Bài giảng Cung cấp điện nhà máy công nghiệp và công trình dân dụng - Chương IV: Tính toán thiết kế lưới điện hạ thế (Phần 1)

dụng công suất cực đại Tmax = 2900 giờ/năm. Xác định 
phần trăm tổn thất điện năng theo điện năng tiêu thu. 
2 km
A
1 km1 2
(2+j1)MVA
(3+j2)MVA
78
b . Xác định tổn hao điện năng khi phụ tải biến thiên 
 Theo dòng điện trung bình bình phương
 Theo dòng điện cực đại
4.8. Xác định tổn thất điện năng trong mạng điện
10/10/2015
79
a.Theo dòng điện trung bình bình phương
khd - hệ số hình dáng (1,02-1,15)
φcosU3T
A
kIkI
dm
hdtbhdtbbp 
4.8. Xác định tổn thất điện năng trong mạng điện
10/10/2015
2
tbbptb RI3PΔ 
2
tbbptb XI3QΔ 
TRI3AΔ 2tbbpP  TXI3AΔ
2
tbbpQ 
80
Tổn thất công suất cực đại
X
U
QP
X
U
QP
QΔ
2
dm
2
tt
2
tt
2
dm
2
max
2
max
max




R
U
QP
R
U
QP
PΔ
2
dm
2
tt
2
tt
2
dm
2
max
2
max
max




4.8. Xác định tổn thất điện năng trong mạng điện
10/10/2015
81
b. Theo dòng điện cực đại
Nếu có đồ thị phụ tải
2
2
max
i iP t
P



2
2
max
i iI t
I



1
max
max max
n
i i
i P
Pt
A
T
P P
 

1
max
max
n
i i
i
I t
T
I


4.8. Xác định tổn thất điện năng trong mạng điện
10/10/2015
τPΔτRI3AΔ max
2
maxP 
τQΔτXI3AΔ max
2
maxQ 
82
Tính Tmax và  năm nếu không có ĐTPT
2
4
max
10
T
124.0*8760τ 






4.8 Xác định tổn thất điện năng trong mạng điện
T max(h)  (h) T max(h)  (h)
10/10/2015
max
Σ
max
n
1i
ii
max
P
A
P
tP
T 


83
Nếu thời gian khảo sát nhỏ hơn 1 năm
2
max
min
max
minmax
max
max )
P
P
1(*
P
P2
T
T
1
TT
TT2τ 



4.8 Xác định tổn thất điện năng trong mạng điện
10/10/2015
84
Quan hệ giữa dòng cực đại và dòng trung bình bình phương
max
8760
tbbpI I


max
ax(0.012 )
10000
tbbp m
T
I I 
4.8 Xác định tổn thất điện năng trong mạng điện
10/10/2015
85
Bài tập 1
Xác định tổn hao công suất tác dụng, phản kháng và tổn
hao điện năng của đường dây 15kV chiều dài 5km, 
R01=0.208/km , X01=0.079 /km. 
Thông số tải S=3+j1.3(MVA) và Tmax=2900h
Bài tập
10/10/2015
86
Bài tập 2
Xác định tổn hao điện năng trong 01 năm trên dây dẫn AC
điện áp 6 kV, chiều dài dây dẫn là 8.2 km, tiết diện dây dẫn là
95mm2 (R0=0.33 /km). Điện năng tiêu thụ trong một năm là
4980 MWh, với tải cực đại I2max=100 A và cos=0.8. Khd=1.05
(giải bằng 2 cách)
10/10/2015
87
4.9 Tổn hao công suất và điện năng
trong MBA 
10/10/2015
88
2
MBA_ptN0
2
MBA_dm
t
N0MBA KPΔPΔ)
S
S
(PΔPΔPΔ 
P0- Tổn hao không tải của MBA
PN – Tổn hao ngắn mạch MBA
Kpt hệ số mang tải MBA (Kpt=Stải /SđmB)
1. Tổn hao công suất tác dụng : gồm tổn hao do phát nóng
cuộn dây, phụ thuộc vào dòng điện tải và tổn hao trong lõi
thép không phụ thuộc vào tải P0
MBA2
MBA
22
CuCu0MBA R
U
QP
PΔ;PΔPΔPΔ


4.9.1 Tổn hao công suất trong một MBA
10/10/2015
89
I0(%)- Dòng điện không tải của MBA
UNM(%) - điện áp ngắn mạch MBA
4.9.1 Tổn hao công suất trong một MBA
2. Tổn hao công suất phản kháng : gồm tổn hao do điện
kháng cuộn dây MBA , và tổn hao do mạch từ
0MBA2
MBA
22
μCuMBA QΔX
U
QP
QΔQΔQΔ 


10/10/2015
MBA_dm
0
0μ S
100
%I
QΔQΔ 
dmB
2
dmN2
dmB
0
B
2
0B
S
U
.
100
%U
I3S
100
%I
XI3QΔQΔ 
 2
ptN0
dmB
B K%U%I
100
S
QΔ 
90
1. Tính theo thời gian tổn thất công suất cực đại 
a.Tổn hao điện năng tác dụng
b.Tổn hao điện năng phản kháng
Smax là công suất cực đại
t : thời gian khảo sát ,  : thời gian tổn thất công suất cực đại 
4.9.1 Tổn hao điện năng trong một MBA
10/10/2015
τ.PΔt.PΔAΔAΔAΔ max,CuFeCuFeMBA_P 
τ.
S
S
PΔt.PΔAΔ
2
dmB
max
N0MBAP 




















 τ.
S
S
%UtI
100
S
τ.QΔt.QΔAΔ
2
dmB
max
N0
dmMBA
max0MBA_Q
91
2. Tính theo hệ số Kptmax
a. Tổn hao điện năng tác dụng
b. Tổn hao điện năng phản kháng
_ 2
_ _ _ max 0( )
100
ĐM MBA
Q MBA load on NM PT MBA load on
S
A QT Q T U K T I T      
Smax - là công suất tải cực đại
Ton - thời gian máy biến áp đóng điện có tải và không tải 
Tload – thời gian máy biến áp mang tải
4.9.1 Tổn hao điện năng trong một MBA
10/10/2015
load
2
maxptNon0load
2
dmB
tbbp
Non0P T.KPΔT.PΔT.
S
S
PΔT.PΔAΔ 






92
Tổn hao công suất trong n-MBA giống nhau làm việc song song
Tổn hao công suất tác dụng
Tổn hao công suất phản kháng
5.4.2 Tổn hao điện năng trong n MBA 
10/10/2015
i
n
1
2
dm
iN
0
2
dmB
max
N0P t.
S
S
n
PΔ
t.PΔnτ.
nS
S
PΔnt.PΔnAΔ  












i
n
1
2
dm
iN
0
2
dmB
max
N0Q
t.
S
S
n
QΔ
t.QΔn
τ.
nS
S
QΔnt.QΔnAΔ
 













93
1. Tổn hao công suất trong n-MBA giống nhau làm việc song song
a. Tổn hao công suất tác dụng
b. Tổn hao công suất phản kháng
4.9.2 Tổn hao điện năng trong n MBA 














 In
Sn
S
Un
100
S
QΔnQΔnQΔ 0
2
đmB
max
NM
đmB
μ0B
 2
maxtaiNM0
2
đmB
max
NM0B KPΔPΔ
S
S
PΔPΔPΔ n
1
n
n
nn 









10/10/2015
94
2. Tổn hao điện năng n-MBA giống nhau làm việc song song
a. Tổn hao điện năng tác dụng
b. Tổn hao điện năng phản kháng
4.9.2 Tổn hao điện năng trong n MBA 
  TPΔnτKPΔ
n
1
TPΔnτ
Sn
S
PΔnAΔ 0
2
maxtaiNM0
2
đmB
max
NMBP 






  





 TInτKU
n
1
100
S
TQΔnτQΔnQΔ 0
2
maxtaiNM
đmB
μmaxB
10/10/2015
95
Bài tập
Cho một TBA có 2 MBA thông số 110/22 kV Sdm_MBA=16MVA, tải tính toán
Pmax=20MW, cos=0.9, Tmax=5000 giờ. PNM=85 kW, P0=18 kW, I0=0.7%, 
UNM=10.5%. 
Xác định tổn hao công suất tác dụng, phản kháng và điện năng trong
năm
Bài tập
10/10/2015
96
Cho MBA 15/0.4 kV Sdm_MBA=400 kVA, tải cực đại là 295 kVA,
cos=0.8, Tmax=3500 giờ. PNM=5.5 kW, P0=1.08 kW, I0=2.1%,
UNM=4.5% .
1. Xác định tổn hao công suất tác dụng, công suất phản
kháng cực đại MBA
2. Xác định tổn hao điện năng tác dụng và phản kháng
trong một năm của MBA.
Bài tập
10/10/2015
97
Cho trạm hạ áp chính gồm 2 MBA 15/0.4 kV vận hành song song
Sdm_MBA=560 kVA, tải cực đại của trạm là 1000 kVA, cos=0.8. Thông
số máy biến áp PNM=9.4 kW, P0=2.5 kW, I0=6%, UNM=5.5% .
1. Xác định tổn hao công suất tác dụng, công suất phàn kháng khi tải
cực đại
2. Xác định tổn hao điện năng tác dụng và phản kháng trong một năm
của MBA (bằng 2 cách )
Bài tập
10/10/2015
10/10/2015 98
4.9.3 Máy biến áp ba dây quấn
100
S%u
QΔ;
100
S%i
QΔ;PΔPΔ dmBNCu
dmB
Fe0Fe 
HN
2
dmB
H
TN
2
dmB
T
CN
2
dmB
C
0
CuHCuTCuC0MBA
PΔ
S
S
PΔ
S
S
PΔ
S
S
PΔ
PΔPΔPΔPΔPΔ
 



















dmB
HN
2
dmB
H
dmB
TN
2
dmB
T
dmB
CN
2
dmB
C
0
CuHCuTCuC0MBA
S
100
%U
S
S
S
100
%U
S
S
S
100
%U
S
S
QΔ
QΔQΔQΔQΔQΔ







































 
100
%U
.
S
S
100
%U
.
S
S
100
%U
.
S
S
QΔQΔ HN
dmB
2
HTN
dmB
2
TCN
dmB
2
C
0MBA
10/10/2015 99
4.9.4 Máy biến áp tự ngẫu 
100
S%i
QΔ;PΔPΔ dmBFe0Fe 
HN
2
dmB
H
TN
2
dmB
T
CN
2
dmB
C
0
CuHCuTCuC0MBA
PΔ.
S
S
PΔ.
S
S
PΔ.
S
S
PΔ
PΔPΔPΔPΔPΔ
 



















2
H
'
HT
HT2
H
'
HC
HC
α
PΔ
PΔ,
α
PΔ
PΔ 

 C
TC
U
UU
α




















 
100
%U
.
S
S
100
%U
.
S
S
100
%U
.
S
S
QΔQΔ HN
dmB
2
HTN
dmB
2
TCN
dmB
2
C
0MBA
10/10/2015 100
5.4.3 Tổn hao điện năng trong máy 
biến áp ba dây quấn
100
S%i
QΔ;PΔPΔ dmBFe0Fe 
H
2
dmB
maxH
HNT
2
dmB
maxT
TNC
2
dmB
maxC
CN0P τ
S
S
PΔτ
S
S
PΔτ
S
S
PΔt.PΔAΔ 

















 
H
HN
dmB
2
maxH
T
TN
dmB
2
maxT
C
CN
dmB
2
maxC
0MBA_Q
τ
100
%U
.
S
S
τ
100
%U
.
S
S
τ
100
%U
.
S
S
tQΔAΔ






















10/10/2015 101
5.4.4 Tổn hao điện năng trong máy 
biến áp tự ngẫu 
100
S%i
QΔ;PΔPΔ dmBFe0Fe 
2
H
'
HT
HT2
H
'
HC
HC
α
PΔ
PΔ,
α
PΔ
PΔ 

 
C
TC
U
UU
α


H
2
dmB
maxH
HNT
2
dmB
maxT
TNC
2
dmB
maxC
CN0P τ
S
S
PΔτ
S
S
PΔτ
S
S
PΔt.PΔAΔ 

















 
H
HN
dmB
2
maxH
T
TN
dmB
2
maxT
C
CN
dmB
2
maxC
0MBA_Q
τ
100
%U
.
S
S
τ
100
%U
.
S
S
τ
100
%U
.
S
S
tQΔAΔ






















102
Bài tập 1
Cho một TBA có 2 MBA thông số 110/22 kV Sdm_MBA=16MVA, tải tính toán
Pmax=20MW, cos=0.9, Tmax=5000 giờ. PNM=85 kW, P0=18 kW, I0=0.7%, 
UNM=10.5%. Xác định tổn hao công suất tác dụng, phản kháng và điện năng
trong năm
Bài tập 2
Đường dây 6 kV cung cấp điện trong mạng phân phối, có sơ đồ trong 
hình BT4.3. Tất cả các phụ tải trong mạng điện có cos=0,8 và đồ thị phụ tải 
hoàn toàn giống nhau. Toàn bộ ba phụ tải mỗi năm tiêu thụ 720000 kWh. Xác 
định tổn thất điện năng toàn mạng điện.
10/10/2015
A 2km
A-25
b
c
d
400 kW
120 kW
180 kW
103
Cho MBA 15/0.4 kV Sdm_MBA=400 kVA, tải cực đại là 295 kVA,
cos=0.8, Tmax=3500 giờ. PNM=5.5 kW, P0=1.08 kW, I0=2.1%,
UNM=4.5% .
1. Xác định tổn hao công suất tác dụng, công suất phản
kháng cực đại MBA
2. Xác định tổn hao điện năng tác dụng và phản kháng
trong một năm của MBA.
3. Tính phần trăm tổn hao điện năng tác dụng của trạm biến
áp .
Bài tập 3
10/10/2015
104
Cho trạm hạ áp chính gồm 2 MBA 15/0.4 kV vận hành song song
Sdm_MBA=560 kVA, tải cực đại của trạm là 1000 kVA, cos=0.8. Thông
số máy biến áp PNM=9.4 kW, P0=2.5 kW, I0=6%, UNM=5.5% .
1. Xác định tổn hao công suất tác dụng, công suất phàn kháng khi tải
cực đại
2. Xác định tổn hao điện năng tác dụng và phản kháng trong một năm
của MBA (bằng 2 cách )
Bài tập 4
10/10/2015