§å ¸n tèt nghiÖp Líi §iÖn
NguyÔn Xu©n Th¾ng – Líp HT§ T3
1
MỤC LỤC
CHƯƠNG I: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ CÔNG SUẤT PHẢN
KHÁNG TRONG MẠNG ĐIỆN 3
1.1. Phân tích nguồn điện cung cấp và phụ tải: 3
1.1.1 Phụ tải: 3
1.1.2 Nguồn điện : 3
1.2. Cân bằng công suất tác dụng : 4
1.2.1. Chế độ phụ tải cực đại : 6
1.2.2. Chế độ phụ tải cực tiểu : 7
1.2.3. Chế độ sự cố: 8
1.3. Cân bằng công suất phản kháng : 8
CHƯƠNG II: ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ VỀ KỸ THUẬT VÀ
TÍNH TOÁN CỤ THỂ CHO TỪNG PHƯƠNG ÁN 10
2.1.Dự kiến chế độ làm việc của các NMĐ và nguyên tắc chung thành lập
phương án lưới điện : 10
2.2.Các phương án lưới điện : 12
Phương án I 12
Phương án II 12
Phương án III 13
Phương án IV 13
Phương án V 14
2.3.Lựa chọn điện áp định mức cho mạng điện : 14
2.4.Tính toán cho từng phương án : 18
2.4.1 Phương án I : 18
2.4.2 Phương án II : 22
2.4.3 Phương án III : 24
2.4.4. Phương án IV : 27
2.4.5. Phương án V : 31

5.2. Chế độ phụ tải cực tiểu: 65
5.2.1Xét chế độ vận hành kinh tế các trạm khi phụ tải cực tiểu: 65
5.2.2.Các đường dây NĐI-2, NĐI-3, NĐI-4, NĐI-5, NĐI-9 67
5.1.3.Các đường dây NĐI-1-NĐII: 69
5.1.4.Các đường dây NDII-6, NDII-7, NDII-8. 72
5.1.5.Cân bằng chính xác công suất trong hệ thống 75
5.3. Chế độ sau sự cố : 75
5.3.1Sự cố ngừng một tổ máy: 76
5.3.2Sự cố đứt một mạch trên đường dây liên lạc NĐI-1: 77
5.3.3Sự cố đứt một mạch trên đường dây liên lạc NĐII-1: 78
CHƯƠNG VI: CHỌN PHƯƠNG THỨC ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG
MẠNG ĐIỆN 79
6.1.Tính điện áp các nút trong mạng: 79
6.1.1.Chế độ phụ tải cực đại (U
cs
=121kV): 79
6.1.2.Chế độ phụ tải cực tiểu: 81
6.1.3.Chế độ sau sự cố: 84
6.2.điều chỉnh điện áp trong mạng điện: 91
6.2.1.Chọn đầu điều chỉnh trong máy biến áp trạm 1: 92
6.2.2. Chọn đầu điều chỉnh trong máy biến áp các trạm còn lại: 95
CHƯƠNG VII: TÍNH CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ-KỸ THUẬT CỦA MẠNG
ĐIỆN 97
7.1.Vốn đầu tư xây dựng mạng điện: 97
7.2. Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện: 98
7.3. Tổn thất điện năng trong mạng điện: 98
7.4. Tính chi phí và giá thành: 99
7.4.1. Chi phí vận hành hàng năm: 99
7.4.2. Chi phí tính toán hàng năm: 99
7.4.3. Giá thành truyền tải điện năng: 100

38
29
18
38
29
29
18
29
18
Cosϕ
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
Y/c đ/c U
KT
KT
KT
KT
KT
KT
KT
KT
KT
Lo¹i PT

ĐNĐ
= 4.50 = 200 MW. Hệ số công suất
Cosử = 0,85
eBook for You
§å ¸n tèt nghiÖp Líi §iÖn
NguyÔn Xu©n Th¾ng – Líp HT§ T3
4
Nhà máy nhiệt điện II gồm 3 tổ máy mỗi tổ máy có công suất định
mức là P
Fđm
=50MW, công suất đặt là P
ĐNĐ
=3.50 = 150MW. Hệ số công
suất Cosử=0,85
Đặc điểm của nhà máy nhiệt điện là hiệu suất thấp (Khoảng 30%) thời
gian khởi động lâu (nhanh nhất cũng mất từ 4 đến 10 giờ ), nhưng điều kiện
làm việc của nhà máy nhiệt điện là ổn định, công suất phát ra có thể thay
đổi tuỳ ý, điều đó phù hợp với sự thay đổi của phụ tải trong mạng điện.
Thời gian xuất hiện phụ tải cực tiểu thường chỉ vài giờ trong ngày, nên
muốn đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải nằm rải rác xung quanh
nhà máy nhiệt điện ta dùng nguồn điện dự phong nóng.
Chế độ làm việc của nhà máy nhiệt điện chỉ đảm bảo được tính kinh tế
khi nó vận hành với (80 – 85%P
đm
). Trong 9 phụ tải của mạng điện đều là
hộ loại 1, các hộ nằm rải rác xung quanh nhà máy nên nó tạo điều kiện
thuận lợi cho việc vạch các phương án nối dây, kết hợp với việc cung cấp
điện cho phụ tải nố liền giữa hai nhà máy.
Để đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải ta phải quan tâm đến tính
chất của các phụ tải, tạo ra phương thức cung cấp điện đáp ứng yêu cầu của

Trong đó :
- m là hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại cùng 1 lúc, lấy m
=1
- ΣP
F
là tổng công suất các nhà máy phát ra ở chế độ đang xét ( Sự
cố, cực đại, cực tiểu )
ΣP
F
= (4.50) + (3.50) = 350 MW
- ΣP
PT :
tổng công suất tác dụng của các phụ tải
ΣP
PT
=ΣP
Pti
=246 MW
- Σ∆P
MĐ
: tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện ( Từ 5÷ 8
%ΣP
PT
). ở đây ta lấy bằng 5%ΣP
PT
.
Σ∆P
MĐ
=5%.246 = 12,3 MW
- ΣP

ta khụng cn phi t thờm mt t mỏy d phũng theo tớnh toỏn trờn.
Ta cú bng tng kt phng thc vn hnh ca 2 nh mỏy trong cỏc ch
nh sau :
Chế độ vận hành
Nhà máy điện 1
Nhà máy điện 2
Phụ tải cực đại
- 4 tổ máy
- Phát 170MW
- Chiếm 85% công suất đặt.
- 3 tổ máy
- Phát 123,3 MW
- Chiếm 82% công suất đặt.
Phụ tải cực tiểu
- 3 tổ máy
- Phát 100 MW
- Chiếm 67 % công suất đặt
- 2 tổ máy
- Phát 64,15 MW
- Chiếm 64,15 % công suất đặt
Chế độ sự cố
- 3 tổ máy
- Phát 150 MW
- Chiếm 100%công suất đặt
- 3 tổ máy
- Phát 143,3 MW
- Chiếm 96 % công suất đặt
1.2.1. Ch ph ti cc i :
Hai nh mỏy in u l nhit in, nh mỏy II cú cụng sut nh hn
nờn b trớ nh mỏy I l nh mỏy ch o. Ta cú cụng sut yờu cu ca ph

=10%×200 = 20 MW
Nhà máy 2 phải đảm nhận một lượng công suất phát là :
P
F2
= ΣP
yc
- P
F1
= 293,3- 170 = 123,3 MW
Lượng công suất yêu cầu phát ra của nhà máy 2 chiếm 123,3/150 =82%
công suất đặt của nhà máy NĐII.
Lượng tự dùng của nhà máy 2 là :
P
td2
=ΣP
td
- P
td1
= 35 - 20 = 15 MW.
1.2.2. Chế độ phụ tải cực tiểu :
Theo đồ án ở chế độ phụ tải cực tiểu thì
∑P
min
= 50%.∑P
max
= 0,5.246 = 123 MW
Ta có : ΣP
yc
= 50%×ΣP
ycMax

1.2.3. Chế độ sự cố:
Giả thiết rằng nhà máy nhiệt điện 1 bị sự cố hỏng 1 tổ máy.Khi đó tổ
máy còn lại phát với 100% công suất định mức. Ở đây ta không xét đến sự
cố xếp chồng.
⇒ P
F1sc
= 100% .150 = 150 MW
Do : ΣP
yc
= 293,3 ⇒ nhà máy 2 cần phát :
P
F2sc
= 293,3- 150 = 143,3 MW
Vậy nhà máy 2 vận hành cả 3 tổ máy với 96% công suất định mức của
chúng
1.3. Cân bằng công suất phản kháng :
Phương trình cân bằng CSPK được viết như sau:
ΣQ
F
= mΣQ
PT
+ Σ∆Q
L
- Σ∆Q
C
+ Σ∆Q
BA
+ ΣQ
TD
+ ΣQ

C
= 0
- Σ∆Q
BA
: Là tổng tổn thất CSPK trên các MBA.
- ΣQ
TD
: Là tổng CSPK tự dùng của NMĐ.
- ΣQ
DT
: Là tổng CSPK dự trữ cho mạng, có thể lấy bằng công suất phản
kháng của một tổ máy phát lớn nhất.
Ta có: ΣQ
PT
= ΣP
PT
. tgϕ
PT
= 246 × 0,48 = 118,08 (MVAR)
( Với Cos ϕ = 0,9 → tgϕ = 0,48 )
eBook for You
§å ¸n tèt nghiÖp Líi §iÖn
NguyÔn Xu©n Th¾ng – Líp HT§ T3
9
Σ∆Q
BA
= 15%ΣQ
PT
= 0,15 × 118,08 = 17,71 (MVAR)
ΣQ

nguyên tắc, nhưng nguyên tắc chủ yếu và quan trọng nhất của công tác
thiết kế mạng điện là cung cấp điện kinh tế với chất lượng và độ tin cậy
cao. Mục đích tính toán thiết kế là nhằm tìm ra phương án phù hợp. Làm
được điều đó thì vấn đề đầu tiên cần phải giải quyết là lựa chọn sơ đồ cung
cấp điện. Trong đó những công việc phải tiến hành đồng thời như lựa chọn
điện áp làm việc, tiết diện dây dẫn, tính toán các thông số kỹ thuật, kinh tế
…
Trong quá trình thành lập phương án nối điện ta phải chú ý tới các
nguyên tắc sau đây :
- Mạng điện phải đảm bảo tính án toàn cung cấp điện liện tục, mức độ
đảm bảo an toàn cung cấp điện phụ thuộc vào hộ tiêu thụ. Đối với
phụ tải loại 1 phải đảm bảo cấp điện liên tục không được phép gián
đoạn trong bất cứ tình huống nào, vì vậy trong phương án nối dây
phải có đường dây dự phòng.
- Đảm bảo chất lượng điện năng (tần số, điện áp, …)
- Chỉ tiêu kinh tế cao, vốn đầu tư thấp, tổn thất nhỏ, chi phí vận hành
hàng năm nhỏ.
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. Vận hành đơn giản, linh hoạt
và có khả năng phát triển.
Kết hợp với việc phân tích nguồn và phụ tải ở trên nhận thấy: cả 9 phụ
tải đều là hộ loại I, yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cao. Do đó phải sử
dụng các biện pháp cung cấp điện như: lộ kép, mạch vòng.
eBook for You
§å ¸n tèt nghiÖp Líi §iÖn
NguyÔn Xu©n Th¾ng – Líp HT§ T3
11
Để có sự liên kết giữa nhà máy làm việc trong hệ thống điện thì phải có
sự liên lạc giữa nhà máy và hệ thống. Khi phân tích nguồn và phụ tải có
phụ tải 1 nằm tương đối giữa hai nhà máy nhiệt điện I và II nên sử dụng
mạch đường dây NĐI-1-NĐII để liên kết hai nhà máy.

eBook for You
§å ¸n tèt nghiÖp Líi §iÖn
NguyÔn Xu©n Th¾ng – Líp HT§ T3
13
4
8
6
2
I
II
1
9
5
3
7
Phương án III
4
8
6
2
I
II
1
9
5
3
7
Phương án IV
eBook for You
§å ¸n tèt nghiÖp Líi §iÖn

§å ¸n tèt nghiÖp Líi §iÖn
NguyÔn Xu©n Th¾ng – Líp HT§ T3
15
- U là điện áp định mức vận hành (KV) .
Trường hợp công suất lớn và khoảng cách truyền tải đến 1000 km thỡ ta
cần phải sử dụng cụng thức sau của Zalesski: U
dmi
=
)Li15100(Pi +
Ngoài ra nếu sử dụng cụng thức của G.A Harionov thỡ cú thể thu được
kết quả phù hợp với tất cả các mức điện áp từ 35 kV đến 150 kV:
U
dmi
=
Pi
2500
Li
500
1000
+
Ta tính toán điện áp định mức cho từng tuyến dây, sau đó chọn điện áp
chuyên tải chung cho toàn mạng. Chọn cấp điện áp định mức của lưới điện
tính cho từng nhánh, tính từ nhà máy điện gần nhất đến nút tải.
Do điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào P va khoảng cách
truyền tải nên để đơn giản ta chọn điện áp định mức chung cho các phương
án và dùng sơ đồ hình tia để xác định khoảng cách , điện áp vận hành các
lộ.
4
8
6

I-1
= P
vh1
-∑P
PT1
-∑ΔP
mđ
=P
vh1
-∑P
PT1
-0,05.∑P
PT1
=P
vh1
-1,05. ∑P
PT1
Trong đó:
P
PT1
= Tổng công suất phụ tải ở phía NĐ1
=29+18+38+29+18
=132 (MW)
P
vh1
= Công suất vận hành của NĐ1 ở chế độ cực đại
=P
F
- P
td

. 20.0,62 12,4
td tdI tdI
Q P tg MVAr

= = =
Tổng công suất phản kháng cấp cho các phụ tải 2,3,4,5và 9 là :
Q
ft
=132. tg(arccos(0,9))
eBook for You
§å ¸n tèt nghiÖp Líi §iÖn
NguyÔn Xu©n Th¾ng – Líp HT§ T3
17
= 63,93 MVAr
Vậy công suất truyền tải trên đoạn dây I-1 là :
Q
I-5
= Q
fI
- Q
tdI
– Q
pt
-∑ÄQ
pt1
= 105,4 -12,4-63,93-63,93.0,15 = 19,48
MVAr
Công suất truyền tải trên đường dây NĐII-1là :
Q
II-1

76.16
29.00
100.87
NĐI-4
60.00
38.00
112.17
NĐI-5
40.00
29.00
97.43
NĐII-6
41.23
29.00
97.55
NĐII-7
60.83
18.00
81.06
NĐII-8
67.08
29.00
100.02
NĐI-9
56.57
18.00
80.56
eBook for You
§å ¸n tèt nghiÖp Líi §iÖn
NguyÔn Xu©n Th¾ng – Líp HT§ T3

max
- dòng điện chạy qua dây dẫn trong chế độ phụ tải
max (A).
J
kt
- mật độ dòng điện kinh tế (A/mm
2
)(tra bảng), ta chọn
được J
kt
=1,1 (A/mm
2
).
Dòng điện làm việc lớn nhất được tính theo biểu thức:
.10.
U.3.n
Q+P
=
U.3.n
S
=I
3
2
max
2
max
max
maxlv
Trong đó : S
max

Ta chọn dây AC có tiết diện chuẩn là AC-70 với F
tc
= 70 mm
2
Sau khi đã chọn tiết diện dây dẫn thì ta phải tiến hành kiểm tra điều
kiện vầng quang và điều kiện phát nóng.
Ở đây điều kiện phát nóng được thoả mãn nếu tiết diện dây dẫn thoã
mãn
F ≥ 70 mm
-
2
. Trong quá trình chọn thì điều kiện này đã thoả mãn.
Kiển tra điều kiện phát nóng :
I
sc
≤ I
cp
với I
sc
= 2.I
max
Trong đó:
I
sc
:Dòng điện sự cố
I
max
: Dòng ở chế độ phụ tải cực đại
I
cp

69.9
63.5
70
265
139.7
“
NĐI-2
29+j14.045338
84.6
76.9
70
265
169.1
“
NĐI-3
18+j8.717796
52.5
47.7
70
265
105.0
“
NĐI-4
38+j18.404236
110.8
100.7
95
330
221.6
“

169.1
“
NĐI-9
18+j8.717796
52.5
47.7
70
265
105.0
“
b.Tính tổn thất điện áp :
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 :
eBook for You
§å ¸n tèt nghiÖp Líi §iÖn
NguyÔn Xu©n Th¾ng – Líp HT§ T3
20
i i i i
2
P.R Q .X
U% .100%
U
Σ +
∆ =
Trong đó : P
i
: Công suất tác dụng ,

(Ω/km)
x
0
(Ω/km)
b
0.
10
-6
(S/km)
R(Ω)
X(Ω)
B.10
-6
(S)
NĐI-1
AC-70
100.00
0.46
0.44
2.58
23.00
22.00
516.00
NĐII-1
AC-70
80.00
0.46
0.44
2.58
18.40

AC-70
40.00
0.46
0.44
2.58
9.20
8.80
206.40
NĐII-6
AC-70
41.23
0.46
0.44
2.58
9.48
9.07
212.75
NĐII-7
AC-70
60.83
0.46
0.44
2.58
13.99
13.38
313.87
NĐII-8
AC-70
67.08
0.46

§å ¸n tèt nghiÖp Líi §iÖn
NguyÔn Xu©n Th¾ng – Líp HT§ T3
21
Còn các đoạn còn lại thì tính hoàn toàn tương tự theo công thức trên , ta có
bảng tổng kết sau:
lộ dây
F
tc
(mm)
2
ΔU
bt
(%)
ΔU
sc
(%)
NĐI-1
AC-70
5.709
11.42
NĐII-1
AC-70
3.888
7.78
NĐI-2
AC-70
4.033
8.07
NĐI-3
AC-70

ΔU
sc
% = 11,42 %
eBook for You
§å ¸n tèt nghiÖp Líi §iÖn
NguyÔn Xu©n Th¾ng – Líp HT§ T3
22
2.4.2 Phương án II :
a.Lựa chọn tiết diện dây dẫn :
Tương tự như phương án I ta tính được chiều dài các đoạn đường
dây, công suất truyền tải và dòng điện chạy trên các đoạn đường dây.
Ở đây ta cần chú ý rằng đoạn đường dây NĐI-5 phải gánh chịu dòng
công suất tổng tại 2 phụ tải: 3 & 5.
Sau khi đã chọn tiết diện dây dẫn thì ta phải tiến hành kiểm tra điều kiện
vầng quang và điều kiện phát nóng.
Ở đây điều kiện phát nóng được thoả mãn nếu tiết diện dây dẫn thoã
mãn
F ≥ 70 mm
-
2
. Trong quá trình chọn thì điều kiện này đã thoả mãn.
Kiển tra điều kiện phát nóng :
I
sc
≤ I
cp
với I
sc
= 2.I
max

sc
(kA)
Kết luận
NĐI-1
11.4+j19.48
59.2
53.8
70
265
118.5
Thoả mãn
NĐII-1
26.6-1.075764
69.9
63.5
70
265
139.7
“
NĐI-2
29+j14.045338
84.6
76.9
70
265
169.1
“
5-3
18+j8.717796
52.5

18+j8.717796
52.5
47.7
70
265
105.0
“
NĐII-8
29+j14.045338
84.6
76.9
70
265
169.1
“
NĐI-9
18+j8.717796
52.5
47.7
70
265
105.0
“
b.Tính tổn thất điện áp :
Tính tổn thất điện áp trong mạng điện :
Ta có bảng thông số của các đoạn đường dây như sau:
lộ dây
F
tc
(mm)

0.46
0.44
2.58
18.40
17.60
412.80
NĐI-2
AC-70
50.00
0.46
0.44
2.58
11.50
11.00
258.00
5-3
AC-70
42.43
0.46
0.44
2.58
9.76
9.33
218.92
NĐI-4
AC-95
60.00
0.33
0.43
2.65

NĐII-8
AC-70
67.08
0.46
0.44
2.58
15.43
14.76
346.14
NĐI-9
AC-70
56.57
0.46
0.44
2.58
13.01
12.45
291.89
Tính hoàn toàn tương tự theo công thức trên , ta có bảng tổng kết sau:
lộ dây
F
tc
(mm)
2
ΔU
bt
(%)
ΔU
sc
(%)

3.326
6.65
NĐII-7
AC-70
3.045
6.09
NĐII-8
AC-70
5.411
10.82
NĐI-9
AC-70
2.832
5.66
Riêng đoạn đường dây NĐI-5-3 ta có
ΔU
I-5-3
= ΔU
I-5
+ ΔU
5-3
= 3,689+2,124= 5,81 %
ΔU%
maxbt
= 5,81 %
ΔU
scI-5-3
= ΔU
scI-5
+ ΔU

NguyÔn Xu©n Th¾ng – Líp HT§ T3
25
Trong đó:
I
sc
:Dòng điện sự cố
I
max
: Dòng ở chế độ phụ tải cực đại
I
cp
: Dòng điện cho phép lớn nhất.
Do đó ta có bảng tổng hợp các đoạn đường dây như sau:
lộ dây
công suất
I(kA)
F
tt
(mm)
2
F
tc
(mm)
2
I
cp
(kA)
I
sc
(kA)

265
105.0
“
2-4
38+j18.404236
110.8
100.7
95
330
221.6
“
NĐI-5
29+j14.045338
84.6
76.9
70
265
169.1
“
NĐII-6
29+j14.045338
84.6
76.9
70
265
169.1
“
NĐII-7
18+j8.717796
52.5