Thiết kế mạng lưới điện cho nhà máy điện

Nguyễn Vinh
CHƯƠNG 1
PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
1.1 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
1.1.1 Sơ đồ địa lý mạng điện
1
Nguyễn Vinh
7
0

k
m
5
0
.
9
9

k
m
4
0

k
m
3
1
.
6
2

k
m
3
1
.
6
2

k
m
5
0
.
9
9

k
m
5
0
.
9
9

k
m
5
8
.

3
1

k
m
3
1
.
6
2

k
m
3
0
.
0
6

k
m
4
4
.
7
2

k
m
N

6
5
4
3
2
1
1.1.2 Nguồn điện
Với giả thiết khi thiết kế mạng điện là có một nguồn cung cấp điện như sau:
2
Nguyễn Vinh
• Nguồn điện tính từ thanh góp cao áp của Nhà Máy Điện, trạm trung gian địa
phương.
• Nguồn điện cung cấp đủ công suất tác dụng cho phụ tải.
• Hệ số công suất trên thanh góp (có giới hạn công suất phản kháng)
nd
cos 0,85ϕ =
.
1.1.3 Phụ tải điện
Với giả thiết về phụ tải điện như sau:
• Công suất của phụ tải cỡ 30MW (khả năng tải của đường dây 110kV).
• Hệ số công suất của phụ tải 1,3,4,5,6 là 0,9 phụ tải 2 là 0,92
• Độ tin cậy cung cấp điện là có 5 hộ loại I và 1 hộ loại III.
• Thời gian sử dụng công suất cực đại là
max
T 4900h=
.
• Hệ số đồng thời m=1.
• Điện áp danh định của lưới thứ cấp là 22kV.
3
Nguyễn Vinh

CHƯƠNG II
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG
Tại mỗi thời điểm luôn có sự cân bằng giữa điện năng sản xuất ra và điện năng tiêu thụ, điều
đó cũng có nghĩa là tại mỗi thời điểm cần phải có sự cân bằng giữa công suất tác dụng và công
suất phản kháng ra với công suất tác dụng và công suất phản kháng tiêu thụ. Nếu sự cân bằng
trên bị phá vỡ thì các chỉ tiêu chất lượng điện bị giảm, dẫn đến giảm chất lượng của các sản
phẩm hoặc có thể mất ổn định hoặc làm tan rã hệ thống.
Công suất tác dụng của các phụ tải liên quan tới tần số của dòng điện xoay chiều. Tần số
trong hệ thống sẽ thay đổi khi sự cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống bị phá vỡ. Giảm
công suất tác dụng phát ra dẫn đến giảm tần số và ngược lại. Vì vậy tại mỗi thời điểm trong các
chế độ xác lập của hệ thống điện, các nhà máy điện trong hệ thống cần phải phát công suất bằng
tổng công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả tổn thất công suất trong hệ thống.
Cân bằng sơ bộ công suất tác dụng được thực hiện trong chế độ phụ tải cực đại của hệ thống.
phương trình cân bằng công suất tác dụng có dạng tổng quát sau:
nd yc
P = P
∑ ∑
Trong đó:
nd
P
∑
: Công suất tác dụng phát ra của nguồn.
yc
P
∑
: Công suất tác dụng yêu cầu của phụ tải.
mà:
yc pt md td dt
P =m P + P + P + P∆

∑ ∑ ∑ ∑ ∑
với:
m : Hệ số đồng thời, ở đây m=1.
pt
P
∑
: Tổng công suất tác dụng trong chế độ cực đại.
4
Nguyễn Vinh
pt
P
∑
= P
1
+ P
2
+P
3
+P
4
+P
5
+P
6
=32+28+30+26+28+24=168 MW.

md
P
∆
∑

: Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và trong trạm biến áp, được lấy
bằng 5%
pt
P
∑
md
5
ΔP = 168=8,4
100
∑
MW.
td
P
∑
: Tổng công suất tự dùng của nhà máy điện, ở đây
td
P
∑
=0.
(do chỉ xét từ thanh góp cao áp của nhà máy điện hay trạm biến áp địa phương).
dt
P
∑
: Tổng công suất dự trữ của mạng điện (ở đây ta coi hệ thống có công suất vô
cùng lớn nên
dt
P
∑
=0).
Vậy:

nd yc
P = P
∑ ∑
=168+8,4=176.4 MW.
Do giả thiết nguồn cung cấp đủ công suất tác dụng nên ta không cân bằng chúng.
1.3 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
Để đảm bảo chất lượng điện áp cần thiết ở các hộ tiêu thụ trong hệ thống điện và trong các khu
vực riêng biệt của nó, cần có đầy đủ công suất của các nguồn công suất phản kháng. Vì vậy trong
giai đoạn đầu của thiết kế phát triển hệ thống điện hay các mạng điện của các vùng riêng biệt cần
phải tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng của lưới điện.
Cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế được tiếng hành chung đối với cả hệ
thống.
Cân bằng công suất phản kháng được tiến hành đối với chế độ cực đại của hệ thống điện và
phương trình cân bằng trong trường hợp này có dạng:
nd yc
Q = Q
∑ ∑
(có thể có thêm bù công suất phản kháng).
6
nd bù pti mba L C
i 1
Q Q m. Q Q Q Q
=
+ ≥ + ∆ + ∆ −
∑
5
Nguyễn Vinh
Trong đó:
nd
Q

: tổng công suất phản kháng của các máy phát trong các nhà máy điện.
bù
Q
: công suất của các thiết bị bù.
pti
Q
: công suất phản kháng của các phụ tải.
mba
Q∆
: tổn thất công suất phản kháng của các máy biến áp.
C
Q
: công suất phản kháng sinh ra bởi dung dẫn đường dây cao áp
L
Q
∆
: tổn thất công suất phản kháng cảm kháng đường dây.
(với giả thiết
td dt
Q 0,Q 0= =
).
Kiểm tra biểu thức trên ta có:
nd nd nd
Q =tg Pϕ
∑ ∑
(Ví
nd nd
cos =0,85 tg =0,6197
ϕ ⇒ ϕ
).

nd
Q
∑
=0,6197.176,4=109,315 MVAr.
yc
Q
∑
: Tổng công suất phản kháng yêu cầu của phụ tải.
Mà:
6
yc pti mba L C
i 1
Q m. Q Q Q Q
=
= + ∆ + ∆ −
∑ ∑
.
Với
m: là hệ số đồng thời m=1.
6
pti
i 1
Q
=
∑
: Tổng công suất phản kháng của phụ tải ở chế độ cực đại.
6
pti
i 1
Q

=
∑
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
+ Q
5
+ Q
6
Mà:
6
Nguyễn Vinh
Q
i
=P
i
.tg
ϕ
i
( cos
ϕ
i
=0,9
⇒
tg

ϕ
i
=0,484, cos
ϕ
i
=0,92
⇒
tg
ϕ
i
=0,426) do đó
ta có bảng sau:
Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6
P
i
(MW) 32 28 30 26 28 24
Q
i
(MWr) 15,49 11,93 14,52 12,58 13,55 11,62
Bảng 1.1
Do đó:
pt
Q
∑
=79,69 MVAr.
BA
Q
∆
∑
: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm hạ áp được tính

bằng 15%
pt
Q
∑
,ta có:
BA
15
ΔQ = .79,69=11,95
100
∑
MVAr
L C
ΔQ , ΔQ
∑ ∑
: Tổng gồm: tổn thất công suất phản kháng trên đường dây và
công suất phản kháng do dung dẫn do đường dây sinh ra. Giả sử đường dây truyền tải công suất
tự nhiên và đường dây không tổn thất (R=0,G=0). Vậy
L C
Q Q
∆ = ∆
.
td dt
ΔQ ΔQ
+
∑ ∑
: Tổng công suất tự dùng và dự trữ của nhà máy, trong
trường hợp này chúng bằng 0.
⇒

yc

Q
∑
=79,69+11,95=91,64 MVAr
Ta thấy
yc
Q
∑
<
nd
Q
∑
nên chúng ta không phải tiến hành bù sơ bộ.
1.4 CÁC SỐ LIỆU KỸ THUẬT CƠ BẢN
1.4.1 Khoảng cách từ nhà máy tới các phụ tải
Từ sơ đồ mặt bằng nhà máy ta có khoảng cách từ nhà máy đến phụ tải là:
7
Nguyễn Vinh
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6
l(km) 50,99 56,57 50,99 58,31 44,72 70
Bảng 1.2
1.4.2 Bảng thông số của các phụ tải điện
Như vậy ta có bảng các thông số của các phụ tải thiết như sau:
Phụ tải Ln-i(km) Pi(MW) Qi(MVAr)
1 50,99 30
15,49
2 56,57 28
11,93
3 50,99 30
14,52
4 58,31 26

12,58
5 44,72 28
13,55
6 70 24
11,62
Bảng 1.3
1.4.3 Các lựa chọn kỹ thuật ban đầu
- Truyền tải điện xoay chiều AC.
- Dùng đường dây trên không dây dẫn trần.
- Dùng dây nhôm lõi thép AC.
- Dùng cột bê tông cốt thép với hệ số vận hành đường dây
vhd
a 0, 04
=
Ký hiệu dây dẫn AC-70 AC-95 AC-120 AC-150 AC-185 AC-240
Cột bê tông ly tâm 300 308 320 336 352 402
Cột thép 380 385 392 403 416 436
Bảng 1.4
Giá thành đường dây trên không một mạch điện áp 110kV (
6
10
đ/km).
Ghi chú: Giá thành đường dây hai mạch bằng 1,6 lần giá thành đường dây một mạch.
- Giá thành trạm biến áp truyền tải có một máy biến áp điện áp 110/10 kV với hệ số vận hành các
thiết bị trong trạm biến áp
vh
a
=0,10.
8
Nguyễn Vinh

Công suất định mức, MVA 16 25 32
Giá thành,
9
10
đ/trạm
15,000 22,000 29,000
Bảng 1.5
Ghi chú: Giá thành trạm hai máy biến áp bằng 1,8 lần giá thành trạm có một máy biến áp.
CHƯƠNG III
CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU VỀ KINH TẾ – KỸ THUẬT
A. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nguyên tắc chủ yếu và quan trọng nhất của công tác thiết kế mạng điện là cung
cấp điện được kinh tế và đảm bảo độ tin cậy. Do vậy phải tìm ra được một phương án
phù hợp sao cho với phương án đó đảm bảo về mặt kỹ thuật và có tính kinh tế cao.
B. DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN CHO MẠNG ĐIỆN - TÍNH TOÁN SƠ BỘ
VỀ KỸ THUẬT
1. Các phương án dự kiến đi dây
Để thoả mãn mục đích là thiết kế mạng điện phải tối ưu thì việc đầu tiên cần làm
đó là vạch ra các phương án nối dây. Để lập được các phương án nối dây ta dựa trên các
nguyên tắc sau:
- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
9
Nguyễn Vinh
- Dựa vào sơ đồ vị trí mặt bằng.
Do có những yêu cầu trên nên ta có:
- Các phụ tải 1, 2, 3, 4, 5 là hộ loại I nên phải được cung cấp bằng đường dây hai
mạch hoặc mạng kín, phụ tải 6 là phụ tải loại 3 nên được cấp điện bằng đường dây mạch
đơn.
- Từ sự phân tích trên ta có các phương án nối mạng.
Phương án1:

4
4
,
7
2
k
m
5
0
,
5
9
k
m
5
8
,
3
1
k
m
N
6
5
4
3
2
1
5
6

,
5
7
k
m
5
0
,
9
9
k
m
7
0
k
m
Phương án2:
10
2
4
5
NĐ
1
Nguyễn Vinh
5
4
3
2
1
4

4
,
7
2
k
m
5
0
,
5
9
k
m
5
8
,
3
1
k
m
N
6
3
0
,
0
6
k
m
5

0
,
9
9
k
m
5
6
,
5
7
k
m
Phương án3:
2
1
5
0
,
9
9
k
m
3
1
,
6
2
k
m

4
4
,
7
2
k
m
5
0
,
5
9
k
m
5
8
,
3
1
k
m
7
0
k
m
N
6
5
4
3

Phương án 4:
11
Nguyễn Vinh
5
0
,
9
9
k
m
3
1
,
6
2
k
m
3
0
,
0
6
k
m
4
4
,
7
2
k

m
5
0
,
5
9
k
m
5
8
,
3
1
k
m
N
6
5
4
3
2
1
Phương án 5:
4
4
,
7
2
k
m

5
0
,
5
9
k
m
5
8
,
3
1
k
m
N
6
5
4
3
2
1
5
0
,
9
9
k
m
3
0

,
0
6
k
m
5
6
,
5
7
k
m
40
km
2. Chọn điện áp danh định
12
Nguyễn Vinh
Để chọn điện áp danh định của mạng điện ta dùng công thức kinh nghiệm:

iii
P.16l.34,4V
+=
(2.1)
Trong đó:
V
i
: điện áp trên đường dây thứ i (kV)
l
i
: chiều dài đường dây thứ i (km)

P
i
: công suất chạy trên đường dây thứ i ở chế độ phụ tải cực đại.
Để việc tính toán đơn giản ta tính các đoạn l
i
là các đoạn trực tiếp từ nguồn đến
phụ tải (mạng hình tia) và ta có kết quả như sau:
Đoạn đường dây Chiều dài (km) P
i
(MW) U
i
(kV)
N-1
50,99
32 102,98
N-2
56,57
28 97,49
N-3
50,99
30 100,01
N-4
58,31
26 94,52
N-5
44,72
28 96,34
N-6
70
24 92,47

Từ kết quả ở bảng trên ta chọn cấp điện áp danh định cho toàn mạng là:
V
dd
= 110 (kV)
3. Lựa chọn tiết diện dây dẫn
Phần chung:
- Trong tất cả các phương án đã vạch ra ta đều chọn loại dây dẫn là: Dây nhôm lõi
thép. Ký hiệu: AC.
- Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha ta lấy: D
tb
= 5m
- Loại dây AC kết hợp với thời gian sử dụng công suất max: Tmax = 4900h
13
Nguyễn Vinh
Tra bảng ta có: J
kt
= 1,1 (A/mm
2
)
3.1. Phương án 1
a- Sơ đồ nối dây
4
4
,
7
2
k
m
5
0

,
5
9
k
m
5
8
,
3
1
k
m
N
6
5
4
3
2
1
5
6
,
5
7
k
m
5
0
,
9

9
k
m
7
0
k
m
b-Dòng công suất truyền tải trên các đoạn đường dây
Khi tính sơ bộ ta không xét đến tổn thất công suất trên các đoạn đường dây và ta
dùng điện áp danh định của mạng để tính toán. Như vậy dòng công suất truyền tải trên
các đường dây chính là công suất ở các phụ tải hoặc tổng công suất các phụ tải nối với
đường dây đó.
Sau khi tính toán ta có kết quả như sau:
Đường dây P
i
(MW) Q
i
(MVAR) S
i
(MVA)
N - 1 32 17,21 35,56
N - 2 28 12,96 30,43
N - 3 30 16,13 33,33
N - 4 26 13,98 28,89
N - 5 28 15,06 31,11
N - 6 24 12,91 26,67
c- Chọn tiết diện tiêu chuẩn, kiểm tra sự cố
14
Nguyễn Vinh
- Sau khi đã biết được phân bố dòng công suất truyền tải trên các đoạn đường dây ta

sẽ tính được dòng I
iln
trên các đoạn đường dây ở chế độ phụ tải cực đại theo công thức
sau:
Đối với đường dây một mạch:
)A(10.
V.3
S
I
3
dd
lni
lni
=
(2.2)
Đối với đường dây hai mạch:
)A(10.
V.3.2
S
I
3
dd
lni
lni
=
(2.3)
Trong đó:
S
iln
: dòng công suất chạy trên đường dây thứ i (MVA)

V
dd
: điện áp danh định của mạng (kV)
- Sau khi đã tính được I
iln
trên mỗi đoạn đường dây ta sẽ tính tiết diện tính toán
bằng công thức:
)mm(
J
I
F
2
KT
lni
tt
=
(2.4)
- Sau khi tính được F
tt
ta tiến hành chọn tiết diện dây dẫn với nguyên tắc: Chọn F
tc
gần nhất gần Ftt nhất về phía trên (để còn tính đến mở rộng phụ tải cho tương lai).
- Sau khi đã chọn được F
tc
ta tra bảng để tìm ra dòng điện cho phép nhờ các số liệu
đã cho trong sổ tay.
- Sự cố nguy hiểm:
Đối với mạng kín: Sự cố nguy hiểm là sự cố khi đứt một đường dây trong mạng
kín đó mà có công suất truyền tải lớn nhất. Ta không giả thiết có sự cố xếp chồng (cùng
đứt hai đường dây một lúc).

15
Nguyễn Vinh
Đối với mạng hở và đường dây hai mạch sự cố nguy hiểm nhất là đứt một dây.
Khi đó dòng điện sự cố gấp hai lần dòng bình thường.
Dòng sự cố:
I
sc
= 2×I
bt
(2.5)
Với đường dây 2 mạch:
dd
i
bt
V32.
S
I =
(2.6)
Với đường dây một mạch:
dd
i
bt
.V3
S
I
=
(2.7)
* Áp dụng với phương án 1:
Đoạn
Số

mạch
S
iln
(MVA)
I
iln
(A)
F
tt
(mm
2
)
F
tc
(mm
2
)
I
cp
(A)
I
sc
(A)
Kết luận
N - 1 2 35,56
93,31 84,83
AC-95 330
186,62
T mãn
N - 2 2 30,43

79,86 72,6
AC-70 265
159,72
T mãn
N - 3 2 33,33
87,47 79,52
AC-70
265
174,94
T mãn
N - 4 2 28,89
75,82 68,93
AC-70
265
151,64
T mãn
N - 5 2 31,11
81,64 74,22
AC-70
265
163,28
T mãn
N - 6 1 26,67
139.98 127.25
AC-120
380
279.96
T mãn
d- Kiểm tra độ bền cơ, tổn thất vầng quang
- Tổn thất vầng quang: Tất cả các dây dẫn ta chọn trong phương án này đều có tiết

diện lớn hơn hoặc bằng 70mm
2
. Mặt khác cấp điện áp danh định của mạng điện là
110kV. Do vậy tổn thất vầng quang trong phương án là không đáng kể.
- Độ bền cơ: Khi các dây dẫn đã thoả mãn điều kiện phát sinh vầng quang thì cũng
thoả mãn các điều kiện về độ bền cơ.
16
Nguyễn Vinh
e- Thông số các đường dây
Sau khi đã biết được tiết diện các dây dẫn trong mạng và lấy D
tb
= 5m tra bảng ta
tìm được các thông số đường dây.
Mặt khác ta đã biết chiều dài các đoạn đường dây thì ta tính được thông số của
đường dây bằng công thức:
Đường dây một mạch:
R
i
= r
0
.l
i
(Ω)
X
i
= x
0
.l
i
(Ω)

Đường dây hai mạch:
)(
2
l.r
R
i0
i
Ω=
) (Ω
2
.lx
X
i0
i
=
Từ đó ta có bảng kết quả sau:
Đường
dây
Số
mạch
Loại
dây
F
(mm
2
)
R
0
(W/km)
X

0
(W/km)
L
i
(km)
R
i
(W)
X
i
(W)
N - 1 2 AC 95 0,33 0,429
50,99
8,41 10,94
N - 2 2 AC 70 0,46 0,44
56,57
13,01 12,45
N - 3 2 AC
70 0,46 0,44
50,99
11,73 11,22
N - 4 2 AC
70 0,46 0,44
58,31
13,41 12,83
N - 5 2 AC
70 0,46 0,44
44,72
10,29 9,84
N - 6 1 AC

120 0,27 0,423
70
18,9 29,61
f- Tính tổn thất điện áp lớn nhất lúc bình thường - lúc sự cố
Để tính tổn thất điện áp trong chế độ vận hành bình thường và chế độ sự cố nguy
hiểm nhất ta dùng công thức.
Khi mạng vận hành bình thường:
17
Nguyễn Vinh
.100
U
.XQ.RP
%ΔU
2
dd
iiii
i
+
=
(2.8)
Khi có sự cố:
Đối với mạng kín đứt đoạn nào truyền tải công suất lớn nhất thì nguy hiểm nhất.
Đối với đường dây hai mạch trong mạng hở thì sự cố nguy hiểm là đứt một mạch trên
đường dây.
Giả thiết là không có sự cố xếp chồng tức là không đứt hai mạch cùng một lúc.
∆U
isc
% = 2∆U
ibt
% (2.9)

Tính cho phương án 1:
Ta tính ∆U
ibt
%; ∆U
isc
% cho từng lộ kép riêng biệt ta có bảng kết quả sau:
Đường dây R
i
(W) X
i
(W) P
i
Q
i
∆U
ibt
% ∆U
isc
%
N - 1
8,41 10,94
32 17,21
3,78 7,56
N - 2
13,01 12,45
28 12,96
4,34 8,68
N - 3
11,73 11,22
30 16,13

4,4 8,8
N - 4
13,41 12,83
26 13,98
4,36 8,72
N - 5
10,29 9,84
28 15,06
3,61 7,22
N - 6
18,9 29,61
24 12,91
6,91 13,82
Vậy:
∆U
ibt max
% = max(∆U
ibt

N - 1
%; ∆U
ibt

N -2
%; ∆U
ibt

N - 3
%; ∆U
ibt

N - 4
%; ∆U
ibt

N - 5
%;
∆U
ibt

N - 6
%) = 6,91 %.
∆U
isc max
% = max(∆U
isc

N - 1
%; ∆U
isc

N -2
%; ∆U
isc

N - 3
%; ∆U
isc

N - 4

%; ∆U
isc

N - 5
%;
∆U
isc

N - 6
%) = 13,82 %.
3.2. Phương án 2
a- Sơ đồ nối dây
18
Nguyễn Vinh
5
4
3
2
1
4
4
,
7
2
k
m
5
0
,
5

9
k
m
5
8
,
3
1
k
m
N
6
3
0
,
0
6
k
m
5
0
,
9
9
k
m
5
6
,
5

7
k
m
b-Dòng công suất truyền tải trên các đoạn đường dây
Khi tính sơ bộ ta không xét đến tổn thất công suất trên các đoạn đường dây và ta
dùng điện áp danh định của mạng để tính toán. Như vậy dòng công suất truyền tải trên
các đường dây chính là công suất ở các phụ tải hoặc tổng công suất các phụ tải nối với
đường dây đó.
Sau khi tính toán ta có kết quả như sau:
Đường dây P
i
(MW) Q
i
(MVAR) S
i
(MVA) U (kV) U
đm
(kV)
N - 1 32 17,21 35,56
102,98
110
N - 2 28 12,96 30,43
97,49
N - 3 30 16,13 33,33
100,01
N - 4 28 13,98 28,89
94,52
5 - 6 24 12,91 26,67
95,55
N - 5 52 27,97 57,78

88,94
c- Chọn tiết diện tiêu chuẩn, kiểm tra sự cố
19
Nguyễn Vinh
- Sau khi đã biết được phân bố dòng công suất truyền tải trên các đoạn đường dây
ta sẽ tính được dòng I
iln
trên các đoạn đường dây ở chế độ phụ tải cực đại theo công thức
sau:
Đối với đường dây một mạch:
)A(10.
V.3
S
I
3
dd
lni
lni
=
(2.2)
Đối với đường dây hai mạch:
)A(10.
V.3.2
S
I
3
dd
lni
lni
=

(2.3)
Trong đó:
S
iln
: dòng công suất chạy trên đường dây thứ i (MVA)
V
dd
: điện áp danh định của mạng (KV)
- Sau khi đã tính được I
iln
trên mỗi đoạn đường dây ta sẽ tính tiết diện tính toán
bằng công thức:
)mm(
J
I
F
2
KT
lni
tt
=
(2.4)
- Sau khi tính được F
tt
ta tiến hành chọn tiết diện dây dẫn với nguyên tắc: Chọn Ftc
gần nhất gần Ftt nhất về phía trên (để còn tính đến mở rộng phụ tải cho tương lai).
- Sau khi đã chọn được F
tc
ta tra bảng để tìm ra dòng điện cho phép nhờ các số liệu
đã cho trong sổ tay.

- Sự cố nguy hiểm:
Đối với mạng kín: Sự cố nguy hiểm là sự cố khi đứt một đường dây trong mạng
kín đó mà có công suất truyền tải lớn nhất. Ta không giả thiết có sự cố xếp chồng (cùng
đứt hai đường dây một lúc).
20
Nguyễn Vinh
Đối với mạng hở và đường dây hai mạch sự cố nguy hiểm nhất là đứt một dây.
Khi đó dòng điện sự cố gấp hai lần dòng bình thường.
Dòng sự cố:
I
sc
= 2×I
bt
(2.5)
Với đường dây 2 mạch:
dd
i
bt
V3.2
S
I =
(2.6)
Với đường dây một mạch:

dd
i
bt
V.3
S
I =

(2.7)
Áp dụng với phương án 2:
Đoạn
Số
mạch
S
iln
(MVA)
I
iln
(A)
F
tt
(mm
2
)
F
tc
(mm
2
)
I
cp
(A)
I
sc
(A)
Kết
luận
N - 1 2 35,56

93,31 84,83
AC-95
93,31 186,62
T. mãn
N - 2 2 30,43
79,86 72,6
AC-70
79,86 159,72
T. mãn
N - 3 2 33,33
87,47 79,52
AC-70
87,47 174,94
T. mãn
N - 4 2 28,89
75,82 68,93
AC-70
75,82 151,64
T. mãn
5 - 6 1 26,67
139,98 127,25
AC-70
139.98
279,96
T. mãn
N - 5
2 57,78
151,63 137,85
AC-
120

151,63 303,26
T. mãn
d- Kiểm tra độ bền cơ, tổn thất vầng quang
- Tổn thất vầng quang: Tất cả các dây dẫn ta chọn trong phương án này đều có tiết
diện lớn hơn hoặc bằng 70mm
2
. Mặt khác cấp điện áp danh định của mạng điện là
110kV. Do vậy tổn thất vầng quang trong phương án là không đáng kể.
21
Nguyễn Vinh
- Độ bền cơ: Khi các dây dẫn đã thoả mãn điều kiện phát sinh vầng quang thì cũng
thoả mãn các điều kiện về độ bền cơ.
e- Thông số các đường dây
Sau khi đã biết được tiết diện các dây dẫn trong mạng và lấy Dtb = 5m tra bảng ta
tìm được các thông số đường dây.
Mặt khác ta đã biết chiều dài các đoạn đường dây thì ta tính được thông số của
đường dây bằng công thức:
Đường dây một mạch:
R
i
= r
0
.li (Ω)
X
i
= x
0
.li (Ω)
Đường dây hai mạch:
)(

2
l.r
R
i0
i
Ω=
)(
2
l.x
X
i0
i
Ω=
Từ đó ta có bảng kết quả sau:
Đường
dây
Số
mạch
Loại
dây
F
(mm2)
R
0
(W/Km)
X
0
(W/Km)
L
i

(Km)
R
i
(W)
X
i
(W)
N - 1 2 AC 95 0,33 0,429
50,99 8,41 10,94
N - 2 2 AC 70 0,46 0,44
56,57 13,01 12,45
N - 3 2 AC 70
0,46 0,44
50,99 11,73 11,22
N - 4 2 AC 70
0,46 0,44
58,31 13,41 12,83
5 - 6 1 AC 70
0,46 0,44
30,06 9,74 15,25
22
Nguyễn Vinh
N - 5 2 AC 120 0,27 0,423
44,72 3,78 7,49
f- Tính tổn thất điện áp lớn nhất lúc bình thường - lúc sự cố
Để tính tổn thất điện áp trong chế độ vận hành bình thường và chế độ sự cố nguy
hiểm nhất ta dùng công thức:
Khi mạng vận hành bình thường:
.100
U

.XQ.RP
%ΔU
2
dd
iiii
i
+
=
(2.8)
Khi có sự cố:
Đối với mạng kín đứt đoạn nào truyền tải công suất lớn nhất thì nguy hiểm nhất.
Đối với đường dây hai mạch trong mạng hở thì sự cố nguy hiểm là đứt một mạch trên
đường dây.
Giả thiết là không có sự cố xếp chồng tức là không đứt hai mạch cùng một lúc.
∆U
isc
% = 2∆U
ibt
% (2.9)
Tính cho phương án 2:
Ta tính ∆U
ibt
%; ∆U
isc
% cho từng lộ kép riêng biệt ta có bảng kết quả sau:
Đường dây R
i
(W) X
i
(W) P

i
Q
i
∆U
ibt
% ∆U
isc
%
N - 1
8,41 10,94
32 17.21
3,78 7,56
N - 2
13,01 12,45
28 12.96
4,34 8,68
N - 3
11,73 11,22
30 16.13
4,4 8,8
N - 4
13,41 12,83
28 13.98
4,36 8,72
5 - 6
9,74 15,25
24 12.91
3,56 7,12
N - 5
4,86 7,61

52 27.97
3,85 7,7
Vậy:
∆U
ibt max
% = 4,4%
∆U
isc max
% = 8,8%
23
Nguyễn Vinh
3.3. Phương án 3
a- Sơ đồ nối dây
2
1
5
0
,
9
9
k
m
3
1
,
6
2
k
m
4

4
,
7
2
k
m
5
0
,
5
9
k
m
5
8
,
3
1
k
m
7
0
k
m
N
6
5
4
3
b-Dòng công suất truyền tải trên các đoạn đường dây

Khi tính sơ bộ ta không xét đến tổn thất công suất trên các đoạn đường dây và ta
dùng điện áp danh định của mạng để tính toán. Như vậy dòng công suất truyền tải trên
các đường dây chính là công suất ở các phụ tải hoặc tổng công suất các phụ tải nối với
đường dây đó.
Sau khi tính toán ta có kết quả như sau:
Đường dây P
i
(MW) Q
i
(MVAR) S
i
(MVA) U (kV) U
đm
(kV)
N - 1 60 32,27 36.67
137,99
110
1 - 2
28 12,96 16.74
97,49
24
Nguyễn Vinh
N - 3 30 16,13 18.33
100,01
N - 4 26 13,98 15.89
94,52
N-5 28 15,06 17.11
96,34
N - 6 24 12,91 14.67
92,47

c- Chọn tiết diện tiêu chuẩn, kiểm tra sự cố
- Sau khi đã biết được phân bố dòng công suất truyền tải trên các đoạn đường dây
ta sẽ tính được dòng I
iln
trên các đoạn đường dây ở chế độ phụ tải cực đại theo công thức
sau:
Đối với đường dây một mạch:
)A(10.
V.3
S
I
3
dd
lni
lni
=
(2.2)
Đối với đường dây hai mạch:
)A(10.
V.3.2
S
I
3
dd
lni
lni
=
(2.3)
Trong đó:
S

iln
: dòng công suất chạy trên đường dây thứ i (MVA)
V
dd
: điện áp danh định của mạng (KV)
- Sau khi đã tính được I
iln
trên mỗi đoạn đường dây ta sẽ tính tiết diện tính toán
bằng công thức:
)mm(
J
I
F
2
KT
lni
tt
=
(2.4)
- Sau khi tính được F
tt
ta tiến hành chọn tiết diện dây dẫn với nguyên tắc: Chọn Ftc
gần nhất gần Ftt nhất về phía trên (để còn tính đến mở rộng phụ tải cho tương lai).
25