Đồ án tốt nghiệp Hệ thống điện nguyễn duy luyện

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay in năng ã tr thành dng năng lưng không th thay th trong các
lĩnh vc ca i sng và sn xut. Vic truyn ti in là mt trong ba khâu cơ bn
ca quá trình sn xut, tiêu th và phân phi in năng. Mt H thng in có vn
hành n nh hay không ph thuc rt nhiu vào các h thng các ưng dây truyn
ti. Tn tht in áp cao hay thp ph thuc hoàn toàn vào thông s các ưng dây ti
in. ng thi mc  tin cy cung cp in ưc quyt nh bi cu hình h thng
truyn ti in năng. Do vy vic thit k, xây dng và vn hành H thng in luôn
luôn phi ưc  cao.
Trên cơ s ó,  án tt nghip này s tin hành phân tích, tính toán thit kt mt
h thng in cp khu vc ng thi mt chuyên  v tính toán ch  lưi in bng
vic s dng chương trình PSS/E và tính toán các trưng hp nhà máy là nút PQ/PV.
Mc dù, trong  án này có mt s chi tit ã ưc ơn gin hoá nhưng ây là
nhng cơ s quan trng cho vic thit k mt H thng in ln. Bn  án gm hai
phn ln c th như sau:
• Phần I: Thiết kế lưới điện khu vực
• Phần II: Tính toán chế độ lưới điện bằng việc sử dụng chương trình
PSS/E
Em xin gi li cám ơn chân thành n các thy cô giáo trong trưng i hc in
lc, các thy cô giáo trong khoa h thng inã tn tình ging dy, c bit em xin
gi li cm ơn n thy giáo TS. Trần Thanh Sơn, ã giúp , hưng dn em hoàn
thành  án tt nghip này.
Trong quá trình thc hin, em ã làm vic ht sc mình, vn dng nhng kin thc
mình ã hc và tham kho mt s tài liu chuyên môn nhm t ưc kt qu tt nht.
Tuy nhiên, do thi gian có hn, trong  án có th có nhng thiu sót nht nh. Kính
mong quý thy cô góp thêm nhng ý kin quý báu   tài ưc hoàn thin hơn.
Em xin chân thành cm ơn!
Hà Ni, ngày 25 tháng 12 năm 2013
Sinh viên

Nguyn Duy Luyn

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

MỤC LỤC
PHẦN I: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC 1

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHẾ ĐỘ
LÀM VIỆC CỦA NGUỒN 2

1.1

Ngun in 2

1.2

Ph ti 2

1.3

Cân bng công sut tác dng 4

1.4

Cân bng công sut phn kháng 5

1.5

Xác nh sơ b ch  làm vic ca ngun 7

1.5.1

Ch  ph ti cc i 7

1.5.2

Ch  ph ti cc tiu 7

1.5.3

Ch  s c 8

CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH
MỨC 10

2.1

 xut các phương án ni dây 10

2.1.1

Nhóm 1: N-1-2-3 10

2.1.2

Nhóm 2: HT-5-7 12

2.1.3

Nhóm 3: HT-4-9-N-8-6 14

2.2

Tính toán phân b công sut sơ b nhóm 1 14

2.2.1

Nhóm 2 17

2.2.2

Nhóm 3 18

2.3

Lư chn in áp truyn ti 19

2.3.1

Nhóm 1: N-1-2-3 19

2.3.2

Nhóm 2:HT-5-7 20

2.3.3

Nhóm 3: 4-N-9-HT-6-8 21

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT 22

3.1

Phương pháp chn tit din dây dn 22

3.2

Áp dng cho các phương án 23

3.2.1

Nhóm 1 23

3.2.2

Nhóm 2 26

3.2.3

Nhóm 3 28

3.3

Tính tn tht in áp 29

3.3.1

Nhóm 1 29

3.3.2

Nhóm 2 32

3.3.3

Nhóm 3 33

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI
ƯU 34

4.1

Phương pháp tính ch tiêu kinh t 34

4.1.1

Nhóm 1 36

4.1.2

Nhóm 2 40

4.1.3

Nhóm 3 41

4.2

La chn phương án ti ưu 42

CHƯƠNG 5: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ TRẠM CHO PHƯƠNG
ÁN ĐÃ CHỌN 44

5.1

Chn máy bin áp 44

5.1.1

Chn máy bin áp trong trm tăng áp 44

5.1.2

Chn máy bin áp trm h áp 45

5.2

Chn sơ  ni dây cho các trm 48

5.2.1

Trm tăng áp 48

5.2.2

Trm h áp 48

5.2.3

Trm trung gian 50

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG
CÁC CHẾ ĐỘ CỦA PHƯƠNG ÁN ĐƯỢC CHỌN 51

6.1

Ch  cc i 51

6.1.1

on ưng dây N-1 51

6.1.2

Các on ưng dây N-2, N-3, N-4, HT-5, HT-6, HT-7, HT-8 53

6.1.3

ưng dây N-9-HT 55

6.1.4

Cân bng chính xác trong công sut h thng 58

6.2

Ch  cc tiu 58

6.2.1

on ưng dây N-1 58

6.2.2

Các on ưng dây N-2, N-3, N-4, HT-5, HT-6, HT-7, HT-8 60

6.2.3

ưng dây N-9-HT 62

6.2.4

Cân bng chính xác trong công sut h thng 65

6.3

Ch  sau s c 66

6.3.1

S c ngng 1 máy phát in 66

6.3.2

S c ngng mt mch trên các ưng dây t ngun n ph ti 74

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN TẠI CÁC NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN
PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP 81

7.1

Tính in áp ti các nút ca lưi in trong các ch  ph ti cc i,cc tiu
và sau s c 81

7.1.1

Ch  ph ti cc i 81

7.1.2

Ch  ph ti cc tiu 83

7.1.3

Ch  sau s c 84

7.2

La chn phương thc iu chnh in áp cho các trm 86

7.2.1

Chn u iu chnh cho máy bin áp có u phân áp c nh 89

7.2.2

Chn u iu chnh cho máy bin áp có iu áp dưi ti 91

7.2.3

Chn các u iu chnh trong các máy bin áp ca các trm còn li 92

CHƯƠNG 8: CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MANG ĐIỆN 93

8.1

Vn u tư xây dng mng in 93

8.2

Tn tht công sut tác dng trong mng in 94

8.3

Tn tht in năng trong mng in 94

8.4

Tính chi phí và giá thành 96

8.4.1

Chi phí vn hành hàng năm 96

8.4.2

Chi phí tính toán hàng năm 96

8.4.3

Giá thành truyn ti in năng 96

PHẦN II: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PSS/E 98

MÔ PHỎNG CHẾ ĐỘ XÁC LẬPLƯỚI ĐIỆN THIẾT KẾ 98

CHƯƠNG 9: MÔ PHỎNG CHẾ ĐỘ XÁC LẬP LƯỚI ĐIỆN THIẾT KẾ BẰNG
PSS/E 99

9.1

Tính toán d liu u vào 100

9.1.1

ưng dây 100

9.1.2

Máy bin áp 100

9.1.3

Ph ti 102

9.1.4

Nhà máy in 103

CHƯƠNG 10: MÔ PHỎNG MẠNG ĐIỆN THIẾT KẾ VỚI NÚT NHÀ MÁY
NHIỆT ĐIỆN LÀ PQ 104

10.1 Ch  ph ti cc i 104

10.1.1

Nhp d liu u vào 104

10.1.2

Tính toán trào lưu công sut,các s liu u ra 106

10.1.3

Kt qu 108

10.2

Ch  cc tiu 109

10.2.1

Nhp d liu u vào 109

10.2.2

Các s liu u ra ch  cc tiu: 110

10.2.3

Kt qu 113

CHƯƠNG 11: MÔ PHỎNG MẠNG ĐIỆN THIẾT KẾ VỚI NÚT NHÀ MÁY
NHIỆT ĐIỆN LÀ PV 115

11.1

Ch  ph ti cc i 115

11.1.1

Nhp d liu u vào 115

11.1.2

Tính toán trào lưu công sut,các s liu u ra 117

11.1.3

Kt qu 119

11.2

Ch  cc tiu 120

11.2.1

Nhp d liu u vào 120

11.2.2

Các s liu u ra ch  cc tiu: 121

11.2.3

Kt qu 124

KẾT LUẬN CHUNG 126

TÀI LIỆU THAM KHẢO 127



DANH MỤC BẢNG
Bng 1.1: Bng tính toán ph ti trong ch  cc i và cc tiu 3

Bng 1.2: Bng tng kt ch  làm vic ca ngun 9

Bng 2.1: Phân b công sut sơ b nhóm 1 17

Bng 2.2: Phân b công sut sơ b nhóm 2 17

Bng 2.3: Phân b công sut sơ b N-9-HT 19

Bng 2.4: Bng phân b công sut 19

Bng 2.5: Tính toán in áp truyn ti cho các ưng dây 20

Bng 2.6: Tính toán in áp truyn ti cho các ưng dây 20

Bng 2.7: Tính toán in áp truyn ti cho các ưng dây 20

Bng 2.8: Tính toán in áp truyn ti cho các ưng dây 20

Bng 2.9: Tính toán in áp truyn ti cho các ưng dây 21

Bng 2.10: Tính toán in áp truyn ti cho các ưng dây 21

Bng 2.11: Tính toán in áp truyn ti cho các ưng dây 21

Bng 3.1: Tính toán và chn tit din cho các ưng dây phương án 1a 25

Bng 3.2: Tính toán và chn tit din cho các ưng dây phương án 1b 25

Bng 3.3: Tính toán và chn tit din cho các ưng dây phương án 1c 26

Bng 3.4: Tính toán và chn tit din cho các ưng dây phương án 2a 26

Bng 3.5: Tính toán và chn tit din cho các ưng dây phương án 2b 27

Bng 3.6: Tính toán và chn tit din cho các ưng dây phương án 2c 27

Bng 3.7: Tính toán và chn tit din cho các ưng dây nhóm 3 28

Bng 3.8: Tính tn tht in áp ca phương án 1a 30

Bng 3.9: Tính tn tht in áp ca phương án 1b 30

Bng 3.10: Tính tn tht in áp ca phương án 2a 32

Bng 3.11: Tính tn tht in áp ca phương án 2b 32

Bng 4.1: Giá thành 1km ưng dây trên không mch 110 kV 35

Bng 4.2: Tn tht công sut và vn u tư xây dng các ưng dây ca 36

phương án 1a 36

Bng 4.3: Tn tht công sut và vn u tư xây dng các ưng dây ca 37

phương án 1b 37

Bng 4.4: Tn tht công sut và vn u tư xây dng các ưng dây ca nhóm 1 39

Bng 4.5: Tn tht công sut và vn u tư xây dng các ưng dây ca nhóm 2 40

Bng 4.6: Tn tht công sut và vn u tư xây dng các ưng dây ca nhóm 3 41

Bng 4.7: So sánh kinh t k thut các phương án 42

Bng 5.1: Các thông s ca máy bin áp tăng áp 45

Bng 5.2: Các thông s ca máy bin áp h áp 47

Bng 5.3: Sơ  cu ca các ph ti 50

Bng 6.1: Thông s các phn t trong sơ  thay th 53

Bng 6.2: Các dòng công sut và tn tht công sut trong tng tr MBA 54

và trên ưng dây ni vi nhà máy in và h thng in trong ch  cc i 54

Bng 6.3: Thông s các phn t trong sơ  thay th 60

Bng 6.4: Các dòng công sut và tn tht công sut trong tng tr MBA 61

và trên ưng dây ni vi nhà máy in và h thng in trong ch  cc tiu 61

Bng 6.5: Thông s các phn t trong sơ  thay th 68

Bng 6.6: Các dòng công sut và tn tht công sut trong tng tr MBA 69

và trên ưng dây ni vi nhà máy in và h thng in trong ch  s c 69

Bng 6.7: Thông s các phn t trong sơ  thay th 75

Bng 6.8: Các dòng công sut và tn tht công sut trong tng tr MBA 76

và trên ưng dây ni vi nhà máy in và h thng in trong ch  s c 76

Bng 7.1: Giá tr in áp trên thanh góp h áp quy v cao áp. 83

Bng 7.2: Giá tr in áp trên thanh góp h áp quy v cao áp. 84

Bng 7.3: Giá tr in áp trên thanh góp h áp quy v cao áp. 86

Bng 7.2: Thông s iu chnh ca MBA không iu chnh dưi ti 87

Bng 7.3: Thông s iu chnh ca MBA iu chnh dưi ti 88

Bng 7.6: in áp trên các thanh góp h áp quy i v phía cao áp. 89

Bng 7.7: Chn các u iu chnh trong các máy bin áp các trm còn li. 92

Bng 8.1: Vn u tư cho các trm tăng áp và h áp 93

Bng 8.2: Tn tht in năng trên ưng dây và trong máy bin áp h áp 95

Bng 8.3: Các ch tiêu kinh t - k thut ca h thông in thit k. 97

Bng 9.1: Thông s ưng dây ơn dngơn v tương i 100

Bng 9.2: Thông s máy bin áp h áp dngơn v tương i 102

Bng 9.3: Thông s ph ti trong ch  cc i 102

Bng 9.4: Thông s ca máy phát in 103

Bng 10.1: Kt qu tính toán in áp các nút: 108

Bng 10.2: So sánh dòng công sut khi tính trên PSS/E và bng tay: 108

Bng 10.3: Kt qu tính toán in áp các nút: 113

Bng 10.4: So sánh dòng công sut khi tính trên PSS/E và bng tay: 113

Bng 11.1: Kt qu tính toán in áp các nút 119

Bng 11.2: So sánh dòng công sut khi tính trên PSS/E và bng tay 119

Bng 11.3: Kt qu tính toán in áp các nút 124

Bng 11.4: So sánh dòng công sut khi tính trên PSS/E và bng tay 124



DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Sơ  b trí ph ti và ngun 4

Hình 2.1: Phương án 1a 11

Hình 2.2: Phương án 1b 11

Hình 2.3: Phương án 1c 12

Hình 2.4: Phương án 2a 12

Hình 2.5: Phương án 2b 13

Hình 2.6: Phương án 2c 13

Hình 2.7: Phương án 3 14

Hình 2.8: Phân b công sut phương án 1a 15

Hình 2.9: Phân b công sut phương án 1b 15

Hình 2.10: Phân b công sut phương án 1c 16

Hình 4.1 : Sơ  lưi in phương án ti ưu 43

Hình 5.1: Sơ  trm bin áp tăng áp 48

Hình 5.2: Sơ  cu y  và sơ  cu ngoài 49

Hình5.3: Sơ  b ưng dây - máy bin áp 49

Hình 5.4: Sơ  ni in chính 50

Hình 6.1: Sơ  nguyên lý và thay th ưng dây N-1ch  cc i 51

Hình 6.2: Sơ  nguyên lý và thay th N-9-HT ch  cc i 55

Hình 6.3: Sơ  nguyên lý và thay th N-1 ch  cc tiu 59

Hình 6.4: Sơ  nguyên lý và thay th N-9-HT ch  cc tiu 62

Hình 6.5: Sơ  nguyên lý và thay th N-1 ch  ngng 1 máy phát 66

Hình 6.6: Sơ  nguyên lý và thay th N-9-HT ch  ngng 1 máy phát 70

Hình 6.7: Sơ  nguyên lý và thay th N-1 ch  ngng 1 mch ưng dây 74

Hình 6.8: Sơ  nguyên lý và thay th N-9-HT ch  ngng 1 mch ưng dây 77

Hình 10.1: Thông s nút - Ch  cc i 104

Hình 10.2: Thông s nhà máy in - Ch  cc i 104

Hình 10.3: Thông s máy phát - Ch  cc i 104

Hình 10.4: Thông s ti - Ch  cc i 105

Hình 10.5: Thông s ưng dây - Ch  cc i 105

Hình 10.6: Thông s các máy bin áp - Ch  cc i 105

Hình 10.7: Sai s tính toán và công sut nút cân bng 106

Hình 10.8: in áp các nút sau khi Solve 106

Hình 10.9: Trào lưu công sut ch  cc i vi nhà máy là nút PQ 107

Hình 10.10: Thông s nút - Ch  cc tiu 109

Hình 10.11: Thông s nhà máy - Ch  cc tiu 110

Hình 10.12: Thông s máy phát - Ch  cc tiu 110

Hình 10.13: Thông s ph ti - Ch  cc tiu 110

Hình 10.14: in áp các nút sau khi Solve 110

Hình 10.15: Sai s tính toán và công sut phát nút cân bng 111

Hình 10.16: Trào lưu công sut ch  cc tiu vi nhà máy N là nút PQ 112

Hình 11.1: Thông s các nút - Ch  cc i 115

Hình 11.2: Thông s nhà máy in - Ch  cc i 115

Hình 11.3: Thông s máy phát - Ch  cc i 115

Hình 11.4: Thông s ti - Ch  cc i 116

Hình 11.5: Thông s ưng dây - Ch  cc i 116

Hình 11.6: Thông s các máy bin áp - Ch  cc i 116

Hình 11.7: Sai s tính toán và công sut nút cân bng 117

Hình 11.8: in áp các nút sau khi Solve 117

Hình 11.9: Trào lưu công sut ch  cc i vi nhà máy là nút PV 118

Hình 11.10: Thông s nút - Ch  cc tiu 120

Hình 11.11: Thông s nhà máy - Ch  cc tiu 121

Hình 11.12: Thông s máy phát - Ch  cc tiu 121

Hình 11.13: Thông s ph ti - Ch  cc tiu 121

Hình 11.14: in áp các nút sau khi Solve 121

Hình 11.15: Sai s tính toán và công sut phát nút cân bng 122

Hình 11.16: Trào lưu công sut ch  cc tiu vi nhà máy N là nút PV 123


 án tt nghip:thit k lưi in và dùng phn mm PSSE mô phng

GVHD:TS.Trn Thanh Sơn 1 SV:Nguyn Duy Luyn











PHẦN I: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC
 án tt nghip:thit k lưi in và dùng phn mm PSSE mô phng

GVHD:TS.Trn Thanh Sơn 2 SV:Nguyn Duy Luyn
CHƯƠNG 1:
PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI XÁC ĐỊNH SƠ
BỘ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NGUỒN

1.1 Nguồn điện
Trong h thng in thit k có 2 ngun cung cp là h thng in và nhà máy
nhit in.
1/ H thng in
-
H thng in(HT) có công sut vô cùng ln
-
H s công sut trên thanh góp ca h thng cosφ
m
= 0,85
-
Vì vy cn phi có s liên h gia HT và nhà máy in  có th trao i
công sut gia hai ngun cung cp khi cn thit, m bo cho h thng thit
k làm vic bình thưng trong các ch  vn hành
2/ Nhà máy nhit in
-
Nhà máy nhit in (N) có 3 t máy, công sut t ca mi t máy là
P
t
=63 MW. Như vy tng công sut nh mc ca N bng 3.63=189MW.
-
H s công sut cosφ
m
=0,8; U
m
= 10,5 kV
-
Nhiên liu ca N có th là than á, du và khí t. Hiu sut ca các nhà
máy nhit in tương i thp (khong 30÷40%). ng thi công sut t
dùng ca nhit in thưng chim khong 6÷15% tùy theo loi nhà máy

nhit in.
-
i vi nhà máy nhit in, các máy phát làm vic n nh khi ph ti
P≥70%P
m
; khi ph ti P<30%P
m
các nhà máy ngng làm vic .
-
Công sut phát kinh t ca các máy phát N thưng bng (70÷90%)P
m
.
1.2 Phụ tải
Trong h thng in thit k có 9 ph ti trong ó có 8 ph ti loi I và 1 ph ti
loi III
-
Phụ tải loại I: là nhng ph ti quan trng có yêu cu cung cp in liên tc.
Nu xy ra hin tưng mt in s gây hu qu và thit hi nghiêm trng v
an ninh, chính tr. Các ph ti loi I cn phi ưc cung cp bng ưng dây
mch kép  m bo cung cp in liên tc cũng như m bo cht lưng
in năng  mi ch  vn hành .
 án tt nghip:thit k lưi in và dùng phn mm PSSE mô phng

GVHD:TS.Trn Thanh Sơn 3 SV:Nguyn Duy Luyn
-
Phụ tải loại III: là ph ti ít quan trng hơn,  gim chi phí u tư ta ch cn
cp in bng ương dây ơn.
H c công sut cosφ
m
=0.9; U

m
=22 kV
Ph ti cc tiu bng 73% ph ti cc i
Công sut tiêu th ca các ph ti in ưc tính như sau:
max max
Q P .tg (1.1)
= ϕ

max max max
S P jQ (1.2)
= +
ɺ

2 2
max max max
S P Q (1.3)
= +

T cosφ =0,9 => tgφ =0,484
Kt qu tính giá tr công sut ca các ph ti trong các ch  cc i và cc
tiu cho trong bng 1-1:
Bảng 1.1: Bảng tính toán phụ tải trong chế độ cực đại và cực tiểu
Loi h Pmax Qmax Smax Pmin Qmin Smin
1 26 12,592 28,889 18,980 9,192 21,089
2 60 29,059 66,667 43,800 21,213 48,667
3 18 8,718 20,000 13,140 6,364 14,600
4 45 21,794 50,000 32,850 15,910 36,500
5 26 12,592 28,889 18,980 9,192 21,089
6 45 21,794 50,000 32,850 15,910 36,500
7 28 13,561 31,111 20,440 9,900 22,711

8 40 19,373 44,444 29,200 14,142 32,444
9 30 14,530 33,333 21,900 10,607 24,333
Tng 318 154,014 353,333 232,140 112,431 257,933







 án tt nghip:thit k lưi in và dùng phn mm PSSE mô phng

GVHD:TS.Trn Thanh Sơn 4 SV:Nguyn Duy Luyn

Hình 1.1: Sơ đồ bố trí phụ tải và nguồn

1.3 Cân bằng công suất tác dụng
c im rt quan trng ca các h thng in là truyn ti tc thi in năng t
các ngun n các h tiêu th và không th tích tr in năng thành s lưng nhn
thy ưc. Tính cht này xác nh s ng b ca quá trình sn xut và tiêu th in
năng .
Ti mi thi im trong ch  xác lp ca h thng, các nhà máy ca h thng
cn phi phát công sut bng công sut ca các h tiêu th, k c tn tht công sut
trong các mng in, nghĩa là cn phi thc hin úng s cân bng gia công sut
phát và công sut tiêu th.
Ngoài ra  m bo cho h thng vn hành bình thưng, cn phi có d tr nht
nh ca công sut tác dng trong h thng. D tr h thng in là mt vn  quan
trng, liên quan n vn hành cũng như s phát trin ca h thng .
Vì vy phương trình cân bng công sut tác dng trong ch  ph ti cc ai
i vi h thng in thit k có dng:

P
F
+P
HT
= P
tt
=m
∑P
max
+
∑P+P
td
+P
dt
(1.4)
 án tt nghip:thit k lưi in và dùng phn mm PSSE mô phng

GVHD:TS.Trn Thanh Sơn 5 SV:Nguyn Duy Luyn
Trong ó:
-
P
F
: tng công sut tác dng do nhà máy nhit in phát ra.
-
P
HT
:công sut tác dng ly t h thng .
-
m : h s ng thi xut hin các ph ti cc i (m=1).
-

∑P
max
: tng công sut ca các ph ti  ch  cc i.
-
∑P :tng tn tht công sut trong mng in, khi tính sơ b có th ly
∑
P=5%∑P
max

-
P
td
: công sut t dùng trong nhà máy in, có th ly bng 10%công sut
phát ca nhà máy
-
P
dt
: công sut d tr trong h thng, khi cân bng sơ b có th ly
P
dt
=10%
∑P
max
, ng thi công sut d tr cn phi bng công sut nh mc
ca t máy phát ln nht i vi h thng in không ln. Vì h thng in
có công sut vô cùng ln nên P
dt
=0
Tng công sut ca các ph ti  ch  cc i ưc xác nh t bng 1.1:
∑P

max
= 318 (MW)
Tng tn tht công sut tác dng trong mng in có giá tr:
∑P=5%∑P
max
= 0,05×318=15,9(MW)
Công sut tác dng t dùng trong nhà máy in bng:
P
td
=10%P
m
=0,1×189=18,9(MW)
Vy công sut tiêu th trong mng in có giá tr:
P
tt
=318+15,9+18,9=352,8(MW)
Tng công sut do nhit in phát ra là:
P
F
= P
m
=189 (MW)
Như vy trong ch  ph ti cc i h thng cn cung cp công sut cho các
ph ti bng
P
HT
=P
tt
–P
F

=352,8-189=163,8(MW)
1.4 Cân bằng công suất phản kháng
Sn xut và tiêu th in năng bng dòng in xoay chiu òi hi s cân bng
gia in năng sn xut và in năng tiêu th ti mi thi im. S cân bng òi hi
không nhng ch i vi công sut tác dng mà c i vi công sut phn kháng .
S cân bng công sut phn kháng có quan h vi in áp. Phá hoi s cân bng
công sut phn kháng s dn n thay i in áp trong mng in. Nu công sut
phn kháng phát ra ln hơn công sut phn kháng tiêu th thì in áp trong mng s
tăng và ngưc li nu thiu công sut phn kháng thì in áp trong mng s gim. Vì
 án tt nghip:thi
t k

vy  m bo cht lưng c

trong h thng cn ti
n hành cân b
Phương trình cân b
ng công su
Q
F
+Q
HT
=Q
tt
=m
∑
Trong ó:
-
m = 1: h s ng th


-
Q
F
: tng công su
t ph
-
∑∆Q
L
: tng tn th
t công su
dây trong mng i
n.
-

∑∆Q
C
: tng tn th
t công su
sinh ra, khi tính sơ b

-
∑∆Q
b
: tng tn th
t công su
-
Q
td
: công sut ph
n kháng t

ly cosφ
td
= 0,75.
-
Q
dt
: công sut ph
n kháng d
thì Q
dt
s ly t h th

Tng công sut ph
n kháng do nhà máy
Q
F
=P
F
.tgφ
F

Vì cosφ
F
=0,8
→ tgφ
HT

=0,75
Công sut ph
n kháng do h

Q
HT
=P
HT
. tgφ
HT

Vì cosφ
HT
=0,85
→
tgφ
HT
Tng công sut ph
n kháng c
∑Q
max
=154,014(MVAr)
Tng tn tht công su
t ph
∑∆Q
b
=15%∑Q
max
Công sut ph
n kháng t
Q
td
=P
td

.tgφ
td

i vi cosφ
td
=0,75
→tg
Q
td
=18,9×0,88=16,632(MVAr)
Tng công sut tiêu th

Q
tt
=162,14+24,32+17,6=193,748(MVAr)
t k
 lưi in và dùng phn m
m PSSE mô ph

n thit ca in áp  các h tiêu th
trong m
n hành cân b
ng sơ b công sut phn kháng .
ng công su
t phn kháng trong mng thit k
có d
∑
Q
max
+∑∆Q

b
+∑∆Q
L
-∑ Q
C
+Q
td
+Q
dt

(1.5)

i xut hin các ph ti cc i
t ph
n kháng do nhà máy nhit in phát ra.
t công su
t phn kháng trong cm kháng c

n.

t công su
t phn kháng do in dung c
a các

ly ∑Q
L
= ∑Q
C.
t công su
t phn kháng trong các trm bi

n áp.
n kháng t
 dùng trong nhà máy in (cosφ
td

= 0,75
n kháng d
 tr trong h thng. i vi m
ng 
th
ng nên Q
dt
=0
n kháng do nhà máy i
n phát ra bng:
=0,75
→Q
F
= 189×0,75=141,75(MVAr)
n kháng do h
 thng cung cp là:

HT
=0,62
→Q
HT

=163,8×0,62=101,556(MVAr)
n kháng c
a ph ti trong ch  cc i là:

=154,014(MVAr)

t ph
n kháng trong các máy bin áp h áp b

max
=0,15×154,14=23,102(MVAr)
n kháng t
 dùng trong nhà máy in có giá tr:
→tg
φ
td
=0,88. Do ó :
=18,9×0,88=16,632(MVAr)


trong mng in:
=162,14+24,32+17,6=193,748(MVAr)

m PSSE mô ph
ng
trong m
ng in và
có d
ng:
(1.5)


a các ưng
a các ư

ng dây
n áp.

= 0,75
÷
0,8)
ng i
n thit k
=163,8×0,62=101,556(MVAr)


ng:
 án tt nghip:thit k lưi in và dùng phn mm PSSE mô phng

GVHD:TS.Trn Thanh Sơn 7 SV:Nguyn Duy Luyn
Tng công sut phn kháng do h thng và nhit in có th phát ra bng:
Q
F
+Q
HT
=141,75+101,556=243,306(MVAr)
Kt lun: T kt qu tính toán trên ta thy rng,công sut phn kháng do các
ngun cung cp ln hơn công sut phn kháng tiêu th. Vì vy không cn bù công
sut phn kháng trong mngin thit k.
1.5 Xác định sơ bộ chế độ làm việc của nguồn
H thng có công sut vô cùng ln nên ta chn HT làm nhim v cân bng công
sut.
1.5.1 Chế độ phụ tải cực đại
Ta có công sut yêu cu ca ph ti(chưa tính n công sut t dùng):
∑P

yc
=∑P
pt max
+∑P=318+15,9=333,9(MW)
Công sut kinh t ca nhà máy nhit in là:
kt dm dm
P 90% P 0,9 P
=0,9 189=170,1(MW)

= × = ×
×

Công sut phát lên lưi ca nhà máy nhit in là :
P
N

=P
kt
-P
td
=170,1-0,1×170,1=153,09(MW)
Công sut tác dng ca h thng phát lên lưi là:
P
HT
=
∑P
yc
-P
N


=333,9-144,585=180,81(MW)
Mà ta có: cosφ=0,85→tgφ=0,62→Q
HT
= P
HT
.tgφ =180,81×0,62= 112,1(MVAr)
Ta có công sut phn kháng yêu cu ca ph ti là:
∑Q
yc
=∑Q
pt max
+∑Q
b
=154,014+23,012=177,026(MW)
Công sut biu kin ca h thng phát lên lưi là:
( )
.
HT
180,81 j112 V
S
,1 M A
+=


1.5.2 Chế độ phụ tải cực tiểu
Công sut yêu cu ca ph ti  ch  cc tiu :
∑P
yc
=
∑P

pt min
+
∑P

=
232,14+0,05×232,14=243,747(MW)

Khi ph ti  ch  cc tiu nu nhà máy nhit in vn hành vi 2 t máy thì
công sut phát kinh t là:
kt dm
P 0,9 P =0,9 126 113,4(MW)

= × × =

Công sut phát lên lưi ca nhà máy nhit in là:
P
N

=P
kt
-P
td
=113,4-0,1×113,4=102,06(MW)
 án tt nghip:thit k lưi in và dùng phn mm PSSE mô phng

GVHD:TS.Trn Thanh Sơn 8 SV:Nguyn Duy Luyn
Công sut h thng phát lên lưi là :
P
HT
=

∑P
yc
-P
N

=243,747-102,06=141,687(MW)
Mà ta có: cosφ =0,85→tgφ=0,62→Q
HT
= P
HT
.tgφ = 141,687×0,62
= 87,846(MVAr)
Ta có công sut phn kháng yêu cu ca ph ti là:
∑Q
yc
=∑Q
pt min
+∑Q
b
=112,431+0,15.112,431=129,296(MVAr)
Công sut biu kin ca h thng phát lên lưi là:
( )
.
HT
141,687 j87,84 V
S
6 M A
= +

1.5.3 Chế độ sự cố

Tng công sut yêu cu ca ph ti là:
∑P
yc
=∑P
pt
+∑P=318+15,9=333,9(MW)
Khi s c ngng 1 t máy các máy còn li s phát vi 100% công sut nh
mc nên công sut phát kinh t ca nhà máy nhit in là :
P
kt
=P

m
=2×63=126(MW)
Công sut phát lên lưi ca nhà máy nhit in là :
P
N

=P
kt
-P
td
=126-0,1×126=113,4(MW)
Công sut h thng phát lên lưi là:
P
HT
=
∑P
yc
-P

N

=333,9-113,4=220,5(MW)
Mà ta có: cosφ =0,85→tgφ=0,62→Q
HT
= P
HT
.tgφ = 220,5×0,62
= 136,71(MVAr)
Ta có công sut phn kháng yêu cu ca ph ti là:
∑Q
yc
=
∑Q
pt max
+
∑Q
b
=154,014+23,102=177,116(MW)
Công sut biu kin ca h thng phát lên lưi là:
( )
.
HT
220,5 j.136,7 VA
S 1 M= +

T các kt qu trên ta có bng tng kt sơ b ch  làm vic ca ngun

 án tt nghip:thit k lưi in và dùng phn mm PSSE mô phng

GVHD:TS.Trn Thanh Sơn 9 SV:Nguyn Duy Luyn
Bảng 1.2: Bảng tổng kết chế độ làm việc của nguồn
Ch  vn hành Nhà máy nhit in H thng
Ph ti cc i
-
3 t máy làm vic
-
Phát 153,09 MW

Phát 180,81MW

Ph ti cc tiu
-
2t máy làm vic
-
Phát 102,06MW


Phát 141,687MW

Ch  s c
-
2 t máy làm vic
-
Phát 113,4 MW

Phát 220,5 MW












 án tt nghip:thit k lưi in và dùng phn mm PSSE mô phng

GVHD:TS.Trn Thanh Sơn 10 SV:Nguyn Duy Luyn
CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ CHỌN
ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC
2.1 Đề xuất các phương án nối dây
Mc ích ca tính toán thit k là nhm tìm ra phương án phù hp và m bo
nhng yêu cu quan trng nht như cung cp in kinh t vi cht lưng và  tin cy
cao. Mun làm ưc iu ó thì vn  u tiên cn phi gii quyt là la chn sơ 
cung cp in. Trong ó có nhng công vic phi tin hành ng thi như la chn
in áp nh mc, tit din dây dn, tn tht in áp…
Trong quá trình thành lp các phương án ni in cn phi chú ý ti nhng
nguyên tc sau ây :
-
Mng in phi m bo tính an toàn cung cp in liên tc. Trong  án

thit k 10 h ph ti u là loi I nên phi m bo cung cp in liên tc,
không ưc phép gián on do vy trong phương án ni dây ta dùng mch
kép hoc mch vòng.
-
m bo cht lưng in năng như tn s, in áp…
-
Ch tiêu kinh t cao, vn u tư nh, tn tht nh, chi phí vn hành nh.
-
m bo an toàn cho ngưi và thit b, vn hành ơn gin, linh hot có kh
năng phát trin.
Trong chương này chúng ta  xut các phương án bng cách chia 9 ph ti
thành 3 nhóm ph ti. Mi nhóm  xut ra các phương án ri chn ra phương án ti
ưu ca tng nhóm. Cui cùng t hp li thành 1 phương án ti ưu ca lưi in.
Mng thit k in gm 2 ngun in và 9 ph ti, trong ó có 1 ph ti loi III
và 8 ph ti loi I. Các h ph ti loi I ưc cp in bng 1 l ưng dây kép, còn
các h ph ti loi III thì ưc cp in bng 1 ưng dây ơn.
Da vào v trí và c im ca các ph ti, c chia các ph ti ra làm ba nhóm:
+ Nhóm I: gm có các ph ti N, 1, 2, 3
+ Nhóm II: gm có các ph ti HT, 5, 7
+ Nhóm III: N-4-9-HT-6-8
T cách chia nhóm các ph ti như trên, ta có các phương án i dây như sau:

2.1.1 Nhóm 1: NĐ-1-2-3
Gm 3 ph ti 1, 2, 3, trong ó có ph ti 1, 2 là ph ti loi I còn ph ti 3 là
ph ti loi III, t ó ta có 3 phương án i dây

 án tt nghip:thit k lưi in và dùng phn mm PSSE mô phng

GVHD:TS.Trn Thanh Sơn 11 SV:Nguyn Duy Luyn
a, Phương án 1a

Hình 2.1: Phương án 1a
b, Phương án 1b


Hình 2.2: Phương án 1b
 án tt nghip:thit k lưi in và dùng phn mm PSSE mô phng

GVHD:TS.Trn Thanh Sơn 12 SV:Nguyn Duy Luyn
c, Phương án 1c
2
1 3
NĐ
40 km
5
0

k
m
2
2
,
3
6

k
m
3

6
,
0
6

k
m

Hình 2.3: Phương án 1c

2.1.2 Nhóm 2: HT-5-7
a, Phương án 2a

Hình 2.4: Phương án 2a
 án tt nghip:thit k lưi in và dùng phn mm PSSE mô phng

GVHD:TS.Trn Thanh Sơn 13 SV:Nguyn Duy Luyn
b, Phương án 2b

Hình 2.5: Phương án 2b

c, Phương án 2c

Hình 2.6: Phương án 2c

 án tt nghip:thit k lưi in và dùng phn mm PSSE mô phng

GVHD:TS.Trn Thanh Sơn 14 SV:Nguyn Duy Luyn
2.1.3 Nhóm 3: HT-4-9-NĐ-8-6
Có 1 phương án i dây duy nht,ph ti loi I ta dùng 1 ưng dây kép

Hình 2.7: Phương án 3

2.2 Tính toán phân bố công suất sơ bộ nhóm 1
a, Phương án a
Dòng công sut chy trên on ưng dây N-1:

ND 1 1
S S 26 j12,592 MVA
−
= = +

Dòng công sut chy trên on ưng dây N-2:
ND 2 2
S S 60 j29,059 MVA
−
= = +

Dòng công sut chy trên on ưng dây N-3:
ND 3 3
S S 18 j8,718 MVA
−
= = +