Chương 1 : TỔNG QUAN VỀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
2.3. Bù công suất phản kháng theo điều kiện điều chỉnh điện áp
2.3.2. Dung lượng bù công suất phản kháng đặt thiết bị bù tại nhiều trạm
Trong mạng điện có nhiều phụ tải để giữ điện áp ở các hộ tiêu thụ điện trong giới hạn cần thiết, thiết bị bù phải đặt không những ở một mà nhiều trạm biến áp. Nếu đồ thị phụ tải của các Tb và Tc khác nhau thì việc điều chỉnh điện áp toàn mạng bằng thiết bị bù đặt ở một trạm là không thực hiện được.
a)Dung lượng bù của mạng điện có 01 nguồn cung cấp Xác định dung lượng bù cần đặt tại 02 trạm.
Giả sử điện áp thứ cấp của hai trạm Tb và Tc là Ub và Uc, Ub và Uc không thỏa mãn yêu cầu của phụ tải và cần phải đảm bảo điện áp trên thanh góp thứ cấp của các trạm đó là 𝑈𝑏(𝑦𝑐) và 𝑈𝑐(𝑦𝑐).
Hình 2-6: Mạng điện có đặt bù tụ điện tại hai trạm biến áp Tb và Tc
Đặt 𝑈′𝑏, 𝑈′𝑐, 𝑈𝑏(𝑦𝑐) và 𝑈𝑐(𝑦𝑐) là những điện áp bên thứ cấp (bên hạ áp) đã quy đổi về bên cao áp:
𝑈′𝑏 = 𝑈𝑏. 𝑘
𝑈′𝑐 = 𝑈𝑐. 𝑘
𝑈′
𝑏(𝑦𝑐) = 𝑈𝑏(𝑦𝑐). 𝑘 𝑈′𝑐(𝑦𝑐) = 𝑈𝑐(𝑦𝑐). 𝑘
Điện áp của trạm Tb cần phải thay đổi một trị số là:
𝑈𝑜𝑏 = 𝑈′
𝑏(𝑦𝑐)− 𝑈′𝑏
Điện áp của trạm Tc cần phải thay đổi một trị số là:
𝑈𝑜𝑏 = 𝑈′
𝑐(𝑦𝑐)− 𝑈′𝑐
- Đối với mạch ABb ta có:
𝑈𝑜𝑏 =(𝑄𝑏𝑢,𝑏+𝑄𝑏𝑢,𝑐)𝑋1
𝑈𝐵(𝑦𝑐) +𝑄𝑏𝑢,𝑏𝑋1
𝑈′𝑏(𝑦𝑐) (2.11) - Đối với mạch ABc có:
𝑈𝑜𝑐 =(𝑄𝑏𝑢,𝑏+𝑄𝑏𝑢,𝑐)𝑋1
𝑈𝐵(𝑦𝑐) +𝑄𝑏𝑢,𝑏𝑋1
𝑈′𝑐(𝑦𝑐) (2.12) Trong đó:
+) 𝑋1, 𝑋2 là điện kháng của dây dẫn trên đoạn 1 và 2 +) 𝑋𝑇𝑏, 𝑋𝑇𝑐 là điện kháng của máy biến áp của trạm b và c
+) 𝑈𝐵(𝑦𝑐) là điện áp yêu cầu tại điểm B của mạng điện. Điện áp này chưa biết, nhưng với sai số không lớn, điện áp này có thể tính như sau:
𝑈𝐵(𝑦𝑐) 𝑈𝐵 = 𝑈′𝑏(𝑦𝑐) 𝑈′𝑏 → 𝑈𝐵(𝑦𝑐) = 𝑈𝐵 𝑈′𝑏(𝑦𝑐) 𝑈′𝑏
Trong đó: 𝑈𝐵 là điện áp trên thanh góp cao áp của trạm Tb trước khi đặt thiết bị bù.
Giải hệ phương trình (2.11) và (2.12) ta sẽ tìm được công suất 𝑄𝑏𝑢,𝑏; 𝑄𝑏𝑢,𝑐
cần đặt tại 02 trạm Tb và Tc
Đối với mạng có n trạm biến áp, ta lập hệ phương trình n ẩn (𝑄𝑏𝑢1,𝑄𝑏𝑢1,… 𝑄𝑏𝑢 𝑛) và n phương trình { 𝑈01 = 𝑓(𝑄𝑏𝑢1,𝑄𝑏𝑢1,… 𝑄𝑏𝑢 𝑛) 𝑈02 = 𝑓(𝑄𝑏𝑢1,𝑄𝑏𝑢1,… 𝑄𝑏𝑢 𝑛) − − − − − − − − − − − − 𝑈0𝑛 = 𝑓(𝑄𝑏𝑢1,𝑄𝑏𝑢1,… 𝑄𝑏𝑢 𝑛) (2.13)
b)Dung lượng bù của mạng điện kín
Giả sử là cần phải đặt thiết bị bù 𝑄𝑏𝑢,𝑑; 𝑄𝑏𝑢,𝑏 tại trạm Td và Tb để điều chỉnh điện áp. Trước hết ta phải tìm công suất của các thiết bị bù 𝑄𝑏𝑢,𝑏; 𝑄𝑏𝑢,𝑐 chạy trên các đoạn đường dây của mạng kín:
Hình 2-7: Điều chỉnh điện áp trong mạng điện kín bằng tụ điện 𝑈𝑏𝑢 1 =𝑄𝑏𝑢,𝑑.𝑟4+𝑄𝑏𝑢,𝑏(𝑟4+𝑟3+𝑟2) 𝑈𝑏𝑢 1 =𝑄𝑏𝑢,𝑑.𝑟4+𝑄𝑏𝑢,𝑏(𝑟4+𝑟3+𝑟2) 𝑟1+𝑟2+𝑟3+𝑟4 (2.14) 𝑈𝑏𝑢 4 =𝑄𝑏𝑢,𝑏.𝑟1+𝑄𝑏𝑢,𝑑(𝑟4+𝑟3+𝑟2) 𝑟1+𝑟2+𝑟3+𝑟4 (2.15) Xác định được 𝑄𝑏𝑢 1 và 𝑄𝑏𝑢 4 theo 𝑄𝑏𝑢 𝑏 và 𝑄𝑏𝑢 𝑑.
Tính toán hoàn toàn như phần 1:
𝑈𝑜𝑏 =𝑄𝑏𝑢,1𝑋1 𝑈𝐵(𝑦𝑐) +𝑄𝑏𝑢,𝑏𝑋𝑇𝑏 𝑈′𝑏(𝑦𝑐) (2.16) 𝑈𝑜𝑑 =𝑄𝑏𝑢,4𝑋4 𝑈𝐷(𝑦𝑐) +𝑄𝑏𝑢,𝑑𝑋𝑇𝑏 𝑈′𝑑(𝑦𝑐) (2.17) Trong đó: 𝑈𝑜𝑏 = 𝑈′𝑏(𝑦𝑐)− 𝑈′𝑏 𝑈𝑜𝑑 = 𝑈′𝑑(𝑦𝑐)− 𝑈′𝑑 𝑈𝐵(𝑦𝑐) = 𝑈𝐵𝑈′𝑏(𝑦𝑐) 𝑈′𝑏 𝑈𝐷(𝑦𝑐) = 𝑈𝐷𝑈′𝑑(𝑦𝑐) 𝑈′𝑑 Giải hệ phương trình trên được 𝑄𝑏𝑢,𝑏; 𝑄𝑏𝑢,𝑑
Khi mạng có n trạm đặt thiết bị bù, thành lập hệ n phương trình, n ẩn sau đó giải ra ta xác định được (𝑄𝑏𝑢1,𝑄𝑏𝑢1,… 𝑄𝑏𝑢 𝑛) { 𝑈01 = 𝑓(𝑄𝑏𝑢1,𝑄𝑏𝑢1,… 𝑄𝑏𝑢 𝑛) 𝑈02 = 𝑓(𝑄𝑏𝑢1,𝑄𝑏𝑢1,… 𝑄𝑏𝑢 𝑛) − − − − − − − − − − − − 𝑈0𝑛 = 𝑓(𝑄𝑏𝑢1,𝑄𝑏𝑢1,… 𝑄𝑏𝑢 𝑛) (2.18)