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

MỤC LỤC

Lời mở đầu
Điện năng là một nguồn năng lượng quan trọng của hệ thống năng lượng
quốc gia, nó được sử dụng rộng rãi trên hầu hết các lĩnh vực như: sản xuất kinh
tế, đời sống xã hội…
Hiện nay, đất nước ta đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa - hiện
đại hóa, nên nhu cầu về điện năng đòi hỏi ngày càng cao cả về số lượng và chất
lượng phục vụ. Để đảm bảo tốt hai tiêu chí trên thì ngành điện vừa phải làm tốt
việc khai thác thăm dò các nguồn năng lượng để có thể biến đổi chúng thành điện
năng và hơn nữa cũng cần phải xây dựng hệ thống truyền tải, phân phối điện
năng hiện đại, có phương thức vận hành tối ưu đảm bảo các yêu cầu về kĩ thuật
cũng như kinh tế.
Với nhiệm vụ là thiết kế lưới điện khu vực, sau một thời gian tìm hiểu của
bản thân cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy TS. Nguyễn Đức Thuận đã
giúp em hoàn thành tốt đồ án này. Đồ án của em được trình bày như sau:
Chương 1: Phân tích nguồn và phụ tải
Chương 2: Cân bằng công suất sơ bộ xác định chế độ làm việc của hai nguồn
điện
Chương 3: Đề xuất phương án nối dây và chọn điện áp truyền tải.
Chương 4: Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật.
Chương 5: Tính toán chỉ tiêu kinh tế và chọn phương án tối ưu.
Chương 6: Lựa chọn máy biến áp và sơ đồ các trạm.
Chương 7: Tính toán chính xác cân bằng công suất trong các chế độ.
Chương 8: Tính điện áp nút phụ tải và chọn phương thức điều chỉnh điện áp và
tính toán giá thành của mạng điện.

1


LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn TS. Nguyễn Đức
Thuận , đã tạo mọi điều kiện và giúp đỡ em hoàn thành tốt đồ án này. Trong suốt
quá trình thầy đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn cũng như động viên tinh thần em rất
nhiều. Sự hiểu biết rộng cùng với kinh nghiệm thực tế của thầy là tiền đề để giúp
em hoàn thành tốt đồ án của mình.
Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Kỹ Thuật điện,
trường Đại học Điện Lực đã tận tình truyền đạt cho em những kiến thức quý báu
trong thời gian vừa qua.
Em xin chân thành cảm ơn!

2


CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN, PHỤ TẢI VÀ CÂN
BẰNG CÔNG SUẤT





1.1 PHÂN TÍCH NGUỒN, PHỤ TẢI
1.1.1 Phân tích nguồn
Nguồn hệ thống công suất vô cùng lớn
Hệ số công suất là cos φ=0,85
Điện áp danh định thứ cấp là 22 kV
Bảng 1.1: Số liệu các phụ tải
Các số liệu
Phụ tải cực đại (MW)
Thời gian sử dụng công suất lớn nhất
Phụ tải cực tiểu (MW)

Hệ số công suất cosφ
Mức đảm bảo cung cấp điện
Yêu cầu điều chỉnh điện áp
Điện áp danh định thức cấp


•

•

•

1
31

2
20

0.9
I
KT

0.9
I
KT

Các hộ tiêu thụ
3
4
5

24 26 27
5000h
70%Pmax
0.9 0.9 0.9
I
I
I
KT KT KT
22 KV

6
19

7
33

0.9
I
KT

0.9
I
KT

Gồm có 7 phụ tải loại I.
Phụ tải loại I là phụ tải quan trọng cần được cung cấp điện liên tục, nếu cung cấp
bị gián đoạn sẽ ảnh hưởng lớn tới an ninh, quốc phòng, tính mạng con người và
thiệt hại về kinh tế do đó các hộ phụ tải loại I cần được cấp điện từ hai nguồn
hoặc hai phía trở lên, cụ thể là sử dụng sơ đồ mạch kín, đường dây kép hoặc trạm
biến áp có hai máy làm việc song song.

Phụ tải loại III là phụ tải kém quan trọng hơn, nếu gián đoạn cung cấp sẽ không
gây thiệt hại lớn do đó ta chỉ cần sử dụng đường dây đơn, trạm biến áp có một
máy biến áp.
Phụ tải I-> VII đều là phụ tải khác thường.
Số liệu tính toán của các phụ tải cho trong bảng 1.2 dưới đây
Phụ Thuộc
tải
hộ
P(MW
loại
)
1
I
31

Max
Q(MVAr
)
15.00

Min
S(MVA)
31+15i
3

P(MW
)
21.7

cosφ

Q(MVAr)

S(MVA)

10.50

21.7+10.5i


2

I

20

9.68

20+9.68i

14

6.78

14+6.78i

3

I

24

11.62

24+11.62i

16.8

8.13

16.8+8.13i

4

I

26

12.58

26+12.58i

18.2

8.81

18.2+8.81i

5

I

27

13.07

27+13.07i

18.9

9.15

6

I

19

9.20

19+9.2i

13.3

6.44

7

I

33

15.97

33+15.97i

23.1

11.18

1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
1.2.1 Cân bằng công suất tác dụng
7

PN = Pyc = m∑ Pmax i + ∑ ∆Pmax + Pdt
i =1

7

7

i =1

i =1

= m∑ Pmax i + 5%∑ Pmax i + 0
= 180 +

5
.180 = 189MW

100

Pdt=0 vì hệ thống có công suất vô cùng lớn
Trong đó:
PN: công suất tác dụng nguồn
Pyc: công suất tác dụng yêu cầu
m: hệ số đồng thời. ( m=1 )
7

∑P
i =1

max i

: tổng công suất tác dụng trong lưới
∑∆Pmax : tổng tổn thất công suất tác dụng trong lưới
Pdt: công suất tác dụng dự trữ
1.2.2 Cân bằng công suất phản kháng
7

Qyc = m∑ Qmax i + ∑ Qba + ∑ ∆QL − ∑ ∆QC + Qdt
i =1

QN = PN .tgϕN = 189.0,62 = 117,18MVAr
QN > Qyc


: không cần bù công suất phản kháng
4

18.9+9.15i
13.3+6.44i
23.1+11.18i

0.9


QN < Qyc
(Nếu
: bù sơ bộ)
Trong đó:
m: hệ số đồng thời. ( m=1 )
7

∑Q
i =1

max i

: tổng công suất phản kháng trong lưới
∑∆Qba = 15%m∑Qmaxi: tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến
áp∑∆QL, ∑∆QC: lần lượt là tổng tổn thất công suất phản kháng trên đường dây và
do điện dung của đường dây
Sơ đồ mặt bằng vị trí nguồn điện và các phụ tải:

5

6

NÐ

7
3
1

2

4

5


CHƯƠNG 2: DỰ KIẾN PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY
2.1 CÁC YÊU CẦU CHÍNH VỚI MẠNG ĐIỆN
• Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
• Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
• Đảm bảo chất lượng điện năng.
• Đảm bảo tính linh hoạt của mạng điện.
• Đảm bảo tính linh hoạt và có khả năng phát triển.
2.2 HÌNH TIA
 Ưu điểm:
• Sử dụng các thiết bị đơn giản, rẻ tiền và bảo vệ role đơn giản.
• Thuận tiện khi phát triển và thiết kế cải tạo các mạng điện hiện có.
 Nhược điểm:
• Độ tin cậy cung cấp điện thấp.
• Khoảng cách dây lớn nên thi công tốn kém
2.3 LIÊN THÔNG
 Ưu điểm:
• Việc thi công sẽ thuận lợi hơn vì hoạt động trên cùng một đường dây.
• Độ tin cậy cung cấp điện tốt hơn hình tia.
 Nhược điểm:

• Tiết diện dây dẫn lớn.
• Tổn thất điện áp và tổn thất điện năng cao.
 Chú ý:
• Không nên liên thông nhiều phụ tải
• Không liên thông từ loại III sang loại I
• Không được đi chéo hai đường dây chéo
2.4 LƯỚI KÍN
 Ưu điểm:
• Đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải
• Tính linh hoạt cao, mạng điện kín thích ứng tốt và đáp ứng kịp thời các trạng thái
làm việc khác nhau của mạng điện
 Nhược điểm:
• Vận hành mạng điện phức tạp
• Bảo vệ role và tự động hóa mạng điện phức tạp

6


2.5 CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY
2.5.1 Phương án 1

5

6

NÐ
7
3
1

2

4

7


2.5.2 Phương án 2

5

6

NÐ
7
3
1

4

2

2.5.3 Phương án 3

5

6

NÐ
7

3
1

2

8

4


CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC
PHƯƠNG ÁN
3.1 CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC, TIẾT DIỆN DÂY DẪN VÀ TÍNH TỔN
HAO ĐIỆN ÁP
3.1.1 Chọn điện áp định mức
Chọn Uđm gần Utt
Trong đó:
Li: chiều dài đường dây thứ i, km
Pi: công suất tác dụng trên đường dây truyền tải thứ i, MW
3.1.2 Chọn tiết diện dây dẫn
I
Fkt = l / v max
jkt
 Tiết diện kinh tế của dây dẫn tính theo:
Smax
I l / v max =
n 3.U dm
Mặt khác:
 Chọn F dây theo tiêu chuẩn gần nhất
Trong đó:

Il/vmax: dòng điện lớn nhất trên dây dẫn
Smax: công suất toàn phần lớn nhất trên đường dây
Uđm: điện áp định mức trên đường dây
n: số mạch đường dây
 Kiểm tra:
• Độ bền cơ học
• Điều kiện xuất hiện vầng quang ( để giảm tối thiểu lượng tổn thất vầng quang do
lưới điện 110kv thì các dây nhôm lõi thép cần có Fmin = 70mm2)
• Kiểm tra điều kiện phát nóng cho phép Il/vmax Icp, Isc Icp
3.1.3 Tính tổn thất điện áp
P .R + Q . X
∆U %bti = i i 2 i i .100
U dm



Trong đó:
Pi, Qi: là công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây i
Ri, Xi: là điện trở và điện kháng trên đường dây i
1
1
Ri = .Ro .li , X i = .X o .li
n
n
9


n: số mạch đường dây
R0, X0: điện trở và điện kháng đơn vị của đường dây thứ i
li: độ dài đường dây thứ i

 Chú ý: Đối với đường dây 2 mạch, nếu như sự cố trên một mạch thì
∆U % sc = 2∆U %bt
 Tổn thất điện áp phải thỏa mãn 2 điều kiện:
∆U %bt ≤ ∆U %btcp = 10%
Lúc bình thường:
∆U % sc ≤ ∆U % sccp = 20%
Lúc sự cố:
3.2 PHƯƠNG ÁN 1: SỬ DỤNG LƯỚI HÌNH TIA
Sơ đồ đi dây phương án 1.

5

6

NÐ
7
3
1

2

4

3.2.1 Phân bố công suất
Bỏ qua tổn thất công suất:

10


i

3.2.2 Chọn điện áp định mức
 Xét đường dây N-1:
Từ sơ đồ mặt bằng ta có độ dài đường dây N-1:

Chọn Uđm = 110 KV
 Tương tự ta có bảng sau:
Bảng 3.1: Chọn điện áp định mức phương án 1


Đường
dây
N-1
N-2
N-3
N-4
N-5
N-6
N-7

P
MW
31
20
24
26
27
19
33

L

KM
31.62
53.85
53.85
70.71
41.23
80.62
70.71

Utt
KV
72.57
63.47
68.05
72.45
69.61
66.19
79.40

Udm
KV

110

3.2.3 Chọn tiết diện dây dẫn và tính tổn thất điện áp trong mạng điện
3.2.3.1 Chọn tiết diện dây dẫn
 Xét đường dây N-1:
Dòng điện lớn nhất trên dây dẫn:
2
• Dây nhôm lõi thép, Tmax = 5000h => jkt = 1,1 A/mm

• Tiết diện kinh tế của dây dẫn :
2
 Chọn F = 95 mm
 Tương tự với các đường dây N-2; N-3; N-4; N-5; N-6; N-7 ta có bảng sau:

11


Bảng 3.2: Bảng chọn tiết diện phương án 1.
Il/vma
Đường
Smax
Udm
n
jkt
Fkt
F
x

A/m mm mm
Kiểm
2
2
MVA
KV
A
m2
tra: dây
34.
90.3

82.1
• Độ
110
2
8
1.1
7 95
bền N-1 44
22.
58.3
53.0
học,
N-2 22
110
2
1
1.1
1 70
26.
69.9
63.6
N-3 66
110
2
7
1.1
1 70
75.8
68.9
N-4

28.89 110
2
0
1.1
1 70
30.
78.7
71.5
N-5 00
110
2
2
1.1
6 70
21.
55.4
50.3
N-6 11
110
2
0
1.1
6 70
36.
96.2
87.4
N-7 66
110
2
1

1.1
7 95
vầng quang điện thỏa mãn.
Giả sử ự cố một mạch của đường dây: Isc = 2.Il/vmax, ta có bảng sau:
Il / v max < I cp

I sc < I cp


Từ bảng 5 =>
Điều kiện phát nóng cho phép thỏa mãn.



3.2.3.2 Tính tổn thất điện áp
Xét đường dây đường dây N-1:

∆U %btN −1 =

PN −1.RN −1 + QN −1. X N −1
.100
U 2 dm

Giả sử đứt một mạch của đường dây kép N-1, ta có:

12

Icp
A
33

0 cơ
26
5
26
5
26
5
26
5
26
5
30
0




Tương tự ta tính được tổn thất điên áp trên đường dây N-2; N-3; N-4; N-5; N-6;
N-7.
Bảng 3: tính toán tổn thất điện áp

Bảng 3.3:
phát nóng

Đường
Il/vmax
dây
A
N-1
82.17

N-2
53.01
Ro N-3
Xo
Lo 63.61
R
N-4
68.91
0.33 0.429 31.62
5.22
0.45 N-5 0.44 53.85
12.12
71.56
0.45 N-6 0.44 53.85
50.3612.12
0.45 N-7 0.44 70.71
87.4715.91
0.45
0.45
0.33

0.44
0.44
0.429

41.23
80.62
70.71

9.28

18.14
11.67

Isc
Icp
bảng
A
A
dây dẫn
180.76
330
116.62
265
139.95
265
X
∆
151.61
6.78
2.18 265 4.36
11.85
2.95 265 5.90
157.44
11.85
3.54 265 7.08
110.79
15.56
5.04 330 10.07
192.43
9.07

17.74
15.17

3.05
4.20
5.18

6.10
8.39
10.37

Bảng.3.5: Tổn thất điện áp chế độ bình thường và sự cố.
Đường
dây
N-1
N-2
N-3
N-4
N-5

R0
Ω / km

X0
Ω / km

0.33
0.45
0.45
0.45

0.45

0.429
0.44
0.44
0.44
0.44

l
km
31.62
53.85
53.85
70.71
41.23

R
Ω

X
Ω

5.22
12.12
12.12
15.91
9.28
13

P

Q

MW MVAr
6.78
31
15.00
11.85 20
9.68
11.85 24
11.62
15.56 26
12.58
9.07
27
13.07

∆U%bt U%sc
2.18
2.95
3.54
5.04
3.05

4.36
5.90
7.08
10.07
6.1

N-6
N-7

0.45
0.33

0.44
0.429

80.62
70.71

18.14
11.67

17.74
15.17

19
33

9.20
15.97

4.20
5.18

8.39
10.37

Từ bảng 5 ta có tổn thất điện áp lớn nhất của phương án 1 khi bình thường và sự

∆U %bt max = ∆U %btN −7 = 5,04% ≤ ∆U %btcp = 10%
∆U % sc max = ∆U % scN −7 = 10,07 ≤ ∆U % sccp = 20%



cố là:
Kết luận: Phương án 1 thảo mãn yêu cầu kỹ thuật.

3.3 PHƯƠNG ÁN 2: SỬ DỤNG LƯỚI HÌNH TIA VÀ LIÊN THÔNG
Sơ đồ nối dây phương án 2.

5

6

NÐ
7
3
1

2

4

Phân bố công
suất
14

Bỏ qua tổn thất công suất:

i
3.3.1 Chọn điện áp định mức
Tương tự phương án 1 ta có

Bảng .=3.6: Chọn điện áp định mức phương án 2.
Đường
P
L
Utt
Udm
dây
MW
KM
KV
KV
n1
51
53.85
93.27
12
20
36.05
60.77
n3
24
53.85

68.05
n4
26
70.71
72.45
110
n5
27
41.23
69.61
n6
19
80.62
66.19
n7
33
70.71
79.40

3.3.2 Chọn tiết diện dây dẫn và tính tổn thất điện áp trong mạng điện
3.3.2.1 Chọn tiết diện dây dẫn
Tương tự phương án 1 ta có:
Bảng 3.7: Chọn tiết diện dây dẫn phương án 2
Đường
dây

Smax
MVA

Udm

KV

n

N1

56.66

110

2

Imax
A
148.6
9
15

jkt
A/mm2

Fkt
mm2

F
mm2

Icp
A

1,1

135.18

150

445


12

22.22

110

2

N3

26.66

110

2

N4

28.89

110

2

N5

30.00

110

2

N6

21.11

110

2

N7

36.66

110

2

58.31
1
69.97

3
75.80
4
78.72
55.39
5
96.21
3

1,1

53.01

70

265

1,1

63.61

70

265

1,1

68.91

70

265

1,1

71.56

70

265

1,1

50.36

70

265

1,1

87.47

95

330

•

Kiểm tra

•

Độ bền cơ học, điều kiện vầng quang thỏa mãn
Giả sử sự cố trên một mạch đường dây: Isc = 2Il/vmax, ta có bảng sau:
Bảng3. 8: Dòng điện sự cố phương án 2
Từ

Đường
dây
n1
12
n3
n4
n5
n6
n7

Imax
A
148.69
58.311
69.973
75.804
78.72
55.395
96.213

Isc
A

297.39
116.62
139.95
151.61
157.44
110.79
192.43

Il / v max < I cp
I sc < I cp


bảng 11 =>
Điều kiện phát nóng cho phép thỏa mãn.

16

Icp
A
445
265
265
265
265
265
330



•

3.3.2.2 Tính tổn thất điện áp
Bảng3. 9: Thông số đường dây
Đườn
g
R0
X0
l
R
X
Ω / km Ω / km
Ω
Ω
dây
km
N1
0.21
0.416
53.85
5.65
11.20
12
0.45
0.44
36.05
8.11
7.93
N3
0.45
0.44

53.85
12.12
11.85
N4
0.45
0.44
70.71
15.91
15.56
N5
0.45
0.44
41.23
9.28
9.07
N6
0.45
0.44
80.62
18.14
17.74
N7
0.33
0.429
70.71
11.67
15.17
Chế độ bình thường :

∆U %btN −2 =

•
•

Xét đường dây N-1-2 :

PN −2 .R N −2 + QN −2 . X N −2
.100
U 2 dm

Chế độ sự cố: Giả sử đứt một mạch của đường dây kép N-2, 1-2
Tổn thất điện áp lớn nhất trong đường dây N-2-3 chế độ bình thường, sự cố
Ta nhận thấy khi đường dây 1-2 sự cố thì nguy hiểm hơn N-2
Tương tự ta có bảng sau :
Bảng 3.10: Tổn thất điện áp trên các đường dây ở phương án 2

Đường
dây

R
Ω

X
Ω

P
MW

n1

0.21

0.416

51

24.68

2.47

4.94

12

0.45

0.44

20

9.68

1.38

2.75

n3

0.45

0.44

24

11.62

2.45

4.89

Q
∆U%bt
MVAR

17

∆U%sc ∆U%btmax

∆U%scmax

6,64

13,28

3.54

7.08


n4

0.45

0.44

26

12.58

3.46

6.93

n5

0.45

0.44

27

13.07

2.12

4.24

n6

0.45

0.44

19

9.20

2.88

5.76

0.33

0.42
9

33

15.97

3.24

6.48

n7

5.04

10.07

3.05

6.10

4.20

8.39

5.18

10.37

Từ bảng 10 ta có tổn thất điện áp lớn nhất của phương án 1 khi bình thường và sự
cố là:


Kết luận: Phương án 2 thảo mãn yêu cầu kỹ thuật

18


3.4 PHƯƠNG ÁN 3 : SỬ DỤNG LƯỚI HÌNH TIA, LIÊN THÔNG VÀ
LƯỚI KÍN
Sơ đồ nối dây phương án 3.

5

6

NÐ

7
3
1

2



3.4.1 Phân bố công suất
(Bỏ qua tổn thất công suất)
Xét lưới kín N-4-3-N:
N

4

24+11,62i

•

4

3

N

26+12,58i

Giả sử chiều công suất các đoạn như hình vẽ, các đường dây có cùng tiết diện và
sử dụng một loại dây dẫn
Công suất trên đoạn N-4 :

19


•

25.3+12,24i (MVA)
Công suất trên đoạn 3-4:

•

Công suất trên đoạn N-3




Điểm 3 là điểm phân bố công suất
Xét đường dây N-1-2 liên thông



3.4.2 Chọn điện áp định mức
Tương tự phương án 1 và phương án 2 ta có:
Bảng 3.11: Chọn điện áp định mức phương án 3.
Đường
dây
n1
12
3
4

5
6
7
43

P
MW
51
20
24
26
27
19
33
3.53

L
KM
53.85
36.05
53.85
70.71
41.23
80.62
70.71
30

Utt
KV
93.27

60.77
68.05
72.45
69.61
66.19
79.40
33.12

3.4.3 Chọn tiết diện dây dẫn và tính tổn thất điện áp
3.4.3.1 Chọn tiết diện dây dẫn
Tương tự phương án 1 và phương án 2 ta có bảng sau:

20

Udm
KV

110


Bảng 3.12: Chọn tiết diện dây dẫn phương án 3.



Đường
dây
n1
12
3
4

5
6
7
43

Smax
MVA
56.66
22.22
26.66
28.89
30.00
21.11
36.66
3.53

Udm
KV
110
110
110
110
110
110
110
110

n

Imax

A
148.69
58.31
69.97
75.80
78.72
55.40
96.21
10.29

2
2
1
1
2
2
1
1

jkt
A/mm2
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1
1,1

Fkt
mm2
135.18
53.01
63.61
68.91
71.56
50.36
87.47
9.36

F
mm2
150
70
95
95
70
70
95
70

Kiểm tra:
 Xét lưới kín N-3-4-N:
 Trường hợp 1: sự cố từ N-3, lưới N-3-4-N thành lưới liên thông N-4-3

N

4

(26+12,58i)

•

Công suất trên đoạn 4-3:
Công suất trên đoạn N-4:
)

•

Dòng điện sự cố trên đoạn 4-3:

•

=139,95→
Điều kiện phát nóng được thỏa mãn
Dòng điện sự cố trên đoạn N-4:

3

24+11,62i

•

=145,77→

Điều kiện phát nóng được thỏa mãn
Trường hợp 2: Sự cố từ N-4, lưới N-3-4-N thành lưới liên thông N-3-4

21

Icp
A
445
265
330
330
265
265
330
265


N

3

24+11,62i

•
•

•
•

26+12,58i

Công suất trên đoạn 3-4:

Công suất trên đoạn N-3:
•

•

4

)

Dòng điện sự cố trên đoạn 3-4:
• =151,59 < Icp=330 A
→
Điều kiện phát nóng thỏa mãn
Dòng điện sự cố trên đoạn N-3:

=291.55
→

Điều kiện phát nóng thỏa mãn.
3.4.3.2 Tính tổn thất điện áp


•

Bảng 17: Thông số đường dây phương án 3.
Xét lưới kín N-3-4-N:
Chế độ bình thường:
∆U %btN −4 + ∆U % bt 4−3
∆U %btN −3

Vì điểm 3 là điểm phân bố công suất nên
hoặc
là lớn nhất.
sự cố từ N-3, lưới N-3-4-N thành lưới liên thông N-4-3
∆U % N −4−3 = ∆U %4−3 + ∆U % N −4

=

P4−3 .R4−3 + Q4−3 .X 4−3
P .R + Q .X
.100 + N −4 N −4 2 N −4 N −4 .100
2
U dm
U dm

22


24.13,5 + 11,62.13,2
50.31,38 + 24,2.31,11
.100 +
.100
2
110
1102
= 23,13%
=

Khi đứt đường dây N-4 lưới N-3-4-N thành liên thông N-3-4
Tổn thất điện áp trong lưới N-1-2-N khi sự cố đoạn N

∆U % N −3−4 = ∆U %3−4 + ∆U % N −3

=

P3−4 .R3−4 + Q3−4 . X 3−4
P .R + Q X
.100 + N −3 N −3 2 N −3 N −3 .100
2
U dm
U dm

26.13,5 + 12,58.13,2
50.24,23 + 24,2.23,69
.100 +
.100
2
110
1102
= 19,02%
=

Do điểm rơi công suất tại điểm 3
Bảng 3.13: điện áp tổn thất
R0
Đường
Ω
/ km
dây
N-1

12
N-3
N-4
43

X0

Ω / km

L
km

R

Ω

X

Ω

∆Usc

6,64
13,28
0.21
0.416
53.85
5,56
11.2
0.45

0.44
36.05
8.11
7.93
0.33
0.429
53.85 24.23 23.69
23,13
0.33
0.429
70.71 31.82 31.11
0.45
0.44
30
13.5
13.20
 Tổn thất điện áp lớn nhất trong phương án 3 khi bình thường và sự cố là:
∆U %bt max = ∆U %btN −6 = 5,74% < ∆U %btcp = 10%
∆U % sc max = ∆U % N −2−1 = 19,22% < ∆U %sccp = 25%
 Kết luận: Phương án 3 thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật.

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ VÀ CHỌN
PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU


4.1 Cơ sở lý thuyết
So sánh qua hàm chi phí tính toán trong 1 năm.
23

Z = (avh + atc ).v + ∆A.c
Trong đó:
v: vốn đầu tư xây dựng lưới điện
atc
: hệ số thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn
1
atc =
Ttc
Ttc = 8
với
năm (cho lưới điện 110KV)
Ttc
: thời gian thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn
avh
avh
: hệ số vận hành lưới điện (vận hành đường dây
=0,04)
∆A
: tổn thất điện năng trong lưới trong 1 năm
∆A = ∑ ∆Pmaxi .τ

∆Pmaxi

: tổn thất công suất tác dụng trên đường dây thứ i
Pi 2 + Qi 2
∆Pmaxi =
.Ri
U dm 2

τ = (0,124 + Tmax .10 −4 ) 2 .8760


•

c: giá tiền 1KWh tổn thất điện năng
4.2 Phương án 1: sử dụng lưới hình tia
4.2.1 Tính vốn đầu tư
Giả sử đường dây trên không lộ kép được đặt trên cùng một cột thép.
Xét đường dây N-1:
Vốn đầu tư xây dựng đường dây N-1:

Đường
dây

Loại
dây

l
km

n

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

AC70
AC70
AC70
AC70
AC70
AC70
AC95

31.62
53.85
53.85
70.71
41.23
80.62
70.71

2
2
2
2
2
2
2

Tổng (v1)

voi
đồng/km

vi

đồng

385000000
380000000
380000000
380000000
380000000
380000000
24
385000000

19,477,920,000
32,740,800,000
32,740,800,000
42,991,680,000
25,067,840,000
49,016,960,000
43,557,360,000
245,593,360,000

Tương tự
ta có
bảng sau:


Bảng 4.1: Vốn đầu tư đường dây phương án 1.


•

4.2.2 Tính tổn thất điện năng
Xét đường dây N-1:
Thời gian tổn thất công suất lớn nhất:

•

Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn N-1:

•

Tổn thất điện năng trên đoạn N-1:
Tương tự ta có bảng sau:

Bảng 42: Tổn thất điện năng trong phương án

25