
110 0,521
22
NN
CN dm
bl
j
Qj Uj jMVAr
−
−
Δ= = ×=
- Công suất do phân nửa điện dung của đường dây 56 sinh ra :
N
5
6
8,538+j13,262Ω
18,966+j18,183Ω
23+j22,05Ω
18+j13,5 MVA
10+j6,72
MVA
N
5
6
j0,521 MVAr
j0,788 MVAr
j0,65 MVAr
18+j13,5
MVA
Z
N5
Z
56
Z
N6
10+j6,72 MVA
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
17
6
22
56 56
56
.
2,606.10 .41,2311
110 0,65
22
o
Cdm
bl
j
Qj Uj jMVAr
−
−
Δ= − ×=
- Công suất do phân nửa điện dung của đường dây N6 sinh ra :
6
22
06 6
6
.
2,606.10 .50
110 0,788
22
NN
CN dm
bl
j
Qj Uj jMVAr
−
−
Δ= = ×=
- Công suất tính toán tại nút 5,6 :
55
556
66
656
' 18 13,5 0,521 0,65 18 12,329
' 10 6,72 0,788 0,65 10 5,282
CN C
CN C
SSjQ jQ j j j j MVA
S S jQ jQ j j j j MVA
••
−−
••
−−
=−Δ −Δ =+ − − =+
=−Δ −Δ =+ − − =+
Ñoaïn N5
()()( )( )
66556 6
5
556 6
'. '.( )
10 5,282 23 22,05 18 12,329 18,966 18,183 23 22,05
8,538 13,262 18,966 18,183 23 22,05
17,9328 + j12,9397
NN
N
NN
SZ S Z Z
S
ZZZ
jjj jj
jjj
MVA
∗∗
∗
++
==
++
−×++− ×+++
= =
+++++
=
5N
S
•
= 17,9328 +j12,9397
M
VA MVA
- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N5 :
55 5 5
5
17,9328.8,538 12,9397.13,262
2,952
110
NN N N
N
dm
PR Q X
UkV
U
+
+
Δ= = =
- Phần trăm sụt áp :
5
5
2,952
% 100 100 2,6836
110
N
N
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×= ×=
%
- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên tổng trở đường dây N5 :
22
22
55
55
22
22
22
55
55
22
17,9328 12,9397
8,538 0,3451
110
17,9328 12,9397
13,262 0,536
110
NN
N
dm
NN
N
dm
PQ
PR MW
U
PQ
Q X MVAr
U
+
+
Δ= = × =
+
+
Δ= = × =
Ñoaïn N6
()( )()( )
56
5565
6
656 5
'. '.( )
18 12,329 8,538 16,262 10 5, 282 18,966 18,183 8,538 16,2621
23 22,05 18,966 18,183 8,538 16,2621
10,0672 + j4,6713
NN
N
NN
SZ S Z Z
S
ZZZ
jjjjj
jjj
MVA
∗∗
∗
++
==
++
−×++−×+++
= =
+++ ++
=
6N
S
•
= 10,0672 + 4,6713iMVA
- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N6 :
66 6 6
6
10,0672 . 23 + 4,6713 . 22,05
3,0413
110
NN N N
N
dm
PR Q X
UKV
U
+
Δ= = =
- Phần trăm sụt áp :
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
18
6
6
3,0413
% 100 100 2,7649
110
N
N
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×= ×=
- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây N6 :
22
22
66
66
22
22
22
66
66
22
10,0672 + 4,6713
23 0,2341
110
10,0672 + 4,6713
22,05 0,2245
110
NN
NN
dm
NN
NN
dm
PQ
PR MW
U
PQ
QX MVAr
U
+
Δ= = ×=
+
Δ= = × =
Ñoaïn 56
:
56 5 5
' 17,9328 +j12,9397 - (18 12,329)= - 0,0672 + j0,6107 MVA
N
SSS j
•••
=−= +
- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây 56 :
56 56 56 56
56
0,0672.18,966 0,6107.18,183
0,0894
110
dm
PR Q X
U
U
kV
+
−+
Δ= = =
56
56
0,0894
% 100 100 0,0812
110
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×= ×=
- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 56 :
22
22
4
56 56
56 56
22
22
22
4
56 56
56 56
22
0,0672 + 0,6107
18,966 5,9167.10
110
0,0672 + 0,6107
18,183 5,6724.10
110
dm
dm
PQ
PR MW
U
PQ
QX MVAr
U
−
−
+
Δ= = × =
+
Δ= = × =
Vậy nút 6 là điểm phân công suất.
ΔU
N56
= ΔU
N6
=
3,0413
kV
56
56
3,0413
% 100 100 2,7649
110
N
N
dm
U
U
U
Δ
Δ=×= ×=
Tổn thất tổng:
ΔP
N56
= 0,3451+0,2341+5,9167 .10
-4
= 0,58 MW
ΔQ
N56
= 0,536 + 0,2245 +5,6724 .10
-4
= 0,761 MVAr
Xét trường hợp đường dây sự cố lâu dài nghiêm trọng, là khi mất đường dây N5.
Sự cố nguy hiểm nhất khi đứt đường dây N-5 của mạch kín N-5-6-N, khi đó tòan bộ
công suất của phụ tải 2 được truyền từ N⇒6⇒5 đoạn N-6-5 chịu tác động nặng nề
nhất. Sơ đồ đường dây bây giờ có dạng liên thông như sau:
N
6
5
6
S
•
5
S
•
Z
N6
Z
56
5CN
jQ
−
Δ
56C
jQ
−
Δ
5
"S
•
6
"S
•
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
19
Tính toán công suất, tổn thất công suất và điện áp :
Đoạn 5-6
Công suất cuối đường dây :
''
55 55 5 56
18 13,5 0,65 18 12,85
C
SPjQPjQjQ j j j MVA
•
−
′′ ′′
=+ =+ − =+ − =+
- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên tổng trở đường dây 56 :
22
22
55
56 56
22
22
22
55
56 56
22
18 12,85
18,966 0,767
110
18 12,85
18,183 0,735
110
dm
dm
PQ
PR MW
U
PQ
QX MVAr
U
′′ ′′
+
+
Δ= = × =
′′ ′′
+
+
Δ= = × =
- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây 56 :
'' ''
556 556
56
18.18,966 12,85.18,183
5, 228
110
dm
PR QX
UkV
U
+
+
Δ= = =
56
56
5,228
% 100 100 4,75
110
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×= ×=
Ñoaïn N-6
""
65 6
6 6 56 56 56 6
""
18 12,85 0,767 0,735 10 6,72 0,65 0,788 28.7670 + j18.867
CCN
SPjQS PjQSjQ jQ
j
jjjj MVA
•• •
−−
=+ = +Δ+Δ +− − =
=+ + + ++ − − =
- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên tổng trở đường dây N6 :
22
22
66
66
22
22
22
66
66
22
28.767 +18.867
23 2,25
110
28.767 +18.867
22,05 2,157
110
NN
dm
NN
dm
PQ
PR MW
U
PQ
QX MVAr
U
′′ ′′
+
Δ= = ×=
′′ ′′
+
Δ= = × =
- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N6 :
66 6 6
6
28,767 23 18,867 22,05
9,8
110
NN
N
dm
PR Q X
UkV
U
′′ ′′
+
×
+×
Δ= = =
6
6
9,8
% 100 100 8,9
110
N
N
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×=×=
Tổn thất công suất tổng:
ΔP
N56
= 0,767 + 2,25 = 3,017 MW
ΔQ
N56
= 0,735+ 2,157 = 2,892 MVAr
ΔU
N56
= 5,228 + 9,8 = 15,028 kV
56
56
15,028
% 100 100 13.67
110
N
N
dm
U
U
U
Δ
Δ = ×= ×=
Bảng tổn thất của phương án 1
STT Tên đường
dây
Tổn thất ΔP
(MW)
Tổn thất ΔQ
(MVAr)
Tổn thất ΔU
(%)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
20
1
N – 1
0,622 1,871 3,638
2
1 – 2
0,278 0,432 1,97
3
N – 3
0,364 0,474 3,139
4
N – 4
0,364 0,474 3,139
5
3– 4
1,018.10
-32
9,758.10
-33
1,183.10
-17
6 N – 5 0,3451 0,536 2,6836
7
N – 6
0,2341 0,2245 2,7649
8
5 – 6
5,9167.10
-4
5,6724.10
-4
0.0812
Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng : ∑ΔP = 2,2078 MW
Phần trăm tổn thất điện áp lớn nhất trong phương án là từ nguồn đến tải 1 với ΔU% =
3,638
2 - Phương án 2
Phần lưới N34 và N12 tương tự như trong phương án 1.
Phần lưới N56 được chọn khác đi như sau:
* Phân bố công suất và chọn dây cho các đường dây lộ kép N5 và N6
Đường dây lộ kép N5 – Công suất trên 1 lộ:
5/
18 13,5
96,75
2
Nlo
j
Sj
•
+
==+
MVA
Đường dây lộ kép N6 – Công suất trên 1 lộ:
6/
10 6,72
53,36
2
Nlo
j
Sj
•
+
==+
MVA
Các tải có chung T
max
= 5000h. Tra bảng mật độ dòng điện kinh tế (Bảng 2.3 sách
Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến): j
kt
= 1,1 A/mm
2
.
Các công thức tính (trong các công thức, điện áp được lấy bằng giá trị định mức)
Dòng trên từng lộ đơn được xác định theo công thức:
max max
max/
;
3
lo kt
kt
dm
SI
IF
j
U
==
Cho ta:
6
5
4
3
2
1
N
10km
N
41,2311 km
41,2311
42,4264 km
31,622 km
22,3607 km
50 km
31,622 km
15+j11,25MV
15+
j
11,25M
15+j11,25MVA
20+j12,92MVA
18+
j
13,5MVA
10+
j
6,72MVA
6
5
1
4
3
2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
21
Bảng phân bố công suất chọn dây dẫn theo tiêu chuẩn
Đoạn Công suất
MVA
Dòng điện
A
Tiết diện tính toán
mm
2
Mã dây tiêu chuẩn
N – 1
35 24,17j+
223.2485 202.9532
AC – 240
1 – 2
20+j12,92
124,9712 113,6102
AC – 120
N – 3
15,1436 11,3577j+
99,3539 90,3217
AC – 95
N – 4
14,8564 11,1423j+
97,4701 88,6092
AC – 95
3– 4
0,1436 + j0,1077
0,9419 0,8563
AC – 70
N – 5 18 + j13,5 59,05 * 53,68 AC - 70
N – 6 10 + j6,72 31,62 * 28,75 AC - 70
(*) : dòng trên từng lộ của đường dây lộ kép.
Với nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường xung quanh lúc chế tạo là 25°C và nhiệt
độ môi trường xung quanh thực tế dây dẫn làm việc là 40°C, vì vậy cần phải hiệu
chỉnh dòng điện cho phép của dây dẫn theo nhiệt độ xung quanh thực tế. hiệu chỉnh
nhiệt độ là k = 0,81. I
cp
= I
max
.k
Đoạn Dây tiêu chuẩn
Dòng I
max
ở 25°C
(A)
Dòng cho phép ở 40°C
(A)
N – 1 AC – 240
610
494,1
1 – 2 AC – 120
360
291,6
N – 3 AC – 95
335
271,35
N – 4 AC – 95
335
271,35
3– 4 AC – 70
275
222,75
N – 5 AC - 70 275
222,75
N – 6 AC - 70 275
222,75
Nguồn: Phụ lục – Bảng PL2.6 (Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến)
* Kiểm tra phát nóng khi sự cố:
Có 2 trường hợp cần kiểm tra phát nóng:
- Khi lưới kín N34 bị cắt đường dây N – 3 hay N – 4 (tương tự PA 1).
- Khi lộ kép N5 bị cắt 1 lộ bất kì.
- Khi lộ kép N6 bị cắt 1 lộ bất kì.
Xét trường hợp lộ kép N5 bị cắt 1 lộ bất kì:
I
N5,cb
= 2x 59,05A =118,1 < I
cp
=222,75 A
Xét trường hợp lộ kép N6 bị cắt 1 lộ bất kì:
13+j9,75
I
cb
= 118 A
AC – 70
I
cp
= 222,75 A
N 5
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
22
I
N6,cb
= 2x 31,62A =63,24 < I
cp
=222,75 A
Vậy các dây được chọn đều thỏa điều kiện phát nóng.
* Chọn trụ đường dây:
Theo phương án 2, các đường dây được thiết kế là đường dây đơn mạch kín N-3-4-N,
đường dây đơn liên thông N-1-2 thiết kế như phương án 1 vì vậy ta chọn trụ cho các
đường dây này giống như đã chọn ở phương án 1. Riêng đường dây mạch kép N-5, N-
6 ta chọn trụ kim loại Y110-2 (hình PL5.11- trang 160 sách Thiết kế mạng điện – Hồ
Văn Hi
ến)
Bảng thông số trụ đường dây
Lọai cột
H
(m)
h
0
(m)
h
1
(m)
h
2
(m)
h
3
(m)
a
1
(m)
a
2
(m)
a
3
(m)
b
1
(m)
b
2
(m)
b
3
(m)
Y110-2
24,7 0 4 4 6,2 3,5 5 3,5 3,5 5 3,5
14+j9,77 MVA
AC – 70
I
cp
= 222,75 A
I
cb
= 63,24 A
N 6
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
23
2.1 - TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY
* Đường dây lộ đơn 3-4 mã dây tiêu chuẩn là AC-70, đường dây N-3 , N-4 mã dây
tiêu chuẩn AC-95, đường dây 1-2 mã dây tiêu chuẩn AC-120, đường dây N-1 mã
dây tiêu chuẩn AC-240 được tính như trong phương án 1
* Đường dây lộ kép N-5, N-6 mã dây tiêu chuẩn AC-70, các thông số được tính
như sau :
a) Điện trở :
Tra bảng dây (phụ lục PL2.1 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến) ta được :
- d = 11,4mm
→ r = 5,7 mm
- Điện trở tương đương :
0
0, 46
0,23 /
2
rkm==Ω
b) Cảm kháng :
Dây nhôm lõi thép AC-70 gồm 7 sợi bện thành có k =0,726
- Bán kính tự thân của một dây (7 sợi) : r
’
=k . r = 0,726.5,7. 10
-3
=4,138. 10
-3
m
- Các khoảng cách :
222 2
221
( ) 4 (5 3,5) 9,394
ab a b cb c b
DDDD hab m
′′ ′′
==== ++=++ =
2222
121
( ) 4 (5 3,5) 4,272
ab bc a b b c
DDD D haa m
′′ ′′
== = = +− = +− =
12
448
ac a c
DD hh m
′′
==+++=
11 33
3, 5 3, 5 7
ac a c
DDabab m
′′
==+=+=+=
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
24
22 22
11 1 2
( ) ( ) (3,5 3,5) (4 4) 10,63
aa cc
DD ab hh m
′′
== +++ = + ++=
10
bb
Dm
′
=
* Các khoảng cách trung hình hình học :
- Giữa các dây thuộc pha a
3
. 4,138 10 10,63 0,21
sA aa
DrD m
−
′
′
==××=
- Giữa các dây thuộc pha b
3
. 4,138 10 10 0,203
sB bb
DrD m
−
′
′
==××=
- Giữa các dây thuộc pha c :
0, 21
sC sA
DD m==
* Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị :
3
3
. . 0, 21 0,203 0,21 0,208
ssAsBsC
DDDD m==××=
- Giữa nhóm dây pha A và nhóm dây pha B :
4
4
. . . 4,272 9,394 9,394 4,272 6,335
AB ab ab ab ab
D DDDD m
′′ ′′
==×××=
- Giữa nhóm dây pha B và nhóm dây pha C :
6,335
BC AB
DD m==
- Giữa nhóm dây pha C và nhóm dây pha A :
4
4
. . . 8 7 7 8 7,483
CA ca ca ca ca
D DDDD m
′′ ′′
= = ×××=
* Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha lộ kép có hoán vị :
3
3
. . 6,335 6,335 7, 483 6,697
mABBCCA
DDDD m==××=
* Cảm kháng của đường dây :
44
0
6,697
2 .2.10 ln 2 3,1416 2 50 10 ln 0,218 /
0,208
m
s
D
x
fkm
D
π
−−
⎛⎞
⎛⎞
==×××××=Ω
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
⎝⎠
c) Dung dẫn
Tính toán lại bán kính trung bình hình học :
- Giữa các dây thuộc pha a
3
. 5,7 10 10,63 0,246
sA aa
DrD m
−
′
==××=
- Giữa các dây thuộc pha b
3
. 5,7 10 10 0,239
sB bb
DrD m
−
′
==××=
- Giữa các dây thuộc pha c :
0,246
sC sA
DD m==
* Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị :
3
3
. . 0,246 0,239 0,246 0,244
ssAsBsC
DDDD m
′
==××=
- Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị :
6
0
6
6
2 2 3,1416 50
5,269 10 1/
6,697
18 10 ln
18 10 ln
0,244
m
s
f
bkm
D
D
π
−
′
××
== =×Ω
⎛⎞ ⎛ ⎞
××
××
⎜⎟
⎜⎟
⎝⎠
⎝⎠
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
25
Bảng số liệu đường dây của phương án 2
Đường
dây
Số
lộ
Mã
hiệu
dây
Chiều
dài
km
r
0
Ω/km
x
0
Ω/km
b
0
Ω
-1
/km
x10
-6
R
= r
0
.l
Ω
X
= x
0
.l
Ω
N – 1 1 AC - 240 31,622 0,132 0,3973 2,881 4,174 12,563
1 – 2 1 AC - 120 22,3607 0,27 0,4194 2,723
6,037 9,378
N – 3 1 AC - 95 41,2311 0,33 0,43 2,673
13,606 17,729
N
–
4 1 AC - 95 41,2311 0,33 0,43 2,673
13,606 17,729
3– 4 1 AC - 70 42,4264 0,46 0,441 2,606
19,516 18,71
N – 5(*) 2 AC– 70 31,622 0,23 0,218 5,269 7,273
6,894
N– 6 (*) 2 AC – 70 50 0,23
0,218 5,269
11.5
10,9
(*) : đường dây lộ kép.
2.2 - Tính sơ bộ tổn thất điện áp và tổn thất công suất theo phương án 2
* Đường dây N-3-4-N, đường dây N-1-2:
Đường dây liên thông lộ đơn N-1-2 và đường dây mạch kín lộ đơn N-3-4-N ở
phương án 2 có mã hiệu dây giống như ở phương án 1 vì vậy tổn thất điện áp và
công suất khi vận hành bình thường và khi sự cố được tính như phương án 1.
* Đường dây mạch kép N-5, N-6
- khi vận hành bình thường
Sơ
đồ thay thế tính toán đoạn N – 5 khi bình thường (đường dây lộ kép)
Sơ đồ thay thế tính toán đoạn N – 6 khi bình thường (đường dây lộ kép)
Tính toán công suất, tổn thất công suất và điện áp :
- Công suất do phân nửa điện dung của đường dây N5 gây ra
N 6
Z
N6
= 9,2+j8,72
6
"S
•
N 5
5
18 13,5Sj
•
=+
Z
N5
=14,546+j 13,945
5
"S
•
5
1, 01
CN
jQ j
−
Δ=
6
1,594
CN
jQ j
−
Δ=
6
10 6,72Sj
•
=+
