luận văn kỹ thuật điện, điện tử thiết kế mạng truyền tải và phân phối điện năng - đỗ đức hà
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.11 MB, 147 trang )
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 1 - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
PHẦN I
THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN
TẢI
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 2 - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
MỞ ĐẦU
PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
1- Thu thập số liệu và phân tích về phụ tải :
Phụ tải điện là số liệu ban đầu để giải quyết những vấn đề tổng hợp kinh tế kỹ thuật phức tạp
khi thiết kế mạng điện. Xác đònh phụ tải điện là giai đoạn đầu tiên khi thiết kế hệ thống nhằm mục
đích vạch ra sơ đồ, lựa chọn và kiểm tra các phần tử của mạng điện như máy phát, đường dây, máy
biến áp và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Vì thế việc phân tích phụ tải chiếm một vò trí hết sức quan
trọng cần được thực hiện một cách chu đáo.
Việc thu thập số liệu về phụ tải chủ yếu là để nắm vững vò trí và yêu cầu của các hộ tiêu thụ
lớn, dự báo nhu cầu tiêu thụ, sự phát triển của phụ tải trong tương lai. Có nhiều phương pháp dựa
trên cơ sở khoa học để xác đònh phụ tải điện.
Ngoài ra cũng cần phải có những tài liệu về đặc tính của vùng, dân số và mật độ dân số, mức
sống của dân cư trong khu vực, sự phát triển của công nghiệp, giá điện…, các tài liệu về khí tượng,
đòa chất, thuỷ văn, giao thông vận tải. Những thông tin này ảnh hưởng đến dự kiến về kết cấu sơ đồ
nối dây của mạng điện sẽ lựa chọn.
Căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện, phụ tải phân ra làm 3 cấp :
- Cấp một : bao gồm các phụ tải quan trọng. Việc ngưng cung cấp điện cho các phụ tải này có
thể gây nguy hiểm cho tính mạng con người, thiệt hại đến sản xuất, ảnh hưởng đến an ninh quốc
phòng. Vì phải bảo đảm cung cấp điện liên tục, nên các đường dây phải bố trí sao cho vẫn đảm bảo
cung cấp ngay cả khi có sự cố trong mạng điện. Chú ý rằng không phải tất cả các thành phần tiêu
thụ điện trong phụ tải đều yêu cầu phải cung cấp điện liên tục, vì vậy có thể cắt bớt một phần nhỏ
các thành phần không quan trọng của phụ tải để đảm bảo cung cấp trong trường hợp có sự cố nặng
nề trong mạng điện.
- Cấp hai : bao gồm những phụ tải tuy quan trọng nhưng việc mất điện chỉ gây giảm sút về số
lượng sản phẩm. Vì vậy mức độ đảm bảo cung cấp điện an toàn và liện tục cho các phụ tải này cần
được cân nhắc mới có thể quyết đònh được.
- Cấp ba : bao gồm các phụ tải không quan trọng, việc mất điện không gây ra những hậu quả
nghiêm trọng. Trong trường hợp này không cần phải xét đến các phương tiện dự trử để đảm bảo
cung cấp.
Tuy phân ra làm ba cấp phụ tải nhưng khi nghiên cứu sơ đồ nên tận dụng các điều kiện đảm
bảo mức độ cung cấp điện cao nhất có thể được cho tất cả các phụ tải trong đó kể cả các phụ tải cấp
ba.
Thời gian sử dụng công suất cực đại T
max
cho các phụ tải chủ yếu sản xuất như sau :
1 ca : T
max
= 2400 – 3000 giờ/năm
2 ca : T
max
= 3000 – 4000 giờ/năm
3 ca : T
max
= 4000 – 7700 giờ/năm
Ngoài ra theo sự phát triển của sản xuất và của hệ thống điện mà việc xác đònh T
max
phải được
xét một cách toàn diện qua liên quan đến qui luật phát triển của phụ tải.
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 3 - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Công suất phụ tải dùng để tính toán thiết kế không phải là tổng công suất đặt của các thiết bò
trong xí nghiệp, nhà máy, thiết bò gia dụng mà phải kể đến hệ số sử dụng vì không phải tất cả các
máy móc đều được sử dụng cùng một lúc mà phụ thuộc vào quá trình công nghệ. Nhiều phương
pháp để xác đònh phụ tải tính toán qua các hệ số dựa vào kinh nghiệm hay dựa vào thống kê được
đưa ra nhằm có được số liệu tin cậy ban đầu dùng cho thiết kế. Phụ tải tiêu thụ điện thay đổi theo đồ
thò phụ tải và số liệu dùng cho tính toán là phụ tải cực đại P
max
được coi như phụ tải tính toán P
tt
,
vào thời gian thấp điểm phụ tải có trò số P
min
.
Ngoài ra do phụ tải cực đại của các phụ tải trong vùng có sự phân tán nghóa là xảy ra không
đồng thời nên khi xác đònh phụ tải tổng của toàn mạng điện phải xét đến hệ số đồng thời, từ đó ước
tính được khả năng của nguồn cung cấp.
2- Phân tích nguồn cung cấp điện :
Trong thiết kế môn học thường chỉ cho một nhà máy điện cung cấp cho phụ tải trong vùng và
chỉ yêu cầu thiết kế từ thanh góp cao áp của trạm tăng áp của nhà máy điện trở đi, nên cũng không
cần phân tích về nguồn cung cấp điện. Tuy vậy cũng có thể giả thiết về một loại nguồn cung cấp để
giới thiệu cho đồ án. Nguồn đó có thể là lưới điện quốc gia mà mạng điện sắp được thiết kế được
cung cấp từ thanh góp của hệ thống, nhà máy nhiệt điện, nhà máy thuỷ điện, giả thiết về nguồn
nhiên liệu cho nhà máy nhiệt điện, thuỷ năng cho nhà máy thuỷ điện…có sẵn.
Nguồn điện được giả thiết cung cấp đủ công suất tác dụng theo nhu cầu của phụ tải với một hệ
số công suất được qui đònh. Điều này cho thấy nguồn có thể không cung cấp đủ yêu cầu về công
suất phản kháng và việc đảm bảo nhu cầu điện năng phản kháng có thể thực hiện trong quá trình
thiết kế bằng cách bù công suất kháng tại các phụ tải mà không cần phải đi từ nguồn.
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 4 - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHƯƠNG 1
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Cân bằng công suất trong hệ thống điện nhằm xét khả năng cung cấp của các nguồn cho phụ
tải thông qua mạng điện.
1.1 Cân bằng công suất tác dụng :
Cân bằng công suất tác dụng cần thiết để giử tần số của hệ thống. Biểu thức cân bằng công
suất :
P
F
= mP
pt
+ P
md
+ P
td
+ P
dt
(1)
trong đó :
P
F
-tổng công suất tác dụng phát ra do các máy phát điện của các nhà máy trong hệ thống.
m- hệ số đồng thời. Xác đònh hệ số đồng thời của một khu vực phụ thuộc vào tình hình thực
tế của các phụ tải : m= (0,8-0,85).
P
pt
–tổng phụ tải tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ:
P
pt
= P
imax
= 20+20+15+15+25= 95 MW
m. P
pt
= 0,8* 95= 76 MW
P
md
–tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp. Tổn thất công suất
tác dụng trên đường dây và máy biến áp trong trường hợp mạng cao áp khoảng (8-10%) mP
pt
:
P
md
= 10% .m.P
pt
= 0,1* 0,8* 95 = 7.6 MW
P
td
–tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện, được tính theo phần trăm của (mP
pt
+
P
md
). Đối với các nhà máy điện khác nhau thì có các hệ số tự dùng khác nhau :
Nhà máy nhiệt điện :3-7%
Nhà máy thuỷ điện :1-2%
p dụng cho nhiệt điện :
P
td
= 5%(mP
pt
+ P
md
) = 0,05(0,8.95 + 7.6) = 4.18 MW
P
dt
–tổng công suất dự trữ. Gồm có :
Dự trữ sự cố thường lấy bằng công suất của một tổ máy lớn nhất trong hệ thống điện.
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 5 - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Dự trữ phụ tải dự trù cho phụ tải tăng bất thường ngoài dự báo : 2-3% phụ tải tổng.
Dự trữ phát triển nhằm đáp ứng phát triển phụ tải 5-15 năm sau.
Tổng quát dự trữ hệ thống lấy bằng 10-15% tổng phụ tải của hệ thống :
P
dt
=15%.P
pt
= 0,15* 95= 14.25 MW
P
F
= mP
pt
+ P
md
+ P
td
+ P
dt
= 76+7.6+4.18+14.25 = 102.03 MW
1.2 Cân bằng công suất phản kháng :
Cân bằng công suất phản kháng nhằm giử điện áp bình thường trong hệ thống. Cân bằng công suất phản kháng được biểu diển bằng biểu thức :
Q
F
+ Q
bù
= mQ
pt
+ Q
mba
+ Q
L
- Q
C
+ Q
td
+ Q
dt
(2)
Trong đó :
Q
F
–tổng công suất phát ra của các máy phát điện : Q
F
= P
F
.tg
F
(tg
F
suy ra từ hệ số
công suất cos của các máy phát điện ).
Q
F
= P
F
.tg
F
= 102.03* 0.75 = 76.52 MVAr
mQ
pt
–tổng phụ tải phản kháng của mạng điện có xét đến hệ số đồng thời :
mQ
pt
= m(P
1
tg
1
+ P
2
tg
2
+…+ P
8
tg
8
)= 0,8* 75.15 = 60.12 MVAr
Q
bù
–tổng dung lượng cần bù để cân bằng công suất.
Q
mba
–tổng tổn thất công suất trong máy biến áp có thể ước lượng :
Q
mba
= (8 –12%) S
pt
S
pt
=
22
)()(
ptpt
QP
=
22
15.7595
= 121.13 MVA
Q
mba
= (8 –12%) S
pt
= 10% * 121.13= 12.113 MVAr
Q
L
–tổng tổn thất công suất kháng trên các đoạn đường dây của mạng điện. Với mạng
điện 110KV trong tính toán sơ bộ có thể coi tổn thất công suất phản kháng trên cảm kháng
đường dây bằng công suất phản kháng do điện dung đường dây sinh ra :
Q
L
- Q
C
= 0
Q
td
–tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện trong hệ thống :
Q
td
=P
dt
. tg
t d
= 4.18* 0,75= 3.135 MVAr
Q
dt
–tổng công suất phản kháng dự trữ của hệ thống : Q
dt
= (5-10%)Q
pt
Q
dt
= 0,1* 75.15 = 7.515 MVAR
(2) Q
bù
= mQ
pt
+ Q
mba
+ Q
L
- Q
C
+ Q
td
+ Q
dt
- Q
F
= 60.12+12.113+3.135+7.515-76.52= 6.36 MVAr
Như vậy phải bù công suất kháng cho hệ thống. Việc tính toán chính xác phân bố thiết bò bù sẽ
được tính trong phần cân bằng chính xác công suất trong hệ thống. Trong phần này chỉ thực hiện bù
sơ bộ theo nguyên tắc : bù ưu tiên cho các phụ tải ở xa, cos thấp và bù đến cos’= 0,9-0,95. Công
suất bù sơ bộ cho phụ tải thứ i được tính như sau:
Q
bi
= P
i
(tg
i
- tg
i
’)
Sao cho : Q
bi
= Q
bù
BẢNG SỐ LIỆU PHỤ TẢI TRƯỚC VÀ SAU KHI BÙ SƠ BỘ :
STT P
(MW)
Q
(MVAr)
cos Qø
bù
(MVAr)
Q-Q
bù
(MVAr)
S’
(MVA)
cos’
1 20 15 0,8 0 15 25 0,8
2 20 15 0,8 0 15 25 0,8
3 15 13.228 0,75 3 10,228 18,139 0,826
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 6 - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
4 15 13.228 0,75 2 11,228 18,72 0,801
5 25 18.75 0,8 1,36 17,39 30,45 0,821
Q
bi
= 6,36 MVAr.
CHƯƠNG 2
DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT
2.1 Lựa chọn điện áp tải điện :
Cấp điện áp tải điện phụ thuộc vào công suất và khoảng cách truyền tải. Vì chưa có sơ đồ
nối dây cụ thể sơ bộ vẽ một số đường dây hình tia nối từ nguồn đến phụ tải ở xa hoặc có công suất
tiêu thụ lớn. Dựa vào công thức Still tìm điện áp tải điện :
U= 4,34
Pl 016,0
Trong đó :
U- điện áp tải điện (kV)
P- công suất truyền tải (kW)
l- khoảng cách truyền tải (km)
Sơ đồ nguồn
10km cho một khoảng chia
Tải 1:
l
N-1
=
22
3040
= 50 km
U
N-1
= 4,34
3
10.20.016,050
= 8,481 kV
N
1
2
3
4
5 1
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 7 - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tải 2:
l
N-2
=
22
5010
= 50,991km
U
N-2
= 4,34
3
10.20.016,0991,50
= 83,593 kV
Tải 3 :
l
N-3
=
22
4010
= 41,231 km
U
N-3
= 4,34
3
10.15.016,0231,41
= 72,781 kV
Tải 4 :
l
N-4
=
22
3020
= 36,055 km
U
N-3
= 4,34
3
10.15.016,0055,36
= 72,108 kV
Tải 5 :
l
N-5
=
22
5030
= 58,309 km
U
N-5
= 4,34
3
10.25.016,0309.58
= 92,911 kV
Vậy chọn cấp điện áp chung là U= 110 kV.
2.2 Chọn sơ đồ nối dây của mạng điện :
Sơ đồ nối dây của mạng điện phụ thuộc nhiều yếu tố : số lượng phụ tải, vò trí phụ tải, mức độ liên
tục cung cấp điện, công tác vạch tuyến, sự phát triển của mạng điện…
Trong phạm vi đồ án còn thiếu số liệu khảo sát thực tế nên tạm thời nối các điểm để có phương án
đi dây. Các phụ tải yêu cầu cung cấp điện liên tục nên các phương án phải là đường dây lộ kép hay
mạch vòng kín. Các phương án cụ thể như sau :
* Phương án 1:
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 8 - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
*Phương án 2:
5 1
N
3 2
4
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 9 - LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
*Phương án 3:
5 1
N
3 2
4
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 10 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
Trên cơ sở 3 phương án chúng ta tính toán để tìm 1 phương án tối ưu cho từng khu vực.
A-Chọn tiết diện dây :
Đối với mạng truyền tải cao áp chọn dây theo mật độ dòng kinh tế j
kt
. Tuỳ theo giá trò của
T
max
sẽ có mật độ dòng kinh tế j
kt
(A /mm
2
) tương ứng :
Thời gian T
max
(h /năm) Loại dây dẩn trần
1000-3000 3000-5000 >5000
Đồng 2,5 2,1 1,8
Nhôm hay nhôm lõi thép 1,3 1,1 1,0
Gọi I
max
là dòng điện phụ tải cực đại : I
max
=
dm
U
S
3
max
S
max
–dòng công suất cực đại trên đường dây.
Suy ra : F
kt
=
kt
j
I
max
Đối với đường dây lộ kép : F
kt
=
kt
j
I
2
max
Chọn j
kt
= 1,1 A /mm
2
.
1-Chọn tiết diện dây cho phương án 1:
5 1
N
3 2
4
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 11 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
*Khu vực A
Khu vựv A là mạng điện kín, sơ bộ phân bố công suất theo chiều dài để tính phân bố dòng cho
từng đoạn đường dây :
S
1
=
321
332
)(
lll
lSllS
ba
N
S
3
=
321
211
)(
lll
llSlS
ba
S
1
l
1
l
3
S
3
S
2
= S
1
– S
a
= S
b
– S
3
l
2
2 S
a
S
2
1
S
b
Với : S
a
= S
2pt
= P
1
+ jQ
1
= 20+j15 = 2536,869
0
(MVA)
S
b
= S
1pt
= P
2
+ jQ
2
= 20+ j15 = 2536,869
0
(MVA)
l
1
= 50,991 km
l
2
= 41,231 km
l
3
= = 50 km
l
1
+ l
2
+ l
3
= 142,222km
Sự phân bố công suất trong mạng điện kín :
S
1
=
222,142
50).1520()50231,41)(1520( jj
= 19,86 + j14,895
=24,82536,869
0
(MVA)
S
3
=
222,142
)231,41991,50)(1520(991,50)1520(
jj
= 20,139 + j15,104
=25,17336,869
0
(MVA)
S
2
= S
1
- S
a
= 0,1750
0
(MVA)
- Đoạn l
1
(N-2)
I
1
=
U
S
3
1
=
110.3
10.825,24
3
= 130,301 (A)
F
1
=
kt
j
I
1
= 118,455 mm
2
Chọn dây AC-120 có dòng điện cho phép I
cp
= 380 (A)
- Đoạn l
3
(N-1)
I
3
=
U
S
3
3
=
110.3
10.173,25
3
= 132,127(A)
F
1
=
kt
j
I
1
= 120,116 mm
2
Chọn dây AC-150 có dòng điện cho phép I
cp
= 445 (A)
- Đoạn l
2
(2-1)
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 12 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
I
1
=
U
S
3
2
=
110.3
10.175,0
3
= 0,918 (A)
F
1
=
kt
j
I
2
1
= 0,834 mm
2
Chọn dây AC-70 có dòng điện cho phép I
cp
= 275 (A)
*Khu vực B
-Chọn dây cho lộ kép N -5:
I
N-5 max
=
3
5
Udm
S
pt
=
3110
10*45,30
3
=159,825(A)
F
kt
=
kt
j
I
2
max
=72,647mm
2
Chọn dây AC-95 có dòng điện cho phép I
cp
= 335 (A)
Kiểm tra dòng điện phát nóng khi sự cố đứt một đường dây trong đường dây lộ kép :
I
sc
= I
N-5 max
= 159,825(A)
k.I
cp
= 0,81*335 = 271,35 (A) > I
sc
(thỏa)
-Chọn dây cho lộ kép N -4
I
N-4max
=
3
4
Udm
S
pt
=
3110
10*72,18
3
=93,008(A)
F
kt
=
kt
j
I
2
max
=42,276 mm
2
Chọn dây AC-70 có dòng điện cho phép I
cp
= 275 (A)
Kiểm tra dòng điện phát nóng khi sự cố đứt một đường dây trong đường dây lộ kép :
I
sc
= I
N-4 max
= 93,008 (A)
k.I
cp
= 0,81*275 = 222,75 (A) > I
sc
(thỏa)
-Chọn dây cho lộ N -3
I
N-3 max
=
3
3
Udm
S
pt
=
3110
10*139,18
3
=95,207 (A)
F
kt
=
kt
j
I
max
=86,552 mm
2
Chọn dây AC-95 có dòng điện cho phép I
cp
= 335 (A)
2-Chọn tiết diện dây cho phương án 2:
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 13 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
*Chọn dây cho lộ kép N -1
I
N-1max
=
3
1
Udm
S
pt
=
3110
10*25
3
=131,219 (A)
F
kt
=
kt
j
I
2
max
=59,645mm
2
Chọn dây AC-70 có dòng điện cho phép I
cp
= 275 (A)
Kiểm tra dòng điện phát nóng khi sự cố đứt một đường dây trong đường dây lộ kép :
I
sc
= I
N-1 max
= 131,219 (A)
k.I
cp
= 0,81*275 = 222,75 (A) > I
sc
(thỏa)
-Chọn dây cho lộ kép N -2
I
N-2max
=
3
2
Udm
S
pt
=
3110
10*25
3
=133,689 (A)
F
kt
=
kt
j
I
2
max
=60,768 mm
2
Chọn dây AC-70 có dòng điện cho phép I
cp
= 275 A
Kiểm tra dòng điện phát nóng khi sự cố đứt một đường dây trong đường dây lộ kép :
I
sc
= I
N-1 max
= 133,689 A
k.I
cp
= 0,81*275 = 222,75 A > I
sc
(thỏa)
-Chọn dây cho lộ kép N -5
I
N-5 max
=
3
5
Udm
S
pt
=
3110
10*45,30
3
=159,825(A)
F
kt
=
kt
j
I
2
max
=72,647mm
2
Chọn dây AC-95 có dòng điện cho phép I
cp
= 335 (A)
-Kiểm tra dòng điện phát nóng khi sự cố đứt một đường dây trong đường dây lộ kép :
I
sc
= I
N-5 max
= 159,825(A)
k.I
cp
= 0,81*335 = 271,35 (A) > I
sc
(thỏa)
-Chọn dây cho lộ kép N -4
I
N-4max
=
3
4
Udm
S
pt
=
3110
10*72,18
3
=93,008(A)
F
kt
=
kt
j
I
2
max
=42,276 mm
2
Chọn dây AC-70 có dòng điện cho phép I
cp
= 275 (A)
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 14 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
Kiểm tra dòng điện phát nóng khi sự cố đứt một đường dây trong đường dây lộ kép :
I
sc
= I
N-4 max
= 93,008 (A)
k.I
cp
= 0,81*275 = 222,75 (A) > I
sc
(thỏa)
-Chọn dây cho lộ N -3
I
N-3 max
=
3
3
Udm
S
pt
=
3110
10*139,18
3
=95,207 (A)
F
kt
=
kt
j
I
max
=86,552 mm
2
Chọn dây AC-95 có dòng điện cho phép I
cp
= 335 (A)
3-Chọn tiết diện dây cho phương án 3:
-Chọn dây cho lộ kép N -1
S
N-1
= S
1pt
+ S
2pt
= 5036,869
0
MVA
I
N-1
=
U
S
N
3
1
=
110.3
10.50
3
= 262,439 A
F
3
=
kt
j
I
2
21
= 119,290 mm
2
Chọn dây AC-120 có dòng điện cho phép I
cp
= 380 A
-Kiểm tra dòng điện phát nóng khi sự cố đứt một đường dây trong đường dây lộ kép :
I
sc
= I
N-1
= 262,439 A
k.I
cp
= 0,81*380 = 307,8 A > I
sc
(thỏa)
-Chọn dây cho lộ kép 1 -2
S
1-2
= S
2pt
I
1-2
=
U
S
pt
3
2
=
110.3
10.25
3
= 131,219 A
F
3
=
kt
j
I
2
21
= 59,645 mm
2
Chọn dây AC-70 có dòng điện cho phép I
cp
= 275 A
Kiểm tra dòng điện phát nóng khi sự cố đứt một đường dây trong đường dây lộ kép :
I
sc
= I
1-5
= 131,219 A
k.I
cp
= 0,81*275 = 222,75 A > I
sc
(thỏa)
-Chọn dây cho lộ kép N -5
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 15 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
I
N-5 max
=
3
5
Udm
S
pt
=
3110
10*45,30
3
=159,825(A)
F
kt
=
kt
j
I
2
max
=72,647mm
2
Chọn dây AC-95 có dòng điện cho phép I
cp
= 335 (A)
Kiểm tra dòng điện phát nóng khi sự cố đứt một đường dây trong đường dây lộ kép :
I
sc
= I
N-5 max
= 159,825(A)
k.I
cp
= 0,81*335 = 271,35 (A) > I
sc
(thỏa)
-Chọn dây cho lộ kép N -4
I
N-4max
=
3
4
Udm
S
pt
=
3110
10*72,18
3
=93,008(A)
F
kt
=
kt
j
I
2
max
=42,276 mm
2
Chọn dây AC-70 có dòng điện cho phép I
cp
= 275 (A)
Kiểm tra dòng điện phát nóng khi sự cố đứt một đường dây trong đường dây lộ kép :
I
sc
= I
N-4 max
= 93,008 (A)
k.I
cp
= 0,81*275 = 222,75 (A) > I
sc
(thỏa)
-Chọn dây cho lộ N -3
I
N-3 max
=
3
3
Udm
S
pt
=
3110
10*139,18
3
=95,207 (A)
F
kt
=
kt
j
I
max
=86,552 mm
2
Chọn dây AC-95 có dòng điện cho phép I
cp
= 335 (A)
*Bảng chọn dây cho các lộ của phương án 1
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 16 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
*Bảng chọn dây cho các lộ của phương án 2
*Bảng chọn dây cho các lộ của phương án 3
B-Chọn trụ và tính toán thông số của đường dây
Chọn kiểu trụ:
Đường dây Mã hiệu Số lộ Chiều dài
(Km)
Dòng cho phép đã
hiệu chỉnh ở 40
C
(A)
N-1 AC - 150 1 50 360,45
N-2 AC -120 1 50,991 307,8
2-1 AC - 70 1 41,231 222,75
N-4 AC - 70 2 36,055 222,75
N-5 AC - 95 2 58,309 271,35
N-3 AC -95 1 41,231 271,35
Đường dây Mã hiệu Số lộ
Chiều dài
(Km)
Dòng cho phép đã
hiệu chỉnh ở 40(A)
N-1 AC - 70 2 50 222,75
N-2 AC - 70 2 50,991 222,75
N-4 AC - 70 2 36,055 222,75
N-5 AC - 95 2 58,309 271,35
N-3 AC -95 1 41,231 271,35
Đường dây Mã hiệu Số lộ Chiều dài
(Km)
Dòng cho phép đã
hiệu chỉnh ở 40(A)
N-1 AC - 120 2 50 307,8
1-2 AC - 70 2 41,231 222,75
N-5 AC - 70 2 36,055 222,75
N-4 AC - 95 2 58,309 271,35
N-3 AC -95 1 41,231 271,35
h
1
h
3
a
1
b
1
b
2
h
1
h
3
h
2
a
3
b
3
a
2
b
2
a
1
b
1
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 17 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
Các số liệu của trụ cho đường dây đơn:
Loại cột(số
ký hiệu)
H(m) h0(m) h1(m) h3(m) a1(m) b1(m) b2(m)
Б11-01
14,5 3 3 2 2 3,5 2
Các số liệu của trụ cho đường dây kép:
Loại
cột(số
ký
hiệu)
H
(m)
h0
(m)
h1
(m)
h2
(m)
h3
(m)
a1
(m)
a2
(m)
a3
(m)
b1
(m)
b2
(m)
b3
(m)
Б
110-2
13,5 3 3 3 2,7 2 3.5 2 2 3,5 2
Từ các số liệu của trụ ở trên ta có thể tính được bán kính trung bình hình học các
đường dây như sau.
đường dây đơn:
Dm =
cabcab
DDD
D
ab
= 5m
D
bc
= 3,3541m
D
ca
= 5,5m
)(518,45,5*3541,3*5
3
mDm
khoảng cách trung bình hình học của đường dây kép:
a 4m c’
b 7m b’
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 18 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
c 3m a’
)(35,35,13
22
mDDDD
cbbabcab
)(6 mDD
caac
)(21,746
22
mDD
ccaa
)(7 mD
bb
)(26,65,53
22
mDDDD
cbbacbba
Giữa nhóm dây pha A và nhóm dây pha B
)(579,426,6*35,3***
4
mDDDDD
bababaabAB
Giữa nhóm dây pha B và nhóm dây pha C
)(579,4 mDD
ABBC
Giữa nhóm dây pha C và nhóm dây pha A
)(899,46*4***
4
mDDDDD
acacaccaCA
Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha của đường dây lộ kép có hoán vò :
)(4683)(683,4899,4*579,4*579,4**
3
3
mmmDDDD
CABCABm
Khoảng cách trung bình giữa các pha :
)(4068)(068,435,3*6*35,3**
3
3
mmmDDDD
cabcabm
Tính các thông số đường dây:
+ Tính cho các đường dây đơn:
- AC-70; 7 sợi
d = 11,4mm ; r = 5,7mm ; r’ = 0,726* r = 4,1382mm
)(44,0
1382,4
4518
ln10*2*50**2ln10*2***2
44
0
Km
r
D
fx
m
)1(10*615,2
7,5
4518
ln10*18
50**2
ln10*18
**2
6
6
6
0
kM
r
D
f
b
m
- AC-95; 7 sợi:
d = 13,5mm ; r = 6,75mm ; r’ = 0,726* r = 4,9005mm
)(43,0
9005,4
4518
ln10*2*50**2ln10*2***2
44
0
Km
r
D
fx
m
)1(10*683,2
75,6
4518
ln10*18
50**2
ln10*18
**2
6
6
6
0
kM
r
D
f
b
m
- AC-120; 37 sợi:
d = 15,2mm ; r = 7,6mm ; r’ = 0,768* r = 5,8368mm
)(42,0
8368,5
4518
ln10*2*50**2ln10*2***2
44
0
Km
r
D
fx
m
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 19 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
)1(10*732,2
6,7
4518
ln10*18
50**2
ln10*18
**2
6
6
6
0
Km
r
D
f
b
m
- AC-150; 35 sợi:
d = 17mm ; r = 8,5mm ; r’ = 0,768* r = 6,528mm
)(411,0
528,6
4518
ln10*2*50**2ln10*2***2
44
0
Km
r
D
fx
m
)1(10*781,2
5,8
4518
ln10*18
50**2
ln10*18
**2
6
6
6
0
Km
r
D
f
b
m
+ Tính thôngsố đường dây cho lộ kép:
- AC-70; 7 sợi:
d = 11,4mm ; r = 5,7mm ; r’ = 0,726* r = 4,1382mm
*Cảm kháng:
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha A
)(745,17221,7*10*1382,4*
3
mmDrD
aasA
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha B
)(198,1707*10*1382,4*
3
mmDrD
bbsB
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha C
)(745,172 mmDD
sAsC
Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vò
)(892,171745,172*198,170*745,172**
3
3
mmDDDD
sCsBsAs
)(208,0
892,171
4683
ln10*2*50**2ln10*2***2
44
0
Km
D
D
fx
s
m
*Dung dẫn:
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha A
)(738,20221,7*10*7,5*
3
mmDrD
aasA
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha B
)(75,1997*10*7,5*
3
mmDrD
bbsB
khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha C
)(738,202 mmDD
sAsC
Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vò
)(737,201738,202*75,199*738,202**
3
3
mmDDDD
sCsBsAs
)1(10*551,5
737,201
4683
ln10*18
50**2
ln10*18
**2
6
6
6
0
Km
D
D
f
b
s
m
- AC-95; 7 sợi:
d = 13,5mm ; r = 6,75mm ; r’ = 0,726* r = 4,9005mm
*Cảm kháng
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha A
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 20 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
)(969,18721,7*10*9005,4*
3
mmDrD
aasA
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha B
)(212,1857*10*9005,4*
3
mmDrD
bbsB
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha C
)(969,187 mmDD
sAsC
Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vò
)(045,187969,187*212,185*969,187**
3
3
mmDDDD
sCsBsAs
)(202,0
045,187
4683
ln10*2*50**2ln10*2***2
44
0
Km
D
D
fx
s
m
*Dung dẫn
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha A
)(607,22021,7*10*75,6*
3
mmDrD
aasA
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha B
)(371,2177*10*75,6*
3
mmDrD
bbsB
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha C
)(607,220 mmDD
sAsC
Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vò
)(523,219607,220*371,217*607,220**
3
3
mmDDDD
sCsBsAs
)1(10*702,5
523,219
4683
ln10*18
50**2
ln10*18
**2
6
6
6
0
Km
D
D
f
b
s
m
- AC-120; 35 sợi:
d = 15,2mm ; r = 7,6mm ; r’ = 0,768* r = 5,8368mm
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha A
)(16,20521,7*10*8368,5*
3
mmDrD
aasA
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha B
)(133,2027*10*8368,5*
3
mmDrD
bbsB
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha C
)(16,205 mmDD
sAsC
Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vò
)(146,20416,205*133,202*16,205**
3
3
mmDDDD
sCsBsAs
)(411,0
146,204
4683
ln10*2*50**2ln10*2***2
44
0
Km
r
D
fx
m
*Dung dẫn
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha A
)(1,23421,7*10*6,7*
3
mmDrD
aasA
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha B
)(65,2307*10*6,7*
3
mmDrD
bbsB
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 21 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc pha C
)(1,234 mmDD
sAsC
Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vò
)(945,2321,234*65,230*16,234**
3
3
mmDDDD
sCsBsAs
)1(10*816,5
945,232
4683
ln10*18
50**2
ln10*18
**2
6
6
6
0
Km
r
D
f
b
m
+ Khi sự cố 1 lộ đường dây kép:
- AC-70; 7 sợi:
d = 11,4mm ; r = 5,7mm ; r’ = 0,726r = 4.1382mm
)(433,0
1382,4
4068
ln10*2*50**2ln10*2***2
4
,
4
0
Km
r
D
fx
m
)1(10*655,2
7,5
4068
ln10*18
50**2
ln10*18
**2
6
6
6
0
Km
r
D
f
b
m
- AC-95; 7 sợi:
d = 13,5mm ; r = 6,75mm ; r’ = 0,726* r = 4,9005mm
)(422,0
9005,4
4068
ln10*2*50**2ln10*2***2
4
,
4
0
Km
r
D
fx
m
)1(10*726,2
75,6
4068
ln10*18
50**2
ln10*18
**2
6
6
6
0
Km
r
D
f
b
m
- AC-120; 35 sợi:
d = 15.2mm ; r = 7.6mm ; r’ = 0.768r = 5.8368mm
)(411,0
8368,5
4068
ln10*2*50**2ln10*2***2
4
,
4
0
Km
r
D
fX
m
)1(10*778,2
6,7
4068
ln10*18
50**2
ln10*18
**2
6
6
6
0
Km
r
D
f
b
m
Bảng số liệu thông số các đường dây của phương án 1:
Đường
dây
Số
Lộ
M
hiệu
Chiều
dài
0
r
/km
0
x
/km
6
0
10
b
/km
R
X
0
Y
=
0
b
.l
1/
N-1 1 AC-150 50 0,21 0,411 2,781 10,5 20,55
139,05
N-2 1 AC-120 50,991 0,27 0,42 2,732 13,767 21,416
139,307
2-1 1 AC-70 41,231 0,46 0,44 2,615 18,966 18,141
107,819
N-4 2 AC-70 36,055 0,23 0,208 5,551 8,292 7,499
200,141
N-5 2 AC-95 58,309 0,165 0,202 5,702 9,621 11,778
332,477
N-3 1 AC-95 41,231 0,33 0,43 2,683 13,606 17,729
110,622
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 22 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
Khi đứt 1 lộ (phương án 1)ä
Đường
Dây
Số
Lộ
M
hiệu
Chiều
dài
0
r
/km
0
x
/km
6
0
10
b
/km
R
X
0
Y
=
0
b
.l
1/
N-4 1 AC-70 36,055 0,46 0,433 2,655 16,585 15,611 95,726
N-5 1 AC-95 58,309 0,33 0,422 2,726 19,241 24,606 158,95
Bảng số liệu thông số các đường dây của phương án 2:
Đường
dây
Số
Lộ
M
hiệu
Chiều
dài
0
r
/km
0
x
/km
6
0
10
b
/km
R
X
0
Y
=
0
b
.l
1/
N-1 2 AC-70 50 0,23 0,208 5,551 11,5 10,4
277,55
N-2 2 AC-70 50,991 0,23 0,208 5,551 11,727 10,606
283,051
N-4 2 AC-70 36,055 0,23 0,208 5,551 8,292 7,499
200,141
N-5 2 AC-95 58,309 0,165 0,202 5,702 9,621 11,778
332,477
N-3 1 AC-95 41,231 0,33 0,43 2,683 13,606 17,729
110,622
Khi đứt 1 lộ (phương án 2)ä
Bảng số liệu thông số các đường dây của phương án 3:
Đường
dây
Số
Lộ
M
hiệu
Chiều
dài
0
r
/km
0
x
/km
6
0
10
b
/km
R
X
0
Y
=
0
b
.l
1/
Đường
dây
Số
Lộ
M
hiệu
Chiều
dài
0
r
/km
0
x
/km
6
0
10
b
/km
R
X
0
Y
=
0
b
.l
1/
N-1 1 AC-70 50 0,46 0,433 2,655 23 21,65 132,75
N-2 1 AC-70 50,991 0,46 0,433 2,655 23,455 22,079 135,381
N-4 1 AC-70 36,055 0,46 0,433 2,655 16,585 15,611 95,726
N-5 1 AC-95 58,309 0,33 0,422 2,726 19,241 24,606 158,95
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 23 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
3
S
S
3
2
S
4
2
Z
1
Z
3
Z
2
S
b
S
a
N-1 2 AC-120 50 0,135 0,411 5,816 6,75 20,55
290,8
1-2 2 AC-70 41,231 0,23 0,208 5,551 9,483 8,576
228,873
N-4 2 AC-70 36,055 0,23 0,208 5,551 8,292 7,499
200,141
N-5 2 AC-95 58,309 0,165 0,202 5,702 9,621 11,778
332,477
N-3 1 AC-95 41,231 0,33 0,43 2,683 13,606 17,729
110,622
Khi đứt 1 lộ (phương án 3)ä
C-Tính tổn thất điện áp :
Để đơn giản bỏ qua điện dung đường dây tính sơ bộ sụt áp. Tổn thất điện áp được tính lúc
vận hành bình thường và sự cố :
- Lúc bình thường U
max
10%
- Lúc sự cố U
sc
20%
1/Phương án 1 :
Z
1
= r
1
+ jx
1
= 10,5 + j20,551
Z
2
= r
2
+ jx
2
= 13,767+ j21,416
Z
3
= r
3
+ jx
3
= 18,966 + j18,141
S
a
= S
2pt
= 20+j15 MVA
S
b
= S
1pt
= 20+j15 MVA
Đường
dây
Số
Lộ
M
hiệu
Chiều
dài
0
r
/km
0
x
/km
6
0
10
b
/km
R
X
0
Y
=
0
b
.l
1/
N-1 1 AC-120 50 0,27 0,411 2,778 13,5 20,55 138,9
1-2 1 AC-70 41,231 0,46 0,433 2,655 18,966 17,853 109,468
N-4 1 AC-70 36,055 0,46 0,433 2,655 16,585 15,611 95,726
N-5 1 AC-95 58,309 0,33 0,422 2,726 19,241 24,606 158,95
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 24 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
4
Z
222
3-2 -3
,
1
2
j
Y
1
S S
1
Y
j
S
Z
1
1
,,
S
a
Y
j
3
3
S
3
S
,
222
4
S
-2
b
2
j
Y
j
S
3
3
S
3
,,
S
2
Y
2
j
S
Z
2
,,
2
Y
2
2
S
,
2
S
1 3
p dụng phân bố công suất gần đúng theo tổng trở để tính dòng công suất trên đường dây nối với
nguồn :
S
*
1
=
321
2
*
32
*
)(
ZZZ
ZSZZS
ba
S
*
2
=
321
31
*
1
*
)(.
ZZZ
ZZSZS
ba
S
*
1
=
108,60233,43
)416,21767,13)(1520()557,39733,32)(1520(
j
jjjj
=20,269- j16,108 MVA
S
1
=20,269 + j16,108MVA
S
*
2
=
108,60233,43
)692,38466,29)(1520()551,205,10)(1520(
j
jjjj
= 19,733 – j13,888 MVA
S
2
= 19,733 + j13,888 MVA
S
3
= S
1
– S
b
= 0,269+j1,108 MVA
Công suất S
2
và S
3
trở thành công suất của 2 phụ tải tách ra từ S
b
: S
b
= S
2
+ S
3
p dụng phương pháp tính tổn thất cho đường dây hình tia :
- Đoạn N-2 :
2
2N
Y
=
2
10.803,141
6
= 69,653.10
-6
1/
Công suất ở cuối tổng trở Z
2
:
S
2
’’= P
2
+jQ
2
-j
2
2N
Y
U
2
đm
= 19,733+ j13,888 – j69,653.10
-6
.110
2
GVHD:Ths HUỲNH CHÂU DUY Đề tài:Thiết kế mạng truyền tải và phân
phối
SVTH:ĐỖ ĐỨC HÀ - 25 - LUẬN VĂN TỐT
NGHIỆP
= 19,733 + j13,045MVA = P
2
’’+ jQ
2
’’
Tổn thất điện áp :
U
2
=
dm
U
xQrP
2
''
22
''
2
=
110
416,21*045,13767,13*733,19
= 5,009 kV
Phần trăm sụt áp :
U
2
% =
dm
U
U
2
100% = 4,55%
Tổn thất công suất tác dụng và công suất phản kháng :
P
2
=
dm
U
QP
2
2
''
2
2
''
2
r
2
=
2
22
110
045,13733,19
.13,767= 0,636 MW
Q
2
=
dm
U
QP
2
2
''
2
2
''
2
x
2
=
2
22
110
045,13733,19
.21,416= 0,99 MVAr
Công suất ở đầu Z
2
:
S
2
’= S
2
’’+ (P
2
+ jQ
2
) = 19,733+j13,045 + 0,636+j0,99
= 20,369 + j14,035 MVA
Công suất ở đầu đoạn 2-4 :
S
2
= S
2
’ -j
2
2N
Y
U
2
đm
= 20,369 + j14,035– j69,653.10
-6
.110
2
= 20,369+ j13,192 MVA
- Đoạn N-2 và đoạn N-1 :
2
3
Y
=
2
10.819,107
6
= 53,909.10
-6
1/ ;
2
1
Y
=
2
10.05,139
6
= 69,525.10
-6
1/
Công suất ở cuối tổng trở Z
3
:
S
3
’’= P
3
+jQ
3
-j
2
3
Y
U
2
đm
= 0,269 + j1,108 – j0,652
= 0,269+ j0,455 MVA= P
3
’’+ jQ
3
’’
Tổn thất điện áp :
U
3
=
dm
U
xQrP
3
''
33
''
3
=
110
141,18*455,0966,18*269,0
= 0,12 kV
Phần trăm sụt áp :
U
3
% =
dm
U
U
3
100% = 0,109 %
Tổn thất công suất tác dụng và công suất phản kháng :
