Đồ án môn học lưới điện

MỤC LUC
MỤC LUC...................................................................................1
CHƯƠNG I: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN. .4
I. Cân bằng công suất tiêu dùng............................................4
II. Cân bằng công suất phản kháng.......................................5
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG
ĐIỆN VÀ SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KĨ THUẬT...........7
A. Dự kiến các phương án của mạng điện thiết kế................7
B. Tính tốn cụ thể cho từng phương án.............................11
I. Phương án I:......................................................................11
1. Điện áp ĐM mạng điện.................................................11
2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng..12
3. Tính tổn thấp điện áp...................................................13
II. phương án II:....................................................................15
1. Điện áp định mức của mạch điện.................................15
2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra đk phát nóng. 15
3. Tính tổn thất điện áp....................................................16
III. Phương án III:..................................................................16
1. Sơ đồ nối dây:..................................................................16
2. Điện áp định mức của mạng điện................................17
3. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát
nóng.................................................................................17
4. Tính tổn thất điện áp....................................................18
IV. Phương án IV...................................................................18
1. Sơ đồ nối dây:...............................................................18
2. Điện áp định mức của mạng điện................................19
3. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát
nóng.................................................................................19
4. Tính tổn thất điện áp....................................................20
V. Phương án V.....................................................................21
1. Sơ đồ nối dây:...............................................................21

2. Chọn điện áp định mức cho mạng................................21
3. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát
nóng.................................................................................22
4. Tổn thất điện áp...........................................................23
VI. Tổng kết các phương án.................................................24

DHBKHN


CHƯƠNG III. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN VỀ MẶT
KINH TẾ...................................................................................24
I. Tính tốn cụ thể từng phương án đã chọn.......................25
1. Phương án 1.................................................................25
2. Phương án 2.................................................................26
3. Phương án 3.................................................................26
4. Phương án 4.................................................................27
II. Tổng kết và lựa chọn phương án tối ưu...........................28
I. Số lượng MBA....................................................................28
II. chọn công suất MBA........................................................28
III. Sơ đồ nối dây các trạm và mạng điện............................30
IV. Sơ đồ nối dây chi tiết:.....................................................31
CHƯƠNG V. TÍNH TỐN CÁC TRẠNG THÁI VẬN HÀNH CỦA
LƯỚI ĐIỆN..............................................................................32
I. chế độ phụ tải cực đại......................................................32
II. chế độ phụ tải cực tiểu....................................................36
III. chế độ sự cố....................................................................39
CHƯƠNG VI. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP
................................................................................................41
I. phụ tải I............................................................................41
II. Các phụ tải cịn lại: tính tốn tương tự kết qủa cho ở bảng

sau.......................................................................................43
CHƯƠNG VII. CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KĨ THUẬT CỦA MẠNG
ĐIỆN........................................................................................44
I. Tính vốn đầu tư xây dựng mạng điện...............................44
II. Tổng tổn thất điện năng của mạng điện.........................45
III. Tính chi phí và giá thành tải điện...................................45

DHBKHN


PHẦN MỞ ĐẦU
Trong sự nghiệp Cơng Nghiệp Hố và Hiện Đại Hố đất nước, điện
năng đóng vai trị chủ đạo và quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó được
sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân vì điện
năng là nguồn năng lượng có thể dễ dàng chuyển hố thành các dạng năng
lượng khác. Chính vì vậy trước khi xây dựng một hệ thống một khu công
nghiệp hoặc một khu dân cư… người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp
điện, nhu cầu về điện không ngừng tăng trong giai đoạn trước mắt và còn
trong phải dự trù cho phát triển trong tương lai gần.
Đồ án môn học Mạng Lưới Điện là một bước thực dược quan trọng cho
sinh viên nghành Hệ Thống Điện bước đầu làm quen với những ứng dụng
thực tế. Đây là một đề tài hết sức quan trọng cho một kĩ sư điện trong tương
lai có thể vận dụng nhằm đưa ra được những phương án tối ưu nhất.
Trong đồ án thiết kế môn học Mạng Lưới Điện em đã sử dụng các tài
liệu sau:
1. Giáo trình “Mạng Lưới Điện” của tác giả Nguyễn Văn Đạm
2. Giáo trình “ Thiết Kế Các Mạng Và Hệ Thống Điện” của tác
giả Nguyễn Văn Đạm.
3. Giáo trình “ Nhà Máy Điện Và Trạm Biến Áp” của đồng tác
giả Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch,

Lã Văn Út, Phạm Văn Hoà.
Nội dung đề án gồm những phần sau:
Chương I : Cân bằng công suất trong hệ thống
Chương II : Dự kiến các phương án và so sánh về mặt kĩ thuật
Chương III : So sánh các phương án về mặt kinh tế

DHBKHN


Chương IV : Chọn số lượng, công suất MBA và sơ đồ nối dây
Chương V : Tính chính xác trạng thái vận hành của LĐ
Chương VI : Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp
Chương VII: Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật
Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên bản đồ án của em không thể
tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong thầy cơ trong bộ mơn góp ý để bản
đồ án của được hồn thiện hơn.
Trong quá trình làm đồ án em được sự chỉ bảo nhiết tình của thầy cơ
trong bộ mơn đặc biệt là cô giáo Đặng Diệu Hương đã trực tiếp hướng dẫn em
trên lớp. Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô trong khoa và
cô Đặng Diệu Hương đã hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án này.

CHƯƠNG I: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Quá trình sản suất, truyền tải và tiêu thụ điện năng trong HTĐ
được tiến hành đồng thời do điện năng khơng thể tích luỹ được. Tại một thời
điểm ln có sự cân bằng giữa điện năng sản suất và điện năng tiêu thụ, có
nghĩa là tại mỗi thời điểm cần phải có sự cân bằng giữa cơng suất tiêu thụ và
pk phát ra với công suất tiêu dùng và pk tiêu thụ. Nếu sự cân bằng trên bị phá
vỡ thì các chỉ tiêu chất lượng điện năng bị giảm dẫn tới mất ổn định hoặc làm
tan rã hệ thống. Do vậy phải kiểm tra sự cân bằng công suất trong MĐ trước
khi bắt đầu TK một mạng lưới.

I. Cân bằng công suất tiêu dùng
Giả sử nguồn điện cung cấp đủ cơng suất tiêu dùng cho các phụ
tải, do đó sự cân bằng công suất điện biểu diễn bằng biểu thức sau:

∑P

F

=

∑P

YC

Trong đó:

∑P
∑P

F

YC

Mà:

DHBKHN

: Cơng suất tiêu dùng phát ra của nguồn
: Tổng công suất tiêu dùng yêu cầu của hệ thống

∑P

= m∑

m

: Là hệ số đồng thời ( ở đây lấy m = 1)

YC

PPt

+

∑ ∆P mđ + ∑ P + ∑ P
td

dt


∑P

: Tổng công suất tiêu dùng trong chế độ phụ tải cực đại

∑P

= P1 + P2 +P3 + P4 + P5 + P6

Pt

Pt

= 30 + 32 +28 +24 +30 +32 = 176 (MW)

∑ ∆P mđ:

Tổng tt công suất điện năng trong mạng điện

(tính theo số % của phụ tải cực đại)

∑ ∆P mđ= 5% ∑ P

= 176 . 5% - 8,8 (MW)

Pt

∑P , ∑P
của mạng.
Ở đây:
Vậy:

∑P

∑P
= ∑P

dt

∑P

F

: Tổng công suất tự dùng và cơng suất dự trữ

dt

td

=

td

YC

= 0 Vì

∑P

F

coi như lấy từ thanh cái cao áp.

= 176 +8,8 = 184,8 (MW)

II. Cân bằng công suất phản kháng
Cân bằng công suất tác dụng, trước tiên cần thiết để giữ được tần
số bình thường trong hệ thống, cịn để giữ điện áp bình thường cần phải có sự
cân bằng cơng suất phản kháng. Sự thiếu hụt công suất phản kháng làm cho U
giảm. Mặt khác sự thay đổi U dẫn đến thay đổi f.
Sự cân bằng công suất phản kháng trong HTĐ được biểu diễn

bằng công thức sau:

∑Q

F

=

∑Q

YC

Trong công suất phản kháng do nguồn phát ra
∑ QF = tg ϕ F . ∑ PF (cos ϕ F = 0,85 → tg ϕ F = 0,6197)
Vậy ∑ QF = 184,8 . 0,6197 = 114,52 (MVAR)

∑Q

YC

= m ∑ Qi max + ∑ ∆QBA + ∑ ∆QL +Qtđ-

∑ ∆Q C + ∑ Q

dt

Trong đó: m
cực đại.

= 1 ( là hệ số đồng thời)

∑ Qi max = Tổng công suất phản kháng của phụ tải ở chế độ

∑Q

= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6
Từ số liệu đã cho ta tính được các công suất phản kháng của các
hệ phụ tải bằng công thức
Qi = Pi .Tg φi
Theo đề Cos φi = 0,85 → Tg φi = 0,6197
i max

DHBKHN


Sau khi tính tốn ta thu được bảng sau:
Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6
Pi (MW)
30
32
24
28
30
32
Qi(MVAR) 18,591
19,83
14,875
17,352
18,591
19,83
Vậy :

∑ Qi max = 109.067
Giả sử tổng tổn thất công suất phản kháng của các đường dây
bằng công suất phản kháng do đường dẫn của đ d sinh ra.
∑ ∆QL = ∑ ∆QC
Vì ta có từ thanh cái cao áp của trạm BA tăng của NMĐ nên
∑ Qtd = ∑ Qdt = 0
∑ ∆QBA : Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm hạ áp được
tính theo cơng thức:
∑ ∆QBA =15% ∑ Qi max = 109,067 . 15% = 16,36 (MVAR)
Vậy

∑Q

YC

= 109,067 +16,36 = 125,427 (MVAR)

∑ Q với ∑ Q
∑Q <∑Q

So sánh

YC

F

ta thấy:

YC

F

Do đó chúng ta phải tiến hành bù sơ bộ
Qb =

∑Q

YC

-

∑Q

F

= 125,427- 114,52 =10,907(MVAR)

Ta phải tiến hành bù ưu tiên cho những hộ ở xa, cos ϕ thấp hơn
và bù đến cos ϕ = 0,9. Còn thừa lại ta bù cho các hộ ở gần
Bảng tính khoảng cách từ nguồn đến các tải phụ:
L (Km)

Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6
50
77,11
80,62
58,31
63,24
50,09

Cơng thức tính Qbi:
Qbi = Pi (tg ϕ 1 - tg ϕ 2) = Qi - Pi tg ϕ 2
ϕ 1, ϕ 2: Các pha trước và sau khi bù
Cos ϕ 2 = 0,9 → tg ϕ 2=0,484
Phụ tải 2 : Qb2 = Q2 –P2 tg ϕ 2 =19,83-32.0,484 =4,342(MVAR)
Phụ tải 3 : Qb3 = Q3 –P3 tg ϕ 3 =14,873-28.0,484 =1,321(MVAR)
Phụ tải 5: Qb5= Q5 –P5 tg ϕ 5 =18,591-30.0,484=4,071(MVAR)
Phụ tải 4: Qb4 = Qb –( Qb2 + Qb3 +Qb5)
DHBKHN


=10,907-(1,321+ 4,342+4,071)
=1,173 (MVAR)
Đối với phụ tải 4 : Qb4 =Q4 – P4 tg ϕ 2
Nên tg ϕ 2 =

Q4 − Qb 4 17,352 − 1,173
=
=0,578
P4
28

1
1
=
= 0,866
2
1 + tg ϕ 2
1 + 0,578 2
Vậy phụ tải 4 có cos ϕ =0,866

Do đó Cos ϕ 2=

Phụ tải 1
Phụ tải 2
Phụ tải 3
Phụ tải 4
Phụ tải 5
Phụ tải 6

P
30
32
28
24
30
32

Trước khi bù
Q
Cos ϕ
18,591
0,85
19,83
0,85
14,873
0,85
17,352
0,85
18,591

0,85
19,83
0,85

P
30
32
28
24
30
32

Sau khi bù
Qb
0
4,342
1,321
1,173
4,071
0

Cos ϕ
0,85
0,9
0,9
0,866
0,9
0,85

CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG

ĐIỆN VÀ SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KĨ THUẬT

A. Dự kiến các phương án của mạng điện thiết kế
• Theo yêu cầu là mức đảm bảo cung cấp điện cho các hộ loại 1:
Mà hộ loại 1 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 về thiết bị làm hỏng hàng loạt sản phẩm, rối loạn
các q trình cơng nghệ phức tạp ( VD: Các lị luyện kim loại, thơng gió trong
hầm lị và trong các nhà máy sản xuất hoá chất độc hại…)
- Khi CCĐ cho các phụ tải thì yêu cầu đối với mạng điện là:
DHBKHN


+ Độ tin cậy CCĐ cho các phụ tải phải cao
+ Phải đảm bảo chất lượng điện năng
+Về kinh tế: Giá thành phải hạ, tổn thất điện năng phải nhỏ
+ An toàn đối với người và thiết bị
+ Linh hoạt trong vận hành và phải có khả năng phát triển trong
tương lai, phù hơp với sự phát triển của KHCN trong tương lai.
- Vì các hộ loại 1 có tính chất quan trọng như vậy nên phải được
CCĐ liên tục không được mất điện. Khi chọn các phương án ta phải chọn sao
cho các phụ tải được cung cấp từ hai nguồn độc lập. Dựa vào các vị trí địa lí
và yêu cầu ta lựa chọn 5 phương án nối dây như sau:

Phương án 1:

1
2
3

N
4
5
6
Phương án 2:

DHBKHN


1
2
3
N

4
6

5

Phương án 3:
1
2
N
3
4
6

Phương án 4:

DHBKHN

5


1
2
3
N
4
5
6

Phương án 5:

1
2
3

N
4

5
6

DHBKHN


B. Tính tốn cụ thể cho từng phương án
I. Phương án I:

1
2
3

N
4
5
6

1. Điện áp ĐM mạng điện
Việc lựa chọn điện áp cho MĐ có thể ảnh hưởng rất lớn đến các chỉ tiêu
kĩ thuật và kinh tế của MĐ. Nếu chọn điện áp mạng điện nhỏ thì gây tổn thất
điện nguồn lớn. Do đó điện áp định mức phải được lựa chọn sao cho hợp lí
nhất.
Điện áp định mức phụ thuộc vào cstd và khoảng cách truyền tải
Điện áp định mức của hệ thống được tính theo cơng thức kinh nghiệm
sau:
U=4,34 * l + 16 * P
Trong đó
P: Cơng suất chuyên trở của đường dây(MW)
L: Chiều dài của đường đây(Km)
Kết quả tính tốn đựơc cho trong bảng sau:
Đoạn
L(Km)
P(MW)
Uđm

N-1
50
30

99,9

N-2
72,11
32
104,89

N-3
80,62
28
99,78

N-4
58,31
24
91,27

70
DHBKHN

N-5
63,24
30
101,15

N-6
50,99
32
102,977

2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng
a. Lựa chọn tiết diện dây dẫn
Trong những tính toán đơn giản đv mạng điện khu vực, tiết diện dây
dẫn thường được lựa chọn theo mật độ kinh tế của dịng điện JKT
Dự kiến dùng dây AC trên khơng, đặt trên các đỉnh tam giác đều có
khoảng cách trung bình hình học giữa các pha là: Dtb = 5m. Với tg sử dụng
cơng suất cực đại Tmax= 5000(h) thì mật độ kinh tế của dòng điện là:
Jkt=1,1(A/mm2)
Tiết diện kinh tế cuả dây dẫn được tính theo cơng thức:
I i max

Fi = J
kt
Trong đó:

Fi : Tiết diện tính tốn của đây theo mật độ kinh tế
Ijmax : Dd lớn nhất chạy trên dây được tính theo cơng thức
Si

Iimax = n 3U dm
Với

Si : CS biểu kiến trên các đoạn đd
n : Số mạch của đd
Uđm: Điện áp định mức của MĐ
Dựa vào giá trị của Fi ta chọ Fitc gần nhất và lớn hơn
b. Kiểm tra điều kiện phát sóng
Tiết diện dây dẫn được lựa chọn phải đảm bảo không xuất hiện vầng

quang trên các đd và thoả mãn điều kiện phát sóng:
ISC <= ICP với ISC = 2. IMAX
Trong đó:
ISC :Dịng điện khi sự cố
IMAX:Dịng điện chạy trên các đoạn đường dây ở chế độ
phụ tải cực đại
ICP : Dòng điện cho phép lớn nhất ( Phụ thuộc vào bản
chất và tiết diện dây dẫn)
Cụ thể đối với đoạn N-1:
IN-1 MAX =

30 2 + 18,5912
2 3.110

. 103 = 92,6 (A)

Tiết diện kinh tế của dây dẫn:
92,6

FN-1 = 1,1 =84,18 (mm2)
Chọn tiết diện gần N-1 nhất:
FN-1TC = 95 (mm2)
DHBKHN


Tiết diện đã chọn >70mm2 vì vậy thoả mãn điều kiện không xuất hiện
vầng quan do điện áp định mức của mạng điện là 110KV
Dòng điện lớn nhất cho phép trên đường dây là: ICP=330(A)
Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đd, dòng sự cố chạy trên mạng còn lại
có giá trị là:

IN-1SC = 2.92,6 = 185,2 < ICP = 330 (A)
Như vậy, tiết diện dây dẫn của đoạn dây đã lựa chọn thoả mãn các yêu
cầu kĩ thuật
Tính tốn tương tự cho các đường dây cịn lại ta có bảng sau:
Đoạn
L(km)
P(MW)
Q(MVAR)
IMAX(A)
F(mm2)
FTC(mm2)
ISC(A)
ICP(A)

N-1
50
30
18,591
92,6
84,18
AC-95
185,2
330

N-2
72,11
32
19,83
98,8
89,82

AC-95
197,6
330

N-3
80,62
28
14,873
83,2
75,64
AC-70
166,4
265

N-4
58,31
24
17,352
77,72
70,66
AC-70
155,44
265

N-5
63,24
30
18,591
92,6
84,2

AC-95
185,2
330

N-6
50,99
32
19,83
98,8
84,18
AC-95
197,6
330

Vậy các đoạn đường dây đã chọn đều thoả mãn điều kiện vầng quang
và điều kiện phải nóng.
3. Tính tổn thấp điện áp
Các thơng số thay thế của đường dây
- Đường dây 1 mạch:
R= r0 .l ( Ω )
X=X0.l ( Ω )
B = b0.l ( Ω )
- Đường dây 2 mạch:
R=r0.l/2( Ω )
X=X0.l/2( Ω )
B=2b0.l( Ω )
Tra bảng ta có các thơng số và kết qủa tính tốn trong bảng sau:
Đoạn
FTC
đường (mm2)

dây
N-1 AC-95

DHBKHN

L
(km)
50

B0.10-6
( Ω km ) ( Ω km ) (s/km)
R0

0,33

X0

0,429

2,65

R

X

(Ω )

(Ω )

B.10-4

(s)

8,25

10,72

2,65


N-2
N-3
N-4
N-5
N-6

AC-95
AC-70
AC-70
AC-95
AC-95

72,11
80,62
58,31
63,24
50,99

0,33
0,46
0,46

0,33
0,33

0,429
0,44
0.44
0,429
0,429

2,65
2,58
2,58
2,65
2,65

5
15,46
17,74
12,83
13,56
10,94

11,89
18,54
13,41
10,43
8,41

3,82
4,16

3,0
3,35
2,70

Với mạng điện có điện áp danh định mức là 110KV có thể bỏ qua tp
ngang của điện áp giáng, tổn thất điện áp trên đường dây thứ i được tính như
sau:
∆ UI% =

Trong đó:

∑ P R + ∑Q X
i

i

U

i

2

i

.100

dm

∑ P : Tổng cs truyền trên đương dây thứ i
∑ Q : Tổng cspk truyền trên đường dây thứ i

i

i

Ri : Điện trở t/đ của đoạn dây thứ i
Xi : Điện dẫn pk của đoạn dây i
Yêu cầu về tổn thất điện áp:
Tổn thất điện áp lúc bình thường
∆ UMAXbt% <= (10-15)%
Tổn thất điện áp lớn nhất khi xẩy ra sự cố nặng nề
∆ UMAXsc%<= (20-25)%

Tổn thất ở đoạn N-1
∆ UN1%=

PN 1 R N 1 + Q N 1 X N 1 30.8,25 + 18,591.10,725
=
2
U DM
100 2

.100=3,69%
Đối với đd 2 mạch sự cố nặng nề nhất khi đứt mạch đd. Khi đó cịn lại
một mạch nên :
RN1SC=2Rn-1
XN1SC=2Xn-1
Nên suy ra ∆ UN1SC% = 2. ∆ UN1% = 2.3,69 = 7,38%
Tính tốn cho các đoạn mạch cịn lại ta có bảng sau:
Đoạn
∆ U%

∆ USC%

DHBKHN

N-1
3,69
7,38

N-1
2,53
5,07

N-1
6,47
12,94

N-1
4,5
9

N-1
4,67
9,34

N-1
4,02
8,04


Vậy H điện áp lớn nhất ở chế độ bình thường là:

∆ UMAXbt% = 6,47
Tổn thất điện áp lớn nhất khi có sự cố là:
∆ UMAXSC% = 12,94
II. phương án II:
1
2
3
N

4
5

6

1. Điện áp định mức của mạch điện
Tính tốn tương tự như phương án 1 ta có bảng sau:
Đoạn
L(Km)
P(MW)
Q(MVAR)
Uđm(KV)

N-1
50
30
18,591
99,9

N-2
72,11

60
34,703
139,43

2-3
36,05
28
14,873
95,48

N-4
58,31
24
17,352
91,27

N-6
50,99
62
38,421
140,16

6-5
31,62
30
18,591
98

Chọn điện áp định mức của mạng điện là 110KV
2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra đk phát nóng

Tính tương tự phương án 1:
Bảng các thông số của đường dây:
Đoạn
L(Km)
P(MW)
DHBKHN

N-1
50
30

N-2
72,11
60

2-3
36,05
28

N-4
58,31
24

N-6
50,99
62

6-5
31,62
30

Q(MVAR)
IMAX(A)
FKT(mm2)
FTC(mm2)
ISC(A)
ICP(A)
R0( Ω km )

18,591
39,12
84,65
AC-95
186,24
330
0,33

34,703
181,9
165,36
AC-150
363,8
445
0,21

14,873
83,2
75,64
AC-70

166,4
265
0,460

17,352
77,72
70,65
AC-70
155,44
265
0,46

38,421
191,42
174,02
AC-185
382,84
510
0,17

18,591
93,12
84,65
AC-95
186,24
330
0,33

X0( Ω km )
b0.10-6(s/km)

R( Ω )
X( Ω )
BO.10-4(S)

0,429

0,416

0,442

0,442

0,409

0,429

2,65
8,25
10,725
2,65

2,74
7,57
15
3,95

2,58
8,29
7,97
1,86

2,58
13,41
12,88
3,0

2,84
4,33
10,43
2,89

2,65
5,22
6,78
1,67

Tiết diện các đoạn dây dẫn đã chọn đều thoả mãn
3. Tính tổn thất điện áp
Tính như phương án 1 ta có bảng sau:
Đoạn
∆ U%

N-1
3,725

N-2
8,06

2-3
2,989

N-4
4,5

N-6
5,53

6-5
2,36

∆ USC%

7,45

16,12

5,795

9,0

11,06

4,712

∆ U%N-2-3= ∆ U%n-2+ ∆ U%2-3
∆ U%N-6-5= ∆ U%N-6+ ∆ U%6-5

Tổn thất điện áp ở chế độ vận hành bình thường là:
∆ UMAXbt%= 10,958%<15%
Tổn thất khi có sự cố nặng nề là:

∆ UMAXSC%=21,916%<25%
Vậy phương án này thoả mãn các yêu cầu về kĩ thuật
III. Phương án III:
1. Sơ đồ nối dây:

DHBKHN

N-2-3 N-6-5
10,95
7,89
8
21,916 15,78


1
2
N
3
4
6

5

2. Điện áp định mức của mạng điện
Bảng số liệu
Đoạn
L(Km)
P(MW)
Q(MVAR)
Uđm(KV)

N-1
50
30
18,591
99,9

N-2
72,11
32
19,83
104,89

N-3
80,62
28
14,873
99,78

N-4
58,31
24
17,352
91,27

N-6
50,99
62
38,421
140,16

6-5
31,62
30
18,591
98,16

70 Chọn Uđm =110KV
3. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng
Tính tốn tương tự như các phương án trên ta có bảng kết quả:

Đoạn
L(Km)
P(MW)
Q(MVAR)
IMAX(A)
FKT(mm2)
FTC(mm2)

DHBKHN

N-1
50
30
18,591
93,125
84,66
AC-95

N-2
72,11
32
19,83
98,78
89,8
AC-95

N-3
80,62
28
14,873
83,2
76,64
AC-70

N-4
58,31
24
17,352
77,72
70,65
AC-70

N-6
50,99
62
38,421
191,42
174,02

AC-185

6-5
31,62
30
18,591
92,62
84,2
AC-95


ISC(A)
ICP(A)
R0( Ω km )

186,25
330
0,33

197,58
330
0,33

166,4
265
0,46

155,44
265
0,46

382,84
510
0,17

185,24
330
0,33

X0( Ω km )
b0.10-6(s/km)
R( Ω )
X( Ω )
B010-4(S)

0,429

0,429

0,442

0,442

0,409

0,429

2,65
8,25
10,725

2,65

2,65
11,89
15,47
3,82

2,58
18,54
17,82
4,16

2,58
13,41
12,89
3

2,84
4,33
10,43
2,89

2,65
5,22
6,78
1,676

Tiết diện các đoạn dây dẫn đã chọn đêu thoả mãn đk phát nóng và điều
kiện vầng quang
4. Tính tổn thất điện áp

Ta có bảng sau:
Đoạn
∆ U%
∆ USC%

N-1
3,69
7,38

N-2
5,68
11,36

N-3
6,48
12,96

N-4
4,5
9,0

N-6
5,53
11,06

6-5
2,33
4,66

Tổn thất điện áp ở chế độ vận hành bình thường là:

∆ UMAXbt%= 7,86%
Tổn thất khi có sự cố nặng nề là:
∆ UMAXSC%=15,72%
Vậy phương án này thoả mãn các yêu cầu về kĩ thuật
IV. Phương án IV
1. Sơ đồ nối dây:

DHBKHN

N-6-5
7,89
15,72


1
2
3
N
4
5
6

2. Điện áp định mức của mạng điện
Bảng số liệu
Đoạn
L(Km)
P(MW)
Q(MVAR)
Uđm(KV)

N-1
50
30
18,591
99,9

N-2
72,11
60
34,703
139,43

2-3
36,05
28
14,873
95,485

N-4
58,31
24
17,352
91,27

N-5
63,24
30
18,591
101,15

N-6
50,99
32
19,83
102,97

Chọn Uđm =110KV
3. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng
I iMAX

Fi = J
KT
IiMAX =
ISci

trong đó JKT= 1,1

Si
n 3U dm

=

Pi 2 + Qi2
n 3U dm

.103 (A)

= 2.IMAXi

Tính tốn tương tự các phương phát trên ta có kết quả ở bảng sau:

X= X0.l/2 ( Ω )
R=R0.l/2 ( Ω )
B = 2b0.l ( Ω )
Đoạn
L(Km)
P(MW)
DHBKHN

N-1
50
30

N-2
72,11
60

2-3
36,05
28

N-4
58,31
24

N-5
63,24
30

N-6
50,99

32


Q(MVAR)
IMAX(A)
FKT(mm2)
FTC(mm2)
ISC(A)
ICP(A)
R0( Ω km )

18,591
92,62
84,40
AC-95
185,24
330
0,33

34,703
181,9
165,36
AC-150
363,8
445
0,21

14,873
83,2
75,64

AC-70
166,4
265
0,46

17,352
77,723
70,65
AC-70
155,45
265
0,46

18,591
92,62
84,2
AC-95
185,24
330
0,33

19,83
98,70
89,82
AC-95
197,60
330
0,33

X0( Ω km )

b0.10-6(s/km)
R( Ω )
X( Ω )
B010-4(S)

0,429

0,416

0,442

0,442

0,429

0,429

2,65
8,25
10,725
2,65

2,74
7,57
14,99
3,95

2,58
8,29
7,97

1,86

2,58
13,41
12,89
3,0

2,56
10,43
13,56
3,35

2,65
8,41
10,94
2,7

Tiết diện các đoạn dây dẫn đã chọn đêu thoả mãn đk phát nóng và điều
kiện vầng quang
4. Tính tổn thất điện áp
∆ Ui%=

∑ P R + ∑Q X
i

i

U

i

2
dm

i

.100

∆ USCi%=2. ∆ Ui%

Ta có bảng sau:
Đoạn
∆ U%
∆ USC%

N-1
3,69
7,38

N-2
8,05
16,10

2-3
2,89
5,78

N-4
4,5
9,0

N-5
4,67
9,34

N-6
4,02
8,04

Tổn thất điện áp ở chế độ vận hành bình thường là:
∆ UMAXbt%= 8,05% <15%
Tổn thất khi có sự cố nặng nề là:
∆ UMAXSC%=16,1%<25%
Vậy phương án này thoả mãn các yêu cầu về kĩ thuật

DHBKHN


V. Phương án V
1. Sơ đồ nối dây:
1
2
3

N
4

5
6

2. Chọn điện áp định mức cho mạng
Các đoạn N-1, N-2, N-3, N-6. Tính tương tự như đáp án, riêng với đoạn
mạch vịng, trước khi tính tốn phải xác định được dịng cs chạy trên các đoạn
đường dây
Ta có:
Cơng suất truyền tải trên đoạn N-4
S 4 ( L45 + L N −5 ) + S 5 .LN 5
L N 4 + L45 + LN 5
(24 + j 7,352)(42,43 + 63,24) + (30 + j18,591).63,24
SN4=
58,31 + 42,43 + 63,24

SN4 =

SN4= 27,04+j18,35 (MW)
Công suất truyền tải trên đoạn N-5

S 5 ( L45 + L N 4 ) + S 4 .L N 4
LN 4 + L45 + L N 5
(30 + j18,591)(42,43 + 58,31) + (24 + j17,352).58,31
SN5=
163,98

SN5=

SN5= 26,96+j17,59 (MW)
S45=S4-S5 =(27,04 – 26,96) + j(18,35-17,59)
S45=0,08+j. 0,76
Vậy 5 là điểm phân chia cs trong mạng lớn

DHBKHN


Từ kết quả tính được diện áp đoạn mạch của mạng như sau:
Đoạn
L(Km)
P(MW)
Q(MVAR)
Uđm(KV)

N-1
50
30
18,591
99,9

N-2
72,11
32
19,83
104,89

N-3
80,62
28
14,873
99,78

N-4
58,31

24,08
18,112
91,47

4-5
42,43
0,08
0,76
101,04

N-5
63,24
29,92
17,831
101,04

N-6
50,99
32
19,83
102,98

Chọn điện áp định mức cuả MĐ là 110KV
3. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng
Tính tốn tương tự như các phương án trước ta có bảng kết quả sau:
Đoạn
L(Km)
P(MW)
Q(MVAR)
IMAX(A)

FKT(mm2)
FTC(mm2)
ISC(A)
ICP(A)
R0( Ω km )

N-1
50
30
18,591
92,62
84,4
AC-95
186,24
330
0,33

N-2
72,11
32
19,83
98,79
89,8
AC-95
197,58
330
0,33

N-3
80,62

28
14,873
83,2
76,64
AC-70
166,4
265
0,46

N-4
58,31
24,08
18,112
79,08
71,89
AC-70
158,16
265
0,46

4-5
42,43
0,08
0,76
2,0
1,82
AC-70
4,0
80
0,46

N-5
63,24
29,92
17,831
91,58
83,26
AC-95
185,24
330
0,33

N-6
50,99
32
19,83
98,8
89,82
AC-95
197,6
330
0,33

X0( Ω km )
b0.10-6(s/km)
R( Ω )
X( Ω )

0,429

0,429

0,442

0,442

0,442

0,429

0,429

2,65
8,25
10,725

2,65
11,89
15,47

2,58
18,54
17,82

2,58
26,82
25,77

2,58
19,752

18,74

2,65
20,86
27,13

2,65
8,41
10,94

DHBKHN


B010-4(S)

2,65

3,82

4,16

1,5

1,09

1,67

Tiết diện các đoạn dây dẫn đã chọn đêu thoả mãn đk phát nóng và điều
kiện vầng quang
4. Tổn thất điện áp

Tổn thất điện áp trên các đoạn mach hình tia tính tương tự như phương
án 1 riêng đoạn mạch vịng tổn thất được tính theo cơng thưc sau:
Tổn thất điện áp lớn nhất là:
∆ ULN%=

PN −5 .R N −5 + Q N −4 X N − 4
2

.100

110
30.10,43 + 18,951.13,56
.100 = 4,7(%)
=
110 2

Đối với đoạn mạch vòng, sự cố nguy hiểm nhất khi đứt dây là khi đứt
dây N-4. Khi đó tổn thất điện áp được tính theo cơng thức
∆Umaxsc% =

=

( P5 + P4 ).R N 5 + (Q5 + Q4 ) X N 5 + P4 X 45 + Q4 X 45
.100
110 2

64.20,86 + 35,943.27,13 + 24.19,52 + 17,352.18,74
.100 =25,65%
100 2

Đối với đoạn mạch hở tính tương tự như phương án 1, kết quả tính tốn
có trong bảng sau:
Đoạn
∆ U%
∆ USC%

N-1
3,69
7,38

N-2
2,53
5,07

N-3
6,47
12,94

N-4-5
4,7
25,65

N-6
4,02
8,04

Tổn thất điện áp ở chế độ vận hành bình thường là:
UMAXbt%= 6,47%
Tổn thất khi có sự cố nặng nề là:
UMAXSC%=25,65%>25%

Vậy phương án này không thoả mãn các yêu cầu về kĩ thuật

DHBKHN

2,7


VI. Tổng kết các phương án

∆ UMAXbt%

I
6,47

∆ UMAXSC%

12,94

II
10,95
8
21,916

III
7,86

IV
8,05

V

6,47

15,72

16,1

25,65

Dựa vào chỉ tiêu kĩ thuật ∆ UMAXbt%=10-15%
∆ UMAXSC%=20-25%
Từ bảng tổng kết trên ta chọn được phương án có các chỉ tiêu kĩ thuật
tối ưu hơn trong 5 phương án trên đó là phương án I,II,III,IV.
CHƯƠNG III. SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN ĐÃ CHỌN VỀ MẶT
KINH TẾ
Mục tiêu của các chế độ xác lập của HTĐ là giảm nhỏ nhất chi phí sản
xuất điện năng khi thiết kế cũng như khi vận hành HTĐ. Để tìm ra được
phương án tối ưu, ngồi những yêu cầu cơ bản về mặt kĩ thuật thì phải đảm
bảo tính kinh tế cuả HTĐ.
Trong tính tốn sơ bộ về mặt kinh tế thường dựa vào vốn đầu tư cơ bản
vào phí vận hành hàng năm, hay chi phí tính tốn hàng năm. Để so sánh các
phương án về mặt kinh tế cần phải giả thiết rằng các phương án có cùng số
lượng MBA, mắt cắt, dao cách li. Khi đó hàm chi phí tính tốn hàng năm của
mỗi phương án được tính theo cơng thức sau:
Zi=(atc+avh)Kđdi + ∆ A.C
Trong đó:
atc: hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn,
atc =1/Ttc=1/8 = 0,125
avh : hệ số vận hành
avh=0,04
c: giá một Kwh điện năng tổn thất, c=500(đ/kwh)

Kđd: là vốn đầu tư đường dây của mạng điện
Kđdi= ∑ K 0i .Li
K0i: Giá thành 1 km đường dây AC có tiết diện F i, chiều dài
Li(đ/km)
∆ A: Tổng tổn thất cs lớn nhất, tính theo công thức
∆ A= ∑ ∆PiMax . τ

DHBKHN


Pi 2 + Qi2
∆Pi =
.Ri (Pi,Qi là cs cực đại chạy trên các đ d)
2
U dm

τ : Tổng tổn thất cs lớn nhất, tính theo cơng thức
τ =(0,124+Tmax.10-4)2.8766
Khi Tmax = 5000h ( tg sd cs lớn nhất) thì τ =3411h

I. Tính tốn cụ thể từng phương án đã chọn
1. Phương án 1.
Dự kiến các phương án đều dùng cột thép, vốn đầu tư cho một km
đường dây là:
Dây dẫn AC – 70: KO = 208.106 (đ/km)
Dây dẫn AC – 95: KO = 283.106 (đ/km)
Dây dẫn AC – 120: KO = 354.106 (đ/km)
Dây dẫn AC – 150: KO = 403 (đ/km)
Dây dẫn AC – 185: KO = 441 (đ/km)
Đối với đường dây lộ kép (2 mạch), vốn đầu tư tăng 1,6 lần so với vốn

đầu tư cho đường dây một mạch.
KN1 = 1,6.283.106.50 = 22,64.109 (đồng)
KN2 = 1,6.283.106.72,11 = 32,65.109 (đồng)
KN3 = 1,6.208.106.80,62 = 26,83.109 (đồng)
KN4 = 1,6.208.106.58,31 = 19,41.109 (đồng)
KN5 = 1,6.283.106.63,24 = 28,64.109 (đồng)
KN6 = 1,6.283.106.50,99 = 23,09.109 (đồng)
Tổng vốn đầu tư cho đường dây của mạng.
Kđd = KN1 + KN2 + KN3 + KN4 + KN5 + KN6
⇒ Kđd = ( 22,64 + 32,56 + 26,83 + 19,41 + 28,64 + 23,09 ).109 (đồng)
Tổn thất công suất tác dụng trong mạng.
∆ PN1 =
∆ PN2 =
∆ PN3 =
∆ PN4 =

PN21 + Q N2 1
2
U dm

PN22 + Q N2 2
2
U dm

PN23 + Q N2 3
2
U dm

PN24 + Q N2 4

DHBKHN

2
U dm

R N 1 .10 3 =

30 2 + 18,5912
.8,25.10 3 = 849,29 (KW)
2
110

R N 2 .10 3 =

32 2 + 19,83 2
.11,89.10 3 = 1392,63 (KW)
2
110

R N 3 .10 3 =

28 2 + 14,873 2
.18,53.10 3 = 1690,73 (KW)
2
110

R N 4 .10 3 =

24 2 + 17,352 2
.13,41.10 3 = 972,05(KW)

2
110