Đồ án môn học lưới điện chuẩn Đại Học Điện Lực EPU GVHD: Trần Thanh SƠn

ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
MỤC LỤC :
Chương 1: Phân tích nguồn và phụ tải
1.1.Nguồn điện…………………………………………………………… 4
1.2.Phụ tải…………………………………………………………….…… 4
Chương 2: Đề xuất phương án nối dây và tính toán chỉ tiêu kỹ thuật……….5
2.1.Đề xuất phương án nối dây………………………… ………………… 5
2.2.Chọn điện áp định mức………………………………….……………….7
2.3. Phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn……………….……………… 8
2.4.Lựa chọn tiết diện dây dẫn cho các phương án cụ thể………….……… 10
2.4.1.Phương án 1: sơ đồ nối dây hình tia……………………….…… …….10
2.4.2.Phương án 2: Sơ đồ nối dây liên thông……………………… ….…….14
2.4.3.Phương án 3: Sơ đồ nối dây mạch kín………………………………….18
CHƯƠNG 3: CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THEO CHỈ TIÊU KINH TẾ
3.1. Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế……………………………… ………22
3.2.Tính toán chỉ tiêu kinh tế cho từng phương án cụ thế…………………….24
3.2.1: Phương án 1: nối dây hình tia………………………….……………….24
3.2.2: Phương án 2: nối dây liên thông……………………………….……….26
3.2.3: Phương án 3: nối dây mạch kín……………………………… ……….27
CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ TRẠM………….….30
4.1: Chọn số lượng và công suất máy biến áp…………………………… ….30
4.1.1.Chọn số lượng và công suất máy biến áp trong trạm……………………30
4.1.2. Tính toán công suất, lựa chọn MBA hạ áp ở các phụ tải.
4.2:Chọn sơ đồ nối dây cho các trạm…………………………………….……32
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
5.1.Chế độ phụ tải cưc đại…………………………………………… ………35

ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
5.2.Chế độ phụ tải cực tiểu…………………………….………………… 37

5.3.Chế độ sau sự cố ……………………………… …………………… 38
CHƯƠNG 6 :ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG
THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP……………………………………………….40
6.1:Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong chế độ phụ tải cực đại…….40
6.2: Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong chế độ phụ tải cực
tiểu…………………………………………………………………………… 41
6.3: Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong chế độ sau sự cố……… 41
6.4.Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho các trạm……………… 41
CHƯƠNG 7:TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA
MẠNG ĐIỆN
7.1.Vốn đầu tư xây dựng lưới điện………………………………… …… 51
7.2.Tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện…………………………….53
7.3.Tổn thất điện năng trong mạng điện……………………….…………….53
7.4.Tính chi phí và giá thành……………………………………….……… 54
7.5.Kết luận………………………………………………………………….55
Kết luận chung
Tài liệu tham khảo
2
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
LỜI NÓI ĐẦU
Trong xã hội ngày nay,cuộc sống của con người được nâng lên tầm cao mới
điều đó đặt ra nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao. Điện năng có vai trò chính trong
hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống hiện đại.Vì vậy việc phát triển hệ thống điện là
một trong những vấn đề quan trọng của mỗi quốc gia cũng như Việt Nam.
Trong những năm qua nền kinh tế nước ta đang phát triển theo hướng công
nghiệp hóa- hiện đại hóa.Kinh tế phát triển gắn liền với nhu cầu sử dụng điện càng
cao và điện năng ngày càng trở nên quan trọng. Do đó thực tế cần thiết kế mạng hệ
thống điện đảm bảo việc cung cấp và phân phối điện năng ổn định, chất lượng, an

toàn với tổn thất, chi phí thấp nhất. Trong một số năm vừa qua cũng như những
năm tiếp theo, Nhà nước cùng với ngành điện đã và đang mở rộng, lắp đặt nhiều
dây chuyền sản xuất điện năng đáp ứng nhu cầu sử dụng điện cho công cuộc công
nghiệp hoá, hiện đai hoá đất nước và đời sống sinh hoạt của nhân dân.
Hiện nay hệ thống điện trên thế giới đi theo con đường tập trung hóa sản xuất
điện năng, trên cơ sở các nhà máy điện lớn, phát triển và hợp nhất các hệ thống
năng lượng. Đồng thời việc áp dụng công nghệ thong tin như máy tính và vi sử lý
cũng được áp dụng mạnh mẽ vào ngành điện.Vì vậy chúng ta cần nâng cao trình
độ,trau dồi kiến thức,học hỏi các tiến bộ khoa học kỹ thuật để góp phần đưa ngành
hệ thống điện nước ta theo kịp tốc độ phát triển của thế giới.
Trong hệ thống điện của nước ta hiện nay,quá trình phát triển phụ tạo,gia tăng
rất nhanh.Do vậy việc qui hoạch thiết kế mới và phát triển mạng điện đây là vấn đề
cần được quan tâm của nghành điện nói riêng và của cả nước nói chung.
Đồ án môn học “Lưới điện”là một sự tập dượt lớn cho các sinh viên nghành
hệ thống điện làm quen với các hệ thống cung cấp điện.Công việc làm đồ án giúp
cho sinh viên vận dụng kiến thức đã học để nghiên cứu thực hiện một nhiệm vụ
tương đối toàn diện về lĩnh vực sản xuất,truyền tải và phân phối điện năng.
Do kiến thức rất hạn chế nên bản đồ án của em xin được trình bày ngắn gọn
nhất có thể phần kiến thức của đề tài này.
Trong quá trình làm đồ án em được sự chỉ bảo nhiết tình của thầy cô trong khoa
điện trường đại học điện lực, đặc biệt là thầy giáo chủ nhiệm T.S Trần Thanh Sơn
đã trực tiếp hướng dẫn em trên lớp. Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến
thầy cô trong khoa và T.S Trần Thanh Sơn đã hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án
này.
3
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
Hà Nội,Tháng 3 năm 2013
Sinh Viên

Phạm Ngọc Trường
4
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
CHƯƠNG 1:
PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
Mục tiêu của thiết kế hệ thống lưới điện (LĐ) là phân tích, nghiên cứu các
giải pháp cung cấp điện cho phụ tải (PT) đạt chất lượng điện năng cao nhất với chi
phí thấp nhất. Thiết kế LĐ phụ thuộc vào vị trí, đặc điểm của NĐ và phụ tải, vì vậy
để đưa ra phương án tối ưu nhất ta cần phân tích nguồn và phụ tải.
1.1: Nguồn điện :
Đề tài này xét nguồn điện (NĐ) từ thanh góp hệ thống 110 kV của nhà máy điện
(NMĐ) có công suất vô cùng lớn, hệ số cosφ = 0.85.
Sơ đồ phân bố phụ tải và nguồn điện :
(4)
40 km
(2)
(3)
(5)
60 km
(6)
(7)
(1)
5
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
4
2
,
4

2
6

k
m
3
1
,
6
2
3

k
m
70 km
4
2
,
4
2
6

k
m
6
7
,
0
8
2

k
m
3
0

k
m
3
6
,
0
5
6

k
m
5
6
,
5
6
9

k
m
4
0

k

m
5
0

k
m
Your text here
3
1
,
6
2
3

k
m
4
4
,
7
2
1

k
m
NĐ
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
1.2.Phụ tải:
Hệ thống LĐ gồm 3 loại phụ tải (I, II, III); Đề tài đang xét gồm 2 loại phụ tải là:

Phụ tải loại I ( phụ tải số 1; 2; 3; 4; 6; 7) và phụ tải loại III( phụ tải số 5).
Phụ tải loại I: Là loại phụ tải quan trọng nhất, cần được cung cấp điện liên
tục, nếu mất điện sẽ gây ra hậu quả vô cùng nghiêm trọng về: con người (PT là
các hầm mỏ, bệnh viện…); sản xuất kinh doanh (PT là các nhà máy luyện kim, lò
cao…); và có thể gây mất trật tự an ninh, chính trị (PT là các đại sứ quán, công trình
văn hóa công cộng…). Vì vậy PT loại I yêu cầu độ tin cậy cao nhất, liên tục nên phải
có nguồn dự phòng và đường dây cung cấp điện cho phụ tải loại I là dây kép hoặc
mạch vòng.
Phụ tải loại III: Là phụ tải có thể mất điện mà không gây hậu quả nghiêm
trọng (PT là các công trình dân dụng, công trình phúc lợi, khu dân cư…), loại phụ tải
này được cấp điện bằng dây đơn, có thể ngắt điện để bảo dưỡng, xử lý sự cố.
Bảng số liệu phụ tải:
Công suất tiêu thụ của các phụ tải điện được tính như sau:
max max
Q P .tg
= ϕ
max max max
S P jQ
= +
&
2 2
max max max
S P Q
= +
Pmin =0,85pmax
Với Cosφ
đm
= 0.92; U
đm
=22 kV áp dụng cho tất cả 7 phụ tải

Bảng 1.2. Phân số công suất phụ tải:
PT Loại
(n)
P
maxi
(MVA)
Q
maxi
(MVAR)
S
maxi
(MVA)
P
mini
(MVA)
Q
mini
(MVAR)
S
mini
(MVA)
T
max
(h)
Y/c đc
điện áp
1 I 20 8.51996 21.73913 17 7.24197 18.4783 4800 KT
2 I 25 10.64996 27.17391 21.25 9.05246 23.0978 4800 KT
3 I 30 12.77995 32.6087 25.5 10.863 27.7174 4800 KT
4 I 35 14.90994 38.04348 29.75 12.6735 32.337 4800 KT

5 III 40 17.03993 43.47826 34 14.4839 36.9565 4000 T
6 I 45 19.16992 48.91304 38.25 16.2944 41.5761 4000 KT
6
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
7 I 50 21.29991 54.34783 42.5 18.1049 46.1957 4000 KT
TỔNG
245 104.3696
266.3044
CHƯƠNG 2:
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT
2.1. Đề xuất phương án nối dây:
Yêu cầu chủ yếu của thiết kế mạng lưới điện là đảm bảo cung cấp điện liên
tục( độ tin cậy cao); an toàn và đảm bảo yếu tố kinh tế. Dựa vào số liệu đã có, ta tính
toán các phương án nối dây để có phương án tối ưu nhất.
Đối với phụ tải loại I rất quan trọng, cần được cung cấp điện liên tục như đã
phân tích ở phần 1.2, vì vậy cần sử dụng phương án nối dây 2 mạch hoặc mạch
vòng, đảm bảo nguồn dự phòng khi sự cố.
Đối với phụ tải loại III với mức độ quan trọng thấp hơn nên sử dụng phương án
nối dây một mạch. Từ sơ đồ phân bố phụ tải đã có, ta xét 3 phương án với kiểu nối
dây khác nhau.
Phương án nối dây tối ưu cần đảm bảo:
 Đảm bảo chất lượng điện năng (điện áp, tần số, độ tin cậy).
 Đảm bảo tính kinh tế, phát triển của mạng điện trong tương lai
 Đáp ứng đủ các chỉ tiêu an toàn kỹ thuật điện cho người, thiết bị.
 Đảm bảo thi công khả thi, vận hành linh hoạt & bảo dưỡng dễ dàng.
Phương án nối dây I : Sơ đồ hình tia (sđht)
Sơ đồ nối dây hình tia là sơ đồ nối dây nguồn điện cung cấp điện trực tiếp cho
các phụ tải

 Ưu điểm: sơ đồ nối dây bố trí thiết bị đơn giản, độc lập nên khi xảy ra sự
cố 1 đường dây sẽ không ảnh hưởng đến đường dây khác, tổn thất nhỏ
hơn, độ tin cậy cao sơ đồ liên thông.
Các đường dây đến phụ tải độc lập nên khi 1 phụ tải xuất hiện dao động
lớn cũng không ảnh hưởng đến các phụ tải trên các đường dây độc lập
khác.
Có thể sử dụng các thiết bị đơn giản, rẻ tiền; thiết bị bảo vệ rơle đơn giản.
7
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
 Nhược điểm: khảo sát, thiết kế, thi công tốn kém nhiều chi phí và thời
gian.Do cần đường dây đi riêng nên chi phí đường dây, thiết bị thường
cao hơn các phương án nối dây khác.
Chi phí hành lang tuyến nhiều.Thực tế vì dùng thiết bị riêng cho mỗi
đường dây, nên khi 1 đường dây non tải, không thể tận dụng được hết khả
năng tải, gây lãng phí điện năng.
 Phạm vi áp dụng : Với mọi cấp điện áp, mọi loại phụ tải
Phương án nối dây II: Sơ đồ nối dây liên thông
Sơ đồ nối dây liên thông là sơ đồ trong đó có phụ tải được cung cấp điện từ 1
đường dây nối trực tiếp với nguồn
 Ưu điểm: vốn đầu tư giảm do tổng chiều dài đường dây ngắn hơn sơ đồ
đấu dây hình tia.
Việc khảo sát thực tế & thiết kế giảm chi phí và thời gian hơn sđht
Giảm chi phí hành lang tuyến, và sử dụng ít thiết bị hơn sđht
 Nhược điểm: cần có thêm trạm trung gian ; thiết bị sử dụng đòi hỏi bảo
vệ rơle , thiết bị tự động hoá phức tạp hơn.
Độ tin cậy cung cấp diện thấp hơn so với sơ đồ hình tia.
 Phạm vi áp dụng: phụ tải nông thôn, đô thị.
Phương án nối dây III: Sơ đồ nối dây mạng kín

Sơ đồ nối dây mạng kín là sơ đồ mà trong đó điện năng truyền đến phụ tải
ít nhất từ 2 phía
 Ưu điểm: Mỗi phụ tải nhận được cung cấp điện từ ít nhất 2
nguồn đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải.
Mức kinh tế về vận hành cao, giảm thiểu tổn thất công suất tác
dụng mạch hở.
Thường có vốn đầu tư thấp hơn sơ đồ nối dây hình tia với cùng
mức dự trữ như nhau.
Tính linh hoạt cao, thích ứng tốt và đáp ứng kịp thời trạng thái
các trạng thái làm việc khác nhau.Khi có sự cố làm 1 phụ tải
thay đổi đột biến thì các phụ tải khác ít biến thiên.
 Nhược điểm: Vận hành mạng điện khá phức tạp
Cần sử dụng bảo vệ rơle và tự động hóa, đóng cắt mạng điện
phức tạp (cần nguồn dự phòng).
8
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
Để so sánh các phương án về mặt kĩ thuật, ta phải xét tới các nội dung
sau:
• Chọn lựa cấp điện áp định mức của hệ thống
• Chọn lựa tiết diện dây dẫn
• Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn khi có sự cố
2.2.Chọn điện áp định mức:
Điện áp định mức ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật của
mạng điện
( vốn đầu tư, tổn thất điện áp, tổn thất điện năng, chi phí vận hành…).Vì vậy lựa
chọn điện áp là rất quan trọng trong thiết kế mạng lưới điện.
Điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất phụ
tải, khoảng cách giữa các phụ tải và nguồn cung cấp điện,

vị trí tương đối giữa các
phụ tải với nhau và sơ đồ mạng điện. Điện áp định mức của mạng điện thiết kế
được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện. Điện áp đinh mức sơ bộ của mạng
điện có thể xác định theo giá trị của công suất trên mỗi đường dây trong mạng
điện.
Để chọn cấp điện áp hợp lý phải thoả mãn các yêu cầu sau:
• Đáp ứng được các yêu cầu của phụ tải
• Phù hợp với lưới điện hiện tại và lưới điện quốc gia
• Mạng điện có chi phí tính toán là nhỏ nhất
Có thể tính toán được công thức điện áp định mức theo công thức thực
nghiệm still sau: U
i
=4,34 (kV) [2.2]
Trong đó:
Pi : công suất truyền trên đoạn đường đường dây thứ i (MW)
Li : chiều dài đoạn đường dây thứ i (km)
n :là số lộ của đường dây thứ i
Nếu U = 60÷160 (kV) thì ta sẽ chọn cấp điện áp của hệ thống là
U
dm
=110kV
2.3. Phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn:
9
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
Tại sao lại chon day dẫn theo Jkt ?
Mạng điện mà ta đang xét là mạng điện khu vực, do đó người ta thường
lựa chọn tiết diên dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện (
kt

J
).
f
kt
ảnh hưởng rất nhiều đến vốn đầu tư xây dựng đường dây và chi
phí vận hành của đường dây. tăng tiết diện dẫn đến tăng chi phí
xây dựng và vận hành đường dây nhưng lại giúp giảm tổn thất
điện năng và chi phí về tổn thất điện năng. vì vậy, phải chọn tiết
diện dây dẫn như thế nào để hàm chi phí tính toán nhỏ nhất.
tuy nhiên, thực tế giải hàm chi phí tìm ra f
kt
khá phức tạp nên
người ta dùng giải pháp đơn giản hơn là chọn tiết diện dây dẫn
theo mật độ dòng điện kinh tế j
kt
(a/mm
2
).
j
kt
phụ thuộc chủ yếu vào 3 yếu tố chính: vật liệu chế tạo dây
dẫn, thời gian sử dụng phụ tải lớn nhất, kiểu dây dẫn.

pp ?
1.Xác định dòng điện lớn nhất trên đoạn đường dây thứ i (I
maxi
) theo
công thức:
I
maxi

=
dm
i
Un
S
.3.
max
10
3
(A) [2.3.1]
o n là số mạch của đường dây.(n = 1,2)
o S
i
là dòng công suất của đường dây thứ i và được tính như sau:
S
maxi
=
22
ii
QP
+
(MVA) (số liệu ở bảng 1.2)
Công thức tính tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của
dòng điện là:

kt
i
kti
J
I

F
max
=
(mm
2
) [2.3.2]
Với mạng điện ta đang xét sử dụng dây AC và thời gian sử dụng công
suất cực đại là T
max
= 4000h- 4800h nên ta có J
kt
= 1,1 [A/mm
2
].
Khi xác định được tiết diện dây dẫn của các đoạn đường dây, ta tiến
hành so sánh với tiết diện tiêu chuẩn để chọn ra tiêu chuẩn gần nhất.
10
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
Kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang và điều kiện phát nóng của dây
dẫn:
 Kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang của dây dẫn có:
F ≥ 70 mm
2
;
(Đối với đường dây 110 kV thì dây dẫn có tiết diện tối thiểu bắt
buộc phải dùng là AC-70 để giảm tổn thất vầng quang ).
 Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn khi có sự cố nặng nề
nhất theo biểu thức sau:

Đường đây đơn: I
max
≤ I
cp
Đường đây kép: I
sc
= 2.I
max
≤ I
cp.
K
hc
Trong đó:
I
cp
là dòng điện cho phép lâu dài chạy qua dây dẫn.
K
hc
là hệ số hiệu chỉnh, ta lấy K
hc
=k
1
.k
2
=0.88
k
1
: hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ: k
1
=

xq
ch
70
70
− θ
− θ
=
70 35
70 25
−
−
=0.88
k
2
: hiệu chỉnh theo hiệu ứng gần; cho bằng k
2
=1.
I
sc
là dòng điện lớn nhất khi có sự cố.( đứt 1 trong 2 dây
trong lộ kép của đường dây hai mạch. Khi đó, dòng điện sự
cố sẽ tăng lên 2 lần so với dòng điện của mạch điện khi chưa
xảy ra sự cố ).
Tiếp theo, kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp được tính theo biểu thức
sau:
∆U% =
100
.
2
dm

iiii
U
XQRP Σ+Σ
%
Trong đó:
P
i
, Q
i
là công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường dây thứ
i.
R
i
, X
i
là điện trở tác dụng và điện kháng của đường dây thứ i.
(Tổn thất điện áp chỉ tính cho phạm vi 1 cấp điện áp và ta sẽ tính tổn thất
điện áp cực đại lúc bình thường và khi xảy ra sự cố nặng nề nhất, nên P
i
và
Q
i
đang xét chính là P
maxi
và Q
maxi
đã xác định ở bảng 1.2).
Các trị số của tổn thất điện áp phải thoả mãn các yêu cầu sau:
• Đối với trường hợp dùng máy biến(MBA) áp thường:
11

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
 ∆U
maxbt
≤ 10%
 ∆U
maxsc
≤ 20%
• Đối với trường hợp dùng MBA điều áp dưới tải thì:
 ∆U
maxbt
≤ 15-20%
 ∆U
maxsc
≤ 20-25%
 Đối với đường dây đơn:
∆
U
maxbt
=∆U
maxsc

 Đường dây lộ kép : ∆U
maxsc
= 2. ∆U
maxbt
2.4.Lựa chọn tiết diện dây dẫn cho các phương án cụ thể:
2.4.1.Phương án 1: sơ đồ nối dây hình tia:
(4)

(2)
(3)
(5) 60 km
(6)
(7)
(1)
2.4.1.1. Lựa chọn cấp điện áp vận hành cho phương án :
Ta sử dụng công thức kinh nghiệm still để tính như đã trình bày ở mục 2.2:
U
i
=4,34 (KV)
Bảng các cấp điện áp vận hành trên 7 phụ tải:
Phụ
tải
n P
max
(MW)
L
i
(km)
U
i
(kV)
U
đm
(kV)
12
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
70 km

NĐ
3
6
,
0
5
6

k
m
3
0

k
m
4
2
,
4
2
6

k
m
4
0

k
m
5

6
,
5
6
9

k
m
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
N-1 2 20 30 59.82277 110
N-2 2 25 56.569 69.51713 110
N-3 2 30 42.426 72.93602 110
N-4 2 35 40 77.63628 110
N-5 1 40 60 114.8256 110
N-6 2 45 70 89.99616 110
N-7 2 50 36.056 90.62768 110
Nhận xét: Từ bảng kết quả trên ta thấy các giá trị điện áp tính cho từng đoạn nằm
trong khoảng (60-170) kV. Để đảm bảo cho toàn mạng ta chọn điện áp chung
cho các phương án là cấp 110 kV
2.4.1.2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn :
Xác định I
maxi
và F
maxi
theo công thức [2.3.1] và [2.3.2] với S
maxi
đã xác định
ở bảng 1.2 ;U
đm

=110kv; J
kt
= 1,1 [A/mm
2
] và chọn tiết diện tiêu chuẩn (F
tci
)
cho từng đường dây trong bảng sau:
Đường
dây
Số
mạch(n)
S
maxi
(MVA)
I
maxi
(A)
F
tti
(mm
2
) F
tci
(mm
2
)
I
cp
(A)

N-1 2 21.73913 57.05042 51.86402 AC-70 265
N-2 2 27.17391 71.31302 64.83002 AC-70 265
N-3 2 32.6087 85.57564 77.79604 AC-70 265
N-4 2 38.04348 99.83824 90.76204 AC-95 330
N-5 1 43.47826 228.20168 207.4561 AC- 185 510
N-6 2 48.91304 128.36344 116.694 AC-120 380
N-7 2 54.34783 142.62606 129.6601 AC-120 380
2.4.1.3.Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn sau sự cố:
Với K
hc
=0.88 tiến hành so sánh như đã trình bày mục 2.3.
Đường dây Số mạch
(n)
I
sc
(kA)
K
hc
.I
cp
Xét điều
kiện
13
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
N-1 2 114.10084 233.2 Thỏa mãn
N-2 2 142.62604 233.2 Thỏa mãn
N-3 2 171.15128 233.2 Thỏa mãn
N-4 2 199.67648 290.4 Thỏa mãn

N-5 1 228.20168 510(I
cp
) Thỏa mãn
N-6 2 256.72688 334.4 Thỏa mãn
N-7 2 285.25212 334.4 Thỏa mãn
Từ bảng số liệu ta thấy các dây dẫn chọn đều thỏa mãn điều kiện phát nóng.
2 4.1.4.Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp
Sau khi đã xác định được dây dẫn sử dụng , ta có bảng số liệu các
thông số đơn vị của đường dây: r
0
, x
0
, b
0
và xác định các thông số tập trung:
R, X, B/2 trong sơ đồ thay thế hình
π
của các đường dây theo công thức
sau:
Lr
n
R
×=
0
1
;
Lx
n
X
×=

0
1

Bảng thông số các đường dây:
Đường
dây
Số
mạch
(n)
L
i
(km) Loại dây
dẫn
R
0
(
)
X
0
( R(Ω) X(Ω)
N-1 2 30 AC-70 0.46 0.425 6.9 6.375
N-2 2
56.569
AC-70 0.46 0.425 13.0108
7 12.02091
N-3 2 42.426 AC-70 0.46 0.425 9.75798 9.01553
N-4 2 40 AC-95 0.33 0.414 6.6 8.28
N-5 1 60 AC-185 0.17 0.394 10.2 23.64
N-6 2 70 AC-120 0.27 0.408 9.45 14.28
N-7 2 36.056 AC-120 0.27 0.408 4.86756 7.35542

14
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
(chọn X
o
với giả thiết khoảng cách trung bình giữa các đường dây bằng
4m)
Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây ở chế độ
vận hành bình thường và chế độ sự cố:
Tiến hành xác định
∆
U
maxbt
% và
∆
Umaxsc% như đã trình bày ở mục 2.3:
Đường
dây
Số mạch
(n)
R (Ω) X (Ω)
∆
U
maxbt
%
∆
Umaxsc
%
Kiểm tra

điều kiện
N-1 2 6.9 6.375 1.58938 3.17876 Thỏa mãn
N-2 2 13.01087 12.02091 3.74623 7.49246 Thỏa mãn
N-3 2 9.75798 9.01553 3.37155 6.7431 Thỏa mãn
N-4 2 6.6 8.28 2.92937 5.85874 Thỏa mãn
N-5 1 10.2 23.64 6.70102 13.40204 Thỏa mãn
N-6 2 9.45 14.28 5.77683 11.55366 Thỏa mãn
N-7 2 4.86756 7.35542 3.30618 6.61236 Thỏa mãn
Từ bảng trên ta thấy các đường dây đã chọn đều thỏa mãn điều kiện
tổn thất điện áp.
Kết luận: Vậy phương án 1- sơ đồ nối dây hình tia thỏa mãn yêu
cầu kĩ thuật
15
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
2.4.2.Phương án 2: Sơ đồ nối dây liên thông.
(4)

(2)
(3)
(5) 60 km
(6)
(7)
(1)
Tương tự ta áp dụng công thức thực nghiệm still [2.2] :
U
i
=4,34 (KV)
Chọn cấp điện áp vận hành cho phương án.Trong đó các đường dây liên

thông có công suất là :
S
N-6-2
= S
6
+S
2
hay P
N-6
= P
6
+ P
2
tương tự cho các đoạn liên thông: N-4;
N-7
2.4.2.1.Báng các cấp điện áp vận hành trên các phụ tải
Đường
dây
Số mạch
(n)
P
max
(MW)
L
i
(km) U
i
(KV) Chọn U
dm
N-4 2 65 40 102.703 110

N-5 1 40 60 114.826 110
N-6 2 70 70 108.933 110
6-2 2 25 50 68.6214 110
16
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
70 km
NĐ
3
6
,
0
5
6

k
m
4
0

k
m
5
0

k
m
3
1
,
6

2
3

k
m
3
1
,
6
2
3

k
m
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
4-3 2 30 31.623 71.5275 110
N-7 2 70 36.056 105.958 110
7-1 2 20 31.623 60.0777 110
Vậy ta chọn điện áp định mức cho cả toàn mạng lưới là U
đm
= 110 kV
2.4.2.2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
Áp dụng công thức
3
10
.3.
×=
dm
Un

S
I
(A) ;
kt
i
kti
J
I
F
max
=
(mm
2
)
với J
kt
= 1,1 [A/mm
2
]; U
đm
= 110 kV tiến hành xác định S
maxi

và I
maxi
và chọn tiết diện dây dẫn cho từng đoạn dây như bảng
sau:
Đường
dây
Số

mạch(n)
S
maxi
(MVA)
I
maxi
(A)
F
tti
(mm
2
) F
tci
(mm
2
)
I
cp
(A)
N-4 2 70.65217 185.4139 168.5581
AC-185 510
N-5 1 43.47826 228.2017 207.4561
AC-185 510
N-6 2 76.08696 199.6765 181.5241
AC-185 510
6-2 2 27.17391 71.31302 64.83002
AC-70 265
4-3 2 32.6087 85.57564 77.79604
AC-70 265
N-7 2 76.087 199.676 181.524

AC-185 510
7-1 2 21.73913 57.05042 51.86402
AC-70 265
2.4.2.3.Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn sau sự cố:
Với K
hc
=0.88 tiến hành so sánh như đã trình bày mục 2.3.
Đường dây Số mạch
(n)
I
sc
(kA)
K
hc
.I
cp
Xét điều
kiện
N-4 2 370.8277 448.8 Thỏa mãn
N-5 1 228.2017 448.8 Thỏa mãn
N-6 2 399.353 448.8 Thỏa mãn
6-2 2 142.626 233.2 Thỏa mãn
17
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
4-3 2 171.1513 233.2 Thỏa mãn
N-7 2 399.353 448.8 Thỏa mãn
7-1 2 114.1008 233.2 Thỏa mãn
Từ bảng số liệu ta thấy các dây dẫn chọn đều thỏa mãn điều kiện phát nóng.

2.4.2.4.Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp
Sau khi đã xác định được dây dẫn sử dụng , ta có bảng số liệu các
thông số đơn vị của đường dây: r
0
, x
0
, b
0
và xác định các thông số tập trung:
R, X, B/2 trong sơ đồ thay thế hình
π
của các đường dây theo công thức
sau:
Lr
n
R
×=
0
1
;
Lx
n
X
×=
0
1

Bảng thông số các đường dây:
Đường
dây

Số mạch
(n)
L
i
(km)
Loại dây
dẫn
R
0
(
)
X
0
(
R(Ω) X(Ω)
18
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
N-4 2 40
AC-185
0.17 0.394 3.4 7.88
N-5 1 60
AC-185
0.17 0.394 10.2 23.64
N-6 2 70
AC-185
0.17 0.394 5.95 13.79
6-2 2 50
AC-70

0.46 0.425 11.5 10.625
4-3 2 31.623
AC-70
0.46 0.425 7.27329 6.719888
N-7 2 36.056
AC-185
0.17 0.394 3.06476 7.103032
7-1 2 31.623
AC-70
0.46 0.425 7.27329 6.719888
(chọn X
o
với giả thiết khoảng cách trung bình giữa các đường dây bằng
4m)
Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây ở chế độ
vận hành bình thường và chế độ sự cố:
Tiến hành xác định
∆
U
maxbt
% và
∆
Umaxsc% như đã trình bày ở mục 2.3:
Đường
dây
Số mạch
(n)
R (Ω) X (Ω)
∆
U

maxbt
%
∆
Umaxsc
%
Kiểm tra
điều kiện
N-4 2 3.4 7.88 3.62972 7.25944 Thỏa mãn
N-5 1 10.2 23.64 6.70102 6.70102 Thỏa mãn
N-6 2 5.95 13.79 6.84063 13.68126 Thỏa mãn
6-2 2 11.5 10.625 3.31121 6.62242 Thỏa mãn
4-3 2 7.27329 6.719888 2.51305 5.0261 Thỏa mãn
N-7 2 3.06476 7.103032 3.52351 7.04702 Thỏa mãn
7-1 2 7.27329 6.719888 1.67536 3.35072 Thỏa mãn
Từ bảng trên ta thấy các đường dây đã chọn đều thỏa mãn điều kiện
tổn thất điện áp.
Kết luận: Vậy phương án 2- sơ đồ nối dây hình tia thỏa mãn yêu
cầu kĩ thuật
19
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
2.4.3.Phương án 3: Sơ đồ nối dây mạch kín.
(4)

(2)
(3)
(5) 60 km
(6)
(7)

(1)
Xét vòng kín N-2-6-N: xác định công suất tính toán trên các đoạn dây N-6
và N-2 với giả thiết không xét đến tồn thất công xuất trên các đoạn dây:
Dòng công suất tính toàn trên đoạn N-2:
N-2
= =
= 34.83058+j14.83779 (MVA)
Dòng công suất tính toàn trên đoạn N-6:
N-6
= =
20
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
70 km
NĐ
5
0

k
m
4
0

k
m
3
1
,
6
2
3

k
m
5
6
,
5
6
9

k
m
2
=
3
6
,
0
5
6

k
m
3
1
,
6
2
3

k
m
6
=
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
= 35.16942 +j14.9821 (MVA)
(Vì chưa biết loại dân dẫn sẽ chọn vòng kín N-2-6-N nên ta coi như vòng
kín sử dụng dây đồng nhất, và tính công suất tính toán gần đúng theo chiều
dài dây. )
Dòng công suất trên đoạn 6-2:
6-2
=
N-6
-
6
= (35.16942 +j14.9821) – (45 + j19.1699)
= -9.830058-j4.18780 (MVA) ;
6-2
< 0
Vậy điểm phân công suất là điểm 6.
Tương tự ta áp dụng công thức thực nghiệm still [2.2] :
U
i
=4,34 (KV)
Chọn cấp điện áp vận hành cho phương án.
2.4.3.1.Báng các cấp điện áp vận hành trên các phụ tải
Đường
dây
Số mạch

(n)
P
maxi
(MW)
L
i
(km) U
i
(KV) Chọn U
dm
N-4 2 65 40 102.7032 110
4-3 2 30 31.623 71.52749 110
N-5 1 40 60 114.8256 110
N-6 2 35.16942 70 81.35102 110
N-2 2 34.83058 56.659 79.47103 110
2-6 2 9.830058 50 49.22418 110
N-7 2 70 36.056 105.9579 110
7-1 2 20 31.623 60.07773 110
Vậy ta chọn điện áp định mức cho cả toàn mạng lưới là U
đm
= 110 kV
2.4.3.2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
21
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
Áp dụng công thức
3
10
.3.

×=
dm
Un
S
I
(A) ;
kt
i
kti
J
I
F
max
=
(mm
2
)
với J
kt
= 1,1 [A/mm
2
]; U
đm
= 110 kV tiến hành xác định S
maxi

và I
maxi
và chọn tiết diện dây dẫn cho từng đoạn dây như bảng
sau:

Đường
dây
Số
mạch(n)
S
maxi
(MVA)
I
maxi
(A)
F
tti
(mm
2
)
F
tci
(mm
2
)
I
cp
(A)
N-4 2 70.65217 185.4139 168.5581
AC-185 510
4-3 2 32.6087 85.57564 77.79604
AC-70 265
N-5 1 43.47826 228.2017 207.4561
AC-185 510
N-6 2 38.22763 100.3215 91.20137

AC-95 330
N-2 2 37.85932 99.35495 90.32268
AC-95 330
2-6 2 10.68485 28.04046 25.49133
AC-70 265
N-7 2 76.08696 199.6765 181.5241
AC-185 510
7-1 2 21.73913 57.05042 51.86402
AC-70 265
2.4.3.3.Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn sau sự cố:
Với K
hc
=0.88 tiến hành so sánh như đã trình bày mục 2.3.
Đường dây Số mạch
(n)
I
sc
(kA)
K
hc
.I
cp
Xét điều
kiện
N-4 2 370.8277 326.3284 Thỏa mãn
4-3 2 171.1513 150.6131 Thỏa mãn
N-5 1 228.2017 200.8175 Thỏa mãn
N-6 2 200.643 176.5659 Thỏa mãn
N-2 2 198.7099 174.8647 Thỏa mãn
2-6 2 56.08092 49.35121 Thỏa mãn

N-7 2 399.353 351.4306 Thỏa mãn
7-1 2 114.1008 100.4087 Thỏa mãn
Từ bảng số liệu ta thấy các dây dẫn chọn đều thỏa mãn điều kiện phát nóng.
22
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
2.4.3.4.Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp
Sau khi đã xác định được dây dẫn sử dụng , ta có bảng số liệu các
thông số đơn vị của đường dây: r
0
, x
0
, b
0
và xác định các thông số tập trung:
R, X, B/2 trong sơ đồ thay thế hình
π
của các đường dây theo công thức
sau:
Lr
n
R
×=
0
1
;
Lx
n
X

×=
0
1

Bảng thông số các đường dây:
Đường
dây
Số
mạch
(n)
L
i
(km)
Loại dây
dẫn
R
0
(
)
X
0
(
R(Ω) X(Ω)
N-4 2
40
AC-185
0.17 0.394
3.4 7.88
4-3 2
31.623

AC-70
0.46 0.425
7.27329 6.719888
N-5 1
60
AC-185
0.17 0.46
10.2 27.6
N-6 2
70
AC-95
0.33 0,414
11.55 14.49
N-2 2
56.659
AC-95
0.33 0,414
9.34873
5 11.72841
2-6 2
50
AC-70
0.46 0.425
11.5 10.625
N-7 2 36.056
AC-185
0.17 0.46
3.06476 8.29288
7-1 2 31.623
AC-70

0.46 0,425
7.27329 6.719888
(chọn X
o
với giả thiết khoảng cách trung bình giữa các đường dây bằng
4m)
Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây ở chế độ
vận hành bình thường và chế độ sự cố:
Tiến hành xác định
∆
U
maxbt
% và
∆
Umaxsc% như đã trình bày ở mục 2.3.
23
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
Đường
dây
Số mạch
(n)
R (Ω) X (Ω)
∆
U
maxbt
%
∆
Umaxsc

%
Kiểm tra
điều kiện
N-4 2 3.4 7.88 3.62972 7.25944 Thỏa mãn
4-3 2 7.27329 6.719888 2.51305 5.0261 Thỏa mãn
N-5 1 10.2 27.6 7.25869 7.25869 Thỏa mãn
N-6 2 11.55 14.49 5.15122 10.30244 Thỏa mãn
N-2 2 9.348735 11.72841 4.1293 8.2586 Thỏa mãn
2-6 2 11.5 10.625 1.30197 2.60394 Thỏa mãn
N-7 2 3.06476 8.29288 3.81674 7.63348 Thỏa mãn
7-1 2 7.27329 6.719888 1.67536 3.35072 Thỏa mãn
Từ bảng trên ta thấy các đường dây đã chọn đều thỏa mãn điều kiện
tổn thất điện áp.
Kết luận: Vậy phương án 3 - sơ đồ nối dây mạch kín thỏa mãn yêu
cầu kĩ thuật
CHƯƠNG 3: CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THEO CHỈ
TIÊU KINH TẾ
3.1. P hương pháp tính chỉ tiêu kinh tế:
Để sử dụng phương án nối dây tối ưu nhất, cần xét đến chỉ tiêu kỹ thuật
và chỉ tiêu kinh tế. Sau khi xét cả 3 phương án trên đều thỏa mãn yêu cầu
kỹ thuật, ta cần tìm ra một phương án tốt ưu nhất về mặt kinh tế.
Khi xét phương án nối dây, ta chưa xét đến các trạm biến áp, máy cắt
hay dao cách ly để giảm số lượng những phần so sánh khác, nên ta giả thiết
gần đúng : Số trạm biến áp, máy cắt, dao cách ly sử dụng của cả 3 phương
án là như nhau.
Tiêu chuẩn so sánh kinh tế các phương án là : Chi phí tính toán hàng năm
(Chi phí tính toán càng thấp, phương án càng tối ưu về mặt kinh tế ).
Hàm chi phí xác định theo công thức :
Z
tt

= ( a
vh
+ a
tc
). Σ K + ∆A.C [3.1]
24
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: T.S. Trần Thanh Sơn
____________________________________________________________________________
∆A ?
34.tổn thất điện năng có tác hại gì? làm thế nào để giảm tổn
thất điện năng?
trả lời:
tổn thất điện năng trong mạng điện làm giảm điện năng cung
cấp đến phụ tải, tiêu tốn nhiên liệu cho máy phát, gây thiệt hại về
kinh tế, tăng chi phí vận hành trong hệ thống.
để giảm tổn thất điện năng trong mạng điện phải giảm tổn thất
công suất tác dụng trong mạng điện (∆A = ∆P.t)
R
U
QP
P
2
22
+
=∆
các biện pháp như:
+ tăng cấp điện áp truyền tải của mạng điện.
+ thay đổi các thông số hệ thống của mạng điện là r và x (thay
loại dây dẫn, tăng tiết diện dây dẫn, …).

+ bù dọc trên đường dây làm giảm điện kháng trên đường dây
x = x
l
– x
c
+ giảm công suất phản kháng truyền trên đường dây bằng cách
bù công suất phản kháng tại các phụ tải.
Bù dọc thường bù đường dây dài, siêu cao áp, X lớn, bù bằng tụ
mắc nối tiếp đường dây, vì khi làm việc min, U đầu đường dây
lớn, hư hỏng

45. các biện pháp chính để giảm tổn thất điện năng?
trả lời:

a) nâng cao hệ số công suất cosϕ:

+ dung lượng động cơ càng lớn cosϕ càng cao.
+ tốc độ quay càng lớn cosϕ càng cao.
25
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2