HUTECH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐHDL KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM
Khoa: ĐIỆN - ĐIỆN TỬ


LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI VÀ
PHÂN PHỐI – TÌM HIỂU ĐIỀU CHỈNH TẦN
SỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Đề Tài:

GVHD : HUỲNH CHÂU DUY
HỒ ĐẮC LỘC
SVTH : NGUYỄN THANH PHI
MSSV : 10103099
Lớp : 01ĐC02
Chuyên ngành: Điện Công Nghiệp.

TP.HCM, 1/2006
HUTECH

LỜI CẢM ƠN !


Nhu cầu điện năng tăng lên không ngừng và việc sử dụng điện ngày càng
cao của con người, việc nâng cao chất lượng điện năng, an toàn trong sử dụng
và cung cấp điện là một vấn đề rất quan trọng và cần thiết
Hệ thống điện ngày càng phức tạp, đòi hỏi việc thiết kế qui hoạch cung
cấp có nhiệm vụ đề ra những phương án cung cấp điện hợp lý và tối ưu. Một
phương pháp cung cấp điện tối ưu sẽ giảm được chi phí đầu tư xây dựng hệ
thống điện, chi phí vận hành, tổn thất điện năng và đồng thời vận hành đơn
giản, thuận tiện trong việc bảo trì, sửa chữa
Trong phạm vi của một luận án, với thời gian hạn chế, nội dung thiết kế
chỉ gói gọn trong thiết kế mạng điện truyền tải, phân phối và tìm hiểu điều
chỉnh tần số trong hệ thống điện. Với đầy đủ các bước thiết kế cung cấp điện
cho một khu vực. Với mục đích là giúp sinh viên vận dụng kiến thức đã học
cũng như giúp cho sinh viên nắm rõ hơn các vấn đề lý thuyết về thiết kế cung
cấp điện
Luận án này đã giúp em hiểu biết và củng cố sâu sắc hơn về kiến thức
đã học. Tuy vậy, do trình độ có hạn, chắc chắn rằng luận án “Thiết kế mạng
điện truyền tải và phân phối – Tìm hiểu điều chỉnh tần số trong hệ thống điện”
không tránh khỏi sai sót, em xin được sự nhận xét và đánh giá của các Thầy –
Cô ngành ĐIỆN CÔNG NGHIỆP.
Qua đây em xin chân thành cảm ơn các Thầy – Cô ngành ĐIỆN CÔNG
NGHIỆP trường ĐHDL Kỹ Thuật Công Nghệ trong quá trình học tập đã cung
cấp những kiến thức cơ bản cho em để thực hiện luận án.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy HUỲNH CHÂU DUY đã nhiệt
tình hướng dẫn em trong suốt quá trình làm luận án này.

TP. Hồ Chí Minh, Ngày Tháng… năm… … .

HUTECH
MỤC LỤC


3.2.3 Tính khối lượng kim loại màu… … … … … … … … … … … ………………… 34
3.2.4 Lập bảng tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế của các phương án… … … … … … … 36

HUTECH
CHƯƠNG 4
SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT CHO MẠNG ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP
4.1 Yêu cầu……………………………………………………………………………38
4.2 Các dạng sơ đồ cơ bản…………………………………………………………….38
4.3 Chọn số lượng và công suất của MBA trong trạm giảm áp… … … … … … … … 38
4.3.1 Kiểu máy biến áp…………………………………….………………………38
4.3.2 Số lượng máy biến áp………………………………… …………………….38
4.4. Công suất máy biến áp…………………………………… …………………… 38
CHƯƠNG 5
TÍNH TOÁN THỰC DỤNG BÙ KINH TẾ
5.1. Tính toán bù kinh tế……………………………………………………………….42
5.2. Thành lập ma trận R
Bus
CHƯƠNG 6
………………………………………………….… … … 42
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CÔNG SUẤT KHÁNG
VÀ TÍNH TOÁN PHÂN BỐ THIẾT BỊ BÙ CƯỢNG BỨC
6.1. Mục đích…………………………………………………………………….… … 58
6.2. Tính cân bằng công suất kháng… … … … … … … … … … … … … … … … … … … .58
6.2.1. Nhánh đường dây N1-5-6-N1………………………………………… … … .58
6.2.2. Nhánh đường dây N2-2-3-4-N2………………………………………… … .60
6.2.3. Nhánh đường dây N1-1-N2-N1……………………………………….…… 63
CHƯƠNG 7
TÍNH TOÁN CÁC TÌNH TRẠNG LÀM VIỆC CỦA MẠNG ĐIỆN
7.1. Mở đầu…………………………………………………………………………….65
7.2. Tính toán tình trạng làm việc lúc phụ tải cực đại… … … … … … … … … … … … .65

CHƯƠNG 10
THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI
10.1. Mở đầu………………………………………………………………………….104
10.2. Tính toán thiết kế……………………………………………………………….104
10.2.1. Đường dây chính………………………………………………………… 105
10.2.2. Chọn dây cho các nhánh………………………………………………… 106
10.2.3. Tính tổn thất công suất… … … … … … … … … … …………………………110
10.2.4. Tính tổn thất điện năng……………………………………………………111
10.2.5. Các chỉ tiêu kinh tế……………………………………………………… 111
CHƯƠNG 11
BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO
ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI
11.1. Mở đầu………………………………………………………………………… 115
11.2. Tính toán dung lượng bù……………………………………………………… 116
11.2.1. Bù kỹ thuật…………………………………………………………………116
11.2.2. Bù kinh tế………………………………………………………………… 119
11.2.3. Bù ứng động……………………………………………………………… 122 HUTECH
PHẦN III
TÌM HIỂU ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Chương 12
TÌM HIỂU ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
12.1. Điều chỉnh cấp 1…………………………………………………………… 127
12.2. Điều chỉnh cấp 2…………………………………………………………… 130
12.3. Điều chỉnh cấp 3…………………………………………………………… 132

HUTECH
NHẬN XÉT CỦA KHOA
TP.HCM, Ngày Tháng Năm


TP.HCM, Ngày Tháng Năm
Chữ ký của hội đồng phản biện

HUTECH

HUTECH

I HUTECH

pt
P
+
∑
∆
md
P
+
∑
td
P
+
∑
dt
P
(1)
+
∑
F
P
: tổng công suất tác dụng tác dụng phát ra do các máy phát điện của
các nhà máy trong hệ thống.
+ m: hệ số đồng thời. Ta chọn m = 0,8.
+
∑
pt
P
: tổng phụ tải tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ.
+
∑

Vậy
∑
pt
P
= 15 + 25 + 30 + 25 +15 + 20 = 130 MW.
Tổn thất công suất tác dụng đường dây và máy biến áp:

∑
∆
md
P
= 9% * m *
∑
pt
P
= 0,09 * 0,8 * 130 = 9,36 MW (2)
Công suất tự dùng của các nhà máy thủy điện (giả thiết nguồn được cung cấp
từ nhà máy nhiệt điện):

∑
td
P
= 6% ( m
∑
pt
P
+
∑
∆
md

= m
∑
pt
Q
+
∑
∆
B
Q
+
∑
∆
L
Q
+
∑
td
Q
+
∑
dt
Q
-
∑
c
Q
(4)
Trong đó:
+
∑

∑
∆
B
Q
: tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp.

∑
∆
B
Q
= 10%
∑
pt
Q
= 10% * 104,76 = 10,476 MVar (6)
+ Tổng công suất phản kháng tự dùng của các nhà máy điện trong hệ thống.

∑
td
Q
=
tdtd
tgP
ϕ
*
∑
= 6,8016 * 0,75 = 5,1012 Mvar (7)
+ Công suất phản kháng dự trữ của hệ thống.

∑

(MVAr)
bù
(MVAr)
S
(MVA)
Cos ϕ
’

1 15 11,25 0,8 1,17 10,08 18,0723 0,83
2
25
18,75
0,8
0
18,75
31,25
0,8
3 30 26,46 0,75 3,9575 22,5025 37,5015 0,8
4 25 22,05 0,75 3,2979 18,7521 31,2513 0,8
5
15
11,25
0,8
0
11,25
18,75
0,8
6
20
15


N1
N2
1
5
6
2
3
4 Theo công thức still ta có:
U
N1-1
U
= 71,5275 Kv
N1-5
U
= 70,2974 Kv
N1-6
U
= 81,382 Kv
N2-2
U
= 89,8164 Kv
N2-3
U
= 98 Kv
N2-4
Như vậy thông qua các giá trò điện áp tính toán trên ta có thể chọn điện áp sơ

N2
1
5
6
N
1
N
2
1
5
6
HUTECH
Luận Án Tốt Nghiệp
5
Phương án 3:

N1
N2
1
5
6+ Khu vực B gồm 3 phương án:
Phương án 1:

N1
N2
1
2
Phương án liên kết hai hệ thống B và C:

N
1
N
2
1
2
3
4

HUTECH
Luận Án Tốt Nghiệp
7
2.2. 1.
Đối với mạng truyền tải cao áp chọn dây theo mật độ dòng kinh tế.
Lựa chọn tiết diện dây:
Tham khảo bảng chọn mật độ dòng kinh tế với T
max
Ta có j
= 5000 giờ/năm.
kt
= 1,1(A/mm
2
Gọi I
).
max
I

Dựa vào các sơ đồ ta tính S
a
, S
b
, S
c

:
6565
66656
5
)(
lll
lSllS
S
a
++
++
=
=
343
,76
)4354,1320(*623,31)25,1115(*983,53
jj
+++

= 18,891+j13,52 MVA

6565
565655

+
= 121,929 (A)
F
)(84,110
1,1
929,121
2
max1
mm
j
I
kt
==
kt =

Chọn dây AC-120 cho lộ N
1
I
-5.
2max
đm
b
U3
S
= =
110*3
10*27,2891,3
322
+
= 24,053 (A)

2
max2
mm
j
I
kt
==
kt =
Chọn dây AC-70 cho lộ 5-6.

I
3max
đm
c
U3
S
= =
110*3
10*165,1111,16
322
+
= 102,877 (A)
F
)(5,93
1,1
877,102
2
max
mm
j

6
AIA
U
S
sccp
đm
==<=
+
=
=

I
1sc
)(2,295360*82,082.0)(797,224
110*3
6854,2435
3
22
65
AIA
U
SS
sccp
đm
==<=
+
=
+
=


Chọn dây AC-120 cho lộ N
1
I
-5.
1max
đm
U
S
3
6
= = 126,46 (A)
S
6
=20+j13,4354
S
5
= 15+j11,25
N
1
S
6
=20+j13,4354
S
5
= 15+j11,25
N
1
S
5
+S

=I
1max
=126,46(A)<I
cp
I
*0,82=0,82*275=225,5(A)
2sc
=I
2max
=224,797(A)<I
cp
Như vậy tiết diện dây thỏa điều kiện phát nóng.
*0,82=0,82*360=295,2(A)
+ Lựa chọn dây cho phương án 3:(đường dây lộ kép)

S
5
S

6

l
5
=22,36Km N
1
l
6
S
=31,623Km
5

đm
U
S
3
6
= =126,46 (A)
F
)(482,57
1,1*2
46,126
*2
2
max2
mm
j
I
kt
==
kt =
Chọn dây AC-70 cho lộ N1-6.
- Kiểm tra phát nóng khi bò đứt 1 lộ trong đường dây kép:
I
1sc
=I
1max
=98,412(A)<I
cp
I
*0,82=0,82*275=225,5(A)
2sc

lSllS
S
a

= 27,392 + j20,545 MVA
S
3
=30+j22,5025 S
2
= 25+j18,75
N
2
S
a
=27,392+j20,545 S
b
=2,392+j1,795
l
2
=28,284km l
23
=22,36km
S
c
=27,608+j20,708
N
2
l
3
=30km

+ Chọn dây cho phương án 1:
- Chọn dây cho lộ N2-2:
I
1max
110*3
10*545,20392,27
3
322
+
=
đm
a
U
S
= = 179,717 (A)
F
)(379,163
1,1
717,179
2
max1
mm
j
I
kt
==
kt =
Chọn dây AC-185 cho lộ N2-2.
- Chọn dây cho lộ 2-3:
I

U
S
3
= =
110*3
10*708,20608,27
322
+
= 181,137 (A)
F
)(67,164
1,1
137,181
2
max3
mm
j
I
kt
==
kt =
Chọn dây AC-185 cho lộ 3-N2.

- Kiểm tra phát nóng khi đứt đường dây nối từ nguồn 2 tới tải: I

+
=
+
=

Như vậy tiết diện dây thỏa điều kiện phát nóng. N2

S
2
+S
3
S
3
S
2
= 25+j18,75
S
3
=30+j22,5025
HUTECH
Luận Án Tốt Nghiệp
11
+ Chọn dây cho phương án 2(đường dây lộ kép):


- Chọn dây cho lộ 2-3:
– 2.

I
2max
đm
U
S
3
3
= =
110*3
10*5025,2230
322
+
= 196,83 (A)
F
)(47,89
1,1*2
83,196
*2
2
max2
mm
j
I
kt
==
kt =
Chọn dây AC-95 cho lộ2 – 3.

-2:
1max
đm
U
S
3
2
= =164 (A)
F
)(55,74
1,1*2
164
*2
2
max2
mm
j
I
kt
==
kt =
Chọn dây AC-95 cho lộ N
2
-2.
S
2
= 25+j18,75
N
2
l

Luận Án Tốt Nghiệp
12
- Chọn dây cho lộ N
2
I
-3:
2max
đm
U
S
3
3
= = 196,83 (A)
F
)(47,89
1,1*2
83,196
*2
2
max2
mm
j
I
kt
==
kt =
Chọn dây AC-95 cho lộ N
2
- Kiểm tra phát nóng khi bò đứt 1 lộ trong đường dây kép:
-3.

10*7521,1825
3
322
4
+
=
đm
U
S
= = 164,027 (A)
F
)(56,74
1,1*2
027,164
*2
2
max
mm
j
I
kt
==
kt =
Chọn dây AC-95 cho lộ N
2
- Kiểm tra phát nóng khi bò đứt 1 lộ trong đường dây kép:
-4.
I
sc
=I

MVAj
jjj
+=
=
+++++
=

S
b
= S
a
– S
2
= 13,538 + j10,155 MVA
N
2

S
4
l
4
=22,36km
S
4
=25+j18,7521
N
2
S
a
=38,538+j28,905