đồ án kỹ thuật điện cơ Nghiên cứu chất lượng điện và độ tin cậy cung cấp điện cho lưới điện trung áp lộ 371-E74 Từ Sơn-Bắc Ninh

MỞ ĐẦU
Nhờ các thành tựu Công nghiệp hóa và Hiện đại hóa đất nước,đời sống
của người dân từng bước được cải thiện,cỏc hoạt động sản xuất, kinh
doanh,dịch vụ…ngày càng phát triển.Theo đó là những đòi hỏi đối với ngành
Điện Lực đảm bảo cung cấp tin cậy đủ nhu cầu và chất lượng điện năng phục
vụ các hoạt động trờn.Để đảm bảo nhu cầu cung cấp điện cần kết hợp nhiều
biện pháp, thực hiện ngay từ thiết kế, thi công đến quản lý, vận hành.
Lưới điện Việt Nam nói chung và lưới điện Từ Sơn nói riêng phần lớn
đã được xây dựng từ lõu.Do nhu cầu sử dụng điện năng tăng và tác động của
nhiều yếu tố làm tăng hao tổn điện năng, chất lượng điện năng một số tuyến
dây không còn được đảm bảo.Vỡ vậy việc đánh giá, khảo sát lưới điện là
công việc cần thiết, là cơ sở để tính toán và đưa ra các biện pháp cải tạo và
nâng cao chất lượng điện hợp lý, hiệu quả và kinh tế nhất.
Từ thực tiễn đó và sự phân công của bộ môn Cung cấp và Sử dụng điện
– Khoa cơ điện –Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội, cùng sự hướng dẫn
của thầy cô giáo trong bộ môn, các cán bộ Điện Lực Từ Sơn, đặc biệt là sự
hướng dẫn của thầy giáo Vũ Hải Thuận, em tiến hành thực hiện đề tài:
“Nghiờn cứu chất lượng điện và độ tin cậy cung cấp điện cho lưới
điện trung áp lộ 371-E74 Từ Sơn-Bắc Ninh”
Nội dung đề tài gồm 4 phần:
Phần I. Tình hình lưới điện hiện tại
Phần II. Các chỉ tiêu, phương pháp đánh giá chất lượng điện áp
và giải pháp nâng cao chất lượng điện áp
Phần III. Các chỉ tiêu, phương pháp đánh giá độ tin cậy cung cấp
điện và giải pháp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện
Phần IV. Kết luận, đề nghị
1
Chương 1: Đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Từ Sơn
1. Đặc điểm tự nhiên
• Vị trí địa lý
Từ Sơn chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩ Từ Sơn

là một thị xã thuộc tỉnh Bắc Ninh, bao gồm 7 phường, gồm: Châu Khê, Đình
Bảng, Đông Ngàn, Đồng Nguyên, Đồng kỵ, Tân Hồng, Trang Hạ, và 5 xã,
gồm: Hương Mạc, Phù Chẩn, Phù Khê, Tương Giang và Tam Sơn.Với diện
tích : 61,33km
2
.
Địa giới hành chính của huyện:
Từ Sơn là thị xã nằm giữa Hà Nội và thành phố Bắc Ninh,phía Bắc tiếp giáp
với các huyện Yên Phong (Bắc Ninh), phía Đông Bắc và Đông tiếp giáp với
huyện Tiên Du (Bắc Ninh), phía Nam và Tây Nam tiếp giáp với huyện Gia
Lâm (Hà Nội), phía Tây giáp với huyện Đông Anh (Hà Nội ).
o Đặc điểm khí hậu
m. Hằng năm có 4 mùa rõ rệt: xuân, hạ, thu, đông.
2. Đặc điểm kinh tế xã hội
• Tình hình kinh tế
Từ Sơn là thị xã cửa ngõ của tỉnh Bắc Ninh, là đô thị vệ tinh của Thủ đô
Hà Nội và là một trong hai trung tâm kinh tế - văn hóa - giáo dục của tỉnh Bắc
Ninh. Từ Sơn là một đô thị công nghiệp với nhiều khu công nghiệp, nhiều
làng nghề truyền thống nổi tiếng như Đa Hội, Đồng Kỵ, Phự Khờ, Hương
Mạc, Tương Giang và có nhiều trường cao đẳng, đại học.
Những năm gần đây được sự quan tâm của đảng và chính phủ và sự chỉ
đạo của tỉnh ủy, HĐND-UBND nền kinh tế của Từ Sơn đang phát triển manh
mẽ.Từ Sơn đang ra sức phấn đấu trở thành một đô thị công nghiệp - văn hoá -
2
giáo dục quan trọng của tỉnh Bắc Ninh cũng như trở thành một đô thị vệ tinh
quan trọng của vùng Thủ đô Hà Nội
• Về giao thông
Địa bàn thị xã nằm ở cửa ngõ phía bắc của thủ đô Hà Nội, có tuyến quốc
lộ 1A, 1B, đường sắt huyết mạch giao thông từ Hà Nội lên biên giới Lạng
Sơn chạy qua.Từ trung tâm thị xã còn có nhiều đường bộ nối liền cỏc vựng

kinh tế trong và ngoài tỉnh thuận lợi cho việc đi lại, buôn bán và phát triển
kinh tế
3
Chương 2: Tình hình phụ tải lưới điện của lộ 371-E74
1. Tổng hợp phụ tải của lộ 371-E74
Lộ 371-E74 được cấp nguồn từ MBA 40MVA -110/35 qua máy cắt
371, có tổng chiều dài 13,578km, 28 TBA tiêu thụ 35/0,4 kV.
Các MBA tiêu thụ 35/0,4 kV có 5 nấc điều chỉnh ±5%, ±2,5%, 0.
Thông số MBA tiêu thụ 35/0,4 của lộ 371 – E74
STT Tên trạm Số
lượn
g
Sđm
(kVA
)
Loại
trạm
Loại phụ tải
1 Bệnh viện Đa Khoa Từ Sơn 1 250 Treo Công nghiệp
2 KĐT Đ.Nguyờn 1 250 Kín Dân sinh
3 Khu nhà ở Bắc Từ Sơn 1 1 250 Treo Dân sinh
4 Khu nhà ở Bắc Từ Sơn 2 1 250 Treo Dân sinh
5 Khu nhà ở Bắc Từ Sơn 3 1 250 Treo Dân sinh
6 Khu nhà ở Bắc Từ Sơn 4 1 250 Treo Dân sinh
7 Chiếu sáng đường 295 1 50 Kín Dân sinh
8 C. ty CPTM Anh Đức 1 250 Treo Dân sinh
9 Thụn Lã 1 320 Treo Dân sinh
10 Xóm thượng 1 250 Treo Dân sinh
11 Đền Đô 1 180 Treo Dân sinh
12 Phù Lưu 3 1 250 Treo Dân sinh

13 Habubank 1 250 Kín Công nghiệp
14 Huyện Uỷ và UBND 1 250 Treo Công nghiệp
15 Chi cục thuế Từ Sơn 1 100 Treo Công nghiệp
16 Liên cơ quan Huyện 1 400 Treo Công nghiệp
17 TT GDTX 1 100 Treo Công nghiệp
18 Từ Sơn 1 1 320 Treo Dân sinh
19 NH Nông Nghiệp 1 250 Treo Công nghiệp
20 NH ĐT PT Việt Nam 1 250 Treo Công nghiệp
21 Sơn Tĩnh Điện 1 400 Nửa kín Công nghiệp
22 Bính Hạ 2 1 180 Treo Dân sinh
23 Việt Ý 1 320 Treo Dân sinh
24 Giầy thời trang 1 400 Treo Công nghiệp
25 Sặt 1 180 Treo Dân sinh
26 Trường sinh 1 250 Treo Công nghiệp
27 Cầu chùa Dận 1 250 Treo Dân sinh
28 Chõu Khê 1 250 Treo Dân sinh
4
2. Xây dựng đồ thị phụ tải của lộ 371-E74
+ Cơ sở lý thuyết xây dựng đồ thị phụ tải
Đồ thị phụ tải của lộ là đường cong trên hệ tọa độ đề các, biểu diễn sự
thay đổi của phụ tải (P, Q, S, I) theo thời gian.
Đồ thị phụ tải là đại lượng biến thiên ngẫu nhiên, phụ thuộc vào nhiều
yếu tố: Thiên văn, khí tượng, xã hội, sự đóng ngắt ngẫu nhiên của thiết bị tiêu
thụ điện …Tuy vậy, đồ thị phụ tải vẫn tuân theo quy luật nhất định, đó là quy
luật tuần hoàn lặp lại theo chu kỳ ngày đêm, tuần, tháng, năm…
Đồ thị phụ tải có ý nghĩa quan trọng trong tính toán thiết kế đặc biệt là
trong vận hành lưới điện.Nhiều tham số quan trọng được xác định từ đồ thị
như: Thời gian sử dụng công suất cực đại, thời gian hao tổn cực đại, hệ số
điền kín, hệ số mang tải …thụng qua đó người ta có thể lựa chọn thiết bị, xác
định lượng điện năng tiêu thụ, tổn thất điện năng, đánh giá chế độ làm việc

của mạng điện.
Có nhiều cách phân loại đồ thị phụ tải, theo thời gian đồ thị phụ tải chia
làm 3 loạị: Đồ thị phụ tải ngày, đồ thị phụ tải tháng, đồ thị phụ tải hàng năm.
Đồ thị phụ tải ngày là đường cong trên hệ tọa độ đề các, biểu diễn sự
thay đổi của phụ tải trong thời gian một ngày đờm.Cỏc bước tiến hành xây
dựng đồ thị phụ tải như sau:
+ Thu thập thông tin
Để xây dưng đồ thị phụ tải ngày điển hình trước hết ta chọn cỏc thỏng
tiêu thụ điện năng điển hình là mùa đông và mùa hè. Sau đó thu thập thông tin
về đồ thị phụ tải chủ yếu là xác định các thông số của phụ tải (P, Q, S, I).Cú
thể thu thập thông tin từ phương pháp thu thập từ xa, đo đếm trực tiếp hoặc đo
đếm gián tiếp.Thực tế tại địa điểm thực tập thu thõp số liệu bằng cách tiến
hành đo đếm trực trực tiếp giá trị P từ 0 ữ 24h, khoảng cách đo giữa 2 lần liên
tiếp là 1 giờ. Tiến hành đo đạt trong 7 ngày liên tiếp vì đó là thời gian 1 tuần
làm việc phản ánh tương đối chính xác quy luật thay đổi tuần hoàn của phụ tải
5
điện. Thời gian đo trong một tuần vào tháng tiêu thụ điển hình mùa hè (mựa
đụng).Nếu đo đếm phụ tải bằng công tơ thì công suất tiêu thụ trung bình tại
giờ thứ i có thể xác định theo biểu thức sau:
P
tb
=
t
A
(kW) (2.1)
Trong đó:
A: Điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian t, KWh.
P
tb
: Công suất đo được tại thời điểm t, KW.

T: Thời gian thực hiện khảo sát, h.
+ Xử lý số liệu và dựng đồ thị phụ tải
Đồ thị phụ tải điện là một đại lượng biến thiên ngẫu nhiờn.Cú thể coi
sự phân bố xác suất của nó tuân theo hàm phân phối chuẩn
2
1 ( )
2
1
( ) .
2
p M p
F p e
σ
σ
−
 
−
 ÷
 
=
Π

(2.2)
Khi đó giá trị phụ tải tại giờ thứ i xác định theo biểu thức sau:
i
P
itti
PP
δ
+=

(kW)
(2.3)

∑
=
Ρ=Ρ
n
i
ii
n
1
1
(kW) (2.4)
( )
n
n
i
ii
i
∑
=
Ρ−Ρ
=
1
2
δ
(2.5)

n
i

P
i
δ
βδ
=
(2.6)
Trong đó:
P
tti
: Công suất tính toán tại giờ thứ i, kW.
P
i
: Công suất đo được tại giờ thứ i, KW
6
i
P
: Kỳ vọng toán học (Công suất trung bình) đo được tại giờ thứ i,
kW.
i
P
δ
: Giá trị hiệu chỉnh tới sai số phép đo.

i
δ
: Độ lệch trung bình bình phương công suất đo được tại giờ thứ i.
β :Độ lệch tiêu chuẩn phản ánh xác suất phụ tải nhận giá trị ở lân cận giá
trị trung bình với độ tin cậy 95 ữ 97%, β= 1,5 ữ 2,5;trong tính toán chọn β = 1,7.
n: Số lần tiến hành đo tại giờ thứ i, đo trong 7 ngày nên n = 7.
Từ bảng số liệu đã xử lý tiến hành vẽ đồ thị phụ tải điển hình ngày mùa

hè và đồ thị phụ tải điển hình ngày mùa đông
+ Xây dựng đồ thị phụ tải ngày mùa hè của lộ 371-E74
Bảng 1.2.Bảng công suất đo đếm ngày mùa hè lộ 371 – E74
Giờ 21/6 22/6 23/6 24/6 25/6 26/6 27/6 P
tb
Δ P
tti
1 1175 1160 1152 1141 1124 1136 1147 1148 15 1158
2 1417 1423 1468 1436 1478 1464 1452 1448 22 1460
3 1942 1914 1936 1954 1947 1981 1976 1950 23 1965
4 2231 2243 2210 2252 2268 2292 2259 2251 24 2267
5 2615 2634 2622 2643 2657 2671 2685 2647 24 2662
6 2903 2918 2924 2963 2958 2991 2977 2948 31 2968
7 3134 3115 3147 3168 3156 3110 3174 3143 23 3158
8 3538 3513 3542 3459 3571 3583 3649 3551 21 3565
9 3810 3827 3945 3819 3858 3872 3865 3842 22 3856
10 5026 5198 5007 5013 5062 5153 5047 5072 41 5098
11 5316 5425 5349 5362 5354 5312 5392 5359 30 5378
12 5521 5517 5393 5542 5561 5497 5536 5510 51 5543
13 4536 4513 4624 4568 4552 4541 4529 4536 17 4555
14 4875 4858 4821 4809 4734 4879 4861 4848 25 4864
15 4123 4112 4258 4137 4192 4081 4163 4138 31 4158
16 4792 4781 4760 4731 4752 4768 4724 4758 27 4776
17 4903 4918 4936 4926 4957 4964 4976 4940 25 4956
18 5915 5931 5847 5968 5910 5957 5982 5930 42 5957
19 6110 6242 6151 6174 6049 6156 6183 6152 56 6188
20 6321 6359 6374 6328 6308 6354 6347 6342 22 6356
7
21 3654 3621 3607 3682 3679 3632 3648 3646 26 3663
22 2857 2834 2846 2876 2884 2865 2851 2859 16 2869

23 2319 2348 2324 2355 2391 2341 2365 2349 23 2364
24 1792 1831 1854 1839 1816 1867 1883 1840 28 1858
8
Tính toán cụ thể công suất đo vào thời điểm 1 giờ trong 7 ngày đo từ
ngày 21/6 đến ngày 27/6. Xác định công suất tính toán cho các giờ khác
tương tự
* Công suất trung bình:
( )
11481124114711361141115211601175
7
11
1
11
=++++++=Ρ=Ρ
∑
=
n
i
n
(kW)
* Độ lệch trung bình bình phương:
( )
( ) ( ) ( ) ( )
39.15
7
1148112411481147 1148116011481175
7
2222
1
2

1
1
=
−+−++−+−
=
Ρ−Ρ
=
∑
=
n
i
i
δ
* Giá trị hiệu chỉnh đến sai số phép đo:
89.9
7
39.15
7,1
1
1
===
n
P
δ
βδ
* Công suất tính toán:
i
P
itti
PP

δ
+=
= 1148 + 9.89 = 1158 (kW)
* Thời gian sử dụng công suất cực đại:
)(42.14
6356
185823642869 196514601158
max
1
max
h
P
tP
T
tt
n
i
itti
=
++++++
==
∑
=
* Thời gian hao tổn công suất cực đại:
)(04.10
6356
1858 14601158
2
222
2

max
1
2
h
P
tP
tt
n
i
itti
=
+++
==
∑
=
τ

* Hệ số điền kín:
6,0
6356*24
1858 14601158
max
=
+++
==
P
P
k
tb
đk

9
9
+ Xây dựng đồ thị phụ tải ngày mùa đông của lộ 371-E74
Bảng 1.3. Bảng đo đếm công suất ngày mùa đông lộ 371 – E74
Giờ 24/1 25/1 26/1 27/1 28/1 29/1 30/1 P
tb
δ P
tti
1 1637 1618 1664 1657 1609 1685 1676 1649 27 1666
2 1842 1831 1856 1828 1873 1882 1895 1858 24 1873
3 2126 2110 2134 2165 2148 2174 2186 2149 25 2165
4 2068 2048 2032 2060 2012 2003 2050 2039 23 2054
5 1938 1924 1906 1942 1980 1972 1963 1946 25 1962
6 2305 2315 2341 2324 2365 2330 2371 2336 23 2351
7 3672 3645 3620 3636 3649 3667 3658 3650 17 3661
8 3551 3525 3510 3580 3540 3568 3530 3543 23 3558
9 3712 3741 3728 3765 3735 3786 3756 3746 23 3761
10 4025 4010 4052 4067 4042 4081 4072 4050 24 4065
11 4280 4216 4247 4228 4232 4274 4251 4247 22 4261
12 4520 4509 4536 4581 4518 4595 4554 4545 31 4565
13 3927 3963 3954 3945 3908 3972 3949 3945 20 3960
14 3056 3011 3054 3075 3035 3087 3098 3059 28 3077
15 2612 2604 2624 2637 2696 2654 2668 2642 30 2661
16 2508 2542 2517 2524 2556 2587 2548 2540 30 2560
17 4823 4813 4884 4857 4861 4893 4807 4849 31 4869
18 5285 5291 5262 5210 5241 5236 5218 5249 29 5268
19 5735 5721 5741 5754 5797 5763 5715 5747 26 5764
20 4312 4370 4328 4303 4381 4365 4373 4347 30 4366
21 2918 2972 2963 2945 2936 2954 2980 2953 20 2966
22 2861 2852 2896 2845 2831 2871 2883 2863 21 2876

23 2456 2410 2437 2485 2471 2493 2424 2453 29 2472
24 2045 2064 2024 2008 2075 2057 2096 2053 28 2071
10
11
+ Xây dựng đồ thị phụ tải năm của lộ 371-E74
Đồ thị phụ tải năm là đường cong trên hệ trục tọa độ đề các, biểu diễn
sự thay đổi của phụ tải trong một năm, được xây dựng trên cơ sở đồ thị phụ
tải ngày mùa hè và ngày mùa đụng.Tựy theo đặc điểm từng vùng mà chọn số
ngày mùa hè, ngày mùa đông thích hợp. Đối với vùng đồng bằng bắc bộ, lấy
số ngày mùa hè là 190, số ngày mùa đông là 175.Khi cộng đồ thị phụ tải ngày
mùa hè và đồ thị phụ tải ngày mùa đông sẽ được đồ thị phụ tải năm.Cộng theo
giá trị công suất của hai đồ thị theo thứ tự công suất giảm dần. Nếu P
ihố
= P
iđụng
thì thời gian xuất hiện giá trị công suất này là: t = t
hè
+ t
đông
.
12
Bảng 1.4.Phụ tải năm lộ 371-E74
STT Giờ P (kW) STT Giờ P (kW)
1
190
6356
25
175
3558
2

190
6188
26
190
3158
3
190
5957
27
175
3077
4
175
5764
28
190
2968
5
190
5543
29
175
2966
6
190
5378
30
175
2876
7

175
5268
31
190
2869
8
190
5098
32
190
2662
9
190
4956
33
175
2661
10
175
4869
34
175
2560
11
190
4864
35
175
2472
12

190
4776
36
190
2364
13
175
4565
37
175
2351
14
190
4555
38
190
2267
15
175
4366
39
175
2165
16
175
4261
40
175
2071
17

190
4158
41
175
2054
18
175
4065
42
190
1965
19
175
3960
43
175
1962
20
190
3856
44
175
1873
21
175
3761
45
190
1858
22

190
3663
46
175
1666
23
175
3661
47
190
1460
24
190
3565
48
190
1158
13
c. Xác định các tham số của đồ thị phụ tải
* Thời gian sử dụng công suất cực đại:

)(
max
1
max
h
P
tP
T
n

i
ii
∑
=
=
(2.7)
* Thời gian hao tổn công suất cực đại:

)(
2
max
1
2
h
P
tP
n
i
ii
∑
=
=
τ
(2.8)
* Hệ số điền kín:

max
P
P
k

tb
đk
=
(2.9)
* Hệ số mang tải cực đại:
max
max
P
P
k
mt
=
(2.10)
14
d. Xác định hệ số cosφ
Tiến hành xác định hệ số cosφ khi phụ tải cực đại.Tiến hành đo giá trị
P, U, I vào thời điểm công suất cực đại. Hệ số công suất xác định theo công
thức:
cosφ
max
=
ax
max
S
m
P
(2.11)
Trong đó:
P
max

: Công suất tác dụng đo được vào thời gian phụ tải cực đại, kW.
S
max
: Công suất biểu kiến vào thời gian phụ tải cực đại, kVA.
IUS *
max
=
(kVA) (2.12)
Từ đồ thị phụ tải thấy phụ tải cực đại vào 20h ngày mùa hè
Xác định hệ số công suất cực đại tính toán Cosφ
max
, ta đo đếm các giá trị công
suất và dòng điện, điện áp vào thời gian này để tinhd toán hệ số công suất
theo công thức (2.10)
Bảng 1.5.Giá trị Cosφ
max
của lộ 371 – E74 và các giá trị P, U, I đo đếm
được khi tải cực đại (tại 20h)
Giá trị 21/6 22/6 23/6 24/6 25/6 26/6 27/6 Giá trị
trung
bình
δ Giá trị
tính
toán
Cosφ
max
P(kW) 6321 6359 6374 6328 6308 6354 6347 6342 22 6356
U(KV) 35.02 35.05 35.04 35.06 35.01 35.09 35.07 35.05 0.03 35.07 0.83
I(A) 217.46 218.59 219.16 217.46 217.08 218.17218.05 217.99 0.74 218.46
15

Bảng 1.6.Giá trị Cosφ
min
của lộ 371 – E74 và các giá trị P, U, I đo đếm
được khi tải cực tiểu (tại 1h)
Giá trị 21/6 22/6 23/6 24/6 25/6 26/6 27/6 Giá
trị
trung
bình
δ Giá
trị
tính
toán
Cosφ
max
P(kW) 1175 1160 1152 1141 1124 1136 1147 1148 15 1158
U(KV) 35.87 35.84 35.96 35.76 35.91 35.90 35.92 35.88 0.0635.92 0.88
I(A) 37.22 36.78 36.4 36.26 35.57 35.96 36.29 36.35 0.5 36.85
Bảng 1.7.Các tham số của đồ thị phụ tải lộ 371 – E74
Đồ thị τ T
max
k
đk
P
max
P
tb
P
max
/P
min

Ngày mùa hè 10.04 14.42 0.6 6356 3818 5.49
NGày mùa đông 8.74 13.68 0.57 5764 3286 3.46
Năm 46254 4910 0.56 6356 3552 5.48
Nhận xét:
Đồ thị phụ tải rất lồi lõm, đồ thị ngày mùa hè nhấp nhô hơn so với đồ
thị ngày mùa đụng.Cao điểm buổi chiều ngày mùa hè và ngày mùa đông đều
cao hơn cao điểm buổi sỏng.Cao điểm buổi sáng ngày mùa hè và ngày mùa
đông vào khoảng 10h ữ 12h, Cao điểm buổi chiều ngày mùa đông sớm hơn
ngày mùa hè, tương ứng vào 17h ữ 19h và 18h ữ 20h.Thấp điểm vào khoảng
từ 0h ữ 5h và 22h ữ 24h. Thời gian hao tổn công suất ngày mùa hè lớn hơn
ngày mùa đụng.Độ chênh lệch phụ tải cực đại và cực tiểu ngày mùa đông lớn
hơn ngày mùa hố.Chờnh lệch phụ tải cả năm lớn P
min
= 0,18P
max
.Hệ số điền
kớn khụng cao.
Phần II. CÁC CHỈ TIÊU, PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG
ĐIỆN ÁP VÀ CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP
16
Chương 1: Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng điện áp
Lưới điện đảm bảo yêu cầu khi thỏa mãn hai chỉ tiêu về chất lượng điện
và độ tin cậy cung cấp điện .Chất lượng điện được đánh giá qua hai chỉ tiêu
chính là chỉ tiêu tần số và chỉ tiêu điện áp.Trong đó, điện áp mang tính chất
cục bộ còn tần số mang tính hệ thống.Tần số đạt giá trị định mức khi co sự cân
bằng công suất tác dụng phát ra với công suất tác dụng của phụ tải.Điện áp đạt
giá trị định mức khi có sự cân bằng công suất phản kháng phát ra với công suất
phản kháng của phụ tải.Trong phạm vi đề tài chỉ tập trung đánh giá về chỉ tiêu
chất lượng điện ỏp.Chất lượng điện áp được đánh giá qua 4 chỉ tiêu sau:
1. Độ lệch điện áp.

*Độ lệch điờn ỏp tuyệt đối
Độ lệch điện áp tuyệt đối là độ chênh lệch giữa điiện áp thực tế đo tại
một điểm so với giá trị định mức, được xác định theo biểu thức (3.1):
V = U-U
đm
(3.1)
Trong đó:
V: Độ lệch điện áp tương đối tai điểm khảo sát, V.
U: Điện áp thực tế đo được, V.
U
đm
: Điện áp định mức, V
*Độ lệch điện áp tương đối:
Độ lệch điện áp tương đối là độ lệch điện áp tuyệt đối tính theo phần
trăm so với giá trị định mức, được xác định theo biểu thức (3.2):
(%)
%
đm
đm
U
UU
V
−
=
(3.2)
Trong đó: V% là độ lệch điện áp tương đối tại điểm khảo sát, %
+ Nguyên nhân ngây ra độ lệch điện áp: do sự thay đổi liên tục của phụ
tải điện, chủ yếu mất cân bằng công suất phản kháng do Q
F
khác Q

pt
dẫn đến
17
thay đổi điện áp rơi và hao tổn điện áp trên đường dây và máy biến áp. Hậu
quả là điện áp của thụ điện cũng thay đổi theo.
+ Đặc điểm: sự thay đổi chậm của điện áp thể hiện bởi độ lệch điện áp V.
Chỉ tiêu độ lệch điện áp thỏa mãn khi nằm trong giới hạn cho phộp.Mỗi
khu vực, mỗi quốc gia đưa ra tiêu chuẩn khác nhau về giá trị độ lệch điện áp
cho phộp.Theo tiêu chuẩn Việt Nam, tiêu chuẩn độ lệch điện áp cho phép với
từng loại thụ điện khác nhau là khác nhau, ở chế độ làm việc bình thường
được quy định như sau:
Bảng 2.1.Độ lệch điện áp cho phép ở chế độ làm việc bình thường
STT Thụ điện Giới hạn dưới V
-
cp
Giới hạn trên V
+
cp
1 Động cơ điện -5 +10
2 Chiếu sang -2,5 +5
3 Thiết bị điện Công nghiệp -5 +5
4 Thiết bị điện Nông nghiệp -7,5 +10

2. Dao động điện áp.
+ Định nghĩa: là sự biến thiên của điện áp xảy ra trong thời gian tương
đối ngắn, tốc độ không quá 1%/s (sự thay đổi nhanh của điện áp >1%/s)
Dao động điện áp được xác định
V% = U
max
% - U

min
% (3.3)
U
max
%, U
min
% là giá trị max và min của điện áp khi U thay đổi nhanh
theo %
+ Dao động điện áp cho phép được xác định:
10
1
6
1
%
t
n
V
ddcp
∆
+=+=
(%) (3.4)
18
Trong đó: n là tần số dao động trong 1h (lần/h)
Δt: Thời giant rung bình giữa các dao động( phút )
Trong khoảng Δt liên tục tần số dao động:
t
n
∆
=
60

(Δt = phút)
+Nguyên nhân dao động điện áp:
Do hoạt động của các phụ tải công suất lớn (lò điện, máy hàn, máy cán
thộp…), sự đột biến về tiêu thụ công suất tác dụng và phản kháng như khi
khởi động động cơ có công suất gần công suất MBA tiêu thụ, các lò điện, cỏc
mỏy hàn…khi đó sẽ kèm theo hiện tượng giảm quang thông của cỏc đốn phát
sáng.
+Để đánh giá đầy đủ ảnh hưởng dao động điện áp cần tính đến điều
kiện khởi động của động cơ, quan hệ với thông số (R, X) của đường dây và
MBA và đặc điểm phụ tải nằm trong lưới điện xem xét.
- Độ sụt áp không được vượt quá (30ữ40)%U
đm
khi khởi động động cơ
có hệ số mở máy trung bình.
- Điện ỏp trờn cỏc động cơ đang làm việc không được sụt ỏp quỏ
20%U
đm
khi khởi

động động cơ lân cận.
- Dao động điện áp còn ảnh hưởng đến cơ cấu tự động điều khiển, tự
điều khiển điện áp, dẫn đến điều chỉnh điện áp sẽ kém.
3.Độ hình sin
Điện áp và dũng điờn 3 pha thay đổi theo chu kỳ hình sin tần số 50Hz,
nhưng thực tế không bao giờ nhận được đường cong hình sin trọn vẹn và bao
giờ cũng có độ méo mó của đường cong nhất định gọi là độ khụng hỡnh sin.
+ Nguyên nhân:
- Tớnh không tuyến tính đặc tính Von – Ampe của các phụ tải trong lưới
dẫn đến xuất hiện cỏc súng hài bậc cao trong thành phần của điện áp và dòng
điện.

19
- Sử dụng nhiều thiết bị 1 pha làm cho biến dạng đường cong điện
ỏp.Khi xuất hiện hiện tương không sin của dòng điện và điờn ỏp, ngoài thành
phần thứ tự thuận ( U
1
) còn xuất hiện thành phần sóng hài bậc cao có giá trị
thực U
k
Giá trị thực điện áp khụng hỡnh sin:
∑
=
=
n
k
hdkhdks
UU
1
2
(3.5)
Với k có thể lấy đến = 13.
Biểu diễn theo thành phần đối xứng điện áp 3 pha:
∑
=
+≈
13
3
2
1
.005,0
k

hdkhdks
UUU
(V) (3.6)
Đối với điện áp dây lấy theo sóng hài bậc lẻ
Đối với điện áp pha lấy theo sóng hài là bội số của 3
+ Giá trị cho phép độ khụng hỡnh sin đói với các thết bị lấy theo sự
chênh lệch giữa giá trị thực của cỏc súng hài so với sóng cơ bản U
1
.
k
ks
=
100.
1
1
U
UU
hdks
−
(%)
(3.7)
Hệ số k
ks
gọi là hệ số khụng hỡnh sin
+ Ảnh hưởng của độ không sin:
- Đèn phóng điện trong chất khí có hiện tượng nhấp nháy do cỏc súng
hài.
- Đốt nóng thêm động cơ khi làm việc.
4. Độ không đối xứng
Do sử dụng nhiều thiết bị 1pha, tải phân bố không đều dẫn đến sự

không đối xứng giữa các pha làm xuất hiện ngoài thành phần thứ tự thuận U
1
cũn cú cỏc thành phần thứ tự nghịch U
2
và thứ tự không U
0
.
Điện áp pha: U
f
= U
1
+U
2
+ U
0
(lưới không có sóng hài bậc cao)
20
Thành phần thứ tự không (U
0
, I
0
) chỉ có ở lưới trung tính nối đất
+ Độ không đối xứng của điện áp và dòng điện được biểu diễn thông
qua các hệ số không đối xứng:
Theo dòng điện:
k
kđxI2
100.
1
2

I
I
=
; k
kđxI0
100.
1
0
I
I
=
(3.8)
Theo điện áp:
k
kđxU2
100.
1
2
U
U
=
; k
kđxU0
100.
1
0
U
U
=
(3.9)

+ Ảnh hưởng của độ không đối xứng:
- Tăng sự đốt nóng các phần tử do các thành phần điện áp U
2
, U
0
- Tăng độ lệch điện áp
+ Tiêu chuẩn độ đối xứng: k
kđx
= (2 ữ 5) %
Dựa vào các chỉ tiêu chất lượng điện thì một hệ thống hoặc tại một
điểm nào đó của hệ thống đủ điều kiện về chất lượng điện khi tính xác suất
chất lượng điện là p
CL
≥ 95%
Trong thực tế để đánh giá nhanh và đơn giản độ không đối xứng của
điện áp, người ta thường so sánh giá trị điện áp giữa các pha với nhau, nếu giá
trị điện áp bằng nhau thì có thể đánh giá độ đối xứng của điện áp là đảm bảo.
21
Chương 2.Phương pháp đánh giá chất lượng điện áp
1. Các phương pháp chung đánh giá chất lượng điện áp
Đánh giá chỉ tiêu độ lệch điện áp có 4 phương pháp:
a. Đánh giá chất lượng điện áp theo độ lệch giới hạn của điện áp.
Để đánh giá chất lượng điện áp chúng ta có thể căn cứ vào độ lệch điện
áp thực tế tại cỏc nỳt mạng điện
Hao tổn điện áp trong mạng điện được xác định theo công thức:
ΔU=
U
XQRP
+
ΔU% =

100.
n
U
U
∆
(3.10)
Độ lệch điện áp tại đầu vào hộ dùng điện thường được xác định tại thời
điểm phụ tải cực đại và phụ tải cực tiểu, giá trị của độ lệch điờn ỏp tại một
điểm có thể đánh giá theo biểu thức:

∑∑
==
+∆−=
n
j
j
m
i
ing
EUVV
1
)2(
1
)2()2()2(
(3.11)

∑∑
==
+∆−=
n

j
j
m
i
ing
EUVV
1
)1(
1
)1()1()1(

V
ng
: Độ lệch tại đầu nguồn.
ΔU
i
: hao tổn điện áp trờn cỏc đoạn thứ i
E
j
: độ gia tăng điện áp tại trạm thứ j
Điện áp được coi là đảm bảo nếu: V
-
cf
≤≤
V
V
+
cf
V
cf

: độ lệch cho phép ứng với từng loại phụ tải
b. Đánh giá chất lượng điện áp theo tiêu chuẩn tích phân điện áp
Do số lượng phụ tải lớn nên không thể hạn chế độ lệch điện áp và tiêu
chuẩn hóa V
cf
cho mỗi loại phụ tải mà phải đặt ra chỉ têu trung bình đối với
toàn bộ nhóm thụ điện do đó chọn V
cf
trung bình cho một chu kỳ T, vì vậy để
đánh giá chất lượng điện cần phải xem hàm V = f(t).Với hàm này ta có thể
22
xác định được điện áp trung bình sau một chu kỳ xét T nào đó và độ lệch
trung bình bình phương của nó.
Giá trị độ lệch trung bình của điện áp so với định mức ở điểm bất kỳ
so với lưới điện xác định theo biểu thức :
V
i
=
[ ]
dttV
T
T
∫
0
)(
1
V (t) sự thay đổi theo thời gian của độ lệch điện áp (%)
T chu kỳ khảo sát
Đặc trưng đầy đủ hơn của chất lương điện áp là độ lệch trung bình bình
phương của nó hay gọi là độ bất định của điện áp, nó được xác định theo biểu

thức:
H
i
=
[ ]
dttV
T
T
∫
0
2
)(
1
H
i
: độ bất định của điện áp tại điểm I sau chu kỳ T
H gọi là tính không nhất quán, hay độ bất định của điện áp hay tiêu chuẩn
tích phân độ lệch điện áp
Đối với điện áp trong lưới điện hình tia có n điểm thì độ bất định điện áp
là:

∑
∑
=
=
=
n
i
i
n

i
ii
P
PV
V
1
1
.


∑
∑
=
=
=
n
i
i
n
i
ii
P
PH
H
1
1
.

P
i

công suất cực đại của phụ tải thứ i (kW)
n: số lượng các điểm xét
23
c. Đánh giá chất lượng điện áp theo tương quan giữa công suất và điện áp
P, U tại mỗi nút của lưới điện là một đại lượng ngẫu nhiên, có quan hệ
mật thiết, giả sử f(P, U) hàm mật độ của P,U và hàm phân phối xác suất có
dạng:
Xác suất P, U trong giới hạn P
1
ữ P
2
, U
1
ữ U
2
có thể viết:

Nếu P
1
tiến đến P
min
, P
2
tiến đến P
max
; U
1
, U
2
nằm trong giơớ hạn: U

CPmin
ữ U
CPmax
thì xác suất p biểu thị xác suất điện năng có chất lượng:
Tương tự có thể viết biểu thức xác định lượng điện năng đảm bảo chất
lượng:

Với tổng điện năng tiêu thụ:
Điện năng không đảm bảo chất lượng: A
KCL
= A
∑
-A
CL
Việc tính toán A
CL
theo phương pháp trờn khỏ phức tạp, để đơn giản ta
có thể sử dụng phương pháp quy hồi thực nghiệm để xác định gần đúng A
CL
24