Đồ án môn học lưới điện chuẩn đại học điện lực 55

MỤC LỤC :
Chương 1: Phân tích ng̀n và phụ tải
1.1.Ng̀n điện……………………………………………………………...4
1.2.Phụ tải…………………………………………………………….……..4
Chương 2: Đề xuất phương án nối dây và tính tốn chỉ tiêu kỹ thuật……….5
2.1.Đề xuất phương án nối dây…………………………..…………………..5
2.2.Chọn điện áp định mức………………………………….……………….7
2.3. Phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn……………….………………..8
2.4.Lựa chọn tiết diện dây dẫn cho các phương án cụ thể………….………..10
2.4.1.Phương án 1: sơ đồ nối dây hình tia……………………….……..…….10
2.4.2.Phương án 2: Sơ đồ nối dây liên thông………………………..….…….14
2.4.3.Phương án 3: Sơ đờ nối dây mạch kín………………………………….18
CHƯƠNG 3: CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THEO CHỈ TIÊU KINH TÊ
3.1. Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế………………………………...………22
3.2.Tính tốn chỉ tiêu kinh tế cho từng phương án cụ thế…………………….24
3.2.1: Phương án 1: nối dây hình tia………………………….……………….24
3.2.2: Phương án 2: nối dây liên thơng……………………………….……….26
3.2.3: Phương án 3: nối dây mạch kín………………………………...……….27
CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN MÁY BIÊN ÁP VÀ SƠ ĐỒ TRẠM………….….30
4.1: Chọn số lượng và công suất máy biến áp……………………………...….30
4.1.1.Chọn số lượng và cơng suất máy biến áp trong trạm……………………30
4.1.2. Tính tốn cơng suất, lựa chọn MBA hạ áp ở các phụ tải.
4.2:Chọn sơ đồ nối dây cho các trạm…………………………………….……32
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CHÍNH XÁC CÂN BẰNG CƠNG ŚT
5.1.Chế đợ phụ tải cưc đại……………………………………………...………35


5.2.Chế độ phụ tải cực tiểu…………………………….…………………..37
5.3.Chế độ sau sự cố ………………………………..……………………..38
CHƯƠNG 6 :ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT PHỤ TẢI VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG
THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP……………………………………………….40

6.1:Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong chế độ phụ tải cực đại…….40
6.2: Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong chế đợ phụ tải cực
tiểu……………………………………………………………………………..41
6.3: Tính điện áp tại các nút của lưới điện trong chế độ sau sự cố………..41
6.4.Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho các trạm………………..41
CHƯƠNG 7:TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TÊ KỸ THUẬT CỦA
MẠNG ĐIỆN
7.1.Vốn đầu tư xây dựng lưới điện…………………………………..……..51
7.2.Tổn thất công suất tác dụng trong lưới điện…………………………….53
7.3.Tổn thất điện năng trong mạng điện……………………….…………….53
7.4.Tính chi phí và giá thành……………………………………….………..54
7.5.Kết luận………………………………………………………………….55
Kết luận chung
Tài liệu tham khảo

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

2


LỜI NÓI ĐẦU
Trong xã hội ngày nay,cuộc sống của con người được nâng lên tầm cao mới
điều đó đặt ra nhu cầu sử dụng điện ngày càng cao. Điện năng có vai trị chính trong
hầu hết các lĩnh vực của cuộc sống hiện đại.Vì vậy việc phát triển hệ thống điện là
một trong những vấn đề quan trọng của mỗi quốc gia cũng như Việt Nam.
Trong những năm qua nền kinh tế nước ta đang phát triển theo hướng công
nghiệp hóa- hiện đại hóa.Kinh tế phát triển gắn liền với nhu cầu sử dụng điện càng
cao và điện năng ngày càng trở nên quan trọng. Do đó thực tế cần thiết kế mạng hệ
thống điện đảm bảo việc cung cấp và phân phối điện năng ổn định, chất lượng, an
toàn với tởn thất, chi phí thấp nhất. Trong mợt số năm vừa qua cũng như những

năm tiếp theo, Nhà nước cùng với ngành điện đã và đang mở rộng, lắp đặt nhiều
dây chuyền sản xuất điện năng đáp ứng nhu cầu sử dụng điện cho cơng c̣c cơng
nghiệp hố, hiện đai hoá đất nước và đời sống sinh hoạt của nhân dân.
Hiện nay hệ thống điện trên thế giới đi theo con đường tập trung hóa sản xuất
điện năng, trên cơ sở các nhà máy điện lớn, phát triển và hợp nhất các hệ thống
năng lượng. Đồng thời việc áp dụng cơng nghệ thong tin như máy tính và vi sử lý
cũng được áp dụng mạnh mẽ vào ngành điện.Vì vậy chúng ta cần nâng cao trình
độ,trau dồi kiến thức,học hỏi các tiến bợ khoa học kỹ thuật để góp phần đưa ngành
hệ thống điện nước ta theo kịp tốc độ phát triển của thế giới.
Trong hệ thống điện của nước ta hiện nay,quá trình phát triển phụ tạo,gia tăng
rất nhanh.Do vậy việc qui hoạch thiết kế mới và phát triển mạng điện đây là vấn đề
cần được quan tâm của nghành điện nói riêng và của cả nước nói chung.
Đồ án môn học “Lưới điện”là một sự tập dượt lớn cho các sinh viên nghành
hệ thống điện làm quen với các hệ thống cung cấp điện.Công việc làm đồ án giúp
cho sinh viên vận dụng kiến thức đã học để nghiên cứu thực hiện một nhiệm vụ
tương đối toàn diện về lĩnh vực sản xuất,truyền tải và phân phối điện năng.
Do kiến thức rất hạn chế nên bản đồ án của em xin được trình bày ngắn gọn
nhất có thể phần kiến thức của đề tài này.
Trong quá trình làm đồ án em được sự chỉ bảo nhiết tình của thầy cô trong khoa
điện trường đại học điện lực, đặc biệt là thầy giáo chủ nhiệm T.S Trần Thanh Sơn
đã trực tiếp hướng dẫn em trên lớp. Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến
thầy cô trong khoa và T.S Trần Thanh Sơn đã hướng dẫn cho em hoàn thành đồ án
này.

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

3


Hà Nội,Tháng 3 năm 2013

Sinh Viên
Phạm Ngọc Trường

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

4


CHƯƠNG 1:
PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
Mục tiêu của thiết kế hệ thống lưới điện (LĐ) là phân tích, nghiên cứu các
giải pháp cung cấp điện cho phụ tải (PT) đạt chất lượng điện năng cao nhất với chi
phí thấp nhất. Thiết kế LĐ phụ tḥc vào vị trí, đặc điểm của NĐ và phụ tải, vì vậy
để đưa ra phương án tối ưu nhất ta cần phân tích ng̀n và phụ tải.
1.1: Nguồn điện :
Đề tài này xét nguồn điện (NĐ) từ thanh góp hệ thống 110 kV của nhà máy điện
(NMĐ) có cơng suất vơ cùng lớn, hệ số cosφ = 0.85.
Sơ đồ phân bố phụ tải và nguồn điện :
(4)

(2)

40 km

(3)
40
km

(5)

56,569 km
50 km

60 km

(6)

70 km

km

km
km

(7)

30 km
km

(1)

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

5


1.2.Phụ tải:
Hệ thống LĐ gồm 3 loại phụ tải (I, II, III); Đề tài đang xét gồm 2 loại phụ tải là:
Phụ tải loại I ( phụ tải số 1; 2; 3; 4; 6; 7) và phụ tải loại III( phụ tải số 5).
Phụ tải loại I: Là loại phụ tải quan trọng nhất, cần được cung cấp điện liên

tục, nếu mất điện sẽ gây ra hậu quả vô cùng nghiêm trọng về: con người (PT là
các hầm mỏ, bệnh viện…); sản xuất kinh doanh (PT là các nhà máy luyện kim, lị
cao…); và có thể gây mất trật tự an ninh, chính trị (PT là các đại sứ quán, cơng trình
văn hóa cơng cợng…). Vì vậy PT loại I yêu cầu độ tin cậy cao nhất, liên tục nên
phải có ng̀n dự phịng và đường dây cung cấp điện cho phụ tải loại I là dây kép
hoặc mạch vòng.

Phụ tải loại III: Là phụ tải có thể mất điện mà không gây hậu quả nghiêm
trọng (PT là các công trình dân dụng, công trình phúc lợi, khu dân cư…), loại phụ tải
này được cấp điện bằng dây đơn, có thể ngắt điện để bảo dưỡng, xử lý sự cố.
Bảng số liệu phụ tải:
Công suất tiêu thụ của các phụ tải điện được tính như sau:
Qmax Pmax .tg
Smax Pmax jQmax
2
Smax Pmax2 Q
max

Pmin =0,85pmax
Với Cosφđm= 0.92; Uđm=22 kV áp dụng cho tất cả 7 phụ tải
Bảng 1.2. Phân số công suất phụ tải:
PT Loại Pmaxi
Qmaxi
(n)
(MVA) (MVAR)
1
I
20
8.51996
2

I
25
10.64996
3
I
30
12.77995
4
I
35
14.90994
5
III
40
17.03993
6
I
45
19.16992

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

Smaxi
(MVA)
21.73913
27.17391
32.6087
38.04348
43.47826
48.91304

Pmini
(MVA)
17
21.25
25.5
29.75
34
38.25

Qmini
Smini
Tmax Y/c đc
(MVAR) (MVA) (h)
điện áp
7.24197
18.4783 4800 KT
9.05246
23.0978 4800 KT
10.863
27.7174 4800 KT
12.6735
32.337 4800 KT
14.4839
36.9565 4000 T
16.2944
41.5761 4000 KT

6

7
I
TỔNG

50
245

21.29991
104.3696

54.34783 42.5
266.3044

18.1049

46.1957 4000 KT

CHƯƠNG 2:
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT
2.1. Đề xuất phương án nối dây :
Yêu cầu chủ yếu của thiết kế mạng lưới điện là đảm bảo cung cấp điện liên tục(
độ tin cậy cao); an toàn và đảm bảo yếu tố kinh tế. Dựa vào số liệu đã có, ta tính tốn
các phương án nối dây để có phương án tối ưu nhất.
Đối với phụ tải loại I rất quan trọng, cần được cung cấp điện liên tục như đã
phân tích ở phần 1.2, vì vậy cần sử dụng phương án nối dây 2 mạch hoặc mạch
vịng, đảm bảo ng̀n dự phòng khi sự cố.
Đối với phụ tải loại III với mức độ quan trọng thấp hơn nên sử dụng phương án
nối dây một mạch. Từ sơ đồ phân bố phụ tải đã có, ta xét 3 phương án với kiểu nối
dây khác nhau.

Phương án nối dây tối ưu cần đảm bảo:





Đảm bảo chất lượng điện năng (điện áp, tần số, độ tin cậy).
Đảm bảo tính kinh tế, phát triển của mạng điện trong tương lai
Đáp ứng đủ các chỉ tiêu an toàn kỹ thuật điện cho người, thiết bị.
Đảm bảo thi công khả thi, vận hành linh hoạt & bảo dưỡng dễ dàng.

Phương án nối dây I : Sơ đồ hình tia (sđht)
Sơ đồ nối dây hình tia là sơ đồ nối dây nguồn điện cung cấp điện trực tiếp cho
các phụ tải
 Ưu điểm: sơ đồ nối dây bố trí thiết bị đơn giản, đợc lập nên khi xảy ra sự
cố 1 đường dây sẽ không ảnh hưởng đến đường dây khác, tổn thất nhỏ
hơn, độ tin cậy cao sơ đồ liên thông.
Các đường dây đến phụ tải độc lập nên khi 1 phụ tải xuất hiện dao động
lớn cũng không ảnh hưởng đến các phụ tải trên các đường dây đợc lập
khác.
Có thể sử dụng các thiết bị đơn giản, rẻ tiền; thiết bị bảo vệ rơle đơn giản.

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

7


 Nhược điểm: khảo sát, thiết kế, thi công tốn kém nhiều chi phí và thời
gian.Do cần đường dây đi riêng nên chi phí đường dây, thiết bị thường
cao hơn các phương án nối dây khác.

Chi phí hành lang tuyến nhiều.Thực tế vì dùng thiết bị riêng cho mỗi
đường dây, nên khi 1 đường dây non tải, không thể tận dụng được hết
khả năng tải, gây lãng phí điện năng.
 Phạm vi áp dụng : Với mọi cấp điện áp, mọi loại phụ tải
Phương án nối dây II: Sơ đồ nối dây liên thông
Sơ đồ nối dây liên thông là sơ đồ trong đó có phụ tải được cung cấp điện từ 1
đường dây nối trực tiếp với nguồn
 Ưu điểm: vốn đầu tư giảm do tổng chiều dài đường dây ngắn hơn sơ đồ
đấu dây hình tia.
Việc khảo sát thực tế & thiết kế giảm chi phí và thời gian hơn sđht
Giảm chi phí hành lang tuyến, và sử dụng ít thiết bị hơn sđht
 Nhược điểm: cần có thêm trạm trung gian ; thiết bị sử dụng đòi hỏi bảo
vệ rơle , thiết bị tự đợng hố phức tạp hơn.
Độ tin cậy cung cấp diện thấp hơn so với sơ đồ hình tia.
 Phạm vi áp dụng: phụ tải nông thôn, đô thị.
Phương án nối dây III: Sơ đồ nối dây mạng kín
Sơ đồ nối dây mạng kín là sơ đồ mà trong đó điện năng truyền đến phụ tải
ít nhất từ 2 phía
 Ưu điểm: Mỗi phụ tải nhận được cung cấp điện từ ít nhất 2
ng̀n đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụ tải.
Mức kinh tế về vận hành cao, giảm thiểu tổn thất cơng suất tác
dụng mạch hở.
Thường có vốn đầu tư thấp hơn sơ đồ nối dây hình tia với cùng
mức dự trữ như nhau.
Tính linh hoạt cao, thích ứng tốt và đáp ứng kịp thời trạng thái
các trạng thái làm việc khác nhau.Khi có sự cố làm 1 phụ tải
thay đởi đợt biến thì các phụ tải khác ít biến thiên.
 Nhược điểm: Vận hành mạng điện khá phức tạp
Cần sử dụng bảo vệ rơle và tự đợng hóa, đóng cắt mạng điện
phức tạp (cần ng̀n dự phịng).

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

8


Để so sánh các phương án về mặt kĩ thuật, ta phải xét tới các nội dung
sau:
 Chọn lựa cấp điện áp định mức của hệ thống
 Chọn lựa tiết diện dây dẫn
 Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn khi có sự cố
2.2.Chọn điện áp định mức:
Điện áp định mức ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu kinh tế- kỹ thuật của
mạng điện
( vốn đầu tư, tởn thất điện áp, tởn thất điện năng, chi phí vận hành…).Vì vậy
lựa chọn điện áp là rất quan trọng trong thiết kế mạng lưới điện.
Điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất phụ
tải, khoảng cách giữa các phụ tải và nguồn cung cấp điện, vị trí tương đối giữa các
phụ tải với nhau và sơ đồ mạng điện. Điện áp định mức của mạng điện thiết kế
được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện. Điện áp đinh mức sơ bộ của mạng
điện có thể xác định theo giá trị của công suất trên mỗi đường dây trong mạng
điện.
Để chọn 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
Có thể tính tốn được cơng thức điện áp định mức theo cơng thức thực
nghiệm still sau:

Ui=4,34

(kV)

[2.2]

Trong đó:
Pi : công suất truyền trên đoạn đường đường dây thứ i (MW)
Li : chiều dài đoạn đường dây thứ i (km)
n :là số lộ của đường dây thứ i
Nếu U = 60160 (kV) thì ta sẽ chọn cấp điện áp của hệ thống là
Udm=110kV
2.3. Phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn:

Tại sao l ại chon day d ẫn theo Jkt ?
Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

9


Mạng điện mà ta đang xét là mạng điện khu vực, do đó người ta thường
lựa chọn tiết diên dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện ( J kt ).

fkt ảnh hưởng r ất nhi ều đến v ốn đầu tư xây dựng đường dây và chi
phí v ận hành c ủa đường dây. tăng tiết di ện d ẫn đến tăng chi phí
xây d ựng và v ận hành đường dây nhưng lại giúp gi ảm t ở n th ất
điện năng và chi phí về t ổ n th ất điện năng. vì vậy, ph ải ch ọ n ti ết
diện dây d ẫn như thế nào để hàm chi phí tính tốn nh ỏ nh ất.
tuy nhiên, thực tế giải hàm chi phí tìm ra fkt khá phức tạp nên
người ta dùng gi ải pháp đơn giản hơn là chọ n ti ết di ện dây d ẫ n
theo mật đợ dịng điện kinh t ế jkt (a/mm2).

jkt phụ thuộc chủ yếu vào 3 yếu tố chính: vật liệu chế tạo dây
d ẫn, th ời gian s ử d ụ ng phụ t ải lớn nh ất, ki ểu dây d ẫn.
pp ?
1.Xác định dòng điện lớn nhất trên đoạn đường dây thứ i (Imaxi) theo
công thức:
S max i
103 (A)
Imaxi =
[2.3.1]
n. 3.U dm
o
n là số mạch của đường dây.(n = 1,2)
o
Si là dịng cơng suất của đường dây
thứ i và được tính như sau:
Smaxi = Pi 2 Qi 2 (MVA) (số liệu ở bảng 1.2)

Công thức tính tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của
dòng điện là:
Fkti

I max i
J kt

(mm2)

[2.3.2]

Với mạng điện ta đang xét sử dụng dây AC và thời gian sử dụng công
suất cực đại là Tmax = 4000h- 4800h nên ta có Jkt = 1,1 [A/mm2].

Khi xác định được tiết diện dây dẫn của các đoạn đường dây, ta tiến
hành so sánh với tiết diện tiêu chuẩn để chọn ra tiêu chuẩn gần nhất.

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

10


Kiểm tra điều kiện tổn thất vầng quang và điều kiện phát nóng của dây
dẫn:
 Kiểm tra điều kiện tởn thất vầng quang của dây dẫn có:
F ≥ 70 mm2;
(Đới với đường dây 110 kV thì dây dẫn có tiết diện tối thiểu bắt
buộc phải dùng là AC-70 để giảm tổn thất vầng quang ).
 Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn khi có sự cố nặng
nề nhất theo biểu thức sau:
Đường đây đơn: Imax Icp
Đường đây kép: Isc= 2.Imax Icp. Khc
Trong đó:
Icp là dòng điện cho phép lâu dài chạy qua dây dẫn.
Khc là hệ số hiệu chỉnh, ta lấy Khc =k1.k2=0.88
k1:
hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ:
k1=

70xq
70ch

=

70 35
70 25

=0.88

k2: hiệu chỉnh theo hiệu ứng gần; cho bằng k2=1.
Isc là dịng điện lớn nhất khi có sự cố.( đứt 1 trong 2 dây
trong lộ kép của đường dây hai mạch. Khi đó, dịng điện sự
cớ sẽ tăng lên 2 lần so với dòng điện của mạch điện khi chưa
xảy ra sự cố ).

Tiếp theo, kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp được tính theo biểu thức
sau:
U% = Pi Ri2Qi X i
.U dm

100 %

Trong đó:
Pi, Qi là công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường dây thứ
i.
Ri, Xi là điện trở tác dụng và điện kháng của đường dây thứ i.
(Tổn thất điện áp chỉ tính cho phạm vi 1 cấp điện áp và ta sẽ tính tổn thất
điện áp cực đại lúc bình thường và khi xảy ra sự cố nặng nề nhất, nên Pi và
Qi đang xét chính là Pmaxi và Qmaxi đã xác định ở bảng 1.2).
Các trị số của tổn thất điện áp phải thoả mãn các yêu cầu sau:

Đối với trường hợp dùng máy
biến(MBA) áp thường:


Umaxbt 10%

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

11


Umaxsc 20%
Đối với trường hợp dùng MBA điều



áp dưới tải thì:

Umaxbt 15-20%

Umaxsc 20-25%

Đối với đường dây đơn:Umaxbt
=Umaxsc
Umaxsc= 2.

Đường dây lộ kép :
Umaxbt
2.4.Lựa chọn tiết diện dây dẫn cho các phương án cụ thể:

2.4.1.Phương án 1: sơ đồ nối dây hình tia:
(4)

(2)

(3)
k 40
km

(5)

60 km

m
NĐ

56
,5
69
k
m

70 km

30 km

(6)

(7)

(1)
2.4.1.1. L ự a ch ọ n c ấp điệ n áp v ận hành cho phương án:
Ta sử dụng công thức kinh nghiệm still để tính như đã trình bày ở mục 2.2:
Ui=4,34

(KV)

Bảng các cấp điện áp vận hành trên 7 phụ tải:

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

12


Phụ
tải
N-1
N-2
N-3
N-4
N-5
N-6
N-7

n
2
2
2
2
1
2
2

Pmax

Li

Ui

Uđm

(MW)

(km)

(kV)

(kV)

20
25
30
35
40
45
50

30
56.569
42.426
40
60
70
36.056

59.82277
69.51713
72.93602
77.63628
114.8256
89.99616
90.62768

110
110
110
110
110
110
110

Nhận xét: Từ bảng kết quả trên ta thấy các giá trị điện áp tính cho từng đoạn nằm
trong khoảng (60-170) kV. Để đảm bảo cho toàn mạng ta chọn điện áp chung
cho các phương án là cấp 110 kV

2.4.1.2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn :
Xác định Imaxi và Fmaxi theo công thức [2.3.1] và [2.3.2] với Smaxi đã xác
định ở bảng 1.2 ;Uđm=110kv; Jkt = 1,1 [A/mm2] và chọn tiết diện tiêu
chuẩn (Ftci) cho từng đường dây trong bảng sau:

Đường
Số
dây
mạch(n)

Smaxi
(MVA)

Imaxi
(A)

Ftti (mm )

2

Ftci
(mm2)

Icp
(A)

N-1

2

21.73913

57.05042

51.86402

AC-70

265

N-2

2

27.17391

71.31302

64.83002

AC-70

265

N-3

2

32.6087

85.57564

77.79604

AC-70

265

N-4

2

38.04348

99.83824

90.76204

AC-95

330

N-5

1

43.47826

228.20168

207.4561

AC- 185

510

N-6

2

48.91304

128.36344

116.694

AC-120

380

N-7

2

54.34783

142.62606

129.6601

AC-120

380

2.4.1.3.Ki ểm tra điều ki ện phát nóng c ủ a dây d ẫn sau s ự cố :
Với Khc=0.88 tiến hành so sánh như đã trình bày mục 2.3.

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

13


Đường dây
N-1
N-2
N-3
N-4
N-5
N-6
N-7

Số mạch
(n)
2
2
2
2
1
2
2

Isc
(kA)
114.10084
142.62604
171.15128
199.67648
228.20168
256.72688

285.25212

Khc.Icp
233.2
233.2
233.2
290.4
510(Icp)
334.4
334.4

Xét điều
kiện
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn

Từ bảng số liệu ta thấy các dây dẫn chọn đều thỏa mãn điều kiện phát nóng.

2..4.1.4.Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp
Sau khi đã xác định được dây dẫn sử dụng , ta có bảng số liệu các
thơng số đơn vị của đường dây: r0, x0, b0 và xác định các thông số tập
trung: R, X, B/2 trong sơ đồ thay thế hình của các đường dây theo công
thức sau:
1
r0 L ;

n
1
X
x0 L
n

R

Bả ng thông số các đường dây :
Đường
dây
N-1
N-2
N-3
N-4
N-5
N-6
N-7

Số
mạch
(n)
2
2
2
2
1
2
2

Li (km) Loại dây
dẫn
30
56.569
42.426
40
60
70
36.056

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

AC-70
AC-70
AC-70
AC-95
AC-185
AC-120
AC-120

R0
( )
0.46
0.46
0.46
0.33
0.17
0.27
0.27

X0

R(Ω)

X(Ω)

(
0.425
0.425
0.425
0.414
0.394
0.408
0.408

6.9
6.375
13.01087 12.02091
9.75798 9.01553
6.6
8.28
10.2
23.64
9.45
14.28
4.86756 7.35542
14


(chọn Xo với giả thiết khoảng cách trung bình giữa các đường dây bằng

4m)
Ki ể m tra t ổ n thất điện áp trên đường dây ở chế độ
v ận hành bình thường và chế độ s ự cố :
Tiến hành xác địnhUmaxbt% vàUmaxsc% như đã trình bày ở mục 2.3:
Đường
dây

Số mạch
(n)

R (Ω)

X (Ω)

N-1
N-2
N-3
N-4
N-5
N-6
N-7

2
2
2
2
1
2
2

6.9
13.01087
9.75798
6.6
10.2
9.45
4.86756

6.375
12.02091
9.01553
8.28
23.64
14.28
7.35542

Umaxbt% Umaxsc%

Kiểm tra
điều kiện

1.58938
3.74623
3.37155
2.92937
6.70102
5.77683
3.30618

Thỏa mãn

Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn

3.17876
7.49246
6.7431
5.85874
13.40204
11.55366
6.61236

Từ bảng trên ta thấy các đường dây đã chọn đều thỏa mãn điều kiện
tổn thất điện áp.
Kết luận: Vậy phương án 1- sơ đồ nối dây hình tia thỏa mãn yêu
cầu kĩ thuật

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

15


2.4.2.Phương án 2: Sơ đồ nối dây liên thông.
(4)

(2)

km

(3)

40 km

(5)

50
k
m
70 km

60 km

(6)

NĐ

(7)

(1)

Tương tự ta áp dụng công thức thực nghiệm still [2.2] :
Ui=4,34

(KV)

Chọn cấp điện áp vận hành cho phương án.Trong đó các đường dây liên
thơng có cơng suất là :

SN-6-2= S6 +S2 hay PN-6= P6 + P2 tương tự cho các đoạn liên thông: N-4;
N-7

2.4.2.1.Báng các cấp điện áp vận hành trên các phụ tải
Đường
dây
N-4
N-5
N-6
6-2
4-3

Số mạch
(n)
2
1
2
2
2

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

Pmax
(MW)
65
40
70
25
30

Li (km)

Ui(KV)

Chọn Udm

40
60
70
50
31.623

102.703
114.826
108.933
68.6214
71.5275

110
110
110
110
110
16


Vậy ta chọn điện áp định mức cho cả toàn mạng lưới là Uđm= 110 kV

2.4.2.2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
Áp dụng công thức I

S

J kt

n. 3.U dm

với Jkt = 1,1 [A/mm2]; Uđm= 110 kV tiến hành xác định Smaxi
và Imaxi và chọn tiết diện dây dẫn cho từng đoạn dây như bảng
sau:
Đường
Số
dây
mạch(n)

Smaxi
(MVA)

Imaxi
(A)

Ftti (mm )

Ftci (mm )

Icp
(A)

2

2

N-4

2

70.65217

185.4139

168.5581

AC-185

510

N-5

1

43.47826

228.2017

207.4561

AC-185

510

N-6

2

76.08696

199.6765

181.5241

AC-185

510

6-2

2

27.17391

71.31302

64.83002

AC-70

265

4-3

2

32.6087

85.57564

77.79604

AC-70

265

N-7

2

76.087

199.676

181.524

AC-185

510

7-1

2

21.73913

57.05042

51.86402

AC-70

265

2.4.2.3.Ki ểm tra điều ki ệ n phát nóng c ủa dây dẫ n sau s ự cố :
Với Khc=0.88 tiến hành so sánh như đã trình bày mục 2.3.
Đường dây
N-4
N-5
N-6
6-2

Số mạch
(n)
2
1
2
2

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

Isc
(kA)
370.8277

228.2017
399.353
142.626

Khc.Icp
448.8
448.8
448.8
233.2

Xét điều
kiện
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
17


N-7
7-1

2
2

70
20

36.056
31.623

105.958
60.0777

103 (A) ; Fkti

max i

110
110

(mm2)


4-3
N-7
7-1

2
2
2

171.1513
399.353
114.1008

233.2
448.8
233.2

Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn

Từ bảng số liệu ta thấy các dây dẫn chọn đều thỏa mãn điều kiện phát nóng.

2.4.2.4.Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp
Sau khi đã xác định được dây dẫn sử dụng , ta có bảng số liệu các
thông số đơn vị của đường dây: r0, x0, b0 và xác định các thông số tập
trung: R, X, B/2 trong sơ đồ thay thế hình của các đường dây theo công
thức sau:
1
r0 L ;
n
1
X
x0 L
n

R

Bả ng thông số các đường dây:
Đường
dây

Số mạch
(n)

Li
(km)

R0
Loại dây
dẫn
(
)

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

X0
(

R(Ω)

X(Ω)

18


N-4

2

40

AC-185

0.17

0.394

3.4

7.88

N-5

1

60

AC-185

0.17

0.394

10.2

23.64

N-6

2

70

AC-185

0.17

0.394

5.95

13.79

6-2

2

50

AC-70

0.46

0.425

11.5

10.625

4-3

2

31.623

AC-70

0.46

0.425

7.27329

6.719888

N-7

2

36.056

AC-185

0.17

0.394

3.06476

7.103032

7-1

2

31.623

0.46
0.425
7.27329 6.719888
AC-70
(chọn Xo với giả thiết khoảng cách trung bình giữa các đường dây bằng
4m)
Ki ể m tra tổ n thất điện áp trên đường dây ở chế độ
v ận hành bình thường và chế độ s ự cố :
Tiến hành xác địnhUmaxbt% vàUmaxsc% như đã trình bày ở mục 2.3:
Đường
dây
N-4
N-5
N-6
6-2
4-3
N-7
7-1

Số mạch
(n)

R (Ω)

X (Ω)

2
1
2

2
2
2
2

3.4
10.2
5.95
11.5
7.27329
3.06476
7.27329

7.88
23.64
13.79
10.625
6.719888
7.103032
6.719888

Umaxbt% Umaxsc%

Kiểm tra
điều kiện

3.62972
6.70102
6.84063
3.31121

2.51305
3.52351
1.67536

Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn

7.25944
6.70102
13.68126
6.62242
5.0261
7.04702
3.35072

Từ bảng trên ta thấy các đường dây đã chọn đều thỏa mãn điều kiện
tổn thất điện áp.
Kết luận: Vậy phương án 2- sơ đồ nối dây hình tia thỏa mãn yêu
cầu kĩ thuật

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

19

2.4.3.Phương án 3: Sơ đồ nối dây mạch kín .
(4)
(3)

km
40 km

(5)

(2)

60 km
NĐ

5
6,
5
6
9
k
m

2=

50
k
m
(6)

70 km

6=

(7)

(1)

Xét vịng kín N-2-6-N: xác định cơng suất tính tốn trên các đoạn dây N-6
và N-2 với giả thiết không xét đến tồn thất công xuất trên các đoạn dây:
Dịng cơng suất tính toàn trên đoạn N-2:
N-2=

=
= 34.83058+j14.83779 (MVA)

Dịng cơng suất tính toàn trên đoạn N-6:
N-6=

=
= 35.16942 +j14.9821

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

(MVA)

20


(Vì chưa biết loại dân dẫn sẽ chọn vòng kín N-2-6-N nên ta coi như vịng
kín sử dụng dây đờng nhất, và tính công suất tính toán gần đúng theo chiều

dài dây. )
Dịng cơng suất trên đoạn 6-2:
6-2= N-6- 6

=

(35.16942 +j14.9821) – (45 + j19.1699)
= -9.830058-j4.18780 (MVA) ;

6-2

<0

Vậy điểm phân công suất là điểm 6.
Tương tự ta áp dụng công thức thực nghiệm still [2.2] :
Ui=4,34

(KV)

Chọn cấp điện áp vận hành cho phương án.

2.4.3.1.Báng các cấp điện áp vận hành trên các phụ tải
Đường
Số mạch
Pmaxi
Li (km)
Ui(KV)
Chọn Udm
dây
(n)

(MW)
N-4
2
65
40
102.7032
110
4-3
2
30
31.623
71.52749
110
N-5
1
40
60
114.8256
110
N-6
2
35.16942
70
81.35102
110
N-2
2
34.83058
56.659
79.47103

110
2-6
2
9.830058
50
49.22418
110
N-7
2
70
36.056
105.9579
110
7-1
2
20
31.623
60.07773
110
Vậy ta chọn điện áp định mức cho cả toàn mạng lưới là Uđm= 110 kV

2.4.3.2.Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
Áp dụng công thức I

I max i
S
2
103 (A) ; Fkti
J kt (mm )
n. 3.U dm

với Jkt = 1,1 [A/mm2]; Uđm= 110 kV tiến hành xác định Smaxi
và Imaxi và chọn tiết diện dây dẫn cho từng đoạn dây như bảng
sau:

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

21


Đường
Sớ
dây
mạch(n)

Smaxi
(MVA)

Imaxi
(A)

N-4

2

70.65217

185.4139

Ftti

(mm2)
168.5581

Ftci
(mm2)

Icp (A)

AC-185

510

4-3

2

32.6087

85.57564

77.79604

AC-70

265

N-5

1

43.47826

228.2017

207.4561

AC-185

510

N-6

2

38.22763

100.3215

91.20137

AC-95

330

N-2

2

37.85932

99.35495

90.32268

AC-95

330

2-6

2

10.68485

28.04046

25.49133

AC-70

265

N-7

2

76.08696

199.6765

181.5241

AC-185

510

7-1

2

21.73913

57.05042

51.86402

AC-70
265
2.4.3.3.Ki ểm tra điều ki ệ n phát nóng c ủa dây dẫ n sau s ự cố :
Với Khc=0.88 tiến hành so sánh như đã trình bày mục 2.3.

Đường dây

Số mạch
Isc
Khc.Icp
Xét điều
(n)
(kA)
kiện

N-4
2
370.8277
326.3284
Thỏa mãn
4-3
2
171.1513
150.6131
Thỏa mãn
N-5
1
228.2017
200.8175
Thỏa mãn
N-6
2
200.643
176.5659
Thỏa mãn
N-2
2
198.7099
174.8647
Thỏa mãn
2-6
2
56.08092
49.35121
Thỏa mãn

N-7
2
399.353
351.4306
Thỏa mãn
7-1
2
114.1008
100.4087
Thỏa mãn
Từ bảng số liệu ta thấy các dây dẫn chọn đều thỏa mãn điều kiện phát nóng.

2.4.3.4.Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp
Sau khi đã xác định được dây dẫn sử dụng , ta có bảng số liệu các
thông số đơn vị của đường dây: r0, x0, b0 và xác định các thông số tập
trung: R, X, B/2 trong sơ đồ thay thế hình của các đường dây theo công
thức sau:

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

22


1
r0 L ;
n
1
X
x0 L

R

Bả ng thông số các đường dây:
Đường
dây

Số
mạch
(n)

Li (km) Loại dây
dẫn

N-4

2

40

4-3

2

31.623

N-5

1

60

N-6

2

70

N-2

2

56.659

2-6

2

50

N-7

2

36.056

7-1

2

31.623

R0
( )

X0
(

R(Ω)

X(Ω)

AC-185

0.17

0.394

3.4

7.88

AC-70

0.46

0.425

7.27329

6.719888

AC-185

0.17

0.46

10.2

27.6

AC-95

0.33

0,414

11.55

14.49

AC-95

0.33

0,414

AC-70

0.46

0.425

11.5

10.625

AC-185

0.17

0.46

3.06476

8.29288

0.46
0,425
AC-70
7.27329
(chọn Xo với giả thiết khoảng cách trung bình giữa các đường dây bằng
4m)

6.719888

9.348735 11.72841

Ki ể m tra t ổ n thất điện áp trên đường dây ở chế độ
v ận hành bình thường và chế độ s ự cố :

Tiến hành xác địnhUmaxbt% vàUmaxsc% như đã trình bày ở mục 2.3.
Đường
dây

Số mạch
(n)

R (Ω)

X (Ω)

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

2
2
1
2

3.4
7.27329
10.2
11.55

7.88
6.719888
27.6
14.49

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

Umaxbt% Umaxsc%

Kiểm tra
điều kiện

3.62972
2.51305
7.25869
5.15122

Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn

7.25944
5.0261
7.25869
10.30244

23


N-2
2-6
N-7
7-1

2
2
2
2

9.348735
11.5
3.06476
7.27329

11.72841
10.625
8.29288
6.719888

4.1293
1.30197
3.81674
1.67536

Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn
Thỏa mãn

8.2586
2.60394
7.63348
3.35072

Từ bảng trên ta thấy các đường dây đã chọn đều thỏa mãn điều kiện
tổn thất điện áp.
Kết luận: Vậy phương án 3 - sơ đồ nối dây mạch kín thỏa mãn yêu
cầu kĩ thuật
CHƯƠNG 3: CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU THEO CHỈ
TIÊU KINH TÊ
3.1. Phương pháp tính chỉ tiêu kinh tế:
Để sử dụng phương án nối dây tối ưu nhất, cần xét đến chỉ tiêu kỹ thuật
và chỉ tiêu kinh tế. Sau khi xét cả 3 phương án trên đều thỏa mãn yêu cầu
kỹ thuật, ta cần tìm ra một phương án tốt ưu nhất về mặt kinh tế.
Khi xét phương án nối dây, ta chưa xét đến các trạm biến áp, máy cắt
hay dao cách ly để giảm số lượng những phần so sánh khác, nên ta giả thiết
gần đúng : Số trạm biến áp, máy cắt, dao cách ly sử dụng của cả 3 phương
án là như nhau.
Tiêu chuẩn so sánh kinh tế các phương án là : Chi phí tính toán hàng năm
(Chi phí tính toán càng thấp, phương án càng tối ưu về mặt kinh tế ).
Hàm chi phí xác định theo công thức :
Ztt = ( a vh + a tc ). K +A.C [3.1]

A ?
34.tổ n thất đ i ện năng có tác hạ i gì? làm th ế nào để gi ả m tổ n
th ất điện năng?
trả l ời:

Phạm Ngọc Trường –Đ5H2

24