Đồ án môn học mạng lưới điện
LUẬN VĂN
Đồ án thiết kế môn học
Mạng Lưới Điện
MỤC LUC
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
M C LUCỤ .............................................................................................................1
CH NG I: CÂN B NG CÔNG SU T TRONG H TH NG I NƯƠ Ằ Ấ Ệ Ố Đ Ệ ...................4
I. Cân b ng công su t tiêu dùngằ ấ ......................................................................5
II. Cân b ng công su t ph n khángằ ấ ả ................................................................6
CH NG II: L A CH N CÁC PH NG ÁN N I DÂY C A M NG I N VÀƯƠ Ự Ọ ƯƠ Ố Ủ Ạ Đ Ệ
SO SÁNH CÁC PH NG ÁN V M T K THU TƯƠ Ề Ặ Ĩ Ậ ..............................................9
A. D ki n các ph ng án c a m ng i n thi t kự ế ươ ủ ạ đ ệ ế ế....................................9
B. Tính toán c th cho t ng ph ng án ụ ể ừ ươ ....................................................12
I. Ph ng án I:ươ ................................................................................................12
1. i n áp M m ng i nĐ ệ Đ ạ đ ệ .......................................................................12
2. L a ch n ti t di n dây d n theo i u ki n phát nóngự ọ ế ệ ẫ đ ề ệ .......................13
3. Tính t n th p i n ápổ ấ đ ệ ...........................................................................15
II. ph ng án II:ươ .............................................................................................16
1. i n áp nh m c c a m ch i nĐ ệ đị ứ ủ ạ đ ệ .......................................................16
2. L a ch n ti t di n dây d n v ki m tra k phát nóngự ọ ế ệ ẫ à ể đ .......................17
3. Tính t n th t i n ápổ ấ đ ệ ............................................................................17
III. Ph ng án III:ươ ..........................................................................................18
1. S n i dây:ơ đồ ố ............................................................................................18
2. i n áp nh m c c a m ng i n Đ ệ đị ứ ủ ạ đ ệ ....................................................18
3. L a ch n ti t di n dây d n v ki m tra i u ki n phát nóngự ọ ế ệ ẫ à ể đ ề ệ ...........19
4. Tính t n th t i n ápổ ấ đ ệ ............................................................................19
IV. Ph ng án IVươ ............................................................................................20
1. S n i dây:ơ đồ ố .......................................................................................20
2. i n áp nh m c c a m ng i nĐ ệ đị ứ ủ ạ đ ệ .....................................................20

I. Tính v n u t xây d ng m ng i nố đầ ư ự ạ đ ệ ....................................................46
II. T ng t n th t i n n ng c a m ng i nổ ổ ấ đ ệ ă ủ ạ đ ệ ...............................................46
III. Tính chi phí v giá th nh t i i nà à ả đ ệ ........................................................47
PHẦN MỞ ĐẦU
Trong sự nghiệp Công Nghiệp Hoá và Hiện Đại Hoá đất nước, điện
năng đóng vai trò chủ đạo và quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó được
sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của nghành kinh tế quốc dân vì điện
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
năng là nguồn năng lượng có thể dễ dàng chuyển hoá thành các dạng năng
lượng khác. Chính vì vậy trước khi xây dựng một hệ thống một khu công
nghiệp hoặc một khu dân cư… người ta phải xây dựng hệ thống cung cấp
điện, nhu cầu về điện không ngừng tăng trong giai đoạn trước mắt và còn
trong phải dự trù cho phát triển trong tương lai gần.
Đồ án môn học Mạng Lưới Điện là một bước thực dược quan trọng cho
sinh viên nghành Hệ Thống Điện bước đầu làm quen với những ứng dụng
thực tế. Đây là một đề tài hết sức quan trọng cho một kĩ sư điện trong tương
lai có thể vận dụng nhằm đưa ra được những phương án tối ưu nhất.
Trong đồ án thiết kế môn học Mạng Lưới Điện em đã sử dụng các tài
liệu sau:
1. Giáo trình “Mạng Lưới Điện” của tác giả Nguyễn Văn Đạm
2. Giáo trình “ Thiết Kế Các Mạng Và Hệ Thống Điện” của tác
giả Nguyễn Văn Đạm.
3. Giáo trình “ Nhà Máy Điện Và Trạm Biến Áp” của đồng tác
giả Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch,
Lã Văn Út, Phạm Văn Hoà.
Nội dung đề án gồm những phần sau:
Chương I : Cân bằng công suất trong hệ thống
Chương II : Dự kiến các phương án và so sánh về mặt kĩ thuật
Chương III : So sánh các phương án về mặt kinh tế

YC
P
Trong đó:
F
P
∑
: Công suất tiêu dùng phát ra của nguồn

∑
YC
P
: Tổng công suất tiêu dùng yêu cầu của hệ
thống
Mà:
∑
YC
P
= m
∑
Pt
P
+
∑
∆
P
mđ
+
∑
td
P

: Tổng tt công suất điện năng trong
mạng điện (tính theo số % của phụ tải cực đại)
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
∑
∆
P
mđ
= 5%
∑
Pt
P
= 176 . 5% - 8,8
(MW)
∑
td
P
,
∑
dt
P
: Tổng công suất tự dùng và công
suất dự trữ của mạng.
Ở đây:
∑
dt
P
=
∑
td

Trong công suất phản kháng do nguồn phát ra
∑
F
Q
= tg
ϕ
F
.
∑
F
P
(cos
ϕ
F
= 0,85
→
tg
ϕ
F
= 0,6197)
Vậy
∑
F
Q
= 184,8 . 0,6197 = 114,52 (MVAR)
∑
YC
Q
= m
∑

∑
maxi
Q
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
+ Q
5
+ Q
6
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Từ số liệu đã cho ta tính được các công suất phản kháng của các
hệ phụ tải bằng công thức
Q
i
= P
i
.Tg
i
φ
Theo đề Cos
i
φ
= 0,85

Q
Vì ta có từ thanh cái cao áp của trạm BA tăng của NMĐ nên
∑
td
Q
=
∑
dt
Q
= 0
∑
∆
BA
Q
: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm hạ áp
được tính theo công thức:
∑
∆
BA
Q
=15%
∑
maxi
Q
= 109,067 . 15% = 16,36 (MVAR)
Vậy
∑
YC
Q
= 109,067 +16,36 = 125,427 (MVAR)

Ta phải tiến hành bù ưu tiên cho những hộ ở xa, cos
ϕ
thấp hơn
và bù đến cos
ϕ
= 0,9. Còn thừa lại ta bù cho các hộ ở gần
Bảng tính khoảng cách từ nguồn đến các tải phụ:
Phụ tải 1 Phụ tải 2 Phụ tải 3 Phụ tải 4 Phụ tải 5 Phụ tải 6
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
L (Km) 50 77,11 80,62 58,31 63,24 50,09
Công thức tính Q
bi:
Q
bi
= P
i
(tg
ϕ
1
- tg
ϕ
2
) = Q
i
- P
i
tg
ϕ
2

3
tg
ϕ
3
=14,873-28.0,484 =1,321(MVAR)
Phụ tải 5: Q
b5
= Q
5
–P
5
tg
ϕ
5
=18,591-30.0,484=4,071(MVAR)
Phụ tải 4: Q
b4
= Q
b
–( Q
b2
+ Q
b3
+Q
b5
)
=10,907-(1,321+ 4,342+4,071)
=1,173 (MVAR)
Đối với phụ tải 4 : Q
b4

ϕ
tg
+
=
2
578,01
1
+
= 0,866
Vậy phụ tải 4 có cos
ϕ
=0,866
Trước khi bù Sau khi bù
P Q Cos
ϕ
P Q
b
Cos
ϕ
Phụ tải 1 30 18,591 0,85 30 0 0,85
Phụ tải 2 32 19,83 0,85 32 4,342 0,9
Phụ tải 3 28 14,873 0,85 28 1,321 0,9
Phụ tải 4 24 17,352 0,85 24 1,173 0,866
Phụ tải 5 30 18,591 0,85 30 4,071 0,9
Phụ tải 6 32 19,83 0,85 32 0 0,85
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN CÁC PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY CỦA MẠNG
ĐIỆN VÀ SO SÁNH CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KĨ THUẬT
A. Dự kiến các phương án của mạng điện thiết kế


N
1
2
3
4
6
5
Phương án 3:

DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện

N
1
2
3
4
6
5
Phương án 4:

N
1
2
3
4
5
6
Phương án 5:

Pl *16
+

Trong đó
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
P: Công suất chuyên trở của đường dây(MW)
L: Chiều dài của đường đây(Km)
Kết quả tính toán đựơc cho trong bảng sau:
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6
L(Km) 50 72,11 80,62 58,31 63,24 50,99
P(MW) 30 32 28 24 30 32
U
đm
99,9 104,89 99,78 91,27 101,15 102,977
70<U
i
<160 (km) Nên chọn U
đm
110 KV
2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn theo điều kiện phát nóng
a. Lựa chọn tiết diện dây dẫn
Trong những tính toán đơn giản đv mạng điện khu vực, tiết diện dây
dẫn thường được lựa chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện J
KT
Dự kiến dùng dây AC trên không, đặt trên các đỉnh tam giác đều có
khoảng cách trung bình hình học giữa các pha là: D
tb
= 5m. Với tg sử dụng
công suất cực đại T

Un
S
3
Với S
i
: CS biểu kiến trên các đoạn đd
n : Số mạch của đd
U
đm
: Điện áp định mức của MĐ
Dựa vào giá trị của F
i
ta chọ F
itc

gần nhất và lớn hơn
b. Kiểm tra điều kiện phát sóng
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Tiết diện dây dẫn được lựa chọn phải đảm bảo không xuất hiện vầng
quang trên các đd và thoả mãn điều kiện phát sóng:
I
SC
<= I
CP
với I
SC
= 2. I
MAX
Trong đó:

)
Chọn tiết diện gần N-1 nhất:
F
N-1TC
= 95 (mm
2
)
Tiết diện đã chọn >70mm
2
vì vậy thoả mãn điều kiện không xuất hiện
vầng quan do điện áp định mức của mạng điện là 110KV
Dòng điện lớn nhất cho phép trên đường dây là: I
CP
=330(A)
Khi xẩy ra sự cố đứt một mạch đd, dòng sự cố chạy trên mạng còn lại
có giá trị là:
I
N-1SC
= 2.92,6 = 185,2 < I
CP
= 330 (A)
Như vậy, tiết diện dây dẫn của đoạn dây đã lựa chọn thoả mãn các yêu
cầu kĩ thuật
Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại ta có bảng sau:
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-5 N-6
L(km) 50 72,11 80,62 58,31 63,24 50,99
P(MW) 30 32 28 24 30 32
Q(MVAR
)
18,591 19,83 14,873 17,352 18,591 19,83

.l (
Ω
)
B = b
0
.l (
Ω
)
- Đường dây 2 mạch: R=r
0
.l/2(
Ω
)
X=X
0
.l/2(
Ω
)
B=2b
0.
l(
Ω
)
Tra bảng ta có các thông số và kết qủa tính toán trong bảng sau:
Đoạn
đường
dây
F
TC
(mm

-4
(s)
N-1 AC-95 50 0,33 0,429 2,65 8,25 10,725 2,65
N-2 AC-95 72,11 0,33 0,429 2,65 11,89 15,46 3,82
N-3 AC-70 80,62 0,46 0,44 2,58 18,54 17,74 4,16
N-4 AC-70 58,31 0,46 0.44 2,58 13,41 12,83 3,0
N-5 AC-95 63,24 0,33 0,429 2,65 10,43 13,56 3,35
N-6 AC-95 50,99 0,33 0,429 2,65 8,41 10,94 2,70

Với mạng điện có điện áp danh định mức là 110KV có thể bỏ qua tp
ngang của điện áp giáng, tổn thất điện áp trên đường dây thứ i được tính như
sau:
∆
U
I
% =
dm
iiii
U
XQRP
2
∑ ∑
+
.100
Trong đó:
∑
i
P
: Tổng cs truyền trên đương dây thứ i
∑

NNNN
U
XQRP
+
=
2
100
725,10.591,1825,8.30
+
.100=3,69%
Đối với đd 2 mạch sự cố nặng nề nhất khi đứt mạch đd. Khi đó còn lại
một mạch nên :
R
N1SC
=2R
n-1
X
N1SC
=2X
n-1
Nên suy ra
∆
U
N1SC
% = 2.
∆
U
N1
% = 2.3,69 = 7,38%
Tính toán cho các đoạn mạch còn lại ta có bảng sau:

Đoạn N-1 N-2 2-3 N-4 N-6 6-5
L(Km) 50 72,11 36,05 58,31 50,99 31,62
P(MW) 30 60 28 24 62 30
Q(MVAR
)
18,591 34,703 14,873 17,352 38,421 18,591
U
đm
(KV)
99,9 139,43 95,48 91,27 140,16 98
Chọn điện áp định mức của mạng điện là 110KV
2. Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra đk phát nóng
Tính tương tự phương án 1:
Bảng các thông số của đường dây:
Đoạn N-1 N-2 2-3 N-4 N-6 6-5
L(Km) 50 72,11 36,05 58,31 50,99 31,62
P(MW) 30 60 28 24 62 30
Q(MVAR) 18,591 34,703 14,873 17,352 38,421 18,591
I
MAX
(A) 39,12 181,9 83,2 77,72 191,42 93,12
F
KT
(mm
2
) 84,65 165,36 75,64 70,65 174,02 84,65
F
TC
(mm
2

Ω
) 10,725 15 7,97 12,88 10,43 6,78
B
O
.10
-4
(S) 2,65 3,95 1,86 3,0 2,89 1,67
Tiết diện các đoạn dây dẫn đã chọn đều thoả mãn
3. Tính tổn thất điện áp
Tính như phương án 1 ta có bảng sau:
DHBKHN
Đồ án môn học mạng lưới điện
Đoạn N-1 N-2 2-3 N-4 N-6 6-5 N-2-3 N-6-5
∆
U% 3,725 8,06 2,989 4,5 5,53 2,36 10,958 7,89
∆
U
SC
%
7,45 16,12 5,795 9,0 11,06 4,712 21,916 15,78
∆
U%
N-2-3
=
∆
U%
n-2
+
∆
U%

1
2
3
4
6
5
2. Điện áp định mức của mạng điện
Bảng số liệu
Đoạn N-1 N-2 N-3 N-4 N-6 6-5
L(Km) 50 72,11 80,62 58,31 50,99 31,62
P(MW) 30 32 28 24 62 30
Q(MVAR
)
18,591 19,83 14,873 17,352 38,421 18,591
DHBKHN