zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Bài giảng Cung cấp điện: Chương 5 - Lê Viết Tiến

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:30

Báo xấu

43
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cung cấp điện - Chương 5: Tính toán về điện trong hệ thống cung cấp điện. Chương này trang bị cho người học những kiến thức cơ bản như: Giới thiệu chung, sơ đồ thay thế của lưới điện, tính toán về điện trong các lưới điện hở, tính toán về điện trong lưới điện kín đơn giản.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cung cấp điện: Chương 5 - Lê Viết Tiến

Lê Việt Tiến EPSD,, SEE, HUST EPSD CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
NỘI DUNG 1. Giới thiệu chung 2. Sơ đồ thay thế của lưới điện 3. Tính toán về điện trong các lưới điện hở hở.. 4. Tính toán về điện trong lưới điện kín đơn giản CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
1. Giới thiệu chung • Chúng ta làm gì gì?? Xác định các thông số chế độ của hệ thống cung cấp điện và tính toán ảnh hưởng đến các hệ thống cung cấp điện và trong thiết kế. kế. • Tính toán cái gì gì?? – Tính toán điện áp tại các nút và dòng công suất trên tất cả các nhánh của sơ đồ cung cấp điện. điện. – Tính toán lựa chọn thiết diện dây dẫn và cáp. cáp. – Kiểm tra tổn thất điện áp áp,, điều chỉnh điện áp và bù công suất phản kháng trong lưới và các bài toán khác. khác. • Sơ đồ thay thế hệ thống và đáng giá các thông số chế độ. độ. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
2. Sơ đồ thay thế của lưới điện 2.1. Sơ đồ thay thế dây dẫn • Thông số đường dây đặc trưng cho quá trình vật lý xảy ra trong dây dẫn khi có điện áp đặt lên hoặc dòng điện xoay chiều đi qua. – Phát nóng do hiệu ứng Joule: Điện trở – Dòng điện XC gây nên từ trường tự cảm của từng dây dẫn và hỗ cảm giữa các dây dẫn với nhau. nhau. Điện kháng – Điện áp cao áp gây ra điện trường lớn trên bề mặt dây dẫn (hiện tượng ion hóa không khí quanh dây dẫn, dẫn, hiện tượng vầng quang) quang) gây ra tổn hao hao:: Điện dẫn – Điện áp xoay chiều gây nên điện trường giữa các dây dẫn với nhau và với đất như các bản tụ điện: điện: Dung dẫn. dẫn. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
2. Sơ đồ thay thế của lưới điện 2.1. Sơ đồ thay thế dây dẫn • Điện trở – Điện trở một chiều (Ω): ρ ρ : Điện trở suất của dây dẫn R dc = (Ω.m) F F : Thiết diện dây dẫn (m2) – Điện trở thay đổi theo nhiệt độ: độ: t0 : Nhiệt độ thiết kế(20oC) R t = R 0 [1 + α(t − t 0 )] R0 : Điện trở khi t0 (Ω) α : Hệ số nhiệt của điện trở – Điện trở xoay chiều chiều:: mật độ dòng điện phân bố không đều do hiệu ứng bề mặt mặt,, Rxc > Rdc. Rdc. Ở tần số 50Hz, sự khác nhau không đáng kể (~1%) nêu coi Rxc~Rdc CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Điện kháng µ0  Dm  −4 Dm L=  1 + 4ln  = 2 × 10 ln (H/km) 8π  r  0.779r Dm X L = 2πfL = 0.1213 × ln (Ω/km) 0.779r µ0 : Hệ số dẫn từ của vật liệu chế tạo dây (4π.10-4H/km) (4π r: Bán kính ngoài của dây dẫn (m) Dm : Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây dẫn(m) dẫn(m) 1/3 Dm = (Dab × Dbc × Dac ) Dab, Dbc, Dac : Khoảng cách pha với pha a b c a Dm = D r Dab Dbc Dac Dm = 3 2 D = 1.26 D b c r Dbc CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Dung dẫn 2 πε 0 10 −9 1 C= = (F/km) ; Xc = (Ω/km) Dm Dm 2πfC ln 18 × ln r r 1 ε0 : Khoảng cách không gian ( ε0 = 9 F/m) 36 × π × 10 r: Bán kính ngoài của dây dẫn (m) Dm : Khoảng cách trung bình hình học giữa các dây dân (GMD) (m) • Điện dẫn ∆Pc 0 ∆Pc0 : Suất tổn thất vầng quang (W/km) G = 2 (1/Ωkm) Un Un : Điện áp định mức (kV) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
2. Sơ đồ thay thế của lưới điện 2.1. Sơ đồ thay thế dây dẫn R L • Các dạng sơ đồ thay thế của dây dẫn – Mạng 2 cửa hình π C G C G Hình π 2 2 2 2 Tổng trở: trở: Z=R+jX Z=R+jX=(r =(r0+jx0).l Tổng dẫn: dẫn: Y=G+jB Y=G+jB=(g =(g0+jb0).l; (l: Chiều dài, dài, km) – Hệ thống phân phối (ngắn hơn 80km) Đường dây trên không hoặc cáp U≤22kV, l≤ l≤5km: Dung dẫn và điện dẫn có thể bỏ qua qua.. Sơ đồ thay thế bởi tổng trở nối tiếp. tiếp. Đối với đường dây dài U>22kV: Chỉ bỏ qua điện dẫn. dẫn. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
2. Sơ đồ thay thế của lưới điện 2.1. Sơ đồ thay thế máy biến áp • Sơ đồ thay thế của máy biến áp uI uI %.U r2 – Tổng dẫn máy biến áp (ZT) X T ≈ ZT = = Ir Sr – Sơ đồ thay thế U r2 ∆P0 U RT XT RT = ∆Pl . 2 Rc = 2 Xm = r Sr Ir I0 ∆S0 = ∆P0 + j∆Q0 = ∆P0 + jI 0U r Xm Rc RT, XL: Điện trở và điện kháng vòng dây Rc: Điện trở do tổn thất trong các cuộn dây Xm: Điện kháng do từ trường ZT = RT + jXT Sr , Ur: Dung lượng MBA và điện áp ∆PI, ∆P0: Tổn thất có tải và không tải ∆S0 uI: Điện áp ngắn mạch (%) I0 : Dòng điện không tải (từ trường) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Máy biến áp 3 cuộn dây – Sơ đồ thay thế Tổng trở cuộn dây ZS1 1 ZP = (ZP−S1 + ZP−S2 − ZS1−S2 ) ZP 2 ZS2 1 ZS1 = (ZP−S1 + ZS1−S2 − ZP−S2 ) ∆S0 2 1 ZS2 = (ZP−S2 + ZS1−S2 − ZP−S1 ) 2 ∆PP − S 1.U r2 uP − S 1%.U r2 Z P − S 1 = RP − S 1 + jX P − S 1 = 2 +j Sr Sr RP-S1, XP-S1: Tổng trở cuộn sơ cấp – thứ cấp thứ 1 Sr , Ur: Dung lượng MBA và điện áp ∆PI, uI : Tổn thất có tải và điện áp có tải khi cuộn sơ cấp và thứ cấp thứ 1 kết nối với hệ thống. Cuộn thứ cấp thứ 2 mở. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
3. Tổn thất điện áp và công suất 3.1. Tổn thất điện áp • Tổn thất điện áp trên đường dây ∆V& = V&S − V&L = 3I&.( R + jX ) = Re( ZI ) + j Im( ZI ) PR + QX PR + QX ∆V ≅ Re( ZI ) = 3I ( R cos θ + X sin θ) = ≅ VL Vr VS R+jX VL R, X: Tổng trở một pha PL+jQL Vr: Điện áp dây (L-L) V S: Điện áp nguồn (L-L) V L: Điện áp phụ tải (L-L) I: Dòng tải P, Q: công suất tải 3 pha kW và kVar CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
3. Tổn thất điện áp và công suất 3.1. Tổn thất điện áp • Hệ số tổn thất Kd : Tổn thất điện áp phần trăm (∆V%) trên đường dây tính với 1 km đường dây và cấp cho tải 3 pha 1 kVA. kVA. ∆V 100  %  Kd = × 100 ≅ 2 ( R cos θ + X sin θ )   Vr Vr  kVA.km  Kd Tra cứu trong sổ tay tra cứu (hệ số công suât). suât). • Tổn thất điện áp trên đường dây đối với đường dây nhiều phụ tải Ri Xi: Tổng trở trên đoạn đường dây 1 n ∆V = ∑ (Pi Ri + Qi X i ) thứ i Vr i =1 V r: Điện áp (L-L) Pi, Qi: Công suất tác dụng kW và phản kháng kVar chạy trên đoạn đường dây thứ i. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
3. Tổn thất điện áp và công suất 3.1. Tổn thất điện áp • Tổn thất điện áp đối với đường dây có phụ tải phân bố đều Xác định tổn thất điện áp do công l suất tác dụng gây trên đoạn đường dx x dây dx tại chiều dài đường dây x từ cuổi Px .dRx P0 . x.r0 .dx d∆VPx = = L/2 L/2 Vr Vr Nguồn Tổng tổn thất điện áp do công suất tác dụng P = P0.l l P0 .r0 . x.dx P0 .r0 .l 2 P.R ∆VP = ∫ = = 0 Vr 2.Vr 2.Vr Q. X P. R + Q. X Tương tự, ∆VQ = ⇒ ∆V = ∆VP + ∆VQ = 2.Vr 2.Vr CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
3. Tổn thất điện áp và công suất 3.1. Tổn thất công suất và điện năng • Tổng thất công suất trên đường dây – Tổn thất công suất tác dụng dụng:: 2 VS R+jX VL  SL  ∆P ≅ 3. I L .R = 3 ×  2  ×R  3V PL+jQL  L  S L2 PL2 + QL2 = 2 ×R ≅ 2 ×R R, X: Tổng trở 1 pha VL Vr Vr: Điện áp dây – Tổn thất công suất phản kháng VS: Điện áp nguồn 2 2 V L: Điện áp tải PL + QL IL : Dòng điện tải ∆Q = × X Vr2 P, Q: Công suất tác dung và phản kháng của phụ tải 3 pha CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
3. Tổn thất điện áp và công suất 3.1. Tổn thất công suất và điện năng • Tổn thất công suất của đường dây có phụ tải phân bố đều Mật độ phụ tải I0 (A/m), chiều dài l (m) – Tổn thất công suất trên vi phân dx của đường dây d ( ∆Px ) = 3. I x2 .Rx = 3.( I 0 . x )2 .r0 .dx – Tổn thất trên toàn tuyến: tuyến: l ∆P = ∫ 3. I 02 .r0 . x 2 .dx =I 02 .r0 .l 3 = I 2 .R 0 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
• Phân bố tải trên lưới D.l.w – Dòng điện (I T = ) và tổng trở (Z=z0.l)) 3.Vr – Phân bố hình chữ nhật : 1 2 ∆P = 3 Z × I T  3  Tải phân bố tại vị trí 1/3 chiều dài đường dây – Phân bố hình tam giác : 8 2 ∆P = 3 Z × I T   15  Tải phân bố tại vị trí 8/15 trong khoảng cách từ đỉnh đến dáy của tam giác. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
3. Tổn thất điện áp và công suất 3.1. Tổn thất công suất và điện năng • Tổn thất công suất trong máy biến áp – Tổn thất công suất tác dụng và phản kháng 2 1  Smax  ∆P = n × ∆P0 + ×   × ∆PI n  Sr  2 I 0 % × ST 1 uI % × Smax ∆Q = n × + × 100 n 100Sr Sr : Dung lượng máy biến áp Smax: Công suất tải cực đại của trạm biến áp. ∆PI, ∆P0: Tổn thất ngắn mạch và không tải uI: Điện áp ngắn mạch (in %) I0 : Dòng điện không tải (%) n: Số máy biến áp trong trạm (làm việc song song) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
3. Tổn thất điện áp và công suất 3.1. Tổn thất công suất và điện năng • Tính toán tổn thất điện năng – Định nghĩa (∆A) : T ∆P(t) :Tổn thất công suất của lưới điện ∆A = ∫ ∆P(t )dt T: Khoảng thời gian trên đồ thị phụ tải 0 – Tổn thất điện năng: năng: ∆A = ∆Pmax × τ ∆Pmax: Tổn thất công suất cực đại τ: Thời gian tổn thất công suất lớn nhất CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
3. Tổn thất điện áp và công suất 3.1. Tổn thất công suất và điện năng • Tính thời gian tổn thất công suất lớn nhất (τ) – Sử dụng biểu đồ phụ tải cực đại – Tm Quan hệ giữa τ và Tm τ = (0.124 + Tm10−4 )2 × 8760 T A 1 Tm = = ∫ Pmax Pmax 0 P(t )dt Tm: Tra trong sổ tay thiết kế. 1 : Đồ thị phụ tải hệ thống 2 : vùng giao giữa Pmax và Tm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
3. Tổn thất điện áp và công suất 3.1. Tổn thất công suất và điện năng – Sử dụng hệ số tổn thất (Fs) ∆Pav ∆A τ ∆Pav : Tổn thất công suất FS = = = trung bình ∆Pmax ∆Pmax × T T ⇒ τ = FS × T – Tính hệ số tổn thất công suất (Fs) Quan hệ giữa FS và FL FS = c × FL + (1 − c) × FL2 FL : Hệ số phụ tải c = 0.2 (Anh và Úc) FL: Tra trong sổ tay thiết kế. c = 0.3 (Mỹ, đô thị) c = 0.16 (Mỹ, nông nghiệp) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2428 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.