Đề tàithiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải

Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
MỤC LỤC
PHẦN I .............................................................................................................. 5
THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN CAO ÁP ......................................................... 5
CÓ 02 NGUỒN CUNG CẤP VÀ 09 PHỤ TẢI ................................................. 5
CHƯƠNG I. CÁC LỰA CHỌN KỸ THUẬT CƠ BẢN ................................... 6
1.1 . Phân tích nguồn điện cung cấp và phụ tải ............................................... 6
1.1.1. Nguồn điện ....................................................................................... 6
1.1.1.1. Nhà máy nhiệt điện .................................................................... 6
1.1.1.2. Hệ thống điện............................................................................. 6
1.1.2. Phụ tải .............................................................................................. 6
1.1.3. Định hướng kỹ thuật cơ bản .............................................................. 7
CHƯƠNG II ...................................................................................................... 9
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, SƠ BỘ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG THỨC VẬN
HÀNH CHO HỆ THỐNG .................................................................................. 9
2.1. Cân bằng công suất tác dụng ................................................................... 9
2.2. Cân bằng công suất phản kháng............................................................. 10
2.3. Sơ bộ xác định chế độ làm việc của nhà máy điện ................................. 11
2.3.1. Chế độ phụ tải cực đại .................................................................... 11
2.3.2. Chế độ phụ tải cực tiểu ................................................................... 11
2.3.3. Chế độ sự cố ................................................................................... 12
2.3.4. Tổng kết các chế độ vận hành ......................................................... 12
CHƯƠNG III ................................................................................................... 13
LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY, SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN
VỀ MẶT KINH TẾ.......................................................................................... 13
3.1. Các phương án nối dây .......................................................................... 13
3.1.1. Phương án nối dây 01 ..................................................................... 14
3.1.2. Phương án nối dây 02 ..................................................................... 14
3.1.3. Phương án nối dây 03 ..................................................................... 15
3.1.4. Phương án nối dây 04 ..................................................................... 15
3.1.5. Phương án nối dây 05 ..................................................................... 16

3.2. Tính toán kỹ thuật cho từng phương án ................................................. 16
3.2.1. Phương án nối dây 01 ..................................................................... 16
3.2.1.1. Tính công suất truyền tải điện trên các đoạn dây truyền tải trong
lưới điện ............................................................................................... 17
3.2.1.2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn ....................................................... 20
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 1


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
3.2.2. Phương án nối dây 02 ..................................................................... 27
3.2.3. Phương án nối dây 03 ..................................................................... 30
3.2.4. Phương án nối dây 04 ..................................................................... 33
3.2.5. Phương án nối dây 05 ..................................................................... 36
3.3. Bảng tổng kết cho từng phương án ........................................................ 43
CHƯƠNG IV. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN VỀ MẶT KINH TẾ
VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU ........................................................ 44
4.1. Phương pháp tính kinh tế ....................................................................... 44
4.2. Tính toán các chỉ tiêu kinh tế cho từng phương án................................. 45
4.2.1. Phương án 01 .................................................................................. 45
4.2.2. Phương án 02 .................................................................................. 46
4.2.3. Phương án 03 .................................................................................. 47
4.2.4. Phương án 04 .................................................................................. 48
4.2.5. Tổng kết và lựa chọn phương án tối ưu ........................................... 49
CHƯƠNG V. CHỌN SỐ LƯỢNG,.................................................................. 50
CÔNG SUẤT CÁC MÁY BIẾN ÁP VÀ CÁC SƠ ĐỒ NỐI DÂY .................. 50
5.1. Chọn số lượng và công suất của các máy biến áp .................................. 50
5.1.1. Nguyên tắc chọn số lượng và công suất của các máy biến áp.......... 50
5.1.2. Chọn số lượng máy biến áp ............................................................ 50

5.1.3. Chọn công suất của các máy biến áp tại các phụ tải ........................ 50
5.1.4. Chọn số lượng, công suất các máy biến áp trong các trạm tăng áp của
nhà máy điện ............................................................................................ 51
5.2. Chọn sơ đồ nối điện ............................................................................... 52
5.2.1. Sơ đồ nối điện tại các trạm giảm áp ................................................ 52
5.2.2. Sơ đồ nối dây của trạm biến áp tăng áp ........................................... 55
5.3. Sơ đồ nối dây toàn mạng điện................................................................ 56
CHƯƠNG VI. TÍNH CÁC CHẾ ĐỘ VẬN HÀNH LƯỚI ĐIỆN ..................... 57
6.1. Chế độ phụ tải cực đại ........................................................................... 57
6.1.1. Đường dây NĐ-3 ............................................................................ 58
6.1.2. Các đường dây ND-4, ND-5, ND-6 ................................................ 59
6.1.3. Đường dây ND-1-HT...................................................................... 60
6.1.5. Cân bằng công suất trong hệ thống điện ......................................... 67
6.2. Chế độ phụ tải cực tiểu .......................................................................... 67
6.2.1 Đường dây NĐ-3 ............................................................................. 68
6.2.2. Các đường dây ND-4, ND-5, ND-6 ................................................ 69
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 2


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
6.2.3 Đường dây ND-1-HT....................................................................... 70
6.2.5 Cân bằng công suất trong hệ thống điện .......................................... 76
6.3. Chế độ sau sự cố.................................................................................... 76
6.3.1. Đường dây NĐ-3 ............................................................................ 76
6.3.2. Các đường dây ND-4, ND-5, ND-6 ................................................ 78
6.3.3 Đường dây ND-1-HT....................................................................... 78
6.3.4. Đường dây 1-2 ............................................................................... 80
6.3.5. Từ thanh góp trung gian (nút 1) tới TBA phụ tải 1.......................... 81

6.3.6 . Các đường dây HT-7, HT-8, HT-9 ................................................. 83
6.3.7 Cân bằng công suất trong hệ thống điện .......................................... 84
CHƯƠNG VII. TÍNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG
THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP ...................................................................... 85
7.1. Tính điện áp các nút trong mạng điện .................................................... 85
7.1.1. Chế độ phụ tải cực đại .................................................................... 85
7.1.2. Chế độ phụ tải cực tiểu (Ucs = 115 kV) ........................................... 86
7.1.3 Chế đô sau sự cố ( Ucs = 121 kV) ..................................................... 86
7.1.3.1. Đường dây ND-1-HT ............................................................... 86
7.2. Điều chỉnh điện áp trong mạng điện ...................................................... 87
7.2.1. Các đầu điều chỉnh trong MBA trạm 1 ........................................... 89
7.2.1.1. Chế độ phụ tải cực đại.............................................................. 89
7.2.1.2. Chế độ phụ tải cực tiểu ............................................................ 89
7.2.1.3. Chế độ sau sự cố ...................................................................... 90
7.2.2. Chọn các đầu điều chỉnh trong các máy biến áp còn lại .................. 90
CHƯƠNG VIII ................................................................................................ 91
TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA LƯỚI ĐIỆN ...... 91
8.1. Tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện ∆P ..................................... 91
8.2. Tính tổn thất điện năng trong lưới điện ∆A............................................ 91
8.3. Vốn đầu tư cho lưới điện K ................................................................... 92
8.4. Tính chi phí và giá thành điện................................................................ 92
8.4.1. Chi phí vận hành hàng năm Y ......................................................... 92
8.4.2. Chi phí tính toán hàng năm Z.......................................................... 92
8.5. Giá thành truyền tải điện năng ............................................................... 92
PHẦN II ........................................................................................................... 94
THIẾT KẾ TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI...................................................... 94
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................. 95
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 3

Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
1.1. Nội dung thiết kế trạm biến áp............................................................... 95
1.2. Các số liệu trạm biến áp cần thiết kế...................................................... 95
1.3. Phương án dự kiến ................................................................................. 95
2.Chọn máy biến áp và sơ đồ nguyên lý TBA .................................................. 96
2.1. Chọn máy biến áp .................................................................................. 96
3. Chọn các thiêt bị điện cao áp và hạ áp .......................................................... 97
3.1. Chọn các thiết bị điện cao áp ................................................................. 97
3.2. Chọn thiết bị điện hạ áp ......................................................................... 97
4. Tính toán ngắn mạch và kiểm tra các thiết bị điện đã chọn ......................... 100
4.1. Tính toán ngắn mạch ........................................................................... 100
4.1.1. Tính dòng ngắn mạch tại N1 ......................................................... 101
4.1.2. Tính ngắn mạch phía hạ áp ........................................................... 101
4.2. Kiểm tra các thiết bị đã chọn ............................................................... 103
5. Tính toán nối đất cho trạm biến áp ............................................................. 105
5.1. Điện trở nối đất của thanh nối đất ........................................................ 105
5.2. Điện trở nối đất của cọc ....................................................................... 106
5.3 Điện trở nối đất của hệ thống cọc thanh. ............................................... 106
TÀI LIỆU THAM KHẢO: ............................................................................. 109

Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 4


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải

PHẦN I

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN CAO ÁP
CÓ 02 NGUỒN CUNG CẤP VÀ 09 PHỤ TẢI

Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 5


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
CHƯƠNG I. CÁC LỰA CHỌN KỸ THUẬT CƠ BẢN
1.1 . Phân tích nguồn điện cung cấp và phụ tải
Phân tích nguồn điện và phụ tải của mạng điện là một phần quan trọng
trong tính toán thiết kế. Để chọn được phương án tối ưu cần tiến hành phân tích
các đặc điểm của các nguồn điện cung cấp và các phụ tải. Trên cơ sở đó xác
định công suất phát của các nguồn điện cung cấp và dự kiến phương án nối điện
sao cho đạt hiệu quả kinh tế kỹ thuật cao nhất.
1.1.1. Nguồn điện
Hệ thống điện thiết kế có 02 nguồn cung cấp điện bao gồm 01 nhà máy
nhiệt điện và 01 hệ thống điện
1.1.1.1. Nhà máy nhiệt điện
Nhà máy nhiệt điện gồm 04 tổ máy, mỗi tổ máy có công suất định mức là
55 MW, hệ số công suất của các tổ máy là cosφ = 0,85. Tổng công suất phát của
nhà máy nhiệt điện là 04 x 55 = 220 MW.
Đặc điểm của nhà máy nhiệt điện là hiệu suất thấp (khoảng 30%-40%),
thời gian khởi động lâu (nhanh nhất cũng mất từ 04 đến 10 giờ), công suất tự
dùng của nhà máy nhiệt điện chiếm khoảng 06% đến 15%. Công suất phát kinh
tế (Pkt) của nhà máy nhiệt điện thường bằng 80% đến 90% công suất định mức
(Pđm). Trong đồ án này chúng ta thiết kế chọn công suất phát kinh tế bằng 85%
công suất định mức, nghĩa là Pkt = 85% Pđm
1.1.1.2. Hệ thống điện

Hệ thống điện (HT) có công suất vô cùng lớn với hệ số công suất cosφ =
0,85. Vì vậy cần phải có sự liên hệ giữa hệ thống điện và nhà máy nhiệt điện để
có thể trao đổi công suất giữa hai nguồn cung cấp khi cần thiết, đảm bảo cho hệ
thống thiết kế làm việc bình thường trong các chế độ vận hành. Mặt khác hệ
thống điện có công suất vô cùng lớn nên ta chọn hệ thống điện là nút cân bằng
công suất và nút cơ sở về điện áp. Ngoài ra do hệ thống điện có công suất vô
cùng lớn nên không cần phải dự trữ công suất trong nhà máy nhiệt điện, có
nghĩa là công suất tác dụng và phản kháng dự trữ sẽ được lấy từ hệ thống điện.
1.1.2. Phụ tải
Trong hệ thống điện thiết kế có 09 phụ tải với các thống số và thuộc tính
của từng phụ tải được chi tiết trong bảng số liệu phụ tải như sau:
Phụ tải
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Pmax
38
30
32
40
35
33
32
33

36
(MW)
0,88
0,9
0,88
0,92
0,9
0,9
0,92
0,92
0,9
Cosφ
Qmax
20,52 14,40 17,28 17,20 16,80 15,84 13,76 14,19 17,28
(MVAr)
Độ tin
I
I
I
I
I
I
I
I
I
cậy
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 6

Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
Phụ tải
YC
ĐCĐA
Uđm
(kV)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

KT

KT

KT

KT

KT

KT

KT

KT

KT

10

10

10

10

10

10

10

10

10

Bảng 1.1. Phụ tải của lưới điện khu vực
Ta có kết quả tính giá trị công suất của các phụ tải trong các chế độ cực
đại và cực tiểu trong bảng sau:
Phụ tải

1
2
3
4
5
6
7
8
9
Tổng

Smax(MVA) =
Pmax + jQmax
38+20,52j
30+14,4j
32+17,28j
40+17,04j
35+16,94j
33+15,972j
32+13,632j
33+14,058j
36+17,424j
309+147,386j

Smax(MVA)

Smin(MVA)=Pmin+jQmin

Smin(MVA)

43,19
33,33
36,37
43,48
38,88
36,66
34,78
35,87
39,99
342,55

19+10,26j
15+7,2j
16+8,64j
20+8,52j
17,5+8,47j
16,5+7,986j
16+6,816j
16,5+7,029j
18+8,712j
154,5+73,693j

21,59

16,64
18,18
21,74
19,44
18,33
17,39
17,93
20
171,26

Bảng 1.2. Giá trị công suất của phụ tải ở chế độ cực đại, cực tiểu
1.1.3. Định hướng kỹ thuật cơ bản
Ta có tất cả các phụ tải đều là loại I luôn được cung cấp từ 02 nguồn khác
nhau nên ta phải sử dụng dây kép, mạch vòng nhằm cung cấp điện từ 02 nguồn.
Xây dựng đường dây tải điện trên không sử dụng cột bê tông li tâm cho
những vị trí cột đỡ, cột thép cho những cột néo, góc với dây truyền tải là dây
nhôm lõi thép để đảm bảo khả năng dẫn điện và độ bền cơ, tính kinh tế.
Bố trí dây dẫn theo hình tam giác đều với khoảng cách trung bình hình
học là 5m
Ta có sơ đồ địa lý của hệ thống điện như sau

Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 7


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải

Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 8


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
CHƯƠNG II
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT, SƠ BỘ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG THỨC VẬN
HÀNH CHO HỆ THỐNG
2.1. Cân bằng công suất tác dụng
Để đảm bảo cho lưới điện làm việc ổn định, đảm bảo cung cấp điện cho
các phụ tải thì nguồn điện phải cung cấp đầy đủ cả về công suất tác dụng và
công suất phản kháng cho các phụ tải, tức là mỗi thời điểm luôn luôn tồn tại cân
bằng giữa nguồn công suất phát và nguồn công suất tiêu thụ cộng với công suất
tiêu tán trên đường dây và máy biến áp.
Mục đích của phần này là ta tính toán xem nguồn điện có đáp ứng đủ
công suất tác dụng và công suất phản kháng không, từ đó suy ra phương thức
vận hành cụ thể cho nhà máy điện nhằm đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các
phụ tải cũng như chất lượng điện năng.
Khi tính toán sơ bộ ta coi tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và
máy biến áp là không đổi. Nó được tính theo % công suất của phụ tải cực đại.
Cân bằng công suất tác dụng trong mạng điện được biểu diễn bằng
phương trình cân bằng sau:
∑PHT + ∑PNĐ = ∑PYC = m∑PPT + ∑∆PMĐ + ∑PTD + ∑PDT
Trong đó:
- m là hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại cùng một lúc, trong tính toán
ta lấy m =1
- ∑PHT là tổng công suất tác dụng lấy ra từ hệ thống
- ∑PNĐ là tổng công suất phát kinh tế trong nhà máy điện:
∑PNĐ = 4 x 55 x 85% = 187 (MW)
- ∑PYC là tổng công suất tác dụng yêu cầu của mạng điện
- ∑PPT là tổng công suất tác dụng của các phụ tải: ∑PPT = 309 (MW)

- ∑∆PMĐ là tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và các máy biến áp.
(Khi tính toán ta lấy bằng 5% ∑PPT)
∑∆PMĐ = 5% ∑PPT = 5% x 309 = 15,45 (MW)
- ∑PTD là tổng công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện. Đối với nhà máy
nhiệt điện ta lấy bằng 10% ∑PĐM
∑PTD = 10% ∑PĐM = 10% x 220 = 22 (MW)
- ∑PDT là tổng công suất tác dụng dự trữ của toàn hệ thống vì hệ thống có công
suất vô cùng lớn nên công suất dự trữ lấy ở hệ thống nghĩa là ∑PDT = 0
Ta có tổng công suất tác dụng yêu cầu của mạng điện ở chế độ phụ tải cực
đại là ∑PYC = 309 + 15,45 + 22 = 346,45 (MW)
Phương trình cân bằng công suất tác dụng sẽ là ∑PHT + ∑PNĐ = ∑PYC
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 9


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
∑PHT = ∑PYC - ∑PNĐ = 346,45 - 187 = 159,45 (MW).
Điều này có nghĩa là trong chế độ phụ tải cực đại, hệ thống cần cung cấp
cho phụ tải một lượng công suất là 159,45 (MW)
2.2. Cân bằng công suất phản kháng
Để đảm bảo chất lượng điện áp ở các hộ tiêu thụ trong hệ thống điện và
trong các khu vực riêng biệt của nó cần có sự cân bằng công suất phản kháng.
Phương trình cân bằng công suất phản kháng như sau
QHT + ∑QF+ ∑Qb = m∑QPT + ∑∆QB + ∑∆QL - ∑QC +∑QTD + ∑QDT
Trong đó:
- QHT là tổng công suất phản kháng từ phía hệ thống
QHT = PHT x tgφHT = 159,45 x 0,62 = 98,86 (MVAr)
- ∑QF là tổng công suất phảng kháng phát của các tổ máy nhà máy điện
∑QF = ∑PNĐ x tgφF = 187 x 0,62 = 115,94 (MVAr)

- m∑QPT là phụ tải phản kháng cực đại của mạng có xét đến hệ số đồng thời
(m=1)
∑QPT = ∑QPTmax = 147,27 (MVAr)
- ∑∆QB là tổng tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp của hệ
thống. Ta lấy ∑∆QB= 20% x ∑QPT= 20% x 147,27 = 29,45 (MVAr)
- ∑∆QL là tổng tổn thất phản kháng trên các đoạn đường dây của lưới điện
- ∑QC là tổng công suất phản kháng do dung dẫn của các đoạn đường dây cao áp
trong lưới điện sinh ra.
Trong tính toán sơ bộ có thể coi ∑∆QL- ∑QC = 0 (MVAr)
- ∑QTD là tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện được xác định theo hệ
thống công suất cosφtd của các thiết bị tự dùng trong nhà máy.
Trong tính toán sơ bộ có thể lấy cosφtd trong khoảng 0,7 đến 0,8. Trong đồ án
này chúng ta tính toán với cosφtd = 0,75 thì tgφtd = 0,88
∑QTD =∑PTD x tgφtd = 22 x 0,88 = 19,36 (MVAr)
- ∑QDT là tổng công suất phản kháng dự trữ của toàn hệ thống, ở đây do hệ
thống có công suất vô cùng lớn lên ∑PDT sẽ lấy ở thanh góp của hệ thống, nghĩa
là ∑QDT = 0 (MVAr)
- ∑QB là tổng cống suất phản kháng do thiết bị bù phát ra
∑QB = m∑QPT + ∑∆QB + (∑∆QL - ∑∆QC) +∑QTD + ∑QDT - (QHT + ∑QF)
∑QB = 147,27 + 29,45 + 0 + 19,36 + 0 - (98,86 + 115,94)
∑QB = - 18,72 (MVAr) < 0. Vậy ta không phải bù công suất phản kháng trong
lưới điện thiết kế.
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 10


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
2.3. Sơ bộ xác định chế độ làm việc của nhà máy điện
2.3.1. Chế độ phụ tải cực đại

Ta thấy công suất vận hành kinh tế của nhà máy điện là từ 80% - 90% so
với công suất đặt. Vì vậy trong chế độ này ta cho nhà máy vận hành cả 4 tổ máy
với công suất phát là 85% công suất đặt.
Ta có tổng công suất tác dụng yêu cầu của hệ thống khi chưa tính công
suất dự trữ của hệ thống là
∑Pycmax = ∑PPT + ∑PTD + ∑∆PMĐ
∑Pycmax = 309 + 22 + 15,45 = 346,45 (MW)
- Nhà máy điện phát công suất kinh tế 85% công suất ta có
PF = 85% x 4 x 55 = 187 (MW)
- Lượng điện tự dùng của nhà máy điện là
PTD = 10% x PDM = 10% x 220 = 22 (MW)
- Nhà máy phát lên lưới là
PVH = PF - PTD = 187 - 22 = 165 (MW)
- Phần công suất do hệ thống cung cấp là
PHT = ∑PYCmax - PF = 346,45 - 165 = 181,45 (MW)
2.3.2. Chế độ phụ tải cực tiểu
Theo yêu cầu của đồ án, ở chế độ này phụ tải cực tiểu bằng 50% phụ tải
cực đại, do đó công suất yêu cầu trong chế độ phụ tải cực tiểu là
∑PYCmin = 50% x ∑PYCmax = 50% x 346,45 = 173,23 (MW)
Trong quá trình vận hành nhà máy điện nói chung và nhà máy nhiệt điện
nói riêng các tổ máy phát và thiết bị liên quan phải được kiểm tra bảo dưỡng
định kỳ. Chúng ta thường lập kế hoạch bảo dưỡng vào thời điểm phụ tải cực
tiểu. Giả sử ở chế độ này chúng ta dự kiến ngừng 02 máy phát để bảo dưỡng, 02
máy phát còn lại sẽ phát công suất kinh tế bằng 85% công suất định mức, nghĩa
là tổng công suất phát của nhà máy điện ở chế độ phụ tải cực tiểu bằng
PFct = 85% x 2 x 55 = 93,5 (MW)
Trong đó:
- Lượng điện tự dùng của nhà máy là:
PTD = 10% x 2 x 55 = 11 (MW)
- Lượng công suất phát lên lưới là:

PFvh = PFct - PTD = 93,5 - 11 = 82,5 (MW)
- Hệ thống cung cấp là
PHT = ∑PYCmin - PFvh = 173,23 - 82,5 = 90,73 (MW)
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 11


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
2.3.3. Chế độ sự cố
Trường hợp sự cố có 01 tổ máy của nhà máy nhiệt điện ngừng hoạt động.
Khi đó các tổ máy còn lại sẽ phát 100% công suất định mức. Công suất yêu cầu
của hệ thống vẫn tương ứng với trường hợp phụ tải cực đại
∑Pycmax = ∑PPT + ∑PTD + ∑∆PMĐ
∑Pycmax = 309 + 22 + 15,45 = 346,45 (MW)
- Công suất phát của nhà máy là PF = 100% x 3 x 55 = 165 (MW)
Trong đó:
- Lượng điện tự dùng của nhà máy điện là
PTD = 10% x PDM = 10% x 165 = 16,5 (MW)
- Nhà máy phát lên lưới là
PVH = PF - PTD = 165 - 16,5 = 148,5 (MW)
- Phần công suất do hệ thống cung cấp là
PHT = ∑PYCmax - PF = 346,45 - 148,5 = 197,95 (MW)
2.3.4. Tổng kết các chế độ vận hành
Ta có bảng tổng kết các phương thức vận hành của nhà máy điện trong
các chế độ như sau
Chế độ
vận hành

Nhà máy điện

Phụ tải
cực đại

- 04 tổ máy phát 85% công suất đặt

Phụ tải
cực tiểu

- 02 tổ máy phát 85% công suất

- Phát lên lưới 165 MW

- Phát lên lưới 82,5 MW

Chế độ sự - 03 tổ máy phát 100% công suất
cố
- Phát lên lưới 148,5 MW

Hệ thống
Cung cấp cho phụ tải 181,45 MW

Cung cấp cho phụ tải 90,73 MW

Cung cấp cho phụ tải 197,95 MW

Bảng 2.1. Phương thức vận hành của nhà máy điện

Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 12


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
CHƯƠNG III
LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY, SO SÁNH CÁC PHƯƠNG
ÁN VỀ MẶT KINH TẾ
3.1. Các phương án nối dây
Tính toán lựa chọn phương án cung cấp điện hợp lý phải dựa trên nhiều
nguyên tắc, nhưng nguyên tắc chủ yếu và quan trọng nhất của công tác thiết kế
lưới điện là cung cấp điện kinh tế với chất lượng và độ tin cậy cao. Mục đích
tính toán thiết kế là nhằm tìm ra phương án phù hợp, làm được điều đó thì vấn
đề đầu tiên vần phải giải quyết là lựa chọn sơ đồ cung cấp điện. Trong đó những
công việc phải tiến hành đồng thời như lựa chọn điện áp làm việc, tiết diện dây
dẫn, tính toán các thông số kỹ thuật, kinh tế, ...
Trong quá trình lập phương án nối điện ta phải chú ý tới các nguyên tắc
sau:
- Lưới điện phải đảm bảo tính an toàn cung cấp điện liên tục, mức độ đảm
bảo an toàn cung cấp điện phụ thuộc vào hộ tiêu thụ. Đối với phụ tải loại 1 phải
đảm bảo cung cấp điện liên tục không được phép gián đoạn trong bất cứ tình
huống nào. Vì vậy trong phương án nối dây phải có đường dây dự phòng.
- Đảm bảo chất lượng điện năng (tần số, điện áp, ...)
- Chỉ tiêu kinh tế cao, vốn đầu tư thấp, tổn thất nhỏ, chi phí vận hành hàng
năm nhỏ.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. Vận hành đơn giản, linh hoạt và
có khả năng phát triển.
Kết hợp với việc phân tích nguồn và phụ tải ở trên ta nhận thấy có 09 phụ
tải đều là hộ loại I. Do vậy với các hộ tiêu thụ này phải sử dụng các biện pháp
cung cấp điện như lộ kép, mạch vòng.
Với các nhận xét và yêu cầu trên ta có 05 phương án nối dây như sau:

Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 13


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
3.1.1. Phương án nối dây 01

3.1.2. Phương án nối dây 02

Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 14


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
3.1.3. Phương án nối dây 03

3.1.4. Phương án nối dây 04

Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 15


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
3.1.5. Phương án nối dây 05

3.2. Tính toán kỹ thuật cho từng phương án

3.2.1. Phương án nối dây 01
Sơ đồ lưới điện phương án 01 như sau

Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 16


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
3.2.1.1. Tính công suất truyền tải điện trên các đoạn dây truyền tải trong lưới
điện
- Công suất tác dụng truyền tải trên đường dây NĐ-1 được xác định như
sau: PNĐ-1 = Pkt - Ptd - PN - ∆PN
Trong đó:
Pkt: Tổng công suất phát kinh tế của nhà máy phát điện
Ptd: Tổng công suất tự dùng của nhà máy điện
PN: Tổng công suất tác dụng của các phụ tải nối với nguồn điện.
PN = P3 + P4 + P5 + P6
∆PN: Tổn thất công suất trên các đường dây (∆PN = 5% PN)
Từ sơ đồ lưới điện phương án 1 và giá trị công suất các dụng của các phụ
tải đã cho trong đề bài ta có:
PN = P3 + P4 + P5 + P6
PN = 32+40+35+33 = 140 (MW)
∆PN = 5% x PN = 5% x 140 = 7 (MW)
Do Pkt = 85%Pđm = 187 (MW); Ptd = 10%Pđm = 22 (MW) ta có
PNĐ-1 = 187 - 22 - 140 - 7 = 18 (MW)
- Công suất phản kháng do nhà máy điện (NĐ) truyền vào đường dây NĐ1 có thể tính gần đúng như sau: QNĐ-1 = Qkt - Qtd - QN - ∆QN
Trong đó:
Qkt: Tổng công suất phản kháng kinh tế của nhà máy phát điện
Qtd: Tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy điện

QN: Tổng công suất phản kháng của các phụ tải nối với nhà máy nhiệt
điện. QN = Q3 + Q4 + Q5 + Q6
∆QN: Tổn thất công suất phản kháng của các phụ tải nối với NĐ (∆QN =
20%QN)
Ta có Q = P x tgφ;
cosφf = 0,85 => tgφf = 0,62; cosφtd = 0,75 => tgφtd = 0,88;
Qkt = Pkt x tgφf = 187 x 0,62 = 115,94 MVAr
Qtd = Ptd x tgφtd = 22 x 0,88 = 19,36 MVAr
QN = Q3 + Q4 + Q5 + Q6 = 17,28 + 17,2 + 16,8 + 15,84
QN = 67,12 (MVAr)
∆QN = 20%QN = 20% x 67,12 = 13,42 (MVAr)
Ta có QNĐ-1 = Qkt - Qtd - QN - ∆QN = 115,94 - 19,36 - 67,12 - 13,42
QNĐ-1 =16,04 (MVAr)
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 17


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
Vậy công suất truyền tải trên đoạn ĐZ NĐ-1:
SNĐ-1 = PNĐ-1 + jQNĐ-1 = 18 + j16,04 (MVA)
- Dòng công suất truyền tải trên đường dây HT-1
SHT-1 = S1 + S2 - SNĐ-1
Trong đó:
S1, S2: Công suất của phụ tải 1, 2
S1 = P1 + jQ1 = 38 + j20,52 (MVA)
S2 = P2 + jQ2 = 30 + j14,4 (MVA)
SHT-1 = (38 + j20,52) + (30 + j14,4) - (18+j16,04)
SHT-1 = 50 + j18,88 (MVA)
Do đang ở trong giai đoạn tính toán sơ bộ công suất trên các đoạn đường

dây trong lưới điện, để đơn giản trong tính toán các đoạn ĐZ còn lại ta bỏ qua
∆P, ∆Q
- Dòng công suất truyền tải trên đoạn 1-2: S1-2 = 30 + j14,4
- Dòng công suất truyền tải trên đoạn 3-N:
SNĐ-3 = P3 + jQ3 = P3 + jP3tgφ3 = 32 + j17,28 (MVA)
Tương tự ta có:
- Dòng công suất truyền tải trên đoạn N-4: SNĐ-4 = 40 + j17,2 (MVA)
- Dòng công suất truyền tải trên đoạn N-5: SNĐ-5 = 35 + j16,8 (MVA)
- Dòng công suất truyền tải trên đoạn N-6: SNĐ-6 = 33 + j15,84 (MVA)
- Dòng công suất truyền tải trên đoạn HT-7: SHT-7 = 32 + j13,76 (MVA)
- Dòng công suất truyền tải trên đoạn HT-8: SHT-8 = 33 + j14,19 (MVA)
- Dòng công suất truyền tải trên đoạn HT-9: SHT-9 = 36 + j17,28 (MVA)
Từ các kết quả tính dòng công suất truyền tải trên các đoạn đường dây
trong lưới điện ở trên và từ kết quả đo đạc thực tế độ dài các đoạn đường dây
cấp điện trên sơ đồ địa lý cấp điện ta có bảng tổng hợp độ dài và công suất
truyền tải của đoạn đường dây cấp điện ĐZ như sau:
Đoạn ĐZ

NĐ-1

1-2

NĐ-3

NĐ-4

NĐ-5

NĐ-6

HT-1

HT-7

HT-8

HT-9

Độ dài L
(km)

60

22,36

63,25

72,8

60,83

76,16

60,83

82,46

63,25

63,25

P (MW)

18

30

32

40

35

33

50

32

33

36

Q (MVAr)

16,04

14,40

17,28

17,20

16,80

15,84

18,88

13,76

14,19

17,28

Bảng 3.2.1.1. Độ dài các đoạn đường dây cung cấp điện và công suất truyền tải

Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 18


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
Điện áp của lưới điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất của các phụ
tải, khoảng cách giữa các phụ tải và nguồn cung cấp điện, vị trí tương đối của
các phụ tải với nhau, sơ đồ lưới điện, ...
Có một số phương pháp để chọn sơ bộ điện áp của lưới điện tuy nhiên ở
đồ án này theo bảng 3.2.1.1 ta thấy giá trị công suất tác dụng truyền tải trên các
đoạn đường dây Pi≤ 60 MW, chiều dài của các đường dây truyền tải Li≤ 220 km.
Do vậy ta áp dụng tính sơ bộ điện áp định mức của các đoạn đường dây truyền

tải theo công thức kinh nghiệm Still (Theo tài liệu thiết kế các mạng và hệ thống
điện của Nguyễn Văn Đạm, NXB KT&KT năm 2008)
U i  4,34  Li  16  Pi

Trong đó:
Pi - Công suất lớn nhất của phụ tải thứ i (MW)
Li - Khoảng cách từ nguồn đến phụ tải thứ i (km)
Ui - Điện áp định mức cho lộ thứ i (KV)
i - Có giá trị từ 1 tới 9
Căn cứ số liệu trong bảng 3.2.1.1 về Li, Pi của các đoạn đường dây truyền
tải và áp dụng công thức Still để tính điện áp trên các đoạn đường dây truyền tải
của lưới điện như sau:
- Điện áp tính toán trên đoạn đường dây NĐ-1 bằng:
U ND 1  4,34  LN 1  16  PN 1  4,34  60  16  18  80,96 KV

- Điện áp tính toán trên đoạn đường dây HT-1 bằng:
U HT 1  4,34  LHT 1  16  PHT 1  4,34  60,83  16  18,88  127,34 KV

Tương tự ta có bảng kết quả tính điện áp tính toán của đường dây trong
phương án 01 như sau:
Đoạn ĐZ

NĐ-1

1-2

NĐ-3

NĐ-4

NĐ-5

NĐ-6

HT-1

HT-7

HT-8

HT-9

Độ dài L
(km)

60

22,36

63,25

72,8

60,83

76,16

60,83

82,46

63,25

63,25

P (MW)

18

30

32

40

35

33

50

32

33

36

Điện áp
tính toán
U (kV)

80,96

97,27

104,09

115,87

108,14

106,68

127,34

105,82

105,53

109,73

Bảng 3.2.1.2. Điện áp tính toán của các đoạn đường dây cấp điện

- Từ kết quả trong bảng 3.2.1.2 trên ta thấy rằng các giá trị điện áp tính
toán của các đoạn đường dây truyền tải trong lưới điện Ui = (80,96÷127,34) kV
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 19

Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
- Căn cứ bảng số liệu khả năng tải và khoảng cách truyền tải của các
đường dây 110 ÷ 1150 tại trang 56, tài liệu "Thiết kế các mạng và hệ thống điện
của tác giả Nguyễn Văn Đạm, NXB KH&KT năm 2008" ta chọn điện áp định
mức cho lưới thiết kế là 110 kV.
3.2.1.2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn
Tiết diện dây dẫn của lưới điện cần phải chọn sao cho phù hợp với quan
hệ tối ưu giữa chi phí đầu tư xây dựng đường dây và chi phí về tổn thất điện
năng. Trong thực tế người ta thường dùng phương pháp chọn tiết diện dây dẫn
theo mật độ kinh tế của dòng điện (Jkt):
F

I max
J kt

Trong đó:
- F: Tiết diện dây dẫn
- Imax: Dòng điện cực đại trên đường dây trong chế độ làm việc bình
thường, nó được xác định theo công thức
I max 

S max i
n  3  U dm



P2  Q2
n  3  U dm

n là số mạch của đường dây (đường dây đơn n=1, kép n=2)

Udm là điện áp định mức của lưới điện =110 (kV)
Smax i là công suất chạy trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại (MVA)
- Jkt: Mật độ kinh tế của dòng điện
Theo định hướng kỹ thuật ban đầu là xây dựng đường dây trên không và
sử dụng dây nhôm lõi thép AC để truyền tải điện. Với thời gian sử dụng công
suất cực đại Tmax = 4600h, tra bảng 4-1 trang 143 tài liệu mạng lưới điện tập I
tác giả Nguyễn Văn Đạm, NXB khoa học kỹ thuật năm 2001 ta có mật độ kinh
tế của dòng điện Jkt = 1,1 A/mm2
Dựa vào tiết diện dây dẫn tính theo công thức trên, tiến hành chọn tiết
diện dây dẫn 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 phát nóng của dây dẫn trong các
chế độ của sự cố
* Tính chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐ-1
Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại
SNĐ-1 = 18 + j16,04
I max ND 1 

S max ND 1
n  3  U dm

 10 3 

18 2  16,04 2
2  3 110

Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

 10 3  63,27( A)

Trang: 20

Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
I max ND 1 63,27

 57,52mm 2
J kt
1,1
Ta chọn dây dẫn AC có tiết diện 70 mm2. Tra bảng 33 trang 227 tài liệu
mạng lưới điện nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 2006 "Dòng điện lâu dài
cho phép trên dây nhôm lõi thép đặt bên ngoài của tác giả Nguyễn Văn Đạm ta
được dòng điện cho phép (Icp) của AC-70 là Icp = 265 (A)
F

Kiểm tra các tiêu chuẩn kỹ thuật của dây dẫn
- Tiêu chuẩn dòng điện khi phụ tải cực đại: ImaxND-1 = 63,27 (A) (A): đảm bảo tiêu chuẩn làm việc lâu dài cho phép
- Tiêu chuẩn tổn thất vầng quang: tra bảng 10 trang 207 tài liệu mạng lưới
điện nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 2006 "Tiết diện và bán kính nhỏ nhất
của dây dẫn theo điều kiện tổn thất vầng quang của tác giả Nguyễn Văn Đạm ta
được tiết diện dây nhôm lõi thép ứng với điện áp 110 kV không xuất hiện tổn
thất vầng quang là F≥70 mm2. Dây dẫn đã chọn có tiết diện 70 mm2≥ 70 mm2
nên đảm bảo không xuất hiện tổn thất vầng quang trên đường dây 110 kV
- Tiêu chuẩn độ bền cơ: theo trang 62 tài liệu thiết kết các mạng và hệ
thống điện nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 2008 của tác giả Nguyễn Văn
Đạm. Đường dây cao áp ≤ 330 kV tiêu chuẩn cho độ bền cơ đối với dây nhôm
lõi thép là dây dẫn phải có tiết diện F ≥ 25 mm2. Dây dẫn đã chọn có tiết diện 70
mm2≥ 25 mm2 nên đảm bảo độ bền cơ trên đường dây 110 kV
- Tiêu chuẩn dòng điện chạy trên đường dây trong các chế độ sau sự cố:
Đối với đường dây mạnh kép NĐ-1 có thể xảy ra một trong hai sự cố sau:

+ Ngừng một mạch cấp điện trên đường dây
+ Ngừng một tổ máy phát điện
(Ở đây chúng ta không xét trường hợp sự cố xếp chồng)
+ Xét trường hợp ngừng một mạch cấp điện trên đường dây thì dòng điện
chạy trên mạch còn lại bằng
I1sc  2  I ND 1  2  63,27  126,54 A

Như vậy I1sc< Icp
+ Xét trường hợp ngừng một tổ máy phát điện thì 03 máy phát điện còn
lại sẽ phát 100% công suất.
Do đó tổng công suất phát của nhà máy nhiệt điện
Pf = 3 x 55 = 165 (MW)
Công suất tự dùng của nhà máy nhiệt điện
Ptd = 10% x Pf = 10% x 165 = 16,5 (MW)
Công suất chạy trên đường dây NĐ-1
PNĐ-1 = Pf - Ptd - PN - ∆PN
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 21


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
Ở trên ta đã tính được PN = 140 MW, ∆PN = 7 MW
Do đó PNĐ-1 = 165 - 16,5 - 140 - 7 = 1,5 (MW)
Công suất phản kháng chạy trên đường dây NĐ-1 có thể tính gần đúng
như sau: QNĐ-1 = Qkt - Qtd - QN - ∆QN
Trong đó:
Qkt: Tổng công suất phản kháng kinh tế của nhà máy phát điện
Qtd: Tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy điện
QN: Tổng công suất phản kháng của các phụ tải nối với nhà máy nhiệt

điện. QN = Q3 + Q4 + Q5 + Q6
∆QN: Tổn thất công suất phản kháng của các phụ tải nối với NĐ (∆QN =
20%QN)
Ta có Q = P x tgφ;
cosφf = 0,85 => tgφf = 0,62; cosφtd = 0,75 => tgφtd = 0,88;
Qkt = Pkt x tgφf = 165 x 0,62 = 102,3 MVAr
Qtd = Ptd x tgφtd = 16,5 x 0,88 = 14,52 MVAr
QN = Q3 + Q4 + Q5 + Q6 = 67,12 (MVAr)
∆QN = 20%QN = 20% x 67,12 = 13,42 (MVAr)
Ta có QNĐ-1 = Qkt - Qtd - QN - ∆QN = 102,3 - 14,52 - 67,12 - 13,42
QNĐ-1 = 7,24 (MVAr)
Vậy công suất truyền tải trên đoạn ĐZ NĐ-1:
SNĐ-1 = PNĐ-1 + jQNĐ-1 = 1,5 + j7,24 (MVA)
- Dòng công suất truyền tải trên đường dây HT-1
SHT-1 = S1 + S2 - SNĐ-1
Trong đó:
S1, S2: Công suất của phụ tải 1, 2
S1 = P1 + jQ1 = 38 + j20,52 (MVA)
S2 = P2 + jQ2 = 30 + j14,40 (MVA)
SHT-1 = (38 + j20,52) + (30 + j14,4) - (1,5+j7,24)
SHT-1 = 66,5 + j27,68 (MVA)
I 2 scND 1 

S max ND 1
n  3  U dm

 10 3 

1,5 2  7,24 2
2  3  110

 10 3  19,4( A)

Dòng điện lớn nhất trong trường hợp sự cố là Max(I1sc; I2sc) =
Max(126,54;19,4) = 126,54 A cố trên dây dẫn đã chọn đều thỏa mãn điều kiện phát nóng.
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 22


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép
Tra cứu dòng điện cho phép của từng chủng loại dây dẫn và áp dụng điều
kiện dòng điện làm việc lâu dài cho phép
+ Trường hợp lưới điện hoạt động ở chế độ phụ tải cực đại: Imax< Icp
+ Trường hợp lưới điện hoạt động ở chế độ sự cố với phụ tải cực đại:
Isc max < K x Icp
Trong đó:
- K là hệ số quy đổi theo nhiệt độ: K=0,8 ứng với nhiệt độ 250C
- Icp là dòng điện cho phép của dây dẫn, nó phụ thuộc vào bản chất và tiết
diện của dây
Đối với các đường dây mạch kép thì ta thường có Isc max = 2 x Imax
Đối với các đường dây mạch đơn, khi sự cố thì dẫn tới mất điện nên ta sử
dụng hệ số k.
Do đường dây NĐ-1 là đường dây mạch kép nên Isc maxND-1 = 2 x ImaxND-1 =
126,54 A < Icp= 265 A
Kết luận
Chủng loại và tiết diện dây dẫn đoạn NĐ-1 chọn AC-70 là đạt yêu cầu về
tiêu chuẩn vầng quang, dòng điện cực đại và dòng điện làm việc lâu dài khi sự

cố
* Tính chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn HT-1
Dòng công suất truyền tải trên đường dây HT-1 (SHT-1) khi phụ tải cực đại
ta đã tính ở mục 3.2.1.1 được SHT-1 = 50 - j18,88 (MVA)
I max HT 1 

F

S max HT 1
n  3  U dm

 10 3 

50 2  18,88 2
2  3  110

 10 3  140,26( A)

I max HT 1 140,26

 127,51mm 2
J kt
1,1

Với tiết diện dây dẫn tính toán Fmax HT-1 = 127,51 mm2, ta chọn tiết diện
dây tiêu chuẩn là Ftc = 120 mm2chủng loại dây AC-120. Tra bảng 33 "dòng điện
lâu dài cho phép trên dây nhôm lõi thép đặt bên ngoài"; trang 227 tài liệu mạng
lưới điện nhà xuất bản khoa học kỹ thuật năm 2006 của tác giả Nguyễn Văn
Đạm ta đường dòng điện cho phép (Icp) của AC-120 là Icp = 380A
Kiểm tra dòng điện chạy trên đường dây trong các chế độ sau sự cố:

Đối với đường dây mạch kép HT-1 có thể xảy ra một trong hai sự cố sau:
+ Ngừng một mạch cấp điện trên đường dây
+ Ngừng một tổ máy phát điện
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 23


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
(Ở đây chúng ta không xét trường hợp sự cố xếp chồng)
+ Xét trường hợp ngừng một mạch cấp điện trên đường dây thì dòng điện
chạy trên mạch còn lại bằng
I 1sc  2  I HT 1  2  140,26  280,52 A

Như vậy I1sc< Icp
+ Xét trường hợp ngừng một tổ máy phát điện thì 03 máy phát điện còn
lại sẽ phát 100% công suất. Ở phần trên ta đã tính được
SHT-1 = 66,5 - j27,68 (MVA)
S max HT 1

I 2 scHT 1 

n  3  U dm

3

10 

66,5 2  27,68 2
2  3  110

10 3  189,03( A)

Dòng điện lớn nhất trong trường hợp sự cố là Max(I1sc; I2sc) =
Max(280,52;189,03) = 280,52A Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép
Tương tự như tính toán điều kiện phát nóng dây dẫn sau sự cố ở đường
dây NĐ-1 ta có:
Isc max HT-1 = 280,52 (A) < Icp = 380 (A)
Kết luận:
Chủng loại và tiết diện dây dẫn đoạn HT-1 chọn AC-120 là đạt yêu cầu về
tiêu chuẩn vầng quang, dòng điện cực đại và dòng điện làm việc lâu dài khi sự
cố
Tính toán tương tự cho các đoạn đường dây còn lại ta được bảng tổng hợp
chủng loại cáp của các đoạn đường dây trong lưới điện như sau:
Đoạn ĐZ

NĐ-1

1-2

NĐ-3

NĐ-4

NĐ-5

NĐ-6

HT-1

HT-7

HT-8

HT-9

Imax (A)

63,27

87,33

95,44

114,27

101,88

96,06

140,26

91,41

94,27

104,8

Imax sc (A)

126,54

174,66

190,88

228,54

203,76

192,12

280,52

182,82

188,54

209,6

Ftt

57,52

79,39

86,76

103,88

92,62

87,33

127,51

83,1

85,7

95,27

Ftc

70

70

95

95

95

95

120

95

95

95

Icp

265

265

330

330

330

330

380

330

330

330

Bảng 3.2.1.3. Chủng loại cáp vận hành của các đoạn đường dây

Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 24


Thiết kế lưới điện khu vực có 02 nguồn cung cấp và 09 phụ tải
`- Căn cứ chủng loại, tiết diện tiêu chuẩn đã được chọn cho các đoạn
đường dây trong bảng 3.2.1.3, tra cứu thông số đơn vị của cáp là r0, x0, b0 tại
các bảng 2, 3, 4 trang 196, 197, 198, 199 tài liệu mạng lưới điện nhà xuất bản
khoa học kỹ thuật năm 2006 của tác giả Nguyễn Văn Đạm; ứng với khoảng cách
trung bình giữa các pha (Dtb) = 5m. Chúng ta tiến hành tính các thông số tập
trung R, X, B trong sơ đồ thay thế hình π của đường dây theo công thức sau:
R

1
1
 r0  l  ; X   x0  l  ; B  n  b0  l S 
n
n

Trong đó:
r0 là điện trở đơn vị của dây dẫn khi nhiệt độ 200C (Ω/km)
x0 là điện kháng đơn vị của dây dẫn (Ω/km)
b0 là điện dẫn phản kháng đơn vị của dây dẫn (S/km)
n là số mạch của dây dẫn
l là chiều dài dây dẫn (km)
Chúng ta có được bảng thông số điện trở, điện kháng và điện dẫn phản
kháng của các đoạn đường dây trong lưới điện
Đoạn ĐZ

NĐ-1

1-2

NĐ-3

NĐ-4

NĐ-5

NĐ-6

HT-1

HT-7

HT-8

HT-9

R (Ω)

13,8

5,14

10,44

12,01

10,04

12,57

8,21

13,61

10,44

10,44

X (Ω)

13,2

4,92

13,57

15,62

13,05

16,34

12,87

17,69

13,57

13,57

B/2 x 10-4 (S)

1,55

0,58

1,68

1,93

1,61

2,02

1,64

2,19

1,68

1,68

Bảng 3.2.1.4. Thông số R, X, B của các đoạn đường dây của phương án 01

Tính tổn thất điện áp trong lưới điện
Tổn thất điện áp trên đường dây thứ i nào đó (∆Uibt) được tính theo công
thức

U i (%) 

 P R  Q X
i

i

U

i

2

i

 100 (%)

dm

Trong đó:
- Pi, Qi là công suất tác dụng và công suất phản kháng chạy trên đoạn
đường dây thứ i (MW, MVAr)
- Ri, Xi là điện trở tác dụng và điện kháng của đoạn đường dây thứ i (Ω)
Đối với đường dây 02 mạch, nếu ngừng 01 mạch thì tổn thất điện áp trên
đường dây sẽ là ∆Uisc(%) = 2∆Uibt(%)
Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây NĐ-1
Sinh viên: Nguyễn Văn Hiệu -0941946262

Trang: 25