ĐINH HOÀNG BÁCH 1 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY Lời mở đầu Điện năng là một nguồn năng lượng quan trọng của hệ thống năng lượng quốc gia, nó được sử dụng rộng rãi trên hầu hết các lĩnh vực như: s
Trang 1Đồ án môn
họcThiết
Kế Mạng
Điện
Trang 2GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 1 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
Lời mở đầu
Điện năng là một nguồn năng lượng quan trọng của hệ thống năng lượng quốc gia, nó
được sử dụng rộng rãi trên hầu hết các lĩnh vực như: sản xuất kinh tế, đời sống sinh
hoạt, nghiên cứu khoa học…
Hiện nay nước ta đang phát triển theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nên nhu
cầu về điện năng đòi hỏi ngày càng cao về số lượng cũng như chất lượng Để đáp ứng
được vấn đề đó thì ngành điện nói chung phải có kế hoạch tìm và khai thác tốt các
nguồn năng lượng có thể biến đổi chúng thành điện năng.Mặt khác, để đảm bảo về
chất lượng của điện năng cần phải xây dựng hệ thống truyền tải, phân phối điện năng
hiện đại, có phương thức vận hành tối ưu nhất đảm bảo các yêu cầu về kỹ thuật cũng
như kinh tế
Xuất phát từ điều đó, bên cạnh những kiến thức giảng dạy trên giảng đường, mỗi sinh
viên ngành Hệ thống điện đều được giao đồ án môn học về thiết kế điện cho mạng
điện khu vực Quá trình thực hiện đồ án giúp chúng ta hiểu biết tổng quan nhất về
mạng lưới điện khu vực, hiểu biết hơn về những nguyên tắc chủ yếu để xây dựng một
hệ thống điện như xác định hướng và các thông số của các đường dây, chọn hệ thống
điện áp cho mạng điện chính, những nguyên tắc tổ chức và điều khiển hệ thống, tổng
vốn đầu tư và các nguồn nguyên vật liệu để phát triển năng lượng …vv
Chúng em xin chân thành cảm ơn đến thầy Đinh Hoàng Bách, cùng toàn thể các thầy
cô trong khoa Điện đã tận tình hướng dẫn chúng em hoàn thành bản đồ án này
Tp HCM Ngày 5 tháng 5 năm 2011
( Sinh viên thực hiện )
Đoàn Văn Thúy
Trang 3NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
Trang 4
GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 3 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
II Các phụ tải điện
Trong hệ thống điện thiết kế có 06 phụ tải trong đó phụ tải số 5 và số 6 là hộ loại I
(yêu cầu cung cấp điện liên tục ) Thời gian sử dụng công suất cực đại
ax
m
T =500(giờ/năm).yêu cầu điều chỉnh điện áp phía thứ cấp là ±5% , điện áp định mức
phía thứ cấp là 22kV
Phụ tải cực tiểu bằng 40% phụ tải cực đại
Bảng Kết quả tính toán các thông số của phụ tải cho trong bảng sau :
Trang 5Chương I CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
I-Cân bằng công suất tác dụng:
Đặc điểm quan trọng của hệ thống điện là truyền tải tức thời điện năng từ nguồn đến
các hộ tiệu thụ và khồng thể tích trữ điện năng thành số lượng nhận 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 trong hệ thống phải
phát công suất bằng với công suất của các hộ tiêu thụ kể cả tổn thất công suất trong
mạng điện, nghĩa là phải thực hiện đúng sự cân bằng giữa công suất phát và công suất
tiêu thụ trong mạng điện
Ngoài ra để đảm bảo cho hệ thống vận hành bình thường, cần phải có dự trữ nhất định
của công suất tác dụng trong hệ thống Dự trữ trong hệ thống điện là một vấn đế quan
trọng, liên quan đến vận hành cũng như sự phát triển của hệ thống
Vì vậy phương trình cân bằng công suất tác dụng trong chế độ phụ tải cực đại
đối với hệ thống điện thiết kế có dạng:
P md :Tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp
P td : Tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện
P dt : Tổng công suất dự trữ
1- Xác định Pptmax:
2 Xác định hệ số đồng thời m : Chọn m = 0,8
Theo thống kê thì tổn thất công suất tác dụng của đường dây và máy biến áp
trong trường hợp lưới cao áp Pmd (8 – 10)% mPptmax
Chọn Pmd = 10%.mPptmax
Pmd = 10%.mPptmax =0,1.0,8 98= 7,84 MW
a) Công suất tự dùng Ptd của nhà máy điện
Công suất tự dùng của các nhà máy điện được tính theo phần trăm của (mPptmax +
Pmd) :
Trang 6GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 5 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
- Nhà máy nhiệt điện 3 –7 %
- Nhà máy thủy điện 1 – 2%
b) Công suất dự trữ cuả hệ thống bao gồm:
- Dự trữ sự cố: bằng công suất của tổ máy lớn nhất
- Dự trữ tải: (2 - 3)% phụ tải tổng
- Dự trữ phát triển
Pdt = (10 - 15)%.m.Pptmax
Theo phạm vi đồ án, giả thiết nguồn điện đủ cung cấp hoàn toàn cho nhu cầu công
suất tác dụng và chỉ cân bằng từ thanh cái cao áp của trạm biến áp tăng áp của nhà
máy điện nên bỏ qua Ptd và Pdt
Do đó ta được biểu thức cân bằng công suất tác dụng như sau:
II- Cân bằng công suất phản kháng:
Cân bằng công suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường trong hệ thống
Cân bằng công suất phản kháng được biểu bằng công thức sau:
Q F + Q bù = mQ ptmax + Q B + (Q L - Q C ) + Q td + Q dt
Trong đó :
QF : Tổng công suất phản kháng phát ra từ các nhà máy điện;
mQptmax: Tổng công suất phản kháng của các phụ tải trong chế độ cực đại có xét
đến hệ số đồng thời;
QB: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp có thể ước lượng QB
= (8-12%)Sptmax
QL: Tổng tổn thất công suất kháng trên các đoạn đường dây của mạng Với mạng
điện 110kV trong tính toán sơ bộ có thể coi tổn thất công suất kháng trên cảm kháng
đường dây bằng công suất phản kháng do điện dung đường dây cao áp sinh ra: QL
= QC
Tương tự như cân bằng công suất tác dụng, trong phạm vi đồ án, chỉ cân bằng từ thanh
cái cao áp của trạm biến áp tăng áp của nhà máy điện, nên:
Q F + Q bù = mQ ptmax + Q B
1 – Xác định hệ số đồng thời : m = 0.8
QF = PFi .tgi
Theo yêu cầu đề bài nguồn đủ cung cấp cho phụ tải với cos = 0,8 nên xem như cos
của nguồn là 0.8 Suy ra tg = 0.75
QF = 0,75.86,24=64,68 MVAr
Sptmax = S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 = 125,488 MVA
Trang 76 - Xác định lượng công suất phản kháng cần bù tại các phụ tải
Trong phần này chỉ thực hiện bù sơ bộ, dự kiến bù sơ bộ theo nguyên tắc: bù ưu tiên
cho các phụ tải ở xa cos thấp hoặc phụ tải có công suất tiêu thụ lớn Ta có thể tạm
cho một lượng Qbù = P(tgφ – tgφ’) ở một số tải sao cho Qbù = Qbù , sau đó tính
cos’ sau khi bù theo công thức: cos '
'
i i i
P S
Q ptmax - Q bù MVAr
DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KĨ THUẬT
I.Chọn điện áp tải điện
Lựa chọn cấp điện áp định mức cho mạng điện là nhiệm vụ rất quan trọng, vì trị số
điện áp ảnh hưởng trực tiếp đến các chi phí kinh tế, kỹ thuật của mạng điện Để chọn
được cấp điện áp hợp lý phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Phải đáp ứng được yêu cầu mở rộng phụ tải sau này
- Đảm bảo tổn thất điện áp từ nguồn đến phụ tải là nhỏ nhất
- Khi điện áp càng cao thì tổn thất công suất càng bé, sử dụng ít kim
loại màu (I nhỏ) Nhưng điện áp càng tăng cao thì chi phí xây dựng mạng điện càng
lớn và giá thành thiết bị càng tăng Vì vậy phải chọn điện áp định mức như thế nào cho
phù hợp về kinh tế và kĩ thuật
Chọn điện áp tối ưu theo công thức kinh nghiệm:
Trang 8GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 7 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
Ui = 4,34 l i 16P i ( kV, km, MW)
Trong đó:
Ui - điện áp đường dây thứ i (kV)
li - khoảng cách từ nguồn đến phụ tải thứ i ( km)
Pi - công suất lớn nhất trên đường dây thứ i(MW)
Ta có bảng số liệu
Từ bảng số liệu tính toán trên chọn cấp điện áp 110 kV làm điện áp truyền tải
II Dự kiến các phương án nối dây
Sơ đồ nối dây mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
+ Vị trí nguồn và phụ tải
+ Đảm bảo chất lượng điện năng, kinh tế
+ Đảm bảo vận hành an toàn, tin cậy và linh hoạt
Trong phạm vi đồ án môn học tạm thời nối các điểm để có phương án đi dây Theo
sơ đồ cung cấp điện, nguồn và phụ tải, ta chia phụ tải thành 2 khu vực như sau:
+ Khu vực I: gồm các phụ tải 5 và 6 Đây là các phụ tải có yêu cầu cung cấp điện liên
tục, nên sử dụng mạch vòng hoặc đường dây lộ đôi
+ Khu vực II: gồm các phụ tải 1,2,3 và 4
Khu vực II là các phụ tải loại 3 không yêu cầu cung cấp điện liên tục nên ta sử dụng
đường dây lộ đơn
Trang 10GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 9 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
III- TÍNH TOÁN SƠ BỘ CÁC PHƯƠNG ÁN:
1-Chọn tiết diện dây dẫn
Các mạng điện 110kV được thực hiện chủ yếu bằng đường dây trên không Các dây
dẫn được sử dụng là dây nhôm lõi thép ( AC) , đồng thời các dây dẫn thường được đặt
trên các cột betong ly tâm hoặc cột thép tùy theo địa hình đường dây chạy qua
+ Do mạng điện thiết kế có Uđm =110kV Tiết diện dây dẫn thường được chọn theo
phương pháp mật độ kinh tế của dòng điện Jkt
S
3
m ax
2 2 U 3 n
Qi Pi
Trong đó :
Uđm - điện áp định mức của dòng điện (kV)
Smaxi - công suất trên đường dây thứ i khi phụ tải cực đại.(MVA)
n - số lộ đường dây
Ta sử dụng dây nhôm lõi thép để truyền tải với thời gian sử dụng công suất cực
đại của phụ tải là 5000 giờ Jkt được tra theo bảng trang 295_Thiết kế các mạng và hệ
thống điện_NXB khoa học kĩ thuật 2008, ta có mật độ kinh tế của dòng điện Jkt = 1,1
A/mm2
Dựa vào tiết diện dây dẫn tính theo công thức (*), tiết hành chọn tiết diện tiêu
chuẩn gần nhất và kiểm tra các điều kiện về sự tạo thành vầng quang Độ bền cơ về
đường dây và điều kiện pháp nóng của dây dẫn
* Kiểm tra điều kiện vầng quang
Theo điều kiện, tiết diện dây dẫn không được nhỏ hơn trị số cho phép đối với mỗi cấp
điện áp
Với cấp điện áp 110kV, để không xuất hiện vầng quang tiết diện dây dẫn tối
thiểu được phép là 70mm2
* Kiểm tra phát nóng dây dẫn
Theo điều kiện:
Isc max < k Icp
Trong đó :
Icp - dòng điện cho phép của dây dẫn, nó phụ thuộc vào bản chất và tiết diện của
dây
k - hệ số quy đổi theo nhiệt độ K hc = 0.81 ứng với nhiệt độ là 40 o c
Đối với đường dây kép : Isc max = 2.Ibt max < 0.81 Icp
Đối với đường dây đơn khi có sự cố sẽ dẫn đến mất điện
Trang 112- Tính toán sơ bộ tổn thất điện áp và tổn thất công suất
Các mạng điện 1 cấp điện áp đạt tiêu chuẩn kĩ thuật nếu trong chế độ phụ tải cực
đại các tổn thất điện áp lớn nhất trong chế độ làm việc bình thường và chế độ sự cố thỏa
mãn điều kiện sau đây:
U
X Q R P
Sơ đồ đường dây:
Thông số đường dây phụ tải:
- Do phân bố sơ bộ, đã tính bù sơ bộ nên phân bố công suất theo chiều dài để tính
phân bố dòng cho từng đoạn đường dây
- Phân bố công suất trong các nhánh bỏ qua tổn thất công suất và thành phần
dung dẫn đường dây
Trang 12GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 11 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
a_ Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
a.1- Đoạn đường dây N-1:(lộ đơn)
36.05km S’1max=12 + j9 MVA
Chọn tiết diện dây dẫn
2 2 ax1
Chọn dây dẫn loại AC- 95, có tiết diện chuẩn là 95mm2
và dòng điện cho phép ở nhiệt
độ 25o
c là: Icp=330 A
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=95mm2 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện)
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn N-1 là đường dây đơn nên khi xảy ra
sự cố sẽ dẫn đến mất điện.nên không tính đến Isc
-Tương tự tính cho các lộ đơn 2,3 và 4 còn lại
a.2 - Đoạn đường dây N_5 ( lộ kép)
Imax
Trang 13Chọn dây dẫn loại AC- 70, có tiết diện chuẩn là 70mm2
và dòng điện cho phép ở nhiệt
độ 25o
c là: Icp=265 A
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=70mm2 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện)
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn N-5 là đường dây kép nên khi xảy ra
sự cố hỏng một lộ thì lộ còn lại vẫn phải làm việc bình thường
Isc = 2.Ibt max = 2x59.05 = 118.1 (A)
Isc < 0,81.Icp = 0.81x265=214.65A ( thỏa mãn điều kiện )
-Tính tương tự cho đường dây N-6
Bảng tiêt diện dây dẫn ( chọn theo điều kiện kinh tế)và kiểm tra điều kiện phát nóng
I CP
Ở 25 0
C (A)
I CP
Ở 40 0
C (A)
b - Chọn trụ và thông số của đường dây:
đây là những đường dây đơn nên ta chọn trụ betong cốt thép loại : DT-20 ( hình vẽ )
Trang 14
GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 13 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
mã dây tiêu chuẩn AC-95 Tra phụ lục 2.1 và phụ lục 2.5 sách hướng dẫn thiết kế
mạng điện- Hồ văn Hiến ta được: d=13.5 mm r=6.75 mm
Dây dẫn AC-95 có 7 sợi (6 sợi nhôm và 1 sợi thép) giả thiết đồng nhất kim loại, ta có
bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0.726x6.75=4.9 mm
D r
mã dây tiêu chuẩn AC-120 Tra phụ lục 2.1 và phụ lục 2.5 sách hướng dẫn thiết kế
mạng điện- Hồ văn Hiến ta được: d=15.2 mm r=d/2=7.6 mm
Dây dẫn AC-120 có 35 sợi (28 sợi nhôm và 7 sợi thép) giả thiết đồng nhất kim loại, ta
có bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,768x7.6=5.837 mm
D r
mã dây tiêu chuẩn AC-70 Tra phụ lục 2.1 và phụ lục 2.5 sách hướng dẫn thiết kế
mạng điện- Hồ văn Hiến ta được: d=11.4 mm r=d/2=5.7 mm
Trang 15Dây dẫn AC-70 có 7 sợi (6 sợi nhôm và 1 sợi thép) giả thiết đồng nhất kim loại, ta có
bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,726x5.7=4.138 mm
D r
Đây là những hộ yêu cầu cung cấp điện liên tục , nên đường dây lộ kép Ta chọn trụ
kim loại : Y110-2 ( hình vẽ )
-Khoảng cách hình học giữa các pha:
-Thông số của đường dây N-5 (lộ kép)
mã dây tiêu chuẩn AC-70 Tra phụ lục PL2.1 và phụ lục PL2.5 sách hướng dẫn thiết
kế mạng điện- Hồ văn Hiến ta được: d=11.4 mm r=d/2=5.7 mm
Trang 16GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 15 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
Dây dẫn AC-70 có 7 sợi (6 sợi nhôm và 1 sợi thép) giả thiết đồng nhất kim loại, ta có
bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,726x5.7=4.138 mm
Tính toán lại bán kính trung bình hình học :
- Giữa các dây thuộc pha a
Trang 176 0
6 6
f
D D
-Thông số của đường dây N-6 (lộ kép)
mã dây tiêu chuẩn AC-95 Tra phụ lục PL2.1 và phụ lục PL2.5 sách hướng dẫn thiết
kế mạng điện- Hồ văn Hiến ta được: d=13.5 mm r=d/2=6.75 mm
Dây dẫn AC-95 có 7 sợi (6 sợi nhôm và 1 sợi thép) giả thiết đồng nhất kim loại, ta có
bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,726x6.75=4.901 mm
Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị :
- Giữa nhóm dây pha A và nhóm dây pha B :
Tính toán lại bán kính trung bình hình học :
- Giữa các dây thuộc pha a
Trang 18GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 17 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
f
D D
r o
(Ω/km)
x o (Ω/km)
b o x 10-6(Ω-1/km)
R=r o l ( Ω )
X=x o l ( Ω )
15.502 0.2752 110
Trang 19- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây N-1 :
24.432 0.9059 110
Trang 20GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 19 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
15.502 0.4341 110
10 6.7949
19.722 0.2382 110
Trang 216.893 0.2735 110
- Đứt một đường dây trên lộ kép đường dây còn lại phải làm việc bình thường Đường
dây N_5 sử dụng dây dẫn AC_70, tra phụ lục PL2.1và PL2.5 sách Thiết kế mạng điện
– Hồ Văn Hiến ta được :
Trang 22GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 21 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
14.1974 0.5788 110
sc
dm sc
Trang 2325 14.8783
10.650 0.7449 110
- Đứt một đường dây trên lộ kép đường dây còn lại phải làm việc bình thường Đường
dây N_6 sử dụng dây dẫn AC_95, tra phụ lục PL2.1và PL2.5 sách Thiết kế mạng điện
– Hồ Văn Hiến ta được :r = 6.75 mm =6.75 10-3
Trang 24GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 23 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
6 6
- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên tổng trở đường dây N_6
Bảng tổng hợp tổn thất điện áp và tổn thất công suất của phương án 1
21.93 1.58063 110
Trang 25STT Đoạn
đường dây Loại dây
Tổn thất
ΔPbt( MW)
Tổn thất
ΔPsc( MW)
Tổn thất
ΔQbt( MVAr )
Tổn thất
ΔQsc( MVAr )
Vậy phương án 1 đạt yêu cầu về kỹ thuật
Q ptmax - Q bù MVAr
50km 41.23km
Trang 26GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 25 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
- Do phân bố sơ bộ, đã tính bù sơ bộ nên phân bố công suất theo chiều dài để tính phân bố dòng cho từng đoạn đường dây
- Phân bố công suất trong các nhánh bỏ qua tổn thất công suất và thành phần dung dẫn đường dây
-Với các lộ đơn liên thông N-1, 1-2 và N-3 , 3-4:
+ Giả sử chiều công suất như hình vẽ:
-Công suất trên đoạn N-5:
5 56 6 6 65
5 56 6
31, 62 41.23 50 19.458 13.267
Điểm phụ tải số 6 là điểm phân công suất
a_ Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
Đoạn đường dây 1-2:(lộ đơn)
Trang 27c là: Icp=380 A (PL 3.1 sách hướng dẫn thiết kế mạng điện _Hồ văn Hiến)
- Kiểm t ra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=120mm2 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện)
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn 1_2 là đường dây đơn nên khi xảy ra sự cố
c là: Icp=510 A (PL 3.1 sách hướng dẫn thiết kế mạng điện _Hồ văn Hiến)
- Kiểm t ra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=185mm2 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện)
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn N-1 là đường dây đơn nên khi xảy ra sự cố
Trang 28GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 27 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
Chọn dây dẫn loại AC- 70, có tiết diện chuẩn là 70mm2
và dòng điện cho phép ở nhiệt
độ 25o
c là: Icp=265 A (PL 3.1 sách hướng dẫn thiết kế mạng điện _Hồ văn Hiến)
- Kiểm t ra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=70mm2 = 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện)
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng: vì đoạn 3-4 là đường dây đơn nên khi xảy ra sự cố
c là: Icp=445 A (PL 3.1 sách hướng dẫn thiết kế mạng điện _Hồ văn Hiến)
-Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=150mm2 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện)
- Kiểm tra theo điều kiện phát nóng : đối với đường dây N-5 có 2 trường hợp vận hành
sự cố :
+ trường hợp sự cố đoạn 5-6
+ trường hợp sự cố đoạn N-6
Ta thấy rằng trường hợp sự cố đoạn N-6 nguy hiểm hơn vì phải tải một lượng công
suất tới phụ tải 6.Khi có sự cố đoạn N-6,công suất chạy trên đoạn còn lại là:
Trang 29Isc N-5= 275.23< 0,81.Icp=360.45 A (thỏa mãn điều kiện)
-Chọn tiết diện dây dẫn
6 ax max 5
c là: Icp=380 A (PL 3.1 sách hướng dẫn thiết kế mạng điện _Hồ văn Hiến)
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=120mm2 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện)
-Kiểm tra theo điều kiện phát nóng : đối với đường dây N-6 có 2 trường hợp vận hành
sự cố :
+ trường hợp sự cố đoạn 5-6
+ trường hợp sự cố đoạn N-5
Ta thấy rằng trường hợp sự cố đoạn N-5 nguy hiểm hơn vì phải tải một lượng
công suất tới phụ tải 5.Khi có sự cố đoạn N-5,công suất chạy trên đoạn còn lại là:
- Tiết diện tối thiểu cho cấp điện áp 110 kV là 70 mm2 Chọn dây dẫn AC-70 để thỏa
mãn điều kiện vầng quang , có tiết diện chuẩn là 70mm2
và dòng điện cho phép ở nhiệt
độ 25o
c là: Icp=265 A (PL 3.1 sách hướng dẫn thiết kế mạng điện _Hồ văn Hiến)
- Kiểm tra theo điều kiện vầng quang: dây dẫn đã chọn có:
Ftc=70mm2 = 70 mm2 ( thỏa mãn điều kiện)
-Kiểm tra theo điều kiện phát nóng :với đường dây này có 2 TH vận hành sự cố
+ trường hợp sự cố đoạn N-5
+ trường hợp sự cố đoạn N-6
Sự cố đường dây N-6 nguy hiểm hơn do phụ tải của nó lớn hơn
Trang 30GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 29 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
=157.26 A <0,81Icp=214.65 A ( thỏa mãn điều kiện )
Bảng tiêt diện dây dẫn ( chọn theo điều kiện kinh tế) và kiểm tra điều kiện phát nóng
I CP
Ở 25 0
C (A)
Theo phương án 2, các tuyến đường dây được thiết kế là đường dây đơn mạch kín,
N-5-6-N, đường dây đơn N-1,N-2,N-3, N-4 Vì vậy ta chọn trụ cho các tuyến đường
dây là trụ bêtông cốt thép loại : ĐT-20 ( như phương án 1 )
mã dây tiêu chuẩn AC-185 Tra phụ lục 2.1 và phụ lục 2.5 sách hướng dẫn thiết kế
mạng điện- Hồ văn Hiến ta được: d=19 mm r=9.5 mm
Dây dẫn AC-185 có 35 sợi (28 sợi nhôm và 7 sợi thép) giả thiết đồng nhất kim loại, ta
có bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,768x9.5=7.296 mm
Điện trở : r0=0.17 Ω/km
Cảm kháng:
Trang 31D r
mã dây tiêu chuẩn AC-120 Tra phụ lục 2.1 và phụ lục 2.5 sách hướng dẫn thiết kế
mạng điện- Hồ văn Hiến ta được: d=15.2 mm r=d/2=7.6 mm
Dây dẫn AC-120 có 35 sợi (28 sợi nhôm và 7 sợi thép) giả thiết đồng nhất kim loại, ta
có bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,768x7.6=5.837 mm
D r
mã dây tiêu chuẩn AC-70 Tra phụ lục 2.1 và phụ lục 2.5 sách hướng dẫn thiết kế
mạng điện- Hồ văn Hiến ta được: d=11.4 mm r=d/2=5.7 mm
Dây dẫn AC-70 có 7 sợi (6 sợi nhôm và 1 sợi thép) giả thiết đồng nhất kim loại, ta có
bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,726x5.7=4.138 mm
D r
mã dây tiêu chuẩn AC-150 Tra phụ lục 2.1 và phụ lục 2.5 sách hướng dẫn thiết kế
mạng điện- Hồ văn Hiến ta được: d=17 mm r=d/2=8.5 mm
Dây dẫn AC-150 có 35 sợi (28 sợi nhôm và 7 sợi thép) giả thiết đồng nhất kim loại, ta
có bán kính tự thân của dây dẫn: r’ = 0,768x8.5=6.528 mm
Trang 32GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 31 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
Dung dẫn của đường dây:
0
6 6
D r
r o
Ω/km
x o Ω/km
J0.615 MVAr
Trang 3312.6 0.4771 110
30.3075 19.9996
14.8 1.6106 110
Trang 34GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 33 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
-Công suất cuối đường dây 3-4 :
25.1284 17.567
14.9 1.1539 110
dm
U U
Trang 35110
N N
Trang 36GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 35 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
2.29
110
N N
- Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng trên đường dây N-2
S56 S N5 S5 ' 23.5156 J15.3582 (18 J12.3201) 5.5156 j3.0381
điểm 6 là điểm phân công suất
- Tổn thất điện áp trên tổng trở đường dây 5-6 :
56 56 56 56
56
1.45 110
5.5156 3.0381
18.2 0.0596 110
- ở chế độ làm việ sự cố ta chỉ xét trường hợp nặng nề nhất, đó là sự cố đoạn đường dây
từ nguồn tới điểm phân bố công suất
Trang 37Sơ đồ đường dây bây giờ có dạng liên thông như sau:
5.23
110
sc sc
43.7667 28.6242
21 4.7352 110
10.8
110
scN scN
S
Trang 38GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 37 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
UscN65 = 5.23+10.8=16.05kV
65 65
16.05
110
scN scN
dm
U U
18.2 1.317 110
6.93
110
sc sc
44.3741 29.5004
13 3.3438 110
S
6
j0.65 MVAr
Trang 395 5
6.172
110
scN scN
13.1
110
scN scN
dm
U U
Tổn thất
ΔQ ( MVAr )
Tổn thất ΔU%
Trang 40GVHD: TS ĐINH HOÀNG BÁCH 39 SVTH: ĐOÀN VĂN THÚY
C, Phương án III:
Do phân bố sơ bộ, đã tính bù sơ bộ nên phân bố công suất theo chiều dài để tính
phân bố dòng cho từng đoạn đường dây
Phân bố công suất trong các nhánh bỏ qua tổn thất công suất và thành phần dung dẫn
** với đoạn đường dây lộ đơn N-1, N-2 số liệu tính toán như ở phương án I
** với đường dây lộ đơn liên thông N-3-4, có số liệu tính toán giống như phương án II
trong phương án này ta chỉ cần tính cho đường dây lộ kép liên thôngN-5-6
1_ Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
- Đoạn đường dây lộ kép liên thông N_5-6
5 N