Nghiên cứu các giải pháp nâng cao chất lượng điện và ứng dụng phần mềm PSS.ADEPT tính toán chất lượng điện áp cho lưới điện tỉnh Hưng Yên

MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, nền kinh tế nước ta có bước
tăng trưởng một cách ấn tượng, kéo theo đó là nhu cầu dùng
điện tăng rất nhanh. Thực tế trên đòi hỏi chúng ta phải đẩy
nhanh tốc độ xây dựng các loại nhà máy điện, đồng thời tập
trung thiết lập một cấu trúc quản lý mới, tái cơ cấu công ty điện
lực hiện nay đang thống lĩnh ngành điện và từng bước xây dựng
một thị trường điện cạnh tranh. Sự đồng thời diễn ra trên đã tạo
ra những thách thức đối với ngành điện Việt Nam. Tăng trưởng
của nhu cầu điện ở Việt Nam hiện nay chủ yếu do gia tăng nhu
cầu điện của ngành công nghiệp và gia tăng sử dụng điện cho sinh
hoạt của người dân.
Ngoài việc cần sản xuất ra lượng điện năng đủ lớn, chúng
ta biết rằng điện năng tuy là một loại sản phẩm nhưng nó có
những đặc điểm khác biệt không giống bất kỳ các loại sản phẩm
nào. Nó phụ thuộc đồng thời vào các quá trình sản xuất, truyền
tải, phân phối và tiêu thụ. Sở hữu những đặc tính khác biệt và
trực tiếp tham gia vào các quá trình sản xuất các dạng sản phẩm
1 | P a g e
khác nhau, nó được coi là một nhân tố quan trọng ảnh hưởng
đến chất lượng của các sản phẩm này. Không những vậy với sự
ra đời và sử dụng rộng rãi của các thiết bị phụ tải nhạy cảm với
chất lượng điện như máy tính, các thiết bị đo lường, bảo vệ rơle,
hệ thống thông tin liên lạc, chúng đòi hỏi phải được cung cấp
điện với chất lượng cao. Việc suy giảm chất lượng điện làm cho
thiết bị vận hành với hiệu suất thấp, tuổi thọ bị suy giảm, ảnh
hưởng trực tiếp đến kinh tế không chỉ của mỗi cá nhân mà còn
đối với toàn xã hội nhất là trong thời kỳ mà Việt Nam đã gia
nhập WTO. Do đó việc nâng cao chất lượng điện đặc biệt là
trong lưới điện phân phối mang một ý nghĩa chiến lược và cần
sự phối hợp nhận thức của toàn xã hội.

Trước những yêu cầu đó ngoài việc mở rộng, phát triển
nguồn điện thì vấn đề nghiên cứu, đưa ra các giải pháp đảm bảo
các thông số chất lượng điện là một vấn đề cấp bách hiện nay.
Mục đích nghiên cứu:
Cơ sở lý thuyết về lưới phân phối, các vấn đề về chất
lượng điện năng của lưới phân phối. Trong phạm vi luận văn
này tác giả chủ yếu nghiên cứu về chất lượng điện áp, các
2 | P a g e
phương pháp đánh giá và biện pháp nâng cao chất lượng điện
áp. Áp dụng tính toán chất lượng điện áp bằng máy tính cho một
lưới điện cụ thể.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu chung của đề tài tập trung chủ yếu ở
lưới phân phối đó là các lộ xuất tuyến đường dây trung áp của
TBA 110 kV. Trong điều kiện thời gian có hạn luận văn chủ yếu
nghiên cứu các vấn đề về chất lượng điện trong lưới trung áp,
các lưới điện phân phối hình tia hay lưới điện kín nhưng vận
hành hở và áp dụng đánh giá thực tế cho lưới điện của một lộ
xuất tuyến điển hình.
Ý nghĩa thực tiễn của luận văn:
Vấn đề nâng cao chất lượng điện cho phép cải thiện chế độ
làm việc kinh tế của các thiết bị điện, đồng thời cho phép tiết
kiệm điện năng, một nhiệm vụ cấp bách mang tính toàn cầu nhất
là trong điều kiện thị trường điện cạnh tranh. Việc áp dụng khoa
học công nghệ để nâng cao chất lượng điện như việc sử dụng
các thiết bị bù linh hoạt vào lưới phân phối được triểu khai ở
nhiều nước trên thế giới đã mạng lại hiệu quả rất cao. Tuy nhiên
3 | P a g e
ở nước ta việc áp dụng các tiến bộ đó còn khá dè dặt và chỉ
mang tính manh mún ở một số địa phương và cơ sở sản xuất.

Nội dung chính của luận văn:
Luận văn thực hiện với nội dung sau:
Lời mở đầu.
Chương 1: Lưới phân phối và các vấn đề chung về chất
lượng điện năng.
Chương 2: Các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng điện
năng trong lưới phân phối.
Chương 3: Các phương pháp đánh giá chất lượng điện.
Chương 4: Các biện pháp nâng cao chất lượng điện
Chương 5: Sử dụng phần mềm PSS/ADEPT tính toán chất
lượng điện áp cho lưới điện tỉnh Hưng Yên.
Kết luận.
CHƯƠNG 1
LƯỚI PHÂN PHỐI VÀ CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ
CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG
4 | P a g e
1.1 Tổng quan về lưới phân phối
1.1.1 Khái niệm chung
Lưới phân phối là một bộ phận của hệ thống điện làm
nhiệm vụ phân phối điện năng từ các trạm biến áp trung gian
cho các phụ tải. Lưới phân phối nói chung gồm 2 thành phần đó
là lưới phân phối điện trung áp 6-35kV và lưới phân phối điện
hạ áp 380/220 V hay 220/110 V.
Lưới phân phối có tầm quan trọng đặc biệt đối với hệ
thống điện và mang nhiều đặc điểm đặc trưng:
1. Trực tiếp đảm bảo chất lượng điện cho các phụ tải.
2. Giữ vai trò rất quan trọng trong đảm bảo độ tin cậy cung
cấp điện cho phụ tải. Có đến 98 % điện năng bị mất là do sự cố
và ngừng điện kế hoạch lưới phân phối. Mỗi sự cố trên lưới
phân phối đều có ảnh hưởng rất lớn đến sinh hoạt của nhân dân

và các hoạt động kinh tế, xã hội.
3. Sử dụng tỷ lệ vốn rất lớn: khoảng 50 % vốn cho hệ
thống điện (35 % cho nguồn điện, 15 % cho lưới hệ thống và
lưới truyền tải).
4. Tỷ lệ tổn thất điện năng rất lớn: khoảng (40 ÷ 50) % tổn
5 | P a g e
thất xảy ra trên lưới phân phối.
5. Lưới phân phối trực tiếp cung cấp điện cho các thiết bị
điện nên nó ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ, công suất và hiệu
quả của các thiết bị điện.
1.1.2. Cấu trúc lưới phân phối
Lưới phân phối gồm lưới phân phối trung áp và lưới phân
phối hạ áp. Lưới phân phối trung áp có cấp điện áp trung bình từ
6-35 kV, đưa điện năng từ các trạm trung gian tới các trạm phân
phối hạ áp. Lưới phân phối hạ áp có cấp điện áp 380/220 V hay
220/110 V cấp điện trực tiếp cho các hộ tiêu thụ điện.
Nhiệm vụ của lưới phân phối là cấp điện cho phụ tải với
chất lượng điện năng trong giới hạn cho phép tức là đảm bảo để
các phụ tải hoạt động đúng với các thông số yêu cầu đề ra. Về
cấu trúc lưới phân phối thường là:
Lưới phân phối hình tia không phân đoạn, Hình 1.1, đặc
điểm của nó là đơn giản, rẻ tiền nhưng độ tin cậy thấp, không
đáp ứng được các nhu cầu của các phụ tải quan trọng.

6 | P a g e
MC
(1) (2) (3) (4) (5)
1 2 3 4 55
P
max1

P
max2
P
max3
P
max4
P
max5

Hình 1.1 - Lưới phân phối hình tia không phân
đoạn
Lưới phân phối hình tia có phân đoạn, Hình 1.2, là lưới
phân phối hình tia được chia làm nhiều đoạn nhờ thiết bị phân
đoạn là các dao cách ly, cầu dao phụ tải, hay máy cắt phân
đoạn… các thiết bị này có thể thao tác tại chỗ hoặc điều khiển từ
xa. Lưới này có độ tin cậy cao hay thấp phụ thuộc vào thiết bị
phân đoạn và thiết bị điều khiển chúng.

(1) (2) (3) (4) (5)
1 2 3 4 55
MC
P
max1
P
max2
P
max3
P
max4
P

max5

Hình 1.2 - Lưới phân phối hình tia có phân
7 | P a g e
đoạn
Lưới điện kín vận hành hở, Hình 1.3, lưới này có cấu trúc
mạch vòng kín hoặc 2 nguồn, có các thiết bị phân đoạn trong
mạch vòng. Bình thường lưới vận hành hở, khi có sự cố hoặc
sửa chữa đường dây người ta sử dụng các thiết bị đóng cắt để
điều chỉnh hồ sơ cấp điện, lúc đó phân đoạn sửa chữa bị mất
điện, các phân đoạn còn lại vẫn được cấp điện bình thường.

(1) (2) (3) (4) (5)
1 2 3 4 55
(11) (10) (9) (8) (7)
10 9 8 7 56
(6)
MC
MC
Pmax1 Pmax2 Pmax3 Pmax4
Pmax5
Pmax10 Pmax9 Pmax8 Pmax7
Pmax6
Hình 1.3 - Lưới điện kín vận hành hở
8 | P a g e
Sơ đồ lưới điện kín vận hành hở có độ tin cậy cao hơn các
sơ đồ trước. Về mặt nguyên tắc lưới có thể vận hành kín song
đòi hỏi thiết bị bảo vệ, điều khiển phải đắt tiền và hoạt động
chính xác. Vận hành lưới hở đơn giản và rẻ hơn nhiều.
1.2 Các vấn đề chung về chất lượng điện năng

Chất lượng điện được đảm bảo nếu thiết bị dùng điện được
cung cấp điện năng với với tần số định mức của hệ thống điện
và với điện áp định mức của thiết bị đó. Nhưng việc đảm bảo
tuyệt đối ổn định hai thông số này trong suốt quá trình làm việc
của thiết bị là không thể thực hiện được do các nhiễu loạn
thường xuyên xảy ra trong hệ thống, do sự phân phối không đều
điện áp trong mạng điện và do chính quá trình làm việc của các
thiết bị ở các điểm khác nhau là hoàn toàn ngẫu nhiên. Cho nên
chất lượng điện năng không có giá trị tuyệt đối với các thông số
và chúng được coi là đảm bảo nếu tần số và điện áp biến đổi
trong phạm vi cho phép quanh mức chuẩn đã quy định.
Thực tế cho thấy chất lượng cung cấp điện bị ảnh hưởng
đáng kể bởi chất lượng điện áp cung cấp cho khách hàng, nó bị
9 | P a g e
tác động bởi các thông số trên đường dây khác nhau. Có thể có
các dạng như: sự biến đổi dài hạn của điện áp so với điện áp
định mức, điện áp thay đổi đột ngột, những xung dốc dao động
hoặc điện áp ba pha không cân bằng. Hơn nữa tính không đồng
đều như tần số thay đổi, sự không tuyến tính của hệ thống hoặc
trở kháng phụ tải sẽ làm méo dạng sóng điện áp, các xung nhọn
do các thu lôi sinh ra cũng có thể được lan truyền trong hệ thống
cung cấp. Các trường hợp này được mô tả trong Hình 1.4.

Hình 1.4 - Dạng sóng điện áp lý tưởng và các thay đổi
thông số lưới điện.
a) Dạng sóng điện áp lý tưởng.
b) Các dạng thay đổi của sóng điện áp.
Các xung nhọn, xung tuần hoàn và nhiễu tần số cao có tính
chất khu vực. Nó được sinh ra một số do quá trình phóng điện
10 | P a g e

của các thu lôi, do tác động đóng cắt của các van điện tử công
suất, do hồ quang của các điện cực vì vậy chỉ có lan truyền trong
phạm vi và thời điểm nhất định. Cũng như vậy sự biến đổi tần
số thường do các lò trung, cao tần sinh ra và mức độ lan truyền
cũng không lớn. Đối với hiện tượng điện áp thấp và điện áp cao
thì có thể xảy ra ở mọi nơi và xuất hiện dài hạn như sự sụt giảm
điện áp do sự khởi động của các động cơ cỡ lớn hay quá điện áp
do sự cố chạm đất…
Để ngăn ngừa các hiệu ứng có hại cho thiết bị của hệ
thống cung cấp trong một mức độ nhất định, luật và các quy
định khác nhau tồn tại trong các vùng khác nhau để chắc rằng
mức độ của điện áp cung cấp không được ra ngoài dung sai quy
định. Các đặc tính của điện áp cung cấp được chỉ rõ trong các
tiêu chuẩn chất lượng điện áp, thường được mô tả bởi tần số, độ
lớn, dạng sóng và tính đối xứng của điện áp 3 pha. Trên thế giới
có sự dao động tương đối rộng trong việc chấp nhận các dung
sai có liên quan đến điện áp. Các tiêu chuẩn luôn luôn được phát
triển hợp lý để đáp lại sự phát triển của kỹ thuật kinh tế và chính
trị.
11 | P a g e
Bởi vì một vài nhân tố ảnh hưởng đến điện áp cung cấp là
ngẫu nhiên trong không gian và thời gian, nên một vài đặc trưng
có thể được mô tả trong các tiêu chuẩn với các tham số tĩnh để
thay thế cho các giới hạn đặc biệt. Một khía cạnh quan trọng
trong việc áp dụng các tiêu chuẩn là để xem xét ở nơi nào và ở
đâu trong mạng cung cấp, các đặc tính của điện áp là định mức.
Tiêu chuẩn Châu Âu EN50160 chỉ rõ các đặc điểm của điện áp
ở các đầu cuối cung cấp cho khách hàng dưới các điều kiện vận
hành bình thường. Các đầu cuối cung cấp được định nghĩa là
điểm kết nối của khách hàng nối vào hệ thống công cộng.

EN50160 chỉ ra rằng trong các thành viên của Eropean
Communities - Cộng đồng Châu Âu, dải biến đổi giá trị hiệu
dụng (RMS) của điện áp cung cấp trong 10 phút (điện áp pha
hoặc điện áp dây) là ± 10 % với 95 % thời gian trong tuần. Với
hệ thống điện áp 3 pha 4 dây, là 230 V giữa pha và trung tính.
Nói đúng ra, điều này có nghĩa là mỗi tuần có hơn 8 giờ không có
giới hạn cho giá trị của điện áp cung cấp. Cũng có một số ý kiến
cho rằng dung sai điện áp ± 10 % là quá rộng.
Tần số của hệ thống cung cấp phụ thuộc sự tương tác giữa
12 | P a g e
các máy phát và phụ tải, giữa dung lượng phát của các máy phát
và nhu cầu của phụ tải. Điều này có nghĩa là sẽ khó khăn hơn cho
các hệ thống nhỏ, cô lập, để duy trì chính xác tần số so với các hệ
thống nối liền đồng bộ với một hệ thống lân cận. Trong Eropean
Communities - Cộng đồng Châu Âu tần số danh định của điện áp
cung cấp quy định là 50 Hz. Theo EN50160 giá trị trung bình của
tần số cơ bản đo được trong thời gian hơn 10 s với hệ thống phân
phối nối liền đồng bộ với một hệ thống lân cận là 50 Hz ± 1 %
trong suốt 95 % thời gian trong tuần và 50 Hz + 4 %/6 % trong
100 % thời gian trong tuần. Hệ thống phân phối không nối liền
đồng bộ với một hệ thống lân cận có dải dung sai tần số là ± 2%.
Dung sai tần số của EN50160 cũng giống với quy định hiện
thời của các nước thành viên.
Nghiên cứu về mức độ thay đổi điện áp ở khách hàng, một
Công ty Điện lực ở Anh đã ghi lại các giá trị điện áp cực đại và
cực tiểu của một số khách hàng mỗi giờ 1 lần. Từ các thông tin
giá trị trung bình của điện áp cực đại và cực tiểu trên khách
hàng vẽ được đồ thị:
13 | P a g e

Hình 1.5 - Sự thay đổi của điện áp trên phụ tải
trong ngày.
Từ đồ thị ta nhận thấy sự phụ thuộc của giá trị điện áp vào
các thời điểm trong ngày, hay nói cách khác là phụ thuộc vào
quy luật hoạt động của phụ tải.
Tại Việt Nam, chất lượng điện năng được quy định trong
Luật Điện lực, Quy phạm trang bị điện và Tiêu chuẩn kỹ thuật
điện như sau:
1. Về điện áp:
- Trong điều kiện vận hành bình thường, điện áp được
phép dao động trong khoảng ± 5 % so với điện áp danh định và
được xác định tại phía thứ cấp của máy biến áp cấp điện cho bên
mua hoăc tại vị trí khác do hai bên thỏa thuận trong hợp đồng
14 | P a g e
khi bên mua đạt hệ số công suất cosϕ ≥ 0,85 và thực hiện đúng
biểu đồ phụ tải đã thỏa thuận trong hợp đồng.
- Trong trường hợp lưới điện chưa ổn định, điện áp được
dao động từ +5 % đến -10 %.
2. Về tần số:
- Trong điều kiện bình thường, tần số hệ thống điện được
dao động trong phạm vi ± 0,2 Hz so với tần số định mức là 50
Hz.
- Trường hợp hệ thống chưa ổn định, cho phép độ lệch tần số
là ± 0,5 %.
CHƯƠNG 2
CÁC CHỈ TIÊU CƠ BẢN ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG
ĐIỆN NĂNG TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI
15 | P a g e
2.1 Tần số
2.1.1 Độ lệch tần số:

Là hiệu số giữa giá trị tần số thực tế và tần số định mức: (f
- f
n
)

gọi là độ lệch tần số. Độ lệch tần số có thể biểu thị dưới
dạng độ lệch tương đối:
n
n
f - f
Δf (%) = 100
f
(%);
(2.1)
Chất lượng điện đảm bảo khi độ lệch tần số nằm trong giới
hạn cho phép: ∆f
min
≤ ∆f ≤ ∆f
max
có nghĩa là tần số phải luôn nằm
trong giới hạn: f
min
≤ f ≤ f
max
.
2.1.2 Độ dao động tần số:
Trong trường hợp tần số thay đổi nhanh với tốc độ lớn hơn
0,1%/s, sự biến đổi đó gọi là dao động tần số. Một trong những
nguyên nhân gây ra dao động tần số là sự thay đổi đột ngột các
tham số của hệ thống điện như khi xảy ra ngắn mạch, quá trình

đóng cắt tải…
2.1.3 Ảnh hưởng của sự thay đổi tần số:
Khi có sự thay đổi tần số có thể gây ra một số hậu quả xấu
16 | P a g e
ảnh hưởng đến sự làm việc của các thiết bị điện và hệ thống
điện.
a) Với thiết bị điện.
Các thiết bị được thiết kế và tối ưu ở tần số định mức, biến
đổi tần số dẫn đến giảm năng suất làm việc của thiết bị.
Làm giảm hiệu suất của thiết bị điện ví dụ như đối với
động cơ vì khi tần số thay đổi sẽ làm tốc độ quay thay đổi, ảnh
hưởng đến năng suất làm việc của các động cơ. Khi tần số tăng
lên, công suất tác dụng tăng và ngược lại.
b) Đối với hệ thống điện
Biến đổi tần số ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của
các thiết bị tự dùng trong các nhà máy điện, có nghĩa là ảnh
hưởng đến chính độ tin cậy cung cấp điện. Tần số giảm có thể
dẫn đến ngừng một số bơm tuần hoàn trong nhà máy điện, tần số
giảm nhiều có thể dẫn đến ngừng tổ máy.
Thiết bị được tối ưu hoá ở tần số 50 Hz, đặc biệt là các
thiết bị cuộn dây từ hoá như máy biến áp.
Làm thay đổi trào lưu công suất của hệ thống, tần số giảm
thường dẫn đến tăng tiêu thụ công suất phản kháng, đồng nghĩa
17 | P a g e
với thay đổi trào lưu công suất tác dụng và tăng tổn thất trên các
đường dây truyền tải.
Tần số nằm trong giới hạn nguy hiểm là từ (45 ÷ 46) Hz, ở
tần số này năng suất của các thiết bị dung điện giảm, hệ thống mất
ổn định, xuất hiện sự cộng hưởng làm cho các máy phát, động cơ
bị rung mạnh và có thể bị phá hỏng.

Ngoài ra sự biến đổi của tần số còn phá hoại sự phân bố
công suất, kinh tế trong hệ thống điện.
Các ảnh hưởng của tần số trong hệ thống điện đến chất
lượng điện ta thấy rất rõ trong phân tích trên. Tần số thay đổi là
do có sự sai lệch về momen điện và momen cơ trên trục máy
phát. Do vậy những vấn đề về điều chỉnh sự cân bằng momen
này được thực hiện tại các nhà máy điện. Trong phạm vi nghiên
cứu về lưới điện phân phối ta coi tần số là không đổi và đi sâu
nghiên cứu các vấn đề về điện áp do chúng là một đại lượng
biến đổi ở mọi điểm trên lưới điện và ảnh hưởng đến chất lượng
điện năng.
2.2 Điện áp nút phụ tải
2.2.1 Dao động điện áp
18 | P a g e
Dao động điện áp là sự biến thiên của điện áp xảy ra trong
khoảng thời gian tương đối ngắn. Được tính theo công thức:
max min
n
U - U
ΔU = 100 (%)
U
;
(2.2)
Tốc độ biến thiên từ U
min
đến U
max
không quá 1%/s. Phụ tải
chịu ảnh hưởng của dao động điện áp không những về biên độ
dao động mà cả về tần số xuất hiện các dao động đó. Nguyên

nhân chủ yếu gây ra dao động điện áp là do các thiết bị có cosφ
thấp và các phụ tải lớn làm việc đòi hỏi đột biến về tiêu thụ công
suất tác dụng và công suất phản kháng như: các lò điện hồ
quang, các máy hàn, các máy cán thép cỡ lớn, …
Dao động điện áp được đặc trưng bởi hai thông số là biên
độ và tần số dao động. Trong đó, biên độ dao động điện áp có
thể xác định theo biểu thức:
Q
k
Q
k
v = 100
1 - k
(%);
(2.3)
Ở đây:
Q
BA
Q
k =
S
- Tỷ lệ công suất phản kháng so với công suất định
mức của MBA;
19 | P a g e
Q - Lượng phụ tải phản kháng thay đổi đột biến, MVAr;
S
BA
- Công suất định mức của máy biến áp cấp cho điểm
tải, MVA.
Như vậy, biên độ dao động điện áp sẽ phụ thuộc vào giá trị

hệ số k
Q
. Với cùng một sự biến đổi phụ tải Q như nhau, nếu
công suất máy biến áp lớn hơn thì mức độ dao động điện áp
giảm, điều đó có nghĩa là máy biến áp có công suất càng lớn thì
mức độ dao động điện áp càng giảm, chất lượng điện năng của
hệ thống càng được đảm bảo. Tuy nhiên công suất của máy biến
áp càng lớn thì dẫn tới nhiều yếu tố bất lợi khác như tổn thất
điện năng, dòng ngắn mạch cũng lớn hơn… Vì vậy việc giảm
biên độ dao động là bài toán rất phức tạp đòi hỏi chúng ta phải
phân tích kỹ lưỡng để làm dung hòa các yếu tố trên.
Khi cần đánh giá sơ bộ dao động điện áp khi thiết kế cấp
điện, ta có thể tính toán gần đúng như sau:
N
ΔQ
U = . 100
S
∆
(%);
(2.4)
Dao động điện áp khi lò điện hồ quang làm việc:
20 | P a g e
B
N
S
U = .100
S
∆
(%);
(2.5)

Trong đó:
∆Q - Lượng công suất phản kháng biến đổi của phụ
tải;
S
B
- Công suất của máy biến áp lò điện hồ quang;
S
N
- Công suất ngắn mạch tại điểm có phụ tải làm
việc.
Độ dao động điện áp được hạn chế trong miền cho phép,
theo TCVN quy định dao động điện áp trên cực các thiết bị
chiếu sáng như sau:
cp
6Δt
ΔU = 1 + = 1 +
n 10
(%);
(2.6)
Trong đó:
N - là số dao động trong một giờ;
∆t - Thời gian trung bình giữa hai dao động (phút).
Nếu trong một giờ có một dao động thì biên độ được phép
là 7 %. Đối với các thiết bị có sự biến đổi đột ngột công suất
21 | P a g e
trong vận hành chỉ cho phép ∆U đến 1,5 %. Còn đối với các phụ
tải khác không được chuẩn hóa, nhưng nếu ∆U lớn hơn 15 % thì
sẽ dẫn đến hoạt động sai của khởi động từ và các thiết bị điều
khiển.
2.2.2 Độ lệch điện áp

2.2.2.1. Độ lệch điện áp tại phụ tải
Là giá trị sai lệch giữa điện áp thực tế U trên cực của các
thiết bị điện so với điện áp định mức U
n
của mạng điện và được
tính theo công thức:
n
n
U - U
= . 100
U
ν
(%);
(2.7)
Độ lệch điện áp ν

phải thỏa mãn điều kiện: ν
-
≤ ν

≤ ν
+
trong đó : ν
-
, ν
+
là giới hạn dưới và giới hạn trên của độ lệch
điện áp.
Độ lệch điện áp được tiêu chuẩn hóa theo mỗi nước. Ở
Việt Nam quy định:

- Độ lệch cho chiếu sáng công nghiệp và công sở, đèn
pha trong giới hạn: -2,5 % ≤ ν
cp
≤ +5 %.
22 | P a g e
- Độ lệch cho động cơ -5,5 % ≤ ν
cp
≤ +10 %.
- Các phụ tải còn lại. -5 % ≤ ν
cp
≤ +5 %.
Với các sự cố xảy ra trên đường dây truyền tải mặc dù
không gây ra mất điện cho khách hàng do đã được bảo vệ bởi
các thiết bị bảo vệ như rơle, máy cắt… Tuy nhiên hiện tượng sụt
áp vẫn xảy ra. Do đó phải đảm bảo không được tăng quá 110 %
điện áp danh định ở các pha không bị sự cố đến khi sự cố bị loại
trừ … Ngoài ra bên cung cấp và khách hàng cũng có thể thoả
thuận trị số điện áp đấu nối, trị số này có thể cao hơn hoặc thấp
hơn các giá trị được ban hành.
2.2.2.2. Độ lệch điện áp trong lưới hạ áp
Lưới phân phối hạ áp cấp điện trực tiếp cho hầu hết các thiết
bị điện. Trong lưới phân phối hạ áp các thiết bị điện đều có thể
được nối với nó cả về không gian và thời gian (tại bất kỳ vị trí
nào, bất kỳ thời gian nào). Vì vậy trong toàn bộ lưới phân phối hạ
áp điện áp phải thỏa mãn tiêu chuẩn: ν
-
≤ ν
-
≤ ν
+

.
23 | P a g e

∆UH
B
A
ν
Pmin
1
2
3
∆U
H1
∆U
H2
Pmax
P
+
ν
−
νB νA
Líi h¹ ¸p
ν
ν
+
ν
−
Tr¹m ph©n phèi
MiÒn CL§A
MiÒn CL§A

Hình 2.1 Hình 2.2
Ta thấy rằng có hai vị trí và hai thời điểm mà ở đó chất
lượng điện áp đáp ứng yêu cầu thì tất cả các vị trí còn lại và
trong mọi thời gian sẽ đạt yêu cầu về độ lệch điện áp. Đó là
điểm đầu lưới (điểm B) và điểm cuối lưới (điểm A), trong hai
chế độ max và chế độ min của phụ tải.
Phối hợp các yêu cầu trên ta lập được các tiêu chuẩn sau,
trong đó quy ước số 1 chỉ chế độ max, số 2 chỉ chế độ min.
A1
A2
B1
B2

ν ν ν
ν ν ν
ν ν ν
ν ν ν
− +
− +
− +
− +

≤ ≤

≤ ≤


≤ ≤



≤ ≤


(2.8.1)
Từ đồ thị ta nhận thấy độ lệch điện áp trên lưới phải nằm
trong vùng gạch chéo, Hình 2.1, gọi là miền chất lượng điện áp.
24 | P a g e
Nếu sử dụng tiêu chuẩn (2.8.1) thì ta phải đo điện áp tại
hai điểm A, B trong cả chế độ phụ tải max và min.
Giả thiết tổn thất điện áp trên lưới hạ áp được cho trước, ta
chỉ đánh giá tổn thất điện áp trên lưới trung áp. Vì vậy ta có thể
quy đổi về đánh giá chất lượng điện áp chỉ ở điểm B là điểm đầu
của lưới phân phối hạ áp hay điện áp trên thanh cái 0,4 kV của
trạm phân phối.
Ta có:
A1 B1 H1
A2 B2 H2
U
U
ν ν
ν ν
= − ∆


= − ∆


(2.8.2)
Thay vào (2.8.1) ta được:

H1 B1 H1
H2 B2 H2
B1
B2
U U
U U
ν ν ν
ν ν ν
ν ν ν
ν ν ν
− +
− +
− +
− +

+ ∆ ≤ ≤ + ∆

+ ∆ ≤ ≤ + ∆


≤ ≤


≤ ≤

Nếu hai bất phương trình đầu thỏa mãn vế trái thì hai bất
phương trình sau cũng thỏa mãn vế trái và nếu hai bất phương
trình sau thỏa mãn vế phải thì hai bất phương trình đầu cũng
thỏa mãn vế phải hệ trên tương đương với:
25 | P a g e