CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ĐỂ GIẢM TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN LƯỚI PHÂN PHỐI
2.1. Bù công suất phản kháng
2.1.2. Một số phương pháp tính bù trên lưới phân phối vận hành hở
2.1.2.1. Giảm tổn thất điện năng nhờ lắp đặt 01 bộ tụ điện
Việc chen thêm một bộ tụ điện trên xuất tuyến sơ cấp làm phá vỡ tính liên tục của đường phân bố tải phản kháng, làm thay đổi dạng phân bố của dòng phản kháng, và kết quả là giảm tổn thất như biểu diễn ở hình dưới đây.
Hình 2.5. Xuất tuyến với phụ tải gộp lại hay tập trung và các phân bố tải đều và dạng phân bố dòng điện sau khi lắp đặt tụ.
Do đó, phương trình tổn thất sau khi lắp thêm 1 bộ tụ là
𝑃1𝑠′ = 3 ∫ [𝐼1− (𝐼1− 𝐼2)𝑥 − 𝐼𝑐]2𝑅𝑑𝑥 + 3 ∫𝑥=𝑥0 [𝐼1− (𝐼 − 𝐼1)𝑥]2𝑅𝑑𝑥
1 𝑥1
𝑥1𝑥=0
(2.36)
Hay: P1 = (I12 + I1I2 +I22)R + 3x1[(x1-2)I1IC – x1I2IC +IC2]R (2.37)
Vậy, việc giảm tổn thất công suất cho mỗi đơn vị do việc lắp đặt thêm tụ:
𝛥𝑃1𝑠 =𝑃1𝑆𝑃− 𝑃1𝑆′
1𝑆 (2.38)
Thay (2.35) & (2.36) vào phương trình (2 .38) ta có:
𝛥𝑃1𝑠 = [−3𝑥1[(𝑥𝑎−2)𝐼1𝐼𝐶−𝑥1𝐼𝐶𝐼2+𝐼𝐶2]𝑅
(𝐼12+𝐼1𝐼2+𝐼22)𝑅 ](2.39) Chia tử và mẫu số cho I12 ta có :
[ −3𝑥1
(1+𝐼2 𝐼1+𝐼22
𝐼12)𝑅[2 − 𝑥1]𝐼𝐶
𝐼1+ 𝑥1𝐼𝐶𝐼2
𝐼12 − (𝐼𝐶
𝐼1)2] (2.40)
Nếu C được xác định là tỉ số của lượng tụ (C- kVAr) đối với phụ tải phản kháng tức là:
𝐶 = 𝐼2
𝐼1 c = (C- kVAr của tụ điện được lắp đặt) / (Tổng phụ tải phản kháng) (2.41)
Gọi λ là tỉ số của dòng phản kháng ở cuối phân đoạn đối với dòng phản kháng tại điểm đầu phân đoạn thì :
λ =𝐼𝐼2
1λ = (Dòng phản kháng tại điểm cuối phân đoạn) / (Dòng phản kháng tại điểm đầu)
(2.42) Thay vào, độ giảm tổn thất của mỗi đơn vị là :
𝛥𝑃1𝑠 = 3𝑥1
1+λ+λ 2 [(2 − 𝑥1)𝑐 + 𝑥1λ 𝑐− 𝑐2] (2.43)
Với X1: Khoảng cách đơn vị bộ tụ điện tính từ điểm đầu của điểm phân đoạn. Nếu α được xác định là số nghịch đảo của 1 + λ + λ2 thì :
α =1+λ+λ1 2 (2.44)
Vậy phương trình có thể biểu diễn như sau:
ΔP1s= 3α.c.x1[(2-x1) +λx1] (2.45)
Các (Hình 2.8) đến (Hình 2.13) cho thấy việc giảm tổn thất có thể hoàn thành bằng cách thay đổi việc lắp một tụ điện đơn với các kích cỡ dung lượng cho trước với các tỷ số bù dọc theo xuất tuyến cho các tải khác nhau:
vị trí lắp đặt tụ bù
vị trí lắp đặt tụ bù
Hình 2.6. Độ giảm tổn thất khi lắp đặt bộ tụ có dung lượng tối ưu với các tổ hợp các loại tải.
Các đường cong cho trước của một bộ tụ điện có thể quan sát được một bộ tụ điện, dung lượng tổng công suất phản kháng của phụ tải và lắp đặt ở vị trí phù hợp kể từ nguồn cung cấp làm giảm tổn thất.
Hình 2.7. Độ giảm tổn thất khi lắp đặt bộ tụ có dung lượng tối ưu với các tổ hợp các loại tải.
Các đường cong của một bộ tụ điện có thể quan sát được một bộ tụ điện, dung lượng của tổng công suất phản kháng của phụ tải giảm tổn thất đối với các tổ hợp các loại tải.
Hình 2.8. Độ giảm tổn thất là một hàm của vị trí lắp đặt tụ bù và tỷ số bù tụ bù cho 1 phân đoạn đường dây có các phụ tải tập trung và phân bố đều
Các đường cong cho trước của một bộ tụ điện có thể quan sát được một bộ tụ điện, và tỷ số bù tụ cho một vài phân đoạn đường dây có các phụ tải công suất tập trung.
Hình 2.9. Độ giảm tổn thất là một hàm của vị trí lắp đặt tụ bù và tỷ số bù tụ bù cho 1 phân đoạn đường dây với một tổ hợp phụ tải tập trung và phân bố đều
Các đường cong cho trước của một bộ tụ điện có thể quan sát được một bộ tụ điện, tỷ số bù cho các phân đoạn đường dây có các loại tải phân bố rãi đều.
Hình 2.10. Độ giảm tổn thất là một hàm của vị trí lắp đặt tụ bù và tỷ số bù tụ bù cho 1 phân đoạn đường dây có các phụ tải tập trung
Các đường cong cho trước của một bộ tụ điện có thể quan sát được một bộ tụ điện, vị trí lắp đặt các tụ bù thể hiện trên các đường biểu diễn đối với các phân đoạn
Hình 2.11. Độ giảm tổn thất do lắp đặt tụ bù tại vị trí tối ưu cho 1 phân đoạn đường dây có nhiều tổ hợp tải tập trung và phân bố đều.
Các đường cong cho trước của một bộ tụ điện có thể quan sát được các mức bù công suất phản kháng khi lắp đặt các tụ bù hợp lý.
Hình 2.12. Độ giảm tổn thất do lắp đặt tụ bù tại vị trí tối ưu cho 1 phân đoạn đường dây với các tổ hợp tải tập trung và phân bố đều.
Các đường cong cho trước của một bộ tụ điện có thể quan sát được một bộ tụ điện, dung lượng 2/3 của tổng công suất phản kháng của phụ tải và lắp đặt ở vị trí 2/3 kể từ nguồn cung cấp làm giảm tổn thất 89% .
Trong trường hợp 2 bộ tụ, với mức độ bù bằng 4/5 tổng công suất phản kháng và lắp đặt ở 4/5 kể từ nguồn thì độ giảm tổn thất tối đa là 96%.