a. Thời gian sử dụng công suất cực đại Tma
3.1.2.4. Phương pháp thời gian tổn thất công suất lớn nhất τ xác định tổn thất điện năng
năng
Itb : Là dịng điện quy ƣớc có giá trị không đổi chạy trên đƣờng dây trong suốt thời gian T và gây lƣợng tổn thất điện năng A bằng lƣợng tổn thất điện năng A do dòng điện biến thiên thực tế gây ra.
∫ (3 – 28) Từ (3-28) với thời gian một năm ta có :
∫
Dịng điện Itb có thể xác định đƣợc nếu biết đồ thị phụ tải năm theo thời gian t. Nếu đồ thị phụ tải cho dƣới dạng cống suất thì :
Hoặc tính Itb theo công thức kinh nghiệm :
Itb = Imax(0.12+ Tmax.10-4)2 (3 – 31) Hoặc theo công thức kinh nghiệm sau :
√
3.1.2.4. Phương pháp thời gian tổn thất công suất lớn nhất τ xác định tổn thất điện năng năng
Từ định nghĩa về thời gia tổn thất công suất lớn nhất τ khi biết giá trị cơng suất cực đại Pmax (hay Imax) thì tổn thất điện năng trong mạng điện đƣợc xác định theo công thức (3-24) :
A = Pmax .τ = 3RI2max.τ
Giá trị τ phụ thuộc vào đồ thị phụ tải và tính chất hộ dùng điện. Nếu khơng biết cosφ mà chỉ biết Tmax có thể xác định τ theo công thức kinh nghiệm :
=(0.124 + Tmax.10-4)2.8760 (3 – 35)
Hoặc xác định τ theo công thức kinh nghiệm sau :
max max 2 min = - - - min max - max max τ 2T 8760 8760-T 1 P 2P T P 1- 8760 P (3 – 36)
Tổn thất điện năng trên đƣờng dây có nhiều phụ tải bằng tổng tốn thất điện năng trên các đoạn đƣờng dây.
A = A1 +A2 + A3 +….. (3 – 37) Trong đó : A1, A2, A3…. Là tổn thất điện năng trên các đoạn đƣờng dây 1, 2, 3….
Đối với các đƣờng dây điện áp U≥330kV cần phải tính đến tổn thất điện năng do vầng quang sinh ra. Nhƣ vậy tổn thất điện năng trên đƣờng dây siêu cao áp là :
Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một Trang 40
Trong đó : -Pk : Tổn thất do vầng quang trên đƣờng dây. -T : Thời gian vận hành trong 1 năm t=8760h.
Ví dụ 3-1: Đƣờng dây 220kV, dài 180km, dây dẫn AC-240, cung cấp điện cho phụ tải
công suất 40+j30 MVA. Điện áp cuối đƣờng dây trong chế độ phụ tải cực đại bằng 215kV. Xác định tổn thất công suất trên đƣờng dây và công suất đầu nguồn cung cấp cho phụ tải.
GIẢI:
Do tổn thất vầng quang nhỏ nên bỏ qua điện dẫn tác dụng g của đƣờng dây. Tra bảng PL ta có thơng số đƣờng dây AC-240 nhƣ sau :
r0= 0.12 Ω/Km, x0 = 0.43Ω/Km ; b0=2.66.10-6 1/Ωkm ; Do đó :
R=r0.l = 0.12.180= 21.6Ω X=x0.l=0.43.180=77.4Ω
B/2 = b0.1/2=2.66.10-6.180/2 = 2.4.10-4 1/Ω Sơ đồ thay thế của đƣờng dây cho trên hình 3-10.
Cơng suất phản kháng do dung dẫn ở cuối đƣờng dây sinh ra : Công suất sau tổng trở Z bằng :
Z=R+jX j B/2 j B/2 1 S1 S' S'' 2 S=30+j40 Hình 3-10 ̇ ̇ Tổn thất công suất trên đƣờng dây :
̇=0.92+j3.28MVA
Công suất ở đầu vào tổng trở Z :
̇ ̇ ̇ =0.92+j3.28+40+j19 = 40.92 + j22.28 MVA
Vì điện áp ở đầu đƣờng dây chƣa xác định, cho nên công suất phản kháng trong nhánh tổng dẫn đầu đƣờng dây có thể lấy bằng Qc1 = Qc2 = 11MVAr
Do đó cơng suất ở nút 1 bằng :
̇ ̇
Ví dụ 3-2: Xác định tổn thất điện năng trong một năm của mạng điện hình 3-11.
Đƣờng dây tải điện trên không điện áp 10kV. Đoạn L1 dùng dây A-150 có r0=0.21Ω/km. Đoạn L2 dùng dây A-50 có r0=0.63Ω/km. Chiều dài của các đoạn đƣờng
dây và công suất các phụ tải ghi trên hình 3-11. Thời gian sử dụng công suất cực đại Tmax=2700
Trƣờng Đại học Thủ Dầu Một Trang 41 2 1 L =2km1 L =1km2 N S =2+j11 S =1+j0.52 A-150 A-50 Hình 3-11 GIẢI:
Phụ tải cực đại của đoạn L1
SL1=(2+j1)+(1+0.5j)=3 + j1.5 MVA
Tổn thất công suất tác dụng cực đại trên đƣờng dây :
Hai đoạn đƣờng dây đều có cosφ=0.9. Tra đƣờng cong quan hệ : Τ=f(Tmax, cosφ) với Tmax=2700h, cosφ=0.9 ta có τ=1500h. Tổn thất điện năng trong mạng sẽ là :
A=Pmax.τ=55,1.1500=82500kWh.
Điện năng các hộ tiêu thụ nhận đƣợc trong 1 năm là : A=(P1+P2).Tmax=(2000+1000).2700=8100000 kWh. Tổn thất điện năng tính theo phần trăm điện năng tiêu thụ :
82500
% 100 1.02%
8100000
A