CHƯƠNG II: CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN CHỌN TIẾT DIỆN DAY
2.1 LỰA CHỌN ĐIỆN AP TRUYEN TAI
-Điện áp định mức của mạng điện ảnh hưởng chủ yếu đến các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật,cũng như các đặc trưng kỹ thuật của mạng điện.
~95~
-Dién áp định mức của mạng điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố:công suất của phụ tải khoảng cách giữa các phụ tải với nhau và khoảng cách từ phụ tải đến nguồn.
-Điện áp định mức của mạng điện thiết kế được chọn đồng thời với sơ đồ cung cấp điện.
-Điện áp định mức của mạng sơ bộ của mạng điện có thê xác định theo giá trị của công suât trên mỗi đường dây trong mạng điện và theo chiêu đài của nguồn đên phy tai.
-Có thể tính điện áp định mức của đường dây bằng công thức kinh nghiệm của Still sau đây: U,=4,34. L,+16.“(kV]
n
Trong đó : - Lị: Khoảng cách truyền tải của đoạn đường dây thir i(km) -P;:Công suất truyền tải của đoạn đường đây thứ i(MW) -U,: Điện áp vận hành trên đoạn đường dây thứ 1 (kv) - Nếu lộ đơn n=l:lộ kép n=2.
- Ta có bảng số liệu tính toán:
~ 96 ~
Bảng 2. I lựa chọn điện áp truyền tải
Tải N Pmax(MW) L(Km) U(KV)
Tải 1 2 46 23.32 85,85
Tải 2 2 46 23.32 85,85
Tải 3 2 48 37.94 89.14
Tải 4 1 36 39.39 107,óó
Tai 5 2 41 20.39 81.01
-Từ bảng số liệu trên ta thấy điện áp U nằm trong khoang (81,01- 107,66 kV) nén ta
chọn điện áp định mức là Uạ„= 110kV.
2.32 Chọn tiết diện dây dẫn,so sánh các phương án về mặt kĩ thuật
- Dây dẫn lựa chọn là dây nhôm lõi thép (AC) là loại đây dẫn có độ dẫn điện tốt,đảm bảo độ bền cơ học cao,sử dụng ở mọi cấp điện áp và được sử dụng rộng rãi trong thực tế Do mạng điện thiết kế có Ua„=110kV nên tiết điện dây dẫn thường được chọn theo phương pháp mật độ kinh tế của dong dién Jy.
S_ VP+Q;
F,=— I mm Le —"— =
wr (mm) me NAB. Ua 1.N3.U an (kA)
Trong đó: Jy, là mật độ kinh tế của đòng điện . Ưạ„ là điện áp định mức (kV)
Sno là công suất trên đường đây thứ ¡ khi phụ tải cực đại (MVA) n là số lộ đường dây
Tino là đòng điện cực đại trên đường dây ở chế độ làm việc bình thường -J¿, được tra trong bảng 4.1. mật độ kinh tế đòng điện trang 143 sách Mạng Lưới Điện “Nguyễn Văn Đạm. Với day AC va Tmax < 5000 (h) thi Ji= 1,1 A/mm?
I ma
Dựa vào công thức :F„= 7
kt
chọn tiệt điện tiêu chuân gan nhat và kiếm tra các điều kiện về sự tạo thành vằng quang. Độ bèn cơ về đường dây và điều kiện pháp nóng của dây dẫn.
+ Kiểm tra điều kiện vang quang :
~ 27 ~
-Dé khong xuat hién hién tuong vang quang trén các dây dẫn AC,đối với cấp điện áp 110kV thì tiết điện các dây tối thiêu cho phép là 70mm2.
+ Kiểm tra phát nóng dây dẫn :
Tum <K. T2
Trong đó : k là hệ số quy đối theo nhiệt độ, lay k = 0,88 ứng với nhiệt độ t = 25 °C
1„ là đòng điện cho phép của dây dẫn, nó phụ thuộc vào bản chất và tiết điện của dây.
-Đối với đường dây đơn khi gặp sự cô sẽ mắt điện nên không cần xét sau sự cố
-Đối với đường dây kép: l,„„=2.l„„„<0,88.1,„
+ Tiêu chuẩn tốn thất điện áp
-Các mạng điện | cấp điện áp đạt chỉ tiêu kĩ thuật nêu trong chế độ phụ tải cực đại các tôn thất điện áp lớn nhất trong chế độ làm việc bình thường và chế độ sau sự cố nằm trong khoảng sau:
AU btmax=10% + 15%
AU se max =15% + 20%
-Đối với những mạng điện phức tạp (mạng điện kín), có thê chấp nhận tốn thất điện áp lớn nhất trong chế độ phụ tải cực đại và chế độ sau sự cô nằm trong khoảng:
AUma=L5% + 20%
AU se max =20% + 25%
Trong đó: AUw„. là tốn thất điện áp khi bình thường lớn nhất.
AU,„„. là tổn thất điện áp lúc sau sự cô lớn nhất.
-Nếu không thỏa mãn ta chọn lại tiết điện dây dẫn -T6n that điện áp được tính theo công thức :
Py R; +Q, . X;
AUg%=—h——““',100
dm
P;,Q; la céng suất tác dụng và công suất phản kháng trên đường dây thứ ¡ (MW, MVAr).
Ri, X; la dién tro tac dung va điện kháng của đường dây thứ 1 (9).
r, L. x. L.
R= ơ i va = 0. i
n -Day don n=1 ,day kép n=2
-Đối với dây kép nêu đứt một dây thì tồn thất điện áp trên đường dây là:
AU,„%=¿ 2.AU,„%
LXét nhóm la _ nhóm hình tia
~98~
Hinh 2. | Phương an di dây la
-Lựa chọn tiết diện dây dẫn:
+Đường dây N-1
Sman-2 _ V46°+22,3°
TT. .1000=134,16(A
màN"t cn v3. 23.110 (A)
Tnaw1 134,156 T nowằ 134,16
Fy j= OS = =121,96(mm2 F„„_,=-"#*=2®=———=121,96(mm”)
Tig 1,1 Jụ 1,1
Tra bang lựa chon tiét dién day dan ta chon loai dây AC-120 thông số như sau:
rạ=0,270/km, x,=0,423 O/km,có I„= 380(A)
+Kiêm tra điều kiện vầng quang:F„=120 mm”(thỏa mãn điều kiện)
+Kiêm tra điều kiện phát nóng: vì đoạn N-1 là đường đây đôi nên khi hỏng một lộ thì lộ còn lại vẫn phải làm việc bình thường.
Teew-1=2-Tmaxn-t = 2. 134,16 = 268,32(A) <I,;=380 (A)
L .27 23,32 ` x„Ìn-1 0,423.23,32
Rye OATES Ta ls(Q) và Xe ST =3! = ao (o)
h
-Chế độ bình thường:
P Ry_ +X y_>.
AU y 54. %= maxN-2. *y-2* A n-2 Qnav-2 499 — 3,15.46+4,92.22,3 100= 2,21 %
Ưậy, 110
AUy-;„%=ó 2,21 % < 15% ( thỏa mãn)
-Chế độ sau sự có khi xảy ra đứt 1 lộ đường dây N-2
AUy_;„%=¿ 2.AUy_;„% = 2.2/21 = 4,42 % < 20%(thỏa mãn) +Đường dây N-3
~99~
2 2
I pg 3 eat n3.Ug, = VA 137234 2.43.110 1000=160,56 (A)
_ Dnaxn—1 — 160,56 _ 2
Tụyy_¡= J, T1 145,96(mm')
Tra bảng lựa chọn tiết điện dây dẫn ta chọn loại đây ÁAC- 150 thông số như sau:
rạ=0,25O/km, x,=0,417 O/km,có I„= 430(A)
+Kiêm tra điều kiện vầng quang:F„=240 mm?(thỏa mãn điều kiện)
+Kiêm tra điều kiện phát nóng: vì đoạn N-3 là đường đây đôi nên khi hỏng một lộ thì lộ
còn lại không phải làm việc.
r, Ly 0,25 .37,94
Rys=2 a
n =5,12(O) và X= x, n-3 #0 -84/37M 417.37,94
h
5 = 8,02 (Q) -Chế độ bình thường:
Prana Ry—3*X n-3- naw 5,12.48+8,02.23,2
AUy_4,.%= 100 = - 100= 3,43 %
Wan 110
AU y3¢%=b 2ZAU y_3y, %=62.3,43 %= 6,86% < 15% ( thỏa mãn) Ta có bảng tông hợp:
Bảng 2. 2 Chọn tiết điện dây dẫn và tính tôn thất điện áp nhóm la
Tnax Fr Loai Top ro Xo R X
Dd | P L(k ẹ
Opn ikem (A) mm2 dây | (A) |Q/km |Q/km | O Q
N-1] 46 | 22,3 | 2 | 23,32] 134,16] 121,96] AC-120 | 380] 0,25 | 0,417] 3,15] 4,93 Nẹ-3| 48 | 23,2 | 2 | 37,94] 160,56] 145,96] AC-150 | 430] 0,27 | 0,423 | 5,12] 8,02
Đườn AUbt% AUsc⁄
g day
N-1 2,21 4,42
N-3 3,43 6,86
+ Kiểm tra Tiêu chuẩn tốn thất điện áp
AUbtmax < 15% (thỏa mãn) AU may < 20% (thỏa mãn) Vậy nhóm la thỏa mãn yêu câu kỹ thuật
II Xét mạch hình tia nhóm 2a
~ 30 ~
Hình 2. 2 Phương an di dây 2a
Tương tự cho đường dây N-2, sử dụng dây đôi và N-4 sử dụng dây đơn ta có:
- Đoạn N-4 là đường dây đơn nên khi hỏng một lộ thì lộ còn lại không phải làm việc.
- Đoạn N-2 là đường dây đôi nên khi hỏng một lộ thì lộ còn lại vẫn phải làm việc bình
thường.
Bảng 2. 3 Chọn tiết điện dây dẫn và tính tôn thất điện áp nhóm 2a
lnax F i c 0
Dd P Q L(km) tt Loại I p ro X R X
(A) mm2 dây | (A) |O/km |O/km | O a
N-2| 46 22,3 23,32 | 135,20} 122.91 | AC-120 | 380] 0,27 | 0,423 | 3,01] 4,93 N-4| 36 17,4 39,39 | 209,86 | 190,78} AC-240 | 605] 0,13 0,39 | 5,12 | 15,36
ơ 0,
Đườn | Apyy, | ÂUsc⁄
g day
N-2 2,05 4,1
N-4 3,73 0
+ Kiểm tra Tiêu chuẩn tốn thất điện áp
AUbtmax < 15% (thỏa mãn) AU may < 20% (thỏa mãn) Vậy nhóm 2a thỏa mãn yêu câu kỹ thuật
II Xét mạch hình tỉa nhóm 3a
~31~
Hinh 2. 3 Phuong an di day 3a Tuong ty cho duong day N-5 sir str dung day d6i ta co:
Tnax Fr Loai ly ro Xo R X
Dd | P L(k s
g ủ |1) (A) mm2 dõy (A) |Q/km |Q/km | O a
N-5| 41 | 19,9 | 2 | 20,39 | 119,60} 108,72} AC-120 | 380} 0,27 | 0,423 | 2,81] 4,39
ơ 0
Đườn AUbt% AUsc%
g day
N-3 1,67 3,34
Kiểm tra điều kiện tổn thất điện áp của các phương án hình tia 3a, ta thấy :
AUbt% max< 15 % AUse% max <20%
Vậy các phương án thỏa mãn yêu cầu kỹ thuật II. Xét nhóm 2b _ nhóm liên thông
Hình 2. 4 Phương án đi dây 2b -Chọn tiết diện đây dẫn
-Đường dây 2-1: tương tự như đường dây N-I ta có bảng kết quả lựa chọn tiết điện dây và kiểm tra tôn thất điện áp:
pad | P | Q |n| tam) lna F "| Loại | te | r9 | % i I, ° R X (A) mm2 dây (A) | O/km | Q/km | O QO 2--1| 43,00] 20,83] 1] 21,54 | 250,78] 227,98| Ac-240 | 605] 0,13 | 0,39 | 2,80] 8,40
Duong | AUb% | AUsc%
dây
2-1 2,44 2,88
~32~
+Đường dây N-2
S V(31+43)?+(20,83+4 15,01)
naN~2” — TT (31243) +420,83+ 15,01) 1000=215,78(A)
1 1a 4
n.43. Uạu 2.v3.110
I
Fy a= “= 196,16(mm’) Jig
Tra bang lựa chon tiét dién day dan ta chon loai dây AC-240 thông số như sau:
ro=0,130/km, x,=0,39 O/km,co Ico 1,,=605 (A)
+Kiêm tra điều kiện vầng quang:F„=240 mm?(thoa man diéu kién)
+Kiêm tra điều kiện phát nóng: vì đoạn N-2 là đường đây kép nên khi hỏng một lộ thì lộ còn lại vẫn phải làm việc bình thường.
Teen 2=2.Imaxn-2 = 2. 215,78 =431,55(A) <0,88.1,;=0,88.605 = 532,40 (A)
> Day AC-240 thỏa mãn điền kiện phát nóng +Kiém tra ton thất điện áp trên N-2
L . In-—2 2912.0,
Bygone 715.2921 89 (O) và Xu¿= — =e = 5,68 (Q) -Chế độ bình thường:
Py Ry ot Xy >.
AUys,%=AUsc, 49 + Mona Runt Nyaa: han 3 Tạ
2
Van 1,89.74,00+ 35.84 .5,68
110°
AU yyy %=6 5,28% < 15% ( thỏa mãn)
-Chế độ sau sự có khi xảy ra đứt 1 lộ đường dây N-2
AUy_;„%=¿ 2.Ay_;„% = 2. 5,28 = 10,56% < 20%(thỏa mãn) Vậy nhóm 1b thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật
=244~ 100= 5,28%
HI.Xét nhóm 2b
Hình 2. 5 Phương án di dây Ib
~33~
-Mach N-4-5
-Gia sử mạch điện đồng nhất và các đoạn đường đây có cùng tiết điện -Ta tinh công suất trên các đoạn N-4; 5-4:5-N như sau:
S _ Smax5.|L4—5+L4—N]+Smax4.L4—N mAXN 3. LN—-4+L5-4+L5—N
_ 134,00+16,47 j]|16,00+ 32,24)+32,24.(48,00+23,25 j) 16,00+46,82+ 32,24
= 23,7111,48/(MVA)
Smaxs-4= SmaxN-s — Smaxs =7,29+3,53] (MVA)
Simaxn-4 = Smaxd™ Simaxs-4 = 18,71+9,061 (MVA)
-Vậy phụ tải 4 là điểm phân công suất trong mạch kín trên.
-Tính toán lựa chọn tiết điện dây dẫn và kiểm tra điều kiện phát nóng dây dẫn trên các đoạn:đoạn N-5, đoạn 5-4, đoạn 4-N ta có bảng kết quả:
~34~