biểu diễn các phần tử của lưới điện

TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC Môn học: LƯỚI ĐIỆN Một hệ thống pha thường biểu diễn sở pha Cách biểu diễn pha, từ dây pha đến dây trung tính dùng hệ thống đối xứng không đối xứng Các hệ thống không đối xứng khảo sát môn học ngắn mạch…khi đó, hệ thống không đối xứng phân tích thành phần tử đối xứng Ở đây, ta khảo sát việc biểu diễn hệ thống tình trạng ba pha đối xứng Các phần tử mạng điện Máy phát điện đồng Thanh vô hạn Máy biến áp Đường dây Phụ tải Máy phát điện đồng Trong hệ thống điện, máy phát điện đồng thay tương đương sức điện động nối tiếp với tổng trở đồng Ra E ∠δ j ( X a + X ur ) ~ Sơ đồ thay máy phát rôto cực ẩn Máy phát điện đồng Ra Ra: Điện trở phần ứng Xa: điện kháng phần ứng Xur: điện kháng phản ứng phần ứng X s = ( X a + X ur ) ~ j ( X a + X ur ) E0 ∠δ Sơ đồ thay máy phát đồng rôto cực từ ẩn Xs: điện kháng đồng Xs = Xd: điện kháng đồng dọc trục Thanh vô hạn Thanh vô hạn có khả phát hay thu công suất không giới hạn Sơ đồ tương đương biểu diễn hình sau: jX s E0 ∠δ jX ht + ~ Vt Vt: điện áp đầu cực P V o ∠0 o P: công suất phát hệ thống Máy phát đồng Eo: sức điện động MF Phần tương đương bên Mạch tương đương máy phát nối đến bô hạn Thanh vô hạn jX s E0 ∠δ jX ht + ~ Vt P V o ∠0 o Máy phát đồng P= Eo + V X s + X ht sin δ δ: góc lệch pha Eo V Phần tương đương bên Mạch tương đương máy phát nối đến bô hạn Máy biến áp (MBA) a) b) c) d) Sơ đồ thay máy biến áp dây quấn Cách tính tham số MBA dây quấn Tham số MBA dây quấn Tham số MBA tự ngẫu a) Sơ đồ thay máy biến áp dây quấn Người kỹ sư hệ thống cần thiết phải làm quen với số mạch tương đương MBA Loại MBA thông dụng MBA 02 cuộn dây Mạch tương đương sau: R jX B B GB jBB MBA 02 dây quấn Mạch tương đương MBA 02 dây quấn qui đổi phía sơ cấp a) Sơ đồ thay máy biến áp dây quấn (tt) RB GB jX B RB ∆PFe + j∆QFe      Tổn hao sắt jBB jX B       dây quấn Mạch tương đương MBA 02 dây quấn qui đổi phía sơ cấp Mạch tương đương MBA 02 dây quấn qui đổi phía sơ cấp bỏ qua tổn hao sắt RB jX B c) Tham số MBA tự ngẫu (tt) Ví dụ: Xác định điện trở cảm kháng MBA tự ngẫu giảm áp pha 220/110/10kV, công suất 60MVA Điện áp ngắn mạch qui đổi Sđm là: + UN(C-T)% = 8% + UN(C-H)% = 28% + UN(T-H)% = 18% Tổn hao ngắn mạch: ∆P(C-T)=180kW ∆P’(C-H)=150kW ∆P’(T-H)=150kW (điện trở, cảm kháng qui phía 220kV) Đường dây Được khảo sát phần trước Phụ tải Để tính toán mạng điện cần biết giá trị phụ tải Những đại lượng cho sẵn công suất P, Q; dòng điện hệ số cosϕ Trong sơ đồ thay tính toán mạng điện, giá trị công suất phụ tải thường biểu diễn dạng số phức S = 3UI (cos ϕ + sin ϕ ) = P + jQ Sơ đồ sợi Sơ đồ sợi hay gọi sơ đồ đơn tuyến Trong đó, sơ đồ dùng đường kẻ đơn nối liền ký hiệu phần tử mạng điện G1 MBA G3 Đường dây Máy cắt G2 Máy phát Tải Thanh Sơ đồ sợi sơ đồ nguyên lý Biểu diễn phần tử hệ đơn vị có tên Quy đổi tất phần tử cấp điện áp (tổng trở, tổng dẫn, dòng điện, điện áp) Chẳng hạn quy phía cáo áp MBA MBA (1) Zđường dây (2) U đm1 k= U đm Uđm1/Uđm2 Quy phía sơ cấp (1): Tỉ số điện áp dây  U đm1   = k Z Z = Z   U đm  ' Biểu diễn phần tử hệ đơn vị có tên Quy đổi tổng dẫn: Y Y = k Quy đổi dòng điện: I I = k Quy đổi điện áp: ' ' U ' = U k Biểu diễn phần tử mạng điện hệ đơn vị tương đối a) Các đại lượng đơn vị tương đối: Điện áp, dòng điện, công suất tổng trở mạch điện thường biểu diễn theo phần trăm hay đơn vị tương đối đại lượng lấy làm hay làm chuẩn Ví dụ: chọn điện áp 120kV giá trị điện áp 108kV, 120kV, 126kV 0,90, 1,0, 1,05 đơn vị tương đối hay 90%, 100%, 105% tính theo % điejen áp U (kV ) U đvtđ = U cb Cả hai phương pháp tương đối hay phần trăm cho phép tính toán đơn giản đơn vị có tên ampe, volt, ohm… Biểu diễn phần tử mạng điện hệ đơn vị tương đối Trong hệ thống điện đưa đại lượng bản: Scb, Ucb, Zcb, Icb Trong đó, Scb Ucb hai đại lượng suy hai đại lượng lại: Ucb: (kV) U cb Z cb = S cb U cb S cb I cb = = 3Z cb 3U cb Scb: (MVA) Zcb: (Ω) Biểu diễn phần tử mạng điện hệ đơn vị tương đối Từ tính đơn vị tương đối: I đvtđ I (ampere) = I cb Z đvtđ Z (Ω) = Z cb Trong đơn vị có tên: Lưu ý: Scb = Pcb = Qcb (về trị số) Zcb = Rcb = Xcb Trong đơn vị tương đối: S = 3.U I S = U đvtđ I đvtđ P = 3.U I cos ϕ P = U đvtđ I đvtđ cos ϕ Q = 3.U I sin ϕ Q = U đvtđ I đvtđ sin ϕ Biểu diễn phần tử mạng điện hệ đơn vị tương đối Ví dụ: chọn Scb = 30.000kVA, Ucb = 66kV, tính Zcb U cb2 66 Z cb = = = 145,2 Ω S cb 30 b) Đổi bản: Thông thường, thiết bị nhà sản xuất cho tổng trở đơn vị tương đối (hay theo %) công suất định mức điện áp định mức thiết bị Biểu diễn phần tử mạng điện hệ đơn vị tương đối Ví dụ: MBA có Sđm = 25MVA, UN% = 10% RB jX B jX B Có thể bỏ qua Rb để có sơ đồ điện kháng XB% ≅ UN% = 10% Hay XB đvtđ = 0,1 Scb = 25MVA Trong hệ thống ráp nối nhiều thiết bị có công suất định mức khác  tính đơn vị tương đối phải chọn S cb chung cho toàn hệ thống phải tính Ucb cho cấp điện áp Biểu diễn phần tử mạng điện hệ đơn vị tương đối Uđm1/Uđm2 Uđm2/Uđm3 ~ ~ Ucb1 Ucb2 Ucb3 Cách tính Ucb: - Trước hết, chọn Ucb Ví dụ chọn Ucb1 - Tính Ucb2, Ucb3 Ucb2 = Ucb1(Uđm2/Uđm1) Ucb3 = Ucb2(Uđm3/Uđm2) Tỉ số điện áp dây định mức MBA Biểu diễn phần tử mạng điện hệ đơn vị tương đối Như có thể: - Uđm thiết bị khác với Ucb phần hệ thống có chứa thiết bị - Sđm thiết bị khác với Scb toàn hệ thống Phải đổi từ thiết bị sang Công thức đổi bản: Z new,đvtđ = Z old ,đvtđ S cb ,new  U cb ,old    S cb,old  U cb,new  Biểu diễn phần tử mạng điện hệ đơn vị tương đối Ví dụ: Vẽ sơ đồ điện kháng đơn vị tương đối, chọn định mức máy phát làm bản: Scb = 30MVA; Ucb1 = 13,8kV Uđm1/Uđm2 20.000kVA X” = 20% Uđm2/Uđm3 ~ ~ Ucb1 30.000kVA 13,8kV X” = 15% Ucb2 35.000kVA 13,2/115kV X = 10% Ucb3 35.000kVA 115/13,2kV X = 10% ~ 10.000kVA X” = 20% CBGD: ThS Nguyễn Hữu Vinh Email: huuvinhdct@gmail.com [...]... dòng điện: I I = k Quy đổi điện áp: ' ' U ' = U k Biểu diễn các phần tử của mạng điện trong hệ đơn vị tương đối a) Các đại lượng trong đơn vị tương đối: Điện áp, dòng điện, công suất và tổng trở trong mạch điện thường được biểu diễn theo phần trăm hay đơn vị tương đối của các đại lượng lấy làm căn bản hay làm chuẩn Ví dụ: nếu chọn điện áp cơ bản là 120kV thì các giá trị điện áp 108kV, 120kV, 126kV... Biểu diễn các phần tử trong hệ đơn vị có tên Quy đổi tất cả các phần tử về 1 cấp điện áp (tổng trở, tổng dẫn, dòng điện, điện áp) Chẳng hạn như quy về phía cáo áp của MBA MBA (1) Zđường dây (2) U đm1 k= U đm 2 Uđm1/Uđm2 Quy về phía sơ cấp (1): Tỉ số điện áp dây 2  U đm1   = k 2 Z Z = Z   U đm 2  ' Biểu diễn các phần tử trong hệ đơn vị có tên Quy đổi tổng dẫn: Y Y = 2 k Quy đổi dòng điện: I... dòng điện và hệ số cosϕ Trong sơ đồ thay thế tính toán mạng điện, giá trị công suất của phụ tải thường biểu diễn dạng số phức S = 3UI (cos ϕ + sin ϕ ) = P + jQ Sơ đồ một sợi Sơ đồ một sợi hay còn gọi là sơ đồ đơn tuyến Trong đó, sơ đồ dùng một đường kẻ đơn nối liền ký hiệu của các phần tử trong mạng điện G1 MBA G3 Đường dây Máy cắt G2 Máy phát Tải Thanh cái Sơ đồ một sợi còn được là sơ đồ nguyên lý Biểu. .. 1,05 đơn vị tương đối hay 90%, 100%, 105% tính theo % điejen áp cơ bản U (kV ) U đvtđ = U cb Cả hai phương pháp tương đối hay phần trăm đều cho phép tính toán đơn giản hơn đơn vị có tên ampe, volt, ohm… Biểu diễn các phần tử của mạng điện trong hệ đơn vị tương đối Trong hệ thống điện đưa ra 4 đại lượng cơ bản: Scb, Ucb, Zcb, Icb Trong đó, Scb và Ucb là hai đại lượng cơ bản chính suy ra hai đại lượng cơ...b) Cách tính tham số của MBA 2 dây quấn Thông thường, Nhà chế tạo cung cấp 04 thông số: - ∆PCuđm: tổn hao đồng định mức ∆Pcuđm = ∆PN : tổn hao ngắn mạch - UN%: phần trăm điện áp ngắn mạch UN % = UN U đm 100% 3 - ikt% = io%: phần trăm dòng không tải Io ikt % = 100% I đm −∆PFe: tổn thất tác dụng trong lõi sắt b) Cách tính tham số của MBA 2 dây quấn (tt) Từ đó tính được:... số của MBA tự ngẫu (tt) Sơ đồ tương đương một pha của MBA tự ngẫu là hình sao giống như MBA 3 dây quấn C RB1 RB 2 jX B 2 T RB 3 jX B 3 H jX B1 ∆PFe + j∆QFe Sơ đồ thay thế hình sao quy về phía cao áp c) Tham số của MBA tự ngẫu (tt) Tính điện trở R: Nhà sản xuất cung cấp các tổn hao ngắn mạch giữa các cuộn dây (C-T), (C-H), (T-H) Trong đó: + ∆P(C-T) tính theo Sđm + ∆P’(C-H), ∆P’(T-H) tính theo Stc Vì điện. .. tự ngẫu (tt) Điện trở của các nhánh trên sơ đồ tương đương: RC = RB1 = RT = RB 2 = RH = RB 3 = ∆PCu ( C ) U C2 S 2 đm ∆PCu (T ) U C2 S 2 đm ∆PCu ( H ) U C2 S 2 đm 103 (Ω) 103 (Ω) 103 (Ω) c) Tham số của MBA tự ngẫu (tt) Tính cảm kháng X: Nhà chế tạo cho phần trăm điện áp ngắn mạch UN(CT)%, U’N(C-H)%, U’N(T-H)% Trong đó: + UN(C-T)% tính theo Sđm + U’N(C-H)%, U’N(T-H)% tính theo Stc Để tính điện áp ngắn... định điện trở và cảm kháng của MBA tự ngẫu giảm áp 3 pha 220/110/10kV, công suất 60MVA Điện áp ngắn mạch qui đổi về Sđm là: + UN(C-T)% = 8% + UN(C-H)% = 28% + UN(T-H)% = 18% Tổn hao ngắn mạch: ∆P(C-T)=180kW ∆P’(C-H)=150kW ∆P’(T-H)=150kW (điện trở, cảm kháng qui về phía 220kV) 4 Đường dây Được khảo sát trong phần trước 5 Phụ tải Để tính toán mạng điện cần biết các giá trị của phụ tải Những đại lượng... sao quy về phía cao áp 3 c) Tham số của MBA 3 dây quấn (tt) Tính cảm kháng: Nhà chế tạo cho phần trăm điện áp ngắn mạch UN(12)%, UN(2-3)%, UN(1-3)%  Phần trăm điện áp ngắn mạch trên từng cuộn dây: U N (1−2 ) % + U N (1−3) % − U N ( 2−3) % U N1 % = 2 U N (1−2 ) % + U N ( 2−3) % − U N (1−3) % UN2% = 2 U N (1−3) % + U N ( 2−3) % − U N (1−2 ) % U N3% = 2 c) Tham số của MBA 3 dây quấn (tt) Từ đó ta tính... đm X B1 = 10 (Ω) S đm X B2 X B3 2 U N 2 %.U đm = 10 (Ω) S đm U N 3 %.U = S đm 2 đm 10 (Ω) Uđm (kV) Sđm(kVA) c) Tham số của MBA 3 dây quấn (tt) Tính điện trở: + Trường hợp cả 3 dây quấn đều có công suất bằng S đm, gọi là MBA 100/100/100%, điện trở của các cuộn dây qui đổi về 1 cất điện áp đều bằng nhau: RB1 = RB 2 = RB 3 = RB (100 ) Tổn thất trong đồng ∆Pcu tính trong trường hợp lúc 1 cuộn dây không