Bài giảng Cung cấp điện: Chương 5 - Phạm Khánh Tùng

Bài giảng "Cung cấp điện - Chương 5: Tính toán điện trong mạng" cung cấp cho người học các kiến thức: Sơ đồ thay thế mạng điện, tổn thất công suất và điện năng, tổn thất điện áp trong mạng điện, tính toán mạng điện kín,... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cung cấp điện: Chương 5 - Phạm Khánh Tùng BÀI GIẢNGCUNG CẤP ĐIỆNBiên soạn: Phạm Khánh TùngBộ môn Kỹ thuật điện – Khoa Sư phạm kỹ thuậthnue.edu.vndirectory ungpkCHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNG1. SƠ ĐỒ THAY THẾ MẠNG ĐIỆN1.1. Sơ đồ thay thế đường dây trên không và cápĐể mô tả các quá trình năng lượng xảy ra lúc truyền tải người tathường hay sử dụng sơ đồ thay thế hình ΠCHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNGZ - tổng trở đường dây: phản ánh tổn thất công suất tác dụng vàcông suất phản kháng trên đường dây.Y - tổng dẫn đường dây: phản ánh lượng năng lượng bị tổn thất dọctheo tuyến dây bao gồm: lượng tổn thất rò qua sứ hoặc cách điệnvà vầng quang điện Z  R  jX () Y  G  jB (1/ )(S) R, X, G, B – được gọi là thông số sơ đồ thay thế của mạng điệnCHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNGTrong thực tế mạng điện thường được tính theo chiều dài đườngdây nên thông số mạng điện thường tính theo đơn vị cho 1 kmchiều dài: r0, x0, g0, b0 (Ω/km) Z  R  jX  r0  jx 0 .l Y  G  jB  g 0  jb 0 .lCHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNGa) Điện trở tác dụngĐiện trở trên một đơn vị chiều dài r0 có thể tra bảng tương ứngvới nhiệt độ tiêu chuẩn là 20oC.Thực tế phải được hiệu chỉnh nếu nhiệt độ môi trường nơi lắp đặtkhác 20oC r0 t  r0 1   (t  20) α = 0,004 khi vật liệu làm dây là kim loại mầu α = 0,0045 khi dây dẫn làm bằng thépCHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNGGiá trị r0 có thể tính theo vật liệu và kích cỡ dây  1 r0   F  .F ρ (mm2.Ω/km) - điện trở suất γ (m/Ω.mm2) - điện dẫn suấtĐối với dây dẫn bằng thép, giá trị r0 không chỉ phụ thuộc vào tiếtdiện mà còn phụ thuộc vào dòng điện chạy trong dây, do đó khôngthể tính được bằng các công thức cụ thể mà phải tra theo bảng hoặcđường congCHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNGb) Cảm khángTheo nguyên lý kỹ thuật điện thì điện kháng trên 1 đơn vị chiều dàix0 - xác định 1 pha của đường dây tải điện 3 pha  2D tb  4 x 0  . 4,6 log  0,5 10  d  ω = 2πf - tần số góc của dòng điện xoay chiều μ - hệ số dẫn từ tương đối của vật liệu làm dây. Với kim loại mầu : μ = 1CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNG Điện kháng cho đơn vị chiều dài đường dây vật liệu là kim loại màu 2D tb x 0  0,144 log  0,016 ( / km ) d Dtb (mm) - khoảng cách trung bình hình học giữa các dây pha d (mm) - đường kính dây dẫnCHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNG Cách xác định khoảng cách trung bình hình học giữa các pha Dtb Dtb  3 D12D23D31CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNG Một số trường hợp đặc biệt D  3 D.D.D  D D  3 D.D.2D  1,26D CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNG Đối với dây dẫn làm bằng thép có độ dẫn từ μ >> 1 và biến thiên theo cường độ từ trường μ = f(I), khi đó x0 gồm 2 thành phần và được xác định: x 0  x 0  x 0 - Thành phần gây bởi hỗ cảm giữa các dây (điện kháng ngoài) 2D tb x  0,144 log 0 d- Thành phần liên quan đến tự cảm bên trong dây dẫn (điện khángtrong) x 0  2 .f .0,5.10 4CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNGc) Điện dẫn đường dây YĐiện dẫn phản kháng của 1 km đường dây (phụ thuộc vào đườngkính dây, khoảng cách giữa các pha) xác định bằng biểu thức sau 7,58 b0  10  6 2D tb log dĐiện dẫn tác dụng G đặc trưng cho tổn thất vầng quang và dòngđiện rò, thực tế tổn thất này chỉ đáng kể với đường dây có điện ápU ≥ 220 kV.Do đo những đường dây U < 220kV có G = 0CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNGd. Sơ đồ thay thế đường dây ở các cấp điện áp - Đường dây siêu cao áp (U ≥ 220 kV) Z = R + jX G/2+jB/2 G/2+jB/2CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNG - Đường dây cao áp (U ≤ 110 kV) Z = R + jX jB/2 jB/2CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNG - Đường dây trung áp (U ≤ 35 kV) Z = R + jX - Đường dây hạ áp (U ≤ 1 kV) Z=RCHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNG1.2. Sơ đồ thay thế máy biến ápKhi làm việc máy biến áp gây ra những tổn thất sau:+ Tổn thất do hiệu ứng Jun-Lenxơ, và từ thông rò qua cuộn sơcấp, thứ cấp+ Tổn thất do dòng Phu-cô gây ra trong lõi thép…+ Tổn thất trong dây quấnNh ...