Đồ án thiết kế mạng điện: Thiết kế mạng điện 22kv

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN



Đồ án thiết kế mạng điện

Thiết kế mạng điện 22kv

Page 1 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN MỤC LỤC

VỊ TRÍ NGUỒN VÀ PHỤ TẢI.................................................................................................5

Chương 1 – CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN....................................7

Cân bằng công suất tác dụng: ......................................................................................................7

Cân bằng công suất phản kháng: .................................................................................................7

CHƯƠNG 2 – DỰ ÁN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KĨ THUẬT.........................................9

Khoảng cách từ nguồn N đến tải 2: 39.661 km ............................................................................9

Khoảng cách từ nguồn N đến tải 3: 31.113 km ............................................................................9

Phụ tải 4: ...................................................................................................................................9

Khoảng cách từ nguồn N đến tải 4: 39.661 km ............................................................................9

Phương án đường dây kép, tia N-1 và N- 2................................................................................11

TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY N-1 CỦA PHƯƠNG ÁN 1:......................................................11

Dòng điện phụ tải 1:................................................................................................................11

Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị .................................................14

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị ...............................................................................14

Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-1:......................................................15

TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY CỦA N-2 CỦA PHƯƠNG ÁN 1: ............................................17

Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-2:......................................................19

Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-2:......................................................24

TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY KÉP N-1:..................................................................................25

Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị .................................................27

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị ...............................................................................27

Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-1:......................................................28

PHƯƠNG ÁN 3: MẠNG VÒNG KÍN....................................................................................30

TÍNH TOÁN KHU VỰC 2:ĐƯỜNG DÂY KÉP HÌNH TIA N-3 VÀ N-4:...........................41

TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY N-3 CỦA KHU VỰC 2: ...........................................................41

Page 2 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Hình 2.5:Đường dây kép hình tia...............................................................................................41

CHƯƠNG 3: SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ..........................................................51

CHƯƠNG 4 – SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT- CHỌN MÁY BIẾN ÁP .................................57

CHƯƠNG V ............................................................................................................................62

XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG BÙ KINH TẾ VÀ GIẢM TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG........62

I ) TÍNH BÙ KINH TẾ CHO KHU VỰC 1 ...........................................................................62

II ) TÍNH BÙ KINH TẾ CHO KHU VỰC 2..........................................................................64

III ) Tính toán chế độ sự cố.....................................................................................................86

CHƯƠNG VII: .........................................................................................................................92

I ) TÍNH TOÁN LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI ...........................................................................92

III ) Tính toán chế độ phụ tải min ..............................................................................................98

III ) Tính toán cho khu vực 2 lúc phụ tải min......................................................................102

V ) Tính toán điện áp nút lúc sự cố.......................................................................................104

1 ) Khu vực 1: Sự cố đứt dây N-2 trở thành liên thông N-1-2 ..................................................104

CHƯƠNG 8: ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP – CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP......................................108

LÚC PHỤ TẢI CỰC TIỂU: .................................................................................................110

Bảng kết qảu chọn đầu phân áp lúc phụ tải cực tiểu ...........................................................112

Bảng kết qảu chọn đầu phân áp lúc phụ tải sự cố ...............................................................113

CHƯƠNG 9: TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN.113

Lập bảng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật: ................................................................................115

TÍNH TOÁN BÙ KINH TẾ CHO PHA 3 ............................................................................116

Page 3 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Trường ĐH Bình Dương Khoa Điện – Điện tử

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN

: 09ĐT01. Ngành Điện – Điện tử

Sinh viên : Phạm Văn Lâm Lớp Người hướng dẫn : Hồ Văn Hiến Ngày nhận đề: Ngày hoàn thành: 19/11/2009

A. Đề tài : Thiết kế mạng điện 22kv B. Số liệ ban đầu: 1. Nguồn và phụ tải.

- Đủ cung cấp cho phụ tải với cosφ =

0.80

Nguồn điện

- Điện áp thanh cái cao áp - 1.05 Uđm lúc phụ tải cực đại - 1.02 Uđm lúc phụ tải cực tiểu - 1.05 Uđm lúc sự cố

2 18 0.75 1 16 0.8 40% 5000 LT LT Phụ tải Pmax (MW) cosφ Pmin( % , Pmax) Tmax (giờ/ năm) Yêu cầu cung cấp điện Điện áp định mức phía thứ cấp trạm phân phối Yêu cầu điều chỉnh điện áp phía thứ cấp 3 20 0.8 LT 4 22 0.75 LT 22KV 5%

- Giá tiền 1KWh điện năng tổn thất 0.05$ - Giá tiền 1KWh thết bị bù 5$ - Tiền MBA 6$/kva

2. Sơ đồ vị trí nguồn và phụ tải (xem hình) C. Nhiệm vụ thiết kế. 1) Cân bằng công suất trong mạng điện. Xác định dung lượng bù công suất kháng. 2) Đề ra phương án nối dây của mạng điện và chọn các phương án thỏa nãm kỹ thuật. 3) So sánh kinh tế chọn phương án hợp lý. 4) Xác định số lượng công suất MBA của trạm phân phối. Sơ đồ nối dây của trạm. Sơ đồ nối dây của mạng điện.

5) Xác định dung lượng bù kinh tế và giảm tộn thất điện năng. 6) Tính toán cân bằng công suất trong mạng điện. Xác định và phân phối thiết bị bù cưỡng bức.

7) Tính toán các tình trạng làm việc của mạng điện lúc phụ tải cực đại, cực tiểu và sự cố. 8) Điều chỉnh diện áp : Chọn đầu phân áp của MBA. 9) Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện thết kế.

Page 4 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN 10) Các bản vẽ A3: sơ đồ nối dây các phương án, sơ đồ nguyên lý của mạng điện thiết

kế, các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. VỊ TRÍ NGUỒN VÀ PHỤ TẢI

Thông qua khoa : 10km

Ngày tháng năm 2009

Chủ nhiệm khoa

Người hướng dẫn Sinh viên thực hiện.

Page 5 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

Tọa độ điểm 1: x = 2, y = 2

Tọa độ điểm: x = 3, y = -2

Tọa độ điểm 3: x = -2, y = -2

Tọa độ điểm 4: x = -3, y = 2

Công suất ngắn mạch tại thanh cái N nguồn 110 kv : 800000 MVA

Chiều dài từ N-1: = 31.113 km

Chiều dài từ N-2: = 39.661 km

Chiều dài từ 1-2: = 45.354 km

Chiều dài từ N-3: = 31.113 km

Chiều dài từ N-4: = 39.661 km

Chiều dài từ 3-4: = 45.354 km

Khu vực 1: tải 1,2

Khu vực 2: tải 3,4

Phụ tải 1: P = 16MW

Hệ số công suất: cos = 0.8

Q = 12 MVAr

Yêu cầu cung cấp điện : liên tục

Phụ tải 2: P = 18 MW

Hệ số công suất: cos = 0.75

Q = 15.875 MVAr

Yêu cầu cung cấp điện : liên tục

Phụ tải 3: P = 20 MW

Hệ số công suất: cos = 0.8

Q = 15 MVAr

Yêu cầu cung cấp điện : liên tục

Page 6 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Phụ tải 4: P = 22MW

Hệ số công suất: cos = 0.75

Q = 19.402 MVAr

Yêu cầu cung cấp điện : liên tục

Thời gian Tmax = 5000 giờ/ năm

Thời gian tổn hao công suất lớn nhất:

To = (0.124+ Tmax / 10000)2  8760 giờ / năm = 3410.934

Tiền điện c = 0.05 $/kwh = 50 $ / Mwh

Công suất ngắn mạch tại thanh cái nguồn N : Snm = 800.00 MVA

Chương 1 – CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

Cân bằng công suất tác dụng:

Hệ số đồng thời : m = 0.8

P

= 1 6 + 1 8 + 2 0 + 2 2 = 7 6 M W



p t

= p + p 1

2

+ p + p 3

4

Tổng phụ tải:



P

= 0 .1 *

m

*

P



0 .1 * 0 .8 * 7 6



6 .0 8

M W





m d

p t

Tổn hao công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp:

P



m

*

P





P



0 .8 * 7 6



6 .0 8



6 6 . 8 8

M W







F

p t

m d

Tổng công suất tác dụng của nhà máy điện tại thanh cái cao áp của máy biến áp tăng:

Cân bằng công suất phản kháng:



* tan



16 * 0.5 12



MVAr

Q 1

P 1

 1

Công suất phản kháng của phụ tải 1:

Công suất phản kháng của phụ tải 2:

Page 7 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

1 5 . 8 7 5

1 8 * 0 . 5

M V A r

* t a n



P







2

2

2

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Q

Q





ta n



2 0 0 .5 1 5





M V A r

3

P 3

 3

Công suất phản kháng của phụ tải 3:

Q



P



ta n



 2 2 0 .5



1 9 .4 0 2

M V A r

4

4

 4

0.8 (12 15.875 15 19.402)

Q













49.8213

MVAr

Công suất phản kháng của phụ tải 4:



pt

Tổng công suất phản kháng của phụ tải có xét hệ số đồng thời: m

S







2 0

M V A

1

1 6 0 .8

P 1  c os 1

Công suất biểu kiến của phụ tải 1:

S







24

M VA

2

18 0.75

P 2  cos 2

Công suất biểu kiến của phụ tải 2:

S







2 4

M V A

3

P c o s

3 

2 0 0 . 8

3

Công suất biểu kiến của phụ tải 3:

S







2 9 .3 3 3

M V A

4

2 2 0 .7 5

P 4  c o s 4

Công suất biểu kiến của phụ tải 4:

    







MVA



ptS

S S 1 2

 4 22 24 25 29.33 49.333 S

S 3

Tổng công suất biểu kiến của phụ tải:





0.12*

S



0.12*98.333 11.8



MVAr





Q B

pt

Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp:

Q



m

*

Q

Q



49.8213 11.8 61.6213





MVAr





  

F

pt

B

Tổng công suất phản kháng phát lên tại thanh cái cao áp của máy biến áp tăng:

Page 8 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

0.735

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Hệ số công suất nguồn: cos F 

Lập bảng:

P(MW) Q(MVAR) 16 18 20 22 12 15.875 15 19.402 cos 0.8 0.75 0.8 0.75 S(MVA) 20 24 25 29.333 STT 1 2 3 4

CHƯƠNG 2 – DỰ ÁN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KĨ THUẬT

Lựa chọn cấp điện áp tải điện:

Phụ tải 1:

Khoảng cách từ nguồn N đến tải 1: 31.113 km

U



4.34 *

l



0.016 *



4.34* 31.113 0.016*16





73.5387

KV

N

1

P 1

Cấp điện áp tính toán theo công thức Still:

Phụ tải 2:

Khoảng cách từ nguồn N đến tải 2: 39.661 km

U



4.34 *

l



0.016 *



78.5601

KV

N

2

P 2

Cấp điện áp tính toán theo công thức Still:

phụ tải 3:

Khoảng cách từ nguồn N đến tải 3: 31.113 km

U



4.34 *

l



0.016 *



81.3229

KV

N

3

P 3

Cấp điện áp tính toán theo công thức Still:

Phụ tải 4:

Khoảng cách từ nguồn N đến tải 4: 39.661 km

Cấp điện áp tính toán theo công thức Still:

Page 9 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

85.8905

0.016 *

4.34 *

KV







l

N

_ 4

P 4





THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN U







Hình 2.1:

1 



1

N

N









2

2

Hình 2.2

1

N

2

a b

c

Page 10 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

Tính toán các phương án của khu vực 1:

Phương án 1:

Phương án đường dây kép, tia N-1 và N- 2

TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY N-1 CỦA PHƯƠNG ÁN 1:

2

(

) *1000

16

3 2 12 *10









104.973

A

I 1

2 2  P Q 1 1 3*110

3 *110

Dòng điện phụ tải 1:

Dòng trên 1 lộ của đường dây N-1= 104.973/2 = 52.4864 A

2







47.7149

mm

F kt

52.4864 1.1

I 1 j kt

Tiết diện kinh tế tính toán:

Chọn dây : AC-95

Chọn trụ kim loại 2 mạch mã hiệu PIB110_4

Hình dạng trụ xem hình 2.12

Các kích thước : a1=2 m, a2= 3.5 m, a3 = 2 m , b1= 2 m, b2 = 3.5m, b3= 2 m,

h1 = 3 m, h2 = 3 m

2

2

2

2

''

D



a ( 3



b 1)



h ( 1



h

2)



 (3.5 2)



 (3 3)



7.2111

m

' a a

2

2

2

'

D



a ( 2



a

3)



h

2



 (3.5 2)



2 3



3.354

m

' a b

2

2

2

''

D



a ( 3



b

2)



h

2



 (2 3.5)



2 3



6.26498

m

' a b

Các khoảng cách:

Page 11 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

2

2

2

'

D



a ( 1



a

3)



h ( 1



h

2)



 (2 2)



 (3 3)



m 6

' a c



a

3



b 3

   2 2

4

m

a cD '

''

D



D



7.2111

m

''

a a ''

'

' a a

2

2

'

D



a ( 2



b 1)



2 h 1

 (3.5 2)



2 3



6.26498

m



'' a b

2

2

''

D



b ( 2



b 1)



2 h 1

 (3.5 2)



2 3



3.3541

m



'' a b

2

2

2

2

''

D



a 1



b 1 2 2

  

4

m

D



b ( 1



b 3)



h ( 1



h

2)



 (2 2)



 (3 3)



6

m

'

'' a c

'' a c

D



D



3.3541

m

'

'

' b a

' a b

2

2

''

a ( 2



b 1)



2 h 1



 (3.5 2)



2 3



6.26498

m

D



' b a

2

2

'

a ( 2



a 1)



2 h 1



 (3.5 2)



2 3



3.3541

m

D



' b c

2

2

2

''

a ( 2



b 3)



h

2



 (3.5 2)



2 3



6.26498

m

D



' b c

D



a

2



b

 2 3.5 3.5 7





m

'' ' b b

D



D



6.26498

m

'

''

'' b a

' a b

D



D



3.3541

m

''

''

'' b a

'' a b

2

2

'

a ( 1



b

2)



2 h 1



 (2 2)



2 3



6.26498

m

D



'' b c

2

2

2

''

b ( 2



b 3)





 (3.5 2)



2 3



3.3541

m

D



h 2

'' b c

D



D



7

m

'

''

'' b b

' b b

D



D



3.3541

m

'

'

' c b

' b c

2

2

''

D



a ( 1



b

2)



2 h 1



 (2 2)



2 3



6.26498

m

' c b

D



D



6

m

'

'

' c a

' a c

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

Page 12 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

2

2

2

''

''

D



D



a ( 1



b 3)



(



h 1)



 (2 2)



 (3 3)



7.2111

m

h 2

' c a

' c c

D



D



4

m

'

''

'' c a

' a c

D



D



6

m

''

''

'' c a

'' a c

D



D



6.26498

m

'

''

'' c b

' b c

D



D



3.3541

m

''

''

'' c b

'' b c

D



D



7.2111

m

'

''

'' c c

' c c

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

4

D



D

*

D

*

D

*

D



4.58404

m

''

'

'

''

AB

' a b

' a b

'' a b

'' a b

Khoảng cách trung bình hình học giữa pha A và pha B:

4

D



D

*

D

*

D

*

D



4.58404

m

''

'

'

''

BC

' b c

'' b c

' b c

'' b c

Khoảng cách trung bình hình học giữa pha B và pha C:

4

D



D

*

D

*

D

*

D



4.89898

m

'

''

''

'

CA

'' c a

'' c a

' c a

' c a

Khoảng cách trung bình hình học giữa pha C và pha A:

3



D

*

D

*

D



4.6867

m

D m

BC

CA

AB

Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha của đường dây lộ kép có hoán vị:

3

D



D

*

D

*

D



4.07163

m

'

'

'

sucom

' b c

' c a

' a b

Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha của đường dây lộ kép có hoán vị lúc sự cố 1 lộ:

Bán kính tự thân: ds = 4.9005m

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 * 7.2111 0.18798



m

''

sA

a a '

Bán kính trung bình của dây pha A:

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 *7



0.18521

m

''

sB

b b '

Bán kính trung bình của dây pha B:

Page 13 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 *7.2111 0.18798



m

''

sC

c c '

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Bán kính trung bình của dây pha C:

3



D

*

D

*

D



0.18706

m

D s

sB

sC

sA

Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị:

 4



f

x 0

D 2 *10 * 2* * * log m  D s

 4



2 *10 * 2* *50 *log





0.2024(



/

km

)

x 0

D m D s

Cảm kháng của đường dây:

3 *10

D

_

 4



2 *10 * 2* *50 *log





0.4224(



/

km

)

x 0 _

ph

a1_

suco

(1)

m suco d

s

(1)

Cảm kháng của đường dây lúc sự cố 1 pha:

Bán kính dây: r = d/2 = 13.5/2 = 6.75 mm

 3

 3

D



r D *

*10



6.75*7.2111*10



0.2206

m

''

' sA

' a a

 Dung dẫn Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha A:

 3

D



r D *

*10



0.2174

m

''

' sB

' b b

Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha B:

 3

D



r D *

*10



0.2206

m

''

' sC

' c c

Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha C:

3

3



D

*

D

*

D



0.2206* 0.2174* 0.2206



0.2195

m

' D s

' sA

' sB

' sC

Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị

Page 14 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

 2 * *

f

 2 * *50

 6





5.7019 *10 (1 /

 . km

)



b 0

6 18*10 * log

6 18*10 * log

4.6867 0.2195

D m ' D s

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

 6





2.7261*10 (1 /

 . km )

b 0 _

pha

1_

suco

(1)

 2* *50 D

*1000

_

6 18*10 * log

m suco r

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị lúc sự cố:

Đường kính dây: 13.5 mm

Số sợi: 7

Hệ số k = 0.726

Bán kính tự thân: ds = r*k = 13.5*0.726= 4.9005 mm

Dòng điện cho phép: Icp= 335 A

Điện trở r0 = 0.33 /km

Cảm kháng : x0 = 2* *50*2*10-4*ln(Dm/Ds)= 0.2024(/km)

 6

 6

7.6 *10

 6







5.7019 *10 (1/

 . km

)

b 0

log

log

10

10

4.6867 0.2195

7.6*10 D m ' D s

Dung dẫn:

Điện trở toàn đường dây (lộ đơn):

R = r0*l1 = 0.33*31.1127 = 10.2672 ()

Cảm kháng toàn đường dây (lộ kép):

X = x0 * l1 = 0.2024*31.1127 = 6.2968()

)km .

Dung dẫn toàn dường dây (lộ kép):

Y = b0 * l1 = 0.0000057019*31.1127 = 0.000774 (1/

Điện trở toàn đường dây (lộ kép):

R = 10.2672 / 2 = 5.1336 ()

Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-1:

Page 15 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Công suất phụ tải cuối đường dây:

SN = 16 + j 12 MVA

2

2





*

U





1.07327(

MVAr

)

Q c

2

Y 2

0.0001774*110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây:

S





 

 ) 16



j

(12 1.073) 16







j 10.927

MVA

' N

P N

Q ( N

Q c

2

Công suất ở cuối tổng trở Z:

*

*

' P N

  U





1.372

kv

'  R Q X N U

 16 *5.51336 10.927 * 6.2968 110

dm

*

*

' P N



U







0.406

kv

'  X Q R N U

 16 *6.2968 10.927 *5.1336 110

dm

Các thành phần của vecto sụt áp:

2

2

2

2

U



U (

 

U

)





U



 (110 1.372)



0.406



111.37274

KV

P

N

N

Điện áp đầu phát:



N



U

%



100%



100 1.247%



 U U P U

111.37274 110 110

N

Phần trăm sụt áp:

2

2

16



'2 P N

  P

R



5.1336



0.1593

MW

10.9267 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất tác dụng:

2

2

16



'2 P N

  Q

X



 6.2968 0.1954

MVAr

10.9267 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất phản kháng:

Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt 1 lộ:

Dòng điện cưỡng bức:

Icb = 2*52.486 = 104.973 A

Page 16 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Icb = 104.973 A < 0.81* Icp = 0.81* 335 = 271.35 A (thỏa)

Với AC-95 có Icp = 335 A

TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY CỦA N-2 CỦA PHƯƠNG ÁN 1:

2

(

) *1000

18

3 2 15.875 *10



I







125.967

A

2

2 2  P Q 2 2 3*110

3 *110

Dòng phụ tải 2:

Dòng trên 1 lộ của N-2: = 125.9673 / 2 = 62.9837 A

2

2







57.2579

mm

F kt

62.9837 1.1

I j kt

Tiết diện kính tế tính toán:

Chọn dây AC-95

Bán kính tự thân ds = 4.9005mm

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 * 7.2111 0.18798



m

''

sA

a a '

Bán kính trung bình của dây pha A:

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 *7



0.18521

m

''

sB

b b '

Bán kính trung bình của dây pha B:

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 *7.2111 0.18798



m

''

sC

c c '

Bán kính trung bình của dây pha C:

Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị:

Page 17 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

3

0.18706

m

D

D

D





*

*

sC

sA

sB

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN D s

 4



f

x 0

D 2 *10 * 2* * * log m  D s

 4



2 *10 * 2* *50 *log





0.2024(



/

km

)

x 0

D m D s

Cảm kháng của đường dây:

3 *10

D

_

 4



2 *10 * 2* *50 *log





0.4224(



/

km )

x 0 _

ph

a1_

suco

(2)

m suco d

s

(1)

Cảm kháng của đường dây lúc sự cố 1 pha:

Bán kính dây: r = d/2 = 13.5/2 = 6.75 mm

 3

 3

D



r D *

*10



6.75*7.2111*10



0.2206

m

''

' sA

' a a

 Dung dẫn Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha A:

 3

D



r D *

*10



0.2174

m

''

' sB

' b b

Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha B:

 3

D



r D *

*10



0.2206

m

''

' sC

' c c

Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha C:

3

3



D

*

D

*

D



0.2206* 0.2174* 0.2206



0.2195

m

' D s

' sA

' sB

' sC

Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị

 2 * *

f

 2 * *50

 6







5.7019 *10 (1 /

 . km

)

b 0

6 18*10 * log

6 18*10 * log

4.6867 0.2195

D m ' D s

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị lúc sự cố:

Page 18 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

 6





2.7261*10 (1/

 . km

)

b 0 _

pha

1_

suco

(2)

 2* *50 D

*1000

_

6 18*10 * log

m suco r

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

Đường kính dây: 13.5 mm

Số sợi: 7

Hệ số k = 0.726

Bán kính tự thân: ds = r*k = 13.5*0.726= 4.9005 mm

Dòng điện cho phép: Icp= 335 A

Điện trở r0 = 0.33 /km

Cảm kháng : x0 = 2* *50*2*10-4*ln(Dm/Ds)= 0.2024(/km)

 6

 6

7.6*10

 6







5.7019*10 (1/

 . km

)

b 0

log

)

10

log ( 10

4.6867 0.2195

7.6*10 D m ' D s

Dung dẫn:

Điện trở toàn đường dây (lộ đơn):

R = r0*l1 = 0.33*39.6611 = 13.0882 ()

Cảm kháng toàn đường dây (lộ kép):

X = x0 * l1 = 0.2024*39.6611 = 8.0269()

)km .

Dung dẫn toàn dường dây (lộ kép):

Y = b0 * l1 = 0.0000057019*39.6611 = 0.00022614 (1/

Điện trở toàn đường dây (lộ kép):

R = 13.0882 / 2 = 6.5441 ()

Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-2:

Công suất phụ tải cuối đường dây:

SN = 18+ j 15.875 MVA

2

2





*

U





1.36816(

MVAr

)

Q c

2

Y 2

0.00022614*110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây:

Page 19 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

S





 

 ) 18



j

(15.875 1.368) 18







j 14.506(

MVA )

' N

P N

Q ( N

Q c

2

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Công suất ở cuối tổng trở Z:

*

*

' P N

  U





2.129

kv

'  R Q X N U

 18* 6.5441 14.506 *8.0269 110

dm

*

*

' P N



U







0.45

kv

'  X Q R N U

 18*8.0269 14.506* 6.5441 110

dm

Các thành phần của vecto sụt áp:

2

2

2

2

U



U (

 

U

)





U



 (110 2.129)



0.45



112.1299

KV

P

N

N

Điện áp đầu phát:



N



U

%



100%



100 1.936%



 U U P U

112.1299 110 110

N

Phần trăm sụt áp:

2 18



'2 P N

  P

R



 6.5441 0.289

MW

2 14.5063 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất tác dụng:

2 18



'2 P N

  Q

X



8.0269



0.3545

MVAr

2 14.5063 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất phản kháng:





0.289 0.1593 0.4483(





MW

)

P tong pha 1 _

Tổng công suất tác dụng của hai đường dây của pha 1:

Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt 1 lộ:

Dòng điện cưỡng bức:

Icb = 2*62.984 = 125.967 A

Icb = 125.967 A < 0.81* Icp = 0.81* 335 = 271.35 A (thỏa)

Đường Số Mã Chiều r0 x0 b0*10-6 R= r0*l X= x0*l Y= b0*l

Page 20 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

(/km)

(/km)

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN dây 1/  (1/km)  lộ hiệu dây dài (km) 2 AC-95 31.11 0.165 0.202 5.7019 5.134 6.297 0.0001774

2 AC-95 39.66 0.165 0.202 5.7019 6.544 8.027 0.0002261

N-1 335 N-2 335

Mã hiệu dây AC-95 AC-95 Dòng điện cho phép Icp(A) 0.81*335=271.35(A) 0.81*335=271.35(A) Đoạn N-1 N-2

0.4483(

MW

)

STT 1 2 Tổn thất P (MW) 0.1593 0.289

Tổng tổn thất trong mạng điện: Tên đường dây N-1 N-2   P

PHƯƠNG ÁN 2: ĐƯỜNG DÂY LIÊN THÔNG

Phương án đường dây kép liên thông N-1-2

Hình 2.7: Đường dây tia liên thông lộ kép

Tính toán đường dây kép 1-2:











''

'

'

''

1S

2S

 2S

1S

1S

2S







j

j

j

j

b l 0 1 1 2

b l 0 1 1 2

b l 02 2 2

b l 02 2 2





Hình 2.13:Sơ đồ thay thế đường dây tia liên thông

Dòng phụ tải 2:

Page 21 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

(

) *1000

18

3 2 15.875 *10



I







125.967

A

2

2 2  P Q 2 2 3*110

3 *110

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

Dòng trên 1 lộ của N-2: = 125.9673 / 2 = 62.9837 A

2

2







57.2579

mm

F kt

62.9837 1.1

I j kt

Tiết diện kính tế tính toán:

Chọn dây AC-95

Bán kính tự thân ds = 4.9005mm

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 * 7.2111 0.18798



m

''

sA

a a '

Bán kính trung bình của dây pha A:

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 *7



0.18521

m

''

sB

b b '

Bán kính trung bình của dây pha B:

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 *7.2111 0.18798



m

''

sC

c c '

Bán kính trung bình của dây pha C:

3



D

*

D

*

D



0.18706

m

D s

sB

sC

sA

Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị:

 4



f

x 0

D 2 *10 * 2* * * log m  D s

 4



2 *10 * 2* *50 *log





0.2024(



/

km

)

x 0

D m D s

Cảm kháng của đường dây:

3 *10

D

_

 4



2 *10 * 2* *50 *log





0.4224(



/

km

)

x 0 _

ph

a2 _

suco

(2)

m suco d

s

(1)

Cảm kháng của đường dây lúc sự cố 1 pha:

Bán kính dây: r = d/2 = 13.5/2 = 6.75 mm

Page 22 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

 3

 3

D



r D *

*10



6.75*7.2111*10



0.2206

m

''

' sA

' a a

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN  Dung dẫn Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha A:

 3

D



r D *

*10



0.2174

m

''

' sB

' b b

Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha B:

 3

D



r D *

*10



0.2206

m

''

' sC

' c c

Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha C:

3

3



D

*

D

*

D



0.2206* 0.2174* 0.2206



0.2195

m

' D s

' sA

' sB

' sC

Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị

 2 * *

f

 2* *50

 6







5.7019 *10 (1 /

 km . )

b 0

6

6 18*10 *log

18*10 * ln

4.6867 0.2195

D m ' D s

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị

 6





2.7261*10 (1 /

 . km )

b 0 _

pha

2 _

suco

(2)

 2 * *50 D

*1000

_

6 18*10 * log

m suco r

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị lúc sự cố:

Đường kính dây: 13.5 mm

Số sợi: 7

Hệ số k = 0.726

Bán kính tự thân: ds = r*k = 6.75*0.726= 4.9005 mm

Dòng điện cho phép: Icp= 335 A

Điện trở r0 = 0.33 /km

Cảm kháng : x0 = 2* *50*2*10-4*ln(Dm/Ds)= 0.2024(/km)

Dung dẫn:

Page 23 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

 6

 6





5.7019 *10 (1 /

 . km

)

b 0

7.6*10 D

log ( 10

)m ' D s

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

Điện trở toàn đường dây (lộ đơn):

R = r0*l1 = 0.33*45.3542 = 14.9669 ()

Cảm kháng toàn đường dây (lộ kép):

X = x0 * l1 = 0.2024*45.3542 = 9.1791()

)km .

Dung dẫn toàn dường dây (lộ kép):

Y = b0 * l1 = 0.0000057019*45.3542 = 0.0002586 (1/

Điện trở toàn đường dây (lộ kép):

R = 14.9669 / 2 = 7.434 ()

Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-2:

Công suất phụ tải cuối đường dây:

SN = 18+ j 15.875 MVA

2

2





*

U





1.56455(

MVAr

)

Q c

2

Y 2

0.0002586*110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây:

S





 

 ) 18



j

(15.875 1.565) 18







j 14.310(

MVA )

' N

P N

Q ( N

Q c

2

Công suất ở cuối tổng trở Z:

*

*

' P N

  U





2.419

kv

'  R Q X N U

 18* 7.4834 14.310 *9.1791 110

dm

*

*

' P N



U







0.529

kv

'  X Q R N U

 18*9.1791 14.310 *7.4834 110

dm

Các thành phần của vecto sụt áp:

Điện áp đầu phát:

Page 24 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

2

2

2

U



U (

 

U

)





U



 (110 2.419)



0.529



112.4202

KV

P

N

N

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

U

U



N



U

%



100%



100



2.199%

 P U

112.4202 110 110

N

Phần trăm sụt áp:

2

2 18



'2 P N

  P

R



 7.4834 0.327

MW

14.310 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất tác dụng:

2 18



'2 P N

  Q

X



 9.1791 0.4011

MVAr

2 14.31 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất phản kháng:



(18 0.327)





j

(14.711 0.401) 18.327







j 14.711(

MVA )

' PS

Công suất ở đầu tổng trở Z:

2

2





*

U





1.56455(

MVAr

)

Q c 1

Y 2

0.0002586*110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở đầu:

S





 

) 18.327





j

(14.711 1.565) 18.327







j 13.147(

MVA )

P

' P P

' j Q ( P

Q c 1

Công suất đầu phát của đường dây 1-2:

Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt 1 lộ:

Dòng điện cưỡng bức:

Icb = 2*62.984 = 125.967 A

Icb = 125.967 A < 0.81* Icp = 0.81* 335 = 271.35 A (thỏa)

TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY KÉP N-1:

Phụ tải 1: P1 + j Q1 = 16 + j 12 MVA

Phụ tải ở đầu nhận của đường dây N-1:

Page 25 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN PN + j QN = (16 + j12)+(18.327 + j 13.147) = 34.327 + j 25.147 MVA

2

) *1000

(

34.327



3 2 25.147 *10

I







223.341

A

N

2 2  P Q N N 3*110

3 *110

Dòng đầu nhận:

Dòng điện trên 1 lộ của đường dây 1-2: = 223.3413 / 2 =111.6707 A

Tiết diện kinh tế tính toán Fkt = 111.6707 / 1.1 = 101.5188 mm2 Chọn dây AC-150

Bán kính tự thân ds = 6.528mm

D



ds

 3 *10 *

D



 3 6.528*10 * 7.2111



0.21697

m

''

sA

a a '

Bán kính trung bình của dây pha A:

 3

D



ds

 3 *10 *

D



6.528*10 *7



0.21377

m

''

sB

b b '

Bán kính trung bình của dây pha B:

 3

D



ds

 3 *10 *

D



6.528*10 *7.2111 0.21697



m

''

sC

c c '

Bán kính trung bình của dây pha C:

3

3



D

*

D

*

D



0.21697 * 0.21377 *0.21697



0.21589

m

D s

sB

sC

sA

Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị:

 4



f

x 0

D 2 *10 * 2* * * log m  D s

 4



2 *10 * 2* *50 *log





0.1934(



/

km

)

x 0

4.6867 0.21589

Cảm kháng của đường dây:

3 *10

D

_

 4



2 *10 * 2* *50 *log





0.4044(



/

km

)

x 0 _

ph

a1_

suco

(1)

m suco d

s

(1)

Cảm kháng của đường dây lúc sự cố 1 pha:

Page 26 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Bán kính dây: r = d/2 = 17/2 = 8.5 mm

 3

 3

D



r D *

*10



8.5*7.2111*10



0.2476

m

''

' sA

' a a

 Dung dẫn Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha A:

 3

D



r D *

*10



0.2439

m

''

' sB

' b b

Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha B:

 3

D



r D *

*10



0.2476

m

''

' sC

' c c

Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha C:

3

3



D

*

D

*

D



0.2476* 0.2439* 0.2476



0.2464

m

' D s

' sA

' sB

' sC

Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị

 2 * *

f

 2* *50

 6







5.925*10 (1 /

 km .

)

b 0

6

6 18*10 *log

18*10 * ln

4.6867 0.2464

D m ' D s

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị

 6





2.8279*10 (1/

 . km

)

b 0 _

pha

1_

suco

(1)

 2* *50 D

*1000

_

6 18*10 * log

m suco r

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị lúc sự cố:

Đường kính dây: 17 mm

Số sợi: 35

Hệ số k = 0.768

Bán kính tự thân: ds = r*k = 8.5*0.768= 6.528 mm

Dòng điện cho phép: Icp= 445 A

Điện trở r0 = 0.21 /km

Cảm kháng : x0 = 2* *50*2*10-4*ln(Dm/Ds)= 0.1934(/km)

Dung dẫn:

Page 27 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

 6

 6





5.925*10 (1/

 km .

)

b 0

7.6*10 D

log ( 10

)m ' D s

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

Điện trở toàn đường dây (lộ đơn):

R = r0*lN-1 = 0.21*31.1127 = 6.5337 ()

Cảm kháng toàn đường dây (lộ kép):

X = x0 * lN-1 = 0.1934*31.1127 = 6.0165()

)km .

Dung dẫn toàn dường dây (lộ kép):

Y = b0 * lN-1 = 0.000005925*31.1127 = 0.00018434 (1/

Điện trở toàn đường dây (lộ kép):

R = 6.5337 / 2 = 3.2668 ()

Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-1:

Công suất phụ tải cuối đường dây:

SN = 134.327+ j 25.147 MVA

2

2





*

U





1.11527(

MVAr

)

Q c

2

Y 2

0.00018434*110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây:

S





 

)



34.327



j

 (25.147 1.115)



34.327



j

24.031(

MVA )

' N

P N

Q ( N

Q c

2

Công suất ở cuối tổng trở Z:

*

*

' P N

  U





2.334

kv

'  R Q X N U

 34.327 *3.2668 24.031*6.0165 110

dm

*

*

' P N



U







1.164

kv

'  X Q R N U

 34.327 *6.0165 24.031*3.2668 110

dm

Các thành phần của vecto sụt áp:

Điện áp đầu phát:

Page 28 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

2

2

2

U



U (

 

U

)





U



 (110 2.334)



1.164



112.34

KV

P

N

N

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

U

U

N



U

%



100%



100



2.122%

 P U

 112.34 110 110

N

Phần trăm sụt áp:

2

34.327



'2 P N

  P

R



 3.2668 0.4741

MW

2 24.0313 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất tác dụng:

2

34.327



'2 P N

  Q

X



 6.0165 0.8731

MVAr

2 24.0313 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất phản kháng:



 (34.327 0.474)



j

 (24.031 0.873)



34.801



j

24.904(

MVA )

' PS

Công suất ở đầu tổng trở Z:

2

2





*

U





1.11527(

MVAr

)

Q c 1

Y 2

0.00018434*110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở đầu:

S





 

)



34.801



j

 (24.904 1.115)



34.801



j

23.789(

MVA )

P

' P P

' j Q ( P

Q c 1

Công suất đầu phát của đường dây N-1:

Tổng sụt áp từ đầu N đến đầu 2:  U% = 2.199 + 2.122 = 4.32%

Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt 1 lộ:

Dòng điện cưỡng bức:

Icb = 2*111.671 = 223.341 A

Icb = 223.341 A < 0.81* Icp = 0.81* 445 = 360.45 A (thỏa)

 

 



0.327 0.4741 0.8011





MW



P  1 2

P N

 1

pha

2

P 

Tổn thất của pha 2 gồm 2 đường dây:

Bảng 2.6:

Page 29 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Đường dây Số lộ Y= b0 *l (1/) b0*10-6 (1/m) x0 (/m) r0 (/ m) X= x0 * l  Chiều dài (km) 45.354 0.33 0.2024 5.7019 R= r0*l  7.4834 9.179 0.0002586 1-2 2 1 31.113 0.21 0.1934 5.925 3.2668 6.016 N-1 2 5 0.0001843 4 Mã hiệu dây AC- 95 AC- 150 Bảng 2.7:

Mã hiệu dây AC-95 AC-150 Dòng cho phép Icp(A) 0.81*335 =271.35 A 0.81*445 = 360.45 A Đoạn 1-2 N-1 Bảng 2.8:

  

P

 



0.327 0.4741 0.8011





MW

Tên đường dây 1-2 N-1 Tổn thất P (MW) 0.3270 0.4741 STT 1 2

P  1 2

P N

 1

Tổng tổn thất là:



PHƯƠNG ÁN 3: MẠNG VÒNG KÍN

Phương án mạch vòng kín N-1-2-N

N

3l

1l

l

2





aS

bS

Hình 2.8: Mạng điện kín.

Phân bố công suất theo chiều dài:

Kiểm tra :

Tổng chiều dài các đoạn = lN-1+ lN-2 + l1-2 =31.113 + 45.354 + 39.661= 116.128 km

Page 30 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Chiều dài N-1-2 = 31.113 + 45.354 = 76.467 km

Chiều dài N-2-1 = 39.661 + 45.354 = 85.015 km

(16



j 12) *85.015 (18



j 15.875) *39.661







17.861



j 14.207

MVA

P N

1

jQ N

1

 116.128

Công suất trên đường N-1:

(16



j 12) *31.113 (18

j 15.875) *76.467



16.139



j 13.668

MVA





P N

2

jQ N

2

Công suất trên đường dây N-2:

  116.128

Kiểm

(



)



(



)



(



)



(



)

P N

1

jQ N

1

P N

2

jQ N

2

P 1

jQ 1

P 2

jQ 2

(17.861

j 14.207)

(16.139

j 13.668)









(16



j 12)



(18



j 15.875)



34



j

27.875

MVA

 Dòng công suất trên nhánh1-2 từ 1 đến 2:



jQ



(



)



(



)



P 12

12

P N

1

jQ N

1

P 1

jQ 1



(17.861



j 14.207)



(16



 12) 1.861 j



j

2.207

MVA

tra:

Vậy điểm 2 là điểm phân công suất.

Chọn dây N-1 cho phương án 3:

(



) *1000

2 17.861

3 2 14.207 *10



2 P N 1

I







119.784

A

N

1

2 Q N 1 3*110

3 *110

2

1







108.8943

mm

F kt

Dòng trên đường dây N-1:

119.7837 1.1

I N j kt

Tiết diện kinh tế tính toán:

Chọn dây: AC-185

Chọn trụ 1 mạch mã hiệu PI_110_3 trang 149 sách hướng dẫn thiết kế mạng điện

Hình dáng trụ xem hình pl5.5 trang 138 sách hướng dẫn thiết kế mạng điện

Các kích thước: h1 = 4 m, a1 = 2.1m, b1 = 4.2 m , b2 = 2.1 m

Dab = 4.51774 m

Dbc = 6.3 m

Page 31 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Dca = 5.8 m

3

3



D

*

D

*

D



4.51774 *6.3*5.8



5.48567

m

D m

bc

ca

ab

Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha của đường dây lộ kép có hoán vị

Đường kính dây: d = 19 mm

Số sợi :35

Hệ số k = 0.768

Bán kính tự thân ds = r * k = 9.5*0.768 = 7.296 mm

Dòng cho phép : Icp = 515 A

Điện trở : r0 = 0.17 /km

Cảm kháng : x0 = 2* *50*2*10-4*ln(Dm/ds)= 0.4161(/km)

 6

 6

7.6 *10

 6







2.7521*10 (1/

 km .

)

b 0

log

log

10

10

7.6*10 D m r

5.48567  3 9.5*10

Dung dẫn:

Điện trở toàn đường dây ( lộ đơn): R = 0.17* 31.1127 = 5.2892 

Cảm kháng toàn đường dây ( lộ đơn): X = 0.4161* 31.1127 = 12.9463 

Dung dẫn toàn đường dây ( lộ đơn):

Y= b0 * l = 0.0000027521*31.1127= 0.00008563 (1/)

Chọn dây N_2 của phương án 3:

2

(



) *1000

16.139

3 2 13.668 *10



2 P N

2

2

I







111.004

A

N

2

2 Q N 3*110

3 *110

I

2

2







100.9127

mm

F kt

Dòng trên đường dây 1-2:

111.004 1.1

N j kt

Tiết diện kinh tế tính toán:

Chọn dây: AC-185

Đường kính dây: d = 19 mm

Page 32 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Số sợi :35

Hệ số k = 0.768

Bán kính tự thân ds = r * k = 9.5*0.768 = 7.296 mm

Dòng cho phép : Icp = 515 A

Điện trở : r0 = 0.17 /km

Cảm kháng : x0 = 2* *50*2*10-4*ln(Dm/ds)= 0.4161(/km)

 6

 6

7.6 *10

 6







2.7521*10 (1/

 km .

)

b 0

log

log

10

10

7.6*10 D m r

5.48567  3 9.5*10

Dung dẫn:

Điện trở toàn đường dây ( lộ đơn): R = 0.17* 39.6611 = 6.7424

Cảm kháng toàn đường dây ( lộ đơn): X = 0.4161* 39.6611 = 16.5033 

Dung dẫn toàn đường dây ( lộ đơn):

Y= b0 * l = 0.0000027521*39.6611= 0.00010915(1/)

Chọn dây 1-2 cho phương án 3:

3

(



Q

) *1000

2 1.861



2 2.207 *10

2 P 12

I







15.15

A

12

2 12 3 *110

3 *110

2

F







13.7728

m m

Dòng trên đường dây N-2:

kt

I 12 j

15.15 1.1

kt

Tiết diện kinh tế tính toán:

Chọn dây: AC-150

Đường kính dây: d = 17 mm

Số sợi :35

Hệ số k = 0.768

Bán kính tự thân ds = r * k = 8.5*0.768 = 6.528 mm

Dòng cho phép : Icp = 445 A

Điện trở : r0 = 0.21 /km

Cảm kháng : x0 = 2* *50*2*10-4*ln(Dm/ds)= 0.4231(/km)

Page 33 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

 6

 6

7.6 *10

 6







2.7048*10 (1/

 km .

)

b 0

log

log

10

10

7.6*10 D m r

5.48567  3 8.5*10

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Dung dẫn:

Điện trở toàn đường dây ( lộ đơn): R = 0.21* 45.3542 = 9.5244

Cảm kháng toàn đường dây ( lộ đơn): X = 0.4231* 45.3542 = 19.1892 

Dung dẫn toàn đường dây ( lộ đơn):

Y= b0 * l = 0.0000027048*45.3542= 0.00012267(1/)

Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt dây N-2

Mạng trở thành liên thông N-1-2

2

2

2

(

)



2 ) *1000

 (16 18)



3 (12 15.875) *10



 P P 1 2

 Q Q ( 2

I







230.76

A

N

1

1 3 *110

3 *110

Dòng điện trên N-1:

IN1 = 230.76 A < IcpN1 *0.81 = 0.81 * 515 = 417.15 A

2

(

) *1000

18

2 3 15.875 *10









125.967

A

I 12

2 2  P Q 2 2 3*110

3 *110

Dòng điện trên đường 1-2:

I12 = 125.967 A < Icp12 *0.81 = 0.81 * 445 = 360.45 A

Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt dây N-1:

Mạng trở thành liên thông N-2-1:

2

2

2

(

)



2 ) *1000

 (16 18)



3 (12 15.875) *10



 P P 1 2

 Q Q ( 2

I







230.76

A

2

N

Dòng điện trên đường N-2:

3 *110

1 3 *110 = 230.76 A < IcpN2 *0.81 = 0.81 * 515 = 417.15 A

IN2

2

3

(

) *1000

16

2 12 *10



I







104.973

A

21

2 2  P Q 1 1 3*110

3 *110

Dòng điện trên đường 2-1:

Page 34 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN I21 = 104.973 A < Icp21 *0.81 = 0.81 * 445 = 360.45 A

Phân bố công suất theo tổng trở.

 S

b

j Q  2c

 'S b j Q  3c

Z

2

 S

2

j Q  2c

 S 3

N

 S 1

Z 3

j Q  1c

Z 1

j Q  3c 

j Q  1c

'S a

 S a

Hình 2.14: Sơ đồ thay thế mạng điện kín

Z



Z



Z



Z

tong

12

N

2

N

1



(5.2892



j 12.9463)



(9.5244



j 19.1892)



 (6.7424 16.5033)

tongZ



21.559



j

48.6387(

 )

tongZ

Tổng các tổng trở:

Z



Z



Z



(5.2892



j 12.9463)



(9.5244



 19.1892) 14.8135 j



j

32.1355



12

N

1

N

12

Tổng trở ZN12

Z



Z



Z



(6.7424



j 16.5033)



(9.5244



 19.1892) 16.2668 j



j

35.6925



12

N

2

N

21

Tổng trở ZN21

(





(



) *

Z

P 1

jQ Z ) * 1

N

P 2

jQ 2

N

2

S



* N

1

21 Z

tong

(16



j 12) * (16.2668



j

35.6925)



j 16.5033)

S



* N

1

 21.5559

(18  j

 j 15.8745) * (6.7424 48.6387

Công suất trên đoạn N-1:

Page 35 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

j 14.1106

MVA





1 17.8885

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN * NS

(



(



) *

Z

P 1

jQ Z ) * 1

N

P 2

jQ 2

N

12

S



* N

2

 1 Z

tong

(16



j 12) * (5.2892



j 15.8745) * (14.8135



j

32.1355)

j 12.9463)

S



* N

2

 21.5559

(18 

 48.6387 j



16.1115



j 13.7639

MVA

* NS

2

Công suất trên đoạn N-2:

S



S



(



)



(



)



34



j

27.8745

MVA dung (

)

N

1

N

2

P 1

jQ 1

P 2

jQ 2

Kiểm tra kết quả:



S





(17.885



j 14.1106)



(16



j 12) 1.8885





j

2.1106

MVA

S 12

N

1

S 1

Công suất trên đoạn 1-2:

Vậy nút 2 là điểm phân công suất.

' 1S

1Z

2Z

1

2

3Z2

A

Hình 2.17

B







1 2S

1AS



S B 2

 1S



j

12

j

j

S S  2B

j

b l 03 3 2

b l 011 2

b l 02 2 2

b l 011 2

 S

' 2

Tính toán đường dây N-2 trong mạch kín:



16.112



j 13.764

MVA

Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N2:

NS

Công suất phụ tải cuối đường dây:

2

2





*

U





0.66037(

MVAr

)

Q c

2

Y 2

0.00010915*110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây:

Page 36 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

S





 

) 16.112





j

(13.764 0.66) 16.112







j 13.104(

MVA )

' N

P N

Q ( N

Q c

2

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Công suất ở cuối tổng trở Z:

*

*

X

' P N

  U





2.953

kv

'  R Q N U

 16.112 *6.7424 13.104*16.5033 110

dm

*

*

' P N



U







1.614

kv

'  X Q R N U

 16.112 *16.5033 13.104 *6.7424 110

dm

Các thành phần của vecto sụt áp:

2

2

2

2

U



U (

 

U

)





U



 (110 2.953)



1.614



112.9645

KV

P

N

Điện áp đầu phát:

U

U



N



U

%



100%



100



2.685%

 P U

112.9645 110 110

N

Phần trăm sụt áp:

2

2 16.1115



'2 P N

  P

R



6.7424



0.2403

MW

13.1036 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất tác dụng:

2

2 16.1115



'2 P N

  Q

X



 16.5033 0.5882

MVAr

13.1036 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất phản kháng:



 (16.112 0.24)



j

(13.104 0.588) 16.352







j 13.692(

MVA )

' PS

Công suất ở đầu tổng trở Z:

2

2





*

U





0.66037(

MVAr

)

Q c 1

Y 2

0.00010915*110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở đầu:

Công suất đầu phát của đường dây N-2:

Page 37 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

(13.692 0.66) 16.352

) 16.352

j 13.031(

MVA )

 















j

' P P

' j Q ( P

Q c 1

P

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN S

Tổng sụt áp từ đầu N đến nút 2:  U% = 2.685%

Tính toán đường dây đơn 1-2:

2

2





*

U





0.74218(

MVAr

)

Q c

2

Y 2

0.00012267 *110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây:

S





 

) 1.888





j

(2.111 0.742) 1.888







j 1.368(

MVA )

' N

P N

Q ( N

Q c

2

Công suất ở cuối tổng trở Z:

*

*

' P N

  U





0.402

kv

'  R Q X N U

 1.888*9.5244 1.368*19.1892 110

dm

*

*

' P N



U







0.211

kv

'  X Q R N U

 1.888*19.1892 1.368*9.5244 110

dm

Các thành phần của vecto sụt áp:

2

2

2

U



U (

 

U

)





U



 (110 0.402)



2 0.211



110.4022

KV

P

N

Điện áp đầu phát:

U

U



N



U

%



100%



100 0.366%



 P U

110.4022 110 110

N

Phần trăm sụt áp:

2

2 1.888



'2 P N

  P

R



 9.5244 0.0043

MW

1.368 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất tác dụng:

2

2

1.888



'2 P N

  Q

X



19.1892



0.0086

MVAr

1.368 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất phản kháng:

Page 38 SVTH: PHẠM VĂN LÂM



 (1.888 0.004)



j

(1.368 0.009) 1.893







j 1.377(

MVA

)

' PS

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Công suất ở đầu tổng trở Z:

2

2





*

U





0.74218(

MVAr

)

Q c 1

Y 2

0.00012267 *110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở đầu đường dây:

S





 

) 1.893





j

(1.377 0.742) 1.893







j 1.377(

MVA )

P

' P P

' j Q ( P

Q c 1

Công suất đầu phát của đường dây1-2:

Tính toán đường dây đơn N-1:

Phụ tải 1: S1= P1 + j Q1 = 16 + j12 MVA

S







(16



j 12)



(1.893



j

 0.635) 17.893



j 12.635

MVA

N

P N

jQ N

Phụ tải ở đầu nhận của đường dây N-1:

2

2





*

U





0.51804(

MVAr

)

Q c

2

Y 2

0.00008563*110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây:

S





 

) 17.893





j

(12.635 0.518) 17.893







j 12.117(

MVA )

' N

P N

Q ( N

Q c

2

Công suất ở cuối tổng trở Z:

*

*

X

' P N

  U





2.286

kv

'  R Q N U

 17.893*5.2892 12.117 *12.9463 110

dm

*

*

' P N



U







1.523

kv

'  X Q R N U

 17.893*12.9463 12.117 *5.2892 110

dm

Các thành phần của vecto sụt áp:

2

2

2

U



U (

 

U

)





U



 (110 2.286)



2 1.523



112.2963

KV

P

N

Điện áp đầu phát:

Phần trăm sụt áp:

Page 39 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

U

U



N



U

%



100%



100



2.079%

 P U

112.2963 110 110

N

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

2

17.8927



'2 P N

  P

R



5.2892



0.2041

MW

2 12.1168 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất tác dụng:

2

17.8927



'2 P N

  Q

X



 12.9463 0.4996

MVAr

2 12.1168 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất phản kháng:



 (17.893 0.204)



j

(12.117 0.5) 18.097







j 12.616(

MVA )

' PS

Công suất ở đầu tổng trở Z:

2

2





*

U





0.51804(

MVAr

)

Q c 1

Y 2

0.00008563*110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở đầu đường dây:

S





 

) 18.097





j

(12.616 0.518) 18.097







j 12.098(

MVA )

P

' P P

' j Q ( P

Q c 1

Công suất đầu phát của đường dây N-1:

Tổng sụt áp trên mạch N-1-2: U% = 0.366 + 2.079 = 2.44 %





 0.2041 0.0043 0.2403 0.4487





MW

P tong pha _

3

Tổng tổn thất công suất của pha 3 gồm 3 đường dây:

Bảng 2.6

Đường dây r0 /km x0 /km b0*10-6 1//km X= x0*l  Y=b0*l  R = r0*l  N-1 Chiều dài (km) 31.113 0.17 0.4161 5.2892 12.9463 2.7521 0.00008563

1-2 45.354 0.21 0.4231 9.5244 19.1892 2.7048 0.00012267

N-2 39.661 0.17 0.4161 6.7424 16.5033 2.7521 0.00010915 Số lộ Mã hiệu dây AC- 185 AC- 150 AC- 185

Page 40 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Bảng 2.7

Đoạn N-1 N-2 1-2 Mã hiệu dây AC-185 AC-185 AC-150 Dòng cho phép Icp (A) 0.81*515 = 417.15 (A) 0.81*515 = 417.15 (A) 0.81*445 = 360.45 (A) Bảng 2.8

STT 1 2 3 Tên đường dây N-1 N-2 1-2 Tổn thất P (MW) 0.2041 0.2403 0.0043 0.4487 Tổng tổn thất

TÍNH TOÁN KHU VỰC 2:ĐƯỜNG DÂY KÉP HÌNH TIA N-3 VÀ N-4:

TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY N-3 CỦA KHU VỰC 2:

I

max

N

P jQ max max maxS cos

Hình 2.5:Đường dây kép hình tia

2

(

) *1000

20

3 2 15 *10



I







131.216

A

3

2 2  P Q 3 3 3*110

3 *110

Dòng điện phụ tải 3:

Dòng trên 1 lộ của đường dây N-3= 131.216/2 = 65.6080 A

2

3







59.6436

mm

F kt

65.608 1.1

I j kt

Tiết diện kinh tế tính toán:

Chọn dây : AC-95

Chọn trụ kim loại 2 mạch mã hiệu PIB110_4

Hình dạng trụ xem hình 2.12

Page 41 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Các kích thước : a1=2 m, a2= 3.5 m, a3 = 2 m , b1= 2 m, b2 = 3.5m, b3= 2 m,

h1 = 3 m, h2 = 3 m

2

2

2

2

''

D



a ( 3



b 1)



h ( 1



h

2)



 (3.5 2)



 (3 3)



7.2111

m

' a a

2

2

2

'

D



a ( 2



a

3)



h

2



 (3.5 2)



2 3



3.354

m

' a b

2

2

2

''

D



a ( 3



b

2)



h

2



 (2 3.5)



2 3



6.26498

m

' a b

2

2

2

2

'

D



a ( 1



a

3)



h ( 1



h

2)



 (2 2)



 (3 3)



m 6

' a c



a

3



b 3

   2 2

4

m

a cD '

''

D



D



7.2111

m

''

a a ''

'

' a a

2

2

'

D



a ( 2



b 1)



2 h 1

 (3.5 2)



2 3



6.26498

m



'' a b

2

2

''

D



b ( 2



b 1)



2 h 1

 (3.5 2)



2 3



3.3541

m



'' a b

2

2

2

2

''

D



a 1



b 1 2 2

  

4

m

D



b ( 1



b 3)



h ( 1



h

2)



 (2 2)



 (3 3)



6

m

'

'' a c

'' a c

D



D



3.3541

m

'

'

' b a

' a b

2

2

''

D



a ( 2



b 1)



2 h 1



 (3.5 2)



2 3



6.26498

m

' b a

2

2

'

D



a ( 2



a 1)



2 h 1



 (3.5 2)



2 3



3.3541

m

' b c

2

2

2

''

D



a ( 2



b 3)



h

2



 (3.5 2)



2 3



6.26498

m

' b c

D



a

2



b

 2 3.5 3.5 7





m

' '' b b

D



D



6.26498

m

'

''

'' b a

' a b

D



D



3.3541

m

''

''

'' b a

'' a b

2

2

'

D



a ( 1



b

2)



2 h 1



 (2 2)



2 3



6.26498

m

'' b c

Các khoảng cách:

Page 42 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

2

2

''

D



b ( 2



b 3)





 (3.5 2)



2 3



3.3541

m

h 2

'' b c

D



D



7

m

'

''

'' b b

' b b

D



D



3.3541

m

'

'

' c b

' b c

2

2

''

D



a ( 1



b

2)



2 h 1



 (2 2)



2 3



6.26498

m

' c b

D



D



6

m

'

'

' c a

' a c

2

2

2

2

''

''

D



D



a ( 1



b 3)



(



h 1)



 (2 2)



 (3 3)



7.2111

m

h 2

' c a

' c c

D



D



4

m

'

''

'' c a

' a c

D



D



6

m

''

''

'' c a

'' a c

D



D



6.26498

m

'

''

'' c b

' b c

D



D



3.3541

m

''

''

'' c b

'' b c

D



D



7.2111

m

'

''

'' c c

' c c

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

4

D



D

*

D

*

D

*

D



4.58404

m

''

'

'

''

AB

' a b

' a b

'' a b

'' a b

Khoảng cách trung bình hình học giữa pha A và pha B:

4

D



D

*

D

*

D

*

D



4.58404

m

''

'

'

''

BC

' b c

'' b c

' b c

'' b c

Khoảng cách trung bình hình học giữa pha B và pha C:

4

D



D

*

D

*

D

*

D



4.89898

m

'

''

''

'

CA

'' c a

'' c a

' c a

' c a

Khoảng cách trung bình hình học giữa pha C và pha A:

3



D

*

D

*

D



4.6867

m

D m

BC

CA

AB

Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha của đường dây lộ kép có hoán vị:

3

D



D

*

D

*

D



4.07163

m

'

'

'

sucom

' b c

' c a

' a b

Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha của đường dây lộ kép có hoán vị lúc sự cố 1 lộ:

Page 43 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Bán kính tự thân: ds = 4.9005m

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 * 7.2111 0.18798



m

''

sA

a a '

Bán kính trung bình của dây pha A:

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 *7



0.18521

m

''

sB

b b '

Bán kính trung bình của dây pha B:

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 *7.2111 0.18798



m

''

sC

c c '

Bán kính trung bình của dây pha C:

3



D

*

D

*

D



0.18706

m

D s

sB

sC

sA

Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị:

 4



f

x 0

D 2 *10 * 2* * * log m  D s

 4



2 *10 * 2* *50 *log





0.2024(



/

km

)

x 0

4.6867 0.18706

Cảm kháng của đường dây:

3 *10

D

_

 4



2 *10 * 2* *50 *log





0.4224(



/

km

)

x 0 _

ph

a1_

suco

(1)

m suco d

s

(1)

Cảm kháng của đường dây lúc sự cố 1 pha:

Bán kính dây: r = d/2 = 13.5/2 = 6.75 mm

 3

 3

D



r D *

*10



6.75*7.2111*10



0.2206

m

''

' sA

' a a

 Dung dẫn Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha A:

Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha B:

Page 44 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

 3

D



r D *

*10



0.2174

m

''

' sB

' b b

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

 3

D



r D *

*10



0.2206

m

''

' sC

' c c

Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha C:

3

3



D

*

D

*

D



0.2206* 0.2174* 0.2206



0.2195

m

' D s

' sA

' sB

' sC

Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị

 2 * *

f

 2 * *50

 6







5.7019 *10 (1 /

 . km

)

b 0

6 18*10 * log

6 18*10 * log

4.6867 0.2195

D m ' D s

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị

 6





2.7261*10 (1 /

 . km )

b 0 _

pha

1_

suco

(1)

 2* *50 D

*1000

_

6 18*10 * log

m suco r

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị lúc sự cố:

Đường kính dây: 13.5 mm

Số sợi: 7

Hệ số k = 0.726

Bán kính tự thân: ds = r*k = 13.5*0.726= 4.9005 mm

Dòng điện cho phép: Icp= 335 A

Điện trở r0 = 0.33 /km

Cảm kháng : x0 = 2* *50*2*10-4*ln(Dm/Ds)= 0.2024(/km)

 6

 6

7.6 *10

 6



5.7019 *10 (1/

 . km

)





b 0

log

log

10

10

4.6867 0.2195

7.6*10 D m ' D s

Dung dẫn:

Điện trở toàn đường dây (lộ đơn):

R = r0*l1 = 0.33*31.1127 = 10.2672 ()

Page 45 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Cảm kháng toàn đường dây (lộ kép):

X = x0 * l1 = 0.2024*31.1127 = 6.2968()

)km .

Dung dẫn toàn dường dây (lộ kép):

Y = b0 * l1 = 0.0000057019*31.1127 = 0.0001774 (1/

Điện trở toàn đường dây (lộ kép):

R = 10.2672 / 2 = 5.1336 ()

Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-3:

Công suất phụ tải cuối đường dây:

SN = 20 + j 15 MVA

2

2





*

U





1.07327(

MVAr

)

Q c

2

Y 2

0.0001774*110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây:

S





 

)



20



j

(15 1.073)





20



j 13.927

MVA

' N

P N

Q ( N

Q c

2

Công suất ở cuối tổng trở Z:

*

*

' P N

  U





1.731

kv

'  R Q X N U

 20 *5.51336 13.927 * 6.2968 110

dm

*

*

' P N



U







0.495

kv

'  X Q R N U

 20 *6.2968 13.927 *5.1336 110

dm

Các thành phần của vecto sụt áp:

2

2

2

2

U



U (

 

U

)





U



 (110 1.731)



0.495



111.7321

KV

P

N

Điện áp đầu phát:

U

U



N



U

%



100%



100 1.573%



 P U

111.7321 110 110

N

Phần trăm sụt áp:

Tổn thất công suất tác dụng:

Page 46 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

2

20



'2 P N

  P

R



 5.1336 0.252

MW

13.9267 2

U

110

'2  Q N 2 N

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

2

2

20



'2 P N

  Q

X



 6.2968 0.3091

MVAr

13.9267 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất phản kháng:

Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt 1 lộ:

Dòng điện cưỡng bức:

Icb = 2*65.608 = 131.216 A

Icb = 131.216 A < 0.81* Icp = 0.81* 335 = 271.35 A (thỏa)

TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY N-4 CỦA KHU VỰC 2

I

max

N

P jQ max max maxS cos

Hình 2.5: Đường dây kép hình tia

2

(

) *1000

22



3 2 19.402 *10

I







153.960

A

4

2 2  P Q 4 4 3*110

3 *110

Dòng phụ tải 4:

Dòng trên 1 lộ của N-4: = 153.96 / 2 = 76.98 A

2

4







69.9819

mm

F kt

76.98 1.1

I j kt

Tiết diện kính tế tính toán:

Chọn dây AC-95

Bán kính tự thân ds = 4.9005mm

Bán kính trung bình của dây pha A:

Page 47 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 * 7.2111 0.18798



m

''

sA

a a '

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 *7



0.18521

m

''

sB

b b '

Bán kính trung bình của dây pha B:

 3

D



ds

 3 *10 *

D



4.9005*10 *7.2111 0.18798



m

''

sC

c c '

Bán kính trung bình của dây pha C:

3



D

*

D

*

D



0.18706

m

D s

sB

sC

sA

Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị:

 4



f

x 0

D 2 *10 * 2* * * log m  D s

 4



2 *10 * 2* *50 *log





0.2024(



/

km

)

x 0

D m D s

Cảm kháng của đường dây:

3 *10

D

_

 4



2 *10 * 2* *50 *log





0.4224(



/

km )

x 0 _

ph

a1_

suco

(2)

m suco d

s

(1)

Cảm kháng của đường dây lúc sự cố 1 pha:

Bán kính dây: r = d/2 = 13.5/2 = 6.75 mm

 3

 3

D



r D *

*10



6.75*7.2111*10



0.2206

m

''

' sA

' a a

 Dung dẫn Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha A:

 3

D



r D *

*10



0.2174

m

''

' sB

' b b

Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha B:

 3

D



r D *

*10



0.2206

m

''

' sC

' c c

Bán kính trung bình hình học giữa các dây thuộc pha C:

Page 48 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

3

3



D

*

D

*

D



0.2206* 0.2174* 0.2206



0.2195

m

' D s

' sA

' sB

' sC

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị

 2 * *

f

 2 * *50

 6







5.7019 *10 (1 /

 . km

)

b 0

6 18*10 * log

6 18*10 * log

4.6867 0.2195

D m ' D s

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị

 6





2.7261*10 (1/

 . km

)

b 0 _

pha

1_

suco

(2)

 2* *50 D

*1000

_

6 18*10 * log

m suco r

Dung dẫn của đường dây lộ kép có hoán vị lúc sự cố:

Đường kính dây: 13.5 mm

Số sợi: 7

Hệ số k = 0.726

Bán kính tự thân: ds = r*k = 13.5*0.726= 4.9005 mm

Dòng điện cho phép: Icp= 335 A

Điện trở r0 = 0.33 /km

Cảm kháng : x0 = 2* *50*2*10-4*ln(Dm/Ds)= 0.2024(/km)

 6

 6

7.6*10

 6







5.7019*10 (1/

 . km

)

b 0

log

)

10

log ( 10

4.6867 0.2195

7.6*10 D m ' D s

Dung dẫn:

Điện trở toàn đường dây (lộ đơn):

R = r0*l1 = 0.33*39.6611 = 13.0882 ()

Cảm kháng toàn đường dây (lộ kép):

X = x0 * l1 = 0.2024*39.6611 = 8.0269()

Dung dẫn toàn dường dây (lộ kép):

Page 49 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

)km .

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Y = b0 * l1 = 0.0000057019*39.6611 = 0.00022614 (1/

Điện trở toàn đường dây (lộ kép):

R = 13.0882 / 2 = 6.5441 ()

Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-4:

Công suất phụ tải cuối đường dây:

SN = 22+ j 19.402MVA

2

2





*

U





1.36816(

MVAr

)

Q c

2

Y 2

0.00022614*110 2

Công suất phản kháng do điện dung ở cuối đường dây:

S





(

Q

 

)



22



j

 (19.402 1.368)



22



j 18.034(

MVA )

' N

P N

N

Q c

2

Công suất ở cuối tổng trở Z:

*

*

X

2 2 * 6 .5 4 4 1

' P N

' N



U







2 .6 2 5

k v

 R Q U

 1 8 .0 3 4 * 8 .0 2 6 9 1 1 0

d m

*

*

R

2 2 * 8 .0 2 6 9

' P N

' N



U







0 .5 3 2

k v

 X Q U

 1 8 .0 3 4 * 6 .5 4 4 1 1 1 0

d m

Các thành phần của vecto sụt áp:

2

2

2

2

U



U (

 

U

)





U



(110



2.625)



0.532



112.62625

KV

P

N

N

Điện áp đầu phát:

U

U



N



U

%



100%



100



2.386%

 P U

112.62625 110 110

N

Phần trăm sụt áp:

2

2

22



'2 P N

  P

R



 6.5441 0.4377

MW

18.034 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất tác dụng:

2

2

22



'2 P N

  Q

X



 8.0269 0.5368

MVAr

18.034 2

U

110

'2  Q N 2 N

Tổn thất công suất phản kháng:

Page 50 SVTH: PHẠM VĂN LÂM





 0.4377 0.252



0.6897(

MW

)

P tong khuvuc _

2

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Tổng công suất tác dụng của hai đường dây của khu vực 2:

Kiểm tra phát nóng lúc sự cố đứt 1 lộ:

Dòng điện cưỡng bức:

Icb = 2*76.98 = 153.96 A

Icb = 153.96 A < 0.81* Icp = 0.81* 335 = 271.35 A (thỏa)

Bảng 2.6

(/km)

(/km)

r0 x0 Đường dây Số lộ Y= b0*l 1/ R= r0*l  X= x0*l  b0*10-6 (1/km) Mã hiệu dây Chiều dài (km) 2 AC-95 31.11 0.165 0.202 5.7019 5.134 6.297 0.0001774

2 AC-95 39.66 0.165 0.202 5.7019 6.544 8.027 0.0002261

N-3 335 N-4 335

Bảng 2.7

Mã hiệu dây AC-95 AC-95 Dòng điện cho phép Icp(A) 0.81*335=271.35(A) 0.81*335=271.35(A) Đoạn N-3 N-4

Bảng 2.8

0.6897(

MW

)

Tên đường dây N-1 N-2 Tổn thất P (MW) 0.252 0.4377 STT 1 2

  P

Tổng tổn thất trong mạng điện:

CHƯƠNG 3: SO SÁNH PHƯƠNG ÁN VỀ KINH TẾ

Tính phương án 1 đường dây kép hình tia

Page 51 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Đường dây kép N-1:

- chiều dài : 31.113 km - Tiết diện dây : AC-95 - Tiền đầu tư 1 km đường dây 2 mạch: 33200 $/km - Tiền đầu tư toàn đường dây lộ kép: K1 = 33200 * 31.113 = 1032941.59 $ - Khối lượng 1 km dây : 386 kg/pha/km - Khối lượng toàn bộ đường dây kép N-1: 6*386*31.113 = 72.057 tấn Đường dây kép N-2:

- chiều dài : 39.661km - Tiết diện dây : AC-95 - Tiền đầu tư 1 km đường dây 2 mạch: 33200 $/km - Tiền đầu tư toàn đường dây lộ kép:K2 = 33200 * 39.661 = 1316747.33$ - Khối lượng 1 km dây : 386 kg/pha/km - Khối lượng toàn bộ đường dây kép N-2: 6*386*39.661 = 91.855 tấn Tổng tiền đầu tư pha 1:

K = K1 + K2 = 1032941.59 + 1316747.33 = 2349688.91 $

- Tổng khối lượng kim loại màu: 72.057 + 91.855 = 163.912 tấn

  

A





0.448*3410.93 1529.14



Mwh

P tong pha _

1 *

 

(0.124



2  ) *8760 (0.124



2  ) *8760 3410.93

- Tổn thất điện năng trong pha 1:

5000 4

T max 4 10

10

với giờ

Hệ số vận hành : avh = 0.04

Hệ số thu hồi vốn đầu tư phụ tiêu chuẩn: atc = 0.125

Phí tổn tính toán hàng năm:

Z = (avh + atc) * k + c*P= (0.04+0.125)*2349688.91+50*1529.14=464155.66 $/ năm

Bảng 3.1: Chi phí đầu tư của phương án 1

Đường dây Dây dẫn

AC-95 AC-95 Chiều dài km 31.113 39.661 Tiền đầu tư 1 km đường dây 33200 33200 Tiền đầu tư toàn đường dây 1032941.59 1316747.33 N-1 N-2

Tổng đầu tư đường dây của phương án 1: K = 2349688.91 $

Bảng 3.2: Khối lượng kim loại màu của phương án 1.

Page 52 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

STT Đường dây Mã hiệu dây Chiều dài

(km) 31.113 39.661 Khối lượng Kg/km/pha 386 386 Khối lượng 3 pha (tấn) 72.057 91.855 N-1 N-2 AC-95 AC-95 1 2

Tổng khối lượng : 163.912 tấn

Tính toán phương án 2 đường dây liên thông:

Đường dây kép N-1:

- Chiều dài : 31.113 km - Tiết diện dây : AC-150 - Tiền đầu tư 1 km đường dây 2 mạch: 35700 $/km - Tiền đầu tư toàn đường dây lộ kép: K1 = 35700 * 31.113 = 1110723.33 $ - Khối lượng 1 km dây : 617 kg/pha/km - Khối lượng toàn bộ đường dây kép N-1: 6*617*31.113 = 115.179 tấn Đường dây kép1-2:

- Chiều dài : 45.354 km - Tiết diện dây : AC-95 - Tiền đầu tư 1 km đường dây 2 mạch: 33200 $/km - Tiền đầu tư toàn đường dây lộ kép:K2 = 33200 * 45.354 = 1505758.17$ - Khối lượng 1 km dây : 386 kg/pha/km - Khối lượng toàn bộ đường dây kép 1-2: 6*386*45.354 = 105.040 tấn - Tổng tiền đầu tư pha 2:

K = K1 + K2 = 1110723.33 + 1505758 = 2616481.51 $

- Tổng khối lượng kim loại màu: 115.179 + 105.040 = 220.219 tấn

  

A





0.801*3410.93 2732.44



Mwh

P tong pha _

2 *

 

(0.124



2  ) *8760 (0.124



2  ) *8760 3410.93

- Tổn thất điện năng trong pha 2:

5000 4

T max 4 10

10

với giờ

Hệ số vận hành : avh = 0.04

Hệ số thu hồi vốn đầu tư phụ tiêu chuẩn: atc = 0.125

Phí tổn tính toán hàng năm:

Z = (avh + atc) * k + c*P= (0.04+0.125)*2616481.51+50*2732.44=568341 $/ năm

Bảng 3.1: Chi phí đầu tư của phương án 2

Page 53 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Đường dây Dây dẫn

AC-150 AC-95 Chiều dài km 31.113 45.354 Tiền đầu tư 1 km đường dây 35700 33200 Tiền đầu tư toàn đường dây 1110723.33 1505758.17 N-1 1-2

Tổng đầu tư đường dây của phương án 2: K = 2616481.51 $

Bảng 3.2: Khối lượng kim loại màu của phương án 1.

STT Đường dây Mã hiệu dây Chiều dài

N-1 1-2 AC-150 AC-95 (km) 31.113 45.354 Khối lượng Kg/km/pha 617 386 Khối lượng 3 pha (tấn) 115.179 105.040 1 2

Tổng khối lượng : 220.219 tấn

Tính phương án 3 mạng kín

Đường dây đơn N-1:

- Chiều dài : 31.113 km - Tiết diện dây : AC-185 - Tiền đầu tư 1 km đường dây lộ đơn: 18000 $/km - Tiền đầu tư toàn đường dây lộ đơn: K1 = 18000* 31.113 = 560028.57 $ - Khối lượng 1 km dây : 771 kg/pha/km - Khối lượng toàn bộ đường dây đơn N-1: 3*771*31.113 = 71.964 tấn Đường dây đơn N-2:

- Chiều dài : 39.661km - Tiết diện dây : AC-150 - Tiền đầu tư 1 km đường dây lộ đơn: 17300 $/km - Tiền đầu tư toàn đường dây lộ đơn:K2 = 17300 * 39.661 = 713899.15$ - Khối lượng 1 km dây : 771 kg/pha/km - Khối lượng toàn bộ đường dây đơn N-2: 3*771*39.661 = 91.736 tấn Đường dây đơn 1-2:

- Chiều dài : 45.354 km - Tiết diện dây : AC-150 - Tiền đầu tư 1 km đường dây lộ đơn: 17300 $/km - Tiền đầu tư toàn đường dây lộ đơn:K2 = 17300 * 45.354 = 784627$ - Khối lượng 1 km dây : 617 kg/pha/km - Khối lượng toàn bộ đường dây đơn: 3*617*45.354 = 83.951 tấn - Tổng tiền đầu tư pha 3:

K = K1 + K2 + K3 = 560028.57 + 713899.15 + 784627 = 2058554.72 $

- Tổng khối lượng kim loại màu: 71.964 + 91.736 + 83.951 = 247.65 tấn

- Tổn thất điện năng trong pha 3:

Page 54 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

  

A





0.449*3410.93 1530.57



Mwh

P tong pha _

3 *

 

(0.124



2  ) *8760 (0.124



2  ) *8760 3410.93

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

5000 4

T max 4 10

10

với giờ

Hệ số vận hành : avh = 0.04

Hệ số thu hồi vốn đầu tư phụ tiêu chuẩn: atc = 0.125

Phí tổn tính toán hàng năm:

Z = (avh + atc) * k + c*P= (0.04+0.125)*2058554.72+50*1530.57=416189.81 $/ năm

Bảng 3.1: Chi phí đầu tư của phương án 3

Đường dây Dây dẫn

AC-185 AC-185 AC-150 Chiều dài km 31.113 39.661 45.354 Tiền đầu tư 1 km đường dây 18000 18000 17300 Tiền đầu tư toàn đường dây 560028.57 713899.15 784627 N-1 N-2 1-2

Tổng đầu tư đường dây của phương án 2: K = 2058554.72 $

Bảng 3.2: Khối lượng kim loại màu của phương án 3.

STT Đường dây Mã hiệu dây Chiều dài

N-1 N-2 1-2 AC-185 AC-185 AC-150 (km) 31.113 39.661 45.354 Khối lượng Kg/km/pha 771 771 617 Khối lượng 3 pha (tấn) 71.964 91.736 83.951 1 2 3

Tổng khối lượng : 247.650 tấn

Chi phí tính toán pha 1: Z1 = 464155.66 $/năm

Chi phí tính toán pha 2: Z2 = 568341.6 $/năm

Chi phí tính toán pha 3: Z3 = 416189.81 $/năm

Bảng 3.3: Bảng tổng hợp các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật

Đơn vị Triệu đồng Mwh Phương án 1 2349688.91 1529.14 Phương án 2 2616481.51 2732.44 Phương án 3 2058554.72 1530.57

1.936 163.912 2.199 220.219 2.079 247.65 Tấn

Triệu đồng 464155.66 568341.6 416189.81 Chỉ tiêu Vốn đầu tư K Tổn thất điện năng A U% lớn nhất % Kim loại màu sử dụng Phí tổn tính

Page 55 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN toán Z Qua bảng thống kê ta chọn phương án 3 cho khu vực 1

Tính phí tổn cho khua vực 2

Tính khu vực 2 đường dây kép hình tia

Đường dây kép N-3:

- Chiều dài : 31.113 km - Tiết diện dây : AC-95 - Tiền đầu tư 1 km đường dây 2 mạch: 33200 $/km - Tiền đầu tư toàn đường dây lộ kép K1 = 33200* 31.113 = 1032941.59 $ - Khối lượng 1 km dây : 386 kg/pha/km - Khối lượng toàn bộ đường dây kép N-3: 6*386*31.113 = 72.057 tấn Đường dây đơn N-4:

- Chiều dài : 39.661km - Tiết diện dây : AC-95 - Tiền đầu tư 1 km đường dây 2 mạch: 33200 $/km - Tiền đầu tư toàn đường dây lộ kép:K2 = 33200 * 39.661 = 1316747.33$ - Khối lượng 1 km dây : 386 kg/pha/km - Khối lượng toàn bộ đường dây kép N-4: 6*386*39.661 = 91.855 tấn -Tổng tiền đầu tư khu vực 2:

K = K1 + K2 = 1032941.59 + 1316747.33 = 2349688.91 $

- Tổng khối lượng kim loại màu: 72.057 + 91.855 = 163.912 tấn

  

A





0.69 *3410.93



2352.35

Mwh

P tong khuvuc _

2 *

 

(0.124



2  ) *8760 (0.124



2  ) *8760 3410.93

Tổn thất điện năng trong khu vực 2:

5000 4

T max 4 10

10

với giờ

Hệ số vận hành : avh = 0.04

Hệ số thu hồi vốn đầu tư phụ tiêu chuẩn: atc = 0.125

Phí tổn tính toán hàng năm:

Z = (avh + atc) * k + c*P= (0.04+0.125)*2349688.91+50*2352.35=505316.01 $/ năm

Bảng 3.1: Chi phí đầu tư của khu vực 2

Đường dây Dây dẫn

AC-95 AC-95 Chiều dài km 31.113 39.661 Tiền đầu tư 1 km đường dây 33200 33200 Tiền đầu tư toàn đường dây 1032941.59 1316747.33 N-3 N-4

Page 56 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Tổng đầu tư đường dây của phương án 1: K = 2349688.91 $

Bảng 3.2: Khối lượng kim loại màu của khu vực 2.

STT Đường dây Mã hiệu dây Chiều dài

N-3 N-4 AC-95 AC-95 (km) 31.113 39.661 Khối lượng Kg/km/pha 386 386 Khối lượng 3 pha (tấn) 72.057 91.855 1 2 Tổng khối lượng : 163.912 tấn

CHƯƠNG 4 – SƠ ĐỒ NỐI DÂY CHI TIẾT- CHỌN MÁY BIẾN ÁP







20

MVA

S 1

Chọn máy biến áp cung cấp cho phụ tải 1:

16 0.8

P 1  cos 1

Công suất S của phụ tải 1:

S



14.286

MVA



dm tinhtoan

_

S 20 1  1.1 1.1

Công suất định mức tính toán của máy biến áp

Chọn máy biến áp có Sđm = 16 MVA

Số lượng : 2 máy biến áp ghép song song

Điện áp định mức : 110/22 kv

Tổn hao ngắn mạch Pn = 51 kw

Phần trăm điện áp ngắn mạch : Un % = 9.6%

Tổn hao không tải : P0 = 17 kw

Phần trăm dòng không tải : I0 % = 2 %

2

3 *10









2.411

R B



S

3 51*110 *10 3 2 (16*10 )

2 P U * dm n 2 dm

Điện trở 1 máy:

2

*10

U

9.6 *110 *10

2 dm

n

X







72.6

B



U % * S

3 16*10

dm

Điện kháng 1 máy:

Page 57 SVTH: PHẠM VĂN LÂM



0.017

MW

FeP

   P 0

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Tổn hao tác dụng trong sắt:

I

dm



Q







0.32

MVAr

Fe

S 0 %* 100

2 *16 100

Tổn hao phản kháng trong sắt:





1.2053

R  t



R B 2

2.411 2

Điện trở tương đương hai máy biến áp song song:





36.3

X  t



X B 2

72.6 2

Điện kháng tương đương hai máy biến áp song song:





2 *

2* 0.017



0.034

MW

P Fe tram _

  P 0

Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:



Q



2 *



Q



2* 0.32



0.64

MVAr

Fe tram _

Fe

Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:

S







24

MVA

2

Chọn máy biến áp cung cấp cho phụ tải 2:

18 0.75

P 2  cos 2

Công suất S của phụ tải 2:

2

S



17.143

MVA



dm tinhtoan

_

S 24  1.1 1.1

Công suất định mức tính toán của máy biến áp

Chọn máy biến áp có Sđm = 20 MVA

Số lượng : 2 máy biến áp ghép song song

Điện áp định mức : 110/22 kv

Tổn hao ngắn mạch Pn = 56 kw

Phần trăm điện áp ngắn mạch : Un % = 9.6%

Tổn hao không tải : P0 = 20 kw

Page 58 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Phần trăm dòng không tải : I0 % = 2 %

2

3 *10









1.694

R B



S

3 56 *110 *10 3 2 (20 *10 )

2 P U * dm n 2 dm

Điện trở 1 máy:

2

*10

U

9.6 *110 *10

2 dm

n

X







58.08

B



% * U S

3 20*10

dm

Điện kháng 1 máy:



0.02

MW

FeP

   P 0

Tổn hao tác dụng trong sắt:

I

dm



Q







0.4

MVAr

Fe

S 0 %* 100

2 * 20 100

Tổn hao phản kháng trong sắt:





0.847

R  t



R B 2

1.694 2

Điện trở tương đương hai máy biến áp song song:





29.04

X  t



X B 2

58.08 2

Điện kháng tương đương hai máy biến áp song song:





2 *

2* 0.02



0.04

MW

P Fe tram _

  P 0

Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:



Q



2 *



Q



2 *0.4



0.8

MVAr

Fe tram _

Fe

Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:







25

MVA

S 3

Chọn máy biến áp cung cấp cho phụ tải 3:

20 0.8

P 3  cos 3

Công suất S của phụ tải 3:

Công suất định mức tính toán của máy biến áp

Page 59 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

3

S



17.857

MVA



dm tinhtoan

_

S 25  1.1 1.1

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

Chọn máy biến áp có Sđm = 20 MVA

Số lượng : 2 máy biến áp ghép song song

Điện áp định mức : 110/22 kv

Tổn hao ngắn mạch Pn = 56 kw

Phần trăm điện áp ngắn mạch : Un % = 9.6%

Tổn hao không tải : P0 = 20kw

Phần trăm dòng không tải : I0 % = 2 %

2

3 *10









1.694

R B



S

3 56 *110 *10 3 2 (20 *10 )

2 P U * dm n 2 dm

Điện trở 1 máy:

2

*10

U

9.6 *110 *10

2 dm

n

X







58.08

B



% * U S

3 20*10

dm

Điện kháng 1 máy:



0.02

MW

FeP

   P 0

Tổn hao tác dụng trong sắt:

I

dm



Q







0.4

MVAr

Fe

S 0 %* 100

2 * 20 100

Tổn hao phản kháng trong sắt:





0.847

R  t



R B 2

1.694 2

Điện trở tương đương hai máy biến áp song song:





29.04

X  t



X B 2

58.08 2

Điện kháng tương đương hai máy biến áp song song:

Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:

Page 60 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2* 0.02

0.04

MW

2 *





P Fe tram _

  P 0

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN 



Q



2 *



Q



2 *0.4



0.8

MVAr

Fe tram _

Fe

Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:

S







29.33

MVA

4

Chọn máy biến áp cung cấp cho phụ tải 4:

22 0.75

P 4  cos 4

Công suất S của phụ tải 4:

S







20.952

MVA

dm tinhtoan

_

S 4 1.1

29.33 1.1

Công suất định mức tính toán của máy biến áp

Chọn máy biến áp có Sđm = 25 MVA

Số lượng : 2 máy biến áp ghép song song

Điện áp định mức : 110/22 kv

Tổn hao ngắn mạch Pn = 63 kw

Phần trăm điện áp ngắn mạch : Un % = 9.5%

Tổn hao không tải : P0 = 24 kw

Phần trăm dòng không tải : I0 % = 2 %

2

3 *10









1.22

R B



S

3 63*110 *10 3 2 (25*10 )

2 P U * dm n 2 dm

Điện trở 1 máy:

2

*10

U

9.5*110 *10

2 dm

n

X







45.98

B



% * U S

3 25*10

dm

Điện kháng 1 máy:



0.024

MW

FeP

   P 0

Tổn hao tác dụng trong sắt:

Tổn hao phản kháng trong sắt:

Page 61 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

I

dm



Q







0.5

MVAr

Fe

S 0 % * 100

2* 25 100

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN





0.6098

R  t



R B 2

1.22 2

Điện trở tương đương hai máy biến áp song song:





22.99

X  t



X B 2

45.98 2

Điện kháng tương đương hai máy biến áp song song:





2 *

2* 0.024



0.048

MW

P Fe tram _

  P 0

Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:



Q



2 *



Q



2 *0.5 1



MVAr

Fe tram _

Fe

Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:

CHƯƠNG V

XÁC ĐỊNH DUNG LƯỢNG BÙ KINH TẾ VÀ GIẢM TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG

I ) TÍNH BÙ KINH TẾ CHO KHU VỰC 1

Page 62 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN ● Các thành phần của hàm chi phí tính toán:

Z1 = (avh + atc)  K0  (Qbù1 + Qbù2) = 1125 (Qbù1 + Qbù2).

Z2 = C  P  8760  (Qbù1 + Qbù2) = 2190  (Qbù1 + Qbù2).

_ Điện trở tổng mạch N-1-2-N: R_tổng = 21.556 (  ).

_ Điện trở N-2-1: RN-2-1 = 16.2668 (  ).

R

_

N

21

_ Điện trở N-2: RN-2 = 6.7427 (  ).

R

_

tong

R

_

N

2

= 0.7546

R

_

tong

= 0.3128

● Dòng công suất phản kháng đường dây N-1:

Q_I = 0.7546 (12 – Qbù1) + 0.3128 (15.875 – Qbù2)

_ Điện trở N-1: RN-1 = 5.2892 (  ).

R

_

N

1

_ Điện trở N-2-1: RN-2-1 = 14.8135 (  ).

R

_

tong

R

_

N

12

= 0.2454

R

_

tong

= 0.6872

● Dòng công suất phản kháng đường dây N-2:

Q_II = 0.2454 (12 – Qbù1) + 0.6872 (15.875 – Qbù2)

 Suy ra dòng công suất phản kháng trên đường dây 2-1:

Q_III = Q_II – (Q2 – Qbù2) = 0.2454 (12 – Qbù1) + 0.3128  (15.875 – Qbù2)

I  RN1+Q 2

II  R_N2 + Q 2

III  R_12

TC  0 2 110

Z3 = [(Q1 – Qbù1)2  R_T1+(Q2 – Qbù2)2  R_T2 + Q 2

● Hàm chi phí tính toán: Z = Z1 + Z2 + Z3

Lấy đạo hàm của Z theo Qbù1 và Qbù2 và sắp xếp, thu gọn có kết quả sau:

Z 1buQ

= 146.491 Qbù1 + 46.636 Qbù2 = -816.778

Page 63 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

Z 2buQ

= 46.636 Qbù1 + 154.492 Qbù2 = -302.889

Giải hệ phương trình trên có được:

Qbù1 = -5.478 MVAr

Qbù2 = -0.307 MVAr

Vì Qbù1 < 0 và Qbù2 < 0 nên cho Qbù1 = 0 và Qbù2 = 0

Qbù1 = 0 MVAr

Qbuf2 = 0 MVAr

II ) TÍNH BÙ KINH TẾ CHO KHU VỰC 2

● Tiền tụ điện K0 = 5000 $ /MVAr

Hệ số avh + atc = 0.225

P* = 0.005

Bù kinh tế cho đường dây kép N-3 ( và trạm biến áp).

● Các thành phần của hàm chi phí tính toán:

Z1 = ( avh + atc )  K0  Qbù2 = 1125 Qbù

Z2 = c   P*  8760  Qbù = 2190  Qbù

2

93. 2

T 0 110

3410 110

Z3 = c (Q - Qbù)2  (R_N3 + R_T3) = 50  (15 - Qbù )2  ( 5.134 +0.847 ) 

= 84.295 (15 – Qbù)2

● Hàm chi phí tính toán: Z = Z1 + Z2 + Z3

Lấy đạo hàm của Z theo Qbù và cho bằng không, giải được Qbù

Qbù3 = -4.663 (MVAr) Vì Qbù3 < 0 nên không cần bù và cho Qbù3 = 0 ● Bù kinh tế cho đương dây kép N-4:

Page 64 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

Các thành phần của hàm chi phí tính toán:

Z1 = ( avh + atc )  K0  Qbù2 = 1125  Qbù

Z2 = c   P*  8760  Qbù = 2190  Qbù

2

93. 2

T 0 110

3410 110

Z3 = c ( Q – Qbù)2  ( R-N4 + R_T4 ) = 50 ( 19.402 – Qbù )2  (6.554 + 0.610)

= 100.833  (19.402 – Qbù )2

● Hàm chi phí tính toán: Z = Z1 + Z2 + Z3

Lấy đạo hàm của Z theo Qbù và cho bằng không, giải được Qbù

Qbù4 = 2.964 MVAr

Kết quả bù kinh tế:

Phụ tải P(MW) Q(MVAr) cos truocbu Cos saubu

16 18 20 22 12 15.875 15 19.402 0.8 0.75 0.8 0.75 Qbù (MVAr) 0 0 0 2.964 Q-Qbù MVAR 12 15.875 15 16.438 1 2 3 4

CHƯƠNG VI

TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TTRONG MẠNH ĐIỆN

XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN PHỐI THIẾT BỊ BÙ CƯỠNG BỨC

Page 65 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN I) Cân bằng công suất kháng cho khu vực 1 ứng với phụ tải 1,2

1) Tính công suất tính toán tại nút I: ● Công suất kháng của phụ tải 1 sau khi bù:

Q1 = 12 – 0 = 12 (MVAr)

_ Tổn hao công tác dụng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 1:

.1 2053 2 110

= 0.0398 (MVAr).  Ptrạm1 = ( 162 + 122 )

_ Công suất tác dụng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T1:

1T = 16 + 0.0398 = 16.0398 ( MW).

P '

_ Công suất phản kháng ở đầu tổng trở của trạm biến áp 1:

1T = 12 + 1.2 = 13.2 (M

Q '

_ Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:

 PFe_trạm1 = 2   P0 = 0.034 ( MW).

_ Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:

 QFe_trạm1 = 2   QFe = 0.64 (MVAr).

● Công suất kháng do 1/2 điện dung dây N-1 phát ra:

 QC_N1/2 = 0.51804 ( MVAr).

Page 66 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Công suất kháng do 1/2 điện dung dây 1-2 phát ra:

 QC_N12/2 = 0.74218 ( MVAr).

_ Công suất tính toán tại nút I:

P_I = P1 +  P_trạm1 +  PFe_trạm1 = 16 + 0.04 + 0.034 = 16.074 (MW).

Q_I = Q1 +  Q_trạm1 +  QFe_trạm1 -  QC_N1/2 -  QC_N12/2

= 12 + 1.2 + 0.640 – 0.518037 – 0.74218 = 12.579784 (MVAr).

2 ) Tính công suất tính toán tại nút II:

_ Công suất kháng của phụ tải 2 sau khi bù:

Q2 = 15.87 – 0 = 15.87 ( MVAr ).

_ Tổn thất công suất tác dụng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 2:

847 2

.0 110

= 0.0403 (MW).  Ptrạm2 = ( 182 + 15.8752 )

_ Tổn thất công suất kháng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 2:

04.29 2 110

= 1.3824 (MAVr).  Ptrạm2 = ( 182 + 15.8752 )

'

2TP = 18 + 0.0403 = 18.0403 (MW).

_ Công suất tác dụng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T2:

'

2TQ = 15.875 + 1.3824 = 17.2569 ( MVAr ).

_ Công suất phản kháng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T2:

_ Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:

 PFe_trạm2 = 2   P0 = 0.4 ( MW).

_ Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:

 QFe_trạm2 = 2   QFe = 0.8 (MVAr).

● Công suất kháng do 1/2 điện dung dây N-2 phát ra:

 QC_N2/2 = 0.66037 ( MVAr).

_ Công suất kháng do 1/2 điện dung dây 1-2 phát ra:

 QC_N12/2 = 0.74218 ( MVAr).

_ Công suất tính toán tại nút II:

Page 67 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN P_II = P2 +  P_trạm2 +  PFe_trạm2 = 18 + 0.04 + 0.04 = 18.08 (MW).

Q_II = Q2 +  Q_trạm2 +  QFe_trạm2 -  QC_N2/2 -  QC_N12/2

= 15.875 + 1.382 + 0.8 - 0.66037 – 0.74218 = 16.654358 (MVAr).

_ Tổng các tổng trở Ztổng:

Ztổng = Z_N1 + Z_12 + Z_N2 = (5.2892 + j 12.9463) + ( 9.5244 + j 19.1892 ) + (6.7424 + j 16.5033)

= 21.5559 + j 48.6387 (  ).

_ Tổng các tổng trở Z_N12:

Z_N12 = Z_N1 + Z_12 + = (5.2892 + j 12.9463) + ( 9.5244 + j 19.1892 )

= 14.8135 + j 32.1355 (  ).

_ Tổng các tổng trở Z_N21:

Z_N21 = Z_N2 + Z_12 = (6.7424 + j 16.5033) + ( 9.5244 + j 19.1892 )

= 16.2668 + j 35.6925 (  ).

● Công suất trên đoạn N1:

* _ NS

1

= [(P_I – j Q_I)  Z_N21 + (P_II – jQ_II)  Z_N2] / Ztổng

= [(16.0738 – j 12.5798)  (16.2669 + j 35.6925) + ( 18.0803 – j 16.6544 ) ( 6.7424 + j 16.5033)]/

(21.5559 + j 48.6387) = 17.973 + j 14.799 (MVA).

_ Công suất trên đoạn N2:

* _ NS

2

= [(P_I – j Q_I)  Z_N1 + (P_II – jQ_II)  Z_N12] / Ztổng

= [(16.0738 – j 12.5798)  (5.2892 + j 12.9463) + ( 18.0803 – j 16.6544 ) ( 14.8135 + j 32.1355)]/

(21.5559 + j 48.6387) = 16.1812 + j 14.4351 (MVA).

● Kiểm tra kết quả:

S_N1 + S_N2 = ( P_I + j Q_I ) + ( P_II + j Q_II ) = 34.1542 + j 29.2341 ( MVA).

_ Công suất trên đoạn 12:

S_12 = (17.973 + j 14.799) – (16.0738 + j 12.5798) = 1.8992 + j 2.2192 (MVA).

 Nút 2 là điểm phân công suất.

Vẽ hình 7.3 trang 84 nhưng tách ra tại điểm phân công suất II

Page 68 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

2) Tính toán dường dây N-2 trong mạch kín: ● Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N2:

_ Công suất phụ tải cuối đường dây:

SN = 16.181 + j 14.435 ( MVA).

'

NS = 16.181 + j 14.435 (MVA).

_ Công suất ở cuối tổng trở Z:

_ Các thành phần của vectơ sụt áp:

.16

181



.6

7424

435.14



.16

5033

' P N

' N

 Ulớn =

 110

đm

 X = = 3.158 (KV).  QR U

.16

181



.16

5033

.14

435



.6

7424

' P N

' N

 Unhỏ =

 110

đm

 U=  Ulớn = 3.158 (KV).

  R = = 1.543 (KV).  QX U

_ Phần trăm sụt áp theo  U:  U = 2.87 %.

2

_ Tổn thất công suất tác dụng:

.16

2 181

2' N

 R =

 6.7424 = 0.262 (MW).

435.14 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q  P =

2

_ Tổn thất công suất phản kháng:

.16

2 181

2' N

 X =

 16.5033 = 0.641 (MVAr).

435.14 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q  Q =

_ Công suất ở đầu tổng trở Z:

N = (P '

N +  P) + j (Q '

N +  Q) = (16.181 + 0.262) + j (14.435 + 0.641)

S '

= 16.443 + j 15.076 (MVA).

.0

 1102 = 0.66037 (MVAr).

_ Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây:

00010915 2

 QC1 =

Page 69 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Công suất kháng do điện dung của toàn đường dây:

Q = 0.00010915  1102 = 1.32074 (MVAr).





_ Công suất ở đầu phát của đường dây N-2:

Sp = 16.443 + j (15.076 – 0.66) = 16.443 + j 14.416 (MVA).

● Tính toán đường dây đơn 1-2:

N = 1.899 + 2.219 (MVA).

_ Công suất ở cuối tổng trở Z: S '

_ Các thành phần của vectơ sụt áp:

.1

899



.9

5244

219.2



.19

1892

' P N

' N

 Ulớn =

 110

đm

 X = = 0.5516 (KV).  QR U

.1

899



.19

1892

.2

219



.9

5244

' P N

' N

 Unhỏ =

 110

đm

 U=  Ulớn = 0.5516 (KV).

  R = = 0.139 (KV).  QX U

_ Phần tăm sụt áp:  U% = 0.501 %

2

2

_ Tổn thất công suất tác dụng:

.1

899

2192

2' N

 P =

 R =

 9.5244 = 0.0067 (MW).

 .2 2 110

2' P  N 2 U đm

Q

2

2

_ Tổn thất công suất phản kháng:

.1

899

2192

2' N

 Q =

 X =

 19.1892 = 0.0135 (MVAr).

 .2 2 110

2' P  N 2 U đm

Q



Q = 0.00012267 1102 = 1.48436 (MVAr).



_ Công suất kháng do điện dung của toàn dường dây:

_ Công suất ở đầu tổng trở Z:

P = (1.899 + 0.007) + j (2.219 + j 0.014) = 1.906 + j 2.233 (MVA).

S '

_ Công suất ở đầu phát của đường dây 12:

Sp_12 = 1.906 +j 2.233 (MVA).

● Tính toán đường dây đơn N-1:

Page 70 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Phụ tải 1: P_I + j Q_I = 16.074 + j 12.58 (MVA).

_ Phụ tải ở đầu nhận của đường dây N-1:

PN + j QN = (16.074 + j 12.58) + (1.906 + j 2.233) = 17.98 + j 14.813 (MVA).

N = 17.98 + j 14.813 (MVA).

_ Công suất ở cuối tổng trở Z: S '

_ Các thành phần của vectơ sụt áp:

98.17



.5

2890

813



.12

9463

' P N

' N

 Ulớn =

 .14 110

đm

 X = 2.608 (KV). =  QR U

98.17



.12

9463

813.14



.5

2890

' P N

' N

 Unhỏ =

 110

đm

 U=  Ulớn = 2.6079 (KV).

  R = 1.404 (KV). =  QX U

_ Phần tăm sụt áp:  U% = 2.371 %

2

2

_ Tổn thất công suất tác dụng:

.17

9797

8125

2' N

 P =

 R =

 5.2892= 0.2372 (MW).

.14 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q

2

2

_ Tổn thất công suất phản kháng:

.17

9797

8125

2' N

 Q =

 X =

 12.9463 = 0.5806 (MVAr).

.14 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q

_ Công suất ở đầu tổng trở Z:

N = (P '

N +  P) + j (Q '

N +  Q) = (17.98 + 0.237) + j (14.813 + 0.58)

S '

= 18.217 + j 15.393 (MVA).

.0

 1102 = 0.51804 (MVAr).

_ Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây:

0008563 2

 QC1 =

_ Công suất kháng do điện dung của toàn đường dây:

Q = 0.0008563  1102 = 1.03607 (MVAr)





_ Công suất ở đầu phát của đường dây N-1::

Page 71 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Sp_N1 = 18.217 + j (15.393 – 0.518) = 18.217 + j 14.875 (MVA).

_ Tổng sụt áp trên mạch N-1-2:  U% = 0.501 + 2.371 = 2.872 %.

_ Tổng tổn thất công suất của khu vực 1 gồm 3 đường dây:

 Ptổng_KV1 = 0.2372 + 0.262 + 0.0067 = 0.5059 (MW).

_ Công suất nguồn cung cấp cho đường dây N1 và N2:

S nguồn_KV1 = Sphát_N1 + Sphát_N2 = 34.66 + j 29.291 (MVA).

_ Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây của khu vực 1:

 PL = 0.5059402 (MW).

_ Tổn thất công suất tác dụng trong đồng của MBA khu vực 1:

 PCu = 0.0801638 (MW).

_ Tổn thất công suất tác dụng trong sắt của MBA khu vực 1:

 PFe = 0.074 (MW).

_ Tổng công suất phản kháng phát ra trên đường dây của khu vực 1:

 PC = 3.8411725 (MVAr).

● Tính toán đường dây kép N-3 và máy biến áp T3:



P

 

j Q

Fe

2

Fe

2



P

 

j Q

Fe

1

Fe

1

j

j

j

j

Y 1 2

Y 1 2

Y 2 2

Y 2 2

Vẽ hình 7.1 trang 76 bộ đường dây 2.

_ Công suất kháng của phụ tải 3 sau khi bù:

Page 72 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Q3 = 15 – 0 = 15 (MVAr).

 Quá trình tính ngược từ cuối về đầu nguồn.

2

20(

_ Tổn thất công suất tác dụng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 3:



.0

847

 Ptrạm3 =

2 )15 2

 110

= 0.0437 (MW).

2

20(

_ Tổn thất công suất kháng trong điện kháng dây quấn trạm biến áp 3:



04.29

 Qtrạm3 =

2 )15 2

 110

= 1.5 (MVAr).

_ Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:

 PFe_trạm = 2   P0 = 0.04 ( MW).

_ Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:

 QFe_trạm = 2   QFe = 0.8 (MVAr).

● Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-3:

_ Công suất tác dụng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T3:

3T = 20 + 0.0437 = 20.0437 (MW).

P '

_ Công suất phản kháng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T3:

3T = 15 + 1.5 = 16.5 (MVAr).

Q '

_ Công suất tác dụng ở cuối đường dây N-3:

PN = 20 + 0.0437 + 0.04 = 20.084 (MW).

_ Công suất phản kháng ở cuối đường dây N-3:

QN = 15 + 1.5 0.8 = 17.3 (MVAr).

_ Công suất cuối đường dây: SN = 20.084 + j 17.3 (MVA).

.0

2



110

_ Công suất kháng do điện dung ở cuối:

 QC2 =

0001774 2

= 1.07327 (MVAr).

N = 20.084 + j (17.3 – 1.073) = 20.084 + j 16.227 (MVA).

_ Công suất ở cuối tổng trở Z: S '

_ Tổn thất công suất tác dụng:

Page 73 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

2

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

.20

0837

2267

2' N

 P =

 R =

 5.1336 = 0.2828 (MW).

.16 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q

2

2

_ Tổn thất công suất phản kháng:

.20

0837

2267

2' N

 Q =

 X =

.16 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q  6.2968 = 0.3469 (MVAr).

_ Công suất ở đầu tổng trở Z:

N + (  P + j  Q) = 20.3666 + j 16.5737 (MVA).

P = S '

S '

.0

2



110

_ Công suất kháng do điện dung ở cuối:

 QC1 =

0001774 2

= 1.07327 (MVAr).



Q = 0.0001774 1102 = 2.14655 (MVAr).



_ Công suất kháng do điện dung của toàn đường dây:

_ Công suất ở đầu đường dây N-3:

P + j (  Q '

P -  QC1) = Pp + j QP = 20.3666 + j 15.5004 (MVA).

SP_N3 = P '

● Tính toán đường dây kép N-4 Và trạm biến áp T4:

Vẽ hình 7.1 trang 76 bộ hai đường dây:

Page 74 SVTH: PHẠM VĂN LÂM



P

 

j Q

Fe

2

Fe

2



P

 

j Q

Fe

1

Fe

1

j

j

j

j

Y 1 2

Y 1 2

Y 2 2

Y 2 2

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

Công suất kháng của phụ tải 4 sau khi bù:

Q3 = 19 – 2.964 = 16.438 (MVAr).

 Quá trình tính ngược từ cuối về đầu nguồn.

2

2

22(

)

_ Tổn thất công suất tác dụng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 4:



.0

6098

 Ptrạm4 =

438.16 2

 110

= 0.038 (MW).

2

2

22(

438

)

_ Tổn thất công suất kháng trong điện kháng dây quấn trạm biến áp 4:



99.22

 Qtrạm4 =

 .16 2 110

= 1.433 (MVAr).

_ Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:

 PFe_trạm = 2   P0 = 0.04 ( MW).

_ Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:

 QFe_trạm = 2   QFe = 0.8 (MVAr).

● Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-4:

_ Công suất tác dụng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T4:

4T = 22 + 0.038 = 20.038 (MW).

P '

_ Công suất phản kháng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T4:

4T = 16.438 + 1.433 = 17.8711 (MVAr).

Q '

_ Công suất tác dụng ở cuối đường dây N-4:

PN = 22 + 0.038 + 0.048 = 22.086 (MW).

Page 75 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Công suất phản kháng ở cuối đường dây N-4:

QN = 16.438+ 1.433 + 1 = 18.871 (MVAr).

_ Công suất cuối đường dây: SN = 22.086 + j 18.871 (MVA).

.0

2



110

_ Công suất kháng do điện dung ở cuối:

 QC2 =

00022614 2

= 1.36816 (MVAr).

N = 22.086 + j (18.871 – 1.368) = 20.086 + j 17.503 (MVA).

_ Công suất ở cuối tổng trở Z: S '

2

2

_ Tổn thất công suất tác dụng:

086.22

5029

2' N

 P =

 R =

 6.5441 = 0.4295 (MW).

.17 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q

2

2

_ Tổn thất công suất phản kháng:

086.22

5029

2' N

 Q =

 X =

.17 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q  8.0269 = 0.5268 (MVAr).

_ Công suất ở đầu tổng trở Z:

N + (  P + j  Q) = 22.5155 + j 18.0298 (MVA).

P = S '

S '

.0

2



110

_ Công suất kháng do điện dung ở cuối:

 QC1 =

00022614 2

= 1.36816 (MVAr).



Q = 0.00022614 1102 = 2.73632 (MVAr).



_ Công suất kháng do điện dung của toàn đường dây:

_ Công suất ở đầu đường dây N-4:

P + j (  Q '

P -  QC1) = Pp + j QP = 22.5155 + j 16.6616 (MVA).

SP_N3 = P '

_ Tông công suất nguồn cung cấp cho N-3 và N-4 của khu vực 2:

Snguồn_KV2 = SP_N3 + SP_N4 = 42.8821 + j 32.162 (MVA).

_ Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây của khu vực 2:

 PL = 0.7123411 (MW).

Page 76 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Tổn thất công suất tác dụng trong đồng của MBA khu vực 2:

 PCu = 0.0817623 (MW).

_ Tổn thất công suất tác dụng trong sắt của MBA khu vực 2:

 PFe = 0.088 (MW).

_ Tổng công suất phản kháng phát ra trên đường dây của khu vực 2:

 PC = 4.88286888 (MVAr).

Snguồn = Snguồn_KV1 + Snguồn_KV2

 Hệ số công suất nguồn:

● Tổng kết chế độ max:

_ Tổng công suất nguồn cung cấp cho toàn mạng: Snguồn_max = 77.5422 + j 61.4532 (MVA).

_ Hệ số công suất nguồn cung cấp cho toàn mạng:

Cos nguon = 0.784

 PL = 1.2182813 (MW).

_ Tổn thất công suất tác dụng trên toàn mạng:

_ Tổn thất công suất tác dụng trong đồng của toàn mạng:

 PCu = 0.161926 (MW).

_ Tổn thất công suất tác dụng trong sắt của toàn mạng:

 PFe = 0.162 (MW).

_ Tổng công suất phản kháng phát ra trên đường dây của toàn mạng:

 PC = 8.7240413 (MVAr).

● TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ MIN:

Vẽ lại các hình như trong chế độ phụ tải max, ghi lại các giá trị phụ tải min

_ Chỉ lập bảng

1) Cân bằng công suất kháng khu vực 1: a) Cân bằng công suất kháng cho khu vực 1 gồm 3 đường dây mạch vòng kín N-1-2-N + Tính công suất tính toán tại nút 1:

_ Công suất của phụ tải 1: S1min = 6.4 + j 4.8 (MVA).

Page 77 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

2

4.6

 1.2053 = 0.0064 (MW).

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Tổn thất công tác dụng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 1:

8.4 2

 110

 Ptrạm1 =

2

2

4.6

 Q =

_ Tổn thất công tác dụng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 1:

8.4 2

 110

 36.3 = 0.192 (MVAr).

_ Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:

 PFe_trạm1 = 2   P0 = 0.034 ( MW).

_ Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:

 QFe_trạm1 = 2   QFe = 0.64 (MVAr).

● Công suất kháng do 1/2 điện dung dây N-2 phát ra:

 QC_N1/2 = 0.51804( MVAr).

_ Công suất kháng do 1/2 điện dung dây 1-2 phát ra:

 QC_12/2 = 0.74218 ( MVAr).

_ Công suất tác dụng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T1:

1T = 6.4 + 0.0064 = 6.4064 (MW).

P '

_ Công suất phản kháng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T1:

1T = 4.8 + 0.192 = 4.992 (MVAr).

Q '

● Công suất tính toán tại nút 1:

P_I = P1 +  P_trạm1 +  PFe_trạm1 = 6.4 + 0.006 + 0.034 = 6.44 (MW).

Q_I = Q1 +  Q_trạm1 +  QFe_trạm1 -  QC_N1/2 -  QC_12/2

= 4.8 + 0.192 + 0.64 – 0.518037 – 0.74218 = 4.371784 (MVAr).

● Tính công suất tính toán tại nút 2:

_ Công suất phụ tải 2 : Smin = 7.2 + j 6.35 (MVA).

2

2.7(

_ Tổn thất công suất tác dụng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 2:



.0

847

 Ptrạm2 =

2 )35.6 2

 110

= 0.0065 (MW).

Page 78 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

2.7(

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Tổn thất công suất kháng trong điện kháng dây quấn trạm biến áp 2:



04.29

 Qtrạm3 =

2 )35.6 2

 110

= 0.2212 (MVAr).

_ Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:

 PFe_trạm2 = 2   P0 = 0.04 ( MW).

_ Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:

 QFe_trạm2 = 2   QFe = 0.8 (MVAr).

● Công suất kháng do 1/2 điện dung dây N-2 phát ra:

 QC_N2/2 = 0.66037 ( MVAr).

_ Công suất kháng do 1/2 điện dung dây 1-2 phát ra:

 QC_12/2 = 0.74218 ( MVAr).

_ Công suất tác dụng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T2:

2T = 7.2 + 0.0065 = 7.2065 (MW).

P '

_ Công suất phản kháng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T2:

2T = 6.35+ 0.2212 = 6.571 (MVAr).

Q '

● Công suất tính toán tại nút II:

P_II = P2 +  P_trạm2 +  PFe_trạm2 = 7.2 + 0.006 + 0.04 = 7.246 (MW).

Q_II = Q2 +  Q_trạm2 +  QFe_trạm2 -  QC_N2/2 -  QC_12/2

= 6.35 + 0.221 + 0.8 – 0.66037 – 0.74218 = 5.968438 (MVAr).

_ Tổng các tổng trở:

Ztổng = Z_N1 + Z_12 + Z_N2 = (5.2892 + j 12.9463) + (9.5244 + j 19.1892) + (6.7424 + 16.5033)

= 21.5559 + j 48.6387 (  ).

_ Tổng trở Z_N12 = Z_N1 + Z_12 = (5.2892 + j 12.9463) + (9.5244 + j 19.1892)

= 14.8135 + j 32.1355 (  ).

_ Tổng trở Z_N21 = Z_N2 + Z_12 = (6.7424 + j 16.5033) + (9.5244 + j 19.1892)

= 16.2668 + j 35.6925 (  ).

Page 79 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Công suất trên đoạn N1:

I

N

II

N

2

1N =

21 Z

tong

.6(

4404



j

.4

3718 )



.16(

2668





j

.5

9684 )



.6(

7424



j .16

5033 )

( )  Z  ( )  Z  QP I  QP II S *

j .35 .21

6925 )  5559

 j

.7( .48

2465 6387

=

= 7.2003 – j 5.2006 (MVA).

_ Công suất trên đoạn N2:

I

N

1

II

II

N

12

2N =

tong

.6(

4404



j

.4

3718 )



.5(

2892



j

.5

9684 )



.14(

8135



j

.32

1355 )

2465

( )  Z (  QP )  Z  QP I S *  Z

j .12 .21

9463 ) 5559

 

.7( j

 6387

.48

=

= 6.4866+j 5.1396 (MVA).

_ Kiểm tra kết quả: S_N1 + S_N2 = (P_I + j Q_I) + (P_II + j Q_II) = 13.6868 + j 10.3402

_ Công suất trên đoạn 12:

S12 = (7.2003 + j 5.2006) – (6.4404 + j 4.3718) = 0.7599 + j 0.8289 (MVA).

 Nút 2 là điểm phân công suất.

● Tính toán đường dây N-2 trong mạch kín:

_ Tính toán theo phương pháp từng bước dường dây:

SN = 6.487 + j 5.14 (MVA).

_ Công suất ở cuối tổng trở Z:

N = 6.487 + j 5.14 (MVA).

S '

_ Các thành phần của vectơ sụt áp:

487.6



.6

7424

14.5



.16

5033

' P N

' N

 Ulớn =

 110

đm

 X = = 1.169 (KV).  QR U

487.6



.16

503

14.5



.6

7424

' P N

' N

 Unhỏ =

 110

đm

 U=  Ulớn = 1.1687 (KV).

  R = = 0.658 (KV).  QX U

_ Phần tăm sụt áp:  U% = 1.062 %

Page 80 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

2

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Tổn thất công suất tác dụng:

.6

4866

1396

2' N

 P =

 R =

 6.7424 = 0.0382 (MW).

.5 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q

2

2

_ Tổn thất công suất phản kháng:

.6

4866

1396

2' N

 Q =

 X =

 16.5033 = 0.934 (MVAr).

.5 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q

_ Công suất ở đầu tổng trở Z:

N = (P '

N +  P) + j (Q '

N +  Q) = (6.487 + 0.038) + j (5.14 + 0.093)

S '

= 6.525 + j 5.233 (MVA).

.0

 1102 = 0.66037 (MVAr).

_ Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây:

00010915 2

 QC1 =

_ Công suất ở đầu phát đường dây N-2:

SP = 6.525 + j (5.233 – 0.66) = 6.525 + j 5.573 (MVA).

● Tính toán đường dây 1-2:

N = 0.76 + j 0.829 (MVA).

_ Công suất ở cuối tổng trở Z: S '

_ Các thành phần của vectơ sụt áp:

76.0



.9

5244

829



.19

1892

' P N

' N

 Ulớn =

 .0 110

đm

 X = 0.21 (KV). =  QR U

76.0



.19

892

829



.9.19

5244

' P N

' N

 Unhỏ =

 .0 110

đm

 U=  Ulớn = 0.2104 (KV).

  R = 0.061 (KV). =  QX U

_ Phần tăm sụt áp:  U% = 0.191 %

2

2

_ Tổn thất công suất tác dụng:

.0

7599

8289

2' N

 P =

 R =

 9.5244 = 0.001 (MW).

.0 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q

_ Tổn thất công suất phản kháng:

Page 81 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

2

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

.0

7599

8289

2' N

 Q =

 X =

 19.1892 = 0.002 (MVAr).

.0 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q

_ Công suất ở đầu tổng trở Z:

N = (P '

N +  P) + j (Q '

N +  Q) = (0.76 + 0.001) + j (0.829 + 0.002)

S '

= 0.761 + j 0.831 (MVA).

_ Công suất ở đầu phát của đường dây 12: SP = 0.761 + j 0.831 (MVA).

● Tính toán đường dây đơn N-1:

_ Phụ tải I: P_I + j Q_I = 6.44 + j 4.372 (MVA).

_ Phụ tải ở đầu nhận của đường dây N-1:

PN + j QN = (6 + j 4.372) + (0.761 + j 0.831) = 7.201 + j 5.203 (MVA).

_ Công suất ở cuối tổng trở Z:

N = PN + j QN = 7.201 + j 5.203 (MVA).

S '

.7

201



.5

2892

203.5



.12

9463

' P N

' N

 Ulớn =

 110

đm

 X = = 0.959 (KV).  QR U

.7

201



.12

9463

.5

203



.5

2892

' P N

' N

 Unhỏ =

 110

đm

 U=  Ulớn = 0.9586 (KV).

  R = = 0.597 (KV).  QX U

_ Phần tăm sụt áp:  U% = 0.871 %

2

2

_ Tổn thất công suất tác dụng:

.7

2013

2026

2' N

 P =

 R =

 5.2892 = 0.0345 (MW).

.5 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q

2

2

_ Tổn thất công suất phản kháng:

.7

2013

2026

2' N

 Q =

 X =

 12.9463 = 0.0844 (MVAr).

.5 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q

_ Công suất ở đầu tổng trở Z:

N = (P '

N +  P) + j (Q '

N +  Q) = (7.201 + 0.035) + j (0.503 + 0.084)

S '

= 7.236 + j 5.287 (MVA).

Page 82 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

.0

 1102 = 0.51803 (MVAr).

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Công suất kháng do điện dung ở đầu đường dây:

0008563 2

 QC1 =

_ Công suất ở đầu phát đường dây N-1:

SP = 7.236 + j (5.287 – 0.518) = 7.236 + j 4.769 (MVA).

 U% = 0.191 + 0.871 = 1.063 %

_ Tổng sụt áp trên mạch N-1-2:

 Ptổng_pa3 = 0.0345 + 0.0382 + 0.001 = 0.0737 (MW).

_ Tổng tổn thất công suất khu vực 1 gồm 3 đường dây:

_ Công suất nguồn cung cấp cho đường dây N1 và N2:

Snguồn_kv1 = Sphát_N1 + Sphát_N2 = 13.76 + j 9.342 (MVA).

_ Hệ số công suất nguồn cung cấp cho khu vực 1: Cos = 0.827

Phụ tải min = 0.4 phụ tải max

Phụ tải 3: S3min = 8 + j 6 (MVA).

● Tính toán đường dây kép N-3 và trạm biến áp T3:

 Quá trình tính ngược từ cuối về đầu nguồn.

2

8(

_ Tổn thất công suất tác dụng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 3:



847.0

 Ptrạm3 =

2 )6 2

 110

= 0.007 (MW).

2

8(

_ Tổn thất công suất kháng trong điện kháng dây quấn trạm biến áp 3:



04.29

 Qtrạm3 =

2 )6 2

 110

= 0.24 (MVAr).

_ Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:

 PFe_trạm = 2   P0 = 0.04 ( MW).

_ Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:

 QFe_trạm = 2   QFe = 0.8 (MVAr).

● Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-3:

Page 83 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Công suất tác dụng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T3:

3T = 8 + 0.007 = 8.007 (MW).

P '

_ Công suất phản kháng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T3:

3T = 6 + 0.24 = 6.24 (MVAr).

Q '

_ Công suất tác dụng ở cuối đường dây N-3:

PN = 8 + 0.007 + 0.04 = 8.047 (MW).

_ Công suất phản kháng ở cuối đường dây N-3:

QN = 6 + 0.24 + 0.8 = 7.04 (MVAr).

_ Công suất cuối đường dây: SN = 8.047 + j 7.04 (MVA).

.0

2



110

_ Công suất kháng do điện dung ở cuối:

 QC2 =

0001774 2

= 1.07327 (MVAr).

N = 8.047 + j (7.04 – 1.073) = 8.047 + j 5.967 (MVA).

_ Công suất ở cuối tổng trở Z: S '

2

2

_ Tổn thất công suất tác dụng:

.8

047

9667

2' N

 P =

 R =

 5.1336 = 0.0426 (MW).

 .5 2 110

2' P  N 2 U đm

Q

2

2

_ Tổn thất công suất phản kháng:

.8

047

9667

2' N

 Q =

 X =

 .5 2 110

2' P  N 2 U đm

Q  6.2968 = 0.0522 (MVAr).

_ Công suất ở đầu tổng trở Z:

N + (  P + j  Q) = 8.0896 + j 6.19 (MVA).

P = S '

S '

.0

2



110

_ Công suất kháng do điện dung ở cuối:

 QC1 =

0001774 2

= 1.07327 (MVAr).

_ Công suất ở đầu đường dây N-3:

P + j (  Q '

P -  QC1) = Pp + j QP = 8.0896 + j 4.9457 (MVA).

SP_N3 = P '

● Tính toán đường dây kép N-4 Và trạm biến áp T4:

Page 84 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Công suất kháng của phụ tải 4 sau khi bù:

S4min = 8.8 + j 7.761 (MVAr).

 Quá trình tính ngược từ cuối về đầu nguồn.

2

8.8(

)

_ Tổn thất công suất tác dụng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 4:



.0

6098

 Ptrạm4 =

2  .7 761 2 110

= 0.0069 (MW).

2

8.8(

)

_ Tổn thất công suất kháng trong điện kháng dây quấn trạm biến áp 4:



99.22

 Qtrạm4 =

2  .7 761 2 110

= 0.2616 (MVAr).

_ Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:

 PFe_trạm = 2   P0 = 0.048 ( MW).

_ Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:

 QFe_trạm = 2   QFe = 1 (MVAr).

● Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-4:

_ Công suất tác dụng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T4:

4T = 8.8 + 0.0069 = 8.8069 (MW).

P '

_ Công suất phản kháng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T4:

4T = 7.761 + 0.2616 = 8.0224 (MVAr).

Q '

_ Công suất tác dụng ở cuối đường dây N-4:

PN = 8.8 + 0.0069 + 0.048 = 8.855 (MW).

_ Công suất phản kháng ở cuối đường dây N-4:

QN = 7.761 + 0.2616 + 1 = 9.022 (MVAr).

_ Công suất cuối đường dây: SN = 8.855 + j 9.022 (MVA).

.0

2



110

_ Công suất kháng do điện dung ở cuối:

 QC2 =

00022614 2

= 1.36816 (MVAr).

N = 8.855 + j (9.022 – 1.368) = 8.855 + j 7.654 (MVA).

_ Công suất ở cuối tổng trở Z: S '

Page 85 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

2

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Tổn thất công suất tác dụng:

.8

8549

6543

2' N

 P =

 R =

 6.5441 = 0.0741 (MW).

.7 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q

2

2

_ Tổn thất công suất phản kháng:

.8

8549

6543

2' N

 Q =

 X =

.7 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q  8.0269 = 00909 (MVAr).

_ Công suất ở đầu tổng trở Z:

N + (  P + j  Q) = 8.929 + j 7.7452 (MVA).

P = S '

S '

.0

2



110

_ Công suất kháng do điện dung ở cuối:

 QC1 =

00022614 2

= 1.36816 (MVAr).

_ Công suất ở đầu đường dây N-4:

P + j (  Q '

P -  QC1) = Pp + j QP = 8.929 + j 6.377 (MVA).

SP_N3 = P '

_ Tông công suất nguồn cung cấp cho N-3 và N-4 của khu vực 2:

Snguồn_KV2 = SP_N3 + SP_N4 = 17.0186 + j 11.3227 (MVA).

● Tổng kết chế độ min:

_ Tổng công suất nguồn cung cấp cho toàn mạng: Snguồn_min = 30.7791 + j 20.6644 (MVA).

_ Hệ số công suất nguồn cung cấp cho toàn mạng:

Cos nguon = 0.83

III ) Tính toán chế độ sự cố

Vẽ lại hình như phụ tải max nhưng ghi lại giá trị

1) Cân bằng công suất kháng cho khu vực 1 xảy ra sự cố a) Cân bằng công suất kháng cho khu vực 1 mạng kín N-1-2-N và sự cố cắt lộ N-2: _ Công suất kháng của phụ tải 1 sau khi bù:

Q1 = 12 – 0.0 = 12 (MVAr).

_ Tổn hao công tác dụng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 1:

.1 2053 2 110

= 0.0398 (MVAr).  Ptrạm1 = ( 162 + 122 )

_ Tổn thất công suất kháng trong điện kháng dây quấn trạm biến áp 3:

Page 86 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

2

20(

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN



3.36

2 )12 2

 110

= 1.2 (MVAr).  Qtrạm1 =

_ Công suất kháng của phụ tải 2 sau khi bù:

Q2 = 15.87 – 0.0 = 15.875 (MVAr).

_ Tổn hao công tác dụng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 2:

847 2

.0 110

= 0.0403 (MVAr).  Ptrạm2 = ( 182 + 15.8752 )

2

2

18(

)

_ Tổn thất công suất kháng trong điện kháng dây quấn trạm biến áp 3:



.2

904

 .15 875 2 110

= 1.3824 (MVAr).  Qtrạm2 =

_ Sự cố cắt 1 lộ của đường dây đơn N-2 trở thành mạn liên thông N-1-2.

b) Tính toán đường dây đơn 1-2 và máy biến áp T2: _ Công suất kháng của phụ tải 2 sau khi bù :

Q2 = 15.875 – 0.0 = 15.875 (MVAr).

_ Tổn thất công suất tác dụng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 2:

847 2

.0 110

= 0.0403 (MW).  Ptrạm2 = ( 182 + 15.8752 )

_ Tổn thất công suất kháng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 2:

04.29 2 110

= 1.3824 (MAVr).  Ptrạm2 = ( 182 + 15.8752 )

'

2TP = 18 + 0.0403 = 18.0403 (MW).

_ Công suất tác dụng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T2:

_ Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:

 PFe_trạm2 = 2   P0 = 0.04 ( MW).

_ Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:

 QFe_trạm2 = 2   QFe = 0.8 (MVAr).

● Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây 1-2:

_ Công suất tác dụng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T2:

Page 87 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

'

2TP = 18 + 0.0403 = 18.0403 (MW).

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

'

2TQ = 15.875 + 1.3824 = 17.2569 ( MVAr ).

_ Công suất phản kháng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T2:

_ Công suất tác dụng ở cuối đường dây 1-2:

PN = 18 + 0.0403 + 0.04 = 18.08 (MW).

_ Công suất phản kháng ở cuối đường dây 1-2:

QN = 15.875 + 1.3824 + 0.8 = 18.057 (MVAr).

_ Công suất cuối đường dây: SN = 18.08 + j 18.057 (MVA).

.0

2



110

_ Công suất kháng do điện dung ở cuối:

 QC2 =

00012267 2

= 0.74218 (MVAr).

_ Công suất ở cuối tổng trở Z:

N = 18.08 + j (18.057 – 0.742) = 18.08 + j 17.315 (MVA).

S '

2

2

_ Tổn thất công suất tác dụng:

.18

0803

3147

2' N

 P =

 R =

 9.5244 = 0.4933 (MW).

.17 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q

2

2

_ Tổn thất công suất phản kháng:

.18

0803

3147

2' N

 Q =

 X =

.17 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q  19.1892 = 0.9939 (MVAr).

_ Công suất ở đầu tổng trở Z:

N + (  P + j  Q) = 18.5736 + j 18.3086 (MVA).

P = S '

S '

.0

2



110

_ Công suất kháng do điện dung ở cuối:

 QC1 =

00012267 2

= 0.74218 (MVAr).

_ Công suất ở đầu đường dây 1-2:

P + j ( Q '

P -  QC1 ) = Pp + j QP = 18.5736 + j 17.5664 (MVA).

SP_12 = P '

c ) Tính toán đường dây đơn N-1 và trạm biến áp T1:

Page 88 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Công suất kháng của phụ tải 1 sau khi bù:

Q1 = 12 – 0.0 =12 (MVAr).

 Quá trình tính ngược từ cuối về đầu nguồn.

2

16(

_ Tổn thất công suất tác dụng trong điện trở dây quấn trạm biến áp 1:



.1

2053

 Ptrạm1 =

2 )12 2

 110

= 0.0398 (MW).

2

16(

_ Tổn thất công suất kháng trong điện kháng dây quấn trạm biến áp 1:



3.36

 Qtrạm1 =

2 )12 2

 110

= 1.2 (MVAr).

 PFe_trạm = 2   P0 = 0.034 ( MW).

_ Tổn hao tác dụng trong sắt của toàn trạm:

 QFe_trạm = 2   QFe = 0.64 (MVAr).

_ Tổn hao phản kháng trong sắt của toàn trạm:

● Tính toán theo phương pháp từng bước đường dây N-1:

_ Công suất tác dụng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T-1:

1T = 16 + 0.0398 = 16.0398 (MW).

P '

_ Công suất phản kháng ở đầu tổng trở của trạm biến áp T1:

1T = 12 + 1.2 = 13.2 (MVAr).

Q '

_ Công suất tác dụng ở cuối đường dây N-1:

PN = 16 + 0.0398 + 0.034 + 18.5736 = 34.647 (MW).

_ Công suất phản kháng ở cuối đường dây N-1:

QN = 12 + 1.2 + 0.64 + 17.5664 = 31.406 (MVAr).

_ Công suất cuối đường dây:

SN = 34.647 + j 31.406 (MVA).

.0

2



110

_ Công suất kháng do điện dung ở cuối:

 QC2 =

0008563 2

= 0.51804 (MVAr).

_ Công suất ở cuối tổng trở Z:

Page 89 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

N = 34.467 + j (31.406 – 0.518) = 34.467 + j 5.30.888 (MVA).

S '

2

2

_ Tổn thất công suất tác dụng:

.34

6475

8884

2' N

 P =

 R =

 5.2892 = 0.9418 (MW).

.30 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q

2

2

_ Tổn thất công suất phản kháng:

.34

6475

8884

2' N

 Q =

 X =

.30 2

 110

2' P  N 2 U đm

Q  12.9463 = 2.3052 (MVAr).

_ Công suất ở đầu tổng trở Z:

N + (  P + j  Q) = 35.5893 + j 33.1936 (MVA).

P = S '

S '

.0

2



110

_ Công suất kháng do điện dung ở cuối:

 QC1 =

0008563 2

= 0.51804 (MVAr).

_ Công suất ở đầu đường dây N-1:

P + j (  Q '

P -  QC1) = Pp + j QP = 35.5893 + j 32.6756 (MVA).

SP_N3 = P '

_ Tổng công suất nguồn cung cấp cho N-1-2 của khu vực 1:

Snguồn_KV1 = PP_N1 + j QP_N1 = 35.5893 + j 32.6756 (MVA).

Bảng 7.1: Kết quả tính toán tổn thất đường dây:

Tổn thất công suất tác dụng  PL Tổn thất công suất phản kháng  QL

Công suất kháng do điện dung đường dây sinh ra  QC (Kể cả hai đầu).

Bảng 7.1: Kết quả tính toán tổn thất đường dây:

Đường dây

Page 90 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN N-1

1-2

N-2

N-3

N-4

Bảng 7.2: Bảng tổn thất công suất trong trạm biến áp:

 PFe

 QFe

 PCu =  PB

 QCu =  QB

Trạm biến áp

1

2

3

4

Bảng 7.4: Công suất đầu đường dây có nối với nguồn:

Đường dây

Công suất tác dụng đầu đường dây PS Công suất phản kháng đầu đường dây QS

Tổng công suất nguồn PN = 35.5893 QN = 32.6756

● TỔNG KẾT CHẾ ĐỘ SỰ CỐ:

_ Khu vực 1 sự cố đứt N2, khu vực 2 bình thương max.

_ Tổng công suất nguồn cung cấp cho toàn mạng: Snguồn_sựcố = 30.7791 + j 20.6644 (MVA).

_ Hệ số công suất nguồn cung cấp cho toàn mạng:

Cos nguon = 0.771.

Page 91 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

CHƯƠNG VII:

TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT – ĐIỆN ÁP TẠI CÁC NÚT

I ) TÍNH TOÁN LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI

_ Điện áp nguồn: Unguồn = 1.05 110 = 115.5

I ) Khu vực 1 – Mạch vòng kín N-1-2-N

_ Nút 2 là điểm phân công suất

II II N N Z1 I Z3 Z2

 2S



 3S

'

 '

IIS



Qj



P Fe 1

Fe 1





Qj

P Fe

2

Fe

2

 ' 2TS

jbol1/2 jb0l3/2 jb0l1/2

IS  ' 1TS RB1

1BU

2BU

jY2/2 RB2

'

'

jXB2

1U

2U

jXB1 1 2

p1+jq1 p2+jq2

1) Đường dây đơn N-2 và trạm T2: _ Điện áp lúc phụ tải cực đại: Unguồn = 1.05  110 = 115.5 (Kv).

_ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N-2:

_ NP

2

_ NP

2

2N = P '

S ' + j Q ' = 16.443 + j 15.067 (MVA).

_ Tổng trở của đường dây đơn N-2:

 2N = R + j X = 6.7424 + j 16.5033 (  ).

Z



X

' P N

2

' N

2

_ Các thành phần của vectơ sụt áp:

 Ulớn =

 QR U

nguon

= 3.1141 (KV).

Page 92 SVTH: PHẠM VĂN LÂM





R

' P N

2

' N

2

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

 Unhỏ =

 QX U

nguon

= 1.4694 (KV).

_ Điện áp cuối đường dây N2 hay phía sơ cấp của trạm biến áp:

2)

nguon

2 nho

lon

U (  U  U = 112.3955 (KV). U_II =

2) Đường dây đơn N-1-2 và trạm T1, T2

a) Đường dây đơn N-1 và trạm T1:

_ Điện áp nguồn lúc phụ tải cực đại của nguồn: Unguồn = 1.05 110 = 115.5 (Kv).

_ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N-1:

_ NP

1

_ NP

1

1N = P '

S ' + j Q ' = 18.217 + j 15.393 (MVA).

_ Tổng trở của đường dây đơn N-1:

 1N = R + j X = 5.2892 + j 12.9463 (  ).

Z



X

' P N

1

' N

1

_ Các thành phần của vectơ sụt áp trên đường dây:

 Ulớn =

 QR U

nguon





R

' P N

1

' N

1

= 2.5596 (KV).

 Unhỏ =

 QX U

nguon

= 1.337 (KV).

_ Điện áp cuối đường dây N1 hay phía sơ cấp của trạm biến áp T1:

2)

nguon

2 nho

lon

U (  U  U = 112.9483 (KV). U_I =

_ Công suất ở đầu tổng trở của trạm biến áp T1:

P

_ NT

1

_ NT

1

2N = P '

S ' = 16.04 + j 13.2 (MVA). + j Q ' P

_ Tổng trở của trạm biến áp T1:

 1T = R _T1+ j X_T1 = 1.2053 + j 36.3 (  ).

Z

_ Các thành phần của vectơ sụt áp qua trạm biến áp:

' P T

1

1

 Ulớn =

'  QR T U

I

 X = 4.4135 (KV).

Page 93 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

' P T

1

1

 Unhỏ =

'  QX T U

I

  R = 5.0141 (KV).

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 1 quy về phía cao áp của máy biến áp:

U (



U

2)



U

I

2 nho

lon

1 =

U ' = 108.6506 (KV).

110 22

_ Tỷ số biến áp: k = = 5

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 1: Uhạ1 = 21.7301 (KV).

c) Đường dây đơn 1-2 và trạm T2 _ Điện áp nguồn lúc phụ tải cực đại của nguồn: Unguồn = 1.05 110 = 112.948 (Kv).

_ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây 1-2:

12_P

12_P

12 = P '

S ' + j Q ' = 1.906 + j 2.233 (MVA).

_ Tổng trở của đường dây đơn 1-2:

12 = R + j X = 9.5244 + j 19.1892 (  ).

Z

_ Các thành phần của vectơ sụt áp trên đường dây:

' 12

' P 12

 Ulớn =

 X = 0.54 (KV).  QR IU

' P N

2

' N

2

 Unhỏ =

I

  R = 0.1355 (KV).  QX U

_ Điện áp cuối đường dây 1-2 hay phía sơ cấp của trạm biến áp T2:

U (



U

2)



U

I

2 nho

lon

= 112.4083 (KV). U II =

_ Điện áp trung bình cuối đường dây 1-2 hay phía sơ cấp của trạm biến áp T2:

UII_tb = 112.4019 (KV).

_ Công suất ở đầu tổng trở của trạm biến áp T2:

2T = P '

2T + j Q '

2T = 18.04 + j 17.257 (MVA).

S '

_ Tổng trở của trạm biến áp T2:

 2T = R + j X = 0.847 + j 29.04 (  ).

Z

_ Các thành phần của vectơ sụt áp trên đường dây:

Page 94 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

' P T

2

2

' Q T

2

T

2

 Ulớn =

II

  X R T = 4.5944 (KV).  U

' P T

2

T

' Q T

2

2

 Unhỏ =

II

 X  R T = 4.5308 (KV).  2 U

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 2 quy về phía cao áp của máy biến áp:

U (



U

2)



U

II

2 nho

lon

2 =

U ' = 107.9027 (KV).

110 22

_ Tỷ số biến áp: k = = 5

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 2: Uhạ2 = 21.5805 (KV).

II) Tính toán khu vực 2 lúc phụ tải max

1 ) Khu vực 2

a) Đường dây kép N-3 và trạm T3

_ Điện áp nguồn lúc phụ tải cực đại: Unguồn = 1.05 110 = 115.5 (KV).

_ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N-3:

_ NP

3

_ NP

3

_ NP

3

S ' = P ' + j Q ' = 20.367 + j 16.574 (MVA).

_ Tổng trở của đường dây kép N-3:

 3N = R + j X = 5.1336 + j 6.2968 (  ).

Z



X

' P N

3

' N

3

_ Các thành phần của vectơ sụt áp trên đường dây:

 Ulớn =

 QR U

nguon

= 1.8088 (KV).

Page 95 SVTH: PHẠM VĂN LÂM





R

' P N

3

' N

3

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

 Unhỏ =

 QX U

nguon

= 0.3737 (KV).

_ Điện áp cuối đường dây N-3 hay phía sơ cấp của trạm biến áp T3:

U (



U

2)



U

I

2 nho

lon

= 113.6918 (KV). U I =

_ Công suất ở đầu tổng trở của trạm biến áp T3:

3T = P '

3T + j Q '

3T = 20.044 + j 16.5 (MVA).

S '

_ Tổng trở của trạm biến áp T3:

 3T = RT3 + j XT3 = 0.847 + j 29.04 (  ).

Z

_ Các thành phần của vectơ sụt áp qua trạm biến áp:

' P T

3

3

' Q T

3

T

3

 Ulớn =

I

  X R T = 4.3639 (KV).  U

' P T

3

T

' Q T

3

3

 Unhỏ =

I

 X  R T = 4.9968 (KV).  3 U

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 3 quy về phía cao áp của máy biến áp:

U (



U

2)



U

I

2 nho

lon

3 =

U ' = 109.4421 (KV).

110 22

_ Tỷ số biến áp: k = = 5

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 3: Uhạ3 = 21.8884 (KV).

b) Đường dây kép N-4 và trạm T4

Page 96 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

_ Điện áp nguồn lúc phụ tải cực đại: Unguồn = 1.05 110 = 115.5 (KV).

_ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N-4:

_ NP

4

_ NP

4

_ NP

4

S ' = P ' + j Q ' = 22.516 + j 18.03 (MVA).

_ Tổng trở của đường dây kép N-4:

 4N = R + j X = 6.5441 + j 8.0269 (  ).

Z



X

' P N

4

' N

4

_ Các thành phần của vectơ sụt áp trên đường dây:

 Ulớn =

 QR U

nguon





R

' P N

4

' N

4

= 2.5287 (KV).

 Unhỏ =

 QX U

nguon

= 0.5432 (KV).

_ Điện áp cuối đường dây N-4 hay phía sơ cấp của trạm biến áp T4:

2)

nguon

2 nho

lon

U (  U  U = 112.9726 (KV). UII =

_ Công suất ở đầu tổng trở của trạm biến áp T4:

4T = P '

4T + j Q '

4T = 22.038 + j 17.871 (MVA).

S '

_ Tổng trở của trạm biến áp T4:

 4T = RT4 + j XT4 = 0.6098 + j 22.9 (  ).

Z

_ Các thành phần của vectơ sụt áp qua trạm biến áp:

' P T

4

4

' Q T

4

T

4

 Ulớn =

II

  X R T = 3.7557 (KV).  U

Page 97 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

' P T

4

T

' Q T

4

4

 Unhỏ =

II

 X  R T = 4.3883 (KV).  4 U

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 4 quy về phía cao áp của máy biến áp:

U (



U

2)



U

II

2 nho

lon

4 =

U ' = 109.305 (KV).

110 22

_ Tỷ số biến áp: k = = 5

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 4: Uhạ4 = 21.861 (KV).

Bảng 7.3: Kết quả điện áp lúc phụ tải cực đại

Phụ tải Điện áp phía cao áp (KV) Điện áp phía hạ áp (KV) % độ lệch điện áp phía thứ cấp

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp (KV) 108.6506 107.9027 109.4421 109.305 21.7301 21.5805 21.8884 21.861 115.5 115.5 115.5 115.5 1 2 3 4

III ) Tính toán chế độ phụ tải min

_ Điện áp nguồn: Unguồn = 1.02 110 = 112.2

1) Khu vực 1 – Mạch vòng kín N-1-2-N

_ Nút 2 là điểm phân công suất

II II N N Z1 I Z3 Z2

 2S



 3S

'

 '

IIS



Qj



P Fe 1

Fe 1





Qj

P Fe

2

Fe

2

 ' 2TS

jbol1/2 jb0l3/2 jb0l1/2

IS  ' 1TS RB1

1BU

2BU

jY2/2 RB2

'

'

jXB2

1U

2U

jXB1 1 2

p1+jq1 p2+jq2

Page 98 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN a) Đường dây đơn N-2 và trạm T2

__ Điện áp nguồn lúc phụ tải cực tiểu: Unguồn = 1.02  110 = 112.2 (KV).

_ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N-2:

_ NP

2

_ NP

2

_ NP

2

S ' = P ' + j Q ' = 6.525 + j 5.233 (MVA).

_ Tổng trở của đường dây đơn N-2:

 2N = R + j X = 6.7424 + j 16.5033 (  ).

Z



QR



X

' P _ NP

2

' _ NP

2

_ Các thành phần của vectơ sụt áp trên đường dây:

 Ulớn =

U

nguon

P



 QX



R

' _ NP

2

' _ NP

2

= 1.1618 (KV).

 Unhỏ =

U

nguon

= 0.6452 (KV).

_ Điện áp cuối đường dây N-2 hay phía sơ cấp của trạm biến áp T2:

2)

nguon

2 nho

lon

U (  U  U = 111.0401 (KV). UII =

c) Đường dây đơn N-1-2 và trạm T1, T2 ● Đường dây đơn N-1 và trạm T1:

_ Điện áp nguồn lúc phụ tải cực tiểu: Unguồn = 1.02 110 = 112.2 (KV).

_ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N-1:

_ NP

1

_ NP

1

_ NP

1

S ' = P ' + j Q ' = 7.236 + j 5.287 (MVA).

_ Tổng trở của đường dây đơn N-2:

 1N = R + j X = 5.2892 + j 12.9463 (  ).

Z

P



QR



X

' _ NP

1

' _ NP

1

_ Các thành phần của vectơ sụt áp trên đường dây:

 Ulớn =

U

nguon

P



 QX



R

' _ NP

1

' _ NP

1

= 0.9512 (KV).

 Unhỏ =

U

nguon

= 0.5857 (KV).

Page 99 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Điện áp cuối đường dây N-1 hay phía sơ cấp của trạm biến áp T1:

2)

nguon

2 nho

lon

U (  U  U = 111.2504 (KV). UI =

_ Công suất ở đầu tổng trở của trạm biến áp T1:

1T = P '

1T + j Q '

1T = 6.406+ j 4.992 (MVA).

S '

_ Tổng trở của trạm biến áp T1:

 1T = RT1 + j XT1 = 1.2053 + j 36.3 (  ).

Z

_ Các thành phần của vectơ sụt áp qua trạm biến áp:

' P T

1

1

' Q T

1

T

1

 Ulớn =

I

  X R T = 1.6983 (KV).  U

' P T

1

T

' Q T

1

1

 Unhỏ =

I

 X  R T = 2.0363 (KV).  1 U

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 4 quy về phía cao áp của máy biến áp:

U (



U

2)



U

I

2 nho

lon

1 =

U ' = 109.5711 (KV).

110 22

_ Tỷ số biến áp: k = = 5

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 1: Uhạ1 = 21.9142 (KV).

● Đường dây đơn 1-2 và T2

_ Điện áp đầu dường dây lúc phụ tải cực tiểu: UI = 111.25 (KV).

_ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây 1-2:

12_P

12_P

12_P

S ' = P ' + j Q ' = 0.761 + j 0.831 (MVA).

_ Tổng trở của đường dây đơn 1-2:

12 = R + j X = 9.5244 + j 19.1892 (  ).

Z



QR



X

' P P

12_

' P

12_

_ Các thành phần của vectơ sụt áp trên đường dây:

 Ulớn =

U

I

= 0.2085 (KV).

Page 100 SVTH: PHẠM VĂN LÂM



 QX



R

' P P

12_

' P

12_

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

 Unhỏ =

U

I

= 0.0601 (KV).

_ Điện áp cuối đường dây 1-2 hay phía sơ cấp của trạm biến áp T2:

U (



U

2)



U

I

2 nho

lon

= 111.042 (KV). UII =

_ Điện áp trung bình cuối đường dây 1-2 hay phía sơ cấp của trạm biến áp T2:

UII_tb = 112.041 (KV).

_ Công suất ở đầu tổng trở của trạm biến áp T2:

2T = P '

2T + j Q '

2T = 7.206 + j 6.571 (MVA).

S '

_ Tổng trở của trạm biến áp T2:

 2T = R + j X = 0.847 + j 29.04 (  ).

Z

_ Các thành phần của vectơ sụt áp trên đường dây:

' P T

2

2

' Q T

2

T

2

 Ulớn =

II

  X R T = 1.7734 (KV).  U

' P T

2

T

' Q T

2

2

 Unhỏ =

II

 X  R T = 1.8345 (KV).  2 U

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 2 quy về phía cao áp của máy biến áp:

U (



U

2)



U

II

2 nho

lon

2 =

U ' = 109.183 (KV).

110 22

_ Tỷ số biến áp: k = = 5

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 2: Uhạ2 = 21.8566 (KV).

Bảng 7.3: Kết quả điện áp lúc phụ tải cực tiểu

Phụ tải Điện áp phía cao áp (KV) Điện áp phía hạ áp (KV) % độ lệch điện áp phía thứ cấp

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp (KV) 109.5711 109.183 112.2 111.25 21.9142 21.8566 1 2

Page 101 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN III ) Tính toán cho khu vực 2 lúc phụ tải min

1 ) Khu vực 2 đường dây kép hình tia

a ) Đường dây kép N-3 và trạm T3

_ Điện áp nguồn lúc phụ tải cực tiểu: Unguồn = 1.02 110 = 112.2 (KV).

_ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N-3:

_ NP

3

_ NP

3

_ NP

3

S ' = P ' + j Q ' = 8.09 + j 6.019 (MVA).

_ Tổng trở của đường dây kép N-3:

 3N = R + j X = 5.136 + j 6.2968 (  ).

Z



X

' P N

3

' N

3

_ Các thành phần của vectơ sụt áp trên đường dây:

 Ulớn =

 QR U

nguon





R

' P N

3

' N

3

= 0.7079 (KV).

 Unhỏ =

 QX U

nguon

= 0.1786 (KV).

_ Điện áp cuối đường dây N-3 hay phía sơ cấp của trạm biến áp T3:

2)

nguon

2 nho

lon

U (  U  U = 111.4922(KV). UI =

_ Công suất ở đầu tổng trở của trạm biến áp T3:

3T = P '

3T + j Q '

3T = 8.007 + j 6.24 (MVA).

S '

_ Tổng trở của trạm biến áp T3:

 3T = RT3 + j XT3 = 0.847 + j 29.04 (  ).

Z

Page 102 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Các thành phần của vectơ sụt áp qua trạm biến áp:

' P T

3

3

' Q T

3

T

3

 Ulớn =

I

  X R T = 1.6861 (KV).  U

' P T

3

T

' Q T

3

3

 Unhỏ =

I

 X  R T = 2.0382 (KV).  3 U

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 3 quy về phía cao áp của máy biến áp:

U (



U

2)



U

I

2 nho

lon

3 =

U ' = 109.825 (KV).

110 22

_ Tỷ số biến áp: k = = 5

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 3: Uhạ3 = 21.965 (KV).

b ) Đường dây N-4 và trạm T4

_ Điện áp nguồn lúc phụ tải cực tiểu: Unguồn = 1.02 110 = 112.2 (KV).

_ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây N-4:

_ NP

4

_ NP

4

_ NP

4

S ' = P ' + j Q ' = 8.929 + j 7.745 (MVA).

_ Tổng trở của đường dây kép N-4:

 4N = R + j X = 6.5441 + j 8.0269 (  ).

Z



X

' P N

4

' N

4

_ Các thành phần của vectơ sụt áp trên đường dây:

 Ulớn =

 QR U

nguon

= 1.0749 (KV).

Page 103 SVTH: PHẠM VĂN LÂM





R

' P N

4

' N

4

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

 Unhỏ =

 QX U

nguon

= 0.1871 (KV).

_ Điện áp cuối đường dây N-4 hay phía sơ cấp của trạm biến áp T4:

2)

nguon

2 nho

lon

U (  U  U = 111.1253 (KV). UII =

_ Công suất ở đầu tổng trở của trạm biến áp T4:

4T = P '

4T + j Q '

4T = 8.807 + j 8.022 (MVA).

S '

_ Tổng trở của trạm biến áp T4:

 4T = RT4 + j XT4 = 0.6098 + j 22.99 (  ).

Z

_ Các thành phần của vectơ sụt áp qua trạm biến áp:

' P T

4

4

' Q T

4

T

4

 Ulớn =

II

  X R T = 1.708 (KV).  U

' P T

4

T

' Q T

4

4

 Unhỏ =

II

 X  R T = 1.778 (KV).  4 U

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 4 quy về phía cao áp của máy biến áp:

U (



U

2)



U

II

2 nho

lon

4 =

U ' = 109.4317 (KV).

110 22

_ Tỷ số biến áp: k = = 5

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 4: Uhạ4 = 21.8863 (KV)

Bảng 7.3: Kết quả điện áp lúc phụ tải cực tiểu

Phụ tải Điện áp phía cao áp (KV) Điện áp phía hạ áp (KV) % độ lệch điện áp phía thứ cấp

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp (KV) 109.825 109.4317 21.965 21.8863 112.2 112.2 3 4

V ) Tính toán điện áp nút lúc sự cố

Điện áp nguồn: Unguồn = 1.1  110 = 121

1 ) Khu vực 1: Sự cố đứt dây N-2 trở thành liên thông N-1-2

Vẽ tương tự như hình 7.1 tr76 lúc sự cố N-2

Page 104 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN a ) Đương dây đơn N-1 và trạm T1

_ Điện áp nguồn: Unguồn = 1.1 110 = 121

_ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây đơn N-1:

_ NP

1

_ NP

1

1N = P '

S ' + j Q ' = 35.589 + j 33.194 (MVA).

_ Tổng trở của đường dây đơn N-1:

 1N = R + j X = 5.2892+ j 12.9463 (  ).

Z

P



QR



X

' _ NP

1

' _ NP

1

_ Các thành phần của vectơ sụt áp trên đường dây:

 Ulớn =

U

nguon

P



 QX



R

' _ NP

1

' _ NP

1

= 5.1072 (KV).

 Unhỏ =

U

nguon

= 2.3569 (KV).

_ Điện áp cuối đường dây N1 hay phía sơ cấp của trạm biến áp T1:

2)

nguon

2 nho

lon

U (  U  U = 115.9168 (KV). U_I =

_ Công suất ở đầu tổng trở của trạm biến áp T1:

1_ TP

1_ TP

1T = P '

S ' + j Q ' = 16.04 + j 13.2 (MVA).

_ Tổng trở của trạm biến áp T1:

 1T = R _T1+ j X_T1 = 1.2053 + j 36.3 (  ).

Z

_ Các thành phần của vectơ sụt áp qua trạm biến áp:

' P T

1

1

 Ulớn =

'  QR T U

I

 X = 4.3004 (KV).

' P T

1

1

 Unhỏ =

'  QX T U

I

  R = 4.8857 (KV).

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 1 quy về phía cao áp của máy biến áp:

U (



U

2)



U

I

2 nho

lon

1 =

U ' = 111.7232 (KV).

110 22

_ Tỷ số biến áp: k = = 5

Page 105 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN _ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 1: Uhạ1 = 22.3446 (KV).

b ) Đường dây đon 1-2 và trạm T2

_ Điện áp đầu đường dây 1-2 lúc sự cố: UI = 115.917 (KV).

_ Công suất ở đầu tổng trở của đường dây 1-2:

_ NP

2

_ NP

1

2N = P '

S ' + j Q ' = 18.574 + j 18.309 (MVA).

_ Tổng trở của đường dây đơn 1-2:

12 = R + j X = 9.5244 + j 19.1892 (  ).

Z

_ Các thành phần của vectơ sụt áp trên đường dây:

' 12

' P 12

 Ulớn =

 X = 4.557 (KV).  QR IU

' P N

2

' N

2

 Unhỏ =

I

  R = 1.5704 (KV).  QX U

_ Điện áp cuối đường dây 1-2 hay phía sơ cấp của trạm biến áp T2:

U (



U

2)



U

I

2 nho

lon

= 111.3709 (KV). U II =

_ Công suất ở đầu tổng trở của trạm biến áp T2:

2_ TP

2_ TP

2T = P '

S ' + j Q ' = 18.04 + j 17.257 (MVA).

_ Tổng trở của trạm biến áp T2:

 2T = RT2+ j XT2 = 0.847 + j 29.04 (  ).

Z

_ Các thành phần của vectơ sụt áp qua trạm biến áp:

' P T

2

2

' Q T

2

T

2

 Ulớn =

II

  X R T = 4.6369 (KV).  U

' P T

2

T

' Q T

2

2

 Unhỏ =

II

 X  R T = 4.5728 (KV).  2 U

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 2 quy về phía cao áp của máy biến áp:

U (



U

2)



U

II

2 nho

lon

2 =

U ' = 106.8318 (KV).

Page 106 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

110 22

_ Tỷ số biến áp: k = = 5

_ Điện áp phía hạ áp của phụ tải 2: Uhạ2 = 21.3664 (KV).

Bảng 7.3: Kết quả điện áp lúc phụ tải cực tiểu

Phụ tải Điện áp phía cao áp (KV) Điện áp phía hạ áp (KV) % độ lệch điện áp phía thứ cấp

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp (KV) 111.7232 106.8318 121 115.917 22.3446 21.3664

1 2

Page 107 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

CHƯƠNG 8: ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP – CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP

Gỉa thiết máy có 16 nấc tăng, 16 nấc giảm, mỗi nấc thay đổi 5/8 %, tổng thay đổi là +/-10 %

Nấc Upa (kV) 16 121 15 120.3125 14 119.625 13 118.9375 12 118.25 11 117.5625 10 116.875 9 116.1875 8 115.5 7 114.8125 6 114.125 5 113.4375 4 112.75 3 112.0625 2 111.375 1 110.6875 0 110 -1 109.3125 -2 108.625 -3 107.9375 -4 107.25 -5 106.5625 -6 105.875 -7 105.1875 -8 104.5 -9 103.8125 -10 103.125 -11 102.4375 -12 101.75 -13 101.0625 -14 100.375 -15 99.6875 -16 99.00

Điện áp lúc không tải hạ Ukthạ =10.5Udmhạ=10.5*22=23.1 (kV)

Điện áp yêu cầu p

hía hạ Uhạyc=10.5Uđmhạ=10.5*22=23.1 (kV)

Page 108 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN

LÚC PHỤ TẢI CỰC ĐẠI

Chỉ thiết minh chi tiết 1 khu vực, các khu vực khác lập bảng

Chọn đầu phân áp cho máy biến áp của khu vực 1(mạng kín)

Trạm biến áp T1:

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp: U1phay=10.8.6506 (kV)

U

U .

1_

ktha

U





108.6506

Điện áp đầu phân áp tính toán :

patt

phay U

hayc

(kV)

Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 0=1100000 (kV)

Kiểm tra lại điện áp hạ sau khi chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.8166

Độ lệch điện áp: 3.7119 %

Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3(1)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.923810

Trạm biến áp T2:

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp: U2phay=107.9027 (kV)

U

U .

2 _

ktha

U





107.9027

Điện áp đầu phân áp tính toán :

patt

phay U

hayc

(kV)

Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn -2=108.6250 (kV)

Kiểm tra lại điện áp hạ sau khi chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.9464

Độ lệch điện áp: 4.3018 %

Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3(2)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9404762

Chọn đầu phân áp cho khu vực 2:

Page 109 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Chọn đầu phân áp cho máy biến áp của khu vực 2( đường dây kép hình tia)

Tram biến áp T3:

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp: U3phay=109.4421 (kV)

U

U .

3_

ktha

U





109.4421

Điện áp đầu phân áp tính toán :

patt

phay U

hayc

(kV)

Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 1=110.6875 (kV)

Kiểm tra lại điện áp hạ sau khi chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.8401

Độ lệch điện áp: 3.8186 %

Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3(3)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9583333

Tram biến áp T4:

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp: U4phay=109.3050 (kV)

U

U .

4 _

ktha

U





109.3050

Điện áp đầu phân áp tính toán :

patt

phay U

hayc

(kV)

Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 0=110.0000 (kV)

Kiểm tra lại điện áp hạ sau khi chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.9540

Độ lệch điện áp: 4.3366 %

Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3(4)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9523810

Bảng kết qảu chọn đầu phân áp lúc phụ tải cực đại

Trạm biến áp Uhạ trước khi chọn đầu phân áp Đầu phân áp chọn Uhạ sau khi chọn đầu phân áp

0 -2 +1 0 22.8166 : 4.3018 % 22.8401 22.9540 % độ lệch điện áp sau khi điều chỉnh 3.7119 % 4.3018 % 3.8186 % 4.3366 % T1 T2 T3 T4

LÚC PHỤ TẢI CỰC TIỂU:

Chọn đầu phân áp cho máy biến áp của khu vực 1(mạng kín)

Trạm biến áp T1:

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp: U1phay=109.5711 (kV)

Page 110 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

U

U .

1_

ktha

U





109.5711

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Điện áp đầu phân áp tính toán :

patt

phay U

hayc

(kV)

Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 1=110.6875 (kV)

Kiểm tra lại điện áp hạ sau khi chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.8670

Độ lệch điện áp: 3.9409 %

Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3_min(1)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9583333

Trạm biến áp T2:

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp: U2phay=109.2830 (kV)

U

U .

2 _

ktha

U





109.2830

Điện áp đầu phân áp tính toán :

patt

phay U

hayc

(kV)

Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 0=110.0000 (kV)

Kiểm tra lại điện áp hạ sau khi chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.9494

Độ lệch điện áp: 4.3156 %

Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3_min(2)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9523810

Lap bang 8.1/90

Chọn đầu phân áp cho máy biến áp của khu vực 2 (đường dây hình tia)

Trạm biến áp T3:

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp: U3phay=109.8250 (kV)

U

U .

3_

ktha

U





109.8250

Điện áp đầu phân áp tính toán :

patt

phay U

hayc

(kV)

Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 1=110.6875 (kV)

Kiểm tra lại điện áp hạ sau khi chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.9200

Độ lệch điện áp: 4.1818 %

Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3_min(3)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9583333

Trạm biến áp T4:

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp: U4phay=109.4317 (kV)

Page 111 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

U

U .

4 _

ktha

U





109.4317

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Điện áp đầu phân áp tính toán :

patt

phay U

hayc

(kV)

Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 1=110.6875 (kV)

Kiểm tra lại điện áp hạ sau khi chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.8379

Độ lệch điện áp: 3.8087 %

Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3_min(2)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9583333

Bảng kết qảu chọn đầu phân áp lúc phụ tải cực tiểu

Trạm biến áp Uhạ trước khi chọn đầu phân áp Đầu phân áp chọn Uhạ sau khi chọn đầu phân áp

+1 0 +1 +1 22.8670 22.9494 22.9200 22.8379 % độ lệch điện áp sau khi điều chỉnh 3.9409 % 4.3156 % 4.1818 % 3.8087 % T1 T2 T3 T4 LÚC SỰ CỐ:

Chọn đầu phân áp cho máy biến áp của khu vực 1(mạng kín)

Trạm biến áp T1:

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp: U1phay=109.7232 (kV)

U

U .

1_

ktha

U





109.7232

Điện áp đầu phân áp tính toán :

patt

phay U

hayc

(kV)

Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn 3=112.0625 (kV)

Kiểm tra lại điện áp hạ sau khi chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=23.0301

Độ lệch điện áp: 4.6821 %

Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3_ sựcố (1)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9702381

Trạm biến áp T2:

Điện áp phía hạ áp quy về cao áp: U2phay=106.8318 (kV)

U

U .

2 _

ktha

U





106.8318

Điện áp đầu phân áp tính toán :

patt

phay U

hayc

(kV)

Chọn đầu phân áp tiêu chuẩn -3=107.9375 (kV)

Page 112 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Kiểm tra lại điện áp hạ sau khi chọn đầu phân áp Uhạ_kiểmtra=22.8634

Độ lệch điện áp: 3.9244 %

Tỷ số biến áp đvtđ: tap=tap_pa3_min(2)=(1+ đầupa*5/(8*100))/1.05=0.9345238

Bảng kết qảu chọn đầu phân áp lúc phụ tải sự cố

Trạm biến áp Uhạ trước khi chọn đầu phân áp Đầu phân áp chọn Uhạ sau khi chọn đầu phân áp

+3 -3 23.0301 22.8634 % độ lệch điện áp sau khi điều chỉnh 4.6821 % 3.9244 % 1 2

CHƯƠNG 9: TỔNG KẾT CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT CỦA MẠNG ĐIỆN

Tổng kết toàn mạng:

LP =1.21828 MW

Tổn thất công suất tác dụng trên đường dây:

Tổn thất trên toàn máy biến áp bao gồm:

CuP =0.1619 MW

- Tổn thất đồng:

FeP =0.1620 MW

- Tổn thất sắt:

Tổn thất tụ bù: Qbù_tổng=2.964 MVAr

buP =0.005Qbù_tổng=0.0148 MW

Tổn thất trong thiết bị bù:















  P L

P Cu

P Fe

P bu







 =1.5570 MW



P 

Tổn thất trong mạng điện:



Tổng công suất tác dụng của phụ tải: P =76.0000 MW

Page 113 SVTH: PHẠM VĂN LÂM



THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Tổn thất công suất theo phần trăm của tải:  P %=2.049 %

Tính tổn thất điện năng:

FeP .8760=1419.1200 MWh

Tổn thất điện năng trong thép của máy biến áp:  AFe=

 AR=(

LP +

CuP )  =4707.7957 MWh

Tổn thất diện năng trong điện trở đường dây và trong dây quấn , áy biến áp:

buP .Tmax=74.1017 MWh

Tổn thất điện năng trong tụ bù:  Abù=

=380000.0000 MWh

Tổn thất điện năng toàn mạng: A  =6201.0175 MWh

Tổn thất điện năng cung cấp cho phụ tải: A 

Phần trăm tổn thất điện năng theo điện năng cung cấp: % A  =1.632 %

Tính toán giá thành tải điện:

Tổng vốn đàu tư mạng điện của toàn mạng:KL=440843.636 $

Tổng công suất các máy biến áp: Sba_tổng=162000 MVA

Đơn giá máy biến áp: 6000$/MBA

Tiền đầu tư máy biến áp KT=972000.000$

Hệ số vận hành đường dây:avh_L=0.04

Hệ số vận hành trạm biến áp:avh_T=0.14

Tiền điện năng tốn thất: C=50$/MWh

Phí tổn vận hành hàng năm của toàn mạng: Y=0.04KL+0.14KT+50 =622460.618 $/năm

Giá thành tải điện của toàn mạng: = =0.0016 $/KWh

Page 114 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Lập bảng các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật:

Thứ tự Đơn vị Trị số

% 1

% 2

km MVA 186.902 162.000 3 4

MVAr 8.7240 5

Các chỉ tiêu Độ lệch điện áp lớn nhất Độ lệch điện áp lúc sự cố Tổng chiều dài các đường dây Tổng công suất các trạm biến áp Tổng công suất kháng do đường dây sinh ra Tổng dung lượng bù Tổng vốn đầu tư đường dây Tổng vốn đầu tư máy biến áp Tổng phụ tải max Điện năng tải hàng năm Tổng tổn thất công suất Phần trăm tổn thất công suất Tổng tổn thất điện năng Phần trăm tổn thất điện năng Giá thành xây dựng mạng điện Tổng khối lượng kim loại màu Giá thành tải điện  Phí tổn vận hành hàng năm: Y MVAr $ $ MW MWh MW % MWh % $/MW Tấn Đồng/KWh $/năm 2.9641 4408243 972000.000 76.000 380000.000 1.557 2.049 6201.017 1.632 70792.679 411.562 0.00016381 622460.618 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Tổng trở và tổng dẫn trong đơn vị tương đối trên cơ bản 100 MVA và Ucb=110kV

Phương án 1:

Đường dây N1: R=0.04242641 X=0.05203955 Y/2=0.01073274

Đường dây N2: R=0.05408327 X=0.06633767 Y/2 = 0.01368161 Máy biến áp T1: R = 0.00996094 X= 0.30000000 Máy biến áp T2: R = 0.00700000 X= 0.24000000 Phương án 2:

Đường dây N1: R = 0.02699862 X = 0.04972309 Y/2 = 0.01115269 Đường dây N2: R = 0.06184658 X = 0.07586003 Y/2 = 0.01564552 Máy biến áp T1: R = 0.00996094 X= 0.30000000 Máy biến áp T2: R = 0.00700000 X= 0.24000000 Phương án 3:

Đường dây N1: R = 0.04371206 X = 0.10699381 Y/2 = 0.00518037 Đường dây N2: R = 0.05572216 X = 0.13639089 Y/2 = 0.00660370 Đường d ây 12: R = 0.07871383 X = 0.15858844 Y/2 = 0.00742180 Máy biến áp T1: R = 0.00996094 X= 0.30000000 Máy biến áp T2: R = 0.00700000 X= 0.24000000

Page 115 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Phương án khu v ực 2:

b





28.1895

 c 2 2 U

Đường dây N3: R = 0.04242641 X = 0.05203955 Y/2 = 0.01073274 Đường dây N4: R = 0.05408327 X = 0.06633767 Y/2 = 0.01368161 Máy biến áp T3: R = 0.00700000 X= 0.24000000 Máy biến áp T4: R = 0.00504000 X= 0.19000000 TÍNH TOÁN BÙ KINH TẾ CHO PHA 3 Tinh bằng phương pháp ma trận theo sách “Truyền tải và phân phối” của Hồ Văn Hiến trang 366…372 Tính bù kinh tế khu vực 2 (hay khu vực đường dây hinh tia)lúc phụ tải cực đại Kết quả:Zbus Z( 2 , 2) = 3.9352 + j 5.1418  Z( 2 , 3) = 3.9352 + j 5.1418  Z( 2 , 4) = 1.5277 + j 1.4723  Z( 2 , 5) = 1.5277 + j 1.4723  Z( 3 , 2) = 3.9352 + j 5.1418  Z( 3 , 3) = 4.7822 + j 34.1818  Z( 3 , 4) = 1.5277 + j 1.4723  Z( 3 , 5) = 1.5277 + j 1.4723  Z( 4 , 2) = 1.5277 + j 1.4723  Z( 4 , 3) = 1.5277 + j 1.4723  Z( 4 , 4) = 4.5966 + j 6.1501  Z( 4 , 5) = 4.5966 + j 6.1501  Z( 5 , 2) = 1.5277 + j 1.4723  Z( 5 , 3) = 1.5277 + j 1.4723  Z( 5 , 4) = 4.5966 + j 6.1501  Z( 5 , 5) = 5.2064 + j 29.1401 

A=avhtc.K0 +c.  P.8760=3315.000

Ma trận B=b.Rbus

B( 2 , 2) = 110.9301 B( 2 , 3) = 110.9301 B( 2 , 4) = 43.0658 B( 2 , 5) = 43.0658 B( 3 , 2) = 110.9301 B( 3 , 3) = 134.8066 B( 3 , 4) = 43.0658 B( 3 , 5) = 43.0658 B( 4 , 2) = 43.0658 B( 4 , 3) = 43.0658 B( 4 , 4) = 129.5761 B( 4 , 5) = 129.5761 B( 5 , 2) = 43.0658 B( 5 , 3) = 43.0658 B( 5 , 4) = 129.5761 B( 5 , 5) = 146.7672

Page 116 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Lần tính thứ 1:

busij

i

R Q .

-A với j=2,….,n Các hằng số C: Ci=b.

-3.487 3.358 C1 = -325.5207 C2 = 342.6190 Giải phương trình : B x X = C voi : B = 134.80660 43.06581 43.06581 146.76720 C = -325.52071 342.61904 Kết quả Nút Qbù(MVAr) 3 5 Lan tinh thu 2

busij

i

R Q .

-A với j=2,….,n Các hằng số C : Ci =b.

Q bù(MVAr) 2.334

Máy phát U

Tụ bù MVAr MVAr KV 0.000 31.882 0.000 0.000 0.000 .0000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 31.882 MVAr MW 0.000 0.640 12.000 0.800 15.875 29.315 36.459 0.000 0.000 0.000 0.000 35.459 121.00 116.00 23.10 111.48 23.01

C1 = 342.6190 Giai he phuong trinh : B x X = C voi : B = 146.76720 C = 342.61904 Kết quả: Nút 5 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP NEWTON RAPHSON LÚC SỰ CỐ TRONG KHU VỰC 1 Tính phan bố công suất phương án 3 (hay khu vục mang kín)lúc sự cố Phụ tải lúc sự cố =1.000 phụ tải max Phụ tải Điện áp Góc Nút MW Độ đvtđ 0.000 0.000 1.100 1 0.034 -1.172 1.055 2 16.000 -3.522 1.050 3 0.040 -1.984 1.013 4 18.000 -4.110 1.046 5 34.074 Tổng STT Nút 1 = N STT Nút 2 = Nút 1 110 kV STT Nút 3 = Nút 1 22 kV STT Nút 4 = Nút 2 110 kV STT Nút 5 = Nút 2 22 kV

Page 117 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

CQ

LQ

….đến Công suất nút và dòng nhánh Tổn thất MBA

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Dòng công suất nhánh và tổn thất Đường dây từ 1

2

3

4

5 2 1 3 4 2 2 5 4 MW 35.459 35.459 -0.034 -34.623 16.036 18.553 -16.000 -16.000 -0.040 -18.077 18.037 -18.000 -18.000 MVAr MVA MW MVAr Tap 31.882 31.882 -0.640 -31.038 13.088 17.310 -12.000 -12.000 -0.800 -17.138 17.138 -15.875 -15.875 47.684 47.684 0.836 0.641 46.499 0.836 20.699 0.036 25.374 0.476 20.000 20.000 0.036 0.801 25.466 0.476 24.880 0.037 24.000 24.000 0.037 1.385 0.843 0.843 1.088 -0.628 1.088 -0.628 1.263 1.263 2.567 MVAt MVAr 2.046 2.046 0.9702 1.088 0.960 1.088 0.960 0.9345 1.236 1.203 1.203 0.000 1.588 0.000 1.588 0.000 0.000 2.791 1.263 5.358

CQ

=2.567

U Máy phát

Tụ bù MVAr MVAr KV 0.000 60.212 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.964 0.000 2.964 60.212 Điện áp Góc Độ đvtđ 0.000 1.050 -0.683 1.027 -3.071 1.041 -0.753 1.022 -2.870 1.048 -0.192 1.034 -0.281 1.042 -0.281 1.027 -2.361 1.047 MVAr MW 0.000 0.640 12.000 0.800 15.875 0.800 15.000 1.000 19.402 65.517 Phụ tải MW 0.000 0.034 16.000 0.040 18.000 0.040 20.000 0.048 22.000 76.162 77.453 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 77.453 115.50 112.97 22.91 112.43 23.07 113.70 22.92 112.99 23.03

Tổng tổn thất Tổng tổn thất công suất phả kháng Nhánh đầu 1 – cuối 2 = nhánh N-1 Nhánh đầu 2 - cuối 3 = nhánh T1 Nhánh đầu 2 - cuối 4 = nhánh 1-2 Nhánh đầu 4 - cuối 5 = nhánh T2 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP NEWTON RAPHSON TOÀN MẠNG GỒM KHU VỰC 1=PHA3+ KHU VỰC 2 Tính phân bố công suất toàn mạng(lúc phụ tải cực đại) Số lần lập=4 Nút 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tổng Khu vực 1 hay pha 3: STT Nút 1 = N STT Nút 2 = Nút 1 110 kV STT Nút 3 = Nút 1 22 kV (phụ tải 1) STT Nút 4 = Nút 2 110 kV STT Nút 5 = Nút 2 22 kV (phụ tải 2)

Page 118 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

CQ

LQ

….đến Công suất nút và dòng nhánh Tổn thất MBA

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Khu vực 2: STT Nút 6 = Nút 6 110 kV STT Nút 7 = Nút 7 22 kV (phụ tải 3) STT Nút 8 = Nút 8 110 kV STT Nút 9 = Nút 9 22 kV (phụ tải 4) Dòng công suất nhánh và tổn thất Đường dây từ 1

2

3

4

5

0.034 0.006 0.001 0.006 0.037 0.006 0.001 0.006 6

7

8

9 2 4 6 8 1 3 4 2 1 5 2 4 1 7 6 1 9 8 MW 30.771 7.237 6.521 8.088 8.927 -0.034 -7.203 6.406 0.763 -6.400 -6.400 -0.040 -6.484 7.026 -0.762 -7.200 -7.200 -0.040 -8.046 8.006 -8.000 -8.000 -0.048 -8.854 8.806 -8.800 -8.800 MVAr MVA MW MVAr Tap 20.316 36.873 0.034 4.701 8.630 0.037 4.499 7.922 9.431 4.852 0.041 10.910 0.072 6.272 0.641 -0.640 9.178 -5.688 8.112 4.977 0.767 0.071 8.000 -4.800 8.000 -4.8000 0.801 -0.800 8.678 -5.768 9.740 6.552 1.758 -1.584 9.600 -6.350 9.600 -6.350 0.801 -0.800 10.679 0.041 -7.021 10.139 0.006 6.221 10.000 -6.000 10.000 0.006 -6.000 1.001 -1.000 12.628 0.072 -9.003 11.900 0.006 8.003 11.733 -7.761 11.733 0.006 -7.761 0.210 -0.987 -1.269 -2.169 -2.731 -0.987 0.177 -1.514 0.177 -1.269 0.203 -1.514 0.203 -2.169 0.221 0.221 -2.731 0.242 0.242 -7.827 MVAt MVAr 0.082 0.091 0.051 0.089 0.082 0.9583 0.177 0.002 0.177 0.091 0.9524 0.203 0.002 0.203 0.051 0.9583 0.221 0.221 0.089 0.9583 0.242 1.069 1.360 2.219 2.820 1.069 0.000 1.516 0.000 1.360 0.000 0.000 0.000 2.219 0.000 0.000 2.820 0.000 0.000 8.984 0.242 1.157

CQ

=-7827

Tổng tổn thất Tổng tổn thất công suất kháng : Khu vực1 hay pha3:mạng kín Nhánh đầu 1 – cuối 2 = Nhánh N--1-110 Nhánh đầu 2 - cuối 3 Nhánh T1 Nhánh đầu 1 - cuối 4 = Nhánh N--2-110 Nhánh đầu 4 - cuối 5 = Nhánh T2 Nhánh đầu 2 - cuối 4 = Nhánh 1-110 đến 2-110 Khu vực 2: 2 đường dây kép hình tia Nhánh đầu 1 - cuối 6 = Nhánh N--3-110 Nhánh đầu 6 - cuối 7 = Nhánh T3

Page 119 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

U Máy phát

78.223 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 78.223 121.00 116.00 23.10 23.01 23.01 119.30 22.96 118.62 23.08 Phụ tải MW 0.000 0.034 16.000 0.040 18.000 0.040 20.000 0.048 22.00 76.162 MVAr MW 0.000 0.640 12.000 0.800 15.875 0.800 15.000 1.000 19.402 65.517 Điện áp Góc Độ đvtđ 0.000 1.100 -1.172 1.055 -3.522 1.050 -1.984 1.013 -4.110 1.046 -0.178 1.085 -2.565 1.043 -0.260 1.078 -2.330 1.049 Tụ bù MVAr MVAr KV 0.000 62728 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 2.964 0.000 2.964 62.728

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Nhánh đầu 1 - cuối 8 = Nhánh N--4-110 Nhánh đầu 8 - cuối = Nhánh T4 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ CÔNG SUẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP NEWTON RAPHSON TOÀN MẠNG GỒM KHU VỰC 1= PHA3+KHU VỰC 2 Tính phan bố công suất toàn mạng (lúc sự cố cắt nhánh N2) Số lần lập=4 Nút 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Tổng Khu vực 1 hay pha 3: STT Nút 1 = N STT Nút 2 = Nút 1 110 kV STT Nút 3 = Nút 1 22 kV (phụ tải 1) STT Nút 4 = Nút 2 110 kV STT Nút 5 = Nút 2 22 kV (phụ tải 2) Khu vực 2: STT Nút 6 = Nút 6 110 kV STT Nút 7 = Nút 7 22 kV (phụ tải 3) STT Nút 8 = Nút 8 110 kV STT Nút 9 = Nút 9 22 kV (phụ tải 4)

Page 120 SVTH: PHẠM VĂN LÂM

CQ

LQ

….đến Công suất nút và dòng nhánh Tổn thất MBA

THIẾT KẾ MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN GVHD: HỒ VĂN HIẾN Dòng công suất nhánh và tổn thất Đường dây từ 1

2

3

4

5

6

7

8

9 2 6 8 1 3 4 2 2 5 4 1 7 6 1 9 8 MW 78.223 35.459 20.317 22.446 -0.034 -34.623 16.036 18.553 -16.000 -16.000 -0.040 -18.077 18.037 -18.000 -18.000 -0.040 -20.080 20.040 -20.000 -20.000 -0.048 -22.083 22.035 -22.000 -22.00 100.267 47.684 25.199 27.530 0.641 47.684 20.699 25.374 20.000 20.000 0.801 25.466 24.880 24.000 24.000 0.801 26.425 25.881 25.000 25.000 1.001 28.932 28.288 27.463 27.463 MVAr MVA MW MVAr Tap 62.728 0.836 31.882 0.237 14.907 0.364 15.939 -0.640 0.836 -31882 0.036 13.088 0.176 17.310 -12.000 0.036 -12.000 -0.800 0.476 -17.938 0.037 17.138 -15.875 0.037 -15.875 -0.800 0.237 -17.178 0.040 16.378 -15.000 0.040 -15.000 -1.000 0.364 -18.740 0.035 17.740 -16.438 0.035 -16.438 2.061 0.843 -2.271 -2.801 0.843 1.088 -0.628 1.088 -0.628 1.263 1.263 -2.271 1.378 1.378 -2.801 1.302 1.032 0.175 MVAt MVAr 2.046 0.290 0.446 2.046 0.9702 1.088 0.960 1.088 0.960 0.9345 1.263 1.263 0.290 1.0040 1.378 1.378 0.446 0.9977 1.302 1.203 2.561 3.246 1.203 0.000 1.588 0.000 1.588 0.000 0.000 2.561 0.000 0.000 3.246 0.000 0.000 8.598 1.032 8.773

CQ

=0.175

Tổng tổn thất Tổng tổn thất công suất kháng: Khu vực 1, hay pa 3 : mạng kín, cắt nhánh N2 Nhánh đầu 1 – cuối 2=Nhánh N--1-110 Nhánh đầu 2 - cuối 3 =Nhánh T1 Nhánh đầu 2 - cuối 4 = Nhánh 1-110 đến 2-110 Nhánh đầu 4 - cuối 5 = Nhánh T2 Khu vực 2:2 dường dây hình tia Nhánh đầu 1 - cuối i 6 = Nhánh N--3-110 Nhánh đầu 6 - cuối 7 = Nhánh T3 Nhánh đầu 1 - cuối 8 = Nhánh N--4-110 Nhánh đầu 8 - cuối 9 = Nhánh T4

Page 121 SVTH: PHẠM VĂN LÂM