Đồ án môn học lưới điện

Đồ án môn học lưới điện

Lời mở đầu

Điện năng là một nguồn năng lượng quan trọng của hệ thống năng lượng quốc gia,

nó được sử dụng rộng rãi trên hầu hết các lĩnh vực như: sản xuất kinh tế, đời sống sinh hoạt, nghiên cứu khoa học…

Hiện nay nước ta đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nên nhu cầu về điện năng đòi hỏi ngày càng cao về số lượng cũng như chất lượng Để đáp ứng được về số lượng thì ngành điện nói chung phải có kế hoạch tìm và khai thác tốt các nguồn năng lượng có thể biến đổi chúng thành điện năng.Mặt khác, để đảm bảo về chất lượng có điện năng cần phải xây dựng hệ thống truyền tải, phân phối điện năng hiện đại,

có phương thức vận hành tối ưu nhất đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật cũng như kinh tế Xuất phát từ điều đó, bên cạnh những kiến thức giảng dạy trên giảng đường, mỗi sinh viên ngành Hệ thống điện đều được giao đồ án môn học về thiết kế điện cho mạng điện khu vực Quá trình thực hiện đồ án giúp chúng ta hiểu biết tổng quan nhất về mạng lưới điện khu vực, hiểu biết hơn về những nguyên tắc chủ yếu để xây dựng hệ thống điện như xác định hướng và các thông số của các đường dây, chọn hệ thống điện áp cho mạng điện chính…những nguyên tắc tổ chức và điều khiển hệ thống, tổng vốn đầu tư và các nguồn nguyên vật liệu để phát triển năng lượng …

Chúng em xin chân thành cảm ơn đến thầy Nguyễn Lân Tráng, cùng toàn thể các thầy cô trong khoa Hệ thống Điện đã tận tình hướng dẫn chúng em hoàn thành bản đồ án

Hà Nội, ngày tháng năm 2011

Sinh viên

Chương 1

PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

1.1 Phân tích nguồn và phụ tải

1.1.2 Nguồn cung cấp điện

Nguồn cung cấp đủ công suất tác dụng cho phụ tải

Có giới hạn về hệ số công suất phản kháng cosφ = 0,85

1.2.3 Các phụ tải điện

Phụ tải cực tiểu bằng 50% phụ tải cực đại

Giá 1kWh điện năng tổn thất bằng 600 đồng

Hệ số công suất trung bình trên thanh góp cao áp của NMĐ khu vực bằng 0,85

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 lượng nhìn thấy được Tính chất này xác định sự đồng bộ của quá trình sản xuất và tiêu thụ điện năng.

Tại mỗi thời điểm trong chế độ xác lập của hệ thống, các nhà máy của hệ thống cần phải phát công suất bằng công suất của các hộ tiêu thụ, kể cả tổn thất công suất trong các mạng điện, nghĩa là cần thực hiện đúng sự cân bằng giữa công suất phát và công suất tiêu thụ

Ngoài ra để hệ thống vận hành bình thường cần phải có sự dự trữ nhất định của công suất tác dụng trong hệ thống Dự trữ trong hệ thống điện là một vấn đề quan trọng liên quan đến vận hành cũng như phát triển của hệ thống điện

Cân bằng công suất tác dụng phản ánh tần số trong hệ thống điện Điều chỉnh tần

số chỉ cần thực hiện ở một số nhà máy nhất định , được điều chỉnh bằng thiết bị điều tốc

Ta có phương trình cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống:

Trong đó :

: Tổng công suất tác dụng phát ra từ hệ thống phát

: Tổng công suất tác dụng của các phụ tải trong chế độ phụ tải

∆Pmđ : Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện

Gần đúng :

Ptd : Tổng công suất tự dùng

Pdt : Tổng công suất dự trữ trong mạng điện

Pdt =Ptd=0 Vì hệ thống điện lấy trực tiếp từ thanh cái cao áp

m : Hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại

m = 1 (theo yêu cầu thiết kế)

1.3 Cân bằng công suất phản kháng

Sản xuất và tiêu thụ điện năng bằng dòng điện xoay chiều đòi hỏi sự cân bằng giữa điện năng sản xuất ra và điện năng tiêu thụ tại mỗi thời điểm Sự cân bằng đòi hỏi không những chỉ đối với công suất tác dụng mà còn đối với cả công suất phản kháng

Sự cân bằng công suất phản kháng có quan hệ với điện áp Phá hoại sự 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 trong mạng điện sẽ tăng, ngược lại nếu thiếu công suất phản kháng điện áp trong mạng sẽ giảm Vì vậy để đảm bảo chất lượng của điện áp ở các hộ tiêu thụ trong mạng điện và trong hệ thống, cần tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng

Cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống:

Trong đó:

QNĐ : Tổng công suất phản kháng do nguồn điện phát ra

∑Qpti : Tổng công suất phản kháng của các phụ tải ở chế độ cực đại

∆Qmba : Tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp

Qdt : Tổng công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống

Qdt =Qtd=0 Vì hệ thống điện lấy trực tiếp từ thanh cái cao áp

M : Hệ số đồng thời

Trong tính toán sơ bộ ta có thể tính tổng công suất phản kháng yêu cầu trong hệ thống bằng công thức sau đây.

1.4 Các lựa chọn kỹ thuật cơ bản

1.4.1 Truyền tải điện xoay chiều hay một chiều

Sử dụng nguồn 1 chiều với các trường hợp sau

Nguồn 300kV trở lên , 400km trở lên Vượt biển

Vượt sông lớn trên 2km

1.4.2 Sử dụng loại đường dây

Có các loại đường dây sau

Đường dây trên không , dây dẫn trầnĐường dây trên không , dây dẫn bọcĐường dây cáp vặn xoắn ( cáp treo )Đường dây cáp ngầm

Ở đây chúng ta sử dụng đường dây trên không , dây dẫn trần vì tính kinh tế

Ở đây chúng ta chọn dây nhôm lõi thép

1.4.4 Mua máy biến áp, dây …

CHƯƠNG 2 LẬP VÀ TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN

2.1 Đặt vấn đề

Thiết kế lưới điện cũng như quy hoạch lưới điện , chúng ta cần giải quyết một

cách tối ưu ( quy hoạch toán học )

Vạch ra các phương án

Tính toán kỹ thuật các phương án

Phương án hợp lý nhất là phương án đạt tiêu chuẩn kỹ thuật và có chí phí kinh tế nhỏ nhất

2.2 Phương pháp tính toán

2.2.1 Vạch các phương án

Ta vạch ra 5 phương án như sau:

Sơ đồ mạng điện của phương án 1 cho trên hình 2.6

Hình 2.6 Sơ đồ mạng điện phương án 1

3 5

Phương án 1 có nhược điểm là chiều dài đường dây lớn Nhưng do sự đơn giản

của nó nên tổn thất điện áp nhỏ Do đó em vẫn chấp nhận đưa phương án 1 vào các

phương án khả thi

Bước 1 Chọn điện áp định mức của mạng

Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, 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 của phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện, vị trí tương đối giữa các phụ tải với nhau

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 trên mỗi đoạn đường dây trong mạng điện

Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức thực nghiệm :

Uvhi = 4,34 li+16Pi

li : Khoảng cách truyền tải [km]

Pi : Công suất truyền tải trên đường dây [MW]

l 1= 53,852 km

Do đó

Các đường dây còn lại tính tương tự

Bảng 2.1 Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện

Đường

dây

Công suất truyền tải ( MVA )

Chiều dài đường dây l( km )

Điện áp tính toán U( kV )

Điện áp định mức của mạng Uđm ( kV )

Bước 2 Chọn tiết diện dây dẫn

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) Đối với mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện nghĩa là :

Trong đó :

Imax - dòng điện chạy trên đường dây ở chế độ phụ tải cực đại [A]

Jkt- mật độ kinh tế của dòng điện [A/mm2]Với dây AC và Tmax = 4800h thì Jkt = 1,1 A/mm2

Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính bằng công thức :

Trong đó :

n- số mạch của đường dây

Uđm- điện áp định mức của mạng điện [kV]

Smax - công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại [MVA]

Đối với đường dây trên không 110kv, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F≥70 mm2

Khi đã tính được Ftt , ta chọn Ftc gần với Ftt nhất (nhưng vẫn phải thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang )

Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang của dây dẫn nên không cần phải kiểm tra điều kiện này

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

Trong đó :

Isc : Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố

Icp : Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫnKhi tính toán cần sử dụng dòng công suất ở bảng 2.1

Bảng 2.2 Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của một số dây dẫn

Dây dẫn Dòng điện làm việc lâu dài cho phép [A]

Sau đây ta sẽ tính toán chọn tiết diện dây dẫn cho từng đường dây:

• Đối với đường dây N-1:

MVA MVA

Bước 3 Tính thông số đường dây

Đối với đường dây NĐ – 2 và NĐ – 5 có

Kết quả tính các thông số đường dây cho ở bảng 2.4

Bảng 2.4 Thông số các đường dây

X(Ω)

Tổn thất điện áp lớn nhất của phương án là tổn thất điện áp tính từ nguồn đến điểm

có điện áp thấp nhất trong mạng điện

Đối với đường dây NĐ – 1 ta có:

Trong trường hợp đứt một mạch trên đoạn đường dây NĐ-1 ,ta có:

∆UN-1sc% = 2.3,831%= 7,662 %

Bảng 2.5 Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây trong mạng điện

Sơ đồ mạng điện của phương án 2 cho trên hình 2.7

Hình 2.7 Sơ đồ mạng điện phương án 2

Phương án 2 có ưu điểm hơn phương án 1 ở chỗ dây dẫn ngắn hơn

Bước 1 Chọn điện áp định mức của mạng

Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, 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 của phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện, vị trí tương đối giữa các phụ tải với nhau

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 trên mỗi đoạn đường dây trong mạng điện

Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức thực nghiệm :

Uvhi = 4,34 li+16Pi

li : Khoảng cách truyền tải [km]

Pi : Công suất truyền tải trên đường dây [MW]

Các đường dây còn lại tính tương tự

Bảng 2.6 Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện

Đường

dây

Công suất truyền tải ( MVA )

Chiều dài đường dây l( km )

Điện áp tính toán U( kV )

Điện áp định mức của mạng Uđm ( kV )

Bước 2 Chọn tiết diện dây dẫn

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) Đối với mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện nghĩa là :

Trong đó :

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

Jkt- mật độ kinh tế của dòng điện [A/mm2]Với dây AC và Tmax = 4800h thì Jkt = 1,1 A/mm2

Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính bằng công thức :

Trong đó :

n- số mạch của đường dây

Uđm- điện áp định mức của mạng điện, kVs

Smax - công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVAĐối với đường dây trên không 110kv, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F≥70 mm2

Khi đã tính được Ftt , ta chọn Ftc gần với Ftt nhất (nhưng vẫn phải thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang )

Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang của dây dẫn nên không cần phải kiểm tra điều kiện này

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

Trong đó :

Isc : Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố

Icp : Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫnKhi tính toán cần sử dụng dòng công suất ở bảng 2.1

Bảng 2.7 Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của một số dây dẫn

Sau đây ta sẽ tính toán chọn tiết diện dây dẫn cho từng đường dây:

• Đối với đường dây N-1:

MVA MVA

Đối với đường dây NĐ – 2 và NĐ – 5 có

Kết quả tính các thông số đường dây cho ở bảng 2.4

Bảng 2.9 Thông số các đường dây

Bước 4 Xác định tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện

Tổn thất điện áp lớn nhất của phương án là tổn thất điện áp tính từ nguồn đến điểm

có điện áp thấp nhất trong mạng điện

∆Umax - Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện ∆U -Tổn thất điện áp trên đoạn đường dây cần xét , %

P-Công suất tác dụng chạy trên đoạn đường dây Q-Công suất phản kháng chạy trên đoạn đường dây

R, X- điện trở và điện kháng đơn vị của đoạn đường dây

Đối với đường dây NĐ – 1 ta có:

Trong trường hợp đứt một mạch trên đoạn đường dây NĐ-1 ,ta có:

Phương án đạt tiêu chuẩn kỹ thuật

c) Phương án 3

Sơ đồ mạng điện của phương án 3 cho trên hình 2.8

Hình 2.8 Sơ đồ mạng điện phương án 3

Bước 1 Chọn điện áp định mức của mạng

Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, 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 của phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện, vị trí tương đối giữa các phụ tải với nhau

0

15 5

10

5

0

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 trên mỗi đoạn đường dây trong mạng điện.

Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức thực nghiệm :

Uvhi = 4,34 li+16Pi

li : Khoảng cách truyền tải [km]

Pi : Công suất truyền tải trên đường dây [MW]

Các đường dây còn lại tính tương tự

Bảng 2.11 Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện

Đường

dây

Công suất truyền tải ( MVA )

Chiều dài đường dây l( km )

Điện áp tính toán U( kV )

Điện áp định mức của mạng Uđm ( kV )

NĐ - 6 28 + j 13.561 50,990 96,861

Bước 2 Chọn tiết diện dây dẫn

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) Đối với mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện nghĩa là :

Trong đó :

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

Jkt- mật độ kinh tế của dòng điện [A/mm2]Với dây AC và Tmax = 4800h thì Jkt = 1,1 A/mm2

Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính bằng công thức :

Trong đó :

n- số mạch của đường dây

Uđm- điện áp định mức của mạng điện, kVs

Smax - công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVAĐối với đường dây trên không 110kv, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F≥70 mm2

Khi đã tính được Ftt , ta chọn Ftc gần với Ftt nhất (nhưng vẫn phải thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang )

Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang của dây dẫn nên không cần phải kiểm tra điều kiện này.

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

Trong đó :

Isc : Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố

Icp : Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫnKhi tính toán cần sử dụng dòng công suất ở bảng 2.1

Bảng 2.12 Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của một số dây dẫn

Sau đây ta sẽ tính toán chọn tiết diện dây dẫn cho từng đường dây:

• Đối với đường dây N-1:

MVA MVA

Bước 3 Tính thông số đường dây

Đối với đường dây NĐ – 2 và NĐ – 5 có

Bảng 2.14 Thông số các đường dây

Bước 4 Xác định tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện

Tổn thất điện áp lớn nhất của phương án là tổn thất điện áp tính từ nguồn đến điểm

có điện áp thấp nhất trong mạng điện

Ví dụ:

Đối với đường dây NĐ – 1 ta có:

Trong trường hợp đứt một mạch trên đoạn đường dây NĐ-1 ,ta có:

Sơ đồ mạng điện của phương án 4 cho trên hình 2.9

Hình 2.9 Sơ đồ mạng điện phương án 4

15

1 NĐ

6

Bước 1 Chọn điện áp định mức của mạng

Điện áp vận hành của cả mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, 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 của phụ tải, khoảng cách giữa các phụ tải và các nguồn cung cấp điện, vị trí tương đối giữa các phụ tải với nhau

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 trên mỗi đoạn đường dây trong mạng điện

Có thể tính điện áp định mức của đường dây theo công thức thực nghiệm :

Uvhi = 4,34 li+16Pi

li : Khoảng cách truyền tải [km]

Pi : Công suất truyền tải trên đường dây [MW]

Đối với đường dây N -1 thì :

P1 = Ppt1=28 MW

l 1= 53,852 km

Do đó

Các đường dây còn lại tính tương tự

Bảng 2.16 Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện

Đường

dây

Công suất truyền tải ( MVA )

Chiều dài đường dây l( km )

Điện áp tính toán U( kV )

Điện áp định mức của mạng Uđm ( kV )

Bước 2 Chọn tiết diện dây dẫn

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) Đối với mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện nghĩa là :

Trong đó :

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

Jkt- mật độ kinh tế của dòng điện [A/mm2]Với dây AC và Tmax = 4800h thì Jkt = 1,1 A/mm2

Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính bằng công thức :

Trong đó :

n- số mạch của đường dây

Uđm- điện áp định mức của mạng điện, kVs

Smax - công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVAĐối với đường dây trên không 110kv, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F≥70 mm2

Khi đã tính được Ftt , ta chọn Ftc gần với Ftt nhất (nhưng vẫn phải thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang )

Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang của dây dẫn nên không cần phải kiểm tra điều kiện này

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

Trong đó :

Isc : Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố

Icp : Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫnKhi tính toán cần sử dụng dòng công suất ở bảng 2.1

Bảng 2.17 Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của một số dây dẫn

Dây dẫn Dòng điện làm việc lâu dài cho phép [A]

Sau đây ta sẽ tính toán chọn tiết diện dây dẫn cho từng đường dây:

• Đối với đường dây N-1:

MVA MVA

Bước 3 Tính thông số đường dây

Đối với đường dây NĐ – 2 và NĐ – 5 có

Kết quả tính các thông số đường dây cho ở bảng 2.4

Bảng 2.19 Thông số các đường dây

X(Ω)

Bước 4 Xác định tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện

Tổn thất điện áp lớn nhất của phương án là tổn thất điện áp tính từ nguồn đến điểm

có điện áp thấp nhất trong mạng điện

Đối với đường dây NĐ – 1 ta có:

Trong trường hợp đứt một mạch trên đoạn đường dây NĐ-1 ,ta có:

∆UN-1sc% = 2.3,831%= 7,662 %

Bảng 2.20 Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây trong mạng điện

]

Q[MVAr]

Sơ đồ mạng điện của phương án 5 cho trên hình 2.11

Hình 2.11 Sơ đồ mạng điện phương án 5

15

10

2 4

•Để tìm điện áp vận hành của vòng kín NĐ-3-4-NĐ theo công thức Still ta cần tìm được phân bố công suất trong vòng kín đó

Tìm phân bố công suất trong vòng kín NĐ-3-4-NĐ:

Giả sử toàn bộ đường dây trong mạch vòng kín có cùng tiết diện Ta có công suất truyền tải trên đoạn NĐ-3 là:

Từ đó ta thấy rằng điểm 3 là điểm phân bố công suất

•Chọn điện áp cho lưới điên: Áp dụng công thức Still Ví dụ xét đoạn lưới

UvhNĐ-3 = = 96,029 kV

Áp dụng tương tự công thức Still cho các đoạn lưới điện tương tự ta có bảng sau:

Bảng 2.21 Điện áp tính trên các đoạn ĐD và điện áp ĐM của cả mạng điện PA5

Đường

dây

Công suất truyền

tải ( MVA )

Chiều dài đường dây l( km )

Điện áp tính toán U( kV )

Điện áp định mức của mạng Uđm ( kV )

Bước 2 Chọn tiết diện dây dẫn

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) Đối với mạng điện khu vực, các tiết diện dây dẫn được chọn theo mật độ kinh tế của dòng điện nghĩa là :

Trong đó :

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

Jkt- mật độ kinh tế của dòng điện [A/mm2]Với dây AC và Tmax = 4800h thì Jkt = 1,1 A/mm2

Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính bằng công thức :

Trong đó :

n- số mạch của đường dây

Uđm- điện áp định mức của mạng điện, kVs

Smax - công suất chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại, MVAĐối với đường dây trên không 110kv, để không xuất hiện vầng quang các dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F≥70 mm2

Khi đã tính được Ftt , ta chọn Ftc gần với Ftt nhất (nhưng vẫn phải thỏa mãn điều kiện tổn thất vầng quang )

Độ bền cơ của đường dây trên không thường được phối hợp với điều kiện về vầng quang của dây dẫn nên không cần phải kiểm tra điều kiện này

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

Trong đó :

Isc : Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố

Icp : Dòng điện làm việc lâu dài cho phép của dây dẫnKhi tính toán cần sử dụng dòng công suất ở bảng 2.1