Bài tập môn học lưới điện

Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

1.1.Sơ đồ địa lý

1

4

(1 ô =10 km x 10 km)
Những số liệu về phụ tải.
-Lưới điện thiết kế gồm4 phụ tải ( từ phụ tải 1 đến phụ tải 4).
+ Trong đó có phụ tải 1;2;3;thuộc hộ loại I
+ Phụ tải 4 là hộ loại III
-Bảng 1.1 :Số liệu tính toán của phụ tải tính toán :
Thu
Smax Smin
ộc
Phụ tải
(MVA (MVA
hộ
)
)
loại
1
I
38
17

2
I
30
18
3
I
34
20
4
III
22
10
Tổng
124
65

cos
0,78
0,8
0,8
0,85

Pmax
(MW)
13,26
14,4
16
8,5
52,16

Qmax
(MVAr
)

Qmin
(MVAr
)

23,78 10,6383
18
10,8
20,4
12
11,589 5,26783
73,769 38,7061

13,26
14,4
16
8,5
52,16

Pmin
(MW)

1
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV:
Lớp : T46-H6

Tmax
(h)

4500
4500
4800
4000


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

Trong đó:

Pmax = S max .cos ϕ ( MW); Qmax = S max 2 − Pmax 2 ( MVAr )
Pmin = Smin .cos ϕ ( MW); Qmin = S min 2 − Pmin 2 ( MVAr )
1.2- Phân tích nguồn và phụ tải
1.2.1 Nguồn điện
Trong thiết kế lưới điện, việc phân tích nguồn điện để nắm vững đặc điểm và số
liệu của nguồn, thuận lợi cho việc tính toán. Ta sử dụng nguồn có công suất vô cùng
lớn:
- Công suất nguồn lớn (5÷7) lần công suất tải.
1.2.2 Phụ tải
- Mạng điện mà ta cần thiết kế gồm 4 phụ tải với tổng công suất lớn nhất là :
∑ Smax = 124 (MVA) và tổng công suất nhỏ nhất là : ∑ Smin = 65 (MVA).
- Các hộ phụ tải loại I bao gồm hộ:1;2;3 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 và
hai máy biến áp làm việc song song 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.
- Các hộ phụ tải loại III (hộ 4) 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 một máy biến áp.
- Yêu cầu điều chỉnh điện áp.
Trong mạng điện thiết kế các hộ 1;2;4 có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường. Ở
phương pháp này độ lệch điện áp phải thỏa mãn các chế độ như sau:
Chế độ phụ tải cực tiểu : dUmin% ≤ +7.5%
Chế độ phụ tải cực đại: dUmax% ≥+2.5%
Phụ tải 3 có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường nên phạm vi chỉnh
điện áp ở chế độ cực đại, cực tiểu, sự cố là:
Chế độ phụ tải cực tiểu :dUmin% = 0 %
Chế độ phụ tải cực đại : dUmax% = +5 %
Chế độ phụ tải sự cố :dUsc% = 0÷ +5%
- Tất cả các phụ tải đều có điện áp hạ như nhau là 35 kV

2
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV:
Lớp : T46-H6


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

CHƯƠNG 2: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY
2.1.Dự kiến các phương án nối dây.
-Các chỉ tiêu chỉ tiêu kinh tế -kĩ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ

nối dây ,vì vây sơ đồ của mạng điện cần phải có chi phí nhỏ nhất ,đảm bảo độ tin cậy
cung cấp điện cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ thuận tiện
và an toàn trong vận hành ,khả năng phát triện trong tương lai và tiếp nhận các phụ tải
mới.Các hộ phụ tải loại I được cấp điện bằng đường dây hai mạch hoặc mạch vòn,các
hộ phụ tải loai III được cấp điện bằng đường dây một mạch.
Từ sơ đồ mặt bằng của nguồn điện và các phụ tải đã cho chúng ta có thểđưa ra các
phương án nối dây cho mạng điện trên.Qua tiến hành đánh giá sơ bộ chúng ta có thể
giữ lại 4 phương án sau :

-Phương án nối dây số 1

3
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV:
Lớp : T46-H6


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

1

4

Phương

án nối dây số 2

4
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi
Lớp : T46-H6


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

Phương

án nối dây số 3
1

4

5
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi
Lớp : T46-H6


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

1

4

Phương

án nối dây số 4

6
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi
Lớp : T46-H6


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

1

4

7
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Phạm Minh Phương
Lớp : T46-H6


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

CHƯƠNG 3 CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CHO LƯỚI ĐIỆN.
3.1.Chọn điện áp định mức
Lựa chọn cấp điện áp định mức cho mạng điện là nhiệm vụ rất quan trọng, vì trị số
điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến các chi phí kinh tế, kỹ thuật của mạng điện. Để chọn
được cấp điện áp hợp lý phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Phải đáp ứng được yêu cầu mở rộng phụ tải sau này.
- Đảm bảo tổn thất điện áp từ nguồn đến phụ tải.
- Khi điện áp càng cao thì tổn thất công suất càng bé, sử dụng ít kim
loại màu (I nhỏ). Nhưng điện áp càng tăng cao thì chi phí xây dựng mạng điện càng
lớn và giá thành thiết bị càng tăng.Vì vậy phải chọn điện áp định mức như thế nào cho
phù hợp về kinh tế và kĩ thuật.
Chọn điện áp tối ưu theo công thức kinh nghiệm:
Ui = 4,34.

li + 16 Pi

Trong đó:
Ui - điện áp đường dây thứ i (kV).
li - khoảng cách từ nguồn đến phụ tải thứ i ( km).
Pi- công suất lớn nhất trên đường dây thứ i(MW).
Ta có bảng số liệu :

Phụ tải
1
2
3

Số
mạch
2
2
2
1

4

Uđm
Pmax(MW) li (km)
Ui (kV) (kV)
29,64
28,284
97,29
24
63,246 91,783
110
27,2
53,852 95,977

18,7

50

81,101

Từ bảng số liệu trên ta chọn điện áp định mức cho mạng điện là Uđm = 110kV.
3.2 Tính toán chọn tiết diện dây dẫn
-Do mạng điện thiết kế có Uđm =110kV. Tiết diện dây dẫn thường được chọn theo

phương pháp mật độ kinh tế của dòng điện Jkt.
I max
F = J kt (*)
kt

8
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi
Lớp : T46-H6


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

Với Imax là dòng điện cực đại trên đường dây trong chế độ làm việc bình thường, được
xác định theo công thức:
Pi 2 + Qi 2
S max i
n × 3 .U dm
Imax = n × 3.U dm =

Trong đó :
Jkt - mật độ kinh tế của dòng điện.
Uđm - điện áp định mức của dòng điện. (kV)
Smaxi - công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại.(MVA)
n - số lộ đường dây.
Ta sử dụng dây nhôm lõi thép ( AC ) để truyền tải với thời gian sử dụng công suất
cực đại của phụ tải là từ : 3000-5000h , nên ta có mật độ kinh tế của dòng điện Jkt = 1,1

A/mm2 .
Dựa vào tiết diện dây dẫn tính theo công thức (*), tiết hành chọn tiết diện tiêu chuẩn
gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng quang. Độ bền cơ về đường
dây và điều kiện pháp nóng của dây dẫn.
- Kiểm tra điều kiện vầng quang.
Theo điều kiện, tiết diện dây dẫn không được nhỏ hơn trị số cho phép đối với mỗi
cấp điện áp.
Với cấp điện áp 110kV, để không xuất hiện vầng quang tiết diện dây dẫn tối thiểu
được phép là 70mm2 .
-Kiểm tra phát nóng dây dẫn.
Theo điều kiện:
Isc max < k. Icp.
Trong đó :
Icp - dòng điện cho phép của dây dẫn, nó phụ thuộc vào bản chất và tiết diện của dây.
k - hệ số quy đổi theo nhiệt độ Khc = 0.88 ứng với nhiệt độ là 25oc.
Đối với đường dây kép :
Isc max = 2.Ibt max < 0.88.Icp.
Đối với đường dây đơn khi có sự cố sẽ dẫn đến mất điện.
3.3 Tiêu chuẩn tổn thất điện áp
-Các mạng điện 1 cấp điện áp đạt tiêu chuẩn kĩ thuật nếu trong chế độ phụ tải cực đại
các tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ làm việc bình thường và chế độ sự cố nằm
trong khoảng sau đây:

∆U max bt = 10% − 15%
∆U max sc = 15% − 20%

9
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi

Lớp : T46-H6


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

- Đối với những mạng điện phức tạp (mạng điện kín), có thế chấp nhận tổn thất điện
áp lớn nhất trong chế độ phụ tải cực đại và chế độ sự cố nằm trong khoảng:
∆U max bt = 15% − 20%

∆U max sc = 20% − 25%
Trong đó ∆Ubt max , ∆Usc max là tổn thất điện áp lúc bình thường và lúc sự cố nặng nề
nhất.
Ta tính tổn thất theo công thức:

∑ Pi.Ri +∑ Qi.X i

×100

U 2dm
∆Ui (%) =
%
Pi ,Qi là công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường dây thứ i (MW,
MVAr).
Ri, Xi là điện trở tác dụng và điện kháng của đường dây thứ i( Ω )

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ ,KỸ THUẬT CHO TỪNG
PHƯƠNG ÁN
4.1.TÍNH TOÁN KỸ THUẬT

4.1.1.-Phương án nối dây số 1

10
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi
Lớp : T46-H6


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

1

4

1. Lựa
a - Đoạn
-Chọn tiết

chọn tiết diện dây dẫn
đường dây A-1
diện dây dẫn.
SA-1 = Smax1 = 38 (MVA)
Imax A-1 =
Smax1
n × 3.U dm

.103

=

38
= 99, 7241
110.2 3
(A)

I max
99, 7241
= 90, 658
J
1,1
kt
Fkt =
=
mm2
-Chọn dây dẫn loại AC- 95,có tiết diện chuẩn là 95mm2 và dòng điện cho phép
Icp=330A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc= 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn A-1 là đường dây kép nên khi hỏng một
lộ thì lộ còn lại vẫn phải làm việc bình thường.
Isc = 2.Ibt max = 2.99,7241= 199,448(A)
Isc < 0,88.Icp = 290,4A ( thỏa mãn điều kiện ).
-Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC- 95 ta có: ro=0,33 Ω /km, xo=0,429 Ω /km
Điện trở và điện kháng đường dây :
R

1
.
= 2 ro.l

1
.
= 2 0,33.28,284=

1
.
= 2 xo .l

4,6669( Ω ).

1
.
= 2 0,429.28,284= 6, 067

X
( Ω ).
- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường :
29, 64.4, 6669 + 23, 78.6, 067
P .R +Q .X
1 1
1 1 ×100
× 100 = 2,336
1102
∆U1bt % = U 2đm
=
%

- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :
∆U1sc % =2. ∆U1bt % = 2. 2,336 % = 4, 671 %
Bảng chọn tiết diện dây dẫn và điều kiện phát nóng :

11
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi
Lớp : T46-H6


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

Đoạn
Số
Imax
Fkt
Loại dây
Icp
Isc
S
max
đường mạch
k,Icp(A)
(A)
dây
2
38

99,7241
90,658
199,448 290,4
A-1
AC-95
330
2
30
78,7296
71,572
A-2
AC-70
265
2
34
89,2269
81,115
178,454 233,2
A-3
AC-70
265
1
22
115,47
104,97
230,94 290,4
A-4
AC-95
330
Theo số liệu tính toán bảng trên,các dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng.

Bảng tổn thất điện áp :
Đoạn
Số
xo
ro
đường mạch
( Ω /km)
R( Ω )
X( Ω )
( Ω /km )
dây
li (km)
2 28,284
0,33
0,429
4,6669
6,067
A-1
A-2
2 63,246
0,45
0,44
14,23
13,914
A-3
2 53,852
0,45
0,44
12,117
11,847

A-4
1
50
0,33
0,429
16,5
21,45
Theo bảng trên ta thấy:
∆Ubt max%= 4,892<10%
∆Uscmax% = 9,785<20% (thỏa mãn điều kiện)
Vậy phương án 1 đạt yêu cầu kĩ thuật

∆Ubt%
2,336
4,892
4,721
4,604

4.1.2Phương án nối dây số 2

12
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi
Lớp : T46-H6

∆Usc%

4,67
9,78

9,44


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

1

4

Đoạn đường dây 1-2
Tmax1−2 =

T1.P1 + T2 .P2
= 4500( h)
P1 + P2
,chọn Jkt=1,1

-Chọn tiết diện dây dẫn.

S 1−2 = S 2 = 30 (MVA)

smax1− 2
3
.103 30.10 = 78, 7296
n × 3.U dm
Imax 1-2 =
= 2 × 3.110
(A)

I max 4−5 78, 7296
Fkt = J kt = 1,1 = 71,572(mm2)

Chọn dây dẫn loại AC- 70có tiết diện chuẩn là 70mm2 và dòng điện cho
phép Icp= 265A; ro=0,45 Ω /km, xo=0,44 Ω /km
Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có :
Ftc=70mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :
Isc = 2.Ibt max = 2. 78, 7296 = 157, 459 (A)
Isc < 0,88.Icp = 233,2A ( thỏa mãn điều kiện ).
-Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Điện trở và điện kháng đường dây :
1
1
.
.40.0, 45 = 9
R= n ro.l = 2
( Ω ).

13
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi
Lớp : T46-H6


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

1
1
.40.0, 44 = 8,8
X = n xo .l = 2
( Ω ).

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường

P3−4 .R3−4 + Q3−4 . X 3−4
.100 24.9 + 18.8,8 ×100 = 3, 094
2
U dm
1102
∆U3-4bt % =
=
%

b- Đoạn đường dây A-1
-Chọn tiết diện dây dẫn.
S A−1 = S1 + S2 = 38 + 30 = 68( MVA)

68.103
= 178, 454( A)
Imax A-1 = 2 × 3.110

I maxA −1 178, 454
= 162, 23
Fkt = J kt = 1,1
(mm2)
Chọn dây dẫn loại AC-150có tiết diện chuẩn là 150 mm2 và dòng điện cho phép

Icp=445A;ro=0,21 Ω /km, xo=0,416 Ω /km
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=150mm2 > 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
-Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :
Isc = 2.Ibt max = 2.178, 454 = 356, 907 (A)
Isc< 0,88.Icp=391,6( thỏa mãn điều kiện ).
.Điện trở và điện kháng đường dây :
1
1
.
R= n ro.l = 2 .0,21. 28, 284 = 2,9698 ( Ω ).
1
1
X = n xo .l = 2 .0,416. 28, 284 = 5,8831 ( Ω ).

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường
PA−1.RA−1 + QA−1.X A−1
.100 (29, 64 + 24).2,9698 + (23, 78 + 18).5,8831 .100 = 3,348
2
U
dm
1102
%=
=

∆UA-1bt
%
- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :∆UNA1sc %=2.∆UA-1bt % = 2. 3, 348 % = 6, 696 %.

Các đoạn đường dây còn lại đã tính ở phương án I, ta có các bảng số liệu:

Đoạn
Số
li
Fkt
Loại dây
S
max
đường mạch
(km)
R( Ω )
X( Ω ) ∆Ubt%
dây
28,28 162,2
A-1
2
68
4
3 AC-150
2,9698
5,8831
3,348
30
40
71,57
9
8,8
3,094
1-2
2
AC-70

14
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi
Lớp : T46-H6

∆Usc
%
6,696
6,188


Khoa Hệ Thống Điện

A-3

2

A-4

1

Bài tập môn học Lưới Điện

34
22

2
53,85
2 81,115

104,9
50
7

AC-70
AC-95

12,117

11,847

4,721

16,5

21,45

4,604

Theo bảng trên ta có:
∆UA-1-2sc%=2.∆UA-1bt+∆U1-2bt= 6,696+ 3,094= 9,79(%)
∆UA-1-2bt%=.∆UA-1bt+∆U1-2bt= 3,348+ 3,094= 6,442%
Như vậy :
∆Usc max% = 9,79<20% (thỏa mãn điều kiện)
∆Ubt max%= 6,442< 10%
Vậy phương án 2 đạt yêu cầu kĩ thuật
4.1.3Phương án nối dây số 3

15
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi
Lớp : T46-H6

9,442


Khoa Hệ Thống Điện

a;Đoạn
-

Tmax3− 4 =

Bài tập môn học Lưới Điện

1

4

đường dây 3-4

T3 .P3 + T4 .P4 4800.27, 2 + 18, 7.4000
=
= 4474, 074(h)
P3 + P4
27, 2 + 18, 7
,chọn Jkt=1,1

-Chọn tiết diện dây dẫn.

S 3− 4 = S 4 = 22(MVA)

smax 3− 4
Imax 3-4 =

n × 3.U dm

22.103
= 115, 47
1
×
3.110
=
(A)

I max 3−4 115, 47
= 104,97
J
1,1
kt
Fkt =
=
(mm2)

Chọn dây dẫn loại AC- 95,có tiết diện chuẩn là 95mm2 và dòng điện cho phép
Icp=330A.;.ro=0,33 Ω /km, xo=0,429 Ω /km
Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có :
Ftc =70mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
-Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Điện trở và điện kháng đường dây :

1
.
R= n ro.l = .0, 33.28, 284 = 9, 3338 ( Ω ).
1
X = n xo .l = .0, 429.28, 284 = 12,134 ( Ω ).

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường
∆U3-4bt

P3−4 .R3−4 + Q3−4 . X 3−4
.100 18, 7.9,3338 + 11,589.12,134 × 100 = 2, 605
2
U
1102
dm
%=
=
%

b- Đoạn đường dây A-4
16
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi
Lớp : T46-H6


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

-Chọn tiết diện dây dẫn.
S A− 4 = S3 + S 4 = 34 + 22 = 56( MVA)

56.103
= 146,962( A)
2
×
3.110
Imax N-1 =

I max N −1 146,962
= 133, 6
Fkt = J kt = 1,1
(mm2)
Chọn dây dẫn loại AC- 120 ,có tiết diện chuẩn là 120mm2 và dòng điện cho
phép Icp= 380A;ro=0,27 Ω /km, xo=0,423 Ω /km
Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có :
Ftc >70mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
-Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :
Isc = 2.Ibt max = 2.146,962 = 293,924 (A)
Isc< 0,88.Icp=334,4( thỏa mãn điều kiện ).
-Tính tổn thất điện áp trên đường dây.
Điện trở và điện kháng đường dây :
1
1
.
.0, 27.53,852 = 7, 27
R= n ro.l = 2
( Ω ).

1
1
.0, 423.53,852 = 11, 39
X = n xo .l = 2
( Ω ).

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường
PA− 4 .RA− 4 + QA− 4 .X A− 4
.100 45,9.7, 27 + 31, 989.11,39 .100 = 5, 769
2
U
dm
1102
%=
=
%

∆UA-4bt
- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :∆UNA4sc %=2.∆UA-4bt % = 2. 5, 769 = 11,54 %.
Các đoạn đường dây còn lại đã tính ở phương án I, ta có các bảng số liệu:
Đoạn
Số
li
Fkt
Loại dây
S
max
đường mạch
(km)
R( Ω )

X( Ω ) ∆Ubt%
dây
28,28 90,65
A-1
2
38
4
8
AC-95
4,6669
6,067
2,336
63,24
71,57
A-2
2
AC-70
30
6
2
14,23
13,914
4,892
53,85
A-3
2
AC-120
56
2 133,6
7,27

11,39
5,769
28,28
104,9
3-4
1
AC-95
22
4
7
9,3338
12,134
2,605
Theo bảng trên ta có:
∆UA-3-4sc%=2.∆UA-3bt+∆U3-4bt= 11,54+ 2,605= 14,145(%)
17
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi
Lớp : T46-H6

∆Usc
%
4,671
9,785
11,54


Khoa Hệ Thống Điện

Bài tập môn học Lưới Điện

∆UA-3-4bt%=..∆UA-3bt+∆U3-4bt= 5,769+ 2,605=8,374%
Như vậy :
∆Usc max% = 14,145<20% (thỏa mãn điều kiện)
∆Ubt max%= 8,374< 10%
Vậy phương án 3 đạt yêu cầu kĩ thuật
Phương án nối dây số 4

18
GVHD:Nguyễn Văn Thiện

SV: Bùi Ngọc Lợi
Lớp : T46-H6


Khoa Hệ thống điện

Đồ án môn học Lưới điện

1

4

Ở phương án này các phụ tải 1 và 2 nối với nhau thành mạch kín. Các
phụ tải còn lại được tính giống phương án 1.
- Tính phân công suất trên đoạn đường dây.
Giả sử các đường dây có cùng tiết diện, mạch điện đồng nhất ,ta có :
- Công suất trên đoạn A-1.
A-1=

.

S
.

.

S 1 ( L1−2 + LA−2 ) + S 2 LA− 2 ( 2.56 + 1.92 j ).(17,888+21,541)+( 2.4 + 1.8 j ).21,541
=
LA−1 + L1−2 + LA−2
16, 492 + 17,888 + 21,541
= 2,7295 + 2,0471j(MVA).

.

S 1−2

.

- Công suất trên đoạn 1-2.
= A-1– 2= 2,7295 + 2,0471j–(
.

.

S

S

2.4 + 1.8 j

)=0,3295 + 0,247jMVA).

- Công suất trên đoạn A-2.
-(0,3295 + 0,247j)=2,07 + 1,553j(MVA).
.

.

2.4 + 1.8 j

S A− 2 = S2 − S 1− 2 =
Vậy điểm phụ tải 2 là điểm phân công suất
a - Đoạn đường dâyA-1
-Chọn tiết diện dây dẫn.
Imax =
=
=
S max

Fkt=

2, 72952 + 2, 04712
3.35

2
2
Pmax
+ Qmax

3.U dm
I max
J kt

3.U đm

. =

56, 281
1,1

.103=56,281 (A)

= 51,165

19
GVHD:TS.Trần Thanh Sơn

SV:Phùng Phi Hùng


Khoa Hệ thống điện

Đồ án môn học Lưới điện

Chọn dây dẫn loại AC- 50 ,có tiết diện chuẩn là 50mm2 và dòng điện cho
phép Icp= 210A.
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng : đối với đường dây A-1 có 2 trường hợp vận hành
sự cố :
+ trường hợp sự cố đoạn 1-2

+ trường hợp sự cố đoạn A-2
Ta thấy rằng trường hợp sự cố đoạn A-2 nguy hiểm hơn vì phải tải một lượng
công suất tới phụ tải 2.Khi có sự cố đoạn A-2,công suất chạy trên đoạn còn lại là
=
=
+
=4,96 + j3,72 (MVA)
.

.

2.56 + 1.92 j 2.4 + 1.8 j

.

S1 + S 2

S A−1

IscA-1 =

S A−1max
3.U dm

=

= 102,27( A)
4,96 + 3, 72 .10
2

2

3

3.35

Isc A-1= 102,27< 0,88Icp = 184,8(thỏa mãn điều kiện)
-Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây
Loại AC-50 có ro=0,63 /km, xo=0,433 /km
Ω

Ω

- Điện trở điện kháng đường dây A-1
R= ro.l = 1. 0,63.16,492= 10,39 ( ).
Ω

1
.
n

X = xo .l =1. 0,433. 16,492= 7,141( ).
Ω

1
n

- Tổn thất điện áp lúc bình thường:
∆UbtA-1% =

PA−1 RA−1 + QA−1 X A−1
.100%
2
U dm

=

2, 7295.10,39 + 7,141.2, 0471
100% = 3,5084%
352

b- Đoạn đường dây A-2
Imax =

= 42,688( A )

2, 07 + 1,553
.103
3.35
2

Fkt =

=

2

= 38,807mm2)

42,688

I max
1,1
J kt
Chọn dây dẫn AC- 35, Icp= 175A
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng : đối với đường dây A-2 có 2 trường hợp
vận hành sự cố :
+ trường hợp sự cố đoạn 1-2

20
GVHD:TS.Trần Thanh Sơn

SV:Phùng Phi Hùng


Khoa Hệ thống điện

Đồ án môn học Lưới điện

+ trường hợp sự cố đoạn A-1
Cũng giống như đường dây A-1,sựcố nguy hiểm nhất là trên đoạn A-1 .Khi có sự cố
đoạn A-1,công suất chạy trên đoạn còn lại là
=
= 4,96 + j3,72 (MVA)
.

.

S A−1

S A− 2

IscA-2 =

=

S A−1max
3.U dm

= 102,27( A)
4,96 + 3, 72 .10
2

2

3

3.35

Isc A-2= 102,27< 0,88Icp = 154(thỏa mãn điều kiện)
-Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây
Loại AC-35có ro=0,91 /km, xo=0,445 /km
Ω

Ω

- Điện trở điện kháng đường dây A-2
R= ro.l = 1. 0,91.21,541= 19,6023( ).
Ω

1
.

n

X = xo .l =1. 0,445.21,541= 9,586( ).
Ω

1
n

-Tổn thất điện áp lúc bình thường:
∆UbtA-2% =

PA− 2 RA− 2 + QA− 2 X A− 2
.100%
2
U dm

=

2, 07.19, 6023 + 9,586.1,553
100% = 4,527%
352

c- Đoạn đường dây 1-2
Imax =

= 6,8( A )
0,3295 + 0, 247
.103
3.35
2

Fkt =

I max
J kt

=

2

6,8
1,1

= 6,175mm2)

.Chọn dây dẫn AC-35với Icp=175A
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :với đường dây này có 2 TH vận hành sự cố
+ Trường hợp sự cố đoạn A-1
+ Trường hợp sự cố đoạn A-2
Sự cố đường dây A-1 nguy hiểm hơn do phụ tải của nó lớn hơn

21
GVHD:TS.Trần Thanh Sơn

SV:Phùng Phi Hùng


Khoa Hệ thống điện

Đồ án môn học Lưới điện

Isc =

= 56,281(A )< 0,88Icp= 154 (thoả mãn điều kiện)
2,7295 + 2, 0471
3.35
2

2

• Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây
Loại AC- 35 có ro= 0,91 /km, xo= 0,445
Ω

Ω

/km

- Điện trở điện kháng đường dây 1-2
R= ro.l = 1. 17,888.0,91= 16,2786( ).
Ω

1
.
n

X = xo .l =1. 17,888.0,445= 7,9604( ).
Ω

1

n

* Tổn thất điện áp lúc bình thường:
∆Ubt1-2% =

P1− 2 R1− 2 + Q1− 2 X 1− 2
.100%
2
U dm

=

0,3295.16, 2786 + 7,9604.0, 247
.100 = 0,598%
35 2

* Chế độ làm việc sự cố
Ở chế độ làm việc sự cố chỉ xét trường hợp nặng nề nhất , đó là sự cố đoạn
đường dây từ nguồn đến điểm phân bố công suất
-Trường hợp sự cố trên đoạn N-1 :
∆UscN-7% =
( P1 . + P7 ) RN −1 + (Q1 + Q7 ). X N −1
40.14, 758 + 17, 04.19,185
.100%
=
.100% = 7,58%
2
U dm
1102
P1 .R1−7 + Q1 . X 1−7

20.14, 23 + 8, 52.13,914
.100% =
.100% = 3,33%
2
2
U
110
dm
%=

∆USC1-7
Trường hợp sự cố trên đoạn N-7 :
∆UscN-1% =
( P1 . + P7 ) RN −7 + (Q1 + Q7 ). X N −7
40.8,538 + 13,376.17, 04
.100% =
.100% = 4, 7%
2
U dm
1102
P7 .R1−7 + Q7 . X 1−7
20.14, 23 + 8,52.13,914
.100% =
.100% = 3,33%
2
2
U
110
dm
∆USC1-7%=

22
GVHD:TS.Trần Thanh Sơn

SV:Phùng Phi Hùng


Khoa Hệ thống điện

Đồ án môn học Lưới điện

Vậy phương án IV đạt yêu cầu kĩ thuật.
Bảng tổng kết tổn thất điện áp của 4 phương án:
Phương
án

∆Ubt %

∆Usc%

I

4,892

9,785

II

6,442

9,79

III

8,374

14,145

IV

4,26

10,91

4.2CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THEO CHỈ TIÊU KINH TẾ
4.2.1.-PHƯƠNG PHÁP TÍNH CHỈ TIÊU KINH TẾ
Để so sánh về mặt kinh tế ta sử dụng hàm chi phí tinh toán hàng năm:
Z = (atc + avh).K + ∆A.C
(1)
Trong đó :
Z: là hàm chi phí tổn thất hàng năm (đồng).
atc : hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn,

atc =

1
1
Ttc = 8 = 0,125

Ttc: thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư

avh: hệ số vận hành ,ở đây cột bê tông cốt thép lấy avh = 0,07
K: vốn đầu tư xây dựng đường dây

23
GVHD:TS.Trần Thanh Sơn

SV:Phùng Phi Hùng


Khoa Hệ thống điện

Đồ án môn học Lưới điện

K = x.ΣK0i.li = ΣKi
K0i: chi phí cho 1 đường dây nhánh thứ i, tiết diện Fi.
li: chiều dài chuyên tải thứ i ,(km)
Với đường dây đơn x= 1, đường dây kép x=1,6
∆A: tổn thất điện năng , (kWh)
S 2i max
∑ U 2 .Ri .τ pti
dm
.τ =

∆A = Σ∆Pmax

∆P: tổn thất công suất toàn hệ thống khi phụ tải cực đại, (kW)
τ: thời gian tổn thất lớn nhất phụ thuộc vào phụ tải và tính chất của phụ tải
được tính bằng công thức:
τ = (0,124 + Tmax.10-4)2.8760 (h)
Với Tmax: thời gian sử dụng phụ tải lớn nhất và lấy bằng Tmax=4800h và

TmaxI=4000h:Tmax=4500h
τIII = (0,124 + 4800.10-4)2.8760 = 3195,788 (h)
τI = (0,124 + 4000.10-4)2.8760= 2405,286 (h)
τI = (0,124 + 4500.10-4)2.8760= 2886,21 (h)
C: giá điện năng tổn thất, C = 1000đ/1kWh.
Giá dây dẫn:
Loại dây

AC-70

AC-95

AC120

AC150

AC185

AC240

AC300

Giá
(106 đ/
km)

208

283

354

403

441

500

600

4.2.-TÍNH KINH TẾ CHO CÁC PHƯƠNG ÁN
1. Phương án 1
Từ phương pháp tính ở trên ta lập được bảng số liệu sau
Si
Koi
Đường Số
li
Loại
(MVA
Ki
(106
6
dây
lô
(km)
dây
x
)
đ)
(10 đ)

1,
28,28 AC4
12807,12
38
A-1
2
95
6 283
1,
63,24 AC6 70
21048,12
30
A-2
2
6 208
1,
53,85 AC70
2
17921,83
34
A-3
2
6 208

Ri
(Ω)

τ

(h)

4,6669

2886,21 1607,454362

14,23

2886,21 3054,903836

12,117

3195,78
8 3699,405724

24
GVHD:TS.Trần Thanh Sơn

∆A
(MWh)

SV:Phùng Phi Hùng


Khoa Hệ thống điện

A-4
Tổng

Đồ án môn học Lưới điện

AC50 95

1

1

283

14150
65927,07

22

2405,28
6 1587,488602
9949,252525

16,5

Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây :
ΣKi = 65927,07(triệu đồng)
Tổng tổn thất điện năng :
∑∆A = 9949,2525(MWh)
Theo công thức (1) hàm chi phí tính toán:
Z=(0,125+0,07). 65927,07.106 + 9949,2525.1000.103 = 22,80503(tỷ đồng)
2. Phương án 2

Bảng số liệu tính toán như sau:
Đườn
g

dây
A-1

S
ố
lô
2

1-2
2
A-3
2
A-4
1

li
(km)

Loại
dây
AC28,284 150
AC40 70
AC53,852 70
AC50 95

Koi
x

(106
đ)

Ki
6

(10 đ)

Si
(MVA
)

τ

Ri
(Ω)

(h)

∆A
(MWh)

1,6 403

18237,7

68 2,9698

2886,21 3275,628481

1,6 208

13312
17921,8
3

30

9

2886,21 1932,090831

34

12,117

3195,788 3699,405724

14150
63621,5
3

22

16,5

2405,286 1587,488602

1,6 208
1 283

Tổng

10494,61364

Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây
ΣKi = 63621,53(triệu đồng)
Tổng tổn thất điện năng:
∑∆A =10494,61364(MWh)

25
GVHD:TS.Trần Thanh Sơn

SV:Phùng Phi Hùng