Lưới điện cung cấp

5.1. Sơ đồ thay thế lưới cung cấp điện: 5.1.1. Khái niệm: Thành lập sơ đồ thay thế cho một lưới điện bất kỳ gồm có: lựa chọn sơ đồ tính toán cho mỗi phần tử của lưới và tính toán các thông số của chúng, sau đó lắp các sơ đồ thay thế theo đúng trình tự trong lưới, cuối cùng là quy đổi các thông số trên sơ đồ về cùng cấp điện áp. Sơ đồ thay thế của đường dây và máy biến áp sẽ được lần lượt trình bày, đây là hai thành phần chính của lưới truyền tải và phân phối. 5.1.2. Sơ đồ thay thế đường dây: a) Các thông số của đường dây:  Điện dẫn G: là thông số phản ánh hiện tượng tổn thất công suất tác dụng trong sứ và điện môi. Phần công suất tổn hao trong sứ của đường dây trên không ở mọi cấp điện áp rất bé và có thể bỏ qua. Một phần tổn thất công suất nữa là tổn thất do vầng quang, thường chỉ xảy ra ở cấp điện áp ≥ 110kV trong một số điều kiện nhất định. Đối với dây cáp có thể bỏ qua điện dẫn.  Dung dẫn B: dung dẫn đường dây thể hiện điện dung giữa các dây dẫn. Dung dẫn này tỷ lệ với dòng điện chuyển dịch (hay là dòng điện nạp của đường dây), sinh ra công suất phản kháng trên đường dây. Dòng điện điện dung của cáp thường lớn hơn đường dây trên không, do vậy đối với cáp từ 20kV trở lên phải xét đến dung dẫn khi lập sơ đồ thay thế.  Điện trở R: điện trở đường dây, phụ thuộc chiều dài và thường được cho bởi nhà chế tạo.  Điện kháng X: thể hiện hiện tượng tản từ. Khi tải dòng điện xoay chiều ba pha sẽ xuất hiện xung quanh các dây dân một từ trường, tạo ra lực điện động trong mỗi dây dẫn và phụ thuộc khoảng cách tương hỗ giữa các dây dẫn. Đối với các đường dây từ 330kV trở lên, để giảm điện kháng người ta thường áp dụng kỹ thuật phân pha. b) Sơ đồ thay thế: Các thông số của đường dây: điện trở, điện kháng, điện dẫn và dung dẫn hầu như phân bố dọc theo đường dây. Để dễ dàng trong tính toán, tùy theo loại đường dây một số thông số có thể xem là tập trung hay bỏ qua. Các sơ đồ thay thế và trường hợp áp dụng được tóm tắt trong bảng bên dưới. c) Tính thông số đường dây:  . . .o oZ R j X r x l    ; ro và xo điện trở và điện cảm kháng trên đơn vị chiều dài (km).  . . .o oY G j B g b l    ; go và bo điện dẫn và dung dẫn trên đơn vị chiều dài (km).  Điện dẫn G: được xác định theo tổn thất công suất tác dụng 2U vqPG   (Error! No text of specified style in document.-1 Trong đó vqP là tổn thất vầng quang xác định theo công thức kinh nghiệm. Bảng Error! No text of specified style in document.-1. Các sơ đồ thay thế đường dây Sơ đồ Trường hợp áp dụng Sơ đồ đường dây. 2 Gn 2 Bn 2 Gn 2 Bn Sơ đồ thay thế hình π áp dụng cho đường dây trên không ≤300km hay cáp ≤50km. Z= R + j.X .2 2 2 GY Bj  2 Bn 2 Bn Sơ đồ hình π bỏ qua điện dẫn, do:  Điện dẫn gây bởi tổn thất trong sứ và điện môi rất bé.  Tổn thất vầng quang thường chỉ xảy ra ở đường dây trên không > 200kV. Sơ đồ thay thế mạng địa phương bỏ qua tổng dẫn. Sơ đồ thay thế cho cáp 6÷10kV bỏ qua tổng dẫn  Dung dẫn bo: 6 10 7,58 1.10 . log . o tb b kmD R      (Error! No text of specified style in document. Trong đó: tbD khoảng cách trung bình hình học giữa các dây dẫn,  3 12 13 23. . ,tbD D D D mm R là bán kính dây dẫn, [mm]. Nếu đường dây có dây dẫn phân nhỏ, thì trị số R được thay thế bằng 1. nndt tbR R a  Trong đó: Rđt: bán kính đẳng trị của các dây dẫn trong một pha. n: số dây dẫn trong một pha. atb: khoảng cách trung bình hình học giữa các dây dẫn trong một pha. R: bán kính thực của mỗi dây phân nhỏ.  Điện trở ro: thường được cho bởi nhà chế tạo hay tính theo  20 1 20tr r t     (Error! No text of specified style in document. Trong đó: rt: điện trở ở nhiệt độ t. r20: điện trở ở nhiệt độ 20oC, được tra ở các bảng cho sẵn. α: hệ số nhiệt điện trở, được tra ở các bảng cho sẵn, đối với đồng, nhôm, nhôm lõi thép α= 0,004.  Điện kháng xo: 100,1445.log . 0,0157,tbo Dx kmR      (Error! No text of specified style in document. Nếu đường dây có dây dẫn phân nhỏ, khi đó: 10 0,01570,1445.log . ,tbo dt Dx kmR n     