`
MỤC LỤC
Lời mở đầu
Chương I. Cân bằng công suất trong hệ thống
I.Phân tích nguồn và phụ tải
II.Cân bằng công suất tác dụng
III.Cân bằng công suất phản kháng
Chương II. Các phương án nối dây của mạng điện và so sánh
các chỉ tiêu kĩ thuật
I.Các phương án nối dây của mạng điện
II. Tính toán sơ bộ các phương án và đánh giá các chỉ tiêu kĩ thuật
Chương III. So sánh kinh tế các phương án
Chương IV.Lựa chọn công suất các máy biến áp và sơ đồ nối
dây chi tiết của mạng điện
I.Xác định số lượng và công suất các máy biến áp
II.Sơ đồ nối dây chi tiết
Chương V. Tính phân bố công suất trong mạng điện
I.Chế độ phụ tải cực đại
II.Chế độ phụ tải cực tiểu
III.Chế độ sự cố nặng nề
Chương VI. Tính chính xác điện áp tại các nút
I.Chế độ phụ tải cực đại
II.Chế độ phụ tải cực tiểu
III.Chế độ sự cố nặng nề
Chương VII.Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp trong
mạng điện
Chương VIII. Tính giá thành tải điện và các chỉ tiêu kinh tế
kĩ thuật
I.Tính giá thành tải điện
II. Kết luận
Danh sách bản vẽ


Để chọn được phương án tối ưu cần tiến hành phân tích các đặc diểm của
nguồn và phụ tải .Trên cơ sở đó xác định công suất cần phát của nguồn và dự kiến
các sơ đồ nối dây sao cho đạt được hiệu quả cao nhất.
Do nguồn điện có công suất vô cùng lớn cho nên không cần dự trữ công suất
để đảm bao cho hệ thống làm việc bình thường =>
TD
P
= 0.
Các phụ tải điện trong hệ thống điện thiêt kế bao gồm 6 phụ tải tất cả đều là
hộ loại một và có hệ số Cos
90.0=
ϕ
,Thời gian sử dụng phụ tải cực đại
MAX
T
=5000
h. Các phụ tải đều có yêu cầu điều chỉnh điện áp khác thường. Điện áp Mạng điẹn
thứ cấp là 22 kV.Phụ tải cực tiểu bằng 50% phụ tải cực đại.
Từ công suất tác dụng cực đại từ đó ta có công suất phản kháng được tính
theo công thức sau :
Q
imax
= P
imax
. tg
ϕ
Trong đó : cos
ϕ
= 0,90

YC
P
= m.
∑
=
6
1
max
P
i
i

+
∑
∆
P
+
∑
TD
P
+
∑
DT
P
(1.2)

Trong đó :
∑
F
P

0P
TD
=
∑
;
∑
DT
P
= 0;
∑
∆
P
= 5%
∑
=
6
1
imax
P
i
Theo số liệu bài ra ta có : m=1
Vậy ta có :
∑
F
P
=
∑
YC
P
=

∑
YC
P
=161.7(MW).
III.CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
1.Công suất phản kháng do nguồn phát ra :∑
F
Q
=
∑
F
P
.tg
ϕ
F
(1.3)
Trong đó :
4
∑
F
Q
: Tổng công suất phản kháng phát ra của nguồn
cos
ϕ
F
: Hê số công suất trung bình trên thanh góp cao áp của nhà
máy điện khu vực

6
1i
imax
Q
+
∑
∆
B
Q
+
∑∑
−
CL
QQ
+
∑
TD
Q
+
∑
DT
Q
(1.4)
Trong đó :

∑
YC
Q
: Tổng công suất phản kháng yêu cầu của các hộ tiêu thụ


: Tổng công suất phản kháng tự dùng của các nhà máy điện

∑
DT
Q
: Tổng công suất phản kháng dự trữ
m : Hệ số đồng thời
Khi tính toán sơ bộ ta có :
∑
TD
Q
= 0 ;
∑
DT
Q
= 0;
∑
∆
B
Q
= 15%.
∑
=
6
1i
imax
Q
∑∑
−
CL

imax
Q

= 1,15.(14.53+13.56+9.69+16.47+10.66+9.69)
=1.15*74.59 = 85.78( MVAr)
Từ kết quả thu được :
∑
F
Q
>
∑
YC
Q

=>Kh«ng cÇn phải bù công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế.
Chương II
CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN
VÀ SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU KĨ THUẬT
I.CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN :

Do cả 6 hộ phụ tải đều là hộ phụ tải loại I, yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện là
cao nhất nên ta phải sử dụng đường dây hai mạch hoặc mạch vòng để cung cấp
điện cho các phụ tải.
Ta dự kiến các phương án nối dây sau :
Phương án 1 phương án 2
6
Phương án 3 phương án 4
Phương án 5
II.TÍNH TOÁN SƠ BỘ VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC CHỈ TIÊU KĨ THUẬT :


kti
F
I
j
=
(2.2)
Do đó tiết diện kinh tế của các đoạn đường dây được xác định theo công thức

kti
lni
kti
j
I
F
=
(2.3)
Trong đó :
F
kti
: Tiết diện kinh tế của đoạn đường dây thứ i
I
lni
: Dòng điện lớn nhất chạy trên đoạn đường dây thứ i trong chế
độ làm việc bình thường .Nó được tính theo công thức :

dmi
lni
lni
U.32.
S

vầng quang
- Tính tổn thất điện áp trong mạng điện :

Trong chương này do tính sơ bộ nên ta bỏ qua tổn thất
P
∆
,
Q
∆

Do dó tổn thất điện áp được tính theo công thức :

100.
U
X.QR.P
%U
dd
2
iiii
i
+
=∆
(2.5)
8
Trong đó :
P
i
, Q
i
: Công suất tác dụng ,công suất phản kháng chạy trên

sc
: Dòng điện chạy trên đường dây khi có sự cố nặng nề nhất sảy ra
I
cp
: Dòng điện cho phép chạy trên đường dây đã chọn
k : Ở đây ta lấy k = 1
Phương án 1 :
a)Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện :
Áp dụng công thức (2.1) cho các đoạn đường dây ta có
Chiều dài đường dây :
∗
Đoạn N1 : L
N1
=
22
5010
+
= 51 (km)
9
∗
Đoạn N2 : L
N2
=
22
4040
+
= 57( km)
∗
Đoạn N3 : L
N3

P
N1
= P
1
= 30 MW
P
N2
= P
2
= 28MW
P
N3
= P
3
= 20 MW
P
N4
= P
4
= 34MW
P
N5
= P
5
= 22MW
P
N6
= P
6
= 20MW

= 110 (kV)
b)Lựa chọn tiết diện dây dẫn :
∗
Đoạn N1 :
Công suất toàn phần của đoạn N1 :
10
)(33.33
90,0
30
cos
P
S
1
N1
maxN1
MVA===
ϕ

Dòng điện cực đại chạy trong dây dẫn :
87.48(A)1000
2.110.3
33.33
1000
.3
1max
1max
===
nU
S
I

(MVA) 33.33 31.11 22.22 37.78 24.44 22.22
I
maxNi
(A)
87.48 81.65 58.32 99.14 64.15 58.32
F
ktNi
(mm)
79.52 74.22 53.02 90.13 58.32 53.02
Dây được chọn AC-70 AC-70 AC-70 AC-95 AC-70 AC-70
c)Tính tổn thất điện áp trong mạng điện :
Tra bảng ta có được điện trở đơn vị , điện kháng đơn vị của các dây dẫn và
tính được các thông số của từng đường dây trong chế độ phụ tải cực đại :
Điện trở tác dụng ,điện kháng của đoạn Ni là :
R
Ni
=
n
L .r
Ni0
r
0
: Điện trở đơn vị
X
Ni
=
n
L .x
Ni0
x

Ω
b
0
.10
-6
S/km
B.10
-4
S
11
N1
79.52
70
51
0.46
11.73
0.44
11.22
2.58
2.63
N2
74.22
70
57
0.46
13.11
0.44
12.54
2.58
2.94

N6
53.02
70
81
0.46
18.63
0.44
17.82
2.58
4.18
Tổn thất điện áp trên từng đoạn đường dây được tính theo công thức :
100.
U
X.QR.P
%U
dd
2
iiii
i
+
=∆
Trong đó :
%U
i
∆
: Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây thứ i
P
i
: công suất chuyền tải trên đoạn đường dây thứ i
Q

N2
= 2*4.65% = 9.3% < (20%
÷
25%)
=> Thỏa mãn điều kiện cho phép .
12
d)Kiểm tra điều kiện phát nóng :

Giả sử đường dây hai mạch bị đứt một mạch
I
sci
=n*I
maxi
I
sci
: Cường độ dòng điện sự cố
I
maxi
: Cường độ dòng điện trong chế độ phụ tải cực đại
I
cf
: Cường độ dòng điện cho phép
Ta có bảng tổng kết sau :
Đoạn đường dây N1 N2 N3 N4 N5 N6
I
sci
(A)
174.95 163.29 116.64 198.28 128.30 116.64
Dây được chọn AC-70 AC-70 AC-70 AC-95 AC-70 AC-70
I

+ P
3
= 20+34 =54 MW
P
34
= P
3
= 20 MW
P
N5
= P
5
= 22MW
P
N6
= P
6
= 20 MW
Xác định điện áp danh định theo công thức kinh nghiệm :
U
dmi
= 4,34.
ii
P.16L
+

Ta có bảng tổng kết sau :

Bảng 2.
Đoạn L(km) P(MW) U

= 110 (kV)
b)Lựa chọn tiết diện dây dẫn :
∗
Đoạn N4:
Công suất toàn phần của đoạn N4 :
)(PS
3N344maxN4
MVAjQjQP
NNN
+++=


= 54 + j26.76(MVA)
=>
maxN1
S
= 60(MVA)
Dòng điện cực đại chạy trong dây dẫn :
143.98(A)1000
2*110*3
60
1000
*3
1max
1max
===
nU
S
I
dd

Tra bảng ta có được điện trở đơn vị , điện kháng đơn vị của các dây dẫn và
tính được các thông số của từng đường dây trong chế độ phụ tải cực đại :
Điện trở tác dụng ,điện kháng của đoạn Ni là :
R
Ni
=
n
L *r
Ni0
r
0
: Điện trở đơn vị
X
Ni
=
n
L *x
Ni0
x
0
: Điện kháng đơn vị
n : Số mạch đường dây
L
Ni
: Chiều dày đường dây
Sau khi tinh toán ta có bảng sau :
Đường dây N1 N2 N4 34 N5 N6
r
0i
(

%U
i
∆
: Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây thứ i
P
i
: công suất chuyền tải trên đoạn đường dây thứ i
Q
i
: công suất phản kháng chuyền tải trên đoạn đường dây thứ i
U
dd
: Điện áp danh định của mạng điện
Sau khi tinh toán ta có bảng sau :
15
Đoạn đường dây N1 N2 N4 34 N5 N6
R
Ni
(
Ω
) 8.42 13.11 6.08 11.50 17.48 18.63
X
Ni
(
Ω
) 10.97 12.54 9.68 11.00 16.72 17.82
P
i
(MW) 30.00 28.00 54.00 20.00 22.00 20.00
Q

I
sci
=n*I
maxi

Trong đó :
I
sci
: Cường độ dòng điện sự cố
I
maxi
: Cường độ dòng điện trong chế độ phụ tải cực đại
I
cf
: Cường độ dòng điện cho phép
Ta có bảng tổng kết sau :
Đoạn đường dây N1 N2 N4 N34 N5 N6
I
sci
(A) 174.96 163.29 287.95 135.99
128.3
1 116.64
Dây được chọn AC-95 AC-70 AC-120 AC-70 AC-70 AC-70
I
cf
(A) 330 265 380 265 265 265
=> Điều kiện phát nóng được thoả mãn .
Phương án 3 :
16
a)Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện :

34
= P
3
= 20 MW
P
45
= P
5
= 22 MW
P
N6
= P
6
= 20 MW
Xác định điện áp danh định theo công thức kinh nghiệm :
U
dmi
= 4,34.
ii
P.16L
+

Ta có bảng tổng kết sau :

Bảng 2.
Đoạn L(km) P(MW) U
dm
(kV)
N1
51

Đoạn N4 :
Công suất toàn phần của đoạn N4 :
)(PPPS
445533maxN4
MVAjQjQjQ +++++=


= 76+ j36.82 (MVA)
=>
maxN4
S
= 84.45 (MVA)
Dòng điện cực đại chạy trong dây dẫn :
189.5(A)1000
2*110*3
84.45
1000
*3
3max
4max
===
nU
S
I
dd
N
N
Tiết diện dây tính toán :
F
ktN3

=
n
L *r
Ni0
r
0
: Điện trở đơn vị
X
Ni
=
n
L *x
Ni0
x
0
: Điện kháng đơn vị
n : Số mạch đường dây
L
Ni
: Chiều dày đường dây
Tổn thất điện áp trên từng đoạn đường dây được tính theo công thức :
100.
U
X.QR.P
%U
dd
2
iiii
i
+

U%
scmax
= 5%*2+3.12%=13.12< (20%
÷
25%)
=> Thỏa mãn điều kiện cho phép
d)Kiểm tra điều kiện phát nóng :

Giả sử đường dây hai mạch bị đứt một mạch
I
sci
=n*I
maxi

Ta có bảng tổng kết sau :
Đoạn đường dây N1 N2 N4 34 45 N6
I
sci
(A) 174.96 163.29 443.24 116.64 128.3 145.63
19
1
Dây được chọn AC-70 AC-70 AC-210 AC-70 AC-70 AC-70
I
cf
(A) 330 265 510 265 265 265
=> Điều kiện phát nóng được thoả mãn .
Phương án 4 :
a)Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện :
Dòng công suất trên từng đoạn đường dây :
P

P
N6
= P
6
= 20 (MW)
Xác định điện áp danh định theo công thức kinh nghiệm :
U
dmi
= 4,34.
ii
P.16L
+

Ta có bảng tổng kết sau :

20
Đoạn L(km) P(MW) U
dm
(Kv)
N1
51
58
135.79
12
51
28
96.95
N4
45
76

S
= 64.44(MVA)
Dòng điện cực đại chạy trong dây dẫn :
169.12(MW)1000
2*110*3
44.64
1000
*3
1max
1max
===
nU
S
I
dd
N
N
Tiết diện dây tính toán :
F
ktN1
=
(mm)75.153
1.1
169.12
1max
==
kt
N
J
I

Ni0

Tổn thất điện áp trên từng đoạn đường dây được tính theo công thức :
100.
U
X.QR.P
%U
dd
2
iiii
i
+
=∆
Sau khi tinh toán ta có bảng sau :
Đoạn đường dây N1 12 N4 34 45 N6
R
Ni
(
Ω
) 5.36 11.73 3.38 11.50 11.73 18.63
X
Ni
(
Ω
) 10.86 11.22 9.45 11.00 11.22 17.82
P
i
(MW) 58.00 28.00 76.00 20.00 22.00 20.00
Q
i

= 2*7.2% + 4.7%= 19.1% < (20%
÷
25%)
=> Thỏa mãn điều kiện cho phép .
d)Kiểm tra điều kiện phát nóng :
Giả sử đường dây hai mạch bị đứt một mạch :
I
sci
=2*I
maxi

Ta có bảng tổng kết sau :
22
Đoạn đường dây N1 12 N4 34 45 N6
I
sci
(A) 338.24 163.29 443.24 116.64
128.3
1 116.64
Dây được chọn AC-150 AC-70 AC0-210 AC-70 AC-70 AC-70
I
cf
(A) 445 265 >510 265 265 265
=> Điều kiện phát nóng được thoả mãn .
Phương án 5 :
Tính dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây trong mạch vòng :
Để xác định dòng công suất ta cần giả thiết mạng điện là đồng nhất và tất cả
các đoạn đường dây có cùng tiết diện .
Dòng công suất chạy trên đoạn N5 là :
S

++++ j
23
= 20.26+j9.82 (MVA)
Dòng công suất chạy trên đoạn 65 là :
S
65
= S
N6
- S
6
= 20.26+j9.82 -(20+j9.69)
=0.26+0.13j (MVA)
a)Lựa chọn điện áp định mức của mạng điện :
Dòng công suất trên từng đoạn đường dây :
P
N1
= 30 (MW)
PN
2
= 28 (MW)
P
N4
= P
4
+ P
3
= 54 (MW)
P
34
= P

N4
45.00 54.00 130.85
34 50
20.00 83.48
N5
76.00 21.70 89.28
N6
81.00 20.26 87.36
65
41.00 0.26 29.17
Vậy theo bảng tổng kết trên ta chọn điện áp định mức của mạng điện là :
U
dm
= 110 (kV)
b)Lựa chọn tiết diện dây dẫn
∗
Đoạn N5 :
Công suất toàn phần của đoạn N5 :
S

N5
= 21.7+j10.53 (MVA)
=> S
N5
= 24.12(MVA)
24
Dòng điện cực đại chạy trong dây dẫn :
(A)6.1261000
110*3
12.24

65
= 0.26+0.13j (MVA)
=> S
65
= 0.29(MVA)
Dòng điện cực đại chạy trong dây dẫn :
(A)53.11000
110*3
29.0
1000
*3
1max
1max
===
nU
S
I
dd
N
N
Tiết diện dây tính toán :
F
ktN1
=
(mm)39.1
1.1
1.53
1max
==
kt