Đồ án môn học Lưới điện
---------------------------------------------*-*-*-*-*-*-*----------------------------------------------
LỜI MỞ ĐẦU
MỤC LỤC
Lời nói đầu
Chương 1: Cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng.
1. Cân bằng công suất tác dụng…………………………………………
2. Cân bằng công suất phản kháng………………………………..…….
3. Tính toán bù sơ bộ công suất phản kháng………………………...…
Chương 2: Dự kiến các phương án nối dây.
1. Dự kiến các phương án nối dây……………………………………….
2. Tính điện áp danh định…………………………………………….….
Chương 3: Tính toán các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các phương án.
1. Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật………………………………………..
1.1. Phương án 1………………………………………………………
a. Lựa chọn tiết diện dây dẫn……………………………….....
b. Kiểm tra điều kiện phát nóng trong trường hợp sự cố……
c. Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép……………...
1.2. Phương án 2………………………………………………………
a. Lựa chọn tiết diện dây dẫn……………………………….....
b. Kiểm tra điều kiện phát nóng trong trường hợp sự cố……
c. Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép……………...
1.3. Phương án 3………………………………………………………
a. Lựa chọn tiết diện dây dẫn……………………………….....
b. Kiểm tra điều kiện phát nóng trong trường hợp sự cố……
c. Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp cho phép……………...
1.4. Phương án 4………………………………………………………
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trần Anh Cao- Hệ thống điện 1 – K49
1
Đồ án môn học Lưới điện

Đồ án môn học Lưới điện
---------------------------------------------*-*-*-*-*-*-*----------------------------------------------
1. Lựa chọn máy biến áp…………………………………………………
2. Lựa chọn trạm biến áp………………………………………………...
Chương 5: Tính toán chính xác chế độ vận hành của mạng điện.
1. Tính toán chế độ bình thường phụ tải cực đại……………………….
1.1. Đoạn N-1…………………………………………………………..
1.2. Đoạn N-2…………………………………………………………..
1.3. Đoạn N-3…………………………………………………………..
1.4. Đoạn N-4…………………………………………………………..
1.5. Đoạn N-5…………………………………………………………..
1.6. Đoạn N-6…………………………………………………………..
1.7. Cân bằng chính xác công suất phản kháng……………………..
2. Tính toán chế độ bình thường phụ tải cực tiểu..…………………….
2.1. Đoạn N-1…………………………………………………………..
2.2. Đoạn N-2…………………………………………………………..
2.3. Đoạn N-3…………………………………………………………..
2.4. Đoạn N-4…………………………………………………………..
2.5. Đoạn N-5…………………………………………………………..
2.6. Đoạn N-6…………………………………………………………..
3. Tính toán chế độ sau sự cố…………………………………………….
3.1. Đoạn N-1…………………………………………………………..
3.2. Đoạn N-2…………………………………………………………..
3.3. Đoạn N-3…………………………………………………………..
3.4. Đoạn N-4…………………………………………………………..
3.5. Đoạn N-5…………………………………………………………..
3.6. Đoạn N-6…………………………………………………………..
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trần Anh Cao- Hệ thống điện 1 – K49
3

Một đặc điểm quan trọng của các hệ thống điện là truyền tải tức thời
điện năng từ các nguồn điện đến các hộ tiêu thụ và không thể tích luỹ điện
năng thành số lượng nhìn thấy được. Tính chất này xác định sự đồng bộ của
quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng.
Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của hệ thống, các nhà máy của hệ
thống cần phải phát công suất bằng công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả tổn
thất công suất trong các mạng điện, nghĩa là cần thực hiện đúng sự cân bằng
giữa công suất phát và công suất tiêu thụ.
Ngoài ra để hệ thống vận hành bình thường, cần phải có sự dự trữ nhất
định của công suất tác dụng trong hệ thống. Dự trữ trong hệ thống điện là
một vấn đề quan trọng, liên quan đến vận hành cũng như phát triển của hệ
thống điện.
Ta có phương trình cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống:
∑P
F
=∑P
yc
= m∑P
imax
+∑∆P
mđ
+∑P
td
+∑P
dt
(1.1)
Trong đó :
∑P
F
: Tổng công suất tác dụng phát ra từ nguồn phát.

∑P
F
=∑P
yc
= 1,05*(32+27+35+25+32+28) ≈ 187,95 (MW)
Việc cân bằng công suất tác dụng giúp cho tần số của lưới điện luôn
được giữ ổn định.
2. Cân bằng công suất phản kháng:
Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều đòi hỏi sự cân
bằng giữa điện năng sản xuất ra và điện năng tiêu thụ tại mỗi thời điểm. Sự
cân bằng đòi hỏi không những chỉ đối với công suất tác dụng, mà còn đối
với cả công suất phản kháng.
Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp. Phá hoại sự
cân bằng công suất phản kháng sẽ dẫn đến sự thay đổi điện áp trong mạng
điện. Nếu công suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất phản kháng tiêu
thụ thì điện áp trong mạng điện sẽ tăng, ngược lại nếu thiếu công suất phản
kháng điện áp trong mạng sẽ giảm. Vì vậy để đảm bảo chất lượng của điện
áp ở các hộ tiêu thụ trong mạng điện và trong hệ thống, cần tiến hành cân
bằng sơ bộ công suất phản kháng.
Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống:
∑Q
F
= ∑Q
yc
=m∑Q
imax
+∑∆Q
ba
+∑∆Q
L

∑∆Q
ba
: tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp
∑Q
td
: tổng công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện.
∑Q
dt
: Tổng công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống.
m :hệ số đồng thời
Trong tính toán sơ bộ ta có thể tính tổng công suất phản kháng yêu cầu
trong hệ thống bằng công thức sau đây:
∑Q
yc
= ∑Q
imax
+ 15%∑Q
imax
(1.4)
Công suất phản kháng của các phụ tải được tính theo công thức sau
Q
imax
=P
imax
* tgφ (1.5)
Từ cosφ = 0.90 ta suy ra tgφ = 0,48
Ta có bảng số liệu công suất phản kháng của các phụ tải sau:
Các hộ phụ tải 1 2 3 4 5 6
Q(MVAr) 15,36 12,96 16,8 12 15,36 13,44
Áp dụng công thức (1.4) ta có

---------------------------------------------*-*-*-*-*-*-*----------------------------------------------
DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY
1. Dự kiến các phương án nối dây:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trần Anh Cao- Hệ thống điện 1 – K49
9
Đồ án môn học Lưới điện
---------------------------------------------*-*-*-*-*-*-*----------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trần Anh Cao- Hệ thống điện 1 – K49
10
Đồ án môn học Lưới điện
---------------------------------------------*-*-*-*-*-*-*----------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trần Anh Cao- Hệ thống điện 1 – K49
11
Đồ án môn học Lưới điện
---------------------------------------------*-*-*-*-*-*-*----------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trần Anh Cao- Hệ thống điện 1 – K49
12
Đồ án môn học Lưới điện
---------------------------------------------*-*-*-*-*-*-*----------------------------------------------
2. Tính điện áp danh định:
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 danh định 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 danh định của mạng điện được chọn đồng thời với sơ đồ cung

N-2 27 70,7 97,3
N-3 35 41,2 106,4
N-4 25 76,2 94,7
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trần Anh Cao- Hệ thống điện 1 – K49
13
Đồ án môn học Lưới điện
---------------------------------------------*-*-*-*-*-*-*----------------------------------------------
N-5 32 60 103,8
N-6 28 80,6 99,8
Điện áp vận hành tính trong phương án này có thể dùng làm điện áp
vận hành chung cho các phương án tiếp theo.
Vậy điện áp danh định của cả mạng điện là 110 kV.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trần Anh Cao- Hệ thống điện 1 – K49
14
Đồ án môn học Lưới điện
---------------------------------------------*-*-*-*-*-*-*----------------------------------------------
Chương 3:
TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN.
1. Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật:
1.1. Phương án 1:
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trần Anh Cao- Hệ thống điện 1 – K49
15
Đồ án môn học Lưới điện
---------------------------------------------*-*-*-*-*-*-*----------------------------------------------
a) Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
Các mạng điện 110 kV 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

3
max
max
10*
3*
dm
Un
S
I
=
(A) (3.2)
Trong đó :
n: số mạch của đường dây
Uđm

: điện áp định mức của mạng điện,kv
S
max
: công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại,MVA
Đối với các đường dây trên không , để không xuất hiện vầng quang các dây
nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F
≥
70 mm
2
Sau đây ta sẽ tính toán trên từng đoạn đường dây trong phương án 1
* Đoạn N-1:
1
*
S
= 35 + j15,36 MVA

sau:
Đoạn đường
dây
Kiểu
dây dẫn
I
cp
(A)
∗
S
(MVA)
r
0
(Ω/km)
x
0
(Ω/km)
b
0
(10-
6
/Ωkm)
N-1 2xAC-95 335 32+j15,36 0.33 0.43 2,64
N-2 2xAC-95 335 27+j12,96 0.33 0.43 2,64
N-3 2xAC-95 335 35+j16,8 0.33 0.43 2,64
N-4 2xAC-70 275 25+j2 0.46 0.441 2,57
N-5 2AC-95 335 32+j15,36 0.33 0.43 2,64
N-6 2xAC-95 335 28+j13,44 0.33 0.43 2,64
b) Kiểm tra điều kiện phát nóng trong trường hợp sự cố:
Ở điều kiện làm việc bình thường, dòng điện chạy trên đường dây trong

*
S
= 32 + j15,36 MVA
I
max
=
3
22
10*
110*32
36,1532
+
= 93,32 A
=> I
sc
= 2*I
max
= 2*93,32 = 186,64 A
* Tính toán tương tự đối với các đoạn đường dây còn lại ta có bảng số liệu
sau:
Đoạn đường
dây
Kiểu dây dẫn Dòng điện
cho phép I
cp
(A)
Dòng điện sự
cố I
sc
(A)

(3.4)
Trong đó:
∆U
ibt
: tổn thất điện áp trên đoạn đường dây thứ i, (%)
P
i
, Q
i
: Công suất tác dụng và công suất phản kháng chạy trên đoạn
đường dây thứ i. (MW, MVA
r
)
r
i
, x
i
: điện trở và điện kháng đơn vị của đoạn đường dây thứ i. (Ω/km)
Trong chế độ sự cố, đối với mạng điện trong phương án này đều đường
dây hai mạch nên tổn thất điện áp trong chế độ sự cố (đứt một đoạn đường
dây ) được tính theo công thức :
∆U
isc
=2*∆U
ibt
(3.5)
Tiết diện đã chọn sẽ thoả mãn nếu tổn thất điện áp trong trường hợp sự cố
vẫn nhỏ hơn tổn thất điện áp cho phép:
∆U
sc

= 2*3,61 = 7,22 %
* Tính toán tương tự đối với các đoạn đường dây còn lại ta có bảng số liệu
sau:
Đường dây Kiểu
dây dẫn
Chiều dài
đường dây
( km )
R
0
(Ω/m)
X
0
(Ω/m)
∆U
bt
(%)
∆U
sc
(%)
N-1 2xAC-95 51 0.33 0.43 3,61 7,22
N-2 2xAC-95 70,7 0.33 0.430 4,23 8,46
N-3 2xAC-95 41,2 0.33 0.430 3,19 6,38
N-4 2xAC-70 76,2 0.46 0.441 5,29 10,58
N-5 2AC-95 58,3 0.33 0.430 4,14 8,28
N-6 2xAC-95 80,6 0.33 0.430 5 10

Từ các kết quả trên nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ
vận hành bình thường là ∆U
N-4bt

-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Trần Anh Cao- Hệ thống điện 1 – K49
21
Đồ án môn học Lưới điện
---------------------------------------------*-*-*-*-*-*-*----------------------------------------------
1-2 2xAC-95 335 27+j12,96 0.33 0.430 2,64
N-3 2xAC-95 335 35+j16,8 0.33 0.43 2,64
N-4 2xAC-70 275 25+j12 0.46 0.441 2,57
N-5 2AC-95 335 32+j15,36 0.33 0.43 2,64
N-6 2xAC-95 335 28+j13,44 0.33 0.43 2,64
b) Kiểm tra điều kiện phát nóng trong trường hợp sự cố:
Tính toán như ở phương án 1, ta có bảng số liệu sau:
Đường dây Dây dẫn Dòng điện
cho phép I
cp
(A)
Dòng điện
sự cố I
sc
(A)
Kết luận
N-1 2xAC-185 510 343,36 Thoả mãn
1-2 2xAC-95 335 157,46 Thoả mãn
N-3 2xAC-95 335 204,12 Thoả mãn
N-4 2xAC-70 275 145,8 Thoả mãn
N-5 AC-95 335 186,64 Thoả mãn
N-6 2xAC-95 335 163,38 Thoả mãn
c) Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp ΔU
cp
%:

∆U
N-1-3bt
= 9,1+4,78=13,88 %
Trên đoạn đường dây này ta nhận thấy sự cố đứt một mạch đường dây ở
đoạn N-1 là nguy hiểm hơn trường hợp dứt một mạch đường dây ở đoạn 1-3.
Do đó ta có tổn thất điện áp trong chế độ sự cố là:
∆U
N-1-3sc
= 18,2+4,78=22,98 %
Ta có bảng số liệu sau:
Đường dây ∆U
bt
(%)
∆U
sc
(%)
N-1-2 6,94 11,49
N3 3,19 6,38
N-4 5,29 10,58
N-5 4,14 8,28
N-6 5 10
Từ các kết quả trên nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ
vận hành bình thường là ∆U
N-1-2bt
=6,94% và tổn thất điện áp trong chế độ sự
cố là ∆U
N-1-2sc
= 11,49%. Thỏa mãn điều kiện tổn thất điện áp trong chế độ
bình thường là 10 đến 15 % và sự cố là 20 đến 25 %
-------------------------------------------------------------------------------------------------------

---------------------------------------------*-*-*-*-*-*-*----------------------------------------------
N-3 2xAC-185 510 62+j29,76 0.17 0.409 2,82
N-4 2xAC-70 275 25+j12 0.46 0.441 2,57
N-5 2AC-95 335 32+j15,36 0.33 0.43 2,64
N-6 2xAC-95 335 28+j13,44 0.33 0.43 2,64
b) Kiểm tra điều kiện phát nóng trong trường hợp sự cố:
Tính toán như ở phương án 1, ta có bảng số liệu sau:
Đường dây Dây dẫn Dòng điện
cho phép I
cp
(A)
Dòng điện
sự cố I
sc
(A)
Kết luận
N-1 2xAC-95 335 154,4 Thoả mãn
3-2 2xAC-95 335 157,46 Thoả mãn
N-3 2xAC-185 510 360,94 Thoả mãn
N-4 2xAC-70 275 145,8 Thoả mãn
N-5 AC-95 335 186,64 Thoả mãn
N-6 2xAC-95 335 163,38 Thoả mãn
c) Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp ΔU
cp
%:
Tính toán như ở phương án 1, ta có bảng số liệu sau:
Đường dây Dây dẫn Chiều dài
đường dây
( km )
R