Trờng ĐHBK Hà Nội - Bộ môn Hệ thống điện

Thiết kế tốt nghiệp

LI NểI U
Trong s nghip Cụng nghip hoỏ - Hin i hoỏ t nc, ngnh in l
ngnh rt quan trng trong nn kinh t quc dõn.
Song song vi s phỏt trin liờn tc ca nn kinh t nc ta, ngnh in
khụng ngng nghiờn cu, tỡm tũi nhng gii phỏp ti u cung cp in nng
t hiu qu kinh t cao nht.
phỏt trin ngnh in lc, Nh nc cng nh ngnh in phi u t
xõy dng nhiu nh mỏy in v trm in. ng thi luụn chỳ trng cụng tỏc o
to cỏc th h k s in cú nhng hiu bit sõu sc, ton din v mng li in,
o to i ng cụng nhõn lnh ngh, tng bc lm ch cụng ngh, xõy dng
v vn hnh mng li in ngy cng hin i, ỏp ng nhu cu dựng in ngy
cng tt hn ca xó hi trong cụng cuc cụng nghip hoỏ - hin i hoỏ t
nc.
Sau 5 nm hc ti trng i hc Bỏch khoa H ni, em c giao ti
tt nghip:
- Phn 1: Thit k li in khu vc.
- Phn 2: Thit k trm bin ỏp 320 kVA-10/0,4 kV.
Bng tt c nhng kin thc ó hc trng, nh s giỳp nhit tỡnh ca
cỏc thy cụ giỏo, c bit l s hng dn tn tỡnh chu ỏo ca thy giỏo TS.
inh Quang Huy ó giỳp em hon thnh ỏn thit k ny. Qua ỏn thit k ó
giỳp em tng hp li c nhng kin thc ó hc, hiu sõu hn v cụng tỏc thit
k li in mt cỏch c th, gn vi thc t hn, ng thi bit vn dng nhng
kin thc ó hc vo bn thit k.
Do thi gian thc hin thit k tt nghip cú hn v lng kin thc ca bn
thõn cũn nhiu hn ch, nờn trong ỏn thit k ny khụng trỏnh khi thiu sút.
Em rt mong nhn c s ch bo, gúp ý ca cỏc thy cụ giỏo v cỏc bn em
cú th hon thin tt hn trong cụng vic sau ny.

chn c phng ỏn thit k hp lý nht cn phi tin hnh phõn tớch
nhng c im ca cỏc ngun in v cỏc ph ti, c th nh s ngun in, c
im ngun phỏt, cụng sut phỏt kinh t, cụng sut phỏt nh mc, cụng sut ph
ti yờu cu, tớnh cht ph ti, mc tin cy cung cp in, cht lng in nng...
Trờn c s ú a ra phng thc tớnh toỏn, la chn phng ỏn v phng thc
vn hnh ca mng in thit k m bo sao cho mng in vn hnh kinh t, an
ton v tin cy.
1.1- Cỏc s liu v ngun cung cp v ph ti
1.1.1- S a lý
ỏn thit k cú ngun cung cp in l h thng in (HT) v mt nh
mỏy nhit in (N). S b trớ ngun v ph ti nh sau:
150
5

36,06 km

8k
m
67
,0

km
7

m
0k

56
,5



,0 6
36

76,
1

7
40 km

50,99 km

50 km

50

km

3 km

1

50 km

HT

0
,1
78


PN = 3 ì 50 = 150 MW

Sinh viên: L.ơng Văn Dũng Lớp: Hệ thống điện. Trạm: Điện lực Hoà Bình

3


Trêng §HBK Hµ Néi - Bé m«n HÖ thèng ®iÖn
- Hệ số công suất:
- Điện áp định mức:

ThiÕt kÕ tèt nghiÖp

cosϕ = 0,8
Uđm = 10,5 kV

1.1.3- Những số liệu về phụ tải
Bảng 1-1. Những số liệu về phụ tải
Phụ tải
Số liệu
Pmax (MW)
Pmin (MW)
Cosϕ
Qmax (MVAr)
Qmin (MVAr)
Smax (MVA)
Smin (MVA)
Loại hộ phụ tải
Yêu cầu ĐC điện áp
Điện áp thứ cấp (kV)

24
16,8
0,85
14,87
10,41
28,24
19,76
I
KT
10

28
19,6
0,85
17,35
12,15
32,94
23,06
I
T
10

25
17,5
0,85
15,49
10,85
29,41
20,59
I

30,59
21,41
I
KT
10

21
14,7
0,85
13,01
9,11
24,71
17,29
I
T
10

225
157,5
125,76
88,04
258,1
180,67

1.2- Phân tích nguồn và phụ tải
Từ những số liệu trên ta có thể rút ra những nhận xét sau:
Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn, hệ số công suất trên thanh góp 110
kV của hệ thống bằng 0,85. Vì vậy cần phải có sự liên hệ giữa hệ thống điện và
nhà máy điện để có thể trao đổi công suất giữa hai nguồn cung cấp khi cần thiết,
đảm bảo cho hệ thống thiết kế làm việc bình thường trong các chế độ vận hành.

0,90 và thời gian sử dụng công suất cực đại T max = 4800h. Tổng công suất tác dụng
tiêu thụ trong chế độ phụ tải lớn nhất là:
ΣPmax = 225 MW
Phụ tải cực tiểu bằng 70% phụ tải cực đại nên tổng công suất của các phụ tải
trong chế độ cực tiểu có giá trị:
ΣPmin = 70% .ΣPmax = 0,50 × 225 = 157,5 MW
Như vậy ta thấy ở các chế độ thì lượng công suất còn lại của phụ tải yêu cầu
mà NĐ không đáp ứng đủ cho phụ tải vì những lý do kinh tế - kỹ thuật sẽ được
cung cấp từ HT.
Điện áp định mức của mạng điện thứ cấp của các trạm hạ áp đều bằng 10
kV. Các phụ tải đều nằm rải rác xung quanh hệ thống điện và nhà máy điện.
Khoảng cách từ nguồn đến phụ tải xa nhất là 76,16 km (từ hệ thống đến phụ tải số
2). Khoảng cách từ nguồn đến phụ tải gần nhất là 40 km (là khoảng cách từ nhà
máy nhiệt điện đến phụ tải số 7). Căn cứ vào vị trí phân bố, công suất của các phụ
tải và các nguồn ta có các định hướng cơ bản sau:
- Các phụ tải 6, 7, 8 ở gần nhà máy nhiệt điện có thể nối với nhà máy nhiệt
điện, còn các phụ tải 2, 3, 5 ở gần thanh góp hệ thống điện có thể nối với hệ thống.
- Phụ tải 1 và 4 nằm giữa hệ thống điện và nhà máy nhiệt điện sẽ được cấp điện
qua đường dây liên lạc giữa NĐ và HT.
- Các phụ tải 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 là hộ loại I. Để thực hiện yêu cầu về độ tin cậy
cung cấp điện cho các hộ loại I, cần đảm bảo dự phòng 100 % trong mạng điện,
đồng thời dự phòng đóng tự động. Vì vậy để cung cấp điện cho các hộ loại I có thể
sử dụng đường dây hai mạch hoặc mạch vòng.

Sinh viªn: L.¬ng V¨n Dòng Líp: HÖ thèng ®iÖn. Tr¹m: §iÖn lùc Hoµ B×nh

5


Trêng §HBK Hµ Néi - Bé m«n HÖ thèng ®iÖn

mΣPpt = 225 MW
+ ΣΔPmd là tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp (khi
tính sơ bộ có thể chọn khoảng 5% mΣPpt). Thay số vào ta có:
ΣΔPmd = 0,05 × 225 = 11,25 MW
+ ΣPtd là tổng công suất tác dụng tự dùng trong nhà máy điện, khi tính sơ bộ ta
lấy bằng 10% tổng công suất đặt của nhà máy. Thay số vào ta có:
ΣPtd = 0,10 × 150 = 15 MW
+ ΣPdtr là tổng công suất tác dụng dự trữ của toàn hệ thống. ΣP dtr thường nằm
trong khoảng 10% ÷ 15% tổng công suất phụ tải và không được bé hơn công suất
của một tổ máy lớn nhất trong mạng điện. Bởi vì hệ thống điện có công suất vô
cùng lớn, cho nên công suất dự trữ lấy từ hệ thống, nghĩa là ΣPdtr = 0.
Như vậy, trong chế độ phụ tải cực đại hệ thống cần cung cấp công suất cho
các phụ tải bằng:
PHT = mΣPpt + ΣΔPmd + ΣPtd – PF
= 225 + 11,25 + 15 – 150 = 101,25 MW
2.2- Cân bằng công suất phản kháng

Sinh viªn: L.¬ng V¨n Dòng Líp: HÖ thèng ®iÖn. Tr¹m: §iÖn lùc Hoµ B×nh

6


Trêng §HBK Hµ Néi - Bé m«n HÖ thèng ®iÖn

ThiÕt kÕ tèt nghiÖp

Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế có
dạng:
ΣQF + ΣQHT + ΣQb = mΣQpt + ΣQtd + ΣΔQBta + ΣΔQB + ΣΔQL – ΣQC + ΣQdtr (2-2)
Trong đó:

112,5 + 62,75 + ΣQb = 125,76 + 18,86 + 11,25 + 10,13
Suy ra:
ΣQb = – 9,24 MVAr
Từ các kết quả tính toán ở trên ta thấy rằng ΣQb < 0 nên trong bước tính sơ
bộ ta không phải bù công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế.
2.3- Sơ bộ xác định phương thức vận hành cho hệ thống và nhà máy điện
Như ta đã phân tích ở mục 2 chương I, hệ thống có công suất vô cùng lớn
nên hệ thống là nguồn dự trữ công suất cho nhà máy điện. Đối với nhà máy nhiệt
điện, các máy phát làm việc ổn định khi phụ tải P ≥ 70% Pđm. Khi phụ tải P< 30%
Pđm, các máy phát ngừng làm việc.

Sinh viªn: L.¬ng V¨n Dòng Líp: HÖ thèng ®iÖn. Tr¹m: §iÖn lùc Hoµ B×nh

7


Trêng §HBK Hµ Néi - Bé m«n HÖ thèng ®iÖn

ThiÕt kÕ tèt nghiÖp

Công suất phát kinh tế của các máy phát nhiệt điện thường bằng (80÷90)%
Pđm. Khi thiết kế chọn công suất phát kinh tế bằng 85% Pđm.
2.3.1- Khi phụ tải cực đại
Khi phụ tải cực đại cả 3 máy phát đều vận hành và tổng công suất tác dụng
phát ra của nhà máy nhiệt điện bằng:
Pkt max = 0,85 × 3 × 50 = 127,5 MW
Tổng công suất tác dụng tự dùng ở chế độ phát kinh tế là:
ΣPtd max = 0,1 × 120 = 12,75 MW
Tổng công suất tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ. Từ bảng 1-1 ta có:
mΣPpt max = 225 MW

suất tác dụng phát ra của NĐ bằng:
Pkt min = 0,7 × 3 × 50 = 105 MW
Tổng công suất tác dụng tự dùng ở chế độ phát kinh tế khi phụ tải cực tiểu là:
ΣPtd min = 0,1 × 105 = 10,5 MW

Sinh viªn: L.¬ng V¨n Dòng Líp: HÖ thèng ®iÖn. Tr¹m: §iÖn lùc Hoµ B×nh

8


Trêng §HBK Hµ Néi - Bé m«n HÖ thèng ®iÖn

ThiÕt kÕ tèt nghiÖp

Tổng công suất tác dụng của các hộ tiêu thụ khi cực tiểu. Từ bảng 1-1 ta có:
mΣPpt min = 157,5 MW
Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp là:
ΣΔPmd min = 0,05 × 157,5 = 7,88 MW
Tổng công suất tác dụng yêu cầu của toàn hệ thống là:
ΣPyc min = mΣPpt min + ΣΔPmd min + ΣPtd min
= 157,5 + 7,88 + 10,5 = 175,88 MW
Khi đó lượng công suất tác dụng lấy từ HT về bằng:
PHT min = ΣPyc min – Pkt min = 175,88 – 105 = 70,88 MW
Tổng công suất phản kháng của NĐ ở chế độ phát kinh tế khi phụ tải cực
tiểu là:
ΣQkt min = Pkt min × tgϕF = 105 × 0,75 = 78,75 MVAr
Công suất phản kháng được cung cấp từ HT là:
QHT min = PHT min × tgϕHT
= 70,88 × 0,62 = 43,92 MVAr
Tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế độ cực tiểu được xác


9


Trêng §HBK Hµ Néi - Bé m«n HÖ thèng ®iÖn

ThiÕt kÕ tèt nghiÖp

Khi đó lượng công suất tác dụng lấy từ HT về bằng:
PHT sc = ΣPyc sc – PF sc = 246,25 – 100 = 146,25 MW
Tổng công suất phản kháng của NĐ phát ra ở chế độ sự cố là:
ΣQF sc = PF sc × tgϕF = 100 × 0,75 = 75 MVAr
Công suất phản kháng được cung cấp từ HT là:
QHT sc = PHT sc × tgϕHT
= 146,25 × 0,62 = 90,64 MVAr
Tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế độ cực đại được xác
định theo bảng 1-1:
mΣQpt max = 125,76 MVAr
Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp:
ΣΔQB max = 0,15 × 125,76 = 18,86 MVAr
Tổng công suất phản kháng tự dùng ở chế độ sự cố là:
ΣQtd sc = ΣPtd sc × tgϕtd = 10 × 0,75 = 7,5 MVAr
Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp tăng áp:
ΣΔQBta sc = 0,1 × ((ΣQF sc - ΣQtd sc)
= 0,1× (75 - 7,5) = 6,75 MVAr
Tổng công suất phản kháng yêu cầu của toàn hệ thống ở chế độ sự cố là:
ΣQyc sc = mΣQpt max + ΣΔQB max + ΣQtd sc + ΣΔQBta sc
= 125,76 + 18,86 + 7,5 + 6,75 = 158,88 MVAr
Công suất phản kháng cần bù trong mạng điện khi sự cố một máy phát là:
ΣQb sc = ΣQyc sc – ΣQF sc – QHT max

)
3 × 50
)
2 × 50
= 127,5
= 105
= 100
121,5

70,88

Sinh viªn: L.¬ng V¨n Dòng Líp: HÖ thèng ®iÖn. Tr¹m: §iÖn lùc Hoµ B×nh

146,25

10


Trêng §HBK Hµ Néi - Bé m«n HÖ thèng ®iÖn

ThiÕt kÕ tèt nghiÖp

Chương III
CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CỦA MẠNG ĐIỆN
3.1- Nguyên tắc chọn
Chọn điện áp định mức của mạng điện thiết kế quá cao hoặc quá thấp sẽ ảnh
hưởng đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật, cũng như các đặc trưng kỹ thuật của
mạng điện. Để chọn được điện áp định mức tối ưu cần tiến hành so sánh kinh tế kỹ thuật các phương án khác nhau của điện áp mạng.
Điện áp định mức của mạng điện thiết kế phải được chọn đồng thời với sơ
đồ cung cấp điện.


S5 = 27 + j13,08

HT

S7 = 26 + j16,11

1

50 km
76,
1

36,06 km

50,99 km

50

S = 35 + j16,95
6k 1
m

km

2

3

40 km

(3-2)
Trong đó:
+ ΣPF là tổng công suất phát của NĐ. Ở chương 2 ta đã tính được:
ΣPF = 127,5 MW
+ ΣPN là tổng công suất các phụ tải nối với NĐ:
ΣPN = P6 + P7 + P8 = 39 + 26 + 21 = 86 MW
+ ΣΔPmdN là tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp
của các phụ tải nối với NĐ:
ΣΔPmdN = 5% ΣPN = 0,05 × 86 = 4,3 MW
+ ΣPtd là tổng công suất tự dùng của nhà máy điện. Ở chương 2 ta đã tính
được ΣPtd = 12,75 MW.
Thay vào (3-2) tính được dòng công suất chạy trên đoạn NĐ-4:
PNĐ-4 = 127,5 – 86 – 4,3 – 12,75 = 24,45 MW
- Công suất phản kháng chạy trên đoạn NĐ-4 có thể tính gần đúng như sau:
QNĐ-4 = ΣQF - ΣQTD - ∆ΣQBta - ΣQN - ∆ΣQN
= PF.tgϕF - PTD.tgϕTD - 1,15ΣQN - 0,1.( PF.tgϕF - PTD.tgϕTD)
= 95,63 - 9,56 - 1,15x48,02 - 0,1.( 95,63 - 9,56 ) = 22,24 MVAr
Vì lượng công suất cung cấp cho phụ tải 4 và 1 từ phía nhiệt điện là không
đủ nên phần thiếu hụt sẽ được lấy từ hệ thống.
- Công suất tác dụng chạy trên đoạn 1-4 là:
P1-4 = P4 + ΔP4 – PNĐ-4 = 25 + 0,05 × 25 – 24,45 = 1,8 MW
- Công suất phản kháng chạy trên đoạn 1-4 là:
Q1-4 = Q4 + ΔQ4 – QNĐ-4 = 15,49 + 0,15 × 15,49 – 22,24 = - 4,42 MVAr
- Công suất tác dụng chạy trên đoạn HT-1 là:
PHT-1 = P1 + ΔP1 + P1-4 = 35 + 0,05 × 35 + 1,8 = 38,55 MW
- Công suất phản kháng chạy trên đoạn HT-1 là:
QHT-1 = Q1 + ΔQ1 + Q1-4 = 16,95 + 0,15 × 16,95 + (- 4,42) = 15,07 MVAr
3.2.2- Dòng công suất chạy trên các đoạn còn lại
Dòng công suất trên các đoạn còn lại được xác định từ công suất của các phụ
tải trong bảng 1-1.

50,00
40,00
36,06
50,99
50,99
50,00
76,16
50,00
56,57

Thiết kế tốt nghiệp
39 + j 18,89
47 + j 29,13
21 + j 13,01
24,45 + j 22,24
1,8 - j 4,42
38,55 + j 15,07
24 + j 14,87
28 + j 17,35
27 + j 13,08

112,67
122,14
83,71
91,26
38,77
112,07
93,10
96,85
95,93


Trêng §HBK Hµ Néi - Bé m«n HÖ thèng ®iÖn

ThiÕt kÕ tèt nghiÖp

Dây nhôm có độ dẫn điện chỉ bằng 70% độ dẫn điện của dây đồng nhưng
nhôm nhẹ và rẻ hơn đồng nhiều. Nhược điểm của dây nhôm là có độ bền cơ tương
đối nhỏ.
4.2.3- Dây thép
Dây thép dẫn điện kém hơn cả nhưng rẻ và bền nên thường được dùng ở
những nơi không quan trọng hoặc ở mạng điện nông thôn.
4.2.4- Dây nhôm lõi thép
Vì dây nhôm có độ bền cơ thấp nên người ta chế tạo loại dây nhôm lõi thép.
Lõi thép để tăng cường độ bền cơ của dây, còn phần nhôm để dẫn điện.
Dây nhôm lõi thép được sử dụng phổ biến nhất ở các đường dây trên không
điện áp từ 35 kV trở lên. Vậy trong mạng điện thiết kế ta chọn loại dây nhôm lõi
thép (AC) để truyền tải điện năng cho các hộ tiêu thụ.
4.3- Phân vùng cung cấp điện
Căn cứ vào sơ đồ bố trí nguồn và phụ tải ta có thể phân vùng cung cấp điện cho
các phụ tải như sau:
- Các phụ tải 6, 7, 8 do nhà máy nhiệt điện cung cấp, còn các phụ tải 2, 3, 5
được cung cấp điện từ hệ thống về.
- Phụ tải 1 và 4 nằm giữa hệ thống điện và nhà máy nhiệt điện sẽ được cấp điện
qua đường dây liên lạc giữa nhà máy nhiệt điện và hệ thống điện.
4.4- Tính toán so sánh kỹ thuật các phương án
Trên cơ sở phân tích những đặc điểm của các nguồn cung cấp và các phụ tải,
cũng như vị trí của chúng, ta có 5 phương án được dự kiến như sau:

8
5


km

3

2

40 km

4
50,99 km
S4 = 25 + j15,49
50 km

S2 = 24 + j14,87

S7 = 26 + j16,11

N§

6

S3 = 28 + j17,35
S6 = 39 + j18,89

Hình 4-1a. Sơ đồ mạng điện của phương án 1

Sinh viªn: L.¬ng V¨n Dòng Líp: HÖ thèng ®iÖn. Tr¹m: §iÖn lùc Hoµ B×nh

14

S1 = 35 + j16,95

50
km

3

41,23 km

S7 = 26 + j16,11

40 km

4
50,99 km

2

N§

S4 = 25 + j15,49
50 km

6

S2 = 24 + j14,87
S3 = 28 + j17,35

S6 = 39 + j18,89


76,
16 S1 = 35 + j16,95
km

km

3

2

40 km

4
50,99 km

N§

S4 = 25 + j15,49
50 km

S2 = 24 + j14,87

6

S3 = 28 + j17,35
S6 = 39 + j18,89

Hình 4-1c. Sơ đồ mạng điện của phương án 3

Sinh viªn: L.¬ng V¨n Dòng Líp: HÖ thèng ®iÖn. Tr¹m: §iÖn lùc Hoµ B×nh

S7 = 26 + j16,11

1

50 km

50,99 km
S1 = 35 + j16,95

50,99 km

50
km

2

3

40 km

4

NĐ

S4 = 25 + j15,49

41,23 km

50 km



50 km

50,99 km
76,

50

16 S1 = 35 + j16,95
km

km

2

3

3k
41,2

40 km

4
50,99 km
S4 = 25 + j15,49
50 km

m

S2 = 24 + j14,87


I max
J kt

Trong đó:
Ftt-tiết diện tính toán của đoạn dây dẫn cần lựa chọn, mm2.
Imax-dòng điện chạy trên đờng dây trong chế độ phụ tải cực đại, A;
Jkt - mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm2
Với dây AC và Tmax = 4800h thì Jkt = 1,1 A/mm2.
Kiểm tra các điều kiện kỹ thuật:
Từ Ftt ta chọn đợc tiết diện Ftc tiêu chuẩn gần nhất. Song cần kiểm tra theo điều
kiện vầng quang , điều kiện độ bền cơ học, và phát nóng của dây dẫn, tổn thất điện
áp lúc bình thờng và lúc sự cố.
Điều kiện phát sinh vầng quang:
Để đảm bảo không có phát sinh vầng quang thì dây dẫn phải có tiết diện
tối thiểu là 70mm2.
Điều kiện độ bền cơ:
Đợc phối hợp với điều kiện vầng quang, vì thỏa mãn điều kiện vầng quang
thì cũng thỏa mãn điều kiện độ bền cơ.
Điều kiện phát nóng dây dẫn:
Dòng điện làm việc max phải thỏa mãn: Ilvmax k.Icp
Với k là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ làm việc khác nhiệt độ tiêu chuẩn
k=

cp
cp tc

Trong đó:

+ cp - nhiệt độ cho phép nhỏ nhất đối với các phần tử riêng rẽ của thiết


Pi .R i +Qi .Xi
.100
2
U dm

Trong đó :
Pi , Qi - công suất chạy trên đờng dây thứ i;
Ri , Xi - điện trở và điện kháng của đờng dây thứ i.
Khi tính tổn thất điện áp, các thông số của các đờng dây đợc lấy ở các phần
tính toán ở trên.
Đối với các đờng dây có hai mạch nếu ngừng một mạch thì tổn thất điện áp
trên đờng bằng:
Ui sc % = 2 . Ui bt%
4.4.1- Phng ỏn 1
S mng in ca phng ỏn 1 cho trờn hỡnh 4-2.
8
5

S8 = 21 + j13,01

36,06 km

7

56
,5
7

km

NĐ

S4 = 25 + j15,49
50 km

S2 = 24 + j14,87

6

S3 = 28 + j17,35
S6 = 39 + j18,89

Hỡnh 4-2. S mng in ca phng ỏn 1
4.4.1.1- Tớnh phõn b cụng sut:
SHT-2 = Spt2 = 24 + j17,35; SHT-3 = Spt3 = 28 + j17,35
SHT-5 = Spt5 = 27 + j13,08; SN-6 = Spt3 = 39 + j18,89
SN-7 = Spt7 + Spt8 = (26 + j16,11) + (21 + j13,01) = 47 + j29,13
S7-8 = Spt8 = 21 + j13,01
Cụng sut trờn ng dõy liờn lc:
- Cụng sut chy trờn on N-4 l:
SN-4 = PN-4 + jQN-4
= (PF Ptd PN PmdN) + j(QF - QTD-QBta - QN - QN)
Trong ú:

Sinh viên: L.ơng Văn Dũng Lớp: Hệ thống điện. Trạm: Điện lực Hoà Bình

18


Trêng §HBK Hµ Néi - Bé m«n HÖ thèng ®iÖn

MVAr
SHT-1 = 38,55 + j15,07 MVA
Kết quả tính toán các dòng công suất phương án 1 cho trong bảng:
Đường dây

l (km)

NĐ - 6
NĐ - 7
7-8
NĐ - 4
1-4
HT - 1
HT - 2
HT - 3
HT - 5

50,00
40,00
36,06
50,99
50,99
50,00
76,16
50,00
56,57

.

S (MVA)

.10 =
.103 = 86,73A
2. 3.U dm
2. 3.110

Tiết diện kinh tế của dây dẫn có giá trị là:
I
86,73
FND-4 = ND −4 =
= 78,85 mm 2
J kt
1,1
Để không xuất hiện vầng quang trên đường dây, ta chọn dây AC có tiết diện F = 70
mm2 và có dòng điện Icp = 265 A.
+ Kiểm tra dòng điện chạy trên đường dây trong các chế độ sau sự cố. Đối
với đường dây liên lạc NĐ-4-1-HT, sự cố có thể xảy ra trong hai trường hợp sau:
- Ngừng một mạch trên đường dây. (Sc 1)
- Ngừng một tổ máy phát điện. (Sc 2)
Nếu ngừng một mạch trên đường dây thì dòng điện chạy trên mạch còn lại
là:
INĐ-4 sc 1 = 2 × INĐ- 4 = 2 × 86,73 = 173,47 A
Ta thấy rằng: INĐ-4 sc 1 = 173,47 A < k × Icp = 0,8 × 265 = 212 A.
Vậy ta chọn dây AC-70 đảm bảo điều kiện phát nóng.
+ Khi ngừng một tổ máy phát điện thì 2 máy phát còn lại sẽ phát 100% công
suất định mức. Do đó tổng công suất phát của nhà máy nhiệt điện là:
PF = 2 × 50 = 100 MW
QF = PF.tgϕF = 100 × 0,75 = 75 MVAr
SF = 100 + j75 MVA
Công suất tự dùng trong nhà máy là:
ΣPtd sc = 0,1 × 100 = 10 MW


(−0,3) 2 + 5,532
2. 3.110

.103 = 14,54A

Ta thấy rằng: INĐ-4 sc 2 = 14,54 A < k × Icp = 0,8 × 265 = 212 A.
Vậy ta chọn dây AC-70 đảm bảo điều kiện phát nóng.
b. Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây 1-4
Dòng điện chạy trên đường dây 1-4 khi phụ tải cực đại là:

I1−4

1,82 + ( −4,42) 2
S1−4
3
=
.10 =
.103 = 12,52A
2. 3.U dm
2. 3.110

Tiết diện kinh tế của dây dẫn có giá trị là:
I
12,52
F1-4 = 1−4 =
= 11,38 mm 2
J kt
1,1
Để không xuất hiện vầng quang trên đường dây, ta chọn dây AC có tiết diện

26,552 + 12,292
=
.103 = 76,77 A
2. 3.110

Ta thấy rằng: I1-4 sc 2 = 76,77 A < k × Icp = 0,8 × 265 = 212 A.
Vậy ta chọn dây AC-70 đảm bảo điều kiện phát nóng.
c. Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây HT-1
Dòng điện chạy trên đường dây HT-1 khi phụ tải cực đại là:

I HT−1 =

SHT −1
38,552 + 15,07 2
.103 =
.103 = 108,63 A
2. 3.U dm
2. 3.110

Tiết diện kinh tế của dây dẫn có giá trị là:
I
108,63
FHT-1 = HT−1 =
= 98,75 mm 2
J kt
1,1
Ta chọn dây AC-95 có Icp = 330 A.
+ Kiểm tra dòng điện chạy trên đường dây trong các chế độ sau sự cố. Đối
với đường dây liên lạc HT-1, sự cố có thể xảy ra trong hai trường hợp sau:
- Ngừng một mạch trên đường dây: (Sc1)


Trêng §HBK Hµ Néi - Bé m«n HÖ thèng ®iÖn
I ND−7

ThiÕt kÕ tèt nghiÖp

SND−7
47 2 + 29,132
3
=
.10 =
.103 = 145,11A
2. 3.U dm
2. 3.110

Tiết diện kinh tế của dây dẫn có giá trị là:
I
145,11
FND-1 = ND−7 =
= 131,92 mm 2
J kt
1,1
Ta chọn dây AC-120 có Icp = 380 A.
Khi ngừng một mạch trên đường dây, dòng điện chạy trên mạch còn lại là:
INĐ-7 sc = 2 × INĐ-7 = 2 × 145,11 = 290,22 A.
Ta thấy rằng: INĐ-7 sc = 290,22 A < k × Icp = 0,8 × 380 = 304 A.
Vậy ta chọn dây AC-120 đảm bảo điều kiện phát nóng.
Tính toán đối với các đường dây còn lại được tiến hành tương tự như đối
với đường dây NĐ-7. Kết quả tính toán chọn dây dẫn các đường dây của mạng
điện trong bảng 4-1.


Isc
(A)
227,4
4

k × Icp
(A)

39,00

18,89

113,72 103,38

AC - 95

264

47,00

29,13

145,11 131,92

AC - 120 290,22

304

21,00


AC - 70

173,47

212

-4,42

12,52

11,38

AC - 70

25,05

212

15,07

108,63

98,75

AC - 95

217,25

264


AC - 70

157,46

212

Từ bảng 4-1 ta xác định các thông số đơn vị của đường dây là r o, xo, bo trong
bảng B2, B3 và B4 phần phụ lục của giáo trình “Mạng lưới điện 1” và tiến hành
tính các thông số tập trung R, X và B/2 trong sơ đồ thay thế hình П của các đường
dây theo các công thức sau:
1
1
B 1
2 = 2 nboℓ
R = n roℓ ;
X = n xoℓ ;
(4-3)
trong đó n là số mạch của đường dây. Đối với đường dây có hai mạch thì n = 2.Kết
quả tính toán các thông số của tất cả các đường dây trong mạng điện ở bảng 4-2.

Sinh viªn: L.¬ng V¨n Dòng Líp: HÖ thèng ®iÖn. Tr¹m: §iÖn lùc Hoµ B×nh

23


Trêng §HBK Hµ Néi - Bé m«n HÖ thèng ®iÖn

ThiÕt kÕ tèt nghiÖp


50,0
AC - 95
0
40,0
AC - 120
0
36,06 AC - 70
50,99 AC - 70
50,99 AC - 70
50,0
AC - 95
0
76,16 AC - 70
50,0
AC - 70
0
56,57 AC - 70

0,33

0,429

2,65

8,25

10,73

1,33


1,32

0,33

0,429

2,65

8,25

10,73

1,33

0,46

0,440

2,58

17,52 16,75

1,96

0,46

0,440

2,58



Khi một mạch đường dây ngừng làm việc, tổn thất điện áp trên đường dây
có giá trị bằng:
∆UNĐ-7 sc% = 2 × ∆UNĐ-7 bt = 2 × 4,13 % = 8,26 %
+ Đoạn đường dây 7-8:
Trong chế độ làm việc bình thường, tổn thất điện áp trên đường dây là:
P × R 7 −8 + Q 7−8 × X 7−8
∆U 7−8bt % = 7−8
× 100
2
U dm

=

21 × 8, 29 + 13,01 × 7,93
× 100 = 2,29%
1102

∆UNĐ-7-8 bt% = ∆UNĐ-7bt + ∆U7-8bt = 4,13 % + 2,29% = 6,42 %

Sinh viªn: L.¬ng V¨n Dòng Líp: HÖ thèng ®iÖn. Tr¹m: §iÖn lùc Hoµ B×nh

24


Trêng §HBK Hµ Néi - Bé m«n HÖ thèng ®iÖn

ThiÕt kÕ tèt nghiÖp

Khi một mạch đường dây NĐ-7 ngừng làm việc, tổn thất điện áp trên toàn


−0,3 × 11,73 + 5,53 × 11,22
× 100 = 0,48%
1102

Vậy tổn thất điện áp lớn nhất trên đường dây NĐ-4 là:
∆UNĐ-4 max bt % = 4,43 %
∆UNĐ-4 max sc % = ∆UNĐ-4 sc1 % = 8,86 %
c. Tính tổn thất điện áp trên đường dây 1-4
Trong chế độ làm việc bình thường, tổn thất điện áp trên đường dây là:
P
× R1−4 + Q1−4 × X1−4
∆U1−4 bt % = 1−4 bt
× 100
2
U dm

=

1,8 × 11,73 − 4, 42 × 11,22
× 100 = −0,24%
110 2

Khi một mạch đường dây ngừng làm việc, tổn thất điện áp trên đường dây
có giá trị bằng:
∆U1-4 sc1 % = 2 × ∆U1-4 bt = 2 × (-0,24) % = -0,48 %
Khi sự cố một máy phát điện, tổn thất điện áp trên đường dây có giá trị
bằng:

Sinh viªn: L.¬ng V¨n Dòng Líp: HÖ thèng ®iÖn. Tr¹m: §iÖn lùc Hoµ B×nh