ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LƯỚI ĐIỆN ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC D2 EPU

Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
MỤC LỤC
Lời nói đầu 3
Chương 1: Phân tích nguồn và phụ tải………………………………… 4
1.1 Nguồn điện…………………………………………………………… 4
1.2 Phụ tải………………………………………………………………… 4
Chương 2: Cân bằng nguồn và phụ tải………………………………… 5
2.1 Cân bằng công suất tác dụng……………………………………………5
2.2 Cân bằng công suất phản kháng……………………………………… 6
Chương 3: Đề xuất phương án nối dây và tính chỉ tiêu kĩ thuật……….8
3.1 Đề xuất các phương án nối dây…………………………………………8
3.2 Lựa chọn điện áp định mức…………………………………………… 11
3.3 Tính tiết diện dây dẫn và tổn thất điện áp…………………………… 19
Chương 4: Tính chỉ tiêu kinh tế………………………………………… 32
4.1 Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế……………………………………….32
4.2 Áp dụng cho các phương án…………………………………………….34
4.3 Chọn phương án tối ưu………………………………………………….39
Chương 5: Chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây…………………………44
5.1 Chọn số lượng và công suất máy biến áp………………………………44
5.2 Chọn sơ đồ nối dây cho các trạm……………………………………….46
Chương 6: Tính toán chính xác công suất trong các chế độ 49
6.1 Chế độ phụ tải cực đại………………………………………………….49
6.2 Chế độ cực tiểu…………………………………………………………51
6.3 Chế độ sau sự cố……………………………………………………… 51
Chương 7: Điện áp tại các nút phụ tải và lựa chọn phương thức điều chỉnh điện
áp 54
7.1 Tính điện áp các nút của lưới điện trong các chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu, sự
cố………………………………………………………………………… 54
7.2 Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho các trạm……………….55
Chương 8: Tính các chỉ tiêu kinh tế-kĩ thuật của mạng điện………… 68
8.1 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện……………………………………….…68

8.2 Tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện………………………….…69
8.3 Tổn thất điện năng trong lưới điện…………………………………… 69
8.4 Các loại cho phí và giá thành……………………………………………70
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
1
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………….73
Lời nói đầu
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
2
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
Ngày nay nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng được
nâng cao nhanh chóng. Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp,
dịch vụ và sinh hoạt đang tăng không ngừng mà trong đó Hệ thống điện đặt ra phải làm
sao đáp ứng đủ nhu cầu ngày càng cao đó.
Hệ thống điện bao gồm các Nhà máy điện trạm biến áp, các mạng điện và các hộ tiêu thụ
điện được liên kết với nhau thành hệ thống để thực hiện quá trình sản xuất, truyền tải,
phân phối và tiêu thụ điện năng.
Hệ thống điện là một phần của hệ thống năng lượng nên có những tính chất vô cùng phức
tạp, điều đó thể hiện ở tính đa chỉ tiêu của nó và sự biến đổi, phát triển không ngừng.
Từng mức độ, phạm vi, cấu trúc nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu điện năng cho sự phát
triển kinh tế xã hội của từng địa phương nói riêng và toàn quốc nói chung, đồng thời đảm
bảo được các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật đề ra.
Đồ án môn học Lưới điện của sinh viên khoa Hệ thống điện thông qua việc tính toán thiết
kế lưới điện khu vực nhằm mục đích tổng hợp lại những kiến thức cơ bản đã được học
và xây dựng cho mỗi sinh viên những kỹ năng cần thiết trong quá trình thiết kế mạng lưới
điện.
Qua bản đồ án tốt nghiệp này em vô cùng biết ơn sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của cô giáo
hướng dẫn KS. Kiều Thị Thanh Loan và các thầy cô giáo trong khoa Hệ thống điện đã
giúp em hoàn thành đồ án này.

Vì thời gian và kiến thức có hạn, trong quá trình thực hiện không tránh khỏi những sai
xót. Kính mong sự chỉ bảo góp ý của thầy, cô trong bộ môn để bản đồ án của em được tốt
hơn.
Em xin chân thành cảm ơn.
Sinh viên
Nguyễn Trung Kiên
CHƯƠNG I.
PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
3
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
1.1 Nguồn điện
Hệ thống điện (HT) có công suất vô cùng lớn.
Hệ số công suất trên thanh góp hệ thống có cosφ
đm
= 0,85 và U
đm
=110 kV
2.2 Phụ tải
Thiết kế lưới điện cho khu vực gồm 7 phụ tải. Trong đó có 5 phụ tải loại I và 2 phụ tải
loại III
- Phụ tải loại I: là những phụ tải quan trọng có yêu cầu cung cấp điện liên tục. Nếu
xảy ra hiện tượng mất điện sẽ gây hậu quả và thiệt hại nghiêm trọng về an ninh
chính trị. Các phụ tải loại I cần phải được cung cấp bằng đường dây mạch kép để
đảm bảo cung cấp điện liên tục cũng như đảm bảo chất lượng điện năng ở mọi chế
độ vận hành.
- Phụ tải loại III: là phụ tải ít quan trọng hơn để giảm chi phí đầu tư ta chỉ cần cung
cấp điện bằng đường dây đơn
Các phụ tải đều có điện áp định mức là U
đm

= 22 kV. Công suất khi phụ tải cực tiểu bằng
60% công suất phụ tải cực đại
Công suất tiêu thụ của các phụ tải điện được tính như sau:
max max
Q P .tg
= ϕ
(1- 0)
max max max
S P jQ
= +
&
(1-0)
2 2
max max max
S P Q= +
(1-0)
Kết quả tính giá trị công suất của các phụ tải trong các chế độ cực đại và cực tiểu
Bảng 1.1: Bảng tính toán phụ tải trong chế độ cực đại và cực tiểu.
Phụ tải P
max
+jQ
max
S
max
P
min
+ j Q
min
S
min

(MVA) (MVA) (MVA) (MVA)
1 40+ j22,80 46,042 24+ j13,68 27,625
2 28+ j21 35,000 16,8+ j12,6 21,000
3 35+ j19,95 40,287 21+ j11,97 24,172
4 37+ j22,94 43,534 22,2+ j13,764 26,121
5 45+ j24,30 51,143 27+ j14,58 30,685
6 34+ j20,06 39,477 20,4+ j12,036 23,686
7 28+ j15,12 31,822 16,8+ j9,072 19,093
Tổng 247+ j146,17 287,303 148,2+ j87,702 172,382
CHƯƠNG II
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
4
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
CÂN BẰNG NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
Đặc điểm quan trọng của hệ thống điện (HTĐ) là truyền tải tức thời điện năng từ nguồn
đến hộ tiêu thụ và không có khả năng tích trữ lại điện năng với một lượng lớn, có nghĩa là
quá trình sản xuất và tiêu thụ điện xảy ra đồng thời theo một nguyên tắc đảm bảo cân
bằng công suất. Tại từng thời điểm của chế độ xác lập của hệ thống, các nguồn phát điện
phải phát ra công suất đúng băng công suất tiêu thụ, trong đó bao gồm cả tổn thất công
suất trong lưới điện.
Xét trường hợp HTĐ gồm một nhà máy điện và 7 phụ tải điện. Sự cân bằng công suất
phải được đảm bảo về công suất tác dụng cũng như công suất phản kháng
Ngoài ra để đảm bảo cho hệ thống vận hành bình thường, cần phải có dự trữ nhất
định của công suất tác dụng trong hệ thống. Dự trữ hệ thống điện là một vấn đề quan
trọng,liên quan đến vận hành cũng như sự phát triển của hệ thống.
2.1 Cân bằng công suất tác dụng
Vì vậy phương trình cân bằng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đai đối với hệ
thống điện thiết kế có dạng:
P
HT

= m∑P
max
+ ∑∆P

+ P
td
+ P
dt
(1-4)
Trong đó:
P
ht
: công suất tác dụng lấy từ hệ thống.
m : hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại (m=1).
∑P
max
: tổng công suất của các phụ tải ở chế độ cực đại.
∑∆P: tổng tổn thất công suất trong mạng điện,khi tính sơ bộ có thể lấy
∑∆P=5%∑P
max
P
td
:. Do điện áp lấy từ hệ thống nên P
td
=0
P
dt
: công suất dự trữ trong hệ thống, khi cân bằng sơ bộ có thể lấy P
dt
=10%∑P

max
,
đồng thời công suất dự trữ cần phải lớn hơn hoặc bằng công suất định mức của tổ
máy phát lớn nhất đối với hệ thống điện không lớn. Vì hệ thống điện có công suất
vô cùng lớn nên P
dt
= 0
Tổng công suất của các phụ tải ở chế độ cực đại được xác định từ bảng 1-1:
ΔP
max
= 247 MW
Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện có giá trị:
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
5
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
∑∆P=5%∑P
max
= 0,05.247=12,35 MW
Vậy công suất tiêu thụ trong hệ thống là:
P
ht
= 247+12,35 = 259,35 MW
2.2 Cân bằng công suất phản kháng
Như ta đã biết, chế độ vận hành ổn định chỉ có thể tồn tại khi có sự cân bằng công
suất tác dụng và công suất phản kháng.
Cân bằng công suất tác dụng để giữ cho tần số bình thường trong hệ thống điện,
nhưng muốn giữ cho điện áp bình thường cần phải có sự cân bằng công suất phản kháng.
Nếu công suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ thì điện áp
trong mạng sẽ tăng, và ngược lại nếu thiếu cống suất phản kháng, điện áp trong mạng sẽ
giảm. Vì vậy, để đảm bảo chất lượng cần thiết của điện áp phải tiến hành cân bằng công

suất phản kháng.
Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong mạng thiết kế có dạng:
Q
HT
+ ∑Q
b
= m∑Q
max
+ ∑∆Q
L
– ∑∆Q
C
+ ∑Q
ba
+ Q
td
+ Q
dt

(1-5)
Trong đó:
m = 1: hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại.
∑∆Q
L
: tổng tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường dây
trong mạng điện.
∑∆Q
C
: tổng tổn thất công suất phản kháng do điện dung của các đường dây sinh ra,
khi tính sơ bộ lấy ∑∆Q

L
= ∑∆Q
C.
∑∆Q
ba
: tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp.
Q
td
=0 vì không có nhà máy phát điện
Q
dt
: công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống.Đối với mạng điện thiết kế thì Q
dt
sẽ lấy từ hệ thống nên Q
dt
=0
Công suất phản kháng do hệ thống cung cấp là:
Q
HT
=P
HT
. tgφ
HT
Vì cosφ
HT
=0,85→ tgφ
HT
=0,62→Q
HT
=259,35.0,62=160,797 MVAr

Tổng công suất phản kháng của phụ tải trong chế độ cực đại là:
∑Q
max
=146,17 MVAr
Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp hạ áp bằng:
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
6
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
∑∆Q
ba
=15%∑Q
max
=0,15.146,17=21,926 MVAr
Vậy: ∑Q
b
= m∑Q
max
+ ∑Q
ba
– Q
HT
= 1.146,17+21,926–160,797
= 7,299 MVAr > 0 nên ta phải bù công suất phản kháng
Lượng công suất phản kháng thiếu hụt là 7,299 (MVAR),do đó ta phải dùng các tụ điện
đặt tại các nút phụ tải để bù vào cho đủ.
- Nguyên tắc đặt bù:
+ Bù ở hộ xa nhất ( tính từ nguồn đến phụ tải), nếu chưa đủ thì tiếp tục bù ở hộ
gần hơn, quá trình tiếp tục như vậy cho đến khi bù hết số lượng cần bù.
+ Hệ số cos
ϕ

thỏa mãn : 0.85≤ Cos
ϕ
m
≤ 0.95;
Cos
ϕ
m
: Cos
ϕ
mới;
Ta có Q
bi
=P
i
(tgφ
c
-tgφ
m
)
Do đó ta bù vào phụ tải (7;3)
Bảng 2: Bảng phụ tải mới
CHƯƠNG III
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH CHỈ TIÊU KĨ THUẬT
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
7
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
3.1 Đề xuất các phương án nối dây
Một trong các yêu cầu của thiết kế mạng điện là đảm bảo cung cấp điện an toàn và liên
tục, nhưng vẫn phải đảm bảo tính kinh tế. Muốn đạt được yêu cầu này người ta phải tìm
ra phương án hợp lý nhất trong các phương án vạch ra đồng thời đảm bảo được các chỉ

tiêu kỹ thuật.
Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu đối với các mạng là độ tin cậy và chất lượng cao của
điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ. Khi dự kiến sơ đồ của mạng điện thiết kế, trước
hết cần chú ý đến hai yêu cầu trên. Để thực hiện yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện cho
các hộ tiêu thụ loại I, cần đảm bảo dự phòng 100% trong mạng điện, đồng thời dự phòng
đóng tự động. Vì vậy để cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại I có thể sử dụng đường
dây hai mạch hay mạch vòng. Các hộ tiêu thụ loại III được cung cấp điện bằng đường
dây một mạch.
Để chọn được sơ đồ tối ưu của mạng điện ta sử dụng phương pháp chia lưới điện thành
các nhóm nhỏ, trong mỗi nhóm ta đề ra các phương án nối dây, dựa trên các chỉ tiêu về
kinh tế - kỹ thuật ta chọnđược một phương án tốiưu của từng nhóm. Vì các nhóm phân
chia độc lập, không phụ thuộc lẫn nhau nên tổng hợp các phương án tốiưu của các nhóm
lại ta được sơ đồ tối ưu của mạng điện.
Một phương án nối dây hợp lý phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo cung cấp điện liên tục.
+ Đảm bảo chất lượng điện.
+ Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
+ Đảm bảo thuận lợi cho thi công, vận hành và phải có tính linh hoạt cao.
+ Đảm bảo tính kinh tế.
+ Đảm bảo tính phát triển của mạng điện trong tương lai.
Dựa vào vị trí các phụ tải ta chia làm 3 nhóm như sau:
• Nhóm 1: N-1-2
• Nhóm 2: N-3-4-7
• Nhóm 3: N-5-6
Khi dự kiến các phương án nối dây phải dựa trên các ưu khuyết điểm của một số sơ đồ
mạng điện cũng như phạm vị sử dụng của chúng:
Mạng điện hình tia
Ưu điểm:
Có khả năng sử dụng các thiết bị đơn giản, rẻ tiền và các thiết bị bảo vệ rơle đơn giản.
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực

8
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
Thuận tiện khi phát triển và thiết kế cải tạo các mạng điện hiện có.
Nhược điểm:
Độ tin cậy cung cấp điện thấp.
Mạng điện liên thông:
Ưu điểm:
Việc tổ chức thi công sẽ thuận lợi hơn vì hoạt động trên cùng 1 đường dây.
Độ tin cậy cung cấp điện tốt hơn lưới hình tia.
Nhược điểm:
Tổn thất điện áp và tổn thất điện năng lớn.
Mạch điện mạch vòng:
Ưu điểm:
Độ tin cậy cung cấp điện cao.
Nhược điểm:
Số lượng máy cắt cao áp nhiều hơn,bảo vệ rơle phức tạp hơn.
Tổn thất điện áp lúc sự cố lớn.
Ta có các phương án như sau:
3.1.1 Nhóm 1 (N-1-2)
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
9
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa


Hình 3.1 Sơ đồ nối dây các phương án nhóm 1
3.1.2 Nhóm 2 (N-3-4-7)
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
10
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
Hình 3.2 Sơ đồ nối dây các phương án nhóm 2

3.1.3 Nhóm 3 (N-5-6)
Hình 3.3 Sơ đồ nối dây các phương án nhóm 3
3.2 Lựa chọn điện áp định mức
Điện áp định mức của 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 mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố:công suất của phụ tải,
khoảng cách giữa các phụ tải với nhau và khoảng cách từ các phụ tải đến nguồn.
Điện áp định mức của mạng điện thiết kế 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
đường dây trong mạng điện và theo chiều dài từ nguồn tới phụ tải.
Có thể tính điện áp định mức của đường dây bằng công thức kinh nghiệm Still sau đây:
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
11
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
nhi
nhi i
16.P
U 4,34 L
n
= +
(3-1)
Trong đó:
L
i
: khoảng cách truyền tải của đoạn đường dây thứ i;(km)
P
nhi
: công suất truyền tải đoạn đường dây thứ i;MW
U
i

: điện áp vận hành trên đoạn đường dây thứ i; (kV)
Nếu lộ đơn: n = 1; lộ kép: n= 2.
3.2.1 Nhóm 1( N-1-2)
3.2.1.1 Phương án 1
Điện áp trên đoạn đường dây N-1 bằng:
N 1
16.40
U 4,34 50 83,482 kV
2
−
= + =
Điện áp trên đoạn đường dây N-2 bằng:
N 2
16.28
U 4,34 44,72 71,144 kV
2
−
= + =
Bảng 3- 1: Bảng tính toán điện áp truyền tải cho phương án 1a
Nhánh L(km) P(MW) n U
tt
(kV) U
dm
(kV)
TGHT-1 50 40 2 83,482 110
TGHT-2 44,72 28 2 71,144 110
3.2.1.2 Phương án 1b
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
12
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa

Dòng công suất chạy trên đường dây N-2:
. . .
N 2 2 1
S S S 28 j21 40 j22,80 68 j43,8 MVA

−
= + = + + + = +
Điện áp trên đoạn đường dâyN-2:
N 2
16.68
U 4,34 44,72 105,304 kV
2
−
= + =
Dòng công suất chạy trên đường dây 1-2:
. .
2 1 1
S S 40 j22,80 MVA
−
= = +
Điện áp trên đoạn đường dây 1-2:
N 2
16.40
U 4,34 50 83,482 kV
2
−
= + =
Bảng 3- 2:Bảng tính toán điện áp truyền tải cho phương án 1b
Nhánh L(km) P(MW) n U
tt

(kV) U
dm
(kV)
N-2 44,72 68 2 105,304 110
2-1 50 40 2 83,482 110
3.2.1.3 Phương án 1c
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
13
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
Tính dòng công suất trong mạch vòng N-1-2:
. .
.
1 2
N 1
S (50 44,72) S .44,72
S
50 50 44,72
(40 j22,8).(50 44,72) (28 j21).44,72
=
50 50 44,72
=34,83+j21,41(MVA)
−
+ +
=
+ +
+ + + +
+ +
1 N 1
1 2
.

S S S 40 j22,80 34,83 j21,41 5,17 j1,39 MVA
−
−
= − = + − − = +
g g
Dòng công suất N-2 là:
. .
.
2 1
N 2
S (50 50) S .50
S
50 50 44,72
(28 j21).(50 50) (40 j22,80).50
=
50 50 44,72
=33,17+j22,39(MVA)
−
+ +
=
+ +
+ + + +
+ +
Điện áp trên đường dây N-1:
N 1
16.34,83
U 4,34 50 106,95 kV
1
−
= + =

Điện áp trên đường dây 1-2:
1 2
16.5,17
U 4,34 50 50 kV
1
−
= + =
Điện áp trên đường dây N-2
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
14
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
N 2
16.33,17
U 4,34 44,72 104,11 kV
1
−
= + =
Bảng 3-3: Bảng tính toán điện áp truyền tải cho phương án 1c
Nhánh L(km) P(MW) n U
tt
(kV) U
dm
(kV)
N-1 50 34,83 1 106,95 110
1-2 50 5,17 1 50 110
N-2 44,72 33,17 1 104,11 110
3.2.2 Nhóm 2 (N-3-4-7)
3.2.2.1 Phương án 2a
Tính toán tương tự như 1a ta được
Bảng 3- 4: Bảng tính toán điện áp truyền tải cho phương án 2a

Nhánh L(km) P(MW) n U
tt
(kV) U
dm
(kV)
N-3 50 35 1 107,19 110
N-4 42,43 37 2 79,81 110
N-7 71,11 28 2 74,68 110
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
15
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
3.2.2.2 Phương án 2b
Tính toán tương tự 1b ta được
Bảng 3-5: Bảng tính toán điện áp truyền tải cho phương án 2b
Nhánh L(km) P(MW) n U
tt
(kV) U
dm
(kV)
N-3 50 35 1 107,19 110
N-4 42,43 65 2 102,93 110
4-7 31,62 28 2 69,39 110
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
16
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
3.2.2.3 Phương án 2c
Tính toán tương tự 1c ta được
Bảng 3-6: Bảng tính toán điện áp truyền tải cho phương án 2c
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
17

Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
Nhánh L(km) P(MW) n U
tt
(kV) U
dm
(kV)
N-3 50 35 1 107,19 110
N-4 42,43 40,07 1 113,47 110
4-7 31,62 3,07 1 39 110
N-7 72,11 24,93 1 94,19 110
3.2.3 Nhóm 3 (N-5-6)
3.2.3.1 Phương án 3a
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
18
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
Tính toán tương tự như 1a ta được
Bảng 3-7: Bảng tính toán điện áp truyền tải cho phương án 3a
Nhánh L(km) P(MW) n U
tt
(kV) U
dm
(kV)
N-5 60 45 1 121,21 110
N-6 50 34 2 77,88 110
3.2.3.2 Phương án 3b
Tính toán tương tự 1b ta được
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
19
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
Bảng 3-8:Bảng tính toán điện áp truyền tải cho phương án 3b

Nhánh L(km) P(MW) n U
tt
(kV) U
dm
(kV)
N-6 50 79 2 113,34 110
6-5 36,06 45 1 119,34 110
3.3 Tính tiết diện dây dẫn và tổn thất điện áp
3.3.1 Phương pháp chọn tiết diện dây dẫn
Các mạng điện 110kV được thực hiện chủ yếu bằng các dây trên không. Các dây dẫn
được sử dụng là dây nhôm lõi thép (AC), đồng thời các dây dẫn thường được đặt trên các
cột bê tông ly tâm hay cột thép tùy theo địa hình đường dây đi qua. Đối với đường dây
110 (kV) khoảng cách trung bình hình học giữa dây dẫn các pha bằng 5m (D
tb
=5m).
Dòng điện cực đại chạy trên mỗi đoạn đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính
theo công thức:
2 2
max maxmax 3 3
max
lv
dm dm
P Q
S
I .10 .10 (A)
n. 3.U n. 3.U
+
= =
(3-2)
Trong đó:

S
max
: công suất chạy trên dây dẫn ở chế độ phụ tải cực đại (kVA).
n: số đường dây trên một lộ.
U
đm
: điện áp định mức của mạng (U = 110 kV).
Đối với mạng điện khu vực có điện áp 110kV, tiết diện của dây dẫn được chọn theo mật
độ dòng điện kinh tế. Tiết diện kinh tế được tính theo công thức:
lv
max
tt
kt
I
F
J
=
(3-3)
Trong đó :
F
tt
: tiết diện dây dẫn tính toán, mm
2
.
max
lv
I
: dòng điện qua dây dẫn ở chế dộ cực đại, A.
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
20

Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
J
kt
: mật độ dòng điện kinh tế, ứng thời gian sử dụng công suất cực đại
T
max
= 4500 (h)và dây AC tra tài liệu ta có J
kt
=1,1 (A/mm
2
).
Dựa vào tiết diện dây dẫn tính theo công thức trên tiến hành chọn tiết diện tiêu chuẩn
và kiểm tra các điều kiện về tổn thất vầng quang, độ bền cơ của đường dây và phát
nóng dây dẫn trong các chế độ làm việc bình thuờng, sự cố.
Đối với đường dây 110kV, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần
phải có tiết diên F
≥
70mm
2
.
Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang
của dây dẫn, cho nên không cần phải kiểm tra điều kiện này.
Để đảm bảo cho đường dây vận hành bình thường trong các chế độ sự cố cần phải có
điều kiện sau:
I
cb
≤ k
1.
k
2.

I
cp
(3-4)
Trong đó:
I
cb
: dòng điện chạy trên đường dây. Ở chế độ làm việc bình thường I
cb
=
max
lv
I
, chế độ sự cố
I
cb
=
max
sc
I
I
cp
: dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn.
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.
3.3.2 Tính tổn thất điện áp
Chất lượng điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ được đặc trưng 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 ta 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 tần số. Vì vậy chỉ tiêu chất
lượng điện năng là tổn thất điện áp.
Do đó khi chọn sơ bộ các phương án cung cấp điện có thể đánh giá chất lượng điện năng
theo các giá trị tổn thất điện áp.
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
21
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
Tổn thất điện áp trên các lộ đường dây được tính như sau:
imax i imax i
i
2
dm

P .R Q .X
U % .100
U
+
∆ =
(3-5)
Trong đó:
P
imax
, Q
imax
: công suất chạy trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại.
R
i
, X
i
: điện trở và điện kháng của đường dây thứ i.
Tổn thất điện áp phải thỏa mãn điều kiện :
Lúc bình thường: ∆U
btmax
%≤∆U
btcp
% =15%
Lúc sự cố: ∆U
scmax
% ≤∆U
sccp
% = 20%
Đối với những mạng điện phức tạp(mạng điện kín) ta có thể chấp nhận các tổn thất điện
áp như sau:

Lúc bình thường: ∆U
btmax
%≤ 20%
Lúc sự cố: ∆U
scmax
% ≤ 25%
Nếu không thỏa mãn ta phải chọn lại tiết diện dây dẫn.
3.3.3 Áp dụng cho các phương án
I. Nhóm 1 (N-1-2)
1. Phương án 1a
Chọn tiết diện dây dẫn
Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại:
max
max 3 3
N 1
lvN 1
S
46,042
I .10 10 120,83 A
n. 3.110 2 3.110
−
−
= = =
Tiết diện dây dẫn:
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
22
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
2
N 1
120,83

F 109,84 mm
1,1
−
= =
Chọn dây dẫn AC-120 => Đảm bảo điều kiện vầng quang
Kiểm tra điều kiện phát nóng
Khi bình thường với phụ tải max ta có:= 120,83 A.
Dây AC-120 đặt ngoài trời có I
cp
= 380 A.
Ta thấy: = 120,83 A< k
1
.k
2
.I
cp
= 0,88.1.380 = 334,4 A.
Sự cố nặng nề nhất là đứt một mạch khi đó dđiện lớn nhất chạy trên dây dẫn là:
= 2. = 2.120,83 = 241,66 A.
Ta thấy:
max
scHT 2
I
−
= 241,66 A<k
1
.k
2
.I
cp

= 334,4 A.
Vậy dây dẫn đảm bảo yêu cầu.
Từ các thông số tập trung R,X,B của đường dây được tính như sau:
0
1
R .r .L( );
n
= Ω
0
1
X .x .L( );
n
= Ω
0
B n
.b .L(S)
2 2
=
Áp dụng cho đường dây N-1:
Đường dây N-1 là dùng dây AC-120 có :
r
0
= 0,27 (Ω/km); x
o
= 0,423 (Ω/km),b
0
=2,69(1/Ωkm.10
-6
)
nên :

N 1
1
R .0,27.50 6,75
2
−
= = Ω
N 1
1
X .0,423.50 10,575
2
−
= = Ω
6 4
B 1
.2.2,69.50.10 1,35.10 S
2 2
− −
= =
Tính toán tương tự cho đường dây còn lại ta có bảng:
Bảng 3- 0: Bảng thông số đường dây phương án 1a
Đ/dây P Q n ilv Ftt Ftc Isc Icp Icp.k1.k2 L R X B/2
(MW) (MVAR) (A) (mm2) (mm2) (A) (A) (km) Ω Ω 10^-4(S)
N-1 40,00 22,80 2 120,832 109,847 120 241,663 380 334,4 50,00 6,750 10,575 1,345
N-2 28,00 21,00 2 91,854 83,504 95 183,708 330 290,4 44,72 7,379 9,592 1,203
Tổn thất điện áp
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
23
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
Chế độ bình thường
1max N 1 1max N 1

N 1bt
2
dm
2
P .R Q .X
U % .100
U
40.6,75 22,8.10,575
= .100=4,224%
110
− −
−
+
∆ =
+
2max N 2 2max N 2
N 2bt
2
dm
2
P .R Q .X
U % .100
U
28.7,379 21.9,592
= .100=3,372%
110
− −
−
+
∆ =

+
Chế độ sự cố
Tổn thất điện áp trên đường dây N-1 khi sự cố là :
N 1sc N 1bt
U % 2. U % 2.4,224 8,448%
− −
∆ = ∆ = =
Tổn thất điện áp trên đường dây N-2 khi sự cố là :
N 2sc N 2bt
U % 2. U % 2.3,372 6,744%
− −
∆ = ∆ = =
Bảng 3- 0: Kết quả tính tổn thất điện áp của phương án 1a
Đường dây N-1 N-2
∆U
bt
(%) 4,224 3,372
∆U
sc
(%) 8,448 6,744
Vậy:
maxbt N 1bt
U % U % 4,224% 15%

−
∆ = ∆ = <
maxsc N 1sc
U % U % 8,448% 20%

−

∆ = ∆ = <
Do đó phương án 1a thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật.
2. Phương án 1b
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
24
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: KS. Kiều Thị Thanh Hoa
Chọn tiết diện dây dẫn
Tính toán tương tự như trên ta có bảng sau:
Bảng 3- 11: Bảng thông số đường dây phương án 1b
Đ/dây P Q n ilv Ftt Ftc Isc Icp Icp.k1.k2 L R X B/2
(MW) (MVAR) (A) (mm2) (mm2) (A) (A) (km) Ω Ω 10^-4(S)
N-2 68,00 43,80 2 212,275 192,977 240 424,550 610 536,8 44,72 2,929 8,966 1,275
2-1 40,00 22,80 2 120,832 109,847 120 241,663 380 334,4 50,00 6,750 10,575 1,345
Tổn thất điện áp
Tính toán tương tự như trên ta có bảng sau:
Bảng 3- 12: Kết quả tính tổn thất điện áp của phương án 1b
Đường dây N-2 2-1
∆U
bt
(%) 4,982 4,224
∆U
sc
(%) 9,964 8,448
Vậy:
N 2 1bt N 2bt 2 1bt
U % U % U % 4,982 4, 224 9,206 15%
− − − −
∆ = ∆ + ∆ = + = <
Vậy sự cố khi đứt 1 mạch trên đường dây N-2 sẽ nặng nề hơn sự cố đứt 1 mạch trên
đường dây 2-1 nên :

N 2 1sc N 2sc 2 1sc
U % U % U % 9,964 8,448 18,412% 20%
− − − −
∆ = ∆ +∆ = + = <

Vậy, phương án 1b thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật.
3. Phương án 1c
Nguyễn Trung Kiên – C10H1-LT Trường Đại Học Điện Lực
25