Tổn thất hệ thống cung cấp điện

GVHD

:

Ths.

Lê Phong Phú

TC DCN 08A

Bal Tap CON CCD
CHJONG V
.

og

.

-

TON THAT HE THONG CUNG CAP ĐIỆN

1 tổn thất công suất trong hệ thống cung cấp điện
1.1 Tổn that công suất trên đường dây.
S=P+JQ

Giả sử dây đẫn có:

Tổng trở

Z=R+JX (©)

Truyền tải một công suất _ S=P+JQ (KVA)
Tổn thất công suất tác dụng A P,=3I°R

Th a
Suy ra

t=]
BU
5

al

ap, = S—rio'
=? +2: rio?|Kva
i

Tương tự tổn thất cơng suất phản kháng.

2

2402

AQ, =5-x.10? =2

+2 x03 | KVA

u

Với

U

I

:dịng điện phủ tải,A.

R,X_
U

:Điện trở và điện kháng của đường dây.Q
:Điện áp định mức của đường dây, KV

P,Q_

:phụ tác dụng và phản kháng.KVA & KVAR

1.2 Tổn thất công suất trong máy biến áp.
Gồm 2 tổn thất
Khơng tải :tổn thất sắt
Có tải : tổn thất đồng

A

Qp = AP, + APA
=

Sy

‘dm

Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị

7

KW


GVHD

:

Ths.

Lê Phong Phú

TC DCN 08A

Bal Tap COM CCD

2

AQ, = AQ, + APi]
Trong do:

Soe

dm

|

KVAR

AP, ,APy : tổn thất công suất tác dụng không tải và ngắn mạch

AQ.AQn

: tổn thất công suất phản kháng không tải và ngắn mạch

Ay Sam: phu tai toan phần và dung lượng dịnh mức

AQ, ==91,%S,ám

KVAR

100

A

On=

MBA

Uy%S,
—>—®= |

1np

KVAR

Trong đó.

1%
:giá tri tương đối của dịng điện khơng đổi
Ux% _ :Giá trị tương đối của điện áp ngắn mạch
Trong trường hợp tính tốn sơ bỘ ta có thể dung cơng thức tính tốn gần

dung sau.

AP, =(.02 — 0.25) Sém
AQ, =(.02 — 0.25) Sim

các công thức trên được dung choc các MBA phan xuGng cé.
Sam = 1000

In%= 5-7

KVA

Un%=5.5

2 Tổn thất điện năng và điện năng tiêu thụ trong hệ thống cung cấp điện
2.1 thời giam sử dụng cômh xuất lớn nhất T„„; và thời gian chiệu tổn thất công
suất lớn nhất 7
2.1.1 thời gian sử dụng công suất lớn nhất
Niếu giả thiết rằng ta luôn luôn sue dụng phụ tải lớn nhất(không
đổi) thì thời gian cần thiết Tu,. để cho phụ tải đó tiêu thụ lượng điện năng bằng lượng
điện năng cho phụ tải thực tế( biến thiên) tiêu thụ

trong một năm làm viêc được gọi là

thoi gian sử dụng công suất lớn nhất T „;<8760 giỜời=365 ngày.

2.1.2 Thời gian chiệu tổn thất công suất lớn nhất 7

Giả thiết rằng ta luôn ln vận hành với tổn thất cơng suất lớn nhất
thì thời gian cần thiết 7 để gây được lượng điện năng tổn thất bằng lượng điện năng

tổn thất cho phụ tải thực tế gây ra trong mỘt năm làm việt được gọi là thời gian chiệu

tổn thất công suất lớn nhất <8760 gid.

3 Tổn thất điện năng trên đường dây và trong máy biến áp

3.1 Tổn thất_ điện năng trên đường dây.

Nhóm Thực Hiện:
Nhất Ngun- Đình Nghị


GVHD

:

Ths.

Lê Phong Phú

TC ĐCN08A

Bài Tập Lén CCD
A Ap=A

Pp T

KWh

Trong đó

.

.

A Pp_.Tổn thất công suất trên đường dây.
tT
:thời gian chiệu tổn thất công suất lớn nhất.
3.2 Tổn thất điên năng trong máy biến áp

sy
AAs= APot+APx (=) #
‘dm

Khi có n máy bến áp giống nhau làm viét song song
AAn= nAPot +aee [š:]

t
4 điện năng tiêu thụ

n

‘dm

+

: thời gian vận hành thức tế _máp biến áp, thường t=8760 gid.

Điện năng tiêu thụ trong một năm A=P., Tu: (Kwh)
Trong đó P. phụ tải tính toán

i

rong hệ thốn;
5.1 Điện trở và điện kháng của dây dẫn và máy biến áp.
5.1.1 Điện trở và điện kháng của dây dẫn.
a Điện trở của dây dẫn
Rp=r.l @
Trong đó;

r„ : điện trở của một don vị chiều dài dây dẫn Q/km

1 : chiều dài đường dây km
Có thể tính điện trở theo công thức.

Ro=

Pz l

Trong do:
F : Thiết diện dây dẫn mm?

Ø : Điện trở suất của vật
1 : Chiều dài dây dẫn m

liệu làm dây dẫn Q mm”/m

Điện trỏ xuất của một số vật liệu
Đồng

:/Ø¿, =0.018 © mm”/m

Nhơm

: Ø„¡=0.029 mm”/m

Sat
Pre =0.014 mm?/m
b Điện kháng đường dây.
Xp=Xul

Trong đó

Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị

Q


GVHD

:

Ths.

Lê Phong Phú

TC ĐCN08A
Bài Tập Lén CCD

Xo
: Điện kháng của một đơn vi chiều dai day dan Q/km
Trong tính tốn cho phép lấy gần đúng

Đường dây có U> 1000V_ X.=0.4
Q/km
Dudng day c6 US 1000 VX, =0.25-0.3

Đường dây có UỜ 1000 V

( luổn trong Ống và các loại cáp) X„=0.07 — 0.08

Q/km
@/km

5.2 Điện trở và điện kháng của MBA.

RB
x B
trong đó

AP Van’

Sin

_ Uy%U}
‘dm

AP,

193

2

“10

Q

:Tổn thấtngắnmạchcảuMBA

KW

U¿% _ :Trị số tương đối cảu biến áp ngắn mạch

Sim
:Dung lượng định mức MBA.
Ưự„
:Điệnápđịnhmức
KV
Tổn thất điện áp trên đường dây3 pha có phụ tải tập trung.
U¡y

R+JX

W

S=P+JQ

Tổn thất điện áp pha. AU = I(Rcosø+ X sinØ)

TOn that dién dp day AU = V3I(Rcos@+ X sing)

Thay S=+?
AU

và lấy U; bằng Uạ„ cầu đường dây.

=§ Rcosø+ X sinø
Van

AU =S

PR+QX
Us

Dé tiện so sánh người ta thường tính theo trị số phần trăm
AU% =
Trong đó:

PR+QX

100 _

PR+QX

Up gq 1000 10(U,,)”

Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị

KVa

MBA.


GVHD

:

Ths.

Lê Phong Phú

TC ĐCN 08A

ám

P,Q
RX

Bài Tập Lớn CCĐÐ
:KW,KWAR

20,

KV

6 Tổn thất điện áp trên đường dây có nhiều phụ tảitập trung
6.1 Tính theo cơng suất chạy trên dường dây.

|

A

|

B

Rị tJX:
Pi +JQi

J
AU% =

D

Ra +Jx;

P2 + IQo

J

100 _ PR+QX

———

P3 + IQs

v

4

P,n +Q,I

1000 1000UỆ dm Len
i-t

6.2 Tính theo cơmh suất
AU%=

Cc

Ra +Jx;

+h

cảu phụ tải

100 _ PR+QXý

r+

” 1000TH
100002, nh lọt Gia

Ra = JXz

R/HJX:

Ri tJXi

A

B

Prog

[7 Các Trường hợp đặc | bet

€

D

Pzr+iqz

Pz+Jqz

el Đường dây đồng nhát.
v
Đường dây đồng nhất là đường dây có các đoạn làm bằng dây dẫn
cùng tiết diện, cùng cách lắp dặt,

cùng loại,

Ngĩa là R„ và X¿ như nhao trên toàn bộ đường dây
100

cos,
= TpOUz cong, (Me

AU % = ——_.———(r,

Trong do :
RoXo :

S

tHe siN es PilPil

+ X, sin

Dién tré va dién khang trén một đơn vị chiều dài dây dẫn.O/km

7.2 Đường dây bỏ qua điện kháng.
-_

Trong những trường hgp sau đây ta có thể bỏ qua điện kháng.
Đường dây cung, cấp cho phụ tải có cosØ =1 như đèn
Đường cáp ở mạng điện áp thấp có r,>>x„

Nhóm Thực Hiện:
Nhất Ngun- Đình Nghị

dât tóc,lị điện trở

GVHD

:

Ths.

Lê Phong Phú

TC ĐCN 08A

-

Bài Tập Lớn CCĐÐ

AU%=——
100

Y PiL,

1000,

Néu thay

°4

vvvvvvy

p

F

R==
Trong đó

P=
„

-

Xe

i

;

P=l/7(7:Điện dẫn suất của vật liệu làm dây dẫn)
You =53

F

74=32

:thiết diện dây dẫn (mm”)

y p,L,=M
rl

M6 men phu tai

ie

a

Công thức trên có thể viết lại

10°

M

7U

F

AU%=——.—

Dat C= Wan
10°

Va AU% = 2.5% t6n thất điệp áp cho phép
Chúng ta tính được thiết diện dây dẫn thỏa mãn điều kiện tổn thất điện
M

F=
ry

10°

2

"

hệ số C trong cơmg thức tính tốntổn thất điện áp.
Điện áp định | Kết cấu của | Cơng thức tính | HỆ số C khi dây
mức của
mạng ,V

mạng

hẹ số C

380/220

Ba pha +day
trung tinh

ylo>
1 Ving

380/220

220

Hai pha có

flo”,

Một pha

lo” v2

day trung tinh

dẫn
Đồng | Nhôm

225 Ving
2

77

46

34

20

12.8

LE

dmd

8 Tổn thất điện áp trong máy biến áp.
Tương tự như trường hợp tính tổn thất điện áp trên đường dây có phụ
tải tập trung
AU% =

PR,=XQ

Nhóm Thực Hiện:

Nhất Nguyên- Đình Nghị

s

100

1000

Rp=lrs,Xp=xol


GVHD

:

ThS.

LéPh ong Phú

Bài Tập Lớn CCĐ

TC ĐCN 08A

Trong đó .

Pe

Q

KW

:KVAR

B)PHẦN TÍNH TỐN :

IyTổn thất cơng suất trên đường dây:

Z=Ro+jX,

Ta chọn dây M35 có :

S=P+JQ

rạ =0.54
Xp = 0.336

Ta có hai có hai đường dây :
+Đường dây 15 kv từ trạm biến áp trên đường HUỲNH THÚC KHÁNG có chiều dài

10 (m).

+Đường dây 22 kv từ trạm biến áp trên đường HÀM NGHI có chiều dài 120(m).

Ta CĨ :

Z, =Myl, + j1
=0.54x0.01 +j.0.336.0.01

Tổn thất công suất tác dụng :

=0.0054 + j0.00336 (2)
°
AP), = UP 7.107
251

X0.0054X 107

0.38 2
=0.0233 (KW)

Tổn thất công suất phản khang :
AQ

2

Sy 10%

U,

25°

g2 0.00336X 102

Ta Có :

Trên đường dây 2 :

Nhóm Thực Hiện:
Nhất Ngun- Đình Nghị

=0.0145 (KVAR)

AS, = 0.0233+ j0.0145 (KVA)
Z, = Mola + IXol2
=0.54X0.12 + j0.336X0.12
=0.0648 +j0.04032 (Q)


GVHD

:

Ths.

Lê Phong Phú

TC ĐCN 08A

Bài Tập Lớn CCĐÐ

Tổn thất công suất tác dụng :

APp; D2 == Ss’pm” X10°

= 5 9.0648x107
0.38
=0.28 (KW)

Tổn thất công suất phản kháng :

SẼ

AQ,; =0zX;10

4

°

_“oa 28 0.04032X10 ~
=0.1745 (KWAR)

Ta được:

AS;=0.28+ j0.1745

Vậy tổng tổn hao trên hai đường dây là :

>ASE=ASi+AS,

=(0.0233+0.28) + j(0.0145 +0.1745)
=0.3073 + j0.189 (KVA)

2yTổn hao công suất trong máy biến áp :

Ta sử dụng máy biến áp 25 (kva) có các thơng sỐ sau :

AU,%=4.7(V)

AP, =0.125(KW)
AP, =0.69(KW)

I, =3.2(A)

Ta CÓ :

AQ, = 0.8(KVAR)
AP,, = AP, + AP,

S pr,2

(=)

‘dm

11.23

=0.12 + 0.69((——)*

=0.26 (kw)

25)
S

AQny = AQ, + AQy (PF)?
pM

Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị

GVHD

:

Ths.

Lê Phong Phú

TC DCN 08A

Bai Tập L6n CCD

Ma:

Ao,

%

= Tạ%.S
10%Sou

100

_3.2X11.23
100

Ag,

=0.36 (KVAR)
On

=

U,%.S
Dx

100

6-Ssu

_4.7X11.23
100

Ta được :

=0.53 (KVAR)
11.23 ;

A Qha =0.36+0.53(———
( 35 )

=0.47 (KVAR)

AS„ = APu + jAQ„,

=0.26 +j0.53 (kva)

IDTổn thất điện năng :

1) T6n thất điện năng trên đường dây :

AA,=AP,r

Ta có thời gian sử dụng công suất lớn nhất :

T,„„.. =2500(h)

Tra bảng PL40 trang 181,giáo trình Hướng dẫn đồ án cung cấp điện (Nhà xuất bản
Hà Nội) ta được thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất :

+ =2000(h)

AA, =0.0233X 2000

=46.6 (KWH)

AA, = AP,T

=0.28X2000

=560 (KWH)

DA =AA, +AA,

=46.6 + 560

=606.6 (KWH)

2)_ Tổn thất điện năng tring may biẾn áp :

Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị


GVHD

:

Ths.

Lê Phong Phú

TC ĐCN 08A

Bài Tập Lớn CCĐÐ

Am, = ARif+ Ap, cảm yr
DM

11.23,,
=0.125X8760 +0.69(— ==)" X 2000
3)

=1373.4 (KWH)

Dién nang tiéu thu :

A=P,XT,,,x

=82057 X 2500
=205.143X10° (KWH)

III) Tổn thất điện áp trên đường dây 3 pha :
Ta CĨ :

Ta có tổn thất điện áp 3 pha :

AS= 0.3033 + j0.189

=0.357 232° (KVA)

AU = Tín, cos@+ Xạ sin Ø)
rẽ

Ss

_v3U
—_— 25

_A/3X0.38

=37.98 (A)

AU =37.98X (0.54XCOS32° + 0.336SIN32°)

Tổn thất điện áp dây :

=24.15 (V)

AU =43AU,

= 3X 24.15
=41.8 (V)

ay PROX
10U py)

82057
X 0.54 + 69677
X 0.336

z

=0.047 (V)

Ta có 3 dây pha : AU,% = 0.141
Ta có 2 dây gồm 1 dây trung tính và 1 day pha:

AU,% = 0.094(V)

YAU =0.235 (V)

Nhóm Thực Hiện:
Nhất Ngun- Đình Nghị
- 0

10X(380)”

-

GVHD

:

Ths.

Lê Phong Phú

TC ĐCN 08A

Bài Tập Lớn CCĐÐ

Nhóm Thực Hiện:
Nhất Nguyên- Đình Nghị
-11-