Tiểu Luận Lưới Điện Và Truyền Tải Phân Phối Đề Tài Thiết Kế Lưới Điện Truyền Tải Cho Mạng Điện 110 Kv.pdf

Dòng điện trên đường dây: .... Tính toán điện trờ, điện cảm, điện dung .... Dòng điện trên đường dây: .... Tìm tiết diện và chọn đường dây: ..... • Chọn tiết diện dây dẫn theo phương phá

Dòng điện trên đườ ng dây

Công suất bi u ki n cể ế ủa mạng vòng:

• Tính dòng điện trên các đường dây: 𝐼 𝑁6 , 𝐼 𝑁4 , 𝐼 46

Chọ n ti t di n dây d n: 5 ế ệ ẫ 3 Tính toán điệ n tr ờ, điệ n c ả m, đi ệ n dung

- Chọn mật độ dòng 𝑗 𝑘𝑡 = 1,1(𝐴/𝑚𝑚 2 ) tương ứng với dây nhôm lõi thép

Tra bảng catalogue trên ch n ra dây d n: ở ọ ẫ

-Đường dây N6 : Chọn dây nhôm tr n lõi thép AC-95ầ /16 có tiết di n 95mm ,ệ 2 đường kính ngoài c a dây D,5mm ủ

-Đường dây N4: Chọn dây AC-120/19 có ti t di n 120mm ế ệ 2 và đường kính ngoài c a dây ủ D,15mm

-Đường dây N46: Chọn dây AC-35/6,2 có ti t di n 35mm ế ệ 2 và đường kính ngoài của dây D=8,4mm

*Kiểm tra điều kiện cưỡng bức:

Trường h p 1: Đượ ờng dây N4 bị đứt

-Tính lại các giá tr s c : ị ự ố

Hình 1 B ng 1: Thông s ả ố kĩ thuật của cáp nhôm tr n lõi thép ầ

Lúc này dòng sự c ốchạy trên N6 và 46:

Tra B ng 1ả , ta th y dòng cho phép trên dây N6 và 46 ấ là: 𝐼 𝑐𝑝𝑁6 = 320(𝐴 𝐼) 𝑐𝑝46 = 170(𝐴)

 Thỏa điều kiện an toàn

Trường h p 2: Đượ ờng dây N6 bị đứt

-Tính lại các giá tr s c : ị ự ố

Lúc này dòng sự c ốchạy trên N4 và 46:

 Thỏa điều kiện an toàn

3 Tính toán điện trờ, điện cảm, điện dung:

• Chọn tr điện, tính toán điệụ n trở, điện cảm, điện dung của đường dây:

• Chọn tr điện sử dụ ụng cho đường dây 3 pha mạng vòng, tr cao 20m ụ

6 20 50 53,85 lN = + = km (1.22) Điện tr ở trên đường dây N6 : 𝜌 𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑢𝑚 = 31,5 Ω𝑚𝑚 2 / 𝑘𝑚

Hình 2 Bảng 2: Bán kính trung bình nhân tương ứng với lo i dây dạ ẫn

Với R: là bán kính ngoài của toàn b dây d n ộ ẫ

Tra bảng ta th y lo i dây b n 7 s i có bán kính trung bình nhân ấ ạ ệ ợ 𝐷 𝑠 = 0,726 𝑅

Tra B ng 1 ả ta có đường kính ngoài c a dây: ủ

Khoảng cách gi a các pha cữ ủa trụ điện:

• Điện cảm trên toàn đường dây 𝑙 𝑁6 = 53 85, 𝑘𝑚

• Cảm kháng trên đường dây N6

• Điện dung trên toàn đường dây: 𝑙 𝑁6 = 53 85 , 𝑘𝑚

• Dung dẫn toàn đường dây

4 20 30 36,1 lN = + = km (1.32) Điện tr ở trên đường dây N6 : 𝜌 𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑢𝑚 = 31,5 Ω𝑚𝑚 2 / 𝑘𝑚

Tra b ả ng 2ta thấy lo i dây b n 33 s i có bán kính trung bình nhân ạ ệ ợ 𝐷 𝑠 = 0,768 𝑅 Tra B ng 1 ả ta có đường kính ngoài c a dây: ủ

Khoảng cách gi a các pha cữ ủa trụ điện:

• Điện cảm trên toàn đường dây 𝑙 𝑁4 = 36 𝑘𝑚,1

• Điện dung trên toàn đường dây: 𝑙 𝑁4 = 36 𝑘𝑚,1

46l 30+ 1,6 km (1.42) Điện tr ở trên đường dây N6 : 𝜌 𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑢𝑚 = 31,5 Ω𝑚𝑚 2 / 𝑘𝑚

Tra b ả ng 2 ta thấy lo i dây b n 7 s i có bán kính trung bình nhân ạ ệ ợ 𝐷 𝑠 = 0,726 𝑅 Tra B ng 1 ả ta có đường kính ngoài c a dây: ủ

Khoảng cách giữa các pha của trụ điện:

  (1 ) 45 Điện cảm trên toàn đường dây 𝑙 46 = 31 𝑘𝑚,6

= = = (1 ) 49 Điện dung trên toàn đường dây: 𝑙 𝑁6 = 31 𝑘𝑚,6

T n th t công su t và t n th ổ ấ ấ ổ ất điệ n áp c a m ng vòng: 13 ủ ạ

Sơ đồ thay thế đoạn N-4-6- N:

Các thông s ố đã tính ở ph n trên: ầ

Công suất do phân nữa điện dung của đường dây sinh ra:

Công suất tính toán các nút 4 và 6 ở

S =S −j Q −j Q = +j −j −j = +j MVA (1.58) Áp dụng phân b công suố ất gần đúng theo tổng tr tính dòng công ở để suất trên đường dây nối v i nguớ ồn:

Công suất trên đoạn 4-6 theo giả thuyết:

T n th t công su t trên m ng vòng: ổ ấ ấ ạ

T n thổ ất điện áp trên m ng vòng: ạ

Phần trăm sụt áp

Phần trăm sụt áp mạng vòng kín:

Tổng tổn thất công suất mạng vòng

Chọ n công su t máy bi n áp cho các ph t i 16 ấ ế ụ ả 7 Xác định lượ ng bù

Ta chọn 2 MBA có công suất 𝑆 đ𝑚 = 25(𝑀𝑉𝐴) cho phụ ả t i 4

Ta chọn 2 MBA có công suất 𝑆 đ𝑚 = 16(𝑀𝑉𝐴) cho phụ ả t i 6

V iớ cos sau bù =0.95 =>  sau bù 2 (1 ) 77 Phụ ả t i 4cos4=0,63:  4 P,95

Qb P= tan −tan = tan −tan = MVAr (1 ) 78

Qb P= tan −tan = tan −tan = MVA (1.79)

8 Cân bằng công su t trong mấ ạng điện

Với 2 MBA song song của ph t i 4: ụ ả

Với 2 MBA song song c a ph t i 6: ủ ụ ả

Công suất cuối tổng tr ởMBA phụ ải 4: t

S = MVA (1.93) Công suất cuối tổng tr ởMBA phụ ải 6: t

S = MVA (1.95) Tổn th t qua MBA ph tấ ụ ải 4:

T n th t qua MBA ph tổ ấ ụ ải 6:

Công suất do phân nữa điện dung của đường dây sinh ra:

Công suất tính toán các nút 4 và 6ở

= + (1.106) Áp dụng phân b công suố ất gần đúng theo tổng tr tính dòng công ở để suất trên đường dây nối v i nguớ ồn:

(1.108) Công suất trên đoạn 4-6 theo gi thuy ả ết:

T n th t công su t trên m ng vòng: ổ ấ ấ ạ

T n thổ ất điện áp trên m ng vòng: ạ

Phần trăm sụt áp m ng vòng kín: ạ

Tổng tổn thất công suất mạng vòng:

II ĐƯỜNG DÂY 3 PHA LỘ ĐƠN:

A ĐƯỜNG DÂY 3 PHA LỘ ĐƠN N3

1 Dòng điện trên đường dây:

2 Chọn ti t di n dây dế ệ ẫn:

Chọn 𝑗 𝑘𝑡 = 1,1(𝐴/𝑚𝑚 2 ) tương ứng v i dây nhôm lõi thép ớ

=>Ch n dây AC-185 có tiọ ết diện 185𝑚𝑚 2 v i 7 s i thép và 30 s i nhôm b n vớ ợ ợ ệ ới nhau với đường kính ngoài D,6mm=0,0196m

3 Tính toán điện trở, điện cảm, điện dung:

-Chọn trụ điện s dử ụng cho đường dây 3 pha l ộ đơn, trụ cao 25m, kho ng cách gi a các ả ữ pha của trụ:

-Điện tr ở trên toàn đường dây N3: 𝜌 𝐴𝐿 = 31,5𝛺𝑚𝑚 2 /𝑘𝑚

Điện cảm và điện dung trên đường dây N3:

Vì đường dây N3 là cùng 1 loại dây v i N2 là AC-ớ 185 nên điện cảm và điện dung trên 1km chiều dài là như nhau:

C =C = uF km (2.5) Điện cảm trên toàn đường dây N3:

L =L l = x = H (2.6) Điện dung trên toàn đường dây N3:

4 T n th t công su t và t n thổ ấ ấ ổ ất điện áp:

C m kháng trên toàn b ả ộ đường dây N3:

Dung kháng trên toàn bộ đường dây N3:

3S =3P +j Q3 32 11,6= + j MV (2.11) Công suất do điện dung ở cuối đường dây:

Công suất ở cuố ổi t ng tr ởZ:

S =S − j Q = + j − j= + j MVA (2.13) Điện áp đầu đường dây:

Tổn thất điện áp phần trăm:

➔Đường dây có s t áp nhỏ ụ

Tổn th t công su t trên t ng tr cấ ấ ổ ở ủa đường dây:

Công suất ở u t ng tr đầ ổ ở𝑍 𝑁3

Công suất do điện dung ở đầu đường dây:

B ĐƯỜNG DÂY 3 PHA LỘ ĐƠN N5

Chọn 𝑗 𝑘𝑡 = 1.1(𝐴/𝑚𝑚 2 ) tương ứng v i dây nhôm lõi thép ớ

=>Ch n dây AC-240 có tiọ ết diện 240𝑚𝑚 2 v i 7 s i thép và 28 s i nhôm b n vớ ợ ợ ệ ới nhau

-Điện cảm và điện dung trên đường dây N5:

Công suất ở cuố ổi t ng trở Z:

S =S − j Q = + j − j = + j MVA (2.34) Điện áp đầu đường dây:

= N = Cu dm dm ΔQ ΔU % * S * MV (2.48) Thông số MBA ph t i 5: ụ ả

Công suất phía th c p MBA ph tứ ấ ụ ải 5:

T n thổ ất điện áp qua MBA ph t i 5: ụ ả

U U' ΔU kV (2.58) Tổn th t công su t qua t ng tr MBA ph t i 5: ấ ấ ổ ở ụ ả

Công suấ ầt đu t ng tr MBA ph tổ ở ụ ải 5:

Công suất cuối tổng tr ở đường dây 3-5:

T n thổ ất điện áp trên đường dây 3-5:

T n th t công suổ ấ ất trên đường dây 3-5:

Công suất đầu tổng trở đường dây 3-5:

5 S' =5S'' +5 ΔS 41,288= 16,71 1,13 2+ j + + j B+18,71 j M (2.65) Công suất phía th c p MBA ph tứ ấ ụ ải 3:

Tổn th t công su t qua t ng tr MBA ph t i 3: ấ ấ ổ ở ụ ả

U U ΔU U' ΔU kV (2.73) Công suất cuối tổng tr ở đường dây N-3:

(2.74) Tổn thất điện áp trên đường dây N- 3:

T n th t công suổ ấ ất trên đường dây N-3:

Công suất đầu tổng trở đường dây N-3:

3 S'3=S''3+ ΔS 74,14= 24,99 0,66 3,25+ j + + j t,8+28,24 j M (2.78) Công suất đầu đường dây truyền tải:

III ĐƯỜ NG DÂY L KÉP: Ộ Đường dây N-1:

1 Tìm ti t di n và chế ệ ọn đường dây:

Chọn dây nhôm lõi thép và th i gian s d ng công suờ ử ụ ất cực đại Tmax >5000 (giờ/năm) => 𝐽 𝑘𝑡 = 1 (𝐴/𝑚𝑚 2 ) a) Đường dây N-1:

Khoảng cách trung bình hình h c 𝑫ọ 𝒎 :

D = D D D = = m (3.11) Điện trở, điện cảm, điện dung trên đường dây l kép: ộ Đường dây N-1: AC-150 >> d= 17mm >> r= 8.5 mm (Có 24 dây nhôm và 7 dây thép ) >> r’ = 0,768×r = 6.52×10 −3 𝑚 Điện trở:

C dm uF km ln ln ds

0  =f C250 17.49 10  −  10 − = 5.49 10 × − k (3.24) b) Đường dây N-2: AC-185 >> d = 19mm >> r = 9.5 (mm) (Có 26 dây nhôm và 7 dây thép ) >> r’ = 0,786∗r = 7.5 ∗ 10 −3 (𝑚) n tr Điệ ở:

Tính tổng tổn thất công suất mạng điện và tính tổn thất điện áp cực đại của mạng điện

2 Mạch hình tia, liên thông: Đường dây N-1:

Công suất cuối tổng tr ở đường dây N-1:

(3.38) Tổn thất điện áp của đường dây N-1:

Phần trăm sụt áp trên đường dây N-1:

T n th t công su t tác dổ ấ ấ ụng trên đường dây N-1:

T n th t công su t phổ ấ ấ ản kháng trên đường dây N-1:

Công suất ở u t ng tr cđầ ổ ở ủa đường dây N- 1:

Công suất ở đầu đường dây N-1:

T n thổ ất điện áp của đường dây N- 2:

Công suất ở đầ ổ ở ủa đườ

S N = S N +  P+ j Q = + j+ + j= + j MVA (3.50) Công suất ở đầu đường dây N-2:

3 Chọn công su t máy bi n áp cho các ph t ấ ế ụ ải:

Ta ch n 2 MBA có công suọ ất 𝑆 𝑑𝑚 = 37.5(𝑀𝑉𝐴) cho ph t i 1 ụ ả

Ta ch n 2 MBA có công su t ọ ấ 𝑺 𝒅𝒎 = 𝟒𝟓 𝟐(𝑴𝑽𝑨) cho ph t i 2 ụ ả

Chọn bộ t ụ bù đểnâng h s công su t lên 0,95: ệ ố ấ

4 Cân bằng công su t trong mấ ạng điện: a) Đường dây N-1:

Công suất phía th c p MBA: ứ ấ

Tổn thất điện áp qua MBA:

U =U+ U 0 2 112 KV+ = (3.71) Tổn th t công su t qua t ng trấ ấ ổ ở MBA:

Công suấ ầt đu t ng tr ổ ởMBA:

S= S+ S@ 13 5i 0 094 9 35 49 44 1+ + + = + (3.74) Công suất cuối tổng tr ở đường dây:

(3.75) Tổn thất điện áp trên đường dây:

 = +  2 3 1 115 1 KV+ = (3.77) Tổn th t công suấ ất trên đường dây:

Công suất đầu tổng trở đường dây:

1 = + 1S S1I.79 14.18S + + 1.04 1.65j+ = 50.83 15.83j+ j (3.79) Tổn th t công suấ ất đầu đường dây:

U =U+U 0 1 5 111 5 KV+ = (3.90) Tổn th t công su t qua t ng trấ ấ ổ ở MBA:

Công suất đầu t ng tr ổ ởMBA:

S = S+  S= + j+ + = + (3.93) Công suất cuối tổng tr ở đường dây:

Tổn thất điện áp trên đường dây:

 = + 1 5 3 28 114 78 K+ = (3.96) Tổn th t công suấ ất trên đường dây:

ĐƯỜNG DÂY 3 PHA LỘ ĐƠN N3

Chọ n ti t di n dây d n: 22 ế ệ ẫ 4 T n th t công su t và t n th ổ ấ ấ ổ ất điệ n áp