ĐỒ ÁN THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN 110KW

CHƯƠNG I:
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Cân bằng công suất trong hệ thống điện nhằm xét khả năng cung cấp của các nguồn cho
phụ tải thông qua mạng điện.
Số liệu ban đầu:
Phụ tải

Pmax (MW)
Pmim (MW) = 40% Pmax
Cosφ
Tmax (giờ/năm)
Yêu cầu cung cấp điện

1

2

3

4

20 MW
40%
0.82
4900
KLT

23 MW
40%
0.84
5100

LT

21 MW
40%
0.82
4600
KLT

24 MW
40%
0.81
5500
LT

Vị trí nguồn và phụ tải:

4

2

1
N

I.

3

CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG:
Cân bằng công suất tác dụng cần thiết để giữ tần số trong hệ thống.
Chúng ta biểu diễn cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống điện như sau:

(1)
Với:
: tổng công suất tác dụng phát ra do các máy phát điện của các nhá máy trong hệ thống
điện.
: tổng phụ tải tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ.
m: hệ số đồng thời (giả thiết chọn 0,8).
: tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp.
: tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện.
: tổng công suất dự trữ.
Do trong thiết kế giả thiết nguồn điện đủ cung cấp hoàn toàn cho nhu cầu cung cấp
hoàn toàn cho nhu cầu công suất tác dụng và chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của trạm biến áp
tăng của nhà máy điện nên khi tính cân bằng công suất tác dụng được tính như sau:
Với:


(MW)
(MW)
 =76,736 (MW)

II.

CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG:
Cân bằng công suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường trong hệ thống điện.
Chúng ta biểu diễn cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống điện như sau:

(2)
Với:
: tổng công suất phát ra của các nhá máy trong hệ thống điện.
(MVAr)

với
: tổng phụ tải phản kháng của mạng điện có xét đến hệ số đồng thời.

(MVAr)
: tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp có thể ước lượng.

(MVAr)
: tổng tổn thất công suất phản kháng trên các đoạn đường dây của mạng điện.
: công suất phản kháng do điện dung đường dây cao áp sinh ra.
: tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện trong hệ thống điện.
: tổng công phản kháng dự trữ của hệ thống điện.
Trong thiết kế môn học, chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của nhà máy điện có thể
không cần tính và .
Vậy: (MVAr)

Vì 0 nên hệ thống cần đặt thêm thiết bị bù để cân bằng công suất phản kháng
trong hệ thống.
Để nâng cao hệ số cos cho các phụ tải ta tiến hành phân bố dung lượng bù cho các phụ
tải thứ i theo công thức như sau:
sao cho
Bù cho phụ tải 4: Qbù 4=4,2(MVAr)

Bù cho phụ tải 1: Qbù 1=4(MVAr)

Tương tư bù cho phụ tải 2 và 3 kết quả như bảng số liệu sau:


Tính:

Bảng số liệu phụ tải sau khi bù sơ bộ:

1

P
(MW)
20

Q
(MVAr)
13,960

2

23

14,857

3
4

21
24

14,658
17,376

STT

L

(km)
53,85
2
44,72
1
30
50

0,82

(MVAr)
4

Q(MVAr)
9,9601

(MVA)
22,3429

0,84

2

12,8565

26,3494

0,87

0,82

0,81

1,6247
4.2

13,0334
13,1757

24,7158
27,3788

0,85
0,88

cos

cos
0,9

CHƯƠNG II
DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT
I. LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN:
1. Chọn điện áp tải điện:
Khoảng cách từ nguồn đến các phụ tải:
- Phụ tải 1: l1= (km).
- Phụ tải 2: l2= (km).
- Phụ tải 3: l3= 30(km).
- Phụ tải 4: l4= (km).
Theo công thức Still ta tìm đước điện áp:
(kV)

Trong đó: -P: công suất truyền tải, (kW) - l: khoảng cách truyền tải, (km)
==83,915 (kV)
Tương tự áp dụng phần mềm ta tính được:
(kV); (kV); (kV)
Vậy: Chọn cấp điện áp gần nhất là: Uđm=110 (kV)

(giờ/năm)
Ta sử dụng loại dây nhôm trần lõi thép (AC) và căn cứ vào bảng 2.3 trang 18 sách
hướng dẫn đồ án môn học điện 1 nên ta chọn mật độ dòng kinh tế là: (A/mm2)

2. Các phương án đi dây:
2.1 Khụ vực I: gồm các phương án 1,2,3,4.

4

4

2

1

2

1
3

N

Phương án 1

4

3

N

Phương án 2

2

4

1

2

1
N

Phương án 3

3

N

Phương án 4

3

Loại bỏ phương án 3 vì công suất trên đoạn N-4 gánh luôn công suất phụ tải 2 và
chiều dài đoạn N-4 (l=50km) dài hơn đoạn N-2 (l=44,721km), do đó chi phí đầu tư cao
nên không kinh tế.
2.2 Khụ vực II: gồm phương án 5.

4

2

1
3

N

Phương án 5
II.
CHỌN TIẾT DIỆN DÂY:
1. Khu vực I:
a. Phương án 1: Đường dây mạng kín.

N

S

N4

S N2

l4 =

km
21
4,7

50
km

l 2 =4

4

S4 =24+j13,1757

S 24

l24=50km

2

S2 =23+j12,8565


N

S N4

S24

4

l4 =50km

S N2

2

l24=50km
S4 =24+j13,1757

N

l2 =44,721km
S2 =23+j12,8565

(MVA)
(MVA)
Kiểm tra lại:
- (MVA)
- (MVA)
- (MVA)
Vậy: chiều công suất chạy từ 2 đến 4.
Đoạn N-4:
(A)
(mm2) Chọn AC-150 (mm2)
Đoạn N-2:
(A)
(mm2) Chọn AC-150 (mm2)
Đoạn 2-4:

(A)
(mm2) Chọn AC-70 (mm2)
Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ k=0,81 tra bảng PL2.7 trang 121 sách hướng dẫn đồ án môn
học điện 1.
Dòng điện cho phép của dây dẫn tra bảng PL2.6 trang 121 sách hướng dẫn đồ án môn
học điện 1.
Đoạn
N-2
N-4
2-4

Loại dây
AC-150
AC-150
AC-70

Dòng cho phép
0,81x445=360,45 (A)
0,81x445=360,45 (A)
0,81x275=222,75 (A)

Kiểm tra điều kiện phát nóng khi ngưng một lộ. Trường hợp nặng nề nhất khi ngưng
đoạn N-4.
Kiểm tra đoạn N-2:
(A)
(A)<(A) (thỏa điều kiện)
Kiểm tra đoạn 2-4:
(A)
(A)<(A) (thỏa điều kiện)

b. Phương án 2: Đường dây lộ kép hình tia liên thông.
N

2

I max N2

4

I max 24

l24 =50km

l2 =44,721km
S2 =23+j12,8565

S4 =24+j13,1757

Đoạn 2-4:
(A)
(mm2) Chọn AC-70 (mm2)
Đoạn N-2:
(A)
(mm2) Chọn AC-150 (mm2)
Đoạn
N-2
2-4

Loại dây

AC-150
AC-70

Kiểm tra điều kiện phát nóng khi ngưng một lộ
Kiểm tra đoạn N-2:
(A)< (A)(thỏa điều kiện )
Kiểm tra đoạn 2-4:
(A)< (A) (thỏa điều kiện )

Dòng cho phép
0,81x445=360,45 (A)
0,81x275=222,75 (A)


c. Phương án 4: Đường dây lộ kép hình tia. Tương tự phương án 2 áp dụng
phần mềm ta tính được kết quả như sau:
4

N

I max N4

2

I max N2

l2 =44,721km

l4 =50km
S4 =24+j13,1757

S2 =23+j12,8565

Đoạn
N-2
N-4

Loại dây
AC-70
AC-70

Dòng cho phép
0,81x275=222,75 (A)
0,81x275=222,75 (A)

2. Khu vực II: Phương án 5:
1

I max N1

N

3

I max N3

l3 =30km

l1 =53,852km
S4 =20+j9,9601

S3 =21+j13,0334

Đoạn N-1:
(A)
(mm2) Chọn AC-120 (mm2)
Đoạn N-2: Tương tự như trên áp dụng phần mềm tính được kết quả chọn dây như bảng sau:

Đoạn
N-1
N-3

Loại dây
AC-120
AC-120

Dòng cho phép
0,81x380=307,8 (A)
0,81x380=307,8 (A)

BẢNG TỔNG KẾT CÁC PHƯƠNG ÁN


Khu vực

Phương án
Phương án 1

Khu vực
I

Phương án 2
Phương án 4

Khu vực
II

Phương án 5

N-2
N-4
2-4
N-2
2-4

Số
lộ
1
1
1
2
2

Loại
dây
AC-150
AC-150
AC-70
AC-150
AC-70

N-2
N-4
N-1
N-3

2
2
1
1

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

Đoạn

Dòng cho phép

Ghi
chú

0,81x445=360,45 (A)
0,81x445=360,45 (A)
0,81x275=222,75 (A)
0,81x445=360,45 (A)
0,81x275=222,75 (A)
0,81x275=222,75 (A)
0,81x275=222,75 (A)

0,81x380=307,8 (A)
0,81x380=307,8 (A)

III.

TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY:
1. Khu vực I:
a. Đường dây lộ đơn:
Chọn trụ cho đường dây vận hành lộ đơn hình PL5.5 trụ kim loại 110kV trang 157
sách hướng dẫn đồ án môn học điện 1 có thông số như hình vẽ.

2.1m a
4m

b

2.1m

4.2m

c

Các khoảng cách:
-

(m)
(m)
(m)

Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha của đường dây lộ đơn:

-

(m)

 Phương án 1:
 Đoạn N-2 và N-4: AC-150, tra bảng phụ lục 2.1 trang 116 sách hướng dẫn đồ án môn
học điện 1 ta có: d=17(mm) � r=8,5(mm)
Bán kính tư thân của một dây (35sợi) ta có:(mm)
 Điện trở:(Ω/km)
 Cảm kháng:
(mm)
(Ω/km)
 Dung dẫn:
(mm)
(1/Ωkm)


 Đoạn 2-4: AC-70, Tương tự áp dụng phần mềm tính toán cho đường dây lộ đơn kết quả
như sau:
Đoạn

Dây

N-2
N-4
2-4

AC-150
AC-150
AC-70

Ch.dài
(km)
44,721
50
50

(/Km)
0,21
0,21
0,46

(/Km)
0,423
0,423
0,452

(1/)
2,697x
2,697x
2,5406x

R
()
9,3
10,5
23

X
()

18,73
21,15
22,6

(1/)
1,206x
1,3485x
1,2703x

b. Đường dây lộ kép:
Chọn trụ cho đường dây vận hành lộ kép hình PL5.12 trụ kim loại 110kV-2 mạch
trang 161 sách hướng dẫn đồ án môn học điện 1 có thông số như hình vẽ.
3.5m

3.5m

5m
3.5m
Các khoảng cách:
-

(m)
(m)
(m)
(m)
(m)

Giữa nhóm dây pha A và nhóm dây pha B:
-

(m)

Giữa nhóm dây pha B và nhóm dây pha C:

5m
3.5m

4m
4m


-

(m)

Giữa nhóm dây pha C và nhóm dây pha A:
-

(m)

Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha của đường dây lộ kép:
-

(m)

 Phương án 2: Đường dây lộ kép hình tia liên thông.
 Lúc vận hành bình thường:
 Đoạn 2-4: AC-70 tra bảng phụ lục 2.1 t trang 116 sách hướng dẫn đồ án môn học điện
1 ta có: d=11,4(mm) � r=5,7(mm)
 Điện trở: (Ω/km)

Bán kính tư thân của một dây (7sợi) ta có:(mm)
Giữa các dây thuộc pha .
-

(m)
(m)
(m)
 Cảm kháng:
(Ω/km)
 Dung dẫn:
(m)
(m)
(m) (1/Ωkm)

 Đoạn N-2: AC-150 Tương tự phương án 2 áp dụng phần mềm tính toán cho đường
dây lộ đơn kết quả như sau:


Đoạn

Dây

2-4
N-2

AC-70
AC-150

Ch.dài
(km)

50
44,721

(/Km)
0,23
0,105

(/Km)
0,218
0,204

(1/)
5,2674x
5,6051x

R
()
11,5
4,696

X
()
10,9
9,120

(1/)
2,6336x
2,5067x

 Lúc vận hành ngưng một lộ: Tương tự như trường hợp lộ đơn của phương án 1 áp dụng

phần mềm tính toán kết quả như bảng sau:

Đoạn

Dây

2-4
N-2

AC-70
AC-150

Ch.dài
(km)
50
44,721

(/Km)
0,46
0,21

(/Km)
0,449
0,420

(1/)
2,555x
2,713x

R

()
23
9,39

X
()
22,45
18,78

(1/)
1,2775x
1,2132x

 Phương án 4: Đường dây lộ kép hình tia. Tương tự phương án 2 áp dụng phần mềm
tính toán cho đường dây lộ đơn kết quả như sau: AC-70
 Lúc vận hành bình thường 2 lộ:
Đoạn

Dây

N-2
N-4

AC-70
AC-70

Ch.dài
(km)
44,721
50

(/Km)
0,23
0,23

(/Km)
0,218
0,218

(1/)
5,2674x
5,2674x

R
()
10,29
11,5

X
()
9,75
10,9

(1/)
2,3555x
2,6336x

(1/)
2,555x
2,555x

R
()
20,57
23

X
()
20,08
22,45

(1/)
1,1426x
1,2775x

 Lúc vận hành ngưng một lộ:
Đoạn

Dây

N-2
N-4

AC-70
AC-70

Ch.dài
(km)
44,721
50

(/Km)
0,46
0,46

(/Km)
0,449
0,449

2. Khu vực II:
 Phương án 5: Đường dây lộ đơn hình tia. Tương tự phương án 1 áp dụng phần mềm
tính toán cho đường dây lộ đơn kết quả như sau: AC-120
Đoạn

Dây

N-1
N-3

AC-120
AC-120

Ch.dài
(km)
53,852
30

(/Km)
0,27
0,27

(/Km)
0,4301
0,4301

(1/)
2,6518x
2,6518x

R
()
14,54
8,1

X
()
23,16
12,90

(1/)
1,4281x
0,79554x

BẢNG TỔNG HƠP THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY
VẬN HÀNH BÌNH THƯỜNG
P.
án

Đoạn

Số
lộ

Dây

Ch.dài
(km)

R
()

X
()

5,2674x
5,2674x

9,3
10,5
23
23
4,696
10,29
11,5

18,73
21,15
22,6
10,9
9,120

9,75
10,9

1,206x
1,3485x
1,2703x
2,6336x
2,5067x
2,3555x
2,6336x

2,6518x
2,6518x

14,54
8,1

23,16
12,90

1,4281x
0,79554x

Khu vực I
1
2
4

N-2
N-4

2-4
2-4
N-2
N-2
N-4

1
1
1
2
2
2
2

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

44,721
50
50
50
44,721
44,721
50

0,21
0,21
0,46
0,23
0,105
0,23
0,23

N-1
N-3

1
1

AC-120
AC-120

53,852
30

0,27
0,27

0,423
0,423
0,452
0,218
0,204
0,218
0,218

2,697x
2,697x
2,5406x

5,2674x
5,6051x

Khu vực II
5

0,4301
0,4301

BẢNG TỔNG HƠP THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY


VẬN HÀNH KHI NGƯNG MỘT LỘ
P.
án

Đoạn
2-4
N-2
N-2
N-4

2
4

Số
lộ
2
2
2
2

Dây
AC-70
AC-150
AC-70
AC-70

Ch.dài
(km)
50
44,721
44,721
50

0,46
0,21
0,46
0,46

0,449
0,420
0,449
0,449

2,555x
2,713x
2,555x
2,555x

R
()
23
9,39
20,57
23

X
()
22,45
18,78
20,08
22,45

1,2775x
1,2132x
1,1426x
1,2775x

IV.

TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ SỤT ÁP:
1. Khu vực phụ tải liên tục:
a. Phương án 1:
 Lúc vận hành bình thường:

N
 jQC 4
 jQC 2
S 4 S 2
 jQC 4

Z2

Z4

 jQC 24

S 4,

S 24
 jQC 24

Z 24

 jQC 2

Tính công suất do phân nửa điện dung của đường dây sinh ra:
(MVAr)
(MVAr)
(MVAr)
Tính công suất tính toán ở các nút:
(MVA)
(MVA)
Sơ đồ thay thế với phụ tải tính toán:

S N4

N

Z4

4

S24

Z24

S'4 =24+j11,5907

Với:
-

(Ω)
(Ω)
(Ω)

Tính dòng công suất trên đường dây nối với nguồn:

2

S'2 =23+j11,3585

S 2,

Z2

S N2

N


(MVA)

(MVA)
Tính:(MVA)
Chiều công suất đi từ 2 đến 4.
Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:
Z4

N

-j QC4

4

4

S'4

S'24

Z24

S"2

2

S'2

 Xét nhánh N-4.
- Tổn thất công suất tác dụng do R4=10,5Ω gây ra.
(MW)
- Tổn thất công suất phản kháng do X4=21,15Ω gây ra.
(MVAr)
- Sụt áp trên đoạn N-4.
 Xét nhánh N-2-4.
- Sụt áp trên đoạn 2-4.
-

Tổn thất công suất tác dụng do R24=23Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X24=22,6Ω gây ra.
(MVAr)
Công suất ở đầu tổng trở của đoạn 2-4.
(MVA)

-

Công suất ở cuối tổng trở đoạn N-2.
(MVA)

-

Sụt áp trên đoạn N-2.

-

Tổn thất công suất tác dụng R2=9,3Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X2=18,73Ω gây ra.
(MVAr)
Tổn thất công suất tác dụng trên toàn đường dây.
(MW)
Sụt áp trên toàn đường dây.

-

S"N2

Z2

N

-j QC2


 Lúc vận hành cưỡng bức: Trường hơp nặng nề nhất khi ngưng đoạn N-4. Mạng điện

kín trở thành mạng hở và sơ đồ thay thế đường dây hình tia liên thông như sau:
N

R2

-j QC2

-

jX 2 S"N2

2 S24

S'24

-j QC2

S2

-j QC24

Công suất cuối tổng trở của đoạn 2-4.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn 2-4.
Tổn thất công suất tác dụng do R4=23Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X4=22,6Ω gây ra.
(MVAr)

R4

jX 4 S"24

-j QC24

4

S4


-

Công suất ở đầu tổng trở của đoạn 2-4. (MVA)
Công suất ở đầu đoạn 2-4.
(MVA)
Công suất ở cuối tổng trở của đoạn N-2.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-2.
Tổn thất công suất tác dụng do R2=9,3Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X2=18,73Ω gây ra.
(MVAr)
Tổn thất công suất tác dụng trên toàn đường dây.
(MW)
Sụt áp trên đoạn N-2-4.


b. Phương án 2: Đường dây lộ kép hình tia liên thông.
 Lúc vận hành bình thường:
Ta có:
(Ω)
(Ω)
(MVA)
(MVA)
(MVAr)
(MVAr)
Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:

N

R2

-j QC2

-

jX 2 S"N2

2 S24

S'24

-j QC2

S2

-j QC4

Công suất cuối tổng trở của đoạn 2-4.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn 2-4.
Tổn thất công suất tác dụng do R4=11,5Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X4=10,9Ω gây ra.
(MVAr)
Công suất ở đầu tổng trở của đoạn 2-4.
(MVA)
Công suất ở đầu đoạn 2-4.

R4

jX 4 S"24

4

-j QC4

S4


(MVA)
Công suất ở cuối tổng trở của đoạn N-2.

-

(MVA)

-

Sụt áp trên đoạn N-2.

-

Tổn thất công suất tác dụng do R2=4,696Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X2=9,12Ω gây ra.
(MVAr)
Sụt áp trên toàn đoạn N-2-4:

-

Tổn thất công suất tác dụng trên toàn đường dây:
(MW)
 Lúc vận hành cưỡng bức:

Ta có:
(Ω)
(Ω)
(MVAr)
(MVAr)
Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:
N

R2

-j QC2

-

jX 2 S"N2

2 S24

S'24

-j QC2

S2

-j QC4

Công suất cuối tổng trở của đoạn 2-4.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn 2-4.
Tổn thất công suất tác dụng do R4=23Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X4=22,45Ω gây ra.
(MVAr)
Công suất ở đầu tổng trở của đoạn 2-4.
(MVA)
Công suất ở đầu đoạn 2-4.
(MVA)
Công suất ở cuối tổng trở của đoạn N-2.
(MVA)

-

Sụt áp trên đoạn N-2.

-

Tổn thất công suất tác dụng do R2=9,39Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X2=18,78Ω gây ra.
(MVAr)
Sụt áp trên toàn đoạn N-2-4:

-

R4

jX 4 S"24

4

-j QC4

S4


-

Tổn thất công suất tác dụng trên toàn đường dây:
(MW)

c. Phương án 4: Đường dây lộ kép hình tia.
 Lúc vận hành bình thường:
Ta có:
(Ω)
(Ω)
(MVA)
(MVA)
(MVAr)
(MVAr)
Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:

-

4

S"4

S4

-j QC4

R4

jX 4

-j QC4

N

R2

-j QC2

jX 2

S"2

-j QC2

 Xét nhánh N-4.
Công suất cuối tổng trở của đoạn N-4.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-4.

Tổn thất công suất tác dụng do R4=11,5Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X4=10,9Ω gây ra.
(MVAr)
 Xét nhánh N-2.
Công suất ở cuối tổng trở của đoạn N-2.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-2.
Tổn thất công suất tác dụng do R2=10,29Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X2=9,75Ω gây ra.
(MVAr)
Tổn thất công suất tác dụng trên toàn mạng:
(MW)

 Lúc vận hành cưỡng bức:
Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:

2

S2


4

S"4

S4

-j QC4

R4

jX 4

-j QC4

N

R2

-j QC2

jX 2

S"2

-j QC2

Ta có:
(Ω)
(Ω)
(MVAr) (MVAr)
 Xét nhánh N-4:
- Công suất cuối tổng trở của đoạn N-4.
(MVA)
- Sụt áp trên đoạn N-4.
-

Tổn thất công suất tác dụng do R4=23Ω gây ra.

(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X4=22,45Ω gây ra.
(MVAr)

-

 Xét nhánh N-2.
Công suất ở cuối tổng trở của đoạn N-2.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-2.
Tổn thất công suất tác dụng do R2=20,57Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X2=20,08Ω gây ra.
(MVAr)
Tổn thất công suất tác dụng trên toàn mạng:
(MW)
2. Khu vực II: Phương án 5: Đường dây lộ đơn hình tia.

Ta có:
(Ω)
(Ω)
(MVA)
(MVA)
(MVAr)
(MVAr)
Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:

2

S2

-

R1

1

S"1

S1

-j QC1

N

jX 1

-j QC1

R3

-j QC3

jX 3

3

S"3

-j QC3

S3

 Xét nhánh N-1:
Công suất cuối tổng trở của đoạn N-1.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-4.
Tổn thất công suất tác dụng do R1=14,54Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X1=23,16Ω gây ra.
(MVAr)
 Xét nhánh N-3:
Công suất ở cuối tổng trở của đoạn N-3.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-3.
Tổn thất công suất tác dụng do R3=8,1Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X3=12,9Ω gây ra.
(MVAr)
Tổn thất công suất tác dụng trên toàn mạng:
(MW)
BẢNG TỔNG HỢP TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ SỤT ÁP.
A. KHI VẬN HÀNH BÌNH THƯỜNG.
Khu
vực

P.án
1

I

2
4

II

5

Đoạn

Số lộ

Tiết
diện

N-2
N-4
2-4
2-4
N-2
N-2
N-4
N-1
N-3

1
1
1
2

2
2
2
1
1

AC-150
AC-150
AC-70
AC-70
AC-150
AC-70
AC-70
AC-120
AC-120

(MW)
3,667
3,951
0,285
3,324
3,506
2,877
3,324
4,144
2,744

0,555
0,453
0,00287

0,6749
1,069
0,561
0,675
0,5801
0,401

(MW)
1,011
1,744
1,236
0,981

B. KHI CƯỠNG BỨC.
Khu
vực
I

P.án
1
2

Đoạn
2-4
N-2
2-4

Số lộ

Tiết

diện

1
1
1

AC-70
AC-150
AC-70

(MW)
6,879
7,609
6,863

1,387
2,285
1,387

(MW)
3,672
3,693


N-2
N-2
N-4

4

1
1
1

AC-150
AC-70
AC-70

7,652
6,863
5,929

2,306
1,387
1,151

2,538

V.
CHỌN BÁT SỨ:
Đường dây cao áp trên khơng dùng chuỗi sứ treo ở các trụ trung gian và chuỗi sứ căng tại
các trụ dừng giữa, trụ néo gốc và trụ cuối. Số bát sứ tùy theo cấp điện cho trong bảng.
Uđm(kv)

Số bát sứ của chuỗi sứ

110
8
Điện áp phân bố trên các chuỗi sứ khơng đều nhau do có điện dung phân bố giữa các bát sứ
với kết cấu xà, trụ điện. Điện áp phân bố lớn nhất trên các bát sứ gần dây dẫn nhất (sứ số 1).

Sau đây là đồ thị phân bố điện áp chuỗi sứ.
Chuỗi sứ đường dây 110kV gồm 8 bát sứ. Theo đồ thị điện áp e1 trên chuỗi thứ nhất có treo
với dây dẫn bằng khoảng 21% điện áp E giữa dây và đất () hay:
Hiệu suất chuỗi sứ:
n: số bát sứ trong chuỗi sứ.

Phân bố điện áp trong chuỗi sứ không có vòng chắn gồm từ 4
bát đến 16 bát

VI. CHỈ TIÊU VỀ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG DO ĐIỆN DUNG ĐƯỜNG DÂY:
Điện trở đặc tính hay điện trở xung của đường dây:
()
vào khoảng 400 () đối với đường dây đơn.
vào khoảng 200 () đối với đường dây lộ kép.
Cơng suất tự nhiên hay phụ tải điện trở xung SIL cho bởi.
(MW)
Cơng suất kháng do điện dung đường dây phát lên trong mỗi 100km chiều dài đường dây:
(MVAr)
Chỉ tiêu thiết kế hay
 Phương án 1:


Đoạn N-2 & N-4:
(MVAr)
()
(MW)
 Tương tự áp dụng phần mềm tính cho các phương án còn lại kết quả như sau:
Phương án
1
2

3
4
5

Đoạn
N-2
N-4
2-4
2-4
N-2
4-2
N-4
N-2
N-4
N-1
N-3

Số lộ
1
1
1
2
2
2
2
2
2
1
1

(MVAr)
3,264
3,264
3,074
6,373
6,782
6,373
6,782
6,373
6,373
3,2087
3,2087

12,5%SIL
3,819
3,819
3,586
7,435
7,928
7,435
7,928
7,435
7,435
3,756
3,756

Kết luận: Các đường dây trên đều đạt yêu cầu về chỉ tiêu công suất kháng.
VII. TỔN HAO VẦNG QUANG:
Điện áp vận hành:
(KV)

Điện áp tới hạn phát sinh vầng quang:
(KV)
Trong đó:
-

:hệ số dạng của bề mặt dây. Đối với dây bện chọn
:thừa số mật độ của không khí. ,b=76cmHg
D: khoảng cách trung bình giữa các pha (cm).
r: bán kính dây (cm).

Khi điện áp vận hành vượt quá điện áp tới hạn, tổn hao vầng quang trên mỗi pha là:
(kw/km/pha)
Với:
-

f: thông số,
U,U0: các điện áp pha (kV).

Tổn hao vầng quang trên mỗi km đường dây khi thiết kế được giới hạn khoảng 0,6
kw/km/3pha trong điều kiện khí hậu tốt.
 Xét dây AC-70 đối với đường dây lộ kép:
(KV)
nên không có vầng quang.


 Xét dây AC-70 đối với đường dây lộ đơn:
(KV)
nên không có vầng quang.

CHƯƠNG III

SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ
III.

MỤC ĐÍCH:

Chọn phương án tối ưu trên cơ sở về kinh tế, chỉ có những phương án nào thỏa mãn về
kĩ thuật mới giữ lại để so sánh về kinh tế.
Tiêu chuẩn để so sánh các phương án về kinh tế là phí tổn tính toán hàng năm ít nhất.

IV.

TÍNH TOÁN:
Phí tổn tính toán hàng năm cho mỗi phương án được tính theo mỗi phương án sau:

Với :
K: vốn đầu tư của mạng điện
avh: hệ số vận hành,khấu hao sửa chửa phục vụ mạng điện
Đối với đường dây dùng cột sắt : avh = 0,07
atc: hệ số thu hồi vốn đầu tư phụ.
với :Ttc = (5÷8) năm,là thời gian thu hồi vốn đầu tư tiêu chuẩn tuỳ chính sách sử
dụng vốn của nhà nước.
atc : = 0,125 ÷0,2
∆A: tổn thất điện năng
∆A =∆P∑× τ
Với (giờ/năm); Tmaxtb=5044,32 (giờ/năm).

V.

BẢNG ĐẦU TƯ CÁC PHƯƠNG ÁN:
1. Khu vực I:

Về tiền đầu tư đường dây ba pha cao áp tra bảng PL3.1 trang 122 (cột thép 1 mạch) và
PL3.2 trang 124 (cột thép 2 mạch treo cả 2 mạch) sách hướng dẫn đồ án môn học điện 1.

BẢNG TÍNH TIỀN ĐẦU TƯ CÁC PHƯƠNG ÁN
Phương
án
1
2

Đoạn

Loại dây

N-2
N-4
2-4
2-4
N-2

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

Số Chiều dài
lộ
(km)
1

44,721
1
50
1
50
2
50
2
44,721

Tiền đầu tư
1km
23
23
21,2
32,1
35,7

Tiền dầu tư toàn
đường dây ($)
1028,583
1150
1060
1605
1596,540


3
4

4-2
N-4
N-2
N-4

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

2
2
2
2

50
50
44,721
50

a. Phương án 1:
K=(1028,583+1150+1060)103=3230,583x103 ($)
(giờ/năm)
(MWh/năm).
($)

b. Phương án 2:
K=(1605+1596,540)103=3201,54x103 ($)
(giờ/năm)
(MWh/năm)

($)

32,1
35,7
32,1
32,1

1605
1785
1435,544
1605