Giáo trình cung Cấp điện_V

Chia sẻ: Nguyễn Bá Cường | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

157
lượt xem 63
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích là để xác định điện áp tại tất cả các nút, dòng và công suất trên mọi nhánh của mạng (giải bài toán mạch) ? nhằm xác định tổn thất công suất, điện năng trong tất cả các phần tử của mạng điện, lựa chọn tiết diện dây dẫn, thiết bị điện, điều chỉnh điện áp, bù công suất phản kháng. .v.v…

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình cung Cấp điện_V

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 ΔSB = ΔPfe + jΔQfe 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). ΔPcu hay ΔPN - 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 = ΔPfe hay ΔP0 - 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 ΔPCu = 3.I2dm.RB (nh©n c¶ 2 vÕ víi U2dm) ®−êng d©y trªn kh«ng cã ®iÖn ¸p U > 35 kV ΔPCu.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 ΔPCU Qc ΔPCu .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
ΔP1 = 1/2(ΔP12 + ΔP13 + ΔP23) (3.13) [ Ω ]. xB ΔP2 = ΔP12 - ΔP1 2 u %.Udm Udm [ kV ]. xB ≈ N .10 ΔP3 = ΔP13 - ΔP1 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 ⎞ ⎛ ΔP .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 ΔQfe: 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 = ΔPfe + jΔQfe . Thùc tÕ v× ΔQfe >>..ΔPfe → 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 ΔQfe ≈ 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 ΔSB = ΔPfe + jΔQfe Víi m¸y 3 cuén d©y nhμ chÕ t¹o th−êng cho tr−íc c¸c th«ng sè sau: 3 S ΔS = 3.I2dm.Z (mμ I = Chó ý: ) 3U Sdm ; U1dm ; U2dm; U3dm ; I0% ; ΔP0 . Ngoμi ra tham sè ng¾n m¹ch l¹i cho nh− sau: S2 → ΔS = .Z U2 ΔP12 ; U12 - Tæn thÊt ng¾n m¹ch vμ ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch. Trong ®ã ΔP12 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: . ΔP12 = ΔP1 + ΔP2 Qc 2 Q (3.10) S2 = S 2 − j = P2 + j ( Q2 + c 2 ) " U12 = U1 + U2 2 2 T−¬ng tù ta cã: ΔP13 ; 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: ΔP23 = ΔP2 + ΔP3 (3.11) 2 ⎛ S2 ⎞ " "2 "2 . ⎟ .Z = S2 .R + j . S2 .X Δ S = ΔP + jΔQ = ⎜ U23 = U2 + U3 ⎜ ⎟ 2 2 ⎝ U2 ⎠ U2 U2 ΔP13 = ΔP1 + ΔP3 (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 + Δ 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 ⎞ ΔSij = ΔPij + ΔQij = ⎜ ij ⎟ .( Rij + jX ij ) ⎜U ⎟ ⎝ dm ⎠ 2 ⎛ S1 ⎞ ' 12 '2 . ⎟ .Z = S1 .R + j . S1 .X Δ S = ΔP + jΔQ = ⎜ ⎜ ⎟ 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 − Δ 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 dΔP 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: dΔP = 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 → dΔP = 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. → ΔP = ∫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 ΔP ®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 ΔP = 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 ΔSfe = ΔPfe + jΔQfe S3’ ΔSFe = ΔPfe + jΔQfe 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 =⎜ ΔScu = ΔPcu + jΔQcu 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" ⎞ . Δ 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 ⎢ΔQfe + ⎜ ⎟ .X B ⎥ = ⎢ΔPfe + ⎜ ⎟ .RB ⎥ + Δ SB = Δ S fe + Δ Scu 3 (5.15) Δ SB = Δ SFe + ∑ ΔSi ⎜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: . . . . . + Δ S fe = S 2 + S3 + Δ SB S1 = ' S1 S1 = ΔSfe + S’ = ΔSB + 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 ΔP→ ΔA = ΔP.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 ΔPN .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 ΔA = ΔP.t + Thùc tÕ phô t¶i l¹i biÕn thiªn liªn tôc theo thêi gian nªn ΔA ph¶i lÊy tÝch ph©n hμm 2 2 (u ) ⎞⎛ ⎞ ⎛ uN %.Udm ΔPNUdm 2 2 2 Udm 2 ⎟ −⎜ ⎟ ⎜ ΔP trong suèt thêi gian kh¶o s¸t. − ΔPN XB = 2 = N %.Sdm ⎟⎜ ⎟ ⎜ 2 2 Sdm Sdm Sdm ⎠⎝ ⎠ ⎝ ΔA = ∫0 ΔP .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 ΔPCu = ⎜ ⎟ ΔPN 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 ⎜ ⎟ ΔQCu = ⎜ ⎟ ⎜ S ⎟ . uN %.Sdm − ΔPN = ⎜ S ⎟ .ΔQN 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 ⎢ ΔQfe + ΔQN ⎜ S" ⎥ Δ SB = ⎢ΔPfe + ΔPN .⎜ ⎟ ⎟ (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 ΔA = 8760.ΔPFe + ∑ ΔPCui .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: ΔA = 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 ΔA = 8760.ΔPFe.n + n.ΔPCu 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 ΔA = ΔPFe ( n1t1 + n2t2 + ... + nnt n ) + ΔPCudm ⎢⎜ ⎟ 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 ⎜ ⎟ ΔA = ΔPFe .∑ ni t i + ΔPCudm ∑ ⎜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 ΔA = ∑ ΔPmax 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 ΔA tõ ΔPmax vμ τtb → tõ sè nh− sau: Sdm = 31,5 MVA; ΔPFe = 86 kW ; ΔPCu ®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 ΔPfe kh«ng thay ®æi theo phô t¶i; ΔPCu – thay ®æi theo phô t¶i. Q Q c1 ΔSFe 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): ΔA = ΔPfe .8760 + ΔPCu max .τ + X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña s¬ ®å thay thÕ: http://www.ebook.edu.vn
ΔSFe = ΔPFe + jΔQFe Tr¹m cã 2 m¸y → ΔPFe = 2xΔP0 = 2x86 =172 ." . Qc 0 S0 = S 01 + Δ S 01 − j 2 2.i0 %.Sdm 2 x 2 ,7 x 31,5 ΔQFe = = = 1,7 MVar 2 ⎛ S" ⎞ 40 ,42 + 22 ,7 2 = ⎜ 01 ⎟ (R01 + jX 01 ) = (10 ,8 + j16 ,32 ) 100 100 ΔS01 ⎜U ⎟ 109 ,3 2 V× Sdm > 1000 kVA ⎝ 1⎠ 200 x (110 ) ΔPCudm .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 ΔA%. [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 ΔPmax cña l−íi. CÇn chó ý r»ng ΔA chØ liªn quan ®Õn ΔP 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 ⎞ ΔPmax = ΔP01 + ΔP12 = ⎜ 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 + ΔSFe + ΔSCu – jQc1/2 (2 + 1)2 + (1 + 0 ,5 )2 12 + 0 ,5 2 ΔPmax = 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 = Δ SCu x1,22 + j x 20 ,16 ⎜U ⎟ ⎜U ⎟ + Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong 1 n¨m: 2 105 2 ⎝2 ⎠ ⎝2 ⎠ 105 ΔA = ΔPmax .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 ΔA = 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 ΔU trªn trôc thùc (trïng víi U2) vμ trôc ¶o (vu«ng gãc víi U2) → ta gäi lμ: ΔA 82500 ΔA% = 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: ΔU = 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) ΔU 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: ΔU = ΔU + j∂U ΔU = 3 ( I”2 R.cosϕ2 + I”2X.sinϕ2) AB = I2R song song víi I2 BC = I2X vu«ng gãc víi I2 → ΔUI2 = 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 ΔU = ∂U = vμ CD = Ic2R song song víi Ic2 U2 U2 DE = Ic2X vu«ng gãc voÝ Ic2 → ΔUIc2 = CE + §iÖn ¸p ®Çu ®−êng d©y cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh th«ng qua biÓu thøc sau: ΔUI2 - ®iÖn ¸p d¸ng trªn Z do I2 g©y ra ΔUIc2 - ®iÖn ¸p d¸ng trªn Z do Ic2 g©y ra → ΔU = ΔUI2 + ΔUIc2 U1 = U2 + ΔU U1 = U2 + ΔU = U2 + ΔUi2 + ΔUIc2 (U2 + ΔU )2 + ∂U 2 → U1 = → DU = U1 − U2 Tõ ®å thÞ vect¬ §o¹n AE chÝnh lμ ΔU, cßn OE chÝnh lμ U1 = U2 + ΔU 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 ΔU thÊt ®iÖn ¸p trªn ®−êng d©y sÏ chÝnh lμ: http://www.ebook.edu.vn
ΔU P'1 R + Q'1 X P' X − Q'1 R 100 ΔU = ΔU% = .∑ ( Pij rij + Qij x ij ) +j 1 .100 = 2 U1 U1 Udm 1000.Udm U2 = U1 − ΔU §iÖn ¸p cuèi nguån: Trong ®ã: ΔU - [V]. Pij ; Qij - [kW] ; [kVAr]. → → U2 = OA = OF − AF = U1 − δU 2 − ΔU 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 ΔU 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 ΔU3 = ΔU01 + ΔU02 + ΔU03 = + + 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 = ΔU. 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: ΔU = + XÐt m¹ng PP cung cÊp cho 3 phô t¶i t©ph chung nh− (HV). Udm 1 0 3 2 ΔU 100 ΔU% = .∑ ( 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 ΔU 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 ΔU 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 ΔU 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 ΔU% =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 ΔU3 = ΔU01 + ΔU12 + ΔU23 = + + 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 dΔU = r0.lx.dp/Udm ∑ Pij rij + ∑ Qij x ij ΔU = r0 p0 l x dl dΔU = 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 ΔU12 = ∫l 02 dΔU = ∫l 02 l l dl = 0 0 . 02 01 §iÖn ¸p ®Çu nguån: Udm Udm 2 01 01 (U 2 + ΔU ) + (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 + ΔU = 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 + ΔU ΔU r P .l ' ' U2 P .R 2 ΔU12 = 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 ΔUmax = ? 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 ΔUmax (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 ΔU max = ΔU 01 + ΔU12 = + §iÖn ¸p d¸ng: U dm U dm P" 2 R12 + Q" 2 P" X − Q" 2 R12 ΔU = ΔU + jδU = + j 2 12 Thay c¸c tham sè víi Udm = 10 kV → ΔUmax = 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 + ΔS 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 + ΔS 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. ΔSFe ΔSFe 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 ΔUmax 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 ΔUmax 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× ΔUmax 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 ΔUmax = ΔUA12 = ΔUA2 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 ΔU 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 ΔU tõ SA1 = PA1 + jQA1 = 10,4 + j7,6 nguån ®Õn c¶ 2 ®iÓm, sau ®ã so s¸nh råi chän ®−îc ®iÓm cã ΔU 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 ΔUmax 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 ΔU 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 ΔU 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 ΔU 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 ΔUmax = 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 ΔUmax lóc vËn hμnh b×nh th−êng cßn ph¶i x¸c ®Þnh 2→1 cßn Q12 ΔUmax 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 ΔU 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 ΔU 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 ΔUA2 = 35 35 VËy ΔUmax 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 ΔUmax 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 ΔUmax. Z12 + NÕu ®iÓm 1 lμ ®iÓm ph©n c«ng suÊt th× tÝnh ΔUA1 vμ ΔUA23 råi so s¸nh. 1 Z01 S1 S3 + Tr−êng hîp sù cè: Gi¶ sö ®øt ®o¹n A-2 lóc ®ã ΔUmax sô c« = ΔUA123 , ®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 ΔUA21 vμ ΔUA23 míi cã thÓ kh¼ng ®Þnh ®−îc. http://www.ebook.edu.vn
http://www.ebook.edu.vn
r0 p0 l 02 − l 01 2 2 ΔU12 = dl = . U dm 2 http://www.ebook.edu.vn
http://www.ebook.edu.vn