Thiết kế lưới điện khu vực gồm một nhà máy nhiệt điện và hệ thống điện

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
LỜI NÓI ĐẦU
*****@*****
Đất nước đang trên đà phát triển và hội nhập quốc tế.Hệ thống điện Việt
Nam cũng ngày càng lớn mạnh mạnh cả về qui mô và chất lượng cung cấp điện.
Việc đảm bảo cung cấp điện an toàn, liên tục, đảm bảo chất lượng là một
vấn đề quan trọng hàng đầu khi thiết kế một mạng điện. Độ tin cậy cung cấp điện
tuỳ thuộc vào tính chất, yêu cầu của phụ tải.
Chất lượng điện năng được đánh giá qua hai chỉ tiêu là tần số và điện áp.
Chỉ tiêu tần số mang tính chất toàn hệ thống, vì vậy chỉ tiêu này do cơ quan điều
khiển hệ thống điện Quốc gia điều chỉnh. Người thiết kế phải đảm bảo chất lượng
điện áp theo qui định cho khách hàng tại các nút phụ tải.
Mạng điện thiết kế phải đảm bảo an toàn cho người vận hành, làm việc tin
cậy, vận hành linh hoạt, kinh tế và an toàn cho các thiết bị trong toàn hệ thống.
Hệ thống điện thiết kế còn phải đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật cao, do đó
người thiết kế cần phải cân nhắc để lựa chọn phương án tối ưu là tổng hợp các yếu
tố trên.
Nội dung của đồ án thiết kế gồm hai phần:
Phần I: Thiết kế lưới điện khu vực gồm một nhà máy nhiệt điện và hệ
thống điện, cung cấp điện cho 9 phụ tải.
Phần II: Thiết kế trạm biến áp 2×100 kVA - 22/ 0,4 kV.
Sau một thời gian học tập, nghiên cứu, dưới sự hướng dẫn trực tiếp của
Thầy giáo: TS. Nguyễn Lân Tráng, cùng với sự chỉ bảo nhiệt tình đầy trách nhiệm
của các thầy giáo, cô giáo Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đặc biệt là các thầy,
các cô trong Bộ môn Hệ thống điện, em đã hoàn thành bản Đồ án tốt nghiệp của
mình.
Do thời gian có hạn và khả năng của bản thân còn nhiều hạn chế, vì vậy bản
Đồ án không tránh khỏi những khiếm khuyết, em rất mong nhận được sự giúp đỡ
chỉ bảo của các thầy, các cô để bản Đồ án của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2006
Sinh viên
Nguyễn Ngọc Hiệp

===============================================================
1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
PHẦN I: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC
CHƯƠNG 1
PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
Để chọn được phương án nối điện tối ưu cần tiến hành phân tích những đặc
điểm của các nguồn cung cấp và các phụ tải. Trên cơ sở đó xác định những phụ tải
và công suất mà các nguồn cần cấp sao cho hợp lý, từ đó dự kiến các sơ đồ nối
điện của lưới điện đang thiết kế. Phương án tối ưu sẽ được tính toán lựa chọn
trong các sơ đồ đưa ra.
1.1. CÁC SỐ LIỆU VỀ NGUỒN CUNG CẤP VÀ PHỤ TẢI:
1.1.1. Sơ đồ địa lý:
1.1.2. Những số liệu về nguồn cung cấp:
1) Nhà máy nhiệt điện:
- Công suất đặt: P
I
= 3 × 80 = 240 MW
- Hệ số công suất: cosϕ = 0,85
- Điện áp định mức: U
đm
= 10,5 kV
===============================================================
2
82,46 km

60,83 km
70,71 km
64,03 km
72,11 km
60,83 km
50,99 km
70,71km
72,08 km
67,02 km
9
3
2
1
6
8
7
5
4
HT
N§
50,99 km
90,55 km
50 km
110 km
120 km
86,02 km
116,62 km
41,23 km
36,06 km
140,36 km

110 km
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
2) Hệ thống điện:
- Công suất vô cùng lớn.
- Hệ số công suất: cosϕ = 0,85
- Điện áp định mức thanh cái: U
đm
= 110 kV.
1.1. 3. Những số liệu về phụ tải:
Bảng 1-1:
1 2 3 4 5 6 7 8 9
P
Max
( MW )
20 28 20 32 30 32 32 28
22
P
Min
( MW )
12 16,8 12 19,2 18 19,2 19,2 16,8
13,2
Cosϕ 0,95 0,9 0,9 0,92 0,9 0,95 0,85 0,92
0,9
Q
Max
( MVAr )6,57 13,56 9,69 13,62 14,53 10,52 19,83 11,93
10,66
Q
Min

( MVAr )3,94 8,14 5,81 8,18 8,72 6,31 11,42 7,16
6,39
S
Max
(MVA )
21,05 31,11 22,22 34,78 33,33 33,68 37,65 30,44 24,44
S
Min
(MVA )
12,63 18,67 13,33 20,87 20,00 20,21 22,59 18,26
14,67
Loại hộ phụ tải I I III I I I I III I
Yêu cầu điều
chỉnh điện áp
KT T KT KT T T KT T
KT
Điện áp thứ cấp
( kV )
22 22 22 22 22 22 22 22
22
1.2. PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI:
Từ các số liệu đã cho ở trên, ta có thể rút ra những nhận xét sau:
1.2.1. Nguồn cung cấp:
a, Hệ thống điện (HT)
Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn , hệ số công suất trên thanh góp
110 kV của hệ thống bằng 0,85. vì vậy cần phải có sự liên hệ giữa hệ thống và
nhà máy điện để có thể trao đổi công suất giữa hai nguồn cung cấp khi cần thiết,
đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường trong các chế độ vận hành.
Mặt khác, vì hệ thống có công suất vô cùng lớn cho nên chọn hệ thống là
nút cân bằng công suất và nút cơ sở về điện áp. Ngoài ra, do hệ thống có công suất

vô cùng lớn cho nên không cần phải dự trữ công suất trong nhà máy nhiệt điện,
nói cách khác công suất tác dụng và phản kháng dự trữ sẽ được lấy từ hệ thống
điện.
===============================================================
3
Phụ tải
Số liệu
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
b, Nhà máy nhiệt điện (NĐ).
Nhà máy nhiệt điện có 3 tổ máy phát. mỗi máy phát có công suất phát định
mức 80 MW, coϕ = 0,85, điện áp định mức 10,5 kV, như vậy tổng công suất định
mức của nhà máy nhiệt điện bằng 3 × 80 = 240 MW.
Nhiên liệu của nhà máy nhiệt điện có thể là than đá, dầu và khí đốt. Hiệu
suất của các nhà máy nhiệt điện tương đối thấp (khoảng 30 ÷ 40%). Thời gian
khởi động và tăng phụ tải của nhà máy chậm đồng thời công suất tự dùng của nhà
máy nhiệt điện thường chiếm khoảng 6 ÷ 15% tuỳ theo loại nhà máy nhiệt điện.
Đối với nhà máy nhiệt điện, các máy phát làm việc ổn định khi phụ tải P≥
70% P
đm
; khi phụ tải P < 30% P
đm
, các máy phát ngừng làm việc.
Công suất phát kinh tế của các máy phát nhà máy nhiệt điện thường bằng
(70 ÷ 90%) P
đm
. Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế bằng 80% P
đm
, nghĩa là:
P

kt
= 80% P
đm
.
Do đó khi phụ tải cực đại cả 3 máy phát đều vận hành và tổng công suất tác
dụng phát ra của nhà máy nhiệt điện bằng:
P
kt
=
192803
100
80
=××
MW.
Trong chế độ phụ tải cực tiểu, dự kiến ngừng một máy phát để bảo dưỡng,
hai máy phát còn lại sẽ phát 70% P
đm
, nghĩa là tổng công suất phát của nhà máy
nhiệt điện bằng:
P
kt
=
112802
100
70
=××
MW.
Khi sự cố ngừng một máy phát, hai máy phát còn lại sẽ phát 100% P
đm
, như

vậy:
P
F
= 2× 80 = 160 MW.
Phần công suất thiếu trong các chế độ vận hành sẽ được cung cấp từ hệ
thống điện.
1.2.2. Phụ tải:
Trong HTĐ thiết kế có 09 phụ tải, trong đó có 07 phụ tải loại I và 02 hộ phụ
tải loại III, thời gian sử dụng phụ tải cực đại T
max
= 4800 h, các phụ tải có 05 phụ
tải yêu cầu điều chỉnh khác thường. Điện áp thứ cấp định mức của các trạm hạ áp
bằng 22 kV. Phụ tải cực tiểu bằng 0,6 phụ tải cực đại. Theo sơ đồ phân bố phụ tải
cho ta thấy phụ tải được phân bố tập trung về hai phía, điều đó cho phép khi thiết
kế có thể phân thành 2 vùng phụ tải như sau:
- Vùng 1 nhận điện từ nhà máy nhiệt điện: Gồm 05 phụ tải 1, 2, 3, 4 và 5.
- Vùng 2 nhận điện từ hệ thống: Gồm 03 phụ tải 7, 8 và 9.
- Riêng phụ tải 6 nằm giữa nhà máy nhiệt điện và hệ thống nên nhận điện từ
2 nguồn.
Trong 9 phụ tải, có 7 phụ tải loại I có yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện
cũng như chất lượng điện năng cao. Vì hộ loại I nếu xảy ra mất điện sẽ gây thiệt
hại lớn về kinh tế, chính trị và an toàn cho tính mạng con người, nên khi thiết kế
đối với các phụ tải loại I ta phải cấp điện bằng đường dây kép hoặc mạch vòng.
Phụ tải ở xa nguồn nhất là phụ tải 3 (82,46 km).
Phụ tải gần nguồn nhất là phụ tải 2 (60,83 km).
===============================================================
4
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
Đây là khu công nghiệp và dân cư, với khoảng cách giữa nhà máy nhiệt

điện và hệ thống cũng như khoảng cách từ nguồn đến phụ tải xa nhất là khá lớn,
do vậy ta phải sử dụng đường dây trên không để tải điện, sử dụng dây nhôm lõi
thép (AC) làm dây truyền tải điện để đảm bảo khả năng dẫn điện, độ bền cơ cũng
như tính kinh tế cao, sử dụng cột bê tông li tâm cho những vị trí cột đỡ, Những vị
trí néo, góc, vượt đường, sông, đồi núi được sử dụng cột sắt mạ kẽm nhúng nóng.
Toàn tuyến đường dây được sử dụng sứ chuỗi.
===============================================================
5
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
CHƯƠNG 2
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Đặc điểm của quá trình sản xuất điện năng là công suất do các nhà máy
trong hệ thống sản xuất ra phải luôn cân bằng với công suất tiêu thụ của các phụ
tải tại mọi thời điểm, kể cả tổn thất công suất trong các mạng điện. Nếu sự cân
bằng bị phá vỡ thì chỉ tiêu chất lượng điện năng bị giảm, dẫn đến giảm chất lượng
của sản phẩm hoặc có thể làm mất ổn định, nguy hại hơn là làm tan rã hệ thống.
Việc cân bằng công suất trong hệ thống điện cho thấy khả năng cung cấp
của các nguồn phát và yêu cầu của các phụ tải có cân bằng hay không, từ đó sơ bộ
định ra phương thức vận hành cho nhà máy để đảm bảo cung cấp công suất, thoả
mãn các yêu cầu về kỹ thuật và có hiệu quả kinh tế cao nhất.
Đặc biệt việc tính toán cân bằng công suất cho hệ thống trong các chế độ
phụ tải cực đại, cực tiểu và chế độ sự cố, nhằm đảm bảo độ tin cậy của hệ thống,
đảm bảo các chỉ tiêu về chất lượng điện cung cấp cho các phụ tải.
2.1. CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG
Công suất tác dụng có quan hệ chặt chẽ với tần số của dòng điện xoay
chiều, tần số trong hệ thống sẽ thay đổi khi sự cân bằng công suất trong hệ thống
bị phá vỡ. Giảm công suất tác dụng phát ra dẫn đến giảm tần số, ngược lại tăng
công suất tác dụng phát ra dẫn đến tăng tần số. Vì vậy, tại mỗi thời điểm trong các
chế độ xác lập của hệ thống điện, các nhà máy điện trong hệ thống cần phát đủ

công suất bằng công suất của hộ tiêu thụ, kể cả tổn thất công suất trong hệ thống.
Cân bằng sơ bộ công suất tác dụng được thực hiện trong chế độ phụ tải cực
đại của hệ thống. Phương trình cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống điện
được biểu diễn như sau:
P
NĐ
+ P
HT
= P
tt
= mΣP
pt
+ Σ∆P
mđ
+ ΣP
td
+ ΣP
dtr
( 2-1 )
Trong đó:
+ P
NĐ
: Là công suất tác dụng của các nhà máy điện phát ra. Trong chương
trước đã tính được công suất phát kinh tế của nhà máy nhiệt điện bằng:
P
NĐ
= P
kt
= 192 MW.
+ P

HT
: Công suất nhận từ hệ thống.
P
HT
= P
tt
- P
NĐ

+ m : Là hệ số đồng thời ( ở đây lấy m = 1 ).
+ ΣP
pt
: Là tổng công suất tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ
ΣP
pt
= 20 + 28 + 20 + 32 + 30 + 32 + 32 + 28 + 22 = 244 MW
+ Σ∆P
mđ
: Là tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến
áp trong tính toán sơ bộ ta chọn: Σ∆P
mđ
= 5% mΣP
pt
= 5%. 244 = 12,2 MW
+ P
td
: Là công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện.
Ta chọn: P
td
= 10%P

đm
= 0,1 × 240 = 24 MW
+ ΣP
dtr
: Là tổng công suất tác dụng dự trữ của toàn hệ thống. Bởi vì hệ
thống có công suất vô cùng lớn cho nên công suất dự trữ sẽ lấy từ hệ thống, do đó
P
dtr
= 0.
===============================================================
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
Do đó công suất tiêu thụ của lưới điện bằng :
P
tt
= 244 + 12,2 + 24 = 280,20 MW
Như vậy trong chế độ phụ tải cực đại công suất mà lưới điện nhận từ hệ
thống bằng :
P
HT
= P
tt
- P
NĐ
= 280,20 - 192 = 88,20 MW
2.2. CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
Sự cân bằng công suất đòi hỏi không chỉ đối với công suất tác dụng mà còn
cả đối với công suất phản kháng. Cân bằng công suất phản kháng có ý nghĩa quyết
định đến chất lượng điện áp của mạng điện. Phá hoại sự cân bằng công suất sẽ dẫn

đến thay đổi điện áp ở hộ tiêu thụ, nếu thiếu công suất phản kháng làm cho điện
áp ở hộ tiêu thụ bị giảm thấp, ngược lại sẽ làm tăng điện áp. Vì vậy, để đảm bảo
chất lượng điện áp ở hộ tiêu thụ cần phải cân bằng công suất phản kháng.
Phương trình cân bằng công suất phản kháng được biểu diễn như sau:
Q
NĐ
+ Q
HT
=Q
tt
= mΣQ
pt
+ Σ∆Q
B
+ Σ∆Q
L
- ΣQ
C
+ ΣQ
td
+ ΣQ
dtr
( 2-2 )
Trong đó:
+ Q
NĐ
: Là tổng công suất phản kháng do nhà máy nhiệt điện phát ra.
Q
NĐ
= P

NĐ
.tgϕ
F

Nhà máy điện cho: Cosϕ
F
= 0,85 ⇒ tgϕ
f
= 0,62, do đó ta có:
Q
NĐ
= 192 . 0,62 = 119,04 MVAr.
+ Q
HT
: Là công suất phản kháng nhận từ hệ thống.
Q
HT
= P
HT
. tgϕ
HT
Do coϕ
HT
= 0,85 ⇒ tgϕ
HT
= 0,62 vậy ta có:
Q
HT
= 88,2 . 0,62 = 54,68 MVAr
+ Q

tt
: Công suất tiêu thụ của lưới điện.
+ m : Là hệ số đồng thời (ở đây lấy m = 1).
+ ΣQ
pt
: Là tổng công suất phản kháng cực đại của các phụ tải
ΣQ
pt
= ΣQ
ptmax

= 6,57 + 13,56 + 9,69 + 13,63 + 14,53 + 10,52 + 19,83 +11,93
+ 10,66 = 110,92 MVAr.
+ Σ∆Q
B
: Là tổng tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp của
hệ thống
Ta lấy: Σ∆Q
B
= 15%ΣQ
pt
= 15%. 110,92= 16,64 MVAr.
+ Σ∆Q
L
: Là tổng tổn thất công suất phản kháng trên đường dây của mạng
điện.
+ ΣQ
C
: Là tổng công suất phản kháng do dung dẫn của các đường dây cao
áp trong mạng điện sinh ra.

Với mạng điện đang xét, trong tính toán sơ bộ ta có thể coi: Σ∆Q
L
= ΣQ
C
+ Q
td
: Là công suất phản kháng tự dùng của nhà máy nhiệt điện.
Q
td
= P
td
. tgϕ
td

Chọn Cosϕ
td
= 0,75 ⇒ tgϕ
td
= 0,882 do đó ta có:
ΣQ
td
= 24. 0,882 = 19,73 MVAr
===============================================================
7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
+ ΣQ
dtr
: Là tổng công suất phản kháng dự trữ của toàn hệ thống, ở đây do
hệ thống có công suất vô cùng lớn ta lấy Q

dtr
= 0.
Như vậy tổng công suất tiêu thụ trong mạng điện bằng :
Q
tt
= 110,92 + 16,64 + 19,73 = 147,29 MVAr.
Tổng công suất do nhà máy và hệ thống cung cấp bằng :
Q
NĐ
+ Q
HT
= 119,04 + 54,68 = 173,72 MVAr
Ta thấy Q
NĐ
+ Q
HT
> Q
tt
, do vậy trong bước tính sơ bộ ta không cần đặt
thêm các thiết bị bù công suất phản kháng.
2.3. SƠ BỘ XÁC ĐỊNH PHƯƠNG THỨC VẬN HÀNH CHO NHÀ MÁY
NHIỆT ĐIỆN:
2.3.1. Chế độ phụ tải cực đại:
Tổng công suất tác dụng tiêu thụ của mạng điện trong chế độ phụ tải cực
đại (chưa kể đến dự trữ của hệ thống) bằng:
P
tt
= mΣP
pt
+ Σ∆P

mđ
+ ΣP
td
P
tt
= 244 + 12,2 + 24 = 280,2 MW
Vì hệ thống và nhà máy nhiệt điện có vai trò là như nhau, nhưng hệ thống
có công suất vô cùng lớn do đó ta cho nhà máy nhận tải trước. Các nhà máy nhiệt
điện vận hành kinh tế khi công suất phát chiếm (70 ÷ 90%) công suất định mức
của các tổ máy, vì vậy ta cho nhà máy phát 80% công suất đặt.
P
NĐ
= Pkt = 80%. 240 = 192 MW.
Lượng công suất còn lại do hệ thống cung cấp bằng:
P
HT
= ΣP
y/c
- P
NĐ
= 280,2 - 192 = 88,2 MW
2.3.2. Chế độ phụ tải cực tiểu:
Tổng công suất tiêu thụ trong chế độ phụ tải Min bằng:
P
tt
= 60%(ΣP
ttMax
+ Σ∆P
mđMax
) = 0,6( 244 + 0,05. 244) = 153,72 MW.

Trong chế độ cực tiểu dự kiến ngừng một máy phát , hai máy phát còn lại
sẽ phát 70 % công suất, nghĩa là công suất phát của nhà máy :
P
NĐ
= 70% .2.80 = 112 MW
Trong đó :
+ Phần tự dùng là : P
tdNĐ
= 10%. 160 = 16 MW
+ Phần phát lên lưới là : P
vhNĐ
= 112 - 16 = 96 MW
Lượng công suất còn lại do hệ thống cung cấp bằng :
P
HT
= 153,72 - 96 = 57,72 MW
2.3.3. Trường hợp sự cố:
Với giả thiết không xét đến sự cố xếp chồng thì sự cố nặng nề nhất là hỏng
1 tổ máy 80 MW, khi đó để đáp ứng nhu cầu của phụ tải ta phải cho nhà máy phát
100% công suất của 2 tổ máy còn lại.
P
NĐ
= 160 MW
Trong đó:
+ Phần tự dùng là: P
tdNĐ
= 10%. 160 = 16 MW
+ Phần phát lên lưới là: P
vhNĐ
= 160 - 16 = 144 MW

Lượng công suất còn lại do hệ thống cung cấp bằng :
===============================================================
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
P
HT
= 244 + 0,05. 244 - 144 = 112,2 MW
Bảng 2-1
Chế độ
phụ tải
Nguồn cấp
Công suất
phát
P
f
(MW)
Tự dùng
(MW)
Số tổ máy
làm việc
P
f
/ P
đm
(%)
Max
NĐ 192 24
3×80
80

HT 88,2
Min
NĐ 112 16
2×80
70
HT 57,72
Sự cố
NĐ 160 16
2×80
100
HT 112,2
CHƯƠNG 3
LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CỦA MẠNG ĐIỆN
3.1. NGUYÊN TẮC CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN:
===============================================================
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
Trong quá trình thiết kế mạng điện việc lựa chọn hợp lý điện áp định mức
là một trong những khâu quan trọng, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu
kinh tế - kỹ thuật của mạng điện như : Vốn đầu tư, tổn thất điện áp, tổn thất điện
năng, chi phí vận hành,...
Để chọn được cấp điện áp hợp lý phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- Đáp ứng được các yêu cầu của phụ tải .
- Phù hợp với lưới điện hiện tại và lưới điện Quốc gia.
- Mạng điện có chi phí tính toán là nhỏ nhất.
Khi tính toán thực tế ta sử dụng công thức kinh nghiệm sau:
U
i
= 4,34

ii
Pl 16+
(kV)
Trong đó:
+ l
i
: Là chiều dài đoạn đường dây thứ i, (km)
+ P
i
: Là công suất truyền tải trên đoạn đường dây thứ i, (MW)
+ U
i
: Là điện áp tại phụ tải thứ i, (với i = 1 ÷ 9) .
Nếu tính được U
i
= (70 ÷ 160) kV, thì ta chọn cấp điện áp định mức là U
đm
= 110 kV.
3.2. TÍNH CHỌN CẤP ĐIỆN ÁP VẬN HÀNH CHO MẠNG ĐIỆN:
Để đơn giản ta có thể dùng sơ đồ hình tia như sau để tính toán chọn điện áp
cho toàn mạng điện:
N§
HT
4
5
7
8
6
1
2

3
9
67,02 km
72,08 km
70,71km
50,99 km
60,83 km
72,11 km
64,03km
70,71 km
60,83 km
82,46 km
- Tính điện áp vận hành cho nhánh NĐ - PT1:
U
1
= 4,34
201671,70
×+
= 85,79 kV.
- Tính công suất truyền tải trên đường dây liên lạc NĐ - PT6 - HT:
+ Công suất truyền tải giữa NĐ và phụ tải 6 được xác định theo công thức sau:
P
NĐ - 6
= P
NĐ
- ΣP
1,2,3,4,5
- Σ∆P
mđ 1,2,3,4,5
- P

tdNĐ
Trong đó:
+ ΣP
1,2,3,4,5
= 20 + 28 + 20 +32 +30 = 130 MW
===============================================================
10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
+ Σ∆P
mđ 1,2,3,4,5
= 5% ΣP
1,2,3,4,5
= 0,05.130 = 6,5 MW
+ P
tdNĐ
= 10%

P
NĐ
= 0,1.240 = 24 MW.
+ P
NĐ
= P
kt
= 192 MW (đã tính được ở mục 2.3.1)
⇒ P
NĐ - 6
= 192 - 130 - 6,5 - 24 = 31,5 MW
+ Công suất truyền tải giữa HT và phụ tải 6 là:

P
HT - 6
= P
6
+ Σ∆P
mđ6
- P
NĐ - 6
= 32 + 0,05.32 - 31,5 = 2,1 MW
- Tính điện áp vận hành cho nhánh NĐ - PT6 và PT6 - HT:
U
NĐ-6
= 4,34
50,311671,70
×+
= 104,04 kV.
U
HT-6
= 4,34
1,21699,50
×+
= 39,92 kV.
Tính toán tương tự cho các nhánh còn lại, ta có kết quả tính toán trong bảng sau:
Bảng 3 - 1
Lộ đường dây l
i
(km) P
i
(MW) U
i

(kV)
NĐ - PT1 70,71 20 85,79
NĐ - PT2 60,83 28 97,89
NĐ - PT3 82,46 20 87,07
NĐ - PT4 67,08 32 104,44
NĐ - PT5 72,80 30 102,04
NĐ - PT6 70,71 31,5 104,04
HT - PT6 50,99 2,1 39,92
HT -PT7 60,83 32 103,87
HT -PT8 72,11 28 98,97
HT -PT9 64,03 22 88,52
Từ bảng kết quả tính toán ở trên, ta thấy tất cả các giá trị điện áp tính được
hầu hết đều nằm trong khoảng (70 ÷ 160) kV.
Vậy ta chọn cấp điện áp định mức tải điện cho toàn mạng điện thiết kế là
U
đm
= 110 kV và tất cả các phương án thiết kế đều chọn cấp điện áp này.
CHƯƠNG 4
CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN
CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU
4.1. NHỮNG YÊU CẦU CHÍNH ĐỐI VỚI MẠNG ĐIỆN
Việc dự kiến các phương án và lựa chọn phương án nối dây tối ưu của
mạng điện khi thiết kế có tính quyết định, vì nó ảnh hưởng tới việc thi công, quản
lý vận hành cũng như các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật.
Các phương án nối dây của lưới điện phải xuất phát từ các yêu cầu về:
1) Độ tin cậy cung cấp điện.
2) Đảm bảo chất lượng điện.
3) Đảm bảo tính linh hoạt cao.
===============================================================
11

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
4) Đảm bảo an toàn cung cấp điện.
4.2. LỰA CHỌN DÂY DẪN
Dây dẫn dùng để dẫn điện từ nguồn đến các phụ tải, các vật liệu dùng để chế
tạo dây dẫn là: đồng, nhôm, thép và hợp kim.
1) Dây đồng: Đồng là vậy liệu dẫn điện tốt nhất vì có điện trở suất nhỏ. Bề
mặt của các sợi dây đồng bọc một lớp oxit đồng nên khả năng chống ăn
mòn tốt. Nhược điểm của dây đồng là rất đắt tiền, do đó chỉ được sử dụng
trong các mạng điện đặc biệt.
2) Dây nhôm: Nhôm là kim loại dẫn điện tốt chỉ sau đồng. Dây nhôm có khả
năng chống ăn mòn tốt, song độ bền cơ tương đối nhỏ.
3) Dây nhôm lõi thép: Được sử dụng phổ biến nhất ở các đường dây trên
không điện áp từ 35kV trở lên. Dây nhôm lõi thép có độ bền cơ rất tốt, giá
thành tương đối rẻ.
Vậy đối với đường dây thiết kế, để đảm bảo tính kinh tế - kỹ thuật ta chọn sử
dụng loại dây nhôm lõi thép (AC).
4.3. PHÂN VÙNG CẤP ĐIỆN
Căn cứ vào sơ đồ địa lý giữa nguồn và các phụ tải, công suất đặt và chế độ làm
việc của các nhà máy điện, ta có thể phân vùng cung cấp điện như sau:
Vùng 1: Gồm các phụ tải 1,2,3,4 và 5 được cung cấp điện từ nhà máy NĐ.
Vùng 2: Gồm các phụ tải 7,8 và 9 được cung cấp điện từ HT.
Riêng phụ tải 6 nhận điện từ cả 2 nguồn là nhà máy NĐ và HT.
Để liên lạc giữa nhà máy điện và hệ thống ta dùng đường dây kép qua PT6.
4.4. TÍNH TOÁN SO SÁNH KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN
Sử dụng phương pháp mô men phụ tải, sơ bộ chọn được các phương án sau:
4.4.1. CÁC PHƯƠNG ÁN CHỌN SƠ BỘ
1) Phương án 1:
===============================================================
12

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
2) Phương án 2:
3) Phương án 3:
===============================================================
13
N§
HT
4
5
7
8
6
1
2
3
9
67,02 km
72,08 km
70,71km
50,99 km
60,83 km
64,03 km
70,71km
60,83 km
50 km
36,06 km
N§
HT
4

5
7
8
6
1
2
3
9
67,02 km
72,08 km
70,71 km
50,99 km
60,83 km
72,11 km
64,03 km
70,71km
60,83 km
82,46 km
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
4)Phương án 4:
===============================================================
14
82,06 km
72,11 km
60,83 km
41,23 km
64,03 km
60,83 km
50,99 km

70,71km
72,08 km
67,02 km
9
3
2
1
6
8
7
5
4
HT
N§
N§
HT
4
5
7
8
6
1
2
3
9
67,02 km
50,99 km
70,71km
50,99 km
60,83 km

72,11 km
64,03 km
70,71km
60,83 km
36,06 km
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
5) Phương án 5:
N§
HT
4
5
7
8
6
1
2
3
9
67,02 km
72,08 km
70,71km
50,99 km
60,83 km
72,11 km
64,03 km
70,71 km
60,83 km
82,46 km
41,23 km

4. 4.2. TÍNH TOÁN SO SÁNH KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN:
Đối với 5 phương án đã chọn, ta thấy trong cả 5 phương án đều có sơ đồ nối
dây là: NĐ và HT được liên lạc với nhau qua phụ tải 6. Do vậy ta sẽ kiểm tra kỹ
thuật của đường dây liên lạc cố định giữa 2 nguồn cung cấp cho mạng điện qua
phụ tải 6 của phương án1, các phương án sau ta sử dụng kết quả đã tính mà không
phải tính lại nhiều lần.
Để giảm khối lượng tính toán các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật, trước hết ta
tính các thông số kỹ thuật cho các phương án, loại bỏ các phương án không đảm
bảo điều kiện kỹ thuật, giữ lại các phương án đảm bảo về mặt kỹ thuật để tính
toán và so sánh về mặt kinh tế.
Khi so sánh các phương án về mặt kỹ thuật ta cần tiến hành các bước sau:
1) Chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện J
kt
:
Dây dẫn lựa chọn là dây nhôm lõi thép (AC), loại dây này có độ dẫn điện
tốt, độ bền cơ cao và giá thành hợp lý, do đó được sử dụng rộng rãi trong thực tế.
Vì mạng điện thiết kế là mạng 110 kV có chiều dài lớn, nên tiết diện dây dẫn được
chọn theo mật độ dòng điện kinh tế (J
kt
).
Tiết diện kinh tế được tính theo công thức sau:
F
i
=
kt
Maxi
J
I
(mm
2

)
Trong đó:
+ F
i
: Là tiết diện dây dẫn tính toán của đoạn đường dây thứ i (mm
2
)
+ I
Max i
: Là dòng điện chạy trên đoạn đường dây thứ i khi phụ tải cực đại
(A)
+ J
kt
: Là mật độ dòng điện kinh tế, nó phụ thuộc vào thời gian sử dụng
công suất lớn nhất (T
Max
) và loại dây dẫn. (A/mm
2
)
Với thời gian sử dụng công suất lớn nhất đã cho: T
Max
= 4800h và dùng dây
AC cho toàn mạng. Tra bảng 2- 4, Trang 64 - Thiết kế các mạng & Hệ thống điện
===============================================================
15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
- NXB Khoa học Kỹ thuật 2004 của tác giả Nguyễn Văn Đạm, ta có: J
kt
= 1,1

A/mm
2
.
- Đối với đường dây một mạch thì:
I
Max
=
dm
iMax
U
S
.3
. 10
3
=
idm
iMax
CosU
P
ϕ
..3
. 10
3
(A)
- Đối với đường dây 2 mạch thì:
I
Max
=
dm
iMax

U
S
.3.2
. 10
3
=
idm
iMax
CosU
P
ϕ
..3.2
. 10
3
(A)
Từ F
i
tính toán được, ta chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất (F
tc
), sau đó kiểm
tra tiết diện dây dẫn đã chọn theo các điều kiện: Vầng quang điện, độ bền cơ, điều
kiện phát nóng dây dẫn và điều kiện tổn thất điện áp cho phép.
2) Kiểm tra tiết diện dây dẫn vừa chọn theo các điều kiện:
a) Điều kiện vầng quang điện:
Đối với cấp điện áp 110 kV, để đảm bảo không phát sinh vầng quang thì
dây dẫn phải có tiết diện F ≥ 70 mm
2
. Điều kiện này được phối hợp với điều kiện
độ bền cơ (khi dây dẫn đã đảm bảo điều kiện vầng quang thì luôn luôn đảm bảo
độ bền cơ).

b) Điều kiện phát nóng dây dẫn:
Sự cố dùng để kiểm tra điều kiện kỹ thuật với lộ kép là khi đứt 1 nhánh
trong lộ kép của đường dây, với mạch vòng thì ta phải xét cụ thể sự cố xảy ra trên
các nhánh.
Kiểm tra theo điều kiện phát nóng là: dòng điện chạy trên dây dẫn khi xảy
ra sự cố phải thoả mãn: I
SC
≤ k. I
CP
Trong đó:
+ K : Là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ khác nhiệt độ tiêu chuẩn, ứng với
nhiệt độ môi trường là 25
0
c thì k = 0,8.
+ I
CP
: Là dòng điện cho phép của dây dẫn, nó phụ thuộc vào bản chất và
tiết diện dây dẫn (Tra bảng).
c) Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp:
Kiểm tra trong 2 điều kiện là khi vận hành bình thường ở chế độ phụ tải cực
đại và khi sự cố nặng nề nhất.
∆U
bt Max
(%) ≤ ∆U
bt CP
(%) = 10%
∆U
SC Max
(%) ≤ ∆U
SC CP

(%) = 20%
Nếu hộ tiêu thụ ở xa nguồn mà dự kiến dùng MBA điều áp dưới tải, vì loại
MBA này có phạm vi điều chỉnh rộng nên có thể cho phép:
∆U
bt Max
(%) ≤ ∆U
bt CP
(%) = 15 ÷ 20%
∆U
SC Max
(%) ≤ ∆U
SC CP
(%) = 20 ÷ 25%
Trong đó: ∆U
bt Max
, ∆U
SC Max
: Là tổn thất điện áp lúc bình thường với phụ tải cực
đại và tổn thất điện áp lúc sự cố nặng nề nhất. Nó được tính theo công thức:
===============================================================
16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
∆U
i
% =
2
..
dm
iiii

U
XQRP
∑∑
+
. 100 (%)
+ P
i
, Q
i
: Là công suất chạy trên đoạn đường dây thứ i (MW, MVAr).
+ R
i
, X
i
: Là điện trở tác dụng và điện kháng của đoạn đường dây thứ i
(Ω).
• Phương án 1:
Sơ đồ nối dây như sau:
(*)Xét đường dây liên lạc: NĐ - PT6 và HT - PT6, ta có:
- Công suất truyền tải trên đoạn đường dây NĐ - PT6 được xác định theo
biểu thức sau:
P
NĐ - 6
= P
NĐ
- ΣP
1,2,3,4,5
- Σ∆P
mđ 1,2,3,4,5
- P

td
Trong đó:
+ ΣP
1,2,3,4
= P
1
+ P
2
+ P
3
+ P
4
+ P
5
+ Σ∆P
mđ 1,2,3,4
= 5% ΣP
1,2,3,4,5
+ P
td
= 10% P
NĐ
- Công suất truyền tải trên đoạn đường dây HT - PT6 được xác định theo
biểu thức sau:
P
HT - 6
= P
6
+ Σ∆P
mđ6

- P
NĐ - 6
(+) Trong chế độ phụ tải Max ta đã tính được (mục 3.2):
. P
NĐ - 6
= 31,5 MW
. P
HT - 6
= 2,10 MW
Công suất phản kháng do NĐ truyền vào đường dây NĐ - 6 có thể được
tính gần đúng như sau :
===============================================================
17
82,46km
60,83 km
70,71km
64,03 km
72,11 km
60,83 km
50,99 km
70,71km
72,08 km
67,02 km
9
3
2
1
6
8
7

5
4
HT
N§
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
. Q
NĐ - 6
= P
NĐ - 6
× tgϕ
6
= 31,5 × 0,33 = 10,40 MVAr ; (coϕ
6
= 0,95 )
Công suất phản kháng truyền vào đường dây HT - 6 được tính như sau :
. Q
HT - 6
= Q
6
+Σ∆Q
6
- Q
NĐ- 6
= 10,52 + 0,15 × 10,52 - 10,40 = 1,70 MVAr
(+) Trong chế độ phụ tải Min, ta có:
. P
NĐ - 6
= P
NĐ

- ΣP
1,2,3,4,5
- Σ∆P
mđ 1,2,3,4,5
- P
td
Trong đó :
. ΣP
1,2,3,4,5
= 12 + 16,8 + 12 + 19,2 + 18 = 78 MW
. Σ∆P
mđ 1,2,3,4,5
= 5% ΣP
1,2,3,4,5
= 0,05.78 = 3,9 MW
. P
tdNĐ
= 10%

P
NĐ
= 0,1.160 = 16 MW.
. P
NĐ
= 112 MW (đã tính được ở mục 2.3.2)
⇒ P
NĐ - 6
= 112 - 78 - 3,9 - 16 = 14,10 MW
. P
HT - 6

= P
6
+ Σ∆P
mđ6
- P
NĐ - 6
= 19,2 + 0,05.19,2 - 14,10 = 6,06 MW
Công suất phản kháng từ NĐ truyền vào HT có thể được tính bằng :
. Q
NĐ - 6
= P
NĐ - 6
× tgϕ
6
= 14,10 × 0,33 = 4,65 MVAr
. Q
HT - 6
= Q
6
+ 0,15Q
6
- Q
NĐ - 6


= 6,31 + 0,15 × 6,31 - 4,65 = 2,61 MVAr
(+) Khi sự cố 1 tổ máy 80MW, công suất truyền tải giữa NĐ - PT6 được xác định
như sau:
. P
NĐ -

6
= P
NĐ
- ΣP
1,2,3,4,5
- Σ∆P
mđ 1,2,3,4,5
- P
td
= 160 - 130 - 6,5 - 16 = 7,50 MW
Trong đó: P
NĐ
= 160 MW (đã tính được ở mục 2.3.3 )
Như vậy công suất truyền tải giữa HT và phụ tải 6 được tính như sau:
. P
HT - 6
= P
6
+ Σ∆P
mđ6
- P
NĐ -6

= 32 +1,6 - 7,50 = 26,10 MW.
. Q
NĐ - 6
= P
NĐ - 6
. tgϕ

6
= 7,50 . 0,33 = 2,48 MVAr
. Q
HT - 6
= Q
6
+ 0,15Q
6
- Q
NĐ - 6


= 10,52 + 0,15. 10,52 - 2,48 = 9,62 MVAr
Từ các số liệu tính toán, ta có bảng tổng hợp kết quả trong các chế độ như
sau:
===============================================================
18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================

B ảng 4 - 1
Chế độ phụ tải S
NĐ - 6
(MVA) S
HT - 6
(MVA)
Max 31,5 + j 10,40 2,10 + j 1,70
Min 14,1 + j 4,65 6,06 + j 2,61
Sự cố 7,50 + j 2,48 26,10 + j 9,62
Nhìn vào bảng kết quả trên ta thấy ở chế độ phụ tải Max, dòng công suất

truyền tải S
NĐ - 6
lớn hơn ở chế độ phụ tải Min, do vậy ta chọn tiết diện dây dẫn của
đường dây NĐ - PT6 theo chế độ Max, còn đường dây HT - PT6 dòng công suất
trong chế độ phụ tải Min lớn hơn chế độ phụ tải Max vì vậy ta chọn tiết diện dây
dẫn của đoạn này theo chế độ phụ tải Min. Đồng thời dòng công suất chạy trên
đoạn đường dây liên lạc NĐ - PT6 lớn nhất khi phụ tải Max, do đó sự cố đứt dây
sẽ nguy hiểm hơn sự cố hỏng 1 tổ máy và dòng công suất chạy trên đoạn đường
dây HT - 6 sẽ lớn nhất khi sự cố hỏng một tổ máy, vì vậy ta kiểm tra khi sự cố đứt
dây đối với đoạn đường dây NĐ - 6 và sự cố hỏng một tổ máy đối với đoạn đường
dây HT - 6.
* Tính chọn dây dẫn cho đoạn NĐ - PT6:
Dòng điện cực đại chạy trên đoạn NĐ - PT6 là:
I
NĐ - 6
=
3
2
6
2
6
10.
.3.2
dm
NN
U
QP
+
=
3

22
10.
110.3.2
40,1050,31
+
= 87,06 A.
F
NĐ - 6
=
kt
N
J
I
6−
=
1,1
06,87
= 79,14 mm
2
Tra bảng 2.4 - Trang 64 - Thiết kế các mạng và hệ thống điện - NXB KHKT -
2004 của tác giả Nguyễn Văn Đạm, ta chọn được dây dẫn tiêu chuẩn gần nhất là
dây AC - 70.
- Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn trong chế độ sự cố nguy hiểm nhất:
Ở trên ta đã tính toán (Bảng 4.1) và nhận xét sự cố nguy hiểm nhất đối với
đường dây NĐ - 6 khi đứt 1 lộ đường dây trong chế độ phụ tải Max khi đó dòng
điện chạy trên đường dây còn lại tăng lên gấp 2 lần:
I
sc Max
= 2. 87,06 = 174,12 A.

Dây AC-70, đặt ngoài trời có: I
CP
= 265 A ⇒ k. I
CP
= 0,8 . 265 = 212 A
Ta thấy: I
Max
= 2.87,06 = 174,12 A < k. I
CP
= 212 A⇒ Dây dẫn đã chọn
đảm bảo điều kiện phát nóng.
- Kiểm tra tổn thất điện áp trong chế độ làm việc Max
Dây AC 70 có: r
0
= 0,46 Ω/km ; x
0
= 0,44 Ω/km
===============================================================
19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
⇒ R
N - 6
=
2
1
. r
0
. l
N - 6

=
2
1
. 0,46 .70,71 = 16,26 Ω
X
N - 6
=
2
1
. x
0
. l
N -6
=
2
1
. 0,44 .70,71 = 15,63 Ω
⇒ ∆U
bt Max
(%) =
2
6666
..
dm
NNNN
U
XQRP
−−−−
+
. 100

=
2
110
63,15.40,1026,16.50,31 +
. 100 = 5,58%
Ta thấy ∆U
bt Max
(%) = 5,58 % < ∆U
bt CP
(%) = 10% ⇒ Đạt yêu cầu.
- Kiểm tra tổn thất điện áp trong chế độ sự cố:
Đây là đường dây kép và dòng điện chạy trên đường dây lớn nhất khi phụ
tải Max nên sự cố nặng nề nhất là khi đứt 1 trong 2 mạch của đường dây, khi đó
tổng trở của đường dây tăng lên gấp 2 lần. Do vậy tổn thất điện áp khi sự cố đứt 1
đường dây cũng tăng lên 2 lần so với tổn thất điện áp trong chế độ làm việc bình
thường .
∆U
SC1
(%) = 5,58% . 2 = 11,16 %.
Trường hợp sự cố một máy phát khi đó sự cố trên đường dây PT6 - NĐ
bằng :
∆U
SC2
(%) =
2
6666
..
dm
NNNN
U

XQRP
−−−−
+
. 100
=
2
110
63,15.48,226,16.5,7
+
. 100 = 1,33%
Vậy ∆U
SCMax
= ∆U
SC1
= 11,16
Ta thấy ∆U
SCMax
= 11,16% < ∆U
SC CP
= 20% ⇒ Đạt yêu cầu.
Vây đường dây liên lạc NĐ - PT6 ta chọn loại dây AC-70 là đạt yêu cầu
(đảm bảo điều kiện vầng quang điện, độ bền cơ, tổn thất điện áp cho phép và điều
kiện phát nóng dây dẫn).
* Chọn dây dẫn cho đoạn đường dây HT - PT6:
Chọn dòng công suất khi phụ tải Min, tính tương tự ta có:
I
HT - 6
=
3
2

6
2
6
10.
.3.2
dm
HTHT
U
QP
−−
+
=
3
22
10.
110.3.2
61,206,6
+
= 17,37 A.
F
HT - 6
=
kt
HT
J
I
6
−
=
1,1

37,17
= 15,74 mm
2
Để không xuất hiện vầng quang khi vận hành đường dây ta chọn dây AC-70.
- Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn:
Xét sự cố khi đứt một mạch của đường dây lộ kép.
===============================================================
20
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
Khi đó: I
SC1
= 2 . 17,37 = 34,64 A
Khi hỏng một tổ máy phát 80 MW khi đó dòng điện chạy trên đoạn đường
dây HT - 6 bằng :
I
SC2
=
3
22
10
110.3.2
62,910,26
+
= 73,00 A
Như vậy dòng điện sự cố Max chạy trên đoạn đường dây HT - 6 là : I
SCMax
=
I
SC2

= 73,00 A
Mà dây AC-70, đặt ngoài trời có: I
CP
= 265A ⇒ k. I
CP
= 0,8 . 265 = 212A
Ta thấy: I
SC Max
= 73,00 A < k. I
CP
= 212A ⇒ Dây dẫn đã chọn đảm bảo
điều kiện phát nóng cho phép.
Dây AC-70, có: r
0
= 0,46 Ω/km ; x
0
= 0,44 Ω/km
⇒ R
HT - 6
=
2
1
. r
0
. l
HT -6
=
2
1
. 0,46 . 50,99 = 11,73Ω

X
HT -6
=
2
1
. x
0
. l
HT - 6
=
2
1
. 0,44 . 50,99 = 11,22 Ω
- Kiểm tra tổn thất điện áp trong chế độ làm việc Max:
∆U
bt Max
(%) =
2
6666
..
dm
HTHTHTHT
U
XQRP
−−−−
+
. 100
=
2
110

22,11.61,273,11.06,6
+
. 100 = 0,83%
Ta thấy ∆U
bt Max
(%) = 0,83% < ∆U
bt CP
(%) = 10% ⇒ Đạt yêu cầu.
- Kiểm tra tổn thất điện áp trong chế độ sự cố:
+ Trường hợp sự cố khi đứt 1 trong 2 lộ của đường dây, khi đó tổng trở của
đường dây tăng lên gấp 2 lần. Do vậy tổn thất điện áp khi sự cố đứt 1 đường dây
cũng tăng lên 2 lần so với tổn thất điện áp trong chế độ làm việc bình thường.
∆U
SC 1
(%) = 0,83% . 2 = 1,66 %.
+ Trường hợp sự cố một tổ máy phát 80 MW khi đó tổn thất điện áp trên
đoạn đường dây HT - 6 bằng :
∆U
SC2 HT - 6
(%) =
2
6666
..
dm
HTHTHTHT
U
XQRP
−−−−
+
. 100

=
2
110
22,11.62,973,11.10,26
+
.100 = 3,42%
Như vậy: ∆U
SC 2
(%) = ∆U
Max
(%) = 3,42%
Ta thấy ∆U
SC Max
= 3,42% < ∆U
SC CP
= 20% ⇒ Đạt yêu cầu.
Vậy đoạn PT6 - HT ta chọn dây AC-70.
(*) Xét đoạn NĐ - PT1:
Tính toán tương tự ta có:
I
N - 1
=
1
1
..3.2
ϕ
CosU
P
dm
. 10

3
=
95,0.110.3.2
20
. 10
3
= 55,25 A
===============================================================
21
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
F
N - 1
=
kt
N
J
I
1−
=
1,1
25,55
= 50,23 mm
2
Để không xuất hiện vầng quang khi vận hành ta chọn dây AC-70.
- Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn:
Sự cố nặng nề nhất là khi đứt 1 mạch, khi đó dòng điện lớn nhất chạy trên
dây dẫn là: I
SC Max
= 2. I

bt Max
= 2 . 55,25 = 110,50 A
Dây AC-70, đặt ngoài trời có: I
CP
= 265A ⇒ k. I
CP
= 0,8 . 265 = 212 A
Ta thấy: I
SC Max
= 110,50 A < k. I
CP
= 212 A⇒ Dây dẫn đã chọn đảm bảo
điều kiện phát nóng.
- Kiểm tra tổn thất điện áp trong chế độ làm việc bình thường với phụ tải
Max:
Dây AC-70, có: r
0
= 0,46 Ω/km ; x
0
= 0,44 Ω/km
⇒ R
N - 1
=
2
1
. r
0
. l
N -1
=

2
1
. 0,46 . 70,71 = 16,26 Ω
X
N - 1
=
2
1
. x
0
. l
N - 1
=
2
1
. 0,44 . 70,71 = 15,56 Ω
⇒ ∆U
bt Max
(%) =
2
1111
..
dm
NN
U
XQRP
−−
+
. 100
=

2
110
56,15.57,626,16.20
+
. 100 = 3,53%
Ta thấy ∆U
bt Max
(%) = 3,53% < ∆U
bt CP
(%) = 10% ⇒ Đạt yêu cầu.
- Kiểm tra tổn thất điện áp trong chế độ sự cố:
Đường dây lộ kép nên sự cố nguy hiểm nhất là khi đứt 1 mạch, khi đó ta có:
∆U
SC Max
(%) = 2. 3,53% = 7,06 %
Vậy ∆U
SC Max
= 7,06 % < ∆U
SC CP
= 20% ⇒ Đạt yêu cầu.
Vậy đoạn NĐ - PT1 ta chọn dây AC-70.
(*) Xét đoạn NĐ - PT2:
Tính toán tương tự ta có:
I
N - 2
=
2
2
..3.2
ϕ

CosU
P
dm
. 10
3
=
9,0.110.32
28
. 10
3
= 81,65 A
F
N - 2
=
kt
N
J
I
2−
=
1,1
65,81
= 74,23 mm
2
Tra bảng chọn dây AC - 70.
- Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn:
Sự cố nặng nề nhất là khi đứt 1 mạch, khi đó dòng điện lớn nhất chạy trên
dây dẫn là: I
SC Max
= 2. I

bt Max
= 2 . 81,65 = 163,30 A
Dây AC - 70, đặt ngoài trời có: I
CP
= 265A ⇒ k. I
CP
= 0,8 . 265 = 212A
===============================================================
22
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
Ta thấy: I
SC Max
= 163,30 A < k. I
CP
= 212 A⇒ Dây dẫn đã chọn đảm bảo
điều kiện phát nóng.
Dây AC-70, có: r
0
= 0,46 Ω/km ; x
0
= 0,44 Ω/km
⇒ R
N - 2
=
2
1
. r
0
. l

N -2
=
2
1
. 0,46 . 60,83 = 13,99 Ω
X
N -2
=
2
1
. x
0
. l
N - 2
=
2
1
. 0,44 . 60,83 = 13,38 Ω
⇒ ∆U
bt Max
(%) =
2
2222
..
dm
NN
U
XQRP
−−
+

. 100
=
2
110
38,13.56,1399,13.28 +
. 100 = 4,74%
Ta thấy ∆U
bt Max
(%) = 4,74% < ∆U
bt CP
(%) = 10% ⇒ Đạt yêu cầu.
- Kiểm tra tổn thất điện áp trong chế độ sự cố:
Đường dây lộ kép nên sự cố nguy hiểm nhất là khi đứt 1 mạch, khi đó ta có:
∆U
SC Max
(%) = 2. 4,74% = 9,48 %
Vậy ∆U
SC Max
= 9,48 % < ∆U
SC CP
= 20% ⇒ Đạt yêu cầu.
Vậy đoạn NĐ - PT2 ta chọn dây AC-70.
(*) Xét đoạn NĐ - PT3:
Vì phụ tải 3 là phụ tải loại III nên ta dùng đường dây đơn để tải điện do đó:
I
N - 3
=
3
3
..3

ϕ
CosU
P
dm
. 10
3
=
9,0.110.3
20
. 10
3
= 116,64 A
F
N - 3
=
kt
N
J
I
3−
=
1,1
64,116
= 106,04 mm
2
Tra bảng chọn dây AC-95, có : r
0
= 0,33 Ω/km ; x
0
= 0,429 Ω/km

R
N - 3
= r
0
. L
N - 3
= 0,33 . 82,46 = 27,21 Ω
X
N - 3
= x
0
. L
N - 3
= 0,429 . 82,46 = 35,38 Ω
- Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn:
Phát nóng mạnh nhất đối với đường dây 1 mạch khi dòng điện lớn nhất
chạy trên dây dẫn nghĩa là: I
Max
= I
bt Max
= 116,64 A
Dây AC-95, đặt ngoài trời có: I
CP
= 330A ⇒ k. I
CP
= 0,8 . 330 = 264A
Ta thấy: I
Max
= 116,64 A < k. I
CP

= 264 A⇒ Dây dẫn đã chọn đảm bảo điều
kiện phát nóng.
- Kiểm tra tổn thất điện áp trong chế độ làm việc bình thường với phụ tải
Max:
∆U
bt Max
(%) =
2
3333
..
dm
NN
U
XQRP
−−
+
. 100
=
2
110
38,35.69,921,27.20
+
. 100 = 7,33%
Ta thấy ∆U
bt Max
(%) = 7,33% < ∆U
bt CP
(%) = 10% ⇒ Đạt yêu cầu.
===============================================================
23

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
Vậy đoạn NĐ - PT3, ta chọn dây AC-95.
(*) Xét đoạn NĐ - PT4:
Tính toán tương tự ta có:
I
N - 4
=
4
4
..3.2
ϕ
CosU
P
dm
. 10
3
=
92,0.110.3.2
32
. 10
3
= 91,28 A
F
N - 4
=
kt
N
J
I

4−
=
1,1
28,91
= 82,98 mm
2
Tra bảng chọn dây AC-95.
- Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn:
Sự cố nặng nề nhất là khi đứt 1 mạch, khi đó dòng điện lớn nhất chạy trên
dây dẫn là: I
SC Max
= 2. I
bt Max
= 2 . 91,28 = 182,56 A
Dây AC-95, đặt ngoài trời có: I
CP
= 330A ⇒ k. I
CP
= 0,8 . 330 = 264 A
Ta thấy: I
SCMax
= 182,56 A < k. I
CP
= 264 A ⇒ Dây dẫn đã chọn đảm bảo
điều kiện phát nóng.
Dây AC-95, có: r
0
= 0,33 Ω/km ; x
0
= 0,429 Ω/km

⇒ R
N - 4
=
2
1
. r
0
. l
N - 4
=
2
1
. 0,33 . 67,08 = 11,07 Ω
X
N - 4
=
2
1
. x
0
. l
N - 4
=
2
1
. 0,429 . 67,08 = 14,39 Ω
⇒ ∆U
bt Max
(%) =
2

4444
..
dm
NN
U
XQRP
−−
+
. 100
=
2
110
39,14.62,1307,11.32
+
. 100 = 4,55%
Ta thấy ∆U
bt Max
(%) = 4,55% < ∆U
bt CP
(%) = 10% ⇒ Đạt yêu cầu.
- Kiểm tra tổn thất điện áp trong chế độ sự cố:
Đường dây lộ kép nên sự cố nguy hiểm nhất là khi đứt 1 mạch, khi đó ta có:
∆U
SC Max
(%) = 2.4,55% = 9,10%
Vậy ∆U
SC Max
= 9,10 % < ∆U
SC CP
= 20% ⇒ Đạt yêu cầu.

Vậy đoạn NĐ - PT4 ta chọn dây AC-95.
(*) Xét đoạn NĐ - PT5:
Tính toán tương tự ta có:
I
N - 5
=
5
5
..3.2
ϕ
CosU
P
dm
. 10
3
=
9,0.110.3.2
30
. 10
3
= 87,48 A
F
N - 5
=
kt
N
J
P
5−
=

1,1
48,87
= 79,52 mm
2
Tra bảng chọn dây AC-70.
Dây AC-70, có: r
0
= 0,46 Ω/km ; x
0
= 0,44 Ω/km
===============================================================
24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế lưới điện khu vực
=================================================================
⇒ R
N - 5
=
2
1
. r
0
. l
N - 5
=
2
1
. 0,46 . 72,80 = 16,74 Ω
X
N - 5
=

2
1
. x
0
. l
N - 5
=
2
1
. 0,44 . 72,80 = 16,02 Ω
- Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn:
Sự cố nặng nề nhất là khi đứt 1 mạch, khi đó dòng điện lớn nhất chạy trên
dây dẫn là: I
SC Max
= 2. I
bt Max
= 2 . 87,48 = 174,96 A.
Ta thấy: I
SC Max
= 174,96A < k. I
CP
= 212 A ⇒ Dây dẫn đã chọn đảm bảo
điều kiện phát nóng.
- Kiểm tra tổn thất điện áp trong chế độ làm việc bình thường với phụ tải Max:
∆U
bt Max
(%) =
2
5555
..

dm
NN
U
XQRP
−−
+
. 100
=
2
110
02,16.53,1474,16.30
+
. 100 = 6,07%
Ta thấy ∆U
bt Max
(%) = 6,07% < ∆U
bt CP
(%) = 10% ⇒ Đạt yêu cầu.
- Kiểm tra tổn thất điện áp trong chế độ sự cố:
Đường dây lộ kép nên sự cố nguy hiểm nhất là khi đứt 1 mạch, khi đó ta có:
∆U
SC Max
(%) = 2. ∆U
bt Max
(%) = 2. 6,07% = 12,14%
Ta thấy: ∆U
SC Max
= 12,14% < ∆U
SC CP
= 20% ⇒ Đạt yêu cầu.

Vậy đoạn NĐ - PT5, ta chọn dây AC-70.
(*) Xét đoạn HT - PT7:
Tính toán tương tự ta có:
I
HT - 7
=
7
7
..3.2
ϕ
CosU
P
dm
. 10
3
=
85,0.110.3.2
32
. 10
3
= 98,80 A
F
HT - 7
=
kt
HT
J
I
7
−

=
1,1
80,98
= 89,82 mm
2
Tra bảng chọn dây AC-95, có : r
0
= 0,33 Ω/km ; x
0
= 0,429 Ω/km
R
HT - 7
=
2
1
.r
0
. L
HT - 7
=
2
1
.0,33 . 60,83 = 10,04 Ω
X
HT - 7
=
2
1
.x
0

. L
HT - 7
=
2
1
.0,429 . 60,83 = 13,05 Ω
- Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn:
Sự cố nặng nề nhất là khi đứt 1 mạch, khi đó dòng điện lớn nhất chạy trên
dây dẫn là: I
SC Max
= 2. I
bt Max
= 2 . 98,80 = 197,60 A.
Ta thấy: I
SC Max
= 197,60 A < k. I
CP
= 0,8.330 = 264 A ⇒ Dây dẫn đã chọn
đảm bảo điều kiện phát nóng.
- Kiểm tra tổn thất điện áp trong chế độ làm việc bình thường với phụ tải Max:
===============================================================
25