Đồ án tốt nghiệp vũ thị huyền trang

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC 
KHOA HỆ THỐNG ĐIỆN 
 

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC VÀ TÍNH TOÁN
CHẾ ĐỘ XÁC LẬP BẰNG CHƯƠNG TRÌNH PSS/E 

Giảng viên hướng dẫn :  TS. NGUYỄN ĐĂNG TOẢN 
Sinh viên thực hiện: VŨ THỊ HUYỀN TRANG
Chuyên ngành : HỆ THỐNG ĐIỆN
Lớp : Đ5H2

Hà Nội, tháng 01 năm 2015


2  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 

LỜI NÓI ĐẦU
 
Ngày nay trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đòi hỏi trình độ 
khoa học kỹ thuật ngày càng cao, đặt ra những vấn đề bức thiết về xây dựng và phát 
triển cơ sở hạ tầng. Trong đó ngành điện là ngành hạ tầng cơ sở được ưu tiên phát triển 
trước hết vì điện năng không thể thiếu được trong hầu hết các lĩnh vực sản xuất công 
nghiệp. Muốn phát triển kinh tế thì ngành điện phải phát triển trước một bước. 
Để đáp ứng được sự tăng trưởng và phát triển liên tục của nền kinh tế quốc dân, 
ngành điện phải không ngừng nghiên cứu, tìm tòi những giải pháp tối ưu để cung cấp 
điện  đạt hiệu  quả  kinh  tế  cao  nhất.  Với quá  trình  phát  triển  phụ  tải  ngày  càng  nhanh 

nên việc quy hoạch, thiết kế mới và phát triển mạng điện đang là vấn đề quan tâm của 
ngành  điện  nói  riêng  và  cả  nước  nói  chung.  Do  đó  Nhà  nước  cũng  như  ngành  Năng 
lượng  đã  luôn  chú  trọng  trong  công  tác  giáo  dục,  đào  tạo  cho  các  thế  hệ  sinh  viên 
ngành hệ thống điện có những hiểu biết sâu sắc, toàn diện về mạng lưới điện. 
Đồ án tốt nghiệp “Thiết kế mạng lưới điện” giúp sinh viên ứng dụng những kiến 
thức đã học khi nghiên cứu lý thuyết vào việc thực hiện một nhiệm vụ cụ thể và toàn 
diện.  Đây  là  bước  tập  dượt  giúp  cho  sinh  viên  có  những  kinh  nghiệm  quý  báu  trong 
công việc sau này. 
Nội dung của bản đồ án tốt nghiệp “Thiết kế mạng lưới điện” gồm thiết kế lưới 
điện  khu  vực  có  một  nhà  máy  nhiệt điện  và  hệ  thống  điện  có công  suất vô  cùng  lớn 
cung cấp cho các phụ  tải. Khi có hiện tượng dao động trong toàn  hệ thống hoặc  một 
điểm nào đó sẽ dẫn đến sự dao động của toàn hệ thống điện. Trong quá trình vận hành 
hệ  thống  điện  cần  phải  tính  toán  mô  phỏng  các  chế  độ  làm  việc  của  hệ  thống.  Một 
phương tiện để thực hiện công việc này được dùng ở nhiều nước là chương trình PSS/E 
của tập đoàn PTI (Power Technologies International, Siemens PTI). Trong phạm vi đồ 
án này em thực hiện tính toán trào lưu công suất và tính toán điều chỉnh điện áp tại các 
nút  bằng  chương  trình  PSS/E.  Đồ  án  tốt  nghiệp  “Thiết  kế  mạng  lưới  điện”  gồm  7 
chương : 
 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


3  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 

 
 
  Chương I. Tính toán cân bằng công suất và đề xuất các phương án nối dây.
Chương II. Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật.
Chương III. Tính toán các chỉ tiêu kinh tế - chọn phương án tối ưu.
Chương IV. Chọn MBA và sơ đồ nối dây toàn hệ thống điện.
Chương V. Tính toán các chế độ hệ thống điện bằng PSS/E.
Chương VI. Tính toán điều chỉnh điện áp tại các nút bằng PSS/E.
Chương VII. Tính toán giá thành truyền tải điện năng.

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


4  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 

LỜI CẢM ƠN
Em xin được gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo đã tận tình dạy bảo em trong 
suốt những  năm  tháng  đại học. Xin  được  gửi đến  các  thầy  cô lời biết  ơn  chân  thành 
thành nhất. 
Em xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến thầy giáo TS.Nguyễn Đăng Toản đã hướng 
dẫn em tận tình trong thời gian vừa qua.  

Em cũng xin cảm ơn các bạn trong nhóm đồ án đã góp ý cùng em hoàn thành đồ 
án này tốt hơn. 
 
 

Hà Nội, ngày 02 tháng 01 năm 2015
Sinh viên thực hiện 
 
 
Vũ Thị Huyền Trang 

 

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


5  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 

MỤC LỤC
 
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................ 2

LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. 4
MỤC LỤC ....................................................................................................................... 5
CHƯƠNG I. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT CÁC
PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY ............................................................................................. 10
1.1

PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI .............................................................. 10

1.1.1   Vị trí các nguồn cung cấp và phụ tải ........................................................... 10
1.1.2   Nguồn cung cấp........................................................................................... 10
1.1.3   Phụ tải .......................................................................................................... 12
1.2

CÂN BẰNG CÔNG SUẤT .............................................................................. 13

1.2.1

Cân bằng công suất tác dụng ..................................................................... 13

1.2.2

Cân bằng công suất phản kháng ................................................................ 16

1.3   ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY ....................................................... 19
1.3.1   Cơ sở đề xuất ............................................................................................... 19
1.3.2   Đề xuất phương án ...................................................................................... 20
1.4   TỔNG KẾT CHƯƠNG I ................................................................................... 27
CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ............................................... 28
2.1   CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT ............................................................................ 28
2.1.1   Chọn điện áp định mức cho mạng điện ....................................................... 28

2.1.2   Chọn tiết diện dây dẫn ................................................................................ 28
2.1.3   Tính tổn thất điện áp ................................................................................... 30
2.2.1   Chọn điện áp định mức cho mạng điện ....................................................... 32
2.2.2   Chọn tiết diện dây dẫn ................................................................................ 34
2.2.3   Tính tổn thất điện áp ................................................................................... 39
 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


6  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 
2.3   PHƯƠNG ÁN 2 ................................................................................................. 41
2.3.1   Chọn điện áp định mức cho mạng điện ....................................................... 41
2.3.2   Chọn tiết diện dây dẫn ................................................................................ 42
2.3.3   Tính tổn thất điện áp ................................................................................... 45
2.4   PHƯƠNG ÁN 3 ................................................................................................. 47
2.4.1   Chọn cấp điện áp cho mạng điện ................................................................ 47
2.4.2   Chọn tiết diện dây dẫn ................................................................................ 48
2.4.3   Tính tổn thất điện áp ................................................................................... 51
2.5   PHƯƠNG ÁN 4 ................................................................................................. 53
2.5.1   Chọn cấp điện áp cho mạng điện ................................................................ 54
2.5.2   Chọn tiết diện dây dẫn ................................................................................ 55
2.5.3   Tính tổn thất điện áp ................................................................................... 59

2.6   TỔNG KẾT KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN................................................. 62
2.7   TỔNG KẾT CHƯƠNG II .................................................................................. 62
CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
........................................................................................................................................ 63
3.1   PHƯƠNG PHÁP TÍNH CHỈ TIÊU KINH TẾ .................................................. 63
3.2   TÍNH KINH TẾ CHO CÁC PHƯƠNG ÁN ...................................................... 65
3.2.1   Phương án 1 ................................................................................................ 65
3.2.2   Phương án 2 ................................................................................................ 67
3.2.3   Phương án 3 ................................................................................................ 68
3.3   TỔNG KẾT CÁC PHƯƠNG ÁN ...................................................................... 70
3.4   TỔNG KẾT CHƯƠNG III................................................................................. 71
CHƯƠNG IV. CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ NỐI DÂY TOÀN HỆ THỐNG
ĐIỆN .............................................................................................................................. 72
4.1   CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ CÔNG SUẤT MÁY BIẾN ÁP .................................. 72
 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


7  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 
4.1.1.   Nguyên tắc chung ....................................................................................... 72
4.2.1.   Chọn máy biến áp tăng áp .......................................................................... 73
4.2.3.   Chọn máy biến áp hạ áp cho các phụ tải .................................................... 74

4.2   CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHO CÁC TRẠM .................................................. 76
4.2.1   Nhà máy điện và trạm biến áp tăng áp ........................................................ 76
4.2.2   Trạm trung gian ........................................................................................... 78
4.2.3   Trạm cuối .................................................................................................... 78
4.3   SƠ ĐỒ NỐI CHÍNH CHO TOÀN HỆ THỐNG ĐIỆN .................................... 80
4.4   TỔNG KẾT CHƯƠNG IV ................................................................................ 82
CHƯƠNG V. TÍNH TOÁN CÁC CHẾ ĐỘ CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN .................. 83
5.1   GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ PSS/E ............................................................ 83
5.2   TÍNH TOÁN TRONG HỆ ĐƠN VỊ TƯƠNG ĐỐI ........................................... 84
5.2.1   Đường dây ................................................................................................... 84
5.2.2   Máy biến áp hai cuộn dây ........................................................................... 85
5.2.3   Máy phát điện .............................................................................................. 86
5.3   NHẬP SỐ LIỆU CHO PSS/E ............................................................................ 87
5.3.1   Nút (Bus) ..................................................................................................... 87
5.3.2   Nhà máy (Plant) .......................................................................................... 88
5.3.3   Máy phát (Machine) .................................................................................... 88
5.3.4   Tải (Load) .................................................................................................... 89
5.3.5   Đường dây (Branch).................................................................................... 89
5.3.6   MBA 2 cuộn dây (2 Winding) .................................................................... 90
5.4   TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CÔNG SUẤT ................................. 91
5.4.1   Chế độ phụ tải cực đại ................................................................................. 91
5.4.2   Chế độ phụ tải cực tiểu ................................................................................ 98
5.4.3   Chế độ sự cố .............................................................................................. 102
 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


8  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 
5.5   TỔNG KẾT CHƯƠNG V ................................................................................ 104
CHƯƠNG VI. TÍNH TOÁN ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT .............. 105
6.1   LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP .............................. 105
6.2   TÍNH TOÁN ĐIỀU CHỈNH ĐIỆP ÁP BẰNG PSS/E .................................... 108
6.2.1   Chế độ phụ tải cực đại ............................................................................... 108
6.2.2   Chế độ phụ tải cực tiểu .............................................................................. 110
6.2.3   Chế độ sự cố .............................................................................................. 111
6.3   TỔNG KẾT CHƯƠNG VI .............................................................................. 112
CHƯƠNG VII. TÍNH TOÁN GIÁ THÀNH TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ........ 113
7.1   VỐN ĐẦU TƯ XÂY DỰNG MẠNG ĐIỆN ................................................... 113
7.2   TỔN THẤT CÔNG SUẤT TÁC DỤNG TRONG MẠNG ĐIỆN .................. 115
7.3   TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN ........................................ 115
7.4   CÁC LOẠI CHI PHÍ VÀ GIÁ THÀNH .......................................................... 116
7.4.1   Chi phí vận hành hàng năm ....................................................................... 116
7.4.2   Chi phí tính toán hàng năm ....................................................................... 116
7.5   TỔNG KẾT CHƯƠNG VII ............................................................................. 117

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


9  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 

KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
 
HTĐ 

: Hệ thống điện 

MFĐ 

: Máy phát điện 

MF 
NMĐ 

: Máy phát 
: Nhà máy điện 

NMNĐ 

: Nhà máy nhiệt điện 

MBA 

: Máy biến áp 

TBA 
TTT, TTK 

: Trạm biến áp 
: Thứ tự thuận, Thứ tự không 

 
 

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


10  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 

CHƯƠNG I. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ
XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY
 

1.1 PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

1.1.1 Vị trí các nguồn cung cấp và phụ tải
Sơ đồ vị trí nguồn và tải được cho như trong hình vẽ 1-1 
50.0000

I

0
00
.0
50

44.
721
4

00
.00
50

36
.05
5

5

II

I

50.0000

1

228
31.6

HTÐ

NMNÐ

III

50.990
2

36
.0 5
55

50
.0
00
0

5

4
721

44.

41.23
11

4
721
44.

6

0
00
.0
50

I

50.0000

II

2
I

7

11
41.23

I

 

Hình vẽ 1-1: Sơ đồ vị trí nguồn điện và phụ tải

1.1.2 Nguồn cung cấp
Trong thiết kế lưới điện, việc phân tích nguồn cung cấp điện rất quan trọng nhằm 
mục  đích  nắm  vững  đặc  điểm  và  số  liệu  các  nguồn,  tạo  thuận  lợi cho  việc  tính  toán. 
Việc quyết định sơ đồ nối dây của mạng điện cũng như định hướng phương thức vận 
hành của NMĐ hoàn toàn phụ thuộc vào vị trí, nhiệm vụ, tính chất của NMĐ. Ở đây 2 
nguồn cung cấp gồm HTĐ và NMNĐ cách xa nhau 80,623 km và bao lấy các phụ tải, 
điều này rất có lợi cho phân phối tải. 
 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


11  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 

1.1.2.1 Hệ thống điện
HTĐ  có  công suất vô  cùng lớn,  vì vậy  cần  phải có  sự  liên  hệ  giữa  hệ  thống  và 
NMĐ để có thể trao đổi công suất giữa hai nguồn khi cần thiết đảm bảo cho hệ thống 

quan trọng làm việc bình thường, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện trong các chế độ 
vận hành. Mặt khác, vì hệ thống có công suất vô cùng lớn nên chọn hệ thống là nút cân 
bằng công suất và nút cơ sở điện áp. Cũng vì vậy nên không cần dự trữ công suất trong 
NMĐ, nói cách khác công suất tác dụng và phản kháng dự trữ sẽ được lấy từ HTĐ. 

1.1.2.2 Nhà máy nhiệt điện
- NMNĐ gồm 4 tổ máy công suất định mức của nhà máy : 4x75 = 300 MW;  
cos  = 0,85; cosφTD = 0,75; Uđm = 10,5 kV. 
- Nhiên liệu của NMNĐ có thể là than đá, dầu, khí đốt. Muốn làm việc phải có 
thời gian khởi động lò do đó có thể không đáp ứng được nhu cầu phụ tải. Do đó phải 
liên kết hợp lý với HTĐ để đáp ứng được nhu cầu của các phụ tải quan trọng. Mặt khác 
lò có đặc tính như sau : phụ tải kinh tế là 85 – 90% phụ tải định mức, phụ tải ổn định ≥ 
70%, dưới 70% phải phun thêm dầu (không kinh tế), dưới 30% thì không nên chạy lò. 
Do đó nếu ghép một lò MF thì chỉ nên nhận khoảng 85% là kinh tế, công suất tối thiểu 
không dưới 30%, quá tải tối đa không quá 15%... 
- Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế bằng 85% Pđm nghĩa là : 
Pkt = 85% Pđm 
Do đó khi 4 phụ tải cực đại, cả 4 MF đều vận hành và tổng công suất tác dụng 
phát ra của nhà máy là : 
Pkt = 85%x4x75 = 255 MW 
Trong chế độ phụ tải cực tiểu, dự kiến ngừng một tổ máy, ba MF còn lại sẽ phát 
85% Pđm, khi đó tổng công suất phát ra của NMNĐ là : 
Pkt = 85%.3x75 = 191,25 MW 
Khi sự cố ngừng 1 MF, 3 MF còn lại sẽ phát 100% Pđm, như vậy : 
PNMĐ = 3x75 = 225 MW 
Phần công suất thiếu trong các chế độ vận hành sẽ được cung cấp từ HTĐ. 

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


12  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 

1.1.3 Phụ tải
Theo số liệu ban đầu đã cho thì hai nguồn điện sẽ cung cấp cho 8 phụ tải, có Tmax 
= 4500,. Ở đây gồm có hai loại phụ tải : phụ tải loại I là loại phụ tải quan trọng, nếu 
mất điện sẽ gây hậu quả to lớn về người, thiết bị, kinh tế, do đó phụ tải loại I cần được 
cung cấp điện liên tục. Phụ tải loại III  là loại phụ tải kém quan trọng hơn, khi mất điện 
không gây ảnh hưởng lớn, do đo có thể cho phép mất điện.  
Nguồn điện cấp điện cho 8 phụ tải có Pmin = 0,75Pmax. Theo sơ đồ phân bố ta thấy 
phụ tải được phân bố xung quanh nhà máy và hệ thống vì vậy khi thiết kế có thể phân 
thành 2 vùng : 
         - Vùng 1 : gồm 4 phụ tải : 3, 4, 5, 6. 
         - Vùng 2 : gồm 3 phụ tải : 2, 7, 8. 
         Riêng phụ tải 1 nằm giữa 2 nguồn cung cấp. 
         Phụ tải lớn nhất : P2 = 50 MW. 
         Phụ tải nhỏ nhất : P3 = P8 = 30 MW. 
         Phụ tải xa nguồn nhất : phụ tải số 2, 4, 7. 
         Phụ tải gần nguồn nhất : phụ tải số 6, 8. 
Số liệu về phụ tải được cho trong bảng 1-1:

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


13  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 
Bảng 1-1: Số liệu của phụ tải, và yêu cầu điều chỉnh điện áp
Phụ tải
Thông số

Pm ax ( M W )  
Pm in ( M W )  
co s  d m

 

1

2

3

4

5

6

7

8

35 

50 

30 

40 

42 

35 

35 

30 

26,250  37,500  22,500  30,000  31,500  26,250  26,250  22,500 
0,900 

0,900 

0,900 

0,900 

0,900 

0,900 

0,900 

0,900 

Q m ax ( M V A r )

  16,951  24,216  14,530  19,373  20,342  16,951  16,951  14,530 

Q m ax ( M V A r )

  12,713  18,162  10,897  14,530  15,256  12,713  12,713  10,897 

S m ax ( M V A )

  38,889  55,556  33,333  44,444  46,667  38,889  38,889  33,333 

S m in ( M V A )

  29,167  41,667  25,000  33,333  35,000  29,167  29,167  25,000 

U dm ( kV )  

22 

22 

22 

22 

22 

22 

22 

22 

điều chỉnh
điện áp 

KT 

KT 

T 

KT 

KT 

T 

T 

KT 

Loại 

I 

I 

II 

I 

I 

III 

II 

I 

T m ax ( h )  

4500 

4500 

4500 

4500 

4500 

4500 

4500 

4500 

Yêu cầu

 

1.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT

1.2.1 Cân bằng công suất tác dụng
Đặc điểm của quá trình sản xuất điện năng là công suất của các nhà máy sản xuất 
ra phải luôn cân bằng với công suất tiêu thụ của các phụ tải tại mọi thời điểm. 
Việc cân bằng công suất trong hệ thống điện cho thấy khả năng cung cấp của các 
nguồn  phát  và  yêu  cầu  của  các  phụ  tải  có  cân  bằng  hay  không,  từ  đó  sơ  bộ  định  ra 
phương thức vận hành của nhà máy để đảm bảo cung cấp đủ công suất, thỏa mãn các 
 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


14  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 
yêu cầu về kỹ thuật và có hiệu quả kinh tế cao nhất. 
Đặc biệt việc tính toán cân bằng công suất cho hệ thống trong các chế độ cực đại, 
cực tiểu và chế độ sự cố, nhằm đảm bảo độ tin cậy của hệ thống, đảm bảo chỉ tiêu về 
chất lượng điện cung cấp cho các phụ tải. 

1.2.1.1 Chế độ phụ tải cực đại
Tổng công suất có thể phát của nguồn điện phải bằng hoặc lớn hơn công suất yêu 
cầu trong chế độ max có dạng: 
PNMĐ + PHT = Pyc = m. PPTmax + PMĐ + PTD + PDT                (1.2.1) 
trong đó:
- m : hệ số đồng thời (lấy m=1). 
- PNMĐ: tổng công suất tác dụng phát của NMNĐ.  
Ở đây  PNMĐ = 85%.4.75 = 255 MW. 
-  PNMĐ: tổng công suất tác dụng nhận từ hệ thống. 
- Pyc: công suất tác dụng yêu cầu của phụ tải. 
- PPTmax:  tổng công suất tác dụng cực đại của các phụ tải : PPTmax = 307 
MW. 
- PMĐ: tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp. 
Tính toán sơ bộ ta chọn PMĐ = 5% m.Ppt = 5%.307 = 15,35  MW. 
- PTD: công suất tự dùng của NMNĐ : 
P (t ) 

                                     P TD    0, 4  0, 6 phat  Pdm  
100
P



dm



trong đó :
 α : lượng điện năng sản xuất của nhà máy dùng cho tự dùng α = 10%. 
 Pphát(t) : công suất phát của nhà máy tại thời điểm t. 
 Pđm : công suất định mức của nhà máy. 
Với chế độ phụ tải max : PTD = 10%. PNMĐđm = 10%.300 = 30 
(MW). 

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


15  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 
 PDT: tổng công suất dự trữ của NMĐ. Do HTĐ có công suất vô cùng 
lớn nên ta lấy dự trữ của NMĐ bằng 0. Khi sự cố có thể huy động công 
suất từ nguồn hệ thống : PDT = 0. 
Thay số vào (1.2.1) ta có : 

Pyc = 1.307 + 15,35 + 30 = 352,35 (MW) 
 PHT = Pyc - PNMĐ  = 352,35 - 255 = 97,35 (MW). 

1.2.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu
Ở chế độ phụ tải cực tiểu dự kiến ngừng 1  MF, 3 MF còn lại sẽ  phát 85% Pđm. 
Tổng công suất có thể phát của nguồn điện phải bằng hoặc lớn hơn công suất yêu cầu 
trong chế độ min có dạng : 
PNMĐ + PHT = Pyc = m. PPTmin + PMĐ + PTD + PDT   

 (1.2.2) 

trong đó:
- m : hệ số đồng thời (lấy m=1). 
- PNMĐ: tổng công suất tác dụng phát của NMNĐ.  
Ở đây  PNMĐ = 85%.3.75 = 191,25 (MW). 
-  PNMĐ: tổng công suất tác dụng nhận từ hệ thống. 
- Pyc: công suất tác dụng yêu cầu của phụ tải. 
- PPTmax:  tổng công suất tác dụng cực tiểu của các phụ tải :  
PPTmin = 230,25 (MW). 
- PMĐ: tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp. 
Tính toán sơ bộ ta chọn PMĐ = 5% m.Ppt = 5%.230,25 = 11,513 (MW). 
- PTD: công suất tự dùng của NMNĐ : 
P (t ) 

                                 P TD    0, 4  0, 6 phat  Pdm  
100
P


dm

(1.2.3) 



trong đó:
 α : lượng điện năng sản xuất của nhà máy dùng cho tự dùng α = 10%. 
 Pphát(t) : công suất phát của nhà máy tại thời điểm t. 

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


16  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 
 Pđm : công suất định mức của nhà máy. 
Với chế độ phụ tải min :  

P

TD



 

 0, 4  0, 6
100 

Pphat (t ) 
10 
3.75 
 Pdm 
 0, 4  0, 6
 .4.75  25, 5 ( M W )
Pdm 
100 
4.75 

  
 PDT: tổng công suất dự trữ của NMĐ. Do HTĐ có công suất vô cùng 
lớn nên ta lấy dự trữ của NMĐ bằng 0. Khi sự cố có thể huy động công 
suất từ nguồn hệ thống : PDT = 0. 
Thay số vào (1.2.2) ta có : 
Pyc = 1. 230,25 + 11,513 + 25,5 = 267,263 (MW) 
 PHT = Pyc - PNMĐ  = 267,263 – 191,25 = 76,013 (MW) 

1.2.2 Cân bằng công suất phản kháng
Việc cân bằng công suất phản kháng có ý nghĩa quyết định đến điện áp của mạng 
điện, đồng thời cũng ảnh hưởng đến ổn định điện áp của lưới điện. Việc cân bằng sơ bộ 
công suất phản kháng để đảm bảo hệ thống đủ cung cấp công suất phản kháng cho phụ 
tải kể cả phần tổng thất. Việc tính toán chính xác điện áp theo  yêu cầu sẽ được thực 
hiện sau khi lựa chọn xong sơ đồ lưới điện.  

1.2.2.1 Chế độ phụ tải cực đại
Biểu thức cân bằng công suất phản kháng được biểu diễn như sau: 
 

QNMĐ + QHT = Qyc 

 

Qyc = m. QPTmax +  QBA+ (QL - QC) + QTD + QDT     (1.2.4) 
trong đó : 
- QNMĐ : Tổng công suất phản kháng của NMĐ phát ra. 
QNMĐ = PNMĐ .tgF  = 255.0,62 = 158,1  (MVAr). 
- QHT : Tổng công suất phản kháng lấy từ hệ thống. 
- QPTmax : Tổng công suất phản kháng cực đại của phụ tải : 
QPTmax = PPTmax .tgPT  = 307.0,484 = 148,687 (MVAr). 
- m : Hệ số đồng thời, lấy m = 1. 

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


17  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 

 
- QMBA: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp : 
QMBA = 15%. QPT = 15%.148,687 = 22,303 (MVAr). 
- QL,  QC  :  Tổng  tổn  thất  công  suất  phản  kháng  tản  và  dung  dẫn  do 
đường dây sinh ra, khi tính toán sơ bộ coi QL= QC. 
- QTD : Tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy điện. 
QTD = PTD .tgTD 
      Với cosTD lấy bằng 0,75 thì tan = 0,882. Do đó: 
QTD  = 30.0,882 = 26,458  (MVAr). 
- QDT:  Tổng  công  suất  phản  kháng  dự  trữ  của  nhà  máy  điện.  Do  hệ  thống 
điện có công suất vô cùng lớn nên ta lấy dữ trữ trong hệ thống bằng không: 
QDT = 0 
Thay số vào công thức (1.2.4) ta có : 
Qyc = 1.148,687 + 22,303 + 26,458 + 0 = 197,448 MVAr 
 QHT = Qyc - QNMĐ  = 197,448 – 158,1 = 39,348 MW 
Do HTĐ là nguồn có công suất vô cùng lớn nên không cần bù công suất phản 
kháng trong mạng thiết kế. 

1.2.2.2 Chế độ phụ tải cực tiểu
Biểu thức cân bằng công suất phản kháng được biểu diễn như sau: 

         QNMĐ + QHT = Qyc 
         Qyc = m. QPTmin +  QBA+ (QL - QC) + QTD + QDT     (1.2.5) 
trong đó :
- QNMĐ : Tổng công suất phản kháng của NMĐ phát ra. 

QNMĐ = PNMĐ .tgF  = 191,25.0,62 = 118,575 (MVAr). 
- QHT : Tổng công suất phản kháng lấy từ hệ thống. 
- QPTmin : Tổng công suất phản kháng cực tiểu của phụ tải : 

QPTmin = PPTmin .tgPT  = 230,25.0,484 = 111,441 (MVAr). 
- m : Hệ số đồng thời, lấy m = 1. 
- QMBA: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp : 
 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


18  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 

QMBA = 15%. QPT = 15%.111,441 = 16,716 (MVAr). 
- QL, QC : Tổng tổn thất công suất phản kháng tản và dung dẫn do 

đường dây sinh ra, khi tính toán sơ bộ coi QL= QC. 
- QTD : Tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy điện. 

QTD = PTD .tgTD 
     Với cosTD lấy bằng 0,75 thì tan = 0,882. Do đó: 

QTD  = 25,5.0,882 = 22,491 (MVAr). 
- QDT:  Tổng  công  suất  phản  kháng  dự  trữ  của  nhà  máy  điện.  Do  hệ 

thống điện có công suất vô cùng lớn nên ta lấy dữ trữ trong hệ thống 

bằng không: 
QDT = 0 
Thay số vào công thức trên ta có : 

Qyc = 1.111,441 + 16,716 + 22,491 + 0 = 150,648 MVAr 
 QHT = Qyc - QNMĐ  = 150,648 – 118,575 = 32,073 MW 
Do HTĐ là nguồn có công suất vô cùng lớn nên không cần bù công suất phản 
kháng trong mạng thiết kế. 
 

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


19  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 

1.3 ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY

1.3.1 Cơ sở đề xuất
1.3.1.1 Cung cấp điện liên tục
Đối với hộ tiêu thụ loại I là những hộ tiêu thụ điện quan trọng, nếu như ngừng 
cung cấp điện có thể gây ra nguy hiểm đến tính mạng và sức khoẻ con người, gây thiệt 

hại nhiều về kinh tế, hư hỏng thiết bị, làm hỏng hàng loạt sản phẩm, rối loạn các quá 
trình công nghệ phức tạp. 
Đối với hộ tiêu thụ loại 3 cho phép ngừng cung cấp điện trong thời gian cần thiết 
để sửa chữa hay thay thế phần tử hư hỏng nhưng không quá một ngày.  
Giữa NMNĐ và Hệ thống điện phải đảm bảo liên lạc. 

1.3.1.2 Vị trí địa lý
Dựa vào vị trí giữa nguồn với tải và tải với tải để đề xuất phương án hợp lý. 

1.3.1.3 Đặc điểm cấu hình lưới điện
* Mạng điện hình tia : 
- Ưu điểm : 
 Đơn giản trong tính toán thiết kế, vận hành 
 Thuận tiện khi phát triển và cải tạo các mạng điện hiện có. 
 Độ tin cậy cung cấp điện cao. 
 Các thiết bị bảo vệ rơle đơn giản. 
- Nhược điểm : 
 Giá thành cao. 
* Mạng điện liên thông : 
- Ưu điểm : 
 Tổ chức thi công thuận lợi vì trên cùng một đường dây. 
- Nhược điểm : 
 Độ tin cậy cung cấp điện không bằng hình tia. 
 Tổn thất điện áp và điện năng lớn. 
 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


20  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 
 Phối hợp bảo vệ rơ le phức tạp 
* Mạch vòng : 
- Ưu điểm : 
 Độ tin cậy cung cấp điện cao. 
- Nhược điểm : 
 Số lượng máy cắt cao áp nhiều, bảo vệ rơle phức tạp. 
 Tổn thất điện áp và điện năng trong chế độ sự cố lớn. 

1.3.2 Đề xuất phương án
Ta sẽ dự kiến một số phương án khả thi và phương án tốt nhất sẽ chọn được trên 
cơ sở so sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án đó. Đồng thời cần chú ý chọn các sơ đồ 
đơn giản. Các sơ đồ phức tạp hơn được chọn trong trường hợp khi các sơ đồ đơn giản 
không thoả mãn những yêu cầu kinh tế - kỹ thuật. 
Dựa trên cơ sở đề xuất phương án, có  phương án được dự kiến như sau : 
 

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


21  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 
PHƯƠNG ÁN 1

4

3

8

II

I

I

HTÐ

1
NMNÐ
I

6

7

5
III

II

2
I

I

 

Hình vẽ 1-2: Sơ đồ nối điện phương án 1

Nhận xét : Phương án hình tia có các thiết bị và bảo vệ rơle đơn giản, độ tin cậy 
cung cấp điện cao, thuận lợi cho phát triển và cải tạo sau này. Nhưng chi phí xây dựng 
đắt. 

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 

22  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 
PHƯƠNG ÁN 2

4

8

3
II

I

I

HTÐ

1
NMNÐ
I

6

7

5
III

II

2
I

I

 

Hình vẽ 1-3: Sơ đồ nối điện phương án 2

Nhận xét : Độ tin cậy cung cấp điện không bằng hình tia, tổn thất điện áp và điện 
năng lớn hơn hình tia. 
 

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


23  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 
PHƯƠNG ÁN 3

4

3

8

II

I

I

HTÐ

1
NMNÐ

6

7

5
III

II

2
I

I

 

Hình vẽ 1-4: Sơ đồ nối điện phương án 3

Nhận xét : Độ tin cậy cung cấp điện không bằng hình tia, tổn thất điện áp và điện 
năng lớn hơn hình tia. 
 

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


24  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 
PHƯƠNG ÁN 4

4

3

8

II

I

I

HTÐ

1
NMNÐ

6

7
5

III
I

II

2
I

 

Hình vẽ 1-5: Sơ đồ nối điện phương án 4

Nhận xét : Độ tin cậy cung cấp điện cao nhưng số lượng máy cắt và bảo vệ rơle 
nhiều, tổn thất điện áp trong chế độ sự cố lớn. 
 

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang 


25  Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện 
 
PHƯƠNG ÁN 5 

4

8

3

I

II

I

HTÐ

1
NMNÐ
I

6

7

5
III

II

2
I

I

 

Hình vẽ 1-6: Sơ đồ nối điện phương án 5

Nhận xét : Độ tin cậy cung cấp điện không bằng hình tia, tổn thất điện áp và điện 
năng lớn hơn hình tia. 
 

 

GVHD : TS.Nguyễn Đăng Toản 

 

 

 

SVTH : Vũ Thị Huyền Trang