GIÁO TRÌNH: KỸ THUẬT CAO ÁP 2

NÄÜI DUNG MÄN HC CAO ẠP CHỈÅNG 1: QUẠ ÂIÃÛN ẠP KHÊ QUØN CHỈÅNG 2: TRUƯN SỌNG TRÃN DỈÅÌNG DÁY TI ÂIÃÛN CHỈÅNG 3: TRUƯN SỌNG TRONG CÜN DÁY MẠY BIÃÚN ẠP V MẠY ÂIÃÛN QUAY CHỈÅNG 4: BO VÃÛ CHÄÚNG SẸT ÂẠNH THÀĨNG CHỈÅNG 5: THIÃÚT BË CHÄÚNG SẸT CHỈÅNG 6: BO VÃÛ CHÄÚNG SẸT CHO ÂỈÅÌNG DÁY TI ÂIÃÛN CHỈÅNG 7: BO VÃÛ CHÄÚNG SẸT CHO TRẢM BIÃÚN ẠP V MẠY ÂIÃÛN CHỈÅNG 8: QUẠ ÂIÃÛN ẠP NÄÜI BÄÜ CHỈÅNG I QUẠ ÂIÃÛN ẠP KHÊ QUØN 1.1 QUẠ TRÇNH PHỌNG ÂIÃÛN CA SẸT Âàûc âiãøm Sẹt l mäüt hiãûn tỉåüng phọng âiãûn tia lỉía trỉåìng khäng âäưng nháút giỉỵa -âạm máy våïi âạm máy -âạm máy våïi màût âáút åí khong cạch ráút låïn (trung bỗnh khoaớng 5km) Quaù trỗnh phoùng õióỷn seùt gọửm ba giai âoản: Giai âoản tia tiãn âảo phạt triãøn tỉû nhiãn Giai âoản tia tiãn âảo phạt triãøn âënh hỉåïng Gii thêch hiãûn tỉåüng phọng âiãûn sẹt: Giai âoản phọng âiãûn ngỉåüc 1.2 THAM SÄÚ PHỌNG ÂIÃÛN SẸT Tham säú dng âiãûn sẹt: a Dng âiãûn sẹt Is: Biãn âäü Is: vi chủc âãún vi tràm kA Âáưu sọng: tàng nhanh ỉïng våïi giai âoản phọng âiãûn ngỉåüc Is t Tâs Âi sọng: ỉïng våïi giai âoản trung ho âiãûn têch Khi toạn quạ âiãûn ạp sẹt, thỉåìng sỉí dủng dảng sọng xiãn gọc Is a Âäü däúc âáưu sọng t Tâs Xạc sút xút hiãûn sẹt cọ biãn âäü dng âiãûn Is låïn hån mäüt giaï trë Ii -I Ii = a.t , t ≤ Tâs i 26,1 V {IS ≥ Ii}= e Ii = Is , t > Tâs Xạc sút xút hiãûn dng seït âäü däúc a≥ -a i V {aS ≥ ai}= e10,9 1.2 THAM SÄÚ PHỌNG ÂIÃÛN SẸT Tham säú dng âiãûn sẹt: b Cỉåìng âäü hoảt âäüng giäng sẹt: Cỉåìng âäü hoảt âäüng ca sẹt âỉåüc biãøu thë bàịng säú ngy cọ sẹt nàm (nng.s) hồût täøng säú thåìi gian kẹo di ca sẹt theo giåì Tu thüc vo tỉìng vng ta cọ cạc säú liãûu khạc nhau: + Vng xêch âảo: (100 - 150) ngy sẹt / nàm + Vng nhiãût âåïi: (75 - 100) ngy sẹt / nàm + Vng än âåïi: (30 - 50) ngy sẹt / nàm Máût âäü sẹt âạnh trãn 1km2 màût âáút: ms = (0,1 - 0,15) láön /ngs.km2 CHỈÅNG 2: TRUƯN SỌNG TRÃN ÂỈÅÌNG DÁY TI ÂIÃÛN 2.1 KHẠI NIÃÛM VÃƯ HIÃÛN TỈÅÜNG TRUƯN SỌNG ÂIÃÛN TỈÌ DC DÁY DÁÙN 2 PHN XẢ KHỤC XẢ CA SỌNG 2.3 TRUƯN SỌNG TRONG HÃÛ NHIÃƯU DÁY 2.1 KHẠI NIÃÛM VÃƯ HIÃÛN TỈÅÜNG TRUƯN SỌNG ÂIÃÛN TỈÌ DC DÁY DÁÙN Khại niãûm: Khi sẹt âạnh thàóng vo âỉåìng dáy hồûc âạnh xúng màût âáút gáưn âỉåìng dáy s tảo sọng âiãûn tỉì truưn dc theo âỉåìng dáy gáy nãn quạ âiãûn ạp khê quøn tạc dủng lãn cạch õióỷn cuớa hóỷ thọỳng Phổồng trỗnh truyóửn soùng: Sồ âäư âàóng trë ca âỉåìng dáy: ∂u ∂i − = R.i + L ∂x ∂t ∂i ∂u − = G.u + C ∂x ∂t r0 g0 L0 C0 Trong toạn, âãø âån gin thỉåìng b qua hai tham säú R, G: Dng âiãûn r ráút nh Âäü di truưn soùng tổồng õọỳi ngừn r0 Phổồng trỗnh vi phỏn u ∂i − =L ∂x ∂t ∂i ∂u =C − ∂x ∂t g0 L0 C0 Nghiãûm täøng quạt ca hãû phỉång trỗnh trón coù daỷng: u = f1 ( x v.t ) + f ( x + v.t ) i = [ f1 ( x − v.t ) + f ( x + v.t )] Z L Z= = 138 lg(2h / r ) C v= L.C 2 PHN XẢ KHỤC XẢ CA SỌNG Khại niãûm vãư khục xả ca sọng Khi thay âäøi trổồỡng truyóửn soùng thỗ seợ coù hióỷn tổồỹng phaớn xả v khục xả ca sọng tải âiãøm nụt (âiãøm giồùi haỷn giổợa hai trổồỡng ) Phổồng trỗnh cuớa sọng âiãûn ạp: Ut +U p = Uk Ut Z1 Ut l thnh pháưn sọng tåïi tỉì mäi trỉåìng (1) Up l thnh pháưn sọng phn xả vãưì mäi trỉåìng (1) Uk l thnh pháưn sọng khục xả sang mäi trỉåìng (2) Hãû säú khục xả: α = Uk /Ut Hãû säú phn xả: β = U p /Ut A Z2 2 PHN XẢ KHỤC XẢ CA SỌNG Quy tàõc Pãtecxen Gi sỉí cọ sọng truưn tỉì mäi trỉåìng cọ täøng tråí Z1 sang mäi trỉåìng cọ täøng tråí Z2 di vä táûn ( khäng cọ phn xả tỉì phêa cúi mäi trỉåìng Z2 ) Tải âiãøm nụt A ta coù thóứ lỏỷp caùc phổồng trỗnh doỡng õióỷn v âiãûn ạp sau: U t + U p = U k (1) I t + I p = I k ( 2) Nhán vãú cuía (2) våïi Z1: Z I t + Z I p = Z I k ⇒ U t − U p = Z1.I k (3) Cäüng (1) vaì (3): ⇒ 2U t = U k + Z1.I k (4) CHỈÅNG VIII: QUAÏ ÂIÃÛN AÏP NÄÜI BÄÜ 8-1 QUAÏ ÂIÃÛN AÏP NÄÜI BÄÜ KHI CÀÕT ÂỈÅÌNG DÁY KHÄNG TI 8-2 QUẠ ÂIÃÛN ẠP DO CHẢM ÂÁÚT MÄÜT PHA BÀỊNG HÄƯ QUANG TRONG MẢNG CỌ ÂIÃØM TRUNG TÊNH CẠCH ÂIÃÛN 8-3 QUẠ ÂIÃÛN ẠP CÄÜNG HỈÅÍNG 8-1 QUẠ ÂIÃÛN ẠP NÄÜI BÄÜ KHI CÀÕT ÂỈÅÌNG DÁY KHÄNG TI Khại niãûm Âỉåìng dáy khäng ti cọ dng âiãûn dung , càõt âỉåìng dáy s cọ hiãûn tỉåüng chạy lải ca häư quang giỉỵa cạc tiãúp âiãøm ca mạy càõt, gáy nãn quạ âiãûn ạp Trë säú quạ ạp cọ thãø ráút låïn â âãø phạ hoải cạch âiãûn âỉåìng dáy hồûc âäút chạy c mạy càõt Âàûc âiãøm -Xẹt âỉåìng dáy di l, täøng tråí Z, càõt khäng ti tải gọp ca ngưn vä cng låïn l Z - Trỉåïc càõt dng trãn âỉåìng dáy l dng âiãûn dung, vỉåüt trỉåïc âiãûn ạp gọc 900 - Khi càõt âiãûn, häư quang giỉỵa cạc tiãúp âiãøm tàõt lục dng âiãûn qua trë säú khäng láưn âáưu tiãn tỉïc l lục âiãûn ạp âảt giạ trë cỉûc âải - Khi häư quang chạy lải, âỉåìng dáy s âỉåüc nảp âiãûn tỉì -Uf âãún +Uf Váûy trãn âỉåìng dáy cọ sọng âiãûn ạp l 2Uf v sọng dng âiãûn l i = 2Uf / Z lan truưn âãún cúi âỉåìng dáy - Âãún cúi âỉåìng dáy, håí mảch nãn: + Sọng âiãûn ạp l : +4Uf - Uf = 3Uf + Sọng dng âiãûn l: i = ( dng phn xả ngỉåüc chiãưu ) - Khi dng i = truyóửn vóử õóỳn nguọửn thỗ họử quang tàõt láưn hai, lục âọ âiãûn ạp trãn âỉåìng dáy váùn laì 3Uf vaì sau 1/2 chu kyì tiãúp theo âiãûn ạp ngưn l -Uf , âọ âiãûn ạp giỉỵa hai tiãúp âiãøm l 4Uf Ufa -Ufa 3Ufa Ufa i=2Ufa/Z i=0 -Ufa i=4Ufa/Z -Ufa i=0 3Ufa Ufa i=2Ufa/Z i=4Ufa/Z i=0 i=0 -Ufa 5Ufa Caïc biãûn phaïp khàõc phủc: Dng cạc loải mạy càõt cọ täúc âäü càõt nhanh hån nãn hản chãú âỉåüc sỉû chạy lải ca häư quang Dng loải mạy càõt cọ hai tiãúp âiãøm càõt, mäüt hai chụng cọ ghẹp âiãûn tråí song song Âàût thiãút bë chäúng sẹt âãø bo vãû quạ ạp näüi bäü Dng TU ghẹp vo âỉåìng dáy (gim âiãûn ạp âàût vo âỉåìng dáy càõt mảch) Chụ : càõt bäü tủ ngưn cng cọ hiãûn tỉåüng tỉång tỉû, nhiãn mäùi tủ âỉåüc bo vóỷ bũng cỏửu chỗ õoù quaù õióỷn aùp khọng tàng quạ giạ trë 2Ufa 8-2 QUẠ ÂIÃÛN ẠP DO CHẢM ÂÁÚT MÄÜT PHA BÀỊNG HÄƯ QUANG TRONG MẢNG CỌ ÂIÃØM TRUNG TÊNH CẠCH ÂIÃÛN 1/ Khại niãûm: Khi cọ chảm âáút lm phạt sinh häư quang giỉỵa cạc pha våïi âáút s gáy nãn quạ âiãûn ạp kẹo di, lm phạt sinh cạc vë trê chảm âáút khạc gáy ngàõn mảch nhiãưu pha 2/ Hiãûn tỉåüng Så âäư thay thãú hãû thäúng: C B CAB A CB Giaí sỉí pha A chảm âáút tải thåìi âiãøm âiãûn ạp cỉûc âải ám Lục âọ UB = UC = 0,5Ufa v UAB = UCA = 1,5Ufa Ngay sau chảm âáút hai âiãûn dung CB, CAB âỉåüc ghẹp song song nhau, âiãûn ạp trãn cạc âiãûn dung cán bàịng láûp tỉïc v cọ trë säú: 0,5U f C + 1,5U f C AB U0 = = 0,5U fa + KU f C + C AB C AB K= C + C AB Váûy sau chaûm âáút âiãûn ạp trãn cạc pha khạc nhy vt tỉì 0,5Uf âãún (0,5Uf + KUf) Âäúi våïi hãû thäúng 110kV tråí lãn thỗ C = 4CAB nón K = 0,2 ọỳi vồùi hóỷ thọỳng 35kV trồớ xuọỳng thỗ C = 3CAB nón K = 0,25 Giai õoaỷn sau õoù laỡ quaù trỗnh quạ âäü tỉì giạ triû âiãûn ạp U0 âãún giạ trë UAB = 1,5Uf Trong giai âoản ny âiãûn ạp dao âäüng quanh vë trê äøn âënh våïi biãn âäü: U1 = UAB - U0 = 1,5Uf - ( 0,5Uf + KUf ) = (1 - K )Uf Táön säú dao âäüng: ω1 = L.2.(C + C AB ) Âiãûn ạp cọ giạ trë cỉûc âải l: Umax = 1,5Uf + (1-K).(1-d).Uf = 3.L.(C + C AB ) α.π d= ω1 α laì hãû säú tàõt dáưn âàût trỉng cho täøn hao trãn dd v MBA Khi dng âiãûn qua trë säú khäng láưn âáưu tión thỗ họử quang seợ từt nhổng cuợng coù khaớ nàng chạy lải cạch âiãûn úu * Trỉåìng håüp häö quang bë dáûp tàõt : Khi häö quang dáûp tàõt s cọ sỉû phán bäú lải cạc âiãûn dung trãn pha cọ sỉû cäú v pha khäng sỉû cäú Âiãûn ạp trãn cạc âiãûn dung l: ΔU = Umax.(2C/3C) = (2/3).Umax Sau häư quang dáûp tàõt, âiãûn ạp trãn pha cọ sỉû cäú s äøn âënh åí mỉïc ( -Uf + ΔU ) * Trỉåìng håüp häư quang chạy lải: Xy cạc trỉåìng håüp: -Cỉåìng âäü cạch âiãûn låïn hån âiãûn ạp khäi phủc: häư quang s tỉû dáûp tàõt -Âỉåìng cong phủc häưi cạch âiãûn càõt âỉåìng cong phủc häưi âiãûn ạp tải âiãøm gáưn cỉûc âải: häư quang chạy cháûp chåìn nhỉng s tàõt nhanh cạc ngun nhán khạc giọ, âiãưu kiãûn lm mạt -Cạch âiãûn phủc häưi cháûm: häư quang chạy lải våïi thåìi gian ráút ngàõn sau dáûp tàõt Tuy nhiãn nãúu dng âiãûn táưn säú cäng nghiãûp quạ lồùn thỗ họử quang vỏựn khọng bở dỏỷp từt vaỡ xaớy ngừn maỷch chaỷm õỏỳt trỗ ỷc õióứm ióỷn dung CAB caỡng lồùn thỗ giao õọỹng cng khọ phạt triãøn Hãû säú biãøu thë täøn hao d caỡng lồùn thỗ trở sọỳ quaù aùp caỡng nhoớ Dảng sọng dao âäüng cao táưn xãúp chäưng lãn âiãûn ạp táưn säú cäng nghiãûp Thåìi gian täưn tải quạ ạp bàịng thåìi gian täưn tải ca häư quang Khi chaỷm õỏỳt mọỹt pha thỗ rồle khọng taùc õọỹng cừt âỉåìng dáy nãn thåìi gian täưn tải quạ ạp kẹo di v lan truưn âi ton bäü hãû thäúng, gáy phọng âiãûn åí nåi cọ cạch âiãûn úu 8-3 QUẠ ÂIÃÛN ẠP CÄÜNG HỈÅÍNG 1/ Khại niãûm chung Hãû thäúng âiãûn cọ chỉïa L, C cọ thãø xy cäüng hỉåíng Phán loải cäüng hỉåíng: r + Cäüng hỉåíng âiãưu ho táưn säú cäng nghiãûp + Cäüng hỉåíng cao táưn: 2ω, 5ω, ∼ U + Cäüng hỉåíng táưn säú tháúp: ω/3 + Cäüng hỉåíng tham säú 2/ Cäüng hỉåíng âiãưu ho: Xẹt mảch dao âäüng thay thãú ca õổồỡng dỏy nhổ hỗnh veợ Nóỳu boớ qua õióỷn trồớ tạc dủng ta cọ: &= U & +U & U L C Vãö trë säú: ±U = UL - UC hay UL = ±U + UC = ±U + I/Cω UC UL Giaới phổồng trỗnh bũng phổồng phaùp õọử thở: Giao âiãøm ca âỉåìng thàóng U + I/Cω v âỉåìng thàóng -U + I/Cω våïi âàûc tuún Vän Ampe ca cün dáy (UL) cho tháúy cạc âiãøm cäüng hỉåíng Cạc âiãøm äøn âënh: âiãøm a (maûch dung) âiãøm b (mảch cm) U+I/C ω -U+I/C ω U UL=f(i) +U b c a I -U Caïc âiãøm khäng äøn âënh: âiãøm (c) Dng âiãûn tàng hay gim âãưu dáùn âãún quaù trỗnh quaù õọỹ vóử õióứm (a) hoỷc (b) Vỏỷy våïi cng mäüt tham säú ca hãû thäúng cọ thãø xaớy ba tỗnh traỷng vỏỷn haỡnh khaùc Nóỳu xeùt õóỳn aớnh hổồớng cuớa õióỷn trồớ thỗ: I U L = f(I) = U − (Ir) + Cω 2 Cng bàịng phỉång phạp âäư thë gii phỉång trỗnh trón ta õổồỹc ba õióứm laỡm vióỷc vaỡ coù mäüt âiãøm khäng äøn âënh U+I/C ω U -U+I/C ω UL=f(i) +U -U b c a I 3/ Âàûc âiãøm Cạc trỉåìng håüp xy cäüng hỉåíng âiãưu ho: Âọng càõt cạc pha khäng âäưng thåìi Âỉåìng dáy váûn hnh mọỹt hoỷc hai pha ổùt cỏửu chỗ mọỹt hoỷc hai pha a/ Trỉåìng håüp mäüt dáy bë âỉït v âoản dáy phêa ngưn chảm âáút hãû thäúng cọ âiãøm trung cạch âiãûn: âiãûn ạp trãn cün dáy l: UL = +_1,5Uf + I/ C0ω Lục ny thỉï tỉû pha åí phêa ti ngỉåüc våïi phêa ngưn, gi l hiãûn tỉåüng láût pha v cọ kh nàng lm cho cạc âäüng cå cäng sút nh quay ngỉåüc chiãưu gáy nguy hiãøm cho ngỉåìi v thiãút bë b/ Âỉït dáy hãû thäúng cọ âiãøm trung trỉûc tiãúp näúi âáút: Khi âọng càõt khäng âäưng thåìi cọ thãø âiãûn ạp vỉåüt quạ 3Uf Mún giåïi hản trë säú quạ âiãûn ạp trãn ngỉåìi ta chn chiãưu di âỉåìng dáy ph håüp âãø âiãûn dung âỉåìng dáy khäng kãút håüp våïi âiãûn khạng khäng ti mạy biãún ạp tảo maûch dao âäüng ... seït) U1 = U2 = = Un = U Xẹt hãû thäúng cọ hai dáy dáùn, ta cọ: U1 = Z11.I1 + Z 12. I2 U2 = Z21.I1 + Z 22. I2 I1 = U.(Z 22 - Z 12) / (Z11.Z 22 - Z2 12) I2 = U.(Z11 - Z 12) / (Z11.Z 22 - Z2 12) U Nãúu hai... Z11.I1 + Z 12. I2 + + Z1n.In U2 = Z21.I1 + Z 22. I2 + + Z2n.In Un = Zn1.I1 + Zn2.I2 + + Znn.In U1 = Z11.I1 + Z 12. I2 + + Z1n.In U2 = Z21.I1 + Z 22. I2 + + Z2n.In Un = Zn1.I1 + Zn2.I2 + + Znn.In... dáy 1 ,2 ) U1 = U = I1.Z11 + I2.Z 12 U2 = U= I1.Z21 + I2.Z 22 I1.Zn1 + I2.Zn2 Un = U Nãúu hai dáy chäúng sẹt cọ cng kêch thỉåïc v âäü treo cao thỗ Z11 = Z 22 vaỡ I1 = I2 = U / (Z11 + Z 12) Âiãûn