Đồ án môn học " nâng cao hệ thống công suất " ppsx

ĐỒ ÁN MÔN HỌC_ CUNG CẤP ĐIỆN
CHƯƠNG V: NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT
Trang
CHƯƠNG V:
NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT
ĐỒ ÁN MÔN HỌC_ CUNG CẤP ĐIỆN
 Trong công tác truyền tải và vận hành điện luôn có những tổn thất điện như : tổn thất công suất, tổn thất
điện năng, tổn thấtđiện áp. Chính vì thế mục đích chính chương trình này ta sẽ tính những tổn thất đó nhằm xác
đònh chính xác phụ tải để bù công suất hay để lựa chọn các phần tử trong hệ thống điện.
1. Tổn thất trên đường dây.
a. Tổn thất trên đường dây.
Giả sử dây dẫn có tổng trở:
( )
Ω+=
jXRZ

và truyền tải một công suất: S = P+jQ.(KVA).
Tổn thất công suất tác dụng:
Tương tự tổn thất công suất phản kháng.
Với : I : dòng điện phụ tải, A.
P.Q: Phụ tải tác dụng và phản kháng, KW vàKVAR.
R,X: Điện trở và điện kháng của đường dây,
U: điện áp đònh mức của đường dây.
b
.
Tổn thất công suất máy biến áp:
Gồm hai loại tổn thất:Không tải và tổn thất sắt.
Có tải : tổn thất đồng.
2









∆ Ρ+∆ Ρ=∆ Ρ
Ε
dm
pt
uu
S
S
(KW).
2
0








∆ Ρ+∆ Ρ=∆
Ν
dm
pt
u
S

S
Q
(KVAR).
Trong đó
Ν
∆ Ρ∆ Ρ
,
0
:tổn thất công suất tác dụng và ngắn mạch.
Ν
∆∆
QQ ,
0
:tổn thất phản kháng không tải và ngắn mạch.
S
pt
, S
dm
: phụ tải toàn phần và dung lượng đònh mức MBA.
100
%
0
0
dm
S
Q
Ι
=∆
(KVAR)
100

%
dm
SU
Q
Ν
Ν
=∆
(KVAR).
Trong đó :
I
0
: Giá trò tương đối của dòng điện không tải.
U
N
% : Giá trò tương đối của điện áp ngắn mạch.
Trong trường hợp tính toán sơ bộ ta có thể dùng công thức tính toán gần đúng sau:
( )
dm
S025,002,0
−=∆ Ρ
Β
( )
:125,0105,0
dm
SQ
−=∆
Β
Trang
ĐỒ ÁN MÔN HỌC_ CUNG CẤP ĐIỆN
Các công thức được dùng cho máy biến áp phân xưởng:

S
dm
=1000 KVA
I
N
% = 5-7 . U
N
% = 5,5
2. TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ TRONG
HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN:
a. Tổn thất điện năng trên đường dây:
τ
.
∆ Ρ=∆ Ρ
(KWh)
Trong đó:
D
∆ Ρ
: tổn thất công suất trên đường dây.

τ
: Thời gian chòu tổn thất công suất lớn nhất.
b. Tổn thất công suất trong máy biến áp.
r
S
S
dm
pt
N
2

0








∆ Ρ+∆ Ρ=∆ Α
Β
Khi có n máy làm việc song song:
r
S
S
n
n
dm
pt
2
0








∆ Ρ

+∆ Ρ=∆ Α
Ν
Β
. t: thời gian vận hành máy biến áp, thường t = 8760 giờ.
c. Điện năng tiêu thụ:
Điện năng tiêu thụ trong một năm :
max
.
ΤΡ=Α
tt
(KWh).
 Trong đó: P
tt
: phụ tải tính toán.
3. TỔN THẤT ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN.
a. điện trở của dây dẫn.
R
D
= r
0
.l
 Trong đó:
r
0
: điện trở một đơn vò chiều dài dây dẫn
l : chiều dài đường dây km
Có thể tính theo công thức:
( )
Ω=
F

l
R
D
ρ
 Trong đó:
F: thiết diện dây dẫn mm
2

Ω
: Điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn
mmm /
2
Ω
l : Chiều dài dây dẫn m.
Điện trở suất của một số vật liệu :
Sắt :
mmm
Fe
/014,0
2
Ω=
ρ
Nhôm :
mmm
Al
/029,0
2
Ω=
ρ
Đồng :

mmm
Cu
/018,0
2
Ω=
ρ
b. Điện kháng đường dây:
X
D
=x
0
. L
Trong đó:
Trang
ĐỒ ÁN MÔN HỌC_ CUNG CẤP ĐIỆN
. x
0
: Điện kháng của một đơn vò chiều dài dây dẫn.
Khi U 1000V chọn x
0
=0.4
Khi U 1000V chọn x
0
= 0,25 – 0,3.
c. Điện trở và điện kháng của MBA.
Ω
∆ Ρ
=
Ν
Β

1000
.
2
2
dm
dm
S
U
R

Ω=Χ
Β
10
%.
2
dm
dmN
S
UU
Trong đó:
U
N
% : Trò số tương đối của điện áp ngắn mạch của MBA.

Ν
∆ Ρ
: Tổn thất điện áp của MBA.
S
đm
: Dung lượng đònh mức của MBA.

U
đm
: Điện áp đònh mức. ( KV).
A. Tính tổn thất công suất.
Tổn thất công suất được tính theo công thức
3
22
10
i
dm
d
R
U
Q
∑
+Ρ
=∆ Ρ
3
22
10.
i
dm
d
X
U
Q
Q
∑
+Ρ
=∆

 Trong đó:
U
đm
: điện áp đònh mức. (KV).
P
I ,
Q
I
: phụ tải tác dụng và phản kháng . (KW), (KVAR).
R
I
,X
I
: điện trở và điện kháng của đường dây
:
d
∆ Ρ
tổn thất công suất tác dụng.(KW).
d
Q
∆
: tổn thất công suất phản kháng (KVAR)
 Tính tổn thất công suất từ tủ phân phối đến tủ động lực I:


5,436,41.
38,0
9,848,8
2
22

2
22
=
+
=
+Ρ
=∆ Ρ
I
dm
II
R
U
Q
(KVA).
5,436,41.
38,0
9,848,8
2
22
2
22
=
+
=
+Ρ
=∆
dm
II
I
U

Q
Q
(KVAR)
 Tính toán tương tự ta được kết quả sau:
Từ TPP đến… P
tt
(KW) Q
tt
(KVAR) R
i
(
Ω
m
)
X
i
(
Ω
m
)
∆ Ρ
(KVA)
Q
∆
(KVAR)
Tủ động lực I 8,48 8,9 41,6 3,12 43,5 3,26
Tủ động lực II 5,62 6,01 65,6 4,92 30,7 2,3
Tủ động lực III 21,19 16,5 32 2,4 15,06 1,13
Tủ động lực IV 7,9 11,53 28,8 2,16 38,9 2,91
Trang

ĐỒ ÁN MÔN HỌC_ CUNG CẤP ĐIỆN
Tủ động lực V 17,67 45,9 57,6 4,32 965 72,37
Tủ động lực VI 11,06 5,97 75,2 5,64 82,2 6,17
 Tổn thất công suất từ tủ đến từng máy:I,II,III,IV,V,VI.
 Tổn thất công suất từ tủ động lực I đến các máy1:
Chiều dàicủa dãy từ tủ động lực I đến máy 1 là18,8 (m) với thiết diện là 4,5 (mm
2
)
54,52.75
38,0
12,248,2
2
22
1
2
2
1
2
1
=
+
=
+Ρ
=∆ Ρ
i
dm
dmdm
R
U
Q

(KW).
 Tính toán tương tự ta có bảng tổn thất công suất đến các máy:
Nhóm
I
Số thứ
tự
Kí hiệu P
đm
(KW)
Q
đm
(KVAR)
S
(mm
2
)
L
(m)
R
I
( )
Ω
m
Ι
Χ
( )
Ω
m
I
∆ Ρ

(KW)
I
Q
∆
(KVAR)
// 1 1 2,12 2,48 3x1,5 18,8 75,2 5,64 5,54 0,4
// 2 2a,b,c 2,38 2,63 3x1,5 16,4 65,6 4,92 1,43 0,1
// 3 3a,b 6,95 6,89 3x2 14 42 4,2 27,8 6,3
// 4 4a,b 2,58 2,93 3x1,5 11,6 46,4 3,48 4,43 0,33
// 5 5 1,05 1,36 3x1,5 9,2 36,8 2,76 0,75 0,76
// 6 6 0,82 1,09 3x1,5 6,8 26,4 2,04 0,34 0,02
// 7 7a,b 1,6 2,02 3x1,5 4,4 17,6 1,32 0,8 0,06
// 8 8a,b 0,87 1,02 3x1,5 2 8 0,6 0,15 0,01
// 9 9a,b 6,95 6,12 3x2 18,8 75,2 5,64 44,6
6
3,35
// 10 10 3,19 3,25 3x1,5 16,4 65,6 4,92 9,42 0,7
// 11 11a,b 1,05 1,4 3x1,5 14 42 4,2 0,89 0,09
// 12 12a,b 4,68 4,77 3x1,5 11,6 46,4 3,48 14,3
4
1,07
// 13 13a,b,c 4,37 4,21 3x1,5 9,2 36,8 2,76 9,38 0,7
// 14 14 1,32 1,54 3x1,5 6,8 26,4 2,04 0,75 0,07

Nhóm
II
Số thứ
tự
Kí hiệu P
đm

(KW)
Q
đm
(KVAR)
S
(mm
2
)
L
(m)
R
II
( )
Ω
m
X
II
( )
Ω
m
Ι Ι
∆ Ρ
(KW)
Ι Ι
∆
Q
(KVAR)
// 15 15 2,15 2,51 3x1,5 0,9 3,6 0,27 0,27 0,02
// 16 16 2,15 2,51 3x1,5 3,3 13,2 0,99 0,99 0,07
// 17 17 0,82 1,09 3x1,5 5,7 22,8 1,71 0,28 0,02

// 18 18a,b 4,73 4,82 3x1,5 8,1 32,4 2,43 10,2 0,76
Trang
ĐỒ ÁN MÔN HỌC_ CUNG CẤP ĐIỆN
// 19 19 2,58 2,27 3x1,5 10,5 42 3,15 3,43 0,25
// 20 20 1,34 1,56 3x1,5 12,9 51,6 3,87 1,51 0,11
// 21 21 1,34 1,56 3x1,5 15,3 61,2 4,59 1,29 0,1
// 22 22 0,31 0,41 3x1,5 17,7 70,8 5,31 0,13 0,01
// 23 23a,b 0,31 0,41 3x1,5 0,9 3,6 0,27 0,006
5
0,004
8
// 24 24 0,81, 0,95 3x1,5 3,3 13,2 0,99 0,14 0,01
// 25 25 - - - - - - - -
// 26 26 1,43 1,46 3x1,5 5,7 22,8 1,71 0,66 0,05
// 27 27 0,65 0,76 3x1,5 8,1 32,4 2,43 0,23 0,02
// 28 28 0,82 1,09 3x1,5 10,5 42 3,15 0,54 0,04
// 29 29a,b,
c,d,e,f,
g
- - - - - - - -
Nhóm
III
Số thứ
tự
Kí hiệu P
đm
(KW)
Q
đm
(KVAR)

S
(mm
2
)
L (m) R
III
( )
Ω
m
X
III
( )
Ω
m
III
∆ Ρ
(KW)
III
Q
∆
(KVAR)
// 30 30 14,9 11,17 3x4 1,4 2,1 0,42 5,04 1
// 31 31 1 0,75 3x4 2,8 4,2 14,56 0,015 0,052
// 32 32 12,4 9,3 3x4 5,2 7,8 1,56 13 2,6
// 33 33 14,9 11,17 3x1,5 7,6 11,4 2,28 27,4 5,48
// 34 34 5,1 3,82 3x1,5 10 15 3 4,23 0,85
// 35 35 - - - - - - - -
// 36 36 - - - - - - - -
// 37 37a,b - - - - - - - -
// 38 38 - - - - - - - -

// 39 39 - - - - - - - -
// 40 40 - - - - - - - -
// 41 41 - - - - - - - -
Nhóm
IV
Số thứ
tự
Kí hiệu P
đm
(KW)
Q
đm
(KVAR)
S
(mm
2
)
L(m) R
IV
( )
Ω
m
X
IV
( )
Ω
m
IV
∆ Ρ
(KW)

IV
Q
∆
(KVAR)
// 42 42a,b 5,2 5,3 3x2 0,896 2,69 0,27 1,03 0,1
// 43 43 3,2 3,74 3x1,5 2,786 11,5 0,86 1,93 0,15
// 44 44 2 2,66 3x1,5 4,676 18,7 1,43 1,43 0,1
// 45 45 1,3 1,52 3x1,5 6,566 26,3 2 0,73 0,06
// 46 46 1,3 1,52 3x1,5 8,456 33,8 2,6 0,94 0,07
// 47 47 1,3 1,52 3x1,5 0,896 2,69 0,27 0,07
5
0,007
Trang
ĐỒ ÁN MÔN HỌC_ CUNG CẤP ĐIỆN
// 48 48 1,3 1,52 3x1,5 2,786 11,5 0,86 0,36 0,027
// 49 49a,b 3,2 3,26 3x1,5 4,676 18,7 1,43 2,7 0,2
// 50 50 3,2 3,26 3x1,5 6,560 26,3 2 3,8 0,29
// 51 51 0,9 0,92 3x1,5 8,456 33,8 2,6 0,39 0,03
// 52 52 4 4,08 3x1,5 0,896 2,69 0,27 0,6 0,06
Nhóm
V
Số thứ
tự
Kí hiệu P
đm
Q
đm
S
(mm
2

)
L(m) R
v
( )
Ω
m
X
v
( )
Ω
m
( )
KW
∆ Ρ
( )
KVAR
Q
∆
// 53 53 1,74 1,3 3x1,5 0,896 2,69 0,86 0,37 0,03
// 54 54 - - - - - - - -
// 55 55 - - - - - - - -
// 56 56 14,6 7,07 3x11 5,26 2,87 1,58 5,23 2,87
// 57 57 1,74 1,3 3x1,5 7,6 30,4 2,28 1 0,075
// 58 58 1,775 1,81 3x1,5 5,2 20,8 1,56 0,13 0,009
// 59 59 0,82 0,84 3x1,5 7,6 30,4 2,28 0,3 0,02
// 60 60 - - - - - - - -
// 61 61 - - - - - - - -
// 62 62 - - - - - - - -
// 63 63a,b,c
,d

- - - - - - - -
Nhóm
VI
Số thứ
tự
Kí hiệu P
đm
Q
đm
S
(mm
2
)
L(m)
( )
Ω
m
R
VI
( )
Ω
m
X
VI
( )
KW
VI
∆ Ρ
( )
KVAR

Q
VI
∆
// 64 64a,b,c 0,24 0,24 3x1,5 1,792 7,17 0,53 0,002
8
0,000
2
// 65 65 0,24 0,24 3x1,5 3,592 14,37 1,08 0,012 0,000
9
// 66 66 5,65 5,65 3x2 5,392 16,17 1,62 12,9 1,3
// 67 67 2,1 1,3 3x1,5 7,192 28,77 2,16 1,21 0,09
// 68 68 0,33 0,25 3x1,5 3,592 14,37 1,08 0,017 0,001
2
// 69 69 0,25 0,19 3x1,5 5,392 21,57 1,62 0,015 0,001
2
B.Tính tổn thất điện năng.
 Điện năng tiêu thụ phụ thuộc vào phụ tải và thời gian vận hành. Trong quá trình vận hành phụ tải luôn biến
đổi theo thời gian, làm xuất hiện tổn thất điện năng trên đường dây. Để thuận tiện trong quá trình tính toán,
giả thiết phụ tải không thay đổi theo thời gian. Các phụ tải tương đương nhau và bằng phụ tải lớn nhất thời
gian xem như tương về phương diện tiêu thụ điện năng.
 Theo giả thiết thời gian dùng điện ờ phụ tải lớn nhất ( thường lấy phụ tải tính toán) được gọi là thời gian sử
dụng công suất lớn nhất T
max
đó là thời gian mà giả sử luôn dùng phụ tải lớn nhất, để phụ tải tiêu thụ điện
năng bằng điện năng do phụ tải thực tế tiêu thụ trong một năm làm việc.
Trang