Bài giảng Cung cấp điện nhà máy công nghiệp và công trình dân dụng - Chương 7: Tính toán mạng điện kín đơn giản

26/10/2015 1
7.1 Cấu trúc và đặc điểm 
Điện áp của hai nguồn nếu bằng nhau sẽ tương 
đương dạng cấu trúc vòng kín 
26/10/2015 2
A
1 2
3
S1 S2
S3
SA1 SA2
S13 S23
 guồn 
2. Dạng mạch có cấu trúc vòng kín 
1. Dạng mạch có cấu trúc hở với hai đầu có nguồn 
A B
1 2
S1 S2
SA1 SB2S12
ZA1 Z12 ZB2
 guồn 1 guồn 2
7.2 Tính phân bố công suất trong mạng kín có điện áp hai 
đầu bằng nhau 
Bước thứ nhất
Xác định phân bố công suất trong mạng điện với giả thiết U=Uđm và bỏ 
qua tổn thất công suất trên các đoạn đường dây.
Giả thiết UA = UB ( về độ lớn và góc pha ) nên tổng sụt áp =0 
26/10/2015 3
Quy ước chiều công suất trên đường dây như hình vẽ 
0Z
U3
S
Z
U3
S
Z
U3
S
0ZIZIZIUΔ
3
dm
*
2B
2
dm
*
12
1
dm
*
1A
32B21211A
.




A B
1 2
S1 S2
SA1 SB2S12
ZA1 Z12 ZB2
 guồn 1 guồn 2IA1
I12 IB2
(dấu * chỉ số phức liên hợp , ví dụ Z = 2 + j2  Z* = 2- j2 )
26/10/2015 4
0ZSZSZS 2B
*
2B12
*
121A
*
1A 

212B1A SSSS
  1A212B SSSS  
 
1A1A
2B121A
2B
*
22B12
*
1*
1A jQP
ZZZ
ZSZZS
S 





 
2B2B
2B121A
121A
*
21A
*
1*
2B jQP
ZZZ
ZZSZS
S 





A B
1 2
S1 S2
SA1 SB2S12
ZA1 Z12 ZB2
 guồn 1 guồn 2IA1
I12 IB2
Tính phân bố công suất theo điện trở
26/10/2015 5
7.3 Mạng điện đồng nhất trên tất cả các đoạn 
đường dây
Kconst
R
X
m
m 
K.R
R
X
j1RjXRZ m
m
m
mmmm 






 
2B121A
2B22B121
1A
RRR
RSRRS
S





 
2B121A
121A21A1
2B
RRR
RRSRS
S





Phân bố công suất theo chiều dài
26/10/2015 6
7.4 Mạng điện đồng nhất, tất cả các đoạn đường 
dây dùng cùng một tiết diện và cùng cách bố trí dây 
(r0 + jx0 = const)
 
2B121A
2B22B121
1A
lll
lSllS
S





 
2B121A
121A21A1
2B
lll
llSlS
S





Bước thứ hai
Xác định điểm phân công suất của mạng kín 
Nút có công suất đi đến từ hai phía gọi là điểm phân 
công suất, ký hiệu .
Điểm này có điện áp thấp nhất trên đường dây. 
26/10/2015 7
7.5 Tách mạng kín thành hai mạng hở tương đương
A B
1 2
S1 S2
SA1 SB2S12
ZA1 Z12 ZB2
 guồn 1 guồn 2IA1
I12 IB2
A B
1 2'
S1
S12
SA1 SB2S12
ZA1 Z12 ZB2
 guồn 1 guồn 2IA1
I12 IB2
SB2
2' 
Ví dụ 
Mạng điện 10 kV cung cấp điện từ nguồn A cho 4 phụ 
tải (tính bằng MVA), chiều dài km. Toàn bộ mạng điện dùng 
dây A-95 có Dtb = 1m. Tính sụt áp lớn nhất trong mạng điện 
lúc bình thướng và sự cố (U%)
26/10/2015 8
Tổng trở mỗi km đường dây:
km
Ω
332,0j33,0z0 
4
1+j1
1+j1
1km
1
3+j2
2
1+j1
3
2+j2
1km
2km
2km1km
Hình 8.7
A
26/10/2015 9
Đây là mạng điện cùng tiết diện, phân bố công 
suất theo chiều dài với phụ tải 4 tập trung về nút 1
        
        
MVA33,2j5,2
2121
13j4121j11212j2
S
MVA67,3j5,4
2121
22j2211j12123j4
S
3A
1A










4
1+j1
1+j1
1km
1
3+j2
2
1+j1
3
2+j2
1km
2km
2km1km
Hình 8.7
A
Nút 2 là điểm phân công suất (vừa tác dụng vừa phản kháng) 
nên nút 2 có điện áp thấp nhất trong mạch vòng và nút 4 có 
điện áp thấp nhất trong toàn mạng
26/10/2015 10
%7,2%100
10
332,067,333,05,4
%UΔ
21A



%77,0%100
10
2332,067,0233,05,0
%UΔ
212



%66,0%100
10
332,0133,01
%UΔ
214



%47,3%77,0%7,2%UΔ 2A 
Tổn thất điện áp trên đoạn A-1:
Tổn thất điện áp trên đoạn 1-2
Tổn thất điện áp trên đoạn 1-4
Tổn thất điện áp lớn nhất trên mạng
7.6 Trường hợp điện áp hai đầu nguồn khác nhau , bài 
toán được giải bằng nguyên lý xếp chồng 
Bước 1 : giả thiết điện áp hai đầu nguồn bằng nhau, tính 
công suất từ hai đầu nguồn theo theo các công thức đã biết.
Bước 2: xét đường dây không tải và điện áp UA  UB, dòng 
điện cân bằng I0, theo chiều từ A đến B do UA > UB
26/10/2015 11
A B
ZAB
 guồn 1 guồn 2
IAB
AB
BA
0
Z3
UU
I

 
Xếp chồng hai tình trạng để có lời giải cuối cùng; chú ý chiều 
của dòng hoặc công suất do I0 so với chiều của dòng phân bố ở 
bước 1 . I0 có dấu + nếu cùng chiều và – khi ngược chiều .
Ví dụ 
Một đường dây một pha hai dây PQ dài 500m ; UP=220 V và UQ =230 V. 
Điện trở mỗi dây dẫn là 0,0005 /m đối với cả hai dây đi và về (điện trở 
tổng của 1 m dây đi và về). Xác định điện áp tại điểm có điện áp thấp nhất
26/10/2015 12
Giả sử điện áp hai đầu cung cấp bằng nhau. Dòng điện hai đầu nguồn 
       
A111I
500
10050200100601005020050100504010050
I
'
P
'
P



       
A89I
500
501002005050501002004050100505060
I
'
Q
'
Q



IP = I
’
P – I0 = 111 – 40 = 71 A
IQ = I
’
Q + I0 = 89 + 40 = 129 A
Kết quả phân bố dòng điện được ghi trên hình vẽ. 
B là điểm phân dòng điện và sẽ có điện áp thấp nhất :
UB = 220 – 71 x 0,0005 x 50 – 11 x 0,0005 x 100
= 217,675 V
26/10/2015 13
A40
25,0
10
0005,0500
220230
II QP0 



A111I
'
P 
A89I
'
Q 
Dòng điện cân bằng I0 theo chiều QP
Bài tập 
26/10/2015 14
Một đường dây một pha hai dây PQ, dài 500 m được cung 
cấp từ hai đầu
với điện áp bằng nhau 250 V. 
Phụ tải gồm phụ tải phân bố đều và các phụ tải tập trung, chiều dài 
và phụ tải ampe. ếu điện trở mỗi dây dẫn là 0,0005 /m. Tìm:
a)Dòng điện đầu vào ở P và Q
b)Khoảng cách từ B đến điểm X có điện áp thấp nhất;
c)Điện áp tại X
250V 250V
P
A B C
Q
D
50m 100m
200m
50m 100m
60A 50A 40A 30A
Tải phân bố đều dọc 500m đường dây . Mật độ dòng 0,5 A/m