MÔ HÌNH ĐƯỜNG dây TRUYỀN tải điện, mô PHỎNG và vận HÀNH ĐƯỜNG dây BẰNG PHẦN mềm MATLAB

ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP i CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG























Lời cảm ơn


Lời đầu, em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến cô Nguyễn Thị Ngọc Soạn
là giáo viên trực tiếp hướng dẫn, giới thiệu, cung cấp nguồn tài liệu và tạo mọi

điều kiện cho em hoàn thành đồ án này.
Ngoài ra, em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy giáo, cô giáo trong bộ
môn Điện Công Nghiệp, trong khoa Đã giảng dạy, hướng dẫn, trang bị cho
em những kiến thức cần thiết về lý thuyết cũng như thực hành giúp em hoàn
thành đề tài này.
Trong quá trình thực hiện, tuy em đã cô gắng nhiều nhưng do trình độ kiến
thức cũng như kinh nghiệm thực tế vẫn còn hạn hẹp nên em vẫn có những sai
sót trong bài. Vậy, em xin nhận được sự đóng góp ý kiến từ quý thầy, cô và
những người có kinh nghiệm.
Xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Lê Thị Hường

ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP ii CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
MỤC LỤC
MỤC LỤC ii
DANH MỤC HÌNH vi
DANH MỤC BẢNG ix
MỞ ĐẦU 1
TỔNG QUAN 2
Tổng quan đề tài 2
Lý do chọn đề tài 2
Phạm vi của đề tài 2
CHƯƠNG I: CÁC THÔNG SỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY VÀ CÁP TRUYỀN TẢI ĐIỆN 3
1.1. Các đặc tính của đường dây truyền tải điện 3
1.1.1. Cấu tạo đường dây dẫn điện trên không 3
1.1.2. Ký hiệu của dây dẫn điện 5
1.1.2.1. Dây Nga 5

1.1.2.2. Dây Mỹ 5
1.1.2.3. Dây Pháp 5
1.1.3. Các loại cáp ngầm 5
1.2. Điện trở của đường dây truyền tải điện 6
1.2.1. Điện trở dây dẫn 6
1.2.2. Khả năng mang tải của dây dẫn điện trên không 7
1.3. Điện cảm của đường dây truyền tải điện 9
1.3.1. Các hệ thức cơ bản của điện cảm 9
1.3.1.1. Từ thông móc vòng bên trong 11
1.3.1.2. Từ thông móc vòng bên ngoài 12
1.3.2. Điện cảm và bán kính trung bình nhân của đường dây truyền tải điện 13
1.3.3. Điện cảm của đường dây truyền tải điện một pha 15
1.3.4. Điện cảm của đường dây truyền tải điện ba pha 16
1.3.5. Cảm kháng đường dây truyền tải điện đơn ba pha đối xứng 18
1.3.6. Cảm kháng đường dây truyền tải điện ba pha hoán vị 19
1.3.7. Cảm kháng đường dây truyền tải điện ba pha lộ kép 20
1.3.8. Dùng bảng kiểm tra cảm kháng của dây dẫn 22
1.4. Điện dung của đường dây truyền tải điện 29
1.4.1. Điện dung với bản cực song song, điện tích điểm và dây dẫn hình trụ 29
1.4.2. Điện dung của đường dây một pha 31
1.4.3. Điện dung của đường dây ba pha đối xứng 33
1.4.4. Điện dung của đường dây lộ kép 36
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP iii CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
1.5. Tổn hao vầng quang của đường dây tải điện 39
1.5.1. Hiện tượng vầng quang và tổn hao do vầng quang 39
1.5.2. Ví dụ 41
1.6. Các thông số đường dây cáp ngầm 42
1.6.1. Điện trở và cảm kháng của cáp ngầm 42

1.6.1.1. Cáp ba pha ba lõi có chung vỏ chì và vỏ bọc kim loại nếu có 42
1.6.1.2. Tổng trở của đường dây ba pha gồm các dây cáp một lõi 43
1.6.2. Điện dung của đường dây cáp 48
1.6.2.1. Điện dung cáp một lõi 48
1.6.2.2. Điện dung cáp ba lõi 49
CHƯƠNG II: MÔ HÌNH ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 53
2.1. Tổng quát 53
2.2. Truyền tải điện ba pha 53
2.3. Đường dây truyền tải điện tải ngắn 54
2.4. Đường dây truyền tải điện có chiều dài trung bình 56
2.4.1. Mạch

chuẩn 56
2.4.2. Mạch T chuẩn 57
2.5. Đường dây truyền tải điện dài 58
2.6. Mạch tương đương của đường dây dài 65
2.6.1. Mạch

tương đương 65
2.6.2. Mạch T tương đương 67
2.7. Cách tính hằng số mạch
A
,
B
,
C
,
D
của đường dây truyền tải điện 68
2.8. Mô hình mạch điện một đường dây dài 75

CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 77
3.1. Tính toán vận hành đường dây tải điện ngắn 77
3.1.1. Tính toán đường dây ngắn từ các điều kiện về đầu nhận 77
3.1.2. Tính toán đường dây ngắn từ các điều kiện của đầu phát 83
3.1.3. Bài toán đặc thù của đường dây tải điện 85
3.2. Tính toán biểu diễn đường dây tải điện theo sơ đồ hình

87
3.2.1. Tính toán theo các điều kiện về đầu nhận 87
3.2.2. Tính toán theo các điều kiện của đầu phát 88
3.2.3. Phương pháp tính từng bước 91
CHƯƠNG IV: PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 94
4.1. Định nghĩa bài toán phân bố công suất 94
4.2. Phương trình công suất đường dây đơn giản 94
4.2.1. Tổng quát 94
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP iv CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
4.2.2. Trường hợp đặc biệt 97
4.2.3. Kết luận 98
4.2.4. Bài toán ứng dụng 99
4.3. Các phương trình cơ bản 101
4.3.1. Phương trình dòng điện điểm nút, viết cho nút k như sau 101
4.3.2. Phương trình điện áp viết cho mạch vòng thứ k có dạng tổng quát 103
4.3.3. Phương trình công suất nút 106
4.4. Khảo sát phân bố công suất dùng ma trận Y
TC
bằng phép lặp GAUSS – SEIDEL
106
4.5. Khảo sát phân bố công suất dùng ma trận Z

BUS
bằng phép lặp GAUSS – SEIDEL.
112
4.6. Phân bố công suất và phương pháp NEWTON – RAPHSON 114
4.6.1. Tính toán theo số phức dạng vuông góc 114
4.6.2. Tính toán theo số phức dạng cực 116
CHƯƠNG V: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM MATLAB 120
5.1. Tìm hiểu về công ty MathWorks 120
5.2. Giới thiệu 120
5.3. Các hộp công cụ của Matlab 122
5.4. Giới thiệu hộp công cụ Simulink 123
5.5. Giới thiệu hộp công cụ SimPowerSystem 125
5.5.1. Giới thiệu SimPowerSystem 125
5.5.2. Các thư viện của SimPowerSystem 126
5.5.2.1. Thư viện Electrical Sources 126
5.5.2.2. Thư viện Elements 127
5.5.2.3. Thư viện Power Electronics 128
5.5.2.4. Thư viện Machines 129
5.5.2.5. Thư viện Measurements 130
5.5.2.6. Thư viện Application Libraries 131
5.5.2.7. Extra Library 132
5.5.3. Trình tự mô phỏng một mạch điện 132
CHƯƠNG VI: PHÂN TÍCH VẬN HÀNH ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN BẰNG
PHẦN MỀM MATLAB 133
6.1. Bài toán ứng dụng 133
6.2. Các bước giải bài toán ứng dụng bằng chương trình lineperf phân tích, tính toán,
vận hành đường dây truyền tải điện 134
6.2.1. Bước 1 134
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP v CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
6.2.2. Bước 2 134
6.2.3. Bước 3 134
6.2.4. Bước 4 135
6.2.5. Bước 5 135
6.2.6. Bước 6 135
6.2.7. Bước 7 135
6.2.8. Bước 8 136
6.2.8.1. Bù ngang 136
6.2.8.2. Bù dọc 136
6.2.8.3. Bù hỗn hợp 136
6.2.9. Bước 9 137
6.2.10. Bước 10 137
6.3. Kết quả bài toán ứng dụng 137
6.3.1. Chương trình mô phỏng và vận hành đường dây 137
6.3.2. Các thông số đường dây 137
6.3.3. Câu a 137
6.3.4. Câu b 138
6.3.5. Câu c 138
6.3.6. Câu d 138
6.3.7. Câu e 139
6.3.8. Câu f 139
6.3.9. Câu g 140
6.3.10. Câu h 140
6.3.11. Câu i 141
6.3.12. Câu j 142
6.3.13. Câu k 142
CHƯƠNG VII: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 143
7.1. Kết luận 143
7.2. Kiến nghị 143

TÀI LIỆU THAM KHẢO 145





ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP vi CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cáp bảy sợi D = 3d 3
Hình 1.2: Trình bày một số cáp vặn xoắn 4
Hình 1.3: Một số dây nhôm lõi thép ACSR 4
Hình 1.4: Dây cáp rỗng 5
Hình 1.5: Cáp một lõi, cách điện bằng giấy, vỏ chì 6
Hình 1.6: Từ thông trong mạch từ 9
Hình 1.7: Mô hình quy tắc bàn tay phải 9
Hình 1.8: Tiết diện của dây dẫn hình trụ 10
Hình 1.9: Ống hình trụ 12
Hình 1.10: Từ thông đi giữa hai điểm D
1
và D
2
13
Hình 1.11: Dây dẫn gồm bảy sợi bện vặn xoắn 14
Hình 1.12: Mô hình dây dẫn bốn dây bện xoắn 15
Hình 1.13: Đường dây một pha hai dây dẫn 15
Hình 1.14: Đường dây ba pha bốn dây 16
Hình 1.15: Đường dây ba pha hoán vị đầy đủ 19
Hình 1.16: Đường dây ba pha lộ kép hoán vị đầy đủ 21

Hình 1.17: Bố trí của đường dây 24
Hình 1.18: Bố trí đường dây 24
Hình 1.19a: Bản mặt song song 29
Hình 1.19b: Điện tích điểm 30
Hình 1.19c: Dây dẫn điện hình trụ 30
Hình 1.20: Điện trường giữa hai dây dẫn song song 31
Hình 1.21: Điện dung tạo ra giữa các dây dẫn 32
Hình 1.22: Bố trí đường dây và đồ thị vector đường dây ba pha đối xứng 33
Hình 1.23: Điện dung giữa các pha trong mạng ba pha đối xứng 34
Hình 1.24: Điện dung giữa hai dây dẫn 34
Hình 1.25: Bố trí đường dây ba pha và ảnh chiếu của chúng qua mặt đất 35
Hình 1.26: Bố trí đối xứng đường dây ba pha lộ kép 36
Hình 1.27: Kích thước và bố trí đường dây 37
Hình 1.28: Cáp một lõi 48
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP vii CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
Hình 1.29: Các điện dung trong cáp ba lõi 49
Hình 1.30: Biến đổi về các mắc hình Y 50
Hình 1.31: Sơ đồ thay thế hình Y của điện dung cáp 50
Hình 1.32a: C
s
và 3C
c
mắc song song khi C
s
mắc hình sao với vỏ cáp và 3C
c
mắc hình sao
đối với trung tính N 50

Hình 1.32b: Điện dung tương đương mỗi pha 51
Hình 1.33: Thí nghiệm 1 với lõi 3 được nối vỏ 51
Hình 1.34: Thí nghiệm 2 nối chung ba lõi 52
Hình 1.35: Thí nghiệm 3 lõi 2 và lõi 3 nối vỏ 52
Hình 2.1a: Mô hình máy phát điện ba pha cấp cho ba phụ tải một pha 53
Hình 2.1b: Đồ thị vector máy phát điện ba pha cân bằng 54
Hình 2.2: Mô hình một pha của mạch sao cân bằng với tổng trở tập trung 54
Hình 2.3a: Mạch tương đương đường dây ngắn 54
Hình 2.3b: Đồ thị vector đường dây ngắn 55
Hình 2.4: Đồ thị vector đường dây ngắn tải có tính dung 55
Hình 2.5: Mạch

- chuẩn của đường dây có chiều dài trung bình 56
Hình 2.6: Mạch T – chuẩn của đường dây có chiều dài trung bình 58
Hình 2.7: Một đoạn vi cấp của đường dây dài 58
Hình 2.8: Mạch

tương đương của đường dây dài 66
Hình 2.9a: Mạch

- chuẩn 66
Hình 2.9b: Mạch

tương đương 66
Hình 2.10: Mạch T tương đương của đường dây dài 67
Hình 2.11a: Mạch T – chuẩn 68
Hình 2.11b: Mạch T tương đương 68
Hình 2.12: Mạch

tương đương 75

Hình 2.13: Mạch

- chuẩn 76
Hình 3.1a: Mạch tương đương đường dây ngắn 77
Hình 3.1b: Đồ thị vector mạch tương đương đường dây ngắn 77
Hình 3.2: Đồ thị vector với I
N
làm gốc 82
Hình 3.3: Sơ đồ thay thế đường dây ngắn 83
Hình 3.4: Đồ thị vector với I
P
làm gốc 83
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP viii CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
Hình 3.5: Đồ thị vector với U
P
làm gốc 84
Hình 3.6: Sơ đồ bài toán đặc thù 86
Hình 3.7a: Mạch

- chuẩn 87
Hình 3.7b: Sơ đồ vector với U
N
làm gốc 88
Hình 3.8: Sơ đồ vector với U
P
làm gốc 89
Hình 4.1: Mô hình biểu diễn quan hệ điện áp và dòng điện đầu phát và đầu nhận 95
Hình 4.2: Biểu diễn chiều của công suất 100

Hình 4.3: Sơ đồ tổng dẫn của mạng điện thụ động 102
Hình 4.4: Sơ đồ tương đương của mạng thụ động 103
Hình 4.5: Mạch tương đương hình cào của hệ thống bốn thanh cái 104
Hình 4.6: Mạch tương đương hình cào của hệ thống n thanh cái 105
Hình 4.7: Sơ đồ thay thế hình

của các nhánh 108
Hình 4.8: Phân bố công suất cho mạng điện ba pha biểu diễn bằng sơ đồ một pha 110
Hình 4.9: Mạng điện có ba thanh 114
Hình 4.10: Chiều công suất mạng điện ba nút 118
Hình 5.1: Màn hình khởi động phần mềm Matlab 120
Hình 5.2: Cửa sổ công cụ Simulink 124
Hình 5.3: Cửa sổ thư viện Powerlib 126
Hình 5.4: Các khối của thư viện nguồn điện 126
Hình 5.5: Cửa sổ thư viện các phần tử 127
Hình 5.6: Cửa sổ thư viện mô hình các thiết bị điện tử 129
Hình 5.7: Cửa sổ thư viện mô hình các máy điện 130
Hình 5.8: Cửa sổ thư viện mô hình các khối đo 131
Hình 5.9: Cửa sổ thư viện Application Libraries 131
Hình 5.10: Cửa sổ thư viện Extra Library 132
Hình 6.1: Trắc đồ điện áp với đường dây có bù và không bù 139
Hình 6.2: Đồ thị vòng tròn công suất đầu nhận với U
P
thay đổi từ U
N
đến 1.3U
N
141
Hình 6.3: Trắc đồ điện áp khi điện áp đầu phát là 765(kV) 142
Hình 6.4: Đường cong mang tải của đường dây. 142

ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP ix CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Số lượng sợi, đường kính ngoài một số loại cáp 4
Bảng 1.2: GMR của một số loại dây dẫn 14
Bảng 1.3: Đường kính tối thiểu của dây dẫn tùy theo cấp điện áp 40
Bảng 2.1: Điện trở đặc tính của một số loại dây 64

ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 1 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
MỞ ĐẦU
Điện năng là yếu tố năng lượng gần như hàng đầu trong công cuộc xây dựng phát
triển và bảo vệ đất nước ngày càng giàu mạnh, văn minh và tiên tiến. Khi các công
trình nhà máy, xí nghiệp, khu công nghiệp, khu đô thị được thi công thì việc xây
dựng một hệ thống truyền tải điện, cung cấp điện là rất quan trọng. Để đảm bảo an toàn
cho mọi người trong quá trình thi công cũng như vận hành thì việc thiết kế một hệ
thống cung cấp điện cần đảm bảo các yêu cầu về: điện áp, công suất truyền tải, độ sụt
áp trên đường dây, chống sét…
Trước khi thi công hệ thống điện cho bất kỳ công trình lớn hay nhỏ nào thì chúng ta
phải tính toán kỹ lưỡng các thông số trong hệ thống khi vận hành các trường hợp bình
thường, sự cố của hệ thống cung cấp điện để có biện pháp khắc phục , hạn chế thiệt hại
đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành sử dụng. Việc tính toán phân bố công suất trên
lưới điện phân phối trước khi thi công được dựa trên sự mô phỏng, vận hành trên phần
mềm. Để việc tính toán thiết kế được nhanh chóng ngày nay người ta thường sử dụng
các phần mềm chuyên dụng để mô phỏng, một trong những phần mềm đó là MatLab.
Tuy đã cố gắng rất nhiều nhưng do kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình thực
hiện đồ án Tốt nghiệp sẽ có nhiều phần sai sót, rất mong sự góp ý của quý Thầy Cô để
bài báo cáo này được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn Cô Nguyễn Thị Ngọc Soạn và các Thầy Cô
giáo trong BM Điện Công Nghiệp, trong khoa đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời
gian qua.
Sinh Viên
Lê Thị Hường

ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 2 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
TỔNG QUAN
Tổng quan đề tài
Điện tử - vi tính là hai trong những ngành có tốc độ phát triển mạnh. Vì thế, việc
ứng dụng chuyên ngành công nghệ thông tin vào ngành điện công nghiệp để nâng cao
hiệu quả sản xuất là điều tất yếu. Máy tính không chỉ giúp ta thiết kế, tính toán nhanh,
mô phỏng các bài toán về hệ thống điện mà nó còn có thể kiểm soát được mọi hoạt
động của cơ sở dữ liệu, phát hiện sự cố, thậm chí còn tự động khắc phục sự cố,
Với đề tài “MÔ HÌNH ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN, MÔ PHỎNG VÀ VẬN
HÀNH ĐƯỜNG DÂY BẰNG PHẦN MỀM MATLAB” sẽ tìm hiểu các nội dung:
Chương I: Các thông số trên đường dây truyền tải điện
Chương II: Mô hình đường dây truyền tải điện
Chương III: Các phương pháp tính toán đường dây truyền tải điện
Chương IV: Phân bố công suất trên đường dây truyền tải điện
Chương V: Giới thiệu phần mềm Matlab
Chương VI: Phân tích vận hành đường dây truyền tải điện bằng phần mềm Matlab
Chương VII: Kết luận và kiến nghị
Lý do chọn đề tài
Đề tài có nhiều ứng dụng hệ thống thực tế và có tính chính xác tương đối cao.
MatLab là phần mềm đa năng, có thể lập trình, mô phỏng, giao tiếp với các hệ
thống lớn. Ngôn ngữ MatLab là ngôn ngữ bậc cao nên rất linh hoạt với các ứng dụng
phức tạp, MatLab còn có thể liên kết với nhiều phần mềm khác và nhiều chương trình
có thể chạy cùng một lúc, kết quả được tính toán nhanh và chính xác.

Với đam mê tìm hiểu về ngành nghề và các ứng dụng thực tế của MatLab trong quá
trình học tập nên tôi rất hài lòng về đề tài này.
Phạm vi của đề tài
Đối tượng nghiên cứu: Ứng dụng phần mềm MatLab để mô phỏng vận hành đường
dây truyền tải điện.
Mục đích nghiên cứu: Tìm hiểu các ứng dụng của MatLab cho việc tính toán, mô
phỏng vận hành đường dây truyền tải điện.
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 3 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
CHƯƠNG I: CÁC THÔNG SỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY
VÀ CÁP TRUYỀN TẢI ĐIỆN
1.1. Các đặc tính của đường dây truyền tải điện
1.1.1. Cấu tạo đường dây dẫn điện trên không
Kết cấu điển hình của đường dây truyền tải điện trên không gồm có: Cột, dây dẫn,
sứ cách điện, dây chống sét và các phụ kiện khác. Các đường dây trên không một mạch
và hai mạch bố trí cùng một cột được sử dụng phổ biến. Ngoài ra, khi đường dây có
U
đm
> 230(kV) thì nên phân pha dây dẫn để hạn chế tổn thất vầng quang.
Các loại dây dẫn truyền tải cao áp như: Dây nhôm lõi thép AC (Aluminum
Conductor), dây nhôm lõi thép tăng cường ACSR (Aluminum Conductor Steel-
Reinforced), dây toàn nhôm AAC (All Aluminum Conductor), dây toàn hợp kim nhôm
AAAC (All Aluminum Alloy Conductor), và dây nhôm lõi hợp kim nhôm ACAR
(Aluminum Conductor Alloy Reinforced). Có các thông số kỷ thuật tra phụ lục 1.
Tất cả các dây nhôm được dùng dưới dạng cáp nhiều sợi vặn xoắn. Cáp đồng nhất
được chế tạo từ nhiều sợi có đường kính như nhau. Chúng gồm một sợi dây trung tâm
ở giữa bao bọc bên ngoài bởi nhiều lớp dây quấn vặn xoắn xem hình 1.1:

Hình 1.1: Cáp bảy sợi D = 3d

Ngoài ra có một số loại cáp như sau:

Hình 1.2: Trình bày một số cáp vặn xoắn

1 sợi 3 sợi 7 sợi 12 sợi
19 sợi
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 4 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
Bảng 1.1: Số lượng sợi, đường kính ngoài một số loại cáp
Cáp Số lượng sợi Đường kính ngoài
1

6
7

12
19

18
37

24
61

30
7
19
37
61

91
3d
5d
7d
9d
11d

Các cáp phức hợp như cáp nhôm lõi thép (AC, ACSR) hay almelec – thép gồm các
sợi có đường kính bằng nhau, tiết diện có thể đến 250(mm
2
) đến 300(mm
2
) xem hình
1.3. Tiết diện lớn hơn thường dùng cáp có sợi nhôm và sợi thép không cùng đường
kính, cho phép thay đổi tỷ số giữa tiết diện phần nhôm với tiết diện phần thép để đảm
bảo vừa sức bền cơ và tính dẫn điện của dây dẫn. Phần thép dùng tăng sức bền cơ khí,
phần nhôm dùng để dẫn điện.

Hình 1.3: Một số dây nhôm lõi thép ACSR

Hình 1.4: Dây cáp rỗng
Đường dây tải điện siêu cao áp do yêu cầu phải tăng đường kính dây dẫn để giảm tổn
thất vầng quang và cảm kháng của đường dây nên có thể dùng dây rỗng xem hình 1.4:
6 nhôm

1 thép

7 nhôm

1 thép

6 nhôm

7 thép

Tia I một lớp Tia I hai lớp
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 5 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
Loại dây này ít được sử dụng vì lắp đặt khó khăn và sức bền cơ kém. Một dạng khác
của dây dẫn đường dây siêu cao áp là mỗi pha của dây dẫn được phân làm nhiều dây đặt ở
các đỉnh của một đa giác đều (tam giác, hình vuông, lục giác…) gọi là dây phân pha.
1.1.2. Ký hiệu của dây dẫn điện
1.1.2.1. Dây Nga
Các loại dây dẫn được kí hiệu bằng chữ cái và chữ số. Chữ cái chỉ vật liệu làm ra
dây đó. Chữ số chỉ tiết diện của dây (mm
2
). Các chữ cái như sau: M: Đồng, A: Nhôm,
AC: Nhôm lõi thép, ACY: Nhôm lõi thép tăng cường,

C: Thép.
1.1.2.2. Dây Mỹ
Vì đơn vị đo lường của Mỹ khác với đơn vị đo lường quốc tế nên phải quy đổi, sau
đây là đơn vị đo chiều dài phổ biến một số nước ở Bắc Mỹ và Châu Âu:
1(mile) = 1609(m). 1(m) = 3.281(foot).
1(inch) = 2,54(cm). 1(cm) = 0.3937(inch) = 393.7(mile).
1 (foot) = 12(inch) = 30,48(cm) = 3.048(dm).
1(mile) = 0,001(inch) =10
-3
(inch) = 0.001*2.54 = 2.54*10

-3
(cm).
Để đo tiết diện dây dẫn còn sử dụng đơn vị đo:
1 cmil (circular mil) = 5,067.10
-4
(mm
2
).
1 cmil là diện tích hình tròn có đường kính là 1(mile) hay 10
-3
(inch).
1.1.2.3. Dây Pháp
Dây hợp kim nhôm dùng ở Pháp có tên Almelec được tiêu chuẩn ký hiệu AGS/L.
1.1.3. Các loại cáp ngầm
Cáp ngầm có một hay nhiều lõi có vỏ bọc bảo vệ (vỏ chì hoặc vỏ nhôm) các dây
dẫn được cách điện với nhau và cách điện với vỏ bọc. Lõi cáp được làm bằng dây đồng
hay dây nhôm nhiều sợi vặn xoắn. Cáp một lõi dây dẫn có tiết diện tròn, trong cáp có
nhiều lõi dây dẫn có tiết diện hình quạt (hay bầu dục). Dây dẫn rỗng ở giữa được dùng
cho loại cáp đầy dầu. Cách điện được dùng là giấy tẩm dầu, cao su, vải tẩm vecni, đối với
cáp ngầm cao áp cách điện chủ yếu là giấy tẩm dầu.
Ở điện áp cao vừa phải khoảng 30(kV) cáp điện lực có kết cấu rắn chắc xem hình
1.5. Cách điện là một băng giấy quấn thật chặt quanh lõi. Sau khi quấn giấy, cáp được
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 6 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
tẩm chân không bằng dầu cách điện có độ nhớt cao. Vì cách điện rắn có xu hướng tồn
tại các khe hở (chứa đầy hơi của chất tẩm cách điện) là nơi gây ra phóng điện trong
chất khí (vầng quang) nên cách điện loại này không dùng cho điện cao áp.

Hình 1.5: Cáp một lõi, cách điện bằng giấy, vỏ chì

Ở cáp cao áp, hợp chất tẩm có độ nhớt cao được thay bằng chất có độ nhớt thấp
(cáp đầy dầu) hoặc được thay bằng khí trơ thường là khí nitơ (cáp đầy khí) để duy trì ở
áp suất cao để lấp kín các khe hở nhằm tăng cường độ cách điện.
Các loại cách điện dùng trong chế tạo cáp điện:
- Cách điện bằng giấy tẩm dầu.
- Cách điện bằng Polyetylene (PE).
- Cách điện bằng Polyvynilclorit(PVC).
- Cách điện cao su.
- Cách điện polyetylen khâu mạch (XLPE).
- Màn chắn điện từ cho dây và cáp điện.
Cáp ba lõi hay nhiều lõi có hai loại cơ bản:
- Cáp có đai cách điện.
- Cáp có đai kim loại.
Kích thước của cáp đã được tiêu chuẩn hóa và có thể tra ở phần phụ lục 1:
1.2. Điện trở của đường dây truyền tải điện
1.2.1. Điện trở dây dẫn
Điện trở của dây dẫn có đơn vị là (
km/

) xem phụ lục 1. Trên thực tế, nếu dùng
công thức tính điện trở một chiều
F
l
R


(F là tiết diện dây dẫn) để tính điện trở của
các loại dây dẫn thì kết quả hoàn toàn không giống ở phụ lục 1, mà thông thường bé
hơn vì các lý do:
V

ỏ ch
ì

Cách điện
Dây dẫn (lõi)
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 7 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
- Hiệu ứng mặt ngoài của điện xoay chiều làm cho điện trở suất

tăng lên (



~
).
- Hiệu ứng ở gần làm cho mật độ dòng điện phân bố trong dây dẫn không đều.
- Phần lớn chiều dài thực tế của dây vặn xoắn thường lớn hơn 2%

3% .
- Nhiệt độ thay đổi cũng làm cho điện trở thay đổi. Đối với đường dây trên không
yếu tố nhiệt độ không cần xét đến. Trường hợp phải tính đến điện trở thực tế theo nhiệt
độ thực tế thì hệ số nhiệt độ của điện trở dây đồng và dây nhôm bằng 0.004/
0
C.
Trong các yếu tố trên thì hai yếu tố đầu hầu như không ảnh hưởng đến trị số R, còn
hai yếu tố sau ảnh hưởng nhiều tới trị số R. Nếu biết nhiệt độ R
t1
của dây dẫn ở nhiệt
độ t

1
0
C thì điện trở R
t2
ở nhiệt độ t
2
0
C có thể tính từ biểu thức:
01
02
1
2
*1
*1


t
t
R
R
t
t



(1.1)
Có được (1.1) từ quan hệ


tRR

t
*1
00

 . Trong đó, R
t
là điện trở ở 0
0
C và
0

là
hệ số nhiệt độ ở 0
0
C của dây dẫn, với đồng
0

= 0.0041/
0
C, với nhôm
0

= 0.0038/
0
C.
Sau đây là vài số liệu cần nhớ:
- Trường hợp điện một chiều điện trở suất:
)/(18
2
kmmm

Cu


và
)/(5.29
2
kmmm
Al



- Trường hợp điện xoay chiều điện trở suất:
)/(8.18
2
kmmm
Cu


và )/(5.31
2
kmmm
Al



Điện dẫn suất với


1
 thì:









2
53
mm
m
Cu

và








2
7.31
mm
m
Al


1.2.2. Khả năng mang tải của dây dẫn điện trên không
Công suất tỏa nhiệt (I
2
* r(W)) sinh ra trong dây dẫn được tiêu tán khỏi mặt ngoài
của dây một phần vì bức xạ (
,
bx

(W/cm
2
)), một phần nhờ đối lưu (
,
dl

(W/cm
2
)).
I
2 *
r = A*(
bx

+
dl

) (1.2)
Theo định luật: Stefan – Boltzmann, tổn hao nhiệt bức xạ là:

























4
4
10001000
**7.5
xq
dd
bx
T
T

E

(W/cm
2
) (1.3)
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 8 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
Trong đó: T
dd
và T
xq
là nhiệt độ Kelvin của dây dẫn và môi trường xung quanh, E là
hệ số phát xạ E = 1 đối với vật thể đen tuyệt đối, E = 0.5 đối với đồng bị oxit hóa.
Nếu T
dd
– T
xq
=

t độ bách phân là sự gia tăng nhiệt độ dây dẫn và với
2.0

xq
T
t
, ta
có thể dùng khai triển nhị thức để được dạng gần đúng sau:
t
T

E
xq
bx









 *
1000
**0228.0
3

(W/cm
2
) (1.4)
Nếu nhiệt độ xung quanh là 40
0
C (T
xq
= 273
0
+ 40
0
K) và E = 0.5:
3

3
10**35.0*
1000
313
**0114.0








 ttE
bx

(W/cm
2
) (1.5)
Sự tiêu tán nhiệt lượng do đối lưu được xác định như sau:
t
aT
vp
dl
 *
*2*
*
*0184.0
123.0
0


(W/cm
2
) (1.6)
Trong đó: V là vận tốc gió tính bằng m/giây (ngoài trời thường v

0.6 m/giây), p
là áp suất không khí (p = 1 với áp suất chuẩn định), 2*a là đường kính của dây tính
bằng (mm), T
0
là nhiệt độ của không khí.
Với áp suất chuẩn (p = 1), vận tốc gió v = 0.6m/s và nhiệt độ 40
0
C (hay 313
0
K), thì:
t
a
dl
 *
*2
0069.0

(W/cm
2
)
Như vậy, dòng điện chấp nhận được ứng với một sự gia tăng nhiệt độ của dây dẫn
bằng
Ct
0


là: 









a
r
tA
I
cp
*2
0069.0
10*35.0
*
3
(1.7)
Trong đó: A là diện tích mặt ngoài của đoạn dây dẫn (cm
2
), r là điện trở (

).
Nhiệt độ cho phép tối đa được giới hạn khoảng 100
0
C, nếu không cả đồng và nhôm

sẽ bị ăn mòn dần dưới tác dụng lâu dài của nhiệt độ lớn hơn. Do đó, muốn an toàn khi
xét I
cp
nhiệt độ dây dẫn chỉ được gia tăng tối đa vào khoảng từ 40
0
C đến 50
0
C.
Tuy nhiên, cần lưu ý là do các điều kiện tổn hao trên dây, độ sụt áp hay là vấn đề ổn
định tĩnh… khiến ta phải vận hành đường dây với một trị số dòng điện nhỏ hơn nhiều so
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 9 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
với trị số cho phép phát nóng. Sự phát nóng này chỉ trở thành yếu tố giới hạn khả năng
mang tải trong các đường dây ngắn, đặc biệt là trong các đường dây phân phối hạ thế.
1.3. Điện cảm của đường dây truyền tải điện
1.3.1. Các hệ thức cơ bản của điện cảm
Định luật Ohm:


IN *
(weber) (1.8)
Từ thông bên trong mạch từ có từ trở

thì tỷ lệ thuận (và cùng pha) với sức điện
động và tỷ lệ nghịch với từ trở

. Xem hình 1.6, áp dụng quy tắc vặn nút chai để xác
định chiều của từ thông, có thể sử dụng quy tắc bàn tay phải để tìm từ thông.
a

b
N

ab
I



Hình 1.6: Từ thông trong mạch từ
Áp dụng quy tắc bàn tay phải đối với một dây dẫn thẳng bằng cách cho ngón tay cái
chỉ theo dòng điện các ngón tay khác nắm chắc quanh dây dẫn, chiều từ thông là chiều
nắm của bàn tay từ cổ tay đến đầu ngón tay xem hình 1.7:
a +
b

ab
I


Hình 1.7: Mô hình quy tắc bàn tay phải
Phương trình điện áp cảm ứng viết cho đường dây đơn là:
dt
Nd
dt
diL
e
ab
ab
)(
*





(1.9)
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 10 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
Từ đó tự cảm L cho bởi:
di
d
di
Nd
L
)()(



(H), (với i = i
ab
) (1.10)
Nếu môi trường từ tính tuyến tính (quanh dây dẫn là không khí):
i
L

 (H). Với

là
từ thông móc vòng tính theo webe – vòng,





** NiL
. Trong đó: i tính bằng (A),
L tính bằng (H),

tính bằng (W/vòng).
Điện kháng X ở điện xoay chiều tần số f cho bởi:
hd
hd
I
f
LfX


***2
***2


(

) (1.11)
Với I
hd
và
hd

là các giá trị hiệu dụng.
Điện áp cảm ứng trên đoạn dây ab:












ab
hd
abababab
I
fj
IjXIZIE
***2*
*)(**


hdab
fjE 

***2*

(V) (1.12)
Để đơn giản về sau, kí hiệu I và

là các giá trị hiệu dụng phức.

Xem hình vẽ 1.8:
dx
x
r
d
x


Hình 1.8: Tiết diện của dây dẫn hình trụ
Dây dẫn hình trụ tiết diện đặc dài vô hạn tải dòng điện I. Giả thiết mật độ dòng phân
bố đều trên toàn thể tiết diện dây. Dòng điện từ trong ra sẽ tạo ra từ thông chạy theo
ngược chiều kim đồng hồ trong mỗi phần tử vi phân cấp dx như đã trình bày ở trên.
Từ thông móc vòng tổng gồm từ thông móc vòng bên ngoài
ng

, từ thông này móc
vòng cả dòng điện và từ thông móc vòng từng phần hay móc vòng bên trong
tr

, từ
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 11 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
thông này chỉ móc vòng một phần của dòng điện. Vậy thì trong phương trình
I
L


,


được chia làm hai phần sao cho:
ngtr

.
1.3.1.1. Từ thông móc vòng bên trong
Lấy một ống hình trụ có bề dày vi cấp dx, từ thông móc vòng bên trong
tr

là tổng
số của các từ thông móc vòng vi cấp ở bên trong. Từ thông mỗi mét chiều dài của hình
ống có bề dày dx là:
ldxBABd
xxxx
*** 
với l = 1m
dxHd
xx
**




dx
x
I
d
x
x
*
*

2




Với:
x
I
H
x
x
*
*
2


là từ trường cách tâm dây dẫn một khoảng cách x, I
x
là tất cả
dòng điện chạy phía trong của ống. Nếu giả thiết mật độ dòng điện bằng nhau trên toàn
tiết diện thì I
x
là một phần của dòng điện tổng:
I
r
x
I
r
x
I

x
**
*
*
2
2
2
2





















Từ đó:

dx
r
I
d
x
x
*
*
*
2
*
2




Nhưng từ thông (
x
d
) chỉ móc vòng một phần của dòng điện toàn phần chạy trong
dây dẫn, như vậy:
dx
r
xI
r
x
d
I
I
d

x
x
*
*
*
2
**
**
22
2




dx
r
xI
d *
4
*
*
2
**
3




Cộng tất cả các từ thông móc vòng vi cấp này từ tâm dây x = 0 cho đến mặt ngoài
của dây x = r ta có:





*8
*
*
**2
**
0
4
3
I
dx
r
xI
r
tr


(1.13)
Cho hệ số từ thẩm tương đối của môi trường dây dẫn bằng 1, trong hệ thống (hợp lý
hóa) MKS:
7
10**4




Như vậy:

7
10*
2


I
tr
(Wb*vòng/m).
tr

không phụ thuộc kích thước dây.
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 12 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
Suy ra:
7
10*
2
1


tr
L
(H/m)
1.3.1.2. Từ thông móc vòng bên ngoài
Xét ống hình trụ bán kính x với x > r, bề dày dx bên ngoài dây dẫn xem hình vẽ 1.9:
Cường độ từ trường ở vị trí x là:
x
I
H

x
*
*
2


(1.14)
Mật độ từ thông trong ống này là:
x
I
HB
xx
*
*
2
*
*




(1.15)
dx
r
x

Hình 1.9: Ống hình trụ
Từ thông móc vòng từ bề mặt dây đến khoảng cách D bên ngoài dây dẫn là:









D
r
D
r
xng
dx
x
I
dxB
**2
*
*



r
DI
ng
ln
*
2
*




với
7
10**4




r
D
I
ng
ln**10*2
7

(Wb.vòng/m)
r
D
I
L
ng
ng
ln*10*2
7



(H/m) (1.16)
Phương trình viết cho
ng


và L
ng
có thể áp dụng để tính từ thông móc vòng và điện
cảm ứng với từ thông đi giữa hai điểm 1 và 2 nếu thay D bằng D
2
và r bằng D
1
(2 xa
hơn 1) xem hình vẽ 1.10:
1
2
7
12
ln**10*2
D
D
I


(Wb.vòng/m) (1.17)
1
2
7
12
ln*10*2
D
D
I
L

ng




(H/m) (1.18)
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 13 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
D
1
D
2
I

Hình 1.10: Từ thông đi giữa hai điểm D
1
và D
2
1.3.2. Điện cảm và bán kính trung bình nhân của đường dây truyền tải điện
Từ thông móc vòng tổng cộng
t

là:
r
DII
ngtrt
ln
*2
*

*8
*





(1.19)
r
D
I
L
t
t
ln
*2*8







(1.20)
Nếu:
7
10**4




Thì:
7
10*ln*2
2
1








r
D
L
t
(H/m) (1.21a)
7
10*ln
4
1
*2









r
D
L
t
(H/m) (1.21b)
















4/1
74/17
*
ln*10*2lnln*10*2
er
D
r

D
eL
t
(H/m)








'
ln*10*2
7
r
D
L
t
(H/m) (1.22)
Trong đó: r’ = e
-1/4
* r = 0.779 * r (1.23)
r’ gọi là bán kính tự thân tượng trưng bán kính của một dây rỗng thay thế cho dây
đặc khi kể đến từ thông móc vòng bên trong. Đối với dây cáp bện nhiều sợi, ảnh hưởng
của từ thông móc vòng bên trong được xét đến bằng cách dùng bán kính trung bình hình
học, hay bán kính trung bình nhân kí hiệu GMR hay D
s
.
Ví dụ 1.1:

Dây dẫn gồm bảy sợi giống nhau bện lại xem hình 1.11, mỗi sợi có bán kính r. Tìm
thừa số nhân với r để có bán kính trung bình nhân.
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 14 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG

Hình 1.11: Dây dẫn gồm bảy sợi bện vặn xoắn
Giải:
Trước hết tính các D
12
, D
13
, D
14
: D
12
= D
16
= 2 * r, D
14
= 4 * r, D
17
= 2 * r
   
3**2*2*4
22
2
12
2
141513

rrrDDDD 

Bán kính trung bình nhân là:
 


 
49
6
6
1714
2
13
2
12
7
*2*****' rDDDDrd
s


Trong đó: (r’)
7
là tích của các bán kính tự thân của mỗi sợi dây nhỏ (bảy khoảng
cách).


6
1714
2
13

2
12
*** DDDD
là tích số các khoảng cách từ một sợi dây bên ngoài đến
sáu sợi dây còn lại ( 6 * 6 = 36 khoảng cách).


6
*2 r
là tích số các khoảng cách từ dây
trung tâm đến mỗi sợi dây bên ngoài đến sáu sợi dây còn lại ( 6 khoảng cách).
 
r
r
rrrrrrd
s
*177.2
6
7788.0*3**2
*2**2**4**12**4*'
49
7
49
6
22
7


Bán kính trung bình nhân GMR hay GMD tự thân hay d
s

của một số dây cáp bện
với số sợi khác nhau được cho trong bảng 1.2: (R là bán kính ngoài toàn bộ dây dẫn)
Bảng 1.2: GMR của một số loại dây dẫn
Loại dây dẫn GMR(GMD tự thân, d
s
)
Dây tròn đặc ruột
Dây bện nhiều sợi:
7 sợi
19 sợi
37 sợi
61 sợi
91 sợi
127 sợi
0.779R

0.726R
0.758R
0.768R
0.772R
0.774R
0.776R
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 15 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
Ví dụ 1.2:
Một pha của đường dây phân pha, mỗi pha gồm bốn dây dẫn bện xoắn. Mỗi dây
dẫn có bán kính trung bình nhân d
s
và đặt ở bốn đỉnh của hình vuông xem hình 1.12.

Tính bán kính trung bình nhân của toàn bộ hệ dây phân pha.
D2

Hình 1.12: Mô hình dây dẫn bốn dây bện xoắn
Giải:


16
4
*2*** DDDdD
ss

Mỗi dây dẫn có bốn khoảng cách, bán kính trung bình nhân của chính d
s
, ba khoảng
cách đến ba dây còn lại: D, D và
2
D, vì bốn dây dẫn nên có 4 * 4 = 16 khoảng cách.
1.3.3. Điện cảm của đường dây truyền tải điện một pha
Điện cảm của một dây dẫn đơn cho bởi phương trình








'
ln*10*2

7
r
D
L
t
, phương
trình này có thể áp dụng cho đường dây một pha gồm một dây dẫn đi và một dây dẫn
về (I
a
= - I
b
) xem hình vẽ 1.13:
D
I
b
I
a
1

2

3

4

r
a
r
b

Hình 1.13: Đường dây một pha hai dây dẫn
ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP 16 CHUYÊN NGÀNH ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

GVHD: NGUYỄN THỊ NGỌC SOẠN SVTH: LÊ THỊ HƯỜNG
Gọi
1

là từ thông móc vòng chỉ móc vòng dòng điện I
a
. Điện cảm tương ứng với
từ thông móc vòng
1

là:











'
ln*10*2
7
1
a

r
D
L
(H/m). Tương tự,
3

là từ thông móc
vòng chỉ móc vòng dòng điện I
b
. Điện cảm tương ứng với từ thông móc vòng
3

là:












'
ln*10*2
7
3
b

r
D
L
(H/m)
Trong đó:
2

,
4

là các từ thông móc vòng cả hai dòng I
a
, và I
b
(tổng bằng 0).
Điện cảm tương ứng với
2

,
4

bằng 0.
Điện cảm của đường dây hai dây bằng tổng số
1
L
và
3
L
hay:
''*

ln*10*7.4
'
ln
'
ln*10*2
77
31
ba
ba
rr
D
r
D
r
D
LLL












(H/m) (1.24)
Trường hợp hai dây bằng nhau ta có: r

a
’ = r
b
’ =r’ thì:
'
ln*10*7.4
7
r
D
L


(H/m)
1.3.4. Điện cảm của đường dây truyền tải điện ba pha
Cho đường dây ba pha bốn dây xem hình vẽ 1.14:
a
b
c
n
P
D
ap
D
bp
D
cp
D
np

Hình 1.14: Đường dây ba pha bốn dây

Áp dụng công thức (1.16), từ thông móc vòng từ dây pha a đến điểm P do dòng I
a
gây
ra là:
'
ln**10*2
7
a
ap
aap
r
D
I
a




(1.25)
Từ thông móc vòng từ dây pha a đến điểm P do dòng I
b
gây ra (theo phương trình
(1.18)) là:
ab
bp
bap
D
D
I
b

ln**10*2
7




(1.26)