BÁO cáo hệ THỐNG điện 1 CHƯƠNG VIII điều CHỈNH điện áp và CÔNG SUẤT TRUYỀN của ĐƯỜNG dây

BÁO CÁO CHƯƠNG VIII: ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP VÀ CÔNG SUẤT TRUYỀN CỦA ĐƯỜNG DÂY Cán bộ hướng dẩn: Sinh viên thực hiện: TS. Trần Trung Tính Trần Hoàng Minh Lê Trường Lâm Võ Hoàng Nhiệm Phan Thiên Phúc Nguyễn Thanh Bằng Tài Duy Phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 7.1. Điều chỉnh điện áp và truyền tải công suất trên đường dây Điều chỉnh điện áp và công suất truyền lớn nhất là hai đặc trưng rất quan trọng của đường dây truyền tải. Thông thường điều chỉnh điện áp từ không đến đầy tải không vượt qúa 5% điện áp định mức. Thỉnh thoảng hệ thống chấp nhận mức điều chỉnh cao hơn là 10%. chúng ta xét đến 4 đặc tính của đường dây sau: ♦ Điện kháng của đường dây có tính thuần trở. ♦ Điện kháng của đường dây có tính thuần cảm kháng. ♦ Điện kháng của đường dây có tính thuần cảm kháng với bù. ♦ Điện kháng của đường dây có tính thuần cảm kháng nối với hai hệ thống lớn. BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 7.2. Điện trở của đường dây Xét đường dây có tổng trở là thuần trở R nối giữa nguồn có điện áp Es cố định và phụ tải thuần trở thay đổi tiêu thụ công suất tác dụng P với điện áp là ER. Điện áp ER thay đổi theo phụ tải Es ~ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ ER I R P 7.2. Điện trở của đường dây (tt) Giả sử ER= 0.95Es, từ đồ thị này có thể xác định công suất 2 Công suất cực đại của đường dây Pmax= E /4R.Đường Giá trị này Giảm điện truyền trở của tải phụ cực tải đại dần đến về phụ giá trị tải 0 khi chúng tổng tatrở dễcủa dàng phụ truyền tải tới phụ tải là 19% công suất giới Shạn. dây xác tải bằng định với sự điện trở điện của dây áp Edẫn. công suất điện tác dụng P đạt được khithay ER=đổi 0.5Es. có khả năng truyền công suất cao hơn nhưng áp nhận R với thì quá thấp. BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 7.3 Đường dây có tính cảm kháng Giả sử ER=0.95Es, từ đồ thị chỉ ra rằng đường dây có thể 2 Xét Công đường suất cực dâyđại truyền củacực tải đường có trở dậykháng Pmax= và E bỏs tới /2X quaphụ tương điện trở ứng Công suất truyền tải đại của đường dây tải khi mang tải 60% công suất giới hạn. Đường dây có khả năng dây dẫn. Khảo sát tương như trường hợp thuần trởdây. ta với điện áp đầu nhận ER =tự 0.707E . Công suất truyền tải skháng điện trở của phụ tải bằng với điện của đường truyền công suất cao so với không có trở kháng của đường được: tăng dây. gấp hai lần so với trường hợp thuần trở. ER Es I ~ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ X P 7.4. bù cảm kháng đường dây Chúng ta có thể cải thiện độ sụt áp và công suất truyền lớn nhất của đường dây mang tính cảm kháng bằng cách đưa một tụ điện có điện dung XC thay đổi song song phụ tải Khi đó ta có thể xác định độ sụt áp chính xác bằng cách điều X I chỉnh giá trị điện dung XC S I ES 1000 XC BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ XC P ER 7.4. bù cảm kháng đường dây (tt) Điều chỉnh điện áp thì hoàn toàn có thể thực hiện cho tới khi công suất phụ tải đạt giá trị giới hạn Pmax = E S2 / X Bù cảm kháng đường dây có thể tăng công suất truyền tải lên 2 lần so với không bù và giữ điện áp phụ tải không đổi. K ết lu ận Tụ điện có điện Edung XC cung cấp một nửa công suất 1 2 2 phản kháng I XL Ehấp thụ bởi đường dây, một nửa còn lại được cung cấp bởi điện áp đầu gửi ES. Ta có thể đưa vào tụ điện thứ 2 tại đầu gửi của đường dây. Khi đó nguồn điện 2 psuất phản kháng E P = /X chỉ cung cấp công suất tác dụng P,Scông 0 100% được cung cấp bởi 2 tụ điện50tại hai đầu. R S max BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 7.5. Đương dây có tính cảm kháng nối với 2 hệ thống. Hệ thống liên kết giúp hệ thống ổn định và cho phép chịu đựng ngắn mạch tức thời và những ảnh hưởng khác tốt hơn. Hệ thống giữa 2 vùng S và R được kết nối bằng đường dây liên lạc cảm kháng v X I Vùng S BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ P Vùng R 7.5. Đương dây có tính cảm kháng nối với 2 hệ thống (tt) Giả sử điện áp hai đầu cuối của đường dây được cố định và cùng độ lớn. Ta kiểm tra VS trể pha so với VR Vùng S cung cấp công suất đến vùng R được xác định: E2 p= sin δ X Trong đó: P: là công suất tác dụng truyền tải trên một pha E: điện áp pha X: Điện kháng của dây dẫn trên một pha δ : góc lệch pha giữa điện áp đầu gởi và đầu nhận BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 7.5. Đương dây có tính cảm kháng nối với 2 hệ thống (tt) Công suất truyền tải từ vùng S tới vùng R làm theo góc lệch pha giữa hai vùng Công suất đạt được giá trị cực đại E2/X khi góc lệch pha là 900 Khi góc lệch pha đến gần 900 thì hai vùng ở điểm phá vở và ngay lúc đó thì máy cắt sẽ mở ra. %P Trạng thái Không ổn định 100 50 30 BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 90 180 7.5. Đương dây có tính cảm kháng nối với 2 hệ thống (tt) Điện áp cuối đường dây liên lạc như hàm theo công suất truyền tải Công suất tăng (= 0 – 90 ) 0 Công suất giảm (= 900 – 1800) pmax= E2/X Es = ER = E %P Nó hoàn toàn là một đường thẳng nằm ngang và kéo dài đến giá trị cực đại trước khi nó rơi ngược về 0 BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 7.6. công suất truyền tải của đường dây Qua khảo sát các trường hợp trên, công suất truyền của đường dây là giới hạn. Công suất truyền cực đại tỷ lệ với bình phương điện áp đầu gửi và tỷ lệ nghịch với tổng trở của đường dây. Chúng ta so sánh giá trị công suất và điện áp cho 4 trường hợp của đường dây. Mỗi trường hợp giả định tổng trở của đường dây bằng 10 Ohm và cung cấp điện áp đầu gửi là 1000V BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 7.6. công suất truyền tải của đường dây (tt) Pmax P truyền với điều chỉnh điện 5% 25 KW 4,75 KW 50 KW 30 KW 100 KW 100 KW 100 KW 100 KW 80 KW 80 KW 5 1000 4 4 3 3 10 Ohm ES 1 3 2 1 5 ER 10 Ohm 750 ES 2 ER 10 Ohm ES 3 500 ER 10 Ohm ES 4 250 ER 10 Ohm 0 P (KW) 25 50 BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 75 100 ES 5 ER 7.6. công suất truyền tải của đường dây (tt) Kết quả cho ta thấy rằng: Đường cong điện áp đầu nhận và công suất trái ngược nhau. Công suât cực đại được truyền bởi đường dây với giả sử điều chỉnh điện áp 5%. Ta thấy rằng đường dây chỉ có điện trở thì có khả năng truyền tải là 4,75 kW, trong khi đường dây có cảm kháng thì có thể truyền đến 30 kW Đường thứ 5 cũng có tổng trở là 10 Ohm, nhưng công suất truyền cực đại giảm còn 80 kW so với 100 KW với giả sử không có điện trở. BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 7.7. lựa chọn điện áp đường dây công truyền cực đại của đường dây là E2/X. Tuy nhiên, tổng trở của đường dây tỷ lệ với chiều dài của đường dây. Điện áp của đường dây có thể tính được như sau: E = k Pl Trong đó: E: Điện áp đường dây P: Công suất truyền tải l: Chiều dài đường dây k: Hệ số phụ thuộc vào loại dây dẫn cho phép mức điều chỉnh điện áp, k=0,1 cho trường hợp không thực hiện bù và có độ điều chỉnh điện áp 5%, k= 0,06 cho trường hợp bù đương dây. BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ [...]... trên, công suất truyền của đường dây là giới hạn Công suất truyền cực đại tỷ lệ với bình phương điện áp đầu gửi và tỷ lệ nghịch với tổng trở của đường dây Chúng ta so sánh giá trị công suất và điện áp cho 4 trường hợp của đường dây Mỗi trường hợp giả định tổng trở của đường dây bằng 10 Ohm và cung cấp điện áp đầu gửi là 10 00V BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 7.6 công suất truyền tải của đường dây. .. đại của đường dây là E2/X Tuy nhiên, tổng trở của đường dây tỷ lệ với chiều dài của đường dây Điện áp của đường dây có thể tính được như sau: E = k Pl Trong đó: E: Điện áp đường dây P: Công suất truyền tải l: Chiều dài đường dây k: Hệ số phụ thuộc vào loại dây dẫn cho phép mức điều chỉnh điện áp, k=0 ,1 cho trường hợp không thực hiện bù và có độ điều chỉnh điện áp 5%, k= 0,06 cho trường hợp bù đương dây. .. Pmax P truyền với điều chỉnh điện 5% 25 KW 4,75 KW 50 KW 30 KW 10 0 KW 10 0 KW 10 0 KW 10 0 KW 80 KW 80 KW 5 10 00 4 4 3 3 10 Ohm ES 1 3 2 1 5 ER 10 Ohm 750 ES 2 ER 10 Ohm ES 3 500 ER 10 Ohm ES 4 250 ER 10 Ohm 0 P (KW) 25 50 BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 75 10 0 ES 5 ER 7.6 công suất truyền tải của đường dây (tt) Kết quả cho ta thấy rằng: Đường cong điện áp đầu nhận và công suất trái ngược nhau Công. .. được truyền bởi đường dây với giả sử điều chỉnh điện áp 5% Ta thấy rằng đường dây chỉ có điện trở thì có khả năng truyền tải là 4,75 kW, trong khi đường dây có cảm kháng thì có thể truyền đến 30 kW Đường thứ 5 cũng có tổng trở là 10 Ohm, nhưng công suất truyền cực đại giảm còn 80 kW so với 10 0 KW với giả sử không có điện trở BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 7.7 lựa chọn điện áp đường dây công truyền. ..7.5 Đương dây có tính cảm kháng nối với 2 hệ thống (tt) Điện áp cuối đường dây liên lạc như hàm theo công suất truyền tải Công suất tăng (= 0 – 90 ) 0 Công suất giảm (= 900 – 18 00) pmax= E2/X Es = ER = E %P Nó hoàn toàn là một đường thẳng nằm ngang và kéo dài đến giá trị cực đại trước khi nó rơi ngược về 0 BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 7.6 công suất truyền tải của đường dây Qua khảo sát... vào loại dây dẫn cho phép mức điều chỉnh điện áp, k=0 ,1 cho trường hợp không thực hiện bù và có độ điều chỉnh điện áp 5%, k= 0,06 cho trường hợp bù đương dây BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ ...7 .1 Điều chỉnh điện áp truyền tải công suất đường dây Điều chỉnh điện áp công suất truyền lớn hai đặc trưng quan trọng đường dây truyền tải Thông thường điều chỉnh điện áp từ không... dây Điện áp đường dây tính sau: E = k Pl Trong đó: E: Điện áp đường dây P: Công suất truyền tải l: Chiều dài đường dây k: Hệ số phụ thuộc vào loại dây dẫn cho phép mức điều chỉnh điện áp, k=0 ,1. .. trị công suất điện áp cho trường hợp đường dây Mỗi trường hợp giả định tổng trở đường dây 10 Ohm cung cấp điện áp đầu gửi 10 00V BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN - KHOA CÔNG NGHỆ 7.6 công suất truyền tải đường