Do an thiet ke mang dien 110kv (tan 10 2014)

Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
VĂN PHÒNG PHÍA NAM

ĐỒ ÁN LƯỚI ĐIỆN

Sinh viên: Nguyễn Hữu Băng.
Nhóm: 2

Lớp: Đ7H9B.

Ngành: Hệ Thống Điện.

Người hướng dẫn: ThS. Lê Minh Đức.
Ngày nhận đề: 1/12/2015.
Ngày hoàn thành: 07/01/2016.
A. Đề tài: Thiết kế mạng điện 110kV.
B. Số liệu ban đầu:
1. Nguồn và phụ tải:

Nguồn điện

-

Đủ cung cấp cho phụ tải với cosϕ = 0,8

-

Điện áp thanh cái cao áp:

• 1,1Uđm lúc phụ tải cực đại
• 1,05Uđm lúc phụ tải cực tiểu
• 1,1Uđm lúc sự cố

Phụ tải

1

2

3

4

5

6

Pmax (MW)

17

22

25

23

19

13

Cosϕ (phụ tải)

0,8

0,75

0,75

0,8

0,75

0,8

Pmin (%Pmax)

40

40

40

40

40

40

5500

5500

5500

5500

5500

5500

Yêu cầu cung cấp
điện

-

LT

-

LT

LT

LT

Uđm thứ cấp trạm phân
phối (kV)

22

22

22

22

22

22

Yêu cầu điều chỉnh
điện áp phía thứ cấp

±
5%

±
5%

±
5%

±
5%

±
5%

±
5%

Tmax (giờ/năm)

- Giá tiền 1kWh điện năng tổn thất: 2000 đồng
- Giá tiền 1 kVAr thiết bị bù: 300.000 đồng
2. Sơ đồ vị trí nguồn và phụ tải (xem hình bố trí các vị trí phụ tải).
C. Nhiệm vụ thiết kế
1. Cân bằng công suất trong mạng điện. Xác định dung lượng bù công suất kháng.
2. Đề xuất các phương án nối dây của mạng điện và chọn các phương án đáp ứng
kỹ thuật.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

1


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

3. So sánh kinh tế và lựa chọn phương án hợp lý.
4. Xác định số lượng công suất MBA của trạm phân phối. Sơ đồ nối dây của trạm.
Sơ đồ nối dây của mạng điện.
5. Xác định dung lượng bù kinh tế và giảm tổn thất điện năng.
6. Tính toán cân bằng công suất trong mạng điện. Xác định và phân phối thiết bị
bù cưỡng bức.
7. Tính toán các tình trạng làm việc của mạng điện lúc phụ tải cực đại, cực tiểu và
sự cố.
8. Điều chỉnh điện áp: chọn đầu phân áp của máy biến áp.

9. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện thiết kế.
10. Các bản vẽ (A1 hoặc A2. A3): Sơ đồ nối dây các phương án. sơ đồ nguyên lý
của mạng điện thiết kế, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật.
Sơ đồ cung cấp điện:

5

4

N
3
1

6

Bố trí vị trí các phụ tải

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

10km

2

10km

2

Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN
…………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………

Giảng viên hướng dẫn

ThS. Lê Minh Đức.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

3


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

Lời Mở Đầu
Ngày nay điện năng là một thứ thiết yếu nó đã tham gia vào mọi lĩnh vực của cuộc
sống từ công nghiệp đến sinh hoạt. Bởi vì điện năng có nhiều ưu điểm như: dễ dàng
chuyển thành các dạng năng lượng khác (quang. nhiệt. cơ....) dễ dàng truyền tải và
phân phối. Chính vì vậy điện năng được ứng dụng rất rộng rãi.
Điện năng là nguồn năng lượng chính của các ngành công nghiệp. là điều kiện
quan trọng để phát triển các đô thị và khu dân cư. Vì lý do đó khi lập kế hoạch phát
triển kinh tế xã hội, kế hoạch phát triển điện năng phải đi trước một bước, nhằm thoả
mãn nhu cầu điện năng không những trong giai đoạn trước mắt mà còn dự kiến cho sự
phát triển trong tương lai.
Điều này đòi hỏi phải có hệ thống cung cấp điện an toàn, tin cậy để sản xuất và
sinh hoạt.
Đặc biệt hiện nay theo thống kê sơ bộ điện năng tiêu thụ bởi các xí nghiệp chiếm
tỷ lệ hơn 70% điện năng sản suất ra (nhìn chung tỷ số này phụ thuộc vào mức độ công
nghiệp hoá của từng vùng.
Điều đó chứng tỏ việc thiết kế hệ thống cung cấp điện cho nhà máy, xí nghiệp là
một bộ phận của hệ thống điện khu vực và quốc gia, nằm trong hệ thống năng lượng
chung phát triển theo qui luật của nền kinh tế quốc dân. Ngày nay do công nghiệp
ngày cần phát triển nên hệ thống cung cấp điện xí nghiệp, nhà máy càng phức tạp bao
gồm các lưới điện cao áp (35-500kV) lưới điện phân phối (6-22kV) và lưới điện hạ áp
trong phân xưởng (220-380-600V).
Để thiết kế được thì đòi hỏi người kỹ sư phải có tay nghề cao và kinh nghiệm thực
tế. tầm hiểu biết sâu rộng vì thiết kế là một việc làm khó. Đồ án môn học chính là một
bài kiểm tra khảo sát trình độ sinh viên.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn thầy đã hướng dẫn đã giúp đỡ để em hoàn

thành đồ án này.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

4


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

CHƯƠNG I
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Trong hệ thống điện cần phải có sự cân bằng công suất tác dụng và công suất phản
kháng. Cân bằng công suất là một trong những bài toán quan trọng nhằm đánh giá khả
năng cung cấp của các nguồn cho phụ tải, từ đó lập ra phương án đi dây thích hợp và
xác định dung lượng bù hợp lý, đảm bảo hệ thống điện vận an toàn, liên tục và kinh tế.
I - CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG
Sơ đồ cung cấp điện:

5

4

N
3
1

6

Bố trí vị trí các phụ tải

10km

2

10km

Cân bằng công suất cần thiết để giữ tần số trong hệ thống. Cân bằng công suất tác
dụng trong hệ thống được biểu diễn bằng công thức sau:
∑PF = m x ∑Ppt + ∑∆ Pmd + ∑Ptd + ∑Pdt
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

5


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

Trong đó:
∑PF :
Tổng công suất tác dụng phát ra do các nhà máy phát điện của các nhà
máy trong hệ thống.
∑Ppt:
Tổng phụ tải tác dụng cực đại của hộ tiêu thụ.
m: Hệ số đồng thời.
∑∆Pmd: Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp.
∑Ptd:
Tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện.

∑Pdt:
Tổng công suất dự trữ.
1. Xác định ∑Ppt:
∑Ppt = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 = 17+ 22 + 25 + 23 + 19 + 13 = 119 MW.
2. Xác định hệ số đồng thời m: Chọn m = 0,8.
3. Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp ∑∆ Pmd
Theo thống kê thì tổn thất công suất tác dụng của đường dây và máy biến áp
trong trường hợp lưới cao áp:
∑∆Pmd ≈ (8 – 10)% x m x ΣPpt. Chọn ∑∆Pmd = 10% x m x ΣPpt.
∑∆Pmd = 10% x m x ΣPpt =0,1 x 0,8 x 119 = 9,52 MW.
4. Công suất tự dùng ∑Ptd của nhà máy điện và Công suất dự trữ của hệ
thống:
a). Công suất tự dùng ∑Ptd của nhà máy điện:
Công suất tự dùng của các nhà máy điện được tính theo phần trăm của (m x ∑Ppt +
∑∆Pmd):
- Nhà máy nhiệt điện 3 –7 %
- Nhà máy thủy điện 1 – 2%
b). Công suất dự trữ cuả hệ thống bao gồm:
- Dự trữ sự cố: bằng công suất của tổ máy lớn nhất.
- Dự trữ tải: (2 - 3)% phụ tải tổng.
- Dự trữ phát triển.
∑Pdt = (10 - 15)% x m x ∑Ppt
Theo phạm vi đồ án. giả thiết nguồn điện đủ 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 áp của nhà
máy điện nên bỏ qua ∑Ptd và ∑Pdt.
Do đó ta được biểu thức cân bằng công suất tác dụng như sau:
∑PF = m x ∑Ppt + ∑∆ Pmd = 0,8 x 119 + 9,52 = 104,72 MW.
II - CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG:
Cân bằng công suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường trong hệ thống.
Cân bằng công suất phản kháng được biểu bằng công thức sau:

∑QF + Qbù∑ = m x ∑Qpt + ∑∆ QB + (∑∆ QL - ∑∆ QC) + ∑Qtd + ∑Qdt
Trong đó:
∑QF: Tổng công suất phản kháng phát ra từ các nhà máy điện.
m x ∑Qpt: Tổng phụ tải phản kháng của mạng điện có xét đến hệ số đồng thời.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

6


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

∑∆QB: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp có thể ước lượng
∑∆QB = (8-12%)∑Spt
∑∆QL: Tổng tổn thất công suất kháng trên các đoạn đường dây của mạng. Với
mạng điện 110kV trong tính toán sơ bộ có thể coi tổn thất công suất kháng trên cảm
kháng đường dây bằng công suất phản kháng do điện dung đường dây cao áp sinh ra:
∑∆QL = ∑∆QC.
Tương tự như cân bằng công suất tác dụng, trong phạm vi đồ án, chỉ cân bằng từ
thanh cái cao áp của trạm biến áp tăng áp của nhà máy điện nên:
∑QF + Qbù∑ = m x ∑Qpt + ∑∆ QB
1 – Xác định hệ số đồng thời: m = 0,8.
2 - Xác định ∑QF
∑QF = ∑PFi . tgϕi .
Theo yêu cầu đề bài nguồn đủ cung cấp cho phụ tải với cosϕ = 0,8 nên xem như
cosϕ nguồn là 0,8. Suy ra tgϕ nguồn = 0,75.
∑QF = 102,08 x 0,75 = 78,54 MVAr.
3 - Xác định ∑Qpt
Các công thức tính toán:

S=

P
; Q = S 2 − P2
cos ϕ

Công suất
Spt
Qpt
cosϕ
phụ tải (MW)
(MVA)
(MVAr)
1
17
0,80
21,25
12,75
2
22
0,75
29,33
19,40
3
25
0,75
33,33
22,05
4
23

0,80
28,75
17,25
5
19
0,75
25,33
16,76
6
13
0,80
16,25
9,75
Tổng
119
154,25
97,96
∑Qpt = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6
= 12,75 + 19,40 + 22,05 + 17,25 + 16,76 + 9,75 =97,96 MVAr.
∑Spt = S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6
= 21,25 + 29,33 + 33,33 + 28,75 + 25,33 + 16,25 = 154,25 MVA.
STT

4 - Xác định ∑QB
∑QB = (8 - 12)%∑Spt
Chọn ∑∆QB 8% x ∑Spt = 0,08 x 154,25 = 12,34 MVAr.
5 - Xác định QbùΣ
Qbù∑ = m x∑Qpt + ∑∆QB - ∑QF = 0,8 x 97,96 + 12,34 – 78,54 = 12,17 MVAr.

6 - Xác định lượng công suất phản kháng cần bù tại các phụ tải:

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

7


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

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 hoặc phụ tải có công suất tiêu thụ lớn. Ta có thể
tạm cho một lượng Qbù ở một số tải sao cho ∑Qbù = Qbù∑. sau đó tính cosϕ’ sau khi bù
theo công thức:
cos ϕi ' =

STT
1
2
3
4
5
6
Tổng

P
(MW)
17
22
25
23

19
13
119

Pi
Si '

Q
MVAr
12,75
19,40
22,05
17,25
16,76
9,75
97,96

với

cosϕ
0,80
0,75
0,75
0,80
0,75
0,80

Si ' = Pi 2 + (Qi − Qbu ,i ) 2

Qbù

(MVAr)
0,00
4,06
4,61
0,00
3,50
0,00
12,17

Qpt-Qbù
(MVAr)
12,75
15,35
17,44
17,25
13,25
9,75
85,79

S’
(MVA)
21,25
26,82
30,48
28,75
23,17
16,25
146,72

cosϕ’

0,80
0,82
0,82
0,80
0,82
0,80

CHƯƠNG II
DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

8


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

I - CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN:
Theo đề tài đã cho cấp điện áp của mạng điện là 110kV. nên trong phần này ta cần
kiểm tra lại cấp điện áp của mạng có phù hợp với cơng suất tải và khoảng cách truyền
tải dựa vào cơng thức:
U= 4,34 L + 16.P t
STT
1
2
3
4
5
6

P (MW)
17
22
25
23
19
13

L (km)
50,99
58,31
60,00
36,06
64,03
36,06

U (kV)
78,00
87,91
93,08
87,24
83,26
67,80

Theo sớ liệu tính tốn ở trên nên ta chọn cấp điện áp 110 kV là phù hợp với cơng
suất tải và khoảng cách truyền tải.
II - CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN:
Sơ đồ nới dây mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tớ: sớ lượng, vị trí phụ tải, mức
độ cung cấp điện liên tục của phụ tải,cơng tác vạch tuyến, sự phát triển của lưới điện

trong tương lai. Trong phạm vi đồ án mơn học tạm thời nới các điểm để có phương án
đi dây (điều này chưa hợp lý vì còn thiếu sớ liệu khảo sát thực tế). Theo sơ đồ cung
cấp điện. nguồn và phụ tải, ta chia phụ tải thành khu vực như sau:
+ Khu vực 1: Gồm các phụ tải 2, 4, 5 và 6 phụ tải có u cầu cung cấp điện liên
tục: Ta thiết kế phương án cấp điện cho các phụ tải trên là mạch kín hoặc mạch kép.
+ Khu vực 2: Gồm các phụ tải khơng u cầu cung cấp điện liên tục 1, 3: Ta thiết
kế phương án cấp điện cho các phụ tải trên là mạch đơn.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

9


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

III - TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN:
1 – Phương án 1:
A. Phân bố công suất và chọn dây
- Do phân bố sơ bộ, đã tính bù sơ bộ nên phân bố công suất theo chiều dài để
tính phân bố dòng cho từng đoạn đường dây.
- Phân bố công suất trong các nhánh bỏ qua tổn thất công suất và thành phần
dung dẫn đường dây.
STT
1
2
3
4
5

6
Tổng

P
(MW)
17
22
25
23
19
13
119

Q
MVAr
12,75
19,40
22,05
17,25
16,76
9,75
97,96

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

cosϕ
0,80
0,75
0,75
0,80

0,75
0,80

Qbù
(MVAr)
0,00
4,06
4,61
0,00
3,50
0,00
12,17

Qpt-Qbù
(MVAr)
12,75
15,35
17,44
17,25
13,25
9,75
85,79

S’
(MVA)
21,25
26,82
30,48
28,75
23,17

16,25
146,72

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

cosϕ’
0,80
0,82
0,82
0,80
0,82
0,80
10


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

SN5

5

Khu vực tải 4 và 5:

SN4

36,06
km
S54
4
63,25km

N

64,03 km

19+j13,25
*

23+j17,25

*

S 4 .(l45 + l5 ) + S 5 .l5 (23 + j17,25) x(63,25 + 64,03) + (19 + j13,25) x64,03
S N4 =
=
= 25,40 + j18,66( MVA )
l4 + l45 + l5
36,06 + 63,25 + 64,03
*

*

*

S 5 .(l45 + l4 ) + S 4 .l4 (19 + j13,25) x(63,25 + 36,06) + (23 + j17,25) x36,06
S N5 =
=
= 16,63 + j11,86( MVA )
l4 + l45 + l5
36,06 + 63,25 + 64,03

*

*

*

*

*

*

S 54 = S 5 − S N 5 = S N 4− S 4 = (19 + j13,25) − (16,63 + j11,86) = 2,37 + j1,39( MVA )
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng
N

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

11


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

Khu vực tải 2 và 6:

SN6

SN2
58,31km

36,06 km
S26

6
5

53,85km

22+j15,35

13+j9,75
*

*

*

*

2
4

S 2 .(l26 + l6 ) + S 6 .l6 (22 + j15,35) x(53,85 + 36,06) + (13 + j9,75) x36,06
S N2 =
=
= 16,51 + j11,68( MVA )
l2 + l26 + l6
58,31 + 53,85 + 36,06
*

S 6 .(l26 + l2 ) + S 2 .l2 (13 + j 9,75) x(53,85 + 58,31) + (22 + j15,35) x58,31
S N6 =
=
= 18, 49 + j13, 42(MVA)
l2 + l26 + l6
58,31 + 53,85 + 36,06
*

*

*

*

*

*

S 62 = S 2 − S N 2 = S N 6− S 6 = (18,49 + j13,42) − (13 + j 9,75) = 5,49 + j 3,67( MVA )

Khu vực tải 1 và 3:
*

*

*

*

S N 1 = S 1 = 17 + j12,75( MVA )

S N 3 = S 3 = 25 + j17,44( MVA )

Các tải có chung Tmax = 5.500. Tra bảng mật độ dòng điện kinh tế: jkt = 1,0 A/mm2.
Ta có công thức tính: I max =

S max
I
103 ; Fkt = max .
jkt
n 3U dm

Tiết diện kinh tế của từng đường dây (tính theo công thức trên) được chọn
theo bảng sau:
Đường
dây
N–4
N–5
5–4
N–2
N–6
6–2
N–1
N–3

Công suất
MVA
25,40 + j18,66
16,63 + j11,86
2,37 + j1,39
16,51 + j11,68

18,49 + j13,42
5,49 + j3,67
17 + j12,75
25 + j17,44

Dòng điện
A

Tiết diện tính
toán mm2

Mã dây tiêu
chuẩn

165,42
107,21
14,42
101,91
119,91
34,66
111,53
159,99

165,42
107,21
14,42
101,91
119,91
34,66
111,53

159,99

AC – 185
AC – 120
AC – 95
AC – 120
AC – 120
AC – 95
AC – 120
AC – 185

Với nhiệt độ tiêu chuẩn của môi trường xung quanh lúc chế tạo là 25°C và nhiệt độ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

12


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

môi trường xung quanh thực tế dây dẫn làm việc là 40°C, vì vậy cần phải hiệu chỉnh
dòng điện cho phép của dây dẫn theo nhiệt độ xung quanh thực tế. Hệ số hiệu chỉnh
nhiệt độ k = 0,81 (tra bảng phụ lục 2.7).
Đường Dây tiêu chuẩn
dây
AC – 185
N–4
AC – 120
N–5

AC – 95
5–4
AC
– 120
N–2
AC – 120
N–6
AC – 95
6–2
AC – 120
N–1
AC – 185
N–3

Dòng cho phép ở 25°C
Icp(A)
515
380
335
380
380
335
380
515

Dòng cho phép ở 40°C
k.Icp(A)
417,15
307,8
271,35

307,8
307,8
271,35
307,8
417,15

Kiểm tra phát nóng trong sự cố: có 2 trường hợp cần kiểm tra phát nóng:
1. Khu vực lưới kín N - 4 - 5 - N. bị đứt đoạn đường dây N – 5.
N

I N 4 cb =

( P4 + P5 )

2

+ ( Q4 + Q5 )

272,63 A
4
MVA
AC –185
Icp= 417,15
23+j17,25

3 ×U

I 45cb =

P5 2 + Q52

3 ×U

=

( 23 + 19,95 )

2

=

2

121,58 A
5
MVA
AC – 95
Icp= 271,35
19+j13,25

+ ( 17, 25 + 13, 25 )

2

3 × 110

× 1000 = 276, 63 A < kI cp = 417,15 A

192 + 13, 252
× 1000 = 121,58 A < kI cp = 271,35 A
3 ×110

⇒ Các dòng điện cưỡng bức đều thỏa giá trị dòng điện cho phép.
2. Khi lưới kín N - 2 - 6 - N. bị đứt đoạn đường dây N – 6.
N

226,06A

2

AC –120
Icp=307,8
22+j15,35

I N 2 cb =

( P2 + P6 )

I 26 cb =

2

+ ( Q2 + Q6 )

3 ×U
P6 2 + Q62
3 ×U

=

2

=

( 22 + 13)

2

85,29 A
MVA
AC –95
Icp=271,35
13+j9,75

+ ( 15,35 + 9, 75 )
3 ×110

6

2

× 1000 = 226, 06 A < kI cp = 307,8 A

132 + 9, 752
× 1000 = 85, 29 A < kI cp = 271,35 A
3 ×110

⇒ Các dòng điện cưỡng bức đều thỏa giá trị dòng điện cho phép.
Vậy các dây được chọn đều thỏa điều kiện phát nóng.

B. Chọn trụ cho đường dây:

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

13


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

Theo phương án 1. có 2 tuyến đường dây mạch kín là N - 4 - 5 - N và N - 2 - 6 - N
và có 2 tuyến đường dây mạch hở là N - 1 và N - 3. đều được thiết kế là đường dây
mạch đơn. Vì vậy ta chọn trụ cho tất cả các tuyến đường dây là trụ bêtông cốt thép
loại: ĐT-20
Theo phạm vi đồ án ta chỉ chọn trụ để xác định các thông số khỏang cách giữa
các pha với nhau từ đó xác định cảm kháng và dung dẫn đường dây.

Các thông số khoảng cách hình học
+ Khoảng cách giữa pha A và pha B:
Dab = h12 + (b1 − b2 ) 2 = 3,32 + (2, 6 − 2) 2 = 3,354 m

+ Khoảng cách giữa pha B và pha C:
Dbc = 2, 6 + 2, 6 = 5, 2 m

+ Khoảng cách giữa pha C và pha A:
Dca = h12 + (b1 + b2 ) 2 = 3,32 + (2, 6 + 2) 2 = 5, 66 m

+ Khoảng cách trung bình giữa các pha:
Dm = 3 Dab .Dbc .Dca = 3 3,354 × 5, 2 × 5, 66 = 4, 622 m
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

14


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

C. Thông số đường dây
1. Đường dây N-3 và N - 4 Mã dây tiêu chuẩn AC-185
Tra bảng dây (phụ lục PL2.1 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến) ta được:
d = 19 mm → r = 9,5 mm
Dây dẫn AC-185 có 31 sợi (24 sợi nhôm và 7 sợi thép) giả thiết đồng nhất kim loại, ta
có bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,768 x 9,5 = 7,296 mm
a) Điện trở:
r0 = 0,17 Ω/km
b) Cảm kháng:
 4, 622 
D 
x0 = 2π f × 2 ×10−4 × ln  m ÷ = 2 × 3,1416 × 50 × 2 × 10 −4 × ln 
= 0, 405Ω / km
−3 ÷
 r′ 
 7, 296 × 10 
b0 =

c) Dung dẫn đường dây:
2π f
2 × 3,1416 × 50
=

D 
 4, 622 
18 ×106 × ln  m ÷ 18 ×106 × ln 
−3 ÷
 r 
 9,5 ×10 

= 2,821×10−6 1/ Ωkm

2. Đường dây N - 1, N - 2, N - 5, N - 6 Mã dây tiêu chuẩn AC-120
Tra bảng dây (phụ lục PL2.1 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến) ta được:
d = 15,2 mm → r = 7,6 mm
Dây dẫn AC-120 giả thiết đồng nhất kim loại. ta có bán kính tự thân của dây dẫn:
r’ = 0,768 x 7,6 = 5,836 mm
a) Điện trở:
r0 = 0,27 Ω/km
b) Cảm kháng:
 4, 622 
D 
x0 = 2π f × 2 × 10−4 × ln  m ÷ = 2 × 3,1416 × 50 × 2 × 10 −4 × ln 
= 0, 423Ω / km
−3 ÷
 r′ 
 5,836 ×10 

c) Dung dẫn đường dây:
2π f
2 × 3,1416 × 50
b0 =

=

D 
 4, 622 
18 × 106 × ln  m ÷ 18 ×106 × ln 
−3 ÷
 r 
 7, 6 × 10 

= 2,34 ×10−6 1/ Ωkm

3. Đường dây 5 - 4 và 6 - 2, Mã dây tiêu chuẩn AC-95
Tra bảng dây (phụ lục PL2.1 sách Thiết kế mạng điện – Hồ Văn Hiến) ta được:
d = 13,5mm → r = 6,75 mm
Dây dẫn AC-95 giả thiết đồng nhất kim loại. ta có bán kính tự thân của dây dẫn:
r’ = 0,726 x 6,75 = 4,901 mm
a) Điện trở:
r0 = 0,33 Ω/km
b) Cảm kháng:
 4, 622 
D 
x0 = 2π f × 2 × 10−4 × ln  m ÷ = 2 × 3,1416 × 50 × 2 × 10 −4 × ln 
= 0, 43Ω / km
−3 ÷
 r′ 
 4,901×10 

c) Dung dẫn đường dây:

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

15


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

b0 =

2π f

2 × 3,1416 × 50
= 2, 673 ×10−6 1/ Ωkm
D 
 4, 622 
18 × 106 × ln  m ÷ 18 ×106 × ln 
−3 ÷
 r 
 6, 75 × 10 
=

Bảng số liệu đường dây của phương án 1
Đường
dây

Số
lộ

N–4

N–5
5–4
N–2
N–6
6–2
N–1
N–3

1
1
1
1
1
1
1
1

Mã hiệu dây
AC – 185
AC – 120
AC – 95
AC – 120
AC – 120
AC – 95
AC – 120
AC – 185

Chiều
dài km

r0
Ω/km

x0
Ω/km

b0
Ω-1/km
x10-6

36,06
64,03
63,25
58,31
36,06
53,85
50,99
60,00

0,17
0,27
0,33
0,27
0,27
0,33
0,27
0,17

0,405
0,423

0,43
0,423
0,423
0,43
0,423
0,405

2,821
2,34
2,673
2,34
2,34
2,673
2,34
2,821

R= r0.l

X= x0.l

∆QC/2
MVAr

6,13
17,29
20,87
15,74
9,74
17,77
13,77

10,20

14,60
27,08
27,20
24,67
15,25
23,16
21,57
24,30

0,6154
0,0009
1,0229
0,0008
0,0005
0,8708
0,0007
1,0240

Ghi chú: Công suất do phân nửa điện dung của đường dây sinh ra được xác định
theo biểu thức:
j ∆QC
b .l 2
= j 01 1 U dm
2
2

D. Tính toán công suất, tổn thất công suất và tổn thất điện áp:
1. Đường dây mạch kín N - 4 - 5:

Đây là 1 lưới điện kín, có sơ đồ thay thế tính toán như sau:

4

25,4+j18,66 MVA

j0,6154 MVAr
4

N

25,4+j17,0217
MVA

ZN4

ZN4=6,13+j14,60Ω
Z45=20,87+j27,2Ω

N

Z45

ZN5=17,29+j27,08Ω
J1,0229MVAr

16,63+j10,8362
MVA

ZN5

5

j0,0009MVAr
5

16,63+11,86MVA

- Công suất tính toán tại nút 4, 5:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

16


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

j ∆QC − N 4 j ∆QC − 45
−
= 25, 4 + j18,66 - j0,6154 - j1,0229 = 25,4 + j17,0217 MVA
2
2
•
•
j ∆QC − N 5 j ∆QC −45
S 5' = S 5 −
−
= 16,63 + j11,86 - j0,0009 - j1,0229 = 16,63 + j10,8362 MVA
2
2

•

•

S 4' = S 4 −

Đoạn N - 4
∗

∗

S N4
=

∗

S '.Z + S5 '.( Z 45 + Z N 5 )
= 4 N4
=
Z N 4 + Z 45 + Z N 5

( 25, 4 + j17, 0217 ) × ( 6,13 + j14, 6 ) + ( 16, 63 + j10,8362 ) × ( 20,87 + j 27, 20 + 17, 29 + j 27, 08)
6,13 + j14, 6 + 20,87 + j 27, 20 + 17, 29 + j 27, 08

= 19,497 + j17,328 MVA
•

S N 4 = 19,497 + j17, 328MVA

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 4:

∆U N 4 =

PN 1.RN 4 + QN 4 .R N 4 19, 497 x6,13 + 17,328 x14, 6
=
= 3,386 kV
U dm
110

- Phần trăm sụt áp:
∆U N 4 % =

∆U N 4
3, 386
×100 =
×100 = 3, 078%
U dm
110

- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây N - 4:
∆PN 4 =

PN24 + QN2 4
19, 497 2 + 17,3282
R
=
× 6,13 = 0,344 MW
N4
2
U dm
1102

∆QN 4 =

PN24 + QN2 4
19, 497 2 + 17,3282
X
=
× 14, 6 = 0,821MVAr
N4
2
U dm
1102

Đoạn N - 5:
∗

∗

S N5
=

∗

S 4 '.Z N 4 + S 5'.( Z 45 + Z N 4 )
=
=
Z N 4 + Z 45 + Z N 5

( 25, 4 + j17, 0271) × ( 6,13 + j14, 6 ) + ( 16, 63 + j10,8362 ) × ( 20,87 + j 27, 20 + 6,13 + j14, 6 )
6,13 + j14, 6 + 20,87 + j 27, 20 + 17, 29 + j 27, 08

= 14,39 + j10, 65 MVA
•

S N 5 = 14,39 +j10,65 MVA

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 5:
∆U N 5 =

PN 5 .RN 5 + QN 5 . X N 5 14,39 x17, 29 + 10, 65 x 27, 08
=
= 4,884 KV
U dm
110

- Phần trăm sụt áp:
∆U N 5 % =

∆U N 5
4,884
×100 =
×100 = 4, 440%
U dm
110

- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây N - 5:

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

17

=

=


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

∆PN 5 =

PN25 + QN2 5
14,392 + 10, 652
R
=
×17, 29 = 0, 458MW
N5
2
U dm
1102

∆QN 5 =

PN25 + QN2 5
14,39 2 + 10, 652
X
=
× 27, 08 = 0, 717 MVAr
N5

2
U dm
1102

Đoạn 4- 5:
•

•

•

•

•

S 45 = S N 4 − S 4 ' = S 5'− S N 5 = (19,497+j17,328)-(25,4+j17,0217)= 7,903+ j0,306MVA

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây 4 - 5:
∆U 45 =

P45 .R45 + Q45 . X 45 7,903 x 20,87 + 0,306 x 27, 2
=
= 1, 462kV
U dm
110

- Phần trăm sụt áp:
∆U 45 % =

∆U 45

1, 462
×100 =
×100 = 1, 329%
U dm
110

- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây 4 - 5:
∆P45 =

P452 + Q452
7,9032 + 0,3062
R
=
× 20,87 = 0,108MW
45
2
U dm
1102

∆Q12 =

P122 + Q122
7,9032 + 0,3062
X
=
× 27, 20 = 0,141MVAr
12
2
U dm
1102

Tổn thất tổng:
∆UN45 = ∆UN5 = ∆UN4 +∆U45= 4,848kV
∆U N 45
∆U N 45 % = ∆U N 5 % =
× 100 = 4, 440%
U dm
⇒ Vậy nút 5 là điểm phân công suất.
∆PN45 = ∆PN4 + ∆PN5 +∆P45 = 0,344 + 0,458 + 0,108 = 0,91 MW
∆QN45 = ∆QN4 + ∆QN5 +∆Q45 = 0,821 + 0,717 + 0,141 = 1,679 MVAr

Xét trường hợp đường dây sự cố lâu dài nghiêm trọng, là khi mất một đường
dây:
a. Sự cố đứt đường dây N - 4:
Sơ đồ đường dây bây giờ có dạng liên thông như sau:
N

ZN5=17,29+j27,08

5

•

•

4

S 4"

S 5"

j0,0009

Z45=20,87+j27,20

16,63+
j11,86

25,4+j18,66
j1,0229

Tính toán công suất, tổn thất công suất và điện áp:
Đoạn 5 - 4:
- Công suất cuối đường dây 5 - 4:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

18


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV
•

S 4" = P4′′+ jQ4′′ = P4 + jQ4 −

j ∆QC − 45
= 25, 4 + j18, 66 − j1, 0229 = 25, 4 + j17, 6371MVA
2

- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 5 - 4:

∆P54 =

P4′′2 + Q4′′2
25, 4 2 + 17, 63712
R
=
× 20,87 = 1, 649MW
45
2
U dm
1102

∆Q54 =

P4′′2 + Q4′′2
25, 42 + 17, 63712
X
=
× 27, 20 = 2,15MVAr
45
2
U dm
1102

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây 5 - 4:
∆U 54 =

P4'' .R45 + Q4'' . X 45 25, 4 x 20,87 + 17, 6371x 27, 20
=
= 9,18kV

U dm
110

- Phần trăm sụt áp:
∆U 54 % =

∆U 54
9,18
× 100 =
× 100 = 8,346%
U dm
110

Đoạn N - 5:

j ∆QC − 45 j ∆QC − N 5
−
2
2
= (25, 4 + j17, 6371) + (1, 649 + j 2,15) + (16, 63 + j11,86) − j1, 0229 − j 0, 0009
= 43, 679 + j30, 6233MVA
•

•

•

S 5" = P5" + jQ5" = S 4"+ ∆P45 + j ∆Q45 + S 5 −

- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây N - 5:

2

∆PN 5 =

P5′′2 + Q5′′2
43, 6792 + 30, 6233
R
=
x17, 29 = 4, 066 MW
N5
2
U dm
1102
2

∆QN 5

P′′2 + Q′′2
43, 6792 + 30, 6233
= 5 2 5 X N5 =
× 27, 08 = 6, 639 MVAr
U dm
1102

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 5:
∆U N 5 =

P5′′.RN 5 + Q5′′. X N 5 43, 679 ×17, 29 + 30, 6233 × 27, 08
=
= 14, 404 kV

U dm
110

- Phần trăm sụt áp:
∆U N 5 % =

∆U N 5
14, 404
×100 =
×100 = 13, 095%
U dm
110

Tổn thất trong trường hợp đứt đường dây N - 4
- Tổn thất điện áp:
∆UN54 = ∆UN5 + ∆U54 = 14,404 + 9,18 =23,584 kV
∆U N 54
23,584
∆U N 54 % =
× 100 =
× 100 = 21, 44%
U dm
110
- Tổng thất công suất tổng:
∆PN54 = ∆PN5 + ∆P54 = 4,066 + 1,649 = 5,715 MW
∆QN54 = ∆QN5 + ∆Q54 = 6,639 + 2,15 = 8,789 MVAr
b. Sự cố đứt đường dây N - 5:
Sơ đồ đường dây bây giờ có dạng liên thông như sau:

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

19


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV
ZN4=6,13+j14,60

N

Z45=20,87+j27,20

4

•

•

5

S 5"

S 4"

16,63+j11,86

25,4+
j18,66

j0,6154

j1,0229

Tính toán công suất, tổn thất công suất và điện áp:
Đoạn 4 - 5:
- Công suất cuối đường dây 4 - 5:
•

S 5" = P5′′+ jQ5′′ = P5 + jQ5 −

j ∆QC − 45
= 16, 63 + j11,86 − j1, 0229 = 16, 63 + j10,8371MVA
2

- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 4 - 5:

P5′′2 + Q5′′2
16, 632 + 10,83712
∆P45 =
R45 =
× 20,87 = 0, 680MW
2
U dm
1102
∆Q45 =

P5′′2 + Q5′′2
16, 632 + 10,83712
X

=
× 27, 20 = 0,886MVAr
45
2
U dm
1102

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây 4 - 5:
P5'' .R45 + Q5'' . X 45 16, 63 x 20,87 + 10,8371x 27, 20
∆U 45 =
=
= 5,835kV
U dm
110

- Phần trăm sụt áp:
∆U 45 % =

∆U 45
5,835
×100 =
×100 = 5, 304%
U dm
110

Đoạn N - 4:
•

•

•

S 4" = P4" + jQ4" = S 5"+ ∆P45 + j ∆Q45 + S 4 −

j ∆QC − 45 j ∆QC − N 4
−
= (16, 63 + j10,8371) + (0, 68 + j 0,886) + (25, 4 + j1
2
2

- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây N - 4:
2

P′′2 + Q′′2
42, 712 + 28, 7448
∆PN 4 = 4 2 4 RN 4 =
x6,13 = 1,3427 MW
U dm
1102
2

∆QN 4

P4′′2 + Q4′′2
42, 712 + 28, 7448
=
XN4 =
×14, 60 = 3,1980 MVAr
2
U dm

1102

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 4:
∆U N 4 =

P4′′.RN 4 + Q4′′. X N 4 42, 71× 6,13 + 28, 7448 ×14, 60
=
= 6,1953 kV
U dm
110

- Phần trăm sụt áp:
∆U N 4 % =

∆U N 4
6,1953
×100 =
×100 = 5, 6321%
U dm
110

Tổn thất trong trường hợp đứt đường dây N - 4:
- Tổn thất điện áp:
∆UN45 = ∆UN4 + ∆U45 = 6,1953 + 5,8350 = 12,0303 kV

∆U N 45 % =

∆U N 45
12, 0303
× 100 =

× 100 = 10,9364%
U dm
110

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

20


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

- Tổng thất công suất tổng:
∆PN45 = ∆PN4 + ∆P45 = 1,3427 + 0,6800 = 2,0227 MW
∆QN45 = ∆QN4 + ∆Q45 = 3,1980 + 0,8860 = 4,084 MVAr
Vậy trường hợp sự cố đứt đường dây N - 5 là nghiêm trọng nhất.
2. Đường dây mạch kín N - 2 - 6:
Đây là 1 lưới điện kín, có sơ đồ thay thế tính toán như sau:

2

22+j15,35 MVA

j0,0008MVAr
2

N

22+j14,4784

MVA

ZN2

ZN2=15,74+j24,67Ω
Z62=17,77+j23,16Ω

N

Z62

ZN6=9,74+j15,25Ω
J0,8708MVAr

13+j8,6987
MVA

ZN6
6

j0,0005MVAr
6

13+9,57MVA

- Công suất tính toán tại nút 2, 6:

j ∆QC − N 2 j ∆QC −62
−
= 22 + j15,35 - j0,0008 - j1,8708 = 22 + j14,4784 MVA

2
2
•
•
j ∆QC − N 6 j ∆QC −62
S 6' = S 6 −
−
= 13 + j9,57 - j0,0005 - j0,8708 = 13 + j8,6987 MVA
2
2
•

•

S 2' = S 2 −

Đoạn N - 2:
∗

∗

S N2
=

∗

S '.Z + S6 '.( Z 62 + Z N 6 )
= 2 N2
=
Z N 2 + Z 62 + Z N 6

( 22 + j14, 4784 ) × ( 15, 74 + j 24, 67 ) + ( 13 + j8, 6987 ) × ( 17, 77 + j 23,16 + 9, 74 + j15, 25)
(15, 74 + j 24, 67) + ( 17, 77 + j 23,16) + (9, 74 + j15, 25 )

=

= 16,3650 + j11,1261 MVA
•

S N 2 = 16,3650 + j11,1261 MVA

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 2:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

21


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

∆U N 2 =

PN 2 .RN 2 + QN 2 .R N 2 16,3560 x15, 74 + 11,1261x 24, 67
=
= 4,8356 kV
U dm
110

- Phần trăm sụt áp:

∆U N 2 % =

∆U N 2
4,8356
×100 =
×100 = 4, 3960%
U dm
110

- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây N - 2:
∆PN 2 =
∆QN 2

PN22 + QN2 2
16,3562 + 11,12612
.
R
=
×15, 74 = 0,5090 MW
N2
2
U dm
1102

PN22 + QN2 2
16,3562 + 11,12612
=
.X N 2 =
× 24, 67 = 0, 7978MVAr
2

U dm
1102

Đoạn N - 6:
∗

∗

S N6
=

∗

S 2 '.Z N 2 + S 6 '.( Z 62 + Z N 2 )
=
=
Z N 2 + Z 62 + Z N 6

( 22 + j14, 4784 ) × ( 15, 74 + j 24, 67 ) + ( 16, 63 + j10,8362 ) × ( 17, 77 + j 23,16 + 15, 74 + j 24, 67 )
(15, 74 + j 24, 67) + ( 17, 77 + j 23,16) + (9, 74 + j15, 25 )

= 21, 0108 + j13,9607 MVA
•

S N 6 = 21,0108 +j13,9607 MVA

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 6:
∆U N 6 =

PN 6 .RN 6 + QN 6 . X N 6 21, 0108 x9, 74 + 13,9607 x15, 25

=
= 3, 7959 KV
U dm
110

- Phần trăm sụt áp:
∆U N 6 % =

∆U N 6
3, 7959
×100 =
×100 = 3, 4508%
U dm
110

- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây N - 6:
∆PN 6 =

PN26 + QN2 6
24, 01082 + 13,9607 2
R
=
× 9, 74 = 0,5122 MW
N6
2
U dm
1102

∆QN 6 =

PN26 + QN2 6
21, 01082 + 13,9607 2
.
X
=
×15, 25 = 0,8020 MVAr
N6
2
U dm
1102

Đoạn 6 - 2:
•

•

•

S 62 = S 2 '− S N 2 = (22+j14,4784)-(16,3650+j11,121)= 5,635+ j3,3523MVA

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây 4 - 5:
∆U 62 =

P62 .R62 + Q62 . X 62 5, 635 x17, 77 + 3,3523 x 23,16
=
= 1, 6161kV
U dm
110

- Phần trăm sụt áp:

∆U 62 % =

∆U 62
1, 6161
×100 =
×100 = 1, 4962%
U dm
110

- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây 6 - 2:

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

22

=


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

∆P62 =

P622 + Q622
5, 6352 + 3,35232
.
R
=
×17, 77 = 0, 0631MW

62
2
U dm
1102

∆Q62 =

P622 + Q622
5, 6352 + 3,35232
.X
=
× 23,16 = 0, 0823MVAr
62
2
U dm
1102

Tổn thất tổng:
∆UN62 = ∆UN2 = ∆UN6 +∆U62= 4,8356kV
∆U N 62 % =

∆U N 62
4, 8356
×100 =
×100 = 4, 3960%
U dm
110

⇒ Vậy nút 2 là điểm phân công suất.

∆PN62 = ∆PN6 + ∆PN2 +∆P62 = 0,5122 + 0,0631 + 0,5090 = 1,0843 MW
∆QN62 = ∆QN6 + ∆QN2 +∆Q62 = 0,8020 + 0,0823 + 0,7978 = 1,6821 MVAr
Xét trường hợp đường dây sự cố lâu dài nghiêm trọng, là khi mất một đường
dây:
a. Sự cố đứt đường dây N - 2:
Sơ đồ đường dây bây giờ có dạng liên thông như sau:
ZN6=9,74+j15,25

N

6

Z62=17,77+j23,16
•

•

2

S 2"

S 6"

22+j15,25

13+j9,75

j0,0005

j0,8708

Tính toán công suất, tổn thất công suất và điện áp:
Đoạn 6 - 2:
- Công suất cuối đường dây 6 - 2:
•

S 2" = P2′′+ jQ2′′ = P2 + jQ2 −

j ∆QC −62
= 22 + j15, 25 − j 0,8708 = 22 + j14, 4792MVA
2

- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 6 - 2:
∆P62 =

P2′′2 + Q2′′2
222 + 14, 47922
.
R
=
×17, 77 = 1, 0187 MW
62
2
U dm
1102

P2′′2 + Q2′′2
222 + 14, 47922
∆Q62 =
.X 62 =

× 23,16 = 1,3277 MVAr
2
U dm
1102

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây 6 - 2:
∆U 62 =

P2'' .R62 + Q2'' . X 62 22 x17, 77 + 14, 4792 x 23,16
=
= 6, 6025kV
U dm
110

- Phần trăm sụt áp:
∆U 62 % =

∆U 62
6, 6025
×100 =
×100 = 6, 0023%
U dm
110

Đoạn N - 6:

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

23


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

j ∆QC −62 j ∆QC − N 6
−
2
2
= (22 + j14, 4792) + (1, 0187 + j1,3277) + (13 + j9, 75) − j 0,8708 − j 0, 0005 = 36, 0187 + j 24, 6856 MVA
•

•

•

S 6" = P6" + jQ6" = S 2"+ ∆P62 + j ∆Q62 + S 6 −

- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây N - 6:
2

P′′2 + Q′′2
36, 0187 2 + 24, 6856
∆PN 6 = 6 2 6 .RN 6 =
× 9, 74 = 1,5348 MW
U dm
1102
2

∆QN 6

P6′′2 + Q6′′2
36, 0187 2 + 24, 6856
=
.X N 6 =
× 15, 25 = 2, 4189 MVAr
2
U dm
1102

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 6:
∆U N 6 =

P6′′.RN 6 + Q6′′. X N 6 36, 0187 x9, 74 + 24, 6856 x15, 25
=
= 6, 6341kV
U dm
110

- Phần trăm sụt áp:
∆U N 6 % =

∆U N 6
6, 6341
×100 =
×100 = 6, 0310%
U dm
110

Tổn thất trong trường hợp đứt đường dây N - 2

- Tổn thất điện áp:
∆UN62 = ∆UN6 + ∆U62 = 6,6341 + 6,6025 = 13,236 kV
∆U N 62
13, 2366
∆U N 62 % =
× 100 =
× 100 = 12, 0333%
U dm
110
- Tổng thất công suất tổng:
∆PN62 = ∆PN6 + ∆P62 = 1,5348 + 1,0187 = 2,5535 MW.
∆QN62 = ∆QN6 + ∆Q62 = 2,4189 + 1,3277 = 3,7466 MVAr.
b. Sự cố đứt đường dây N - 6:
Sơ đồ đường dây bây giờ có dạng liên thông như sau:
N

ZN2=15,74+j24,67

2

•

•

6

S 6"

S 2"
j0,0008

Z62=17,77+j23,16

22+
j15,35

13+j9,75
j0,8708

Tính toán công suất, tổn thất công suất và điện áp:
Đoạn 2 - 6:
- Công suất cuối đường dây 2 - 6:
•

S 6" = P6′′+ jQ6′′ = P6 + jQ6 −

j ∆QC −26
= 13 + j 9, 75 − j 0,8708 = 13 + j8,8792 MVA
2

- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 2 - 6:
∆P26 =

P6′′2 + Q6′′2
132 + 8,8792 2
.
R
=
×17, 77 = 0,3640 MW
26

2
U dm
1102

∆Q26 =

P6′′2 + Q6′′2
132 + 8,87922
.
X
=
× 23,16 = 0, 4744MVAr
26
2
U dm
1102

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

24


Đồ án lưới điện: Thiết kế mạng điện 110kV

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây 2 - 6:
P6'' .R26 + Q6'' . X 26 13 x17, 77 + 8,8792 x23,16
∆U 26 =
=

= 3,9696kV
U dm
110

- Phần trăm sụt áp:
∆U 26 % =

∆U 26
3, 9696
×100 =
×100 = 3, 6087%
U dm
110

Đoạn N - 2:

j ∆QC − 26 j ∆QC − N 2
−
2
2
= (13 + j8,8792) + (0,3640 + j 0, 4744) + (22 + j15,35) − j 0,8708 − j 0, 0008
= 35,364 + j 23,832 MVA
•

•

•

S 2" = P2" + jQ2" = S 6"+ ∆P26 + j ∆Q26 + S 2 −

- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây N - 2:
2

P′′2 + Q′′2
35,3642 + 23,832
∆PN 2 = 2 2 2 .RN 2 =
x15, 74 = 2,3657 MW
U dm
1102
2

∆QN 2

P2′′2 + Q2′′2
35,3642 + 23,832
=
.X N 2 =
× 24, 67 = 3, 7978MVAr
2
U dm
1102

- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N - 2:
∆U N 2 =

P2′′.RN 2 + Q2′′. X N 2 35,364 × 15, 74 + 23,832 × 24, 67
=
= 10, 4051 kV
U dm
110

- Phần trăm sụt áp:
∆U N 2 % =

∆U N 2
10, 4051
×100 =
×100 = 9, 4592%
U dm
110

Tổn thất trong trường hợp đứt đường dây N - 6:
- Tổn thất điện áp:
∆UN26 = ∆UN2 + ∆U26 = 10,4051 + 3,9696 = 14,3747 kV

∆U N 26 % =

∆U N 26
14,3747
× 100 =
× 100 = 13, 0679%
U dm
110

- Tổng thất công suất tổng:
∆PN26 = ∆PN2 + ∆P26 = 2,3657 + 0,3640 = 2,7297 MW
∆QN26 = ∆QN2 + ∆Q26 = 3,7978 + 0,4744 = 4,272 MVAr
Vậy trường hợp sự cố đứt đường dây N - 6 là nghiêm trọng nhất.
3. Đường dây N - 3:
N

ZN3=10,20+j24,30

3

•

S 3"
j1,0240

25+j17,44

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hữu Băng

GVHD: ThS. Lê Minh Đức

25