luận văn kỹ thuật điện, điện tử thiết kế đường dây phân phối cung cấp từ hai nguồn và mạng điện cung cấptừ hai nguồn và mạng điện cung cấp

Đề tài :“THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI CUNG CẤP TỪ HAI NGUỒN VÀ MẠNG CUNG CẤP ” được chia làm hai phần lớn :  Phần 1 :Thiết Kế Đường Dây Phân Phối Cung Cấp Từ Hai Nguồn  Phần 2 : Thiết

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC DL KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ-TPHCM

MSSV : 00ĐĐC142

Khóa 6 (2000 – 2005)

CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Tp Hồ Chí Minh, Ngày …… tháng …… năm 2005

Giáo viên hướng dẫn ký tên

PHẦN NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ

CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Tp Hồ Chí Minh, Ngày …… tháng …… năm 2005

Giáo viên phản biện ký tên

CỦA HỘI ĐỒNG

Tp Hồ Chí Minh, Ngày …… tháng …… năm 2005

LỜI CẢM ƠNTrước hết, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với các bậc sinh thành đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành cuốn luận án tốt nghiệp này

Để hoàn thành cuốn luận án này em xin chân thành cảm ơn các thầy cô khoa Điện_Điện Tử đã tận tình hướng dẫn chúng em trong quá trình nghiên cứu và học tập tại trường

Em chân thành biết ơn Thầy Hồ Văn Hiến đã dành nhiều thời gian quý báu để tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho em trong suốt quá trình thực hiện luận án tốt nghiệp này

Em xin chân thành cảm ơn các anh chị khóa trước và các bạn sinh viên cùng khóa đã nhiệt tình động viên và hỗ trợ em trong quá trình làm bài

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thanh Tuấn

lập Kỹ Thuật Công Nghệ qui định Thông qua đó, sinh viên có một học kỳ để tự học, tự đánh giá khả năng của mình và trình bày thành luận văn dựa trên những hiểu biết của mình

Đề tài :“THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI CUNG CẤP TỪ HAI NGUỒN VÀ MẠNG CUNG CẤP ” được chia làm hai phần lớn :

 Phần 1 :Thiết Kế Đường Dây Phân Phối Cung Cấp Từ Hai Nguồn

 Phần 2 : Thiết Kế Mạng Hạ Aùp

Đề tài này được hoàn thành với mong muốn là thiết kế một mạng truyền tải điện năng nhằm phụ vụ nhu cầu sử dụng điện của khách hàng Qua luận văn này giúp em càng hiểu rõ thêm về cách thiết kế đường dây phân phối và mạng điện cung cấp

Tuy nhiên vì thời gian và khả năng vẫn còn hạn chế , em chưa xây dựng một Mạng Điện Phân Phối hoàn chỉnh và thiếu sót là không thể tránh khỏi Rất mong thầy hướng dẫn cùng quý hội đồng Hội Đồng để giúp em hoàn thiện dần kiến thức của mình

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 6 tháng 1 năm 2005

Sinh Viên Thực Hiện

Nguyễn Thanh Tuấn

MỤC LỤC

Lời cảm ơn

Lời mở đầu

Phần 1.Thiết Kế Đường Dây Phân Phối Cung Cấp Từ Hai Nguồn 1

Chương 1.Thiết Kế Đường Dây Phân Phối .2

1.1.Mở đầu 2

1.2.Điểm phân công suất .2

1.3.Chọn dây dẫn cho phát tuyến chính 4

1.4.Tính sụt áp cho phát tuyến chính .8

1.5.Tính sụt áp và chọn dây dẫn cho các tuyến nhánh 9

1.6.Tính tổn thất công suất cho mạng điện phân phối 15

1.7.Tổn thất điện năng .20

1.8.Tính toán chi phí của mạng điện phân phối .21

Chương 2.Tính Toán Ngắn Mạch Và Phối Hợp Bảo Vệ Cho Mạng Điện Phân Phối .24

2.1.Tính toán ngắn mạch 24

2.2.Tính toán tổng trở thứ tự thuận ,nghịch và không cho mạng điện phân phối .25

2.3.Tính toán ngắn mạch 26

2.4.Phối hợp bảo vệ 31

2.5.Phối hợp bảo vệ và chọn thiết bị .35

Chương 3.Tính Toán Cơ Khí Đường Dây .42

3.1.Mở đầu .42

3.2.Đặc tính cơ lý của dây dẫn 42

3.3.Vẽ biểu đồ ứng suất và độ võng theo khoảng vượt .50

3.4.Ứng suất và độ võng theo khoảng vượt lúc thi công 58

3.5.Xác định chiều cao cột ở các khoảng vượt .62

3.6.Chọn sứ cách điện .63

3.7.Nối đất .63

3.8.Tính toán lực tác dụng vào trụ và chọn dây chằng ,neo đất .66

3.9.Tính toán các khoảng vượt đặc biệt có điểm treo khác cao độ 76

3.10.Phiếu thử độ võng lúc trời nóng để kiểm tra an toàn .85

4.2.Tổn thất công suất trên đường dây có đặt tụ bù .87

4.3.Giảm tổn thất điện năng khi đặt tụ bù .88

4.4.Giảm tổn thất điện năng có xét đến chi phí đặt tụ bù .90

4.5.Giảm tổn thất công suất .94

4.6.Giảm tổn thất điện năng 95

4.7.Giảm tổn thất điện năng với n vị trí có xét đến chi phí bù .95

4.8.Tính toán bù cho các nhánh rẽ và tuyến chính 96

4.9.Tính toán bù ứng động .106

Chương 5.Tính Toán Độ Tin Cậy .107

5.1.Hàm tin cậy tổng quát .107

5.2.Các khái niệm phần tử đơn cơ bản 110

5.3.Hệ Thống nối tiếp .112

5.4.Tính toán độ tin cậy cho đường dây phân phối .115

Phần 2 Thiết Kế Mạng Cung Cấp Điện 119

Chương 1.Thiết Kế Đường Dây Trung Aùp Trên Không Và Cáp Ngầm 120

1.1.Thiết Kế đường dây trên không 120

1.11.Chọn tiết diện dây 120

1.1.2.Bố trí cột cho đường dây trên không 121

1.1.3.Tổn thất công suất .122

1.1.4.Tổn thất điện năng 122

1.2.Thiết đường dây cáp ngầm 123

1.2.1.Chọn tiết diện cáp .123

1.2.2.Bố trí cáp ngầm trung áp 124

1.2.3.Tổn thất công suất trên đường dây cáp ngầm 125

1.2.4.Tổn thất điện năng trên đường dây cáp ngầm .125

1.2.5.Tính toán ngắn mạch và kiểm tra ổn định cho cáp .126

1.3.Giảm tổn thất cho đường dây trên không 126

1.4.Tiết kiệm chi phí do đặt tụ bù .127

1.5.Bố trí tụ bù trung thế .128 Chương 2.Thiết Kế Trạm Biến Aùp Cung Cấp Từ Đường Dây Trên Không

2.1 Trạm cho đường dây trên không .134

2.1.1.Đồ thị phụ tải 134

2.1.2.Chọn máy biến áp .134

2.1.3.Tính toán tổn thất điện năng trong trạm .137

2.1.4.Tính sụt áp qua máy biến áp lúc phụ tải cực đại và cực tiểu 137

2.1.5.Chọn đầu phân áp cố định 138

2.1.6.Sơ đồ nguyên lý 140

2.1.7.Tính toán ngắn mạch 142

2.1.8.Chọn khí cụ điện .144

2.1.9.Nối đất cho trạm 148

2.1.10.Chống sét cho trạm và đường dây 150

2.1.11.Chi phí hằng năm của trạm .152

2.2 Trạm cho đường dây cáp ngầm 154

2.2.1.Đồ thị phụ tải 154

2.2.2.Chọn máy biến áp .155

2.2.3.Tính toán tổn thất điện năng trong trạm .157

2.2.4.Tính sụt áp qua máy biến áp lúc phụ tải cực đại và cực tiểu 158

2.2.5.Chọn đầu phân áp cố định 158

2.2.6.Sơ đồ nguyên lý ,mặt bằng và các mặt cắt .160

2.2.7.Tính toán ngắn mạch 168

2.2.8.Chọn khí cụ điện .169

2.2.9.Nối đất cho trạm 174

2.2.10.Chống sét cho trạm và đường dây 176

2.2.11.Chi phí hằng năm của trạm .177

Chương 3 Thiết Kế Mạng Cáp Ngầm Hạ Aùp .179

3.1.Giới thiệu về cấu trúc cáp ngầm 179

3.2.Sơ đồ mạng cáp ngầm gạ áp .179

3.3.Chọn cáp ngầm hạ áp 181

3.4.Tính sụt áp 182

3.5.Kiểm tra ổn định nhiệt .183

3.6.Bố trí cáp ngầm hạ áp .183

Chương 4.Thiết Kế Đường Dây Hạ Thế Trên Không 185

4.1.Tóm tắt lý thuyết 185

3.).Chi phí hằng năm của nhánh rẽ khách hàng .186

4.).Chi phí cố định cho trụ điện 186

5.).Chi phí cố định hằng năm của tụ bù trung thế 186

6.).Chi phí vận hành hàng năm do tổn thất sắt trong máy biến áp 187

7.).Chi phí vận hành hàng năm do tổn thất đồng trong máy biến áp 187

8.) Chi phí vận hành hàng năm do tổn thất điện năng trên một đoạn đường dây hạ thế .187

9.) Chi phí vận hành hàng năm do tổn thất điện năng do các đoạn nhánh rẽ đến nhà của khách hàng .187

4.2.Aùp dụng vào yêu cấu đề cho 188

Tài liệu tham khảo 194

Luận văn tốt nghiệp GVHD :TS Hồ Văn Hiến

Phần I

THIẾT KẾ MẠNG ĐIỆN PHÂN PHỐI

Phát tuyến chính hay đường nhánh cung cấp cho phụ tải tập trung hay phân bố điều (hoặc tăng dần hoặc giảm dần )

Phụ tải được cung câp qua máy biến áp phối đặt trong trạm treo,trạm giàn, trạm nền hay phòng biến điện ,điện áp máy biến áp là 15/0,4 KV hay 22/0,4 KV

Yêu cầu của thiết kế đường dây phân phối là chọn dây thoả mãn độ suit áp cho phép

Đường dây phân phối được bảo vệ bằng máy cắt đầu nguồn , tự đóng lại (Recloser) ,cầu chì tự rơi (FCO) và được phân đoạn bằng cầu dao phân đoạn để tiện lợi trong sửa chửa và bảo trì

Mạng phân phối thường có dạng hình tia hay mạch vòng kín bình thường vận hành hở nhằm đảo bảo tính liên tục cung cấp điện cho khách hàng

Dây dẫn có thể là dây trên không hoặc cấp ngầm

1.2-Điểm phân công suất :

Thông thường đường dây phân phối được cung cấp từ hai phía nhằm đảm bảo tính liên tục trong việc cung cấp điện cho khách hàng Nhưng thực tế thì đường dây tuy có cấu trúc mạng kín nhưng vận hành mở bằng cách để hở đường dây tại điểm phân công suất

Để tìm điểm phân công suất ta tiến hành các bước sau :

 Tập trung tải phân bố đều về trung điểm của đoạn phân bố

 Dùng công thức moment để tính công suất cung cấp từ hai phía

 Xác định điểm phân công suất

Luận văn tốt nghiệp GVHD :TS Hồ Văn Hiến

Sơ đồ trên được rút gọn lại như sau :

Công suất được cung cấp từ hai phía :

S12 =

12

11 1500 10 5050 8 1300 5 6 3000 5 2600 2

4900 1

2600 5

5 3000 4 1300 2 5050 1

4900 1

4900 1

1.3-Chọn dây dẫn cho tuyến chính:

1.3.1-Tóm tắt lý thuyết:

Sụt áp trên đường dây phân phối :

U

X Q R P



% 100 1000

Luận văn tốt nghiệp GVHD :TS Hồ Văn Hiến

Có thể áp dụng công thức :

% 100 1000

1000

) sin cos

(

2 0 0

S

U U

td

dm cp

Tra bảng chọn dây thoả tiêu chuẩn :

1000

sin cos

2 0

 % %

 Đường dây chỉ có phụ tải tập trung:

% 100 1000

pb

pb l S

 Đường dây vừa có phụ tại tập trung vừa có phụ tải phân bố đều



 %U U pb% + U tt%

1.3.2-Chọn dây dẫn lúc bình thường:

Chọn dây dẫn cho phát tuyến bên trái :

Sơ đồ phát tuyến chính bên trái :

Phụ tải tương đương về sụt áp tập trung về cuối đường dây là :

Stđ =

2 , 6

1 , 5 2208 4

1300 2 5050 1

1500       

= 4526 (KVA) Chọn x0 = 0,4(/km)

S

U U

td

dm cp

=

=

8 , 0

6 , 0 4 , 0 2 , 6 4526

22 10

r0 = 0,17(/km) đường kính 19 (mm)

+ Chỉ có phân bố

+Chỉ có tập trung

Luận văn tốt nghiệp GVHD :TS Hồ Văn Hiến

Dòng điện tổng :

10058

 = 264,27 (A) < Icp = 515(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22 (KV) là 1,2 (m ) ,suy ra cảm kháng :

2 , 1

lg 



 +0,016 = 0,317(/km) Hằng số sụt áp :

1000

sin cos

2 0 0

6 , 0 317 , 0 8 , 0 17 , 0

l S K

4 , 5 792 4 2600 2 4900 1

1000       

= 4841 (KVA)

l S K

1.3.3-Chọn dây dẫn lúc gặp sự cố :

a) Kiểm tra dòng diện phát nóng :

Khi đường dây gặp sự cố và lúc này đường dây chỉ còn cung cấp có một nguồn :

Sơ đồ đường dây phân phối lức này là :

b) Kiểm tra sụt áp khi sự cố lần lượt mất nguồn bên trái và phải :

 Khi mất nguồn bên trái :

l S K

1.4-Tính sụt áp cho tuyến chính:

1.4.1-Tính sụt áp cho tuyến chính bên trái:

Bảng tính sụt áp của các đoạn trên tuyến chính bên trái :

Đoạn L

(km)

Ltt (km)

Stt (KVA)

Lpb (km)

Spb (KVA)

1.4.2-Tính sụt áp cho tuyến chính bên phải:

Bảng tính sụt áp của các đoạn trên tuyến chính bên phải :

Đoạn L

(km)

Ltt (km)

Stt (KVA)

Lpb (km)

Spb (KVA)

Luận văn tốt nghiệp GVHD :TS Hồ Văn Hiến

1.5-Tính sụt áp và chọn dây dẫn cho các tuyến nhánh :

1.5.1-Tính sụt áp cho các nhánh :

1.5.2-Chọn dây dẫn cho các nhánh :

a) Chọn dây cho tuyến 2 – 9 :

Phụ tải tương đương về sụt áp về cuối đường dây :

Stđ =

8

8 300 5 , 6 500 5 300 5 , 3 600 2 400 1

400           

=1306,25 (KVA) Chọn x0 = 0,4(/km)

S

U U

td

dm cp

=

=

8 , 0

6 , 0 4 , 0 8 25 , 1306

22 10 745 ,

r0 = 0,33(/km) đường kính 13,5 (mm)

Icp = 335(A) Dòng điện tổng :

2500

 = 65,69 (A) < Icp = 335(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22 (KV) là 1,2(m ),

Suy ra cảm kháng :

2 , 1

lg 



 +0,016 = 0,34(/km)

Hằng số sụt áp :

1000

sin cos

2 0 0

6 , 0 34 , 0 8 , 0 33 , 0

l S K

b) Chọn dây cho tuyến 2 – 17 :

Phụ tải tương đương về sụt áp về cuối đường dây :

Stđ =

8

8 500 5 , 7 400 6 400 5 , 4 600 3 250 5 , 1

400           

=

=1656,25 (KVA) Chọn x0 = 0,4(/km)

S

U U

td

dm cp

=

=

8 , 0

6 , 0 4 , 0 8 25 , 1656

22 10 745 ,

2550

 = 67 (A) < Icp = 335(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22 (KV) là 1,2(m )

Suy ra cảm kháng :

2 , 1

lg 



 +0,016 = 0,34(/km) Hằng số sụt áp :

1000

sin cos

2 0

Luận văn tốt nghiệp GVHD :TS Hồ Văn Hiến

Sụt áp thực tế của phát tuyến chính bên trái lúc làm việc bình thường là :

l S K

U   td

= 9,6710 5  1656,25 8 = 1,28% <1,745%

c) Chọn dây cho tuyến 3 – 11 :

Phụ tải tương đương về sụt áp về cuối đường dây :

Stđ =

8

8 300 6 600 4

400     

=950 (KVA) Chọn x0 = 0,4(/km)

S

U U

td

dm cp

=

=

8 , 0

6 , 0 4 , 0 8

950

22 10 272 ,

1300

 = 34,16 (A) < Icp = 335(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22 (KV) là 1,2(m )

Suy ra cảm kháng :

2 , 1

lg 



 +0,016 = 0,34(/km) Hằng số sụt áp :

1000

sin cos

2 0

6 , 0 34 , 0 8 , 0 33 , 0

l S K

U   td

= 9,67 10  5  950 8 = 0.735% <1,272%

d) Chọn dây dẫn tuyến 4_20:

Phụ tải tương đương về sụt áp về cuối đường dây :

8

8 400 5 , 6 800 5 250 5 , 3 600 2 250 1

300           

=1568,75 (KVA) Chọn x0 = 0,4(/km)

S

U U

td

dm cp

=

=

8 , 0

6 , 0 4 , 0 8

1725

22 10 429 ,

2600

 = 68,31 (A) < Icp = 335(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22(KV) là 1,2 (m )

Suy ra cảm kháng :

2 , 1

lg 



 +0,016 = 0,34(/km) Hằng số sụt áp :

1000

sin cos

2 0

6 , 0 34 , 0 8 , 0 33 , 0

l S K

e) Chọn dây dẫn tuyến 5_14:

Phụ tải tương đương về sụt áp về cuối đường dây :

Stđ =

9

9 300 5 , 7 400 6 300 5 500 4 400 2

700           

=

=1444,44 (KVA) Chọn x = 0,4(/km)

Luận văn tốt nghiệp GVHD :TS Hồ Văn Hiến

S

U U

td

dm cp

=

=

8 , 0

6 , 0 4 , 0 9 44 , 1444

22 10 815 ,

2600

 = 68,31 (A) < Icp = 335(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22 (KV) là 1,2(m )

Suy ra cảm kháng :

2 , 1

lg 



 +0,016 = 0,34(/km) Hằng số sụt áp :

1000

sin cos

2 0

6 , 0 34 , 0 8 , 0 33 , 0

l S K

f) Chọn dây dẫn tuyến 5_23:

Phụ tải tương đương về sụt áp về cuối đường dây :

Stđ =

9

9 300 5 , 7 600 6 500 5 , 4 500 3

400         

=1516,67 (KVA) Chọn x0 = 0,4(/km)

U U

td

dm cp

=

=

8 , 0

6 , 0 4 , 0 9 67 , 1516

22 10 815 ,

2300

 = 60,43 (A) < Icp = 335(A) Cho khoảng cách trung bình của đường dây 22 (KV) là 1,2 (m )

Suy ra cảm kháng :

2 , 1

lg 



 +0,016 = 0,34(/km) Hằng số sụt áp :

1000

sin cos

2 0

6 , 0 34 , 0 8 , 0 33 , 0

l S K

r0 = 0,33 (/km)

x0 = 0,34(/km)

Luận văn tốt nghiệp GVHD :TS Hồ Văn Hiến

D = 13,5 (mm)

1.6-Tính tổn thất công suất cho mạng điện phân phối :

1.6.1-Đường dây chỉ có phụ tải tập trung :

2 0

2

2 2

3 r l I R

U

Q P

P tt  tt     tt

2 0

2

2 2

3 x l I X

U

Q P

2 0

2

2 2

3 r s I R

U

Q P

P pb  pb     

2 0

2

2 2

3 x s I X

U

Q P

Luận văn tốt nghiệp GVHD :TS Hồ Văn Hiến

1.6.3-Đường dây vừa có phụ tải tập trung vừa có phân bố đều :

+ Chỉ có tập trung

Itt =

U

S tt

 3

2 0

2 0

3 3 r l I

P    



Vậy có thể tính tổn thất theo công suất phụ tải :

+ Trường hợp các phụ tải có cùng cos :

pb dm

+ Chỉ có phân bố

+Chỉ có tập trung

BẢNG TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT CHO TUYẾN CHÍNH BÊN TRÁI

Đoạn L(km) r0(/Km

)

Stt(KVA)

Ltt(km) Spb(KVA

)

Lpb(km)

Đoạn L(km) r0(/Km

)

Stt(KVA)

Ltt(km) Spb(KVA

)

Lpb(km)

Luận văn tốt nghiệp GVHD : TS.Hồ Văn Hiến

BẢNG TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT CHO CÁC NHÁNH RẼ TRÁI

Đoạn L(km) r0(/Km

)

Stt(KVA)

Ltt(km) Spb(KVA

)

Lpb(km) P tt (KW) P pb (KW) '( )

KW P

BẢNG TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT CHO CÁC NHÁNH BÊN PHẢI

Đoạn L(km) r0(/Km

)

Stt(KVA)

Ltt(km) Spb(KVA

)

Lpb(km) P tt (KW) P pb (KW) '( )

KW P

Luận văn tốt nghiệp GVHD :TS Hồ Văn Hiến

Tổn thất thất công suất toàn mạng trái là :

Ptoànmạngtrái = Ptrái + Pnhánh =

= 70,894 + 34,944 = 105,838 (KW) Tổn thất thất công suất toàn mạng trái là :

Ptoànmạngphải = Pphải + Pnhánh =

= 66,542 + 49,785 = 116,327 (KW) Vậy tổng tổn thất công suất của toàn mạng là :

P = Ptrái +Pphải +Pnhánh =

= 70,894 + 66,542 + 84,729 = 222,165 (KW) 1.7-Tổn thất diện năng :

Hệ số tổn thất :

Ktt = 0,3 Kpt + 0,7  2

pt

K =

= 0,3  0,75 + 0,7  0,752 = 0,62 Tổn thất điện năng hằng năm :

+ Tổn thất điện năng của mạng điện bên trái :

Điện năng tiêu thụ hằng năm :

+ Điện năng tiêu thụ mang trái :



A mạngtrái =  Ppt  Kpt  8760 =

= 10058 0,8  0,75  8760 = 52864848 (KWh) + Điện năng tiêu thụ mang phải :



A mạngphải =  Ppt  Kpt  8760 =

= 9292  0,8  0,75  8760 = 48838752 (KWh) + Điện năng tiêu thụ toàn mạng :



A toànmạng =  Ppt  Kpt  8760 =

= 19350 0,8  0,75  8760 = 101703600(KWh) Phần trăm tổn thất điện năng :

+ Phần trăm tổn thất diện năng mạng trái :

100%= 1,19%

1.8-Tính toán chi phí của mạng điện phân phối :

1.8.1-Tóm tắt lý thuyết :

Tổng chi phí hằng năm cho một phát tuyến hay đường nhánh :

Tổng chi phí hằng năm cho một phát tuyến là tổng của 3 thành phần : TAC = AIC + AEC + ADC

Trong đó :

TAC : tổng chi phí hằng năm (Total Annual Cost )

AIC : chi phí đầu tư tương đương hằng năm của một Km đường dây

(Annual Equivalent Of Investment Cost )

AEC : chi phí tổn thất hằng năm của đường dây (Annual Equivalent Of Energy Cost To RI2 Cost )

ADC : chi phí yêu cầu hằng năm để bù vào tổn thất công suất của phát tuyến (Annual Equivalent Of Demand Cost )

a) Tính AIC :

Hệ số tổn thất :

AIC = ICF iF l Trong đó :

ICF : chi phí xây dựng đường dây (đường dây trên không 22(KV), mạch đơn cột BTCT 14m , ICF = 10000($/Km)

iF :Hệ số khấu hao (giả thuyết 0,1)

Luận văn tốt nghiệp GVHD :TS Hồ Văn Hiến

Kpt : hệ số phụ tải =

ADC = P  KPR  KR KLSA 

(CGiG +CTiT + CS  iS ) ($) Trong đó :

KPR : hệ số đỉnh tổn thất (chọn 0,82)

KR :hệ số dự trữ (chọn 1,15)

KLSA : hệ số tổn thất cho phép (chọn 1,03)

CG : chi phí máy phát (nguồn) (giả thuyết 200$/KW công suất máy phát (nguồn))

CT : chi phí hệ thống truyền tải (giả thuyết chọn 65$/Kw)

CS :chi phí hệ thống phân phối (giả thuyết chọn 20 $/KW)

iG , iT , iS : hệ số khấu hao trên vốn cố định

Giả thuyết :iG = 0,1 ;iT = 0,125;iS = 0,125 Nếu tính ADC cho một đoạn thì thay P bởi Pđoạn Tổng chi phí cho một Km chiều dài đường dây là :

TAC1Km =

l

TAC

($/Km) 1.8.2-Tổng chi phí hằng năm của phát tuyến chính :

Aùp dụng AIC cho phát tuến chính:

AIC = 10000  0,1  12 =12000 ($) Aùp dụng AEC cho phát tuyến chính :

AEC = P  Ktt 8760 c Tổ thất điện năng của toàn phát tuyến chính là :

+Tổn thất thất công suất toàn tuyến chính :

Pphát tuyến chính = Ptrái + Pphải

= 70,894 + 66,542= 137,436 (KW) Suy ra :

AEC = 137,436  0,628760 0,05 = 37322,12($) Aùp dụng AEC cho phát tuyến chính :

ADC = P  KPR  KR KLSA 

 (CGiG + CTi T + C S  iS ) =

=137,436 0,82 1,151,03

 (2000,1+ 65 0,125+20 0,125)= 4088,14($) Vậy tổng chi phí hằng năm cho toàn phát tuyến chính là :

TACTuyến chính= AIC +AEC + ADC =

= 12000 + 37322,12 + 4088,14= 53410,26 ($) Tổng chi phí cho 1 Km chiều dài đường dây phát tuyến :

Aùp dụng AIC cho phát tuyến nhánh:

AIC = 10000  0,1  50 =50000 ($) Aùp dụng AEC cho phát tuyến nhánh :

AEC = P  Ktt 8760 c Tổ thất điện năng của toàn phát tuyến nhánh là :

+Tổn thất thất công suất toàn tuyến nhánh là :

Pphát tuyến nhánh = 84,729 (KW) Suy ra :

AEC = 84,729  0,628760 0,05 = 23009,01($) Aùp dụng AEC cho phát tuyến nhánh :

ADC = P  K PR  KR KLSA 

 (CG iG + CT  i T + C S  iS )

=84,729  0,821,151,03

 (2000,1+ 65 0,125+20 0,125)= 2520,33 ($) Vậy tổng chi phí hằng năm cho các phát tuyến nhánh là :

TAC nhánh = AIC +AEC + ADC =

= 50000 + 23009,01+ 2520,33= 75529,34 ($) Tổng chi phí cho 1 Km chiều dài đường dây phát tuyến :

TACToànmạng= TAC nhánh+ TACTuyến chính=

=75529,34 + 53410,26 = 128939,6($) Giá thành tải điện cho 1KWh điện của toàn mạng điện là :

Luận văn tốt nghiệp GVHD :TS Hồ Văn Hiến

toanmang A

TAC toanmang

=

101703600 128939,6

= 0,0013($/Km)

CHƯƠNG 2 :

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ PHỐI HỢP

BẢO VỆCHO MẠNG ĐIỆN PHÂN PHỐI

2.1-Tính toán ngắn mạch :

Ngắn mạch là trạng thái sự cố nghiêm trọng và thường xảy ra trong hệ thống điện Vì vậy ,các phần tử trong hệ thống cung cấp điện phải được tính toán và lựa chọn thiết bị sao cho không những làm việc tốt ở trạng thái bình thường mà còn có thể chịu đựng được trạng thái sự cố trong giới hạn quy định cho phép Để lựa chọn tốt các phần tử trong hệ thống điện ,chúng ta phảidự đoán các tình trạng ngắn mạch có thể xảy ra và tính toán được các số liệu ngắn mạch như : dòng điện ngắn mạch và công suất ngắn mạch Các số liệu này còn là căn cứ quan trọng để thiết kế hệ thống bảo vệrơle, quyết định phương hướng vận hành hệ thống cung cấp điện ….Vì vậy tính toán ngắn mạch là một phần không thể thiếu được khi thiết kế hệ thống điện

Khi đánh giá ,lựa chọn nhà máy ,hệ thống không những cần phải tính đến dòng điện và điện áp trong chế độ làm việc bình thường mà cần phải quan tâm đến khi xảy ra ngắn mạch Vì dòng ngắn mạch lớn hơn nhiều so với dòng định mức ,cho nên có thể gây ra ứnh suất nhiệt và động rất lớn

Nếu như dòng ngắn mạch lớn nhất không được tính trong giai đoạn thiết kế thì hậu quả trên có thể làm hư hỏng thiết bị và nguy hiểm cho người Ngoài ra , dòng ngắn mạch nhỏ nhất cũng cần phải xác định vì nó có ý nghĩa quan trọng chọn thông số kỹ thuật cho thiết bị

Tính chất của sự cố ngắn mạch :

 Sự cố thoáng qua :

Hầu hết các sự cố trên đường dây phân phối đều là sự cố thoáng qua , thường chiếm tới 80%  90% Cả khi được xem là sự cố vĩnh cửu thì cũng có đến 30% có thể xem là thoáng qua là sự cố có bản chất quá độ

 Sự cố vĩnh cửu

Là sự cố gây hư hại có nguyên nhân từ sự cố hay hồ quang sự cố Sự cố cách điện hay một dây bị hỏng do các phương tiện vận tải va chạm vào trụ Khi xảy ra sự cố vĩnh cửu phải cắt điện đường dây, đợi công nhân vận hành đến hiện trường và sửa chữa hư hại

Các loại sự cố ngắn mạch trên lưới phân phối :

 Ngắn mạch ba pha

Luận văn tốt nghiệp GVHD:TS Hồ Văn Hiến

 Ngắn mạch hai pha chạm đất

 Ngắn mạch một pha

2.2-Tính toán tổng trở thứ tự thuận ,nghịch và không cho mạng phân phối : 2.2.1-Tính tổng trở thứ tự không của tuyến chính (AC_185) :

Theo tài liệu của Electric Power Distribution của A.S.Pabla :

Đường dây tuyến chính là AC_185 có các thông số sau :

779 , 0 ln 10

ab D D

D   = 1,373 (m) Suy ra :

x0= 6

4

373 , 1 10 5 , 9 779 , 0

50

80 660 ln

10 50 14 , 3 2

2.2.2-Tính tổng trở thứ tự không của tuyến nhánh (AC_95) :

Đường dây cho tuyến nhánh là AC_95 có các thông số sau :

779 , 0 ln 10

ab D D

D   = 1,373 (m) Suy ra :

x0= 6

4

373 , 1 10 5 , 9 779 , 0

50

80 660 ln

10 50 14 , 3 2

2.3-Tính toán ngắn mạch :

2.3.1-Tính toán ngắn mạch từ kết quả chạy chương trình :

a) Các số liệu ban đầu :

Số nhánh :12 Số nút :12 (không kể nút chuẩn) Nút chuẩn :0Số liệu về nhánh :

|STT|Đầu|Cuối| r1 | x1 | r2 | x2 | r0 | x0 | -

Luận văn tốt nghiệp GVHD:TS Hồ Văn Hiến

b) Kết quả tính ngắn mạch

Dòng điện tính bằng Ampe :

+Tính toán với tổng trở ngắn mạch 0()

Dòng điện thứ tự không (Ampe)

|Nut| I0_LG | I0_LLG | -

+Tính toán với tổng trở ngắn mạch 20()

Dòng điện thứ tự không (Ampe) -

|Nut| I0_LG | I0_LLG | -

2.3.2-Tính toán ngắn mạch bằng tay :

Trên đây là kết quả dòng ngắn mạch được tính bằng chương trình tính ngắn mạch ,để kiểm tra lại kết quả của chương trình ta có thể thực hiện tính tay dòng ngắn mạch tại nút số 2 với :