Đối với đường dây dài có thông số điện kháng và điện dung tổng trên toàn chiều dài rất lớn. Khi tải điện xoay chiều, các thông số này có thể gây ra nhiều ảnh hưởng tới chế độ làm việc của hệ thống điện, và khi đó cần phải tính đến các biện pháp giữ điện áp trong chế độ chuẩn hoặc nâng cao giới hạn truyền tải theo điều kiện ổn định tĩnh.
2.1.1. Nguyên lý chung:
Trong chế độ làm việc không tải hay nhẹ tải: Điện áp đặt lên đường dây, tức
là đặt lên điện dung của nó sẽ làm phát sinh dòng điện phản kháng tính dung lớn. Dòng điện này thậm chí có thể lớn hơn cả dòng phụ tải bình thường, gây quá tải các thiết bị nối đường dây hoặc quá tải chính đường dây (vượt giới hạn phát nóng cho phép). Đồng thời dòng điện điện dung trên đường dây dài cũng làm tăng cao điện áp trên đường dây, nhất là phía đầu hở mạch, có thể vượt quá giới hạn cho phép. Ngoài ra nó làm tăng tổn thất năng lượng trên đường dây.
Trong chế độ nặng tải: Dòng điện phụ tải chạy trên đường dây gây ra trên
tổng trở lớn của nó (mà điện kháng chiếm phần chủ yếu) sự sụt áp lớn. Điện kháng đường dây cũng làm tăng góc truyền tải và làm hạn chế khả năng tải công suất của nó.
Từ phân tích trên ta thấy việc làm giảm các thông số L – C là rất cần thiết cho sự làm việc của đường dây dài điện áp cao và siêu cao tải điện xoay chiều. Ngoài biện pháp phân nhỏ các dây dẫn cho phép giảm nhiều điện kháng thì việc sử dụng các thiết bị bù thông số là biện pháp rất có hiệu quả.
--- 25 ---
Học viên: Vũ Thế Vinh – Lớp 12B HTĐ-PC – Khóa 2012B
Thiết bị bù (TBB) đặt trên đường dây về cơ bản chứa một phần tử điện cảm L hay điện dung C; phần tử L sẽ có nhiệm vụ bù điện dung của đường dây, còn phần tử C bù điện kháng của đường dây. Khác với thiết bị bù phụ tải phản kháng là các phần tử C đặt ở gần các trung tâm phụ tải và mắc sun với đường dây, thiết bị bù đặt trên đường dây bao gồm cả phần tử L và C đặt ngay tại (hay rất gần) đường dây cao (siêu cao) áp và có thể mắc song song (mắc ngang hay sun) hoặc mắc nối tiếp (dọc) với đường dây.
Để giảm điện kháng của đường dây, ta sử dụng các phần tử tụ bù dọc (series compensator) mắc nối tiếp vào các dây pha. Còn để giảm điện dung của đường dây, ta sử dụng phần tử kháng bù ngang (shunt compensator) mắc song song – nối giữa các dây pha và trung tính của đường dây. Tất nhiên vì lí do kinh tế các thiết bị bù chỉ có thể được đặt ở một số ít điểm trên đường dây, chủ yếu ở hai đầu và có thể một vài điểm giữa đường dây, thường kết hợp với các trạm cắt hay trạm biến áp. Ta có thể gọi các TBB này là bù thông số đường dây.