Ua1 U a
6.5. Điều chỉnh điện ỏp bằng biện phỏp bự dọc
Từ cụng thức:
U = (P.R+Q.X)/U
Ta thấy cú thể điều chỉnh điện ỏp (thay đổi U) bằng cỏch thay đổi R, X của mạng điện. Cú thể thay đổi R, X bằng cỏch:
1. Thay đổi số đƣờng dõy hay MBA làm việc song song, nhƣng số đƣờng dõy và MBA làm việc song song nhiều hay ớt là do điều kiện bảo đảm độ tin cậy cung cấp điện cho cỏc hộ phụ tải quyết định (hộ loại 1,2,3). Nếu tăng cƣờng đƣờng dõy hay MBA làm việc song song để giảm U thỡ khụng hợp lý về kinh tế. Mặt khỏc khi đĩ cú đƣờng dõy đĩ làm việc song song mà cắt bớt chỳng đi trong tỡnh trạng phụ tải cực tiểu để điều chỉnh điện ỏp (tăng hay giảm) thỡ cũng khụng hợp lý vỡ nú làm tăng cỏc tổn thất trong mạng điện và giảm độ tin cậy cung cấp điện. Cũn việc làm giảm số MBA làm việc song song lỳc phụ tải min để điều chỉnh điện ỏp thƣờng hợp lý hơn vỡ lỳc đú cú thể giảm và MBA làm việc tƣơng đối bảo đảm nờn độ tin cậy CCĐ của cỏc hộ tiờu thụ khụng bị giảm nhiều.
2. Biện phỏp thứ 2 là đặt tụ điện mắc nối tiếp trờn đƣờng dõy cho cả 3 pha, biện phỏp này thƣờng cú tờn gọi là bự dọc bằng tụ điện tĩnh và đƣợc ứng dụng tƣơng đối rộng rĩi. Ta xột biện phỏp này.
Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một Trang 121 b i b i R X XK A Ud m UA A Hỡnh 6-6
Tại những đƣờng dõy trờn khụng cú tiết diện lớn, ngƣời ta thƣờng bự dọc bằng tụ điện tĩnh. Nếu điện khỏng của đƣờng dõy trƣớc lỳc chƣa bự X thỡ sau lỳc đặt bộ tụ điện cú điện khỏng là Xk thỡ điện khỏng tồn bộ đƣờng dõy giảm xuống cũn X-Xk và tổn thất điện ỏp trờn đƣờng dõy cũng giảm xuống:
U = P.R+Q(X-Xk)/U
Nhỡn vào đồ thị vectơ ta cũng thấy rừ lỳc chƣa bự dọc thỡ tổn thất điện ỏp trờn đƣờng dõy là đoạn BM, cũn lỳc cú bự dọc giảm xuống và chỉ bằng đoạn BN. Nếu chọn dung lƣợng bự dọc thớch hợp ta cú thể cú X-Xk =0 và lỳc đú U hồn tồn do điện trở R của đƣờng dõy quyết định.
O ỉ ỉ B N M IX IR Ub U'A UA IXK U'A Hỡnh 6-7 Khi chƣa cú bự dọc thỡ : U1= (P.R+Q.X )/U
Khi cú bự dọc với điện khỏng bự là Xk thỡ tổn thất điện ỏp sẽ là: U2 = (P.R+Q(X-Xk))/U .
Vậy khi cú bự dọc thỡ tổn thất điện ỏp giảm đi một lƣợng là:
UgU1-U2Q.Xk/U hay tớnh theo phần trăm Ug%=Q(Xk).100/U2 Gọi Kc =Xk/X là độ bự ta cú:
Ug%=(Kc.Q.X).100/U2
Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một Trang 122 Ug%= (Kc.P.tgj .x0.l).100/U2.
Nhận xột:
- Khi cosφ của phụ tải tƣơng đối thấp ( 0,8) thỡ bự dọc mới cú lợi. Trị số càng lớn thỡ hiệu quả bự dọc càng ớt, nếu cosφ = 1 thỡ việc bự dọc khụng cú hiệu quả.
- Độ bự Kc càng lớn thỡ hiệu quả càng lớn.
- Chọn số lƣợng và dung lƣợng tụ điện bự dọc: Số lƣợng tụ điện nhiều hay ớt tựy theo yờu cầu điều chỉnh điện ỏp, vào dũng điện đi trờn đƣờng dõy I và vào loại tụ điện con tiờu chuẩn mà ta chọn. Trong một bộ tụ điện cú điện khỏng Xk thƣờng cú nhiều tụ điện con mắc song song với nhau.
UC Ic
IK
UK
Hỡnh 6-8
Quỏ trỡnh tớnh toỏn để chọn tụ điện bự dọc nhƣ sau:
1.Tớnh dũng điện đi qua hộ tiờu thụ Ik. Đú chớnh là dũng điện tải trờn đƣờng dõy:
Ik =I =S/3.Uđm.
ờ đõy: S là cụng suất tải trờn đƣờng dõy và Uđm là điện ỏp định mức của mạng điện. 2.Tớnh dung khỏng của bộ tụ điện: Xk= Kc.X=Kc.x0.l hay tớnh Xk từ cỏc biểu thức:
Ug= U1-U2= Q.Xk/U Hoặc Ucp = P.R+Q(X-Xk)/U.
Đơn vị: Nếu U, U [KV], P[MW], Q[MVAR], X[Ω], thỡ Xk [Ω]. 3.Tớnh điện ỏp đặt trờn bộ tụ điện.
4.Tớnh số nhỏnh tụ điện song song : m = Ik/Ic.
Trong đú Ic= Qc/Uc là dũng điện của cỏc tụ điện con tiờu chuẩn cú dung lƣợng là Qc và điện ỏp là Uc mà ta chọn. (Nếu Qc[KVAr], Uc[KV] thỡ Ic[A]).
5.Chọn số tụ điện con nối tiếp trong một nhỏnh: n =Uk/Uc, hay từ Xk=n.Xc/m ta cú: n= m.Xk/Xc.
Trong đú:
Xc=Uc/Ic=U2c/Qc - là dung khỏng của tụ điện con.
6.Tớnh số tụ điện trong tồn bộ 3 pha và kiểm tra lại tổn thất điện ỏp. Số tụ điện trong tất cả 3 pha là :
Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một Trang 123 và dung lƣợng của bộ tụ điện là:
Qk = M.Qc
Điện khỏng thực tế của bộ tụ điện sau khi chọn là : Xk= n.Xc/m
Kiểm tra lại tổn thất điện ỏp thực tế U theo yờu cầu điều chỉnh điện ỏp theo cụng thức đĩ biết.
Việc chọn vị tri tụ lắp đặt cũng cần phải phõn tớch và cõn nhắc kỹ. Nờn đặt ở đõu, ở giữa hay cuối đƣờng dõy là phụ thuộc vào vị trớ cỏc phụ tải trờn đƣờng dõy và yờu cầu điều chỉnh điện ỏp ở từng phụ tải.
Vớ dụ 6.3:
Chọn bộ tụ điện để nối vào đƣờng dõy truyền tải cú cỏc số liệu sau:
Điện ỏp định mức của mạng Uđm = 10kV; điện ỏp hộ tiờu thụ khi chƣa cú bự dọc U1 = 9,6 kV, điện ỏp yờu cầu khi bự Uyc = 10,5 kV. Độ nõng điện ỏp sau khi đặt tụ Ug =10,5-9,6= 0,9 kV. Cụng suất tỏc dụng trờn đƣờng dõy truyền tải cấp cho hộ tiờu thụ 400kW, hệ số cụng suất cosφ = 0,8.
GIẢI:
Tớnh dũng qua bộ tụ:
Ik =P2/ 3Uđm.cosφ =400/.10.0,8 = 29A Từ: ∆Ug = Q2.Xk/U ta cú Xk=∆Ug.U/Q2
ở đõy: Q2 =P2.tgφ=400.0,75= 300 KVAR Xk =900.10.103 /300.103=30 Ω
Tớnh số nhỏnh tụ điện nối song song : m
Từ việc chọn cỏc tụ điện con KпM-1-50-1 để ghộp lại thành bộ tụ điện, ta cú dũng điện qua từng tụ điện con là:
Ic=Qc/Uc=50.103/103=50 A. Vậy: m =29/50 =0,6 , ta lấy trũn m =1
Chọn số tụ điện mắc nối tiếp trong một nhỏnh: n= m.Xk/Xc=1.30/20 1.
Trong đú điện khỏng của 1 tụ điện con: Xc =
= 106/50.103 = 20Ω Hay: n=Uk/Uc= 900/1000 1
Tớnh tổng số tụ điện con trong cả 3 pha và dung lƣợng của nú: M= 3.m.n =3
Dung lƣợng tổng của bộ tụ điện:
Qk= M.Qc =3.50 kVAR = 150 kVAR. Điện khỏng:
Xkthực = n.Xc / Xm = 20 Ω.
Độ tăng điện ỏp thực tế sau khi nối bộ tụ điện vào là: U= 3 .Ik.Xk= 3.29.20 = 955V 1 kV