Đồ án Thiết kế lưới điện khu vực gồm một nhà máy nhiệt điện và nút hệ thống điện cung cấp điện cho 8 phụ tải

Lời nói đầu ====@==== Cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế Quốc dân, Hệ thống điện Việt nam cũng ngày càng phát triển mạnh cả về qui mô và chất lượng cung cấp điện. Việc đảm bảo cung cấp điện an toàn, liên tục, đảm bảo chất lượng là một vấn đề quan trọng hàng đầu khi thiết kế một mạng điện. Độ tin cậy cung cấp điện tuỳ thuộc vào tính chất, yêu cầu của phụ tải. Chất lượng điện năng được đánh giá qua hai chỉ tiêu là tần số và điện áp. Chỉ tiêu tần số mang tính chất toàn hệ thống, vì vậy chỉ tiêu này do cơ quan điều khiển hệ thống điện Quốc gia điều chỉnh. Người thiết kế phải đảm bảo chất lượng điện áp theo qui định cho khách hàng tại các nút phụ tải. Mạng điện thiết kế phải đảm bảo an toàn cho người vận hành, làm việc tin cậy, vận hành linh hoạt, kinh tế và an toàn cho các thiết bị trong toàn hệ thống. Hệ thống điện thiết kế còn phải đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật cao, do đó người thiết kế cần phải cân nhắc để lựa chọn phương án tối ưu là tổng hợp các yếu tố trên. Nội dung của đồ án thiết kế gồm : Thiết kế lưới điện khu vực gồm một nhà máy nhiệt điện và nút hệ thống điện cung cấp điện cho 8 phụ tải. Phần I Thiết kế lưới điện khu vực Chương I Cân bằng công suất tác dụng và phản kháng Các số liệu về nguồn cung cấp và phụ tải: Sơ đồ địa lý: HT NM PT 5 PT 5 PT6 PT 7 PT 3 PT 1 90 Km 53,.8 k Km Km 53.8 Km 58.3 50 Km 58.3 Km 42.4 Km PT 8 PT 2 36 Km PT 4 PT 5 Những số liệu về nguồn cung cấp: Nhà máy nhiệt điện : Công suất đặt: PĐ = 2 ´ 100 = 200 MW Hệ số công suất: cosj = 0,85 Điện áp định mức: Uđm = 10,5 kV :Nút hệ thống điện : Điện áp làm việc: UMAX =110 % , UMIN=105% Hệ số công suất: cosj ≥ 0,8 Những số liệu về phụ tải: Bảng 1-1: Phụ tải Số liệu 1 2 3 4 5 6 7 8 PMax ( MW ) 28 20 15 40 30 35 45 32 PMin ( MW ) 16,8 12 9 24 18 21 27 19,2 Cosj 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 QMax ( MVAr ) 17,4 12,4 9,3 24,8 18,6 21,7 27,9 19,8 QMin ( MVAr ) 10,4 7,4 5,6 14,9 11,1 13 16,7 11,9 SMax (MVA ) 32,9 23,5 17,6 47 35,3 41,2 52,9 37,6 SMin (MVA ) 19,7 14,1 10,6 28,2 21,1 24,7 31,7 22,6 Loại hộ phụ tải I I III I III I I III Yêu cầu điều chỉnh điện áp T T T KT KT KT KT KT Phân tích nguồn và phụ tải: Từ các số liệu đã cho ở trên, ta có thể rút ra những nhận xét sau: 1.2.1/ Nguồn điện: Nguồn điện gồm nhà máy nhiệt điện và nút hệ thống cách nhau 104,4 km, với công suất đặt và hệ số công suất như sau: + Nhà máy nhiệt điện: Pđ = 2 ´ 100 = 200 MW; Cosj = 0,85 + Nút hệ thống : Cosj ≥ 0,8 ; Điện áp làm việc: Umax =110 % Umin = 105 % Vì nhà máy nhiệt điện có điều kiện chủ động về nhiên liệu, nên chủ động về công suất phát. Nhà máy có công suất đặt đơn vị của một tổ máy lớn hơn nên khi vận hành cần tận dụng khả năng phát của Nhà máy để có hiệu quả kinh tế cao hơn. Nút hệ thống có công suất vô cùng lớn ,đảm bảo được khả năng về cân bằng công suất và là nút điều chỉnh công suất 1.2.2/ Phụ tải: Ta thấy nhà máy điện và nút hệ thống cung cấp điện cho 8 phụ tải, công suất của các phụ tải khá lớn. Theo sơ đồ phân bố phụ tải cho ta thấy phụ tải được phân bố tập trung về hai phía nhà máy và nút hệ thống điều đó cho phép khi thiết kế có thể phân thành hai vùng phụ tải như sau: Vùng 1: Gồm 3 phụ tải 3, 4 và 5. Vùng 2: Gồm 4 phụ tải , 2, 6, 7 và 8. Riêng phụ tải 1 nằm giữa nhà máy và nút hệ thống điện Tổng công suất cực đại của phụ tải là: SPPTmax = 245 MW. Tổng công suất cực tiểu của phụ tải là: SPPTmin = 60%SPPTmax = 147 MW. Trong 8 phụ tải, có 5 phụ tải loại I có yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện cũng như chất lượng điện năng cao. Vì hộ loại I nếu xảy ra mất điện sẽ gây thiệt hại lớn về kinh tế, chính trị và an toàn cho tính mạng con người, nên khi thiết kế đối với các phụ tải loại I ta phải cấp điện bằng đường dây kép hoặc mạch vòng. Phụ tải ở xa nguồn nhất là phụ tải 3 ( 92,2 km ) Phụ tải gần nguồn nhất là phụ tải 7 ( 42,4 km ) Đây là khu công nghiệp và dân cư, với khoảng cách giữa hai nhà máy cũng như khoảng cách từ nguồn đến phụ tải xa nhất là khá lớn, do vậy ta phải sử dụng đường dây trên không để tải điện, sử dụng dây nhôm lõi thép làm dây truyền tải điện để đảm bảo khả năng dẫn điện, độ bền cơ cũng như tính kinh tế cao, sử dụng cột bê tông li tâm cho những vị trí cột đỡ, cột sắt cho những vị trí néo, góc, vượt đường, sông, đồi núi, sử dụng sứ chuỗi cho toàn tuyến đường dây. cân bằng công suất -Sơ bộ xác định chế độ làm việc của nhà máy và nút hệ thống Điện năng là dạng năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất trong tất cả các lĩnh vực hoạt động kinh tế xã hội và đời sống con người. Chất lượng điện năng được đặc trưng bởi các giá trị qui định của điện áp và tần số trong mạng điện. Chất lượng điện năng ảnh hưởng nhiều đến các chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của các hộ sử dụng điện, các thiết bị sử dụng điện chỉ làm việc tốt khi chất lượng điện năng được đảm bảo. Đặc điểm của quá trình sản xuất điện năng là công suất do các nhà máy trong hệ thống sản xuất ra phải luôn cân bằng với công suất tiêu thụ của các phụ tải tại mọi thời điểm. Việc cân bằng công suất trong hệ thống điện cho thấy khả năng cung cấp của các nguồn phát và yêu cầu của các phụ tải có cân bằng hay không, từ đó sơ bộ định ra phương thức vận hành cho các nhà máy để đảm bảo cung cấp đủ công suất, thoả mãn các yêu cầu về kỹ thuật và có hiệu quả kinh tế cao nhất. Đặc biệt việc tính toán cân bằng công suất cho hệ thống trong các chế độ phụ tải cực đại, cực tiểu và chế độ sự cố, nhằm đảm bảo độ tin cậy của hệ thống, đảm bảo các chỉ tiêu về chất lượng điện cung cấp cho các phụ tải. 1.3- Cân bằng công suất tác dụng 1.3.1 Kiểm tra điều kiện cân bằng công suất: + Yêu cầu dự trữ công suất bình thường và sự cố: Pdt = max(Pto may lơn nhất ,Pdt bình thường) +Điều kiện cân bằng công suất : Pđặt ≥ Pyc +Pdt Trong đó: + Pđặt :Là tổng công suất đặt có khả năng cung cấp của các nguồn + Pyc : Là công suất yêu cầu gồm phụ tải,tổn thất và tự dùng + Pyc = Pt +∆P +Pdt Pt = 28 + 20 + 15 + 40 + 30 + 35 + 45 + 32 = 245 MW Pyc = Pt + 5% Pt +10% (Pt + 5% Pt ) =(1+ 0,05 + 0,1 + 0,1.0,05 )Pt =1,155 Pt =1,155.245=282,98MW Pdt = Pđặt - Pyc Ta có : Pđặt = PF + PH = (2´100) +PH PH Là nút hệ thống có công suất vô cùng lớn . Vì vậy công suất dự trữ của hệ thống là rất lớn . Điều này đảm bảo cho hệ thống có đủ lượng công suất dự trữ, vận hành với độ tin cậy cao trong trường hợp sự cố hoặc bảo dưỡng một tổ máy. 1.3.2 Phân bố công suất cho 2 nguồn Chế độ phụ tải cực đại : Tổng công suất tác dụngyêu cầu của hệ thống,trong chế độ phụ tải cực đại (Chưa kể đến dự trữ của hệ thống ) là :282,98 Vì nút hệ thống có công suất lớn ,do đó ta cho nhà máy nhận tải trước. Các nhà máy nhiệt điện vận hành kinh tế khi công suất phát chiếm ( 60% á 85% ) công suất định mức của các tổ máy, vì vậy ta cho nhà máy phát 85% công suất đặt. PF = 85%. 200 = 170 MW. Trong đó: + Phần tự dùng là: Ptd = 10%. 170 = 17 MW + Phần phát lên lưới là: PN = 170 – 17 = 153 MW Lượng công suất còn lại do Nút hệ thống đảm nhận là: PH = Py/c – PN = 282,98 – 153 = 129,98 MW ) Chế độ phụ tải cực tiểu Tổng công suất yêu cầu trong chế độ phụ tải Min là: Py/c Min = 60%. Py/c Max = 60%. 282,98 = 169,79 MW. Để đảm bảo độ tin cậy, tức là luôn luôn đủ lượng công suất dự trữ lớn hơn hoặc bằng công suất của tổ máy lớn nhất là 100 MW và để các máy phát không vận hành quá non tải, ta vận hành 1 tổ máy của nhà máy, ta cho nhà máy phát 85% công suất đặt của 1 tổ máy vận hành: PF = 85%. 100 = 85 MW Trong đó: + Phần tự dùng là: Ptd = 10%. 85 = 8,5 MW + Phần phát lên lưới là: PN = 85 – 8,5 = 76,5 MW Lượng công suất còn lại do nút hệ thống đảm nhận là: PH = 169,79 – 76,5 = 93,29MW c) Trường hợp sự cố: Với giả thiết không xét đến sự cố xếp chồng thì sự cố nặng nề nhất là hỏng 1 tổ máy 100 MW, khi đó để đáp ứng nhu cầu của phụ tải ta phải cho nhà máy phát 100% công suất của tổ máy còn lại. PF = 100 MW Trong đó: + Phần tự dùng là: Ptd = 10%. 100 = 10 MW + Phần phát lên lưới là: PN = 100 – 10 = 90 MW Lượng công suất còn lại nút hệ thống đảm nhận là: PH = 282,98 – 90= 192,98 MW 1.4. Cân bằng công suất phản kháng. Biểu thức cân bằng công suất phản kháng : SQB+SQF+SQHT = SQyc = SQpti + SDQL - SDQC + SDQBA +SQtd + SQdt Trong đó: SQF: Tổng công suất phản kháng phát ra bởi các Máy phát. SQF = SPF . tgjF = 170 . tg (arccos 0,85) = 105,23MVAr. + QH: Công suất phản kháng lấy từ hệ thống. QH = PH x tgjHT = PH tg(arccosjH ) =129,98 . tg(arccos 0,8) = 97,48MVAr. +SQpti : Tổng công suất phản kháng cực đại của các phụ tải. SQpti=SPptixtgjiSPpti . tg(arccos ji) (Tính được trong bảng 1-1) SQpti = 151,9 MVAr + SDQL: Tổng tổng thất công suất phản kháng trên các đoạn đường dây. + SQc: Tổng công suất phản kháng do dung dẫn đường dây sinh ra. Với mạng điện này, trong tính toán sơ bộ có thể coi tổn thất công suất phản kháng trên đường dây bằng công suất phản kháng do dung dẫn đường dây cao áp sinh ra. + SDQBA: Tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp: SDQBA = 10% SQpti = 0,1 x 151,9= 15,19MVAr. + SQtd: Tổng công suất phản kháng tự dùng của nhà máy điện. SQtd = SPtd . tgjtd. Trong nhà máy điện: tgjtd được xác định theo hệ số công suất cosj của các động cơ tự dừng trung bình: cosjtd = 0,7 - 0,8. SQtd = 17. tg(arccos 0,8) = 12,75 MVAr. + SQdt: Tổng công suất phản kháng dự trữ của mạng điện . Với mạng điện này thì công suất dự trữ lấy từ hệ thống nên SQdt= 0 . SQyc = kSQpti + SDQBA + SQtd = 1. 151,9 + 15,19+ 12,75 = 179,84MVAr. + SQb: Lượng công suất phản kháng cần bù. SQb = SQyc - SQF - QH =179,84– 105,23 – 97,48 = - 22,87 MVAr. Ta nhận thấy tổng công suất phản kháng do NMNĐ phát ra và nhận từ hệ thống về lớn hơn tổng công suất phản kháng mà phụ tải cần . Điều đó có nghĩa là công suất phản kháng cấp cho mạng điện đủ lớn, do vậy ta không cần phải bù công suất phản kháng cho mạng. Chương II Dự kiến các phương án nối dây và tính toán kỹ thuật 2.1. Dự kiến các phương án nối dây . Việc lựa chọn và vạch tuyến đường dây là công việc đầu tiên của công tác thiết kế đường dây tải điện, nó có tính quyết định đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật, các phương án kết dây của lưới điện phải xuất phát từ các yêu cầu về: Cung cấp điện liên tục Đảm bảo chất lượng điện Đảm bảo vận hành an toàn, tin cậy và linh hoạt Kinh tế. Đối với các hộ loại I ta sử dụng đường dây kép hay mạch vòng, các hộ phụ tải loại III ta cấp điện bằng đường dây đơn. Căn cứ vào công suất đặt và chế độ làm việc của các nhà máy điện, sự phân bố các phụ tải và phân loại các phụ tải, ta có thể phân vùng cung cấp điện như sau: Các phụ tải 1,3,4,5 sẽ được nhận điện từ nút hệ thống Các phụ tải 2, 6, 7 và 8 sẽ được nhận điện từ nhà máy điện Để liên lạc giữa nhà máy điện và hệ thống ta có thể dùng đường dây kép qua phụ tải 1 hoặc đường dây kép đi thẳng nối hai nhà máy. Phụ tải 3,5 và phụ tải 8 là phụ tải loại III, do đó được cung cấp điện bằng đường dây đơn từ NM và nút HT Các phụ tải còn lại: 1, 2, 4, 6 và 7 là phụ tải loại I, do đó được cung cấp bằng đường dây kép hoặc mạch vòng từ NM và nút HT Căn cứ vào bản đồ địa lý phân bố phụ tải và các nhà máy điện, từ nhận định trên ta có thể đưa ra 5 phương án nối dây như sau: 2.1.1 Phương án 1 HT NM PT 5 PT 5 PT6 PT 7 PT 2 PT 3 PT 1 92,2 90 Km 53.8 k Km Km 53.8 Km 50 Km 58.3 Km 42.4 Km 36 km 57 km PT 8 PT 4 4 PT 5 80,6 58.3 Km 2.1.2 Phương án 2 HT NM PT 5 PT 5 PT6 PT 7 PT 2 PT 3 PT 1 92,2 44,7 Km Km 53.8 k Km Km 53.8 Km 58.3 50 Km 58.3 Km 42.4 Km 36 km PT 8 PT 4 4 PT 5 80,6 Phương án 3 HT NM PT 5 PT 5 PT6 PT 7 PT 2 PT 3 PT 1 92,2 90 Km 53.8 k Km Km 53.8 Km 58.3 50 Km 58.3 Km 42.4 Km 36 km PT 8 PT 4 4 PT 5 53,8 2.1.4 Phương án 4 HT NM PT 5 PT 5 PT5 PT6 PT 7 PT 2 PT 3 PT 1 92,2 53,8 Km Km 53.8 Km 50 Km 58.3 Km 42.4 Km 36 km PT 8 PT 4 4 53,8 44,7 58.3 Km 2.1.2. Phương án 5 HT NM PT 5 PT 5 PT6 PT 7 PT 2 PT 3 PT 1 92,2km 90 Km Km 53.8 k Km Km 53.8 Km 36 50 Km 58.3 Km 42.4 Km PT 8 PT 4 4 PT 5 80,6 36 Km 2.2. Tính các chỉ tiêu kỹ thuật cho từng phương án Trong phần này ta tiến hành chọn cấp điện áp định mức cho mạng điện, chọn dây dẫn và tính tổn thất điện áp ở các chế độ vận hành bình thường, sự cố, sau đó so sánh các phương án với nhau để chọn ra phương án tối ưu nhất. Để đơn giản ta tính chọn cấp điện áp theo công thức kinh nghiệm : Ui = 4,34. Trong đó: Li: chiều dài đoạn đường dây thứ i. Pi: Công suất truyền tải trên đoạn đường dây thứ i. Nếu kết quả tính toán U = 70 á 160 kV thì ta chọn Uđm = 110 kV. - Lựa chọn tiết diện dây dẫn. Với mạng điện khu vực có Uđm = 110 kV chiều dài đường dây và công suất truyền tải lớn nên vốn đầu tư và phí tổn vận hành hàng năm sẽ lớn. Mặt khác trong mạng khu vực còn có các máy biến áp và máy biến áp tự ngẫu, các thiết bị này có thể dùng để điều chỉnh điện áp. Vì vậy để đơn giản ta sẽ tính chọn tiết diện dây dẫn trong mạng theo mật độ dòng kinh tế. Để đảm bảo độ bền cơ học cũng như thoả mãn điều kiện không xuất hiện vầng quang ta chọn dây AC có tiết diện tối thiểu là 70mm2 . Với Tmax = 5500 h thì Jkt = 1,1 A/mm2. (dây dẫn của 3 pha đặt trên đỉnh của D đều có cạnh D = 5m). Fi = mm2. + Đối với lộ đơn: Ilvmax = A + Lộ kép: Ilvmax = A Với Smax: Công suất lớn nhất chạy trên đoạn đường dây. Uđm: Điện áp định mức của mạng. Từ Fkt ta chọn tiết diện tiêu chuẩn gần nhất và tiến hành kiểm tra theo điều kiện phát nóng, vầng quang điện. - Tính tổn thất điện áp. * Tổn thất điện áp khi bình thường cũng như khi sự cố nguy hiểm nhất được tính theo biểu thức: DUi (%) = .100 (kV) . Tổn thất điện áp phải đảm bảo: DUbtmax ( % ) Ê 10%. DUscmax ( % ) Ê 15%. Với các phụ tải dùng MBA điều áp dưới tải thì tổn thất điện áp phải thoả mãn : DUbtmax ( % ) Ê 15%. DUscmax ( % ) Ê 25%. Trong đó: S = P + j Q (MVA) là công suất chạy trong dây dẫn với quy ước: - Lúc bình thường tương đương . - Lúc sự cố nguy hiểm nhất được tính vào lúc lộ kép bị đứt 1 mạch, sự cố hỏng một máy phát điện : (ở đây ta không xét sự cố xếp chồng). - Kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn khi sự cố: Isc Ê Icp. Icp: Dòng cho phép lâu dài chạy qua dây dẫn. Isc: Dòng sự cố lớn nhất. + Với đường dây kép: Là dòng điện chạy trên dây dẫn ở khi sự cố đứt 1 mạch. + Với mạng kín: Đó là dòng điện chạy trên dây dẫn khi sự cố đường dây nào đó làm cho lượng công suất truyền tải qua đường dây còn lại là lớn nhất. tính toán cho Phương án 1: Phương án này đường dây nối HTĐ với NMNĐ đi qua MBA, phụ tải 1 . Ta tính dòng công suất cho từng đường dây: Ta coi tổn thất trên lưới là 5% . Công suất của NM đã trừ tự dùng :PN ,QN 1, Tính đoạn đường dây N – PT1 – H : - Dòng công suất từ N – PT1 : PN-1 = PN – 1,05(P2+P6+P7+P8) = 153 – 1,05(20+35+45+32) = 14,4 MW QN-1 = QN – 1,05(Q2+Q6+Q7+Q8) = 94,7– 1,05(12,4+21,7+27,9+19,8) = 8,81MVAr SN-1 = = 16,88 MVA. - Dòng công suất từ HT – PT1: PH-1 = 1,05P1 – PN-1 = 1,05.28-14,4 = 15 MW QH-1 = 1,05Q1 - QN-1 = 1,05.17,4 -8,81 = 9,46 MVAr SH-1 = = 17,73 MVA Tính toán cho phương án 1. Khi sự cố 1 máy phát điện ta cho 1 máy phát điện còn lại phát với 100% công suất định mức: - Dòng đi trên đường dây : PN-1 = PN – 1,05(P2+P6+P7+P8) = 90 – 1,05(20+35+45+32) = - 48,6 MW QN-1 = QN – 1,05(Q2+Q6+Q7+Q8) = 55,71– 1,05(12,4+21,7+27,9+19,8) = - 30,18 MVAr Khi sự cố 1 máy phát, nguồn công suất lấy từ hệ thống cấp cho phụ tải 2,6,7,8: P = 48,6 MW; Q= 30,18MVAr SN-1 = = 57,2 MVA. - Dòng công suất từ HTĐ - 1: PH-1 = 1,05.P1– PN-1 = 1,05.28- (- 48,6) = 78 MW QH-1 = 1,05.Q1 – QN-1 = 1,05.17,4 - (-30,18) = 48,45 MVAr SH-1 = = 91,82 MVA Tính tổn thất diện áp: - Chọn điện áp: Vì đường dây nối HTĐ với NMĐ đi qua 1 phụ tải trung gian nên ta chọn điện áp định mức cho đường dây là 110 KV, bằng điện áp của nhà máy và HTĐ. * Đoạn từ NĐ- 1. - Chọn dây dẫn : Tiết diện dây dẫn =44,35 A = 40,31 mm2 Vì đây là đường dây nối giữa 2 nguồn điện là HTĐ và NMNĐ nên để đảm bảo an toàn cho đường dây khi sự cố 1 trong 2 máy phát điện, ta chọn dây dẫn AC– 120 . Dây dẫn AC – 120 có các thông số: r0 = 0,27 W/km , x0 = 0,423 W/km , Icp = 380 A . Vì đường dây mạch kép nên : R =1/2. r0.L = 1/2. 0,27. 58,3 = 7,87 W X = 1/2. x0.L = 1/2. 0,423. 58,3 = 12,33W - Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 2. Imax = 2.44,35 = 88,7A < Icp . Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo cho đường dây làm việc lâu dài. -Tính tổn thất điện áp : =1,83% - Khi sự cố 1 máy phát điện ta có : =6,23% * Đoạn từ HT- 1. - Chọn dây dẫn : Tiết diện dây dẫn = 46,58 A = 42,34 mm2 Vì đây là đường dây nối giữa 2 nguồn điện là HTĐ và NMNĐ nên để đảm bảo an toàn cho đường dây khi sự cố 1 trong 2 máy phát điện, ta chọn dây dẫn AC – 120 . Dây dẫn AC – 120 có các thông số: r0 = 0,27 W/km , x0 = 0,423W/km , Icp = 380 A . Vì đường dây mạch kép nên : R =1/2. r0.L = 1/2. 0,27. 50 = 6,75 W X = 1/2. x0.L = 1/2. 0,423.50 = 10,57 W - Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 2 Imax = 2.46,58= 93,16 A < Icp . Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo cho đường dây làm việc lâu dài. -Tính tổn thất điện áp : =1,66% - Khi sự cố 1 máy phát điện ta có : = 8,58 % 2, Đoạn từ N- 2. - Tính chọn điện áp định mức: U = 4,34 = 4,34 = 83,9 kV Ta chọn cấp điện áp định mức là 110 kV - Chọn dây dẫn : Tiết diện dây dẫn = 61,8 A = 56,2 mm2 Ta chọn dây dẫn AC – 70 . Dây dẫn AC – 70 có các thông số: r0 = 0,46 W/km , x0 = 0,44 W/km , Icp = 265 A , kIcp=0,8.265 =212A Vì đường dây mạch kép nên : R =1/2. r0.L = 1/2. 0,46. 53,8 = 12,37W X = 1/2. x0.L = 1/2. 0,44. 53,8 =11,83W -Tính tổn thất điện áp : =3,25% Khi sự cố là khi bị đứt một mạch của đường dây kép nên R và X sẽ tăng gấp đôi, do đó : =6,5% 3, Đoạn đường dây từ Nữ 6: có L=58,3 Km - Tính chọn điện áp định mức: U = 4,34 = 4,34 =107,91 kV Ta chọn cấp điện áp định mức là 110 kV - Chọn dây dẫn : Tiết diện dây dẫn = 108,2 = 98,36 mm2 Ftt =98,36 mm2 nên ta chọn dây AC- 120 có : r0 = 0,27W/km , x0 = 0,423 W/km , Icp = 380 A . Vì đường dây mạch kép nên : R =1/2. r0.L = 1/2. 0,27. 58,3 =7,87 W X = 1/2. x0.L = 1/2. 0,423 . 58,3 = 12,33 W - Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 2 Imax = 2.105,65 = 211,3 A < Icp . Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo cho đường dây làm việc lâu dài. - Tính tổn thất điện áp : =4,48% Khi sự cố là khi bị đứt một mạch của đường dây kép nên R và X sẽ tăng gấp đôi, do đó : =8,96% 4, Đoạn đường dây từ N ữ7 : có L = 42,4 Km. -Tính chọn điện áp định mức: =119,98 kV. Ta chọn cấp điện áp định mức là :110 kV - Chọn dây dẫn : Tiết diện dây dẫn = 139,09 A =126,45 mm2 Ftt = 126,45 mm2 nên ta chọn dây AC –150 có : r0 = 0,21 W/km , x0 =0,416 W/km , Icp = 445 A ,kIcp=0,8.445=356 A Vì đường dây mạch kép nên : R =1/2. r0.L = 1/2. 0,21. 42,4 = 4,45 W X = 1/2. x0.L = 1/2. 0,416 . 42,4 = 8,82 W - Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 2. Imax = 2.139,09 = 278,18 A < Icp = 445A. Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo cho đường dây làm việc lâu dài. - Tính tổn thất điện áp : =3,68% Khi sự cố là khi bị đứt một mạch của đường dây kép nên R và X sẽ tăng gấp đôi, do đó : =7,36% 5, Đoạn đường dây từ NĐ ữ 8: - Tính chọn điện áp định mức: = = 105,65 kV Ta chọn cấp điện áp định mức là 110 kV. - Chọn dây dẫn : Tiết diện dây dẫn =197,74 A =179,76 mm2 Ftt = 179,76 mm2 nên ta chọn dây AC – 240 có : r0 = 0,13 W/km , x0 = 0,39 W/km , Icp = 610 A . Vì đường dây đơn nên : R = r0.L = 0,13.80,6 = 10,478 W X = x0.L = 0,39.80,6 = 31,43 W - Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 2. Imax = 2.197,74 = 395,48 A < Icp , kIcp =0,8.610=488A Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo cho đường dây làm việc lâu dài. - Tính tổn thất điện áp : =7,92% Ta thấy DUbt Max(%) = 7,92% < DUbt CP (%) = 10% ị Đạt yêu cầu -Tính chọn điện áp định mức: 6, Đoạn đường dây từ HT ữ 3: U = 4,34 = =79,1kV Ta chọn cấp điện áp định mức là 110 kV. - Chọn dây dẫn : Tiết diện dây dẫn =92,748A =84,31mm2 Ftt = 84,31 mm2 nên ta chọn dây AC – 95 có : r0 = 0,33 W/km , x0 = 0,429 W/km , Icp = 335 A . Vì đường dây đơn nên : R = r0.L = 0,33. 92,2 = 30,42 W X = x0.L = 0,429. 92,2 = 39,55 W - Tính tổn thất điện áp : =6,81% Ta thấy DUbt Max(%) = 6,81% < DUbt CP (%) = 10% ị Đạt yêu cầu 7, Đoạn đường dây từ HT ữ 4: U = 4,34 = =114,31 kV Ta chọn cấp điện áp định mức là 110 kV. - Chọn dây dẫn : Tiết diện dây dẫn = 123,64 A =112,4 mm2 Ftt = 112,4mm2 nên ta chọn dây AC – 120 có : r0 = 0,27 W/km , x0 = 0,423 W/km , Icp = 380 A . Vì đường dây mạch kép nên : R =1/2. r0.L = 1/2. 0,27. 53,8= 7,263 W X = 1/2. x0.L = 1/2. 0,423. 53,8 = 11,378 W - Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 2. Imax = 2.123,64= 247,28 A < Icp . Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo cho đường dây làm việc lâu dài. -Tính tổn thất điện áp : = 4,73% Khi sự cố là khi bị đứt một mạch của đường dây kép nên R và X sẽ tăng gấp đôi, do đó : = 2. 4,73 = 9,46 % 8, Đoạn đường dây từ HTữ 5: -Tính chọn điện áp định mức: U = = =103,6 kV Ta chọn cấp điện áp định mức là 110 kV. - Chọn dây dẫn : Tiết diện dây dẫn =185,44 A = 168,58 mm2 Ftt = 168,58 mm2 nên ta chọn dây AC – 185 có : r0 = 0,17 W/km , x0 = 0,409 W/km , Icp = 510 A . Vì đường dây đơn nên : R = r0.L = 0,17. 90 = 15,3 W X = x0.L = 0,409. 90 = 36,81 W -Tính tổn thất điện áp : =9,45% Ta thấy DUbt Max(%) = 9,45% < DUbt CP (%) = 10% ị Đạt yêu cầu Từ các kết quả trên ta tổng hợp toàn bộ các số liệu của phương án 1 ở bảng sau: ( Bảng 2 - 1 ): Đường dây Loại dây L ( Km) R () X () ( %) ( %) NĐ -1 AC-120 58,3 7,87 12,33 1,83 6,23 NĐ - 2 AC-70 53,8 12,37 11,83 3,25 6,5 NĐ - 6 AC-120 58,3 7,87 12,33 4,48 8,96 NĐ - 7 AC-150 42,4 4,45 8,82 3,68 7,36 NĐ - 8 AC-240 80,6 10,478 31,43 7,92 HT - 1 AC-120 50 6,75 10,57 1,66 8,58 HT – 3 AC-95 92,2 30,42 39,55 6,81 HT – 4 AC-120 53,8 7,263 11,378 4,73 9,46 HT – 5 AC-185 90 15,3 36,81 9,45 =9,45% =14,81% phương án 2: Phương án 2 chỉ khác phương án 1 ở sơ đồ nối dây từ nút HT đến PT5 đi qua PT4 (nhánh HT – PT4 – PT5), do đó ta chỉ cần tính toán thiết kế cho mạch nhánh HT – PT4 – PT5, còn các phụ tải khác và đường dây liên lạc ta giữ nguyên như phương án 1. 1, Tính toán cho HT ữ4. -Tính chọn điện áp định mức: U = ==148,69 kV Ta chọn cấp điện áp định mức là 110 kV. - Chọn dây dẫn : Tiết diện dây dẫn =216,36 A =196,69 mm2 Ftt = 196,69 mm2 nên ta chọn dây AC – 240 có : r0 = 0,13 W/km , x0 = 0,39 W/km , Icp = 610 A . Vì đường dây mạch kép nên : R =1/2.r0.L = 1/2.0,13. 53,8 = 3,49 W X = 1/2.x0.L = 1/2.0,39. 53,8 = 10,49 W - Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 2. Imax = 2.216,36 = 432,32 A < Icp ,kIcp= 0,8.610 = 488A Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo cho đường dây làm việc lâu dài. -Tính tổn thất điện áp : = 5,6% Khi sự cố là khi bị đứt một mạch của đường dây kép nên R và X sẽ tăng gấp đôi, do đó : = 2.5,78 = 11,56% 2,Tính toán cho 4 ữ5. -Tính chọn điện áp định mức: U = == 99,41 kV Ta chọn cấp điện áp định mức là 110 kV. - Chọn dây dẫn : Tiết diện dây dẫn =185,44 A = 168,58 mm2 Ftt = 168,58 mm2 nên ta chọn dây AC – 185 có : r0 = 0,17 W/km , x0 = 0,409 W/km , Icp = 510 A . Đường dây mạch đơn nên : R = r0.L = 0,17. 44,7 = 7,6 W X = x0.L = 0,409. 44,7 = 18,28 W -Tính tổn thất điện áp : = 4,6 % Ta thấy DUbt (%) = 4,6% < DUbt CP (%) = 10% ị Đạt yêu cầu Từ các kết quả trên ta tổng hợp toàn bộ số liệu của phương án 2 ở bảng sau: ( Bảng 2 – 2 ) Đường dây Loại dây L ( km) R () X () ( %) ( %) NĐ -1 AC-120 58,3 7,87 12,33 1,83 6,23 NĐ - 2 AC-70 53,8 12,37 11,83 3,25 6,5 NĐ - 6 AC-120 58,3 7,87 12,33 4,48 8,96 NĐ - 7 AC-150 42,4 4,45 8,82 3,68 7,36 NĐ - 8 AC-240 80,6 10,478 31,43 7,92 HT - 1 AC-120 50 6,75 10,57 1,66 8,58 HT – 3 AC-95 92,2 30,42 39,55 6,81 HT – 4 AC-240 53,8 3,49 10,49 5,6 11,56 4 – 5 AC-185 44,7 7,6 18,28 4,6 = 10,02% = 16,16% 2.2.3. Phương án 3 Phương án 3 chỉ khác phương án 1 ở sơ đồ nối dây từ nút NM đến PT8 đi qua PT7 (nhánh NM – PT7 – PT8), do đó ta chỉ cần tính toán thiết kế cho mạch nhánh NM – PT7 – PT8, còn các phụ tải khác và đường dây liên lạc ta giữ nguyên như phương án 1. 1, Tính toán cho đoạn NM ữ7. -Tính chọn điện áp định mức: U = ==154,9 kV Ta chọn cấp điện áp định mức là 110 kV. - Chọn dây dẫn : Tiết diện dây dẫn =237,96 A = 216,32 mm2 Ftt = 216,32 mm2 nên ta chọn dây AC – 240 có : r0 = 0,13 W/km , x0 = 0,39 W/km , Icp = 610 A . Vì đường dây mạch kép nên : R =1/2.r0.L = 1/2.0,13. 42,4 = 2,75 W X = 1/2.x0.L = 1/2.0,39. 42,4 = 8,27 W - Kiểm tra điều kiện phát nóng : Isc = 2. Imax = 2.237,96 = 475,92 A < Icp ,kIcp= 0,8.610 = 488A Vậy dây dẫn đã chọn đảm bảo cho đường dây làm việc lâu dài. -Tính tổn thất điện áp : = 5,01% Khi sự cố là khi bị đứt một mạch của đường dây kép nên R và X sẽ tăng gấp đôi, do đó : = 2.5,01 = 10,02% 2,Tính toán cho đoạn: 7 ữ8. -Tính chọn điện áp định mức: U = == 103,23 kV Ta chọn cấp điện áp định mức là 110 kV. - Chọn dây dẫn : Tiết diện dây dẫn =197,74 A =