ĐỒ ÁN MẪU LƯỚI ĐIỆN ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC. ĐỒ ÁN MẪU LƯỚI ĐIỆN ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Đồ án tốt nghiệp chuẩn được giáo viên hướng dẫn cụ thể , chuyên ngành hệ thống điện , đại học điện lực. Các bạn có thể tham khảo làm khung mẫu bài chuẩn cho đồ án của mình. Đồ án lưới điện đầy đủ, phần nội dung được giáo viên hướng dẫn chỉnh sửa chính xác. Hình vẽ sơ đồ có hình được vẽ bằng VISIO tiện lợi cho các bạn muốn vẽ nhanh đẹp mà không biết vẽ CAD có thể chỉnh sửa ngay. Đồ án lưới điện môn học và tốt nghiệp gần như nhau. Chỉ thêm phần thực tế. Đồ án đã được chỉnh đúng văn phong do ĐHĐL đề ra. Phần nội dung đã được chỉnh sửa sao cho đúng nhất với thực tế. Đồ án do học sinh từ những năm đại học đầu của đại học điện lực Đồ án gồm bản phần nội dung và 1 bản vẽ A3. Liên hệ với cooku113 để nhận bản vẽ full (CAD )

Thiết kế mạng lưới điện

Mục lục

Trang

Đề tài : Thiết kế lưới điện.

Phần 1: Thiết kế lưới điện khu vực.

Phần 2 : Thiết kế đường dây trên không

Chương 2

Cõn bằng sơ bộ cụng suất trong hệ thống điện

2.1 Cõn bằng cụng suất tỏc dụng … …… ……….………82.2 Cõn bằng cụng suất phản khỏng……… ……….………….…….9

Chương 3

Thành lập cỏc phương ỏn cấp điện

3.1 Dự kiến phương thức vận hành của cỏc nhà mỏy điện……… 11

3.1.1 Chế độ phụ tải cực đại………11

3.1.2 Chế độ phụ tải cực tiểu.………12

3.1.3 Chế độ phụ tải sự cố ………12

3.1.4 Tổng kết về phương thức vận hành………12

3.2 Thành lập cỏc phương ỏn lưới điện……… 13

3.2.1 Nguyờn tắc chung thành lập phương ỏn lưới điện………13

3.2.2 Cỏc phương ỏn lưới điện……… ………

14 3.3 Tớnh toỏn kỹ thuật cỏc phương ỏn……….………

17 3.3.1 Phương ỏn I………17

1 Lựa chọn tiết diện dõy dẫn………18

2 Tớnh tổn thất điện ỏp……… 23

3.3.2 Phương ỏn II……… 27

1 Lựa chọn tiết diện dõy dẫn……… 27

2 Tớnh tổn thất điện ỏp……… 29

3.3.3 Phương ỏn III……… 32

1 Lựa chọn tiết diện dõy dẫn……… 32

2 Tớnh tổn thất điện ỏp……… 34

3.3.4 Phương ỏn IV……….37

1 Lựa chọn tiết diện dõy dẫn……… 37

2 Tớnh tổn thất điện ỏp……… 39

3.3.5 Phương ỏn V……… 42

1 Lựa chọn tiết diện dõy dẫn……… 42

2 Tớnh tổn thất điện ỏp……… 45

3.3.6 Phương ỏn VI……….48

1 Lựa chọn tiết diện dõy dẫn……… 48

2 Tớnh tổn thất điện ỏp……… 50

3.4 Bảng tổng kết kỹ thuật cỏc phương ỏn……… 53

Chương 4 So sánh và chọn các phương án đó chọn về mặt kinh tế và lựa chọn phương án tối ưu 4.1 Phương phỏp tớnh kinh tế……… 54

4.2 Tớnh cụ thể cho tong phương ỏn đó chọn……… 56

4.2.1 Phương ỏn I………56

4.2.2 Phương ỏn II……… 58

4.2.3 Phương ỏn III……… 60

4.2.4 Phương ỏn IV……….62

4.2.5 Phương ỏn V……… 64

4.2.6 Phương ỏn VI……….66

4.3 Tổng kết và lựa chọn phương ỏn tối ưu… ……….69

Chương 5

Chon số lượng, cụng suất của cỏc mỏy biến ỏp và các sơ đồ nối dây

5.1 Chọn số lượng và cụng suấtcủa cỏc mỏy biến ỏp……… 705.1.2 Chọn số lượng mỏy biến ỏp……… ……… 715.1.3 Chọn cụng suất của cỏc mỏy biến

5.2.1 Sơ đồ trạm biến ỏp tăng ỏp ……… 745.2.2 Sơ đồ trạm biến ỏp trung gian………… ……… 755.2.3 Trạm cuối……… ……….……… 76

phần II

Thiết kế đường dõy trờn khụng

Chương 1

Cỏc yờu cầu kinh tế kỹ thuật khi thiết kế

1.1 YỜU CẦU KỸ THUẬT……

2.5 Phương trỡnh trạng thỏi của dõy

dẫn……….83

2.6 Khoảng cột tới hạn của dõy dẫn………

85 2.6.1 Khoảng cột tới hạn l2k………86

2.6.2 Khoảng cột tới hạn l1k và l3k……… 87

2.7 Cỏc phương trỡnh trạng thỏi……… 88

2.8 Khoảng cột tớnh toỏn ltt……….89

2.8.1 Tớnh khoảng cột tới hạn l1k, l2k,l3k……… 89

2.8.2 Phương phỏp tớnh trực tiếp……….89

2.9 Đường cong mẫu sablon………90

2.10 Chia cột bằng sablon……… 92

2.11 Kiểm trasau khi chọn xong cột thứ k +1……….93

2.11.1 Khoảng cột trọng lượng của cột k………93

2.11.2 Khoảng cột giú l G của cột k……….93

2.12 Kiểm tra ứng suất trong dõy dẫn……….94

2.12.1 Tớnh khoảng cột đại biểu……… 94

2.13 Kiểm tra hiện tượng kộo ngược chuỗi sứ cột đỡ trong trạng thỏi lạnh nhất……… 94

2.14 Tớnh dõy chống sột……… 95

2.15 Kiểm tra độ lệch của chuỗi sứ trờn cột đỡ……… 96

2.16 Tớnh tạ chống rung……… 97

2.17 Tớnh độ vừng thi cụng……… 98

Chương 3

Thiết kế đường dõy trờn khụng

3.1 Giới thiệu chung về đường dõy … ……… 100

3.1.1 Tổng quỏt ……….……… 100

3.1.2 Mụ tả tuyến đường dõy ……… 100

3.2 Điều kiện điạ lớ khớ hậu ………

……… 102

3.2.1 Điều kiện địa chất cụng trỡnh ……….102

3.2.2 Điều kiện khớ hậu tớnh toỏn ………

102 3.3.Dõy dẫn điện và dõy chống sột. ……… 103

3.3.1.Số liệu đường dõy. ……….………103

3.3.2.Số liệu dõy chống sột. ………104

3.4 Lựa chọn cột và sứ cỏch điện ………

104 3.4.1 Lựa chọn cỏc loại cột tiờu chuẩn sẽ sử dụng ……… ………

104 3.4.2 Lựa chọn sứ, tớnh số bỏt sứ ………… ……….………

106 3.5 Tớnh tải trọng cơ học tỏc động lờn dõy .……….………

106 3.6 Tớnh cỏc khoảng cột tới hạn ……….…………

108 3.7.Tớnh khoảng cột tớnh toỏn ………….………

……… 109

3.8 Xỏc định đường căng dõy mẫu sablon ……… ……… 110

3.9 Chia cột bằng sablon ………….……….… 112

3.10 Khoảng vượt cần lưu ý……….……….113

3.11 Sơ đồ toàn thể cỏc loại cột……….113

3.12 Kiểm trasau khi chọn xong cột thứ k +1……… 114

3.12.1 Khoảng cột trọng lượng của cột k……… 114

3.12.2 Khoảng cột giú l G của cột k……… 114

3.13 KIỂM TRA ỨNG SUẤT TRONG DÕY DẪN……… 116

3.13.1 TỚNH KHOẢNG CỘT đạI BIỂU………116

3.13.2 TỚNH LẠI SABLON……… 118

3.14 KIỂM TRA HIỆN TượNG KỘO NGượC CHUỖI SỨ CỘT đỡ TRONG TRẠNG THỎI LẠNH NHẤT………

123 3.15 TỚNH DÕY CHỐNG SỘT………125

3.16 KIỂM TRA độ LỆCH CỦA CHUỖI SỨ TRỜN CỘT đỡ……….128

3.16.1 KIỂM TRA độ LỆCH VàO TRONG CỦA CHUỖI SỨ………128

3.16.2 KIỂM TRA độ LỆCH RA NGOàI CỦA CHUỖI SỨ……… 129

3.17 TỚNH TẠ CHỐNG RUNG………130

3.18 TỚNH độ VỪNG THI CỤNG……… 132

LỜI NÓI ĐẦU

Điện năng là dạng năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong tất cả cáclĩnh vực hoạt động kinh tế và đời sống của con người Nhu cầu sử dụng điệnngày càng cao, chính vì vậy chúng ta cần xây dựng thêm các hệ thống điện nhằmđảm bảo cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ Hệ thống điện bao gồm các nhà máyđiện, các mạng điện và các hộ tiêu thụ điện được liên kết với nhau thành một hệthống để thực hiện quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ điệnnăng Mạng điện là một tập hợp gồm có các trạm biến áp, trạm đóng cắt, cácđường dây trên không và các đường dây cáp Mạng điện được dùng để truyền tải

và phân phối điện năng từ các nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ

Cùng với sự phát triển công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước Côngnghiệp điện lực giữ vai trò quan trọng do điện năng là nguồn năng lượng được

sử dụng rộng rãi nhất trong nền kinh tế quốc dân Ngày nay nền kinh tế nước tađang trên đà phát triển mạnh mẽ, đời sống không ngừng nâng cao, các khu đôthị, dân cư cũng như các khu công nghiệp xuất hiện ngày càng nhiều, do đó nhucầu về điện năng tăng trưởng không ngừng

Để đáp ứng được nhu cầu cung cấp điện ngày càng nhiều và không ngừngcủa đất nước của điện năng thì công tác quy hoạch và thiết kế mạng lưới điệnđang là vấn đề cần quan tâm của ngành điện nói riêng và cả nước nói chung

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế mạng lưới điện giúp sinh viên áp dụng đượcnhững kiến thức đã học để thực hiện được những công việc đó Tuy là trên lýthuyết nhưng đã phần nào giúp cho sinh viên hiểu được hơn thực tế, đồng thời

có những khái niệm cơ bản trong công việc quy hoạch và thiết kế mạng lưới điện

và cũng là bước đầu tiên tập dượt để có những kinh nghiệm cho công việc saunày nhằm đáp ứng đúng đắn về kinh tế và kỹ thuật trong công việc thiết kế và

triển ở nước ta nói chung và đối với ngành điện nói riêng Việc thiết kế mạnglưới điện phải đạt được những yêu cầu về kỹ thuật đồng thời giảm tối đa đượcvốn đầu tư trong phạm vi cho phép là vô cùng quan trọng đối với nền kinh tếnước ta

Bản đồ án này bao gồm hai phần: Phần thứ nhất có nhiệm vụ thiết kếmạng điện khu vực gồm hai nhà máy nhiệt điện điện, một trạm biến áp trunggian và 9 phụ tải Phần thứ hai có nhiệm vụ tính toán thiết kế cho một đường dâytrên không

PHẦN I : THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC

CHƯƠNG 1

CÁC LỰA CHỌN KỸ THUẬT CƠ BẢN

1.1 PHÂN TÍCH NGUỒN ĐIỆN CUNG CẤP VÀ PHỤ TẢI:

Phân tích nguồn và phụ tải của mạng điện là một phần quan trọng trongtính toán thiết kế

Tính toán thiết kế có chính xác hay không hoàn toàn phụ thuộc vào mức độchính xác của công tác thu thập phụ tải và phân tích nó

Phân tích nguồn là một việc làm cần thiết nhằm định hướng phương thứcvận hành của nhà máy điện, phân bố công suất giữa các tổ máy, hiệu suất, cos

đó phù hợp với sự thay đổi của phụ tải trong mạng điện.

Thời gian xuất hiện phụ tải cực tiểu thường chỉ vài giờ trong ngày, nênmuốn đảm bảo cung cấp điện liên tục cho phụ tải nằm rải rác xung quanh nhàmáy nhiệt điện ta dùng nguồn điện dự phòng nóng

Chế độ làm việc của nhà máy nhiệt điện chỉ đảm bảo được tính kinh tế khi

nó vận hành với (80 – 85%Pđm) Trong 9 phụ tải của mạng điện đều là hộ loại 1,các hộ nằm rải rác xung quanh nhà máy nên nó tạo điều kiện thuận lợi cho việcvạch các phương án nối dây, kết hợp với việc cung cấp điện cho phụ tải nối liềngiữa hai nhà máy

Để đảm bảo cung cấp điện cho các phụ tải ta phải quan tâm đến tính chấtcủa các phụ tải, tạo ra phương thức cung cấp điện đáp ứng yêu cầu của các hộphụ tải

1.2 CÁC LỰA CHỌN KỸ THUẬT

1.2.1 Kết cấu lưới:

Các phụ tải được cấp điện bằng hai đường dây song song từ hai thanh cáiđộc lập của nhà máy, hoặc trạm trung gian, hoặc bằng hai đường dây mạch vòngkín từ trạm trung gian và phụ tải khác sang, qua máy cắt tổng, máy cắt liên lạc,máy cắt đường dây

Đường dây liên lạc giữa hai nhà máy thiết kế bằng hai đường song song,cấp điện cho phụ tải số 1 nằm giữa hai nhà máy.

Chọn loại đường dây đi trên không (ĐDK) Dây dẫn loại AC để tạo độbền cơ học và cột bê tông li tâm cốt thép, xà, sứ do việt nam sản xuất

1.2.2 Kết cấu trạm biến áp:

Để đảm bảo cấp điện liên tục các trạm trung gian cấp điện cho phụ tải đềudùng hai máy biến áp, thanh cái độc lập qua máy cắt liên lạc

Máy cắt sử dụng loại cùng cấp điện áp do nước ngoài sản xuất

1.3 LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC CHO MẠNG ĐIỆN

Việc chọn cấp điện áp vận hành cho mạng điện là một vấn đề rất quantrọng, nó ảnh hưởng đến tính vận hành kinh tế kỹ thuật của mạng điện

Tuỳ thuộc vào giá trị công suất cần truyền tải và độ dài tải điện mà ta chọn

độ lớn của điện áp vận hành sao cho kinh tế nhất

Nên công suất truyền tải lớn và tải đi xa ta dùng cấp điện áp lớn lợi hơn,

vì rằng giảm được đáng kể lượng công suất tổn thất trên đường dây và trong máybiến áp, tuy nhiên tổn thất do vầng quang điện tăng và chi phí cho cách điệnđường dây và máy biến áp cũng tăng Do vậy ta cần cân nhắc kỹ lưỡng để chọn

ra cấp điện áp vận hành hợp lý nhất cho mạng điện

Ở đây điện áp vận hành của mạng điện được xác định theo công thức kinhnghiệm sau:

U = 4,34 L 16 P

- P là công suất đường dây cần truyền tải (MW)

- L là khoảng cách cần truyền tải công suất

- U là điện áp định mức vận hành (KV)

Ta tính toán điện áp định mức cho từng tuyến dây, sau đó chọn điện áptruyền tải chung cho toàn mạng Chọn cấp điện áp định mức của lưới điện tínhcho từng nhánh, tính từ nhà máy điện gần nhất đến nút tải, để đơn giản ta chỉ

Quá trình tính toán được tiến hành như sau :

 Đoạn NĐI-2:

L2 = 50 km

P 2 = 29 MW

Udm1 = 4,34 50  16x29=98.39 kV

 Đoạn NĐi: tính hoàn toàn tương tự ta có bảng kết quả sau:

Tuyến đường dây Chiều dài, L

= P1 – PI-1 = 38 - 13,84

= 24,16 MWTương tự như vậy ta tính dòng công suất phản kháng chạy trong lộ dây liênlạc giữa hai nhà máy như sau:

Công suất phản kháng do NĐI truyền vào đường dây NĐI-1 có thể tính gầnđúng như sau:

QI-1 = PI-1tg  1 = 13,840,48 = 6,6432 MVAr

Để đảm bảo cho mạng điện làm việc ổn định, đảm bảo cung cấp điện chocác hộ phụ tải thì nguồn điện phải cung cấp đầy đủ cả về công suất tác dụng vàcông suất phản kháng cho các phụ tải, tức là mỗi thời điểm luôn luôn tồn tại cânbằng giữa nguồn công suất phát và nguồn công suất tiêu thụ cộng với công suấttiêu tán trên đường dây và máy biến áp.

Mục đích của phần này ta tính toán xem nguồn điện có đáp ứng đủ côngsuất tác dụng và công suất phản kháng không Từ đó sinh ra phương thức vậnhành cụ thể cho nhà máy điện, nhằm đảm bảo cung cấp điện liên tục cho các phụtải cũng như chất lượng điện năng

Khi tính toán sơ bộ ta coi tổn thất công suất tác dụng trên đường dây vàmáy biến áp là không đổi Nó được tính theo % công suất của phụ tải cực đại

Cân bằng công suất tác dụng trong mạng điện được biểu diễn bằng côngthức sau:

PF = m.PPT + PMĐ + PTD+ PDt

Trong đó :

- m là hệ số đồng thời xuất hiện các phụ tải cực đại cùng 1 lúc, lấy m =1

- PF là tổng công suất các nhà máy phát ra ở chế độ đang xét ( Sự cố,cực đại, cực tiểu )

= 350 – 246 - 19,68 – 21,2544 = 63,0656 MW.

Thấy rằng : PDt = 63,0656 MW > 50 MW

Ta thấy công suất dự trữ lớn hơn công suất của 1 tổ máy có công suất lớnnhất nên không cần phải đặt thêm một tổ máy để dự phòng

2.2.CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG:

Để đảm bảo chất lượng điện áp cần thiết ở các hộ tiêu thụ trong hệ thốngđiện và trong các khu vực riêng biệt của nó, cần có đầy đủ công suất của cácnguồn công suất phản kháng Vì vậy trong giai đoạn đầu của thiết kế phát triển

hệ thống điện phải tiến hành cân bằng sơ bộ công suất phản kháng

Phương trình cân bằng CSPK được viết như sau:

- QL: Là tổng tổn thất CSPK trên cảm kháng của đường dây

- QC : Là tổng CSPK do dung dẫn của đường dây sinh ra Trong khi tính

sơ bộ ta lấy : QL = QC Vì vậy :

Công suất phản kháng tự dùng trong các nhà máy điện được xác định theo

hệ số công suất cos  của các thiết bị tự dùng trong nhà máy Khi tính sơ bộ cóthể lấy cos  = 0,70 đến 0,80 Trong trờng hợp này ta lấy cos  = 0,75

QTD =PTD  tg.= 21,2544  0,882 = 18,7464 (MVAr)( Với Cos  = 0,75  tg = 0,88 )

QDT= 0,62  50 = 31 (MVAR)( Với Cos  = 0,85  tg = 0,62 )

Do đó ta có công suất phản kháng yêu cầu của mạng điện ở chế độ phụ tảicực đại :

Để đảm bảo việc cấp điện cho phụ tải được an toàn, và ổn định ta dự kiếnphương thức vận hành của các nhà máy điện trong các điều kiện làm việc khácnhau Cụ thể được xét như sau:

3.1.1 Chế độ phụ tải cực đại:

Hai nhà máy điện đều là nhiệt điện, nhà máy II có công suất nhỏ hơn nên bốtrí nhà máy I là nhà máy chủ đạo Ta có công suất yêu cầu của phụ tải (Pyc)không kể công suất dự trữ (Pdt) là :

Pyc = Ppt +Pmđ +Ptd

Thay số vào ta có :

Pyc = 246 + 19,68 + 21,2544 = 286,9344 MWLượng công suất yêu cầu trong chế độ phụ tải cực đại chiếm 83,91% tổngcông suất đặt của 2 nhà máy

Giả sử nhà máy I phát lên lới 85% công suất, ta có:

PF1=85% 200 = 170 MWLượng tự dùng của nhà máy I là :

Ptd1=8%170 = 13,6 MWNhà máy II phải đảm nhận một lượng công suất phát vào khoảng:

Ở chế độ min cho phép phát đến 50% công suất đặt của nhà máy, nên cắt bớtmột số tổ máy Giả sử cắt bớt ở NĐI 2 tổ máy, 2 tổ máy còn lại phát với 70%công suất định mức Nhà máy NĐII cắt bớt 1 tổ máy

Ta có : Pyc = 123 + 50%  19,68 + 50%  21,2544 = 143,4672 MW

Suy ra, công suất phát của nhà máy I là:

PF1=70%100 = 70 MWLượng tự dùng của NMI là:

 PF1sc= 100% 150 = 150 MW

Do : Pyc = 286,9344  nhà máy II cần phát vào khoảng:

PF2sc= 286,9344 - 150 = 136,9344 MWLượng công suất yêu cầu phát ra của nhà máy II chiếm

hành Nhà máy điện I Nhà máy điện II

Phụ tải cực đại - 4 tổ máy

- Phát 170MW

- 3 tổ máy

- Phát 116,9344 MW

- Chiếm 85% công suất

3.2.THÀNH LẬP CÁC PHƯƠNG ÁN LƯỚI ĐIỆN

3.2.1.Nguyên tắc chung thành lập phương án lưới điện:

Tính toán lựa chọn phương án cung cấp điện hợp lý phải dựa trên nhiềunguyên tắc, nhưng nguyên tắc chủ yếu và quan trọng nhất của công tác thiết kếmạng điện là cung cấp điện kinh tế với chất lượng và độ tin cậy cao Mục đíchtính toán thiết kế là nhằm tìm ra phương án phù hợp Làm được điều đó thì vấn

đề đầu tiên cần phải giải quyết là lựa chọn sơ đồ cung cấp điện Trong đó nhữngcông việc phải tiến hành đồng thời như lựa chọn điện áp làm việc, tiết diện dâydẫn, tính toán các thông số kỹ thuật, kinh tế …

Trong quá trình thành lập phương án nối điện ta phải chú ý tới các nguyên tắcsau đây:

- Mạng điện phải đảm bảo tính án toàn cung cấp điện liện tục, mức độ đảmbảo an toàn cung cấp điện phụ thuộc vào hộ tiêu thụ Đối với phụ tải loại 1phải đảm bảo cấp điện liên tục không được phép gián đoạn trong bất cứtình huống nào, vì vậy trong phương án nối dây phải có đường dây dựphòng

- Đảm bảo chất lượng điện năng (tần số, điện áp, …)

- Chỉ tiêu kinh tế cao, vốn đầu tư thấp, tổn thất nhỏ, chi phí vận hành hàngnăm nhỏ.

- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị Vận hành đơn giản, linh hoạt và cókhả năng phát triển

Kết hợp với việc phân tích nguồn và phụ tải ở trên nhận thấy: cả 9 phụ tảiđều là hộ loại 1, yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện cao Do đó phải sử dụng cácbiện pháp cung cấp điện như: lộ kép, mạch vòng

Để có sự liên kết giữa nhà máy làm việc trong hệ thống điện thì phải có sựliên lạc giữa nhà máy và hệ thống Khi phân tích nguồn và phụ tải có phụ tải 1nằm tương đối giữa hai nhà máy nhiệt điện I và II nên sử dụng mạch đường dâyNĐI-1-NĐII để liên kết hai nhà máy

Với các nhận xét và yêu cầu trên đưa ra các phương án nối dây sau:

3.2.2.Các phương án lưới điện : 6 phương án.

3.3.TÍNH TOÁN KỸ THUẬT CÁC PHƯƠNG ÁN:

3.3.1 Phương án I:

1 Lựa chọn tiết diện dây dẫn:

Theo thiết kế dự kiến dùng loại dây nhôm lõi thép (AC) đặt trên không vớikhoảng cách trung bình hình học Dtb=5 m do đây là đường dây 110kV mà đốivới các đường dây 100kV , khoảng cách trung bình hình học giữa dây dẫn cácpha bằng 5m Thời gian sử dụng công suất lớn (Tmax=5500h), điện áp cao vàcông suất truyền tải lớn, nên tiết diện dây được chọn theo điều kiện mật độ dòngđiện kinh tế(Jkt) sau đó kiểm tra lại điều kiện phát nóng, tổn thất điện áp lúc bìnhthường cũng như khi sự cố, điều kiện độ bền cơ, tổn thất vầng quang

Để chọn tiết diện thì dựa vào biểu thức sau :

Trong đó: Ftt- tiết diện tính toán của dây dẫn (mm2)

Imax- dòng điện chạy qua dây dẫn trong chế độ phụ tải max(A)

Jkt- mật độ dòng điện kinh tế (A/mm2)(tra bảng)

Theo phụ lục 3,1 trang 72 - Sách mạng và hệ thống điện (TG: Nguyễn vănĐạm, Phan đăng Khải ) ta chọn được Jkt=1 (A/mm2).

Dòng điện làm việc lớn nhất được tính theo biểu thức:

10 U 3 n

Q + P

= U

max max

a) Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây NĐI-1 :

Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại bằng :

có thể xảy ra trong 2 trường hợp sau:

- Ngừng 1 mạch trên đường dây

Ptd = 8%150 = 12 MWCông suất chạy trên đường dây bằng :

Công suất phản kháng trên đường dây có thể tính gần đúng như sau:

Q1 I = P1 I tg  I = 4,56  0,62 = 2,827 MVAr

Do đó :

.

S 1 I = 4,56 + j 2,827 MVA Dòng công suất từ NĐII truyền vào đường dây NĐII-1 bằng :

1

II

S  = 38 + j18,4042 + 4,56 + j2,827 = 42,56 + j21,2312 MVA Dòng điện chạy trên đường dây NĐI-1 bằng :

* Sự cố nhà máy nhiệt điện II : Khi dừng 1 tổ máy của NĐII thì 2 tổ máy còn lại

sẽ phát 100% công suất Do đó tổng công suất phát của NĐII bằng:

PFII= 250 = 100 MWCông suất tự dùng trong nhà máy bằng:

Ptd = 8%100 = 8 MWCông suất chạy trên đường dây bằng :

PII 1 = PFII - Ptd - PptII - PptII

Mà ta tính được :

PptII = 29 + 29 + 28 = 76 MW

PptII = 8%76 = 6,08 MW

Do đó

PII 1 = 100 – 8 – 76 – 6,08 = 9,92 MWCông suất phản kháng trên đường dây có thể tính gần đúng như sau:

QII 1 = PII 1  tg  1 = 9,920,48 = 4,7616 MVAr

Do đó :

.

S II 1 = 9,92 + j4,7616 MVA Dòng công suất từ NĐI truyền vào đường dây NĐI-1 bằng :

.

S I 1 = 38 + j18,4042 – 9,92 – j6,1504 = 28,08 + j13,6426 MVA Dòng điện chạy trên đường dây NĐI-1 bằng:

b) Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây NĐII-1 :

Dòng điện chạy trên đường dây khi phụ tải cực đại bằng:

* Trường hợp ngừng 1 tổ máy phát của nhà máy NĐII , dòng điện chạy trênđường dây bằng:

c) Chọn tiết diện các dây dẫn của đường dây NĐI-2:

Đối với đoạn đường dây NĐI-2 ta có :

Ta chọn dõy AC cú tiết diện chuẩn là AC-95 với Ftc = 95 mm2

Đối với các đoạn khác ta tính toán hoàn toàn tương tự, cho kết quả ở trong bảngsau:

Lộ dây P(MW) Q(MVAr) S(MVA) I(kA) F tt (mm 2 ) F tc (mm) 2 n

Ở đây điều kiện không xuất hiện vầng quang được thoả mãn nếu tiết diệndây dẫn thoả mãn F ≥ 70 mm2 Trong quá trình chọn thì điều kiện này đã thoảmãn.

Kiểm tra điều kiện phát nóng:

Isc ≤ Icp với Isc = 2.Imax

Trong đó:

Isc :Dòng điện sự cố

Imax: Dòng điện ở chế độ phụ tải cực đại

Icp: Dòng điện cho phép lớn nhất

Do đó ta có bảng tổng hợp các đoạn đường dây như sau:

Lộ dây F tc (mm) 2 I(kA) I sc (kA) I cp (kA) Kết luận

2 Tính tổn thất điện áp:

Trong chương này do tính sơ bộ nên ta bỏ qua tổn thất P, Q

Do dó tổn thất điện áp được tính theo công thức :

Các thông số của đường dây được tra như sau:

Với đường dây 2 mạch:

0 2

r L

R 

0 2

r0 = 0,33 (Ω/km)

x0 = 0,429 (Ω/km)

b0 = 2,65.10-6 (S/km)Với dõy AC-120, Dtb = 5m , ta cú :

r0 = 0,27 (Ω/km)

x0 = 0,423 (Ω/km)

b0 = 2,69.10-6 (S/km)Với dõy AC-150, Dtb = 5m , ta cú :

Ta tớnh tổn thất điện năng cho đoạn NĐI-2:

ÄUsc % = 2.ÄU%maxbt

Ta có bảng kết quả tính toán sau:

1.Lựa chọn tiết diện dõy dẫn:

Tương tự như phương án I ta tính được chiều dài các đoạn đường dây,công suất truyền tải và dũng điện chạy trên các đoạn đường dây

Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây NĐI-2 có giá trị :

.

S I 2= S. 2 + S. 3 = 29 + j 14,0453 + 18 + j 8,7178 = 47 + j 22,763 MVADòng công suất chạy trên đoạn đường dây 2-3 bằng :

.

S 2 3  = .

S 3 = 18 + j 8,7178 MVA Dòng công suất chạy trên đoạn đường dây NĐI-5 có giá trị :

.

S 5 = .

S 5 + .

S 9 = 29 + j 14,0453 + 18 + j 8,7178 = 47 + j 22,763 MVADòng công suất chạy trên đoạn đường dây 2-3 bằng :

Sau khi chọn tiết diện dây dẫn thì ta phải tiến hành kiểm tra điều kiệnvầng quang và điều kiện phát nóng.

Ở đây điều kiện không xuất hiện vầng quang được thoả mãn nếu tiết diệndây dẫn thoả mãn F ≥ 70 mm2 Trong quá trình chọn thì điều kiện này đã thoảmãn

Kiểm tra điều kiện phát nóng:

Isc ≤ Icp với Isc = 2.Imax

Trong đó:

Isc :Dũng điện sự cố

Imax: Dũng ở chế độ phụ tải cực đại

Icp: Dũng điện cho phép lớn nhất

Do đó ta có bảng tổng hợp các đoạn đường dây như sau:

Lộ dây F tc (mm) 2 I(kA) I sc (kA) I cp (kA) Kết luận