Báo cáo Hệ thống điện 1 chương 4: mô hình đường dây

BÁO CÁO HỆ THỐNG ĐIỆN 1 Chương 4: Mô Hình Đường Dây GVHD:TS. Trần Trung Tính SVTH:Nhóm 3 1.Ngô Hoài Phương MSSV:1064091 Nhóm 1 Nội dung báo cáo 1.Khái niệm chung về điều chỉnh điện áp 2. Điện áp sử dụng 3. Độ trải điện áp 4. Những phương tiện để điều chỉnh điện áp trong hệ thống 5. Bù ngang trên mạng điện hình tia 6. Ảnh hưởng chính của tụ điện tĩnh bù ngang 7. Giảm điện kháng của đường dây - bù dọc bằng tụ điện tĩnh 8. Điều chỉnh điện áp hệ thống phức tạp bằng cách đưa công suất kháng vào thanh cái Nội dung báo cáo 9. Đầu phân áp của MBA 10. Chọn đầu phân áp của MBA 11. MBA điều khiển điện áp và góc pha 8.1.Khái niệm chung về điều chỉnh điện áp Điều chỉnh điện áp là gì?  Điều chỉnh điện áp là làm cho điện áp nguồn cung cấp bằng với điện áp định mức của phụ tải. Tại sao phải điều chỉnh điện áp?  Nếu điện áp đặt vào phụ tải không hoàn toàn đúng với điện áp định mức do phụ tải yêu cầu thì ít hay nhiều tình trạng làm việc của phụ tải cũng trở nên không tốt. Nếu độ lệch điện áp càng lớn thì chỉ tiêu kinh tế và kỹ thuật của thiết bị dùng điện áp cũng thấp. 8.1.Khái niệm chung về điều chỉnh điện áp Độ lệch điện áp: U -U đlU % = đm .100% U đm Nguyên nhân phát sinh độ lệch điện áp 1. Do bản thân hộ tiêu dung điện, phụ tải của các hệ thống luôn luôn thay đổi làm cho sự phân bố công suất trong mạng điện cũng thay đổi theo. 2. Do sự thay đổi tình trạng làm việc của HTĐ như: thay đổi phương thức vận hành; thay đổi sơ đồ mạng điện. Độ lệch điện áp cao nhất thường xuất hiện trong lúc sự cố: dây đứt hoặc máy phát lớn nhất của nhà máy bị hỏng phải ngừng hoạt động. 8.2. Điện áp sử dụng Điện áp sử dụng là điện áp đo được ở đầu của thiết bị dùng điện, điện áp sử dụng vốn có một độ trải điện áp trong vận hành hệ thống phân phối. Đó là một dãy điện áp có ở mỗi điểm sử dụng điện. Bề rộng của dải điện áp và vị trí của dải đối với điện áp cơ bản tùy thuộc vào vị trí của hộ tiêu thụ đối với cấu trúc của hệ thống phân phối. 8.3. Những phương tiện để điều chỉnh điện áp trong hệ thống Các phương tiện điều chỉnh điện áp có thể chia làm 3 nhóm lớn dựa trên đặc tính vận hành của chúng: 4.1. Nguồn công suất phản kháng như : máy bù đồng bộ và tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ và kích từ máy phát. 4.2. Giảm sụt áp của đường dây bằng tụ điện nối tiếp 4.3. MBA điều chỉnh và MBA có đầu phân áp 5. Bù ngang trên mạng điện hình tia Độ tăng điện áp gây bởi dòng điện dung U UP N 2 (IC R) DUC  IC X -  2(U N - IC X ) I C  j I C X  Up UN là điện áp đầu  - U P I C Z  phát và đầu nhận I C R  ZC dung kháng của tụ U N điện 8.6. Ảnh hưởng của tụ điện tĩnh bù ngang 8.6.2 Giảm tổn thất công suất trên đường dây Tụ điện tĩnh sẽ cung cấp tại chổ một phần công suất phản kháng của phụ tải yêu cầu do đó làm giảm công suất phản kháng truyền trên đường dây, điều này làm giảm công suất tác dụng DP và tổn thất công suất phản kháng DQ 8.6. Ảnh hưởng của tụ điện tĩnh bù ngang 8.6.2 Giảm tổn thất công suất trên đường dây Tổn thất công suất tác dụng Trước khi có tụ: P2 + Q2 D = 2 = P RI 2 R đvtđ U N Khi có tụ: 2 2 2 P +(Q-QC ) DP'= RI' = 2 R đvtđ UN 8.6. Ảnh hưởng của tụ điện tĩnh bù ngang 8.6.3 Dòng điện tràn Khi đóng cấp đầu tiên của bộ tụ điện có thể làm dòng điện quá độ lớn đi qua thiết bị đóng cắt, tần sô riêng của dòng điện này có tầm quan trọng để xác định chế độ làm việc nặng nề của thiết bị đóng cắt và có thể gây ra hiện tượng cổng hưởng với các thành phần khác của hệ thống điện Khi một giàn tụ điện tĩnh được đóng vào hệ thống với sự có mặt của một giàn khác đã được nạp điện ở gần bên. Sự kiện này có thể làm đức dây chì bảo vệ tụ điện tĩnh ngay lập tức 8.6. Ảnh hưởng của tụ điện tĩnh bù ngang 8.6.4 Nhiễu thông tin Chính tụ điện tĩnh mở đường cho các dòng điện họa tần dễ dàng đi lại. Dòng điện họa tần này sẽ cảm ứng một sức điện động nhiễu trên các đường dây điện thoại 8.6.5 Quá điện áp trong thời gian non tải Lúc thời gian non tải tụ điện tĩnh có thể làm cho điện áp cả đường dây vượt quá giới hạn gây hư hại cho thiết bị điện. Và khi tăng điện áp thì dòng điện qua tụ cũng tăng lên làm cho tụ điện bị phát nóng và gây hư hại cho chính tụ điện 8.7 Giảm điện kháng của đường dây– Bù dọc bằng tụ điện tĩnh Trong vận hành đường dây tải điện cao áp đi xa bù dọc là biện pháp để tăng khả năng tải điện và tính ổn định của đường dây Mạch tương đương của đường dây ngắn với tụ điện nối tiếp . . I . UP U N 8.7 Giảm điện kháng của đường dây– Bù dọc bằng tụ điện tĩnh Sụt áp khi chưa có tụ điện . . I . U P DUIRcos+IXsin=IaR+IrX UN . - Với: I = Ia - jIr . j I X 'C. j I X  U N .  PN R + Q N X  DU  đvtđ U . P U . I R N I 8.7 Giảm điện kháng của đường dây– Bù dọc bằng tụ điện tĩnh Sụt áp khi có tụ điện bù dọc . DU ' = IR cos  + I ( X - X 'C ) sin  . I . UP UN Độ tăng điện áp 2 D U 'C = D U - D U ' = IX 'C 1 - cos  8.8 điều chỉnh điện áp bằng cách đưa công suất phản kháng vào thanh cái 8.8.1 Sự thay đổi điện áp thanh cái do việc đóng . E0 bộ tụ điện bù ngang 0 Sức điện động E0 và tổng trở Z0 tương đương . Thevenin ở thanh cái có I C đóng tụ điện như sau . U Độ tăng điện áp xảy ra ở . I C thanh cái . . j I C X 0 E 0 . IC R0 D U C = I C X 0 . U 8.9 Đầu phân áp của máy biến áp Ở cuộn dây cao áp của máy biến áp 2 dây quấn và ở cuộn dây cao áp và trung áp của máy biến áp ba dây quấn ngoài đầu ra chính còn có các đầu phụ gọi là đầu phân áp Các đầu phân áp cho phép thay đổi số vòng dây cuộn cao của MBA và do đó thay đổi hệ số biến áp của MBA 8.10 chọn đầu phân áp của MBA 5.10.1 Chọn đầu phân áp của MBA giảm áp hai dây quấn Giả thuyết biết điện áp trên thanh cái cao áp a của BA lúc (1) (2) cực tiểu là Ua và cực đại là Ua . ( 1 ) a S b b (1) U (1) Ua b Ta cần phải chọn đầu phân ( 1 ) . T . S b S b (2) (2) áp của MBA sao cho tại b Ub Ua . đạt giá trị cực đại và cực (2) Sb (1) (2) tiểu là Ub và Ub 8.10 chọn đầu phân áp của MBA Trị số điện áp đầu phân áp cực tiểu và cực đại mà ta cần dùng là a b (1) . (1) DU (1) (1) (1) U ktai t U b (2) U a Sb U pa = U a - DUT  (1) ( 2) U (2) Ub U a b Yt (2) (2) (2) U ktai U pa = U a - DUT  (2) Ub (1) (2) DUT và DUT là độ sụt áp trong máy biến áp khi tải cực tiểu và cực đại 8.10 chọn đầu phân áp của MBA Nếu MBA không có bộ điều áp dưới tải thì ta chọn một đầu chung cho cả hai trạng thái phụ tải cực tiểu và cựa đại. Do đó ta lấy trị số trung bình U (1) +U (2) U = pa pa pa 2 8.10 chọn đầu phân áp của MBA 8.10.2 Chọn đầu phân áp của MBA tăng áp hai dây quấn (1) U (1) (1) Fđđ U (1) U (1) U pa = (1) U A - DUT F A UF  U (2) Fđđ (2) (2) DU U pa = (2) U A - DUT (2) T (2) U F U A UF 8.10 chọn đầu phân áp của MBA 8.10.2 Chọn đầu phân áp của MBA ba dây quấn Giả thuyết đã biết điện áp trên thanh cái cao C T áp là U c,điện áp yêu cầu trên thanh cái hạ ST áp và trung áp là UH U UT C U H và UT ,phụ tải của H cuộn trung áp và hạ áp SH là ST và SH 8.10 chọn đầu phân áp của MBA 8.10.2 Chọn đầu phân áp của MBA ba dây quấn T Đầu phân áp của DUT C ST cuộn cao áp và DUC U’T U H trung áp cần tìm là DUH C S U’ U - (DU + DU ) H C C H H U pa(C) = U ktai(H ) U H U pa(C).UT U pa(T ) = U ktai(H ) UC - (DUC + DUT ) 8.11 Máy biến áp điều khiển điện áp và góc pha Xét 2 hệ thống A và B nối với nhau bằng đường dây truyền tải P A B Sự tăng công suất phát ở A dẫn đến sự giảm công suất ở B(hoặc ngược lại). Sự truyền công suất từ A đến B gây ra chênh lệch về trị số điện áp và góc pha giữa điện áp 2 đầu đường dây Sự sụt áp thái quá giữa các hệ thống có thể điều chỉnh bằng thiết bị đổi đầu phân áp của máy biến áp điều chỉnh điện áp 8.11 Máy biến áp điều khiển điện áp và góc pha Xét hệ thống gồm 3 hệ thống nối với nhau như sau: Khi B và C hở thì công suất truyền từ A A đến B và điện áp ở A và C bằng nhau về độ lớn và góc pha C B Nếu ta đóng BC lại thì có sự phân bố lại công suất giữa A,B, một phần đi trực tiếp từ A→B một phần thông qua AC và CB 8.11 Máy biến áp điều khiển điện áp và góc pha Khi đóng BC thì có sự A lệch pha điện áp giữa các hệ thống vì vậy để C B điều chỉnh dòng công a a' suất tác dụng và tránh quá tải trên đường dây b thì người ta dùng máy b' biến áp điều khiển góc pha c c' 8.12 Các loại điều chỉnh điện áp 8.12.1 Điều chỉnh điện áp bằng tay và tự động Các quá trình điều chỉnh đòi hỏi sự chỉnh định liên tục đáp ứng với sự thay đổi của điện áp như điều chỉnh kích từ máy phát,máy bù đồng bộ. Tấc cả các phương thứ điều chỉnh có thể bằng tay hay tự động Do sự liên kết hệ thống ngáy càng phát triển nên điều chỉnh tự động trở nên thông dụng hơn: 8.12 Các loại điều chỉnh điện áp 8.12.2 Hệ thống kích thích máy điện đồng bộ 8.12.3 Ghép song song các MBA điều áp dưới tải có điều khiển tự động 8.12.4 Máy điều chỉnh điện áp đường dây nhánh laoị chuyển nấc CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ QUAN TÂM THEO DÕI