TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KĨ THUẬT,KINH TẾ CỦA CÁC
PHƯƠNG ÁN
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN HỢP LÝ
I.Tính toán chỉ tiêu kĩ thuật
Các phơng án dự kiến cấp điện cho 6 hộ tiêu thụ điện
trong đồ án này đều sử dụng điện áp 110 kv ,dây dẫn điện là dây
nhôm lõi thép(AC),khoảng cách trung bình giữa các dây pha
trong mạch là D
tb
=5m.Tiết diện dây dẫn tối thiểu là 70mm
2
,thời
gian sử dụng cực đại là T
max
=5000h
→
J
kt
=1,1(A/mm
2
)(theo bảng
44 trang 234 sách mạng lưới điện)
Tính toán cụ thể cho từng phương án
1.Phương án 1:
Sơ đồ nối dây
A.Tính toán lựa chọn tiêt diện dây dẫn
Đây là sơ đồ mạng điện hìng tia,có dự phòng.Các phụ tải
được cung cấp điện trực tiếp từ nhà máy điện bằng 1 đường dây
kép,độc lập với các phụ tải khác.
Theo tính toán ở chương 1 và theo công thức S=
2

4
15.48
8
S
max
(MVA) 37.77 35.55 40 42.2 40 35.55
I
lvmax
(A) 99.12 93.3 104.9
7
110.7
5
104.9
7
93.3
Từ đó tính được tiết diện dây dẫn của từng đường dây theo
mật độ dòng điện kinh tế nhờ công thức F=
kt
lv
J
I
max
Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6
Tiết diện 90.11 84.82 95.43 100.68 95.43 84.82
Từ kết quả trên ta chọn tiết diện dây dẫn là tiết diện tiêu chuẩn
gần nhất(Theo bảng 33 sách Mạng lưới điện) .Kết quả cho trong
bảng sau
Đường dây N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6
Tiết diện(mm
2

I
sc
(A) 198.24 186.6 209.97 221.5 209.97 186.6
Từ bảng trên rõ ràng các điều kiện phát nóng đều thỏa mãn
Từ đó ta có bảng số liệu các đường dây
Dựa vào các công thức
R=1/2r
o
l;X=1/2x
o
l;B=1/2b
o
l;
Đường
dây
F l(km) r
o
(
km/
Ω
)
x
o
(
km/Ω
)
b
o
(10
-6

9.06 13.52 382.36
NĐ-5 95 58.3
1
0.33 0.411 2.81
9.62 11.98 327.70
NĐ-6 95 70.7
1
0.33 0.411 2.81
11.67 14.53 397.39
B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện
Công thức tính:

∆
U
max bt
0
0
=
2
1
i
)X(
dm
n
i
ii
U
QRiP
∑
=

(MVAr)

∆
U
max bt
0
0
∆
U
max sc
0
0
NĐ-1 13.30 16.57 34 16.456 5.99 11.98
NĐ-2 9.33 11.63 32 15.488 3.96 7.91
NĐ-3 12.57 15.65 36 17.424 5.99 11.99
NĐ-4 9.06 13.52 38 18.392 4.90 9.80
NĐ-5 9.62 11.98 36 17.424 4.59 9.17
NĐ-6 11.67 14.53 32 15.488 4.95 9.89
Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng nề
nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật
Vậy: Phương án 1 đảm bảo về mặt kĩ thuật
2.Phương án 2
Sơ đồ nối dây
A.Tính toán lựa chọn tiêt diện dây dẫn
S
NĐ-4
=
5454
554545
)(

I
lvmax
=
un
S
i
3
max
;
Isc=2I
lv max
(với đường dây 1,2,3,6)
Isc 4= Isc 5=
dm
U
SS
3
54
+
1000
Isc 4-5max=
dm
U
S
3
4
1000
F=
kt
lv

I
lv
<I
cp
_Khi bị sự cố năng nề nhất
I
sc
=2.I
lv
<I
cp
Bảng số liệu so sánh

Đường dây F
ch
(mm2)
I
cp
(A)
I
lv max
(A)
I
sc max
(A)
NĐ-1 95 330 99.12 198.24
NĐ-2 95 330 93.29 186.59
NĐ-3 95 330 104.94 209.89
NĐ-4 185 510 205.32 431.49
NĐ-5 240 610 226.16 431.49


Đường
dây
l(km) r
o
(
km/
Ω
)
x
o
(
km/Ω
)
b
o
(10
-
6
s/km)
R
(
Ω
)
X
(
Ω
)
B
(10

=
+
100

∆
U
max sc
0
0
=2
∆
U
max bt
0
0

Với vòng NĐ-4-5
Sự cố nặng nề nhất xảy ra khi đứt 1 trong các nhánh của vòng
Khi NĐ-4 bị đứt:
Đường dây NĐ-5 sẽ phải mang toàn bộ công suất của cả
hai phụ tải 4,5
Khi đó độ sụt áp max sẽ là

∆
U
max sc
=
100
)()(
2

P
ptmax
(MW)
Q
ptmax
(MVAr)
∆
U
max bt
0
0
∆
U
max sc
0
0
NĐ-1 13.30 16.53 34 16.45 6.58 13.17
NĐ-2 9.33 11.60 32 15.49 4.35 8.70
NĐ-3 12.57 15.61 36 17.41 6.58 13.17
NĐ-4 11.40 25.49 35.21 17.05 7.60 14.52
NĐ-5 7.58 22.16 38.78 18.78 6.46 11.20
NĐ-6 11.67 14.50 32 15.49 5.44 10.87
4-5 16.22 15.14 2.79 1.35
Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng
nề nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật
Vậy: Phương án 2 đảm bảo về mặt kĩ thuật
3.Phương án 3
Sơ đồ nối dây
A.Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn
Theo công thức S=

N-1 80.62 37.77 99.12
N-2 56.57 75.55 198.27
2-3 31.62 40 104.97
N-4 67.08 42.22 110.80
N-5 58.31 39.99 104.95
N-6 70.71 35.55 93.29
Áp dụng công thức: F=
kt
l v
J
I
max
Từ bảng trên ta có bảng số liệu về tiêt diện của đường dây như
sau
Đường dây I
lvmax
F
tt
(mm
2
) F
ch
(mm
2
)
N-1 99.12 90.11 95
N-2 198.27 180.24 185
2-3 104.97 95.43 95
N-4 110.80 100.73 95
N-5 104.95 95.41 95

R=1/2r
o
l
X=1/2x
o
l
B=2b
o
l
Đường
dây
F l(km) r
o
(
km/
Ω
)
x
o
(
km/Ω
)
b
o
(10
-6
s/km)
R
(
Ω

1
0.33 0.41 2.81
11.67 14.53 397.39
B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện
Áp dụng các công thức
Theo các công thức

∆
U
max bt
0
0
=
2
1
i
)X(
dm
n
i
ii
U
QRiP
∑
=
+
100

∆
U

∆
U
max sc
0
0
NĐ-1 13.30 16.57 33.99 16.46 5.99 11.98
NĐ-2 4.81 10.75 68.00 32.93 5.63 11.26
2-3 5.22 6.48 36.00 17.44 2.49 4.97
NĐ-4 9.06 13.52 38.00 18.40 4.90 9.80
NĐ-5 9.62 11.98 35.99 17.43 4.59 9.17
NĐ-6 11.67 14.53 32.00 15.50 4.95 9.90
Từ bảng trên ta có thể thấy ngay cả khi sự cố xảy ra nặng
nề nhất thì độ sụt áp của mạng vẫn đảm bảo yêu cầu kĩ thuật
Vậy phương án 3 đảm bảo về mặt kĩ thuật
Phương án 4
Sơ đồ nối dây
A.Tính toán lựa chọ tiết diện dây dẫn
S
NĐ-4
=
5454
554545
)(
−
−
++
++
lll
SlSll
Trong đó l

S
4-5
=-3.1
S
NĐ-2
=
3223
332323
)(
−
−
++
++
lll
SlSll
,S
2-3
=S
NĐ-2
-S
2
,S
NĐ-3
=S
3
-S
2-3
Với l
2
=56.57(km),l

I
lvmax
=
u
S
i
31
max
∑
1000 cho các đường dây còn lại
Có bảng số liệu của các đường dây như sau
Đường
dây
S
max
(MVA)
P
max
(W)
Q
max
(MVAr)
I
lvmax
(A)
NĐ-1 37.77 34 16.456 99.12
NĐ-2 37.61 33.85 16.39 197.40
2-3 2.06 1.85 0.90 10.81
NĐ-3 37.93 34.14 16.53 199.08
NĐ-4 39.12 35.21 17.05 205.33

cp
NĐ-1 99.12 90.11 95 330
NĐ-2 197.40 179.46 185 510
2-3 10.81 9.83 70 265
NĐ-3 199.08 180.98 185 510
NĐ-4 205.33 186.66 185 510
NĐ-5 226.16 205.60 185 510
4-5 16.27 14.79 70 265
NĐ-6 93.29 84.81 95 330
Kiểm tra điều kiện phát nóng
Khi làm việc bình thường: I
lv max
<I
cp

Khi sự cố(đối với các đường dây kép) :I
sc
=2I
lv max
<I
cp

* Với vòng NĐ-2-3-NĐ
Sự cố nặng nhất khi đứt 1 trong các dây NĐ-2,NĐ-3
I
sc max2
= I
sc max3
=
1000

sc
I
cp
NĐ-1 95 99.12 198.24 330
NĐ-2 185 197.40 396.48 510
2-3 70 10.81 21.62 265
NĐ-3 185 199.08 396.48 510
NĐ-4 185 205.33 431.49 510
NĐ-5 185 226.16 431.49 510
4-5 70 16.27 32.54 265
NĐ-6 95 93.29 186.59 330
Từ bảng số liệu trên có thể thấy ngay cả khi sự cố nặng nề
nhất thì mạng điện vẫn đảm bảo an toàn
Từ đó xây dựng bảng thông số kĩ thuật của mạng điện dựa vào
các công thức(đối voi đường dây NĐ-1,NĐ-6)
R=1/2r
o
l
X=1/2x
o
l
B=2b
o
l
Và các công thức (đối với các dường dây còn lại)
R=r
o
l
X=x
o

) (
km/Ω
)
NĐ-1 80.62 0.33 0.41 2.81 13.30 16.53 453.08
NĐ-2 56.57 0.17 0.38 2.96 9.62 21.50 167.45
2-3 31.62 0.45 0.42 2.73 14.23 13.28 86.32
NĐ-3 76.16 0.17 0.38 2.96 12.95 28.94 225.43
NĐ-4 67.08 0.17 0.38 2.96 11.40 25.49 198.56
NĐ-5 58.31 0.17 0.38 2.96 9.91 22.16 172.60
4-5 36.05 0.45 0.42 2.73 16.22 15.14 98.42
NĐ-6 70.71 0.33 0.41 2.81 11.67 14.50 397.39
B.Tính toán độ sụt áp của mạng điện
Áp dụng các công thức (với các đường dây NĐ-1,NĐ-6)

∆
U
max bt
0
0
=
2
1
i
)X(
dm
n
i
ii
U
QRiP

2
332332
dm
U
XQQRPP +++
+Khi đứt đường dây NĐ-3 hoàn toàn tương tự

∆
U
max sc
=
100
)()(
2
232232
dm
U
XQQRPP +++
* Vòng 2: NĐ-4-5-NĐ
Hoàn toàn tương tự trên có
+Khi đứt đường dây NĐ-4
∆
U
max sc
=
100
)()(
2
454454
dm

(MVAr)
∆
U
max bt
0
0
∆
U
max sc
0
0
NĐ-1 13.30 16.53 34 16.456 5.99 11.97
NĐ-2 9.62 21.50 33.85 16.39 5.60 11.25
2-3 14.23 13.28 1.85 0.90 0.32
NĐ-3 12.95 28.94 34.14 16.53 7.61 15.15
NĐ-4 11.40 25.49 35.21 17.05 6.91 14.52
NĐ-5 9.91 22.16 38.78 18.78 6.62 11.20
4-5 16.22 15.14 2.79 1.35 0.54
NĐ-6 11.67 14.50 32 14.50 4.82 9.65
Bảng số liệu trên cho thấy Mạng điện vẫn đảm bảo an toàn cung cấp
điện ngay cả khi sự cố nặng nề nhất
Vậy phương án 4 đảm bảo về mặt kĩ thuật
Phương án 5
Sơ đồ nối dây
A.Tính toán lựa chọn tiết diện dây dẫn
Áp dụng công thức I
lvmax
=
u
S

++
++
lll
SlSll
S
5-6
= S
NĐ-5
-S
5
S
NĐ-6
=S
6
-S
5-6
Với S
6
=35.55,S
5
=39.99
l
6
=70.71(km),l
5
=58.31(km),l
5-6
=44.72(km)
Kết quả thu được
S

5-6 1.05 0.95 0.46 2.76
Từ bảng trên suy ra F
tt
=I
lvmax
/1.1 và F
ch
là tiết diện tính toán và tiết
diện chuẩn hoá
Đường
dây
I
lvmax
(A)
F
tt
(mm
2
)
F
ch
(mm
2
)
NĐ-1 204.07 185.52 185
1-3 104.95 95.41 95
NĐ-2 93.29 84.81 95
NĐ-4 110.80 100.73 95
NĐ-5 215.40 195.82 185
NĐ-6 181.08 164.62 150

(A)
F
ch
(mm
2
)
I
cp
(A)
NĐ-1 204.07 408.14 185 510
1-3 104.95 209.90 95 330
NĐ-2 93.29 186.58 95 330
NĐ-4 110.80 221.6 95 330
NĐ-5 215.40 396.48 185 510
NĐ-6 181.08 396.48 150 445
5-6 2.76 70
Từ bảng trên thấy rõ mạng điện thoả mãn điều kiện phát nóng
Từ đó xây dựng bảng thông số kĩ thuật của mạng điện dựa vào
các công thức(đối với đường dây kép)
R=1/2r
o
l
X=1/2x
o
l
B=2b
o
l
Và các công thức (đối với các dường dây đơn)
R=r

(
Ω
)
B
(10
-6
S)
NĐ-1 80.62 0.17 0.38 2.96 6.85 15.32 477.27
1-3 22.36 0.33 0.41 2.81 3.69 4.58 125.66
NĐ-2 56.57 0.33 0.41 2.81 9.33 11.60 317.92
NĐ-4 67.08 0.33 0.41 2.81 11.07 13.75 376.99
NĐ-5 58.31 0.17 0.38 2.96 9.91 22.16 172.60
NĐ-6 70.71 0.21 0.40 2.90 14.85 28.28 205.06
5-6 44.72 0.45 0.42 2.73 20.12 18.78 122.09
B.Tính toán độ sụt áp của mạng
Áp dụng các công thức (với các đường dây kép)

∆
U
max bt
0
0
=
2
1
i
)X(
dm
n
i

0
∆
U
max sc5
=
100
)()(
2
565565
dm
U
XQQRPP +++
=11.60
+Khi đứt đường dây NĐ-5 hoàn toàn tương tự

∆
U
max sc
0
0
∆
U
max sc
=
100
)()(
2
665665
dm
U

1-3 36 17.42 3.69 4.58 1.76 3.51
NĐ-2 32 15.49 9.33 11.60 3.95 7.90
NĐ-4 38.00 18.40 11.07 13.75 5.16 10.32
NĐ-5 36.94 17.89 9.91 22.16 4.49 11.60
NĐ-6 31.05 15.04 14.85 28.28 5.66 16.04
5-6 0.95 0.46 20.12 18.78 0.23
Từ bảng trên có thể thấy phương án này cũng thoả mãn điều kiện
phát nóng
Kết luận chọn 3 phương án
Từ các kết quả tính toán trên có bảng so sánh sau
Phương án 1 2 3 4 5
∆
U
max bt
5.99 7.60 5.99 7.61 8.25
∆
U
max sc
11.98 14.52 11.98 15.15 16.51
Từ bảng trên có thể thấy Phương án 1 và 3 có
∆
U
max bt
,
∆
U
max sc
nhỏ
nhất nên được chọn
Phương án 2 và 4 có độ sụt áp tương tự nhau nhưng phương án 4 có

: Tổng vốn đầu tư về đường dây

∆
A :Tổng tổn thất điện hàng năm
c :Giá thành 1 kW.h điện năng tổn thất
(c=500đ/kW.h)
Đối với đường dây trên không 1 mạch đặt trên 1 cột ,tổng vốn
đầu tư để xây dựng các đường dây xác định theo công thức
K
đ
=
∑
k
oi
l
i
Trong đó k
oi
là giá thành 1 km đường dây 1 mạch
l
i
là chiều dài đường dây thứ i
Đối với đường dây trên không 2 mạch đặt trên cùng 1 cột,tổng
vốn đầu tư được xác định theo công thức
K
đ
=
∑
6.1
k

22
+

τ
Thời gian tổn thất công suất cưc đại

τ
= (0.124+T
max
.10
-4
)
2
.8764
Với T
max
là thời gian sử dụng phụ tải cực đại
trong năm
II.Tính toán cụ thể cho từng phương án
1.Phương án 1
Các thông số

Đường dây P
ptmax
(MW) Q
ptmax
(MVAr) S
pt
(MVA) Chiều dài(km) dây dẫn
NĐ-1 34 16.45 37.77 80.62 AC-330

NĐ-6 70.71 AC-330 11.67