Chế độ của mạng điện được đặc trưng bằng các thông số chế độ như: công
suất, dòng điện, điện áp,
- Chế độ xác lập của mạng điện là chế độ mà trong đó các thông số chế độ có
thể coi là không thay đổi.
- Phân tích chế độ xác lập của mạng và HTĐ có ý nghĩa quan trọng đối với
việc vận hành, nghiên cứu và thiết kế trong mạng và HT Đ.
- Giá trị công suất, điện áp, tần số và tổn thất công suất tính được trong chế
độ xác lập còn là các số liệu ban đầu để giải quyết các bài toán tối ưu hoá chế độ và
tính các quá trình quá độ trong mạng và HTĐ.
- Để giải các bài toán chế độ có thể áp dụng các phương pháp trực tiếp và các
phương pháp lặp.
- Các phương pháp trực tiếp được sử dụng cho các mạng có cấu trúc đơn
giản.
- Các phươngpháp lặp được áp dụng cho các mạng phức tạp.
- Phân tích được chế độ của các mạng và HTĐ hiện đại được thực hiện bằng
máy tính, đồng thời để giải các hệ thống phương trình chế độ xác lập có thể sử dụng
chương trình chuẩn.
- Trong chương này chúng ta chỉ phân tích chế độ xác lập của các mạng điện
đơn giản có điện áp U
đm ≤ 220kV.
43 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 2797 | Lượt tải: 4
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Giáo trình lưới điện, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 24
Chương 3. PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ XÁC LẬP CỦA MẠNG ĐIỆN
I. KHÁI NIỆM CHUNG
- Chế độ của mạng điện được đặc trưng bằng các thông số chế độ như: công
suất, dòng điện, điện áp,…
- Chế độ xác lập của mạng điện là chế độ mà trong đó các thông số chế độ có
thể coi là không thay đổi.
- Phân tích chế độ xác lập của mạng và HTĐ có ý nghĩa quan trọng đối với
việc vận hành, nghiên cứu và thiết kế trong mạng và HTĐ.
- Giá trị công suất, điện áp, tần số và tổn thất công suất tính được trong chế
độ xác lập còn là các số liệu ban đầu để giải quyết các bài toán tối ưu hoá chế độ và
tính các quá trình quá độ trong mạng và HTĐ.
- Để giải các bài toán chế độ có thể áp dụng các phương pháp trực tiếp và các
phương pháp lặp.
- Các phương pháp trực tiếp được sử dụng cho các mạng có cấu trúc đơn
giản.
- Các phương pháp lặp được áp dụng cho các mạng phức tạp.
- Phân tích được chế độ của các mạng và HTĐ hiện đại được thực hiện bằng
máy tính, đồng thời để giải các hệ thống phương trình chế độ xác lập có thể sử dụng
chương trình chuẩn.
- Trong chương này chúng ta chỉ phân tích chế độ xác lập của các mạng điện
đơn giản có điện áp Uđm ≤ 220kV.
II. TÍNH CHẾ ĐỘ CỦA ĐƯỜNG DÂY THEO DÒNG ĐIỆN PHỤ TẢI
1. Cho điện áp ở cuối đường dây constU2
Xét đường dây ba pha đối xứng có một phụ tải (Hình 3-1a)
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 25
Biết:
- Dòng điện phụ tải 2I
- Điện áp cuối đường dây 2U
- Tổng trở và tổng dẫn đường dây jXRZ , jBY
Tính:
- Điện áp ở đầu đường dây 1U
- Dòng điện chạy trên đường dây 12I
- Tổn thất công suất trên đường dây 12S
- Dòng điện đầu đường dây 1I
Bài giải
Sơ đồ thay thế của đường dây có dạng như hình 3-1b
Để đơn giản trong khi tính, chúng ta sử dụng điện áp pha pU để tính sau đó
chuyển về điện áp dây.
Vì dòng điện và điện áp ở cuối đường dây đã biết nên ta tiến hành tính từ cuối
về đầu đường dây như sau:
Dòng điện do điện dung ở nửa cuối đường dây sinh ra:
p2cc U2
BjI
Trong đó: p2U : Điện áp pha ở cuối đường dây
Dòng điện chạy trên đường dây:
cc212 III
Điện áp pha ở đầu đường dây:
XIjRIUZIUU 1212p212p2p1
1
2U1U
2
2I1I
a)
Hình 3-1
Z
2U
2
2
Bj
2
Bj
1U
1
2I1I 12I
cđI ccI
b)
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 26
Dòng điện do điện dung ở nửa đầu đường dây sinh ra:
p1cd U2
BjI
Dòng điện ở đầu đường dây:
cd121 III
Tổn thất công suất trong tổng trở Z của đường dây tổn thất công suất tác dụng
trong điện trở R và tổn thất công suất phản kháng trong cảm kháng X của đường dây.
Tổn thất công suất tác dụng trong điện trở R:
RI3P 21212
Tổn thất công suất phản kháng trong điện kháng X:
XI3Q 21212
Do đó tổn thất công suất trong tổng trở Z có giá trị:
ZI3)jXR(I3XI3jRI3QjPS 212
2
12
2
12
2
12121212
Đồ thị vectơ:
Giả sử chọn 0p2p2 0UU và phụ tải có tính cảm, ta có đồ thị như hình 3-2a
Từ đồ thị hình 3-2a nhận thấy: U2p < U1p
=> XI3jRI3UZI3UU 121221221
Trong chế độ không tải ( 0I2 ) trên đường dây chỉ có dòng điện do điện dung
sinh ra do đó ta có:
cc12 II
pU 2
pU1
XIj 12
RI12
12I
2I
ccI
cdI
1I ZI12
2
. .a)
ccI
cdI
1I
pU1
pU 2
RI cc
XIj cc
b)
Hình 3-2
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 27
cdcc1 III
Lúc này đồ thị vectơ như hình 3-2b.
Từ đồ thị hình 3-2b nhận thấy: U2p > U1p
Hiện tượng tăng cao điện áp ở cuối đường dây trong chế độ không tải thường
xuất hiện đối với các đường dây trên không có Uđm ≥ 220kV và các đường dây cáp có
Uđm≥110kV.
2. Cho điện áp ở đầu đường dây constU1
Xét đường dây ba pha đối xứng có một phụ tải (Hình 3-1a).
Biết:
- Dòng điện phụ tải 2I
- Điện áp đầu đường dây 1U
- Tổng trở và tổng dẫn đường dây jXRZ ,
2
Bj
Tính:
- Điện áp ở cuối đường dây 2U
- Dòng điện chạy trên đường dây 12I
- Tổn thất công suất trên đường dây 12S
- Dòng điện đầu đường dây 1I
Bài giải
Trong trường hợp này không thể áp dụng phương pháp đã xét ở trên để xác
định dòng điện 1I và điện áp 2U
Để phân tích chế độ đường dây đã cho chúng ta có thể áp dụng phương pháp
điện áp nút.
Tại nút 2 ta có:
1 2 2 21 2p p p jBU U U IZ
1 2 21 1 2p p
BU U j I
Z Z
Đặt:
22
1
2
BY j
Z
: Tổng dẫn tại nút 2
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 28
12
1Y
Z
: Tổng dẫn riêng của đường dây 1-2
=> 1 12 2 22 2p pU Y U Y I
=> 1 12 22
22
p
p
U Y I
U
Y
Sau khi tìm được p2U ta tiến hành tính tương tự như trường hợp đã xét ở trên.
III. TÍNH CHẾ ĐỘ CỦA ĐƯỜNG DÂY THEO CÔNG SUẤT PHỤ TẢI
1. Cho điện áp ở cuối đường dây constU2
Xét đường dây ba pha đối xứng có một phụ tải (Hình 3-3a).
Biết:
- Dòng điện phụ tải 2S
- Điện áp cuối đường dây 2U
- Tổng trở và tổng dẫn đường dây jXRZ ,
2
Bj
Tính:
- Điện áp ở đầu đường dây 1U
- Công suất trước và sau tổng trở đường dây 1212 S,S
- Tổn thất công suất trên đường dây 12S
- Công suất đầu đường dây 1S
Bài giải
Sơ đồ thay thế như hình 3-3b
Vì công suất và điện áp ở cuối đường dây đã biết nên ta tiến hành tính từ cuối
về đầu đường dây như sau:
Công suất phản kháng do nửa cuối đường dây sinh ra:
2U1U 2S1S
a)
Hình 3-3
Z
2U
2
Bj
2
Bj
1U 2S1S 12S
cdQ
b) 12
S
ccQ
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 29
2
22cc
BQ U
Công suất sau tổng trở Z của đường dây:
1212cc22cc212 QjPjQjQPjQSS
Tổn thất công suất trên tổng trở Z của đường dây:
1212
2
2
122
1212 QjP)jXR(U
SZI3S
Công suất trước tổng trở Z của đường dây:
121212121212121212 QjPQjPQjPSSS
Điện áp đầu đường dây:
Z
Uˆ
SˆUZI3UU
2
12
21221
Công suất phản kháng do nửa đầu đường dây sinh ra:
2
12c
đ
BQ U
Công suất đầu đường dây
11cđ1212cđ121 jQPjQQjPjQSS
Ví dụ 3-1: Cho mạng điện 220 kV như hình vẽ:
Biết:
- Công cuất của phụ tải tại nút 2 là: 2 72 54S j MVA
- Điện áp cuối đường dây là: U2 = 218 kV
- Thông số đường dây là: R = 9,6 ; X = 34,4 ; B = 2,12.10-4 S
Tính các dòng công suất trong mạng điện và điện áp tại nút 1
Bài giải:
Sơ đồ thay thế như hình trên
21 2S1S
Z
2U
2
Bj
2
Bj
1U 2S1S 12S
cdQ
12S
ccQ
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 30
- Công suất phản kháng do nửa cuối đường dây sinh ra
4
2 2
2
2,12.10 .218 5,0375
2 2cc
BQ U MVAr
- Công suất sau tổng trở đường dây
12 2 72 54 5,0375 72 48,9625ccS S jQ j j j MVA
- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây
2 2 2
12
12 2
2
72 48,9625 9,6 34, 4
218
1,5315 5, 4877
SS Z j
U
j MVA
- Công suất trước tổng trở đường dây
12 12 12 72 48,9625 1,5315 5,4877
73,5315 54,4502
S S S j j
j MVA
- Điện áp đầu đường dây
121 2
2
0
ˆ 72 48,9625218 9,6 34, 4ˆ 218
228,9 9, 205 229,0819 2,3
S jU U Z j
U
j kV
- Công suất phản kháng do nửa đầu đường dây sinh ra
4
2 2
1
2,12.10 .229,0819 5,5627
2 2cd
BQ U MVAr
- Công suất ở đầu đường dây
2 12 73,5315 54,4502 5,5627
73,5315 48,8875
cdS S jQ j j
j MVA
2. Cho điện áp ở đầu đường dây constU1
Xét đường dây ba pha đối xứng có một phụ tải (Hình 3-3a)
Biết: 1 2, , , 2
BU S Z R jX j
Tính:
- Công suất đầu đường dây 1S
- Công suất trước và sau tổng trở đường dây 1212 S,S
- Tổn thất công suất trên đường dây 12S
- Điện áp ở cuối đường dây 2U
Bài giải
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 31
Trong trường hợp này không thể xác định các thông số chế độ theo thứ tự từ
cuối đến đầu đường dây bởi vì điện áp ở cuối đường dây chưa biết.
Để tìm điện áp 2U sử dụng phương pháp lặp theo 2 giai đoạn:
Giai đoạn 1:
Lấy điện áp 2 đmU U
Sau đó xác định các dòng công suất và tổn thất điện áp trên đường dây theo
chiều từ cuối đến đầu đường dây:
Công suất phản kháng do nửa cuối đường dây sinh ra:
2
2cc
đm
BQ U
Công suất sau tổng trở Z của đường dây:
cc212 jQSS
Tổn thất công suất trên đường dây:
Z
U
SS 2
đm
2
12
12
Công suất trước tổng trở Z của đường dây:
121212 SSS
Công suất phản kháng do nửa đầu đường dây sinh ra:
2
12c
đ
BQ U
Công suất đầu đường dây:
cđ11 jQSS
Giai đoạn 2:
Tiến hành tính điện áp 2U theo điện áp 1U đã cho và dòng công suất 12S tìm
được ở giai đoạn 1:
Điện áp ở cuối đường dây:
Z
Uˆ
SˆUZI3UU
1
11212
Chú ý:
Các dòng công suất xác định trong giai đoạn 1 là gần đúng vì điện áp lấy
đm2 UU
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 32
Điện áp 2U trong giai đoạn 2 cũng lấy gần đúng bởi vì sử dụng 12S tính trong
giai đoạn 1 là gần đúng.
Để chính xác hơn ta tiếp tục lặp lại giai đoạn 1 và 2 nhiều lần. Tuy nhiên điều
này chỉ áp dụng khi thực hiện bằng máy tính. Còn khi tính bằng tay ta chỉ tính lặp một
lần là đủ cho kết quả gần đúng có thể chấp nhận được.
Ví dụ 3-2: Cho mạng điện 110 kV như hình vẽ:
Biết:
- công cuất của phụ tải tại nút 2 là: 2 15 10S j MVA
- Điện áp đầu đường dây là: U1 = 116 kV
- Thông số đường dây là: R = 26,4 ; X = 33,9 ; B = 2,19.10-4 S
Tính các dòng công suất trong mạng điện và điện áp tại nút 2
Bài giải:
Sơ đồ thay thế như hình trên
Vì điện áp tại nút 2 chưa biết nên ta sử dụng bài toán lặp gồm 2 giai đoạn để giải bài
toán này:
Giai đoạn 1:
Lấy 2 110dmU U kV
- Công suất phản kháng do nửa cuối đường dây sinh ra
4
2 22,19.10 .110 1,325
2 2cc dm
BQ U MVAr
- Công suất sau tổng trở đường dây
12 2 15 10 1,325 15 8,675ccS S jQ j j j MVA
- Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây
2U1U 2S1S
Z
2U
2
Bj
2
Bj
1U 2S1S 12S
cdQ
12S
ccQ
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 33
2 2 2
12
12 2
15 8,675 26, 4 33,9
110
0,6551 0,8412
dm
SS Z j
U
j MVA
- Công suất trước tổng trở đường dây
12 12 12 15 8,675 0,6551 0,8412
15,6551 9,5162
S S S j j
j MVA
- Công suất phản kháng do nửa đầu đường dây sinh ra
4
2 2
1
2,19.10 .116 1, 4734
2 2cd
BQ U MVAr
- Công suất ở đầu đường dây
2 12 15,6551 9,5162 1,4734
15,6551 8,0428
cdS S jQ j j
j MVA
Giai đoạn 2:
Điện áp tại nút 2:
122 1
1
0
ˆ 15,6551 9,5162116 26, 4 33,9ˆ 116
109,66 - 2, 4093 109,6826 -1, 2587
S jU U Z j
U
j kV
IV. ĐIỆN ÁP GIÁNG VÀ TỔN THẤT ĐIỆN ÁP TRÊN ĐƯỜNG DÂY
1. Điện áp giáng
Điện áp giáng là hiệu vectơ giữa các điện áp phức ở đầu và cuối đường dây
( 1U và 2U ), ký hiệu: U
Từ hình 3-4 nhận thấy điện áp giáng là:
1 2 123U U U I Z
Từ hình 3-4 có thể phân tích U thành 2 thành phần:
dU : thành phần dọc trục của điện áp giáng
1U
2U
nU
Hình 3-4
dU0
U
U
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 34
nU : thành phần ngang trục của điện áp giáng
Như vậy: d nU U j U
* Nếu biết công suất và điện áp sau tổng trở thì:
=> 1212
2
ˆ
3 ˆ
SU I Z Z
U
Nếu lấy 022 0UU thì:
=> 12 12 12 12 12 12
2 2 2
P jQ P R Q X P X Q RU R jX j
U U U
Mặt khác, ta có:
d nU U j U
=>
12 12
2
12 12
2
d
n
P R Q XU
U
P X Q RU
U
Điện áp đầu đường dây:
nd221 UjUUUUU
nd2 UjUU (chọn 022 0UU )
Môđun điện áp đầu đường dây:
2n2d21 UUUU
Góc lệch giữa 1U và 2U :
d2
n
UU
Utg
* Nếu biết công suất và điện áp trước tổng trở thì:
12
12
1
ˆ
3 ˆ
SU I Z Z
U
Nếu lấy 011 0UU thì:
12 12 12 12 12 12
1 1 1
( )P jQ P R Q X P X Q RU R jX j
U U U
Mặt khác, ta có:
d nU U j U
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 35
=>
12 12
1
12 12
1
d
n
P R Q XU
U
P X Q RU
U
Như vậy điện áp ở cuối đường dây:
nd112 UjUUUUU
nd1 UjUU (chọn 011 0UU )
Môđun điện áp cuối đường dây:
2n2d12 UUUU
Góc lệch giữa 1U và 2U :
d1
n
UU
Utg
2. Tổn thất điện áp
Tổn thất điện áp là hiệu modul giữa điện áp đầu và cuối đường dây.
Ký hiệu: U
Từ hình 3-4, ta thấy:
1 2U U U
Chú ý:
- Đối với các đường dây có Uđm 110 kV thành phần ngang trục (Un) của
điện áp giáng rất nhỏ. Vì vậy có thể bỏ qua Un, do đó:
1 2 dU U U U
=>Tổn thất điện áp trên đường dây bằng thành phần dọc trục của điện áp
giáng, nghĩa là:
* Nếu biết công suất và điện áp sau tổng trở thì:
2
1212
d U
XQRPUU
* Nếu biết công suất và điện áp trước tổng trở thì:
12 12
1
d
P R Q XU U
U
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 36
V. TÍNH CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN THEO CÔNG SUẤT CÁC PHỤ TẢI
1. Cho điện áp ở cuối đường dây
Xét mạng điện hình 3-5a
Biết:
- Công suất các phụ tải 32 S,S
- Điện áp ở cuối đường dây 3U
- Tổng trở và tổng dẫn các đường dây 121212 jXRZ , 232323 jXRZ ,
12 / 2jB , 23 / 2jB
Tính:
- Điện áp tại các nút 1U , 2U
- Dòng công suất trên đường dây
- Tổn thất công suất trên đường dây
- Công suất của nút nguồn cung cấp 1S
Bài giải
Sơ đồ thay thế như hình 3-5b
Tiến hành từ nút phụ tải xa nhất về nút nguồn (nút 3)
Công suất phản kháng do nửa cuối đường dây 23 sinh ra:
223
23 32cc
BQ U
Công suất sau tổng trở Z23:
232323cc323 QjPjQSS
Tổn thất công suất trên tổng trở Z23:
31
3S
1S
a)
2
2S
Hình 3-5
Z121U1S 12S
12c
đ
Q
b) 12
S
12ccQ
Z2323S
23c
đ
Q
23S
23ccQ
2U
2S
3U 3S
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 37
2323232
3
2
23
23 QjPZU
SS
Công suất trước tổng trở Z23:
2323232323 QjPSSS
Điện áp tại nút 2:
23
3
23
32 ZUˆ
SˆUU
Công suất phản kháng do nửa đầu đường dây 23 sinh ra:
223
23 22c
đ
BQ U
Công suất phản kháng do nửa cuối đường dây 12 sinh ra:
212
12 22cc
BQ U
Công suất sau tổng trở Z12
121212cc223cđ2312 QjPjQSjQSS
Tổn thất công suất trên tổng trở đường dây 12:
1212122
2
2
12
12 QjPZU
SS
Công suất trước tổng trở Z12:
1212121212 QjPSSS
Điện áp tại nút nguồn cung cấp 1:
12
2
12
21 ZUˆ
SˆUU
Công suất phản kháng do nửa đầu đường dây 12 sinh ra:
212
12 12c
đ
BQ U
Công suất của nguồn cung cấp 1:
1112cđ121 jQPjQSS
Đồ thị vectơ như hình 3-6
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 38
2. Cho điện áp của nút nguồn cung cấp
Xét mạng điện hình 3-5a
Biết:
- Công suất các phụ tải 32 S,S
- Điện áp ở đầu đường dây 1U
- Tổng trở và tổng dẫn các đường dây 121212 jXRZ , 232323 jXRZ ,
12 / 2jB , 23 / 2jB
Tính:
- Điện áp tại các nút 2U , 3U
- Dòng công suất trên đường dây
- Tổn thất công suất trên đường dây
- Công suất của nút nguồn cung cấp 1S
Bài giải
Đây là bài toán thường gặp trong thực tế khi phân tích chế độ của các mạng
điện truyền tải, phân phối.
Áp dụng phương pháp lặp theo 2 giai đoạn:
Giai đoạn 1:
Lấy điện áp các nút bằng điện áp định mức trừ nút nguồn (nút cân bằng công
suất), nghĩa là:
)3,2i(UU đmi
Sau đó tiến hành phân bố công suất từ nút xa nhất về nút nguồn.
Giai đoạn 2:
Xác định điện áp các nút theo 1U và dòng công suất vừa tính ở giai đoạn 1
Điện áp tại nút 2:
1U
3U
2U
23U
12U
23dU
23nU
12dU
12nU
Hình 3-6
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 39
12
1
12
12 ZUˆ
SˆUU
Điện áp tại nút 3:
23
2
23
23 ZUˆ
SˆUU
Ví dụ 3-3: Tính chế độ mạng điện truyền tải hình 3-7a. Biết công suất của các
phụ tải:
MVA72,34j21,41S
MVA55,14j11,17S
3
2
Chiều dài của các đoạn đường dây và ký hiệu dây dẫn cho trên hình vẽ. Điện
áp tại nguồn cung cấp 1 bằng 114 kV. Khoảng cách trung bình hình học giữa dây dẫn
các pha bằng 5m. Điện áp định mức của mạng điện Uđm = 110 kV
Bài giải:
Tra bảng B.2, B.3 và B.4 ta được:
6
012 012 012
6
023 023 023
0,21 / ; 0, 42 / ; 2,74.10 /
0,27 / ; 0, 425 / ; 2,69.10 /
r km x km b S km
r km x km b S km
Từ đó ta có:
12 012 012 12
6 4
12 012 12
23 013 013 13
6 4
23 023 23
0,5( ) 0,5(0, 21 0, 42).22,5 2,36 4,76
2 2.2,7.10 .22,5 1, 21.10
0,5( ) 0,5(0, 27 0, 416).30 4,05 6, 24
2 2.2,74.10 .30 1,64.10
Z r jx L j j
B b L S
Z r jx L j j
B b L S
Sơ đồ thay thế như hình 3-7b
1
2 3
1S
2S 3S
22,5 Km 30 Km
2xAC-1202xAC-150
a)
Hình 3-7
Z121U1S 12S
12c
đ
Q
b) 12
S
12ccQ
Z2323S
23c
đ
Q
23S
23ccQ
2U
2S
3U 3S
23S
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 40
Do chưa biết điện áp tại các nút phụ tải nên ta tính chế độ của mạng điện theo
một bước lặp gồm 2 giai đoạn:
Lấy điện áp tại các nút phụ tải bằng điện áp định mức:
kV110UUU đm32
Công suất phản kháng do nửa cuối đường dây 23 sinh ra:
4
2 223
23
1,64.10 110 0,99
2 2cc
đm
BQ U MVAr
Công suất sau tổng trở Z23:
MVA73,33j21,4199,0j72,34j21,41jQSS 23cc323
Tổn thất công suất trên tổng trở Z23:
MVA46,1j95,0)24,6j05,4(
110
73,3321,41Z
U
SS 2
22
232
đm
2
23
23
Công suất trước tổng trở Z23:
MVA16,35j16,4246,1j95,073,33j21,41SSS 232323
Công suất phản kháng do nửa đầu đường dây 23 sinh ra:
4
2 223
23
1,64.10 110 0,99
2 2c
đ đm
BQ U MVAr
Công suất phản kháng do nửa cuối đường dây 12 sinh ra:
4
2 212
12
1, 21.10 110 0,74
2 2cc
đm
BQ U MVAr
Công suất sau tổng trở Z12:
MVA88,47j27,5974,0j45,14j11,1799,0j16,35j16,42
QjPjQSjQSS 121212cc223cđ2312
Tổn thất công suất trên tổng trở Z12:
MVA27,2j07,1)76,4j36,2(
110
88,4727,59Z
U
SS 2
22
122
đm
2
12
12
Công suất trước tổng trở Z12:
MVA15,51j34,6076,4j07,188,47j27,59SSS 121212
Công suất phản kháng do nửa đầu đường dây 12 sinh ra:
4
2 212
12 1
1,21.10 114 0,78
2 2c
đ
BQ U MVAr
Công suất từ nguồn cung cấp 1:
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 41
MVA37,50j34,6078,0j15,51j34,60jQSS 12cđ121
Tính điện áp tại các nút:
Vì đây là mạng điện có Uđm = 110 kV nên có thể bỏ qua thành phần ngang trục
của điện áp giáng.
Tổn thất điện áp trên tổng trở Z12:
kV38,3
114
76,4.15,5136,2.34,60
U
XQRPU
1
12121212
12
Điện áp tại nút 2:
kV62,11036,3114UUU 1212
Tổn thất điện áp trên tổn trở Z23:
kV5,3
62,110
24,6.10,3505,4.42
U
XQRPU
2
23232323
23
Điện áp tại nút 3:
kV11,1075,362,110UUU 2323
VI. TÍNH CHẾ ĐỘ MẠNG ĐIỆN CÓ NHIỀU CẤP ĐIỆN ÁP ĐỊNH MỨC
KHÁC NHAU
1. Tổn thất công suất trong MBA
a) MBA 3 pha 2 cuộn dây
- Tổn thất không tải (tổn thất sắt):
Là tổn thất trong lõi thép của MBA, không phụ thuộc vào công suất tải
qua MBA.
Được xác định theo các thông số kỹ thuật.
000 QjPS
Trong đó:
P0: tổn thất công suất tác dụng khi không tải.
100
S%IQ đm00 : tổn thất công suất phản kháng khi không tải.
- Tổn thất tải (tổn thất đồng):
Là tổn thất trong các cuộn dây của MBA phụ thuộc vào tải
Giả sử công suất phụ tải của MBA là SI , , thì tổn thất đồng là:
CuCuCu QjPS
Bài giảng Lưới điện Bộ môn Kỹ thuật điện – ĐH Quy Nhơn
Trang 42
Trong đó:
2
2
2
2
2
2
3
3
Cu B B
Cu B B
SP I R R
U
SQ I X X
U
Nếu như điện áp U Uđm thì:
2
2%
100
Cu N
đm
N
Cu
đm
SP P
S
U SQ
S
Suy ra:
2 22
2
%
100
N
Cu Cu Cu B B N
đm đm
U SS SS P j Q R jX P j
U S S
Tổn thất công suất trong trạm là:
2
0
2
0
%
100
N