ĐỒ ÁN LƯỚI ( Chương 3 tính toán chỉ tiêu )

Tiết diện dây dẫn Dựa trên phương pháp mật độ dòng kinh tế Jkt: Fkt= ax ax m m S I  Imax là dòng điện cực đại trên đường dây làm việc ở chế độ bình thường: ax ax m m S I  Trong đó: n l

Đinh Văn Giáp

Chương 3 Tính toán chỉ tiêu kỹ thuật

1 Tiết diện dây dẫn

Dựa trên phương pháp mật độ dòng kinh tế Jkt:

Fkt=

ax ax

m m

S I



Imax là dòng điện cực đại trên đường dây làm việc ở chế độ bình

thường:

ax ax

m m

S I



Trong đó: n là thể hiện số dây truyền tải

Udm là điện áp đinh mức (kV) Theo đề bài ta chọn dây nhôm lõi thép theo cấp điện áp 110kV với thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax = 5500h Jkt được tra theo bảng 2.10 Trị số mật độ dòng điện kinh tế, trang 31 theo giáo trình thiết kế cấp điện của Ngô Hồng Quang và Vũ Văn Tẩm ta được:

Jkt = 1 (A/mm2)

2 Tính toán để chọn dây dẫn

2.1 Phương án sơ đồ hình tia

Đoạn N – 1 đường truyền tải hộ loại 3 nên đường dây truyền tải là lộ đơn

n = 1

3 1max

ax

33.10

173,2

m

dm

S

2

ax 173,2

173,2 1

m kt kt

I

J

 Chọn tiết diện dây 185 mm2 theo quy chuẩn AC – 185 với Icp = 515A theo PL4.12 trang 369 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện của Nguyễn Công Hiền và Nguyễn Mạnh Hoạch

+ Điều kiện tổn thất vầng quang ở cấp điện áp 110kV: Fd = 185  70mm2

+ Điều kiện độ bền cơ học ở cấp điện áp 110kV: Fd = 185  35mm2

Đường

dây

Số

lộ(n)

Smax

(MVA)

l (km)

Imax

(A)

Fkt

(mm2)

Fd

(mm2)

Icp

(A)

N-6 2 44,3 64,03 116,3 116,3 AC-120 380 + Điều kiện phát nóng của dây dẫn

Icp  Iscmax ( Iscmax = n.Imax )

( vì đoạn N-1 là đường dây đơn nên khi xảy ra sự có sẽ dẫn đến mất điện, không tính đến Isc )

Ta có bảng kiểm tra điều kiện phát nóng:

Đường

dây

Iscmax = n.Imax

(A)

Imax

(A)

Icp

(A)

Từ bảng số liệu ta thấy các dây đã chọn đều thỏa mãn điều kiện: Icp  Iscmax

+ Tổn thất điện áp trên các đường dây

 Xét với nguồn N-1sử dụng lộ đơn n = 1: tổn hao điện áp bình thường

2

.100%

bt

P R QX U

U



  Trong đó điện trở và điện kháng:

0

0

0,17.67,08

11,4 1

0,377.67,08

25,3 1

r l

R

n

x l

X

n

Chọn khoảng cách trung bình các dây là 2500mm

Với r0,x0 tra bảng PL4.6 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện

2

29.11,4 15,7.25,3

.100% 6,02%

110

bt

Với đường dây lộ kép ta sử dụng: U sc  2 U bt

Do đường dây lộ đơn xảy ra sự cố mất điện nên ta không xét đến

Ta lập bảng các đường dây còn lại:

Đường

dây

Số

lộ

(n)

P+jQ

r0(

km

 )

x0( km

 )

l (km)

R ()

X () bt

U



(%)

sc

U

 (%) N-1 1 29+j15,7 0,17 0,377 67,08 11,4 25,3 6,02

N-2 2 41+j22,1 0,21 0,372 40 4,2 7,4 2,77 5,54 N-3 2 41+j22,1 0,21 0,372 82,46 8,71 15,3 5,75 11,5 N-4 2 31+j16,7 0,33 0,385 64,03 10,6 12,3 4,4 8,8 N-5 2 46+j24,8 0,21 0,372 44,72 4,7 8,3 3,5 7 N-6 2 39+j21,1 0,27 0,379 64,03 8,6 12,1 4,88 9,76

 Từ bảng số liệu ta thấy: U btmax 6,02% < U cpbt 10%

Vậy phương án thỏa mãn điều kiện về kỹ thuật

2.2 Phương án sơ đồ liên thông 2 – 1

 Ta có S2-1 = S1 = 29 + 15,7j (MVA)

Đoạn N (2–1) đường truyền tải hộ loại 3 nên đường dây truyền tải là lộ đơn n = 1

3 1max

ax

33.10

173,2

m

dm

S

2

ax 173,2

173,2 1

m kt kt

I

J

 Chọn tiết diện dây 185 mm2 theo quy chuẩn AC – 185 với Icp = 515A theo PL4.12 trang 369 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện của Nguyễn Công Hiền và Nguyễn Mạnh Hoạch

+ Điều kiện tổn thất vầng quang ở cấp điện áp 110kV: Fd = 185  70mm2

+ Điều kiện độ bền cơ học ở cấp điện áp 110kV: Fd = 185  35mm2

 Ta xét đoạn từ nguồn đến N-21 đi dây theo lộ kép n = 2:

SN21 = S2 + S1 = 41 + 22,1j + 29 + 15,7j = 70 + 37,8j

ax

70 37,8 10

208,9

2 3.110

m

2

ax 208,9

208,9 1

m kt kt

I

J

 Chọn tiết diện dây 240 mm2 theo quy tắc chuẩn AC – 240 với Icp = 610A

Theo PL4.3 trang 365 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện của Nguyễn Công Hiền và Nguyễn Mạnh Hoạch

+ Điều kiện tổn thất vầng quang ở cấp điện áp 110kV: Fd = 240  70mm2

+ Điều kiện độ bền cơ học ở cấp điện áp 110kV: Fd = 240  35mm2

Đường

dây

Số

lộ(n)

Smax

(MVA)

l (km)

Imax

(A)

Fkt

(mm2)

Fd

(mm2)

Icp

(A)

+ Điều kiện phát nóng của dây dẫn

Icp  Iscmax ( Iscmax = n.Imax )

( vì đoạn N-1 là đường dây đơn nên khi xảy ra sự có sẽ dẫn đến mất điện, không tính đến Isc )

Ta có bảng kiểm tra điều kiện phát nóng:

Đường

dây

Số lộ (n)

Iscmax = n.Imax

(A)

Imax

(A)

Icp

(A)

Từ bảng số liệu ta thấy các dây đã chọn đều thỏa mãn điều kiện: Icp  Iscmax

+ Tổn thất điện áp trên các đường dây

 Xét với nguồn N-21 sử dụng lộ kép n = 2: tổn hao điện áp bình

thường:

2

.100%

bt

P R QX U

U



  Trong đó điện trở và điện kháng:

0

0,132.40

2,64 2

0,377.40

7,54 2

r l

R

n

x l

X

n

Chọn khoảng cách trung bình các dây là 2500mm

Với r0,x0 tra bảng PL4.6 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện

2

70.2,64 37,8.7,54

.100% 3,88%

110

bt

Với đường dây lộ kép ta sử dụng: U sc  2 U bt

Do lộ đơn xảy ra sự cố mất điện nên ta không tính toán

Ta lập bảng các đường dây còn lại:

Đường

dây

Số

lộ

(n)

P+jQ

r0(

km

 )

x0( km

 )

l (km)

R ()

X () bt

U



(%)

sc

U



(%) N-2-1 1 29+j15,7 0,17 0,377 36,05 6,13 13,6 3,23

N-N-21

2 70+j37,8 0,132 0,377 40 2,64 7,54 3,88 7,76

N-3 2 41+j22,1 0,21 0,372 82,46 8,71 15,3 5,75 11,5

N-4 2 31+j16,7 0,33 0,385 64,03 10,6 12,3 4,4 8,8

N-5 2 46+j24,8 0,21 0,372 44,72 4,7 8,3 3,5 7

N-6 2 39+j21,1 0,27 0,379 64,03 8,6 12,1 4,88 9,76

 Từ bảng số liệu ta thấy: U btmax 5,75%< U cpbt 10%

Vậy phương án II thỏa mãn điều kiện về kỹ thuật

2.3 Phương án mạch vòng Nguồn N - 5 – 6 - N đường dây truyền tải ta sẽ đi

lộ đơn n = 1, các phương án còn lại giống như phương án II

 Ta chỉ tính toán trên đoạn mạch kín N - 5 – 6 – N

+ Công suất trên N-5:

5

.( ) (46 j24,8).(64,03 60,82) (39 j21,1).64,03

48,6 26,2 44,72 64,03 60,82

N N





+ Công suất trên N-6:

SN-6 = S5 + S6 – SN-5 = (46 + j24,8) + (39 + j21,1) - ( 48,6 + j26,2)

= 36,4 + 19,7j MVA + Công suất 5-6:

S5-6 = SN-5 – S5 = (48,6 + 26,2j) – (46 + 24,8j) = 2,6 + 1,4j MVA

Vậy điểm phân phối từ 5 sang 6.

 Đoạn N-5 trên đường truyền tải đi dây với lộ đơn n = 1:

SN-5 = 48,6 + 26,2j

5max ax

48,6 26,2 10

289,8

N m

dm

S

2

ax 289,8

289,8 1

m kt kt

I

J

 Chọn tiết diện dây 300 mm2 theo quy chuẩn AC – 300 với Icp = 700A theo PL4.12 trang 369 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện của Nguyễn Công Hiền và Nguyễn Mạnh Hoạch

+ Điều kiện tổn thất vầng quang ở cấp điện áp 110kV: Fd = 700  70mm2

+ Điều kiện độ bền cơ học ở cấp điện áp 110kV: Fd = 700  35mm2

Đường

dây

Số

lộ(n)

Smax

(MVA)

l (km)

Imax

(A)

Fkt

(mm2)

Fd

(mm2)

Icp

(A)

+ Điều kiện phát nóng của dây dẫn

Icp  Iscmax ( Iscmax = n.Imax )

( vì đoạn N-1 là đường dây đơn nên khi xảy ra sự có sẽ dẫn đến mất điện, không tính đến Isc )

Ta có bảng kiểm tra điều kiện phát nóng:

dây

Số lộ (n)

Iscmax = n.Imax

(A)

Imax

(A)

Icp

(A)

Từ bảng số liệu ta thấy các dây đã chọn đều thỏa mãn điều kiện: Icp  Iscmax

+ Tổn thất điện áp trên các đường dây

 Xét với nguồn N-N-5 sử dụng lộ đơn n = 1: tổn hao điện áp bình

thường:

2

.100%

bt

P R QX U

U



  Trong đó điện trở và điện kháng:

0

0

0,107.44,72

4,79 1

0,377.44,72

16,86 1

r l

R

n

x l

X

n

Chọn khoảng cách trung bình các dây là 2500mm

Với r0,x0 tra bảng PL4.6 giáo trình Hệ Thống Cung Cấp Điện

2

48,6.4,79 16,86.26,2

.100% 5,57%

110

bt

Với đường dây lộ kép ta sử dụng: U sc  2 U bt

Do đường dây đi lộ đơn nên xảy ra sự cố ta sẽ không xét đến

Ta lập bảng các đường dây còn lại:

dây lộ

 )

( km

 )

(km) () () (%) (%)

N-2-1 1 29+j15,7 0,17 0,377 36,05 6,13 13,6 3,23

N-N-21

2 70+j37,8 0,132 0,377 40 2,64 7,54 3,88 7,76

N-3 2 41+j22,1 0,21 0,372 82,46 8,71 15,3 5,75 11,5 N-4 2 31+j16,7 0,33 0,385 64,03 10,6 12,3 4,4 8,8 N-N-5 1 48,6+j26,2 0,107 0,377 44,72 4,79 16,86 5,57

N-N-6 1 36,4+j19,7 0,132 0,377 64,03 8,45 24,1 6,47

5-6 1 2,6+j1,4 0,46 0,396 60,82 28 24,1 0,88

 Từ bảng số liệu ta thấy: U btmax 6,47%< U cpbt 10%

Vậy phương án III thỏa mãn điều kiện về kỹ thuật