II. Các phƣơng pháp nâng cao chất lƣợng điện áp
3.1.Cơ sở lý thuyết
3. Phƣơng pháp nâng cao chất lƣợng điện áp bằng cách thay đổi tổng trở của
3.1.Cơ sở lý thuyết
Điện áp hộ tiêu thụ điện phụ thuộc vào độ sụt áp trong mạng điện, và độ sụt áp này lại phụ thuộc vào tổng trở đường dây. Ví dụ thành phần dọc trục của vecto điện áp trên đường dây được mô tả trên hình 2.2 bằng:
( )
Trong đó: , , U2 là công suất và điện áp tại cuối đường dây;
r12, x12: thành phần điện trở tác dụng và phản kháng của đường dây phụ thuộc vào tiết diện dây dẫn và chiều dài đường dây.
Học viên: Nguyễn Trung Kiên 32
Ta thấy, quan hệ giữa điện trở và điện kháng theo tiết diện dây dẫn của mạng điện phân phối và mạng điện truyền tải là khác nhau.
Trong mạng điện phân phối, điện trở lớn hơn điện kháng, . Trong biểu thức 2.3, thành phần sẽ lớn hơn thành phần . Sơ đồ thay thế một đoạn đường dây dài có thể mô tả trên hình vẽ:
Hình 2-2: Sơ đồ thay thế đường dây 12
Khi thay đổi tiết diện dây dẫn trong mạng phân phối, thì thay đổi, làm thay đổi tổn thất diện áp và thay đổi điện áp tại hộ tiêu thụ. Vì vậy trong các mạng điện này thường được lựa chọn dây dẫn theo tổn thất điện áp cho phép.
Trong mạng điện truyền tải thì ngược lại, , tổn thất chủ yếu là do điện kháng của đường dây, mà điện kháng đường dây phụ thuộc rất ít vào tiết diện dây dẫn. Chọn tiết diện dây dẫn trong mạng điện truyền tải theo điều kiện tổn thất điện áp cho phép là không hợp lý và kinh tế. Vậy ta có thể thay đổi điện kháng của đường dây để điều chỉnh điện áp. Để thay đổi điện kháng của đường dây, ta mắc nối tiếp vào đường dây các tụ điện.
Trước khi đặt tụ điện vào đường dây thì sụt áp trên đường dây được xác định bằng biểu thức (2.3)
Giả thiết điện áp ở cuối đường dây thấp hơn giá trị cho phép.
Ta mắc nối tiếp vào đường dây các tụ điện để nâng cao điện áp đến giá trị
. Vậy ta có biểu thức sau:
( )
( )
Trong đó là dung kháng của bộ tụ điện.
Mắc nối tiếp tụ điện vào đường dây gọi là bù dọc. Thiết bị bù dọc có thể làm giảm điện kháng đường dây và giảm được tổn thất điện áp trên đường dây.
Học viên: Nguyễn Trung Kiên 33
Ta có:
̇ ̇ √ ( ) (2.5)
̇ ̇ √ ̇ ( ) √ ( ) (2.6)
̇ : là dòng điện chạy trên đường dây
Thành phần √ k Là sức điện động phụ E đưa vào lưới. Hao tổn điện áp sau khi mắc tụ bù nối tiếp với đường dây xác định theo biểu thức:
( )
( )
Từ công thức trên ta có thể tìm được giá trị trở kháng của tụ bù dọc:
( )
Các đại lượng có đơn vị là (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phương pháp này gọi là bù dọc (mắc tụ nối tiếp với đường dây). Để thiết kế một bộ tụ bù dọc mắc nối tiếp với đường dây thì ta có trình tự như phần 3.2.