Đồ án môn học Thiết kế các mạng và hệ thống điệnSinh viên: Nguyễn Quốc Nghĩa
Lớp :
NỘI DUNG
LỜI MỞ ĐẦU - 1 -
CHƯƠNG 1 : CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ CÔNG SUẤT
PHẢN KHÁNG - 2 -
1.1 Phân tích nguồn và phụ tải - 2 -
1.2 Cân bằng công suất tác dụng - 2 -
1.3 Cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống - 3 -
CHƯƠNG 2 : DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG
ĐIỆN VÀ SO SÁNH CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT - 6 -
2.1 Mở đầu - 6 -
2.2 Phương án nối dây 1 - 6 -
2.2.1 Sơ đồ nối dây - 6 -
2.2.2 Tính điện áp vận hành của mạng điện - 7 -
2.2.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn trên mỗi đoạn đường dây của phương
án đã chọn - 8 -
2.2.4 Tính tổn thất điện áp trong mạng điện trong trường hợp vận hành
bình thường và trong chế độ sự cố - 9 -
2.2.5 .Kiểm tra điều kiện phát nóng trong trường hợp sự cố - 10 -
2.3 Phương án nối dây 2 - 14 -
2.3.1 Sơ đồ nối dây - 14 -
2.3.2 Tính điện áp vận hành của mạng điện - 14 -
2.3.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn trên mỗi đoạn đường dây của phương
án đã chọn - 15 -
2.3.4 Tính tổn thất điện áp trong mạng điện trong trường hợp vận hành
bình thường và trong chế độ sự cố - 17 -
2.3.5 .Kiểm tra điều kiện phát nóng trong trường hợp sự cố - 19 -

3.2.1 Phương án 1 - 36 -
3.2.2 Phương án 2 - 38 -
3.2.3. Phương án 3 - 40 -
CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP TRONG CÁC TRẠM HẠ ÁP
SƠ ĐỒ NỐI DÂY HỢP LÝ CỦA TRẠM BIẾN ÁP VÀ MẠNG DIỆN . - 43 -
4.1 . Xác định số lượng và công suất MBA : - 43 -
4.1.1.Xác định số lượng của các MBA: - 43 -
4.1.2.Xác định công suất của các MBA : - 43 -
4.2.Sơ đồ trạm - 44 -
4.3 . Sơ đồ thay thế chi tiết của mạng điện: - 45 -
CHƯƠNG 5 : TÍNH CÔNG SUẤT BÙ TỐI ƯU CỦA CÁC THIẾT BỊ BÙ
TRONG MẠNG ĐIỆN. - 46 -
5.1 . Nguyên tắc tính toán bù công suất kinh tế : - 46 -
5.2 . Xác định công suất bù kinh tế cho các phụ tải : - 46 -
CHƯƠNG 6 : TÍNH CHÍNH XÁC MẠNG ĐIỆN & CHỌN PHƯƠNG
THỨC ĐIỀU CHỈNH PHÙ HỢP CHO TRẠM BIẾN ÁP - 49 -
6.1 .Tính phân bố công suất & Tính chính xác ĐA tại các nút : - 49 -
6.1.1. Chế độ phụ tải cực đại: - 49 -
6.1.2. Chế độ phụ tải cực tiểu : - 53 -
6.1.3. Chế độ sau sự cố : - 55 -
6.2. Lựa chọn phương thức điều chỉnh điện áp cho mạng điện - 56 -
6.2.1 . Chọn các đầu điều chỉnh cho MBA trạm 1 : - 57 -
6.2.2 . Chọn các đầu điều chỉnh cho MBA của các trạm còn lại : - 58 -
CHƯƠNG 7 : TÍNH GIÁ THÀNH TẢI ĐIỆN VÀ CÁC CHỈ TIÊU
KINH TẾ , KĨ THUẬT - 59 -
7.1.Tính giá thành tải điện : - 59 -
7.1.1.Tính tổng điện năng phụ tải yêu cầu A : - 59 -
7.1.2.Tính chi phí hàng năm Y : - 59 -
7.1.3.Giá thành tải điện


thành dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy gio NGUYỄN VĂN ĐẠM . Em
chân thành cảm ơn sự chỉ dẫn của thầy giáo.
Người thiết kế:
Nguyễn Quốc Nghĩa
eBook for You
Đồ án môn học Thiết kế các mạng và hệ thống điệnSinh viên: Nguyễn Quốc Nghĩa
Lớp :
- 2 -
CHƯƠNG 1 : CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ CÔNG
SUẤT PHẢN KHÁNG
1.1 Phân tích nguồn và phụ tải
Bảng số liệu phụ tải
Các số liệu
Các hộ tiêu thụ
1
2
3
4
5
6
Phụ tải cực đại(MW)
36
25
18
25
18
36

- 3 -
∑P
F
=∑P
YC
= m∑P
pt
+∑∆P +∑P
td
+∑P
dt
(1.2.1)
Trong đó :
∑P
F
:Tổng công suất tác dụng phát ra từ nguồn phát.
∑P
pt
:Tổng công suất tác dụng của các phụ tải trong chế độ phụ
tải
∑∆P :Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện
∑P
td
:Tổng công suất tự dùng của nhà máy điện
∑Pdt :Tổng công suất dự trữ trong mạng điện
m :hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại
Một cách gần đúng ta có thể thay bằng công thức:
∑P
F
= ∑P

- 4 -
Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống:
∑Q
F
= ∑Q
yc
=m∑Q
pt
+∑∆Q
b
+∑Q
L
-∑Q
c
+∑Q
td
+∑Q
dt
(1.3.1)
Trong đó:
∑Q
F
:Tổng công suất phản kháng do nguồn điện phát ra
∑Q
yc
: Tổng công suất yêu cầu của hệ thống
∑Q
pt
:Tổng công suất phản kháng của các phụ tải ở chế độ cực đại
∑Q


Sinh viên: Nguyễn Quốc Nghĩa
Lớp :
- 5 -
Ta có bảng số liệu sau:
bảng 1.3.1:công suất phản kháng của các phụ tải

Các hộ phụ
tải
1
2
3
4
5
6
Q(MVAr
)
17.436
12.108
8.7178
12.108
8.7178
17.436
Áp dụng công thức 1.3.2 ta có
∑Q
yc
=1.05*(17.436+12.108+8.7178+12.108+8.7178+17.436)
=76.523MVAr
Ta lại có :∑Q
F

6
5
1
3
2eBook for You
Đồ án môn học Thiết kế các mạng và hệ thống điệnSinh viên: Nguyễn Quốc Nghĩa
Lớp :
- 7 -
2.2.2 Tính điện áp vận hành của mạng điện
Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu
kinh tế kỹ thuật ,cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện.
Điện áp định mức của cả mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố :công
suất của phụ tải ,khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện,vị
trí tương đối giữa các phụ tải với nhau,sơ đồ mạng điện
Điện áp định mức của mạng điện được chọn đồng thời với sơ đồ cung
cấp điện. Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị
của công suất trên mỗi đoạn đường dây trong mạng điện.
Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức kinh
nghiệm sau:
U
vhi
= 4,34.
16.li Pi
(2.1)

mạng diện
,kv
N-1
58,31
36
109.31 N-2
60
25
93.083
eBook for You
Đồ án môn học Thiết kế các mạng và hệ thống điệnSinh viên: Nguyễn Quốc Nghĩa
Lớp :
- 8 -
N-3
67,082
18
81.781
110
N-4
60,828
25
93.166
N-5
78,102

2

Với dây AC và Tmax =5000h ta tra bảng có được :
J
kt
= 1.1A/mm
2

Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính
bằng công thức :
3
max
max
dm
S
I = .10
n.U 3
A (2.3)
Trong đó :
n: số mạch của đường dây
eBook for You
Đồ án môn học Thiết kế các mạng và hệ thống điệnSinh viên: Nguyễn Quốc Nghĩa
Lớp :
- 9 -
Uđm

: điện áp định mức của mạng điện,kv

F mm

Ta chọn F
tc
= 95 mm
2

Tương tự với các đoạn khác ta có bảng sau: Pmax
MW
Qmax
MVAR
Smax
MVA
Imax
kA
F
ktN

mm
2

Ftc
mm
2

ND1
36

0.052486
47.715
70
ND6
36
17.436
40
0.10497
95.43
95

2.2.4 Tính tổn thất điện áp trong mạng điện trong trường hợp
vận hành bình thường và trong chế độ sự cố
Ta có bảng sau:

eBook for You
Đồ án môn học Thiết kế các mạng và hệ thống điệnSinh viên: Nguyễn Quốc Nghĩa
Lớp :
- 10 -
DâyAC(mm
2
)
ro (

/Km)
xo (



)
X(

)
B(S)
ND1
9.6211
12.507
0.00030904
ND2
13.8
13.2
0.0003096
ND3
15.429
14.758
0.00034614
ND4
13.99
13.382
0.00031387
ND5
17.964
17.183
0.00040301
ND6
12.566
16.336
0.00040364

Lớp :
- 11 -

1 1 1 1
1
2
dm
2
P.R +Q .X
ΔU % = 100
U
36.9,621+17,436.12,507
= .100
110
=4,66%
U
sc1
% =2.

U
max1
%=2.4,66=9,32%
eBook for You
ỏn mụn hc Thit k cỏc mng v h thng inSinh viờn: Nguyn Quc Ngha

17.436
9.6211
12.507
4.6647
9.3295
ND2
25
12.108
13.8
13.2
4.1721
8.3442
ND3
18
8.7178
15.429
14.758
3.3585
6.717
ND4
25
12.108
13.99
13.382
4.2297
8.4593
ND5
18
8.7178
17.964

% = 12,18 % < 20%
Nh vy phng ỏn ny ó tha món iu kin v tn tht in ỏp
2.2.5 .Kim tra iu kin phỏt núng trong trng hp s c
S c nguy him nht l t mt on ũng dõy ,khi ú dũng in s c s
gp ụi giỏ tr ca dũng in trong ch vn hnh bỡnh thng.
Tit din ó chn s tho món nu dũng in s c vn nh hn dũng in
cho phộp
I
sc
k.I
cp
(2.5)
Trong ú :
I
sc
:Dũng in chy trờn ng dõy trong ch s c nng n
nht
I
cp
:Dũng in cho phộp ng vi kiu dõy dn ó chn
eBook for You
Đồ án môn học Thiết kế các mạng và hệ thống điệnSinh viên: Nguyễn Quốc Nghĩa
Lớp :
- 13 -
Ta có bảng số liệu sau:
Đoạn đường
dây

ND4
AC-70
0.072898
0.1458
0.265
ND5
AC-70
0.052486
0.10497
0.265
ND6
AC-95
0.10497
0.20995
0.33

Từ bảng số liệu trên ta nhận thấy tất cả các tiết diện của dây dẫn đã chọn đều
thoả mãn điều kiện phát nóng .

eBook for You
Đồ án môn học Thiết kế các mạng và hệ thống điệnSinh viên: Nguyễn Quốc Nghĩa
Lớp :
- 14 -
2.3 Phương án nối dây 2
2.3.1 Sơ đồ nối dây

N§

Trong đó :
l
i
: khoảng cách truyền tải trên đoạn đường dây thứ i (km)
P
i
:Công suất truyền tải trên đoạn đường dây thứ i
(MW)
Dựa vào sơ đồ mặt bằng của các nguồn điện và các phụ tải ta có điện áp
vận hành trên các đoạn đường dây như sau:
Xét đường dây ND1:
U
vh1
=4,34.
1 1 3
l +16.(P )=4,34. 58,31+16.54=131.8 (kV)P

Tương tự ta có bảng sau:
Đoạn đường
dây
Chiều dài
đoạn đường
dây ,km
Công suất
truyền tải
,MVA
Điện áp vận
hành,kv
Điện áp định
mức của cả

Điện áp vận hành tính trong phương án này có thể dùng làm điện áp vận
hành chung cho các phương án tiếp theo.
2.3.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn trên mỗi đoạn đường dây của
phương án đã chọn
Các mạng điện 110kv được thực hiện chủ yếu bằng các đường dây trên
không.Các dây dẫn được sử dụng là dây nhôm lõi thép (AC). Đối với mạng
eBook for You
Đồ án môn học Thiết kế các mạng và hệ thống điệnSinh viên: Nguyễn Quốc Nghĩa
Lớp :
- 16 -
điện khu vực ,các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng
điện nghĩa là :
kt
kt
J
I
F
max

(2.2)
Trong đó :
I
max
: dòng điện chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải cực đại,A;
J
kt
: mật độ kinh tế của dòng điện,A/mm

2

Sau đây ta sẽ tính toán trên từng đoạn đường dây trong phương án 2
Đoạn N-1:

S
=S
1
+S
3
= 36+i*17.436+ 18+i*8.7178= 54+i*26.153 MVA
22
3
m
54 26,153
I .10 157,46
2 3.110
ax
A



2
157,46
143,14
1.1
kt
F mm

Ta chọn F


N-1
54
26.153
60
0.15746
143.14
120
N-2
25
12.108
27.778
0.072898
66.271
70
1-3
18
8.7178
20
0.052486
47.715
70
N-4
25
12.108
27.778
0.072898
66.271
70
N-5

1-2
13.8
13.2
0.0003096
N-3
8.2928
7.9322
0.00018605
N-4
13.99
13.382
0.00031387
N-5
17.964
17.183
0.00040301
N-6
12.566
16.336
0.00040364

Khi đó tổn thất điện áp được tính cho từng đoạn dường dây như sau:
Trong chế độ phụ tải max:
100.
U
X.QR.P
U%
2
iiii
dm

P .R +Q .X
ΔU % = 100
U
54.7,87+26,153.12,33
= .100
110
=6,17%13 3 13 3
3
2
dm
2
P .R +Q .X
ΔU % = 100
U
18.8,29+8,71.7,93
= .100
110
=1,8%


U
1sc
% =2.

U
max1
% +

N-1
54
26.153
7.8718
12.332
7.9837
14.162
N-2
25
12.108
13.8
13.2
4.1721
8.3442
1-3
18
8.7178
8.2928
7.9322
1.8051
3.6103
N-4
25
12.108
13.99
13.382
4.2297
8.4593
N-5
18


U%
scmax
=

U
1sc
%+

U3%
= 12,34+1,8=14,1 % < 20%
Như vậy phương án này đã thỏa mãn điều kiện về tổn thất điện áp
eBook for You
Đồ án môn học Thiết kế các mạng và hệ thống điệnSinh viên: Nguyễn Quốc Nghĩa
Lớp :
- 19 -

2.3.5 .Kiểm tra điều kiện phát nóng trong trường hợp sự cố

Sự cố nguy hiểm nhất là đứt một đoạn đưòng dây ,khi đó dòng điện sự cố sẽ
gấp đôi giá trị của dòng điện trong chế độ vận hành bình thường.
Tiết diện đã chọn sẽ thoả mãn nếu dòng điến sự cố vẫn nhỏ hơn dòng điện
cho phép
I
sc
≤ k.I
cp

0.31492
0.38
N-2
AC-70
0.072898
0.1458
0.265
1-3
AC-70
0.052486
0.10497
0.265
N-4
AC-70
0.072898
0.1458
0.265
N-5
AC-70
0.052486
0.10497
0.265
N-6
AC-95
0.10497
0.20995
0.33

Từ bảng số liều trên ta nhận thấy tất cả các tiết diện của dây dẫn đã chọn đều
thoả mãn điều kiện phát nóng .

mức của cả
mạng diện
,kv
N-1
58.31
36
109.31 110
N-2
60
25
93.083
N-3
67.082
18
81.781
N-4
60.828
25
93.166
6-5
36.056
18
78.127
N-6
76.158
54
133.07

Ftc
mm
2

N-1
36
17.436
40
0.10497
95.43
95
N-2
25
12.108
27.778
0.072898
66.271
70
N-3
18
8.7178
20
0.052486
47.715
70
N-4
25
12.108
27.778
0.072898

R(

)
X(

)
B(S)
N-1
9.6211
12.507
0.00030904
N-2
13.8
13.2
0.0003096
N-3
15.429
14.758
0.00034614
N-4
13.99
13.382
0.00031387
6-5
8.2928
7.9322
0.00018605
N-6
10.281
16.107

N-1
36
17.436
9.6211
12.507
4.6647
9.3295
N-2
25
12.108
13.8
13.2
4.1721
8.3442
N-3
18
8.7178
15.429
14.758
3.3585
6.717
N-4
25
12.108
13.99
13.382
4.2297
8.4593
6-5
18

Ta có bảng số liệu sau:
Đoạn đường
dây
Kiểu dây dẫn
Dòng điện
làm việc max
I
lvmax
(kA)
Dòng điện sự
cố I
sc
(kA)
Dòng điện
cho phép
I
cp
(kA)
N-1
AC-95
0.10497
0.20995
0.33
N-2
AC-70
0.072898
0.1458
0.265
N-3
AC-70