LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI - BIỂU DIỄN CÁC PHẦN TỬ CỦA MẠNG ĐIỆN pot

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG ViỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
TH: GV. NGUYỄN TRUNG THĂNG
CHƯƠNG IV:
BIỂU DIỄN CÁC PHẦN TỬ CỦA MẠNG ĐIỆN
02 Jan 2011 1
MÔN HỌC: LƯỚI TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI
MÃ MÔN: 401018
CHƯƠNG 4:
BIỂU DIỄN CÁC PHẦN TỬ CỦA MẠNG ĐIỆN

4.1 Mở đầu

4.2 Biểu diễn máy phát đồng bộ .

4.3 Thanh cái vô hạn .

4.5 Biểu diễn phụ tải

4.5 Biểu diễn máy biến áp .

4.6 Sơ đồ một sợi (đơn tuyến) .

4.7 Biểu diễn trong hệ đơn vị có tên .

4.8 Biểu diễn trong hệ đơn vị tương đối .
02 Jan 2011 2
MỞ ĐẦU

Trên hệ thống điện có rất nhiều phần tử


Biểu diễn các phần tử nhằm đơn giản cho sơ đồ lưới điện.

Thuận lợi cho việc tính toán, khảo sát vận hành nhờ tính đơn giản.

các hệ đơn vị tính toán có thuận lợi trong từng bài toán:

Hệ đơn vị có tên.

Hệ đơn vị tương đối
02 Jan 2011 3
4.2 Biểu diễn máy phát điện đồng bộ
Mạch tương đương máy phát:
Eo
O
E
δ
￐
r
a
jXs
0
O
U U
= ￐
r
a
: điện trở phần ứng
X
ur

:điện kháng phản ứng phần ứng
X
a
:điện kháng tản phần ứng
X
s
:điện kháng đồng bộ
=J(X
ur
+X
a
)
02 Jan 2011 4
4.3 Thanh cái vô hạn

Xem như một nút,nối nhiều đầu MBA lại với nhau

Có khả năng phát hoặc thu công suất một cách vô
hạn.

Thông số thanh cái:U, gốc pha,cs tải,cs phát…
Mạch tương đương máy phát đến thanh
cái
02 Jan 2011 5
4.3 Thanh cái vô hạn

Công suất truyền từ máy phát điện đến thanh cái vô cùng
lớn là :

Xs: điện kháng đồng bộ


Xht: điện kháng hệ thống

:Góc lệch pha giữa vecto E và U
.
.
S HT
E U
P Sin
X X
δ
=
+
02 Jan 2011 6
4.3 Thanh cái vô hạn
Thanh cái trong trạm
02 Jan 2011 7
4.4 biểu diễn phụ tải
4.4 biểu diễn phụ tải

Phụ tải được cho bằng công suất không đổi về giá trị:

P
L
= const

Q
L
=const
Đây là mô hình khá chính xác. Điều này có được khi đặt giả thiết rằng

điện áp tại tất cả các nút bằng điện áp định mức mạng điện

Phụ tải được mô hình hóa bằng tổng trở hay tổng dẫn không đổi

Z
L
= R
L
+j X
L

Y
L
= G
L
+ B
L

Phụ tải được mô hình hóa bằng các đường đặc tính tỉnh
02 Jan 2011 8
4.5 máy biến áp 2 dây quấn

Cấu tạo máy biến áp gồm nhiều vòng dây quấn trên một
lõi sắt nên có trị số cảm kháng X
B
khá lớn, đáng kể trong
mạng điện.

Để đơn giản trong tính toán với máy biến áp người ta thay
các mạch điện và mạch từ của máy biến áp bằng 1 điện trở

tương đương gồm điện trở và điện kháng đặc trưng cho máy
biến áp gọi là sơ đồ thay thế máy biến áp.

Để nối trực tiếp mạch sơ cấp và mạch thứ cấp với nhau
thành 1 mạch điện
⇒
Các dây quấn sơ cấp và thứ cấp phải có cùng một điện áp
⇒
Phải qui đổi một trong hai dây quấn về dây quấn kia để
chúng có cùng 1 cấp điện áp.
02 Jan 2011
9
Mạch tương đương chính xác:
+ +
- -
2
R
jX
2
I
1
.
0
.
I
2
.
I
’
I

h+e
I
-jB
B
G
B
U
1
.
U
2
.
’
’
’
1
R
’
jX
1
’
Z
’
2
=Z
2
x(N
1
/N
2

)
2
4.5 máy biến áp 2 dây quấn
02 Jan 2011 10
+ +
- -
B
R
jX
B
I
1
.
0
.
I
2
.
I
’
I
h+e
I
- jB
B
G
B
U
1
.

U
2
.
’
Mạch tương đương gần đúng:
r
B
=r
1
+r’
2
=r
1
+n
2
r
2
x
B
=x
1
+x’
2
=x
1
+n
2
x
2
Z

B
=Z
1
+Z’
2
4.5 máy biến áp 2 dây quấn
02 Jan 2011 11

Tổn thất công suất tác dụng trong lõi thép P
Fe
chỉ phụ thuộc
và điện áp làm việc,không phụ thuộc vào phụ tải => coi như
cố định trong mọi trường hợp.

Tổn thất công suất phản kháng do gây từ Q
Fe
có thể dựa vào
tham số tra được ở bảng mà tính ra,là trị số cố định với mỗi
máy biến áp nhất định.
=> Thay tổng dẫn của MBA bằng công suất không tải của nó để
vẽ sơ đồ thay thế
S
Fe
= P
Fe
+ jQ
Fe

4.5 máy biến áp 2 dây quấn
02 Jan 2011 12

Sơ đồ thay thế trong đó nhánh từ hóa được biểu diễn bởi tổn thất
công suất trong lõi sắt:
P
Fe
+jQ
Fe
4.5 máy biến áp 2 dây quấn
Sơ đồ thay thế máy biến áp điện lực khi R
B
>>X
B
:
2
jX
B
02 Jan 2011 13
Sơ đồ máy biến áp gồm hai mạng hai cửa mắc nối tiếp:
Y
•
1
I
•
2
I
•
3
I
U
1
U

3
1

2
3
U
2
+
_
+
_
+
_
4.5 máy biến áp 2 dây quấn
02 Jan 2011 14

Tính R
B


Với : ΔP
cu
(kW), U
dm
(KV), S
dm
(kVA)
Ω=
10
3

2
2
,
.
x
S
UU
R
dm
dmdmcu
B
Ω=
10
%.
2
x
S
UU
X
dm
dmN
B

Với: ΔP
Fe
kW

Với:
Ω
=

−
∆
1
10
3
2
x
U
P
G
dm
Fe
B
Ω
=
−
∆Ρ
1
10
3
2
x
U
B
dm
Fe
B
4.5 máy biến áp 2 dây quấn
02 Jan 2011 15
4.5 biến áp 3 dây quấn

Máy biến áp 3 dây quấn có thể là :

Máy một pha có 2 cuộn thứ cấp

Máy biến áp 3 pha 3 dây quấn

02 Jan 2011 16

4.5 biến áp 3 dây quấn
02 Jan 2011 17

Tính cảm kháng của máy biến áp 3 dây quấn:

Cảm kháng của 1 cuộn cho bởi công thức:
Ω=
10.
%.
2
1
1
đm
đmr
B
S
UU
X
4.5 biến áp 3 dây quấn
-Cả 3 dây đều có công suất bằng gọi là máy 100/100/100%:
)100(321 BBBB
RRRR ===

3
,
2 B
X
B
X
Tương tự với
02 Jan 2011 18

Sơ đồ một pha của máy biến áp tự ngẫu được trình bày trong
H.4.14:
C
T
H
C
T
O
I
c
I
O
I
H
Cuộn CT là cuộn nối tiếp
OT gọi là cuộn chung.
4.5 biến áp tự ngẫu
02 Jan 2011 19

Đến đây có thể tính điện trở của các nhánh hình sao
bằng các công thức tính điện trở của máy biến áp 2 dây

quấn.
4.5 biến áp tự ngẫu
02 Jan 2011 20

Tóm lại, công suất tính toán mỗi cuộn dây của máy biến áp tự ngẫu
bằng:

Trị số này gọi là công suất tiêu chuẩn của máy biến áp tự ngẫu.

Hệ số có lợi của máy biến áp tự ngẫu:



4.5 biến áp tự ngẫu
Điện trở cuộn dây:
02 Jan 2011 21
G
1
G
2
Tải A
G
3
Tải B
L
B
1
B
2
4.6 Sơ đồ đơn tuyến

4.6 Sơ đồ đơn tuyến
02 Jan 2011 22
4.7 hệ đơn vị có tên
4.7 hệ đơn vị có tên
⇒
Phía sơ cấp điện áp dây định mức U
đm1
và phía thứ cấp có điện áp dây
định mức là U
đm2
, tổng trở Z phía sơ cấp được qui đổi về phía thứ cấp
thành tổng trở Z’ bởi công thức :
Tương tự , sức điện động :

Dòng điện :
2
'
2
1
dm
dm
U
Z Z
U
� �
=
� �
� �
'
2

1
dm
dm
U
E E
U
� �
=
� �
� �
'
1
2
dm
dm
U
I I
U
� �
=
� �
� �
02 Jan 2011 23

Đối với hệ thống một pha:
cbcbcbcbcb
IUQPS
⋅===
cb
cb

cb
U
S
I
=
cb
cb
cb
cb
cbcbcb
S
U
I
U
RXZ
2
====
24

Đối với hệ thống ba pha,điện áp là điện áp dây và công suất
là công suất ba pha
2
cb
cb
cb
cb
cbcbcb
U
S
U

I
GBY
====
cbcbcbcbcb
IUQPS
⋅===
3
cb
cb
cb
U
S
I
3
=
4.6 hệ đơn vị tương đối
02 Jan 2011 24

Khi có các giá trị cơ bản thì các giá trị tương đối được tính toán như
sau:
cb
cb
cb
cb
cbcbcb
S
U
I
U
RXZ

2
3
====
2
3
1
cb
cb
cb
cb
cb
cbcbcb
U
S
U
I
Z
GBY
=====
cb
thuc
đvtđ
U
U
UU
==
∗
4.6 hệ đơn vị tương đối
cb
thuc

đvtđ
I
I
II
==
∗
2
cb
cb
thuc
cb
thuc
đvtđ
U
S
Z
Z
Z
ZZ
⋅===
∗
cb
thuc
đvtđ
S
S
SS
==
∗
∗∗∗

⋅=
⋅
⋅
=
IU
IU
IU
S
cbcb
thucthuc
3
3
02 Jan 2011 25