Đồ án môn học: ” THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC" pps

Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
1
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
Lời nói đầu
Trong thời đại kinh tế phát triển nhanh chóng như ngày nay, việc công
nghiệp hóa, hiện đại hóa là một điều tất yếu. Từng ngày, từng giờ các khu
công nghiệp, các nhà máy xí nghiệp, các khu chung cư… mọc lên không
ngừng. Đòi hỏi việc thiết kế mạng lưới điện cũng phải thay dổi từng ngày
nhằm đáp ứng nhu cầu của xã hội. Vì vậy môn học Lưới Điện trong chương
trình đại học cũng là một bộ môn vô cùng quan trọng với những kỹ sư điện
tương lai.

Đồ án môn học” THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC” giúp sinh
viên lần đầu tiên vận dụng những kiến thức đã học vào công việc thực tế. Việc
thực hiện đồ án giúp sinh viên nắm vững kiến thức, và biết cách vận dụng các
kiến thức dã học để thiết kế một mạng lưới điện. Ngoài ra nó còn giúp sinh
viên hình dung phần nào công việc của mình sau này.

Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình
của các thầy cô giáo bộ môn Lưới Điện và các thầy cô giáo trong khoa Điện.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Ngọc Trung đã tận tình giảng dạy và
hướng dẫn để em có thể hoàn thành đồ án này.

Sinh Viên

Nguyễn Trọng Khuê
MỤC LỤC :
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
2

Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
Chương 1 : Phân tích nguồn và phụ tải- cân bằng công suất
trong hệ thống điện.
-3-
Chương 2 Dự kiến các phương án và tính toán sơ bộ. -7-
Chương 3 So sánh kinh tế các phương án. -34-
Chương 4 Tính toán lựa chọn MBA và sơ đồ nối dây -39-
Chương 5 Tính toán chế độ xác lập trong mạng điện. -44-
Chương 6 Lựa chọn phương pháp điều chỉnh điện áp trong
mạng điện.
-69-
Chương 7 Tính toán bù công suất phản kháng. -77-
Chương 8 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế của mạng điện. -85-
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
3
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
Chương 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Sơ đồ địa lí nguồn và phụ tải của mạng lưới điện thiết kế:
6
5
N
4
3
1 2
1.1 Phân tích nguồn và phụ tải.
1.1.1 Nguồn:
- Nguồn có công suất vô cùng lớn.
- Công suất nguồn vô cùng lớn so với công suất phụ tải ( từ 5  7 lần)
- Mọi biến đổi của phụ tải thì điện áp trên thanh góp của nguồn không thay

đổi.
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
4
9 km
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
1.1.2 Phụ Tải:
Bảng 1.1: Thông số dữ kiện ban đầu.
Phụ
Tải
Thuộc
hộ loại
S
max
(MVA)
S
min
(MVA)
cosφ T
max
(h)
U
H
(KV)
Yêu cầu điều
chỉnh điện áp
I 50 24
2 I 43 25
3 I 31 20
4 I 39 26
5 III 28 17

6 I 48 23
Ta có
.P jP tg
S
ϕ
∗
= +
.cosP S
ϕ
→ =
Ta có bảng sau:
Bảng 1.2: Bảng các thông số của các phụ tải ở các chế độ cực đại và cực tiểu
Phụ tải P
max
+jQ
max
(MVA)
S
max
P
min
+ jQ
min
(MVA)
S
min
Loại hộ
1 42.5+ j26.35 50 20.4 + j12.65 24 I
2 36.55 + j22.66 43 21.25 + j13.18 25 I
3 26.36 + j16.34 31 17 + j10.54 20 I

4 33.15 + 20.55 39 22.1 + j13.7 26 I
5 23.8 + j14.76 28 14.45 + j8.96 17 III
6 40.8 + j25.3 48 19.55 + j12.12 23 I
Tổng 203.15 +j125.96 239 114.75+j71.15 135

1.2 Cân bằng công suất trong hệ thống điện
Để hệ thống làm việc ổn định đảm bảo cung cấp điện cho phụ tải thì nguồn
điện phải đảm bảo cung cấp đủ công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q
cho các họ tiêu thụ và cả tổn thất công suất trên các phần tử hệ thống. Nếu sự cân
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
5
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng phát ra với công suất tiêu thụ bị
phá vỡ thì các chỉ tiêu chất lượng điện năng bị giảm dẫn đến thiệt hại kinh tế
hoặc làm phá vỡ hệ thống. Vì vậy cần phải cân bằng công suất.
1.2.1 Cân bằng công suất tác dụng
Cân bằng sơ bộ công suất tác dụng được thực hiện trong chế độ phụ tải cực
đại của hệ thống.
Phương trình cân bằng công suất tác dụng:


6
1
PT
F
i
m
p
i
P P

=
= + ∆
∑
Trong đó:
m là hệ số đồng thời ra, ở đây m=1
P
F là
công suất tác dụng phát ra từ nguồn về các phụ tải
P
pt
i là công suất tác dụng của phụ tải thứ i
∆P là tổn thất công suất tác dụng trong mạng lưới điện.
Trong tính toán sơ bộ ta lấy
6
1
5%
i
P P
=
∆ =
∑
=>
5%.203.15 10.15( )P MW∆ = =
Như vậy :
P
F
= 203.15 + 10.15 = 213.3 (MW)
1.2.2 Cân bằng công suất phản kháng .
Trong hệ thống, chế độ vận hành ổn định chỉ tồn tại khi có sự cân bằng công
suất phản kháng và tác dụng.

Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
6
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
Cân bằng công suất tác dụng , trước tiên cần thiết để giữ được tần số bình
thường trong hệ thống, còn để giữ được điện áp bình thường thì cần phải có sự
cân bằng công suất phản kháng ở hệ thống nói chung và ở từng khu vực nói
riêng. Sự thiếu hụt công suất phản kháng sẽ làm điện kháng giảm. Mặt khác sự
thay đổi điện áp ảnh hưởng tới tần số và ngược lại. Như vậy giảm điện áp sẽ làm
tăng tần số trong hệ thống và giảm tần số sẽ làm tăng điện áp.
Sự cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống được biểu diễn bằng biểu
thức sau:

6
1i
pt
bu
F
Q
Q Q Q
m i
=
∑
+ = +
∆
∑
Trong đó :

F
Q
là công suất phản kháng phát ra từ nguồn tới các phụ tải.

bu
Q
∑
là công suất phản kháng cần bù.

pt
Q
i
là công suất phản kháng cực đại của phụ tải thứ i của mạng có xét
đến hệ số đồng thời ra ở đây m=1.

Q
∆
tổn thất công suất phản kháng trong mạng lưới điện.

6
1
15% 15%*125.96 18.894( )
i
MVAr
pt
Q
Q
i
=
= = =
∆
∑

( )
bu
pt
F
Q Q Q Q
∑
⇒ = + −
∆
Nếu
0
bu
Q
∑
≥ ⇒
cần bù
Nếu
0
bu
Q
∑
< ⇒
không cần bù

(125.96 18.894) 144.854( )MVAr
bu
Q
∑
= + =
CHƯƠNG 2
DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VÀ TÍNH TOÁN SƠ BỘ LỰA

Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
7
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
CHỌN PHƯƠNG ÁN
2.1 Tính điện áp vận hành của mạng điện
Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu
kinh tế kỹ thuật ,cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện.
Điện áp định mức của cả 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
tương đối giữa các phụ tải với nhau,sơ đồ mạng điện
Điện áp định mức của mạng điện được 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 đoạn đường dây trong mạng điện.
Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức kinh nghiệm
sau:
U
vhi
= 4.34*
Pili *16
+
(2.1)
Trong đó :
l
i
: khoảng cách truyền tải trên đoạn đường dây thứ i (km)
P
i
:Công suất truyền tải trên đoạn đường dây thứ i (MW)
Dựa vào sơ đồ mặt bằng của các nguồn điện và các phụ tải ta có điện áp vận
hành trên các đoạn đường dây của sơ đồ hình tia như sau:

Đoạn
đường dây
Công suất
truyền tải,
S
max
(MVA)
Công suất
truyền tải
P
max
(MW)
Chiều dài
đoạn đường
dây (km)
Điện áp
vận hành
(KV)
Điện áp
định mức
của cả
mạng điện
N-1 50 42.5 45.89 116.93
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
8
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
N-2 43 36.55 48.47 109.22
N-3 31 26.35 52.48 94.50
N-4 39 33.15 36 103.29
N-5 28 23.8 56.92 90.80

N-6 48 40.8 32.45 113.61
Bảng 2.1: Điện áp vận hành của từng đoạn đường dây và điện áp vận hành
của cả mạng điện.
Như vậy ta chọn điện áp định mức cho toàn mạng điện là U
dm
= 110 kv

2.2 Dự kiến các phương án
Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của nó. Vì vậy các
sơ đồ mạng điện cần phải có chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ tin cậy cần thiết và
chất lượng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ, thuận tiện và an toàn trong vận
hành, khả năng phát triển trong tương lai và tiếp nhận phụ tải mới.
Từ sơ mặt bằng nguồn điện và các phụ tải đã cho ta có thể đưa ra các phương
án nối dây cho các mạng điện nói trên. Các hộ phụ tải loại I được cấp điện bằng
đường dây 2 mạch, các hộ loại III được cấp điện bằng đường dây 1 mạch.
Các yêu cầu chính đối với mạng điện:
- Cung cấp điện liên tục.
- Đảm bảo chất lượng điện.
- Đảm bảo tính linh hoạt cao.
- Đảm bảo an toàn.
Để thực hiện yêu cầu cho các hộ cung cấp điện loại I cần đảm bảo dự phòng
100% trong mạng điện, đồng thời phải dự phòng tự động. Vì vậy để cung cấp
điện cho các hộ loại I cần sử dụng đường dây 2 mạch hay mạch vòng.
Trên cơ sở phân tích có sơ đồ nối dây các phương án như sau:
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
9
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
2.2.1 Phương án 1
6
5

N
4
3
1 2
Đoạn đường
dây
N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6
Chiều dài L
(km)
45.89 48.47 52.48 36 56.92 32.45
2.2.2 Phương án 2
6
5
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
10
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
N
4
3
1 2
Đoạn đường
dây
N-1 N-2 N-4 3-4 N-6 6-5
Chiều dài L
(km)
45.89 48.47 36 28.46 32.45 37.2
2.2.3 Phương án 3
6
5
N

Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
11
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
4
3
1 2
Đoạn đường
dây
N-1 N-2 1-2 N-3 N-4 4-5 N-6
Chiều dài L
(km)
45.89 48.47 27 52.48 36 25.46 32.45
2.2.4 Phương án 4
6
5
N
4
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
12
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
3
1 2
Đoạn đường
dây
N-1 N-2 2-3 N-4 4-5 N-6
Chiều dài L
(km)
45.89 48.47 32.45 36 25.46 32.45
2.2.5 Phương án 5
6

5
N
4
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
13
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
3
1 2
Đoạn đường
dây
N-1 1-2 N-4 4-3 4-5 N-6
Chiều dài L
(km)
45.89 27 36 28.46 25.46 32.45
2.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn và tổn thất điện áp trên mỗi đoạn đường
dây trong từng phương án.
Các mạng điên 110kv thường được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây
trên không. Các dây dẫn được sử dụng là dây nhôm lõi thép(AC). Đối với mạng
điện khu vực, các tiết diện được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện nghĩa là:

kt
kt
J
I
F
max
=
Trong đó:
I
max

: dòng điện chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải cực đại,A;
J
kt
: mật độ kinh tế của dòng điện,A/mm
2

Với dây AC và Tmax =5000h ta có : J
kt
= 1.1A/mm
2
Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính bằng
công thức :
3
max
max
10.
3.
dm
Un
S
I =
A (2.3)
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
14
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
Trong đó :
n: số mạch của đường dây( n=1: đường dây 1 mạch; n=2 đường dây 2
mạch).
Uđm

: điện áp định mức của mạng điện,kv
S
max
: công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại,MVA
Đối với các đường dây trên không , để không xuất hiện vầng quang các dây
nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F
≥
70 mm
2
Để đảm bảo cho đường dây vận hành bình thường trong các chế độ sau sự cố
cần phải có điều kiện sau :

.
sc cp
I k I=
trong đó : Isc là dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố ;
Icp là dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn ;
k là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ ; k = 0,8 ;
Sau đây ta sẽ tính toán trên từng đoạn đường dây trong từng phương án:
2.3.1 Phương án 1

2.3.1.1: sơ đồ
6
5
N
4
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
15
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
3

1 2
2.3.1.2: Tính toán tiết diện dây dẫn
-Đoạn N-1

*
S
= 42.5 + j26.35 MVA
I
N-1max
=
50
2 3*110
*10
3
= 131,22 (A)

 F
kt
=
131.22
1.1
= 119,29 mm
2
Ta chọn F
tc
= 120 mm
2
.
-Đoạn N-2

*
S
= 36.55 + j22.66 (MVA)

I
max
=
43
2 3*110
. 10
3
= 112,85 A
 F
kt
=
112,85
1.1
= 102.59 mm
2
Ta chọn F
tc
= 95 mm
2
- Đoạn N-3

*
S
=26.35 + j16.34 ( MVA)
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
16

Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
I
max
=
31
2 3*110
. 10
3
= 81.35 A
 F
kt
=
81.35
1.1
= 73.95 mm
2
Ta chọn F
tc
= 70 mm
2

- Đoạn N- 4
*
S
= 33.15 + j20.55 (MVA)

I
max
=
39

2 3*110
. 10
3
= 102,35 A-
 F
kt
=
102,35
1.1
= 93,05 mm
2
Ta chọn F
tc
= 95 mm
2

- Đoạn N-5
*
S
= 23.8 +14.76 ( MVA)
I
max
=
28
3*110
.10
3
= 146,96 A
 F
kt

=
146,96
1.1
= 133,6 A
Ta chọn F
tc
= 150 mm
2

- Đoạn N-6
*
S
= 40.8 + j25.30 (MVA)
I
max
=
48
2 3*110
.10
3
= 125,97 (A)
 F
kt
=
125,97
1.1
= 114,52 mm
2
Từ tiết diện tiêu chuẩn của các đoạn đường dây đã chọn ,tra bảng 33 trong
sách mạng lưới điện 1 ta có dòng điện lâu dài cho phép chạy trên các đoạn đường

dây và tra bảng 6 cho ta điện trở và điện kháng đơn vị tương ứng với mỗi đoạn
đường dây đã chọn
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
17
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
Với điện trở của đường dây: R=
n
l
r
.
0
(Ω)
Điện kháng của đường dây: X =
n
lx
.
0
( Ω )
Đoạn
đường
dây
Kiểu dây dẫn I
cp
(A)
∗
S
MVA
R
0
(Ω/m) X

0
(Ω/m)
N-1 AC-120 380 42.5 + j26.35 0.27 0.423
N-2 AC-95 330 36.55+j22.66 0.33 0.429
N-3 AC-70 265 26.35+j16.34 0.45 0.44
N-4 AC-95 330 33.15+j20.55 0.33 0.429
N-5 AC-150 445 23.8+j14.76 0.21 0.416
N-6 AC-120 380 40.8+j25.30 0.27 0.423
Bảng 2.2 Dòng điện cho phép chạy lâu dài trên mỗi đoạn đường dây và điện
trở và điện kháng đơn vị tương ứng với mỗi đoạn đường dây.
2.3.1.3 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 chênh lệnh điện áp so với điện áp định mức trên các cực của thiết bị
dùng điện. Khi thiết kế các mạng điện thường 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 vấn đề duy trì tấn số. Vì vậy chỉ tiêu chất lượng điện năng là giá trị
của độ chênh 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 cấp điện có thể đánh giá chất lượng
điện năng theo các giá trị của tổn thất điện áp.
Tổn thất điện áp trong mỗi đường dây trong chế độ vận hành bình thường
được tính bằng công thức :
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
18
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University

( )
%100
*
**

2
U
x
Q
r
p
U
dm
ibt
i
i
i
i
∑ ∑
∆
+
=
Trong đó
U
ibt
∆
: tổn thất điện áp trên đoạn đường dây thứ I, %
P
i,
Q
i
: Công suất tác dụng và công suất phản kháng chạy trên đoạn
đường dây thứ i
R
i

, x
i
: : điện trở và điện kháng đơn vị của đoạn đường dây thứ i

Trong chế độ sự cố , đối với mạng điện trong phương án này đều đường dây 2
mạch nên tổn thất điện áp trong chế độ sự cố (đứt một đoạn đường dây) được tính
theo công thức :
∆Uisc =2*∆U
ibt
Đối với đoạn đường dây N-1
( )
2
*
*
1
42.5* 6.2 26.35 9.71
100 4.29 %
110
N bt
U
=
−
+
∆
=

Trong trường hợp ngừng một mạch trên đoạn đường dây N-1, ta có:
( )
%58.829.4*2
1

==
∆
−
U
scN
Tính toán tương tự đối với các đường dây còn lại ta có bảng số liệu sau:
Đường dây ∆U
bt
(%) ∆U
sc
(%) Đường dây ∆U
bt
(%) ∆U
sc
(%)
N-1 4.29 8.58 N-4 2.94 5.88
N-2 4.36 8.72 N-5 5.24 0
N-3 4.13 8.26 N-6 2.91 5.82
Như vậy tổn thất lớn nhất trong chế độ vận hành bình thường là :

( )
%36.4
2
=
∆
−
U
N
Tổn thất lớn nhất trong chế độ sự cố là:

( )
%72.8
2
=
∆
−
U
scN
2.3.1.4 Kiểm tra điều kiện phát nóng trong điều kiện sự cố
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
19
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
Sự cố nguy hiểm nhất là đứt một đoạn đường dây, khi đó dòng điện sự cố sẽ
gấp đôi giá trị dòng điện trong chế độ vận hành bình thường.
Tiết diện dây dẫn đã chọn sẽ thỏa mãn nếu dòng điện sự cố vẫn nhỏ hơn dòng
điện cho phép
I
sc
≤ k*I
cp

Trong đó
I
sc
:Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố nặng nề nhất
I
cp
:Dòng điện cho phép ứng với kiểu dây dẫn đã chọn
Ta có bảng số liệu sau:
Đoạn đường

dây
Kiểu dây
dẫn
Dòng điện cho
phép I
cp
(A)
Dòng điện
sự cố I
sc
(A)
Kết luận
N-1 AC-120 380 262.44 Thỏa mãn
N-2 AC-95 330 225.7 Thỏa mãn
N-3 AC-70 265 162.7 Thỏa mãn
N-4 AC-95 330 204.7 Thỏa mãn
N-5 AC-150 445 293.92 Thỏa mãn
N-6 AC-120 380 251.94 Thỏa mãn
Từ bảng số liều trên ta nhận thấy tất cả các tiết diện của dây dẫn đã chọn đều
thoả mãn điều kiện phát nóng
2.3.2 Phương án thứ 2
2.3.2.1 Sơ đồ nối dây.
6
5
N
4
3
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
20
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University

1 2
2.3.2.2 Tính toán tiết diện dây dẫn:
-Ta chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn N-1 va N-2 tương tự như ở phương án
1. Còn tiết diện dây dẫn đoạn 6-5 và 4-3 tương tự như đoạn N-5 va N-3 ở phương
án 1.
- Chiều dài đoạn 6-5 và 4-3 là:
L
6-5
= 32.7 km
L
4-3
= 28.46 km

- Đoạn N-4:
S
N-4
= S
4
+ S
3
= 70 (MVA)

( )
A
I
7.183
10
110*32
70
3

*
max
==
F
kt
=
167
1.1
7.183
=
mm
2
Ta chọn F
tc
= 150 mm
2
- Đoạn N-6
S
N-6
= S
6
+ S
5
= 76 = 64.4 +j40.06 ( MVA)
( )
A
I
45.199
10
110*32

76
3
*
max
==
F
kt
=
3.181
1.1
45.199
=
mm
2
Ta chọn T
tc
= 185 mm
2
Từ kết quả trên ta có bảng thông số đường dây của phương án 2
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
21
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
Đoạn
đường
dây
Kiểu dây
dẫn
L
(km)
I

cp
(A)
S
∗
(MVA)
R
0
(Ω/m)
X
0
(Ω/m)
N-1 AC-120 45.89 380 42.5+j26.35 0.27 0.423
N-2 AC-95 44.47 380 36.55+j22.66 0.33 0.429
4-3 AC-70 28.46 265 26.35+j16.34 0.45 0.44
N-4 AC-150 36 445 59.5+j36.89 0.21 0.416
6-5 AC-150 37.2 445 23.8+j14.76 0.21 0.416
N-6 AC-185 32.45 510 64.4+j40.06 0.17 0.409
2.3.2.3 Tính tổn thất điện áp
Tính toán tương tự phương án 1 theo công thức

( )
%100
*
**
2
U
x
Q
r
p

U
dm
ibt
i
i
i
i
∑ ∑
∆
+
=
Và ∆Uisc =2*∆U
ibt
Ta thu được bảng số liệu về tổn thất điện áp như sau:
Đường dây ∆U
bt
(%) ∆U
sc
(%) Đường dây ∆U
bt
(%) ∆U
sc
(%)
N-1 4.29 8.58 N-4 4.14 8.28
N-2 4.36 8.72 6-5 5.24 0
4-3 4.13 8.26 N-6 3.67 7.34

Từ bảng trên ta có:
Tổng tổn thất trên đoạn đường dây N-4-3 trong chế độ vận hành bình thường
và sự cố là :

∆U
N-4-3bt
=4.13+ 4.14 = 8.27 %

Trên đoạn này ta nhận thấy sự cố đứt 1 mạch dây ở đoạn N-4 nguy hiểm
hơn là đứt một mạch ở đoạn 4-3. Do vậy tổn thất điện áp trong chế độ sự cố là:
∆U
N-4-3sc
=4.13 + 8.28 = 12.41%
Tương tự với đoạn N-6-5 ta có :
∆U
N-6-5bt
=3.67+ 5.24 =8.91%
∆U
N-6-5sc
=7.34+ 5.24 =12.58%
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
22
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
Như vậy tổn thất lớn nhất trong điều kiện làm việc bình thường là:
∆U
btMax
=∆U
N-6-5bt
= 8.91%
Tổn thất lớn nhất trong chế độ sự cố:
∆U
scMax
=∆U
N-6-5sc

=12.58%
2.3.2.4 kiểm tra điều kiện phát nóng trong điều kiện sự cố
Tương tự như ở phương án 1 ta sử dụng công thức

I
sc
≤ k*I
cp
Từ đó ta có bảng số liệu về điều kiện phát nóng của các đường dây:
Đoạn đường
dây
Kiểu dây
dẫn
Dòng điện
cho phép
I
cp
(A)
Dòng điện
sự cố I
sc
(A)
Kết luận
N-1 AC-120 380 262.44 Thỏa mãn
N-2 AC-95 330 225.7 Thỏa mãn
4-3 AC-70 265 162.7 Thỏa mãn
N-4 AC-150 445 367.4 Thỏa mãn
6-5 AC-150 445 293.92 Thỏa mãn
N-6 AC-185 510 398.9 Thỏa mãn
Qua bảng ta thấy tất cả các đoạn đường dây thỏa mãn điều kiện phát nóng.

2.3.3 Phương án 3
2.3.3.1 sơ đồ nối dây:
6
5
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
23
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University
N 4
3
1 2
2.3.3.2 Tính tiết diện dây dẫn
- Tính tiết diện đoạnN-3 và đoạn N-6 tương tự như ở phương án 1, tiết diện
đoạn 4-5 tính toán tương tự như của đoạn N-5 ở phương án 1.
Tiết diện đoạn N-4
S =S
4
+ S
5
= 39 + 28 = 67 (MVA)
I
max
=
3
67
*
2 3 *110
10
=175.83 (A).
 F
kt

=
175.86
1.1
= 159.85 mm
2
Ta chọn tiết diện dây dẫn là F
tc
= 150 mm
2
- Tính tiết diện đoạn mạch vòng N-1-2:
Để xác định công suất trên đoạn mạch vòng N-1-2 ta cần phải giả thiết rằng
mạng điện đồng nhất và tất cả các đoạn đường dây đều có cùng một tiết diện.
Như vậy
Công suất chạy trên đoạn N-1 là:

1 1 2 1 2 2
1
1 1 2 2
*( ) *
N N
N
N N
S l l S l
l l l
S
− − −
−
− − −
+ +
=

+ +
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
24
Thiết kế mạng Lưới điện Electric Power University

(42.5 26.35)*(27 45.89) (36.55 22.66)*44.47
40.25 24.95( )
45.89 27 44.47
j j
j MVA
+ + + +
= = +
+ +
Công suất trên đoạn N-2 là :

2 1 2 2 1 1
2
1 1 2 2
*( ) *
N N
N
N N
S l l S l
l l l
S
− − −
−
− − −
+ +
=

+ +


(36.55 22.66)*(44.47 27) (42.5 26.35)*45.89
38.88 24.1( )
44.47 27 45.89
j j
j MVA
+ + + +
= = +
+ +
Công suất trên đoạn 1-2 là:

1 1
1 2
(42.5 26.35) (40.25 24.95) 2.25 1.4( )
N
S S j j j MVA
S
−
−
= − = + − + = +
Như vậy:
- Tiết diện đoạn đường dây N-1 là:

2 2
3
1
40.25 24.95
*10 248.55( )

3 *110
N
A
I
−
+
= =

2
248.55
225.96
1.1
kt
F mm= =
Vậy ta chọn tiết diện F
tc
= 240mm
2
- Tiết diện đoạn đường dây N-2 là:

2 2
3
2
38.88 24.1
*10 240.09( )
3 *110
N
A
I
−

+
= =

2
240.09
218.26
1.1
kt
F mm= =
Vậy chọn F
tc
= 240mm
2
- Tiết diện đoạn đường dây 1-2 là:

2 2
3 2
1 2
2.25 1.4
*10 36.86
3 *110
mm
I
−
+
= =

2
36.86
33.51

1.1
kt
F mm= =
Vậy chọn F
tc
= 70mm
2
Nguyễn Trọng Khuê – D1H3
25