Microsoft PowerPoint Chuong 1 và 2 Page 1 1BMTBD BĐNLĐC nxcuong V4 BMTBBĐ CSKTD nxcuong V5 2BMTBD BĐNLĐC nxcuong V4 Sản xuất,Truyền tải và Phân Phối Điện Năng Page 2 3BMTBD BĐNLĐC nxcuong V4 Sản xuất,[.]
1 BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 BMTBBĐ_CSKTD_nxcuong_V5 Sản xuất,Truyền tải Phân Phối Điện Năng BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Page Sản xuất, Truyền tải Phân Phối Điện Năng 220-500 220, 500 kVkV 35-110 35, 110 kVkV 380 V 400V 6-22 6, 15, kV 22 kV 400 V 380 V 400V 6-22 6, 15, kV 22 kV 380/ 220V 380 V BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Hệ Thống Biến Đổi Điện Năng Cơ Năng Chuyển động quay: động điện BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Page Hệ Thống Biến Đổi Cơ Năng Điện Năng máy phát điện BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 2.1 Công suất mạch pha 2.2 Công suất mạch pha 2.3 Phát nóng làm mát BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 BMTBBĐ_CSKTD_nxcuong_V5 Page 2.1 Công suất mạch pha 2.2 Cơng suất mạch pha 2.3 Phát nóng làm mát BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 BMTBBĐ_CSKTD_nxcuong_V5 Mạng cực Cực v tải R-L-C i cửa • Những thiết bị trao đổi lượng/tín hiệu qua cặp cực gọi mạng cửa hay mạng cực (two-terminal network) biến trạng thái dịng áp (i, v) Cực • Phương trình trạng thái phương trình mơ tả hành vi, phản ứng mạng cực thông qua biến trạng thái Ví dụ: Biến trạng thái dịng áp (i, v) cực mạng cực tải R-L-C BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Page Mạng cực Năng lượng điện thường sử dụng công nghiệp dân dụng từ nguồn điện áp dạng sin, tần số 50Hz xét điện áp dòng điện hàm điều hòa v ( t ) = Vm cos (ωt + θ v ) = 2Vrms cos (ωt + θ v ) i ( t ) = I m cos (ωt + θi ) = I rms cos (ωt + θi ) θv, θi giá trị góc pha ban đầu Vrms = Vm I , I rms = m 2 giá trị hiệu dụng BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Véc tơ pha Biểu diễn hàm điều hòa véc tơ pha V = Vrms ∠θ v I = I rms ∠θ i suất véc tơ/độ lớn (trị hiệu dụng) V đối số/góc pha I + + I θv V θi θi Dòng điện chậm pha Tải cảm Hệ số cơng suất trễ θv Dịng điện sớm pha Tải dung Hệ số công suất sớm 10 BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Page Công suất Nếu chọn gốc thời gian: t=0, I=Im i ( t ) = I m cos (ωt ) , v ( t ) = Vm cos (ωt + θ v − θi ) Công suất tức thời mạng cửa: p ( t ) = v ( t ) i ( t ) = Vm I m cos (ωt + θ v − θi ) cos (ωt ) p (t ) = p(t ) = Vm I m V I cos (θ v − θi ) + m m cos ( 2ωt + θ v − θi ) 2 Vm I m cos (θ v − θi ) V I + m m cos ( 2ωt ) cos (θ v − θi ) Vm I m − sin ( 2ωt ) sin (θ v − θi ) 11 BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Công suất p (t ) = Vm I m V I V I cos (θ v − θi ) + m m cos ( 2ωt ) cos (θ v − θi ) − m m sin ( 2ωt ) sin (θ v − θ i ) 2 Power with Sinusoids voltage [Volts] current [Amps] power [Watts] -2 -4 -6 time 12 BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Page Công suất tác dụng • Giá trị trung bình p(t) gọi cơng suất trung bình hay cơng suất tác dụng công suất thực công suất hữu công P: P= T p (t )dt T 0 Vm I m cos (θ v − θi ) = Vrms I rms cos (θ v − θi ) = Vrms I rms cos θ P = VI cos θ P= T=2π/ω: chu kỳ 13 BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Công suất tác dụng P = VI cos θ II I V θv + θ I θi Các thuật ngữ III IV • Vrms Irms hay V I giá trị hiệu dụng (root mean square) điện áp dòng điện • θ= θv − θi: góc hệ số cơng suất (góc lệch pha u, i) • cos(θ): hệ số công suất (power factor, pf) Quy ước hệ số công suất xác định góc hệ số cơng suất: IθI0 Mạng hai cực tiêu thụ cơng suất trung bình 32,14 W 15 BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Ví dụ + V Ví dụ 2.2: tính giá trị cơng suất trung bình P với: v ( t ) = 2.10 cos (ωt + 300 ) i ( t ) = 2.5 cos (ωt − 90 ) θv θ θ i I P = (10 )( ) cos (1200 ) = −25 W < Mạng hai cực phát cơng suất trung bình 25W Góc hệ số cơng suất mạch: Hệ số cơng suất mạch: 16 BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Page Công suất phản kháng Viết lại công suất tức thời mạng cửa: p (t ) = v(t )i (t ) = P + P cos(2ωt ) − VI sin(θ ) sin(2ωt ) • Ta có định nghĩa cơng suất tác dụng P = VI cos θ • Định nghĩa cơng suất phản kháng, công suất ảo, công suất vô công Q = VI sin θ 17 BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Công suất phức • Biểu diễn dạng phức đại lượng điện : V = Ve jθv I = Ie jθi P = Re (V ⋅ I * ) = VI cos θ Q = Im (V ⋅ I * ) = VI sin θ θ = θ v − θi • Định nghĩa công suất phức S = (V ⋅ I * ) = P + jQ 18 BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Page Tổng kết công suất tên gọi ký hiệu công thức đơn vị đo S = S = P + jQ = VI công suất biểu kiến Volt-Amperes (VA) P = VI cos θ công suất tác dụng Watts (W) Q = VI sin θ công suất phản kháng Volt-Ampere phản kháng (VAr) 19 BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Nếu mạng cực N tổng trở Z: Z = R + jX Z=R+jX Tính cơng suất theo định luật Ohm, ta có V = ZI * * S = V I = Z I I = I Z = I ( R + jX ) = P + jQ Vậy, P = I 2R Q = I2X 20 BMTBD-BĐNLĐC-nxcuong-V4 Page 10