Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 5 - Tính toán tổn thất công suất và tổn thất điện năng

Chương 5 Tính toán tổn thất công suất và tổn thất điện năng thuộc bài giảng Hệ thống cung cấp điện trình bày khái niệm tính toán tổn thất công suất và tổn thất điện năng, tổn thất công suất và tổn thất điện năng trên đường dây,...

CH NGăV TệNHăTỐNăT NăTH TăCƠNGăSU Tă VÀăT NăTH Tă I NăN NG 10/10/2015 5.1 ăKHÁIăNI MăCHUNGăV ăT NăTH TăCÔNGăSU TăVÀăT NăTH Tă I NăN NG • i năn ngăđ cătruy năt iăt ăthanhăcáiăcácănhƠămáyăđi năt iăh ătiêuă th ăquaăcácămáyăbi năápătrungăgianăvƠăđ ngădơyă.ăCácăph năt ănƠyă cóăđi nătr ăvƠăđi năkhángănênăs ăgơyăt năth tăcơngăsu tătácăd ngătrênă nătr ăvƠăt năth tăcôngăsu tăph năkhángătrênăđi năkhángă • N ngăl ngăđi năt năhaoădoăt năth tăcôngăsu tătácăd ngăgơyăphátă nóngădơyăd năvƠămáyăbi năápă.ăM căkhácă,ăđ ăbùăđ păvƠoăs ăn ngă l ngăb ăt năhaoă,ăc năđ uăt ăxơyăd ngăthêmăngu năphátă.ăK tăqu ălƠă v năđ uăt ăăvƠoăngu năt ngă,ăđ ngăth iăv iăvi căt năth tăđi năn ngăcaoă s ălƠmăt ngăgiáăthƠnhăs năph mă,ăkhôngăđ măb oăcácăyêuăc uăv ăkinhă t ă • T năth tăcơngăsu tăph năkhángătuyăkhơngă nhăh ngătr căti păt iăchiă phíănhiênăli u nh ngăs ăgơyătìnhătr ngăthi uăcôngăsu tăph năkhángă,ă lƠmăđi năápăt iăcácănútătrongăh ăth ngăgi măth pă,ăc năđ uăt ăngu nă phátăăcơngăsu tăph năkhángă…Doăđóăc ngălƠmăt ngăgiáăthƠnhăt iăđi nă • C nătínhătốnăđúngăcácăđ iăl ngăt năth tătrongăqătrìnhăthi tăk ă c ngănh ăv năhƠnhăđ ăcóăbi năphápăđi uăch nhă,ăkh căph cănh mă gi măt năth tăt iăm căth pănh tă 10/10/2015 5.2 T N TH T CÔNG SU T VÀ T N TH T I N N NG TRÊN 5.2.1 T năth tăcôngăsu tătrênăm tăđo năc aăđ 1.ă NG DÂY ng dây phân ph i ngădơyăcóăm tăph ăt i i v i m ng phân ph i , có th b qua n dung đ nút có th l y b ng đ nh m c ng dây , n áp t i pha dây pha dây P  3I R  P2  Q2 U  S P  3RI  R   U dm P  R 10/10/2015U dm cos P  I R Q  I X R    P Q Q  3I X  U 2 X 2.ăTr ngăh păđ P  U dm Q   U dm 10/10/2015 ngădơyăliênăthông n  (P i i 1 n  (P i 1 i  Q ) ri i  Q )x i i i i m 1 m 1 Si  Pi  jQ i   p m  j q m ngădơyăki uăphơnănhánh P  U dm Q   U dm 10/10/2015 n  (P i i 1 n  (P i 1 i  Q ) ri i  Q )x i i T năth tăcơngăsu tătrênăđ ng dây có ph ăt iăphơnăb ăđ u ngădơyăcó ph ăt iăđ tă ăcácă kho ngăcáchăg năb ngănhauă v iăcơngăsu tăg năb ngănhauă(ă víăd ăcácămáyăbi năápăphơnă ph iă15 / 0,4 kVă ăkhuăv că thƠnhăph ă),ăcó th ăcoiălƠăph ă t iăphơnăb ăđ uă.ă Dòng năIx t iăv ătríăcáchăđ uă đ ngădơyăAăm tăkho ngăxă Xétăm tăđo nădxăc aăđ ngădơyă,ă nătr ăc aăđo nădxăălƠăR0dx , R0 lƠăđi nă tr ătrênăm tăđ năv ăchi uădƠiăđ ngădây dP  3R dxI x L 2 L P   3R i (L  x ) dx 10/10/2015 I i L L P   d P   3R I x dx I x  i( L  x ) 3R I P ( L  x ) 3L2 2 P  R I L  RI L T năth tăcôngăsu tătrênăđ ng dây có ph ăt iăphơnăb ăđ u • So sánh tr ngăh păt iăt ngăcóăgiáătr ăb ngăIănh ngăt pătrungă ăcu iă đ ngădơyăvƠăt i t ng I nh ng phân b ăđ u d c su t đ ng dây Ptaptrung  3RI P t M chăt 10/10/2015 ngăđ iăt pătrung Pphanbo  RI =3 P t iăphơnăb ngăđ ătínhăt năth tăcơngăsu tăkhiăm ngăcóăt iăphơnăb ăđ uă ng dây có ph ăt iăt pătrungăvƠăphơnăb ăđ uă I1,i1 a b I x  I tt  I pb l=1(đvtđ) • Itt : d̀ng n c a t i t p trung x(ñvtñ) dx(ñvtñ) I2 I1 lx l • Ipb : d̀ng t ng c a t i phân b ă • L: chi u dƠi t ng đ ng dây l  x  P   d P   I tt  I pb R 0dx  l   L  R 0L   3R o  L  I   I pb  3R  L  I tt  I pb    P 3RI tt2  RI pb  3RI tt  I pb tt 10/10/2015 ng dây có ph ăt iăt pătrungăvƠăphơnăb ăđ uă P  3RI  RI  3RI tt  I pb tt pb S ăđ ăthayăth ăt 10/10/2015 ngăđ ngă i năn ng tiêu th ăc a t i i n n ng tiêu th A n AP   Pi  ti i 1 AP  PmaxTmax Tmax: th i gian công su t c c đ i, kho ng th i gian ph t i c c đ i Pmax tiêu th l ng n n ng b ng l ng n n ng ph t i th c t tiêu th kho ng th i gian kh o sát T 10/10/2015 10 5.2.2 - T năth tăđi năn ngătrênăđ ngădơy  N u công su t t i khơng đ i t n th t n n ng th i gian t đ c xác đ nh AP  3I Rt AQ  3I Xt  Th căt t i thay đ i v y t n th t n n ng s ph i tính g n đúng,có th d a vào ph ng pháp đ th ph t i n A   Pi t i A  Pmax i 1  10/10/2015 P t Tmax     0,124   8760 10   i i max P  (h/n m)ă:ăth i gian t n th t công su t c c đ i 11 Bài t p Bài t p Xác đ nh t n hao công su t tác d ng, ph n kháng t n hao n n ng c a đ ng dây 15kV chi u dài 2km, R01=0.208/km X01=0.079 /km Thông s t i S=3+j1.3(MVA) Tmax=2900h Tính AP% BƠiăt pă2 Xácăđ nhăt năth tăđi năn ngăhƠngăn mătrongăm ngăđi năbaăphaăđi năápă đ nhăm că15 kV.ă o năNă–1 dùng dây A –150 cóăđi nătr ăr0 = 0,21 /km, đo nă1-2 dùng dây A-50 có r0 = 0,63 /km Chi uădƠiăcácăđo năđ ngădơyăvƠăph ăt iăc căđ iăchoătrênăhìnhăv ă Th iăgianăs ăd ngăcơngăsu tăc căđ iăTmax = 2900 gi /n m.ăXácăđ nhă ph nătr măt năth tăđi năn ngătheoăđi năn ngătiêuăth A km (3+j2)MVA 10/10/2015 1 km (2+j1)MVA 12 5.3 T n th t công su t máy bi n áp 5.3.1 Máyăbi năáp haiădơyăqu n T năth tăs tăg nănh ăkhôngăđ iăvƠăl yăb ngăt năhaoăkhôngăt i T năth tăcôngăsu tăph năkhángătrongăs tăcoiănh ăkhôngăđ iă T năth tăcôngăsu tătác d ng cu n dây ph ăthu c vƠo công su t t i P0  PFe PCu _ dm  i0% UN% Q Fe  S dmB Q Cu _ dm  S dmB 100 100 PN  St    P  PFe  PCu  P0  PN   P0  PN K t   S dmB  Q  Q Fe  Q Cu 10/10/2015 u N%  Q Fe  S dmB K t 100 13 5.3.2 Máyăbi năáp baădơyăqu n PMBA i%S dmB u N %S dmB PFe  P0 ; Q Fe  ; Q Cu  100 100  P0  PCuC  PCuT  PCuH  SC    P0    S dmB   ST   PN  C    S dmB   SH   PN  T    S dmB  PN  H Q MBA  Q  Q CuC  Q CuT  Q CuH 2  SC  U NC %  ST  U NT %  S H  U NH %     Q   S dmB S dmB   S dmB    S dmB  100  S dmB  100  S dmB  100  S C2 U N C %   S T2 U N  T %   S 2H U N  H %         Q MBA  Q    S dmB 100   S dmB 100   S dmB 100  10/10/2015 14 5.3.3 Máyăbi năáp t ng u UC  UT  UC PFe  P0 ; Q Fe PC H  PC'  H , PT  H  H i%S dmB  100 PT'  H H PMBA  P0  PCuC  PCuT  PCuH 2  SC   ST   SH   PN  C    PN  T    PN  H  P0    S dmB   S dmB   S dmB   S C2 U N C %   S T2 U N  T %   S 2H U N  H %         Q MBA  Q    S dmB 100   S dmB 100   S dmB 100  10/10/2015 15 5.4 Xác đ nh t n th t n n ng máy bi n áp Tính Tmax  n măn uăkhơngăcóă TPT  : th i gian t n th t công su t c c đ i, kho ng th i gian dòng c c đ i Imax gây t n hao n n ng b ng l ng tiêu hao dòng th c t gây su t th i gian kh o sát T Tmax     0,124   8760 10    (h/n m)ă:ăth i gian t n th t công su t c c đ i N u th i gian kh o sát nh h n n m T  Tmax Pmin  2Tmax  T  * (1  ) Tmax 2Pmin Pmax 1  T Pmax 10/10/2015 16 5.4 T n hao n n ng m t MBA 5.4.1 Máyăbi năáp haiădơyăqu n T n hao n n ng tác d ng 2  S max   Si    P0 t  PN    t i A P  P0 t  PN   S dm   S dmB  n T n hao n n ng ph n kháng  S max   A Q  Q t  Q N   S dmB  uN % S dmB QN  100 i0% Q0  S dmB 100  Si   t i  Q t  Q N    S dm  Smax công su t t i c căđ i 10/10/2015 t : th i gian kh o sát n 17 5.4.2 T n hao n n ng n MBA T n hao công su t n-MBA gi ng làm vi c song song T n hao công su t tác d ng  S max  PN   n P0 t  A P  n P0 t  n PN  n  nS dmB   Si  1  S  t i  dm  n T n hao công su t ph n kháng  S max   A Q  n Q t  n Q N   nS dmB  QN  n Q t  n 10/10/2015  Si  1  S  t i  dm  n 18 5.4.3 T n hao n n ngătrongămáyăbi năáp baădơyăqu n PFe  P0 ;  S C max   A P  P0 t  PN C   S dmB  Q Fe i%S dmB  100  S T max    C  PN  T   S dmB   S C2 max U N C %   A Q _ MBA  Q 0t    S dmB 100   S 2H max U N  H %      S dmB 100  10/10/2015  S H max    T  PN  H    S dmB   S T2 max U N  T %    C   S dmB 100  H T H 19 UC  UT  UC 5.4.4 T n hao năn ngătrongămáy bi năáp t ng u PFe  P0 ; Q Fe i%S dmB  100 PC H  PC'  H H  S C max   A P  P0 t  PN C   S dmB   S T max    C  PN  T   S dmB   S C2 max U N C %   A Q _ MBA  Q 0t    S dmB 100  S U NH %      S dmB 100  , PT  H  PT'  H H  S H max    T  PN  H   S dmB   S T2 max U N  T %    C   S dmB 100  H T H max 10/10/2015 H 20 Bài t p Bài t pă1 Cho m t TBA có MBA thơng s 110/22 kV Sdm_MBA=16MVA, t i tính tốn Pmax=20MW, cos=0.9, Tmax=5000 gi PNM=85 kW, P0=18 kW, I0=0.7%, UNM=10.5% Xác đ nh t n hao công su t tác d ng, ph n kháng n n ng n m Bài t pă2 ngădây kVăcungăc păđi nătrongăm ngăphơnăph i,ăcóăs ăđ ătrongă hình BT4.3.ăT tăc ăcácăph ăt iătrongăm ngăđi năcóăcos=0,8 vƠăđ ăth ăph ăt iă hoƠnătoƠnăgi ngănhau.ăToƠnăb ăbaăph ăt iăm iăn mătiêuăth ă720000 kWh Xác đ nhăt năth tăđi năn ngătoƠnăm ngăđi n c A 2km A-25 b 400 kW 120 kW d 180 kW 10/10/2015 21 Bài t pă3 Cho MBA 15/0.4 kV Sdm_MBA=400 kVA, t i c c đ i 295 kVA, cos=0.8, Tmax=3500 gi PNM=5.5 kW, P0=1.08 kW, I0=2.1%, UNM=4.5% Xác đ nh t n hao công su t tác d ng, công su t ph n kháng c c đ i MBA Xác đ nh t n hao n n ng tác d ng ph n kháng m t n m c a MBA Tính ph n tr m t n hao n n ng tác d ng c a tr m bi n áp 10/10/2015 22 Bài t pă4 Cho tr m h áp g m MBA 15/0.4 kV v n hành song song Sdm_MBA=560 kVA, t i c c đ i c a tr m 1000 kVA, cos=0.8 Thông s máy bi n áp PNM=9.4 kW, P0=2.5 kW, I0=6%, UNM=5.5% Xác đ nh t n hao công su t tác d ng, công su t phàn kháng t i c cđ i Xác đ nh t n hao n n ng tác d ng ph n kháng m t n m c a MBA (b ng cách ) 10/10/2015 23 ... c A 2km A- 25 b 400 kW 120 kW d 180 kW 10/10/20 15 21 Bài t pă3 Cho MBA 15/ 0.4 kV Sdm_MBA=400 kVA, t i c c đ i 2 95 kVA, cos=0.8, Tmax= 350 0 gi PNM =5. 5 kW, P0=1.08 kW, I0=2.1%, UNM=4 .5% Xác đ... 10/10/20 15 H 20 Bài t p Bài t pă1 Cho m t TBA có MBA thơng s 110/22 kV Sdm_MBA=16MVA, t i tính tốn Pmax=20MW, cos=0.9, Tmax =50 00 gi PNM= 85 kW, P0=18 kW, I0=0.7%, UNM=10 .5% Xác đ nh t n hao công. .. MBA 15/ 0.4 kV v n hành song song Sdm_MBA =56 0 kVA, t i c c đ i c a tr m 1000 kVA, cos=0.8 Thông s máy bi n áp PNM=9.4 kW, P0=2 .5 kW, I0=6%, UNM =5. 5% Xác đ nh t n hao công su t tác d ng, công