Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Đồ án môn học
Lưới Điện
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

SỐ LIỆU NGUỒN VÀ PHỤ TẢI
1.Sơ đồ mặt bằng vị trí nguồn điện và các phụ tải :

1

3

NÐ
2

7
4

6

5

( 1 Ô = 10 x 10 km )
2.Nguồn : Hệ thống công suất vô cùng lớn , có hệ số công suất là 0,85 .
3.Phụ tải : Số liệu trong bảng dưới .
Các số liệu

Phụ tải cực đại



Thời gian sử dụng
công suất lớn nhất

4700

Phụ tải cực tiểu
(MW)

80%

Hệ số công suất
cos ϕ

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

0,9

Mức đảm bảo


kt

Điện áp danh định
thứ cấp

10

10

10

10

10

10

10

Giá 1 kWh điện năng tổn thất : 700 đồng
Bảng giá đường dây và trạm biến áp

Loại dây

Cột bê tông cốt thép
(

Cột thép
(đ/km )


AC-240
402
436
Ghi chú : Nếu đường dây có 2 lộ trên một cột thì lấy giá tiền ở bảng trên
nhân với hệ số 1,6

Công suất 1

40

32

25

16


máy biến áp
trong trạm
(MVA)
Giá tiền ( tỷ
đồng )

40

32

25



Thứ
tự

1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0

P
max
(MW
)
18.0
19.0
20.0
21.0
22.0
23.0
24.0

Cos
ϕ

0.9
0.9
0.9


21.11
1
15.200

7.362

16.889

0.484

9.686

22.22
2
16.000

7.749

17.778

0.484

23.33
10.171
3
16.800

8.137



9.299

21.333

Tan ϕ

0.484
0.484

P min
(MV)

Bảng 1.1 Bảng tính toán phụ tải trong chế độ cực đại và cực tiểu
II.Cân bằng nguồn và phụ tải :
Đặc điểm quan trọng của hệ thống điện (HTĐ) là truyền tải tức thời
điện năng từ nguồn đến hộ tiêu thụ và không có khả năng tích trữ lại điện
năng với một lượng lớn, có nghĩa là quá trình sản xuất và tiêu thụ điện xảy
ra đồng thời theo một nguyên tắc đảm bảo cân bằng công suất. Tại từng
thời điểm của chế độ xác lập của hệ thống, các nguồn phát điện phải phát ra
công suất đúng băng công suất tiêu thụ, trong đó bao gồm cả tổn thất công
suất trong lưới điện. Xét trường hợp HTĐ gồm một nhà máy điện và 7 phụ
tải điện. Sự cân bằng công suất phải được đảm bảo về công suất tác dụng
cũng như công suất phản kháng . Ngoài ra để đảm bảo cho hệ thống vận
hành bình thường, cần phải có dự trữ nhất định của công suất tác dụng


trong hệ thống. Dự trữ hệ thống điện là một vấn đề quan trọng,liên quan
đến vận hành cũng như sự phát triển của hệ thống.
1.Cân bằng công suất tác dụng:



tối ưu.
***********
1.Phương án hình tia:
Sơ đồ nối dây:

1

3

NÐ
2

7
6

4

5

1.Phân bố công suất:
S1==P1+ j(P1.tanϕ) = 18 + j(18.0,484)=18 + 8,712 j
S2==P2+j(P2.tanϕ) = 19 + j(19.0,484)= 19 + 9,196 j
S3==P3+j(P3.tanϕ) = 20 + j(20.0,484)=20 + 9,68 j
S4==P4+j(P4.tanϕ) = 21 + j(21.0,484)=21 + 10,164 j
S5==P5+j(P5.tanϕ) = 22 + j(22.0,484)=22 + 10,648 j

S6==P6+j(P6.tanϕ) = 23 + j(23.0,4843)=23 + 11,132 j
S7==P7+j(P7.tanϕ) = 24 + j(24.0,4843)=24 + 11,616 j


40

80,495

110

N-3

20

86,015

110

N-4

21

84,427

110

N-5

22

90,007

110

= = =52,487 A
= = =47,715 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =52,487 A
=2. = 104,974 < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật
+Với đường dây N-2 :
= = =55,402 A
= = =50,365 => chọn dây AC-70


+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =55,402 A
=2. < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật
+Với đường dây N-3 :
= = =58,318 A
= = =53,016 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =58,318 A
=2. = 116,636 < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật
+Với đường dây N-4 :
= = =55,743 A
= = =50,675 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =50,675 A
=2. = 101,35 < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
+Với đường dây N-5 :
= = =64,15 A
= = =58,318 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =64,15 A


AC-70

N-4

AC-70

N-5

AC-70

N-6

AC-70

N-7
_ Thông số dây dẫn :

AC-70

Loại dây

R0

Xo

Bo

Icp (A)


AC-120

0,27

0,423

2,69.10-6

380

AC-150

0,21

0,416

2,74.10-6

445

3.Tính tổn thất điện áp :
-Tiêu Chuẩn tổn thất điện áp: ∆ = 15 %
-Ta có công thức tính tổn thất điện áp khi bình thường ∆=
Trong đó : R= và X= với n=1 là lộ đơn và n=2 là lộ kép


-∆=2.∆
- Ta có : Với đường dây N-1
R= = = 9,546 (
(điện trở của dây)

9

8,8

2,082

4,165

1,03 .

N-3

20

9,686

16,38

16,016

3,990

7,979

1,87 .

N-4

21


23

11,139

9

8,8

2,521

5,042

1,03 .

N-7

24

11,624

8,112

7,932

2,371

4,742

0,93 .


(đồng)
+) Tính tổn thất công suất :
+Đường dây 1 :
= .= .=0,316 (MW)
Tính toán tương tự đối với các đường dây còn lại ta được :
+ = 0,331 (MW)
+ =0,669 (MW)
+ =0,43 (MW)
+ =0,868 (MW)
+ =0,486 (MW)
+ =0,477 (MW)
=>=3,575(MW)
Tổng tổn thất điện năng :
∆A= . = 3,575 . . 3 090,84336 = 11 049 765,01 (KWh)
Tổng chi phí tính toán hàng năm :
Z = + ).V + . C
= 0,165 . 168 869,76 . + 11 049 765,01 . 700 =35 598 . (đồng)

2.Phương án liên thông :
Sơ đồ nối đây:


1

3

NÐ
2

7


N-1

38

30 + 10

114,139

110

N-2

19

40

80,495

110


N-1-3

20

86,015

110


110

40

Bảng tính chọn điện áp cho từng dây:
-Từ bảng trên ta chọn điện áp định mức cho từng mạng điện là 110 Kv
2.Chọn dây dẫn :
-Đối với đường dây 110kV,Để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm
lõi thép cần phải có tiết diện F≥70mm và chọn cột bê tông cốt thép
Tacó dòng điện làm việc lớn nhất là
I = Trong đó : n là số mạch đường dây
là mật độ kinh tế dòng điện tra bảng theo Tmax và vật liệu là nhôm ta lấy =
1,1(A/mm)
Mà : = Trong đó : là dòng điện làm việc lớn nhất chạy trên đường dây
+ với đường dây N-1 :
= = =110,804 A
= = =100,731 => chọn dây AC-95
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 330 = 1 . 0,88 . 330 = 290,4A > =110,804 A
=2. = 221,608 < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
+Với đường dây N-2 :
= = =55,402 A
= = =50,365 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và
Dây AC-70 có = .. 265 = 1 . 0,88 . 265 = 233,2A > =55,402 A
=2. < => dây dẫn đã chọn thỏa mãn điều kiện kỹ thuật.
+Với đường dây N-1_3 :
= = =58,318 A
= = =53,016 => chọn dây AC-70
+/ Kiểm tra : Lấy =0,88 và

Đường dây

Loại dây

N-1

AC-95

N-2

AC-70


N-1_3

AC-70

N-4

AC-70

N-5

AC-70

N-6

AC-70

N-7

0
N-6 23.00

Qi

Ri

Xi

18.40 13.80 17.94 7.064
4
3
5
9.202 9.000 8.800 2.082

14.12
8
4.165

1,03 .

9.686 16.38
0
10.17 9.546
1
10.65 17,57
5
3
11.13 9.000


0
4

4.742

0,93 .

Từ bảng trên ta có nhận xét :
= 7,064 %

chỉ tính vốn xây dựng đường dây.
+ : hệ số thu hồi vốn ( 1/Ttc trong đó Ttc là thời gian thu hồi vốn và = 8
năm)
+ : Hệ số vận hành lưới điện = 0,04
+A : tổn thất điện năng trên lưới trong 1 năm
+A= .
trong đó : tổn thất công suất tác dụng lớn nhất trên dường dây i
= .
+ = .8760 = .8760= 3 090,84336
+C là giá tiền 1 kvh tổn thất điện năng = 700 đồng
Tính vốn đầu tư:
+Tính kinh tế
ta có hàm chi phí tính toán:
Z=( +).V + .C
Với ( +)= (0,04 +1/8) = 0,165
V=((30+10 ) . 308 . 1,6+ + 40 .300 .1,6 +10 + 30 + 50 + 40 .300 .1,6 + 10 )

6

4

5

1.Phân bố công suất:
Xét lưới kín : giả thiết tất cả đường dây giống nhau bỏ qua tổn thất trên
đường dây
ṠN-3 = = = 21,18 + 10,253j
ṠN-5 = Ṡ3 + Ṡ5 - ṠN-3 = (20+9,68j) + (22+10,648j) – (21,18+10,253j)=20,82 +
10,075j
Ṡ3-5 = ṠN-3 - Ṡ3 = (21,18+10,253j) – (20+9,68j) =1,18+0,573j
S1==P1+ j(P1.tanϕ) = 18 + j(18.0,484)=18 + 8,712 j
S2==P2+j(P2.tanϕ) = 19 + j(19.0,484)= 19 + 9,196 j
S4==P4+j(P4.tanϕ) = 21 + j(21.0,484)=21 + 10,164 j
S6==P6+j(P6.tanϕ) = 23 + j(23.0,484)=23 + 11,132 j
S7==P7+j(P7.tanϕ) = 24 + j(24.0,484)=24 + 11,616 j
*Tính chọn điện áp định mức:


-Chọn Udm=110 kV
Tính toán tương tự phương án hình tia ta có bảng:
Đường dây

Pi
(Mw)

Li
(km)


72.801

88.058

110

N-4

21.00

42.426

84.427

110

N-5

20.82

78.102

88.009

110

N-6

23.00


Loại dây

N-1

AC-70

N-2

AC-70

N-3

AC-120

N-4

AC-70

N-5

AC-120

N-6

AC-70

N-7

AC-70


AC-95

0,33

0,429

2,65.10-6

AC-120

0,27

0,423

2,69.10-6

AC-150

0,21

0,416

2,74.10-6

+/Kiểm tra: chọn dây dẫn cho Vòng kín
*TH1:Sự cố từ N-3
ṠN-3 = Ṡ3 + Ṡ5 = (21,18 + 10,253j) + (20,82 + 10,075j) = 42+20,328j
= = . = 244,906 A
Ta thấy dây AC-120 có Icp= K1.K2.Icp = 0,88.1.380 = 334,4 A > ILvmax =>

_Xét cả ∆Ubt N-5% + ∆Ubt N-3%
_Xét ∆Usc N-5% + ∆Usc N-3%
Ta có bảng sau :
∆Ubti

∆Usci

(% )

(%)

2.093

4.185

1,03 .

2.082

4.165

16.016

1,958 .

4.225

9.546

9.334


24.00

11.624

8.112

7.932

0,93 .

2.371

4.742

N-3_5

1.18

0.572

15.910

15.556

1,824.

0.229

Đường


9.000

8.800

N-3

21.18

10.258

16.380

N-4

21.00

10.171

N-5

20.82

N-6

Từ bảng trên ta có nhận xét :

Bo
(1/ Ώ )



Tổng chi phí tính toán hàng năm :
Z = + ).V + . C
= 0,165 . 148 658,3508. + 11 028 129,11. 700 =32 248. (đồng)
Nhận xét : Ta thấy rằng phương án hình tia là phương án đảm bảo chỉ
tiêu kinh tế-kĩ thuật toàn diện nhất . Mặc dù có Z gần bằng với Z của
phương án lưới kín nhưng nó lại đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện và tổn
thất điện áp trong các chế độ bình thường và sự cố thỏa mãn yêu cầu, vậy
ta chọn phương án hình tia là phương án thiết kế cho mạng điện .

Chương V : Xác định số lượng , dung lượng các máy
biến áp trong các trạm biến áp. Chọn sơ đồ nối dây hợp
lý của các trạm biến áp.
****************
+ / CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT:
_ Yêu cầu của sơ đồ nối điện trong mạng điện và hệ thống điện là đảm
bảo độ tin cậy cung cấp điện, cấu tạo đơn giản, vận hành linh hoạt và an
toàn cho người.
+ / Chọn sơ đồ nối điện cho trạm biến áp tăng:
_ Là hệ thống thanh góp cao áp của nhà máy điện cung cấp điện cho phụ
tải có

cos ϕtb

= 0,85.

_ Do mạng điện ta thiết kế là từ thanh góp cao áp của nhà máy cung cấp
điện cho phụ tải nên xem như thanh góp truyền tất cả các công suất vào
mạng điện cao áp do đó ta chọn sơ đồ nối các máy biến áp theo sơ đồ khối
máy phát điện-máy biến áp.

1,4

+/ Chọn máy biến áp cho phụ tải 1(Loại I):


= 14,286 ( MVA)
Tra bảng 18, trang 276 sách Thiết kế các mạng và hệ thống điện.
Chọn 2 máy biến áp điều áp dưới tải, loại TPDH – 32000/110
+ Chọn tương tự cho các phụ tải còn lại ta có bảng sau :

Ph
ụ
tải

Số
má
y

Loại
MBA

(MV
A)

KV

KV

K
W

10,
5

12
0

29

0,8

2,5
4

55,
9

200

2

15,07
9

2

TPDH
25000/11
0

25

TPDH
25000/11
0

25

115

22

10,
5

12
0

29

0,8

2,5
4

55,
9

200

4



200

5

17,46

2

TPDH
25000/11
0

25

115

22

10,
5

12
0

29

0,8

2,5

29

0,8

2,5
4

55,
9

200

7

19,04
8

2

TPDH
25000/11
0

25

115

22

10,

Ta chỉ xét 2Nchế độ phụ tải cực đại
1 cực đại và phụ tải cực tiểu
42,426 km
+/ Phụ tải ở chế độ cực đại (U=121kv)
a) Đoạn đường dây2xAC-70
N-1

2TPDH-25000/110

*Sơ đồ thay thế tính toán

*Tính toán các thông số:

- Đối với đường dây: lấy kết quả đã tính toán ở chương II đối với phương
ánI:
RN-1 = 9,546 (Ω)
Nên

XN-1 = 9,334 (Ω)

ZN-1 = 9,546 + j 9,334 (Ω)