ĐỒ ÁN MẪU LƯỚI ĐIỆN ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
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. Xác định sơ bộ
chế độ làm việc của nguồn……………………………………………… 5
2.1 Cân bằng công suất tác dụng……………………………………………5
2.2 Cân bằng công suất phản kháng……………………………………… 6
2.3 Xác đinh chế độ sơ bộ làm việc của nguồn…………………………….7
2.3.1 Chế độ phụ tải cực đại……………………………………………… 7
2.3.2 Chế độ phụ tải cực tiểu……………………………………………… 7
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…………………………………………… 10
3.3 Tính tiết diện dây dẫn và tổn thất điện áp…………………………… 16
Chương 4: Tính chỉ tiêu kinh tế………………………………………… 27
4.1 Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế……………………………………….27
4.2 Áp dụng cho các phương án…………………………………………….28
4.3 Chọn phương án tối ưu………………………………………………….34
Chương 5: Chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây…………………………38
5.1 Chọn số lượng và công suất máy biến áp………………………………38
5.2 Chọn sơ đồ nối dây cho các trạm……………………………………….40
Chương 6: Tính toán chính xác cân bằng công suất trong các chế độ 42
6.1 Chế độ phụ tải cực đại………………………………………………….42
6.2 Chế độ cực tiểu…………………………………………………………44
6.3 Chế độ sau sự cố……………………………………………………… 45
Chương 7: Điện áp tại các nút phụ tải và lựa chọn phương thức điều chỉnh
điện áp 47
7.1 Tính điện áp các nút của lưới điện trong các chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu,

sự cố……………………………………………………………………… 47
7.2 Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho các trạm……………….49
Chương 8: Tính các chỉ tiêu kinh tế-kĩ thuật của mạng điện………… 63
8.1 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện…………………………………………63
8.2 Tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện……………………………63
8.3 Tổn thất điện năng trong lưới điện…………………………………… 64
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
1
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
8.4 Các loại cho phí và giá thành……………………………………………65
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………….67
Lời nói đầu
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
2
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
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
thầy giáo hướng dẫn TS Trần Thanh Sơn 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 Văn Cảnh
CHƯƠNG I. PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
1.1 Nguồn điện
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
3
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
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
=35kV
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 hệ số công suất là cosφ
đm
= 0,9 và điện áp định mức là U
đm
= 6
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)
Từ cosφ =0,9 => tgφ =0,484. 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 6+j2,904 6,666 3,6+j1,7424 3,999
2 5+j2,42 5,555 3+j1,452 3,333
3 7+j3,388 7,777 4,2+j2,0328 4,666
4 8+j3,872 8,888 4,8+j2,3232 5,333
5 10+j4,84 11,11 6+j2,904 6,666
6 9+j4,356 9,999 5,4+j2,6136 5,999
7 7,5+j3,63 8,332 4,5+j2,178 4,999
Tổng S
max
=52,5+j25,410 58,327 S
min
=31,5+j15,246 34,995
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
4
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
CHƯƠNG II
CÂN BẰNG NGUỒN VÀ PHỤ TẢI. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHẾ ĐỘ
LÀM VIỆC CỦA NGUỒN
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
= 52,5 MW
Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện có giá trị:
∑∆P=5%∑P
max
= 0,05.52,5=2,625 MW
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực

5
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
Vậy công suất tiêu thụ trong hệ thống là:
P
ht
= 52,5+2,625 = 55,125 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
=55,125.0,62=34,178 MVAr
Tổng công suất phản kháng của phụ tải trong chế độ cực đại là:
∑Q
max
=25,41 MVAr
Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp hạ áp bằng:
∑∆Q
ba
=15%∑Q
max
=0,15.25,41=3,812 MVAr
Vậy: ∑Q
b
= m∑Q
max
+ ∑Q

ba
– Q
HT
= 1.25,41+3,812–34,178
= –4,956 MVAr < 0 nên ta không phải bù công suất phản kháng
2.3 Xác định chế độ sơ bộ chế độ làm việc của nguồn
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
6
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
Hệ thống có công suất vô cùng lớn nên ta chọn HT làm nhiệm vụ cân bằng công
suất.
2.3.1 Chế độ phụ tải cực đại
Ta có công suất yêu cầu của phụ tải là:
∑P
yc
=P
HT
=∑P
pt max
+∑∆P=52,5+2,625=55,125 MW
Mà cosφ=0,85→tgφ=0,62→Q
HT
= P
HT
.tgφ = 55,125.0,62= 34,178 MVAr
Công suất phản kháng yêu cầu của phụ tải là:
∑Q
yc
=∑Q
pt max

+∑∆Q
ba
=25,41+3,812=29,222 MVAr
Công suất biểu kiến của hệ thống phát lên lưới là:
.
HT
j.34,178 MVA
S 55,125
+=
Vậy công suất phản kháng của hệ thống lớn hơn công suất phản kháng yêu cầu
nên ta không cần phải bù công suất phản kháng
2.3.2 Chế độ phụ tải cực tiểu
Công suất yêu cầu của phụ tải ở chế độ cực tiểu :
∑P
yc
=P
HT
=∑P
pt min
+∑∆P=31,5+0,05.31,5=33,075 MW
Mà ta có: cosφ =0,85→tgφ=0,62→Q
HT
= P
HT
.tgφ = 33,075.0,62= 20,507 MVAr
Công suất phản kháng yêu cầu của phụ tải là:
∑Q
yc
=∑Q
pt min

+∑∆Q
ba
=15,246+0,15.15,246=17,533 MW
Công suất biểu kiến của hệ thống phát lên lưới là:
.
HT
j.20,507 MVA
S 33,075
+
=
Vậy công suất phản kháng của hệ thống lớn hơn công suất phản kháng yêu cầu
nên ta không cần phải bù công suất phản kháng
CHƯƠNG III
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
7
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH CHỈ TIÊU KĨ THUẬT
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: TGHT-1-2
• Nhóm 2: TGHT-3-4-5
• Nhóm 3: TGHT-7-6
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 Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
8
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
• 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 (TGHT-1-2)
Hình 3.1 Sơ đồ nối dây các phương án nhóm 1
3.1.2 Nhóm 2 (TGHT-3-4-5)
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
9
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn

Hình 3.2 Sơ đồ nối dây các phương án nhóm 2
3.1.3 Nhóm 3 (TGHT-7-6)
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:
nhi
nhi i
16.P
U 4,34 L
n
= +
(3-1)
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
10
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
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( TGHT-1-2)
3.2.1.1 Phương án 1a
Điện áp trên đoạn đường dây HT-1 bằng:
TGHT 1

16.6
U 4,34 8,94 32,75 kV
2
−
= + =
Điện áp trên đoạn đường dây HT-2 bằng:
TGHT 2
16.5
U 4,34 8,49 30,22 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 8,94 6 2 32,75 35
TGHT-2 8,49 5 2 30,22 35
3.2.1.2 Phương án 1b
Dòng công suất chạy trên đường dây TGHT-1:
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
11
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
. . .
TGHT 1 1 2
S S S 6 j2,904 5 j2,42 11 5,324 MVA

−

= + = + + + = +
Điện áp trên đoạn đường dây TGHT-1:
TGHT 1
16.11
U 4,34 8,94 42,73 kV
2
−
= + =
Dòng công suất chạy trên đường dây 1-2:
. .
1 2 2
S S 5 j2,42 MVA
−
= = +
Điện áp trên đoạn đường dây 1-2:
HT 2
16.5
U 4,34 10,2 30,75 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)
TGHT-1 8,94 11 2 42,73 35
1-2 10,2 5 2 30,75 35
3.2.1.3 Phương án 1c

Tính dòng công suất trong mạch vòng TGHT-1-2:
. .
.
1 2
TGHT 1
S (10,2 8, 49) S .8,49
S
8,94 10,2 8,49
(6 j2,904).(10,2 8,49) (5 j2,42).8,49
=
8,94 10,2 8,49
=5,60+j2,71(MVA)
−
+ +
=
+ +
+ + + +
+ +
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
12
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
1 TGHT 1
1 2
.
S S S 0, 40 j0,194 MVA
−
−
= − = +
g g
Dòng công suất TGHT-2 là:

. .
.
2 1
TGHT 2
S (10,2 8,94) S .8,94
S
10,2 8,94 8, 49
(5 j2,42).(10,2 8,94) (6 j2,904).8,94
=
10,2 8,94 8,49
=5,41+j2,62(MVA)
−
+ +
=
+ +
+ + + +
+ +
Điện áp trên đường dây TGHT-1:
TGHT 1
16.5,60
U 4,34 8,94 43,08 kV
1
−
= + =
Điện áp trên đường dây 1-2:
1 2
16.0,41
U 4,34 10,2 17,76 kV
1
−

= + =
Điện áp trên đường dây TGHT-2
HT 3
16.5,41
U 4,34 8,49 42,31 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)
TGHT-1 8,94 5,6 1 43,08 35
1-2 10,2 0,41 1 17,76 35
TGHT-2 8,49 5,41 1 42,31 35
3.2.2 Nhóm 2 (TGHT-3-4-5)
3.2.2.1 Phương án 2a
Tính toán tương tự như 1a ta được
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
13
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
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)
TGHT-3 10 7 2 35,26 35

TGHT-4 10,77 8 2 37,53 35
TGHT-5 6,33 10 1 55,97 35
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)
TGHT-5 6,33 10 1 55,97 35
TGHT-3 10 15 2 49,48 35
3-4 4 8 2 35,79 35
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
Nhánh L(km) P(MW) n U
tt
(kV) U
dm
(kV)
TGHT-5 6,33 10 1 55,97 35
TGHT-3 10 7,70 1 50,09 35
3-4 4 0,7 1 16,92 35
TGHT-4 10,77 7,3 1 49,02 35
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
14
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
3.2.3 Nhóm 3 (TGHT-7-6)
3.2.3.1 Phương án 3a

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)
TGHT-7 10 7,5 2 36,31 35
TGHT-6 8,49 9 1 53,59 35
3.2.3.2 Phương án 3b
Tính toán tương tự 1b ta được
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)
TGHT-7 10 16,5 2 51,72 35
7-6 7,2 9 1 53,37 35
3.3 Tính tiết diện dây dẫn và tổn thất điện áp
3.3.1 Tính tiết diện dây dẫn
Các mạng điện 35kV 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.
Dòng điện cực đại chạy trên mỗi đoạn đường dây trong chế độ phụ tải cực đại
được tính theo công thức:
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
15
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
2 2

max max
max 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 = 35 kV).
Đối với mạng điện khu vực có điện áp 35kV, 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.
- J
kt
: mật độ dòng điện kinh tế, ứng thời gian sử dụng công suất cực đại
- T
max
=3000÷5000 (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 độ bền cơ của đường dây, phát nóng dây dẫn trong các chế độ làm
việc bình thuờng và sự cố.
+ Theo điều kiện phát nóng dây dẫn: Sự cố dùng để kiểm tra điều kiện kỹ thuật
với lộ kép là khi đứt một nhánh trong lộ kép của đường dây, còn với mạch vòng
thì ta phải xét đến sự cố xảy ra trên các nhánh
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
(3-2)
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.
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực

16
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
- 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.
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
+
∆ =
(3-3)
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
% =5%

+ Lúc sự cố: ∆U
scmax
% ≤∆U
sccp
% = 10%
Nếu không thỏa mãn điều kiện trên thì ta phải chọn lại tiết diện dây dẫn.
3.3.3 Áp dụng cho các phương án
I. Nhóm 1 (TGHT-1-2)
1. Phương án 1a
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
17
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
 Chọn tiết diện dây dẫn
Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại:
max
max 3 3
TGHT 1
lvTGHT 1
S
6,666
I .10 10 54,98 A
n. 3.35 2 3.35
−
−
= = =
Tiết diện dây dẫn:
2
TGHT 1
54,98
F 49,98 mm

1,1
−
= =
Ta chọn dây dẫn AC-50
 Kiểm tra điều kiện phát nóng
Khi bình thường với phụ tải max ta có:= 54,98 A.
Dây AC-50 đặt ngoài trời có I
cp
= 210 A.
Ta thấy: = 54,98 A< k
1
.k
2
.I
cp
= 0,88.1.210 = 184,8 A.
Sự cố nặng nề nhất là đứt một mạch khi đó dòng điện lớn nhất chạy trên dây dẫn
là:
= 2. = 2.54,98 = 109,96 A.
Ta thấy:
max
scTGHT 1
I
−
= 109,96 A<k
1
.k
2
.I
cp

= 184,8 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
Áp dụng cho đường dây TGHT-1:
Đường dây HT-1 là dùng dây AC-50 có :
r
0
= 0,63 (Ω/km); x
o
= 0,433 (Ω/km)
nên :
TGHT 1
1
R .0,63.8,94 2,816
2
−
= = Ω
TGHT 1
1
X .0,433.8,94 1,936

2
−
= = Ω
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
18
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
Tính toán tương tự cho đường dây còn lại ta có bảng:
Bảng 3- 9: Bảng thông số đường dây phương án 1a
Đ/dây P Q n ilv Ftt Ftc Isc Icp Icp.k1.k2 L R X
Đơn vị (MW) (MVAR) (A) (mm2) (mm2) (A) (A) (km) Ω Ω
TGHT-1 6,0 2,904
2
54,98 49,98 50 109,958 210 184,8
8,94
2,816 1,936
TGHT-2 5,0 2,420
2
45,82 41,65 50 91,631 210 184,8
8,49
2,674 1,838
 Tổn thất điện áp
Chế độ bình thường
1max TGHT 1 1max TGHT 1
TGHT 1bt
2
dm
2
P .R Q .X
U % .100
U

6.2,816 2,904.1,936
= .100=1,838%
35
− −
−
+
∆ =
+
2max TGHT 2 2max TGHT 2
TGHT 2bt
2
dm
2
P .R Q .X
U % .100
U
5.2,674 2,42.1,838
= .100=1,455%
35
− −
−
+
∆ =
+
Chế độ sự cố
Tổn thất điện áp trên đường dây HT-2 khi sự cố là :
TGHT 1sc TGHT 1bt
U % 2. U % 2.1,838 3,676%
− −
∆ = ∆ = =

Tổn thất điện áp trên đường dây HT-3 khi sự cố là :
TGHT 2sc TGHT 2bt
U % 2. U % 2.1,455 2,910%
− −
∆ = ∆ = =
Bảng 3- 10: Kết quả tính tổn thất điện áp của phương án 1a
Đường dây TGHT-1 TGHT-2
∆U
bt
(%) 1,838 1,455
∆U
sc
(%) 3,676 2,910
Vậy:
maxbt TGHT 1bt
U % U % 1,838% 5%

−
∆ = ∆ = <
maxsc TGHT 1sc
U % U % 3,676% 10%

−
∆ = ∆ = <
Do dó phương án 1a thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật.
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
19
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
2. Phương án 1b
 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
Đơn vị (MW) (MVAR) (A) (mm2) (mm2) (A) (A) (km) Ω Ω
TGHT-1 11 5,324
2
100,79 91,63 95 201,598 330 290,4
8,94
1,475 1,837
1-2 5 2,42
2
45,82 41,65 50 91,631 210 184,8
10,2
3,213 2,208
 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 TGHT-1 1-2
∆U
bt
(%) 2,123 1,748
∆U
sc
(%) 4,246 3,496
Vậy:
TGHT 1 2bt TGHT 1bt 1 2bt
U % U % U % 2,123 1,748 3,871% 5%
− − − −
∆ = ∆ +∆ = + = <
Vậy sự cố khi đứt 1 mạch trên đường dây TGHT-1 sẽ nặng nề hơn sự cố đứt 1

mạch trên đường dây 1-2 nên :
TGHT 1 2sc HT 1sc 1 2sc
U % U % U % 4,246 3, 496 7,742% 10%
− − − −
∆ = ∆ + ∆ = + = <
Vậy, phương án 1b thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật.
3. Phương án 1c
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
20
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
 Chọn tiết diện dây dẫn
Tính toán tương tự như trên
 Kiểm tra điều kiện phát nóng
Khi sự cố đứt mạch TGHT-1 thì:
3 3
1
1 2sc
S 6,666
I .10 .10 109,96 A
3.35 3.35
−
= = =
3 3
1 2
HT 2sc
S S 6,666 5,555
I .10 .10 201,59 A
3.35 3.35
−
+ +

= = =
Khi sự cố đứt mạch TGHT-2 thì :
3 3
2 3
TGHT 1sc
S S
6,666 5,555
I .10 .10 201,59 A
3.35 3.35
−
+
+
= = =
Bảng 3- 13: Bảng thông số đường dây phương án 1c
Đ/dây P Q n ilv Ftt Ftc Isc Icp Icp.k1.k2 L R X
Đơn vị (MW) (MVAR) (A) (mm2) (mm2) (A) (A) (km) Ω Ω
TGHT-1 5,6
2,710
1
102,63 93,30 95 201,59 330 290,4
8,94
2,950 3,674
1-2 0,4
0,198
1
7,51 6,83 35 109,96 175 154,0
10,20
9,282 4,539
TGHT-2 5,4
2,618

1
99,15 90,13 95 201,59 330 290,4
8,49
2,802 3,489
 Tổn thất điện áp
Chế độ bình thường
TGHT 1 TGHT 1 TGHT 1 TGHT 1
TGHT 1bt
2
2
P .R Q .X
U % .100
35
5,6.2,95 2,71.3,674
= .100 2,161%
35
− − − −
−
+
∆ =
+
=
TGHT 2 TGHT 2 TGHT 2 TGHT 2
TGHT 2bt
2
2
P .R Q .X
U % .100
35
5,4.2,802 2,618.3,489

= .100 1,981%
35
− − − −
−
+
∆ =
+
=
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
21
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
1 2 1 2 1 2 1 2
1 2bt
2
2
P .R Q .X
U % .100
35
0,4.9,282 0,198.4,539
= .100 0,376%
35
− − − −
−
+
∆ =
+
=
Chế độ sự cố
Khi ngừng đường dây TGHT-1 :
1 2 TGHT 2 1 2 TGHT 2

TGHT 2sc
2
2
(P P ).R (Q Q ).X
U % .100
35
11.2,802 5,328.3,489
= .100 4,034%
35
− −
−
+ + +
∆ =
+
=
1 1 2 1 1 2
2 1sc
2
2
P .R Q .X
U % .100
35
6.9,282 2,904.4,539
= .100 5,622%
35
− −
−
+
∆ =
+

=
Khi ngừng đường dây TGHT-2 :

1 2 TGHT 1 1 2 TGHT 1
TGHT 1sc
2
2
(P P ).R (Q Q ).X
U % .100
35
11.2,95 5,328.3,674
= .100 4,247%
35
− −
−
+ + +
∆ =
+
=

2 1 2 2 1 2
1 2sc
2
2
P .R Q .X
U % .100
35
5.9,282 2,42.4,539
= .100 4,685%
35

− −
−
+
∆ =
+
=
Vậy sự cố nặng nề nhất là khi ngừng đường dây TGHT-2:
maxbt HT 1bt
U % U % 2,161 % 5%
−
∆ = ∆ = <
maxsc TGHT 1sc 1 2sc
U % U % U =4,247+4,685=8,932%<10%
− −
∆ = ∆ + ∆
Vậy, phương án 1c thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật.
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
22
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
II. Nhóm 2 (TGHT-3-4-5)
1. Phương án 2a
Bảng 3- 14 : Bảng thông số đường dây phương án 2a
Đ/dây P Q n ilv Ftt Ftc Isc Icp Icp.k1.k2 L R X
Đơn vị (MW) (MVAR) (A) (mm2) (mm2) (A) (A) (km) Ω Ω
TGHT-3 7,0
3,388
2
64,14 58,31 70 128,28 265 233,2
10,00
2,25 2,1

TGHT-4 8,0
3,872
2
73,31 66,64 70 146,62 265 233,2
10,77
2,423 2,262
TGHT-5 10,0
4,840
1
183,26 160,60 185 183,26 510 448,8
6,33
1,076 2,431
Bảng 3- 15 : Kết quả tính tổn thất điện áp của phương án 2a
Đường dây TGHT-3 TGHT-4 TGHT-5
∆U
bt
(%) 1,867 2,297 1,839
∆U
sc
(%) 3,734 4,594
maxbt TGHT 4bt
U % U % 2,297% 5%

−
∆ = ∆ = <
maxsc TGHT 4sc
U % U % 4,594% 10%

−
∆ = ∆ = <

Vậy, phương án 2a thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật.
2.Phương án 2b
Bảng 3- 16 : Bảng thông số đường dây phương án 2b
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
23
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn
Đ/dây P Q n ilv Ftt Ftc Isc Icp Icp.k1.k2 L R X
Đơn vị (MW) (MVAR) (A) (mm2) (mm2) (A) (A) (km) Ω Ω
TGHT-5 10,0
4,840
1
182,26 166,60 185 182,26 510 448,8
6,33
1,076 2,431
TGHT-3 15,0
7,260
2
137,45 124,95 150 274,9 445 391,6
10,00
1,050 1,990
3-4 8,0
3,872
2
73,31 66,64 70 146,62 265 233,2
4,00
0,900 0,840
Bảng 3- 17 : Kết quả tính tổn thất điện áp của phương án 2b
Đường dây TGHT-3 3-4 TGHT-5
∆U
bt

(%) 2,465 0,853 1,839
∆U
sc
(%) 4,93 1,706
Vậy:
TGHT 3 4bt TGHT 3bt 3 4bt
U % U % U % 2,465 0,853 3,318% 5%
− − − −
∆ = ∆ + ∆ = + = <
Vậy sự cố khi đứt 1 mạch trên đường dây TGHT-3 sẽ nặng nề hơn sự cố đứt 1
mạch trên đường dây 3-4 nên :
TGHT 3 4sc TGHT 3sc 3 4sc
U % U % U % 4,93 1,706 6,636% 10%
− − − −
∆ = ∆ +∆ = + = <
Vậy, phương án 2b thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật.
3. Phương án 2c
Bảng 3- 18 : Bảng thông số đường dây phương án 2c
Đ/dây P Q n ilv Ftt Ftc Isc Icp Icp.k1.k2 L R X
Đơn vị (MW) (MVAR) (A) (mm2) (mm2) (A) (A) (km) Ω Ω
TGHT-5 10,0
4,840
1
183,26 166,60 185 183,26 510 448,8
6,33
1,076 2,431
TGHT-3 7,7
3,727
1
141,11 128,28 150 274,9 445 391,6

10,00
2,100 3,980
3-4 0,7
0,339
1
12,83 11,66 35 146,61 175 154,0
4,00
3,640 1,780
TGHT-4 7,3
3,533
1
133,78 121,62 150 274,9 445 391,6
10,77
2,262 4,286
 Tổn thất điện áp
bt max HT 4bt
U % U % 2,584% 5%

−
∆ = ∆ = <
Sự cố nặng nề nhất là khi ngừng đường dây TGHT-3:
maxsc TGHT 4sc 4 3sc
U % U % U
=5,309+2,572=7,881 % 10%
− −
∆ = ∆ +∆
<
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
24
Đồ Án Môn Học: Lưới Điện GVHD: TS. Trần Thanh Sơn

Vậy, phương án 2c thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật.
III. Nhóm 3 (TGHT-7-6)
1. Phương án 3a
Bảng 3- 19 : Bảng thông số đường dây phương án 3a
Đ/dây P Q n ilv Ftt Ftc Isc Icp Icp.k1.k2 L R X
Đơn vị (MW) (MVAR) (A) (mm2) (mm2) (A) (A) (km) Ω Ω
TGHT-7 7,5
3,630
2
68,72 62,47 70 137,440 265 233,2
10,00
2,250 2,100
TGHT-6 9,0
4,356
1
164,94 149,95 150 164,940 445 391,6
8,49
1,783 3,379
Bảng 3- 20 : Kết quả tính tổn thất điện áp của phương án 3a
Đường dây TGHT-7 TGHT-6
∆U
bt
(%) 1,867 2,297
∆U
sc
(%) 3,734
maxbt TGHT 4bt
U % U % 2,297% 5%

−

∆ = ∆ = <
maxsc TGHT 4sc
U % U % 3,734% 10%

−
∆ = ∆ = <
Vậy, phương án 3a thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật.
2. Phương án 3b
Bảng 3- 20 : Bảng thông số đường dây phương án 3b
Đ/dây P Q n ilv Ftt Ftc Isc Icp Icp.k1.k2 L R X
Nguyễn Văn Cảnh – Đ4H2 Trường Đại Học Điện Lực
25