Đồ án tốt nghiệp nguyễn hải nam đ5h4

z

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN VÀ TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP,
LỰA CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP CỦA MÁY BIẾN ÁP
BẰNG PHẦN MỀM PSS/E

Giảng viên hướng dẫn
Sinh viên thực hiện
Ngành
Chuyên ngành
Lớp
Khoá

: TS. NGUYỄN ĐĂNG TOẢN
: NGUYỄN HẢI NAM
: HỆ THỐNG ĐIỆN
: HỆ THỐNG ĐIỆN
: Đ5H4
: 2010-2015

Hà Nội, tháng 1 năm 2015


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Trường Đại học Điện lực

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP
Họ và tên: Nguyễn Hải Nam
Lớp: Đ5H4
Ngành: Hệ thống điện
Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Đăng Toản
Tiêu đề: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN VÀ TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP, LỰA
CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP CỦA MÁY BIẾN ÁP BẰNG PHẦN MỀM PSS/E
Phần 1: Thiết kế lưới điện khu vực
1. Hệ thống điện gồm một nhà máy nhiệt điện và Hệ thống điện cung cấp cho các
phụ tải sau đây:
Phụ tải

Thông số
Pmax (MW)

1

2

3

4

5

6

7

8

45

35

40

25

30

30

25

25

Pmin (MW)

0,75× 𝑃𝑀𝑎𝑥

cosđm

0,9

Uđm (kV)

22

YC điều
chỉnh U

KT

KT

T

KT

T

KT

KT

KT

Loại

1

1

1

3

1

1

1

3

Tmax (h)

5000

5000

5000

5000

5000

5000

5000

5000

2. Điện áp trên thanh cái cao áp của HTĐ khi phụ tải cực đại và khi sự cố nặng
nề là 110%, khi phụ tải cực tiểu là 105% điện áp định mức. Điện áp trên thanh
góp 110kV của nhà máy trong chế độ cực đại, cực tiểu lần lượt là 105% và
100%. NMĐ liên lạc trực tiếp với HTĐ qua đường dây kép.
3. Nhiệm vụ:
a. Tính toán cân bằng công suất, đề ra các phương án nối điện.
b. Lựa chọn MBA và sơ đồ nối điện chính.
c. Tính toán các chế độ của HTĐ.
d. Tính toán điều chỉnh điện áp tại các nút.
e. Tính toán giá thành truyền tải điện năng.
f. Các bản vẽ: Các phương án nối điện, bảng phân tích kinh tế kỹ thuật, bảng
các chế độ làm việc và tính toán điều chỉnh điện áp, bảng tổng kết.


Bản đồ các vị trí của nguồn và các phụ tải điện
Tỷ lệ 1:10 km

Phần 2: Tính toán trào lưu công suất bằng việc sử dụng chương trình PSS/E.
Ngày giao nhiệm vụ:

Ngày

tháng

năm

Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

Ngày

tháng

năm

Trưởng khoa

Hà Nội, ngày

tháng

Giáo viên hướng dẫn

Nguyễn Đăng Toản

năm


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

LỜI NÓI ĐẦU
Trong báo cáo chính trị của Ban Chấp hành Trung ương Đảng khoá X tại Đại hội
đại biểu toàn quốc lần thứ XI của Đảng năm 2011 đã đề ra mục tiêu đưa nước Việt
Nam cơ bản trở thành một nước công nghiệp theo hướng hiện đại vào năm 2020 với tỷ
trọng trong GDP của công nghiệp lên đến 41%. Đảm bảo về an ninh năng lượng cũng
như duy trì sự phát triển của ngành Điện sẽ đóng góp một phần quan trọng cho sự

nghiệp phát triển kinh tế - xã hội của đất nước.
Để thực hiện được các mục tiêu trên, bên cạnh việc xây dựng phát triển về quy
mô của hệ thống điện thì việc nâng cao chất lượng truyền tải và tiêu thụ tiết kiệm, hợp
lí, đạt hiệu quả cao cũng hết sức quan trọng. Điều đó đã đặt ra yêu cầu khi xây dựng
một mạng lưới điện cần phải tính toán kĩ lưỡng để hợp lí cả về kỹ thuật cũng như về
kinh tế.
Trên cơ sở đó, đồ án tốt nghiệp này sẽ tiến hành phân tích, tính toán thiết kế một
hệ thống điện cấp khu vực đồng thời tính toán trào lưu công suất lưới điện bằng việc
sử dụng chương trình PSS/E. Bản đồ án nghiệp gồm các nội dung cụ thể như sau:
CHƯƠNG 1 : Phân tích đặc điểm nguồn và phụ tải. Đề xuất các phương án.
CHƯƠNG 2 : Tính toán kỹ thuật các phương án.
CHƯƠNG 3 : Tính toán kinh tế.
CHƯƠNG 4 : Lựa chọn máy biến áp và sơ đồ trạm cho phương án tối ưu.
CHƯƠNG 5 : Tính toán chế độ hệ thống điện sử dụng phần mềm PSS/E.
CHƯƠNG 6 : Tính toán và lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp.
CHƯƠNG 7 : Tính toán các chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của mạng điện.
Trong đồ án có một số chi tiết đã được đơn giản hoá nhưng đây đều là những cơ
sở quan trọng, giúp tổng hợp lại những kiến thức cơ bản đã được học tại truờng và xây
dựng cho sinh viên những kỹ năng cần thiết trong quá trình thiết kế lưới điện sau này.

i


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô của trường Đại Học Điện Lực,
đặc biệt là các thầy cô của khoa Hệ Thống Điện đã giảng dạy và hướng dẫn các kiến
thức cần thiết để em có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã đọc, phản biện và góp ý kiến để em
hoàn chỉnh đồ án này.
Em cũng muốn gửi lời cảm ơn tới thầy giáo, TS. Nguyễn Đăng Toản là người đã
tận tình hướng dẫn em thực hiện đồ án này.
Trong quá trình thực hiện, em đã nỗ lực hết mình để tổng hợp những kiến thức
mình đã học và tham khảo một số tài liệu chuyên môn nhằm đạt được kết quả tốt nhất.
Tuy nhiên, do bản thân còn nhiều hạn chế đồng thời khuôn khổ đồ án là không hề nhỏ
nên những sai sót là điều khó tránh khỏi. Kính mong quý thầy cô, bạn bè góp thêm
những ý kiến quý báu để đề tài được hoàn thiện hơn.

Hà Nội,

tháng

năm 2015

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Hải Nam

ii


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”

GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
........................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................

iii


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
........................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................

...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................
...................................................................................................................................

iv


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN............................................................................................................... ii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN......................................................... iii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN.............................................................iv
MỤC LỤC .....................................................................................................................v
DANH MỤC BẢNG ....................................................................................................ix
DANH MỤC HÌNH......................................................................................................xi
KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT.........................................................................xiv

CHƯƠNG 1 : PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM NGUỒN VÀ PHỤ TẢI. ĐỀ XUẤT

CÁC PHƯƠNG ÁN ........................................................................................................1
1.1. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM NGUỒN VÀ PHỤ TẢI................................................1

Phân tích nguồn ....................................................................................1
Phân tích các phụ tải điện .....................................................................2
1.2. CÂN BẰNG CÔNG SUẤT....................................................................................3

Cân bằng công suất tác dụng ................................................................3
Cân bằng công suất phản kháng ...........................................................5
1.3. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NGUỒN ...................................6

Chế độ phụ tải cực đại ..........................................................................6
Chế độ phụ tải cực tiểu .........................................................................6
1.4. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN ..........................................................7

Cơ sở lý thuyết cho việc đề xuất các phương án ..................................7
Đề xuất các phương án .......................................................................11
Chọn các phương án để tính toán cụ thể.............................................15
1.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 .....................................................................................15

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN ..........................16
2.1. NGUYÊN TẮC CHUNG TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN .......16

Tính toán phân bố công suất sơ bộ .....................................................16
Chọn điện áp định mức của mạng điện ..............................................16
Chọn tiết diện dây dẫn ........................................................................17
Tính tổn thất điện áp trong mạng điện................................................18
v

Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

Tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện .........19
2.2. TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CHO PHƯƠNG ÁN 1 ..............................................20

Tính toán phân bố công suất sơ bộ .....................................................20
Chọn điện áp định mức của mạng điện ..............................................21
Chọn tiết diện dây dẫn ........................................................................21
Tính tổn thất điện áp trong mạng điện................................................23
Tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện .........24
Tổng hợp số liệu phương án 1 ............................................................25
2.3. TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CHO PHƯƠNG ÁN 2 ..............................................26

Tính toán phân bố công suất ...............................................................26
Chọn điện áp định mức của mạng điện ..............................................27
Chọn tiết diện dây dẫn ........................................................................27
Tính tổn thất điện áp trong mạng điện................................................29
Tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện .........30
Tổng hợp số liệu phương án 2 ............................................................31
2.4. TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CHO PHƯƠNG ÁN 3 ..............................................32

Tính toán phân bổ công suất ...............................................................32
Chọn điện áp định mức của mạng điện ..............................................33
Chọn tiết diện dây dẫn ........................................................................34
Tính tổn thất điện áp trong mạng điện................................................38

Tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện .........40
Tổng hợp số liệu phương án 3 ............................................................41
2.5. TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CHO PHƯƠNG ÁN 4 ..............................................42

Tính toán phân bố công suất sơ bộ .....................................................42
Chọn điện áp định mức của mạng điện ..............................................43
Chọn tiết diện dây dẫn ........................................................................43
Tính tổn thất điện áp trong mạng điện................................................45
Tính tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện .........46
Tổng hợp số liệu phương án 4 ............................................................47
vi


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

2.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .....................................................................................48

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN KINH TẾ ................................................................49
3.1. CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ ...................................................................................49
3.2. TÍNH TOÁN CÁC PHƯƠNG ÁN.......................................................................50

Phương án 1 ........................................................................................50
Phương án 2 ........................................................................................51
Phương án 3 ........................................................................................51
Phương án 4 ........................................................................................52

3.3. SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU ..................................................................................52
3.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .....................................................................................53

CHƯƠNG 4 : LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ TRẠM CHO PHƯƠNG
ÁN TỐI ƯU...................................................................................................................54
4.1. CHỌN MÁY BIẾN ÁP ........................................................................................54

Chọn số lượng và công suất các máy biến áp trong trạm tăng áp của
nhà máy điện..........................................................................................................54
Chọn số lượng và công suất máy biến áp trong các trạm hạ áp .........55
4.2. CHỌN SƠ ĐỒ CÁC TRẠM VÀ SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN.............................56

Trạm biến áp tăng áp ..........................................................................56
Trạm biến áp hạ áp .............................................................................58
Sơ đồ hệ thống điện thiết kế ...............................................................59
4.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4 .....................................................................................59

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ HỆ THỐNG ĐIỆN SỬ DỤNG PHẦN
MỀM PSS/E ..................................................................................................................60
5.1. GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MÔ PHỎNG HỆ THỐNG ĐIỆN PSS/E .................60
5.2. THÔNG SỐ TÍNH TOÁN TRONG HỆ ĐƠN VỊ TƯƠNG ĐỐI ........................61

Trở kháng của đường dây ...................................................................61
Máy biến áp hai cuộn dây...................................................................62
Nhà máy điện và hệ thống điện ..........................................................63
Phụ tải .................................................................................................64
Điện áp các nút ...................................................................................64
5.3. TÍNH TOÁN TRÀO LƯU CÔNG SUẤT MẠNG ĐIỆN THIẾT KẾ ................65

vii

Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

Chế độ phụ tải cực đại ........................................................................65
Chế độ phụ tải cực tiểu .......................................................................71
Chế độ sự cố .......................................................................................76
5.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 5 .....................................................................................76

CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH
ĐIỆN ÁP........................................................................................................................77
6.1. LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CHO CÁC TRẠM ...77
6.2. CHỌN ĐẦU ĐIỀU CHỈNH CHO MÁY BIẾN ÁP CÓ ĐIỀU CHỈNH DƯỚI
TẢI ........................................................................................................................................79

Bổ sung thông số cho máy biến áp .....................................................79
Chọn đầu điều chỉnh điện áp và tính trào lưu công suất ở chế độ cực
đại ..........................................................................................................................81
Chọn đầu điều chỉnh điện áp và tính trào lưu công suất ở chế độ cực
tiểu .........................................................................................................................86
Chọn đầu điều chỉnh điện áp ở chế độ sự cố ......................................91
Tổng hợp chọn đầu điều chỉnh điện áp ở các chế độ..........................92
6.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 6 .....................................................................................93

CHƯƠNG 7 : TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA

MẠNG ĐIỆN ................................................................................................................94
7.1. VỐN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG MẠNG ĐIỆN .......................................................94
7.2. TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG TRONG MẠNG ĐIỆN.......................95
7.3. TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG .......................................................95
7.4. TÍNH CHI PHÍ GIÁ THÀNH ..............................................................................96

Chi phí vận hành hàng năm ................................................................96
Chi phí tính toán hàng năm.................................................................96
Giá thành truyền tải ............................................................................96
Giá thành xây dựng 1MW công suất phụ tải trong chế độ cực đại ....96
KẾT LUẬN CHUNG ...........................................................................................98
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................99

viii


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1-1: Các số liệu về phụ tải .............................................................................2
Bảng 1-2: Thông số của các phụ tải ở chế độ cực đại và cực tiểu..........................3
Bảng 1-3: Chế độ vận hành của nguồn cung cấp....................................................7
Bảng 2-1: Phân bố công suất sơ bộ cho phương án 1...........................................21
Bảng 2-2: Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện:.......................21
Bảng 2-3: Chọn tiết diện cho phương án 1 ...........................................................22

Bảng 2-4: Thông số tính toán đường dây phương án 1 ........................................23
Bảng 2-5: Giá trị tổn thất điện áp các đường dây phương án 1............................23
Bảng 2-6: Tổn thất công suất trên các đường dây phương án 1 ...........................24
Bảng 2-7: Phân bố công suất sơ bộ cho phương án 2...........................................27
Bảng 2-8: Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện........................27
Bảng 2-9: Chọn tiết diện cho phương án 2 ...........................................................28
Bảng 2-10: Thông số tính toán đường dây phương án 2 ......................................29
Bảng 2-11: Giá trị tổn thất điện áp các đường dây phương án 2..........................29
Bảng 2-12: Tổn thất công suất trên các đường dây phương án 2 .........................30
Bảng 2-13: Phân bố công suất sơ bộ cho phương án 3.........................................33
Bảng 2-14: Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện......................33
Bảng 2-15: Chọn tiết diện cho phương án 3 .........................................................37
Bảng 2-16: Thông số tính toán đường dây phương án 3 ......................................38
Bảng 2-17: Giá trị tổn thất điện áp các đường dây phương án 3..........................39
Bảng 2-18: Tổn thất công suất trên các đường dây phương án 3 .........................40
Bảng 2-19: Phân bố công suất sơ bộ cho phương án 4.........................................43
Bảng 2-20: Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện......................43
Bảng 2-21: Chọn tiết diện cho phương án 4 .........................................................44
Bảng 2-22: Thông số tính toán đường dây phương án 4 ......................................45
Bảng 2-23: Giá trị tổn thất điện áp các đường dây phương án 4..........................45
ix


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

Bảng 2-24: Tổn thất công suất trên các đường dây phương án 4 .........................46
Bảng 3-1: Giá thành xây dựng 1km đường dây trần 110kV, AC, 1 mạch đơn ....49
Bảng 3-2: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây trong PA 1 ....50
Bảng 3-3: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây trong PA 2 ....51
Bảng 3-4: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây trong PA 3 ....51
Bảng 3-5: Tổn thất công suất và vốn đầu tư xây dựng đường dây trong PA 4 ....52
Bảng 3-6: Tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật các phương án so sánh ......52
Bảng 4-1: Các thông số của máy biến áp tăng áp.................................................54
Bảng 4-2: Kết quả tính toán chọn máy biến áp hạ áp...........................................56
Bảng 4-3: Các thông số của máy biến áp hạ áp ....................................................56
Bảng 4-4: Bảng chọn sơ đồ cầu ............................................................................59
Bảng 5-1: Thông số của 1 lộ đường dây trong hệ đơn vị tương đối.....................62
Bảng 5-2: Thông số của một máy biến áp dạng đơn vị tương đối tại các trạm....63
Bảng 5-3: Thông số phụ tải trong chế độ cực đại và cực tiểu ..............................64
Bảng 5-4: Dòng công suất và điện áp các nút chế độ cực đại ..............................70
Bảng 5-5: Dòng công suất và điện áp các nút chế độ cực tiểu .............................75
Bảng 5-6: Điện áp phía cao áp và hạ áp của các trạm chế độ sự cố .....................76
Bảng 6-1: Thông số điều chỉnh của MBA thường................................................77
Bảng 6-2: Thông số điều chỉnh của MBA điều áp dưới tải ..................................78
Bảng 6-3: Điện áp các nút và giá trị nấc phân áp ở chế độ cực đại......................83
Bảng 6-4: Dòng công suất và điện áp các nút chế độ cực đại ..............................84
Bảng 6-5: Điện áp các nút và giá trị nấc phân áp ở chế độ cực tiểu.....................88
Bảng 6-6: Dòng công suất và điện áp các nút chế độ cực tiểu .............................89
Bảng 6-7: Điện áp các nút và giá trị nấc phân áp ở chế độ sự cố.........................91
Bảng 6-8: Nấc phân áp các máy biến áp điều chỉnh dưới tải tại các trạm............92
Bảng 7-1: Giá thành trạm biến áp truyền tải có 1 MBA điện áp 110/22kV.........94
Bảng 7-2: Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống điện thiết kế....................97

x

Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

DANH MỤC HÌNH
Hình 1-1: Sơ đồ hình tia.........................................................................................8
Hình 1-2: Sơ đồ mạch vòng ...................................................................................9
Hình 1-3: Sơ đồ liên thông ..................................................................................10
Hình 1-4: Sơ đồ phương án 1...............................................................................11
Hình 1-5: Sơ đồ phương án 2...............................................................................12
Hình 1-6: Sơ đồ phương án 3...............................................................................13
Hình 1-7: Sơ đồ phương án 4...............................................................................14
Hình 1-8: Sơ đồ phương án 5...............................................................................15
Hình 3-1: Phương án tối ưu của mạng điện .........................................................53
Hình 4-1: Sơ đồ trạm biến áp tăng áp của NĐ.....................................................57
Hình 4-2: Sơ đồ có máy biến áp hợp bộ ..............................................................58
Hình 4-3: Sơ đồ cầu trạm biến áp hạ áp ..............................................................58
Hình 5-1: Thông số các nút chế độ cực đại .........................................................65
Hình 5-2: Thông số nhà máy điện .......................................................................65
Hình 5-3: Thông số máy phát ..............................................................................66
Hình 5-4: Thông số tải .........................................................................................66
Hình 5-5: Thông số đường dây............................................................................66
Hình 5-6: Thông số các máy biến áp ...................................................................67
Hình 5-7: Sai số tính toán và công suất nút cân bằng..........................................67
Hình 5-8: Điện áp các nút sau tính toán ..............................................................68
Hình 5-9: Trào lưu công suất chế độ cực đại.......................................................69

Hình 5-10: Thông số các nút chế độ cực tiểu ......................................................71
Hình 5-11: Thông số nhà máy điện .....................................................................71
Hình 5-12: Thông số máy phát ............................................................................72
Hình 5-13: Thông số tải .......................................................................................72
Hình 5-14: Thông số đường dây..........................................................................72

xi


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

Hình 5-15: Thông số các máy biến áp .................................................................73
Hình 5-16: Sai số tính toán và công suất nút cân bằng........................................73
Hình 5-17: Điện áp các nút sau tính toán ............................................................73
Hình 5-18: Trào lưu công suất chế độ cực tiểu....................................................74
Hình 6-1: Thông số cơ bản máy biến áp..............................................................81
Hình 6-2: Thông số điều chỉnh điện áp các máy biến áp ở chế độ cực đại .........81
Hình 6-3: Sai số tính toán và công suất nút cân bằng..........................................82
Hình 6-4: Điện áp các nút sau tính toán ..............................................................82
Hình 6-5: Giá trị điện áp nấc phân áp điều chỉnh ................................................83
Hình 6-6: Trào lưu công suất chế độ cực đại sau đều chỉnh điệp áp ...................85
Hình 6-7: Thông số cơ bản máy biến áp..............................................................86
Hình 6-8: Thông số điều chỉnh điện áp các máy biến áp ở chế độ cực tiểu ........86
Hình 6-9: Sai số tính toán và công suất nút cân bằng..........................................87
Hình 6-10: Điện áp các nút sau tính toán ............................................................87

Hình 6-11: Giá trị điện áp nấc phân áp điều chỉnh ..............................................88
Hình 6-12: Trào lưu công suất chế độ cực tiểu sau đều chỉnh điệp áp................90

xii


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
HT

Hệ thống điện

NĐ

Nhà máy nhiệt điện

MPĐ

Máy phát điện

MBA

Máy biến áp

TBA

Trạm biến áp

PA

Phương án

CĐXL

Chế độ xác lập

CĐQĐ

Chế độ quá độ

xiv


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

CHƯƠNG 1 : PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM NGUỒN VÀ PHỤ TẢI.
ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN
1.1. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
Mục đích của việc thiết kế lưới điện là đảm bảo độ tin cậy, an toàn cấp điện và

chất lượng điện năng cung cấp cho các phụ tải với chi phí và tổn thất là thấp nhất. Do
vậy, trước khi đưa ra các phương án thiết kế lưới điện, ta cần phải phân tích đặc điểm
của nguồn cung cấp và các phụ tải, cân bằng công suất và xác định sơ bộ chế độ làm
việc của chúng.
Phân tích nguồn
Trong hệ thống điện thiết kế có hai nguồn cung cấp, đó là hệ thống điện và nhà
máy nhiệt điện. Vì vậy, cần phải có sự liên hệ giữa hệ thống điện và nhà máy điện để
có thể trao đổi công suất giữa hai nguồn cung cấp khi cần thiết, đảm bảo cho lưới điện
thiết kế làm việc bình thường trong các chế độ vận hành.
 Hệ thống điện:
Công suất vô cùng lớn.
Điện áp định mức thanh cái: 𝑈𝑑𝑚 = 110 (𝑘𝑉).
Do HT có công suất vô cùng lớn cho nên không cần phải dự trữ công suất trong
NĐ, nói cách khác công suất tác dụng và phản kháng dự trữ sẽ được lấy từ HT. Đồng
thời, ta chọn HT là nút cân bằng công suất và nút cơ sở về điện áp.
 Nhà máy nhiệt điện:
Nhà máy nhiệt điện có bốn tổ máy phát. Mỗi tổ máy có công suất phát định mức
là 𝑃đ𝑚 = 60 𝑀𝑊, hệ số cos 𝜑 = 0,85, điện áp đầu cực máy phát 𝑈đ𝑚 = 10,5 (𝑘𝑉).
Như vậy tổng công suất định mức của NĐ là Σ𝑃𝑑𝑚𝑁Đ = 4 × 60 = 240 (𝑀𝑊).
Đối với NĐ, các máy phát làm việc ổn định khi phụ tải 𝑃 ≥ 70%𝑃𝑑𝑚𝑁Đ . Còn khi
𝑃 ≤ 30%𝑃𝑑𝑚𝑁Đ thì các máy phát ngừng làm việc.
Nhiên liệu của NĐ có thể là than đá, dầu và khí đốt. Hiệu suất của nhà máy nhiệt
điện là tương đối thấp (khoảng 30÷40%). Hệ số tự dùng của NĐ 𝛼𝑡𝑑 = 10%,
cos 𝜑𝑡𝑑 = 0,75, tan 𝜑𝑡𝑑 = 0,882.
Công suất phát kinh tế của các máy phát NĐ thường bằng (80 ÷ 90%)𝑃𝑑𝑚𝑁Đ .
Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế 𝑃𝑘𝑡 = 85%𝑃𝑑𝑚𝑁Đ .

Trang | 1

Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

 Khi phụ tải cực đại cả 4 nhà máy đều vận hành và tổng công suất tác dụng phát
ra của NĐ là:
𝑃𝑘𝑡 = 85% × 240 = 204 (𝑀𝑊)
 Trong chế độ phụ tải cực tiểu, dự kiến ngừng một máy phát, ba máy phát còn
lại sẽ phát 85%𝑃đ𝑚 , nghĩa là tổng công suất phát ra của nhà máy nhiệt điện là:
𝑃𝑘𝑡 = 85% × 3 × 60 = 153 (𝑀𝑊)
Phần công suất thiếu trong các chế độ vận hành sẽ được cung cấp từ hệ thống
điện.
Phân tích các phụ tải điện
Các số liệu về phụ tải cho trong bảng sau:

Thông số
Pmax
(MW)
Pmin
(MW)
cosđm
Uđm
(kV)
Yêu cầu điều
chỉnh điện áp
Loại
Tmax

(h)

Bảng 1-1: Các số liệu về phụ tải
Phụ tải
1

2

3

4

5

6

7

8

45

35

40

25

30

30

25

25

0,75× 𝑃𝑀𝑎𝑥
0,9
22
KT

KT

T

KT

T

KT

KT

KT

1

1

1

3

1

1

1

3

5000

5000

5000

5000

5000

5000

5000

5000

Công suất tiêu thụ của các phụ tải điện được tính như sau:
𝑄 = 𝑃 × 𝑡𝑎𝑛 𝜑 , 𝑆̇ = 𝑃 + 𝑗𝑄, 𝑆 = √𝑃2 + 𝑄2
Từ cos 𝜑 = 0,9  tan 𝜑 = 0,484.

Ta có bảng tính giá trị công suất của các phụ tải trong các chế độ cực đại và cực
tiểu như sau:

Trang | 2


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

Bảng 1-2: Thông số của các phụ tải ở chế độ cực đại và cực tiểu
Hộ tiêu
Pmax + jQmax ,
Smax,
Pmin +jQmin ,
Smin,
thụ
MVA
MVA
MVA
MVA
49,99
1
45+j21,78
33,75+j16,34
37,5
2

35+j16,94
38,89
26,25+j12,71
29,16
3
40+j19,36
44,44
30+j14,52
33,32
4
25+j12,1
27,78
18,75+j9,08
20,83
5
30+j14,52
33,33
22,5+j10,89
24,99
6
30+j14,52
33,33
22,5+j10,89
24,99
7
25+j12,1
27,78
18,75+j9,08
20,83
8

25+j12,1
27,78
18,75+j9,08
20,83
255+j123,42
283,3
191,25+j92,565
212,47
Tổng

Nhận xét:
Theo sơ đồ phân bố phụ tải cho ta thấy phụ tải được phân bố tập trung về hai
phía, do đó có xu hướng khi thiết kế có thể phân thành 2 vùng phụ tải như sau:
 Vùng 1 có vị trí gần NĐ: Gồm 4 phụ tải 3,4,5, 6.
 Vùng 2 có vị trí gần HT: Gồm 4 phụ tải 1, 2, 7, 8.
Trong 8 phụ tải có 6 phụ tải loại I và 2 phụ tải loại III.

1.2. CÂN BẰNG CÔNG SUẤT
Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của HT, các nhà máy của HT cần phải
phát công suất cân bằng với công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả các tổn thất công suất
trong mạng điện, nghĩa là cần phải thực hiện đúng sự cân bằng giữa công suất phát và
công suất tiêu thụ. Tính chất này xác định sự đồng bộ của quá trình sản xuất và tiêu
thụ điện năng.
Cân bằng công suất tác dụng
Việc giữ cân bằng công suất tác dụng là một trong những vấn đề quan trọng nhất
trong hệ thống điện, nó ảnh hưởng trực tiếp đến tần số và sự ổn định của hệ thống.
Thiếu công suất tác dụng dẫn đến giảm tần số và ngược lại, thừa công suất tác dụng
dẫn đến tăng tần số.
Ngoài ra để đảm bảo cho HT vận hành bình thường, cần phải có dự trữ nhất định
của công suất tác dụng trong HT. Dự trữ trong hệ thống điện là một vấn đề quan trọng,

liên quan đến vận hành cũng như sự phát triển của HT.
Vậy phương trình cân bằng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại đối
với HT thiết kế có dạng:

Trang | 3


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

𝐏𝐍Đ + 𝐏𝐇𝐓 = 𝐏𝐭𝐭 = 𝐦 × 𝚺𝐏𝐦𝐚𝐱 + 𝚺𝚫𝐏 + 𝐏𝐭𝐝 + 𝐏𝐝𝐭

( 1-1)

trong đó:
PNĐ : Tổng công suất do NĐ phát ra theo chế độ kinh tế, (MW).
PHT : Công suất tác dụng lấy từ HT, (MW).

Ptt : Công suất tiêu thụ, (MW).

m: Hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại (m=1).

 Pmax : Tổng công suất của các phụ tải trong chế độ cực đại, (MW).
 P : Tổng tổn thất trong mạng điện, khi tính sơ bộ có thể lấy

 P  5% Pmax , (MW).

Ptd : Công suất tự dùng trong nhà máy điện, (MW).

Pdt: Công suất dự trữ. Pdt = 0, vì hệ thống điện có công suất vô cùng lớn, cho
nên công suất dự trữ lấy ở hệ thống, (MW).
Tổng tổn thất công suất tác dụng của các phụ tải khi cực đại được xác định từ
Bảng 1-2, có ΣPmax = 255 (MW).
Tổng công suất do nhà máy điện phát ra theo chế độ kinh tế là:
𝑃𝑁Đ = 𝑃𝑘𝑡 = 85% × 4 × 60 = 204 (𝑀𝑊)
Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện có giá trị:
𝛥𝑃 = 5%𝛴𝑃𝑚𝑎𝑥 = 0,05 × 255 = 12,75 (𝑀𝑊)

Công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện:
Ptd 



P 
%
 PdmND   0,4  0,6  ND 
100
PdmND 


[1 ]

10
204 

 240   0,4  0,6 
 21,84 MW )

100
240 


Vậy tổng công suất tiêu thụ trong mạng điện có giá trị:
𝑃𝑡𝑡 = 255 + 12,75 + 21,84 = 289,6 (𝑀𝑊)

Trong chế độ phụ tải cực đại, HT cần cung cấp công suất cho các phụ tải bằng:
𝑃𝐻𝑇 = 𝑃𝑡𝑡 − 𝑃𝑁Đ = 289,6 − 204 = 85,6 (𝑀𝑊)
PGS-TS. Phạm Văn Hòa, “Thiết kế Phần điện nhà máy điện và trạm biến áp”, NXB KH&KT, Hà Nội,
2007, trang 13.
[1]

Trang | 4


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

Cân bằng công suất phản kháng
Nếu như sự cân bằng công suất tác dụng liên quan đến tần số của HT thì sự cân
bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp. Mất đi sự cân bằng công suất phản
kháng sẽ dẫn đến thay đổi điện áp trong mạng điện. Công suất phản kháng phát ra lớn
hơn công suất tiêu thụ thì điện áp trong mạng sẽ tăng, ngược lại nếu thiếu công suất
phản kháng thì điện áp trong mạng sẽ giảm. Để đảm bảo chất lượng cần thiết của điện
áp ở các hộ tiêu thụ trong mạng điện và HT, cần tiến hành cân bằng sơ bộ công suất

phản kháng. Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế có
dạng:
𝑸𝑵Đ + 𝑸𝑯𝑻 = 𝑸𝒕𝒕 = 𝒎𝚺𝑸𝒎𝒂𝒙 + 𝚺𝚫𝑸𝑳 − 𝚺𝑸𝑪 + 𝚺𝚫𝑸𝒃 + 𝑸𝒕𝒅 + 𝑸𝒅𝒕

( 1-2)

trong đó:
Q ND : Tổng công suất phản kháng do nhà máy phát ra, (MVAr).
QHT : Công suất phản kháng do HT cung cấp, (MVAr).
Q tt : Tổng công suất phản kháng tiêu thụ, (MVAr).

 Qmax : Tổng công suất phản kháng trong chế độ phụ tải cực đại của các phụ
tải, (MVAr).
 QL : Tổng tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường
dây trong mạng điện, (MVAr).
 QC : Tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dây sinh ra,
khi tính sơ bộ lấy  QL  QC , (MVAr).
 Qb : Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp, trong tính
toán sơ bộ lấy  Qb  15%Qmax , (MVAr).
Q td : Công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện, (MVAr).
Qdt: Công suất dự trữ trong HT, Qdt=0 vì công suất hệ thống vô cùng lớn,
(MVAr).
Như vậy tổng công suất phản kháng do nhà máy điện phát ra bằng:
𝑄𝑁Đ = 𝑃𝑁Đ × 𝑡𝑎𝑛𝜑𝑁Đ = 204 × 0,62 = 126,5 (𝑀𝑉𝐴𝑟)

với cosNĐ = 0,85 tanND = 0,62
Tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế độ cực đại theo Bảng 1-2:

Qmax  123,42MVAr )
Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp:

 Qb  15%Qmax  15% 123,42  18,513 MVAr )

Trang | 5


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

Tổng công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện có giá trị:
Qtd  Ptd  tantd  21,84  0,882  19,26 MVAr )

với costd = 0,75  tgtd = 0,882
Như vậy tổng công suất tiêu thụ trong mạng điện:
Qtt  123,42  18,153  19,26  160,833 MVAr )

Công suất phản kháng do HT cung cấp:
QHT  Qtt  QND  160,833  126,5  34,333 MVAr )

Nhận xét: Toàn bộ phần công suất tác dụng và công suất phản kháng thiếu hụt của
NĐ cho các phụ tải sẽ do HT phát bù, ta không còn phải lắp thêm bụ cưỡng bức cho
mạng điện.

1.3. XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA NGUỒN
Chế độ phụ tải cực đại
Tổng công suất tác dụng yêu cầu của lưới điện là:

Pyc   Pmax   P  255  12,75  267,75 MW )

Công suất phát kinh tế của NĐ:
Pkt  85%Pđm  85% 240  204 MW )

Công suất tự dùng của nhà máy:
Ptd  21,84 MW )

Công suất phát lên của NĐ là:
PNĐ  Pkt  Ptd  204  21,84  182,16 MW )
Khi đó công suất lấy từ thanh góp HT là:
PHT  Pyc  PNĐ  267,75  182,16  85,59 MW )

Như vậy, trong chế độ cực đại, ta cần huy động lượng công suất từ hệ thống là
85,59 MW để nhà máy có thể vận hành kinh tế và tổng lượng công suất phản kháng do
nhà máy NĐ phát ra đã đủ để cấp cho các hộ phụ tải mà không cần bù thêm.
Chế độ phụ tải cực tiểu
Tổng công suất tác dụng yêu cầu của lưới điện là:
Pyc   Pmin   P  191,25  5%  191,25  200,81 MW )

Công suất phát kinh tế của NĐ:
Pkt  85%  3 60  153 MW )

Trang | 6


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

Công suất tác dụng tự dùng của nhà máy:
P


%
Ptd 
 PdmND   0,4  0,6  kt _ min 
100
PdmND 

10
153 

 240   0,4  0,6 
 18,78 MW )
100
240 

Công suất phát lên lưới của NĐ là:
PNĐ  Pkt  Ptd  153  18,78  134,22 MW )


Khi đó công suất lấy từ thanh góp HT là:
PHT  Pyc  PNĐ  200,81  134,22  66,59 MW )

Như vậy, trong chế độ cực tiểu, ta cần huy động lượng công suất từ hệ thống là
66,59 MW để nhà máy có thể vận hành kinh tế.

 Từ kết quả tính toán ta có bảng tổng hợp:

Chế độ phụ tải

Bảng 1-3: Chế độ vận hành của nguồn cung cấp
Nhà máy điện
Hệ thống
Công suất phát của Công suất lấy từ hệ
Số tổ máy vận hành
NĐ (MW)
thống (MW)

Max

4

182,16

85,59

Min

3

153,00

66,59

1.4. ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI ĐIỆN
Cơ sở lý thuyết cho việc đề xuất các phương án

Yêu cầu cung cấp điện
 Đối với phụ tải loại I: Các hộ phụ tải loại I là những hộ quan trọng, vì vậy phải
dự phòng chắc chắn. Phải được cung cấp điện từ hai nguồn, chỉ cho ngừng cung
cấp điện trong thời gian đóng tự động nguồn dự trữ. Do đó phụ tải loại I thường
sử dụng đường dây kép hoặc mạch vòng để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện.
 Đối với phụ tải loại II: Đa số các trường hợp cung cấp bằng hai đường dây
riêng biệt, hoặc đường dây kép. Các hộ tiêu thụ loại II cho phép ngừng cung
cấp điện trong thời gian đóng nguồn dự trữ.
 Đối với phụ tải loại III: Các hộ phụ tải loại III là các hộ phụ tải ít quan trọng
hơn nên để giảm chi phí đầu tư ta chỉ cần cung cấp điện từ đường dây đơn, cho
phép ngừng cung cấp điện trong thời gian cần thiết để sửa chữa sự cố hay thay
thế các phần tử hư hỏng của mạng điện, nhưng không quá một ngày.

Trang | 7


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

Vị trí địa lý
Việc đưa ra các phương án nối dây phụ thuộc rất lớn vào vị trí địa lý của nguồn
so với tải và vị trí giữa các tải với nhau. Trong các sơ đồ ta sẽ có thứ tự ưu tiên cung
cấp điện cho từng loại phụ tải. Đối với sơ đồ liên thông thì nguồn điện sẽ đi đến phụ
tải ở gần hơn, công suất lớn hơn trước. Ngoài ra còn phải tính đến chi phí đầu tư xây
dựng trên mỗi km đường dây để chọn được phương án tối ưu nhất.
Đặc điểm các loại sơ đồ

 Sơ đồ hình tia:

Hình 1-1: Sơ đồ hình tia

Là sơ đồ mà các phụ tải đều được nhận điện trực tiếp từ nguồn.
 Ưu điểm:
- Các phụ tải nhận điện trực tiếp từ nguồn, khi sự cố một phụ tải không ảnh
hưởng đến các phụ tải khác. Khả năng xảy ra sự cố phải cắt điện là tương
đối ít.
- Khoảng cách dây dẫn tương đối gần, do đó nếu dây dẫn được chọn theo mật
độ kinh tế của dòng điện thì khối lượng về chi phí kim loại màu, mức tổn
thất công suất và tổn thất điện áp đều tương đối nhỏ.
- Có khả năng sử dụng những thiết bị đơn giản, rẻ tiền ở cuối đường dây (Ví
dụ: chỉ cần dùng dao cách ly, không cần dùng tới máy cắt), thiết bị bảo vệ
rơle đơn giản (nếu đường dây ngắn chỉ dùng bảo vệ dòng cực đại là đủ).
 Nhược điểm:
- Nếu số tia nhiều thì sơ đồ trạm biến tăng áp A phức tạp, tốn nhiều thiết bị
nhất là máy cắt cao áp, và bố trí mặt bằng tốn đất.
Trang | 8


Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế lưới điện và tính toán chế độ xác lập, lựa chọn đầu phân áp của

máy biến áp bằng phần mềm PSS/E”
GVHD: TS. Nguyễn Đăng Toản

SVTH: Nguyễn Hải Nam

- Nếu chọn Fdd theo mật độ kinh tế của dòng điện nhiều trường hợp phải tăng
F để chống tổn thất vầng quang điện và đảm bảo sức bền cơ giới tuy rằng

tổn thất điện áp và tổn thất điện năng có giảm hơn.
- Công tác khảo sát thăm dò tốn hơn vì diện tích rải ra rộng.
- Chi phí đầu tư xây dựng ban đầu lớn do hành lanh xây dựng các lộ lớn.
 Sơ đồ mạch vòng

Hình 1-2: Sơ đồ mạch vòng

Các nút được liên kết với nhau bằng một lộ dây đơn, tạo thành một mạch vòng
khép kín.
 Ưu điểm:
- Mỗi phụ tải đều được nhận điện từ hai phía nên độ tin cậy cao.
- Vốn đầu tư có thể rẻ hơn do tổng chiều dài đường dây ngắn, số thiết bị đóng
cắt ít.
 Nhược điểm:
- Tính toán và vận hành phức tạp.
- Thiết kế và chỉnh định rơle phức tạp.
- Khi gặp sự cố trên đường dây, chất lượng điện năng giảm, tổn thất tăng.

Trang | 9