Báo cáo thí nghiệm giải tích hệ thống điện cho bus 1 – bus 2 = 220 kv, bus 3 22kv tải 25 MVA, cos ϕ = 0,8

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TPHCM

Báo cáo Thí nghiệm Giải tích
Hệ thống điện
Nhóm 2
Thái Nguyễn Trí Minh Qn - 1947362
Trần Bảo Tín - 1947336
Phạm Quốc Thịnh - 1947333
Võ Hồng Anh Vũ - 1947341


Bài 1 ( clip 1 ) :
Cho Bus 1 – Bus 2 = 220 kV, Bus 3 22kV
Tải : 25 MVA, cos ϕ = 0,8
MBA : 32 MVA, U N % = 10,5, X/R = 20
Đường dây :

x0

= 0,1 Ω/ km, r 0 = 0,23 Ω/ km,

Nguồn : %V = 1,05

Bài 1

y0

= 2,5*10−6 1/ Ωkm, l=30km

Lump load

Impedance – 2 Winding Transformer


Impedance - Tranmisson Line

Power Grid Editor - U1


3=>2
U˙ '3=U 3 . K =¿
R B= Δ P N .
X B=

U 2 đm
1102
=0,12. 2 =1,417(Ω ¿
S2 đm
32

U n % U 2 đm
.
100 Sđm

Δ U '23= P3.
¿

21,445.5= 107,205(Kv)

R B +¿Q
U '3

3.

=

XB

¿

10.5 1102
100 . 322

+j

20.1,417+15.39,703
107,205

= ¿ 39,703 ¿)

P 3. X B −Q3. R B

+j

U '3
20.39,703+ 15.1,417
107,205

= 5,819+j7,0208

U˙ 2=U˙ '3 + Δ U '23=107,205+5,819+ j 7,208

=113,024 + j7.208 = 113,253¿ 3,65 °(kV)
Δ S˙ '23=

=

P 23+Q 23
P23 +Q 23
R
+
j
.X B
B
U '32
U '32

202+ 152
202+ 152
j
1,417
.
+
107,2052
107,2052

.39,703

= 0.077+j2,159(MVA)

S˙ 2= S˙ 3+ Δ S˙ '23 =

20+15j + 0,077 + j2,159 = 20,077+j17,159(MVA)

2=>1
Rd =r 0.l

= 0,23.30 = 6,9(Ω ¿

X d= x 0.l

= 0,21.30 = 6,3(Ω ¿

Y= y 0.l = 2,5.10−6 .30 =7,5. 10−6(1/Ω ¿
Q C 2=U 22 .
S˙ '1' = S˙ 2

Y
2

=

7,5.10−6
2
.113,253 =
2

0,48(MΩ ¿

- jQC 2=20,077+j17,159 - j0,48 = 20,077+j16,679(MW)

Rd . P'1' + Xd . Q'1'
Xd . P'1' −Rd .Q'1'
˙
Δ U 12=
+j
U2
U2

=

20,077.6,9+ 16,679.6,3
20,077.6,3−16,679.6,9
j
+
113,253
113,253

= 2,151+j 0,1(Kv)
Δ S˙ 12=

=

P ''1 2 +Q''1 2
P ''1 2 +Q''1 2
Rd+j
Xd
U 22
U 22

20,0772 +16.6792
20,0772 +16.6792
j
6,9+
6,3
113.2532
113.2532

=0,366+j0,334(MVA)
''
S˙'1= S˙ 1 + Δ S˙ 12=

20,077+j16,679+0,366+j0,334

=20,443+j17,023(MVA)
U˙ 1=U˙ 2+ Δ U˙ 12=113,024+j7,208+2,151+j0,1=115,175+j7,308

=115,406< 3,6 30(kV)
Q C 1=U 21 .

−6
Y
2 7,5. 10
115,406 .
=
2
2

= 0,5(MΩ ¿

S˙ 1= S˙ 1 ' +Q C 1=20,443+j17,023-j0,5=20,443+j16,523(MW)
ΔQ=Q 1−QC 1−QC 2=

0,334-0,48-0,5 = -0,646(MVAr)


Bài 2 ( clip 2 ) :

Đề bài 2


Bài 2

Power Grid Editor – U1


Power Grid Editor – U2

Lump load 1
GIẢI
Qmax = +200 (Mvar)
Qmin = -200 (Mvar)
Scb = 110 (MVA)
Ucb = 220 (Kv)
Zcb =

Ucb2 2202
= 100
Scb

= 484 (Ω )

Line 12 : Zct12 = Zu*Zcb = 484*(0,02 + j0,04) = 9,68 + j19,36 (Ω )
Line 13 : Zct13 = Zu*Zcb = 484*(0,01 + j0,03) = 4,84 + j14,52 (Ω )
Line 23 : Zct23 = Zu*Zcb = 484*(0,0125 + j0,025) = 6,05 + j12,1 (Ω )
Tổn thất dây 1-3:


∆ S13

=

=

P 132 +Q 132
*R
U 32

39,12+22,12
*4,84
228,8 2

+

+

P 132 +Q 132
j
*X

U 32

3,12+22,12
*14,52
228,8 2

= 0,186 + j0,55 (MVA)
Bài 3: Sắp xếp theo kiểu dọc- cho AB=BC= 4m, AC=8m Dây AC 77,3 mm2

Bài 3


Parameter – Tranmission Line

Configuration – Tranmission Line


Impedance– Tranmission Line
Kiểu dọc
AB=BC=4 ; AC=8
Dùng dây AC: 77,3 mm2
L =2.10−4 ¿]
=2.10−4 ¿]=1,44.10−3(Ω /km)
X L=L.ω =1,44.10−3 .2 π .50=0,452(Ω/km)
10−6
10−6
10−6
=
=
=¿

−8 μF
C= 18. ln D 18. ln D 18. ln 5,04
8,01.10 ( km )
r
D /2
5,04/2
y 0=¿ C.ω=8,01.10−8.2 π .50=2,51.10−5(1/Ωkm )

Bài 4 : Lộ kép, AB=BC=4,5m , AC=8m, h=15m. Dây AC 77,3 mm2


Bài 4

Configuration – Tranmission Line


Parameter – Tranmission Line

Impedance– Tranmission Line


a

7m

b’

4.5m
b

4.5m
b’

I
88Iơá

4.5m

4.5m
c

c’

GIẢI

Khoảng cách trung bình giữa pha a và pha b







Dmab = √4 Dab∗Da b'∗D a' b∗Da ' b ' = √ Dab∗Dab'
Ta có : Dab’ = √ 4 2+ ¿ ¿= 9.904 (m)
Dmab = √ 4,5∗9,904
= 6,675 (m)
Dmab = Dmbc = 6,675 (m)
Dmac = √ Dac '∗Da ' c '
Ta có : Dac’ = √ Dac2 + Dcc ' 2 = √ 82 +72 = 10,63 (m)

o Dmac = √ Dac '∗Da ' c ' = √ 10,63∗8 = 9,221 (m)
o Dm = √3 Dmab∗Dmbc∗Dmac = √3 6,675∗6,675∗9,221
= 7,434 (m)

 r=






√

182
π

= 7,611 (mm)

r’ = k*r = 0,726*7,611 = 5,52*10−3 (m)
Ta có : Ia=Ic=4(m)
Ds4 = √ r '∗Daa ' = √ 5,52∗10−3∗7 = 0,2 (m)
Dsc = √ r '∗Dcc ' = √ 5,52∗10−3∗7 = 0,2 (m)
Ta có : DbI = √ ab2 −aI 2 = √ 4,52 −4 2 = 2,061 (m)
Db’I’ = √ a ' b '2 −a ' I ' 2 = √ 4,52 −4 2 = 2,061 (m)

 Dbb’ = 2,061 + 7 + 2,061 = 11,122 (m)
 Dsb = √ r '∗Dbb ' = √ 5,52∗10−3∗11,122 = 0,06 (m)
 Ds = √3 Ds 4∗Dsb∗Dsc = √3 0,2∗0,06∗0,2 = 0,13 (m)
 L = 2∗10−4 * ln

Dm
Ds

= 2∗10−4 ln

7,434
0,13

= 8,09 * 10−4 (H/Km)







D’sa = √ r∗Daa ' = √ 7,611∗7 = 0,23 (m)
D’sb = √ r '∗Dbb ' = √ 7,611∗10−3∗11,122 = 0,29 (m)
Ds’c = Ds’a = 0,23 (m)
Xo = L*W = 7,058¿ 10−4*2 π * 50 = 0,221 (Ω /Km)

 C=

1
18 ln

Dm
Ds

=

1
7,434
18 ln
D' s

 Mà D’s = √3 D' s 4∗D' sb∗D ' sc = √3 0,23∗0,29∗0,23 = 0,248 (m)
C=

1
7.434
18 ln
0.248

= 0,016 ( μF /Km ¿
1

 Yo = C*W = 0,016*2 π *50 = 5,026*10−6 ( Ω/ Km )

Bài 5:
Nguồn:

SN

= 3000 MVA, X/R = 5

Đường dây: l = 30km, r 0 = 0,21Ω/km, x 0 = 0,23Ω


MBA: Sđm = 6,3 MVA, U N %= 10,5 , Δ P N = 50kW

Short Circuit - Power Grid


Impedance - Tramission Line


ư

Rating – 2 Winding Tranformer


Impedance – 2 Winding Tranformer


-MBA:
=

Δ PN

=

UN %
100

RB

XB

*

U 2 đm
S 2 đm

*

U 2 đm
S 2 đm

XB

=

1102
50*10 * 2
6,3

=

10,5 1102
*
100 6,3 2

−3

= 15,24 Ω

= 201,6 Ω

201,6

-Nguồn: R = 15,24 = 13,32Ω
B
Do X B =

U2
SN

=

110 2
3000

= 4,033 Ω

= √ R2 + X 2 = √ R2 +(5 R)2 = 4,033 => R =0,79 Ω

z HT

X = 5R = 5*0,79 = 3,95 Ω
z dd

=l*(r

z HT

= √ 6,32 +6,92 = 9,34 Ω

I˙ N (2)
I˙ N (3)

0

+ j x 0 ) = 30 * (0,21 +j0,23) = 6,3 + j6,9 Ω

U

= (Z ¿ ¿ HT + Z

110

dd

)∗√ 3 ¿

= (0,79+ j3,95+ 6,3+ j 6,9)∗√ 3 = 4,899 ∠ - 56,837 kA

U

= (Z ¿ ¿ HT + Z

dd

110

+ Z B )∗√ 3 ¿

= (0,79+ j3,95+ 6,3+ j 6,9+15,24+ j201,6)∗√3

= 0,297 ∠ - 84 kA

Qui về thứ cấp :

I˙ N (3)

* 5 = (0,297 ∠ - 84) * 5 = 1,53 ∠ - 84 kA

Nhóm Em xin cám ơn thầy đã dành thời gian xem bài ạ.