Chapter 2 thong so duong day r va l 181

Chapter THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI 2.1 Các phần tử đường dây 2.2 Điện trở 2.3 Điện cảm 2.4 Điện dung 2.5 Vầng quang điện 2.6 Cáp 2.1 Các phần tử đường dây Dây chống sét Cách điện Dây dẫn Trụ điện * Thông số đường dây: R, L, C 2.1 Các phần tử đường dây o Dây dẫn Dây nhôm lõi thép (truyền tải) Dây nhôm bọc cách điện (phân phối) 2.2 Điện trở o Điện trở chiều RDC = ρ ×l ( Ω) F l - chiều dài (m), F - tiết diện dây dẫn (m ) * Ảnh hưởng nhiệt độ α - hệ số nhiệt điện trở 20ºC Rt = R20°C [1 + α (t − 20)] Kim loại Ở 20ºC ρ - điện trở suất (Ω.m), Rt - điện trở tºC R20ºC - điện trở 20ºC ρ (Ω.m) α (1/ºC) −8 0,00393 −8 0,00382 −8 0,00390 Đồng thường 1,72×10 Đồng cứng 1,77×10 Nhơm 2,83×10 Thép −8 12,88×10 0,001-0,005 2.2 Điện trở o Hiệu ứng mặt dây dẫn tần số Khi dòng điện xoay chiều qua dây dẫn, mật độ dòng điện mặt ngồi cao mật độ dòng điện trung tâm dây dẫn RAC = P I2 RAC tăng theo tiết diện dây dẫn, tần số RAC Tỉ số điện trở hiệu dụng mặt RDC >1 2.3 Điện cảm o Để xác định điện cảm cần nắm kiến thức: Đinh luật: ĐL Ampe (Ampere’s Law) + Phương trình Maxwell (Maxwell’s Equations) Điện cảm L (Inductance)  Từ thông liên kết λ (Flux linkage)  Mật độ từ thông B (Flux density)  Cường độ từ trường H (Magnetic field) 2.3.1 Điện cảm – Dây lõi o Để xác định điện cảm cần nắm kiến thức: Định luật: ĐL Ampe (Ampere’s Law) 2.3.1 Điện cảm – Dây lõi o Xem xét dây dẫn bán kính r mang dòng điện I, mật độ từ thông (Wb/m ) bên dây dẫn: 2.3.1 Điện cảm – Dây lõi o Xem xét dây dẫn bán kính r mang dòng điện I, mật độ từ thơng (Wb/m ) bên dây dẫn: 2.3.1 Điện cảm – Dây lõi o 10 Từ thông liên kết P cách dây dẫn khoảng cách D: B P Dây dẫn D I Khoảng cách r o Điện cảm: x D 17 2.3.2 Điện cảm – dây bện o Điện cảm dây dẫn a dây bện x 17 18 2.3.2 Điện cảm – dây bện o Điện cảm dây dẫn b, c, d, , n dây bện x o Điện cảm trung bình dây dẫn dây bện x o Vì n dây song song nên điện cảm dây dẫn dây bện x 18 19 2.3.2 Điện cảm – dây bện o Thế La, Lb, , Ln vào để tính Lx 19 20 2.3.2 Điện cảm – dây bện o Ví dụ: dây bện sợi, tính GMR 20 2.3.2 Điện cảm – dây bện o 21 GMD tự thân dây dẫn bện nhiều sợi với số sợi khác Dây dẫn GMD (dây tròn đặc ruột) 0,779R 0,726R 19 0,758R 37 0,768R 61 0,772R 91 0,774R 127 0,776R Với R bán kính ngồi dây dẫn R Cáp sợi R Cáp sợi 2.3.3 Điện cảm – đường dây phân pha o Áp dụng cho đường dây phân pha 22 23 2.3.3 Điện cảm – đường dây phân pha Đường dây pha lộ kép: lộ cách xa lộ chung trụ a” a’ r0 , x0 b’ b” c’ c” Lộ Lộ 23 2.3.3 Điện cảm – đường dây phân pha o Đường dây pha lộ kép (có hốn vị) 24 2.3.3 Điện cảm – đường dây phân pha o 25 Chú ý: công thức tổng quát tính điện cảm đường dây truyền tải khơng:  Dm  GMD  −7  L = ×10 ln  = × 10 ln  D GMR   s   −7 ( H m) Trong Dm hay GMD Ds hay GMR phụ thuộc kích thước dây dẫn cách bố trí dây dẫn o Cảm kháng X L = 2π fL ( Ω m) 2.3.4 Điện cảm phụ thuộc r d o Chú ý: Sự phụ thuộc điện cảm L với đường kính dây dẫn, khoảng cách pha L (H/m) 26 L Đường kính dây (H/m) Khoảng cách pha thay đổi thay đổi Đường kính dây d (cm) Khoảng cách pha Dm (cm) 2.3.5 Ví dụ o 27 BT2.1: cho đường dây pha hoán vị đầy đủ bố trí hình vẽ Mỗi dây dẫn bện từ sợi đường kính ngồi dây dẫn 15 mm Tính điện cảm km pha A 4m 6m 9m C B ĐS: L= 1,4×10 -3 H 2.3 Điện cảm o 28 BT2.2: cho đường dây lộ kép pha có hốn vị cho hình vẽ Bán kính dây 1,25 cm Tính tốn cảm kháng km pha biết tần số hệ thống 50 Hz 7,5 m a' a 9m 4m b b' 4m c ĐS: XL= 0.2030 Ω c' 2.3 Điện cảm o 29 BT2.3: cho đường dây pha lộ kép có hốn vị cho hình vẽ Đường kính dây cm Tính tốn cảm kháng km pha biết tần số hệ thống 50 Hz B A C 30 cm 5m A’ B’ 5m C’ 5m 3.1 Điện dung 30 o Điện trường không tồn bên dây dẫn từ trường o Nếu dây dẫn mang điện tích q (C/m) đơn vị chiều dài, mật độ điện thơng D khoảng cách x D= o q (x ≥ r ) 2π x Hiệu điện điểm P Q rQ U PQ = D ∫ε dx = rP o D Điện dung: C= Dây dẫn q q 2πε ln q U PQ rQ Khoảng cách rP r x 2.4 Điện dung o 31 Trường hợp 1: đường dây pha dây dẫn bán kính r cách khoảng D D * Điện dung dây dẫn A B A C AB = ( F m) D 36 ×10 ln r * Điện dung dây dẫn trung tính C AN = 2C AB = D 18 ×10 ln r q1 r ( F m) B q2 q1 + q2 = ... GMR 20 2. 3 .2 Điện cảm – dây bện o 21 GMD tự thân dây dẫn bện nhiều sợi với số sợi khác Dây dẫn GMD (dây tròn đặc ruột) 0,77 9R 0, 726 R 19 0,75 8R 37 0,76 8R 61 0,77 2R 91 0,77 4R 127 0,77 6R Với R bán... phối) 2. 2 Điện trở o Điện trở chiều RDC = ρ l ( Ω) F l - chiều dài (m), F - tiết diện dây dẫn (m ) * Ảnh hưởng nhiệt độ α - hệ số nhiệt điện trở 20 ºC Rt = R2 0°C [1 + α (t − 20 )] Kim loại Ở 20 ºC... Tỉ số điện trở hiệu dụng mặt RDC >1 2. 3 Điện cảm o Để xác định điện cảm cần nắm kiến thức: Đinh luật: L Ampe (Ampere’s Law) + Phương trình Maxwell (Maxwell’s Equations) Điện cảm L (Inductance)