Đồ Án môn học Lưới Điện

1

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, ñiện năng là một phần vô cùng quan trọng trong hệ thống năng lượng
của một quốc gia. Trong ñiều kiện nước ta hiện nay ñang trong thời kì công nghiệp
hoá và hiện ñại hoá thì ñiện năng lại ñóng vai trò vô cùng quan trọng. Điện năng là
ñiều kiện tiên quyểt cho việc phát triển nền nông nghiệp cũng như các ngành sản xuất
khác. Do nền kinh tế nước ta còn trong giai ñoạn ñang phát triển và việc phát triển
ñiện năng còn ñang thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ ñiện nên việc truyền tải ñiện,
cung cấp ñiện cũng như ñiện phân phối ñiện cho các hộ tiêu thụ cần phải ñược tính
toán kĩ lưỡng ñể vừa ñảm bảo hợp lý về kĩ thuật cũng như về kinh tế.
Đồ án môn học này ñã ñưa ra phương án có khả năng thực thi nhất trong việc thiết
kế mạng lưới ñiện cho một khu vực gồm các hộ tiêu thụ ñiện loại I và loại III. Nhìn
chung, phương án ñưa ra ñã ñáp ứng ñược những yêu cầu cơ bản của một mạng ñiện.
Dù ñã cố gắng song ñồ án vẫn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế, em
rất mong nhận ñược sự chỉ bảo và giúp ñỡ của cô, ñể em có thể tự hoàn thiện thêm
kiến thức của mình trong các lần thiết kế ñồ án sau này.
Trong quá trình làm ñồ án, em xin chân thành cám ơn cô giáo Th.s
Nguyễn Thị
Huyền Phương
ñã tận tình giúp ñỡ em hoàn thành ñồ án này.

Sinh viên

Trần Văn Hiển-52KTĐ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
2
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU
1
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI - CÂN BẰNG SƠ BỘ CÔNG SUẤT
TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 4
1.1 Phân tích nguồn và phụ tải 4
1.1.1 Nguồn ñiện 4
1.1.2 Phụ tải: HTĐ gồm 6 phụ tải 4
1.2 Xác ñịnh ñiện áp sử dụng cho HTĐ 5
1.3 Cân bằng công suất trong HTĐ 6
1.3.1 Cân bằng công suất tác dụng 6
1.3.2 Cân bằng công suất phản kháng 6
CHƯƠNG 2: THÀNH LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN LƯỚI ĐIỆN TÍNH TOÁN CHỈ TIỂU
KINH TẾ - KỸ THUẬT 8
2.1 Các phương án lưới ñiện 8
2.1.1 Phương án lưới ñiện hình tia: PAI 8
2.1.2 Phương án lưới ñiện liên thông: PAII 9
2.1.3 Phương án lưới ñiện mạch vòng: PAIII 9
2.2 Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật 10
2.2.1 Cách thức chọn dây dẫn và tính tổn thất ñiện áp 10
2.2.1.1 Cách thức chọn dây dẫn 10
2.2.1.2 Cách thức tính tổn thất ñiện áp
12
2.2.2 Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật cho từng phương án 13
2.2.2.1 Phương án I 13
2.2.2.2 Phương án II 17
2.2.2.3 Phương án III
21
2.3 Tính toán chỉ tiêu kinh tế
25
2.3.1 Phương pháp tính toán chỉ tiêu kinh tế

25
2.3.2 Tính toán chỉ tiêu kinh tế cho từng phương án 28
ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
3
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
2.3.2.1 Phương án I 28
2.3.2.2 Phương án II 29
CHƯƠNG 3: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH
31
3.1 Tính toán chọn công suất, số lượng, loại máy biến áp
31
3.1.1 Tính toán lựa chọn công suất ñịnh mức số lượng máy biến áp cho phụ tải
. 31
3.1.2 Chọn loại máy biến áp
33
3.2 Sơ ñồ nối ñiện chính
34
CHƯƠNG 4: CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CÔNG SUẤT 36
4.1 Xác ñịnh sơ ñồ thay thế 36
4.2 Cân bằng chính xác công suất 37
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT CỦA LƯỚI ĐIỆN41
5.1 Vốn ñầu tư xâu dựng mạng ñiện 41
5.2 Tổn thất công suất tác dụng trong mạng ñiện 42
5.3 Tổn thất ñiện năng trong mạng ñiện 42
5.4 Chi phí vận hành và giá thành tải ñiện 43
5.4.1 Chi phí vận hành hàng năm 43
5.4.2 Chi phí tính toán hàng năm 43
5.4.3 Giá thành truyền tải ñiện năng 44
5.4.4 Chi phí vố ñầu tư cho 1MW công suất
44

TÀI LIỆU THAM KHẢO
45

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
4
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI - CÂN BẰNG SƠ BỘ CÔNG
SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
1.1 Phân tích nguồn và phụ tải
1.1.1 Nguồn ñiện
Một nguồn ñiện nằm trung gian trong hệ thống ñiện
Có công suất vô cùng lớn (5-7 lần công suất tải) hệ số công suất
cos 0,85
ϕ
=

1.1.2 Phụ tải: HTĐ gồm 6 phụ tải
Phụ tải loại I bao gồm phụ tải 1, 2, 4, 5, 6 mức ñộ yêu cầu cung cấp ñiện cao, vì vậy
phải dự phòng chắc chắn. Mỗi phụ tải phải ñược cấp ñiện bằng một lộ ñường dây kép và
hai máy biến áp làm việc song song ñể ñảm bảo cấp ñiện liên tục cũng như ñảm bảo chất
lượng ñiện năng ở một chế ñộ vận hành
Phụ tải loại III là phụ tải 3, mức ñộ yêu cầu sử dụng thấp nên ñể giảm chi phí ñầu tư
ta chỉ cần cấp ñiện bằng một ñường dây ñơn và một máy biến áp
Hệ số công suất các phụ tải
cos 0,86
ϕ
=

Kết quả tính toán giá trị công suất của các phụ tải trong chế ñộ cực ñại và cực tiểu cho

trong bảng 1.1
Bảng 1.1. Thông số của các phụ tải
Phụ tải
S
max
=P
max
+jQ
max

(MVA)

S
max
(MVA)

S
min
=P
min
+jQ
min

(MVA)

S
min
(MVA)

1 40+23,73j 46,51 20+11,87j 23,26

2 32+18,99j 37,21 16+9,49j 18,60
3 22+13,05j 25,58 11+6,53j 12,79
ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
5
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
4 32+18,99j 37,21 16+9,49j 18,60
5 37+21,95j 43,02 18,5+10,98j 21,51
6 30+17,8j 34,88 15+8,9j 17,44
Tổng
193+114,52j 224,42 96,5+57,26j 112,21

1.2 Xác ñịnh ñiện áp sử dụng cho HTĐ
Điện áp ñịnh mức ñường dây tính theo công thức kinh nghiệm
4,34 16
ñm
U l P
= +

Trong ñó: P- công suất truyền tải trên ñường dây (MW)
L- khoảng cách dây truyền tải (km)
Coi công suất trên ñường dây là công suất lớn nhất ở phụ tải, kết quả tính toán
trong bảng 1.2
Bảng 1.2. Điện áp tính toán và ñiện áp ñịnh mức của phụ tải
Phụ tải
Công suất
truyền tải S,
(MVA)
Chiều dài
ñường dây l,
(km)

Điện áp tính
toán U, (kv)
Điện áp ñịnh
mức mạngñiện
(kv)
1 40+j23,73 58,31 114,69
110
2 32+j18,99 80,62 105,65
3 22+j13,05 22,36 83,972
4 32+j18,99 104,40 107,75
5 37+j21,95 53,85 110,29
6 30+j17,80 92,20 103,82

Chọn ñiện áp ñịnh mức của mạng ñiện là
110
ñm
U kv
=

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
6
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
1.3 Cân bằng công suất trong HTĐ
1.3.1 Cân bằng công suất tác dụng
Phương trình cân bằng công suất
F yc
P P
∑ = ∑

Với

yc pti m
ñ td dt
P m P P P P
∑ = ∑ + ∑∆ + +

Trong ñó: m – hệ số ñồng thời xuất hiện các phụ tải cực ñại

pti
P
∑
- tổng công suất của các phụ tải trong chế ñộ cực ñại

m
ñ
P
∑ ∆
- tổng tổn thất trong mạng ñiện, sơ bộ lấy
m
ñ
P
∑ ∆
=5%
pti
P
∑


td
P
- công suất tự dùng trong nhà máy,

td
P
=0

dt
P
- công suất dự trữ trong hệ thống ñiện,
dt
P
=0
Vậy
1.193 5%.193 202,65
yc
P MW
∑ = + =

Kết luận: với
yc
P
∑
=202,65MW nguồn ñiện ñảm bảo yêu cầu cung cấp cho phụ tải
1.3.2 Cân bằng công suất phản kháng
Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong mạng ñiện thiết kế
F yc
Q Q
∑ = ∑

Với
yc pti BA L C dt td
Q m Q Q Q Q Q Q

∑ = ∑ + ∆ + ∆ − ∆ + +

Trong ñó: m – là hệ số ñồng thời m=1

pti
Q
∑
- tổng công suất phản kháng của phụ tải cực ñại
ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
7
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ

BA
Q
∆
- tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp, sơ bộ lấy
BA
Q
∆
=10%
pti
Q
∑


L
Q
∆
- tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của các ñường dây
trong mạng ñiện

C
Q
∆
- tổng tổn thất công suất do ñiện dung của các ñường dây sinh ra, sơ bộ
lấy
L C
Q Q
∆ − ∆
=0

td
Q
- công suất phản kháng tự dùng trong NMĐ,
td
Q
=0

dt
Q
- công suất phản kháng dự trữ trong HTĐ,
dt
Q
=0
Tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế ñộ cực ñại ñược xác ñịnh
trong bảng 1.1:
114,53
pti
Q MVAR
∑ =

Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các MBA là

0,1.114,52 11,44
BA
Q MVAR
∆ = =

- Vậy
yc
Q
∑
=114,53+11,44=125,97MVAR
- Công suất phản kháng mà NMĐ phát ra lớn nhất có thể là
.tan 202,65.0,6197 125,59
F yc
Q P MVAR
ϕ
∑ = ∑ = =

Kết luận: so sánh thấy
F
Q
∑
-
yc
Q
∑
=125,59-125,97= -0,39<0 nên cần bù công suất
phản kháng, lượng cần bù là 0,39MVAR

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
8
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
CHƯƠNG 2: THÀNH LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN LƯỚI ĐIỆN TÍNH TOÁN CHỈ
TIỂU KINH TẾ - KỸ THUẬT
2.1 Các phương án lưới ñiện
Các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của mạng ñiện phụ thuộc rất nhiều vào sơ ñồ mạng ñiện
của nó. Các sơ ñồ mạng ñiện cần phải có các chi phí nhỏ nhất ñảm bảo ñộ cũng cấp ñiện
cần thiết và chất lượng ñiện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ, thuận tiện và an toàn trong
vận hành.
Trên cơ sở phân tích những ñặc ñiểm của các nguồn cung cấp và các phụ tải cũng như
vị trí của chúng, có 3 phương án lưới ñiện như ở hình 2.1.1, 2,3.
2.1.1
Phương án lưới ñiện hình tia: PAI


Hình 2.1.1. Sơ ñồ mạch ñiện phương án I
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 2 3 4 5 6

7
8
9
10 11 12 13
14
15 16
1
2
3
4
6
5
NÐ
5
8
,
3
1
8
0
,
6
2
104,40
9
2
,
2
0
5

3
,
8
5
2
2
,
3
6
ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
9
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
2.1.2 Phương án lưới ñiện liên thông: PAII

Hình 2.1.2. Sơ ñồ mạch ñiện phương án II
2.1.3 Phương án lưới ñiện mạch vòng: PAIII

Hình 2.1.3. Sơ ñồ mạch ñiện phương án III
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 2

3
4
5 6 7 8 9 10
11 12
13 14 15 16
1
2
3
4
6
5
NÐ
5
8
,
3
1
9
2
,
2
0
5
3
,
8
5
2
2
,

3
6
4
4
,
7
2
8
0
,
6
2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
14
15 16
1
2
3
4

6
5
NÐ
5
8
,
3
1
8
0
,
6
2
1
0
4
,
4
0
9
2
,2
0
5
3,
8
5
2
2
,

3
6
5
6,57
ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
10
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
2.2 Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật
2.2.1 Cách thức chọn dây dẫn và tính tổn thất ñiện áp
2.2.1.1 Cách thức chọn dây dẫn
Các mạng ñiện 110 kV ñược thực hiện chủ yếu bằng các ñường dây trên không.
Các dây dẫn ñược sử dụng là dây nhôm lõi thép (AC), Đồng thời các dây dẫn
thường ñược ñặt trên các cột bê tông ly tâm hay cột thép tuỳ theo ñịa hình ñường
dây chạy qua. Đối với các ñường dây 110 kV, khoảng cách trung bình hình học
giữa dây dẫn các pha bằng 5m (Dtb = 5m)
Đối với mạng ñiện cao áp do công suất lớn, chiều dài ñường dây lớn dẫn ñến
tiết diện ñường dây lớn từ ñó chi phí cũng lớn theo. Mắt khác mạng ñiện cao áp có
khả năng ñiều chỉnh ñiện áp , phạm vi ñiều chỉnh rộng do ñó ñiều kiện về tổn thất
ñiện áp không quan trọng bằng ñiều kiện kinh tế
Vì vậy khi chọn tiết diện dây dẫn ta chọn theo phương pháp mật ñộ kinh tế của
dòng ñiện (Jkt). Công thức 6.1 trang 220 (sách lưới ñiện & hệ thống ñiện_Trần
Bách_NXB khoa học và kỹ thuật)

ax
m
kt
kt
I
F
J

=

Trong ñó:
Imax - dòng ñiện chạy trên ñường dây trong chế ñộ phụ tải cực ñại, A.
Jkt - mật ñộ kinh tế của dòng ñiện, A /
2
mm
. Với dây AC và Tmax=(3600–
5000)h tra bảng 6.3 trang 225 (sách lưới ñiện & hệ thống ñiện_Trần Bách_NXB
khoa học và kỹ thuật) thì Jkt=1,1A/
2
mm
.
Dòng ñiện chạy trên ñường dây trong các chế ñộ phụ tải cực ñại ñược xác ñịnh
theo công thức :
ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
11
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ

3
ax
ax
.10
3
m
m
dm
S
I
n U

=
, A
Trong ñó :
n - là số lộ của ñường dây (ñường dây một mạch n=1 ; ñường dây hai mạch
n=2) ;
ñm
U
- là ñiện áp ñịnh mức của mạng ñiện, kV ;
Smax - là công suất chạy trên ñường dây khi phụ tải cực ñại, MVA.
Dựa vào tiết diện dây dẫn tính ñược theo công thức trên, ta tiến hành chọn tiết
diện tiêu chuẩn gần nhất và kiểm tra các ñiều kiện về sự tạo thành vầng quang,ñộ bền
cơ của ñường dây và phát nóng trong các chế ñộ sau sự cố.
-

Để ñảm bảo cho ñường dây vận hành bình thường trong các chế ñộ sau sư cố
cần phải có ñiều kiện sau :

sc cp
I I
≤

trong ñó :

sc
I
là dòng ñiện chạy trên ñường dây trong chế ñộ sự cố

Icp
là dòng ñiện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn
-

Đối với ñường dây 110 kV, ñể không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi
thép cần phải có tiết diện
2
70
F mm
≥
tra bảng 10 phụ lục trang 28 (sách
Thiết kế các mạng và hệ thống ñiện_Nguyễn văn Đạm_NXB khoa học và kỹ
thuật_2008)
-

Độ bền cơ học của ñường dây trên khôngt thường ñược phối khợp với các ñiều
kiện về vầng quang nên không cần phải kiểm tra ñiều kiện này

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
12
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
2.2.1.2 Cách thức tính tổn thất ñiện áp
Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ ñược ñặc trưng bằng tần số của dòng
ñiện và ñộ lệch ñiện áp so với ñiện áp ñịnh mức trên các cực của thiết bị dùng
ñiện. Khi thiết kế các mạng ñiện thường giả thiết rằng hệ thống hoặc các nguồn
cung cấp có ñủ công suất tác dụng ñể cung cấp cho các phụ tải do ñó không xét
ñến những vấn ñề duy trì tần số. Vì vậy chỉ tiêu chất lượng ñiện năng là giá trị của
ñộ lệch ñiện áp ở các hộ tiêu thụ so với ñiện áp ñịnh mức ở mạng ñiện thứ cấp.
Chỉ tiêu tổn thất ñiện áp:

max
max
% (5 10)%

% (15 20)%
bt
sc
U
U
∆ = −
∆ = −

Tổn thất ñiện áp trên ñường dây thứ i nào ñó khi vận hành bình thường ñược xác
ñịnh theo công thức :

2
( )
i i i i
ibt
dm
PR Q X
U kV
U
+
∆ =

Trong ñó : Pi, Qi – là công suất chạy trên ñường dây chứ i
Ri, Xi – là ñiện trở và ñiện khác ñường dây thứ i (tính toán dựa vào
bảng thông số các phương án)

R =
1
n
.r

0
.l ; X =
1
n
.x
0
.l (n là số lộ ñường dây, l là chiều dài ñường dây, r
0

là ñiện trở ñơn vị,
x
0
là ñiện kháng ñơn vị
Đối với ñường dây có hai mạch, nếu ngừng một mạch thì tổn thất ñiện áp trên
ñường dây bằng :
∆
U
i sc
% = 2
∆
U
i bt
%
ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
13
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
2.2.2 Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật cho từng phương án
2.2.2.1 Phương án I

Hính 2.2.1 Sơ ñồ mạng ñiện PAI

Tính tiết diện dây dẫn NĐ-1 :

3 3
1max
1max
I
46,5
.10 .10
3. 2 3.11
1
122,06
0
NĐ
ñm
S
n U
−
= = =
(A)

1max
1
122,06
110,97
1,1
NĐ
kt
kt
I
F

J
−
⇒ = = =
(
2
mm
)
Ta chọn tiết diện dây dẫn gần nhất
120
tc
F
=

2
mm

Chọn dây dẫn AC-120
có tiết diện chuẩn là 120 mm
2
tra bảng 2 PL trang 258 (sách
thiết kế các mạng và hệ thống ñiện_Nguyễn Văn Đạm_NXB khoa học và kỹ thuật_2008)
dòng ñiện cho phép I
cp
= 380 A
ở nhiệt ñộ ngoài trời.
Khi sự cố nặng nề nhất là ñứt một dây, dây còn lại phải chịu một dòng ñiện là:
1
2
3
4

6
5
NÐ
5
8
,
3
1
8
0
,
6
2
1
0
4
,
4
0
9
2
,
2
0
5
3
,
8
5
2

2
,
3
6
ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
14
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
1 1 ax
2 2.122,06 244,13
sc NĐ m
I I
−
= = =
(A)
Ta thấy
sc cp
I I
<
=380A thoả mãn ñiều kiện phát nóng.
120
tc
F =

2
mm
>70
2
mm
thoả mãn ñiều kiện tổn thất vầng quang
Kiểm tra tổn thất ñiện áp trên ñường dây: với dây dẫn AC-120; với U

ñm
= 110 kV chọn
D=5 m (tra bảng 3 PL trang 259 sách thiết kế các mạng và hệ thống ñiện_Nguyễn Văn
Đạm_NXB khoa học và kỹ thuật 2008) ta có: r
0
= 0,27Ω/km; x
0
= 0,423 Ω/km.
Tổn thất ñiện áp ở chế ñộ bình thường:
R1= 0,27/2. 58,31= 7,87 Ω; X1=0,423/2.58,31=12, 33 Ω; P1, Q1 tính toán trong bảng
1.2
∆U
1bt
% =
1 1 1 1
2 2
. .
40.7,87 23,74.12,33
110
P R Q X
U
ñm
+ +
=
.100 = 5,02 %
Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố:
∆U
1sc
% = 2.∆U
1bt

% = 2. 5,02 % = 10,04 %
Như vậy chọn dây dẫn AC-120 cho lộ NĐ-1
Tính toán tiết diện dây dẫn NĐ-2
2max
NĐ
I
−
=
2max
.
. 3
NĐ
S
n U
ñm
−
=
37,21
.1000
2. .
97,65
3 110
=
A
F
kt2
=
97,65
2 ax
1,1

I
NĐ m
J
kt
−
=
= 88,77
ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
15
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
Chọn dây dẫn AC-95, có tiết diện chuẩn là 95 mm
2
tra bảng 2 PL trang 258 (sách
thiết kế các mạng và hệ thống điện_Nguyễn Văn Đạm_NXB khoa học và kỹ thuật 2008)
ta có dòng điện cho phép I
cp
= 330 A.
Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
F
tc
= 95 mm
2
≥
70 mm
2
(thỏa mãn điều kiện)
Khi sự cố nặng nề nhất là đứt một dây, dây còn lại phải chịu một dòng điện là:
riêng đối với đường dây NĐ-3 là dây đơn nên không sét dòng điện sự cố
2 2 ax
2 2.97,65 195,30

sc NĐ m
I I
−
= = =
(A)
Ta thấy
sc cp
I I
<
thoả mãn điều kiện phát nóng.

Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây: với dây dẫn AC-95 tra bảng 3 PL trang 259
(sách thiết kế các mạng và hệ thống điện_Nguyễn Văn Đạm_NXB khoa học và kỹ thuật
2008)ta có: r
0
= 0,33 Ω/km; x
0
= 0,429 Ω/km.
Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường: P2, Q2 tính toán trong bảng 1.2
∆U
2bt
% =
2 2 2 2
2 2
0,33 0,429
.80,62
. .
2 2
32. .80,62 18,99.
110

P R Q X
U
ñm
+
+
=
.100 = 6,23 %
Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố
2 2
2 2.6,23 12,46%
sc bt
U U
∆ = ∆ = =

Như vậy chọn dây dẫn AC-95 cho lộ NĐ-2
Các đoạn dây còn lại tính tương tự, ta có các bảng số liệu tính toán.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
16
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
Bảng 2.2.1a Chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra sự cố
Đường
dây
Số lộ
Smax
(MVA)
Imax
(A)
Fkt
2
( )

mm

Ftc
2
( )
mm

Isc
(A)
Icp
(A)
NĐ-1 2 40+j23,73 122,06 110,96 120 244,12 380
NĐ-2 2 32+j18,99 97,65 88,77 95 195,30 330
NĐ-3 1 22+j13,05 134,27 122,06 120 - 380
NĐ-4 2 32+j18,99 97,65 88,77 95 195,30 330
NĐ-5 2 37+j21,95 112,91 102,64 95 225,81 330
NĐ-6 2 30+17,80 91,55 83,22 95 183,09 330

Bảng 2.2.1b Thông số của các ñường dây trong mạng ñiện
Đường
dây
Số lộ
Ftc
2
( )
mm

l
(km)
ݎ݋

(Ω/km)
ݔ
଴

(Ω/km)
R
(Ω)
X
(Ω)
NĐ-1 2 120 58,31 0,27 0,423 7,87 12,33
NĐ-2 2 95 80,62 0,33 0,429 13,30 17,29
NĐ-3 1 120 22,36 0,27 0,423 6,04 9,46
NĐ-4 2 95 104,40 0,33 0,429 17,23 22,39
NĐ-5 2 95 53,85 0,33 0,429 8,89 11,55
NĐ-6 2 95 92,20 0,33 0,429 15,21 19,78

Bảng 2.2.1c Tính toán giá trị tổn thất trong mạng ñiện
Đường dây
bt
U
∆
(%)
sc
U
∆
(%)
Đường dây
bt
U

∆
(%)
sc
U
∆
(%)
NĐ-1 5,02 10,04 NĐ-4 8,07 16,14
NĐ-2 6,23 12,46 NĐ-5 4,81 9,63
NĐ-3 2,12 - NĐ-6 6,68 13,36

Từ bảng số liệu 2.2.1c ta có
ax 4
ax 4
% % 8,07% (5 10)%
% % 16,14% (15 20)%
bt bt
m NĐ
sc sc
m N
Đ
U U
U U
−
−
∆ = ∆ = ∈ −
∆ = ∆ = ∈ −

Vậy PAI đảm bảo yêu cầu về mặt kỹ thuật

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG

17
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
2.2.2.2 Phương án II

Hình 2.2.2 Sơ ñồ mạng ñiện PAII
Theo phương án mạng điện liên thông Hình 2.2.2 đường dây liên thông là NĐ-2-4 các
phụ tải còn lại nối thẳng với nguồn
Tính toán tiết diện dây dẫn NĐ-2: đường dây này cấp điện cho cả PT 2 và PT 4
Dòng công suất chạy trên đoạn NĐ-2 có giá trị

2 2 4
32 18,99 32 18,99 64 37,98
NĐ
S S S j j j MVA
−
= + = + + + = +
=
74, 42 30, 69
MVA
∠

2max
NĐ
I
−

=
2max
.
. 3

NĐ
S
n U
ñm
−
=
74,42
.
.
1000 195,30
2. 3 110
=
A
F
kt2
=
D-2
195,30
1,1
N
I
J
kt
=
= 177,54
2
mm

1
2

3
4
6
5
NÐ
5
8
,
3
1
9
2
,
2
0
5
3
,
8
5
2
2
,
3
6
4
4
,
7
2

8
0
,
6
2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
18
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
Chọn dây dẫn AC-185, có tiết diện chuẩn là 185 mm
2
, tra bảng 2 trang 258 (sách
thiết kế các mạng và hệ thống điện_Nguyễn Văn Đạm_NXB khoa học và kỹ thuật 2008)
ta có dòng điện cho phép I
cp
= 510 A.
Kiểm tra theo điều kiện vầng quang, dây dẫn đã chọn có:
F
tc
= 185 mm
2
≥
70 mm
2
(thỏa mãn điều kiện)
Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn dây từ nguồn tới phụ tải 2 là đường dây
kép nên khi hỏng một lộ thì lộ kia vẫn phải làm việc bình thường, tức là dòng điện trong
chế độ sự cố phải nhỏ hơn dòng điện cho phép của dây dẫn:
I
sc
= 2.I

btmax
= 2.195,30 = 390,60A; I
sc
< I
cp
= 510 A. (thỏa mãn điều kiện)
Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây: với dây dẫn AC-185 tra bảng 2 và 3
trang 258-260 (sách thiết kế các mạng và hệ thống điện_NXB khoa học và kỹ thuật) ta có
r
0
=0.17 Ω/km; x
0
= 0.409Ω/km.
Tổn thất ñiện áp ở chế ñộ bình thường:
∆U
2bt
% =
2 2 2 2
64. .
. .
1 1
0,17.74,42 37,98. .0,409.74,42
2 2
2 2
110
P R Q X
U
ñm
+
+

=
.100%= 8,80 %
Tổn thất ñiện áp ở chế ñộ sự cố:
∆U
2sc
% = 2. ∆U
2bt
% = 2.8,80 % = 17,60 %
Tính toán tiết diện dây dẫn PT2-PT4:
Dòng công suất chạy trên ñường dây 2-4 là:

2 4 4
32 18,99
S S j MVA
−
= = +
=
37, 21 30, 69
MVA
∠

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
19
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
3 3
2 4max
2 4max
37, 21
.10 10 97,65
. 3. 2. 3.110

ñm
S
I
n U
−
−
= = =
A
F
kt
=
97,65
ax
1.1
I
m
J
kt
=
= 88,77
2
mm

Chọn dây dẫn AC-95, có tiết diện chuẩn là 95 mm
2
, tra bảng 2 trang 258( sách thiết
kế các mạng & hệ thống ñiện_Nguyễn Văn Đạm_NXB khoa học và kỹ thuật 2008) ta có
dòng ñiện cho phép I
cp
= 330 A.

2 2.97,65 195,30
sc bt
I I A
= = =


330
sc cp
I I A
< =
thỏa mãn ñiều kiện phát nóng khi có sự cố
Kiểm tra theo ñiều kiện vầng quang: dây dẫn ñã chọn có:
F
tc
= 95 mm
2
≥
70 mm
2
(thỏa mãn ñiều kiện)
Kiểm tra tổn thất ñiện áp trên ñường dây: với dây dẫn AC-95 tra bảng 2 và 3 trang
258-260 (sách thiết kế các mạng và hệ thống ñiện_Nguyễn Văn Đạm_NXB khoa học và
kỹ thuật 2008) ta có: r
0
= 0,33Ω/km; x
0
= 0,429Ω/km.
Tổn thất ñiện áp ở chế ñộ bình thường:

2 4max 2 4max
2 4
2 2
. .
10
0,33 0,429
32. 18,99
2 2
3,46%
0 100
110
bt
ñm
P R Q X
U
U
− −
−
+
∆ = = =
+

Tổn thất ñiện áp ở chế ñộ sự cố.:
2 4 2 4
2.
6,91%
2.3,46
sc bt
U U
− −

∆ = ∆ = =

Như vậy tổn thất ñiện áp trên ñường dây NĐ-2-4 bằng :
Tổn thất ở chế ñộ bình thường
2 4 2 2 4
8,80 3,46 12,26%
NĐ bt NĐ bt
U U U
− − − −
∆ = ∆ + ∆ = + =

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
20
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
Tổn thất ở chế ñộ sự cố ñó là khi ngừng 1 mạch trên NĐ-2
2 4 2 2 4
17,60 3,46 21,06%
NĐ sc NĐ sc bt
U U U
− − − −
∆ = ∆ + ∆ = + =

Các ñường dây còn lại tính toán tương tự như PAI ta có các bảng số liệu sau
Bảng 2.2.2a Chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra sự cố
Đường
dây
Số
lộ
Smax
(MVA)

Imax
(A)
Fkt
2
( )
mm

Ftc
2
( )
mm

Isc
(A)
Icp
(A)
NĐ-1 2 40+j23,72 122,06 110,96 120 244,12 380
NĐ-3 1 22+j13,05 134,27 122,06 120 - 380
NĐ-5 2 37+j21,95 112,91 102,64 95 225,81 330
NĐ-6 2 30+j17,80 91,55 83,22 95 183,09 330
NĐ-2 2 64+j37,98 195,30 177,54 185 390,60 510
PT2-PT4 2 32+18,99 97,65 88,77 95 195,30 330

Bảng 2.2.2b Thông số của các ñường dây trong mạng ñiện
Đường
dây
Số lộ
Ftc
2
( )

mm

l
(km)
ݎ݋

(Ω/km)
ݔ
଴

(Ω/km)
R
(Ω)
X
(Ω)
NĐ-1 2 120 58,31 0,27 0,423 7,87 12,33
NĐ-3 1 120 22,36 0,27 0,423 6,04 9,46
NĐ-5 2 95 53,85 0,33 0,429 8,89 11,55
NĐ-6 2 95 92,20 0,33 0,429 15,21 19,78
NĐ-2 2 185 80,62 0,17 0,409 6,85 16,49
PT2-PT4 2 95 44,72 0,33 0,429 7,38 9,59

Bảng 2.2.2c Tính toán giá trị tổn thất trong mạng ñiện
Đường dây
bt
U
∆
(%)
sc
U

∆
(%)
Đường dây
bt
U
∆
(%)
sc
U
∆
(%)
NĐ-1 5,02 10,04 NĐ-6 6,68 13,36
NĐ-3 2,12 - NĐ-2 8,80 17,60
NĐ-5 4,81 9,63 PT2-PT4 3,46 6,91

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
21
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
Từ kết quả tính toán và bảng số liệu 2.2.2c ta có :
max
max
% 12,26%
% 21,06%
bt
sc
U
U
∆ =
∆ =

Tổn thất điện áp sai lệch không lớn, có thể chấp nhận được. Vậy PAII đảm bảo yêu
cầu về mặt kỹ thuật
2.2.2.3 Phương án III

Hình 2.2.3 Sơ ñồ mạng ñiện PAIII
Xét phương án lưới điện mạch vòng là NĐ-4-6-NĐ
Dòng công suất chạy trên NĐ-4 :
1
2
3
4
6
5
NÐ
5
8
,
3
1
8
0
,
6
2
1
0
4
,
4
0

9
2
,
2
0
5
3
,
8
5
2
2
,
3
6
56,
5
7
ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
22
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
4 6 4 6 6 6
4
6 4 6 6
( ) .
NĐ NĐ
NĐ
NĐ NĐ
S l l S l
S

l l l
− − −
−
− − −
+ +
=
+ +

(32 18,99)(92,20 56,57) (30 17,80).92,20
29,73 17,64
92,20 56,57 104,40
j j
j MVA
+ + + +
= = +
+ +

Dòng công suất chạy trên NĐ-6 :

6 4 6 4
( ) (32 18,99 30 17,80) (29,73 17,64)
32,27 19,15
NĐ NĐ
S S S S j j j
j MVA
− −
= + − = + + + − +
= +

Dòng công suất đổ trên đường dây 6-4 là :

6 4
32,27 19,15 (29,73 17,64) 2,54 1,51
S j j j MVA
−
= + − + = +

Ta thấy
6 4
S
−
>0 vậy điểm 4 là điểm phân công công suất
Dòng điện chạy trên đoạn NĐ-4 bằng :
I
NĐ-4
=
2 2
3
29,73 17,64
.10 181,44A
3.10
+
=


Tiết diện dây dẫn bằng :
2
4
181,44
164,95
1,1

kt
F mm
= =

Chọn dây AC-150 có
Icp=445A

Dòng điện chạy trên đoạn NĐ-6 bằng :
2 2
3
6
32,27 19,15
10
196,95
3.110
NĐ
I A
−
+
= =

Có tiết diện
2
6
196,95
179,05
1,1
kt
F mm
= =

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
23
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
Chọn dây AC-185 có
510
cp
I A
=

Dòng điện chạy trên đoạn 6-4 là :
2 2
3
6 4
2,54 1,51
10 15,71
3.110
I A
−
+
= =

Tiết diện
2
6 4
15,51
14,10
1,1
kt
F mm

−
= =

Chọn dây AC-70 có
265
cp
I A
=
để đảm bảo điều kiện tổn thất vầng quang
Kiểm tra tiết diện dây dẫn khi sự cố : xét trường hợp sự cố nặng nề nhất khi đứt đường
dây NĐ-6 :
4max 6 4
(32 18,99) (30 17,80)
NĐ NĐ NĐ
S S S j j
− − −
= + = + + +
=62+j36,79MVA
2 2
3
4
62 36,79
10 378,39
3.110
NĐ sc
I A
−
+
= =
< Icp=510A (t/m)

Tính tổn thất ñiện áp trong mạch vòng : trong mạch vòng này chỉ có 1 điểm phân chia
công suất là nút 4, do đó nút này sẽ có điện áp thấp nhất trong mạch vòng, nghĩa là điện
áp lớn nhất trong mạch vòng bằng

max 4
% %
bt
bt
NĐ
U U
−
∆ = ∆
=
2
29,73.21,92 17,64.4
100
3,4
11,72%
110
3
+
=

Khi ngừng đoạn NĐ-6, tổn thất trên NĐ-4 bằng :

4
2
(29,73 2,54).21,92 (17,64 19,15).43,43
100 24,44%
110

NĐ sc
U
−
+ + +
∆ = =

Tổn thất điện áp trên đoạn 4-6 là :
4 6
2
32,27.26,02 19,15.24,89
100 10,88%
110
sc
U
−
+
∆ = =

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
24
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
Tổn thất điện áp trên đoạn NĐ-6 khi ngừng đoạn NĐ-4
6
2
62.15,64 36,79.37,64
100 19,50%
110
NĐ sc
U
−

+
∆ = =

Tổn thất điện áp trên đoạn 6-4 :
6 4
2
29,73.26,02 17,64.24,89
100 10,02%
110
sc
U
−
+
∆ = =

Các đường dẫn khác tính tương tự ta có bảng số liệu tổng hợp kết quả tính
Bảng 2.2.3a Chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra sự cố
Đường dây

Số lộ
Smax
(MVA)
Imax
(A)
Fkt
2
( )
mm

Ftc

2
( )
mm

Isc
(A)
Icp
(A)
NĐ-1 2 40+j23,73 122,06 110,96 120 244,12 380
NĐ-2 2 32+j18,99 97,65 88,77 95 195,3 330
NĐ-3 1 22+j13,05 134,27 122,06 120 - 380
NĐ-5 2 37+j21,95 112,91 102,64 95 225,81 330
NĐ-4 1 29,73+j17,64

181,44 164,95 150 378,39 445
NĐ-6 1 32,27+j19,15

196,95 179,05 185 - 510
PT6-PT4 1 2,54+j1,51 15,51 14,10 70 - 265

Bảng 2.2.3b Thông số của các ñường dây trong mạng ñiện
Đường
dây
Số lộ
Ftc
2
( )
mm

l

(km)
ݎ
଴

(Ω/km)
ݔ
଴

(Ω/km)
R
(Ω)
X
(Ω)
NĐ-1 2 120 58,31 0,27 0,423 7,87 12,33
NĐ-2 2 95 80,62 0,33 0,429 13,30 17,29
NĐ-3 1 120 22,36 0,27 0,423 6,04 9,46
NĐ-5 2 95 53,85 0,33 0,429 8,89 11,55
NĐ-4 1 150 104,40 0,21 0,416 21,92 43,43
NĐ-6 1 185 92,20 0,17 0,409 15,67 37,71
PT6-PT4 1 70 56,57 0,46 0,44 26,02 24,89

ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN GVHD: Th.S NGUYỄN THỊ HUYỀN PHƯƠNG
25
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN LỚP 52KTĐ
Bảng 2.2.3c Tính toán giá trị tổn thất trong mạng ñiện
Đường dây
∆Ubt
(%)
∆Usc
(%)

Đường dây
∆Ubt
(%)
∆Usc
(%)
NĐ-1 5,02 10,04 NĐ-4 11,72 23,44
NĐ-2 6,23 12,46 NĐ-6 10,15 19,50
NĐ-3 2,12 4,24 PT4-PT6 0,86 10,88
NĐ-5 4,81 9,63

Từ kết quả tính toán và bảng số liệu 2.2.3c ta có :
∆U
btmax
= 11,72>10% (ktm)
∆U
SCmax
=∆U
SCNĐ-4-6
=∆U
SCNĐ-4
+∆U
SC4-6
=23,44+10,88=34,32% >(15-20%) (ktm)
Vậy PAIII không đảm bảo chỉ tiêu kỹ thuật
Bảng 2.2.4 Chỉ tiêu kỹ thuật của các phương án so sánh
Phương án ∆Ubt(%) ∆Usc (%)
PAI 8,07 16,14
PAII 12,26 21,05
PAIII 11,72 24,44

Kết luận : từ kết quả tính toán thì PAI và PAII đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật, sử dụng
tính toán phương án kinh tế
2.3 Tính toán chỉ tiêu kinh tế
2.3.1 Phương pháp tính toán chỉ tiêu kinh tế
Vì các phương án so sánh của mạng điện có cùng điện áp định mức, do đó để đơn
giản ta không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp.

Chỉ tiêu kinh tế được sử dụng để so sánh các phương án là các chi phí tính toán
hàng năm, được xác định theo công thức: