Đồ án môn lưới điện thiết kế mạng lưới điện khu vực (dh điện lực hà nội)

ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
MỤC LỤC
Lời Mở đầu………………………………………………………………………………… 1
Chương 1: Phân tích nguồn và phụ tải.
1.1 Mở đầu…………………………………………………………………………………….4
1.2 Nguồn điện……………………………………………………………………………… 4
1.3 Phụ tải…………………………………………………………………………………… 4
1.4 Kết luận……………………………………………………………………………………5
Chương 2: Đề xuất phương án nối dây và tính toán chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
3.1 Mở đầu…………………………………………………………………………………….6
3.2 Đề xuất các phương án nối dây……………………………………………………………6
3.3 Lựa chọn điện áp định mức, tiết diện dây dẫn, tính tổn thất điện áp cho các phương
án…8
3.4 Kết luận………………………………………………………………………………… 27
Chương 3: Tính chỉ tiêu kinh tế.
3.1 Mở đầu………………………………………………………………………………… 28
3.2 Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế……………………………………………………… 28
3.3 Tính kinh tế cho các phương án………………………………………………………….28
3.4 Kết luận………………………………………………………………………………….40
Chương4: Chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây.
4.1 Mở đầu………………………………………………………………………………… 42
4.2 Chọn số lượng và công suất máy biến áp……………………………………………… 42
4.3 Chọn sơ đồ nối dây cho các trạm……………………………………………………… 45
4.4 Kết luận………………………………………………………………………………… 47
Chương 5: Tính toán chính xác cân bằng công suất trong các chế độ
5.1 Mở đầu………………………………………………………………………………… 47
5.2 Chế độ phụ tải cực đại……………………………………………………………………47
5.3 Chế độ phụ tải cực tiểu………………………………………………………………… 57
5.4 Chế độ sau sự cố………………………………………………………………………….60
5.5 Kết luận………………………………………………………………………………… 62
Chương 6: Tính điện áp tại các nút phụ tải và lựa chọn phương thức điều chỉnh

điện áp.
6.1 Mở đầu………………………………………………………………………………… 63
6.2 Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong các chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu và sau
sự cố…………………………………………………………………………………………… 63
6.3 Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho các trạm……………………………… 66
6.4 Kết luận……………………………………………………………………………………
Chương 7: Tính các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của mạng điện.
7.1 Mở đầu………………………………………………………………………………… 72
7.2 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện………………………………………………………… 72
7.3 Tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện………………………………………… 73
7.4 Tổn thất điện năng trong lưới điện. …………………………………………………… 73
7.5 Các loại chi phí và giá thành…………………………………………………………… 74
7.6 Kết luận………………………………………………………………………………… 74
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 1
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
LỜI NÓI ĐẦU
Quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá ở nước ta hiện nay đang diễn ra hết sức
mạnh mẽ.Trên khắp cả nước các khu trung tâm công nghiệp mới mọc lên ngày càng nhiều.
Điều này đỏi hỏi chúng ta phải xây dựng các mạng lưới điện mới để truyền tải điện năng
đến các hộ tiêu thụ này.Thiết kế các mạng và hệ thống điện là một nhiệm vụ quan trọng của
các kỹ sư nói chung và đặc biệt là các kỹ sư hệ thống điện.
Đồ án môn học “Thiết kế mạng lưới điện khu vực” giúp chúng ta vận dụng những kiến
thức đã học vào thực tế công việc. Tuy đây mới chỉ là đồ án môn học nhưng nó đã trang bị
những kỹ năng bổ ích cho đồ án tốt nghiệp đồng thời nó cũng cho chúng ta hình dung ra một
phần công việc thực tế sau này
Trong quá trình làm đồ án, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo
trong bộ môn và các thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy trên lớp.Em xin chân thành cảm ơn
thầy giáo TS.Trần Thanh Sơn đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ án này.
Hà Nội, tháng 3 năm 2015
Sinh viên

Hoàng Mạnh Hùng
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 2
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
Yêu cầu thiết kế lưới điện cho khu vực gồm 1 nguồn và 7 phụ tải được phân bố như sau:
2
1
7
3
6 4
5
Số liệu nguồn: Nguồn là thanh góp hệ thống 110 kV có công suất vô cùng lớn,U
đm
=110kV
hệ số cosφ
đm
= 0,85
Số liệu phụ tải:
Thông số Phụ tải
1 2 3 4 5 6 7
P
max
(MW)
15 20 25 30 35 40 45
P
min
70%.P
max
cos
ϕ
0.91

U
đm(kV)
22
YCĐC
điện áp
KT KT T KT KT KT KT
Loại III I I I I I I
T
max
(h) 4000 5000 5100 4500 3000 4000 3500
Người hướng dẫn
TS.Trần Thanh Sơn
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 3
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
CHƯƠNG I
PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
o0o
1.1 Mở đầu
Trong thiết kế lưới điện, phân tích nguồn và phụ tải là công việc đầu tiên phải thực hiện,
nó cũng là một phần rất quan trọng trong thiết kế lưới điện, việc nắm vững nhưng đặc
điểm của nguồn và phụ tải giúp chúng ta có thể xác định, tính toán, xây dựng, vận hành
lưới điện an toàn và hợp lý.
1.2 Nguồn điện
Nguồn có công suất VCL có khả năng đáp ứng được mọi yêu cầu về công suất của
phụ tải và đảm bảo chất lượng điện áp:
Nguồn có công suất VCL đảm bảo điện áp trên thanh góp cao áp không đổi khi xảy
ra mọi biến động về công suất phụ tải dù xảy ra ngắn mạch
Nguồn có công suất (≥5÷7) lần công suất phụ tải.
1.3 Phụ tải
Lưới điện khu vực mà ta cần thiết kế gồm có 7 phụ tải.

Trong đó:
Phụ tải: 2, 3, 4, 5, 6, 7 là các hộ tiêu thụ điện phụ tải loại I, có mức độ đảm bảo cung
cấp điện cao nhất , nên được cung cấp bởi đường dây kép hoặc mạch vòng để đảm bảo độ
an toàn cung cấp điện liên tục.
Phụ tải 1 là hộ tiêu thụ điện loại III nên sẽ được cung cấp điện bằng đường dây
đơn.
Tổng công suất phụ tải:
P
∑max
= P
1
+ P
2
+ P
3
+ P
4
+ P
5
+ P
6
+ P
7
= 15 + 20 + 25+ 30 +35+40 +45 = 210 (MW)
P
∑min
= 70% P
∑max
=
Ta có :

QjPS .
.
+=
;
ϕ
cos
P
S =
; Q = P. tg
ϕ
, với cos
ϕ
= 0,91
⇒
tgφ = 0,46
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 4
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
P
min
= 70%P
max
; Q
max
= P
max
.tgφ; Q
min
= P
min
.tgφ

SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 5
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
Bảng 1.1: Số liệu phụ tải tính toán:
Phụ
tải
Loại
Chế độ phụ tải Max Chế độ phụ tải Min
P
(MW)
Q
(MVAr)
S (MVA)
P + j.Q
(MVA)
P
(MW)
Q
(MVAr)
S (MVA)
P + j.Q
(MVA)
1 III 15 6,9
16,483516
5
15+j6,9 10,5 4,83
11,538461
5
10,5+j4,83
2 I 20 9,2
21,978022

20+j9,2 14 6,44
15,384615
4
14+j6,44
3 I 25 11,5
27,472527
5
25+j11,5 17,5 8,05
19,230769
2
17,5+j8,05
4 I 30 13,8
32,967033
30+j13,8 21 9,66
23,076923
1
21+j9,66
5 I 35 16,1
38,461538
5
35+j16,1 24,5 11,27
26,923076
9
24,5+j11,27
6 I 40 18,4
43,956044
40+j18,4 28 12,88
30,769230
8
28+j12,88

7 I 45 20,7
49,450549
5
45+j20,7 31,5 14,49
34,615384
6
31+j14,49
Tổng
210
96,6
230,76923
1
210+j96.
6
147 67,62
161,53846
2
147+j67.62
Các hộ phụ tải loại I là những hộ quan trọng,vì vậy phải dự phòng chắc chắn.Mỗi phụ
tải phải được cấp điện bằng một lộ đường dây kép hoặc mạch vòng để đảm bảo cấp điện
liên tục cũng như đảm bảo chất lượng điện năng ở một chế độ vận hành.Khi ngừng cấp
điện có thể làm hỏng sản phẩm, hư hại thiết bị gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động của phụ
tải.Thời gian ngừng cung cấp điện lớn nhất cho phép của các phụ tải loại I là khoảng thời
gian đóng tự động nguồn dự trữ.
Các hộ phụ tải loại III là các hộ phụ tải ít quan trọng hơn nên để giảm chi phí đầu tư
ta chỉ cần cấp điện bằng một đường dây đơn và có thể ngừng cung cấp điện trong thời
gian cần thiết để sữa chữa sự cố hay thay thế phần hư hỏng của mạng điện.
Trong mạng điện thiết kế hộ phụ tải số 1, 2, 4, 5, 6, 7 có yêu cầu điều chỉnh điện áp
khác thường độ lệch điện áp phải thỏa mãn các chế độ sau:
Chế độ phụ tải cực đại: du% ≥ 5% U

đm
(1-1)
Chế độ phụ tải cực tiểu: du%≥ 0% U
đm.
(1-2)
Chế độ sự cố: 0% ≤ dU% ≤ 5% U
đm
(1-3)
Phụ tải 3 có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường nên phạm vi chỉnh điện áp ở chế độ
cực đại, cực tiểu, sự cố là: -2,5% U
đm.
≤ dU% ≤ +7,5% U
đm
(1-4)
1.4 Kết luận:
Như vậy để đảm bảo nhu cầu cung cấp điện cho từng loại phụ tải thì Phụ tải loại I
phải được cung cấp từ 2 nguồn độc lập, thời gian ngừng cung cấp điện chỉ trong khoảng
thời gian đóng tự động dự trữ, đường dây của phụ tải là dây kép hoặc mạch vòng. Phụ tải
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 6
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
loại III được cung cấp điện bằng dây đơn và cho phép ngừng cung cấp điện trong thời gian
sữa chữa sự cố hay thay thế hư hỏng của mạng điện nhưng không quá 1 ngày.
CHƯƠNG II:
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT
o0o
2.1 Mở đầu
Các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của nó.Vì vậy
các sơ đồ mạng điện cần được chọn sao cho có chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ tin cậy cung
cấp điện cần thiết, đảm bảo chất lượng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ, thuận tiện
và an toàn trong vận hành, khả năng phát triển trong tương lai và tiếp nhận phụ tải mới.

2.2 Đề xuất các phương án nối dây.
Lựa chọn các phương án nối dây của mạng điện là nhiệm vụ hết sức quan trọng để
từ đó tính toán so sánh các phương án về mặt kỹ thuật nhằm tìm ra một phương án hợp lý
nhất đảm bảo cung cấp điện kinh tế và hiệu quả.
Việc vạch ra phương án nối dây của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác
nhau như: Công suất yêu cầu của phụ tải phải lớn hay nhỏ, số lượng phụ tải nhiều hay ít, vị
trí phân bố phụ tải, mức độ yêu cầu về việc đảm bảo cung cấp điện liên tục, đặc điểm và
khả năng cung cấp điện của nhà máy điện, v.v.
Căn cứ vào sơ đồ vị trí phụ tải ta chia phụ tải làm 4 nhóm sau:
Nhóm 1: Phụ tải 1 và 2
Nhóm 2: Gồm ba phụ tải 3, 4, 5
Nhóm 3: Gồm hai phụ tải 6 và 7
a) Các phương án cho nhóm 1:
Phương án 1:
Phương án 2:
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 7
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
b) Các phương án nhóm 2:
Phương án 1:
Phương án 2:

Phương án 3:
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 8
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
c) Các phương án nhóm 3:
Phương án 1:
Phương án 2:

Phương án 3:

2.3. Tính toán so sánh kỹ thuật các phương án.
Các phương án đấu nối được so sánh về mặt kỹ thuật. Cụ thể là tất cả các phương
án đều phải tính toán theo các nội dung như sau:
a, Chọn cấp điện áp cho mạng điện.
Một trong những công việc lúc thiết kế hệ thống điện là lựa chọn đúng điện áp của
đường dây tải điện.Vấn đề này rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến tính kỹ thuật
và tính kinh tế của mạng điện.Có nhiều phương pháp và công thức tính toán lựa chọn cấp
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 9
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
điện áp tối ưu.Ở đây ta sử dụng công thức Still để tính toán lựa chọn cấp điên áp cho mạng
điện:
Trong đó:
L: Chiều dài đường dây (km).
P: Công suất tác dụng chạy trên đường dây (MW).
i: Đường dây và phụ tải thứ i. (i = 1 ÷ 7)
Kết quả điện áp tính được nằm trong khoảng (50- 150) kV là phù hợp với điện áp
định mức của hệ thống đã cho là 110kV sẽ được lựa chọn để so sánh.
b, Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện (J
kt
):
Với mạng điện khu vực, trong những tính toán đơn giản ta thường chọn tiết diện
dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện J
kt
.
KT
i
KT
J
I
F

max
=
F
KT
: Tiết diện kinh tế đoạn dây thứ i, mm
2
I
imax
: Dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn đường dây thứ i.
3
max
max
10.
.3.
dm
i
Un
S
I =
A
Trong đó:
n: Số mạch đường dây, dây đơn n = 1, dây kép n = 2.
P
imax
, Q
imax
: Dòng công suất tác dụng và phản kháng lớn nhất chạy trên đường dây
thứ i (MW, MVar)
U
đm

: Điện áp định mức của mạng điện, kV.
J
kt
: Mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm
2
.
Mật độ kinh tế của dòng điện đối với dây AC khi T
max
= 3000-5000h bằng 1,1.
Về lý thuyết tiết diện tiêu chuẩn được chọn gần nhất với tiết diện kinh tế, dây dẫn
được chọn phải đảm bảo điều kiện vầng quang F ≥ 70mm
2
khi mà mạng điện có cấp điện
áp từ 110kV ÷ 750kV.
Dòng điện chạy trên dây dẫn lúc sự cố nguy hiểm nhất được tính theo công thức:
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 10
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn

CP
dm
SC
SC
I
U
S
I ≤=
3
10.
.3
Sau khi kiểm tra điều kiện dòng điện sự cố trên nếu không thoả mãn ta phải lựa

chọn lại tiết diện dây dẫn.
c, Kiểm tra tổn thất điện áp lúc bình thường và sự cố.
+ Tổn thất điện áp trên mỗi đoạn đường dây được tính theo biểu thức:
max
2
% .100
bt
dm
PR QX
U
U
+
∆ =
∑ ∑
Trong đó:
- P: Công suất tác dụng chạy trên đường dây thứ (MW).
- Q: Công suất phản kháng chạy trên đoạn đường dây (MVar).
- R , X : Điện trở, điện kháng đường dây (Ω).
- U
đm
: Điện áp định mức mạng điện (kV).
Đối với cấp điện áp 110(kV) trở xuống thành phần điện áp ngang trục rất nhỏ nên
có thể bỏ qua.
+ Các trị số ∆U tính được phải thoả mãn điều kiện:
- Lúc vận hành bình thường tương đương với chế độ max:
∆U
max bt
% ≤ 15%
- Lúc sự cố nguy hiểm nhất là đường dây kép bị đứt một mạch
∆U

SC
%≤20%
3.3.1) Nhóm 1:
3.3.1.1) Phương án 1:
2
1 28,284 km 42,426 km
a)a)
a) Lựa chọn điện áp định mức:
Trong khi xác định gần đúng các dòng công suất trong mạng điện chúng ta sử dụng giả
thiết sau:
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 11
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
- Không tính tổn thất trên các tổng trở đường dây.
- Dòng điện trên các đường dây được xác định theo điện áp danh định của mạng
- Dùng phụ tải tính toán của trạm.
_Xét nhánh N-1:
S
N-1
=15+j6,9 MVA
=71,086 kV
_Xét nhánh N-2:
S
N-2
=20+j9,2MVA
=82,623 kV
Từ các kết quả ở trên ta thấy U
tt
nằm trong giới hạn từ 50kV đến 150 kV phù hợp
với điện áp định mức của hệ thống đã cho là: U
đm

= 110kV.
b) Lựa chọn tiết diện dây dẫn.
Theo công thức:
=
kt
F
3
maxmax
10
3
×=
ktdm
kt
JUn
S
J
I
Thay số vào công thức trên ta tính cho nhánh nguồn - phụ tải 1:

=
kt
F
)(975,8410
1,1.110.3
6,915
10
32
23
22
3

22
max
mm
JU
QP
J
I
ktdm
kt
=×
+
=×
+
=
Từ kết quả trên ta thấy chọn dây dẫn có tiết diện gần nhất là AC-95 có r
0
= 0,33 (Ω),
x
0
= 0,429 (Ω) và I
cp.n
= 330A.
Tương tự tính cho các nhánh còn lại ta được kết quả ghi trong bảng sau:
Nhánh S(MVA) L (km) F
kt
(mm
2
) Loại dây
R
0

(Ω)
X
0
(Ω)
I
cp
(A)
N-1
15 + j6,9
28,284
84,975 AC-95 0,33 0,429 330
N-2
20 + j9,2
42,426
52,521 AC-70 0.46 0.44 265
Khi xảy ra sự cố trên đường dây N-1 do là dây đơn nên không tính đến I
sc
Khi xảy ra sự cố đứt 1 đây của đường dây lộ kép :
Khi đó: I
SC
= 2.I
max
và ∆U
SC
% = 2.∆U
bt
%
I
scN-2
= 2.F

kt.
J
kt
= 2.
521,52
.1,1 = 115,546 (A)
Dòng điện lúc sự cố I
sc
=115,546 A

< 0,88I
cp
=0,88.265=233,2 A của dây dẫn.Vậy dây dẫn đã
chọn thoả mãn điều kiện phát nóng.Dây dẫn đảm bảo về yêu cầu kỹ thuật.
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 12
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
c) Tính tổn thất điện áp.
Theo công thức:
2
% 100(%)
dm
PR QX
U
U
+
∆ = ×
∑ ∑
Trong đó:
lr
n

R
0
1
=

lx
n
X
0
1
=
Điện trở và điện kháng đoạn N-1:
R= 0,33.28,284 = 8,344 (Ω)
X = 0.429.28,284 = 10,847 (Ω)
- Tính cho nhánh Nguồn - phụ tải 1:
Tương tự thay số tính cho các nhánh còn lại ta có kết quả ghi trong bảng sau:
Nhánh P(MW) Q (MVAr)
R(Ω) X(Ω) ∆U
btmax
% ∆U
scmax
%
N-1 15 6,9 9,334 12,134 1,849
N-2 20 9,2 9,758 9,334 2,323 4,464
Từ kết quả tính tổn thất điện áp ở bảng trên ta có tổn thất điện áp trung bình lớn nhất lúc
bình thường và lúc sự cố của phương án nối dây 1 là:
∆U
btmax
% = ∆U
N-2

% = 2,323% <10%
∆U
scmax
% = ∆U
N-2
% =4,464% < ∆U
SC.cp
% = 20%.
3.3.1.2 Phương án 2 :
2
50,99 km
1 42,426 km
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 13
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
a) Lựa chọn điện áp định mức :
STT Nhánh L (km) P (MW) U (kV)
1 1-2 50,99 15 74,034
2 N-2 42,426 35 106,523
Từ các kết quả ở trên ta thấy U
tt
nằm trong giới hạn từ 50kV đến 150 kV phù hợp
với điện áp định mức của hệ thống đã cho là: U
đm
= 110kV.
b) Lựa chọn tiết diện dây dẫn.
Theo công thức:
=
kt
F
3

maxmax
10
3
×=
ktdm
kt
JUn
S
J
I
Thay số vào công thức trên ta tính cho nhánh 2- 1:

=
kt
F
)(875,8410
1,1.110.3
6,915
10
3
23
22
3
22
max
mm
JU
QP
J
I

ktdm
kt
=×
+
=×
+
=
Từ kết quả trên ta thấy chọn dây dẫn có tiết diện gần nhất là AC-95 có r
0
= 0,33(Ω),
x
0
= 0,429(Ω) và I
cp
= 330A.
Tương tự tính cho các nhánh còn lại ta được kết quả ghi trong bảng sau:
Nhánh S(MVA) L (km) F
kt
(mm
2
) Loại dây
R
0
(Ω)
X
0
(Ω)
I
cp
(A)

2-1
15 + j6,9
50,99
84,875 AC-95 0.33 0,429 330
N-2
35 + j16,1
42,426
91,912 AC-95 0.33 0.429 330
Dòng điện lúc sự cố I
sc
= I
scN-2
= 2.F
kt.
J
kt
= 2.
912,91
.1,1 = 202,206 (A)< 0,88I
cp
=0,88.330=290,4 (A) của dây dẫn.Vậy dây dẫn đã chọn thoả mãn điều kiện phát nóng.Dây
dẫn đảm bảo về yêu cầu kỹ thuật.
c) Tính tổn thất điện áp.
Theo công thức:
2
% 100(%)
dm
PR QX
U
U

+
∆ = ×
∑ ∑
Trong đó:
lr
n
R
0
1
=

lx
n
X
0
1
=
Điện trở và điện kháng đoạn 2-1:
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 14
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
R= 0,33.50,99 = 16,827 (Ω)
X = 0.429.50,99 = 21,875 (Ω)
Khi xảy ra sự cố trên đường dây 2-1 do là dây đơn nên không tính đến I
sc
Khi xảy ra sự cố đứt 1 đây của đường dây lộ kép N-2
Khi đó: I
SC
= 2.I
max
và ∆U

SC
% = 2.∆U
bt
%
I
scN-2
= 2.F
kt.
J
kt
= 2.
912,91
.1,1 = 202,206 (A)
- Tính cho nhánh N2-1:
Tương tự thay số tính cho các nhánh còn lại ta có kết quả ghi trong bảng sau:
Nhánh P(MW) Q (MVAr)
R(Ω) X(Ω) ∆U
btmax
% ∆U
scmax
%
2-1 15 6,9 16,827 21,875 3,333
N-2 35 16,1 7 9,1 3,236 6,472
Từ kết quả tính tổn thất điện áp ở bảng trên ta có tổn thất điện áp trung bình lớn nhất lúc
bình thường và lúc sự cố của phương án nối dây 1 là:
∆U
btmax
% = ∆U
2-1+
∆U

N-2
% = 3,333% +3,326% = 6,659% <10%
∆U
scmax
% = ∆U
N-2
% =6,472% < ∆U
SC.cp
% = 20%.
3.3.2) Nhóm 2 :
3.3.2.1) phương án 1 :

50 km
3
N 58,31 km
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 15
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
44,721km 4
5
a) Lựa chọn điện áp định mức :
STT Nhánh L(km) P(MV) U(kV)
1 N-3 30 25 89,996
2 N-4 58,31 30 100,695
3 N-5 44,721 35 106,725
Từ các kết quả ở trên ta thấy U
tt
nằm trong giới hạn từ 50kV đến 150 kV phù hợp
với điện áp định mức của hệ thống đã cho là: U
đm
= 110kV.

b) Lựa chọn tiết diện dây dẫn :
Theo công thức:
=
kt
F
3
maxmax
10
3
×=
ktdm
kt
JUn
S
J
I
Thay số vào công thức trên ta tính cho nhánh N- 3:

=
kt
F
)(216,7210
1.110.32
5,1125
10
3
23
22
3
22

max
mm
JUn
QP
J
I
ktdm
kt
=×
+
=×
+
=
Từ kết quả trên ta thấy chọn dây dẫn có tiết diện gần nhất là AC-70 có r
0
= 0,46(Ω),
x
0
= 0,44(Ω) và I
cp.n
= 265A.
I
scN-3
= 2.F
kt.
J
kt
= 2.
216,72
.1= 144,432 (A) < 0,88 I

cp
=233,2 A (Thỏa mãn)
Tương tự tính cho các nhánh còn lại ta được kết quả ghi trong bảng sau:
Nhánh S Li F
kt
Loại dây R
0
X
0
I
cp
N-3
25+j11,5
50 72,216 AC-70 0.46 0,44 265
N-4
30+j13,8
58,31 78,782 AC-70 0,46 0,44 265
N-5
35+j16,1
44,721 91,912 AC-95 0.33 0.429 330
I
scN-4
= 2.F
kt.
J
kt
=2.
782,78
.1,1= 173,32 (A) <0,88. I
cp

=0,88.265=232,2 A
I
scN-5
= 2.F
kt.
J
kt
= 2.
912,91
.1,1 = 202,206 (A) <0,88. I
cp
=0,88.330=290,4 A
Vậy dây dẫn thỏa mãn điều kiện phát nóng.
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 16
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
c) Tính tổn thất điện áp
Theo công thức:
2
% 100(%)
dm
PR QX
U
U
+
∆ = ×
∑ ∑
Trong đó:
lr
n
R

0
1
=

lx
n
X
0
1
=
Điện trở và điện kháng đoạn N-3
R= 0,46.50 = 11,5 (Ω)
X = = 11 (Ω)
Khi xảy ra sự cố đứt 1 đây của đường dây lộ kép N-3
Khi đó: I
SC
= 2.I
max
và ∆U
SC
% = 2.∆U
bt
%
- Tính cho nhánh N-3:
Tương tự thay số tính cho các nhánh còn lại ta có kết quả ghi trong bảng sau:
Nhánh P Q R X
∆U
btmax
% ∆U
scmax

%
N-3 25 11,5 11,5 11 2,053 4,106
N-4 30 13,8 13,411 12,828 4,788 9,576
N-5 35 16,1 7,379 9,593 3,411 6,822
Từ kết quả tính tổn thất điện áp ở bảng trên ta có tổn thất điện áp trung bình lớn
nhất lúc bình thường và lúc sự cố của phương án nối dây 1 là:
∆U
btmax
% = ∆U
N-4
% = 4,788% < 10%
∆U
scmax
% = ∆U
N-4
% =9,576% < ∆U
SC.cp
% = 20%.
3.3.2.2) Phương án 2 :
N
58,31 km 3
30km
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 17
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
44,721km 4
5
a) Lựa chọn điện áp điện mức :
S
max3-4
= S

3
=25+j11,5 MVA
S
maxN-4
= S
3
+S
4
= 25+j11,5 +30+j13,8 = 55 +j25,3 MVA
S
maxN-5
= S
5
=35+j16,1 MVA
STT Nhánh L(km) P(MV) U(kV)
1 3-4 30 25 89,996
2 N-4 58,31 55 132,942
3 N-5 44,721 35 106,725
Từ các kết quả ở trên ta thấy U
tt
nằm trong giới hạn từ 50kV đến 150 kV phù hợp
với điện áp định mức của hệ thống đã cho là: U
đm
= 110kV.
b) Lưa chọn tiết diện dây dẫn :
Theo công thức:
=
kt
F
3

maxmax
10
3
×=
ktdm
kt
JUn
S
J
I
_ Xét đoạn 3-4:

=
kt
F
)(216,7210
1.110.32
5,1125
10
3
23
22
3
22
max
mm
JUn
QP
J
I

ktdm
kt
=×
+
=×
+
=
Từ kết quả trên ta thấy chọn dây dẫn có tiết diện gần nhất là AC-70có r
0
= 0,46(Ω),
x
0
= 0,44(Ω) và I
cp.n
= 265A.
_Xét đoạn N-4 :
S
maxN-4
= S
3
+S
4
= 25+j11,5 +30+j13,8 = 55 +j25,3 MVA

=
kt
F
)(433,14410
1,1.110.32
3,2555

10
3
23
22
3
22
max
mm
JUn
QP
J
I
ktdm
kt
=×
+
=×
+
=
Từ kết quả trên ta thấy chọn dây dẫn có tiết diện gần nhất là AC-150 có r
0
=
0,21(Ω), x
0
= 0,416(Ω) và I
cp.n
= 445A.
Tính tương tự như phương án 1
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 18
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn

Nhánh S Li F
kt
Loại dây R
0
X
0
I
cp
3-4
25+j11,5
30 72,216 AC-70 0.46 0,44 265
N-4
55 +j25,3
58,31
433,144
AC-150 0,21 0,416 445
N-5 35+j16,1 44,721 91,912 AC-95 0.33 0.429 330
I
sc3-4
=2I
max
=2F
kt
.J
kt
=2. 72,216.1=144,432 <0,88. I
cp
=0,88.265=233,2 (A) (Thỏa mãn)
I
scN-4

=2I
max
=2F
kt
.J
kt
=2.144,433.1,1=317,753 < 0,88I
cp
=0,88.445=391,6 (A) (Thỏa mãn)
I
scN-5
= 2.F
kt.
J
kt
= 2.
912,91
.1,1 = 202,206 (A) < 0,88I
cp
=0,88.330=290,4 (A) (Thỏa mãn)
c) Tính tổn thất điện áp:
Theo công thức:
2
% 100(%)
dm
PR QX
U
U
+
∆ = ×

∑ ∑
Trong đó:
lr
n
R
0
1
=

lx
n
X
0
1
=
_Xét đoạn 3-4:
9,630.46,0
2
1
==R
(Ω)
6,630.44.0
2
1
==X
(Ω)
_Xét đoạn N-4:
123,631,85.0,21
2
1

==R
(Ω)
128,1210,416.58,3
2
1
==X
(Ω)
Tương tự thay số tính cho các nhánh còn lại ta có kết quả ghi trong bảng sau:
Nhánh P Q R X
∆U
btmax
% ∆U
scmax
%
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 19
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
3-4 25 11,5 6,9 6,6 2,053 4,106
N-4 55 25,3 6,123 12,128 5,319 10,638
N-5 35 16,1 7,379 9,593 3,412 6,824
Từ kết quả tính tổn thất điện áp ở bảng trên ta có tổn thất điện áp trung bình lớn
nhất lúc bình thường và lúc sự cố của phương án nối dây 1 là:
∆U
btmax
% = ∆U
N-4
% +∆U
3-4
% = 5,319% +2,053% = 7,372 %<10%
∆U
scmax

% = ∆U
N-4SC
% +∆U
3-4SC
% =10,638% +4,106% = 14,744 < ∆U
SC.cp
% = 20%.
3.3.2.3) phương án 3 :
50 km
N 3
58,31 km 30 km
44,721 km 4
5
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 20
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
a) Lựa chọn điện áp định mức :
_Xét mạng điện kín N-3-4-N :
Dòng công suất chạy trên đoạn N-3 :
Dòng công suất chạy trên đoạn N-4 :
Dòng công suất trên đoạn 3-4 :
Suy ra điểm phân bố công suất trong mạng điện kín N-3-4-N là điểm 4
N N
S3 S4
STT Nhánh L(km) P(MV) U(kV)
1 N-3 50 28,61 97,796
2 3-4 30 3,61 40,657
3 N-4 58,31 26,39 95,139
4 N-5 44,721 35 106,725
Từ các kết quả ở trên ta thấy U
tt

nằm trong giới hạn từ 50kV đến 150 kV phù hợp
với điện áp định mức của hệ thống đã cho là: U
đm
= 110kV.
b) Lựa chọn tiết diện dây dẫn :
Theo công thức:
=
kt
F
3
maxmax
10
3
×=
ktdm
kt
JUn
S
J
I
_Xét đoạn dây N-3 :

=
kt
F
)(264,15010
1,1.110.3
161,1361,28
10
3

23
22
3
22
max
mm
JUn
QP
J
I
ktdm
kt
=×
+
=×
+
=
Từ kết quả trên ta thấy chọn dây dẫn có tiết diện gần nhất là AC-150 có r
0
=
0,21(Ω), x
0
= 0,416(Ω) và I
cp.n
= 445A.
_Xét đoạn dây 3-4 :
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 21
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn

=

kt
F
)(961,1810
1,1.110.3
661,161,3
10
3
23
22
3
22
max
mm
JUn
QP
J
I
ktdm
kt
=×
+
=×
+
=
Từ kết quả trên ta thấy chọn dây dẫn có tiết diện gần nhất là AC-70có r
0
= 0,46(Ω),
x
0
= 0,44(Ω) và I

cp.n
= 265A.
_Xét đoạn dây N-4:

=
kt
F
)(602,13810
1,1.110.3
139,1239,26
10
3
23
22
3
22
max
mm
JUn
QP
J
I
ktdm
kt
=×
+
=×
+
=
Từ kết quả trên ta thấy chọn dây dẫn có tiết diện gần nhất là AC-150 có r

0
=
0,21(Ω), x
0
= 0,416(Ω) và I
cp.n
= 445A.
Đối với mạch vòng thì sự cố nguy hiểm nhất là khi đứt N-3 hoặc N-4, khi đó:
Khi đứt đoạn N-3:
Khi đứt đoạn N-4:
Nhánh S Li F
kt
Loại dây R
0
X
0
I
cp
N-3 28,61+j13,161 50 150,26 AC-150 0,21 0,416 445
3-4
3,61+j1,616
30 18,961 AC-70 0.46 0,44 265
N-4
26,39+j12,139
58,31
433,144
AC-150 0,21 0,416 445
N-5 35+j16,1 44,721 91,912 AC-95 0.33 0.429 330
c) Tính tổn thất điện áp:
Xét trường hợp mạch vòng làm việc ở chế độ bình thường:

Theo công thức:
2
% 100(%)
dm
PR QX
U
U
+
∆ = ×
∑ ∑
Nhánh P Q R X
∆U
btmax
%
N-3 28,61 13,161 10,5 20,8 4,745
3-4 3,61 1,616 13,8 13,2 0,588
N-4 26,39 12,139 12,245 24,257 5,104
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 22
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
N-5 35 16,1 7,379 9,593 3,411
Xét trường hợp mạch vòng làm việc ở chế độ sự cố:
Trường hợp đứt đoạn N-3:
Trường hợp đứt đoạn N-4:
Suy ra: ∆U
scmax
% = ∆U
N-4
%+∆U
3-4
% = 10,638% + 4,106% = 14,774 %

3.3.3) Nhóm 3:
3.3.3.1) Phương án 1:
50 km
7
6 42,426km
a) lựa chọn điện áp định mức:
STT Nhánh L (km) P (MW) U (kV)
1 N-6 42,426 40 113,375
2 N-7 50 45 120,430
b) Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
Theo công thức:
=
kt
F
3
maxmax
10
3
×=
ktdm
kt
JUn
S
J
I
Xét đoạn N-6:
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 23
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
=
kt

F
)(042,10510
1,1.110.32
4,1840
10
3
23
22
3
22
max
mm
JUn
QP
J
I
ktdm
kt
=×
+
=×
+
=
Từ kết quả trên ta thấy chọn dây dẫn có tiết diện gần nhất là AC-95 có r
0
= 0,33(Ω),
x
0
= 0,429(Ω) và I
cp.n

= 330A.
Trường hợp đứt 1 dây, khi đó :
I
scN-6
=2I
max
=2F
kt
.J
kt
=2. 105,042.1,1=231,092 < 0,88I
cp
=0,88.330=290,4 (A) (Thỏa mãn)
Xét đoạn N-7 :
=
kt
F
)(172,11810
1,1.110.32
7,2045
10
3
23
22
3
22
max
mm
JUn
QP

J
I
ktdm
kt
=×
+
=×
+
=
Từ kết quả trên ta thấy chọn dây dẫn có tiết diện gần nhất là AC-120 có r
0
=
0,27(Ω), x
0
= 0,423(Ω) và I
cp.n
= 380A.
I
scN-7
=2I
max
=2F
kt
.J
kt
=2. 118,172.1,1=259,978 < 0,88I
cp
=0,88.380=334,4 (A) (Thỏa mãn)
Nhánh S Li F
kt

Loại dây R
0
X
0
I
cp
N-6
40+j18,4
42,426 105,042 AC-95 0,33 0,429 330
N-7
45+j20,7
50 118,172 AC-120 0,27 0,423 380
c) Tính tổn thất điện áp
Theo công thức:
2
% 100(%)
dm
PR QX
U
U
+
∆ = ×
∑ ∑
Khi đứt 1 đường dây trong 1 nhánh:
∆U
SC
% = 2.∆U
bt
%
Trong đó:

lr
n
R
0
1
=

lx
n
X
0
1
=
Nhánh P Q R X
∆U
btmax
% ∆U
scmax
%
N-6 40 18,4 7 9,1 3,698 7,396
N-7 45 20,7 6,75 10,575 4,319 8,638
Từ kết quả tính tổn thất điện áp ở bảng trên ta có tổn thất điện áp trung bình lớn
nhất lúc bình thường và lúc sự cố của phương án nối dây 1 là:
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 24
ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN GVHD: TS.Trần Thanh Sơn
∆U
btmax
% = ∆U
N-7
% = 4,319% <10%

∆U
scmax
% = ∆U
N-7SC
% =8,638% < ∆U
SC.cp
% = 20%.
3.3.3.2) Phương án 2:
7 36,056km N
6 42,426km
a) lựa chọn điện áp định mức:
S
N-6
=S
6
+S
7
=40+j18,4+45+j20,7= 85+j39,1 MVA
S
6-7
=S
7
=45+j20,7 MVA
STT Nhánh L (km) P (MW) U (kV)
1 N-6 42,426 85 162,528
2 6-7 36,056 45 119,335
Từ các kết quả ở trên ta chọn điện áp định mức của hệ thống đã cho là: U
đm
=
110kV.

b) Lựa chọn tiết diện dây dẫn :
Theo công thức:
=
kt
F
3
maxmax
10
3
×=
ktdm
kt
JUn
S
J
I
Xét đoạn N-6:
=
kt
F
)(215,22310
1,1.110.32
1,3985
10
3
23
22
3
22
max

mm
JUn
QP
J
I
ktdm
kt
=×
+
=×
+
=
Từ kết quả trên ta thấy chọn dây dẫn có tiết diện gần nhất là AC-185 có r
0
=
0,17(Ω), x
0
= 0,384(Ω) và I
cp
= 510A.
Trường hợp đứt 1 dây, khi đó :
I
scN-6
=2I
max
=2F
kt
.J
kt
=2. 223,215.1,1=491,073 A < I

cp
=510 A (Thỏa mãn)
Xét đoạn 6-7:
SV: Hoàng Mạnh Hùng – Đ7H1 Page 25