Đồ án tốt nghiệp ngành hệ thống điện NGUYỄN văn THAO

 Cân bằng công suất, sơ bộ xác định chế độ làm việc của hai nguồn điện  Lựa chọn điện áp  Dự kiến các phương án của mạng điện, so sánh các phương án về mặt kỹ thuật  So sánh các phươ

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên : Nguyễn Văn Thao

Lớp : Đ4-H3

I Đề bài

1 Phần 1: Thiết kế lưới điện khu vực,khối lượng 70%

2 Phần 2: Chuyên đề tính ổn định động, khối lượng 30%

II Số liệu thiết kế lưới điện

3 Nguồn điện:

- Nguồn 1: Hệ thống điện có công suất vô cùng lớn, cos=0,85

- Nguồn 2: Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi: 4x50MW, Udm = 10,5kV, cos=0,85

Giá 1kWh điện năng tổn thất: 1000đồng/kWh

III Nội dung phần thiết kế lưới điện khu vực:

 Phân tích nguồn và phụ tải

 Cân bằng công suất, sơ bộ xác định chế độ làm việc của hai nguồn điện

 Lựa chọn điện áp

 Dự kiến các phương án của mạng điện, so sánh các phương án về mặt kỹ thuật

 So sánh các phương án về mặt kinh tế, chọn phương án tối ưu

 Lựa chọn máy biến áp, sơ đồ nối dây của các nhà máy và các trạm phân phối,sơ đồ nối dây chính của cả mạng điện

 Vẽ sơ đồ thay thế của mạng điện, tính chính xác chế độ và cân bằng công suất

 Tính toán điều chỉnh điện áp

 Tính toán giá thành tải điện

IV Nội dung phần chuyên đề

Tính ổn định động khi xảy ra ngắn mạch ba pha tại đầu đường dây liên lạc giữa nhà máy điện và HTĐ

V Yêu cầu các bản vẽ

Gồm 5 bản:

 01 bản vẽ sơ đồ các phương án nối dây

 01 bản vẽ sơ đồ nối điện chính

 02 bản vẽ về ổn định

Ngày giao đề tài:

Ngày hoàn thành :

Trưởng khoa Hà Nội, ngày tháng năm 2014

Giáo viên hướng dẫn

Th S Hoàng Thu Hà

PHẦN I: THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN

KHU VỰC

CHƯƠNG I : PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI, TÍNH TOÁN CÂN BẰNG

1.1 Phân tích nguồn và phụ tải

1.1.1 Nguồn điện

Trong lưới điện thiết kế có 2 nguồn cung cấp là hệ thống điện và nhà máy nhiệt điện

 Hệ thống điện (HT) có công suất vô cùng lớn

- Điện áp trên thanh góp hệ thống: 110 kV

- Hệ số công suất trên thanh góp: cos = 0,85

- Để có thể vận hành lưới điện bình thường trong các trường hợp sự cố, sửa chữa

ta cần có sự liên kết giữa hệ thống điện và nhà máy để trao đổi công suất khi cần thiết

- Do HT có công suất vô cùng lớn nên ta chọn nút cân bằng công suất là nút cơ sở

về điện áp và không cần dự trữ công suất trong nhà máy điện, tức là công suất tác dụng và công suất phản kháng dự trữ sẽ được lấy từ HT

 Nhà máy nhiệt điện (NĐ) gồm 4 tổ máy:

- Công suất định mức: 4x50=200 MW

- Điện áp định mức: Uđm = 10,5 kV

- Hệ số công suất định mức: cos = 0,85

- Đối với nhà máy nhiệt điện ngưng hơi sử dụng nhiên liệu than bột thì công suất

tự dùng chiếm (6 8)% công suất đặt của nhà máy Chọn công suất tự dùng Ptd = 8% Pđm

- Đối với nhà máy NĐ máy phát làm việc ổn định khi công suất phụ tải P 70% Pđm, và máy phát phải ngưng làm việc khi công suất phụ tải P 30% Pđm

- Công suất phát kinh tế của nhà máy nhiệt điện nằm trong khoảng (70 90)% Pđm

Phụ tải loại III (phụ tải 3) là phụ tải có độ quan trọng thấp việc mất điện không gây ảnh hưởng nhiều tới kinh tế, con người vì vậy ta chỉ cần cấp điện cho phụ tải này bằng 1 nguồn và sử dụng đường dây đơn

Công suất tiêu thụ của các phụ tải điện được tính như sau:

̇

√

Với:

Ta có bảng thông số các phụ tải trong chế độ cực đại và cực tiểu Bảng 1.2 Thông số các phụ tải Hộ phụ tải

(MW) ̇

(MVA) (MVA) (MW) ̇

(MVA)

(MW)

Tổng 244 244+118,096j 271.077 147 147+71,148j 163.313

1.2 Cân bằng công suất trong hệ thống điện

Đặc điểm của HTĐ là truyền tải tức thời điện năng từ nguồn tới hộ tiêu thụ và không có khả năng tích trữ lại điện năng với một lượng lớn Tính chất này xác định

sự đồng bộ của quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng

Tại từng thời điểm của chế độ xác lập của hệ thống, các nguồn điện phải phát ra công suất đúng bằng công suất tiêu thụ, trong đó bao gồm cả tổn thất công suất trong lưới điện

Nếu không cân bằng được công suất trong hệ thống điện sẽ dẫn tới việc mất ổn định điện áp và tần số trong hệ thống

1.2.1 Cân bằng công suất tác dụng

Công suất phát của các nhà máy trong hệ thống tại mỗi thời điểm phải bằng với công suất của hộ tiêu thụ, kể cả tổn thất công suất trong mạng điện

Ngoài ra để đảm bảo cho hệ thống vận hành bình thường, cần phải có dự trữ công suất nhất định của công suất tác dụng trong hệ thống Dự trữ trong HTĐ là một vấn

đề quan trọng, liên quan đến vận hành cũng như sự phát triển của hệ thống

Sự cân bằng công suất tác dụng được thể hiện bằng phương trình cân bằng công suất như sau:

∑ ∑ ∑ ∑ ∑

trong đó:

∑ – tổng công suất tác dụng phát ra từ nguồn;

– tổng công suất do nhà máy nhiệt điện phát ra;

– công suất tác dụng lấy từ hệ thống;

m – hệ số đông thời xuất hiện các phụ tải cực đại (m=1);

– công suất tự dùng trong nhà máy điện, có thể lấy bằng 8% tổng công suất đặt của nhà máy;

– công suất dự trữ trong hệ thống, khi cân bằng sơ bộ có thể lấy Pdt = 10% ΣPmax, đồng thời công suất dự trữ cần phải bằng công suất định mức của tổ máy phát lớn nhất đối với HTĐ không lớn Bởi vì HTĐ có công suất vô cùng lớn, cho nên công suất dự trữ lấy ở hệ thống, nghĩa là = 0

Tổng công suất tác dụng của các phụ tải khi cực đại được xác định từ bảng 1.2 bằng:

1.2.2 Cân bằng công suất phản kháng

Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều đòi hỏi sự cân bằng không chỉ đối với công suất tác dụng mà cả đối với công suất phản kháng

Công suất phản kháng có liên quan đến sự ổn định của điện áp Nếu không cân bằng công suất phản kháng sẽ dẫn đến sự thay đổi điện áp trong mạng điện Nếu công suất phản kháng phát ra lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ thì điện áp sẽ tăng, và ngược lại nếu ít hơn thì điện áp sẽ giảm Do đó để đảm bảo chất lượng điện

áp, cũng như giảm thiểu tổn thất phải cân bằng công suất phản kháng

Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện có dạng:

∑ ∑ ∑ ∑

trong đó:

– tổng công suất phản kháng tiêu thụ;

– tổng công suất phản kháng do nhiệt điện phát ra;

– công suất phản kháng do hệ thống cung cấp;

m – hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại (m=1);

∑ – tổng công suất phản kháng của phụ tải trong chế độ cực đại;

∑ – tổng tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường dây trong mạng điện;

∑ – tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dây sinh ra, khi tính

sơ bộ có thể lấy ∑ ∑

∑ – tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp, trong tính toán

sơ bộ lấy ∑ ∑

– tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy điện;

– công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống, có hệ thống có công suất vô cùng lớn nên = 0

Có tổng công suất phản kháng do nhà máy nhiệt điện phát ra bằng:

Có công suất phản kháng do nguồn cung cấp lớn hơn công suất phản kháng tiêu thụ

Vì vậy không cần bù công suất phản kháng trong mạng điện thiết kế

1.3 Xác định sơ bộ chế độ làm việc của nguồn

1.3.1.Trong chế độ cực đại

Cả bốn máy phát đều vận hành và như đã tính ở phần trước thì ta có :

Tổng công suất phát kinh tế là:

1.3.2.Trong chế độ phụ tải cực tiểu

Dự kiến ngừng một tổ máy phát để sửa chữa, bảo dưỡng, hai máy phát còn lại sẽ phát 85%Pđm, nghĩa là tổng công suất phát:

Tổn thất công suất trong chế độ cực đại là:

Bảng 1.3: Sơ bộ phương thức vận hành cho nhà máy

Chế độ vận hành Giá trị Nhà máy nhiệt điện Hệ thống

CHƯƠNG II : XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN NỐI DÂY

Khi thiết kế một mạng điện phải đảm bảo các yêu cầu về kinh tế và kỹ thuật Do đó việc thiết kế phải dựa theo một số nguyên tắc nhất định, nhằm thỏa mãn các yêu cầu trên

Việc thiết kế phải dựa trên sơ đồ địa lý, vị trí của các phụ tải và nguồn cung cấp, phải đảm bảo đi dây đơn giản, nhưng vẫn đáp ứng được các chỉ tiêu kỹ thuật

2.1 Cơ sở đề xuất các phương án nối dây

Để lựa chọn ra một phương án phù hợp đáp ứng được cả chỉ tiêu về kinh tế cũng như kỹ thuật, ta sẽ vạch ra nhiều phương án nối dây khác nhau, làm thế nào để không bỏ sót mất phương án nối dây tối ưu nhất Thực ra không có một phương pháp nhất định nào để lựa chọn sơ đồ nối dây của mạng điện Một sơ đồ nối dây mạng điện có thích hợp hay không là do rất nhiều yếu tố khác nhau quyết định, như là: vị trí phân bố của phụ tải, mức độ yêu cầu về đảm bảo liên tục cung cấp điện, đặc điểm và khả năng cung cấp điện của các nhà máy điện, vị trí phân bố giữa các nhà máy điện Ngoài ra cũng còn nhiều yếu tố phụ cũng ảnh hưởng đến kết cấu và vạch tuyến đường dây của mạng, như các điều kiện về địa chất, khí tượng, thuỷ văn, địa hình, tình hình tổ chức, quản lý, thi công

2.1.1 Một số yêu cầu thiết kế mạng điện

- Các sơ đồ mạng điện phải có chi phí nhỏ nhất

- Đảm bảo độ tin cậy và chất lượng điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ

- Đảm bảo an toàn đối với người và thiết bị

- Sơ đồ an toàn, linh hoạt trong vận hành, đáp ứng được khả năng phát triển của mạng điện trong tương lai.d

- Sơ đồ đi dây không được chồng chéo lên nhau

- Tổn thất nhỏ

2.1.2 Yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện

- Đối với phụ tải loại I: phải được cung cấp điện từ hai nguồn độc lập, chỉ cho ngừng cung cấp điện trong thời gian đóng tự động nguồn dự trữ Do đó phụ tải loại

I thường sử dụng đường dây kép hoặc mạch vòng để đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện

- Đối với phụ tải loại II: đa số các trường hợp cung cấp bằng hai đường dây riêng biệt, hoặc đường dây kép Các hộ tiêu thụ loại II cho phép ngừng cung cấp điện trong thời gian nhân viên dự phòng đóng nguồn dự trữ

- Đối với phụ tải loại III: được cung cấp điện từ đường dây đơn, cho phép ngừng cung cấp điện trong thời gian cần thiết để sửa chữa sự cố hay thay thế các phần tử

hư hỏng của mạng điện, nhưng không quá một ngày

Ta có phụ tải 3 là phụ tải loại III, sẽ được cung cấp điện bằng đường dây đơn Còn lại các phụ tải đều là loại I, sẽ được cấp điện bằng đường dây kép hoặc mạch vòng

2.1.3 Vị trí địa lý

Tùy theo vị trí các phụ tải mà trong các sơ đồ sẽ ưu tiên cung cấp điện đến phụ tải nào trước Đối với sơ đồ liên thông thì nguồn điện sẽ đi đến phụ tải ở gần hơn, công suất lớn hơn trước

Ta có khoảng cách giữa các phụ tải cho trong bảng 2.1

Bảng 2.1: Số liệu các đoạn đường dây

Đoạn Chiều dài

Theo sơ đồ thì phụ tải được phân bố thành các vùng như sau:

- Vùng I: gồm các phụ tải 5, 6, 7, 8, 9 và nhà máy nhiệt điện

- Khoảng cách dây lớn nên thi công tốn kém

2.2.2 Sơ đồ liên thông

Sơ đồ liên thông là sơ đồ mà trong đấy các phụ tải nhận điện trực tiếp từ một đường dây nối với nguồn

 Nhược điểm:

- Tổn thất điện áp và tổn thất điện năng cao

- Bị giới hạn công suất chuyền tải trên đường dây, tổng công suất không được quá lớn

2.2.3 Sơ đồ kiểu mạch vòng

Sơ đồ kiểu mạch vòng là sơ đồ với một nút chỉ có một đường dây đến và một đường dây đi, tạo thành một mạch vòng khép kín

 Ưu điểm:

- Mỗi phụ tải đều được nhận điện từ hai phía nên độ tin cậy cao

- Vốn đầu tư có thể rẻ hơn do chiều dài đường dây ngắn, và là đường dây đơn, số thiết bị đóng cắt ít

2.3 Các phương án thiết kế mạng điện

Dựa vào căn cứ đặc điểm các phụ tải,vị trí địa lý của các phụ tải và để tránh thiếu xót phương án tối ưu nên ta sử dụng phương pháp chia nhóm Trong mỗi nhóm ta

đề ra các phương án nối dây, dựa trên các chỉ tiêu về kinh tế - kỹ thuật ta chọn được một phương án tối ưu của từng nhóm Vì các nhóm phân chia độc lập, không phụ thuộc lẫn nhau nên kết hợp các phương án tối ưu của các nhóm lại ta được sơ đồ tối ưu của mạng điện

Ta chọn phụ tải 4 là phụ tải liên lạc giữa nhà máy và hệ thống điện, và chia mạng điện ra làm bốn nhóm:

- Nhóm I: gồm các phụ tải 5, 6, 8 và nhà máy nhiệt điện

- Nhóm II: gồm phụ tải 7, 9 và nhà máy nhiệt điện

- Nhóm III: gồm phụ tải 2 và hệ thống

- Nhóm IV: gồm phụ tải 1, 3 và hệ thống

Hình 2.1: Sơ đồ địa lý mạng điện

Các phương án đi dây của từng nhóm:

Nhóm I:

NĐ

8 5

Phương án C

8 5

Phương án D

8 5

Phương án E

8 5

Nhóm II:

Phương án :

NĐ

79

NĐ

79

7NĐ

9Phương án A Phương án B Phương án C

Hình 2.3: Phương án đi dây của nhóm II

3

Hình 2.5: Phương án đi dây của nhóm IV

CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KỸ THUẬT

3.1 Cơ sở lý thuyết tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật

3.1.1 Chọn điện áp định mức của mạng điện

Điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật Ví dụ, khi tăng điện áp định mức, tổn thất công suất và điện năng sẽ giảm, nghĩa là giảm các chi phí vận hành, giảm tiết diện đường dây, tăng giới hạn truyền tải, nhưng tăng vốn đầu tư để xây dựng mạng điện và ngược lại… Vì vậy, việc chọn đúng điện áp định mức của mạng điện khi thiết kế là một bài toán kinh tế - kỹ thuật

Điện áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố: công suất của phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và nguồn cung cấp, vị trí tương đối giữa các phụ tải, sơ đồ nối điện, cấp điện áp của các mạng điên có sẵn…

Điện áp định mức của mạng điện thiết kế được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện Điện áp định mức sơ bộ của mạng có thể xác định theo công suất truyền tải và khoảng cách truyền tải công suất trên mỗi đường dây

Chọ sơ bộ điện áp của mạng điện có thể tiến hành theo công thức kinh nghiệm:

l – khoảng cách truyền tải, km;

P – công suất truyền tải trên đương dây, MW;

n – số lộ đường dây

3.1.2 Chọn tiết diện dây dẫn

Chọn tiết diện dây dẫn của mạng điện thiết kế phải chú ý đến: các chỉ tiêu kinh tế -

kỹ thuật, khả năng tải của dây dẫn theo điều kiện phát nóng trong các điều kiện sự

cố, độ bền cơ học của các đường dây trên không, các điều kiện tạo thành vầng quang…

 Chọn tiết diện dây dẫn theo mật độ kinh tế của dòng điện

Tùy theo mức điện áp của mạng điện mà ta chọn được dây dẫn hợp lý

- Dây dẫn nhôm thường được dùng trong các mạng điện từ 0,4; 6; 10 đến 35 kV

- Dây nhôm lõi thép được sử dụng hợp lý nhất đối với các mạng điện và đường dây truyền tải điện năng Thường được sử dụng cho cấp điện áp từ 110 kV trở lên Đối với các mạng điện khu vực, tiêu chí kinh tế được đặt lên hàng đầu Do vậy tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện:

Imax – dòng điện tính toán chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải lớn nhất, A;

Jkt – mật độ kinh tế dòng điện, A/mm2

Các giá trị mật độ kinh tế của dòng điện tra trong Bảng 2.4 sách “Thiết kế các mạng và hệ thống điện” của Nguyễn Văn Đạm (tài liệu [1])

Với dây AC và Tmax = 5000 h thì Jkt = 1,1 A/mm2

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

n – số lộ đường dây;

Uđm – điện áp định mức của mạng điện, 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 diện tiêu chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng quang, độ bền

cơ học của đường dây và phát nóng dây dẫn trong các chế độ sau sự cố

 Kiểm tra điều điện phát nóng

Điều kiện phát nóng của dây dẫn phải thỏa mãn:

Isc ≤ Icp

trong đó:

Icb - dòng điện chạy trên đường dây,

Ở chế độ làm việc bình thường: max

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

Nếu điều kiện trên không đảm bảo ta phải chọn lại tiết diện dây dẫn

Sau khi chọn được tiết diện dây dẫn chuẩn, ta phải xác định các thông số đơn vị của đường dây là r0, x0, b0 và tiến hành tính các thông số tập trung R, X, B/2 trong

sơ đồ thay thế của các đường dây theo các công thức sau:

R – điện trở tác dụng của đường dây;

X – điện kháng của đường dây;

B – điện dẫn phản kháng của đường dây

3.1.3 Kiểm tra tổn thất điện áp lúc bình thường và lúc sự cố

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

độ lệch điện áp so với định mức trên các cực của thiết bị dùng điện.Điều kiện tổn thất điện áp phải thỏa mãn là

%20

%

%10

ΔU – tổn thất điện áp;

P – công suất tác dụng chạy trên đường dây, MW;

Q – công suất phản kháng chạy trên đường dây, MVAr;

R, X – điện trở và điện kháng của đường dây, Ω;

Uđm - điện áp định mức cảu mạng điện, kV

Trong chế độ sự cố, nếu đứt một đường dây trong đường dây kép, thì tổn thất điện

áp được xác định theo công thức:

ΔUsc% = 2.ΔUbt%

 Chọn điện áp định mức của mạng điện

Dòng công suất truyền tải trên đường dây NĐ – 5:

52 , 14 30 5 5

.

j S

Dòng công suất truyền tải trên đường dây NĐ – 6:

1 , 12 25 6 6

.

j S

Dòng công suất truyền tải trên đường dây NĐ – 8:

616 , 11 24 8 8

.

j S

Điện áp tính toán trên đường dây NĐ – 5 bằng:

W 714 , 76 2

30 16 443 , 72 34 , 4

16

34 ,

n

P l

Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại, kết quả tính điện áp định mức được cho trong bảng:

Bảng 3.1: Điện áp tính toán của phương án A nhóm I

Đoạn l, km n S, MVA Điện áp tính toán, kV Điện áp định

Từ kết quả trên, ta chọn điện áp định mức của mạng điện Uđm = 110 kV

 Chọn tiết diện dây dẫn

Chọn tiết diện dây dẫn của đường dây NĐ-5:

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

A U

n

S I

dm

N

110.3.2

52,143010

.3

3 2 2

3 5

Tiết diện dây dẫn:

2 5

1 , 1

466 , 87

mm J

I F

Bảng 3.2 : Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án A nhóm I

Đường dây S, MVA Imax, A Fkt, mm2 Loại dây Icp, A

 Kiểm tra điều kiện phát nóng

Đối với đường dây NĐ-5 sự cố nguy hiểm nhất là khi đứt một lộ đường dây, khi đó dòng điện chạy trên đường dây NĐ-5 là:

1 0

n

R N

S l

b n B

l x n

X N

4 6

0

0 5

10 869 , 1 443 , 72 10 58 , 2 2 2

1 2

1

2

937 , 15 443 , 72 44 , 0 2

1 1

 Tổn thất điện áp lúc bình thường và sự cố

Tổn thất điện áp trên đoạn NĐ-5

Trong chế độ làm việc bình thường, tổn thất điện áp trên đường dây bằng:

% 953 , 5 100 110

937 , 15 52 , 14 299 , 16 30 100



dm bt

U

X Q R P U

Khi một mạch của đường dây ngừng làm việc, tổn thất điện áp trên đường dây có giá trị:

Tính tương tự cho các đoạn dây còn lại, kết quả ghi trong bảng 3.4

Bảng 3.4: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án A, nhóm I

Có ΔUbt max% < 10%, ΔUsc% < 20% => thỏa mãn

j j

j S

S

Dòng công suất truyền tải trên đường dây 6-5:

52 , 14 30 5 5

6

.

j S

Dòng công suất truyền tải trên đường dây NĐ – 8:

616 , 11 24 8 8

.

j S

Điện áp tính toán trên đường dây NĐ – 6 bằng:

W 723 , 95 2

55 16 468 , 46 34 , 4

16

34 ,

n

P l

Tính toán tương tự cho các đường dây còn lại, kết quả tính điện áp định mức được cho trong bảng 3.5:

Bảng 3.5: Điện áp tính toán của phương án B , nhóm I

Đoạn l, km N S, MVA Điện áp tính toán, kV Điện áp định

Từ kết quả trên, ta chọn điện áp định mức của mạng điện Uđm = 110 kV

 Chọn tiết diện dây dẫn

Tính toán tương tự như trên, kết quả chọn tiết diện dây dẫn được ghi trong bảng 3.6

Bảng 3.6 : Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án B nhóm I

Đường dây S, MVA Imax, A Fkt, mm2 Loại dây Icp, A

 Kiểm tra điều kiện phát nóng

Đối với đường dây NĐ-6 sự cố nguy hiểm nhất là khi đứt một lộ đường dây, khi đó dòng điện chạy trên đường dây NĐ-6 là:

1 0

n

R N

S l

b n B

l x n

X N

4 6

0

0 6

10 278 , 1 648 , 46 10 74 , 2 2 2

1 2

1

2

703 , 9 648 , 46 416 , 0 2

1 1

Tính tương tự như trên, kết quả ghi trong bảng 3.8

Bảng 3.8: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án B, nhóm I

Tổn thất điện áp trong chế độ bình thường của đoạn NĐ-6-5 bằng:

Tổn thất điện áp cực đại trong chế độ sự cố của đoạn NĐ-6-5 (khi đứt 1 dây trên đoạn NĐ-6) là:

Có ΔUbt max% < 10%, ΔUsc% < 20% => thỏa mãn

Ta có kết quả tính điện áp định mức được cho trong bảng 3.9:

Bảng 3.9: Điện áp tính toán của phương án C , nhóm I

Đoạn l, km N S, MVA Điện áp tính toán, kV Điện áp định

 Chọn tiết diện dây dẫn

Tính toán tương tự như trên, kết quả chọn tiết diện dây dẫn được ghi trong bảng 3.10

Bảng 3.10 : Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án C nhóm I

Đường dây S, MVA Imax, A Fkt, mm2 Loại dây Icp, A

 Kiểm tra điều kiện phát nóng

Đối với đường dây NĐ-6 sự cố nguy hiểm nhất là khi đứt một lộ đường dây, khi đó dòng điện chạy trên đường dây NĐ-6 là:

1 0

n

R N

S l

b n B

l x n

X N

4 6

0

0 6

10 203 , 1 648 , 46 10 58 , 2 2 2

1 2

1

2

262 , 10 648 , 46 44 , 0 2

1 1

Bảng 3.11: Thông số các đường dây trong phương án C, nhóm I

Tính tương tự như trên, kết quả ghi trong bảng 3.12

Bảng 3.12: Các giá trị tổn thất điện áp trong phương án C, nhóm I

Tổn thất điện áp trong chế độ bình thường của đoạn NĐ-8-5 bằng:

Tổn thất điện áp cực đại trong chế độ sự cố của đoạn NĐ-8-5 (khi đứt 1 dây trên đoạn NĐ-8) là:

Có ΔUbt max% < 10%, ΔUsc% < 20% => thỏa mãn

 Tính dòng công suất chạy trên các đoạn dây trong mạch vòng NĐ-5-6-NĐ

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:

5

.

j S

S N    6 25 12 1,

6

.

j S

6

Hình 3.5: Chiều dòng công suất

Như vậy, dòng công suất trên đoạn NĐ-5 bằng:

MVA j

j j

l l l

l S l

l S S

N N

N N

N

372 , 11 497 , 23

648 , 46 777 , 35 443 , 72

648 , 46 ) 1 , 12 25 ( ) 777 , 35 648 , 46 )(

52 , 14 30 (

) (

6 6 5 5

6 6 6 5 6 5

Dòng công suất chạy trên đoạn NĐ-6 bằng:

MVA j

j j

l l l

l S l

l S S

N N

N N

N

247 , 15 503 , 31

648 , 46 777 , 35 443 , 72

443 , 72 ) 52 , 14 30 ( ) 777 , 35 443 , 72 )(

1 , 12 25 (

) (

6 6 5 5

5 5 6 5 5 6

j j

S S

148,3053,6

)52,1430()372,11497,23(

5 5 6

.

j S

6

j S

S N   

6

.

j S

S N   

Ta có kết quả tính toán điện áp định mức của các đoạn dây ghi trong bảng 3.13

Bảng 3.13: Điện áp định mức của phương án D nhóm I

Đoạn l, km N S, MVA Điện áp tính toán, kV Điện áp định

Vậy ta chọn điện áp định mức của mạng điện Uđm = 110 kV

 Chọn tiết diện dây dẫn

Kết quả chọn tiết diện dây dẫn được ghi trong bảng 3.14

Bảng 3.14: Chọn dây dẫn cho mạng điện phương án D nhóm I

Đường dây S, MVA Imax, A Fkt, mm2 Loại dây Icp, A

NĐ – 5 23,497+11,372 j 137,012 124,556 AC-120 380

 Kiểm tra điều kiện phát nóng

Trường hợp sự cố đoạn NĐ-10, dòng điện chạy trên đoạn NĐ-7 có giá trị bằng dòng điện chạy trên đoạn NĐ-10, nghĩa là:

cp sc

5

.

j S

S  sc   

62 , 26 55 1 , 12 25 52 , 14 30 6 5 6

.

j j

j S

52,14

6

5

cp sc

110.3

62,26

6

Mà I5-6 sc < I5-6 cp, IN6sc < IN6 cp Vậy ta chọn tiết diện dây hai đoạn lần lượt là

AC-70 và AC-150

Trường hợp sự cố đoạn NĐ-6, dòng điện chạy trên đoạn NĐ-5 có giá trị bằng dòng điện chạy trên đoạn NĐ-6, nghĩa là:

cp sc