chơng I
Phân tích nguồn cung cấp và phụ tải
1.1 Số liệu về nguồn:
Nguồn điện ban đầu gồm 1 HTĐ và 1 nhà máy điện
Trạm biến áp trung gian có công suất rất lớn hệ số công suất cos
HT

= 0,85
điện áp danh định tại thanh góp hệ thống U
dđ
= 110 KV nhà máy điện gồm 4
tổ máy công suất định mức 100 MW hệ số công suất cos
NM

= 0,85, điện áp
đầu cực máy phát U
F
= 10,5 KV .Khoảng cách từ nhà máy điện đến hệ thống
là khoảng 120 KM
1.2Số liệu phụ tải:
Phụ tải bao gồm 9 hộ tiêu thụ có các số liệu trong chế độ phụ tải sau :
Các số liệu Các hộ tiêu thụ
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Phụ tải cực đại P
max
(MW) 42 40 38 36 34 24 28 35 30
Hệ số công suất cos

0,92 0,9 0,88 0,87 0,88 0,86 0,9 0,9 0,87
Mức đảm bảo cung cấp điện I I I I I III I I I
Yêu cầu điều chỉnh điện áp KT KT KT KT KT T KT KT KT

Q
max
(MVar) 17,89 19,37 20,51 20,4 18,35 14,24 13,56 16,95 17
Q
min
(MVar) 12,523 13,56 14,36 14,28 12,84 9,968 9,492 11,86 11,9
P
đm
= 300 MW
Công suất phát kinh tế là : P
fkt
= 80% P
fđm
= 80%. 300 = 240 (MW)
Công suất phụ tải yêu cầu ở chế độ cực đại

P
ptmax
= 307(MW)
lớn hơn P
fkt
của nhà máy điện nên mang điện phải lấy thêm công suất từ hệ
thống .
Trong chế độ cực tiểu :

P
min
= 70%

P

P
pt
(MW) với hệ số đồng
thời m = 1
+ Tổng tổn thất công suất tác dụng của mạng điện

P
md
P
(MW). Tổn
thất này chiếm 5-8% tổng công suất tác dụng do phụ taỉ yêu cầu,trong trờng
hợp tính toán ban đầu ta lấy bằng 8%
+ Tổng công suất tự dùng của nhà máy nhiệt điện là

P
td
(MW), công
suất tự dùng chiếm khoảng 10% công suất phát của nhà máy nhiệt điện
Từ đó ta có lợng công suất tác dụng yêu cầu :
P
yc
= m.

=
10
1i
pt
P
+
md

Trong đó :
f
P
: Tổng công suất phát của nhà máy điện
fkt
P
= 240(MW)
L
3

ht
P
: Công suất tác dụng lấy từ hệ thống

maxpt
P
:Tổng công suất yêu cầu của phụ tải ở chế độ max

md
P
: Tổng tổn thất trên đờng dây và máy biến áp
md
P
= 5%
maxpt
P

dt
P
:Tổng công suất dự trữ lấy từ hệ thống nên coi

+
td
Q
+
I
Q
(2.2)
Trong đó :
f
Q
:Tổng công suất phản kháng phát ra ở nhà máy điện

f
Q
=
ff
tgP

.
= 240.0,62 = 148.8 với cos

= 0,85

ht
Q
: Công suất phản kháng từ hệ thống

ht
Q
= P

Q
=
I
Q

ba
Q
:Tổn thất công suất phản kháng trong MBA

ba
Q
= 15%.
maxpt
Q
= 165,7.15% = 24,85 Mvar

td
Q
=
tdtd
tgP

.
= 24.0,88 = 21,12 Mvar
L
4

dt
Q
: Coi bằng 0

cos

0,92 0,9 0,88 0,87 0,88 0,86 0,9 0,9 0,87
Q
i
17,89 19,37 20,51 20,4 18,35 14,24 13,56 16,95 17
cos

b
0,92 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95 0,95
Q
ib
17,89 13,15 12,49 11,83 11,17 7,89 9,2 11,5 9,86
Tổng lợng Q
bù
là 53,29 Mvar đảm bảo cung cấp đủ cho phụ tải

Chơng III
tính toán lựa chọn các phơng án tối u

Nguyên tắc chủ yếu của công tác thiết kế mạng điện là cung cấp điện
với chất lợng điện năng cao, độ tin cậy cấp điện cao,đảm bảo yêu cầu kinh
tế. Mục đích tính toán thiết kế là nhằm tìm ra một phơng án phù hợp nhất với
những phơng án phù hợp nhất với những nguyên tắc đã nêu ở trên.
L
5
3.1 Dự kiến các ph ơng án nối dây của mạng :
Qua phân tích nguồn điện và các phụ tải ta thấy :
Có 8 phụ tải loại I và 1 phụ tải loại III, các phụ tải yêu cầu dộ tin cậy
cung cấp điện cao, ta phải cung cấp từ 2 nguồn riêng biệt, lô kép hoặc mạch

5
6
HT§
NM§
1
4
2 3
7
8
9
5
6
Ph ¬ng ¸n IV
Ph ¬ng ¸n V
L
8
HT§
NM§
1
4
2 3
7
8
9
5
6
HT§
NM§
1
4

Ph¬ng ¸n VIII
Ph¬ng ¸n IX
L
10
HT§
NM§
1
4
2 3
7
8
9
5
6
HT§
NM§
1
4
2 3
7
8
9
5
6
Phơng án X
Ta chỉ Giữ lại phơng án 1,2,3,4,5,6 để tính toán kỹ thuật lựa chọn phơng án
tối u. Các phơng án 7,8,9,10 do chiều dài đờng dây quá lớn gây nên sự lãng
phí không cần thiết, và các phong án này cũng không tực tế
3.2 Tính toán kỹ thuật các ph ơng án :
3.2.1 Lựa chọn điện áp danh định :

đại T
max
= 5000 h tra bảng đợc J
kt
= 1,1 (A/mm
2
) .Các dây dẫn đặt trên không
với khoảng cách trung bình hình học
tb

= 5 m.
Công thức tính thiết diện dây dẫn :
F =
kt
J
I
max

F: Tiết diện dây dẫn (mm
2
)
I
max
: Dòng qua dây ở chế độ max
*) I
N-1max
=
3
max
2

8
9
5
6
*) Chän tiÕt diÖn d©y dÉn :
TÝnh dßng c«ng suÊt trªn c¸c lé :
§o¹n HT – 4 :
S
H-4
= S
4
= 36 + j 11,83
§o¹n HT – 5 :
S
H-5
= S
5
= 34 + j 11,17
§o¹n HT – 6 :
S
H-6
= S
6
= 24 + j 7,89
§o¹n N – 2 :
P
N-2
= P
fkt
– ( P

S
N-3
= S
3
= 38 + j 12,49
§o¹n N – 7 :
S
N-7
= S
7
= 28 + j 9,2
§o¹n N – 8 :
S
N-8
= S
8
= 35 + j 11,5
§o¹n N – 9 :
L
13
S
N-9
= S
9
= 30 + j 9,86
§o¹n H – 2 :
S
H-2
= S
N-2

kt
H
J
I
= 90,4 ( mm
2
)
Ta chän d©y AC – 95 cã I
cp
= 330 (A)
*) I
H-5max
=
3
22
3
5
10
110.3.2
17,1134
10.
110.3.2
+
=
−H
S
= 93,92 (A)
F
H-5
=

S
= 132,6 (A)
F
H-6
=
1,1
6,132
max6
=
−
kt
H
J
I
= 120,54 ( mm
2
)
Ta chän d©y AC – 120 cã I
cp
= 380 (A)
*) I
H-2max
=
3
22
3
2
10
110.3.2
51,133

3
1
10
110.3.2
89,1742
10.
110.3.2
+
=
−N
S
= 119,8 (A)
F
N-1
=
1,1
8,119
max1
=
−
kt
N
J
I
= 108,9 ( mm
2
)
L
14
Ta chọn dây AC 120 có I

I
= 95,43 ( mm
2
)
Ta chọn dây AC 95 có I
cp
= 330 (A)
*) I
N-7max
=
3
22
3
7
10
110.3.2
2.928
10.
110.3.2
+
=
N
S
= 77,34 (A)
F
N-7
=
1,1
9,105
max7

N-8
=
1,1
68,96
max8
=

kt
N
J
I
= 87,89 ( mm
2
)
Ta chọn dây AC 95 có I
cp
= 330 (A)
*) I
N-9max
=
3
22
3
9
10
110.3.2
86,930
10.
110.3.2
+

110.3.2
66,2643
10.
110.3.2
+
=
N
S
= 132,78 (A)
F
N-2
=
1,1
78,132
max2
=

kt
N
J
I
= 120,71 ( mm
2
)
Ta chọn dây AC 120 có I
cp
= 380 (A)
-) Kiểm tra điều kiện phát nóng khi sự cố nặng nề nhất :
Giả sử đứt đoạn dây H-2 , N-2
Đoạn N-2 :

= 10%.200 = 20 MW
- Tổng công suất chạy trên đoạn H-2 là :
P
H-2
=
Fsc
P
-
tdsc
P
-
PtHT
P
= 200 20 94 = 86 (MW)
Q
H-2
= P
H-2
.tg

= 3 . 0,62 = 1,86 (MVar)


S
H-2
= 3 + j 1,86


I
H-2sc

I
N-2sc
=
3
22
3
2
10
110.3.2
01,1543
10.
110.3.2
+
=
N
S
= 119,53 (A)

I
cp
Đạt yêu cầu
Bảng các chỉ tiêu kỹ thuật phơng án I:
Đoạn I
max
(A) F
tt
(mm
2
)
Dây

82,87 75,34 95 330 165,74 1,1 Đạt yêu cầu
N
2
132,78 120,71 120 380 265,56 1,1 Đạt yêu cầu
H
2
36,32 33,02 70 265 72,64 1,1 Đạt yêu cầu
L
16
H
4
99,45 90,4 95 330 198,9 1,1 Đạt yêu cầu
H
5
93,92 85,38 95 330 187,84 1,1 Đạt yêu cầu
H
6
132,6 120,54 120 380 265,2 1,1 Đạt yêu cầu
Tổn thất điện áp trên các đờng dây đợc xác định theo công thức


U% =
2

dm
U
XQRP +
.100%

P : Công suất tác dụng trên đờng dây (MW)

btmax


15% - 20%


U%
scmax


20% - 25%
*) Đoạn N-1, Dây AC-120, r
0
= 0,27(

/km), x
0
= 0,423(

/km),
b
0
= 2,69.10
-6
(S/km), l = 68,15 (km)
R
N-1
=
2
15,68.27,0


U%
bt
= 5,32% . 2 = 10,64%

*) Đoạn N-3, Dây AC-95, r
0
= 0,33(

/km), x
0
= 0,429(

/km),
L
17
b
0
= 2,65.10
-6
(S/km), l = 43,68 (km)
R
N-3
=
2
68,43.33,0
=7,2(
Ω
/km)
X


*) §o¹n N-7, D©y AC-70, r
0
= 0,46(
Ω
/km), x
0
= 0,44(
Ω
/km),
b
0
= 2,58.10
-6
(S/km), l = 75,8 (km)
R
N-7
=
2
8,75.46,0
=17,43(
Ω
/km)
X
N-7
=
2
8,75.44,0
=16,68(
Ω

= 0,429(
Ω
/km),
b
0
= 2,65.10
-6
(S/km), l = 60,83 (km)
R
N-8
=
2
83,60.33,0
=10,04(
Ω
/km)
X
N-8
=
2
83,60.429,0
=13,05(
Ω
/km)

∆
U%
bt
=
2

= 2,65.10
-6
(S/km), l = 78,58 (km)
R
N-9
=
2
58,78.33,0
=12,97(
Ω
/km)
X
N-9
=
2
58,78.429,0
=16,86(
Ω
/km)

∆
U%
bt
=
2
110
86,16.86,997,12.30 +
.100% = 4,59%
Khi bÞ sù cè ®øt ®o¹n d©y N
9

85,84.27,0
=11,45(
Ω
/km)
X
N-2
=
2
85,84.423,0
=17,95(
Ω
/km)

∆
U%
bt
=
2
110
95,17.66,2645,11.43 +
.100% = 8,02%
Khi bÞ sù cè ®øt ®o¹n d©y N
2
:

⇒

∆
U%
sc

X
H-2
=
2
8,42.44,0
=9,37(
Ω
/km)

∆
U%
bt
=
2
110
37,9.51,1384,9.3 +
.100% = 1,29%
Khi bÞ sù cè ®øt ®o¹n d©y H
2
:

⇒

∆
U%
sc
= 2
∆
U%
bt

/km)

∆
U%
bt
=
2
110
31,12.83,1147,9.36 +
.100% = 4,02%
Khi bÞ sù cè ®øt ®o¹n d©y H
4
:

⇒

∆
U%
sc
= 2
∆
U%
bt
= 4,02% . 2 = 8,04%
*) §o¹n H-5, D©y AC-95, r
0
= 0,33(
Ω
/km), x
0

110
36,19.17,1189,14.34 +
.100% = 5,97%
Khi bÞ sù cè ®øt ®o¹n d©y H
5
:

⇒

∆
U%
sc
= 2
∆
U%
bt
= 5,97% . 2 = 11,94%
L
20

*) Đoạn H-6, Dây AC-120, r
0
= 0,27(

/km), x
0
= 0,423

/km),
b

6
:




U%
sc
= 2

U%
bt
= 8,1% . 2 = 16,2%
Ta có bảng kết quả sau:
Đoạn N
1
N
3
N
7
N
8
N
9
N
2
H
2
H
4

U%
bt
5,32 3,23 5,3 4,25 4,59 8,02 1,29 4,02 5,97 8,1

U%
sc
10,64 6,46 10,6 8,5 9,18 16,04 2,58 8,04 11,94 16,2
Từ bảng kết quả trên ta nhận thấy rằng :
Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành bình thờng :
L
21


U%
btmax
=

U%
btH-2
+

U%
btN-2
=1,29% + 8,02% = 9,21%
Tổn thất điện áp lớn nhất khi sự cố :


U%
scmax
=

7
8
9
5
6
(mm
2
) AC mm
2
) mm
2
)
N
1
119,8 108,9 120 380 239,6 1,1 Đạt yêu cầu
N
3
250,12 227,38 240 610 500,24 1,1 Đạt yêu cầu
7-8 77,35 70,32 70 265 154,7 1,1 Đạt yêu cầu
N
8
174 158,2 150 410 348 1,1 Đạt yêu cầu
N
9
82,87 75,34 95 330 165,74 1,1 Đạt yêu cầu
H
2
110,5 100,46 120 380 221 1,1 Đạt yêu cầu
H
3


/km) 0,27 0,13 0,46 0,21 0,33 0,27 0,21 0,17 0,33 0,27
x
0
(

/km) 0,423 0,4 0,44 0,416 0,429 0,423 0,416 0,41 0,429 0,423
b
0
(S/km) 2,69 2,86 2,58 2,74 2,65 2,69 2,74 2,84 2,65 2,69
Số mạch 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1
R(

) 9,2 2,84 6,8 6,39 12,97 5,78 8,4 4,88 14,89 26,784
X(

) 14,4 8,74 6,5 12,65 16,86 9,05 16,7 11,76 19,36 42,85
B/2.10
-4
(S) 1,83 1,25 0,76 1,67 2,08 1,15 2,07 1,63 2,39 2,67

U%
bt
5,32 5,53 2,1 5,49 4,59 2,89 8,2 5,1 5,97 8,1

U%
sc
10,64 11,06 4,2 10,98 9,18 5,78 16,4 10,2 11,94 16,2
Từ bảng kết quả trên ta nhận thấy rằng :
Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành bình thờng :

TÝnh dßng ph©n bè c«ng suÊt trªn m¹ch vßng :
Dßng ph©n bè c«ng suÊt trªn m¹ch N-8-9:
S
N-8
=
53,174
58,78).86,930(7,113).5,1135(
88
jj
L
lS
+++
=
∑
∑
= 36,31 +j11,93
S
N-9
=(35 +j11,5 + 30 +j 9,86) – (36,31 +j11,93) = 28,69 +j 9,43
S
89
= (36,31 +j11,93) – (35 +j11,5) = 1,31 +j 0,43
VËy 9 lµ ®iÓm ph©n c«ng suÊt trªn m¹ch vßng N-8-9
L
24
HT§
NM§
1
4
2 3

N
1
119,8 108,9 120 380 239,6 1,1 Đạt yêu cầu
N
3
250,12 227,38 240 610 500,24 1,1 Đạt yêu cầu
N
7
77,35 70,32 70 265 154,7 1,1 Đạt yêu cầu
N
8
200,6 182,37 185 510 401,2 1,1 Đạt yêu cầu
N
9
158,5 144,1 150 410 317 1,1 Đạt yêu cầu
8-9 9,98 9,1 70 265 19,96 1,1 Đạt yêu cầu
H
2
110,5 100,46 120 380 221 1,1 Đạt yêu cầu
H
3
150,13 136,48 150 410 300,26 1,1 Đạt yêu cầu
H
4
99,45 90,4 95 330 198,9 1,1 Đạt yêu cầu
H
5
93,92 85,38 95 330 187,84 1,1 Đạt yêu cầu
H
6

0
(

/km) 0,423 0,4 0,44 0,41 0,416 0,44 0,423 0,416 0,429 0,429 0,423
b
0
(S/km) 2,69 2,86 2,58 2,84 2,74 2,58 2,69 2,74 2,65 2,65 2,69
Số mạch 2 2 2 1 1 1 2 2 2 2 1
R(

) 9,2 2,84 17,43 10,34 16,5 16,16 5,78 8,4 9,47 14,89 26,784
X(

) 14,4 8,74 16,68 24,94 32,69 15,45 9,05 16,7 12,31 19,36 42,85
B/2.10
-4
(S) 1,83 1,25 1,96 1,73 2,15 0,9 1,15 2,07 1,52 2,39 2,67

U%
bt
5,32 5,53 5,3 5,56 6,46 0,3 2,89 8,2 4,02 5,97 8,1

U%
sc
10,64 11,06 10,6 11,12 12,92 0,6 5,78 16,4 8,04 11,94 16,2
Từ bảng kết quả trên ta nhận thấy rằng :
Tổn thất điện áp lớn nhất khi vận hành bình thờng :


U%