Mạng Điện Cung Cấp Điện

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN TỔN THẤT 5.1 Mô hình thay đường dây pha •5.1.1 Điện trở đường dây • Điện trở tác dụng 1km dây dẫn nhiệt độ tiêu chuẩn 200C xác định theo biểu thức: Ω/km  ρ điện trở suất: 18,84(Ω.mm2/km); 31,5(Ω.mm2/km) ; 53(m/Ω.mm2); 31,7(m/Ω.mm2);  F tiết diện dây (m2) 5.1 Mô hình thay đường dây pha 5.1.1 Điện trở đường dây • Điện trở thay đổi theo nhiệt độ, nhiệt môi trường khác 200C điện trở có giá trị • r1 = r0 [1 + α (t-20)] [Ω/km]  α hệ số nhiệt điện trở, với đồng nhôm có α = 0,0040C-1 5.1 Mô hình thay đường dây pha 5.1.2 Điện kháng đường dây A B C Hình 5.1: Sơ đồ hoán vị pha 5.1 Mô hình thay đường dây pha •5.1.2 Điện kháng đường dây • D[mm] khoảng cách trung bình hình học dây dẫn: • DAB, DBC, DCA khoảng cách hình học dây dẫn DBC DAB B C A DAC Hình 5.2 :Khoảng cách hình học 5.1 Mô hình thay đường dây pha 5.1.2 Điện kháng đường dây • Độ tự cảm tổng L • L = 0,46log(D/r) – 0,05 [mH/km] • Điện kháng x0 tính theo : • x0 = 0,145log (D/r) + 0,0157 [Ω/km] • Lưu ý: Nếu toán không cho DAB, DBC DCA D=0,5;1,5;2,5;5;8;14m (0,4;15;22;110;220;500kV) • Nếu toán không cho liệu tính x0 tham khảo thông số đường dây AC bảng sau: Thông số điện trở điện kháng đường dây AC Loại dây Điện trở (Ω/km) Điện kháng (Ω/km) AC-25 1.3800 0.4260 AC-35 0.8500 0.4140 AC-50 0.6500 0.4050 AC-70 0.4600 0.3950 AC-95 0.3300 0.3840 AC-120 0.2700 0.3770 AC-150 0.2100 0.3710 AC-185 0.1700 0.3650 AC-240 0.1200 0.3650 Ví dụ • Một đường dây truyền tải ba pha 220kV (có hoán vị pha); tần số 50Hz bố trí hình 3.14 đường kính hình học dây pha (2r) 3.416(cm) Xác định điện cảm cảm kháng km đường dây pha Hình 3.3: Đường dây ba pha lộ đơn Ví dụ • Xác định tham số hệ thống đường dây 22kV có dây dẫn AC-50, chiều dài l=25 km, khoảng cách pha 2m đường kính trung bình hình học r=0,48 cm 5.2 Thông số máy biến áp • Ngoài công suất định mức Sđm điện áp định mức cuộn dây U1đm U2đm, nhà chế tạo cho tham số sau:  Tổn thất công suất tác dụng không tải ∆P0  Tổn thất công suất tác dụng ngắn mạch ∆PN Dòng điện không tải phần trăm so với dòng điện định mức i0% Điện áp ngắn mạch phần trăm so với điện áp định mức UN% 5.4 Tổn thất máy biến áp •5.4.1 Tổn thất công suất • Tổn thất không tải xác định theo số liệu kỹ thuật biến áp • ∆S0 = ∆P0 + j∆Q0 ; • Trong I0 dòng điện không tải tính theo phần trăm ∆P0 tổn thất công suất tác dụng không tải 5.4 Tổn thất máy biến áp •5.4.1 Tổn thất công suất • Tổn thất không tải xác định theo số liệu kỹ thuật biến áp • ∆S0 = ∆P0 + j∆Q0 ; • Trong I0 dòng điện không tải tính theo phần trăm ∆P0 tổn thất công suất tác dụng không tải 5.4 Tổn thất máy biến áp •5.4.1 Tổn thất công suất • Thành phần tổn thất thứ hai phụ thuộc vào công suất truyền qua máy biến áp, gọi tổn hao đồng ∆SCu xác định sau: • Trong đó:RBA XBA phải tương thích với U; nghĩa tính RBA XBA theo điện áp phải sử dụng điện áp 5.4 Tổn thất máy biến áp •5.4.1 Tổn thất công suất • Như tổng tổn thất công suất máy biến áp cho bởi: • + 5.4 Tổn thất máy biến áp •5.4.1 Tổn thất công suất • Trong trường hợp có n biến áp giống làm việc song song, tổn thất công suất n máy + 5.4 Tổn thất máy biến áp •5.4.2 Tổn thất điện • Tổn thất điện máy biến áp năm đồ thị phụ tải: Khi biết đồ thị phụ tải khoảng thời gian máy biến áp làm việc T 5.4 Tổn thất máy biến áp 5.4.2 • Tổn thất điện Trong trường hợp có nhiều máy biến áp làm việc song song tổn thất điện phải tình trình tự sau:  Xác định vận hành kinh tế trạm  Xác định khoảng thời gian vận hành máy n máy  Tổn thất khoản thời gian có phụ vận hành máy: • vận hành n máy: • phụ tải khoảng thời gian • Tính tổn thất năm tổng tổn thất điện 5.4 Tổn thất máy biến áp •5.4.3 Vận hành kinh tế trạm • Xét trường hợp MBA giống vận hành song song, tổn thất công suất trường hợp • Vận hành MBA: + • Vận hành n máy: + • Vận hành n+1 máy: + Đường cong tổn thất trạm biến áp 5.4 Tổn thất máy biến áp •5.4.3 Vận hành kinh tế trạm • Vận hành máy kinh tế • Vận hành máy kinh tế • Vận hành máy kinh tế Vậy ta tính toán công suất tối ưu để chuyển từ máy n sang máy thứ n+1 Ví dụ •Trạm biến áp cấp điện cho phân xưởng có máy biến áp 1000 kVA-10/0,4kV có thông số kỹ thuật sau =5 (kW), %=3%,U%=5%, phụ tải nhà máy không đổi 800 kVA, cos Yêu cầu xác định tổn thất công suất trạm Ví dụ •Trạm biến áp cấp điện cho phân xưởng có máy biến áp 1000 kVA-10/0,4kV có thông số kỹ thuật máy sau: =5 (kW), %=3%,U%=5%, phụ tải nhà máy không đổi bằng1800 kVA, cos yêu cầu xác định tổn thất công suất trạm trạm Ví dụ Trạm • biến áp cấp điện cho phân xưởng có máy biến áp, máy có công suất 1000 kVA-10/0,4kV có thông số kỹ thuật sau =5 (kW), %=3%,U%=5%, phụ tải cho hình vẽ.Yêu cầu xác định tổn thất điện năm trạm Ví dụ •Trạm biến áp cấp điện cho phân xưởng có máy biến áp, máy có công suất 1000 kVA10/0,4kV có thông số kỹ thuật sau =5 (kW), %=3%,U%=5%, phụ tải nhà máy Smax =900 kVA, Tmax =4500 giờ.Yêu cầu xác định tổn thất điện năm trạm Ví dụ Trạm biến áp cấp điện • cho phân xưởng có máy biến áp, máy có công suất 1000 kVA10/0,4kV có thông số kỹ thuật sau =5 (kW), %=3%,U%=5%, phụ tải cho hình vẽ.Yêu cầu xác định tổn thất điện năm trạm [...]... (kV) cấp điện cho xí nghiệp cơ khí có phụ tải điện 2000 (kVA), cosφ = 0,6 Dây dẫn dùng AC – 70, dài 5 km Yêu cầu xác định tổn thất công suất trên đường dây Ví dụ • Mạng điện 22kV cung cấp cho phụ tải, chiều dài đường dây và phụ tải cho trên hình vẽ Hãy xác định tổn thất công suất tác dụng trên đường dây theo tiết diện AB 185 mm2, dây BC 150mm2 5.3 TÍNH TỔN THẤT TRÊN ĐƯỜNG DÂY •5.3.3.Tính tổn thất điện. .. TRÊN ĐƯỜNG DÂY 5.3.1.Tính tổn thất điện áp đường dây phân phối có phụ tải tập trung • Xét mô hình một đường dây cấp điện cho một phụ tải • Sơ đồ tính tổn thất điện áp • Công suất ở phụ tải được ký hiệu lần lược là P2, Q2 và S2, ở đầu nguồn là P1, Q1 và S1, U là điện áp định mức đường dây (luôn hiểu là điện áp dây) 5.3 TÍNH TỔN THẤT TRÊN ĐƯỜNG DÂY •5.3.1.Tính tổn thất điện áp đường dây phân phối có phụ... thất điện áp đường dây phân phối có phụ tải tập trung • Nếu đường dây có nhiều phụ tải: Trong đó: là điện trở và điện kháng đường dây ij; là công suất tác dụng là phản kháng đường dây ij Ví dụ • Đường dây trên không 10(kV) (viết tắt là ĐDK – 10(kV)) cấp điện cho xí nghiệp có các số liệu ghi trên hình vẽ biết x0=0,4Ω/km Yêu cầu xác định tổn thất điện áp trên đường dây Ví dụ • Hãy xác định tổn hao điện. .. •5.2.1 Điện trở máy biến áp RBA • Tổn thất công suất tác dụng trong các cuộn dây của MBA được xác định từ thí nghiệm ngắn mạch ∆PN = 3I1đm2 RBA • Từ đó, chúng ta có : 5.2 Thông số máy biến áp •5.2.1 Điện trở máy biến áp RBA • Công suất định mức của máy biến áp ; Suy ra: Ω) 5.2 Thông số máy biến áp •5.2.1 Điện trở máy biến áp XBA • Điện kháng máy biến áp XBA là tổng điện kháng của bên sơ cấp và bên thứ cấp. .. = 0,2(kVAr/m) Chiều dài đường dây l = 10km, điện trở và điện kháng trên mỗi km đường dây là ro=0,46(Ω/km), xo=0,42(Ω/km) Điện áp định mức của đường dây là 15kV Ví dụ a.Xác định độ sụt áp trên đường dây Tìm điện áp đầu đường dây để điện áp cuối đường dây là 220(V) b.Xác định tổn thất công suất tác dụng trên toàn bộ đường dây c.Tìm điện áp đầu đường dây để điện áp giữa đường dây UG là 220(V) ... 10 (kV) cấp điện cho xí nghiệp dài 5 km dây AC-50 Phụ tải xí nghiệp Smax = 1000 (kVA), cosφ = 0,6.Tmax =5000 (h).Yêu cầu xác định giá tiền tổn thất điện năng 1 năm trên đường dây, cho biết c = 103 (đ/kWh) 5.3 TÍNH TỔN THẤT TRÊN ĐƯỜNG DÂY 5.3.4 Tổn thất điện áp trên đường dây có phụ tải phân bố đều Xét đường dây chiều dài l có phụ tải phân bố 5.3 TÍNH TỔN THẤT TRÊN ĐƯỜNG DÂY 5.3.4 Tổn thất điện áp... Gọi po[kW/km], qo[kVAr/km], s0 = p0 + jq0 [kVA/km] là mật độ phụ tải, điện trở đơn vị là r0 [Ω/km], điện kháng đơn vị xo[Ω/km] 5.3 TÍNH TỔN THẤT TRÊN ĐƯỜNG DÂY •5.3.4 Tổn thất điện áp trên đường dây có phụ tải phân bố đều • Trên chiều dài đường dây lấy một phần tử dx rất bé nằm cách đầu cuối của đường dây một đoạn x có tổn thất điện áp là dU như sau: l ( p0 x.r0 + qo x.xo ) p0 ro l 2 qo xo l 2 P.R... trở máy biến áp XBA • Điện kháng máy biến áp XBA là tổng điện kháng của bên sơ cấp và bên thứ cấp đã quy đổi về phía điện áp cao ( XBA = x1 + x2’ ) • Tổng trở máy biến áp: Ω • Suy ra 5.2 Thông số máy biến áp 5.2.1 Điện dẫn tác dụng và phản kháng máy biến áp bBA • Điện dẫn tác dụng: Điện dẫn phản kháng: Ω-1 Với Lưu ý: U(kV); (kVAR); (kW); (kW); S(kVA) Vi dụ • Một máy biến áp 3 pha hai cuộn dây có Sđm... tổn hao điện áp trên đường dây 22 kV làm bằng dây dẫn AC-70 dài 4,5 km, công suất truyền tải trên đường dây S=340+j225 kVA Ví dụ • ĐDK – 10 (kV) cấp điện cho xí nghiệp, toàn bộ đường dây dùng AC-50, các số liệu khác trên hình vẽ yêu cầu : a Kiểm tra tổn thất điện áp khi không bị sự cố khi bị sự cố b Biết U1 = 10,250 (kV) cần xác định U2, UA 5.3 TÍNH TỔN THẤT TRÊN ĐƯỜNG DÂY 5.3.2.Tính tổn công suất... l ( p0 x.r0 + qo x.xo ) p0 ro l 2 qo xo l 2 P.R + Q X ∆U = ∫ dx = + = U ñm 2U ñm 2U dm 2U ñm 0 • P = p0.l, Q=qo.l là công suất yêu cầu, R = r0 l, X=xo.l 5.3 TÍNH TỔN THẤT TRÊN ĐƯỜNG DÂY 5.3.4 Tổn thất điện áp trên đường dây có phụ tải phân bố đều Hình 5.11 Mô hình thay thế đường dây có phụ tải phân bố đều thành phân bố tập trung 5.3 TÍNH TỔN THẤT TRÊN ĐƯỜNG DÂY 5.3.5 Tổn thất công suất trên đường dây ... 2000 250 0 3000 350 0 4000 450 0 50 00 55 00 6000 650 0 7000 750 0 8000 8760 0,6 2700 3000 3400 3 750 4 150 4600 50 00 55 00 6100 6700 7400 8760 τ[h] Hệ số công suất trung bình tải cosϕtb 0,8 2000 2 150 2 750 ... (Ω/km) AC- 25 1.3800 0.4260 AC- 35 0. 850 0 0.4140 AC -50 0. 650 0 0.4 050 AC-70 0.4600 0.3 950 AC- 95 0.3300 0.3840 AC-120 0.2700 0.3770 AC- 150 0.2100 0.3710 AC-1 85 0.1700 0.3 650 AC-240 0.1200 0.3 650 Ví dụ... 2 750 3300 3 650 4 150 4600 53 00 59 00 6 050 7400 8760 800 1000 1300 1600 2000 250 0 2900 350 0 4200 50 00 57 00 6600 7900 8760 Ví dụ: • ĐDK – 10 (kV) cấp điện cho xí nghiệp dài km dây AC -50 Phụ tải xí