EE3425 – CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP
ĐIỆN - Chương 5
Bản 2021
Bạch Quốc Khánh/Bộ môn Hệ thống
điện/BKHN 1
Chương 5.
Tính toán chế độ xác lập
hệ thống cung cấp điện
PGS.TS. Bạch Quốc Khánh
Bộ môn Hệ thống điện
Đại học Bách Khoa Hà Nội
Hệ Thống Cung Cấp Điện
EE-3425
1. Sơ đồ thay thế HTCCĐ
2. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật
3. Tính toán chế độ xác lập
Nội dung
EE3425 - Hệ thống cung cấp điệnBạch quốc Khánh
Chương 5. Tính toán CĐXL HTCCĐ
1
2
EE3425 – CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP
ĐIỆN - Chương 5
Bản 2021
Bạch Quốc Khánh/Bộ môn Hệ thống
điện/BKHN 2
Điện trở (R): Phát nóng do hiệu ứng Joule. ro[/km].
Điện kháng (X): Do dòng điện xoay chiều gây nên từ trường tự cảm
của từng dây dẫn và hỗ cảm giữa các dây dẫn với
nhau. xo[/km].
Dung dẫn (B): Do điện áp xoay chiều gây nên điện trường giữa
các dây dẫn với nhau và với đất như các bản của tụ
điện. bo[1/km].
Điện dẫn (G): Điện áp cao gây ra điện trường lớn trên bề mặt dây
dẫn, có thể gây ra hiện tượng ion hoá không khí
quanh dây dẫn (vầng quang điện) dẫn đến tổn hao
công suất tác dụng. go[1/km].
1. Sơ đồ thay thế
1.1. Sơ đồ thay thế đường dây
EE3425 - Hệ thống cung cấp điệnBạch quốc Khánh
1
Chương 5. Tính toán CĐXL HTCCĐ
Điện trở
Điện trở một chiều (/m):
Điện trở phụ thuộc nhiệt độ:
Điện trở một chiều và điện trở xoay chiều:
Hiệu ứng bề mặt 50 or 60Hz (khác 0-2%)
: Điện trở suất (.m)
F: Thiết diện dây (m2)
t0: Nhiệt độ thiết kế (20oC)
R0: Điện trở ở t0()
: Hệ số hiệu chỉnh
R =ρ
F
R= R1+α(t−t)Cu: = 3,93.10-3(1/oC)
Al: = 4,03.10-3(1/oC)
1. Sơ đồ thay thế
1.1. Sơ đồ thay thế đường dây
EE3425 - Hệ thống cung cấp điệnBạch quốc Khánh
2
Chương 5. Tính toán CĐXL HTCCĐ
3
4
EE3425 – CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP
ĐIỆN - Chương 5
Bản 2021
Bạch Quốc Khánh/Bộ môn Hệ thống
điện/BKHN 3
Điện cảm
0: Từ thẩm của không khí (4.10-4H/km)
r: Bán kính dây dẫn (m)
Dm: Khoảng cách trung bình hình học (GMD) (m)
Dab, Dbc, Dac : Khoảng cách giữa các pha
(H/km)
(/km)
r
Dbc
a
bc
r
Dbc
c
ba
Dab
Dac
L = μ
8π 1+4lnD
r= 2×10ln D
0.779r
X= 2πfL = 0.1213×ln D
0.779r
D= (D ×D ×D
D= D
D= 2
.D = 1,26D
EE3425 - Hệ thống cung cấp điệnBạch quốc Khánh
3
Điện dung
0: Hằng số điện môi không khí (𝜀=
××F/m)
r: Bán kính dây dẫn (m)
Dm: Khoảng cách trung bình hình học giữa các pha (GMD) (m)
(F/km) ; (/km)
Điện dẫn
Pvq0 : Tổn thất vầng quang (W/km)
Un: Điện áp định mức (kV)
(1/km)
C = 2πε
lnD
r=10
18×lnD
rX=1
2πfC
G = ∆P
U
1. Sơ đồ thay thế
1.1. Sơ đồ thay thế đường dây
EE3425 - Hệ thống cung cấp điệnBạch quốc Khánh
4
Chương 5. Tính toán CĐXL HTCCĐ
5
6
EE3425 – CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP
ĐIỆN - Chương 5
Bản 2021
Bạch Quốc Khánh/Bộ môn Hệ thống
điện/BKHN 4
Sơ đồ thay thế đường dây
Sơ đồ mạng 2 cửa hình
Thông số tập trung
Tổng trở: Z = R + jX = ro.l + jxo.l
Tổng dẫn: Y = G + jB = go.l + jbo.l
Áp dụng
•ĐDK 110kV,
•Cáp ngầm 35-22kV,
•Cáp ngầm dưới 22kV khoảng cách dài:
Bỏ qua G
•ĐDK trung áp,
•Cáp ngầm dưới 22kV khoảng cách ngắn (<1km):
Bỏ qua Y
•Dây dẫn hạ áp: Bỏ qua Y, X
RX
G
2
G
2
B
2
B
2
1. Sơ đồ thay thế
1.1. Sơ đồ thay thế đường dây
EE3425 - Hệ thống cung cấp điệnBạch quốc Khánh
5
Chương 5. Tính toán CĐXL HTCCĐ
Sơ đồ thay thế MBA 3 pha 2 cuộn dây
Sơ đồ mạng 2 cửa hình
Tổng trở MBA: ZB= RB+ jXB
Sđm.B , Uđm.B: Công suất và điện áp định mức MBA
PN, P0: TT ngắn mạch và TT không tải MBA
uN%: Điện áp ngắn mạch MBA (%)
I0%: Dòng điện không tải MBA (%)
X≈ Z=u
Iđ. =u%.Uđ.
100.Sđ.
R= ∆PUđ.
Sđ.
∆S󰇗= ∆P+j∆Q= ∆P+j I%.Sđ.
100
Tổn thất không tải MBA:
ZB
S0
1. Sơ đồ thay thế
1.2. Sơ đồ thay thế máy biến áp
EE3425 - Hệ thống cung cấp điệnBạch quốc Khánh
6
Chương 5. Tính toán CĐXL HTCCĐ
7
8
EE3425 – CÁC HỆ THỐNG CUNG CẤP
ĐIỆN - Chương 5
Bản 2021
Bạch Quốc Khánh/Bộ môn Hệ thống
điện/BKHN 5
Đường dây một phụ tải
R, X: Tổng trở đường dây
Uđm: Điện áp định mức
U1, U2: Điện áp dây nguồn và phụ tải
I: Dòng điện nhánh
P, Q: Công suất nhánh
∆U󰇗= U󰇗−U󰇗= 3.I󰇗.Z = 3. Icosθ−jIsinθ . R+jX
∆U󰇗≈ ∆U = PR+QX
U≈PR+QX
Uđ
P+jQ
R+jX
U2
U1
..
I
.
=PR+QX
U+jPX−QR
U= ∆U+jδU
U󰇗
U󰇗
I󰇗3I󰇗R3I󰇗X
∆U󰇗
∆U𝛿U
𝜃
−jIsinθ
Icosθ
Lưới phân phối:
Umax Ucp = 5%Uđm
+j
+1
2. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật
2.1. Tổn thất điện áp
EE3425 - Hệ thống cung cấp điệnBạch quốc Khánh
7
Thông tư 39/2010/TT-BCT
Chương 5. Tính toán CĐXL HTCCĐ
Tổn thất trên đường dây có phụ tải phân bố đều
Xét tổn thất điện áp do tải công suất
tác dụng trên dx cách cuối đường dây
một khoảng x:
Tổng tổn thất điện áp do tải CSTD
Tương tự,
d∆U =P.dR
Uđ =P.x.rdx
Uđ
∆U= P.x.rdx
Uđ
=P.r.l
2.Uđ =P.R
2.Uđ
∆U=Q.X
2
.
U
đ ⇒∆U = ∆U+∆U=P.R+Q.X
2
.
U
đ
2. Các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật
2.1. Tổn thất điện áp
Po: Mật độ phụ tải (kW/km)
Nguồn
l
x
dx
𝑙2
𝑃 =𝑃𝑙
𝑙2
𝑃
EE3425 - Hệ thống cung cấp điệnBạch quốc Khánh
8
Chương 5. Tính toán CĐXL HTCCĐ
9
10