Tại mỗi thời điểm luôn phải đảm bảo cân bằng giữa lượng điện năng sản xuấtvà tiêu thụ.Mỗi mức cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng xác địnhmột giá trị tần số và điện áp Qu
Trang 1TỔNG LIÊN ĐỒN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Trang 2LỜI CẢM ƠN
- -
Quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá ở nước ta hiện nay đang diễn ra hết sức mạnh mẽ.Trên khắp cả nước các khu trung tâm công nghiệp mới mọc lên ngày càng nhiều Điều này đỏi hỏi chúng ta phải xây dựng các mạng lưới điện mới
để truyền tải điện năng đến các hộ tiêu thụ này.Thiết kế các mạng và hệ thống điện
là một nhiệm vụ quan trọng của các kỹ sư nói chung và đặc biệt là các kỹ sư hệ thống điện
Ngày nay, nền kinh tế nước ta đang phát triển mạnh mẽ, đời sống nhân dân cũng nâng cao nhanh chóng Nhu cầu điện năng trong các lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ và sinh hoạt tăng trưởng không ngừng
Thiết kế hệ thống cấp điện là việc làm khó phải đảm bảo kỹ thuật, phù hợp với thực tế, nét mỹ quan … và phải khả thi về mặt kinh tế cho dự án đó Do vậy, nhiệm vụ thiết kế của luận văn còn nhiều sai sót kính mong sự góp ý và thông cảm của quý Thầy, Cô
Em xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô Trường ĐH Tôn Đức Thắng - Khoa Điện - Điện Tử đã dạy dỗ và truyền đạt những kiến thức chuyên môn, các kinh nghiệm quý báu Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy VŨ THẾ CƯỜNG
đã hướng dẫn, cung cấp tài liệu và truyền đạt những kinh nghiệm thực tế hữu ích giúp em hoàn thành tốt luận văn này
Trang 3NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
TP.HCM, ngày tháng năm 2007
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Th.S VŨ THẾ CƯỜNG
Trang 4MỤC LỤC Trang
LỜI CẢM ƠN 1
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 2
MỤC LỤC 3
Chương 1:
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 6
1.1 Cân bằng công suất tác dụng 6
1.2 Cân bằng công suất phản kháng 8
Chương 2:
DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT ĐIỆN 10
2.1 Lựa chọn điện áp tải điện 10
2.2 Chọn sơ đồ nối dây của mạng điện 10
Trang 54.2 Số lượng và kiểu máy biến áp 51
4.6 Sơ đồ nối dây chi tiết 54
5.4 Kết quả bù kinh tế 60
Chương 6:
TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN ÁP
TẠI CÁC NÚT TRONG MẠNG ĐIỆN 61
6.1 Mục đích 61
6.3 Tính toán phân bố công suất lúc phụ tải cực đại 62
6.4 Tính toán phân bố công suất lúc phụ tải cực tiểu 65
6.5 Tính toán phân bố công suất lúc phụ tải gặp sự cố 67
Trang 68.1 Mở đầu 84 8.2 Tính toán tổn thất điện năng 84
8.2.1 Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện 84
8.2.2 Tổn thất điện áp hằng năm trong mạng điện 84
8.3 Tính toán giá thành tải điện 85
8.4 Bảng chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật 87
Phụ lục :
TÌM HIỂU SỬ DỤNG POWER WORLD 88
A Giới thiệu phần mềm Power World 88
B Giới thiệu một số thanh công cụ trong phần mềm 88
C Các bước xây dựng một mạng điện 90
Tài liệu tham khảo: 104
Bản vẽ :
Bản vẽ số 1 : Sơ đồ nối dây chi tiết (A3)
Bản vẽ số 2 : Mô phỏng bằng Power World với phụ tải cực đại (A3)
Bản vẽ số 3 : Mô phỏng bằng Power World với phụ tải cực tiểu (A3)
Bản vẽ số 4 : Mô phỏng bằng Power World với phụ tải gặp sự cố (A3)
Bản vẽ số 5 : sơ đồ nguyên lý mạng điện,các phương án thiết kế và
bảng chỉ tiêu kinh tế-kỹ thuật của mạng điện thiết kế (A1)
Trang 7Giá tiền 1kWh: 0.05 USD/kWh
Giá tiền 1kVAr thiết bị bù: 5 USD/kVAr
Tiền MBA: 8 USD/ kVA
Nguồn -Đủ cung cấp cho các phụ tải với cos = 0.8
-Điện áp thanh cái cao áp:
- 1.1 Udm lúc phụ tải cực đại
- 1.05 Udm lúc phụ tải cực tiểu
Trang 84- Xác định số lượng, công suất MBA của trạm phân phối Sơ đồ đấu dây của các
trạm Sơ đồ nối dây chi tiết của toàn mạng điện
5- Xác định dung lượng bù kinh tế giảm tổn thất điện năng
6- Tính toán cân bằng công suất trong mạng điện Các định và phân phối thiết bị bù
cưỡng bức
7- Tính toán các tình trạng làm việc của mạng điện lúc phụ tải cực đại, cực tiểu và sự
cố
8- Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện thiết kế
9- Các bản vẽ: Các phương án thiết kế, sơ đồ nguyên lý mạng điện thiết kế
6
Trang 9Tại mỗi thời điểm luôn phải đảm bảo cân bằng giữa lượng điện năng sản xuất
và tiêu thụ.Mỗi mức cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng xác địnhmột giá trị tần số và điện áp
Quá trình biến đổi công suất và các chỉ tiêu chất lượng điện năng khi cân bằngcông suất bị phá hoại,xảy ra rất phức tạp,vì giữa chúng có quan hệ tương hỗ
Để đơn giản bài toán, ta coi sự thay đổi công suất tác dụng ảnh hưởng chủ yếuđến tần số,còn sự cân bằng công suất phản kháng ảnh hưởng chủ yếu đến điện áp.Cụthể là khi nguồn phát không đủ công suất tác dụng cho phụ tải thì tần số bị giảm đi vàngược lại.Khi thiếu công suất phản kháng điện áp bị giảm thấp và ngược lại
Trong mạng điện,tổn thất công suất phản kháng lớn hơn công suất tác dụng, nênkhi các máy phát điện được lựa chọn theo sự cân bằng công suát tác dụng, trongmạng thiếu hụt công suất kháng.Điều này dẫn đến xấu các tình trạng làm việc của các
hộ dùng điện, thậm chí làm ngừng sự truyền động của các máy công cụ trong xínghiệp gây thiệt hại rất lớn.Đồng thời làm hạ điện áp của mạng và làm xấu tình trạnglàm việc của mạng.Cho nên việc bù công suất kháng là vô cùng cần thiết.Mục đíchcủa bù sơ bộ trong phần này là để cân bằng công suất kháng và số liệu để chọn dâydẫn và công suất máy biến áp cho chương sau
Sở dĩ bù công suất kháng mà không bù công suất tác dụng là vì khi bù công suấtphản kháng giá thành kinh tế hơn,chỉ cần dùng bộ tụ điện để phát ra công suất phảnkháng.Trong khi thay đổi công suất tác dụng thì phải thay đổi máy phát, nguồn phátdẫn đến chi phí tăng lên nên không được hiệu quả về kinh tế
1.1 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG :
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 lượngnhìn thấy được.Tính chất này xác định sự đồng bộ của quá trình sản xuất và tiêu thụđiện năng
Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của hệ thống,các nhà máy của hệ thốngcần phải phát công suất bằng công suất của các hộ tiêu thụ,kể cả tổn thất công suất
Trang 10trong các mạng điện,nghĩa là cần thực hiện đúng sự cân bằng giữa công suất phát vàcông suất tiêu thụ.
Ngoài ra để hệ thống vận hành bình thường,cần phải có sự dự trữ nhất định củacông suất tác dụng trong hệ thống.Dự trữ trong hệ thống điện là một vấn đề quantrọng,liên quan đến vận hành cũng như phát triển của hệ thống điện
Cân bằn công suất cần thiết để giữ tần số trong hệ thống điện.Cân bằng côngsuất trong hệ thống được biểu diễn bằng công suất sau :
P F = m P pt + ∆P md + P t d + P dt
Trong đó :
P F : tổng công suất tác dụng phát ra của các nhà máy điện trong hệ thống
P pt : tổng phụ tải cực đại của các hộ tiêu thụ, m là hệ số đồng thời (giả thiết
chọn 0,8)
P md : tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp
P td : tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện
P dt : tổng công suất dự trữ
Xác định hệ số đồng thời của một khu vực phải căn cứ vào tình hình thực tế củaphụ tải
Theo tài liệu thống kê thì tổn thất công suất tác dụng của đường dây và máy biến
áp trong trường hợp mạng cao áp khoảng 810%
Ta có:ΔPmd= 10% mPptCông suất tự dùng của các nhà máy điện: Tính theo phần trăm của (mPpt+ΔPmd)
Nhà máy nhiệt điện 37%
Nhà máy thuỷ điện 12%
Công suất dự trữ của hệ thống
Dự trữ sự cố tường lấy bằng công suất của một tổ máy lớn nhất trong hệ thốngđiện
Dự trữ phụ tải dự trù cho phụ tải tăng bất thường ngoài dự báo: 2-3% phụ tải tổng
Dự trữ phát triển nhằm đáp ứng phát triển phụ tải 5-15 năm sau
Tổng quát dự trữ hệ thống lấy bằng 10 - 15% tổng phụ tải của hệ thống Trongthiết kế môn học giả thiết nguồn điện đủ cung cấp hoàn toàn cho nhu cầu công suấttác dụng và chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của trạm biến áp tăng của nhà máy điệnnên tính cân bằng công suất tác dụng như sau:
Trang 111.2 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG :
Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều đòi hỏi sự cân bằnggiữa điện năng sản xuất ra và điện năng tiêu thụ tại mỗi thời điểm.Sự cân bằng đòihỏi không những chỉ đối với công suất tác dụng ,mà còn đối với cả công suất phảnkháng
Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp.Phá hoại sự cân bằngcông suất phản kháng sẽ dẫn đến sự thay đổi điện áp trong mạng điện.Nếu công suấtphản kháng phát ra lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ thì điện áp trong mạngđiện sẽ tăng,ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng điện áp trong mạng sẽ giảm.Vìvậy để đảm bảo chất lượng của điện áp ở các hộ tiêu thụ trong mạng điện và trong hệthống ,cần tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng
Ta có mối quan hệ của công suất tác dụng phản kháng : Q i =P i tgφ i
Từ các số liệu của tải và của nguồn tính ở trên ta có các công suất phản kháng củanguồn và của các phụ tải :
Nguồn Tải 1 Tải 2 Tải 3 Tải 4 Tải 5 Tải 6
Cosφ 0,8 0,8 0,75 0,8 0,75 0,8 0,75
Q(MVAr) 58,36 11,25 7,06 9 8,82 9 13,23
S(MVA) 92,75 18,75 10,67 15 13,33 15 20Cân bằng công suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường trong hệ thống.Cân bằng công suất phản kháng được biểu diễn bằng biểu thức sau :
m Q pt: tổng phụ tải phản kháng của mạng điện có xét đến hệ số đồng thời
ΔQ B : tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp có thể ước lượng
với ΔQB= (8 – 12%)Spt
Ta chọn :ΔQB=10%Spt= 10% 92,75 = 9,275 MVAr
ΔQ L: tổng tổn thất công suất kháng trên các đoạn đường dây của mạng điện.Với mạng điện 110kV trong tính toán sơ bộ có thể xem tổn thất công suất phản khángtrên cảm kháng đường dây bằng công suất phản kháng do điện dung đường dây cao
áp sinh ra
Trang 12Q td : tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện trong hệ thống
vớiQtd=Pt d.tgφtd
Q dt: công suất phản kháng dự trữ của hệ thống
vớiQdt= (510%)QptTrong thiết kế môn học, chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của nhà máy điện có thểkhông cần tính Qtdvà Qdt Từ công thức trên có thể suy ra lượng công suất kháng cần
bù Qbù.Nếu Qbùdương có nghĩa hệ thống cần cài đặt thêm thiết bị bù để cân bằngcông suất kháng
Trong phần này ta chỉ xét cung cấp công suất bù cho các phụ tải ở xa nguồn và
có hệ số cosφ thấp hay phụ tải có công suất tiêu thụ lớn.Và ta có thể tạm cho một
lượng Qbù i ở các phụ tải này sao cho tổng Qbù i bằng Qbù.Sau đó ta tính lại công
suất biểu kiến và hệ số công suất cosφ mới theo công thức :
P S
Trang 13CHƯƠNG 2
DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ
MẶT KỸ THUẬT
2.1 LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN :
Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹthuật cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện
Điện áp định mức của cả mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố :công suất củaphụ tải,khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện,vị trí tương đối giữacác phụ tải với nhau,sơ đồ mạng điện
Điện áp định mức của mạng điện được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện.Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị của công suất trênmỗi đoạn đường dây trong mạng điện
Vì chưa có sơ đồ nối dây cụ thể, sơ bộ về một số đường dây hình tia nối từ nguồnđến phụ tải ở xa hoặc có công suất tiêu thụ lớn cấp điện áp phụ thuộc vào công suất
và khoảng cách truyền tải Dựa vào công thức Still để tìm điện áp tải điện U(kV) :
U = 4,34. L 0 , 0 1 6 P
Trong đó : P : công suất truyền tải (MW)
L : khoảng cách truyền tải (km)
L (km) 64,031 80,623 84,853 60 80,623 50
U (kV) 75,67 62,69 72,21 64,37 71,66 73,91
Theo các cấp điện áp của Việt Nam thì chỉ có cấp 110 KV là cao gần nhất so với
75,67 kV nên ta sẽ chọn cấp điện áp 110 kV để truyền tải cho hệ thống này.
2.2 CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN :
Sơ đồ nối dây của mạng điện phụ thuộc nhiều yếu tố :số lượng phụ tải,vị trí phụtải,mức độ liên tục cung cấp điện,công tác vạch tuyến,sự phát triển của phụ tải và khảnăng vận hành của mạng điện
Trong phạm vi đồ án môn học có thể chia ra làm nhiều vùng để cung cấp điện chocác nút phụ tải.Đối với phụ tải có nhu cầu cung cấp điện liên tục cần đưa ra phương
án đường dây lộ kép hay phương án mạch vòng kín
Trang 14Theo yêu cầu cung cấp điện ta chia ra làm 2 loại phụ tải :
Phụ tải loại 1 : gồm tải 3 , yêu cầu cung cấp điện không liên tục
Phụ tải loại 2 : gồm tải 1,tải 2,tải 4,tải 5 và tải 6, yêu cầu cung cấp
Khu vực A gồm có các phụ tải : tải 1 và tải 6.
Khu vực B gồm có các phụ tải : tải 2 và tải 3.
Khu vực C gồm có các phụ tải : tải 4 và tải 5.
Ta có các phương án đi dây như sau :
N 1
1
N
Trang 15N 1
6
P A 4
P A 3 6
1
N
Ta có thể bỏ qua phương án 4,vì về kỹ thuật phương án 3 và phương án 4
giống nhau tuy nhiên trong phương án 4 thiết kế đi dây không hợp lý
1
S = 1 5 + j 1 1 , 2 5
6
S =15 + j13,23
N -6 I
Lựa chọn tiết diện dây lộ kép đoạn N-1 và N-6 :
Dòng điện chạy trên mỗi dây dẫn của đoạn N-1 :
Trang 16Dây dẫn và dòng điện cho phép cho phương án1(giả sử nhiệt độ môi trường là 400c) :
bảng dòng điện cho phép của dây dẫn :
Đoạn Dây dẫn Dòng điện cho phép (A)
Trang 17 Đoạn N-1 và N-6 sử dụng dây AC-70 có 6 sợi nhôm và 1 sợi thép, đường kính
ngoài d = 11,4 mm r = 5,7 mm, điện trở khi 200c là 0,46(/km)
Điện trở ở 400c là :
r0= 0,46.(1+0.0039(40-20)) = 0,496 (/km)Điện trở tương đương của đường dây :
r0= 0,496/2 = 0,248 (/km)Bán kính tự thân của mỗi dây dẫn :
x0= 2 f.2.10-4
ln m s
D
D =2.3,14.50.2.10-4ln6, 341
0,19 = 0,2204 (/km)Dung dẫn của đường dây :
'
sA
D = r D. aa = 3
5, 7.10 11, 271 = 0,253 (m)
Trang 18sB
D = r D. bb = 3
5, 7.10 5, 2 = 0,172 (m)'
f D r
Chiều dài(km)
R * =r 0 l/ Z cb (pu)
X * =x 0 l/ Z cb (pu)
B * (pu)
Nhập lại thông số đường dây đã lựa chọn và quy đổi vào chương trình PowerWorld
Mô phỏng
Trang 19Các thông số có được khi mô phỏng bằng power world :
Tổng hợp các thông số của phương án 1
dây
Số lộ
Mã hiệu dây
Lựa chọn tiết diện dây mạch vòng N-1-6 :
Công suất tải trên đoạn dây N-1 :
Trang 20.
13, 929 10, 95
N N
dm
S I
16, 071 13, 507
N N
dm
S I
bảng dòng điện cho phép của dây dẫn :
Đoạn Dây dẫn Dòng điện cho phép (A)
Trang 21Khi một đoạn đường dây trong mạch vòng bị đứt thì các đoạn còn lại sẽ phảichịu dòng điện tải tăng lên gọi là dòng điện cưởng bức Ta sẽ xét trường hợp nặng nề
Trong phương án này chúng ta đi dây lộ đơn nên chọn trụ bê tông cốt thép
Y110-1 trang 158 sách thiết kế đồ án thiết kế mạng điện của thầy Hồ Văn Hiến
như hình vẽ bên dưới :
Trang 22 Đoạn N-1 sử dụng dây AC-120 có 28 sợi nhôm và 7 sợi thép, đường kính
ngoài d =15,2 mm r = 7,6 mm, điện trở dây dẫn ở 200c là 0,27 (/km)
Điện trở ở 400c là :
ro= 0,27 (1+0,0039(40-20)) = 0,29 (/km)Bán kính tự thân của mỗi dây :
b0=
6
2 18.10 ln m
f D r
7, 6.10
= 2,577.10-6 (1/.km)
Đoạn N-6 sử dụng dây AC-150 có 28 sợi nhôm và 7 sợi thép, đường kính
ngoài d =17 mmr = 8,5 mm, điện trở khi 200c là 0,21/km
Điện trở ở 400c là :
ro= 0,21.(1+0,0039(40-20)) = 0,226 (/km)Bán kính tự thân của mỗi dây :
b0=
6
2 18.10 ln m
f D r
Trang 23b0 =
6
2 18.10 ln m
f D r
4, 901.10
= 2,472.10-6 (1/.km)
Số liệu đường dây của phương án 2 :
Chuyển các thông số sang đơn vị tương đối
Đường
dây Mã hiệu
Chiều dài (km)
R * =r 0 l/ Z cb (pu)
X * =x 0 l/ Z cb (pu)
B * (pu)
Chiều dài(km)
Trang 24Các thông số có được khi mô phỏng bằng power world :
Tổng hợp các thông số của phương án 2
dây
Số lộ
Mã hiệu dây
1
S = 1 5 + j 1 1 , 2 5
6
S =15 + j13,23 (MVA)
Lựa chọn tiết diện dây lộ kép đoạn N-6 và 6-1 :
Dòng điện chạy trên mỗi dây dẫn của đoạn N-6 :
Trang 25I6-1= 6 1
2 3 dm
S U
bảng dòng điện cho phép của dây dẫn :
Đoạn Dây dẫn Dòng điện cho phép (A)
Trong phương án này chúng ta đi dây lộ kép nên chọn trụ thép ĐV-28 để thiết kế.
Đoạn dây N-6 sử dụng dây AC-150 có 28 sợi nhôm và 7 sợi thép, đường kính
ngoài d =17 mmr = 8,5 mm, điện trở khi 200c là 0,21(/km)
Trang 262 18.10 ln m
S
f D D
R * =r 0 l/ Z cb (pu)
X * =x 0 l/ Z cb (pu)
B * (pu)
Nhập lại thông số đường dây đã lựa chọn và quy đổi vào chương trình PowerWorld
Mô phỏng
Trang 27Các thông số có được khi mô phỏng bằng power world :
Tổng hợp các thông số của phương án 3
dây Số lộ
Mã hiệu dây
Tải 3 không yêu cầu cung cấp điện liên tục.
Ta có các phương án đi dây như sau :
3
2 2
3
P A 1 P A 2
3 2
N
Trang 28N -2 I
3
S =12 + j9
N -3 I
2
Đoạn dây N-3 đi lộ đơn sử dụng dây AC-120 chọn trụ thép Y110-1 (đã được
tính các thông số ở phần trước )
Lựa chọn tiết diện dây lộ kép đoạn N-2 :
Dòng điện chạy trên mỗi dây dẫn của đoạn N-2 :
bảng dòng điện cho phép của dây dẫn :
Đoạn Dây dẫn Dòng điện cho phép (A)
Trang 29Số liệu đường dây của phương án 1 :
Chiều dài (km) R
*
=r 0 l/ Z cb (pu)
X * =x 0 l/ Z cb (pu)
B * (pu)
Trang 30Tổng hợp các thông số của phương án 1
dây
Số lộ
Mã hiệu dây
3
2
Đoạn dây N-3 đi lộ đơn sử dụng dây AC-120 chọn trụ thép Y110-1 (đã được
tính các thông số ở phần trước )
Lựa chọn tiết diện dây lộ kép đoạn N-2 :
Dòng điện chạy trên mỗi dây dẫn củađoạn N-2 :
Đoạn Dây dẫn Dòng điện cho phép (A)
Trang 31bảng dòng điện cho phép của dây dẫn :
Đoạn Dây dẫn Dòng điện cho phép (A)
Khi đứt một dây trên đường lộ kép thì dây còn lại phải tải toàn bộ dòng phụ tải,khi đó ta có dòng cưỡng bức phải lớn hơn so với dòng cho phép:
Icb N-2 = 2.67,366 = 134,7(A ) < Icp= 222,75 (A)
Đoạn dây N-2 sử dụng dây AC-95 có 6 sợi nhôm và 1 sợi thép, đường kính
ngoài d = 13,5 mmr = 6,75 mm, điện trở khi 200c là 0,33(/km).Ta chọn trụ thép
ĐV-28 để thiết kế cho đoạn này.
D
D =2.3,14.50.2.10-4ln6, 341
0, 207 = 0,215 (/km)Dung dẫn của đường dây :
'
SA
D = r D. aa = 6, 75.10 11, 2713 = 0,206 (m)
Trang 32SB
D = r D. bb = 3
6, 75.10 5, 2 = 0,187 (m)'
2 18.10 ln m
S
f D D
Chiều dài(km)
*
=r 0 l/ Z cb (pu)
X * =x 0 l/ Z cb (pu)
B * (pu)
Nhập lại thông số đường dây đã lựa chọn và quy đổi vào chương trình PowerWorld
Mô phỏng
Trang 33Các thông số có được khi mô phỏng bằng power world :
Tổng hợp các thông số của phương án 2
dây
Số lộ
Mã hiệu dây
Ta có các phương án đi dây như sau :
Trang 34Ta có thể bỏ qua phương án 4,vì về kỹ thuật phương án 3 và phương án 4
giống nhau tuy nhiên trong phương án 4 thiết kế đi dây không hợp lý
4
S = 1 0 + j 8 , 8 2
5
S =12 + j9
N -5 I
Lựa chọn tiết diện dây lộ kép đoạn N-4 và N-5 :
Dòng điện chạy trên mỗi dây dẫn của đoạn N-4 :
bảng dòng điện cho phép của dây dẫn :
Đoạn Dây dẫn Dòng điện cho phép (A)
Trang 35Khi đứt một dây trên đường dây lộ kép thì dây còn lại phải tải toàn bộ dòng phụtải, khi đó ta có dòng cưỡng bức phải nhỏ hơn so với dòng cho phép :
IcbN-4= 2.34,982 = 69,96 (A) < Icp= 222,75 (A)
IcbN-5= 2.39,365 = 78,73 (A) < Icp= 222,75 (A)
Đoạn N-4 và N-5 sử dụng dây AC-70 và đi dây lộ kép nên chọn trụ thép ĐV-28
(đã được tính các thông số ở phần trước )
Số liệu đường dây của phương án 1 :
R * =r 0 l/ Z cb (pu)
X * =x 0 l/ Z cb (pu)
B * (pu)
Nhập lại thông số đường dây đã lựa chọn và quy đổi vào chương trình PowerWorld
Mô phỏng
Trang 36Các thông số có được khi mô phỏng bằng power world :
Tổng hợp các thông số của phương án 1
dây
Số lộ
Mã hiệu dây
Lựa chọn tiết diện dây mạch vòng N-4-5 :
Công suất tải trên đoạn dây N-4 :
Trang 3712, 02 9, 9
N N
dm
S I
9, 98 7, 92
N N
dm
S I
bảng dòng điện cho phép của dây dẫn :
Đoạn Dây dẫn Dòng cho phép (A)
Trang 38Khi một đoạn đường dây trong mạch vòng bị đứt thì các đoạn còn lại sẽ phảichịu dòng điện tải tăng lên gọi là dòng cưởng bức Ta sẽ xét trường hợp nặng nề nhất
cbN cbN
Đoạn N-5 sử dụng dây AC-95 có 6 sợi nhôm và 1 sợi thép, đường kính
ngoài d = 13,5 mm r = 6,75 mm, điện trở dây dẫn ở 200c là 0,27 (/km)
Điện trở ở 400c là :
r0= 0,33.(1+0,0039(40-20)) = 0,356 (/km)Bán kính tự thân của mỗi dây dẫn :
b0=
6
2 18.10 ln m
f D r
Chiều dài(km)
Trang 39Chuyển các thông số sang đơn vị tương đối
Đường
dây Mã hiệu
Chiều dài (km)
R * =r 0 l/ Z cb (pu)
X * =x 0 l/ Z cb (pu)
B * (pu)
Các thông số có được khi mô phỏng bằng power world :
Tổng hợp các thông số của phương án 2
dây
Số lộ
Mã hiệu dây
Trang 40S = 1 2 + j 9
4
Lựa chọn tiết diện dây lộ kép đoạn N-4 và 4-5 :
Dòng điện chạy trên mỗi dây dẫn của đoạn N-4 :
bảng dòng điện cho phép của dây dẫn :
Đoạn Dây dẫn Dòng cho phép (A)