Hệ thống điện

Chơng I: cân bằng công suất tác dụng v công
suất phản kháng của hệ thống điện
Để hệ thống điện lm việc ổn định, đảm bảo cung cấp điện đầy đủ cho các hộ
phụ tải điện thì nguồn điện phải đảm bảo cung cấp đủ công suất tác dụng v công suất
phản kháng cho các hộ phụ tải, tức l tại một thời điểm bất kì phải luôn tồn tại sự cân
bằng giữa công suất phát của nguồn, công suất tiêu thụ của các hộ phụ tải v công
suất tiêu tán trên các phân tử của hệ thống.
Mục đích của chơng ny l ta phải tính toán xem nguồn phát có đáp ứng đủ
công suất tác dụng v công suất phản kháng cho các hộ phụ tải hay không? Từ đấy ta
dịnh ra phơng thức vận hnh cho các nh máy điện cũng nh ton mạng điện nhằm
đảm bảo cung cấp điện đầy đủ v chất lợng điện năng tốt, tức l phải đảm bảo sự ổn
định của điện áp v tần số trong giới hạn cho phép.
1.Cân bằng công suất tác dụng:
Nếu công suất tác dụng của nguồn điện nhỏ hơn yêu cầu của phụ tải thì tần số sẽ
giảm v ngợc lại. Cân bằng công suất tác dụng có tính chất ton hệ thống, tần số tại
mọi nơi trong hệ thống điện l nh nhau.
Ta có phơng trình cân bằng:
PF = m.Ppt +Ptd +Pmd + Pdt
Trong đó:
PF l tổng công suất tác dụng phát ra do các máy điện của các nh máy điện
trong hệ thống.
Ppt l tổng công suất tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ.
Pmd l tổng tổn thất công suất tác dụng trên đờng dây v trạm biến áp.
Ptd l tổng công suất tự dùng của các nh máy điện, trong đồ án ta lấy Ptd = 0.
Pdt l tổng công suất dự trữ của các nh máy điện, trong đồ án ta lấy Pdt = 0.
m l hệ số đồng thời, ta lấy m=1.
Nh vậy theo số liệu ta có:
Ppt = 28 + 32 + 40 + 40 + 28 + 32 = 200 (MW)
Pmd = 5%. Ppt = 0,05 .200 = 10 (MW)
PF = 200 +10 = 210 (MW)
2.Cân bằng công suất phản kháng:

Để giữ cho điện áp của hệ thống bình thờng thì bắt buộc phải có sự cân bằng
công suất phản kháng ton hệ thống nói chung v từng khu vực noí riêng.
Ta có phơng trình cân bằng:
QF = QYC
Với:

QYC = m.Qpt + Ql - Qc + Qtd + Q dt + Qmba
Trong đó:
QF l tổng công suất phản kháng phát ra bởi các máy phát điện, trị số của nó l
QF = PF . tgF.
Qpt l tổng công suất phản kháng cực đại của mạng điện.
Ql l tổng tổn thất công suất phản kháng trong lới điện.




Qc l tổng công suất phản kháng do điện dung trên đờng dây sinh ra.Trong
tính toán sơ bộ ta lấy Ql = Qc.
Qtd l tổng công suất phản kháng tự dùng , trong tính toán sơ bộ lấy Qtd = 0.
Qdt l tổng công suất phản kháng dụ trữ, tính toán sơ bộ ta lấy bằng 0.
Qmba l tổng tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp của hệ
thống điện.
Theo đồ án ta có:
1 0,85 2
QF = PF.tgF = 210.
0,85

Qpt =Ppt.tgpt = 200.

= 130,14 (MVAR)

1 0,85 2
= 123,95 (MVAR)
0,85

Qmba = 15%.Qpt = 0,15.123,95 = 18,59 (MVAR)
Nh vậy ta có :
QYC = Qpt + Qmba = 123,95 +18,15 = 142,54 (MVAR)
So sánh QYC v QF ta thấy QF < QYC, điều ny có nghĩa l nguồn cung cấp
không đủ công suất phản kháng cho các hộ phụ tải .Do đó ta phải tiến hnh bù sơ bộ
công suất phản kháng cho các hộ phụ tải .
Ta có: Qb = QYC - QF
= 142,54 130,14 = 12,4 (MVAR)
+Ban đầu tất cả các hộ phụ tải đều có cùng hệ số công suất (cos = 0,85), do đó
ta sẽ dựa vo khoảng cách từ nguồn điện đến các hộ phụ tải để tiến hnh bù công suất
phản kháng cho các hộ phụ tải.
+Theo mặt bằng thiết kế thì khoảng cách từ nguồn điện đến các hộ phụ tải 3 v
5 l xa nhất nên ta sẽ tiến hnh bù cho hai hộ phụ tai ny.
+ Ta tiến hnh bù cho hộ phụ tải đến khi hộ 3 đến khi đạt đến hệ số công suất l
cos3 = 0,93.
Khi đó ta có:
Qb3 = Q3 P3 .tg3 = 24,79 40.

1 0,93 2
= 8,99 (MVAR)
0,93

Ta nhận xét Qb > Q3 , do đó ra tiến hnh bù tiếp cho hộ phụ tải 5.Ta sẽ tiến
hnh bù ton bộ phần còn lại cho hộ phụ tải 5 , khi đó:
Qb5 = Qb Qb3 = 12,4 8,99 = 3,41 (MVAR)

áp dụng công thức:
Qbi = Qi - Pi.tgi
tgi=

Qi Qbi
Pi

Qi Qbi
)]
Pi
17,35 3,41
)]
cos5= cos[arctg(
28

cosi =cos[arctg(

= 0,89
Nhận xét: cos5 = 0,89 < 0,9; thoả mãn điều kiện bù sơ bộ.
Nh vậy ta có bảng các thông số của các phụ tải thiết kế sau khi đã bù sơ bộ nh
sau:



Phụ tải
1
2
3
4
5

6

Li(km)
73
85
114
94
100
73

Pi(MW)
28
32
40
40
28
32

Qi(MVAR)
17,35
19,83
15,8
24,79
14,34
19,83

Si(MVA)
32,94
37,65
43

47,05
31,46
37,85

cosi
0,85
0,85
0,93
0,85
0,89
0,85

Chơng II: lựa chọn các phơng án hợp lí về kinh tế v kĩ
thuật
2.1 dự kiến các phơng án nối dây cuả mạng điện
Theo yêu cầu thiết kế, ta phải đảm bảo cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ điện loại I ,
đây l loại phụ tải quan trọng nhất. Đối với loại phụ tải ny nếu ngừng cung cấp điện
có thể gây nguy hiểm đến tính mạng con ngời , lầm h hỏng thiết bị v để phục hồi
lại trạng thái lm việc bình thờng thì bắt buộc xí nghiệp phải ngừng sản xuất trong
thời gian di, vv....Vì mức độ quan trọng của các hộ phụ tải ny nên các đờng dây
của mạng điện phải đợc bố trí hợp lí sao cho khi gặp sự cố hỏng ở bộ phận no đó thì
đờng dây vẫn phải đamr bảo cung cấp điện đợc liên tục, phải luôn đảm bảo sự cung
cấp điện đợc iên tục cho các hộ phụ tải.
Việc lựa chọn các phơng án nối dây của mạng điện phải đảm bảo các yêu cầu
chính sau:
+ Cung cấp điện liên tục
+ Đảm bảo chất lợng điên năng
+ Đảm bảo tính linh hoạt của mạng điện
+ Đảm bảo tính kinh tế v có khả năng phát triển trong tơng lai
+ Đảm bảo an ton cho ngời v cho thiết bị

Dựa theo mặt bằng thiết kế v yêu cầu của các phụ tải, ta đa ra 5 phơng án nối dây
sau:
1.Phơng án 1:
pt
6

nđ

pt5

pt4

pt1
pt2
pt3

2.Phơng án 2:

pt6

nđ

pt5

pt4


pt1
pt2
pt3

3.ph−¬ng ¸n 3:
pt6
n®

pt5

pt4

pt1
pt2

4.ph−¬ng ¸n 4:

pt3

pt6
n®

pt5

pt4

pt1
pt2
pt3

2.2 so sánh các phơng án về mặt kĩ thuật
Để so sánh các phơng án về mặt kĩ thuật, ta phải xét tới các nội dung sau:
+ Chọn lựa cấp điện áp định mức của hệ thống
+Chọn lựa tiết diện dây dẫn
+ Tính toán tổn thất điện áp
+ Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn khi có sự cố
a. Chọn lựa cấp điện áp của hệ thống:
+Vấn đề lựa chọn cấp điện áp cho hệ thống ảnh hửog trực tiếp đến cả về mặt kĩ
thuật cũng nh về mặt kinh tế.
+Ta sử dụng công thức kinh nghiệm sau:
U = 4,34. L + 16.P , kV
Trong đó:
P l công suất chuyên trở, MW
L la khoảng cách chuyên tải, km
Nếu U = 70ữ160 (kV) thì ta sẽ chọn cấp điện áp của hệ thống la Udm=110kV.
b. Lựa chọn tiết diện dây dẫn của các đoạn đờng dây:
+Mạng điện m ta đang xét l mạng điện khu vực, do đó ngời ta thờng lựa chọn
tiết diên dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện.Ta dự kiến sử dụng loại dây dẫn
(AC-ACO) dặt trên đỉnh của tam giác đêù có cạnh l 5 m.
+Công thức tính tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện l:
Fi = Ii/Jktê, mm2.
Vơí mạng điện ta đang xét thì thời gian sử dụng công suất cực đại l
Tmax =5000h nên ta có Jktế = 1,1 A/mm2.
Trong công thức trên thì Ii l dòng điện chạy trên đoạn đờng dây thứ i v đợc
tính nh sau:
Ii =

Si
n. 3.U dm

,A

Với Si l dòng công suất của đờng dây thứ i v đợc tính nh sau:
Si = Pi + j.Qi , MVA
n l số mạch của đờng dây, n = 1,2.
Khi xác định đợc tiết diện dây dẫn của các đoạn đờng dây, ta tiến hnh so sánh
với tiết diện tiêu chuẩn để chọn ra tiêu chuẩn gần nhất.
c.Tính tổn thất điện áp của hệ thống:
+Tổn thất điện áp đợc tính theo biểu thức sau:
U% =

Pi Ri + Qi X i
100
2
n.U dm

Trong đó:
Pi, Qi l công suất tác dụng v công suất phản kháng trên đờng dây thứ i.
Ri, Xi l điện trở tác dụng v điện kháng của đờng dây thứ i.
Chú ý rằng tổn thất điện áp chỉ tính cho phạm vi 1 cấp điện áp v ta sẽ tính tổn
thất điện áp cực đại lúc bình thờng v khi xảy ra sự cố nặng nề nhất, các trị số của
tổn thất điện áp phải thoả mãn các yêu cầu sau:
Đối với trờng hợp dùng máy biến áp thờng:



Umaxbt 10%
Umaxsc 20%
Đối với truờng hợp dùng mba điều áp dới tải thì:

Umaxbt 15-20%
Umaxsc 20-25%
d. Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn:
+ Ta tiến hnh kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn khi có sự cố nặng nề
nhất theo biểu thức sau:
Isc K. Icp
Trong đó:
Isc l dòng điện lớn nhất khi co sự cố( l khả năng một trong hai dây của đờng
dây hai mạch bị đứt)
Icp l dòng điện cho phép lâu di chạy qua dây dẫn
K l hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ lm việc, ta lấy K=1
Bây giờ ta sẽ xét từng phơng án cụ thể:
I. Phơng án 1:
1. sơ đồ nối điện:
pt6
nđ

pt5

pt4

pt1
pt2
pt3

2. Lựa chọn điện áp định mức cho mạng điện:
* Xét đoạn 6-5:
P65= P5= 28 MW ;
L65= 42 km;
U65 = 4,34. 42 + 16.28 = 96,07 kV

*Xét tơng tự với các đoạn đờng dây khác ta có bảng tổng kết sau:
Đoạn đờng dây
N-1
1-2
N-4
4-3
N-6

Li (km)
73
51
94
41
73

Pi (MW)
60
32
80
40
60



Ui (kV)
139,49
102,97
160,87
113,25
139,49

6-5

42

28

96,07

+Kết luận: Ta sẽ chọn cấp điện áp định mức của mạng điện la Udm= 110kV.
3. Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
+ Ta xét đoạn 6-5:
S65= S5 = 31,46(MVA)
I65=

S 65
n. 3.U dm

=

31,46
2. 3.110

.10 3 = 82,56 A

Với Tmax= 5000h, tơng ứng với Jktế= 1,1 A/mm2
F65=

I 65 82,56

=
= 75,05 (mm2)
J kt
1,1

+ Xét đoạn N-6:
SN6= S6 + S5 = 69,31 (MVA)
IN6=

SN6

69,31

=

.10 3 = 181,89 (A)

n. 3.U dm 2. 3.110
I
181,89
FN6= N 6 =
= 165,35 (mm2)
J kt
1,1

+ Xét đoạn 2-1:
S21=S2= 37,65 (MVA)
I21=

S 21

=

37,65

.10 3 = 98,8 (A)

n. 3.U dm 2. 3.110
I
98,8
F21= 21 =
= 89,82 (mm2)
J kt
1,1

+ Xét đoạn N-1:
SN1= S1+ S2= 70,59 (MVA)
IN1=
FN1=

S N1
n. 3.U dm

=

70,59
2. 3.110

.10 3 = 185,25 (A)

I N 1 185,25
=
= 168,4 (mm2)
J kt
1,1

+ Xét đoạn 4-3:
S43= S3= 43 (MVA)
I43=

S 43

=

43

.10 3 = 112,84 (A)

n. 3.U dm 2. 3.110
I
112,84
F43= 43 =
= 102,58 (mm2)
J kt
1,1

+ Xét đoạn N-4:
SN4= S3+S4= 90,05 (MVA)
IN4=

SN4
n. 3.U dm

=

90,05
2. 3.110

.10 3 = 236,32 (A)




FN4=

I N 4 236,32
=
= 214,83 (mm2)
J kt
1,1

Vậy ta có bảng tổng kết sau:
Đoạn
đờng dây
2-1
N-2
4-3
N-4
6-5
N-6

Pi(MW)
32
60
40
80
28
60

Qi(MVAR)

Si(MVA)

19,83
37,18
15,8
40,59
14,34
34,17

37,65
70,59
43
90,05
31,46
69,31

Fi(mm2)

Ii(A)

98,8
185,25
112,84
236,32
82,56
181,89

89,82
168,4
102,58
214,83
75,05
165,35

Với chú ý rằng đối với mạng điện khu vực điện áp 110 kv thì tiết diện tiêu chuẩn của
dây dẫn quy định l Fitc 70 mm2. Từ bảng trên ta tìm đợc tiết diện tiêu chuẩn của
dây dẫn l:
Ta lập dới dạng bảng số sau:
Đoạn Số Li
Si
Ii
Fitt
Fitc
R
X
B(.10-4)
2
2
đờng lộ km (MVA) (A)
(S)

(mm ) (mm ) () ()
dây
2-1
2
51
37,65 98,8
89,82
95
8,42 10,94 2,7
N-1
2
73
70,59 185,25 168,4
185
6,2
14,93 4,1
4-3
2
41
43
112,84 102,58
95
6,76 8,79
2,17
N-4
2
94
90,05 236,32 214,83 240
6,11 18,33 5,37
6-5

2
42
31,46 82,56 75,05
70
9,66 9,24
2,16
N-6
2
73
69,31 181,89 165,35 150
7,67 15,18 4,0
4. Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn lúc sự cố:
Sự cố nguy hiểm nhất của mạng điện xảy ra khi đứt 1 đờng dây trong lộ kép của
đờng dây hai mạch. Khi đó, dòng điện sự cố sẽ tăng lên hai lần so với dòng điện của
mạch điện khi cha xảy ra sự cố.
Vậy ta có:
Isc21= 2.I21= 2.98,8= 197,6 (A)
IscN1= 2.IN1= 2.185,25= 370,5 (A)
Isc43= 2.I43= 2.112,84 = 225,68 (A)
IscN4= 2.IN4= 2.236,32= 472,64 (A)
Isc65= 2.I65= 2.82,56= 165,12 (A)
IscN6= 2.IN6= 2.181,89= 363,78 (A)
Với hệ số đồng thời k=1, tra bảng ta tìm đợc dòng điện cho phép của các đoạn
đờng dây có tiết diện tiêu chuẩn nh trên. Ta lập bảng số sau:
đoạn đờng dây
2-1
N-1
4-3
N-4

Iscmax(A)
197,6
370,5
225,68
472,64


k.Icp(A)
330
510
330
610


6-5
N-6

165,12
363,78

265
445

Kết luận: Qua bảng tổng kết trên ta nhận xét rằng tất cả các tiết diện dây dẫn m ta
đã chọn ở trên đều thoả mãn yêu cầu phát nóng của dây dẫn khi có sự cố.
5. Tính toán tổn thất điện áp của mạng điện:
Ta sẽ tính toán tổn thất điện áp của mạng điện ứng với hai trờng hợp l khi mạng
điện lm việc bình thờng v khi mạng điện gặp sự cố.
a. Xét khi mạng điện làm việc bình thờng:
+Xét đoạn N-1-2: ta có S21= S2= 32+ j.19,83 (MVA)

SN1= S1+ S2= 60+ j.37,18 (MVA)
32.8,42 + 19,83.10,94
.100 = 4,02%
110 2
60.6,2 + 37,18.14,93
.100 = 7,66%
U%btN1=
110 2

U%bt21=

+Xét đoạn N- 4-3: ta có S43= S3= 40+ j.15,8 (MVA)
SN4= S3+ S4= 80+ j.40,59 (MVA)
40.6,76 + 15,8.8,79
.100 = 3,38%
110 2
80.6,11 + 40,59.18,33
.100 = 10,19%
U%btN4=
110 2

U%bt43=

+Xét đoạn N-6-5: ta có S65= S5= 28+ j.14,34 (MVA)
SN6= S5+S6= 60+ j.34,17 (MVA)

28.9,66 + 14,34.9,24
.100 = 3,33%
110 2
60.7,67 + 34,17.15,18

.100 = 8,09%
U%btN6=
110 2

U%bt65=

b. Xét khi mạng điện gặp sự cố:
Nh trên ta đã biết rằng sự cố nguy hiểm nhất của mạng điện l khi 1 trong hai
đờng dây của lộ kép bị đứt, do đó ta có:
+ Xét đoạn N-1-2:
U%scN12= 2.7,66+ 4,02= 19,34%
+ Xét đoạn N-4-3:
U%scN43= 2.10,19+ 3,38= 23,76%
+ Xét đoạn N-6-5:
U%scN65= 2.8,09+ 3,33=19,51%
Vậy ta lập bảng sau:
Đoạn đờng dây
N-1-2
N-4-3
N-6-5

U%bt
11,68
13,57
11,42



U%sc
19,34

23,76
19,51


Kết luận: Từ bảng số trên ta thấy:
U%btmax= 13,57%<15%
U%scmax= 23,76%< 25%
Vậy phơng án 1 đạt yêu cầu kĩ thuật

pt6
nđ

pt5

II. Phơng án 2:
1.Sơ đồ nối điện:
pt4

pt1
pt2
pt3

2.lựa chọn điện áp định mức của mạng điện:
+Thực hiện tơng tự nh phơng án 1, ta có bảng tổng kết sau:
Đoạn đờng dây
Li(km)
Pi(MW)
N-2
85
32

N-1
73
68
1-3
54
40
N-4
94
40
N-6
73
60
6-5
42
28

Ui(kV)
106,04
147,88
114,33
117,58
139,49
96,07

+Từ bảng trên, ta chọn đợc điện áp định mức của hệ thống l Udm= 110 kV
3. Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
+ Tính toán tơng tự nh phơng án 1, ta thu đợc bảng số liệu sau:
Đoạn
đờng
dây

N-2
N-1
1-3
N-4
6-5
N-6

Số Li
lộ km

Si
(MVA)

2
2
2
2
2
2

37,65
75,94
43
47,05
31,46
69,31

85
73
54

94
42
73

Ii
(A)
98,8
199,29
112,84
123,47
82,56
181,89

Fitt
(mm2)

Fitc
(mm2)

R
()

X
()

89,82
181,17
102,58
112,25
75,05

165,35

95
185
95
120
70
150

14,02
6,2
8,91
12,69
9,66
7,67

18,23
14,93
11,58
19,88
9,24
15,18

B(.10-4)
(S)
4,5
4,16
2,86
5,05
2,16

4,0

+ Từ bảng trên ta kết luận rằng tiết diện dây dẫn m ta đã chọn ở trên đều thoả mãn
điều kiện phát nóng.
4. Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn:
+ Tính toán tơng tự nh phơng án 1, ta thu đợc bảng số liệu sau:
đoạn đờng dây
N-2
N-1

Iscmax(A)
197,6
370,5


k.Icp(A)
330
510


1-3
N-4
6-5
N-6

225,68
246,94
165,12
363,78

330
380
265
445

+ Từ bảng số liệu trên ta nhận xét rằng tất cả các tiết diện dây dẫn đã chọn đều thoả
mãn điều kiện phát nóng.
5. Tính toán tổn thất công suất của mạng điện
+ Tính toán tơng tự nh phơng án 1 ta thu đợc bảng số liệu sau:
Đoạn đờng dây
U%bt
U%sc
N-2
6,69
13,38
N-1-3
12,03
19,6
N-4
8,26
16,54
N-6-5
11,39
19,48

+ Kết luận:
Từ bảng số trên ta có:
U%btmax= 12,03< 15%
U%scmax= 19,6< 25%
Do đó ta kết luận phơng án 2 đạt yêu cầu kĩ thuật.

III. Phơng án 3:
1. Sơ đồ nối điện:
pt6
nđ

pt5

pt4

pt1
pt2
pt3

2. Lựa chọn điện áp định mức cho mạng điện:
+ Tính toán tơng tự nh phơng án 1, ta thu đựoc bảng số liệu sau:
Đoạn đờng dây
N-2
N-1
1-3
N-4
4-5
N-6

Li(km)
85
73
54
94
45
73

Pi(MW)
32
68
40
68
28
32



Ui(kV)
106,04
147,88
114,33
149,21
96,36
104,97


+ Từ bảng trên ta sẽ chọn điện áp định mức của hệ thống l Udm= 110 kV.
3. Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
+ Tính toán tơng tự nh phơng án 1, ta thu đợc bảng số liệu sau:
Đoạn Số Li
Si
Ii
Fitt
Fitc
R
X

2
2
đờng lộ km (MVA) (A)
(mm ) (mm ) ()
()
dây
N-2 2
85
37,65
98,8
89,82
95
14,02 18,23
N-1 2
73
75,94 199,29 181,17 185
6,2
14,93
1-3
2
54
43
112,84 102,58
95
8,91 11,58
N-4 2
94
78,51 206,04 187,3
185
7,99 19,22

4-5
2
45
31,46
82,56 75,05
70
10,35 9,9
N-6 2
73
37,85
99,33 90,3
95
12
15,65

B(.10-4)
(S)
4,5
4,16
2,86
5,33
2,32
3,87

4. Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn:
+ Tính toán tơng tự nh phơng án 1, ta thu đợc bảng số liệu sau:
đoạn đờng dây
N-2
N-1
1-3

N-4
4-5
N-6

Iscmax(A)
197,6
398,58
225,68
412,08
165,12
198,66

k.Icp(A)
330
510
330
510
265
330

+ Từ bảng số liệu trên ta nhận xét rằng tất cả các tiết diện dây dẫn đã chọn đều thoả
mãn điều kiện phát nóng.
5. Tính toán tổn thất điện áp của mạng điện:
+ Tính toán tơng tự nh phơng án 1, ta thu đợc bảng số liệu sau:
U%bt
6,69
12,03
14,27
5,74

Đoạn đờng dây
N-2
N-1-3
N-4-5
N-6
+ Từ bảng số liệu trên ta có:
U%btmax=14,27<15%
U%scmax= 24,97<25%



U%sc
13,38
19,6
24,97
11,48


Kết luận: phơng án 3 đạt yêu cầu kĩ thuật.
IV. Phơng án 4:
1. Sơ đồ nối điện:

pt6
nđ

pt5

pt4

pt1

pt2
pt
2. Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện:
+ Tính toán tơng tự nh phơng án 1, ta thu đợc bảng số liệu sau:
3

Đoạn đờng dây
N-2
N-1
N-4
4-3
N-6
6-5

Li(km)
85
73
94
41
73
42

Pi(MW)
32
28
80
40
60
28

Ui(kV)
106,04
99,06
160,87
113,26
139,49
96,07

+ Từ bảng số liệu trên ta lựa chọn điện áp định mức của mạng điện l Udm= 110 kV.
3. lựa chọn tiết diện dây dẫn:
+ Tính toán tơng tự nh phơng án 1, ta thu đợc bảng số liệu sau :
Đoạn Số Li
Si
Ii
Fitt
Fitc
R
X
B(.10-4)
đờng lộ km (MVA) (A)
(S)
(mm2) (mm2) ()
()
dây
N-2 2
85
37,65
98,8
89,82
95

14,02 18,23
4,5
N-1 2
73 32,94
86,45 78,59
70
16,79 16,06
3,76
N-4 2
94 90,05
236,32 214,83 240
6,11 18,33
5,37
4-3
2
41
43
112,85 102,59 95
6,76 8,79
2,17
N-6 2
73 69,31
181,89 165,36 150
7,67 15,18
4
6-5
2
42 31,46
82,56 75,06
70

9,66 9,24
2,16
4.Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn:
+ Tính toán tơng tự nh phơng án 1, ta thu đợc bảng số liệu sau:
k.Icp(A)
đoạn đờng dây
Iscmax(A)
N-2
197,6
330
N-1
172,9
265
N-4
247,64
610
4-3
225,7
330
N-6
165,12
265
6-5
165,12
265
+ Từ bảng số liệu trên ta nhận xét rằng tất cả các tiết diện dây dẫn đã chọn đều thoả
mãn điều kiện phats nóng của dây dẫn.

4. Tính toán tổn thất điện áp của mạng điện:
+ Tính toán tơng tự nh phơng án 1, ta thu đợc bảng số liệu sau:
Đoạn đờng dây
N-2
N-1
N-3-4
N-6-5

U%sc
13,38
12,38
23,76
19,51

U%bt
6,69
6,19
13,57
11,42

+ Nhận xét: Từ bảng số liệu trên ta có:
U%btmax= 13,57< 15%
U%scmax= 23,76< 25%
Kết luận: Phơng án 4 đạt yêu cầu kĩ thuật.
pt
2.3 so sánh các phơng án về
nđ
chỉ tiêu kinh tế
A. Giới thiệu chung
Đối với mạng điện khu vực có điện áp

danh định la Udm= 110 kV m ta đanh xét
thì khi xét về chỉ tiêu kinh tế ta phải
pt
quan tâm đến hm chi phí tính toán
hng năm nhỏ nhất.
pt
Ta có biểu thức tính hm chi
phí l:
pt
Zi= (atc+ avh).Kid+
pt
Ai.C0
Trong đó:
+ atc l hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu t phụ, trong đồ án ta lấy atc= 0,125.
+ avh l hệ số khấu hao, tu sửa v phục vụ đờng dây, trong đồ án ta lấy avh=
0,04 (ta xét đờng dây dùng cột thép).
+ Kid = kio.li l tổng vốn đầu t của ton mạng điện, trong đó
kio l giá thnh của 1 km đờng dây, (đồng/km)
Li l chiều di của đờng dây tải điện (km)
+ Ai = Pi. l tổng tổn thất điện năng của ton mạng điện; với
6

4

1

2

3

P +Q
Pi= i 2 i .Ri l tổn thất công suất trên đờng dây thứ i;
U
2

2

= (0,124+ Tmax.10-4)2. 8760 (h)
Tmax= 5000h, tính ra ta đựoc = 3411h.
+ C0 l giá của 1 kwh điện năng tỏn thất, trong đồ án ta có C0= 500 đồng.
B.Tính toán cụ thể từng phơng án:
2.3.1 Phơng án 1:
Xét đoạn 2-1:
+Ta có P = 32 (MW), Q = 19,83 (MVAR), R = 8,42()
P21=

32 2 + 19,83 2
.8,42 = 0,98 (MW)
110 2

+ Với dây AC-95 ta có: koi21= 1,8.283.106= 509,4.106 đồng/km
Xét đoạn N-1:


pt5


+ Ta cã P = 60 (MW), Q = 37,18 (MVAR), R = 6,2 (Ω)
⇒ΔPN1=

60 2 + 37,18 2
.6,2 = 2,55 (MW)
110 2

+ Víi d©y AC-185 ta cã: koiN1= 1,8.441.106= 793,8.106 ®ång/km
•XÐt ®o¹n 4-3:
+Ta cã P = 40 (MW), Q = 15,8(MVAR), R = 6,76(Ω)
⇒ΔP43=

40 2 + 15,8 2
.6,76 = 1,03 (MW)
110 2

+ Víi d©y AC-95 ta cã: koi43= 1,8.283.106= 509,4.106 ®ång/km
•XÐt ®o¹n N-4:
+Ta cã P = 80(MW), Q = 40,59(MVAR), R = 6,11(Ω)
80 2 + 40,59 2
.6,11 = 4,06(MW)
⇒ΔPN4=
110 2

+ Víi d©y ACO-240 ta cã: koiN4= 1,8.500.106= 900.106 ®ång/km
•XÐt ®o¹n 6-5:
+Ta cã P = 28(MW), Q = 14,34(MVAR), R = 9,66(Ω)
⇒ΔP65=

28 2 + 14,34 2
.9,66 = 0,79 (MW)
110 2

+ Víi d©y AC-70 ta cã: koi65= 1,8.208.106= 374,4.106 ®ång/km
•XÐt ®o¹n N-6:
+Ta cã P = 60(MW), Q = 34,17(MVAR), R = 7,67(Ω)
⇒ΔPN6=

60 2 + 34,17 2
.7,67 = 3,02(MW)
110 2

+ Víi d©y AC-150 ta cã: koiN6= 1,8.403.106= 725,4.106 ®ång/km
VËy ta lËp b¶ng sè liÖu sau:
P
Q
R
L
Koi(.106)
§o¹n
ΔP
(MW)
(MVAR) (Ω)
(Km)
®−êng
(MW) (§/km)
d©y
2-1
32
19,83
8,42
51
0,98

509,4
N-1
60
37,18
6,2
73
2,55
793,8
4-3
40
15,8
6,76
41
1,03
509,4
N-4
80
40,59
6,11
94
4,06
900
6-5
28
14,34
9,66
42
0,79
374,4
N-6

60
34,17
7,67
73
3,02
725,4
Tõ b¶ng trªn ta cã:
+ K1®= 258,09.109 (®ång)
+ΣΔP1= 12,43 (MW)
VËy ta cã:
Z1= (0,04+ 0,125).258,09.109+ 12,43.103.500.3411
= 63,78.109 (®ång)
2.3.2 Ph−¬ng ¸n 2:
TÝnh to¸n t−¬ng tù nh− ph−¬ng ¸n 1, ta thu ®−îc b¶ng sè liÖu sau:
§o¹n

P

Q

R



L

ΔP

Koi(.106)

®−êng
(MW) (MVAR) (Ω)
(Km)
(MW) (§/km)
d©y
N-2
32
19,83
14,02
85
1,64
509,4
N-1
68
33,15
6,2
73
2,93
793,8
1-3
40
15,8
8,91
54
1,36
509,4
N-4
40
24,79

12,69
94
2,32
637,2
6-5
28
14,34
9,66
42
0,79
374,4
N-6
60
34,17
7,67
73
3,02
725,4
Tõ bang trªn ta cã:
+ Ko2= 257,33.109 (®ång)
+ΣΔP2= 12,06 (MW)
VËy ta cã:
Z2= (0,04+ 0,125).257,33.109+ 12,06.103.500.3411
= 63,03.109 (®ång)
2.3.3 Ph−¬ng ¸n 3:
TÝnh to¸n t−¬ng tù nh− ph−¬ng ¸n 1 ta thu ®−îc b¶ng sè liÖu sau:
§o¹n ®−êng d©y
N-2
N-1
1-3

N-4
4-5
N-6

P
(MW)
32
68
40
68
28
32

Q (MVAR)
19,83
33,15
15,8
39,13
14,34
19,83

R
(Ω)
14,02
6,2
8,91
7,99
10,35
12

L
(Km)
85
73
54
94
45
73

ΔP
(MW)
1,64
2,93
1,36
4,07
0,85
1,41

Koi(.106)
(§/km)
509,4
793,8
509,4
793,8
374,4
509,4

Tõ b¶ng sè liÖu trªn ta cã:
+ K3®= 257,41 (®ång)
+ ΣΔP3= 12,26 (MW)

VËy ta ®−îc:
Z3= 0,165.257,41.109+ 12,26.500.103.3411
= 63,38.109 (®ång).
2.3.4 Ph−¬ng ¸n 4:
TÝnh to¸n t−¬ng tù nh− ph−¬ng ¸n 1 ta thu ®−îc b¶ng sè liÖu sau:
§o¹n
®−êng
d©y
N-2
N-1
N-4
4-3
6-5
N-6

P
(MW)

Q
(MVAR)

R
(Ω)

L
(Km)

ΔP
(MW)

32
28
80
40
28
60

19,83
17,35
40,59
15,8
14,34
34,17

14,02
16,79
6,11
6,76
9,66
7,67

85
73
94
41
42
73

1,64
1,51

4,06
1,03
0,79
3,02

Tõ b¶ng sè liÖu trªn ta cã:
+K04= 244,79.109 (®ång)
+ ΣΔP3= 12,1 (MW)
VËy ta tÝnh ®ùoc hμm tæng chi phÝ lμ:
Z4= 0,165.244,79.109+ 12,1.500.103.3411


Koi(.106)
(§/km)
509,4
374,4
900
509,4
374,4
725,4


= 61,02.109 (đồng)
2.3.5 Đánh giá các phơng án và kết luận:
+ Từ việc tính toán cụ thể tùng phơng án nh trên, ta lập bảng so sánh sau:

Phong án
chỉ tiêu

I

II

III

IV

U%scmax

13,57

12,03

14,27

13,57

U%btmax

23,76

19,6

24,97

23,76

Z(x109) đồng

64,21

63,09

63,43

61,02

+ Nhận xét: Từ bảng tổng kết trên ta nhận xét rằng vả 4 phơng án đều tơng đơng
về kinh tế do có độ lệch về hm chi phi tính toán hng năm nhỏ nhất Z%< 5%;
do đó ta sẽ quan tâm nhiều đến chỉ tiêu kĩ thuật để đánh giá chọn lựa các phơng
án.
Trong 4 phơng án trên ta thấy phơng án 2 có tổn thất điện áp lớn nhất khi
mạng điện lm việc bình thờng cũng nh khi mạng điện gặp sự cố l thấp nhất do
đó ta sẽ chọn phơng án 2 l phơng án hợp lí nhất.

Chơng III: lựa chọn số lợng v công suất của các máy biến
áp trong trạm hạ áp.
sơ đồ nối dây của trạm v mạng điện.
3.1 Lựa chọn số lợng v công suất của các máy biến áp
1. Lựa chọn số lợng máy biến áp:
+Đồ án yêu cầu thiết kế mạng điện khu vực có điện áp 110 kv cho các hộ tiêu
thụ loại 1, do đó để đảm bảo tính chất cung cấp điện đợc liên tục v đảm bảo yêu
cầu kĩ thuật, kinh tế thì tại mỗi phụ tải ta đều đặt 2 máy biến áp 3 pha 2 dây quấn
lm việc song song.
2. Lựa chọn công suất của các may biến áp:
+ Công suất của các máy biến áp lựa chọn phải luôn cung cấp điện đợc liên
tục cho các hộ phụ tải trong tất cả các khả năng của phụ tải nh: phụ tải cực đại,
phụ tải cực tiểu, hay phụ tải gắp sự cố.
+ Với 2 may biến áp lm việc song song , nếu xảy ra khả năng 1 trong hai maý
gặp sự cố phải ngừng lm việc thì may biến áp còn lại vẫn phải bảo đảm cung cấp

điện đầy đủ v liên tục cho các hộ phụ tải.
+ Với 2 máy biến áp lm việc song song, ta có công thức xác định công suất
của từng máy biến áp l:
SB

S max
k .(n 1)

Với:



- n l số máy biến áp trong trạm , ta có n = 2
- k l hệ số quá tải cho phép trong chế độ sự cố, ta chọn k= 1,4
a. Xét phụ tải 1:
Ta có: P1= 28 (MW) , cos1= 0,85
P1
28
=
= 32,94 (MVA)
COS 1 0,85
32,94
= 23,53 (MVA)
S1B
1,4.(2 1)

S1max=

Vậy ta chọn hai mba có công suất định mức l Sđm= 25 (MVA).
b. Xét phụ tải 2:

Ta có: P2 =32(MW) , cos2=0,85
P2
32
=
= 37,64 (MVA)
COS 2 0,85
37,64
= 26,89 (MVA)
S2B
1,4.(2 1)

S2max=

Vậy ta chọn 2 mba có công suất định mức l Sđm= 32 (MVA).
c. Xét tơng tự với các phụ tải còn lại ta thu đợc bảng tổng kết sau:
Phụ tải
1
2
3
4
5
6

Pi (MW)
28
32
40
40
28
32

COS i
0,85
0,85
0,93
0.85
0,89
0,85

Smaxi (MVA)
32,94
37,64
43,01
47,06
31,46
37,65

Sđmi (MVA)
25
32
32
40
25
32

d. Bảng thông số của các máy biến áp tại các phụ tải:
Un
R
X
Io

Phụ Sđm
Pn
Po
Qo
tải (MVA) (%)
()
() (Kvar)
(KW) (KW) (%)
1
25
10,5
120
29
0,8
2,54 55,9 200
2
32
10,5
145
35
0,75 1,87 43,5 240
3
32
10,5
145
35
0,75 1,87 43,5 240
4
40
10,5

175
42
0,7
1,44 34,8 280
5
25
10,5
120
29
0,8
2,54 55,9 200
6
32
10,5
145
35
0,75 1,87 43,5 240
3.2 Sơ đồ trạm hạ áp
1. Các trạm nguồn:
Dùng sơ đồ hệ thống 2 thanh góp, hai thanh góp ny liên hệ với
nhau bởi máy cắt liên lạc.
Ta
có sơ
đồ nh
hình vẽ:




2. Tr¹m trung gian

Ta dïng hÖ thèng 2 thanh gãp hoÆc dïng 2 ph©n ®o¹n thanh gãp nh− s¬ ®å sau:
a. S¬ ®å hÖ thèng 2 thanh gãp:

b. S¬ ®å 2 ph©n
thanh gãp:

®o¹n




3. Trạm cuối:
Tại trạm cuối ta dùng hệ thống có 2 phân đoạn thanh góp, với quy ớc sau:
+ Nếu l 70 km thì phải đặt máy cắt ở phía đờng dây vì với các tuyến đờng dây
di thì sự cố sẽ lớn do đó để thuận tiện cho việc đóng cắt các máy cắt thì phải đặt các
máy cắt ở phía đờng dây.
+ Nếu l< 70 km thì để thuận tiện ta sẽ đặt các máy cắt ở phia máy biến áp.
Sơ đồ của 2 trờng hợp ny nh sau:

l>70 km
l< 70 km

Chơng IV: xác định dung lợng bù kinh tế
4.1 giới thiệu chung
Để giảm công suất chuyên chở trên đờng dây, ta phải tiến hnh bù công suất
phản kháng tại các phụ tải, hay chính l tại các thanh góp thứ cấp của máy biến
áp. Dung lợng bù kinh tế cho các hộ phụ tải đợc đặt tại các trạm hạ áp của
mạng điện đợc xác định theo điều kiện hm phí tổn tính toán hng năm nhỏ nhất.
Đờng lối chung l tại mỗi hộ tiêu thụ ta sẽ đặt một công suất bù Qbi lm ẩn số
v ta sẽ thnh lập biểu thức của hm chi phí tính toán hng năm nhỏ nhất Z=

f(Qbi). Sau đó ta lấy đạo hm riêng Z/Qbi v giải các phơng trình Z/Qbi= 0. từ
đó ta sữ tìm đợc giá trị của các Qbi.



Khi lập biểu thức của hm Z= f(Qbi), ta phải chú ý đến các quy ớc sau:
+Không xét đến công suất phản kháng bù sơ bộ m ta đã tính ở phần cân bằng
công suất phản kháng ban đầu.
+ Không xét đến tổn thất sắt PFe của các may biến áp vì nó không ảnh hởng
nhiều đến giá trị của các Qbi.
+Không xét đến thnh phần tổn thất công suất tác dụng do P gây ra vì thnh
phần ny cũng không gây ảnh hởng nhiều đến giá trị của các Qbi.
+ Không xét đến thnh phần công suất từ hoá máy biến áp QFe v công suất
phản kháng do điện dung của đờng dây sinh ra.
+Trong quá trình tính toán thì ngoi điện trở của đờng dây thì ta cũng phải
xét tới điện trở rB của các máy biến áp.
Sau khi tính đựoc các giá trị của Qbi thì phải thoả mãn yêu cầu Qbi 0.
Nếu tại một hộ phụ tải no đó m ta tính ra Qbi< 0 thì ta sẽ chọn Qbi= 0, tức l
tại hộ phụ tải ny ta không phải tiến hnh bù công suất phản kháng.
Nếu tại một phụ tải no đó ta tính ra Qbi Qi thì ta cũng chỉ tiến hnh bù cho
hộ phụ tải đó đến hệ số công suất COS i = 0,95 m thôi.
Chú ý rằng ta chỉ bù công suất phản kháng cho các hộ phụ tải đến hệ số công
suất l COS i = (0,95-0,97) v không bù hơn nữa vì khi đó công suất phản kháng
không ảnh hởng nhiều đến tổn thất công suáat v tổn thất điện áp của mạng điện.
1. Xét mạng điện 1 phụ tải:
a. Sơ đồ nh hình vẽ:
N

a

A

mba

P+ j.Q
Qb

b. Biểu thức của hàm chi phí tính toán hàng năm nhỏ nhất do đặt thiết bị bù
kinh tế Z:
* Ta có biểu thức của hm Z l:
Z= Z1+ Z2+ Z3
Trong đó:
+ Z1 l phí tổn hng năm do đặt các thiết bị bù Qbi v đợc xác định nh sau:
Z1= (avh+atc).K0.Qb
Với:
avh l hệ số vận hnh, với thiết bị bù ta lấy avh= 0,1.
atc l hệ số thu hồi vốn đầu t phụ, ta lấy atc= 0,125.
K0 l giá tiền của 1 đơn vị thiết bị bù, ta có:
K0= 150.103 đồng/kVar= 150.106 đồng/mvar.
Qb l công suất bù, mvar.
+Z2 l phí tổn điện năng do thiết bị bù tiêu tốn v đợc xá định nh sau:
Z2= c.t.P*.Qb
Với:
c giá 1 kWh điện năng tổn thất; trong đồ án ta có c=500.103 đồng/MWh.
t l thời gian tụ điện vận hnh hng năm; ta chọn t= Tmax= 5000h.




P* l tổn thất công suất tơng đối trong thiết bị bù, với tụ điên tĩnh ta lấy

P*= 0,005.
+ Z3 l tổn thất điện năng do tải công suất phản kháng sau khi đặt thiết bị bù gây
ra trong ton mạng điện v đợc xác định nh sau:
Z3= c. P.
Trong đó: P=

(Q Qb ) 2
.R
U2

Q l công suất phản kháng cực đại của hộ tiêu thụ lúc cha bù,MVAR
U l điện áp định mức của đờng dây, ta có Uđm= 110 kV.
R l điện trở của đờng dây v máy biến áp đã quy đổi về bên cao áp.
l thời gian tổn thất cong suất lớn nhất, ta có = 3411h.
2. Xét mạng điện hở có nhiều phụ tải:
a. Ta xét mạng điện có nhiều phụ tải nh sau:

N

N
B3
Q3

B2
Q2

B1
Q1

r3

r2

r1

rb3

rb2

rb1

Q3-Qb3 Q2-Qb2 Q1-Qb1




b. Thành lập biểu thức của hàm chi phí Z:
Z = Z1+ Z2+ Z3
Với:
Z1= (avh+atc).Ko.(Qb1+Qb2+.....+Qbn)
Z2= c.t.P*.(Qb1+Qb2+...+Qbn)
Z3= c. P.
Cách tìm các biểu thức của hm Z cung tơng tự nh với mạng điện có 1 phụ
tải.
4.2 tính toán cụ thể mạng điện
a. Xét đoạn đờng dây N-2:
* Sơ đồ điện:
2h

2c

s2

85 km

n

2xAC-95

Qb2

2xTPDH32000/110

* Lập biểu thức của hm Z:
Z= Z1+Z2+Z3
+ Z1= (0,1+ 0,125).150.103.Qb2= 33,75.106.Qb2
+ Z2= 500.103.5000.0,005.Qb2 = 12,5.106.Qb2
+ Z3= 0,14.(Q2-Qb2)2.R2.106
Vậy ta đợc:
ZN2= 46,25.106.Qb2+ 0,14.106.(Q2-Qb2)2.R2
* Lấy đạo hm của hm Z đối với ẩn l Qb2, ta có phơng trình:
ZN2/Qb2= 46,25.106+ 2.0,14.106(Qb2-Q2).R2= 0
Thay số với Q2= 19,83(MVAR); R2= R2đ+R2b= 14,96 ()
Giải phơng trình trên ta thu đợc Qb2= 8,79 (MVAR)
*Tính hệ số công suất của hộ phụ tải 2:

]

17,35 6,3
= cos[arctg

]= 0,93.
28


Q2 Qb 2
P2


cos2= cos[arctg

b. Xét đoạn đờng dây N-4:
* Sơ đồ điện:

N

4c
94 km

2xAC-120

4'h

2xTPDH40000/110

* Lập biểu thứ của hm Z:
Z= Z1+ Z2+ Z3
+ Z1= (0,1+ 0,125).150.103.Qb4= 33,75.106.Qb4


S4

Qb


+ Z2= 500.103.5000.0,005.Qb4 = 12,5.106.Qb4
+ Z3= 0,14.(Q4-Qb4)2.R4.106
Vậy ta đợc:
ZN4= 46,25.106.Qb4+ 0,14.106.(Q4-Qb4)2.R4
* Lấy đạo hm của hm Z đối với ẩn l Qb4 ta đợc phơng trình:
ZN4/Qb4= 46,25.106+ 2.0,14.106(Qb4-Q4).R4= 0
Thay số với Q4= 24,79 (MVAR); R4= R4đ+R4b= 13,41()
Giải phơng trình trên ta thu đợc Qb4= 12,47(MVAR)
*Tính hệ số công suất của hộ phụ tải 2:
Q 4 Qb 4
P4



]

24,79 12,47
= Cos[arctg
]= 0,96.
40



Cos4= Cos[arctg

c. Xét đoạn N-1-3:

* Sơ đồ điện:
N

73 km

2xAC-185

54 km

2xAC-95

1c

3c

3'h S3= 40+ j24,79(MVA)

Qb5
2xTPDH32000/110

2xTPDH25000/110

1'h
Qb1
S1= 28+j17,35(MVA)

* Tìm biểu thức của hàm Z:
Z= Z1+ Z2+ Z3
+ Z1= (0,1+ 0,125).150.103.(Qb1 +Qb3) = 33,75.106.(Qb3+ Qb1)
+ Z2= 500.103.5000.0,005.(Qb1+Qb3) = 12,5.106.(Qb1 + Qb3)

+Z3 = 0,14.106.[(Q1- Qb1)2.Rb1+ (Q3- Qb3)2.(R13+ Rb3)+ (Q1+ Q3- Qb1- Qb3)2.RN1]
* Lấy đạo hàm của hàm Z đối với các ẩn số là Qb1 và Qb3 ta thu đợc các phơng trình sau:
ZN13/Qb1= 46,25.106+ 0,14.106[2Rb1(Qb1- Q1)+ 2RN1(Qb1+Qb3- Q1- Q3)]
=0
ZN13/Qb3= 46,25.106+ 0,14.106[2(R13+Rb3)(Qb3- Q3)+ 2RN1(Qb1+Qb3- Q1- Q3)] = 0
Thay số ta đợc các phơng trình sau:
ZN13/Qb1= 8,74.Qb1+ 6,2.Qb3= 140,158 (1)
ZN13/Qb3= 6,2.Qb1+ 16,98.Qb3= 363,325(2)
* Giải các phong trình trên ta nhận thấy:
+ Giải ra ta có Qb3= 20,97 (MVAR), Qb3 có giá trị gần bằng Q3 nên ta chỉ bù cho hộ phụ tải
3 đến hệ số công suất cos3= 0,95.
Khi đó ta có:
Qb3= Q3- P3.tg3= 24,79- 40.

1 0,95 2
= 11,64 (MVAR)
0,95




+ Thay Qb3= 11,64 vào phơng trình (1) ta tìm đợc Qb1= 7,78 (MVAR).
Hệ số công suất tơng ứng là:
Q Q
17,35 7,78
Cos1= Cos[arctg 1 b1 = Cos[arctg
]= 0,94.
28

P1

d. Xét đoạn N-6-5:
* Ta có sơ đồ điện nh hình vẽ:
N

73 km

42 km

5c

5'h

S5= 28+ j17,35(MVA)
2xAC-150

2xAC-70

6c

2xTPDH25000/110

Qb5

2xTPDH32000/110
6'h

Qb6
S6=32+j19,83(MVA)

* Tìm biểu thức của hàm Z:
Z= Z1+ Z2+ Z3
+ Z1= (0,1+ 0,125).150.103.(Qb5+Qb6) =33,75.106.(Qb5+Qb6)
+ Z2= 500.103.5000.0,005.(Qb5+Qb6) = 12,5.106.(Qb5+Qb6)
+Z3 = 0,141.106.[(Q5- Qb5)2.(Rb5+R56)+ (Q6-Qb6)2.Rb6+ (Q5+Q6-Qb5-Qb6)2.RN6]
Vậy ta đợc biểu thức của hàm Z là:
Z= 46,25.106(Qb5+Qb6)+ 0,141.106.[(Q5- Qb5)2.(Rb5+R56)+ (Q6-Qb6)2.Rb6+ (Q5+Q6-Qb5-Qb6)2.RN6]
* Lấy đạo hàm của hàm Z đối với ẩn số là các Qb5 và Qb6 ta có các phơng trình sau:

Z/Qb6= 46,25.106+ 0,141.106[2Rb6(Qb6-Q6)+ 2RN6(Qb6+Qb5-Q6-Q5)]= 0
Z/Qb5= 46,25.106+ 0,141.106[2(R56+Rb5)(Qb5-Q5)+ 2RN6(Qb5+Qb6- Q5-Q6)]= 0
*Thay số ta đợc phơng trình:
Z/Qb6= 9,54Qb6+ 7,67Qb5= 157,074
(*)
Z/Qb5= 7,67Qb6+ 19,87Qb5= 331,662
Giải hệ phong trình trên ta nhận xét nh sau:
+giải hệ đại số ta đợc Qb5= 14,99 (MVAR); ta thấy Qb5 Q5 do đó ta cũng chỉ tiến hành
bù kinh tế cho hộ phụ tải 5 đến hệ số công suất cos3= 0,95; khi đó ta có:
1 0,95 2
= 8,15 (MVAR)
Qb5= Q5- P5.tg5= 17,35- 28.
0,95
+ Thay vào phơng trinh (*), giải tiếp ta thu đợc giá trị của Qb6= 9,91 (MVAR); hệ số
công suất tơng ứng là:
Q Qb 6
]
Cos6= cos[arctg 6
P
6

19,83 9,91
= cos[arctg
]= 0,96.
32


Vậy ta có bảng tổng kết các thông số của các hộ phụ tải sau khi đã bù kinh tế là:
Phụ tải
1
2

Pi (MW)
28
32

Qi (MVAR)
17,35
19,83



Qbi (MVAR)
7,78
8,79

Cosi
0,94

0,93