khong

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay điện năng đã trờ thành dạng năng lượng không thể thay thế trong các
lĩnh vực của đời sống và sản xuất. Việc truyền tải điện là một trong ba khâu cơ bản của
quá trình sản xuất, tiêu thụ và phân phối điện năng. Một Hệ thống điện có vận hành ổn
định hay không phụ thuộc rất nhiều vào các hệ thống các đường dây truyền tải. Tổn
thất điện áp cao hay thấp phụ thuộc hoàn toàn vào thong số các đường dây truyền tải
điện. Đồng thời mức độ tin cậy cung cấp điện được quyết định bởi cấu hình hệ thống
truyền tải điện năng. Do vậy việc thiết kế, xây dựng và vận hành Hệ thống điện luôn
luôn phải được đề cao.
Trên cơ sở đó, bài tập dài này sẽ tiến hành phân tích, tính toán thiết kế một hệ thống
điện cấp khu vực.

1


LỜI CẢM ƠN
Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô của trường Đại Học
Điện Lực, đặc biệt là thầy cô của khoa Hệ Thống Điện đã hướng dẫn và giảng dạy tận
tình để có thể hoàn thành bài tập dài này.
Đặc biệt cảm ơn thầy Nguyễn Văn Thiện là người trực tiếp hướng dẫn em thực hiện
bài tập dài này.
Trong quá trình thực hiện, em đã cố gắng làm việc hết sức 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 thời gian có hạn và nhất là khuôn khổ đồ án rộng lớn nên
những thiếu sót là không thể tránh khỏi. Kính mong quý thầy cô, bạn bè góp them
những ý kiến quý báu để đề tài được hoàn thiện hơn.
Hà Nội, 20 tháng 04 năm 2018
Sinh viên thực hiện
Ma Thị Khuyến

2

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

3


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………

4


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI…………………………...……7
1.1.SƠ ĐỒ ĐỊA LÝ……………………………………………………… …… .7
1.2. PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI…………………………………....….8
1.2. PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI……………………………………… 8
CHƯƠNG 2: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY……………………..…....9
2.1.DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY…………………………….....…10
CHƯƠNG 3: CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CHO LƯỚI ĐIỆN……… …….…10
3.1.CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC…………………………………………….…10
3.2 TÍNH TOÁN CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN…………… ………………....11
3.3 TIÊU CHUẨN TỔN THẤT ĐIỆN ÁP……………………………… ……...12
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ, KỸ THUẬT CHO TỪNG
PHƯƠNG ÁN..........................................................................................................13
4.1.TÍNH TOÁN KỸ THUẬT........................................................................ .......13
4.2CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THEO CHỈ TIÊU KINH TẾ.......... ........ .20
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP, BỐ TRÍ KHÍ CỤ VÀ
THIẾT BỊ TRÊN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH...................................................23
5.1 TÍNH TOÁN CHỌN CÔNG SUẤT, SỐ LƯỢNG ,LOẠI MÁY BIẾN ÁP....23
5.2 BỐ TRÍ THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN TRÊN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH...25
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ XÁC LẬP LƯỚI ĐIỆN...............................26
6.1 CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC ĐẠI....................................................................26
6.2 CHẾ ĐỘ PHỤ TẢI CỰC TIỂU..................................................................29
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP..............................................31

5


THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC
-Chương 1: Phân tích nguồn và phụ tải.
-Chương 2: Dự kiến các phương án nối dây
-Chương 3: Chọn điện áp định mức cho lưới điện
-Chương 4: Tính toán chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật cho từng phương án
-Chương 5: Tính toán lựa chọn máy biến áp, bố trí khí cụ và thiết bị trên sơ
đồ nối điện chính
-Chương 6: Tính toán chế độ xác lập lưới điện
-Chương 7: Tính toán điều chỉnh điện áp

6


CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

1.1.Sơ đồ địa lý
A

1

4

2

3

(1 ô =4 km x 4 km)

Những số liệu về phụ tải.
-Lưới điện thiết kế gồm4 phụ tải ( từ phụ tải 1 đến phụ tải 4).
+ Trong đó có phụ tải 2;3;4;thuộc hộ loại I
+ Phụ tải 1 là hộ loại III
-Bảng 1.1 :Số liệu tính toán của phụ tải tính toán :
Thu
Smax Smin
ộc
Phụ tải
(MVA (MVA cos
hộ
)
)
loại
III
2,3
1,1
0,8
1
5
I
3,2
2,2
0,8
2
I
3
1,4
0,8
3

I
3,5
2,5
0,8
4

Pmax
(MW)

Pmin
(MW)

1,955

0,935

1,212

0,579

2500

2,56
2,4
2,8

1,76
1,12
2

1,920
1,8
2,1

1,320
0,84
1,5

4000
4000
4500

7

Qmax
Qmin
(MVAr) (MVAr)

Tmax
(h)


Tổng

12

7,2

9,715

5,815

7,032

4,239

Trong đó:
Pmax = S max .cos ϕ ( MW); Qmax = S max 2 − Pmax 2 ( MVAr )
Pmin = S min .cos ϕ ( MW); Qmin = Smin 2 − Pmin 2 ( MVAr )
1.2- Phân tích nguồn và phụ tải
1.2.1 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:
- Công suất nguồn lớn (5÷7) lần công suất tải.
1.2.2 Phụ tải
- Mạng điện mà ta cần thiết kế gồm 4 phụ tải với tổng công suất lớn nhất là : ∑
(MVA) và tổng công suất nhỏ nhất là: ∑(MVA).
- Các hộ phụ tải loại I bao gồm hộ:2;3;4 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 (hộ 1) 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 1;2;3 có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường. Ở
phương pháp này độ lệch điện áp phải thỏa mãn các chế độ như sau:
Chế độ phụ tải cực tiểu : dUmin% ≤ +7.5%
Chế độ phụ tải cực đại: dUmax% ≥+2.5%

Phụ tải 4 có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường nên phạm vi chỉnh
điện áp ở chế độ cực đại, cực tiểu, sự cố là:
Chế độ phụ tải cực tiểu :dUmin% = 0 %
Chế độ phụ tải cực đại : dUmax% = +5 %
Chế độ phụ tải sự cố :dUsc% = 0÷ +5%
- Tất cả các phụ tải đều có điện áp hạ như nhau là 10,5 kV

8


CHƯƠNG 2: DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY
2.1.Dự kiến các phương án nối dây.
-Các chỉ tiêu chỉ tiêu kinh tế -kĩ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ
nối dây ,vì vây sơ đồ của mạng điện cần phải có chi phí nhỏ nhất ,đảm bảo độ tin cậy
cung cấp điện cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ thuận tiện
và an toàn trong vận hành ,khả năng phát triện trong tương lai và tiếp nhận các phụ tải
mới.Các hộ phụ tải loại I được cấp điện bằng đường dây hai mạch hoặc mạch vòn,các
hộ phụ tải loai III được cấp điện bằng đường dây một mạch.
Từ sơ đồ mặt bằng của nguồn điện và các phụ tải đã cho chúng ta có thểđưa ra các
phương án nối dây cho mạng điện trên.Qua tiến hành đánh giá sơ bộ chúng ta có thể
giữ lại 3 phương án sau :

-Phương án nối dây số
A

1

4

2

3

9


Phương án nối dây số 2

A

1

4

2

3

Phương án nối dây số 3

A

1

4

10


2

3

11


CHƯƠNG 3 CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CHO LƯỚI ĐIỆN.
3.1.Chọn điện áp định mức
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 Pi

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 (Bảng 3.1):
Phụ tải

Số Mạch

1 1
2 2
3 2
4 2

Pmax(MW Li(km)
)
1,955
14,42
2
2,56
21,54
1
2,4
20,39
6
2,8
14,42
2

Ui(kV)

Uđm(kV
)

29,340
34,311

35

33,278
33,399

Từ bảng số liệu trên ta chọn điện áp định mức cho mạng điện là Uđm = 35kV.
3.2 Tính toán chọn tiết diện dây dẫn
-Do mạng điện thiết kế có Uđm =35kV. Tiết diện dây dẫn thường được chọn theo
phương pháp mật độ kinh tế của dòng điện Jkt.

12


I max
Fkt = 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:
Pi 2 + Qi 2
S max i
n× 3.U dm
Imax = n × 3.U 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 ( AC ) để truyền tải với thời gian sử dụng công suất
cực đại của phụ tải là từ : 3000-5000h , nên ta có mật độ kinh tế của dòng điện Jkt = 1,1

A/mm2 (phụ tải 1 Jkt=1,3)
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. 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 35kV, Không cần kiểm tra.
-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 = 0.88 ứng với nhiệt độ là 25oc.
Đối với đường dây kép :
Isc max = 2.Ibt max < 0.88.Icp.
Đối với đường dây đơn khi có sự cố sẽ dẫn đến mất điện.
3.3 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%

13


∆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:

∑ Pi.Ri +∑ Qi.X i
U 2dm

×100

∆Ui (%) =
%
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( Ω )

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ ,KỸ THUẬT CHO TỪNG
PHƯƠNG ÁN
4.1.TÍNH TOÁN KỸ THUẬT
4.1.1.-Phương án nối dây số 1
A

1

4

2

3

14


Lựa chọn tiết diện dây dẫn
a - Đoạn đường dây A-1
-Chọn tiết diện dây dẫn.

-Chọn dây dẫn loại AC- 35,có tiết diện chuẩn là 35mm2 và dòng điện cho phép
Icp=170A.
-Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Với loại đường dây AC- 35 ta có: ro=0,85 Ω /km, xo=0,438 Ω /km
Điện trở và điện kháng đường dây :
R =ro.l = 12,259 ( Ω ).
xo
- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường :
∆U1bt % 2,581%
Bảng chọn tiết diện dây dẫn và điều kiện phát nóng (Bảng 4.1.1-1):
Đoạn
đườn
g dây
A-1
A-2

Số
mạc
h
1
2

2,3
3,2

(A)

(

Loại dây

37,940
26,393

34,491
23,994

AC-35
AC-35

(A)
170
170

52,78
6
3
24,744 22,494
AC-35
170
49,48

A-3 2
7
3,5
28,868 26,243
AC-35
170
57,73
A-4 2
5
Theo số liệu tính toán bảng trên,các dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện phát nóng.
Bảng tổn thất điện áp(Bảng 4.1.1-2) :
Đoạn
Số
đường mạch
(Km)
ro
dây
(Ω
/km)
1
14,42 0,85
A-1
2
2
21,54 0,85
A-2
1

xo
(Ω

/km)
0,438
0,438

15

R( Ω )

X( Ω )

∆ Ubt%

12,25
9
9,155

6,317

2,581

4,717

2,653

∆ Usc%

5,305

k,Icp(A)
149,6

149,6
149,6


20,39 0,85
0,438 8,668 4,467 2,355
6
2
14,42 0,85
0,438 6,129 3,158 1,942
A-4
2
Theo bảng trên ta thấy:
∆Ubt max%= 2,653<10%
∆Uscmax% = 5,305<20% (thỏa mãn điều kiện)
Vậy phương án 1 đạt yêu cầu kĩ thuật
A-3

2

4,709
3,885

4.1.2Phương án nối dây số 2
A

1

4

2

3

a-Đoạn đường dây 4-3
,Chọn =1,1
-Chọn tiết diện dây dẫn.

Chọn dây dẫn loại AC-35 có tiết diện chuẩn là 35mm2 và dòng điện cho
phép Icp= 220A; ro=0,59 Ω /km, xo=0,429 Ω /km
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :
Isc = 2.Ibt max =49,487 (A)

16


Isc < 0,88.Icp = 149,6A ( thỏa mãn điều kiện ).
-Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Điện trở và điện kháng đường dây :
1
.
= 2 ro.l

R
= 6,129 ( Ω ).
xo3,158
- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường
∆U4-3bt %
∆U4-3sc3,33%
b- Đoạn đường dây A-4

-Chọn tiết diện dây dẫn.

Chọn dây dẫn loại AC-50 có tiết diện chuẩn là 50 mm2 và dòng điện cho phép
Icp=220A;ro=0,59 Ω /km, xo=0,429 Ω /km
-Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :
Isc = 2.Ibt max (A)
Isc< 0,88.Icp=193,6 ( thỏa mãn điều kiện ).
.Điện trở và điện kháng đường dây :
1
R= 2 ro.l =4,254 ( Ω ).
1
X = 2 xo .l =3,094 ( Ω ).

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường
∆UA-4bt%
- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :∆UA-4sc %=2.∆UA-4bt % =5,582%
Các đoạn đường dây còn lại đã tính ở phương án I, ta có các bảng số liệu(Bảng 4.1.2):
Đoạn
đường
dây
A-1
A-2

Số
mạch S max
1

2,3

2 3,2

li
(km)

Fkt

14,4
22
21,5

34,4
91
23,9

Loại dây

AC-35
AC-35

17

R( Ω )

X( Ω )

∆Ubt%

∆Usc
%

12,259 6,317

2,581 0,000

9,155

2,653 5,305

4,717


4-3
A-4

2
2

3
6,5

41
14,4
22
14,4
22

94
22,4
94
48,7

37

AC-35
AC-50

6,129

3,158

1,665 3,330

4,254

3,094

2,791 5,582

Theo bảng trên ta có:
∆UA-4-3sc%=∆UA-4sc+∆U4-3sc= 5,582+3,33= 8,912(%)
∆UA-4-3bt%=.∆UA-4bt+∆U4-3bt= 2,791+1,665= 4,456%
Như vậy :
∆Usc max% = 8,912<20% (thỏa mãn điều kiện)
∆Ubt max%= 4,456< 10%
Vậy phương án 2 đạt yêu cầu kĩ thuật
4.1.3Phương án nối dây số 3
A

1

4

2

3

a;Đoạn đường dây 2-1
, chọn Jkt=1,1
-Chọn tiết diện dây dẫn.

Chọn dây dẫn loại AC-35 có tiết diện chuẩn là 35mm2 và dòng điện cho
phép Icp= 220A; ro=0,59 Ω /km, xo=0,429 Ω /km

18


-Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.
Điện trở và điện kháng đường dây :
1
.
R= n ro.l= 10,752 ( Ω ).
1
X = n xo .l= 5,540 ( Ω ).

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường:
∆U2-1bt% %
b- Đoạn đường dây A-2
-Chọn tiết diện dây dẫn.

Chọn dây dẫn loại AC-50 có tiết diện chuẩn là 50 mm2 và dòng điện cho
phép Icp=220A;ro=0,59 Ω /km, xo=0,429 Ω /km

-Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :
Isc = 2.Ibt max = 90,726 (A)
Isc< 0,88.Icp= 193,6 ( thỏa mãn điều kiện ).
-Tính tổn thất điện áp trên đường dây.
Điện trở và điện kháng đường dây :
1
.
R= n ro.l = 6,355 ( Ω ).
1
X = n xo .l = 4,621 ( Ω ).

- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường
∆UA-2bt%
- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :∆UA-2sc %=2.∆UA-2bt % = 7,054 %.
Các đoạn đường dây còn lại đã tính ở phương án I, ta có các bảng số liệu(Bảng 4.1.31):
Đoạn
Số
li
Fkt
Loại
∆Usc
đường mạch S max (km)
dây
R( Ω )
X( Ω ) ∆Ubt%
%
dây
1
2,3 12,6 34,49 AC-35 10,75 5,540 2,264
2-1

19


A-2

2

5,5

A-3

2

3

A-4

2

3,5

49
21,5
41
20,3
96
14,4
22

1
41,23
9
22,49
4
26,24
3

AC-50

2
6,355

4,621

3,527 7,054

AC-35

8,668

4,467

2,355 4,709

AC-35

6,129

3,158

1,942 3,885

Theo bảng trên ta có:
∆UA-2-1sc%=2∆UA-2-1bt =11,582 (%)
∆UA-2-1bt%=..∆UA-2bt+∆U2-1bt=5,791(%)
Như vậy :
∆Usc max% = 11,582<20% (thỏa mãn điều kiện)
∆Ubt max%= 5,791< 10%
Vậy phương án 3 đạt yêu cầu kĩ thuật
Bảng tổng kết tổn thất điện áp của 3 phương án(Bảng 4.1.3-2):
Phương
án

∆Ubt %

∆Usc%

I

2,653

5,305

II

4,456

8,912

III

5,791

11,582

20


4.2CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THEO CHỈ TIÊU KINH TẾ
4.2.1.-Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế
Để so sánh về mặt kinh tế ta sử dụng hàm chi phí tinh toán hàng năm:
Z = (atc + avh).K + ∆A.C
(1)
Trong đó :
Z: là hàm chi phí tổn thất hàng năm (đồng).
atc : hệ số thu hồi vốn tiêu chuẩn,

atc =

1
1
Ttc = 8 = 0,125

Ttc: thời gian tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư
avh: hệ số vận hành ,ở đây cột bê tông cốt thép lấy avh = 0,07
K: vốn đầu tư xây dựng đường dây
K = x.ΣK0i.li = ΣKi
K0i: chi phí cho 1 đường dây nhánh thứ i, tiết diện Fi.
li: chiều dài chuyên tải thứ i ,(km)

Với đường dây đơn x= 1, đường dây kép x=1,6
∆A: tổn thất điện năng , (kWh)
∆A = Σ∆Pmax

S 2i max
∑ U 2 .Ri .τ pti
dm
.τ =

∆P: tổn thất công suất toàn hệ thống khi phụ tải cực đại, (kW)
τ: thời gian tổn thất lớn nhất phụ thuộc vào phụ tải và tính chất của phụ tải
được tính bằng công thức:
τ = (0,124 + Tmax.10-4)2.8760 (h)
Ri: Điện trở đường dây I (KΩ)
Với Tmax: thời gian sử dụng phụ tải lớn nhất và lấy bằng Tmax1=2500h và
Tmax2=4000h;Tmax3=4000h; Tmax4=4500
τI = (0,124 + 2500.10-4)2.8760 = 1225,314(h)
τII= (0,124 + 4000.10-4)2.8760= 2405,286 (h)
τIII = (0,124 + 4000.10-4)2.8760= 2405,286 (h)
τIV = (0,124 + 4500.10-4)2.8760= 2886,210 (h)

21


C: giá điện năng tổn thất, C = 1000đ/1kWh.
Giá dây dẫn(Bảng 4.2.1.):
Loại dây

AC-70

AC-95

AC120

AC150

AC185

AC-50

AC-35

Giá
(106 đ/
km)

208

283

354

403

441

160

110

4.2.2-Tính kinh tế cho các phương án
1. Phương án 1
Từ phương pháp tính ở trên ta lập được bảng số liệu sau(Bảng 4.2.2-1)
Đườn
g
dây
A-1
A-2
A-3
A-4

Số
li
lô (km)
1 14,4
22
2 21,5
41
2 20,3
96
2 14,4
22

Loại
dây
AC35
AC35
AC35
AC35

Tổng

Koi
x
1
1,
6
1,
6
1,
6

(10
đ)

11
0
11
0
11
0
11
0

6

Si
6
(MVA)
(10 đ)

1586,42 2,3
Ki

3791,21 3,2
6
3589,69 3
6
2538,27 3,5
2
11505,6
04

Ri
(Ω)
12,25
9
9,155
8,668
6,129

τ

(h)
1225,31
4
2405,28
6
2405,28
6
2886,21

0

∆A
(MWh)
64,865
184,071
153,182
176,906
579,024

Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây :
ΣKi = 11505,604 (triệu đồng)
Tổng tổn thất điện năng :
∑∆A = 579,024 (MWh)
Theo công thức (1) hàm chi phí tính toán:
Z=(0,125+0,07). 11505,604.106 + 579,024.1000.103 = 2,822616549 (Tỷ
đồng)

2. Phương án 2
Bảng số liệu tính toán như sau(Bảng 4.2.2-2):

22


Đườn
g
dây
A-1
A-2
4-3

A-4

S
ố
li
lô (km)
1 14,42
2
2 21,54
1
2 14,42
2
2 14,42
2

Loại
dây
AC-35
AC-35
AC-35
AC-50

Koi
x
1
1,
6
1,
6
1,

6

(106
đ)

11
0
11
0
11
0
16
0

Tổng

Ri
Si
6
(Ω)
(MVA)
(10 đ)
1586,42 2,3
12,2
59
3791,21 3,2
9,15
6
5
2538,27 3

6,12
2
9
3692,03 6,5
4,25
2
4
11607,9
4
Ki

τ

(h)
1225,31
376
2405,28
6
2405,28
6
2886,21
0

∆A
(MWh)
64,865
184,071
108,315
423,512
780,763

Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây
ΣKi = 11607,94(triệu đồng)
Tổng tổn thất điện năng:
∑∆A =780,763(MWh)
Theo công thức (1) hàm chi phí tính toán:
Z=(0,125+0,07). 11607,94.106+ 780,763.1000.103 =3,044311444 (tỷ đồng)
3.Phương án 3
Bảng số liệu tính toán như sau(Bảng 4.2.2-3):
Đườn
g
dây
2-1
A-2
A-3
A-4
Tổng

S
ố
lô
1
2
2
2

li
(km)
12,64
9

21,54
1
20,39
6
14,42
2

Loại
dây
AC300
AC185
AC300
AC300

Koi
x
1
1,
6
1,
6
1,
6

(106
đ)

11
0
16

0
11
0
11
0

Ri
Si
6
(Ω)
(MVA)
(10 đ)
1391,39 2,3
10,75
2
5514,49 5,5
6,355
6
3589,69 3
8,668
6
2538,27 3,5
6,129
2
13033,8
54
Ki

Tổng vốn đầu tư xây dựng đường dây
∑Ki = 13033,854 (triệu đồng)

23

τ

(h)
1225,3
14
2405,2
86
2405,2
86
2886,2
10

∆A
(MWh)
56,891
377,436
153,182
176,906
764,415


Tổng tổn thất điện năng:
∑∆A = 764,415 (MWh)
Theo công thức (1) hàm chi phí tính toán:
Z=(0,125+0,07). 13033,854.106+ 764,415.1000.103=3,306016434tỷ
đồng)
Bảng tổng kết tính toán các chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật của các phương án(Bảng 4.2.2-4)

Phương án
1
2
3

∆Ubt%
2,653
4,456
5,791

∆Usc %
5,305
8,912
11,582

K

Z

(triệu đồng)
11505,604
11607,94
13033,854

(tỷ đồng)
2,822616549
3,044311444
3,306016434

Kết luận: phương án 1 là phương án tối ưu nhất đảm bảo về kĩ thuật và kinh tế,mặt

khác phương án đó là phương án đơn giản cả về sơ đồ nối dây cũng như về bố trí thiết
bị bảo vệ rơle,máy biến áp, máy cắt,…các phụ tải không liên quan đến nhau,nên khi
có sự cố ở một phụ tải sẽ không ảnh hưởng đến các phụ tải khác,Vì vậy phương án I là
phương án tối ưu nhất.

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP BỐ TRÍ KHÍ CỤ VÀ
THIẾT BỊ TRÊN SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CHÍNH

5.1 tính toán chọn công suất, số lượng ,loại máy biến áp
Trạm biến áp là một phần tử rất quan trọng của hệ thống điện, nó có nhiệm vụ tiếp
nhận điện năng từ hệ thống, biến đổi từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác và phân

24


phối cho các mạng điện tương ứng.vì vậy việc lựa chọn các máy biến áp cần đảm bảo
tính chất cung cấp điện liên tục và yêu cầu về kinh tế ,kĩ thuật.
5.1.1 Tính toán chọn công suất định mức, số lượng máy biến áp cho phụ tải
Tất cả các phụ tải trong hệ thống bao gồm hộ loại I và hộ loại III vì vậy để đảm bảo
cung cấp điện cho các phụ tải này ta cần đặt 2 máy biến áp đối với hộ loại I và 1 máy
biến áp đối với hộ loại III . Ở đây hệ thống vận hành với điện áp 35kV và cấp điện áp
định mức của phụ tải là 10,5 kV. Như vậy ta chọn máy biến áp 3 pha 2 cuôn dây có
cấp điện áp 35/10,5 kV.
Trong đồ án phương án tối ưu được chọn ở phần trên gồm 3 phụ tải loại I
(2,3,4,) và 1 phụ tải loại III(1).Như vậy công suất của máy biến áp trong trạm có thể
xác định theo công thức sau:
Đối với phụ tải loại III, TBA(trạm biến áp) có 1 MBA(máy biến áp)
SđmB ≥ Smax
Phụ tải loại I, TBA có 2 MBA làm việc song song
S max

SđmB ≥ k

Với k: hệ số quá tải sự cố, lấy k =1,4.
Từ số liệu đầu bài ,ta có bảng chọn máy biến áp sau(Bảng 5.1.1):

Phụ tải
1
2
3
4

Thuộc
hộ loại
III
I
I
I

Số
máy

k

Simax
(MVA)
1
2
2
2

2,3
3,2
3
3,5

1
1,4
1,4
1,4

S max
k
(MVA)

2,3
2,286
2,143
2,5

SiđmB
(MVA)
1,1
2,2
1,4
2,5

5.1.2 Chọn loại MBA
-Ta chọn MBA cho từng phụ tải ,nếu phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp thường
thì chọn MBA 3 pha có đầu phân áp cố định. Nếu phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp
khác thường thì chon MBA có bộ điều chỉnh điện áp dưới tải .

-Trong đồ án có 3 phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp thường (phụ tải
1;2;3).còn lại là phụ tải yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường .Ta có bảng thông số
MBA đã chọn(Bảng 5.1.2):

25

Kiểu

2500/35*
2500/35*
2500/35*
2500/53*