Xem mẫu
- Ch−¬ng V r0θ = r0 [ 1 + α(θ - 20)]
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
mäi nh¸nh cña m¹ng (gi¶i bμi to¸n m¹ch) → nh»m x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt, r0 =
®iÖn n¨ng trong tÊt c¶ c¸c phÇn tö cña m¹ng ®iÖn, lùa chän tiÕt diÖn d©y dÉn, thiÕt F
bÞ ®iÖn, ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p, bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. .v.v… F [mm2] - tiÕt diÖn d©y dÉn.
ρ [mm2Ω/km] – ®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu lμm d©y.
ρAl = 31,5 [Ωmm2/km].
5.1 S¬ ®å thay thÕ m¹ng ®iÖn: ρCu = 18,8 [Ωmm2/km].
M¹ng ®iÖn gæm 2 phÇn tö c¬ b¶n t¹o thμnh (®−êng d©y vμ m¸y biÕt ¸p) → chóng ta r0 ®èi víi d©y dÉn b»ng thÐp → kh«ng chØ phô thuéc vμo tiÕt diÖn mμ cßn phô thuéc
cÇn thiÕt lËp c¸c m« h×nh tÝnh to¸n → ®ã chÝnh lμ s¬ ®å thay thÕ: vμo dßng ®iÖn ch¹y trong d©y → kh«ng tinhd ®−îc b»ng c¸c c«ng thøc cô thÓ → tra
b¶ng hoÆc tra ®−êng cong.
1) S¬ ®å thay thÕ ®−êng d©y trªn kh«ng vμ c¸p: x0 - X¸c ®Þnh theo nguyªn lý kü thuËt ®iÖn th× ®iÖn kh¸ng 1 pha cña ®−êng d©y t¶i
®iÖn 3 pha:
§Æc ®iÓm: m¹ng xÝ nghiÖp ®−îc CC§ b»ng ®−êng d©y ®iÖn ¸p trung b×nh vμ thÊp, ⎛ 2.Dtb ⎞
x 0 = ω .⎜ 4 ,6 log
⎜ + 0 ,5.μ ⎟.10 −4
⎟ [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.
Z Dtb [mm]. – kho¶ng c¸ch trung b×nh h×nh häc gi÷a c¸c d©y.
d [mm] - ®−êng kÝnh d©y dÉn.
Y Y Z – Tæng trë ®−êng d©y → ph¶n ¸nh tæn thÊt μ - hÖ sè dÉn tõ t−¬ng ®èi cña vËt liÖu lμm d©y. Víi kim lo¹i mÇu khi t¶i dßng xoay
2 2 c«ng suÊt t¸c dông vμ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng chiÒu tÇn sè 50 Hz th×: μ=1
trªn ®−êng d©y.
Ta cã:
2.Dtb
Y – Tæng dÉn → ph¶n ¸nh l−îng n¨ng l−îng bÞ tæn thÊt däc theo tuyÕn d©y (th«ng x 0 = 0 ,144 log + 0 ,016 [Ω/km].
sè d¶i) ®ã lμ l−îng tæn thÊt dß qua sø hoÆc c¸ch ®iÖn vμ vÇng quang ®iÖn. d
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 →
thÊt c«ng suÊt t¸c do dß c¸ch ®iÖn (qua sø hoÆc c¸ch ®iÖn), cßn B ph¶n ¸nh hiÖn Dtb = D
t−îng vÇng quang ®iÖn, ®Æc tr−ng cho l−îng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng sinh ra bëi ®iÖn 3 D 2
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].
D31 D12
→ 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
1 Z1 Z2 2
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
x0 = x’0 + x”0 Y
Z2 - ph¶n ¸nh tæn thÊt c«ng suÊt d©y cuèn thø cÊp,
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. ZB Trong ®ã:
§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.
b0 = .10 −6 [ 1/Ωkm ].
2 Dtb ΔPfe hay ΔP0 - Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong lãi thÐp cña m¸y BA, cßn gäi lμ tæn
log
d thÊt kh«ng t¶i cña m¸y BA (thu ®−îc tõ thÝ nghiÖm kh«ng t¶i m¸y BA).
Trong thùc tÕ b0 ®−îc tÝnh s½n trong c¸c b¶ng tra (theo F, Dtb). Riªng víi ®−êng c¸p uN% - §iÖn ¸p ng¾m m¹ch % so víi Udm.
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
®−êng d©y nh− sau; 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
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
®−êng d©y trªn kh«ng cã ®iÖn ¸p U > 35 kV ΔPCu = 3.I2dm.RB (nh©n c¶ 2 vÕ víi U2dm)
S¬ ®å thay thÕ cña ®−êng d©y trªn kh«ng lóc nμy sÏ nh− HV. sau: ΔPCu.U2dm = 3.I2dm.U2dm.RB (SdmB = 3 .Udm.Idm
Z
RB [ Ω ].
Q c j
Q c
ΔPCu .Udm
2 ΔPCU [ kW ].
j RB = .10 3
2 2 2 Udm [ kV ].
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
Khi lμm viÖc m¸y BA g©y ra nh÷ng tæn thÊt sau: Udm / 3 Udm / 3
+ Tæn thÊt do hiÖu øng Jun, vμ tõ th«ng dß qua cuén s¬ cÊp, thø cÊp. Tæn thÊt do
dßng Phu-c« g©y ra trong lâi thÐp… Víi m¸y BA 2 cuén d©y th−êng sö dông c¸c s¬ Trªn thùc tÕ v× xB > >> rB → mét c¸ch gÇn ®óng ta cã thÓ lÊy xB ≈ zB lóc ®ã ta cã:
®å th©y thÕ sau:
2
uN %.Udm uN %.Udm
a) S¬ ®å thay thÕ m¸y BA hai cuén d©y: xB ≈ =
3 Idm .100 Sdm .100
http://www.ebook.edu.vn
- (3.13) ΔP1 = 1/2(ΔP12 + ΔP13 + ΔP23)
xB [ Ω ].
u %.Udm2
Udm [ kV ]. ΔP2 = ΔP12 - ΔP1
xB ≈ N .10 ΔP3 = ΔP13 - ΔP1
Sdm Sdm [ kVA ].
+ 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
⎛ u %.Udm
2 ⎞ ⎛ ΔP .U 2
2
⎞
2 U3 = U13 - U1
x B = ZB − RB = ⎜ N
2 2
.10 ⎟ − ⎜ Cu2 dm .10 3 ⎟
⎜ S ⎟ ⎜ S ⎟
⎝ dm ⎠ ⎝ dm ⎠ Sau khi ®· cã tæn thÊt ng¾n m¹ch vμ ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch riªng cho tõng cuén d©y th×
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)
I0 I0 S0 5.2 TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt vµ ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn:
I0 % = .100 = .100 = .100
Idm Sdm Sdm
1. Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®−ênd d©y:
3Udm a) Víi ®−êng d©y cung cÊp:
S0 - gäi lμ c«ng suÊt kh«ng t¶i S0 = ΔPfe + jΔQfe . Thùc tÕ v× ΔQfe >>..ΔPfe → lÊy Trong tÝnh to¸n ®−êng d©y t¶i ®iÖn, ng−êi ta sö dông s¬ ®å thay thÕ h×nh π (®èi víi
m¹ng 110 kV, ®«i khi ngay c¶ víi m¹ng 220 kV ng−êi ta th−êng bá qua phÇn ®iÖn
I0 %.Sdm dÉn t¸c dông cña ®−êng d©y. Tøc lμ trªn s¬ ®å chØ cßn l¹i thμnh phÇn ®iÖn dÉn ph¶n
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:
S1 1 S’1 Z S”2 2
S2 = P2 + jQ2
1 Z1 Z2 2 Q c Q c
Z1 ; Z2 ; Z3 - Tæng trë c¸c cuén d©y ®· qui j
j
®æi vÒ cïng 1 cÊp ®iÖn ¸p. 2 2
Z3
ΔSB = ΔPfe + jΔQfe Víi m¸y 3 cuén d©y nhμ chÕ t¹o th−êng
3 cho tr−íc c¸c th«ng sè sau:
S
Chó ý: ΔS = 3.I2dm.Z (mμ I = )
3U
Sdm ; U1dm ; U2dm; U3dm ; I0% ; ΔP0 . Ngoμi ra tham sè ng¾n m¹ch l¹i cho nh− sau: S2
→ ΔS = .Z
ΔP12 ; U12 - Tæn thÊt ng¾n m¹ch vμ ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch. Trong ®ã ΔP12 cã ®−îc khi U2
cho cuén 2 ng¾n m¹ch, cuén 3 ®Ó hë m¹ch, ®Æt ®iÖn ¸p vμo cuén 1 sao cho dßng
trong cuén 1 vμ 2 b»ng ®Þnh møc th× dõng l¹i. Khi ®ã ta cã: + C«ng suÊt cuèi ®−êng d©y:
.
(3.10) ΔP12 = ΔP1 + ΔP2 S2 = S 2 − j
" Qc 2 Q
= 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:
(3.11) ΔP23 = ΔP2 + ΔP3 . ⎛ S2 ⎞
"
2
"2 "2
U23 = U2 + U3 Δ S = ΔP + jΔQ = ⎜ ⎟ .Z = S2 .R + j . S2 .X
⎜ ⎟ 2 2
⎝ U2 ⎠ U2 U2
(3.12) ΔP13 = ΔP1 + ΔP3 + 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: ⎛ S ⎞
2
ΔSij = ΔPij + ΔQij = ⎜ ij ⎟ .( Rij + jX ij )
⎜U ⎟
. '
2
⎛ S1 ⎞ 12 '2 ⎝ dm ⎠
Δ S = ΔP + jΔQ = ⎜ ⎟ .Z = S1 .R + j . S1 .X
⎜ ⎟ 2 2
⎝ U1 ⎠ U1 U1 c) §−êng d©y cã phu t¶i ph©n bè ®Òu:
Khi ®ã c«ng suÊt ch¹y ë cuèi ®−êng d©y sÏ lμ: Trong thùc tÕ th−êng gËp lo¹i m¹ng ph©n phèi cã thÓ xem nh− cã phô t¶i ph©n
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: 1 dl
m 2
Qc1 . .
S1 = S'1 − j + T¹i ®iÓm m nμo ®ã cña m¹ng, ta cã dßng
2 I
Im ®iÖn t¹i ®iÓm ®ã lμ Im (XÐt tam gi¸c vu«ng
Trong ®ã phô t¶i ph¶n kh¸ng cña ®−êng d©y cã thÓ tÝnh theo ®iÖn dÉn ph¶n kh¸ng lm ®ång d¹ng → sÏ tÝnh ®−îc Im )
theo c«ng thøc sau: l12
I .lm
Qc1 2 B Qc 2 2 B
Im =
= 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:
§èi víi ®−êng d©y m¹ng ph©n phèi ( 6; 10 kV) cã thÓ bá qua Y trªn s¬ ®å. H¬n n÷a dΔP = 3.I2m.dr
trong tÝnh to¸n tæn thÊt c«ng suÊt l¹i cã thÓ bá qua sù chªnh lÖch ®iÖn ¸p gi÷a c¸c
2
®iÓm ®Çu vμ cuèi ®−êng d©y, nghÜa lμ coi U2 = U1 = Udm. §ång thêi bá qua sù ⎛ I.l ⎞
chªnh lÖch dßng c«ng suÊt gi÷a ®iÓm ®Çu vμ ®iÓm cuèi ®−êng d©y. Cã nghÜa lμ coi Trong ®ã: dr = r0.dl → dΔP = 3.I2m.r0.dl = 3.⎜ m ⎟ .r0 dl
⎜ l ⎟
S’ = S” = S1 = S2 → §iÒu nμy cho phÐp x¸c ®Þnh dÔ dμng luång c«ng suÊt ch¹y trªn ⎝ 12 ⎠
c¸c ®o¹n d©y cña m¹ng ph©n phèi. VÝ dô ®Ó tÝnh luång c«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n 01
HV. 3.r0 2 2
→ ΔP = ∫012
l
2
I l mdl = r0 l12 .I 2 = R12 I 2
S8 S7 S9 S8 S7 S9 l12
8 7 9 8 7 9
S1 S1 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 (
0 1 2 3
S3
0 1 2 3
S3 Khi phô t¶i tËp chung ta cã ΔP = 3.I2.r0.l12 = 3I2R12 ) → t×m qui t¾c chung.
+ Nguyªn t¾c: “ §Ó x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®−êng d©y cã phô t¶i ph©n bè
6 10 S10 4 6 10 S10 ®Òu ta th−êng chuyÓn vÒ s¬ ®å phô t¶i tËp chung t−¬ng ®−¬ng. Trong ®ã phô t¶i tËp
S4 4 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 S11 11 S11
5 5 1 1 2’
2
S5 S5
l12’ = 1/3 l12
+ C«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n 01:
l12 Itd = ∑ i = i0 .l12
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: S1 1 S’ S” 2 2 cuén d©y (phÇn tæn thÊt trong d©y cuèn cu¶ tõng cuén d©y).
S1 1 S1’ Z1 S1” S2’ Z2 S2” 2
ΔSfe = ΔPfe + jΔQfe S2
S3’
Tæn thÊt c«ng suÊt trªn 2 cuén d©y (tøc trªn tæng trë ZB). ΔSFe = ΔPfe + jΔQfe Z3
S3”
2 2 3
⎛ S" ⎞ ⎛ " ⎞
ΔScu = ΔPcu + jΔQcu =⎜ ⎟ .RB + j ⎜ S ⎟ .X B 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" ⎞ .
Trong ®ã: S” = S2 - C«ng suÊt cña phô t¶i. Δ Si = ⎜
i ⎟
⎟
.( Ri + jX i )
⎜U
Toμn bé tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p sÏ lμ: ⎝ dmi ⎠
. + Tæn thÊt c«ng suÊt toμn bé m¸y BA.
.
.
. ⎡ ⎛ S" ⎞
2 ⎤ ⎡ ⎛ S" ⎞
2 ⎤ .
Δ SB = Δ S fe + Δ Scu = ⎢ΔPfe + ⎜ ⎟ .RB ⎥ + j ⎢ΔQfe + ⎜ ⎟ .X B ⎥ (5.15) Δ SB = Δ SFe + ∑ ΔSi
3
⎢ ⎜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: .
. . . .
S1 = ΔSfe + S’ = ΔSB + S2 S1 = '
S1 + Δ S fe = S 2 + S3 + Δ SB
+ Trong thùc tÕ ng−êi ta cã thÓ x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn cuén d©y cña m¸y 3. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn: (lμ ®Æc thï cña ttæn thÊt c«ng suÊt), tuy
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 nhiªn ng−êi ta chØ quan t©m ®Õn ΔP→ ΔA = ΔP.t
XB ta cã:
ΔPN .Udm
2
u %.Udm2 + NÕu trong thêi gian t phô t¶i ®iÖn kh«ng thay ®æi, th× c«ng suÊt lμ h¾ng sè vμ tæn
RB = 2
; X B = ZB − RB
2 2
trong ®ã: ZB = N thÊt ®iÖn n¨ng sÏ ®−îc tÝnh nh− sau:
Sdm Sdm
ΔA = ΔP.t
2 2 + Thùc tÕ phô t¶i l¹i biÕn thiªn liªn tôc theo thêi gian nªn ΔA ph¶i lÊy tÝch ph©n hμm
⎛ uN %.Udm ⎞ ⎛ ΔPNUdm ⎞
(u )
2 2 2
⎜ ⎟ −⎜ ⎟ Udm 2
XB = = N %.Sdm − ΔPN
2
ΔP trong suèt thêi gian kh¶o s¸t.
⎜ Sdm ⎟ ⎜ 2
Sdm ⎟ 2
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).
2
+ V× I(t) kh«ng tu©n theo mét d¹ng hμm nμo → kh«ng thÓ x¸c ®Þnh ®−îc tæn thÊt
⎛ 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 = ⎜
⎜S
⎟ ΔPN
⎟ Tmax vμ τ.
⎝ dm ⎠
2 2
P §N Tmax: “Thêi gian trong ®ã nÕu gi¶ thiÕt lμ tÊt
⎛ 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”.
. ⎡ ⎛ S"
2⎤
⎞ ⎡ ⎛ ⎞
2⎤ (t = 8760 giê = thêi gian lμm viÖc 1 n¨m).
Δ SB = ⎢ΔPfe + ΔPN .⎜ ⎟ ⎥ + j ⎢ ΔQfe + ΔQN ⎜ S" ⎟ ⎥ (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
A ®o¹n ti. Th× tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña tr¹m trong 1 n¨m:
Tmax =
Pmax S
Khμi niÖm vÒ τ:: §Ó tÝnh ®iÖn n¨ng ng−íi ta còng ®−a ra mét kh¶i niÖm t−ng tù S1
nh− Tmax. S2 n
§N τ: “ Lμ thêi gian mμ trong ®ã nÕu m¹ng lu«n chuyªn trë víi møc tæn thÊt c«ng ΔA = 8760.ΔPFe + ∑ ΔPCui .t i
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: t1 t2 t3 t [giê]
+ 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
Thùc tÕ th× ®−êng cong phôt¶i (tiªu thô) vμ ®−êng cong tæn thÊt kh«ng bao giê l¹i • Khi biÕt ®å thÞ phô t¶i:
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
⎛ Sn ⎞
2 ⎤
®−êng cong. ΔA = ΔPFe ( n1t1 + n2t2 + ... + nnt n ) + ΔPCudm ⎢⎜
⎜
1 ⎟ n1t1 + .... + ⎜
⎟ ⎜n S
⎟ nnt n ⎥
⎟
⎢⎝ 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
⎜ ⎟
0,7 ΔA = ΔPFe .∑ ni t i + ΔPCudm ∑ ⎜S ⎟
ni ⎝ dm ⎠
0,9 (
τ = 0 ,124 + 10 −4.Tmax .8760)2
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
AC-120 1 2
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.
cos ϕ tb =
∑ Si cos ϕ i ; Tmax tb =
∑ Pmax i .Tmax i
∑ Si ∑ Pmax i Gi¶i: Tr−íc tiÖn vÏ s¬ ®å thay thÕ:
S0 0 S’01 Z S”01 1 ZB 2
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. j
Q c 0
j
Q c1
ΔSFe
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 ⎟
V× Sdm > 1000 kVA ⎝ 1 ⎠ 109 ,3 2
ΔPCudm .Udm 200 x (110 )
2 2
RB = .10 3 = .10 3 = 1,22 Ω ⎛ 40 ,42 + 22 ,7 2 ⎞
⎟(10 ,8 + j16 ,32 ) − j 3 ,03 = 42 ,34 + j 22 ,6 MVA
2
2 xSdm (
2 x 31,5.10 )
3 2 S0 = 40 ,4 + j 22 ,7 + ⎜
⎜ 109 ,32 2
⎝
⎟
⎠
10 ,5.(110 )
2 2
uN %.Udm VÝ dô 2:
XB = .10 = x10 = 20 ,16 Ω
2 xSdm 2 x 31,5 x10 3
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%.
Víi ®−êng d©y AC-120 vμ Dtb = 4m tra b¶ng ta ®−îc r0 = 0,27 [Ω/km].
BiÕt: Smax1 = 2 + j 1 MVA
x0 = 0,408 [Ω/km]. 2
0 A-150 1 A-50 Smax2 = 1 + j0,5 MVA
b0 = 2,79. 10-6 [ 1/Ωkm]. Tmax = 2700 giê
V× ®−êng d©y lμ lé kÐp ta cã: 2 km 1 km
Smax1 Smax2
R01 = 1/2xr0xl = 1/2x0,27x80 = 10,8 Ω. Gi¶i: V× lμ l−íi ph©n phèi nªn ta cã s¬ ®å thay thÕ nh− sau:
X01 = 1/2xx0xl = 1/2x0,409x80 = 16,32 Ω.
S01 S12 + §Ó tÝnh ®−îc tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña l−íi. Tr−íc
TÝnh ®iÖn dung cña ®−êng d©y: 0 1 2
tiªn ta ph¶i x¸c ®Þnh ®−îc ΔPmax cña l−íi. CÇn chó ý
Z01 Z12
r»ng ΔA chØ liªn quan ®Õn ΔP mμ th«i
= 2 xU0 x = U0 xb0 xl = (116 ,7 ) .2 ,79.10 −6 .80 = 3 ,03 MVAr
Qc 0 2 B 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 2 B 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 ⎞
U’2 = KxU2 = 110/11x10,5 = 105 kV. ΔPmax = ΔP01 + ΔP12 = ⎜ 01 ⎟ R01 + ⎜ 12 ⎟ R12
⎜U ⎟ ⎜U ⎟
⎝ dm ⎠ ⎝ dm ⎠
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 = (2 + 1)2 + (1 + 0 ,5 )2
§Ó tÝnh ®−îc tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®−êng d©y ®o¹n 01 cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®−îc
c«ng suÊt ë cuèi ®−oõng d©y: S12 = Smax2 = 1 +j0,5 → S12 = (1)2 + (0 ,5 )2
S”01 = Smax + ΔSFe + ΔSCu – jQc1/2
ΔPmax =
(2 + 1)2 + (1 + 0 ,5 )2 x 0 ,21x 2 x10 6 +
12 + 0 ,5 2
x 0 ,63 x1x10 6 = 55 ,1 kW
2 2
. 10 2 10 2
⎛S ⎞ ⎛S ⎞ 40 2 + 20 2 40 2 + 20 2
Δ SCu = ⎜ max
⎜ U
⎟ RB + j .⎜ max
⎟ ⎜ U
⎟ XB =
⎟ x1,22 + j x 20 ,16
2
105 2 + Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong 1 n¨m:
⎝ 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 ) + 2
x1,22 + j x 20 ,16 − j 2 ,66
105 105 2
= 40,4 + j22,7 MVA ΔA = 55,1 x 1500 = 82 500 kWh
+ 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
. .
+ Tæn thÊt ®iÖn n¨ng tÝnh theo %: U1 − U2 = DU
ΔA 82500 NÕu chiÕu ΔU trªn trôc thùc (trïng víi U2) vμ trôc ¶o (vu«ng gãc víi U2) → ta gäi lμ:
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
thÞ hoÆc ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch ®Ó tÝnh. + Thμnh phÇn ngang trôc cña ®iÖn ¸p d¸ng:
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
1 I’01 Z I”2 2 I2 + GØa thiÕt:: biÕt U2 ; I2 vμ c¸c th«ng sè cña kh«ng cÇn biÕt trÞ sè ®iÖn ¸p r¬i. Sù lμm viÖc cña c¸c phô t¶i ®iÖn chØ phô thuéc vμo
®−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¬
Ic1 Ic2 thÞ ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc U ë ®Çu nguån, ®iÒu ®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
®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).
a) Ph−¬ng ph¸p ®å thÞ: Tr×nh tù c¸c b−íc x©y dông ®å thÞ vect¬
→ §Þnh nghÜa vÒ tæn thÊt ®iÖn ¸p DU = U1 – U2
+ Khi biÕt U1; ϕ2 , I2 vμ c¸c th«ng sè cña ®−êng d©y ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc U2 →
Ic2X + Tõ o dùng ®o¹n OA = U2 (t×m ®iÓm A). DU. Ph−¬ng ph¸p ®å thÞ ®ßi hái ph¶i vÏ chÝnh x¸c, dóng tû lÖ → kÕt qu¶ sÏ kÐm
E
D chÝnh x¸c.
U1 Ic2R
ΔU + Tõ o dùng I2 ; Ic2 ; I”2 ( biÕt ϕ2 ; Ic2 ⊥ U2)
IC2 ϕ1
C b) Ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch tÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p:
F c¶ 3 dßng ®iÖn nμy ®Òu g©y nªn c¸c ®iÖn
0 ϕ I”2 U2 A I2X ¸p d¸ng trªn R vμ X. CÇn chó ý r»ng c¸c
2 I2R Trong ph−¬ng ph¸p nμy th«ng th−êng ng−êi ta hay tÝnh to¸n the phô t¶i ë cuèi ®−êng
B thμnh phÇn ®iÖn ¸p d¸ng trªn R sÏ trïng
I2 d©y I”2. Vμ nÕu m¹ng ng¾n th−êng bá qua Ic2. vμ trong tÝnh to¸n th−êng sö ®ông ®iÖn
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:
+ Dùng: Tõ A x©y dùng c¸c ®o¹n th¼ng:
ΔU = ΔU + j∂U
AB = I2R song song víi I2 ΔU = 3 ( I”2 R.cosϕ2 + I”2X.sinϕ2)
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)
Tõ C ta tiÕp tôc x©y dùng c¸c ®o¹n th¼ng: (c¸c thμnh phÇn ®iÖn ¸p d¸ng do Ic2 g©y + V× phô t¶i th−êng cho d−íi d¹ng c«ng suÊt (nh©n 2 vÕ «øi U2).
nªn trªn Z).
P"2 R + Q" 2 X P" 2 X − Q" 2 R
ΔU = vμ ∂U =
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
§o¹n AE chÝnh lμ ΔU, cßn OE chÝnh lμ U1 = U2 + ΔU
Tõ ®å thÞ vect¬ → U1 = (U2 + ΔU )2 + ∂U 2 → DU = U1 − U2
Nh− vËy víi U2 biÕt tr−íc cïng c¸c dßng I2; Ic2 ta ®· x¸c ®Þnh ®−îc U1 → lóc ®ã tæn
thÊt ®iÖn ¸p trªn ®−êng d©y sÏ chÝnh lμ: + T−¬ng tù nÕu biÕt U1 ; I’1 (P’1 ; Q’1) ta còng x¸c ®Þnh ®−îc ΔU
http://www.ebook.edu.vn
- P'1 R + Q'1 X P' X − Q'1 R ΔU 100
ΔU = +j 1 ΔU% = .100 = 2
.∑ ( Pij rij + Qij x ij )
U1 U1 Udm 1000.Udm
§iÖn ¸p cuèi nguån: U2 = U1 − ΔU
Trong ®ã: ΔU - [V].
Pij ; Qij - [kW] ; [kVAr].
→ U2 = OA = OF − AF = U1 − δU 2 − ΔU
2
→ DU = U1 − U2 Udm - [kV].
rij ; xij - [Ω].
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:
a) §Æc ®iÓm chung cña m¹ng ph©n phèi: + V× coi m¹ng lμ tuyÕn tÝnh nªn chóng ta
+ Cã ®iÖn ¸p thÊp vμ ®−êng d©y ng¾n → bá qua tæng dÉn cña s¬ ®å thay thÕ. R3 + jX3 cã thÓ sö dông nguyªn t¾c xÕp chång.
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
0 1 2 3 cïng cña m¹ng (®iÓm 3) b»ng tæng tæn
c«ng suÊt ®Çu vμ cuèi ®−êng d©y).
+ Sù chªnh ®iÖn ¸p gi÷a c¸c ®iÓm nót kh«ng ®¸ng kÓ → cã thÓ dïng ®iÖn ¸p ®Þnh thÊt ®iÖn ¸p g©y ra bëi 3 phô t¶i trªn c¸c
p1 + jq1 p2 + jq2 p3 + jq3
møc ®Ó tÝnh. ®o¹n tõ phô t¶i ®Õn ®Çu nguån:
+ 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
Víi nh÷ng gi¶ thiÕt nh− vËy viÖc tÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p m¹ng ph©n phèi trë nªn kh¸ ΔU3 = ΔU01 + ΔU02 + ΔU03 = + +
®¬n gi¶n → DU = ΔU. Udm Udm Udm
Tæng qu¸t:
b) TÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p cho ®−êng d©y cã nhiÒu phô t¶i tËp trung:
ΔU =
∑ (pi Ri + qi X i )
+ XÐt m¹ng PP cung cÊp cho 3 phô t¶i t©ph chung nh− (HV). Udm
0 1 2 3
ΔU 100
S1 = p1 + jq1 S2 = p2 + jq2 S3 = p3 + jq3 ΔU% = .100 = 2
.∑ ( pi Ri + qi X i )
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
0 1 2
S23
3 Ri ; Xi - ®iÖn trë vμ ®iÖn kh¸ng tõ phô t¶i i vÒ nguån [Ω].
S1 S2 S3 Chó ý: BBiÓu thøc tæng qu¸t trªn chØ ®−îc dïng ®Ó tÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p tõ nguån
®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
0 2 + §−êng d©y bá qua ®iÖn kh¸ng: ë
l01 nh÷ng tr−êng hîp sau: (®−êng d©y CC
TÝnh ΔU theo c«ng suÊt ch¹y trªn c¸c ®o¹n: lx
l02 cho phô t¶i cã cosϕ = 1….)
0 r01 + jx01 1 r12 + jx12 2 r23 + jx23 3 - m¹ng h¹ ¸p r0 > > > x0 …
P01 + jQ01 P12 + jQ12 P23 + jQ23 100
ΔU% =
2
r0 ∑ pi Li (§−êng d©y th−êng cïng 1 tiÕt diÖn)
P01r01 + Q01 x01 P12 r12 + Q12 x12 P23 r23 + Q23 x 23 1000.Udm
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 = dΔU =
r0 p0 l x dl
Udm Udm
http://www.ebook.edu.vn
- Tæn thÊt trªn toμn bé ®o¹n d©y: 40 x 9 ,48 + 29 x 25 ,6 40 x 25 ,6 − 29 x 9 ,48
= + j = 10 + j 6 ,8 kV
110 110
r0 p0 l x r p l2 − l2
ΔU12 = ∫l 02 dΔU = ∫l 02
l l
dl = 0 0 . 02 01 §iÖn ¸p ®Çu nguån:
01 01 Udm Udm 2
=
r0 p0 l02 + l01
. .( l02 − l01 ) U1 = (U 2 + ΔU ) + (δU ) =
2 2
(110 + 10 )2 + (6 ,8 )2 ≈ 120,19 kV
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
2 δU ϕ1
XuÊt ph¸t tõ (HV) → tgϕ =
r P .l ' '
P .R 2 U 2 + ΔU U2 ΔU
ΔU12 = 0 2 =
U dm U dm
6 ,8
0 1 2’ tgϕ = ≈ 0 ,0567
+ S¬ ®å thay thÕ t−¬ng ®−¬ng (HV) 110 + 10
trong ®ã l12’ = l12 /2
l2’
DU = U2 – U1 = 120 – 110 = 10 kV → ϕ ≈ 3 015’
+ 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
kV. H·y x¸c ®Þnh U1 vμ gãc lÖch gi÷a chóng 800+j500 kVA S2
Z12
S”2 2 0 3 km 1 4 km → 0 Z01 1
1
M - 120
2
s¬ ®å thay thÕ
1 S2 = 40 + j30 4 km
1000+j1000 S1 Z13
60 km
kVA 500 kW S3
S2 = 40 +j30 MVA 3 3
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
Qc 2 2 B b .60
= 1 MVAr
2
→ Z12 = 4x0,63 + j4x0,355 = 2,52 + j1,420 Ω
2 2 2
Z13 = Z12 = 2,53 + j1,420 Ω
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
2
ΔU max = ΔU 01 + ΔU12 =
(P1 + P2 + P3 )R 01 + (Q1 + Q2 + Q3 ) P2 R 2 + Q2 X 2
+
§iÖn ¸p d¸ng: U dm U dm
P" 2 R12 + Q" 2 P" X − Q" 2 R12
ΔU = ΔU + jδU = + j 2 12
U2 U2 Thay c¸c tham sè víi Udm = 10 kV → ΔUmax = 571 V
http://www.ebook.edu.vn
- 5.4 TÝnh to¸n m¹ng ®iÖn kÝn: Tõ s¬ ®å thay thÕ ta cã s¬ ®å tÝnh to¸n nh− HV
S01 S12 S20’
1) Kh¸i niÖm chung: 0 1 2 0’
§Ó n©ng cao ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn ng−êi ta th−êng sö dông m¹ng ®iÖn kÝn. Lμ Z01 Z12 Z20’
m¹ng ®iÖn mμ mçi hé dïng ®iÖn ®−îc cung cÊp Ýt nhÊt tõ 2 phÝa. M¹ng ®iÖn kÝn ®¬n Stt1 Stt2
gi¶n nhÊt lμ ®−êng d©y kÐp CC§ cho 1 phô t¶i. Ngoμi ra m¹ng ®iÖn kÝn cã thÓ lμ
m¹ng vßng do mét nguån cung cÊp hoÆc m¹ch ®−êng d©y chÝnh cã 2 nguån cung Q c 01 Q
cÊp.
Trong ®ã: T¹i nót ta cã S tt1 = S1 + ΔS B1 − j − j C12
2 2
1
A B A B
QC12 Q
S1 ta cã S tt 2 = S 2 + ΔS B 2 − j − j C 20'
S 2 S1 S2 S3 2 2
A
m¹ng ®iÖn kÝn gån
S2 m¹ng ®iÖn kÝn gåm ë ®©y ®Ó cã 1 vÝ dô chung nhÊt ta chän mét s¬ ®å cã 2 nguån cung cÊp nh− HV
®−êng d©y m¹ch kÐp 3
2 nguån cung cÊp
S3 A Z1 1 Z12 2 Z2 B
m¹ng ®iÖn kÝn kiÓu SA1 S12 SB2
m¹ch vßng (1 nguån) S1 S2
¦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¶
- T¨ng c−êng tÝnh liªn tôc cung cÊp ®iÖn (v× mçi hé ®−îc 2 nguån cung cÊp), thiÕt S1 ; S2 lμ tri sè lín nhÊt. BiÕt Z1 ; Z2 ; Z12 ; UA ; UB ( UA ≠ UB ) → CÇn ph¶i x¸c
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 )
-
tæn thÊt c«ng suÊt vμ ®iÖn ¸p ®Òu lín, cã thÓ v−ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp. (5.1)
- Thùc hiÖn b¶o vÖ cho m¹ng kÝn cã phÇn phøc t¹p h¬n so víi m¹ng hë,
th−¬ng ph¶i dïng b¶o vÖ cã h−íng hoÆc b¶p vÖ cã kho¶ng c¸ch. Thay dßng ®iÖn nh¸nh b»ng c¸c dßng phô t¶i I1 ; I2
- 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 UA – UB = 3 ( IA1Z1 + (IA1 – I1)Z12 –(I1 + I2 – IA1)Z2)
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:
1-Bá qua tæn thÊt c«ng suÊt trong c¸c ®o¹n. = 3 [I A1 (Z1 + Z 2 + Z12 ) + I1 (Z12 + Z 2 ) − I 2 Z 2 ]
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::
VÝ dô: cho m¹ng ®iÖn nh− HV. UA – UB = 3 (IA1.ZΣ - I1.Z1B – I2.Z2B) (5.2)
0 ΔSFe ΔSFe
0 Z01 1 0’
2
I1 .Z Σ + I 2 Z 2 B U A − U B
Rót ra: I A1 = + (5.2)
ZΣ 3ZΣ
1 2 ZB1 ZB2 Tõ (5.2) ta thÊy dßng trªn ®o¹n A → 1 gåm cã 2 thμnh phÇn:
+ Thμnh phÇn chñ yÕu phô thuéc vμo phô t¶i 1 vμ 2 cïng tæng trë trong m¹ch.
B1 B2
S1 S2
S1 S2
http://www.ebook.edu.vn
- + Thμnh phÇn thø 2 gäi lμ thμnh phÇn dßng ®iÖn c©n b»ng chØ phô thuéc vμo ®é SA1 S12 SB2
A 1 2 B
lÖch ®iÖn ¸p gi÷a A vμ B (UA - UB) vμ tæng trë cña m¹ch, mμ kh«ng phô thuéc vμo
ZA1 Z2
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
I A1 = 1 1B (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:
Tõ (5.3) cho ta rót ra qui t¾c x¸ ®Þnh dßng ®iÖn ®i tõ nguån ra nh− sau:
SA1 = PA1 + jQA1 =
(P1 + jQ1 )Z1B + (P2 + jQ2 )Z 2 B
“ LÊy tÝnh c¸c dßng ®iÖn phô t¶i víi c¸nh tay ®ßn (tÝnh b»ng tæng trë ZiB tõ phô t¶i
t−¬ng øng ®Õn nguån bªn kia vμ chia cho tæng trë gi÷a hai nguån”. T−¬ng tù ta cã: ZΣ
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
Trong ®ã Z1A = Z1 vμ Z2A = Z1 + Z2 PA1 = ; Q A1 =
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
+ Trong thùc tÕ phô t¶i th−êng cho d−íi d¹ng c«ng suÊt: ∑ S i Z iB
i =1
S A1 = (5.5)
ZΣ
S1 = P1 + jQ1 ; S2 = P2 + jQ2 Tõ (5.3) nh©n c¶ 2 vÕ víi 3U dm
⎛ x ⎞ ⎛ x ⎞
V×: Z iB = (r0 + jx 0 )L iB = ⎜1 + j 0 ⎟r0 L iB = ⎜1 + j 0 ⎟R iB
⎜ ⎟ ⎜
S1 Z1B + S 2 Z 2 B ⎝ r0 ⎠ ⎝ r0 ⎟
⎠
→ S A1 = (5.4)
ZΣ
⎛ x ⎞ ⎛ x ⎞
Z Σ = ∑ Z iB = ∑ ⎜1 + j 0 ⎟r0 L iB = ⎜1 + j 0 ⎟r0 ∑ L iB
⎜ ⎟ ⎜
+ Tæng qu¸t cho m¹ng kÝn cã n phô t¶i gi÷a 2 nguån A; B
⎝ r0 ⎠ ⎝ r0 ⎟
⎠
n n
∑ S i Z iB ⎛ x0 ⎞ ⎛ x ⎞ ∑ S i R iB
→ S A1 = i =1 = ⎜1 + j
⎜
⎟r0 LΣ = ⎜1 + j 0 ⎟R Σ
⎟ ⎜ → S A1 = 1
ZΣ
(5.5)
⎝ r0 ⎠ ⎝ r0 ⎟
⎠ RΣ
+ Sau khi x¸c ®Þnh ®−îc c«ng suÊt ®i ra tõ 2 nguån A; B lμ SA1 vμ SB2 cã thÓ t×m
®−îc c«ng suÊt trªn c¸c nh¸nh ë gi÷a. ChiÒu cña S12 (HV) lμ gi¶ thiÕt vμ ë tr−êng NghÜa lμ c«ng suÊt ph©n bè theo ®iÖn trë t¸c dông cña m¹ng. M¹ng ®ång nhÊt kh«ng
hîp nμy ta cã S12 = SA1 – S2 . NÕu S12 tÝnh ra cã trÞ sè d−¬ng nghÜa lμ chiÒu chän nhÊt thiÕt ph¶i cã tiÕt diÖn ®ång nhÊt mμ chØ cÇn cã x9/r0 = const.
trªn h×nh vÏ lμ ®óng víi chiÒu thùc. Cßn ng−îc l¹i (nÕu S12 mμng dÇu ©m) th× chiÒu
cña S12 lμ chiÒu nguîc l¹i víi chiÒu cña HV. + M¹ng cã cïng tiÕt diÖn: r0 = const. th«ng th−êng th× x0 = const.
∑ 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
®iÓm ph©n c«ng suÊt. V× S bao gåm c¶ P vμ Q. → Nªn ®iÓm ph©n c«ng suÊt trong ∑ S i LiB
S A1 = = 1
m¹ng ®iÖn kÝn cã thÓ lμ duy nhÊt hoÆc còng cã thÓ lμ riªng rÏ. NghÜa lμ tån t¹i c¶
®iÓm ph©n c«ng suÊt t¸c dông (ký hiÖu lμ ) vμ cã c¶ ®iÓm ph©n c«ng suÊt ph¶ng
(r0 + jx 0 )LΣ LΣ
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
- VÝ dô 1: Nguån A CC§ cho 2 phô t¶i S1 ; S2 theo m¹ng kÝn tμon bé ®−êng d©y lμ + Lóc vËn hμnh b×nh th−êng cÇn x¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt ΔUmax tõ nguån
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
®Þnh ®iÓm ph©n c«ng suÊt ph©n c«ng suÊt chung cho (P & Q) lμ ®iÓm nhËn c«ng suÊt tõ 2 phÝa → nªn ®iÓm ®ã
1 lμ tròng nhÊt, cã nghÜa lμ cã ®iÖn ¸p thÊp nhÊt.
S1 = 10-j10 MVA
SA1 Tãm l¹i trong m¹ng ®iÖn kÝn muèn x¸ ®Þnh ΔUmax lóc b×nh th−êng sÏ ph¶i
8 km 4 km tiÕn hμnh c¸c b−íc sau:
A
S12 - X¸c ®Þnh c«ng suÊt trªn c¸c nh¸nh SA1; SA2 ; S12.
8 km - X¸c ®Þnh ®iÓm ph©n c«ng suÊt. NÕu ®iÓm ®ã lμ duy nhÊt cho P & Q th× ®iÓm
SA2
S2 = 11-j4 MVA
®ã cã ®iÖn ¸p thÊp nhÊt trong m¹ng.
2 - NÕu ®iÖn ¸p ë hai nguån b»ng nhau (UA = UB) th× ΔUmax tÝnh b»ng tæn thÊt
®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).
Gi¶i: V× m¹ng ®ång nhÊt (cïng tiÕt diÖn) → S A1 =
LΣ
ΔUmax = ΔUA12 = ΔUA2
P1 L12 A + P2 L2 A 10.(4 + 8 ) + 11.8
PA1 = = = 10 ,4 MW
LΣ 8 +4 +8 PA2 R A2 + Q A2 X A2 P R + Q A1 + P12 R12 + Q12 X 12
ΔU max = = A1 A1
QL + Q2 L2 A 10.(4 + 8 ) + 4.8 U dm U dm
Q A1 = 1 12 A = = 7 ,6 MVAr
LΣ 8 +4 +8
- Tr−êng hîp ®iÓm ph©n c«ng suÊt t¸c dông vμ ph¶n kh¸ng kh«ng trïng nhau
SA1 = PA1 + jQA1 = 10,4 + j7,6 → th× ch−a râ ®iÓm nμo sÏ cã ®iÖn ¸p thÊp h¬n, lóc nμy ph¶i tÝnh ΔU tõ
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
PA2 = = = 10 ,6 MW Trë l¹i VÝ dô 1. → cÇn x¸c ®inh ΔUmax lóc b×nh th−êng:
LΣ 8 +4 +8
Q2 L21 A + Q1 L1 A 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
Q A2 = = = 6 ,4 MVAr ph©n c«ng suÊt nªn ta ph¶i tÝnh c¶ 2 ΔU
LΣ 8 +4 +8
SA2 = 10,6 + j6,4 PA1 R A1 + Q A1 X A1 10 ,4 x 0 ,27 x 8 + 7 ,6 x 0 ,4 x 8
ΔU A1 = = = 1,345 kV
Thö l¹i: PA1 + PA2 = P1 + P2 → 10,4 + 10,6 = 10 + 11 U dm 35
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
TÝnh S12 Gi¶ thiÕt cã chiÒu nh− HV. ΔU A2 = = = 1,245 kV
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.
+ Nh− vËy trªn ®o¹n 1 2 ta cã P12 ®i tõ ®iÓm 1 → 2
cßn Q12 2→1 + Trong m¹ng ®iÖn kÝn ngoμi ΔUmax lóc vËn hμnh b×nh th−êng cßn ph¶i x¸c ®Þnh
VËy ta cã 2 ®iÓm ph©n c«ng suÊt:: ΔUmax lóc sù cè. Th−êng lμ tr−êng hîp ®øt d©y trong m¹ng ®iÖn kÝn, lóc ®ã m¹ng
- §iÓm 2 lμ ®iÓm ph©n c«ng suÊt t¸c dông trë thμnh hë, phô t¶i lín nhÊt ph¶i CC§ tõ mét nguån. Lóc nμy ph¶i xÐt sù cè
- §iÓm 1 lμ ®iÓm ph©n c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trªn ®o¹n nμo nguy hiÓm nhÊt (HV). Trong tr−êng hîp cô thÓ cã thÓ thÊy ngay
®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).
SA1 S12 SA2 SA2 = 21-j14 S21 = 10-j10
A 1 2 A’ A 2 1
S1 S2 S2 = 11-j4 S1 = 10-j10
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
S1 = 10-j10 S2 = 11-j4
21x 0 ,27 x 8 + 14 x 0 ,4 x 8 11x 0 ,27 x 4 + 4 x 0 ,4 x 4
ΔUA2 = + = 3 ,1 kV
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 2 3
SA2 S23 S2
2 3 S3
S2 S3
SA1 = 21-j14 S12 = 11-j4
A 1 2
Muèn x¸ ®Þnh ΔUmax ph¶i tiÕn hμnh c¸c b−íc sau: S1 = 10-j10 S2 = 11-j4
+ 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
+ X¸c ®Þnh ®iÓm ph©n c«ng suÊt ë ®©y cã thÓ lμ ®iÓm 1 hoÆc 2 hoÆc c¶ 2. 3 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. S1 S3
Z01 1
+ 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
thÓ thÊy ®−îc khi chung ta gi¶ thiÕt ®øt ®o¹n A-1 lóc ®ã tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt sÏ S3
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
nguon tai.lieu . vn
