Như chúng ta biết, nếu tăng điện áp truyền tải thì khối lượng vật liệu làm dây dẫn điện sẽ giảm đi. Điều này giúp giảm chi phí nguyên vật liệu sản xuất dây dẫn. Nếu theo cách này thì cũng có thể hiểu là sử dụng điện áp truyền tải càng cao thì chi phí cho dây dẫn càng giảm. Tuy nhiên cần nhớ rằng để điện áp truyền tải tăng lên thì chi phí cho cách điện của dây dẫn, giá thành của máy biến áp, thiết bị đóng cắt và các thiết bị đầu cuối khác cũng tăng lên.
Vì vậy, đối với mỗi đường dây truyền tải luôn phải tính toán điện áp truyền tải tối ưu. Điện áp truyền tải mà ở đó có thể hài hòa các yếu tố như giá thành của dây dẫn, chi phí của chất cách điện, máy biến áp, thiết bị đóng cắt và các thiết bị đầu cuối khác thì được gọi là điện áp truyền tải kinh tế.
Phương pháp tìm điện áp truyền tải kinh tế như sau. Công suất được truyền đi, chiều dài của đường dây tải điện được giả thiết là đã biết. Sự ảnh hưởng của thay đổi điện áp so với sự thay đổi của các yếu tố trên như sau:
- Máy biến áp: Đối với một công suất nhất định, chi phí này sẽ tăng chậm khi tăng điện áp truyền tải;
- Thiết bị đóng cắt: Chi phí này cũng tăng lên khi điện áp truyền tải tăng lên:
- Bộ chống sét: Chi phí này tăng lên rất nhanh tương ứng với sự gia tăng của điện áp truyền tải;
- Cách nhiệt và thiết bị phụ trợ: Chi phí này tăng mạnh tương ứng với sự gia tăng của điện áp truyền tải;
- Ruột dẫn: Chi phí này giảm khi điện áp truyền tải tăng lên.
Tổng của tất cả các chi phí trên là tổng chi phí truyền tải điện áp cần được đánh giá. Điểm thấp nhất (P) trên đường cong sẽ là điểm cung cấp điện áp truyền tải kinh tế cho đường dây. Do đó, trong trường hợp này thì OA là điện áp truyền dẫn tối ưu. Phương pháp tìm điện áp truyền tải tiết kiệm này hiếm khi được sử dụng trong thực tế vì không thể xác định được các chi phí khác nhau với mức độ chính xác hợp lý.
Phương pháp ngày nay là dựa theo các công thức tính toán kinh nghiệm nhất định để tìm ra điện áp truyền tải kinh tế. Tóm lại, điện áp kinh tế giữa các đường dây trong hệ thống xoay chiều 3 pha sẽ được tính theo công thức sau:
Trong đó:
- V là điện áp truyền tải của đường dây;
- l là khoảng cách của đường dây truyền tải (km);
- P là công suất truyền tải của đường dây (kW). Chú ý 1kVA = 0.8kW (do hệ số công suất của máy biến áp là 0.8).
Ở đây có thể lưu ý rằng trong công thức trên, công suất cần truyền và khoảng cách đường truyền đã được tính đến. Chính vì cả hai yếu tố này đều ảnh hưởng đến điện áp kinh tế của đường dây tải điện: Nếu tăng khoảng cách đường truyền, chi phí của thiết bị đầu cuối sẽ giảm, dẫn đến điện áp truyền tải kinh tế cao hơn. Ngoài ra, nếu công suất được truyền tải lớ sẽ làm giảm chi phí trên mỗi kW của thiết bị trạm đầu cuối.
Ví dụ: Xác định điện áp truyền tải của đường dây 50km, công suất tải 1000kVA (1MVA). Chú ý 1000kVA = 800kW.
Cách tính như sau:
V = 33kV.
