Thiết kế trạm biến áp 110/22KV và đường dây phân phối

ng điện , bao gồm cả tổn thất truyền tải và tổn thất phân phối - Vấn đề đặt ra là thế nào làm giảm nhỏ các tổn thất này. Một trong những biện pháp giảm tổn thất điện năng là đặt tụ bù để nâng cao cos đường dây - Tác dụng của tụ bù ngang trong mạg phân phối + Tăng khả năng tải của đường dây + Giảm tổn thất công suất và tổn thất điện năng + Cải thiện tình trạng điện áp 12.2 Tính toán bù công suất kháng Sơ đồ tuyến đường dây Các thông số tính toán - Điện trở đường dây: R = 2,52 - Cấp điện áp: Uđm = 22kV - Công suất phản kháng tập trung ở cuối kể cả có bù phía sau: 600kVAr - Công suất phản kháng bù phía sau: 0kVAr - Công suất phản kháng phân bố: 4800kVAr - Công suất tác dụng tải tập trung :800kW - Công suất tác dụng tải phân bố: 6400 kW - Hệ số phụ tải Kpt = 0,75 - Tiền điện năng: K1 = 0,05$/kWh - Chi phí hàng năm nguồn phát: K2 = 20($/kW/năm) - Chi phí hàng năm của tụ bù: K3 = 0,5($/kVAr/năm) - Thời gian đóng tụ: T = 8760 h/năm - Chỉ có tải phân bố: 12.3 Tính toán mẫu cho phương án 4 vị trí bù Hệ số bù tổng CT = 0,55 Tổng công suất tụ bù Qtt = 600 kVAr Qpb = 4800 kVAr Qtổng = Qtt + Qpb = 600 + 4800 = 5400 kVAr Qbù = CT.Qtổng = 0,55.5400 = 2970 kVAr Số vị trí bù dự kiến: 4 vị trí Hệ số bù ở 1 vị trí c = Vị trí bù Thế vào phương trình ta có kết quả x1 = 1 x2 = 0,82 x3 = 0,617 x4 = 0,413 Vị trí bù tính từ đầu phát tuyến x1 = 0,413 ; x2 = 0,617 ; x3 = 0,82; x4 = 1 Công suất bù ở 1 vị trí Qbù 1 = Phần trăm giảm tổn thất điện năng so với tổn thất điện năng ban đầu Phần trăm giảm tổn thất điện năng so với tổn thất điện năng do công suất kháng khi đoạn đường dây có đặt tụ bù và các đoạn đường dây phía sau đã có bù rồi %Giảm_ = 3.1.0,1375.1,3308 = 54,896% Phần trăm tổn thất điện năng so vớ tổn thất điện năng ban đầu khi chưa có đoạn nào đặt tụ bù, ta thực hiện các phép tính sau: + Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây do thành phần công suất tác dụng của phụ tải Ptt = 800 kW Ppb = 6400 kW = + Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây do thành phần công suất phản kháng của phụ tải với các đoạn phía sau đã có tính bù rồi = + Tổn thất công suất tác dụng trên đoạn đường dây do thành phần công suất phản kháng của phụ tải khi chưa đoạn nào tính bù (ban đầu) = + Từ đó tính được phần trăm giảm tổn thất điện năng so vớiA ban đầu khi chưa có đoạn nào đặt tụ bù %Giảm_A = Phần trăm giiảm tổn thất điện năng so với điện năng cung cấp cho phụ tải + Điện năng cung cấp cho phụ tải + Giảm tổn thất điện năng sau khi bù + Hệ số tổn thất = + Suy ra phần trăm giảm tổn thất điện năng so với điện năng cung cấp cho phụ tải %Giảm_A Phần trăm tổn thất điện năng ban đầu khi chưa có đoạn nào được tính bù so với A = Phần trăm tổn thất điện năng sau khi bù so với điện năng A = 1,81 – 0,36 = 1,45% Phần trăm tổn thất công suất so với tổn thất công suất ban đầu Phần trăm giảm P so với P khi đoạn đường dây có đặt tụ bù và các đoạn phía sau đã có bù rồi: %Giảm_ = 3.1.0,13755.2,1595= 89,08% Phần trăm tổn thất công suất so với P kh chưa có đoạn nào đặt tụ bù (ban đầu) %Giảm_P = Phần trăm tổn thất công suất so với công suất cung cấp cho phụ tải: %Giảm_P = Phần trăm tổn thất công suất ban đầu khi chưa có đoạn nào được tính bù so với P = Phần trăm tổn thất công suất sau khi bù = 2,19 – 0,7 = 1,49% Điện năng giảm tổn thất Giảm_ =Atrước bù = Pphát tuyến . Ktt .8760 = 157,934.0,62.8760 = 857771,1408 kWh Giảm _A = Tiết kiệm do giảm tổn thất điện năng Tiết kiệm 1 = Giảm_ = Công suất giảm tổn thất Giảm_P = %Giảm_P = Tiết kiệm do giảm tổn thất công suất Tiết kiệm 2 = Giảm_P.K2 = 50,6.20 =1012,93$ Chi phí tụ bù Chi phí tụ bù = Qbù.K3 = 2970.0,5 = 1485$ Tổng tiết kiệm Tổng tiết kiệm = tiết kiệm 1 + tiết kiệm 2 - chi phí tụ bù = 8474,78 + 1012,93 – 1485 = 8002.71 $ Bảng tổng hợp kết quả phương án 4 vị trí bù Số vị trí bù 4 Công suất phản kháng tổng Qtổng(kVAr) 5400 Hệ số bù CT 0,55 Tổng công suất bù (kVAr) 2970 0,111 0,89 c 0,1375 Vị trí đặt tụ bù (đvtđ) X1 = 0,413;X2 = 0,617 X3 = 0,82;X4 = 1 Qbù tại mỗi vị trí (kVAr) 742,5 %Giảm_A 19,76% %Giảm_A 0,36% %A 1,81% %A 1,45% %Giảm_P 89,08% %Giảm_P 0,7% %P 2,19% %P 1,49% Giảm_A(MWh) 169,495 Tiết kiệm 1 ($) 8474,78 Giảm_P(kW) 50,65 Tiết kiệm 2 ($) 1012,93 Chi phí tụ bù ($) 1485 Tổng tiết kiệm ($) 8002,71 12.4 Phương án 5 vị trí đặt tụ bù Trình tự tính toán giống như tính toán cho phương án 4 vị trí đặt tụ bù ta được kết quả sau: Bảng tổng hợp kết quả phương án 5 vị trí bù Số vị trí bù 5 Công suất phản kháng tổng Qtổng(kVAr) 5400 Hệ số bù CT 0,56 Tổng công suất bù (kVAr) 3024 0,111 0.89 c 0,112 Vị trí đặt tụ bù (đvtđ) X1 = 0,38;X2 = 0,545 X3 = 0,711; X4 = 0,877 X5 = 1 Qbù tại mỗi vị trí (kVAr) 604,8 %Giảm_A 19,85% %Giảm_A 0,36% %A 1,81% %A 1,45% %Giảm_P 89,62% %Giảm_P 0,71% %P 2,19% %P 1,48% Giảm_A(MWh) 169,924 Tiết kiệm 1 ($) 8496,18 Giảm_P(kW) 50,96 Tiết kiệm 2 ($) 1019,1 Chi phí tụ bù ($) 1512 Tổng tiết kiệm ($) 8003,285 12.5 Phương án 6 vị trí đặt tụ bù Trình tự tính toán giống như tính toán cho phương án 4 vị trí đặt tụ bù ta được kết quả sau: Bảng tổng hợp kết quả phương án 6 vị trí bù Số vị trí bù 6 Công suất phản kháng tổng Qtổng(kVAr) 5400 Hệ số bù CT 0,56 Tổng công suất bù (kVAr) 3024 0,111 0.89 c 0,093 Vị trí đặt tụ bù (đvtđ) X1 = 0,366;X2 = 0,504 X3 = 0,642; X4 = 0,78 X5 = 0,918; X6 = 1 Qbù tại mỗi vị trí (kVAr) 504 %Giảm_A 19,85% %Giảm_A 0,36% %A 1,81% %A 1,45% %Giảm_P 89,65% %Giảm_P 0,71% %P 2,19% %P 1,49% Giảm_A(MWh) 170,093 Tiết kiệm 1 ($) 8504,64 Giảm_P(kW) 50,97 Tiết kiệm 2 ($) 1019,44 Chi phí tụ bù ($) 1512 Tổng tiết kiệm ($) 8012,079 12.6 Phương án 7 vị trí đặt tụ bù Trình tự tính toán giống như tính toán cho phương án 4 vị trí đặt tụ bù ta được kết quả sau: Bảng tổng hợp kết quả phương án 7 vị trí bù Số vị trí bù 7 Công suất phản kháng tổng Qtổng(kVAr) 5400 Hệ số bù CT 0,56 Tổng công suất bù (kVAr) 3024 0,111 0.89 c 0,08 Vị trí đặt tụ bù (đvtđ) X1 = 0,356;X2 = 0,474 X3 = 0,593; X4 = 0,711 X5 = 0,829; X6 = 0,948 X7 = 1 Qbù tại mỗi vị trí (kVAr) 432 %Giảm_A 19,88% %Giảm_A 0,36% %A 1,81% %A 1,45% %Giảm_P 89,67% %Giảm_P 0,71% %P 2,19% %P 1,49% Giảm_A(MWh) 170,195 Tiết kiệm 1 ($) 8509,77 Giảm_P(kW) 50,98 Tiết kiệm 2 ($) 1019,69 Chi phí tụ bù ($) 1512 Tổng tiết kiệm ($) 8017,455 12.7 So sánh lựa chọn phương án bù Việc lựa chọn phương án bù cho hợp lý và kinh tế, ta dựa vào phương án nào có tổng tiết kiệm hàng năm lớn nhất. Trong 4 phương án trên ta thấy phương án 7 vị trí tụ bù có tổng tiết kiệm hàng năm lớn nhất Do đó ta chọn phương án 7 vị trí tụ bù là phương án tối ưu nhất Tạo số liệu mới sau khi đặt tụ bù Số đoạn sau khi đặt tụ bù : 7 đoạn Đoạn 1 = l.(X1 – X2) = 12 (1 – 0,948) = 0,63 Đoạn 2 = l.(X2 – X3) = 12 (0,948 – 0,829) = 1,42 Đoạn 3 = l.(X3 – X4) = 12 (0,829 – 0,711) = 1,42 Đoạn 4 = l.(X4 – X5) = 12 (0,711 – 0,593) = 1,42 Đoạn 5 = l.(X5 – X6) = 12 (0,593 – 0,474) = 1,42 Đoạn 6 = l.(X6 – X7) = 12 (0,474 – 0,356) = 1,42 Đoạn 7 = l.(X7 – 0) = 12 (0,356 – 0) = 4,27 Thông số trên đoạn 1: (đầu 7, cuối 8) Chiều dài: l1 = 0,63km Phụ tải lấy ra ở cuối đoạn P = 800 kW Q = 600 kVAr Phụ tải phân bố đều trên đoạn Công suất tụ bù: 432 kVAr Tính toán tương tự cho các đoạn: 2(đầu 6, cuối 7), 3(đầu 5, cuối 6), 4(đầu 4, cuối 5),5(đầu 3, cuối 4), 6(đầu 2, cuối 3), 7(đầu 1, cuối 2) Bảng số liệu mới sau khi đặt 7 vị trí tụ bù Đoạn l(km) Ppb(kW) Qpb(kVAr) Qbù(kVAR) 1-2 4,27 2277,33 1708 432 2-3 1,42 757,33 568 432 3-4 1,42 757,33 568 432 4-5 1,42 757,33 568 432 5-6 1,42 757,33 568 432 6-7 1,42 757,33 568 432 7-8 0,63 336 252 432 Sơ đồ tuyến đường dây khi có bố trí bù: 12.8 Tính toán tổn thất lúc phụ tải cực đại có bù công suất phản kháng Tính toán cho đoạn 7 - 8 Điện trở R = ro.l = 0,21.0,63 = 0,132 Cảm kháng X = xo.l = 0,335.0,63 = 0,211 Phụ tải lấy ra ở nút cuối P = 800 kW Q = 600 kVAr Phụ tải tập trung ở cuối Ptt = 800 kW Qtt = 600 – 432 = 168 kVAr Phụ tải phân bố trên đoạn Ppb = 336 kW Qpb = 252 kVAr Công suất tụ bù Qbù = 432 kVAr Phần trăm sụt áp do phụ tải tập trung, phân bố = = Phần trăm sụt áp trên đoạn = 0,029 + 0,01 = 0,039% Tổn thất công suất chỉ do phụ tải tập trung, phân bố Tổn thất công suất do phụ tải ảnh hưởng tập trung và phân bố Tổn thất công suất trên đoạn Tính toán cho đoạn 6 - 7 Điện trở R = ro.l = 0,21.1,42 = 0,298 Cảm kháng X = xo.l = 0,335.1,42 = 0,476 Phụ tải lấy ra ở nút cuối P = 0 kW Q = 0 kVAr Phụ tải tập trung ở cuối Ptt = 336 + 800 = 1136 kW Qtt = 252 + 168 – 432 = -12 kVAr Phụ tải phân bố trên đoạn Ppb = 757,33kW Qpb = 568 kVAr Công suất tụ bù Qbù = 432 kVAr Phần trăm sụt áp do phụ tải tập trung, phân bố = = Phần trăm sụt áp trên đoạn = 0,07 + 0,051 = 0,121% Tổn thất công suất chỉ do phụ tải tập trung, phân bố Tổn thất công suất do phụ tải ảnh hưởng tập trung và phân bố Tổn thất công suất trên đoạn Tính toán tương tự cho các đoạn: 5-6; 4-5; 3-4; 2-3; 1-2, ta có bảng sau Đoạn 7-8 6-7 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2 R() 0,132 0,298 0,298 0,298 0,298 0,298 0,898 X() 0,211 0,476 0,476 0,476 0,476 0,476 1,432 Ptảicuối (kW) 800 0 0 0 0 0 0 Qtảicuối (kVAr) 600 0 0 0 0 0 0 Ptt (kW) 800 1136 1893,33 2650,66 3407,99 4165,32 4922,65 Qtt (kVAr) 168 -12 124 260 396 532 668 Ppb (kW) 336 757,33 757,33 757,33 757,33 757,33 2277,53 Qpb (kVAr) 252 568 568 568 568 568 1708 Qbù (kVAr) 432 432 432 432 432 432 432 Utt(%) 0,029 0,069 0,129 0,189 0,249 0,309 1,11 Ppb(%) 0,01 0,051 0,051 0,051 0,051 0,051 0,464 Uđoạn (%) 0,039 0,12 0,18 0,24 0,3 0,36 1,574 Ptt (kW) 0,182 0,794 2,215 4,364 7,242 10,848 45,722 Ppb (kW) 0,0256 0,184 0,184 0,184 0,184 0,184 5,02 Ptt,pb (kW) 0,085 0,525 0,925 1,326 1,726 2,126 22,914 Pđoạn (kW) 0,2926 1,503 3,324 5,874 9,152 13,158 73,656 12.9 Tính toán bù ứng động Phụ tải min = 40% phụ tải max, tính từ đoạn cuối trở ngược về nguồn Tính toán cho đoạn 7-8 Tổng phụ tải của phần đường dây phía sau lúc phụ tải cực tiểu, tải này coi như một tải tập trung = 600.0,4 = 240 kVAr Pttmin = 800.0,4 = 320 kW Hệ số công suất của phần phụ tải tập trung ngay sau tụ: Tiến hành bù ứng động Yêu cầu hệ số công suất ở cuối đường dây ngay sau tụ điện là 0,95 trễ ứng với , suy ra lượng bù lúc phụ tải cực tiểu = 240 – 320.0,33 = 134,4 kVAr Qc,ứngđộng = 432 – 134,4 = 297,6 kVAr Tính toán cho đoạn 6 -7 Tổng phụ tải của phần đường dây phía sau lúc phụ tải cực tiểu, tải này coi như một tải tập trung = 252.0,4 = 100,8 kVAr Pttmin = 336.0,4 = 134,4 kW Hệ số công suất của phần phụ tải tập trung ngay sau tụ: Tiến hành bù ứng động Yêu cầu hệ số công suất ở cuối đường dây ngay sau tụ điện là 0,95 trễ ứng với , suy ra lượng bù lúc phụ tải cực tiểu = 100,8 – 134,4.0,33 = 56,45kVAr Qc,ứngđộng = 432 – 56,45 = 375,55 kVAr Tính toán cho đoạn 5 -6 Tổng phụ tải của phần đường dây phía sau lúc phụ tải cực tiểu, tải này coi như một tải tập trung = 568.0,4 = 227,2 kVAr Pttmin = 757,33.0,4 = 302,932 kW Hệ số công suất của phần phụ tải tập trung ngay sau tụ: Tiến hành bù ứng động Yêu cầu hệ số công suất ở cuối đường dây ngay sau tụ điện là 0,95 trễ ứng với , suy ra lượng bù lúc phụ tải cực tiểu = 227,2 – 302,932.0,33 = 127,23kVAr Qc,ứngđộng = 432 – 127,32 = 304,68 kVAr Tính toán tương tự cho các đoạn: 4 – 5; 3 – 4; 2 – 3;1 – 2 Đoạn Qbù,kháng(kVAr) Qc,min(kVAr) Qc,ứngđộng(kVAr) 1 – 2 432 127,23 304,68 2 – 3 432 127,23 304,68 3 – 4 432 127,23 304,68 4 – 5 432 127,23 304,68 5 – 6 432 127,23 304,68 6 – 7 432 56,45 375,55 7 - 8 432 134,4 297,6 12.10 Tính toán lúc phụ tải cực tiểu và có bù ứng động Bảng số liệu lúc phụ tải cực tiểu Đoạn l km Pttcuối kW Qtt kVAr Ppb kW Qpb kVAr Qbùcuối đoạn kVAr Qbù ứng động kVAr 1-2 4,27 0 0 911 683,2 127,23 304,68 2-3 1,42 0 0 302,932 227,2 127,23 304,68 3-4 1,42 0 0 302,932 227,2 127,23 304,68 4-5 1,42 0 0 302,932 227,2 127,23 304,68 5-6 1,42 0 0 302,932 227,2 127,23 304,68 6-7 1,42 0 0 302,932 227,2 56,45 375,55 7-8 0,63 320 240 134,4 100,8 134,4 297,6 Tính toán cho đoạn 7 – 8 Điện trở R = ro.l = 0,21.0,63 = 0,132 Cảm kháng X = xo.l = 0,335.0,63 = 0,211 Phụ tải lấy ra ở nút cuối P = 320 kW Q = 240 kVAr Stt = 400 kVA Phụ tải tập trung ở tải cuối Ptt = 320 kW Qtt = Q - Qbù = 240 – 134,4 = 105,6 kVAr Phụ tải phân bố trên đoạn Ppb = 134,4 kW Qpb = 100,8 kVAr Công suất tụ bù: Qbù min = 134,4 kVAr Phần trăm sụt áp do phụ tải tập trung, phân bố = = Phần trăm sụt áp trên đoạn = 0,013 + 0,004 = 0,017% Tổn thất công suất chỉ do phụ tải tập trung, phân bố Tổn thất công suất do phụ tải ảnh hưởng tập trung và phân bố Tổn thất công suất trên đoạn Tính toán cho đoạn 6 - 7 Điện trở R = ro.l = 0,21.1,42 = 0,298 Cảm kháng X = xo.l = 0,335.1,42 = 0,476 Phụ tải lấy ra ở nút cuối P = 0 kW Q = 0 kVAr Phụ tải tập trung ở cuối Ptt = 302,932 + 134,4 = 437,332 kW Qtt = 100,8 + 134,4 - 56,45 = 149,8 kVAr Phụ tải phân bố trên đoạn Ppb = 302,932 kW Qpb = 227,2 kVAr Công suất tụ bù Qbù min = 56,45 kVAr Phần trăm sụt áp do phụ tải tập trung, phân bố = = Phần trăm sụt áp trên đoạn = 0,042 + 0,02 = 0,062% Tổn thất công suất chỉ do phụ tải tập trung, phân bố Tổn thất công suất do phụ tải ảnh hưởng tập trung và phân bố Tổn thất công suất trên đoạn Tính toán cho đoạn 5 - 6 Điện trở R = ro.l = 0,21.1,42 = 0,298 Cảm kháng X = xo.l = 0,335.1,42 = 0,476 Phụ tải lấy ra ở nút cuối P = 0 kW Q = 0 kVAr Phụ tải tập trung ở cuối Ptt = 437,332 + 302,932 = 740,264 kW Qtt = 227,2 + 149,8 – 127,23 = 249,77 kVAr Phụ tải phân bố trên đoạn Ppb = 302,932 kW Qpb = 227,2 kVAr Công suất tụ bù Qbù min = 127,23 kVAr Phần trăm sụt áp do phụ tải tập trung, phân bố = = Phần trăm sụt áp trên đoạn = 0,071 + 0,02 = 0,091% Tổn thất công suất chỉ do phụ tải tập trung, phân bố Tổn thất công suất do phụ tải ảnh hưởng tập trung và phân bố Tổn thất công suất trên đoạn Tính toán tương tự cho các đoạn : 4-5; 3-4; 2-3; 1-2,ta có bảng tổng hợp kết quả tính toán sau: Đoạn 7-8 6-7 5-6 4-5 3-4 2-3 1-2 R() 0,132 0,298 0,298 0,298 0,298 0,298 0,898 X() 0,211 0,476 0,476 0,476 0,476 0,476 1,432 Ptảicuối (kW) 800 0 0 0 0 0 0 Qtảicuối (kVAr) 600 0 0 0 0 0 0 Ptt (kW) 320 437,332 740,246 1043,178 1346,11 1649,04 1952 Qtt (kVAr) 240 149,8 249,77 349,74 525,442 701,144 876,846 Ppb (kW) 304,4 302,932 302,932 302,932 302,932 302,932 911 Qpb (kVAr) 100,8 227,2 227,2 227,2 227,2 227,2 683,2 Qbù,min (kVAr) 134,4 56,45 127,23 127,23 127,23 127,23 127,23 Qbù,ứngđộng (kVAr) 297,6 375,55 304,68 304,68 304,68 304,68 304,68 Utt(%) 0,0192 0,042 0,071 0,099 0,128 0,156 0,556 Upb(%) 0,004 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,186 Uđoạn (%) 0,0232 0,062 0,092 0,12 0,148 0,177 0,742 Ptt (kW) 0,0436 0,141 0,391 0,766 1,267 1,892 7,96 Ppb (kW) 0,0232 0,029 0,029 0,029 0,029 0,029 0,803 Ptt,pb (kW) 0,018 0,106 0,176 0,246 0,317 0,387 4,149 Pđoạn (kW) 0,0848 0,276 0,596 1,042 1,613 2,309 12,912 Chương 13 PHÂN BỐ CÔNG SUẤT CHO TRẠM 13.1 Kết quả bù công suất kháng - Hệ số bù tổng Ct = 0,56 - Tổng công suất tụ bù: 3024kVAr - Số vị trí tụ bù: 7 vị trí - Vị trí đặt tụ bù tính từ đầu đoạn bắt đầu từ tụ đầu (đvtđ): Vị trí 1 = 0,356 Vị trí 2 = 0,474 Vị trí 3 = 0,593 Vị trí 4 = 0,711 Vị trí 5 = 0,829 Vị trí 6 = 0,948 Vị trí 7 = 1 - Công suất tụ bù tại một vị trí: 432 kVAr - Phần trăm giảm tổn thất điện năng so với điện năng cung cấp cho phụ tải: 0,36% - Phần trăm tổn thất điện năng ban đầu so với điện năng khi chưa bù: 1,81% - Phần trăm tổn thất điện năng sau khi bù so với điện năng: 1,45% - Điện năng giảm tổn thất (tính theo hệ số phụ tải): 170,195 MWh - Tiết kiệm do giảm tổn thất điện năng: 8509,77 $ - Tiết kiệm do giảm tổn thất công suất: 1019,69 $ - Chi phí tụ bù: 1512 $ - Tổng tiết kiệm hàng năm: 8017,455 $ - Chiều dài các đoạn mới trong đoạn 1-2 ban đầu, tính từ cuối đoạn trở về đầu đoạn Đoạn 1 = 0,63 km Đoạn 2 = 1,42 km Đoạn 3 = 1,42 km Đoạn 4 = 1,42 km Đoạn 5 = 1,42 km Đoạn 6 = 1,42 km Đoạn 7 = 4,27 km 13.2 Kết quả tổng tiết kiệm theo bù tổng Ct Ct Tổng tiết kiệm ($/năm) 0.10 3053.6439 0.11 3310.7814 0.12 3557.9086 0.13 3796.5367 0.14 4029.6395 0.15 4251.8186 0.16 4465.8612 0.17 4677.2827 0.18 4876.1330 0.19 5067.2788 0.20 5250.8418 0.21 5426.9438 0.22 5595.7065 0.23 5757.2519 0.24 5922.4984 0.25 6071.2231 0.26 6213.2006 0.27 6348.5577 0.28 6477.4209 0.29 6599.9166 0.30 6716.1714 0.31 6826.3119 0.32 6930.4646 0.33 7028.7560 0.34 7121.3126 0.35 7208.2611 0.36 7289.7279 0.37 7365.8396 0.38 7436.7227 0.39 7502.5033 0.40 7583.5686 0.41 7641.0213 0.42 7693.8291 0.43 7742.1207 0.44 7786.0246 0.45 7825.6694 0.46 7861.1839 0.47 7892.6966 0.48 7920.3362 0.49 7944.2313 0.50 7964.5104 0.51 7981.3023 0.52 7994.7356 0.53 8004.9389 0.54 8012.0408 0.55 8816.1699 0.56 8017.445 0.57 8016.0245 0.58 8012.0071 0.59 8005.5315 0.6 7996.7263 0.61 7985.7201 0.62 7972.6416 0.63 7957.6193 0.64 7940.7819 0.65 7922.2580 0.66 7902.1762 0.67 7880.6653 0.68 7857.8537 0.69 7833.8702 0.7 7808.8433 0.71 7782.9017 0.72 7756.1740 0.73 7728.7888 0.74 7700.8749 0.75 7672.5606 0.76 7643.9749 0.77 7615.2461 0.78 7586.5030 0.79 7557.8743 0.8 7529.4884 0.81 7501.4741 Hình 13.1: Sơ đồ biểu diễn tổng tiết kiệm hàng năm 13.3 Sơ đồ tuyến đường dây lúc phụ tải max và lúc phụ tải min = 40 % phụ tải max 13.4 Phân bố công suất và trạm cho tuyến đường dây sau khi có bù công suất kháng - Tổng số trạm biến áp dọc đường dây: 20 trạm - Dòng điện cho phép đường dây:445A - Khi đặt máy biến áp,tụ bù dọc đường dây, chiều dài các đoạn đường dây tính từ đầu nguồn Chiều dài đoạn 1: 0,6 km Chiều dài đoạn 2: 0,6 km Chiều dài đoạn 3: 0,6 km Chiều dài đoạn 4: 0,6 km Chiều dài đoạn 5: 0,6 km Chiều dài đoạn 6: 0,6 km Chiều dài đoạn 7: 0,6 km Chiều dài đoạn 8: 0,074 km Chiều dài đoạn 9: 0,526 km Chiều dài đoạn 10: 0,6 km Chiều dài đoạn 11: 0,294 km Chiều dài đoạn 12: 0,306 km Chiều dài đoạn 13: 0,6 km Chiều dài đoạn 14: 0,513 km Chiều dài đoạn 15: 0,087 km Chiều dài đoạn 16: 0,6 km Chiều dài đoạn 17: 0,6 km Chiều dài đoạn 18: 0,132 km Chiều dài đoạn 19: 0,468 km Chiều dài đoạn 20: 0,6 km Chiều dài đoạn 21: 0,352 km Chiều dài đoạn 22: 0,248 km Chiều dài đoạn 23: 0,6 km Chiều dài đoạn 24: 0,571 km Chiều dài đoạn 25: 0,029 km Chiều dài đoạn 26: 0,6 km - Điện trở 1 km đường dây ro = 0,21 /km - Cảm kháng 1 km đường dây xo = 0,325 /km Nút 1: nguồn Nút 2: tải 22 Nút 3: tải 22 Nút 4: tải 22 Nút 5: tải 22 Nút 6: tải 22 Nút 7: tải 22 Nút 8: tải 22 Nut 9: tụ bù Nút 10: tải 22 Nút 11: tải 22 Nút 12: tụ bù Nút 13: tải 22 Nút 14: tải 22 Nút 15: tụ bù Nút 16: tải 22 Nút 17: tải 22 Nút 18: tải 22 Nút 19: tụ bù Nút 20: tải 22 Nút 21: tải 22 Nút 22: tụ bù Nút 23: tải 22 Nút 24: tải 22 Nút 25: tụ bù Nút 26: tải 22 Nút 27: tải 22 _ tụ bù - Công suất định mức máy biến áp: 400 kVA - Phần trăm điện áp ngắn mạch : Un% = 4% - Tổn hao ngắn mạch: Pn = 5,75kW - Điện trở máy biến áp qui về phía 22kV: 17,39 - Điện kháng máy biến áp qui về phía 22kV: 45,17 - Dòng điện định mức máy biến áp: 10,5A 13.5 Tính phân bố công suất lúc phụ tải cực đại - Tổng số nút trong mạng điện: 47 - Tổng số nhánh trong mạng điện: 46 - Sai số yêu cầu: 0,001 - Công suất cơ bản: 100MVA - Nút cân bằng: 1 Số liệu nút: STT P Q U(đvtđ) U(kV) Loại Tên 01 0 0 1 22 1 nguồn 02 0 0 1 22 2 tải 22 _1 03 0 0 1 22 2 tải 22 _2 04 0 0 1 22 2 tải 22 _3 05 0 0 1 22 2 tải 22 _4 06 0 0 1 22 2 tải 22 _5 07 0 0 1 22 2 tải 22 _6 08 0 0 1 22 2 tải 22 _7 09 0 +0.00432 1 22 2 tụ bù _1 10 0 0 1 22 2 tải 22 _8 11 0 0 1 22 2 tải 22 _9 12 0 +0.00432 1 22 2 tụ bù _2 13 0 0 1 22 2 tải 22 _10 14 0 0 1 22 2 tải 22 _11 15 0 +0.00432 1 22 2 tụ bù _3 16 0 0 1 22 2 tải 22 _12 17 0 0 1 22 2 tải 22 _13 18 0 0 1 22 2 tải 22 _14 19 0 +0.00432 1 22 2 tụ bù _4 20 0 0 1 22 2 tải 22 _15 21 0 0 1 22 2 tải 22 _16 22 0 +0.00432 1 22 2 tụ bù _5 23 0 0 1 22 2 tải 22 _17 24 0 0 1 22 2 tải 22 _18 25 0 +0.00432 1 22 2 tụ bù _6 26 0 0 1 22 2 tải 22 _19 27 -0.00800 -0.00168 1 22 2 tải 22 _tụ bù _20_7 28 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _1 29 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _2 30 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _3 31 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _4 32 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _5 33 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _6 34 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _7 35 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _8 36 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _9 37 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _10 38 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _11 39 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _12 40 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _13 41 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _14 42 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _15 43 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _16 44 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _17 45 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _18 46 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _19 47 -0.00320 -0.00240 1 0.4 2 tải 0.4 _20 Số liệu nhánh: STT Đầu Cuối R() X() R đvtđ X đvtđ Icp A U (kV) Loại Tên 01 1 2 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 1-2 02 2 3 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 2-3 03 3 4 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 3-4 04 4 5 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 4-5 05 5 6 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 5-6 06 6 7 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 6-7 07 7 8 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 7-8 08 8 9 0.016 0.025 0.003 0.005 445 22 1 8-9 09 9 10 0.110 0.176 0.022 0.036 445 22 1 9-10 10 10 11 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 10-11 11 11 12 0.062 0.098 0.012 0.020 445 22 1 11-12 12 12 13 0.064 0.103 0.013 0.021 445 22 1 12-13 13 13 14 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 13-14 14 14 15 0.108 0.172 0.022 0.035 445 22 1 14-15 15 15 16 0.018 0.029 0.003 0.006 445 22 1 15-16 16 16 17 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 16-17 17 17 18 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 17-18 18 18 19 0.028 0.044 0.005 0.009 445 22 1 18-19 19 19 20 0.098 0.157 0.02 0.032 445 22 1 19-20 20 20 21 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 20-21 21 21 22 0.074 0.118 0.015 0.024 445 22 1 21-22 22 22 23 0.052 0.083 0.01 0.017 445 22 1 22-23 23 23 24 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 23-24 24 24 25 0.12 0.191 0.024 0.039 445 22 1 24-25 25 25 26 0.006 0.010 0.001 0.002 445 22 1 25-26 26 26 27 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 26-27 27 2 28 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 2-28 28 3 29 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 3-29 29 4 30 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 4-30 30 5 31 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 5-31 31 6 32 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 6-32 32 7 33 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 7-33 33 8 34 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 8-34 34 10 45 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 10-35 35 11 36 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 11-36 36 13 37 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 13-37 37 14 38 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 14-38 38 16 39 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 16-39 39 17 40 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 17-40 40 18 41 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 18-41 41 20 42 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 20-42 42 21 43 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 21-43 43 23 44 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 23-44 44 24 45 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 24-45 45 26 46 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 26-46 46 27 47 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 27-47 Kết quả điện áp nút (phân bố công suất bằng phương pháp Newton- Raphson) STT P Q U(đvtđ) U(kV) Tên 01 +0.0742 +0.0285 1 22 nguồn 02 0 0 0.9969 21.9314 tải 22 _1 03 0 0 0.9940 21.8671 tải 22 _2 04 0 0 0.9912 21.8070 tải 22 _3 05 0 0 0.9887 21.7512 tải 22 _4 06 0 0 0.9864 21.6997 tải 22 _5 07 0 0 0.9842 21.6526 tải 22 _6 08 0 0 0.98233 21.6097 tải 22 _7 09 0 +0.00432 0.9820 21.6049 tụ bù _1 10 0 0 0.9803 21.5676 tải 22 _8 11 0 0 0.9786 21.5294 tải 22 _9 12 0 +0.00432 0.9779 21.5128 tụ bù _2 13 0 0 0.9770 21.4934 tải 22 _10 14 0 0 0.9754 21.4598 tải 22 _11 15 0 +0.00432 0.9743 21.4347 tụ bù _3 16 0 0 0.9741 21.4299 tải 22 _12 17 0 0 0.9728 21.4009 tải 22 _13 18 0 0 0.9716 21.3763 tải 22 _14 19 0 +0.00432 0.9714 21.3763 tụ bù _4 20 0 0 0.9706 21.3528 tải 22 _15 21 0 0 0.9697 21.3328 tải 22 _16 22 0 +0.00432 0.9693 21.3236 tụ bù _5 23 0 0 0.9689 21.3155 tải 22 _17 24 0 0 0.9682 21.3001 tải 22 _18 25 0 +0.00432 0.9677 21.2896 tụ bù _6 26 0 0 0.9677 21.2889 tải 22 _19 27 -0.00800 -0.00168 0.9672 21.2782 tải 22 _tụ bù _20_7 28 -0.00320 -0.00240 0.9614 0.3846 tải 0.4 _1 29 -0.00320 -0.00240 0.9583 0.3833 tải 0.4 _2 30 -0.00320 -0.00240 0.9555 0.3822 tải 0.4 _3 31 -0.00320 -0.00240 0.9529 0.3811 tải 0.4 _4 32 -0.00320 -0.00240 0.9504 0.3802 tải 0.4 _5 33 -0.00320 -0.00240 0.9482 0.3793 tải 0.4 _6 34 -0.00320 -0.00240 0.9462 0.3785 tải 0.4 _7 35 -0.00320 -0.00240 0.9442 0.3777 tải 0.4 _8 36 -0.00320 -0.00240 0.9424 0.3770 tải 0.4 _9 37 -0.00320 -0.00240 0.9407 0.3763 tải 0.4 _10 38 -0.00320 -0.00240 0.9391 0.3756 tải 0.4 _11 39 -0.00320 -0.00240 0.9377 0.3751 tải 0.4 _12 40 -0.00320 -0.00240 0.9363 0.3745 tải 0.4 _13 41 -0.00320 -0.00240 0.9351 0.3741 tải 0.4 _14 42 -0.00320 -0.00240 0.9340 0.3736 tải 0.4 _15 43 -0.00320 -0.00240 0.9331 0.3732 tải 0.4 _16 44 -0.00320 -0.00240 0.9323 0.3729 tải 0.4 _17 45 -0.00320 -0.00240 0.9315 0.3726 tải 0.4 _18 46 -0.00320 -0.00240 0.9310 0.3724 tải 0.4 _19 47 -0.00320 -0.00240 0.9305 0.3722 tải 0.4 _20 Kết quả dòng công suất nhánh (phân bố công suất bằng phương pháp Newton-Raphson) STT Đầu Cuối R X Y G óc Dòng Dòng A % Dòng 01 1 2 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.07 183.382 41.21 02 2 3 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.006 172.842 38.84 03 3 4 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.062 162.289 36.47 04 4 5 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.058 151.723 34.09 05 5 6 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.054 141.156 31.72 06 6 7 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.050 130.595 29.35 07 7 8 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.046 120.057 26.98 08 8 9 0.032 0.005 164.766 -57.920 0.042 110.969 24.94 09 9 10 0.0228 0.036 23.2837 -57.920 0.045 118.065 26.53 10 10 11 0.0260 0.042 20.4008 -57.920 0.041 107.508 24.16 11 11 12 0.0127 0.02 41.6867 -57.920 0.037 97.187 21.84 12 12 13 0.0133 0.021 39.9532 -57.920 0.039 103.484 23.25 13 13 14 0.0260 0.042 20.4008 -57.920 0.035 92.956 20.89 14 14 15 0.0233 0.036 23.8620 -57.920 0.031 82.335 18.50 15 15 16 0.0038 0.006 140.646 -57.920 0.034 89.613 20.14 16 16 17 0.0260 0.042 20.4008 -57.920 0.030 79.843 17.94 17 17 18 0.0057 0.042 20.4008 -57.920 0.026 69.153 15.54 18 18 19 0.0203 0.009 92.5136 -57.920 0.023 59.269 13.32 19 19 20 0.0260 0.032 26.1722 -57.920 0.025 65.898 14.81 20 20 21 0.0153 0.042 20.4008 -57.920 0.021 55.156 12.39 21 21 22 0.0108 0.024 34.8087 -57.920 0.017 44.596 10.02 22 22 23 0.0260 0.017 49.2872 -57.920 0.020 51.463 11.56 23 23 24 0.0248 0.042 20.4008 -57.920 0.016 40.702 9.15 24 24 25 0.0013 0.040 21.4373 -57.920 0.011 29.800 6.7 25 25 26 0.0260 0.002 421.963 -57.920 0.015 39.611 8.9 26 26 27 3.5938 0.042 20.4008 -57.920 0.012 32.441 7.29 27 2 28 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 10.918 104.01 28 3 29 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 10.953 104.34 29 4 30 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 10.985 104.65 30 5 31 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.016 104.94 31 6 32 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.044 105.21 32 7 33 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.070 105.46 33 8 34 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.094 105.68 34 10 45 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.117 105.90 35 11 36 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.138 106.11 36 13 37 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.159 106.30 37 14 38 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.178 106.48 38 16 39 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.194 106.64 39 17 40 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.211 106.80 40 18 41 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.225 106.93 41 20 42 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.238 107.06 42 21 43 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.250 107.17 43 23 44 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.259 107.26 44 24 45 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.268 107.34 45 26 46 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.275 107.41 46 27 47 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.004 11.281 107.46 13.6 Tính phân bố công suất lúc phụ tải cực tiểu - Tổng số nút trong mạng điện: 47 - Tổng số nhánh trong mạng điện: 46 - Sai số yêu cầu: 0,001 - Công suất cơ bản: 100MVA - Nút cân bằng: 1 Số liệu nút: STT P Q U(đvtđ) U(kV) Loại Tên 01 0.0742 0.02857 1 22 1 nguồn 02 0 0 0.9969 22 2 tải 22 _1 03 0 0 0.9940 22 2 tải 22 _2 04 0 0 0.9940 22 2 tải 22 _3 05 0 0 0.9912 22 2 tải 22 _4 06 0 0 0.9864 22 2 tải 22 _5 07 0 0 0.9842 22 2 tải 22 _6 08 0 0 0.9823 22 2 tải 22 _7 09 0 +0.001273 0.9820 22 2 tụ bù _1 10 0 0 0.9803 22 2 tải 22 _8 11 0 0 0.9786 22 2 tải 22 _9 12 0 +0.001273 0.9779 22 2 tụ bù _2 13 0 0 0.9770 22 2 tải 22 _10 14 0 0 0.9754 22 2 tải 22 _11 15 0 +0.001273 0.9743 22 2 tụ bù _3 16 0 0 0.9741 22 2 tải 22 _12 17 0 0 0.9728 22 2 tải 22 _13 18 0 0 0.9716 22 2 tải 22 _14 19 0 +0.001273 0.9714 22 2 tụ bù _4 20 0 0 0.9706 22 2 tải 22 _15 21 0 0 0.9697 22 2 tải 22 _16 22 0 +0.001273 0.9693 22 2 tụ bù _5 23 0 0 0.9689 22 2 tải 22 _17 24 0 0 0.9682 22 2 tải 22 _18 25 0 +0.000565 0.9677 22 2 tụ bù _6 26 0 0 0.9677 22 2 tải 22 _19 27 -0.00800 -0.001052 0.9672 22 2 tải 22 _tụ bù _20_7 28 -0.00128 -0.00960 0.9614 0.4 2 tải 0.4 _1 29 -0.00128 -0.00960 0.9583 0.4 2 tải 0.4 _2 30 -0.00128 -0.00960 0.9555 0.4 2 tải 0.4 _3 31 -0.00128 -0.00960 0.9529 0.4 2 tải 0.4 _4 32 -0.00128 -0.00960 0.9504 0.4 2 tải 0.4 _5 33 -0.00128 -0.00960 0.9482 0.4 2 tải 0.4 _6 34 -0.00128 -0.00960 0.9462 0.4 2 tải 0.4 _7 35 -0.00128 -0.00960 0.9442 0.4 2 tải 0.4 _8 36 -0.00128 -0.00960 0.9424 0.4 2 tải 0.4 _9 37 -0.00128 -0.00960 0.9407 0.4 2 tải 0.4 _10 38 -0.00128 -0.00960 0.9391 0.4 2 tải 0.4 _11 39 -0.00128 -0.00960 0.9377 0.4 2 tải 0.4 _12 40 -0.00128 -0.00960 0.9363 0.4 2 tải 0.4 _13 41 -0.00128 -0.00960 0.9351 0.4 2 tải 0.4 _14 42 -0.00128 -0.00960 0.9340 0.4 2 tải 0.4 _15 43 -0.00128 -0.00960 0.9331 0.4 2 tải 0.4 _16 44 -0.00128 -0.00960 0.9323 0.4 2 tải 0.4 _17 45 -0.00128 -0.00960 0.9315 0.4 2 tải 0.4 _18 46 -0.00128 -0.00960 0.9310 0.4 2 tải 0.4 _19 47 -0.00128 -0.00960 0.9305 0.4 2 tải 0.4 _20 Số liệu nhánh: STT Đầu Cuối R() X() R đvtđ X đvtđ Icp A U (kV) Loại Tên 01 1 2 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 1-2 02 2 3 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 2-3 03 3 4 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 3-4 04 4 5 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 4-5 05 5 6 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 5-6 06 6 7 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 6-7 07 7 8 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 7-8 08 8 9 0.016 0.025 0.003 0.005 445 22 1 8-9 09 9 10 0.110 0.176 0.022 0.036 445 22 1 9-10 10 10 11 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 10-11 11 11 12 0.062 0.098 0.012 0.020 445 22 1 11-12 12 12 13 0.064 0.103 0.013 0.021 445 22 1 12-13 13 13 14 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 13-14 14 14 15 0.108 0.172 0.022 0.035 445 22 1 14-15 15 15 16 0.018 0.029 0.003 0.006 445 22 1 15-16 16 16 17 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 16-17 17 17 18 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 17-18 18 18 19 0.028 0.044 0.005 0.009 445 22 1 18-19 19 19 20 0.098 0.157 0.02 0.032 445 22 1 19-20 20 20 21 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 20-21 21 21 22 0.074 0.118 0.015 0.024 445 22 1 21-22 22 22 23 0.052 0.083 0.01 0.017 445 22 1 22-23 23 23 24 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 23-24 24 24 25 0.12 0.191 0.024 0.039 445 22 1 24-25 25 25 26 0.006 0.010 0.001 0.002 445 22 1 25-26 26 26 27 0.126 0.201 0.026 0.041 445 22 1 26-27 27 2 28 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 2-28 28 3 29 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 3-29 29 4 30 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 4-30 30 5 31 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 5-31 31 6 32 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 6-32 32 7 33 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 7-33 33 8 34 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 8-34 34 10 45 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 10-35 35 11 36 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 11-36 36 13 37 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 13-37 37 14 38 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 14-38 38 16 39 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 16-39 39 17 40 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 17-40 40 18 41 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 18-41 41 20 42 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 20-42 42 21 43 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 21-43 43 23 44 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 23-44 44 24 45 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 24-45 45 26 46 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 26-46 46 27 47 17.394 0.167 3.593 9.331 10.5 22 1 27-47 Kết quả điện áp nút (phân bố công suất bằng phương pháp Newton- Raphson) STT P Q U(đvtđ) U(kV) Tên 01 +0.02914 +0.014042 1 22 nguồn 02 0 0 0.9987 21.9705 tải 22 _1 03 0 0 0.9974 21.9746 tải 22 _2 04 0 0 0.9962 21.9163 tải 22 _3 05 0 0 0.9951 21.8917 tải 22 _4 06 0 0 0.9940 21.8688 tải 22 _5 07 0 0 0.9931 21.8475 tải 22 _6 08 0 0 0.9922 21.8278 tải 22 _7 09 0 +0.001275 0.9921 21.8256 tụ bù _1 10 0 0 0.9913 21.8088 tải 22 _8 11 0 0 0.9905 21.7913 tải 22 _9 12 0 +0.001275 0.9902 21.7835 tụ bù _2 13 0 0 0.9898 21.7748 tải 22 _10 14 0 0 0.9891 21.7594 tải 22 _11 15 0 +0.001275 0.9885 21.7477 tụ bù _3 16 0 0 0.9884 21.7455 tải 22 _12 17 0 0 0.9878 21.7322 tải 22 _13 18 0 0 0.9873 21.7207 tải 22 _14 19 0 +0.001275 0.9872 21.7185 tụ bù _4 20 0 0 0.9868 21.7098 tải 22 _15 21 0 0 0.9864 21.7003 tải 22 _16 22 0 +0.001275 0.9862 21.6958 tụ bù _5 23 0 0 0.9860 21.6921 tải 22 _17 24 0 0 0.9857 21.6848 tải 22 _18 25 0 +0.000565 0.9854 21.6794 tụ bù _6 26 0 0 0.9854 21.6791 tải 22 _19 27 -0.00320 -0.001051 0.9852 21.6746 tải 22 _tụ bù _20_7 28 -0.00128 -0.000960 0.9849 0.3939 tải 0.4 _1 29 -0.00128 -0.000960 0.9836 0.3934 tải 0.4 _2 30 -0.00128 -0.000960 0.9824 0.3929 tải 0.4 _3 31 -0.00128 -0.000960 0.9812 0.3925 tải 0.4 _4 32 -0.00128 -0.000960 0.9802 0.3921 tải 0.4 _5 33 -0.00128 -0.000960 0.9792 0.3917 tải 0.4 _6 34 -0.00128 -0.000960 0.9783 0.3913 tải 0.4 _7 35 -0.00128 -0.000960 0.9774 0.3910 tải 0.4 _8 36 -0.00128 -0.000960 0.9766 0.3906 tải 0.4 _9 37 -0.00128 -0.000960 0.9758 0.3903 tải 0.4 _10 38 -0.00128 -0.000960 0.9751 0.3900 tải 0.4 _11 39 -0.00128 -0.000960 0.9745 0.3898 tải 0.4 _12 40 -0.00128 -0.000960 0.9739 0.3895 tải 0.4 _13 41 -0.00128 -0.000960 0.9733 0.3893 tải 0.4 _14 42 -0.00128 -0.000960 0.9728 0.3891 tải 0.4 _15 43 -0.00128 -0.000960 0.9724 0.3890 tải 0.4 _16 44 -0.00128 -0.000960 0.9720 0.3888 tải 0.4 _17 45 -0.00128 -0.000960 0.9717 0.3887 tải 0.4 _18 46 -0.00128 -0.000960 0.9714 0.3886 tải 0.4 _19 47 -0.00128 -0.000960 0.9712 0.3885 tải 0.4 _20 Kết quả dòng công suất nhánh (phân bố công suất bằng phương pháp Newton-Raphson) STT Đầu Cuối R X Y G óc Dòng Dòng A % Dòng 01 1 2 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.027 72.075 16.2 02 2 3 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.026 68.161 15.32 03 3 4 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.024 64.259 14.44 04 4 5 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.023 60.370 13.57 05 5 6 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.022 56.504 12.7 06 6 7 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.020 52.654 11.83 07 7 8 0.026 0.042 20.4008 -57.920 0.019 48.849 10.98 08 8 9 0.032 0.005 164.766 -57.920 0.017 44.522 10 09 9 10 0.0228 0.036 23.2837 -57.920 0.018 47.076 10.58 10 10 11 0.0260 0.042 20.4008 -57.920 0.016 43.189 9.71 11 11 12 0.0127 0.02 41.6867 -57.920 0.015 39.269 8.82 12 12 13 0.0133 0.021 39.9532 -57.920 0.013 42.133 9.47 13 13 14 0.0260 0.042 20.4008 -57.920 0.014 38.243 8.59 14 14 15 0.0233 0.036 23.8620 -57.920 0.012 34.462 7.74 15 15 16 0.0038 0.006 140.646 -57.920 0.011 36.980 8.31 16 16 17 0.0260 0.042 20.4008 -57.920 0.009 32.729 7.35 17 17 18 0.0057 0.042 20.4008 -57.920 0.01 28.914 6.5 18 18 19 0.0203 0.009 92.5136 -57.920 0.009 24.842 5.58 19 19 20 0.0260 0.032 26.1722 -57.920 0.008 27.550 6.19 20 20 21 0.0153 0.042 20.4008 -57.920 0.009 23.737 5.33 21 21 22 0.0108 0.024 34.8087 -57.920 0.007 19.988 4.49 22 22 23 0.0260 0.017 49.2872 -57.920 0.006 22.793 5.12 23 23 24 0.0248 0.042 20.4008 -57.920 0.005 19.022 4.27 24 24 25 0.0013 0.040 21.4373 -57.920 0.002 15.628 3.51 25 25 26 0.0260 0.002 421.963 -57.920 0.002 15.015 3.37 26 26 27 3.5938 0.042 20.4008 -57.920 0.002 12.917 2.9 27 2 28 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.263 40.61 28 3 29 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.268 40.66 29 4 30 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.273 40.71 30 5 31 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.278 40.76 31 6 32 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.283 40.80 32 7 33 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.287 40.84 33 8 34 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.291 40.88 34 10 45 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.295 40.92 35 11 36 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.299 40.95 36 13 37 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.302 40.98 37 14 38 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.305 41.01 38 16 39 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.308 41.04 39 17 40 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.311 41.06 40 18 41 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.313 41.09 41 20 42 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.315 41.11 42 21 43 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.317 41.13 43 23 44 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.319 41.14 44 24 45 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.320 41.16 45 26 46 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.322 41.17 46 27 47 3.5938 9.322 0.1 -68.938 0.002 4.323 41.18 Chương 14 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH VÀ PHỐI HỢP BẢO VỆ Mục đích của việc tính dòng ngắn mạch là phục vụ cho việc lựa chọn Recloser và FCO 14.1 Tính toán ngắn mạch 14.1.1 Các công thức tính tổng trở trong đường dây phân phối hình tia Khoảng cách tương đương giữa các pha Khoảng cách tương đương giữa dây pha và dây trung tính Bán kính tự thân của dây dẫn pha hoặc dây trung tính Ds,pha (hoặc trung tính) = r’pha (hoặc trung tính) phụ thuộc số sợi cáư tạo dây Cảm kháng phân cách Cảm kháng dây dẫn Cảm kháng thứ tự thuận và nghịch Tổng trở thứ tự thuận và nghịch Tổng trở thứ tự không của bản thân dây pha Với: r1,pha là điện trở đơn vị của dây dẫn re là điện trở của đất (chọn re = 0,18/km) xe là cảm kháng của đất (chọn xe = 1,53/km) Tổng trở thứ tự không của bản thân dây trung tính Tổng trở thứ tự không tương hổ Tổng trở thứ tự không 14.1.2 Các dạng ngắn mạch - Các đường dây phân phối thường là dạng đường dây 3 pha hình tia. Như vậy các dòng sự cố dọc theo đường dây có thể là một trong bốn dạng ngắn mạch sau: Ngắn mạch 3 pha (N3), ngắn mạch 2 pha chạm nhau (NL-L), ngắn mạch 2 pha chạm đất (NL-L-N), ngắn mạch một pha chạm đất (NL-N) Ngắn mạch 3 pha Ngắn mạch 2 pha chạm nhau Ngắn mạch 1 pha chạm đất Ngắn mạch 2 pha chạm đất: + Dòng ngắn mạch 2 pha chạm đất (dòng trên pha ngắn mạch ): Với a = + Dòng trên pha kia (dòng trên pha không chạm đất ): Với a = Tính toán trong hai trường hợp ứng với tổng trở tại chỗ ngắn mạch Zf = 0 (ứng với dòng max) và Zf =10 (ứng với dòng min) 14.1.3 Tính dòng ngắn mạch Chọn Scb = 100MVA + Hệ thống: + Chọn trụ đở thẳng dùng đà 2,4m + Khoảng cách tương đương giữa các pha = 1,37m + Khoảng cách tương đương giữa dây pha và dây trung tính = 1,34m + Bán kính tự thân của dây pha Dây pha AC-150 có d = 17mm, ro = 0,21 + Bán kính tự thân của dây trung tính Dây trung tính AC-120 có d = 15,2mm, ro = 0,27 + Cảm kháng phân cách + Cảm kháng dây dẫn + Cảm kháng thứ tự thuận và nghịch của dây pha + Tổng trở thứ tự và nghịch của dây pha + Tổng trở thứ không của bản thân dây trung tính + Tổng trở thứ tự tương hổ + Tổng trở thứ tự không + Tổng hợp trở kháng cho từng 1km đường dây tính từ hệ thốgn đổ về Z1(i) = Z1HT + Z1x Z2(i) = Z2HT + Z2x Z0(i) = Z2HT + Z0x STT Vị trí km 1 0 0 + j 1.016 0 + j1.21 0 + j2.662 2 1 0.21 + j 1.3519 0.21 + j1.545 0.4999 + j3.655 3 2 0.42 + j 1.6865 0.42 + j1.88 0.9998 + j4.647 4 3 0.63 +2.0215 0.63 + j2.215 1.4997 + j5.64 5 4 0.84 + j 2.3565 0.84 + j2.55 1.9996 + j6.633 6 5 1.05 + j 2.6916 1.05 + j2.885 2.4995 + j7.2626 7 6 1.26 + j 3.0266 1.26 + j3.22 2.9994 + j8.619 8 7 1.47 + j 3.3616 1.47 + j3.555 3.4993 + j9.6117 9 8 1.68 + j 3.6967 1.68 + j3.89 3.9992 + j10.6045 10 9 1.89 + j 4.0317 1.89 + j4.225 4.499 + j11.5973 11 10 2.1 +j 4. 3667 2.1 + j4.56 4.9989 + j12.5901 12 11 2.31 + j 4.7018 2.31 + j4.895 5.4988 + j13.5829 13 12 2.52 + j5.0368 2.52 + j5.23 5.9987 + j14.5757 14.1.3.1 Tính dòng ngắn mạch ứng với Zf = 0: Tính dòng ngắn mạch tại đầu đường dây (0 km) + Dòng ngắn mạch 3 pha + Dòng ngắn mạch 2 pha chạm nhau + Dòng ngắn mạch 1 pha chạm đất + Dòng ngắn mạch 2 pha chạm đất (dòng trên pha ngắn mạch ): + Dòng trên pha kia (dòng trên pha không chạm đất ): Tính tương tự cho các điểm còn lại ta có bảng tổng hợp sau: Vị trí Km IN (3 pha ) A IN (L - G) A IN (L -L) A IN (L-L-G_ab) A IN (L-L-G_c) A 0 12501.68 7796.65 9883.2 10546.8 10546.8 1 9287.22 5759.93 7516.61 7944.54 7941.48 2 7308.30 4526.79 6003.98 6297.96 6320.25 3 5998.72 3715.64 4977.22 5192.34 5231.92 4 5077.07 3145.97 4241.8 4407.19 4456.36 5 4396.37 2725.48 3691.76 3823.82 3877.74 6 3874.35 2403.01 3265.95 3374.57 3430.41 7 3461.90 2148.14 2927.09 3018.53 3074.65 8 3128.09 1941.80 2651.26 2729.71 2785.19 9 2852.56 1771.40 2422.53 2490.88 2545.18 10 2621.36 1628.35 2229.87 2290.20 2343.03 11 2424.64 1506.58 2065.41 2119.24 2170.48 12 2255.25 1401.69 1923.43 1971.90 2021.49 14.1.3.2 Tính dòng ngắn mạch ứng với Zf = 10: Tính dòng ngắn mạch tại đầu đường dây (0 km) + Dòng ngắn mạch 3 pha + Dòng ngắn mạch 2 pha chạm nhau + Dòng ngắn mạch 1 pha chạm đất + Dòng ngắn mạch 2 pha chạm đất (dòng trên pha ngắn mạch ): + Dòng trên pha kia (dòng trên pha không chạm đất ): Tính tương tự cho các điểm còn lại ta có bảng tổng hợp sau: Vị trí Km IN (3 pha ) A IN (L - G) A IN (L -L) A IN (L-L-G_ab) A IN (L-L-G_c) A 0 1263.66 1253.64 2147.36 10224.2 9541.9 1 1233.29 1205.62 2034.14 7834.43 7203.23 2 1203.32 1158.83 1929.8 6298.17 5715.95 3 1173.85 1113.65 1828.61 5250.6 4710.94 4 1145 1070.32 1736.5 4496.85 3995.4 5 1116.82 1028.95 1651.19 3930.48 3463.24 6 1089.37 989.62 1572.29 3489.99 3053.65 7 1062.68 952.33 1499.34 3137.8 2729.56 8 1036.79 917.03 1431.88 2849.83 2467.27 9 1011.69 883.66 1369.44 2609.95 2250.98 10 987.4 852.15 1311.59 2407.03 2069.78 11 963.9 822.4 1257.93 2233.1 1915.89 12 941.2 794.31 1208.07 2082.35 1783.67 14.1.3.3 Tính dòng ngắn mạch cho đường dây nhánh đến trạm biến áp Tại nút 6 giả sử trạm biến áp hạ áp được nối vào trục đường dây chính thông qua đường nhánh dài 2 km và sụt áp cho phép trên nhánh là 1% ro,tính toán = Chọn dây pha trên nhánh là dây AC – 90 có ro = 0,33 /km, d = 13,5 mm Icp = 335A .Dây trung tính AC – 70 có ro = 0,46 /km, d = 11,4mm , Icp = 275A Trình tự tính toán tương tự như trên ta xác định được các thông số sau: + Tổng trở thứ tự thuận và nghịch của dây pha nhánh + Tổng trở thứ tự không + Tổng trở thứ tự nhìn từ điểm 32 về hệ thống * Dòng ngắn mạch ứng với Zf = 0 + Dòng ngắn mạch 3 pha + Dòng ngắn mạch 1 pha chạm đất * Dòng ngắn mạch ứng với Zf = 10 + Dòng ngắn mạch 3 pha + Dòng ngắn mạch 1 pha chạm đất 14.2 Phối hợp bảo vệ 14.2.1 Phối hợp Recloser và cầu chì (ACR - FCO) - ACR đặt trên phát tuyến chính, cầu chì đặt ở đầu đường nhánh để bảo vệ cho đường nhánh - Dòng điện lâu dài liên tục của cầu chì (fuse link) chọn khoảng 150% dòng định mức đối với chì thiếc (tin link) và bằng 100% dòng định mức đối với chì bạc (silver link). Ví dụ chì 20K bằng thiếc (định mức 20A) tải dòng điện liên tục bình thường là 1,5x20 = 30A - Căn cứ vào dòng điện ở đầu nhánh lúc phụ tải cực đại để chọn dây chì có định mức thích hợp và đường đặc tính A-s tương ứng (TCC). Đường đặc tính A-s của dây chì có tính tản mạn và gồm 2 đường. Đường dưới là đường ứng với thời gian chảy tối thiểu, đường trên ứng với thời gian chảy giải lớn nhất Đường đặc tính của dây chì phải nằm giữa 2 đường A-ACR và B-ACR của Recloser - Khi có ngán mạch trên đường nhánh thì chì không cho đứt ngay vì sự cố có thể thoáng qua hy vọng có thể tái lập mà không gây mất điện. Khi đó ACR làm việc theo đặc tính nhanh A-ACR.Sau 2 lần tác động nhanh mà sự cố vẫn tồn tại thì ACR chuyển sang làm việc theo đặc tính chậm B-ACR và khi đó chì sẽ chảy và chỉ làm mất điện đường dây nhánh - Do có hiện tượng mỏi do nhiệt của dây chì khi dòng ngắn mạch qua nó trong những lần tác động nhanh của ACR(lúc này chì chưa kịp chảy). Tác dụng nhiệt chồng chất gây ra bởi ACR lên dây chì mà dây chì phải chịu đựng phải nhỏ hơn đặc tính phá huỷ dây chì và điều mong muốn là dây chì không được phép chảy trong giai đoạn mà ACR làm việc theo đặc tuyến nhanh. Điều này được thể hiện bù trừ qua phối hợp bằng cách dùng hệ số nhân k để nhân thời gian của A-ACR với hệ số này và đường mới A’-ACR vẫn còn nằm dưới đường đặc tính thời gian chảy tối thiểu của dây chì Bảng hệ số nhân k Thời gian mở giữa 2 lần tự đóng lại Recloser tính theo chu kỳ (giây) Hệ số nhân k 1 lần tác động nhanh 2 lần tác động nhanh 25-30(0,4-0,5s) 1,25 1,8 60(1s) 1,25 1,35 90(1,5s) 1,25 1,35 120(2s) 1,25 1,35 14.2.2 Tính toán bảo vệ Chọn FCO cho các nhánh Dòng max qua FCO: Tra đặc tuyến FCO chọn được FCO loại 40K, có khả năng tải được liên tục dòng điện: 40 x 1,5 = 60A Chọn và phối hợp ACR với FCO Dòng max qua ACR : Chọn Recloser loại PWVE ba pha điều khiển bằng điện tử Min trip = 2,5 x 210 = 525 A Chọn dòng Min trip : 560A Chọn đường A-ACR là đường 121. Đường đặc tuyến này có A-ACR nằm dưới đường đặc tuyến chảy của chì 40K. Do đó đường đặc tuyến này phối hợp tốt với cầu chì phía sau. Chọn đường B-ACR là đường đặc tuyến 115 Từ đó ta vẽ được đường đặc tuyến phối hợp bảo vệ giữa ACR và FCO như sau Chương 15 KẾT LUẬN Thiết kế trạm biến áp và đường dây phân phối là một bộ phận quan trọng cấu thành nên hệ thống điện, có vai trò chủ đạo trong hệ thống điện nói riêng và nền kinh tế nói chung. Nhưng cho đến nay hệ thống điện chúng ta không theo đuổi kịp sự phát triển của nền kinh tế đất nước, chưa hoà nhập với hệ thống điện của các nước trên thế giới Vì vậy, yêu cầu cấp thiết của hệ thống điện là đòi hỏi phải cải cách toàn diện hệ thống điện Việt Nam để có thể thích nghi với đặc điểm, yêu cầu của nước ta hiện nay và trong tương lai. Em xin chân thành cảm ơn Tài liệu tham khảo Huỳnh Nhơn, Thiết kế nhà máy điện và trạm biến áp, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TPHCM, 2003 Hồ Văn Hiến, Hướng dẫn thiết kế mạng, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TPHCM Dương Vũ Văn - Trần Hoàng Lĩnh – Lê Thanh Thoả, Hướng dẫn thiết kế phần điện - Thiết kế chống sét cho Nhà máy nhiệt điện, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TPHCM Bộ môn hệ thống điện Trường Đại học Bách Khoa TPHCM, Nhà máy điện và trạm biến áp, 2003 Bùi Ngọc Thư, Mạng Cung Cấp Và Phân Phối Điện, Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia TPHCM,2000