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

Phần 1 Thiết khế lưới điện khu vực
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân được nâng cao
nhanh chóng. Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và
trong sinh hoạt đang tăng không ngừng mà trong đó Hệ thống điện đặt ra làm sao phải đáp
ứng được nhu cầu đó.
Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện,trạm biến áp,các mạng điện và các hộ tiêu thụ được
liên kết với nhau thành hệ thống để sản xuất cũng như truyền tải phân phối tiêu thụ điện năng.
Hệ thống điện là một phần của hệ thống năng lượng nên có cấu trúc vô cùng phức tạp, Điều đó
thể hiện ở tính đa chỉ tiêu và sự biến đổi của nó, phát triển không ngừng. tùy từng mức độ,
phạm vi, cấu trúc nhằm đáp ứng kịp thời nhu cầu điện năng cho sự phát triển kinh tế xã hội cho
từng địa phương nói riêng và cả nước nói chung, đòng thời đảm bảo chi tiêu kinh tế, kỹ thuật
đề ra.
Đồ án môn học Lưới điện của sinh viên khoa hệ thống điện thông qua việc tính toán thiết kế
lưới điện khu vực nhằm mục đích tổng hợp lại những kiến thức đã được học và xây dựng cho
mỗi sinh viên những kĩ năng cần thiết khi thiết kế một lưới điện khu vực.
Qua đồ án này em vô cùng biết ơn sự giúp đỡ và chỉ bảo tận tình của thầy giáo hướng dẫn: Ths
Nguyễn Đức Thuận đã giúp em hoàn thành đồ án này.
Vì thời gian cũng như kiến thức có hạn và còn nhiều thiếu xót trong quá trình thực hiện khó
tránh khỏi những sai xót. Kính mong sự góp ý của thầy cô để bản đồ án của em có thể được
hoàn thiện hơn nữa.
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh Viên Thực Hiện

Phạm Nhật Huy Tân


Chương I: PHÂN TÍCH NGUỒN, PHỤ TẢI VÀ XÂY DỰNG
PHƯƠNG ÁN
1.1

Phân tích nguồn và phụ tải:
1.1.1 Sơ đồ lưới điện khu vực :
1.1.2
2

1

3

4

5

6

N

7

1.1.2 Phân tích nguồn:
Khi thiết ké mạng điện, ta có giả thiết về nguồn cung cấp điện như sau:
-Nguồn điện tính từ thanh góp cao áp của Nhà Máy Điện, trạm trung gian
địa phương.
-Nguồn điện cung cấp đủ công suất tác dụng cho phụ tải.
-Nguồn là thanh góp hệ thống 110kv có công suất vô cùng lớn và ta có hệ
số công suất trên thanh góp là cos =0.85 nên ta không cần phải tính toán
cân bằng công suất.
1.1.3 Phân tích phụ tải điện:

Phụ tải
Thông số
1

2

3

4

5

6

7

Pmax(MW
)

20

23

27

19

22

24

26

Pmin(MW)

14

16,1

18,9

13,3

15,4

16,8

18,2

tanφđm

0.54

cosφđm

0.88

Uđm(kV)

10

Yêu cầu
điều chỉnh
điện áp

T

T

KT

KT

KT

KT

T

Loại

1

1

1

1

1

1

1

Tmax (h)

5000

5000

5000

5000

5000

5000

5000

Smax

22.73 27.15 30.69 21.53

Smin

15.91

18.3

Qmax

10.8

12.42 14.58 10.26 11.88 12.96 14.04

21.48 15.11

25

27.28 29,54

17,5

19.09 20.68

Qmin
7.56
8.7
10.2 7.18 8.32 9.07 9.83
Từ bảng trên ta thấy mạng điện ta cần thiết kế gồm 7 phụ tải với tổng công
suất lớn nhất là ∑Smax =183.92(MVA), tổng công suất cực tiểu là ∑Smin
=128.07 (MVA). Các phụ tải 1,2,3,4,5,6,7 là phụ tải có mức cung cấp điện
loại I nên sẽ được cung cấp bởi đường dây kép để đảm bảo cung cấp điện
được liên tục. Cả 7 phụ tải là 1,2,3,4,5,6,7 là phụ tải khác thường (KT)
-Dựa vào bảng số liệu phụ tải ta tính toán được bảng số liệu như sau:
Phụ

S max = Pmax + jQ max

S max

S min = Pmin + jQmin

S min


tải
tiêu
thụ
1
2
3
4
5
6
7
Tổn
g

(MVA)
20+j10.8
23+j12.42
27+j14.58
19+j10.26
22+j11.88
24+j12.96
26+j14.04

161+j86.94

(MVA
)
22.73
27.15
30.69
21.53
25
27.28
29.54
183.92

1.2 Ta xây dựng được 4 phương án:
-Phương án 1:

(MVA)
14+j7.56
16.1+j8.7
18.9+j10.2
13.3+j7.18
15.4+j8.32
16.8+j9.07
18.2+j9.83
112.7+j60.96

-Phương án 2:

-Phương án 3:

So sánh các phương án về mặt kỹ thuật:

(MVA
)
15.91
18.3
21.48
15.11
17.5
19.09
20.68
128.07


Để so sánh các phương án về mặt kỹ thuật, ta phải xét tới các nội dung
sau:
- Chọn lựa cấp điện áp định mức của hệ thống
- Chọn lựa thiết diện dây dẫn
- Tính toán tổn thất điện áp
- Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn khi có sự cố
Chọn lựa cấp điện áp của hệ thống:
- Việc chọn lựa cấp điện áp liên quan tới cả vấn đề kỹ thuật cũng như
về mặt kinh tế. Vì nếu chúng ta chọn U cao thì tổn thất trên lưới giảm
nhưng chi phí lại cao. Còn nếu chúng ta chọn U thấp thì tổn thất trên
lưới cao còn chi phí được giảm đáng kể. Chính vì lí do đó ta cần phải
chọn U sao cho hợp lí.
- Ta có công thức để tính U này:
U i = 4.34. Li + 16.Pi
(KV).
Trong đó : Pi là công suất truyền tải trên đường dây thứ i, (MW)

Li là chiều dài của đường dây thứ I, (KM)
Nếu U = 70160 (kV) thì ta sẽ chọn cấp điện ấp của hệ thống là
Udm=110kv

-

-

Lựa chọn thiết diện dây dẫn của các đoạn đường dây:
Ta đang thực điện việc thiết kế mạng điện khu vựa nên ta sẽ chọn tiết
diện dây dẫn theo mật đố kinh tế của dòng điện. Ta dự kiến sử dụng
loại dây dẫn AC
Công thức tính thiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế dòng điện là:

Fkti =

I max i
J kt ()

Vì ta đã chọn dây AC và ta có thời gian sử dụng công suất cực đại là
Tmax = 3500h 4000h nên ta có Jkt=1.1A/
Imax là dòng điện lớn nhất trên đường dây thứ I và được tính bằng
công thức :

S max i
n. 3.U dm (A),
Imax =
n là số mạch của đường dây,n=1;2.
Smaxi là công suất max của đường dây thứ i

-Khi ta đã xác định được tiết diện dây dẫn của các đoạn đường dây,
ta tiến hành só sánh với thiết diện chuẩn để chọn ra tiêu chuẩn gần
nhất.

-

Tính tổn thất điện áp của hệ thống:
Tổn thất của hệ thống được tính theo công thức :

ΣPi Ri + ΣQi X i
100
2
n
.
U
dm
∆U%=
%

Trong đó:
Pi và Qi là công suất tác dụng và công suất phản kháng của đường
dây thứ i.
Ri, Xi là điện trở và điện kháng của đường dây thứ i.
Lưu ý : tổn thất điện áp chỉ tính cho một phạm vi điện áp và ta sẽ tính
tổn thất cực đại lúc bình thường và khi xảy ra sự cố nặng nề nhất, các
trị số của tổn thất điện áp phải thoả mãn:
∆Umaxbt ≤ 10%

∆Umaxsc ≤ 20%

Với trường hợp dùng mba điều dưới tải thì:
∆Umaxbt≤ 15-20%

∆Umaxsc ≤ 20-25%

Kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang và điều kiện phát nóng của
dây dẫn:
Ta kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang của dây dẫn khi có sự cố nặng
nề nhất theo biểu thức sau:
Đường dây đơn: Imax ≤ Khc.Icp
Đường dây kép:

Isc ≤ Khc.Icp

Trong đó:
Isc là dòng điện lớn nhất khi có sự cố(khi có khả năng 1 trong 2 dây của
đường dây 2 mạch bị đứt)
Icp là dòng điện cho phép lâu dài chạy qua dây dẫn.


Khc là hệ số hiệu chỉnh nhiệt hộ làm việc ta lấy Khc=0.8.

Chương II: Tính toán chỉ tiêu Kỹ thuật
Ta bắt đầu tính toán các chỉ tiêu cho 4 phương án đã đề xuất ở chương I:
Phương án 1:

1.

Ta chọn điện áp định mức cho mạng điện:

Xét đoạn N-1:
PN-1= Pmax1 =20(MW);LN-1=36.06km;
=>UN-1=4.34=81.89 kV
Tương tự với các đoạn dây khác ta có bảng :


Đường dây

L(km)

N-1

36.06

N-2

70.71

N-3

53.85

N-4

51

N-5

92.2

N-6

90.55

N-7
Sét N-1

42.43

Ṡmax(MVA)
20+j10.8

Pmax(MW)

23+j12.42
27+j14.58
19+j10.26
22+j11.88
24+j12.96
26+j14.04

Utt(KV)

20

81.89

23

90.9

27

95.37

19

92.07

22

91.47

24

94.54

26

92.92

Uđm (K

110

SN-1 = S1max = 22.73(MVA)





IN-1=
FN-1=
Chọn dây AC-70 có Icp=265 (A) vì để đảm bảo cho lưới điện ổn
định nên tiết diện dây tối thiếu là 70mm2.
Tính toán tương tự các đường dây còn lại ta có bảng:

Đường dây

Số mạch

Imaxbt (A)

N-1
2
59.65
N-2
2
71.25
N-3
2
80.54
N-4
2
56.5
N-5
2
65.6
N-6
2

71.59
N-7
2
77.52
Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây sau sự cố:

Ftt(mm2)

Dây dẫn

Icp(A

54.25
64.77
75.04
51.36
59.64
65.08
70.47

AC-70
AC-70
AC-70
AC-70
AC-70
AC-70
AC-70

265
265

265
265
265
265
265

Sự cố nguy hiểm nhất của mạng điện là đứt 1 trong 2 đường dây của
đường dây 2 mạch. Khi đó , dòng diện sự cố sẽ tăng lên 2 lần so với dòng
điện của mạch điện chưa xảy ra sự cố.
Đoạn N-1: IscN-1=2ImaxbtN-1=259.65=119.3(A)


Tương tự với các đoạn dây còn lại ta có bảng:
Đường dây

Số mạch

Isc (A)

0.8Icp (A)

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

2

2
2
2
2
2
2

119.3
142.5
161.08
113
132.2
143.18
155.04

212
212
212
212
212
212
212

Từ bảng trên ta thấy tiết diện dây dẫn đã thoả mãn điều kiện phát nóng cho
phép khi dây có sự cố.
Tiếp theo ta sẽ xác định các thông số đơn vị của đường dây là ro,xo,bo và
tiến hành tính các thông số tập trung R,X,B/2 theo các công thức sau:
R= ; X=;B=nboL.
Đường Số
L

Dây
ro
dây mạch (kM)
dẫn
N-1
2
36.06 AC-70 0.46
N-2
2
70.71 AC-70 0.46
N-3
2
53.85 AC-70 0.46
N-4
2
51
AC-70 0.46
N-5
2
92.2 AC-70 0.46
N-6
2
90.55 AC-70 0.46
N-7
2
42.43 AC-70 0.46

xo

bo

R

X

0.44
0.44
0.44
0.44
0.44
0.44
0.44

2.58×10^-6
2.58×10^-6
2.58×10^-6
2.58×10^-6
2.58×10^-6
2.58×10^-6
2.58×10^-6

8.28
16.26
12.39
11.73
21.21
20.83
9.76

7.93

15.56
11.85
11.22
20.28
19.92
9.33

Kiểm tra điện áp ở chế độ vận hành bình thường và khi sự cố:

Ta xét khi mạng điện làm việc bình thường:
Xét đoạn N-1có:

B

186.07
364.86
277.87
263.16
475.75
467.24
218.94


SN-1 =Smax1=20+j10.8(MVA)


∆UbtN-1 % = = 2.08%

Xét khi mạng điện gặp sự cố:
Đứt 1 mạch trên đường dây kép:

Đoạn N-1: ∆UscN-1 % = 2 ∆UbtN-1 % = 22.08% = 4.16%
Tính tương tự các đường dây còn lại ta có bảng:

Đường
∆Ubt % ∆Usc%
dây
2.08
4.16
N-1
4.69
9.38
N-2
4.19
8.38
N-3
2.79
5.58
N-4
5.85
11.7
N-5
6.27
12.54
N-6
3.18
6.36
N-7
Từ bảng trên ta thấy : Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình
thường bằng:

∆Umaxbt % = ∆UmaxbtN-6 %= 6.27% <10%
Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố bằng:

∆Umaxsc % = ∆UmaxscN-6% = 12.54 <20%
Kết luận: Vậy phương án 1 thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật.
Phương án II


Ta tiến hành chọn điện áp dòng điện
1.



Ta chọn điện áp định mức cho mạng điện
Xét N-1
SN-2=S1+S2=(20+j10.8) + (23+j12.42)=43+j23.22 (MVA)
LN-2=70.71Km;
=>UN-1=4.34=119.54 kV
Xét đoạn1-2:
S1-2= S1 = 20+j10.8 (MVA)
L1-2=41.23km
=>U1-2=4.34 =82.49 kV
Ta có bảng

Đường
dây
1-2
N-2
N-3
N-4

L(km)
41.23
70.71
53.85
51

Smax(MVA Pmax(MW
)
)
Utt(KV)
82.49
20+j10.8
20
119.54
43+j23.22
43
27+j14.58
27
95.37
19+j10.26
19
92.07

Uđm
(KV
)
110

N-5
N-6
N-7

92.2
90.55
42.43

22+j11.88
24+j12.96
26+j14.04

22
24
26

91.47
94.54
92.92

Vậy ta chọn Uđm =110
Lựa chọn tiết diện dây dẫn
Xét đoạn N-2:
SN-2==48.87(MVA)


ImaxbtN-2=



FN-2=



Chọn dây AC-120 có Icp=380 A



Tính toán tương tự ta có bảng

Tính toán tương tự các đường dây còn lại ta có bảng:

Đường
dây
1-2
N-2
N-3
N-4
N-5
N-6
N-7

Số
mạch
2
2
2
2
2
2

2

Imaxbt
(A)
59.65

Ftt(mm2
)
54.25

80.54
56.5
65.6
71.59
77.52

75.04
51.36
59.64
65.08
70.47

Dây dẫn
AC-70
AC-120
AC-70
AC-70
AC-70
AC-70
AC-70

Icp(A
)
265
380
265
265
265
265
265


Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây sau sự cố
Sự cố nguy hiểm nhất của mạng điện là đứt 1 trong 2 đường dây của
đường dây 2 mạch. Khi đó , dòng diện sự cố sẽ tăng lên 2 lần so với dòng
điện của mạch điện chưa xảy ra sự cố.
Đoạn 1-2: Isc1-2=2Imaxbt1-2=259.65=119.3(A)
Tính toán tương tự với các đường dây khác ta có bảng:

Đường dây

Số mạch

Isc (A)

0.8Icp (A)

1-2
2
119.3

212
N-2
2
256.5
304
N-3
2
161.08
212
N-4
2
113
212
N-5
2
132.2
212
N-6
2
143.18
212
N-7
2
155.04
212
Từ bảng trên ta thấy tiết diện dây dẫn đã thoả mãn điều kiện phát nóng cho
phép khi dây có sự cố.
Tiếp theo ta sẽ xác định các thông số đơn vị của đường dây là ro,xo,bo và
tiến hành tính các thông số tập trung R,X,B/2 theo các công thức sau:
R= ; X=;B=nboL.

Đườn Số
L
Dây dẫn
g dây mạch (kM)
AC-70

ro

xo

1-2

2

41.23

N-2

2

70.71

N-3

2

53.85

AC-70

0.46 0.44

N-4
N-5

2
2

51
92.2

AC-70
AC-70

0.46 0.44
0.46 0.44

AC-120

0.46 0.44
0.27 0.42

bo
2.58×10^6
2.69×10^6
2.58×10^6
2.58×10^6
2.58×10^-

R

X

9.48

9.07

9.55
12.3
9
11.7
3
21.2

14.85
11.85
11.22
20.28

B

212.75×10
6
380.41×10
6
277.87×10
6
263.16×10
6
475.75×10

N-6

2

90.55

AC-70

N-7

2

42.43

AC-70

6
2.58×10^0.46 0.44
6
2.58×10^0.46 0.44
6

1
20.8
3
9.76

6

19.9 467.24×10
2
6
218.94×10
9.33
6

Kiểm tra điện áp ở chế độ vận hành bình thường và khi sự cố:

Ta xét khi mạng điện làm việc bình thường:
Xét đoạn N-2 có:
SN-2=43+j23.22 (MVA)


∆UbtN-2 % = = 6.24%

Xét khi mạng điện gặp sự cố:
Đứt 1 mạch trên đường dây kép:
Đoạn N-2: ∆UscN-2% = 2 ∆UbtN-2% = 2 6.24% =12.48%
Tương tự ta có bẳng sau:
Đường
dây
1-2
N-2
N-3
N-4
N-5
N-6
N-7

∆Ubt %
2.38
6.24
4.19
2.79
5.85
6.27
3.18

∆Usc

%
4.74
12.48
8.38
5.58
11.7
12.54
6.36

Từ bảng trên ta thấy : Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình
thường bằng:


∆Umaxbt % = ∆UmaxbtN-6%= 6.27% <10%
Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố bằng:

∆Umaxsc % = ∆UmaxscN-6 % = 12.54<20%
Kết luận: Vậy phương án 2 thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật
Phương án III

Ta coi chiều dài của đường dây N-1 là L1; Chiều dài của đường dây N-2 là
L2; Chiều dài đoạn 1-2 là L3.
Đầu tiên ta đi tính công suất chạy trên đoạn N-1:


SN-1=

=
=21.53+11.63j (MAV

Dòng công suất chạy trên đoạn N-2 :
=
=+

() – (21.53+j11.63)


=25+11.59j (MVA)
Dòng công suất chạy trên đoạn 1-2:
=(21.53+11.63j) – () = 1.53+0.83j (MAV)


Điểm phân công suất trong mạng điện kín N-1-2-N là điểm 1.

Ta xét đoạn N-1:
SN-1= 21.53+11.63j (MVA)
LN-1=36.06 km
=>UN-1=4.34 =84.66Kv
Tính tương tự các mạch còn lại ta có bảng:

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

L(km) Ṡmax(MVA)
Pmax(MW)
56.57 21.53+11.63j
21.53
23+j12.42
70.71
23
27+j14.58
53.85
27
19+j10.26
51
19
22+j11.88
92.2
22
24+j12.96
90.55
24

26+j14.04
42.43
26
41.23
1.53+0.83j
1.53

Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
Xét đoạn N-1:
SN-1== (MVA)

Uvhi(KV) Uđm (KV)
84.66
90.9
95.37
92.07
91.47
94.54
92.92
35.18

110




ImaxbtN-1=



FN-1=



Chọn dây AC-120 có Icp=380 (A)
Xét đoạn N-2:

SN-2==26.14(MVA)


ImaxbtN-2=



FN-2=



Chọn dây AC-120 có Icp=380 A



Tính toán tương tự ta có bảng

Đường
dây
N-1
N-2
N-3
N-4

N-5
N-6

Số
mạch
1
1
2
2
2
2

Imaxbt
(A)
128.43
137.2
80.54
56.5
65.6
71.59

N-7

2

1-2

1

Ftt(mm2)

Dây dẫn

Icp(A)

116.75
124.7
75.04
51.36
59.64
65.08

AC-120
AC-120
AC-70
AC-70
AC-70
AC-70

380
380
265
265
265
265

77.52

70.47

AC-70

265

9.14

8.3

AC-70

265

Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây sau sự cố:
Sự cố nguy hiểm nhất của mạng điện là đứt 1 trong 2 đường dây của
đường dây 2 mạch và mạch vòng.
Khi đứt 1 đường dây trong lộ kép đường dây 2 mạch , dòng diện sự cố sẽ
tăng lên 2 lần so với dòng điện của mạch điện chưa xảy ra sự cố.


Đoạn N-3: IscN-3=2Imaxbt1-2=280.54=161.08(A)
Khi mạch vòng bị sự cố ta xét trường hợp:
Mạch vòng đứt dây N-1
Mạch vòng đứt dây N-2
Khi đứt 1 trong 2 đoạn trên thì công suất trên đoạn còn lại là:
(+(
=43+23.22j (MVA)
Dòng điện sự cố chạy trên 1 trong 2 đoạn:

Công suất sự cố trên đoạn 1-2 khi đứt 1 trong 2 dây trên:

Dòng điện sự cố chạy trong đoạn 1-2:

Tính toán tương tự ta có bảng :

Đường dây

Số mạch

Isc (A)

0.8Icp (A)

N-1
N-2
N-3
N-4
N-5
N-6
N-7
1-2
Đường
Số
dây
mạch

1
1
2
2
2

2
2
1

265.5
265.5
161.08
113
132.2
143.18
155.04
119.3

304
304
212
212
212
212
212
212

L (kM)

Dây
dẫn

ro

xo

bo

R

X

B


N-1
N-2

1
1

36.06
70.71

AC120
AC120

0.2
7
0.2
7

0.42
0.42

N-3

2

53.85 AC-70 0.46 0.44

N-4

2

51

AC-70 0.46 0.44

N-5

2

92.2

AC-70 0.46 0.44

N-6

2

90.55 AC-70 0.46 0.44

N-7

2

1-2

1

42.43 AC-70 0.46 0.44
0.4
41.23
AC-70 6 0.44

2.69×10^6
2.69×10^6
2.58×10^6
2.58×10^6
2.58×10^6
2.58×10^6
2.58×10^6
2.58×10^6

9.74

15.1
5

19.09 29.7
12.39 11.85
11.73 11.22
21.21 20.28
20.83 19.92

9.76
19

9.33
18.1
4

96.92×10^

190.2^-6
277.87×10
6
263.16×10
6
475.75×10
6
467.24×10
6
218.94×10
6

106.4×10^

Từ bảng trên ta thấy tiết diện dây dẫn đã thoả mãn điều kiện phát nóng cho
phép khi dây có sự cố.
Tiếp theo ta sẽ xác định các thông số đơn vị của đường dây là ro,xo,bovà
tiến hành tính các thông số tập trung R,X,B/2 theo các công thức sau:
R= ; X=;B=nboL.

Kiểm tra điện áp ở chế độ vận hành bình thường và khi sự cố:

Ta xét khi mạng điện làm việc bình thường:
a.Tính tổn thất trên mạch vòng N-1-2-N:
Tổn thất điện áp trên đoạn N-1:

∆UbtN-1%=×100%=3.19%
Tổn thất điện áp trên đoạn 1-2:

∆Ubt1-2%=×100%=0.36%


Tổn thất điện áp trên đoạn N-2

∆UbtN -2%=×100%=6.7%
Xét đoạn N-3 có:
SN-3 =SmaxN-3=25+j10.65(MVA)


∆UbtN-3 %== 4.19%

b.Xét khi mạng điện gặp sự cố:
-Đứt 1 đường dây trên mạch vòng:
Khi đứt N-1 thì tổn thất trên đoạn N-2 là :


∆UscN-2% == 6.37%
Tổn thất điện áp trên đoạn 1-2:

∆Usc1-2% ==3.38%
Khi đứt N-2 tổn thất trên đoạn N-1:

∆UscN-1% == 12.5%
Tổn thất trên đoạn 1-2:

∆Usc1-2% == 5.47%
-Đứt 1 mạch trên đường dây kép:
Đoạn N-3: ∆UscN-3 % = 2 ∆UbtN-3 % = 24.19% = 8.38%
Tương tự ta có bẳng sau:

Đườn
∆Ubt%
g dây
3.19
N-1
6.7
N-2

∆Usc %
12.5
6.37


4.19
8.38
N-3
2.79
5.58
N-4
5.85
11.7
N-5

6.27
12.54
N-6
3.18
6.36
N-7
1-2
0.36
5.47
Từ bảng trên ta thấy : Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình
thường bằng:

∆Umaxbt % = ∆UmaxbtN-2%= 6.7% <10%
Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố bằng:

∆Umaxsc % = ∆UmaxscN-7% = 12.54<20%
Kết luận: Vậy phương án 3 thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật.
Vậy cả 5 phương án đã đều thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật.
Ta có bảng so sánh về kỹ thuật của 3 phương án:
Phương án

Tổn thất điện áp
I

II

III

∆Umaxbt %

6.27

6.27

6.7

∆Umaxsc %

12.54

12.54

12.54

Từ bảng trên ta thấy phương án I và II là 2 phương án có khả năng được
chọn nhất do có tổn thất điện áp lúc bình thường và sự cố là nhỏ nhất so
với các phương án khác. Chương tiếp theo ta sẽ đi tính toán về mặt kinh
thế của các phương án.


Chương III :Tính toán chỉ tiêu kinh tế
Thực tế, việc ta quyết định chọn phương án thiết kế nào của hệ thống điện
đều phải dựa trên cơ sở so sánh về mặt kinh tế, kỹ thuật. Tiêu chuẩn để so
sánh các phương án về mặt kinh tế là chi phí tính toán hằng năm phải bé
nhất.
Với 3phương án trên đều thoả mãn chỉ tiêu về mặt kỹ thuật nên ta phải so
sánh các phương án về mặt kinh tế để chọn 1 phương án tối ưu.
Vì các phương án só sánh của mạng điện có cùng cấp điện áp định mức,
do đó đơn giản không cần tính vốn đầu tư vào các trạm hạ áp. Và coi các
phương án đều có số lượng các máy biến áp , dao cách ly, máy cắt và các

thiết bị khác là như nhau.
Tiêu chuẩn để so sánh các phương án về mặt kin tế là chi phí tính toán
hàng năm bé nhất, được xác định theo công thức:
Z = ().K + ∆A.c
Trong đó:
Z: là hàm chi phí phí tổn hàng năm ( đồng )
: hệ số vận hành hay hệ số khấu hao tu sửa thường kì và phục vụ các
đường dây của mạng điện. Lấy = 0.04
: hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư phụ.
=
: thời gian chuẩn thu hồi vốn đầu tư, ở đây lấy = 8 năm


= 0.125


: là vốn đầu tư của mạng điện. Trong đồ án này, vốn đầu tư chỉ tính
đối với đường dây, còn các thiết bị khác như trạm biến áp, máy cắt,
dao cách li,…. Ta coi như nhau trong các phương án:

: chi phí cho 1 km đường dây nhánh thứ i, tiết diện Fi. Với lộ kép
(2 mạch) thì lấy = 1.6 lần chi phí cho lộ đơn có cùng tiết diện,
(đồng/km)
: chiều dài chuyền tải nhánh thứ I (km)
∆A: Tổn thất điện năng của phương án đang xét (kWh)
∆A=∆.τ
∆ : tổn thất công suất trên đường dây thứ I khi phụ tải cực đại (kW)
∆=
τ: thời gian tổn thất lớn nhất, phụ thuộc vào phụ tải ( đồ thị phụ tải) ,
tính chất của phụ tải và được tính toán bằng công thức:

= ×8760


h

=×8760=3411 h
c: giá 1 kWh điện năng tổn thất, c= 700 đồng/1kWh
Dự kiến các phương án dùng dây trên không ( 2 mạch đối với phụ tải
I và 1 mạch với loại III) được đặt trên cùng 1 cột bê tông cốt thép
hoặc cột thép.
Bảng tổng hợp giá đầu tư trên dây trên không điện áp 110kV đối với
cột bê tông cốt thép và cột thép như sau:

Loại dây

Cột bê tông cốt thép

Cột thép


(
(
AC-70
300
380
AC-95
308
385
AC-120
320

392
AC-150
336
403
AC-185
352
416
AC-240
402
436
Nếu dây là lộ kép thì lấy giá tiền ở bảng trên nhân với 1,6. Ta có bảng:
Cột bê tông cốt thép
(
AC-70
480
AC-95
492,8
AC-120
512
AC-150
537,6
AC-185
563,2
AC-240
643,2
Tính toán kinh tế phương án I:
Loại dây

1

Cột thép
(
608
616
627,2
644,8
665,6
697,6

Tính tổng vốn đầu tư về đường dây áp dụng công thức:

Ta có bảng kết quả tính như sau:

Đường
dây
N-1
N-2
N-3

L
(km)
36.06
70.71
53.85

Dây dẫn
AC-70
AC-70
AC-70

Số mạch
2
2
2

Ko
(đồng/km)
480
480
480

Ki
(đồng/km)
17308.8
33940.8
25848


N-4
N-5
N-6
N-7

AC-70
2
51
480
AC-70
2
92.2

480
AC-70
2
90.55
480
AC-70
2
42.43
480
Tổng vốn đầu tư đường dây: Kđ(đồng/km)

Tính tổn thất điện năng hàng năm trên đường dây:
-Tổn thất công suất trên đường dây thứ i tính như sau:
∆=
Tổn thất công suất trên đường dây N-1:
∆=0.35 (MW)

Đường
dây

Ṡ(MVA)

N-1

22.73

N-2

27.15

N-3

30.69

R(Ω)

∆P(MW)

8.28

0.35

16.26

1

12.39

0.96

24480
44256
43459.2
20366.4
209659.2