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

Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Đồ án môn học
Lưới Điện
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

SỐ LIỆU NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
1.Sơ đồ mặt bằng vị trí nguồn điện và các phụ tải :

1

3

NÐ
2

7
4

6

5

( 1 Ô = 10 x 10 km )
2.Nguồn : Hệ thống công suất vô cùng lớn , có hệ số công suất là 0,85 .
3.Phụ tải : Số liệu trong bảng dưới .
Các số liệu

Phụ tải cực đại

(MW)

Các hộ tiêu thụ
1

2

3

4

5

6

7

18

19

20

21

22

23

24

Thời gian sử dụng
công suất lớn nhất

4700

Phụ tải cực tiểu
(MW)

80%

Hệ số công suất
cos ϕ

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

Mức đảm bảo

cung cấp điện

I

I

I

I

I

I

I

Yêu cầu điều
chỉnh điện áp

kt

t

kt

t

kt

kt

kt

Điện áp danh định
thứ cấp

10

10

10

10

10

10

10

Giá 1 kWh điện năng tổn thất : 700 đồng
Bảng giá đường dây và trạm biến áp

Loại dây

Cột bê tông cốt thép
(

Cột thép
(đ/km )

AC-70

300

380

AC-95

308

385

AC-120

320

392

AC-150

336

403

AC-185

352

416

AC-240
402
436
Ghi chú : Nếu đường dây có 2 lộ trên một cột thì lấy giá tiền ở bảng trên
nhân với hệ số 1,6

Công suất 1

40

32

25

16


máy biến áp
trong trạm
(MVA)
Giá tiền ( tỷ
đồng )

40

32

25

16

Chương I : Phân tích nguồn , phụ tải
Cân bằng công suất
**********
I-Phân tích nguồn và phụ tải :
1.1-Nguồn cung cấp điện:
Nguồn cung cấp cho hệ thống là nguồn có công suất vô cùng lớn , công
suất lớn hơn rất nhiều so với yêu cầu phụ tải.Điện áp biến thanh góp của
nguồn không thay đổi trong mọi trường hợp làm việc của phụ tải, có đủ khả
năng đáp ứng công suất cho phụ tải.
1.2-Phân tích phụ tải :
Thiết kế mạng điện gồm 7 phụ tải loại I.
Gồm các phụ tải quan trọng,việc ngưng cung cấp điện cho phụ tải này có
thể gây nguy hiểm cho tính mạng con người,thiệt hại đến sản xuất, ảnh
hưởng đến an ninh quốc phòng, vì phải cung cấp điện liên tục nên các
đường dây phải bố trí sao cho đảm bảo cung cấp điện ngay cả khi có sự cố
trong mạng điện.
-Điện áp phía hạ áp là 10KV
-Tổng công suất cực đại là 147 KW
-Thời gian sử dụng công suất lớn nhất là 4700
-Những phụ tải có tải yêu cầu chỉnh điện áp thường là phụ tải số 2,4
-Những phụ tải có tải yêu cầu chỉnh điện áp khác thường là phụ tải số
1,3,5,6,7
-Công suất phụ tải cực tiểu bằng 80% Pmax
-Công suất tiêu thụ của các phụ tải điện được tính như sau:
Qmax = Pmax . tanϕ
Smax = Pmax + jQmax
Smax =

Thứ
tự

1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0

P
max
(MW
)
18.0
19.0
20.0
21.0
22.0
23.0
24.0

Cos
ϕ

0.9
0.9
0.9

0.9
0.9
0.9
0.9

Qmax
(MVA
r)

Smax
(MV
A)

Qmin
(MVAr)

Smin
(MVA)

8.718

20.00
0
14.400

6.974

16.000

9.202

21.11
1
15.200

7.362

16.889

0.484

9.686

22.22
2
16.000

7.749

17.778

0.484

23.33
10.171
3
16.800

8.137

18.667

0.484

24.44
10.655
4
17.600

8.524

19.556

0.484

25.55
11.139
6
18.400

8.912

20.444

0.484

26.66
11.624
7
19.200

9.299

21.333

Tan ϕ

0.484
0.484

P min
(MV)

Bảng 1.1 Bảng tính toán phụ tải trong chế độ cực đại và cực tiểu
II.Cân bằng nguồn và phụ tải :
Đặc điểm quan trọng của hệ thống điện (HTĐ) là truyền tải tức thời
điện năng từ nguồn đến hộ tiêu thụ và không có khả năng tích trữ lại điện
năng với một lượng lớn, có nghĩa là quá trình sản xuất và tiêu thụ điện xảy
ra đồng thời theo một nguyên tắc đảm bảo cân bằng công suất. Tại từng
thời điểm của chế độ xác lập của hệ thống, các nguồn phát điện phải phát ra
công suất đúng băng công suất tiêu thụ, trong đó bao gồm cả tổn thất công
suất trong lưới điện. Xét trường hợp HTĐ gồm một nhà máy điện và 7 phụ
tải điện. Sự cân bằng công suất phải được đảm bảo về công suất tác dụng
cũng như công suất phản kháng . Ngoài ra để đảm bảo cho hệ thống vận
hành bình thường, cần phải có dự trữ nhất định của công suất tác dụng


trong hệ thống. Dự trữ hệ thống điện là một vấn đề quan trọng,liên quan
đến vận hành cũng như sự phát triển của hệ thống.
1.Cân bằng công suất tác dụng:

Vì vậy phương trình cân bằng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực
đại đối với hệ thống điện thiết kế có dạng: Pht = m∑P max + ∑∆P + P td +
P dt
Trong đó: P ht : công suất tác dụng lấy từ hệ thống.
m : hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại (m=1).
∑P max : tổng công suất của các phụ tải ở chế độ cực đại.
∑∆P: tổng tổn thất công suất trong mạng điện,khi tính sơ bộ có thể lấy
∑∆P=5%∑P max
P td :. Do điện áp lấy từ hệ thống nên P td =0 P dt : công suất dự trữ trong
hệ thống, khi cân bằng sơ bộ có thể lấy P dt =10%∑P max , đồng thời công
suất dự trữ cần phải lớn hơn hoặc bằng công suất định mức của tổ máy phát
lớn nhất đối với hệ thống điện không lớn. Vì hệ thống điện có công suất vô
cùng lớn nên P dt = 0 Tổng công suất của các phụ tải ở chế độ cực đại được
xác định từ bảng 1-1:
ΔP max = 147 MW Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện có
giá trị : ∑∆P=5%∑P max = 5%.147=7,25 MW. Vậy công suất tiêu thụ
trong hệ thống là: P ht =147+7,35=154,35 MW
2.Cân bằng công suất phản kháng:
Công suất phản kháng do hệ thống cung cấp là Qht=Pht.tanϕ .
Cosϕht=0,85 => tan ϕ=0,619.
Qht=154,35*0,619=95,54265MVAr
Σ∆ba
Qyc=81,82
Qnguồn=Pnguồn * tanϕnguồn
=154,35*0,62=95,697
Qyc< Qnguồn =>không phải bù công suất phản kháng

Chương II:Dự kiến phương án nối dây.
Chương III:Tính toán kỹ thuật các phương án.
Chương IV:Tính toán chỉ tiêu kinh tế - Chọn phương án

tối ưu.
***********
1.Phương án hình tia:
Sơ đồ nối dây:

1

3

NÐ
2

7
6

4

5

1.Phân bố công suất:
S1==P1+ j(P1.tanϕ) = 18 + j(18.0,484)=18 + 8,712 j
S2==P2+j(P2.tanϕ) = 19 + j(19.0,484)= 19 + 9,196 j
S3==P3+j(P3.tanϕ) = 20 + j(20.0,484)=20 + 9,68 j
S4==P4+j(P4.tanϕ) = 21 + j(21.0,484)=21 + 10,164 j
S5==P5+j(P5.tanϕ) = 22 + j(22.0,484)=22 + 10,648 j

S6==P6+j(P6.tanϕ) = 23 + j(23.0,4843)=23 + 11,132 j
S7==P7+j(P7.tanϕ) = 24 + j(24.0,4843)=24 + 11,616 j

Có thể tính điện áp định mức của đường dây bằng công thức kinh nghiệm
Still sau đây:
=4,34.


Trong đó : L là chiều dài đường dây từ nguồn tới phụ tải tinh bằng KM
P là công suất tính bằng MW
Đường dây

Pi (Mw)

Li (Km)

Utti (KV)

Uđm (KV)

N-1

18

30

78,89

110

N-2

19

40

80,495

110

N-3

20

86,015

110

N-4

21

84,427

110

N-5

22

90,007

110

N-6

23

87,664

110

N-7

24

88,949

110

40

Bảng 2: Tính chọn điện áp cho từng đường dây
-Từ bảng trên ta chọn điện áp định mức cho từng mạng điện là 110v
2.Chọn dây dẫn :
-Đối với đường dây 110kV,Để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm
lõi thép cần phải có tiết diện F≥70mm và chọn cột bê tông cốt thép
Tacó dòng điện làm việc lớn nhất là
I = Trong đó : n là số mạch đường dây
là mật độ kinh tế dòng điện tra bảng theo Tmax và vật liệu là nhôm ta lấy =
1,1(A/mm)
Mà : = Trong đó : là dòng điện làm việc lớn nhất chạy trên đường dây
+ Với đường dây N-1 :

= = =52,487 A
= = =47,715 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =52,487 A
=2. = 104,974 < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật
+Với đường dây N-2 :
= = =55,402 A
= = =50,365 => chọn dây AC-70


+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =55,402 A
=2. < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật
+Với đường dây N-3 :
= = =58,318 A
= = =53,016 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =58,318 A
=2. = 116,636 < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật
+Với đường dây N-4 :
= = =55,743 A
= = =50,675 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =50,675 A
=2. = 101,35 < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
+Với đường dây N-5 :
= = =64,15 A
= = =58,318 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =64,15 A

=2. = 128,3 < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
+Với đường dây N-6 :
= = =67,065 A
= = = 60,968 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =67,065 A
=2. < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
+Với đường dây N-7:
= = =69,982 A
= = =63,62 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và


Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =69,982 A
=2. < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật
Vậy ta có bảng kết quả chọn dây dẫn cho phương án hình tia là :

Đường dây

Loại dây

N-1

AC-70

N-2

AC-70

N-3

AC-70

N-4

AC-70

N-5

AC-70

N-6

AC-70

N-7
_ Thông số dây dẫn :

AC-70

Loại dây

R0

Xo

Bo

Icp (A)

AC-70

0,45

0,44

2,58.10-6

265

AC -185

0,17

0,409

2,82.10-6

510

AC-95

0,33

0,429

2,65.10-6

330

AC-120

0,27

0,423

2,69.10-6

380

AC-150

0,21

0,416

2,74.10-6

445

3.Tính tổn thất điện áp :
-Tiêu Chuẩn tổn thất điện áp: ∆ = 15 %
-Ta có công thức tính tổn thất điện áp khi bình thường ∆=
Trong đó : R= và X= với n=1 là lộ đơn và n=2 là lộ kép


-∆=2.∆
- Ta có : Với đường dây N-1
R= = = 9,546 (
(điện trở của dây)

X= = = 9,333 (Ω/km)
(điện kháng của dây )
Bo/2 = ½ .n.Bo.L = ½ .2. 2,65.10-6 . 30 =
∆= = = 2,092 %
∆=2 . ∆ = 2,092 . 2 = 4,184 %
Các đường dây còn lại tính tương tự :
Ta có bảng sau :

Đường
dây
N-1

18

8,718

9,546

9,333

2,092

4,184

N-2

19

9,202

9

8,8

2,082

4,165

1,03 .

N-3

20

9,686

16,38

16,016

3,990

7,979

1,87 .

N-4

21

10,171

9,546

9,334

2,441

4,883

1,09 .

N-5

22

10,655

17,573

17,183

4,708

9,416

2,01 .

N-6

23

11,139

9

8,8

2,521

5,042

1,03 .

N-7

24

11,624

8,112

7,932

2,371

4,742

0,93 .

Từ bảng trên ta có nhận xét :
= 4,708 %
= 9,416 %

<
< => Đảm bảo tiêu chuẩn tổn thất điện áp cho phép

4.Tính toán kinh tế:
Cơ sở lý thuyết :
Z = + ).V + . C
V: vốn đầu tư xây dựng lưới điện vì 3p/án có trạm biến áp giống nhau =>
chỉ tính vốn xây dựng đường dây
+ : hệ số thu hồi vốn ( 1/Ttc trong đó Ttc là thời gian thu hồi vốn và = 8


năm)
+ : Hệ số vận hành lưới điện = 0,04
+A : tổn thất điện năng trên lưới trong 1 năm
+A= .
trong đó : tổn thất công suất tác dụng lớn nhất trên dường dây i
= .
+ = .8760 = .8760= 3 090,84336
+C là giá tiền 1 kvh tổn thất điện năng = 700 đồng
P/án hình tia
a/Tính vốn đầu tư:
+Tính kinh tế
ta có hàm chi phí tính toán:
Z=( +).V + .C
Với ( +)= (0,04 +1/8) = 0,165
V=(30 + 40 .300 .1,6 +10 + 30 + 10 + 40 .300 .1,6 + 10 ) . = 168 869,76 .

(đồng)
+) Tính tổn thất công suất :
+Đường dây 1 :
= .= .=0,316 (MW)
Tính toán tương tự đối với các đường dây còn lại ta được :
+ = 0,331 (MW)
+ =0,669 (MW)
+ =0,43 (MW)
+ =0,868 (MW)
+ =0,486 (MW)
+ =0,477 (MW)
=>=3,575(MW)
Tổng tổn thất điện năng :
∆A= . = 3,575 . . 3 090,84336 = 11 049 765,01 (KWh)
Tổng chi phí tính toán hàng năm :
Z = + ).V + . C
= 0,165 . 168 869,76 . + 11 049 765,01 . 700 =35 598 . (đồng)

2.Phương án liên thông :
Sơ đồ nối đây:


1

3

NÐ
2

7

6

4

5

1.Phân bố công suất:
1 = + = P1+j(P1.tanϕ) + P3+j(P3.tanϕ) = (18 + 18 . 0,484 j) + (20 + 20 .
0,484 j) = 38 + 18,392 j
S2 ==P2+j(P2.tanϕ) = 19 + j(19.0,484)= 19 + 9,196 j
S1-3 ==P3+j(P3.tanϕ) = 20 + j(20.0,484)=20 + 9,68 j
S4 ==P4+j(P4.tanϕ) = 21 + j(21.0,484)=21 + 10,164 j
S5 ==P5+j(P5.tanϕ) = 22 + j(22.0,484)=22 + 10,648 j
S6 ==P6+j(P6.tanϕ) = 23 + j(23.0,484)=23 + 11,132 j
S7 ==P7+j(P7.tanϕ) = 24 + j(24.0,484)=24 + 11,616 j
Có thể tính điện áp đường dây bằng công thức kinh nghiệm Still sau đây
Utt= 4,34
Trong đó L là chiều dài từ phụ tải tới nguồn tính bằng Km
P là công suất tính bằng MW

Đường
dây

Pi (Mw)

Li (Km)

Utti (KV)

Uđm (KV)

N-1

38

30 + 10

114,139

110

N-2

19

40

80,495

110


N-1-3

20

86,015

110

N-4

21

84,427

110

N-5

22

90,007

110

N-6

23

87,664

110

N-7

24

88,949

110

40

Bảng tính chọn điện áp cho từng dây:
-Từ bảng trên ta chọn điện áp định mức cho từng mạng điện là 110 Kv
2.Chọn dây dẫn :
-Đối với đường dây 110kV,Để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm
lõi thép cần phải có tiết diện F≥70mm và chọn cột bê tông cốt thép
Tacó dòng điện làm việc lớn nhất là
I = Trong đó : n là số mạch đường dây
là mật độ kinh tế dòng điện tra bảng theo Tmax và vật liệu là nhôm ta lấy =
1,1(A/mm)
Mà : = Trong đó : là dòng điện làm việc lớn nhất chạy trên đường dây
+ với đường dây N-1 :
= = =110,804 A
= = =100,731 => chọn dây AC-95
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 330 = 1 . 0,88 . 330 = 290,4A > =110,804 A
=2. = 221,608 < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
+Với đường dây N-2 :
= = =55,402 A
= = =50,365 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =55,402 A
=2. < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
+Với đường dây N-1_3 :
= = =58,318 A
= = =53,016 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và

Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =58,318 A
=2. = 116,636 < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
+Với đường dây N-4 :
= = =55,743 A
= = =50,675 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =50,675 A
=2. = 101,35 < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
+Với đường dây N-5 :
= = =64,15 A
= = =58,318 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =64,15 A
=2. = 128,3 < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
+Với đường dây N-6 :
= = =67,065 A
= = = 60,968 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =67,065 A
=2. < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
+Với đường dây N-7:
= = =69,982 A
= = =63,62 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =69,982 A
=2. < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
Vậy ta có bảng kết quả chọn dây cho phương án liên thông là :

Đường dây

Loại dây

N-1

AC-95

N-2

AC-70


N-1_3

AC-70

N-4

AC-70

N-5

AC-70

N-6

AC-70

N-7

AC-70

3.Tính tổn thất điện áp :
-Tiêu Chuẩn tổn thất điện áp: ∆ = 15 %
-Ta có công thức tính tổn thất điện áp khi bình thường ∆=
Trong đó : R= và X= với n=1 là lộ đơn và n=2 là lộ kép
-∆=2.∆
- Ta có : Với đường dây N-1
R= = = 13,803 ( (điện trở của dây)
X= = = 17,945 (Ω/km)
(điện kháng của dây )
Bo/2 = ½ .n.Bo.L = ½ .2. 2,65.10-6 . (30 + 10 =
∆= = = 7,064 %
∆=2 . ∆ = 7,064. 2 = 14,128 %
Các đường dây còn lại tính tương tự :
Ta có bảng sau :
Đườn
Pi
g dây
N-1 38.00
0
N-2 19.00
0
N20.00
1_3
0
N-4 21.00
0
N-5 22.00

0
N-6 23.00

Qi

Ri

Xi

18.40 13.80 17.94 7.064
4
3
5
9.202 9.000 8.800 2.082

14.12
8
4.165

1,03 .

9.686 16.38
0
10.17 9.546
1
10.65 17,57
5
3
11.13 9.000

16.01 3.990
6
9.334 2.441

7.979

1,87 .

4.883

1,09 .

17,18 4,708
3
8.800 2.521

9,416

2,01 .

5.042

1,03 .


N-7

0
9
24.00 11.62 8.112 7.932 2.371

0
4

4.742

0,93 .

Từ bảng trên ta có nhận xét :
= 7,064 % <
= 14,128% < => Đảm bảo tiêu chuẩn tổn thất điện áp cho phép.
4.Tính toán kinh tế:
Cơ sở lý thuyết :
Z = + ).V + . C
V: vốn đầu tư xây dựng lưới điện vì 3p/án có trạm biến áp giống nhau =>
chỉ tính vốn xây dựng đường dây.
+ : hệ số thu hồi vốn ( 1/Ttc trong đó Ttc là thời gian thu hồi vốn và = 8
năm)
+ : Hệ số vận hành lưới điện = 0,04
+A : tổn thất điện năng trên lưới trong 1 năm
+A= .
trong đó : tổn thất công suất tác dụng lớn nhất trên dường dây i
= .
+ = .8760 = .8760= 3 090,84336
+C là giá tiền 1 kvh tổn thất điện năng = 700 đồng
Tính vốn đầu tư:
+Tính kinh tế
ta có hàm chi phí tính toán:
Z=( +).V + .C
Với ( +)= (0,04 +1/8) = 0,165
V=((30+10 ) . 308 . 1,6+ + 40 .300 .1,6 +10 + 30 + 50 + 40 .300 .1,6 + 10 )

. = 189 731.678 (đồng)
+) Tính tổn thất công suất :
+Đường dây 1 : = .= .=2,034 (MW)
Tính toán tương tự đối với các đường dây còn lại ta được :
+ = 0,331 (MW)
+ =0,669 (MW)
+ =0,43 (MW)
+ =0,868 (MW)
+ =0,486 (MW)
+ =0,477 (MW)


=>=5,295 (MW)
Tổng tổn thất điện năng :
∆A= . = 5,295. . 3 090,84336 = 16 366 015,59 (KWh)
Tổng chi phí tính toán hàng năm :
Z = + ).V + . C
= 0,165 . 189 731,678 . + 16 366 015,59. 700 =42 762. (đồng)

3.Phương án lưới kín :
Sơ đồ nối dây:

1

3

NÐ
2

7

6

4

5

1.Phân bố công suất:
Xét lưới kín : giả thiết tất cả đường dây giống nhau bỏ qua tổn thất trên
đường dây
ṠN-3 = = = 21,18 + 10,253j
ṠN-5 = Ṡ3 + Ṡ5 - ṠN-3 = (20+9,68j) + (22+10,648j) – (21,18+10,253j)=20,82 +
10,075j
Ṡ3-5 = ṠN-3 - Ṡ3 = (21,18+10,253j) – (20+9,68j) =1,18+0,573j
S1==P1+ j(P1.tanϕ) = 18 + j(18.0,484)=18 + 8,712 j
S2==P2+j(P2.tanϕ) = 19 + j(19.0,484)= 19 + 9,196 j
S4==P4+j(P4.tanϕ) = 21 + j(21.0,484)=21 + 10,164 j
S6==P6+j(P6.tanϕ) = 23 + j(23.0,484)=23 + 11,132 j
S7==P7+j(P7.tanϕ) = 24 + j(24.0,484)=24 + 11,616 j
*Tính chọn điện áp định mức:


-Chọn Udm=110 kV
Tính toán tương tự phương án hình tia ta có bảng:
Đường dây

Pi
(Mw)

Li
(km)

Utt
(kV)

Udm
(kV)

N-1

18.00

42.426

78.891

110

N-2

19.00

40.000

80.495

110

N-3

21.18

72.801

88.058

110

N-4

21.00

42.426

84.427

110

N-5

20.82

78.102

88.009

110

N-6

23.00

40.000

87.664

110

N-7

24.00

36.056

88.949

110

N-3_5

1.18

70.711

41.079

110

2.Tính chọn dây dẫn :
_Tính toán tương tự phương án hình tia ta có :
Đường dây

Loại dây

N-1

AC-70

N-2

AC-70

N-3

AC-120

N-4

AC-70

N-5

AC-120

N-6

AC-70

N-7

AC-70

N-3_5

AC-70


_ Thông số dây dẫn :
Loại dây

R0

Xo

Bo

AC-70

0,45

0,44

2,58.10-6

AC -185

0,17

0,409

2,82.10-6

AC-95

0,33

0,429

2,65.10-6

AC-120

0,27

0,423

2,69.10-6

AC-150

0,21

0,416

2,74.10-6

+/Kiểm tra: chọn dây dẫn cho Vòng kín
*TH1:Sự cố từ N-3
ṠN-3 = Ṡ3 + Ṡ5 = (21,18 + 10,253j) + (20,82 + 10,075j) = 42+20,328j
= = . = 244,906 A
Ta thấy dây AC-120 có Icp= K1.K2.Icp = 0,88.1.380 = 334,4 A > ILvmax =>

Chọn dây AC-120 thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
Ṡ5-3 = Ṡ3 = 21,18 + 10,253j
= = . = 123,507 A
Ta thấy dây AC-70 có Icp= K1.K2.Icp = 0,88.1.265 = 233,2 A > ILvmax =>
Chọn dây AC-70 thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
*TH2:Sự cố từ N-5
ṠN-3 = Ṡ3 + Ṡ5 = (21,18 + 10,253j) + (20,82 + 10,075j) = 42+20,328j
= = . = 244,906 A
Ta thấy dây AC-120 có Icp= K1.K2.Icp = 0,88.1.380 = 334,4 A > ILvmax =>
Chọn dây AC-120 thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
Ṡ3-5 = Ṡ5 = 20,82+10,075j
= = . = 123,102 A
Ta thấy dây AC-70 có Icp= K1.K2.Icp = 0,88.1.265 = 233,2 A > ILvmax =>
Chọn dây AC-70 thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.


3.Tính Tổn Thất Điện Áp :
_Tiêu chuẩn tổn thất điện áp : ∆Ucpbt % =15%
_∆Ucpsc % =25%
_ta có công thức tính tổn thất điện áp khi bình thường :
∆Ubt % =

P.R + Q. X
.100
Udm 2

.100

Trong đó : R=(Ro.L)/n và X=(Xo.L)/n với n=1 là lộ đơn và n=2 là lộ kép
_∆Usc% = 2. ∆Ubt %

_Xét cả ∆Ubt N-5% + ∆Ubt N-3%
_Xét ∆Usc N-5% + ∆Usc N-3%
Ta có bảng sau :
∆Ubti

∆Usci

(% )

(%)

2.093

4.185

1,03 .

2.082

4.165

16.016

1,958 .

4.225

9.546

9.334

1,09 .

2.441

10.084

17.573

17.183

2,1 .

4.456

23.00

11.139

9.000

8.800

1,03 .

2.521

5.042

N-7

24.00

11.624

8.112

7.932

0,93 .

2.371

4.742

N-3_5

1.18

0.572

15.910

15.556

1,824.

0.229

Đường

dây

Pi
(Mw)

Qi
(MVAr
)

Ri
(Ώ)

Xi
(Ώ)

N-1

18.00

8.718

9.546

9.334

N-2

19.00

9.202

9.000

8.800

N-3

21.18

10.258

16.380

N-4

21.00

10.171

N-5

20.82

N-6

Từ bảng trên ta có nhận xét :

Bo
(1/ Ώ )

4.883


_∆Ubt%max = 4,456%<∆Ucpbt %
_∆Usc%cmax =5,042%<∆Ucpsc %
_Xét cả ∆Ubt N-5% + ∆Ubt N-3% =4,225+4,456= 8,681% <∆Ucpbt %
_Xét ∆Usc N-5% + ∆Usc N-3% =8,45 + 8,912 = 17,362 %<∆Ucpsc%
=> Đảm bảo điều kiện kỹ thuật
4.Tính toán kinh tế:
Tính vốn đầu tư:
+Tính kinh tế
ta có hàm chi phí tính toán:
Z=( +).V + .C
Với ( +)= (0,04 +1/8) = 0,165
V=(30 . 300 . 1,6 + 40 . 300 . 1,6 + 10 . 320 + 30 . 300 . 1,6 + 10 . 320 + 40
. 300 . 1,6 + 10 .300 . 1,6 + 50 . 300) . = 148 658,3508 . ( đồng)
+) Tính tổn thất công suất :
Tính toán tương tự phương án hình tia ta có
+ = 0,316 (MW)
+ = 0,331 (MW)
+ =0,75 (MW)
+ =0,43 (MW)
+ =0,777 (MW)
+ =0,486 (MW)
+ =0,477 (MW)
+ = 0,002 (MW)
=>= 3,568 (MW)
Tổng tổn thất điện năng :
∆A= . = 3,568. . 3 090,84336 = 11 028 129,11 (KWh)

Tổng chi phí tính toán hàng năm :
Z = + ).V + . C
= 0,165 . 148 658,3508. + 11 028 129,11. 700 =32 248. (đồng)
Nhận xét : Ta thấy rằng phương án hình tia là phương án đảm bảo chỉ
tiêu kinh tế-kĩ thuật toàn diện nhất . Mặc dù có Z gần bằng với Z của
phương án lưới kín nhưng nó lại đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện và tổn
thất điện áp trong các chế độ bình thường và sự cố thỏa mãn yêu cầu, vậy
ta chọn phương án hình tia là phương án thiết kế cho mạng điện .

Chương V : Xác định số lượng , dung lượng các máy
biến áp trong các trạm biến áp. Chọn sơ đồ nối dây hợp
lý của các trạm biến áp.
****************
+ / CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT:
_ Yêu cầu của sơ đồ nối điện trong mạng điện và hệ thống điện là đảm
bảo độ tin cậy cung cấp điện, cấu tạo đơn giản, vận hành linh hoạt và an
toàn cho người.
+ / Chọn sơ đồ nối điện cho trạm biến áp tăng:
_ Là hệ thống thanh góp cao áp của nhà máy điện cung cấp điện cho phụ
tải có

cos ϕtb

= 0,85.

_ Do mạng điện ta thiết kế là từ thanh góp cao áp của nhà máy cung cấp
điện cho phụ tải nên xem như thanh góp truyền tất cả các công suất vào
mạng điện cao áp do đó ta chọn sơ đồ nối các máy biến áp theo sơ đồ khối
máy phát điện-máy biến áp.

_ Để đảm bảo việc cung cấp điện liên tục cho phụ tải ta dùng 2 hệ thống
thanh góp có thanh góp vòng.


+ / Chọn sơ đồ nối điện cho các trạm biến áp hạ:
+ Tất cả phụ tải đều là loại I, yêu cầu phải được cung cấp điện áp liên tục
đồng thời là các trạm biến áp cụt, do đó ta chọn sơ đồ cầu ngoài (L <70 Km
) và vì khi phụ tải cực tiểu cho phép thao tác vận hành dễ dàng để chỉ vận
hành 1 máy biến áp nhằm giảm tổn thất điện năng cho trạm.
+ Ta xác định sơ đồ nối điện của các trạm theo nguyên tắc sau:
+ Phía cao áp: dùng máy cắt và dao cách ly.
+ Phía hạ áp: dùng máy cắt hợp bộ.
+ Ta có sơ đồ nối dây như sau

+ / Chọn máy biến áp cho trạm biến áp hạ:
Máy biến áp là một phần tử quan trọng nhất của hệ thống điện. Nó
dùng để biến đổi năng lượng điện từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác.
Việc chọn công thức và phương thức vận hành của trạm biến áp có ảnh
hưởng lớn đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống điện
+ Chọn máy biến áp có điều áp dưới tải đối với các hộ phụ tải (TPDH)
có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường và đối với các hộ phụ tải có yêu
cầu điều chỉnh điện áp thường thì chúng ta nên chọn máy biến áp có đầu
phân áp cố định (TPD)
_ Ở các hộ loại I, ta dùng 2 máy biến áp vận hành song song để đảm bảo
cung cấp điện liên tục, khi có sự cố 1 máy biến áp, máy biến áp còn lại cho
phép quá tải 40% trong 5 ngày đêm mỗi ngày đêm không quá 6 giờ. Vậy
công suất của mỗi máy biến áp được chọn theo điều kiện:
S dmBA ≥

S pt max

1,4

+/ Chọn máy biến áp cho phụ tải 1(Loại I):


= 14,286 ( MVA)
Tra bảng 18, trang 276 sách Thiết kế các mạng và hệ thống điện.
Chọn 2 máy biến áp điều áp dưới tải, loại TPDH – 32000/110
+ Chọn tương tự cho các phụ tải còn lại ta có bảng sau :

Ph
ụ
tải

Số
má
y

Loại
MBA

(MV
A)

KV

KV

K
W

K
W

%

Ω

Ω

kVA
r

1

14,28
6

2

TPDH
25000/11
0

25

115

22

10,
5

12
0

29

0,8

2,5
4

55,
9

200

2

15,07
9

2

TPDH
25000/11
0

25

115

22

10,
5

12
0

29

0,8

2,5
4

55,
9

200

3

15,87
3

2

TPDH
25000/11
0

25

115

22

10,
5

12
0

29

0,8

2,5
4

55,
9

200

4

16,66
7

2

TPDH
25000/11
0

25

115

22

10,
5

12
0

29

0,8

2,5
4

55,
9

200

5

17,46

2

TPDH
25000/11
0

25

115

22

10,
5

12
0

29

0,8

2,5

4

55,
9

200

6

18,25
4

2

TPDH
25000/11
0

25

115

22

10,
5

12
0

29

0,8

2,5
4

55,
9

200

7

19,04
8

2

TPDH
25000/11
0

25

115

22

10,

5

12
0

29

0,8

2,5
4

55,
9

200


Chương VI:Tính toán chế độ xác lập của lưới điện.
****************
Trong quá trình tính toán, ta có thể lấy điện áp phụ tải bằng điện áp định
mức của của mạng điện Ui=Uđm=110kV
Điện áp đầu nguồn trên thanh cái cao áp của NMĐ để phù hợp với các chế
độ vận hành của mạng điện theo đề bài:
Khi phụ tải ở chế độ cực đại: UA2 = 1,1Udm = 121 kV
Khi phụ tải ở chế độ cực tiểu: UA1 = 1,05Udm = 115 kV
Khi sự cố nặng nề là

: Usc = 1,1Udm = 121 kV

Ta chỉ xét 2Nchế độ phụ tải cực đại
1 cực đại và phụ tải cực tiểu
42,426 km
+/ Phụ tải ở chế độ cực đại (U=121kv)
a) Đoạn đường dây2xAC-70
N-1

2TPDH-25000/110

*Sơ đồ thay thế tính toán

*Tính toán các thông số:

- Đối với đường dây: lấy kết quả đã tính toán ở chương II đối với phương
ánI:
RN-1 = 9,546 (Ω)
Nên

XN-1 = 9,334 (Ω)

ZN-1 = 9,546 + j 9,334 (Ω)