Thiết kế và lựa chọn phương án phù hợp về kỹ thuật cho lưới điện

Trường đại học bách khoa Hà Nội
CHƯƠNG I
CÂN BĂNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG
VÀ PHẢN KHÁNG TRONG MẠNG ĐIỆN
I.Cân bằng công suất tác dụng.
Giả thiết nguồn điện cung cấp đủ công suất tác dụng cho mạng điện.
∑ ∑ ∑ ∑
++∆+== .
tdtdmdptycF
PPPPmPP
Trong đó:
:
F
P
tổng công suất phát.
yc
P
tổng công suất yêu cầu.
m: hệ số đồng thời.
∑
pt
P
: tổng công suất các phụ tải
MWPPPPPPP
pt
166202832203036
65432
1
=+++++=+++++=
∑
∑ ∑

===∆ MWPP
pt
o
md
3,8166.
100
5
5
.0
∑
:
td
P
tổng công suất tự dùng trong nhà máy điện, đối với mạng điện
∑
= .0
td
P
∑
:
dt
P
tổng công suất dự trữ của hệ thống,
∑
= 0
dt
P
do đó
MWPP
ycF

3,1743,8166 =+==
II.Cân bằng công suất phản kháng
Công suất phản kháng do nguồn phát ra là:
FFF
tgPQ
ϕ
=
với
.85,0cos =
F
ϕ
62,0=⇒
F
tg
ϕ

97,11162,0.6,180 ==⇒
F
Q
MVAR
Tổng công suất phản kháng mà hệ thống tiêu thụ là:
∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑
++−∆++= .
dttdcLbaptyc
QQQQQQQ
Coi công suất tự dùng và công suất dự trữ bằng không:
∑ ∑
== .0
dttd
QQ

Tổng công suất phản kháng trên đường dây bằng tổng công suất phản kháng do điện dung của
đường dây phát ra:
∑ ∑
= .
cL
QQ
∑ ∑
=== 25,83484,0.172
6
1
iipt
tgPQ
ϕ
MVAr ???????????
∑ ∑
=== MVArQQ
ptba
49,1225,83.15.15
0
0
0
0
Tổng công suất phản kháng trong các MBA.
∑ ∑
=+=∆+=⇒ MVArQQQ
baptyc
74,9549,1225,83
Ta có
74,9597,111 =>=
ycF

QQ
nên ta không phải bù sơ bộ.
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
Bảng số liệu tính toán sơ bộ
Số liệu Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6
P
max
30 32 26 28 30 26
Q
max
14,52 15,49 12,58 13,55 14,52 12,58
cosϕ
0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
CHƯƠNG II
CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ VỀ KINH TẾ, KỸ THUẬT
I .Phương án I
1. sơ đồ nối dây.

Thông số của sơ đồ nối dây.( cách tính P
max
????????????)
Đoạn O-2 2-1 0-4 4-3 0-6 6-5
P
max
(MW) 62 30 54 26 56 30
Q
max

(MVar) 30,01 14,52 26,14 12,58 27,10 14,52
L(km) 63,25 41,23 76,16 42,43 63,25 41,23
2.Tính điện áp danh định cho hệ thống.
Điện áp danh định của hệ thống được xác định theo công công thức kinh nghiệm
iii
PLU .16.43,4 +=
L
i
:chiều dài đoạn thứ i,km
P
i
:công suất tác dụng chạy trên đoạn đường dây thứ i,MW
Từ công thức trên ta có
kVU 14,10130.1623,41.43,4
1
=+=
kVU 14462.1625,63.43,4
2
=+=
kVU 85,9426.1623,42.43,4
3
=+=
kVU 83,13554.1616,76.43,4
4
=+=
kVU 14,10130.1623,41.43,4
5
=+=
Phạm Văn Hoài
O

2
3
4
1
5
6
Trường đại học bách khoa Hà Nội
kVU 2,13756.1625,63.43,4
6
=+=
Vây ta chọn điện áp danh định của lưới điện là 110kV
3. Xác định tiết diện dây dẫn của các đoạn đường dây.
-Dự kiến dùng dây AC,cột thép,D
tb
=5m.
-Ta dùng phương pháp mật độ kinh tế của dòng điện để chọn tiến diện dây dẫn.
Tra phụ lục trong giáo trình”Mạng lưới điện” với dây AC và T
max
=5000h ta được J
kt
=1,1A/mm
2.
Dòng điện chạy trên các đoạn đường dây được tính theo công thức.
3
22
10.
.3.
dd
Un
QP

I
+
=
Xét chi tiết từng đoạn.
*Đoạn 0-2
AI 8,18010.
110.3.2
01,3062
3
22
20
=
+
=
−
I
0-2sc
=2.I
0-2
=361,6A

Vậy ta chọn F
tc0-2
=150mm
2
với I
cp
=445A>I
sc
=361,6A

*Đoạn 2-1
AI 47,8710.
110.3.2
52,1432
3
22
12
=
+
=
−
I
2-1sc
=2.I
2-1
=174,97A
2
12
12
25,79
1,1
47,87
mm
J
I
F
kt
===⇒
−
−

Vậy ta chọnF
tc2-1
=70mm
2
với I
cp
=265A>I
sc
=174,97A
*Đoạn 0-4
AI 45,15710.
110.3.2
14,2654
3
22
40
=
+
=
−
I
0-4sc
=2.I
0-4
=314,90A
2
40
40
14,143
1,1

45,157
mm
J
I
F
kt
===⇒
−
−
Vậy ta chọnF
tc0-4
=150mm
2
với I
cp
=445A>I
sc
=314,90A
*Đoạn 4-3
AI 80,7510.
110.3.2
58,1226
3
22
34
=
+
=
−
I

4-3sc
=2.I
4-3
=151.60A
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
2
34
34
91,68
1,1
80,75
mm
J
I
F
kt
===⇒
−
−
Vậy ta chọnF
tc4-3
=70mm
2
với I
cp
=265A>I
sc
=151,60A
Phạm Văn Hoài

Trường đại học bách khoa Hà Nội
*Đoạn 0-6
AI 27,16310.
110.3.2
10,2756
3
22
60
=
+
=
−
I
0-6sc
=2.I
0-6
=326,54A
2
60
60
43,148
1,1
27,163
mm
J
I
F
kt
===⇒
−

−
Vậy ta chọnF
tc0-6
=150mm
2
với I
cp
=445A>I
sc
=326,54A*Đoạn 0-2
*Đoạn 6-5
AI 47,8710.
110.3.2
52,1430
3
22
56
=
+
=
−
I
6-5sc
=2.I
6-5
=174,94A
2
56
56
52,79

1,1
47,87
mm
J
I
F
kt
===⇒
−
−
Vậy ta chọnF
tc6-5
=70mm
2
với I
cp
=265A>I
sc
=174,94A
Từ tiết diện tìm được của các đoạn đường dây,tra phụ lục trong giáo trình
“Mạng lưới điện” ta được bảng sau.
đoạn 0-2 2-1 0-4 4-3 0-6 6-5
P
max
,MW 62 30 54 26 56 30
Q
max
,MVAr 31,01 14,52 26,14 12,58 27,10 14,52
L,km 63,25 41,23 76,16 42,43 63,25 41,23
F

tt
,mm
2
164,36 79,52 146,38 72,82 151,68 79,52
F
tc
,mm
2
150 70 150 70 150 70
r
0
,Ω/km
0,21 0,46 0,21 0,46 0,21 0,46
x
0
,Ω/km
0,416 0,44 0,416 0,44 0,416 0,44
b
0
,10
-6
S/km 2,74 2,58 2,74 2,58 2,74 2,58
R,Ω
6,64 9,48 8,00 9,76 6,64 9,48
X,Ω
13,16 9,07 15,84 9,33 13,16 9,07
B,10
-6
S 173,31 106,37 208,68 109,47 173,31 106,37
4.Tính tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ bình thường và khi sự cố.

Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây được tính theo công thức
( )
100.

2
0
0
dm
iiii
i
U
XQRP
U
∑
+
=∆
Trongđó:
P
I
,Q
I
:Công suất tác dụng vàphản kháng chạy trên đoạn thứ i.
R
I
,X
I
:đIửn trở và đIửn kháng của đoạn thứ i.
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
*Đoạn 0-2-1

0
0
2
2
2121212102020202
021
11,10100.
110
07,9.52,1448,9.3016,13.01,3064,6.62
100.

0
0
=
+++
=
+++
=∆
dm
bt
U
XQRPXQRP
U
Khi có sự cố đứt 1 mạch trên đoạn 0-2.
⇒
28,132.64,6
02
==
sc

R
Ω,
22,262.16,13
02
==
sc
X
Ω
0
0
2
2
2121212102020202
021
77,16100.
110
07,9.52,1448,9.3032,26.01,3028,13.62
100.

0
0
=
+++
=
+++
=∆
dm
scsc
sc
U

XQRPXQRP
U
*Đoạn 0-4-3

0
0
2
2
4343434304040404
043
06,10100.
110
33,9.58,1276,9.2632,26.01,3000,8.54
100.

0
0
=
+++
=
+++
=∆
dm
bt
U
XQRPXQRP
U
Khi có sự cố đứt 1 mạch trên đoạn 0-4.
⇒
162.00,8

04
==
sc
R
Ω,
68,312.84,15
02
==
sc
X
Ω
0
0
2
2
4343434304040404
043
05,117100.
110
33,9.58,1276,9.2632,26.01,30.200,8.54.2
100.

0
0
=
+++
=
+++
=∆
dm

scsc
sc
U
XQRPXQRP
U
*Đoạn 0-6-5

0
0
2
2
6565656506060606
065
46,9100.
110
07,9.52,1448,9.3032,26.10,2764,6.56
100.

0
0
=
+++
=
+++
=∆
dm
bt
U
XQRPXQRP
U

Khi có sự cố đứt 1 mạch trên đoạn 0-6.
⇒
28,132.64,6
06
==
sc
R
Ω,
22,262.16,13
06
==
sc
X
Ω
0
0
2
2
6565656506060606
065
48,15100.
110
07,9.52,1448,9.30.232,26.10,2764,6.56.2
100.

0
0
=
+++
=

+++
=∆
dm
bt
U
XQRPXQRP
U
5.Tổng kết phương án 1.
%15%11,10
%max
<=∆
bt
U
%20%05,17
%max
<=∆
sc
U
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
Vậy phương án 1thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật.
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
II .Phương án II.
1.sơ đồ nối dây.
Thông số của sơ đồ nối dây.
Đoạn O-2 2-1 0-3 0-4 0-6 6-5
P
max
(MW) 62 30 26 28 56 30

Q
max
(MVar) 30,01 14,52 12,58 13,55 27,10 14,52
L(km) 63,25 41,23 100 76,16 63,25 41,23
2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn.
Tính F
tt
tương tự như phương án 1,tra phụ lục giáo trình “Mạng lưới điện” ta lập được
bảng sau.
Đoạn 0-2 2-1 0-3 0-4 0-6 6-5
P
max
,MW 62 30 26 28 56 30
Q
max
,MVAr 31,01 14,52 12,58 13,55 27,10 14,52
L,km 63,25 41,23 100 76,16 63,25 41,23
F
tt
,mm
2
164,36 79,52 68,92 74,22 151,68 79,52
F
tc
,mm
2
150 70 70 70 150 70
r
0
,Ω/km

0,21 0,46 0,46 0,46 0,21 0,46
x
0
,Ω/km
0,416 0,44 0,44 0,44 0,416 0,44
b
0
,10
-6
S/km 2,74 2,58 2,58 2,58 2,74 2,58
R,Ω
6,64 9,48 23 17,52 6,64 9,48
X,Ω
13,16 9,07 22 16,76 13,16 9,07
B,10
-6
S 173,31 106,37 258 196,49 173,31 106,37
3.Tính tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ bình thường và khi sự
cố.
*Đoạn 0-2-1
Phạm Văn Hoài
O
2
3
4
1
5
6
Trường đại học bách khoa Hà Nội
Tính tương tự như phương án 1 ta được.

%11,10
%021
=∆
bt
%77,16
%021
=∆
sc
*đoạn 0-3.
%23,7
110
22.58,1223.26
2
%03
=
+
=∆
bt
%46,14
110
22.58,12.223.26.2
2
%03
=
+
=∆
sc
*đoạn 0-4.
%93,5
110

76,16.55,1352,17.28
2
%04
=
+
=∆
bt
%86,11
110
76,16.55,13.252,17.28.2
2
%04
=
+
=∆
sc
*đoạn 0-6-5.
%46,9
%065
=∆
bt
%48,15
%065
=∆
sc
4.Tổng kết phương án 2.
%15%11,10
%max
<=∆
bt

U
%20%77,16
%max
<=∆
sc
U
Vậy phương án 2 thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật.
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
III .Phương án III.
1.sơ đồ nối dây.
Thông số của sơ đồ nối dây.
Đoạn O-1 0-2 2-3 0-4 0-6 6-5
P
max
(MW) 30 58 26 28 56 30
Q
max
(MVar) 14,52 28,07 12,58 13,55 27,10 14,52
L(km) 92,20 63,25 44,72 76,16 63,25 41,23
2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn.
Tính F
tt
tương tự như phương án 1,tra phụ lục giáo trình “Mạng lưới điện” ta lập được
bảng sau.
Đoạn 0-1 0-2 2-3 0-4 0-6 6-5
P
max
,MW 30 58 26 28 56 30
Q

max
,MVAr 14,52 28,07 12,58 13,55 27,10 14,52
L,km 92,20 63,25 44,72 76,16 63,25 41,23
F
tt
,mm
2
79,53 153,75 68,92 74,22 151,68 79,52
F
tc
,mm
2
70 150 70 70 150 70
r
0
,Ω/km
0,46 0,21 0,46 0,46 0,21 0,46
x
0
,Ω/km
0,44 0,416 0,44 0,44 0,416 0,44
b
0
,10
-6
S/km 2,58 2,74 2,58 2,58 2,74 2,58
R,Ω
21,21 6,64 10,29 17,52 6,64 9,48
X,Ω
20,28 13,16 9,84 16,76 13,16 9,07

B,10
-6
S 232,72 173,31 115,38 196,49 173,31 106,37
3.Tính tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ bình thường và khi sự
cố.
Phạm Văn Hoài
O
2
3
4
1
5
6
Trường đại học bách khoa Hà Nội
Tính tương tự phương án 1 ta được
*đoạn 0-1 .
%69,7
110
28,20.52,1421,21.30
2
%01
=
+
=∆
bt
%38,15
110
28,20.52,14.221,21.30.2
2
%01

=
+
=∆
sc
*đoạn 0-2-3.
%47,9
110
84,9.58,1229,10.2616,13.07,2864,6.58
2
%023
=
+++
=∆
bt
%71,15
110
84,9.58,1229,10.2616,13.07,28.264,6.58.2
2
%023
=
+++
=∆
sc
*đoạn 0-4.
%93,5
%04
==∆
bt
%86,11
%04

==∆
sc
*đoạn 0-6-5.
%46,9
%065
=∆
bt
%48,15
%065
=∆
sc
4.Tổng kết phương án 3.
%15%47,9
%max
<=∆
bt
U
%20%71,15
%max
<=∆
sc
U
Vậy phương án 3 thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật.
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
IV .Phương án IV.
1.sơ đồ nối dây.
Thông số của sơ đồ nối dây.
Đoạn O-1 0-2 2-3 0-4 0-5 0-6
P

max
(MW) 30 58 26 28 30 26
Q
max
(MVar) 14,52 28,07 12,58 13,55 14,52 12,58
L(km) 92,20 63,25 44,72 76,16 92,20 63,25
2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn.
Tính F
tt
tương tự như phương án 1,tra phụ lục giáo trình “Mạng lưới điện” ta lập được
bảng sau.
đoạn 0-1 0-2 2-3 0-4 0-5 0-6
P
max
,MW 30 58 26 28 30 26
Q
max
,MVAr 14,52 28,07 12,58 13,55 14,52 12,58
L,km 92,20 63,25 44,72 76,16 92,20 63,25
F
tt
,mm
2
79,53 153,75 68,92 74,22 79,53 75,82
F
tc
,mm
2
70 150 70 70 70 70
r

0
,Ω/km
0,46 0,21 0,46 0,46 0,46 0,46
x
0
,Ω/km
0,44 0,416 0,44 0,44 0,44 0,44
b
0
,10
-6
S/km 2,58 2,74 2,58 2,58 2,58 2,58
R,Ω
21,21 6,64 10,29 17,52 21,21 14,55
X,Ω
20,28 13,16 9,84 16,76 20,28 13,92
B,10
-6
S 232,72 173,31 115,38 196,49 232,72 163,19
3.Tính tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây ở chế độ bình thường và khi sự cố.
Tính tương tự phương án 1 ta được
*đoạn 0-1
%69,7
%01
==∆
bt
Phạm Văn Hoài
O
2
4

1
5
6
Trường đại học bách khoa Hà Nội
%38,15
%01
==∆
sc
*đoạn 0-2-3.
%47,9
%023
==∆
bt
%71,15
%023
==∆
sc
*đoạn 0-4.
%93,5
%04
==∆
bt
%86,11
%04
==∆
sc
*đoạn 0-6-5.
%46,9
%065
=∆

bt
%48,15
%065
=∆
sc
4.Tổng kết phương án 4.
%15%47,9
%max
<=∆
bt
U
%20%71,15
%max
<=∆
sc
U
Vậy phương án 4 thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật.
V.TỔNG KẾT CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ CHỈ TIÊU KỸ THUẬT.
Ta có bảng tổng kết sau.
%U∆
Phương án
I II III IV
%max bt
U∆
10,11 10,11 9,47 9,47
%max sc
U∆
17,05 16,77 15,71 15,71
VI.SO SÁNH VỀ KINH TẾ.
Giả thiết các phương án có cùng số lượng MBA ,dao cách ly máy cắt điện.Ta so sánh về

mặt kinh tế giữa các phương án nhờ hàm chi phí hàng năm Z,phương án nào có Z
min
là
phương án tối ưu nhất.
Hàm chi phí Z được tính theo công thức.
( )
CAKaaZ
dtcvh
∆++=
Trong đó:
a
vh
:hệ số vận hành,a
vh
=0,04
a
tc
:hệ số tiêu chuẩn,a
tc
=0,125
C:giá 1kW điện năng tổn thất,C=500đ/kW.h=5.10
5
đ/MW.h
A∆
:tổn thất điện năng hàng năm.
∑
∆=∆
i
PA .
τ

τ:thời gian tổn thất công suất lớn nhất,τ=(0,124+T
max
.10
-4
)
2
.8760=3411h
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
∑
∆
i
P
:tổng tổn thất công suất ở chế độ cực đại ,
i
ii
i
R
U
QP
P
dm
.
2
22
+
=∆
K
d
:tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây,K

d
=
∑
ii
lK .
0
K
0i
:giá 1km đường dây tiết diện F
i
,vớiđường dây 2 mạch ta nhân hệ số 1,6
vậy ta có công thức tính Z
( )
∑ ∑
∆+=∆++=
idid
PKPKZ .10.7055,1.165,0.10.5.3411.125,004,0
95
Sau đây là bảng giá xây dựng 1km đường dây trên không điện áp 110kV ,
1 mạch, cột thép
Loại dây AC-70 AC-95 AC-120 AC-150 AC-185 ACO-240
K
0
,10
6
đ/km 208 283 354 403 441 500
Tính chi tiết từng phương án
1.Phương án 1
*đoạn 0-2:
dây AC-150

K
02
=403.1,6.63,25.10
6
=40,78.10
9
đ
MWP 60,264,6.
110
01,3062
2
22
02
=
+
=∆
*đoạn 2-1:dây AC-70
K
21
=208.1,6.41,23.10
6
=13,72.10
9
đ
MWP 87,048,9.
110
52,1430
2
22
21

=
+
=∆
*đoạn 0-4
dây AC-150
K
04
=403.1,6.76,16.10
6
=49,12.10
9
đ
MWP 38,200,8.
110
14,2654
2
22
04
=
+
=∆
*đoạn 4-3
dây AC-70
K
21
=208.1,6.42,43.10
6
=14,12.10
9
đ

MWP 67,076,9.
110
58,1226
2
22
43
=
+
=∆
*đoạn 0-6:dây AC-150
K
06
=403.1,6.63,25.10
6
=40,78.10
9
đ
MWP 12,264,6.
110
10,2756
2
22
06
=
+
=∆
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
*đoạn 6-5:dây AC-70
K

65
=208.1,6.41,23.10
6
=13,72.10
9
đ
MWP 87,048,9.
110
52,1430
2
22
65
=
+
=∆
Từ kết quả trên ta lập được bảng sau
đoạn 0-2 2-1 0-4 4-3 0-6 6-5
K,10
9
đ 40,78 13,72 49,12 14,12 40,78 13,72
P∆
,MW 2,60 0,87 2,38 0,67 2,12 0,87
Ta có:K
d
=
∑
i
K
=K
02

+K
21
+K
04
+K
43
+K
06
+K
65
=(40,78+13,72+49,12+14,12+40,18+13,72).10
9
=171,64.10
9
đ
∑
=+++++=∆ MWP
i
51,987,012,267,038,287,06,2
∑
==∆=∆ hMWPA
i
.61,324383411.51,9.
τ
Z=0,165.171,64.10
9
+1,7055.9,51.10
9
=44,54.10
9

đ
2.Phương án 2.
Tính tương tự phương án 1 ta có bảng sau
đoạn 0-2 2-1 0-3 0-4 0-6 6-5
K,10
9
đ 40,78 13,72 33,28 25,35 40,78 13,72
P∆
,MW 2,60 0,87 1,59 1,40 2,12 0,87
Ta có:K
d
=
∑
i
K
=K
02
+K
21
+K
03
+K
04
+K
06
+K
65
=(40,78+13,72+33,28+25,35+40,18+13,72).10
9
=167,63.10

9
đ
∑
=+++++=∆ MWP
i
45,987,012,24,159,187,06,2
∑
==∆=∆ hMWPA
i
.95,322333411.45,9.
τ
Z=0,165.167,63.10
9
+1,7055.9,45.10
9
=43,78.10
9
đ
3.Phương án 3.
Tính tương tự phương án 1 ta có bảng sau
đoạn 0-1 0-2 2-3 0-4 0-6 6-5
K,10
9
đ 30,68 40,78 14,88 25,35 40,78 13,72
P∆
,MW 1,95 2,28 0,71 1,40 2,12 0,87
Ta có:K
d
=
∑

i
K
=K
01
+K
02
+K
23
+K
04
+K
06
+K
65
=(30,68+40,78+14,88+25,35+40,18+13,72).10
9
=166,19.10
9
đ
∑
=+++++=∆ MWP
i
33,987,012,24,171,028,295,1
∑
==∆=∆ hMWPA
i
.63,318243411.33,9.
τ
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội

Z=0,165.166,19.10
9
+1,7055.9,33.10
9
=43,33.10
9
đ
4.Phương án 4.
Tính tương tự phương án 1 ta có bảng sau
đoạn 0-1 0-2 2-3 0-4 0-5 0-6
K,10
9
đ 30,68 40,78 14,88 25,35 30,68 21,05
P∆
,MW 1,95 2,28 0,71 1,40 1,95 1,00
Ta có:K
d
=
∑
i
K
=K
01
+K
02
+K
23
+K
04
+K

05
+K
06
=(30,68+40,78+14,88+25,35+30,68+21,05).10
9
=163,42.10
9
đ
∑
=+++++=∆ MWP
i
29,900,195,14,171,028,295,1
∑
==∆=∆ hMWPA
i
.19,316883411.29,9.
τ
Z=0,165.163,42.10
9
+1,7055.9,29.10
9
=42,81.10
9
đ
5.Tổng kết các phương án.
các chỉ tiêu phương án
I II III IV
%max bt
U∆
10,11 10,11 9,47 9,47

%max sc
U∆
17,05 16,77 15,71 15,71
Z,10
9
đ 44,54 43,78 43,33 42,81
Ta thấy phương án 4 là phương án có Z
min
đồng thời có các chỉ tiêu kỹ thuật tốt
nhất.Vậy phương án 4 là phương án tối ưu,ta chọn phương án 4 là phương án
chính thức để tính toán trong đồ án môn học này
Thông số của phương án 4
đoạn 0-1 0-2 2-3 0-4 0-5 0-6
P
max
,MW 30 58 26 28 30 26
Q
max
,MVAr 14,52 28,07 12,58 13,55 14,52 12,58
L,km 92,20 63,25 44,72 76,16 92,20 63,25
r
0
,Ω/km
0,46 0,21 0,46 0,46 0,46 0,46
x
0
,Ω/km
0,44 0,416 0,44 0,44 0,44 0,44
b
0

,10
-6
S/km 2,58 2,74 2,58 2,58 2,58 2,58
R,Ω
21,21 6,64 10,29 17,52 21,21 14,55
X,Ω
20,28 13,16 9,84 16,76 20,28 13,92
B,10
-6
S 232,72 173,31 115,38 196,49 232,72 163,19
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
CHƯƠNG III
CHỌN SỐ LƯỢNG ,CÔNG SUẤT CÁC MBA VÀ CÁC SƠ ĐỒ TRẠM ,SƠ ĐỒ MẠNG ĐIỆN
I.Chọn số lượng MBA.
Vì các phụ tải đều là các hộ tiêu thụ loại 1 nên mỗi trạm đều có 2MBA
làm việc song song.
II.Chọn công suất các MBA.
Dựa vào công suất các phụ tải và yêu cầu điều chỉnh điện áp của phụ tải
ta sử dụng các MBA 2 cuộn dây điều chỉnh điện áp dưới tải
Các MBA có U
cdm
=115kV,dải điều chỉnh U
đc
=±9.1,78.U
cđm
Công suất định mức của các MBA phụ thuộc vào công suất cực đại của các phụ
tải và phải thoả mãn điều kiện nếu như 1 trong 2máy dừng làm việc thì MBA
còn lại phải đảm bảo cung cấp đủ công suất cho các hộ loại 1 và loại 2 .Đồng
thời khi chọn công suất MBA cần biết đến khả năng quá của MBA còn lại khi

1MBA bị sự cố gọi là quá tải sự cố .Hệ số quá tải K=1,4 trong 5 ngày đêm và
mỗi ngày đêm không quá 6 giờ.
Khi bình thường các MBA làm việc với công suất S=(60→70)%S
đm
Nếu trạm có n MBA thì công suất của 1máy phải thoả mãn điều kiện
( )
1
max
−
≥
nK
S
S
Trong đó:
S
max
:công suất cực đại của phụ tải
K:hệ số quá tải,K=1,4
n:số MBA,n=2
Tính chi tiết cho từng trạm
*Trạm 1.
MVAS 81,23
4,1
52,1430
22
1
=
+
≥
Vậy ta chọn S

1đm
=25MVA
*Trạm 2.
MVAS 40,25
4,1
49,1532
22
2
=
+
≥
Vậy ta chọn S
2đm
=32MVA
*Trạm 3.
MVAS 63,20
4,1
58,1226
22
3
=
+
≥
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
Vậy ta chọn S
3đm
=25MVA
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội

*Trạm 4.
MVAS 22,22
4,1
55,1328
22
4
=
+
≥
Vậy ta chọn S
4đm
=25MVA
*Trạm 5.
MVAS 81,23
4,1
52,1430
22
5
=
+
≥
Vậy ta chọn S
5đm
=25MVA
*Trạm 6.
MVAS 63,20
4,1
58,1226
22
6

=
+
≥
Vậy ta chọn S
6đm
=25MVA
Vậy ta chọn 2 loại MBA là:TPDH-25000/110 và TPDH-32000/110.Tra phụ lục
giáo trình “mạng lưới điện” ta có bảng các thông số kỹ thuật của các MBA như sau.
Loại MBA số
lượng
số liệu kỹ thuật số liệu tính toán
U
c
,
kV
U
h
,
kV
U
n
%
n
P∆
,
kW
0
P∆
,
kW

I
0
%
R,Ω X,Ω
0
Q∆
,
kVAr
TPDH-25000/110 10 115 11 10,5 120 29 0,8 2,54 55,9 200
TPDH-32000/110 2 115 11 10,5 145 35 0,75 1,87 43,5 240
III.Sơ đồ nối dây toàn hệ thống.
Trong hệ thống có 3 loại trạm.
1.Trạm nguồn.
Dùng sơ đồ 2 hệ thống thanh góp có máy cát liên lạc.
2.Trạm trung gian.
Trong sơ đồ này có 1 trạm trung gian, dùng sơ đồ một hệ thống thanh góp có phân đoạn
cung cấp điện cho hộ 2 và trạm 3.
3.Trạm cuối.
Gồm các trạm 1,3,4,5,6 Cung cấp điện cho các hộ 1,3,4,5,6.

Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
CHƯƠNG IV
CHỌN CÔNG SUẤT TỐI ƯU CỦA CÁC THIẾT BỊ BÙ TRONG CÁC TRẠM.
Để giảm công suất phản kháng ,giảm tổn thất điện áp và tổn thất công suất ta
tiến hành bù công suất phản kháng. Thiết bị bù là các bộ tụ đặt ở phía thanh
góp hạ áp của các trạm.
Hàm mục tiêu Z=Z
1
+Z

2
+Z
3
Z
1
=K
0
.Q
b
trong đó:K
0
-suất đầu tư 1 đơn vị công suất bù,
K
0
=150.10
3
đ/kVAr=150.10
6
đ/MVAr
Z
2
=
∆
P
0
.Q
b
.C
0
Trong đó:

0
P∆
:suất tổn hao công suất tác dụng trên 1 đơn vị công suất bù,
0
P∆
=0,005MW/MVAr
C
0
:suất đầu tư cho 1đơn vị công suất đặt trong nhà máy điện, C
0
=15.10
9
đ/MW
( )
0
2
2
3
CR
U
QQ
Z
dm
b
−
=
Vậy Z =(K
0
+∆P
0

.C
0
).Q
b
+
( )
0
2
2
CR
U
QQ
dm
b
−
Z =225.10
6
.Q
b
+
( )
RQQ
b
10.24,1
2
6
−
Tính chi tiết từng đoạn
1.Đoạn 0-1.
2AC-70 1 2x25MVA 1

,

S
1max

0
92,2km Q
b1

sơ đồ thay thế 0 1 1
,
Q
1
R
01
R
b1
Q
b1
R
01
=21,21Ω ; R
b1
=1,27Ω
Z =225.10
6
.Q
b1
+
( ) ( )

101
2
1
6
10.24,1
bb
RRQQ +−
=225.10
6
.Q
b1
+
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
( )
10.88,27
2
11
6
b
QQ −
⇒
( )
0.10.76,5510.225
11
66
1
=−−=
∂
∂

b
b
QQ
Q
Z
MVArQQ
b
48,1004,452,14
76,55
225
11
=−=−=⇒
( )
99,0
04,430
30
cos
222
11
2
1
1
=
+
=
−+
=⇒
b
QQP
P

ϕ
>0,97
Ta chỉ bù đến cosϕ=0,97
MVArtgPQQtg
b
52,725,0.30.25,0
111
===−⇒=⇒
ϕϕ

MVArQQ
b
752,752,1452,7
11
=−=−=⇒
2.Đoạn 0-2-3.
2AC-150 2AC-70 3 2x25MVA 3
,

0 S
3

63,25km 44,72km
2
2x32MVA Q
b3

2
,

Q
b2
S
2

Sơ đồ thay thế
0 R
02
R
23

2 3
R
b2
R
b3
2
,
3
,
Q
b2
Q
2
Q
b3
Q
3

Phạm Văn Hoài

Trường đại học bách khoa Hà Nội
R
02
=6,64Ω; R
23
=10,29Ω; R
b2
=0,935Ω; R
b3
=1,27Ω;
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
[ ]
02
2
32322
2
22233
2
33
6
32
6
10.24,1.10.225 RQQQQRQQRRQQQQZ
bbbbbbbb
−−++−++−++=
⇒
( ) ( ) ( ) ( )
2
32
6

2
2
5
2
3
6
32
6
07,28.10.23,849,1510.16,158,12.10.33,14.10.225
bbbbbb
QQQQQQZ −−+−+−++=
( ) ( )
007,28.46,1649,15.32,2225
322
2
=−−−−−=
∂
∂
bbb
b
QQQ
Q
Z
( )
10969,272.46,16.78,18
32
=−+⇒
bb
QQ
( ) ( )

007,28.46,1658,12.66,28225
323
3
=−−−−−=
∂
∂
bbb
b
QQQ
Q
Z
( )
20575,597.12,45.46,16
32
=−+⇒
bb
QQ
Từ (1) và (2) suy ra Q
b2
=4,3MVAr; Q
b3
=11,67MVAr
( ) ( )
⇒<=
−+
=
−+
=⇒ 97,094,0
3,449,1532
32

cos
2
2
2
22
2
2
2
2
b
QQP
P
ϕ
thoả mãn
( ) ( )
97,01
76,1158,1226
26
cos
2
2
2
33
2
3
3
3
>≈
−+
=

−+
=⇒
b
QQP
P
ϕ
Ta chỉ bù đến
cosϕ
3
=0,97
MVArQQQQtg
bb
08,65,65,626.25,025,0
33333
=−=⇒==−⇒=⇒
ϕ
Thay Q
b3
vào (1)
97,098,0cos21,9
22
>=⇒=⇒
ϕ
MVArQ
b
Ta bù đến cosϕ
2
=0,97
MVArQ
b

49,7
2
=⇒
4.Đoạn 0-4.
2AC-70 4 2x25MVA 4
,

S
4max

0
76,16km Q
b4

sơ đồ thay thế 0 4 4
,
Q
4
R
04
R
b4
Q
b4
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
R
04
=17,52Ω ; R
b4

=1,27Ω

Z =225.10
6
.Q
b4
+
( ) ( )
404
2
44
6
10.24,1
bb
RRQQ +−
=225.10
6
.Q
b4
+
( )
10.30,23
2
44
6
b
QQ −
⇒
( )
0.10.60,4610.225

44
66
4
=−−=
∂
∂
b
b
QQ
Q
Z
MVArQQ
b
72,8
60,46
225
44
=−=⇒
( ) ( )
98,0
72,855,1328
28
cos
2
2
2
44
2
4
4

4
=
−+
=
−+
=⇒
b
QQP
P
ϕ
>0,97
Ta chỉ bù đến cosϕ=0,97
MVArtgPQQtg
b
55,625,0.28.25,0
444
===−⇒=⇒
ϕϕ

MVArQQ
b
752,752,1452,7
11
=−=−=⇒
4.Đoạn 0-5.
2AC-70 5 2x25MVA 5
,

S
5max

0
92,2km Q
b5

sơ đồ thay thế 0 5 5
,
Q
5
R
05
R
b5
Q
b5
R
05
=21,21Ω ; R
b5
=1,27Ω

Z =225.10
6
.Q
b5
+
( ) ( )
505
2
55
6

10.24,1
bb
RRQQ +−
=225.10
6
.Q
b5
+
Phạm Văn Hoài
Trường đại học bách khoa Hà Nội
( )
10.88,27
2
55
6
b
QQ −
⇒
( )
0.10.76,5510.225
55
66
5
=−−=
∂
∂
b
b
QQ
Q

Z
MVArQQ
b
48,1004,452,14
76,55
225
55
=−=−=⇒
( )
99,0
04,430
30
cos
222
55
2
5
5
5
=
+
=
−+
=⇒
b
QQP
P
ϕ
>0,97
Ta chỉ bù đến cosϕ=0,97

MVArtgPQQtg
b
52,725,0.30.25,0
555
===−⇒=⇒
ϕϕ

MVArQQ
b
752,752,1452,7
55
=−=−=⇒
5.Đoạn 0-6.
2AC-70 6 2x25MVA 6
,

S
6max

0
63,25km Q
b6

sơ đồ thay thế 0 6 6
,
Q
6
R
06
R

b6
Q
b6
R
06
=14,55Ω ; R
b6
=1,27Ω
Z =225.10
6
.Q
b6
+
( ) ( )
606
2
66
6
10.24,1
bb
RRQQ +−
=225.10
6
.Q
b6
+
( )
10.62,19
2
66

6
b
QQ −
⇒
( )
0.10.24,3910.225
66
66
6
=−−=
∂
∂
b
b
QQ
Q
Z
MVArQQ
b
85,6
24,39
225
66
=−=⇒
( ) ( )
98,0
85,658,1226
26
cos
2

2
2
66
2
6
6
6
=
−+
=
−+
=⇒
b
QQP
P
ϕ
>0,97
Ta chỉ bù đến cosϕ=0,97
MVArtgPQQtg
b
5,625,0.26.25,0
666
===−⇒=⇒
ϕϕ
Phạm Văn Hoài