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

GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

Phần mở đầu
Trong sự nghiệp Công Nghiệp Hoá và Hiện Đại Hoá đất nước, điện năng đóng
vai trò chủ đạo và quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó được sử dụng rộng rãi
trong tất cả các lĩnh vực vì điện năng là nguồn năng lượng có thể dễ dàng chuyển hoá
thành các dạng năng lượng khác. Chính vì vậy trước khi xây dựng một hệ thống một
khu công nghiệp hoặc một khu dân cư người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp điện,
nhu cầu về điện không ngừng tăng trong giai đoạn trước mắt và còn trong phải dự trù
cho phát triển trong tương lai gần.
Đồ án môn học Lưới Điện Khu Vực là một bước thực dụng quan trọng cho sinh
viên ngành Hệ Thống Điện bước đầu làm quen với những ứng dụng thực tế. Đây là
một đề tài hết sức quan trọng cho một kĩ sư điện trong tương lai có thể vận dụng nhằm
đưa ra được những phương án tối ưu nhất.
Trong đồ án thiết kế môn học Lưới điện khu vực em đã sử dụng các tài liệu sau:

1. Giáo trình “Mạng Lưới Điện” của tác giả Nguyễn Văn Đạm
2. Giáo trình “Thiết Kế Các Mạng Và Hệ Thống Điện” của tác giả
Nguyễn Văn Đạm.
Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án của em không thể tránh
khỏi những thiếu sót, em rất mong thầy cô trong bộ môn góp ý để bản đồ án của em
được hoàn thiện hơn.
Trong quá trình làm đồ án em được sự chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô trong bộ
môn đặc biệt là thầy giáo Nguyễn Đức Thuận đã trực tiếp hướng dẫn em trên lớp.
Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô trong khoa và thầy giáo
Nguyễn Đức Thuận đã hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3

GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI.
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
I. Phân tích nguồn và phụ tải
1. Phân tích nguồn
Nguồn có hệ thống công suất vô cùng lớn
Hệ số công suất nguồn: cosϕN=0.85
2. Phân tích phụ tải
a. Có 7 phụ tải loại I
Tổng công suất cực đại:
maxi=23+20+18+27+28+30+31=177MW
Thời gian sử dụng công suất lớn nhất:
Tmax=4700 h
b. Điện áp danh định thứ cấp: Udm=10 kV
Yêu cầu điều chỉnh điện áp: Tải khác thường (kt)
c. Bảng tổng hợp công suất các phụ tải
Hệ số công suất: cosϕ=0,88
Qmax= Pmax*tanϕ
=Pmax+i*Qmax

max

Pmin=65%Pmax
Qmin=Pmin*tanϕ
min

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3

=Pmin+i*Qmin


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

Ta có bảng 1.1
Thứ tự
phụ tải

Pmaxi

cos

tan

Qmaxi

maxi

Pmini

Qmini

mini

1

2
3
4
5
6

23
20
18
27
28
30

0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88

0,53
0,53
0,53
0,53
0,53
0,53

12,19
10,6
9,54

14,31
14,84
15,9

23+12,19i
20+10,6i
18+9,54i
27+14,31i
28+14,84i
30+15,9i

14,95
13
11,7
17,55
18,2
19,5

7,924
6,89
6,201
9,302
9,646
10,34

7

31

0,88

0,53

16,43

31+16,43i

20,15

10,68

14,95+7,92i
13+6,89i
11,7+6,2i
17,55+9,3i
18,2+9,65i
19,5+10,34i
20,15+10,68
i

II. Cân bằng công suất
1. Cân bằng công suất tác dụng
Giả sử nguồn điện cung cấp đủ công suất tiêu dùng cho các phụ tải, do đó sự cân
bằng công suất điện biểu diễn bằng biểu thức sau:
=
Trong đó:
: Công suất tác dụng phát ra của nguồn
: Tổng công suất tác dụng yêu cầu của hệ thống

Mà:

=m
m

+

max

+

: Là hệ số đồng thời ( ở đây lấy m = 1)

: Tổng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại

max

: Tổng tổn thất công suất tác dụng trong lưới
=5%

max

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3

=1775%=8.85 MW


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

: Tổng công suất dự trữ
=0 vì
Vậy:

=

lấy từ thanh cái cao áp.
=177+8.85 = 185.85MW.

2. Cân bằng công suất phản kháng
Tổng công suất phản kháng do nguồn phát ra: ( cosϕN=0.85=> tanϕN=0.619 )
F = tanϕN x F = 0.619 185.85= 115.04MVAr
Tổng công suất phản kháng yêu cầu của hệ thống:
YC

=m.max + BA + L - C + dt

Trong đó:
m=1 ( là hệ số đồng thời )
: Tổng công suất phản kháng của phụ tải ở chế độ c
cực đại.
max

max= maxi=12.19+10.6+9.54+14.31+14.84+15.9+16.43=93.81MVAr

Giả sử tổng công suất phản kháng của đường dây bằng tổng
công suất phản kháng do điện dung đường dây sinh ra:

=

L C
BA

: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm hạ áp.

BA=

15% x max= 15% 93.81= 14.07 MVAr
dt : Tổng công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống
dt = 0.
Vậy: YC = 93.81+14.07= 107.88 MVAr
Ta thấy: YC < F
Như vậy không phải bù công suất phản kháng.

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

CHƯƠNG 2: DỰ KIẾN CAC PHƯƠNG AN NỐI DÂY
Phương án 1:

Phương án 2:

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Phương án 3:

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3

Đồ án :Lưới điện khu vực


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN
I. PHƯƠNG ÁN 1

1. Cân bằng công suất
=
N-2=max2
N-3=max3
N-4=max4

=
N-6=max6
N-7=max7

N-1 max1

N-5 max5

2. Chọn điện áp định mức của mạng điện

Điện áp tính toán của từng đoạn đường dây được tính theo công thức kinh
nghiệm:
Utt=4.34 (kV)
Trong đó:
l : Chiều dài đường dây (km)
P : Công suất truyền tải trên đường dây (MW)
Đối với đường dây N-1 : Utt1=4.34=87.66 (kV)
Tương tự ta có kết quả tính điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng
điện trong bảng 3.1 sau:

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

Bảng 3.1 : Kết quả tính điện áp tính toán và điện áp định mức
Đường dây
i

(MVA)

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

23+12,19i
20+10,6i
18+9,54i
27+14,31i
28+14,84i
30+15,9i
31+16,43i

i

Pi (MW)

li (km)

23
20
18
27
28
30
31

Điện áp tính
toán Utti
(kV)

40,00
72,80
78,10

41,23
85,44
50,00
80,62

87,66
86,02
83,04
94,41
100,24
99,91
104,22

Điện áp định mức
của mạng điện
Uđm (kV)

110

3. Chọn tiết diện dây dẫn
Mạng điện 110kV được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên không. Các dây
dẫn được sử dụng là dây nhôm lõi thép (AC), đồng thời các dây dẫn thường được đặt
trên các cột bê tông cốt thép hay cột thép tùy địa h x nh đường dây chạy qua. Khoảng
cách trung bình hình học giữa dây dẫn các pha là Dtb=5.5 m.
Đối với mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của
dòng điện Jkt. Với thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax=4700h thì mật độ kinh
tế của dòng điện là Jkt=1.1 A/mm2.
Tiết diện của dây dẫn được tính theo công thức:

Fi =

Iimax là dòng điện làm việc lớn nhất chạy trên đường dây thứ i (A) được xác định
bởi công thức:

Iimax =
Trong đó:
Smaxi: Công suất cực đại trên đường dây thứ i (MVA)
n: Số mạch của đường dây

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

Uđm: Điện áp định mức của mạng điện (kV)
Dựa vào giá trị của Fi, ta chọn Fitc gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo
thành vầng quang, độ bền cơ của đường dây và điều kiện phát nóng cho phép.
Đối với đường dây 110kV, để không xuất hiện vầng quang và đảm bảo về cơ
khí thì các dây nhôm lõi thép phải có tiết diện F 70mm2.
Kiểm tra điều kiện phát nóng :
Imax Icp
Với đường dây lộ kép, ta xét thêm trường hợp sự cố 1 mạch:
Isc Icp
với Isc=2.Imax
Trong đó:
Isc: Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố
Icp: Dòng điện cho phép lớn nhất ( Phụ thuộc bản chất và tiết diện dây)
Đối với đường dây N-1:
IN-1max==68.31 A

FN-1===62.1 mm2
Chọn FN-1tc=70 mm2.
Dòng điện cho phép lớn nhất trên đường dây là: Icp=265A.
Kiểm tra điều kiện phát nóng:
IN-1max=68.31A Icp=265A
Khi xảy ra sự cố đứt 1 mạch đường dây thì dòng sự cố chạy trên đường dây là
Isc=2Imax=268.31=136.62 A
Dễ thấy: Isc< Icp
Như vậy, tiết diện dây dẫn của đường dây N-1 đã lựa chọn thỏa mãn các yêu
cầu kỹ thuật.
Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có bảng 3.2 tính tiết diện như
sau:
Bảng 3.2 tính tiết diện

Đường
dây
N-1

Smaxi
(MVA)

l (km)

Imax (A)

F
(mm2)

Ftc
(mm2)

Isc (A)

Icp (A)

26,03

40,00

68,31

62,10

70

136,63

265

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận
N-2
N-3
N-4
N-5
N-6
N-7

22,64
20,37
30,56
31,69
33,95
35,08

Đồ án :Lưới điện khu vực

72,80
78,10
41,23
85,44
50,00
80,62

59,40
53,46
80,19
83,16
89,10
92,07

54,00
48,60
72,90
75,60
81,00
83,70

70
70
70
70
70
95

118,80
106,92
160,39
166,33
178,21
184,15

265
265
265
265
265
330

Vậy các đường dây đã chọn đều thỏa mãn các điều kiện vầng quang và điều kiện phát
nóng.
 Sau khi chọn các tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn, ta xác định các thông số đơn vị của
đường dây ro, xo, bo và tính các thông số tập trung R, X, B trong sơ đồ thay thế của
các đường dây theo công thức:

R= (Ω);

X= (Ω);

B= (S)

Với n là số mạch đường dây. Ta có bảng 3.3: thông số các đoạn đường dây
Đường
dây
N-1
N-2
N-3
N-4
N-5
N-6
N-7

l (km)

Loại
dây

ro ()

xo ()

bo ()

R (Ω)

X (Ω)

B (S)

40,00
72,80
78,10
41,23
85,44
50,00
80,62

AC-70
AC-70
AC-70
AC-70
AC-70
AC-70
AC-95

0,45
0,45
0,45
0,45
0,45
0,45
0,33

0,440
0,440
0,440
0,440
0,440

0,440
0,429

2,58
2,58
2,58
2,58
2,58
2,58
2,65

9,00
16,38
17,57
9,28
19,22
11,25
13,30

8,8
16,02
17,18
9,071
18,8
11
17,29

2,06
3,76
4,03

2,13
4,41
2,58
4,27

4. Tính tổn thất điện áp
Tổn thất điện áp cho phép trong chế độ làm việc b x nh thường:

Tổn thất điện áp cho phép trong chế độ làm việc sự cố:

Tổn thất điện áp trên đường dây thứ i khi vận hành bình thường là:

Đối với các đường dây có hai mạch, nếu ngừng 1 mạch th x tổn thất điện áp
là:

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

Xét đường dây N-1:
=2.60%.
= 22.60=5.2%.
Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có bảng 3.4 tính tổn thất
điện áp:
Đường
dây
Ubt%

Usc%

N-1

N-2

N-3

N-4

N-5

N-6

N-7

2,60
5,20

4,11
8,22

3,97
7,94

3,41
6,82

6.75
13.5

4,23
8,46

5,76
11,52

Từ bảng trên ta thấy tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án
1 là :
=<
Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố :
<
Vậy phương án 1 đã đạt được các chỉ tiêu về kỹ thuật.

II. Phương án 2

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

1. Cân bằng công suất
=
N-2=max2
N-3=max3

=
N-7=max7

N-1 max1

N-6 max6

=

+

=

= 27+14.31i (MVA)

N-5 max5 max4

5-4 max4

=28+14.84i +27+14.31i=55+29.15i (MVA)

2. Chọn điện áp định mức của mạng điện
Tính toán tương tự phương án 1 ta có bảng 3.5: tính điện áp tính toán và điện áp định
mức của mạng điện.
Bảng 3.5

Đường dây
i

i

(MVA)

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

Pi (MW)

23+12,19i
20+10,6i
18+9,54i
27+14,31i
55+29,15i
30+15,9i
31+16,43i

Điện áp tính
toán Utti
(kV)

li (km)
40,00
72,80
78,10
44,72
85,44
50,00

80,62

23
20
18
27
55
30
31

Điện áp định mức
của mạng điện
Uđm (kV)

87,66
86,02
83,04
94,76
134,85
99,91
104,22

110

3. Chọn tiết diện dây dẫn
Tính toán tương tự như phương án 1, ta có bảng 3.6: tính tiết diện dây dẫn:
Đường
dây
N-1
N-2

N-3

Smaxi
(MVA)

l (km)

Imax
(A)

F
(mm2)

Ftc
(mm2)

Isc (A)

Icp (A)

26,03
22,64
20,37

40,00
72,80
78,10

68,31
59,40

53,46

62,10
54,00
48,60

70
70
70

136,63
118,80
106,92

265
265
265

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận
5=4
N-5
N-6
N-7

30,56
62,25
33,95

35,08

44,72
85,44
50,00
80,62

Đồ án :Lưới điện khu vực
80,19
163,36
89,10
92,07

72,90
148,51
81,00
83,70

160,39
326,71
178,21
184,15

70
150
70
95

265
445

265
330

Vậy các đường dây đã chọn đều thỏa mãn các điều kiện vầng quang và điều kiện
phát nóng.
Bảng 3.7: thông số các đoạn đường dây

Đường
dây
N-1
N-2
N-3
5=4
N-5
N-6
N-7

l (km)

Loại
dây

ro ()

xo ()

bo ()

R (Ω)

X (Ω)

B (S)

40,00
72,80
78,10
44,72
85,44
50,00
80,62

AC-70
AC-70
AC-70
AC-70
AC-150
AC-70
AC-95

0,45
0,45
0,45
0,45
0,21
0,45
0,33

0,440
0,440

0,440
0,440
0,416
0,440
0,429

2,58
2,58
2,58
2,58
2,74
2,58
2,65

9,00
16,38
17,57
10,06
8,97
11,25
13,30

8,8
16,02
17,18
9,839
17,77
11
17,29

2,06
3,76
4,03
2,31
4,68
2,58
4,27

4. Tính tổn thất điện áp
Tính tương tự phương án 1, ta có bảng 3.8 tính tổn thất điện áp:
Đường
dây
Ubt%
Usc%

N-1

N-2

N-3

5-4

N-5

N-6

N-7

2,60

5,20

4,11
8,22

3,97
7,94

3,41
6,82

8,36
16,72

4,23
8,46

5,76
11,52

∆UN-5-4 bt%= ∆UN-5bt%+∆U5-4 bt%=8.36+3.41=11.77%
Tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án 2 trong chế độ làm việc
bình thường:

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

Khi xảy ra sự cố trên đường dây N-5-4

Vậy tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án 2 trong chế độ làm
việc sự cố là

Vậy phương án 2 đã đạt được các chỉ tiêu về kỹ thuật
III. Phương án 3.

1. Cân bằng công suất.
=
N-2=max2
N-1 max1

=
N-4=max4
N-5=max5
N-3 max3

Xét mạng kín N-6-7: Giả thiết đây là mạng điện đồng nhất có cùng tiết diện, bỏ qua
tổn thất trên đường dây:
Dòng công suất trên đoạn N-6:
N-6

===36.16+19.1

(MVA)

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3

GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

Dòng công suất trên đoạn N-7:
=

=30+15.9i+31+16.43i -36.16 -19.16i =24.84+13.17i (MVA).

N-7 max6max7N-6

Công suất chạy trên đoạn 6-7:
=

6-7 N-6max6

36.16+19.16i30-15.9i6.16+3.26i (MVA)

2. Chọn điện áp định mức của mạng điện
Tính toán tương tự phương án 1, ta có bảng 3.9 tính điện áp tính toán và điện áp định
mức của mạng điện.
Bảng 3.9

Đường dây
i
N-1
N-2
N-3
N-4

N-5
N-6
N-7
6=7

i

(MVA)
23+12,19i
20+10,6i
18+9,54i
27+14,31i
28+14,84i
36,16+19,16i
24,84+12,46i
6.16+3,26i

Pi (MW)
23
20
18
27
28
36,16
24,84
2,16

li (km)
40,00
72,80

78,10
41,23
85,44
50,00
80,62
31,62

3. Chọn tiết diện dây dẫn
Xét riêng mạng kín :
Tính tiết diện các đoạn đường dây trong mạng kín
Dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn N-6 là:

Tiết diện dây dẫn:

Chọn dây AC-185 có Icp=510A
Dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn N-7 là:

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3

Điện áp tính
toán Utti
(kV)
87,66
86,02
83,04
94,41
100,24
108,81
94,89
35,31

Điện áp định mức
của mạng điện
Uđm (kV)

110


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

Tiết diện dây dẫn:

Chọn dây AC-120 có Icp=380A
Dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn 6-7 là:

Tiết diện dây dẫn:

Chọn dây AC-70 có Icp=265A
Kiểm tra dây dẫn khi xảy ra sự cố.
Trường hợp sự cố đường dây N-6: N-7=max 6+max 7 và 7-6=max 6
< Icp=380A
< Icp=265A
Trường hợp sự cố đường dây N-7: N-6=max 6+max 7 và 6-7=max 7
< Icp=510A
< Icp=265A
Các đường dây còn lại chọn tiết diện tương tự phương án 1.
Ta có bảng 3.10: tính tiết diện:
Đường

dây
N-1
N-2
N-3
N-4
N-5

Smaxi
(MVA)

l (km)

Imax
(A)

F
(mm2)

Ftc
(mm2)

Isc (A)

Icp (A)

26,03
22,64
20,37
30,56
31,69

40,00
72,80
78,10
41,23
85,44

68,31
59,40
53,46
80,19
83,16

62,10
54,00
48,60
72,90
75,60

70
70
70
70
70

136,63
118,80
106,92
160,39
166,33

265
265
265
265
265

Vậy các đường dây đã chọn đều thỏa mãn điều kiện vầng quang và điều kiện phát
nóng.
Bảng 3.11: thông số các đoạn đường dây:

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

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

Đồ án :Lưới điện khu vực

l (km)

Loại
dây

ro ()

xo ()

bo ()

R (Ω)

X (Ω)

B (S)

40,00
72,80
78,10
41,23
85,44
50,00
80,62
31,62

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

AC-185
AC-120
AC-70

0,45
0,45
0,45
0,45
0,45
0,17
0,27
0,45

0,440
0,440
0,440
0,440
0,440
0,409
0,423
0,440

2,58
2,58
2,58
2,58
2,58
2,84
2,69
2,58

9,00
16,38
17,57
9,28
19,22
8,50
21,77
14,23

8,8
16,016
17,183
9,0708
18,797
20,45
34,103
13,914

2,06
3,76
4,03
2,13
4,41
0,71
1,08
0,41

4. Tính tổn thất điện áp
Xét mạch vòng:

Trong chế độ làm việc b x nh thường :

•

Tổn thất điện áp trên đoạn N-6:

•

Tổn thất điện áp trên đoạn N-7:

•

=5.79%
=8.54%
Tổn thất điện áp trên đoạn 6-7:

=1.1%

=> Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạch vòng ở chế độ bình thường là:
==8.54%
 Trong chế độ làm việc sự cố:

•

Khi sự cố đường dây N-6: N-7=max 6+max 7 =30+15.9i+31+16.43i=61+32.33i MVA và
=

=30+15.9i MVA

7-6 max 6

•

=20.09%
=5.36%
Khi sự cố đường dây N-7:N-6=max 6+max 7= 61+32.33i MVA và
=

7 max 7

=31+16.43i MVA

=9.75%
=5.54%
Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạch vòng ở chế độ sự cố là:
==20.09+5.54=25.63%
Các đường dây còn lại làm tương tự phương án 1, ta có bảng 3.12 :
SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3

6-


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

Đường
dây

N-1

N-2

N-3

N-4

N-5

N-6-7-N

Ubt%

2,60

4,11

3,97

3,41

6,75

8.54

Usc%

5,20

8,22

7,94

6,82

13,50

25.53

Từ bảng trên ta thấy tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong phương án
3 là :
=<
Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố :
=
Vậy phương án 3 không đạt được các chỉ tiêu về kỹ thuật.
Loại phương án 3
Từ kết quả tính toán tổn thất điện áp của các phương án, ta có bảng 3.13 tổng
kết chung về tổn thất điện áp cực đại của các phương án:
Phương án
Tổn thất điện áp
Umax bt%
Umax sc%

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3

1

2

6.75

13.50

11.72
20.13


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ, LỰA CHỌN PHƯƠNG
ÁN TỐI ƯU
I. Cơ sở lý thuyết
Các phương án đã chọn đều thỏa mãn các chỉ tiêu kỹ thuật nên ta so sánh các
phương án về tính kinh tế để chọn ra phương án tối ưu.
Để so sánh các phương án về mặt kinh tế cần phải giả thiết rằng các phương án có
cùng số lượng MBA, máy cắt, dao cách li.
Các phương án so sánh với nhau thông qua hàm chi phí tính toán trong một năm:

Z = (atc + avh)V + ∆AC
Trong đó:
atc: Hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn

atc= với Ttc=8 năm : Thời gian thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn.

• atc=0.125

avh: Hệ số vận hành lưới điện.

• avh=0.04

V: Tổng các vốn đầu tư xây dựng đường dây.
Với: Voi: Giá thành cho 1km đường dây thứ i có chiều dài .

n=1 ( với đường dây đơn) hoặc n=1.6 ( với đường dây kép).
C: Giá 1kWh điện năng tổn thất ( C=700 đ/kWh ).
A: Tổn thất điện năng trên lưới trong 1 năm
A
: Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại.
:Thời gian tổn thất công suất cực đại, tính theo công thức:
Với Tmax=4700h thì

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

II. Tính toán cụ thể cho từng phương án.
1. Phương án 1.
a. Tính vốn đầu tư
Xét đoạn N-1:
đ
Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có bảng 4.1:
Đường
dây
N-1
N-2
N-3
N-4

N-5
N-6
N-7

Loại
dây

Số
mạch

AC-70
AC-70
AC-70
AC-70
AC-70
AC-70
AC-95

2
2
2
2
2
2
2

l (km)
40,00
72,80
78,10

41,23
85,44
50,00
80,62

Voi106
(đ/kWh)

Vi109
(đ)

300
300
300
300
300
300
308

19,20
34,94
37,49
19,79
41,01
15,00
24,83
192,27

V

Vậy tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây của phương án 1 là:

VI=192.27109 (đ)
b. Tính tổn thất điện năng.
Xét đoạn N-1:
=0.50 MW
1557.77 MWh
Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có bảng 4.2:

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đường
dây
N-1
N-2
N-3
N-4
N-5
N-6
N-7

Đồ án :Lưới điện khu vực

Pi

Qi

Ri

Pi
(MW)

Ai
(MWh)

23
20
18
27
28
30
31

12,19
10,6
9,54
14,31
14,84
15,9
16,43

9,00
16,38
17,57
9,28
19,22
11,25

13,30

0,50
0,69
0,60
0,72
1,60
1,07
1,35

1557,77
2143,81
1862,94
2212,79
4931,36
3312,85
4182,83

Tổng

20204,36

Vậy tổng tổn thất điện năng của phương án 1 là =20204.36 MWh

• Chi phí tính toán hàng năm của phương án 1 có giá trị là:
Z1 = (atc + avh)V1+ A1C
=(0.04+0.125)192.27109+20204.36700
=31.74109 đ
2. Phương án 2.
a. Tính vốn đầu tư

Xét đoạn N-1:
đ
Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có bảng 4.3:
Đường
dây
N-1
N-2
N-3
5=4
N-5
N-6
N-7

Loại
dây

Số
mạch
2
2
2
2
2
2
2

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

AC-150
AC-70
AC-95

l (km)
40,00
72,80
78,10
44,72
85,44
50,00
80,62

V

Voi106
(đ/kWh)

Vi109
(đ)

300
300
300
300
336
300
308

19,20

34,94
37,49
21,47
45,93
15,00
24,83
198,86

Vậy tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây của phương án 2 là:
SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

V2=198.86109 (đ)
b. Tính tổn thất điện năng.
Xét đoạn N-1:
=0.50 MW
1557.77 MWh
Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có bảng 4.4:
Đường
dây
N-1
N-2
N-3
5=4
N-5
N-6

N-7

Pi

Qi

Ri

DPi
(MW)

DAi
(MWh)

23
20
18
27
55
30
31

12,19
10,6
9,54
14,31
29,15
15,9
16,43

9,00
16,38
17,57
10,06
8,97
11,25
13,30

0,50
0,69
0,60
0,78
2,87
1,07
1,35

1557,77
2143,81
1862,94
2400,11
8879,38
3312,85
4182,83

Tổng

24339,69

Vậy tổng tổn thất điện năng của phương án 2 là =24339.69 MWh

• Chi phí tính toán hàng năm của phương án 2 có giá trị là:
Z2 = (atc + avh)V2+ A2C
=(0.04+0.125) 198.86109+24339.69700
=32.83109 đ

•

Bảng 4.5 tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật của các phương án so sánh.
Các chỉ tiêu

đ

Phương án
1

2

6.75

11.72

13.5
31.74

20.13
32.83

• Từ các kết quả tính toán trong bảng 4.5, ta nhận thấy rằng phương án 1 là
phương án tối ưu nhất.
SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3

GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3

Đồ án :Lưới điện khu vực


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

CHƯƠNG 5: CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH.
I. Chọn máy biến áp.
1. Số lượng máy.
Đối với mạng điện 110kV và tất cả các phụ tải trong hệ thống điện đều là phụ tải loại I
, vì vậy, để đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải này, ta cần đặt hai máy
biến áp hai cuộn dây ba pha 110kV làm việc song song trong mỗi trạm.
2.Công suất.
Điều kiện chọn MBA

Khi chọn công suất của MBA cần xét đến khả năng quá tải của MBA còn lại ở
chế độ sau sự cố. Xuất phát từ điều kiện quá tải cho phép bằng 40% trong thời gian
phụ tải cực đại. Điều kiện kiểm tra quá tải la:

Trong đó:
: phụ tải cực đại của trạm.
: hệ số quá tải của MBA trong chế độ sau sự cố, k=1.4
: số máy biến áp trong trạm.

: phụ tải loại 3 trong phụ tải loại 1(

Đối với trạm có hai MBA
điều kiện chọn MBA là:

điều kiện kiểm tra qúa tải là:
Điều kiện chọn máy biến áp là:

Tính công suất của máy biến áp trong các trạm của phương án tối ưu đã chọn:
Xét trạm 1:
MVA
MVA
• Chọn hai máy biến áp có MVA

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3


GVHD: Th.S Nguyễn Đức Thuận

Đồ án :Lưới điện khu vực

Tính toán tương tự cho các trạm còn lại, ta có bảng 5.1:
Phụ tải

Loại
Smax
Stt
SdmB
phụ tải (MVA) (MVA) (MVA)
I

I
I
I
I
I
I

1
2
3
4
5
6
7

26,03
22,64
20,37
30,56
31,69
33,95
35,08

18,59
16,17
14,55
21,83
22,64
24,25
25,06

25
25
25
25
25
25
32

Yêu cầu
ĐCĐA
KT
KT
KT
KT
KT
KT
KT

Bảng 5.2 thông số các máy biến áp đã chọn trong mạng điện.
Số liệu kỹ thuật
Số
MBA

Loại MBA

2

Ucao
dm

(kV)

Uha
đm
(kV)

TPHD25000/110

115

11

2

TPHD25000/110

115

11

10,5

2

TPHD25000/110

115

11

10,5

N-4

2

TPHD25000/110

115

11

10,5

N-5

2

TPHD25000/110

115

11

10,5

2

TPHD25000/110

115

11

10,5

2

TPHD32000/110

115

11

10,5

Trạm

N-1
N-2
N-3

N-6
N-7

Un
(%)
10,5

Pn

(kW)
120
120
120
120
120
120
145

Số liệu tính toán
Po
(kW)

Io
(%)

R
(Ω)

X
(Ω)

Qo
(kVAr

29

0,80

2,54

55,9

200

29

0,80

2,54

55,9

200

29

0,80

2,54

55,9

200

29

0,80

2,54

55,9

200

29

0,80

2,54

55,9

200

29

0,80

2,54

55,9

200

35

0,75

1,87

43,5

240

II. Chọn sơ đồ nối điện chính
1. Nguồn điện.
Do các phụ tải đều là loại I nên để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện an toàn và liên
tục, ta sử dụng sơ đồ hệ thống hai thanh góp làm việc song song.

SVTH:Hoàng Phương Thanh-D8H3