ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN GỒM 1 NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VÀ HTĐ CẤP CHO 9 PHỤ TẢI Giáo viên hướng dẫn NGUYỄN LÂN TRÁNG

Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 1 -
Chơng I
Phân tích nguồn và phụ tải
I- Các số liệu về nguồn cung cấp và phụ tải
1. Sơ đồ địa lý
Hình 1.1 - Sơ đồ địa lý lới điện thiết kế
2. Những số liệu về nguồn cung cấp
Trong hệ thống điện thiết kế có hai nguồn cung cấp đó là hệ thống điện và
nhà máy nhiệt điện.
a). Hệ thống điện
Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn, hệ số công suất trên thanh góp
110kV của hệ thống cos = 0,8. Vì vậy cần phải có sự liên hệ chặt chẽ giữa hệ
thống và nhà máy điện để có thể trao đổi công suất giữa hai nguồn cung cấp khi
cần thiết, đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thờng trong các chế độ
vận hành. Mặt khác, vì hệ thống có công suất vô cùng lớn cho nên chọn hệ thống
là nút cân bằng công suất và nút cơ sở về điện áp. Ngoài ra, do hệ thống có công
suất vô cùng lớn cho nên không cần phải dự trữ công suất trong nhà máy nhiệt
điện, nói cách khác công suất tác dụng và phản kháng dự trữ sẽ đợc lấy từ hệ
thống điện.
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 2 -
b). Nhà máy nhiệt điện
- Công suất đặt : P = 3 x 80 = 240 MW
- Hệ số công suất : cos = 0,8
- Điện áp định mức : U
đm
= 10,5 kV

3. Những số liệu về phụ tải
Bảng 1.1 - Số liệu về các phụ tải của lới điện thiết kế
Phụ tải
Số liệu
1
2
3
4
5
6
7
8
9
P
max
(MW)
26
28
32
34
20
36
30
44
32
P
min
(MW)
13
14

16
17
10
18
15
22
16
cos
0,9
0,9
0,9
0,85
0,92
0,9
0,9
0,92
0,9
Q
max
(MVAr)
12,59
13,56
15,5
21,07
8,52
17,44
14,4
18,74
15,5
Q

min
(MVAr)
6,3
6,78
7,75
10,54
4,26
8,72
7,2
9,37
7,75
S
max
(MVA)
28,88
31,12
35,56
40
21,74
40
33,28
47,82
35,56
S
min
(MVA)
14,44
15,56
17,78
20

10,87
20
16,67
23,91
17,78
Loại hộ phụ tải
I
III
I
I
I
I
III
I
I
Yêu cầu ĐCĐA
T
KT
T
KT
T
T
T
KT
T
ĐA thứ cấp (kV)
22
22
22
22

22
22
22
22
22
II- Phân tích nguồn và phụ tải
Từ những số liệu trên ta có thể rút ra những nhận xét sau:
- Hệ thống điện thiết kế gồm hệ thống điện có công suất vô cùng lớn và nhà máy
nhiệt điện gồm ba tổ máy, vận hành theo chế độ không cần phải dự trữ công
suất.
- Số phụ tải nhà máy nhiệt điện cần phải cung cấp nhiều hơn so với hệ thống.
Khoảng cách từ nguồn đến phụ tải xa nhất là 76,2 km. Khoảng cách từ nguồn
đến phụ tải gần nhất là 51 km.
- Tổng công suất các phụ tải là 282 MW. Có 9 phụ tải trong đó phụ tải 2 và phụ
tải 7 thuộc hộ loại III, các phụ tải còn lại thuộc hộ loại I.
Chơng II
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 3 -
Cân bằng công suất - sơ bộ xác
định chế độ làm việc của
hệ thống điện và nhà máy
I- Cân bằng công suất tác dụng
Phơng trình cân bằng:
P
NĐ
+ P
HT
= P

tt
= mP
pt
+ P
mđ
+ P
td
+ P
dtr
Trong đó:
+ P
đm
là tổng công suất tác dụng định mức của nhà máy nhiệt điện
Công suất phát kinh tế của các máy phát nhiệt điện thờng bằng (80ữ90%)P
đm
.
Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế bằng 85%P
đm
, nghĩa là:
P
NĐ
= P
KT
= 85%P
đm
= 0,85 x 4 x 60 = 204 MW
+ P
HT
là công suất tác dụng lấy từ hệ thống
+ P

tt
là công suất tiêu thụ trong mạng điện
+ P
pt
là tổng công suất tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ
m là hệ số đồng thời (ở đây lấy m =1)
Thay số vào ta có : mP
pt
= 282 MW
+ P
mđ
là tổng tổn thất công suất tác dụng trên đờng dây và máy biến áp
(Thờng chọn khoảng 5% mP
pt
).
Thay số vào ta có : P
mđ
= 5% x mP
pt
= 0,05 x 282 = 14,1 MW
+ P
td
là tổng công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện
Thờng chọn bằng 10% x P
đm
Thay số vào ta có : P
td
= 10% x P
đm
= 0,1 x 240 = 24 MW

+ P
dtr
là tổng công suất tác dụng dự trữ của toàn hệ thống.
Khi cân bằng sơ bộ có thể lấy P
dtr
= 10%P
pt
, đồng thời công suất dự trữ
cần phải bằng công suất định mức của tổ máy phát lớn nhất đối với hệ thống
điện không lớn. Bởi vì hệ thống điện có công suất vô cùng lớn cho nên công suất
dự trữ đợc lấy từ hệ thống, nghĩa là P
dtr
= 0.
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 4 -
Công suất tiêu thụ trong mạng điện có giá trị:
P
tt
= 282 + 14,1 + 24 = 320,1 MW
Trong chế độ phụ tải cực đại hệ thống cần cung cấp công suất cho các phụ tải
bằng:
P
HT
= P
tt
- P
NĐ
= 320,1 - 204 = 116,1 MW

II- Cân bằng công suất phản kháng
Q
F
+ Q
HT
+ Q
b
= Q
tt
= mQ
pt
+ Q
B
+ Q
L
- Q
C
+ Q
td
+ Q
dtr
Trong đó:
+ Q
F
là tổng công suất phản kháng do nhà máy nhiệt điện phát ra
Q
F
= P
NĐ
x tg

F
= 204 x 0,75 = 153 MVAr
+ Q
HT
là công suất phản kháng do hệ thống cung cấp
Q
HT
= P
HT
x tg
HT
= 116,1 x 0,75 = 87,08 MVAr
+ Q
pt
là tổng công suất phản kháng cực đại của các phụ tải
Theo bảng số liệu về phụ tải ở chơng I ta có : Q
pt
= 137,32 MVAr
+ Q
B
là tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp
Ta lấy : Q
B
= 15% x Q
pt
= 0,15 x 137,32 = 20,6 MVAr
+ Q
L
là tổng tổn thất công suất phản kháng trên đờng dây của mạng điện.
+ Q

C
là tổng công suất phản kháng do dung dẫn của đờng dây cao áp sinh ra.
Đối với bớc tính sơ bộ, với mạng điện 110 kV ta coi Q
L
= Q
C
+ Q
td
là tổng công suất tự dùng của nhà máy nhiệt điện.
Q
td
= P
td
x tg
td
Chọn cos
td
= 0,75 tg
td
= 0,88
Thay số vào ta có : Q
td
= 24 x 0,882 = 21,12 MVAr
+ Q
dtr
là tổng công suất phản kháng dự trữ của toàn hệ thống , Q
dtr
= 0.
+ Q
tt

là tổng công suất phản kháng tiêu thụ trong mạng điện.
Thay số vào ta có:
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 5 -
Q
tt
= 137,32 + 20,6 + 21,12 = 179,04 MVAr
Tổng công suất phản kháng do hệ thống và nhà máy nhiệt điện phát ra:
Q
F
+ Q
HT
= 153 + 87,08 = 240,08 MVAr
Từ các kết quả tính toán trên nhận thấy rằng, công suất phản kháng do các
nguồn cung cấp là 240,08 MVAr lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ là
179,04 MVAr vì vậy không cần bù công suất phản kháng trong lới điện thiết
kế.
Chơng III
Lựa chọn điện áp
I- Nguyên tắc chọn
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 6 -
Điện áp định mức của mạng điện ảnh hởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh
tế - kỹ thuật, cũng nh các đặc trng kỹ thuật của mạng điện.
Điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất
của phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện, vị trí

tơng đối giữa các phụ tải với nhau và sơ đồ mạng điện.
Điện áp định mức của mạng điện thiết kế đợc chọn đồng thời với sơ đồ
cung cấp điện. Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá
trị của công suất trên mỗi đờng dây trong mạng điện.
II- Chọn điện áp vận hành
Điện áp đợc tính theo công thức kinh nghiệm:
)(1634,4 kVPlU +=
Trong đó:
+ U là điện áp vận hành (kV)
+ l là khoảng cách chuyên tải
+ P là công suất chuyên tải trên đờng dây (MW)
Để đơn giản ta chỉ chọn cho phơng án hình tia nh sau:
Hình 3.1 - Sơ đồ chọn điện áp vận hành cho lới điện thiết kế
* Tính điện áp vận hành trên đờng dây NĐ-6-HT
- Công suất tác dụng từ NĐ truyền vào đờng dây NĐ-6:
P
NĐ-6
= P
KT
- P
td
- P
N
- P
N
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 7 -
Trong đó:

+ P
KT
là tổng công suất phát kinh tế của nhà máy nhiệt điện;
+ P
td
là tổng công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy nhiệt điện;
Theo phần I chơng III ta có : P
KT
= 204 MW ; P
td
= 24 MW
+ P
N
là tổng công suất các phụ tải nối với NĐ
P
N
= P
1
+ P
2
+ P
3
+ P
4
+ P
5
= 26 + 28 + 32 + 34 + 20 = 140 MW
+ P
N
là tổn thất công suất trên các đờng dây do NĐ cung cấp

P
N
= 5% P
N
= 0,05 x 140 = 7 MW
Thay số vào ta đợc:
P
NĐ-6
= 204 - 24 - 140 - 7 = 33 MW
- Công suất phản kháng do NĐ truyền vào đờng dây NĐ-6 có thể tính gần đúng
nh sau:
Q
NĐ-6
= P
NĐ-6
x tg
6
= 33 x 0,48 = 15,84 MVAr
Nh vậy:
6ND
S

= 33 + j 15,84 MVA
- Dòng công suất truyền tải trên đờng dây HT-6:
666
=
NDHT
SSS

= 36 + j 17,44 - 33 - j 15,84 = 3 + j 1,6 MVA

- Điện áp tính toán trên đoạn đờng dây NĐ-6:
kVxPlU
NDNDND
47,10833166,9634,41634,4
666
=+=+=

- Điện áp tính toán trên đoạn đờng dây HT-6:
kVxPlU
HTHTHT
18,433165134,41634,4
666
=+=+=

* Tính điện áp vận hành cho nhánh NĐ đến PT1:
kVxPlU
ND
39,9526161,6734,41634,4
111
=+=+=

Tính toán tơng tự cho các nhánh còn lại của mạng điện ta có bảng sau:
Bảng 3.1 : Bảng kết quả tính điện áp vận hành
Lộ đờng dây
l (km)
P (MW)
U (kV)
NĐ-1
67,1
26

95,39
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 8 -
NĐ-2
72,8
28
99,04
NĐ-3
58,3
32
103,64
NĐ-4
76,2
34
108,08
NĐ-5
67,1
20
85,39
NĐ-6
96,6
33
108,47
HT-6
51
3
43,18
HT-7

72,8
30
102,04
HT-8
58,3
44
119,83
HT-9
64
32
104,16
Từ kết quả trên ta chọn điện áp tải điện cho mạng điện thiết kế là 110kV.
Chơng IV
Các phơng án nối dây của mạng
điện
Chọn phơng án tối u
I- Dự kiến các phơng án nối dây của mạng điện
Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ
đồ nối điện của nó vì vậy các sơ mạng điện cần phải có chi phí nhỏ nhất, đảm
bảo độ tin cậy cung cấp điện cần thiết và chất lợng điện năng yêu cầu của các hộ
tiêu thụ, thuận tiện và an toàn trong vận hành, khả năng phát triển trong tơng lai
và tiếp nhận các phụ tải mới. Các hộ phụ tải loại I đợc cấp điện bằng đờng dây
hai mạch, các hộ phụ tải loại III đợc cấp điện bằng đờng dây một mạch.
Các yêu cầu chính đối với mạng điện:
- Cung cấp điện liên tục;
- Đảm bảo chất lợng điện;
- Đảm bảo tính linh hoạt cao;
- Đảo bảo an toàn.
eBook for You
§å ¸n tèt nghiÖp

Gi¸o viªn híng dÉn : TS NguyÔn L©n Tr¸ng
Sinh viªn : NguyÔn Thanh Mai - HÖ thèng ®iÖn 2 - 9 -
1. Ph¬ng ¸n I
H×nh 4.1 - S¬ ®å nèi ®iÖn ph¬ng ¸n I
2. Ph¬ng ¸n II
eBook for You
§å ¸n tèt nghiÖp
Gi¸o viªn híng dÉn : TS NguyÔn L©n Tr¸ng
Sinh viªn : NguyÔn Thanh Mai - HÖ thèng ®iÖn 2 - 10 -
H×nh 4.2 - S¬ ®å nèi ®iÖn ph¬ng ¸n II
3. Ph¬ng ¸n III
H×nh 4.3 - S¬ ®å nèi ®iÖn ph¬ng ¸n III
4. Ph¬ng ¸n IV
eBook for You
§å ¸n tèt nghiÖp
Gi¸o viªn híng dÉn : TS NguyÔn L©n Tr¸ng
Sinh viªn : NguyÔn Thanh Mai - HÖ thèng ®iÖn 2 - 11 -
H×nh 4.4 - S¬ ®å nèi ®iÖn ph¬ng ¸n IV
5. Ph¬ng ¸n V
H×nh 4.5 - S¬ ®å nèi ®iÖn ph¬ng ¸n V
6. Ph¬ng ¸n VI
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 12 -
Hình 4.6 - Sơ đồ nối điện phơng án VI
II- Lựa chọn tiết diện dây dẫn - tính tổn thất điện áp
** Cách thức chọn tiết diện dây dẫn
Các mạng điện 110 kV đợc thực hiện chủ yếu bằng các đờng dây trên
không. Các dây dẫn đợc sử dụng là dây nhôm lõi thép (AC), đồng thời các dây

dẫn thờng đuợc đặt trên các cột bê tông ly tâm hay cột thép tùy theo địa hình đ-
ờng dây chạy qua. Đối với các đờng dây 110 kV, khoảng cách trung bình hình
học giữa dây dây dẫn các pha bằng 5 m (D
tb
= 5 m).
Đối với các mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn đợc chọn theo mật
độ kinh tế của dòng điện :
kt
J
I
F
max
=
Trong đó:
I
max
là dòng điện chạy trên đờng dây trong chế độ phụ tải cực đại, A;
J
kt
là mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm
2
. Với dây AC và T
max
= 5500h
thì
J
kt
= 1 A/mm
2
.

eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 13 -
Dòng điện chạy trên đờng dây trong các chế độ phụ tải cực đại đợc xác
định theo công thức:
A
Un
S
I
dm
,10.
3
3
max
max
=
Trong đó:
n là số mạch của đờng dây (đờng dây một mạch n = 1; đờng dây một
mạch n = 2);
U
đm
là điện áp định mức của mạng điện, kV;
S
max
là công suất chạy trên đờng dây khi phụ tải cực đại, MVA.
Dựa vào tiết diện dây dẫn tính đợc theo công thức trên, ta tiến hành chọn
tiết diện tiêu chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng
quang, độ bền cơ của đờng dây và phát nóng trong các chế độ sau sự cố.
- Đối với đờng dây 110 kV, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi

thép cần phải có tiết diện F 70 mm
2
.
- Độ bền cơ của đờng dây trên không thờng đợc phối hợp với các điều kiện
về vầng quang của dây dẫn cho nên không cần phải kiểm tra điều kiện này.
- Để đảm bảo cho đờng dây vận hành bình thờng trong các chế độ sau sự cố
cần phải có điều kiện sau:
I
sc
k. I
cp
Trong đó:
I
sc
là dòng điện chạy trên đờng dây trong chế độ sự cố;
I
cp
là dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn.
k là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ ; k = 0,8.
Số liệu về các dòng công suất đợc lấy ở Bảng 1.1 - trang 3.
** Cách thức tính tổn thất điện áp
Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ đợc đặc trng 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 các mạng điện thờng 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 lợng của điện
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 14 -

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 phơng án cung cấp điện có thể đánh giá chất lợng
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 vợt quá 10 ữ 15% trong chế độ làm việc bình th-
ờng, còn trong các chế độ sau sự cố các tổn thất điện áp lớn nhất không vợt quá
15 ữ 20%:
U
maxbt
% = 10 ữ 15%
U
maxsc
% = 15 ữ 20%
Tổn thất điện áp trên đờng dây thứ i nào đó khi vận hành bình thờng đ-
ợc xác định theo công thức:
100.
2
dm
iiii
bti
U
XQRP
U
+
=
Trong đó:
P
i

, Q
i
là công suất chạy trên đờng dây thứ i;
R
i
, X
i
là điện trở và điện kháng của đờng dây thứ i;
Đối với đờng dây có hai mạch, nếu ngừng một mạch thì tổn thất điện áp
trên đờng dây bằng:
U
i sc
% = 2 U
i bt
%
Sau đây ta sẽ tính cụ thể cho từng phơng án.
1. Phơng án I
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 15 -
Hình 4.7 - Sơ đồ chọn tiết diện và tính tổn thất điện áp phơng án I
a). Chọn tiết diện các dây dẫn của đờng dây NĐ-6
Dòng điện chạy trên đờng dây khi phụ tải cực đại :
A
xxU
S
I
dm
ND

ND
06,9610.
11032
84,1533
10.
32
3
22
3
6
6
=
+
==


Tiết diện dây dẫn:
2
6
6
06,96
1
06,96
mm
J
I
F
kt
ND
ND

===


Để không xuất hiện vầng quang trên đờng dây, cần chọn dây nhôm lõi
thép AC có tiết diện F = 95 mm
2
và dòng điện I
cp
= 330 A.
Sau khi chọn tiết diện tiêu chuẩn cần kiểm tra dòng điện chạy trên đờng
dây trong các chế độ sau sự cố. Đối với đờng dây liên kết NĐ-6-HT, sự cố có
thể xảy ra trong hai trờng hợp sau:
- Ngừng một mạch trên đờng dây;
- Ngừng một tổ máy phát điện.
Nếu ngừng một mạch của đờng dây thì dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng:
I
1sc
= 2 x I
ND-6
= 2 x 96,06 = 192,12 A.
Nh vậy : I
1sc
= 192,12 A < k.I
cp
= 0,8 x 330 = 264 A
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 16 -
Khi ngừng một tổ máy phát điện thì ba máy phát còn lại sẽ phát 100%

công suất. Do đó tổng công suất phát của NĐ bằng:
P
F
= 3 x 60 = 180 MW
Công suất tự dùng trong nhà máy lúc này bằng:
P
td
= 0,1 x 180 = 18 MW
Công suất chạy trên đờng dây bằng:
P
NĐ-6
= P
F
- P
td
- P
N
- P
N
Trong mục II ở chơng III ta đã tính đợc :
P
N
= 140 MW ; P
N
= 7 MW
Thay số ta đợc:
P
NĐ-6
= 180 - 18 - 140 - 7 = 15 MW
Công suất phản kháng chạy trên đờng dây:

Q
NĐ-6
= P
NĐ-6
x tg
F
= 15 x 0,48 = 7,2 MVAr
Nh vậy:
6ND
S

= 15 + j 7,2 MVA
Dòng công suất từ hệ thống truyền vào đờng dây HT-6 bằng:
666
=
NDHT
SSS

= 36 + j 17,44 - 15 - j 7,2 = 21 + j 10,24 MVA
Dòng điện chạy trên đờng dây NĐ-6 bằng:
A
xx
I
sc
66,4310.
11032
2,715
3
22
2

=
+
=
Ta nhận thấy I
2sc
= 43,66 A < k. I
cp
= 264 A .
Vậy dây dẫn đã chọn thỏa mãn yêu cầu về phát nóng.
b). Chọn tiết diện các dây dẫn của đờng dây HT-6
Dòng điện chạy trên đờng dây khi phụ tải cực đại :
A
xxU
S
I
dm
HT
HT
92,810.
11032
6,13
10.
32
3
22
3
6
6
=
+

==


Tiết diện dây dẫn:
2
6
6
92,8
1
92,8
mm
J
I
F
kt
HT
HT
===


eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 17 -
Để không xuất hiện vầng quang trên đờng dây, ta chọn dây AC - 70 có I
cp
=265
A.
Khi ngừng một mạch của đờng dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng:
I

1sc
= 2 x I
HT-6
= 2 x 8,92 = 17,84 A
Nh vậy : I
1sc
= 17,84 A < k.I
cp
= 212 A
Dòng điện chạy trên đờng dây khi ngừng một tổ máy phát:
A
xx
I
sc
31,6110.
11032
24,1021
3
22
2
=
+
=
Ta nhận thấy I
2sc
= 61,31 A < k.I
cp
= 212 A .
Vậy dây dẫn đã chọn thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật.
c). Chọn tiết diện các dây dẫn của đờng dây NĐ-1

Dòng điện chạy trên đờng dây khi phụ tải cực đại :
A
xxU
S
I
dm
ND
ND
79,7510.
11032
88,28
10.
32
33
1
1
===


Tiết diện dây dẫn:
2
1
1
79,75
1
79,75
mm
J
I
F

kt
ND
ND
===


Ta chọn dây AC - 70 có I
cp
= 265 A.
Khi ngừng một mạch của đờng dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng:
I
sc
= 2 x I
NĐ-1
= 2 x 75,79 = 151,58 A
Nh vậy :
I
sc
= 151,58 A < k.I
cp
= 212 A
Sau khi chọn các tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn cần xác định các thông số
đơn vị của đờng dây là r
o
, x
o
, b
o
và tiến hành tính các thông số tập trung R, X,
B/2 trong sơ đồ thay thế hình của các đờng dây theo các công thức:

lnb
B
lx
n
Xlr
n
R
ooo
2
1
2
;
1
;
1
===
trong đó n là số mạch của đờng dây. Đờng dây hai mạch thì n = 2.
Tính toán đối với các đờng dây còn lại đợc tiến hành tơng tự nh đối với
đờng dây NĐ-1.
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 18 -
d). Tính tổn thất điện áp các đoạn đờng dây
* Đoạn đờng dây NĐ-6
- Tổn thất điện áp trong chế độ bình thờng
%06,7100.
110
72,2084,1594,1533
%

2
6
=
+
=

xx
U
btND
- Khi ngừng một mạch của đờng dây, tổn thất điện áp có giá trị:
U
NĐ-6 sc
% = 7,06 x 2 = 14,12 %
* Đoạn đờng dây HT-6
- Tổn thất điện áp trong chế độ bình thờng
%44,0100.
110
22,116,173,113
%
2
6
=
+
=

xx
U
btHT
- Khi ngừng một mạch của đờng dây, tổn thất điện áp có giá trị:
U

HT-6 sc
% = 0,44 x 2 = 0,88 %
* Đoạn đờng dây NĐ-1
- Tổn thất điện áp trong chế độ bình thờng
%85,4100.
110
76,1459,1243,1526
%
2
1
=
+
=

xx
U
btND
- Khi ngừng một mạch của đờng dây, tổn thất điện áp có giá trị:
U
NĐ-1 sc
% = 4,85 x 2 = 9,7 %
Kết quả tính các thông số của tất cả các đoạn đờng dây trong mạng điện
cho ở bảng dới.
Bảng 4.1: Kết quả chọn tiết diện dây và tính tổn thất điện áp phơng án I.
Thông số
Các lộ đờng dây
NĐ-1
NĐ-2
NĐ-3
NĐ-4

NĐ-5
NĐ-6
HT-6
HT-7
HT-8
HT-9
P
max
, MW
26
28
32
34
20
33
3
30
44
32
Q
max
, MVAr
12,59
13,56
15,5
21,07
8,52
15,84
1,6
14,4

18,74
15,5
I
btmax
, A
75,79
163,34
93,31
104,97
57,05
96,06
8,92
174,66
125,51
93,31
I
scmax
, A
151,58
0
186,62
209,94
114,1
192,12
61,31
0
251,02
186,62
F
tt

, mm
2
75,79
163,34
93,31
104,97
57,05
96,06
8,92
174,66
125,51
93,31
F
tc
, mm
2
70
150
95
95
70
95
70
185
120
95
k.I
cp
, A
212

356
264
264
212
264
212
408
304
264
l, km
67,1
72,8
58,3
76,2
67,1
96,6
51
72,8
58,3
64
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 19 -
r
o
, /km
0,46
0,21
0,33

0,33
0,46
0,33
0,46
0,17
0,27
0,33
x
o
, /km
0,44
0,416
0,429
0,429
0,44
0,429
0,44
0,409
0,423
0,429
bo.10
-6
, S/km
2,58
2,74
2,65
2,65
2,58
2,65
2,58

2,84
2,69
2,65
R,
15,43
15,29
9,62
12,57
15,43
15,94
11,73
12,38
7,87
10,56
X,
14,76
30,28
12,51
16,34
14,76
20,72
11,22
29,78
12,33
13,73
(B/2).10
-4
, S
1,73
0,997

1,54
2,02
1,73
2,56
1,32
1,03
1,57
1,70
U
bt
%
4,85
6,93
4,15
6,38
3,59
7,06
0,44
6,61
4,77
4,55
U
sc
%
9,7
0
8,3
12,76
7,18
14,12

0,88
0
9,54
9,1
U
maxbt
%
7,06
U
maxsc
%
14,12
2. Phơng án II
Hình 4.8 - Sơ đồ chọn tiết diện và tính tổn thất điện áp phơng án II
a). Chọn tiết diện các dây dẫn và tính tổn thất điện áp của mạng kín NĐ-3-4-
NĐ
* Xác định dòng công suất chạy trên các đoạn đờng dây trong mạch vòng NĐ-3-4-
NĐ
Để xác định dòng công suất chạy trên các đoạn đờng dây trong mạch
vòng NĐ-3-4-NĐ ta cần giả thiết rằng mạng điện đồng nhất và tất cả các đoạn
đờng dây đều có cùng một tiết diện.
Dòng công suất chạy trên đoạn NĐ-3 bằng:
eBook for You
§å ¸n tèt nghiÖp
Gi¸o viªn híng dÉn : TS NguyÔn L©n Tr¸ng
Sinh viªn : NguyÔn Thanh Mai - HÖ thèng ®iÖn 2 - 20 -
( )
( ) ( ) ( )
MVAj
xjxj

lll
lSllS
S
NDND
NDND
ND
42,1905,36
2,767,443,58
2,7607,21342,767,445,1532
4343
444343
3
+=
++
++++
=
++
++
=
−−
−−
−

Dßng c«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n N§-4 b»ng:
( )
( ) ( )
MVAj
jjj
SSSS
NDND

15,1795,29
42,1905,3607,21345,1532
3434
+=
+−+++=
−+=
−−

C«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n 3-4 b»ng:
S
3-4
= S
N§-3
- S
3
= 36,05 + j 19,42 - 32 - j 15,5 = 4,05 + j 3,92 MVA
* TÝnh tiÕt diÖn c¸c ®o¹n ®êng d©y trong m¹ch vßng N§-3-4-N§
+ Dßng ®iÖn ch¹y trªn ®o¹n N§-3 b»ng:
A
xU
S
I
dm
ND
ND
92,21410.
1103
42,1905,36
10.
3

3
22
3
3
3
=
+
==
−
−
TiÕt diÖn d©y dÉn:
2
3
3
92,214
1
92,214
mm
J
I
F
kt
ND
ND
===
−
−
Chän d©y AC-240 cã I
cp
= 605 A.

+ Dßng ®iÖn ch¹y trªn ®o¹n N§-4 b»ng:
A
xU
S
I
dm
ND
ND
14,18110.
1103
15,1795,29
10.
3
3
22
3
4
4
=
+
==
−
−
TiÕt diÖn d©y dÉn:
2
4
4
14,181
1
14,181

mm
J
I
F
kt
ND
ND
===
−
−
Chän d©y AC-185 cã I
cp
= 510 A.
+ Dßng ®iÖn ch¹y trªn ®o¹n 3-4 b»ng:
A
xU
S
I
dm
58,2910.
1103
92,305,4
10.
3
3
22
3
43
43
=

+
==
−
−
TiÕt diÖn d©y dÉn:
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 21 -
2
43
43
58,29
1
58,29
mm
J
I
F
kt
===


Chọn dây AC-70 có I
cp
= 265 A.
* Kiểm tra dây dẫn khi sự cố
Đối với mạch vòng đã cho, dòng điện chạy trên đoạn 3-4 sẽ có giá trị lớn nhất
khi ngừng đờng dây NĐ-4.
Nh vậy:

A
x
I
sc
94,20910.
1103
07,2134
3
22
34
=
+
=
Dòng điện chạy trên đoạn NĐ-3 bằng:
A
x
I
ND
03,39610.
1103
57,3666
3
22
3
=
+
=

Trờng hợp sự cố đoạn NĐ-3, dòng điện chạy trên đoạn NĐ-4 có gia trị bằng
dòng điện chạy trên đoạn NĐ-3, nghĩa là:

I
NĐ-4
= 396,03 A
* Tính tổn thất điện áp
- Tổn thất điện áp trong chế độ làm việc bình thờng
+ Trong mạch vòng có một điểm phân chia công suất là nút 4, do đó nút này sẽ
có điện áp thấp nhất trong mạch vòng, nghĩa là tổn thất điện áp lớn nhất trong
mạch vòng bằng:
%62,7
100
110
17,3115,1795,1295,29
%%
2
4max
=
+
=
=

x
xx
UU
ND
+ Tổn thất điện áp trên đoạn đờng dây NĐ-3:
%91,5100
110
74,2242,1958,705,36
%
2

3
=
+
=

x
xx
U
ND
+ Tổn thất điện áp trên đoạn đờng dây 4-3:
%33,1100
110
67,1992,356,2005,4
%
2
34
=
+
=

x
xx
U
- Tổn thất điện áp trong chế độ sau sự cố
+ Khi ngừng đoạn NĐ-3, tổn thất điện áp trên đoạn NĐ-4 bằng:
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 22 -
%48,16100

110
17,3157,3695,1266
%
2
4
=
+
=

x
xx
U
scND
Lúc này tổn thất điện áp trên đoạn 4-3 bằng:
%96,7100
110
67,195,1556,2032
%
2
43
=
+
= x
xx
U
sc
+ Khi ngừng đoạn NĐ-4, tổn thất điện áp trên đoạn NĐ-3 bằng:
%11100
110
74,2257,3658,766

%
2
3
=
+
=

x
xx
U
scND
Lúc này tổn thất điện áp trên đoạn 3-4 bằng:
%2,9100
110
67,1907,2156,2034
%
2
43
=
+
=

x
xx
U
sc
Từ các kết quả trên ta nhận thấy đối với mạch vòng đã cho, sự cố nguy hiểm nhất
xảy ra khi ngừng đoạn NĐ-3.
Trong trờng hợp này tổn thất điện áp lớn nhất bằng:
U

max sc
% = 16,48% + 7,96% = 24,44%
b). Chọn tiết diện các dây dẫn và tính tổn thất điện áp của đờng dây HT-8-7
* Chọn tiết diện
- Công suất trên đoạn HT-8:
788
SSS
HT

+=

= 44 + j 18,74 + 30 + j 14,4 = 74 + j 33,14 MVA
+ Dòng điện chạy trên đờng dây khi phụ tải cực đại :
A
xxU
S
I
dm
HT
HT
78,21210.
11032
14,3374
10.
32
3
22
3
8
8

=
+
==


Tiết diện dây dẫn:
2
8
8
78,212
1
78,212
mm
J
I
F
kt
HT
HT
===


Ta chọn dây AC - 240 có I
cp
= 605 A.
Khi ngừng một mạch của đờng dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng:
I
sc
= 2 x I
HT-8

= 2 x 212,78 = 425,56 A
Nh vậy :
I
sc
= 425,56 A < k.I
cp
= 484 A
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 23 -
- Công suất trên đoạn 8-7:
778
SS

=

= 30 + j 14,4 MVA
+ Dòng điện chạy trên đờng dây khi phụ tải cực đại :
A
xU
S
I
dm
66,17410.
1103
4,1430
10.
3
3

22
3
78
78
=
+
==


Tiết diện dây dẫn:
2
78
78
66,174
1
66,174
mm
J
I
F
kt
===


Ta chọn dây AC - 185 có I
cp
= 510 A.
* Tính tổn thất điện áp
- Tổn thất điện áp trong chế độ làm việc bình thờng
+ Tổn thất điện áp trên đoạn đờng dây HT-8:

%43,5100
110
37,1114,3379,374
%
2
8
=
+
=

x
xx
U
HT
+ Tổn thất điện áp trên đoạn đờng dây 8-7:
%9,4100
110
05,224,1416,930
%
2
78
=
+
=

x
xx
U
+ Tổng tổn thất điện áp trên đoạn đờng dây HT-8-7 bằng:
U

HT-8-7
% = U
HT-8
% + U
8-7
% = 5,43% + 4,9% = 10,33%
- Tổn thất điện áp trong chế độ sau sự cố
Khi tính tổn thất điện áp trên đờng dây ta không xét các sự cố xếp chồng,
nghĩa là đồng thời xảy ra trên tất cả các đoạn của đờng dây đã cho, chỉ xét sự cố
ở đoạn nào mà tổn thất điện áp trên đờng dây có giá trị cực đại.
Trờng hợp này ta chỉ xét sự cố khi ngừng một mạch của đờng dây HT-8.
Lúc này tổn thất điện áp có giá trị:
U
HT-8sc
% = 2 U
HT-8
% = 2 x 5,43% = 10,86%
Đối với đờng dây 8-7 khi sự cố thì : U
8-7sc
% = 0
Tổng tổn thất điện áp ở chế độ sau sự cố:
U
HT-8-7sc
% = 10,86% + 4,9% = 15,76%.
eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 24 -
c). Tiết diện các dây dẫn và tổn thất điện áp của các đoạn đờng dây còn lại đ-
ợc tính giống ở phơng án 1.

Bảng kết quả chọn dây dẫn và tính tổn thất điện áp của phơng án 2.
Bảng 4.2: Kết quả chọn tiết diện dây và tính tổn thất điện áp phơng án II
Thông số
Các lộ đờng dây
NĐ-1
NĐ-2
NĐ-3
NĐ-4
3-4
NĐ-5
NĐ-6
HT-6
HT-8
8-7
HT-9
P
max
, MW
26
28
36,05
29,95
4,05
20
12
24
74
30
32
Q

max
, MVAr
12,59
13,56
19,42
17,15
3,92
8,52
5,76
11,68
33,14
14,4
15,5
I
btmax
, A
75,79
163,34
214,92
181,14
29,58
57,05
34,93
70,05
212,78
174,66
93,31
I
scmax
, A

151,58
0
396,03
396,03
209,94
114,1
96,78
182,88
425,57
0
186,62
F
tt
, mm
2
75,79
163,34
214,92
181,14
29,58
57,05
34,93
70,05
212,78
174,66
93,31
F
tc
, mm
2

70
150
240
185
70
70
70
70
240
185
95
k.I
cp
, A
212
356
484
408
212
212
212
212
484
408
264
l, km
67,1
72,8
58,3
76,2

44,7
67,1
96,6
51
58,3
53,9
64
r
o
, /km
0,46
0,21
0,13
0,17
0,46
0,46
0,46
0,46
0,13
0,17
0,33
x
o
, /km
0,44
0,416
0,39
0,409
0,44
0,44

0,44
0,44
0,39
0,409
0,429
b
o
.10
-6
, S/km
2,58
2,74
2,86
2,84
2,58
2,58
2,58
2,58
2,86
2,84
2,65
R,
15,43
15,29
7,58
12,95
20,56
15,43
22,22
11,73

3,79
9,16
10,56
X,
14,76
30,28
22,74
31,17
19,67
14,76
21,25
11,22
11,37
22,05
13,73
(B/2).10
-4
, S
1,73
0,997
0,834
1,08
0,577
1,73
2,49
1,32
1,67
0,765
1,7
U

bt
%
4,85
6,93
5,91
7,96
1,33
3,59
3,22
3,41
5,43
4,9
4,55
U
sc
%
9,7
0
11
16,48
9,2
7,18
6,44
6,82
10,86
0
9,1
U
maxbt
%

U
maxsc
%

eBook for You
Đồ án tốt nghiệp
Giáo viên hớng dẫn : TS Nguyễn Lân Tráng
Sinh viên : Nguyễn Thanh Mai - Hệ thống điện 2 - 25 -
3. Phơng án III
Hình 4.9 - Sơ đồ chọn tiết diện và tính tổn thất điện áp phơng án III
** Chọn tiết diện các dây dẫn và tính tổn thất điện áp của đờng dây NĐ-3-4
* Chọn tiết diện
- Công suất trên đoạn NĐ-3:
433
SSS
ND

+=

= 32 + j 15,5 + 34 + j 21,07
= 66 + j 36,57 MVA
+ Dòng điện chạy trên đờng dây khi phụ tải cực đại :
A
xxU
S
I
dm
ND
ND

02,19810.
11032
57,3666
10.
32
3
22
3
3
3
=
+
==


Tiết diện dây dẫn:
2
3
3
02,198
1
02,198
mm
J
I
F
kt
ND
ND
===

Ta chọn dây AC - 185 có I
cp
= 510 A.
Khi ngừng một mạch của đờng dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại bằng:
I
sc
= 2 x I
NĐ-3
= 2 x 198,02 = 396,04 A
eBook for You