Đồ án môn học lới điện

Lời nói đầu

Trong giai đoạn công nghiệp hoá hiện đại hoá nớc ta hiện nay, nhu cầu điện năng
trong tất cả các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ, sinh hoạt luôn luôn không
ngừng lên, và nó ngày càng đóng vai trò không thể thiếu đợc trong nền kinh tế quốc dân.
Vì lý do đó mà trớc khi xây dựng một khu dân c hay một khu công nghiệp... ngời ta đều
phải xây dựng hệ thống cung cấp điện. Mạng điện đợc thiết kế sao cho kinh tế nhất vận
hành hiệu quả nhất, không những giải quyết tốt nhu cầu dùng điện hiện tại mà còn dự trù
cho phát triển tơng lai.
Đồ án môn học lới điện là một bớc tập dợc quan trọng cho các sinh viên ngành điện
bớc đầu làm quen với các ứng dụng thực tế. Đây là một tiền đề quan trọng cho một kĩ s
điện tơng lai có thể vận dụng nhằm đa ra một phơng án tối u nhất. Trong đồ án sinh viên
không những ôn tập vận dụng các kiến thức đã đợc học mà còn có dịp khảo nghiệm thực
tế, phần nào đó đã giúp sinh viên tiếp cận với công việc mà sau này mình phải làm. Tuy là
một mạng điện thiết kế đơn giản, nhng để làm đợc nó, sinh viên phải vận dụng toàn bộ
kiến thức của môn học lới điện một và tham khảo một số tài liệu khác.
Nội dung của bản đồ án gồm các phần nh sau:
Chơng I: Cân bằng công suất trong hệ thống điện.
Chơng II: Đề xuất các phơng án
Chơng III: Lựa chọn phơng án phù hợp về mặt kĩ thuật
Chơng III: Lựa chọn MBA và sơ đồ nối dây.
Chơng IV: Tính chính xác trạng thái vận hành của lới điện.
Chơng V: Chọn phơng pháp điều chỉnh điện áp.
Chơng VI: Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của mạng điện.
Do nhận thức còn hạn chế chắc chắn bản đồ án này không tránh khỏi sai sót do đó
rất mong đợc sự hớng dẫn, chỉ bảo của các thầy cô để bản đồ án đợc hoàn thiện hơn.
Trong quá trình làm bản đồ án em xin chân thành cảm ơn các thầy trong bộ môn và
cô giáo hớng dẫn trên lớp. Em xin chân thnh cám ơn thầy Nguyễn Hoàng Việt đã giúp em
hoàn thành bản đồ án này.

Sinh viên :
Tạ Hoài Nam

Chơng I
Cân bằng công suất trong hệ thống điện
Điều kiện để chế độ xác lập bình thờng tồn tại là có sự cân bằng công suất tác dụng và
phản kháng trong mọi thời điểm.
I, Cân bằng công suất tác dụng.
Giả thiết rằng nguồn điện cung cấp đủ công suất tác dụng cho các phụ tải, do đó ta có
công thức cân bằng công suất tác dụng là:
Lp HT4 K49

1


Đồ án môn học lới điện

P = P
F

yc

trong đó:
PF : Công suất tác dụng phát ra của nguồn.
mà:
với:

P

yc


P

yc

: Công suất tác dụng yêu cầu của phụ tải.

=m Ppt + Pmd + Ptd + Pdt .

m

: Hệ số đồng thời, ở đây m=1.
Ppt : Tổng công suất tác dụng trong chế độ cực đại.

P = P + P +P +P +P +P =170(MW).
P : Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đờng dây và trong trạm
biến áp, đợc lấy bằng 5% P .
1

pt

2

3

4

5

6


md

pt

P

=

md

P
P

5
* 170 = 8.5( MW )
100

P

td

: Tổng công suất tự dùng của nhà máy điện, ở đây

dt

: Tổng công suất dự trữ của mạng điện ở đây ta coi hệ thống có công suất vô

cùng lớn nên
Vậy:


P

dt

td

=0.

=0.

P = P
F

yc

=170+8.5=178.5(MW).

Do giả thiết nguồn cung cấp đủ công suất tác dụng nên ta không cân bằng chúng.
II, Cân bằng công suất phản kháng.
Để mạng điện vận hành ổn định thì ngoài cân bằng công suất tác dụng ta phải cân bằng
công suất phản kháng, ta có phơng trình cân bằng sau:
QF = Q yc
trong đó:
QF : Tổng công suất phản kháng do nguồn phát ra.

mà:
với:

Q

Q

F

=tgF PF (Với cosF =0.85 tgF =0.6197 ).

F

=0.6197*178.5=110.62(MVAr).

Q

yc

: Tổng công suất phản kháng yêu cầu của phụ tải.

Q

yc

=m Q pt +Q
+BA Q
-

l

Q
+ c Q +td Q

dt


.

m: là hệ số đồng thời m=1.
Qpt :tổng công suất phản kháng của phụ tải ở chế độ cực đại.

Lp HT4 K49

2


Đồ án môn học lới điện

mà:

Q

pt

= Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6

Qi=Pi.tg i ( cos i=0.9 tg i=0.4843) do đó ta có bảng sau:

on
ng
dõy

P(MW)

ND-1

ND-2
ND-3
ND-4
ND-5
ND-6
do đó:

Q(MVAr)
25
28
30
35
28
24

Q

12.11
13.56
15.53
16.95
13.56
11.62

Chiu di
Cng sut
on
truyn ti
ng
MVA

dõy ,km
25+j12.11
28+j13.56
30+j14.53
35+j16.95
28+j13.56
24+j11.62

in ỏp
vn
hnh,kv

67.08
66.83
58.31
40
70.71
72.11

93.8
97.89
100.69
106.31
98.84
92.69

in ỏp
nh mc
ca c
mng

din ,kv

110

Bảng 1.1
pt

=82.33(MVAr).

Q : Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm hạ áp đợc tính bằng
15% Q ,ta có:
BA

pt

Q

BA

Q , Q
l

=
c

15
* 82.33 = 12.35 (MVAr)
100

:Tổng tổn thất công suất phản kháng trên đờng dây và dung dẫn do đ-


ờng dây sinh ra và chúng cân bằng nhau: Ql = Qc .

Q

+ Qdt : Tổng công suất tự dùng và dự trữ của nhà máy, trong trờng hợp này
chúng bằng 0.
Q yc =82.33+12.35=94.68(MVAr)
td

Ta thấy Q yc < Q F nên chúng ta không phải tiến hành bù sơ bộ,

Chơng II
Dự kiến các phơng án nối dây của mạng điện
I, Lựa chọn sơ đồ cấp điện.
Ta có theo yêu cầu cung cấp điện cho hộ loại một, ma hộ loại một là những hộ là những
hộ tiêu thụ điện quan trọng, nếu nh ngừng cung cấp điện có thểgây nguy hiểm đến tính
mạng và sức khoẻ con ngời, gây thiệt hại nhiều về kinh tế, h hỏng thiết bị, làm hỏng hàng
loạt sản phẩm, rối loạn quá trình công nghệ phức tạp. Do đó các phơng án cung cấp cho
các hộ phải đợc cấp từ hai nguồn.
Các phơng án nối dây:
Phơng án 1
Phơng án 2

Lp HT4 K49

3


§å ¸n m«n häc líi ®iÖn


Phong ¸n 3

Ph¬ng ¸n 4

Ph¬ng ¸n 5

Lớp HTĐ4 – K49

4


Đồ án môn học lới điện

II, Chọn cấp điện áp định mức cho hệ thống.
Để chọn điện áp định mức của hệ thống ta dựa vào công thức kinh nghiệm sau:
Ui= 4,34 li +16Pi
trong đó:
li : là khoảng cách từ NĐ đến phụ tải i
Pi: là công suất truyền tải trên đờng dây đến phụ tải i.
Sau đây ta tính chọn điện áp định mức cho mạng hình tia.
Ta có bảng số liệu nh sau:
Đoạn
NĐ-1
NĐ-2
NĐ-3
NĐ-4
NĐ-5
NĐ-6


l(km)

P(MW)

67.08
60.83
58.31
40
70.71
72.11

U(KV)
25
28
30
35
28
24

93.8
97.89
100.69
106.31
98.84
92.69

Bảng 2.1
Vì điện áp nằm trong khoảng từ 92-101(KV) nên ta chọn điện áp chung cho toàn mạng
là Uđm= 110(KV). Mặt khác các phơng án thiết kế ở trên hầu hết có công suất phụ tải nằm
trong khoảng 15 ữ 65KW và có khoảng cách nhỏ hơn 100km đó các phơng án sau sử dụng

kết quả tơng tự nh phơng án này.
III, So sánh các phơng án về mặt kĩ thuật.
1, Phơng án 1
Ta có sơ đồ:

Lp HT4 K49

5


Đồ án môn học lới điện

1
67.08

2

N

60.83

58.31

70.71

3

72.11

40.00

4

5

6

1.1, Xét đoạn NĐ-1:
a, Chọn tiết diện dây dẫn.
Mạng điện mà ta đang xét là mạng điện khu vực, do đó ngời ta thờng lựa chọn tiết diện
dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện.Ta dự kiến sử dụng loại dây dẫn (AC-ACO) .
Tiết diện kinh tế đợc tính theo công thức sau: Fkt=Imax/Jkt
với:
Imax: là dòmg điện lớn nhất chạy qua dây dẫn ở chế độ phụ tải cực đại.
Jkt: là mật độ dòng điện kinh tế.
Căn cứ vào tiết diện kinh tế ta chọn tiết diện gần nhất. Sau khi chọn xong tiết diện tiêu
chuẩn của dây dẫn ta tiến hành kiểm tra 2 điều kiện sau:
+ Điều kiện vầng quang: theo điều kiện này tiết điện dây dẫn đợc chọn phải lớn hơn hoặc
bằng tiết diện cho phép của cấp điện áp, ở đây cấp điện áp 110KV là 70mm2
+ Điều kiện phát nóng: Tiết diện dây dẫn sau khi đợc chọn cũng phải thoả mãn I scmax< ICP.
Mà đối với mạng hình tia hoặc mạng liên thông thì I scmax là dòng điện lớn nhất chạy qua
dây dẫn khi xẩy ra sự cố đứt một trong hai mạch của đờng dây (khi đó Iscmax=2Imax), còn đối
với mạng kín đó là dòng điện đứt một trong hai đoạn đầu đờng dây.
S1
P1
I NĐ-1 =
=
Ta có:
n 3U đm
n 3U đm cos j 1
thay số vào ta đợc: INĐ-1=72.90(A)

Với Tmax= 5000h ta tra đợc Jkt =1,1A/mm2 F1kt=72.90/1.1=66.27(mm2)
ta chọn loại dây dẫn là nhôm lõi thép ( AC-70).
Tra bảng( bảng 6 - Ph lc - Li in v H Thng in Tp 1 - Trn Bỏch NXBKHKT) ta chọn đợc tiết diện tiêu chuẩn gần nhất là: Ftc=70mm2 có ICP=275A.
Mà Iscmax=2*72.90=145.8(A) < ICP=275A.
Dây AC-70 phù hợp với điều kiện vầng quang 70mm2.
ị

Lp HT4 K49

6


Đồ án môn học lới điện

b, Tính Ubt, Usc:
Với khoảng cách hai dây là 5m thì đờng dây AC-70 có thông số kĩ thuật nh sau:
x0=0,46 /km, r0=0,33 /km, b0=2,65.10-6S /km.
Vì đờng dây hai mạch nên:
R=r0.lNĐ-1/2=0,33*67.08/2= 11.07( );
X=x0lNĐ-1/2=0,43*67.08/2=14.42( );
Vậy:
U bt =

P1 R ND 1 + Q1 X ND 1
* 100 =
2
U dm

25 * 11.07 + 12.11 *14.42
*100

110 2

=3.73%
Sự cố nguy hiểm nhất là khi đứt một mạch trong hai mạch của đờng dây ta có:
Usc=2 Ubt= 2*3.73=7.46%.
1.2, Tính tơng tự cho các đoạn NĐ-2, NĐ-3, NĐ-4, NĐ-5, NĐ-6 ta đợc bảng sau:
on
l(km)
P(MW)
Imax(A)
Isc(A)
Fkt(mm2)
Mó dõy
R()
X()
S mch
Icp(A)
Q(MW)
DeltaUbt%
DeltaUsc%
DeltaUbt%Max
DeltaUsc%Max

N-1
67.08
25
72.90
145.80
66.27
AC -70

15.09
14.76
2
275
12.11
4.60
9.19

N-2
60.86
28
81.65
163.29
74.22
AC-70
13.69
13.39
2
275
13.56
4.67
9.34

N-3
N-4
58.31
40
30
35
87.48

102.06
174.95
204.11
79.52
92.78
AC-70
AC-95
13.12
6.60
12.83
8.60
2
2
275
335
14.53
16.95
4.79
3.11
9.59
6.23
9.48
10.85

N-5
70.71
28
81.65
163.29
74.22

AC-70
15.91
15.56
2
275
13.56
5.42
10.85

N-6
72.11
24
139.96
0.00
127.24
AC-70
32.45
31.73
1
257
11.62
9.48
0.00

Từ bảng ta có: Utbmax%=9.48%; Uscmax%=10.85%.
2, Phơng án 2:
Ta có sơ đồ:

Lp HT4 K49


7


Đồ án môn học lới điện

1
67.08

2
60.83

N
58.31

40.00

3
36.01

51
4

5

6

Tính tơng tự phơng án 1 cho các đoạn NĐ-1; NĐ-2
2.1 Vi on 4-5:

S*=S5= 28+j13.56 (MVA)

(28 2 + 13.56 2 )
Imax 4-5=
*103=81.65(A)
2 * 3 * 110
sc=2*Imax=2*81.65=163.3(A)
Jkt= Imax 4-5/1.1=81.65/1.1=74.22(mm2)

Chọn Ftc=70(mm2)

Với AC-70 ta có: x0=0,44( /km); r0=0,45( /km); b0=2,58.10-6(S/km); và dòng điện cho
phép là 265(A);
Ta thấy ICP>Iscvà tiết diện này lớn hơn tiết diện vầng quang do đó tiết diện ta chọn phù hợp
về mặt kĩ thuật.
uy ra:
R4-5=r0.l4-3/2=0,45*51/2=11.48( );
X4-3=x0.l4-3/2=0,44*51/2=11.22( );
Vậy:
U bt % =

P5 R5 + Q5 X 5
28 * 11.48 + 13.56 * 11.22
* 100 =
* 100 =3.91%
2
U dm
110 2

Ubt%=3.91%.
Usc%= 7.82%.
2.1 Xét đoạn N-4:

Lp HT4 K49

8


Đồ án môn học lới điện

T bng 1.1 ta cú:
S*=(35+j16.95)+( 28+j13.56) = 63+j30.51 (MVA)
Imax N-4=

(63 2 + 30.512 )

*103=183.7(A)

2 * 3 * 110
Isc=2*Imax N-4=183.7*2=367.4
Fkt= Imax N-4/1.1=183.7/1.1=167(mm2)

Chọn Ftc=150(mm2)
Với AC_150 có: x0=0,42( /km); r0=0,21( /km); b0=2,74.10-6(S/km); ICP=512(A).
Ta thấy ICP>Isc nên tiết diện ta chọn là phù hợp.
Khi đó ta có:
RNĐ-4=r0.lNĐ-4/2=0,21*40/2=4.2( );
(*)
XNĐ-4=x0.lNĐ-4/2=0,42*40/2=8.4( );
(**)
Suy ra:
U bt % =


Pnd 4 Rnd 4 + Qnd 4 X nd 4
63 * 4.2 + 30.51 * 8.4
* 100 =
* 100 = 4.30%
2
110 2
U dm

Usc%= 2 Utb%=8.60%.
Đối với đoạn NĐ-4-5 thì tổn thất ở chế độ bình thờng là:
Utb%=3.91+4.3=8.21%.
Tổn thất sự cố lớn nhất khi đứt một dây ở đoạn đầu gần nguồn là:
Usc%=7.82+8.6=16.42%.
Lm tng t vi on N-3-6 nhng cú thờm lu ý l on 3-6 ch gm 1 l nờn
i 2 thnh 1 cụng thc (*) v (**) ng thi U sc ln nht khi t dõy 3-6 khi N-3
t nhng 3-6 khụng t
2.3, Ta có bảng tổng kết nh sau:

on
l(km)
P(MW)
Imax(A)
Isc(A)
Fkt(mm2)
Mó dõy

Lp HT4 K49

N-1
67.08

25
72.90
145.80
66.27
AC -70

N-2
60.86
28
81.65
163.29
74.22
AC-70

N-3
58.31
54
157.46
314.92
143.14
AC-150

3-6
36.01
24
139.96
279.93
127.24
AC-120


N-4
40
63
183.70
367.40
167.00
AC-150

4-5
51
28
81.65
163.30
74.22
AC-70

9


Đồ án môn học lới điện
R()
X()
S mch
Icp(A)
Q(MW)
DeltaUbt%
DeltaUsc%
DeltaUbt%Max
DeltaUsc%Max


15.09
14.76
2
275
12.11
4.60
9.19
4.60
9.19

13.69
13.39
2
275
13.56
4.67
9.34
4.67
9.34

6.12
12.25
2
512
26.15
5.38
10.76
8.77
14.15


9.72
15.23
1
257
11.62
3.39
0.00

4.20
8.40
2
512
30.51
4.30
8.61
6.80
11.11

5.36
11.22
2
265
13.56
2.50
4.99

Bảng 2.3
Vậy Ubtmax%=8.77 và Uscmax%=14.15%
3, Phơng án 3:
Ta có sơ đồ:


1
67.08

2
60.83

N
58.31

40.00

3

51

36.06
4

5

6

Tính toán tơng tự phơng án trên ta đợc:
on
l(km)
P(MW)
Imax(A)
Isc(A)
Fkt(mm2)


Lp HT4 K49

N-1
67.08
25
72.90
145.80
66.27

N-2
60.86
28
81.65
163.29
74.22

N-3
58.31
30
87.48
174.95
79.52

N-4
40
87
253.68
507.37
230.62


4-5
51
28
81.65
163.29
74.22

4-6
36.06
24
139.96
279.93
127.24

10


Đồ án môn học lới điện
Mó dõy
R()
X()
S mch
Icp(A)
Q(MW)
DeltaUbt%
DeltaUsc%
DeltaUbt%Max
DeltaUsc%Max


AC -70
15.09
14.76
2
275
12.11
4.60
9.19
4.60
9.19

AC-70
13.69
13.39
2
275
13.56
4.67
9.34
4.67
9.34

AC-70
13.12
12.83
2
275
14.53
4.79
9.59

4.79
9.59

AC-240
2.64
8.00
2
610
42.13
4.68
9.37

AC-70
11.48
11.22
2
275
13.56
3.91
7.83
8.60
13.28

AC-120
9.74
15.25
1
492
11.62
3.40

0.00

Bảng 2.4
Đối với đoạn NĐ-4-5 thì tổn thất ở chế độ bình thờng là:
Utb%=2.94+3.91=6.86%.
Tổn thất sự cố lớn nhất khi đứt một dây ở đoạn đầu gần nguồn là:
Usc%=5.89+7.83=13.71%.
+Đối với đoạn NĐ-4-6 thì tổn thất ở chế độ bình thờng là:
Utb%=2.94+3.46=6.4%.
Tổn thất sự cố lớn nhất khi đứt một dây ở đoạn đầu gần nguồn là:
Usc%=5.89+0=5.89%.
Vậy ta có: Ubtmax%=8.60%. và Uscmax%=13.28%.

4, Phơng án 4.
Sơ đồ:

Lp HT4 K49

11


Đồ án môn học lới điện

1
67.08

2
78.10

N

58.31

40.00

3
51
4
5

6

Ta có bảng tổng kết:
on
l(km)
P(MW)
Imax(A)
Isc(A)
Fkt(mm2)
Mó dõy
R()
X()
S mch
Icp(A)
Q(MW)
DeltaUbt%
DeltaUsc%
DeltaUbt%Max
DeltaUsc%Max

N-1

67.08
25
72.90
145.80
66.27
AC -70
15.09
14.76
2
275
12.11
4.60
9.19
4.60
9.19

N-3
58.31
30
87.48
174.95
79.52
AC-70
13.12
12.83
2
275
14.53
4.79
9.59

4.79
9.59

N-6
72.11
24
139.96
279.93
127.24
AC-70
32.45
31.73
1
257
11.62
9.48
0.00
9.48
0.00

N-4
40
91
265.35
530.70
241.23
AC-240
2.64
8.00
2

997
44.07
4.90
9.80

4-2
78.1
28
81.65
163.29
74.22
AC-70
17.57
17.18
2
257
13.56
5.99
11.98
10.89
15.79

4-5
51
28
81.65
163.29
74.22
AC-70
11.48

11.22
2
257
13.56
3.91
7.83

Bảng 2.5
+Đối với đoạn NĐ-4-2 thì tổn thất ở chế độ bình thờng là:
Utb%=3.08+11.98=15.06%.
Tổn thất sự cố lớn nhất khi đứt một dây ở đoạn đầu gần nguồn là:
Usc%=6.16+23.97=30.12%
+Đối với đoạn NĐ-4-5 thì tổn thất ở chế độ bình thờng là:
Utb%=3.08+7.83=10.91%
Tổn thất sự cố lớn nhất khi đứt một dây ở đoạn đầu gần nguồn là:
Lp HT4 K49

12


Đồ án môn học lới điện

Usc%=6.16+15.65=20.81%
Vậy ta có: Ubtmax%=10.89% và Uscmax%=15.79%.
5, Phơng án 5.
Ta có sơ đồ:

1
2


67.08

60.83

N
58.31
60.83
3

40.00

70.11

4
6

5

Các đoạn NĐ-2, NĐ-4, NĐ-5, N-6 tính tơng tự, ta cần tính cho mạch kín NĐ-3-1. Ta
cần tính công suất truyền tải trên các đoạn đờng dây.
5.1, Tính công suất truyền trên các đoạn đờng dây N-3-1
Công suất truyền trên đoạn NĐ-5 là:
S ND 1 =

S1 (l ND 3 + l13 ) + S 3 l ND 3
l ND 1 + l ND 3 + l13

trong đó:
S1=P1+j Q1=25+j12.11(MVA).
S3=P3+j Q3=30+j14.53(MVA).

lNĐ-1=67.08(km); lNĐ-3=58.31(km); l1-3=60.83(km).
Do đó:
S ND 1 =

(25 + j12.11) * (58.31 + 60.83) + (30 + j14.53) * 58.31
58.31 + 67.08 + 60.83

SNĐ-1=25.39+j12.30(MVA).
Tơng tự ta có công suất truyền trên đoạn NĐ-3 là:
S ND 3 =
Lp HT4 K49

S 3 (l ND 1 + l13 ) + S1l ND 1
l ND 1 + l ND 3 + l13
13


Đồ án môn học lới điện
S ND 3 =

(30 + j14.53) * (67.08 + 60.83) + (25 + j12.11) * 67.08
58.31 + 67.08 + 60.83

SNĐ-3=29.61+j14.34(MVA).
Công suất chạy trên đoạn đờng dây 1-3 là:
S1-3=SND-1-S1=25.39+j12.30-(25+j12.11)=0.39+j0.19(MVA).
Điểm PT1 là điểm phân chia công suất.
5.2, Tính các dòng điện và chọn tiết diện dây dẫn.
INĐ-1=


2
P 2 ND 1 + Q ND
1

3U dm

2
2
= 25.39 + 12.30 *1000=148.08(A).

3 *110

Tơng tự ta có:
INĐ-3=172.69(A); I1-3=2.28(A).
Với mật độ dòng điện kinh tế 1,1(A/mm2) ta có các tiết diện kinh tế là:
FNĐ-1kt=148.08/1,1=134.62(mm2);
FNĐ-3kt=172.69/1,1=156.98(mm2);
F1-3kt=2.27/1,1=2.07(mm2);
Vậy ta chọn các tiết diện tiêu chuẩn gần nhất nh sau:
N-1: AC-120 Icp=380(A)
N-3: AC-150 Icp=445(A)
1-3 :AC-70
Icp=275(A)
Sự cố nguy hiểm nhất là đứt một trong các đoạn đầu đờng dây trong mạch kín khi đó dòng
điện chạy trên đoạn dây đầu còn lại.
Xột s c t don ng dõy N-1(N-3).D ũng i trong o n N-3(N-1) có giá trị là
2
2
I scmax = 55 + 26.64 *1000 =320.76(A)


3 * 110

Và dòng điện sự cố lớn nhất chạy trên đoạn 1-3 xảy ra khi đứt đoạn NĐ-3 và có giá trị là:
I sc1-3max =

30
3 * 110 * 0.9

* 1000 =174.95(A)

Nh vậy tiết diện ta chọn là phù hợp, thoả mãn điều kiện vầng quang và phát nóng.
5.3, Tính Ubt, Usc:
Các thông số đờng dây:
Với dây AC-120 có: r0=0.27( /km); x0=0.423( /km); và dòng điện cho phép là:
380(A);
Đối với đoạn NĐ-1 ta có:
RNĐ-1=r0*lNĐ-1=18.11 );
XNĐ-3=x0*lND-3= 28.37( )
U BT % =

PND 1 * R ND 1 + Q ND 1 * X ND 1
* 100 = 6.68%
2
U dm

Lp HT4 K49

14



Đồ án môn học lới điện

Đối với đoạn NĐ-1 thì sự cố đứt đoạn NĐ-3 là sự cố nguy hiểm nhất ta có:
( P1 + P3 ) * R ND 1 + (Q1 + Q3 ) * X ND 1
55 * 18.11 + 25.64 * 28.37
* 100 =
* 100 = 14.24% Đoạn T
2
U dm
110 2

U sc % =

Tính tơng tự với trờng hợp NĐ-3:
RNĐ-6=15.74( );
XNĐ-6=24.49( );
U BT % = 6.76%
U sc % = 12.35%

Đoạn 1-3:
Với dây AC-70 ta có: r0=0,46( /km); x0=0,44( /km); b0=2,58(S/km);
Vậy:
R1-3=r0*l1-3=0,46.60.83=27.98( /km); X1-3=x0*l1-3=0,44.27.98=26.77( /km);
U BT % =

P13 * R13 + Q13 * X 13
0.39 * 15.74 + 0.19 * 26.77
* 100 =
* 100 = 0.13%
2

U dm
110 2

Sự cố nguy hiểm nhất, tổn thất lớn nhất là khi đứt dây một trong hai đoạn đầu gần nguồn.
Khi đứt đoạn NĐ-1:
U SC % =

P1 * R13 + Q1 * X 13
25 * 27.98 + 12.11 * 26.77
* 100 =
* 100 = 8.46%
2
U dm
110 2

Khi đứt đoạn NĐ-3:
U SC % =

P3 * R13 + Q3 * X 13
30 * 27.98 + 14.53 * 26.77
* 100 =
* 100 = 11.15%
2
U dm
110 2

Đối với đoạn NĐ-1-3:
Tổn thất điện áp ở chế độ vận hành bình thờng lớn nhất trên nó là:
Utb%=6.68+0.13=6.81%.
Tổn thất điện áp lớn nhất ở chế độ sự cố xảy ra khi đứt đoạn NĐ-3 ta có:

Uscmax=14.24+11.15=25.4%.
Ta có bảng tổng kết nh sau:

on
l(km)
P(MW)
Imax(A)
Isc(A)
Fkt(mm2)
Mó dõy
R()

Lp HT4 K49

N-1
67.08
25.39
148.07
320.76
134.61
AC-120
18.11

N-3
58.31
29.61
172.68
320.76
156.98
AC-150

12.25

1-3
60.83
0.39
2.27
174.95
2.07
AC-70
27.98

N-2
60.86
28
81.65
163.29
74.22
AC-70
13.69

N-4
40
35
102.06
204.11
92.78
AC-95
6.60

N-5

70.71
28
81.65
163.29
74.22
AC-70
15.91

N-6
72.11
24
139.96
279.93
127.24
AC-120
19.47

15


Đồ án môn học lới điện
X()
S mch
Icp(A)
Q(MW)
DeltaUbt%
DeltaUsc%
DeltaUbt%Max
DeltaUsc%Max


28.37
1
380
12.30
6.68
14.25

24.49
1
445
14.34
5.90
10.76

26.77
1
275
0.19
0.13
8.46,11.15

13.39
2
275
13.56
4.67
9.34
9.48
25.40


8.60
2
335
16.95
3.11
6.23

15.56
2
275
13.56
5.42
10.85

30.50
1
380
11.62
6.79
0.00

Vậy ta có: Ubtmax%=9.48% và Uscmax%=25.7%.
6, Bảng tổng kết kết quả:
PA1
DeltaUbt%Max
DeltaUsc%Max

PA2
9.48
10.85


PA3

8.77
14.15

PA4
10.89
15.79

8.60
13.28

PA5
9.48
25.4

Từ bảng các số liệu tính toán ta có bảng tổng kết nh sau: Từ bảng tổng kết ta thấy chỉ có
phơng án 5 là không thích hợp, ta giữ lại 4 phơng án còn lại để so sánh về chỉ tiêu kinh tế.
IV, So sánh các phơng án về mặt kinh tế.
Để so sánh về mặt kinh tế các phơng án ta dựa vào hàm chi phí tính toán hàng năm sau:
z=(avh+atc).k+ A.C;
trong đó:
avh: Hệ số khấu hao về hao mòn, sửa chữa thờng kì và phục vụ đờng dây trong năm,
đợc tính theo vốn đầu t K, ở đây ta lấy avh=0,07 vì ta dùng cột thép .
K: Vốn đầu t để xây dựng đờng dây.
atc: hệ số định mức hiệu quả vốn đầu t, atc=0,125.
C: Giá của 1kwh, C=500đ/kwh.
A: Tổn thất trong mạng điện, đợc tính:
A = Pimax . ;

Với:

K = K i .l i

: thờ gian tổn thất công suất lớn nhất tính theo công thức sau:
= (0,124 + Tmax .10 4 ).8760 = (0,124 + 5000.10 4 ).8760 = 3411(h).
Ki: Vốn đầu t cho một km đờng dây.
li: Chiều dài đờng dây.
Pimax: Tổn thất công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại.
Tmax: Thờ gian sử dụng công suất lớn nhất ở đây Tmax=5000h.
Tính cụ thể cho từng phơng án:
4.1, Phơng án 1:
Dự kiến các phơng án đều dùng cột thép, vốn đầu t cho 1km đờng dây là:
Dõy
Vn u t cho
1km(Tr ng/km)

AC-70

300

AC-95

308

AC-120

320

AC-150


336

AC-240

392

Đối với đờng dây hai mạch vốn đầu t tăng 1,6 lần so với vốn đầu t đờng dây một mạch, ta
có:
KNĐ-i=1.6*li*385.106() vi dây 2 lộ AC-95
Lp HT4 K49

16


Đồ án môn học lới điện

KNĐ-i=1.6*li*380.106() vi dây 2 lộ AC-70

Suy ra:
T ng vốn đầu t cho ton đờng dây là:
KNĐ1+ KNĐ2 +KNĐ3 +KNĐ4 +KNĐ5 +KNĐ6
Tổn thất trên mỗi đoạn đờng dây là:
PND i =

Pi 2 + Qi2
* R ND i
2
U dm


P

imax

= PNĐ1+ PNĐ2+ PNĐ3+ PNĐ4+ PNĐ5+ PNĐ6

Ta có bảng tổng kết sau:

on
l(km)
Mó dõy
S mch
Vn u t (106) K
Ki()
P(MW)
Q(MW)
R()
Pi(MVA)
P(MVA)
A()
z()

N-1
67.08
AC -70
2
32,198
25
12.11
15.09

0.96

Phng ỏn 1
N-2
N-3
N-4
60.86
58.31
40
AC-70
AC-70
AC-95
2
2
2
29,213
27,989
19,200
164.17E+9
28
30
35
13.56
14.53
16.95
13.69
13.12
9.00
1.10
1.20

1.12
7.57
25.811E+6
044.919E+9

N-5
70.71
AC-70
2
33,941

N-6
72.11
AC-70
1
21,633

28
13.56
15.91
1.27

24
11.62
32.45
1.91

Vậy: A= Pimax . =7.57.103.3411=25,811.106(KW);
Và Z=44.919 tỉ đồng.
4.2, Phơng án 2:

Tính tơng tự ta có bảng sau:
on
l(km)
Mó dõy
S mch
Vn u t (106) K
Ki()
P(MW)
Q(MW)
R()
Pi(MVA)

Lp HT4 K49

N-1
67.08
AC -70
2
32,198
25
12.11
15.09
0.96

Phng ỏn 2
N-2
N-3
3-6
60.86
58.31

36.01
AC-70
AC-150
AC-120
2
2
1
29,213
31,347
11,523
150.27E+9
28
54
24
13.56
26.15
11.62
13.69
6.12
9.72
1.10
1.82
0.57

N-4

4-5

40
AC-150

2
21,504

51
AC-70
2
24,480

63
30.51
4.20
1.70

28
13.56
11.48
0.92

17


Đồ án môn học lới điện
P(MVA)
A()
z()

7.07
24.114E+6
041.359E+9


4.3, Phơng án 3:

on
l(km)
Mó dõy
S mch
Vn u t (106) K
Ki()
P(MW)
Q(MW)
R()
Pi(MVA)
P(MVA)
A()
z()

Phng ỏn 3
N-2
N-3
N-4
60.86
58.31
40
AC-70
AC-70
AC-240
2
2
2
29,213

27,989
25,088
150.51E+9
28
30
87
13.56
14.53
42.13
13.69
13.12
2.64
1.10
1.20
2.04
6.79
23.165E+6
040.932E+9

N-1
67.08
AC -70
2
32,198
25
12.11
15.09
0.96

4-5

51
AC-70
2
24,480

4-6
36.06
AC-120
1
11,539

28
13.56
11.48
0.92

24
11.62
9.74
0.57

4.4, Phơng án 4:
Tơng tự ta có:
on
l(km)
Mó dõy
S mch
Vn u t (106) K
Ki()
P(MW)

Q(MW)
R()
Pi(MVA)
P(MVA)
A()
z()

N-1
67.08
AC -70
2
32,198
25
12.11
15.09
0.96

Phng ỏn 4
N-3
N-6
N-4
58.31
72.11
40
AC-70
AC-70
AC-240
2
1
2

27,989
21,633
25,088
168.88E+9
30
24
91
14.53
11.62
44.07
13.12
32.45
2.64
1.20
1.91
2.23
8.63
29.431E+6
047.646E+9

4-2
78.1
AC-70
2
37,488

4-5
51
AC-70
2

24,480

28
13.56
17.57
1.41

28
13.56
11.48
0.92

4.5.Bảng tổng kêt kết quả:
PA1
DeltaUbt%Max
DeltaUsc%Max
z( t ng)

9.48
10.85
44.92

Tng kt
PA2
8.77
14.15
41.36

PA3
8.60

13.28
040.93

PA4
10.89
15.79
47.65

Căn cứ vào bảng tổng kết ta thấy phơng án 3 là phơng án có chi phí kinh tế là thấp nhất
nên ta chọn phơng án 3 là phơng án tối u.

Lp HT4 K49

18


Đồ án môn học lới điện

Chơng III
Lựa chọn mba và sơ đồ nối dây

I, Lựa chọn MBA.
1, Lựa chọn số lợng MBA.
Do các hộ loại tiêu thụ là hộ loại một nên để đảm bảo độ tin cậy cho cung cấp điện một
cách liên tục, thì mỗi trạm BA cần phải chọn hai MBA vận hành song song mỗi máy đợc
nối vào một phân đoạn thanh góp riêng và giữa các phân đoạn này có một máy cắt tự động
đóng cắt khi cần thiết.
2, Lựa chọn công suất MBA.
Công suất MBA đợc chọn phải đảm bảo cung cấp điện trong tình trạng làm việc bình thờng lúc phụ tải làm việc cực đại khi có sự cố một MBA phải ngừng làm việc thì MBA còn
lại phải đảm bảo cung cấp công suất cho các phụ tải.

Do trạm có hai MBA làm việc song song, nên công suất lựa chọn MBA phải thoả mãn:
S max
S
;
k(n 1)
Trong đó:
n: số MBA trong trạm ,ta chọn n=2.
k: là hệ số hiệu quả của MBA trong trạm, k=1,4;
Smax: Công suất cực đại của phụ tải.
2
S max = Pmax
+ Q 2max
2
2
2
2
Vậy: S Pmax + Q max ;đặt S*= Pmax + Qmax ;suy ra S S*
1,4
1,4
Riêng phụ tải 6 là hộ loại 3 nên có thể lấy ngay S S6max

Tên :

Phụ tải 1

Pi(MW)
Qi(MW)
Si* (MVA)
Loại máy
biến áp


25
28
12.11
13.56
19.84
22.22
TPDHTPDH2500/110 2500/110

Lp HT4 K49

Phụ tải 2

Phụ tải 3

Phụ tải 4

Phụ tải 5

Phụ tải
6
30
35
28
24
14.53
16.95
13.56
11.62
23.81

27.78
22.22
26.67
TPDHTPDHTPDHTPDH2500/110 3200/110 2500/110 3200/110
19


Đồ án môn học lới điện

Các thông số của MBA TPDH-25000/110 là:
Uc=115(KV); Un%=10,5%; Pn=120(KW); P0=29(KW); I0%=0,8; R=2,54( );
X=55,9( ); Q0=200(KVAr);
Các thông số của MBA TPDH-32000/110 là:
Uc=115(KV); Un%=10,5%; Pn=145(KW); P0=35(KW); I0%=0.75;
R=1.87( ); X=43.5( ); Q0=240(KVAr);
II, Sơ đồ trạm biến áp.
1, Trạm nguồn.
Dùng sơ đồ hai hệ thống thanh góp (liên hệ với nhau bởi máy cắt liên lạc-MCLL).

2, Trạm trung gian.

Lp HT4 K49

20


Đồ án môn học lới điện

3, Trạm cuối.
Dùng hệ thống có hai phân doạn thanh góp:

+ Nếu l>70(km) thì đặt máy cắt cao áp ở phía đờng dây bởi vì với chiều dài lớn thì sự cố
đờng dây xảy ra nhiều .
+ Với l<70(km) thì đặt máy cắt điện áp ở phía MBA ta có sơ đồ trạm biến áp của mạng
điện thiết kế.
Với các phụ tải 1,2,3,4,5. Là các hộ loại 1 ta dùng 2 MBA

Lp HT4 K49

21


§å ¸n m«n häc líi ®iÖn

Lớp HTĐ4 – K49

22


Đồ án môn học lới điện

Chơng IV
tính chính xác trạng thái vận hành của lới điện
ỏnh giỏ cỏc ch tiờu kinh t-k thut ca mng in thit k ,cn xỏc nh cỏc
thụng s ch xỏc lp trong cỏc ch ph ti cc i,cc tiu v sau s c khi ph
ti cc i.Khi xỏc nh cỏc dũng cụng sut v cỏc tn tht cụng sut ,ta ly in ỏp
tt c cỏc nỳt trong mng in bng in ỏp nh mc Ui = Udm= 110 kV.
tớnh tn tht cụng sut chy trờn mt on ng dõy ta s dng cụng thc:

P2 + Q2
S = P + jQ =

* ( R + jX ) MVA (5.1)
U2
tớnh tn tht in ỏp ta s dng cụng thc:

U =

P*R +Q* X
(kV )(5.2)
U

tớnh tn tht cụng sut trong mỏy bin ỏp ta s dng cụng thc:

Pn
Un%*S 2
S 2
S b = 10 *
*(
) +j
( MVA)(5.3)
m
S dm
m *100 * S dm
3

Trong ú :
S :cụng sut ca ph ti
Sdm:cụng sut nh mc ca mỏy bin ỏp
m:s mỏy bin ỏp vn hnh trong trm
Tn tht in ỏp trong mỏy bin ỏp:


U b =

Pb * Rb + Qb * X b
(5.4)
U

I, Trạng thái phụ tải cực đại.

Vì chỉ biết điên áp trên thanh góp của nhà máy điện do đó ta tính chế độ qua hai giai
đoạn.Mà điện áp trên thanh góp nhà máy điện trong chế độ phụ tải cực đại đợc xác định
theo công thức sau:
UNĐ=110%Uđm=110.110/100=121(KV).
Bảng thông số các đờng dây nh sau:(các số liệu tính cho đờng dây 2 mạch)

Đoạn
Mã dây
Lp HT4 K49

N-1

N-2

N-3

N-4

4-5

4-6


AC -70

AC-70

AC-70

AC-240

AC-70

AC-120
23


Đồ án môn học lới điện

l(km)

67.08

60.86

58.31

40

51

36.06


R()

15.09

13.69

13.12

2.64

11.48

9.74

X()

14.76
346
173

13.39
314
157

12.83
301
150

8.00
229

114

11.22
263
132

15.25
97
49

B(10-6S)
B/2(10-6S)

1.Tính cho đoạn NĐ-1
Sơ đồ nối dây:

Bảng 4.1.

Sơ đồ thay thế:

Giai đoạn 1:
Chọn điện áp tại các của mạng điện bằng điện áp định mức của mạng điện ta có:
Đờng dây:
.
Z d1=15.09+j 14.76( );
Bỏ qua G ta có:
Y1/2=B1/2=1.73.10-4(S);

Qc1c=Qc1d=B1.U2đm/2=1102*1.73.10-4=2.09 (MVAr);
Trạm biến áp (2TPDH-25000/110):

.
Z B1= 1/2*(2.54+j55.9)=1.27+j 27.95( );
.
S 01=2(P0+Q0)=2(29+j 200)/1000=0.058+j 0.4(MVA);
Công suất phụ tải :

Lp HT4 K49

24


Đồ án môn học lới điện
.

S 1=25+j12.11 (MVA);
.
.
S12
25 2 + 12.112
S B1 = 2 * Z B1 =
* (1.27 + j 27.95) = 0.081+j1.782 (MVA);
U dm
110 2


.

.

.


S = S 1+ S B1= (25+j12.11)+( 0.081+j1.782)=25.081+j13.890(MVA);
B1


S1=SB1+S01-jQc1c/2=(25.081+j13.890)+( 0.058+j 0.4)- j2.09=
25.162+j13.578(MVA);
.

S1"2 .
25.162 2 + 13.578 2
*
Z
=
* (15.09 + j14.76) = 1.020+j0.997(MVA);
d1
2
U dm
110 2



Sd1 =




S1=S1+Sd1=26.925+j11.896+(1.020+j0.997)= 26.182+j14.575(MVA);
Sn1= S1-jQc1d=26.182+j14.575-j2.09=26.182+j12.481 (MVA);


Giai đoạn 2: Tính điện áp tại nút phụ tải.
.
P1' * Rd 1 + Q1' * X d 1 26.182 *15.09 + 14.575 *14.76
U d1 =
=
= 5.043(KV)
UN
121
Điện áp trên thanh cái cao áp của MBA 1 là:
Uc1=UN- Ud1=121- 5.043=115.96 (KV);
Tổn thất điện áp trên MBA 1 là:
.
P * R + Qb1 * X B1 25.962 *1.27 + 13.069 * 27.95
U B1 = b1 B1
=
= 3.623(KV)
U C1
115.96
Vậy điện áp trên thanh góp hạ áp của MBA 1đã quy về điện áp cao là:
Uh1=Uc1- UB1=115.96-3.623=112.334(KV);
2.Tính cho đoạn NĐ-2:
Sơ đồ nối dây:

Sơ đồ thay thế:

Lp HT4 K49

25