Đồ án thiết kế lưới điện chia nhóm phụ tải

1 Tên đồ án Thiết kế lưới điện 2 Các số liệu a) Dữ liệu nguồn điện Thiết kế hệ thống điện gồm một nguồn điện công suất vô cùng lớn và 5 phụ tải Hệ thống Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn Hệ số.. thiết kế lưới điện chi nhóm phụ tải, phương pháp tính

1/ Tên đồ án

Thiết kế lưới điện

2/ Các số liệu

Thiết kế hệ thống điện gồm một nguồn điện công suất vô cùng lớn và 5 phụ tải

Hệ thống:

- Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn

- Hệ số công suất cosφ=0,85

- Điện áp trên thanh cái của nguồn điện:

+ Khi phụ tải cực đại, khi sự cố nặng nề là: UA =1,1 Uđm

+ Khi phụ tải cực tiểu là: UA = 1,05 Uđm

b) Dữ liệu phụ tải điện:

Thời gian sử dụng công suất lớn nhất (h) 5360

Sơ đồ bố trí nguồn điện và phụ tải

Một ô vuông có kích thước 10x10 km

Giá 1kWh tổn thất điện năng là 1500 đồng

3/ Nội dung, nhiệm vụ thực hiện

Chương 1: Cân bằng công suất và đề xuất phương án nối dây

1.1 Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng

1.2 Đề xuất phương án nối dây

1.3 Tính chọn cấp điện áp truyền tải

Chương 2: Tính chọn tiết diện dây dẫn

2.1 Chọn tiết diện dây theo phương pháp mật độ dòng kinh tế2.2 Áp dụng cho các phương án

Chương 3: Tính toán chỉ tiêu kinh tế và chọn phương án tối ưu

3.1 Phương pháp tính toán chỉ tiêu kinh tế

3.2 Tính kinh tế cho các phương án đề xuất

3.3 Lựa chọn phương án tối ưu

Chương 4: Lựa chọn máy biến áp và sơ đồ

4.1 Chọn số lượng và công suất máy biến áp

4.2 Chọn sơ đồ nối dây cho các trạm

Chương 5: Tính chế độ xác lập

5.1 Tính chế độ xác lập khi phụ tải cực đại

5.2 Tính chế độ xác lập khi phụ tải cực tiểu

Chương 6: Tính điện áp các nút và điều chỉnh điện áp trong mạng điện

6.1 Tính điện áp các nút trong chế độ cực đại

6.2 Tính điện áp các nút trong chế độ cực tiểu

6.3 Chọn đầu phân áp máy biến áp

Chương 7: Tính các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của lưới điện

Yêu cầu các bản vẽ:

 01 bản vẽ sơ đồ nối điện chính

4/ Ngày giao đề tài:

5/ Ngày nộp quyển: / /2022

Hà Nội, ngày tháng năm 2022 GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

LỜI CAM ĐOAN

Tôi, xin cam đoan những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướngdẫn của Các số liệu và kết quả trong đồ án là trung thực và chưa được công bố trong cáccông trình khác Các tham khảo trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả, têncông trình, thời gian và nơi công bố Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi hoàn toàn chịutrách nhiệm về đồ án của mình

Hà Nội, ngày tháng … năm 2022

Người cam đoan (Ký và ghi rõ họ tên)

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

1 Hình thức trình bày

2 Đồ án thể hiện đầy đủ

các nội dung đề tài

3 Các kết quả tính toán

4 Thái độ làm việc

5 Tổng thể

Các ý kiến khác:

………

………

………

………

………

………

………

………

Hà Nội, ngày tháng năm 2022

Giảng viên hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên)

ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM

1 Hình thức trình bày

2 Đồ án thể hiện đầy đủ

các nội dung đề tài

3 Các kết quả tính toán

4 Trả lời câu hỏi

5 Tổng thể

Các ý kiến khác:

………

………

………

………

………

……….………

………

………

………

Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Cán bộ chấm 1 Cán bộ chấm 2

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: CÂN BẰNG SƠ BỘ CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI

DÂY 1

1.1 Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng 2

1.2 Đề xuất phương án nối dây 3

1.3 Tính chọn cấp điện áp truyền tải 9

CHƯƠNG 2: ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY VÀ TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KỸ THUẬT 14

2.1 Chọn tiết diện dây theo phương pháp mật độ dòng kinh tế 14

2.2 Áp dụng cho các phương án 16

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 27

3.1 Phương pháp tính toán chỉ tiêu kinh tế 27

3.2 Tính kinh tế cho các phương án đề xuất 28

3.3 Lựa chọn phương án tối ưu 29

CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN MÁY BIẾN ÁP VÀ SƠ ĐỒ 31

4.1 Chọn số lượng và công suất máy biến áp 31

4.2 Chọn sơ đồ nối dây cho các trạm biến áp 33

CHƯƠNG 5: TÍNH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP 37

5.1 Tính chế độ xác lập khi phụ tải cực đại 37

5.2 Tính chế độ xác lập khi phụ tải cực tiểu 41

5.3 Tính chế độ xác lập khi phụ tải sự cố 41

CHƯƠNG 6: TÍNH ĐIỆN ÁP CÁC NÚT VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN ĐIỆN 44

6.1 Tính điện áp các nút trong chế độ cực đại 44

6.2 Tính điện áp các nút trong chế độ cực tiểu 45

6.3 Chọn đầu phân áp máy biến áp 45

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA LƯỚI ĐIỆN .49

7.1 Vốn đầu tư xây dựng lưới điện 49

7.2 Tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện 49

7.3 Tổn thất điện năng trong mạng điện 50

7.4 Các loại chi phí và giá thành 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

MBA Máy biến áp

Bảng 1.3: Tính toán điện áp cho các phương án Nhóm 3 13

Bảng 2.1: Tiết diện dây dẫn cho các đường dây phương án 2a 17

Bảng 2.2: Thông số đường dây cho các đường dây phương án 2a… 17

Bảng 2.3: Tổn thất điện áp cho các đường dây phương án 2a… 17

Bảng 2.4: Tiết diện dây dẫn cho các đường dây phương án 2b… 18

Bảng 2.5: Thông số đường dây cho các đường dây phương án 2b… 18

Bảng 2.6: Tổn thất điện áp cho các đường dây phương án 2b… 18

Bảng 2.7: Tiết diện dây dẫn cho các đường dây phương án 2c… 19

Bảng 2.8: Thông số đường dây cho các đường dây phương án 2c… 20

Bảng 2.9: Tổn thất điện áp cho các đường dây phương án 2c… 20

Bảng 2.10: Tiết diện dây dẫn cho các đường dây phương án 3a… 22

Bảng 2.11: Thông số đường dây cho các đường dây phương án 3a… 22

Bảng 2.12: Tổn thất điện áp cho các đường dây phương án 3a… 22

Bảng 2.13: Tiết diện dây dẫn cho các đường dây phương án 3b… 23

Bảng 2.14: Thông số đường dây cho các đường dây phương án 3b… 23

Bảng 2.15: Tổn thất điện áp cho các đường dây phương án 3b… 23

Bảng 2.16: Tiết diện dây dẫn cho các đường dây phương án 3c… 24

Bảng 2.17: Thông số đường dây cho các đường dây phương án 3c 24

Bảng 2.18: Tổn thất điện áp cho các đường dây phương án 3c… 24

Bảng 2.19: Tiết diện dây dẫn cho các đường dây Nhóm 1 … 26

Bảng 2.20: Thông số đường dây cho các đường dây Nhóm 1… 26

Bảng 2.21: Tổn thất điện áp cho các đường dây Nhóm 1… … 26

Bảng 3.1: Suất giá đầu tư cho đường dây trên không cấp điện áp 110 kV… 28

Bảng 3.2: Bảng số liệu tính toán kinh tế… 29

Bảng 4.1: Các thông số của máy biến áp hạ áp… 32

Bảng 4.2: Bảng tính toán sơ đồ cầu cho trạm biến áp… 35

Bảng 5.1: Kết quả tính toán phân bố công suất trên các đường dây HT-1, HT-2, HT-3, HT-4, HT-5… 40

Bảng 5.2: Kết quả tính toán phân bố công suất trong chế độ cực tiểu trên các đường dây HT-1, HT-2, HT-3, HT-4, HT-5 … 42

Bảng 5.3: Kết quả tính toán phân bố công suất trong chế độ sự cố trên các đường dây HT-1, HT-2, HT-3, HT-4, HT-5… 43

Bảng 6.1: Điện áp áp thanh góp hạ áp quy đổi về phía cao áp trong chế độ cực đại 44

Bảng 6.2: Điện áp áp thanh góp hạ áp quy đổi về phía cao áp trong chế độ sự cố 45

Bảng 6.3: Điện áp áp thanh góp hạ áp quy đổi về phía cao áp trong chế độ cực tiểu… 45

Bảng 6.4: Bảng thông số điều chỉnh của MBA điều chỉnh dưới tải 46

Bảng 6.5: Tính toán đầu phân áp ở chế độ phụ tải cực đại… 47

Bảng 6.6: Tính toán đầu phân áp ở chế độ phụ tải cực tiểu… 48

Bảng 6.7:Tính toán đầu phân áp ở chế độ phụ tải sau sự cố… 48

Bảng 7.1: Vốn đầu tư cho các trạm tăng áp và hạ áp 49

Bảng 7.2: Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống điện thiết kế 51

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1: Sơ đồ chia nhóm phụ tải 6

Hình 1.2: Sồ đố nối dây phương án 1a… 6

Hình 1.3: Sồ đố nối dây phương án 2a, 2b, 2c… 7,8 Hình 1.4: Sồ đố nối dây phương án 3a, 3b, 3c 8,9 Hình 1.5: Sơ đồ tính điểm phân bố công suất cho mạng kín HT-2-3… 12

Hình 3.1: Sơ đồ phương án nối dây tối ưu… 30

Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống 2 thanh góp có máy cắt liên lạc… 33

Hình 4.2: sơ đồ cầu trong và cầu ngoài… 34

Hình 4.3: sơ đồ 2 thanh góp 110 kV phía hệ thống… 36

Hình 5.1: Sơ đồ nguyên lý và thay thế đường dây HT-2… 37

Hình 5.2: Sơ đồ nguyên lý và thay thế đường dây HT-2 khi đứt một mạch… 41

CHƯƠNG 1: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN

1.1.1 Cân bằng công suất tác dụng

Đặc điểm của quá trình sản xuất điện năng là công suất của các nhà máy sản xuất ra phảiluôn cân bằng với công suất tiêu thụ của các phụ tải tại mọi thời điểm

Việc cân bằng công suất trong hệ thống điện cho thấy khả năng cung cấp của các nguồnphát và yêu cầu của các phụ tải có cân bằng hay không, từ đó sơ bộ định ra phương thức vậnhành của các nhà máy để đảm bảo cung cấp đủ công suất, thỏa mãn các yêu cầu về kỹ thuật và

có hiệu quả kinh tế cao nhất

Đặc biệt việc tính toán cân bằng công suất cho hệ thống trong các chế độ cực đại, cựctiểu và chế độ sự cố, nhằm đảm bảo độ tin cậy của hệ thống, đảm bảo chỉ tiêu về chất lượngđiện cung cấp cho các phụ tải

Tổng công suất có thể phát của nguồn điện phải bằng hoặc lớn hơn công suất yêu cầutrong chế độ max, tính theo công thức sau:

PF = Pyc = mPpt + Pmđ (1.1.1)Trong đó:

m: hệ số đồng thời (ở đây lấy m = 1)

PF: tổng công suất tác dụng phát của nguồn

Pyc: công suất tác dụng yêu cầu của phụ tải

Ppt: tổng công suất tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ: Ppt = 153 MW

Pmđ: tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp

Ta chọn: Pmđ = 5% mPpt = 5% 153= 7,65 (MW)

Ta thấy: PF = Pyc = mPpt + Pmđ = 153 + 7,65 = 160,65 (MW)

Do giả thiết nguồn cung cấp đủ công suất tác dụng nên ta không cần cân bằng chúng

1.1.2 Cân bằng công suất phản kháng

Việc cân bằng công suất phản kháng có ý nghĩa quyết định đến điện áp của mạng điện.Quá trình cân bằng công suất phản kháng sơ bộ nhằm phục vụ cho việc lựa chọn dây dẫn chứkhông giải quyết triệt để vấn đề thiếu công suất phản kháng

Biểu thức cân bằng công suất phản kháng được biểu diễn như sau:

QF = mQpt +QB + QL –QC (1.1.2)

Trong đó:

m: hệ số đồng thời (ở đây lấy m = 1)

QF: tổng công suất phản kháng phát kinh tế của nhà máy điện, được tính dựa trêncân bằng công suất tác dụng ở trên Tổng công suất tác dụng yêu cầu của phụ tải chính là côngsuất của các nhà máy điện trên hệ thống phải đáp ứng Giả sử ta lấy hệ số công suất của các tổmáy phát bằng hệ số công suất của hệ thống

QF = PFtgF

2

Vì nguồn có hệ số công suất cosHT =0,9 nên ta có tgHT =0,436

→ QF = 66,708 (MVAr)

Qpt: tổng công suất phản kháng cực đại của phụ tải

Qpt = Q1max + Q2max + Q3max + Q4max +Q5max = 74,1 (MVAr)

QB: tổng tổn thất công suất phản kháng trong các MBA của hệ thống

Ta lấy: QB = 15% ∑Qpt = 15% 66,708 = 11,118 (MVAr)

QL: tổng tổn thất công suất phản kháng trên đường dây của mạng điện

QC: tổng công suất phản kháng do dung dẫn của các đoạn đường dây cao áp trongmạng điện sinh ra

Với lưới điện đang xét trong tính toán sơ bộ ta có thể coi: QL = QC

Thay các thành phần vào biểu thức cân bằng công suất phản kháng (1.1 2), ta có:

Qyc = mQpt + QB + QL – QC

= 74,12 + 11,118 = 85,238 (MVAr)

1.2 Đề xuất phương án nối dây

Một trong các yêu cầu của thiết kế mạng điện là đảm bảo cung cấp điện an toàn vàliên tục, nhưng vẫn phải đảm bảo tính kinh tế Muốn đạt được yêu cầu này người ta phảitìm ra phương án hợp lý nhất trong các phương án vạch ra đồng thời đảm bảo được cácchỉ tiêu kỹ thuật

Các yêu cầu chính đối với mạng điện:

 Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị

 Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

 Đảm bảo chất lượng điện năng

 Đảm bảo tính linh hoạt của mạng điện

 Đảm bảo tính kinh tế và có khả năng phát triển

Trong thiết kế hiện nay, để chọn được sơ đồ tối ưu của mạng điện người ta sử dụngphương pháp nhiều phương án Từ các vị trí đã cho của các phụ tải và các nguồn cungcấp, cần dự kiến một số phương án và phương án tốt nhất sẽ chọn được trên cơ sở so sánhkinh tế - kỹ thuật các phương án đó Đồng thời cần chú ý chọn các sơ đồ đơn giản Các sơ

đồ phức tạp hơn được chọn trong trường hợp khi các sơ đồ đơn giản không thoả mãn yêucầu kinh tế - kỹ thuật

Những phương án được lựa chọn để tiến hành so sánh về kinh tế chỉ là nhữngphương án thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật của mạng điện

3

Những yêu cầu kỹ thuật chủ yếu đối với các mạng là độ tin cậy và chất lượng caocủa điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ Khi dự kiến sơ đồ của mạng điện thiết kế,trước hết cần chú ý đến hai yêu cầu trên Để thực hiện yêu cầu về độ tin cậy cung cấpđiện cho các hộ tiêu thụ 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 tiêu thụ loại I có thể sử dụngđường dây hai mạch hay mạch vòng

Các hộ tiêu thụ loại III được cung cấp điện bằng đường dây một mạch

Để chọn được sơ đồ tối ưu của mạng điện ta sử dụng phương pháp chia lưới điệnthành các nhóm nhỏ, trong mỗi nhóm ta đề ra các phương án nối dây, dựa trên các chỉtiêu về kinh tế - kỹ thuật ta chọn được một phương án tối ưu của từng nhóm Vì các nhómphân chia độc lập, không phụ thuộc lẫn nhau nên kết hợp các phương án tối ưu của cácnhóm lại ta được sơ đồ tối ưu của mạng điện

Ưu nhược điểm của phương pháp chia nhóm :

Ưu điểm: phương pháp này giúp ta chọn được sơ đồ tối ưu mà không bị thiếu

phương án nào

Nhược điểm: việc chia nhóm phụ thuộc nhiều vào số lượng và vị trí địa lý của các

phụ tải Khi vị trí địa lý của các phụ tải đan xen nhau, việc chia nhóm sẽ gặp nhiều khókhăn

Việc chia nhóm sẽ được thực hiện như sau: trước tiên dựa vào vị trí địa lý và công suất của các nguồn và phụ tải, chúng ta sẽ xem xét xem các phụ tải được lấy công suất từ nguồn nào, các phụ tải gần nhau cho vào 1 nhóm Ở đây chúng ta có hai nguồn, các phụ tải sẽ được cung cấp từ nguồn gần nó nhất, nếu phụ tải nằm ở vị trí gần giữa 2 nguồn thì chúng ta sẽ xét đến công suất của nguồn và tổng công suất của các phụ tải xung quanh nó

để đưa ra quyết định nối phụ tải đó với nguồn nào Sau đó chúng ta sẽ tiến hành phân chia thành các nhóm Việc vạch phương án sẽ được tiến hành đối với mỗi nhóm

Dựa trên cơ sở vị trí địa lý giữa các phụ tải, ta lại phân hai khu vực trên làm các nhóm nhỏ Phía nhà máy nhiệt điện được chia làm hai nhóm, phía hệ thống chia làm hai nhóm Cụ thể là:

4

 Độ tin cậy cung cấp điện thấp.

 Khoảng cách dây lớn nên thi công tốn kém

Mạng điện liên thông:

- Ưu điểm:

 Việc thi công sẽ thuận lợi hơn vì hoạt động trên cùng một đường dây

 Độ tin cậy cung cấp điện tốt hơn hình tia

- Nhược điểm: Tổn thất điện áp và tổn thất điện năng cao.

Hình 1.1: Sơ đồ chia nhóm phụ tải

Ta đề ra các phương án nối dây cho từng nhóm và loại sơ bộ một số phương án như sau:

50 km

30 km

58,31 km

Điện áp định mức của mạng điện thiết kế được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấpđiện Điện áp định mức sơ bộ của mạng điện có thể xác định theo giá trị của công suấttrên mỗi đường dây trong mạng điện.

Các phương án của mạng điện thiết kế hay là các đoạn đường dây riêng biệt củamạng điện có thể có điện áp định mức khác nhau Chọn điện áp cho mạng là một trongnhững vấn đề cơ bản của việc thiết kế Việc chọn điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến chỉ tiêu

kinh tế và chỉ tiêu kỹ thuật của mạng điện Nếu điện áp cao thì dòng điện nhỏ sẽ được lợi

về dây dẫn nhưng xà sứ cách điện phải lớn Ngược lại nếu điện áp thấp thì được lợi vềcách điện, cột xà nhỏ hơn nhưng chi phí cho dây dẫn sẽ cao hơn Tuỳ thuộc vào giá trịcông suất cần truyền tải và độ dài đường dây tải điện mà chọn điên áp vận hành sao chothích hợp nhất Trong khi tính toán thông thường, trước hết chọn điện áp định mức củacác đoạn đường dây có công suất truyền tải lớn Các đoạn đường dây trong mạng kín,theo thường lệ, cần được thực hiện với một cấp điện áp định mức

Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức kinh nghiệm sau: (3.1)

Trong đó:

▪ Ui - điện áp tính toán của đường dây thứ i, kV;

▪ li - chiều dài đường dây thứ i, km;

▪ Pi - công suất tác dụng trên đường dây truyền tải thứ i, MW;

Điện áp tính toán trên đoạn HT-3:

= 29 + j14,049 (MVA)

Điện áp tính toán trên đoạn HT-3:

= 93,285 (kV) Điện áp tính toán trên đoạn 3-2 là:

= 73,947 (kV) Như vậy, ta chọn điện áp định mức cho phương án 2b là 110 kV

c) Phương án 2c:

Giả thiết rằng mạng điện là đồng nhất và tất cả các đường dây đều có cùng tiết

diện, và chiều dòng công suất như hình vẽ:

Hình 1.5: Sơ đồ tính điểm phân bố công suất cho mạng kín HT-3-2

Tính dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây trong mạch vòng HT-3-2-HT

Để xác định các dòng công suất ta cần giả thiết rằng, mạch điện đồng nhất và tất cả cácđoạn đường dây đều có cùng một tiết diện Như vậy dòng công suất chạy trên đoạn HT-3bằng:

HT-3

= 31,74 + j15,37 (MVA)Dòng công suất chạy trên đoạn 3-2 bằng:

Công suất chạy trên đoạn HT-2 bằng:

Do đó, nút 3 là điểm phân công suất chung

Điện áp tính toán trên đoạn HT-2:

Điện áp tính toán trên đoạn HT-3:

Điện áp tính toán trên đoạn 3-2

Như vậy, ta chọn điện áp định mức cho phương án 2c 110 là kV

1.3.1.3 Nhóm 3

Tính toán tương tự ta có bảng kết quả tính toán điện áp như sau:

Bảng 1.3: Tính toán điện áp cho các phương án Nhóm 3

Nhóm Phương án nối dây Nhánh U(kV) Chọn Uđm(kV)

HT-5 112,735

12

CHƯƠNG 2: TÍNH CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN

2.1 Chọn tiết diện dây dẫn theo phương pháp mật độ dòng kinh tế

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), đồng thời các dây dẫn thườngđược đặt trên các cột bê tông ly tâm hay cột thép tuỳ theo địa hình đường dây chạy qua.Đối với các đường dây 110 kV, khoảng cách trung bình hình học giữa dây dẫn các phabằng 5m (Dtb = 5m)

Đối với các mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh

tế của dòng điện, nghĩa là:

F (3.2)Trong đó:

13

▪ Imax - dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại, A;

▪ Jkt - mật độ kinh tế của dòng điện, A/mm2 Với dây AC và Tmax = 5360h trongkhoảng > 5000 giờ thì Jkt = 1 A/mm2

Dòng điện chạy trên đường dây trong các chế độ phụ tải cực đại được xác định theocông thức:

(3.3)Trong đó:

▪ n - số mạch của đường dây (đường dây một mạch n = 1; đường dây hai mạch n

= 2);

▪ Uđm - điện áp định mức của mạng điện, Uđm =110 kV;

▪ Smax - công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVA

Dựa vào tiết diện dây dẫn tính được theo công thức trên, tiến hành chọn tiết diệntiêu chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng quang, độ bền cơ họccủa đường dây và phát nóng dây dẫn trong các chế độ sau sự cố

Đối với đường dây 110 kV, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thépcần phải có tiết diện F ≥ 70 mm2

Để đảm bảo cho đường dây vận hành bình thường trong các chế độ sau sự cố, cầnphải có các điều kiện:

trong đó:

▪ Icb - dòng điện chạy trên đường dây, ở chế độ làm việc bình thường: , ở chế độ

sự cố: ;

▪ Icp - dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫn;

* Tính tổn thất điện áp trong mạng điện

Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ được đặc trưng bằng tần số của dòng điện

và độ lệch điện áp so với điện áp định mức trên các cực của thiết bị dùng điện Khi thiết

kế các mạng điện thường giả thiết rằng hệ thống hoặc các nguồn cung cấp có đủ côngsuất tác dụng để cung cấp cho các phụ tải Do đó không xét đến những vấn đề duy trì tần

số Vì vậy chỉ tiêu chất lượng của điện năng là giá trị của độ lệch điện áp ở các hộ tiêuthụ so với điện áp định mức ở mạng điện thứ cấp

Khi tính sơ bộ các mức điện áp trong các trạm hạ áp, có thể chấp nhận là phù hợpnếu trong chế độ phụ tải cực đại các tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện một cấp điện

14

áp không vượt quá 10 ÷ 15% trong chế độ làm việc bình thường, còn trong các chế độsau sự cố các tổn thất điện áp lớn nhất không vượt quá 15 ÷ 20%, nghĩa là:

Tổn thất điện áp trên đường dây thứ i khi vận hành bình thường được tính:

(3.4)Trong đó:

▪ Pi, Qi – công suất phản kháng và công suất tác dụng trên đường dây thứ i;

▪ Ri, Xi - điện trở và điện kháng của đường dây thứ i

Đối với đường dây có hai mạch, nếu ngừng một mạch thì tổn thất điện áp trênđường dây bằng:

(3.5)

2.2 Áp dụng cho các phương án

a) Nhóm 2:

Phương án 2a

 Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây HT-2:

Dòng điện chạy trên đường dây HT-2 khi phụ tải cực đại bằng:

Tiết diện dây dẫn:

Chọn dây dẫn AC- 70 có Icp = 265 A

Sau khi chọn tiết diện tiêu chuẩn cần kiểm tra dòng điện chạy trên đường dây,trong các chế độ sau sự cố Sự cố trên đường dây HT-2 có thể xẩy ra đứt 1 đườngdây Khi đứt 1 đường dây thì dòng điện sự cố lớn nhất đi qua đường dây HT-2 là:

Như vậy : < k1.k2.Icp = 0,88.1.265 = 233,2 (A) ( đảm bảo điều kiện phát nóng)Với dây AC-70: r0 = 0,45 (Ω/km); x0 = 0,44 (Ω/km) ; b0 = 2,58.10-6 (S/km)

15

 Thông số đường dây:

 Tổn thất điện áp trên đoạn HT-2:

Khi làm việc bình thường:

Khi sự cố đứt 1 đường dây:

% < 20% (thỏa mãn )

Vậy phương án 2a thoả mãn điều kiện kỹ thuật

Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây HT-3: Tính toán tương tự như nhánh HT-2 Ta

có kết quả như các bảng số liệu dưới đây

Bảng 2.1: Tiết diện dây dẫn cho các đường dây phương án 2a

Q(MVAr)

R() ()X Ubt%

HT-3 AC-95 29 14,049

4,95 6,435 1,934

3,868

Từ bảng 2.1 và 2.3 ta có: Điều kiện phát nóng và tổn thất điện áp thoả mãn.

Vậy phương án 2a thoả mãn yêu cầu kỹ thuật

Phương án 2b

Tính toán tương tự như phương án 2a ta có kết quả như bảng dưới đây

Bảng 2.4: Tiết diện dây dẫn cho các đường dây phương án 2b

R() ()X Ubt%

 Tổn thất điện áp lúc bình thường và sự cố đứt 1 đường dây đoạn HT-3:

Từ bảng 2.4 và 2.6 ta có: Điều kiện phát nóng và tổn thất điện áp thoả mãn.

Vậy phương án 2b thoả mãn yêu cầu kỹ thuật

Dòng điện sự cố lớn nhất qua đoạn HT-3 khi đứt đoạn HT-2:

Dòng điện sự cố lớn nhất qua đoạn HT-2 khi đứt đoạn HT-3:

18

Bảng 2.8: Thông số đường dây cho các đường dây phương án 2c

22,25 10,78 13,5 21,15 4,367

Từ bảng ta có tổn thất điện áp lớn nhất lúc bình thường và sự cố đứt dây như sau:

- Chế độ bình thường

+ Đoạn HT-2: Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường :

+ Đoạn HT-3: Tổn thất điện áp ở chế độ bình thường :

19