Đồ án môn học lưới điện thiết kế mạng lưới điện khu vực

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN
----------------

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
LƯỚI ĐIỆN
THIẾT KẾ MẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

Sinh viên thực hiện

:

Mã đề

: LƯỚI ĐIỆN

Số thứ tự

: 33

Mã sinh viên

:

Giáo viên hướng dẫn

: TS. KIỀU THỊ THANH HOA

Chuyên ngành

: HỆ THỐNG ĐIỆN

Lớp tín chỉ

: D12-H2

1


Hà Nội, tháng 10 năm 2021

2


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Lời Mở Đầu
Điện năng là một nguồn năng lượng quan trọng của hệ thống năng lượng quốc gia,
nó được sử dụng rộng rãi trên hầu hết các lĩnh vực như: sản xuất kinh tế, đời sống sinh
hoạt, nghiên cứu khoa học…
Hiện nay nước ta đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nên
nhu cầu về điện năng địi hỏi ngày càng cao về số lượng cũng như chất lượng. Để đáp
ứng được về số lượng thì ngành điện nói chung phải có kế hoạch tìm và khai thác tốt các
nguồn năng lượng có thể biến đổi chúng thành điện năng.Mặt khác, để đảm bảo về chất
lượng có điện năng cần phải xây dựng hệ thống truyền tải, phân phối điện năng hiện đại,
có phương thức vận hành tối ưu nhất đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật cũng như kinh tế.
Xuất phát từ điều đó, bên cạnh những kiến thức giảng dạy trên giảng đường, mỗi sinh
viên ngành Hệ thống điện đều được giao đồ án môn học về thiết kế điện cho mạng điện

khu vực. Quá trình thực hiện đồ án giúp chúng ta hiểu biết tổng quan nhất về mạng lưới
điện khu vực, hiểu biết hơn về những nguyên tắc chủ yếu để xây dựng hệ thống điện như
xác định hướng và các thông số của các đường dây, chọn hệ thống điện áp cho mạng điện
chính…những nguyên tắc tổ chức và điều khiển hệ thống, tổng vốn đầu tư và các nguồn
nguyên vật liệu để phát triển năng lượng …
Nhờ những kiến thức chỉ dạy của giảng viên bộ môn TS. Kiều Thị Thanh Hoa và
quá trình tìm hiểu tài liệu, tham khảo các bạn thì em đã tự tính tốn, lựa chọn các phương
án trình bày sau.
Chúng em xin chân thành cảm ơn đến cơ TS. Kiều Thị Thanh Hoa, cùng tồn thể
các thầy cơ trong khoa Hệ thống Điện đã tận tình hướng dẫn chúng em hoàn thành bản đồ
án.
Hà Nội, tháng 12 năm 2020
Sinh viên thực hiện

3


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

LỜI CAM ĐOAN
Tôi, Phạm Tùng Lâm, cam đoan những nội dung đồ án này là do tôi thực hiện
dưới sự hướng dẫn của TS. Kiều Thị Thanh Hoa. Các số liệu và kết quả trong đồ án là
trung thực và chưa được cơng bố trong các cơng trình khác. Các tham khảo trong đồ án
đề được trích dẫn rõ rang tên tác giả, tên cơng trình, thời gian và nơi cơng bố. Nếu khơng
đúng như đã nêu trên, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm về đồ án của mình.
Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2021
Người cam đoan

4


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

LỜI CẢM ƠN
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………
Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2021
Người cam đoan

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
5


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TT

Nội dung

1

Hình thức trình bày

2

Đồ án thực hiện đầy đủ
các nộidung của đề tài

3

Các kết quả tính tốn

4

Thái độ làm việc

5

Tổng thể

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Ý kiến nhận xét

Các ý kiến khác:
.................................................................................................................
........................
.................................................................................................................
........................
.................................................................................................................
........................
.................................................................................................................
........................

.................................................................................................................
........................
Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2021
Giảng viên hướng dẫn
(Kí và ghi rõ họ tên)

6


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM
TT

Nội dung

1

Hình thức trình bày của đồ
án

2

Đồ án thực hiện đầy đủ
các nội
dung của đề tài

3

Các kết quả tính tốn

4

Kỹ năng thuyết trình

5

Trả lời câu hỏi

6

Tổng thể

Ý kiến nhận xét, đánh giá

Các ý kiến khác:
.................................................................................................................
........................
.................................................................................................................
........................
.................................................................................................................
........................
.................................................................................................................
........................
.................................................................................................................
........................

7

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

Ủy viên hội đồng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Hà Nội, ngày 12 tháng 10 năm 2021
Thư kí hội đồng
Chủ tịch hội đồng

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng
1.2.1
1.2.2
3.1
3.5.1
3.5.2
3.5.3
3.5.4
3.5.5
3.5.6
3.5.7
3.5.8
3.5.9
3.5.1.0
3.5.1.1
3.5.1.2
3.5.1.3

3.5.1.4
3.5.1.5
4.1
4.2.1
4.2.2
4.2.3
5.1.1
5.1.2
6.1.1
6.1.2
6.1.3
6.1.4
7.1.1

Nội dung các bảng
Số liệu phụ tải
Số liệu tính tốn của các phụ tải
Điện áp định mức cho lưới điện
Chọn tiết diện dây dẫn cho phương án 1
Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn phương án 1
Tính tổn thất điện áp phương án 1
Chọn tiết diện dây dẫn cho phương án 2
Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn phương án 2
Tính tổn thất điện áp phương án 2
Chọn tiết diện dây dẫn cho phương án 3
Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn phương án 3
Tính tổn thất điện áp phương án 3
Chọn tiết diện dây dẫn cho phương án 4
Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn phương án 4
Tính tổn thất điện áp phương án 4

Chọn tiết diện dây dẫn cho phương án 5
Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn phương án 5
Tính tổn thất điện áp phương án 5
Giá dây dẫn điện
Tính tổng vốn xây dựng đường dây phương án 1
Tính tổng vốn xây dựng đường dây phương án 2
Tổng kết tính tốn chỉ tiêu kinh tế, kĩ thuật các phương án
Chọn máy biến áp cho các phụ tải
Thơng số máy biến áp đã chọn
Tính tốn chế độ xác lập chế độ cực đại
Tính tốn tổn thất điện năng
Tính tốn chế độ xác lập chế đơ cực tiểu
Tính tốn chế độ xác lập chế độ sự cố
Tính tốn điện áp nút bà tổn thất cơng suất chế độ cực đại

Trang
12
12
16
22
23
23
26
26
26
29
29
29
32
32

32
35
35
37
38
39
39
40
41
42
45
46
47
48
50
8


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

7.1.2
7.1.3
7.1.4
7.1.5
7.1.6
7.1.7
8.1
8.2
8.5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Tính tốn điện áp nút bà tổn thất cơng suất chế độ cực tiểu
Tính tốn điện áp nút bà tổn thất công suất chế độ sự cố
Số liệu điện áp trên thanh cái hạ áp qui đổi về cao áp
Tính tốn chọn điện áp điều chỉnh chế độ cực đại
Tính tốn chọn điện áp điều chỉnh chế độ cực tiểu
Tính tốn chọn điện áp điều chỉnh chế độ cực sự cố
Vốn đầu tư cho các trạm biến áp
Tổng tổn thất điện năng trong trạm biến áp
Tổng kết vốn đầu tư cho dự án

51
51
54
55
55
56
57
58
60

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình vẽ
Hình 1.1
Hình 3.2.1
Hình 3.2.2
Hình 3.2.3
Hình 3.2.4
Hình 3.2.5

Hình 3.5.1
Hình 3.5.2
Hình 3.5.3
Hình 3.5.4
Hình 3.5.5
Hình 6.1
Hình 6.2

Nội dung hình vẽ
Sơ đồ nguồn điện và các phụ tải
Sơ đồ phương án 1
Sơ đồ phương án 2
Sơ đồ phương án 3
Sơ đồ phương án 4
Sơ đồ phương án 5
Sơ đồ tính tốn phương án 1
Sơ đồ tính tốn phương án 2
Sơ đồ tính tốn phương án 3
Sơ đồ tính tốn phương án 4
Sơ đồ tính tốn phương án 5
Sơ đồ nguyên lý
Sơ đồ thay thế

Trang
11
17
18
18
19
19

21
24
27
30
33
43
43

9


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

MỤC LỤC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

Nhiệm vụ môn học Đồ án thiết kế Lưới điện
Họ và tên sinh viên
Mã sinh viên\

1, Số liệu

a, Số liệu nguồn điện
Thiết kế hệ thống điện gồm một nguồn điện công suất vô cùng lớn và 5
phụ tải.
Hệ thống HT:

- Hệ thống điện có cơng suất vơ cùng lớn
10


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

- Hệ số công suất cosφ=0,85
- Điện áp trên thanh cái của nguồn điện:
+ Khi phụ tải cực đại, khi sự cố nặng nề là : UHT =1,1Uđm;
+ Khi phụ tải cực tiểu là: UHT =1,05Uđm.
b, Số liệu phụ tải:
Số liệu
Công suất cực đại Pmax
(MW)
Tỉ lệ Pmin/Pmax
Hệ số công suất
Loại hộ phụ tải
Điện áp thứ cấp (kV)
Thời gian sử dụng công
suất lớn nhất

1

2

Phụ tải
3

25

36

25

37

29

0,9
I
22

0,9
III
22

0,7
0,9
I
22

0,9
I
22

0,9
I
22

4876

4876

4876

4876

4876

4

5

2, Nội dung thực hiện
-

Cân bằng công suất và đề xuất phương án nối dây
Tính chọn tiết diện dây dẫn
Tính tốn chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật
Tính chọn máy biến áp và sơ đồ nối điện chính
Tính chế độ xác lập
Tính điện áp nút và chọn đầu điều chỉnh điện áp

Sơ đồ vị trí nguồn điện và các phụ tải

11

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Giáo viên
hướng dẫn
ThS Kiều
Thị Thanh Hoa

12


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

CHƯƠNG I
PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
I. Sơ đồ địa lý
Hình 1.1 Sơ đồ vị trí nguồn điện và các phụ tải

1.1 Những số liệu về nguồn cung cấp
- Nguồn có công suất vô cùng lớn

13


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

1.2 Những số liệu về phụ tải
Bảng 1.2 Số liệu các phụ tải
Phụ tải
2
3
36
25
0,7xPmax
0,9
22
Thông tư
39/2015/TTBCT
III
I
4876
4876

Thông số
Pmax (MW)

1
25

Pmin
Cosφ
Udm (kV)
YCĐC điện
áp
Loại

Tmax (h)

I
4876

4
37

5
29

I
4876

I
4876

- Gồm có 4 phụ tải loại I, 1 phụ tải loại III
- Phụ tải loại I là phụ tải quan trọng cần được cung cấp điện liên tục, nếu cung cấp
bị gián đoạn sẽ ảnh hưởng lớn tới an ninh, quốc phịng, tính mạng con người và thiệt hại
về kinh tế do đó các hộ phụ tải loại I cần được cấp điện từ hai nguồn hoặc hai phía trở
lên, cụ thể là sử dụng sơ đồ mạch kín, đường dây kép hoặc trạm biến áp có hai máy làm
việc song song.
- Phụ tải loại III là loại phụ tải ít quan trọng để giảm chi phí đầu tư ta chỉ cần sử
dụng đường dây đơn.
Bảng 1.2.1 Số liệu tính tốn các phụ tải
TT
1
2
3

4
5
Tổng

Pmax

(MW)
25
36
25
37
29
152

Cosφ
0,9
0,9
0,9
0,9
0,9

Tgφ
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48

Qmax

S max

Pmin

Qmin

S min

(MVAr)
12
17,28
12
17,76
13,92
72,96

(MVA)
27,73
39,93
27,73
41,04
32,17
169

(MW)
17,75
25,56
17,75
26,27
20,59

107,92

(MVAr)
8,52
12,27
8,52
12,61
9,88
51,80

(MVA)
19,69
28,35
19,69
29,14
22,84
119,71

Trong đó:
- Cơng suất tiêu thụ của các phụ tải khác nhau, công suất tiêu thụ cực tiểu bằng
71% phụ tải cực đại.
Pmin = 0,7x Pmax.
Smax = Pmax+ jQmax.
Smin= Pmin+jQmin.
Tmax= 4876h (thời gian sử dụng công suất cực đại).
14


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

II. Phân tích nguồn và phụ tải
1.1 Nguồn điện
- Trong thiết kế lưới điện, việc phân tích nguồn điện để nắm vững đặc điểm và số
liệu của nguồn, thuận lợi cho việc tính tốn. Ta sử dụng nguồn có cơng suất vô cùng lớn:
- Nguồn công suất vô cùng lớn là nguồn có điện áp đầu cực khơng thay đổi về
biên độ dù có xảy ra sự cố gì sau nó
- Cơng suất nguồn lớn (5÷7) lần cơng suất tải.
1.2 Phụ tải
- Các hộ phụ tải loại I là những hộ quan trọng, vì vậy phải dự phịng chắc chắn.
Mỗi phụ tải phải được cấp điện bằng một lộ đường dây kép và hai máy biến áp làm việc
song song để đảm bảo cấp điện liên tục cũng như đảm bảo chất lượng điện năng ở một
chế độ vận hành. Khi ngừng cấp điện có thể làm hỏng sản phẩm, hư hại thiết bị gây ảnh
hưởng lớn đến hoạt động của phụ tải.
- Các hộ phụ tải loại III là các hộ phụ tải ít quan trọng hơn nên để giảm chi phí đầu
tư ta chỉ cần cấp điện bằng một đường dây đơn và một máy biến áp.
- Yêu cầu điều chỉnh điện áp.
- Trong mạng điện thiết kế các hộ có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường. Ở
phương pháp này độ lệch điện áp phải thỏa mãn các chế độ như sau:
- Chế độ phụ tải cực đại: du% ≥ 5% Uđm.
- Chế độ phụ tải cực tiểu: du%≥ 0% Uđm.
- Chế độ sự cố: 0% ≤ du% ≤ 5% Uđm.
- Các phụ tải có yêu cầu điều chỉnh điện áp thường nên phạm vi chỉnh điện áp ở
chế độ cực đại, cực tiểu, sự cố là: -2,5% Uđm. ≤ du% ≤ +10% Uđm.
- Tất cả các phụ tải đều có điện áp hạ như nhau là 10 kV, hệ số công suất của các
hộ đều cosϕ = 0,85

15

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

CHƯƠNG II
TÍNH TỐN CÂN BẰNG CƠNG SUẤT
- Khi tính tốn thiết kế mạng điện thì vấn đề quan trong nhất là cân bằng công suất
phát ra bởi nguồn và công suất tiêu thụ của phụ tải, tổng các công suất tổn hao trên hệ
thống truyền tải điện.
- Trong đồ án thiết kế môn học Lưới Điện việc cân bằng công suất ở đây được
thực hiện trên một số khu vực cụ thể. Trong khu vực này có một nguồn điện với công
suất vô cùng lớn. Trong hệ thống điện chế độ vận hành ổn định chỉ tồn tại khi có sự cân
bằng giữa công suất tác dụng P và công suất phản kháng Q. Việc cân bằng cơng suất tác
dụng có lợi trong việc ổn định tần số của hệ thống điện, cịn việc cân bằng cơng suất phản
kháng lại có tác dụng lớn trong việc đảm bảo ổn định điện áp cuối đường dây của hệ
thống điện nói chung và lưới điện từng khu vực nói riêng.
2.1 Cân bằng cơng suất tác dụng
Pyc= m.∑Pptmax + PMĐ + Pdt + Ptd
Trong đó:
- PMĐ = 5%Pptmax
- Pptmax: tổng cơng suất các phụ tải
- Pdt : công suất dự trữ của hệ thống <Pdt = 0>
- Ptd : công suất tự dung của nhà máy<Ptd = 0>
- m : là hệ số đồng thời (lấy m =1 )
- Pht = Pyc
- Pyc : tổng công suất tác dụng yêu cầu của cả hệ thống
- Pptmax = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 + P6 = 152 ( MW)
- PMĐ = 5% . ∑ Pptmax = 5% x 152 = 7,6 ( MW )
Vậy ta có tổng cơng suất tác dụng yêu cầu của hệ thống là :

- PHT = Pyc = Pptmax + PMĐ = 152 + 7,6 = 159,6 ( MW)
2.2 Cân bằng công suất phản kháng
Qyc = m. ∑Qptmaxi + Qb + QL - Qc + Qdt + Qtd
Trong đó : - Qyc : tổng cơng suất phản kháng yêu cầu của cả hệ thống
- ∑Qptmaxi : tổng công suất phản kháng của phụ tải
- Qb : tổng công suất tổn thất trong TBA : Qb = 15% x ∑Qptmaxi
- QL : tổng công suất phản kháng tổn thất trên đường dây
- Qc : tổng công suất phản kháng do tụ điện đặt trên đường dây sinh ra
<giả thiếtQL=Qc>
- m : hệ số đồng thời , lấy m= 1
- Qtd : công suất tự dùng của nhà máy < xem như Qtd = 0 >
16


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

- QHT = PHT x tgφHT = 159,6 x 0,619 = 98,79 ( MVAr )
- ∑Qptmaxi = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 = 72,96 (MVAr)
- Qb = 15% x ∑Qptmaxi = 10,94 ( MVAr )
Vậy ta có tổng cơng suất u cầu của hệ thống là
- Qyc = m ∑Qptmaxi + Qb = 83,9 (MVAr)
Mà theo trên, công suất phản kháng công suất phản kháng do nguồn là Q HT = 98,79
(MVAr) > Qyc = 83,9 ( MVAr) . Do đó , ta khơng phải bù công suất phản kháng trong
mạng

17

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

CHƯƠNG III
LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN, TÍNH TỐN SƠ BỘ LỰA
CHỌN PHƯƠNG ÁN
3.1 Chọn điện áp định mức cho lưới điện
- Lựa chọn cấp điện áp định mức cho mạng điện là nhiệm vụ rất quan trọng, vì trị
số điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến các chi phí kinh tế, kỹ thuật của mạng điện. Để chọn
được cấp điện áp hợp lý phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Phải đáp ứng được yêu cầu mở rộng phụ tải sau này.
- Đảm bảo tổn thất điện áp từ nguồn đến phụ tải.
- Khi điện áp càng cao thì tổn thất cơng suất càng bé, sử dụng ít kim
loại màu (I nhỏ). Nhưng điện áp càng tăng cao thì chi phí xây dựng mạng điện càng lớn
và giá thành thiết bị càng tăng. Vì vậy phải chọn điện áp định mức như thế nào cho phù
hợp về kinh tế và kĩ thuật.
- Chọn điện áp tối ưu theo công thức kinh nghiệm:
li + 16 P
n
Ui = 4,34.
( kV).
Trong đó:
- Ui: điện áp đường dây thứ i (kV).
- li: khoảng cách từ nguồn đến phụ tải thứ i ( km).
- Pi: công suất lớn nhất trên đường dây thứ i (MW).
- n: số lộ đường dây
Bảng 3.1 Bảng điện áp định mức cho lưới điện
S max

Pmax

1

(MVA)
25+j12

(MW)
25

2

36+j17,28

3

Li
(Km)

Ui
(kV)

55,9

69,43

36

32,01

77,64

25+j12

25

35

66,53

4

37+j17,76

37

36,4

79,13

5

29+j32,17

29

40

97,43

Phụ tải

U dm

(kV)
110

- Từ bảng số liệu trên ta thấy rằng điện áp tải điện trong khoảng (66,43 ÷ 97,43)
chọn điện áp định mức cho mạng điện là Uđm = 110kV.
18


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

3.2 Dự kiến các phương án nối dây
- Mạng điện thiết kế gồm 1 nguồn điện và 5 phụ tải, trong đó có 4 phụ tải loại I.
Các phương án nối dây dự vào các yếu tố sau:
- Vị trí nguồn và phụ tải.
- Đảm bảo chất lượng điện năng, kinh tế.
- Đảm bảo vận hành an toàn, tin cậy và linh hoạt.
Ta có thể đưa ra các phương án như sau:
Phương án I
Hình 3.2.1 Sơ đồ phương án 1

19


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Phương án II
Hình 3.2.2 Sơ đồ phương án 2

Phương án III
Hình 3.2.3 Sơ đồ phương án 3

20


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

Phương án IV
Hình 3.2.4 Sơ đồ phương án 4

Phương án V
Hình 3.2.5 Sơ đồ phương án 5
21


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

3.3 Tính tốn chọn tiết diện dây dẫn
- Do mạng điện thiết kế có Uđm =110kV. Tiết diện dây dẫn thường được chọn theo phương

pháp mật độ kinh tế của dòng điện Jkt.
I

max
J
kt

Fkt =
. (*)
- Với Imax là dòng điện cực đại trên đường dây trong chế độ làm việc bình thường, được
xác định theo công thức:

Imax =

Pi 2 + Qi2
S max i
=
n. 3.U dm n. 3.U dm

Trong đó :
- Jkt : mật độ kinh tế của dòng điện.
- Uđm: điện áp định mức của dịng điện. (kV)
- Smaxi : cơng suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại.(MVA)
- n: số lộ đường dây.
- Ta sử dụng dây nhôm lõi thép để truyền tải với thời gian sử dụng công suất cực
đại của phụ tải là 4876h. Jkt được tra theo bảng trang 295_Thiết kế các mạng và hệ thống
điện_NXB khoa học kĩ thuật 2008, ta có mật độ kinh tế của dòng điện Jkt = 1,1 A/mm2 .
- Dựa vào tiết diện dây dẫn tính theo cơng thức (*), tiết hành chọn tiết diện tiêu
chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng quang.
- Độ bền cơ về đường dây và điều kiện pháp nóng của dây dẫn.

* Kiểm tra điều kiện vầng quang.
22


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

- Theo điều kiện, tiết diện dây dẫn không được nhỏ hơn trị số cho phép đối với
mỗi cấp điện áp.
- Với cấp điện áp 110kV, để không xuất hiện vầng quang tiết diện dây dẫn tối
thiểu được phép là 70mm2 .
* Kiểm tra phát nóng dây dẫn.
- Theo điều kiện:
Isc max < Icp.
Trong đó :
- Icp: Dịng điện cho phép của dây dẫn, nó phụ thuộc vào bản chất và tiết
diện của dây.
- Đối với đường dây kép : Isc max = 2.Ibt max < Icp.
- Đối với đường dây đơn khi có sự cố sẽ dẫn đến mất điện.
3.4 Tiêu chuẩn tổn thất điện áp
- Các mạng điện 1 cấp điện áp đạt tiêu chuẩn kĩ thuật nếu trong chế độ phụ tải cực
đại các tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ làm việc bình thường và chế độ sự cố nằm
trong khoảng sau đây:
∆U max bt = 10% − 15%

∆U max sc = 15% − 20%

- Đối với những mạng điện phức tạp (mạng điện kín), có thế chấp nhận tổn thất
điện áp lớn nhất trong chế độ phụ tải cực đại và chế độ sự cố nằm trong khoảng:

∆U max bt = 15% − 20%

∆U max sc = 20% − 25%

Trong đó

- ∆Ubt Max , ∆Usc Max là tổn thất điện áp lúc bình thường và lúc sự cố nặng nề

nhất.
Ta tính tổn thất theo công thức:

∆Ui (%) =

∑ P .R + ∑ Q . X
i i
i i × 100
2
U dm

%

- Pi ,Qi là cơng suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường dây thứ i
(MW, MVAr).
Ω
- Ri, Xi là điện trở tác dụng và điện kháng của đường dây thứ i ( ).
3.5 Tính tốn cụ thể từng phương án
1. Sơ đồ phương án I
Hình 3.5.1 Sơ đồ tính tốn phương án 1
23

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn
- Đoạn đường dây N-1
- Chọn tiết diện dây dẫn.
I max N 1 =

S max1
252 + 12 2
=
.103 = 72, 77( A)
n. 3.U dm
2. 3.110
I

max
J
kt

72, 77
= 66,15
1,1

Fkt =
=
Chọn dây dẫn loại AC- 150, có tiết diện chuẩn là 70 mm2 và dòng điện cho phép Icp=
265A

- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
≥

Ftc= 70 mm2 70 mm2 (thỏa mãn điều kiện).
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn N-1 là đường dây kép nên khi hỏng
một lộ thì lộ cịn lại vẫn phải làm việc bình thường.
- Do đó dịng điện trong chế độ sự cố phải nhỏ hơn hệ số k nhân với dòng điện cho
phép của dây dẫn:
Isc = 2.Ibt max = 2.72,77 = 145,54 (A)
Isc < Icp = 265A ( thỏa mãn điều kiện )
24


ĐỒ ÁN THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

- Kiểm tra tổn thất điện áp trên đường dây.

Ω

Ω

- Với loại đường dây AC- 70 ta có: ro=0,42 /km, xo=0,44 /km
- Điện trở và điện kháng đường dây :
R=

1
.
2

ro.l =

1
.
2

1
.
2

Ω

0,42.55,9 = 11,73 ( ).

1
.
2

Ω

X = xo .l = 0,44. 55,9= 12,29 ( ).
- Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường :
25.11, 73 + 12.12, 29
PN −1.RN −1 + QN −1. X N −1
× 100 = 3, 64%
.100
=
2
2

U dm
110
∆UbtN-1 % =
- Tổn thất điện áp ở chế độ sự cố :
∆UscN-1 % =2. ∆UbtN-1 % = 2. 3.64% = 7,28%
- Các đoạn đường cịn lại tính theo đoạn N-1 ta có bảng sau:
Bảng 3.5.1 Chọn tiết diện dây dẫn cho phương án 1
Đoạn
đường
dây

Số lộ

N-1

L
(km)

Smax
(MVA)

Imax
(A)

2

55,9

25+j12

72,77

N-2

1

32,01

36+j17,28

209,59

N-3
N-4
N-5

2
2
2

35
36,4
40

25+j12
37+j17,76
29+j32,17

72,77
107,71

84,42

Loại
dây

Fkt
66,16
190,5
4
66,16
97,91
76,7

ro

Ω
km

xo

Ω
km

AC-70

(
)
0,42

(

)
0,44

AC-185

0,17

0,4

AC-70
AC-120
AC-70

0,42
0,25
0,42

0,44
0,42
0,44

Bảng 3.5.2 Kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn cho phương án 1
Đoạn đường dây
N-1
N-2
N-3
N-4
N-5

I max

(A)
72,77
209,59
72,77
107,71
84,42

I sc

(A)
145,55
419,18
145,55
215,41
168,84

I cp

(A)
265
535
265
379
265

- Theo số liệu tính tốn bảng trên, các dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện phát
nóng của dây
Bảng 3.5.3 Tính tổn thất điện áp cho phương án 1

25