ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
62
CHƯƠNG VI
TÍNH TOÁN CÂN BẰNG CHÍNH XÁC CÔNG SUẤT KHÁNG
VÀ TÍNH TOÁN PHÂN BỐ THIẾT BỊ BÙ CƯỠNG BỨC
I - MỤC ĐÍCH
Trong phần này tính toán cân bằng công suất phản kháng trong mạng điện. Nếu
nguồn không phát đủ công suất phản kháng cần thiết thì phải bù thêm sự thiếu hụt
công suất kháng ở các phụ tải nhưng phải có sự phân bố hợp lý các thiết bị bù.
II - TÍNH PHÂN BỐ CÔNG SUẤT VÀ TỔN THẤT LƯỚI ĐIỆN SAU KHI
THỰC HIỆN BÙ KINH TẾ
Công suất của phụ tải sau khi bù kinh tế
Nút Công suất (MVA)
1 15 + j11,25
2 20 + j14,8
3 15 + j9,422
4 15 + j7,444
5 18 + j12,07
6 10 + j6,375
1- Tính công suất ở đầu các đường dây nối đến thanh cái cao áp :
a) Tính phân bố công suất và tổn thất công suất trên lưới N12
Sơ đồ lưới:
- Trạm biến áp T1:
1
15 + j11,25
MVA
T1 15 + j11,25
MVA
ZB1
29 + j200
kVA
N 1 2
14 + j10,5
MVA
12 + j4,204
MVA
ZN1 Z12
0,382j 0,353j
4"S
•
1"S
•
ZT1 ZT2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
63
- Công suất đi qua trạm biến áp 1 sau khi bù kinh tế là :
1T
S
•=1t
S
•- jQb1 =15 + j11,25 - j0 = 15 + j11,25 MVA
Có : 11
2,539 55,545
TB
ZZ j== + Ω
- Tổn thất công suất trạm biến áp T1:
22 2 2
11
11
22
15 11,25 2,539 0,074
110
TT
BB
dm
PQ
PR MW
U
++
Δ= = × =
22 2 2
11
11
22
15 11,25 55,545 1,614
110
TT
BB
dm
PQ
Q X MVAr
U
++
Δ= = × =
- Tổng công suất cung cấp đầu trạm biến áp T1:
()
()
111 1 1 1 1
15 0,074 0,029 11,25 1,614 0,2 15,103 13,064
tBFe t B Fe
SP P P jQ Q Q
j
jMVA
=+Δ+Δ + +Δ +Δ
=+ + + + + = +
฀
- Trạm biến áp T2:
- Công suất đi qua trạm biến áp T2 sau khi bù kinh tế là :
2T
S
•=2t
S
•- jQb2 =20 + j17,64 – j2,84 = 20 + j14,8 MVA
Có : 22
2,539 55,545
TB
ZZ j== + Ω
- Tổn thất công suất trạm biến áp T4:
22 2 2
22
22
22
20 14,8 2,539 0,13
110
TT
BB
dm
PQ
PR kW
U
++
Δ= = × =
22 2 2
22
22
22
20 14,8 55,545 2,842
110
TT
BB
dm
PQ
QX MVAr
U
++
Δ= = × =
- Tổng công suất cung cấp đầu trạm biến áp T2:
()
()
222 2 2 2 2
20 0,13 0,029 14,8 2,842 0,2 20,159 17,842
T B Fe T B Fe
SP P P jQ Q Q
j
jMVA
=+Δ+Δ+ +Δ+Δ
=+ + + + + = +
฀
- Tổn thất trên đường dây N12:
- Công suất do điện dung phân nửa đường dây N1 sinh ra :
6
22
11
1
.2,881.10 .31,622 110 0,551
22
oN
CN dm
bl
j
QjUj jMVAr
−
−
Δ= = ×=
- Công suất do điện dung phân nửa đường dây 12 sinh ra :
6
22
12 12
12
.2,723.10 .22,3607 110 0,368
22
o
Cdm
bl
j
Qj Uj jMVAr
−
−
Δ= = ×=
2
20 + j14,8
MVA
T2 12 + j4,204
MVA
ZB2
21 + j136
kVA
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
64
- Công suất ở cuối tổng trở Z12 :
22 12
'' 20,159 17,842 0,368 20,159 17,474
C
SSjQ j j j
−
=− = + − = +
฀฀ MVA
- Tổn thất công suất trên đường dây 12:
22 2 2
12 12
12 12
22
22 22
12 12
12 12
22
20,159 17,474 6,037 0,355
110
20,159 17,474 9,378 0,552
110
dm
dm
PQ
PR MW
U
PQ
QX MVAr
U
′′ ′′
++
Δ= = × =
′′ ′′
++
Δ= = × =
- Công suất ở cuối tổng trở Z12 :
12
12 12 1 1
12
'' ''
20,159 17,474 0,355 0,552 0,368 15,103 13,064 0,551 35,617 30,171
CCN
SS PjQjQ SjQ
j
jj j j jMVA
−−
=+Δ+Δ−Δ +−Δ =
=+ ++−++ −=+
฀฀ ฀
- Tổn thất công suất trên đường dây N1:
22 22
11
11
22
22 22
11
11
22
35,617 30,171 4,174 0,752
110
35,617 30,171 12,563 2,262
110
NN
NN
dm
NN
NN
dm
PQ
PR MW
U
PQ
QX MVAr
U
′′ ′′
++
Δ= = × =
′′ ′′
++
Δ= = × =
- Tổng công suất cung cấp cho nút N12:
12 11 1 1
''
35,617 30,171 0,752 2,262 0,551 36,369 29,882
NNNCN
SSPjQjQ
j
jj jMVA
−
=+Δ+Δ −Δ =
=+ ++−=+
฀฀
b) Tính phân bố công suất và tổn thất công suất trên lưới N34
Sơ đồ lưới:
N 1 2
15,103 13,064j
+
MVA
20,159 17,842j+
MVA
ZN1 Z12
0,551j 0,368j
2"S
•
1"S
•
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
65
Dựa trên các thông số tính trong các chương 2, 3 và 4, ta có:
*Tổn thất công suất trạm biến áp 3 và 4
- Trạm biến áp T3:
- Công suất đi qua trạm biến áp 3 sau khi bù kinh tế là :
3T
S
•=3t
S
•- jQb3 =15+j13,23-j3,808 = 15 + j9,422 MVA
Có : 3
3
4,391 86,789 2,196 43,395
22
T
B
Zj
Zj
+
== = + Ω
- Tổn thất công suất trạm T3:
22 22
33
33
22
15 9,422 2,196 0,057
110
TT
BB
dm
PQ
PR MW
U
++
Δ= = × =
22 22
33
33
22
15 9,422 43.395 1,125
110
TT
BB
dm
PQ
QX MVAr
U
++
Δ= = × =
- Tổng công suất cung cấp đầu trạm T3:
()
()
333 3 3 3 3
15 0,057 0,042 9,422 1,125 0,272 15,099 10,819
T B Fe T B Fe
SP P P jQ Q Q
j
jMVA
= +Δ +Δ + +Δ +Δ
=+ + + + + = +
฀
- Trạm biến áp T4:
3
15 + j9,422
MVA
T3
15 + j9,422
MVA
ZB3
42 + j272
kVA
15 + j9,422MVA
j0,667
MVA
j0,667
MVAr
j0,669 MVAr
15 + j7,444MVA
ZT3
ZN4
Z34
N
3
4
ZN3
ZT4
ĐỒ ÁN MÔN HỌC MẠNG ĐIỆN
SV : Lâm Huỳnh Quang Đức
66
- Công suất đi qua trạm biến áp 4 sau khi bù kinh tế là :
4T
S
•=4t
S
•- jQb4 =15+j11,25-j3,806= 15 + j8,164 MVA
Có : 4
4
4,391 86,789 2,196 43,395
22
T
B
Zj
Zj
+
== = + Ω
- Tổn thất công suất trạm biến áp T2:
22 2 2
44
44
22
15 7,444 2,196 0,051
110
TT
BB
dm
PQ
PR MW
U
++
Δ= = × =
22 2 2
44
44
22
15 7,444 43,395 1,006
110
TT
BB
dm
PQ
QX MVAr
U
++
Δ= = × =
- Tổng công suất cung cấp đầu trạm biến áp T4:
()
()
444 4 4 4 4
15 0,051 0,042 7, 444 1,006 0,272 15,093 8,722
tBFe t B Fe
SP P P jQ Q Q
j
jMVA
= +Δ +Δ + +Δ +Δ
=+ + + + + = +
฀
- Tổn thất trên đường dây N34
Sơ đồ tương đương:
15,099 10,819j
+
MVA
j0,667
MVA
j0,667
MVAr
j0,669 MVAr
15,093 8,722j
+
MVA
ZN4
Z34
N
3
4
ZN3
4
15 + j7,444
MVA
T4
15 + j7,444
MVA
ZB4
42 + j272
kVA