Đồ án lưới điện Phân Tích Nguồn Phụ Tải Cân Bằng Công Suất

ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

LỜI MỞ ĐẦU
Điện năng là dạng năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất
trong các lĩnh vực hoạt động kinh tế và đời sống của con người.
Nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao, chính vì vậy chúng ta cần
xây dựng thêm các hệ thống điện nhằm đảm bảo cung cấp điện
cho các hộ tiêu thụ. Mạng điện là một tập hợp gồm có các trạm
biến áp, trạm đóng cắt, các đường dây trên không và các đường
dây cáp. Mạng điện dùng để truyền tải và phân phối điện năng từ
các nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ.
Ngày nay nền kinh tế nước ta đang trên đà phát triển mạnh
mẽ, đời sống không ngừng nâng cao, các khu đô thị, dân cư cũng
như các khu công nghiệp xuất hiện ngày càng nhiều. Do đó nhu
cầu về điện năng tăng trưởng và phát triển không ngừng.
Để đáp ứng nhu cầu cung cấp điện ngày càng nhiều và không
ngừng của đất nước, công tác quy hoạch và thiết kế mạng lưới
điện đang là vấn đề quan tâm của ngành điện nói riêng và của đất
nước nói chung. Đồ án lưới điện khu vực được thực hiện dưới sự
giúp đỡ của thầy giáo Th.s Nguyễn Đức Thuận và các bài giảng của
thầy trên lớp đã giúp em áp dụng được các kiến thức đã học để
thực hiện các công việc đó. Tuy là trên lý thuyết nhưng đã giúp em
phần nào hiểu được hơn thực tế, đồng thời cũng có những khái
niệm cơ bản trong công việc thiết kế lưới điện khu vực và cũng là
bước đầu tiên tập dượt để có những kinh nghiệm cho công việc sau
này nhằm đáp ứng đúng đắn về kinh tế và kỹ thuật trong công
việc thiết kế và xây dựng mạng lưới điện. Do thời gian và kiến thức
còn hạn chế nên việc thực hiện đồ án không thể tránh khỏi sai xót,
em rất mong thầy giáo và các thầy cô giáo bộ môn góp ý để bản

đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn.
Đồ án thiết kế lưới điện khu vực gồm 8 chương:
Chương 1: Phân tích nguồn và phụ tải
Chương 2: Xác định sơ bộ phương án nối dây
Chương 3: Tính toán kỹ thuật các phương án
Chương 4: Tính toán kỹ thuật chọn phương án tối ưu
Chương 5: Chọn máy biến áp và sơ đồ nối điện chính
Chương 6: Tính toán chính xác chế độ xác lập lưới điện
Chương 7: Tính toán điện áp nút và điều chỉnh điện áp
Chương 8: Tính toán các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của lưới điện
Hà nội, ngày 10 tháng 6 năm
2016
SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

1


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận
Sinh viên

Ngô Thành Nam
CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI, CÂN BẰNG CÔNG
SUẤT

1.1 Phân tích nguồn và phụ tải
1.1.1 Phân tích nguồn

Hệ thống có công suất vô cùng lớn, hệ số công suất là 0,85

1.1.2 Phân tích phụ tải
• Thống kê các phụ tải:
 Phụ tải loại I: Phụ tải 1,2,3,4,6,7.
 Phụ tải loại III: Phụ tải 5.
• Tổng công suất cực đại : Pmax =

(18+20+22+24+26+28+30) = 168 MW.
• Thời gian sử dụng công suất lớn nhất: Tmax = 4900h.
• Điện áp phía hạ áp: Uhạ = 22 KV.
• Yêu cầu điều chỉnh điện áp:
 Yêu cầu điều chỉnh thường: Phụ tải 3, 4, 7.
 Yêu cầu điều chỉnh khác thường: Phụ tải 1, 2, 5, 6.
Bảng 1.1:Bảng tổng hợp công suất phụ tải

TT
18+j8,6
4

1

18

0,9

0,48

8,64

2

20

0,9

0,48

9,6

3

22

0,9

0,48

10,56

4

24

0,88

0,54

12,96

5

26

0,9

0,48

12,48

6

28

0,88

0,54

15,12

7

30

0,9

0,48

14,4

1.2 Cân bằng công suất

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

2

20+j9,6
22+j10,
56
24+j12,
96
26+j12,
48
28+j15,
12
30+j14,
4

10,8+j5,
184

10,8

5,184

12

5,76

13,2

6,336

14,4

7,776

15,6

7,488

16,8

9,072

12+j5,76
13,2+j6,
336
14,4+j7,
776
15,6+j7,
488
16,8+j9,
072

18

8,64

18+j8,64

ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

1.2.1 Cân bằng công suất tác dụng
Đặc điểm quan trọng nhất của quá trình sản xuất điện năng là sản
xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điện năng trong hệ thống điện
được tiến hành đồng thời do không thể tích lũy điện năng sản xuất
thành số lượng có thể lưu trữ. Vì vậy, tại mỗi thời điểm luôn có sự cân
bằng giữa điện năng sản xuất ra và điện năng tiêu thụ, điều đó có
nghĩa tại mỗi thời điểm cần phải có sự cân bằng giữa công suất tác
dụng và công suất phản kháng phát ra với công suất tác dụng và công
suất phản kháng tiêu thụ. Nếu sự cân bằng bị phá vỡ thì các chỉ tiêu
chất lượng điện năng bị giảm, dẫn đến chất lượng của sản phẩm hoặc
có thể dẫn đến mất ổn định và làm tan rã hệ thống điện. Vì vậy tại mỗi
thời điểm trong các chế độ xác lập của hệ thống điện, các nhà máy
điện trong hệ thống cần phải phát công suất bằng công suất tiêu thụ
của các hộ tiêu thụ, kể cả tổn thất công suất trong hệ thống.

Ta có biểu thức cân bằng công suất tác dụng như sau:
Trong đó:

-

: Tổng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại
: Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện (= 5%)
: Công suất tác dụng dự trữ ( Vì hệ thống công suất vô cùng
lớn nên )
m: Hệ số đồng thời ( Tính toán sơ bộ lấy m = 1)

Theo bảng số liệu phụ tải ta tính được:

Vậy:

1.2.2 Cân bằng công suất phản kháng
Để đảm bảo chất lượng điện áp cần thiết của các hộ tiêu thụ trong
hệ thống điện và trong các khu vực riêng biệt của nó, cần có đầy đủ
công suất của các nguồn công suất phản kháng. Vì vậy trong giai đoạn
đầu của thiết kế phát triển hệ thống điện cần phải tiến hành cân bằng
sơ bộ công suất phản kháng.
Ta có biểu thức cân bằng công suất phản kháng như sau:

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

3


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

Trong đó:

-

: Tổng công suất phản kháng ở chế độ tải cực đại.
: Tổng tổn thất sơ bộ công suất phản kháng máy biến áp.
: Tổng tổn thất sơ bộ công suất phản kháng trên đường dây
: Tổng tổn thất sơ bộ do điện dung ở cuối đường dây sinh ra
: Công suất phản kháng dự trữ ( Do hệ thống công suất vô cùng

lớn nên
m: Hệ số đồng thời (Tính toán sơ bộ lấy m = 1)

Theo bảng số liệu ta tính được:

Vậy:
Ta lại có:

Nhận xét: nên ta không phải bù công suất phản kháng.

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

4


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

CHƯƠNG 2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY

2.1 Mở đầu
Vấn đề đầu tiên phải giải quyết trong việc thiết kế lưới điện
khu vực là lựa chọn các phương án nối dây của mạng điện. Chọn
phương án nối dây tốt nhất của mạng điện là một trong những
bước quan trọng nhất của thiết kế, bởi phương án nối dây tìm được
phải là kết quả lao động sáng tạo của người thiết kế.
Khi chọn phương án nối dây cần phải có những quan điểm rõ
ràng về phương diện cung cấp điện tốt nhất cho các hộ tiêu thụ với
hiệu quả kinh tế cao. Vì vậy, khi dự kiến các phương án nối dây

cần chú ý đến tính kinh tế của chúng, đồng thời chú ý chọn các
phương án nối dây đơn giản. Những phương án được chọn để tiến
hành so sánh về mặt kinh tế là các phương án phải thỏa mãn các
yêu cầu về kĩ thuật của mạng điện. Những yêu cầu kỹ thuật chủ
yếu đối với mạng điện là độ tin cậy và và chất lượng cao của điện
năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ. Đối với hộ tiêu thụ loại I cần
đảm bảo dự phòng 100% trong mạng điện, đồng thời dự phòng
được đóng tự động. Đối với hộ tiêu thụ loại III cho phép ngừng
cung cấp điện trong thời gian cần thiết để sửa chữa hay thay thế
phần tử hư hỏng nhưng không quá 1 ngày.
Thực tế không có phương pháp nhất định nào để chọn
phương án nối dây của mạng điện. Một sơ đồ mạng điện có thích
hợp hay không là do rất nhiều yếu tố khác nhau quyết định: mức
độ yêu cầu về đảm bảo liên tục cung cấp điện của các nhà máy
điện, vị trí phân bố các nhà máy điện,…Ngoài ra, còn có nhiều yếu
tố phụ khác cũng ảnh hưởng đến kết cấu và vạch tuyến đường dây
của mạng điện như: điều kiện địa chất thủy văn, địa hình….
Việc vạch phương án nối dây là công việc khởi đầu của công
tác thiết kế đường dây tải điện, nó ảnh hưởng đến việc thi công,
quản lí vận hành cũng như về mặt kỹ thuật. Việc vạch phương án
nối dây không hợp lý sẽ đưa đến nhiều nhược điểm gây khó khăn
kéo dài cho việc vận hành sau này.
Ta tiến hành vạch 3 phương án nối dây như sau:

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

5


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

2.2 Phương án 1: Phương án hình tia
• Ưu điểm
- Khi xảy ra sự cố các phụ tải phải cắt điện tương đối ít.
- Khoảng cách dẫn điện tương đối gần. Do đó, nếu dây dẫn
được chọn theo mật độ dòng kinh tế thì khối lượng tiêu hao
về kim loại màu, tổn thất công suất, tổn thất điện áp đều
tương đối nhỏ.
- Có nhiều khả năng sử dụng thiết bị đơn giản rẻ tiền ở cuối
đường dây. Thiết bị bảo vệ rơ le cũng đơn giản, nếu đường
dây ngắn chỉ cần bảo vệ quá dòng là đủ.
• Nhược điểm
- Nếu số hình tia nhiều thì sơ đồ trạm biến áp đầu nguồn phức
tạp, tốn nhiều thiết bị nhất là máy cắt cao áp, chiếm nhiều
diện tích mặt bằng.
- Nếu chọn dây theo mật độ dòng điện kinh tế, nhiều trường
hợp phải tăng tiết diện để chống vầng quang ánh sáng và
đảm bảo sức bền cơ giới. Do đó vốn đầu tư lại tăng tuy và
có giảm.
- Chi phí thăm dò khảo sát cao.

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

6


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

2.3 Phương án 2: Phương án liên thông
• Ưu điểm
- Chiều dài toàn bộ đường dây tương đối ngắn nên vốn đầu tư

xây dựng có thể ít.
- Việc tổ chức thi công thuận tiện vì hoạt động trên cũng 1
tuyến.
- Có thể sử dụng các thiết bị đơn giản ở trạm trung gian và
trạm cuối như dao cách ly tự động và dao ngắn mạch không
dùng máy cắt.
• Nhược điểm
- Vì khoảng cách từ dây dẫn tới phụ tải 2 tương đối xa nên tổn
thất điện năng cũng như tổn thất điện áp lớn.
- Mức lợi dụng kim khí màu cao, vì nó phối hợp với chống tổn
thất vầng quang sáng và đảm bảo sức bền cơ giới của dây
dẫn.

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

7


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

- Nếu vì một lý do nào đó kề phía cao áp phải dùng máy cắt thì
số lượng máy cắt sẽ nhiều hơn và bảo vệ rơle có phức tạp

hơn.

2.4 Phương án 3: Phương án lưới kín
• Ưu điểm
- Đảm bảo liên tục cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ.
- Mức kinh tế về mặt vận hành cao chủ yếu là do tổn thất công

-

suất trong mạng kín ít hơn mạng hở. Trong nhiều trường hợp,
vốn đầu tư xây dựng mạng điện kín bé hơn mạng điện hở có
cùng một mức độ dự trữ như nhau.
Tính linh hoạt cao: khi phụ tải trong mạng điện kín có sự thay
đổi đột biến thì ở các phụ tải trong mạng điện điện áp biến
thiên ít.

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

8


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

• Nhược điểm
- Vận hành mạng điện kín phức tạp.
- Bảo vệ role và tự động hóa mạng điện kín cũng phức tạp và
khó khăn.

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

9


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN KĨ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN

3.1 Phương án hình tia
3.1.1 Phân bố công suất ( Bỏ qua tổn thất công suất)
3.1.2 Chọn điện áp định mức: Điện áp định mức được chọn
qua các điện áp tính toán: (Công thức Still)

Trong đó:

- P: Công suất truyền tải (kW)
- L: Khoảng cách truyền tải (km)

Xét đường dây từ N→1:
 Tính toán tương tự cho các lộ đường dây còn lại ta có
bảng kết quả tính toán:
Bảng 3.1: Điện áp định mức phương án hình tia
ĐD
N-1
N-2
N-3
N-4

N-5
N-6
N-7

18
20
22
24
26
28
30

44,72
36,06
60,83
41,23
36,06
72,11
90

79,16
81,89
88,18
89,5
92,28
98,98
103,62

110
110

110
110
110
110
110

 Kết luận: Điện áp định mức của lưới là 110 kV
3.1.3 Chọn dây dẫn
• Đối với lưới điện 110 KV ta chọn tiết diện dẫn theo

mật độ dòng kinh tế, đường dây sử dụng dây nhôm
lõi thép (AC)

• Ta có:
Trong đó :

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

1
0


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

- : Tiết diện dây dẫn chọn theo mật độ dòng kinh tế
(mm2)
- : Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải
cực đại (A)

- : Mật độ dòng kinh tế của dòng điện (A/mm 2). Do

đường dây sử dụng dây nhôm có thời gian sử dụng công suất
lớn nhất , ta tra bảng lấy (A/mm2)
• Tính toán cho các lộ đường dây :
 Lộ N – 1 :

Chọn dây dẫn lộ N-1 là dây dẫn AC – 70, có Icp = 265 A
 Tính toán tương tự cho các lộ đường dây còn lại ta có bảng
tính toán sau :
Bảng 3.2 : Bảng chọn tiết diện dây dẫn phương án hình
tia
Lộ
ĐD

Pi
(MW)

N-1
N-2
N-3
N-4

18
20
22
24

Qi
(MVAr

)
8,64
9,6
10,56
12,96

N-5

26

N-6
N-7

28
30

n

Udd
(kV)

Imax
(A)

F
(mm2)

2
2
2

2

110
110
110
110

12,48

1

110

15,12
14,4

2
2

110
110

52,4
58,22
64,04
71,58
151,3
7
83,51
87,33

47,64
52,93
58,22
65,07
137,6
1
75,92
79,39

AC

Icp
(A)

70
70
70
70

265
265
265
265

150

445

70

70

265
265

• Kiểm tra các điều kiện của dây dẫn :
 Độ bền cơ khí và tổn thất vầng quang :
Do điện áp danh định của mạng là Udd = 110 KV, tiết diện
dây dẫn được chọn F = 70 mm2 và F = 150 mm2 kiểm tra độ bền
cơ khí và tổn thất vầng quang chỉ ra rằng, tiết diện dây dẫn được
chọn ở trên loại trừ khả năng xuất hiện điều kiện vầng quang và
thỏa mãn độ bền cơ khí.

 Điều kiện phát nóng :
 Lộ N – 1 :
Vậy lộ N -1 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm 2 thỏa mãn điều kiện
phát nóng
SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

1
1


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

 Lộ N – 2 :
Vậy lộ N – 2 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm2 thỏa mãn điều
kiện phát nóng

 Lộ N – 3 :
Vậy lộ N – 3 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm2 thỏa mãn điều
kiện phát nóng

 Lộ N -4 :
Vậy lộ N – 4 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm2 thỏa mãn điều
kiện phát nóng

 Lộ N – 5 :
Vậy lộ N – 5 chọn tiết diện dây dẫn F = 150 mm 2 thỏa mãn điều
kiện phát nóng

 Lộ N – 6 :
Vậy lộ N – 6 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm2 thỏa mãn điều
kiện phát nóng

 Lộ N – 7 :
Vậy lộ N -7 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm2 thỏa mãn điều kiện
phát nóng

 Giả thiết khoảng cách hình học trung bình giữa các

pha Dtb = 5,5 (m). Tra bảng số liệu ta được bảng tổng
hợp kết quả như sau :
Bảng 3.3 : Bảng thông số đường dây phương án
hình tia

Lộ
ĐD

L
(km)

F
(mm2)

AC-

R0
(Ω/km
)

X0
(Ω/km
)

N–1

44,72

47,64

70

0,46

0,44

N–2

36,06

52,93

70

0,46

0,44

N–3

60,83

58,22

70

0,46

0,44

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

1
2

B0
(S/km)

2,58.10
-6

2,58.10
-6

2,58.10
-6

Công
suất
(MVA)
18+j8,64
20+j9,6
22+j10,5
6


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

N–4

41,23

65,07

70

0,46

0,44

N–5

36,06

137,61

150

0,21

0,422

N–6

72,11

75,92

70

0,46

0,44

N-7

90

79,39

70

0,46

0,44

2,58.10
-6

2,7.10-6
2,58.10
-6

2,58.10
-6

24+j12,9
6
26+j12,4
8
28+j15,1
2
30+j14,4

3.1.4 Tính tổn thất điện áp:
- Chọn tổn thất điện áp cho phép trong trường hợp làm việc

-

bình thường, % là:
Chọn tổn thất điện áp cho phép trong trường hợp làm việc sự
cố, % là:

 Với lộ N -1 :
• Khi bình thường :

• Khi sự cố:
 Tính toán tương tự ta có bảng kết quả tính toán như
sau :
Bảng 3.4 : Tính tổn thất điện áp phương án hình
tia
Lộ
ĐD
N–1
N–2
N–3
N–4
N–5
N–6
N-7

Pi
(MW)
18
20
22
24

26
28
30

Qi
(MVAr)
8,64
9,6
10,56
12,96
12,48
15,12
14,4

R0i
(Ω/km)
0,46
0,46
0,46
0,46
0,21
0,46
0,46

X0i
(Ω/km)
0,44
0,44
0,44
0,44

0,422
0,44
0,44

(%)
2,23
2
3,71
2,85
3,2
5,82
7,49

(%)
4,47
4
7,42
5,7
3,2
11,64
14,98

 Nhận xét : ( thỏa mãn)
(thỏa mãn)
3.2 Phương án liên thông
3.2.1 Phân bố công suất ( Bỏ qua tổn thất công suất)

3.2.2 Chọn điện áp định mức: Điện áp định mức được chọn
qua các điện áp tính toán: (Công thức Still)
SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

1
3


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

Trong đó:

- P: Công suất truyền tải (kW)
- L: Khoảng cách truyền tải (km)
Xét đường dây từ N – 1:

 Tính toán tương tự cho các lộ đường dây còn lại ta có
bảng kết quả tính toán như sau:

Bảng 3.5: Điện áp định mức phương án liên
thông
Lộ
ĐD
N-1
1-2
N-3
N-4
N-5
N-6
N-7

Pi
(MW)
38
20
22
24
26
28
30

Li
(km)
44,72
41,23
60,83
41,23
36,06
72,11
90

Utti
(kV)
110,88
82,49
88,18
89,5
92,28
98,98
103,62

Uđm
(kV)
110
110
110
110
110
110
110

 Kết luận: Điện áp định mức của lưới là 110 kV.
3.2.3 Chọn dây dẫn:
• Xét lộ N – 1 ta có:

Chọn dây dẫn lộ N-1 là dây dẫn AC – 95, có Icp = 330 A
 Tính toán tương tự cho các lộ đường dây còn lại ta có bảng
tính toán sau :
Bảng 3.6: Bảng chọn tiết diện dây dẫn phương
án liên thông
Lộ
ĐD

Pi
(MW)

Qi
(MVA
r)

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

n

Udd
(kV)

1
4

Imax
(A)

F
(mm2
)

AC

Icp
(A)


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

N–1

38

18,24

2

110

1–2
N–3
N–4

20
22
24

9,6
10,56
12,96

2
2
2

110
110
110

N–5

26

12,48

1

110

N–6
N–7

28
30

15,12
14,4

2
2

110
110

110,6
2
58,22
64,04
71,58
151,3
7
83,51
87,33

100,5
6
52,93
58,22
65,07
137,6
1
75,92
79,39

95

330

70
70
70

265
265
265

150

445

70
70

265
265

• Kiểm tra điều kiện của dây dẫn
 Độ bền cơ khí và tổn thất vầng quang :
Do điện áp danh định của mạng là U dd = 110 kV, tiết diện
dây dẫn được chọn F = 70 mm 2 và F = 95 mm2 và F = 150 mm 2
kiểm tra độ bền cơ khí và tổn thất vầng quang chỉ ra rằng, tiết
diện dây dẫn được chọn ở trên loại trừ khả năng xuất hiện điều
kiện vầng quang và thỏa mãn độ bền cơ khí.

 Điều kiện phát nóng :
 Lộ N – 1 :
Vậy lộ N -1 chọn tiết diện dây dẫn F = 95 mm 2 thỏa mãn điều kiện
phát nóng

 Lộ 1 – 2 :
Vậy lộ 1 – 2 chọn tiết diện dây dẫn F = 95 mm2 thỏa mãn điều kiện
phát nóng

 Lộ N – 3 :
Vậy lộ N – 3 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm2 thỏa mãn điều
kiện phát nóng

 Lộ N -4 :
Vậy lộ N – 4 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm2 thỏa mãn điều
kiện phát nóng

 Lộ N – 5 :
Vậy lộ N – 5 chọn tiết diện dây dẫn F = 150 mm 2 thỏa mãn điều

kiện phát nóng

 Lộ N – 6 :

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

1
5


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

Vậy lộ N – 6 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm2 thỏa mãn điều
kiện phát nóng

 Lộ N – 7 :
Vậy lộ N -7 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm2 thỏa mãn điều kiện
phát nóng

 Giả thiết khoảng cách hình học trung bình giữa các
pha Dtb = 5,5 (m). Tra bảng số liệu ta được bảng tổng
hợp kết quả như sau :
Bảng 3.7 : Bảng thông số đường dây phương án
liên thông
AC-

R0
(Ω/km

)

X0
(Ω/km
)

100,56

95

0,33

0,429

41,23

52,93

70

0,46

0,44

N–3

60,83

58,22

70

0,46

0,44

N–4

41,23

65,07

70

0,46

0,44

N–5

36,06

137,61

150

0,21

0,422

N–6

72,11

75,92

70

0,46

0,44

N-7

90

79,39

70

0,46

0,44

Lộ
ĐD

L
(km)

F
(mm2)

N–1

44,72

1–2

B0
(S/km)
2,65.106

2,58.106

2,58.106

2,58.106

2,7.10-6
2,58.106

2,58.106

Công
suất
(MVA)
38+j18,2
4
20+j9,6

22+j10,5
6
24+j12,9
6
26+j12,4
8
28+j15,1
2
30+j14,4

3.2.4 Tính tổn thất điện áp
- Chọn tổn thất điện áp cho phép trong trường hợp làm việc
-

bình thường, % là:
Chọn tổn thất điện áp cho phép trong trường hợp làm việc sự
cố, % là:

 Với lộ N -1 :
• Khi bình thường :
• Khi sự cố:
SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

1
6


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

 Tính toán tương tự ta có bảng kết quả tính toán như

sau :
Bảng 3.8 : Tính tổn thất điện áp phương án liên
thông

Lộ
ĐD
N–1
1–2
N–3
N–4
N–5
N–6
N-7

Pi
(MW)
38
20
22
24
26
28
30

Qi
(MVAr)
18,24

9,6
10,56
12,96
12,48
15,12
14,4

R0i
(Ω/km)
0,33
0,46
0,46
0,46
0,21
0,46
0,46

X0i
(Ω/km)
0,429
0,44
0,44
0,44
0,422
0,44
0,44

(%)
3,76
2,29

3,71
2,85
3,2
5,82
7,49

(%)
7,53
4,57
7,42
5,7
3,2
11,64
14,98

 Nhận xét :
(thỏa mãn)
(thỏa mãn)

3.3 Phương án lưới kín
3.3.1 Phân bố công suất ( Bỏ qua tổn thất công suất)
Xét riêng lưới kín: Giả sử các đoạn đường dây có cùng một
tiết diện, do đó sự phân bố công suất trên các đoạn đầu đường dây
được xác định theo công thức tổng quát:

Giả sử điểm 1 là điểm phân bố công suất. Ta có :



3.3.2 Chọn điện áp định mức: Điện áp định mức được chọn

qua các điện áp tính toán: (Công thức Still)

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

1
7


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

Trong đó:

- P: Công suất truyền tải (kW)
- L: Khoảng cách truyền tải (km)
Xét đường dây từ N – 1:

 Tính toán tương tự cho các lộ đường dây còn lại ta có

bảng kết quả tính toán như sau:
 Bảng 3.9: Điện áp định mức phương án lưới kín

Lộ
ĐD
N-1
N-2
N-3
N-4
N-5

N-6
N-7
2-1

Pi
(MW)
17,31
20,69
22
24
26
28
30
0,69

Li
(km)
44,72
36,06
60,83
41,23
36,06
72,11
90
41,23

Utti
(kV)
77,84
83,15

88,18
89,5
92,28
98,98
103,62
31,38

Uđm
(kV)
110
110
110
110
110
110
110
110

 Kết luận: Điện áp định mức của lưới là 110 kV
3.3.3 Chọn dây dẫn:
• Xét lộ N – 1 ta có:

Chọn dây dẫn lộ N-1 là dây dẫn AC – 95, có Icp = 330 A
 Tính toán tương tự cho các lộ đường dây còn lại ta có bảng
tính toán sau :
Bảng 3.10: Bảng chọn tiết diện dây dẫn phương
án lưới kín
Lộ
ĐD

Pi
(MW)

Qi
(MVA
r)

n

Udd
(kV)

N–1

17,31

8,31

1

110

N–2

20,69

9,93

1

110

N–3
N–4

22
24

10,56
12,96

2
2

110
110

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

1
8

Imax
(A)
100,7
8
120,4
5
64,04
71,58

F
(mm2
)

AC

Icp
(A)

91,62

95

330

109,5

120

380

58,22
65,07

70
70

265
265

ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

N–5

26

12,48

1

110

N–6
N–7
2–1

28
30
0,69

15,12
14,4
0,33

2
2

1

110
110
110

151,3
7
83,51
87,33
4,01

137,6
1
75,92
79,39
3,65

150

445

70
70
70

265
265
265

• Kiểm tra điều kiện của dây dẫn
 Độ bền cơ khí và tổn thất vầng quang :
Do điện áp danh định của mạng là Udd = 110 kV, tiết diện dây dẫn
được chọn F = 70 mm2 và F = 120 mm2 và F = 150 mm2 và F = 95
mm2 kiểm tra độ bền cơ khí và tổn thất vầng quang chỉ ra rằng,
tiết diện dây dẫn được chọn ở trên loại trừ khả năng xuất hiện điều
kiện vầng quang và thỏa mãn độ bền cơ khí.

 Điều kiện phát nóng :
 Xét lưới kín :
- Trường hợp bình thường :

- Trường hợp sự cố :Giả sử đứt đoạn N – 1 ta có :

Giả sử đứt đoạn N – 2 ta có :

Vậy lộ N -1, N – 2. 2 -1 chọn tiết diện dây dẫn như trên thỏa mãn
điều kiện phát nóng

 Lộ N – 3 :
Vậy lộ N – 3 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm2 thỏa mãn điều
kiện phát nóng

 Lộ N -4 :
Vậy lộ N – 4 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm2 thỏa mãn điều
kiện phát nóng

 Lộ N – 5 :
SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

1
9


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

Vậy lộ N – 5 chọn tiết diện dây dẫn F = 150 mm 2 thỏa mãn điều
kiện phát nóng

 Lộ N – 6 :
Vậy lộ N – 6 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm2 thỏa mãn điều
kiện phát nóng

 Lộ N – 7 :
Vậy lộ N -7 chọn tiết diện dây dẫn F = 70 mm2 thỏa mãn điều kiện
phát nóng

 Giả thiết khoảng cách hình học trung bình giữa các
pha Dtb = 5,5 (m). Tra bảng số liệu ta được bảng tổng
hợp kết quả như sau :
Bảng 3.11 : Bảng thông số đường dây phương
án lưới kín
Lộ
ĐD

L
(km)

F
(mm2)

AC-

R0
X0
(Ω/km) (Ω/km)

N–1

44,72

91,62

95

0,33

0,429

N–2

36,06

118,12

120

0,27

0,429

N–3

60,83

58,22

70

0,46

0,44

N–4

41,23

65,07

70

0,46

0,44

N–5

36,06

137,61

150

0,21

0,422

N–6

72,11

75,92

70

0,46

0,44

N-7

90

79,39

70

0,46

0,44

2-1

41,23

19,32

70

0,46

0,44

B0
(S/km)
2,65.106

2,67.106

2,58.106

2,58.106

2,7.10-6
2,58.106

2,58.106

2,58.106

Công suất
(MVA)
17,31+j8,3
1
20,69+j9,9
3
22+j10,56
24+j12,96
26+j12,48
28+j15,12
30+14,4j
0,69+j0,33

3.3.4 Tính tổn thất điện áp
- Chọn tổn thất điện áp cho phép trong trường hợp làm việc
-

bình thường, % là:
Chọn tổn thất điện áp cho phép trong trường hợp làm việc
sự cố, % là:

 Với lộ N-1-2:
• Khi bình thường :
SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

2
0

ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

• Khi sự cố :

 Đứt N – 1 :

 Đứt N – 2 :

 Đứt 1 – 2 :
(max)

 Tính toán tương tự ta có bảng kết quả tính toán như
sau :

Bảng 3.12 : Tính tổn thất điện áp phương án lưới kín

Lộ
ĐD

Pi
(MW)

Qi
(MVAr)

R0i
(Ω/km)

X0i
(Ω/km)

(%)

(%)

N–1
N-2
N–3
N–4
N–5
N–6
N-7
2-1

17,31
20,69
22
24
26
28
30
0,69

8,31
9,93
10,56
12,96

12,48
15,12
14,4
0,33

0,33
0,46
0,46
0,46
0,21
0,46
0,46
0,46

0,429
0,44
0,44
0,44
0,422
0,44
0,44
0,44

3,43
2,93
3,71
2,85
3,2
5,82
7,49

0,16

9,51
12,1
7,42
5,7
3,2
11,64
14,98
4

 Nhận xét :
SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

2
1


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

(thỏa mãn)
(thỏa mãn)

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

2
2

ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN KINH TẾ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU

4.1 Cơ sở lý thuyết

Các phương án được so sánh với nhau qua hàm chi phí tính toán
trong 1 năm:

Trong đó: Tổng vốn đầu tư xây dựng lưới điện ( Tổng vốn đầu tư
xây dựng đường dây)
Hệ số thu hồi vốn đầu tư tài chính:
( Thời gian thu hồi vốn đầu tư, đối với lưới 110KV lấy 8 năm)
Hệ số vận hành lưới điện đường dây ( Lấy
Tổn thất điện năng trên lưới trong 1 năm:
( Thời gian tổn thất công suất lớn nhất)
Giá tiền 1 KWh tổn thất điện năng (C = 700 đồng)
4.2 Xét phương án hình tia
4.2.1 Tính vốn đầu tư
 Xét lộ N – 1:
Xét tương tự cho các lộ đường dây còn lại ta có bảng tổng hợp kết quả
tính toán như sau:
Bảng 4.1: Bảng tính vốn đầu tư của phương án hình tia
ĐD

AC -

N-1
N-2
N-3
N-4
N-5
N-6
N-7

70
70
70
70
150
70
70

(km)
44,72
36,06
60,83
41,23
36,06
72,11
90

n
2
2
2
2

1
2
2

300
300
300
300
336
300
300

Ta có: Tổng vốn đầu tư xây dựng lưới điện:

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

2
3

21465,6
17308,8
29198,4
19790,4
12116,16
34612,8
43200


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

4.2.2 Tính tổn thất điện năng
 Xét lộ N – 1:

Vậy:
Xét tương tự cho các lộ đường dây còn lại ta có bẳng tổng hợp kết quả
tính toán như sau:
Bảng 4.2: Bảng tính tổn thất điện năng của phương án hình
tia
ĐD

(MW)

(MVAr)

(km)

(Ω/km
)

n

N-1

18

8,64

44,72

0,46

2

0,34

N-2

20

9,6

36,06

0,46

2

0,34

N-3

22

10,56

60,83

0,46

2

0,69

N-4

24

12,96

41,23

0,46

2

0,58

N-5

26

12,48

36,06

0,21

1

0,52

N-6

28

15,12

72,11

0,46

2

1,39

N-7

30

14,4

90

0,46

2

1.89

(MW)

(MWh)
1122,8
4
1122,8
4
2278,7
1
1915,4
4
1717,2
9
4590,4
5
6241,6
9

Vậy: Tổng tổn thất điện năng trên toàn lưới điện là:
Vậy hàm chi phí tính toán phương án hình tia là:

4.3 Xét phương án liên thông
4.3.1 Tính vốn đầu tư
 Xét lộ N – 1:
Xét tương tự cho các lộ đường dây còn lại ta có bảng tổng hợp kết
quả tính toán như sau:

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

2
4


ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

SVTH: Ngô Thành Nam – Lớp D8H5

GVHD: Th.s Nguyễn Đức Thuận

2
5