đồ án cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ điện

Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

LỜI MỞ ĐẦU
*******
Ngày nay, điện năng là một phần vô cùng quan trọngtrong hệ thống năng
lượng của một quốc gia. Trong điều kiện nước ta hiện nay đang trong thời kì
công nghiệp hoá và hiện đại hoá thì điện năng lại đóng vai trò vô cùng quan
trọng.Điện năng là điều kiện tiên quyểt cho việc phát triển nền nông nghiệp cũng
như các ngành sản xuất khác.Do nền kinh tế nước ta còn trong giai đoạn đang
phát triển và việc phát triển điện năng còn đang thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ
điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện cũng như điện phân phối điện cho
các hộ tiêu thụ cần phải được tính toán kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lý về kĩ
thuật cũng như về kinh tế.
Đồ án môn học này đã đưa ra phương án có khả năng thực thi nhất trong việc
thiết kế mạng lưới điện cho một khu vực gồm các hộ tiêu thụ điện loại I và loại
III. Nhìn chung, phương án đưa ra đã đáp ứng được những yêu cầu cơ bản của
một mạng điện.
Dù đã cố gắng song đồ án vẫn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót và hạn
chế, em rất mong nhận được sự chỉ bảo và giúp đỡ của các thầy, để em có thể tự
hoàn thiện thêm kiến thức của mình trong các lần thiết kế đồ án sau này.
Trong quá trình làm đồ án, em xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo, đặc
biệt cảm ơn thầy giáo Nguyễn Đức Thuận đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đồ
án này.
Sinh Viên
Nguyễn Văn Đông

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 1

Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

ĐỀ TÀI
LẬP PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN CHO CÁC HỘ TIÊU
THỤ ĐIỆN
**********
Chương 1: PHÂN TÍCH NGUỒN PHỤ TẢI VÀ CÂN BẰNG CÔNG
SUẤT

*********************
1. Phân tích nguồn
Sơ đồ vị trí nguồn và phụ tải

6
7

N

5

3

4

2

1

( 1 ô = 1010 km)
Nguồn công suất vô cùng lớn (VCL),có hệ số công suất là 0,85
-Nguồn có công suất VCL có khả năng đáp ứng được mọi yêu cầu về công suất của
phụ tải và đảm bảo chất lượng điện áp.
SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 2


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

-Nguồn có công suất VCL đảm bảo điện áp trên thanh góp cao áp không đổi khi xảy
ra mọi biến động về công suất phụ tải dù xảy ra ngắn mạch.
-Nguồn có công suất (≥5÷7)lần công suất phụ tải

2. Phân tích phụ tải
Số liệu về các phụ tải trong bảng sau:
Trong đó:

Pmin=50%Pmax
Qmax=Pmax.tan

Qmin= Pmin.tan

Ph
ụ

Tải

Pmax
(MW
)

Qmax
(MVar
)

Pmin
(MW
)

Qmin
(MVar
)

Tmax
(h)

Smax
(MVA
)

cos

Thuộ
c hộ
loại

UH
(kV
)

I

Yêu
cầu
đcđ
a
KT

1

30

16,2

15

8,10

34,09

0,88

2

33

17,82

16,5

8,91

37,5

3

26

12,48

13

6,24

4

29

13,92

14,5

6,96

5

25

12

12,5

6

6

28

13,44

14

6,72

7

34

21,08

17

10,54

490

0
490
0
490
0
490
0
490
0
490
0
490
0

0,88

I

KT

22

28,84

0,9

I

T

22

32,17

0,9

III

KT

22

27,73

0,9

I

T

22

31,06

0,9

I

T

22

40

0,85

I

T

22

22

-Tổng công suất tác dụng phụ tải cực đại:

Có 7 hộ phụ tải (từ phụ tải 1 tới phụ tải 7) chia thành 2 loại:
-Hộ phụ tải loại I (gồm 6 phụ tải:1,2,3,5,6,7 chiếm 85,71% ): là loại phụ tải rất quan
trọng phải cung cấp điện liên tục. Nếu gián đoạn cung cấp điện thì sẽ gây hậu quả
nghiêm trọng ảnh hưởng đến an ninh, quốc phòng, an ninh, chính trị, tính mạng con
người,và thiệt hại nhiều về kinh tế. Vì thế mỗi phụ tải loại I phải được cấp điện bằng 1
lộ đường dây kép và TBA có 2 máy biến áp làm việc song song để đảm bảo độ tin cậy
và chất lượng điện năng.

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 3


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

-Hộ phụ tải loại III ( gồm phụ tải 4 chiếm 14,29% ): là loại phụ tải có mức quan trọng
thấp hơn,để giảm chi phí đầu tư thì mỗi phụ tải chỉ cần cấp điện bằng 1đường dây đơn
và 1 máy biến áp.
-Công suất Pmin=50%Pmax
-Các phụ tải đều có điện áp phía hạ UH=22kV và có Tmax=4900h
-Yêu cầu điều chỉnh điện áp:
+Trong mạng thiết kế mạng điện cho hộ phụ tải (1, 2, 4) yêu cầu điều chỉnh điện
áp khác thường (KT) nên độ lệch điện áp thỏa mãn:
Chế độ phụ tải cực đại :

du%=+5%Udm

Chế độ phụ tải cực tiểu:

du%=0%Udm

Chế độ sự cố

du%= 0 5%Udm

:

+Các phụ tải (3,5,6,7) yêu cầu điều chỉnh điện áp thường (T) nên phạm vi điều
chỉnh điện áp thỏa mãn:
Chế độ phụ tải cực đại : du%+2, 5%
Chế độ phụ tải cực tiểu: du%+7, 5%
Chế độ sau sự cố

: du% -2, 5%

3. Cân bằng công suất nguồn và phụ tải
1.3.1Cân bằng công xuất tác dụng
-Công suất của nguồn được tính theo công thức:
7

∑ P max i + ∑ ∆ P max+ Pdt

PHT = m× i =1

Trong đó:
• m: hệ số đồng thời (m=1)
7

•

∑ P max i : Tổng công suất tác dụng cực đại
i=1

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 4


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

7

•
•
•

∑ ∆ P max : Tổng tổn thất tác dụng lên lưới (= 5% ∑ P max i )
∑ ∆ P max = 5% × 205 = 10,25(MW)
i=1

Pdt

: Công suất tác dụng dự trữ ( Pdt =0)

≫PHT= 1×205+10,25+ 0 = 215,25 (MW)
1.3.2 Cân bằng công suất phản kháng:
-Công suất phản kháng được tính theo công thức:
7

Qyc=m×

∑ P max i + ∑ ∆ P max + ∑ ∆ Ql - ∑ ∆ Qc + Qdt
i=1

Trong đó:
7

•

∑ Q max i : tổng công suất phản kháng cực đại

i=1

•

∑ ∆ Qba

: tổng tổn thất công suất trong MBA

•

∑ ∆ Ql

: tổng tổn thất công suất phản kháng trong đường dây

•

∑ ∆ Qc

: tổng công suất phản khác do đường dây sinh ra

•

Qdt

: Công suất phản kháng dự trữ ( Qdt =0)

Ta có:
7

∑ Q max i =Q

i=1

max1

+Qmax2+Qmax3+Qmax4+Qmax5+Qmax6 + Qmax7=106,94(MVar)
7

Khi tính toán sơ bộ:

∑ ∆ Qba = 15%× ∑ Q max i =0.15×106,94= 16,041(MVar)

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

i=1

Trang 5


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Do tổng công suất phản kháng do đường dây sinh ra đúng bằng tổng tổn thất công
suất phản kháng trong đường dây. Nên ta có:

∑ ∆ Ql − ∑ Qc = 0

7

Qyc = m

∑ Q max i + ∑ ∆ Qba
i=1

=106,94 + 16,041= 122,981(Mvar)

Công suất phản kháng của nguồn:
QHT=PHT×tgφ= 215,25 = 133,4 (MVar)
• Qyc QHT nên ta không phải bù Q

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 6


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Chương 2 :DỰ KIẾN SƠ ĐỒ PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY
2.1 Mở đầu
- Theo yêu cầu thiết kế, ta phải đảm bảo cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ điện
loại I đây là loại phụ tải quan trọng nhất. Đối với loại phụ tải này nếu ngừng cung cấp
điện có thể gây nguy hiểm đến tính mạng con người, làm hư hỏng thiết bị và để phục
hồi lại trạng thái làm việc bình thường thì bắt buộc xí nghiệp phải ngừng sản xuất
trong thời gian dài, vv....Vì mức độ quan trọng của các hộ phụ tải này nên các đường
dây của mạng điện phải được bố trí hợp lí sao cho khi gặp sự cố hỏng ở bộ phận nào
đó thì đường dây vẫn phải đảm bảo cung cấp điện được liên tục, phải luôn đảm bảo sự
cung cấp điện được liên tục cho các hộ phụ tải.
- Việc lựa chọn các phương án nối dây của mạng điện phải đảm bảo các yêu

cầu chính sau:
+ Cung cấp điện liên tục
+ Đảm bảo chất lượng điện năng
+ Đảm bảo tính linh hoạt của mạng điện
+ Đảm bảo tính kinh tế và có khả năng phát triển trong tương lai
+ Đảm bảo an toàn cho người và cho thiết bị
+Đối với các phụ tải loại I ta có thể dùng dây kép hoặc mạch vòng.
+Đối với các phụ tải loại III ta dùng dây đơn.

2.2Đề xuất các phương án nối dây:
Mạng thiết kế điện gồm 1 nguồn điện và 7 phụ tải,trong đó có 1 phụ tải loại III
và 6 phụ tải loại I.Các hộ phụ tải loại I được cấp điện bằng 1 lộ đường dây kép,còn
các hộ phụ tải loại III thì được cấp điện bằng 1 đường dây đơn.
Trên cơ sở phân tích những đặc điểm của nguồn điện, các hộ phụ tải cũng như
vị trí địa lý của chúng, ta có các phương án nối dây sau:

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 7


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Phương án I:

6
7

N

5

4
3
2

1
Phương án 2:
6
7

N

5

4
3
2

1

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 8


Đồ án môn học Lưới Điện

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Trang 9


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Phương án 3:

7

6

N
5
4
3
2
1

Phương án 4:

7

6

N
5

2

3

4

1

Chương 3: TÍNH TOÁN KĨ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN
SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 10


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

3.1 Lựa chọn điện áp định mức, tiết diện dây dẫn, tính tổn thất điện áp
cho các phương án
3.1.1 Lựa chọn điện áp định mức:
Vì điện áp định mức ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu về kinh tế cũng như
các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện, và phụ thuộc vào nhiều yếu tố nên việc lựa
chọn điện áp định mức rất quan trọng
Để lựa chọn điện áp định mức theo công thức kinh nghiệm sau:

U = 4,34. l + 16.P

i
i
i
Trong đó: U i : Điện áp vận hành trên đoạn dây thứ i (kV)

l
i

: Chiều dài đoạn dây thứ i (km)

P : Công suất lớn nhất trên đoạn dây thứ i (MW)
i
Ta có bảng số liệu sau:
Phụ

Smax=Pmax+jQmax

Smin=Pmin+jQmin

Pmax

Li

Ui

Tải

(MVA)

(MVA)

(MW)

(km)

(kV)

1

30+j16,2

15+j8,1

30

50,99

100,01

2

33+j17,82

16,5+j8,91

33

31,62

102,67

3

26+j12,48

13+j6,24

26

28,28

91,48

4

29+j13,92

14,5+j6,96

29

53,85

98,76

5

25+j12

12,5+j6

25

40

91,04

6

28+j13,44

14+j6,72

28

58,31

97,66

7

34+j21,08

17+j10,54

34

28,28

103,82

Từ bảng số liệu trên thì điện áp trong khoảng (91,04 103,82) nên ta chọn điện
áp định mức cho mạng điện là Udm= 110kV

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 11


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

3.1.2 Chọn tiết diện dây dẫn:
- Chọn tiết diện dây dẫn của mạng điện thiết kế được tiến hành có chú ý đến
các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật, khả năng tải của dây dẫn theo điều kiện phát nóng trong
các điều kiện sau sự cố, độ bền cơ của các đường dây trên không và các điều kiện tạo
thành vầng quang.
- Dây dẫn lựa chọn là dây nhôm lõi thép, loại dây này dẫn điện tốt lại đảm bảo
độ bền cơ do đó được sử dụng rộng rãi trên thực tế, ta sử dụng loại dây dẫn AC . Tiết
diện dây dẫn thường được chọn theo phương pháp mật độ kinh tế của dòng điện J kt.

Fkt

I max
= J kt

(*)

Với Imax là dòng điện cực đại trên đường dây trong chế độ làm việc bình

thường, được xác định theo công thức:

Imax =

Trong đó :

•
•
•
•

S max i
n × 3.U dm

Pi 2 + Qi 2
=

n × 3 .U dm

Jkt - mật độ kinh tế của dòng điện.
Uđm - điện áp định mức của dòng điện. (kV)
Smaxi - công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại.(MVA)
n - số lộ đường dây.

Ta sử dụng dây nhôm lõi thép để truyền tải với thời gian sử dụng công suất cực
đại của phụ tải thuộc khoảng(3000h- 5000h) ta có mật độ kinh tế của dòng điện
Jkt = 1,1 (A/mm2)
(Jkt được tra theo bảng44 trang 295_Thiết kế các mạng và hệ thống điện của
Ts: Nguyễn Văn Đạm)
Dựa vào tiết diện dây dẫn tính theo công thức (*), tiết hành chọn tiết diện tiêu

chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng quang. Độ bền cơ về
đường dây và điều kiện pháp nóng của dây dẫn.
* Kiểm tra điều kiện vầng quang.
Theo điều kiện, tiết diện dây dẫn không được nhỏ hơn trị số cho phép đối với
mỗi cấp điện áp.

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 12


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Với cấp điện áp 110kV, để không xuất hiện vầng quang tiết diện dây dẫn tối
thiểu được phép là 70mm2 .
* Kiểm tra phát nóng dây dẫn.
Theo điều kiện:
Isc max < Icp.
Trong đó :
Icp - dòng điện cho phép của dây dẫn, nó phụ thuộc vào bản chất và tiết diện
của dây.
Đối với đường dây kép :

Isc max = 2.Ibt max < Icp.

Đối với đường dây đơn khi có sự cố sẽ dẫn đến mất điện.

3.1.3 Tính tổn thất điện áp:

Tổn thất điện áp được tính theo biểu thức sau:

Σ Pi Ri + Σ Qi X i
100
2
∆U% =
%
n.U dm

Trong đó:
• Pi, Qi là công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường dây thứ i.
• Ri, Xi là điện trở tác dụng và điện kháng của đường dây thứ i.
- Đối với đường dây có 2 mạch, nếu gặp sự cố trên 1 đường dây thì tổn thất
điện áp trên đường dây là: ∆Ui sc % = 2 ∆Ui bt %
-Chú ý rằng tổn thất điện áp chỉ tính cho phạm vi 1 cấp điện áp và ta sẽ tính tổn
thất điện áp 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 các yêu cầu sau:
-Đối với trường hợp dùng máy biến áp thường:

∆ U max bt = 10% ÷ 15%
∆ U max sc = 10% ÷ 20%

-Đối với trường hợp dùng mba điều áp dưới tải thì:
∆Umaxbt = 15%-20%
∆Umaxsc= 20%-25%

3.2 Tính toán cho từng phương án cụ thể

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 13


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Phương án 1:
1. Sơ đồ
6
7

N

5

4
3
2

1
2. Chọn tiết diện dây dẫn
Xét đoạn đường dây N-4
Chọn tiết diện dây dẫn :

= . =.= 168,84 (A)
Fkt = =153,5 (mm2)
Tra bảng chọn tiết diện gần nhất thì chọn loại dây dẫn AC-150 có Icp= 440 A
+ Kiểm tra điều kiện vầng quang:Fdd= 150 mm2 70 mm2 (thoả mãn điều kiện)
+ Kiểm tra điều kiện phát nóng: vì N-4 là đường dây đơn nên khi xảy ra sự cố

sẽ mất điện nên ta không tính đến IscN-4.
+ Kiểm tra tổn thất điện áp trên đoạn dây N-4:

RN-4 = r0 . lN-4 = 0,21 . 53,85 = 11,31 (Ω)
XN-4 = x0 . lN-4 = 0,416 . 53,85 = 22,4 (Ω)
BN-4 = b0 . lN-4 =2,74. 10-6 . 53,85 = 147,55 . 10-6 (1/Ω)
SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 14


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường:

Không xét đến tổn thất khi xảy ra sự cố vì dây dẫn đoạn N-4 là dây đơn.
Xét đoạn đường dây N-1
Chọn tiết diện dây dẫn :

Tra bảng chọn tiết diện dây dẫn ta chọn loại dây dẫn AC-70 có I cp = 265 A
• Bảng 1: Tính toán tương tự với các đường dây còn lại ta có bảng số liệu:
Đường
dây
N-1
N-2
N-3
N-4
N-5

N-6
N-7

Số lộ
2
2
2
1
2
2
2

Pmax
(MW)
30
33
26
29
25
28
34

Qmax
Smax
(MVar) (MVA)
16,2
34,09
17,82
37,5
12,48

28,84
13,92
32,17
12
27,73
13,44
31,06
21,08
40

Imax
(A)
89,48
98,42
75,69
168,84
72,77
81,51
104,98

Fkt
(mm2)
81,35
89,47
68,81
153,49
66,15
74,1
95,44

Dây
Dẫn
AC-70
AC-95
AC-70
AC-150
AC-70
AC-70
AC-95

Icp
(A)
265
330
265
440
265
265
330

(Dây dẫn và Icp được tra từ bảng 2 trang 258 sách thiết kế mạng và hệ thống điện
của TS. Nguyễn Văn Đạm)
+ Kiểm tra theo điều kiện vầng quang thì các dây dẫn đều thỏa mãn điều kiện.
+ Kiểm tra theo điều kiện phát nóng
Xét đoạn đường dây N-1:

Tính toán tương tự các đường dây còn lại ta có bảng
• Bảng 2:Dòng điện trong trường hợp bình thường, sự cố và dòng điện cho
phép như bảnh sau:
SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 15


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Đườn
g
dây

Số lộ

Ibt (A)

Isc (A)

Icp (A)

N-1

2

89,48

178,96

265

N-2

2

98,42

196,84

330

N-3

2

75,69

151,38

265

N-4

1

168,84

-

440

N-5

2

72,77

145,54

265

N-6

2

81,51

163,02

265

N-7

2

104,98

209,96

330

Từ bảng tổng kết trên ta suy ra tiết diện dây dẫn các đường dây đã thỏa mãn điều kiện
phát nóng cho phép khi dây có sự cố
+ Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây khi vận hành ở chế độ bình thường
và sự cố:
Sau khi chọn các tiết diện dây dẫn đạt tiêu chuẩn, ta xác định các thông số đơn
vị của đường dây là r0, x0, b0 và tiến hành tính các thông số tập trung R, X của các
đường dây theo các công thức sau:

1
1
R = r0 × L ; X = x0 × L
n
n
• Bảng 3: Kết quả tính toán R,X của mỗi đoạn đường dây trong bảng sau:
Đường
Số
Li
Dây
r0
x0
Ri
Xi
dây
Lộ
(km)
Dẫn
(Ω/km) (Ω/km)
(Ω)
(Ω)
N-1

2
50,99
AC-70
0,46
0,44
11,73
11,22
N-2
2
31,62
AC-95
0,33
0,429
5,22
6,78
N-3
2
28,28
AC-70
0,46
0,44
6,5
6,22
N-4
1
53,85 AC-150
0,21
0,416
11,31
22,4

N-5
2
40
AC-70
0,46
0,44
9,2
8,8
N-6
2
58,31
AC-70
0,46
0,44
13,41
12,83
N-7
2
28,28
AC-95
0,33
0,429
4,67
6,07
( r0 và x0 được tra từ bảng 6 trang 262 sách thiết kế mạng và hệ thống điện
của TS: Nguyễn Văn Đạm)

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 16

Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Xét khi mạng điện làm việc bình thường:
- Xét đoạn N-1:
∆ = = = 4,85 (kV)
⇒∆% = . 100% = .100% = 4,41%
Tính tương tự đối với các đoạn còn lại
- Xét khi mạng điện gặp sự cố:
- Đứt một mạch trên đường dây kép:

×

×

- Đoạn N-1: ∆% = 2 ∆% = 2 4,41% = 8,82 %
Tính tương tự vơi các đoạn còn lại:
Kết quả tính tổn thất điện áp trên các đường dây cho trong bảng sau:
• Bảng 4 : Kết quả tính tổn thất điện áp bình thường và sự cố trên các
đường dây cho trong bảng sau:

-

-

Đườn
g

dây
N-1

Số
Lộ

Pmax i
(MW)

Qmax i
(MVar)

Ri
(Ω)

Xi
(Ω)

(%)

(%)

2

30

16,2

8,41

10,94

4,41

8,82

N-2

2

33

17,82

5,22

6,78

2,42

4,84

N-3

2

26

12,48

6,5

6,22

2,04

4,08

N-4

1

29

13,92

11,31

22,4

5,29

-

N-5

2

25

12

9,2

8,8

2,77

5,54

N-6

2

28

13,44

13,41

12,83

4,53

9,06

N-7

2

34

21,08

4,67

6,07

2,37

4,74

Từ kết quả trong bảng trên ta nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ
vận hành bình thường bằng:
∆Umax bt% = ∆Ubt N-4% = 5,29 % 10 % (TM)
Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố bằng:
∆Umax sc% = ∆Usc N-6 % = 9,06 % 15% (TM)
Kết luận: phương án 1 thỏa mãn yêu cầu về kĩ thuật.
SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 17


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Phương án 2:
Phương án sơ đồ nối liên thông từ nguồn tới phụ tải 5-4
1. Sơ đồ

6
7

N

5

4
3
2

1
2.Chọn tiết diện dây dẫn
Xét đoạn đường dây N-3-4
a). Đoạn dây dẫn 3-4
Công suất trên đoạn 3-4 là:

Smax 3-4 = Smax 4 = 32,17 (MVA)
Imax 3-4 = = 168,84 (A)
= = 153,49 (mm2)
Tra bảng chọn tiết diện dây dẫn ta chọn loại dây AC-150 có Icp = 440 A.
+Kiểm tra điều kiện vầng quang: Fdd =150 mm2 70 mm2 (thỏa mãn điều kiện)
+Kiểm tra điều kiện phát nóng: dây 3-4 là dây đơn nên khi xảy ra sự cố đứt dây
thi sẽ mất điện ngay nên không tính Isc3-4.
SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 18


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

+Kiểm tra tổn thất công suất trên đoạn dây 3-4:

R3-4 = r0 . l3-4 = 0,21 . 30 = 6,3 (Ω)
X3-4 = x0 . l3-4 = 0,416 . 30 = 12,48 (Ω)
B3-4 = b0 . l3-4 = 2,74 . 10 -6 . 30 = 82,2 . 10-6 (1/Ω)
Tổn thất điện áp trên đoạn dây 3-4 ở chế độ bình thường:
= = = 3,24 (kV)
=

. 100% = . 100% = 2,95 %

Và đoạn dây 3-4 là đường dây đơn nên khi xảy ra sự cố sẽ mất điện nên không tính
tổn thất công suất trên đoạn dây 3-4 khi có sự cố.
b). Đoạn dây dẫn N-3
Công suất trên đoạn đường dây N-3 là :

Smax N-3 = Smax3 + Smax4 = 28,84 + 32,17 = 61,01 (MVA)
Imax N-3 = = 160,11 (A)
Fkt = = = 145,55 (mm2)
Tra bảng chọn tiết diện dây dẫn ta chọn dây dẫn AC-150 có Icp= 440 A
+Kiểm tra điều kiện vầng quang: Fdd= 150 mm2 > 70mm2(thỏa mãn điều kiện)
+Kiểm tra điều kiện phát nóng:

Isc N-3= 2. Imax N-3= 2. 160,11 = 320,22 (A)
Isc N-3= 320,22 (A) Icp = 440 (A) (Thỏa mãn điều kiện )
+Kiểm tra tổn thất điện áp trên đoạn dây N-3:

RN-3 == = 2,97 (Ω)
XN-3 = = = 5,88 (Ω)
BN-3 = n . b0 . lN-3 = 2. 2,74 .10 -6. 28,28 = 154,97 .10 -6(1/ Ω)
SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 19


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Tổn thất điện áp trên đoạn dây N-3 ở chế độ bình thường:
= = = 2,9 (kV)
=

. 100% =

.100% = 2,64 %

Tổn thất điện áp trên đoạn dây N-3 khi xảy ra sự cố:
% = 2. = 2. 2,64 = 5,28 %
Ta có tổn thất trên cả đoạn đường dây N-3-4 là:
= + = 2,64 + 2,95 = 5,58 %
% = % + = 5,28 + 2,95 = 8,21 %
c). Các đoạn đường dây còn lại ta lấy
kết quả ở phương án 1
Đườn
g
dây

N-1

BẢNG THỐNG KÊ SỐ ĐƯỜNG DÂY CỦA PHƯƠNG ÁN 2
Số lộ
Loại
L
r0
x0
Ri
Xi
dây
(km)
(Ω/km) (Ω/km)
(Ω)
(Ω)
2

AC-70

50,99

0,46

0,44

11,73

11,22

N-2

2

AC-95

31,62

0,33

0,429

5,22

6,78

3-4

2

AC-150

30

0,21

0,416

6,3

12,48

N-3

1

AC-150

28,28

0,21

0,416

2,97

5,88

N-5

2

AC-70

40

0,46

0,44

9,2

8,8

N-6

2

AC-70

58,31

0,46

0,44

13,41

12,83

N-7

2

AC-95

28,28

0,33

0,429

4,67

6,07

BẢNG TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP CỦA PHƯƠNG ÁN II
Đoạn
đường
dây

N-1

N-2

3-4

N-3

N-3-4

N-5

N-6

N-7

4,41

2,42

2,95

2,63

5,58

2,77

4,53

2,37

8,82

4,84

-

5,26

8,21

5,54

9,06

4,74

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 20


Đồ án môn học Lưới Điện

Ta thấy:

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

= 5,58 % 10% và

= 9,06% 15%

Nên phương án 2 đạt yêu cầu về kỹ thuật
Phương án 3
Phương án sơ đồ nối mạch kín từ nguồn tới phụ tải 5-6
1 Sơ đồ

7

6

N
5
4
2

3

1

2.Chọn tiết diện dây dẫn
Ở phương án này các phụ tải 5 và 6 nối với nhau thành mạch kín N-5-6-N.
 Tính dòng phân công suất trên các đoạn đường dây.
 Giả sử mạch điện là đồng nhất và các đoạn đường dây có cùng tiết diện.
- Công suất trên đoạn N-5

SmaxN-5 =
= = 29,87+j14,47 (MVA)
-

Công suất trên đoạn đường dây 5-6

Smax 5-6 = Smax N-5 - Smax5 = (29,87+j14,47) - (25+j12,11) = 4,87+j2,36(MVA)
-

Công suất trên đoạn đường dây N-6

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 21


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Smax N-6 = Smax6 – Smax 5-6 = (28+j13,56) – (4,87+j2,36) = 23,13 + j11,2 (MVA)
a, Đoạn dây dẫn N-5
Chọn tiết diện dây dẫn

Imax N-5 =
Fkt =

.103 = .103 = 174,2(A)

= =158,36 (mm2)

Tra bảng chọn tiết diện dây dẫn ta chọn loại dây AC-150 có Icp = 440A
+Kiểm tra điều kiện vầng quang: Fdd= 150 mm2 > 70 mm2 (thỏa mãn điều kiện)
+Kiểm tra điều kiện phát nóng: đối với đoạn dây N-5 khi xảy ra sự cố thì có 2 trường
hợp vận hành sự cố:
-

Trường hợp sự cố đứt đoạn dây N-6
Trường hợp sự cố đứt đoạn dây 5-6

Vì điểm phụ tải 6 là điểm phụ tải phân công suất nên sự cố đứt đoạn dây N-6 là nguy
hiểm hơn
Công suất trên đoạn dây N-5 khi sự cố đứt đoạn N-6 là:

SN-5 =S6 + S5 = (28+j13,56) + (25+j12,11) = 53 + j25,67 (MVA)
Dòng điện khi có sự cố là:

Isc N-5 = .103 = .103 =309,09 (A)
Isc N-5 = 309,09 (A) Icp = 440 (A) (Thỏa mãn điều kiện phát nóng)
b, Đoạn đường dây N-6
Chọn tiết diện dây dẫn:

Imax N-6 = .103 = .103 = 134,88 (A)

Fkt = = = 122,62 (mm2)
Tra bảng chọn tiết diện dây dẫn ta chọn loại dây AC-120 có Icp=375 A
+Kiểm tra điều kiện vầng quang: Fdd=120mm2>70mm2 (thoả mãn điều kiện)
+Kiểm tra điều kiện phát nóng: đoạn dây N-6 khi xảy ra sự cố thì có 2 trường
hợp vận hành sự cố:
SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 22


Đồ án môn học Lưới Điện

-

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

Trường hợp sự cố đứt đoạn dây N-5
Trường hợp sự cố đứt đoạn dây 5-6

Sự cố khi đứt đoạn dây N-5 nặng nề hơn
Vì phụ tải 6 là điểm phụ tải phân công suất.Nên công suất trên đoạn dây N-6 khi đứt
đoạn dây N-5 là:

SN-6 = S5 +S6 = SN-5 = 53+j25,67 (MVA)
Isc N-6 = Isc N-5 = 309,09 (A)

Từ đó suy ra

Isc N-6 = 309,09 (A) Icp = 375(A) (Thỏa mãn điều kiện phát nóng)
c, Đoạn đường dây 5-6

Imax 5-6 = .103 = .103 = 28,4 (A)

Fkt =

= = 25,82 (mm2)

Tra bảng chọn tiết diện dây dẫn ta chọn loại dây dẫn AC-70 có I cp = 265 A
+Kiểm tra điều kiện vầng quang: Fdd=70mm2(thỏa mãn điều kiện)
+Kiểm tra điều kiện phát nóng: đoạn dây 5-6 khi xẩy ra sự cố sẽ có 2 trường
hợp:
-

Trường hợp sự cố đứt đoạn dây N-5
Trường hợp sự cố đứt đoạn dây N-6

Sự cố đứt đoạn dây N-6 nguy hiểm hơn vì sự cố nặng nề nhất là sự cố đứt đoạn dây từ
nguồn tới điểm phụ tải phân công suất (điểm 6 là điểm phân công suất)
Công suất trên đoạn dây 5-6 khi đứt đoạn dây N-6 là:

S5-6 = S6 = 28+j13,56 (MVA)
Dòng điện khi có sự cố :

Isc 5-6 = .103 = .103 = 163,29 (A)
Isc 5-6 = 163,29 (A) Icp =265 (A) (Thỏa mãn điều kiện phát nóng)
• Kiểm tra tổn thất trên mạch điện kín N-5-6-N
Thông số đường dây của đoạn đường dây N-5 (loại dây dẫn AC-150):
SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 23

Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

RN-5 = r0 . lN-5 = 0,21 . 40 = 8,4 (Ω)
XN-5 = x0 .lN-5 = 0,416 . 40 = 16,64 (Ω)
BN-5 = b0 . lN-5 = 2. 2,74.10 -6. 40 = 219,2 . 10-6 (1/ Ω)
Thông số đường dây của đoạn đường dây N-6 (loại dây dẫn AC-120):

RN-6 = r0 . lN-6= 0,249 . 58,31 = 14,52 (Ω)
XN-6 = x0 .lN-6 = 0,427 . 58,31 = 24,9 (Ω)
BN-6 = b0 . lN-6 = 2. 2,66.10 -6. 58,31 = 310,21 .10 -6(1/ Ω
Thông số đường dây của đoạn đường dây 5-6(loại dây dẫn AC-70)

R5-6 = r0 . l5-6= 0,46 . 31,62 = 14,55 (Ω)
X5-6 = x0 .l5-6 = 0,44 . 31,62 = 13,91 (Ω)
B5-6 = b0 . l5-6 = 2. 2,58.10 -6. 31,62 = 163,16.10 -6(1/ Ω)
-Tổn thất điện áp trên đường dây ở chế độ bình thường:
*Xét đoạn dây N-5:
= = = 4,47 (kV)
=

. 100% =

.100% = 4,06 %

*Xét đoạn dây N-6:
= = = 5,59 (kV)

=

. 100% =

.100% = 5,08 %

*Xét đoạn dây 5-6:
= = = 0,94 (kV)
=

. 100% =

.100% = 0,85 %

Tổn thất điện áp của đường dây khi bị sự cố: sự cố nặng nề nhất là sự cố trên
đoạn đường dây từ nguồn tới điểm phân công suất.Do đó khi xảy ra sự cố trong mạch
SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

Trang 24


Đồ án môn học Lưới Điện

GVHD : ThS Nguyễn Đức Thuận

điện kín N-5-6-N thì sự cố đứt dây N-6 là nguy hiểm nhất vì diểm 6 là điểm phụ tải
phân công suất.
-Tổn thất điện áp trên đường dây khi xảy ra sự cố đứt đoạn dây N-6 là:

∆ U sc

= ∆U
+ ∆U
N − 5− 6
N−5
5− 6
Trong đó:
= = = 7,93 (kV)
= = = 5,42 (kV)

⇒

= 7,93 + 5,42 = 13,35 (kV)

. 100% = . 100% = 12,14 %
Các số liệu của các đoạn đường dây còn lại ta lấy kết quả từ phương án 2
Ta có bảng số liệu tổng quát của phương án 2 như sau:
BẢNG THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY CỦA PHƯƠNG ÁN 3
Đường

Loại

l

r0

x0

R

X

dây

Số
lộ

dây

(km)

(Ω/km
)

(Ω/km
)

(Ω)

(Ω)

N-1

2

AC-70

50,99

0,46

0,44

11,73

11,22

N-2

2

AC-95

31,62

0,33

0,429

5,22

6,78

N-3

2

AC-70

28,28

0,46

0,44

6,5

6,22

N-4

1

AC-150

53,85

0,21

0,416

11,31

22,4

N-5

1

AC-150

40

0,21

0,416

8,4

16,64

5-6

1

AC-70

31,62

0,46

0,44

14,55

13,91

N-6

1

AC-120

58,31

0,249

0,427

14,52

24,9

N-7

2

AC-95

28,28

0,33

0,429

4,67

6,07

BẢNG TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP CỦA PHƯƠNG ÁN 3
Đường

N-1

N-2

SV : Nguyễn Văn Đông D8H4

N-3

N-4
Trang 25

N-5

5-6

N-6

N-7