tóm tắt luận văn thạc sĩ kỹ thuật NGHIÊN cứu tìm HIỂU các PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH lưới PHÂN PHỐI điện

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

HÀ THANH TÙNG
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP QUY
HOẠCH LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN
Chuyên ngành : Thiết bị, mạng & Nhà máy điện
Mã số : 605250
THÁI NGUYÊN - 2011
Luận văn được hoàn thành tại trường Đại học Kỹ tuật
Công nghiệp Thái Nguyên.
Cán bộ HDKH : PGS.TS Trần Bách
Phản biện 1 : TS. Phan Đăng Khải
Phản biện 2 : TS. Ngô Đức Minh
Luận văn đã được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn, họp
tại: Phòng cao học số 02, trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái
Nguyên.
Vào 13 giờ 30 phút ngày 12 tháng 01 năm 2012.
Có thể tìm hiển luận văn tại Trung tâm Học liệu tại Đại học
Thái Nguyên và Thư viện trường Đại học Kỹ thuật công nghiệp Thái
Nguyên.
MỞ ĐẦU
Nhiệm vụ trọng tâm của hệ thống điện là luôn luôn phải bảo
đảm cho các hộ tiêu thụ đủ điện năng theo kế hoạch với chất lượng
cho phép và giá thành thấp. Nhiệm vụ đó đòi hỏi cán bộ thiết kế - kỹ
thuật, lựa chọn phương án (hay còn gọi là sách lược) tối ưu để đạt
được mục đích đề ra.
Các hộ phụ tải nhận điện trực tiếp thông qua các trạm biến áp
phân phối, Sự phát triển không ngừng của phụ tải ngày càng đỏi hỏi
cao về chất lượng năng lượng và độ tin cậy cung cấp điện. Do đó

ngay từ khâu thiết kế quy hoạch lưới điện phân phối cần phải đặc
biệt quan tâm một cách triệt để phương pháp phân tích kinh tế, lựa
chọn tiết diện dây dẫn sao cho phương án hợp lý và tối ưu nhất về
mặt kinh tế - kỹ thuật, thích hợp với nền kinh tế thị trường.
Luân văn có nội dung tìm hiểu, học tập và nắm được các
phương pháp quy hoạch để có thể vận dụng vào thực tế. Vận dụng có
thể thực hiện được ngay là làm các biểu bảng và đồ thị cho phép
người làm quy hoạch rút ngắn thời gian tính toán và thiết kế - chọn
nhanh thiết bị và đánh giá được chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của chúng.
Nội dung của luận văn được chia thành 4 chương:
Chương 1: Giới thiệu về lưới điện phân phối
Chương 2: Các phương pháp chung về quy hoạch và thiết kế
lưới điện
Chương 3: Lựa chọn tiết diện dây dẫn trong lưới điện phân phối
1
Chương 4: Tính toán áp dụng. (Lập biểu bảng và xây dựng
đồ thị cho phép chọn nhanh tiết diện dây dẫn trong quy hoạch
lưới điện phân phối)
Các kết luận và kiến nghị.
Sau một thời gian nghiên cứu, đến nay luận văn đã hoàn thành.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình đối với sự giúp đỡ
tận tình của thầy giáo PGS.TS. Trần Bách. Xin chân thành cảm ơn
các thầy, cô giáo trong Bộ môn Hệ thống điện - Trường Đại học
Bách Khoa Hà Nội và các thầy cô giáo trường Đại học Kỹ thuật
Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ trong
suốt quá trình tham gia khóa học. Xin chân thành cảm ơn Khoa sau
đại học, bạn bè đồng nghiệp và người thân đã tạo điều kiện giúp đỡ
tôi hoàn thành luận văn này.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn và chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, ngày 10 tháng 12 năm 2011

Người thực hiện
Hà Thanh Tùng
2
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU VỀ LƯỚI PHÂN PHỐI ĐIỆN
1.1. KHÁI NIỆM CHUNG
Hệ thống điện bao gồm các nhà máy điện, các trạm biến áp,
các đường dây truyền tải và phân phối điện được nối với nhau thành
hệ thống làm nhiệm vụ sản xuất, truyền tải và phân phối điện năng.
Mặt khác hệ thống điện phát triển không ngừng trong không
gian và thời gian nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của phụ tải,
nhiều nhà máy điện có công suất vừa và lớn đã và đang được xây
dựng. Các nhà máy điện thường được xây dựng ở những nơi gần
nguồn nhiên liệu hoặc việc chuyên chở nhiên liệu thuận lợi, ít tốn
kém. Trong khi đó các trung tâm phụ tải lại ở xa, do vậy phải dùng
lưới truyền tải để chuyển tải điện năng đến các hộ phụ tải. Vì lý do
kỹ thuật cũng như an toàn, không thể cung cấp trực tiếp cho các phụ
tải bằng lưới truyền tải, do vậy phải dùng lưới điện phân phối.
1.3.2. Phân loại lưới phân phối trung áp
- Theo đối tượng địa bàn phục vụ:
+ Lưới phân phối thành phố.
+ Lưới phân phối nông thôn.
+ Lưới phân phối xí nghiệp.
- Theo thiết bị dẫn điện:
+ Lưới phân phối trên không.
+ Lưới phân phối cáp ngầm.
- Theo cấu trúc hình dáng:
5
+ Lưới phân phối hở (hình tia) có phân đoạn và không
phân đoạn.

+ Lưới phân phối kín vận hành hở.
+ Hệ thống phân phối điện.
1.4. CÁC CHỈ TIÊU VÀ TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ MẠNG
LƯỚI PHÂN PHỐI
- Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng lưới phân phối:
+ Sự phục vụ đối với khách hàng.
+ Hiệu quả kinh tế đối với các doanh nghiệp điện.
- Các tiêu chuẩn đánh giá:
+ Chất lượng điện áp.
+ Độ tin cậy cung cấp điện.
+ Hiệu quả kinh tế (giá thành tải điện nhỏ nhất).
+ Độ an toàn đối với ngời và thiết bị.
+ Ảnh hưởng tới môi trường (cảnh quan, ảnh hưởng đến
đường dây điện thoại )
1.5. CÁC PHẦN TỬ TRONG LƯỚI PHÂN PHỐI
- Máy biến áp trung gian và máy biến áp phân phối.
- Thiết bị dẫn điện: đường dây điện bao gồm dây dẫn và phụ kiện.
- Thiết bị đóng cắt và bảo vệ
- Thiết bị điều chỉnh điện áp
- Thiết bị đo lường
- Thiết bị giảm tổn thất điện năng: tụ bù.
- Thiết bị nâng cao độ tin cậy
6
- Thiết bị điều khiển xa hoặc tự động
1.6. PHƯƠNG PHÁP PHÂN PHỐI ĐIỆN TRUNG ÁP VÀ
NỐI ĐẤT TRUNG TÍNH CUỘN TRUNG ÁP MBA NGUỒN
1.6.1. Phương pháp phân phối điện trung áp
1.6.2.2.Trung tính nối đất trực tiếp: Z = 0
1.6.2.4.Phương pháp nối đất qua cuộn dập hồ quang
1.7.2.1Sơ đồ lưới điện phân phối trung áp trên không

1.7.2.2. Sơ đồ lưới phân phối cáp trung áp
a. Sơ đồ lưới phân phối mạch vòng kín
7
Phân
đoạn I
Phân
đoạn II
Phụ
tải
Phụ
tải
Phụ
tải
Phụ
tải
Hình 1.4. Sơ đồ lưới phân phối mạch
vòng kín
Thanh cái hạ áp
trạm biến áp
trung gian
Phụ tải
Đường trục
chính
Hình 1.3. Sơ đồ lưới phân phối trên không
hình tia
1 1
2
2
3
b. Cung cấp điện bằng hai đường dây song song

c. Mạch liên nguồn
d. Mạng phân phối được cung cấp điện thông qua trạm cắt
8
Thanh cái TBA
trung gian
Đường dây cung cấp
Trạm cắt
Hình 1.7. Cung cấp điện thông qua trạm cắt
Phụ
tải
Phụ tải Phụ
tải
Phụ
tải
Hình 1.5. Cung cấp điện bằng hai đường dây song
song
I
II
TG
I
Hình 1.6. Mạch liên nguồn
TGI
I
e. Sơ đồ sử dụng đường dây dự phòng chung
1.7.2.3. Sơ đồ hệ thống phân phối điện
1.7.2.4. Sơ đồ lưới phân phối hạ áp
9
T
G
1

T
G
3
T
G
4
T
G
2
điểm tách lưới
Hình 1.9. Sơ đồ hệ thống phân phối điện
2
1
1
2 2 2
Hình 1.8. Sơ đồ sử dụng đường dây dự phòng chung
Hình 1.10. Sơ đồ lưới phân phối hạ áp và phương
pháp cung cấp điện cho phụ tải một pha
DCL phân đoạn
Phụ tải 1 pha hoặc 3 pha
TP
P
1
TP
P
2
a)
dây trung tính
(2 pha + trung tính)
(1 pha + trung tính)

A
B
C
0
dây dẫn pha
b)
1.8. TRẠM BIẾN ÁP PHÂN PHỐI
1.9. HỆ THỐNG PHÂN PHỐI ĐIỆN TẠI VIỆT NAM
1.9.1. Tình hình phát triển lưới điện phân phối của nước ta
1.9.2. Tình hình phát triển phụ tải điện
10
AB
1
AB
2
A
B
BI
MB
A
CC
CSV
Đường dây
trung áp
A A A
V
kWh
b)
AB
3

AB
1
AB
2
A
B
BI
MB
A
CC
CD
CSV
Đường dây
trung áp
A A A
V
kWh
a)
AB
3
Hình 1.12. Sơ đồ trạm biến áp phân
phối
CHƯƠNG 2
CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUNG VỀ QUY HOẠCH VÀ
THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN
2.1. TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP QUY
HOẠCH VÀ THIẾT KẾ LƯỚI ĐIỆN
Muốn lưới điện phát triển tối ưu trong thời gian dài cần phải
làm quy hoạch. Có quy hoạch dài hạn và ngắn hạn.
Quy hoạch dài hạn là bản ghi trình tự phát triển tối ưu lưới

điện trong thời gian đủ dài từ 15 đến 20 năm.
Quy hoạch ngắn hạn là sơ đồ phát triển chi tiết hơn lưới điện
trong khoảng thời gian ngắn trước mắt khoảng từ 5 đến 7 năm.
2.2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUY HOẠCH 2.2.1.
Dự báo phụ tải

11
Dữ liệu
lịch sử
Sự tăng
trưởng
dân cư
Mật độ
phụ tải
Nguồn NL
thay thế
Kế hoạch
phát triển
cộng
đồng
Kế hoạch
công nghiệp
Bản đồ
thành
phố
Sử dụng
diện tích
Nhân tố
địa lý
Dự báo

phụ tải
Hình 2.1: Các yếu tố ảnh hưởng đến dự báo phụ tải
2.2.2. Mở rộng trạm biến áp
2.2.3. Các nhân tố khác
2.3. Kỹ thuật quy hoạch lưới phân phối hiện nay
12
Dự báo
phụ tải
Mật độ phụ
tải
Gần trung
tâm phụ tải
Hạn chế về
vị trí
Vị trí TBA
hiện tại
Quy định
sử dụng đất
Chi phí của
đất
Đất sẵn có
Vị trí
đường dây
truyền tải
Vị trí TBA
Chi phí
vật liệu
Chi phí
sửa chữa
Tổng

chi phí
Chi phí
tổn hao
do xây
dựng
Giá thành
xây dựng
Chi phí
xây dựng
Chi phí
lắp đặt
Tổng vốn
Tổn thất
điện
năng
Chi phí
điều hành
Chi phí phát
sinh khác
Hình 2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tổng chi phí
của hệ thống phân phối mở rộng
2.3. MÔ HÌNH QUY HOẠCH HỆ THỐNG PHÂN PHỐI
13

Dự báo phụ
tải
Yes No
No
No
Phản hồi

Yes
Xây mới TBA
Chọn vị trí
TBA
Mở rộng
hệ thống
hiện tại
Thiết kế
mới
Hệ thống đảm bảo
Tổng chi
phí phù hợp
Giải
pháp
Hình 2.6. Sơ đồ khối của quá trình lập kế hoạch phân phối
2.4. QUY HOẠCH HỆ THỐNG PHÂN PHỐI TRONG
TƯƠNG LAI
2.4.1. Yếu tố kinh tế
2.4.2. Yếu tố công nghệ
2.5. DỰ ĐOÁN TƯƠNG LAI CỦA QUY HOẠCH LƯỚI
PHÂN PHỐI
2.5.1. Tăng tầm quan trọng của việc quy hoạch
2.5.2. Tác động của quản lý phụ tải
2.5.3. Chi phí / lợi ích
2.5.4. Công cụ quy hoạch mới
CHƯƠNG 3
LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY
DẪN TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI
3.1. CÁC LOẠI CHI PHÍ CHO LƯỚI ĐIỆN
Để lưới điện ra đời và làm việc tốt đến khi hỏng (hết tuổi thọ n

năm) cần phải có các chi phí:
1. Vốn đầu tư ban đầu
2. Chi phí hoạt động và bảo dưỡng hàng năm.
Đó là 2 chi phí trực tiếp bắt buộc cho lưới điện.
Ngoài ra doanh nghiệp điện và xã hội còn phải chịu các chi phí
kéo theo:
3. Chi phí cho tổn thất công suất và tổn thất điện năng
14
4. Chi phí do điện năng không được cấp cho phụ tải vì lý do sự
cố hay ngừng điện kế hoạch đường dây điện, gọi là chi phí do độ tin
cậy cung cấp điện.
3.1.1. Chi phí vốn đầu tư ban đầu V
0
[đ]
Vốn đầu tư ban đầu để xây dựng đường dây:
0
V K K'.L K".F.L
= + +

(3.1)
3.1.2. Chi phí hoạt động và bảo dưỡng HB
t
[đ]
3.1.3. Chi phí cho tổn thất công suất và tổn thất điện năng
1. Chi phí cho tổn thất công suất tác dụng
2. Chi phí cho tổn thất điện năng
a) Cho đường dây điện:
b) Cho máy biến áp
3.1.4. Chi phí cho độ tin cậy
Hình 3.1. Quan hệ vốn tổn thất

15
3.2. LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN TRONG LƯỚI
PHÂN PHỐI
3.2.1. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật khi lựa chọn dây dẫn
Có nhiều chỉ tiêu để đánh giá lưới điện nhưng cơ bản có 4 tiêu
chí sau:
- Đảm bảo cung cấp điện, đáp ứng đủ nhu cầu của phụ tải với
chất lượng điện năng cho phép.
- Cung cấp điện liên tục và an toàn
- Giảm tổn thất trong truyền tải, phân phối, giảm giá thành
xây dựng, giảm giá bán điện.
- Hạn chế mức thấp nhất ảnh hưởng của lưới điện đối với
môi trường sinh thái, cảnh quan.
Với ngành điện hiện nay, việc lựa chọn tối ưu tiết diện dây dẫn
nói riêng hay các thiết bị điện nói chung còn là vấn đề tài chính ảnh
hưởng đến chi phí kinh doanh bán điện trong điều kiện kinh tế thị
trường. Do đó trong bài toán quy hoạch thiết kế lưới điện, chọn tiết
diện dây dẫn là một trong những bài toán cơ bản nhất.
16
Z = f(F)
Z
min
(a
vh
+a
tc
).(k
0
+b.F)
3.I

2
max
τ.C
F
KT
Hình 3.2. Đường cong biểu diễn quan hệ Z = f(F)
Z
F [mm
2
]
3.2.2. Chỉ tiêu kinh tế khi lựa chọn tiết diện dây dẫn.
3.2.2.1 Mật độ kinh tế dòng điện
Trong trường hơp phụ tải điện không tăng theo thời gian, lấy
tiết diện kinh tế chia cho giá trị max của dòng điện ta được mật độ
kinh tế dòng điện [1]:

max
kt
kt
I
j
F
=
[A/mm
2
, mm
2
, A]
Trong đó:
max

dm dm
P QP
I
3U .cos 3U
+
= =
ϕ
[A,kW,kVAr,kV]
P, Q, cosφ là công suất tính toán của phụ tải.
3.2.2.2 Mật độ kinh tế dòng điện tính theo chi phí vòng đời
a) Chi phí vòng đời:
)A.cP.cA.cHB(VCP
mdmdt
n
1t
PttAttovd
∆∆∆
++++=
∑
=
(3.13)
Trong đó:
a) V
0
- vốn đầu tư ban đầu để xây dựng đường dây, (đồng);
b) HB
t
- Chi phí cho hoạt động và bảo dưỡng, (đồng); HB
t
=

a
hb
.V
0

c) c
At
.∆A
t
- chi phí do tổn thất điện năng; và c
Pt
.∆P
t
- chi phí cho
tổn thất công suất. d) c
m.
∆A
m
là chi phí cho điện năng không được
cấp cho phụ tải.
b) Tính mật độ kinh tế
(3.24)
17
Từ đây ta rút ra tiết diện kinh tế của dây dẫn:
"
maxkt
K
3
.I F
Γρ

=
=
"
cso
max
K
.F.R3
.I
Γ
Ta có mật độ kinh tế:

Γρ
3
K
F
I
j
"
kt
max
kt
==

3.2.2.3 Mật độ kinh tế dòng điện tính theo chi phí tính toán Z
3.2.2.4. Khoảng chia kinh tế
Khi đường dây có phụ tải phát triển có thể có 2 cách chọn dây dẫn:
1. Chọn theo khoảng chia kinh tế.
2. Tính chuyển phụ tải phát triển thành phụ tải tĩnh rồi chọn
theo j
kt

Chọn theo j
kt
có sai số lớn do tính chuyển đổi phụ tải, do bậc
của dây dẫn tiêu chuẩn rất rộng , cho nên tính theo khoảng chia kinh
tế tốt hơn, hoặc là phân tích kinh tế để so sánh trực tiếp một số tiết
diện dây.
1. Tính khoảng chia kinh tế theo chi phí vòng đời
max
max t
(N t)
I
I
(1 /100)
−
=
+ α

18

( )
∑
∑
∑
=
=
=
∆
+









++=
+
++=
=
+
++=
N
t
t
dd
t
Ahb
N
t
t
tAhb
N
t
t
Ahbvd
rU
P
RcVaV
r

RIcVaV
r
cVaVCP
1
22
2
max
00
1
2
max00
1
000
)1(
1
cos.

)1(
1
3
)1(
1
)(
ϕ
τ
τ

3.3. CÁC ĐIỀU KIỆN VỀ KỸ THUẬT
3.3.1 Phát nóng lâu dài dây dẫn.
a. Phát nóng cho phép của dây dẫn:

Bảng 3.5. Nhiệt độ cho phép của dây dẫn – θ
cp
, (
o
C)
Dây dẫn
Nhiệt độ
cho phép
lâu dài
Nhiệt độ
cho phép
ngắn hạn
Nhiệt độ cho phép
lớn nhất khi ngắn
mạch
Thanh dẫn và dây
trần
- Đồng
- Nhôm
70
70
125
125
300
200
Cáp cách điện giấy
- Đến 3kV
- Đến 6kV
- Đến 10kV
80

65
60
125
100
90
Đồng
200
200
200
Nhôm
200
200
200
Cáp cách điện cao
su
- Thường
- Chịu nhiệt
55
65
100
110
150
150
150
150
150
150
Cáp cách điện chất
dẻo
65 - 150 150

19
b. Điều kiện chọn hoặc kiểm tra dây dẫn:
I’
max
≤ I’
CP
[A,A]
3.3.2 Phát nóng dây dẫn cáp khi ngắn mạch
3.3.3. Tổn thất vầng quang
3.2.4 Độ bền cơ học của dây trên không
3.2.5. Tổn thất điện áp
Các giá trị cho phép đó là:
- Lưới điện 110- 220kV: bình thường ∆U
cpbt
=10% 15% so
với giá trị định mức, sự cố ∆U
cpsc
=20% 25%
Các giá trị này phụ thuộc vào hệ thống điều áp của máy biến áp
trung gian: nếu dùng đầu phân áp cố định thì dùng giá trị thấp, nếu
điều áp dưới tải thì dùng giá trị cao. Nếu tổn thất điện áp cao hơn thì
cần phân tích, tính toán cụ thể xem có điều áp được không trước khi
chọn giải pháp khắc phục khác.
- Lưới điện trung áp: ∆U
cpbt
=6%- 8%; ∆U
cpsc
=10%- 12%
- Lưới hạ áp: ∆U
cpbt

=5% phần ngoài trời; ∆U
cpsc
=10%
Phần trong nhà cho phép tổn thất đến 5%.
20
CHƯƠNG 4
TÍNH TOÁN ÁP DỤNG
Trong chương này luận văn sẽ đi vào các vấn đề:
- Phân tích về phương pháp lựa chọn tiết diện dây dẫn của
đường dây trên không theo chi phí vòng đời và khoảng chia kinh tế;
từ đó tính toán, lập biểu bảng và xây dựng đồ thị minh họa khoảng
chia kinh tế giữa các loại dây dẫn cho phép lựa chọn nhanh tiết diện
dây dẫn trong khu vực quy hoạch theo giá trị dòng điện giới hạn.
- Xây dựng đồ thị kiểm tra nhanh tổn thất điện áp của loại dây
dẫn ứng với cấp điện áp thiết kế.
- Ví dụ tính toán, lựa chọn dây dẫn một lưới điện trung áp –
xuất tuyến 22 kV của một trạm biến áp trung gian tại thành phố Thái
Nguyên được xây mới.
- Ứng dụng chương trình PSS/ADEPT để tính toán phân bố
công suất, tổn thất điện áp nhằm kiểm tra điều kiện kỹ thuật đối với
đường dây trong lưới phân phối đã chọn.
4.1 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DÂY DẪN CỦA ĐƯỜNG
DÂY TRÊN KHÔNG THEO KHOẢNG CHIA KINH TẾ
4.1.1. So sánh giữa các phương pháp lựa chọn tiết diện dây
dẫn
21
Khi đường dây có phụ tải phát triển có thể có 2 cách lựa chọn
dây dẫn:
1. Chọn theo khoảng chia kinh tế
2. Tính chuyển phụ tải phát triển thành phụ tải tĩnh rồi

chọn theo J
kt
.
Chọn theo J
kt
có sai số lớn do tính chuyển đổi phụ tải, do bậc
của dây dẫn tiêu chuẩn rất rộng.
Trước khi biết sử dụng mật độ kinh tế của dòng điện, khi lựa
chọn tiết diện dây dẫn đã có xét đến tiền vốn đầu tư, thực chất là tiền
chi phí kim loại dùng cho đường dây. Tính toán theo J
kt
đã xét đến
vốn đầu tư đường dây và chi phí tổn thất điện năng . Mặc dù có
những ưu điểm đó, tuy nhiên phương pháp này còn tồn tại những
vấn đề thiếu sót vì đã dựa trên những cơ sở giả thiết không hoàn toàn
đúng.
Tiết diện kinh tế cần phải được xác định không chỉ theo điều
kiện đạo hàm chi phí theo tiết diện bằng không (3.32), mà còn phải
theo điều kiện đạo hàm chi phí theo dòng điện cực đại δZ/δI
max
bằng
không. Đó chính là những ưu điểm của phương pháp lựa chọn tiết
diện dây dẫn theo khoảng chia kinh tế.
4.1.2. Xây dựng đồ thị lựa chọn tiết diện dây dẫn theo khoảng
chia kinh tế
Trong chương này ta sẽ đi xây dựng đồ thị quan hệ giữa chi
phí vòng đời đường dây CP
vd0
và I
max

của các cấp điện áp đối với một
khu vực cụ thể theo quan hệ: CP
vd0
=f(I
max
)
22


Để xây dựng được đồ thị với phạm vi kinh tế nói trên, ta
cần xác định các giá trị dòng điện giới hạn(I
ghi
) ứng với các giao
điểm giữa hai tiết diện dây dẫn. Biết rằng tại giao điểm này ứng
với phụ tải có giá trị là I
ghi
thì dùng tiết diện tiêu chuẩn F
i
hay F
i+1
là như nhau. Trước hết ta xét biểu thức (4.1):
( )
∑
=
+
++=
N
t
t
tAhbvd

r
RIcVaVCP
1
2
max000
)1(
1
3
τ
(4.1)
Trong biểu thức trên ta có thể phân tích thành hai thành
phần. Thành phần thứ nhất là thành phần cố định ứng với mỗi cỡ
dây tiêu chuẩn. Thành phần thứ hai là phí về tổn thất điện năng,
phụ thuộc vào bình phương của dòng điện nên đường cong biểu
thị hàm chi phí vòng đời là một đường parabol. Tiết diện càng
23
Hình 4.1. Đồ thị xác định khoảng chia kinh tế
lớn thì đường parabol sẽ có dạng thoai thoải hơn. Giao điểm giữa
hai đường cong F
1
và F
2
xác định dòng điện cực đại I
gh1
. Tại điểm
này chi phí vòng đời của hai phương án là bằng nhau. Do đó ta có
công thức (4.2):

( )
( )

∑
∑
=
=
+
++−=
=
+
++
N
t
t
ghAhb
N
t
t
ghAhb
r
rIcVaV
r
rIcVaV
1
02
2
10202
1
01
2
10101
)1(

1
3
)1(
1
3
τ
τ
(4.2)
Giải phương trình (4.2) nói trên ta có I
gh1
:
( )
( )
( )
( )
( )
∑
∑
=
=
−
+
−
+
−−
=
N
t
A
t

N
t
hb
t
gh
rrc
r
rra
r
VV
I
1
0201
1
02010102
1
3.
1
1

1
1
τ
[A] (4.3)
Như vậy giá trị I
gh
phụ thuộc vào những thông số sau:
- Chi phí xây dựng V
01
; V

02
[tr.đồng/km] tương ứng với tiết
diện F
1
& F
2
;
- Vòng đời tính toán của dây dẫn N [năm];
- Hệ số vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng a
hb
- Điện trở trên một đơn vị dài r
01
, r
02
[Ω/km]
- Hệ số tăng phụ tải a%:
- Giá thành tổn thất điện năng cA-[đ/kWh];
- Số năm phụ tải tăng t [năm];
- Chiết khấu % (r) là hệ số lợi nhuận đầu tư trung bình
trong kinh doanh.
- Thời gian tổn thất công suất lớn nhất τ [giờ]
24
4.1.3 Giới thiệu chương trình tính Khoảng chia kinh tế
của dây dẫn
Ở phần tính toán này, tác giả sử dụng phần mềm tính toán lưới
điện Verson 6.7 của thầy giáo - PGS.TS Trần Bách.
a.
b.
c.
d.

Hình 4.2. Giao diện chính của chương trình tính lưới điện V6.7-2011
4.1.4. Ví dụ tính toán dòng điện giới hạn giữa hai tiết diện
dây dẫn
25