đồ án hệ thống điện - thiết kế đường dây phân phối 22kv

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22kV

ĐỒ ÁN HỆ

THỐNG ĐIỆN -

THIẾT KẾ

ĐƯỜNG DÂY

PHÂN PHỐI

22kV

CBHD: NGUYỄN ĐĂNG KHOA TRANG 1 SVTH: LÊ THANH NHIỆM

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22kV

MỤC LỤC

CBHD: NGUYỄN ĐĂNG KHOA TRANG 2 SVTH: LÊ THANH NHIỆM

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22kV

PHẦN I : LÝ THUYẾT

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU

1.1. Vai trò của điện năng đối với sự phát triển của đất nước

Năng lượng nói chung điện năng nói riêng đóng vai trò rất quan trọng đối với sự

phát triển của đất nước, trong sự nghiệp công nghiệp hóa và hiện đại hóa,đồng thời điện

năng được xem là nguồn năng lượng sạch. Trong tất cả các lĩnh vực công nghiệp, nông

nghiệp, sinh hoạt … của nhân dân đều cần đến điện. Đều đó dẫn đến ngành công nghiệp

điện phải phát triển đi trước một bước.

2.2. Đặc điểm của nguồn năng lượng điện

Trong quá trình sản xuất, truyền tải, phân phối và tiêu thụ. Điện năng có một số

đặc điểm là:

Điện năng sản xuất ra nói chung không tích trữ được ( chỉ một phần nhỏ được

tích trữ như ắcquy,pin…). Phải đảm bảo cân bằng điện năng giữa công suất máy phát,

công suất tiêu thụ và tổn hao.

Quá trình điện năng xảy ra rất nhanh. Do đó đòi hỏi các thiết bị trong quá trình

vận hành và điều khiển phải đáp ứng nhanh.

Ngành công nghiệp điện có liên quan đến hầu hết các ngành kinh tế quốc dân.

Đó là động lực để thúc đẩy sự phát triển của đất nước.

1.3. Những yêu cầu của việc thiết kế mạng phân phối

Việc thiết kế mạng phân phối đòi hỏi phải đảm bảo một số yêu cầu sau:

 Đảm bảo độ bền cơ học cho đường dây để làm việc vững chắc và an toàn.

 Cung cấp điện thường xuyên và liên tục

 Điện năng cung cấp có chất lượng tốt, độ lệch điện áp nằm trong giới hạn cho

phép

 Giới hạn vị trí sử dụng để sữa chữa bằng các thiết bị bảo vệ có tính chất chọn lọc.

 Hiệu suất cao

 Bảo đảm điều kiện kinh tế, vốn đầu tư cơ bản và chi phí vận hành là ít nhất

 Có khả năng phát triển trong tương lai

1.4. Cấu trúc các sơ đồ mạng điện

Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của mạng điện phụ thuộc rất nhiều vào sơ đồ của

nó. Vì vậy cá sơ đồ mạng điện cần được chọn sao cho có chi phí nhỏ nhất, đảm bảo độ

CBHD: NGUYỄN ĐĂNG KHOA TRANG 3 SVTH: LÊ THANH NHIỆM

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22kV

tin cậy cung cấp điện cần thiết, đảm bảo chất lượng điện năng yêu cầu của các hộ tiêu

thụ, thuận tiện và an toàn trong vận hành, khả năng phát triển trong tương lai và tiếp

nhận các phụ tải mới.

Chọn hình dáng tối ưu của mạng điện là bài toán phức tạp, chỉ có thể giải quyết

tốt nhất khi sử dụng máy tính.

Trong thiết kế hiện nay, để chọn được sơ đồ tối ưu của mạng điện, người ta sử

dụng phương pháp nhiều phương án và phương án tốt nhất sẽ được chọn trên cơ sở so

sánh kinh tế - kỹ thuật các phương án. Mạng điện cần có độ tin cậy cao, tính kinh tế và

linh hoạt cần thiết.

Theo yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện, các phụ tải loại I phải được cung cấp

điện từ hai nguồn độc lập, và ngừng cung cấp điện cho các phụ tải loại I chỉ được cho

phép trong thời gian đóng tự động nguồn dự trữ. Trong nhiều trường hợp, đường dây hai

mạch không đáp ứng yêu cầu độ tin cậy cung cấp điện của các hộ tiêu thụ loại I, bởi khi

cá cột bị hư hỏng có thể dẫn đến ngừng cung cấp điện hoàn toàn. Vì vậy, để cung cấp

điện cho các hộ loại I cần dự kiến không ít hơn hai đường dây riêng biệt.

Đối với các hộ tiêu thụ loại II, trong đa số các trường hợp người ta cũng thường

dự kiến cung cấp bằng hai đường dây riêng biệt hoặc đường dây hai mạch. Nhưng sau

khi xét đến thời gian sữa chữa sự cố ngắn mạch các đường dây trên không, người ta cho

phép cung cáp điện cho các phụ tải loại II bằng đường dây trên không một mạch. Các hộ

tiêu thụ loại II cho phép ngừng cung cấp điện trong thời gian cần thiết để nhân viên trực

nhật đóng nguồn dự trữ.

Các phụ tải loại III được cung cấp điện bằng đường dây một mạch. Đối với các

hộ tiêu thụ loại III, cho phép ngừng cung cấp điện trong thời gian cần thiết để sữa chữa

cố hay thay thế các phần tử hư hỏng của mạng điện, nhưng không quá một ngày đêm.

1.5. Các dạng sơ đồ cung cấp điện của mạng điện sơ cấp: gồm 3 sơ đồ

 Sơ đồ hình tia

 Sơ đồ mạch vòng

 Sơ đồ dạng lưới

Đối với mạng điện phân phối ở nông thôn người ta thường sử dụng sơ đồ hình

tia.

Những ưu điểm của sơ đồ hình tia là đơn giản, chi phí rẽ, sơ đồ rõ ràng thông

dụng cho các mạng điện nông thôn. Các sơ đồ này thuận tiện khi phát triển và thiết kế cải

tạo các mạng điện hiện có.

CBHD: NGUYỄN ĐĂNG KHOA TRANG 4 SVTH: LÊ THANH NHIỆM

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22kV

Những nhược điểm của sơ đồ hình tia là độ tin cậy của mạng điện thấp và tổn

thất công suất và điện năng trong mạng điện tương đối lớn, sự cố xảy ra ở bất cứ vị trí

nào trên đường dây sẽ làm gián đoạn sự cung cấp điện, sự cố được cách ly khỏi nguồn

nhờ thiết bị đóng ngắt như: máy cắt , dao cách ly...

CBHD: NGUYỄN ĐĂNG KHOA TRANG 5 SVTH: LÊ THANH NHIỆM

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22kV

CHƯƠNG II

LỰA CHỌN DÂY DẪN VÀ TÍNH TỔN THẤT CHO ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI

2.1. Tính toán sụt áp cho một đoạn của phát tuyến

Tính toán sụt áp trên đường dây phân phối:

Áp dụng công thức

U

PR QX U

+

∆ =

100%

1000

% 2 Uđm

PR QX U

+

∆ =

R r S = 0

X x S = 0

Với S là khoảng cách đẳng trị

Mặt khác có thể áp dụng công thức

100%

( cos sin )

100%

1000

% 2

0 0

2

đm Uđm

SL r x

U

PR QX U

ϕ + ϕ

=

+

∆ =

Với S là công suất 3 pha (kVA)

Uđm là điện áp định mức (kV)

Ta có hằng số sụt áp

100%

cos sin

2

0 0

Uđm

r x

K

ϕ + ϕ

=

∆U% = K%sS

Với s là khoảng các đẳng trị (km)

r0 là điện trở của dây dẫn

0.144log( ) 0.016 0 = +

r

D

x

tb (Ω/km)

r là bán kính day dẫn

Các trường hợp tải phân bố

Đường dây có phụ tải tập trung

CBHD: NGUYỄN ĐĂNG KHOA TRANG 6 SVTH: LÊ THANH NHIỆM

ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22kV

1

tt tt tt

tt

S P jQ

s s

= +

= = 1

tt tt

đm

tt tt

tt K S s

U

P R Q X

U 100% %

1000

% 2

=

+

∆ =

Đường dây có phụ tải phân bố đều

pb pb pb S = P + jQ

s = spb= AB, C là trung điểm của AB

pb pb

đm

pb pb

pb K S s

U

P R Q X

U 100% %

1000

% 2

=

+

∆ =

pb R r s = 0

pb X x s = 0

Đường dây vừa có phụ tải phân bố đều lẫn tập trung

pb pb pb S = P + jQ tt tt tt S = P + jQ

Ta chia ra làm hai thành phần

Thành phần phân bố đều

pb pb

đm

pb pb

pb K S s

U

P R Q X

U 100% %

1000

% 2

=

+

∆ =

CBHD: NGUYỄN ĐĂNG KHOA TRANG 7 SVTH: LÊ THANH NHIỆM

A C B

C A B