Thiết kế mạng cung cấp điện

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) ._.