LUẬN văn tốt NGHIỆP đề tài THIẾT kế ĐƯỜNG dây 22 KV ( design 22 kv distribution line )

Trang 1

TP.H6 Chi Minh ngay 27 thang 12 nam 2022

—————————

Trang 2

GVHD : TS LE KY LUAN VAN TOT NGHIEP

NHAN XET CUA GIANG VIEN HUONG DAN

Tp Hồ Chí Minh, ngày Tháng năm 2022

Giảng viên hướng dẫn

SVTT: TRAN BAO TIN - MSSV: 1947336

Trang 3

NHAN XET CUA GIANG VIEN PHAN BIEN

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022

Giảng viên hướng dẫn

Trang 4

LOI CAM ON

Kính thưa Quý thây cô !

Được sự phân công của bộ môn Hệ thống Điện, khoa Điện — Điện tử trường Đại học

Bách Khoa và sự đông ý hướng dẫn của thầy Lê Ký, em đã thực hiện Luận văn tốt nghiệp với đề

tài: “Thiết kế đường dây phân phối 22 kV”

Đầu tiên, em xin gửi đến thầy Lê Ký lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất Nhờ có sự

hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của thầy mà em đã thực hiện và hoàn thành Luận văn tốt nghiệp

Những lời nhận xét, góp ý của thầy giúp em có thêm kiến thức, sự tự tin

Với lòng biết ơn sâu săc, em xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu, Quý thầy cô của

trường Đại học Bach Khoa, Đại học Quốc Gia Thành phố Hỗ Chí Minh nói chung và của khoa Điện - Điện tử, bộ môn Hệ thống Điện nói riêng, đã dùng tri thức và tâm huyết của mình để

truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian học tập tại trường

Với điều kiện thời gian cũng như kinh nghiệm còn hạn chế, Luận văn tốt nghiệp này không thể tránh được những thiếu sót Em rất mong nhận được đóng góp ý kiến của Quý thây cô để có điều kiện bổ sung, hoàn thiện thêm kiến thức của mình để bài Luận văn tốt nghiệp của em

được hoàn chỉnh hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022

Sinh viên thực hiện

UN _

Trân Bảo Tín

Trang 5

MUC LUC

89900 4 9)/0)819?0199869:100 107277 5 7

J0 1ï:80098:00 7701275 Ô 11 DANH MUC CHU VIET TAT ccccscscscscscscscsssssesssssssssssssssssssssssesssssssssssscsssesesesssesesssssssssesssecess 14 CHUONG 0: TONG QUAN VE LUAN VAN u.ccscscscscssssssssssssesssssessssssssssssssssssesesesesesesesecesseeees 16

0.1 Thiết kế và mô phỏng đường dây phân phối 22 kV bằng phần mềm ETAP l6

INNB.rON 8N ớnn Ỷ.cỶcês ễễễ.ồ.ồồ ÂỄ^Ễ 16 0.1.2 Yêu cầu khi thiết kế mạng điện phân phối o <5 <2 s° s5 e£ssses 16 0.1.3 Thiết kế đường dây phân phối 2⁄2 IkV 2 5< 5£ << s99 9 9e exeeesee 16 CHƯƠNG T1: LỰA CHỌN DẦY DẪN VÀ TÍNH TỎN THẤTT <5 s2 se 5s S<e 19

1.1 Lựa chọn dây dẫn cho pháp tuyến chính -5- 5< ° << se se se seseseeses 19 1.1.1 Lựa chọn theo phương pháp mật độ dòng kinh tẾ 5- <5 =<<ssesess 19 1.1.2 Kiểm tra theo dòng điện cho phép lâu dài 2s 5 s s5 s «s5 s s2 ses se 20 1.1.3 Kiểm tra theo điều kiện sụt áp eo phépD << 5-55 se 2s ssessssssssss2 20

1.2 Lựa chọn dây dẫn eho nhán << << 9% 5 5< 5954 2525x522 ee 22

1.2.1 Sụt áp cho phép trên các nhánnh co 555555555555 9999999999 98 66 99.94.9999 6696.94.64 88866069996 22 1.2.2 Tính toán đăng trị cho các nhánh << s s5 S£ + + 9s sex s2 22

1.2.3 Chọn dây dẫn cho các nhánhh << << << s9 5s 4 99 s91 e5 3 e9 3 2 5s e2 25

1.3.1 Tén thất công suất của phát tuyến chính - << < se se S2 se exes se sescxe 30 1.3.2 Tổn thất công suất của nhánh - << << SE SE + 99925959552 xeeeese 32 1.4 Tổng chi phí hàng năm của phát tuyến chính và nhánh rẽ -55 5<: 37 CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRÊN ĐƯỜNG DẦY PHẦN PHÓI 40

2.2 Thông số đường CAY ccscscscssssssssssssssesssssesscscsssssssssesssesesessssssssssssssesssssesesscsssssssesesesesesers 43 "No 8/1817) 8u 00 8 44

Trang 6

2.3.1 Ngắn mạch tại các nút trên phát tuyến chính 2 2 s se s2 2s << ssesese e«e 44 2.3.2 Ngăn mạch tại các nút trên nhánH 5 5 6G 2 2 9 9 9 99.9998866.99.4.99999 6696.96.6688 966 06 48

CHƯƠNG 3 : LA CHON MAY BIEN AP PHAN PHOI VA THIET BI BAO VE MAY

BIEN AP PHAN PHOI o0 5 5 5 99 9 0909 0000.000006 0000000000000 0000000606000 000 52 3.1 Lựa chọn công suất MBA phân phối << s9 Ss SE + + e5 s52 52

3.2 Lựa chọn thiết bị bảo vệ MBA phân phối - 2s s5 se S2 S2 S59 se £sesess2 54 3.2.1 Chọn thiết bị bảo vệ cầu chì tự rơi (FCO, LBFCO) -5- 5< 5< 5 << s se se se ses 54

3.2.2 Lựa chọn dây chì co o9 9.96 66 66 6 66 66 9999996666666 600000888889990090000000090099994.69 806 56 CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN THIẾT BỊ BẢO VỆ ĐƯỜNG DẦY PHẦN PHÓI 62 4.1 Giải pháp lựa chọn thiết bị bảo vệ cho đường dây phân phối 22 kV 62

4.2 Lựa chọn thiết bị bảo vệ cho nhánh rẽ và phát tuyến chính 5-5 5-5-5552 62

4.2.1 Lựa chọn cầu chì tự rơi cắt phụ tải và dây chì cho nhánh 1, 2, 4 63 4.2.2 Chọn máy cắt tự đóng lại cho phân đoạn phát tuyẾn 5-5- 5< e5 s2 << =ses 65 4.2.3 Chọn máy cắt cho phát tuyến € hính 2o se x9 se sSesee 68

CHUONG 5: TINH TOAN CAC THONG SO CAI DAT RELAY BAO VE VA THONG SO

MAY CAT TU DONG LAL ccccccssssssscscceccsssccecceccessscecceccsrcseccecceccessasecceseassasencseccensessesesenseess 71 5.1 Tính toán thông số chỉnh định máy cắt tự đóng lại 5 5 55s =sss se ses=sssse 7]

5.2 Lựa chọn Máy biến dòng điện và tÿ số biến dòng cho relay bảo vệ 5-«- 72

5.3 Tính toán các thông số cài đặt relay bảo VỆ -.- 2s 5s s2 5 xeSs se se csesesee 75 5.3.1 Chức năng bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh (E5 ()) o 5-5-5 5< ss s55 se ss se ses 75 5.3.2 Chức năng bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh TTK (E50N) 5 5< 5< <sses 76 5.3.3 Chức năng bảo vệ quá dòng điện cực đại (ESÏ) oesssccsS S555 5555555555556 6688888 8666 77 5.3.4 Chức năng bảo vệ quá dòng điện cực đại TTK (ESTN) ooc< G55 S55 555665955 79

CHUONG 6: SU DUNG PHAN MEM ETAP MO PHONG BUONG DAY PHAN PHÓI 22

l2 9.4009 0u4:(0)008 90) (90ÀA47 81 6.1 Tổng quan về EƑTA P << <9 SE 4 9 9 9 0 cư cư cư cư 090909090 9s ca 81 6.2 Thiết lập các thông số trên phần mềm TA P - 2-5 5s s sS£ + s52 e2 82 6.3 Tính toán phan b6 cong sudt bang phan Mem ETAP ccscscscsssssscssssssssessscssesesssseseees 87 6.4 Tính toán ngăn mạch bằng phần mềm TA P - <5 55s S5 s s9 s52 88

6.5.1 Khai báo các thiẾt Di bổảO VỆỆ 5s << 9929 99999 99h ư gu se 90

6.5.2 Kiểm tra sự phối hợp giữa các chức năng của relay bảo VỆ 5-s-s -<sssc«<<<s 98

6

Trang 7

GVHD : TS LÊ KỶ LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP

6.5.3 Kiểm tra sự phối hợp giữa các thiết bị bảo vệ

Trang 8

GIOI THIEU CHUNG

Hiện nay, đất nước ta bước vào thời kỳ phát triển và hội nhập nên kinh tế với thé

giới, không chỉ ở Thành phó mà cả các vùng nông thôn nhu câu sử dụng điện dủng cho sinh hoạt sản xuất và dịch vụ tăng lên nhanh chóng Số lượng phụ tải ngày càng lớn, việc đáp ứng nhu câu về nguồn điện phục vụ cho mục đích trên trở nên cấp thiết và đóng vai trò rat quan trọng trong phát triển mọi mặt phát triển của quốc gia

Dé đáp ứng đủ và ồn định sản lượng điện cho phụ tải ngày càng tăng nhanh như vậy, Chính phủ và Bộ Công Thương trong đó đại diện là Tập Đoàn Điện lực Việt Nam luôn phải tính toán, xây dựng các nhà máy điện, đường dây truyên tải, đường dây phân phối Do đó

việc tìm hiểu những nội dung cơ bản của lưới điện là bước đầu cân thiết để phân tích chính xác và hiệu quả nhăm phục vụ cho công việc thiệt kê và vận hành hệ thông điện

Việc cung cấp điện ngày cảng tăng và đòi hỏi phải ồn định, liên tục với chất lượng điện ngày cảng cao đề phục vụ cho nên kinh tế và các thành phân sử dụng điện khác Do

đó, việc tính toán, phân tích hệ thống điện là một yêu cầu cần thiết đối với một kỹ sư điện

Ngoài ra, ứng dụng các phần mềm có thê tính toán, phân tích một cách gần như chính xác hệ thống điện giúp giảm tải một khối lượng lớn công việc của một kỹ sư

ETAP là chương trình được phát triển để phục vụ phân tích và thiết kế trong các lĩnh

vực thuộc kỹ thuật điện Hiện nay, chương trình ETAP đã trở nên phổ biến trên toàn cầu và

đáp ứng được những yêu câu kỹ thuật khắc khe nhất, đặc biệt là ở những nước đang phát triển Do đó việc tìm hiểu và ứng dụng chương trình ETAP để tính toán trong lĩnh vực hệ thống điện nói riêng và kỹ thuật điện nói chung là theo xu hướng của thế giới hiện nay

Từ những thông số có được trong quá trình phân tích, tính toán hệ thống điện giúp

người kỹ sư rât nhiều trong công tác quy hoạch, thiết kế, lựa chọn thiết bị, cài đặt bảo vệ rơle, tự động hóa, quản lý vận hành cũng như dự đoán được các chỉ tiêu kinh té kỹ thuật của

hệ thống điện

Nhận thức được tầm quan trọng của việc thiết kế lưới điện trong HTD nên em chọn 8

Trang 9

dé tai: THIET KE DUONG DAY 22KV VA MO PHO NG BA NG PHA N ME METAP

Trang 10

DANH MUC BANG

Bang 0.1: Pham vi áp dụng các phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn và cap l Bảng 0.2: Thông số đường dây phân phối 22 kV c2 S1 1111111 EEEEtrtnrte 2

Bảng 1.2: Thông số dây ACSR - c n 1 12111111111111111 1111111111158 H Hai 5

Bang 1.3: Công suất tai trén phat tuyén chinh (tir nut s6 1 dén nt $6 6) eee 6 Bảng 1.4: Kết quả sụt áp trên các đoạn - - c1 1111 5151111111 1E 11T EEErerteerrri 7 Bảng 1.5: Chiều dài của các nhánh c sSsSEE SE St SE SE EEE E111 E111 1151111 tx ri 7 Bảng 1.6: Chiều dài từng đoạn trong các nhánh - - + s3 EEEEEEEEEEEErEsrrrrere 8 Bảng 1.7: Thông số dòng điện của các nhánh - 1S SE E1 23 1E SE eyg 10 Bang 1.8: Thong số dây dẫn của các nhánh - - c2 SE SE SE EEEEEEEEEEEEEESESEErereerrrrei 10 Bang 1.9: Két qua chon day dan cho cdc nhanh cccccccccesesescsesccesesessesesveceevsseeerees II Bảng 1.10: Kết quả chọn dây dẫn cho toàn phát tuyến - c2 SE EEvEvEerrksererred II Bang 1.11: Kết quả tính toán sụt áp phát tuyến chính - c2 c St SE srrerrrsereg 12 Bảng 1.12: Kết quả tính toán sụt áp trên các nhánh - 2c sctctcxcEcvEEzESEzEsekskrrred 12 Bang 1.13: Kết quả tính toán tồn thất trên tuyến chính - 2 2 Scx SE v vs rexrxserez 13

Bảng 1.14: Kết quả tính toán tổn that trén lui phan ph6i cece eect eee 17 Bảng 1.15: Tổng chi phí hằng năm của phát tuyến chính và nhánh rẽ 5-5: 5¿ 18

Bảng 1.16: Tổng chi phí cho 1 km đường đây 5 St S223 2313 EEEEEEEEEEEEErrrrrrersed 19 Bảng 2.1: Thông số đường dây 22 KV : sSs TS 1EE5E55E71EEEEE E111 1E HH nen ưyg 22 Bảng 2.2: Kết quả ngắn mạch tại các nút trên phát tuyến 22 KV eee 26 Bảng 2.3: Kết quả tính ngắn mạch trên các nút trên nhánh 2-2 sex +s££zx+sc+z 29 Bảng 3.1: Thông số phụ tải và số lượng MBA cần chọn cv vs rez 30

10

Trang 11

Bảng 3.2: Thông s6 MBA phan phối 2 cấp điện áp cv v22 EE SE Ekred 30

Trang 12

Bảng 3.3: Kết quả tính toán điện trở, điện kháng của MBA với Uam là 22 kV 31

Bang 3.4: Két qua tinh toan cac thong số của các phụ tải để chọn câu chì tự rơi 32

Bảng 3.5: Kết quả chọn FCO của hãng CHANCE (Mỹ)) - c cSn cv ng re 32 Bảng 3.6: Dòng điện kích từ và dòng điện phụ tải nguộỘi - << <2: 34 Bảng 3.7: Kết quả chọn dây chì loại K của hãng Chance 5 2S xxx rez 37 Bảng 4.1: Kết quả tính toán các thông số của các nhánh rẽ -. + cv cez 38

Bảng 4.2: Kết qua chọn LBFCO của hãng CHANCE (Mỹ) (5c nen srrrrresre 39

Bảng 4.3: Kết quả chọn dây chì bảo vệ nhánh rẽ loại K của hãng Chance 40 Bảng 4.4: Các thông số của phân đoạn 5c cStT n3 3 E131 115111 111111111 nrưyg 42 Bảng 4.5: Thông số kỹ thuật của máy cắt tự đóng lại va tủ điều khiên 42 Bang 4.6: Kiém tra MCTDL cho phan doati c.ccccccccccececesesesesesesescscsvsvsvsvevevececeveveveeeees 42 Bang 4.7: Kết quả tính toán các thông số của phát tuyên chính 55c se sec se ce2 43 Bảng 4.8: Thông số kỹ thuật của máy cắt phụ tải - - ScSn SE EEEnEnxneerrereyg 43 Bảng 4.9: Kết quả kiểm tra máy cắt của phát tuyến chính - - 5s cx xe cxexsxsxserea 44 Bảng 5.1: Các thông số của các nhánh rẽ 4 va Phân đoạn scc sec se cexrxssrez 45

Bảng 5.2: Kết quả chỉnh định MCTĐL của phân đoạn + 2S xxx sErrersrexeed 46

Bảng 5.3: Các thông số của phát tuyên chính để chọn MBDĐ - - 2 cv sec 46 Bảng 5.4: Giới hạn sai số của MBDĐ dùng bảo vệ reÏay - cccnn nh nen re 47 Bảng 5.5: Kết quả chọn MBDĐ dùng bảo vệ relay ác cv cv ST gengưyg 47 Bảng 5.6: Kết quả so sánh V‹ và V¿„ của phát tuyến chính - c5 5c cccsxsrexrxse2 48 Bảng 5.7: Các thông số của phát tuyên chính để tính toán cài đặt F50 : 48 Bảng 5.8: Các thông số của phát tuyên chính đề tính toán cài đặt F50N 49 Bảng 5.9: Các thông số của phát tuyên chính đề tính toán cài đặt F51 - ¿ 49

12

Trang 13

Bảng 5.10: Các thông số của phát tuyến chính đề tính toán cài đặt F51N 3] Bảng 5.11: Kết quả chỉnh định các chức năng của relay bảo vệ phát tuyến chính 52 Bảng 6.1: Kết quả phân bố công suất băng phần mềm ETAP 52 cx+s£s££xzxzs2 58 Bảng 6.2: So sánh kết quả AU% tính toán và AU% trén ETAP eee ceccceseseeseeeeseeeseeees 58 Bảng 6.3: Kết quả mô phỏng ngắn mạch băng phan mềm ETAP - 5-5 csxcxss2 60 Bảng 6.4: So sánh kết quả tính toán ngắn mạch và mô phỏng trên ETAP 60 Bảng 6.5: Kết quả mô phỏng sự có ngắn mạch tại nút 2 bằng phần mềm ETAP 69 Bang 6.6: Kết quả mô phỏng sự cố ngắn mạch kiểm tra sự phối hợp giữa FCO bảo vệ

MBA va LBFCO của nhánh 1, 2, 3, 4 băng phần mềm ETAP 22 + xe sex: 71

Bang 6.7: Kết quả mô phỏng sự cố ngắn mạch kiểm tra sự phối hợp giữa REC PÐ và LBFCO của nhánh 3 băng phan mềm ETAP

Bảng 6.8: Kết quả mô phỏng sự cô ngắn mạch kiểm tra sự phối hợp giữa LBFCO NR1 va Relay PT băng phần mềm ETAP - (2 + St E SE EEEEEEEEEEEEEEEEE E511 51111111 tre 76

Trang 14

DANH MUC HINH

Hinh 0.1: Sơ đồ hệ thống một thanh góp có phân doat cccccececeseseeeesesesteseseseseeeeees 2 Hình 0.2: Sơ đồ đường dây phân phối 22 KV i11 11v E21215111515111 E111 SE Ecrtg 3 Hình I.1: Sơ đồ đăng trị của nhánh 4 (c3 S311 5111 1 EEEEEEE1111111115111 1 81111 8 Hình 1.2: So d6 dang tri cla nhanh 3 cccccccceccccccceeseceeeeeescsesesssesececeveveveseevseseeeevenes 8 Hình 1.3: Sơ đồ đăng trị của nhánh Looe ccc ccccccscececececevecscecececececececestsesveseeveveeervaseees 9 Hình 1.4: Sơ đồ tương đương phát tuyến 22 kV c ccc TT TT E1 EEr HH ng 9 Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý của hệ thống và đường dây - ccctcxStsErexrrrrresre 20

Hình 2.2: Ngắn mạch tại các nút trên tuyến chính ¿+ scsEESE SE cEeEvErrrrekersreeree 23 Hình 2.3: Ngắn mạch tại các nút trên nhánh - - SE E111 2211k Sky reg 26

Hình 3.1: FCO của hãng Chance - 22 111221222223531 1111111111115 821 82 1x ng 32

Hình 3.2: Kết quả kiểm tra dây chì 65 K của hãng Chance trên ETAP - -: 34

Hình 3.6: Đặc tính thời gian chảy nhỏ nhất của dây chì loại K theo dòng điện 36

Hình 3.7: Đặc tính tổng thời gian căt sự cố của dây chỉ loại K (hãng Chance) 36 Hình 4.1: LBEFCO của hãng Chance cece ccccccccccccccsnseeeeeeceeeeecsssseeeeeeeeseceseeseeesesees 39

Hình 4.3: Máy cắt hợp bộ của S1emes - 22 2111111111113 82111111 1x8 xẻ 43

Hình 5.1: Sơ đồ MBDĐ hình sao 4 dây dẫn - n1 S121 13E121111111E1EEEEEEEErerre 46 Hình 6.1: Giao diện phần mềm ETAP 16.0.0 - ¿52221 1 1 1 EEEEEEEE1111111115111 1xx 54

14

Trang 15

Hình 6.2: Khai bao tiéu chuain tinh toan ccccccccccccccsseccescessessessesscesessessesseusssesseesseenes 54

Trang 16

GVHD : TS LÊ KỶ

Hình 6.3: Khai báo điện áp công suất ngắn mạch của hệ thống của hệ thống 55 Hình 6.4: Khai báo điện áp của thanh cái cccccccccessseeeeeceeeeeenstsssseeeeeeeeeeeeees 55

Hinh 6.5: Khai bao thong 86 phu tai cccccccccccccceccccsscecesesesecesecesccesesestsesesesesveveceeerees 55

Hình 6.6: Khai bao tén, dién ap va cong suat MBA 110/22 KV ceeeeeeeeeeeeees 56

Hình 6.7: Khai báo trở kháng và tổ đâu dây của MBA 110/22 KV ccccccssse¿ 56

Hình 6.8: Khai báo chiều đài, điện trở và điện kháng đoạn đây - 57 Hình 6.9: Sơ đồ một sợi mạng điện phân phối 16 nút trong FTAP - << <<+ 57

Hình 6.10: Mô phóng phân bó công suất bằng phầm mềm ETAP - 5-52 cs 5+2 59

Hình 6.11: Mô phóng ngắn mạch ba pha bằng phần mềm ETAP 5- 5s2s s52 61 Hình 6.12: Khai báo điện áp và công suất MBA phân phối 22/0.4 KV -c: 62 Hình 6.13: Khai báo trở kháng và tô đâu dây của MBA phân phối 22/0,4 kV 62

Hình 6.14: Khai báo cho cầu chì tự rơi - 1a Sa S21 Tn 113153 11 8115311115 k Hy crrtserei 62

Hình 6.15: Khai báo cho máy căt - - St nn E111 51E111111151111111 11110 1x rưyi 63 Hình 6.16: Khai báo cho máy biến dòng điện St E331 Hy rHrgere 63 Hình 6.17: Khai báo đầu vào và đầu ra cho relay + c se cscs SE SE ESEEErErkrrrrrrrkekres 64 Hình 6.18: Khai báo loại relay - c2 1111111112335 5 221111111 1n ng nen 64

Hình 6.19: Khai báo các chức năng Š1, 50, 5IN, S0N cho relay - << 64

Hinh 6.20: Khai bao MCTDL - 2 22 1 22220111112211111511 1111111111111 11 1E H225 1 kg 65

Hình 6.21: Khai báo loại MC TL — 3 - - 1911111 Sky TT KT TY nh kg 65 Hình 6.22: Khai báo loại MC [L — 4 c1 11111 11 1v Y Sky KT TY TT ky 66

Hình 6.23: Sơ đồ mạng điện phân phối đầy dt trong ETAP ce cecccccceeeceseseesereeeeees 66 Hình 6.24: Mô phỏng sự cố ngăn mạch tại một nút trên ETAP ¿2 sec se sx£ce2 67

Hình 6.25: Đặc tuyến và thời gian tác động của relay bảo vệ phát tuyến chính khi ngăn

16

LUAN VAN TOT NGHIEP

Trang 17

mach ba pha va ngăn mạch 2 pha chạm nhau tại nút 2 - - << << << ++++++++>++sss2 68

Hình 6.26: Đặc tuyến và thời gian tác động của relay bảo vệ phát tuyến chính khi ngắn

mạch một pha chạm đất và hai pha chạm nhau chạm đất tại nút 2

Hình 6.27: Sự phối hợp giữa FCO T.1 và LBFCO NRI khi ngăn mạch ba pha và ngăn

mạch hai pha chạm nhau - - - - 22 2213112222222 231111111 1111235355881 111 111 1111k vn 70

Hình 6.28: Sự phối hợp giữa FCO T.1 và LBFCO NRI khi ngắn mạch một pha chạm đất

và hai pha chạm nhau chạm đất - TT HH TH TH TH TH HH HH HH HH ng 70

Hình 6.29: Sự phối hợp giữa LBFCO NR4 và REC PÐ khi ngăn mạch ba pha 72 Hình 6.30: Sự phối hợp giữa LBFCO NR4 và REC PÐ khi ngắn mạch hai pha 73

Hình 6.31: Sự phối hợp giữa LBFCO NR4 va REC PD khi ngan mạch một pha chạm đất

C1101 11111 1111111111111 E11 K11 K11 1 KHE KT K11 KT KH K11 E1 1E 111k E1 S111 1111111 1k 73 Hình 6.32: Sự phối hợp giữa LBFCO NR4 và REC PÐ khi ngắn mạch hai pha chạm

hau Cham Gat cccccccccccccccccccsccsccssacsecsesesvassevsssasvassessevassassessessevassessecsscstesaecetecateseesaeesees 74

Hình 6.33: Sự phối hợp giữa LBFCO NR2 và Relay PT khi ngắn mạch ba pha và ngắn mạch hai pha chạm nhau

Hình 6.34: Sự phối hợp giữa LBFCO NR2 và Relay PT khi ngăn mạch một pha chạm đất

và ngăn mạch hai pha chạm nhau chạm II 76

Hình 6.35: Sự phối hợp giữa Relay PT và REC PÐ khi ngắn mạch ba pha 77 Hình 6.36: Sự phối hợp giữa Relay PT và REC PÐ khi ngăn mạch hai pha 77 Hình 6.37: Sự phối hợp giữa Relay PT và REC PÐ khi ngăn mạch một pha chạm đất 78 Hình 6.38: Sự phối hợp giữa Relay PT và REC PÐ khi ngăn mạch hai pha chạm nhau chạm

Trang 18

18

Trang 19

GVHD : TS LÊ KỶ

MBA TTT TIN TTK NM FCO LBFCO LBS DS BIL TT PD NR MBDD TSBD 50 FS1 FSON FSIN DTDL DTPT MC

DANH MUC CHU VIET TAT

: May bién ap

: Thứ tự thuận

: Thứ tự nghịch : Thứ tự không : Ngắn mạch

: Câu chì tự rơi (Fuse Cut Out)

: Cau chi tu roi cat phu tai (Load Break Fuse Cut Out) : May cat phu tai (Load Break Switch)

: Dao cach ly (Disconnector Switch)

: Muc cach dién co ban (Basic isulation level) : Tính toán

: Phân đoạn

: Nhánh rẽ

: Máy biến dòng điện : Tý số biến dòng

: Chức năng bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh

: Chức năng bảo vệ quá dòng điện cực đại

: Chức năng bảo vệ quá dòng điện thứ tự không

: Chức năng bảo vệ quá dòng điện cực đại thứ tự không : Đặc tính độc lập

: Đặc tính phụ thuộc

: Máy cắt

LUAN VAN TOT NGHIEP

Trang 20

Trang 21

CHUONG 0 : TONG QUAN VE LUAN VAN

0.I Thiêt kê và mô phóng đường dây phân phôi 22 kÝ băng phần mém ETAP :

0.1.1 Mé dau:

Đường dây phân phối gồm phát tuyến chính được cung cấp từ phía hạ áp của trạm

biến áp phân phối 110 kV/22 kV, và một số nhánh rẽ trên trục phát tuyên chính, cung

cấp điện cho phụ tải tập trung hay phân bố đều Phụ tải được cung cấp qua máy biến áp

phân phối hạ áp có điện ap 22/0,4 kV

Dây dẫn là dây trên không hoặc cáp ngâm Phạm vi áp dụng các phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn được tổng hợp theo sau: ( theo [5])

Bang 0.1: Pham vi dp dung các phương pháp lựa chọn tiết điện dây dân và cáp

Cao ap Moi déi tuong

Trung ap Đô thị, công nghiệp Nông thôn -

Ha ap - Nông thôn Đô thị, công nghiệp

Đường dây phân phối được bảo vệ băng máy cắt đầu nguôn, máy cắt tự đóng lại, rơle, câu

chì tự rơi và các CB cắt phụ tải nhăm thuận lợi trong công tác sửa chữa, bảo trì

0.1.2 Yêu cầu khi thiết kế mạng điện phân phối :

Lựa chọn tiết diện dây dẫn phải thỏa mãn tổn thất điện áp cho phép AUep

Tính toán ngắn mạch

Lựa chọn MBA phân phối và thiết bị bảo vệ MBA phân phối

Lựa chọn thiết bị bảo vệ cho đường dây phân phối Chỉnh định các thiết bị bảo vệ

Kiểm tra phối hợp bảo vệ giữa các thiết bị 0.1.3 Thiết kế đường dây phân phối 22 kV :

s* Đặt vân đề:

Thiết kế một phát tuyến, lựa chọn dây dẫn, tính toán ngăn mạch và phối hợp bảo vệ cho

đường dây phân phối 22 kV Luận văn này chỉ trình bảy tính toán và bảo vệ phát tuyến 22 kV, nên em sé str dụng các thông số công suất, thông số MBA 110/22 KV có sẵn với sơ đồ hệ thống một thanh góp có phân đoạn, sơ đồ phát tuyến 22 kV, các thông số phát tuyến chính và nhánh trong

hình 0.2 Số liệu và giả thiết ban đầu: hệ số cos ọ=0,9, tất cả phụ tải đều là phụ tải loại 3

Trang 22

Tmax = Tmax, 22kV = 3600 h/nam

22

Trang 23

— HỆ THÔNG ĐI THONG ĐIỆN ` =

Hình 0.1: Sơ đồ hệ thống một thanh góp có phân đoạn

- Công suất ngắn mạch của hệ thống : S@’= 5.300 MVA, S = 4.000 MVA

- Chiều dài /= 80 (km)

- Điện kháng đường dây xo= 0,4 (Q/km)

- MBA: Sam—T= 63 MVA, UNœ¿= 10

Bảng 0.2: Thông số đường day phan phoi 22 kV

Trang 24

2km @ 2km \

1,5 MVA Damn @ O @ @

ae 1,5 MVA 1,5 MVA Phu tai 5 1 MVA

@ @ @ Nữ Phu tải 4 Phu tải 6

- Lựa chọn dây dẫn được thực hiện theo cách như sau:

e Đối với phát tuyển chính: Lựa chọn theo mật độ dòng kinh té

e Đối với các nhánh: Lựa chọn theo độ sụt áp cho phép (AUcp% = 5%)

e Tính toán sụt áp, tồn thất công suất trên đường dây, tính toán tổn thất điện năng, tông chi phí hàng năm của đường dây phân phối và giá thành tải điện

- Tính toán NM : thực hiện tính toán NM trực tiếp theo phương pháp dùng định lý Thevenin trên các thanh cái 22 kV

- Chọn MBA theo công suất của phụ tải, và chọn các thiết bị bảo vệ MBA

- Bảo vệ mạng điện phân phối: Lựa chọn và chỉnh định các TBBV cho mạng điện: máy

cắt (MC), rơle, câu chì tự rơi (FCO hay LBFCO) đảm bảo tính phối hợp bảo vệ chọn lọc

giữa các thiết bị khi sự cố xay ra

- Sử dụng phan mém ETAP m6 phong, thuc hién bai toan PBCS (Load Flow

Analysis), phan tich NM (Short Circuit Analysis) va phéi hop cac TBBV (Star- Protective Device Coordination)

24

Trang 25

CHUONG 1: LUA CHON DAY DAN VA TINH TON THAT 1.1 Lựa chọn dây dẫn cho pháp tuyến chính :

1.1.1 Lựa chọn theo phương pháp mật độ dòng kinh tế :

Phát tuyến chính sẽ được lựa chọn theo phương pháp mật độ dòng kinh tế (Phát tuyến chính

Voi Jee — mat dd kinh tế của dòng điện, phụ thuộc vào vật liệu dây dẫn và thời gian sử

dụng công suất cực đại Tmax trong một năm: Theo giả thiết từ đầu đề: Tmax = 3600h/năm

Chọn dây dẫn thuộc loại dây nhôm lõi thép bọc cách điện bọc cao su, PVC 24 kV với Jt= 1.4

(A/mm2) (theo [2])

Theo kết quả tính toán trên, dây dẫn sẽ được chọn có tiết diện gần với giá trị 69 mm2, tuy nhiên để đảm bảo khả năng mở rộng công suất truyện tải của dây dẫn

=> Chọn dây nhôm lõi thép có tiết diện 240 mm2 (ACSR)

Tiết diện tiêu Tiết diện Đường kính Điện trở Dòng điện

25

Trang 26

Trang 27

1.1.2 Kiểm tra theo dòng điện cho phép lâu dài :

Dây dẫn được chọn phải thỏa mãn: l„*kI*k2*k3 > l„p „max Trong đó :

k1 — hệ số điều chỉnh theo nhiệt độ môi trường xung quanh (0,82 ở 40 độ C ) k2 — hệ số điều chỉnh phụ thuộc số dây song song (0,9)

k3 — hệ số phụ thuộc cách đặt dây dẫn (1) (trang 108, [6])

=> 661 * 0,82 * 0,9 *1= 487,818 A > 315 A ( thỏa diéu kién )

1.1.3 Kiểm tra theo điều kiện sụt áp cho phép :

Độ sụt áp trên dây dẫn tính đến cuối đường dây phải bé hơn độ sụt áp cho phép: AU % < AUcp %

Thông số đường dây : ro = 0.1182 Q/km tra bang 1.2 #o = 0,144 Ig (2) + 0,016 (O/km)

Trang 28

Suy ra:

(0,1182+*0,9 + 0,315*0.4359)

AU¿¡_ 2% = 5,402x 10-3 * 12 * 10 = 1,2096 % AU 93% =5,402* 10° * 3 * 9,5 * 10 = 1,4365 % AU 3.4% = 5,402* 10° * 2 * 8 * 10 =0,8064% AU 45% = 5,402* 10° * 3 * 4 * 10 =0,6048 % AU =_ 6% = 5,402* 10° * 2 * 1 * 10=0,1008 %

Bang 1.4: Két qua sụt áp trên các đoạn

Trang 29

Vay day ACSR — 240/32 mm2 théa diéu kién sut ap

Trang 30

1.2 Lựa chọn dây dẫn cho nhánh :

Lưới phân phôi có các nhánh với chiêu dài như sau :

Bang 1.5: Chiếu dài của các nhánh

AU 1-3% = 1,2096 + 1,4365 = 2,6461 % Suy ra sụt áp cho phép trên các nhánh :

AU cp.5—15 20 = AU cp - AU 15% =5 - 4,0573 = 0,9427 % AU ¢p.4—12% = AU cp% - AU 4-4% = 5 - 3,4525 = 1,5475 % AU cp.3—9 70 = AU cp - AU 43% = 5 - 2,6461 = 2,3539 %

AU cy 2-8% = AU op% - AU 12% = 5 - 1,2096 = 3,79 %

1.2.2 Tính toán đăng trị cho các nhánh :

Bang 1.6: Chiếu dài từng đoạn trong các nhánh

Trang 31

Cac nhanh 1; 3; 4 là tải phân bó đều nên cần tính toán đăng trị lại như sau :

e Nhánh 4: quy phụ tải phân bố đều và chính giữa đoạn 14 - 15 (nút 17), sau đó quy về cuối đường dây (nút 16)

Trang 32

Kết quả đăng trị được 4 nhánh với 4 tải tập trung lần lượt là: 2,125 MVA; 1,5 MVA; 2,5 MVA; 2,1 MVA

32

Trang 33

VY 1 MVA

Hình 1.4: Sơ đồ tương đương phát tuyến 22 kỪ

Với giá trị xo được cho trong khoảng 0,35 — 0,4 ở đây lấy xo = 0,35 O/km

Dây dẫn được chọn phải thỏa :

Tọ <T 0 tính toán : để đảm bảo tính sụt áp không quá cho phép

Trang 34

I cpa I tổng nhánh ' dé đảm bảo khả năng chịu dòng

34

Trang 35

Trang 36

Nhánh Loại dây To (Q/km) Dong cho phép (A) Đường kính (mm)

e Tinh d6 sut 4p trén tirng nhanh theo két quả lựa chọn dây dẫn:

Với đường dây trung thế 22 kV, và cách bồ trí dây đã chọn D„„= 1.3 thì điện kháng của dây dẫn : x 0.AC—95 ~ = 0,144 le sa „3 8 (5-5) + 0,016 = 0,344 (O/km)

Trang 37

AU nhanh 4% = K ac-1ao% *S tủ *[= 8,0647 * 10” * 2,1 * 10° *5= 0.85 %

AU nnanh 4% < AU cp % = 09427 % ( thỏa điều kiện sụt áp )

Trang 38

AU nnanh 1% < AU cp = 4,126 % ( thỏa điều kiện sụt áp )

Nhu vay đã chọn được dây dẫn cho từng nhánh thỏa điều kiện sụt áp cho phép, tuy nhiên để đảm

bảo cho khả năng phát triển lưới điện về sau đồng thời tạo tính đông nhất chọn dây AC - 120 bọc

Trang 39

Độ sụt áp trên từng nhánh :

K% = K gc_120% = 8,0647 * 10” %

- AUnnann a %= K% * S tg * 1 = 8,0647 * 107° * 2,1 * 10° * 5 = 0,85 % Trong đó :

AU,,% = K% * Su; * S pp = 8,0647 * 10° * 2 * 10° * 2,75 = 0,4436 % AU 1% =K% * S x * S p= 8,0647 * 10° * 1 * 10° * 5 =0,4032 %

> AUnnann 4% < AU cp = 09,9427 %

- AUnnann3 %= K% * S tg * 1 = 8,0647 * 107° * 2,5 * 10° * 6 = 1,21 % Trong đó :

AU 5% = K% * S pp * S pp = 8,0647 * 103 * 1,5 * 10 * 4= 0,48 % AU 1% =K% * S 4 * S p= 8,0647 * 10° * 1,5 * 10° * 6 = 0,73 %

> AUnnhann3 % < AU cp » = 1,5475 %

-AU nnanh2%= K% * S tq * 1 = 8,0647 * 107° * 1,5 * 10° *2=0,24 % AU nnann2 % < AU cp % = 2.3539 %

-AUnnanh 1% = K% * S tg * 1 = 8,0647 * 10° * 2,125 * 10° * 4 = 0,69 %

AU nnanh1% < AU cp % = 3,79 %

Bảng 1.11: Két qua tinh todn sut dp phat tuyén chinh

Sut ap trên các đoạn của phát tuyên chính

Trang 40

Tiêu đề	Thiết Kế Đường Dây 22 KV (Design 22 kV Distribution Line)
Tác giả	Tran Bao Tin
Người hướng dẫn	TS. Le Ky
Trường học	Đại Học Bách Khoa
Chuyên ngành	Hệ Thống Điện
Thể loại	luận văn tốt nghiệp
Năm xuất bản	2022
Thành phố	Thành Phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	174
Dung lượng	3,41 MB