6.2.1.1 Công suất ởđầu nguồn phát của đường dây N-2-1:
Hình 6.1
Tổn thất công suất trong trạm biến áp B1: ∆PB1 =P12+ (QU1− Qbù1)2 đm2 RB1 = 142+ (11.97 − 7.37)1102 2× 2.32 = 0.04(MW) ∆QB1 =P12+ (QU1− Qbù1)2 đm 2 XB1 =142+ (11.97 − 7.37)1102 2× 50.77 = 0.91 (MVAr)
Công suất cuối đường dây 2-1:
Ṡ1 = (P1+ j(Q1− Qbù1)) + (∆PB1 + j∆QB1) + (∆PFe1 + j∆QFe1)
= (14 + j(11.97 − 7.37)) + (0.04 + j0.91) + (29 + j200) × 10−3 = 14.07 + j5.71 (MVA)
Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây 2-1 sinh ra: ∆QC1 =Y12 Uđm2 =81.58 × 102 −6× 1102 = 0.49 (MVAr)
Công suất ở cuối tổng trởđường dây 2-1:
Tổn thất công suất trên tổng trở của đường dây 2-1: ∆P1 =P"12U+ Q"12
đm2 R1 = 14.071102+ 5.222 2× 10.43 = 0.19 (MW) ∆Q1 =P"12U+ Q"12
đm2 X1 = 14.071102+ 5.222 2× 13.28 = 0.25 (MVAr)
Công suất ở đầu tổng trởđường dây 2-1:
Ṡ′1= S"̇1+ (∆P1+ j∆Q1) = (14.07 + j5.22 ) + (0.19 + j0.25) = 14.26 + j5.47 (MVA)
Công suất ở đầu đường dây N-1:
Ṡ2−1 = Ṡ′1− j∆QC1 = 14.26 + j5.47 − j0.49 = 14.26 + j4.98 (MVA)
Tổn thất công suất trong trạm biến áp B2: ∆PB2 =P22+ (Q2− Qbù2)2
Uđm2 RB2 = 152+ (10.47 − 0)1102 2× 2.32 = 0.06 (MW) ∆QB2 =P22+ (Q2− Qbù2)2
Uđm2 XB2 =152+ (10.47 − 0)1102 2× 50.77 = 1.4 (MVAr)
Công suất cuối đường dây N-2:
Ṡ2 = 𝑆̇2−1+ (P2+ j(Q2− Qbù2)) + (∆PB2 + j∆QB2) + (∆PFe2 + j∆QFe2) = 14.26 + j4.98 + (15 + j(10.47 − 0)) + (0.06 + j1.4) + (29 + j200) × 10−3 = 29.35 + j17.05 (MVA)
Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N-2 sinh ra: ∆QC2 =Y22Uđm2 =112.15 × 102 −6× 1102 = 0.68 (MVAr)
Công suất ở cuối tổng trởđường dây N-2:
Ṡ"2 = Ṡ2− j∆QC2 = 29.35 + j17.05 − j0.68 = 29.35 + j16.37 (MVA)
Tổn thất công suất trên tổng trở của đường dây N-2: ∆P2 =P"22U+ Q"22
đm2 R2 = 29.352110+ 16.372 2× 7.01 = 0.65 (MW) ∆Q2 =P"22U+ Q"22
đm
2 X2 = 29.352110+ 16.372 2× 16.49 = 1.54 (MVAr)
Công suất ở đầu tổng trởđường dây N-2:
Ṡ′2 = S"̇2+ (∆P2 + j∆Q2) = (29.35 + j16.37) + (0.65 + j1.54) = 30 + j17.91 (MVA)
Công suất ở đầu đường dây N-2:
6.2.1.2 Công suất ởđầu nguồn phát của đường dây N-4:
Hình 6.2
Tổn thất công suất trong trạm biến áp B4: ∆PB4 =P42+ (Q4− Qbù4)2 Uđm2 RB4 = 272+ (20.25 − 5.48)2 1102 × 1.16 = 0.09 (MW) ∆QB4 =P42+ (Q4− Qbù4)2 Uđm2 XB4 = 272+ (20.25 − 5.48)1102 2× 25.38 = 1.99 (MVAr)
Công suất cuối đường dây N-4:
Ṡ4 = (P4+ j(Q4− Qbù4)) + (∆PB4+ j∆QB4) + (∆PFe4 + j∆QFe4)
= (27 + j(20.25 − 5.48)) + (0.09 + j1.99) + (58 + j400) × 10−3 = 27.15 + j17.16 (MVA)
Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N-4 sinh ra: ∆QC4 =Y24Uđm2 =224.29 × 102 −6× 1102 = 1.36 (MVAr)
Công suất ở cuối tổng trởđường dây N-4:
Ṡ"4 = Ṡ4− j∆QC4 = 27.15 + j17.16 − j1.36 = 27.15 + j15.80 (MVA)
Tổn thất công suất trên tổng trở của đường dây N-4: ∆P4 =P"42+ Q"42 Uđm2 R4 = 27.152+ 15.802 1102 × 6.8 = 0.55 (MW) ∆Q4 =P"42+ Q"42 Uđm2 X4 = 27.152+ 15.802 1102 × 8.66 = 0.71 (MVAr)
Công suất ở đầu tổng trởđường dây N-4:
Ṡ′4 = S"̇4+ (∆P4+ j∆Q4) = (27.15 + j15.80) + (0.55 + j0.71) = 27.70 + j16.51 (MVA)
Công suất ở đầu đường dây N-4:
ṠN−4 = Ṡ′4− j∆QC4 = 27.70 + j16.51 − j1.36 = 27.70 + j15.15 (MVA)
6.2.1.3 Công suất ởđầu nguồn phát của đường dây N-3:
Hình 6.3
Tổn thất công suất trong trạm biến áp B3: ∆PB3 =P32 + (QU3− Qbù3)2 đm 2 RB3 = 232+ (16.65 − 2.7)1102 2× 1.16 = 0.07 (MW) ∆QB3 =P32+ (QU3− Qbù3)2 đm2 XB3 = 232+ (16.65 − 2.7)1102 2× 25.38 = 1.52 (MVAr)
Công suất cuối đường dây N-3:
Ṡ3 = (P3+ j(Q3− Qbù3)) + (∆PB3+ j∆QB3) + (∆PFe3+ j∆QFe3)
= (23 + j(16.65 − 2.7)) + (0.07 + j1.52) + (58 + j400) × 10−3 = 23.13 + j15.87 (MVA)
Công suất kháng do điện dung ở cuối đường dây N-3 sinh ra: ∆QC3 =Y23Uđm2 =167.9 × 102 −6× 1102 = 1.02(MVAr)
Tổn thất công suất trên tổng trở của đường dây N-3: ∆P3 =P"32U+ Q"32
đm2 R3 = 23.132110+ 14.852 2× 7.27 = 0.45 (MW) ∆Q3 =P"32U+ Q"32
đm2 X3 = 23.132110+ 14.852 2× 6.96 = 0.43 (MVAr)
Công suất ở đầu tổng trởđường dây N-3:
Ṡ′3 = S"̇3+ (∆P3+ j∆Q3) = (23.13 + j14.85) + (0.45 + j0.43 ) = 23.58 + j15.28 (MVA)
Công suất ở đầu đường dây N-3:
ṠN−3 = Ṡ′3− j∆QC3 = 23.58 + j15.28 − j1.02 = 23.58 + j14.26 (MVA)
6.2.1.4 Công suất ởđầu nguồn phát của đường dây mạch vòng N-5-6-N:
Hình 6.4
Tính toán công suất tại nút 5:
Tổn thất công suất trong trạm biến áp B5: ∆PB5 =P52+ (QU5− Qbù5)2 đm2 RB5 = 172+ (16.39 − 4.23)1102 2× 11.6 = 0.04 (MW) ∆QB5 =P52+ (QU5− Qbù5)2 đm 2 XB5 =172+ (16.39 − 4.23)1102 2× 25.38 = 0.92 (MVAr)
Công suất vào trạm biến áp B5:
ṠT5= (P5+ j(Q5− Qbù5)) + (∆PB5+ j∆QB5) + (∆PFe5 + j∆QFe5)
= (17 + j(6.39 − 4.23)) + (0.04 + j0.92) + (70 + j480) × 10−3 = 17.10 + j13.48 (MVA)
Công suất kháng do ½ điện dung của đoạn đường dây N-5 sinh ra: ∆QCN−5 =Y25Uđm2 =110.08 × 102 −6× 1102 = 0.67 (MVAr)
Công suất kháng do ½ điện dung của đoạn đường dây 5-6 sinh ra: ∆QC5−6 =Y5−62 Uđm2 =90.87 × 102 −6× 1102 = 0.55 (MVAr)
Công suất tính toán tại nút 5(phía cao áp):
S′̇5 = PT5+ j(QT5− ∆QCN−5−∆QC5−6) = 17.10 + j(13.48 − 0.67 − 0.55) = 17.10 + j12.26 (MVA)
Tính toán công suất tại nút 6:
Tổn thất công suất trong trạm biến áp B6: ∆PB6 =P62+ (Q6− Qbù6)2 Uđm2 RB6 = 292+ (21.75 − 1.19)1102 2× 0.86 = 0.09 (MW) ∆QB6 =P62+ (QU6− Qbù6)2 đm 2 XB6 =292+ (21.75 − 1.19)1102 2× 19.83 = 2.07 (MVAr)
Công suất vào trạm biến áp B6:
ṠT6 = (P6+ j(Q6− Qbù6)) + (∆PB6+ j∆QB6) + (∆PFe6+ j∆QFe6)
= (29 + j(121.75 − 1.19)) + (0.09 + j2.07) + (70 + j480) × 10−3 = 29.16 + j23.11 (MVA)
Công suất kháng do ½ điện dung của đoạn đường dây N-6 sinh ra: ∆QCN−6 =Y26Uđm2 = 76.92 × 102 −6× 1102 = 0.47 (MVAr)
Công suất kháng do ½ điện dung của đoạn đường dây 5-6 sinh ra: ∆QC5−6 =Y5−62 Uđm2 =90.87 × 102 −6× 1102 = 0.55(MVAr)
Công suất tính toán tại nút 6(phía cao áp):
S′̇6= PT6+ j(QT6− ∆QCN−6−∆QC5−6) = 29.16 + j(23.11 − 0.47 − 0.55) = 29.16 + j22.09 (MVA)
Phân bốcông suất gần đúng theo tổng trở: ŻN−5 = RN−5+ jXN−5 = 8.66 + j16.69 (Ω) ŻN−6 = RN−6+ jXN−6 = 4.81 + j11.31 (Ω) Ż5−6= Ṙ5−6+ jX5−6 = 16.59 + j15.87 (Ω)
Hình 6.5
Công suất trên đường dây N-5: ṠN−5∗ =Ṡ5′∗(Ż5−6+ ŻN−6) + Ṡ6′∗(ŻN−6) (ŻN−5+ ŻN−6+ Ż5−6) =(17.10 − j12.26)[16.59 + j15.87 + 4.81 + j11.31] + (29.16 − j22.09 )(4.81 + j11.31) [(8.66 + j16.69) + (4.81 + j11.31) + (16.59 + j15.87)] = 18.18 − j12.37 (MVA) ṠN−5 = 18.18 + j12.37 (MVA)
Công suất trên đường dây N-6: ṠN−6∗ =Ṡ′6∗(ŻN−5+ Ż5−6) + Ṡ′5∗(ŻN−5) (ŻN−5+ ŻN−6+ Ż5−6) =(29.16 − j22.09)[8.66 + j16.69 + 16.59 + j15.87] + (17.10 − j12.26)(8.66 + j16.69) [(8.66 + j16.69) + (4.81 + j11.31) + (16.59 + j15.87)] = 28.08 − j21.98 (MVA) ṠN−6 = 28.08 + j21.98 ( (MVA)
Kiểm tra lại theo công thức:
ṠN−5+ ṠN−6 = (18.18 + j12.37 ) + (28.08 + j21.98) = 46.26 + j34.35 (MVA) Ṡ5′ + Ṡ6′ = (17.10 + j12.26) + (29.16 + j22.09) = 46.26 + j34.35 (MVA)
Công suất trên đường dây 5-6:
Ṡ5−6 = ṠN−5− Ṡ5′ = (18.18 + j12.37) − (17.10 + j12.26) = 1.08 + j0.11 (MVA)
Gần đúng xem Ṡ3′ được phân làm hai tải thành phần: Ṡ6′ = ṠN−6+ Ṡ5−6
Như vậy, việc tính toán mạng điện kín được chuyển vềtính toán theo mạng điện hở hình tia theo sơ đồhình dưới đây:
Hình 6.6
Ta thấy ṠN−6và Ṡ5−6 tách ra từ Ṡ6′ đã hàm chứa điện dung đường dây ởhai bên.
Tổn thất công suất trên đoạn 5-6: ∆P5−6 =P5−62 U+ Q5−62
đm2 R5−6 = 1.082110+ 0.112 2× 16.59 = 0.002(MW) ∆Q5−6=P5−62 + Q25−6
Uđm2 X5−6 = 1.082+ 0.112
1102 × 15.87 = 0.002 (MVAr)
Tổn thất công suất trên đoạn N-5: ∆PN−5 =PN−52 U+ Q2N−5
đm2 RN−5 = 18.182110+ 12.372 2× 8.66 = 0.35 (MW) ∆QN−5 =PN−52 U+ Q2N−5
Tổn thất công suất trên đoạn N-6: ∆PN−6 =PN−62 + QN−62 Uđm2 RN−6 = 28.082110+ 21.982 2× 4.81 = 0.51 (MW) ∆QN−6 =PN−62 + Q2N−6 Uđm2 XN−6 = 27.982+ 21.982 1102 × 11.31 = 1.19 (MVAr)
Công suất đầu nguồn đoạn N-5-6:
ṠN5 = (∆P5−6+ j∆Q5−6) + S′̇5+ (∆PN−5+ j∆QN−5) − j∆QCN−5
= (0.002 + j0.002) + (18.18 + j12.37) + (0.35 + j0.68) − j0.67 = 18.53 + j12.38 (MVA)
Công suất đầu nguồn đoạn N-6:
ṠN6 = ṠN−6+ (∆PN−6+ j∆QN−6) − j∆QCN−6
= (28.08 + j21.98 ) + (0.51 + j1.19) − j0.47 = 28.59 + j22.70 (MVA)