ĐỒ ÁN MÔN HỌC LƯỚI ĐIỆN - Thiết kế lưới điện khu vực

Trường ĐH Điện lực

Thiết kế lưới điện khu vực

LỜI NÓI ĐẦU
Nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân được
nâng cao nhanh chóng đồng thời nhu cầu về điện trong các lĩnh vực đều gia tăng
không ngừng.
Bên cạnh việc xây dựng các nhà máy sản xuất điện thì việc truyền tải và sử
dụng điện tiết kiệm, hợp lý, đạt hiệu quả cao cũng hết sức quan trọng. Nó góp phần
vào sự phát triển của nghành điện nói riêng và toàn bộ nền kinh tế nước ta.
Trong phạm vi của đồ án này trình bày về thiết kế môn học lưới điện.Đồ án bao
gồm 8 chương.
Chương 1. Phân tích nguồn và tải.
Chương 2. Cân bằng công suất phản kháng và công suất tác dụng.
Chương 3. Đề xuất các phương án đi dây, tính các chỉ tiêu kĩ thuật.
Chương 4. Tính toán các chỉ tiêu kinh tế, chọn phương án tối ưu.
Chương 5. Chọn MBA và sơ đồ nối điện chính.
Chương 6. Tính toán chế độ xác lập lưới điện.
Chương 7. Chọn đầu phân áp.
Chương 8. Tính các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật của mạng điện.
Để thực hiện các nội dung trên đồ án cần sử lý các số liệu thiết kế và chọn các
chỉ tiêu đặc tính kỹ thuật,chỉ ra các phương án và lựa chọn phương án tối ưu
nhất.Trong quá trình làm đồ án, mặc dù với sự nỗ lực của bản thân song do kiến
thức còn hạn chế và thời gian có hạn nên trong bản đồ án không thế tránh khỏi
những sai sót. Vì vậy, em rất mong được sự góp ý và chỉ bảo của các thầy cô để bài
đồ án của em ngày càng hoàn thiện hơn.
Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn TS. Lê Thành Doanh đã giúp đỡ em
trong quá trình làm bài và hoàn thiện đồ án!

1

Tạ Thị Bích Thủy - C12H4


Trường ĐH Điện lực

Thiết kế lưới điện khu vực

Chương 1

:

Phân tích nguồn và phụ tải
1.1. Phân tích nguồn
Theo giả thiết khi thiết kế mạng điện 1 nguồn cung cấp có các đặc điểm sau:
- Nguồn là thanh góp của hệ thống 110kV.
- Nguồn có công suất vô cùng lớn cấp đủ công suất cho các phụ tải.
- Nguồn có hệ số cos=0,88.

1.2. Phân tích phụ tải
- Công suất trung bình của phụ tải khoảng 37MW.
- Hệ số công suất của phụ tải cos=0,9.
- Trong hệ thống điện thiết kế có 5 phụ tải trong đó các hộ 1,3,4,5 là các phụ tải
loại I; hộ 2 là phụ tải loại III.
- Các phụ tải 1,2,4,5 yêu cầu chỉnh điện áp khác thường,còn phụ tải 3 yêu cầu
điều chỉnh điên áp thường.
-Tổng công suất phụ tải cực đại Max: =147 (MW)
-Thời gian sử dụng công suất lớn nhất : TMAX= 4500 (h)
-Tổng công suất phụ tải cực tiểu Min: ∑PMIN i =50% PMAX = 96,5 (MW)
-Điện áp định mức phía thứ cấp (Hạ áp): Uđm=35 (kV).

2
Tạ Thị Bích Thủy - C12H4


Trường ĐH Điện lực

Sơ đồ địa lí
mạng điện

Thiết kế lưới điện khu vực
1

2

3

4

NĐ

5

3
Tạ Thị Bích Thủy - C12H4


Trường ĐH Điện lực

Chương 2

Thiết kế lưới điện khu vực

:

Cân bằng công suất tác dụng và công suất
phản kháng
2.1. Cân bằng công suất tác dụng.
Phương trình cân bằng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại đối với
hệ thống điện thiết kế có dạng :
Pnguồn= Py/cầu= m.∑Pmax i + ∑Pmđ + ∑Ptd + ∑Pdtru
Trong đó:

(1.1)

- ∑Pmax :tổng công suất phụ tải cực đại
∑Pmax i= P1 + P2 + P3 + P4 + P5 = 35 + 24 + 40 + 43 + 45 = 187 (MW)
- m : hệ số đồng thời (m=1)
- ∑Pmđ : tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện
∑Pmđ = 5%.m.∑Pmax = 0,05 x 187=9,35 (MW)
- ∑Pdtru : công suất dự trữ trong hệ thống
Bởi vì hệ thống điện có công suất vô cùng lớn nên công suất dự trữ lấy ở hệ
thống, nghĩa là ∑Pdtru = 0 .
- ∑Ptd : công suất tự dùng của nhà máy
Vì nguồn không phải nhà máy điện nên ∑Ptd = 0
Theo công thức (1.1) ta tính được công suất tiêu thụ trong mạng điện:
Pnguồn=Py/cầu =187 + 9,35 = 196,35 (MW)

4
Tạ Thị Bích Thủy - C12H4

Trường ĐH Điện lực

Thiết kế lưới điện khu vực

2.2. Cân bằng công suất phản kháng
Phương trình cân bằng:
QHT = Qtải
QHT: Công suất phản kháng của nguồn.
QHT = PHT .tg = 196,35.0,54 = 106,029 (MVAr)
Qtải: Tổng công suất phản kháng mà tải tiêu thụ
Qtải = m. ∑Qmax i + ∑Q B + ∑Q L - ∑QC +∑Qtd + ∑Qdtru
Trong đó:
- m: hệ số đồng thời (m=1)
- ∑Qmax i : công suất phản kháng các phụ tải

∑Qmax i = ∑Pmax i . tg = 187.0,484 = 90,508 (MVAr)
- ∑Q B : tổn thất công suất phản kháng trong MBA
∑Q B = 12%.m. ∑Qmax i = 12%.1.90,508 = 10,86 (MVAr)
- ∑Q L : tổn thất công suất phản kháng trên đường dây.
- ∑QC : tổn thất công suất phản kháng cho điện dung sinh ra

Khi tính toán sơ bộ ta thấy ∑Q L = ∑QC
- ∑Qtd : tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy.
- ∑Qdtru : tổng công suất phản kháng dự trữ của nhà máy.
Vì nguồn cấp không phải là nhà máy nên ∑Qtd = ∑Qdtru = 0
Qtải = 90,508+10,86 = 101,368 (MVAr)
Ta thấy QHT > Qtải nên ta không phải tiến hành bù sơ bộ.

5

Tạ Thị Bích Thủy - C12H4


Trường ĐH Điện lực

Thiết kế lưới điện khu vực

Bảng 2.1: Thông số các phụ tải
STT PMAX
1
35
2
24
3
40
4
43
5
45

QMAX

SMAX

16,94
11,62
19,36
20,81
21,78

38,88
26,67
44,44
47,77
49,99

6
Tạ Thị Bích Thủy - C12H4


Trường ĐH Điện lực

Chương 3

Thiết kế lưới điện khu vực

:

Đề xuất phương án đi dây – Tính các chỉ
tiêu kĩ thuật.
3.1.

Đề xuất các phương án đi dây
Để lập được các phương án đi dây người ta dựa trên các tiêu chí

sau:
- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
- Dựa vào sơ đồ địa lí của mạng điện.

Ta có:

- Phụ tải 1, 3, 4, 5 là các phụ tải loại I nên phải được cấp điện bằng
đường dây 2 mạch hoặc mạng kín
- Phụ tải 2 là phụ tải loại III nên được cấp điện bằng 1 mạch đơn.
Từ đó ta có thể đề xuất các phương án đi dây:

7
Tạ Thị Bích Thủy - C12H4


Trường ĐH Điện lực
1.

Thiết kế lưới điện khu vực
1

2

3

4

NĐ

5

Phương án 1

8
Tạ Thị Bích Thủy - C12H4

Trường ĐH Điện lực

Thiết kế lưới điện khu vực
1

2

3

4

NĐ

5
2.

Phương án 2

9
Tạ Thị Bích Thủy - C12H4


Trường ĐH Điện lực

Thiết kế lưới điện khu vực
1

2

3

4

NĐ

5
3.

Phương án 3

10
Tạ Thị Bích Thủy - C12H4


Trường ĐH Điện lực

3.2.

Thiết kế lưới điện khu vực

Tính các chỉ tiêu kĩ thuật

- Tính điện áp danh định
Điện áp danh định của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ
tiêu kinh tế, kĩ thuật cũng như các đặc trung kĩ thuật của mạng điện.
Điện áp đanh dịnh của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
công suất của phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và nguồn, vị trí
tương đối giữa các phụ tải với nhau.
Điện áp danh định của mạng điện được chọn đồng thời với sơ đồ

cung cấp điện. Điện áp danh định của mạng điện có thể xác định theo
giá trị của công suất trên mỗi đoạn đường dây trong mạng điện.
Có thể tính điện áp danh định của mạng điện theo công thức kinh
nghiệm :
Utt =4,34.
Trong đó;
11
Tạ Thị Bích Thủy - C12H4


Trường ĐH Điện lực

Thiết kế lưới điện khu vực

l : chiều dài đường dây (km)
P : công suất tác dụng (MW)
Bảng 3.1: Điện áp vận hành trên các đoạn đường dây
Đường
Dây
N-1
N-2
N-3
N-4
N-5

Pi

li

Utti

Uđm

(mw)

(km)

(kV)

(kV)

35
24
40
43
45

60
67,08
41,23
31,62
60

108,07
92,18
113,28
116,42
121,21

110kv

110kv
110kv
110kv
110kv

Điện áp vận hành tính cho phương án 1 cũng có thể dung làm điện áp vận
hành chung cho các phương án tiếp theo.
Ta chọn điện áp chung cho tất cả các phương án là 110kV.

1. Phương án 1
• Lựa chọn tiết diện dây dẫn
Các magnj điện 110kV được thực hiện chủ yếu bằng đường dây trên không,
dùng dây nhôm lõi thép (dây AC) với tiết diện được chọn theo mật độ dòng điện
kinh tế, nghĩa là:

FKT = (mm2 )
Trong đó:
- Jkt – mật độ kinh tế của dòng điện, A/ mm2.
Với dây AC và Tmax= 4500h thì Jkt = 1, 1 A/ mm2
- I max – dòng điện làm việc lớn nhất chạy trong đường dây chê độ bình
thường (A)
I max =x103 ( A)
12
Tạ Thị Bích Thủy - C12H4


Trường ĐH Điện lực

Thiết kế lưới điện khu vực

13
Tạ Thị Bích Thủy - C12H4