http://www.ebook.edu.vn
Chơng V

Tính toán điện trong mạng điện. Mục đích l để xác định điện áp tại tất cả các nút, dòng v công suất trên
mọi nhánh của mạng (giải bi toán mạch)

nhằm xác định tổn thất công suất,
điện năng trong tất cả các phần tử của mạng điện, lựa chọn tiết diện dây dẫn, thiết
bị điện, điều chỉnh điện áp, bù công suất phản kháng. .v.v 5.1 Sơ đồ thay thế mạng điện:

Mạng điện gổm 2 phần tử cơ bản tạo thnh (đờng dây v máy biết áp)

chúng ta
cần thiết lập các mô hình tính toán

đó chính l sơ đồ thay thế:

1) Sơ đồ thay thế đờng dây trên không v cáp:Đặc điểm:
mạng xí nghiệp đợc CCĐ bằng đờng dây điện áp trung bình v thấp,
chiều di không lớn lắm

trong tính toán có thể đơn giản coi hiệu ứng mặt ngoi

+ jx
0
).l

Y = G + jB = (g
0
+ jb
0
).l

Trong đó:
r
0
; x
0
- in trở tác dụng v phản kháng trên 1 đơn vị chiều di dây [

/km].
g
0
; b
0
- điện dẫn tác dụng v phản kháng trên một đơn vị chiều di dây [km/

].

r
0
- Có thể tra bảng tơng ứng với nhiệt độ tiêu chuẩn l 20
0

F [mm
2
] - tiết diện dây dẫn.

[mm
2

/km] điện trở suất của vật liệu lm dây.

Al
= 31,5 [

mm
2
/km].

Cu
= 18,8 [

mm
2
/km].

r
0
đối với dây dẫn bằng thép

không chỉ phụ thuộc vo tiết diện m còn phụ thuộc
vo dòng điện chạy trong dây


Trong đó:


= 2

f - tần số góc của dòng điện xoay chiều.
D
tb
[mm]. khoảng cách trung bình hình học giữa các dây.
d [mm] - đờng kính dây dẫn.

- hệ số dẫn từ tơng đối của vật liệu lm dây. Với kim loại mầu khi tải dòng xoay
chiều tần số 50 Hz thì:

= 1

Ta có:016,0
d
D.2
log144,0x
tb
0
+=
[

/km].
Xác định D

2
Y

Z
Z Tổng trở đờng dây

phản ánh tổn thất
công suất tác dụng v công suất phản kháng
trên đờng dây.
1
2
3
D
D
D

1 2 3
DD

1
2
3
D
31
D
23

D
12
http://www.ebook.edu.vn


f.0,5

.10
-4
-Thnh phần cảm kháng liên quan đến tự cảm nội bộ của
dây dẫn.
x
0
- thờng đợc tra bảng hoặc theo đờng cong.

Để tính Y:
Từ đặc điểm

lợng điện năng tổn thất do rò qua sứ v điện môi (với
cáp) l rất nhỏ (vì U nhỏ)

có thể bỏ qua (bỏ qua G). Nó chỉ đáng kể với đờng
dây có U

220 kV. Nh vậy trong thnh phần của tổng dẫy chỉ còn B.

Điện dẫn phản kháng của 1 km đờng dây xác định bằng biểu thức sau: (phụ thuộc
vo đờng kính dây, khoảng cách giữa các pha). 6
tb
0
10.

Thực tế chỉ quan tâm đến b
0
v Q
c
khi U > 20 kV v mạng cáp hoặc mạng
đờng dây trên không có điện áp U > 35 kV

Sơ đồ thay thế của đờng dây trên không lúc ny sẽ nh HV. sau: 2) Sơ đồ thay thế máy biến áp:Khi lm việc máy BA gây ra những tổn thất sau:
+ Tổn thất do hiệu ứng Jun, v từ thông dò qua cuộn sơ cấp, thứ cấp. Tổn thất do
dòng Phu-cô gây ra trong lõi thép Với máy BA 2 cuộn dây thờng sử dụng các sơ
đồ thây thế sau:

a)
Sơ đồ thay thế máy BA hai cuộn dây:

+ Sơ đồ hình T:
+ x
2
) = r
B
+ jx
B Để xác định các thông số của sơ đồ thay thế ta dựa vo các thông số cho trớc của
máy biến áp bao gồm:


P
cu
hay

P
N
- Tổn thất công suất tác dụng trên dây cuốn với mức tải định mức, thu
đợc qua thí nghiệm ngắn mạch máy biến áp.

P
fe
hay

P
0
- Tổn thất công suất tác dụng trong lói thép của máy BA, còn gọi l tổn
thất không tải của máy BA (thu đợc từ thí nghiệm không tải máy BA).
u

P
Cu
.U
2
dm
= 3.I
2
dm
.U
2
dm
.R
B
(S
dmB
= 3.U
dm
.I
dm

3
2
dm
2

B


một cách gần đúng ta có thể lấy x
B


z
B
lúc đó ta có: 100.S
U%.u
100.I3
U%.u
x
dm
2
dmN
dm
dmN
B
=
Z
2
Q
j
c


].

P
CU
[ kW ].
U
dm
[ kV ].
S
dm
[ kVA ].

http://www.ebook.edu.vn10.
S
U%.u
x
dm
2
dmN
B
+ Trờng hợp máy BA có công suất nhỏ S
dm
< 1000 kVA thì R
B












==
Tính

Q
fe
: Căn cứ vo I
0
% (từ thí nghiệm không tải máy BA) 100.
S
S
100.
U3
S

>>

P
fe


lấy 100
S%.I
SQ
dm0
0fe
=
b)
Sơ đồ thay thế máy BA ba cuộn dây:
S


P
12
=

P
1
+

P
2

U
12
= U
1
+ U
2Tơng tự ta có:

P
13
; U
13
(ngắn mạch cuộn 3, đặt vo cuộn 2 một điện áp).

(3.11)


+

P
3

U
13
= U
1
+ U
3Giải hệ PT (3.10); (3.11); (3.12)

Tìm đợc:
(3.13)

P
1
= 1/2(

P
12
+

P
13
+


1
= 1/2(U
12
+ U
13
+U
23
)
U
2
= U
12
- U
1
U
3
= U
13
- U
1

Sau khi đã có tổn thất ngắn mạch v điện áp ngắn mạch riêng cho từng cuộn dây thì
việc xác định tổng trở của từng cuộn dây có thể sử dụng công thức nh của máy biến
áp 2 cuộn dây.

5.2 Tính tổn thất công suất và điện năng trong mạng điện:

1. Tổn thất công suất trên đờnd dây:
a) Với đờng dây cung cấp:
Trong tính toán đờng dây tải điện, ngời ta sử dụng sơ đồ thay thế hình

S
2
2
=
+ Công suất cuối đờng dây: )
2
Q
Q(jP
2
Q
jSS
2c
22
2c
2
.
"
2
++==

+ Tổn thất công suất có thể xác định theo công suất ở cuối đờng dây: X.


=+=
+ Công suất ở cuối đờng dây:

x
B
[

].
U
dm
[ kV ].
S
dm
[ kVA ].
Z
3
1
2

Z
1
Z
2
3




2
Q
j
c
1
2
S
1
S
2
S
2
= P
2
+ jQ
2
S
1
http://www.ebook.edu.vn

.
"
2
'
1
SSS

+=







=+=
Khi đó công suất chạy ở cuối đờng dây sẽ l: .
1
.
2
.
S'S"S

=

+ Công suất đi vo đờng dây sẽ l: 2
Q
j'SS
1c
1
.


Đối với đờng dây mạng phân phối ( 6; 10 kV) có thể bỏ qua Y trên sơ đồ. Hơn nữa
trong tính toán tổn thất công suất lại có thể bỏ qua sự chênh lệch điện áp giữa các
điểm đầu v cuối đờng dây, nghĩa l coi U
2
= U
1
= U
dm
. Đồng thời bỏ qua sự
chênh lệch dòng công suất giữa điểm đầu v điểm cuối đờng dây. Có nghĩa l coi
S

= S

= S
1
= S
2


Điều ny cho phép xác định dễ dng luồng công suất chạy trên
các đoạn dây của mạng phân phối. Ví dụ để tính luồng công suất chạy trên đoạn 01
HV.

U
S
QPS
ijij
2
dm
ij
ijijij
+








=+=
c)
Đờng dây có phu tải phân bố đều:

Trong thực tế thờng gập loại mạng phân phối có thể xem nh có phụ tải phân
bố đều. Đó l các mạng thnh phố, mạng điện sinh hoạt ở khu vực tập thể, hoặc
mạng phân xởng có kết cấu thanh dẫn.
Để tính toán mạng ny ngời ta giả thiết dòng điện biến thiên dọc dây theo luật
đờng thẳng v dây dẫn có tiết diện không đổi (HV).



P = 3.I
2
m
.r
0
.dl = dlr.
l
l.I
.3
0
2
12
m











===
12

= 3I
2
R
12
)

tìm qui tắc chung.
+ Nguyên tắc:
Để xác định tổn thất công suất trên đờng dây có phụ tải phân bố
đều ta thờng chuyển về sơ đồ phụ tải tập chung tơng đơng. Trong đó phụ tải tập
chung tơng đơng bằng tổng tất cả phụ tải v đợc đặt ở khoảng cách tơng đơng
bằng 1/3 khoảng cách của sơ đồ thực tế. 2. Tổn thất công suất trong máy biến áp:

0
1
2
3
4
5
6
10
11
7
9

7
9
8
S
1
S
4
S
5
S
6
S
10
S
11
S
9
S
7
S
8
S
3
I

1

2

m

2

==
120td
l.iiI

http://www.ebook.edu.vn
Khác với đờng dây, khi máy biến áp lm việc, ngoi tổn thất công suất trên 2 cuộn
dây sơ v thứ cấp, còm một lợng tổn thất nữa trong lõi thép của máy biến áp. Để
tính toán thông thờng ngời ta thờng sử dụng sơ đồ thay thế:

a) Máy biến áp 2 cuộn dây: Tổn thất công suất trên 2 cuộn dây (tức trên tổng trở Z
B
). B
2
2
"
B
2
2
"

2
- Công suất của phụ tải.
Ton bộ tổn thất công suất trong máy biến áp sẽ l:

.
.
B
2
2
"
feB
2
2
"
fecu
fe
.
B
X.
U
S
QjR.
U
S
PSSS






(5.15)

+ Từ đấy ta thấy rằng công suất đầu vo máy biến áp l:

S
1
=

S
fe
+ S =

S
B
+ S
2+ Trong thực tế ngời ta có thể xác định tổn thất công suất trên cuộn dây của máy
BA bằng những thông số cho trớc của máy BA. Xuất phát từ công thức tính R
B
v
X
B
ta có:

2
dm
2
dmN

B
S
UP
S
U%.u
X

















=

=
()
2
N
2

"S








N
2
dm
2
N
2
dm
2
N
2
dm
Cu
Q.
S
"S
PS%.u.
S
"S









++
















+=
2
dm
Nfe
2+ Công thức tổng quát cho việc xác định tổn thất công suất trên các cuộn dây:

)jXR.(
U
S
S
ii
2
dmi
"
i
i
.
+








=


+ Tổn thất công suất ton bộ máy BA.

3. Tổn thất điện năng trong mạng điện: (l đặc thù của ttổn thất công suất), tuy
nhiên ngời ta chỉ quan tâm đến

P



A =

P.t

+ Nếu trong thời gian t phụ tải điện không thay đổi, thì công suất l hắng số v tổn
thất điện năng sẽ đợc tính nh sau:
A =

P.t
+ Thực tế phụ tải lại biến thiên liên tục theo thời gian nên

A phải lấy tích phân hm

P trong suốt thời gian khảo sát.
==
t
0

P
fe
+ j

Q
fe
S
1
1
2
S


S

Z
3
1
2
Z
1
Z
2

S
Fe
=

P
fe

P
P
max
T
max
0
8760 t [h]

ĐN T
max
: Thời gian trong đó nếu giả thiết l tấ
t

cả các hộ dùng điện đều sử dụng công suất lớn
nhất P
max
để năng lợng điện chuyên chở trong
mạng điện bằng với lợng điện năng thực tế m
mạng chuyên chở trong thời gian t.
(t = 8760 giờ = thời gian lm việc 1 năm).
==
8760
0
maxmax
T.Pdt).t(PA
http://www.ebook.edu.vn


8760
0
2
==

2
max
8760
0
2
I
dt).t(I

=


Thực tế thì đờng cong phụtải (tiêu thụ) v đờng cong tổn thất không bao giờ lại
hon ton trùng nhau, tuy nhiên giữa T
max
v

lại có quan hệ khá khăng khít với
nhau

= f(T
max
;cos

PA
+ Khi cos

v T
max
của phụ tải khác nhau ít có thể tính

A từ

P
max
v

tb


từ
cos

tb
v T
maxtb
.


+ Tổn thất điện năng trong trạm biến áp trong 1 năm (khi không biết đồ thị phụ tải):
.P8760.PA
maxCufe
+=

+ Nếu có đồ thị phụ tải theo bậc thang (HV). Trong đó phụ tải bằng hằng số tại mỗi
đoạn t
i
. Thì tổn thất điện năng của trạm trong 1 năm: i
n
1i
CuiFe
t.PP.8760A

=
+=









++








++++=
nn
2
dmn
n
11
2
dm1
1
Cudmnn2211Fe
tn
Sn

Ptn.PA
Ví dụ 1: Cho mạng cung cấp nh (HV). Biết U
dm
= 110 kV. Hãy xác định công suất
nguồn cung cấp cho mạng (công suất đầu vo của mạng? Đờng dây l AC-120; D
tb
= 4m ; chiều di 80 km. Trạm có 2 máy biến áp có tham
số nh sau: S
dm
= 31,5 MVA;

P
Fe
= 86 kW ;

P
Cu đm
= 200 kW; u
N
% = 10,5 %;
i

7

0,9
+ Trong trờng hợp không có bảng tra hoặc đờng cong
chúng ta có thể sử dụng công thức gần đúng để tính
đợc

theo T
max
nh sau: ()
8760.T.10124,0
2
max
4
+=


S
t[giờ]

0

S
2
t
1
t

2
Q
j
0c

S
Fe
Z
B
2
S
max
=40 + j2
0
http://www.ebook.edu.vn


S
Fe
=

P
Fe
+ j

Q
Fe
Trạm có 2 máy



22,110.
10.5,31x2
110x200
10.
xS2
U.P
R
3
2
3
2
3
2
dm
2
dmCudm
B
=== ()

16,2010x
10x5,31x2
110.5,10
10.
xS2
U%.u
X
3

= 1/2xr
0
xl = 1/2x0,27x80 = 10,8

.
X
01
= 1/2xx
0
xl = 1/2x0,409x80 = 16,32

.

Tính điện dung của đờng dây: ()
03,380.10.79,2.7,116xlxbU
2
B
xxU2
2
Q
6
2
0
2
0
2
0

đợc tính theo điện áp sơ cấp của
BA)

vậy điện áp điểm 2 cần phải đợc qui đổi về phía cao áp.

U
2
= KxU
2
= 110/11x10,5 = 105 kV.

K Tỉ số biến áp đợc tính theo điện áp trung bình định mức của lới.
Để tính đợc tổn thất công suất trên đờng dây đoạn 01 cần phải xác định đợc
công suất ở cuối đoừng dây:

S
01
= S
max
+

S
Fe
+

S
Cu
jQ
c1
/2

+
=








+








=
S
01
= 66,2j16,20x
105
2040
j22,1x
105


() ()
32,16j8,10
3,109
7,224,40
jXR
U
"S
S
2
22
0101
2
1
01
01
+
+
=+








=



Biết:
S
max1
= 2 + j 1 MVA
S
max2
= 1 + j0,5 MVA
T
max
= 2700 giờ Giải:
Vì l lới phân phối nên ta có sơ đồ thay thế nh sau:

Tra bảng A 150

r
0
= 0,21

/km
A 50




+








=+=


S
01
= S
max1
+ S
max2
= (2 + j1) + (1 + j0,5)

S
01
=
()( )
22
5,0112 +++
S
12

=
+
+
+++
=

kW

+ Tổn thất điện năng trong 1 năm:
A =

P
max
.

Cả 2 đoạn đều có cùng cos

v T
max
= 2700 h


tra bảng ta đợc

= 1500 h

S
1
2
Z
1
2
Z
01

+ Để tính đợc tổn thất điện năng của lới. Trớ
c

tiên ta phải xác định đợc

P
max
của lới. Cần chú
ý

rằng

A chỉ liên quan đến

P m thôi
http://www.ebook.edu.vn
A = P
max
.T
max
a) Phơng pháp đồ thị:
Trình tự các bớc xây dụng đồ thị vectơ
+ Dựng:
Từ A xây dựng các đoạn thẳng:

AB = I
2
R song song với I
2

BC = I
2
X vuông góc với I
2




U
I2
- điện áp dáng trên Z do I
2
gây ra

U
Ic2
- điện áp dáng trên Z do I
c2
gây ra



U =

U
I2
+

U
Ic2 U
1
= U
2
+



lúc đó tổn
thất điện áp trên đờng dây sẽ chính l: DUUU
.
2
.
1
=
Nếu chiếu

U trên trục thực (trùng với U
2
) v trục ảo (vuông góc với U
2
)

ta gọi l:

+ Thnh phần dọc trúc của điện áp dáng: XIsinXIcosRIAFU
2c2222
+==



, I
2
v các thông số của đờng dây ta có thể xác định đợc U
2



DU. Phơng pháp đồ thị đòi hỏi phải vẽ chính xác, dúng tỷ lệ

kết quả sẽ kém
chính xác.

b) Phơng pháp giải tích tính tổn thất điện áp:Trong phơng pháp ny thông thờng ngời ta hay tính toán the phụ tải ở cuối đờng
dây I
2
. V nếu mạng ngắn thờng bỏ qua I
c2
. v trong tính toán thờng sử đụng điện
áp dây nên ta có thể viết lại các thnh phần điện áp dáng:
U =

U + j

U


2
22
U
X"QR"P
U
+
=

v
2
22
U
R"QX"P
U

=+ Điện áp đầu đờng dây có thể đợc xác định thông qua biểu thức sau: UUU
21

+=

Từ đồ thị vectơ

U


01
I

2
I
2
I
c2
I
c1
+ Gỉa thiết:: biết
U
2
;
I
2
v các thông số của
đờng dây Z = R + jX

bằng phơng pháp đ
ồ

thị ta có thể xác định đợc U ở đầu nguồn, điều
đó cũng có nghĩa l ta sẽ xác định đợc tổn thấ
t
điện áp trên đờng dây.
U
1
U

U
+ Từ o dựng đoạn OA =
U
2
(tìm điểm A).

+ Từ o dựng I
2
; I
c2
; I
2
( biết

2
; I
c2


U
2
)
cả 3 dòng điện ny đều gây nên các điện
áp dáng trên R v X. Cần chú ý rằng các
thnh phần điện áp dáng trên R sẽ trùng
p
ha với I, còn trên X sẽ

với I.
http://www.ebook.edu.vn

===


21
UUDU =2) Tổn thất điện áp trên đờng dây mạng phân phối (6
ữ
20 kV):

a) Đặc điểm chung của mạng phân phối:

+ Có điện áp thấp v đờng dây ngắn

bỏ qua tổng dẫn của sơ đồ thay thế.
+ Tổn thất công suất nhỏ có thể bỏ qua trong tính toán (coi không có sự chênh
công suất đầu v cuối đờng dây).
+ Sự chênh điện áp giữa các điểm nút không đáng kể

có thể dùng điện áp định
mức để tính.
+ Thnh phần ngang trục của điện áp dáng rất nhỏ có thể bỏ qua.
Với những giả thiết nh vậy việc tính tổn thất điện áp mạng phân phối trở nên khá
đơn giản

DU =

U.


1
+ q
2
+ q
3
)
S
12
= S
2
+ S
3
= (p
2
+ p
3
) + j(q
2
+ q
3
)
S
23
= S
3
= p
3
+ jq
3


Tổng quát cho mạng có n phụ tải: dm
ijijijij
U
xQrP
U

+
=


+== )xQrP(.
U.1000
100
100.
U
U
%U
ijijijij
2
dm
dm





dm
3333
dm
2222
dm
1111
0302013
U
XqRp
U
XqRp
U
XqR.p
UUUU
+
+
+
+
+
=++=


Tổng quát:

(
)
dm
iiii
U

R
i
; X
i
- điện trở v điện kháng từ phụ tải i về nguồn [

].

Chú ý:
BBiểu thức tổng quát trên chỉ đợc dùng để tính tổn thất điện áp từ nguồn
đến điểm cuối cùng cuả lới. Khi áp dụng để tính

U từ nguồn đến một điểm bất kỳ
sẽ dẫn đến sai (không sử dụng đợc).

c) Tính

U khi đờng dây có phụ tải phân bố đều:


=
ii0
2
dm

dllpr
Ud
=


2
1
0
S
1
= p
1
+ j
q
1
S
2
= p
2
+ j
q
2
3

S
3
= p
3
+ j
q


r
12
+ jx
12
r
23
+ jx
23
P
01
+
j
Q
01
P
12
+
j
Q
12
P
23
+
j
Q
23
2
1
0

3
+ j
q
3
+ Vì coi mạng l tuyến tính nên chúng ta
có thể sử dụng nguyên tắc xếp chồng.
Tức l tổn thất điện áp đến điểm cuố
i

cùng của mạng (điểm 3) bằng tổng tổn
thất điện áp gây ra bởi 3 phụ tải trên các
đoạn từ phụ tải đến đầu nguồn:

l
01
0
l
x
l
02
1
2
x
+ Đờng dây bỏ qua điện kháng:
ở

những trờng hợp sau: (đờng dây C
C

cho phụ tải có cos

dm
x00
12
02
01
02
01

===



=
)ll.(
2
ll
.
U
pr
0102
0102
dm
00

+Ta có: p
0
(l

12
U
R.P
U
l.Pr
U ==
+ Sơ đồ thay thế tơng đơng (HV)
trong đó l
12
= l
12
/2

+ Từ sơ đồ thay thế tơng đơng

cách tính nh một phụ tải tập chung với P =

p
i

đặt cách xa nguồn 1 khoảng l
2
= l
01
+ 1/2. l
12



/km.
b
0
= 2,75 . 10
-6
1/

.km



()
1
2
60.b
x110
2
B
.U
2
Q
0
2
2
2
2c
=== MVAr
R
12

"QR"P
UjUU

+
+
=+=


=
8,6j10
110
48,9x296,25x40
j
110
6,25x2948,9x40
+=

+
+
kV
Điện áp đầu nguồn: ()()()()
2222
21
8,610110UUUU ++=++=




=
0567,0
10110
8,6
tg
+
=
DU = U
2
U
1
= 120 110 = 10 kV





3
0
15 Ví dụ 4:
Cho mạng điện phân phối nh HV. Dây dẫn trong mạng l dây A 50;


/km
522,0j945,0
2
355,0x3j63,0x3
Z
01
+=
+
=


Z
12
= 4x0,63 + j4x0,355 = 2,52 + j1,420


Z
13
= Z
12
= 2,53 + j1,420
Điểm 2 sẽ có


+
+
+
=+=
Thay các tham số với U
dm
= 10 kV



U
max
= 571 V l
2
0
1
2

1
2
M - 120
60 km
S
2

0
1
3
Z
13
Z
01
Z
12
S
1
S
2
S
3
http://www.ebook.edu.vn
5.4 Tính toán mạng điện kín:

1) Khái niệm chung:

Để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện ngời ta thờng sử dụng mạng điện kín. L
mạng điện m mỗi hộ dùng điện đợc cung cấp ít nhất từ 2 phía. Mạng điện kín đơn
giản nhất l đờng dây kép CCĐ cho 1 phụ tải. Ngoi ra mạng điện kín có thể l
mạng vòng do một nguồn cung cấp hoặc mạch đờng dây chính có 2 nguồn cung
cấp.
1-Bỏ qua tổn thất công suất trong các đoạn.
2-Bỏ qua tổn thất điện áp, coi điện áp mọi điểm của mạch vòng bằng điện
áp định mức.
3-Phụ tải tại các nút l phụ tải tính toán.

Ví dụ:
cho mạng điện nh HV.
Từ sơ đồ thay thế ta có sơ đồ tính toán nh HV Trong đó: Tại nút
c
ta có
2
Q
j
2
Q

2
- l phụ tải tính toán kể cả tổn thất công suất trong máy BA. Giả
thiết S
1
; S
2
l tri số lớn nhất. Biết Z
1
; Z
2
; Z
12
; U
A
; U
B
( U
A


U
B
)

Cần phải xác
định công suất trên các nhánh S
A1
; S
B2
; S

I
1 d
I
B2
= I
2
- I
12
= I
2
+ I
1
I
A1
thay vo (5.1) ta có

U
A
U
B
=
3
( I
A1
Z
1
+ (I

2B
Đặt::
U
A
U
B
= 3 (I
A1
.Z

- I
1
.Z
1B
I
2
.Z
2B
) (5.2)

Rút ra:



Z3
UU
Z
ZIZ.I
I
BA

3
mạng điện kín kiể
u

mạch vòng (1 nguồn)
S
1
A
B
S
2
S
3
mạng điện kín gồm
2 nguồn cung cấp
2
S
1
S
2
0
1
B
1
B
2
S
1
Z
01


S
Fe
0
0

1
2
Z
20
0
0

1
2
S
tt1
S
tt2
Z
01
Z
12
S
01
S
12
S
20
Z

= U
B
lúc đó:
Z
ZIZI
I
B22B11
1A
+
=
(5.3)

Từ (5.3) cho ta rút ra qui tắc xá định dòng điện đi từ nguồn ra nh sau:
Lấy tính các dòng điện phụ tải với cánh tay đòn (tính bằng tổng trở Z
iB
từ phụ tải
tơng ứng đến nguồn bên kia v chia cho tổng trở giữa hai nguồn. Tơng tự ta có:
Z
ZIZI
I
A11A22
2B
+
=

1
+ jQ
1
; S
2
= P
2
+ j
Q
2

Từ (5.3) nhân cả 2 vế với
dm
U3


Z
ZSZS
S
B22B11
1A
+
=
(5.4)

+ Tổng quát cho mạng kín có n phụ tải giữa 2 nguồn A; B


12
tính ra có trị số dơng nghĩa l chiều chọn
trên hình vẽ l đúng với chiều thực. Còn ngợc lại (nếu S
12
mng dầu âm) thì chiều
của S
12
l chiều nguợc lại với chiều của HV.

+ Điểm phân công suất::
sau khi xác định đợc chiều thực v trị số của S
12
ta có
điểm phân công suất. Vì S bao gồm cả P v Q.

Nên điểm phân công suất trong
mạng điện kín có thể l duy nhất hoặc cũng có thể l riêng rẽ. Nghĩa l tồn tại cả
điểm phân công suất tác dụng (ký hiệu l
d
) v có cả điểm phân công suất phảng
kháng (ký hiệu l
V
).

+ Sau khi xác định đợc điểm phân công suất trong mạng kín có thể tách thnh 2
mạng hở v việc tinhs toán sẽ đợc tiến hnh thuận lợi hơn. (HV) trong hình vẽ giả
thiết điểm 2 l điểm phân công suất

ta sẽ có 2 mạng hở.


Hoặc có thể viết:
R
RPRP
P
B22B11
1A
+
=
;

R
RQRQ
Q
B22B11
1A
+
=+ Mạng đồng nhất::
l mạng m ở các nhánh đều có tỷ số x
0
/r
0
= const. Từ (5.5) ta
có:








+=








+=+=








+=



x
j1
0
0
0
0
0








+=








+




R

Ljxr
LjxrS
S
n
1
iBi
00
iB00i
1A

=
+

+
=+ Nh vậy công suất phân bố theo chiều di

Z
2
A

B
1
2
S
1
S
12

Giải:
Vì mạng đồng nhất (cùng tiết diện)



L
LS
S
iBi
1A

=()
4,10
848
8.1184.10
L
LPLP
P
A22A121
1A
=
++
++
=
+
=


6,10
848
8.1084.11
L
LPLP
P
A11A212
2A
=
++
++
=
+
=

MW

()
4,6
848
8.1084.4
L
LQLQ
Q
A11A212
2A
=
++
++
=


Tính S
12
Giả thiết có chiều nh HV.

S
12
= S
A1
- S
1
= 10,4 - j7,6 [10 - j10] = 0,4 + j 2,4

+ Nh vậy trên đoạn 1
|
2 ta có P
12
đi từ điểm 1

2
còn Q
12
2

1
Vậy ta có 2 điểm phân công suất::
- Điểm 2 l điểm phân công suất tác dụng
T

- Điểm 1 l điểm phân công suất phản kháng

A1
; S
A2
; S
12
.
- Xác định điểm phân công suất. Nếu điểm đó l duy nhất cho P & Q thì điểm
đó có điện áp thấp nhất trong mạng.
- Nếu điện áp ở hai nguồn bằng nhau (U
A
= U
B
) thì

U
max
tính bằng tổn thất
điện áp từ điểm A đến điểm phân công suất trên HV (giả thiết điểm 2 l
điểm phân công suất chung cho cả P v Q).
U
max
=

U
A12
=



Trở lại Ví dụ 1.

cần xác đinh

U
max
lúc bình thờng:

Tra bảng AC-120 ta có r
0
= 0,27

/km v x
0
= 0,4

/km . Vì mạng có 2 điểm
phân công suất nên ta phải tính cả 2

U 345,1
35
8x4,0x6,78x27,0x4,10
U
XQRP
U
dm

U
max
= 1,345

kV v điểm có điện áp thất nhất l điểm 1.

+ Trong mạng điện kín ngoi

U
max
lúc vận hnh bình thờng còn phải xác định

U
max
lúc sự cố. Thờng l trờng hợp đứt dây trong mạng điện kín, lúc đó mạng
trở thnh hở, phụ tải lớn nhất phải CCĐ từ một nguồn. Lúc ny phải xét sự cố
trên đoạn no nguy hiểm nhất (HV). Trong trờng hợp cụ thể có thể thấy ngay
đứt đoạn no nguy hiểm hơn.

a)
Xét khi đứt đoạn A-1: (đang vận hnh với phụ tải lớn nhất lúc đó lới trở
thnh hở) 2
1
A

S
2
S
12
S
A1
S
A2
A

2
1
S
2
= 11-j
4
S
1
=1
0
-j1
0
S
21
=1
0
-j1
0
S
A2

+
kV

b) Xét khi đứt đoạn A-2:
mạng có dạng

U
A2
= 1,3
35
4x4,0x44x27,0x11
35
8x4,0x148x27,0x21
=
+
+
+
kV

Vậy

U
max sụ cố
= 3,35 kV

3
vo nút 2.
+ Xác định điểm phân công suất ở đây có thể l điểm 1 hoặc 2 hoặc cả 2.
+ Nếu điểm 2 l điểm phân công suất thì tính từ A

2

3 sẽ có

U
max
.
+ Nếu điểm 1 l điểm phân công suất thì tính

U
A1
v

U
A23
rồi so sánh.
+ Trờng hợp sự cố:
Giả sử đứt đoạn A-2 lúc đó

U
max sụ cô
=

U
A123

2
1
3
Z
13
Z
01
Z
12
S
2
S

=21-j1
4
2
1
A

S
2
S
A1
S
A2
S
1
S
3
S
23
3
A

1
2
S
1
= 1
0
-
j
1

S
3
S
23
3

http://www.ebook.edu.vn