đề tài mô hình hóa và giải tích mạng phân phối

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA ĐIỆN

BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:

MÔ HÌNH HÓA VÀ GIẢI TÍCH MẠNG
PHÂN PHỐI
GVHD: TS.QUYỀN HUY ÁNH
SVTH:NGUYỄN TRUNG THẮNG - 03102183
PHAN ĐẠI NGHĨA - 03102127


NỘI DUNG
 MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
 Giải tích 1 pha của mạng 3 pha cân bằng
 Máy điện đồng bộ
 ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT







Đường dây truyền tải ngắn
Đường dây truyền tải trung bình

Đường dây truyền tải dài
Phân bố công suất trên một đường dây truyền tải
Các phương pháp điều chỉnh điện áp.


MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
GIỚI THIỆU
Sử dụng sơ đồ mạng một pha thay cho sơ đồ 3 mạng
pha
Máy điện đồng bộ: Một phần tử quan trọng của mạng
điện


MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
GIẢI TÍCH 1 PHA CỦA MẠNG 3 PHA CÂN BẰNG
Mạng 3 pha cân bằng

Sơ đồ 1 pha tương đương
của mạng 3 pha cân bằng


MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN

MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
 Là phần tử quan trọng của
hệ thống điện
 Máy phát: Chuyển công
suất cơ thành dạng điện
năng và cấp cho mạng
điện

 Đối với động cơ, nó tiêu
thụ công suất từ mạng điện
và chuyển thành dạng cơ
năng.

Sơ đồ mặt cắt máy điện đồng bộ


MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
SƠ ĐỒ VÉCTƠ CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ

θ :Góc hệ số công suất

δ : Góc mà Ef sớm hơn Vt

Ef : Sức điện động không tải
Vt : Điện áp đầu cực máy điện
Ia : Dòng điện phần ứng


MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
MÔ HÌNH THAY THẾ CHO MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ

Xs
Ef

Ia
Vt

Mạch điện máy điện đồng bộ

(điện kháng và điện trở khe hở được bỏ qua)


MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN

• Xét một máy phát đồng bộ cung cấp công suất thực không đổi đến
•

một thanh cái vô tận.

= hằng số = công suất tác dụng ngõ ra
Vt

XS

Ef

+

Ia

Thanh cái vô tận

Máy phát đồng bộ nối đến thanh cái vô tận


MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN

a. Quá kích thích: Cung cấp công
suất phản kháng dương

b. Kích thích bình thường với hệ
số công suất là 1
c. Thiếu kích thích: Cung cấp công
suất phản kháng âm


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
GIỚI THIỆU

- Đặc trưng và chất lượng của đường dây truyền tải.
- Hiệu suất của đường dây truyền tải
- Hằng số ABCD
VS   A B  VR 
 I  = C D   I 
 S 
 R 
AD – BC = 1


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI NGẮN
- Chiều dài không lớn hơn 100 km, tổng dẫn rẽ nhánh với f=50hz
đủ nhỏ ảnh hưởng không đáng kể đến đường dây.
- Mạch tương đương của đường dây truyền tải ngắn:

- Quan hệ giữa điện áp và dòng điện:

V S 

I  =
 S

 1 Z  V R 
0 1   I 

 R 


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
ĐỒ THỊ VECTƠ ĐƯỜNG DÂY NGẮN VỚI DÒNG ĐIỆN CHẬM PHA


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI TRUNG BÌNH
- Đối với đường dây truyền tải có chiều dài từ 100km đến 250km

ω = 2πf
0.0242
C=
log D / r

- Phương trình đườ
n tải và
1 + YZ
Z hằVng số ABCD:
Vngdây truyề
S

I  =  Y
 S 

R

1   I R 


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
MÔ HÌNH-T CHUẨN

 1

 1 
1 + ZY  Z 1 + YZ 


VS   2
VR 
4



 
I  = 
 1  I R 
 S 
Y

1 + YZ 


 2  


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
MÔ HÌNH –π CHUẨN

 1 

1
+
YZ
Z


 V R 
VS    2 
 I  =   1   1   I 
 S  Y 1 + YZ  1 + YZ    R 
  4   2  


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
Tính được phương trình:

VR   D

 I  = − C
 R 

− B  VS 



A  IS 

Ước lượng hằng số ABCD

YZ
A = D ≈1 +
2
YZ 

B ≈ Z 1 +

6 

YZ 

C ≈ Y 1 +

6 



ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT

ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI DÀI
MẠCH

π TƯƠNG ĐƯƠNG


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI DÀI
MẠNG HÌNH T TƯƠNG ĐƯƠNG


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI DÀI
HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI 2 NÚT

S R = PR + jQR = V I
S S = PS + jQS = V I

*
R R
*
S S


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
Công suất tác dụng và phản kháng thu được tại đầu nhận:

PR =

VS VR
X

sin δ

QR =

VR

∆V

X
Từ 2 phương trình trên, có được những kết luận quan trọng sau:
- PR tỉ lệ với sin δ và QR tỉ lệ với
− PR max khi δ = 90 ⇒ PR max =
o

∆V

VR VS
X

- Để tăng PR thì phải giảm điện kháng đường dây. Điều này đạt được
bằng cách đặt tụ điện nối tiếp vào đường dây.

- Phụ tải yêu cầu QR lớn thì sụt áp tăng.Phải bù QR dương tại chỗ.

ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP
BƠM CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG

- Sử dụng VAR tại nút tải

- 2 loại máy phát VAR: Phát VAR tónh và phát bù tự động


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
MÁY PHÁT CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TĨNH

- Tụ :

QC (3 pha) =

2

VR
XC

MVAR

- Cuộn kháng :

QL (3 pha) = −

VR

XL

2

MVAR


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
MÁY PHÁT BÙ ĐỒNG BỘ

- Quá kích: Phát VAR dương
- Thiếu kích: phát VAR âm


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
MÁY PHÁT BÙ ĐỒNG BỘ

- Công suất được bù:

- Công suất phản kháng có thể điều chỉnh liên tục.
- Máy bù đồng bộ rất được ưa chuộng
- Xét về tính kinh tế, lắp đặt, bảo trì làm hạn chế việc sử dụng


ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
ĐIỀU CHỈNH BẰNG MÁY BIẾN ÁP
- Điều chỉnh điện áp linh động và kinh tế bằng MBA có đầu phân áp

- Điều chỉnh trong dãy điện áp cho phép.
- Kết hợp với bơm công suất phản kháng thì hiệu quả hơn.