Mô tả:
Tài liệu Tiểu luận thiết kế mạng lưới điện khu vực
Tham khảo luận văn - đề án 'đồ án môn học “thiết kế mạng lưới điện khu vực”', luận văn - báo cáo phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
``
-1-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
3.6+--
Lời nói đầu
Quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hoá ở nước ta hiện nay đang diễn ra
hết sức mạnh mẽ.Trên khắp cả nước các khu trung tâm công nghiệp mới mọc
lên ngày càng nhiều. Điều này đỏi hỏi chúng ta phải xây dựng các mạng lưới
điện mới để truyền tải điện năng đến các hộ tiêu thụ này.Thiết kế các mạng và
hệ thống điện là một nhiệm vụ quan trọng của các kỹ sư nói chung và đặc biệt
là các kỹ sư hệ thống điện.
Đồ án môn học “Thiết kế mạng lưới điện khu vực” giúp chúng ta vận dụng
những kiến thức đã học vào thực tế công việc. Tuy đây mới chỉ là đồ án môn
học nhưng nó đã trang bị những kỹ năng bổ ích cho đồ án tốt nghiệp đồng thời
nó cũng cho chúng ta hình dung ra một phần công việc thực tế sau này
Trong quá trình làm đồ án , em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các
thầy cô giáo trong bộ môn và các thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy trên lớp.Em
-2-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
xin chân thành cảm ơn thầy giáo Lã Minh Khánh đã tận tình giúp đỡ em hoàn
thành đồ án này
Sinh viên
NGUYỄN VĂN BẮC
Mục lục
Chương 1:Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng trong hệ thống.
Chương 2:Dự kiến các phương án nối dây và so sánh các phương án về mặt
kỹ thuật.
Chương 3:So sánh kinh tế các phương án
Chương 4: Lựa chọn máy biến áp và sơ đồ nối dây chi tiết của mạng điện
Chương 5:Tính phân bố công suất của mạng điện và tính chính xác điện áp
tại các nút trong mạng điện.
Chương 6:Lựa chọn phương thức điều c hỉnh điện áp trong mạng điện.
Chương 7:Tính toán các chỉ tiêu kinh tế của mạng điện.
-3-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
Chương 1 Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng trong
hệ thống
1.1 Phân tích nguồn và phụ tải
Bảng số liệu phụ tải
Các số liệu
Các hộ tiêu thụ
2
3
4
5
6
2
4
1
Phụ tải cực đại(MW)
3
-4-
3
3
2
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
6
0
5
0
7
0.85
I
KT
10 KV
Hệ số công suất cosφ
Mức đảm bảo cung cấp điện
Yêu cầu điều chỉnh điện áp
Điện áp danh định của lưới điện
thứ cấp
0
1.2 Cân bằng công suất tác dụng
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 thẻ 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.
Ngoải 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.
Ta có phương trình cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống:
∑PF =∑PYC = m∑Ppt +∑∆P +∑Ptd+∑Pdt
(1.2.1)
Trong đó :
∑PF:Tổng công suất tác dụng phát ra từ nguồn phát.
∑Ppt:Tổng công suất tác dụng của các phụ tải trong chế độ phụ tải
∑∆P :Tổng tổn thất công suất tác dụng trong mạng điện
∑Ptd :Tổng công suất tự dùng của nhà máy điện
∑Pdt :Tổng công suất dự trữ trong mạng điện
m
:hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại
Một cách gần đúng ta có thể thay bằng công thức:
∑PF = ∑Ppt +15%∑Ppt. (1.2.2)
Theo bảng số liều vê phụ tải đã cho ở trên ta có :
∑PF =∑Pyc = 1.15*(36+30+35+20+27+40)=216.2(MW)
Việc cân bằng công suất tác dụng giúp cho tần số của lưới điện luôn được
giữ ổn định.
1.3 Cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống
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.
-5-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
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.
Phương trình cân bằng công suất phản kháng trong hệ thống:
∑QF = ∑Qyc =m∑Qpt +∑∆Qb +∑QL -∑Qc +∑Qtd +∑Qdt (1.3.1)
Trong đó:
∑QF :Tổng công suất phản kháng do nguồn điện phát ra
∑Qyc: Tổng công suất yêu cầu của hệ thống
∑Qpt :Tổng công suất phản kháng của các phụ tải ở chế độ cực đại
∑QL :Tổng công suất phản kháng trong cảm kháng của các đường
dây trong mạng điện.
∑Qc : tổng công suất phản kháng do điện dung của các đường dây
sinh ra
∑∆Qb : tổng tổn thất công suất phản kháng trong các trạm biến áp
∑Qtd: tổng công suất phản kháng tự dùng trong nhà máy điện.
∑Qdt : Tổng công suất phản kháng dự trữ trong hệ thống.
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:
∑Qyc = ∑Qpt + 15%∑Qpt (1.3.2)
Công suất phản kháng của các phụ tải được tính theo công thức sau
Q =P* tgφ (1.3.3)
Từ cosφ= 0.85 ta suy ra tgφ= 0.62
Ta có bảng số liệu sau:
bảng 1.3.1:công suất phản kháng của các phụ tải
Các hộ phụ tải
Q(MVAr)
1
22.31
2
18.59
3
21.69
4
12.39
5
16.73
6
24.7
1
2
1
5
3
9
Áp dụng công thức 1.3.2 ta có
∑Qyc=
1.15*(22.311+18.592+21.691+12.395+16.733+24.79)=133.988
MVAr
Ta lại có :∑QF = ∑PF *tgφ = 216.2 *0.62=133.988 MVAr
Từ các kết quả tính toán trên ta nhận thấy tổng công suất phản kháng do
nguồn phát ra vừa dúng bằng lượng công suất phản kháng yêu cầu của hệ
thống.Vây ta không phải tiến hành bù công suất phản kháng.
KẾT LUẬN
-6-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
Sau khi tính toán ta có số liệu của các phụ tải được cho trong bảng 1.3.2
Các hộ tiêu
1
P(MW)
Q(MVAr)
S(MVA)
cosφ
36
22.311
42.35
0.85
2
3
4
5
6
thụ
30
35
20
27
40
18.592
21.691
12.359
16.733
24.79
35.29
41.18
23.53
31.76 47.06
0.85
0.85
0.85
0.85
0.85
Bảng 1.3.2 Số liệu tính toán của các hộ phụ tải
Chương 2 Dự kiến các phương án nối dây của mạng điện
và so sánh các chỉ tiêu kỹ thuật
2.1 Mở đầu
Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của mạng diện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ
của nó .Vì vậy các sơ đồ mạng điện cần phải có các chi phí nhỏ nhất , đảm bảo
-7-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
độ tin cậy cần thiết và chất lượng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu thụ, thuận
tiện và an toàn trong vận hành ,khả năng phát triển trong tương lai và tiếp nhận
các phụ tải mới.
Từ sơ đồ mặt bằng của nguồn điện và các phụ tải đã cho chúng ta có thể
đưa ra các phương án nối dây cho mạng điện trên.Qua tiến hành đánh giá sơ bộ
chúng ta có thể giữ lại 4 phương án sau và tiến hành tính toán các thông số cơ
bản của các phương án này..
2.2 Phương án nối dây 1
2.2.1 Sơ đồ nối dây
N
1
6
2
5
3
4
Hình 2.2.1 :sơ đồ mạng điện phương án 1
2.2.2 Tính điện áp vận hành của mạng điện
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,sơ đồ mạng điện
-8-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
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 kinh nghiệm
sau:
Uvhi = 4.34* li 16 * Pi
(2.1)
Trong đó :
li : khoảng cách truyền tải trên đoạn đường dây thứ i (km)
Pi :Công suất truyền tải trên đoạn đường dây thứ i (MW)
Dựa vào sơ đồ mặt bằng của các nguồn điện và các phụ tải ta có điện áp
vận hành trên các đoạn đường dây như sau:
Đoạn đường Cống
suất Chiều
dài Điện áp vận Điện áp định
dây
truyền
tải đoạn đường hành,kv
mức của cả
,MVA
dây ,km
mạng diện ,kv
N-1
36+j 22.31
70.71
110.4
N-2
30+j 18.592
78.1
102.53
110
N-3
35+j 21.691
85.44
110.26
N-4
20+j 12.395
121.66
91.2
N-5
27+j 16.733
80.62
98.26
N-6
40+j 24.79
60.83
114.89
Bảng 2.1 Điện áp vận hành trên các đoạn đường dây và điện áp vận hành
của cả mạng điện
Điện áp vận hành tính trong phương án này có thể dùng làm điện áp vận
hành chung cho các phương án tiếp theo.
2.2.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn trên mỗi đoạn đường dây
của phương án đã chọn
Các mạng điện 110kv 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 :
Fkt
I max
J kt
(2.2)
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 =5000h ta tra bảng có được :
Jkt = 1.1A/mm2
Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ phụ tải cực đại được tính
bằng công thức :
-9-
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
I max
Nguyễn Văn Bắc
Smax
*103
A (2.3)
n *U dm 3
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 các đường dây trên không , để không xuất hiện vầng quang các
dây nhôm lõi thép cần phải có tiết diện F 70 mm2
Sau đây ta sẽ tính toán trên từng đoạn đường dây trong phương án 1
Đoạn N-1
S =(36+ j22.31)+(30+j18.592)=66+j40.902 MVA
66 2 40.902 2
Im ax
Fkt
2 3 * 110
* 10 3 203.77 A
203.77
185mm 2
1.1
Ta chọn Ftc= 185 mm2
Đoạn 1-2
S 30 j18.592MVA
Im ax
Fkt
30 2 18.592 2
2 * 3 * 110
* 10 3 92.62 A
92.62
84.02mm 2
1.1
Chọn Ftc=95 mm2
Đoạn N-3
S (35 j 21 .691) (20 j12 .395 ) 55 j34 .09 MVA
I max
552 34.09 2
*103 169.8 A
2 * 3 *110
F kt
169.8
154.4mm 2
1.1
Chọn Ftc= 150 mm2
Đoạn 3-4
- 10 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
I max
Fkt
20 2 12.395 2
110 * 3 * 2
Nguyễn Văn Bắc
* 10 3 61.75 A
61.75
56.13mm 2
1.1
Chọn Ftc= 70mm2
Đoạn N-6
S (27 j16.733) (40 j 24.79) 67 j 41.523MVA
67 2 41.523 2
I max
2 * 3 * 110
Fkt
* 10 3 206.86 A
206.86
188.05mm 2
1.1
Chọn Ftc=185 mm2
Đoạn 5-6
I max
27 2 16.733 2
2 * 3 * 110
83.36
Fkt
75.78 A
1.1
* 10 3 83.36 A
Chọn Ftc=70 mm2
Từ tiết diện tiêu chuẩn của các đoạn đường dây đã chọn ,tra bảng 33 trong sách
mạng lưới điện 1 ta có dòng điện lâu dài cho phép chạy trên các đoạn đường
dây và tra bảng 6 cho ta điện trở và điện kháng đơn vị tương ứng với mỗi đoạn
đường dây đã chọn
Đoạn đường Kiểu
dây Icp
dây
dẫn
(A)
N-1
AC-185
510
1-2
AC-95
330
N-3
AC-150
445
3-4
AC-70
265
N-6
AC-185
510
6-5
AC-70
265
S MVA
R0(Ω/m)
X0(Ω/m)
66+j40.902
30+j18.592
55+j34.09
20+j12.395
67+j41.523
27+j16.733
0.17
0.33
0.21
0.45
0.17
0.45
0.409
0.429
0.416
0.44
0.409
0.44
Bảng2.2 Dòng điện cho phép lâu dài chạy trên mỗi đoạn đường dây và điện trở
và điện kháng đơn vị tương ứng với mỗi đoạn đường dây.
- 11 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
2.2.4 Tính tổn thất điện áp trong mạng điện trong trường hợp vận
hành bình thường và trong chế độ sự cố
Tổn thất điện áp trên mỗi đoạn đường dây trong chế dộ vận hành bình thường
được tính bằng công thức
U ibt
P * r Q * x
i
i
i
2
U dm
i
*100(%)
(2.4)
Trong đó
∆Uibt : tổn thất điện áp trên đoạn đường dây thứ i,%
Pi, Qi : Công suất tác dụng và công suất phản kháng chạy trên đoạn
đường dây thứ i
ri, xi : điện trở và điện kháng đơn vị của đoạn đường dây thứ i
Trong chế độ sự cố , đối với mạng điện trong phương án này đều đường dây 2
mạch nên tổn thất điện áp trong chế độ sự cố (đứt một đoạn đường dây ) được
tính theo công thức :
∆Uisc =2*∆Uibt
(2.5)
Đối với đoạn đường dây N-1
U N 1bt
66 * 0.17 * 70.71 40.902 * 0.409 * 70.71
* 100 8.2%
2
2 * 110
Trong trường hợp ngừng một mạch trên đoạn đường dây N-1 ,ta có:
∆U N-1sc= 2*8.2=16.4%
Tính toán tương tự đối với các đoạn đường dây còn lại ta có bảng số liệu sau:
Đường dây ∆Ubt(%)
∆Usc(%)
Đường dây ∆Ubt(%)
∆Usc(%)
N-1
8.2
16.4
3-4
2.5
5
1-2
3
6
N-6
7.1
14.2
N-3
6.6
13.2
6-5
5.1
10.2
Bảng 2.3 Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây trong mạng điện
Từ bảng số liệu trên ta có:
Tổng tổn thất điện áp trên đoạn đường dây N-1-2 trong chế độ vận hành bình
thuờng và trong chế độ sự cố là :
∆UN-1-2 bt=8.2+3=11.2 %
Trên đoạn đường dây này ta nhận thấy sự cố đứt một mạch đường dây ở đoạn
N-1 là nguy hiểm hơn trường hợp dứt một mạch đường dây ở đoạn 1-2 . Do đó
ta có tổn thất điện áp trong chế độ sự cố là:
∆UN-1-2sc=16.4+3=19.4 %
Tương tự như vậy đối với đoạn đường dây N-3-4 ta có:
∆UN-3-4bt =6.6+2.5=9.1 %
∆UN-3-4 sc=13.2+2.5=15.7 %
Đối với đoạn đường dây N-6-5
∆UN-6-5 = 7.1+5.1=12.2 %
- 12 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
∆UN-6-5sc=14.2+5.1=19.3 %
Từ các kết quả trên nhận thấy rằng ,tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ vận
hành bình thường là:
∆UN-6-5=12.2%
Tổn thất điện áp trong chế độ sự cố bằng :
∆UN-6-5sc= 19.3%
2.2.5 .Kiểm tra điều kiện phát nóng trong trường hợp sự cố
Sự cố nguy hiểm nhất là đứt một đoạn đưòng dây ,khi đó dòng điện sự cố sẽ gấp
đôi giá trị của dòng điện trong chế độ vận hành bình thường.
Tiết diện đã chọn sẽ thoả mãn nếu dòng điến sự cố vẫn nhỏ hơn dòng điện cho
phép
Isc ≤ k*Icp (2.5)
Trong đó :
Isc :Dòng điện chạy trên đường dây trong chế độ sự cố nặng nề nhất
Icp:Dòng điện cho phép ứng với kiểu dây dẫn đã chọn
Ta có bảng số liệu sau:
Đoạn đường Kiểu dây dẫn Dòng
điện Dòng điện sự Kết luận
dây
cho
phép cố Isc(A)
Icp(A)
N-1
AC-185
510
407.54
1-2
AC-95
330
185.24
N-3
AC-150
445
339.6
3-4
AC-70
265
123.5
N-6
AC-185
510
413.72
6-5
AC-70
265
151.56
Bảng 2.4
Từ bảng số liều trên ta nhận thấy tất cả các tiết diện của dây dẫn đã chọn đều
thoả mãn điều kiện phát nóng .
2.3 Phương án nối dây 2
2.3.1 Sơ đồ nối dây
N
N
1
6
2
- 13 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
Hình 2.2.2 Sơ đồ nối dây phương án 2
Các số liệu tính toán cho phương án 2
Đoạn đường dây
Công suất truyền tải
(MVA)
N-1
66 + j 40.902
1-2
30+ j 18.592
N-3
55+ j 34.09
3-4
20+ j 12.395
N-5
27 + j 16.733
N-6
40 + j 24.79
Chiều dài đoạn đường
dây (km)
70.71
41.23
85.44
41.23
80.62
60.83
Bảng 2.5 Số liệu tính toán của phương án
2.3.2 Chọn điện áp vận hành của mạng điện
Như đã trình bày ở phần trên ,chúng ta có thể lựa chọn điện áp vận hành chung
cho tất cả các phương án nối dây là 110kv.
2.3.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn
- 14 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
Tính toán tương tự như đối với phương án 1, ta có tiết diện của các đoạn dây
dẫn được cho trong bảng 2.6:
Đoạn
đường dây
Cống suất Imax(A)
truyền tải
Fkt (mm2)
N-1
66+j40.902 203.77
185.25
1-2
N-3
3-4
N-5
N-6
30+j18.592
55 +j34.09
20+j12.395
27+j16.733
40+j24.79
84.2
154.37
56.1
75.78
112.3
92.6
169.81
61.7
83.4
123.5
ISC(A)
Icp(A)
185
407.54
510
95
150
70
70
120
185.2
339.62
123.4
166.8
247
330
445
265
265
380
Ftc(mm2
Bảng 2.6 Tiết diện của các đoạn dường dây tính theo mật độ kinh tế của dòng
điện
Từ bảng số liệu trên ta nhận thấy tất cả các tiết diện tiêu chuẩn đã chọn đều
thoả mãn điều kiện phát nóng .
2.3.4 Tính tổn thất điện áp trong chế độ vận hành bình thường và
trong chế độ sự cố.
Tính toán tương tự như đối với phương án 1 ta có bảng số liệu sau đây:
Đoạn
Kiểu dây Chiều dài R0(Ω/km) X0(Ω/km) ∆Ubt(%) ∆Usc(%)
đường
dẫn
L(km)
dây
N-1
AC-185 70.71
0.17
0.409
8.2
16.4
1-2
AC-95
41.23
0.33
0.429
3.05
6.1
N-3
AC-150 85.44
0.21
0.416
9.08
18.16
3-4
AC-70
41.23
0.45
0.44
2.46
5.92
N-5
AC-70
80.62
0.45
0.44
6.5
13
N-6
AC-120 60.83
0.27
0.423
5.4
10.8
Bảng 2.7 Tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây của mạng điện
Từ bảng số liệu trên ta có tổn thất điện áp trên các đoạn đường dây như sau
Đoạn đường dây N-1-2
∆Ubt = 8.2+3.05=11.25 %
∆Usc= 16.4+3.05=19.45 %
Đoạn đường dây N-3-4
∆Ubt = 9.08+2.46=11.54 %
∆Usc= 18.16+2.46=20.62 %
Từ kết quả tính toán trên ta nhận thấy
Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình thường là :
∆UN-3-4bt =11.54%
Tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ sự cố là :
- 15 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
∆UN-3-4sc= 20.62 %
2.4 Phương án nối dây 3
2.4.1 Sơ đồ nối dây
N
1
6
2
5
3
4
2.4.2 Các số liệu tính toán trong phương án
Đoạn đường dây
N-1
1-2
N-3
3-4
3-5
N-6
Công suất truyền tải Chiểu
dài
(MVA)
dây(Km)
66+j 40.902
70.71
30+ j18.592
41.23
82 +j 50.82
85.44
20+ j 12.395
41.23
27+ j 16.733
70.71
40 + j 24.79
60.83
đường
2.4.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng .
Áp dụng công thức 2.2 và 2.3 ta có bảng số liệu tính toán sau đây:
Đoạn
Công suất Imax (A)
Fkt (mm2) Ftc(mm2)
- 16 -
Isc (A)
Icp(A)
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
đường
dây
N-1
1-2
N-3
3-4
3-5
N-6
Nguyễn Văn Bắc
truyền tải
66+j40.902
30+j18.592
82+j50.82
20+j12.395
27+j16.733
40+j24.79
203.77
92.6
253.17
61.75
83.36
123.5
185.25
84.2
230.15
56.13
75.78
112.27
185
95
185
70
70
120
407.54
185.2
506.34
123.5
166.72
247
510
330
510
265
265
380
Các tiết diện đã chọn đều thoả mãn điều kiện phát nóng.
2.4.4 Tính tổn thất điện áp
Tính toán tương tự như đối với các phương án trên ta có bảng số liệu sau:
Đoạn
Kiểu dây Chiều dài R0(Ω/km) X0(Ω/km) ∆Ubt(%) ∆Usc(%)
đưởng
dẫn
(Km)
dây
N-1
AC-185 70.71
0.17
0.409
8.2
16.4
1-2
AC-95
41.23
0.33
0.429
3.05
6.1
N-3
AC-185 85.44
0.17
0.409
12.26
24.52
3-4
AC-70
41.23
0.45
0.44
2.5
5
3-5
AC-70
70.71
0.45
0.44
5.7
11.4
N-6
AC-120 60.83
0.27
0.423
5.4
10.8
Từ bảng số liệu thu đựơc ta có :
Tổn thất diện áp lớn nhất trong chế độ vận hành bình thường là:
∆Ubtmax= 12.26+5.7=17.96%
∆Uscmax = 24.52+5.7=30.22%
Phương án này không thoả mãn yêu cầu.
2.5 Phương án nối dây thứ 4
2.5.1 Sơ đồ nối dây của phương án
N
6
1
2
- 17 5
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
2.5.2 Các thông số tính toán của phương án
Đoạn đường dây
N-1
N-2
N-3
3-4
N-5
N-6
Công
suất
tải(MVA)
36+ j 22.31
30+ j 18.592
55+j 34.09
20+ j 12.395
27+ j 16.733
40+ j 24.79
truyền Chiều dài đoạn đường
dây(Km)
70.71
78.1
85.44
41.23
80.62
60.83
2.5.3 Lựa chọn tiết diện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng
Tính toán tương tự như những phương án trên ta có bảng số liệu sau đây:
Đoạn
Công suất Imax(A)
Fkt(mm2) Ftc(mm2) Isc(A)
Icp(A)
đường
truyền tải
dây
N-1
36+j22.31 111.15
101.04
95
222.3
330
N-2
30+j18.592 92.6
84.2
70
185.2
265
N-3
55+j34.09 170
154.4
150
340
445
3-4
20+j12.395 61.74
56.13
70
123.48
265
N-5
27+j16.733 83.36
75.78
70
166.72
265
N-6
40+j24.79 123.5
112.27
95
247
330
- 18 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
Sau khi tính toán ta nhân thấy tất cả các tiết diện đã chọn đều thoả mãn điều
kiện phát nóng.
2.5.3 Tính tổn thất điện áp trong các đoạn đường dây
Sau khi tính toán ta có bảng số liệu sau đây.
Đoạn
Kiểu dây Chiều dài R0(Ω/km)
đường
dẫn
dây
N-1
AC-95
70.71
0.33
N-2
AC-70
78.1
0.45
N-3
AC-150 85.44
0.21
3-4
AC-70
41.23
0.45
N-5
AC-70
80.62
0.45
N-6
AC-95
60.83
0.33
X0(Ω/Km) ∆Ubt(%)
∆Usc(%)
0.429
0.44
0.416
0.44
0.44
0.429
12.54
14
18.16
4.92
13
12
6.27
7
9.08
2.46
6.5
6
Từ bảng số liệu trên ta có :
Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện trong chế độ vận hành bình thường là
∆UN-3-4bt=9.08 + 2.46=11.54 %
Tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện ở chế độ sự cố là :
∆UN-3-4= 18.16 + 2.46=20.62 %
2.6 Phương án nối dây 5
2.6.1 Sơ đồ nối dây của mạng điện
N
6
1
2
5
3
- 19 -
Thiết kế mạng lưới điện khu vực
Nguyễn Văn Bắc
2.6.2 Tính toán phương án
Tính các dòng công suất chạy trên các đoạn đường dây
Xét đoạn mạch vòng N-5-6
Để xác định các dòng công suất ta cần giả thiết rằng ,mạng điện đồng nhất và tất
cả các đoạn đường dây đều có cùng một đoạn tiết diện.Như vậy dòng công suất
chạy trên đoạn đường dây N-5 bằng:
S * (l 56 l 6 N ) S 6 * l N 6 (27 j16.733) * (63.25 60.83) (40 j 24.79) * 60.83
S N 5 5
l N 5 l 5 6 l 6 N
80.62 60.83 63.25
28.25 j17.51MVA
Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây N-6 bằng:
S * (l 56 l 5 N ) S 5 * l N 5 (40 j 24.79) * (63.25 80.62) (27 j16.733) * 80.62
S N 6 6
l N 5 l 5 6 l 6 N
80.62 60.83 63.25
38.75 j 24.01MVA
Công suất chạy trên đoạn đường dây 5-6 bằng:
S5-6 = SN-5 – S5 = (28.25+j 17.51)- (27+j16.733)=1.25+j 0.777 MVA
Tính tiết diện của dây dẫn trong mạch vòng trên
Dòng điện chạy trên đoạn đường dây N-5 là:
I N 5
28.25 2 17.512
3 * 110
* 10 3 174.45 A
Tiết diện dây dẫn bằng:
FN-5
174.45
158.59mm 2
1.1
Vậy ta chọn Ftc = 150 mm2
Vậy ta chọn dây dẫn AC-150
Dòng điện chạy trên đoạn đường dây N-6
- 20 -
- Xem thêm -