Bài tập hệ thống điện
Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ B/ PHẦN BÀI TẬP : Câu 21: Xác định hai phương án dây cung cấp điện cho mạng điện địa phương có thông số hình vẽ Hãy so sánh sơ cho biết phương án tốt nhất? Giải: Ta dây theo phương án sau: Hình a Hình b Hình c Phương án 1: Ta có sơ đồ dây hình a Ta có: M1 = PA*lA + PB*lB + PC*lC = 3*3 + 2* 17 + 4* = 26,19 Phương án 2: Ta có sơ đồ dây hình b Ta có: M2 = PA*lA + PAB*lAB + PC*lC = 5*3 + 2* + 4* = 26,77 Phương án 3: Ta có sơ đồ dây hình c Ta có: M3 = PA*lA + PCB*lCB + PC*lC = 3*3 + 6* + 2* 10 = 28,74 Theo tính toán ta có mô men phụ tải: M1 = 26,19 Thiết kế Hệ thống điện Trang Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ M2 = 26,77 M3 = 28,74 Vậy phương án phương án dây tốt Câu 22: Cho lưới điện 15kV hình vẽ, dây A-95 có r o = 0,33Ω/km xo = 0,38Ω/km Hãy xác định: Độ sụt áp điểm D E, so sánh? Tính tổn thất công suất tác dụng tổn thất công suất phản kháng lưới Giải: Độ sụt áp điểm D E, so sánh? Ta ΔU AB có: r x ( PB + PC + PD + PE ) * * l AB + ( Q B + Q C + Q D + Q E ) * * l AB 2 = = U dm ΔU BC = ΔU CD = ΔU BE = ( PC + PD ) * r0 * l BC + ( Q C + Q D ) * x * l bc = U dm 0.38 0.33 6 * *1 + * *1 *10 = 116V 15 *10 [ * 0.33 * + * 0.38 * 1] * 10 15 * 10 = 138V PD * r0 * l CD + Q D * x * l CD [1 * 0.33 * + 0.5 * 0.38 * 1] * 10 = = 34V U dm 15 * 10 PE * r0 * l BE + Q E * x * l BE [ * 0.33 * + * 0.38 * 2] * 10 = = 189V U dm 15 * 10 ΔUABCD=ΔUAB+ΔUBC+ΔUCD=116+138+34=288V ΔUABE=ΔUAB+ΔUBE=116+189=305V Theo tính toán ta thấy ΔUABCD=288V ΔUABE=305V Vậy tổn thất điện áp đoạn ABE lớn đoạn ABCD Tổn thất công suất tác dụng: Ta ΔPAB = [( P ΔPBC = ΔPCD = ΔPBE = + PC + PD + PE ) + ( Q B + Q C + Q D + Q E ) B [( P C (P U dm ] ( ] ( ) ) + PD ) + ( Q C + Q D ) * r0 * l BC 2 + 12 *1012 * 0.33 * = = 14.666( kw ) U dm 15 *10 2 ) ( ) ( ) D + Q 2D * r0 * l CD 12 + 0.5 * 1012 * 0.33 *1 = = 1.833( kw ) U dm 15 * 10 E + Q 2E * r0 * l BE 2 + 2 * 1012 * 0.33 * = = 23.466( kw ) U dm 15 * 10 (P có: r 0.33 * * l AB + *1012 * *1 2 = = 38.133( kw ) 15 *10 Thiết kế Hệ thống điện ) Trang Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ Vậy tổn thất công suất tác dụng là: ΔPtoanluoi = ΔPAB + ΔPBC + ΔPCD + ΔPBE = 38.133 + 14.666 + 1.833 + 23.466 = 78.098 (kW) Tổn thất công suất phản kháng: Ta ΔQ AB = [( P + PC + PD + PE ) + ( Q B + Q C + Q D + Q E ) B ΔQ BC = ΔQ CD = ΔQ BE = [( P C (P U dm ] ( ] ( ) ) + PD ) + ( Q C + Q D ) * x * l BC 2 + 12 *1012 * 0.38 * = = 16.888( kvar ) U dm 15 *10 2 ) ( ) ( ) D + Q 2D * x * l CD 12 + 0.5 * 1012 * 0.38 *1 = = 2.111( kvar ) U dm 15 *10 E + Q 2E * x * l BE 2 + 2 *1012 * 0.38 * = = 27.022( kvar ) U dm 15 * 10 (P có: x 0.38 * * l AB + *1012 * *1 2 = = 43.911( kvar ) 15 *10 ) Vậy tổn thất công suất phản kháng là: ΔQtoanluoi = ΔQAB + ΔQBC + ΔQCD + ΔQBE = 43.911 + 16.888 + 2.111 + 27.022 = 89.932 (kvar) Câu 23: Tính toán dòng ngắn mạch điểm A, B, C cho lưới điện hình vẽ: Giải: Dòng ngắn mạch điểm A: I NA = S NA * UA = 7524 * 10 * 110 * 10 = 39.49( kA ) Dòng ngắn mạch điểm B: Ta có: Z NA = UA * I NA = 110 * 10 3 * 39.49 *10 = 1.6( Ω ) Với hệ thống 110kV XNA ≈ ZNA RNA ≈ Tổng trở ngắn mạch B: Z NB = Z NA + Z ddAB = = ( R NA + R ddAB ) + ( X NA + X ddAB ) ( + 0.1 *10) + (1.6 + 0.4 *10) Thiết kế Hệ thống điện = 5.69( Ω ) Trang Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Dòng ngắn mạch điểm B là: I NB = Học kỳ U dm = * Z NB 110 * 10 3 * 5.69 = 11.16( kA ) Dòng ngắn mạch điểm C: - Quy đổi ZNB cấp điện áp 15kV (cấp điện áp cần tính ngắn mạch) U 15kV 15 * 10 = 5.69 * = 0.1( Ω ) U 110kV 110 * 10 Z NB15kV = Z NB110kV * Z NMBA = - Tổng trở MBA cấp 15kV: U 2MBA 15 * 10 = = 3.57( Ω ) S MBA 63 *10 Ta có: ΔP = ⇒ RNMBA ≈ ⇒ XNMBA ≈ ZNMBA 15 15 ( ) = + 0.1 * 10 * = 0.02( Ω ) 110 110 15 15 ( ) + X ddAB ) * = 1.6 + 0.4 * 10 * = 0.1( Ω ) 110 110 R NB15 = ( R NA + R ddAB ) * X NB15 = ( X NA RNMBA= - Tổng trở ngắn mạch C: ( R NB15kV + R MBA15kV ) + ( X NB15kV + X MBA15kV ) Z NC = Z NB15kV + Z ABMBA15kV = = ( + 0.02) + ( 0.1 + 3.6) = 3.7( Ω ) Dòng ngắn mạch điểm C là: I NC = U dm * Z NC = 15 * 10 3 * 3.7 = 2.3406( kA ) Câu 24: Cho hệ thống điện hình 1, xác định tiết diện dây nhôm đồng đảm bảo độ sụt áp cho phép (ΔU = 5%Udm) nhận xét theo điều kiện sau: a Cùng tiết diện dây b Khối lượng kim loại màu bé c Mật độ dòng không đổi Giải: a Cùng tiết diện dây Ta chọn: xoOA = xoAB = xoBC = 0,4Ω/km ρ = 31,5Ω*mm²/km ΔU OA = ΔU OA = ( PA + PB + PC ) * r0OA * l OA + ( Q A + Q B + Q C ) * x 0OA * l OA U dm ( * r0OA * + * 0.4 * 3) *10 22 * 10 Thiết kế Hệ thống điện = = 1227 * r0OA + 218 Trang Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh ΔU AB = ( PB + PC ) * r0AB * l AB + ( Q B + Q C ) * x 0AB * l AB U dm Học kỳ = ( * r0AB * + 2.5 * 0.4 * 2) *10 22 * 10 = 545 * r0AB + 91 PC * r0BC * l BC + Q C * x 0BC * l BC ( * r0BC * + 0.5 * 0.4 * ) * 10 = = 363.6 * r0BC + 36.3 U dm 22 * 10 * 22 * 10 ΔUOABC = ΔUOA + ΔUAB +ΔUBC ≤ 100 ⇔ 1127*r0OA + 218 + 545*r0AB + 91 + 363,6*r0BC + 36,3 ≤ * 22 * 10 100 ⇔ 1127*r0OA + 545*r0AB + 363,6*r0BC + 345,3 = 1100 ⇔ 1127*r0OA + 545*r0AB + 363,6*r0BC =754,7 (pt 1) ρ ρ ρ Vì F1 = F2 = F3 ⇒ r = r = r ⇒ r0OA = r0AB = r0BC (pt 2) 0OA 0AB 0BC 754.7 = 0.37 Thế pt2 vào pt1 ta có: (1127 + 545 + 363,6)*r0OA= 754,7 ⇒ r0OA= 2035.6 ρ 31.5 Ta có: F = r = 0.37 = 85.13mm 0OA ΔU BC = Vậy ta chọn tiết diện dây cho đường dây dây AC-95 có r = 0,33 x0 = 0,371 Thử lại: ΔUOABC = ΔUOA + ΔUAB +ΔUBC = + = ( PA + PB + PC ) * r0OA * l OA + ( Q A + Q B + Q C ) * x 0OA * l OA U dm ( PB + PC ) * r0AB * l AB + ( Q B + Q C ) * x 0AB * l AB U dm + PC * r0BC * l BC + Q C * x 0BC * l BC U dm ( * 0.33 * + 2.5 * 0.371 * 2) *10 + ( * 0.33 * + 0.5 * 0.371 * 4) *10 22 *10 22 * 10 ( * 0.33 * + 0.371 * * 3) *10 = 1025.3 = 4.66% < ΔU = 5% + cp 22 * 10 Vậy kết chọn tiết diện dây dẫn chấp nhận b Khối lượng kim loại màu bé nhất: - Chọn x0 = 0,4Ω/km γ = 31,7km/Ω*mm² - Tính ′ ΔU ′OABC = x0 * [ ( Q A + Q B + Q C ) * l OA + ( Q B + Q C ) * l AB + Q C * l BC ] U dm 0.4 * ( * + 2.5 * + 0.5 * ) * 10 = 345V 22 *10 ′ = * 22 *10 − 345 = 755V - ΔU′ = ΔU cp − ΔU′OABC 100 = -Chọn tiết diện dây dẫn: FBC = = PBC γ * U dm * ΔU ′cp ( * l BC * PBC + l AB * PBC + PAB + l OA * PBC + PAB + POA ( ) ) *10 * * * 10 + * * 10 + * * 10 = 52.5mm −3 31.7 * 10 * 22 * 10 * 755 Thiết kế Hệ thống điện Trang Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn BC dây AC-70 có r 0BC = 0,46 x0BC = 0,382 FAB = PBC + PAB *10 * FBC = * 52.5 = 90.9mm PBC *10 Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn AB dây AC-95 có r 0AB = 0,33 x0AB = 0,371 FOA = PBC + PAB + POA *10 * FAB = * 90.9 = 111.33mm PBC + PAB *10 Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn OA dây AC-120 có r 0OA = 0,27 x0OA = 0,365 - Thử lại: ΔU% = [ ( POA + PAB + PBC ) * r0OA * lOA + ( Q OA + Q AB + Q BC ) * x 0OA * l OA ] * 100 * 10 22 * 10 [ ( P + PBC ) * r0AB * l AB + ( Q AB + Q BC ) * x 0AB * l AB ] * 100 * 106 + AB 22 * 10 [ P * r * l + Q BC * x 0BC * l BC ] * 100 * 10 + BC 0BC BC 22 * 10 ( * 0.27 * + * 0.365 * + * 0.33 * + 2.5 * 0.371 * + * 0.46 * + 0.5 * 0.382 * 4) * 100 * 106 = 22 * 10 = 4,53% < ΔU CP Vậy kết chọn tiết diện dây dẫn chấp nhận c Mật độ dòng điện không đổi: - Đường dây có trục nên trục - Chọn x0 = 0,4Ω/km γ = 31,7km/Ω*mm² cosφOA = cosφAB = cosφBC = 0,8; Tmax = 4500h ′ ΔU′OABC = x0 [ ( Q A + Q B + Q C ) * l OA + ( Q B + Q C ) * l AB + Q C * l BC ] U dm 0.4 * ( * + 2.5 * + 0.5 * ) *10 = 345V 22 *10 ′ ΔU′ = ΔU cp − ΔU′OABC = * 22 *10 − 345 = 755V 100 = - Mật độ dòng điện không đổi: j= = γ * ΔU′ * ( l OA * cosϕ OA + l AB * cosϕ AB + l BC * cosϕ BC ) 31.7 *10 −3 * 755 = 1.9A/mm * ( * 0.8 + * 0.8 + * 0.8) Với dây đồng có Tmax = 4500h tra bảng ta có jkt = 2,1A/mm² j < jkt nên ta dùng j = 1,9A/mm² -Chọn tiết diện dây dẫn: FOA = I OA POA *10 = = = 155mm j * j * U dm * cosϕ OA *1.9 * 22 *10 * 0.8 Thiết kế Hệ thống điện Trang Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn OA dây M-150 có r 0OA = 0,123 x0OA = 0,287 FAB = I AB PAB *10 = = = 103mm j * j * U dm * cosϕ AB *1.9 * 22 *10 * 0.8 Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn AB dây M-120 có r 0AB = 0,158 x0AB = 0,292 FBC = I BC PBC *10 = = = 34mm j * j * U dm * cosϕ BC *1.9 * 22 *10 * 0.8 Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn BC dây M-50 có r 0BC = 0,39 x0BC = 0,325 - Thử lại: ΔU% = [ ( POA + PAB + PBC ) * r0OA * l OA + ( Q OA + Q AB + Q BC ) * x 0OA * l OA ] *100 *10 22 *10 [ ( P + PBC ) * r0AB * l AB + ( Q AB + Q BC ) * x 0AB * l AB ] *100 *10 + AB 22 *10 [ P * r * l + Q BC * x 0BC * l BC ] *100 *10 + BC 0BC BC 22 *10 ( * 0.123 * + * 0.287 * + * 0.158 * + 2.5 * 0.292 * + * 0.39 * + 0.5 * 0.325 * 4) *100 *10 = 22 *10 = 2.87% < ΔU CP Vậy kết chọn tiết diện dây dẫn chấp nhận Câu 25: Chọn số lượng công suất cho máy biến áp 110/22kV cung cấp cho: a Hộ loại có đồ thị phụ tải hình b Hộ loại có đồ thị phụ tải hình Giải: a Chọn máy biến áp cho hộ loại 1: (Hình 1) Thiết kế Hệ thống điện Trang Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ Hình Do phụ tải cấp cho hộ loại phụ tải quan trọng nên ta chọn máy biến áp vận hành song song Ta có kqtcp = 1,3 ÷ 1,4 Ở ta chọn kqtcp = 1,3 S MBA ≥ S1max 80 = = 61.54( MVA ) ( n − 1) * k qtcp ( − 1) *1.3 Vậy ta chọn máy biến áp có dung lượng SMBA = 63 (MVA) b Chọn máy biến áp cho hộ loại 3: (Hình 2) Hình - Chọn máy biến áp có công suất 63 (MVA) - Tính phụ tải đẳng trị 10 trước tải: ΣSi2 * t i = 10 S dtri1 = 20 * + 40 * = 27.57( MVA ) 10 - Tính phụ tải đẳng trị thời gian tải: S dtri2 = ΣSi2 * t i 80 * = = 80( MVA ) 3 - Tỷ số phụ tải đẳng trị trước tải công suất định mức k1 = máy biến áp: S dt1 27.57 = = 0.44 S dm 63 - Tỷ số phụ tải đẳng trị tải công suất định mức máy biến áp: k2 = S dt2 80 = = 1.27 S dm 63 Với k1 = 0,44 thời gian tải giờ, ta phải tra đồ thị để tìm k2cp Thiết kế Hệ thống điện Trang Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ Từ đồ thị ta suy ra: k2cp = 1,35 Ta nhận thấy k2 = 1,27 < k2cp = 1,35 Vậy ta chọn máy biến áp có công suất định mức S MBAđm = 63 (MVA) hợp lý Câu 26: Cho lưới điện trung 22kV có phân bố phụ tải mật độ tải 150kW/km, dây AC-120 có r0 = 0,21Ω/km x0 = 0,4Ω/km Hãy xác định tổn thất điện áp cuối lưới tổn thất công suất toàn lưới Giải: a Tổn thất điện áp cuối đường dây: Ta có tổng công suất tác dụng toàn đường dây: PΣ = 15*150 = 2250(kW) = 2,25(MW) Ta có tổng công suất phản kháng toàn đường dây: QΣ = PΣ*tgφ = 2,25*1,02 = 2,3(Mvar) Tổn thất điện áp cuối đường dây: 15 15 2.25 * + * 0.21 + 2.3 * + * 0.4 * 10 P * l *r +Q * l * x 2 2 ΔU = = = 601( V ) U dm 22 *10 Vậy tổn thất điện áp cuối đường dây là: ΔU = 601(V) b Tổn thất công suất toàn đường dây: 15 2.25 + 2.3 * 0.21 * + * 1012 P + Q * r0 * l 3 ΔP = = = 31.44( kw ) 2 U dm 22 * 10 ( 2 ) ( ) Vậy tổn thất công suất toàn đường dây là: ΔP = 31,44(kW) Câu 27: Một nhà máy có phụ tải loại có đồ thị phụ tải công suất biểu kiến S1 hình Thiết kế Hệ thống điện Trang Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ Hãy chọn công suất máy biến áp cho nhà máy Trong trình phát triển, nhà máy lắp thêm dây chuyền sản xuất coi phụ tải loại 3, có đồ thị phụ tải công suất biểu kiến S2 Hãy cho biết nhà máy có giải pháp để cung cấp điện bình thường? Biết S1 S2 có hệ số công suất 0,8 không đổi ngày Giải: Chọn máy biến áp cho nhà máy: Do phụ tải cấp cho hộ loại phụ tải quan trọng nên ta chọn máy biến áp vận hành song song Ta có kqtcp = 1,3 ÷ 1,4 Ở ta chọn kqtcp = 1,3 S MBA ≥ S1max 500 = = 384.61( MVA ) ( n − 1) * k qtcp ( − 1) *1.3 Vậy ta chọn máy biến áp có dung lượng SMBA = 400 (MVA) Chọn công suất máy biến áp cho nhà máy có phụ tải S1 S2: Công suất qua máy biến áp theo bảng sau: Đồ thị-thời gian 0-4 4-8 8-12 12-16 16-20 20-24 S1 (kVA) 200 300 500 400 200 200 S2 (kVA) 700 250 250 300 0 S1+S2 (kVA) 900 550 750 700 200 200 S qua MBA 450 275 375 350 100 100 Hệ số điền kín MBA là: k dk = Ptb S ( 450 * + 275 * + 375 * + 350 * + 100 * + 100 * 4) /24 = 0.61 = tb = Pmax S max 450 Hệ số tải cho phép lúc vận hành bình thường MBA là: kqtbt = + (1- kdt) * 0,3 = 1+ (1- 0,61) * 0,3 = 1,117 Kiểm tra khả tải MBA: bt k qtMBA = S max 450 tai = = 1.125 S MBA 400 Thiết kế Hệ thống điện Trang 10 Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ Hệ số k qt = 1.117 < k qtMBA = 1.125 nên MBA bị tải, nhiên mức tải bé, chấp nhận Có thể tiến hành bù công suất phản kháng hệ số công suất tải S1 = S2 = 0,8 nên hiệu quả: Qbù cho MBA là: S 2MBA = Ptai2 + ( Q tai − Q bu ) ⇔ (S 2MBA − 0.8 * S 2tai ) = ( Q tai − Q bu ) bt ⇒ Q bu = Q tai − (S bt MBA ) − 0.8 * S 2tai = S tai * sinϕ − (S MBA − 0.8 * S 2tai ) ⇒ Q bu = 450 * 0.6 − 400 − 0.64 * 450 = 95.6kVAr Vậy ta chọn Qbù = 100kVAr Qbù cho trạm: Chọn Qbù = 2*100 = 200kVAr để toàn trạm không bị tải Câu 28: Cho lưới điện 10kV hình vẽ, dây A95 có r o = 0,33Ω/km xo = 0,38Ω/km Hãy xác định: Độ sụt áp điểm D E, so sánh? Trường hợp đoạn AB bị đứt sợi Tính sụt áp đoạn đường dây đó: Xác định dung lượng bù tụ Qb1 Qb2 để sụt áp cuối lưới 4% Giải: a Độ sụt áp điểm D E, so sánh ΔU AB = ( PB + PC + PD + PE ) * r0 * l AB + ( Q B + Q C + Q D + Q E ) * x * l AB 2 U dm 1 * 0.33 * *1 + * 0.38 * *1 *10 2 = = 175(V) 10 *10 ( P + PD ) * r0 * l BC + ( Q C + Q D ) * x * l BC = ( * 0.33 * + 1* 0.38 * 2) *10 = 208(V) ΔU BC = C U dm 10 *10 ΔU CD = ΔU BE = PD * r0 * l CD + Q D * x * l CD (1* 0.33 *1 + 0.5 * 0.38 *1) *10 = = 52(V) U dm 10 *10 PE * r0 * l BE + Q E * x * l BE ( * 0.33 * + * 0.38 * ) *10 = = 284(V) U dm 10 *10 ΔUABCD = ΔUAB + ΔUBC + ΔUCD = 175 + 208 + 52 = 435(V) ΔUABE = ΔUAB + ΔUBE = 175 + 284 = 459(V) Ta có: UD = UA - ΔUABCD = 10*10³ - 435 = 9565(V) = 9,565(kV) Thiết kế Hệ thống điện Trang 11 Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ UE = UA - ΔUABE = 10*10³ - 459 = 9541(V) = 9,541(kV) Theo tính toán ta thấy ΔUABCD=435V ΔUABE=459V Vậy tổn thất điện áp đoạn ABE lớn đoạn ABCD b Trường hợp đoạn AB bị đứt sợi Tính sụt áp đoạn đường dây đó: ΔU AB = = ( PB + PC + PD + PE ) * r0 * l AB + ( Q B + Q C + Q D + Q E ) * x * l AB ( * 0.33 * + * 0.38 * 1) * 10 ΔU BC U dm = 350(V) 10 * 10 ( P + PD ) * r0 * l BC + ( Q C + Q D ) * x * l BC = ( * 0.33 * + 1* 0.38 * 2) *10 = 208(V) = C U dm 10 *10 ΔU CD = ΔU BE = PD * r0 * l CD + Q D * x * l CD (1* 0.33 *1 + 0.5 * 0.38 *1) *10 = = 52(V) U dm 10 *10 PE * r0 * l BE + Q E * x * l BE ( * 0.33 * + * 0.38 * ) *10 = = 284(V) U dm 10 *10 ΔUABCD = ΔUAB + ΔUBC + ΔUCD = 350 + 208 + 52 = 610(V) ΔUABE = ΔUAB + ΔUBE = 350 + 284 = 634(V) Ta có: UD = UA - ΔUABCD = 10*10³ - 610 = 9390(V) = 9,39(kV) UE = UA - ΔUABE = 10*10³ - 634 = 9365(V) = 9,365(kV) c Xác định dung lượng bù tụ Q b1 Qb2 để sụt áp cuối lưới 4% ΔU AB = PAB * r0 x * l AB + ( Q AB − Q b1 − Q b2 ) * * l AB 2 U dm 1 6 * 0.33 * * + ( − Q b1 − Q b2 ) * 0.38 * * 1 * 10 = = 99 + 76 − 19Q b1 − 19Q b2 10 * 10 Thiết kế Hệ thống điện Trang 12 Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh ΔU BC = = Học kỳ PBC * r0 * l BC + ( Q BC − Q b1 ) * x * l BC U dm [ * 0.33 * + (1 − Q b1 ) * 0.38 * 2] *10 = 132 + 76 − 76Q b1 10 *10 PCD * r0 * l CD + Q BC * x * l CD [1* 0.33 *1 + 0.5 * 0.38 *1] *10 ΔU CD = = = 52 U dm 10 *10 P * r * l + ( Q BE − Qb ) * x * l BE ΔU BE = BE BE U dm = [ * 0.33 * + ( − Q b2 ) * 0.38 * 2] *106 10 *10 = 132 + 152 − 76Q b2 ΔUABCD = ΔUAB + ΔUBC + ΔUCD = 175 + 208 + 52 – 95Qb1 – 19Qb2 = 435 - 95Qb1 – 19Qb2 = *10 *10 = 400 100 ⇔ 95Qb1 + 19Qb2 = 35 (pt1) ΔUABE = ΔUAB + ΔUBE = 175 + 284 – 19Qb1 – 95Qb2 = 459 – 19Qb1 – 95Qb2 = *10 *10 = 400 100 ⇔ 95Qb2 + 19Qb1 = 59 (pt2) 35 − 95Q b1 Từ pt1 ta có Qb2 = 19 35 − 95Q b1 =59 19 ⇔ 19Qb1 + 140 – 380Qb1 = 59 ⇔ 361Qb1 = 121 ⇒ Qb1 = 0,335(Mvar) Thế Qb2 vào pt2 ta có: 19Q b1 + 76 * Thế Qb1 vào pt1 ta có: 95*0,335 + 19Qb2 = 35 ⇔ 31,82 + 19Qb2 = 35 ⇔ 19Qb2 = 3,18 ⇒ Qb2 = 0,167(Mvar) Vậy để sụt áp cuối lưới 4% ta phải lắp tụ bù có dung lượng sau: Qb1 = 0,335(Mvar) Qb2 = 0,167(Mvar) Câu 29: Cho lưới điện 10kV hình vẽ, Tính tiết diện dây để sụt áp lớn ΔUmax = 6%Udm Giải: - Chọn trục chính: Trục đoạn ABCD đoạn đường dây có P = 4MW, l = 4km Q = 2Mvar lớn - Chọn x0AB = x0BC = x0CD = x0BE = 0,4Ω/km Thiết kế Hệ thống điện Trang 13 Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh ΔU AB = Học kỳ ( PB + PC + PD + PE ) * r0AB * l AB + ( Q B + Q C + Q D + Q E ) * x 0AB * l AB 2 U dm 1 * r0AB * * + * 0.4 * * 1 *10 2 = = 300 * r0AB + 80 10 * 10 ( P + PD ) * r0BC * l BC + ( Q C + Q D ) * x 0BC * l BC ΔU BC = C U dm = ΔU CD ( * r0BC * + * 0.4 * 2) *10 = 400 * r0BC + 80 10 *10 P * r * l + Q D * x 0CD * l CD (1 * r0CD * + 0.5 * 0.4 * 1) * 10 = D 0CD CD = = 100 * r0CD + 20 U dm 10 * 10 ΔUABCD = ΔUAB + ΔUBC + ΔUCD = 300*r0AB + 80 + 400*r0BC + 80 + 100*r0CD + 20 = 300*r0AB + 400*r0BC + 100*r0CD + 180 Để sụt áp lớn ΔUmax = 6%Udm ΔUABCD = 300*r0AB + 400*r0BC + 100*r0CD + 180 = * 10 * 10 = 600 100 ⇔ 300*r0AB + 400*r0BC + 100*r0CD = 600 – 180 = 420 (pt1) ρ ρ ρ Vì FAB = FBC = FCD ⇒ r = r = r ⇒ r0AB = r0BC = r0CD (pt2) 0AB 0BC 0CD Thế pt2 vào pt1 ta có: (300 + 400 + 100)*r0AB = 420 ⇒ r0AB = 0,525 ρ 31.5 Ta có: F = r = 0.525 = 60mm 0AB Vậy ta chọn tiết diện dây cho đường dây ABCD dây AC-70 có r 0AB = 0,46 x0AB = 0,371 - Thử lại: [ ( PAB + PBC + PCD ) * r0AB * l AB + ( Q AB + Q BC + Q CD ) * x 0AB * l AB ] *100 *10 ΔU% = U dm + + [ ( PBC + PCD ) * r0BC * l BC + ( Q BC + Q CD ) * x 0BC * l BC ] *100 *10 U dm [ PCD * r0CD * l CD + Q CD * x 0CD * l CD ] *100 *10 U dm 0.371 0.46 *1 + * * + * 0.46 * + * 0.371 * + * 0.46 *1 + 0.5 * 0.371 * 1 *100 * 10 6* 2 = 10 *10 = 5.35% < ΔU cpmax = 6% Câu 30: Cho lưới điện 15kV hình vẽ, dây A-95 có r o = 0,33Ω/km xo = 0,38Ω/km Hãy xác định Qbu để tổn thất công suất bé Thiết kế Hệ thống điện Trang 14 Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ ΔPΣ = ΔPAB + ΔPBC + ΔPCD + ΔPBE 2 2 PAB * ( Q AB − Q b ) PBC + Q 2BC PCD + Q CD PBE * ( Q BE − Q b ) = * R AB + * R BC + * R CD + * R BE 2 2 U dm U dm U dm U dm 2 36 * ( − Q b ) 0.33 * ( − Qb ) 2 + 12 12 + 0.5 * * + * 0.33 * + * 0.33 * + * 0.33 * 2 2 15 15 15 15 2 5.94 * ( − Q b ) 2.64 * ( − Q b ) = + 0.0146 + 0.0047 + 15 15 ∂∆P∑ Để ΔPΣ đạt cực tiểu theo Gbu ∂Q = b 2 = Nhờ thầy xem giúp em hướng dẫn cách giải Em cảm ơn Thiết kế Hệ thống điện Trang 15 [...]... ΔUABE = ΔUAB + ΔUBE = 175 + 284 = 459(V) Ta có: UD = UA - ΔUABCD = 10*10³ - 435 = 9565(V) = 9,565(kV) Thiết kế Hệ thống điện Trang 11 Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ 4 UE = UA - ΔUABE = 10*10³ - 459 = 9541(V) = 9,541(kV) Theo tính toán ta thấy ΔUABCD=435V còn ΔUABE=459V Vậy tổn thất điện áp trên đoạn ABE lớn hơn đoạn ABCD b Trường hợp đoạn AB bị đứt 1 sợi Tính sụt áp trên đoạn đường dây đó:... dung lượng như sau: Qb1 = 0,335(Mvar) Qb2 = 0,167(Mvar) Câu 29: Cho lưới điện 10kV như hình vẽ, Tính tiết diện dây bằng nhau để sụt áp lớn nhất ΔUmax = 6%Udm Giải: - Chọn trục chính: Trục chính là đoạn ABCD bởi vì đoạn đường dây đó có P = 4MW, l = 4km và Q = 2Mvar lớn nhất - Chọn x0AB = x0BC = x0CD = x0BE = 0,4Ω/km Thiết kế Hệ thống điện Trang 13 Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh ΔU AB = Học kỳ 4 ( PB... 0.46 * 2 + 1 * 0.371 * 2 + 1 * 0.46 *1 + 0.5 * 0.371 * 1 *100 * 10 6 6* 2 2 = 2 6 10 *10 = 5.35% < ΔU cpmax = 6% Câu 30: Cho lưới điện 15kV như hình vẽ, dây A-95 có r o = 0,33Ω/km và xo = 0,38Ω/km Hãy xác định Qbu để tổn thất công suất là bé nhất Thiết kế Hệ thống điện Trang 14 Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ 4 ΔPΣ = ΔPAB + ΔPBC + ΔPCD + ΔPBE 2 2 2 2 2 PAB * ( Q AB − Q b ) PBC + Q 2BC... 4% ΔU AB = PAB * r0 x * l AB + ( Q AB − Q b1 − Q b2 ) * 0 * l AB 2 2 U dm 1 1 6 6 * 0.33 * 2 * 1 + ( 4 − Q b1 − Q b2 ) * 0.38 * 2 * 1 * 10 = = 99 + 76 − 19Q b1 − 19Q b2 10 * 10 3 Thiết kế Hệ thống điện Trang 12 Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh ΔU BC = = Học kỳ 4 PBC * r0 * l BC + ( Q BC − Q b1 ) * x 0 * l BC U dm [ 2 * 0.33 * 2 + (1 − Q b1 ) * 0.38 * 2] *10 6 = 132 + 76 − 76Q b1 10 *10 3... 5.94 * ( 4 − Q b ) 2.64 * ( 4 − Q b ) = + 0.0146 + 0.0047 + 15 2 15 2 ∂∆P∑ Để ΔPΣ đạt cực tiểu theo Gbu thì ∂Q = 0 b 2 2 = Nhờ thầy xem giúp em và hướng dẫn cách giải tiếp theo Em cảm ơn Thiết kế Hệ thống điện Trang 15 ...Trường đại học SPKT TP Hồ Chí Minh Học kỳ 4 Hệ số k qt = 1.117 < k qtMBA = 1.125 nên MBA sẽ bị quá tải, tuy nhiên mức quá tải là rất bé, có thể chấp nhận được Có thể tiến hành bù công suất phản kháng vì hệ số công suất của tải S1 = S2 = 0,8 nên sẽ rất hiệu quả: Qbù cho một MBA là: S 2MBA = Ptai2 + ( Q tai − Q bu ) 2 ⇔ (S 2MBA... − (S 2 MBA − 0.8 2 * S 2tai ) ⇒ Q bu = 450 * 0.6 − 400 2 − 0.64 * 450 2 = 95.6kVAr Vậy ta chọn Qbù = 100kVAr Qbù cho cả trạm: Chọn Qbù = 2*100 = 200kVAr để toàn trạm không bị quá tải Câu 28: Cho lưới điện 10kV như hình vẽ, dây A95 có r o = 0,33Ω/km và xo = 0,38Ω/km Hãy xác định: 1 Độ sụt áp tại điểm D và E, so sánh? 2 Trường hợp đoạn AB bị đứt 1 sợi Tính sụt áp trên đoạn đường dây đó: 3 Xác định dung