ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HỒ VĂN HIẾN

HỆ THỐNG ĐIỆN
TRUYỀN TẢI và PHÂN PHỐI
(Tái bản lần thứ nhất có sửa chữa, bổ sung)

NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA

2.8 Đường dây ba pha lộ kép 54
2.9 Dùng bảng để tra cảm kháng của dây dẫn 55
B. ĐIỆN DUNG CỦA ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 60
2.10 Điện trường đối với bản cực song song, điện tích điểm và dây dẫn hình trụ 60
2.11 Điện dung của đường dây một pha 62
2.12 Điện dung của đường dây ba pha đối xứng 63

4
2.13 Điện dung của đường dây lộ kép 65
C. TỔN HAO VẦNG QUANG CỦA ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN - ĐIỆN DẪN TÁC
DỤNG CỦA ĐƯỜNG DÂY 67
2.14 Hiện tượng vầng quang và tổn hao do vầng quang 67
D. ĐIỆN TRỞ CỦA ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 70
2.15 Điện trở dây dẫn 70
2.16 Khả năng mang tải của dây dẫn trên không 71
E. CÁC THÔNG SỐ CỦA ĐƯỜNG DÂY CÁP NGẦM 72
2.17 Điện trở và cảm kháng của cáp ngầm 73
2.18 Điện dung của đường dây cáp 77
BÀI TẬP CHƯƠNG 2 81
Chương 3
MÔ HÌNH ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN VÀ KHẢO SÁT VẬN HÀNH 84
3.1 Mở đầu 84
3.2 Truyền tải điện ba pha 84
3.3 Đường dây truyền tải ngắn 85
3.4 Đường dây có chiều dài trung bình 86
3.5 Đường dây tải điện dài 88
3.6 Mạch tương đương của đường dây dài 94
3.7 Cách tính hằng số mạch
,,,,ABCD của đường dây tải điện 96
3.8 Mô hình mạch điện một đường dây dài 101

5.4 Các phương pháp toán số chọn lọc 168
5.5 Đònh nghóa bài toán phân bố công suất 179
5.6 Phân biệt các loại điểm nút trong hệ thống điện 180
5.7 Các phương trình cơ bản 180
5.8 Khảo sát phân bố công suất dùng ma trận Y
TC
bằng phép lặp
Gauss – Seidel 185
5.9 Phân bố công suất dùng ma trận Z
BUS
bằng phép lặp Gauss–Zeidel 189
5.10 Phân bố công suất và phương pháp Newton– Raphson 190
5.11 Phương pháp phân lập Jacobi 199
BÀI TẬP CHƯƠNG 5 204
Chương 6
ÁP DỤNG MATLAB VÀO HỘP CÔNG CỤ HỆ THỐNG ĐIỆN (POWER SYSTEM
TOOLBOX) 210
6.1 Giới thiệu 210
6.2 Tính toán thông số đường dây 212
6.3 Mô hình đường dây 215
6.4 Tóm tắt các đặc trưng của đường dây tải điện 218
6.5 Bù đường dây 224
6.6 Các chương trình vận hành đường dây 228
6.7 Các chương trình phân bố công suất 237
6.8 Chương trình thành lập ma trận tổng trở thanh cái 250
6.9 Chương trình tính toán ngắn mạch không đối xứng 256
BÀI TẬP CHƯƠNG 6 266
Chương 7
TÍNH TOÁN MẠNG PHÂN PHỐI 275
7.1 Mở đầu 275

9.8 Hệ số công suất kinh tế 359
9.9 Vận hành kinh tế trạm biến áp 361
9.10 Bù kinh tế trong mạng điện 362
9.11 Tính toán bù kinh tế bằng phương pháp ma trận 366
9.12 Bù công suất kháng trên đường dây phân phối 372

7
9.13 Phân bố dung lượng bù trong mạng điện xí nghiệp 379
9.14 Phân bố kinh tế công suất trong mạng điện kín 383
BÀI TẬP CHƯƠNG 9 388
Chương 10
ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 391
10.1 Khái niệm chung về điều chỉnh điện áp 391
10.2 Điện áp sử dụng 391
10.3 Độ trải điện áp 392
10.4 Những phương tiện để điều chỉnh điện áp trong hệ thống 393
10.5 Bù ngang trên mạng điện hình tia 394
10.6 Ảnh hưởng chính của tụ điện tónh bù ngang 497
10.7 Giảm điện kháng của đường dây - Bù dọc bằng tụ điện tónh 403
10.8 Điều chỉnh điện áp hệ thống phức tạp bằng cách đưa công suất kháng vào
thanh cái 409
10.9 Đầu phân áp của máy biến áp 414
10.10 Chọn đầu phân áp của máy biến áp 416
10.11 Máy biến áp điều khiển điện áp và góc pha 421
10.12 Các loại điều chỉnh điện áp 423
10.13 Bảo vệ quá kích thích bộ máy phát - máy biến áp 435
BÀI TẬP CHƯƠNG 10 436
Chương 11
CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ PHẢN KHÁNG TRONG HỆ THỐNG
ĐIỆN 438

13.9 Sự phát triển của phụ tải điện 509
BÀI TẬP CHƯƠNG 13 509
Chương 14
TRUYỀN TẢI ĐIỆN MỘT CHIỀU CAO ÁP (HVDC) 510
14.1 Giới thiệu 510
14.2 Cấu hình hệ thống HVDC và các phần tử 511
14.3 Các phần tử của hệ thống truyền tải HVDC 512
14.4 Thuận lợi và không thuận lợi của hệ thống HVDC 514
14.5 Bộ biến đổi và các phương trình 515
14.5 Bộ biến đổi nhiều cầu 525
14.7 Điều khiển hệ thống HVDC 528
14.8 Ngắn mạch trên đường dây DC 533
14.9 Mô hình hệ thống HVDC 534
14.10 So sánh về kinh tế của hai đường AC và DC 543
14.11 Các dự kiến trong tương lai 545

9PHẦN PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1
Bảng PL1.1. Đặc tính cơ lý của dây dẫn 546
Bảng PL1.2. Các số liệu tính toán của dây đồng và dây nhôm 547
Bảng PL1.3. Số liệu tính toán của dây nhôm lõi thép 548
Bảng PL1.4. Cảm kháng của đường dây trên không
.
3
10
km
−

hãng FURUKAWA chế tạo 566
Bảng PL 2.8. Cáp đồng 6 – 10 kV, 3 lõi cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do
hãng FURUKAWA chế tạo 567
Bảng PL 2.9. Cáp đồng 8,7 – 1,5 kV, 3 lõi, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do
hãng FURUKAWA chế tạo 568

10
Bảng PL 2.10. Cáp đồng 3 lõi 12 – 24 kV cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do
hãng FURUKAWA chế tạo 569
Bảng PL 2.11. Cáp đồng 3 lõi, 18 – 36 kV, cách điện XLPE, đai thép, vỏ PVC do
hãng FURUKAWA chế tạo 570
PHỤ LỤC 3
Bảng PL 3.1. Dòng điện cho phép của dây không bọc (dây trần), A 571
Bảng PL 3.2. Dòng điện phụ tải cho phép của dây dẫn và dây chùm ruột đồng có
cách điện bằng cao su và policlovinin, A 571
Bảng PL 3.3. Dòng điện phụ tải cho phép của dây dẫn ruột nhôm có cách điện
bằng cao su và policlovinin, A 572
Bảng PL 3.4. Dòng điện phụ tải cho phép của cáp ruột đồng có cách điện bằng
giấy tẩm nhựa thông và nhựa không chảy có vỏ chì hay nhôm đặt trong đất,
A 572
Bảng PL 3.5. Dòng điện phụ tải cho phép của cáp ruột đồng có cách điện bằng giấy
tẩm nhựa thông và nhựa không chảy, vỏ chì hay nhôm đặt trong không khí, A 573
Bảng Pl 3.6. Dòng điện phụ tải cho phép của cáp ruột nhôm có cách điện bằng
giấy tẩm nhựa thông và nhựa không chảy, vỏ chì hay nhôm đặt trong đất, A 573
Bảng PL 3.7. Dòng điện phụ tải cho phép của cáp ruột nhôm có cách điện bằng giấy
tẩm nhựa thông và nhựa không chảy, vỏ chì hay nhôm đặt trong không khí, A 574
Bảng PL 3.8. Dòng điện phụ tải cho phép của cáp có cách điện bằng giấy tẩm
nhựa cách điện, vỏ bằng chất policlovinin (mã hiệu BM, BM, ABM, ABM)
đặt trong đất, A 574
Bảng PL 3.9. Dòng điện phụ tải lâu dài cho phép của thanh cái bằng đồng và

Bảng PL4.8. Thành phần dung kháng phân cách (
,
log
ik ik
41
xD
f
′
=
MΩ mile với
ik
D , feet, ở 60 Hz) 589
Bảng PL 4.9. Đặc tính của cáp ba lõi, có đai cách điện, cách điện bằng giấy,
ở 60 Hz 591
Bảng PL 4.10. Đặc tính của cáp 3 lõi, có màn chắn, cách điện bằng giấy,
ở 60 Hz 593
Bảng PL 4.11. Đặc tính của cáp một lõi, sợi quấn đồng tâm, cách điện bằng giấy,
ở 60 Hz 594
Bảng PL 4.12. Dòng điện cho phép của cáp ba lõi, đai cách điện, cách điện bằng
giấy 597
Bảng PL 4.13. Dòng điện cho phép của cáp ba lõi, có màn chắn, cách điện bằng
giấy 600
Bảng PL 4.14. Dòng điện cho phép của cáp một lõi, cách điện bằng giấy 603
PHỤ LỤC 5
Bảng PL 5.1. Máy biến áp ba pha hai cuộn dây do Nga chế tạo 610
Bảng PL 5.2. Thông số kỹ thuật máy biến áp phân phối do ABB chế tạo 611
Bảng PL 5.3. Trạm biến áp trọn bộ do SIEMENS chế tạo 612
Bảng PL 5.4. Máy biến áp ba pha hai cuộn dây do Việt Nam chế tạo 612
Bảng PL 5.5. Máy biến áp ba pha hai cuộn dây đặt ngoài trời 613
Bảng PL 5.6. Máy biến áp ba pha ba cuộn dây có ĐDT đặt ngoài trời 614


13
Lời nói đầu
HỆ THỐNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI trình bày các vấn đề chính của hệ thống
điện trong chế độ xác lập bao gồm:
1- Thông số đường dây, mô hình và tính toán vận hành đường dây
2- Khảo sát phân bố công suất
3- Tính toán mạng phân phối
4- Tổn thất điện năng và giảm tổn thất điện năng
5- Điều chỉnh điện áp trong hệ thống điện
6- Vận hành kinh tế trong hệ thống
7- Xác đònh phụ tải điện
8- Truyền tải điện một chiều cao áp (HVDC).
Một trong những khó khăn của việc dạy và học giải tích hệ thống là không có được một hệ
thống thực để khảo sát trong phòng thí nghiệm, vì vậy quyển sách này được biên soạn thêm phần
ứng dụng MATLAB vào hệ thống điện trong đó một số chương trình được hướng dẫn để tính toán
thông số đường dây, khảo sát vận hành đường dây, tính toán phân bố công suất, thành lập ma
trận tổng trở thanh cái dùng trong tính toán ngắn mạch, điều chỉnh điện áp, điều độ kinh tế hệ
thống.
HỆ THỐNG ĐIỆN TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI được biên soạn theo đề cương môn học
“Hệ thống điện” - Khoa Điện - Điện tử, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TP.HCM, để
cho sinh viên ngành kỹ thuật điện, chuyên ngành hệ thống điện và cung cấp điện, có thể dùng tài
liệu tham khảo cho các chuyên viên, kỹ sư, học viên cao học ngành điện. Quyển sách này mong
muốn cung cấp cho người đọc các kiến thức cần thiết về hệ thống điện trong chế độ xác lập và có
được kết quả tốt trong học tập và nghiên cứu. Nội dung cuốn sách gồm có 9 chương.
Trong lần tái bản này, tác giả có sửa chữa và bổ sung nhiều nhiều trang, rất mong tiếp tục nhận
được sự đóng góp ý kiến của các đồng nghiệp và quý độc giả để quyển sách được hoàn chỉnh hơn.
Mọi đóng góp ý kiến xin gửi về Bộ môn Hệ thống Điện, Khoa điện - Điện tử, Trường Đại học
Bách khoa - Đại học Quốc gia TP.HCM 268 Lý Thường Kiệt, Q.10.
Tác giả

a) Cấp phân phối;
b) Cấp truyền tải phụ;
c) Cấp truyền tải (cùng với cấp truyền tải phụ và cấp phân phối có liên kết với nó tạo ra
một hệ thống điện);
d) Hệ thống đường dây nối (liên kết nhiều hệ thống điện với nhau vào trong một hệ thống
điện liên hợp).
Theo chiều ngang, mỗi cấp lại được chia thành một số các hệ thống (số hệ thống truyền tải
phụ trong mỗi hệ thống truyền tải hay số hệ thống phân phối trong mỗi hệ thống truyền tải phụ
thực tế có thể nhiều hơn con số trên hình vẽ). Các hệ thống con này cách ly với nhau về mặt
điện (và cũng thường là về mặt đòa lý) với các hệ thống lân cận trong cùng một cấp nhưng chỉ
được nối kết về điện với nhau qua các hệ thống ở cấp cao hơn. 15

Hình 1.1: Sơ đồ khối cấu trúc cơ bản của hệ thống điện
Cấp điện áp và lượng công suất duy trì trong mỗi hệ thống riêng lẻ tăng dần từ cấp này
đến cấp cao hơn và một phụ tải tiêu thụ có thể được cung cấp từ bất cứ cấâp nào của hệ thống
tùy theo qui mô và tính chất của phụ tải. Các mũi tên trong H.1.1. chỉ chiều công suất và vì tất
cả các nhà máy điện đều được gắn vào ở hệ thống truyền tải nên mọi hệ thống ở cấp thấp hơn
đều phụ thuộc vào cấp cao hơn (và cuối cùng là phụ thuộc vào cấp truyền tải) để cung cấp điện
năng cho chúng. Theo đó, chiều cung cấp công suất giữa cấp truyền tải và cấp phân phối là đi
từ cấp trên xuống cấp dưới.
Mục đích của việc liên kết nhiều hệ thống điện với nhau bằng các đường dây nối là để tập
trung khả năng sẵn có của các hệ thống nhằm hỗ trợ cho nhau và hậu quả là công suất trên
đường dây nối có tính hai chiều. Có khuynh hướng là tập trung dòng điện năng đi vào bất kỳ hệ
thống nào chỉ ở một điểm duy nhất (như đã thấy ở cấp truyền tải và phân phối) nghóa là ở một
trạm trung chuyển hay trạm phân phối, nhưng để cho việc cung cấp tin cậy hơn thường những
trạm đó có thể được cung cấp từ hai nguồn đi đến. Sự phân cấp theo hàng dọc và hàng ngang
của một hệ thống điện làm cho việc vận hành và điều chỉnh trong hệ thống là có hiệu quả.

Những hệ thống này theo thứ tự tăng dần theo chi phí, tính linh hoạt và độ tin cậy trong vận
hành. Do vậy, chúng được dùng trong những vùng mà mật độ phụ tải tăng dần theo thứ tự nêu
trên. Quan trọng hơn hết có lẽ là hệ thống hình tia (dùng trong vùng nông thôn, thành phố hay
ngoại ô) và hệ thống mạng thứ cấp (dùng cho các khu vực thương mại ở những thành phố lớn).
1.3 HỆ THỐNG PHÂN PHỐI HÌNH TIA
Kiểu hệ thống phân phối này chủ yếu được dùng trong những vùng có mật độ phụ tải thấp
như ở nông thôn hay thò trấn nhỏ và còn được dùng rộng rãi ở những vùng có mật độ phụ tải
trung bình như ở ngoại ô và đô thò (khu dân cư ở đô thò và thò trấn lớn). Nó có chi phí xây dựng
thấp nhất nhưng tính linh hoạt và liên tục cung cấp điện bò hạn chế.
Hình 1.2 minh họa một hệ thống phân phối hình tia gồm có một mạch đường dây nhánh và
các mạch thứ cấp liên kết với nó. Điện năng được cung cấp vào đường dây nhánh tại điểm nối
với thanh cái của trạm biến áp phân phối. Đoạn thứ nhất của mạch sơ cấp giữa thanh góp của
trạm và điểm nối đầu tiên với máy biến áp phân phối gọi là điểm cung cấp được gọi là mạch
nhánh còn gọi là phát tuyến hay là phần “tốc hành” của mạch sơ cấp. Các nhánh rẽ của đường
dây nhánh là dây nhánh phụ hay nhánh rẽ. Tên gọi đường dây sơ cấp được dùng để gọi chung
cho dây nhánh và dây nhánh phụ.

17
Hình 1.2: Hệ thống phân phối hình tia
Trạm phân phối thường thuộc loại ba pha bốn dây. Do vậy, đường nhánh và một số đường
nhánh phụ là loại ba pha bốn dây trong khi đó vẫn có một số ít các đường nhánh phụ là một pha
hai dây. Điện áp của đường dây nhánh sơ cấp được xác đònh chủ yếu bởi khảo sát kinh tế,
thường yêu cầu điện áp cao hơn khi mật độ phụ tải tăng hay chiều dài đường dây tăng. Trong
các khu vực đô thò hay ngoại ô, ở đó đường dây ngắn (khoảng vài km) nhưng mật độ phụ tải lại
lớn các cấp điện áp thường dùng là 4160 V ba pha bốn dây, 2400 V một pha hai dây hay ba pha
22000/12700 V, 15000/8860 V, 10 kV, 6 kV.
Các mạch đường dây nhánh nông thôn (đường dây trên không) có chiều dài tổng khoảng
vài chục km nên mặc dù mật độ phụ tải là thấp nhưng cấp điện áp tương đối cao, các cấp điện
áp tiêu chuẩn là 15 kV, 20 kV,… (Ghi chú: cấp điện áp đònh mức của đường dây được qui đònh là
điện áp dây). Phần lớn các đường dây nhánh phân phối là đường dây trên không nhất là ở

việc cách ly đường dây có thể thực hiện một cách tự động bằng cách dùng cầu chì tự rơi thay
cho dao cách ly và dễ dàng tìm được nơi xảy ra sự cố.
Việc sửa chữa các phân đoạn đường dây bò sự cố có thể kéo dài, do đó để cải thiện điều
kiện cung cấp điện, cần xây dựng thêm các đường dự trữ còn gọi là đường nối khẩn cấp. Đó là
những đoạn đường dây sơ cấp có thể chuyển hệ thống hình tia thành ra một mạng điện kín ngoại
trừ khi các mạch vòng của mạng điện được giữ như một mạng hở bằng cách mở dao cách ly lúc
bình thường và chỉ đóng lại lúc khẩn cấp. Đường dây khẩn cấp thường được dùng trong mạng
điện cung cấp trong thành phố đặc biệt là nếu hệ thống cung cấp được xây dựng một phần hay
toàn phần bằng cáp ngầm.
Máy biến áp phân phối trên hệ thống điện hình tia thường là loại treo trên trụ hay đặt trên
giàn và một số các máy biến áp phân phối hiện đại khi xuất xưởng đều có trang bò thêm các
phụ kiện cần cho vận hành và bảo vệ, điều này cũng có ý nghóa là máy biến áp có tự trang bò
các bảo vệ tương đương với một trạm biến áp hoàn chỉnh.
Tổng quát, máy biến thế phân phối thuộc loại một pha hay ba pha. Phía sơ cấp thường có
đầu phân áp dùng để điều chỉnh điện áp cho phía thứ cấp. Những đầu này chỉ có thể được thay
đổi nếu máy biến áp được cắt điện và nắp máy được mở ra. Máy biến áp phân phối thường
trang bò thêm cầu chì ở phía sơ cấp để bảo vệ ngắn mạch.
1.4 HỆ THỐNG MẠCH VÒNG THỨ CẤP
Khi càng có nhiều phụ tải điện sử dụng động cơ điện thì phát sinh vấn đề nhấp nháy ánh
sáng dẫn đến việc cần thiết phải sửa đổi hệ thống phân phối hình tia trong đó mỗi đường dây
cái thứ cấp được cung cấp từ một máy biến áp riêng và không có quan hệ về điện với các đường
dây cái thứ cấp khác. Trong một hệ thống như vậy, dòng điện khởi động của động cơ là lớn so
với dòng phụ tải bình thường của máy biến áp sẽ gây sụt áp đột ngột và gây chớp đèn. Tuy vậy,
nếu các dây cái thứ cấp được nối vòng như trong H.1.3.a,b,c thì dòng khởi động từ một trong ba
dây cái thứ cấp sẽ được phân chia trên ba máy biến áp và giảm bớt được độ sụt áp.

19
Hình 1.3: Mạch vòng thứ cấp
1.5 MẠCH VÒNG SƠ CẤP
Mạch vòng sơ cấp được dùng ở các khu vực có mật độ phụ tải trung bình và lớn. Có hai

cầu dao, bảo vệ và thiết bò đo. Các đường dây cái tự nó không được gắn cầu chì bảo vệ vì theo
kinh nghiệm thì bất kỳ sự cố ngắn mạch trên mạng lưới điện áp thấp đều “cháy giải trừ” và vẫn
để cho đường dây làm việc liên tục bình thường nếu như dòng ngắn mạch đủ lớn.
Trong một số mạng điện hay trên một số phân đoạn của mạng điện dòng ngắn mạch có thể
không đủ lớn để cháy giải trừ sự cố, trong những trường hợp như vậy, ngắn mạch duy trì có thể
làm hư hỏng dây dẫn của các phân đoạn đó. Để khắc phục tình trạng này, người ta dùng các bộ
“hạn chế” mắc chen vào đường dây cái ở những điểm nối. Bộ hạn chế là một loại cầu chì đặc
biệt có đặc tính thời gian trì hoãn và chỉ đứt nếu ngắn mạch duy trì.

22
Lưới thứ cấp được cung cấp từ hệ thống phân phối sơ cấp qua các máy biến áp phân phối
hay biến áp mạng điện thường là biến áp ba pha công suất từ 150 kVA đến 1500 kVA và một số
các máy biến áp một pha. Chúng được phân bố đều trên mạng điện. H.1.6 cho thấy một trường
hợp trong đó một máy biến áp được đặt ở mỗi điểm nối của đường dây cái. Thực tế, tùy theo
mật độ phụ tải mà các máy biến áp được phân bố dày hơn hay thưa hơn.
Các máy biến áp được cung cấp từ các phát tuyến sơ cấp có điện áp cao từ 4 kV đến 20 kV
và thường là hình tia nghóa là các phát tuyến này không nối kết với nhau ngoại trừ ở thanh góp
của trạm biến áp phân phối. Phát tuyến thường là đường dây ba pha ba dây hoặc bốn dây, trên
không hoặc cáp ngầm, các đường này chỉ đóng cắt duy nhất từ máy cắt tác động theo bảo vệ
quá dòng đặt ở đầu đường dây ở thanh cái trạm biến áp phân phối và mở ra khi có ngắn mạch
trên phát tuyến. Máy cắt này tự nó không giải trừ được sự cố vì ngắn mạch vẫn còn tồn tại (sau
khi máy cắt đầu đường dây mở) từ phía mạng thứ cấp xuyên qua máy biến áp phân phối. Tình
trạng này được khắc phục bằng “bộ bảo vệ mạng điện” thực chất là một máy cắt điện áp thấp
mà sẽ tự động mở khi có dòng công suất chạy ngược nghóa là đi từ mạng hạ áp ngược trở lại
máy biến áp.
Dao cách ly thuần túy thao tác bằng tay khi không có dòng điện được đặt giữa phát tuyến
và máy biến áp. Dao cách ly được mở ra khi sửa chữa đường dây và dao thường được nối đất để
bảo vệ an toàn khi sửa chữa đường dây.
1.7 HỆ THỐNG MẠNG ĐIỆN SƠ CẤP
Hình 1.7: Hệ thống mạng phân phối sơ cấp

thống truyền tải mặc dù cấp điện áp của nó thường được dùng cho hệ thống truyền tải phụ. Cấp
điện áp của hệ thống truyền tải phụ thay đổi từ 35 kV đến 69 kV, điện áp cao hơn ứng với mật
độ phụ tải lớn hoặc khoảng cách tải điện tương đối xa. Đường dây truyền tải phụ là đường dây
ba pha, ba dây.
Cấu trúc của hệ thống truyền tải phụ thay đổi từ dạng hình tia đến dạng mạng điện. Chi phí
xây dựng cũng tăng từ dạng hình tia sang dạng mạng điện, theo đó cần phải tiến hành so sánh
kinh tế kỹ thuật để có sự kết hợp giữa một phí tổn hợp lý và độ tin cậy của hệ thống truyền tải
phụ và hệ thống phân phối. Rõ ràng sẽ không hợp lý khi cung cấp một mạng điện thứ cấp có độ
tin cậy cao từ một hệ thống truyền tải phụ hình tia không tin cậy hay ngược lại, xây dựng một
mạng điện truyền tải phụ tin cậy, tốn kém chỉ để cung cấp cho các đường dây hình tia trong cấp
phân phối cũng sẽ không hợp lý.
Hình 1.8 trình bày một hệ thống truyền tải phụ hình tia ở nông thôn. Mỗi trạm biến áp phân
phối được cung cấp bằng một đường dây đơn và như vậy khi có sự cố đường dây, việc cung cấp
điện bò gián đoạn cho đến khi đường dây được sửa chữa lại.
Để cải tiến hệ thống hình tia, H.1.9 đưa ra sơ đồ có tính liên tục cung cấp cao hơn bằng
cách cung cấp cho các trạm bằng hai đường dây, nếu một mạch truyền tải cung cấp cho một
trạm phân phối bò sự cố, việc cung cấp cho trạm này được phục hồi bằng cách chuyển mạch
sang đường dây còn lại. Sự
chuyển mạch này có thể làm tự
động nếu đặt máy cắt ở hai phía
của trạm phân phối (xem các trạm
bên dưới của hình vẽ) nhưng nếu
chỉ thao tác bằng dao cách ly như
trạm trên cùng thì việc chuyển
mạch bằng tay phải tốn thời gian
vì trước khi thao tác dao cách ly,
tất cả các phát tuyến của trạm
biến áp phân phối phải được mở
ra để tránh việc đóng dao cách ly
khi có tải. Các đường dây kép


Hình 1.11: Trạm biến áp phân phối đơn giản
Sơ đồ này giá thành không cao và độ tin cậy thấp và chỉ dùng ở nông thôn hay đô thò có
mật độ phụ tải thấp. Trong hệ thống mạng phân phối sơ cấp, các trạm này được dùng ở những
nơi có mật độ phụ tải cao (H.1.7) và các cấu trúc mạng điện phải có độ tin cậy cần thiết. Một
phương án khác của mạch truyền tải phụ, có cách bố trí khí cụ có thể thao tác bằng tay hay tự
động như trong H.1.12. 26
Hình 1.12: Trạm biến áp phân phối đơn giản với cách bố trí chuyển mạch phía sơ cấp
Hai sơ đồ đầu a) và b) giải thích tương tự như ở H.1.9 và H.1.10, sơ đồ thứ ba c) đắt tiền
hơn nhưng được chuộng hơn không những vì chuyển mạch tự động khi có sự cố trên đường dây
truyền tải phụ mà bởi vì nó vẫn hoạt động trong trường hợp một máy biến áp bò hư hỏng.
Khi nối với đường dây lộ kép H.1.9, một trong hai máy cắt của H.1.12c) (thay dao cách ly
bằng máy cắt) ở vò trí thường mở và nó chỉ đóng lại nếu máy cắt kia mở ra khi không có điện áp
về phía nối với đường dây truyền tải phụ. Mặt khác, khi mắc với sơ đồ hệ thống mạch kín hay
hệ thống mạng điện (như H.1.10) cả hai máy cắt đều thường đóng. Sự chuyển đổi dao cách ly tự
động cùng với việc giảm bớt số máy cắt có thể được thực hiện bằng cách dùng máy cắt nối
phân đoạn ở thanh góp điện áp thấp (H.1.13).
Hình 1.13: Trạm biến áp phân phối với máy cắt nối phân đoạn phía điện áp thấp