Luận văn Thiết kế mạng truyền tải và phân phối điện năng

PHẦN A THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN TẢI PHẦN A: THIẾT KẾ MẠNG TRUYỀN TẢI SỐ LIỆU BAN ĐẦU I. VỊ TRÍ NGUỒN VÀ PHỤ TẢI N1 2 3 4 5 1 10km cho một khoảng chia II. SỐ LIỆU PHỤ TẢI Phụ tải 1 2 3 4 5 Pmax (MW) 25 15 20 20 15 Pmin (%Pmax) 30% Tmax 5500 giờ cos j 0,8 0,75 0,8 0,75 0,8 Uđm 22 kV Độ lệch điện áp cho phép 5% Yêu cầu cung cấp điện 2 1 1 1 1 III. SỐ LIỆU NGUỒN Nguồn N1 Pmax (MW) 40 Pmin (MW) 20 Điện áp phụ tải cực đại (đvtđ) 1,03 Điện áp phụ tải cực tiểu (đvtđ) 1,02 Giá tiền 1 kWh điện năng tổn thất: 0.05$/kWh Giá tiền 1 kVAr thiết bị bù: 5$/kVAr IV. CÁC YÊU CẦU Phân tích nguồn, phụ tải Bù sơ bộ công suất kháng ở các nút Chọn số luợng và công suất máy biến áp tại các trạm Tính toán kinh tế kỹ thuật và chọn phương án tối ưu Sơ đồ nối dây chi tiết Bù kinh tế giảm tổn thất điện năng Phân bố công suất, bù cưỡng bức công suất kháng Phân bố công suất trong tình trạng max, min, sự cố Điều chỉnh điện áp, chọn đầu phân áp Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật MỞ ĐẦU PHÂN TÍCH NGUỒN VÀ PHỤ TẢI I. THU THẬP SỐ LIỆU VÀ PHÂN TÍCH VỀ PHỤ TẢI Phụ tải điện là số liệu ban đầu để giải quyết những vấn đề tổng hợp kinh tế kỹ thuật phức tạp khi thiết kế mạng điện. Xác định phụ tải điện là giai đoạn đầu tiên khi thiết kế hệ thống nhằm mục đích vạch ra sơ đồ, lựa chọn và kiểm tra các phần tử của mạng điện như máy phát, đường dây, máy biến áp và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Vì thế việc phân tích phụ tải chiếm một vị trí hết sức quan trọng cần được thực hiện một cách chu đáo. Việc thu thập số liệu về phụ tải chủ yếu là để nắm vững vị trí và yêu cầu của các hộ tiêu thụ lớn, dự báo nhu cầu tiêu thụ, sự phát triển của phụ tải trong tương lai. Có nhiều phương pháp dựa trên cơ sở khoa học để xác định phụ tải điện. Ngoài ra cũng cần phải có những tài liệu về đặc tính của vùng, dân số và mật độ dân số, mức sống của dân cư trong khu vực, sự phát triển của công nghiệp, giá điện…, các tài liệu về khí tượng, địa chất, thuỷ văn, giao thông vận tải. Những thông tin này ảnh hưởng đến dự kiến về kết cấu sơ đồ nối dây của mạng điện sẽ lựa chọn. Căn cứ vào yêu cầu cung cấp điện, phụ tải phân ra làm 3 cấp: - Cấp một: bao gồm các phụ tải quan trọng. Việc ngưng cung cấp điện cho các phụ tải này có thể gây nguy hiểm cho tính mạng con người, thiệt hại đến sản xuất, ảnh hưởng đến an ninh quốc phòng. Vì phải bảo đảm cung cấp điện liên tục, nên các đường dây phải bố trí sao cho vẫn đảm bảo cung cấp ngay cả khi có sự cố trong mạng điện. Chú ý rằng không phải tất cả các thành phần tiêu thụ điện trong phụ tải đều yêu cầu phải cung cấp điện liên tục, vì vậy có thể cắt bớt một phần nhỏ các thành phần không quan trọng của phụ tải để đảm bảo cung cấp trong trường hợp có sự cố nặng nề trong mạng điện. - Cấp hai: bao gồm những phụ tải tuy quan trọng nhưng việc mất điện chỉ gây giảm sút về số lượng sản phẩm. Vì vậy mức độ đảm bảo cung cấp điện an toàn và liện tục cho các phụ tải này cần được cân nhắc mới có thể quyết định được. - Cấp ba: bao gồm các phụ tải không quan trọng, việc mất điện không gây ra những hậu quả nghiêm trọng. Trong trường hợp này không cần phải xét đến các phương tiện dự trử để đảm bảo cung cấp. Tuy phân ra làm ba cấp phụ tải nhưng khi nghiên cứu sơ đồ nên tận dụng các điều kiện đảm bảo mức độ cung cấp điện cao nhất có thể được cho tất cả các phụ tải trong đó kể cả các phụ tải cấp ba. Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax cho các phụ tải chủ yếu sản xuất như sau : 1 ca : Tmax = 2400 – 3000 giờ/năm 2 ca : Tmax = 3000 – 4000 giờ/năm 3 ca : Tmax = 4000 – 7700 giờ/năm Ngoài ra theo sự phát triển của sản xuất và của hệ thống điện mà việc xác định Tmax phải được xét một cách toàn diện qua liên quan đến qui luật phát triển của phụ tải. Công suất phụ tải dùng để tính toán thiết kế không phải là tổng công suất đặt của các thiết bị trong xí nghiệp, nhà máy, thiết bị gia dụng mà phải kể đến hệ số sử dụng vì không phải tất cả các máy móc đều được sử dụng cùng một lúc mà phụ thuộc vào quá trình công nghệ. Nhiều phương pháp để xác định phụ tải tính toán qua các hệ số dựa vào kinh nghiệm hay dựa vào thống kê được đưa ra nhằm có được số liệu tin cậy ban đầu dùng cho thiết kế. Phụ tải tiêu thụ điện thay đổi theo đồ thị phụ tải và số liệu dùng cho tính toán là phụ tải cực đại Pmax được coi như phụ tải tính toán Ptt , vào thời gian thấp điểm phụ tải có trị số Pmin. Ngoài ra do phụ tải cực đại của các phụ tải trong vùng có sự phân tán nghĩa là xảy ra không đồng thời nên khi xác định phụ tải tổng của toàn mạng điện phải xét đến hệ số đồng thời, từ đó ước tính được khả năng của nguồn cung cấp. II. PHÂN TÍCH NGUỒN CUNG CẤP ĐIỆN Trong thiết kế môn học thường chỉ cho một nhà máy điện cung cấp cho phụ tải trong vùng và chỉ yêu cầu thiết kế từ thanh góp cao áp của trạm tăng áp của nhà máy điện trở đi, nên cũng không cần phân tích về nguồn cung cấp điện. Tuy vậy cũng có thể giả thiết về một loại nguồn cung cấp để giới thiệu cho đồ án. Nguồn đó có thể là lưới điện quốc gia mà mạng điện sắp được thiết kế được cung cấp từ thanh góp của hệ thống, nhà máy nhiệt điện, nhà máy thuỷ điện, giả thiết về nguồn nhiên liệu cho nhà máy nhiệt điện, thuỷ năng cho nhà máy thuỷ điện…có sẵn. Nguồn điện được giả thiết cung cấp đủ công suất tác dụng theo nhu cầu của phụ tải với một hệ số công suất được qui định. Điều này cho thấy nguồn có thể không cung cấp đủ yêu cầu về công suất phản kháng và việc đảm bảo nhu cầu điện năng phản kháng có thể thực hiện trong quá trình thiết kế bằng cách bù công suất kháng tại các phụ tải mà không cần phải đi từ nguồn. CHƯƠNG I CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN  Cân bằng công suất trong hệ thống điện nhằm xét khả năng cung cấp của các nguồn cho phụ tải thông qua mạng điện. Trong phần này xét sơ bộ cân bằng công suất lúc phụ tải cực đại trước khi đề ra phương án nối dây của mạng điện. I.1 CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG Cân bằng công suất tác dụng cần thiết để giữ cho tần số trong hệ thống được ổn định. Cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống được biểu diễn bằng biểu thức sau: PF = mPpt + DPmd + Ptd + Pdt Trong đó : PF – tổng công suất tác dụng phát ra do các máy phát điện của các nhà máy trong hệ thống. Ppt – tổng phụ tải tác dụng cực đại của các hộ tiêu dùng. m – hệ số đồng thời; m = 0.8 – 0.85. DPmd – tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp. Ptd – tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện. Pdt – tổng công suất dự trữ. Xác định hệ số đồng thời của một khu vực phải căn cứ vào tình hình thực tế của các phụ tải. Ơû đây ta chọn m = 0.8. Theo tài liệu thống kê thì tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và máy biến áp trong mạng cao áp vào khoảng (8% – 10%)mPpt Công suất tự dùng của nhà máy điện được tính theo phàn trăm của (mPpt +DPmd) Đối với nhà máy nhiệt điện: 3 – 7% Đối với nhà máy thuỷ điện: 1 – 2% Công suất dự trữ của hệ thống: Dự trữ sự cố thường lấy bằng công suất của tổ máy lớn nhất trong hệ thống điện. Dự trữ phụ tải dự trù cho phụ tải tăng bất thường ngoài dự báo: 2 –3% phụ tải tổng. Dự trữ phát triển nhằm đáp ứng phát triển phụ tải 5 – 15 năm sau. Tổng quát dự trữ hệ thống lấy bằng 10 – 15% tổng phụ tải của hệ thống. Trong trường hợp này ta chọn dự trữ là 15%. Trong trường hợp đơn giản ta có thể tính toán cân bằng công suất tác dụng như sau: PF = mPpt + DPmd Theo số liệu của đề cho ta có: Ppt = 25 + 15 + 20 + 20 + 15 = 95 (MW) mPpt = 0.8* 95 = 76 (MW) Chọn DPmd = 9%mPpt = 9%*76 = 6.84 (MW) Ptd = 5% (mPpt + DPmd ) = 5%(76 + 6.84) = 4.142 (MW) Pdt = 15%Ppt = 15%* 95 = 14.25 (MW) Suy ra công suất phát của các tổ máy: PF = 76 + 6.84 + 4.142 + 14.25 = 101.232 (MW) I.2. CÂN BẰNG CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG Cân bằng công suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường trong hệ thống điện. Cân bằng công suất phản kháng được biểu diễn bằng biểu thức sau: QF + Qbù = mQpt + DQB + DQL - DQC + Qtd + Qdt Trong đó: QF – tổng công suất kháng phát ra của các nhà máy điện. QF = PF .tgjF mQpt – tổng phụ tải phản kháng của mạng điện có xét đến hệ số đồng thời. DQB – tổng tổn thất công suất phản kháng trong máy biến áp. DQB = (8 – 12%) Spt DQL – tổng tổn thất công suất phản kháng trên các đường dây của mạng điện. Ở mạng điện 110KV có thể xem DQL = DQC Qtd – tổng công suất kháng tự dùng của hệ thống điện. Qtd = Ptd.tgjtd Qdt – công suất phản kháng dự trữ của hệ thống. Qdt = (5 – 10%)Qpt Dựa vào số liệu trên ta có: QF = 101.232*tg(arccos(0.8)) = 101.232*0.75 = 75.924 (MVAr) mQpt = 0.8* = 0.8*75.8 = 60.64 (MVAr) Chọn: DQB = 10% ( ) = 10%*121.535 = 12.15 (MVAr) Qtd = Ptd.tgjtd = 4.142*0.75 = 3.11 (MVAr) Qdt = 10%*Qpt = 10%*75.8 = 7.58 (MVAr) Suy ra : QF + Qbù = 60.64 + 12.15 + 3.11 + 7.58 = 83.48 (MVAr) Vậy Qbù = 83.48 - QF = 83.48 – 75.924 = 7.556 (MVAr) Như vậy ta cần phải đặt thêm thiết bị bù cho hệ thống. Ở đây ta thực hiện tính toán bù sơ bộ cho hệ thống theo nguyên tắc: bù ưu tiên cho các phụ tải ở xa, cosj thấp. Công thức bù sơ bộ cho phụ tải thứ I được tính theo biểu thức sau: Qbi = Pi (tgji - tgji’ ) Sao cho: Qbi = Qbù Sau khi tính toán bù sơ bộ ta có bảng số liệu: STT P (MW) Q (MVAr) Cosj Qb Q – Qb S’ cosj’ 1 25 18.75 0.8 0 18.75 31.25 0.8 2 15 13.23 0.75 2.25 10.98 18.59 0.81 3 20 15 0.8 1.42 13.58 24.18 0.83 4 20 17.64 0.75 2.82 14.82 24.89 0.8 5 15 11.25 0.8 1.066 10.184 18.13 0.83 Ta có: Qbi = 7.556 (MVAr) CHƯƠNG II DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT KỸ THUẬT Những vấn đề đầu tiên cần được giải quyết khi dự kiến các phương án về mặt kỹ thuật: - Lựa chọn điện áp tải điện. - Lựa chọn sơ đồ nối dây của mạng điện. Sau khi vạch ra một số phương án cần phân tích sơ bộ để chọn một số phương án để tính toán cụ thể so sánh về mặt kỹ thuật. II.1. LỰA CHỌN ĐIỆN ÁP TẢI ĐIỆN Vì chưa có sơ đồ nối dây cụ thể, sơ bộ ta vẽ một số đường dây hình tia nối từ nguồn đến phụ tải ở xa hoặc có công suất tiêu thụ lớn. Cấp điện áp tải điện phụ thuộc vào công suất và khoảng cách truyền tải. Có nhiều phương pháp để tìm điện áp tải điện: Công thức Still : U = 4.34 Trong đó : P – công suất truyền tải (KW) l – khoảng cách truyền tải (Km) hoặc theo công thức : U = hoặc U = 3 + 0.5l với S (MVA) theo cẩm nang kỹ thuật của Thuỵ Điển : U = 17 Aùp dụng công thức Still ta có bảng sau: Đường dây N1-1 N1-2 N1-3 N2-4 N2-5 l (km) 36.05 51 58.31 28.28 51 P(MW) 25 15 20 20 15 U(kV) 90.63 74.04 84.41 80.99 74.04 Từ bảng trên ta chọn cấp điện áp tải điện là: U = 110(kV) II.2. CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN N1 2 3 4 5 1 10km cho một khoảng chia Sơ đồ nối dây của mạng điện phụ thuộc nhiều yếu tố : số lượng phụ tải, vị trí phụ tải, mức độ liên tục cung cấp điện, công tác vạch tuyến, sự phát triển của mạng điện. Vạch phương án có thể chia ra làm nhiều vùng cung cấp trên địa hình, đối với phụ tải có yêu cầu liên tục cung cấp cần đưa ra phương án đi dây lộ kép hay mạch vòng. Ơû đây ta có các phương án cung cấp điện như sau: N1 3 2 N1 2 3 1 N1 2 N1 3 Phương án 1 Phương án 2 Phương án 3 N1 5 4 N1 5 4 Phương án 6 Phương án 5 N1 4 3 2 N1 5 4 Phương án 4 Phương án 7 Phương án 8 Tính toán cụ thể để so sánh các phương án về mặt kỹ thuật: II.3. LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN Đối với mạng truyền tải cao áp ta chọn dây theo mật độ dòng kinh tế jkt. Đối với đường dây trên không có Tmax = 5500giờ/năm ta chọn jkt = 1 cho trường hợp sử dụng dây dẫn nhôm lõi thép. Gọi Imax là dòng điện phụ tải cực đại: Imax = Trong đó Smax là dòng công suất cực đại trên đường dây. Suy ra : Fkt = Đối với đường dây lộ kép : Fkt = Có Fkt ta tra bảng để chọn tiết diện dây tiêu chuẩn và dòng điện phát nóng cho phép. Sau đó kiểm tra điều kiện phát nóng của dây dẫn theo điều kiện: k * Icp / Imax đối với đường dây lộ đơn. k * Icp / Isc đối với đường dây lộ kép hoặc mạch vòng. Trong đó k – là hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ, ta chọn k = 0.82 Nếu không thỏa mãn điều kiện trên ta phải tăng tiết diện dây dẫn lên. a. Chọn dây cho phương án 1 + Đường dây N1 – 1: L = 36.05km 1 N1 S1 = 25 + j18.75 Dòng điện trên đoạn đường dây N1 –1: IN1-1max = Fkt = (mm2) Chọn dây AC-185 có dòng cho phép Icp = 515 (A). b. Chọn dây cho phương án 2 N1 2 L = 51km S5 = 15 + j10.98 + Đường dây N1 – 2 Dòng điện trên đoạn đường dây N1 –2: IN1-2max = Fkt = (mm2) Chọn dây AC-70 có dòng cho phép Icp = 275 (A). Kiểm tra phát nóng khi đứt một lộ: Isc = 97.57 < 0.82 * 275 = 225 (A). + Đường dây N1 – 3: L= 58.31 km N1 3 S3 = 20 + j13.58 Dòng điện trên đoạn đường dây N1 - 3: IN1-3max = Fkt = (mm2) Chọn dây AC-70 có dòng cho phép Icp = 275 (A). Kiểm tra phát nóng khi đứt một lộ: Isc = 126.91 < 0.82 * 275 = 225 (A). c. Chọn dây cho phương án 3 2 N1 3 + Đường dây N1 – 2 – 3: L= 51 km L= 44.7 km S3 = 20 +j13.58 S2 =15+j10.98 Dòng điện trên đoạn đường dây N1 –2: IN1-2max = Fkt = (mm2) Chọn dây AC-120 có dòng cho phép Icp = 360 (A). Kiểm tra phát nóng khi đứt một lộ: Isc = 224.42 < 0.82 * 360 = 295.2 (A). + Đường dây 2 – 3: 2 3 S3 = 20 + j13.58 L= 44.7 km Dòng điện trên đoạn đường dây N1 - 3: I2-3max = Fkt = (mm2) Chọn dây AC-70 có dòng cho phép Icp = 275 (A). Kiểm tra phát nóng khi đứt một lộ: Isc = 126.91 < 0.82 * 275 = 225(A). d. Chọn dây cho phương án 4 2 3 N1 N1 Sb Sc Sa S2 = 15+j10.98 S3= 20+j13.58 58.31km 44.7km 51km + Mạng vòng kín N1- 2 – 3 - N1 Ta có: Sa = Sa = Sa = 17.61 + j12.49 (MVA) Þ ½Sa½ = 21.59 (MVA) Sc = Sa – S2 = 2.61 + j1.51 (MVA) Þ ½Sc½ = 3.02 (MVA) Sb = S3 - Sc = 17.39 + j12.07 (MVA) Þ ½Sb½ = 21.17 (MVA) Từ đó ta tính dòng điện trên các đoạn đường dây. Dòng điện trên đoạn đường dây N1 – 2: IN1-2max = (A) Fkt = (mm2) Chọn dây AC-120 có dòng điện cho phép Icp = 360 (A). Dòng điện trên đoạn đường dây N1 – 3: IN1-3max = (A) Fkt = (mm2) Chọn dây AC-120 có dòng điện cho phép Icp = 360 (A). Dòng điện trên đoạn đường dây 2 - 3: I2-3max = (A) Fkt = (mm2) Chọn dây AC-70 có dòng điện cho phép Icp = 275 (A). 2 3 N1 S2=15+j10.98 S3 =20+j13.58 Kiểm tra phát nóng trong trường hợp có sự cố nặng nề nhất là đứt đường dây N1 – 3: Dòng điện sự cố trên các đoạn đường dây: IN1-2sc = (A) IN1-2sc = 224.42 (A) < 0.82 * 360 = 295.2 (A) I2-3sc = (A) I2-3sc = 126.91 (A) < 0.82 * 2 75 = 225.5 (A) e. Chọn dây cho phương án 5 + Đường dây N1 – 4 N1 4 L = 28.28 km S4 = 20 + j14.82 Dòng điện trên đoạn đường dây N1 – 4: IN1-4max = Fkt = (mm2) Chọn dây AC-70 có dòng cho phép Icp = 275 (A). Kiểm tra phát nóng khi đứt một lộ: Isc = 130.62 < 0.82 * 275 = 225 (A). + Đường dây N1 – 5: N1 S5 = 15 + j10.184 L= 51 km Dòng điện trên đoạn đường dây N1 - 5: IN1-5max = Fkt = (mm2) Chọn dây AC-70 có dòng cho phép Icp = 275 (A). Kiểm tra phát nóng khi đứt một lộ: Isc = 95.16 < 0.82 * 275 = 225 (A). f. Chọn dây cho phương án 6 N1 5 S5 = 15 +j10.184 4 S4 =20+j14.82 L= 28.28 km L= 42.43 km + Đường dây N1 – 4 – 5: Dòng điện trên đoạn đường dây N1 –4: IN1-4max = Fkt = (mm2) Chọn dây AC-120 có dòng cho phép Icp = 360 (A). Kiểm tra phát nóng khi đứt một lộ: Isc = 225.77 < 0.82 * 360 = 295.2 (A). + Đường dây 4 – 5: 4 5 S5 = 15 + j10.184 L= 42.43 km Dòng điện trên đoạn đường dây 4 - 5: I4-5max = Fkt = (mm2) Chọn dây AC-70 có dòng cho phép Icp = 275 (A). Kiểm tra phát nóng khi đứt một lộ: Isc = 95.16 < 0.82 * 275 = 225.5 (A). g. Chọn dây cho phương án 7 5 N1 Sb Sc Sa 4 N1 S4 = 20+j14.82 51km 42.43km 28.28km S3 = 15+j10.184 + Mạng vòng kín N1 – 4 – 5 – N1: Ta có: Sa = Sa = Sa = 21.64 + j15.64 (MVA) Þ ½Sa½ = 26.7 (MVA) Sc = Sa – S4 = 1.64 + j0.82 (MVA) Þ ½Sc½ = 1.83 (MVA) Sb = S5 - Sc = 13.36 + j9.263 (MVA) Þ ½Sb½ = 16.26 (MVA) Từ đó ta tính dòng điện trên các đoạn đường dây. Dòng điện trên đoạn đường dây N1 – 4: IN1-4max = (A) Fkt = (mm2) Chọn dây AC-150 có dòng điện cho phép Icp = 445 (A). Dòng điện trên đoạn đường dây N1 – 5: IN1-5max = (A) Fkt = (mm2) Chọn dây AC-95 có dòng điện cho phép Icp = 335 (A). Dòng điện trên đoạn đường dây 4 - 5: I4-5max = (A) Fkt = (mm2) Chọn dây AC-70 có dòng điện cho phép Icp = 275 (A). N1 4 5 Kiểm tra phát nóng khi có sự cố đứt đường dây N1 – 4: S4 =20+j14.82 S5 =15+j10.184 Dòng điện sự cố trên các đoạn đường dây: IN1-5sc = (A) IN1-3sc = 225.77 (A) < 0.82*360 = 295.2 (A) I5-4sc = (A) I3-N2 = 130.62 (A) < 0.82*275 = 225.5 (A) h. Chọn dây cho phương án 8 2 3 4 N1 N1 Sb Sd Sc Sa S2 =15+j10.98 28.28km 58.31km 44.72km 51km S3 =20+j13.58 S4 =20+j14.82 + Mạch vòng kín: N1 – 2 – 3 – 4 - N1 Aùp dụng công thức phân bố công suất theo chiều dài để tính phân bố dòng công suất cho từng đoạn đường dây, ta có: Sa = Sa = Sa = 23.41 + j16.66 (MVA) Þ ½Sa½ = 28.74 (MVA) Sc = Sa – S2 = 8.41 + j5.68 (MVA) Þ ½Sc½ = 10.15 (MVA) Sd = S3 – Sc = 11.59 + j7.9 (MVA) Þ ½Sd½ = 14.03 (MVA) Sb = S4 + Sd = 31.59 + j22.72 (MVA) Þ ½Sb½ = 38.91 (MVA) Từ đó ta tính dòng điện trên các đoạn đường dây. Dòng điện trên đoạn đường dây N1 – 2: IN1-2 = (A) Fkt = (mm2) Chọn dây AC-185 có dòng điện cho phép Icp = 515 (A). Dòng điện trên đoạn đường dây N1 – 4: IN1-4 = (A) Fkt = (mm2) Chọn dây AC-240 có dòng điện cho phép Icp = 610 (A). Dòng điện trên đoạn đường dây 2 - 3: I2-3 = (A) Fkt = (mm2) Chọn dây AC-70 có dòng điện cho phép Icp = 275 (A). Dòng điện trên đoạn đường dây 3 - 4: I3-4 = (A) Fkt = (mm2) Chọn dây AC-95 có dòng điện cho phép Icp = 335 (A). N1 4 3 2 Kiểm tra phát nóng khi có sự cố đứt đường dây N1 – 4: S4 =20+j14.82 S3 =20+j13.58 S2 =15+j10.98 Dòng điện sự cố trên các đoạn đường dây: IN1-2sc = (A) IN1-2sc = 355.04 (A) < 0.82*515 = 422.3 (A) I2-3sc = (A) I2-3sc = 257.48 (A) > 0.82*275 = 225.5 (A) Chọn lại dây cho đoạn đường dây 2 – 3 là dây AC-95 có Icp = 335 (A) Kiểm tra lại I2-3sc = 257.48 < 0.82*335 = 274.7 (A) I3-4sc = (A) I3-4sc = 133.84 (A) < 0.82*335 = 274.7 (A) BẢNG DÒNG ĐIỆN CHO PHÉP CỦA DÂY DẪN Phương án 1: Đường dây Số lộ Mã hiệu Dòng cho phép (A) Dòng hiệu chỉnh (A) N1 – 1 1 AC-185 515 422.3 Phương án 2: Đường dây Số lộ Mã hiệu Dòng cho phép (A) Dòng hiệu chỉnh (A) N1 – 2 2 AC-70 275 225.5 N1 - 3 2 AC-70 275 225.5 Phương án 3: Đường dây Số lộ Mã hiệu Dòng cho phép (A) Dòng hiệu chỉnh (A) N1 – 2 2 AC-120 360 295.2 2 – 3 2 AC-70 275 225.5 Phương án 4: Đường dây Số lộ Mã hiệu Dòng cho phép (A) Dòng hiệu chỉnh (A) N1 – 2 1 AC-120 360 295.2 N1 - 3 1 AC-120 360 295.2 2 – 3 1 AC-70 275 225.5 Phương án 5: Đường dây Số lộ Mã hiệu Dòng cho phép (A) Dòng hiệu chỉnh (A) N1 – 4 2 AC-70 275 225.5 N1 - 5 2 AC-70 275 225.5 Phương án 6: Đường dây Số lộ Mã hiệu Dòng cho phép (A) Dòng hiệu chỉnh (A) N1 – 4 2 AC-120 360 295.2 4 - 5 2 AC-70 275 225.5 Phương án 7: Đường dây Số lộ Mã hiệu Dòng cho phép (A) Dòng hiệu chỉnh (A) N1– 4 1 AC-150 445 264.9 N1 – 5 1 AC-95 335 274.7 4 – 5 1 AC-70 275 225.5 Phương án 8: Đường dây Số lộ Mã hiệu Dòng cho phép (A) Dòng hiệu chỉnh (A) N1– 2 1 AC-185 515 422.3 N1 – 4 1 AC-240 610 500.2 2 – 3 1 AC-95 335 274.7 3 – 4 1 AC-95 335 274.7 II.4. TÍNH TOÁN THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY Công thức tính toán: x0 = 4.10-4.pf.ln (W/km): đối với đường dây lộ đơn x0 = 4.10-4.pf.ln (W/km): đối với đường dây lộ kép chung trụ b0 = (1/W.km): đối với đường dây lộ đơn b0 = (1/W.km): đối với đường dây lộ kép chung trụ Trong đó: Dm – khoảng cách trung bình hình học. r – bán kính dây dẫn. r’ – bán kính trung bình hình học của dây dẫn. Ds – bán kính trung bình hình học. Đối với đường dây lộ kép ta chọn loại trụ PB 110-4 có thông số như sau: b’ a3 a2 b2 a1 h0 h3 h2 h1 H b3 b1 a b c c’ a’ H = 13.500 mm a1 = 2000 mm b1 = 2000 mm h0 = 3300 mm a2 = 3500 mm b2 = 3500 mm h1 = 3000 mm a3 = 2000 mm b3 = 2000 mm h2 = 3000 mm h3 = 3000 mm Với loại trụ này ta có khoảng cách trung bình hình học của dây dẫn: Dm = Dm = Dm = 4688.68 (mm) Bán kính trung bình hình học : Ds’ = = Ds = = Đối với đường dây lộ đơn ta chọn loại trụ PB 110-3 có thông số như sau: h0 h3 h1 H b2 a b b1 a1 c H = 14.500 mm a1 = 2000 mm h0 = 3000 mm b1 = 3500 mm h1 = 3000 mm b2 = 2000 mm h3 = 2000 mm Với loại trụ này ta có khoảng cách trung bình hình học của dây dẫn : Dm = Dm = Dm = 4518.2 (mm) a. Tính toán cho các đường dây lộ đơn Dm = 4518.2 mm + Dây dẫn AC-70 có 7 sợi có r = 5.7mm Þ r’ = 0.726*5.7 = 4.1382 mm x0 = (W/km) b0 = (1/W.km) + Dây dẫn AC-95 có 7 sợi có r = 6.75mm Þ r’ = 0.726*6.75 = 4.9005 mm x0 = (W/km) b0 = (1/W.km) + Dây dẫn AC-120 có 35 sợi có r = 7.6 mm Þ r’ = 0.768*7.6 = 5.8368 mm x0 = (W/km) b0 = (1/W.km) + Dây dẫn AC-150 có 35 sợi có r = 8.5 mm Þ r’ = 0.768*8.5 = 6.528 mm x0 = (W/km) b0 = (1/W.km) + Dây dẫn AC-185 có 35 sợi có r = 9.5mm Þ r’ = 0.768*9.5 = 7.296 mm x0 = (W/km) b0 = (1/W.km) + Dây dẫn AC-240 có 35 sợi có r = 10.8mm Þ r’ = 0.768*10.8 = 8.2944 mm x0 = (W/km) b0 = (1/W.km) b. Tính toán cho các đường dây lộ kép Dm = 4688.68 mm + Dây dẫn AC-70 có 7 sợi có r = 5.7mm Þ r’ = 0.726*5.7 = 4.1382 mm Ds = (mm) Ds’ = (mm) x0 = (W/km) b0 = (1/W.km) + Dây dẫn AC-120 có 35 sợi có r = 7.6mm Þ r’ = 0.768*7.6 = 5.8368 mm Ds = (mm) Ds’ = (mm) x0 = (W/km) b0 = (1/W.km) c. Tính toán thông số của đường dây lộ kép khi bị sự cố một đường dây Ta tính tương tự như đường dây lộ đơn: Dm = Dm = Dm = 4071.62 (mm) + Dây dẫn AC-70 có 7 sợi có r = 5.7mm Þ r’ = 0.726*5.7 = 4.1382 mm x0 = (W/km) b0 = (1/W.km) + Dây dẫn AC-120 có 35 sợi có r = 7.6 mm Þ r’ = 0.768*7.6 = 5.8368 mm x0 = (W/km) b0 = (1/W.km) BẢNG THÔNG SỐ CỦA CÁC ĐƯỜNG DÂY Phương án 1 Đường dây Số lộ Mã hiệu dây Chiều dài (km) r0 W/km x0 W/km b0*10-6 W/km R (W) X (W) Yc*10-6 (W) N1 – 1 1 AC-185 36.05 0.17 0.40392 2.83 6.13 14.56 102.02 Phương án 2 Đường dây Số lộ Mã hiệu dây Chiều dài (km) r0 W/km x0 W/km b0*10-6 W/km R (W) X (W) Yc*10-6 (W) N1 – 2 2 AC-70 51 0.23 0.20772 5.55 11.73 10.59 283.05 N1 – 3 2 AC-70 58.31 0.23 0.20772 5.55 13.41 12.11 323.62 Phương án 3 Đường dây Số lộ Mã hiệu dây Chiều dài (km) r0 W/km x0 W/km b0*10-6 W/km R (W) X (W) Yc*10-6 (W) N1 –