Chng 6: Tính tổn thất điện áp trong mạng điện Điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ đ-ợc đặc tr-ng bằng tần số của dòng điện và độ lệch điện áp so với điện áp định mức trên các cực của thiết bị dùng điện. Khi thiết kế mạng điện, ta giả thiết rằng hệ thống hoặc các nguồn cung cấp có đủ công suất tác dụng để cung cấp cho các phụ tải. Do đó không xét đến những vấn đề duy trì tần số. Vì vậy chỉ tiêu chất l-ợng của điện năng là giá trị của độ lệch điện áp ở các hộ tiêu thụ so với điện áp định mức ở mạng điện thứ cấp. Khi chọn sơ bộ các ph-ơng án cung cấp điện có thể đánh giá chất l-ợng điện năng theo các giá trị của tổn thất điện áp. Khi tính sơ bộ các mức điện áp trong các trạm hạ áp, có thể chấp nhận là phù hợp nếu trong chế độ phụ tải cực đại các tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện một cấp điện áp không v-ợt quá 10 15% trong chế độ làm việc bình th-ờng, còn trong các chế độ sau sự cố các tổn thất điện áp lớn nhất không v-ợt quá 15 20%, nghĩa là: U maxbt %=10 15% U maxsc %=10 20% Đối với những mạng điện phức tạp, có thể chấp nhận các tổn thất điện áp lớn nhất đến 15 20% trong chế độ phụ tải cực đại khi vận hành bình th-ờng và đến 20 25% trong chế độ sau sự cố, nghĩa là: U maxbt %=15 20% U maxsc %=20 25% Đối với các tổn thất điện áp nh- vậy, cần sử dụng các máy biến áp điều chỉnh điện áp d-ới tải trong các trạm hạ áp. Tổn thất điện áp trên đ-ờng dây thứ i nào đó khi vận hành bình th-ờng đ-ợc xác định theo công thức: 100. 2 dm iiii ibt U XQRP U (2.3) Trong đó: P i , Q i - công suất chạy trên đ-ờng dây thứ i R i , X i - điện trở và điện kháng của đ-ờng dây thứ i. Khi tính tổn thất điện áp, các thông số trên đ-ợc lấy trong bảng 2.2. Đối với đ-ờng dây có hai mạch, nếu ngừng một mạch thì tổn thất điện áp trên đ-ờng dây bằng: U isc %=2 U ibt % * Tính tổn thất điện áp trên đ-ờng dây NĐ-1 Trong chế độ làm việc bình th-ờng tổn thất điện áp trên đ-ờng dây bằng: %06,3100 110 65,840,1856,538 % 2 1 bt U Khi một mạch đ-ờng dây ngừng làm việc, tổn thất điện áp trên đ-ờng dây có giá trị: U 1sc % = 2.U 1bt % = 2 3,06 = 6,12 % Tính các tổn thất điện áp trên các đ-ờng dây còn lại đ-ợc tiến hành t-ơng tự nh- với đ-ờng dây trên. Kết quả tính tổn thất điện áp trên các đ-ờng dây cho trong bảng 2.3. Đ-ờng dây U bt , % U sc , % Đ-ờng dây U bt , % U sc , % NĐ-1 3,06 6,12 HT-5 3,23 6,46 NĐ-2 3,37 6,74 NĐ-6 5,13 10,26 2-HT 0,36 0,72 HT-7 2,68 5,36 NĐ-3 4,44 8,88 HT-8 2,84 5,68 NĐ-4 7,11 14,22 HT-9 4,72 9,44 Bảng 3.3. Các giá trị tổn thất điện áp trong mạng điện ph-ơng án 1. Từ các kết quả trong bảng 3.3 nhận thấy rằng, tổn thất điện áp lớn nhất của mạng điện trong ph-ơng án 1 có giá trị: U maxbt % = U NĐ2 % = 7,11% Tổn thất điện áp lớn nhất khi sự cố bằng: U maxSC % = U NĐ2SC % = 14,22% 3.2.2. Ph-ơng án 2 Ph-ơng án 2 có sơ đồ nh- sau: NĐ 5 4 9 3 1 2 6 7 HT 8 4 1 , 2 3 1 0 k m 4 4 , 7 2 1 4 k m 6 3 , 2 4 5 6 k m 60,0000km 6 4 , 0 3 1 2 k m 3 6 , 0 5 5 5 k m 7 0 , 7 1 0 7 k m 5 0 , 0 0 0 0 k m 3 6 , 0 5 5 5 k m 3 1 , 6 2 2 8 k m Hình 3.3. Sơ đồ mạng điện ph-ơng án 2 a. Chọn điện áp định mức của mạng điện Dòng công suất chạy trên NĐ-3 có giá trị: 434 SSS N = 30 +j18,59 + 38 + j23,55 = 68 +j42,14 MVA Dòng công suất chạy trên đ-ờng dây 3 - 4: 434 SS = 38 + j23,55 MVA Dòng công suất chạy trên HT-7: 877 SSS H = 38 +j18,40 + 28 +j17,35 = 66 + j35,75 MVA Dòng công suất chạy trên đ-ờng dây 7 - 8: 878 SS = 28 + j17,35 MVA Kết quả tính toán ghi trong bảng 3.4. Đờng dây Công suất truyền tải Chiều dài đ- ờng dây , km Điện áp tính toán U, kV Điện áp định mức của mạng U đm , kV NĐ-1 38 + j18,40 41,23 110,58 NĐ-2 30,9 + j19,15 44,72 100,74 2-HT 1,9 + j1,18 63,25 42,00 NĐ-3 68 + j42,14 60,00 147,05 3-4 38 + j23,55 36,06 110,14 HT-5 29 + j14,05 50,00 98,39 NĐ-6 36 + j17,44 64,03 109,80 HT-7 66 + j35,75 36,06 143,42 7-8 28 + j17,35 31,62 95,05 HT-9 30 + j14,53 70,71 101,85 110 Bảng 3.4. Điện áp tính toán và điện áp định mức của mạng điện b. Chọn tiết diện dây dẫn Kết quả tính toán ghi trong bảng 3.5. B/2 (10 - 4 ),S 1,11 1,17 1,63 1,70 0,97 1,33 1,70 1,03 0,84 1,87 X, 8,65 9,52 13,9 12,3 7,58 10,7 5 13,7 6 7,40 6,79 15,2 0 R, 5,56 7,31 14,5 4 5,10 4,86 8,25 10,5 6 3,07 6,04 11,6 7 0 0 -6 ). / m 2,69 2,65 2.58 2,84 2,69 2,65 2,65 2,84 2,65 2,65 x 0 , / km 0,4 2 0,4 3 0,4 4 0,4 1 0,4 2 0,4 3 0,4 3 0,4 1 0,4 3 0,4 3 r 0 , /k m 0,2 7 0,3 3 0,4 6 0,1 7 0,2 7 0,3 3 0,3 3 0,1 7 0,3 3 0,3 3 Bảng 3.5. Thông số của các đ-ờng dây l, km 41, 2 44, 3 63, 2 60, 0 36, 1 50, 0 64, 0 36, 1 31, 6 70, 7 I SC , A 221,6 0 190,8 0 13,6 419,8 8 231,9 2 169,1 4 209,9 6 397,9 6 172,8 9 174,9 6 I CP , A 38 0 33 0 26 5 51 0 38 0 33 0 33 0 51 0 33 0 33 0 F tc , m m 2 120 95 70 185 120 95 95 185 95 95 F tt , mm 2 110,8 0 95,40 6,80 209,9 4 115,9 6 84,57 104,9 8 196,9 8 86,44 87,48 I BT , A 110,8 0 95,40 6,80 209,9 4 115,9 6 84,57 104,9 8 196,9 8 86,44 87,48 S, MVA 38+j18,40 30,9+j19,1 5 1,9 +j1,18 68 +j42,14 38+j23,55 29+j14,05 36+j17,44 66+j35,75 28+j17,35 30+j14,53 §-êng d©y N§-1 N§-2 2-HT N§-3 3-4 HT-5 N§-6 HT-7 7-8 HT-9 . 3.5. B /2 (10 - 4 ),S 1,11 1,17 1 ,63 1,70 0 ,97 1,33 1,70 1,03 0,84 1,87 X, 8 ,65 9, 52 13 ,9 12, 3 7,58 10,7 5 13,7 6 7,40 6, 79 15 ,2 0 R, 5, 56 7,31 14,5 4 5,10 4, 86 8 ,25 10,5 6 3,07 6, 04 11 ,6 7 0 0 -6 ). / m 2, 69 2, 65 2. 58 2, 84 2, 69 2, 65 2, 65 2, 84 2, 65 2, 65 x 0 , / km 0,4 2 0,4 3 0,4 4 0,4 1 0,4 2 0,4 3 0,4 3 0,4 1 0,4 3 0,4 3 r 0 ,. A 22 1 ,6 0 190 ,8 0 13 ,6 4 19, 8 8 23 1 ,9 2 1 69 , 1 4 20 9, 9 6 397 ,9 6 1 72, 8 9 174 ,9 6 I CP , A 38 0 33 0 26 5 51 0 38 0 33 0 33 0 51 0 33 0 33 0 F tc , m m 2 120 95 70 185 120 95 95 185 95 95 F tt , mm 2 110,8 0 95 ,40 6, 80 20 9, 9 4 115 ,9 6 84,57 104 ,9 8 1 96 ,9 8 86, 44 87,48 I BT ,. mm 2 110,8 0 95 ,40 6, 80 20 9, 9 4 115 ,9 6 84,57 104 ,9 8 1 96 ,9 8 86, 44 87,48 I BT , A 110,8 0 95 ,40 6, 80 20 9, 9 4 115 ,9 6 84,57 104 ,9 8 1 96 ,9 8 86, 44 87,48 S, MVA 38+j18,40 30 ,9+ j 19, 1 5 1 ,9 +j1,18 68 +j 42, 14 38+j23,55 29 +j14,05 36+ j17,44 66 +j35,75 28 +j17,35 30+j14,53 §-êng