Tài liệu Môn Lưới điện_ Bùi Đình Ảnh docx

MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
Phần thứ nhất
Thiết kế mạng điện khu vực
Chương I. cân bằng công suất và vạch các phương án nối điện
i.1.1. Các số liệu về nguồn cung cấp và phụ tải
1.1.1 phân tích nguồn và tải
a. nguồn
Nguồn cung cấp là một trong những điều kiện chủ yếu của việc lựa chọn kết
cấu sơ đồ mang điện, nó cung cấp cho các phụ tải và đương dây liên lạc.
Theo đầu bài cho nguồn công suất vô cùng lớn, có nghĩa khi phát ra bao nhiêu
thì tải bấy nhiêu.
b. Phụ tải
Mạng điện khu vực mà ta cần thiết kế gồm có 6 phụ tải với tổng công suất lớn
nhất là:
ΣS
max
= 229,406 MVA, tổng công suất cực tiểu là: ΣS
min
= 160,583 MVA.
Nguồn điện đủ cung cấp cho tất cả các phụ tải,
Các phụ tải 1,3,5,6 có mức độ đảm bảo cung cấp điện cao nhất (loại I), nên sẽ
được cung cấp bởi đường dây kép hoặc mạch vòng để đảm bảo cung cấp điện liên
tục. Phụ tải 2 và 4 có mức độ đảm bảo cung cấp điện loại III nên sẽ được cung
cấp điện bằng đường dây một mạch
Dựa vào bảng 1.1, sau khi tính toán ta được bảng số liệu sau:
Phụ
tải
Hộ P
max
+j.Q
max

(MVA) S
max
(MVA) P
min
+j.Q
min
(MVA) S
min
(MVA)
1 III 25 +j.15,493 29,411 17,5 +j.10,845 20,587
2 I 40 +j.24,789 47,058 28 +j.17,352 32,940
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
1
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
3 I 45 +j.27,888 52,940 31,5 +j.19,521 37,058
4 I 35 +j.21,691 41,176 24,5 +j.15,183 28,823
5 I 30 +j.18,592 35,293 21 +j.13,014 24,705
6 III 20 +j.12,394 23,258 14 +j.8,676 16,470
∑ 195 +j.120,847 229,406 136,5 +j.84,546 160,583
1.1.2. Cân bằng công suất tác dụng
Để hệ thống điện làm việc ổn định đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải thì
nguồn điện phải đảm bảo cung cấp đủ công suất tác dụng P và công suất phản
kháng Q cho các hộ tiêu thụ và cả tổn thất công suất trên các phần tử của hệ
thống. Nếu sự cân bằng giữa công suất tác dụng và phản kháng phát ra với công
suất tác dụng và phản kháng tiêu thụ bị phá vỡ thì các chỉ tiêu chất lượng điện
năng bị giảm, dẫn đến giảm chất lượng của các sản phẩm hoặc có thể dẫn đến mất
ổn định hoặc làm tan rã hệ thống. Mục đích của phần này là tính toán xem nguồn
phát có đáp ứng đủ công suât tác dụng và phản kháng cho các phụ tải không? Từ
đó định ra phương thức vận hành cho nhà máy, lưới điện nhằm đảm bảo cung cấp
điện cũng như chất lượng điện năng tức là đảm bảo tần số và điện áp luôn ổn định

trong giới hạn cho phép.
Công suất tác dụng của các phụ tải liên quan với tần số của dòng điện xoay
chiều. Tần số trong hệ thống sẽ thay đổi khi sự cân bằng công suất tác dụng trong
hệ thống bị phá vỡ. Giảm công suất tác dụng phát ra dẫn đến giảm tân số và
ngược lại, tăng công suất tác dụng phát ra dẫn đến tăng tần số. Cân băng công
suất tác dụng có tính chất toàn hệ thống, tần số mọi nơi trong hệ thống điện luôn
như nhau. Vì vậy tại mỗi thời điểm trong các chế độ xác lập của hệ thống điện,
các nhà máy điện trong hệ thống điện cần phải phát công suất bằng công suất của
các 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 công suất tác dụng được biểu diễn bằng biểu thức sau:
P
trạm
= m.
+
∑
=
6
1i
pti
p
∆P
md
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
2
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
Trong đó P
trạm
: công suất của trạm
m.

∑
=
6
1i
pti
p
: tổng công suất của các phụ tải trong trạm ở chế độ cực đại.
∆P
md
: tổn thất trong máy biến áp
m: là hệ số m = 1
tổn thất trong máy biến áp bằng 5% tổng công suất của các phụ tải trong trạm
m.
∑
=
6
1i
pti
p
= 195 MW
∆P
md
= 5%. m.
∑
=
6
1i
pti
p
= 0,05.195 = 9,75 MW

⇒ P
trạm
= 195 + 9,75 = 204,75 MW
1.1.3 Cân bằng công suất phản kháng.
Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều, đòi hỏi sự cân bằng
giữa điện năng sản xuất ra và điện năng tiêu thụ tại mỗi thời điểm. Sự cân bằng
đòi hỏi không những chỉ đối với công suất tác dụng, mà cả đối với công suất phản
kháng.
Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp. Phá sự cân bằng
công suất phản kháng sẽ dẫn đến thay đổi điện áp trong mạch điện. Nếu công suất
phản kháng phát ra lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ thì điện áp trong mạng
sẽ tăng, ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng điện áp trong mạng sẽ giảm.
Khác với công suất tác dụng, cân bằng công suất phản kháng vừa có tính chất hệ
thống, vừa có tính chất địa phương, có nghĩa là chỗ này của hệ thống có thể đủ
nhưng chỗ khác của hệ thống lại thiếu công suất phản kháng. Vì vậy để đảm bảo
chất lượng cần thiết của điện áp ở các hộ tiêu thụ trong mạng điện, cần tiến hành
cân bằng sơ bộ công suất phản kháng.
Sự cân bằng công suất phản kháng được biểu diễn bằng biểu thức sau:
Q
bù
+ Q
trạm
= m.
∑
=
6
1i
pti
Q
+ ∆Q

B
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
3
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
m.
∑
=
6
1i
pti
Q
: Tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế độ cực
đại.
∆Q
B
: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các máy biến áp.
Q
trạm
= P
trạm
. tgử
HT
= 204,75.
85,0
85,01
2
−
= 126,892 MVAr
m.
∑

=
6
1i
pti
Q
= 120,847 MVAr
∆Q
B
= 15%. m.
∑
=
6
1i
pti
Q
=
100
15
.124,847 = 18,127 MVAr
Q
bù
= 120,847 + 18,127 - 126,892 = 12,082 MVAr
Đ 1.2. vạch các phương án nối điện
1.2.1. Dự kiến các phương án
Các chỉ tiêu kinh tế kỹ - thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của
nó. Vì vậy các sơ đồ mạng điện cần phải có các 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 triển trong tương lai, tiếp
nhận phụ tải mới.
Để thực hiện yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại I, cần

đảm bảo dự phòng 100% trong mạng điện, đồng thời dự phòng đóng tự động. Vì
vậy để cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ loại I có thể sử dụng đường dây hai
mạch hoặc mạch vòng.
Trong sơ đồ một cạnh ô vuông nhỏ tương ứng 10km ngoài thực địa
Sơ đồ mạch điện phương án I.
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
4
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
Sơ đồ mạch điện phương án II.
Sơ đồ mạch điện phương án III.
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
5
6
5
4
3
2
1
iiI
iiI
i
i
i
i
nguån
42,42
41,23
51
40
40 67,08

5,1
5
4
3
2
1
i
i
i
i
nguån
42,42
41,23
40
36,05
40
iii
iii
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
Sơ đồ mạch điện phương án IV.
1.2.3 Tính bù công suất phản kháng
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
6
6
5
4
3
2
1
i

i
i
i
nguån
iii
41,23
41,23
51
40
40
67,08
iii
4,242
6
5
4
3
2
1
i
i
i
i
nguån
iii
41,23
50
40
51
67,0840

iii
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
Ta thấy phụ tải 3 và phụ tải 5,phụ tải 6 ở xa nguồn lại chịu tải lớn lên ta sẽ bù sơ
bộ cho hai phụ tải này để nâng hệ số công suất của các phụ tải này lên từ (0,85 ữ
0,95)
Dung lượng bù cho mỗi phụ tải 3 và 5 và 6 là:
∆Q
b3
= 6 MVAr, ∆Q
b5
= 3,041 MVAr, ∆Q
b6
= 3,041 MVAr
• Phụ tải 3
Công suất tại nút 3 trước khi bù
S
3
= 45 +j.27,888 MVA
Công suất phản kháng cần bù
Q
3
,

= Q
3
- ∆Q
b3
= 21,888 MVAr
Hệ số công suất tại nút 3 sau khi bù
⇒ tgử

3
,
=
3
,
3
P
Q
=
45
888,21
= 0,486
Cosử
3
,
=
1486,0
1
1
1
2,
3
2
+
=
+
ϕ
tg
= 0,899 ≈ 0,9
• Phụ tải 5

Công suất tại nút 5 trước khi bù
S
5
= 30 +j.18,592 MVA
Công suất phản kháng cần bù
Q
5
,

= Q
5
- ∆Q
b5
= 15,551 MVAr
Hệ số công suất tại nút 5 sau khi bù
⇒ tgử
5
,
=
5
,
5
P
Q
=
30
551,15
= 0,518
Cosử
5

,
=
1518,0
1
1
1
2,
5
2
+
=
+
ϕ
tg
= 0,888
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
7
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
• Phụ tải 6
Công suất tại nút 6 trước khi bù
S
6
= 20 +j.12,394 MVA
Công suất phản kháng cần bù
Q
6
,

= Q
6

- ∆Q
b6
= 9,353 MVAr
Hệ số công suất tại nút 6 sau khi bù
⇒ tgử
6
,
=
6
,
6
P
Q
=
20
353,9
= 0,467
Cosử
6
,
=
1467,0
1
1
1
2,
6
2
+
=

+
ϕ
tg
= 0,906
Ta có bảng phụ tải sau khi bù
Đường dây L (km) P
max
+j.Q
max
(MVA) U
đmi
(kV) U
đm
(kV)
Nguồn – 1 42,42 25 +j.15,493 91,267
110
Nguồn - 2 41,23
40 +j.24,789
82,486
Nguồn – 3 51
45 +j.21,888
87,985
Nguồn - 4 40
35 +j.21,691
77,636
Nguồn – 5 40
30 +j.15,551
72,622
Nguồn – 6 67,08
20 +j.9,353

85,386
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
8
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
Chương 2. tính toán chọn phương án tối ưu
A. phương án I.
Đ 2.1 chọn cấp điện áp cho mạng điện phương án I
Điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế -
kỹ thuật, cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng. Khi tăng điện áp định
mức, tổn thất công suất và điện năng sẽ giảm, nghĩa là giảm chi phí vận hành,
giảm tiết diện dây dẫn và chi phí về kim loại khi xây dựng mạng điện, đồng
thời tăng công suất giới hạn truyền tải trên đường dây, đơn giản hoá sự phát
triển tương lai của mạng điện, nhưng tăng vốn đầu tư để xây dựng mạng điện.
Ngược lại, khi mạng điện áp định mức nhỏ, yêu cầu về vốn đầu tư không lớn,
nhưng chi phí vận hành lớn vì tổn thất công suất và điện năng đều lớn, ngoài ra
khả năng truyền tải nhỏ. Tuỳ thuộc vào giá trị công suất cần truyền tải và độ
dài đường dây tải điện mà chọn độ lớn của điện áp vận hành sao cho thích hợp
nhất. áp dụng công thức kinh nghiệm sau để tính điện áp định mức của đường
dây:
2.1.1 Chọn cấp điện áp cho từng đoạn
áp dụng công thức kinh nghiệm sau để tính điện áp định mức của đoạn dây:
U
đmi
= 4,34
i i
L 16 P× + ×
kV
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
9
51

67,0840
40
41,23
6
5
4
3
2
1
iii
iii
i
i
i
i
nguån
42,42
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
Trong đó :
- U
đmi
: Điện áp định mức của đoạn dây thứ i, kV
− L
i


: Chiều dài đoạn dây thứ i, km
− P
i

: Công suất truyền tải trên đoạn dây thứ i, MW
Điện áp trên đoạn 1- Nguồn
U
đm1
= 4,34
25.1642,4234,416
11
+=+ PL
= 91,2670 kV
Tương tự ta có điện áp đối vơi các đoạn khác
Đường dây L (km) P
max
+j.Q
max
(MVA) U
đmi
(kV) U
đm
(kV)
Nguồn – 1 42,42 25 +j.15,493 91,267
110
Nguồn - 2 41,23
40 +j.24,789
82,486
Nguồn – 3 51
45 +j.21,888
87,985
Nguồn - 4 40
35 +j.21,691

77,636
Nguồn – 5 40
30 +j.15,551
72,622
Nguồn – 6 67,08
20 +j.9,353
85,386
Từ kết quả trên với U
i
nằm trong khoảng (70 ữ160) nên ta chọn điện áp cho toàn
lưới 110 kV
Đ 2.2 Chọn tiết diện dây dẫn phương án I
Mạng điện 110 kV được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên không.
Các đường dây được sử dụng là dây nhôm lõi thép AC, đồng thời các dây dẫn
thường được đặt trên các cột bê tông ly tâm hay cột thép tuỳ theo địa hình đường
dây chạy qua. Đối với các đường dây 110 kV, khoảng cách trung bình hình học
giữa dây dẫn các pha bằng 5m (D
tb
=5m).
Đối với mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh
tế của dòng điện, nghĩa là:
F =
kt
J
I
I =
3
22
10.
.3. Un

QP +
− I

: Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, A
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
10
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
− J
kt
: Mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm
2
− n : số mạch
2.2.2 Tính tiết diện của đường dây Nguồn – 1
Dòng chạy trên đường dây bằng:
I
N-1
=
370,15410.
110.3
493,1525
10.
.3
3
22
3
22
=
+
=
+

U
QP
A
− Tiết diện của dây dẫn
F
tt
=
336,140
1,1
370,154
1
==
−
kt
N
J
I
mm
2
Với dây AC và T
max
=5000h thì J
kt
=1,1A/mm
2
− Điều kiện vầng quang
Đối với đường dây 110 kV, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi
thép cần phải có tiết diện F /70mm
2
. Độ bền cơ của đường dây trên không thường

được phối hợp với điều kiện vầng quang của đường dây, cho nên không cần phải
kiểm tra điều kiện này.
Chọn dây nhôm lõi thép: AC – 150 có I
CP
= 445 A
Tính toán đối với các đường dây còn lại được tiến hành tương tự như đối với
đường dây Nguồn -1
Bảng 4.2. Chọn tiết diện theo mật độ dòng điện kinh tế
Đường dây
Số
mạch
I
bt
A
F
tt
mm
2
Dây dẫn
I
cp
A
Nguồn – 1 1 154,370 140,366 AC-150 445
Nguồn - 2 2 123,496 112,268 AC-120 380
Nguồn – 3 2 131,323 119,384 AC-120 380
Nguồn - 4 2 108,060 98,236 AC-120 380
Nguồn – 5 2 88,678 80,616 AC- 95 330
Nguồn – 6 1 115,884 105,349 AC-120 380
2.2.2. Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn trong chế độ sau sự cố:
Phương pháp chung:

- Khi sự cố đứt một mạch đường dây kép, dòng điện chạy trên đường dây còn
lại:
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
11
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
I
sc
= 2×I
maxbt
≤ I
cp
hc

I
cp
hc
= k
hc
. I
cp
k
hc
=
2570
3570
−
−
=
−
−

CHCP
XQCP
QQ
QQ
= 0,88
Ta có bảng sau
Đường dây
Số
mạch
I
bt
A
F
tt
mm
2
I
cp
A
I
cp
hc
A
Nguồn – 1 1 154,370 140,366 445 391,6
Nguồn - 2 2 123,496 112,268 380 334,4
Nguồn – 3 2 131,323 119,384 380 334,4
Nguồn – 4 2 108,060 98,236 380 334,4
Nguồn – 5 2 88,678 80,616 330 290,4
Nguồn – 6 1 115,884 105,349 380 334,4
Trong đó:

− I
sc
: Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố
− I
cp
: Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của đường dây.
− I
cp
hc
: Dòng điện hiệu chỉnh cho phép
− I
maxbt
: Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại.
− k
hc
:
- Đối với đường dây liên lạc giữa nguồn và phụ tải thì sự cố có thể xảy ra trong
2 trường hợp sau:
+ Sự cố đứt một mạch trên đường dây kép.
+ Sự cố đứt dây đơn
*. Khi sự cố đứt một mạch trên đường dây kép.
Nguồn – 2 : I
SC N-2
= 2.I
bt N-2
= 2. 123,496 = 246,992 A
Nguồn – 3 : I
SC N-3
= 2.I
bt N-3

= 2. 131,323= 262,646 A
Nguồn – 4 : I
SC N-4
= 2.I
bt N-4
= 2. 108,060 = 216,12 A
Nguồn – 5 : I
SC N-5
= 2.I
bt N-5
= 2. 88,678 = 177,356 A
Có I
sc
max
= 262,646 < I
cp
hc
= 391,6A
Vậy dây đảm bảo
Đ 2.3 Tổn thất điện áp lúc bình thường và khi sự cố phương án I
Phương pháp chung:
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
12
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
* Tính tổn thất điện áp trong chế độ bình thường.
+ Tính tổn thất điện áp max cho lưới điện hình tia: tính ∆U từ nguồn đến tất
cả các nút phụ tải.
∆U
i
% =

j j j j
Dj Dj
j
2
Dj
®m
P R Q X
U 100%
U
+
∆ = ×
∑ ∑
∑
Sau khi chọn các tiết diện dây dẫn tiêu chuẩn, ta xác định các thông số đơn vị
của đường dây là r
0
, x
0
, b
0
và tiến hành tính các thông số tập trung R, X, B/2 trong
sơ đồ thay thế hình π của các đường dây theo các công thức sau:
R=
1
n
r
0
L×
; X=
n

1
x
0
L×
;
B
2
=
1
2
×
n
×
b
0
L×
Trong đó n là số mạch của đường dây (dây đơn thì n=1, dây kép thì n=2)
Trong đó:
- ∆U
i
% : Tổn thất điện áp từ nguồn đến nút i
- ∆U
j
% : Tổn thất điện áp trên đường dây j
- Di

: Tập hợp các đường dây nối nguồn với nút i
- P
j
: Công suất tác dụng chạy trên đường dây thứ j , MW

- Q
j
: Công suất phản kháng chạy trên đường dây thứ j , MVAr
- R
i




: Điện trở của đường dây thứ j , Ω
- X
j


: Điện kháng của đường dây thứ j , Ω
- U
đm
: Điện áp định mức của mạng điện , ( 110kV).
+ Nếu là đường dây liên thông nối 2 phụ tải thì tính đến nút xa nhất.
+ Nếu là mạch vòng kín thì ta tính từ nguồn đến điểm phân công suất.
+ Tổn thất công suất trên đường dây liên lạc thì tính từ trạm đến điểm phân
công suất.
* Tính tổn thất điện áp trong chế độ sự cố:
+ Đối với đường dây cấp điện cho một phụ tải : sự cố đứt một đường dây
trong đường dây kép, tổn thất điện áp sự cố bằng tổn thất điện áp nhân đôi:
∆U
sc
% = 2×∆U
bt
%

Chỉ tiêu kỹ thuật : ∆U
maxbt
% ≤ 10%
∆U
maxsc
% ≤ 14%
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
13
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
2.3.1. Trường hợp bình thường:
Đường
dây
I
bt
A
F
tt
mm
2
Dây dẫn
L
(km)
I
cp
A
r
o
Ù/km
x
o

Ù/km
Nguồn – 1 154,370 140,366 AC-150 42,42 445 0,210 0,416
Nguồn - 2 123,496 112,268 AC-120 41,23 380 0,270 0,423
Nguồn – 3 131,323 119,384 AC-120 51 380 0,270 0.423
Nguồn – 4 108,060 98,236 AC-120 40 380 0,270 0,423
Nguồn – 5 88,678 80,616 AC- 95 40 330 0,33 0,429
Nguồn – 6 115,884 105,349 AC-120 67,08 380 0,270 0,423
Đoạn Nguồn -1 :
∆U
btN-1
% =
%100.
110
42,42.416,0.493,1542,42.210,0.25
2
+
= 4,100%
Đoạn Nguồn -2 :
110
k
v
40+j24,78
l/2
r/2
∆U
btN-2
=
%100.
110
5,0.23,41.423,0.789,245,0.23,41.270,0.40

2
+
= 3,62 %
Đoạn Nguồn-3 :
110
k
v
l/2
r/2
45+j21,847
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
14
110
k
v
25+j15,493
l
r
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
∆U
btN-3
% =
%100.
110
5,0.51.423,0.847,215,0.51.270,0.45
2
+
= 4,475%
Đoạn Nguồn-4:
∆U

btN-4
% =
%100.
110
5,0.40.423,0.691,215,0.40.270,0.35
2
+
= 3,07%
Đoạn Nguồn-5:
∆U
btN-5
% =
%100.
110
5,0.40.429,0.592,185,0.40.33,0.30
2
+
= 2,95%
Đoạn Nguồn-6:
∆U
btN-6
% =
%100.
110
08,67.423,0.353,608,67.270,0.20
2
+
= 4,483%
2.3.2. Trường hợp sự cố:
Đứt một mạch trên đường dây kép:

Đoạn Nguồn -2: ∆U
scN-2
% = 2×∆U
btN-2
% = 2 × 3,62 = 7,24%
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
15
110
k
v
35+j21,691
l/2
r/2
110
k
v
l
r
20+j6,353
110
k
v
30+j18,592
l/2
r/2
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
Đoạn Nguồn -3: ∆U
scN-3
% = 2×∆U
btN-3

% = 2 × 4,475 = 8,95%
Đoạn Nguồn -4: ∆U
scN-4
% = 2×∆U
btN-4
% = 2× 3,07 = 6,14%
Đoạn Nguồn -5: ∆U
scN-5
% = 2×∆U
btN-5
% = 2× 2,95 = 5,9%
Kết quả tính tổn thất điện áp trên các đường dây cho trong bảng sau:
Bảng 4.5. Tổn thất điện áp trên các đường dây
Đường dây
∆U
i bt
%
∆U
i sc ĐD
%
Nguồn-1 4,10 -
Nguồn-2 3,62 7,24
Nguồn-3 4,475 8,95
Nguồn-4 3,07 6,14
Nguồn-5 2,95 5,9
Nguồn-6 4,483 -
Từ các kết quả trong bảng trên nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn nhất trong
chế độ vận hành bình thường bằng:
∆U
max bt

% = ∆U
btN-2
% = 4,483% < 10%
Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sau sự cố bằng:
∆U
max sc
% = ∆U
scN-2
% = 8,95% < 14%
Kết luận: Phương án I thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật.
Tính toán đối với các phương án còn lại được tiến hành tương tự như với
phương án I.
Để thuận tiện, trong mỗi phương án còn lại chỉ trình bày phương pháp xác định
các thông số chế độ đối với những trường hợp đặc biệt có trong sơ đồ mạng điện.
Đ 2.4 tính tổn thất công suất, tổn thất điện năng
2.4.1 Tổn thất công suất
- đoạn Nguồn- 1
I
btN-1
= 154,370 A
Tổn thất công suất:
∆P
N-1
= I
2
N-1
.R = 154,370
2
. 0,210.42,42 = 0,212 MW
- đoạn Nguồn- 2

I
btN-2
= 123,496 A
Tổn thất công suất:
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
16
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
∆P
N-2
= I
2
N-2
.R = 123,496
2
. 0,270.41,23 = 0,169 MW
- đoạn Nguồn- 3
I
btN-3
= 131,323 A
Tổn thất công suất:
∆P
N-3
= I
2
N-3
.R = 131,323
2
. 0,270.51 = 0,237 MW
- đoạn Nguồn- 4
I

btN-4
= 108,060 A
Tổn thất công suất:
∆P
N-4
= I
2
N-4
.R = 108,060
2
. 0,270.40 = 0,126 MW
- đoạn Nguồn- 5
I
btN-5
= 88,678 A
Tổn thất công suất:
∆P
N-5
= I
2
N-5
.R = 88,678
2
. 0,33.40 = 0,103 MW
- đoạn Nguồn- 6
I
btN-6
= 115,884 A
Tổn thất công suất:
∆P

N-6
= I
2
N-6
.R = 115,884
2
. 0,270.67,08 = 0,209 MW
• Tổng tổn thất công suất của phương án I
∆P
Σ
= ∆P
N-1
+ ∆P
N-2
+ ∆P
N-3
+ ∆P
N-4
+ ∆P
N-5
+ ∆P
N-6
= 1,056 MW
• Thời gian tổn thất công suất cực đại
τ = (0,124 + T
max
.10
-4
)
2

.8760 = 3410 h
2.4.2 Tổn thất điện năng trên đường dây
∆A = ∆P
Σ
.τ = 1,056. 3410 = 3600,96 MWh
B. phương án II

Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
17
5
4
3
2
1
i
i
i
i
nguån
iii
42,42
41,23
40
51
40
36,05
iii
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
Đ 2.1 chọn cấp điện áp cho mạng điện phương án II
2.1.1Chọn cấp điện áp cho từng đoạn

Làm tương tự như phương án 1 ta có:
U
đm
= 110 kV
Vậy ta chọn điện áp cho toàn lưới 110 kV
Đ 2.2 Chọn tiết diện dây dẫn phương án II
Tính toán như phương án 1 ta có bảng kết quả
Bảng 4.2. Chọn tiết diện theo mật độ dòng điện kinh tế
Đường dây
Số
mạch
I
bt
A
F
tt
mm
2
Dây dẫn
I
cp
A
Nguồn – 1 1 154,370 140,366 AC-150 445
Nguồn - 2 2 123,496 112,268 AC-120 380
Nguồn – 3 2 131,323 119,384 AC-120 380
Nguồn - 4 2 108,060 98,236 AC-120 380
Nguồn – 5 2 146,591 133,264 AC-150 445
Đoạn 5 - 6 1 115,884 105,349 AC-120 380
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
18

MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
2.2.1. Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn trong chế độ sau sự cố:
Tính toán như phương án 1 ta có bảng kết quả

Đường dây
Số
mạch
I
bt
A
F
tt
mm
2
I
cp
A
I
cp
hc
A
Nguồn – 1 1 154,370 140,366 445 391,6
Nguồn - 2 2 123,496 112,268 380 334,4
Nguồn – 3 2 131,276 119,341 380 334,4
Nguồn - 4 2 108,060 98,236 380 334,4
Nguồn – 5 2 146,591 133,264 445 391,6
Đoạn 5 - 6 1 110,141 100,128 380 334,4
*. Khi sự cố đứt một mạch trên đường dây kép.
Nguồn – 2 : I
SC N-2

= 2.I
bt N-2
= 2. 123,496 = 246,992 A
Nguồn – 3 : I
SC N-3
= 2.I
bt N-3
= 2. 131,276 = 262,55 A
Nguồn – 4 : I
SC N-4
= 2.I
bt N-4
= 2. 108,060 = 216,12 A
Nguồn – 5 : I
SC N-5
= 2.I
bt N-5
= 2. 146,591 = 293,182 A
Có I
sc
max
= 293,182 < I
cp
hc
= 391,6A
Vậy dây đảm bảo
Đ 2.3 Tổn thất điện áp lúc bình thường và khi sự cố phương án II
* Tính tổn thất điện áp trong chế độ bình thường và khi sự cố được tính như
phương án 1
2.3.1. Trường hợp bình thường:

Đường
dây
I
bt
A
F
tt
mm
2
Dây dẫn
L
(km)
I
cp
A
r
o
Ù/km
x
o
Ù/km
Nguồn – 1 154,370 140,366 AC-150 42,42 445 0,210 0,416
Nguồn - 2 123,496 112,268 AC-120 41,23 380 0,270 0,423
Nguồn – 3 131,276 119,341 AC-120 51 380 0,270 0.423
Nguồn – 4 108,060 98,236 AC-120 40 380 0,270 0,423
Nguồn – 5 146,591 133,264 AC-150 40 445 0,210 0,416
Đoạn5 – 6 110,141 100,128 AC-120 67,08 380 0,270 0,423
• Đối với đường dây nguồn-5
Nguồn-5:
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc

19
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
∆U
btN-5
% =
%100.
110
5,0.40.423,0.904,245,0.40.270,0.50
2
+
= 3,975%
Nguồn – 5 – 6: ∆U
btN-6
= ∆U
btN-5
+ ∆U
bt5-6
= 3,975 + 4,483 = 8,458 kV
Các đoạn còn lại tính như PAI
2.3.2. Trường hợp sự cố:
∆U
scN-5
% = 2.3,975 = 7,95%
∆U
scN-5-6
% = 2. ∆U
btN-5
+ ∆U
bt5-6
= 12,433%

Kết quả tính tổn thất điện áp trên các đường dây cho trong bảng sau:
Bảng 4.5. Tổn thất điện áp trên các đường dây
Đường dây
∆U
i bt
%
∆U
i sc ĐD
%
Nguồn-1 4,10 -
Nguồn-2 3,62 7,24
Nguồn-3 4,475 8,95
Nguồn-4 3,07 6,14
Nguồn-5 3,975 7,95
Đoạn5-6 4,483 -
Nguồn-5-6 8,458 12,433
Từ các kết quả trong bảng trên nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn nhất trong
chế độ vận hành bình thường bằng:
∆U
max bt
% = ∆U
btN-5 -6
% = 8,458% < 10%
Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sau sự cố bằng:
∆U
max sc
% = ∆U
scN-5-6
% = 12,433% < 14%
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc

20
110
k
v
l/2
r/2
50+j24,945
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
Kết luận: Phương án II thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật.
Đ 2.4 tính tổn thất công suất, tổn thất điện năng
2.4.1 Tổn thất công suất
- đoạn Nguồn- 1
I
btN-1
= 154,370 A
Tổn thất công suất:
∆P
N-1
= I
2
N-1
.R = 154,370
2
. 0,210.42,42 = 0,212 MW
- đoạn Nguồn- 2
I
btN-2
= 123,496 A
Tổn thất công suất:
∆P

N-2
= I
2
N-2
.R = 123,496
2
. 0,270.41,23 = 0,169 MW
- đoạn Nguồn- 3
I
btN-3
= 131,323 A
Tổn thất công suất:
∆P
N-3
= I
2
N-3
.R = 131,323
2
. 0,270.51 = 0,237 MW
- đoạn Nguồn- 4
I
btN-4
= 108,060 A
Tổn thất công suất:
∆P
N-4
= I
2
N-4

.R = 108,060
2
. 0,270.40 = 0,126 MW
- đoạn Nguồn- 5
I
btN-5
= 146,591A
Tổn thất công suất:
∆P
N-5
= I
2
N-5
.R = 146,591
2
. 0,270.40 = 0,232 MW
- đoạn 5- 6
I
bt5-6
= 115,884 A
Tổn thất công suất:
∆P
5-6
= I
2
5-6
.R = 115,884
2
. 0,270.67,08 = 0,243 MW
Tổng tổn thất công suất của phương án I

∆P
Σ
= ∆P
N-1
+ ∆P
N-2
+ ∆P
N-3
+ ∆P
N-4
+ ∆P
N-5
+ ∆P
5-6
= 1,219 MW
Thời gian tổn thất công suất cực đại
τ = (0,124 + T
max
.10
-4
)
2
.8760 = 3410 h
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
21
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
2.4.2. Tổn thất điện năng trên đường dây
∆A = ∆P
Σ
.τ = 1,219. 3410 = 4156,79 MWh

C. phương án III
Đ 2.1 chọn cấp điện áp cho mạng điện phương án III
2.2.2 Chọn cấp điện áp cho từng đoạn
Chọn tương tự như phương án 1 ta có điện áp cho toàn lưới 110 kV
Đ 2.2 Chọn tiết diện dây dẫn phương án III
Được tính như phương án 1
Bảng 4.2. Chọn tiết diện theo mật độ dòng điện kinh tế
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
22
6
5
4
3
2
1
i
i
i
i
nguån
iii
41,23
41,23
40
51
40 67,08
iii
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
2.2.2. Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn trong chế độ sau sự cố:
Được tính như phương án 1

Ta có bảng sau
Đường dây
Số
mạch
I
bt
A
F
tt
mm
2
I
cp
A
I
cp
hc
A
Đoạn 1 – 2 1 154,370 140,366 445 391,6
Nguồn - 2 2 200,681 182,437 510 448,8
Nguồn – 3 2 131,323 119,384 380 334,4
Nguồn - 4 2 108,060 98,236 380 334,4
Nguồn – 5 2 88,678 80,616 330 290.4
Nguồn – 6 1 115,884 105,349 380 334,4
*. Khi sự cố đứt một mạch trên đường dây kép.
Nguồn – 2 : I
SC N-2
= 2.I
bt N-2
= 2. 200,681 = 401,362 A

Nguồn – 3 : I
SC N-3
= 2.I
bt N-3
= 2. 131,323 = 262,646 A
Nguồn – 4 : I
SC N-4
= 2.I
bt N-4
= 2. 108,060 = 216,12 A
Nguồn – 5 : I
SC N-5
= 2.I
bt N-5
= 2. 88,678 = 177,356 A
Có I
sc
max
= 401,362 < I
cp
hc
= 448,8 A
Vậy dây đảm bảo
Đ 2.3 Tổn thất điện áp lúc bình thường và khi sự cố phương án III
* Tính tổn thất điện áp trong chế độ bình thường và khi sự cố được tính như
phương án 1
2.3.1. Trường hợp bình thường:
Đường
dây
I

bt
A
F
tt
mm
2
Dây dẫn
L
(km)
I
cp
A
r
o
Ù/km
x
o
Ù/km
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
Đường dây
Số
mạch
I
bt
A
F
tt
mm
2
Dây dẫn

I
cp
A
Đoạn 1 – 2 1 154,370 140,366 AC-150 445
Nguồn - 2 2 200,681 182,437 AC-185 510
Nguồn – 3 2 131,323 119,384 AC-120 380
Nguồn - 4 2 108,060 98,236 AC-120 380
Nguồn – 5 2 88,678 80,616 AC-95 330
Nguồn – 6 1 115,884 105,349 AC-120 380
23
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
Đoạn 1 –2 154,370 140,366 AC-150 41,23 445 0,210 0,416
Nguồn - 2 200,681 182,437 AC-185 41,23 510 0,170 0,377
Nguồn – 3 131,323 119,384 AC-120 51 380 0,270 0.423
Nguồn – 4 108,060 98,236 AC-120 40 380 0,270 0,423
Nguồn – 5 88,678 80,616 AC - 95 40 330 0,33 0,429
Nguồn – 6 115,884 105,349 AC-120 67,08 380 0,270 0,423
Đối với đoạn nguồn - 2
Đoạn Nguồn -2 :
110
k
v
l/2
r/2
65+j40,282
∆U
btN-2
=
%100.
110

5,0.23,41.377,0.282,405,0.23,41.170,0.65
2
+
= 4,469 %
Đoạn N- 2- 1: ∆U
btN-2-1
= ∆U
btN-2
+∆U
bt2-1
= 4,469 + 3,91 = 8,379%
2.3.2. Trường hợp sự cố:
Đứt một mạch trên đường dây kép:
Đoạn Nguồn -2: ∆U
scN-2
% = 2×∆U
btN-2
% = 2 × 1.882 = 3,765%
Đoạn Nguồn -3: ∆U
scN-3
% = 2×∆U
btN-3
% = 2 × 4,475 = 8,95%
Đoạn Nguồn -4: ∆U
scN-4
% = 2×∆U
btN-4
% = 2× 3,07 = 6,14%
Đoạn Nguồn -5: ∆U
scN-5

% = 2×∆U
btN-5
% = 2× 2,95 = 5,9 %
Đoạn N- 2- 1: ∆U
scN-2-1
% = 2×∆U
btN-2
% + ∆U
bt2-1
% = 12,848%
Kết quả tính tổn thất điện áp trên các đường dây cho trong bảng sau:
Bảng 4.5. Tổn thất điện áp trên các đường dây
Đường dây
∆U
i bt
%
∆U
i sc ĐD
%
Đoạn 1 –2 3,91 -
Nguồn-2 3,62 3,765
Nguồn-2-1 8,379 12,848
Nguồn-3 4,475 8,95
Nguồn-4 3,07 6,14
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
24
MÔN LƯỚI ĐIỆN BÙI ĐÌNH ẢNH
Nguồn-5 2,59 5,9
Nguồn-6 4,483 -
Từ các kết quả trong bảng trên nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn nhất trong

chế độ vận hành bình thường bằng:
∆U
max bt
% = ∆U
btN-2
% = 8,379% <10%
Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sau sự cố bằng:
∆U
max sc
% = ∆U
scN-2
% = 12,848% < 14%
Kết luận: Phương án III thoả mãn yêu cầu về kỹ thuật.
2.4 Tính tổn thất công suất, tổn thất điện năng
2.4.1 Tổn thất công suất
- đoạn 1- 2
I
bt1-2
= 154,370 A
Tổn thất công suất:
∆P
1-2
= I
2
1-2
.R = 154,370
2
. 0,210.42,42 = 0,212 MW
- đoạn Nguồn- 2
I

btN-2
= 200,681 A
Tổn thất công suất:
∆P
N-2
= I
2
N-2
.R = 200,681
2
. 0,17.41,23 = 0,282 MW
- đoạn Nguồn- 3
I
btN-3
= 131,323 A
Tổn thất công suất:
∆P
N-3
= I
2
N-3
.R = 131,323
2
. 0,270.51 = 0,237 MW
- đoạn Nguồn- 4
I
btN-4
= 108,060 A
Tổn thất công suất:
∆P

N-4
= I
2
N-4
.R = 108,060
2
. 0,270.40 = 0,126 MW
- đoạn Nguồn- 5
I
btN-5
= 88,678 A
Tổn thất công suất:
∆P
N-5
= I
2
N-5
.R = 88,678
2
. 0,210.40 = 0,066 MW
Khoa diÖn trõ¬ng ®¹i häc ®iÖn lùc
25