Đồ án tốt nghiệp : Thiết kế hệ thống điện ppsx

Đồ án tốt nghiệp
Thiết kế hệ thống điện
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
3
CHƯƠNG I
PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CỦA NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

Phân tích nguồn cung cấp điện là rất cần thiết và phải quan tâm đúng mức
khi bắt tay vào làm thiết kế. Việc quyết định sơ đồ nối dây của mạng điện
cũng như phương thức vận hành của các nhà máy điện, hoàn toàn phụ thuộc
vào vị trí, nhiệm vụ cũng như tính chất của từng nhà máy điện.
Số liệu về phụ t
ải là loại tài liệu quan trọng. Thiết kế hệ thống có chính xác
hay không hoàn toàn do mức độ chính xác của công tác thu nhập và phân phụ
tải quyết định.

1.1 - Nguồn điện.
Trong đồ án thiết kế, nguồn cung cấp là nhà máy nhiệt điện (NMNĐ) và
hệ thống điện (HTĐ).
- NMNĐ gồm 3 tổ máy có công suất định mức của mỗi tổ máy là
100MW, điện áp định mức là:
Uđm = 10,5kV ; cosϕ = 0,85
Như vậy công suất định mức của mỗi máy là: 300MW. Đây là NMNĐ

dùng nhiêu liệu than, dầu hay khí nên công suất tự dùng chiếm khoảng 10%
tổng công suất phát.
Công suất phát kinh tế là :
P
Fkt
= 80 ÷ 85%P
Fđm
.
Trong tính toán lấy:
P
F kt
= 80%P
Fđm

= 0,8 . 300 = 240 MW
HT có công suất vô cùng lớn, hệ số cosϕ trên thanh góp 110kV là :
cosϕ = 0,85
NMNĐ cách hệ thống tương đối xa (hơn 120km)

1.2 - Phụ tải.

Ta có bảng số liệu phụ tải:
Bảng 1.1

1 2 3 4 5 6 7 8 9
P
max
(MW)
38 40 38 40 38 40 38 40 40
P

min
(MW)
26,6 28 26,6 28 26,6 28 26,6 28 28
Q
max
(MVar)
18,24 19,2 18,24 19,2 18,24 19,2 18,24 19,2 19,2
Q
min
(MVar)

12,7 13,4 12,7 13,4 12,7 13,4 12,7 13,4 13,4
Loại phụ tải
1 1 1 1 1 1 1 1 1
ĐCĐA
kt kt kt kt kt kt kt kt kt
U
tc
(KV)
10 10 10 10 10 10 10 10 10
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
4
Cos
ϕ

0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9

Tổng số có 9 phụ tải, tất cả đều là phụ tải loại 1. Yêu cầu điều chỉnh điện
áp khác thường cần được cung cấp điện với độ tin cậy cao.

Công suất phụ tải yêu cầu ở chế độ phụ tải cực đại.
ΣP
ptmax
= 352 (MW) lớn hơn P
Fkt
của NMNĐ nên mạng điện phải lấy
thêm công suất từ HT.
Trong chế độ cực tiểu có : ΣP
min
= 70%. P
ptmax
= 246,4(MW)
Phụ tải phân bố khá đều xung quanh NMNĐ và HT. Phụ tải 1,2,8, 9 phía
hệ thống ; phụ tải 3,4,5,7,,6 phía nhà máy. Thời gian sử dụng công suất cực
đại :T
max
= 5000h
Từ số liệu phân tích nguồn điện và phụ tải như trên ta thấy phải có sự liên
hệ chặt chẽ giữa NM và HT, để chế độ vận hành được tin cậy và linh hoạt.

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
5




CHƯƠNG II
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG
VÀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

2.1 – Cân bằng công suất tác dụng.

Cân bằng công suất tác dụng rất cần thiết để giữ được tần số bình thường
có nghĩa là tổng công suất tác dụng phát ra phải bằng tổng công suất yêu cầu.
ΣP
f
= ΣP
yc
Nếu ΣP
f
< ΣP
yc
, phải tăng công suất phát lên, nếu nhà máy đã phát hết
công suất định mức mà vẫn không đủ thì phải lấy thêm từ hệ thống.
ΣP
F
+ ΣP
HT
= m .
∑
9
1
maxpt
P
+ ΣΔP
mđ
+ ΣP
td
+ ΣP
dt

Trong đó :
ΣP
F
: Tổng công suất nhà máy điện ΣP
Fkt
= 240 (MW)
P
HT
: Công suất tác dụng lấy từ hệ thống.
m : Hệ số đồng thời m = 1
ΣP
ptmax
: Tổng công suất yêu cầu của phụ tải ở chế độ cực đại.
ΣΔP
mđ
: Tổng tổn thất công suất trên đường dây và trong máy biến áp,
trong tính toán sơ bộ.
ΣΔP
mđ
= 5%ΣP
ptmax

ΣP
td
: Tổng công suất tự dùng của nhà máy lấy ΣP
td
= 10%ΣP
Fkt

ΣP
dt
: Tổng công suất dự trữ lấy từ HT lên, coi ΣP
dt
= 0
Ta có : 240 + P
HT
= 352 + 0,05 . 352 + 0,1. 240
⇒P
HT
= 153,6 (MW)
Như vậy trong chế độ phụ tải cực đại, nhà máy cần một lượng công suất là
: 153,6 (MW) từ hệ thống.

2.2. Cân bằng công suất phản kháng.

Cân bằng công suất phản kháng để giữ điện áp bình thường trong hệ thống,
sự thiếu hụt công suất phản kháng sẽ làm cho điện áp giảm sút.
Phương trình cần bằng công suất phản kháng.
ΣQ
F
+ Q
HT
= mΣQ
ptmax
+ ΣΔQ
ba
+ ΣΔQ
c
+ ΣQ

dt
+ ΣQ
td
+ ΣΔQ
L

Trong đó:
ΣQ
F
: Tổng công suất phản kháng phát ra của nhà máy nhiệt điện
ΣQ
F
= ΣP
F
.tgϕ
F
= 240 .0,62 = 148,8 (MVar)
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
6
Q
HT
: Công suất phản kháng lấy của hệ thống.
Q
HT
= P
HT
.tgϕ
HT
= 153,6 . 0,62 = 95,232 (MVar)

ΣQ
ptmax
=ΣP
ptmax
tgϕ
pt
= 352 . 0,48 = 168,96 (MVar)
ΣQ
ptmax
: Tổng công suất phản kháng của phụ tải ở chế độ phụ tải cực
đại.
ΣΔQ
L
: Tổn thất công suất phản kháng trên các đoạn đường dây.
ΣΔQ
c
: Công suất phản kháng của đường dây sinh ra.
Với mạng điện 110KV trong tính toán sơ bộ coi ΣΔQ
L
=ΣΔQ
c
ΣΔQ
ba
: Tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp
ΣΔQ
ba
=15%. ΣQ
ptmax
= 0,15.168,96 = 25,34 (MVAr)
ΣQ

td
= ΣP
td
. tgϕ = 24. 0,84 = 21,12 (MVAr)
(Lấy cosϕ
td
= 0,75 ⇒ tgϕ
td
= 0,88)
ΣQ
dt
: Coi bằng không, tổng công suất phản kháng lấy từ hệ thống, từ
công thức (2.2)
148,8 + 95,232 > 168,96+25,34 + 21,12
244,03 > 215,41
Ta lấy tổng công suất phản kháng do nhà máy và hệ thống cung cấp lớn
hơn tổng công suất phản kháng mà phụ tải yêu cầu, nên ta không phải bù sơ
bộ.

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
7





CHƯƠNG III
TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

Nguyên tắc chủ yếu của công tác thiết kế mạng điện là cung cấp điện kinh
tế với chất lượng điện năng và độ tin cậy cung cấp điện cao. Mục đích tính
toán thiết kế là nhằm tìm ra một phương án phù hợp nhất với những nguyên
tắc đã nêu ở trên.

3.1- Dự kiến các phương án nối dây của mạng.
Qua các phân tích nguồn
điện và các phụ tải ta thấy. Tất cả các phụ tải đều

là hộ loại I, nên yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cao ta phải cung cấp điện từ
hai nguồn riêng biệt, lộ kép, hoặc mạch vòng.
Trong tính toán sơ bộ ta thấy ở chế độ vận hành bình thường, hệ thống
cung cấp khoảng 140 (MW) cho mạng điện. Vì vậy ta bố trí một số phụ tả
i lấy
điện trực tiếp từ hệ thống.
Từ những nhận xét trên ta có một số các phương án sau;
Phương án 1













Phương án 2

40+
j
19,2
38+j18,24
1

58,3km


38+
j
18,24
50km
60,8km

38+j18,24
50km
50
,
2km
NĐ
40+
j
19,2
38+j18,24
2
6
8
9

7
HT
40+j19,2
60,8km
5
4
40+
j
19,2
44,7km
40+j19,2
3
56,5km
44,7km
53,8km

38+
j
18,24
50km


38+j18,24
50km
50
,
2km
NĐ
40+
j

19,2
40+
j
19,2
38+j18,24
2
6
8
9
7
HT
40 j19 2
60,8km
5
4
40+j19,2
44,7km
40+j19,2
3
1

44,7km
58,3km
56,5km
36,05Km
53,8km
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
8

Phương án 3





















Phương án 4

38+
j
18,24
50km

38+j18,24
50km
50
,
2km
NĐ
40+
j
19,2
40+j19,2

38+j18,24
2
6
8
9
7
HT
40+j19,2
60,8km
5
4
38+j18,24
40+
j
19,2
44,7km
40+
j
19,2
3
1
56,5km
44,7km
58,3km
41,2km
36,05km


38+j18,24
50km

60,8km

38+j18,24
50km
50
,
2km
NĐ
40+j19,2
40+
j
19,2
38+j18,24
2
6
8
9
7
HT
40+j19,2
5
4
38+j18,24
40+j19,2
44,7km
40+j19,2
3
1
56,5km
44,7km

58,3km
41,2km
53,8km
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
9






Phương án 5

Phương án 6
















38+
j
18,24




50km
60,8km

38+j18,24

50km
50
,
2km
NĐ
40+
j
19,2
40+
j
19,2
38+j18,24
2
6
8
9
7
HT
40+j19,2
60,8km
5
4
38+j18,24
40+j19,2
44,7km
40+
j
19,2
3
1

56,5km
44,7km
58,3km
53,8km
41,2km


38+
j
18,24
50km

38+j18,24
50km
50
,
2km
NĐ
40+j19,2
40+j19,2
38+j18,24
2
6
8
9
7
HT
40+j19,2
5
4

38+j18,24
40+
j
19,2
44,7km
40+j19,2
3
1
56,5km
44,7km
58,3km
41,2km
36,05km
53,8km
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
10





3.2 Chọn cấp điện áp định mức (U
đm
)
Một trong những công việc quan trọng lúc thiết kế hệ thống điện là
lựa chọn đúng điện áp của đường dây tải điện. Vấn đề này rất quan trọng vì
nó ảnh hưởng trực tiếp tới tính kỹ thuật và tính kinh tế của mạng điện.
Ta sử dụng công thức kinh nghiệm sau để tính toán.
U

i
= 4,34 16Pi Li + (3.2)

Trong đó :
P
i
(MW) , L
i
(km), U
i
(kV) : Công suất, chiều dài, điện áp vận hành
của đường dây thứ i.
Ta dùng sơ đồ hình tia để xác định điện áp U
đm

Từ công thức (3.2) và các số liệu đã cho ta tính được bảng sau:

Bảng 3.1

Phụ tải 1 2 3 4 5 6 7 8 9
L (km) 53,8 44,7 60,8 58,3 60,8 44,7 40,9 50 50
P
max
(MW) 38 40 38 40 38 40 38 40 40
U
vh
(kV) 111,6 113,5 112,2 114,6 112,2 113,2 110,5 114 114

Qua bảng trên ta chọn điện áp định mức cho mạng điện khu vực thiết kế là
: 110KV
38+
j
18,24
50km
60,8km

38+j18,24
50km
50
,
2km
NĐ
40+j19,2
38+j18,24

2
6
8
9
7
HT
40+j19,2
60,8km
5
4
40+j19,2
44,7km
40+
j
19,2
3
56,5km
44,7km
53,8km
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
11

3.3 - Chọn tiết diện dây dẫn theo chỉ tiêu kinh tế, tính các chỉ tiêu kỹ
thuật của từng phương án.
Ta dùng dây AC cho tất cả các lộ đường dây mạng điện có điện áp 110kV
nên ta chọn F ≥ 70 (mm
2
) để thoả mãn điều kiện vầng quang. Tất cả các phụ
tải đều có thời gian sử dụng công suất cực đại.

T
max
= 5000h tra bảng ta có:
J
kt
= 1,1( A/mm
2
)
Các dây dẫn đặt trên không với khoảng cách trung bình học Δ
tb
= 5m
Công thức tính tiết diện dây dẫn:
F =
kt
J
I
max
(3.3-1)
F (mm
2
) : Tiết diện dây dẫn
I
max
(A) : Dòng qua dây ở chế độ phụ tải max
I
max
=
3
max
2

max
2
3
max
10.
7,1.110.2
10.
.32
QP
U
S
dm
+
=
(A)
S
max
: Công suất chạy trên lộ đường dây ở chế độ max (MVA)
U
đm
: Điện áp định mức của mạng điện 110KV.

3.3 –1 . Phương án I.

* Chọn tiết diện dây dẫn.
Tính dòng công suất trên các lộ:
P
N8
= ∑P
Fkt
- ∑P
td
- ∑P
ptNĐ

∑P
ptNĐ
= P
3
+ P
4
+ P
5
+P
6
+ P
7

= 38 + 40 + 38 + 38 +40 = 194MW
38+
j
18,24
50km
60,8km

38+j18,24
50km
50
,
2km
NĐ
40+
j
19,2
38+j18,24
2
6
8
9
7
HT
40+j19,2
60,8km
5
4
40+j19,2
44,7km

40+j19,2
3
56,5km
44,7km
53,8km
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
12
⇒

P
N8
= 240 –24 –194 = 22 (MW)
Q
N8
= P
N6
. tgϕ


⇒

Q
N8
=22 . 0,62 = 13,6 MVar
S
H8
= S
8
– S

N8
= 38 + j 18,24 – (22+ j13,6 )
=18 +

j5,6 (MVA)
)(9,6710.
7,1.110.2
3
8
max8
A
S
I
N
N
=

F
N8tt
=
7,61
1,1
9,67
max8
==
kt
N
J
I
mm

2

Chọn F
N8
= 70 mm
2
; I
cp
= 265 A
- Đoạn H1:

)(6,11010.
7,1.110.2
3
1
max1
A
S
I =

F
1tt
=
56,100
max4
=
kt
N
J
I

mm
2

Chọn F
1
= 120 mm
2
; I
CP
=380( A)
- Đoạn H2:
)(4,11610.
7,1.110.2
3
2
max2
A
S
I =

F
2tt
=
8,105
max43
=
kt
J
I
mm

2

Chọn F
2
= 120 mm
2
; I
cp
= 380 A

- Đoạn N3:

)(6,11010.
7,1.110.2
3
3
max3
A
S
I =

F
N3tt
=
=
kt
J
I
max3
100,56 mm

2

Chọn F
N3
= 120 mm
2
; I
CP
=380( A)
- Đoạn N4:
)(4,11610.
7,1.110.2
4
3
max4
A
S
I =

F
N4tt
=
8,105
max87
=
kt
J
I
mm
2

Chọn F
N4
= 120 mm
2
; I
cp
= 380 A

- Đoạn N5:
)(6,11010.
7,1.110.2
3
5
max5
A
S
I
N
N
=

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
13
F
N5tt
=
56,100
max5

=
kt
N
J
I
mm
2

Chọn F
N5
= 120 mm
2
; I
cp
= 380 A
- Đoạn N6:
)(4,11610.
7,1.110.2
3
6
max6
A
S
I
N
N
=

F
N6tt

= 105,8 mm
2

Chọn F
N6
= 120 mm
2
; I
cp
= 380 A
- Đoạn H9:
)(4,11610.
7,1.110.2
3
9
max9
A
S
I
N
N
=

F
H9tt
=
8,105
1,1
9,106
max9

==
kt
H
J
I
mm
2

Chọn F
H9
= 120 mm
2
; I
cp
= 380 A
- Đoạn N7:
)(6,11010.
7,1.110.2
3
7
max7
A
S
I
N
N
=

F
N7tt

= 100,56 mm
2

Chọn F
N7
= 120 mm
2
; I
CP
=380( A)

I
H8max
=49,47 (A)
F
H8tt
=
9,44
max8
=
kt
H
J
I
mm
2

Chọn F
8
= 70 mm

2
; I
cp
= 265 A

* Kiểm tra điều kiện phát nóng khi sự cố nặng nề nhất.
+ Giả sử đứt dây đoạn: N7, N3, H1
Đoạn N7
I
sc
= 2.I
N7max
= 221,2 A < I
cp
= 380 A. Đạt yêu cầu
- Đoạn N3:
I
sc
= 2.I
N3max
= 221,2 A < I
cp
= 380 A. Đạt yêu cầu
- Đoạn H1:
I
sc
= 2.I
H1max
= 221,2 A < I
cp

= 380 A. Đạt yêu cầu
+/ - Trường hợp sự cố một tổ máy phát điện thì hai máy phát còn lại phát
hết công suất.
- Tổng công suất tác dụng của nhà máy là:
ΣP
Ftd
= 2.100 = 200 MW
- Tổng công suất tự dùng của nhà máy là:
ΣP
tdsc
= 10%.ΣP
Fsc
= 0,1.200 = 20 MW
- Tổng công suất chạy trên đoạn N8 là:
P
N8
= ΣP
Ftdsc
- ΣP
tdsc
- ΣP
ptNĐ
= 200 - 20 -194 = - 14 MW
Dấu ( –) chứng tỏ chạy từ hệ thống sang.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
14
Q
N8
= P

N8
.tgϕ
HT
= 14.0,62 = 8,68 MVAr
⇒ S
N8
= 14 + j8,68 MVA
⇒
)(265)(2,4310.
7,1.110.2
3
8
8
AIA
S
I
cp
N
scN
=<=

- Công suất chạy trên đoạn H8 là:
S
H8
= S
8
+ S
N8
= 40 + j19,2 + 14 + j8,68 = 54 + j27,8 MVA
)(265)(4,15910.

7,1.110.2
3
8
8
AIA
S
I
cp
H
scH
=<==
. Đạt yêu cầu.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
15
Bảng 3.3-1a
* Tính các chỉ tiêu kỹ thuật của phương án I.
Đoạn I
max
(A
)
F
tt
(mm
2
) F
tc
(mm
2
)I

cp
(A) I
sc
(A) J
kt
(A/mm
2
) Kết luận
H1 110,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
H2 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu
N3 110,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
N4 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu
N5 110,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
N6 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu
N7 110,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
N8 67,9 61,7 70 265 135,8 1,1 Đạt yêu cầu
H8 49,47 44,9 70 265 98,9 1,1 Đạt yêu cầu
H9 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu

- Tổn thất điện áp trên các đường dây được xác định theo công thức:
ΔU% =
%100.

2
dm
U
XQRP +

P : Công suất tác dụng trên đường dây (MW)
Q : Công suất phản kháng trên đường dây (MVAr)

R = r
0
.l (Ω)
X = x
0
.l (Ω)
- Với máy biến áp không điều áp dưới tải thì:
10%
≤
ΔU%
btmax

≤
15%.
15%
≤
ΔU%
scmax

≤

20%.
- Với máy biến áp điều áp dưới tải thì:
ΔU%
btmax
< 20%.
ΔU%
scmax

< 25%.
- Đoạn H1:
Dây 2AC – 240, l = 53,8km; r
0
= 0,27 Ω/km
x
0
= 0,423 Ω/km
b
0
= 2,69.10
-6
S/km
⇒ R =
Ω= 3,7
2
8,53.27,0

X =
Ω= 37,11
2
8,53.0423

⇒ ΔU%
bt
=
%4%100.
110
37,11.24,183,7.38
2

=
+


- Đoạn H2:
Dây 2AC – 120, l = 44,7km; r
0
= 0,27 Ω/km
x
0
= 0,423 Ω/km
b
0
= 2,69.10
-6
S/km
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
16
⇒ R =
Ω= 6
2
7,44.27,0

X =
Ω= 4,9
2
7,44.423,0

⇒ ΔU%

bt
=
%47,3%100.
110
4,9.2,196.40
2
=
+


- Đoạn N3:
Dây 2AC – 240, l = 60,8km; r
0
= 0,27 Ω/km
x
0
= 0,423 Ω/km
b
0
= 2,6910
-6
S/km
⇒ R =
Ω= 2,8
2
8,60.27,0

X =12,8
Ω
⇒ ΔU%

bt
=
%5,4%100.
110
8,12.24,182,8.38
2
=
+


- Đoạn N4 :
Dây 2AC – 120, l = 58,3km; r
0
= 0,27 Ω/km
x
0
= 0,423 Ω/km
b
0
= 2,69.10
-6
S/km
⇒ R =
Ω= 87,7
2
3,58.27,0

X =
Ω= 3,12
2

3,58.423,0

⇒ ΔU%
bt
=
%5,4%100.
110
3,12.2,1987,7.40
2
=
+


- Đoạn N5 :
Dây 2AC – 120, l = 60,8km; r
0
= 0,27 Ω/km
x
0
= 0,423 Ω/km
b
0
= 2,69.10
-6
S/km
⇒ R =
Ω= 2,8
2
8,60.27,0

X =
Ω= 8,12
2
8,60.423,0

⇒ ΔU%
bt
= %5,4

- Đoạn N6 :
Dây 2AC – 70, l = 44,7km; r
0
= 0,27Ω/km
x
0
= 0,423 Ω/km
b
0
= 2,6910
-6
S/km
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
17
⇒ R =
Ω= 6
2
7,44.27,0

X =

Ω= 4,9
2
7,44.423,0

⇒ ΔU%
bt
=
%47,3%100.
110
4,9.2,196.40
2
=
+

*/
- Đoạn N7:
Dây 2AC – 120, l = 56,5km; r
0
= 0,27 Ω/km
x
0
= 0,423 Ω/km
b
0
= 2,69.10
-6
S/km
⇒ R =
Ω= 6,7
2

5,56.27,0

X =
Ω= 12
2
5,56.423,0

⇒ ΔU%
bt
=
%2,4%100.
110
12.24,186,7.38
2
=
+


- Đoạn N8 :
Dây 2AC – 240, l = 50,2km; r
0
= 0,46 Ω/km
x
0
= 0,44 Ω/km
b
0
= 2,5810
-6
S/km

⇒ R =
Ω= 5,11
2
2,50.46,0

X =
Ω= 11
2
2,50.44,0

⇒ ΔU%
bt
= %1,2

- Đoạn H8 :
Dây 2AC – 120, l = 50km; r
0
= 046 Ω/km
x
0
= 0,44 Ω/km
b
0
= 2,58.10
-6
S/km
⇒ R =
Ω= 5,11
2
50.46,0

X =
Ω= 11
2
50.44,0

⇒ ΔU%
bt
= %2,2

- Đoạn H9:
Dây 2AC – 70, l = 50km; r
0
= 0,27 Ω/km
x
0
= 0,423 Ω/km
b
0
= 2,69.10
-6
S/km
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
18
⇒ R =
Ω= 75,6
2
50.27,0

X =
Ω= 57,10
2
50.423,0

⇒ ΔU%
bt
=
%7,3%100.
110
57,10.24,1875,6.38
2
=
+



Bảng 3.3-1b

H1 H2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 H8 H9
LoạidâyAC 120 120 120 120 120 120 120 70 70 120
L ( KM) 53,8 44,7 60,8 58,3 60,8 44,7 56,5 50,2 50 50
r
0
(Ω/KM)
0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0.46 0,46 0,27
x
0
(Ω/KM)
0,423 0,423 0,423 0,423 0,423 0,42 0,423 0,44 0,44 0,423

b
0
(
(S/KM) 2,69 2,69 2,69 2,69 2,69 2,69 2,69 2,58 2,58 2,69
Số mạch 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
R ( Ω)
7,3 6 8,2 7,87 8,2 6 7,6 11,5 11,5 6,75
X ( Ω )
11,37 9,4 12,8 12,3 12,8 9,4 12 11 11 10,57
B/2.10
-4
1,447 1,202 2,199 1,568 2,199 1,20 1,519 1,295 1,296 1,345
ΔU%
b
t
4 3,47 4,5 4,5 4,5 3,47 4,2 2,1 2,2 3,7
ΔU%
sc

8 6,9 9 9 9 6,9 8,4 4,2 4,4 7,4


Từ các kết quả trong bảng 3.3-1b ta nhận thấy rằng.
* Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành bình thường.
ΔU%
bt tmax
= ΔU%
btN4
=4,5%

* Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành sự cố.
ΔU%
scmax
= ΔU%
sc4
= 9%


3.3.2 – Phương án II













38+
j
18,24
50km


38+j18,24

50km
50
,
2km
NĐ
40+
j
19,2
40+j19,2
38+j18,24
2
6
8
9
7
HT
40+j19,2
60,8km
5
4
38+j18,24
40+
j
19,2
44,7km
40+j19,2
3
1

44,7km

58,3km
56,5km
36,05Km
53,8km
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
19




* Tính toán như phương án I. Ta kiểm tra điều kiện phát nóng khi sự cố một
máy phát ta được bảng kết quả sau.

Bảng 3.3-2a
Đoạn I
max
(A
)
F
tt
(mm
2
) F
tt
(mm
2
) I
cp
(A)

I
sc
(A) J
kt

(A/mm
2
)
Kết luận
H1 110,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
H2 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu
N3 110,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
N4 116,4 105,8 120 610 232,8 1,1 Đạt yêu cầu
75 221,2 201 240 380 443,2 1,1 Đạt yêu cầu
N6 116,4 105,8 120 265 232,8 1,1 Đạt yêu cầu
N7 110,6 100,56 120 265 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
N8 67,9 61,7 70 265 135,8 1,1 Đạt yêu cầu
H8 49,47 44,9 70 265 98,94 1,1 Đạt yêu cầu
H9 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu

Tính toán tương tự các chỉ tiêu kỹ thuật như phương án trên ta được bảng
kết quả sau:

Bảng 3.3-2b

H1 H2 N3 N4 N6 N7 75 N8 H8 H9
Loại dâyAC 120 120 120 120 120 120 240 70 70 120
L ( KM) 53,8 44,7 60,8 58,3 44,7 56,5 36,05 50,2 50 50
r
0

(Ω/KM)
0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,131 0.46 0,46 0,27
x
0
(Ω/KM)
0,423 0,423 0,423 0,4 0,423 0,44 0,44 0,423 0,4 0,423
b
0
(
(S/KM) 2,86 2,69 2,69 2,86 2,69 2,69 2,86 2,58 2,58 2,69
Số mạch 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
R ( Ω)
7,3 6 8,2 7,87 6 7,6 2,4 11,5 11,5 6,57
X ( Ω )
11,37
9,4 12,8 12,3 9,4 12 7,2 11 11 10,57
B/2.10
-4
1,447 1,202 2,199 1,568 1,202 1,52 1,03 1,29 1,29 1,345
ΔU%
b
t
4 3,47 4,5 4,5 3,47 4,2 1,9 2,1 2,2 3,7
ΔU%
sc

8 6,9 9 9 6,9 8,4 3,8 4,2 4,4 7,4


Từ các kết quả trong bảng 3.3-2b ta nhận thấy rằng.

* Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành bình thường.
ΔU%
bt tmax
= ΔU%
btN7
+ ΔU%
bt75

= 4,2% +

1,9% = 6,1%
* Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành sự cố.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
20
ΔU%
scmax
= ΔU%
scN7
+ ΔU%
sc7
=8,4% + 3,8% = 12,2%




3.3-3 – Phương án 3.

* Tính toán như phương án 1. Ta kiểm tra điều kiện phát nóng khi sự cố một
máy phát ta được bảng kết quả sau

Bảng 3.3-3a

Đoạn I
max
(A) F
tt
(mm
2
) F
tt
(mm
2
) I
c
p

(A) I
sc
(A) J
kt
(A/mm
2
) Kết luận
H2 227 206,4 240 610 454 1,1 Đạt yêu cầu
21 116,4 105,8 ` 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu
N3 110,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
N4 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đ
ạ
t yêu c
ầ
u
N6 227 206,4 240 610 454 1,1 Đ
ạ
t yêu c
ầ
u
65 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đ
ạ
t yêu c
ầ
u
N7 110,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đ
ạ
t yêu c
ầ
u

N8 67,9 61,7 70 265 135,8 1,1 Đ
ạ
t yêu c
ầ
u
H8 49,47 44,9 70 265 98,94 1,1 Đ
ạ
t yêu c
ầ
u
H9 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đ
ạ
t yêu c
ầ
u

Tính toán tương tự các chỉ tiêu kỹ thuật như phương án trên ta được bảng kết
quả sau.


38+
j
18,24
50km

38+j18,24
50km
50
,
2km

NĐ
40+
j
19,2
40+j19,2
38+j18,24
2
6
8
9
7
HT
40+j19,2
60,8km
5
4
38+j18,24
40+
j
19,2
44,7km
40+
j
19,2
3
1
56,5km
44,7km
58,3km
41,2km

36,05km
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
21







Bảng 3.3-3b

H2 21 N3 N4 N6 65 N7 N8 H8 H9
Lo
ạ
i d
â
yAC 240 120 120 120 240 120 120 70 70 120
L ( KM) 44,7 41,2 60,8 58,3 44,7 36,1 56,5 50,2 50 50
r
0
(Ω/KM)
0,131 0,27 0,27 0,27 0,131 0,27 0,27 0,46 0,46 0,27
x
0
(Ω/KM)
0,4 0,423 0,423 0,423 0,4 0,42 0,423 0,4 0,4 0,423
b
0

(
(S/KM) 2,86 2,69 2,69 2,69 2,86 2,69 2,69 2,58 2,58 2,69
Số
m
ạch 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
R ( Ω)
2,9 5,56 8,2 7,87 2,9 4,86 7,6 11,5 11,5 6,75
X ( Ω )
8,9 8,7 12,8 12,3 8,9 7,6 12 11 11 10,57
B/2.10
-4
1,27 1,1 2,199 1,568 1,27 0,97 1,295 1,29 1,29 1,345
ΔU%
b
t
2,37 3,05 4,5 4,5 2,37 2,67 4,2 2,1 2,2 3,7
ΔU%
sc

4,7 6,1 9 9 4,7 5,3 8,4 4,2 4,4 7,4

Từ các kết quả trong bảng 3.3-3b ta nhận thấy rằng:
* Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành bình thường.
ΔU%
bt tmax
= ΔU%
btH2
+ΔU%
bt21
=2,37 +3,08 =5,42%

* Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành sự cố
ΔU%
scmax
= ΔU%
scH2
+ΔU%
sc21
=10,8%

3.3-4 – Phương án 4.














38+
j
18,24
50km
60,8km

38+j18,24
50km
50
,
2km
NĐ
40+
j
19,2
40+
j
19,2
38+j18,24
2
6
8
9
7
HT
40+j19,2
5
4
38+j18,24
40+j19,2
44,7km
40+
j
19,2
3
1

56,5km
44,7km
58,3km
41,2km
53,8km
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
22









Tương tự như phương án trên và ta kiểm tra điều kiện phát nóng khi sự cố
một máy phát
Ta được bảng kết quả sau:
Bảng 3.3-4a


Đoạn I
max
(A) F
tt
(mm
2
) F

tt
(mm
2
) I
cp
(A) I
sc
(A) J
kt

(A/mm
2
)
Kết luận
H1 110,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
H2 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu
N4 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu
43 227 206,4 240 610 454 1,1 Đạt yêu cầu
N5 110,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
N6 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu
N7 110,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
N8 67,9 61,7 70 256 135,8 1,1 Đạt yêu cầu
H8 49,47 44,9 70 256 98,94 1,1 Đạt yêu cầu
H9 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu

Tính toán tương tự các chỉ tiêu kỹ thuật như phương án trên ta được bảng kết
quả sau

Bảng 3.3-4b

H1 H2 43 N4 N5 N6 N7 N8 H8 H9
Loại dâyAC 120 120 120 240 120 120 120 70 70 120
L ( KM) 53,8 44,7 41,2 58,3 60,8 44,7 56,5 50,2 50 50
r
0
(Ω/KM)
0,27 0,27 0,27 0,13 0,27 0,27 0,27 0,46 0,46 0,27
x
0
(Ω/KM)
0,423 0,423 0,423 0,4 0,423 0,423 0,423 0,4 0,4 0,423
b
0
(
(S/KM) 2,69 2,69 2,69 2,86 2,69 2,69 2,69 2,58 2,58 2,69
Số mạch 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
R ( Ω)
7,3 6 5,5 3,8 8,2 6 7,6 11,5 11,5 6,7
X ( Ω )
11,37 9,4 8,7 11,6 12,8 9,4 12 11 11 10,5
B/2.10
-4
1,447 1,2 1,1 1,7 2,199 1,2 1,5 1,29 1,29 1,34
ΔU%
b
t
4 3,47 3,03 3,09 4,5 3,48 4,2 2,1 2,2 3,7
ΔU%
sc

8 6,9 6,06 6,18 9 6,9 8,4 4,2 4,4 7,4

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
23
Từ các kết quả trong bảng 3.3-5b ta nhận thấy rằng
*Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành bình thường
ΔU%
bt tmax
= ΔU%
btN4
+ ΔU%
bt43
=6,12%
* Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành sự cố
ΔU%
scmax
= ΔU%
sc(N4)
+

ΔU%
sc(43)
= 12,24%



3.3.5 – Phương án 5.

-Tính dòng phân bố công suất trên mạch vòng N21
S
H2
=
(
)
(
)
7,139
2,41.2,194095.24,1838
.
jj
L
lS
i
ii
+++

=
∑
∑

= 37,64+ j 18 (MVA)
S
H1
= (38 + j 18,24 + 40 + j 19,2) – (37,64 + j 18 )
= 40,36 + j 19,44(MVA)
S
21
= S
H1
+ S
1
= (40,36 + j 19,44) – (38 + j18,24)
= 2,36 + j 1,2 (MVA)
*Vậy 2 là điểm phân bố công suất trong mạch H21
I
H1
=
3
22
3
1
10.
110.73,1
44,1936,40
10.
3.

+
=
dm
H
U
S
= 235 (A)
F
H1
=
1,1
235
=214 (mm
2
)
Chọn F
H1
=240 (mm
2
) I
cp
=610 (A)
I
H2
=
3
22
2
10.
110.73,1

1864,37
3
+
=
dm
H
U
S
= 219 (A)
F
H2
= 199,3 (mm
2
)


50km
60,8km

38+j18,24
50km
50
,
2km
NĐ
40+
j
19,2
40+j19,2
38+j18,24

2
6
8
9
7
HT
40+j19,2
60,8km
5
4
38+j18,24
40+
j
19,2
44,7km
40+j19,2
3
1
56,5km
44,7km
58,3km
53,8km
41,2km
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
24
Chọn F
H2
= 185 (mm
2

) I
cp
=510 (A)
I
21
=
3.
21
dm
U
S
.10
3
=
110.73,1
2,136,2
22
+
.10
3
=14(A)
F
21
=
1,1
14
= 12,6 (mm
2
)
Chọn F

21
= 70 (mm
2
) ; I
cp
= 265 (A)
Khi sự cố đứt một trong các đoạn đường dây trong mạch kín đã cho ta có
dòng chạy trên các đoạn còn lại là:
I
sc
=
2
22
110.73,1
4,3778 +
. 10
3
= 454 (A)
Và dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn 21 là :
I
sc
=
2
22
110.73,1
2,1940 +
. 10
3
= 232,8(A)
Như vậy các tiết diện dây chọn thoả mãn điều kiện phát nóng vầng quang.

Các đoạn đường dây khác tính toán tương tự như các phương án trên và kiểm
tra điều kiện phát nóng khi có sự cố một máy phát. Ta được bảng sau.

Bảng 3.3-5a

Đoạn I
max
(A
)
F
tt
(mm
2
) F
tt
(mm
2
) I
cp
(A) I
sc
(A) J
kt
(A/mm
2
) Kết luận
H1 235 214 240 610 454 1,1 Đạt yêu cầu
H2 219 199,3 185 510 454 1,1 Đạt yêu cầu
N3 101,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
N4 116,4 105,8 120 610 232,8 1,1 Đạt yêu cầu

N5 110,6 100,56 120 380 221.2 1,1 Đạt yêu cầu
N6 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu
N7 110,6 100,56 120 265 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
H8 49,47 44,9 70 265 135,8 1,1 Đạt yêu cầu
N8 67,9 61,7 70 265 98,94 1,1 Đạt yêu cầu
H9 116,4 105,8 120 510 232,8 1,1 Đạt yêu cầu
21 14,3 12,6 70 265 135,8 1,1 Đạt yêu cầu

Tính toán tương tự các chỉ tiêu kỹ thuật như phương án trên ta được bảng kết quả
sau
Bảng 3.3-5b

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
25
H1 H2 21 N3 N4 N5 N6 N7 N8 H8 H9
Loại
dâyAC
240 185 70 120 120 120 120 120 70 70 120
L ( KM) 53,8 44,7 41,2 60,8 58,3 60,8 44,7 56,5 50,2 50 50
r
0
(Ω/KM)
0,131 0,17 0,46 0,27 0,27 0,27 0,27 0,27 0,46 0,46 0,27
x
0
(Ω/KM)
0,4 0,44
2
0,44 0,42 0,423 0,423 0,423 0,423 0,44 0,44 0,423

b
0
(
(S/KM) 2,86 2,86 2,58 2,69 2,69 2,69 2,69 2,69 2,58 2,58 2,69
Số mạch 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2
R ( Ω)
7,04 7,6 18,9 8,2 7,8 8,2 6 7,6 11,5 11,5 6,7
X ( Ω )
21,5 19,7 18,1 12,8 12,3 12,8 9,4 12 11 11 10,57
B/2.10
-4
1,53 1,27 1,06 2,19 2,19 2,19 1,202 1,51 1,29 1,29 1,345
ΔU%
b
t
5,45 4,6 1,36 4,5 4,5 4,5 3,47 4,2 2,1 2,2 3,7
ΔU%
sc

14,5 14,3 9 9 9 6,9 8,4 4,2 4,4 7,4
Từ các kết quả trong bảng 3.3-4b ta nhận thấy rằng
*Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành bình thường
ΔU%
bt tmax
= ΔU%
btH1
= 5,45%
* Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành sự cố
ΔU%
scmax

= 14,5%

3.3-5 - Phương án 6















Tương tự như phương án trên và ta kiểm tra điều kiện phát nóng khi sự
cố một máy phát
Ta được bảng kết quả sau :
Bảng 3.3-6a

Đoạn I
max
(A) F
tt
(mm
2
) F

tt
(mm
2
) I
cp
(A) I
sc
(A) J
kt

(A/mm
2
)
Kết luận
H1 110,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
H2 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu


38+j18,24
50km

38+j18,24
50km
50
,
2km
NĐ
40+j19,2
40+j19,2
38+j18,24

2
6
8
9
7
HT
40+j19,2
5
4
38+j18,24
40+
j
19,2
44,7km
40+j19,2
3
1
56,5km
44,7km
58,3km
41,2km
36,05km
53,8km
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế hệ thống điện
Nguyễn Anh Tuấn H7B – HTĐ
26
N4 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu
43 227 206,4 240 610 454 1,1 Đạt yêu cầu
75 110,6 100,56 120 380 221,2 1,1 Đạt yêu cầu
N6 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu

N7 227 206 240 610 454 1,1 Đạt yêu cầu
N8 67,9 61,7 70 256 135,8 1,1 Đạt yêu cầu
H8 49,47 44,9 70 256 98,94 1,1 Đạt yêu cầu
H9 116,4 105,8 120 380 232,8 1,1 Đạt yêu cầu


Tính toán tương tự các chỉ tiêu kỹ thuật như phương án trên ta được bảng kết
quả sau




Bảng 3.3-6b

H1 H2 43 N4 75 N6 N7 N8 H8 H9
Loại dâyAC 120 120 120 240 240 120 120 70 70 120
L ( KM) 53,8 44,7 41,2 58,3 36,05 44,7 56,5 50,2 50 50
r
0
(Ω/KM)
0,27 0,27 0,27 0,13 0,131 0,27 0,27 0,46 0,46 0,27
x
0
(Ω/KM)
0,423 0,42
3
0,42
3
0,4 0,44 0,423 0,423 0,4 0,4 0,42
3

b
0
(
(S/KM) 2,69 2,69 2,69 2,86 2,86 2,69 2,69 2,58 2,58 2,69
Số mạch 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
R ( Ω)
7,3 6 5,5 3,8 2,4 6 7,6 11,5 11,5 6,7
X ( Ω )
11,37 9,4 8,7 11,6 7,2 9,4 12 11 11 10,5
B/2.10
-4
1,447 1,2 1,1 1,7 1,03 1,2 1,52 1,29 1,29 1,34
ΔU%
b
t
4 3,47 3,03 3,09 1,9 3,48 4,2 2,1 2,2 3,7
ΔU%
sc

8 6,9 6,06 6,18 3,8 6,9 8,4 4,2 4,4 7,4

Từ các kết quả trong bảng 3.3-5b ta nhận thấy rằng
*Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành bình thường
ΔU%
bt tmax
= ΔU%
btN4
+ ΔU%
bt43
=6,12%

* Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành sự cố
ΔU%
scmax
= ΔU%
sc(N4
+

ΔU%
sc(43)
= 12,24%
Vậy ta có bảng tổng kết kỹ thuật các phương án
Bảng 3.3 – 6c
1 2 3 4 5 6
ΔU%
b
t tmax

4,5 6,1 5,42 6,12 5,45 6,12
ΔU%
scmax

9 12,2 10,8 12,24 14,5 12,24