Kỹ thuật phân phối điện: Phần 2

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:482

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nối tiếp phần 1, phần 2 của tài liệu "Mạng cung cấp và phân phối điện" tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Tính toán mạng điện kín đơn giản; Tính toán các chế độ của mạng và hệ thống điện trên máy tính điện tử; Trạm biến áp phân phối trong mạng điện địa phương; Điều chỉnh điện áp trong mạng điện; Giảm tổn thất công suất và tổn thất điện năng trong mạng điện;... Mời các bạn cùng tham khảo để nắm nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật phân phối điện: Phần 2

CHƯƠNG CHÍN TÍNH TOÀN MẠNG DIỆN KÍN DON GIÃN 9.1. KHÁI NIỆM CHUNG Mạng điện kín là mạng điện trong đó điện nảng có thể đưa đến các hộ tiêu thụ ít nhất là từ hai phía, ví dụ như trên hỉnh 9- la, điện nang có thê’ đưa đến cho phụ tải c qua hai đường l2 và ly Mạng điện kín đơn giàn nhất gòm hai đường dây làm việc song song (hình 9- Ib). Cả hai đường dây lj và 1, có thê’ đi theo hai hàng cột riêng, hay cùng trên một hàng cột. Mạng điện kín nhưng nhận điện tìí một nguồn cung cấp điện A gọi là mạng điện hình vòng (hỉnh 9- la). Mạng điện kín đơn giản là mạng điện chỉ co' một mạch vòng, mà đặc trưng cho no' là mạng điện hình vòng. Nguồn cung cấp điện A co' thê’ trực tiếp là nhà máy điện, hoặc trạm biến áp, có thể được nối với nguồn điện của hệ thống. Khi khảo sát mạng điện hình vòng, ta có thế coi như là một mạng điện có hai đàu cung cấp điện, điện áp bàng nhau, (hình 9-lc). Trong mạng điện kín, muôn biết công suất đi trên các đoạn đường dây phải dùng phép tính toán riêng (sẽ trinh bày ở mục 9-2 và 9-3). Vi dụ xét mạng kín trên hình 9- la, không thể nói ngay được phàn nào của phụ tái Sc sẽ chạy trên đường 12 và phàn nào theo đường lv Điều này phụ thuộc vào chiều dài và tiết diện dây dẫn của tất cả các đoạn trong mạng điện, và phu thuộc vào trị sô' và vị trí các phụ tải trong mạng điện. Nhưng mạng điện kín đơn gián (hình 9- lb), gồm hai đường dây giống nhau làm việc song song thì ta biết ngay là công suât chuyển tải trên mỏi đường dây lã 0,5S. Mạng điện kín thường có các dạng phức tạp hơn. ví dụ như trên hinh 9- Id, mạng diện bao gồm một số mạch vòng kín và nhận điện nâng từ một sô nguỏn cung cấp A ị, Ay, Ay 450
Tại các điếm a, b, c, ư, số đường dây đến lớn hơn hoặc bằng ba gọi là các điếm nút cùa mạng điện. Mạng điện kín có các điểm nút gọi là mạng điện kín phức tạp. Tính toán mạng điện kín phức tạp sẽ trình bày trong chương 10. Hình 9-1. Sơ đồ mạng diện kín a. b. c- Sơ dô mạng diện kín dơn giản; d- Sơ đô mạng diện kín phức tạp ƯU điểm chính cùa mạng điện kin là: 1. Bảo đảm cung cấp điện liên tục cho các hộ tiêu thụ. 2. Mức kinh tế về mặt vận hành cao, chù yếu là do tổn thất công suất AP trong mạng điện kín thấp hơn trong mạng điện hở. Trong nhiều trường hợp vốn đâu tư xây dựng mạng điện kín thấp hơn mạng điện hở có cùng một mức độ dự trữ như nhau. 3. Tính linh hoạt cao vì mạng điện kín thích ứng tốt và kịp thời với các trạng thái làm việc khác nhau của mạng điện. Khi phụ tài trong mạng điện kín có sự thay đổi đột biến thì tại các phụ tải trong mạng điện, điện áp biến thiên ít. Nhược điểm chính của mạng điện kín là: /. Tính toán phức tạp hơn mạng điện hở rất nhiều. Nhưng ngày nay nhờ co' mãy tỉnh được sử dụng rộng rãi, với các chương trinh mẫu, nên việc giải tích mạng điện kín phức tạp không còn là việc khó khãn. 2. Vận hành mạng điện kín phức tạp hơn. 451
3. Bảo vệ rơle và tự động hóa mạng điện cũng phức tạp và khó khan hơn. 9.2. PHÀN BÕ CÒNG SUẤT TRÊN CÁC ĐƯỜNG DÀY CỦA MẠNG ĐIỆN CÓ HAI ĐẦU CUNG CẤP ĐIỆN, ĐIỆN ÁP BẰNG NHAU Tim sự phân bố chính xác trong mạng điện kín là vân đê kho' khàn. Với những tính toán kỹ thuật không cần độ chính xác cao, ta co' thể dùng phương |)háp tính toán gân điíng. Trong tính toán gân đúng ta có những giả thiết sau: 1. Các phụ tải ta dùng là phụ tải tính toán và công suất, nhà máy điện là công suất nhà máy điện tính toán. Nội dung cùa phụ tải tính,toán và cõng suát nhà máy điện tỉnh toán đã no'i ở mục 4-7 chương 4. Khi đã qui ước như vậy, trong quá trình tính toán ta sẽ được một sơ đồ thay thế của mạng điện mà đường dây của nó chi gồm có điện trở và điện kháng. 2. Khi tính công suất trên các đoạn đường dây, ta bỏ qua tổn thất công suất trên đường dây. Tổn thất công suất trong từng đoạn đường đây của mạng điện được xác định trong bước thứ hai của tính toán, xuất phát từ công suất tìm được khi không tính tổn thất công suất. 3. Dòng điện chạy trên tùng đoạn được xác định theo điện áp định mức: xụ Im = ^3Uđm trong đó ký hiệu là giá trị phức liên hợp của công suất toàn phần chạy trên đoạn m. Sau đây ta sẽ xét trường hợp dơn giản nhất là mạng điện co' hai đâu cung cấp điện A ị và A, (hình 9-2a). Tìm sự phân hô công suất trong mạng điện với già thiết là điện áp tại AI và A, Hình 9-2a Mạng điện kín có hai đầu cung cấp diện 452
bàng nhau vè trị sô' và trùng nhau về góc pha. Gọi tổng trở các đoạn đường dây là Z|, z,, zv Z4- Chiêu chuyến vận cùa công suất trên từng đoạn đường dây chưa biết. Vậy ta già thiết trước chiêu chuyển vận của công suất trẽn các đoạn như ở hình 9- 2a. Theo định luật. Kirchhoff II, vì UA1 = ƯA> nên tổng sô' điện áp giáng trẽn toàn bộ đường dây phải bàng không. si.., z„. - 0
A2. Công thức (9-3) có thể viết như sau: Q _ è _ Sh.zb - Sc.zc + Sj.zd - SAI- —-------- ------------ ------ z,ỵ Có thể viết gọn dưới dạng tổng quát như sau: n • Y s„.z„ nvZJm S.A1 = —5- - (9-4) ZeV / Cũng cách viết tương tự, ta viết được công suất phát ra tỉt đầu cung cap A2: . sb.z;, - SCZ’ 4- Sd.z5 A2 và cũng viết dưới dạng tổng quát có: Ssm.z;n $4 $A2 = --- 5---- (9- 4a) zỵ trong đo' z;n lã tổng trở phức liên hợp của dường dây từ đàu cung cấp đối diện đến phụ tải Slir Sau khi đã tính được công suẵt phát từ hai đâu nguòn Aị và A, vào mạng, ta dễ dàng tìm được cõng suất trên các đoạn còn lại theo định luật Kirchhoff ĩ. Nếu phụ tài cho bàng dòng điện thỉ công thức trên co' thê’ viết như sau: ia'--- • _ ‘bZb ~ i
vì tất cả các số hạng trong (9-4) đêu là các trị số phức, nên để đơn giản tính toán các phương trình này, ta biểu diễn bằng một dạng khác hợp lý hơn. Gọi Yỵ là tổng dẫn phức liên hợp của toàn bộ đường dây và bàng: Yv - - Gỵ + ịBv trong đó: Rỵ Xỵ Gỵ = nT~' z r£ + x| và = -5- + x£ T77 Từ công thức (9-4), ta co' thể viết: SA1 = ---- 5=---- • = ẸSnrZm Zv 1 =
Để kiểm tra kết quả tính toán, nên dùng công thức (9-4) và (9-4a) để tìm công suất phát ra từ hai đầu cung cấp điện, và tổng công suất này phải bàng tổng phụ tải của mạng điện. Biết được công suất S| và S4, lân lượt co' thể tính ra được s, và Sv nghĩa là ta đã xác định được tình trạng phân bố cóng suất trong mạng điện. Dỉểm nào có phụ tải nhận công suất tù hai phía đi tới gọi là diểni phán công suất (hay là điểm phán dòng điện), và biểu thị trên sơ đồ mạng điện bàng ký hiệu ▼. Điểm này co' điện áp thấp nhất trên toàn bộ đương dây đang xét. Hlnh 9-2b. Sa đS mang điện kin đan giần Cùng có trường hợp có hai điếm phân công suất: điểm phân công suất tác dụng và điểm phân công suất phản kháng như ở hình 9-2b. Với trường hợp này, ta dùng ký hiệu ▼ để chỉ điểm phân công suất tác dụng, và ký hiệu V để chi điểm phân công suất phàn kháng. Ví dụ 9. í A _____ 30fan a 30fan b 40fan 8 AC -/20 Ị AC-95 Ị AC-05 Hai trạm biến áp a và 25*JX /SfJ/2 b của hai nhà máy lấy điện MVA a) MVA từ hai trạm biến áp khu A ỉ, = 8,/^j/2^S a Z2 -- 93 *J’Z87Ỉ3 -■ 8 &-------- -------- - - 4*> vực A và B bàng đường dây cao áp 110 kV, dây / 25" JX 1 ' /5+J/2 1 J MVA JWA dẳn đật cách nhau 4 ni b) trên cột hình chữ n. Phụ Va JỊ5*jHỈ í) Kịĩ*j/2,t tải của trạm a là 25 + ị20 y—------ ---------- MVA và của trạm & là 15 25ij2OA4YA /5*j/2MVA + jl2 MVA. Các số liệu của đường dây cho trên hình Hỉnh 9-3. Mạng diện kín có hai phụ tải. 9- 3a. Cả hai trạm biến áp khu vực A và đều có điện áp luôn luôn bàng nhau và bàng 112 kV. Xác định trạng thái phàn bố' công suất trên mạng điện. 456
Bài Ịiiùi Các tổng trở các đoạn đường dây 1, 2, và 3 ghi trẽn hình 9-3b. Zj = 8,1 4- jl2,69 Q Z, = 9,9 + j 12,87 Q z3 = 13,2 + jl7,16 Q Tống trở toàn bộ đường dày bảng: Zy — Z| + z? + Z; = (8,1 + jl2,69) + (9,9 + 12,87) + (13,2 + jl7,16) = 31,2 + j42,72 Q Dùng công thức (9-4) và (9-4a) để tìm công suất S| và S3 từ nguồn A và B cung cấp vào mạng, r SA = S| = ----- s----- A 1 Zv . _ (25 +j20)(9,9 - jl2,87 +13,2 - jl7,16) +(15 +jl2)(13,2 - jl7,16) 1 = (8,1 - jl2,69 + 9,9 - jl2,87 + 13,2 - jl7,16) * '6G 32 z38 . 37,9 z-62l,43 + 19,23 Z38u66 . 21,67 z-52"43 52,97 Z-63“85 = 22,89 Z40l' + 7,86 Z40" = 23,55 + jl9,76 MVA. • ĩ. 1 SB = S3 = ỹ— (15 + jl2)(8,l - j!2,69 + 9,9 - jl2,87) + (25 + j20)(8,l - j 12,69) ~(84 - jl2,69 + 9,9 - j 12,87 + 13,2 - [17,16) = 16,35 + jl2,3 MVA Kiếm tra Sị + S3 phải bàng Sa + Sb: s:| + sh = (25 + j20) + (15 + jl2) = 40 + j32 MVA. Ồ, + ằ3 = (23,55 + jl9,76) + (16,35 + j!2,3) = 39,9 + j32,06 MVA Kết quả găn xấp xỉ, do sai số lấy tròn trong các bước tính. 457
Ta thấy tính toán các số phức mất nhiều thời gian lại dễ nhàm lẫn và có sai số do hiến đổi. Ta co' thể dùng công thức đã biến đổi (9-5) để tính sẽ đơn giản hơn vì hoàn toàn tính toán số học. PA = p, = Gỵ.M + BỵN Qa = Q| = b’ m - g’n Ry Xy trong đó: Gy= ——— và By = —— - R£ + X2 - R2 + X2 và M = Y(p R + q X ) và N = ỉ(pmx„. - q. R ). Thay các giã trị vào ta có: 31,2 Gy = ___ ________ -T = 0,0111 íỉ_| ; 31,22 + 42, Tỉ2 42,72 Bv = ____ , = 0,0153. Q“* 31,22 + 42,722 M = 25(9,9 +13,2) +15 . 13,2 +20(12,87 + 17,6) + 12 . 17,16 = 1582,02. N = 25(12,87 + 17,16) + 15 . 17,16 - 20(9,9 + 13,2) - 12 . 13,2 = 387,75. Vậy: p, = 0,0111 . 1582,02 + 0,0153 . 387,7 = 23,5 MW Q( = 0,0153 . 1582,02 - 0,0111 . 387,75 = 19,9 MVAr. Ồ, = Pị + jQj = 23,5 + jl9,9 MVA. Vã cũng tương tự, ta tính công suất phát từ nguồn B M’ = 15(9,9 + 8,1) + 25.8,1 + 12(12,87 + 12,69) + 20.12,69 = 1033,12 N’ = 15(12,87 + 12,69) + 25 . 12,69 - 12(9,9 + 8,1) - 20 . 8,1 = 322,55 PB = P3 = 0,0111 . 1033,12 + 0,0153 . 322,55 = 16,5 MW Q|t = Q, = 0,0153 . 1033,12 - 0,0111 . 322,55 = 12,1 MVAr. Vậy: S, = P3 + jQj = 16,5 + ị 12,1 MVA. Ta dễ dàng tim dược công suất đi trên doạn 2, dựa theo định luật Kirchhoff I tại nút 6: s, = S, - ắb = (16,5 + jl2,l) - (15 + jl2) = 1,5 + )0,l MVA 458
Vậy điểm a là điểm phàn công suất tác dụng và phản kháng. Điểm a có điện áp thấp nhất trong mạng. 9.3. PHÀN BỐ CÒNG SUÃT TRÊN CÁC ĐƯỜNG DÂY CỦA MẠNG ĐIỆN CÓ HAI ĐẦU CUNG CẤP ĐIỆN, ĐIỆN ÁP KHÁC NHAU Ta xét một mạng điện có hai đâu cung cấp điện A| và A,. Điện áp đầu nguồn Aị lớn hơn đàu nguôn A„ nghĩa là > u^2‘ Biết phụ tải tại b là Sb và tại c là Sc. Tổng trở các đoạn đường dây 1, 2 và 3 là Zp z? và (hình 9-4a). Ta cân tìm sự phân bô' công suất trong mạng điện. Ta đã biết nguyên lý xếp chòng 4 trong lý thuyết cơ sở kỹ thuật điện, từ sơ đò mạng ở hình 9-4a, ta co' thể thay bằng hai sơ đồ ở hình 9-4b và hỉnh 9-4c. Công suất cần tìm trẽn sơ đồ ở hỉnh 9-4a co' được bàng cách xếp chòng công suất Hlnh 9-4. Sơ dồ điện có hai đằu cung cấp điện, trong mạng cùa hai điện áp khác nhau sơ đồ vùa tách ra. Phân bố cõng suất trong mạng có hai đầu cung cấp điện điện áp bằng nhau (hỉnh 9-4,b) ta đã biết cách xác định theo công thức (9-4) và (9-4a). Công suất vận chuyển trên đường dây của mạng ờ hình 9- 4c theo hướng từ điện áp cao đến điện áp thấp hơn. Đó là công suất cân bang Scb và được tạo ra do sự chênh lệch điện áp giữa hai nguòn điện. Ta co' dòng điện cân bàng bàng: i = ~ d' V3 Zỵ vã cóng suất cân bằng: 459
s,b = /3 ĩchudm = -U-Ạ? u« udm (9. 6) Ta nhận thấy công suất cân bang hoàn toàn phụ thuộc vào điên áp UAP ũA2 và tống trở của đường dây, mà không co' quan hệ gì với phụ tải. Bàng cách xếp chồng các dòng công suất theo (9-4) và (9-4a) và (9-6), ta co' dược phân bố công suất trong mạng điện co' hai đàu cung cấp điện, điện áp khác nhau như sau: • Sh(Z2 + Zt) + Sc . Z-5 • SA1 = h 1 1-------- Ãc 3 + sch (9-7) z, + z2 + z3 c và: S|, . Z| + S.(Z| + z2) . SA2 = —- A - Ã ■ — - Scb (9-7a) 2 zt + z2 + Z3 d 9.4. NHŨNG TRƯỜNG HỢP ĐẶC BIỆT CÙA ĐƯỜNG DÀY CÓ HAI ĐẦU CUNG CẤP ĐIỆN Sau đây ta xét trường hợp đường dây co' hai đâu cung cấp điện, điện áp bàng nhau. Nếu diện áp của các trạm cung cấp điện khác nhau, thì sự phân bố công suất (dòng điện) cần phải xếp chồng thêm công suất cân bảng (dòng điện cân bằng). 1. MụrtK điện đong nhu í Trong mạng điện đông nhất tỷ số giữa điện trở vã cảm kháng của tất cả các đoạn của mạng điện đẻu như nhau, nghía là xm/rm là hằng số. Vậy công thức (9-4) co' thể viết như sau: • _ = SSm(Rm ~ jXn? A " z2 Rỵ - jXỵ ỵs,n(l - r~-)Rm £Sni(l - ja)Rm ỵảmRm *HTi _ _______________________________ __ _________________ — ~ ” (1 - ja)Rx ” Rv hay là: SA = PA + jQA = 2
Nếu trong mạng điện đồng nhất, tất cả các đoạn của đường dây đêu dùng cùng mộttiết diện, thì sựphân bố công suất được tính theo chiều dài của cácdoạn. Vậy công thức(9-8) lại co' thể viết nhưsau: 0 rSPriiLm SA = ỹv + j T --------- ’ SA _ + . ,
2. Mang điện không cần xét dẽn cám kháng cùa đường dây Tính toán mạng điện không kê’ đến ảnh hưởng cảm kháng của đường dây, có thê’ tiến hành như mạng điện đông y _ SPmRm . SqmRm Rx Rx Ví dụ 9.2 Hai phụ tái b và c dược cung cấp điện từ A bàng một mạng điện hình vòng. Toàn bộ đường dây đêu dùng dây AC- 120. Dây dẳn bố tri trên mật phảng ngang, khoảng cách giữa các pha là Dlh = 3,5 ni. Điện áp tải điện là dm = 35 /ỉV Trị số và vị tri các phụ tải đã ghi rõ trên hình 9-5a. Tìm điếm có điện áp thấp nhất trong mạng điện. Bài giãi Mạng điện đang xét là mạng điện đòng nhất, lại có củng tiết diện, nên có thể dùng công thức (9-9) để tim phân a’ Sd ^9..T^nh_ VÒ"9ÌÙSM phân bô công suát trong mạng diện, bô công suất: VpnlLm 11 . 12 + 10 . 8 p,. = ^Ì2L_!2’ = ---------- ---------------- = 10,6 MW A Lv 20 VqL 4 . 12 + 10 .8 Q = °1 - = ----- L------------ - = 6,4 MVAr A' Lv 20 Vậy SAh = 10,6 + j6,4 MVA 10 . 12 + 11 . 8 và: P. = ------------ —----------- = 10,4 MW At 20 10 12 + 4 8 Qac = ----------- ----------------- = 7,6 MVAr Ac 20 Vậy: SAc = 10,4 + j7,6 MVA Công suất đi trên đoạn cb là: sct> = SAc - sc = (10,4 + j7,6) - (10 + jl0) = 0,4 - j2,4 MVA. 462
Cán cứ theo phụ tải và công suất chuyên chờ trên đường dây (hình 9- 5b). ta thấy điểm b là điểm phân công suất tác dụng và điểm c là điểm phân công suất phản kháng. Với dãy AC- 120 và Dlb = 3,5 ni có: ri( = 0,244 Qlkni và xư = 0,4 Q/Ani. Tốn thất điện áp từ A đến b là: p.r + Q.x 10,6 . 0,244 . 8 + 6,4 . 0,4 . 8 AU.m, = — — = ——----- — ------ ------------ — = 1,176 kV udni 35 Tổn thất điện áp từ A đến c. là: 10,4 . 0,244 . 8 + 7,6 . 0,4 . 8 AUAí. .= — ——-------- __----------- — - = 1,266 kV. ■ 35 Vậy điểm c là điểm có điện áp thấp nhất, trong mạng điện. 9.5. PHÀN BỐ CÓNG SUÃT TRÊN CÁC ĐƯỜNG DÀY CỦA MẠNG ĐIỆN KÍN CÓ XÉT ĐÉN TỞN THẤT CÓNG SUÃT DỌC ĐƯỜNG DÀY Chúng ta xét một. mạng điện có hai đàu cung cấp điện như trên hình 9- 6a. Với phương pháp tính gần đúng ở trẽn, ta đã bỏ qua tổn thất công suất trên đường dây và tính được còng suất chuyển tái trẽn các đoạn đường dây là S|, s, và sv và cũng xác định dược điểm phân công Hỉnh a-6 Phăn bố công suất trong mang diện kín suất tại điểm c. có xét tói tốn thất công suất 463
o mạng điện kín khu vực, vỉ đường dây tương đối dài, công suất chuyên tải lớn, nên bát buộc chúng ta phải chú ý tới tổn thất công suát dọc đường dây. Tại điểm phân công suất c, ta thấy trị số S2 và s^ lúc tính gân đúng, với trị sô' S’2’ và SỴ (công suất cuối đường dây của đoạn 2 và đoạn 3) lúc tính chính xác, cũng phũ hợp nhau vì tổng của chúng đều bàng S(. Ta tạm tách tại điểm phân công suất và ta có thể tính toán như hai mạng hở mô tả trên hình (9-6b) Tổn thất công suất trên đoạn 2 là: ẠP; ■ Hự rivà AQ2 = (uH Cóng suất đàu đường dây của đoạn 2 là: S; = ả’2’ + (AP2 + jAQ,). Công suất ở cuối đường dây cùa đoạn 1 là: S’’ = S’’ + sb. . Tổn thất công suất trên đoạn Ị là: ufr'và A
$b “ Pb + iQb = (Pị + jQj) + j(Q2 + AQ2) = Pi + j(Qt + Q2 + AQ2). và tại điểm c có một phụ tải bằng: S’ = P’ + jQ’ = (P3 + jQ3) + P2 + AP2 = (P3 + P2 + AP2) + jQ3 trong đó Pp Qp P3, Q3 đã được xác định theo biểu thức (9-4) và (9-4a), còn P2 và Q2 suy ra từ định luật Kirchhoff I. Thay vl tính toán mạng điện kín, đến đây ta tiến hành tính toán tổn Ví dụ 9.3 Một mạng điện vòng diện áp 110 kv, nhận điện từ thanh cái trạm biến áp khu vực A, cung cấp điện cho hai phụ tải b và c. Toàn bộ đường dây đều dùng dây AC-120/19, đặt trên mặt phằng ngang, r5fj'K> 3Ofjrr . Mt/A khoảng cách trung bình giữa các pha là a) Dtb = 5 m. Các số liệu cần thiết cho tính toán ghi trên hình 9-7a. Xác định công suất phát ra tù thanh cái A cung cấp cho mạng. Tính toán tiến hành có xét đến tổn thất công suất trên đưòng dây. Bài giải Tính toán mạng kín có xét đến tổn thất công suất ta phải tiến hành hai bước: Bước 1: Mạng điện đang xét là mạng điện đồng nhất, cùng một tiết diện dây dẫn, nên có thể dùng công thức tính toán gần đúng đơn giản để xác định sự phân bố công suất. Công suất phát vào mạng qua đường dây 1 bàng: p = p. - ^PmLfn Hình B-7. Sơ dồ mạng điện hình vòng rAb - rl - ; dồng nhẩt 465
15 . «0 + 30 . 30 = ------------ —----------- = 17,5 MW 120 Qa„ = Q, = -y-- 10 . 80 + 11 .30 = ------------ —----------- = 9,4 MVAr 120 Công suất phát vào mạng qua đường dây 3 là: 30 . 90 + 15 . 40 p = p = --------- ——----------- = 27,5 MW Ac 120 11 . 90 + 10 . 40 Q = Q = ----------- —------------ = 11,6 MVAr. Aí 3 120 r Còng suất chạy trên đoạn bc là: P, = p, - Pb = 17,5 - 15 = 2,5 MW Q, = Q( - Qc = 9,4 - 10 = -0,6 MVAr Tình trạng phân bô công suất trong mạng, ghi trên hỉnh 9-7b. Nút c là điểm phân công suất tác dụng, nút b là điểm phân công suất phản kháng. Bước 2: Dây AC-120/19 có rn = 0,244 Sìlkni xo = 0,4 ữlkm. Tính tổn thất công suất trên đoạn 2. p? + 2,52 + 0,62 ____ __ ____ , AP, = - ’ 2 r, = - ----- .0,244 . 50 = 6,67.10’3 MW. uẳm 1102 2,52 + 0,62 _ . AQ, = ----- —-T----- 0.4 . 50 = 11.10 -3 MVAr 1102 Để tính toán tổn thất công suất trên đoạn ỉ và đoạn 3, ta tách thành hai mạng hờ như trên hình 9- 7c, với tại b có phụ tải là S’, và tại c có phụ tảĩ là S’, Phụ tải S’, bàng: S’, = Pt + jQj + P2 + AP, = 17,5 + j9,4 + 2,5 + 0,0066 = 20 + j9,4 MVA Phụ tải S’, bàng: S’A = p, + ĨQ, + j(Q, + AQ2) = 27,5 + jll,6 + j(0,2 + 0,011) = 27,5 + j 12,21 MVA. 466
Tổn thất công suất trên đoạn 1 là: 202 + 9,42 AP, = " ' 0,244 . 40 = 0,394 MW. 110- 202 + 9,42 . AQ. = ----- ’ ■> 0,4 . 40 = 0,646 MVAr 1 1102 Công suất đàu đường dây của đoạn 1: S| = S2 + AS| = (20 + j9,4) + (0,394 + j0,646) = 20,4 + jl0,05 MVA. Tổn thất cõng suất trên đoạn 3 là: 97 f.2 1 19 912 AP, = —---- 7—-— 0,244 . 30 = 0,54« MW 1102 27,52 + 12,212 AQ, =------- —-------- 0,4 30 = 0,896 MVAr. 1102 Cõng suất dâu đường dày của đoạn 3 là: S, = SỊ, + AS, = (27,5 + j 12,21) + (0,548 + j0,898) = 28,05 + ịl3,ll MVA. (’ông suất phát ra tù thanh cái A cung cấp vào mạng là: SA = Sj + s3 = (20,4 + j 10,05) + (28,05 + i 13,11) = 48,45 + )23,16 MVA. 9.6. TON THÃT ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN KÍN Tổn thát điện áp trẽn một đoạn bất kỳ của mạng điện kín, được xác định theo công thức quen thuộc: p.r + Q.x AU = __----- u trong đo' p và Q là cóng suất đi trên đoạn đường dây có điện trở r và điện kháng X. Khi tính gần đúng (nghĩa là không kể đến tổn thất công suất trên đường dãy) thì điện áp u co' thê’ lây bàng trị số điện áp định mức của mạng điện để tính toán. Còn khi tính toán chính xác điện áp, thì công suất ở đâu phải lấy điện áp ở đó. Ví dụ khi tính AU nếu lấy công suất p và Q ở đàu đường dây thỉ điện áp u cũng phải lấy tại dầu đường dây. Mục đích chính của việc tính tổn thất điện áp trong mạng là tìm xem 467
điểm nào có điện áp thấp nhất, để có biện pháp xử lý kỹ thuật nếu cân thiết. Đối vôi mạng điện kín, để có thể tính toán được tổn thất p, +j
như trên hinh 9-8b thì phải tính cả tổn thất điện áp tới hai điểm đó, so sánh với nhau, rõi mới co' thể kết luận điện áp tại điểm nào là thấp nhất. 9.6.3. TRƯỜNG HỢP 3 Nếu mạng điện kín có phân nhánh (hình 9- 8c) thì không thể kết luận ngay được điểm phân công suất c là điểm có điện áp thấp nhất, mà rất có thê’ điểm có điện áp thấp nhất lại là điểm e ở cuối cùa đường dây nhánh be. Vậy vấn đê là phải tính ra kết quả rồi mới có thể kết luận được. Ví dụ 9.4 Tỉm tổn thất điện áp lớn nhất trong mạng điện cho trên hỉnh 9- 9a. Đoạn 1 dùng cáp ba pha lõi đồng tiết diện là 70 mm\ đoạn 2 và đoạn 33-jx 67fj36 3 là đường dây trên A'°----- 7------ Ị----- 7---- Ị----- 7---- không, dùng dây đông KOtjỉZO w cùng một tiết điện 70 A ntm2. Phụ tải cho trên sơ b) đồ tính theo anipe. Điện Hình 8-9. Sđ đô mạng điện có hai dâu cung cắp diện áp định mức của mạng điện là 10 kV. Bài giãi Lấy cảm kháng của 1 kni đường dây trên không là xu = 0,4 Q, còn cảm kháng của cáp rất bé nên coi X() = 0. Diện trở ro của dây đồng M-70 là ro = 0,28 ũ/km. Tổng trở của các đoạn của mạng điện là: r, = r2 = r3 = 0,28 . 5 = 1,4 Q X, = Xị — 0,4 . 5 = 2 Q X| = 0 Tổng trỏ cùa toàn bộ đường dây: Rỵ = 4,2 Q. Xx = 4 Q. 469