Giáo trình cung cấp điện - Chương 5

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

110
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'giáo trình cung cấp điện - chương 5', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình cung cấp điện - Chương 5

r0θ = r0 [ 1 + α(θ - 20)] Ch−¬ng V r0 – TrÞ sè tra b¶ng. TÝnh to¸n ®iÖn trong m¹ng ®iÖn. α = 0,004 khi vËt liÖu lµm d©y lµ kim lo¹i mÇu. α = 0,0045 khi d©y dÉn lµm b»ng thÐp. r0 – cã thÓ tÝnh theo vËt liÖu vµ kÝch cì d©y. Môc ®Ých lµ ®Ó x¸c ®Þnh ®iÖn ¸p t¹i tÊt c¶ c¸c nót, dßng vµ c«ng suÊt trªn ρ r0 = mäi nh¸nh cña m¹ng (gi¶i bµi to¸n m¹ch) → nh»m x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt, F ®iÖn n¨ng trong tÊt c¶ c¸c phÇn tö cña m¹ng ®iÖn, lùa chän tiÕt diÖn d©y dÉn, thiÕt F [mm2] - tiÕt diÖn d©y dÉn. bÞ ®iÖn, ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p, bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. .v.v… ρ [mm2Ω/km] – ®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu lµm d©y. ρAl = 31,5 [Ωmm2/km]. ρCu = 18,8 [Ωmm2/km]. 5.1 S¬ ®å thay thÕ m¹ng ®iÖn: r0 ®èi víi d©y dÉn b»ng thÐp → kh«ng chØ phô thuéc vµo tiÕt diÖn mµ cßn phô thuéc M¹ng ®iÖn gæm 2 phÇn tö c¬ b¶n t¹o thµnh (®−êng d©y vµ m¸y biÕt ¸p) → chóng ta vµo dßng ®iÖn ch¹y trong d©y → kh«ng tinhd ®−îc b»ng c¸c c«ng thøc cô thÓ → tra cÇn thiÕt lËp c¸c m« h×nh tÝnh to¸n → ®ã chÝnh lµ s¬ ®å thay thÕ: b¶ng hoÆc tra ®−êng cong. x0 - X¸c ®Þnh theo nguyªn lý kü thuËt ®iÖn th× ®iÖn kh¸ng 1 pha cña ®−êng d©y t¶i 1) S¬ ®å thay thÕ ®−êng d©y trªn kh«ng vµ c¸p: ®iÖn 3 pha: ⎛ ⎞ 2.Dtb §Æc ®iÓm: m¹ng xÝ nghiÖp ®−îc CC§ b»ng ®−êng d©y ®iÖn ¸p trung b×nh vµ thÊp, + 0 ,5.µ ⎟.10 −4 x 0 = ω .⎜ 4 ,6 log [Ω/km]. ⎜ ⎟ chiÒu dµi kh«ng lín l¾m → trong tÝnh to¸n cã thÓ ®¬n gi¶n coi hiÖu øng mÆt ngoµi ⎝ ⎠ d vµ hiÖu øng ë gÇn lµ kh«ng ®¸ng kÓ → §iÖn trë cña d©y dÉn lÊy b»ng ®iÖn trë 1 Trong ®ã: chiÒu. §Ó m« t¶ c¸c qu¸ tr×nh n¨ng l−îng xÈy ra lóc truyÒn t¶i → ng−êi ta th−êng hay sö dông s¬ ®å thay thÕ h×nh Π. ω = 2πf - tÇn sè gãc cña dßng ®iÖn xoay chiÒu. Dtb [mm]. – kho¶ng c¸ch trung b×nh h×nh häc gi÷a c¸c d©y. Z d [mm] - ®−êng kÝnh d©y dÉn. µ - hÖ sè dÉn tõ t−¬ng ®èi cña vËt liÖu lµm d©y. Víi kim lo¹i mÇu khi t¶i dßng xoay Z – Tæng trë ®−êng d©y → ph¶n ¸nh tæn thÊt Y Y µ=1 c«ng suÊt t¸c dông vµ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng chiÒu tÇn sè 50 Hz th×: 2 2 trªn ®−êng d©y. Ta cã: 2.Dtb [Ω/km]. x 0 = 0 ,144 log + 0 ,016 Y – Tæng dÉn → ph¶n ¸nh l−îng n¨ng l−îng bÞ tæn thÊt däc theo tuyÕn d©y (th«ng d sè d¶i) ®ã lµ l−îng tæn thÊt dß qua sø hoÆc c¸ch ®iÖn vµ vÇng quang ®iÖn. X¸c ®Þnh Dtb: 1 Y = G + jB D D → G; B - ®iÖn dÉn t¸c dông vµ ®iÖn dÉn ph¶n kh¸ng. Trong ®ã G - ®Æc tr−ng cho tæn Dtb = D thÊt c«ng suÊt t¸c do dß c¸ch ®iÖn (qua sø hoÆc c¸ch ®iÖn), cßn B ph¶n ¸nh hiÖn 2 D 3 t−îng vÇng quang ®iÖn, ®Æc tr−ng cho l−îng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng sinh ra bëi ®iÖn dông gi÷a d©y dÉn víi nhau vµ gi÷a chungs víi ®Êt. Ta cã: Z = R + jX = (r0 + jx0).l 1 2 3 → Dtb = D3 2 = 1,26 D Y = G + jB = (g0 + jb0).l D D Trong ®ã: r0 ; x0 - điện trë t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng trªn 1 ®¬n vÞ chiÒu dµi d©y [Ω/km]. 1 g0 ; b0 - ®iÖn dÉn t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng trªn mét ®¬n vÞ chiÒu dµi d©y [km/Ω]. D12 D31 Dtb = 3 D12 D23 D31 → r0 - Cã thÓ tra b¶ng t−¬ng øng víi nhiÖt ®é tiªu chuÈn lµ 200C. Thùc tÕ ph¶i ®−îc hiÖu chØnh víi m«i tr−êng n¬i l¾p ®Æt nÕu nhiÖt ®é m«i tr−êng kh¸c 200C. D23 3 2 http://www.ebook.edu.vn
+ S¬ ®å h×nh T: Víi d©y dÉn lµm b»ng thÐp µ > > > 1 vµ l¹i biÕn thiªn theo c−êng ®é tõ Z1 Z2 2 1 tr−êng µ = f(I) lóc ®ã x0 x¸c ®Þnh nh− sau: Z1 – ph¶n ¸nh tæn thÊt c«ng suÊt d©y cuèn s¬ cÊp Z2 - ph¶n ¸nh tæn thÊt c«ng suÊt d©y cuèn thø cÊp, x0 = x’0 + x”0 Y cßn gäi lµ tæng trë th− cÊp qui vÒ so− cÊp. 2.Dtb x’0 = 0 ,144 log - Thµnh phÇn c¶m kh¸ng g©y bëi hç c¶m gi÷a c¸c d©y. d + S¬ ®å h×nh Γ: trong tÝnh to¸n hÖ th«ng ®iÖn th−êng sö dông lo¹i s¬ ®å nµy nhiÒu h¬n. Trong ®ã c¸c l−îng tæn thÊt kh«ng thay ®æi (thay ®æi Ýt) ®−îc m« t¶ nh− mét phô x”0 = 2πf.0,5µ.10 -4 -Thµnh phÇn c¶m kh¸ng liªn quan ®Õn tù c¶m néi bé cña t¶i nèi trùc tiÕp nh− HV. d©y dÉn. x”0 - th−êng ®−îc tra b¶ng hoÆc theo ®−êng cong. Trong ®ã: ZB §Ó tÝnh Y: Tõ ®Æc ®iÓm → l−îng ®iÖn n¨ng tæn thÊt do rß qua sø vµ ®iÖn m«i (víi ZB = Z1 + Z’2 = (r1 + r’2) + j(x1 + x’2) = rB + jxB c¸p) lµ rÊt nhá (v× U nhá) → cã thÓ bá qua (bá qua G). Nã chØ ®¸ng kÓ víi ®−êng ∆SB = ∆Pfe + j∆Qfe d©y cã U ≥ 220 kV. Nh− vËy trong thµnh phÇn cña tæng dÉy chØ cßn B. §Ó x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña s¬ ®å thay thÕ ta dùa vµo c¸c th«ng sè cho tr−íc cña §iÖn dÉn ph¶n kh¸ng cña 1 km ®−êng d©y x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc sau: (phô thuéc m¸y biÕn ¸p bao gåm: vµo ®−êng kÝnh d©y, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha). ∆Pcu hay ∆PN - Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn d©y cuèn víi møc t¶i ®Þnh møc, thu 7 ,58 ®−îc qua thÝ nghiÖm ng¾n m¹ch m¸y biÕn ¸p. .10 −6 [ 1/Ωkm ]. b0 = ∆Pfe hay ∆P0 - Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong lãi thÐp cña m¸y BA, cßn gäi lµ tæn 2 Dtb log thÊt kh«ng t¶i cña m¸y BA (thu ®−îc tõ thÝ nghiÖm kh«ng t¶i m¸y BA). d uN% - §iÖn ¸p ng¾m m¹ch % so víi Udm. Trong thùc tÕ b0 ®−îc tÝnh s½n trong c¸c b¶ng tra (theo F, Dtb). Riªng víi ®−êng c¸p cßn phô thuéc vµo c¸ch ®iÖn → buéc ph¶i tra trong c¸c tµi liÖu riªng. Tõ tham sè I0% - Dßng kh«ng tØa % so víi Idm. nµy ta x¸c ®Þnh ®−îc l−îng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng ph¸t sinh ra do dung dÉn cña XuÊt ph¸t tõ nh−ng th«ng sè nµy chung ta sÏ x¸c ®Þnh ®−îc c¸c th«ng sè cña s¬ ®å ®−êng d©y nh− sau; thay thÕ m¸y biªns ¸p. QC = U2 . b0.l = U2.B TÝnh RB ?: XuÊt ph¸t thÝ nghiÖm ng¾n m¹ch m¸y BA ta cã: Thùc tÕ chØ quan t©m ®Õn b0 vµ Qc khi U > 20 kV vµ m¹ng c¸p hoÆc m¹ng ∆PCu = 3.I2dm.RB (nh©n c¶ 2 vÕ víi U2dm) ®−êng d©y trªn kh«ng cã ®iÖn ¸p U > 35 kV ∆PCu.U2dm = 3.I2dm.U2dm.RB (SdmB = S¬ ®å thay thÕ cña ®−êng d©y trªn kh«ng lóc nµy sÏ nh− HV. sau: 3 .Udm.Idm Z [ Ω ]. RB ∆PCU Qc ∆PCu .Udm Qc 2 [ kW ]. j j RB = .10 3 2 Udm [ kV ]. 2 2 Sdm Sdm [ kVA ]. Còng tõ thÝ nghiÖm ng¾n m¹ch m¸y BA ta cã: 2) S¬ ®å thay thÕ m¸y biÕn ¸p: UN Idm .ZB uN % = .100 = .100 Udm / 3 Udm / 3 Khi lµm viÖc m¸y BA g©y ra nh÷ng tæn thÊt sau: + Tæn thÊt do hiÖu øng Jun, vµ tõ th«ng dß qua cuén s¬ cÊp, thø cÊp. Tæn thÊt do Trªn thùc tÕ v× xB > >> rB → mét c¸ch gÇn ®óng ta cã thÓ lÊy xB ≈ zB lóc ®ã ta cã: dßng Phu-c« g©y ra trong lâi thÐp… Víi m¸y BA 2 cuén d©y th−êng sö dông c¸c s¬ ®å th©y thÕ sau: 2 uN %.Udm uN %.Udm xB ≈ = a) S¬ ®å thay thÕ m¸y BA hai cuén d©y: Sdm .100 3 Idm .100 http://www.ebook.edu.vn
∆P1 = 1/2(∆P12 + ∆P13 + ∆P23) (3.13) [ Ω ]. xB ∆P2 = ∆P12 - ∆P1 2 u %.Udm Udm [ kV ]. xB ≈ N .10 ∆P3 = ∆P13 - ∆P1 Sdm [ kVA ]. Sdm + Tr−êng hîp m¸y BA cã c«ng suÊt nhá Sdm < 1000 kVA th× RB lµ ®¸ng kÓ khi ®ã ta (3.14) U1 = 1/2(U12 + U13 +U23) cã: U2 = U12 - U1 U3 = U13 - U1 2 2 ⎛ u %.Udm ⎞ ⎛ ∆P .U 2 ⎞ 2 x B = ZB − RB = ⎜ N .10 ⎟ − ⎜ Cu2 dm .10 3 ⎟ 2 2 ⎜S ⎟⎜S ⎟ ⎝ ⎠⎝ ⎠ Sau khi ®· cã tæn thÊt ng¾n m¹ch vµ ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch riªng cho tõng cuén d©y th× dm dm viÖc x¸c ®Þnh tæng trë cña tõng cuén d©y cã thÓ sö dông c«ng thøc nh− cña m¸y biÕn ¸p 2 cuén d©y. TÝnh ∆Qfe: C¨n cø vµo I0% (tõ thÝ nghiÖm kh«ng t¶i m¸y BA) 5.2 TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt vµ ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn: I0 I0 S0 I0 % = .100 = .100 = .100 Sdm Sdm Idm 1. Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®−ênd d©y: 3Udm a) Víi ®−êng d©y cung cÊp: Trong tÝnh to¸n ®−êng d©y t¶i ®iÖn, ng−êi ta sö dông s¬ ®å thay thÕ h×nh π (®èi víi S0 - gäi lµ c«ng suÊt kh«ng t¶i S0 = ∆Pfe + j∆Qfe . Thùc tÕ v× ∆Qfe >>..∆Pfe → lÊy m¹ng 110 kV, ®«i khi ngay c¶ víi m¹ng 220 kV ng−êi ta th−êng bá qua phÇn ®iÖn dÉn t¸c dông cña ®−êng d©y. Tøc lµ trªn s¬ ®å chØ cßn l¹i thµnh phÇn ®iÖn dÉn ph¶n I0 %.Sdm ∆Qfe ≈ S0 = kh¸ng Y = jB do dung dÉn cña ®−êng d©y vµ th−êng ®−îc thay thÕ b»ng phô t¶i ph¶n 100 kh¸ng –jQc. b) S¬ ®å thay thÕ m¸y BA ba cuén d©y: S”2 2 Z 1 S’1 S1 S2 = P2 + jQ2 Z1 Z2 2 Qc 1 Qc Z1 ; Z2 ; Z3 - Tæng trë c¸c cuén d©y ®· qui j j 2 ®æi vÒ cïng 1 cÊp ®iÖn ¸p. 2 Z3 ∆SB = ∆Pfe + j∆Qfe Víi m¸y 3 cuén d©y nhµ chÕ t¹o th−êng cho tr−íc c¸c th«ng sè sau: 3 S ∆S = 3.I2dm.Z (mµ I = Chó ý: ) 3U Sdm ; U1dm ; U2dm; U3dm ; I0% ; ∆P0 . Ngoµi ra tham sè ng¾n m¹ch l¹i cho nh− sau: S2 → ∆S = .Z U2 ∆P12 ; U12 - Tæn thÊt ng¾n m¹ch vµ ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch. Trong ®ã ∆P12 cã ®−îc khi cho cuén 2 ng¾n m¹ch, cuén 3 ®Ó hë m¹ch, ®Æt ®iÖn ¸p vµo cuén 1 sao cho dßng + C«ng suÊt cuèi ®−êng d©y: trong cuén 1 vµ 2 b»ng ®Þnh møc th× dõng l¹i. Khi ®ã ta cã: . ∆P12 = ∆P1 + ∆P2 Qc 2 Q (3.10) S2 = S 2 − j = P2 + j ( Q2 + c 2 ) " U12 = U1 + U2 2 2 T−¬ng tù ta cã: ∆P13 ; U13 (ng¾n m¹ch cuén 3, ®Æt vµo cuén 2 mét ®iÖn ¸p…). + Tæn thÊt c«ng suÊt cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng suÊt ë cuèi ®−êng d©y: ∆P23 = ∆P2 + ∆P3 (3.11) 2 ⎛ S2 ⎞ " "2 "2 . ⎟ .Z = S2 .R + j . S2 .X ∆ S = ∆P + j∆Q = ⎜ U23 = U2 + U3 ⎜ ⎟ 2 2 ⎝ U2 ⎠ U2 U2 ∆P13 = ∆P1 + ∆P3 (3.12) + C«ng suÊt ë cuèi ®−êng d©y: U13 = U1 + U3 Gi¶i hÖ PT (3.10); (3.11); (3.12) → T×m ®−îc: http://www.ebook.edu.vn
Nh− vËy ®Ó tÝnh tæn thÊt c«ng suÊt trong mét phÇn tö nµo ®ã cña m¹ng ph©n phèi . S1 = S2 + ∆ S ' " n»m gi÷a nót i vµ j ta cã thÓ tÝnh: + Tæn thÊt c«ng suÊt cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng suÊt ch¹y ë ®Çu ®−êng d©y: 2 ⎛S ⎞ ∆Sij = ∆Pij + ∆Qij = ⎜ ij ⎟ .( Rij + jX ij ) ⎜U ⎟ ⎝ dm ⎠ 2 ⎛ S1 ⎞ ' 12 '2 . ⎟ .Z = S1 .R + j . S1 .X ∆ S = ∆P + j∆Q = ⎜ ⎜ ⎟ 2 2 ⎝ U1 ⎠ U1 U1 c) §−êng d©y cã phu t¶i ph©n bè ®Òu: Trong thùc tÕ th−êng gËp lo¹i m¹ng ph©n phèi cã thÓ xem nh− cã phô t¶i ph©n Khi ®ã c«ng suÊt ch¹y ë cuèi ®−êng d©y sÏ lµ: bè ®Òu. §ã lµ c¸c m¹ng thµnh phè, m¹ng ®iÖn sinh ho¹t ë khu vùc tËp thÓ, hoÆc m¹ng ph©n x−ëng cã kÕt cÊu thanh dÉn. . . . S"2 = S'1 − ∆ S §Ó tÝnh to¸n m¹ng nµy ng−êi ta gi¶ thiÕt dßng ®iÖn biÕn thiªn däc d©y theo luËt ®−êng th¼ng vµ d©y dÉn cã tiÕt diÖn kh«ng ®æi (HV). + C«ng suÊt ®i vµo ®−êng d©y sÏ lµ: dl 1 2 m . . Qc1 S1 = S'1 − j + T¹i ®iÓm m nµo ®ã cña m¹ng, ta cã dßng 2 ®iÖn t¹i ®iÓm ®ã lµ Im (XÐt tam gi¸c vu«ng I Im ®ång d¹ng → sÏ tÝnh ®−îc Im ) Trong ®ã phô t¶i ph¶n kh¸ng cña ®−êng d©y cã thÓ tÝnh theo ®iÖn dÉn ph¶n kh¸ng lm theo c«ng thøc sau: l12 I .lm Im = Qc1 2B Qc 2 2B = U1 . = U2 . l12 2 2 2 2 Gäi d∆P lµ tæn thÊt c«ng su©t trong vi ph©n chiÒu dai dl t¹i ®iÓm m (HV). b) §−êng d©y m¹ng ph©n phèi: d∆P = 3.I2m.dr §èi víi ®−êng d©y m¹ng ph©n phèi ( 6; 10 kV) cã thÓ bá qua Y trªn s¬ ®å. H¬n n÷a trong tÝnh to¸n tæn thÊt c«ng suÊt l¹i cã thÓ bá qua sù chªnh lÖch ®iÖn ¸p gi÷a c¸c 2 ⎛ I.l ⎞ ®iÓm ®Çu vµ cuèi ®−êng d©y, nghÜa lµ coi U2 = U1 = Udm. §ång thêi bá qua sù → d∆P = 3.I2m.r0.dl = 3.⎜ m ⎟ .r0 dl Trong ®ã: dr = r0.dl ⎜l ⎟ chªnh lÖch dßng c«ng suÊt gi÷a ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi ®−êng d©y. Cã nghÜa lµ coi ⎝ 12 ⎠ S’ = S” = S1 = S2 → §iÒu nµy cho phÐp x¸c ®Þnh dÔ dµng luång c«ng suÊt ch¹y trªn c¸c ®o¹n d©y cña m¹ng ph©n phèi. VÝ dô ®Ó tÝnh luång c«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n 01 3.r0 2 2 HV. → ∆P = ∫012 l I l mdl = r0 l12 .I 2 = R12 I 2 2 S7 l12 S7 S9 S9 S8 S8 7 7 9 8 9 8 Ta thÊy r»ng ∆P ®óng b»ng 1/3 tæn thÊt c«ng suÊt khi phô t¶i I ®Æt ë cuèi ®−êng d©y ( S1 S1 Khi phô t¶i tËp chung ta cã ∆P = 3.I2.r0.l12 = 3I2R12 ) → t×m qui t¾c chung. 3 2 1 3 0 2 1 0 S3 S3 + Nguyªn t¾c: “ §Ó x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®−êng d©y cã phô t¶i ph©n bè ®Òu ta th−êng chuyÓn vÒ s¬ ®å phô t¶i tËp chung t−¬ng ®−¬ng. Trong ®ã phô t¶i tËp S10 10 S10 10 6 6 4 4 S4 S4 chung t−¬ng ®−¬ng b»ng tæng tÊt c¶ phô t¶i vµ ®−îc ®Æt ë kho¶ng c¸ch t−¬ng ®−¬ng S6 S6 b»ng 1/3 kho¶ng c¸ch cña s¬ ®å thùc tÕ”. 11 11 S11 S11 5 5 1 2’ 1 2 S5 S5 l12’ = 1/3 l12 Itd = ∑ i = i0 .l12 l12 + C«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n 01: n S01 = ∑ Si 2. Tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p: i =1 S23 = S3 + S10 + S11 http://www.ebook.edu.vn
Kh¸c víi ®−êng d©y, khi m¸y biÕn ¸p lµm viÖc, ngoµi tæn thÊt c«ng suÊt trªn 2 cuén Chó ý: Trong c«ng thøc trªn tæng trë vµ ®iÖn ¸p ph¶i ®−îc qui vÒ cïng mét cÊp ®iÖn d©y s¬ vµ thø cÊp, cßm mét l−îng tæn thÊt n÷a trong lâi thÐp cña m¸y biÕn ¸p. §Ó ¸p. Trong nhiÒu tr−êng hîp khi ch−a biÕt U2 ng−êi ta vÉn cã thÓ lÊy U2 = Udm. tÝnh to¸n th«ng th−êng ng−êi ta th−êng sö dông s¬ ®å thay thÕ: b) Víi m¸y biÕn ¸p 3 cuén d©y: viÖc tÝnh to¸n hoµn toµn t−¬ng tù nh− ë m¸y biÕn ¸p a) M¸y biÕn ¸p 2 cuén d©y: 2 cuén d©y (phÇn tæn thÊt trong d©y cuèn cu¶ tõng cuén d©y). S” 2 S1 S’ 1 Z1 Z2 S2” 2 S1” S1 1 S1’ S2’ S2 ∆Sfe = ∆Pfe + j∆Qfe S3’ ∆SFe = ∆Pfe + j∆Qfe Z3 Tæn thÊt c«ng suÊt trªn 2 cuén d©y (tøc trªn tæng trë ZB). S3” 2 2 3 ⎛ S" ⎞ ⎛" ⎞ ⎟ .RB + j ⎜ S ⎟ .X B =⎜ ∆Scu = ∆Pcu + j∆Qcu S3 ⎜U ⎟ ⎜U ⎟ ⎝2 ⎠ ⎝2 ⎠ + C«ng thøc tæng qu¸t cho viÖc x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn c¸c cuén d©y: 2 ⎛ S" ⎞ . ∆ Si = ⎜ i⎟ .( Ri + jX i ) Trong ®ã: S” = S2 - C«ng suÊt cña phô t¶i. ⎜U ⎟ ⎝ dmi ⎠ Toµn bé tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p sÏ lµ: + Tæn thÊt c«ng suÊt toµn bé m¸y BA. . . . ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ 2 2 ⎛ S" ⎞ ⎛ S" ⎞ . . j ⎢∆Qfe + ⎜ ⎟ .X B ⎥ = ⎢∆Pfe + ⎜ ⎟ .RB ⎥ + ∆ SB = ∆ S fe + ∆ Scu 3 (5.15) ∆ SB = ∆ SFe + ∑ ∆Si ⎜U ⎟ ⎜U ⎟ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎠ ⎝2 ⎠ ⎝2 ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ i =1 + C«ng suÊt ®Çu vµo: . + Tõ ®Êy ta thÊy r»ng c«ng suÊt ®Çu vµo m¸y biÕn ¸p lµ: . . . . . + ∆ S fe = S 2 + S3 + ∆ SB S1 = ' S1 S1 = ∆Sfe + S’ = ∆SB + S2 3. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn: (lµ ®Æc thï cña ttæn thÊt c«ng suÊt), tuy + Trong thùc tÕ ng−êi ta cã thÓ x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn cuén d©y cña m¸y nhiªn ng−êi ta chØ quan t©m ®Õn ∆P→ ∆A = ∆P.t BA b»ng nh÷ng th«ng sè cho tr−íc cña m¸y BA. XuÊt ph¸t tõ c«ng thøc tÝnh RB vµ XB ta cã: + NÕu trong thêi gian t phô t¶i ®iÖn kh«ng thay ®æi, th× c«ng suÊt lµ h¾ng sè vµ tæn ∆PN .Udm 2 2 u %.Udm X B = ZB − RB ZB = N RB = 2 2 ; trong ®ã: thÊt ®iÖn n¨ng sÏ ®−îc tÝnh nh− sau: 2 Sdm Sdm ∆A = ∆P.t + Thùc tÕ phô t¶i l¹i biÕn thiªn liªn tôc theo thêi gian nªn ∆A ph¶i lÊy tÝch ph©n hµm 2 2 (u ) ⎞⎛ ⎞ ⎛ uN %.Udm ∆PNUdm 2 2 2 Udm 2 ⎟ −⎜ ⎟ ⎜ ∆P trong suèt thêi gian kh¶o s¸t. − ∆PN XB = 2 = N %.Sdm ⎟⎜ ⎟ ⎜ 2 2 Sdm Sdm Sdm ⎠⎝ ⎠ ⎝ ∆A = ∫0 ∆P .dt = 3.R.∫0 I 2 ( t ).dt t t Thay RB ; XB vµo (5.15) vµ coi U2 = Udm (lÊy gÇn ®óng). + V× I(t) kh«ng tu©n theo mét d¹ng hµm nµo → kh«ng thÓ x¸c ®Þnh ®−îc tæn thÊt 2 ⎛ S" ⎞ ®iÖn n¨ng theo c«ng thøc trªn. §Ó tÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng ng−êi ta ®−a ra kh¸i niÖm ∆PCu = ⎜ ⎟ ∆PN Tmax vµ τ. ⎜S ⎟ ⎝ dm ⎠ §N Tmax: “Thêi gian trong ®ã nÕu gi¶ thiÕt lµ tÊt P 2 2 ⎛ S" ⎞ ⎛ S" ⎞ c¶ c¸c hé dïng ®iÖn ®Òu sö dông c«ng suÊt lín ⎜ ⎟ ∆QCu = ⎜ ⎟ ⎜ S ⎟ . uN %.Sdm − ∆PN = ⎜ S ⎟ .∆QN 2 2 2 Pmax nhÊt Pmax ®Ó n¨ng l−îng ®iÖn chuyªn chë trong ⎝ dm ⎠ ⎝ dm ⎠ m¹ng ®iÖn b»ng víi l−îng ®iÖn n¨ng thùc tÕ mµ m¹ng chuyªn chë trong thêi gian t”. ⎡ 2⎤ ⎡ 2⎤ (t = 8760 giê = thêi gian lµm viÖc 1 n¨m). ⎛ ⎞ ⎛ S" ⎞ . ⎥ + j ⎢ ∆Qfe + ∆QN ⎜ S" ⎥ ∆ SB = ⎢∆Pfe + ∆PN .⎜ ⎟ ⎟ (5.16) ⎜S ⎟ ⎜ ⎟ ⎥⎢ ⎥ ⎢ ⎝ Sdm ⎠ ⎠ ⎝ dm ⎦⎣ ⎦ ⎣ 8760 A = ∫0 P ( t ).dt = Pmax .Tmax 0 Tmax 8760 t [h] http://www.ebook.edu.vn
+ NÕu cã ®å thÞ phô t¶i theo bËc thang (HV). Trong ®ã phô t¶i b»ng h»ng sè t¹i mçi ®o¹n ti. Th× tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña tr¹m trong 1 n¨m: A Tmax = Pmax S Khµi niÖm vÒ τ:: S1 §Ó tÝnh ®iÖn n¨ng ng−íi ta còng ®−a ra mét kh¶i niÖm t−ng tù nh− Tmax. n S2 ∆A = 8760.∆PFe + ∑ ∆PCui .t i §N τ: “ Lµ thêi gian mµ trong ®ã nÕu m¹ng lu«n chuyªn trë víi møc tæn thÊt c«ng i =1 suÊt lín nhÊt th× sau mét thêi gian τ l−îng tæn thÊt ®ã b»ng l−îng tæn thÊt thùc tÕ S3 trong m¹ng sau 1 n¨m vËn hµnh” 0 + Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn ®−êng d©y: t [giê] t3 t1 t2 + Tr−êng hîp tr¹m cã nhiÒu m¸y vËn hµnh song song, cã tham sè gièng nhau: ∆A = 3.R.∫0 I ( t ).dt = 3.R.Imax .τ 8760 2 2 • Khi kh«ng cã ®å thÞ phô t¶i: 8760 2 ∫ I ( t ).dt ∆A = 8760.∆PFe.n + n.∆PCu max.τ τ= 0 2 Imax • Khi biÕt ®å thÞ phô t¶i: Thùc tÕ th× ®−êng cong phôt¶i (tiªu thô) vµ ®−êng cong tæn thÊt kh«ng bao giê l¹i hoµn toµn trïng nhau, tuy nhiªn gi÷a Tmax vµ τ l¹i cã quan hÖ kh¸ kh¨ng khÝt víi nhau τ = f(Tmax ;cosϕ). Quan hÖ gi÷a Tmax vµ τ th−êng cho d−íi d¹ng b¶ng tra hoÆc ⎡⎛ S ⎤ 2 2 ⎞ ⎞ ⎛ Sn ∆A = ∆PFe ( n1t1 + n2t2 + ... + nnt n ) + ∆PCudm ⎢⎜ ⎟ nnt n ⎥ ⎟ n1t1 + .... + ⎜ 1 ®−êng cong. ⎟ ⎜ ⎟ ⎜n S ⎢⎝ n1Sdm ⎥ ⎠ ⎠ ⎝ n dm ⎣ ⎦ τ D¹ng tæng qu¸t cho tram cã n m¸y: + Trong tr−êng hîp kh«ng cã b¶ng tra hoÆc ®−êng cong chóng ta cã thÓ sö dông c«ng thøc gÇn ®óng ®Ó tÝnh 2 cosϕ = 0,6 ⎛ Si ⎞ ®−îc τ theo Tmax nh− sau: ti ⎜ ⎟ ∆A = ∆PFe .∑ ni t i + ∆PCudm ∑ ⎜S ⎟ 0,7 ni ⎝ dm ⎠ ( )2 τ = 0 ,124 + 10 −4.Tmax .8760 0,9 VÝ dô 1: Cho m¹ng cung cÊp nh− (HV). BiÕt Udm = 110 kV. H·y x¸c ®Þnh c«ng suÊt nguån cung cÊp cho m¹ng (c«ng suÊt ®Çu vµo cña m¹ng? 0 Tmax 2 1 AC-120 0 + Víi ®−êng d©y cã nhiÒu phô t¶i víi cosϕ vµ Tmax kh¸ kh¸c nhau. n Smax = 40+j20 MVA ∆A = ∑ ∆Pmax iτ i 80 km i =1 §−êng d©y lµ AC-120; Dtb = 4m ; chiÒu dµi 80 km. Tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p cã tham + Khi cosϕ vµ Tmax cña phô t¶i kh¸c nhau Ýt cã thÓ tÝnh ∆A tõ ∆Pmax vµ τtb → tõ sè nh− sau: Sdm = 31,5 MVA; ∆PFe = 86 kW ; ∆PCu ®m = 200 kW; uN% = 10,5 %; cosϕtb vµ Tmaxtb. i0% = 2,7 %. BiÕt U0 = 116,7 kV; U1 = 109,3 kV; U2 = 10,5 kV. X¸c ®Þnh c«ng suÊt ®Çu vµo cña m¹ng. ∑ Si cos ϕ i ∑ Pmax i .Tmax i cos ϕ tb = Tmax tb = ; ∑ Si ∑ Pmax i Gi¶i: Tr−íc tiÖn vÏ s¬ ®å thay thÕ: ZB S”01 Z 0 S’01 S0 2 1 Smax =40 + j20 + Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p: tÝnh t−¬ng tù. CÇn chó ý trong m¸y BA cã 2 phÇn tæn thÊt ∆Pfe kh«ng thay ®æi theo phô t¶i; ∆PCu – thay ®æi theo phô t¶i. Q Q c1 ∆SFe c0 j j 2 2 + Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong tr¹m biÕn ¸p trong 1 n¨m (khi kh«ng biÕt ®å thÞ phô t¶i): ∆A = ∆Pfe .8760 + ∆PCu max .τ + X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña s¬ ®å thay thÕ: http://www.ebook.edu.vn
∆SFe = ∆PFe + j∆QFe Tr¹m cã 2 m¸y → ∆PFe = 2x∆P0 = 2x86 =172 ." . Qc 0 S0 = S 01 + ∆ S 01 − j 2 2.i0 %.Sdm 2 x 2 ,7 x 31,5 ∆QFe = = = 1,7 MVar 2 ⎛ S" ⎞ 40 ,42 + 22 ,7 2 = ⎜ 01 ⎟ (R01 + jX 01 ) = (10 ,8 + j16 ,32 ) 100 100 ∆S01 ⎜U ⎟ 109 ,3 2 V× Sdm > 1000 kVA ⎝ 1⎠ 200 x (110 ) ∆PCudm .Udm 2 2 ⎛ 40 ,42 + 22 ,7 2 ⎞ .10 3 = 1,22 Ω RB = .10 3 = ⎟(10 ,8 + j16 ,32 ) − j 3 ,03 = 42 ,34 + j 22 ,6 MVA ( ) S0 = 40 ,4 + j 22 ,7 + ⎜ 2 32 ⎜ 109 ,32 2 ⎟ 2 xSdm 2 x 31,5.10 ⎝ ⎠ 10 ,5.(110 ) 2 2 uN %.Udm VÝ dô 2: x10 = 20 ,16 Ω XB = .10 = 2 x 31,5 x10 3 2 xSdm H·y x¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong mét n¨m cña m¹ng ph©n phèi 10 kV (HV). TÝnh theo ∆A%. [Ω/km]. Víi ®−êng d©y AC-120 vµ Dtb = 4m tra b¶ng ta ®−îc r0 = 0,27 BiÕt: Smax1 = 2 + j 1 MVA [Ω/km]. x0 = 0,408 2 Smax2 = 1 + j0,5 MVA 1 0 A-50 A-150 b0 = 2,79. 10-6 [ 1/Ωkm]. Tmax = 2700 giê 1 km 2 km V× ®−êng d©y lµ lé kÐp ta cã: Smax2 Smax1 Ω. R01 = 1/2xr0xl = 1/2x0,27x80 = 10,8 Gi¶i: V× lµ l−íi ph©n phèi nªn ta cã s¬ ®å thay thÕ nh− sau: Ω. X01 = 1/2xx0xl = 1/2x0,409x80 = 16,32 S01 S12 + §Ó tÝnh ®−îc tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña l−íi. Tr−íc TÝnh ®iÖn dung cña ®−êng d©y: 2 1 0 tiªn ta ph¶i x¸c ®Þnh ®−îc ∆Pmax cña l−íi. CÇn chó ý r»ng ∆A chØ liªn quan ®Õn ∆P mµ th«i Z12 Z01 = 2 xU0 x = U0 xb0 xl = (116 ,7 ) .2 ,79.10 −6 .80 = 3 ,03 MVAr Qc 0 2B 2 2 1+j0,5 2+j1 2 2 = 2 xU1 x = U0 xb0 xl = (109 ,3 ) .2 ,79.10 −6 .80 = 2 ,66 MVAr Qc1 2B 2 2 Tra b¶ng A – 150 → r0 = 0,21 Ω/km 2 2 A – 50 → r0 = 0,63 Ω/km TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt trong d©y cuèn cña m¸y biÕn ¸p theo Smax tøc lµ ph¶i lÊy theo ®iÖn ¸p t¹i ®iÓm 2 (trong phÇn trªn RB vµ XB ®−îc tÝnh theo ®iÖn ¸p s¬ cÊp cña + Tæn thÊt c«ng suÊt cùc ®¹i trong m¹ng: BA) → vËy ®iÖn ¸p ®iÓm 2 cÇn ph¶i ®−îc qui ®æi vÒ phÝa cao ¸p. 2 2 ⎛S ⎞ ⎛S ⎞ ∆Pmax = ∆P01 + ∆P12 = ⎜ 01 ⎟ R01 + ⎜ 12 ⎟ R12 ⎜U ⎟ ⎜U ⎟ U’2 = KxU2 = 110/11x10,5 = 105 kV. ⎝ dm ⎠ ⎝ dm ⎠ (2 + 1)2 + (1 + 0 ,5 )2 K – TØ sè biÕn ¸p ®−îc tÝnh theo ®iÖn ¸p trung b×nh ®Þnh møc cña l−íi. S01 = Smax1 + Smax2 = (2 + j1) + (1 + j0,5) → S01 = §Ó tÝnh ®−îc tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®−êng d©y ®o¹n 01 cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®−îc (1)2 + (0 ,5 )2 → S12 = c«ng suÊt ë cuèi ®−oõng d©y: S12 = Smax2 = 1 +j0,5 S”01 = Smax + ∆SFe + ∆SCu – jQc1/2 (2 + 1)2 + (1 + 0 ,5 )2 12 + 0 ,5 2 ∆Pmax = x 0 ,21x 2 x10 6 + x 0 ,63 x1x10 6 = 55 ,1 kW 10 2 10 2 . 2 2 ⎛S ⎞ ⎛S ⎞ 40 2 + 20 2 40 2 + 20 2 = ⎜ max ⎟ RB + j .⎜ max ⎟ XB = ∆ SCu x1,22 + j x 20 ,16 ⎜U ⎟ ⎜U ⎟ + Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong 1 n¨m: 2 105 2 ⎝2 ⎠ ⎝2 ⎠ 105 ∆A = ∆Pmax .τ C¶ 2 ®o¹n ®Òu cã cïng cosϕ vµ Tmax = 2700 h 40 2 + 20 2 40 2 + 20 2 → tra b¶ng ta ®−îc τ = 1500 h S”01 = ( 40 + j 20 ) + ( 0 ,172 + j1,7 ) + x1,22 + j x 20 ,16 − j 2 ,66 2 105 2 105 ∆A = 55,1 x 1500 = 82 500 kWh = 40,4 + j22,7 MVA + C«ng suÊt ®Çu vµo ®−êng d©y: S0 chÝnh lµ c«ng suÊt c©nd cung cÊp cho m¹ng + §iÖn n¨ng c¸c hé nhËn tõ l−íi trong mét n¨m: http://www.ebook.edu.vn
A = Pmax.Tmax = (2000+1000)x2700 = 8 100 000 kWh . . U1 − U2 = DU + Tæn thÊt ®iÖn n¨ng tÝnh theo %: NÕu chiÕu ∆U trªn trôc thùc (trïng víi U2) vµ trôc ¶o (vu«ng gãc víi U2) → ta gäi lµ: ∆A 82500 ∆A% = x100 = x100 = 1,02 % A 8100000 + Thµnh phÇn däc tróc cña ®iÖn ¸p d¸ng: 5.3 TÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn: ∆U = AF = I2 R cos ϕ2 + I2 X sin ϕ2 − Ic 2 X 1) Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®−êng d©y cung cÊp: cã thÓ dïng ph−¬ng ph¸p ®å + Thµnh phÇn ngang trôc cña ®iÖn ¸p d¸ng: thÞ hoÆc ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch ®Ó tÝnh. XÐt ®−êng d©y 110; hoÆc 220 kV → bá qua ®iÖn dÉn t¸c dông th× s¬ ®å thay thÕ δU = FE = Ic 2 R + I2 X cos ϕ2 − I2 R sin ϕ2 cã d¹ng. + Trong phÇn lín c¸c tr−êng hîp , ®Ó ph¸n ®o¸n sù lµm viÖc cña hÖ thèng ®iÖn I”2 Z 1 I’01 + GØa thiÕt:: biÕt U2 ; I2 vµ c¸c th«ng sè cña 2 kh«ng cÇn biÕt trÞ sè ®iÖn ¸p r¬i. Sù lµm viÖc cña c¸c phô t¶i ®iÖn chØ phô thuéc vµo I2 ®−êng d©y Z = R + jX → b»ng ph−¬ng ph¸p ®å ®iÖn ¸p ®Æt vµo nã, mµ kh«ng phô thuéc vµo pha cña nã. Sù lÖch pha cña c¸c vect¬ ®iÖn ¸p ®Çu vµ cuèi ®−êng d©y (gãc ϕ1) chØ cã gi¸ trÞ kh¶o s¸t c¸c vÊn ®Ò æn ®Þnh lµm thÞ ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc U ë ®Çu nguån, ®iÒu Ic1 Ic2 ®ã còng cã nghÜa lµ ta sÏ x¸c ®Þnh ®−îc tæn thÊt viÖc cña HT§. Cho nªn ë ®©y chØ cÇn x¸c ®Þnh hiÖu ®¹i sè cña ®iÖn ¸p ®Çu vµ cuèi ®iÖn ¸p trªn ®−êng d©y. ®−êng d©y (sù chªnh ®iÖn ¸p hiÖu dông ë ®Çu vµ cuèi ®−êng d©y). → §Þnh nghÜa vÒ tæn thÊt ®iÖn ¸p DU = U1 – U2 a) Ph−¬ng ph¸p ®å thÞ: Tr×nh tù c¸c b−íc x©y dông ®å thÞ vect¬ + Khi biÕt U1; ϕ2 , I2 vµ c¸c th«ng sè cña ®−êng d©y ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc U2 → DU. Ph−¬ng ph¸p ®å thÞ ®ßi hái ph¶i vÏ chÝnh x¸c, dóng tû lÖ → kÕt qu¶ sÏ kÐm + Tõ o dùng ®o¹n OA = U2 (t×m ®iÓm A). Ic2X E chÝnh x¸c. D U1 Ic2R + Tõ o dùng I2 ; Ic2 ; I”2 ( biÕt ϕ2 ; Ic2 ⊥ U2) ∆U b) Ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch tÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p: C ϕ1 IC2 c¶ 3 dßng ®iÖn nµy ®Òu g©y nªn c¸c ®iÖn F ¸p d¸ng trªn R vµ X. CÇn chó ý r»ng c¸c A U2 I2X 0ϕ I”2 Trong ph−¬ng ph¸p nµy th«ng th−êng ng−êi ta hay tÝnh to¸n the phô t¶i ë cuèi ®−êng I2R 2 thµnh phÇn ®iÖn ¸p d¸ng trªn R sÏ trïng B d©y I”2. Vµ nÕu m¹ng ng¾n th−êng bá qua Ic2. vµ trong tÝnh to¸n th−êng sö ®ông ®iÖn I2 pha víi I, cßn trªn X sÏ ⊥ víi I. ¸p d©y nªn ta cã thÓ viÕt l¹i c¸c thµnh phÇn ®iÖn ¸p d¸ng: Tõ A x©y dùng c¸c ®o¹n th¼ng: + Dùng: ∆U = ∆U + j∂U ∆U = 3 ( I”2 R.cosϕ2 + I”2X.sinϕ2) AB = I2R song song víi I2 BC = I2X vu«ng gãc víi I2 → ∆UI2 = AC (®iÖn ¸p d¸ng do dßng I2 g©y trªn Z) ∂U = 3 ( I”2 X.cosϕ2 - I”2R.sinϕ2) + V× phô t¶i th−êng cho d−íi d¹ng c«ng suÊt (nh©n 2 vÕ «øi U2). Tõ C ta tiÕp tôc x©y dùng c¸c ®o¹n th¼ng: (c¸c thµnh phÇn ®iÖn ¸p d¸ng do Ic2 g©y nªn trªn Z). P"2 R + Q" 2 X P" 2 X − Q" 2 R ∆U = ∂U = vµ CD = Ic2R song song víi Ic2 U2 U2 DE = Ic2X vu«ng gãc voÝ Ic2 → ∆UIc2 = CE + §iÖn ¸p ®Çu ®−êng d©y cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh th«ng qua biÓu thøc sau: ∆UI2 - ®iÖn ¸p d¸ng trªn Z do I2 g©y ra ∆UIc2 - ®iÖn ¸p d¸ng trªn Z do Ic2 g©y ra → ∆U = ∆UI2 + ∆UIc2 U1 = U2 + ∆U U1 = U2 + ∆U = U2 + ∆Ui2 + ∆UIc2 (U2 + ∆U )2 + ∂U 2 → U1 = → DU = U1 − U2 Tõ ®å thÞ vect¬ §o¹n AE chÝnh lµ ∆U, cßn OE chÝnh lµ U1 = U2 + ∆U Nh− vËy víi U2 biÕt tr−íc cïng c¸c dßng I2; Ic2 ta ®· x¸c ®Þnh ®−îc U1 → lóc ®ã tæn + T−¬ng tù nÕu biÕt U1 ; I’1 (P’1 ; Q’1) ta còng x¸c ®Þnh ®−îc ∆U thÊt ®iÖn ¸p trªn ®−êng d©y sÏ chÝnh lµ: http://www.ebook.edu.vn
∆U P'1 R + Q'1 X P' X − Q'1 R 100 ∆U = ∆U% = .∑ ( Pij rij + Qij x ij ) +j 1 .100 = 2 U1 U1 Udm 1000.Udm U2 = U1 − ∆U §iÖn ¸p cuèi nguån: Trong ®ã: ∆U - [V]. Pij ; Qij - [kW] ; [kVAr]. → → U2 = OA = OF − AF = U1 − δU 2 − ∆U DU = U1 − U2 Udm - [kV]. 2 - [Ω]. rij ; xij 2) Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®−êng d©y m¹ng ph©n phèi (6 ÷20 kV): TÝnh ∆U theo c«ng suÊt cña tõng phô t¶i: + V× coi m¹ng lµ tuyÕn tÝnh nªn chóng ta a) §Æc ®iÓm chung cña m¹ng ph©n phèi: + Cã ®iÖn ¸p thÊp vµ ®−êng d©y ng¾n → bá qua tæng dÉn cña s¬ ®å thay thÕ. cã thÓ sö dông nguyªn t¾c xÕp chång. R3 + jX3 R2 + jX2 Tøc lµ tæn thÊt ®iÖn ¸p ®Õn ®iÓm cuèi + Tæn thÊt c«ng suÊt nhá cã thÓ bá qua trong tÝnh to¸n (coi kh«ng cã sù chªnh R1 + jX1 3 2 cïng cña m¹ng (®iÓm 3) b»ng tæng tæn 1 0 c«ng suÊt ®Çu vµ cuèi ®−êng d©y). thÊt ®iÖn ¸p g©y ra bëi 3 phô t¶i trªn c¸c + Sù chªnh ®iÖn ¸p gi÷a c¸c ®iÓm nót kh«ng ®¸ng kÓ → cã thÓ dïng ®iÖn ¸p ®Þnh p3 + jq3 p2 + jq2 p1 + jq1 ®o¹n tõ phô t¶i ®Õn ®Çu nguån: møc ®Ó tÝnh. + Thµnh phÇn ngang trôc cña ®iÖn ¸p d¸ng rÊt nhá cã thÓ bá qua. p1 .R1 + q1 X1 p2 R2 + q2 X 2 p3 R3 + q3 X 3 ∆U3 = ∆U01 + ∆U02 + ∆U03 = + + Víi nh÷ng gi¶ thiÕt nh− vËy viÖc tÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p m¹ng ph©n phèi trë nªn kh¸ Udm Udm Udm ®¬n gi¶n → DU = ∆U. Tæng qu¸t: ∑ (pi Ri + qi X i ) b) TÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p cho ®−êng d©y cã nhiÒu phô t¶i tËp trung: ∆U = + XÐt m¹ng PP cung cÊp cho 3 phô t¶i t©ph chung nh− (HV). Udm 1 0 3 2 ∆U 100 ∆U% = .∑ ( pi Ri + qi X i ) .100 = S3 = p3 + jq3 S2 = p2 + jq2 S1 = p1 + jq1 2 Udm 1000.Udm + S¬ ®å thay thÓ cña m¹ng sÏ cã d¹ng: Trong ®ã: pi ; qi - phô t¶i t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng [kW]; [kVAr]. S01 S12 Ri ; Xi - ®iÖn trë vµ ®iÖn kh¸ng tõ phô t¶i i vÒ nguån [Ω]. S23 2 3 1 0 Chó ý: BBiÓu thøc tæng qu¸t trªn chØ ®−îc dïng ®Ó tÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p tõ nguån S3 S1 S2 ®Õn ®iÓm cuèi cïng cu¶ l−íi. Khi ¸p dông ®Ó tÝnh ∆U tõ nguån ®Õn mét ®iÓm bÊt kú + C«ng suÊt trªn c¸c ®o¹n: sÏ dÉn ®Õn sai (kh«ng sö dông ®−îc). S01 = S3 + S2 + S1 = (p1 + p2 + p3) + j(q1 + q2 + q3) c) TÝnh ∆U khi ®−êng d©y cã phô t¶i ph©n bè ®Òu: S12 = S2 + S3 = (p2 + p3) + j(q2 + q3) S23 = S3 = p3 + jq3 1 x + §−êng d©y bá qua ®iÖn kh¸ng: ë 2 0 nh÷ng tr−êng hîp sau: (®−êng d©y CC l01 TÝnh ∆U theo c«ng suÊt ch¹y trªn c¸c ®o¹n: lx cho phô t¶i cã cosϕ = 1….) l02 - m¹ng h¹ ¸p r0 > > > x0 … r23 + jx23 r01 + jx01 1 0 r12 + jx12 2 3 100 P01 + jQ01 P12 + jQ12 P23 + jQ23 ∆U% =r0 ∑ pi Li (§−êng d©y th−êng cïng 1 tiÕt diÖn) 2 1000.Udm P01r01 + Q01 x01 P12 r12 + Q12 x12 P23 r23 + Q23 x 23 ∆U3 = ∆U01 + ∆U12 + ∆U23 = + + Gäi p0 – C«ng suÊt ph©n bè ®Òu trªn 1 ®¬n vÞ chiÒu dµi dl. T¹i ®iÓm x c¸ch nguån 1 Udm Udm Udm kho¶ng lx . Trªn vi ph©n chiÒu dµi dl cã mét l−îng c«ng suÊt lµ dp = p0 .dl. C«ng Tæng qu¸t cho m¹ng cã n phô t¶i: suÊt nµy g©y ra trªn ®o¹n lx mét tæn thÊt ®iÖn ¸p lµ d∆U = r0.lx.dp/Udm ∑ Pij rij + ∑ Qij x ij ∆U = r0 p0 l x dl d∆U = Udm Udm http://www.ebook.edu.vn
40 x 9 ,48 + 29 x 25 ,6 40 x 25 ,6 − 29 x 9 ,48 Tæn thÊt trªn toµn bé ®o¹n d©y: +j = 10 + j 6 ,8 kV = 110 110 r p l2 − l2 r0 p0 l x ∆U12 = ∫l 02 d∆U = ∫l 02 l l dl = 0 0 . 02 01 §iÖn ¸p ®Çu nguån: Udm Udm 2 01 01 (U 2 + ∆U ) + (δU ) = (110 + 10 )2 + (6 ,8 )2 r0 p0 l02 + l01 U1 = 2 2 ≈ 120,19 kV .( l02 − l01 ) = . Udm 2 ≈ 120 kV NÕu bá qua δU → U1 = U2 + ∆U = 110 + 10 = 120 kV Ta cã: p0(l02 – l01) = l12.p0 = P + X¸c ®Þnh gãc lÖch gi÷a U1 ; U 2 l 01 + l 02 U1 = l 2 → 2’ lµ ®iÓm gi÷a ®o¹n 1-2 ' δU δU ϕ1 2 XuÊt ph¸t tõ (HV) → tgϕ = U 2 + ∆U ∆U r P .l ' ' U2 P .R 2 ∆U12 = 0 2 = U dm U dm 6 ,8 tgϕ = ≈ 0 ,0567 2’ 1 0 110 + 10 + S¬ ®å thay thÕ t−¬ng ®−¬ng (HV) trong ®ã l12’ = l12 /2 l2’ → ϕ ≈ 3 015’ DU = U2 – U1 = 120 – 110 = 10 kV + Tõ s¬ ®å thay thÕ t−¬ng ®−¬ng → c¸ch tÝnh nh− mét phô t¶i tËp chung víi P = Σpi ®Æt c¸ch xa nguån 1 kho¶ng l’2 = l01 + 1/2. l12 VÝ dô 4: Cho m¹ng ®iÖn ph©n phèi nh− HV. D©y dÉn trong m¹ng lµ d©y A – 50; VÝ dô 3: Dtb = 1 m; Udm = 10 kV. H·y x¸c ®Þnh ∆Umax = ? Cho mét ®−êng d©y cung cÊp nh− h×nh vÏ. ChiÒu dµi ®−êng d©y lµ 60 km; Dtb = 5m , cung cÊp ®iÖn cho mét khu c«ng nghiÖp cã phô t¶i cho trªn s¬ ®å. BiÕt U2 = 110 2 2 800+j500 kVA kV. H·y x¸c ®Þnh U1 vµ gãc lÖch gi÷a chóng S2 Z12 → 4 km 1 1 Z01 3 km 0 0 S”2 2 1 s¬ ®å thay thÕ M - 120 2 1 4 km S2 = 40 + j30 S1 1000+j1000 Z13 60 km S3 500 kW kVA 3 3 S2 = 40 +j30 MVA Tra b¶ng: A=50 → r0 = 0,63 Ω/km Gi¶i: Víi d©y M – 120 (Dtb = 5 m) tra b¶ng: x0 = 0,355 Ω/km r0 = 0,158 Ω/km. x0 = 0,426 Ω/km. b0 = 2,75 . 10-6 1/Ω.km 3 x 0 ,63 + j 3 x 0 ,355 Z 01 = = 0 ,945 + j 0 ,522 Ω 2 = U 2 . = (110 ) x 0 b .60 Qc 2 2B = 1 MVAr 2 → 2,52 + j1,420 Ω Z12 = 4x0,63 + j4x0,355 = 2 2 2 2,53 + j1,420 Ω Z13 = Z12 = R12 = r0.60 = 0,158x60 = 9,48 Ω X12 = x0.60 = 0,426x60 =25,6 Ω §iÓm 2 sÏ cã ∆Umax (v× Z12 = Z13 nh−ng S3 < S2 ) Q S" 2 = S 2 − j c 2 = 40 + j 30 − j1 = 40 − j 29 (P1 + P2 + P3 )R 01 + (Q1 + Q2 + Q3 ) P2 R 2 + Q2 X 2 2 ∆U max = ∆U 01 + ∆U12 = + §iÖn ¸p d¸ng: U dm U dm P" 2 R12 + Q" 2 P" X − Q" 2 R12 ∆U = ∆U + jδU = + j 2 12 Thay c¸c tham sè víi Udm = 10 kV → ∆Umax = 571 V U2 U2 http://www.ebook.edu.vn
Tõ s¬ ®å thay thÕ ta cã s¬ ®å tÝnh to¸n nh− HV 5.4 TÝnh to¸n m¹ng ®iÖn kÝn: S01 S12 S20’ 1) Kh¸i niÖm chung: 0 1 0’ 2 §Ó n©ng cao ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn ng−êi ta th−êng sö dông m¹ng ®iÖn kÝn. Lµ Z20’ Z12 Z01 Stt1 m¹ng ®iÖn mµ mçi hé dïng ®iÖn ®−îc cung cÊp Ýt nhÊt tõ 2 phÝa. M¹ng ®iÖn kÝn ®¬n Stt2 gi¶n nhÊt lµ ®−êng d©y kÐp CC§ cho 1 phô t¶i. Ngoµi ra m¹ng ®iÖn kÝn cã thÓ lµ Q c 01 Q m¹ng vßng do mét nguån cung cÊp hoÆc m¹ch ®−êng d©y chÝnh cã 2 nguån cung S tt1 = S1 + ∆S B1 − j − j C12 Trong ®ã: T¹i nót ta cã cÊp. 2 2 1 A B A B QC12 Q S tt 2 = S 2 + ∆S B 2 − j − j C 20' ta cã S1 S 2 2 S2 S3 S1 2 A m¹ng ®iÖn kÝn gån S2 ë ®©y ®Ó cã 1 vÝ dô chung nhÊt ta chän mét s¬ ®å cã 2 nguån cung cÊp nh− HV m¹ng ®iÖn kÝn gåm ®−êng d©y m¹ch kÐp 3 2 nguån cung cÊp Z2 Z12 Z1 A S3 1 B 2 m¹ng ®iÖn kÝn kiÓu SA1 S12 SB2 S1 S2 m¹ch vßng (1 nguån) ¦u ®iÓm: Trong ®ã: S1; S2 - lµ phô t¶i tÝnh to¸n kÓ c¶ tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y BA. Gi¶ thiÕt S1 ; S2 lµ tri sè lín nhÊt. BiÕt Z1 ; Z2 ; Z12 ; UA ; UB ( UA ≠ UB ) → CÇn ph¶i x¸c T¨ng c−êng tÝnh liªn tôc cung cÊp ®iÖn (v× mçi hé ®−îc 2 nguån cung cÊp), - th−êng dïng cho c¸c hé phô t¶i lo¹i 1. ®Þnh c«ng suÊt trªn c¸c nh¸nh SA1 ; SB2 ; S12 cïng chiÒu cña chóng trªn s¬ ®å. Trong vËn hµnh b×nh th−êng tæn thÊt ®iÖn ¸p vµ c«ng suÊt nhá h¬n trong - ChiÒu cña SA1 & SB2 lµ râ dµng cong chiÒu S12 ta t¹m qui −íc nh− thªn HV. m¹ng hë. Chóng ta cã thÓ viÕt ph−¬ng tr×nh biÓu diÔn ®iÖn ¸p d¸ng tõ nguån A ®Õn B (theo Nh−îc ®iÓm: ®Þnh luËt Kirchoff 2, víi chiÒu qui −íc nh− HV). Khi sù cè, ch¼ng h¹n ®øt mét nh¸nh ë ®Çu nguån → m¹ng trë thµnh hë, U A − U B = 3 (I A1 Z1 + I12 Z12 + I B 2 Z 2 ) - (5.1) tæn thÊt c«ng suÊt vµ ®iÖn ¸p ®Òu lín, cã thÓ v−ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp. Thùc hiÖn b¶o vÖ cho m¹ng kÝn cã phÇn phøc t¹p h¬n so víi m¹ng hë, - Thay dßng ®iÖn nh¸nh b»ng c¸c dßng phô t¶i I1 ; I2 th−¬ng ph¶i dïng b¶o vÖ cã h−íng hoÆc b¶p vÖ cã kho¶ng c¸ch. TÝnh to¸n m¹ng ®iÖn kÝn phóc t¹p h¬n m¹ng hë. - ta xÐt nót I12 = IA1 – I1 2) X¸c ®Þnh c«ng suÊt trªn c¸c nh¸nh- §iÓm ph©n c«ng suÊt: IB2 = I2 - I12 = I2 + I1 – IA1 thay vµo (5.1) ta cã TÝnh to¸n m¹ng ®iÖn kÝn lµ 1 vÊn ®Ò phøc t¹p. ë ®©y ta chØ xÐt m¹ng ®iÖn kÝn ®¬n gi¶n nhÊt. NghÜa lµ m¹ng chØ cã 1 m¹ch vßng hoÆc m¹ng ®−êng d©y chÝnh cã 2 3 ( IA1Z1 + (IA1 – I1)Z12 –(I1 + I2 – IA1)Z2) UA – UB = nguån cung cÊp. Tr−íc hÕt ph¶i x¸c ®Þnh ph©n bè c«ng suÊt trªn c¸c ®o¹n ®−êng d©y cña m¹ng kÝn. Ta dïng ph−¬ng ph¸p gÇn ®óng víi gi¶ thiÕt sau: 3 [I A1 (Z1 + Z 2 + Z12 ) + I1 (Z12 + Z 2 ) − I 2 Z 2 ] = 1-Bá qua tæn thÊt c«ng suÊt trong c¸c ®o¹n. 2-Bá qua tæn thÊt ®iÖn ¸p, coi ®iÖn ¸p mäi ®iÓm cña m¹ch vßng b»ng ®iÖn ¸p ®Þnh møc. ZΣ Z1B Z2B 3-Phô t¶i t¹i c¸c nót lµ phô t¶i tÝnh to¸n. §Æt:: 3 (IA1.ZΣ - I1.Z1B – I2.Z2B) UA – UB = (5.2) VÝ dô: cho m¹ng ®iÖn nh− HV. ∆SFe ∆SFe 0 Z01 1 0 0’ I1 .Z Σ + I 2 Z 2 B U A − U B 2 I A1 = + Rót ra: (5.2) ZΣ 3ZΣ 1 2 Tõ (5.2) ta thÊy dßng trªn ®o¹n A → 1 gåm cã 2 thµnh phÇn: ZB1 ZB2 + Thµnh phÇn chñ yÕu phô thuéc vµo phô t¶i 1 vµ 2 cïng tæng trë trong m¹ch. B2 B1 S1 S2 S2 S1 http://www.ebook.edu.vn
+ Thµnh phÇn thø 2 gäi lµ thµnh phÇn dßng ®iÖn c©n b»ng chØ phô thuéc vµo ®é S12 SA1 SB2 A 1 B 2 lÖch ®iÖn ¸p gi÷a A vµ B (UA - UB) vµ tæng trë cña m¹ch, mµ kh«ng phô thuéc vµo Z2 ZA1 phô t¶i. Z12 S1 S12 + M¹ng ®iÖn xÝ nghiÖp hay m¹ng ®iÖn ®Þa ph−¬ng th−êng cã c¸c ®iÖn ¸p 2 nguån b»ng nhau UA = UB lóc ®ã: 3) C¸c tr−êng hîp riªng vÒ ph©n bè c«ng suÊt trong m¹ng ®iÖn kÝn: I Z + I2 Z2B = 1 1B I A1 (5.3) + M¹ng ®iÖn kÝn chØ kÓ ®Õn ®iÖn trë t¸c dông (x0 = 0: ®ã lµ c¸c m¹ng cã tiÕt diÖn d©y ZΣ nhá, ®iÖn ¸p thÊp, m¹ng c¸p d−íi 10 kV lóc ®ã (5.4) cã thÓ viÕt: (P1 + jQ1 )Z1B + (P2 + jQ2 )Z 2 B Tõ (5.3) cho ta rót ra qui t¾c x¸ ®Þnh dßng ®iÖn ®i tõ nguån ra nh− sau: SA1 = PA1 + jQA1 = “ LÊy tÝnh c¸c dßng ®iÖn phô t¶i víi c¸nh tay ®ßn (tÝnh b»ng tæng trë ZiB tõ phô t¶i ZΣ t−¬ng øng ®Õn nguån bªn kia vµ chia cho tæng trë gi÷a hai nguån”. T−¬ng tù ta cã: I 2 Z 2 A + I1 Z1 A HoÆc cã thÓ viÕt: I B2 = (5.3) ZΣ P1 R1B + P2 R 2 B Q1 R1B + Q2 R 2 B PA1 = Q A1 = ; Trong ®ã Z1A = Z1 vµ Z2A = Z1 + Z2 RΣ RΣ Chó ý: + Ngoµi ra cÇn thö l¹i: + M¹ng ®ång nhÊt:: lµ m¹ng mµ ë c¸c nh¸nh ®Òu cã tû sè x0/r0 = const. Tõ (5.5) ta IA1 + IB2 = I1 + I2 cã: n ∑ S i Z iB + Trong thùc tÕ phô t¶i th−êng cho d−íi d¹ng c«ng suÊt: i =1 S A1 = (5.5) ZΣ 3U dm S1 = P1 + jQ1 ; S2 = P2 + jQ2 Tõ (5.3) nh©n c¶ 2 vÕ víi ⎛ x⎞ ⎛ x⎞ Z iB = (r0 + jx 0 )L iB = ⎜1 + j 0 ⎟r0 L iB = ⎜1 + j 0 ⎟R iB V×: ⎜ ⎟ ⎜ r0 ⎟ S1 Z1B + S 2 Z 2 B r0 ⎠ ⎝ ⎝ ⎠ S A1 = → (5.4) ZΣ ⎛ x⎞ ⎛ x⎞ Z Σ = ∑ Z iB = ∑ ⎜1 + j 0 ⎟r0 L iB = ⎜1 + j 0 ⎟r0 ∑ L iB ⎜ ⎟ ⎜ r0 ⎟ + Tæng qu¸t cho m¹ng kÝn cã n phô t¶i gi÷a 2 nguån A; B ⎝ r0 ⎠ ⎝ ⎠ n n ∑ S i R iB ∑ S i Z iB ⎛ ⎞ ⎛ x⎞ x0 = ⎜1 + j ⎟r0 LΣ = ⎜1 + j 0 ⎟R Σ S A1 = → 1 i =1 S A1 = → ⎜ ⎟ ⎜ r0 ⎟ (5.5) ⎝ r0 ⎠ ⎝ ⎠ RΣ ZΣ + Sau khi x¸c ®Þnh ®−îc c«ng suÊt ®i ra tõ 2 nguån A; B lµ SA1 vµ SB2 cã thÓ t×m NghÜa lµ c«ng suÊt ph©n bè theo ®iÖn trë t¸c dông cña m¹ng. M¹ng ®ång nhÊt kh«ng ®−îc c«ng suÊt trªn c¸c nh¸nh ë gi÷a. ChiÒu cña S12 (HV) lµ gi¶ thiÕt vµ ë tr−êng nhÊt thiÕt ph¶i cã tiÕt diÖn ®ång nhÊt mµ chØ cÇn cã x9/r0 = const. hîp nµy ta cã S12 = SA1 – S2 . NÕu S12 tÝnh ra cã trÞ sè d−¬ng nghÜa lµ chiÒu chän trªn h×nh vÏ lµ ®óng víi chiÒu thùc. Cßn ng−îc l¹i (nÕu S12 mµng dÇu ©m) th× chiÒu + M¹ng cã cïng tiÕt diÖn: r0 = const. th«ng th−êng th× x0 = const. cña S12 lµ chiÒu nguîc l¹i víi chiÒu cña HV. ∑ S i (r0 + jx 0 )LiB + §iÓm ph©n c«ng suÊt:: sau khi x¸c ®Þnh ®−îc chiÒu thùc vµ trÞ sè cña S12 ta cã n ∑ S i LiB ®iÓm ph©n c«ng suÊt. V× S bao gåm c¶ P vµ Q. → Nªn ®iÓm ph©n c«ng suÊt trong S A1 = = 1 (r0 + jx 0 )LΣ m¹ng ®iÖn kÝn cã thÓ lµ duy nhÊt hoÆc còng cã thÓ lµ riªng rÏ. NghÜa lµ tån t¹i c¶ LΣ ®iÓm ph©n c«ng suÊt t¸c dông (ký hiÖu lµ ) vµ cã c¶ ®iÓm ph©n c«ng suÊt ph¶ng kh¸ng (ký hiÖu lµ ). + Nh− vËy c«ng suÊt ph©n bè theo chiÒu dµi + Sau khi x¸c ®Þnh ®−îc ®iÓm ph©n c«ng suÊt trong m¹ng kÝn cã thÓ t¸ch thµnh 2 m¹ng hë vµ viÖc tinhs to¸n sÏ ®−îc tiÕn hµnh thuËn lîi h¬n. (HV) trong h×nh vÏ gi¶ thiÕt ®iÓm 2 lµ ®iÓm ph©n c«ng suÊt → ta sÏ cã 2 m¹ng hë. http://www.ebook.edu.vn
+ Lóc vËn hµnh b×nh th−êng cÇn x¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt ∆Umax tõ nguån VÝ dô 1: Nguån A CC§ cho 2 phô t¶i S1 ; S2 theo m¹ng kÝn tµon bé ®−êng d©y lµ AC-120 ; d©y dÉn bè trÝ trªn mÆt ph¼ng ngang, Dtb = 3,5 m; Udm = 35 kV. H·y x¸c ®Õn ®iÓm ph©n c«ng suÊt (tøc ®iÓm cã ®iÖn ¸p thÊp nhÊt). Trong m¹ng ®iÖn kÝn ®iÓm ph©n c«ng suÊt chung cho (P & Q) lµ ®iÓm nhËn c«ng suÊt tõ 2 phÝa → nªn ®iÓm ®ã ®Þnh ®iÓm ph©n c«ng suÊt 1 lµ tròng nhÊt, cã nghÜa lµ cã ®iÖn ¸p thÊp nhÊt. S1 = 10-j10 MVA Tãm l¹i trong m¹ng ®iÖn kÝn muèn x¸ ®Þnh ∆Umax lóc b×nh th−êng sÏ ph¶i SA1 4 km tiÕn hµnh c¸c b−íc sau: 8 km A X¸c ®Þnh c«ng suÊt trªn c¸c nh¸nh SA1; SA2 ; S12. - S12 8 km X¸c ®Þnh ®iÓm ph©n c«ng suÊt. NÕu ®iÓm ®ã lµ duy nhÊt cho P & Q th× ®iÓm - SA2 ®ã cã ®iÖn ¸p thÊp nhÊt trong m¹ng. S2 = 11-j4 MVA NÕu ®iÖn ¸p ë hai nguån b»ng nhau (UA = UB) th× ∆Umax tÝnh b»ng tæn thÊt 2 - ®iÖn ¸p tõ ®iÓm A ®Õn ®iÓm ph©n c«ng suÊt trªn HV (gi¶ thiÕt ®iÓm 2 lµ ∑ S i L iB ®iÓm ph©n c«ng suÊt chung cho c¶ P vµ Q). S A1 = → Gi¶i: V× m¹ng ®ång nhÊt (cïng tiÕt diÖn) LΣ ∆Umax = ∆UA12 = ∆UA2 P1 L12 A + P2 L2 A 10.(4 + 8 ) + 11.8 = 10 ,4 MW PA1 = = 8 +4 +8 PA2 R A2 + Q A2 X A2 P R + Q A1 + P12 R12 + Q12 X 12 LΣ ∆U max = = A1 A1 + Q2 L2 A 10.(4 + 8 ) + 4.8 QL U dm U dm = 7 ,6 MVAr = 1 12 A = Q A1 8 +4 +8 LΣ Tr−êng hîp ®iÓm ph©n c«ng suÊt t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng kh«ng trïng nhau - → th× ch−a râ ®iÓm nµo sÏ cã ®iÖn ¸p thÊp h¬n, lóc nµy ph¶i tÝnh ∆U tõ SA1 = PA1 + jQA1 = 10,4 + j7,6 nguån ®Õn c¶ 2 ®iÓm, sau ®ã so s¸nh råi chän ®−îc ®iÓm cã ∆U lín h¬n. P2 L21 A + P1 L1 A 11.(4 + 8 ) + 10.8 = 10 ,6 PA2 = = Trë l¹i VÝ dô 1. → cÇn x¸c ®inh ∆Umax lóc b×nh th−êng: MW 8 +4 +8 LΣ 4.(4 + 8 ) + 10.8 Tra b¶ng AC-120 ta cã r0 = 0,27 Ω/km vµ x0 = 0,4 Ω/km . V× m¹ng cã 2 ®iÓm Q2 L21 A + Q1 L1 A = 6 ,4 MVAr Q A2 = = ph©n c«ng suÊt nªn ta ph¶i tÝnh c¶ 2 ∆U 8 +4 +8 LΣ PA1 R A1 + Q A1 X A1 10 ,4 x 0 ,27 x 8 + 7 ,6 x 0 ,4 x 8 SA2 = 10,6 + j6,4 ∆U A1 = = = 1,345 kV U dm 35 PA1 + PA2 = P1 + P2 → 10,4 + 10,6 = 10 + 11 Thö l¹i: QA1 + QA2 = Q1 + Q2 → 7,6 + 6,4 = 10 + 4 PA2 R A2 + Q A2 X A2 10 ,6 x 0 ,27 x 8 + 6 ,4 x 0 ,4 x 8 ∆U A2 = = = 1,245 kV TÝnh S12 Gi¶ thiÕt cã chiÒu nh− HV. U dm 35 S12 = SA1 - S1 = 10,4 - j7,6 – [10 - j10] = 0,4 + j 2,4 VËy ∆Umax = 1,345 kV vµ ®iÓm cã ®iÖn ¸p thÊt nhÊt lµ ®iÓm 1. 2 ta cã P12 ®i tõ ®iÓm 1 → 2 + Nh− vËy trªn ®o¹n 1 + Trong m¹ng ®iÖn kÝn ngoµi ∆Umax lóc vËn hµnh b×nh th−êng cßn ph¶i x¸c ®Þnh 2→1 cßn Q12 ∆Umax lóc sù cè. Th−êng lµ tr−êng hîp ®øt d©y trong m¹ng ®iÖn kÝn, lóc ®ã m¹ng VËy ta cã 2 ®iÓm ph©n c«ng suÊt:: trë thµnh hë, phô t¶i lín nhÊt ph¶i CC§ tõ mét nguån. Lóc nµy ph¶i xÐt sù cè §iÓm 2 lµ ®iÓm ph©n c«ng suÊt t¸c dông - trªn ®o¹n nµo nguy hiÓm nhÊt (HV). Trong tr−êng hîp cô thÓ cã thÓ thÊy ngay §iÓm 1 lµ ®iÓm ph©n c«ng suÊt ph¶n kh¸ng - ®øt ®o¹n nµo nguy hiÓm h¬n. 4) X¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn kÝn: a) XÐt khi ®øt ®o¹n A-1: (®ang vËn hµnh víi phô t¶i lín nhÊt lóc ®ã l−íi trë §èi víi m¹ng ®iÖn kÝn cÇn x¸c ®Þnh ∆U trong tr−êng hîp b×nh th−êng vµ lóc sù cè thµnh hë) (tr−êng hîp ®øt mét phÝa). S12 SA2 SA1 SA2 = 21-j14 S21 = 10-j10 A 1 A’ 2 A 2 1 S1 S2 S1 = 10-j10 S2 = 11-j4 http://www.ebook.edu.vn
PA2 R A2 + Q A2 X A2 P12 R12 + Q12 X 12 ∆U A1 = + U dm U dm 21x 0 ,27 x 8 + 14 x 0 ,4 x 8 10 x 0 ,27 x 4 + 10 x 0 ,4 x 4 + = 3 ,35 kV = 35 35 b) XÐt khi ®øt ®o¹n A-2: m¹ng cã d¹ng SA1 = 21-j14 S12 = 11-j4 A 1 2 S2 = 11-j4 S1 = 10-j10 21x 0 ,27 x 8 + 14 x 0 ,4 x 8 11x 0 ,27 x 4 + 4 x 0 ,4 x 4 + = 3 ,1 kV ∆UA2 = 35 35 VËy ∆Umax sô cè = 3,35 kV c) Tr−êng hîp m¹ng cã rÏ nh¸nh (HV): 1 S1 SA1 1 A S1 SA1 A S23 SA2 3 2 S23 S2 SA2 S3 3 2 S2 S3 SA1 = 21-j14 S12 = 11-j4 A 1 2 Muèn x¸ ®Þnh ∆Umax ph¶i tiÕn hµnh c¸c b−íc sau: S2 = 11-j4 S1 = 10-j10 + X¸c ®Þnh ph©n bè c«ng suÊt lóc b×nh th−êng (t×m SA1 ; SA2 ; S12 ; vµ S23 ). Trong khi tÝnh to¸n nhËp S3 vµo nót 2. A 2 3 + X¸c ®Þnh ®iÓm ph©n c«ng suÊt ë ®©y cã thÓ lµ ®iÓm 1 hoÆc 2 hoÆc c¶ 2. S2 + NÕu ®iÓm 2 lµ ®iÓm ph©n c«ng suÊt th× tÝnh tõ A → 2 → 3 sÏ cã ∆Umax. Z12 + NÕu ®iÓm 1 lµ ®iÓm ph©n c«ng suÊt th× tÝnh ∆UA1 vµ ∆UA23 råi so s¸nh. 1 Z01 S1 S3 + Tr−êng hîp sù cè: Gi¶ sö ®øt ®o¹n A-2 lóc ®ã ∆Umax sô c« = ∆UA123 , ®iÒu nµy còng vÉn ch−a kh¼ng ®Þnh ®−îc ®ã lµ tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt khi sù cè, v× ®iÒu ®ã cã Z13 S3 thÓ thÊy ®−îc khi chung ta gi¶ thiÕt ®øt ®o¹n A-1 lóc ®ã tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt sÏ 3 ph¶i ®−îc so s¸nh gi÷a ∆UA21 vµ ∆UA23 míi cã thÓ kh¼ng ®Þnh ®−îc. http://www.ebook.edu.vn
http://www.ebook.edu.vn
r0 p0 l 02 − l 01 2 2 ∆U12 = dl = . U dm 2 http://www.ebook.edu.vn
http://www.ebook.edu.vn