I d c≥ q t= =A 2
TÄÊ ỈU HOẠ CHÃÚ ÂÄÜ LM VIÃÛC CA MAÛNG ÂIÃÛN.
MẢNG ÂIÃÛN.
$7-1 KHẠI NIÃÛM.
Mảng âiãûn phi âỉåüc thiãút kãú v váûn hnh mäüt cạch kinh tãú nháút tỉïc l cọ chi phê tênh toạn Z bẹ nháút. Mún âảt âỉåüc âiãưu âọ thỗ mọỹt yóỳu tọỳ quan troỹng laỡ phaới tỗm moỹi cạch âãø gim täøn tháút cäng suáút vaì täøn tháøt âiãûn nàng.Trong HTÂ täøn tháút cäng sút cọ thãø âảt tåïi 15% hồûc låïn hån v tỉång ỉïng s cọ mäüt lỉåüng täøn tháút âiãûn nàng lồùn.Vỗ vỏỷy vỏỳn õóử giaớm tọứn tháút cäng sút v âiãûn nàng cọ mäüt nghộa rỏỳt lồùn vỗ:
-Giaớm õổồỹc tọứn thỏỳt cọng suỏỳt thỗ giaớm õổồỹc vọỳn õỏửu tỉ âãø xáy dỉûng ngưn âiãûn (nh mạy âiãûn)vỗ khọng phaới tng cọng suỏỳt cuớa NMÂ âãø phạt lỉåüng cäng sút täøn tháút âọ.
-Gim âæåüc täøn tháút âiãûn nàng thỗ giaớm õổồỹc lổồỹng nhión liãûu tiãu hao,gim âỉåüc gêa thnh sn xút âiãûn nàng.
Cạc biãûn phạp ch úu âãø gim täøn tháút cäng sút v âiãûn nàng thỉåìng âỉåüc ạp dủng tromg mảng âiãûn l:
1/Náng cao hãû säú cäng suáút(cosϕ)ca phủ ti.
2/Phán phäúi cäng sút phn khạng trong HTÂ mäüt cạch håüp l nháút (b kinh tãú ).
3/Náng cao âiãûn ạp ca mảng âiãûn. 4/Váûn haình kinh tãú cạc trảm biãún ạp.
5/Täúi ỉu hoạ chãú âäü mảng âiãûn khäng âäưng nháút. 6/Lỉả chn så âäư näúi dáy håüp lyï.
7/Caïc biãûn phaïp qun l,täø chỉïc.
Sau âáy ta s láưn lỉåüt xẹt mäüt säú biãûn phạp chênh .
$7-2 NÁNG CAO HÃÛ SÄÚ CÄNG SUÁÚT CUÍA PHỦ TI. Ta nháûn tháúy: ∆P=(S/U)2.R =(P/U. cosϕ)2.R
Vỗ vỏỷy muọỳn giaớm tọứn thỏỳt cọng suỏỳt ta phaíi náng cao hãû säú cäng suáút ca phủ ti .Trong HTÂ cạc phủ ti l cạc âäüng cå khäng âäưng bäü(KÂB) chiãúm mäüt tyí lãû låïn .Hãû säú cäng sút ca âäüng cå KÂB phủ thüc vo cäng suáút, täúc âäü vaì vaìo hãû säú phủ ti ca âäüng cå.
Giáo trỗnh maỷng õióỷn.
Cäng sút phn khạng m cạc âäüng cå KÂB tiãu thủ cọ thãø xạc âënh theo biãøu thỉïc:
Qt = Qkt+(Qâm-Qkt).(Kpt)2
Trong âọ Kpt= P/Pâm l hãû säú phủ ti ca õọỹng cồ.
Vỗ ngay khi khäng taíi Qkt â chiãúm tåïi (60-70)%Qâm nãn khi Kpt giaớm thỗ Qt cng gim xuọỳng vaỡ ngổồỹc laỷi. Vỗ vỏỷy õóứ giaớm ta phaới tỗm moỹi bióỷn pháp âãø náng cao hãû säú cosϕ. Caïc biãûn phaïp chênh âãø náng cao cosϕ cuía phủ ti l:
a/Thay cạc âäüng cå cäng sút låïn bàịng cạc âäüng cå cọ cäng sút bẹ hån ph håüp våïi cäng sút thỉûc tãú ca mạy cäng tạc vỗ nhổ vỏỷy tng õổồỹc hãû säú phủ ti ca âäüng cå. Thỉûc nghiãûm v tênh toạn tháúy ràịng khi Kpt<0,45 thỗ vióỷc thay õọỹng cồ hoaỡn toaỡn có låüi, khi Kpt>0,7 thỗ khọng nón thay coỡn khi Kpt= 0,45-0,7 thỗ cỏửn so sánh mồùi quỳt õởnh õổồỹc.
b/Âäøi caïch âáúu dáy quáún âäüng cå tỉì ∆ sang Y.
Ta biãút cäng sút phn khạng khäng ti Qkt cuía âäüng cå phủ thüc vo bỗnh phổồng õióỷn áp vỗ vỏỷy muọỳn giaớm Qkt ta cọ thãø gim âiãûn ạp âàût vo âäüng cå bàịng biãûn phạp âäøi cạch âáúu dáy ca âäüng cå tỉì ∆ sang Y. Khi âäøi nhổ vỏỷy thỗ õióỷn áp âàût vo mäùi cün dáy ca âäüng cå s gim âi 3 lỏửn vỗ vỏỷy cáưn kiãøm tra lải âãø khi chuøn âäøi âäüng cå khäng bë quạ ti.Thỉûc tãú cho tháúy khi Kpt<0,4 thỗ vióỷc chuyóứn õọứi nhổ vỏỷy l cọ låüi.
c/Ngoi cạc biãûn phaïp nãu trãn, âãø náng cao cosϕngỉåìi ta cn cọ thãø sỉí dủng cạc biãûn phạp khạc nỉ nhỉ náng cao cháút lỉåüng sỉỵa chỉỵa âäüng cå,thay cạc âäüng cå âiãûn khäng âäưng bäü bàịng cạc âäüng cå âiãûn âäöng bäü.... $7-3 B KINH TÃÚ CÄNG SÚT PHN KHẠNG TRONG MẢNG ÂIÃÛN.
Âãø giaím täøn tháút cäng sút v âiãûn nàng trong HTÂ ngỉåìi ta cọ thãø : -Phán phäúi cäng sút tạc dủng v phn khạng trong HTÂ mäüt caïch håüp lyï nháút.
-Gim cäng sút phn khạng truưn ti trãn âỉåìng dáy bàịng biãûn phạp âàût cạc thiãút bë b(b kinh tãú).
Giáo trỗnh maỷng õióỷn.
7.3.1 Khại niãûm.
Nháûn tháúy ràịng pháưn låïn phủ ti ca mảng âiãûn l cạc âäüng cå KÂB v cạc MBA cọ tháúp (tiãu thủ nhiãưu Q) nãn trãn cạc âỉåìng dáy ca mảng âiãûn phi chun chåí mäüt lỉåüng cäng sút phn khạng Q låïn lm tàng cạc täøn tháút cäng suáút vaì täøn tháút âiãûn nàng (vỗ P= 2
22 2
P Q
U
+ .R).
Nhæ váûy muäún giaím ∆P, ∆A ta phi gim lỉåüng Q chun chåí trãn âỉåìng dáy bàịng cạch âàût cạc thiãút bë phạt cäng sút phn khạng Q (goüi laì thiãút bë buì) ngay tải phủ ti (hỗnh 7.1)
Gi thiãút trỉåïc khi chỉa âàût thiãút bë b, lỉåüng cäng sút phn khạng truyóửn taới trón õổồỡng dỏy laỡ Q thỗ tọứn tháút cäng suáút laì:
∆P1= 22 2 P Q U + .R
Sau khi âàût thiãút bë b våïi dung lỉåüng l Qb thỗ tọứn thỏỳt gim xúng chè cn l : ∆P2= 2 ()2 2 P Q Q U b + −
.R < ∆P1 do âọ gim âỉåüc täøn tháút cäng suáút vaì täøn tháút âiãûn nàng.
Thäng thỉåìng trong HTÂ cosϕ phi âỉåüc náng lãn trë säú 0,9-0,95 (tàng cosϕ>0,95 cuợng khọng nón vỗ lúc õó ∆P ch úu xạc âënh l do P chổù khọng phaới Q vỗ vỏỷy nỏng cao lãn nỉỵa chè täún Qb m êt gim âỉåüc ∆P,∆A) .Khi gim âỉåüc Q chun chåí trong mảng âiãûn thỗ cosca mảng âiãûn (âỉåìng dáy) âỉåüc náng cao. Hiãûu quaí cuía viãûc náng cao cosϕ ca mảng âiãûn l :
-Gim âỉåüc ∆P, ∆A (nhỉ â phán têch).
-Cọ thãø gim âỉåüc cäng sút ca cạc MBA (vỗ giaớm lổồỹng cọng suỏỳt phn khạng truưn qua MBA).
Hỗnh 7-1 P+jQ Qb ∼ P +j (Q-Qb) R + jX
Giáo trỗnh maỷng õióỷn.
Trong HTÂ hai loải thiãút bë b âỉåüc sỉí dủng phäø biãún nháút l tủ âiãûn ténh (TÂT) v mạy b âäưng bäü (MBÂB) tuy nhiãn TÂT âỉåüc sỉí dủng nhióửu hồn vỗ nhổợng ngun nhỏn sau :
-Täøín tháút cäng suáút tạc dủng trong MBÂB låïn hån nhiãưu so våïi TÂT:ÅÍ MBÂB täøn tháút cäng sút tạc dủng trong mäüt âån vë b l (1,3-5)% cn åí TÂT chè khong 0,5%.
-Sỉí dủng, váûn hnh TÂT dãù dng, linh hoảt hån nhiãưu so våïi MBÂB vỗ ồớ TT khọng coù bọỹ pháûn quay nhỉ åí MBÂB.Khi bë hỉ hng tỉìng bäü pháûn, TÂT váùn coï thãø lm viãûc âỉåüc trong lục âọ nãúu MBÂB bë hỉ hoớng thỗ seợ mỏỳt hóỳt dung lỉåüng b .Ngoi ra TÂT cọ thãø lm viãûc trong maûng âiãûn våïi cáúp âiãûn ạp báút k cn MBÂB chè lm viãûc våïi mäüt säú cáúp âiãûn aïp nháút âënh. Cng cáưn chụ ràịng giạ 1KVAR ca TÂT êt phủ thüc vo cäng sút âàût v cọ thãø coi laì khäng âäøi coìn giạ 1KVAR ca MBÂB lải phủ thüc nhiãưu vo dung lỉåüng ca nọ (cäng sút cng låïn giạ cng reí).
7.3.2 Xạc âënh dung lỉåüng b täúi ỉu ((((dung lỉåüng b kinh tãú)))).
Khi âàût thiãút bë b âãø gim Q ta s gim âỉåüc ∆P do âọ gim âỉåüc phê täøn do täøn tháút âiãûn nàng nhỉng màût khạc khi âàût thiãút bë b ta cng phi täún mäüt khon tiãưn âãø mua, làõp âàût, váûn hnh thiãút bë b âọ .Viãûc âàût thiãút bë buì s cọ låüi nãúu nhỉ säú tiãưn tiãút kiãûm âỉåüc do giaím täøn tháút âiãûn nàng khi âàût thiãút bë b låïn hån säú tiãưn chi phê âãø âàût thiãút bë b hay nọi cạch khạc dung lỉåüng thiãút bë buì (TÂT) làõp âàût håüp lyï nháút vãö màût kinh tãú l dung lỉåüng bo âm chi phê tênh toạn hàịng nàm Z be ï nháút.
Goüi Z laì chi phê tênh toạn ton bäü trong mäüt nàm khi âàût bäü tủ âiãûn ténh cọ dung lỉåüng l Qb tải mảng âiãûn cọ mäüt phủ ti S =P+jQ. Gi thiãút ràịng cäng sút TÂT khäng thay âäøi trong suäút nàm. Phê täøn Z bao gäưm 3 pháưn :
1/Phê täøn do âàût tủ âiãûn :
Z1=(avh+atc)Kb=(avh+atc).Kb* .Qb. Trong âoï :
avh l hãû säú váûn hnh ca TÂT, thỉåìng láúy avh = 0,1.
atc laì hãû säú tiãu chøn thu häưi väún âáưu tỉ (VÂT), atc =1/Ttc, Ttc thỉåìng láúy 8 nàm nãn atc=0,125.
b
K* l giạ tiãưn âáưu tỉ cho mäüt âån vë dung lỉåüng tủ âiãûn (â/KVAR). 2/Phê täøn vãư täøn tháút âiãûn nàng do bn thán TÂT tiãu thuû .
Z2=C0. ∆Ab= C0. ∆P*
b.T = C0. ∆P*
Giáo trỗnh maỷng õióỷn.
Trong âọ : C0 l giạ tiãưn 1kWh täøn tháút âiãûn nàng. ∆P*
b laì täøn tháút cäng sút tạc dủng trong mäüt âån vë dung lỉåüng b, våïi TÂT láúy ∆P*
b= 0,005.
T laì thåìi gian TÂT laìm viãûc.Nãúu âàût TT taỷi traỷm bióỳn áp khu vổỷc thỗ T= 8760 giåì/nàm,cn nãúu âàût tải cạc xờ nghióỷp thỗ T= 2500-7000 giåì/nàm (2500 tæång æïng våïi chãú âäü lm viãûc mäüt ca,7000 giåì ỉïng våïi xê nghiãûp laìm viãûc 3 ca).
3/Phê täøn vãö täøn tháút âiãûn nàng trong mảng âiãûn sau khi cọ âàût TÂT: Z3= C0. ∆A = C0∆Pτ= C0. ()2 2 Q Q U b − τ.R
(ÅÍ âáy ta khäng xẹt tåïi thnh pháưn täøn tháút âiãûn nàng do cäng sút tạc duỷng gỏy nón vỗ thaỡnh pháưn âọ gáưn nhỉ khäng âäøi âäúi våïi cạc phỉång ạn b khạc nhau).
Trong âoï :
- Q l phủ ti phn khạng cỉûc âải.
-R l âiãûn tråí cu mảch ti âiãûn (tỉì ngưn cung cáúp âãún vë trê âàût TÂT)
- τ laì thåìi gian täøn tháút cäng suáút låïn nháút.
Váûy phê täøn tênh toaïn täøng ca mảng âiãûn sau khi âàût TÂT l : Z=Z1+Z2+Z3=(avh+atc)K*bQb+C0.∆P*b.Qb.T+ 0()2 2 C Q Q U R b − τ (7.1) Âãø xạc âënh âỉåüc cäng sút TÂT ỉïng våïi phê täøn tênh toạn bẹ nháút ta láúy âảo hm ca Z täøng theo Qb v cho bàịng khäng.
∂Ζ ∂Qb=(avh+atc)K*b+ C0.∆P*b T- 2 0() 2 C Q Q U b − .R.τ. Tỉì âọ : Qb= Q- 2[()] 0 0 2 U a a K C T P C R vh+ tc *b+ ∆ *b τ
Trong cäng thỉïc ny nãúu Q tênh bàòng MVAR, ∆Pb* bàịng âäưng/MVAR, C0 bàịng âäưng/MWh, U bũng KV thỗ Qb s bàịng MVAR.
Chụ : Viãûc tênh b kinh tãú phi tiãún hnh cho tỉìng nhạnh âäüc láûp. Nóỳu nhánh có nhióửu phuỷ taới thỗ phổồng phạp tênh toạn cng tỉång tỉû. Trong trỉåìng håüp ny phê täøn tênh toạn Z täøng s l hm säú ca cäng sút cạc tủ âiãûn Qb1, Qb2....Qbn âàût åí cạc häü tiãu thủ khạc nhau (hỗnh 7.2) .Âãø xaïc âënh âỉåüc dung lỉåüng b kinh tãú åí tỉìng häü tiãu thủ ta phi láúy âảo hm ca Z täøng theo caïc Q i 1- n v cho mäùi âảo hm bàịng khäng. Säú phæång
Giáo trỗnh maỷng õióỷn.
trỗnh cỏửn cọ bàịng säú cäng sút chỉa biãút ca bäü tủ âiãûn. Våïi hãû phỉång trỗnh õó ta tỗm õổồỹc các dung lỉåüng cáưn b Qbi. Nãúu Qbk tải häü k no âọ gii ra âỉåüc l ám chỉïng t viãûc âàût tủ âiãûn tải häü k âọ l khäng håüp l vãư màût kinh tóỳ, vỗ vỏỷy ta thay Qbk âọ bũng khọng ồớ các phổồng trỗnh ∂Ζ
∂Qbi= 0 v giaới laỷi hóỷ phổồng trỗnh mọỹt láưn nỉỵa.
Våïi cạc mảng âiãûn kên, âãø xạc âënh dung lỉåüng b kinh tãú trỉåïc hãút cáưn xạc âënh sỉû phán bäú cäng sút phn khạng trong mảng âiãûn kên âọ (sau khi â cọ âàût cạc thiãút bë b tải cạc phủ ti), cọ thãø tênh gáưn âụng theo âiãûn tråí R. Sau âọ láûp hm chi phê tênh toạn Z v tiãún hnh tỉång tỉû nhỉ cạc trỉåìng håüp trãn.
Vê dủ 7.1 :
Maûng âiãûn 110 KV cung cáúp âiãûn cho 2 phủ ti bàịng âỉåìng dáy liãn thäng v 2 trảm biãún ạp 110/11 KV ,cạc säú liãûu vãư phủ ti v vãư maỷng õióỷn cho trón hỗnh v dỉåïi. Xạc âënh dung lỉåüng b kinh tãú tải thanh cại 10 KV trảm 1 vaì 2 biãút thåìi gian täøn tháút cäng suáút låïn nháút ca cạc phủ ti âãưu bàịng 4500 giåì.
Gii :
Tỉì cạc säú liãûu ca âỉåìng dáy v mạy biãún ạp ta tênh âỉåüc täøng tråí ca cạc pháưn tỉí ca mảng âiãûn v trãn så âäư thay thãú b chè ghi nhỉỵng säú liãûu cáưn thiãút phủc vủ cho bi toạn b.Gi sỉí tủ âiãûn váûn hnh sút nàm T=8760 giåì vaì Kb* = 70â/KVAR; atc =avh =0,1 ; ∆P*b=0,005 ; C0 =0,1â/KWh. Haìm chi phê tênh toạn ca mảng âiãûn sau khi âàût thiãút bë b våïi dung lỉåüng Qb1, Qb2 laì: Z(Qb1,Qb2)=Z1+Z2+Z3=(avh+atc).K*b.(Qb1+Qb2)+C0.∆P*b.(Qb1+Qb2).T+ ()()()() [] 0 2 2 22 2 1 2 1 22111212 C U Q Qb R RB Q Qb RB Q Q Qb Qb R τ − . + + − + + − − . 1 2 n A Hỗnh 7-2 Pn+j(Qn-Qbn) P2+j(Q2-Qb2) P1+j(Q1-Qb1)
Giáo trỗnh maỷng õióỷn. Z=(0,1+0,1).70.(Qb1+Qb2)+0,1.0,005.8760(Qb1+Qb2)+ ()()() 01 4500 10 1102 1010 2 25 6 20 10 2 3 6 3010 2 4 05 3 3 2 3 1 3 12 , . . . − . , + . − . , + . − − . , bbbb Q Q Q Q
Láưn lỉåüt láúy âảo hm Z v cho bàịng khäng ta cọ : ∂Ζ ∂Qb1= 14+4,38+2,7.10-5[−7 2 20 10( 3− )−81 30 10( − − )] 1 3 12 , . Qb , . Qb Qb = 0 ∂Ζ ∂Qb2=14+4,38+2,7.10-5[−51 2 10 10( 3− )−81 30 10( − − )] 2 3 12 , . Qb , . Qb Qb = 0
Ruùt goỹn laỷi ta õổồỹc hai phổồng trỗnh sau : 15,2Qb1+8Qb2 = -1,36.105 8Qb1+51,2Qb2 =2,32.105 Giaới hóỷ phổồng trỗnh trón ta nhỏỷn õổồỹc : Qb1 =-12500 KVAR ; Qb2 = 2250 KVAR 2 1 15MVA S1 = 20+j20 MVA A S2 = 10+j10 MVA 15MVA AC-120 AC-70 30 km 40 km 2 A R1=4,05 Ω1 20 - Qb1 (MVAr) R2=18,4 Ω RBA2=7,2 Ω RBA1=3,6 Ω 10 - Qb2 (MVAr) a) Så âäö nguyãn lyï