Đồ án môn Học điện 1 - Chủ đề: Thiết kế mạng truyền tải 110kV - Chương II: Dự kiến các phương án về mặt kỹ thuật - Nguyễn Trọng Tuấn

3
0.218
5.2674x
16.744
15.8704
3.8347x
Lúc vận hành ngưng một lộ: 
Đoạn
Dây
Ch.dài
(km)
(/Km)
(/Km)
(1/)
R
()
X
()
(1/)
N-1
AC-70
56.57
0.46
0.449
2.555x
26.022
25.4
1.4454x
N-2
AC-70
72.8
0.46
0.449
2.555x
33.488
32.6872
1.86x
Khu vực II: 
Phương án 5: Đường dây lộ đơn hình tia. Tương tự phương án 1 ta tính toán cho đường dây lộ đơn kết quả như sau: AC-150
Đoạn
Dây
Ch.dài
(km)
(/Km)
(/Km)
(1/)
R
()
X
()
(1/)
N-3
AC-150
63.25
0.21
0.423
2.697x
13.2825
26.755
1.7059x
N-4
AC-150
78.1
0.21
0.423
2.697x
16.401
33.0363
2.1064x
BẢNG TỔNG HƠP THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY
 VẬN HÀNH BÌNH THƯỜNG
P.
án
Đoạn
Số lộ
Dây
Ch.dài
(km)
R
()
X
()
Khu vực I
1
N-1
1
AC-150
56.57
0.21
0.423
2.697x
11.88
23.935
1.5257x
N-2
1
AC-150
72.8
0.21
0.423
2.697x
15.288
30.7944
1.9634x
1-2
1
AC-70
67.1
0.46
0.4482
2.5407x
30.866
30.074
1.7048x
2
1-2
2
AC-70
67.1
0.23
0.218
5.2674x
15.433
14.6278
3.5344x
N-1
2
AC-150
56.57
0.105
0.204
5.6051x
5.94
11.54
3.1708x
4
N-1
2
AC-70
56.57
0.23
0.218
5.2674x
13.011
12.332
2.9798x
N-2
2
AC-70
72.8
0.23
0.218
5.2674x
16.744
15.8704
3.8347x
Khu vực II
5
N-3
1
AC-150
63.25
0.21
0.423
2.697x
13.2825
26.755
1.7059x
N-4
1
AC-150
78.1
0.21
0.423
2.697x
16.401
33.0363
2.1064x
BẢNG TỔNG HƠP THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY 
VẬN HÀNH KHI NGƯNG MỘT LỘ
P.
án
Đoạn
Số lộ
Dây
Ch.dài
(km)
R
()
X
()
2
1-2
2
AC-70
67.1
0.46
0.449
2.555x
30.866
30.128
1.7144x
N-1
2
AC-150
56.57
0.21
0.4205
2.715x
11.88
23.79
1.5359x
4
N-1
2
AC-70
56.57
0.46
0.449
2.555x
26.022
25.4
1.4454x
N-2
2
AC-70
72.8
0.46
0.449
2.555x
33.488
32.6872
1.86x
TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ SỤT ÁP:
Khu vực phụ tải liên tục:
Phương án 1:
Lúc vận hành bình thường:
Tính công suất do phân nửa điện dung của đường dây sinh ra:
 (MVAr)
 (MVAr)
 (MVAr)
Tính công suất tính toán ở các nút:
 (MVA)
 (MVA)
Sơ đồ thay thế với phụ tải tính toán:
Với:
(Ω)
(Ω)
(Ω)
Tính dòng công suất trên đường dây nối với nguồn:
(MVA)
(MVA)
Tính:(MVA)
Chiều công suất đi từ 1 đến 2.
Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:
Xét nhánh N-2.
Tổn thất công suất tác dụng do R2=15.288Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X2=30.7944Ω gây ra.
(MVAr)
Sụt áp trên đoạn N-2.
Xét nhánh N-1-2.
Sụt áp trên đoạn 1-2.
Tổn thất công suất tác dụng do R12=30.866Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X12=30.074Ω gây ra.
(MVAr)
Công suất ở đầu tổng trở của đoạn 1-2.
(MVA)
Công suất ở cuối tổng trở đoạn N-1.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-1.
Tổn thất công suất tác dụng R1=11.88Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X1=23.935Ω gây ra.
(MVAr)
Tổn thất công suất tác dụng trên toàn đường dây.
(MW)
Sụt áp trên toàn đường dây.
Lúc vận hành cưỡng bức: Trường hơp nặng nề nhất khi ngưng đoạn N-2. Mạng điện kín trở thành mạng hở và sơ đồ thay thế đường dây hình tia liên thông như sau:
Công suất cuối tổng trở của đoạn 1-2.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn 1-2.
Tổn thất công suất tác dụng do R12=30.866Ω gây ra.
(MW) 
Tổn thất công suất phản kháng do X12=30.074Ω gây ra.
(MVAr) 
Công suất ở đầu tổng trở của đoạn 1-2. (MVA) 
Công suất ở đầu đoạn 1-2.
(MVA)
Công suất ở cuối tổng trở của đoạn N-1.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-1.
Tổn thất công suất tác dụng do R1=11.88Ω gây ra.
(MW) 
Tổn thất công suất phản kháng do X1=23.935Ω gây ra.
 (MVAr) 
Tổn thất công suất tác dụng trên toàn đường dây.
(MW)
Sụt áp trên đoạn N-1-2.
Phương án 2: Đường dây lộ kép hình tia liên thông.
Lúc vận hành bình thường:
Ta có: 
(Ω)
(Ω)
(MVA)
(MVA)
 (MVAr)
 (MVAr)
Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:
Công suất cuối tổng trở của đoạn 1-2.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn 1-2.
Tổn thất công suất tác dụng do R12=15.433Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X12=14.6278Ω gây ra.
(MVAr)
Công suất ở đầu tổng trở của đoạn 1-2.
(MVA)
Công suất ở đầu đoạn 1-2.
(MVA)
Công suất ở cuối tổng trở của đoạn N-1.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-1.
Tổn thất công suất tác dụng do R1=5.94Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X1=11.54Ω gây ra.
(MVAr)
Sụt áp trên toàn đoạn N-1-2:
Tổn thất công suất tác dụng trên toàn đường dây:
(MW)
Lúc vận hành cưỡng bức:
Ta có:
(Ω)
(Ω)
 (MVAr)
 (MVAr)
Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:
Công suất cuối tổng trở của đoạn 1-2.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn 1-2.
Tổn thất công suất tác dụng do R12=30.866Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X12=30.128Ω gây ra.
(MVAr)
Công suất ở đầu tổng trở của đoạn 1-2.
(MVA)
Công suất ở đầu đoạn 1-2.
(MVA)
Công suất ở cuối tổng trở của đoạn N-1.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-1.
Tổn thất công suất tác dụng do R1=11.88Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X1=23.79Ω gây ra.
(MVAr)
Sụt áp trên toàn đoạn N-1-2:
Tổn thất công suất tác dụng trên toàn đường dây:
(MW)
Phương án 4: Đường dây lộ kép hình tia.
Lúc vận hành bình thường:
Ta có: 
(Ω)
(Ω)
(MVA)
(MVA)
 (MVAr)
 (MVAr)
Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:
Xét nhánh N-1.
Công suất cuối tổng trở của đoạn N-1.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-1.
Tổn thất công suất tác dụng do R1=13.011Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X1=12.322Ω gây ra.
(MVAr)
Xét nhánh N-2.
Công suất ở cuối tổng trở của đoạn N-2.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-2.
Tổn thất công suất tác dụng do R2=16.744Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X2=15.8704Ω gây ra.
(MVAr)
Tổn thất công suất tác dụng trên toàn mạng:
(MW)
Lúc vận hành cưỡng bức:
Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:
Ta có:
(Ω)
(Ω)
(MVA)
(MVA)
 (MVAr)
 (MVAr)
Xét nhánh N-1.
Công suất cuối tổng trở của đoạn N-1.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-1.
Tổn thất công suất tác dụng do R1=26.022Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X1=25.4Ω gây ra.
(MVAr)
Xét nhánh N-2.
Công suất ở cuối tổng trở của đoạn N-2.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-2.
Tổn thất công suất tác dụng do R2=33.488Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X2=32.6872Ω gây ra.
(MVAr)
Tổn thất công suất tác dụng trên toàn mạng:
(MW)
Khu vực II: Phương án 5: Đường dây lộ đơn hình tia.
Ta có:
 (Ω)
(Ω)
(MVA)
(MVA)
 (MVAr)
 (MVAr)
Tính tổn thất công suất và sụt áp trên đường dây theo sơ đồ tương đương như sau:
Xét nhánh N-3:
Công suất cuối tổng trở của đoạn N-3.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-3.
Tổn thất công suất tác dụng do R3=13.2825Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X3=26.755Ω gây ra.
(MVAr)
Xét nhánh N-4:
Công suất ở cuối tổng trở của đoạn N-4.
(MVA)
Sụt áp trên đoạn N-4.
Tổn thất công suất tác dụng do R4=16.401Ω gây ra.
(MW)
Tổn thất công suất phản kháng do X4=33.0363Ω gây ra.
(MVAr)
Tổn thất công suất tác dụng trên toàn mạng:
(MW)
BẢNG TỔNG HỢP TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ SỤT ÁP.
A. KHI VẬN HÀNH BÌNH THƯỜNG.
Khu vực
P.án
Đoạn
Số lộ
Tiết diện
(MW)
(MW)
I
1
N-1
1
AC-150
5.1724
0.779
1.4132
N-2
1
AC-150
5.245
0.6337
1-2
1
AC-70
0.0724
0.000539
2
1-2
2
AC-70
3.86
0.6596
1.9103
N-1
2
AC-150
4.435
1.2507
4
N-1
2
AC-70
4.04
0.84
1.55
N-2
2
AC-70
4.163
0.71
II
5
N-3
1
AC-150
5.709
0.775
1.922
N-4
1
AC-150
7.45
1.147
B. KHI CƯỠNG BỨC.
Khu vực
P.án
Đoạn
Số lộ
Tiết diện
(MW)
(MW)
I
1
1-2
1
AC-70
8.067
1.383
4.145
N-1
1
AC-150
9.886
2.762
2
1-2
1
AC-70
8.0705
1.383
4.144
N-1
1
AC-150
9.85
2.761
4
N-1
1
AC-70
8.363
1.739
3.234
N-2
1
AC-70
8.732
1.495
CHỌN BÁT SỨ:
Đường dây cao áp trên không dùng chuỗi sứ treo ở các trụ trung gian và chuỗi sứ căng tại các trụ dừng giữa, trụ néo gốc và trụ cuối. Số bát sứ tùy theo cấp điện cho trong bảng.
Uđm (kV)
Số bát sứ của chuỗi sứ
110
8
Điện áp phân bố trên các chuỗi sứ không đều nhau do có điện dung phân bố giữa các bát sứ với kết cấu xà, trụ điện. Điện áp phân bố lớn nhất trên các bát sứ gần dây dẫn nhất (sứ số 1). Sau đây là đồ thị phân bố điện áp chuỗi sứ.
Chuỗi sứ đường dây 110kV gồm 8 bát sứ. Theo đồ thị điện áp e1 trên chuỗi thứ nhất có treo với dây dẫn bằng khoảng 21% điện áp E giữa dây và đất () hay: 
Hiệu suất chuỗi sứ: 
n: số bát sứ trong chuỗi sứ.
 	Phaân boá ñieän aùp trong chuoãi söù khoâng coù voøng chaén goàm töø 4 baùt ñeán 16 baùt
CHỈ TIÊU VỀ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG DO ĐIỆN DUNG ĐƯỜNG DÂY:
Điện trở đặc tính hay điện trở xung của đường dây:
()
vào khoảng 400 () đối với đường dây đơn.
vào khoảng 200 () đối với đường dây lộ kép.
Công suất tự nhiên hay phụ tải điện trở xung SIL cho bởi.
(MW)
Công suất kháng do điện dung đường dây phát lên trong mỗi 100km chiều dài đường dây:
(MVAr)
Chỉ tiêu thiết kế hay 
Phương án 1:
Đoạn N-1 & N-2:
 (MVAr)
()
(MW)
Tương tự áp dụng phần mềm tính cho các phương án còn lại kết quả như sau: 
Phương án
Đoạn
Số lộ
(MVAr)
12,5%SIL
1
N-1
1
3,264
3,819
N-2
1
3,264
3,819
1-2
1
3,074
3,586
2
1-2
2
6,373
7,435
N-1
2
6,782
7,928
3
2-1
2
6,373
7,435
N-2
2
6,782
7,928
4
N-1
2
6,373
7,435
N-2
2
6,373
7,435
5
N-3
1
3,2087
3,756
N-4
1
3,2087
3,756
Kết luận: Các đường dây trên đều đạt yêu cầu về chỉ tiêu công suất kháng.
TỔN HAO VẦNG QUANG:
Điện áp vận hành:
(kV)
Điện áp tới hạn phát sinh vầng quang:
(kV)
Trong đó:
: hệ số dạng của bề mặt dây. Đối với dây bện chọn 
: thừa số mật độ của không khí. , b = 76 cmHg
D: khoảng cách trung bình giữa các pha (cm).
r: bán kính dây (cm).
Khi điện áp vận hành vượt quá điện áp tới hạn, tổn hao vầng quang trên mỗi pha là:
(kW/km/pha)
Với:
f: thông số,
U, U0: các điện áp pha (kV).
Tổn hao vầng quang trên mỗi km đường dây khi thiết kế được giới hạn khoảng 0,6 kW/km/3pha trong điều kiện khí hậu tốt.
Xét dây AC-70 đối với đường dây lộ kép:
(KV)
 nên không có vầng quang.
Xét dây AC-70 đối với đường dây lộ đơn:
(KV)
 nên không có vầng quang.