ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC GỒM MỘT NGUỒN ĐIỆN VÀ MỘT SỐ PHỤ TẢI KHU VỰC

ĐH ĐIỆN LỰC

Lời Mở Đầu
*******
Điện năng là một nguồn năng lượng quan trọng của hệ thống năng lượng
quốc gia, nó được sử dụng rộng rãi trên hầu hết các lĩnh vực như: sản xuất kinh
tế, đời sống sinh hoạt, nghiên cứu khoa học…
Hiện nay nước ta đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại
hóa, nên nhu cầu về điện năng đòi hỏi ngày càng cao về số lượng cũng như chất
lượng. Để đáp ứng được về số lượng thì ngành điện nói chung phải có kế hoạch
tìm và khai thác tốt các nguồn năng lượng có thể biến đổi chúng thành điện
năng.Mặt khác, để đảm bảo về chất lượng có điện năng cần phải xây dựng hệ
thống truyền tải, phân phối điện năng hiện đại, có phương thức vận hành tối ưu
nhất đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật cũng như kinh tế. Xuất phát từ điều đó,
bên cạnh những kiến thức giảng dạy trên giảng đường, mỗi sinh viên ngành Hệ
thống điện đều được giao đồ án môn học về thiết kế điện cho mạng điện khu
vực. Quá trình thực hiện đồ án giúp chúng ta hiểu biết tổng quan nhất về mạng
lưới điện khu vực, hiểu biết hơn về những nguyên tắc chủ yếu để xây dựng hệ
thống điện như xác định hướng và các thông số của các đường dây, chọn hệ
thống điện áp cho mạng điện chính…những nguyên tắc tổ chức và điều khiển hệ
thống, tổng vốn đầu tư và các nguồn nguyên vật liệu để phát triển năng lượng …
Chúng em xin chân thành cảm ơn đến thầy Nguyễn Ngọc Trung, cùng
toàn thể các thầy cô trong khoa Hệ thống Điện đã tận tình hướng dẫn chúng em
hoàn thành bản đồ án.
Hà Nội, ngày 15 tháng 3 năm 2009.
SINH VIÊN
Nguyễn Thị Mai Lan

1

ĐH ĐIỆN LỰC

THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC GỒM MỘT NGUỒN ĐIỆN
VÀ MỘT SỐ PHỤ TẢI KHU VỰC
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
*********
I – SƠ ĐỒ ĐỊA LÝ:

6

1

N

5

4
3

2

1.1. Những số liệu nguồn cung cấp.
Nguồn có công suất vô cùng lớn.
1.2. Những số liệu về phụ tải.
Trong hệ thống điện thiết kế gồm 6 phụ tải ( từ phụ tải 1 đến phụ tải 6).
+ Trong đó có phụ tải 1 đến phụ tải 5 thuộc hộ loại I chiếm 83,3%.
+ Phụ tải 6 là hộ loại III chiếm 16,7%.

2

ĐH ĐIỆN LỰC

Số liệu tính toán của các phụ tải cho trong bảng dưới đây

Phụ
tải

Thuộc
hộ
loại

Smax
(MVA)

Smin
(MVA)

Pmax
(MW)

Pmin
(MW)

Qmax
(MVAr)

Qmin
(MVAr)

cos

1

I

42

21

35,7

17,85

22,26

11,13

0,85

T

22

2

I

30

20

25,5

17

15,9

10,6

0,85

KT

22

3

I

43

30

36,55

25,5

22,79

15,9

0,85

KT

22

4

I

49

24

41,65

20,4

25,97

12,72

0,85

KT

22

5

I

46

28

39,1

23,8

24,38

14,84

0,85

KT

22

6

III

37

22

31,45

18,7

19,61

11,66

0,85

T

22

209,95

123,25

Tổng

yêu cầu
đcđa

Trong đó:
Công suất tiêu thụ của các phụ tải khác nhau, công suất tiêu thụ cực tiểu
bằng 58,7% phụ tải cực đại.
Pmin = 58,7% Pmax.
Smax = Pmax+ jQmax.
Smin= Pmin+jQmin.
Tmax= 5000h (thời gian sử dụng công suất cực đại).

II- Phân tích nguồn và phụ tải
2.1 Nguồn điện
Trong thiết kế lưới điện, việc phân tích nguồn điện để nắm vững đặc điểm
và số liệu của nguồn, thuận lợi cho việc tính toán. Ta sử dụng nguồn có công
suất vô cùng lớn:
- Nguồn công suất vô cùng lớn là nguồn có điện áp đầu cực không thay
đổi về biên độ dù có xảy ra sự cố gì sau nó
- Công suất nguồn lớn (5÷7) lần công suất tải.

3

UH
(kV)


ĐH ĐIỆN LỰC

2.2 Phụ tải
- Các hộ phụ tải loại I là những hộ quan trọng, vì vậy phải dự phòng chắc
chắn. Mỗi phụ tải phải được cấp điện bằng một lộ đường dây kép và hai máy
biến áp làm việc song song để đảm bảo cấp điện liên tục cũng như đảm bảo chất
lượng điện năng ở một chế độ vận hành. Khi ngừng cấp điện có thể làm hỏng
sản phẩm, hư hại thiết bị gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động của phụ tải.
- 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 cấp điện bằng một đường dây đơn và một máy biến áp.
- Yêu cầu điều chỉnh điện áp.
Trong mạng điện thiết kế các hộ 2,3,4,5 có yêu cầu điều chỉnh điện áp
khác thường. Ở phương pháp này độ lệch điện áp phải thỏa mãn các chế độ như
sau:
Chế độ phụ tải cực đại: du% ≥ 5% Uđm.

Chế độ phụ tải cực tiểu: du%≥ 0% Uđm.
Chế độ sự cố:
0% ≤ du% ≤ 5% Uđm.
Các phụ tải 1 và 6 có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường nên phạm vi
chỉnh điện áp ở chế độ cực đại, cực tiểu, sự cố là:
-2,5% Uđm. ≤ du% ≤ +10% Uđm.
- Tất cả các phụ tải đều có điện áp hạ như nhau là 22 kV, hệ số công suất
của các hộ đều cos = 0.85.
III- Cân bằng công suất trong hệ thống điện
Đặc điểm đặc biệt của ngành sản xuất điện năng là điện năng do các nhà
máy điện trong hệ thống sản xuất và cân bằng với điện năng tiêu thụ của các phụ
tải.Do vậy cân bằng công suất nhằm ổn định chế độ vận hành của hệ thống.
Do ở đây ta sử dụng nguồn có công suất vô cùng lớn nên có thể đáp ứng
với công suất và chất lượng điện áp cho các phụ tải.Ta không cần cân bằng công
suất.

4


ĐH ĐIỆN LỰC

CHƯƠNG II: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN, TÍNH TOÁN SƠ BỘ
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN
*********
2.1 Chọn điện áp định mức cho lưới điện
Lựa chọn cấp điện áp định mức cho mạng điện là nhiệm vụ rất quan
trọng, vì trị số điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến các chi phí kinh tế, kỹ thuật của
mạng điện. Để chọn được cấp điện áp hợp lý phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Phải đáp ứng được yêu cầu mở rộng phụ tải sau này.
- Đảm bảo tổn thất điện áp từ nguồn đến phụ tải.

- Khi điện áp càng cao thì tổn thất công suất càng bé, sử dụng ít kim
loại màu (I nhỏ). Nhưng điện áp càng tăng cao thì chi phí xây dựng mạng điện
càng lớn và giá thành thiết bị càng tăng. Vì vậy phải chọn điện áp định mức như
thế nào cho phù hợp về kinh tế và kĩ thuật.
Chọn điện áp tối ưu theo công thức kinh nghiệm:
Ui = 4,34. li  16 P ( kW, km, MW).
Trong đó:
Ui - điện áp đường dây thứ i (kV).
li - khoảng cách từ nguồn đến phụ tải thứ i ( km).
Pi - công suất lớn nhất trên đường dây thứ i(MW).
Ta có bảng số liệu:
Phụ tải

Smax
(MVA)

Pmax
(MW)

li
(km)

Ui
(kV)

1

35,7+j22,26

35,70

45,35

107,76

2

25,5+j15,9

25,50

79,32

95,81

3

36,55+j22,79

36,55

44,00

108,83

4

41,65+j25,97

41,65

46,67

115,89

5

39,1+j24,38

39,10

45,35

112,42

6

31,45+j19,61

31,45

49,19

102,00

U đm
(kV)

110

Từ bảng số liệu trên ta thấy rằng điện áp tải điện trong khoảng
(95,81÷115,89) chọn điện áp định mức cho mạng điện là Uđm = 110kV.

5


ĐH ĐIỆN LỰC

2.2 Dự kiến các phương án nối dây.
Mạng điện thiết kế gồm 1 nguồn điện và 6 phụ tải, trong đó có 5
phụ tải loại I, 1 phụ tải loại III. Các phương án nối dây dự vào các yếu tố sau:
+ Vị trí nguồn và phụ tải.
+ Đảm bảo chất lượng điện năng, kinh tế.
+ Đảm bảo vận hành an toàn, tin cậy và linh hoạt.
Ta có thể đưa ra các phương án như sau:
Phương án I:
6

N
5

1
4
3
2

Phương án II:

6

N
5

1
4
3
2

6


ĐH ĐIỆN LỰC

Phương án III:
N
6

5

1
4
3
2

Phương án IV:
N
6

5

1
4
3
2

Phương án V:
N
6

5

1
4
3
2

7


ĐH ĐIỆN LỰC

2.3 Tính toán chọn tiết diện dây dẫn
Do mạng điện thiết kế có Uđm =110kV. Tiết diện dây dẫn thường được
chọn theo phương pháp mật độ kinh tế của dòng điện Jkt.
Fkt =

I max
J kt

. (*)

Với Imax là dòng điện cực đại trên đường dây trong chế độ làm việc bình
thường, được xác định theo công thức:
S max i
Pi 2  Qi2
Imax =
= n 3.U
n  3.U dm
dm

Trong đó :
Jkt - mật độ kinh tế của dòng điện.
Uđm - điện áp định mức của dòng điện. (kV)
Smaxi - công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại.(MVA)
n - số lộ đường dây.
Ta sử dụng dây nhôm lõi thép để truyền tải với thời gian sử dụng công
suất cực đại của phụ tải là 5000h. Jkt được tra theo bảng trang 295_Thiết kế các
mạng và hệ thống điện_NXB khoa học kĩ thuật 2008, ta có mật độ kinh tế của
dòng điện Jkt = 1,1 A/mm2 .
Dựa vào tiết diện dây dẫn tính theo công thức (*), tiết hành chọn tiết diện
tiêu chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng quang. Độ
bền cơ về đường dây và điều kiện pháp nóng của dây dẫn.
* Kiểm tra điều kiện vầng quang.
Theo điều kiện, tiết diện dây dẫn không được nhỏ hơn trị số cho phép đối
với mỗi cấp điện áp.
Với cấp điện áp 110kV, để không xuất hiện vầng quang tiết diện dây dẫn
tối thiểu được phép là 70mm2 .
* Kiểm tra phát nóng dây dẫn.
Theo điều kiện:
Isc max < k. Icp.

Trong đó :
Icp - dòng điện cho phép của dây dẫn, nó phụ thuộc vào bản chất và
tiết diện của dây.
k - hệ số quy đổi theo nhiệt độ Khc = 0.8 ứng với nhiệt độ là 25oc.

8


ĐH ĐIỆN LỰC

Đối với đường dây kép :
Isc max = 2.Ibt max < 0.8 Icp.
Đối với đường dây đơn khi có sự cố sẽ dẫn đến mất điện.
2.4 Tiêu chuẩn tổn thất điện áp
Các mạng điện 1 cấp điện áp đạt tiêu chuẩn kĩ thuật nếu trong chế độ phụ
tải cực đại các tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ làm việc bình thường và
chế độ sự cố nằm trong khoảng sau đây:
U max bt 10%  15%
U max sc 15%  20%

Đối với những mạng điện phức tạp (mạng điện kín), có thế chấp nhận tổn
thất điện áp lớn nhất trong chế độ phụ tải cực đại và chế độ sự cố nằm trong
khoảng:
U max bt 15%  20%
U max sc  20%  25%

Trong đó Ubt Max , Usc Max là tổn thất điện áp lúc bình thường và lúc sự
cố nặng nề nhất.
Ta tính tổn thất theo công thức:
Ui (%) =

 Pi.Ri  Qi.X i
U 2dm

100 %

Pi ,Qi là công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường dây thứ
i (MW, MVAr).
Ri, Xi là điện trở tác dụng và điện kháng của đường dây thứ i(  ).

9


ĐH ĐIỆN LỰC

2.5 Tính toán cụ thể từng phương án
Phương án I
1. Sơ đồ :
N
6

5

1
4
3
2

2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn

a - Đoạn đường dây N-1
 Chọn tiết diện dây dẫn.
Imax N-1 =
Fkt =

S max 1
n  3.U dm

I max
J kt

=

=

2
35,72  22,26
.103=
2  3.110

110,22 (A)

110,22
= 100,2
1,1

Chọn dây dẫn loại AC- 95,có tiết diện chuẩn là 95mm2 và dòng điện
cho phép Icp=330A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=95mm2  70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).

- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn N-1 là đường dây kép nên
khi hỏng một lộ thì lộ còn lại vẫn phải làm việc bình thường.
Do đó dòng điện trong chế độ sự cố phải nhỏ hơn hệ số k nhân với
dòng điện cho phép của dây dẫn:
Isc = 2.Ibt max = 2.110,22 = 220,44 (A)
Isc < 0,8.Icp = 330A ( thỏa mãn điều kiện ).
 Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC- 95 ta có: ro=0.33  /km, xo=0.429  /km
Điện trở và điện kháng đường dây :
1
2

1
2

R= . ro.l = . 0,33.45,35=7,48 (  ).
10


ĐH ĐIỆN LỰC
1
2

1
2

X = . xo .l = . 0,429.45,35=9,73(  ).
- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường :
U1bt % =

P .R Q .X
1 1

1 1 100 =
U 2đm

35,7.7,48  22,26.9,73
100 4 %
110 2

- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :
U1sc % =2. U1bt % = 2. 4 % = 8 %



b - Đoạn đường dây N-6
 Chọn tiết diện dây dẫn:
Imax =
Fkt =

S max
n  3.U dm
I max
J kt

=

2
2
31,45

 19,61
.103 =194,2(A)
1 3.110

194,2

= 1,1 176,55
Chọn dây dẫn loại AC-185 có tiết diện chuẩn là 185mm2 và dòng điện cho
phép Icp= 510 A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=185mm2 > 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng : vì đoạn N-6 là đường dây đơn nên
khi xảy ra sự có sẽ dẫn đến mất điện, không tính đến Isc.
 Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC- 185 ta có: ro=0.17  /km, xo=0.409  /km
Điện trở và điện kháng đường dây :
1
n
1
X = xo .l = 1 .0,409.49,19=20,12(  )..
n

R= . ro.l =1.0,17.49,19=8,36 (  ).

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường
U1bt % =

P .R Q .X
1 1

1 1 100 =
U 2đm

25,5.8,36  15,81.20,12
100 4,39%
110 2

- Không tính đến tổn thất điện áp ở chế độ sự cố .
Các đoạn dây còn lại tính tương tự, ta có các bảng số liệu tính toán.

Bảng chọn tiết diện dây dẫn
11


ĐH ĐIỆN LỰC

đoạn
đường
dây

ro

xo

Loại dây


( km )



( km )

100,2

AC-95

0,33

0,429

78,73

71,57

AC-70

0,45

0,44

36,55+j22,79

112,85

102,59

AC-95

0,33

0,429

46,67

41,65+j25,97

128,59

116,9

AC-120

0,27

0,423

2

45,35

39,1+j24,38

120,72

109,75

AC-120

0,27

0,423

1

49,19

31,45+j19,61

194,2

176,55

AC-185

0,17

0,409

số lộ

l
(km)

Smax
(MVA)

Imax
(A)

Fkt

N-1

2

45,35

35,7+j22,26

110,22

N-2

2

70,32

25,5+j15,9

N-3

2

44

N-4

2

N-5

N-6

Bảng kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn
Đoạn đường
dây

Imax

Isc

k,Icp(A)

N-1

110,2

220,4

264

N-2

78,73

157,5

212

N-3

112,9

225,7

264

N-4

128,6

257,2

304

N-5

120,7

241,4

304

N-6

194,2

408

Theo số liệu tính toán bảng trên,các dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện
phát nóng.

12


ĐH ĐIỆN LỰC

Bảng tính tổn thất điện áp

Đoạn đường
dây

R(  )

X(  )

Ubt%

Usc%

N-1

7,48

9,73

4

8

N-2

17,85

17,45

6,05

12,1

N-3

7,26

9,44

3,97

7,94

N-4

6,30

9,87

4,29

8,57

N-5

6,12

9,59

3,91

7,82

N-6

8,36

20,12

5,43

Theo bảng trên ta thấy:
Ubt max%= 6.05 < 10%
Uscmax% = 12.1 < 20% (thỏa mãn điều kiện)
Vậy phương án I đạt yêu cầu kĩ thuật.

13


ĐH ĐIỆN LỰC

Phương án II
1. Sơ đồ:
N

6
5
1
4
3
2

2-Lựa chọn tiết diện dây dẫn
a- Đoạn đường dây 5-4
 Chọn tiết diện dây dẫn.
.
.
S 5-4 = S 4= 41,65+ j25,97 (MVA).
2
2
41,65
 25,97
.10 3
S max 5 4
=
=
=128,59 (A)
2 3.110
n  3.U dm

Imax 5-4
Fkt =

I max 5 4
J kt

. =

128,59
= 116,9
1,1

Chọn dây dẫn loại AC- 120 ,có tiết diện chuẩn là 120mm2 và dòng
điện cho phép Icp=380A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có :
Ftc=120mm2 > 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng : đoạn 5-4 là đường dây kép nên khi
hỏng một lộ thì lộ còn lại vẫn phải làm việc bình thường .
Isc = 2.Ibt max = 2.128,59 = 257,18 (A)
Isc < 0,8.Icp = 304 A ( thỏa mãn điều kiện )
 Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC- 120 ta có: ro=0,27  /km, xo=0.423  /km
Điện trở và điện kháng đường dây :
1
n

1
2

R= . ro.l = .0,27.45,35=6,12 (  ).
1
n

1
2

X = xo .l = .0,423.45,35=9,59(  ).

14


ĐH ĐIỆN LỰC

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường

U5-4 bt % =

.
Q5  4.X 5  4
5  4 R5  4
100 =
U 2đm

P

41,65.6,12  25,97.9,59
100 4,11%
110 2

- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :

U5-4sc % 2. U5-4bt % = 2. 4,11% = 8,22%.
b- đoạn đường dây N-5
 Chọn tiết diện dây dẫn.
.

.
.
S N-5= S 5+ S 4 =(39.1+j24.38)+(41.65+j25.97)=80.75+j50.35 (MVA).
Imax N-5 =
Fkt =

80,75 2  50,35 2 .10 3

I max N  5
J kt

2  3.110

. =

= 249,31 (A)

249,31
= 26,65
1,1

Chọn dây dẫn loại AC- 240 ,có tiết diện chuẩn là 240mm2 và dòng
điện cho phép Icp=610A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=240mm2  70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :
Isc = 2.Ibt max = 2.249,31 = 498,62 (A)
Isc > 0,8.Icp =488 A (không thỏa mãn điều kiện ).
Chọn lại dây dẫn loại AC-300 ,tiết diện chuẩn 300 mm2 và dòng điện cho
phép là 690A

- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=300mm2 > 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng:
Isc = 2.Ibt max = 2.249,31 = 498,62 (A)
Isc < 0,8.Icp =552 A(thỏa mãn điều kiện)
 Tính tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC-300 ta có: ro=0,108  /km, xo=0,392  /km
Điện trở và điện kháng đường dây :
1
1
2
n
1
1
X = xo .l = .0,392.45,35=8,89(  ).
2
n

R= . ro.l = .0,108.45,35=2,45 (  ).

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường
15


ĐH ĐIỆN LỰC

UN-5 bt % =

p N  5.R N  5QN  5.X N  5
100 =

U 2đm

39,1.2,45  24,38.8,89
100 2,58%
110 2

- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :

UN-5sc % 2. UN-5bt % = 2.2,58% =5,16%.
Các đoạn đường dây còn lại đã tính ở phương án I, ta có các bảng số liệu:
Bảng chọn tiết diện dây dẫn
đoạn
đường
dây

số lộ

N-1

2

N-2

2

N-3

2

5-4

2

N-5

2

N-6

1

ro

xo

Loại dây


( km )


( km )

100,2

AC-95

0,33

0,429

78,73

71,57

AC-70

0,45

0,44

36,55+j22,79

112,85

102,59

AC-95

0,33

0,429

45,35

41,65+j25,97

128,59

116,9

AC-120

0,27

0,423

45,35

39,1+j24,38

120,72

109,75

AC-120

0,27

0,423

49,19

31,45+j19,61

194,2

176,55

AC-185

0,17

0,409

l
(km)

Smax
(MVA)

Imax
(A)

Fkt

45,35

35,7+j22,26

110,22

70,32

25,5+j15,9

44

Bảng kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn
Đoạn đường

dây

Imax

Isc

k,Icp(A)

N-1

110,22

220,44

264

N-2

78,73

157,46

212

N-3

112,85

225,7

264

5-4

128,59

257,18

304

N-5

249,31

498,62

552

N-6

194,2

408

Theo số liệu tính toán bảng trên ,các dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện
phát nóng.
Bảng tính tổn thất điện áp
16

ĐH ĐIỆN LỰC

Đoạn
đường dây

R

X

( )

( )

N-1

7,48

N-2

Ubt %

Usc%

9,73

4

8

17,85

17,45

6,05

12,1

N-3

7,26

9,44

3,97

7,94

5-4

6,12

9,59

4,16

8,32

N-5

2,45

8,87

2,58

5,16

N-6

8,36

20,12

5,43

Theo bảng trên ta thất tổn thất điện áp lớn nhất trên đoạn đường dây
liên thông N-5-4:
Ubt max%= 4,16+2,58 = 6,74 < 10%
Usc max% = 8,32+5,16=13,48 < 20% (thỏa mãn điều kiện)
Vậy phương án II đạt yêu cầu kĩ thuật.

Phương án III
1. Sơ đồ
17


ĐH ĐIỆN LỰC

N
6

5

1
4
3
2

2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn
a - Đoạn đường dây 3-2
 Chọn tiết diện dây dẫn.
.
.
S 3-2 = S 2 =25,5+j15,9 (MVA).
Imax 3-2 =
Fkt =

S max 3 2
n  3.U dm

I max
J kt

=

25,5 2  15,9 2 .10 3
2. 3.110

= 78,73

78,73

(A)

= 1,1 = 71,57
Chọn dây dẫn loại AC- 70, có tiết diện chuẩn là 70mm2 và dòng điện
cho phép Icp=265A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=70mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :
Isc = 2.Ibt max = 2.78,73 = 157,46 (A)
Isc < 0,8.Icp = 265A ( thỏa mãn điều kiện ).
 Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC-70 ta có: ro=0,45  /km, xo=0.44  /km
Điện trở và điện kháng đường dây :
1
1
2
2
1
1
X = . xo .l = . 0,44.49.19= 10,82(  ).
2
2

R= . ro.l = . 0,45.49,19=11,07(  ).

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường :
18

ĐH ĐIỆN LỰC

U3-2bt % =

.R

P

3 2 3 2

Q3  2.X 3  2

U 2đm

100 =

25,5.11,07  15,9.10,82
100 3,75%
110 2

- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :
U1sc % 2. U1bt % = 2. 3,75 % = 7,51 %
b - Đoạn đường dây N-3
 Chọn tiết diện dây dẫn:
.
.
.
S N-3 = S 3 + S 2 =(36,55+j22,79)+(25,5+j15,9)=62,05+j38,69 (MVA)
Imax =

Fkt =

S max N  3
n  3.U dm
I max
J kt

=

=

62,05 2  38,69 2 .103
2. 3.110

=191,58(A)

191,58
174,16
1,1

Chọn dây dẫn loại AC-185 có tiết diện chuẩn là 185mm2 và dòng điện cho
phép Icp= 510 A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=185mm2 > 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :
Isc = 2.Ibt max = 2.191,58 = 383,16 (A)
Isc < 0,8.Icp = 510 (thỏa mãn điều kiện).
 Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC- 185 ta có: ro=0,17  /km, xo=0,409  /km
Điện trở và điện kháng đường dây :

1
n

1
. 0,17.44=3,74(  ).
2
1
1
X = xo .l = . 0,409.44=9(  )..
n
2

R= . ro.l =

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường
UN-3bt % =

P

.RN  3 QN  3.X N  3

N 3

U 2đm

100 =

62,05.3,74  38,69.9
100  4,8%
110 2

- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :

UN-3sc % 2. UN-3bt % = 2. 4,8 % = 9,59 %.
Còn lại các đoạn đường dây N-1,N-6 đã tính ở phương án I,các đoạn
đường dây N-5,5-4 được tính ở phương án II. Ta có các bảng số liệu sau:
Bảng chọn tiết diện dây dẫn

19


ĐH ĐIỆN LỰC
ro

xo

Loại dây


( km )


( km )

100,20

AC-95

0,33

0,429

78,73

71,57

AC-70

0,45

0,44

62,05+j38,69

191,58

174,16

AC-185

0,17

0,409

45,35

41,65+j25,97

128,59

116,90

AC-120

0,27

0,423

2

45,35

80,75+j50,35

249,31

226,65

AC-300

0,108

0,391

1

45,35

31,45+j19,61

194,2

176,55

AC-185

0,17

0,409

Đoạn
đường
dây

số lộ

l
(km)

N-1

2

3-2

Smax
(MVA)

Imax
(A)

Fkt

49,19

35,7+j22,26

110,22

2

49,19

25,5+j15,9

N-3

2

44

5-4

2

N-5
N-6

Bảng kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn
Đoạn đường

dây

Imax

Isc

k,Icp(A)

N-1

110,22

220,44

264

3-2

78,73

157,46

212

N-3

191,58

383,16

408

5-4

128,59

257,18

304

N-5

249,31

498,62

552

N-6

194,2

408

Theo số liệu tính toán bảng trên ,các dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện
phát nóng.

Bảng tính tổn thất điện áp
20

ĐH ĐIỆN LỰC
Đoạn
đường dây

R
( )

X
( )

Ubt %

Usc%

N-1

7,48

9,73

4,00

7,99

3-2

11,07

10,82

3,75

7,51

N-3

3,74

9,00

4,80

9,59

5-4

6,12

9,59

4,17

8,33

N-5

2,45

8,87

5,32

10,65

N-6

8,36

20,12

5,43

Ta có tổn thất điện áp ở đường dây liên thông N-3-2:
Ubt %= 3,75+4,8=8,55%
U sc% =7,51+9,59=17,46
Tổn thất điện áp ở đường dây liên thông N-5-4:
Ubt % = 6,74%
Usc % =13,48%
Vậy tổn thất điện áp lớn nhất là :
Ubt max%= 8,55 < 10%
Umax sc% = 17,46 < 20% (thỏa mãn điều kiện)
Vậy phương án III đạt yêu cầu kĩ thuật.

Phương án IV
1. Sơ đồ
21


ĐH ĐIỆN LỰC

N
6
5
1
4
3
2

2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn
a - Đoạn đường dây1-2
 Chọn tiết diện dây dẫn.
.
.
S 1-2= S 2=25,5+j15,9 (MVA).
Imax 1-2 =
Fkt =

S max1 2
n  3.U dm

I max
J kt

=

25,5 2  15,9 2.10 3
2. 3.110

= 78,73

(A)

78,73

. = 1,1 = 71,57
Chọn dây dẫn loại AC- 70 ,có tiết diện chuẩn là 70mm2 và dòng điện
cho phép Icp=265A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=70mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :
Isc = 2.Ibt max = 2.78,73 = 157,46 (A)
Isc < 0,8.Icp = 265A ( thỏa mãn điều kiện ).
 Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC-70 ta có: ro=0,45  /km, xo=0.44  /km
Điện trở và điện kháng đường dây :
1
1
2
2
1
1
X = . xo .l = . 0,44.55= 12,1(  ).
2
2

R= . ro.l = . 0,45.55=12,38(  ).

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường :
U1-2bt % =

P

.R

1 2 1 2

Q1  2.X1  2

U 2đm

100 =

25,5.12,38  15,9.12,1
100 4,2%
110 2

- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :

U1-2sc % =2.U1-2bt % = 2. 4,2 % = 8,4 %
b - Đoạn đường dây N-1
 Chọn tiết diện dây dẫn:
22


ĐH ĐIỆN LỰC
.

.

.

S N-1= S 1+ S 2 =(35,5+j22,26)+ (25,5+j15,9)=61+j38,16(MVA)

S max

Imax =
Fkt =

n  3.U dm
I max
J kt

=

612  38,16 2 .10 3

=

2. 3.110

=188,95(A)

188,95
171,77
1,1

Chọn dây dẫn loại AC-185 có tiết diện chuẩn là 185mm2 và dòng điện cho
phép Icp= 510 A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:

Ftc=185mm2 > 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng:
Isc = 2.Ibt max = 2.188,95 = 311,9 (A)
Isc < 0,8.Icp = 510 (thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC- 185 ta có: ro=0,17  /km, xo=0,409  /km
Điện trở và điện kháng đường dây :
1
n

1
. 0,17.45,35=3,85(  ).
2
1
1
X = xo .l = . 0,409.45,35=9,27(  )..
n
2

R= . ro.l =

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường
UN-1bt % =

P

.R

N1 N1

QN  1.X N  1

U 2đm

100 =

61,2.3,85  38,16.9,27
100  4,87%
110 2

-Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố:

UN-3sc % =2.UN-3bt % = 2. 4,87 % = 9,74 %.
c -Đoạn đường dây 4-3
 Chọn tiết diện dây dẫn.
.
.
S 4-3 = S 3= 36,55+j22,79 (MVA).
Imax 4-3 =
Fkt =

S max 4 3
n  3.U dm

I max
J kt

. =

=

36,55 2  22,79 2 .10 3
2. 3.110

= 112,85

(A)

112,85
= 102,59
1,1

Chọn dây dẫn loại AC- 95 ,có tiết diện chuẩn là 95mm2 và dòng điện
cho phép Icp=330A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc = 95mm2 > 70mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
23


ĐH ĐIỆN LỰC

- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :
Isc = 2.Ibt max = 2.112,85 = 225,7 (A)
Isc < 0,8.Icp = 330 A ( thỏa mãn điều kiện ).
 Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC- 95 ta có: ro=0,33  /km, xo=0.429  /km
Điện trở và điện kháng đường dây :
1
1
2

2
1
1
X = . xo .l = . 0,429. 34,79 =7,46(  ).
2
2

R= . ro.l = . 0,33.34,79=5,74(  ).

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường :
U4-3bt % =

P 4  3.R4  3 Q4  3.X 4  3
100 =
U 2đm

36,55.5,74  22,79.7,46
100 3,14%
110 2

- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :

U1sc % =2. U1bt % = 2. 3,14% = 6,28 %
d - Đoạn đường dây N-4
 Chọn tiết diện dây dẫn:
.
.
.
S N-4 = S 4 + S 3 =(41,65+j25,97)+(36,55+j22,79)=78,2+j48,76(MVA)
Imax =

Fkt =

S max
n  3.U dm
I max
J kt

=

=

78,2 2  48,76 2 .10 3
2. 3.110

=241,44(A)

241,44
219,49
1,1

Chọn dây dẫn loại AC-240 có tiết diện chuẩn là 240mm2 và dòng điện cho
phép Icp= 610 A.
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có
Ftc=240mm2 > 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :
Isc = 2.Ibt max = 2.241,44=482,88 (A)
Isc < 0,8.Icp = 671(thỏa mãn điều kiện).
 kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC- 240 ta có: ro=0,131  /km, xo=0,401  /km
Điện trở và điện kháng đường dây :

1
1
. 0,131. 46,67=3,06(  ).
n
2
1
1
X = xo .l = . 0,401. 46,67= 9,36(  )..
n
2

R= . ro.l =

24


ĐH ĐIỆN LỰC

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường
UN-4bt % =

P N  4.RN  4 QN  4.X N  4
100 =
U 2đm

78,2.3,06  48,76.9,36
100  5.75%
110 2

-Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :


UN-4sc % 2. UN-4bt % = 2. 5.75% = 11,5 %.
Còn lại các đoạn đường dây N-5,N-6 đã tính ở phương án I, ta có các
bảng số liệu sau:
Bảng chọn tiết diện dây dẫn
ro

xo

Fkt

Loại
dây


( km )


( km )

188,95

171,77

AC-185

0,17

0,409

25,5+j15,9

78,73

71,57

AC-70

0,45

0,44

34,79

36,55+j22,79

112,85

102,59

AC-95

0,33

0,423

2

46,67

78,2+j48,76

241,44

219,49

AC-240

0,131

0,401

N-5

2

45,35

39,1+24,38

120,72

109,75

AC-120

0,27

0,429

N-6

1

49,19

31,45+j19,61

194,2

176,55

AC-185

0,17

0,409

Đoạn
đường
dây

số lộ

N-1

2

1-2

Smax
(MVA)

Imax
(A)

49,19

61+j38,16

2

55

4-3

2

N-4

l
(km)

Bảng kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn
Đoạn đường
dây

Imax

Isc

k,Icp(A)

N-1

188,95

377,9

408

1-2

78,73

157,46

212

4-3

112,85

225,7

264

N-4

241,44

482,88

488

N-5

120,72

241,44

304

N-6

194,2

408

Theo số liệu tính toán bảng trên ,các dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện
phát nóng.
Bảng tính tổn thất điện áp

25