GIÁO TRÌNH CUNG CẤP ĐIỆN Phần 2 tác giả Quyền Huy ánh trường đại học sư pham kỷ thuật thành phố hồ chí minh, tính toán thiết bị , và diễn dải sơ đồ nhất thứ , gồm các công thức tính toán thiết bị và cho dây dẫn cho phù với sơ đồ lưới điện. dùng có các bạn muốn học vê thiết kế trạm phân phối hạy máy biến áp hạ thế để phực vụ cho công ty , hay thiết kế trạm nâng trong nhà máy điện
Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy nh CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN ĐIỆN MẠNG PHÂN PHỐI 4.1 Khái quát Điện tải từ phía thứ cấp trạm biến áp phân phối cấp truyền tải phụ hay trạm biến áp trung gian cấp truyền tải đến máy biến áp phân phối qua phát tuyến sơ cấp điện áp từ 10kV đến 69kV Máy biến áp phân phối giảm áp để cung cấp cho mạng phân phối thứ cấp (hạ áp) điện áp từ 110 V đến 660 V Mạng phân phối có cấu trúc hình tia, mạch vòng kín (thường vận hành hở) phức tạp cấu trúc lưới hay cấu trúc mạng phân phối sơ cấp thứ cấp vùng cung cấp lớn với nhiều loại phụ tải yêu cầu tính liên tục cung cấp điện Mạng phân phối sơ cấp thứ cấp phải phân phối đến tận nơi tiêu thụ nên tổng chiều dài lớn nên vấn đề chất lượng điện áp quan tâm chủ yếu thiết kế đường dây phải đảm bảo độ sụt áp cho phép Trong tính toán mạng phân phối, cần đưa số giả thiết sau: Do điện áp thấp so với điện áp truyền tải, chiều dài đường dây ngắn nên không xét ảnh hưởng điện dung đường dây Ngoại trừ, cáp ngầm có chiều dài lớn lúc công suất kháng điện dung phát lớn PX QR Bỏ qua thành phần vuông góc công thức tính sụt áp thành phần U không đáng kể điện trở lớn hệ số công suất thấp Dùng điện áp định mức m công thức tính sụt áp tổn thất công suất 4.2 Sơ đồ thay lưới điện Đường dây Mô hình đầy đủ đường dây phân phối đặc trưng thông số như: điện trở, điện kháng, điện dung điện dẫn Điện kháng điện dung ảnh hưởng từ trường điện trường quanh dây dẫn Điện dẫn shunt giải thích dòng rò chảy qua cách điện ion hóa không khí Tính toán xác mức độ ảnh hưởng thông số đường dây phức tạp nên thực tế tùy theo yêu cầu mức độ xác mô hình mục đích nghiên cứu mà sử dụng mô hình đường dây hình (Hình 4.1.a) hay mô hình đường dây đơn giản hoá Zl rl jx l ro jx o .l Yl g l jb l g o jb o .l (4.1) Ở đây: rl, xl, gl bl điện trở, cảm kháng, điện dẫn dung dẫn đường dây; ro, xo, go bo điện trở, cảm kháng, điện dẫn dung dẫn đơn vị chiều dài (km); l chiều dài dây dẫn (km) Số liệu định hướng cho xo bo trình bày ôû baûng 4.1 D x 0.145 lg( ) 0.0157 (/km) r D=0,5; 1,5; 2,5; 5; 8; 14m (0,4; 15; 22; 110; 220; 500kV) ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM feee.hcmute.edu.vn 41 Giáo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy nh Đối với mạng điện khu vực điện áp đến 110kV ý đến tiết diện tối thiểu hạn chế vầng quang điện, sơ đồ thay thường bỏ qua thông số điện dẫn gl (Hình 4.1.b), mạng điện địa phương chiều dài đường dây không vượt 100km điện áp đường dây không vượt 69 kV thường bỏ qua tổng dẫn (Hình 4.1.c) Riêng với đường dây cáp điện áp d từ (6 ÷ 10) kV thấp mạng điện chiều (xo= 0, bo= 0) nên sơ đồ thay trở (Hình 4.1.d) Bảng 4.1 Số liệu định hướng cho xo bo Điện áp, kV 22 - Trên không - Cáp 35 - Trên không - Cáp 110 - Trên không - Caùp xl rl bl gl rl xo Ω/km 0.40 0.11 0.40 0.125 0.40 0.17 2.75 xl rl bl bl xl Q0 kVar/km 100 100 35 140 2.75 gl a bo 10-6, 1/Ωkm 2.8 c Hình 4.1 Mô hình đường dây thông số tập trung bl rl b d Máy biến áp Các máy biến áp thường sử dụng trạm máy biến áp hai cuộn dây, máy biến áp ba cuộn dây máy biến áp tự ngẫu Đôi mạng điện có máy biến áp điều chỉnh bổ sung Các máy biến áp sử dụng để tối ưu hoá chế độ làm việc mạng hệ thống điện a Mô hình máy biến áp hai cuộn dây Đối với máy biến áp ba pha hai cuộn dây tính toán thường dùng sơ đồ thay hình với bốn thông số đặc trưng cho trình tải điện qua điện trở rT, cảm kháng xT, điện dẫn gT cảm dẫn bT, đó: Tổng trở máy biến áp ZT phản ánh tượng tổn thất công suất tác dụng hiệu ứng Joule tượng tổn thất công suất phản kháng tổn từ hai cuộn dây: Ở đây: ZT = rT + jxT (4.2) rT = r1 + r’2; (4.3) xT = x1 + x’2; (4.4) Với: r’2 x’2 điện trở cảm kháng cuộn thứ cấp qui đổi cuộn sơ cấp Tổng dẫn YT phản ánh tượng tổn thất công suất lõi thép máy biến áp: phát nóng dòng Foucault tổn hao gông từ ĐH Sư phạm Kỹ thuật Tp HCM feee.hcmute.edu.vn 42 Giaùo trình cung cấp điện PGS.TS Quyền Huy nh YT = gT + jbT (4.5) Với: gT bT điện dẫn dung dẫn máy biến áp kT ZT xT rT kT S0 YT a b Hình 4.2 Mô hình máy biến áp tuyến tính hai cuộn dây Có thể thay tổng dẫn YT phụ tải S S0 P0 jQ Với: P0 tổn hao không tải dòng Foucault Q0 tổn hao gông từ Các thông số nêu máy biến áp, xác định từ thí nghiệm ngắn mạch (với dòng định mức), thí nghiệm không tải (với áp định mức), bao gồm: tổn thất ngắn mạch PN, tổn thất không tải Po, điện áp ngắn mạch UN dòng điện không tải Io S 2ñm PN 3I rT rT U ñm ñm (4.6) Suy ra: rT PN [kW].U 2ñm [kV ].10 [] S 2ñm [kVA ] (4.7) Đối với máy biến áp rT