Bài tập hệ thống điện
Trang 1B/ PHẦN BÀI TẬP :
Câu 21: Xác định hai phương án đi dây cung cấp điện cho một mạng điện địa
phương có các thông số như hình vẽ Hãy so sánh sơ bộ và cho biết phương
án nào tốt nhất?
Giải: Ta có thể đi dây theo các phương án sau:
Hình c
Phương án 1: Ta có sơ đồ đi dây như hình a.
Ta có: M1 = PA*lA + PB*lB + PC*lC = 3*3 + 2* 17 + 4* 5= 26,19
Phương án 2: Ta có sơ đồ đi dây như hình b.
Ta có: M2 = PA*lA + PAB*lAB + PC*lC = 5*3 + 2* 2+ 4* 5= 26,77
Phương án 3: Ta có sơ đồ đi dây như hình c.
Ta có: M3 = PA*lA + PCB*lCB + PC*lC = 3*3 + 6* 5+ 2* 10= 28,74 Theo tính toán ta có các mô men phụ tải: M1 = 26,19
Trang 2M2 = 26,77
M3 = 28,74 Vậy phương án 1 là phương án đi dây tốt nhất
Câu 22: Cho lưới điện 15kV như hình vẽ, dây A-95 có ro = 0,33Ω/km và xo = 0,38Ω/km Hãy xác định:
1 Độ sụt áp tại điểm D và E, so sánh?
2 Tính tổn thất công suất tác dụng và tổn thất công suất phản kháng trên lưới
Giải:
1 Độ sụt áp tại điểm D và E, so sánh?
116V 10
* 15
10
* 1 2
0.38
* 1 2
0.33
* U
l
* 2
x
* Q Q Q Q l
* 2
r
* P P P
P
6
dm
AB 0 E D C B AB 0 E D C B
10
* 15
10
* 1 0.38
* 2 2
* 0.33
* 2 U
l
* x
* Q Q l
* r
* P P
6
dm
bc 0 D C BC 0 D C
10
* 15
10
* 1
* 0.38
* 0.5 1
* 0.33
* 1 U
l
* x
* Q l
* r
*
P
6
dm
CD 0 D CD 0 D
10
* 15
10
* 2
* 0.38
* 2 2
* 0.33
* 2 U
l
* x
* Q l
* r
*
P
6
dm
BE 0 E BE 0 E
ΔUABCD=ΔUAB+ΔUBC+ΔUCD=116+138+34=288V
ΔUABE=ΔUAB+ΔUBE=116+189=305V
Theo tính toán ta thấy ΔUABCD=288V còn ΔUABE=305V
Vậy tổn thất điện áp trên đoạn ABE lớn hơn đoạn ABCD
2 Tổn thất công suất tác dụng:
( )kw 38.133 10
* 15
1 2
0.33
* 10
* 4 6 U
l
* 2
r
* Q Q Q Q P
P P
P
12 2 2
2 dm
AB 0 2 E D C B 2 E D C B
10
* 15
2
* 0.33
* 10
* 1 2 U
l
* r
* Q Q P
P
12 2 2 2
dm
BC 0
2 D C
2 D C
10
* 15
1 0.33
* 10
* 0.5 1 U
l
* r
* Q P
12 2 2 2
dm
CD 0
2 D
2
D
10
* 15
2
* 0.33
* 10
* 2 2 U
l
* r
* Q P
12 2 2 2
dm
BE 0
2 E
2
E
Trang 3Vậy tổn thất công suất tác dụng là:
ΔPtoanluoi = ΔPAB + ΔPBC + ΔPCD + ΔPBE
= 38.133 + 14.666 + 1.833 + 23.466 = 78.098 (kW)
3 Tổn thất công suất phản kháng:
(kvar)
43.911 10
* 15
1 2
0.38
* 10
* 4 6 U
l
* 2
x
* Q Q Q Q P
P P
P
12 2 2
2 dm
AB 0 2 E D C B 2 E D C B
10
* 15
2
* 0.38
* 10
* 1 2 U
l
* x
* Q Q P
P
12 2 2 2
dm
BC 0
2 D C
2 D C
10
* 15
1 0.38
* 10
* 0.5 1 U
l
* x
* Q P
12 2 2 2
dm
CD 0
2 D
2
D
10
* 15
2
* 0.38
* 10
* 2 2 U
l
* x
* Q P
12 2 2 2
dm
BE 0
2 E
2
E
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 tại các điểm A, B, C cho tại lưới điện như
hình vẽ:
Giải:
1 Dòng ngắn mạch tại điểm A:
( )kA 39.49 10
* 110
* 3
10
* 7524 U
* 3
S
6 A
NA
2 Dòng ngắn mạch tại điểm B:
10
* 39.49
* 3
10
* 110 I
* 3
U
3 NA
A
Với hệ thống 110kV thì XNA ≈ ZNA và RNA ≈ 0
Tổng trở ngắn mạch tại B:
(0 0.1 * 10) (1.6 0.4 * 10) 5.69( )Ω
X X R
R Z
Z Z
2 2
2 ddAB NA
2 ddAB NA
ddAB NA
NB
= +
+ +
=
+ +
+
= +
=
Trang 4Dòng ngắn mạch tại điểm B là: 11.16( )kA
5.69
* 3
10
* 110 Z
* 3
U I
3 NB
dm
3 Dòng ngắn mạch tại điểm C:
- Quy đổi ZNB về cấp điện áp 15kV (cấp điện áp cần tính ngắn mạch)
( )Ω 0.1 10
* 110
10
* 15
* 5.69 U
U
* Z
6 2 2
110kV
2 15kV NB110kV
10
* 63
10
* 15 S
U
6 2 MBA
2 MBA
Ta có: ΔP = 0 ⇒RNMBA ≈ 0 ⇒ XNMBA ≈ ZNMBA
110
15
* 10
* 0.1 0 110
15
* R R
2 2
2 ddAB NA
110
15
* 10
* 0.4 1.6 110
15
* X X
2 2
2 ddAB NA
RNMBA= 0
- Tổng trở ngắn mạch tại C:
(0 0.02) (0.1 3.6) 3.7( )Ω
X X
R R
Z Z
Z
2 2
2 MBA15kV NB15kV
2 MBA15kV NB15kV
ABMBA15kV NB15kV
NC
= +
+ +
=
+ +
+
= +
=
3.7
* 3
10
* 15 Z
* 3
U
NC
dm
Câu 24: Cho hệ thống điện như hình 1, hãy xác định tiết diện dây nhôm hoặc
đồng đảm bảo độ sụt áp cho phép (ΔU = 5%Udm) và nhận xét theo các điều kiện sau:
a Cùng 1 tiết diện dây
b Khối lượng kim loại màu bé nhất
c Mật độ dòng không đổi
Giải:
a Cùng 1 tiết diện dây.
Ta chọn: xoOA = xoAB = xoBC = 0,4Ω/km
ρ = 31,5Ω*mm²/km
=
dm
OA 0OA C
B A OA 0OA C B A
OA
U
l
* x
* Q Q Q l
* r
* P P P
ΔU
10
* 22
10
* 3
* 0.4
* 4 3
* r
*
9
6 0OA
Trang 5( ) ( ) ( ) 545*r 91
10
* 22
10
* 2
* 0.4
* 2.5 2
* r
* 6 U
l
* x
* Q Q l
* r
* P P
6 0AB
dm
AB 0AB C B AB 0AB C B
10
* 22
10
* 4
* 0.4
* 0.5 4
* r
* 2 U
l
* x
* Q l
* r
*
P
6 0BC
dm
BC 0BC C BC 0BC C
ΔUOABC = ΔUOA + ΔUAB +ΔUBC ≤ * 22 * 10 3
100 5
⇔ 1127*r0OA + 218 + 545*r0AB + 91 + 363,6*r0BC + 36,3 ≤ * 22 * 10 3
100
5
⇔1127*r0OA + 545*r0AB + 363,6*r0BC + 345,3 = 1100
⇔1127*r0OA + 545*r0AB + 363,6*r0BC =754,7 (pt 1)
0BC 0AB 0OA
r r r r
ρ r
ρ r
Thế pt2 vào pt1 ta có: (1127 + 545 + 363,6)*r0OA= 754,7 ⇒r0OA= 0 37
6 2035
7
754 =
0OA
85.13mm 0.37
31.5 r
ρ
Vậy ta chọn tiết diện dây cho đường dây là dây AC-95 có r0 = 0,33 và
x0 = 0,371
Thử lại:
ΔUOABC = ΔUOA + ΔUAB +ΔUBC
dm
OA 0OA C
B A OA 0OA C B A
U
l
* x
* Q Q Q l
* r
* P P
dm
AB 0AB C
B AB 0AB C B
U
l
* x
* Q Q l
* r
* P
+
dm
BC 0BC C BC 0BC C
U
l
* x
* Q l
* r
*
10
* 22
10
* 3
* 4
* 0.371 3
* 0.33
*
9
10
* 22
10
* 4
* 0.371
* 0.5 4
* 0.33
* 2 10
* 22
10
* 2
* 0.371
* 2.5 2
* 0.33
*
6
cp 3
6
3
6 3
6
=
<
=
=
+ +
+ +
+
=
Vậy kết quả chọn tiết diện dây dẫn như trên là chấp nhận được
b Khối lượng kim loại màu bé nhất:
- Chọn x0 = 0,4Ω/km và γ = 31,7km/Ω*mm²
- Tính
(4 * 3 2.5 * 2 0.5 * 4)* 10 345V
* 10
*
22
0.4
l
* Q l
* Q Q l
* Q Q Q
* U
x U
Δ
6 3
BC C AB C B OA C B A dm
0 OABC
= +
+
=
+ +
+ +
+
=
′′
100
5 U
Δ ΔU U
OABC
=
′
-Chọn tiết diện dây dẫn:
3 3
6
OA AB BC OA
AB BC AB
BC BC
cp dm
BC BC
52.5mm 10
* 9
* 3 10
* 6
* 2 10
* 2
* 4
* 755
* 10
* 22
* 10
* 31.7
10
* 2
P P P
* l P P
* l P
* l
* U Δ
* U
* γ
P F
= +
+
=
+ + +
+ +
′
=
−
Trang 6Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn BC là dây AC-70 có r0BC = 0,46 và
x0BC = 0,382
2 6
6 BC
BC
AB BC
10
* 2
10
* 6 F
* P
P P
Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn AB là dây AC-95 có r0AB = 0,33 và
x0AB = 0,371
2 6
6 AB
AB BC
OA AB BC
10
* 6
10
* 9 F
* P
P
P P P
+
+ +
=
Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn OA là dây AC-120 có r0OA = 0,27 và
x0OA = 0,365
- Thử lại:
CP
6 2
6
6 2
6 BC
0BC BC BC 0BC
BC
6 2
6 AB
0AB BC
AB AB
0AB BC
AB
6 2
6 OA
0OA BC
AB OA OA
0OA BC AB OA
ΔU
4,53%
10
* 22
10
* 100
* 4
* 0.382
* 0.5 4
* 0.46
* 2 2
* 0.371
* 2.5 2
* 0.33
* 6 3
* 0.365
* 4 3
*
0.27
*
9
10
* 22
10
* 100
* l
* x
* Q l
*
r
*
P
10
* 22
10
* 100
* l
* x
* Q Q l
* r
* P
P
10
* 22
10
* 100
* l
* x
* Q Q Q l
* r
* P P P
ΔU%
<
=
+ +
+ +
+
=
+ +
+ +
+
+
+ + +
+ +
=
Vậy kết quả chọn tiết diện dây dẫn như trên là chấp nhận được
c Mật độ dòng điện không đổi:
- Đường dây chỉ có một trục nên đó cũng là trục chính
- Chọn x0 = 0,4Ω/km và γ = 31,7km/Ω*mm²
cosφOA = cosφAB = cosφBC = 0,8; Tmax = 4500h
(4 * 3 2.5 * 2 0.5 * 4)* 10 345V
* 10
*
22
0.4
l
* Q l
* Q Q l
* Q Q Q U
x U
Δ
6 3
BC C AB C B OA C B A dm
0 OABC
= +
+
=
+ +
+ +
+
=
′′
755V 345
10
* 22
* 100
5 U
Δ ΔU U
OABC
=
′
- Mật độ dòng điện không đổi:
3
BC BC
AB AB
OA OA
1.9A/mm 0.8
* 4 0.8
* 2 0.8
* 3
*
3
755
* 10
* 31.7
cos
* l cos
* l cos
* l
* 3
U Δ
* γ j
= +
+
=
+ +
′
=
−
ϕ ϕ
ϕ
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:
2 3
6 OA
dm
OA OA
0.8
* 10
* 22
* 1.9
* 3
10
* 9 cos
* U
* j
* 3
P j
I
ϕ
Trang 7Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn OA là dây M-150 có r0OA = 0,123 và
x0OA = 0,287
2 3
6 AB
dm
AB AB
0.8
* 10
* 22
* 1.9
* 3
10
* 6 cos
* U
* j
* 3
P j
I
ϕ
Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn AB là dây M-120 có r0AB = 0,158 và
x0AB = 0,292
2 3
6 BC
dm
BC BC
0.8
* 10
* 22
* 1.9
* 3
10
* 2 cos
* U
* j
* 3
P j
I
ϕ
Vậy ta chọn tiết diện dây cho đoạn BC là dây M-50 có r0BC = 0,39 và
x0BC = 0,325
- Thử lại:
CP
6 2
6
6 2
6 BC
0BC BC BC 0BC
BC
6 2
6 AB
0AB BC
AB AB
0AB BC
AB
6 2
6 OA
0OA BC
AB OA OA
0OA BC AB OA
ΔU
2.87%
10
* 22
10
* 100
* 4
* 0.325
* 0.5 4
* 0.39
* 2 2
* 0.292
* 2.5 2
* 0.158
* 6 3
* 0.287
* 4 3
*
0.123
*
9
10
* 22
10
* 100
* l
* x
* Q l
*
r
*
P
10
* 22
10
* 100
* l
* x
* Q Q l
* r
* P
P
10
* 22
10
* 100
* l
* x
* Q Q Q l
* r
* P P P
ΔU%
<
=
+ +
+ +
+
=
+ +
+ +
+
+
+ + +
+ +
=
Vậy kết quả chọn tiết diện dây dẫn như trên là chấp nhận được
Câu 25: Chọn số lượng và công suất cho máy biến áp 110/22kV cung cấp
cho:
a Hộ loại 1 có đồ thị phụ tải như hình
b Hộ loại 3 có đồ thị phụ tải như hình
Giải:
a Chọn máy biến áp cho hộ loại 1: (Hình 1)
Trang 8Hình 1
Do phụ tải cấp cho hộ loại 1 là phụ tải quan trọng nhất nên ta chọn 2 máy biến áp vận hành song song
Ta có kqtcp = 1,3 ÷ 1,4
Ở đây ta chọn kqtcp = 1,3
( ) (2 1)* 1.3 61.54(MVA)
80 k
* 1 n
S S
qtcp
max 1
−
=
−
≥
Vậy ta chọn máy biến áp có dung lượng SMBA = 63 (MVA)
b Chọn máy biến áp cho hộ loại 3: (Hình 2)
Hình 2
- Chọn máy biến áp có công suất là 63 (MVA)
- Tính phụ tải đẳng trị 10 giờ trước khi quá tải:
(MVA)
27.57 10
3
* 40 7
* 20 10
t
* ΣS S
2 2
i
2 i
- Tính phụ tải đẳng trị trong thời gian quá tải:
(MVA)
80 3
3
* 80 3
t
* ΣS S
2 i
2 i
- Tỷ số giữa phụ tải đẳng trị trước khi quá tải và công suất định mức
63
27.57 S
S k dm
dt1
- Tỷ số giữa phụ tải đẳng trị khi quá tải và công suất định mức của máy
63
80 S
S k dm
dt2
Với k1 = 0,44 và thời gian quá tải là 3 giờ, ta phải tra trên đồ thị để tìm
Trang 9Từ 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 là SMBAđm = 63 (MVA)
là hợp lý
Câu 26: Cho lưới điện trung thế 22kV có phân bố phụ tải đều mật độ tải là
150kW/km, dây AC-120 có r0 = 0,21Ω/km và x0 = 0,4Ω/km Hãy xác định tổn thất điện áp cuối lưới và tổn thất công suất trên toàn lưới
Giải:
a Tổn thất điện áp cuối đường dây:
Ta có tổng công suất tác dụng trên toàn đường dây:
PΣ = 15*150 = 2250(kW) = 2,25(MW)
Ta có tổng công suất phản kháng trên toàn đường dây:
QΣ = PΣ*tgφ = 2,25*1,02 = 2,3(Mvar) Tổn thất điện áp cuối đường dây:
( )V 601 10
* 22
10
* 0.4
* 2 2
15
* 2.3 0.21
* 2 2
15
* 2.25 U
x
* l
* Q
*r
l
*
P
6
dm
0
+
=
+
=
Vậy tổn thất điện áp cuối đường dây là: ΔU = 601(V)
b Tổn thất công suất trên toàn đường dây:
10
* 22
10
* 2 3
15
* 0.21
* 2.3 2.25 U
l
* r
* Q
P
12 2
2
2 dm 0 2 2
=
+
=
+
=
Vậy tổn thất công suất trên toàn đường dây là: ΔP = 31,44(kW)
Câu 27: Một nhà máy có 1 phụ tải loại 1 có đồ thị phụ tải công suất biểu kiến
S1 như hình 1
Trang 101 Hãy chọn công suất máy biến áp cho nhà máy.
2 Trong quá trình phát triển, nhà máy đã lắp thêm một dây chuyền sản xuất được coi là phụ tải loại 3, có đồ thị phụ tải công suất biểu kiến là S2 Hãy cho biết nhà máy có các giải pháp nào để cung cấp điện bình thường? Biết rằng S1 và S2 có hệ số công suất 0,8 và không đổi trong cả ngày
Giải:
1 Chọn máy biến áp cho nhà máy:
Do phụ tải cấp cho hộ loại 1 là phụ tải quan trọng nhất nên ta chọn 2 máy biến áp vận hành song song
Ta có kqtcp = 1,3 ÷ 1,4
Ở đây ta chọn kqtcp = 1,3
( ) (2 1)* 1.3 384.61(MVA)
500 k
* 1 n
S S
qtcp
max 1
−
=
−
≥
Vậy ta chọn máy biến áp có dung lượng SMBA = 400 (MVA)
2 Chọn công suất máy biến áp cho nhà máy khi chỉ có phụ tải S1 và S2:
Công suất qua 2 máy biến áp theo bảng sau:
Hệ số điền kín của MBA là:
450
/24 4
* 100 4
* 100 4
* 350 4
* 375 4
* 275 4
* 450 S
S P
P
k
max
tb max
tb
Hệ số quá tải cho phép lúc vận hành bình thường của MBA là:
kqtbt = 1 + (1- kdt) * 0,3 = 1+ (1- 0,61) * 0,3 = 1,117
Kiểm tra khả năng quá tải của MBA:
1.125 400
450 S
S k
max tai bt
Trang 11Hệ số k 1.117 k bt 1.125
qtMBA
bt
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:
2 bu tai
2 tai
2
tai 2 2
MBA tai
2 tai 2 2
MBA tai
95.6kVAr 450
* 0.64 400
0.6
* 450
⇒
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 ro = 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 lượng bù của các tụ Qb1 và Qb2 để sụt áp cuối lưới còn 4%
Giải:
a Độ sụt áp tại điểm D và E, so sánh
175(V) 10
* 10
10
* 1 2
1
* 0.38
* 4 1 2
1
* 0.33
*
6
U
l
* 2
x
* Q Q Q Q l
* 2
r
* P P P P ΔU
3
6 dm
AB
0 E D C B AB
0 E D C B AB
=
=
+ + + + +
+
+
=
10
* 10
10
* 2
* 0.38
* 2
* 0.33
* 2 U
l
* x
* Q Q l
* r
* P P
6 dm
BC 0 D C BC 0 D C
10
* 10
10
* 1 0.38
* 0.5 1 0.33
* U
l
* x
* Q l
* r
* P
6 dm
CD 0 D CD 0 D
10
* 10
10
* 2
* 0.38
* 4 2
* 0.33
* 2 U
l
* x
* Q l
* r
* P
6 dm
BE 0 E BE 0 E
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)
Trang 12UE = 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:
10
* 10
10
* 1
* 0.38
* 4 1
* 0.33
*
6
U
l
* x
* Q Q Q Q l
* r
* P P P P ΔU
3
6
dm
AB 0 E D C B AB 0 E D C B AB
=
+
=
+ + + + +
+ +
=
10
* 10
10
* 2
* 0.38
* 2
* 0.33
* 2 U
l
* x
* Q Q l
* r
* P P
6 dm
BC 0 D C BC 0 D C
10
* 10
10
* 1 0.38
* 0.5 1 0.33
* U
l
* x
* Q l
* r
* P
6 dm
CD 0 D CD 0 D
10
* 10
10
* 2
* 0.38
* 4 2
* 0.33
* 2 U
l
* x
* Q l
* r
* P
6 dm
BE 0 E BE 0 E
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 của các tụ Q b1 và Q b2 để sụt áp cuối lưới còn 4%.
b2 b1
3
6 b2
b1 dm
AB
0 b2 b1 AB AB
0 AB AB
19Q 19Q
76 99 10
* 10
10
* 1
* 2
1
* 0.38
* Q Q 4 1 2
1
* 0.33
*
6
U
l
* 2
x
* Q Q Q l
* 2
r
* P ΔU
−
− +
=
=
−
− +
=
Trang 13( )
b1 3
6 b1
dm
BC 0 b1 BC BC
0 BC BC
Q 76 76 32 1 10
* 10
10
* 2
* 0.38
* Q 1 2
* 0.33
*
2
U
l
* x
* Q Q l
* r
* P ΔU
− +
=
− +
=
− +
=
10
* 10
10
* 1 0.38
* 5 0 1 0.33
* U
l
* x
* Q l
* r
* P
6 dm
CD 0 BC CD 0 CD
b2 3
6 b2
dm
BE 0 2 BE BE
0 BE BE
Q 76 152 32 1 10
* 10
10
* 2
* 0.38
* Q 2 2
* 0.33
*
2
U
l
* x
* Q
l
* r
* P ΔU
− +
=
− +
=
− +
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)
Từ pt1 ta có Qb2 =
19
Q 95
35 − b1
Thế Qb2 vào pt2 ta có: 19 Qb1+ 76 *
19
Q 95
35 − b1
=59
⇔19Qb1 + 140 – 380Qb1 = 59⇔361Qb1 = 121 ⇒Qb1 = 0,335(Mvar)
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 còn 4% thì ta phải lắp tụ bù có 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
Trang 14( ) ( )
80 r
* 00 3 10
* 10
10
* 1 2
1
* 0.4
* 4 1
* 2
1
* r
*
6
U
l
* 2
x
* Q Q Q Q l
* 2
r
* P P P P ΔU
0AB 3
6 0AB
dm
AB
0AB E
D C B AB
0AB E D C B AB
+
=
=
+ + + + +
+
+
=
10
* 10
10
* 2
* 0.4
* 1 2
* r
*
2
U
l
* x
* Q Q l
* r
* P P ΔU
0BC 3
6 0BC
dm
BC 0BC D
C BC 0BC D C BC
+
=
+
=
+ + +
=
10
* 10
10
* 1
* 0.4
* 0.5 1 r
* 1 U
l
* x
* Q l
* r
*
P
6 0CD
dm
CD 0CD D CD 0CD D
ΔUABCD = ΔUAB + ΔUBC + ΔUCD = 300*r0AB + 80 + 400*r0BC + 80 + 100*r0CD +
20 = 300*r0AB + 400*r0BC + 100*r0CD + 180
Để sụt áp lớn nhất ΔUmax = 6%Udm
ΔUABCD = 300*r0AB + 400*r0BC + 100*r0CD + 180 = * 10 * 10 3
100
6
= 600
⇔300*r0AB + 400*r0BC + 100*r0CD = 600 – 180 = 420 (pt1)
Vì FAB = FBC = FCD ⇒
0CD 0BC
ρ r
ρ r
ρ
=
= ⇒r0AB = r0BC = r0CD (pt2)
Thế pt2 vào pt1 ta có: (300 + 400 + 100)*r0AB = 420⇒r0AB = 0,525
0AB
60mm 0.525
31.5 r
ρ
Vậy ta chọn tiết diện dây cho đường dây ABCD là dây AC-70 có r0AB = 0,46 và x0AB = 0,371
- Thử lại:
6%
ΔU
5.35%
10
* 10
10
* 100
* 1 0.371
* 0.5 1 0.46
* 1 2
* 0.371
* 2
* 0.46
* 2 1
* 2
0.371
* 4 1
*
2
0.46
*
6
U
10
* 100
* l
* x
* Q l
*
r
*
P
U
10
* 100
* l
* x
* Q Q l
* r
* P
P
U
10
* 100
* l
* x
* Q Q Q l
* r
* P P P
ΔU%
cpmax
6 2
6 dm
6 CD
0CD CD CD 0CD
CD
dm
6 BC
0BC CD
BC BC
0BC CD
BC
dm
6 AB
0AB CD
BC AB AB
0AB CD BC AB
=
<
=
=
+ +
+ +
+
+
+ + +
+ +
=
Câu 30: Cho lưới điện 15kV như hình vẽ, dây A-95 có ro = 0,33Ω/km và xo = 0,38Ω/km Hãy xác định Qbu để tổn thất công suất là bé nhất