Đồ án mạng điện

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, ngành công nghiệp điện lực giữ vai trò đặc biệt quan trọng, bởi điện năng là nguồn năng lượng được sử dụng trong mọi lĩnh vực của ngành kinh tế quốc dân.

L i m  đ u:ờ ở ầ

Trong s  nghi p công nghi p hóa, hi n đ i hóa đ t nự ệ ệ ệ ạ ấ ước, ngành công nghi p đi n l c gi  vai ệ ệ ự ữtrò đ c bi t quan tr ng, b i đi n năng là ngu n năng lặ ệ ọ ở ệ ồ ượng đượ ử ục s  d ng trong m i lĩnh v c ọ ự

c a ngành kinh t  qu c dân.ủ ế ố

Khi ta xây d ng m t nhà máy, khu dân c , thành ph , trự ộ ư ố ước tiên, ta ph i xây d ng m t h  th ng ả ự ộ ệ ố

lưới đi n đ  cung c p đi n nh m m c đích ph c v  cho sinh ho t và s n xu t.ệ ể ấ ệ ằ ụ ụ ụ ạ ả ấ

Khi ta xây d ng m t h  th ng lự ộ ệ ố ưới đi n thì v n đ  thi t k  đ ng vai trò t i quan tr ng, ngệ ấ ề ế ế ố ố ọ ười thi t k  ph i làm sao cho m ng lế ế ả ạ ưới mà mình thi t k  ph i đ m b o yêu c u v  m t kinh t  ế ế ả ẩ ả ầ ề ặ ế

l n k  thu t, ph i đ  ra đẫ ỹ ậ ả ề ược phương án t i  u nh t đ t yêu c u v  k  thu t và ti t ki m v  ố ư ấ ạ ầ ễ ỹ ậ ế ệ ề

m t kinh t  Đê giup cho ta đat đặ ế ̉ ́ ̣ ược nh ng yêu câu đo, viêc nghiên c u, th c hiên cac nhiêm vu ữ ̀ ́ ̣ ứ ự ̣ ́ ̣ ̣trong pham vi môn hoc "Đô an mang điên” se cho ta nh ng kiên th c không nho trong linh v c hê ̣ ̣ ̀ ́ ̣ ̣ ̃ ữ ́ ứ ̉ ̃ ự ̣thông điên.́ ̣

Sau môt th i gian tim toi, hoc hoi, cung v i s  ḥ ờ ̀ ̀ ̣ ̉ ̀ ơ ự ướ ng dân cua thây giao, em đa hoan thanh nôi ́ ̃ ̉ ̀ ́ ̃ ̀ ̀ ̣dung đô an môn hoc đa đ̀ ́ ̣ ̃ ược thây giao. Tuy nhiên v i nh ng kiên th c con han chê, ch a co kinh ̀ ớ ữ ́ ứ ̀ ̣ ́ ư ́nghiêm th c tiên, at hăn nôi dung đô an môn hoc ma em đa hoan thanh không thê tranh khoi nh ng̣ ự ̃ ́ ̃ ̣ ̀ ́ ̣ ̀ ̃ ̀ ̀ ̉ ́ ̉ ư  ̃sai sot, em rât mong nhân đ́ ́ ̣ ượ ực s  quan tâm, chi bao cua thây. Em xin chân thanh cam  n!̉ ̉ ̉ ̀ ̀ ̉ ơ

Đa Năng, thang 4/2017̀ ̃ ́Sinh viên th c hiênự ̣

Lê Quang Lương

Trong thi tế  kế môn h cọ  chỉ cho m tộ  ngu nồ  cung c pấ  đi nệ  cho phụ t iả  trong vùng. Ngu n ồ

đi n đệ ược gi  thi t cung c p đ  công su t tác dung theo nhu c u c a ả ế ấ ủ ấ ̣ ầ ủ phu ̣t i v i h  s  công ả ớ ệ ố

su t là 0.8. Đi u này cho th y ngu n có th  không cung c p đ  yêu c uấ ề ấ ồ ể ấ ủ ầ  về công su tấ  ph nả  kháng và vì thế mà vi cệ  đ mả  b oả  nhu c uầ  đi nệ  năng ph nả  kháng có th  th c hi n trong quá trìnhể ự ệ  thi t k  b ng cách bù công su t ph n kháng t i các phu t i mà không c n ph i đi tế ế ằ ấ ả ạ ̣ ả ầ ả ừ ngu n.ồ

1.3. Cân băng công suât trong hê thông:̀ ́ ̣ ́

­ Cân b ng công su t trong h  th ng đi n nh m xét kh  năng cung c p c a các ngu n cho phu ằ ấ ệ ố ệ ằ ả ấ ủ ồ ̣

t i thông qua m ng đi n.ả ạ ệ

­ T i m i th i đi m ph i luôn đ m b o cân b ng gi a công su t s n xu t và công su tạ ỗ ờ ể ả ả ả ằ ữ ấ ả ấ ấ  tiêu thu.̣ 

M iỗ  m cứ  cân b ngằ  công su tấ  tác dung̣  và công su tấ  ph nả  kháng xác đ nh m t giá tr  t n s  và ị ộ ị ầ ố

đi nệ  áp

­ Quá trình bi n đ i công su t và các ch  tiêu ch t lế ổ ấ ỉ ấ ượng đi n năng khi cân b ng công su t b  pháệ ằ ấ ị  

ho i, x y ra r t ph c t p, vì gi a chúng có quan h  tạ ả ấ ứ ạ ữ ệ ương h ỗ

­ Đ  đ n gi n bài toán, ta coi s  thay đ i công su t tác dung  nh hể ơ ả ự ổ ấ ̣ ả ưởng ch  y u đ n t n s , cònủ ế ế ầ ố  

s  cân b ng công su t ph n kháng  nh hự ằ ấ ả ả ưởng ch  y u đ n đi n áp. Cu th  là khi ngu n phát ủ ế ế ệ ̣ ể ồkhông đ  công su t tác dung cho phu t i thì t n s  b  gi m đi và ngủ ấ ̣ ̣ ả ầ ố ị ả ượ ạc l i. Khi thi u công su t ế ấ

ph n kháng đi n áp b  gi m th p và ngả ệ ị ả ấ ượ ạc l i

­ Trong m ng đi n, t n th t công su t ph n kháng l n h n công su t tác dung, nên khi các máy ạ ệ ổ ấ ấ ả ớ ơ ấ ̣phát đi n đệ ượ ực l a ch n theo s  cân b ng công su t tác dung, trong m ng thi u hut công su t ọ ự ằ ấ ̣ ạ ế ̣ ấkháng. Đi u này d n đ n x u các tình tr ng làm vi c c a các h  dùng đi n, th m chí làm ng ngề ẫ ế ấ ạ ệ ủ ộ ệ ậ ừ  

s  truy n đ ng c a các máy công cu trong xí nghi pự ề ộ ủ ̣ ệ  gây thi tệ  h iạ  r tấ  l n.ớ  Đ ngồ  th iờ  làm hạ 

đi nệ  áp c aủ  m ngạ  và làm x uấ  tình tr ng làm vi c c a m ng. Cho nên vi c bù công su t kháng làạ ệ ủ ạ ệ ấ  

vô cùng c n thi t. Muc đích c a bù s  b  trong ph n này là đ  cân b ng công su t kháng và s  ầ ế ̣ ủ ơ ộ ầ ể ằ ấ ố

li u đ  ch n dây d n và công su t máy bi n áp cho chệ ể ọ ẫ ấ ế ươ  sau.ng

­ Sở dĩ bù công su tấ  kháng mà không bù công su tấ  tác dung̣  là vì khi bù công su t ph n kháng giá ấ ảthành kinh t  h n, ch  c n dùng b  tu đi n đ  phát ra công su t ph n kháng. Trong khi thay đ i ế ơ ỉ ầ ộ ̣ ệ ể ấ ả ổcông su t tác dung thì ph i thay đ i máy phát, ngu nấ ̣ ả ổ ồ  phát d n đ n chi phí tăng lên nên không ẫ ế

được hi u qu  v  kinhệ ả ề  t ế

a. Cân băng công suât tac dung:̀ ́ ́ ̣

­ M t đ c đi m quan tr ng c a các h  th ng đi n là truy n t i t c th i đi n năng tộ ặ ể ọ ủ ệ ố ệ ề ả ứ ờ ệ ừ các ngu nồ  

đi nệ  đ nế  các hộ tiêu thụ và không thể tích luỹ đi nệ  năng thành số lượng nhìn th y đấ ược. Tính 

ch t này xác đ nh s  đ ng b  c a quá trình s n xu t và tiêu thu đi n năng.ấ ị ự ồ ộ ủ ả ấ ̣ ệ

­ T iạ  m iỗ  th iờ  đi mể  trong chế độ xác l pậ  c aủ  hệ th ng,ố  các nhà máy c aủ  hệ th ng c n ph i ố ầ ảphát công su t b ng công su t c a các h  tiêu thu, k  c  t n th t công su t trongấ ằ ấ ủ ộ ̣ ể ả ổ ấ ấ  các m ngạ  

đi n,ệ  nghĩa là c nầ  th cự  hi nệ  đúng sự cân b ngằ  gi aữ  công su tấ  phát và công su t tiêuấ  thu.̣

­ Ngoài ra để hệ th ngố  v nậ  hành bình thường, c nầ  ph iả  có sự dự trữ nh tấ  đ nhị  c a công su t tácủ ấ  dung trong h  th ng. D  tr  trong h  th ng đi n là m t v n đ  quan tr ng,̣ ệ ố ự ữ ệ ố ệ ộ ấ ề ọ  liên quan đ nế  v nậ  hành cũng như phát tri nể  c aủ  hệ th ngố  đi n.ệ

­ Cân b ng công su t c n thi t đ  gi  t n s  trong h  th ng đi n. Cân b ng công su t trong h  ằ ấ ầ ế ể ữ ầ ố ệ ố ệ ằ ấ ệ

th ng đố ược bi u di n b ng bi u th c sau:ể ễ ằ ể ứ

­ Xác đ nhị  hệ số đ ngồ  th iờ  c aủ  m tộ  khu v cự  ph iả  căn cứ vào tình hình th cự  tế c a phuủ ̣ t i.ả

­ Theo tài li u th ng kê thì t n th t công su t tác dung c a đệ ố ổ ấ ấ ̣ ủ ường dây và máy bi n áp trong ế

trường h p m ng cao áp kho ng 8÷10%.ợ ạ ả

­ Ta có:  ΔPΣ

md     = 10%  m PΣ pt

Công su t t  dùng c a các nhà máy đi n: Tính theo ph n trăm c a ấ ự ủ ệ ầ ủ (m PΣ

pt    +  PΣ md)+ Nhà máy nhi t đi n 3 ÷ệ ệ  7%

+ Nhà máy thu  đi n 1 ÷ 2%. Công su t d  tr  c a hỷ ệ ấ ự ữ ủ ệ th ng:ố

­ D  tr  s  c  thự ữ ự ố ường l y b ng công su t c a m t t  máy l n nh t trong h  th ngấ ằ ấ ủ ộ ổ ớ ấ ệ ố  đi n.ệ

­ Dự trữ phụ t iả  là dự trù cho phụ t iả  tăng b tấ  thườ  ngoài dự báo: 2 ­ 3% phu t ing ̣ ả  t ng.ổ

­ D  tr  phát tri n nh m đáp  ng phát tri n phu t i 5 ­ 15 nămự ữ ể ằ ứ ể ̣ ả  sau

T ng quát d  tr  h  th ng l y b ng 10 ­ 15% t ng phu t i c a h  th ng. Trong thi t k  môn ổ ự ữ ệ ố ấ ằ ổ ̣ ả ủ ệ ố ế ế

h c gi  thi t ngu n đi n đ  cung c p hoàn toàn cho nhu c u công su t tácọ ả ế ồ ệ ủ ấ ầ ấ  dung̣  và chỉ cân b ngằ  

từ thanh cái cao áp c aủ  tr mạ  bi nế  áp tăng c aủ  nhà máy đi n nên tính cân b ng công su t tác dungệ ằ ấ ̣  như sau:

­ S n xu t và tiêu thu đi n năng b ng dòng đi n xoay chi u đòi h i s  cân b ng gi a đi n năng ả ấ ̣ ệ ằ ệ ề ỏ ự ằ ữ ệ

s n xu t ra và đi n năng tiêu thu t i m i th i đi m. S  cân b ng đòi h i không nh ng ch  đ i ả ấ ệ ̣ ạ ỗ ờ ể ự ằ ỏ ữ ỉ ố

v i công su t tác dung, mà còn đ i v i c  công su t ph n kháng.ớ ấ ̣ ố ớ ả ấ ả

­ S  cân b ng công su t ph n kháng có quan h  v i đi n áp. Phá ho i s  cân b ng côngự ằ ấ ả ệ ớ ệ ạ ự ằ  su tấ  

ph nả  kháng sẽ d nẫ  đ nế  sự thay đ iổ  đi nệ  áp trong m ngạ  đi n.ệ  N uế  công su t ph nấ ả  kháng phát ra 

l nớ  h nơ  công su tấ  ph nả  kháng tiêu thụ thì đi nệ  áp trong m ngạ  đi n s  tăng, ngệ ẽ ượ ạ ếc l i n u thi u ếcông su t ph n kháng đi n áp trong m ng s  gi m. Vì v yấ ả ệ ạ ẽ ả ậ  để đ mả  b oả  ch tấ  lượ  c ang ủ  đi nệ  áp 

ở các hộ tiêu thụ trong m ngạ  đi nệ  và trong h  th ng, c n ti n hành cân b ng s  b  công su t ệ ố ầ ế ằ ơ ộ ấ

ph nả  kháng

­ Ta có m i quan h  c a công su t tác dung ph n kháng: Qố ệ ủ ấ ̣ ả i  = Pi×tgφi

Từ các số li uệ  c aủ  phụ t iả  và c aủ  ngu nồ  tính ở trên ta có các công su tấ  ph nả  kháng c a ngu n vàủ ồ  

c a các phu t i nhủ ̣ ả ư sau:

B ng 1.2: Công su t tác d ng và công su t ph n kháng c a ngu n và ph  t i:ả ấ ụ ấ ả ủ ồ ụ ả

Thông số T i 1ả T i 2ả T i 3ả T i 4ả T i 5ả T i 6ả

­ Cân b ng công su t ph n kháng nh m gi  đi n áp bình thằ ấ ả ằ ữ ệ ường trong h  th ng. Cân b ng công ệ ố ằ

su t ph n kháng đấ ả ược bi u di n b ng bi u th c sau:ể ễ ằ ể ứ

Σ F=  PΣ F× tan ?F

 = 132 × tan

(cos−1 0.8) 

= 132 × 0.75=99 MVAr

+ m QΣ pt : t ng phu t i ph n kháng c a m ng đi n có xét đ n h  s  đ ng th i.ổ ̣ ả ả ủ ạ ệ ế ệ ố ồ ờ

∑Qpt= 17.25+15.75+15+22.45+12+13.5= 95.95 MVAr

+  ΔQΣ B: t ng t n th t công su t ph n kháng trong máy bi n áp có thổ ổ ấ ấ ả ế ể ước lượng v i: ớ

+  ΔQΣ d: t ng t n th t công su t kháng trên các đo n đổ ổ ấ ấ ạ ường dây c a m ng đi nủ ạ ệ  V i m ng đi n ớ ạ ệ

110 kV trong tính toán s  b  có tơ ộ h  xem t n th t công su t ph n kháng trên c m kháng để ổ ấ ấ ả ả ường dây b ng công su t ph n kháng do đi n dung đằ ấ ả ệ ường dây cao áp sinh ra. 

+  QΣ td: t ng công su t t  dùng c a các nhà máy đi n trong h  th ng v i  Qổ ấ ự ủ ệ ệ ố ớ Σ td =  PΣ td x tgφtd. Vì 

ch  tính t  thanh góp cao áp nên ỉ ừ ΣQtd = 0

+  QΣ dt: Công su t ph n kháng d  tr  c a h  th ng v iấ ả ự ữ ủ ệ ố ớ :  QΣ dt= 0

­ Trong thi tế  kế môn h c,ọ  chỉ cân b ngằ  từ thanh cái cao áp c aủ  nhà máy đi nệ  có th  ểkhông c nầ  

tính Q

td và Qdt. Từ công th cứ  trên có thể suy ra lượ  công su tng ấ  kháng c n bù ầ   N u ế   dương có 

nghĩa h  th ng c n cài đ t thêm thi t b  bù đ  cân b ng ệ ố ầ ặ ế ị ể ằ

công su tấ  kháng

­ Trong ph nầ  này ta chỉ xét cung c pấ  công su tấ  bù cho các phụ t iả  ở xa ngu nồ  và có hệ số cosφ 

th pấ  hay phụ t iả  có công su tấ  tiêu thụ l n.ớ  Và ta có thể t mạ  cho m tộ  lượng Q

bù i  ở các phu t i ̣ ả

Nh  v y, đ  cân b ng công su t ph n kháng, ta ti n hành bù s  b  lư ậ ể ằ ấ ả ế ơ ộ ượng công su t ph n khángấ ả  cho h  th ng là 11.3425 (MVAr). Ta ti n hành bù theo nguyên t c:  u tiên bù cho ph  t i   xa, ệ ố ế ắ Ư ụ ả ở

B ng 1.3: Sau khi bù s  b  công su t kháng ta có b ng s  li u ph  t iả ơ ộ ấ ả ố ệ ụ ảPhụ t iả P

pt (MW)

(MVAr)

Q

b (MVAr)

Q

pt­Qb (MVAr)

S (MVA)

Số li uệ  này sẽ đượ  dùng trong ph nc ầ  so sánh phươ  án ch nng ọ  dây ch nọ  công su t máy bi n ấ ế

áp. N u sau này khi tính chính xác l i s  phân b  thi t b  bù mà m t phu t i không đế ạ ự ố ế ị ộ ̣ ả ược bù 

nh ng l i đư ạ ược bù s  b  thì ta ph i ki m tra l i ti t di n dây và công su t máy bi n áp đãơ ộ ả ể ạ ế ệ ấ ế  ch n.ọ

­ Trong ph mạ  vi đồ án môn h cọ  có thể chia ra làm nhi uề  vùng để cung c pấ  đi nệ  cho các nút phu ̣

t i. Đ i v i phu t i có nhu c u cung c p đi n liên tuc c n đ a ra phả ố ớ ̣ ả ầ ấ ệ ̣ ầ ư ương án đường dây l  kép ộhay phương án m ch vòngạ  kín

­ T  b n đ  v  trí nhà máy đi n và ph  t i, ta tính đừ ả ồ ị ệ ụ ả ược b ng th  hi n kho ng cách nh  sau:ả ể ệ ả ư

B ng 2.1: Kho ng cách gi a ngu n A và các h  tiêu thả ả ữ ồ ộ ụ

4 5

2.2. 

   Tinh toan cac thông sô ky thuât:  ́ ́ ́ ́ ̃ ̣  

* Phương án 1:

a. L a ch n đi n áp t i đi n:ự ọ ệ ả ệ

­ Đi n áp đ nh m c c a m ng đi n  nh hệ ị ứ ủ ạ ệ ả ưởng ch  y u đ n các ch  tiêu kinh t  ­ kĩ thu t, cũng ủ ế ế ỉ ế ậ

nh  các đ c tr ng kĩ thu t c a m ng. Vì v y ch n đúng đi n áp đ nh m c c a m ng đi n khi ư ặ ư ậ ủ ạ ậ ọ ệ ị ứ ủ ạ ệthi t k  cũng là bài toán kinh t  ­ kĩ thu t.ế ế ế ậ

­ Đi n áp đ nh m c có th  xác đ nh s  b  b ng công th c Still:ệ ị ứ ể ị ơ ộ ằ ứ

Trong đó: P là c ng su t truy n t i (MW)ố ấ ề ả

       l là chi u dài đ ng dây truy n t i (km)ề ườ ề ả

Ta có b ng sau:ả

B ng 2.2: Điên ap tinh toan cua cac hô tiêu thuả ̣ ́ ́ ́ ̉ ́ ̣ ̣

Đường dây Công su t truy n t iấ ề ả  

T  s  li u trên, s  b  ch n Uừ ố ệ ơ ộ ọ đm = 110 KV

b. Ch n ti t di n dây d n:ọ ế ệ ẫ

­ M ng đi n thi t k  là m ng đi n khu v c, nên ti t di n dây d n đạ ệ ế ế ạ ệ ự ế ệ ẫ ược ch n theo m t đ  kinh ọ ậ ộ

t  jế kt . Dây d n đẫ ượ ử ục s  d ng là dây nhôm lõi thép AC. Đ i v i các đố ớ ường dây 110 KV, kho ng ảcách hình h c gi a dây d n các pha Dọ ữ ẫ tb = 5m

­ V i th i gian s  d ng công su t c c đ i Tớ ờ ử ụ ấ ự ạ max = 5300h , dây d n s  d ng là dây nhôm lõi thép, ẫ ử ụtra b ng 2.4 (sách TKCMVHTD), ta có jả kt = 1

­ Ti t di n dây d n đế ệ ẫ ược xác đ nh b i công th c:ị ở ứ

Fkt =  =  (mm2)

Trong đó: Smax : công su t ch y trên đấ ạ ường dây khi ph  t i c c đ iụ ả ự ạ

       Udm  : đi n áp đ nh m c c a m ng đi n (KV)ệ ị ứ ủ ạ ệ

       n: s  m ch đố ạ ường dây , n = 1 (đường dây đ n) , n = 2 (đơ ường dây kép)

­ Đ i v i đố ớ ường dây 110 KV, đ  không xu t hi n v ng quang, dây d n để ấ ệ ầ ẫ ược ch n c n có ti t ọ ầ ế

Tương t , ta tính toán đói v i các đự ớ ường dây còn l i.ạ

T  các s  li u thu đừ ố ệ ược, ta có b ng sau:ả

Bang 2.3: L a chon dây dân va cac thông sô cua dây dân̉ ự ̣ ̃ ̀ ́ ́ ̉ ̃

Đường dây Dòng đi nệ  

tính toán Itt 

Ti t di nế ệ  tính toán Ftt 

c.Tính toán t n th t đi n áp trong m ng và ki m tra đi u ki n phát nóng c a dây d n lúc ổ ấ ệ ạ ể ề ệ ủ ẫ

x y ra s  c :ả ự ố

Công th c tính t n th t đi n áp:ứ ổ ấ ệ

ΔU% =      (*)

Trong đó: Pi, Qi là công su t tác d ng, công su t ph n kháng c a t i trên đấ ụ ấ ả ủ ả ường dây th  iứ

       Ri, Xi là đi n tr , đi n kháng đệ ở ệ ường dây i

       Uđm là đi n áp đ nh m c, Uệ ị ứ đm = 110 KV

­ Khi ch n s  b  các phọ ơ ộ ương án cung c p đi n có th  đánh giá ch t lấ ệ ể ấ ượng đi n năng theo các ệgiá tr  c a t n th t đi n ápị ủ ổ ấ ệ

+ Lúc làm vi c bình thệ ường: ΔUmax bt % = 10 ÷ 15 %

+ Lúc x y ra s  c        : ΔUả ự ố max sc % = 15 ÷ 20 %

­ Đ i v i nh ng m ng đi n phúc t p, có th  ch p nh n các t n th t đi n áp:ố ớ ữ ạ ệ ạ ể ấ ậ ổ ấ ệ

+ Lúc làm vi c bình thệ ường: ΔUmax bt = 15 ÷ 20 %

+ Lúc x y ra s  c        : ΔUả ự ố max sc = 20 ÷ 25 %

­Đ i v i đố ớ ường dây kép, n u ng ng m t m ch thì t n th t đi n áp trên đế ừ ộ ạ ổ ấ ệ ường dây b ng:ằ

ΔUi sc % = 2ΔUi bt %

­ T  công th c tính t n th t đi n áp (*), t n th t đi n áp   các đừ ứ ổ ấ ệ ổ ấ ệ ở ường dây được tính nh  sau:ưLúc làm vi c bình thệ ường:

Nh  v y, ti t di n dây d n đã ch n th a mãn đi u ki n t n th t đi p áp lúc làm vi c bình ư ậ ế ệ ẫ ọ ỏ ề ệ ổ ấ ệ ệ

thường. Ta có Umax bt% = 6.7 %

Lúc x y ra s  c :ả ự ố

S  c  nguy hi m nh t là đ t m t l  nhánh A­2 c a nhánh liên thông A­2­3 , đ t l  nhánh A­1 ự ố ể ấ ứ ộ ộ ủ ứ ộ

c a nhánh A­1­4 và đ t l  nhánh A­6 c a nhánh A­6­5.ủ ứ ộ ủ

­ Khi ki m tra đi u ki n phát nóng c a dây d n, c n th a mãn đi u ki n:ể ề ệ ủ ẫ ầ ỏ ề ệ

      Trong đó: K là h  s  đi u ch nh nhi t đ  môi trệ ố ề ỉ ệ ộ ường

       Icp là dòng đi n chó phép ch y lâu dài trên dây d nệ ạ ẫ

       Imax là dòng đi n làm vi c l n nh t trên đệ ệ ớ ấ ường dây

Tra b ng 43 (sách TKCMVHTĐ) ta có K = 0.82 ả

+ Nhánh A­1: khi ng ng m t m ch c a đừ ộ ạ ủ ường dây:

 = 2IA­1 = 2 x 149.22 = 298.44 (A)

V y các dây d n đã ch n th a mãn đi u ki n phát nóng và t n th t đi n áp trong m c cho phépậ ẫ ọ ỏ ề ệ ổ ấ ệ ứ

*Phương án 2: tính toán t ng t  ph ng án 1:ươ ự ươ

a. L a ch n đi n áp t i đi n:ự ọ ệ ả ệ

Ta có b ng sau:ả

B ng 2.5: Điên ap tinh toan cua cac hô tiêu thuả ̣ ́ ́ ́ ̉ ́ ̣ ̣

Đường dây Công su t truy n t iấ ề ả  

(MVA) Chi u dài đề (km)ường dây  Đi n áp tính toánệ (KV)

T  s  li u trên, s  b  ch n Uừ ố ệ ơ ộ ọ đm = 110 KV

b. Ch n ti t di n dây d n:ọ ế ệ ẫ

T  các s  li u thu đừ ố ệ ược, ta có b ng sau:ả

Bang 2.6: L a chon dây dân va cac thông sô cua dây dân̉ ự ̣ ̃ ̀ ́ ́ ̉ ̃

Đường dây Dòng đi nệ  

tính toán Itt 

(A)

Ti t di nế ệ  tính toán Ftt 

V y các dây d n đã ch n th a mãn đi u ki n phát nóng và t n th t đi n áp trong m c cho phép.ậ ẫ ọ ỏ ề ệ ổ ấ ệ ứ

*Phương án 3: tính toán tương t  phự ương án 1:

a. Phân b  công su t trên m ch vòng A­5­6:ố ấ ạ

Gi  s  ta s  d ng dây d n đ ng nh t và cùng ti t di nả ử ử ụ ẫ ồ ấ ế ệ

Đường dây Công su t truy n t iấ ề ả  

(MVA) Chi u dài đ ng dây

(km) Đi n áp tính toán

ệ(KV)

T  s  li u trên, s  b  ch n Uừ ố ệ ơ ộ ọ đm = 110 KV

c. Ch n ti t di n dây d n:ọ ế ệ ẫ

Ta có b ng sau:ả

Bang 2.9: L a chon dây dân va cac thông sô cua dây dân̉ ự ̣ ̃ ̀ ́ ́ ̉ ̃

Đường dây Dòng đi nệ  

tính toán Itt 

(A)

Ti t di nế ệ  tính toán Ftt 

CH ƯƠ NG 3:

TÍNH TOÁN KINH T  PH Ế ƯƠ NG ÁN THI T K Ế Ế

T NG K T CÁC CH  TIÊU KINH T  ­ K  THU T Ổ Ế Ỉ Ế Ỹ Ậ

3.1. N i dung:ộ

­ Trong quá trình thi t k  phế ế ương án n i dây, vi c đ m b o các yêu c u v  m t k  thu t r t ố ệ ả ả ầ ề ặ ỹ ậ ấ

c n thi t đ  m ng có th  làm vi c  n đ nh, k  c  khi g p s  c  ngoài mong mu n. Bên c nh ầ ế ể ạ ể ệ ổ ị ể ả ặ ự ố ố ạ

đó, m t kinh t  ­c a phặ ế ủ ương án thi t k  cũng r t quan tr ng, ph i đ m b o sao cho phí t n hàngế ế ấ ọ ả ả ả ổ  năm là bé nh t.ấ

­ Phí t n th t tính toán hàng năm đổ ấ ược tính theo công th c:ứ

       Z = (avh + atc) x K + ΔA x C

Trong đó: + avh : h  s  v n hành kh u hao, s a ch a, ph c v  m ng đi n.   đây ta dùng c t ệ ố ậ ấ ử ữ ụ ụ ạ ệ Ở ộthép nên l y aấ vh = 0.04

       + atc : h  s  thu h i v n đ u t  ph ,  aệ ố ồ ố ầ ừ ụ tc =  v i Tớ c là th i gian thu h i v n đ u t  ph  ờ ồ ố ầ ừ ụtiêu chu n, tùy theo chính sách s  d ng v n c a nhà nẩ ử ụ ố ủ ước. Ta ch n Tọ tc = 8 năm

       Do đó: atc =  =  = 0.125

       + K: v n đ u t  c a m ng đi n. Do yêu c u không c n tính toán chi ti t mà ch  tính ố ầ ư ủ ạ ệ ầ ầ ế ỉ

v n đ u t  xây d ng đố ầ ư ự ường dây. V i đớ ường dây kép ta l y b ng 1.6 l n đấ ằ ầ ường dây đ n.ơ

       Đường dây đ n: K = Kơ 0l

       Đường dây kép: K = 1.6Kol

       V i Kớ o là giá thành 1km đường dây

      l là chi u dài đề ường dây

       ­ ΔA: t n th t đi n năng hàng nămổ ấ ệ

       ΔA = ΔP x   =       τ

       V i U : đi n áp đ nh m cớ ệ ị ứ

      P, Q: công su t tác d ng, công su t ph n kháng t i trên đấ ụ ấ ả ả ường dây

      R: đi n tr  đệ ở ường dây

      + C: giá thành 1KWh đi n năng, theo gi  thi t C = 500đ/KWhệ ả ế

­ Kh i lố ượng kim lo i màu s  d ng cho phạ ử ụ ương án đã ch n đọ ược tính theo công th c: ứ

M = 3n∑m0L (kg)

V i n: s  m ch đớ ố ạ ường dây

       mo: kh i lố ượng tính toán cho 1km đường dây

       L: chi u dài đề ường dây (km)

V i đớ ường dây đ n: M = 3∑mơ 0L (kg)

V i đớ ường dây kép: M = 6∑m0L (kg)

V i các lo i dây d n đã ch n: AC­70, AC­120, AC­150, ta có b ng s  li u v  giá thành và tr ng ớ ạ ẫ ọ ả ố ệ ề ọ

lượng 1km dây d n nh  sau:ẫ ư

B ng 3.1: S  li u v  giá thành và tr ng lả ố ệ ề ọ ượng 1km dây d nẫ

3.2. Tính toán các ch  tiêu kinh t  ­ k  thu t cho các phỉ ế ỹ ậ ương án:

*Phương án 1:

a. V n đ u t  c a m ng đi n:ố ầ ư ủ ạ ệ

­ V n đ u t  K c a m ng đi n đố ầ ư ủ ạ ệ ược tính b i công th c:ở ứ

 K = K1 + K2

V i Kớ 1: v n đ u t  cho các đố ầ ư ường dây đ n: Kơ 1 = ∑K0ili

          K2: v n đ u t  cho các đố ầ ư ường dây kép: K2 = 1.6∑K0nl n

Ta có: 

K1 = K2­3 = K0AC­120 x l2­3 = 354 x 42.43 x 106 = 15020.22 x 106 (đ ng) ồ

K2 = KA­1 + KA­2 + KA­6 + K5­6 + K1­4 

     = 1.6 x (K0AC­150 x lA­1 + K0AC­120 x lA­2 + K0AC­120 x lA­6 + K0AC­70 x l5­6 + K0AC­70 x l1­4) x 106

Tính toán tương t  ta có b ng s  li u sau:ự ả ố ệ

B ng 3.2: T n th t công su t c a t ng h  tiêu thả ổ ấ ấ ủ ừ ộ ụ

Đường dây P (MW) Q (MVAr) l (km) Dây d nẫ ro ( /km)Ω ΔP (MW)

*Phương án 2: tính toán tương t  phự ương án 1:

a. V n đ u t  c a m ng đi n:ố ầ ư ủ ạ ệ

Ta có: K = K1 + K2

K1 = K2­3 = K0AC­120 x l2­3 = 354 x 42.43 x 106 = 15020.22 x 106 (đ ng)ồ

K2 = KA­1 + KA­2 + KA­5 + KA­6 + K1­4 

     = 1.6 x (K0AC­150 x lA­1 + K0AC­120 x lA­2 + K0AC­70 x lA­6 + K0AC­70 x lA­5 + K0AC­70 x l1­4) x 106

B ng 3.3: T n th t công su t c a t ng h  tiêu thả ổ ấ ấ ủ ừ ộ ụ

Đường dây P (MW) Q (MVAr) l (km) Dây d nẫ ro ( /km)Ω ΔP (MW)

e. T ng kh i lổ ố ượng kim lo i màu s  d ng:ạ ử ụ

M = 6∑m0iLi + 3∑m0nLn

     = 6 x (MA­1 + MA­2 + MA­5 + MA­6 + M1­4) + 3 x M2­3

     = 6 x (617 x 36.06 + 492 x 40 + 275 x 36.06 + 275 x 70 + 275 x 36.06) + 3 x 492 x 42.43    = 548698.8 (kg)

*Phương án 3: tính toán tương t  phự ương án 1:

a.V n đ u t  c a m ng đi n:ố ầ ư ủ ạ ệ

3.3. T ng k t các ch  tiêu kinh t  ­ k  thu t:ổ ế ỉ ế ỹ ậ

Bang 3.5. T ng h p so sánh ch  tiêu kinh t  c a 3 ph̉ ổ ợ ỉ ế ủ ương án

Ch  tiêuỉ Đ n vơ ị Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3

Ta th y Zấ 2 nh  nh t nên ta ch n phỏ ấ ọ ương án 2 là phương án t i  u nh t.ố ư ấ

CH ƯƠ NG 4:

CH N MÁY BI N ÁP VÀ S  Đ  N I DÂY CHI TI T Ọ Ế Ơ Ồ Ố Ế

4.1. N i d ng:ộ ụ

­ Sau khi ch n đọ ược phương án n i dây t i  u cho m ng đi n v  m t kinh t  và kĩ thu t, trong ố ố ư ạ ệ ề ặ ế ậ

chương này ta ti n hành phân tích và l a ch n s  đ  n i dây chi ti t c a tr m bi n áp, ch n s  ế ự ọ ơ ồ ố ế ủ ạ ế ọ ố

lượng, công su t c a các máy bi n áp t i các tr m đó. Công su t, s  lấ ủ ế ạ ạ ấ ố ượng và phương th c v n ứ ậhành c a máy bi n áp có  nh hủ ế ả ưởng r t l n đ n các ch  tiêu kinh t , kĩ thu t c a h  th ng.ấ ớ ế ỉ ế ậ ủ ệ ố

­ Khi ch n máy bi n áp c n chú ý đ n các đi u ki n sau:ọ ế ầ ế ề ệ

+ Đ i v i lo i t i yêu c u ch t lố ớ ạ ả ầ ấ ượng đi n áp bình thệ ường (h  lo i III) ta dùng máy bi n áp ộ ạ ế

thường. Đ i v i ph  t i yêu c u ch t lố ớ ụ ả ầ ấ ượng đi n áp cao, liên t c (h  lo i I). n u s  d ng máy ệ ụ ộ ạ ế ử ụ

bi n áp thế ường s  không đ t yêu c u, ta có th  ch n máy bi n áp đi u áp dẽ ạ ầ ể ọ ế ề ướ ải t i (ch  s  d ng ỉ ử ụkhi th t c n thi t vì giá thành cao).ậ ầ ế

S  lố ượng máy bi n áp trong m t tr m gi m áp:ế ộ ạ ả

Tùy thu c vào lo i ph  t i (h  tiêu th )ộ ạ ụ ả ộ ụ

+ H  lo i I: m i tr m nên đ t 2 máy bi n áp tr  lênộ ạ ỗ ạ ặ ế ở

+ H  lo i III: m i tr m dùng 1 máy bi n ápộ ạ ỗ ạ ế

V  yêu c u công su t đ i v i máy bi n áp:ề ầ ấ ố ớ ế

+ Ph i đ m b o cung c p đi n cho tình tr ng làm vi c bình thả ả ả ấ ệ ạ ệ ường ( ng v i ph  t i c c đ i) ứ ớ ụ ả ự ạkhi t t c  các máy bi n áp làm vi c.ấ ả ế ệ

+   tr m có 2 máy bi n áp tr  lên, khi 1 máy bi n áp b t kì ngh , các máy bi n áp v i kh  năng Ở ạ ế ở ế ấ ỉ ế ớ ảquá t i s  c  cho phép (quá t i 40% trong 5 ngày đêm, không quá 6 gi /1 ngày đêm) ph i đ m ả ự ố ả ờ ả ả

b o t i đ  công su t yêu c u.ả ả ủ ấ ầ

+   đây, máy bi n áp s  d ng đã đỞ ế ử ụ ược nhi t đ i hóa nên không c n đi u ch nh công su t đ nh ệ ớ ầ ề ỉ ấ ị

a. Ch n máy bi n áp cho tr m gi m áp ph  t i s  1 (h  lo i I):ọ ế ạ ả ụ ả ố ộ ạ

­ Yêu c u cung c p đi n liên t c nên ch n tr m có 2 máy bi n áp:ầ ấ ệ ụ ọ ạ ế

­ Công su t máy bi n áp ph i th a mãn:ấ ế ả ỏ

      SB1  =  = 20.54 (MVA)

Ch n 2 máy bi n áp lo i TPDH­25000/110ọ ế ạ

b. Ch n máy bi n áp cho tr m gi m áp ph  t i s  2 (h  lo i I):ọ ế ạ ả ụ ả ố ộ ạ

­ Yêu c u cung c p đi n liên t c nên ch n tr m có 2 máy bi n áp:ầ ấ ệ ụ ọ ạ ế

­ Công su t máy bi n áp ph i th a mãn:ấ ế ả ỏ

SB2  =  = 18.75 (MVA)

Ch n 2 máy bi n áp lo i TPDH­25000/110ọ ế ạ

c. Ch n máy bi n áp cho tr m gi m áp ph  t i s  3 (h  lo i III):ọ ế ạ ả ụ ả ố ộ ạ

­ Yêu c u cung c p đi n không liên t c nên ch n tr m có 1 máy bi n áp:ầ ấ ệ ụ ọ ạ ế

­ Công su t máy bi n áp ph i th a mãn:ấ ế ả ỏ

SB3  =  = 21.77 (MVA)

Ch n 1 máy bi n áp lo i TPDH­25000/110ọ ế ạ

d. Ch n máy bi n áp cho tr m gi m áp ph  t i s  4 (h  lo i I):ọ ế ạ ả ụ ả ố ộ ạ

­ Yêu c u cung c p đi n liên t c nên ch n tr m có 2 máy bi n áp:ầ ấ ệ ụ ọ ạ ế

­ Công su t máy bi n áp ph i th a mãn:ấ ế ả ỏ

SB4  =  = 20.08 (MVA)

Ch n 2 máy bi n áp lo i TPDH­25000/110ọ ế ạ

e. Ch n máy bi n áp cho tr m gi m áp ph  t i s  5 (h  lo i I):ọ ế ạ ả ụ ả ố ộ ạ

­ Yêu c u cung c p đi n liên t c nên ch n tr m có 2 máy bi n áp:ầ ấ ệ ụ ọ ạ ế

­ Công su t máy bi n áp ph i th a mãn:ấ ế ả ỏ

SB5  =  = 14.29 (MVA)

Ch n 2 máy bi n áp lo i TDH­16000/110ọ ế ạ

f. Ch n máy bi n áp cho tr m gi m áp ph  t i s  6 (h  lo i I):ọ ế ạ ả ụ ả ố ộ ạ

­ Yêu c u cung c p đi n liên t c nên ch n tr m có 2 máy bi n áp:ầ ấ ệ ụ ọ ạ ế

­ Công su t máy bi n áp ph i th a mãn:ấ ế ả ỏ

SB2  =  = 16.07(MVA)

Ch n 2 máy bi n áp lo i TPDH­25000/110ọ ế ạ

Bang 4.1: L a chon cac MBA va thông sô cua MBẢ ự ̣ ́ ̀ ́ ̉

Tr mạ  

bi n ápế Lo iạ  

MBA lượSố ng S  li uố ệ  

kĩ thu tậ

­ S  đ  n i dây tr m ngu n:ơ ồ ố ạ ồ

b. Tr m trung gian:ạ

­ Trong các tr m trung gian, ta dùng h  th ng phân đo n 2 thanh góp đạ ệ ố ạ ược n i v i nhau b i máy ố ớ ở

c tắ

­ S  đ  tr m trung gian:ơ ồ ạ

c. Tr m cu i:ạ ố  tùy thu c vào chi u dài độ ề ường dây t i đi n:ả ệ

­ Đ i v i đố ớ ường dây có chi u dài ề l 70km, kh  năng x y ra s  c  trên đả ả ự ố ường dây tương đ i l n ố ớnên   tr m cu i ta ch n s  đ  c u có máy c t   phía đở ạ ố ọ ơ ồ ầ ắ ở ường dây đ  cách ly s  c :ể ự ố

S  đ  c u v i máy c t   phía đơ ồ ầ ớ ắ ở ường dây v i ớ l 70km

­ Đ i v i đố ớ ường dây có chi u dài ề l < 70km, kh  năng x y ra s  c  trên đả ả ự ố ường dây ít h n nh ng ơ ư

l i thạ ường xuyên đóng c t các máy bi n áp khi ph  t i c c ti u đ  gi m t n th t đi n năng ắ ế ụ ả ự ể ể ả ổ ấ ệtrong các máy bi n áp, ta ch n s  đ  c u có máy c t   phía máy bi n áp.ế ọ ơ ồ ầ ắ ở ế

 S  đ  c u v i máy c t   phía máy bi n áp v i ơ ồ ầ ớ ắ ở ế ớ l < 70km

­ Đ  đ n gi n ta dùng t  bù. Vi c l p đ t t  bù c n m t chi phí l p đ t và tiêu hao m t lể ơ ả ụ ệ ắ ặ ụ ầ ộ ắ ặ ộ ượng 

đi n năng nh t đ nh. Do đó, ta c n ph i tính toán sao cho vi c l p đ t t  bù là kinh t  nh t.ệ ấ ị ầ ả ệ ắ ặ ụ ế ấ

­ Cách tính toán chung: t i phía h  áp c a h  tiêu th  đi n, ta đ t công su t ph n kháng phép ạ ạ ủ ộ ụ ệ ặ ấ ả

c n bù là Qầ b làm  n s  và l p bi u th c tính toán phí t n m ng đi n do đ t thi t b  bù. Sau đó, ẩ ố ậ ể ứ ổ ạ ệ ặ ế ị

l y đ o hàm riêng c a phí t n tính theo t ng công su t bù c a m i tr m và cho đ o hàm riêng đóấ ạ ủ ổ ừ ấ ủ ỗ ạ ạ  

b ng 0.ằ

­ Khi l p bi u th c tính chi phí tính toán, ta quy ậ ể ứ ước nh  sau:ư

 + Không xét đ n lế ượng bù công su t s  b ấ ơ ộ

 + Không xét đ n t n th t công su t s t ΔPế ổ ấ ấ ắ Fe c a máy bi n áp vì nó ít  nh hủ ế ả ưởng đ n giá tr  Qế ị b 

ta c n tìm.ầ

 + Không xét đ n t n th t công su t tác d ng ΔP trong m ch do truy n t i công su t tác d ng P ế ổ ấ ấ ụ ạ ề ả ấ ụgây ra

 + Không xét đ n ΔQế Fe c a máy bi n áp và ΔQủ ế C do dung d n đẫ ường dây sinh ra

 + Ngoài đi n tr  đệ ở ường dây, ph i xét đ n Rả ế B c a máy bi n áp.ủ ế

 + Ch  c n vi t và gi i phỉ ầ ế ả ương trình cho t ng nhánh đ c l p c a m ng đi n.ừ ộ ậ ủ ạ ệ

5.2. Tính toán chi phí t n th t do vi c l p đ t thi t b  bù:ổ ấ ệ ắ ặ ế ị

Hàm chi phí tính toán: Z = Z1 + Z2 + Z3

Trong đó: ­ Z1: hàm chi phí mua và l p đ t thi t b  bùắ ặ ế ị

       Z1 = (avh + atc) x Kb = (avh + atc) x K0 x Qbi

V i: + aớ vh: h  s  v n hành thi t b  bù, l y aệ ố ậ ế ị ấ vh = 0.1

        + atc: h  s  tiêu chu n thu h i v n đ u t : aệ ố ẩ ồ ố ầ ư tc =  . Ttc thường l y 8 năm     => aấ tc = 

        + K0: giá ti n đ u t  cho 1 đ n v  dung lề ầ ư ơ ị ượng t  đi n (đ/KVAr)ụ ệ

         Theo gi  thi t: Kả ế 0 = 250000đ/KVAr = 250 x 106 đ/MVAr

         Do đó: Z1 = (0.1 + 0.125) x 250 x 106 x Qbi = 56.25 x 106 x Qbi (đ)

      ­ Z2: hàm chi phí v  lề ượng đi n năng thi t b  bù tiêu t nệ ế ị ố

      Z2 = ΔAb x C = ΔPb x T x C = C x T x ΔQbi

V i: + ΔAớ b: lượng đi n năng thi t b  bù tiêu t nệ ế ị ố

        + C: giá ti n 1 KWh t n th t đi n năng. Ta có C = 500 đ/KWh = 500000 đ/MWhề ổ ấ ệ

        +: t n th t công su t tác d ng trong m t đ n v  dung lổ ấ ấ ụ ộ ơ ị ượng bù, v i t  đi n tĩnh ta l y  = ớ ụ ệ ấ0.005 (MW/MVAr)

        + T: th i gian t  bù làm vi c trong 1 năm, l y T = Tờ ụ ệ ấ max = 5300h

        V y Zậ 2 = 500000 x 5300 x 0.005 x Qbi = 13.25 x 106

 x Qbi (đ)      ­ Z3: hàm chi phí v  t n th t đi n năng trong m ng sau khi l p đ t thi t b  bùề ổ ấ ệ ạ ắ ặ ế ị

        Z3 = C x ΔA = C x   x ΔP =  x   x R x Cτ τ

V i: + Q: ph  t i ph n kháng c c đ i lúc ch a bùớ ụ ả ả ự ạ ư

        + R: đi n tr  c a m ch t i đi nệ ở ủ ạ ả ệ

        + U: đi n áp đ nh m c c a đệ ị ứ ủ ường dây, U = 110 KV

Gi i phả ương trình  = 0 (*), ta thu được Qbi

­ N u gi i phế ả ương trình (*) được nghi m Qệ bi < 0 thì có nghĩa là v  m t kinh t , h  đó không c nề ặ ế ộ ầ  

bù. Lúc đó, ta b  b t phỏ ớ ương trình th  I và thay Qứ bi = 0 vào phương trình còn l i và ti p t c gi i.ạ ế ụ ả

­ N u đế ược Qbi = A thì ta xét xem cosφi sau bù là bao nhiêu. N u cosφế

3, đ  tính ΔP ph i tìm công su t ph n kháng phân b  trên các đo n để ả ấ ả ố ạ ường dây, 

sau đó l y đ o hàm riêng c a Z theo Qấ ạ ủ

bi, Q

bk, Q

bk, Q

bn,… và cho t ng đ o hàm b ng 0. T  đó, ta ừ ạ ằ ừ

có phương trình và tìm ra được Q

b c n tìm.ầ5.3. Tính toán c  th  cho m ng đi n:ụ ể ạ ệ

a. Bù kinh t  cho h  1 và 4:ế ộ

S  đ  thay th  tính toán cho h  1 và 4:ơ ồ ế ộ

L n lầ ượ ất l y đ o hàm riêng c a Z theo Qạ ủ b1 và Qb4 r i cho b ng 0. Ta có:ồ ằ