Đồ án thiết kế mạng điện khu vực

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN ......................................... 1
1.1.Cân bằng công suất tác dụng ...................................................................................................... 1
1.2 Cân bằng công suất phản kháng .................................................................................................. 2
CHƯƠNG 2 DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT ............................................ 6
2.1.Lựa chọn điện áp tải điện............................................................................................................ 6
2.2. Chọn sơ đồ nối dây của mạng điện ............................................................................................ 6
2.2.1.Lựa chọn tiết diện dây dẫn ......................................................................................................11
2.2.1.1.Phương án 1 ........................................................................................................................12
2.2.1.2.Phương án 2 ........................................................................................................................15
2.2.1.3.Phương án 3 ........................................................................................................................19
2.2.1.4. Phương án 4 .......................................................................................................................22
2.2.2.Tính tổn thất điện áp trong mạng điện .....................................................................................26
2.2.2.1.Phương án 1 ........................................................................................................................27
2.2.2.2.Phương án 2 ........................................................................................................................29
2.2.2.3.Phương án 3 ........................................................................................................................31
2.2.2.4 Phương án 4 ........................................................................................................................33
CHƯƠNG 3 SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ ..................................................................36
3.1.Mục đích ...................................................................................................................................36
3.2.Tính toán...................................................................................................................................36
3.2.1. Phương án 1 ..........................................................................................................................38
3.2.2. Phương án 3 ..........................................................................................................................40
CHƯƠNG 4 SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP...............44
4.1. Yêu cầu ....................................................................................................................................44
4.2. Các dạng sơ đồ cơ bản ..............................................................................................................44
4.3. Chọn số lượng và công suất của MBA trong trạm giảm áp ........................................................44
4.3.1. Kiểu MBA.............................................................................................................................44
4.3.2. Số lượng MBA ......................................................................................................................45
4.4. Công suất MBA .......................................................................................................................45
4.5 Sơ đồ nối điện chi tiết ................................................................................................................48
4.5.1 Một số sơ đồ cơ bản ...............................................................................................................48

4.5.1.1. Sơ đồ một thanh góp có phân đoạn, máy cắt đầy đủ ............................................................48
4.5.1.2.Sơ đồ cầu có máy cắt phía đường dây ..................................................................................49
4.5.1.3.Sơ đồ cầu có máy cắt phía máy biến áp ................................................................................50
4.5.1.4.Sơ đồ hệ thống hai thanh góp ...............................................................................................51
4.5.1.5.Sơ đồ một rưỡi ....................................................................................................................52
4.5.2. Sơ đồ nối điện chính ..............................................................................................................52
CHƯƠNG 5 BÙ KINH TẾ TRONG MẠNG ĐIỆN ......................................................................54
5.1. Mở đầu.....................................................................................................................................54
5.2. Tính toán bù kinh tế .................................................................................................................54
5.2.1. Mạng điện hở có một phụ tải .................................................................................................55
5.2.2. Mạng điện hở có nhiều phụ tải ...............................................................................................56
5.2.3. Mạng điện kín cung cấp từ một nguồn ...................................................................................57
5.3. Tính bù kinh tế cho mạng điện thiết kế .....................................................................................58
5.4. Lập kết quả bù kinh tế ..............................................................................................................67
CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRONG MẠNG ĐIỆN VÀ TÍNH TOÁN
BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG .................................................................................................68
6.1 Mở đầu......................................................................................................................................68
6.2 Tính toán PBCS lúc phụ tải cực đại ...........................................................................................68
i


6.2.1. Nhánh N-1.............................................................................................................................68
6.2.2. Nhánh N-2.............................................................................................................................71
6.2.3. Nhánh liên thông N-3-4 .........................................................................................................73
6.2.4: Nhánh N-5 ............................................................................................................................78
6.2.5. Nhánh N-6.............................................................................................................................81
6.3. Tính toán phân bố công suất lúc phụ tải cực tiểu .......................................................................85
6.3.1. Nhánh N-1.............................................................................................................................85
6.3.2. Nhánh N-2.............................................................................................................................88
6.3.3. Nhánh liên thông N-3-4 .........................................................................................................90

6.3.4: Nhánh N-5 ............................................................................................................................95
6.3.5. Nhánh N-6.............................................................................................................................98
6.4. Tính toán phân bố công suất lúc sự cố .................................................................................... 101
6.4.1. Nhánh N-1........................................................................................................................... 102
6.4.2. Nhánh N-2........................................................................................................................... 104
6.4.3. Nhánh liên thông N-3-4 ....................................................................................................... 107
6.4.4: Nhánh N-5 .......................................................................................................................... 112
6.4.5. Nhánh N-6........................................................................................................................... 114
CHƯƠNG 7 ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN .................................................. 119
7.1. Mở đầu................................................................................................................................... 119
7.2. Chọn đầu phân áp ................................................................................................................... 119
7.3. Chọn đầu phân áp cho máy biến áp trong các tình trạng làm việc của mạng điện ..................... 120
CHƯƠNG 8 TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN.......... 131
8.1. Mở đầu................................................................................................................................... 131
8.2. Tính toán tổn thất điện năng ................................................................................................... 131
8.3. Tính toán giá thành tải điện .................................................................................................... 133
8.4. Lập bảng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật ..................................................................................... 135
KẾT LUẬN ................................................................................................................................... 136
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................ 137

ii


MỤC LỤC BẢNG
BẢNG 1.1: BẢNG TỔNG HỢP CÔNG SUẤT Ở CÁC PHỤ TẢI..................................................................... 5
BẢNG 2.1:KẾT QUẢ CHỌN TÍNH TIẾT DIỆN DÂY DẪN PHƯƠNG ÁN 1. ...............................................14
BẢNG 2.2: SỐ LIỆU ĐƯỜNG DÂY CỦA PHƯƠNG ÁN 1 ...........................................................................15
BẢNG 2.3: KẾT QUẢ CHỌN TÍNH TIẾT DIỆN DÂY DẪN PHƯƠNG ÁN 2 ...............................................17
BẢNG 2.4: SỐ LIỆU ĐƯỜNG DÂY CỦA PHƯƠNG ÁN 2 ...........................................................................18
BẢNG 2.5: KẾT QUẢ CHỌN TÍNH TIẾT DIỆN DÂY DẪN PHƯƠNG ÁN 3 ...............................................20

BẢNG 2.6: SỐ LIỆU ĐƯỜNG DÂY CỦA PHƯƠNG ÁN 3 ...........................................................................22
BẢNG 2.7: KẾT QUẢ CHỌN TÍNH TIẾT DIỆN DÂY DẪN PHƯƠNG ÁN 4 ...............................................25
BẢNG 2.8: SỐ LIỆU ĐƯỜNG DÂY CỦA PHƯƠNG ÁN 4 ...........................................................................26
BẢNG 3.1: CHI PHÍ ĐẦU TƯ CỦA PHƯƠNG ÁN 1 .....................................................................................38
BẢNG 3.2: KHỐI LƯỢNG KIM LOẠI MÀU CỦA PHƯƠNG ÁN 1 ..............................................................40
BẢNG 3.3: CHI PHÍ ĐẦU TƯ CỦA PHƯƠNG ÁN 3 .....................................................................................40
BẢNG 3.3: KHỐI LƯỢNG KIM LOẠI MÀU CỦA PHƯƠNG ÁN 3 ..............................................................42
BẢNG 3.4: TỔNG HỢP CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN ...............................................43
BẢNG 4.1: TỔNG TRỞ VÀ TỔN THẤT SẮT CỦA MBA TRONG TRẠM ..................................................47
BẢNG 4.2: TỔNG TRỞ TƯƠNG ĐƯƠNG VÀ TỔN THẤT SẮT CỦA TRẠM BIẾN ÁP ..............................47
BẢNG 5.1: KẾT QUẢ BÙ KINH TẾ ..............................................................................................................67
BẢNG 6.1: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐƯỜNG DÂY ...................................................................83
BẢNG 6.2: KẾT QUẢ ĐIỆN ÁP LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI............................................................................84
BẢNG 6.3: CÔNG SUẤT ĐẦU ĐƯỜNG DÂY CÓ NỐI VỚI NGUỒN ..........................................................84
BẢNG 6.4: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐƯỜNG DÂY LÚC CỰC TIỂU ...................................... 100
BẢNG 6.5: KẾT QUẢ ĐIỆN ÁP LÚC PHỤ TẢI CỰC TIỂU ........................................................................ 101
BẢNG 6.6: CÔNG SUẤT ĐẦU ĐƯỜNG DÂY CÓ NỐI VỚI NGUỒN LÚC CỰC TIỂU ............................. 101
BẢNG 6.7: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TỔN THẤT ĐƯỜNG DÂY LÚC SỰ CỐ............................................. 117
BẢNG 6.8: KẾT QUẢ ĐIỆN ÁP LÚC PHỤ TẢI SỰ CỐ .............................................................................. 117
BẢNG 6.9: CÔNG SUẤT ĐẦU ĐƯỜNG DÂY CÓ NỐI VỚI NGUỒN LÚC SỰ CỐ ................................... 118
BẢNG 7.1: THÔNG SỐ ĐIỀU CHỈNH CỦA MBA ĐIỀU CHỈNH DƯỚI TẢI .............................................. 120
BẢNG 7.2: BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI ........................................ 124
BẢNG 7.3: BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC PHỤ TẢI CỰC TIỂU....................................... 127
BẢNG 7.4: BẢNG KẾT QUẢ CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP LÚC PHỤ TẢI SỰ CỐ ............................................. 130
BẢNG 8.1: TỔNG VỐN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG TRẠM BIẾN ÁP ............................................................... 134
BẢNG 8.2: BẢNG TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT ...................................................... 135

iii

MỤC LỤC HÌNH
HÌNH 2.1: SƠ ĐỒ PHƯƠNG ÁN 1 .................................................................................................................. 7
HÌNH 2.2: SƠ ĐỒ PHƯƠNG ÁN 2 .................................................................................................................. 8
HÌNH 2.3: SƠ ĐỒ PHƯƠNG ÁN 3 .................................................................................................................. 9
HÌNH 2.4: SƠ ĐỒ PHƯƠNG ÁN 4 .................................................................................................................10
BẢNG 2.9: BẢNG TỔNG HỢP TỔN THẤT ĐIỆN ÁP CÁC PHƯƠNG ÁN...................................................35
HÌNH 4.1: SƠ ĐỒ MỘT THANH GÓP CÓ PHÂN ĐOẠN MÁY CẮT ĐẦY ĐỦ............................................48
HÌNH 4.2: SƠ ĐỒ CẦU CÓ MÁY CẮT PHÍA ĐƯỜNG DÂY ........................................................................49
HÌNH 4.3: SƠ ĐỒ CẦU CÓ MÁY CẮT PHÍA MÁY BIẾN ÁP ......................................................................50
HÌNH 4.4: SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HAI THANH GÓP ........................................................................................51
HÌNH 4.5: SƠ ĐỒ MỘT RƯỠI .......................................................................................................................52
HÌNH 4.6: SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH ............................................................................................................53
HÌNH 5.1: MẠNG ĐIỆN HỞ CÓ MỘT PHỤ TẢI ...........................................................................................55
HÌNH 5.2: MẠNG ĐIỆN HỞ CÓ NHIỀU PHỤ TẢI........................................................................................56
HÌNH 5.3: MẠNG ĐIỆN KÍN .........................................................................................................................57
HÌNH 5.4: MẠNG ĐIỆN HÌNH TIA N-1 ........................................................................................................58
HÌNH 5.5: MẠNG ĐIỆN HÌNH TIA N-2 ........................................................................................................59
HÌNH 5.6: MẠNG ĐIỆN LIÊN THÔNG TIA N-3-4........................................................................................61
HÌNH 5.7: MẠNG ĐIỆN HÌNH TIA N-5 ........................................................................................................63
HÌNH 5.8: MẠNG ĐIỆN HÌNH TIA N-6 ........................................................................................................65
HÌNH 6.1: SƠ ĐỒ NỐI NHÁNH N-1 ..............................................................................................................68
HÌNH 6.2: SƠ ĐỒ NỐI NHÁNH N-2 ..............................................................................................................71
HÌNH 6.3: SƠ ĐỒ NHÁNH LIÊN THÔNG N-3-4...........................................................................................73
HÌNH 6.4: SƠ ĐỒ NỐI NHÁNH N-5 ..............................................................................................................78
HÌNH 6.5: SƠ ĐỒ NỐI NHÁNH N-6 ..............................................................................................................81
HÌNH 6.6: SƠ ĐỒ NỐI NHÁNH N-1 ..............................................................................................................85
HÌNH 6.7: SƠ ĐỒ NỐI NHÁNH N-2 ..............................................................................................................88
HÌNH 6.8: SƠ ĐỒ NHÁNH LIÊN THÔNG N-3-4...........................................................................................90
HÌNH 6.9: SƠ ĐỒ NỐI NHÁNH N-5 ..............................................................................................................95
HÌNH 6.10: SƠ ĐỒ NỐI NHÁNH N-6 ............................................................................................................98

HÌNH 6.11: SƠ ĐỒ NỐI NHÁNH N-1 .......................................................................................................... 102
HÌNH 6.12: SƠ ĐỒ NỐI NHÁNH N-2 .......................................................................................................... 104
HÌNH 6.13: SƠ ĐỒ NHÁNH LIÊN THÔNG N-3-4....................................................................................... 107
HÌNH 6.14: SƠ ĐỒ NỐI NHÁNH N-5 .......................................................................................................... 112
HÌNH 6.15: SƠ ĐỒ NỐI NHÁNH N-6 ......................................................................................................... 114

iv


CHƯƠNG 1
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

Cân bằng công suất trong hệ thống trước hết là xem khả năng cung cấp và tiêu
thụ điện trong hệ thống có cân bằng hay không. Sau đó sơ bộ định phương thức vận
hành cho từng nhà máy trong hệ thống, trong các trạng thái vận hành cực đại, cực tiểu
và sau sự cố. Để hệ thống điện làm việc ổn định ta cần cân bằng công suất tác dụng và
cân bằng công suất phản kháng.
1.1.Cân bằng công suất tác dụng
Cân bằng công suất cần thiết để giữ tần số trong hệ thống. Cân bằng CSTD trong
hệ thống được biểu diễn bằng biểu thức sau:

 PF  m  Ppt  Pm®   Ptd   Pdt

(1.1)

Trong đó:
Trong đó:
ΣPF: Tổng công suất phát ra do các máy phát điện của các nhà máy điện trong hệ
thống.
ΣPpt: Tổng công suất các nút phụ tải.

m: Hệ số đồng thời (giả thiết chọn m = 1)
ΣPtd: Tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện.
ΣPdt: Tổng công suất dự trữ.
ΣΔPmđ: Tổng tổn thất công suất trên đường dây và trạm biến áp.
1- Xác định hệ số đồng thời của một khu vực phải căn cứ vào tình hình thực tế
của các phụ tải

1


2- Tổn thất CSTD trên đường dây và MBA ΣΔPmđ. Theo tài liệu thống kê thì tổn
thất công suất tác dụng của đường dây và MBA trong trường hợp mạng điện cao áp
khoảng 8÷10%.mΣPpt.
3- Công suất tự dùng của nhà máy điện được tính theo phần trăm của (mΣPpt +
ΣΔPmđ):
+ Nhà máy nhiệt điện 3 ÷ 7 %
+ Nhà máy thủy điện 1 ÷ 2 %
4- Công suất dự trữ của hệ thống:
+ Dữ trữ sự cố thường lấy bằng công suất của một tổ máy lớn nhất trong hệ
thống điện
+ Dự trữ phụ tải dự trù cho phụ tải tăng bất thường ngoài dự báo: 2 ÷ 3% phụ tải
tổng
+ Dự trữ phát triển nhằm đáp ứng phát triển phụ tải 5 ÷ 15 năm sau
Tổng quát dự trữ hệ thống lấy bằng 10 ÷ 15% tổng phụ tải của hệ thống.
Trong thiết kế môn học giả thiết nguồn điện đủ cung cấp hoàn toàn cho nhu cầu
CSTD, bỏ qua công xuất tự dùng của nhà máy và công xuất dự trữ, và chỉ cân bằng từ
thanh cái cao áp của trạm biến áp tăng áp của nhà máy điện nên tính cân bằng CSTD
như sau:

 PF  m  Ppt  Pm®

(1.2)

PF  m.Ppt  0,08.m.Ppt
P  1.(25  19  20  18  26  19)  0,1.1.(25  19  20  18  26  19)  139,7(MW)
F
1.2 Cân bằng công suất phản kháng
Cân bằng CSPK nhằm giữ điện áp bình thường trong hệ thống. Cân bằng CSPK
được biểu diễn bằng biểu thức sau:

 QF  Qbï   mQpt  QB  QL  QC  Qtd  Qdt

2

(1.3)


Trong đó:
ΣQF: Tổng công suất phát ra của các máy phát điện.
ΣQF = ΣPF.tgφF
tgφF suy ra từ hệ số công suất cosφF của các máy phát điện.
mΣQpt: Tổng CSPK của mạng điện có xét đến hệ số đồng thời
ΣΔQB: Tổng thổn thất CSPK trong MBA có thể ước lượng:
ΣΔQB = (8-12%) ΣSpt
ΣΔQL: Tổng tổn thất CSPK trên các đoạn đường dây của mạng điện
ΣΔQL: Tổng tổn thất CSPK trên các đoạn đường dây của mạng điện. Với mạng
điện 110 kV trong tính toán sơ bộ có thể coi tổn thất CSPK trên cảm kháng đường dây
bằng CSPK ΣQC do điện dung đường dây cao áp sinh ra.
ΣQtd: Tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện trong hệ thống.
ΣQtd = ΣPtd.tgφtd

ΣQdt: CSPK dự trữ của hệ thống
ΣQdt = (5 ÷ 10%)ΣQpt
Trong thiết kế môn học, chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của nhà máy điện có thể
không cần tính Qtd và Qdt .
Từ biểu thức trên suy ra lượng CSPK cần bù Qbù∑
 Nếu Qbù∑ < 0 có nghĩa là hệ thống không cần đặt thêm thiết bị bù để cân
bằng CSPK.
 Nếu Qbù∑ > 0 có nghĩa là hệ thống thiếu CSPK nên cần đặt thêm thiết bị
bù.

3


Trong phần này chỉ thực hiện bù sơ bộ, dự kiến bù sơ bộ theo nguyên tắc: Bù ưu
tiên cho các phụ tải ở xa, cosφ thấp và bù đến cosφ’ = (0,90 ÷ 0,95). CSPK cần bù cho
phụ tải thứ i được tính:
Qbi  Pi (tgi  tgi )

sao cho:  Qbi  Qbï 

(1.4)

Theo số liệu đã cho ta có được:
QF  PF .tg F  139,7.0,75  104,7(MVAr)

m.Qpt  m.(Q1  Q2  Q3  Q4  Q5  Q6 )
Mà:
Q1  P1tg1  25.0,363  9,075(MVAr)
Q2  P2 tg2  19.0,4843  9,2017(MVAr)
Q3  P3tg3  20.0,4843  9,686(MVAr)

Q4  P4 tg4  18.0,62  11,16(MVAr)
Q5  P5 tg5  26.0,512  13,312(MVAr)
Q6  P6 tg6  19.0,566  10,754(MVAr)

Suy ra:

m.Qpt  1.(9,075  9,2017  9,686  11,16  13,312  10,754)  63,1887(MVAr)
Ta có:

Spt  Ppt 2  Qpt 2  1272  63,18872  141,8(MVA)
Suy ra:

QB  0,1.Spt  0,1.141,8  14,18(MVAr)
Suy ra:

4


Qbù   mQpt  QB  QF  1.63,1887  14,18  104,7  27,3(MVAr)
Ta thấy Qbù   27,3(MVAr)  0 có nghĩa là hệ thống thừa công suất phản
kháng nên không cần đặt thêm thiết bị bù.
Bảng 1.1: Bảng tổng hợp công suất ở các phụ tải
P
Q
STT
cosφ
(MW)
(MVAr)
1

25

9,075

0,94

2

19

9,2017

0,9

3

20

9,686

0.9

4

18

11,16

0,85

5

26

13,312

0,89

6

19

10,754

0,87

Tổng

127

63,1887

5


CHƯƠNG 2
DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT
2.1.Lựa chọn điện áp tải điện
Vì chưa có sơ đồ nối dây cụ thể, sơ bộ vẽ một số đường dây hình tia nối từ
nguồn đến phụ tải ở xa hoặc có công suất tiêu thụ lớn.

Cấp điện áp tải điện phụ thuộc vào công suất và khoảng cách truyền tải. Dựa
vào công thức Still để tìm điện áp tải điện (kV).

U  4,34

 0,016P

Với: P – Công suất truyền tải kW; ℓ - khoảng cách truyền tải km.
Theo số liệu đã cho ta có:
U1  4,34. l1  0,016.P1  4,34. 50  0,016.25.103  92,06 (kV)
U2  4,34. l2  0,016.P2  4,34. 0,016.19.103  81,668 (kV)
U3  4,34. l3  0,016.P3  4,34. 64,03  0,016.20.103  85,049 (kV)
U4  4,34. l4  0,016.P4  4,34. 86,02  0,016.18.103  83,9 (kV)
U5  4,34. l5  0,016.P5  4,34. 50  0,016.26.103  93,687 (kV)
U6  4,34. l6  0,016.P6  4,34. 51  0,016.19.103  81,771 (kV)

Điện áp trung bình của 6 phụ tải là:

U tb 

U1  U 2  U3  U 4  U5  U6
6

U tb 

92,06  81,668  85,049  83,9  93,687  81,771
 86,355 (kV)
6

Kết luận: Chọn cấp điện áp tải điện là cấp 110kV

2.2. Chọn sơ đồ nối dây của mạng điện
Sơ đồ nối dây của mạng điện phụ thuộc nhiều yếu tố: số lượng phụ tải, vị trí phụ
tải, mức độ liên tục cung cấp điện, công tác vạch tuyến, sự phát triển của mạng điện.

6


Trong phạm vi đồ án môn học tạm thời nối các điểm để có phương án đi dây.
Điều này chưa được hợp lý nhưng vì còn thiếu số liệu khảo sát thực tế.
Vạch phương án có thể chia ra làm nhiều vùng cung cấp trên địa hình, đối với
phụ tải có yêu cầu cung cấp điện liên tục cần đưa ra phương án đường dây lộ kép hay
phương án mạch vòng kín.

2

3

1

5

6

Hình 2.1: Sơ đồ phương án 1

7

4

2

3

1

5

6

Hình 2.2: Sơ đồ phương án 2

8

4


2

3

1

5

6

Hình 2.3: Sơ đồ phương án 3

9

4


2

3

1

5

6

Hình 2.4: Sơ đồ phương án 4

10

4


2.2.1.Lựa chọn tiết diện dây dẫn

Các mạng điện 110 kV được thực hiện bằng các đường dây trên không. Các
dây dẫn được sử dụng là dây nhôm lõi thép (AC), đồng thời dùng các cột thép
tùy theo địa hình đường dây chạy qua. Đối với các đường dây 110 kV khoảng
cách trung bình hình học giữa dây dẫn các pha bằng 5 m (D tb = 5m).
Đối với các mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật
độ kinh tế của dòng điện, nghĩa là:
F

I max
J kt

(2.2)

Trong đó:
Imax - dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, A
Jkt - mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm2.
Dòng điện chạy trên đường dây trong các chế độ phụ tải cực đại được xác
định theo công thức:
I max 

S max
n 3U ®m

103

Trong đó:
n - số mạch của đường dây (đường dây một mạch n = 1; đường dây hai
mạch n = 2).
Uđm - điện áp định mức của mạng điện, kV
Smax - công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVA
Dựa vào tiết diện dây dẫn tính được theo công thức trên, tiến hành chọn tiết
diện tiêu chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng quang,
độ bền cơ của đường dây và phát nóng dây dẫn trong các chế độ sau sự cố.

11

Đối với đường dây 110 kV, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm
lõi thép cần phải có tiết diện F  70 mm2.
Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp về vầng quang
của dây dẫn, cho nên không cần phải kiểm tra điều kiện này.
Để đảm bảo cho đường dây vận hành bình thường trong các chế độ sau sự
cố, cần phải có điều kiện sau:
Isc  Icp

Trong đó:
Isc - dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố.
Icp - dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn.

2.2.1.1.Phương án 1
Dòng điện trên mỗi dây dẫn của từng đoạn đường dây:
+ Đoạn N-1:
I1max 

P 2  Q12
S1max
252  9,0752
.103  1
.103 
.103  69,8(A)
n 3U ®m
2. 3.110
2. 3.110

+ Đoạn N-2:
I 2 max 

P 2  Q 32
S 2 max
192  9,20172
.103  3
.103 
.103  55,4(A)
n 3U ®m
2. 3.110
2. 3.110

+ Đoạn 3-4:
I 4 max 

P 2  Q42
S 4 max
182  11,162
.103  4
.103 
.103  55,58(A)
n 3U ®m
3.110.2
3.110.2

+ Đoạn N-3:

12


I3max

(P3  P4 )2  (Q3  Q 4 )2
S 3 4 max
3

.10 
.103
n 3U ®m
3.110.2

I3max 

(20  18)2  (9,686  11,16)2
.103  113,74(A)
3.110.2

+ Đoạn N-5:
I 5max

P52  Q52
S 5max
262  13,3122
3

.10 
.103 
.103  76,65(A)
n 3U ®m
3.110.2
3.110.2

+ Đoạn N-6:
I6 max

P6 2  Q6 2
S 6 max
192  10,7542
3

.10 
.103 
.103  57,29(A)
n 3U ®m
3.110.2
3.110.2

Với Tmax  5000h mật độ dòng kinh tế jkt  1,1A / mm2 , tiết diện kinh tế của mỗi
đoạn:

Fkt.1 

I1max 69,8

 63,45mm 2
jkt
1,1

Fkt.2 

I 2 max 55,4


 50,36mm 2
jkt
1,1

Fkt.3 

I3max 113,74

 103,4mm 2
jkt
1,1

Fkt.4 

I 4 max 55,58

 50,53mm 2
jkt
1,1

Fkt.5 

I 5max 76,65

 69,68mm 2
jkt
1,1

Fkt.6 

I6 max 57,29

 52,08mm 2
jkt
1,1

13


Chọn tiết diện tiêu chuẩn, với nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường xung quanh lúc
chế tạo là 40o C , hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ k  0,81
Bảng 2.1:Kết quả chọn tính tiết diện dây dẫn phương án 1.
Đoạn

Dây tiêu chuẩn

Dòng điện cho phép(A)

N-1

AC-70

0,81.275  222,75

N-2

AC-70

0,81.275  222,75

3-4

AC-70

0,81.275  222,75

N-3

AC-120

0,81.380  307,8

N-5

AC-70

0,81.275  222,75

N-6

AC-70

0,81.275  222,75

Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố:
Khi đứt một dây trên đường dây lộ kép, dây còn lại phải tải toàn bộ dòng điện
phụ tải còn gọi là dòng điện cưỡng bức Icb khi đó:
+ Đoạn N-1: Khi đứt 1 lộ của đường dây, đây là trường hợp sự cố nặng nề nhất
( Dùng dây AC-70, có Icp  222,75(A) )

I N1,cb  2.69,8  139,6(A)  Icp  222,75(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn N-2: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-70, có Icp  222,75(A) )

I N 2,cb  2.55,4  110,8(A)  Icp  222,75(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn 3-4: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-70, có Icp  222,75(A) )

I34,cb  2.55,58  111,16(A)  Icp  222,75(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn N-3: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-120, có Icp  307,8(A) )

14


I N3,cb  2.113,74  227,48(A)  Icp  307,8(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn N-5: Khi đứt 1 lộ của đường dây ( Dùng dây AC-70, có: Icp  222,75(A) )

I N5,cb  2.76,65  153,3(A)  Icp  222,75(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn N-6: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-70, có: Icp  222,75(A) )

I N6,cb  2.57,29  114,58(A)  Icp  222,75(A) (Thỏa mãn)

Bảng 2.2: Số liệu đường dây của phương án 1

ro
xo
 / km  / km

b0
1/ km

R  r0 .l

( )

X  x 0 .l
( )

Y  b0 .l
(1/ )

0,44

2,58

11,5

11

64,5

0,46

0,44

2,58

11,52

11,02

64,62

30

0,46

0,44

2,58

6,9

6,6

38,82

AC-120

64,03

0,27

0,423

2,69

8,64

13,54

86,12

2

AC-70

50

0,46

0,44

2,58

11,5

11

64,5

2

AC-70

51

0,46

0,44

2,58

11,73

11,22

65,79

Đường

Số

Mã hiệu

Chiều

dây

lộ

dây

dài km

N-1

2

AC-70

50

0,46

N-2

2

AC-70

50,1

3-4

2

AC-70

N-3

2

N-5
N-6

2.2.1.2.Phương án 2
Dòng điện trên mỗi dây dẫn của từng đoạn đường dây:
+ Đoạn N-1:
I1max

P12  Q12
S1max

252  9,0752
3
3

.10 
.10 
.103  69,8(A)
n 3U ®m
2. 3.110
2. 3.110

+ Đoạn N-2:

15


I 2 max

P32  Q32
S 2 max
192  9,20172
3
3

.10 
.10 
.103  55,4(A)
n 3U ®m
2. 3.110
2. 3.110

+ Đoạn 3-4:
I 4 max

P4 2  Q 4 2
S 4 max
182  11,162
3
3

.10 
.10 
.103  55,58(A)
n 3U ®m
3.110.2
3.110.2

+ Đoạn N-3:
I3max

(P3  P4 )2  (Q3  Q 4 )2
S 3 4 max
3

.10 
.103
n 3U ®m
3.110.2

(20  18)2  (9,686  11,16)2

.103  113,74(A)
3.110.2

I3max 

+ Đoạn 5-6:
I6 max

P6 2  Q6 2
S 6 max
192  10,7542
3

.10 
.103 
.103  57,29(A)
n 3U ®m
3.110.2
3.110.2

+ Đoạn N-5:
I N 5max

(P5  P6 )2  (Q5  Q6 )2
S 56 max
3

.10 
.103
n 3U ®m

3.110.2

I N 5max 

(26  19)2  (13,312  10,754)2
.103  133,92(A)
3.110.2

Với Tmax  5000h mật độ dòng kinh tế jkt  1,1A / mm2 , tiết diện kinh tế của mỗi
đoạn:

Fkt.1 

I1max 69,8

 63,45mm 2
jkt
1,1

Fkt.2 

I 2 max 55,4

 50,36mm 2
jkt
1,1

16

Fkt.3 

I3max 113,74

 103,4mm 2
jkt
1,1

Fkt.4 

I 4 max 55,58

 50,53mm 2
jkt
1,1

Fkt.5 

I 5max 133,29

 121,1mm2
jkt
1,1

Fkt.56 

I 56 max 57,29

 52,08mm 2
jkt

1,1

Chọn tiết diện tiêu chuẩn, với nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường xung quanh lúc
chế tạo là 40o C , hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ k  0,81
Bảng 2.3: Kết quả chọn tính tiết diện dây dẫn phương án 2
Đoạn

Dây tiêu chuẩn

Dòng điện cho phép(A)

N-1

AC-70

0,81.275  222,75

N-2

AC-70

0,81.275  222,75

3-4

AC-70

0,81.275  222,75

N-3

AC-120

0,81.380  307,8

N-5

AC-120

0,81.380  307,8

5-6

AC-70

0,81.275  222,75

Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố:
Khi đứt một dây trên đường dây lộ kép, dây còn lại phải tải toàn bộ dòng điện
phụ tải còn gọi là dòng điện cưỡng bức Icb khi đó:
+ Đoạn N-1: Khi đứt 1 lộ của đường dây, đây là trường hợp sự cố nặng nề nhất
( Dùng dây AC-70, có Icp  222,75(A) )

I N1,cb  2.69,8  139,6(A)  Icp  222,75(A) (Thỏa mãn)

17


+ Đoạn N-2: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-70, có Icp  222,75(A) )

I N 2,cb  2.55,4  110,8(A)  Icp  222,75(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn 3-4: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-70, có Icp  222,75(A) )

I34,cb  2.55,58  111,16(A)  Icp  222,75(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn N-3: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-120, có Icp  307,8(A) )

I N3,cb  2.113,74  227,48(A)  Icp  307,8(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn 5-6: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-70, có Icp  222,75(A) )

I34,cb  2.57,29  114,58(A)  Icp  222,75(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn N-5: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-120, có Icp  307,8(A) )

I N3,cb  2.133,29  266,58(A)  Icp  307,8(A) (Thỏa mãn)
Bảng 2.4: Số liệu đường dây của phương án 2

ro
xo
 / km  / km

b0
1/ km

R  r0 .l
( )

X  x 0 .l
( )

Y  b0 .l
(1/ )

0,44

2,58

11,5

11

64,5

0,46

0,44

2,58

11,52

11,02

64,62

30

0,46

0,44

2,58

6,9

6,6

38,82

AC-120

64,03

0,27

0,423

2,69

8,64

13,54

86,12

2

AC-120

50

0,27

0,423

2,69

6,75

10.57

67,25

2

AC-70

36,05

0,46

0,44

2,58

8,29

7,93

46,5

Đường

Số

Mã hiệu

Chiều

dây

lộ

dây

dài km

N-1

2

AC-70

50

0,46

N-2

2

AC-70

50,1

3-4

2

AC-70

N-3

2

N-5
5-6

18


2.2.1.3.Phương án 3
Dòng điện trên mỗi dây dẫn của từng đoạn đường dây:
+ Đoạn 2-1:
I1max

P12  Q12
S1max
252  9,0752
3
3


.10 
.10 
.103  69,79(A)
n 3U ®m
3.110.2
3.110.2

+ Đoạn N-2:
I 2 max

(P2  P1 )2  (Q 2  Q1 )2
S 21max
3

.10 
.103
n 3U ®m
3.110.2

I 2 max

(19  25)2  (9,2017  9,075)2

.103  125,03(A)
3.110.2

+ Đoạn 3-4:
I 4 max 

P 2  Q42

S 4 max
182  11,162
.103  4
.103 
.103  55,58(A)
n 3U ®m
3.110.2
3.110.2

+ Đoạn N-3:
I3max 

I3max 

(P3  P4 )2  (Q3  Q 4 )2
S 3 4 max
.103 
.103
n 3U ®m
3.110.2

(20  18)2  (9,686  11,16)2
.103  113,74(A)
3.110.2

+ Đoạn N-5:
I 5max

P52  Q52
S 5max

262  13,3122
3
3

.10 
.10 
.103  76,65(A)
n 3U ®m
3.110.2
3.110.2

+ Đoạn N-6:
I6 max

P6 2  Q6 2
S 6 max
192  10,7542
3
3

.10 
.10 
.103  57,29(A)
n 3U ®m
3.110.2
3.110.2

19

Với Tmax  5000h mật độ dòng kinh tế jkt  1,1A / mm2 , tiết diện kinh tế của mỗi
đoạn:

Fkt.21 

I1max 69,79

 63,4mm 2
jkt
1,1

Fkt.N 2 

I 2 max 125,03

 113,66mm 2
jkt
1,1

Fkt.34 

I 4 max 55,58

 50,5mm 2
jkt
1,1

Fkt.N 3 

I3max 113,74


 103,4mm 2
jkt
1,1

Fkt.5 

I 5max 76,65

 69,68mm 2
jkt
1,1

Fkt.6 

I6 max 57,29

 52,08mm 2
jkt
1,1

Chọn tiết diện tiêu chuẩn, với nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường xung quanh lúc
chế tạo là 40o C , hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ k  0,81
Bảng 2.5: Kết quả chọn tính tiết diện dây dẫn phương án 3
Đoạn

Dây tiêu chuẩn

Dòng điện cho phép(A)

2-1

AC-70

0,81.275  222,75

N-2

AC-120

0,81.380  307,8

3-4

AC-70

0,81.275  222,75

N-3

AC-120

0,81.380  307,8

N-5

AC-70

0,81.275  222,75

N-6

AC-70

0,81.275  222,75

20


Kiểm tra điều kiện phát nóng lúc sự cố:
Khi đứt một dây trên đường dây lộ kép, dây còn lại phải tải toàn bộ dòng điện
phụ tải còn gọi là dòng điện cưỡng bức Icb khi đó:
+ Đoạn 2-1: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-70, có Icp  222,75(A) )

I21,cb  2.69,79  139,58(A)  Icp  222,75(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn N-2: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-120, có Icp  307,8(A) )

I N3,cb  2.125,03  250,06(A)  Icp  307,8(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn 3-4: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-70, có Icp  222,75(A) )

I34,cb  2.55,58  111,16(A)  Icp  222,75(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn N-3: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-120, có Icp  307,8(A) )

I N3,cb  2.113,74  227,48(A)  Icp  307,8(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn N-5: Khi đứt 1 lộ của đường dây ( Dùng dây AC-70, có: Icp  222,75(A) )

I N5,cb  2.76,65  153,3(A)  Icp  222,75(A) (Thỏa mãn)
+ Đoạn N-6: Khi đứt 1 lộ của đường dây (Dùng dây AC-70, có: Icp  222,75(A) )

I N6,cb  2.57,29  114,58(A)  Icp  222,75(A) (Thỏa mãn)

21