$7-1 KHÁI NIỆM.
Mạng điện phải được thiết kế và vận hành một cách kinh tế nhất tức là có chi phí tính toán Z bé nhất. Muốn đạt được điều đó thì một yếu tố quan trọng là phải tìm mọi cách để giảm tổn thất công suất và tổn thẩt điện năng.Trong HTĐ tổn thất công suất có thể đạt tới 15% hoặc lớn hơn và tương ứng sẽ có một lượng tổn thất điện năng lớn.Vì vậy vấn đề giảm tổn thất công suất và điện năng có một ý nghĩa rất lớn vì:
-Giảm được tổn thất công suất thì giảm được vốn đầu tư để xây dựng nguồn điện (nhà máy điện)vì không phải tăng công suất của NMĐ để phát lượng công suất tổn thất đó.
-Giảm được tổn thất điện năng thì giảm được lượng nhiên liệu tiêu hao,giảm được gía thành sản xuất điện năng.
Các biện pháp chủ yếu để giảm tổn thất công suất và điện năng thường được áp dụng tromg mạng điện là:
1/Nâng cao hệ số công suất(cosϕ)của phụ tải.
2/Phân phối công suất phản kháng trong HTĐ một cách hợp lý nhất (bù kinh tế ).
3/Nâng cao điện áp của mạng điện.
4/Vận hành kinh tế các trạm biến áp.
5/Tối ưu hoá chế độ mạng điện không đồng nhất.
6/Lưạ chọn sơ đồ nối dây hợp lý.
7/Các biện pháp quản lý,tổ chức.
Sau đây ta sẽ lần lượt xét một số biện pháp chính .
$7-2 NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CỦA PHỤ TẢI.
Ta nhận thấy: ∆P= (S/U)2.R = (P/U. cosϕ)2.R
Vì vậy muốn giảm tổn thất công suất ta phải nâng cao hệ số công suất của phụ tải .Trong HTĐ các phụ tải là các động cơ không đồng bộ(KĐB) chiếm một tỷ lệ lớn .Hệ số công suất của động cơ KĐB phụ thuộc vào công suất, tốc độ và vào hệ số phụ tải của động cơ.
Công suất phản kháng mà các động cơ KĐB tiêu thụ có thể xác định theo biểu thức:
Qt = Qkt+(Qâm-Qkt).(Kpt)2
Trong đó Kpt= P/Pđm là hệ số phụ tải của động cơ.
Vì ngay khi không tải Qkt đã chiếm tới (60-70)%Qđm nên khi Kpt giảm thì Qt cũng giảm xuống và ngược lại. Vì vậy để giảm ta phải tìm mọi biện pháp để nâng cao hệ số cosϕ. Các biện pháp chính để nâng cao cosϕ của phuû taíi laì:
a/Thay các động cơ công suất lớn bằng các động cơ có công suất bé hơn phù hợp với công suất thực tế của máy công tác vì như vậy tăng được hệ số phụ tải của động cơ. Thực nghiệm và tính toán thấy rằng khi Kpt<0,45 thì việc thay động cơ hoàn toàn có lợi, khi Kpt>0,7 thì không nên thay còn khi Kpt= 0,45-0,7 thì cần so sánh mới quyết định được.
b/Đổi cách đấu dây quấn động cơ từ ∆ sang Y.
Ta biết công suất phản kháng không tải Qkt của động cơ phụ thuộc vào bình phương điện áp vì vậy muốn giảm Qkt ta có thể giảm điện áp đặt vào động cơ bằng biện pháp đổi cách đấu dây của động cơ từ ∆ sang Y. Khi đổi như vậy thì điện áp đặt vào mỗi cuộn dây của động cơ sẽ giảm đi 3 lần vì vậy cần kiểm tra lại để khi chuyển đổi động cơ không bị quá tải.Thực tế cho thấy khi Kpt<0,4 thì việc chuyển đổi như vậy là có lợi.
c/Ngoài các biện pháp nêu trên, để nâng cao cosϕngười ta còn có thể sử dụng các biện pháp khác nưã như nâng cao chất lượng sữa chữa động cơ,thay các động cơ điện không đồng bộ bằng các động cơ điện đồng bộ....
$7-3 BÙ KINH TẾ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRONG MẠNG ĐIỆN.
Để giảm tổn thất công suất và điện năng trong HTĐ người ta có thể : -Phân phối công suất tác dụng và phản kháng trong HTĐ một cách hợp lý nhất.
-Giảm công suất phản kháng truyền tải trên đường dây bằng biện pháp đặt các thiết bị bù(bù kinh tế).
Trong phần này ta xét kỹ biện pháp thứ hai là biện pháp bù kinh tế.
Giáo trình mạng điện.
7.3.1 Khái niệm.
Nhận thấy rằng phần lớn phụ tải của mạng điện là các động cơ KĐB và các MBA có thấp (tiêu thụ nhiều Q) nên trên các đường dây của mạng điện phải chuyên chở một lượng công suất phản kháng Q lớn làm tăng các tổn thất công suất và tổn thất điện năng (vì ∆P= P2 2Q2
U
+ .R).
Như vậy muốn giảm ∆P, ∆A ta phải giảm lượng Q chuyên chở trên đường dây bằng cách đặt các thiết bị phát công suất phản kháng Q (gọi là thiết bị bù) ngay tại phụ tải (hình 7.1)
Giả thiết trước khi chưa đặt thiết bị bù, lượng công suất phản kháng truyền tải trên đường dây là Q thì tổn thất công suất là:
∆P1= P2 2Q2 U
+ .R
Sau khi đặt thiết bị bù với dung lượng là Qb thì tổn thất giảm xuống chè coìn laì :
∆P2= 2 ( )2
2
P Q Q U + − b
.R < ∆P1 do đó giảm được tổn thất công suất và tổn thất điện năng.
Thông thường trong HTĐ cosϕ phải được nâng lên trị số 0,9-0,95 (tăng cosϕ>0,95 cũng không nên vì lúc đó ∆P chủ yếu xác định là do P chứ không phải Q vì vậy nâng cao lên nữa chỉ tốn Qb mà ít giảm được
∆P,∆A) .Khi giảm được Q chuyên chở trong mạng điện thì cosϕcủa mạng điện (đường dây) được nâng cao. Hiệu quả của việc nâng cao cosϕ của mạng điện là :
-Giảm được ∆P, ∆A (như đã phân tích).
-Có thể giảm được công suất của các MBA (vì giảm lượng công suất phản kháng truyền qua MBA).
Hỗnh 7-1
P+jQ Qb
∼
P +j (Q-Qb) R + jX
Trong HTĐ hai loại thiết bị bù được sử dụng phổ biến nhất là tụ điện tĩnh (TĐT) và máy bù đồng bộ (MBĐB) tuy nhiên TĐT được sử dụng nhiều hơn vì những nguyên nhân sau :
-Tổín thất công suất tác dụng trong MBĐB lớn hơn nhiều so với TĐT:Ở MBĐB tổn thất công suất tác dụng trong một đơn vị bù là (1,3-5)%
còn ở TĐT chỉ khoảng 0,5%.
-Sử dụng, vận hành TĐT dễ dàng, linh hoạt hơn nhiều so với MBĐB vì ở TĐT không có bộ phận quay như ở MBĐB.Khi bị hư hỏng từng bộ phận, TĐT vẫn có thể làm việc được trong lúc đó nếu MBĐB bị hư hỏng thì sẽ mất hết dung lượng bù .Ngoài ra TĐT có thể làm việc trong mạng điện với cấp điện áp bất kỳ còn MBĐB chỉ làm việc với một số cấp điện áp nhất định. Cũng cần chú ý rằng giá 1KVAR của TĐT ít phụ thuộc vào công suất đặt và có thể coi là không đổi còn giá 1KVAR của MBĐB lại phụ thuộc nhiều vào dung lượng của nó (công suất càng lớn giá càng rẻ).
7.3.2 Xác định dung lượng bù tối ưu ((((dung lượng bù kinh tế)))).
Khi đặt thiết bị bù để giảm Q ta sẽ giảm được ∆P do đó giảm được phí tổn do tổn thất điện năng nhưng mặt khác khi đặt thiết bị bù ta cũng phải tốn một khoản tiền để mua, lắp đặt, vận hành thiết bị bù đó .Việc đặt thiết bị bù sẽ có lợi nếu như số tiền tiết kiệm được do giảm tổn thất điện năng khi đặt thiết bị bù lớn hơn số tiền chi phí để đặt thiết bị bù hay nói cách khác dung lượng thiết bị bù (TĐT) lắp đặt hợp lý nhất về mặt kinh tế là dung lượng bảo đảm chi phớ tớnh toỏn hằng năm Z be ù nhất.
Gọi Z là chi phí tính toán toàn bộ trong một năm khi đặt bộ tụ điện tĩnh có dung lượng là Qb tại mạng điện có một phụ tải S =P+jQ. Giả thiết rằng công suất TĐT không thay đổi trong suốt năm. Phí tổn Z bao gồm 3 phần :
1/Phí tổn do đặt tụ điện :
Z1 =(avh+atc)Kb = (avh+atc).Kb* .Qb. Trong âọ :
avh là hệ số vận hành của TĐT, thường lấy avh = 0,1.
atc là hệ số tiêu chuẩn thu hồi vốn đầu tư (VĐT), atc =1/Ttc, Ttc thường lấy 8 năm nên atc =0,125.
K*b là giá tiền đầu tư cho một đơn vị dung lượng tụ điện (đ/KVAR).
2/Phí tổn về tổn thất điện năng do bản thân TĐT tiêu thụ . Z2 =C0. ∆Ab= C0. ∆P*b.T = C0. ∆P*b .Qb.T
Giáo trình mạng điện.
Trong đó : C0 là giá tiền 1kWh tổn thất điện năng.
∆P*b là tổn thất công suất tác dụng trong một đơn vị dung lượng bù, với TĐT lấy ∆P*b = 0,005.
T là thời gian TĐT làm việc.Nếu đặt TĐT tại trạm biến áp khu vực thì T= 8760 giờ/năm,còn nếu đặt tại các xí nghiệp thì T= 2500-7000 giờ/năm (2500 tương ứng với chế độ làm việc một ca,7000 giờ ứng với xí nghiệp làm việc 3 ca).
3/Phí tổn về tổn thất điện năng trong mạng điện sau khi có đặt TĐT:
Z3= C0. ∆A = C0∆Pτ = C0. ( )2
2
Q Q U
− b
τ.R
(Ở đây ta không xét tới thành phần tổn thất điện năng do công suất tác dụng gây nên vì thành phần đó gần như không đổi đối với các phương án buì khạc nhau).
Trong âọ :
- Q laì phủ taíi phaín khạng cỉûc âải.
-R là điện trở cuả mạch tải điện (từ nguồn cung cấp đến vị trí đặt TÂT)
- τ là thời gian tổn thất công suất lớn nhất.
Vậy phí tổn tính toán tổng của mạng điện sau khi đặt TĐT là : Z=Z1+Z2+Z3=(avh+atc)Kb*Qb+C0.∆P*b.Qb.T+ 0( )2
2
C Q Q U− b R
τ (7.1) Để xác định được công suất TĐT ứng với phí tổn tính toán bé nhất ta lấy đạo hàm của Z tổng theo Qb và cho bằng không.
∂Ζ
∂Qb= (avh+atc)Kb*+ C0.∆P*b T- 2 0( )
2
C Q Q U
− b
.R.τ. Từ đó :
Qb= Q- 2[ ( ) 0 ]
2 0
U a a K C T P C R
vh+ tc *b+ ∆ *b
τ
Trong công thức này nếu Q tính bằng MVAR, ∆Pb* bằng đồng/MVAR, C0 bằng đồng/MWh, U bằng KV thì Qb sẽ bằng MVAR.
Chú ý: Việc tính bù kinh tế phải tiến hành cho từng nhánh độc lập.
Nếu nhánh có nhiều phụ tải thì phương pháp tính toán cũng tương tự. Trong trường hợp này phí tổn tính toán Z tổng sẽ là hàm số của công suất các tụ điện Qb1, Qb2....Qbn đặt ở các hộ tiêu thụ khác nhau (hình 7.2) .Để xác định được dung lượng bù kinh tế ở từng hộ tiêu thụ ta phải lấy đạo hàm của Z tổng theo các Q (i = 1- n) và cho mỗi đạo hàm bằng không. Số phương
trình cần có bằng số công suất chưa biết của bộ tụ điện. Với hệ phương trình đó ta tìm được các dung lượng cần bù Qbi. Nếu Qbk tại hộ k nào đó giải ra được là âm chứng tỏ việc đặt tụ điện tại hộ k đó là không hợp lý về mặt kinh tế, vì vậy ta thay Qbk đó bằng không ở các phương trình ∂Ζ
∂Qbi= 0 vaì giải lại hệ phương trình một lần nữa.
Với các mạng điện kín, để xác định dung lượng bù kinh tế trước hết cần xác định sự phân bố công suất phản kháng trong mạng điện kín đó (sau khi đã có đặt các thiết bị bù tại các phụ tải), có thể tính gần đúng theo điện trở R. Sau đó lập hàm chi phí tính toán Z và tiến hành tương tự như các trường hợp trên.
Vê duû 7.1 :
Mạng điện 110 KV cung cấp điện cho 2 phụ tải bằng đường dây liên thông và 2 trạm biến áp 110/11 KV ,các số liệu về phụ tải và về mạng điện cho trên hình vẽ dưới. Xác định dung lượng bù kinh tế tại thanh cái 10 KV trạm 1 và 2 biết thời gian tổn thất công suất lớn nhất của các phụ tải đều bằng 4500 giờ.
Giaíi :
Từ các số liệu của đường dây và máy biến áp ta tính được tổng trở của các phần tử của mạng điện và trên sơ đồ thay thế b chỉ ghi những số liệu cần thiết phục vụ cho bài toán bù.Giả sử tụ điện vận hành suốt năm T=8760 giờ và Kb* = 70đ/KVAR; atc =avh =0,1 ; ∆P*b=0,005 ; C0 =0,1đ/KWh. Hàm chi phí tính toán của mạng điện sau khi đặt thiết bị bù với dung lượng Qb1, Qb2 laì:
Z(Qb1,Qb2)=Z1+Z2+Z3=(avh+atc).K*b.(Qb1+Qb2)+C0.∆P*b.(Qb1+Qb2).T+
( ) ( ) ( ) ( )
[ ]
0 2
2 2 2 2
1 2
2 2 1 1 1 2 1 2 1
C
Uτ Q Qb R RB Q Qb RB Q Q Qb Qb R
− . + + − + + − − .
1 2 n
A
Hỗnh 7-2
Pn+j(Qn-Qbn) P2+j(Q2-Qb2)
P1+j(Q1-Qb1)
Giáo trình mạng điện.
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
1 2
, .
. . − . , + . − . , + . − − . ,
b b b b
Q Q Q Q
Lần lượt lấy đạo hàm Z và cho bằng không ta có :
∂Ζ
∂Qb1= 14+4,38+2,7.10-5[−7 2 20 10, ( . 3−Qb1)−81 30 10,( . 3−Qb1−Qb2) ] = 0
∂Ζ
∂Qb2=14+4,38+2,7.10-5[−51 2 10 10, ( . 3−Qb2)−81 30 10,( . 3−Qb1−Qb2) ]= 0
Rút gọn lại ta được hai phương trình sau : 15,2Qb1+8Qb2 = -1,36.105
8Qb1+51,2Qb2 =2,32.105
Giải hệ phương trình trên ta nhận được : 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 Ω 1
20 - Qb1 (MVAr)
R2=18,4 Ω
RBA2=7,2 Ω RBA1=3,6 Ω
10 - Qb2 (MVAr) a) Sơ đồ nguyên lý
b) Sơ đồ thay thế tính toán
Vì Qb1 < 0 nên tại hộ phụ tải 1 không cần đặt thiết bị bù, ta loại bỏ phương trình thứ nhất ( ∂Ζ
∂Qb1=0) và chỉ giữ lại phương trình thứ 2 của hệ phỉồng trỗnh trón trong õọ õaỵ cho Qb1 =0 :
51,2 Qb2 = 2,32.105 .
Từ đó ta tìm được dung lượng bù kinh tế tại thanh cái 10 KV của hộ thứ 2 là : Qb2 =4500 KVA
Hệ số công suất trước và sau khi bù bằng : cosϕ2 = 10
10 102+ 2 = 0,71 cosϕ2/ = 10
102+5 5, 2 = 0,875
7.3.3 Bù công suất phản kháng trong mạng phân phối.
Trong các mạng phân phối thường đã biết được công suất tổng cần bù cho toàn mạng Qb (do tính toán từ mạng cung cấp).Vì vậy trong các mạng điện phân phối bài toán được đặt ra là cần phải phân phối tổng đó giữa các phụ tải sao cho tối ưu nhất tức là có chi phí tính toán Z bé nhất.Vì ở đây tổng Qb đã biết nên trong việc lập hàm Z để tìm sự phân bố tối ưu ta chỉ quan tâm đến chi phí do tổn thất điện năng sau khi đặt thiết bị bù Z3 thôi.Mặt khác Z3= C. ∆A = C .∆P.τ nên có thể nói cực tiểu của Z3 chính là cực tiểu của ∆P.
Như vậy hàm mục tiêu có dạng :
minZ = minZ3= min∆P = min∆P(Qb1,Qb2,...,Qbn) (7.2) Trong đó Qbi là công suất bù đặt tại các phụ tải i, ( i = 1-n).
Cạc raỡng buọỹc laỡ :
bi n Q
1
∑ = Qb∑ (7.3) Qbi ≥ 0 (7.4) Uimin ≤ Ui ≤ Uimax (7.5)
Qbi ≤ Qimax (7.6)
Điều kiện (7.3) có nghĩa là công suất của các thiết bị bù phải bằng công suất tổng đã cho. Hạn chế (7.4) chỉ ra rằng công suất của các thiết bị bù không âm, còn ràng buộc (7.5) dùng để kiểm tra điện áp các nút. Điều kiện (7.6) được đưa vào, nếu như không cho phép quá bù công suất phản kháng ở nút đã cho.
Giáo trình mạng điện.
Để giải bài toán trên cần sử dụng các phương pháp qui hoạch phi tuyến,nhưng đối với các mạng hình tia đơn giản có thể giải bài toán này theo phỉồng phạp sau :
Giả thiết cần phân phối công suất tổng các thiết bị bù cho các nút của mạng phân phối như ở hình vẽ 7.3 a.
Nếu mạng chỉ có 2 đường dây hình tia thì tổn thất công suất tác dụng do phủ taíi phaín khạng gáy ra laì :
∆P= [ ( ) ( ) 2]
2 2 2 1 2 1 2 1
1 Q Q .R Q Q .R
Uâm − b + − b (7.7) Ở đây : Q1, Q2 là phụ tải phản kháng của hộ tiêu thụ 1 và 2 ; Qb1,Qb2 là công suất cần tìm của các thiết bị bù ở nút 1 và 2 ; R1, R2 là điện trở của các đường dây 1 và 2.
Từ điều kiện :
Qb1+Qb2 = Qb∑ (7.8) ta cọ : Qb2 =Qb∑-Qb1
Cho nãn : ∆P = [ ( ) ( ) 2]
2 1 2
1 2 1 2 1
1 Q Q .R Q Q Q .R
Uâm − b + − bΣ+ b
Công suất bù tối ưu tìm được từ phương trình :
Hỗnh 7-3a
1 Q1-Qb1 R1
2 Q2-Qb2 R2
i Qi-Qbi Ri
n Qn-Qb1n
Rn
Hỗnh 7-3c D3
Q7
Q2 Q3
Q1 D1
Q5 Q6
Q4 D2
Hỗnh 7-3b 1
Q1 R1
2
Q2 R2
n
Qn
Rn Rn-1
n-1
Qn-1
i
Qi Ri
∂∆
∂ P
Qb1=U22âm[−(Q Q R1− b1) 1 +(Q Q2− bΣ+Qb1) R2]
Do âọ :
( )
[ Q Q R1− b1 1 ]=[ (Q Q R2− b2) 2]
Sau khi biến đổi nhận được : 1 1
2 2
Q Q 1 Q Q
b b
−
− + = 2
1
R 1 R + hay qui đồng rồi nhân 2 vế với 1/R2 ta có :
( )
1 2 1 2
2 2 2
Q Q Q Q
Q Q R
b b
b
+ − −
− = 1 2
1 2
R R R R
+
Đặt Q1+Q2=Q (7.9) và biết rằng: Qb1+Qb2 = Qb∑
do âọ : =
( )
Q Q Q Q R
b b
−
−
Σ 2 2 2
= 1 1
1 2
R + R = 1 Rtâ
Vì vậy: (Q1-Qb1)R1=(Q2-Qb2)R2=(Q-Qb∑)Rtđ (7.10) Với mạng điện gồm n nhánh đường dây hình tia (hình 7.3a) ta có quan hệ sau :
(Q1-Qb1)R1=(Q2-Qb2)R2=....=(Qn-Qbn)Rn=(Q-Qb∑)Rtâ (7.11) trong âọ :
1
Rtâ= 1 1
1 2
R + R +....+ 1
Rn (7.12) Công suất bù tối ưu tại các nút của mạng điện được xác định theo :
Qb1= 1 ( )
1
Q Q Q R
b Rtâ
− − Σ
Qb2= 2 ( )
2
Q Q Q R
b Rtâ
− − Σ (7.13) ...
Qbn= ( )
n tâ b
n R
.R Q Q
Q − − Σ
Nếu công suất bù ở một nút i nào đó có giá trị âm (Qbi<0) có nghĩa là không cần đặt thiết bị bù tại nút i đó, cho nên cần tính lại điện trở tương đương khi không có nhánh i và xác định lại công suất các thiết bị bù.
Phương pháp khảo sát ở trên cũng có thể áp dụng để giải bài toán phân phối hợp lý các thiết bị bù trong mạng chính có các nhánh (hình 7.3 b).
Trong trường hợp này điện trở tương đương đối với mỗi nút của mạng được xạc õởnh nhỉ sau :
Rtâ = Rn
Giáo trình mạng điện.
( ) 1
1
Rtâ n−
=
( )
1 1
1 1
n n n n
R − R − R
+ +
1 Rtâi=
( ) ( )
1 1
1 1
i i i tâ i
R + R R
+ + +
(7.14) 1
1
Rtâ = 1 1
1 12 2
R + R Rtâ
+
Từ phương trình (7.11) đối với nút 1 có thể viết :
(Q1-Qb1)R1= =(Q-Qb∑)Rtâ1
trong âọ : Q =
1 n
Qi
Σ Đối với nút 2:
(Q2-Qb2)R2=[ (Q Q− 1)−(QbΣ−Qb1) ]Rtâ=(Q Q R1/− /b1) tâ2 (7.16) Đối với nút i:
(Qi-Qbi)Ri = (Qi/−1−Qb i/( −1))Rtâi (7.17) ở đây Qi là phụ tải nối vào cuối đường dây có điện trở và đi ra từ nút i Q(/i−1) là phụ tải nối sau nút (i-1)của mạng điện chính.
Qb i/(−1) là công suất thiết bị bù để phân phối sau nút (i-1).
Rtđi là điện trở tương đương ở nút i.
Từ đó công suất tối ưu của các thiết bị bù được xác định theo công thức :
Qb1= 1 ( ) 1
1
Q Q Q R
b Rtâ
− − Σ Qb2= 2 ( 1 1) 2
2
Q Q Q R
b Rtâ
− /− / (7.18).
Qbi= i ( (i ) b i( )) tâi
i
Q Q Q R
− /−1 − / −1 R
Trường hợp riêng khi: R1 =R2 = ....=Rn = 0
Nghĩa là các phụ tải nối trực tiếp vào đường dây chính thì sự phân bố kinh tế các thiết bị bù được xác định như sau : trước hết cần bù hoàn toàn công suất Qn ở nút xa nhất, sau đó nếu Qb∑ > Qbn tiến hành bù công suất nút thứ n-1 và vân vân.
Phương pháp trên cũng có thể dùng để giải gần đúng bài toán phân phối thiết bị bù trong mạng điện hỗn hợp (hình 7.3c). Để xác định điện trở tương đương của đường dây chính D1 có các nhánh cần áp dụng công thức (7.14) còn với đường dây chính D2 không có nhánh có thể xác định điện trở
tương đương từ quan hệ tương đương về tổn thất công suất theo công thức sau :
Rtâ2 = ( ) ( )
( )
32
23 2
12 2
01 2
3 2 3 2 1
3 2 1
Q R Q Q R Q Q Q R Q Q Q
+ + + + +
+ +
Điện trở tương đương đối với các đường dây chính có số phụ tải lớn hơn 3 được xác định tương tự.
Sau khi đã tính được điện trở tương đương của các đường dây chính, bài toán chuyển sang phân phối các thiết bị bù giữa các đường dây hình tia như đã biết.
$7-4 VẬN HÀNH KINH TẾ CÁC TRẠM BIẾN ÁP.
Trong một trạm biến áp có thể có nhiều máy biến áp làm việc song song với nhau (do yêu cầu về độ tin cậy cung cấp điện hay do yêu cầu về độ lớn của phụ tải),mặt khác ta lại biết phụ tải của các trạm biến áp lại luôn luôn thay đổi,vì vậy một vấn đề được đặt ra là phải vận hành(đóng cắt) các MBA trong trạm như thế nào cho kinh tế nhất,tức là để có tổn thất công suất bé nhất.
Xét các trường hợp sau :
7.4.1 Trạm có các MBA hoàn toàn giống nhau làm việc song song.
Giả sử khi công suất của toàn trạm là S, công suất định mức của mỗi MBA là Sđm và tổn thất ngắn mạch và không tải tương ứng là ∆PN , ∆P0 .
Nếu công suất của trạm là S mà cho vận hành n máy biến áp song song thì tổn thất công suất trong toàn trạm là;
∆Pn =n∆P0 +n∆Pcu =n∆P0 +n.∆PN S 2 nSâm
= n∆P0+1 2 n P S
N S
∆ âm
Nếu vẫn là tải của toàn trạm là S mà ta cho vận hành (n-1)MBA thì tổn thất công suất trong toàn trạm là:
∆Pn-1 = (n-1)∆P0 + 1 2 1
n P S
N S
− âm
∆
Nếu như tổn thất công suất ∆P của trạm lúc vận hành (n-1) máy biến áp nhỏ hơn tổn thất công suất khi vận hành n máy biến áp thì ta nên cho vận hành (n-1 ) máy biến áp (tức là cắt một MBA). Hay nói cách khác điều kiện để cắt đi một máy biến áp là: