Đồ án lưới điện 110kv mạng 2

THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: Phân tích nguồn và phụ tải
CHƯƠNG 2: Dự kiến các phương án về mặt kỹ thuật
CHƯƠNG 3: So sánh phương án về kinh tế
CHƯƠNG 4: Sơ đồ nối dây chi tiết – chọn máy biến áp
CHƯƠNG 5: Bù kinh tế trong mạng điện
CHƯƠNG 6: Tính dòng công suất trong mạng điện
(Quá trình tính ngược)
CHƯƠNG 7: Tính điện áp tại các nút ( quá trính thuận)
CHƯƠNG 8: Điều chỉnh điện áp – chọn đầu phân áp
CHƯƠNG 9: Tổng kết các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng điện
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 1
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
Chương 1: Phân tích nguồn và phụ tải
I. Vị trí phụ tải và chiều dài các đoạn dây:
 Sơ đồ phụ tải
10 km/khoảng chia
 Chiều dài các đoạn dây:
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 2
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
Do xét đến đường dây không hoàn toàn theo đường thẳng và độ võng của dây treo nên ta nhân
chiều dài tính cho đường dây thẳng với 1.1
Đoạn đường dây Chiều dài (km)
N-1 31,113
N-2 44,000
1-2 31,113

N-3 31,113
N-4 44,000
3-4 31,113
II. Phụ tải cung cấp:
Khu vực 1: tải 1, 2 ; khu vực 2: tải 3, 4
Phụ tải P(MW) Q(MVAr) cosφ
1 16 12 0,8
2 18 15,875 0,75
3 20 15 0,8
4 15 13,229 0,75
Yêu cầu cung cấp điện liên tục
Thời gian T
max
= 5000 giờ/năm
Thời gian tổn thất công suất lớn nhất τ = (0.124+T
max
/10
4
)
2
.8760 = 3410,934 giờ/năm
Tiền điện c = 0,05 S/kWh = 50 $/MWh
Công suất ngắn mạch tại thanh cái nguồn N : S
nm
= 3000 MVA
III. Cân bằng công suất trong mạng điện:
1. Cân bằng công suất tác dụng:
Hệ số đồng thời m = 0.8
Tổng công suất phụ tải: ΣP
pt

= 16 + 18 + 20 + 15 = 69 (MW)
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 3
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
Tổn hao công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp:
∑ ∑
===∆ MWxxPmP
ptmd
52,5698,01,0 1,0
Tổng công suất tác dụng của nhà máy điện tại thanh cái cao áp của máy biến áp tăng:
MWxPPmP
mdptF
72,6052,5698,0 =+=∆+=
∑ ∑∑
2.
Cân bằng công suất phản kháng:
Phụ tải P(MW) cosφ tgφ Q(MVAr) S(MVA)
1 16 0,8 0,75 12 20
2 18 0,75 0,88 15,875 24
3 20 0,8 0,75 15 25
4 15 0,75 0,88 13,229 20
Tổng 69
88.44=
∑
Qm
89
Tổng tổn thất công suất kháng trong máy biến áp :
)(68,108912,012,0
∑ ∑

===∆ MVArxSQ
ptB
Tổng công suất kháng phát lên tại thanh cái cao áp của máy biến áp tăng :
∑ ∑∑
=+=∆+= )(56,5568,1088,44 MVArQQmQ
BptF
Hệ số công suất nguồn:
55,56
0,915
60,7
0.738
2
p
F F
p
Q
Tag Cos
P
ϕ ϕ
= == = →
∑
∑
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 4
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
Chương 2:Dự kiến các phương án về mặt kỹ thuật
I. Lựa chọn cấp điện áp tải điện:
Áp dụng công thức Still:
)(016,034,4 kVPlU +=

Trong đó l : chiều dài đường dây (km), P : phụ tải (kW)
Phụ tải l(km) P(kW) U(kV)
1 31,113 16000 73,539
2 44,000 18000 79,079
3 31,113 20000 81,323
4 44,000 15000 73,139
Chọn cấp điện áp 110 kV
II. Tính toán các phương án của khu vực 1:
1. Phương án 1: Đường dây kép, tia cho N-1 và N-2:
• Tính toán đường dây N-1
Dòng phụ tải 1 :
)(973,10410.
110.3
1216
.3
3
22
2
1
2
1
1
A
U
QP
I
dm
=
+
=

+
=
Dòng trên 1 lộ của đường dây N-1 :
)(4865,52
2
973,104
1,1
AI
lo
==
Tiết diện kinh tế :
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 5
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
)(715,47
1,1
4865,52
2
1,1
,1
mm
j
I
F
kt
lo
kt
===
Chọn dây : AC- 70, đường kính d = 11,4 mm, số sợi 7, k= 0,726 , I

cp
=275 A, r
0,lộ đơn
= 0,46
(ohm/km)
Chọn trụ kim loại 2 mạch mả hiệu PIB110_4
Các kích thước : a1 = 2 m, a2 = 3.5, a3 =2, b1 = 2, b2 = 3.5, b3 = 2, h1 = 3, h2 = 3 m
Khoảng cách trung bình pha : D
AB
= 4,58404 m , D
BC
= 4,58404 m , D
CA
= 4,89898 m ,
D
m
= 4.68670 (m)
Bán kính trung bình nhân :D
s
= 0,17189 met
Cảm kháng x
0
= 0,2077 (ohm/km)
Dung dẫn b
0
=5.5486 x 10
-6
(1/ohm.km)
 Lúc sự cố 1 lộ : D
m,suco

= 4,07163( m)
Bán kính tư thân d
s
= 4,1382 (mm)
x
0
= 0,433 ohm/km , b
0
=2,6560 x 10
-6
(1/ohm.km)
Điện trở toàn đường dây (lộ đơn) R = 0,4600 x 31,1127 = 14,3118 (ohm)
Cảm kháng toàn đường dây (lộ kép) X = 0.2077 x 31,1127 = 6,4620 (ohm)
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 6
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
Dung dẫn toàn đường dây (lộ kép)Y = b0 x l = 0,0000055486 x 31.1127 = 0,00017263 (1/ohm)
Điện trở toàn đường dây (lộ kép) R = 14,3118 / 2 = 7,1559 (ohm)
 Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-1 :
Công suất phụ tải cuối đường dây : S
N
= 16 + j 12(MVA)
Công suất kháng do điện dung ở cuối ∆Q
C2
= 0,00017263 /2 x 110
2
= 1,04443 (MVAr)
Công suất ở cuối tổng trở Z : S
N

’ = 16 + j (12 -1,044) MVA = 16 + j 10,956 (MVA)
 Các thành phần của véctơ sụt áp :
∆U = (P
N
’ x R + Q
N
’ x X)/U
đm
= (16 x 7,1559 + 10,956 x 6,4620)/110 = 1,684(kV)
δU = (P
N
’ x X – Q
N
’ x R)/U
đm
= (16 x 6.4620 – 10,956 x 7.1559)/110 = 0,227 (kV)
Cho sụt áp đường dây ∆U = 1,684(Kv)
Phần trăm sụt áp ∆U% = 1,531 %
Tổn thất công suất tác dụng : ∆P = (P
N
’
2
+ Q
N
’
2
)*R/ U
đm
2
= ( 16

2
+ 10,956
2
)* 7.1559 / 110
2
=
0.2224(MW)
Tổn thất công suất phản kháng : ∆Q = (P
N
’
2
+ Q
N
’
2
)*X/ U
đm
2
= ( 16
2
+ 10,956
2
)* 6.4620 / 110
2
=
0.2008(MVAr)
 Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt 1 lộ :
Dòng điện cưởng bức I
cb
= 2 x 52,486 = 104,973(A)

I
cb
= 104.973(A)< 0.81 x Icp = 222,750 (A)
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 7
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
• Tính toán đường dây N-2
Dòng phụ tải 2 :
)(967,12510.
110.3
875,1518
.3
3
22
2
2
2
2
2
A
U
QP
I
dm
=
+
=
+
=

Dòng trên 1 lộ của đường dây N-1 :
)(9837,62
2
967,125
1,1
AI
lo
==
Tiết diện kinh tế :
)(2579,57
1,1
9837,62
2
1,1
,1
mm
j
I
F
kt
lo
kt
===
Chọn dây : AC- 70, đường kính d = 11,4 mm, số sợi 7, k= 0,726 , I
cp
=275 A, r
0,lộ đơn
= 0,46
(ohm/km)
Chọn trụ kim loại 2 mạch mả hiệu PIB110_4

Các kích thước : a1 = 2 (m), a2 = 3.5, a3 =2, b1 = 2, b2 = 3.5, b3 = 2, h1 = 3, h2 = 3 (m)
Khoảng cách trung bình pha : D
AB
= 4,58404 m , D
BC
= 4,58404 m , D
CA
= 4,89898 m ,
D
m
= 4.68670 (m)
Bán kính trung bình nhân :D
s
= 0,17189 met
Cảm kháng x
0
= 0,2077 (ohm/km)
Dung dẫn b
0
=5.5486 x 10
-6
(1/ohm.km)
 Lúc sự cố 1 lộ : D
m,suco
= 4,07163( m)
Bán kính tư thân d
s
= 4,1382 (mm)
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương

MSSV: 10020016 Page 8
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
x
0
= 0,433 ohm/km , b
0
=2,6560 x 10
-6
(1/ohm.km)
Điện trở toàn đường dây (lộ đơn) R = 0,4600 x 44 = 20,24(ohm)
Cảm kháng toàn đường dây (lộ kép) X = 0.2077 x 44 = 9,1387(ohm)
Dung dẫn toàn đường dây (lộ kép)Y = b0 x l =0,0000055486 x 44 = 0,00024414(1/ohm)
Điện trở toàn đường dây (lộ kép) R = 20,24 / 2 = 10,12(ohm)
 Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-1 :
Công suất phụ tải cuối đường dây : S
N
= 18 + j 15,875(MVA)
Công suất kháng do điện dung ở cuối ∆Q
C2
= 0,00024414 /2 x 110
2
= 1,47705(MVAr)
Công suất ở cuối tổng trở Z : S
N
’ = 18 + j (15,875 -1,477) MVA = 18 + j 14,397 (MVA)
 Các thành phần của véctơ sụt áp :
∆U = (P
N
’ x R + Q
N

’ x X)/U
đm
= (18 x 10,12 + 14,397 x 9,1387)/110 = 2,852(kV)
δU = (P
N
’ x X – Q
N
’ x R)/U
đm
= (18 x 9,1387 – 14,397 x 10,12)/110 = 0,171 (kV)
Cho sụt áp đường dây ∆U = 2,852(Kv)
Phần trăm sụt áp ∆U% = 2,593 %
Tổn thất công suất tác dụng : ∆P = (P
N
’
2
+ Q
N
’
2
)*R/ U
đm
2
= ( 18
2
+ 14,3975
2
)* 10,12 / 110
2
=

0,4443(MW)
Tổn thất công suất phản kháng : ∆Q = (P
N
’
2
+ Q
N
’
2
)*X/ U
đm
2
= ( 18
2
+ 14,3975
2
)* 9,1387 / 110
2
=
0,4013(MVAr)
 Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt 1 lộ :
Dòng điện cưởng bức I
cb
= 2 x 62,984 = 125,967(A)
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 9
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
I
cb

= 125,967(A)< 0.81 x Icp = 222,750 (A)
Tổng kết:
Đường
dây
Số
lộ
Mã
hiệu
dây
Chiều
dài
(km)
r
0
Ω/km
x
0
Ω/km
b
0
1/Ω.km
R=r
0
.l
Ω
X=x
0
.l
Ω
Y

c
= b
0
.l
1/Ω
I
cp
1 lộ
(A)
N-1 2 AC-70 31,113 0,23 0,208 5,5486.
10
-6
7,156 6,462 1,7263
.10
-4
275
N-2 2 AC-70 44 0,23 0,208 5,5486.
10
-6
10,120 9,139 2,2441
.10
-4
275
STT Tên đường dây Tổn thất ΔP (MW)
1 N-1 0,2224
2 N-2 0,4443
Tổng tổn thất
∑
∆P
=0,6667(MW)

2. Phương án 2: Đường dây kép, liên thông cho N-1 và N-2:
• Tính toán đường dây 1-2:
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 10
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
Dòng phụ tải 2 :
)(967,12510.
110.3
875,1518
.3
3
22
2
2
2
2
2
A
U
QP
I
dm
=
+
=
+
=
Dòng trên 1 lộ của đường dây N-1 :
)(984,62

2
967,125
1,1
AI
lo
==
Tiết diện kinh tế :
)(258,57
1,1
984,62
2
1,1
,1
mm
j
I
F
kt
lo
kt
===
Chọn dây : AC- 95, đường kính d = 13,5 mm, số sợi 7, k= 0,726 , I
cp
=335 A, r
0,lộ đơn
= 0,33
(ohm/km)
Phần trăm sụt áp ∆U% = 1.534%
Tổn thất công suất tác dụng : ∆P = 0,2304(MW)
Công suất ở đầu phát của đường dây 1-2 : S

P
= 18,230 + j 14,011(MVA)
 Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt 1 lộ :
Dòng cưởng bức I
cb
= 2 x 62,984 = 125,967(A)
Icb = 139,964 A < 0.81 x I
cp
= 271,350 (A)
• Tính toán đường dây kép N-1:
Phụ tải 1 : P
1
+jQ
1
= 16 + j 12(MVA)
Phu tải ở đầu nhận của đường dây N-1 : P
N
+ Jq
N
= (16 +j 12)+(18,230 + j 14,011) = 34,230 + j
26.011( MVA)
Dòng đầu nhận:
)(647,22510
110.3
011,26230,34
10.
3
3
22
3

22
A
U
QP
I
dm
NN
N
=
+
=
+
=
Dòng trên 1 lộ của đường dây N-1 = 225,647/2 = 112,824( A)
Tiết diện kinh tế tính toán F
kt
= 112,824/1,1 = 102,567(mm
2
)
Chon day : AC-150 , đường kính d = 17 mm, số sợi 35, k= 0,768 , I
cp
=445 A, r
0,lộ đơn
= 0,21
ohm/km
Phần trăm sụt áp ∆U
N-1
% = 2,162 %
Tổn thất công suất tác dụng : ∆P = 0.4837(MW)
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến

SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 11
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
Công suất ở đầu phát của đường dây N-1 : S
P
= 34,714 + j 25,786(MVA)
Tổng sụt áp từ đầu N đến đầu 2 ∆U% = 1,534 + 2,162 = 3,696 %
Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt 1 lộ :
Dòng cưởng bức I
cb
= 2 x 112,824 = 225,647(A)
Icb = 225,647 A < 0.81 x Icp = 360,45 A
Tổng tổn thất công suất của pa2 gồm 2 đường dây : ∆P
tổng
=0,4837+0,2304 = 0,7141(MW)
Đường
dây
Số
lộ
Mã
hiệu
dây
Chiều
dài
(km)
r
0
Ω/km
x
0

Ω/km
b
0
1/Ω.km
R=r
0
.l
Ω
X=x
0
.l
Ω
Y
c
= b
0
.l
1/Ω
I
cp
1 lộ
(A)
N-1 2 AC-
150
31,113 0,21/2 0,1934 5,925.
10
-6
3,2668 6,0165 1,8434
.10
-4

445
1-2 2 AC-95 31,113 0,33/2 0,2024 5,7019.
10
-6
5,1336 6,2968 1,740
.10
-4
335
Ghi chú :
x
0,AC-95,suco
= 0,4224 ohm/km
b
0,AC-95,suco
= 2,7261 x 10
-6
1/ohm.km
x
0,AC-150,asuco
= 0.4044 ohm/km
b
0,AC-150,suco
= 2.8279 x 10
-6
1/ohm.km
3. Phương án 3: Mạch vòng kín N-1-2-N
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 12
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2

Phân bố công suất theo chiều dài:
Đoạn Chiều dài
(km)
Công suất
(MVA)
Dòng điện
(A)
F
kt
(mm
2
)
F
chọn
N-1 31,113 18,770 + j 15,061 126,308 114,826 AC-185
N-2 44 15,230 + j 12,814 104,468 94,971 AC-185
1-2 31,113 2,770 + j 3,061 24,665 19,696 AC-150
Chọn trụ 1 mạch mả hiệu PI_110_3
Các kích thước : h1 = 4 m, a1 = 2,1, b1 = 4,2, b2 = 2,1 m
Sơ đồ:
Đường
dây
Số
lộ
Mã
hiệu
dây
Chiều
dài
(km)

r
0
Ω/km
x
0
Ω/km
b
0
1/Ω.km
R=r
0
.l
Ω
X=x
0
.l
Ω
Y
c
=
b
0
.l
1/Ω
I
cp
1
lộ (A)
N-1 1 AC-185 31,113 0,17 0,4161 2,7521.
10

-6
5,2892 12,9463 0,8563.
10-4
515
N-2 1 AC-185 44 0,17 0,4161 2,7521.
10
-6
7,4800 18,3088 1,2109.
10
-4
515
1-2 1 AC-150 31,113 0,21 0,4231 2,7048.
10
-6
6,5337 13,1637 0,8415.
10
-4
445
• Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt dây N-2
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 13
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
Mạng trở thành liên thông N-1-2
I
N1
= 230,760 A < 0.81 x I
cp,N1
= 417,15 A
I

12
= 125,967 A < 0.81 x I
cp,12
= 360,45 A
• Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt dây N-1
Mạng trở thành liên thông N-2-1
I
N2
= 257.857 A < 0.81 x I
cp,N2
= 417,15 A
I
21
= 104,973 A < 0.81 x I
cp,21
= 360,45 A
Phân bố công suất theo tổng trở
Đường dây Tổng trở Công suất Tổn thất ∆P ∆U%
N-1 5,2892 + j 12,9463 18,7964 +j 14,957 0.2335 2,259
N-2 7,4800 + j 18,3088 15,2036 +j 12,918 0.2347 2,784
1-2 6,5337 +j13,1637 2,7964 + j 2,957 0.0075 0,417
Tổng 19,3028+j44,4187 36,796+j 30,832 0,476 5,460
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 14
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
III. Tính toán các phương án của khu vực2:
Đường dây kép hình tia N-3 và N-4:
• Tính toán đường dây N-3:
Dòng phụ tải 3 :

)(216,13110.
110.3
1520
.3
3
22
2
3
2
3
3
A
U
QP
I
dm
=
+
=
+
=
Dòng trên 1 lộ của đường dây N-3 :
)(608,65
2
216,131
1,1
AI
lo
==
Tiết diện kinh tế :

)(644,59
1,1
608,65
2
1,1
,1
mm
j
I
F
kt
lo
kt
===
Chọn dây : AC- 95, đường kính d = 13,5 mm, số sợi 7, k= 0,726 , I
cp
=335 A, r
0,lộ đơn
= 0,33
ohm/km
Chọn trụ kim loại 2 mạch mả hiệu PIB110_4
Cảm kháng x
0
= 0,2024 (ohm/km)
Dung dẫn b
0
= 5,7019 x 10
-6
(1/ohm.km)
Điện trở toàn đường dây (lo don) R = 0,3300 x 31,1127 = 10,2672 (ohm)

Cảm kháng toàn đường dây (lộ kép) X = 0,2024 x 31.1127 = 6,2968 (ohm)
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 15
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
Dung dẫn toàn đường dây (lộ kép)Y = b0 x l = 0.0000057019 x 31,1127 = 0,00017740 (1/ohm)
Điện trở toàn đường dây (lộ kép) R = 10.2672 / 2 = 5,1336 (ohm)
Công suất phụ tải cuối đường dây : S
N
= 20 + j 15(MVA)
Phần trăm sụt áp ∆U% = 1,573%
Tổn thất công suất tác dụng : ∆P = 0,2520(MW)
Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt 1 lộ :
Dòng điện cưởng bức I
cb
= 2 x 65,608 = 131,216(A)
I
cb
= 131,216 A < 0,81 x I
cp
= 271,350 (A)
Tính toán đường dây N-4:
Dòng phụ tải 4 :
)(973,10410.
110.3
229,1315
.3
3
22
2

4
2
4
4
A
U
QP
I
dm
=
+
=
+
=
Dòng trên 1 lộ của đường dây N-3 :
)(486,52
2
973,104
1,1
AI
lo
==
Tiết diện kinh tế :
)(715,47
1,1
486,52
2
1,1
,1
mm

j
I
F
kt
lo
kt
===
Chọn dây : AC- 95, đường kính d = 13,5 mm, số sợi 7, k= 0,726 , I
cp
=335 A, r
0,lộ đơn
= 0,33
ohm/km
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 16
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
Chọn trụ kim loại 2 mạch mả hiệu PIB110_4
x
0
= 0,2024 ohm/km
x
0,sựcố
= 0,4224 ohm/km
b
0
= 5,7019 x 10
-6
1/ohm.km
b

0,sựcố
= 2,7261 x 10
-6
1/ohm.km
Điện trở toàn đường dây (lộ đơn) R = 0,33 x44 = 14,520(ohm)
Cảm kháng toàn dường dây (lộ kép) X = 0,2024 x 44 = 8,9050(ohm)
Dung dẫn toàn đường dây (lộ kép)Y = b0 x l = 0,0000057019 x 44 = 0,00025088(1/ohm)
Điện trở toàn đường dây (lộ kép) R = 14,520 / 2 = 7,2600(ohm)
Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-4 :
Công suất phụ tải cuối đường dây : S
N
= 15 + j 13,229(MVA)
Phần trăm sụt áp ∆U% = 1,762 %
Tổn thất công suất tác dụng : ∆P = 0,2173(MW)
Tổng tổn thất công suất tác dụng của 2 đường dây cua kv 2 : ∆P
tổng
=0,4693(MW)
Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt 1 lô :
Dòng điện cưởng bức I
cb
= 2 x 52,486 = 104,973(A)
I
cb
= 104,973 A < 0,81 x I
cp
= 271,350 (A)
Đường
dây
Số
lộ

Mã
hiệu
dây
Chiều
dài
(km)
r
0
Ω/km
x
0
Ω/km
b
0
1/Ω.km
R=r
0
.l
Ω
X=x
0
.l
Ω
Y
c
= b
0
.l
1/Ω
I

cp
1 lộ
(A)
N-3 2 AC-95 31,1127 0,33/2 0,2024 5,7019.
10
-6
5,1336 6,2968 1,774
.10
-4
335
N-4 2 AC-95 44 0,33/2 0,2024 5,7019.
10
-6
7,2600 8,9050 2,5088
.10
-4
335
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 17
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
Chương 3:So sánh phương án về kinh tế
I. Mục đích:
Chọn phương án tối ưu trên cơ sở so sánh về kinh tế kỹ thuật.
Chỉ những phương án nào thỏa mãn về kỹ thuật mới giữ lại để so sánh về kinh tế, ít nhất giử lại 3
phương án.
Khi so sánh các phương án sơ đồ nối dây chưa cần đề cập đến các trạm biến áp, coi các trạm biến
áp ở các phương án là giống nhau.
Để giảm khối lượng tính toán không cần so sánh những phần giống nhau ở các phương án, có thể
tính toán một lần ở một phương án để dùng tính cho phương án tổng thể.

Khi phân chia mạng điện thành nhiều khu vực riêng biệt, tiến hành so sánh phương án cho từng
khu vực. Cuối cùng ghép các phương án tối ưu của mỗi khu vực để có phương án tổng thể của toàn
mạng điện.
II. Tính phí tốn tính toán cho 3 phương án của khu vực 1:
1. Phương án 1: đường dây kép hình tia
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 18
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
 Đường dây kép N-1 :
______________________
Chiều dài : 31,113 km
Mã hiệu dây : AC- 70
Tiền đầu tư 1 km đường dây 2 mạch : 22800 $/km
Tiền đầu tư toàn đường dây lộ kép = 22800 x 31,113 = 709369,52 $
Khối lượng 1 km dây : 275 kg/pha/km
Khối lượng toàn đường dây kép N-1 : 6 x 275.000 x 31,113 = 51,336 tấn
 Đường dây kép N – 2:
______________________
Chiều dài : 44 km
Tiết diện dây : AC- 70
Tiền đầu tư 1 km đường dây 2 mạch : 22800 $/km
Tiền đầu tư toàn đường dây lộ kép = 22800 x 44 = 1003200 $
Khối lượng 1 km dây : 275 kg/pha/km
Khối lượng toàn đường dây kép N-2 : 6 x 275 x 44 = 72,600 tấn
Tổng tiền đầu tư pa1 : K = 709369,52 + 1003200 = 1712569,52 $
Tổng khối lượng kim loại màu : 123,936 tấn
Tổn thất điện năng trong pa 1 : ∆A = ∆P
tổng
x τ = 0,667 x 3410,93 = 2274,17(MWh)

Hệ số vận hành : a
vh
= 0,04
Hệ số thu hồi vốn đầu tư phụ tiêu chuẩn : a
tc
= 0,125
Phí tổn tính toán hàng năm Z =(a
vh
+a
tc
)x K + c x ∆A = ( 0,04+ 0,125) x 1712569,52 + 50 x 2274,17
= 396282,46 $/năm
Chi phi đẩu tư của phương án 1 (khu vực 1):
Đường
dây
Dây
dẫn
Chiều dài
(km)
Tiền đầu tư 1
km đường dây
($/km)
Tiền dầu tư
toàn đường
dây ($)
N-1 AC-70 31,113 22800 709369,52
N-2 AC-70 44 22800 1003200,00
Tổng 75,113 45600,000 1712569,520
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương

MSSV: 10020016 Page 19
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
STT Đường dây Mả hiệu dây Chiếu dài (km) Khối lượng
(kg/km/pha)
Khối lượng 3
pha (tấn)
1 N-1 AC-70 31,113 275 51,336
2 N-2 AC-70 44 275 72,600
Tổng 75,113 550 123,936
2. Phương án 2: đường dây liên thông
Đường
dây
Mã
hiệu
dây
Chiều dài
Tiền đầu tư
1km ($/km)
Tiền đầu tư
toàn tuyến
($)
Khối lượng
Khối lượng
dây toàn
tuyến (tấn)
(km) (kg/km/pha)
N-1
AC-
150
31,113 23400 728037,14 617 115,179

1-2 AC-95 31,113 23000 715599 386 72,058
Tổng 62,226 46400 1443636,14 1003 187,237
Tổn thất điện năng trong pa 2 ∆A = 0,714 x 3410,93 = 2435,70 (MWh)
Phí tổn tính toán hàng năm Z =(a
vh
+atc).K + c.∆A = ( 0.040+ 0.125)x1443629,20 + 50 x 2435,70 =
359984,06 $/năm
3. Phương án 3: mạng kín
Đường
dây
Mả hiệu
dây
Chiều
dài
Tiền đầu tư
1km ($/km)
Tiền đầu tư
toàn tuyến
($)
Khối lượng
Khối lượng
dây toàn
tuyến (tấn)
(km) (kg/km/pha)
N-1 AC-185 31,113 20000 622253,970 771 71,964
N-2 AC-185 44 20000 880000,000 771 101,772
1-2 AC-150 31,113 19000 591147,000 617 57,590
Tổng 106,226 59000 2093400,970 2159 231,326
Tổn thất điện năng trong pa 3 : ∆A = 0,476 x 3410.93 = 1622,24(MWh)
Phí tổn tính toán hàng năm Z =(a

vh
+a
tc
).K + c.∆A = ( 0,04+ 0,125) x 2093395,24 + 50 x 1622,24 =
426522,39 $/năm
 Tổng kết:
Chỉ tiêu Đơn vị Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3
Vốn đầu tư K $ 1712569,52 1443629.20 2093395.24
Tổn thất điện năng
A
∆
MWh 2274,17 2435,7 1622,24
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 20
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
%U∆
lớn nhất
% 2,593 3,696 2,784
Kim loại màu sử
dụng
Tấn 123,936 187,236 231,325
Phí tổn tính toán Z $ 396282,46 359984,06 426522,39
 Chọn phương án 2 cho khu vuc 1 vì phương án này có phí tổn tính toán Z ít nhất
III. Phí tổn của khu vực 2:
Khu vực 2 : đường dây kép hình tia
Đường dây Mả hiệu
dây
Chiều dài
(km)

Tiền đầu tư
1km ($/km)
Tiền đầu tư
toàn tuyến
($)
Khối lượng
(kg/km/pha)
Khối lượng
dây toàn
tuyến (tấn)
N-3 AC-95 31,113 23000 715592,06 386 72,057
N-4 AC-95 44 23000 1012000 386 101.904
Tổng 1727592,06 101976,057
Tổn thất điện năng trong kv2 : ∆A = ∆P x τ = 0,43 x 3410.93 = 1600.68 (MWh)
Phí tổn tính tóan hàng năm : Z =(avh+atc). K + c .∆A = ( 0.04+ 0.125) x 2254530,98 + 50 x
1466,86 = 365086.94 $/năm
Chương 4:Sơ đồ nối dây chi tiết – chọn máy biến áp
I. Sơ đồ đấu dây:
II. Chọn máy biến áp:
• Sơ đồ một thanh góp có phân đoạn, máy cắt đầy đủ
Máy cắt phân đoạn bình thường có thể đóng hay cắt.
Nếu máy cắt phân đoạn thường đóng, khi xảy ra ngắn mạch trên bất kỳ phân đoạn nào thì máy cắt
phân đoạn và máy cắt của nguồn nối với phân đoạn đó cắt ra.
Khi sửa chữa hay sự cố trên một phân đoạn, các ngườn cung cấp và đường dây có nối với phân
đoạn đó phải ngừng làm việc.
Dùng rộng rãi cho trạm biến áp có số mạch ít.
• Sơ đồ hệ thống 2 thanh góp
Có thể sửa chữa từng thanh góp mà không bị mất điện.
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương

MSSV: 10020016 Page 21
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
Có thể sửa chữa máy cắt đường dây của một mạch mà không phải ngừng làm việc lâu dài.
Thường vận hành cả hai thanh góp với máy cắt liên lạc thanh góp đóng
1. Chọn máy biến áp cung cấp cho phụ tải 1:
Công suất S của phụ tải 1 : S1 = P1/cosφ1 = 16/ 0,8 = 20(MVA)
Công suất định mức tính toán của máy biến áp : Sđm,tt = S1/1,4 = 14,286(MVA)
Chọn máy biến áp có Sđm = 16 MVA
Số lượng : 2 máy ghép song song
Điện áp định mức 110/22 kV
Tổn hao ngắn mạch ΔPN = 51(kW)
Phần trăm điện áp ngắn mạch UN% = 9,6 %
Tổn hao không tải : ΔP0 = 17(kW)
Phần trăm dòng không tải I0 % = 2 %
Điện trở 1 máy :
)(411,21000
16000
11051
10
)10.(
.
2
2
3
23
2
Ω==
∆
=
x

S
UP
R
dm
dmN
B
Điện kháng 1 máy :
)(6,7210
16000
1106,9
10
10.
%
2
3
2
Ω===
x
S
UU
X
dm
dmN
B
Tổn hao tác dụng trong sắt ΔPFe = ΔP0 = 0,017(MW)
Tổn hao phản kháng trong sắt ΔQFe = I0 xSđm/100 = 0,32(MVAr)
Điện trở tương đương 2 máy song song RT = RB/2 = 1,2053(ohm)
Điện kháng tương đương 2 máy song song XT = XB/2 = 36,3(ohm)
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương

MSSV: 10020016 Page 22
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm ΔPFe,trạm = 2 x ΔP0 = 0,034(MW)
Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm ΔQFe,trạm = 2 x ΔQFe = 0,64(MVAr
2. Kết quả chọn máy biến áp cung cấp cho phụ tải:
 Tổng trở và tổn thất sắt của một máy biến áp trong trạm
TRẠM
BIẾN
ÁP
Số
lượng
S
dm,B
MVA
U
dm
kV
N
P
∆
kW
%
N
U
Fe
P
∆
kW
%
0

I
Fe
Q
∆
kVAr
R
B
Ω
X
B
Ω
1 2 16 110/22 51 9,6 17 2 320 2,411 72,6
2 2 24 nt 56 9,6 20 2 400 1,694 58,08
3 2 25 nt 51 9,6 20 2 400 1,694 58,08
4 2 20 nt 51 9,6 17 2 320 2,411 72,6
 Tổng trở tương đương vả tổn thất sắt của toàn trạm biến áp
Trạm biến
áp
Số máy biến
áp
R
T
Ω
X
T
Ω
TFe
P
,
∆

kW
TFe
Q
,
∆
kVAr
1 2 1,2053 36.300 34 640
2 2 0,8470 29,04 40 800
3 2 0,8470 29,04 40 800
4 2 1,2053 36,3 34 640
Chương 5:Bù kinh tế trong mạng điện
I. Mở đầu:
Bù kinh tế nhằm giảm tổn thất điện năng, nâng cao cosφ đường dây và phải có vốn đầu tư hợp lý
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 23
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
II. Tính bù kinh tế:
Bù kinh tế cho khu vực 1:
Các thành phần của hàm chi phí tính toán :
Z
1
= (a
vh
+ a
tc
).K
0
.(Q
bu1

+ Q
bu2
) = 1125 x (Q
bu1
+ Q
bu2
)
Z
2
= c . ΔP* . 8760 . (Q
bu1
+ Q
bu2
) = 2190 x (Q
bu1
+ Q
bu2
)
τ

3
PcZ
∆=
Với :
1
2
2
2121
212
2

2
22
1
2
2
11
)(
)(
)()(
N
dm
bubu
T
dm
bu
T
dm
bu
R
U
QQQQ
RR
U
QQ
R
U
QQ
P
−−+
++

−
+
−
=∆
R
T1
= 1,205(ohm)
R
12
+ R
T2
= 5,134 + 0,847 = 5,981(ohm)
R_N1 = 3,267 (ohm)
Z
3
= 14,095 x [ 1,205*(12 – Q
bu1
)
2
+ 5,981*(15,875 – Q
bu2
)
2
+ 3,267*(27,875 – Q
bu1
– Q
bu2
)
2
]

Hàm chi phí tính toán Z = Z
1
+ Z
2
+ Z
3
Lấy đạo hàm bậc nhất theo Q
bu1
va Q
bu2
có được 2 pt sau :
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 24
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN 110KV – MẠNG 2
1928.264681,260091,92
309,340091,92067,126
21
2
21
1
=+=
∂
∂
−=+=
∂
∂
bubu
bu
bubu

bu
QQ
Q
Z
QQ
Q
Z
Giải hệ phương trình trên có được :
Q
bu1
= -10,921 (MVAr)
Q
bu2
= 11,255 (MVAr)
Vì Q
bu1
< 0 nên cho Q
bu1
= 0 và tính toán lại :
Q
bu1
= 0 (MVAr)
Q
bu2
= 7,397 (MVAr)

1
2
2
tan 0.92

bu
Sbu
Q
P
Cos
ϕ
−
 
= =
 ÷
 
Bù kinh tế cho khu vực 2:tính tương tự
III. Kết quả tính bù kinh tế:
Phụ tải P(MW) Q(MVAr) cosφ trước bù Q
bù
Q-Q
bù
cosφ sau bù
1 16 12 0,8 0 12 0,8
2 18 15,875 0,75 7,397 8,478 0,92
3 20 15 0,8 0 15 0,8
4 15 13,229 0,75 0 13,229 0,75
Chương 6: Tính dòng công suất trong mạng điện
(Quá trình tính ngược)
I. Chế độ phụ tải cực đại:
Mục đích là tính tổn thất công suất, công suất ở đầu tổng trở Z của các phấn tử sẽ được dùng trong
chương 7, công suất đầu đường dây, công suất nguồn phát, hệ số công suất nguồn phát .
GVHD: TS. Hồ Văn Hiến
SVTH: Lê Hoài Phương
MSSV: 10020016 Page 25