ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN CUNG CẤP ĐIỆN

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP CUNG CẤP ĐIỆN.
Câu 1: Hãy cho biết các quá trính hình thành một dự án cấp điện.
Câu 2: Hãy cho biết những yêu cầu cơ bản của thiết kế cung cấp điện
Câu 3: Hãy trình bày đặc tính tĩnh của phụ tải điện.
Câu 4: Hãy trình bày khái quát chung về đồ thị phụ tải.
Câu 5: Hãy trình bày trình tự tính toán phụ tải điện.
Câu 6: Hãy trình bày phương pháp dự báo phụ tải theo mô hình kinh tế lượng.
Câu 7: Hãy cho biết khái niệm về chi phí quy dẫn của các phần tử cơ bản của hệ thống
điện.
Câu 8: Hãy trình bày khái quát về các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của hệ thống cung cấp điện.
*Câu 9: Hãy trình bày phương xác định mật độ dòng điện kinh tế và khoảng cách kinh tế
của đường dây , cho ví dụ minh hoạ
Câu 10: Hãy trình bày phương pháp phân tích kinh tế tài chính.
Câu 11: Hãy trình bày phương pháp so sánh phương án cấp điện cho khu vực thư dân cư
bằng mạng điện đơn pha.
Câu 12: Hãy trình bày khái quát về mạng điện trong các tào nhà cao tầng.
Câu 13: Hãy trình bày phương pháp chọn tiết diện dây dẫn của mạng điện trong nhà.
Câu 14: Hãy trình bày các đặc điểm kĩ thuật và phân loại thiết bị tiệu thụ điện trong công
nghiệp.
Câu 15: Hãy trình bày khái quát về sơ đồ mạng điện phân phối cho các xí nghiệp công
nghiệp.
Câu 16: Hãy trình bày những khái niêm cơ bản về độ tin cậy của hệ thống điện công
nghiệp.
Câu 17: Hãy trình bày phương pháp đánh giá thiệt hại do ngừng cung cấp điện.
Câu 18: Cho biết ảnh hưởng của hệ số công suất đối với các tham số kinh tê kĩ thuật của
mạng điên.
Câu 19: Trình bày phương pháp xác định dung lượng bù công suất phản kháng và đánh
giá hiệu quả bù công suất phản kháng.
Câu 20: Hãy trình bày phương pháp xác định hệ số mang tải tối ưu của máy biến áp.
Câu 21: Hãy trình bày phương pháp thiết kế chiếu sáng đường phố.
Câu 22: Hãy cho biết đặc điểm yêu cầu đối với thiết kế cung cấp điện hầm mỏ.

Câu 23: Hãy trình bày các sơ đồ cung cấp điện hầm mỏ.
Câu 24: Hãy trình bày chế độ mở máy của các đông cơ và ảnh hưởng của nó đối với tuổi
thọ thiết bị.

1


Câu 1: Hãy cho biết các quá trính hình thành một dự án cấp điện.
Dự án cung cấp điện có thể là xây dựng hệ thống cung cấp điện mới, cũng có thể là cải tạo phát
triển hệ thống đã có. Cũng giống như bất cứ một dự án nào khác, dự án cung cấp điện được bắt
đầu từ nhu cầu thực tế. Khi đã được sự đồng ý của các cấp có thẩm quyền, sẽ tiến hành chuẩn bị
các tư liệu cần thiết để thực hiện các giai đoạn tiếp theo. Quá trình hình thành dự án cung cấp
điện bao gồm nhiều giai đoạn: Nghiên cứu tiền khả thi, thiết kế sơ bộ, thiết kế chi tiết, thực thi
dự án. Nếu dự án được thực hiện theo yêu cầu về chính trị, xã hội thì bỏ qua giai đoạn nghiên
cứu tiền khả thi.
1.Nghiên cứu tiền khả thi.
Trước khi đưa ra quyết định về sự thực hiện dự án, cần xem xét dưới các góc độ khác nhau
trong suốt cả vòng đời của nó. Muốn vậy trước hết cần tiến hành nghiên cứu tiền khả thi, bao
gồm các phân tích về kỹ thuật, thương mại, tài chính, kinh tế, tổ chức, xã hội và môi trường.Mục
đích cơ bản của các phân tích này là đánh giá khả năng thực thi dự án trên cơ sở xác định sơ bộ
hiệu quả kinh tế và tính khả thi tài chính. Việc nghiên cứu tiền khả thi được thực hiện ngay sau
khi đề xuất về dự án được chấp nhận
Trong giai đoạn nghiên cứu tiền khả thi cần tiến hành giải quyết các vấn đề sau:
- Thu thập thông tin và các dữ liệu cần thiết, liên quan đến sự thực hiện dự án;
- Phân tích sơ bộ các phương án cạnh tranh và lựa chọn phương án khả thi cho việc nghiên cứu
chi tiết;
- Đánh giá khối lượng và hiệu quả đầu tư, xác định phương pháp và cơ cấu tài chính, đảm bảo
vòng đời hoạt động tối đa của dự án.
2.Nghiên cứu khả thi.
Nhiệm vụ chính của giai đoạn này là chính xác hoá lại các chỉ tiêu, tham số chính của dự án để

chứng tỏ rằng dự án sẽ thành công. Ở giai đoạn này cần phân tích một cách chi tiết các chỉ tiêu
có ảnh hưởng quyết định để rút ra kết luận một cách chắc chắn tính khả thi của dự án. Việc
nghiên cứu khả thi đòi hỏi phải có số liệu tương đối đầy đủ và tin cậy. Vấn đề thu thập thông tin
và xử lý số liệu là những bài toán bước đầu hết sức cần thiết đối với mỗi dự án.
-Điều tra số liệu:
Việc chọn mẫu điều tra được tiến hành theo các nguyên tắc thống kê toán học. Kích thước tập
mẫu được xác định theo biểu thức.

n=(

β kν 2
) ;
s

Trong đó:
n - số phần tử tối thiểu cần khảo sát (kích thước mẫu).
kν - hệ số biến động, xác định theo biểu thức:
σx
kν =
;
M (x)

(1.1)

(1.2)

M(x), σ (x) - kỳ vọng toán và độ lệch chuẩn của tham số x cần khảo sát;
s - sai số tương đối cho phép;
β - bội số tản, phụ thuộc vào độ tin cậy tính toán có thể lấy giá trị trong khoảng 1,5÷2,5.
Số liệu sau khi thu thập, được trình bày dưới dạng bảng biểu theo nguyên tắc thống kê.

2


-Xử lý số liệu:
+ Đánh giá sai số: gồm có: sai số thô,sai số hệ thống,sai số ngẫu nhiên..
+ Xác định các đại lượng đặc trưng của tập mẫu.
3. Đánh giá hiện trạng mạng điện.
Trong trường hợp dự án cung cấp điện được tiến hành tại các khu vực đang có lưới điện, thì
trước hết cần có những nghiên cứu đánh giá hiện trạng mạng điện. Việc đánh giá hiện trạng
mạng điện được tiến hành với những bài toán cơ bản sau:
- Đánh giá nguồn điện.
- Đánh giá khả năng mang tải của mạng điện.
4. thiết kế chi tiết.
Khi luận chứng kinh tế của nghiên cứu khả thi được khẳng định, các tham số cơ bản đã được
xem xét cần tiến hành thiết kế chi tiết và cụ thể. Xác định rõ khối lượng vốn đầu tư, trang thiết
bị, nguồn nhân lực v.v. Ở đây mọi vấn đề của dự án đều phải được làm sáng tỏ: các nguồn lực
phải được xác định một cách chắc chắn, nhiệm vụ của từng bộ phận, từng đơn vị phải được phân
công cụ thể; quá trình thực hiện của từng công việc, từng giai đoạn được hoạch định rõ ràng và
chi tiết vv. Tóm lại, mọi dữ kiện ở giai đoạn trước cần được cụ thể hoá một cách chính xác,
những bất hợp lý phát hiện ra cần được xử lý và hoàn chỉnh
5. Thực thi dự án.
Nếu tất cả các giai đoạn của dự án đã chứng tỏ khả năng thực thi và thoả mãn yêu cầu về tính
kinh tế kỹ thuật thì sẽ triển khai quá trình thương thảo về các điều kiện tài chính, nhân lực và
thiết bị. Quá trình này được kết thúc bởi các hợp đồng về điều kiện tài chính, thương mại, về
cung cấp thiết bị (thông qua đấu thầu), hợp đồng lao động và các hợp đồng tư vấn.
Trong giai đoạn thực hiện dự án thiết kế phát triển mạng điện chỉ tiến hành đánh giá hiệu quả
kinh tế. Quá trình so sánh kinh tế của mạng điện được đặc trưng bởi các giai đoạn sau:
1) Nghiên cứu sự cần thiết trang bị mạng điện:
- Sự cần thiết phải kết nối các phần tử chính;
- Sự cần thiết nâng cao độ tin cậy cung cấp điện;

- Nâng cao tính kinh tế của hệ thống điện do việc cải thiện chế độ làm việc để giảm tổn thất
điện năng.
2) Lựa chọn các giải pháp kỹ thuật hiệu quả nhất;
3) Đánh giá hiệu quả kinh tế của giải pháp lựa chọn.
Câu 2: Hãy cho biết những yêu cầu cơ bản của thiết kế cung cấp điện.
- Thiết kế cần tính đến khả năng áp dụng các phương tiện, thiết bị hiện đại và các phương pháp
xây dựng, vận hành hiệu quả nhất. Các phương án áp dụng cần phải có sự so sánh kinh tế - kỹ
thuật.
- Trong các đồ án thiết kế cung cấp điện chỉ xét đến các thiết bị được sản xuất tại các nhà máy
theo các tiêu chuẩn.
- Để xét đến độ tin cậy cung cấp điện, phụ tải điện được phân thành 3 loại: I, II và III.
- Thiết kế cung cấp điện phải tính cho phụ tải dự báo trong chu kỳ tính toán. Các phần tử sơ đồ
được chọn ứng với sự phát triển của phụ tải mà không cần đến sự cải tạo mạng điện. Các đường
dây được chọn ứng với phụ tải dự báo toàn phần còn trạm biến áp có thể được chọn với sự nâng
cấp theo giai đoạn công suất máy biến áp.
- Việc tính toán phụ tải phải xét đến các hệ số đồng thời và hệ số tham gia vào cực đại.
3


- Các tham số của tất cả các thiết bị điện phải phù hợp với các tham số của mạng điện cung cấp
cho chúng ở mọi chế độ.
- Các thiết bị điện và vật liệu phải có khả năng chịu sự tác động của môi trường. Các thiết bị
phải được chọn phù hợp với các tiêu chuẩn quy định. Khi lựa chọn các phương án cần ưu tiên
cho các phương án có áp dụng các thiết bị và công nghệ tiên tiến và các thiết bị hợp bộ.
- Việc lựa chọn các phần tử mạng điện cần xét đến sự thuận tiện trong vận hành, sửa chữa và
thay thế thiết bị.
Việc lựa chọn các phần tử cơ bản của sơ đồ để đánh giá chi phí của các phương án thiết lập sơ
đồ cung cấp điện. Xác định một cách sơ bộ các tham số của các phần tử, mà sẽ được hiệu chỉnh
trong quá trình thiết kế chi tiết. Khi so sánh các phương án chỉ cần xét đến các phần tử chính là
đường dây và trạm biến áp.

Câu 3: Hãy trình bày đặc tính tĩnh của phụ tải điện.
Đặc tính tĩnh (Static Load Characteristics) của phụ tải biểu thị mối quan hệ phụ thuộc giữa
công suất tiêu thụ và các tham số điện, tần số. Đặc tính này có thể biểu thị dưới các mô hình cơ
bản là:
a) Mô hình hàm mũ (Exponential Models)
Đặc tính tĩnh của phụ tải dạng hàm mũ được biểu thị bởi các biểu thức:
P = P0 (

U αU f α f
) ( )
U0
f0
Q = Q0 (

và

U βU f β f
) ( )
U0
f0

(2.3)
(2.4)

Trong đó:
P, Q – công suất tác dụng và phản kháng tiêu thụ bởi thiết bị điện;
U, f – giá trị điện áp và tần số
Pn, Qn, Un, fn –các tham số tiêu chuẩn (coi là tham số định mức) của thiết bị điện;
αU, βU, αf, βf – các hệ số hồi quy, xác định từ các số liệu thống kê.
Biểu thị dưới dạng đơn vị tương đối:

P* =

Hay:

P
U
f α
= ( )αU ( ) f
Pn
Un
fn
α

P* = U *αU f * f ;

(2.5)
(2.6)

Đối với công suất phản kháng:
Q* =

Q Qn U βU f β f
=
( ) ( )
Pn Pn U n
fn

(2.7)

Hệ số công suất phản kháng tgϕ = Qn/Pn có thể biểu thị như là hàm số phụ thuộc vào hệ số phụ

tải kpt:
tgϕ =

Qn
1
= ± 2 −1 ;
Pn
k pt

Ký hiệu ± biểu thị hệ số phụ tải thụ động/chủ động (lagging/leading). Sau khi thay thế giá trị
tgϕ vào biểu thức (2.7) ta được:
βf

Q* = tgϕ .U *βU f*

(2.8)
4


Các biểu thức (2.3) ÷ (2.8) hoàn toàn phù hợp trong phạm vi biến đổi của điện áp ± 10% và của
tần số ± 2,5%.
b) Mô hình dạng đa thức (Polynomial Models)
Mô hình biểu thị sự phụ tải của phụ tải vào điện áp và tần số dạng đa thức được thể hiện
như sau:

P* = (a0 + a1U * + a2U *2 )(1 + D p ∆f )
Và:

Q* =

Qn
(b0 + b1U * + b2U *2 )(1 + Dq ∆f )
Pn

(2.9)
(2.10)

Trong đó:
a và b là các hệ số hồi quy tương ứng của phụ tải tác dụng và phản kháng:
ao + a1 + a2 = 1
bo + b1 + b2 = 1
Dp – hệ số suy giảm công suất tác dụng do ảnh hưởng của tần số;
Dq – hệ số suy giảm công suất phản kháng do ảnh hưởng của tần số;
∆f – độ lệch tần số so với giá trị quy định.
c) Mô hình kết hợp hàm mũ và đa thức
Đôi khi hai mô hình trên được kết hợp với nhau để biểu thị quan hệ phụ thuộc của phụ tải
vào các tham số điện áp và tần số:
Ppoly + Pexp1 + Pexp 2
Q poly + Qexp1 + Qexp 2
P* =
và Q* =
(2.11)
P0
P0
Trong đó:

Ppoly = a0 + a1U * + a3U *2

(2.12)

Pexp1 = a4U *α1 (1 + D p1∆f )

(2.13)

Pexp 2 = a5U *α 2 (1 + D p 2 ∆f )

(2.14)

Câu 4: Hãy trình bày khái quát chung về đồ thị phụ tải.
Biểu đồ phụ tải phản ánh rõ nét đặc tính biến đổi của nó theo thời gian. Biểu đồ phụ tải được
xây dựng cho các thiết bị độc lập, cho nhóm thiết bị hoặc cho xuất tuyến, thanh cái trạm biến áp
v.v. Dạng tiêu biểu nhất của là biểu đồ phụ tải ngày đêm (biểu đồ phụ tải hàng ngày 24 tiếng).
Trên hình 2.2. biểu thị dạng đặc trưng của biểu đồ phụ tải sản xuất (đường cong 1) và biểu đồ
phụ tải sinh hoạt (đường cong 2). Trên cơ sở phân tích biểu đồ phụ tải ngày ta có thể dễ dàng
nhận thấy phụ tải cực đại thường xuất hiện tại hai thời điểm ban ngày và ban đêm. Phụ tải không
chỉ thay đổi theo thời gian trong ngày, mà còn thay đổi theo mùa, đối với vùng khí hậu nhiệt đới
như ở nước ta, có thể phân biệt đồ thị phụ tải của hai mùa rõ rệt là mùa hè và mùa đông.
Khác với các nước ở vùng ôn đới, nơi
P
phụ tải ở mùa đông thường lớn hơn phụ tải
1
mùa hè, ở Việt Nam do đặc thù của thời tiết
nắng nóng mùa hè, nên phụ tải ở mùa này cao
hơn nhiều so với phụ tải ở mùa đông. Theo số
liệu thống kê ta có thể coi đồ thị phụ tải ngày
2
Hình 2.2. Biểu đồ phụ tải ngày
5
đặc trưng:
t

1 – Phụ tải sản xuất;
0 2 –4phụ tải
8 sinh12
20
hoạt.16


đặc trưng của mùa hè là đồ thị đo vào tháng 7
và – cho mùa đông là tháng 12. Căn cứ vào
đặc điểm biến đổi của phụ tải gần theo chu kỳ
hình sin, ta có thể biểu thị sự phụ thuộc giữa
phụ tải của tháng bất kỳ thứ t trong năm theo
biểu thức:
P + Pi12 Pi 7 − Pi12
π .t
Pit = i 7
+
cos
(2.15)
2
2
2
Trong đó:
Pi7 và Pi12 – phụ tải giờ thứ i tương ứng ở tháng 7 (mùa hè) và tháng 12 (mùa đông).
Giá trị phụ tải giờ thứ i ở tháng thứ t trong năm có xét đến sự gia tăng công suất (động
học phát triển của phụ tải) được biểu thị:
t
Pit . pt = Pit [1 + (a p − 1) ]
(2.16)
12

ap – hệ số gia tăng phụ tải trung bình hàng năm.
Như vậy, đối với mỗi điểm tải ta có thể xác định được đồ thị phụ tải của 12 tháng trên cơ
sở giá trị phụ tải đo được trong 24 giờ. Phương pháp trên cũng hoàn toàn có nghĩa đối với phụ tải
phản kháng. Khi đã có đồ thị phụ tải ta có thể dễ dàng xác định được các tham số cần thiết cho
quá trình tính toán và phân tích mạng điện:
Giá trị phụ tải trung bình trong năm được xác định theo biểu thức:
Ptb =

1 24 Pi 7 + Pi12
∑ 2
24 i =1

(2.17)

Giá trị bình phương phụ tải trung bình:
Ptb2 =

24
24
24
1
2
(3∑ Pi 72 + 2∑ Pi 7 Pi12 + 3∑ Pi12
)
192 i =1
i =1
i =1

(2.18)

Thời gian sử dụng công suất cực đại:
TM = 8760.Ptb.10-2;
Thời gian tổn thất cực đại:

(2.19)

τ = 8760.Ptb2 .10 −4

(2.20)

Điện năng tiêu thụ được xác định theo biểu thức:
A = PM.TM
(2.21)
Cơ cấu và giá trị của phụ tải sinh hoạt phụ thuộc vào mức sống trung bình và phương
pháp sử dụng năng lượng trong sinh hoạt.
Câu 5: Hãy trình bày trình tự tính toán phụ tải điện.
Việc tính toán phụ tải bắt đầu từ cấp thấp đến cấp cao, theo sơ đồ phả hệ của mạng điện (hình
2.5). Trước hết cần phân loại phụ tải theo từng nhóm tương đồng về đặc tính tiêu thụ điện (1),
trên cơ sở kết quả xác định phụ tải của từng nhóm tiến hành tổng hợp phụ tải tại tủ phân phối (2),
sau đó tổng hợp phụ tải tại thanh cái trạm biến áp phân phối (4) rồi đến trạm biến áp trung gian
(5) và trạm biến áp vùng (6) v.v.
Độ chính xác của bài toán phụ tải được xác định phụ thuộc vào yêu cầu và đặc điểm của mạng
điện và vào phương pháp áp dụng giải bài toán. Cần lưu ý là các thiết bị điện sử dụng trong bài
toán là thiết bị chuẩn với các bước công suất 1,3÷1,6. Ví dụ với bước 1,6 gam công suất sẽ là 1;
6


1,6; 2,5; 4; 6,3; 10 v.v.. Thông thường độ chính xác ở các cấp dưới cao hơn ở các cấp trên, tức là
độ chính xác của bài toán phụ tải cao nhất ở mức thanh cái ngay ở đầu vào của các thiết bị dùng
điện.

Hình 2.5. Sơ đồ phả hệ xác định phụ tải tính
toán của hệ thống cung cấp điện
1 – phụ tải của nhóm thiết bị dùng điện; 2 – phụ
tải của tủ phân phối cung cấp cho các nhóm
thiết bị; 3 – phụ tải trên thanh cái hạ áp của trạm
biến áp phân phối; 4 – phụ tải trên thanh cái cao
áp của trạm biến áp phân xưởng có xét đến tổn
thất trong máy biến áp; 5 – phụ tải trên thanh
cái thứ cấp của trạm biến áp trung gian có xét
đến tổn thất trên các đường dây phân phối; 6 –
phụ tải trên thanh cái sơ cấp của trạm biến áp
trung gian có xét đến tổn thất trong máy biến
áp; 7 – phụ tải trên thanh cái trạm biến áp hệ
thống có xét đến tổn thất trên các đường dây

HTĐ

∼

7
6

110kV
TBA trung gian

5

10÷35kV
M

4
M

TBA phân phối
3

0,4kV
2
1

Về nguyên tắc, phụ tải tính toán ở cấp sau được tổng hợp trên cơ sở kết quả tính toán phụ tải ở
cấp trước đó có xét đến tổn thất trên các phần tử mạng điện. Vì bài toán xác định phụ tải thường
được tiến hành khi chưa biết các tham số của các phần tử mạng điện, nên tỷ lệ tổn thất có thể lấy
trung bình là 10%. Tuy nhiên, trong hàng loạt bài toán xác định phụ tải sơ bộ, để đơn giản, người
ta bỏ qua thành phần tổn thất.
Phụ tải tính toán của các nhóm thiết bị được xác định theo các phương pháp riêng:
- Nhóm phụ tải động lực: Pđl= kncΣPni;
- Nhóm phụ tải sinh hoạt: Psh= kđtΣPni
Trong đó:
Pni – công suất định mức của phụ tải thứ i;
knc – hệ số nhu cầu của nhóm phụ tải động lực, có thể lấy theo bảng 2.pl ÷ bảng 3.pl phần phụ
lục;
kđt – hệ số đồng thời, phụ thuộc vào số hộ, lấy theo bảng 1.pl, hoặc theo biểu đồ hình 2.6.
Câu 6: Hãy trình bày phương pháp dự báo phụ tải theo mô hình kinh tế lượng.
Các mô hình kinh tế lượng được sử dụng rộng rãi trong dự báo nhu cầu năng lượng. Tuy nhiên,
giả định gốc của cách tiếp cận này là mối liên hệ giữa thu nhập, giá và nhu cầu năng lượng tồn
tại trong quá khứ sẽ tiếp tục giữ vững trong tương lai. Cấu trúc cơ bản của nhu cầu năng lượng
không được phân tích và năng lực dự báo của mô hình sẽ bị phá vỡ khi cấu trúc cơ bản thay đổi.
Thực tế cho thấy, môi quan hệ giữa năng lượng, thu nhập và giá năng lượng có thể thay đổi đáng
kể trong tương lai khi mà những thay đổi quan trọng trong cấu trúc công nghệ của nhu cầu năng

lượng và phản ứng của người tiêu dùng xảy ra.
Các mô hình kinh tế lượng được áp dụng với nhiều dạng khác nhau, dưới đây là một số mô
hình cơ bản:
- Phương pháp hệ số đàn hồi.
7


Phương pháp hệ số đàn hồi (elastic) là phương pháp dự báo phụ tải dựa vào mức tăng trưởng
của các ngành kinh tế. Nhu cầu điện năng A được xác định lần lượt cho các năm kể từ năm thứ
t+1 (năm t là năm được chọn làm cơ sở) theo biểu thức :
At +1 = At (1 + λE yt*+1 )
- mô hình kinh tê lượng sử dụng phương pháp ngoại suy.
Nội dung của phương pháp này là nghiên cứu diễn biến của phụ tải trong các năm quá khứ
tương đối ổn định và tìm ra quy luật biến đổi của phụ tải phụ thuộc vào thời gian, từ đó sử dụng
mô hình tìm được để ngoại suy cho giai đoạn dự báo. Các mô hình dự báo được xác định trên cơ
sở phân tích tương quan hồi quy. Tùy thuộc vào sự diễn biến của phụ tải trong các năm quá khứ
- phương pháp tương quan.
Phân tích tương quan hồi quy là xác định sự liên quan định lượng giữa hai biến ngẫu nhiên Y
và X, kết quả của phân tích hồi quy được dùng cho dự báo khi một trong các biến, bằng cách nào
đó, được xác định trong tương lai. Hồi quy đơn được dùng để xem xét mối liên hệ tuyến tính
giữa hai biến X và Y, trong đó X được xem là biến độc lập (ảnh hưởng đến biến Y), còn Y là
biến phụ thuộc (chịu ảnh hưởng bởi biến X).
Câu 7: Hãy cho biết khái niệm về chi phí quy dẫn của các phần tử cơ bản của hệ thống
điện.
Khi xây dựng một công trình, ngoài chi phí đầu tư mua sắm thiết bị và xây dựng công trình
(V), còn phải kể đến các chi phí thường xuyên khi đưa công trình vào hoạt động (C). Tổng chi
phí quy về thời gian một năm được gọi là chi phí tính toán, hay còn gọi là chi phí quy dẫn (chi
phí quy đổi). Giá trị của chi phí quy dẫn được xác định theo biểu thức:
Z = atcV + C∑ ;
(3.1)

Trongđó:
V - vốn đầu tư trang thiết bị;
atc - hệ số tiêu chuẩn sử dụng hiệu quả vốn đầu tư, xác định theo biểu thức:

atc =

i (1 + i )Th
;
(1 + i )Th − 1

(3.2)

Th – tuổi thọ của công trình, năm;
i – hệ số chiết khấu, được xác định phụ thuộc vào lãi suất sản xuất, tỷ lệ lạm phát và lãi suất
ngân hàng, đối với ngành điện thường lấy i = 0,1÷0,2;
C∑ – tổng chi phí thường xuyên.
C∑ = Ckh + Cvh + Cht + Ck
Ckh – chi phí khấu hao thiết bị.
Ckh = ∑kkhi.Vi
kkhi – tỷ lệ khấu hao của thiết bị thứ i (cho trong bảng 3.1);
Cvh – chi phí vận hành và sữa chửa nhỏ (chi phí 0&M).
Cvh = kO&MV
kO&M – tỷ lệ vận hành và sửa chữa nhỏ (cho trong bảng 31.pl);
Cht – chi phí hao tổn điện năng
Cht = ∆A.c∆
∆A – tổn thất điện năng, kWh;
c∆ – giá thành tổn thất điện năng, đ/kWh;
8

Ck – các chi phí phụ khác cho phục vụ, quản lý.
Trong nhiều trường hợp người ta coi các chi phí C vh , Ck là các giá trị không đổi ở các
phương án nên có thể không cần đưa vào mô hình tính toán. Lúc đó tổng chi phí hàng năm (ký
hiệu là C) chỉ còn lại thành phần chi phí hao tổn và hàm chi phí quy dẫn có thể viết:
Z = atc V + kkh.V + C = (atc + kkh)V + C
Z = p.V + C ;
(3.2)
p = atc + kkh
Tổng chi phí quy dẫn trong chu kỳ tính toán T được xác định:
T

ZΣ = ∑ Zt
t =1

Zt – chi phí quy dẫn của năm thứ t;
Zt = pVt + Ct
Để tránh sai số do sự biến động giá cả cần phải quy chi phí tính toán của tất cả các năm
về cùng một thời điểm nhất định.
Chi phí trong năm bất kỳ có thể quy về năm t0

Z0 =

Zt
,
(1 + i ) t −t 0

(3.3)

i – hệ số chiết khấu, được xác định phụ thuộc vào tỷ lệ lạm phát và lãi suất ngân hàng:
i = lin + ls

lin – tỷ lệ lạm phát;
ls – lãi suất ngân hàng.

1
(3.4)
1+ i
Ta được :
Z0 = Ztβt-t0
Thông thường người ta chọn thời điểm quy đổi là năm đầu của chu kỳ tính toán (t 0=1),
như vậy tổng chi phí quy dẫn trong suốt chu kỳ tính toán T được xác định:
Đặt :

β=

T

Z Σ = ∑ Z t β t −1

(3.5)

t =1

Câu 8: Hãy trình bày khái quát về các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của hệ thống cung cấp
điện.
1.Chi phí quy dẫn.
Khi xây dựng một công trình, ngoài chi phí đầu tư mua sắm thiết bị và xây dựng công trình
(V), còn phải kể đến các chi phí thường xuyên khi đưa công trình vào hoạt động (C). Tổng chi
phí quy về thời gian một năm được gọi là chi phí tính toán, hay còn gọi là chi phí quy dẫn (chi
phí quy đổi).
2. Các tham số kinh tế của một số phần tử cơ bản

- đườn dây
Vốn đầu tư đường dây phụ thuộc vào cấp điện áp, tiết diện dây dẫn, địa hình khu vực cấp điện
vv.
Vd = a’ + b’F + c’U;
(3.6)
a’, b’, c’ – các hệ số hồi quy;
9


F – tiết diện dây dẫn, mm2;
U – điện áp của lưới, kV.
Khi điện áp được xác định thì hàm tuyến tính vốn đầu tư của đường dây có dạng.
Vd = (ad + bdF).L ;
Trong đó:
ad, bd - hệ số kinh tế cố định và thay đổi của đường dây, đ/km và đ/(mm2.km).
L – chiều dài đường dây, km;
Hàm chi phí quy dẫn của đường dây có dạng
Zd = pdVd+Cd = pd(ad+bdF).L+3I2Rτc∆10-3; (3.7)
Trong đó:
τ – thời gian hao tổn cực đại, xác định phụ thuộc vào thời gian sử dụng công suất cực đại, h:
τ = (0,124+TM.10-4)2.8760 h;
TM – thời gian sử dụng công suất cực đại, h;
R – điện trở của đường dây: R = r0.L, Ω;
r0 – suất điện trở của một km đường dây, Ω/km;
I – dòng điện truyền tải trên đường dây, A:
- Trạm biến áp.
Vốn đầu tư trạm biến áp cũng được xác định tương tự như đối với đường dây.
S
VB = m'+ n' S n + l '.U 2 + d '. n ;
U

m’, n’, l ' , d’ – các hệ số hồi quy;
Sn – công suất định mức của trạm biến áp;
U – điện áp định mức của trạm biến áp.
Với cấp điện áp xác định vốn đầu tư của trạm biến áp được xác định:
VB = m + n.Sn ;
(3.10)
m, n – hệ số kinh tế cố định và thay đổi của trạm biến áp, đ và đ/kVA;
Sn – công suất định mức của máy biến áp, kVA.
Chi phí quy dẫn của trạm biến áp:
ZB = pBVB +CB = pB(m + n.Sn)+ ∆A.c∆ ;
∆A – tổn thất điện năng trong trạm biến áp:
∆A = (∆Pk k2mt τ + ∆P0t)
Chi phí tính toán trạm biến áp được viết lại như sau:
ZB = pB. (m + n.Sn) + (∆Pk k2mt τ + ∆P0t)c∆ ;
(3.11)
kmt – hệ số mang tải máy biến áp;
t – thời gian vận hành máy biến áp, h;
∆Pk – tổn thất công suất khi ngắn mạch, kW;
∆P0 – tổn thất công suất khi không tải, kW.
- Mạng điện.
Mạng điện được hình thành từ các đường dây và trạm biến áp, do đó mô hình toán học của
mạng điện có thể được thiết lập trên cơ sở các phần tử xác định của đường dây và trạm biến áp.
Vốn đầu tư trạm biến áp cũng được xác định tương tự như đối với đường dây.
10


VB = m'+ n' S n + l '.U 2 + d '.

Sn
;

U

m’, n’, l ' , d’ – các hệ số hồi quy;
Sn – công suất định mức của trạm biến áp;
U – điện áp định mức của trạm biến áp.
Với cấp điện áp xác định vốn đầu tư của trạm biến áp được xác định:
VB = m + n.Sn ;
(3.10)
m, n – hệ số kinh tế cố định và thay đổi của trạm biến áp, đ và đ/kVA;
Sn – công suất định mức của máy biến áp, kVA.
Chi phí quy dẫn của trạm biến áp:
ZB = pBVB +CB = pB(m + n.Sn)+ ∆A.c∆ ;
∆A – tổn thất điện năng trong trạm biến áp:
∆A = (∆Pk k2mt τ + ∆P0t)
Chi phí tính toán trạm biến áp được viết lại như sau:
ZB = pB. (m + n.Sn) + (∆Pk k2mt τ + ∆P0t)c∆ ;
(3.11)
kmt – hệ số mang tải máy biến áp;
t – thời gian vận hành máy biến áp, h;
∆Pk – tổn thất công suất khi ngắn mạch, kW;
∆P0 – tổn thất công suất khi không tải, kW.
3. Tham số kĩ thuật của mạng điện.
Mật độ dòng điện kinh tế của đường dây
Khoảng kinh tế của đường dây cao áp
Khoảng kinh tế của đường dây hạ áp
Khoảng kinh tế của trạm biến áp
Giá thành truyền tải và phân phối điện năng
Giá thành tổn thất điện năng
*Câu 9: Hãy trình bày phương xác định mật độ dòng điện kinh tế và khoảng cách kinh tế
của đường dây , cho ví dụ minh hoạ.

Mật độ dòng điện kinh tế của đường dây
Mô hình toán học của đường dây được thể hiện dưới dạng hàm chi phí tính toán:
Zd = pd(ad+bd.F)+3I2Rτc∆10-3
(3.14)
Trong đó:
pd – hệ số khấu hao và sử dụng hiệu quả vốn đầu tư đường dây;
ad – hệ số kinh tế cố định của đường dây, đ/km;
bd – hệ số kinh tế thay đổi của đường dây, đ/(mm2.km);
F – tiết diện dây dẫn, mm2;
I – cường độ dòng điện chạy trên đường dây, A;
R – điện trở của đường dây, Ω/km;
τ - thời gian tổn thất cực đại, h/năm;
c∆ - giá thành tổn thất điện năng, đ/kWh.
Ta thấy tổng chi phí tính toán của đường dây (Zd) gồm có 2 thành phần: thành phần thứ
nhất (ZK) liên quan đến vốn đầu tư và thành phần thứ hai (Z∆A) liên quan đến tổn thất điện năng:
11


Zd = ZK + Z∆A
Đường cong chi phí được thể hiện trên hình 3.1.
ρ
Nếu thay giá trị R =
ta sẽ được
F

3I 2 ρ τ c∆10 −3
, đ/km;
F
Lấy đạo hàm của Z đối với tiết diện dây dẫn và cho triệt tiêu:
Z d = pd ( ad + bd F ) +

(3.15)

∂Z d
3I 2 ρ τ c∆ 10 −3
= pd bd −
=0
∂F
F2

(3.16)

Từ đó rút ra
I
jkt = =
F

pd bd 103
;
3ρ τ c∆

Z
(3.17)

Zmin
2

Zd
Z∆A

ZK

Jkt - Mật độ dòng điện kinh tế của đường dây A/mm ;
ρ - Điện trở suất của đường dây.
Thay ρ = RF vào (3.16) ta sẽ có phương trình:
F
pdbdF = 3RI2.τ.c∆.10-3 ;
(3.18)
Fkt
Từ đây ta rút ra nhận xét: nếu dây dẫn được
Hình 3.1. Sự phụ thuộc giữa chi
chọn theo mật độ dòng điện kinh tế thì thành phần khấu
hao chi phí thay đổi pbF của đường dây sẽ bằng phí quy đổi Z và tiết diện dây dẫn
thành phần chi phí hao tổn hàng năm 3I2.R.τ.c∆.10-3. Như vậy, chi phí tính toán có thể viết dưới
dạng đơn giản là:
Zd = pd(ad + 2bdF) ;
(3.19)
Tức là chi phí tính toán lúc này là hàm tuyến tính đối với tiết diện của dây dẫn F.
3.2.3.2. Khoảng kinh tế của đường dây cao áp
Nếu không tính đến các thành phần giống nhau của các phương án thì thành phần chi phí
hàng năm sẽ chỉ bao gồm chi phí tổn thất và được xác định như sau.
C = 3.I2.R.τ.c∆ đ/km năm ;
(3.20)
Giả sử ta chọn dây dẫn với thiết diện F 1, với điện trở R1 thì chi phí quy đổi của đường dây
theo phương án 1 là:
Zd1 = pdVd1 + 3.I2.R1.τ.c∆.10-3 ;
(3.21)
Tương ứng với đường dây có thiết diện F2
Zd2 = pdVd2 + 3.I2.R2.τ.c∆.10-3 ;
(3.22)

Các biểu thức trên cho ta các đường cong chi phí tương ứng (hình 3.2). Điểm giao nhau
giữa hai đường cong xác định dòng điện giới hạn I gh. Mỗi dây dẫn có hai dòng điện giới hạn đó
là dòng điện giới hạn dưới và dòng điện giới hạn trên. Khoảng phụ tải giữa hai giới hạn gọi là
khoảng kinh tế của đường dây. ở khoảng kinh tế, đường cong bao giờ cũng đi thấp nhất, tức là
chi phí tính toán của dây dẫn tương ứng sẽ nhỏ nhất. Dòng điện giới hạn cũng có thể xác định
F1 F2
theo phương trình cân bằng chi phí quy đổi Z1 = Z2 hay Z đ/
F3
(km.năm)
2
-3
2
-3
pd.Vd1+3.I .R1.τ.c∆.10 = pd.Vd2+3.I .R2.τ.c∆.10 ; (3.23)
Giải phương trình (3.23) ứng với dòng điện chúng
ta thu được:
12
I, A
Igh1

Igh2


I gh =

pd (Vd 2 − Vd 1 )103
3 τ c∆ ( R1 − R2 )

(3.24)

Hình 3.2. Đường cong chi phí quy đổi, xác định
khoảng kinh tế của đường dây

Nếu thay Vd = a + bF và R = ρ/F được kết quả.

I gh = F1F2

pd .bd .103
;
3 τ .c∆ .ρ

(3.25)

So sánh (3.4.2) và (3.4.10) ta thu được:

I gh = j kt F1 F2 ;

(3.26)

3.2.3.3. Khoảng kinh tế của đường dây hạ áp
Đặc điểm của đường dây hạ áp là số lượng dây dẫn có thể là 2; 3 hoặc 4 nên với cùng
một công suất truyền tải S dòng điện chạy trên các đường dây sẽ khác nhau. Do đó trong mô
hình tính toán của lưới điện này ta phải biểu diễn phụ tải dưới dạng công suất. Dòng điện ở các
phương án khác nhau được xác định theo biểu thức:
I=

qS
;
U ph

(3.27)

S - Công suất truyền tải;
Uph - Điện áp pha;
q - Hệ số phụ thuộc vào số lượng dây dẫn µ.
d - Hệ số tổng quát cho các trường hợp.
Câu 10: Hãy trình bày phương pháp phân tích kinh tế tài chính.
Trong cơ chế thị trường, phương pháp phân tích kinh tế - tài chính được áp dụng rất thuận tiện
cho việc lựa chọn các phương án đầu tư cho công trình thiết kế, vì nó cho phép đánh giá công
trình từ nhiều góc độ. Vì vậy chúng ta xét chi tiết hơn phương pháp này.
3.3.2.1. Giá trị tiền tệ của dự án theo thời gian
Các dự án thường có tuổi thọ khác nhau, doanh thu và lợi nhuận diễn ra ở các thời điểm khác
nhau, trong khi đó giá trị của tiền tệ lại luôn luôn biến đổi theo thời gian bởi vậy cần có sự đánh
giá tiền tệ với sự tham gia của nhân tố thời gian. Bản thân tiền tệ có hai tính chất cơ bản là sinh
lợi và giảm giá do lạm phát. Giả sử tỷ lệ lãi suất hàng năm là ls , nếu ở năm đầu ta có 1 đồng vốn
thì năm sau giá trị của nó sẽ là (1+ ls ) đồng và năm sau nữa sẽ là (1+2 ls ). Nếu có số vốn V thì
sau t năm giá trị của vốn sẽ là:
- với lãi suất đơn: Vt = V(1+ ls .t)
- với lãi suất kép: Vt = V(1+ ls )t .
Để có thể đánh giá chính xác giá trị của đồng vốn ta quy giá trị tiền tệ về một thời điểm nhất
định t0 theo biểu thức:
V0 = Vt

1
(1 + i ) t −t0

Nếu coi t0 = 0 thì biểu thức trên có thể viết lại là:
V0 = Vt(1+i)-t = Vt. βt

(3.41)

(3.42)
13


Trong đó:
β - hệ số quy đổi;
i – hệ số chiết khấu.
3.3.2.2. Phân tích tài chính
1.
Nguồn vốn của dự án
Nguồn vốn của dự án có thể là vốn tự có hoặc vốn vay. Vốn tự có được huy động từ cổ phân và
lãi của các doanh nghiệp.
2.
Phương thức vay vốn
Đối với các trường hợp vay vốn, cần xác định rõ các phương thức trả vốn và lãi. Có thể thực
hiện vay vốn theo các hình thức cụ thể như sau:
- Trả vốn không đổi hàng năm: số tiền vay được trả dần trong thời gian vay. Theo phương án
này số tiền phải trả ở năm đầu tiên là:
V
(3.48)
Vtr1 = vay + lsVvay = Vtv1 + Vtl1 ;
t
Trong đó:
Vtv1, Vtl – tiền trả vốn và trả lãi ở năm thứ nhất;
t – thời hạn vay vốn, năm;
ls – tỷ lệ lãi suất vay.
Số tiền phải trả ở năm thứ hai:
(V − V )
(3.49)
Vtr 2 = vay tv1 + ls (Vvay − Vtv1 ) = Vtv 2 + Vtl 2

t −1
Vtv2, Vt2 – tiền trả vốn và trả lãi ở năm thứ 2
Số tiền phải trả ở năm thứ i:
i −1

Vtri =

(Vvay − ∑Vtv (i−1) )
1

t − i −1

i −1

+ ls (Vvay − ∑Vtv (i−1) ) = Vtvi + Vtli

(3.50)

1

- Trả vốn cuối thời hạn, theo phương án này lãi sẽ được trả hàng năm, còn vốn thì được hoàn
lại ở năm cuối do đó tiền trả lãi hàng năm là không đổi;
- Trả vốn và lãi ở cuối thời hạn vay, tổng số tiền phải trả sẽ là:
Vtr= =Vvay(1+ls)t
(3.51)
Vtr – tổng số cả vốn lẫn lãi phải trả ở cuối thời hạn vạy;
- Tiền trả vốn + lãi hàng năm được xác định theo biểu thức:
Vvay .ls
VV + l =
(3.52)

1 − (1 + ls ) − t
3.
Phương thức tính chi phí khấu hao
a, Trường hợp khấu hao tuyến tính chi phí khấu hao ở các năm là như nhau và bằng:
V − Vcl
Ckh = 0
; hay Ckh = kkh.V0
(3.53)
n
trong đó:
V0, Vcl - vốn đầu tư ban đầu và vốn còn lại, đồng;
n - thời gian khấu hao, năm;
kkh - tỷ lệ khấu hao.
b, Trường hợp khấu hao giảm dần, chi phí khấu hao ở năm đầu sẽ có giá trị cao nhất và giảm
dần ở các năm tiếp theo. Giá trị chi phí khấu hao ở năm thứ t được xác định theo biểu thức:

14


Ckh.t = (V0 − Vcl )

n +1− t
n

∑t

;

(3.54)

t =1

4. Dòng tiền của dự án
Dòng tiền của dự án là hiệu giữa tất cả các khoản doanh thu và tất cả các chi phí cần thiết
cho một dự án. Thường thì dòng tiền không thể xác định trước được mà phải dự báo, vì vậy đòi
hỏi nhà đầu tư phải có sự phân tích, tính toán một cách khoa học trên cơ sở các dữ liệu tin cậy
ban đầu. Phân biệt dòng tiền trước thuế và dòng tiền sau thuế, các giá trị này lại phụ thuộc vào
phương thức đầu tư (chủ đầu tư không hay có vay vốn).
a) Trường hợp không vay vốn
* Dòng tiền trước thuế T1 bằng hiệu giữa doanh thu và chi phí (không kể chi phí khấu hao)
T1 = B - C;
(3.55)
Doanh thu là số tiền thu được từ việc bán sản phẩm, đối với lưới điện nó được xác định như
sau
B = A.gb;
(3.56)
Trong đó
B - doanh thu, đồng;
A - sản lượng điện năng, kWh ; A = PM.TM
gb - giá bán điện, đồng/kWh;
PM- công suất tính toán của mạng điện, kW;
TM - thời gian sử dụng công suất cực đại, h/năm.
Chi phí bao gồm tất cả các khoản đầu tư trang thiết bị, khảo sát thiết kế, xây lắp công trình, chi
phí vận hành, chi phí tổn thất (không kể chi phí khấu hao) và các chi phí khác.
Lợi tức chịu thuế bằng hiệu giữa dòng tiền trước thuế T1 và chi phí khấu hao
Llt = T1 - Ckh;
(3.57)
Thuế lợi tức Tlt xác định theo thuế suất s:
Tlt = Llt .s ;
(3.58)

* Dòng tiền sau thuế T2 bằng hiệu giữa dòng tiền trước thuế và thuế lợi tức
T2 = T1 -Tlt;
(3.59)
b) Trường hợp có vay vốn
Lợi tức chịu thuế sẽ là
Lt = T1 - Ckh - Vtrl;
(3.60)
Dòng tiền sau thuế: T2 = T1 - Tlt - VV+l;
(3.61)
Trong đó VV+L = Trả vốn + trả lãi
5. Các chỉ tiêu cơ bản của dự án
Các dự án thường được đánh giá theo các chỉ tiêu cơ bản sau:
a. Giá trị thuần lãi suất
Như đã biết, lãi suất là hiệu giữa doanh thu và chi phí. Những phương án có doanh thu lớn hơn
chi phí là những phương án mang lại hiệu quả kinh tế. Tổng giá trị thuần lãi suất trong suốt đời
sống dự án quy về thời điểm hiện tại ký hiệu là NPV (Net present value) sẽ là một trong những
chỉ tiêu cơ bản để đánh giá các dự án, nó được xác định theo biểu thức:
n

NPV = ∑ ( Bt − Ct ) β t =
t =0

n

∑ L .β
t =0

t

t

;

(3.62)

Trong đó:
β - hệ số quy đổi, xác định theo biểu thức: β = 1/(1+i);
i – hệ số chiết khấu.
15


Nếu dự án có NPV < 0 thì có nghĩa là nó sẽ không thể mang lại hiệu quả kinh tế. Trong một số
dự án khi doanh thu của các phương án được coi là như nhau thì phương án tối ưu sẽ là phương
án có chi phí nhỏ nhất. Phương pháp này thường được áp dụng để giải các bài toán lựa chọn
phương án tối ưu.
b. Tỷ số giữa doanh thu và chi phí
Khi các dự án có doanh thu và chi phí khác nhau, thì ta có thể dựa vào hiệu quả của một đồng
vốn chi phí cho dự án để đánh giá và lựa chọn phương án:
n

R=

B
=
C

∑ B .β
t =0
n

∑ C .β
t =0

t

t

t

;

(3.63)

t

Nếu R < 1 thì dự án sẽ bị loại bỏ, nếu R > 1 thì dự án sẽ được chấp nhận. Trong số các phương
án so sánh phương án nào có giá trị R lớn nhất sẽ là phương án tối ưu. Tuy nhiên có những dự án
có doanh thu không lớn nhưng chi phí cũng nhỏ nên có thể cho ta giá trị R lớn hơn các phương
án khác. Bởi vậy xét một cách toàn diện, chỉ tiêu này không cho kết quả xếp hạng chính xác, nếu
mức đầu tư của các dự án khác nhau.
c. Hệ số hoàn vốn nội tại
Hệ số hoàn vốn nội tại ký hiệu là IRR (Internal Rate of Return) chính là hệ số chiết khấu ứng
với giá trị tổng lãi suất hiện tại NPV = 0 .
n

NPV = ∑ ( Bt − Ct )(1 + IRR) −t = 0 ;
t =0

(3.64)

Phương trình này có thể giải theo phương pháp gần đúng theo biểu thức:
NPV1
ΙRR = i1 + (i2 − i1 )
;
(3.65)
NPV1 + NPV2
i1, i2- các giá trị chiết khấu gần nhau nhất mà giá trị NPV bắt đầu đổi dấu.
NPV1 , NPV2 - các giá trị tổng lãi suất ứng với i1 và i2.
Nếu giá trị IRR lớn hơn giá trị chiết khấu mong muốn i 0 thì phương án có thể được chấp nhận,
trường hợp ngược lại thì sẽ bị loại bỏ. Trong số các dự án nếu dự án nào có IRR max thì sẽ là dự
án tối ưu.
d. Thời gian hoàn vốn T
Thời gian hoàn vốn (Pay back period), là thời gian mà tổng doanh thu bằng tổng chi phí, hay
nói cách khác đó là thời gian mà tổng lãi suất bù đắp được chi phí của dự án.
T

NPV = ∑ ( Bt − Ct ) β t = 0 ;
t =0

(3.66)

Phương án có thời gian thu hồi vốn đầu tư nhỏ nhất sẽ là phương án tối ưu.
Phương trình trên có thể giải gần đúng theo biểu thức:
− NPV1
T = tn +
;
(3.67)
− NPV1 + NPV2
tn - số năm tròn ngay trước khi đạt được giá trị NPV=0;
NPV1, NPV2 - các giá trị ứng với thời gian tn và năm sau đó, tức là năm tn + 1.

Như vậy phương pháp phân tích kinh tế - tài chính không chỉ cho phép ta lựa chọn
được phương án đầu tư thích hợp mà còn cho phép đánh giá được hiệu quả kinh tế của
từng phương

16


Câu 11: Hãy trình bày phương pháp so sánh phương án cấp điện cho khu vực thư dân cư
bằng mạng điện đơn pha.
Đối với các vùng nông thôn miền núi không quá xa hệ thống điện quốc gia, thì có thể thực hiện
phương án cung cấp điện bằng mạng đơn giản. Chúng ta so sánh 2 phương án: Mạng điện ba pha
thông thường và mạng điện đơn pha một dây + đất (1D).
a) Chi phí quy dẫn của mạng điện ba pha thông thường
Để so sánh các phương án cung cấp điện bằng lưới ba pha thông thường và lưới đơn pha, ngoài
các chi phí của đường dây như đã biết, ta cần xét đế chi phí cho hệ thống nối đất :
Zd = pd(Vnđ+ Vd) + ∆A3fc∆
Trong đó:
pd – hệ số sử dụng hiệu quả và khấu hao vốn đầu tư;
Vd - vốn đầu tư cho đường dây
Vnd- vốn đầu tư cho hệ thống nối đất ;
Vốn đầu tư cho hệ thống nối đất được xác định theo biểu thức thực nghiệm:
- Đối với mạng điện ba pha thông thường :
Vnd = 2+0,025.S, triệu đ ;
(4.29)
S – công suất tính toán của mạng điện, kVA.
∆A3f – tổn thất điện năng ở mạng điện ba pha thông thường, được xác định theo biểu thức:
∆A3 f = 3I 2 ro .L.τ .10 −3 , kWh ;

(4.30)

r0 – điện trở tác dụng của 1km đường dây ;
L – chiều dài đường dây, km ;
τ – thời gian hao tổn cực đại, h.
c∆ - giá thành tổn thất điện năng, đ/kWh ;
I – dòng điện chạy trên đường dây ba pha thông thường, xác định theo biểu thức:
I=

S
3U

S – công suất truyền tải trên đường dây, kVA;
U – điện áp dây định mức, kV.
b) Chi phí quy dẫn của mạng điện đơn pha dùng đất làm một dây dẫn
Chi phí quy dẫn của mạng điện đơn pha bao gồm các thành phần: Chi phí cho hệ thống
nối đất tăng cường, chi phí cho đường dây, chi phí phụ và chi phí tổn thất điện năng.
Zd1 = pd(Vnđ1+ Vd1+ Vf) + ∆Ad1c∆
(4.31)
Trong đó:
Vd1 – vốn đầu tư của đường dây đơn pha;
Vnđ1 – vốn đầu tư cho hệ thống nối đất tăng cường,phục vụ cho việc dẫn điện trong đất, có thể
xác định theo biểu thức thực nghiệm sau :
Vnđ1 = (3,5+0,015.S+0,003.S2)/Rtđ1, triệu đ ;
(4.32)
Rtđ1 – điện trở của hệ thống nối đất của mạng điện đơn pha, Ω.
Rtđ1= Rtd-(0,0025.S+5.10-5S2);
(4.33)
17


Rtđ – điện trở của hệ thống nối đất bảo vệ ở mạng điện ba pha thông thường.

Các biểu thức này chỉ áp dụng trong giới hạn công suất S ≤ 100 kVA, nếu công suất S
lớn thì sẽ có sai số khi áp dụng các biểu thức thực nghiệm, cần kahi thác thêm các thông tin bổ
sung để hiệu chỉnh.
Vf – vốn đầu tư phụ dùng để chuyển đổi điện năng một pha về dạng ba pha , trong tính toán có
thể lấy bằng 12% vốn đầu tư của mạng điện đơn pha (Vf=12%Vd1).
Tổn thất điện năng trong mạng điện đơn pha được xác định theo biểu thức:
∆A1D = [ I d 1 .(ro + roe ).L.τ + I d 1 .Rtd 1.τ ].10 −3
2

I d1 =

2

S
U

(4.34)
(4.35)

r0e – điện trở của “dây đất”, xác định theo biểu thức (4.13).
Câu 12: Hãy trình bày khái quát về mạng điện trong các tào nhà cao tầng.
Khi lựa chọn sơ đồ cung cấp điện cho các tòa nhà cao (trên 17 tầng), cần lưu ý là các phụ tải
thang máy, chiếu sáng sự cố, cứu hỏa v.v. được coi là phụ tải loại I có độ tin cậy cung cấp điện
cao. Sơ đồ cung cấp điện cho các tòa nhà này thường là loại hình tia có tự động đóng dự phòng ở
tủ phân phối đầu vào (hình 5.6).

Hình 5.6. Sơ đồ mạng điện cung cấp cho các tòa nhà cao
(17 ÷ 30 tầng)
1, 2 – đường dây cung cấp ch; 3 – cơ cấu chuyển mạch;
4, 5 – cầu dao; thanh cái phân phối điện cho các căn hộ,

chiếu sáng chung); 7 – thanh cái phân phối điện cho các
thang máy, chiếu sáng sự cố, cơ cấu cứu hỏa; 8,9 – tiếp
điểm động lực của côntactơ tự động đóng dự phòng.

7
8 9
TĐDP

6
3

5

4

4

1
2

Ở chế độ bình thường phụ tải mắc trên thanh cái 6 được cung cấp bởi đường dây 1. Khi xẩy ra
sự cố trên đường dây 1, các phụ tải này sẽ cung cấp từ nguồn dự phòng đường dây 2 với sự trợ
giúp của cơ cấu chuyển mạch 3. Khi xẩy ra sự cố trên đường dây 2, thì phụ tải mắc trên thanh cái
7 sẽ được phục hồi nguồn cung cấp tự động do cơ cấu tự động đóng dự phòng (TĐDP) thực hiện.
Câu 13: Hãy trình bày phương pháp chọn tiết diện dây dẫn của mạng điện trong nhà.
Dây dẫn được chọn sao cho mạng điện có thể làm việc bình thường mà không gây sự quá
nhiệt, muốn vậy giá trị dòng điện cực đại có thể xuất hiện trong mạch không được vượt quá giá
trị dòng điện cho phép đối với từng loại dây dẫn. Sơ đồ khối (logigram) lựa chọn tiết diện dây
dẫn và thiết bị bảo vệ mạng điện trong nhà được thể hiện trên hình 5.11. Dòng điện cho phép là
giá trị lớn nhất mà dây dẫn có thể tải vô hạn định mà không làm ảnh hưởng đến tuổi thọ.

Ứng với tiết diện xác định, dòng cho phép cực đại phụ thuộc vào một số tham số sau:
- Kết cấu của cáp và đường dẫn (lõi Cu hoặc Al; cách điện PVC hoặc EPR v.v.; số dây dẫn
hoạt động);
- Nhiệt độ môi trường xung quanh;
18


- Phương thức lắp đặt dây dẫn;
- Ảnh hưởng của các mạch điện lân cận.
Dây dẫn của mạng điện trong nhà được sử dụng là dây cáp hoặc dây cách điện. Tiết diện
dây dẫn được lựa chọn theo dòng điện cho phép:
IM ≤ Icp;
(5.10)
Trong đó:
IM – giá trị dòng điện làm việc cực đại chạy trên dây dẫn, được xác định theo biểu thức:
ntbi

I M = k đt ∑ I lv.i

(5.11)

i =1

Trong đó:
Ilv.i – dòng điện làm việc của thiết bị thứ i;
kđt – hệ số đồng thời, phụ thuộc vào công suất và số lượng thiết bị điện được cung cấp;
ntbi – số lượng thiết bị được cung cấp bởi đoạn dây xét.
Icp – giá trị dòng điện cho phép cực đại của dây dẫn chọn.
Giá trị dòng phụ tải cho phép của dây dẫn được xác định theo biểu thức:
Icp = khc. Icp.n

(5.12)
Trong đó:
Icp - dòng điện cho phép ứng với từng loại dây dẫn, phụ thuộc vào nhiệt độ đốt nóng cho phép
của chúng;
Icp.n – dòng điện cho phép lâu dài của dây dẫn trong điều kiện bình thường;
khc – hệ số hiệu chỉnh theo điều kiện thực tế:
khc= k1k2.k3
(5.13)
k1 – hệ số phụ thuộc vào phương thức lắp đặt dây dẫn (xem bảng 15.pl)
k2 – hệ số phụ thuộc vào số lượng dây cáp đặt chung trong hào cáp (bảng 16.pl).
k3 - hệ số hiệu chỉnh, phụ thuộc vào nhiệt độ trung bình thực tế tại nơi lắp đặt, có thể xác định
theo bảng 17.pl.
Nếu cáp không mang đầy tải thì cho phép nó quá tải trong thời gian nhất định. Ví dụ cáp mang
80% phụ tải thì cho phép quá tải 30% trong thời gian không quá 5 ngày đêm. Theo phương pháp
này tiết diện dây dẫn được chọn theo điều kiện: IM ≤ Icp.
Câu 14: Hãy trình bày các đặc điểm kĩ thuật và phân loại thiết bị tiệu thụ điện trong công
nghiệp.
6.1.1.2 Đặc điểm kỹ thuật của các thiết bị điện công nghiệp
a) Thiết bị động lực
Thiết bị động lực trong công nghiệp chiếm tỷ lệ rất lớn. Phụ thuộc vào đặc điểm của các quá
trình công nghệ các động cơ điện có thể là động cơ điện xoay chiều (không đồng bộ, hoặc động
cơ đồng bộ), động cơ điện một chiều với các gam công suất khác nhau. Điện áp định mức của
các động cơ xoay chiều ba pha chủ yếu là 0,38; 0,66; 3; 6 hoặc 10 kV. Gam công suất phổ biến
là 0,1÷350; 1÷600; 100÷1000; 20÷1000 và trên 1000 kW. Các động cơ điện một chiều thường sử
dụng điện áp 220 hoặc 440 V công suất từ 0,3÷329 kW.
b) Thiết bị tạo nhiệt
19


Thiết bị tạo nhiệt chủ yếu là các lò điện và các cơ cấu chuyển đổi điện năng thành nhiệt

năng thường làm việc theo các nguyên lý: điện trở, cảm ứng, hồ quang và nguyên lý hổn hợp.
Các lò nhiệt điện trở thường được cung cấp bởi mạng điện 380/220V tần số công nghiệp 50Hz.
Tồn tại loại lò điện một pha hoặc ba pha công suất từ vài chục đến hàng ngàn kW. Hệ số công
suất của các thiết bị này khá cao (sấp sỉ 1, đối với lò gián tiếp và 0,7 ÷ 0,9 đối với lò trực tiếp).
Các lò điện cảm ứng được chế tạo có hoặc không có lõi thép. Loại lò cảm ứng có lõi thép
làm việc với tần số công nghiệp , điện áp 380/220 V hoặc cao hơn, phụ thuộc vào công suất.
Chúng có thể là thiết bị một, hai hoặc ba pha công suất đến 2000 kVA. Hệ số công suất của các
loại thiết bị này dao động trong phạm vi rộng: cosϕ = 0,2 ÷ 0,8.
Các lò điện cảm ứng không lõi thép được chế tạo để làm việc với tần số công nghiệp hoặc
với tần số cao từ 500 Hz đến 40 Mz. Các thiết bị này được cung cấp bởi mạng điện xoay chiều
tần số công nghiệp. Hệ số công suất của thiết bị tương đối thấp (0,06 ÷ 0,25).
Các lò điện hồ quang, theo nguyên lý đốt nóng được phân thành các thiết bị đốt nóng
trực tiếp, gián tiếp hoặc hỗn hợp.
Ở lò hồ quang đốt nóng trực tiếp, kim loại được làm chảy bởi nhiệt năng tao ra giữa điện cực
với chính kim loại xử lý. Loại lò này được cung cấp bởi mạng điện xoay chiều 6÷ 110 kV qua
máy hạ áp. Hệ số công suất có giá trị trong khoảng 0,8 ÷ 0,6.
Ở loại lò hồ quang đốt nóng gián tiếp, kim loại được làm chảy bởi nhiệt năng sinh ra giữa các
điện cực của thiết bị. Công suất của loại lò này không lớn lắm. Lò được cung cấp bởi mạng điện
tần số công nghiệp qua máy biến áp đặc biệt.
Ở loại lò hổn hợp, kim loại được làm nóng bởi nhiệt năng sinh ra do dòng điện đi qua chất liệu
và cả do hồ quang. Lò hổn hợp được cung cấp bởi mạng điện xoay chiều tần số công nghiệp qua
máy hạ áp. Công suất lò cỡ vài tăm kW, hệ số công suất 0,85 ÷ 0,92.
Thiết bị hàn điện làm việc với dòng điện xoay chiều hoặc dòng một chiều. Thiết bị hàn điện
xoay chiều được cung cấp bởi máy biến áp 380/220 V hoặc cao hơn. Công suất của máy biến áp
hàn dao động từ vài chục đến vài trăm kVA. Hệ số công suất của các thiết bị này tương đối thấp
(0,3 ÷ 0,35 đối với máy hàn hồ quang và 0,4 ÷ 0,7 đối với máy hàn điểm). Các thiết bị hàn điện
một chiều được cung cấp bởi cơ cấu chỉnh lưu biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một
chiều. Hệ số công suất của thiết bị này ở chế độ làm việc khoảng 0,7 ÷ 0,8 và ở chế độ không tải
là 0,4.
Các thiết bị chiếu sáng dùng trong công nghiệp chủ yếu là đèn sợi đốt và đèn phóng điện. Các

loại đèn công nghiệp đều là thiết bị một pha công suất 100 ÷ 1000 W với điện áp 127 ÷ 220 V.
Hệ số công suất của đèn sợi đốt là 1 và của các đèn phóng điện là 0,6 ÷ 0,7, tuy nhiên hầu hết các
đèn phóng điện đều được mắc kèm theo các tụ bù nên hệ số công suất của mạng điện chiếu sáng
thường đạt đến giá trị 0,9 ÷ 0,96.
6.1.1.1 Phân loại các thiết bị điện công nghiệp
Tất cả các thiết bị điện công nghiệp được phân loại theo các đặc điểm vận hành – kỹ
thuật cơ bản sau: thiết bị sản xuất; điều khiển sản xuất; chế độ dùng điện; công suất và điện áp;
loại dòng điện; mức độ tin cậy cung cấp điện v.v.
a) Theo cấp điện áp tất cả các thiết bị điện được phân thành hai loại: thiết bị hạ áp (có U ≤
1000 V) và thiết bị cao áp (U > 1000 V).
b) Theo loại dòng điện các thiết bị được phân thành:
20


- Thiết bị làm việc ở mạng điện xoay chiều tần số công nghiệp (50 Hz);
- Thiết bị làm việc ở mạng điện tần số cao hoặc thấp;
- Thiết bị làm việc ở mạng điện một chiều.
c) Theo chế độ làm việc các thiết bị được phân thành:
- Thiết bị làm việc với chế độ dài hạn: Các thiết bị này có phụ tải không thay đổi hoặc ít thay
đổi trong suốt thời gian làm việc như động cơ các máy bơm, máy quạt v.v.
- Thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn: Các thiết bị chỉ làm việc trong khoảng thời gian ngắn
chưa đủ để nhiệt độ tăng lên đến giá trị xác lập, ví dụ như máy cắt kim loại, máy trộn v.v.
- Thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại: trong trường hợp này các thiết bị làm việc theo
chế độ luân phiên: đóng, cắt thời gian gian của toàn bộ chu trình không vượt quá 10 phút, ví dụ
máy nâng hạ, máy hàn, thang máy v.v.
d) Theo dạng năng lượng biến đổi các thiết bị công nghiệp được phân thành các nhóm: động
lực, chiếu sáng, tạo nhiệt v.v.
Câu 15: Hãy trình bày khái quát về sơ đồ mạng điện phân phối cho các xí nghiệp công
nghiệp.
6.2.1. Sơ đồ hình tia

Trong sơ đồ hình tia các trạm biến áp được cung cấp bởi các đường dây độc lập.. Sơ đồ hình tia
có độ tin cậy cung cấp điện khá cao, nhưng đòi hỏi vốn đầu tư lơn cho các thiết bị phân phối cao
áp, các đường dây và trạm phân phối.
6.2.2. Sơ đồ hình tia với nguồn dự phòng từ đường cáp đi qua
Sơ đồ hình tia dự phòng bằng đường dây cáp đi qua thường được áp dụng đối với phụ tải loại
hai. Tiết diện dây cáp được chọn ứng với công suất lớn nhất trong số các trạm biến áp phân
xưởng. Khi có sự cố mất điện ở một trong các trạm biến áp, thì người vận hành sẽ đóng cầu dao
dự phòng nối với đường cáp (đường chấm chấm trên sơ đồ hình 6.2 ). Sơ đồ này thường áp dụng
đối với phụ tải loại I, khi yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện cao.
6.2.3. Sơ đồ đường trục phân nhánh
Khác với sơ đồ hình tia, sơ đồ đường trục phân nhánh cung cấp điện cho các trạm biến áp phân
xưởng bằng các nhánh rẽ. Điện năng truyền tải theo đường trục lấy từ thanh cái của trạm biến áp
trung gian và phân phối cho các trạm biến áp. Như vậy sơ đồ cho phép tiết kiệm được các thiết bị
và đường dây phân phối, tuy nhiên độ tin cậy cung cấp điện bị giảm. Để nâng cao độ tin cậy
cung cấp điện người ta bố trí dự phòng từ phía hạ áp của các trạm biến áp được cung cấp điện
bởi các đường trục khác nhau
6.2.4. Sơ đồ cung cấp điện bởi các đường trục đơn với đường trục dự phòng chung
sơ đồ cung cấp điện bởi các đường trục đơn với đường trục dự phòng chung. Ở chế độ bình
thường nhóm các máy biến áp phân xưởng được cung cấp từ các đường trục làm việc, khi có sự
cố xẩy ra đối với một trong các đường trục, thì đoạn dây sự cố sẽ bị cắt ra và sự cung cấp điện
cho phụ tải được thực hiện bởi đường trục dự phòng.
Nhược điểm cơ bản của sơ đồ này là đường dây dự phòng không được sử dụng cho việc truyền
tải điện năng ở chế độ bình thường, do đó gây lãng phí.
6.2.5. Sơ đồ cung cấp điện bởi đường trục mạch vòng

21


Sơ đồ mạch vòng thường được áp dụng cung cấp điện cho các hộ phụ tải loại 2. Các máy biến
áp phân xưởng được cung cấp điện bởi đường trục khép kin. Mỗi đầu đường trục được cấp điện

từ các phân đoạn độc lập. Trong thực tế thường sơ đồ mạch vòng làm việc theo chế độ vận hành
hở, tức là máy cắt liên lạc luôn ở trạng thái mở và chỉ đóng khi có sự cố trên các đường trục.
Câu 16: Hãy trình bày những khái niêm cơ bản về độ tin cậy của hệ thống điện công
nghiệp.
Hỏng hóc là sự kiện phá vỡ khả năng làm việc bình thường của các thiết bị. Trong quá trình
làm việc, do nhiều nguyên nhân khác nhau, các thiết bị có thể sẽ không đảm bảo được chức năng
mà chúng đảm nhận và sẽ dẫn đến sự ngừng làm việc, thậm chí có thể dẫn đến sự đào thải.
Sự cố là những hỏng hóc ngẫu nhiên của thiết bị, gây gián đoạn cung cấp điện cho các hộ tiêu
thụ. Sự cố gây ảnh hưởng đến một bộ phận nhỏ của hệ thống điện gọi là sự cố cục bộ, còn sự cố
gây ảnh hưởng trầm trọng đến nhiều phần tử của hệ thống điện gọi là sự cố hệ thống.
Thời gian làm việc an toàn của thiết bị là một đại lượng ngẫu nhiên (T), đặc trưng cho khoảng
thời gian từ khi thiết bị làm việc đến khi xuất hiện sự cố đầu tiên.
Độ tin cậy cung cấp điện là khả năng hệ thống đảm bảo cung cấp điện liên tục và chất
lượng cho các hộ dùng điện dưới tác động của các nhân tố khác nhau.
Để đánh giá độ tin cậy người ta dựa trên các chỉ tiêu cơ bản sau:
1. Xác suất làm việc tin cậy và xác suất không tin cậy
2. Cường độ sự cố
3. Thời gian làm việc an toàn trung bình tp và thời gian phục hồi trung bình tf
Trong quá trình vận hành thiết bị trải qua hai trạng thái (hình 6.20): Trạng thái làm việc
bình thường (tlv) và trạng thái sự cố (tsc). Thời gian làm việc bình thường của thiết bị giữa hai lần
sự cố gọi là thời gian làm việc an toàn.
* Thời gian làm việc an toàn trung bình là kỳ vọng toán hay giá trị trung bình thời gian làm
việc tin cậy của thiết bị
* Thời gian phục hồi trung bình là kỳ vọng toán thời gian chi phí để tìm và sửa chữa thiết bị hư
hỏng
4. Hệ số dừng và hệ số sẵn sàng
* Hệ sô dừng còn gọi là hệ số không sẵn sàng là xác suất các phần tử ngừng làm việc trong
khoảng thời gian khảo sát.
* Hệ số sẵn sàng là xác suất phần tử ở trạng thái sẵn sàng làm việc, tức là xác suất làm việc an
toàn

5. Hàm tin cậy của hệ thống
Gọi R(t) là hàm tin cậy của hệ thống, tức là xác suất trong khoảng thời gian t hệ thống
làm việc an toàn với điều kiện ở thời điểm ban đầu t = 0 các phần tử cũng ở trạng thái sẵn sàng.
Tức là hàm tin cậy phải có 2 điều kiện: ở thời gian t = 0 hệ thống phải ở trạng thái sẵn sàng với
ks và ở thời điểm t > 0 có xác suất tin cậy p(t). Ta có thể biểu thị sự kiện này như sau:
R(t) = kS. p(t) = kS.e-λt ;
(6.21)
Câu 17: Hãy trình bày phương pháp đánh giá thiệt hại do ngừng cung cấp điện.
22


thiệt hại do mất điện gồm 3 thành phần: Thiệt hại chính do sản xuất bị đình trệ, không sử dụng
được tài sản hiện có, thiệt hại phụ do sản phẩm bị hư hỏng và thiệt hại hệ thống do mạng điện
không được sử dụng.
1). Thiệt hại do bị ứ đọng vốn đầu tư cố định được xác định theo biểu thức:
χZ
Y1 = t t f 1 χ f ;
(6.22)
8760
Z - Chi phí quy đổi của xí nghiệp sản xuất;
tf1 - Thời gian mất điện;
χt- Hệ số trùng hợp, tính đến sự phân bố không đều của thời gian mất điện ứng với quy trình
công nghệ sản xuất. Đối với các xí nghiệp sản xuất ba ca thì χt = 1, hai ca χt = 0,667.
χf - Hệ số tính đến sự phân bố không đều của sự cố theo thời gian.
2). Thiệt hại kinh tế do sản phẩm không được sản xuất khi mất điện:
Lượng tổn thất này bao gồm giá trị sản phẩm không được sản xuất ra trong thời gian mất điện
mà vẫn phải trả lương công nhân và chi phí thiệt hại do thiết bị máy móc bị hỏng hóc do mất
điện.
Y2 = ( g0.N0.ttb - C).n. χt + α .n.Z1 đồng/năm ; (6.23)
Trong đó:

g0 - Giá thành một sản phẩm.
N0 - Số sản phẩm sản xuất ra trong một đơn vị thời gian.
T - Thời gian mất điện trong một năm (giờ).
C - Chi phí nguyên vật liệu cho lượng sản phẩm sản xuất ra tương ứng với thời gian mất
điện.
Z1 - Chi phí qui đổi của các thiết bị hỏng hóc khi xẩy ra mất điện.
ttb - Thời gian trung bình tính trong một lần sự cố.
n - Số lần mất điện trong năm.
α - Hệ số tính tới sự thay đổi hỏng hóc của các thiết bị máy móc ở mỗi lần mất điện (0<
α ≤ 1 ).
Như vậy các hệ số n và χt có ảnh hưởng rất lớn đến mức độ thiệt hại do mất điện. Nếu số lần
mất điện n càng nhiều thì thiệt hại càng lớn. Bên cạnh đó hệ số χt cũng ảnh hưởng khá lớn đến
mức độ thiệt hại, chẳng hạn như xí nghiệp sản xuất ba ca (χt =1) nghĩa là mất điện vào thời gian
nào cũng dẫn đến thiệt hại.
3). Thiệt hại do chất lượng sản phẩm bị giảm là thiệt hại do chất lượng sản xuất không đảm bảo
và phải sử dụng nhân lực hỗ trợ khi mất điện.
Thiệt hại này là do lượng sản phẩm là phế phẩm do mất điện và chi phí cho sử dụng nhân
lực để sản xuất trong thời gian mất điện.
Lượng thiệt hại này tính trong một năm xác định theo công thức:
Y3 = N0.(g0 – gph).n.tthiết bị, đ/năm;
(6.24)
Trong đó:
N0 - Số sản phẩm sản xuất ra trong một đơn vị thời gian ;
gph - Giá thành phế phẩm;
n - Số lần mất điện trong năm.
4). Thiệt hại hệ thống
23


Khi mất điện một số thụ điện bị ngừng cung cấp nên trong hệ thống có hiện tượng thừa

công suất. Các thiết bị không được sử dụng hết khả năng làm giảm hiệu suất chung và gây một
thiệt hại nhất định cho nền kinh tế quốc dân. Suất thiệt hại hệ thống có thể xác định:
Z ht
Y4 =
Ath;
(6.25)
TM Ptt
Trong đó: Zht - Chi phí quy đổi của hệ thống điện;
TM - Thời gian sử dụng cực đại;
Ptt - Công suất tính toán của hệ thống điện;
Ath - Điện năng thiếu hụt do mất điện.
Tổng thiệt hại do mất điện:
YΣ =Y1+Y2+Y3+Y4;
Câu 18: Cho biết ảnh hưởng của hệ số công suất đối với các tham số kinh tê kĩ thuật của
mạng điên.
Mức độ tiêu thụ công suất phản kháng được đánh giá bởi hệ số công suất, xác định bởi tỷ số
giữa công suất tác dụng (P) và công suất biểu kiến (S): cosϕ=P/S.
cos ϕ =

P
P
=
;
S
3UI

(6.52)

Để thuận tiện cho việc phân tích và tính toán, đôi khi người ta thường dùng khái niệm hệ số
công suất phản kháng (tgϕ) thay cho hệ số công suất (cosϕ), đó là tỷ lệ giữa công suất phản

kháng và công suất tác dụng: tgϕ = Q/P. Tuy nhiên hệ số tgϕ chỉ áp dụng trong các bước tính
trung gian, kết quả cuối cùng lại được trả về hệ số cosϕ tương ứng.
Khi cosϕ của thiết bị điện càng lớn, tức là mức độ tiêu thụ công suất phản kháng càng bé, vì
vậy làm cho mức độ yêu cầu về Q từ lưới ít, nó góp phần cải tiện chế độ làm việc của lưới. Hệ số
cosϕ của các hộ tiêu thụ lại phụ thuộc vào chế độ làm việc của các phụ tải điện. Khi hệ số cos ϕ
thấp sẽ dẫn đến sự tăng công suất phản kháng, sự truyền tải công suất phản kháng trong mạng
điện làm giảm sút các chỉ tiêu kinh tế – kỹ thuật của mạng điện như:
a) Làm tăng tổn thất công suất và tăng đốt nóng dây dẫn
b) Tăng tiết diện dây dẫn
c) Làm hạn chế khả năng truyền tải công suất tác dụng
d) Không sử dụng hết khả năng của động cơ sơ cấp
e) Giảm chất lượng điện
f) Tăng giá thành điện năng
Câu 19: Trình bày phương pháp xác định dung lượng bù công suất phản kháng và đánh
giá hiệu quả bù công suất phản kháng.
6.6.4.4. Xác định công suất của các thiết bị bù
Công suất của thiết bị bù cần thiết để nâng hệ số công suất từ cosϕ1 lên cosϕ2 được xác định
theo biểu thức:
Qb = P(tgϕ1 - tgϕ2) = P.kq, kVAr ;
(6.58)
Với P là công suất tác dụng của phụ tải, kW.
Giá trị hệ số kq được tính sẵn và cho trong phụ lục.
24


Khi đã biết tổng công suất bù của toàn xí nghiệp thì có thể phân bố tối ưu công suất bù
giữa các phân xưởng. Giả sử dung lượng bù tối ưu tại điểm nút A (hình 6.26) đã được xác định,
nếu cần phải đặt các cơ cấu bù tại các nhánh khác nhau thì bài toán lại tiếp tục được giải với hàm
mục tiêu là cực tiểu hóa giá trị hao tổn công suất ∆P
∆P =

Σ(Qi − Qbi ) 2 Ri
→ min ;
U2

(6.59)

Trong đó:
Qi, Qbi - phụ tải phản kháng và công suất cần bù tại điểm i, kVAr;
Ri – điện trở tác dụng của nhánh thứ i, Ω;
U – điện áp của mạng, kV.
Q = ∑Qi ; Qb = ∑Qbi.
Lấy đạo hàm:
∂∆P
=0;
∂Qbi
Giải hệ phương trình theo Qbi ta được các giá trị bù tối ưu:
R
Qbi = Qi − (Q − Qb ) td ;
(6.60)
Ri
Rtd - Điện trở tương đương của mạng điện song song:
6.6.4.5. Đánh giá hiệu quả bù công suất phản kháng
Hiệu quả bù công suất phản kháng có thể đánh giá trên cơ sở so sánh lượng điện năng tiết kiệm
được do việc lắp đặt các thiết bị bù.
Thành phần tổn thất công suất tác dụng do dòng điện phản kháng gây ra:
- Trước khi bù:
-

Sau khi bù:

Q
∆P1 = ( ) 2 R.10−3 , kW ;
U
Q − Qb 2
∆P2 = (
) R.10 −3 ;
U

(6.62)
(6.63)

Lượng công suất tiết kiệm được do bù là:
δP = ∆P1 − ∆P2 =

QQb R
Q
(2 − b )
2
U
Q

(6.64)

Giá trị công suất tiết kiệm được trên một đơn vị công suất bù:
Q
δP QR
k dl =
= 2 (2 − b ) , kW/kVAr;
Qb U

Q

(6.65)

Q

do Qb ≤ 1 nên ta có thể viết:
(1 ÷ 2)QR
k dl =
;
U2
Từ biểu thức trên ta nhận thấy là hiệu quả bù sẽ cao khi:
- Phụ tải phản kháng trong mạng điện lớn, (Q lớn);
- Vị trí của cơ cấu bù cách xa nguồn, ( R lớn);
- Điện áp của mạng điện thấp.

(6.66)

25