Bài giảng Cung cấp điện: Chương 6 - ThS. Phùng Đức Bảo Châu

Bài giảng Cung cấp điện: Chương 6 Tính toán về điện trình bày về khái quát, sơ đồ thay thế của lưới điện, tổn thất khi truyền tải, tính toán tổn thất ở mạng điện hở khu vực, tính toán tổn thất ở mạng điện kín đơn giản, tính toán mạng điện có nhiều cấp điện áp, sử dụng đại số ma trận để xác định các thông số trạng thái làm việc của mạng điện, các bài toán ứng dụng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Cung cấp điện: Chương 6 - ThS. Phùng Đức Bảo Châu KHOA ĐiỆN-ĐIỆN TỬ ViỄN THÔNG BM. ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Chương 6:TÍNH TOÁN VỀ ĐIỆN Giảngviên:ThS.PhùngĐứcBảo ChâuNội dung1. Khái quát2. Sơ đồ thay thế của lưới điện3. Tổn thất khi truyền tải4. Tính toán tổn thất ở mạng điện hở khu vực5. Tính toán tổn thất ở mạng điện kín đơn giản6. Tính toán mạng điện có nhiều cấp điện áp7. Sử dụng đại số ma trận để xác định các thông số trạng thái làm việc của mạng điện8. Các bài toán ứng dụng1. Khái quát: Tính toán về điện là xác định thông số chế độ của lưới điện. Tính toán về điện bao gồm tính các loại tổn thất trong hệ thống như tổn thất điện áp, tổn thất công suất, tổn thất điện năng cũng như các tính toán về phân bố công suất, lựa chọn tiết diện dây dẫn và cáp, các chế độ vận hành… Tính toán điện phục vụ cho công tác đánh giácác chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống cung cấp điện,xác định tổng phụ tải, chọn các phần tử của mạngđiện, xác định phương án bù công suất phảnkháng… Tùy mục đích sử dụng mà độ chính xác của cáctính toán đòi hỏi khác nhau. Để khối lượng tínhtoán giảm bớt có thể sử dụng các biểu đồ, bảngtính có sẵn trong các sách tra cứu. Các bước thực hiện lần lượt: xử lý các dữ kiệnban đầu (cấp điện áp, loại dây dẫn, sơ đồmạng…), xây dựng sơ đồ thay thế, thực hiện tínhtoán và xử lý kết quả.2. Sơ đồ thay thế lưới cung cấp điện Thành lập sơ đồ thay thế cho một lưới điệnbất kỳ gồm có: lựa chọn sơ đồ tính toán chomỗi phần tử của lưới và tính toán các thông sốcủa chúng, sau đó lắp các sơ đồ thay thế theođúng trình tự trong lưới, cuối cùng là quy đổicác thông số trên sơ đồ về cùng cấp điện áp. Sơ đồ thay thế của đường dây và máy biếnáp sẽ được lần lượt trình bày, đây là hai thànhphần chính của lưới truyền tải và phân phối.2. 1. Sơ đồ thay thế đường dây: A. Các thông số của đường dây: Điện dẫn G: là thông số phản ánh hiện tượng tổn thất công suất tác dụng trong sứ và điện môi. Phần công suất tổn hao trong sứ của đường dây trên không ở mọi cấp điện áp rất bé và có thể bỏ qua. Một phần tổn thất công suất nữa là tổn thất do vầng quang, thường chỉ xảy ra ở cấp điện áp ≥ 110kV trong một số điều kiện nhất định. Đối với dây cáp có thể bỏ qua điện dẫn. Dung dẫn B: dung dẫn đường dây thể hiện điện dung giữa các dây dẫn. Dung dẫn này tỷ lệ với dòng điện chuyển dịch (hay là dòng điện nạp của đường dây), sinh ra công suất phản kháng trên đường dây. Dòng điện điện dung của cáp thường lớn hơn đường dây trên không, do vậy đối với cáp từ 20kV trở lên phải xét đến dung dẫn khi lập sơ đồ thay thế.Điện trở R: điện trở đường dây, phụ thuộcchiều dài và thường được cho bởi nhà chế tạo.Điện kháng X: thể hiện hiện tượng tản từ. Khitải dòng điện xoay chiều ba pha sẽ xuất hiệnxung quanh các dây dân một từ trường, tạo ralực điện động trong mỗi dây dẫn và phụ thuộckhoảng cách tương hỗ giữa các dây dẫn. Đốivới các đường dây từ 330kV trở lên, để giảmđiện kháng người ta thường áp dụng kỹ thuậtphân pha.B. Sơ đồ thay thế:Các thông số của đường dây: điện trở,điện kháng, điện dẫn và dung dẫn hầunhư phân bố dọc theo đường dây. Để dễdàng trong tính toán, tùy theo loại đườngdây một số thông số có thể xem là tậptrung hay bỏ qua. Các sơ đồ thay thế vàtrường hợp áp dụng được tóm tắt trongbảng bên dưới. C. Tính thông số đường dây: Z = R + j. X = ( ro + .xo ) .lro và xo điện trở và điện cảm kháng trên đơn vị chiều dài (km). Y = G + j.B = ( g o + .bo ) .l g và b điện dẫn và dung dẫn trên đơn vị o o chiều dài (km). Điện dẫn G: được xác định theo tổn thất công suất tác dụng G = ∆Pvq U2 Trong đó ∆Pvq là tổn thất vầng quang xác định theo công thức kinh nghiệm. 7,58 Dung dẫn bo: bo = .10−6 �1 � Dtb � Ω.km � log10 . R Dtb = 3 D12 .D13 .D23 , [ mm ] Trong đó: Dtb khoảng cách trung bình hình học giữa các dây dẫn, R là bán kính dây dẫn, [mm]. Nếu đường dây có dây dẫn phân nhỏ, thì trị số R được thay thế bằng Rdt = n R.atbn −1 Trong đó:Rđt: bán kính đẳng trị của các dây dẫn trong một pha. n: số dây dẫn trong một pha. atb: khoảng cách trung bình hình học giữa các dây dẫn trong một pha. R: bán kính thực của mỗi dây phân nhỏ. Điện trở ro: thường được cho bởi nhà chế 1 + α ( t − 20 ) � tạo hay tính theo rt = r20 � � �Trong đó: rt: điện trở ở nhiệt độ t. r20: điện trở ở nhiệt độ 20oC, được tra ở các bảng cho sẵn. α: hệ số nhiệt điện trở, được tra ở các bảng cho sẵn, đốivới đồn ...