Tính toán về điện trong hệ thống cung cấp điện

LêLê ViệtViệt TiếnTiến EPSDEPSD, SEE, , SEE, HUSTHUST 1.1. GiớiGiới thiệuthiệu chungchung 2.2. SơSơ đồđồ thaythay thếthế củacủa lướilưới điệnđiện NỘI DUNGNỘI DUNG 3.3. TínhTính toántoán vềvề điệnđiện trongtrong cáccác lướilưới điệnđiện hởhở 4.4. TínhTính toántoán vềvề điệnđiện trongtrong lướilưới điệnđiện kínkín đơnđơn giảngiản 1. 1. GiớiGiới thiệuthiệu chungchung •• ChúngChúng tata làmlàm gìgì? ? XácXác địnhđịnh cáccác thôngthông sốsố chếchế độđộ củacủa hệhệ thốngthống cungcung cấpcấp điệnđiện vàvà tínhtính toántoán ảnhảnh hưởnghưởng đếnđến cáccác hệhệ thốngthống cungcung cấpcấp điệnđiện vàvà trongtrong thiếtthiết kếkế. . •• TínhTính toántoán cáicái gìgì? ? –– TínhTính toántoán điệnđiện ápáp tạitại cáccác nútnút vàvà dòngdòng côngcông suấtsuất trêntrên tấttất cảcả cáccác nhánhnhánh củacủa sơsơ đồđồ cungcung cấpcấp điệnđiện –– TínhTính toántoán lựalựa chọnchọn thiếtthiết diệndiện dâydây dẫndẫn vàvà cápcáp –– KiểmKiểm tratra tổntổn thấtthất điệnđiện ápáp, , điềuđiều chỉnhchỉnh điệnđiện ápáp vàvà bùbù côngcông suấtsuất phảnphản khángkháng trongtrong lướilưới vàvà cáccác bàibài toántoán kháckhác. . •• SơSơ đồđồ thaythay thếthế hệhệ thốngthống vàvà đángđáng giágiá cáccác thôngthông sốsố chếchế độđộ 2. 2. SơSơ đồđồ thaythay thếthế củacủa lướilưới điệnđiện 2.1. 2.1. SơSơ đồđồ thaythay thếthế dâydây dẫndẫn •• ThôngThông sốsố đườngđường dâydây đặcđặc trưngtrưng chocho quáquá trìnhtrình vậtvật lýlý xảyxảy rara trongtrong dâydây dẫndẫn khikhi cócó điệnđiện ápáp đặtđặt lênlên hoặchoặc dòngdòng điệnđiện xoayxoay chiềuchiều điđi qua.qua. –– PhátPhát nóngnóng do do hiệuhiệu ứngứng Joule: Joule: ĐiệnĐiện trởtrở –– DòngDòng điệnđiện XC XC gâygây nênnên từtừ trườngtrường tựtự cảmcảm củacủa từngtừng dâydây dẫndẫn vàvà hỗhỗ cảmcảm giữagiữa cáccác dâydây dẫndẫn vớivới nhaunhau. . ĐiệnĐiện khángkháng –– ĐiệnĐiện ápáp caocao ápáp gâygây rara điệnđiện trườngtrường lớnlớn trêntrên bềbề mặtmặt dâydây dẫndẫn ((hiệnhiện tượngtượng ion ion hóahóa khôngkhông khíkhí quanhquanh dâydây dẫndẫn, , hiệnhiện tượngtượng vầngvầng quangquang) ) gâygây rara tổntổn haohao: : ĐiệnĐiện dẫndẫn –– ĐiệnĐiện ápáp xoayxoay chiềuchiều gâygây nênnên điệnđiện trườngtrường giữagiữa cáccác dâydây dẫndẫn vớivới nhaunhau vàvà vớivới đấtđất nhưnhư cáccác bảnbản tụtụ điệnđiện: Dung : Dung dẫndẫn 2. 2. SơSơ đồđồ thaythay thếthế củacủa lướilưới điệnđiện 2.1. 2.1. SơSơ đồđồ thaythay thếthế dâydây dẫndẫn •• ĐiệnĐiện trởtrở –– ĐiệnĐiện trởtrở mộtmột chiềuchiều ((ΩΩ):): F ρ R dc = ρ : Điện trở suất của dây dẫn (Ω.m) –– ĐiệnĐiện trởtrở thaythay đổiđổi theotheo nhiệtnhiệt độđộ:: –– ĐiệnĐiện trởtrở xoayxoay chiềuchiều: : mậtmật độđộ dòngdòng điệnđiện phânphân bốbố khôngkhông đềuđều do do hiệuhiệu ứngứng bềbề mặtmặt, , RxcRxc > > RdcRdc. Ở . Ở tầntần sốsố 50Hz, 50Hz, sựsự kháckhác nhaunhau khôngkhông đángđáng kểkể (~1%) (~1%) nêunêu coicoi Rxc~RdcRxc~Rdc F F : Thiết diện dây dẫn (m 2 ) )]tα(t[1RR 00t − + = t 0 : Nhiệt độ thiết kế(20 o C) R 0 : Điện trở khi t 0 (Ω) α : Hệ số nhiệt của điện trở •• ĐiệnĐiện khángkháng 0.779r D ln102 r D 4ln1 8 µ L m 4 m0 − ×=       + π = µµ 00 : : HệHệ sốsố dẫndẫn từtừ củacủa vậtvật liệuliệu chếchế tạotạo dâydây (4(4ππ.10.10 44 H/km)H/km) r: r: BánBán kínhkính ngoàingoài củacủa dâydây dẫndẫn (m)(m) 0.779r D ln0.1213fL2X m L ×=π= (H/km) (Ω/km) r: r: BánBán kínhkính ngoàingoài củacủa dâydây dẫndẫn (m)(m) DD mm : : KhoảngKhoảng cáchcách trungtrung bìnhbình hìnhhình họchọc giữagiữa cáccác dâydây dẫndẫn(m)(m) DD abab , , DD bcbc , , DD acac : : KhoảngKhoảng cáchcách phapha vớivới phapha ( ) 1/3 acbcabm DDDD ××= r D bc a b c r D bc c ba D ab D ac DDD m 26.12 3 == DD m = •• Dung Dung dẫndẫn r D ln18 10 r D ln ε2 C m 9 m 0 × = π = − ε 0 : Khoảng cách không gian ( F/m) r: Bán kính ngoài của dây dẫn (m) fC2 1 X c π = (F/km) ; (Ω/km) 9 0 1036 1 ε ×π× = r: Bán kính ngoài của dây dẫn (m) D m : Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây dân (GMD) (m) •• ĐiệnĐiện dẫndẫn 2 0 n c U P G ∆ = ∆P c0 : Suất tổn thất vầng quang (W/km) U n : Điện áp định mức (kV) (1/Ωkm) 2. 2. SơSơ đồđồ thaythay thếthế củacủa lướilưới điệnđiện 2.1. 2.1. SơSơ đồđồ thaythay thếthế dâydây dẫndẫn •• CácCác dạngdạng sơsơ đồđồ thaythay thếthế củacủa dâydây dẫndẫn –– MạngMạng 2 2 cửacửa hìnhhình ππ  HìnhHình ππ  TổngTổng trởtrở : Z=: Z= R+jXR+jX =(r=(r 00 +jx+jx 00 ).l).l R L G 2 G 2 C 2 C 2  TổngTổng trởtrở : Z=: Z= R+jXR+jX =(r=(r 00 +jx+jx 00 ).l).l  TổngTổng dẫndẫn: Y=: Y=G+jBG+jB=(g=(g 00 +jb+jb 00 ).l; (l: ).l; (l: ChiềuChiều dàidài, km), km) –– HệHệ thốngthống phânphân phốiphối ((ngắnngắn hơnhơn 80km)80km)  ĐườngĐường dâydây trêntrên khôngkhông hoặchoặc cápcáp UU≤≤22kV, l22kV, l≤≤5km: Dung 5km: Dung dẫndẫn vàvà điệnđiện dẫndẫn cócó thểthể bỏbỏ quaqua. . SơSơ đồđồ thaythay thếthế bởibởi tổngtổng trởtrở nốinối tiếptiếp  ĐốiĐối vớivới đườngđường dâydây dàidài U>22kV: U>22kV: ChỉChỉ bỏbỏ qua qua điệnđiện dẫndẫn. . 2. 2. SơSơ đồđồ thaythay thếthế củacủa lướilưới điệnđiện 2.1. 2.1. SơSơ đồđồ thaythay thếthế máymáy biếnbiến ápáp •• SơSơ đồđồ thaythay thếthế củacủa máymáy biếnbiến ápáp –– TổngTổng dẫndẫn máymáy biếnbiến ápáp (Z(Z TT )) –– SơSơ đồđồ thaythay thếthế 2 2 . r lT S U PR ∆= r rI r I TT S Uu I u ZX 2 %. ==≈ R T X T 2 0 c I P R ∆ = I U X r m = 2 r S R T X T R c X m Z T = R T + jX T ∆S 0 r I 0 I R T , X L : Điện trở và điện kháng vòng dây R c : Điện trở do tổn thất trong các cuộn dây X m : Điện kháng do từ trường S r , U r : Dung lượng MBA và điện áp ∆P I , ∆P 0 : Tổn thất có tải và không tải u I : Điện áp ngắn mạch (%) I 0 : Dòng điện không tải (từ trường) r UjIPQjPS 00000 + ∆ = ∆ + ∆ = ∆ •• MáyMáy biếnbiến ápáp 3 3 cuộncuộn dâydây –– SơSơ đồđồ thaythay thếthế Z P ∆S 0 Z S1 Z S2 ) Z Z (Z Z )ZZ(ZZ )ZZ(ZZ SPSSSPS SSSPSPP 22111 2121 1 2 1 2 1 − − − −−− −−− − + = −+= −+= TổngTổng trởtrở cuộncuộn dâydây ) Z Z (Z Z SPSSSPS 12122 2 − − − − + = r rSP r rSP SPSPSP S %.Uu j S .U∆P jXRZ 2 1 2 2 1 111 −− −−− +=+= R P-S1 , X P-S1 : Tổng trở cuộn sơ cấp – thứ cấp thứ 1 S r , U r : Dung lượng MBA và điện áp ∆P I , u I : Tổn thất có tải và điện áp có tải khi cuộn sơ cấp và thứ cấp thứ 1 kết nối với hệ thống. Cuộn thứ cấp thứ 2 mở. [...]... S7 – 3 S3 S2 4 4 Tính toán dòng công su t 4.2 Phương pháp g n úng • Tính toán lư i i n h có xét – – n dung d n ư ng dây Các gi thi t tính toán: toán: Sơ thay th có xét thành ph n i n tr , i n kháng và dung d n ( ư ng dây trên không U=110kV và cáp U=22U=110kV U=2236kV) Khi xác nh phân b dòng công su t, coi i n áp các nút t, b ng i n áp nh m c c a lư i i n n Trình t tính toán: toán: Tính phân b công... áp các nút trên lư i i 4 Tính toán dòng công su t 4.2 Phương pháp g n úng • Tính toán lư i i n không xét ph i i n) n) – n t ng d n ư ng dây (lư i phân Các gi thi t tính toán: toán: Sơ thay th ch xét thành ph n i n tr và i n kháng ư ng dây ( ư ng dây trên không trung và h áp U . chếchế độđộ củacủa hệhệ thốngthống cungcung cấpcấp điệnđiện vàvà tínhtính toántoán ảnhảnh hưởnghưởng đếnđến cáccác hệhệ thốngthống cungcung cấpcấp điệnđiện vàvà trongtrong thiếtthiết kếkế. . •• TínhTính. giácgiác :: Tải phân bố tại vị trí 8/ 15 trong khoảng cách từ đỉnh đến dáy của tam giác.       ×=∆ 2 15 8 3 T IZP •• TổnTổn thấtthất côngcông suấtsuất trongtrong máymáy biếnbiến ápáp –– TổnTổn. điệnđiện NỘI DUNGNỘI DUNG 3.3. TínhTính toántoán vềvề điệnđiện trongtrong cáccác lướilưới điệnđiện hởhở 4.4. TínhTính toántoán vềvề điệnđiện trongtrong lướilưới điệnđiện kínkín đơnđơn giảngiản 1. 1. GiớiGiới