[Đồ Án Điện Học] Điện Lưới - Thiết Kế Lưới Điện phần 3 docx

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện
Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung
19




B/2
(10
- 4
),S
1,11
1,17
1,63
1,59
2,30
1,33
1,70
0,97
1,09
1,87

Bảng 3.2. Thông số của các đường dây trong mạng điện phương án 1
X,Ω
8,65
9,52
13,9
12,9
17,93
10,75
13,76

7,58
8,86
15,20
R,Ω
5,56
7,31
14,54
9,90
11,53
8,25
10,56
4,87
6,80
11,67
b
0
(10
-6
).
Ω/m
2,69
2,65
2.58
2,65
2,69
2,65
2,65
2,69
2,65
2,65

x
0
,
Ω/k
m
0,42
0,43
0,44
0,43
0,42
0,43
0,43
0,42
0,43
0,43
r
0
,
Ω/k
m
0,27
0,33
0,46
0,33
0,27
0,33
0,33
0,27
0,33
0,33

l,
km
41,2
44,3
63,2
60,0
85,4
50,0
64,0
36,1
41,2
70,7
I
SC
,
A
221,60
190,80
13,6
185,24
231,92
169,14
209,96
221,60
172,89
174,96
I
CP
,
A

380
330
265
330
380
330
330
380
330
330
F
tc
,
mm
2

120
95
70
95
120
95
95
120
95
95
F
tt
,
mm

2
110,80
95,40
6,80
92,62
115,96
84,57
104,98
110,80
86,44
87,48
I
BT
, A
110,80
95,40
6,80
92,62
115,96
84,57
104,98
110,80
86,44
87,48
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện
Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung
20

c. Tính tổn thất điện áp trong mạng điện
Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ được đặc trưng bằng tần số

của dòng điện và độ lệch điện áp so với điện áp định mức trên các cực của
thiết bị dùng điện. Khi thiết kế mạng điện, ta giả thiết rằng hệ thống hoặc các
nguồn cung cấp có đủ công suất tác dụng để cung cấp cho các phụ tải. Do đó
không xét đến những vấn đề duy trì tần số. Vì vậy chỉ tiêu chất lượng của điện
năng là giá trị của độ lệch điện áp ở các hộ tiêu thụ so với điện áp định mức ở
mạng điện thứ cấp.
Khi chọn sơ bộ các phương án cung c
ấp điện có thể đánh giá chất
lượng điện năng theo các giá trị của tổn thất điện áp.
Khi tính sơ bộ các mức điện áp trong các trạm hạ áp, có thể chấp nhận
là phù hợp nếu trong chế độ phụ tải cực đại các tổn thất điện áp lớn nhất của
mạng điện một cấp điện áp không vượ
t quá 10
÷
15% trong chế độ làm việc
bình thường, còn trong các chế độ sau sự cố các tổn thất điện áp lớn nhất
không vượt quá 15
÷
20%, nghĩa là:
Δ
U
maxbt
%=10
÷
15%
Δ
U
maxsc
%=10
÷

20%
Đối với những mạng điện phức tạp, có thể chấp nhận các tổn thất điện
áp lớn nhất đến 15
÷
20% trong chế độ phụ tải cực đại khi vận hành bình
thường và đến 20
÷25% trong chế độ sau sự cố, nghĩa là:
Δ
U
maxbt
%=15
÷
20%
Δ
U
maxsc
%=20
÷
25%
S, MVA
38+j18,40
30,9+j19,15
1,9 +j1,18
30+j18,59
38+j22,55
29+j14,05
36+j17,44
38+j18,40
28+j17,35
30+j14,53

Đường
dây
NĐ-1
NĐ-2
2-HT
NĐ-3
NĐ-4
HT-5
NĐ-6
HT-7
HT-8
HT-9
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện
Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung
21
Đối với các tổn thất điện áp như vậy, cần sử dụng các máy biến áp
điều chỉnh điện áp dưới tải trong các trạm hạ áp.
Tổn thất điện áp trên đường dây thứ i nào đó khi vận hành bình
thường được xác định theo công thức:
100.
2
d
m
iiii
ibt
U
XQRP
U
+
=Δ

(2.3)
Trong đó:
P
i
, Q
i
- công suất chạy trên đường dây thứ i
R
i
, X
i
- điện trở và điện kháng của đường dây thứ i.
Khi tính tổn thất điện áp, các thông số trên được lấy trong bảng 2.2.
Đối với đường dây có hai mạch, nếu ngừng một mạch thì tổn thất điện
áp trên đường dây bằng:
Δ U
isc
%=2Δ U
ibt
%
* Tính tổn thất điện áp trên đường dây NĐ-1
Trong chế độ làm việc bình thường tổn thất điện áp trên đường dây
bằng:
%06,3100
110
65,840,1856,538
%
2
1
=×

×
+
×
=Δ
bt
U

Khi một mạch đường dây ngừng làm việc, tổn thất điện áp trên đường
dây có giá trị:
Δ
U
1sc
% = 2.U
1bt
% = 2
×
3,06 = 6,12 %
Tính các tổn thất điện áp trên các đường dây còn lại được tiến hành
tương tự như với đường dây trên.
Kết quả tính tổn thất điện áp trên các đường dây cho trong bảng 2.3.
Đường dây
Δ
U
bt
, %
Δ
U
sc
, % Đường dây
Δ

U
bt
, %
Δ
U
sc
, %
NĐ-1 3,06 6,12 HT-5 3,23 6,46
NĐ-2 3,37 6,74 NĐ-6 5,13 10,26
2-HT 0,36 0,72 HT-7 2,68 5,36
NĐ-3 4,44 8,88 HT-8 2,84 5,68
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện
Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung
22
NĐ-4 7,11 14,22 HT-9 4,72 9,44
Bảng 3.3. Các giá trị tổn thất điện áp trong mạng điện phương án 1.

Từ các kết quả trong bảng 3.3 nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn nhất
của mạng điện trong phương án 1 có giá trị:
Δ
U
maxbt
% =
Δ
U
NĐ2
% = 7,11%
Tổn thất điện áp lớn nhất khi sự cố bằng:
Δ U
maxSC

% = Δ U
NĐ2SC
% = 14,22%

3.2.2. Phương án 2
Phương án 2 có sơ đồ như sau:

Hình 3.3. Sơ đồ mạng điện phương án 2
a. Chọn điện áp định mức của mạng điện
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện
Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung
23
Dòng công suất chạy trên NĐ-3 có giá trị:
434
SSS
N
&&&
+=
= 30 +j18,59 + 38 + j23,55 = 68 +j42,14 MVA
Dòng công suất chạy trên đường dây 3 - 4:
434
SS
&&
=
= 38 + j23,55 MVA
Dòng công suất chạy trên HT-7:
877
SSS
H
&&&

+=
= 38 +j18,40 + 28 +j17,35 = 66 + j35,75 MVA
Dòng công suất chạy trên đường dây 7 - 8:
878
SS
&&
=
= 28 + j17,35 MVA
Kết quả tính toán ghi trong bảng 3.4.




Đờng
dây
Công suất truyền
tải
Chiều dài đ-
ờng dây
l ,
km
Điện áp
tính toán U,
kV
Điện áp định mức
của mạng U
đm
,
kV
NĐ-1 38 + j18,40 41,23 110,58

110
NĐ-2 30,9 + j19,15 44,72 100,74
2-HT 1,9 + j1,18 63,25 42,00
NĐ-3 68 + j42,14 60,00 147,05
3-4 38 + j23,55 36,06 110,14
HT-5 29 + j14,05 50,00 98,39
NĐ-6 36 + j17,44 64,03 109,80
HT-7 66 + j35,75 36,06 143,42
7-8 28 + j17,35 31,62 95,05
HT-9 30 + j14,53 70,71 101,85

Bảng 3.4. Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện
Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung
24
b. Chọn tiết diện dây dẫn
Kết quả tính toán ghi trong bảng 3.5.









B/2
(10
- 4
),S

1,11
1,17
1,63
1,70
0,97
1,33
1,70
1,03
0,84
1,87

Bảng 3.5. Thông số của các đường dây trong mạng điện phương án 2
X,Ω
8,65
9,52
13,9
12,3
7,58
10,75
13,76
7,40
6,79
15,20
R,Ω
5,56
7,31
14,54
5,10
4,86
8,25

10,56
3,07
6,04
11,67
b
0
(10
-6
).
Ω/m
2,69
2,65
2.58
2,84
2,69
2,65
2,65
2,84
2,65
2,65
x
0
,
Ω/k
m
0,42
0,43
0,44
0,41
0,42

0,43
0,43
0,41
0,43
0,43
r
0
,
Ω/k
m
0,27
0,33
0,46
0,17
0,27
0,33
0,33
0,17
0,33
0,33
l,
km
41,2
44,3
63,2
60,0
36,1
50,0
64,0
36,1

31,6
70,7
I
SC
,
A
221,60
190,80
13,6
419,88
231,92
169,14
209,96
397,96
172,89
174,96
I
CP
,
A
380
330
265
510
380
330
330
510
330
330

F
tc
,
mm
2

120
95
70
185
120
95
95
185
95
95
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện
Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung
25

c. Tính tổn thất điện áp trong mạng điện
* Tổn thất điện áp trên đường dây NĐ-3-4 trong chế độ làm việc bình
thường:
Trong chế độ làm việc bình thường tổn thất điện áp trên đường dây
NĐ-3 bằng:
%15,7100
110
3,1214,421,568
%
2

3
=×
×
+
×
=Δ
btN
U

Tổn thất điện áp trên đường dây 3-4 bằng:
%00,3100
110
58,755,2386,438
%
2
43
=×
×
+
×
=Δ
− bt
U


Như vậy tổn thất điện áp trên đường dây NĐ-3-4 có giá trị:
Δ
U
N3-4bt
% =

Δ
U
N3bt
% +
Δ
U
3-4bt
% = 7,15% + 3,00% = 10,15%
Tổn thất điện áp trên đường dây trong chế độ sau sự cố:
Khi tính tổn thất điện áp trên đường dây ta không xét các sự cố xếp
chồng, nghĩa là đồng thời xảy ra trên tất cả các đoạn của đường dây đã cho,
chỉ xét sự cố ở đoạn nào mà tổn thất điện áp trên đường dây có giá trị cực đại.
Đối với đường dây NĐ-3-4, khi ngừng m
ột mạch trên đường dây NĐ-
4 thì:
F
tt
,
mm
2
110,80
95,40
6,80
209,94
115,96
84,57
104,98
196,98
86,44
87,48

I
BT
, A
110,80
95,40
6,80
209,94
115,96
84,57
104,98
196,98
86,44
87,48
S, MVA
38+j18,40
30,9+j19,15
1,9 +j1,18
68 +j42,14
38+j23,55
29+j14,05
36+j17,44
66+j35,75
28+j17,35
30+j14,53
Đường
dây
NĐ-1
NĐ-2
2-HT
NĐ-3

3-4
HT-5
NĐ-6
HT-7
7-8
HT-9
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện
Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung
26
Δ
U
N3SC
% = 2
Δ
U
N3bt
% = 2
×
7,15% = 14,30%
Đối với đường dây 3-4,khi ngừng một mạch thì:

Δ U
3-4SC
% = 2Δ U
3-4bt
% = 2
×
3,00% = 6,00%
* Tổn thất điện áp trên đường dây HT-7-8 trong chế độ làm việc bình
thường:

Trong chế độ làm việc bình thường tổn thất điện áp trên đường dây
HT-7 bằng:
%86,3100
110
40,775,3507,366
%
2
7
=×
×
+
×
=Δ
btH
U

Tổn thất điện áp trên đường dây 7-8 bằng:
%37,2100
110
79,635,1704,628
%
2
87
=×
×
+
×
=Δ
− bt
U

Như vậy tổn thất điện áp trên đường dây HT-7-8 có giá trị:
Δ
U
H-7-8bt
% =
Δ
U
H7bt
% +
Δ
U
7-8bt
% = 3,86% + 2,37% = 6,23%
Đối với đường dây HT-7-8, khi ngừng một mạch trên đường dây HT-8
thì:
Δ
U
H7SC
% = 2
Δ
U
H7bt
% = 2
×
3,86% = 7,72%
Tính các tổn thất điện áp trên các đường dây còn lại được tiến hành
tương tự như với các đường dây trên.
Kết quả tính tổn thất điện áp trên các đường dây cho trong bảng 2.6.
Bảng 3.6. Các giá trị tổn thất điện áp trong mạng điện phương án 2.

Đường dây
Δ
U
bt
, %
Δ
U
sc
, % Đường dây
Δ
U
bt
, %
Δ
U
sc
, %
NĐ-1 3,06 6,12 HT-5 3,23 6,46
NĐ-2 3,37 6,74 NĐ-6 5,13 10,26
2-HT 0,36 0,72 HT-7 3,86 7,72
NĐ-3 7,15 14,30 7-8 2,37
4
,74
3-4 3,00 6,00 HT-9 4,72 9,44

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế lưới điện
Khoa Sư phạm kỹ thuật Phan Thành Trung
27
Từ các kết quả trong bảng 3.6 nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn

nhất của mạng điện trong phương án 2 có giá trị:
Khi làm việc bình thường:
Δ
U
maxbt
% =
Δ
U
NĐ3bt
% +
Δ
U
3-4bt
% = 7,15% + 3,00% = 10,15%
Trong chế độ sau sự cố:
Δ
U
maxSC
% =
Δ
U
NĐ3SC
% +
Δ
U
4-3bt
% = 14,30% + 3,00% = 17,30%

3.2.3. Phương án 3
Sơ đồ mạng điện phương án 3:

Hình 3.4. Sơ đồ mạng điện phương án 3

a. Tính chọn điện áp định mức cho mạng điện