CHƯƠNG 03 MẠCH ĐIỆN 3 PHA

BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 89 CHƯƠNG 03 MẠCH ĐIỆN 3 PHA  3.1 TỔNG QUAN VỀ NGUỒN ÁP PHA CÂN BẰNG: 3.1.1 ĐỊNH NGHĨA: Nguồn áp pha cân (hay nguồn áp pha đối xứng) tập hợp bao gồm nguồn áp xoay chiều hình sin: biên độ; tần số; lệch pha thời gian đôi 120 3.1.2 PHÂN LOẠI: Tùy thuộc vào trạng thái lệch pha thời gian nguồn áp hệ thống, có: Nguồn áp pha thứ tự thuận Nguồn áp pha thứ tự nghịch Xét nguồn áp pha sau đây:  vb  t   V v c  t   V   v a t  V 2.sin t   2.sin  t  240  2.sin t  120o (3.1)  o Vc  Các nguồn áp xoay chiều: va; vb; vc theo thứ tự chậm pha thời gian 120o định nghĩa nguồn áp pha thứ tự thuận Nguồn áp pha thứ tự thuận biểu diễn theo dạng phức đây:  Va  V  Va 120 o 120 o  o Vb  Vb  V   120o (3.2)  Vc  V   240o HÌNH 3.1: Các vector phase biểu diễn nguồn áp pha thứ tự thuận Các vector phase biểu diễn nguồn áp pha thứ tự thuận trình bày hình 3.1 Tương tự, nguồn áp pha thứ tự nghịch gồm nguồn áp xoay chiều: va; vb; vc theo thứ tự nhanh pha thời gian 120o Nguồn áp pha thứ tự nghịch có biểu thức tức thời áp phức biểu diễn sau:  vb  t   V v c  t   V   v a t  V 2.sin t   2.sin  t  240  2.sin t  120o  (3.3) Vb 120 o  o 120 Va o  V a  V  0o  Vc  Vb  V  120o  Vc  V  240o (3.4) HÌNH 3.2: Các vector phase biểu diễn nguồn áp pha thứ tự nghịch Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 90 3.1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐẤU NGUỒN ÁP PHA CÂN BẰNG : Khi vận hành, nguồn áp pha cân đấu theo sơ đồ Y hay sơ đồ  3.1.3.1.NGUỒN ÁP PHA ĐẤU Y: Muốn thực sơ đồ đấu Y, ta cần tạo điểm nối chung cho nguồn áp Điểm chung nguồn áp gọi trung tính nguồn Điểm chung giao điểm đầu nguồn áp dấu  TRƯỜNG HỢP NGUỒN PHA THỨ TỰ THUẬN: Các áp pha áp nguồn áp sơ đồ Y, ta có :    -  Vc n Vb -      Vca  Vcn    Van           Vab  Van    Vbn        Vbn  Vcn  Vbn  Vb  V   120o   (3.5) Van 120 o  Van o 120 o Vcn  Vc  V   240      Vcn  Vbn  Các thành phần áp dây gồm: Vab ; Vbc ; Vca Theo qui ước áp phức dùng số; ta có      Vbc  Vbn    Vcn       định nghĩa sau:: Vab  Van  Vnb    (3.6) Tương tự     HÌNH 3.4: giản đồ vector phase áp dây áp pha nguồn áp pha cân đấu Y   Vc c HÌNH 3.3: phương pháp biểu diễn sơ đồ Y cho nguồn áp pha cân  Vab  Van  Vbn Vb b  b c o  - n Van  Va  V   Va a   -+ Điện áp dây điện áp xác định đầu a,b, c  Va + - - Điện áp pha: điện áp xác định đầu a,b hay c đến trung tính n a + Trong hình 3.3, trình bày sơ đồ biểu diễn sơ đồ Y; đầu nguồn a, b, c cung cấp đến tải pha n điểm trung tính nguồn Nguồn áp pha cần đấu Y có giá trị điện áp phân thành hai nhóm: Vbc  Vbn  Vcn (3.7)  Vca  Vcn  Van Áp dây xác định theo hai phương pháp: giản đồ vector phase hay số phức.Khi dùng giản đồ vector có kết trình bày hình 3.4 Giản đồ vector biểu diễn theo phương pháp khác trình bày hình 3.5 Trong trường hợp áp dụng số phức để xác định điện áp dây theo điện áp pha cho trước, ta có phương pháp tính trình bày sau Vca  Vcn  Van  o Vbc 120  Vbn 120 o  Vab HÌNH 3.5: giản đồ vector phase áp dây áp pha nguồn áp pha đấu Y Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 91 Suy ra:    Vab  Van  Vbn  V  0o  V   120o      Vab  V  V  cos 1200  j.sin 120o         1   j   V  30o Vab  V  2       Vbc  V   90 Tính tương tự ta suy : o  Vca  V   210o Tóm lại, áp dây phức nguồn pha thứ tự thuận đấu Y có dạng sau:  Vab  V  30o  Vbc  V   90o (3.8)  Vca  V   210o Tóm lại với nguồn áp pha cân thứ tự THUẬN: Biên độ điện áp dây gấp điện áp dây gấp lần biên độ điện áp pha hay giá trị hiệu dụng lần giá trị hiệu dụng điện áp pha Khi so sánh góc lệch pha điện áp pha điện áp dây (có số mở đầu giống nhau), điện áp dây sớm pha điện áp pha 30 TRƯỜNG HỢP NGUỒN PHA THỨ TỰ NGHỊCH: Các áp pha áp nguồn áp sơ đồ Y, ta có :         Vbc  Vbn    Vcn       Van  Va  V  o Vbn  Vb  V  120o   (3.9)  Vcn  Vcn  Vc  V  240o Các   thành phần áp  Vbn dây gồm:    Van 120 Vab ; Vbc ; Vca định nghĩa theo quan hệ (3.6) (3.7) Áp dây xác định theo giản đồ vector phase trình bày hình 3.6 Giản đồ vector biểu diễn theo phương pháp khác trình bày hình 3.7 120 o  Van o  Vcn      Vca  Vcn    Van        Vbn      Vab  Van    Vbn      HÌNH 3.6: giản đồ vector phase áp dây áp pha nguồn áp pha cân đấu Y Khi áp dụng số phức để xác định điện áp dây theo điện áp pha cho trước, ta có kết tính tốn sau Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 92 Suy ra:     Vab  Van  Vbn  V  0o  V  120o    Vbn   Vab  Vab  V  V cos 1200  j.sin 120o         1   j   V   30o Vab  V   2       Vbc 120  Van o 120 o  Vcn  Vca  Tính tương tự ta suy : Vbc  V  90o  Vca  V  210o Tóm lại, áp dây phức nguồn HÌNH 3.7: giản đồ vector phase áp dây áp pha nguồn áp pha đấu Y pha thứ tự nghịc đấu Y có dạng sau:  Vab  V   30o  Vbc  V  90o (3.10)  Vca  V  210o Tóm lại với nguồn áp pha cân thứ tự THUẬN: Biên độ điện áp dây gấp điện áp dây gấp lần biên độ điện áp pha hay giá trị hiệu dụng lần giá trị hiệu dụng điện áp pha Khi so sánh góc lệch pha điện áp pha điện áp dây (có số mở đầu giống nhau), điện áp dây chậm pha điện áp pha 30 3.1.3.2.NGUỒN ÁP PHA ĐẤU : Muốn thực phương pháp đấu dạng , cần dựng đỉnh sơ đồ ; đỉnh sơ đồ  giao điểm hai đầu không dấu nguồn áp pha    Va Vc Sơ đồ mô tả phương pháp đấu nguồn áp pha theo sơ đồ  trình bày hình 3.8 Va  Vab  Vca  Vb   Vab  Vc  Vb   Vca Vbc Vbc Trong sơ đồ , nguồn áp có điện áp dây Trong trường HÌNH 3.8: phương pháp biểu diễn sơ đồ  nguồn áp pha hợp áp dây nguồn điện áp nguồn áp xoay chiều hình thành sơ đồ  Giả sử ba nguồn áp tạo thành sơ đồ  thứ tự thuận, ta suy áp dây cấp đến tải là:     Va  Vab  V  0o Vb  Vbc  V   120o  (3.11)  Vc  Vca  V   240o Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 93 3.2 PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH PHA CÂN BẰNG: Mạch pha gọi cân khi: Nguồn áp pha cấp đến tải nguồn pha cân (đấu Y hay đấu ) Tải pha cân bằng, tải đấu theo dạng Y hay  Ta cần ý đến định nghĩa cho tải pha cân Tải pha gọi cân khi: Tổng trở phức tải hồn tồn Hay tải có giá trị tổng trở nhau; hệ số công suất tải tính chất Khi khảo sát tổng quát quan tâm đến tổng trở đường dây truyền tải , với mạch pha cân bằng, giá trị tổng trở đường dây truyển tải Chúng ta chia mạch điện pha thành dạng: Nguồn Y; tải Y Nguồn Y; tải  Nguồn ; tải Y Nguồn ; tải   Va A Zt Zd B Zt Zd C Zt - + Zd a  IaA  N - n b + 3.2 TRƯỜNG HỢP NGUỒN Y TẢI Y: Vb  Mạch pha cân tổng qt có dạng trình bày hình 3.9 Muốn xác định giá trị dòng áp đặt ngang qua hai đầu tải, áp dụng phương trình điện nút nút N chọn trung tính n làm nút chuẩn Gọi IbB  c - + Vc  IcC Zdn  INn HÌNH 3.9: Mạch pha cân bằng, nguồn Y tải Y  VN áp phức nút N so với nút chuẩn, phương trình điện nút viết nút N (trung tính tải) có dạng sau:        VN  Va VN  Vb VN  Vc VN    0 Zd  Zt Zd  Zt Zd  Zt Zdn (3.12)          Va  Vb  Vc   VN    Z Z  Zdn   Zd  Zt   t  d      (3.13) Hay:  Vì nguồn pha cân bằng, ta có:    Va  Vb  Vc  (3.14)  Từ quan hệ (3.13) (3.14) suy ra: VN  , nút n N đẳng Nói cách khác n N điện thế, ta xem hai nút trùng thành nút Suy ra, tải pha cân dịng phức qua dây trung tính đạt giá trị :  INn   VN  0 Zdn Zdn (3.15) Tóm lại mạch pha cân khơng có dịng qua trung tính Trong thực tế với Tải pha cân không cần nối dây dẫn từ trung tính nguồn đến trung tính tải Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 94  Va Zd - + a A I aA Zd b - Zt B Va  + Vb - N n B  IaA  + - + Vb Zd b A    Zd a Zt IbB n N   c IbB Zd Zt C Zd c C - + Vc   I cC n +  - N I cC Vc n N HÌNH 3.10: Thay mạch pha cân bằng, nguồn Y tải Y mạch pha Khi n N trùng theo kết đẳng thế, tách mạch điện pha cân thành mạch pha tương đương, xem hình 3.10 Giải riêng mạch pha tương đương, ta tìm thơng số dòng áp tải cho riêng pha, giá trị tìm thơng số mạch pha Từ phân tích suy ra: Dịng điện từ nguồn cung cấp vào phụ tải xác định sau:  I aA   Va Zd  Zt ;   IbB  Vb Zd  Zt ;  I cC   Vc Zd  Zt (3.16) Điện áp đặt ngang qua hai đầu tải pha đươc xác định theo cầu phân áp :    V AN  Zt I aA   (3.17) Zd  Zt   VBN  Zt IbB   Zt Va Zt Vb (3.18) Zd  Zt   VCN  Zt I cC  Zt Vc (3.19) Zd  Zt Công suất phức tiêu thụ tải toàn bô tải pha xác định sau: Công suất phức tiêu thụ tải pha AN :   *  SA  V AN I  aA  Zt I aA (3.20) Tương tự công suất phức tiêu thụ pha BN CN là:   SB  Zt IbB (3.21) Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG   95 SC  Zt I cC (3.22) Công suất phức tiêu thụ tải pha cân là:      S3pha  Sa  Sb  Sc  Zt  IaA   IbB 2  IcC   (3.23) Với mạch pha cân bằng, dòng hiệu dụng xác định theo quan hệ (3.16) dịng hiệu dụng qua pha phụ tải , ta có:    I aA  IbB  I cC  Ipha (3.24) Suy ra:  S3pha  3.Zt Ipha (3.25) Gọi phần thực tổng trở pha tải Re(Zt )  Rt , giá trị thành phần điện trở tải; phần ảo tổng trở pha tải Im(Zt )  XL  X c , giá trị thành phần (XL – Xc ) tải Từ quan hệ (3.25) suy ra:  2 S3pha  (3.Rt Ipha )  j 3.(XL  Xc ).Ipha      (3.26) Hay:     S3pha  3.Vpha.Ipha.cos   j 3.vpha.Ipha.sin   (3.27)    Vpha áp pha hiệu dụng đặt ngang qua hai đầu pha tải V AN ; VBN ; VCN áp phức đặt ngang qua hai đầu pha tải, tải pha cân nên:    VAN  VBN  VCN  Vpha (3.28) Ipha dòng hiệu dụng qua mổi pha tải   cos : hệ số công suất tải Z t , với cos    - + Va IaA - b IbB B Zd  IcC -  Zd Zdn + VBC C - + - c + VAB   Vc  + Vb Zt A   n Zd a  INn  + Zt Zt + Zt    VAN   Re Zt Zt   IaA  IbB  IcC  Ipha  Idaây N + Rt        - VAN  VBN  VCN  Vpha  - VAB  VBC  VCA  Vdây VBN VCN HÌNH 3.11: Thơng số áp dòng tải pha cân bằng, nguồn Y tải Y Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 96 Vdây áp dây hiệu dụng đặt ngang qua hai đầu tải pha đấu Y Gọi    V AB ; VBC ; VCA áp dây phức, tải pha cân ta có :    V AB  VBC  VCA  Vdaây (3.29) Theo quan hệ (3.8) (3.10) suy ra: Vdaây  3.Vpha (3.30) Cần ý với sơ đồ Y-Y (nguồn Y-Tải Y) dòng qua pha tải dịng qua dây nguồn ( Idây = Ipha ) Từ (3.27) (3.30) , ta có:   P3pha  Re  S3pha   3.Vpha.Ipha.cos       3.Vdaây Idaây cos  (3.31)   Q3pha  Im  S3pha   3.Vpha.Ipha.sin       3.Vdaây Idaây sin  (3.32) THÍ DỤ 3.1: Cho mạch pha bao gồm: nguồn pha cân bằng, thứ tự thuận, đấu Y;  Van  220  0o  V  , 50 Hz Tải pha cân bằng, đấu Y, tổng trở phức: Zt  16  12j   / pha     tổng trở đường dây pha Zd  0,  0, 1j   / pha Xác định:   a./ Dòng pha hiệu dụng qua pha tải b./ Áp pha hiệu dụng tải c./ Công suất tác dụng tiêu thụ tải pha d./ Công suất biểu kiến tổng cung cấp từ nguồn GIẢI  Với nguồn áp pha thứ tự thuận biết giá trị áp phức Van  220  0o  V  , ta suy ra:    Van  220  0o Zd  0,1  0,1j  A a Vbn  220   120o   I aA + Vcn  220   240o Thay mạch pha cân bằng mạch tương đương pha; mạch tương đương pha vẽ cho pha A trình bày hình 3.12 - n  Van  220 0o Zt  16  12j N HÌNH 3.12: Mạch tương đương pha a./ Dòng pha hiệu dụng qua tải : Dòng phức qua tải pha A là:  I aA  220 16  12j  0.1  0.1j  8.7323  6.5628j Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 97 Dòng hiệu dụng qua tải :  I a A  2 8.7323  6.5628  10.9235 A b./ Áp pha hiệu dụng pha tải : Áp dụng định luật Ohm ta có :       V A N  Z t I a A  16  12j  8.7323  6.5628j  218.4704  0.2172j  V AN  Áp hiệu dụng pha tải là: 2 218.4704  0.2172  218.4705 V c./ Công suất tác dụng tiêu thụ tải pha : CHÚ Ý: Khi tính cơng suất tác dụng ta áp dụng phương pháp sau: PHƯƠNG PHÁP 1: Áp dụng công thức P = RI2 Với tổng trở tải Zt  16  12j   / pha ; phần thực giá trị điện trở phụ tải   Nên công suất tác dụng pha tải xác định trực tiếp quan hệ sau: P 1p h a  16  10.9235  1909.1656 W Vậy: P 1pha  1909 W Suy công suất tác dụng cấp cho tải pha : P3pha  P1pha   1909.1656  5727.4968 W PHƯƠNG PHÁP 2: Áp dụng cơng suất phức Ta có :    * SA  V AN I aA   218.4704  0.2172j   8.7323  6.5628j   1909.1745  1431.8809j Suy ra:  Re(S1pha )  1909.133 W  1909 W PHƯƠNG PHÁP 3: Áp dụng quan hệ (3.31) P3pha  3.VAN.IaA cos  taûi Trong đó: cos  tải  Suy ra:    16  0, Re Zt Zt 20 P 3pha   ( 218.4705  10.9235  0.8)  5727.51 W d./ Công suất biểu kiến tổng cấp từ nguồn: PHƯƠNG PHÁP 1: Áp dụng quan hệ S = Z.I2 Zt      Re Z   Im Z   t  t    2 16  12  20  Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 98 Công suất biểu kiến tổng cấp đến pha tải: S 1pha  20  ( 10.9235)  2386.457 VA PHƯƠNG PHÁP 2: Áp dụng công suất phức Từ kết xác định câu c ( phương pháp 2) , công suất phức cấp đến pha tải :  S1pha  1909.1745  1431.8809j Suy ra:     2   S1pha  Re S1pha   Im S1pha           1909.1745  1431.8809  2386.4681 VA Làm trịn số : S1pha  2386 VA Cơng suất biểu kiến tổng cấp đến tải : S3pha  3.S1pha  3.2386  7158 VA PHƯƠNG PHÁP 3: Áp dụng công suất S3pha  Suy ra: 3.VAN.IaA S3pha   ( 218.4705  10.9235)  7159.3875 VA 3.2.2 TRƯỜNG HỢP NGUỒN Y TẢI :  Van + - a  - + n Vbn b  Zd I AB B IbB + -  Zt  Vcn ICA A  IaA c Mạch pha nguồn Y tải  trình bày hình 3.13 Với mạch pha cân có để ý đến ảnh hưởng tổng trở đường dây; giải mạch ta áp dụng phương pháp sau đây:  Zd  Zt Zd  Zt IBC C IcC HÌNH 3.13: Mạch pha cân bằng, nguồn Y tải  Biến đổi tải từ dạng  sang dạng Y ; chuyển mạch điện dạng nguồn Y tải Y để tính tốn thơng số Sau chuyển đổi giá trị tính tốn tải Y giá trị tương đương cho tải  Giải trực tiếp mạch điện cách áp dụng phương trình dịng vịng  THÍ DỤ 3.2: Cho mạch pha với nguồn áp pha cân bằng, thứ tự thuận, Van  220  0o  V  ,   tần số 50 Hz; tải pha cân đấu ; ZAB  ZBC  ZCA  Zt  12  9j    , tổng trở đường dây   cân : ZdA  ZdB  ZdC  Zd  0,    Áp dụng phép biến đổi tải từ dạng  sang Y để giải   mạch, xác định: a./ Dòng dây hiệu dụng từ nguồn cấp đến tải b./ Dòng pha hiệu dụng qua nhánh pha tải  c./ Công suất tác dụng tiêu thụ tải pha d./ Công suất biểu kiến tổng cung cấp từ nguồn GIẢI Biến đổi tổng trở phức tải  sang Y xem hình 3.14 ; với tải pha cân ta có : ZY  Z 12  9j   3j  3  Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 101  THÍ DỤ 3.3: Cho mạch pha với nguồn áp pha cân bằng, thứ tự thuận, Van  200  0o  V  ,   50 Hz; tải pha cân đấu ; ZAB  ZBC  ZCA  Zt  16  12j    , tổng trở đường dây   không đáng kể Zd     Xác định:     Van   n Vbn - I AB B  Zt IbB  -  b  Vcn ICA Zt IaA  + GIẢI a  + b./ Dòng dây phức I aA c./ Khảo sát tương quan dòng dây từ nguồn dịng pha qua nhánh tải  d./ Cơng suất phức tiêu thụ tải pha - + a./ Dòng phức I AB qua nhánh pha AB tải  A Zt IBC c C  IcC Với mạch pha cân cho HÌNH 3.15 đầu đề, hình 3.15; tổng trở đường dây khơng đáng kể, điện áp cấp đến nhánh tải  áp dây nguồn áp pha Trong trường hợp xác định trực tiếp dịng qua nhánh pha tải   a./ Dòng phức I AB qua nhánh pha AB:   I AB  V AB Zt   Vab Zt   Với áp pha Van  200  0o  V  , suy áp dây Vab  200  30o  V  , tóm lại:      I AB  200  30o 200  30o   10   6o87  A    16  12j 20  36o87  b./ Dòng dây phức I aA :     Áp dụng định luật Kirchhoff nút A, ta có: I aA  I AB  I CA Dòng phức I CA xác định theo quan hệ sau:  I CA   VCA Zt  200   210o 200   210o   10   246o87 o 16  12j 20  36 87 Suy ra:       I aA  10 1  6o87  1  246o87  10 1, 38564  1, 03923j  Tóm lại: I aA  10    36o87  30   36o87  A    c./ Nhận xét tương quan dòng pha tải dòng dây nguồn:    Với tải pha cân bằng, dòng pha phức qua nhánh tải : I AB ; I BC ; I CA có suất lệch pha thời gian đơi 120o Tính chất sớm pha hay chậm pha phụ thuộc vào tính chất nguồn áp pha thứ tự thuận hay thứ tự nghịch Sự tương quan dòng pha tải dòng dây nguồn quan sát cách trực quan giản đồ vector Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 102 Áp dụng định luật Kirchhoff1 nút A,B,C ta có quan hệ sau:    I aA  I AB  I CA   (3.33)  IbB  IBC  I AB   (3.34)  I cC  I CA  IBC  I cC  I cC    I AB   I aA  I CA  I AB 120 o 120 o   I CA  IBC 120 o  I aA   I CA  I cC         IbB  IBC    I AB  I aA  I AB    I CA          HÌNH 3.16: Các vector dòng dây nguồn dòng pha tải (Trường hợp nguồn áp pha thứ tự thuận)  IBC I AB IBC IbB   120 o      IBC I CA      I aA  I AB    I CA          IbB  IBC    I AB           I CA    IBC       IbB   I AB (3.35)      I cC  I CA    IBC       HÌNH 3.17: Các vector dịng dây nguồn dòng pha tải (Trường hợp nguồn áp pha thứ tự nghịch) Với nguồn áp pha thứ tự thuận (hình 3.16), dịng dây phức có suất tạo thành hệ thống thứ tự thuận Tương tự với nguồn áp pha thứ tự nghịch (hình 3.17), dịng dây phức có suất tạo thành hệ thống thứ tự nghịch     Nếu đặt dòng dây I aA tương ứng dòng pha I AB , dòng dây I bB tương ứng dòng pha I BC   dòng dây I cC tương ứng dòng pha I CA Dòng dây gọi tương ứng với dòng pha dịng dây dịng pha có số mở đầu ký tự Ta rút nhận xét sau: Dịng dây có suất lớn dịng pha lần Với nguồn áp pha thứ tự thuận, dòng dây chậm pha dịng pha tương ứng góc 30 ngược lại với nguồn áp pha thứ tự nghịch, dòng dây nhanh pha dòng pha tương ứng góc 30o o Áp dụng tính chất tìm nhanh kết , đọc nghiệm lại phương pháp tính vừa trình bày câu a b thí dụ d./ Cơng suất phức tiêu thụ tải pha: Với trường hợp thí dụ xác định công suất phức tiêu thụ tải pha nhiều phương pháp khác trình bày sau đây: Áp dụng công suất phức Áp dụng nguyên lý bảo tồn cơng suất Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 103 PHƯƠNG PHÁP 1: Áp dụng công suất phức   Từ dòng phức I AB áp phức V AB suy công suất phức tiêu thụ nhánh AB tải   *  SAB  V AB I AB     200  30o 10  6o87  6000  36o87  VA    Do tải pha cân cơng suất phức hai nhánh pha tải cịn lại có giá trị  với sơng suất phức SAB Suy công suất phức tiêu thụ tải pha là:   S3pha  3.SAB  3.6000  36o87  18000 36o87  VA   18 36o87 KVA      Hay:  S3pha  14400  10800j  VA   14,  10, 8j KVA      PHƯƠNG PHÁP 2: Áp dụng nguyên lý bảo toàn cơng suất Trên nhánh tải, ta có tổng trở phức là: Zt  16  12j    , thành phần điện trở tải       R  Re Z t  16  , thành phần cảm kháng tải : XL  Im Z t  12  , dòng hiệu dụng  qua nhánh pha tải là: I AB  10 A Suy thành phần công suất tác dụng phản kháng tiêu thụ tải pha là:  P3pha  3.R.I2  3.16 10 AB   Q3pha  3.XL I2  3.12 10 AB   14400 W  10800 VAR Tóm lại:  S3pha  P3pha  j.Q3pha  14400  10800j  VA     THÍ DỤ 3.4: Cho mạch pha với nguồn áp pha cân bằng, thứ tự thuận, Van  220  0o  V  ,   50 Hz ; tải pha cân đấu  cho tổng trở phức nhánh pha tài là: Zt  R  j.XL ; tổng trở đường dây không đáng kể Zd     Nếu công suất tác dụng tiêu thụ tải pha 17424 W,   dòng dây hiệu dụng từ nguồn cấp đến tải : Idaây  44 A Xác định: a./ Thành phần cảm kháng XL tải b./ Công suất biểu kiến tổng phát nguồn áp GIẢI a./ Thành phần cảm kháng XL tải Với công suất tiêu thụ pha P3pha  17424 W tải pha cân bằng, suy công suất tác dụng tiêu thụ nhánh pha tải là: P1pha  P3pha  17424  5808 W Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 104 Với tải cân , ứng với dòng dây hiệu dụng từ nguồn cấp đến tải Idaây  44 A , ta suy dòng pha hiệu dụng nhánh tải  Ipha  Idaây  44 A R Thành phần điện trở nhánh pha tải là: P1pha Ipha Vdaây V  5808  44     3  9 220   15  Tổng trở nhánh pha tài là: Zt  Z t  AB   44  Ipha Ipha    3 Thành phần điện kháng nhánh pha tải là: XL  Z2  R2  152  92  12  t b./ Công suất biểu kiến tổng phát nguồn áp Trong trường hợp toán này, tổng trở đường dây không đáng kể nên công suất biểu kiến tổng phát nguồn công suất biểu kiến tổng tiêu thụ tải Suy S3pha  3.VAB IAB  3.Vdaây Ipha  3.220 44  29040  VA    CHÚ Ý: Chúng ta tìm kết cách lý luận khác sau: với P3pha  17424 W tổng trở phức nhánh tải là: Zt   12j    nên hệ số công suất tải là: cos   0,   P3pha  từ suy ra: S3pha  cos  17424  29040 VA 0, 3.2.3 TRƯỜNG HỢP NGUỒN  TẢI Y: a + - - b + Vca  Vbc A Zt B Zt Mạch điện tổng quát trrình bày hình 3.18 Khi giải mạch để xác định thơng số mạch áp dụng phương pháp sau đây:   Vab  Zd + - c Zd I aA N  Zd IbB C Zt  I cC HÌNH 3.18: Mạch pha cân nguồn , tải Y Biến đổi nguồn áp pha cân từ dạng  sang dạng Y; để chuyển đỗi mạch điện dạng nguồn Y tải Y Giải trực tiếp mạch điện cách áp dụng phương trình dịng mắt lưới THÍ DỤ 3.5: Cho mạch điện pha gồm nguồn pha cân thứ tự thuận, đấu  ,  Vab  208 0o , tổng trở đường dây khống đáng kể Zd  Tải pha cân đấu Y, nhánh pha tải có tổng trở: Zt  20   / pha , hệ số cơng suất 0,866 trễ Xác định dịng dây    phức I aA cấp đến tải công suất tác dụng tổng tiêu thụ tải Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 105  GIẢI :  Xét nguồn áp pha cân đấu  nút a,b,c ; giả sử nguồn áp pha chuyển đổi sang nguồn pha đấu Y nút a, b, c xem hình 3.19 Van  Vab Vbn  Vca    Vcn Vbc HÌNH 3.19: Chuyển đổi nguồn áp pha  sang Y   Các nguồn áp Vab ; Vbc ; Vca sơ đồ  áp dây phức nguồn áp pha đấu Y sau qui đổi Tùy thuộc vào thứ tự thuận hay nghịch nguồn áp pha ta áp dụng quan hệ (3.8) hay (3.10) để thực quan hệ qui đổi áp phức Với nguồn áp pha thứ tự thuận, ta có quan hệ qui đổi sau:   Van    Vab  V  0o Vca  V   240   30o Vbn  Vbc  V   120o  V V   150o o  Vcn  V   270o Với nguồn áp pha thứ tự nghịch, ta có quan hệ qui đổi sau:   V an    V ab  V  o V  30 o V bn  V bc  V  120 o V  150 o  V ca  V  240 o  V cn  V  270 o Với điều kiện nguồn áp pha cho đầu đề thí dụ chuyển đổi nguồn từ  sang sơ đồ Y, ta có kết sau:  Van  208   30o  120   30o  V    o Từ số liệu tổng trở pha tải ta suy tổng trở phức pha là: Zt  20  30      Áp dụng mạch tương đương pha cho hệ thống nguồn Y tải Y (sau qui đổi nguồn); có kết sau:  I aA  Van 120   30o      60o  A    o Zt 20 30 Dòng dây hiệu dụng từ nguồn cấp đến tải 6A Công suất tác dụng tổng tiêu thụ tải tính theo phương pháp sau: PHƯƠNG PHÁP 1: Dùng công suất phức       SAN  Van I*aA  120   30o 600  720 30o Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 106 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG   1  j   VA  SAN  720   2      Công suất tác dụng tiêu thụ pha tải là: P1pha  Re(S)  360  623, 54 W Với tải pha cân công suất tác dụng tổng tải là: P3pha  3.P1pha   623, 54  1871W PHƯƠNG PHÁP 2: Áp dụng quan hệ: P3pha  Trong đó: Vdây Idây cos  mạch pha cân  Áp dây cấp đến tải Vab  Vdaây  208 V  Dòng dây hiệu dụng cấp đến tải : I aA  Idây  A Hệ số cơng suất tải : cos = 0,866 Suy ra: P3pha   208   0, 866  1871, 94 W  1872 W   PHƯƠNG PHÁP 3: Áp dụng quan hệ : P3pha  3.Re Zt Ipha , ta có kết sau:   P3pha  20.cos 30o 62   20  0, 866  62  1870, 56  1871 W 3.2.4 TRƯỜNG HỢP NGUỒN  TẢI : Trong trường hợp này, áp dụng phương pháp sau để giải mạch: Giải trực tiếp mạch điện dùng phương trình dịng mắt lưới Giữ ngun nguồn áp pha dạng  biến đổi tải  sang dạng Y; đưa toán trường hợp nguồn  tải Y Biến đổi nguồn áp pha từ dạng  sang dạng Y; giữ nguyên tải dạng  ; đưa toán trường hợp nguồn Y tải  Biến đổi nguồn tải từ dạng  sang dạng Y; đưa toán dạng nguồn Y tải Y 3.3 PHƯƠNG PHÁP GIẢI MẠCH ĐIỆN PHA KHÔNG CÂN BẰNG: 3.3.1 TRƯỜNG HỢP NGUỒN Y TẢI Y: Với tốn mạch pha có nguồn áp pha cân đấu Y phụ tải không cân đấu Y; thường gặp hai trường hợp: Trung tính nguồn cách ly trung tính tải Trung tính nguồn nối liền trung tính tải dây dẫn có tổng trở khơng đáng kể Với mạch pha nguồn Y tải Y, khơng cân bằng, trung tính nguồn cách ly trung tính tải; muốn giải mạch áp dụng phương trình điện nút Với tốn này, trung tính nguồn trung tính tải không đẳng , áp pha nhánh pha tải đấu Y có giá trị khơng đồng thời dịng dây từ nguồn cấp đến tải có giá trị không Điều quan trọng cần ý góc lệch pha áp pha tải góc lệch pha dịng dây cấp đến tải Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 107 THÍ DỤ 3.6 :  Van ZAN B ZBN I aA Vbn b + -  Vab  208  240o  V      n A a + - Cho mạch điện pha hình 3.20 gồm : nguồn áp pha cân đấu Y có áp dây:  Vbc  208  0o  V    N    Vcn + - IbB c C Vca  208  120o  V    ZCN Tổng trở đường dây không đáng kể, tải đấu Y o  o không cân bằng: Z AN      ; ZBN   30    ;    IcC ZCN   45o    Xác định:   HÌNH 3.20 a./ Áp hiệu dụng trung tính nguồn n trung tính tải N b./ Dòng phức hiệu dụng qua nhánh pha tải c./ Công suất phức tổng cấp cho tải pha GIẢI: a./ Áp hiệu dụng VN trung tính nguồn n trung tính tải N:  Chọn trung tính nguồn n làm nút chuẩn, gọi VN áp phức N, phương trình điện nút N là:       VN  Van VN  Ubn VN  Ucn   0 ZAN ZBN ZCN Hay:     1  Van Vbn Vcn     VN   Z ZBN ZCN  ZAN ZBN ZCN  AN   Tóm lại:      Van Vbn Vcn      ZAN ZBN ZCN     VN    1      Z ZBN ZCN   AN  Đặt:      Van Vbn Vcn  D1      ZAN ZBN ZCN     Ta có:  V ab  208  240 o  V bc  208  o  V ca  208  120 o   1  D2      Z ZBN ZCN   AN   V an  120  270 o  V bn  120  30 o  V cn  120  150 o Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 108 Suy ra: D1  120  270o o 60  120  30o o  30  120  150o o  45  20  270o  20  0o  24  105o D1  13, 78834  3, 18222.j D2   1    1 1 0o  1  30o    45o   0o  30o  45o  1  2   0, 45243  0, 22475.j D2     j     j  2  2      Suy ra:  VN  13.78834  j  3.18222 0.452425  j  0.22475  21.642  17.785j  VN  21, 6422  17, 7852  28, 012 V b./ Dòng phức hiệu dụng qua nhánh pha tải Dòng phức qua pha tải AN:  I aA     Van  VN 120  270  21, 642  17, 785j 21, 6415  137, 7847j    ZAN  0o  I aA  3, 6069  22, 964j  23, 2456  98o93  A    Dòng phức qua pha tải BN:  IbB     Vbn  VN 120  30  21, 642  17, 785j 82, 2816  42, 2153j    5, 19615  3j ZBN  30o  IbB  15, 3943  0, 7635j  15, 413   2o84  A    Dòng phức qua pha tải CN:  I cC     Vcn  VN 120  150  21, 642  17, 785j 125, 5645  42, 2153j    o 3, 53553  3, 53553j ZCN  45  I cC  11, 7874  23, 7277j  26, 494  116o42  A    c./ Công suất phức tổng cấp cho tải pha: Công suất phức tiêu thụ nhánh tải AN:         SA  V AN I aA  ZAN I aA I aA  ZAN I aA  SA   23, 24562  3242, 15  VA    Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 109 Công suất phức tiêu thụ nhánh tải BN:           SB  VBN IbB  ZBN IbB IbB  ZBN IbB    SB  5, 19615  3j  15, 4132  1234, 43  712, 7j  VA    Công suất phức tiêu thụ nhánh tải CN:           SC  VCN I cC  ZCN I cC I cC  ZCN I cC    SC  3, 53553  3, 53553j  26, 494  2481, 74  2481, 74j  VA    Công suất phức tổng tiêu thụ tải pha không cân bằng:     St  SA  SB  SC  6958  3194j  VA     St  7656  24o66  VA    THÍ DỤ 3.7: Giải lại tốn cho thí dụ 3.6, với điều kiện trung tính tải n nối đến trung tính nguồn N dây trung tính có tổng trở Zd = 0Ω GIẢI:  Van ZBN C ZCN IaA Vbn + - b  IbB  Vcn c  N trung tính INn dịng từ trung tính tải N đến trung tính nguồn n; theo định luật Ohm ta có quan hệ:    IcC INn  VNn  INn Z ; theo định luật Kichhoff1 ta cịn có:  + -  dây có tổng trở không đáng kể, gọi VNn áp hai   n B Khi nối trung tính tải trung tính nguồn đường ZAN + - A a    INn  I aA  IbB  I cC Vì Zd = bất chấp giá trị INn ta ln có áp VNn = 0; nói khác trung tính nguồn trung tính tải đẳng Trong trường hợp này, mạch pha khơng cân thay HÌNH 3.21 mạch pha khơng cân nằng mạch pha tương đương Phương pháp tính thực tương tự trình bày mục 3.2.1 hình 3.10 Ta có kết sau:  I aA   Van 120  270o    20 270o  20j o ZA 60  IbB   I cC Vbn 120  30o   20 0o  20 o ZB  30  Vcn 120  150o    24 105o  6, 2117  23,1822j o ZC  45 Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 110 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG Dòng phức qua dây trung tính xác định theo quan hệ:      IN  I aA  IbB  I cC  20j  20  6, 2117  23, 1822.j   IN  13, 7883  3,1822.j  14,151 13o  A    Dòng hiệu dụng qua dây trung tính 14,16 A CHÚ Ý: Trong thí dụ 3.7, mạch pha khơng cân có thêm điều kiện: tổng trở đường dây khơng đáng kể trung tính nguồn nối đến trung tính tải; nên áp đặt lên hai đầu pha tải đấu Y áp pha nguồn Áp dụng kết xác định công suất phức cho pha tải  Vcn  Vbn  I cC  INn  I aA  IbB     I aA  IbB       Van HÌNH 3.22: Giản đồ vector phase dịng áp thí dụ 3.7 Công suất phức tiêu thụ pha tải AN:   SA  ZAN I aA     j.0 202  2400  0.j  VA    Công suất phức tiêu thụ pha tải BN:   SBN  ZBN IbB       30o 202  2400  30o  2078, 46  1200.j  VA    Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 111 Công suất phức tiêu thụ pha tải CN:           SCN  VCN I cC  ZCN I cC I cC  ZCN I cC     45o 242  2880  45o  SCN  2036, 47  2036, 47.j  VA    Công suất phức tiêu thụ tải pha hay cấp nguồn áp pha là:        St  SAN  SBN  SCN  2400  2078, 46  j.1200  2036, 47  j.2036.47   St  6515  3236, 47.j  7274, 61 26o41  VA    3.3.2 TRƯỜNG HỢP NGUỒN Y TẢI : Với toán mạch pha có nguồn áp pha cân đấu Y phụ tải không cân đấu ; thường gặp hai trường hợp: Tổng trở đường dây đáng kể Tổng trở đường dây không đáng kể Với mạch pha nguồn Y tải , không cân bằng, Zd  ; muốn giải mạch áp dụng phương trình dịng mắt lưới Trong trường hợp Zd  mạch pha cân giải trực tiếp nhanh chóng cách áp dụng định luật Ohm ; lúc áp dây nguồn cấp trực tiếp vào đầu nhánh pha tải  Điều quan trọng cần ý giải tốn quan hệ dịng pha qua tải dịng dây cấp đến tải THÍ DỤ 3.8: Van + -  - + Vbn B  ZBC IbB  + - tổng trở đường dây không đáng kể Zd  ; tải pha không cân đấu  với tổng trở I AB b  Vcn thứ tự thuận, đấu Y, Van  200  0o  V  ;    ZAB IaA  ICA A a  n Cho mạch pha gồm nguồn áp pha   ZCA IBC c  C IcC nhánh pha tải là: Z AB  16  12j    ;   ZBC  20    ; ZCA  20j    Xác định:     a./ Dòng pha phức qua nhánh tải b./ Dòng dây phức từ nguồn đến tải c./ Công suất phức tiêu thụ tải GIẢI: a./ Dòng pha phức qua nhánh tải Khi tổng trở đường dây Zd  , điểm a A đẳng thế, tương tự cho trường hợp b B c C Áp dụng định luật Ohm ta có: Dịng pha phức qua nhánh pha tải AB:  I AB   V AB ZAB   Vab ZAB  200  30o 200  30o   10   6087  A    o 16  12j 20 36 87 Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 112 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG Dòng pha phức qua nhánh pha tải BC:  IBC   VBC ZBC   Vbc ZBC  200   90o  10 3.j  A    20 Dòng pha phức qua nhánh pha tải CA:  I CA   VCA ZCA   Vca ZCA  200   210o 200   210o   10  60o  A    o 20j 20  90 b./ Dòng dây phức từ nguồn đến tải Áp dụng định luật Kirchhoff nút A,B,C hay quan hệ (3.33) đến (3.35) ta có: Dịng dây phức từ a đến A:    I aA  I AB  I CA  10   6087  10 600  8, 5359  17, 0718j  I aA  19, 087   630 44  A    Dòng dây phức từ b đến B:    IbB  IBC  I AB  10 3.j  10 6087  17, 1961  15, 2487j  IbB  22, 983 1380 44  A    Dòng dây phức từ a đến A:    I cC  I CA  IBC  10 600  10 3.j  8, 66025  2, 32051j  I aA  8, 966   150  A    c./ Công suất phức tiêu thụ tải Công suất phức tiêu thụ nhánh tải AB:         SAB  Vab I AB  ZAB I AB I AB  ZAB I AB     16  12j 10   4800  3600.j  SAB  6000 36o87  VA    Công suất phức tiêu thụ nhánh tải BC:         SBC  Vbc IBC  ZBC IBC IBC  ZBC IBC     20 10   6000  0.j  SBC  6000 0o  VA    Công suất phức tiêu thụ nhánh tải AB:         SCA  Vca I CA  ZCA I CA I CA  ZCA I CA     20j 10    6000.j  SCA  6000 90o  VA    Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 113 Công suất phức tổng tiêu thụ tải pha:       St  SAB  SBC  SCA  4800  3600.j  6000  6000j  10800  9600.j  St  14450 41o63  VA   14, 45  41063 KVA      BÀI TẬP CHƯƠNG BÀI TẬP 3.1  Cho nguồn áp pha cân thứ tự thuận, đấu Y: biết Vbn  200  0o  V  , trung tính   nguồn n nối vào trung tính N tải; tổng trở đường dây từ nguồn đến tải không đáng kể Tải pha không cân đấu Y, cho : Z CN  10   ; ZBN  10j   ; Z AN   6j   Tính:  a./ Dịng dây phức I aA cấp đến tải b./ Công suất biểu kiến cung cấp cho tải Z CN c./ Dịng hiệu dụng qua dây trung tính nN o ĐÁP SỐ : a./ 20  83 13  A  ; b./ KVA ; c./ 19,05 A   BÀI TẬP 3.2  Cho nguồn áp pha cân thứ tự thuận đấu Y: Vbn  208  0o [V] ; Z daây    ; tải pha cân đấu , tổng trở pha tải Zp  24  36j    Xác định:    a./ Áp dây phức V AB  b./ Dòng dây phức I aA từ nguồn đến tải [A]: ĐÁP SỐ : a./ 360  150o  V  ; b./ 14, 42  63o69  A      BÀI TẬP 3.3  Cho nguồn áp pha cân thứ tự thuận đấu Y: Vcn  240   120o [V] ; Z daây    ; tải pha cân đấu , tổng trở pha tải Zp  16  12j    Tính:    a./ Áp dây phức V AB  b./ Dòng dây phức I aA từ nguồn đến tải c./ Công suất biểu kiến tổng cung cấp nguồn o o ĐÁP SỐ : a./ 240  150  V  ; b./ 36  203 13  A  ; c./ 25,92 KVA     BÀI TẬP 3.4  Cho nguồn áp pha cân thứ tự thuận đấu Y: Vbn  215  0o  V  ; Z daây         Tải  cân tiêu thụ công suất tác dụng 7,74 kW, tổng trở pha tải có HSCS 0,8 trễ a./ Dịng dây Hiệu Dụng IaA b./ Công suất biểu kiến cung cấp nguồn ĐÁP SỐ : a./ 15 A ; b./ 9675 VA Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 114 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG BÀI TẬP 3.5  Cho nguồn áp pha cân thứ tự thuận đấu Y; V cn  200  0o  V  ; trung tính tguồn n nối vào trung tính N tải Đường dây từ nguồn đến tải có Tổng Trở không đáng kể Tải pha không cân bằng, đấu Y : Z CN  10j    ; ZBN  10    ; Z AN   6j    Xác định:  a./ Dòng dây phức IaA cấp đến tải b./ Tổng Công Suất Tác Dụng cấp đến tải pha c./ Dòng Hiệu Dụng qua dây trung tính Nn o ĐÁP SỐ : a./ 20   156 87 [A]; b./ 7,2 KW ; c./ 30,3 A BÀI TẬP 3.6 Cho nguồn áp pha cân thứ tự thuận,   I aA Uan  đấu Y; với Vbn  144  0o  V  ; Z daây          cân có tổng trở pha Tải Zp  Ubn Zp Zp  9,  15, 09j    Xác định:   Zp  Ucn  a./ Dòng dây phức IaA b./ Công suất tác dụng tổng tiêu thụ tải c./ Điện dung tụ C2 để nâng HSCS tải lên đến 0,925 trễ ghép song song tổng trở pha tải với tụ điện Biết tần số nguồn áp f = 50 Hz ĐÁP SỐ : a./ 24  63 o [A] ; b./ 5649 W ; c./ 109 µF BÀI TẬP 3.7 Cho nguồn áp pha cân thứ tự thuận, đấu Y Tổng trở đường dây : Z daây   Tải  cân có tổng trở pha Zp   12j    Công suất tác dụng tiêu thụ nhánh tải : 5810 W Xác định: a./ Dòng dây hiệu dụng IaA b./ Áp pha hiệu dụng Van ĐÁP SỐ : a./ 44 A ; b./ 220 V BÀI TẬP 3.8  Cho nguồn áp pha cân thứ tự thuận, đấu Y; Vbn  200  0o [V] ; Z daây    ; tải  cân có tổng trở pha Zp  12  9j    Xác định:    a./ Áp dây phức V AB o o ĐÁP SỐ : a./ 200  150  A  ; b./ 40  83 13  A        b./ Dòng dây phức I aA Van BÀI TẬP 3.9 Cho nguồn áp pha cân thứ tự thuận Vbn Z p1   Van  200  0o  V  , tải pha cân đấu    Zp1  24  18j    Xác định:   a./ Công suất phức tiêu thụ tải pha b./ HSCS tải pha tổng hợp đấu thêm tải Z p1 Z p1  Vcn Zp2 Zp2 Zp2 pha cân đấu Y Zp2  20      Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG 115  c./ Dòng dây phức I aA sau đấu thêm tải Zp2 d./ Số Watt kế   ĐÁP SỐ : a./ 9,  7, 2.j KVA  ; b./ 0,908 ; c./ 28,6 A ; d./ - 4,16 KW   BÀI TẬP 3.10 Cho nguồn áp pha cân thứ tự thuận, đấu Y, cung cấp điện cho tải ba pha cân đấu Y qua đường dây ba pha có điện trở 1/pha Cho tổng trở pha tải (11 + 16j)[],  Van  220  23o [V] Xác định: a./ Công suất biểu kiến phát từ nguồn pha  o ĐÁP SỐ : a./ 7, 26 KVA ; b./ 370   64 64  V    b./ Áp phức UBC tải BÀI TẬP 3.11 Cho nguồn áp pha cân có áp dây 380V cấp điện cho tải tổng hợp T gồm tải pha cân T1, T2, T3 đấu song song: TẢI 1: P1 = 240 kW; cos1 = 0,8 trễ TẢI 2: S2 = 400 kVA; cos2 = 0,6 trễ TẢI 3: P3 = 222 kW; Q3 = 323 kVAR; HSCS sớm Xác định : a./ Dòng dây nguồn cấp cho T b./ Hệ số công suất tài T c./ Công suất biểu kiến tiêu thụ T ĐÁP SỐ : a./ 1100 A ; b./ 0,97 trễ ; c./ 724 KVA BÀI TẬP 3.12 Cho nguồn áp pha cân thứ tự thuận  o  Van  đấu Y, Van  150  [V] ; đường dây không Vbn tổng trở; tải pha cân Zp1   12j [] Xác định :  I aA Zp1  Zp1 Zp1 Vcn  a./ Dịng phức IBC b./ Cơng suất phức cấp cho tải pha tổng hợp đấu thêm tải pha Zp2   10j [ ] Zp2 Zp2 Zp2 c./ Dòng dây hiệu dụng IaA o ĐÁP SỐ : a./ 17,   36 87  A  ; b./ (10,8 5,4.j) [KVA] ; c./ 27 A   Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh – Khoa Điện Điện Tử – Phịng Thí Nghiệm Máy Điện Thực Tập Điện- 2009 ... Ipha ) Từ (3. 27) (3. 30) , ta có:   P 3pha  Re  S 3pha   3. Vpha.Ipha.cos       3. Vdaây Idaây cos  (3. 31)   Q 3pha  Im  S 3pha   3. Vpha.Ipha.sin       3. Vdây Idây sin  (3. 32)... thụ tải pha là:  P 3pha  3. R.I2  3. 16 10 AB   Q 3pha  3. XL I2  3. 12 10 AB   14400 W  10800 VAR Tóm lại:  S 3pha  P 3pha  j.Q 3pha  14400  10800j  VA     THÍ DỤ 3. 4: Cho mạch pha với... độ điện áp pha hay giá trị hiệu dụng lần giá trị hiệu dụng điện áp pha Khi so sánh góc lệch pha điện áp pha điện áp dây (có số mở đầu giống nhau), điện áp dây chậm pha điện áp pha 30  3. 1 .3. 2.NGUỒN