6.4. TỔN THẤT ðIỆN ÁP CHO PHÉP CỦA MẠNG ðƯỢC CẤP ðIỆN TỪ TRẠM PHÁT
6.4.2. Tổn thất ủiện ỏp cho phộp của mạng ủiện từ trạm phỏt ủiện nhỏ qua mỏy tăng ỏp
a, Khi duy trỡ ủiện ỏp trờn cực mỏy phỏt khụng ủổi
Xột mạng ủiện ủược cung cấp từ mỏy phỏt ủiện, qua mỏy biến ỏp tăng ỏp ủể nõng ủiện ỏp lờn 10 kV, truyền tải ủi trong phạm vi 5
- 20 km cung cấp cho một số trạm biến áp tiêu thụ,. Từ thanh cái của trạm tăng áp, có thể có một số tuyến ủường dõy trung ỏp, ta xột cho một tuyến ủường dõy ủể xỏc ủịnh tổn thất ủiện ỏp cho phộp. Giả sử tuyến dõy xột cú sơ ủồ như hỡnh vẽ 6-3. Trờn tuyến dây, có một trạm biến áp ở gần thanh cái ttạm tăng áp nhất và một trạm ở xa nhất.
Hỡnh 6-3. Mạng ủiện phõn phối của trạm phỏt ủiện nhỏ Giả thiết, ủoạn ủường dõy cao ỏp từ mỏy tăng ỏp ủến trạm xa nhất l = 10 km, mỏy biến ỏp T3 cỏch thanh cỏi trạm tăng ỏp l = 2 km. Hai trạm ủều cú chiều dài trung bỡnh ủường dõy hạ ỏp cỏc tuyến là 0,8 km và dõy trung tớnh cú tiết diện bằng dõy pha. Trong chế ủộ vận hành thực tế, mỏy phỏt ủiện luụn cú ủộ gia ủiện ỏp tại thanh cỏi là khụng ủổi: ∆Vmp = +5% và mỏy biến ỏp tăng ỏp cú ủộ gia ủiện ỏp khụng ủổi trờn thanh cỏi: ∆VTA = 0%.
+ Chọn ủộ gia hợp lý của cỏc mỏy biến ỏp T2
∆V100T2 = ∆V25T2 = +5% ở mọi chế ủộ tải.
+ Chọn ủộ gia hợp lý của cỏc mỏy biến ỏp T3
∆V100T2 = ∆V25T2 = 0 ở mọi chế ủộ tải.
ðộ gia ủiện ỏp của cỏc mỏy biến ỏp tiờu thụ ủược chọn với giỏ trị lớn nhất cú thể nhằm mục ủớch tổn thất ủiện ỏp cho phộp tổng cộng trờn hai tuyến dõy là lớn nhất (khi ủú chi phớ kim loại màu cho cỏc tuyến dõy là nhỏ nhất vỡ chi phớ kim loại màu tỷ lệ nghịch với tổn thất ủiện ỏp cho phộp) và ủược giữ khụng ủổi ở cỏc chế ủộ tải. Sau khi chọn ủộ gia ủiện ỏp của cỏc mỏy tiờu
0,4 kV O,4/10 kV 10/0,4 kV
10 kV A 0,4 kV B
T1 TBA xa nhÊt
T2 T§ gÇn T§ xa
TBA gÇn nhÊt T3
C T§ gÇn 0,4 kV
D T§ xa
thụ ủể cú ∆Ucp là lớn nhất, ta phải kiểm tra khi tải cực tiểu ủộ lệch ủiện ỏp tại thụ ủiện gần nhất khụng vượt quỏ ủộ lệch cho phộp ứng với nấc ủó chọn (mạng nụng nghiệp với giỏ trị cho phộp là + 7,5%).
Khi khụng biết thụng số và phụ tải của MBA, tổn thất ủiện ỏp của mỏy biến ỏp tăng ỏp và hạ ỏp lấy gần ủỳng:
∆UBA100 = - 4%; ∆UBA25 = 0,25∆UBA100
= -1%.
+ Thành lập bảng ủộ lệch ủiện ỏp và xỏc ủịnh tổn thất ủiện ỏp cho phộp.
Cỏc số liệu ủược ghi vào bảng 6-2.
Bảng 6-2. ðộ lệch ủiện ỏp và tổn thất ủiện ỏp cho phộp của mạng ủiện ( Hỡnh 6-3 )
Mức phụ tải (%) của máy biến áp MBA xa nhất T2 MBA gần nhất T3
Thành phần thiết bị ủiện
100 25 100 25
1. Mỏy phỏt ủiện: ∆Vmp 2. Máy biến áp T1 :
ðộ gia ủiện ỏp : ∆VT Tổn thất ủiện ỏp: ∆UBAT
3. Tổn thất U cho phép lưới 10 kV: ∆Ucp10
4. Máy biến áp tiêu thụ:
ðộ gia ủiện ỏp: ∆VH
Tổn thất ủiện ỏp: ∆UBAH
5. Tổn thất U cho phép lưới 0,4 kV:∆Ucp0,4
5 0 -4 (-2,9)
5 -4 (-6,6)
5 0 -1 (-0,725)
5 -1 0
5 0 -4 (- 0,58)
0 -4 (-3,92)
5 0 -1 (-0,145)
0 -1 0 6. ðộ lệch U cho phộp tại thụ ủiện ∆VTð -7,5 (+7,275%)
< [∆V]cp
-7,5 (+2,85%)
< [∆V]cp
+ Xỏc ủịnh ∆Ucp tổng cộng của mạng 10 và 0,4 kV (ủối với mỏy biến ỏp xa T2)
∆UcpΣ = ∆Ucp10 + ∆Ucp0,4 = ∆Vmp100+∆VT100 + ∆UBAT100 + ∆VH100 + ∆UBAH100 - ∆VTð100
∆UcpΣ = 5 + 0 - 4 + 5 - 4 - (-7,5 ) = 9,5 (%).
∆UcpΣ cần ủược phõn phối một cỏch cú lợi nhất giữa cỏc cấp ủiện ỏp khỏc nhau. Khi khụng biết phụ tải của trạm tiêu thụ, ta tạm thời phân chia ∆UcpΣ cho mạng 10 kV và mạng 0,4 kV theo cỏch tớnh gần ủỳng bằng cỏch giải hệ phương trỡnh 6-23 ủể tỡm ∆Ucp cỏc tuyến
=
∆ =
∆
=
∆ +
∆
433 , 4 0 3 8 , 0 . 10
10 . 4 , 0
% 5 , 9
cpH cpC
cpH cpC
U U
U U
Giải ra ta có ∆UcpC = 2,9%, ∆UcpH = 6,6 %
+ Khi lựa chọn cỏc nấc mỏy biến ỏp ủể cú ủộ gia ủiện ỏp hợp lý nhằm nõng cao tổn thất ủiện ỏp cho phộp, rất cú thể trong khi ủiều chỉnh ta làm cho ủiện ỏp trờn cực của cỏc thụ ủiện gần nhất khi tải cực tiểu vượt quỏ ủộ lệch cho phộp. Do ủú phải kiểm tra ủộ lệch ủiện ỏp tại thụ ủiện gần (ủiểm A trong sơ ủồ) khi phụ tải cực tiểu: Việc lựa chọn ủộ gia ủiện ỏp của mỏy T2 chỉ hợp lý
khi kiểm tra ủộ lệch ủiện ỏp tại thụ ủiện gần cho mỏy T2 (ủiểm A) khụng vượt quỏ giỏ trị cho phộp.
Khi kiểm tra cho ủiểm A, tổn thất trờn ủường dõy 0,4 kV lấy bằng khụng.
∆V25A = ∆Vmp + ∆VT + ∆UBAT + ∆V10 + ∆VH + ∆UBAH -∆VTð
∆VA = 5 + 0 - 1 - 0,725 + 5 -1 - 0 = +7,275 % < [ ∆V]cp = +7, 5% → ủảm bảo.
Trong ủú: ∆U1025 = 0,25∆U100cp10 = 0,25.2,9% = 0,725%.
Kết quả ghi như cột 2-3 ở bảng 6-2.
+ Xỏc ủịnh ∆Ucp của mạng 0,4 kV (ủối với mỏy biến ỏp gần nhất T3).
Khi ủó cú tổn thất ủiện ỏp trờn ủường dõy 10 kV (ủược tớnh với trạm xa nhất) là 2,9%, ta coi tổn thất ủiện ỏp cho phộp trờn ủoạn từ thanh cỏi trạm tăng ỏp ủến mỏy biến ỏp gần nhất tỷ lệ với khoảng cỏch giữa chỳng, khi ủú
l L U
U
gan cp
xa
cp ≈
∆
∆
10
10 hay
2 10 9 , 2
10
∆Ucp gan ≈ và ∆Ucp10 gan = 0,58%
∆Ucp0,4 gan = ∆Vmp100 + ∆VT100 + ∆UBAT100 + ∆Ucp10 gan100 + ∆VH100 + ∆UBAH100 + ∆VTD100
∆Ucp0,4 gan = 5 + 0 - 4 - 0,58 + 0 - 4 - (-7,5) = 4,5(%).
+. Kiểm tra ∆V tại thụ ủiện gần (ủiểm C) khi tải cực tiểu
∆VC25 = ∆Vmp + ∆VT + ∆UBAT + ∆U10 gan + ∆VH + ∆UBAH -∆VTð
∆VC25 = 5 + 0 - 1 -0,145 + 0 - 1 - 0 = 2,855(%) < [∆V]cp = 7,5%
Kết quả ghi như cột 4-5 ở bảng 6-2.
Ta thấy rắng ủối với mạng ủiện phõn phối cung cấp từ trạm phỏt ủiện nhỏ, với chế ủộ vận hành như trờn thỡ ∆Ucp rất thấp dẫn ủến tiết diện dõy dẫn lớn hoặc là bỏn kớnh hoạt ủộng của mạng ủiện nhỏ mới bảo ủảm bảo chất lượng ủiện ỏp.
b, Khi thay ủổi ủiện ỏp trờn cực mỏy phỏt
Cũng với chế ủộ vận hành của hệ thống như trờn, ta chỉ thay ủổi ủiện ỏp trờn cực của mỏy phỏt theo chế ủộ tải. Cụ thể: khi tải cực ủại duy trỡ ủiện ỏp trờn cực mỏy phỏt là + 5%, khi tải cực tiểu, ủiện ỏp trờn cực mỏy phỏt là 0%.
+ Chọn ủộ gia hợp lý của cỏc mỏy biến ỏp T2
∆V100T2 = ∆V25T2 = +10% ở mọi chế ủộ tải.
+. Chọn ủộ gia hợp lý của cỏc mỏy biến ỏp T3
∆V100T2 = ∆V25T2 = +5% ở mọi chế ủộ tải.
+ Thành lập bảng ủộ lệch ủiện ỏp
Bảng 6-3. ðộ lệch ủiện ỏp và tổn thất ủiện ỏp cho phộp của mạng ủiện (Hỡnh 6-3)
Mức phụ tải (%) của máy biến áp MBA xa nhất T2 MBA gần nhất T3
Thành phần thiết bị ủiện
100 25 100 25
1. Mỏy phỏt ủiện: ∆Vmp 2. Máy biến áp T1 :
ðộ gia ủiện ỏp : ∆VT Tổn thất ủiện ỏp: ∆UBAT
5 0 -4
0 0 -1
5 0 -4
0 0 -1
Comment [DB1]:
3. Tổn thất U cho phép lưới 10 kV: ∆Ucp10
4. Máy biến áp tiêu thụ:
ðộ gia ủiện ỏp: ∆VH
Tổn thất ủiện ỏp: ∆UBAH
5. Tổn thất U cho phép lưới 0,4 kV: ∆Ucp0,4
(-4,4) +10
-4 (-10,1)
(-1,1) +10
-1 0
(- 0,88) +5 -4 (-8,62)
(-0,22) +5
-1 0 6. ðộ lệch U cho phộp tại thụ ủiện ∆VTð -7,5 (+6,9%)
< [∆V]cp
-7,5 (+2,78%)
< [∆V]cp
+ Xỏc ủịnh ∆Ucp tổng cộng của mạng 10 và 0,4 kV (ủối với mỏy biến ỏp xa T2)
∆UcpΣ = ∆Ucp10 + ∆Ucp0,4 = ∆Vmp100+∆VT100 + ∆UBAT100 + ∆VH100 + ∆UBAH100 + ∆VB100
= 5 + 0 - 4 + 10 - 4 - (-7,5 ) = 14,5 (%).
∆UcpΣ phõn chia một cỏch cú lợi nhất giữa cỏc cấp ủiện ỏp theo cỏch tớnh gần ủỳng.
=
∆ =
∆
=
∆ +
∆
433 , 4 0 3 8 , 0 . 10
10 . 4 , 0
% 5 , 14
cpH cpC
cpH cpC
U U
U U
Giải ra ta có ∆UcpC = 4,4%, ∆UcpH = 10,1 %
+ Kiểm tra ủộ lệch ủiện ỏp tại thụ ủiện gần nhất (ủiểm A) khi phụ tải cực tiểu: việc lựa chọn ủộ gia ủiện ỏp của mỏy T2 chỉ hợp lý sau khi kiểm tra ủộ lệch ủiện ỏp tại thụ ủiện gần cho mỏy T2 (ủiểm A) ủảm bảo khụng vượt quỏ giỏ trị cho phộp. Khi kiểm tra cho ủiểm A, tổn thất trờn ủường dõy 0,4 kV lấy bằng khụng.
∆V25A = ∆Vmp + ∆VT + ∆UBAT + ∆V10 + ∆VH + ∆UBAH -∆VTð
∆VA = 0 + 0 - 1 - 1,1 + 10 -1 - 0 = +6,9 % < [ ∆V]cp = +7, 5% → ủảm bảo.
Trong ủú: ∆U1025 = 0,25∆U100cp10 = 0,25.4,4% = 1,1%.
Kết quả ghi như cột 2-3 ở bảng 6-3.
+ Xỏc ủịnh ∆Ucp của mạng 0,4 kV (ủối với mỏy biến ỏp gần nhất T3).
Khi ủó cú tổn thất ủiện ỏp trờn ủường dõy 10 kV (ủược tớnh với trạm xa nhất) là 4,4%, ta coi tổn thất ủiện ỏp cho phộp trờn ủoạn từ thanh cỏi trạm tăng ỏp ủến mỏy biến ỏp gần nhất tỷ lệ với khoảng cỏch giữa chỳng, khi ủú
l L U
U
gan cp
xa
cp ≈
∆
∆
10
10 hay
2 10 4 , 4
10
∆Ucp gan ≈ và ∆Ucp10 gan = 0,88%
∆Ucp0,4 gan = ∆Vmp100 + ∆VT100 + ∆UBAT100 + ∆Ucp10 gan100 + ∆VH100 + ∆UBAH100 + ∆VTD100
∆Ucp0,4 gan = 5 + 0 - 4 - 0,88 + 5 - 4 - (-7,5) = 8,62(%).
+ Kiểm tra ∆V tại thụ ủiện gần (ủiểm C) khi tải cực tiểu
∆VC25 = ∆Vmp + ∆VT + ∆UBAT + ∆U10 gan + ∆VH + ∆UBAH -∆VTð
∆VC25 = 0 + 0 - 1 -0,22 + 5 - 1 - 0 = 2,78(%) < [∆V]cp = 7,5%
Kết quả ghi như cột 4-5 ở bảng 6-3. Ta thấy, khi thay ủổi chế ủộ vận hành thỡ tổn thất ủiện ỏp cho phộp trờn cỏc tuyến dõy hạ ỏp tăng lờn rất nhiều, ủiều ủú cú ý nghĩa kinh tế do giảm ủược chi phí kim loại màu làm dây dẫn.
Comment [DB2]:
6.5. TỔN THẤT ðIỆN ÁP CHO PHÉP CỦA MẠNG CẤP ðIỆN TỪ THANH CÁI TRẠM BIẾN ÁP TRUNG GIAN HAY KHU VỰC TỚI THỤ ðIỆN HẠ ÁP
Phần lớn cỏc thụ ủiện hiện nay ủều ủược cung cấp từ thanh cỏi trạm biến ỏp trung gian, khu vực hay từ nhỏnh của ủường dõy phõn phối. Cỏc sơ ủồ ủưa ra ở ủõy là rất phổ biến và việc nghiờn cứu, xỏc ủịnh ∆Ucp cú ý nghĩa lớn trong thực tế.