CHƯƠNG 2:
DỰ KIẾN CÁC PHƯƠNG ÁN VỀ MẶT
KỸ THUẬT
CHỌN SƠ ĐỒ NỐI DÂY MẠNG ĐIỆN
Từ vị trí sơ đồ nguồn và các phụ tải đã cho theo đề bài ta có thể vạch ra phương án đi dây như sau:
Chia sơ đồ mạng điện ra làm hai khu vực:
Khu vưc I
Khu vực II
1.PHƯƠNG ÁN IA
Các khoảng cách chiều dài là:
LN-1 = 31,62 km; L1-2 = L2-3 = 20 km
Dựa vào công thức Still để tìm địên áp tải điện:
U =4,34 = 4,34 = 94.25 kV
Vậy ta chọn cấp điện áp là: 110 kV.
Dòng điện chạy trên mỗi dây dẫn là:
I3 = 10³ = 4
36 trang |
Chia sẻ: huyen82 | Lượt xem: 1832 | Lượt tải: 1
Tóm tắt tài liệu Thiết kế mạng cung cấp điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
6,3 (A)
I2 = 10³ = 100,95 (A)
I1 = 10³ = 162,4(A)
Tiết diện của mỗi dây dẫn là:
Chọn mật độ dòng kinh tế j kt = 1,1(A/mm²)
F1 = 162,4/1,1 = 147,6 (mm²)
F2 = 100,95/1,1 = 91,77 (mm²)
F3 =46,3/1,1 = 42,06 (mm²)
Chọn tiết diện tiêu chuẩn với nhiệt độ xung quanh lúc chế tạo 25 độ c và nhiệt độ môi trường thực tế lúc chế tạo là 40 độ c.
Hệ số hiệu chỉnh là: k = 0,81
Dòng cho phép tham khảo bảng PL 2.6
Đoạn
dây tiêu chuẩn
Dòng cho phép (A)
1
AC-150
0,81*445 = 360
2
AC-95
0,81*335 = 271
3
AC-70
0,81*275 = 222,75
Kiểm tra lúc sự cố.
Trong trường hợp sự cố đứt 1 lộ dòng điện trên mỗi dây dẫn lúc này sẽ trở thành
dòng cưỡng bức
Ta có:
I1 cb = 2*147,6 = 324,8 < Icp = 360 (A)
I2 cb = 2*100,95 =202< Icp = 271,35 (A)
I3 cb = 2*46,31 = 92,62 < Icp = 222,75 (A)
Thỏa điều kiện sự cố cho phép
ĐOẠN 1
AC- 150 có (có 28 sợi nhôm và 7 sợi thép)
Đường kính d = 17 mm suy ra bán kính r = 8,5 mm, điện trở ro ở 20 độ c là:
0,21 W/Km Þ ro = 0,21/2 = 0,105 W/Km
Chọn cột bê tông cốt thép 110-2 có các thông số sau:
h0=3m; H = 13,5m, h1 = h2=3m; h3 = 2,7m;
a1 = b1 = 2m;a2 = b2 = 3,5m; a3= b3 = 2.5m.
VẬN HÀNH LỘ KÉP
Điện trở tương đương: ro = 0,21/ 2 = 0,105 (W/Km)
Bán kính tự thân của mỗi dây: r’= 0,786*r = 0,786*8,5 = 6,528(mm)
Các khoảng cách
Dab = Dbc = Da’b’= Db’c’= = 3,35 (m)
Daa’= Dcc’ = = 7,21 (m)
Dab’= Da’b = Db’c = Dbc’= = 6,26 (m)
Dac=Da’c’=6m; Dbb’=7m
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc các pha a,b, c là:
DsA = = 0,217 (m)
DsB = = 0,214 (m)
DsC = DsA = 0,217 (m)
Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị
DS = ³ = 0,216 (m)
Các khoảng cách trung bình hình học.
DAB = = 4,579 (m)
DCA = = 4,899 (m)
DBC = DAB = 4,579(m)
Dm = ³ = 4,683(m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln= 4*10ˉ *3,14*50 ln = 0,1933 (W/Km)
Các bán kính hình học:
DsA = = 0,248 (m)
DsB = = 0,244 (m)
DsC = DsA = 0,248 (m)
DS = ³ = 0,247 (m)
Dung kháng:
bo = = 5,93*10⁻⁶ 1/(W/Km)
VẬN HÀNH 1 LỘ
ro = 0,21 (W/Km)
Dm =³ = 4,068(m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln = 4*10ˉ *3,14*50 ln = 0,4034 (W/Km)
bo = = 2,828*10⁻⁶ 1/(W/Km)
ĐOẠN 2
AC- 95 có 7 sợi (có 6 sợi nhôm và 1 sợi thép)
Đường kính d = 13,5 mm suy ra bán kính r = 6,75 mm, điện trở ro ở 20 độ c là:
0,33 W/Km . Chọn cột thép 110-4 có các thông số sau:
H = 27m, h1 = 15m, h2 = h3 = h4 = 4m.
a1 = b1 = a3 = b3 = 2,1m; a2= b2 = 4.2m.
VẬN HÀNH LỘ KÉP
Điện trở tương đương: ro = 0,33 / 2 = 0,165 (W/Km)
Bán kính tự thân của mỗi dây: r’= 0,786*r = 0,786*6,75 = 5,18(mm) = 5,18*10⁻³ (m).
Các khoảng cách
Dab = Dbc = Da’b’= Db’c’= = 4,517 (m)
Daa’= Dcc’ = = 9,035 (m)
Dab’= Da’b = Db’c = Dbc’== 7,642 (m)
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc các pha a,b, c là:
DsA = = 0,2164 (m)
DsB = = 0,2087 (m)
DsC = DsA = = 0,2164 (m)
DS = ³ = ³ = 0,187 (m)
Các khoảng cách trung bình hình học.
DAB = = 5,8064 (m)
DCA = = 5,5796 (m)
DBC = DAB = = 5,8064 (m)
Dm = ³ = 4,683(m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln = 4*10ˉ *3,14*50 ln = 0,2(W/Km)
Các bán kính hình học:
DsA = = 0,247 (m)
DsB = = 0,238 (m)
DsC = DsA = = 0,247 (m)
DS = ³ = 0,219 (m)
Dung kháng là:
bo = = 5,7*10⁻⁶ 1/(WKm)
VẬN HÀNH 1 LỘ
ro = 0,33 (W/Km)
r’=4,9mm
Dm = ³ = 4,068(m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln = 4*10ˉ *3,14*50 ln= 0,422 (W/Km)
Dung kháng là:
bo = = 2,726*10⁻⁶ 1/(WKm)
ĐOẠN N-3
AC- 70 có 7 sợi (có 6 sợi nhôm và 1 sợi thép)
Đường kính d = 11,4 mm suy ra bán kính r = 5,7 mm, điện trở ro ở 20 độ c là:
0,46 W/Km
Chọn cột thép 110-6 có các thông số sau:
H = 35m, h1 = 19m, h2 = h3 = h4 = 4m.
a1 = b1 = a3 = b3 = 2,1m; a2= b2 = 4.2m.
VẬN HÀNH LỘ KÉP
Điện trở tương đương: ro = 0,46 / 2 = 0,23 (W/Km)
Bán kính tự thân của mỗi dây: r’= 0,786*r =0,786*5,7=4,377(mm) = 4,377*10⁻³ (m).
Các khoảng cách
Dab = Dbc = Da’b’= Db’c’= 3,35 (m)
Daa’= Dcc’ = 7,21 (m)
Dab’= Da’b = Db’c = Dbc’= 6,26 (m)
Dbb’=7m
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc các pha a,b, c là:
DsA = = 0,173 (m)
DsB = = 0,17 (m)
DsC = DsA = = 0,173 (m)
DS = ³ = 0,172 (m)
Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị
DAB = = 4,579 (m)
DCA = = 4,899 (m)
DBC = DAB = = 4,579 (m)
Dm =³ =³= 4,683(m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln = 4*10ˉ *3,14*50 ln = 0,2076 (W/Km) Các bán kính hình học:
DsA = = 0,203 (m)
DsB = = 0,2 (m)
DsC = DsA = = 0,203 (m)
DS = ³ = 0,202 (m)
Dung kháng:
bo = = 5,552*10⁻⁶ 1/(W.Km)
VẬN HÀNH 1 LỘ
ro = 0,46 (W/Km)
r’=4,1382mm
Dm =³ = 4,068(m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln= 4*10ˉ *3,14*50 ln = 0,433 (W/Km)
Dung kháng:
bo = = 2,656*10⁻⁶ 1/(WKm)
BẢNG CHI TIẾT CHO PHƯƠNG ÁN
Đoạn
Số lộ
Mã hiệu
Chiều dài (km)
ro (Ω/Km)
xo (Ω/Km)
bo (1/ΩKm)
R=ro*l
X=xo*l
Y=bo*l
N-4
2
AC-150
31,62
0,105
0,193
5,93*10⁻⁶
3,32
6,103
187,5*10⁻⁶
5-4
2
AC-95
20
0,165
0,2
5,7*10⁻⁶
3,3
4
114*10⁻⁶
6-5
2
AC-70
20
0,23
0,2076
5,552*10⁻⁶
4,6
4,152
111,04*10⁻⁶
TÍNH TỔN HAO ĐIỆN ÁP VÀ TỔN HAO CÔNG SUẤT
LÚC BÌNH THƯỜNG
Ta có:
S”c= 15+8,3j-0,67j = 15 + 8,63j
Tổn hao điện áp trên đoạn 3 là:
∆UC% = 100 = 0,86 %
Tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn 3
∆PC = 4,6 = 0,114 (MW)
∆QC = 4,152 = 0,103(MVAr)
Công suất đầu tổng trở của đoạn 3
S’C = 15+8,63j+0,114+0,103 = 15,114+8,706j
Công suất cuối tổng trở của đoạn 5-6
Sc = 15,114+8,706j – 0,67j = 15,144+8,063j
Tương tự
Ta có:
S”b = Sc+S2-0,69j=15,114+8,063j+20+6,66j-0,69j = 35,144 + 14,033j
Tổn hao điện áp trên đoạn 5-4 là:
∆Ub% = 100 = 1,42 %
Tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn 4-5
∆Pb = 3,3 = 0,39 (MW)
∆Q5-4 = 4 = 0,47 (MVAr)
Công suất đầu tổng trở của đoạn 5-4
S’b = 35,114+14,033j+0,39+0,47j = 35,504+14,5j
Công suất cuối tổng trở của đoạn 5-4
Sb = 35,504+14,5j – 0,69j = 35,504 + 13,81j
Suy ra:
S”a =Sb+S1-j1,134= 35,504+13,81j+20+12,4j-1,134j
= 55,504+ 25,076j
Tổn hao điện áp trên đoạn 5-N là:
∆Ua% = 100 = 2,87 %
Sụt áp tổng là: ∆U1,2,3% 0,86 +1,42+2,87= 5,15 %(thỏa)
Stt
Tên đường dây
∆P(MW)
1
N-1
1,018
2
1-2
0,39
3
2-3
0,114
Tổng tổn thất trong mạng điện
∑∆P=1,522(MW)
2 PHƯƠNG ÁN IB
Tách ra 2 nguồn để tính toán
Ta có:
Sa =
Thay thế các giá trị vào ta được
Sa = 28,47 + 14,78j
Suy ra:
Sb = Sa – S1
= 8,47 + 2,38j
Tương tự
Sd =
= 26,53 + 13,58j
Suy ra:
Sc = Sd – S3
= 11,53 + 4,28j
Kiểm tra lại:
Sa + Sd = 55+ 28,36j
S1 + S2 +S3 = 55+28,36j
Vậy: Sa + Sd = S1 + S2 +S3
Công suất đã được cân bằng
Chọn mật độ dòng kinh tế jkt = 1,1(A/mm²)
Tính dòng điện chạy trên mỗi dây dẫn là:
Ia= 10³ = 168,365
Tương tự có
Ib= 46,17 (A)
Ic= 64,55A)
Id= 156,43 (A)
Tiết diện của mỗi dây dẫn là:
Fa= 168,365/1,1=153,06 (mm²)
Fb = 46,17/1,1 = 41,97 (mm²)
Fc = 64,55/1,1 = 58,7 (mm²)
Fd = 156,43/1,1 = 142,21 (mm²)
Chọn cấp điện áp
U=4,34
Ta chọn cấp điện áp 110(KV)
Chọn tiết diện tiêu chuẩn với hệ số hiệu chỉnh là: k = 0,81
Dòng cho phép tham khảo bảng PL 2.6
Đoạn
Dây tiêu chuẩn
Dòng cho phép
N-1
AC-150
0.81*445=360.45
1-2
AC-70
0.81*275=222.75
3-2
AC-95
0.81*335=271.35
N-3
AC-150
0.81*275=222.75
Kiểm tra lúc sự cố đứt đoạn N-1 dòng điện chạy trên dây dẫn lúc này là dòng cưỡng bức
Icb,d = 10³ = 324,8 < Icp =360,45 (A)
Tương tự:
Icb,c = 232,56 < Icp = 271,35 (A)
Icb,b = 123,51 < Icp = 222,75 (A)
Thỏa điều kiện cho phép
Đ0ẠN 1-N (AC-150)
AC-150 có 35 sợi (có 27 sợi nhôm và 8 sợi thép)
Đường kính d = 17 mm suy ra bán kính r = 8,5 mm, điện trở ro ở 20 độ c là:
0,21 W/Km
Chọn cột thép bê tông 110-1 có các thông số sau:
H = 14,5 m, ho = 3 m, h1 = 4m; h3 = 2m.
a1 = b1= 3,5m; b1 = 2m
Điện trở tương đương: ro = 0,21 (W/Km)
Bán kính tự thân của mỗi dây: r’ = 0,768*r =6,528.
Các khoảng cách
Dab = = 4,27 (m)
Dbc = 5,5 (m)
Dac = 5,656 (m)
Dm = ³ = 5,16 (m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln= 4*10ˉ *3,14*50 ln = 0,4185 (W/Km)
Dung kháng bo là:
bo = = = 2,728*10⁻⁶ 1/(W.Km)
Đ0ẠN 2-1 (AC-70)
AC-70 có 7 sợi (có 6 sợi nhôm và 1 sợi thép)
Đường kính d = 11,4 mm suy ra bán kính r = 5,7 mm, điện trở ro ở 20 độ c là:
0,46 W/Km
Chọn cột thép bê tông 110-1 có các thông số sau
H = 14,5m, h1 = ho =3m, h3 = 2m.
a1 =2m, b1 = 3,5m; b2 = 2 m
Điện trở tương đương: ro = 0,46 (W/Km)
Bán kính tự thân của mỗi dây: r’ =0,768*r =0,786*5,7 =4,377(mm)= 4,377*10⁻³ (m).
Các khoảng cách:
Dab = = 3,354(m)
Dbc = 5,5(m)
Dac = 4,518(m)
Dm = ³ = 4,518 (m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln = 0,4285(W/Km)
Dung kháng bo là:
bo ==2,614*10⁻⁶ 1/(WKm)
Đ0ẠN 3-2
AC-95 (có 7 sợi nhôm và 6 sợi thép)
Đường kính d = 13,5 mm suy ra bán kính r =6,75 mm, điện trở ro ở 20 độ c là:
0,33 W/Km
Chọn cột thép 110-5 có các thông số sau:
H = 14,5m, h1 = ho =3m, h3 = 2m.
a1 =2m, b1 = 3,5m; b2 = 2 m
Bán kính tự thân của mỗi dây: r’ = 0,768*r = 4,1382(mm).
Các khoảng cách
Dab = = 4,27(m)
Dbc = 5,5(m)
Dac = 5,652(m)
Dm = ³ =5,1(m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln= 0,4365 (W/Km)
Dung kháng bo là:
bo = =2,633*10⁻⁶ 1/(W.Km)
Đ0ẠN 3-N
AC-150 có 35 sợi (có 28 sợi nhôm và 7 sợi thép)
Chọn cột thép giống như đoạn a
BẢNG CHI TIẾT CHO PHƯƠNG
Đoạn
Số lộ
Mã hiệu
Chiều dài
ro (Ω/Km)
xo (Ω/Km)
bo (1/ΩKm)
R=ro*l
X=xo*l
Y=bo*l
a
1
AC-150
31,62
0,21
0,4185
2,728*10⁻⁶
6,6402
13,23
86,26*10⁻⁶
b
1
AC-70
20
0,46
0,4395
2,614*10⁻⁶
9,2
8,79
52,28*10⁻⁶
c
1
AC-95
20
0,33
0,4365
2,633*10⁻⁶
6,6
8,732
52,66*10⁻⁶
d
1
AC-150
31,62
0,21
0,4185
2,728*10⁻⁶
6,6402
13,23
86,26*10⁻⁶
Sơ đồ thay thế mạng điện kín
Ta tính:
∆Qca = 1/ 2*2,728*31,62*110² * 10⁻⁶ = 05218 MVAr
Tương tự: ∆Qcb = 0,3163 MVAr
∆Qcc = 0,3186 MVAr
∆Qcd = 0,5218 MVAr
Công suất tính tại các nút:
S’1 = S1- j(∆Qca+∆Qcb)
= 20+12,4j-0,5218j-0,3163j = 20+11,56j
S’2 = S2- j(∆Qcc+∆Qcb)
= 20+6,2051j
S’3 = S3- j(∆Qc+∆Qd)
= 15+8,6459j
Vẽ lại sơ đồ phụ tải tính toán
S®®*a =
= 28,3667+13,3848j
Suy ra: Sb = Sa – S’1 = 28,3667+13,3848j-20-11,526j
= 8,3667+1,8228j
Tương tự.
S®®*d =
= 24,496+12,773j
Suy ra: Sc = Sd – S’3
= 9,496+4,3134j
Kiểm tra lại
Sa + Sd = 32,57+14,86j + 32,39 + 17,22j
= 64,96 + 32,08j
S1 + S2 +S3 = 25+9,25j +15+8,33j + 25+14,53j
= 65 + 32,11j
Vậy: Sa + Sd = S1 + S2 +S3
Công suất đã được cân bằng.
Tách mạng thành 2 mạng hở
TÍNH TOÁN TỔN HAO
Tổn hao điện áp trên đoạn 1-2 là:
∆U1-2% = 100 = 0,776 %
Tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn 1-2
∆P1-2 = 9,2 = 0,056 (MW)
∆Q1-2 = 8,79 = 0,054 (MVAr)
Suy ra:
S’b = 8,4+1,9j+0,0560,054j = 8,456+1,954j
Công suất cuối tổng trở của đoạn 1-2
S’’b = 8,456+1,954j-0,5jbo2L2 = 8,456+1,637j
Công suất đầu tổng trở của đoạn N-1
Sa = S’’b + S’1 – 0,5jbo2L2
= 28,456+12,678j
Tổn hao điện áp trên đoạn 1-N là:
∆U1-N% = 100 = 2,94 %
Tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn 1-N
∆P1-N = 6,6402 = 0,5325 (MW)
∆Q1-N = 13,23 = 1,0611 (MVAr)
Suy ra:
S’a = 28,456+12,678j+0,5325+1,0611j = 28,9885+13,7391j
Công suất cuối tổng trở của đoạn N-1
S’’a = S’a – 0,5j*bo1L1
= 28,9885+13,2171j
Đây cũng là công suất cung cấp cho nguồn.
Tương tự cho nhánh bên phải.
Tổn hao điện áp trên đoạn 3-2 là:
∆U3-2% = 100 = 0,93 %
Tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn 3-2
∆P3-2 = 6,6 = 0.0826 (MW)
∆Q3-2 = 8,73 = 0,1093 (MVAr)
Công suất đầu tổng trở của đoạn 3-2
S’c = 11,6+4,12j+0,0826+0,1093j = 11,6826+4,2293j
Công suất cuối tổng trở của đoạn 3-2
S’’c = 11,6826+4,2293j-0,5j*bo3L3 = 11,6826+3,9107j
Công suất đầu tổng trở của đoạn N-3
Sd = S’’c + S’3 – j 0,5247
= 26,6826+11,8483j
Tổn hao điện áp trên đoạn 3-N là:
∆U3-N% = 100 = 2,76 %
Tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn 3-N
∆P3-N = 6,6402 = 0,4677 (MW)
∆Q3-N = 13,23 = 0,932 (MVAr)
Suy ra:
S’d = 26,6826+11,8483j+0,4677+0,932j = 27,1503+12,7803j
Công suất cuối tổng trở của đoạn N-3
S’’d = 27,1503+12,7803j – j 0,522
= 27,1503+12,2583j
Đây cũng là công suất cung cấp cho nguồn.
Tổng tổn thất sẽ là: ∑∆P = 0,5325+0.056+0.4677+0.0826
=1,1386 (MW)
Phần trăm sụt áp: ∆U1-N% = 2.94%
∆U2% = 0.776+0.93 = 1.706%
∆U3-N% = 2.76%
3.PHƯƠNG ÁN II a
Các khoảng cách chiều dài là:
LN-4 = 22.36 km; L5-4 =22.36 km; L6-4 = 30 km
Dựa vào công thức Still để tìm địên áp tải điện:
U4-N = 4,34= 4,34 = 81,19 kV
Vậy ta chọn cấp điện áp là: 110 kV.
Dòng điện chạy trên mỗi dây dẫn là:
I6 = 10³ = 46.317 (A)
I5 = 10³ = 79.045(A)
I4 = 10³ =200.637 (A)
Tiết diện của mỗi dây dẫn là:
F4 = 200,637/1,1 = 182,39 (mm²)
F5 = 79,0456/1,1 = 71,86 (mm²)
F6 =46,317/1,1 = 42,106 (mm²)
Chọn tiết diện tiêu chuẩn với nhiệt độ xung quanh lúc chế tạo 25 độ c và nhiệt độ môi trường thực tế lúc chế tạo là 40 độ c.
Hệ số hiệu chỉnh là: k = 0,81
Dòng cho phép tham khảo bảng PL 2.6
Đoạn
dây tiêu chuẩn
Dòng cho phép (A)
4
AC-185
0,81*515 = 417,15
5
AC-70
0,81*275 = 222,75
6
AC-70
0,81*275 = 222,75
Kiểm tra lúc sự cố.
Trong trường hợp sự cố đứt 1 lộ dòng điện trên mỗi dây dẫn lúc này sẽ trở thành dòng cưỡng bức
Ta có:
I4 cb = 2*200,637 = 401,27 < Icp = 417,15 (A)
I5 cb = 2*79,0456 =158,09 < Icp = 222,75 (A)
I6cb = 2*46,317 = 92,634 < Icp = 222,75 (A)
Thỏa điều kiện sự cố cho phép
ĐOẠN 4
AC- 185 có 35 sợi (có 28 sợi nhôm và 7 sợi thép)
Đường kính d = 19 mm suy ra bán kính r = 9,5 mm, điện trở ro ở 20 độ c là:
0,17 W/Km
Chọn cột bê tông cốt thép 110-2 có các thông số sau:
H = 13.5m, ho = h1=h2 =3m, h3 =2,7m.
a1 = b1 = a3 = b3 = 2m; a2= b2 = 3.5m.
VẬN HÀNH LỘ KÉP
Điện trở tương đương: ro = 0,17 / 2 = 0,085 (W/Km)
Bán kính tự thân của mỗi dây: r’= 0,786*r = 0,786*9,5 = 7,3(mm)
Các khoảng cách
Dab = Dbc = Da’b’= Db’c’= = 3,354 (m)
Daa’= Dcc’ = = 7,211 (m)
Dac= Da’c’ = 6(m)
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc các pha a,b, c là:
DsA = = 0,23 (m)
DsB = = 0,226 (m)
DsC = DsA = = 0,23 (m)
Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị
DS = ³ = ³ = 0,23(m)
Các khoảng cách trung bình hình học.
DAB = = 4,58 (m)
DCA = = 4,9 (m)
DBC = DAB = = 4,58(m)
Dm = ³ = 4,7(m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln= 4*10ˉ *3,14*50 ln = 0,19 (W/Km)
Các bán kính hình học:
DsA = = 0,26 (m)
DsB = = 0,257 (m)
DsC = DsA = = 0,26 (m)
DS = ³ = ³= 0,26 (m)
Dung kháng:
bo = = 6,03*10⁻⁶ 1/(W.Km)
VẬN HÀNH 1 LỘ
ro = 0,496 (W/Km)
Dm =³ = ³ = 4,07(m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln = 4*10ˉ *3,14*50 ln = 0,4(W/Km)
bo = = 2,881*10⁻⁶ 1/(WKm)
ĐOẠN 5
AC- 70 có 7 sợi (có 6 sợi nhôm và 1 sợi thép)
Đường kính d = 11,4 mm suy ra bán kính r = 5,7 mm, điện trở ro ở 20 độ c là:
0,46 W/Km
Chọn cột bê tông cốt thép 110-2 có các thông số sau:
H = 13.5m, ho = h1=h2 =3m, h3 =2,7m.
a1 = b1 = a3 = b3 = 2m; a2= b2 = 3.5m.
VẬN HÀNH LỘ KÉP
Điện trở tương đương: ro = 0,46 / 2 = 0,23 (W/Km)
Bán kính tự thân của mỗi dây: r’= 0,786*r = 0,726*5,7 = 4,1382(mm)
Các khoảng cách
Dab = Dbc = Da’b’= Db’c’= = 3,354 (m)
Daa’= Dcc’ = = 7,211 (m)
Dac= Da’c’ = 6(m)
Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc các pha a,b, c là:
DsA = = 0,23 (m)
DsB = = 0,226 (m)
DsC = DsA = = 0,23 (m)
Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị
DS = ³ = ³ = 0,23(m)
Các khoảng cách trung bình hình học.
DAB = = 4,58 (m)
DCA = = 4,9 (m)
DBC = DAB = = 4,58(m)
Dm = ³ = 4,7(m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln= 4*10ˉ *3,14*50 ln = 0,2076 (W/Km)
Các bán kính hình học:
DsA = = 0,26 (m)
DsB = = 0,257 (m)
DsC = DsA = = 0,26 (m)
DS = ³ = ³= 0,202 (m)
Dung kháng:
bo = = 5,552*10⁻⁶ 1/(W.Km)
VẬN HÀNH 1 LỘ
ro = 0,46 (W/Km)
Dm =³ = 4,068(m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln = 4*10ˉ *3,14*50 ln = 0,433(W/Km)
bo = = 2,656*10⁻⁶ 1/(W
ĐOẠN 6 LỘ KÉP (giống đoạn 5)
BẢNG CHI TIẾT CHO PHƯƠNG ÁN B2
Đoạn
Số lộ
Mã hiệu
Chiều dài
ro (Ω/Km)
xo (Ω/Km)
bo (1/ΩKm)
R=ro*l
X=xo*l
Y=bo*l
4
2
AC-185
22,36
0,085
0,1900
6,06*10⁻⁶
1,9
4,25
134,83*10⁻⁶
5
2
AC-70
22,36
0,23
0,2076
5,552*10⁻⁶
5,14
4,642
124,143*10⁻⁶
6
2
AC-70
30
0,23
0,2076
5,552*10⁻⁶
6,9
6,23
166,56*10⁻⁶
TÍNH TOÁN TỔN HAO
Sơ đồ thay thế mạng điện
Ta tính:
∆Qc4 = 0.816 MVAr
∆Qc5 = 0,75 MVAr
∆Qc6 = 1,007 MVAr
Ta có:
S5 = 25+4,64j-j∆Qc5
= 25+16,05j
Tổn hao điện áp trên đoạn 5-4 là:
∆U5% = 100 = 1,678 %
Tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn 5-4
∆P5 = 5,134 = 0,375 (MW)
∆Q5 = 4,642 = 0,338 (MVAr)
Công suất đầu tổng trở của đoạn Z5
S’5 = 25,375++16,388j
Công suất cuối tổng trở của đoạn Z5
S”5 = 25,375++16,388j-0,75j = 25,375+15,638j
Tương tự
Ta có:
S6 = 15+9,3j-1.007j = 15+8,3j
Tổn hao điện áp trên đoạn 6 là:
∆U6% = 100 = 1,41 %
Tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn 6
∆P6 = 6,9 = 0,168 (MW)
∆Q6 = 6,23 = 0,15 (MVAr)
Công suất đầu tổng trở của đoạn Z6
S’6 = 15,168+8,45j
Công suất cuối tổng trở của đoạn Z6
S”6 = 15,168+8,45j-1,007j =15,168+7,443j
Suy ra:
S4 = S”5 + S”6 + 25+14,15 – j0,816
= 25+13,334j
Tổn hao điện áp trên đoạn 4 là:
∆U4% = 100 = 0.95 %
Tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn 4
∆P4 = 1.9 = 0,12 (MW)
∆Q4 = 6,725 = 0.3 (MVAr)
Công suất đầu tổng trở của đoạn Z4
S’4 = 25,12+13.634j
Công suất cuối tổng trở của đoạn Z4
S”4 = 25,12+13.634j-0.816j = 25.12+12.82j
Đây cũng là công suất nguồn cung cấp cho các phụ tải
Tổng tổn thất sẽ là: ∑∆P = 0,375+0.168+0,12
=0,663 (MW)
PHƯƠNG ÁN IIb
Cáckhoảng cách:
L4 =L5 = 22.36 Km. L6 = 28.28 Km
Phân bố công suất theo chiều dài.
Ta có:
Sa =
= 16,35+10,5j
Tương tự
Sb =
= 23,65+15,6j
Suy ra:
Sc = Sa – 15-9,3j = 1,35+1,2j
Kiểm tra lại:
Sa + Sd = 40+26,1j
S5 + S6 = 40+26,1j
= 45 + 27,33j
Vậy: Sa + Sb = S5 + S6
Công suất đã được cân bằng
Chọn mật độ dòng kinh tế jkt = 1,1(A/mm²)
Tính dòng điện chạy trên mỗi dây dẫn là:
Ia = 10³ = 101,98 (A)
Ib = 10³ = 148,7 (A)
Ic = 10³ = 9,48 (A)
I4 = 10³ = 200,64 (A)
Tiết diện của mỗi dây dẫn là:
Fa = 101,98/1,1 = 92,7 (mm²)
Fb = 148,7/1,1 = 135,2 (mm²)
Fc = 9,48/1,1 = 8,62 (mm²)
F4 = 200,64/1,1 = 182,4 (mm²)
Chọn tiết diện tiêu chuẩn với nhiệt độ xung quanh lúc chế tạo 25 độ c và nhiệt độ môi trường thực tế lúc chế tạo là 40 độ c.
Hệ số hiệu chỉnh là: k = 0,81
Dòng cho phép tham khảo bảng PL 2.6
Đoạn
Dây tiêu chuẩn
Dòng cho phép
a
AC-120
0.81*360=291,6
b
AC-150
0.81*445=360,45
c
AC-70
0.81*275=222.75
4
AC-185
0.81*515=417,15
Kiểm tra lúc sự cố đứt 1dây lộ kép đoạn còn lại phải gánh toàn bộ
Isc 4 = 200.64*2 = 401,28 < Icp = 417,15 (A)
Thỏa điều kiện cho phép
Đ0ẠN a (AC-120)
AC-120 có 35 sợi (có 27 sợi nhôm và 8 sợi thép)
Đường kính d = 15,2 mm suy ra bán kính r = 7,6 mm, điện trở ro ở 20 độ c là:
0,27 W/Km
Chọn cột thép 110-3 có các thông số sau:
H = 14.5m, h1 = ho =3m, h3 =a1=b2=2m; b1 = 3.5m.
Bán kính tự thân của mỗi dây:
r’ = 0,768*r = 0,786*7,6 = 5,8368 (mm)= 5836.8*10⁻³(m).
Các khoảng cách
Dab = = 3,354 (m)
Dbc = 5.5 (m)
Dac = = 5 (m)
Dm =³ = 4,5182 (m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln = 4*10ˉ *3,14*50 ln= 0,418(W/Km)
Dung kháng bo là:
bo = = = 2,73*10⁻⁶ 1/(WKm)
Đ0ẠN b (AC-120)
AC-120 có 35 sợi (có 28 sợi nhôm và 7 sợi thép)
Đường kính d = 17 mm suy ra bán kính r = 8,5 mm, điện trở ro ở 20 độ c là:
0,21 W/Km
Chọn cột thép 110-5 có các thông số sau:
H = 14.5m, h1 = 4m, ho = 3m; h3=a1=b2 = 2m. b1 = 3.5 m
Bán kính tự thân của mỗi dây: r’ = 0,768*r = 0,768*8,5 = 6,528mm.
Các khoảng cách
Dab = = 4,27 (m)
Dbc = 5.5 (m)
Dac = 5,6568(m)
Dm = ³ = 5,1 (m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln=0,4185 (W/Km)
Dung kháng bo là:
bo = = 2,728*10⁻⁶ 1/(W/Km)
Đ0ẠN c(AC-70)
AC-70 có 7 sợi (có 6 sợi nhôm và 1 sợi thép)
Đường kính d = 11,4 mm suy ra bán kính r = 5,7 mm,
điện trở ro ở 20 độ c là: 0,46 W/Km
Chọn cột thép 110-3 có các thông số sau:
H = 14.5m, h1 =ho = 3m, h3 =a1=b2= 2m; b1=3.5m.
Bán kính tự thân của mỗi dây:
r’ = 0,726*r = 0,726*5,7 = 4,1382 (mm)
Các khoảng cách
Dab = 3,54 (m)
Dbc = 5.5 (m)
Dac = 5 (m)
Dm =³ = 4,5182 (m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln = 0.4395 (W/Km)
Dung kháng bo là:
bo = = 2,614*10⁻⁶ 1/(WKm)
Đ0ẠN 4 (AC-185 lộ kép)
AC-185 có 35 sợi (có 28 sợi nhôm và 7 sợi thép)
Đường kính d = 19 mm suy ra bán kính r = 8,5 mm,
điện trở ro ở 20 độ c là: 0,17 W/Km
Chọn cột thép 110-2 có các thông số sau:
H = 13.5m, ho = h1=h2 =3m, h3 =2,7m.
a1 = b1 = a3 = b3 = 2m; a2= b2 = 3.5m.
Điện trở tương đương: ro = 0.17/2 =0.085 (W/Km)
Bán kính tự thân của mỗi dây: r’ = 0,768*r = 0,768*9,5 = 7,3(mm)
Các khoảng cách
Dab =Dbc=Da’b’=Db’c’ = = 3,354 (m)
Dac =Da’c’ = 6 (m)
Daa’ = Dcc’ = 7,21 (m)
Dab’ =Da’b=Dbc’=Db’c = 6,26m
khoảng cách trung bình hình học giữa các dây thuộc các pha a,b, c là:
DsA = = 0,23 (m)
DsB = = 0,226 (m)
DsC = DsA = = 0,23 (m)
Bán kính trung bình hình học của đường dây lộ kép có hoán vị
DS = ³ = ³ = 0,23(m)
Các khoảng cách trung bình hình học.
DAB = = 4,58 (m)
DCA = = 4,9 (m)
DBC = DAB = = 4,58(m)
Dm = ³ = 4,7(m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln= 4*10ˉ *3,14*50 ln = 0,19 (W/Km)
Các bán kính hình học:
DsA = = 0,26 (m)
DsB = = 0,257 (m)
DsC = DsA = = 0,26 (m)
DS = ³ = ³= 0,26 (m)
Dung kháng:
bo = = 6,03*10⁻⁶ 1/(W.Km)
VẬN HÀNH 1 LỘ
ro = 0,496 (W/Km)
Dm =³ = ³ = 4,07(m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln = 4*10ˉ *3,14*50 ln = 0,4(W/Km)
bo = = 2,881*10⁻⁶ 1/(WKm)
Dm = ³ = ³ = 5,486 (m)
Þ Cảm kháng xo là:
xo = 2*10ˉ *2 f ln= 4*10ˉ *3,14*50 ln= 0,4515 (W/Km)
Dung kháng bo là:
bo = = = 2,5394*10⁻⁶ 1/(W/Km
BẢNG CHI TIẾT CHO PHƯƠNG ÁN IIb
Đoạn
Số lộ
Mã hiệu
Chiều dài (km)
ro (Ω/Km)
xo (Ω/Km)
bo (1/ΩKm)
R=ro*l
X=xo*l
Y=bo*l
a
1
AC-120
30
0,27
0,418
2,73*10⁻⁶
8.1
12.54
81.9*0⁻⁶
b
1
AC-150
22,36
0,21
0,4185
2,728*10⁻⁶
4.7
9.35
61*10⁻⁶
c
1
AC-70
28,8
0,46
0,4395
2.614*10⁻⁶
13
12.43
72.9*10⁻⁶
4
2
AC-185
22,36
0,085
0,19
6.03*10⁻⁶
1.9
4.2484
134.83*10⁻⁶
Sơ đồ thay thế mạng điện kín
Ta tính:
∆Qca = 1/ 2*2,73*110² * 10⁻⁶ = 0,495 MVAr
∆Qcb = 1/ 2*2,728*22.36*110² *10⁻⁶ = 0,37 MVAr
∆Qcc = 1/ 2*2,614*110² *28.28*10⁻⁶ = 0,447 MVAr
Công suất tính tại các nút:
S’5 = S5- j(∆Qcc+∆Qcb)
= 25+16j
S’6 = S6- j(∆Qca+∆Qcc)
= 15+8,358j
Vẽ lại sơ đồ phụ tải tính toán
S®®*a =
= 16,26+8,54j
Suy ra: Sb = Sa – S’4 = 19,82+10,86j – (10+4,45j)
= 9,82+6,41j
Tương tự.
S®®*d =
= 23,75+15,76j
Suy ra: Sc = Sa – S’6 = 1,26+0,24j
Kiểm tra lại
Sa + Sb = 40,26+8,54j+23,75+15,76j
= 40,01+24,3j
S’5 + S’6 = 40+24,3j
Vậy: Sa + Sb = S’5 + S’6
Công suất đã được cân bằng.
Tách mạng thành 2 mạng hở
TÍNH TOÁN TỔN HAO
Tổn hao điện áp trên đoạn 4-5 là:
∆U4-5% = 100 = 1,3 %
Tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn 4-5 là:
∆P4-5 = 4,7 = 0,13 (MW)
∆Q4-5 = 9,35 = 0,26 (MVAR)
Công suất đầu tổng trở của đoạn 4-5
S’b = 16.26+8.54j+0.13+0.26j = 16,4+8,8j
Công suất cuối tổng trở của đoạn 4-5
S’’b = S’b-0,5j*boL5*110 = 16,4 +8,43j
Tổn hao điện áp trên đoạn 6-5 là:
∆U6-5% = 100 = 0,16%
Tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn 6-5
∆P6-5 = 13 = 0,00176 (MW)
∆Q5-6 = 12.43 = 0,0017(MVAR)
Suy ra:
S’c = 1,2617+0,2417j
Công suất đầu tổng trở của đoạn 5-6
S’’c = 1,2617+0,2417j – j0,447 = 1,217+0,2053j
Công suất đầu tổng trở của Za
Sa =16,26+j8,6
Tổn hao điện áp trên đoạn 6-4 là:
∆U6-4% = 100 = 1.98 %
Tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn 6-4
∆P6-4 = 8.1 = 0,226(MW)
∆Q6-4 = 12,54 = 0,35(MVAR)
Công suất đầu tổng trở Za
S’a = 16,486+8,95j
Công suất cuối tổng trở của đoạn
S’’a = 16,4868,455j
Tổn hao điện áp trên đoạn N-6-4 là:
∆U6-4-N% =100 =4,616%
Tổn hao công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đoạn N-4
SN-4 = 65+40.25j
S” N-4 = 65+40,25j-0,816j = 65+39,434j
∆P4 = 1,9 = 0,907(MW)
∆Q4 = 4,2484 = 2,03(MVAR)
S’4 = 65+39,434j+0,907+2,03j = 65,907+41,464j
S4 = 65,907+41,464-0,816j = 65,907+40,648j
Đây cũng là công suất cung cấp cho nguồn.
Tổng tổn thất sẽ là: ∑∆P = 0,097+0.13+0.00176+0.0017
=1,256 (MW)
._.