TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009

48
NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ KHÔNG ĐỐI XỨNG CỦA LƯỚI
ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV KHU VỰC MIỀN TRUNG
A STUDY ON THE CALCULATION OF ASYMMETRY OF THE 22KV
DISTRIBUTION POWER GRID IN CENTRAL VIETNAM

Lê Kim Hùng, Trần Vinh Tịnh
Đại học Đà Nẵng
Võ Như Quốc
Công ty Điện lực 3
TÓM TẮT
Lưới điện phân phối (LĐPP) 22kV khu vực miền Trung hiện đang sử dụng dạng cấu
trúc 3 pha 3 dây, phụ tải trên lưới điện gồm các phụ tải 3 pha, 2 pha và 1 pha nên với phụ tải thì
luôn tồn tại sự mất đối xứng trong chế độ làm việc bình thường. Ngoài ra, khi có sự cố 1 pha thì
cả 3 pha phải ngừng cung cấp điện tất cả các phụ tải do thiết bị đóng cắt đầu tuyến tác động
cho cả 3 pha. Theo [1] thì LĐPP có hai dạng cấu trúc 3 pha 3 dây và 3 pha 4 dây, với cấu trúc
lưới khác nhau này dẫn đến sự khác nhau về mức độ mất đối xứng của tải 1 pha khi làm việc
bình thường, và khi sự cố mất 1 pha thì với cấu trúc lưới nào sẽ tiếp tục cho phép vận hành để
cấp điện cho các phụ tải trên 2 pha không bị sự cố. Bài báo trình bày việc tính toán chế độ vận
hành không đối xứng đối với hai dạng cấu trúc 3 pha 3 dây và 3 pha 4 dây nhằm đề xuất biện
pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho các phụ tải 1 pha.
ABSTRACT

The Central Region 22KV distribution power grid is structured on a 3-phase and 3-wire
system and it consists of 3-phase, 2-phase and single-phase loads so that asymmetry always
happens in any normal operation. In case there are single-phase faults, a 3-phase system shall
cease supplying all loads because the circuit breaker at the beginning of the feeder operates on
the 3-phase system. According to [1] the distribution grid has 2 kinds of structures: 3-phase and
3-wire and 3-phase and 4-wire systems, which lead to asymmetry of single-phase loads in the

cba
IIIUUU
••••••
,,,,,
. Lưới điện được gọi là
đối xứng nếu thoả mãn các điều kiện sau:
Về module:
a
U
•
=
b
U
•
=
c
U
•
= const,
a
I
•
=
b
I
•
=
c
I
•

điện áp [2]:

2
.
2
1
2
2
i
j
i
i
eK
I
I
K
ϕ
==
•
•
•
,
2
.
2
1
2
2
u
j

•
•
,
0
.
0
1
0
0
u
j
u
u
eK
U
U
K
ϕ
==
•
•
•
(3)
Trong đó:
021
021
,,,,,
••••••
IIIUUU


P
3. Ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT tính toán các hệ số KĐX của LĐPP
là điện áp pha
3.1. KĐX ở CĐVH bình thường
CĐVH LĐPP 22KV chủ yếu theo s ơ đồ hình tia, nên để tính toán các hệ số
KĐX ta xét đường dây 22KV (có trung tính nối đất trực tiếp) từ nguồn A cấp điện cho
một phụ tải B như hình 1. Giả sử các phần tử của lưới điện là đối xứng nhưng phụ tải tại
B là KĐX. Tính toán các hệ số K ĐX khi đường dây có cùng loại dây dẫn nhưng khác
nhau về cấu trúc (3 pha- 3 dây và 3 pha- 4 dây). Giới hạn phụ tải tính toán lớn nhất cho
phép (S
max

) khi cosϕ = 0,9 ứng với tổn thất điện áp ∆U ≤ 5% cho loại dây dẫn AC-95 là
3MVA với chiều dài đường dây là 33,3km [5].
Kết quả tính toán các hệ số KĐX bằng phần mềm PSS/ADEPT với 2 dạng cấu
trúc lưới 3 pha- 3 dây (3AC-95) và 3 pha- 4 dây (3AC-95 + 1AC-70) như bảng 1 và 2:
3 pha 3 dây hoặc 3 pha 4 dây
S
A,
S
A,
S
A


dây
3 pha 4
dây
25%.S
42
max

74
15
16
44
74
50%.S
19
max

38
13
14
50
86
75%.S
12
max

23
12
14
15
28

dây
3 pha 3
dây
3 pha 4
dây
10
32
63
15
16
70
100
15
21
41
14
15
52
88
20
15
30
13
14
36
46
25
11
22
12

i0
. Các chỉ tiêu về hệ số K
u2
, K
i2
, K
u0
, K
i0
khắt
khe hơn so với chỉ tiêu ∆U. Dây trung tính ít ảnh hưởng đến các hệ số KÐX thành phần
TTN mà chỉ ảnh hưởng đến các thành phần TTK. Nếu xét theo tiêu chí K
i2
≤ 5% thì độ
mất đối xứng ít thay đổi theo S
đm
cũng như chiều dài đường dây và gần như không phụ
thuộc vào dạng cấu trúc lưới điện. Ngược lại, nếu xét theo tiêu chí ∆U ≤ 5%, thì độ mất
đối xứng thay đổi theo S
đm
3.2. KĐX ở chế độ mất 1 pha:
, chiều dài đường dây và phụ thuộc vào dạng cấu trúc lưới
điện.
Chế độ sự cố mất 1 pha là trường hợp đặc biệt của chế độ KĐX xác lập, nghĩa là
pha bị mất xem như không tải, 2 pha còn lại vẫn mang giá trị như chế độ xác lập.
LĐPP 22kV được áp dụng để tính toán thực tế cho khu vực miền Trung là xuất
tuyến 475 TBA 110kV Đăk Tô (E46)- Kon Tum. Hiện tại xuất tuyến 475/E46 với cấu
trúc 3 pha 3 dây, trục chính đường dây sử dụng dây 3AC-95, các nhánh rẽ sử dụng dây
3AC-70 và 3AC-50; cấp điện cho các TBA phụ tải 3 pha và 1 pha. TBA phụ tải 3 pha
có tổ nối dây ∆/Y

/Y
0
Kết quả tính toán CĐVH không toàn pha (mất pha C) được thực hiện trên
chương trình tính toán PSS/ADEPT [5] như sau: (do khuôn khổ bài báo nên chỉ thể hiện
kết quả tính toán ở một số nút điển hình để so sánh)
.
Điện áp pha (V) - Chế độ mất pha C - Mạng 3 pha 3 dây
Tên nút Uđm |Va| φ |Vb|
a
φ |Vc|
b
φ
ΔVa
(%)
c

ΔVb
(%)
ΔVc
(%)
C41 22.000 13.375 359.865 13.285 239.896 13.350 120.239 5.302 4.593 5.107
NODE4 22.000 13.375 359.865 13.285 239.896 4.358 308.443 5.302 4.593 65.693
NODE13 0.230 0.073 218.969 0.067 197.397 44.855 49.441
NODE16 0.400 0.239 29.152 0.127 219.743 0.115 196.769 3.574 44.868 50.012
NODE20 0.230 0.135 238.083 1.481

Điện áp pha (V) - Chế độ mất pha C - Mạng 3 pha 4 dây
Tên nút Uđm |Va| φ |Vb|
a
φ |Vc|

4.604
68.689
NODE13
0.230 0.137
238.866
3.031

NODE16
0.400
0.239
29.138
0.129
221.432
0.115
194.652
3.592
44.084
50.013
NODE20
0.230 0.134
238.443


Điện áp thứ tự (V) - Chế độ mất pha C - Mạng 3 pha 4 dây
Tên nút Uđm U φ
1
U
1
φ
2
U
2
φ
0

KU
0

0
KU
(%)
2

(%)
C41 22.000 13.337 0.000 0.054 322.780 0.006 144.985 0.042 0.405
NODE4 22.000 7.589 358.005 5.749 62.099 5.753 302.609 75.808 75.757
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009

53
Dòng điện pha (A) - Chế độ mất pha C - Mạng 3 pha 3 dây
Tên TB Nút đầu Nút cuối Pha |Ia| φ |Ib|
a

Nút
cuối
Pha I φ
1
I
1
φ
2
I
2
φ
0

KI
0

0
KI
(%)
2

(%)
MC475 C41 NODE4 AB 75.26 338.863 56.28 52.646 24.578 245.8 32.658 74.783
Line2 NODE4 NODE5 ABC 75.26 158.863 56.28 232.646 24.578 65.8 32.658 74.783

Dòng điện thứ tự (A) - Chế độ mất pha C - Mạng 3 pha 4 dây
Tên
TB
Nút
đầu

: - Đối với mạng 3 pha 3 dây, trong chế độ mất 1 pha, các phụ tải nối
pha-pha ở pha không bị sự cố mới đảm bảo điều kiện vận hành, còn các phụ tải nối
pha-pha khác không thể tiếp tục vận hành do độ lệch điện áp tăng cao vượt quá điều
kiện cho phép. Đối với mạng 3 pha 4 dây, trong chế độ mất 1 pha, các phụ tải 1 pha
(pha-trung tính) của 2 pha còn lại đều đảm bảo các điều kiện cho phép nên vẫn tiếp
tục vận hành.
0
) nên phía tải
tồn tại điện áp không đủ lớn để các tải 1 pha vận hành, nhưng gây nguy hiểm cho con
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(35).2009

54
người và thiết bị. Còn đối với mạng 3 pha 4 dây, các MBA 1 pha và 3 pha có tổ nối dây
Y
0
/Y
0
4. Kết luận
nên trên toàn tuyến đều không có dòng điện, do vậy với mạng này phía tải sẽ an
toàn hơn cho con người và thiết bị.
- Dạng cấu trúc LĐPP 22kV ít ảnh hưởng đến các hệ số KĐX thành phần TTN
(K
u2
, K
i2
), nhưng lại ảnh hưởng nhiều đến các hệ số KĐX thành phần TTK (K
u0
, K
i0
- Trong CĐVH bình thường, các phụ tải 3 pha của mạng 3 pha 3 dây và mạng 3

đại học tại chức xuất bản, Hà Nội 1969.
[4] Tiêu chuẩn ngành 11TCN-18-2006, Quy phạm trang bị điện - Phần 1: Quy định
chung, Nhà xuất bản lao động - xã hội, Hà Nội.
[5] Công ty Điện lực 3, Hướng dẫn sử dụng chương trình PSS/ADEPT, Đà Nẵng 2005.