THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN KHU VỰC

§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
PHẦN I
THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN KHU VỰC
1
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
Chương I
PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
I. Các số liệu về nguồn cung cấp và phụ tải:
1. Sơ đồ địa lý: Dựa vào sơ đồ phân bố giữa các phụ tải và nguồn ta xác định
được khoảng cách giữa chúng như hình vẽ:
2. Nguồn điện: Mạng gồm hai nguồn cung cấp:
a) Nhà máy 1: Là nhà máy nhiệt điện có các thông số.
- Công suất đặt: P
1
= 4 x 50 = 200 MW
- Hệ số công suất: cosj = 0,85
- Điện áp định mức: U
đm
= 10,5 KV
b) Nhà máy 1: Là nhà máy nhiệt điện có các thông số.
- Công suất đặt: P
2
= 2 x 100 = 200 MW
- Hệ số công suất: cosj = 0,85
- Điện áp định mức: U
đm
= 10,5 KV
2
130,4
120,8
4

3
2
1
6
8
7
N§I
N§II
5
120
51
51
56,6
60
45
31,6
58,3
114
160
98,5
51
64
45
30
58,3
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
3. Phụ tải: Số liệu tính toán của các phụ tải cho trong bảng 1:
Các số liệu
Các hộ tiêu thụ
1 2 3 4 5 6 7 8

P
max
(MW) 26 28 28 34 34 28 28 28
P
min
(MW) 13 14 14 17 17 14 14 14
Cos j
0,9 0,95 0,9 0,85 0,92 0,9 0,85 0,9
Q
max
(MVAr) 12,6 9,2 13,6 21,1 14,5 13,6 17,4 13,6
Q
min
(MVAr) 6,3 4,6 6,8 10,5 7,2 6,8 8,7 6,8
S
max
(MVA) 28,9 29,5 31 40 37 31 33 31
S
min
(MVA) 14,4 14,7 15,6 20 18,5 15,6 16,5 15,6
Loại hộ phụ tải III I I I I I I III
Yêu cầu điều chỉnh điện áp T T KT KT T T KT T
Điện áp danh định của lưới điện thứ cấp
(KV)
22
- Phụ tải cực tiểu bằng 50% phụ tải cực đại
- Thời gian sử dụng công suất cực đại T
max
= 5000h
II. Phân tích nguồn và phụ tải:

Từ những số liệu trên ta có thể rút ra nhưng nhận xét sau:
Hệ thống điện thiết kế được cung cấp bởi 2 nhà máy nhiệt điện, khoảng
cách giữa 2 nhà máy là 120 km do đó có thể liên kết với nhau. Nhà máy nhiệt
điện có đặc điểm là chủ động về nguồn năng lượng, xây dựng gần nơi tiêu thụ
điện , vốn xây dựng rẻ, xây dựng nhanh. Nhược điểm là tiêu tốn nhiên liệu, ô
nhiễm môi trường, hiệu suất thấp, vận hành kém linh hoạt.
Các phụ tải có công suất khá lớn và được bố trí xung quanh 2 nguồn điện
nên rất thuận lợi cho việc cung cấp điện của 2 nhà máy. Xung quanh nhà máy
nhiệt điện 1 là các phụ tải 1; 2; 3; 4 với khoảng cách xa nhất là 58,3 km, gần
nhất là 45km. Xung quanh nhà máy nhiệt điện 2 là các phụ tải 5; 6; 7; 8 với
khoảng cách xa nhất là 82,5 km, gần nhất là 45km. Các phụ tải 2; 3; 4; 5; 6; 7 là
hộ loại1, phụ tải 1; 8 là hộ loại 3, với chế độ điều chỉnh điện áp cho các phụ tải
3; 4; 7 là khác thường còn các phụ tải 1; 2; 5; 6; 8 là thường.
Tổng công suất nguồn 1 là: 200 MW
3
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
Tổng công suất các phụ tải xung quanh nguồn 1 là: 116 MW
Tổng công suất nguồn 2 là: 200 MW
Tổng công suất các phụ tải xung quanh nguồn 2 là: 118 MW
Do khoảng cách giữa các nhà máy và giữa các phụ tải tương đối lớn nên ta
dùng đường dây trên không để dẫn điện.
Các hộ loại 1 là phụ tải quan trọng nếu ngừng cấp điện có thể gây ảnh
hưởng xấu đến an ninh , chính trị, xã hội, gây thiệt hại lớn về kinh tế. Do vậy
yêu cầu cung cấp điện phải đảm bảo tính liên tục và ở mức độ cao nên ta phải
thiết kế mỗi phụ tải được cung cấp bởi đường dây lộ kép hoặc cung cấp theo
mạch vòng kín.
Các hộ loại 3 là phụ tải không quan trọng khi mất điện không gây thiệt hại
lớn nên mỗi phụ tải chỉ cần cung cấp bởi một đường dây đơn.
Đối với dây dẫn để đảm bảo độ bền cơ cũng như yêu cầu về khả năng dẫn
điện ta dùng loại dây AC để truyền tải điện.

Đối với cột thì tuỳ từng vị trí mà ta dùng cột bê tông hay cột sắt. Với cột
đỡ thì dùng cột bê tông, các vị trí góc, vượt sông, vượt đường quốc lộ thì ta dùng
cột sắt.
Về mặt bố trí dây dẫn trên cột để đảm bảo về kinh tế, kỹ thuật ta bố trí trên
cùng một tuyến cột.
4
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
Chương II
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
I. Mục đích:
Đặc điểm đặc biệt của ngành sản suất điện năng là điện năng do các nhà
máy điện trong hệ thống sản xuất ra cân bằng với điện năng tiêu thụ của các phụ
tải .
Cân bằng công suất trong hệ thống điện trước hết là xem khả năng cung
cấp điện và tiêu thụ trong hệ thống có cân bằng không. Sau đó sơ bộ định
phương thức vận hành cho từng nhà máy điện. Trong các chế độ vận hành lúc
cực đại , lúc cực tiểu hay chế độ sự cố dựa vào khả năng cấp điện của từng
nguồn điện. Cân bằng công suất nhằm ổn định chế độ vận hành của hệ thống
điện.
Cân bằng công suất tác dụng cần thiết để giữ tần số bình thường trong hệ
thống. Để giữ được điện áp bình thường ta cần phải có sự cân bằng công suất
phản kháng ở hệ thống nói chung và khu vực nói riêng. Mặt khác sự thay đổi
điện áp cũng ảnh hưởng đến thay đổi tần số và ngược lại.
II.Cân bằng công suất tác dụng:
Ta có công thức:

∑ ∑ ∑∑∑
+++=
dtrtdmdptf
PPPΔPmP

Trong đó:
+
∑
f
P
là tổng công suất tác dụng định mức của các nhà máy điện
∑
f
P
= P
NĐI
+ P
NĐII
= 200 + 200 = 400 MW
+
∑
pt
P
là tổng công suất tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ
m: hệ số đồng thời , lấy m = 1
+
∑
md
PΔ
: Tổn thất công suất trên đường dây và trạm biến áp
( )
∑ ∑
÷=
ptmd
Pm1810PΔ %

+
∑
td
P
: tổng công suất tác dụng tự dùng trong các nhà máy điện

( )
( )
∑ ∑ ∑
+÷=
mdpttd
PΔPm148P %
.Ta chọn
( )
∑ ∑ ∑
+=
mdpttd
PΔPm8P %
.
+
∑
dtr
P
: tổng công suất tác dụng dự trữ của toàn hệ thống.
∑
dtr
P
được
xác định dựa vào biểu thức:
∑

dtr
P
=
∑
f
P
-m
∑
pt
P
-
∑
md
PΔ
-
∑
td
P
Thay số vào ta có:
5
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
+ Công suất phụ tải cực đại:

∑ ∑
==
MW234PP
ptmax
+ Tổng tổn thất công suất :

∑ ∑

===
MW42323410P10PΔ
ptmd
,%.%
+ Công suất tự dùng của các nhà máy điện:
∑
td
P
= 0,08
( )
4,23234
+
=20,6 MW
+ Công suất dự trữ :
∑
dtr
P
= 400 - 234 -23,4 - 20,6 = 122 MW >100 MW
III. Cân bằng công suất phản kháng :
Ta có phương trình cân bằng công suất phản kháng:
∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑∑ ∑
+++−+=+
dttdbaCLptbf
QQQΔQΔQΔQmQQ
Trong đó:
m: hệ số đồng thời , m = 1
+
∑
f
Q

: là tổng công suất phản kháng định mức của các nhà máy điện
∑
f
Q
=
∑
.
f
P
tgϕ
f

+
∑
pt
Q
: là tổng công suất phản kháng cực đại của phụ tải
+
∑
L
QΔ
: là tổng tổn thất công suất phản kháng trên đường dây của mạng
điện
+
∑
C
QΔ
: tổng công suất phản kháng do dung dẫn của đường dây cao áp
sinh ra trong HTĐ
Trong khi tính sơ bộ, với mạng điện 110 kv ta coi

∑
∆
L
Q
=
∑
∆
C
Q
+
∑
ba
QΔ
: tổng tổn thất công suất phản kháng trong MBA

∑
=
ptba
Q15QΔ %
+
∑
td
Q
: là tổng công suất phản kháng tự dùng của các nhà máy điện:

∑
td
Q
=
∑

td
P
.tgϕ
td
(chọn cosϕ = 0,75 thì tgϕ
td
= 0,882)
+
∑
dtr
Q
: tổng công suất phản kháng dự trữ của toàn hệ thống.Ta có thể
lấy
∑
dtr
Q
bằng công suất phản kháng của tổ máy lớn nhất trong hệ thống điện.
Thay số vào ta có:
+ Tổng công suất phản kháng định mức:
∑
f
Q
=(P
NĐI
+ P
NĐII
) tgϕ = 400.0,882 =352,8 MVAr
+ Tổng công suất phản kháng cực đại của phụ tải:
6
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi

∑
pt
Q
=(P
1
+ P
3
+ P
6
+ P
8
).0,48 + P
2
.0,33 + (P
4
+ P
7
).0,62 + P
5
.0,43
= 52,8 + 9,24 + 34,44 + 14,62 = 111,1 MVAr
+ Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp:
∑
=
ptba
Q15QΔ %
= 15%.111,1 = 16,67 MVAr
+ Tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy điện:
∑
td

Q
=
∑
td
P
.tgϕ = 20,6.0,882 = 18,17 MVAr
+ Tổng công suất phản kháng dự trữ của toàn hệ thống điện:
∑
dtr
Q
=P
FNĐ2
.0,62 = 62 MVAr
* Phương trình cân bằng công suất phản kháng:
MVAr9420762171867161111QQQΔQmQQ
dtrtdbaptbf
,,,,
=+++=+++=+
∑∑ ∑ ∑∑∑
∑
b
Q
=207,94 -
∑
Q
f
= - 144,86 MVAr
Vậy ta có
∑
b

Q
<0 nên ta không phải tiến hành bù sơ bộ công suất phản
kháng.
IV.Sơ bộ xác định phương thức vận hành cho hai nhà máy
1. Khi phụ tải cực đại
Nếu chưa kể đến dự trữ, tổng công suất yêu cầu của hệ thống là:
=++=
∑ ∑∑∑
tdmdptyc
PPΔPmP
234 + 23,4 + 20,6 = 278 MW
Để đảm bảo cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống, ta huy động tổ máy
có công suất lớn hơn trong hệ thống nhận phụ tải trước để đảm bảo tính kinh tế
cao hơn. Theo đầu bài ta có các tổ máy của nhà máy II có công suất đơn vị lớn
hơn.
Công suất nhà máy II phát lên lưới là:
P
vh2
= P
f2
- P
td2
= 75%.P
đm2
- 8%.(75%.P
đm2
) = 138 MW
Như vậy nhà máy I sẽ còn phải đảm nhận:
P
f1

=
∑
yc
P
- P
f2
= 278 - 150 = 128 MW (chiếm 64%P
đm1
)
Trong đó lượng tự dùng là:
P
td1
= P
td
- P
td2
= 20,6 - 12 = 8,6 MW
2. Khi phụ tải cực tiểu:
Tương tự ta có:
=++=
∑ ∑∑∑
tdmdptyc
PPΔPmP
117 + 11,7 + 10,3 = 139 MW
Khi phụ tải cực tiểu công suất yêu cầu thấp, vì vậy cần phân bố lại công suất
cho hai nhà máy.
7
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
Nhà máy II vẫn giữ vai trò chủ đạo nhưng chỉ phát lên lưới một tổ máy công
suất định mức là 100 MW:

P
vh2
= P
f2
- P
td2
= 75%.P
đm2
- 8%.(75%.P
đm2
) = 69 MW
Như vậy nhà máy I sẽ còn phải đảm nhận:
P
f1
=
∑
yc
P
- P
f2
= 139 - 75 = 64 MW
Để đảm bảo các yêu cầu tối thiểu về kỹ thuật và kinh tế với công suất còn lại
phải phát, nhà máy I cũng chỉ nên phát hai tổ máy có tổng công suất định mức là
100 MW. Khi đó nếu chia đều công suất phát cho từng tổ máy thì mỗi tổ máy
phát được 64% công suất định mức tổ máy. Điều này cho thấy các tổ máy này
đã phát được công suất trong giới hạn kinh tế của các tổ máy nhiệt điện là từ 60-
85%P
đm
.
Tự dùng của nhà máy I là:

P
td1
= P
td
- P
td2
= 10,3 - 6 = 4,3 MW
3. Trường hợp sự cố:
Ta xét trường hợp sự cố một tổ máy bên nhà máy II (có 2 tổ máy lớn nhất)
trong khi phụ tải cực đại.
Theo tính toán và phân bố công suất cho từng nhà máy khi phụ tải cực đại
như trên, ta thấy rằng nếu trước khi sự cố, nhà máy II phát 85% P
đm
thì khi sự cố
1 tổ máy lượng công suất nhà máy I phải phát tăng lên để gánh cho nhà máy II
là 78,2 MW, toàn nhà máy là:
P
f1
=
∑
yc
P
- P
f2
= 278 - 75 = 203 MW vượt quá công suất định mức của
nhà máy I, vì vậy trong trường hợp sự cố này ta cần tìm phương thức vận hành
hợp lý cho cả hai nhà máy.
Phương thức vận hành mới sẽ là:
- Sau khi sự cố, nâng công suất phát của tổ máy còn lại của nhà máy II lên
95%P

đm
. Khi đó lượng công suất còn phát lên lưới của nhà máy này là:
P
vh2
= P
f2
- P
td2
= 95%.P
đm2
- 8%.(95%.P
đm2
) = 87,4 MW
- Công suất phát của nhà máy I sẽ là:
P
f1
=
∑
yc
P
- P
f2
= 278 - 95 = 183 MW (chiếm 91,5%P
đm1
)
Như vậy trong trường hợp sự cố nguy hiểm nhất hai nhà máy vẫn đảm bảo
cung cấp đủ công suất yêu cầu của hệ thống.
* Bảng tổng kết:
Phụ tải Max Min Sự cố
8

§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
Nhà máy
P
f
(MW)
số tổ
máyVH
P
f
(MW)
số tổ
máyVH
P
f
(MW)
số tổ
máyVH
I
64%(200)
= 128
4x50
64%(100)
= 64
2x50
91,5%(200)
= 183
4x50
II
75%(200)
=150

2x100
75%(100)
=75
1x100
95%(100)
= 95
1x100
Chương III
LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP
I. Nguyên tắc chung
9
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
Lựa chọn cấp điện áp vận hành cho mạng điện là một nhiệm vụ rất quan
trọng , bởi vì trị số điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật
của mạng điện. Để chọn được cấp điện áp hợp lý phải thoả mãn các yêu cầu
sau :
- Phải đáp ứng được yêu cầu mở rộng phụ tải sau này.
- Cấp điện áp phải phù hợp với tình hình lưới điện hiện tại và phù hợp với
tình hình lưới điện quốc gia.
- Bảo đảm tổn thất điện áp từ nguồn đến phụ tải trong qui phạm

100
U
QXPR
UΔ
2
.%
+
=
Từ công thức ta thấy điện áp càng cao thì ∆U càng nhỏ , truyền tải được

công suất càng lớn.
- Tổn thất công suất:
R
U
QP
PΔ
2
22
.
+
=
Khi điện áp càng cao thì tổn hao công suất càng bé, sử dụng ít kim loại
màu ( do I nhỏ ) . Tuy nhiên lúc điện áp tăng cao thì chi phí cho xây dựng mạng
điện càng lớn và giá thành của thiết bị bị tăng cao.
II. Tính toán cấp điện áp của mạng điện:
Việc lựa chọn cấp điện áp của mạng điện chủ yếu dựa vào kinh nghiệm
tổng kết.
Theo công thức kinh nghiệm:
)(, KVP16l344U
iii
+=
U
i
: điện áp đường dây thứ i
l
i
: chiều dài đường dây thứ i (km)
P
i
: công suất tác dụng truyền tải trên đường dây thứ i (MW)

Để đơn giản ta chỉ chọn phương án hình tia như sau:
10
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
Ta có:
KV5952616358344P16l344U
111
,.,,,
=+=+=
KV496281645344P16l344U
222
,.,,
=+=+=
KV5972816656344P16l344U
333
,.,,,
=+=+=
KV9105341651344P16l344U
444
,.,,
=+=+=
KV3105341645344P16l344U
555
,.,,
=+=+=
KV996281651344P16l344U
666
,.,,
=+=+=
KV496281645344P16l344U
777

,.,,
=+=+=
KV298281664344P16l344U
888
,.,,
=+=+=

KV479022582344P16l344U
5I5I5I
,,,,
=+=+=
−−−
Dựa vào kết quả tính toán theo công thức chọn cấp điện áp cho mạng lưới điện
thiết kế là 110KV.
Mạng điện 110KV cần chọn dây có tiết diện F ≥ 70 mm
2
để giảm tổn thất
vầng quang.
Chương IV
CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN
11
4
3
2
1
6
8
7
N§I
N§II

5
82,5
51
56,6
45
58,3
51
64
45
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
I. Những yêu cầu chính đối với mạng điện:
1. Cung cấp điện liên tục
2. Đảm bảo chất lượng điện
3. Đảm bảo tính linh hoạt cao
4. Đảm bảo an toàn
II. Lựa chon dây dẫn:
1. Dây đồng: Dây đồng là dây dẫn được chế tạo bằng kim loại đồng,
là vật liệu dẫn điện tốt nhất. Đồng có điện trở suất nhỏ, có ứng suất
kéo dây đồng phụ thuộc vào quá trình công nghệ chế tạo và có thể
đạt được ứng suất cao, ngoài ra đồng có bề mặt được bao bọc bởi
một lớp oxyt đồng, do đó dây đồng có khả năng chống ăn mòn tốt.
Nhưng đồng là kim loại quý hiếm và đắt tiền. Vì vậy dây đồng chỉ
dùng trong các mạng điện đặc biệt.
2. Dây nhôm: là kim loại phổ biến nhất trong thiên nhiên. Điện trở
suất lớn hơn của đồng khoảng 1,6 lần, nhôm cũng có lớp oxyt
nhôm bên ngoài nên cũng có tác dụng chống ăn mòn trong khí
quyển. Nhược điểm chủ yếu của dây nhôm là độ bền cơ tương đối
nhỏ. Do đó người ta không sản xuất dây nhôm trần một sợi. Dây
nhôm nhiều sợi được dùng cho các mạng phân phối điện áp đến 35

kV.
3. Dây nhôm lõi thép: là dây nhôm có lõi là dây thép để khắc phục
nhược điểm về độ bền cơ của dây nhôm và đây là dây dẫn được sử
dụng phổ biến nhất ở các đường dây trên không điện áp từ 35kV trở
lên.
III. Phân vùng cấp điện:
Từ sơ đồ địa lý ở phần trên ta có thể phân ra là hai vùng cấp điện cho
các phụ tải lân cận hai nhà máy điện.
- vùng xung quanh nhà máy I, gồm các phụ tải 1,2,3 và 4
- vùng xung quanh nhà máy II, gồm các phụ tải 5,6,7 và 8
Hai nhà máy được nối liên lạc trực tiếp với nhau hoặc nối qua phụ tải 5.
IV. Tính toán so sánh kỹ thuật các phương án:
A.Các tiêu chuẩn để so sánh về mặt kỹ thuật giữa các phương án:
1. Chọn tiết diện dây dẫn:
12
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
Trong mạng điện thiết kế dự kiến dùng dây AC. Các dây được mắc
trên cột theo hình tam giác , khoảng cách D
tb
= 5m.
Tiết diện dây dẫn chọn theo mật độ kinh tế (J
kt
)
kt
i
i
J
I
F
max

=
trong đó:
dm
i
i
U3n
S
I
..
max
=
với n là số lộ đường
dây
Từ đầu bài ta có T
max
= 5000h
Tra bảng ta được J
kt
= 1,1 A/mm
2
2. Kiểm tra lại theo các điều kiện sau:
+ Kiểm tra tổn thất điện áp:
Tổn thất điện áp lúc vận hành bình thường và lúc sự cố nguy hiểm nhất .
Tổn thất điện áp được tính theo biểu thức:
100
U
XQRP
UΔ
2
.

..
∑∑
+
=

Giả sử ∆U tính được thoả mãn theo điều kiện sau:
- Lúc bình thường: ∆U
bt max
% ≤ ∆U
bt cp
% =10%
- Lúc sự cố : ∆U
sc max
% ≤ ∆U
sc cp
% = 20%
- I phát nóng của dây dẫn < I
cp

*. Với hộ tiêu thụ dùng máy biến áp có điều chỉnh điện áp dưới tải thì
xét theo điều kiện sau :
- Lúc bình thường: ∆U
max
% ≤ 15%
- Lúc sự cố : ∆U
sc
% ≤ 25%
+ Kiểm tra phát nóng dây dẫn:
- Theo tiêu chuẩn:
I

sc max
≤ K.I
cp
Trong đó:
I
sc max
: là I sự cố lớn nhất lúc sự cố (lộ kép hay mạch vòng bị đứt
một dây)
I
cp
: là I cho phép làm việc lâu dài trên dây dẫn, ứng với nhiệt độ tối
đa là 25
0
C
K : hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ , K =0,8
+ Kiểm tra tổn thất do phát sáng vầng quang: Đối với cấp điện áp
110 kV ta chọn tiết diện nhỏ nhất cho phép là 70 mm
2
.
13
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
B. Các phương án nối dây:
1. Phương án 1:
2. Phương án 2:
14
26 + j12,6
28 + j13,6
28 + j13,6
58,3
4

3
N§ I
51
34 + j21,1
8
82,5
56,6
7
34 + j14,5
28 + j13,6
51
N§ II
45
5
64
6
28 + j17,4
45
2
1
45
28 + j9,2
26 + j12,6
28 + j13,6
28 + j13,6
31,6
4
3
N§ I
51

34 + j21,1
8
82,5
56,6
7
34 + j14,5
28 + j13,6
51
N§ II
45
5
30
6
28 + j17,4
45
2
1
45
28 + j9,2
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
3. Phương án 3:
4. Phương án 4:
15
26 + j12,6
28 + j13,6
28 + j13,6
31,6
4
3
N§ I

51
34 + j21,1
8
82,5
56,6
7
34 + j14,5
28 + j13,6
51
N§ II
45
5
30
6
28 + j17,4
45
2
1
45
51
28 + j9,2
26 + j12,6
28 + j13,6
28 + j13,6
58,3
4
3
N§ I
51
34 + j21,1

8
82,5
56,6
7
34 + j14,5
28 + j13,6
51
N§ II
45
5
64
6
28 + j17,4
45
2
1
45
51
28 + j9,2
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
5. Phương án 5
C. Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật cho các phương án.
1. Phương án 1:
+Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-1:
A68151
1103
10928
U3
S
I

3
dm
1
1NDI
,
.
.,
===
−
16
26 + j12,6
28 + j13,6
28 + j13,6
58,3
4
3
N§ I
51
34 + j21,1
8
82,5
56,6
7
34 + j14,5
28 + j13,6
51
N§ II
45
5
64

6
28 + j17,4
45
2
1
45
28 + j9,2
26 + j12,6
28 + j13,6
28 + j13,6
58,3
4
3
N§ I
51
34 + j21,1
8
120
56,6
7
34 + j14,5
28 + j13,6
51
N§ II
45
5
64
6
28 + j17,4
45

2
1
45
28 + j9,2
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
2
KT
mm89137
11
68151
J
I
F ,
,
,
===
Chọn dây dẫn là AC-150
Có r
0
= 0,21 Ω
x
0
= 0,416 Ω ; I
cp
= 445 A
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-1:
Khi truyền tải bằng lộ đơn :
R= 0,21.58,3=12,24 Ω
X= 0,416.58,3 = 24,25 Ω
%%,%.

,.,,.
%.
..
%
max
10UΔ155100
110
2524612241226
100
U
XQRP
UΔ
btcp
22
dm
iiii
bt
=<=
+
=
+
=

+Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-2:
A4277
11032
10529
U32
S
I

3
dm
2
2NDI
,
..
.,
===
−
2
KT
mm3870
11
4277
J
I
F ,
,
,
===
Chọn dây dẫn là AC-70
Có r
0
= 0,46 Ω
x
0
= 0,44 Ω ; I
cp
= 265 A
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-2:

Khi truyền tải bằng lộ kép :
R= 1/2.0,46.45=10,35 Ω
X= 1/2.0,44.45 = 9,9 Ω

%,%.
,.,,.
%.
..
% 143100
110
9929351028
100
U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
bt
=
+
=
+
=

Khi sự cố ( đứt một dây ):
R=10,35.2=20,7 Ω
X= 9,9.2= 19,8 Ω
I
scdd

= 77,42.2 = 154,84 < 0,8.I
cp
= 212 A ⇒ Đảm bảo vận hành.
%,%.
,.,..
%.
..
% 296100
110
8192972028
100
U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
sc
=
+
=
+
=
17
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
+Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-3:
A3581
11032
1031
U32

S
I
3
dm
3
3NDI
,
..
.
===
−
2
KT
mm9573
11
3518
J
I
F ,
,
,
===
Chọn dây dẫn là AC-70
Có r
0
= 0,46 Ω
x
0
= 0,44 Ω ; I
cp

= 265 A
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-3:
Khi truyền tải bằng lộ kép :
R= 1/2.0,46.56,6 =13,02 Ω
X= 1/2.0,44.56,6 =12,45 Ω

%,%.
,.,,.
%.
..
% 414100
110
4512613021328
100
U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
bt
=
+
=
+
=

Khi sự cố ( đứt một dây ):
R=13,02.2=26,04 Ω
X= 12,45.2= 24,9 Ω

I
scdd
= 81,35.2 = 162,7 < 0,8.I
cp
= 212 A ⇒ Đảm bảo vận hành.
%,%.
,.,,.
%.
..
% 828100
110
924613042628
100
U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
sc
=
+
=
+
=
+Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-4:
A97104
11032
1040
U32

S
I
3
dm
4
4ND
,
..
.
===
−
2
KT
mm4395
11
97104
J
I
F ,
,
,
===
Chọn dây dẫn là AC-95
Có r
0
= 0,33 Ω
x
0
= 0,429 Ω ; I
cp

= 330 A
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI- 4:
Khi truyền tải bằng lộ kép :
R= 1/2.0,33.51=8,415 Ω
X= 1/2.0,429.51 =10,94 Ω
18
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi

%,%.
,.,,.
%.
..
% 274100
110
9410121415834
100
U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
bt
=
+
=
+
=

Khi sự cố ( đứt một dây ):

R=8,415.2=16,38 Ω
X= 10,94.2=21,88 Ω
I
scdd
= 104,97.2 = 209,94 < 0,8.I
cp
= 264 A ⇒ Đảm bảo vận hành.
%,%.
,.,,.
%.
..
% 48100
110
8821121381634
100
U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
sc
=
+
=
+
=
+Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-5:
Trong phương án này, hai nhà máy nối liên lạc với nhau qua phụ tải 5, ở
chế độ bình thường ta có dòng công suất chạy trên đoạn này là:

P
NĐI-5
= 75%P
F
- (P
1
+ P
2
+ P
3
+ P
4
+ P
td
+ ∆P
tt(4pt)
)
=150 - (26 + 28 + 28 + 34 + 10,2 + 11,6) = 12,2 MW
Q
NĐI-5
= P
NĐI-5
.tgϕ = 12,2.0,62 = 7,564 MVAr
S
NĐI-5
= 12,2 + j7,564= 14,35 MVA
A6537
11032
103514
U32

S
I
3
dm
5NDI
5NDI
,
..
.,
===
−
−
2
KT
mm2334
11
6537
J
I
F ,
,
,
===
Chọn dây dẫn là AC-95
Có r
0
= 0,33 Ω
x
0
= 0,429 Ω ; I

cp
= 330 A
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-5:
Khi truyền tải bằng lộ kép :
R= 1/2.0,33.82,5=13,61 Ω
X= 1/2.0,429.82,5 =17,69 Ω

%,%.
,.,,.,
%.
..
% 42100
110
691756476113212
100
U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
bt
=
+
=
+
=

Xét khi sự cố đứt một dây dẫn :
R=13,61.2=27,22 Ω

X= 17,69.2=35,39 Ω
19
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
I
scdd
= 37,65.2 = 75,3 < 0,8.I
cp
= 264 A ⇒ Đảm bảo vận hành.
%%.
,.,,.,
%.
..
% 5100
110
393556472227212
100
U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
sc
=
+
=
+
=
Xét khi sự cố hỏng một tổ máy của NĐII:
P

NĐI-5
= 91,5%P
F
- (P
1
+ P
2
+ P
3
+ P
4
+ P
td
+ ∆P
tt(4pt)
)
=183 - (26 + 28 + 28 + 34 + 10,2 + 11,6) = 45,2 MW
Q
NĐI-5
= P
NĐI-5
.tgϕ = 45,2.0,62 = 28,024 MVAr
S
NĐI-5
= 45,2 + j28,024= 53,18 MVA
A56139
11032
101853
U32
S

I
3
dm
5NDI
5NDI
,
..
.,
===
−
−
R= 1/2.0,33.82,5=13,61 Ω
X= 1/2.0,429.82,5 =17,69 Ω
I
scdd
= 139,56 A < 0,8.I
cp
= 264 A ⇒ Đảm bảo vận hành.
%,%.
,.,,.,
%.
..
% 189100
110
6917024286113245
100
U
XQRP
UΔ
22

dm
iiii
sc
=
+
=
+
=
+Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐII-5:
A97
11032
1037
U32
S
I
3
dm
5
5NDII
===
−
..
.
2
KT
mm1888
11
97
J
I

F ,
,
===
Chọn dây dẫn là AC-95
Có r
0
= 0,33 Ω
x
0
= 0,429 Ω ; I
cp
= 330 A
Tổn thất điện áp của đoạn NĐII-5:
Khi truyền tải bằng lộ kép :
R= 1/2.0,33.45=7,425 Ω
X= 1/2.0,429.45 =9,56 Ω

%,%.
,.,,.
%.
..
% 23100
110
569514425734
100
U
XQRP
UΔ
22
dm

iiii
bt
=
+
=
+
=

Khi sự cố ( đứt một dây ):
R=7,425.2=14,85 Ω
20
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
X= 9,56.2=19,12 Ω
I
scdd
= 97.2 = 194 < 0,8.I
cp
= 264 A ⇒ Đảm bảo vận hành.
%,%.
,.,,.
%.
..
% 466100
110
1219514851434
100
U
XQRP
UΔ
22

dm
iiii
sc
=
+
=
+
=
+Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐII-6:
A381
11032
1031
U32
S
I
3
dm
6
6NDII
,
..
.
===
−
2
KT
mm973
11
381
J

I
F ,
,
,
===
Chọn dây dẫn là AC-70
Có r
0
= 0,46 Ω
x
0
= 0,44 Ω ; I
cp
= 265 A
Tổn thất điện áp của đoạn NĐII-6:
Khi truyền tải bằng lộ kép :
R= 1/2.0,46.51=11,73 Ω
X= 1/2.0,44.51 =11,22 Ω

%,%.
,.,,.
%.
..
% 973100
110
2211613731128
100
U
XQRP
UΔ

22
dm
iiii
bt
=
+
=
+
=

Khi sự cố ( đứt một dây ):
R=11,73.2=23,46 Ω
X= 11,22.2=22,44 Ω
I
scdd
= 81,3.2 = 162,6 < 0,8.I
cp
= 212 A ⇒ Đảm bảo vận hành.
%,%.
,.,,.
%.
..
% 957100
110
4422613462328
100
U
XQRP
UΔ
22

dm
iiii
sc
=
+
=
+
=
+Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐII-7:
A686
11032
1033
U32
S
I
3
dm
7NDII
7NDII
,
..
.
===
−
−
2
KT
mm7378
11
686

J
I
F ,
,
,
===
Chọn dây dẫn là AC-70
Có r
0
= 0,46 Ω
x
0
= 0,44 Ω ; I
cp
= 265 A
Tổn thất điện áp của đoạn NĐII-7:
21
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
Khi truyền tải bằng lộ kép :
R= 1/2.0,46.45=10,35 Ω
X= 1/2.0,44.45 =9,9 Ω

%,%.
,.,,.
%.
..
% 83100
110
99417351028
100

U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
bt
=
+
=
+
=

Khi sự cố ( đứt một dây ):
R=10,35.2=20,7 Ω
X= 9,9.2=19,8 Ω
I
scdd
= 86,6.2 = 173,2 <0,8.I
cp
= 212 A ⇒ Đảm bảo vận hành.
%,%.
,.,,.
%.
..
% 67100
110
81941772028
100
U

XQRP
UΔ
22
dm
iiii
sc
=
+
=
+
=
+Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐII-8:

A7162
1103
1031
U3
S
I
3
dm
8
8NDII
,
.
.
===
−

2

KT
mm9147
11
7162
J
I
F ,
,
,
===
Chọn dây dẫn là AC-150
Có r
0
= 0,21 Ω
x
0
= 0,416 Ω ; I
cp
= 445 A
Tổn thất điện áp của đoạn NĐII-8:
Được truyền tải bằng lộ đơn :
R= 0,21.64 = 13,44 Ω
X= 0,416.64 = 26,624 Ω

%,%.
,.,,.
%.
..
% 066100
110

62426613441328
100
U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
bt
=
+
=
+
=


Kết quả tính toán cho phương án 1 :
Đoạn
l
(km)
F
tt
(mm
2
)
F
(mm
2
)
r

0
(Ω/km)
x
0
(Ω/km)
b
0
(s/km)
R
(Ω)
X
(Ω)
B/2
(S)
NĐI-1 58,3
137,89
150 0,21 0,416 2,74.10
-6
12,24 24,25 0,79.10
-4
NĐI-2 45
70,38
70 0,46 0,44 2,58.10
-6
10,35 9,9 0,58.10
-4
NĐI-3 56,6
73,95
70 0,46 0,44 2,58.10
-6

13,01 12,45 0,73.10
-4
22
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
NĐI-4 51
95,43
95 0,33 0,429 2,65.10
-6
8,415 10,94 0,67.10
-4
NĐI-5 82,5
34,23
95 0,33 0,429 2,65.10
-6
13,61 17,69 1,09.10
-4
NĐII-5 45
88,18
95 0,33 0,429 2,65.10
-6
7,42 9,65 0,59.10
-4
NĐII-6 51
73,9
70 0,46 0,44 2,58.10
-6
11,73 11,22 0,65.10
-4
NĐII-7 45
78,73

70 0,46 0,44 2,58.10
-6
10,35 9,9 0,58.10
-4
NĐII-8 64
147,9
150 0,21 0,416 2,74.10
-6
13,44 26,62 0,87.10
-4
Bảng tổng kết tổn thất điện áp của phương án 1 :
Đoạn
∆U
bt
% ∆U
sc
%
NĐI-1 5,15
NĐI-2 3,14 6,29
NĐI-3 4,41 8,82
NĐI-4 4,27 8,54
NĐI-5 2,4 9,18
NĐII-5 3,2 6,46
NĐII-6 3,97 7,95
NĐII-7 3,8 7,6
NĐII-8 6,06
Tổn thất điện áp lúc bình thường lớn nhất:
∆U
btmax
= ∆U

NĐII- 8
= 6,06 % < ∆U
cpbt
=10%
Tổn thất điện áp lúc sự cố lớn nhất:
∆U
scmax
= 9,18% < ∆U
cpsc
=20%
Vậy phương án 1 đảm bảo về mặt kỹ thuật.
23
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
2.Phương án 2
+Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-2:
( )
A26153
11032
10529928
U32
SS
I
3
dm
21
2NDI
,
..
.,,
=

+
=
+
=
−
2
KT
mm33139
11
26153
J
I
F ,
,
,
===
Chọn dây dẫn là AC-120
Có r
0
= 0,27 Ω
x
0
= 0,423 Ω ; I
cp
= 380 A
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-2:
Khi truyền tải bằng lộ kép :
R= 1/2.0,27.45=6,075 Ω
X= 1/2.0,423.45 = 9,517 Ω

( ) ( )
%,%.
,.,,,.
%.
..
% 424100
110
51792961207562826
100
U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
bt
=
+++
=
+
=

Khi sự cố ( đứt một dây ):
R=6,075.2=12,15 Ω
X= 9,517.2= 19,034 Ω
I
scdd
= 153,26.2 = 306,52
≈
0,8.I

cp
= 304 A ⇒ Đảm bảo vận hành.
%,%.
,.,,.
%.
..
% 858100
110
03419821151254
100
U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
sc
=
+
=
+
=
24
26 + j12,6
28 + j13,6
28 + j13,6
31,6
4
3
N§ I

51
34 + j21,1
8
82,5
56,6
7
34 + j14,5
28 + j13,6
51
N§ II
45
5
30
6
28 + j17,4
45
2
1
45
28 + j9,2
§å ¸n tèt nghiÖp Bé m«n HÖ thèng ®iÖn- §HBK Hµ néi
+Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn 2-1:
A68151
1103
10928
U3
S
I
3
dm

1
12
,
.
.,
===
−
2
KT
mm89137
11
68151
J
I
F ,
,
,
===
Chọn dây dẫn là AC-120
Có r
0
= 0,27 Ω
x
0
= 0,423 Ω ; I
cp
= 380 A
Tổn thất điện áp của đoạn 2-1:
Khi truyền tải bằng lộ đơn :
R= 0,27.31,6= 8,532 Ω

X= 0,423.31,6 = 13,367 Ω

%,%.
,.,,.
%.
..
% 4763100
110
36713612532826
100
U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
bt
=
+
=
+
=

+Chọn tiết diện dây dẫn cho đoạn NĐI-3:
A3581
11032
1031
U32
S
I

3
dm
3
3NDI
,
..
.
===
−
2
KT
mm9573
11
3518
J
I
F ,
,
,
===
Chọn dây dẫn là AC-70
Có r
0
= 0,46 Ω
x
0
= 0,44 Ω ; I
cp
= 265 A
Tổn thất điện áp của đoạn NĐI-3:

Khi truyền tải bằng lộ kép :
R= 1/2.0,46.56,6 =13,02 Ω
X= 1/2.0,44.56,6 =12,45 Ω

%,%.
,.,,.
%.
..
% 414100
110
4512613021328
100
U
XQRP
UΔ
22
dm
iiii
bt
=
+
=
+
=

Khi sự cố ( đứt một dây ):
R=13,02.2=26,04 Ω
X= 12,45.2= 24,9 Ω
I
scdd

= 81,35.2 = 162,7 < 0,8.I
cp
= 212 A ⇒ Đảm bảo vận hành.
25