đồ án môn học lưới điện 2

Đồ án môn học lới điện
Bộ công thơng
Trờng đại học điện lực

Nhiệm vụ thiết kế đồ án môn học lới điện
Họ và tên :
Lớp : Đ1-H1
1. Đầu đề thiết kế đồ án
Thiết kế hệ thống điện gồm một nguồn điện công suất vô cùng lớn và sáu
phụ tải khu vực.
2. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
1 - Tính toán cân bằng công suất, xây dựng phơng án.
2 - Tính toán kinh tế kỹ thuật, chọn phơng án tối u.
3 - Chọn máy biến áp và sơ đồ nối điện chính.
4 - Tính toán chế độ xác lập lới điện.
5 - Tính toán lựa chọn đầu phân áp.
6 - Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
3. Các số liệu phụ tải
Các số liệu

Các phụ tải

Phụ tải cực đại (MW)

1
30

2
45

3

28

4
36

5
25

6
40

Phụ tải cực tiểu (MW)

21

31,5

19,6

25,2

17,5

28

I

I

I

III

III

I

0,85

0,85

0,85

0,85

0,85

0,85

Loại hộ tiêu thụ
Hệ số công suất : cos


Đồ án môn học lới điện
SƠ đồ vị trí của Nguồn điện và các phụ tải

Điện áp trên thanh cái của nguồn điện khi phụ tải cực đại, khi sự cố nặng
nề là : UA=1,1Uđm; khi phụ tải cực tiểu là UA=1,05Uđm.
Đối với tất cả các hộ tiêu thụ
Phụ tải cực tiểu bằng : 70% Phụ tải cực đại

Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax= 5000 giờ
Giá 1 KWh điện năng tổn thất : 700 đồng/kWh
Giá 1 KVAr thiết bị bù : 150.103 đồng/kVAr
Hệ số đồng thời m=1;
Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax=5000h
JKT=1,1 A/mm2
Giáo viên hớng dẫn: PGS-TS. PHạM VĂN HòA


Đồ án môn học lới điện
Thiết kế mạng lới điện
**************************************
Chơng i
tính toán cân bằng công suất,
xây dựng phơng án
1.1, Phân tích nguồn và phụ tải.

Việc quyết định sơ đồ nối dây của mạng điện cũng nh là phơng thức vận
hành của nhà máy điện hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí và tính chất cuả nguồn
cung cấp điện. Nguồn cung cấp điện cho các hộ phụ tải ở đây là một nguồn có
công suất vô cùng lớn, hệ số công suất của nguồn là Cos = 0,85.
Tổng công suất của các hộ tiêu thụ ở chế độ phụ tải cực đại là 204MW.
Phụ tải cực tiểu bằng 70% phụ tải cực đại.
Trong số 6 hộ phụ tải thì có 4 hộ phụ tải yêu cầu có mức đảm bảo cung
cấp điện ở mức cao nhất ( 1, 2, 3, 5 ) nghĩa là không đợc phép mất điện trong bất
cứ trờng hợp nào, vì nếu mất điện thì sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng. Hai hộ phụ
tải còn lại có mức yêu cầu đảm bảo cung cấp điện ở mức thấp hơn (hộ loại hai)
là những hộ phụ tải mà việc mất điện không gây hậu quả nghiêm trọng. Thời
gian sử dụng công suất cực đại của các hộ phụ tải là Tmax = 5000 h.
Ta có bảng số liệu tổng hợp về phụ tải nh sau :

Số liệu phụ tải
Pmax (MW)
Qmax (MVAR)
Pmin (MW)
Qmin (MVAR)
Cos
Loại hộ

1

2

3

4

30
45
28
36
18,591 27,886 17,352 22,309
21
31,5
19,6
25,2
13,014 19,521 12,146 15,616
0,85
0,85
0,85
0,85

I

I

I

II

5

6

25
15,492
17,5
10,845
0,85

40
24,788
28
17,352
0,85

I

II


Đồ án môn học lới điện

1.2, Tính toán cân bằng công suất
Khi thiết kế mạng điện thì một trong các vấn đề cấc phải quan tâm tới đầu
tiên đó là điều kiện cân bằng giữa công suất tiêu thụ và công suất phát ra bởi
nguồn.
Trong đồ án thiết kế môn hoc lới điện việc cân bằng công suất ở đây đợc
thực hiện trên một khu vực cụ thể, trong khu vực này có một nguồn điện công
suất vô cùng lớn. Trong hệ thống điện chế độ vận hành ổn định chỉ tồn tại khi có
sự cân bằng công suất tác dụng và phản kháng. Cân bằng công suất tác dụng cần
thiết để giữ ổn định tần số, còn để giữ đợc điện áp ổn định phải cân bằng công
suất phản kháng trong hệ thống điện nói chung và từng khu vực nói riêng.
1.2.1, Cân bằng công suất tác dụng
Tổng công suất tác dụng do nguồn sinh ra phải bằng tổng công suất tác
dụng do các hộ phụ tải tiêu thụ và tổn thất công suất tác dụng trên lới (khu vực).
Sự cân bằng công suất tác dụng trong khu vực mà ta đang xét đợc biểu diễn bằng
biểu thức sau :

Ptrạm =

6

m. Pptj + Pmd
1

Trong đó :
Ptrạm : Tổng công suất phát của trạm điện
m

: Hệ số đồng thời. Trong tính toán thiết kế lấy m = 1

Pptj : Tổng phụ tải tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ.

m.Ppt = Ppt1 + Ppt2 + Ppt3+ Ppt4+ Ppt5+ Ppt6 = 204 (MW)
Pmđ : Tổng tổn thất trên đờng dây và máy biến áp trong mạng điện. Khi
tính toán sơ bộ ta lấy theo phần trăm của tổng công suất phụ tải cực đại.
Pmđ

6

= 5%. m. Pptj = 0,05.204 = 10,2 (MW)
1

Vậy Ptrạm= 1 . 204+10,2 = 214,2 (MW)
1.2.2, Cân bằng công suât phản kháng và bù công suất cỡng bức


Đồ án môn học lới điện
Sự cân bằng công suất phản kháng đợc thể hiện bằng biểu thức sau :
Qb + Qtrạm = m.Qpt + Qba
Trong đó :
Qtrạm : Tổng công suất phản kháng do trạm điện phát ra.
Qtrạm = Ptrạm . tgtrạm = Ptrạm . tg(arccos0,85)
Qtrạm = 214,2 . 0,62 = 132,804 (MVAr)
Qpt : Tổng công suất phản kháng của phụ tải.
Qpt = Pptj . tgptj
Qpt = 204 . 0,62= 126,48 (MVAr)
Qba : Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp. Đợc tính
theo phần trăm của công suất phụ tải.
Qba = 15%.m.Qpt = 0,15 . 1 . 126,48 = 18,972 (MVAr )
Qb: Tổng công suất phản kháng phải bù sơ bộ :
Qb =( m.Qpt + Qba) - Qtrạm
Qb = (126,48 + 18,972) 132,804 = 12,648 (MVAr)

Ta dự kiến bù sơ bộ dựa trên nguyên tắc là bù u tiên cho các hộ ở xa, có
Cos thấp trớc và chỉ bù đến Cos = 0,90 0,95 (không bù cao hơn nữa vì sẽ
không kinh tế và ảnh hởng không tốt tới tính ổn định của hệ thống điện). Còn
thừa thì ta bù cho các hộ ở gần có Cos cao hơn và bù cho đến khi có
Cos = 0,85 0,9. Công suất bù sơ bộ cho hộ tiêu thụ thứ i nào đó đợc tính nh
sau :
Qbi = Qi Pi tgi mới
Trong đó :
Pi ,Qi : Là công suất của hộ tiêu thụ trớc khi bù.
tgi mới : Đợc tính theo Cosi mới hệ số công suất của hộ thứ i sau khi bù
Ta chọn vị trí bù tại 6 và tại 2.
Bù 6 MVAr tại phụ tải 6:


Đồ án môn học lới điện
Spt6.= 40 + j(24,788 - 6) = (40+j18,788) MVA
Cosmới = 0,905
Bù 6,648 MVAr tại phụ tải 2 :
Spt2.mới = 45+ j(27,886-6,648) = (45 + j21,238) MVA
Cosmới = 0,904
Kết quả bù sơ bộ nh sau :
Phụ tải
Số liệu
Pmax (MW)
Qmax (MVAR)
Cos
Qmax
Cos

1

2

3

4

5

6

30
18,591
0,85

45
27,886
0,85

28
36
25
40
17,352 22,309 15,492 24,788
0,85
0,85
0,85
0,85

18,591

0,85

21,238
0,904

17,352 22,309 15,492 18,788
0,85
0,85
0,85
0,905

1.3, Xây dựng các phơng án nối dây
1.3.1, Dự kiến các phơng án nối dây
Thực tế thì không có một phơng pháp nhất định nào để lựa chọn sơ đồ nối
dây cho mạng điện. Một sơ nối dây của mạng điện có thích hợp hay không là do
rất nhiều yếu tố quyết định nh : Phụ tải lớn hay nhỏ, số lợng phụ tải nhiều hay ít,
vị trí phân bố của phụ tải, mức độ yêu câù về đảm bảo liên tục cung cấp điện,
đặc điểm và khả năng cung cấp của nguồn điện, vị trí phân bố các nguồn điện
Hộ loại I đợc cung cấp điện bằng đờng dây kép hoặc có hai nguồn cấp điện
(mạch vòng). Hộ loại II thì chỉ cần cung cấp điện sử dụng mạch đơn. Sau khi tiến
hành phân tích sơ bộ xong ta sẽ chọn ra 2 phơng án để tiến hành tính toán cụ thể
so sánh về mặt kỹ thuật.
Ta đa ra 5 phơng án nối dây để phân tích sơ bộ.
Các phơng án có sơ đồ nối dây nh các hình vẽ dới đây :


§å ¸n m«n häc líi ®iÖn


§å ¸n m«n häc líi ®iÖn

Đồ án môn học lới điện

1.3.2, Phân tích, giữ lại một số phơng án để tính toán tiếp.
Ta có:
+ Sơ đồ hình tia có u điểm là: đơn giản về sơ đồ nối dây, bố trí thiết bị đơn
giản; Các phụ tải không liên quan đến nhau, khi sự cố trên 1 đờng dây không ảnh
hởng đến đờng dây khác; Tổn thất nhỏ hơn sơ đồ liên thông.
Tuy vậy sơ dồ hình tia có nhợc điểm: khảo sát, thiết kế, thi công mất nhiều
thời gian và tốn nhiều chi phí.
+Sơ đồ liên thông có u điểm là: thiết kế, khảo sát giảm nhiều so với sơ đồ
hình tia; Thiết bị, dây dẫn có chi phí giảm.
Tuy vậy nó có nhợc điểm: cần có thêm trạm trung gian, thiết bị bố trí đòi
hỏi bảo vệ rơle; Thiết bị tự động hóa phức tạp hơn; độ tin cậy cung cấp điện thấp
hơn sơ đồ hình tia.
+Mạng kín có u điểm là độ tin cậy cung cấp cao, khả năng vận hành lới
linh hoạt; tổn thất ở chế độ bình thờng thấp.


Đồ án môn học lới điện
Nhợc điểm: bố trí bảo vệ rơle và tự động hóa phức tạp; Khi xảy ra sự cố
tổn thất lới cao, nhất là ở nguồn có chiều dài dây cấp điện lớn.
Dựa vào các u nhợc điểm của các phơng án ở trên, kết hợp vói 5 phơng án
đợc xây dựng ở trên ta chọn phơng án 1 và phơng án 5 để tính toán tiếp.
Các định hớng kỹ thuật cơ bản.

Do khoảng cách giữa nguồn cung cấp điện và các hộ phụ tải, hoặc giữa
các hộ phụ tải với nhau tơng đối xa nên ta sẽ dùng đờng dây trên không để cung
cấp điện cho các hộ phụ tải. Và để đảm bảo về độ bền cơ cũng nh khả năng dẫn

điện ta sử dụng loại dây AC để truyền tải, còn cột thì sử dụng loại cột thép.
Đối với những hộ loại một có mức yêu cầu đảm bảo cung cấp điện ở mức
cao nhất phải đợc cung cấp điện từ một mạch vòng kín hoặc đờng dây có lộ kép
song song. Còn đối với các hộ phụ tải loại hai thì chỉ cần sử dụng một đơng dây
đơn để cung cấp để tránh gây lãng phí.
Khi chọn máy biến áp cho các trạm hạ áp của các hộ phụ tải thì đối với
các hộ phụ tải loại một ta sẽ sử dụng hai máy biến áp vận hành song song, còn
đối với các hộ phụ tải loại hai thì chỉ cần chọn một máy biến áp.

Chơng iI
tính toán kinh tế-kỹ thuật,
chọn phơng án tối u


Đồ án môn học lới điện
So sánh các phơng án về mặt kỹ thuật .

Đối với mỗi phơng án đợc giữ lại để so sánh về mặt kỹ thuật ta cần phải
tính toán các nội dung nh sau :
Lựa chọn điện áp tải điện
Ta sử dụng công thức kinh nghiệm sau để xác định điện áp định mức
của đờng dây :
U = 4,34 . L + 16

P
n

(kV)

Trong đó :

P : Là công suất chuyên trở trên đờng dây ( MW ).
L : Là khoảng cách truyền tải (km).
n: là số lộ dây song song
Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện
( Jkt ).

Fkt =

I lv
J kt

Trong đó :
Ilv : Dòng điện làm việc chạy trên đờng dây (A)
Ilv =

Pij2max + Qij2 max
n. 3.U dm

.103 (A)

Pijmax,Qijmax : Dòng công suất tác dụng và phản kháng lớn nhất chạy
trên đoạn đờng dây ij .
n : số mạch đờng dây.
Uđm : Điện áp định mức (kV)
Jkt : Mật độ kinh tế của dòng điện (A/mm2)
Sau đó dựa vào tiết diện kinh tế đã tính đợc ở trên ta tiến hành chọn tiết
diện theo tiêu chuẩn : Fchọn Fkt


Đồ án môn học lới điện

Tính tổn thất điện áp lúc vận hành bình thờng và khi sự cố nguy hiểm
nhất
Tổn thất điện áp trên một đoạn đờng dây đợc tính theo biểu thức sau
:
U% =

P.R + Q. X
.100
2
U dm

Trong đó :
P,Q : Là dòng công suất tác dụng và phản kháng chạy trên đoạn đờng
dây đó
R,X : Là điện trở và điện kháng của đoạn đờng dây đó.
Uđm : Là điện áp định mức của mạng điện.
Trờng hợp sự cố nguy hiểm nhất là khi lộ kép (hoặc mạch vòng kín )
bị đứt một lộ đờng dây ( một đoạn đờng dây).
Kiểm tra phát nóng của dây dẫn lúc sự cố
Ta phải tính đợc dòng điện chạy trong dây dẫn của đoạn đờng dây đó
lúc sự cố nặng nề nhất ( Isc ). Sau đó so sánh trị số tính đợc với dòng
điện cho phép chạy trong dây dẫn đó ( Icp ).
Nếu là đoạn đờng dây có lộ kép thì dòng điện khi sự cố bằng 2 lần
dòng điện khi ở chế độ phụ tải max.
Isc = 2. Imaxbt
Các phơng án đảm bảo đợc các yêu cầu về kỹ thuật là các phơng án
phải thoả mãn đợc hai điều kiện sau :
+ Tổn thất điện áp lúc vận hành bình thờng Umaxbt%(nghĩa là tính tổn
thất điện áp từ nguồn tới phụ tải xa nhất lúc phụ tải cực đại ) và tổn thất điện áp
lúc sự cố nặng nề nhất Umaxsc% phải thoả mãn các điều kiện sau:

- Lúc bình thờng : Umaxbt% 10%
- Lúc sự cố

: Umaxsc% 20%


Đồ án môn học lới điện
+ Các dây dẫn lựa chọn cho các đoạn đờng dây của phơng án phải đảm
bảo đợc điều kiện phát nóng khi sự cố :
Isc K1.K2. Icp
Isc : Dòng điện lớn nhất lúc sự cố
Icp : Là dòng điện cho phép lâu dài chạy qua dây dẫn
K1,K2 : Hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ làm việc khác nhiệt độ tiêu
chuẩn ( lấy K1 = 0.88; K2=1).
Nếu nh tiết diện dây dẫn đã chọn mà không thoả mãn điều kiện trên thì ta
phải tăng tiết diện dây dẫn lên cho đến khi thoả mãn.
I, Phơng án 1
I.1, Tính toán phân bố công suất sơ bộ, chọn cấp điện áp.
I.1.1, Tính toán phân bố công suất sơ bộ
Sơ đồ nối dây của phơng án 1: (hình vẽ ở trang bên)
Sự phân bố công suất trong mạng :
S0-1 = Spt2+ Spt1 = (45+j21,238) + (30+j18,591)= 75 + j39,829 (MVA)
S1-2 = Spt2 = (45+j21,238) (MVA)
S0-3 = Spt4+Spt3 = (36+j22,309)+(28+j17,352)= 64+j39,661 (MVA)
S3-4 = Spt4 = 36 + j22,309 (MVA)
S0-5 = Spt6+Spt5 =(40+j18,788)+(25+j15,492)=(65+j34,28) (MVA)
S5-6 = Spt6 = 40 + j18,788 (MVA)


Đồ án môn học lới điện

Ta có bảng tổng hợp sau :
Phơng án 1

Công suất
(MVA)

Chiều dài
(Km)

0-1

75 + j39,829

28,284

1-2

45 + j 21,238

41,231

0-3

64 + j39,661

36,056

3-4

36 + j22,309

44,721

0-5

65 + j34,28

51

5-6

40 + j18,788

41,231

I.1.2, Chọn cấp điện áp
áp dụng công thức kinh nghiệm để tính điện áp định mức của mạng điện ta
tính đợc điện áp tải điện trên các đoạn đờng dây của phơng án 1 nh sau:
U0-1 = 4,34 . 28,284 + 16.0,5.75 = 108,785 (kV)
U1-2 = 4,34 . 41,231 + 16.0,5.45 = 86,933 (kV)
U0-3 = 4,34 . 36,056 + 16.0,5.64 = 101,60 (kV)
U3-4 = 4,34 . 44,721 + 16.36 = 108,128 (kV)
U0-5 = 4,34 . 51 + 16.0,5.65 = 103,707 (kV)


Đồ án môn học lới điện
U5-6 = 4,34 . 41.231 + 16.40 = 113,275 (kV)
Kết luận: Qua tính toán ta thấy mạng điện thiết kế dùng cấp điện áp 110
Kv để truyền tải là hợp lý.

I.2, Chọn tiết diện dây dẫn (theo từng lộ)
I.2.1, Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế, kiểm tra các điều
kiện phát nóng.
0-1: Imax =

75 2 + 39,829 2 .10 3
2. 3.110

Ftt =

= 222,856(A)

222,856
= 202,596 (mm2)
1,1

Chọn dây AC-185, có Icp = 515 A
Isc= 2.Imax =2 . 222,856 = 445,712 A
+ Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cỡng bức :
Isc 0,88 Icp 445,712 0,88.515 445,712 453,2 (thỏa mãn)
Vậy đoạn 0-1 là dây AC-185 : r0=0,16 ; x0=0,409 ; b0=2,78.10-6(1/)
1-2 : Imax =
Ftt =

45 2 + 21,238 2 .10 3
2. 3.110

=130,586 A

130,586

= 118,715 (mm2)
1,1

Chọn dây AC-120, có Icp = 380 A
Isc= 2.Imax =2 . 130,586 = 261,172 A
+ Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cỡng bức :
Isc 0,88 Icp 261,172 0,88.380 261,172 334,4 (thỏa mãn)
Vậy đoạn 1-2 là dây AC-120 : r0=0,25 ; x0=0,423 ; b0=2,69.10-6(1/)
0-3: Imax =

64 2 + 39,6612 .10 3

Ftt =

2. 3.110

= 197,592 A

197,592
= 179,629 (mm2)
1,1


Đồ án môn học lới điện
Chọn dây AC-185, có Icp = 515 A
Isc= 2.Imax =2 . 197,592 = 395,184 A
+ Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cỡng bức :
Isc 0,88 Icp 395,184 0,88.515 395,184 453,2 (thỏa mãn)
Vậy đoạn 0-3 là dây AC-185 : r0=0,16 ; x0=0,409 ; b0=2,78.10-6(1/)
3-4 : Imax =

36 2 + 22,309 2 .10 3
3.110
222,29

Ftt = 1,1

= 222,29 A

= 202,082 (mm2)

Chọn dây AC-185, có Icp = 515 A
Isc= Imax = 222,29 A
+ Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cỡng bức :
Isc 0,88 Icp 222,29 0,88.515 222,29 453,2 (thỏa mãn)
Vậy đoạn3-4 là dây AC-185 : r0=0,16 ; x0=0,409 ; b0=2,78.10-6(1/)
0-5 : Imax =

65 2 + 34,28 2 .10 3
2. 3.110
192,85

Ftt = 1,1

= 192,85 A

= 175,318 (mm2)

Chọn dây AC-185, có Icp = 515 A
Isc= 2.Imax =2 . 192,85 = 385,7 A

+ Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cỡng bức :
Isc 0,88 Icp 385,7 0,88.515 385,7 453,2 (thỏa mãn)
Vậy đoạn 0-5 là dây AC-185 : r0=0,16 ; x0=0,409 ; b0=2,78.10-6(1/)
5-6 : Imax =

40 2 + 18,788 2 .10 3
3.110

= 231,95 Ftt =

231,95
=210,86 (mm2)
1,1

Chọn dây AC-240, có Icp = 610 A
Isc= Imax =231,95 A
+ Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cỡng bức :


Đồ án môn học lới điện
Isc 0,88 Icp 231,95 0,88.610 231,95 536,8 (thỏa mãn)
Vậy đoạn 5-6 là dây AC-240 : r0=0,12 ; x0=0,401 ; b0=2,84.10-6(1/)
Từ kết quả của việc lựa chọn tiết diện dây dẫn ta lập đợc bảng thông số đờng dây của phơng án 1 nh sau :
b0.10-6

Lộ ĐD

L(km)

Ftt

Fch

ro

x0

0-1
DDD
1-2

28,284
(km)
41,231

202,596

185

0,16

0,409

118,715

120

0,25

0,423

2,69

45 + j 21,238

0-3

36,056

179,629

185

0,16

0,409

2,78

64 + j39,661

3-4

44,721

202,082

185

0,16

0,409

2,78

36 + j22,309

0-5

51

175,318

185

0,16

0,409

2,78

65 + j34,28

5-6

41,231

210,86

240

0,12

0,401

2,84

40 + j18,788

2,78

Công suất
75 + j39,829

I.2.2, Kiểm tra tổn thất điện áp lúc vận hành bình thờng và khi sự cố nguy
hiểm nhất :
Ta có công thức tính tổn thất điện áp U% :
Ui% =

Pi R i + Q i X i
.100
U2

- Lúc làm việc bình thờng và khi có sự cố lần lợt tính toán U% cho các lộ
nh sau :
0-1-2 : U0-1-2 =U0-1+U1-2=
=

P01 R01 + Q01 X 01
U dm

+

P12 R1 2 + Q1 2 X 12
U dm

(75.0,16 + 39,829.0,409).28,284 + (45.0,25 + 21,238.0,423).41,231
2.110

= 3,637 + 3,792 = 7,429 (kV)
Sự cố 1: đứt 1 lộ 0-1: Usc1=2.U0-1+U1-2= 2.3,637+3,792 = 11,066 (kV)
Sự cố 1: đứt 1 lộ 1-2: Usc2=U0-1+2.U1-2= 3,637+2.3,792 = 11,221(kV)
Vậy Usc0-1-2= max{Usc1, Usc2} = 11,221 (kV)
0-3-4 : U0-3-4 =U0-3 +U3-4


Đồ án môn học lới điện
=

(0,16.64 + 0,409.39,661)36,056 (0,16.36 + 0,409.22,309).44,721
+
2.110
110

= 4,337 + 6,051 =10,388 (kV)
Usc = 2.U0-3 + U3-4 = 2.4,377+ 6,051 = 14,725 (kV)
0-5-6 : U0-5-6 = U0-5 + U5-6
=

(0,16.65 + 0,409.34,28).51 (0,12.40 + 0,401.18,788).41,231

+
2.110
110

0-5-6 = 5,661+4,623 = 10,284 (kV)
Usc = 2.5,661 + 4,623 = 15,945 (kV)
Từ kết quả tính toán ta có :
Umaxbt = U0-3-4bt = 10,388 (kV)
Umaxbt%< (10,388/110).100 = 9,44% < 10%
- Khi sự cố thì trờng hợp sự cố nặng nề nhất là đứt một dây lộ 0-5. Khi đó
ta có :
Uscmax = U0-5-6sc =15,945 (kV)
Uscmax%=(15,945/110).100 = 14,5% < 20%
Kết luận : Phơng án 1 thoả mãn các tiêu chuẩn kỹ thuật.

II, Phơng án 5
II.1, Tính toán phân bố công suất sơ bộ, chọn cấp điện áp.
II.1.1, Tính toán phân bố công suất sơ bộ
Sơ đồ nối dây của phơng án 5 (hình vẽ ở trang bên)


§å ¸n m«n häc líi ®iÖn

Sù ph©n bè c«ng suÊt trong m¹ng:
S0-1 =

S1.(l12 + l 20) + S 2.l 20 (30 + j18,591).(41,231 + 60,827) + (45 + j 21,238).60,827
=
l12 + l 20 + l 01
41,231 + 60,287 + 28,284

=44,49 + j24,468 (MVA)
S1-2= S0-1 – Spt1= (44,49 + j24,468) – (30 + j18,591) = (14,49 + j5,877) MVA
S0-2= S2 – S1-2 = (45 + j21,238) - (14,49 + j5,877) = (30,51 +j15,361) MVA
S0-3 = Spt4+Spt3 = (36+j22,309)+(28+j17,352)= 64+j39,661 (MVA)
S3-4 = Spt4 = 36 + j22,309 (MVA)
S0-5 = Spt5 = 25+j15,492 (MVA)
S0-6 = Spt6 = 40 + j18,788 (MVA)
Ta cã b¶ng sè liÖu sau :
§êng d©y

C«ng suÊt
(MVA)

Chiều dài
(Km)

0-1

44,49 + j24,468

28,284

1-2

14,49 + j5,877

41,231

0-2

30,51 + j15,361

60,827

0-3

64 + j39,661

36,056

3-4

36 + j22,309

44,721


Đồ án môn học lới điện
0-5

25+j15,492

51

0-6

40 + j18,788

41,231

II.1.2, Tính điện áp định mức của mạng điện
Ta tính đợc điện áp tải điện trên các đoạn đờng dây của phơng án 5 nh sau:
U0-1 = 4,34 . 28,284 + 16.44,49 = 118,07 (kV)
U1-2 = 4,34 . 41,231 + 16.14,49 = 71,72 (kV)
U0-2 = 4,34 . 60,827 + 16.30,51 = 101,69 (kV)
U0-3 = 4,34 . 36,056 + 16.0,5.64 = 101,602 (kV)
U3-4 = 4,34 . 44,721 + 16.36 = 108,128 (kV)
U0-5 = 4,34 . 51 + 16.0,5.25 = 68,759 (kV)
U0-6 = 4,34 . 78,102 + 16.40 = 116,3 (kV)
Kết luận: Qua tính toán ta thấy mạng điện dùng điện áp 110kV để truyền tải
là hợp lý.
II.2, Chọn tiết diện dây dẫn (theo từng lộ)
II.2.1, Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ dòng kinh tế, kiểm tra các điều
kiện phát nóng
** Xét mạch vòng 0-1-2 :
+ Xét khi sự cố đứt dây 0-2 ta có dòng công suất trên các nhánh là :
S0-1 = S2+S1 = 75 + j39,829 (MVA)
S1-2 = S2 = 45 + j21,238 (MVA)
+ Xét sự cố đứt dây 0-1 ta có dòng công suất trên các nhánh là :
S0-2 = S2+S1 = 75 + j39,829 (MVA)
S1-2 = S1 = 30 + j18,591 (MVA)


Đồ án môn học lới điện

+ Xét sự cố đứt dây 2-1 ta có dòng công suất trên các nhánh là :
S0-2 = S2 = 45 + j21,238 (MVA)
S0-1 = S1 = 30 + j18,591 (MVA)
Vậy dòng sự cố max trên các nhánh là:

S0-1sc = 75 + j39,829 (MVA)
S0-2sc = 75 + j39,829 (MVA)
S2-1sc = 45 + j21,238 (MVA)
0-1: Imax =

44,49 2 + 24,468 2 .10 3

Ftt =

3.110

= 266,497(A)

266,497
=242,27 (mm2)
1,1

Chọn dây AC-240, có Icp = 610 A
I0-1sc =

75 2 + 39,829 2 .10 3
3.110

= 445,713 (A)

+ Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cỡng bức :
Isc 0,88 Icp 445,713 0,88 . 610 445,713 536,8 (thỏa mãn)
Vậy đoạn 0-1 là dây AC-240 : r0=0,12 ; x0=0,401 ; b0=2,84.10-6(1/)

Đồ án môn học lới điện
1-2 : Imax =

14,49 2 + 5,877 2 .10 3
3.110

=82,07 A

82,07

Ftt = 1,1 = 74,61 (mm2)
Chọn F = 70 mm2 có Icp=275 A
I1-2sc =

45 2 + 21,238 2 .10 3
3.110

= 261,172 (A)

+ Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cỡng bức :
Isc 0,88 Icp 261,172 0,88.275 261,172 242 (không thỏa mãn)
Chọn lại đoạn 1-2 là dây AC-120,có Icp = 380A
0,88Icp = 0,88.380 =334,4 > 261,172 (thỏa mãn)
Vậy đoạn1-2 là dây AC-120 có: r0=0,25 ; x0=0,423 ; b0=2,69.10-6(1/)
0-2 : Imax =
Ftt =

30,512 + 15,3612 .10 3
3.110

=179,287 A

179,287
= 162,988 (mm2)
1,1

Chọn dây AC-185, có Icp = 515 A
I0-1sc =

75 2 + 39,829 2 .10 3
3.110

= 445,713 (A)

+ Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cỡng bức :
Isc 0.88 Icp 445,713 0,88.610 445,713 536,8 (thỏa mãn)
Vậy đoạn 0-2 là dây AC-240 : r0=0,12 ; x0=0,401 ; b0=2,84.10-6(1/)
0-3: Imax =

64 2 + 39,6612 .10 3

Ftt =

2. 3.110

= 197,592 A

197,592
= 179,629 (mm2)
1,1

Chọn dây AC-185, có Icp = 515 A
Isc= 2.Imax =2 . 197,592 = 395,184 A
+Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cỡng bức :


Đồ án môn học lới điện
Isc 0.88 Icp 395,184 0,88.515 395,184 453,2 (thỏa mãn)
Vậy đoạn 0-3 là dây AC-185 : r0=0,16 ; x0=0,409 ; b0=2,78.10-6(1/)
3-4 : Imax =

36 2 + 22,309 2 .10 3
3.110
222,29

Ftt = 1,1

= 222,29 A

= 202,082 (mm2)

Chọn dây AC-185, có Icp = 515 A
Isc= Imax = 222,29 A
+ Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cỡng bức :
Isc 0,88 Icp 222,29 0,88.515 222,29 453,2 (thỏa mãn)
Vậy đoạn3-4 là dây AC-185 : r0=0,16 ; x0=0,409 ; b0=2,78.10-6(1/)
0-5 : Imax =

25 2 + 15,492 2 .10 3
2. 3.110

77,184

Ftt = 1,1

= 77,184 A

= 70,167 (mm2)

Chọn dây AC-70, có Icp = 275 A
Isc= 2.Imax =2 . 77,184 = 154,368 A
+Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cỡng bức :
Isc 0,88 Icp 154,368 0,88.275 154,368 242 (thỏa mãn)
Vậy đoạn 0-5 là dây AC-70 : r0=0,42 ; x0=0,441 ; b0=2,57.10-6(1/)
0-6 : Imax =

40 2 + 18,788 2 .10 3
3.110

= 231,95 Ftt =

231,95
=210,86 (mm2)
1,1

Chọn dây AC-240, có Icp = 610 A
Isc= Imax =231,95 A
+ Kiểm tra điều kiện phát nóng khi tải cỡng bức :
Isc 0,88 Icp 231,95 0,88.610 231,95 536,8 (thỏa mãn)
Vậy đoạn 0-6 là dây AC-240 : r0=0,12 ; x0=0,401 ; b0=2,84.10-6(1/)

Đồ án môn học lới điện
Từ kết quả của việc lựa chọn tiết diện dây dẫn ta lập đợc bảng thông số đờng dây của phơng án 5 nh sau :
b0.10-6

Lộ ĐD

L(km)

Ftt

Fch

ro

x0

0-1
DDD
1-2

28,284
(km)
41,231

242,27

240

0,12

0,401

74,61

120

0,25

0,423

2,69

14,49+j5,877

0-2

60,828

162,988

185

0,16

0,409

2,78

30,51+j15,361

0-3

36,056

179,629

185

0,16

0,409

2,78

64 + j39,661

3-4

44,721

202,082

185

0,16

0,409

2,78

36 + j22,309

0-5

51

70,167

70

0,42

0,441

2,57

25 + j15,492

0-6

78,102

210,86

240

0,12

0,401

2,84

40 + j18,788

2,84

Công suất
44,49 + j24,468

II.2.2, Kiểm tra tổn thất điện áp lúc vận hành bình thờng và khi sự cố nguy
hiểm nhất :
Ta có công thức tính tổn thất điện áp U% :
Ui% =

Pi R i + Q i X i
.100
U2

- Lúc làm việc bình thờng và khi có sự cố lần lợt tính toán U% cho các lộ
nh sau :
0-1-2 : Theo tính toán phân bố công suất ta thấy điểm phân công suất là
nút 2. Tổn thất điện áp lúc bình thờng là:
U0-1-2bt =U0-2=
=

P0 2 R0 2 + Q0 2 X 02
U dm
(30,51.0,16 + 15,365.0,409).60,287
= 6,174 (kV)

110

Xét sự cố đứt 0-1: Usc= Uo-2sc + U2-1sc

=

(0,16.75 + 0,409.39,829)60,827 (0,25.30 + 18,591.0,423).41,231
+
110
110

=15,644 + 5,759 = 21,403 (kV)


Đồ án môn học lới điện
Xét sự cố đứt 0-2: Usc= Uo-1sc + U2-1sc
=

(0,12.75 + 0,401.39,829)28.284 (0,25.45 + 21,238.0,423).41,231
+
110
110

=6,421 + 7,584 = 14,005 (kV)
Xét sự cố đứt 2-1: Usc= Uo-2sc =

(0,16.45 + 0,409.21,238)60,827
110

= 8,785(kV)

Uscmax= max{Usc01, Usc12, Usc12} =21,403 (kV)
0-3-4 : U0-3-4 =U0-3 +U3-4
=

(0,16.64 + 0,409.39,661)36,056 (0,16.36 + 0,409.22,309).44,721
+
2.110
110

= 4,337 + 6,051 =10,388 (kV)
Usc = 2.U0-3 + U3-4 = 2.4,377+ 6,051 = 14,725 (kV)
0-5 : U0-5 =

(0,42.25 + 0,441.15,492).51
= 4,018(kV)
2.110

Usc = 2 . 4,018 = 8,036 (kV)
0-6: U0-6 =

(0,12.40 + 0,401.18,788).78,102
= 8,757 (kV)
110

U0-6sc = 8,757 (kV)
Từ kết quả tính toán ta có :
Umaxbt = U0-3-4bt = 10,388 (kV)
Umaxbt%< (10,388/110).100 = 9,44% < 10%
- Khi sự cố thì trờng hợp sự cố nặng nề nhất là đứt một dây lộ 0-1 ở mạch
vòng 0-1-2. Khi đó ta có :

Uscmax = U0-1-2sc =21,403 (kV)
Uscmax%=(21,403/110).100 = 19,46 % < 20%
Kết luận : Phơng án 5 thoả mãn các tiêu chuẩn kỹ thuật.