Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
1

MỤC LỤC
Nội dung
Mục lục
Đề cương chi tiết học phần

Chương I: Những vấn đề chung về cung cấp điện

1.1 Những đặc điểm chủ yếu của quá trình sản xuất và phân phối điện năng

1.2 Các dạng nguồn điện

1.3 Khái niệm và phân loại mạng điện

1.4 Phân loại và đặc điểm của các thiết bị dùng điện

1.5 Các chỉ tiêu cơ bản để đánh giá chất lượng điện năng

Chương II: Phụ tải điện

2.1 Khái niệm về phụ tải điện

2.2 Đồ thị phụ tải điện

2.3 Các đại lượng và hệ số tính toán thường gặp khi thiết kế CCĐ

2.4 Các phương pháp xác định phụ tải điện

2.5 Xác định phụ tải đỉnh nhọn

2.6 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng và xí nghiệp công nghiệp

Chương III: Lựa chọn phương án cung cấp điện

3.1 Vai trò và các yêu cầu của mạng điện xí nghiệp

3.2 Chọn cấp điện áp cho mạng điện xí nghiệp

3.3 Sơ đồ nối dây của mạng điện cao áp

3.4 Sơ đồ nối dây của mạng điện hạ áp

3.5 Kết cấu mạng điện xí nghiệp

3.6 Các thông số của các phần tử trong mạng điện xí nghiệp

3.7 Tổn thất điện áp trong mạng điện xí nghiệp

3.8 Tổn thất công suất và năng lượng trong mạng điện xí nghiệp

Chương IV: Trạm biến áp xí nghiệp công nghiệp

4.1 Các loại trạm điện trong mạng điện xí nghiệp

4.2 Bản đồ phụ tải của xí nghiệp công nghiệp

4.3 Chọn vị trí và số lượng trạm biến áp cho một xí nghiệp

4.4 Chọn dung lượng trạm biến áp cho một xí nghiệp


4.5 Khả năng quá tải của MBA

4.6 Các sơ đồ nối dây của TPP và TBA

4.7 Vận hành trạm biến áp


Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
2
Chương V: Tính ngắn mạch trong mạng điện xí nghiệp công nghiệp

5.1 Khái niệm chung

5.2 QTQĐ khi ngắn mạch 3 pha và các thành phần của dòng ngắn mạch

5.3 Các bước tiến hành tính toán ngắn mạch trong mạng điện cao áp

5.4 Tính ngắn mạch trong mạng điện áp thấp

5.5 Giới thiệu tính ngắn mạch không đối xứng

5.6 Ảnh hưởng của lực điện động do dòng ngắn mạch gây nên

5.7 Ảnh hưởng của nhiêt lương do dòng ngắn mạch gây nên

Chương VI: Chọn và kiểm tra thiết bị điện

6.1 Những điều kiện chung để chọn và kiểm tra thiết bị điện


6.2 Chọn và kiểm tra máy cắt

6.3 Chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải

6.4 Chọn và kiểm tra cầu dao cách ly

6.5 Chọn và kiểm tra cầu chì

6.6 Chọn và kiểm tra áp tô mát
6.7 Chọn và kiểm tra sứ cách điện

6.8 Chọn và kiểm tra thanh cái, cáp và dây dẫn

6.9 Chọn và kiểm tra máy biến dòng và máy biến áp đo lường

6.10 Chọn và kiểm tra tủ phân phối và tủ động lực hạ áp

Chương VII: Bảo vệ rơle trong mạng điện xí nghiệp công nghiệp

7.1 Những vấn đề cơ bản của bảo vệ rơle

7.2 Nguyên lý hoạt động và các dạng đặc tính của rơ le

7.3 Sơ đồ nối dây của mạch bảo vệ

7.4 Bảo vệ rơ le cho máy biến áp điện lực

Chương VIII: Bảo vệ chống sét cho mạng điện xí nghiệp

8.1. Khái niệm chung


8.2. Các tham số cơ bản của sét

8.3. Bảo vệ chống sét cho trạm biến áp

8.4. Bảo vệ chống sét cho đường dây tải điện

Chương IX:
Tiết kiệm điện năng - Nâng cao hệ số cos trong mạng điện XN

9.1. Khái niệm chung

9.2. Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cos

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
3
9.3. Các khái niệm về hệ số cos

9.4. Nâng cao cos bằng phương pháp tự nhiên

9.5. Nâng cao cos bằng phương pháp nhân tạo

Chương X: An toàn điện và nối đất

10.1. Những nguy hiểm dẫn đến tai nạn do dòng điện gây ra

10.2. Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể người

10.3. Bảo vệ an toàn cho người khi tiếp xúc với các phần tử mang điện


10.4. Cấp cứu người bị điện giật

10.5. Tính toán nối đất



































Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
4


ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN: HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN
(Học phần bắt buộc)
1. Tên học phần: ELE414 - Hệ thống cung cấp điện
2. Số tín chỉ: 4
3. Trình độ cho sinh viên năm thứ: 4
4. Phân bố thời gian:
- Số tuần thực dạy : 15 tuần
- Tổng số tiết thực dạy : 60 tiết
- Số tuần dạy lý thuyết : 15 tuần ; 4 tiết một tuần
- Số tuần thảo luận, bài tập : 03 tuần ; 8 tiết một tuần (chia 2 buổi)
- Tổng số tiết chuẩn: (4x15) = 60 tiết chuẩn.
- Số tiết sinh viên tự học: 8 tiết/ tuần.
5. Các học phần học trước
- Máy điện
- Vật liệu - Khí cụ điện
6. Học phần thay thế, học phần tương đương
7. Mục tiêu của học phần
Giúp Sinh viên nắm được quy mô của một mạng điện xí nghiệp công nghiệp; Vận
hành, quản lý mạng lưới điện; Thiết kế cơ bản cung cấp điện cho một hộ tiêu thụ điện nói

chung.
8. Mô tả tóm tắt học phần
Những vấn đề chung về cung cấp điện; Tính toán phụ tải điện; Mạng điện xí nghiệp
và các tính toán cơ bản trong mạng điện; Trạm biến áp và trạm phân phối; Nhận dạng sự
cố và tính toán ngắn mạch trong mạng điện; Tính chọn và kiểm tra thiết bị điện trong
mạng điện xí nghiệp; Bảo vệ rơle trong mạng điện xí nghiệp; Bảo vệ chống sét cho mạng
điện xí nghiệp; Tiết kiệm điện năng và bù cos trong mạng điện xí nghiệp.
9. Nhiệm vụ của sinh viên
9.1 Đối với học phần lý thuyết
1. Dự lớp ≥80% tổng số thời lượng của học phần.
2. Bài tập, Bài tập lớn (dài): Làm đầy đủ các bài tập, ví dụ.
3. Khác: Đi tham quan thực tế nếu có điều kiện và phương tiện và tài chính.
9.2 Đối với học phần thí nghiệm
Không

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
5
10. Tài liệu học tập
- Sách, giáo trình chính:
[1] Sách giáo trình Hệ thống cung cấp điện
- Sách tham khảo:
[2] Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch; Hệ thống cung cấp điện của xí
nghiệp công nghiệp, đô thị và nhà cao tầng; NXB KH và KT 2005.
[3] Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Bội Khuê; Cung cấp điện; NXB
KH và KT Hà Nội; 1998.
[4] Trần Quang Khánh; Hệ thống cung cấp điện, Tập 1+2; NXB KH và KT Hà Nội;
2005.
[5] Bùi Ngọc Thư. Mạng cung cấp và phân phối điện; NXB KH và KT; 2002.
[6] A.A. Fedorov và G.V. S\Xerbinovxli; Sách tra cứu về cung cấp điện xí nghiệp
công nghiệp - Mạng lưới điện công nghiệp & Trang thiết bị điện tự động hoá; Nhà

xuất bản Thanh niên; 2002
[7] Richard Roeper, Đào Kim Thoa, Nguyễn Hồng Thái; Ngắn mạch trong hệ thống
điện; NXB KH và KT; 2001.
[8] Trần Đình Long; Bảo vệ các hệ thống điện; NXB KH và KT; 2000.
[9] Các tài liệu tham khảo khác: Các bảng tra, lý lịch thiết bị điện của các hãng sản
xuất và phân phối sản phẩm thiết bị điện lớn trong nước và trên thế giới: hãng
ABB; hãng SIEMENS (Đức); hãng Merlin Gerin (Pháp); hãng Cooper, hãng
Chance (Mỹ); tài liệu của công ty thiết bị điện Đông Anh
11. Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên và thang điểm
* Tiêu chuẩn đánh giá
1. Chuyên cần;
2. Bài tập;
3. Kiểm tra thành phần;
4. Thi kết thúc học phần;
5. Khác.
* Thang điểm
- Điểm đánh giá bộ phận chấm theo thang điểm 10 với trọng số như sau:
+ Chuyên cần:
+ Bài kiểm tra thành phần: 50%
+ Bài tập về nhà
- Điểm thi kết thúc học phần: 50% , thi viết, thời lượng 90 phút.
- Điểm học học phần: là điểm trung bình chung có trọng số của các điểm đánh giá
bộ phận và điểm thi kết thúc học phần làm tròn đến một chữ số thập phân.
Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
6
12. Nội dung chi tiết học phần

TT
Nội dung
TL học

tập, tham
khảo
Thời
lượng
1
Chương I: Những vấn đề chung về cung cấp điện

3 tiết

1.1 Những đặc điểm chủ yếu của quá trình sản xuất và phân
phối điện năng
1.2 Khái niệm và phân loại mạng điện
1.3 Phân loại và đặc điểm của các thiết bị dùng điện
1.4 Các chỉ tiêu cơ bản để đánh giá chất lượng điện năng
[1], [2],
[3],[4],
[5], [6]

2
Chương II: Phụ tải điện

5 tiết

2.1 Khái niệm về phụ tải điện
2.2 Đồ thị phụ tải điện
2.3 Các đại lượng và hệ số tính toán thường gặp khi thiết kế
CCĐ
2.4 Các phương pháp xác định phụ tải tính toán
2.5 Xác định phụ tải của phân xưởng và xí nghiệp công nghiệp
[1], [2],

[3],[4],
[5], [6]

3
Chương III: Lựa chọn phương án cung cấp điện

8 tiết

3.1 Vai trò và các yêu cầu của mạng điện
3.2 Chọn cấp điện áp cho mạng điện
3.3 Các sơ đồ nối dây của mạng điện
3.4 Kết cấu của mạng điện
3.5 Các thông số của các phần tử trong mạng điện
3.6 Tổn thất điện áp trong mạng điện
3.7 Tổn thất công suất và năng lượng trong mạng điện
[1], [2],
[3],[4],
[5], [6]

4
Chương IV: Trạm biến áp

4 tiết

4.1 Phân loại trạm điện
4.2 Bản đồ phụ tải
4.3 Khả năng quá tải của máy biến áp
4.4 Các sơ đồ nối dây của trạm phân phối và trạm biến áp
4.5 Chọn vị trí và số lượng trạm biến áp
4.6 Chọn dung lượng trạm biến áp

4.7 Vận hành trạm biến áp
[1],[4],
[5],[6],
[7],[8], [9]

5
Chương V: Tính toán ngắn mạch

8 tiết

5.1 Khái niệm chung
5.2 QTQĐ khi ngắn mạch 3 pha và các thành phần của dòng
ngắn mạch
5.3 Các bước tiến hành tính toán ngắn mạch trong mạng điện
cao áp
5.4 Tính ngắn mạch trong mạng điện hạ áp
5.5 Tính ngắn mạch không đối xứng
5.6 Ảnh hưởng của lực điện động do dòng ngắn mạch gây nên
[1],[4],
[5],[6],
[7],[8], [9]

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
7
5.7 Ảnh hưởng của nhiệt lượng do dòng ngắn mạch gây nên
6
Chương VI: Chọn và kiểm tra thiết bị điện

5 tiết


6.1. Những điều kiện chung để chọn và kiểm tra thiết bị điện
6.2. Chọn và kiểm tra máy cắt
6.3. Chọn và kiểm tra máy cắt phụ tải
6.4. Chọn và kiểm tra cầu dao cách ly
6.5. Chọn và kiểm tra cầu chì
6.6. Chọn và kiểm tra áp tô mát
6.7. Chọn và kiểm tra sứ cách điện
6.8. Chọn và kiểm tra thanh cái, cáp và dây dẫn
6.9. Chọn và kiểm tra máy biến dòng và máy biến áp đo lường
6.10. Chọn và kiểm tra tủ phân phối và tủ động lực
[1], [4],
[5],[6],
[7],[8], [9]

7
Chương VII: Bảo vệ rơle

8 tiết

7.1. Những vấn đề cơ bản của BVRL
7.2. Nguyên lý hoạt động và các dạng đặc tính của rơ le
7.3. Sơ đồ nối dây của mạch bảo vệ
7.4. Tính toán bảo vệ cho máy biến áp điện lực
[1],[4],
[5],[6],
[7],[8], [9]

8
Chương VIII: Bảo vệ chống sét


6 tiết

8.1. Khái niệm chung
8.2. Các tham số cơ bản của sét
8.3. Bảo vệ chống sét
[1],[4],
[5],[6],
[7],[8],
[9]

9
Chương IX: Tiết kiệm điện năng và nâng cao hệ số cos

5 tiết

9.1. Khái niệm chung
9.2. Hệ số cos và ý nghĩa của việc nâng cao cos
9.3. Các phương pháp nâng cao hệ số công suất cos

[1],[4],
[5],[6],
[7],[8],
[9]

10
Chương X. An toàn điện và nối đất

6 tiết

1.1. Những nguy hiểm dẫn đến tai nạn do dòng điện gây ra

1.2. Tác dụng của dòng điện đối với cơ thể người
1.3. Bảo vệ an toàn cho người khi tiếp xúc với các phần tử
mang điện
1.4. Cấp cứu người bị điện giật
1.5. Tính toán nối đất
[1],[4],
[5],[6],
[7],[8],
[9]

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
8
CHƯƠNG I
NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ CUNG CẤP ĐIỆN
I.1. Mục tiêu, nhiệm vụ
- Mục tiêu: giúp sinh viên nắm được: Những đặc điểm chủ yếu của quá trình sản xuất và
phân phối điện năng; Các dạng nhà máy điện thường dùng hiện nay; Khái niệm về hệ
thống điện, mạng lưới điện, mạng điện xí nghiệp; Các chỉ tiêu cơ bản đánh giá chất lượng điện năng.
- Nhiệm vụ của sinh viên:
Lên lớp học lý thuyết đầy đủ.Tham gia thảo luận và làm bài tập.
Học lý thuyết và làm đầy đủ các bài tập ở nhà.
- Đánh giá:
I.2. Quy định hình thức học cho mỗi nội dung nhỏ

Nội dung
Hình thức học
1.1 Những đặc điểm chủ yếu của quá trình sản xuất và phân
phối điện năng
Giảng
1.2 Khái niệm và phân loại mạng điện

Giảng
1.3 Phân loại và đặc điểm của các thiết bị dùng điện
SV tự nghiên cứu
1.4 Các chỉ tiêu cơ bản để đánh giá chất lượng điện năng
Giảng

I.3. Các nội dung cụ thể

§ 1.1. NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CHỦ YẾU CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT
VÀ PHÂN PHỐI ĐIỆN NĂNG

Từ khi phát minh ra điện năng đến nay, điện năng đã chiếm vị trí hàng đầu trong
các nguồn năng lượng. Vì nó có nhiều ưu điểm tuyệt đối mà các nguồn năng lượng khác
không có như: dễ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác (cơ năng, nhiệt năng,
hoá năng ), dễ chuyển tải, hiệu suất cao.
Điện năng trong quá trình sản xuất và phân phối có một số đặc điểm chủ yếu sau
đây:
* Đặc điểm thứ nhất: Điện năng sản xuất ra nói chung không tích trữ được (trừ
một vài trường hợp cá biệt với công suất rất nhỏ như pin, acquy). Tại mọi thời điểm luôn
luôn phải bảo đảm cân bằng giữa lượng điện sản xuất ra với lượng điện tiêu thụ kể cả
tổn thất do truyền tải.
* Đặc điểm thứ hai: Các quá trình về điện xảy ra rất nhanh
* Đặc điểm thứ ba: Công nghiệp điện lực có liên quan chặt chẽ đến nhiều ngành kinh
tế quốc dân như: luyện kim, hoá chất, khai thác mỏ, cơ khí, nông nghiệp nhẹ, dân dụng v.v
Nó là một trong những động lực tăng năng suất lao động, tạo nên sự phát triển nhịp nhàng
trong các thành phần cơ cấu kinh tế xã hội.


Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
9

§ 1.2. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI MẠNG ĐIỆN.
Điện năng sau khi được sản xuất ra từ các nguồn phát, được truyền tải, phân phối,
cung cấp tới các hộ tiêu thụ điện nhờ mạng lưới điện.
1.2.1. HỆ THỐNG ĐIỆN.
Hệ thống điện gồm có các khâu: phát điện, truyền tải, phân phối và sử dụng. Ở hệ
thống cung cấp còn có đường dây liên hệ qua lại dùng làm đường dây dự trữ cho nhau ở
tất cả các cấp điện áp nhằm tạo cho hệ thống được linh hoạt và đảm bảo được sự liên tục
cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, đề phòng được các sự cố có thể xảy ra trên lưới điện
và trong các trạm điện có thể làm ảnh hưởng đến tính liên tục cung cấp điện cho hộ tiêu
thụ; hoặc đảm bảo được việc cung cấp điện khi một số trạm và lưới điện được tách ra
khỏi hệ thống để thực hiện công tác duy tu, bảo dưỡng và sửa chữa.
1.2.2. KHÁI NIỆM VỀ MẠNG ĐIỆN.
Mạng lưới điện bao gồm hai bộ phận chủ yếu: Đường dây tải điện và các trạm biến
áp.
Mạng điện xí nghiệp có một phạm vi nhỏ, nó chỉ bao gồm các thiết bị dùng để
truyền tải và phân phối điện năng trên các thiết bị dùng điện trong phạm vi xí nghiệp.
Mạng điện có các cấp điện áp định mức như sau:
220 V; 380 V; 600 V; 3 kV; 6 kV; 10 kV; 20 kV; 35 kV; 110 kV; 150 kV; 220 kV;
330 kV; 500 kV; 750 kV.
Ngoài ra còn một số cấp điện áp được sử dụng từ chế độ cũ và hiện nay vẫn còn tồn
tại nhưng không phổ biến

1.2.3. PHÂN LOẠI MẠNG ĐIỆN

Mạng điện được phân loại theo nhiều cách khác nhau: dựa theo loại dòng điện, điện
áp định mức, nhiệm vụ của mạng, đặc điểm hộ tiêu thụ, hình dáng sơ đồ mạng v.v
- Theo tiêu chuẩn loại dòng điện ta có: mạng điện dòng xoay chiều và mạng điện
dòng một chiều.
- Theo tiểu chuẩn điện áp ta có: mạng siêu cao áp với điện áp định mức U
dm

 330
kV, mạng cao áp với U
dm
= 3  220 kV và mạng hạ áp với U
dm
< 1 kV.
- Theo hình dáng sơ đồ mạng điện ta có: mạng điện hở và mạng điện kín.
+ Mạng điện hở: là mạng điện trong đó các hộ tiêu thụ được cung cấp điện chỉ từ
một phía (hình 1-7a). Mạng điện này vận hành đơn giản, dễ tính toán nhưng mức bảo
đảm cung cấp điện thấp.
+ Mạng điện kín: là mạng điện trong đó các hộ tiêu thụ có thể nhận điện năng ít
nhất từ hai phía (hình 1-7b). Mạng điện này tính toán khó khăn, vận hành phức tạp,
nhưng mức bảo đảm cung cấp điện cao.




Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
10












- Theo nhiệm vụ chức năng của mạng ta có: mạng chuyển tải hệ thống, mạng cung
cấp điện và mạng phân phối điện:
+ Mạng truyền tải: Có cấp điện áp từ 330  1150 kV, có nhiệm vụ tạo thành hệ
thống hợp nhất giữa các nhà máy điện có công suất lớn, đảm bảo chúng vận hành như
một hệ thống nhất và đồng thời bảo đảm chuyển tải hết công suất phát ra từ các nhà
máy điện đó. Mạng chuyển tải hệ thống thực hiện việc nối kết hệ thống, nghĩa là nối kết
trên một khoảng cách rất lớn giữa các hệ thống điện, và được điều khiển vận hành từ
một trung tâm điều độ hợp nhất quốc gia.
+ Mạng cung cấp: còn gọi là mạng điện khu vực, có nhiệm vụ truyền tải điện năng
từ các trạm biến áp của mạng chuyển tải hệ thống và đôi khi nhận điện từ thanh cái 110 –
220 kV của trạm tăng áp của các nhà máy điện để cung cấp cho các trạm nguồn của
mạng phân phối, nghĩa là đưa điện đến các trạm biến áp khu vực.
Mạng cung cấp thường là mạng kín, cung cấp cho một khu vực rộng lớn với bán
kính hoạt động từ 30 km lên tới hai ba trăm km, điện áp của mạng trước kia thường là 35
kV trở lên (35 kV; 110 kV; 220 kV). Vì mật độ phụ tải tăng, công suất của các nhà máy
điện cũng tăng và chiều dài của mạng điện cũng tăng, nên cấp điện áp của mạng phân
phối cũng phải tăng lên. Ngày nay cấp điện áp của mạng cung cấp đôi khi lên đến 330 –
500 kV. Trạm biến áp khu vực thường có điện áp bên cao là 110 – 220 kV và điện áp bên
hạ là 6 – 35 kV. Trong trạm này người ta dùng các máy biến áp có thể điều áp dưới tải và
cấp điện cho mạng phân phối.
+ Mạng phân phối: còn gọi là mạng điện địa phương, có nhiệm vụ truyền tải điện
năng với khoảng cách không lớn (bán kính không quá 1530 km) từ thanh cái thứ cấp
của trạm biến áp khu vực đến các hộ tiêu thụ công nghiệp, nông nghiệp, thành phố v.v
Mạng phân phối thường là mạng kín, làm việc theo chế độ mạng hở.
Người ta chia ra mạng phân phối điện áp cao (U
dm
> 1 kV) và mạng phân phối điện
áp thấp (U
dm
< 1 kV). Tuỳ theo đặc điểm của hộ tiêu thụ nhận điện từ mạng phân phối,

người ta gọi mạng điện phân phối công nghiệp, mạng điện phân phối nông thôn, mạng
điện phân phối thành phố.

Hình 1-7.
a) Mạng điện kín. b) Mạng điện hở.
~
XN
1

XN
2

XN
n

F
~
~
l
1

l
3

l
2

l
4


F
1

F
2

B
1

B
3

B
4

B
2

a)
b)
Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
11
§1.3. PHÂN LOẠI VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC THIẾT BỊ DÙNG ĐIỆN
(Giới thiệu)
§1.4. CÁC CHỈ TIÊU CƠ BẢN ĐỂ ĐÁNH GIÁ
CHẤT LƯỢNG ĐIỆN NĂNG.

Để đánh giá chất lượng điện năng cung cấp cho các hộ tiêu thụ, thường người ta
dựa vào ba chỉ tiêu cơ bản sau đây: Điện áp, tần số và tính liên tục cung cấp điện.
1.4.1. TIÊU CHUẨN ĐIỆN ÁP.

Điện áp đặt lên đầu cực thiết bị dùng điện so với điện áp định mức của thiết bị
không được vượt quá giới hạn cho phép. Độ lệch điện áp cho phép so với điện áp định
mức được quy định như sau:
- Đối với mạng động lực : [U%] =  5.
- Đối với mạng chiếu sáng: [U%] = (2, 5  5).
Trong trường hợp khởi động động cơ hoặc mạng đang ở trong tình trạng sự cố thì
độ lệch điện áp cho phép có thể tới (- 10  - 20%) U
dm
.
Điện áp là một chỉ tiêu rất quan trọng, nếu điện áp tăng lên 5% thì tuổi thọ của bóng
đèn sẽ bị giảm đi một nửa; nếu điện áp giảm đi 5% thì quang thông của bóng đèn giảm
tới 18%, đèn sẽ tối đi ảnh hưởng tới năng suất lao động và an toàn lao động không bảo
đảm; điện áp giảm thấp làm động cơ quay chậm lại và nếu hạ thấp nữa thì có thể ngừng
quay và cháy máy.
1.4.2. TIÊU CHUẨN TẤN SỐ.

Độ lệch tần số cho phép được quy định bằng 0,5 Hz. Để bảo đảm cho tần số của hệ
thống điện được ổn định thì công suất tiêu thụ phải luôn luôn cân bằng với công suất của
nguồn.
P
t.thụ
= P
ng

Ở các xí nghiệp lớn, để ổn định tần số, khi phụ tải tăng lên thường đặt thiết bị tự
động đóng thêm máy phát điện dự trữ của xí nghiệp hoặc đặt thiết bị bảo vệ cắt bớt phụ
tải theo tần số.

1.4.3. TÍNH LIÊN TỤC CUNG CẤP ĐIỆN (ĐỘ TIN CẬY CUNG CẤP ĐIỆN).


Tính liên tục cung cấp điện là một chỉ tiêu quan trọng trong hệ thống cung cấp điện.
Mức độ liên tục cung cấp điện được bảo đảm tuỳ theo tầm quan trọng và yêu cầu của hộ
phụ tải. Các hộ tiêu thụ điện được chia ra làm 3 loại như sau:
Hộ loại I:
Không cho phép mất điện, nếu mất điện sẽ gây tác hại lớn về chính trị, gây nguy hại
đến tính mạng con người, gây thiệt hại lớn về kinh tế như làm rối loạn quá trình sản xuất,
làm hư hỏng nhiều thiết bị, gây ra phế phẩm hàng loạt dẫn đến thiệt hại lớn cho nền kinh
tế quốc dân.
Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
12
Với hộ phụ tải loại I, yêu cầu phải bảo đảm liên tục cung cấp điện rất cao ngay cả
khi làm việc bình thường cũng như khi sự cố cho nên không cho phép ngừng cung cấp
điện.
Hộ loại I: thường phải được cung cấp ít nhất từ hai nguồn độc lập hoặc có nguồn dự
phòng, nhằm giảm thời gian mất điện xuống rất nhỏ. Thời gian mất điện đối với hộ loại I
thường cho bằng thời gian tự động đóng nguồn dự phòng.
Hộ loại II:
Nếu ngừng cung cấp điện cũng gây tác hại về kinh tế ảnh hưởng lớn đến sản lượng
hoặc gây ra nhiều phế phẩm, ngừng trệ sự vận chuyển trong xí nghiệp, có thể có hư hỏng
thiết bị nhưng ở mức độ nhẹ hơn trường hợp trên, lãng phí lao động, ảnh hưởng đến hoàn
thành kế hoạch sản xuất. Ví dụ như các nhà máy sợi, nhà máy dệt v.v
Như vậy đối với hộ loại II nếu ngừng cung cấp điện chỉ dẫn đến thiệt hại về kinh tế.
Có thể cho phép mất điện trong một thời gian ngắn để thay thế các thiết bị hư hỏng.
Với hộ phụ tải loại II, việc quyết định dùng một hoặc hai nguồn cung cấp, đường
dây đơn hoặc đường dây kép, có nguồn dự phòng hoặc không có nguồn dự phòng. Phải
dựa trên kết quả so sánh kinh tế giữa khoản tiền phải đầu tư thêm khi có đặt thiết bị dự
phòng với khoản tiền thiệt hại khi sản xuất bị ngừng trệ do mất điện vì không có thiết bị
dự phòng.
Hộ loại III:
Hộ loại III gồm các thiết bị còn lại không nằm trong hai loại trên. Ví dụ như chiếu

sáng dân dụng, kho tàng hoặc những phân xưởng phụ.
Với hộ phụ tải loại III, ta chỉ cần một nguồn cung cấp điện là đủ. Cho phép mất
điện trong một thời gian để sửa chữa, thay thế các thiết bị khi cần thiết. Điều này không
có nghĩa là mất điện triền miên. Với yêu cầu ngày càng cao của cuộc sống, người thiết kế
cũng như người quản lý vận hành lưới điện phải có tính toán, dự kiến mọi khả năng để
cho xác suất sự cố mất điện là thấp nhất, và thời gian mất điện là ngắn nhất.
Cần chú ý rằng việc phân chia các thiết bị dùng điện thuộc hộ loại này hay loại kia
chỉ là tương đối mà thôi. Phải kết hợp với tình hình cụ thể của xí nghiệp để phân chia cho
hợp lý. Cùng một loại thiết bị, ở xí nghiệp này do có vai trò rất quan trọng nên được xếp
vào hộ loại I, nhưng ở xí nghiệp khác thì lại không quan trọng bằng nên có thể xếp nó
vào hộ loại II.
Chú ý: Chỉ có những phương án sơ đồ nối dây của mạng điện nào bảo đảm được
hai tiêu chuẩn kỹ thuật quan trọng nhất là liên tục cung cấp điện và bảo đảm chất lượng
điện trong mọi tình trạng vận hành khác nhau (bình thường cũng như lúc sự cố) thì mới
được giữ lại để so sánh kinh tế, quyết định lựa chọn phương án cuối cùng.
Ngoài những chỉ tiêu cơ bản để đánh giá chất lượng điện năng (tính liên tục cung cấp
điện, chất lượng điện năng là điện áp và tần số) khi thiết kế và vận hành mạng điện, cần phải
đảm bảo yêu cầu: chỉ tiêu kinh tế và an toàn đối với con người.

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
13
CHƯƠNG II
PHỤ TẢI ĐIỆN
II.1. Mục tiêu, nhiệm vụ
- Mục tiêu: giúp sinh viên nắm được: Ý nghĩa và cách xây dựng đồ thị phụ tải điện; Khái
niệm, ý nghĩa, cách xác định các đại lượng và hệ số tính toán; Các phương pháp xác định
phụ tải tính toán; Xác định phụ tải tính toán cho nhóm thiết bị, phân xưởng và cho nhà máy.
- Nhiệm vụ của sinh viên:
Lên lớp học lý thuyết đầy đủ.
Tham gia thảo luận và làm bài tập.

Học thuộc lý thuyết và làm đầy đủ các bài tập ở nhà.
- Đánh giá:
II.2. Quy định hình thức học cho mỗi nội dung nhỏ

Nội dung
Hình thức học
2.1 Khái niệm về phụ tải điện
2.2 Đồ thị phụ tải điện
Giảng
2.3 Các đại lượng và hệ số tính toán thường gặp khi thiết kế CCĐ
2.4 Các phương pháp xác định phụ tải điện
Giảng
2.5 Xác định phụ tải đỉnh nhọn
2.6 Xác định phụ tải tính toán của phân xưởng và xí nghiệp
công nghiệp
Giảng, có bài tập
trên lớp

II.3. Các nội dung cụ thể

§2.1 KHÁI NIỆM VỀ PHỤ TẢI ĐIỆN
Phụ tải điện là một hàm biến đổi theo thời gian, vì có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến
nó nên phụ tải điện không biến thiên theo một quy luật nhất định. Do đó việc xác định
chính xác phụ tải điện là rất khó khăn nhưng đồng thời là một việc hết sức quan trọng.
Phụ tải điện là số liệu dùng làm căn cứ để chọn các thiết bị điện trong hệ thống cung
cấp điện. Nếu phụ tải tính toán nhỏ hơn phụ tải thực tế thì sẽ dẫn đến làm giảm tuổi thọ
của các thiết bị điện, có thể dẫn tới cháy, nổ các thiết bị điện. Nếu phụ tải tính toán lớn
hơn phụ tải thực tế nhiều thì các thiết bị chọn sẽ quá lớn so với yêu cầu dẫn tới lãng phí.
Do tính chất quan trọng như vậy nên đã có rất nhiều công trình nghiên cứu và đề ra
nhiều phương pháp xác định phụ tải tính toán, song chưa có một phương pháp nào hoàn

thiện. Nếu thuận tiện cho việc tính toán thì lại thiếu chính xác ngược lại nếu nâng cao
được độ chính xác, kể đến nhiều yếu tố ảnh hưởng thì phương pháp tính lại quá phức tạp.
Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
14
§2.2 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI ĐIỆN
Phụ tải điện của một xí nghiệp là một hàm biến đổi theo thời gian. Đường cong biểu
diễn sự biến thiên của công suất tác dụng (P), công suất phản kháng (Q) và dòng điện
phụ tải theo thời gian là đồ thị phụ tải tương ứng với công suất tác dụng, công suất phản
kháng và dòng điện.
Sự thay đổi của phụ tải theo thời gian có thể được ghi lại bằng các dụng cụ đo lường
có cơ cấu tự ghi như (hình 2-1a) hoặc do nhân viên vận hành ghi (hình 2-1b). Thông
thường để cho việc tính toán được thuận tiện, đồ thị phụ tải được vẽ lại theo hình bậc
thang. Chiều cao của các bậc thang được lấy theo giá trị trung bình của phụ tải trong
khoảng thời gian được xét (hình 2-1c), tức là có thể lấy theo chỉ số của công tơ lấy trong
những khoảng thời gian được xác định giống nhau. Khi thiết kế cung cấp điện nếu biết đồ
thị phụ tải điện điển hình của xí nghiệp thì sẽ có căn cứ để chọn các thiết bị điện, tính
điện năng tiêu thụ Khi vận hành nếu biết đồ thị phụ tải điện của xí nghiệp thì có thể xác
định được phương thức vận hành các thiết bị điện sao cho hợp lý nhất, kinh tế nhất. Các
nhà máy điện cần nắm được đồ thị phụ tải điện của các xí nghiệp để có phương thức vận
hành các máy phát điện cho phù hợp với các yêu cầu của phụ tải. Vì vậy đồ thị phụ tải là
số liệu quan trọng trong việc thiết kế cũng như vận hành hệ thống cung cấp điện.














Đồ thị phụ tải điện được phân loại như sau:
+) Phân theo đại lượng đo:
- Đồ thị phụ tải tác dụng P(t).
- Đồ thị phụ tải phản kháng Q(t).
- Đồ thị điện năng A(t).





























































































































1
P
t

2
3
0
2
4
6
8
10
0
12
14
16
18
20
20
24

Hình 2- 1. Đồ thị phụ tải ngày.
a) Đồ thị phụ tải do thiết bị tự ghi (1).
b) Đồ thị phụ tải do nhân viên vận hành ghi (2).

c) Đồ thị phụ tải vẽ theo hình bậc thang (3).

-


Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
15
+) Phân theo thời gian khảo sát:
- Đồ thị phụ tải hàng ngày.
- Đồ thị phụ tải hàng tháng.
- Đồ thị phụ tải hàng năm.
Sau đây sẽ phân tích một số đồ thị phụ tải thường dùng.
2.2.1 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI NGÀY.
Đây là đồ thị phụ tải một ngày đêm 24 giờ (hình 2-1). Nghiên cứu đồ thị phụ tải một
ngày đêm của một phân xưởng hay một xí nghiệp ta có thể biết được tình trạng làm việc
của các thiết bị, từ đó có thể sắp xếp được qui trình vận hành hợp lý nhất, để đảm bảo cho
đồ thị phụ tải chung toàn phân xưởng hoặc xí nghiệp tương đối bằng phẳng. Như vậy sẽ
đạt được mục đích vận hành kinh tế, giảm được tổn thất trong mạng điện. Đồ thị phụ tải
hàng ngày là căn cứ để chọn các thiết bị điện, tính điện năng tiêu thụ.
2.2.2 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI THÁNG.
Đồ thị phụ tải hàng tháng được xây dựng theo đồ thị phụ tải trung bình hàng tháng
(hình 2-2). Nghiên cứu đồ thị phụ tải hàng tháng có thể biết được nhịp độ sản xuất của xí
nghiệp, từ đó định ra được lịch vận hành, sửa chữa các thiết bị điện một cách hợp lý, đáp
ứng được yêu cầu của sản xuất.
Ví dụ: Xét đồ thị (hình 2-2) ta thấy rằng vào khoảng tháng 4, 5 phụ tải của xí nghiệp là
nhỏ nhất, nên có thể tiến hành sửa chữa vừa và lớn các thiết bị điện vào lúc đó. Còn

những tháng cuối năm phụ tải của xí nghiệp là lớn nhất nên trước những tháng đó phải có
kế hoạch sửa chữa nhỏ, hoặc bảo dưỡng hoặc thay thế các thiết bị hỏng hóc để có thể đáp
ứng được yêu cầu của sản xuất.

















2.2.3 ĐỒ THỊ PHỤ TẢI NĂM.

Ta căn cứ vào đồ thị phụ tải điển hình của một ngày mùa hè và một ngày mùa đông
để vẽ đồ thị phụ tải hàng năm (hình 2-3).Cách vẽ như sau:






















































































































































P
t( tháng)

Hình 2- 2. Đồ thị phụ tải hàng tháng

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11 12
Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
16
Giả sử ta quy định mùa hè gồm n
1

ngày, mùa đông gồm n
2
ngày. Với mức phụ tải P
1

ta thấy trong ngày mùa hè điển hình P
1
tồn tại trong khoảng thời gian t
1
’+ t
1
”. Trong
ngày điển hình mùa đông P
1
tồn tại trong khoảng thời gian t
2
Vậy trong một năm số thời gian tồn tại phụ tải P
1
là:
T
1
= (t
1
’
+ t
1
”) n
1
+ t
2

n
2

Khi xây dựng đồ thị phụ tải hàng năm ta tiến hành lần lượt từ mức phụ tải cao đến
mức phụ tải thấp, với thời gian tồn tại tương ứng của từng mức phụ tải.
Khi nghiên cứu đồ thị phụ tải hàng năm ta có thể biết được điện năng tiêu thụ hàng
năm, thời gian sử dụng công suất lớn nhất T
max
. Những số liệu đó được dùng làm căn cứ
để chọn dung lượng máy biến áp, chọn thiết bị điện, đánh giá mức độ sử dụng điện và
tiêu hao điện năng.
























§2.3. CÁC ĐẠI LƯỢNG VÀ HỆ SỐ TÍNH TOÁN THƯỜNG GẶP
2.3.1. CÔNG SUẤT ĐỊNH MỨC.

Công suất định mức (P
đm
) của các thiết bị được nhà chế tạo ghi sẵn trong lý lịch
hoặc trên nhãn máy. Đối với động cơ P
max
ghi trên nhãn máy chính là công suất trên trục
động cơ. Đối với cung cấp điện ta quan tâm đến công suất đầu vào của động cơ được gọi
là công suất đặt (P
đ
) (hình 2-4).
Công suất đặt được tính theo công thức sau:
đc
đm
đ
P
P




P
đm


P
đặt

Hình 2-4. Đường dây
Cung cấp điện cho động cơ

Hình 2- 3. Đồ thị phụ tải hàng năm.
a) Đồ thị phụ tải một ngày mùa hè điển hình.
b) Đồ thị phụ tải một ngày mùa đông điển hình.
c) Đồ thị phụ tải hàng năm.

a)
-


t( h)

(a)

-

































































P
t( h)

0 4 8 12 16 20 24
t
1
’

-


t
1
”
-


P
1
P
2
P
3
P
n































































P
0 4 8 12 16 20 24
t
2

-


P
1
P
2

P
3
P
n
P
h

8760
8760
P
1
P
2
P
3
P
n
T
1

-


(b)

-


(c)


-













Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
17
Trong đó:
- P
đ
: Công suất đặt của động cơ.
- P
đm
: Công suất định mức của động cơ.
- 
đc
: Hiệu suất định mức của động cơ.
Để đơn giản trong tính toán người ta cho phép lấy hiệu suất của động cơ bằng 1 (khi
lấy hiệu suất của động cơ bằng 1 thì sai số không lớn, vì khi làm việc ở chế độ định mức
hiệu suất của động cơ khá cao khoảng (0,8 0,95)).
Vì vậy thông thường người ta cho phép lấy:P

đ
= P
đm

Đối với các thiết bị làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại như cầu trục, máy hàn, khi
tính phụ tải điện của chúng ta phải quy đổi về công suất định mức ở chế độ làm việc dài
hạn, tức là quy đổi về chế độ làm việc có hệ số hệ số đóng điện tương đối % = 100%.
Công thức quy đổi như sau:
- Đối với động cơ:
đmđmđm
PP

.' 

- Đối với máy biến áp hàn:
đmđmđmđm
SP

.cos


Trong đó:
- P’
đm
: Công suất định mức đã quy đổi về % = 100%.
- P
đm
, S
đm
, cos

đm
, 
đm
: Các tham số định mức được ghi trong lý lịch máy.
Công suất định mức của nhóm gồm n thiết bị bằng tổng công suất định mức của các
thiết bị riêng biệt mà công suất của các thiết bị này đã quy đổi về chế độ % = 100%.



n
1i
dmidm
PP

- P
đm
: Công suất định mức của n thiết bị.
- P
đmi
: Công suất định mức của thiết bị thứ I đã quy đổi về % = 100%.

2.3.2. PHỤ TẢI TRUNG BÌNH.
Phụ tải trung bình là một đặc trưng tĩnh của phụ tải trong một khoảng thời gian nào
đó. Tổng phụ tải trung bình của các thiết bị cho ta khả năng đánh giá được giới hạn dưới
của phụ tải tính toán.
Công thức tính phụ tải trung bình:

;
t
Pdt

Q ;
t
Pdt
P
t
0
tb
t
0
tb




Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
18
Vì phụ tải luôn biến đổi theo những quy luật phức tạp không viết được dưới dạng
hàm giải tích nên các công thức trên chỉ có giá trị lý thuyết, trong thực tế người ta tính
phụ tải trung bình theo biểu thức:
;
t
A
q ;
t
A
p
Q
tb
P
tb



- A
P
, A
Q
: Điện năng tiêu thụ tính trong khoảng thời gian được khảo sát kWh,
kVArh.
- Thời gian khảo sát [h].
Phụ tải trung bình của một nhóm gồm n thiết bị.



n
1i
tbitb
n
1i
tbitb
;qQ ;pP


2.3.3. PHỤ TẢI CỰC ĐẠI.
Phụ tải cực đại được chia thành hai nhóm:
Phụ tải cực đại ổn định – P
max
.
Phụ tải cực đại ổn định là phụ tải trung bình lớn nhất tính trong khoảng thời gian
tương đối ngắn (thường lấy bằng 10, 15 hoặc 30 phút) (hình 2-5). Trị số này dùng để
chọn các thiết bị theo điều kiện phát nóng. Nó cho phép ta đánh giá được giới hạn trên

của phụ tải tính toán. Thường ta tính phụ tải cực đại ổn định là phụ tải trung bình lớn
nhất xuất hiện trong thời gian 10, 15 hoặc 30 phút của ca có phụ tải lớn nhất trong ngày.
Đôi khi người ta dùng phụ tải cực đại ổn định được xác định như trên làm phụ tải tính
toán.










2. Phụ tải đỉnh nhọn – P
dn
.
Là phụ tải cực đại xuất hiện trong khoảng (12)s. Phụ tải định nhọn để kiểm tra độ
dao động điện áp, điều kiện tự khởi động của động cơ, kiểm tra điều kiện làm việc của
cầu chì, tính dòng điện khởi động của rơle bảo vệ
t (phút)
5’
15’
30’
P
3
0’
P
15
’

P
5’
P
Hình 2-5. Cách xác định phụ tải tính toán
trong khoảng thời gian 5’, 10’ và 30’

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
19
Phụ tải đỉnh nhọn thường xuất hiện khi động cơ khởi động. Ta không chỉ quan tâm
tới trị số của phụ tải đỉnh nhọn mà còn phải quan tâm tới số lần xuất hiện trong một giờ.
Số lần xuất hiện của phụ tải đỉnh nhọn càng tăng thì càng ảnh hưởng xấu đến sự làm việc
bình thường của các thiết bị dùng điện khác trong mạng điện.

2.3.4. PHỤ TẢI TÍNH TOÁN.
Khi thiết kế cung cấp điện cần phải có một số liệu cơ bản là phụ tải tính toán. Phụ tải
tính toán là căn cứ để chọn các thiết bị điện, tính toán tổn thất công suất, tổn thất điện áp,
tính và chọn các rơle bảo vệ
Phụ tải tính toán được định nghĩa như sau:
Phụ tải tính toán là phụ tải giả thiết lâu dài không đổi tương đương với phụ tải thực
tế (biến thiên) về mặt hiệu ứng nhiệt lớn nhất. Nói một cách khác, phụ tải tính toán cũng
làm nóng vật dẫn lên tới nhiệt độ bằng nhiệt độ do phụ tải thực tế gây ra.
Theo định nghĩa trên phụ tải tính toán chỉ là phụ tải giả thiết, nhưng vì nó tương
đương với phụ tải thực tế, nên căn cứ vào nó để chọn các thiết bị điện thì sẽ đảm bảo an
toàn cho các thiết bị đó trong mọi tình trạng làm việc.
Quan hệ giữa phụ tải tính toán và các phụ tải khác như sau:
P
max
 P
tt
 P

tb
Hằng số thời gian phát nóng của các vật liệu dẫn điện lắp đặt trong không khí, trong
ống và dưới đất có các giá trị khác nhau nhưng thường lấy trị số trung bình của phụ tải
lớn nhất xuất hiện trong khoảng thời gian 30 phút để làm phụ tải tính toán cũng vì vậy
người ta còn gọi phụ tải tính toán là P
30
. Cũng có một số trường hợp người ta lấy P
tt

tương ứng với khoảng thời gian 10 phút hoặc 15 phút.

2.3.5. HỆ SỐ SỬ DỤNG – K
Sd
.
Hệ số sử dụng là chỉ tiêu cơ bản để tính phụ tải tính toán. Hệ số sử dụng của thiết bị
là tỷ số giữa phụ tải trung bình với công suất định mức của thiết bị đó.
- Đối với một thiết bị:
dm
tb
sd
P
P
K 

Đối với nhóm có n thiết bị:






n
1i
dmi
n
1i
tbi
n.dm
n.tb
sd
P
P
P
P
K

Phụ tải trung bình được lấy ứng với ca có phụ tải lớn nhất trong 3 ca làm việc. Nếu có
đồ thị phụ tải (hình 2-6) thì có thể tính hệ số sử dụng như sau:
)tttt(P
tPtPtP
K
nghin21dm
nn2211
sd






Bài giảng Hệ thống cung cấp điện

20
Hệ số sử dụng nói lên mức độ sử dụng mức độ khai thác công suất của thiết bị điện
trong một chu kỳ làm việc.








2.3.6. HỆ SỐ PHỤ TẢI.
Hệ số phụ tải (còn gọi là hệ số mang tải) là tỷ số giữa phụ tải thực tế với công suất
định mức. Thường ta phải xét hệ số phụ tải trong một khoảng thời gian nào đó, nên phụ
tải thực tế chính là phụ tải trung bình trong khoảng thời gian đó.
dm
tb
dm
tethuc
pt
P
P
P
P
K 

Nếu có đồ thị phụ tải có thể tính hệ số phụ tải như sau (hình 2-6):
)ttt(P
tPtPtP
K

n21dm
nn2211
pt






Hệ số phụ tải nói lên mức độ sử dụng, mức độ khai thác thiết bị trong thời gian đang xét.

2.3.7. SỐ THIẾT BỊ DÙNG ĐIỆN CÓ HIỆU QUẢ N
HQ
.

Số thiết bị dùng điện có hiệu quả là số thiết bị giả thiết có cùng công suất và chế độ làm
việc như nhau, có công suất đúng bằng công suất tính toán của nhóm thiết bị thực tế (gồm
các thiết bị có công suất và chế độ làm việc khác nhau).
Công thức để tính n
hq
như sau:
 














n
1i
2
dmi
2
n
1i
dmi
hq
P
P
n

Khi số thiết bị trong nhóm lớn hơn 5 tức n > 5 việc tính toán n
hq
theo công thức trên
khá phức tạp nên trong thực tế người ta tính n
hq
theo bảng tra hoặc tra theo đường cong
cho trước, cách tính như sau:


t
1
t (phút)

P
Hình 2-6. Đồ thị phụ tải tác dụng

P
1
P
2
P
3
P
4
P
n

t
2
t
3
t
4
t
n
t
nghØ

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
21










Xác định:
;
n
n
n
1
*

và
p
p
p
1
*


Trong đó: - n
1
là số thiết bị có công suất lớn hơn 50% công suất của thiết bị có công
suất lớn nhất.
- n là tổng số thiết bị trong nhóm.
- p
1
là tổng công suất của n

1
thiết bị.
- p là tổng công suất của n thiết bị.
Bảng 2-2
n
n
n
1
*


P
P
P
1
*





0,1
1,15
0,20
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5

0,55
0,6
0,65
0,7
0,75
0,8
0,85
0,9
0,95
1.0
0,02
0,71
0,51
0,36
0,26
0,19
0,14
0,11
0,09
0,07
0,06
0,05
0,04
0,04
0,03
0,03
0,03
0,02
0,02
0,02

0,03
0,81
0,64
0,48
0,36
0,27
0,21
0,16
0,13
0,11
0,09
0,08
0,07
0,06
0,05
0,04
0,04
0,04
0,03
0,03
0,04
0,86
0,72
0,57
0,44
0,34
0,27
0,22
0,18
0,15

0,12
0,10
0,09
0,08
0,07
0,06
0,05
0,05
0,04
0,04
0,05
0,90
0,79
0,64
0,51
0,41
0,33
0,26
0,22
0,18
0,15
0,13
0,11
0,10
0,08
0,07
0,07
0,06
0,05
0,05

0,06
0,92
0,83
0,70
0,58
0,47
0,38
0,31
0,26
0,21
0,18
0,15
0,13
0,12
0,10
0,09
0,08
0,07
0,06
0,06
0,08
0,94
0,89
0,79
0,68
0,57
0,48
0,40
0,33
0,28

0,24
0,20
0,17
0,15
0,13
0,12
0,11
0,09
0,08
0,08
0,10
0,95
0,92
0,95
0,76
0,66
0,56
0,47
0,40
0,34
0,29
0,25
0,22
0,19
0,17
0,15
0,13
0,12
0,10
0,09

0,15

0,95
0,98
0,88
0,80
0,72
0,67
0,56
0,48
0,42
0,37
0,32
0,28
0,25
0,23
0,20
0,17
0,16
0,14
0,20


0,95
0,93
0,89
0,83
0,76
0,69
0,64

0,54
0,47
0,42
0,37
0,33
0,29
0,26
0,23
0,21
0,19
0,25



0,95
0,93
0,90
0,85
0,78
0,71
0,64
0,57
0,51
0,45
0,41
0,36
0,32
0,29
0,26
0,24

0,30




0,95
0,94
0,90
0,86
0,80
0,73
0,66
0,60
0,53
0,48
0,43
0,39
0,35
0,32
0,29
0,35





0,95
0,94
0,91
0,86

0,81
0,74
0,68
0,62
0,56
0,50
0,45
0,41
0,37
0,33
0,40






0,95
0,93
0,91
0,86
0,81
0,75
0,69
0,63
0,57
0,52
0,47
0,42
0,38

0,45







0,95
0,93
0,91
0,87
0,81
0,76
0,70
0,64
0,58
0,52
0,47
0,43
0,50








0,95

0,94
0,91
0,87
0,82
0,76
0,70
0,64
0,58
0,53
0,48
0,55









0,95
0,94
0,91
0,87
0,82
0,75
0,69
0,63
0,57
0,52

0,60










0,95
0,94
0,91
0,87
0,81
0,75
0,69
0,63
0,57
0,65












0,95
0,94
0,91
0,86
0,81
0,74
0,68
0,62
0,70












0,95
0,94
0,90
0,86
0,80
0,73
0,66

0,75













0,95
0,93
0,90
0,85
0,78
0,71
0,80















0,95
0,94
0,89
0,85
0,76
0,85















0,95
0,93
0,88
0,80

0,90
















0,95
0,92
0,85
1,00



















0,95

Sau khi tính được n
*
và p
*
thì có thể dùng đường cong (hình 2-8) hoặc (bảng 2-2)
để tìm ra n
hq*
và tính được.
Hình 2-8. Đường cong biểu diễn quan hệ
n
hq*
= f(n
*
; p
*
)












































1,0
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0,04 0,08 0,12 0,16 0,2 0,24 0,28 0,32
n
hq*
p
*
= const
n
*
Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
22
n
hq
= n
hq*
. n

Ngoài ra còn có thể tính n
hq
bằng phương pháp gần đúng như sau:
Khi
3m
min
max

đm
đm
p
p
và K
sd
 0,4 thì n
hq
= n.
- P
đm max
: Công suất định mức của thiết bị có công suất lớn nhất.
- P
đm mim
: Công suất định mức của thiết bị có công suất nhỏ nhất.
Khi trong nhóm thiết bị đã cho n
1
thiết bị dùng điện có tổng công suất định mức  5%
tổng công suất định mức của toàn nhóm thì:
n
hq
= n – n

1

Khi m > 3 và K
sd
 0,2 thì:

Nếu tính ra n
hq
> n thì lấy n
hq
= n.

2.3.8. HỆ SỐ CỰC ĐẠI K
MAX
.
Hệ số cực đại là tỷ số giữa phụ tải tính toán với phụ tải trung bình trong khoảng thời
gian đang xét.
tb
tt
max
P
P
K 

Công thức tính K
max
rất phức tạp, trong thực tế ta tính K
max
theo đường cong K
max

=
f(K
sd
, n
hq
) như (hình 2-7) hoặc trên (bảng 2-1). Hoặc có thể tra ở các sổ tay hướng dẫn
thiết kế.












max

đm
n
1
i
đmi
hq
P
P
.

2
n



n
hq

Hình 2-7. Đường cong K
max
= f(K
sd
, n
hq
)


3,0
2,0
1,0



0 5 10 15 20 25 30 35 40 50
K
max
K
sd
= 0,1
K

sd
= 0,2
K
sd
= 1
Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
23
Bảng 2.1
n
hq
Giá trị K
max
khi K
sd
0,1
0,15
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
4
3,43
3,11
2,64
2,14
1,87

1,65
1,46
1,29
1,14
1,05
5
3,23
2,87
2,42
2,0
1,76
1,57
1,41
1,26
1,12
1,04
6
3,04
2,64
2,24
1,88
1,66
1,51
1,37
1,23
1,10
1,04
7
2,88
2,48

2,10
1,80
1,58
1,45
1,33
1,21
1,09
1,04
8
2,72
2,31
1,99
1,72
1,52
1,40
1,30
1,20
1,08
1,04
9
2,56
2,20
1,90
1,65
1,47
1,37
1,28
1,18
1,08
1,03

10
2,42
2,10
1,84
1,60
1,43
1,34
1,26
1,16
1,07
1,03
12
2,24
1,96
1,75
1,62
1,36
1,28
1,23
1,15
1,07
1,03
14
2,10
1,85
1,67
1,45
1,32
1,25
1,20

1,13
1,07
1,03
16
1,99
1,77
1,61
1,41
1,28
1,23
1,18
1,12
1,07
1,03
18
1,91
1,70
1,55
1,37
1,26
1,21
1,16
1,11
1,06
1,03
20
1,84
1,65
1,50
1,34

1,24
1,20
1,15
1,11
1,06
1,03
25
1,71
1,55
1,40
1,28
1,21
1,17
1,14
1,10
1,06
1,03
30
1,62
1,46
1,34
1,24
1,19
1,16
1,13
1,10
1,05
1,03
35
1,56

1,41
1,30
1,21
1,17
1,15
1,12
1,09
1,05
1,02
40
1,50
1,37
1,27
1,19
1,15
1,13
1,12
1,09
1,05
1,02
45
1,45
1,33
1,25
1,17
1,14
1,12
1,11
1,08
1,04

1,02
50
1,40
1,30
1,23
1,16
1,13
1,11
1,10
1,08
1,04
1,02
60
1,32
1,25
1,19
1,14
1,12
1,11
1,09
1,07
1,03
1,02
70
1,27
1,22
1,17
1,12
1,10
1,10

1,09
1,06
1,03
1,02
80
1,25
1,20
1,15
1,11
1,10
1,10
1,08
1,06
1,03
1,02
90
1,23
1,18
1,13
1,10
1,09
1,09
1,08
1,05
1,02
1,02
10
1,21
1,17
1,12

1,10
1,08
1,08
1,07
1,05
1,02
1,02
12
1,19
1,16
1,12
1,09
1,07
1,07
1,07
1,05
1,02
1,02
14
1,17
1,15
1,11
1,08
1,06
1,06
1,06
1,05
1,02
1,02
16

1,16
1,13
1,10
1,08
1,05
1,05
1,05
1,04
1,02
1,02
18
1,16
1,12
1,10
1,08
1,05
1,05
1,05
1,04
1,01
1,01
20
1,15
1,12
1,09
1,07
1,05
1,05
1,05
1,04

1,01
1,01
22
1,14
1,12
1,08
1,07
1,05
1,05
1,05
1,04
1,01
1,01
24
1,14
1,11
1,08
1,07
1,05
1,05
1,05
1,03
1,01
1,01
26
1,13
1,11
1,08
1,06
1,05

1,05
1,05
1,03
1,01
1,01
28
1,13
1,10
1,08
1,06
1,05
1,05
1,05
1,03
1,01
1,01
30
1,12
1,10
1,07
1,06
1,04
1,04
1,03
1,03
1,01
1,01

2.3.9. HỆ SỐ NHU CẦU K
NC

(HỆ SỐ CẦN DÙNG).
Hệ số nhu cầu là tỷ số giữa phụ tải tính toán với công suất định mức. Hệ số nhu cầu
được tính theo công thức:

Cũng như hệ số cực đại K
max
hệ số nhu cầu K
nc
thường tính cho công suất tác dụng
của nhóm máy. Cũng có khi tính toán hệ số nhu cầu cho công suất phản kháng nhưng số
liệu này ít dùng. Trong thực tế K
nc
thường do kinh nghiệm vận hành tổng kết lại.
2.3.10. HỆ SỐ ĐỒNG THỜI K
ĐT
.
sd
max
đm
tb
tb
tt
đm
tt
nc
K
.
K
P
.

P
P
.
P
P
P
K



Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
24
Hệ số đồng thời là tỷ số giữa phụ tải thực tế với tổng phụ tải cực đại ổn định của các
thiết bị.





n
1i
imax
dt
P
P
K

- K
dt
: là số liệu cơ bản để xác định phụ tải tính toán của các phân xưởng; các xí nghiệp

theo kinh nghiệm vận hành K
dt
= (0,851).

2.3.11. THỜI GIAN SỬ DỤNG CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI T
MAX
.
Khi xét đến điện năng tiêu thụ và điện năng tổn thất ta phải xét tới thời gian làm việc
của thiết bị điện. Vì trong quá trình làm việc phụ tải luôn luôn biến đổi, nên để thuận tiện
cho việc tính toán khi xác định điện năng tiêu thụ người ta giả thiết rằng phụ tải của các
thiết bị điện luôn không đổi và bằng phụ tải lớn nhất. Khi đó thời gian dùng điện không
còn là thời gian thực tế nữa mà là thời gian tương đương với nó về mặt tiêu thụ điện
năng. Thời gian tương đương đó được gọi là thời gian sử dụng công suất cực đại T
max
và
được định nghĩa như sau:
Thời gian sử dụng công suất cực đại T
max

là thời gian giả thiết mà phụ tải tiêu thụ với
công suất cực đại và tiêu thụ một lượng điện
năng đúng bằng lượng điện năng mà phụ tải
thực tế (biến thiên) tiêu thụ trong một năm.
T
max
ứng với mỗi loại xí nghiệp và chế độ
làm việc khác nhau có giá trị khác nhau. Trị
số này có thể được tra trong các sổ tay.
Điện năng tiêu thụ trong một năm là:




8760
0
maxmax
T.Pdt)t(PA



max
max
P
A
T 


2.3.12. THỜI GIAN CHỊU TỔN THẤT CÔNG SUẤT LỚN NHẤT .
Tương tự như phần xác định T
max
để thuận tiện cho việc xác định tổn thất điện năng,
người ta định nghĩa thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất như sau:





















































































cos

= 0,6
cos

= 0,8
8
cos

= 1
h
8000
7000
6000
5000
4000
3000

2000
1000
0
1 2 3 4 5 6 7 8 8,76 x 10
3



T
max
Hình 2-10. Đường cong biểu diễn quan hệ
 = f(T
max
; cos  )
Bài giảng Hệ thống cung cấp điện
25
Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất  là thời gian giả thiết mà phụ tải vận hành
với mức tổn thất công suất lớn nhất và tổn thất lượng điện năng đúng bằng lượng điện
năng tổn thất do phụ tải thực tế gây ra trong một năm.
Giả thiết ta biết dòng phụ tải thực tế là I(t) thì tổn thất điện năng A sẽ là:
 


8760
0
max
2
.R.I.3dt)t(I.R3A

 

2
max
8760
0
2
I
dt)t(I



Trị số  phụ thuộc vào T
max
và cos
tb
của xí nghiệp, có thể xác định  theo đồ thị như
(hình 2-10), hoặc có thể tra theo bảng ở các sổ tay.

§2.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI ĐIỆN
2.4.1. XÁC ĐỊNH PHỤ TẢI TÍNH TOÁN THEO CÔNG SUẤT ĐẶT VÀ HỆ SỐ NHU CẦU.
Công thức tính:




n
1i
dinctt
PKP



 tg.PQ
tttt




cos
P
QPS
tt
2
tt
2
tttt

Một cách gần đúng ta có thể coi P
d
= P
dm
do đó:



n
1i
dminctt
PKP

Trong đó:
- P

d
là công suất đặt của các thiết bị [kW].
- P
dm
là công suất định mức của thiết bị [kW].
- P
tt
, Q
tt
, S
tt
là công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến
tính toán của thiết bị [kW], [kVAr], [KVA].
Nếu hệ số công suất của các thiết bị trong nhóm không giống nhau thì cần phải tính
toán hệ số công suất trung bình.

n21
nn2211
tb
PPP
cosPcosPcosP
cos






Hệ số nhu cầu của các loại máy khác nhau có giá trị khác nhau và có thể tra trong
các tài liệu hướng dẫn thiết kế.