intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện: Chương 0+1 - Nguyễn Quang Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

2
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cơ sở kỹ thuật điện" – Chương 0: Giới thiệu về hệ thống điện và hệ thống điện cơ + Vectơ pha và mạch công suất 3 pha được biên soạn với mục tiêu giới thiệu tổng quan về hệ thống điện, hệ thống điện cơ, cùng với khái niệm vectơ pha và mạch công suất ba pha. Bài giảng cung cấp cái nhìn nền tảng về nguyên lý hoạt động của hệ thống điện công nghiệp và dân dụng, cách biểu diễn điện áp, dòng điện dưới dạng vectơ pha và phương pháp tính công suất trong mạch 3 pha.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ sở kỹ thuật điện: Chương 0+1 - Nguyễn Quang Nam

  1. ĐH Bách Khoa TP.HCM – Khoa Điện-Điện Tử – Bộ Môn Thiết Bị Điện Bài giảng: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN Chương 0: Giới thiệu về hệ thống điện-hệ thống điện cơ Biên soạn: Nguyễn Quang Nam Cập nhật: Trần Công Binh Phan Quang Ấn NH2022–2023, HK2 Bài giảng 1 1
  2. Giới thiệu về hệ thống điện – Tổng quan ➢ Bốn phần tử cơ bản trong một hệ thống điện: hệ thống phát điện, hệ thống truyền tải, hệ thống phân phối, và tải Khách hàng CN Kh/hàng dân dụng Khách Khách hàng sỉ hàng TM Nguồn Hệ thống Hệ thống Hệ thống phát truyền tải truyền tải phụ phân phối Bài giảng 1 2
  3. Quá trình phi tập trung hóa ngành điện ➢ Phân loại các tổ chức: công ty phát điện, công ty truyền tải, công ty phân phối, và nhà điều hành độc lập hệ thống (ISO). Nguồn phát Cty phát điện ... Cty phát điện Truyền tải Nhà ĐH và độc lập Truyền tải Phân phối hệ thống và Phân phối Khách hàng ... Khách hàng Khách hàng Nhà kinh doanh thị trường Bài giảng 1 3
  4. ĐH Bách Khoa TP.HCM – Khoa Điện-Điện Tử – Bộ Môn Thiết Bị Điện Bài giảng: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỆN Chương 1: Vectơ pha và mạch công suất 3 pha Biên soạn: Nguyễn Quang Nam Cập nhật: Trần Công Binh Phan Quang Ấn NH2022–2023, HK2 Bài giảng 1 4
  5. Ôn tập về công suất ➢ Giả thiết điện áp và dòng điện hình sin, nghĩa là: v(t ) = Vm cos(t +  v ) i(t ) = I m cos(t +  i ) ➢ Công suất tức thời: p ( t ) = v ( t ) i ( t ) = Vm I m cos ( t +  v ) cos ( t + i ) ➢ Công suất trung bình: T T 1 1 P =  p ( t )dt =  v ( t ) i ( t ) dt T0 T0 Vm I m P= cos ( v − i ) 2 Bài giảng 1 5
  6. Ôn tập về công suất (tt) ➢ Công suất trung bình (thực hay tác dụng) trong 1 chu kỳ (T = 2p/) Vm I m P= cos ( v − i ) = Vrms I rms cos  2 với Vrms và Irms tương ứng là điện áp và dòng điện hiệu dụng.  = v − i được gọi là góc hệ số công suất, và cos() được gọi là hệ số công suất (PF). (một số tài liệu dung ký hiệu cos) Bài giảng 1 6
  7. Ôn tập về vectơ pha ➢ Các đại lượng hình sin có thể được biểu diễn ở dạng vectơ pha, chẳng hạn V = Vrmsv I = I rms  i Hiệu dụng Góc pha Hệ số công suất trễ Hệ số công suất sớm V I + + I V v i i v Tải cảm có hệ số công suất trễ, và tải dung có hệ số công suất sớm. Bài giảng 1 7
  8. Ví dụ tại lớp ➢ Vd. 2.1: Biểu diễn v(t) và i(t) đã cho ở dạng vectơ và tìm công suất trung bình P ( v ( t ) = 10 2 cos t + 30  V = 1030 0 ) 0 ( ) i ( t ) = 5 2 cos t − 200  I = 5 − 200  = v − i = 30 − ( −20 ) = +500 (HSCS trễ) ( ) P = (10)(5) cos 500 = 32,14 W Bài giảng 1 8
  9. Ví dụ tại lớp (tt) ➢ Vd. 2.2: Tính lại công suất trung bình P với dòng điện i(t) mới: i ( t ) = 5 2 cos (t − 90 )  I = 5 − 90 0 0 ( ) v ( t ) = 10 2 cos t + 300  V = 10300 ( ) P = (10)(5) cos 1200 = −25 W (phát công suất!) ➢ Chú ý quy ước công suất: công suất dương cho tải tiêu thụ, công suất âm cho nguồn. Bài giảng 1 9
  10. Ôn tập về công suất phức j v ji ➢ Với V = Vrms e và I = I rms e (sử dụng trị hiệu dụng) ➢ Công suất phức được định nghĩa là: ( S = V I * ) j v − ji j( v −i ) S = Vrms e I rms e = Vrms I rms e = Vrms I rms cos ( v − i ) + jVrms I rms sin ( v − i ) P Q Bài giảng 1 10
  11. Ôn tập về công suất phức ➢ Định nghĩa công suất phản kháng bởi [ VAr ] Q = Vrms I rms sin  ➢ Công tiêu thụ trung bình (công suất tác dụng): [W] P = Vrms I rms cos  ➢ Công suất phức: [ VA ] ( S = V I * ) = P + jQ ➢ Công biểu kiến: [ VA ] S = Vrms I rms = P + Q 2 2 Bài giảng 1 11
  12. Ôn tập về công suất phức (tt) ➢ Công suất phức được định nghĩa là ( S = V I * ) = P + jQ ➢ Khi tính toán công suất, các giá trị hiệu dụng luôn luôn được dùng. Do đó, từ đây về sau sẽ không ghi chỉ số rms trong các ký hiệu P = VI cos( v −  i ) Q = VI sin( v −  i ) ➢ Độ lớn của công suất phức là S = VI = P + Q 2 2 Bài giảng 1 13
  13. Ôn tập về công suất phức (tt) ➢ Để phân biệt S, P, và Q, các đơn vị của chúng lần lượt là voltamperes (VA), watts (W), và voltampere reactive (VAr). ➢ Các dạng khác của công suất phức: Z = R + jX V = ZI S = ZII = I Z = I (R + jX ) = P + jQ * 2 2 Do đó: P=I R 2 Q=I X 2 Bài giảng 1 14
  14. Ví dụ tại lớp ➢ Vd. 2.4: Tìm công suất S, P, và Q, với: ( ) v ( t ) = 10 2 cos t + 10  V = 1010 0 0 i ( t ) = 20 2 sin ( t + 70 )  I = 20 − 20 0 0 S = ( VI * ) = (1010 )( 2020 ) = 20030 0 0 0 = 173, 2 + j100 VA P = 173,2 W Q = 100 VAr Bài giảng 1 15
  15. Ví dụ tại lớp ➢ Vd. 2.5: Với mạch trong hình 2.5, tính công suất S, P, và Q (theo trị phức) của từng nhánh, và của toàn mạch. V1 5090 I1 = = = 0,35445 A Z1 100 + j100 S1 = V I = 5090  0,354 − 45 = 17,6845 VA 1 1 * V1 5090 I2 = = = 0,707135 A Z 2 50 − j 50 S 2 = V1 I 2 = 5090  0,707 − 135 = 35,35 − 45 VA * Bài giảng 1 16
  16. Ví dụ tại lớp ➢ Vd. 2.5 (tt): Công suất phức toàn mạch: ST = S1 + S2 = 37,5 − j12,5 = 39,5318, 43 = 37,5 + j(−12,5) VA Công suất thực toàn mạch: P = P1 + P2 = 37,5 W Công suất phản kháng toàn mạch: Q = Q1 + Q 2 = −12,5 VAR Hệ số công suất toàn mạch: P PF = = 0,95 Bài giảng 1 17 S Sớm
  17. Tính công suất phức ➢ Trong mạch nối tiếp S = V  I = (V1 + V2 + ... + Vn )I * * = S1 + S 2 + ... + S n ➢ Trong mạch song song S = V  I = V (I1 + I 2 + ... + I n ) * * = S1 + S 2 + ... + S n Bài giảng 1 18
  18. Ví dụ tại lớp ➢ Vd. 2.5 (tt): Nên dùng cách tính P và Q riêng cho từng nhánh. Cách này thuận lợi cho hệ thống nhiều tải/nguồn. Công suất thực trên các nhánh: V1 5090 I1 = = = 0,35445 A Z1 100 + j100 P1 = 100  0,354 = 12,5 W 2 V1 5090 I2 = = = 0,707135 A Z 2 50 − j 50 P2 = 50  0, 707 = 25 W 2 Bài giảng 1 19
  19. Ví dụ tại lớp ➢ Vd. 2.5 (tt): Công suất thực trên các nhánh: P1 = 100  0,354 = 12,5 W 2 P2 = 50  0, 707 = 25 W 2 Công suất thực toàn mạch: P = P1 + P2 = 37,5 W Bài giảng 1 20
  20. Ví dụ tại lớp ➢ Vd. 2.5 (tt): Công suất phản kháng trên các nhánh: Q1 = (100 )  0,354 = 12,5 VAR 2 Q 2 = ( −50 )  0, 707 = −25 VAR 2 Công suất phản kháng toàn mạch: Q = Q1 + Q 2 = −12,5 VAR Bài giảng 1 21
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
44=>2