Chapter 2 thong so duong day r va l 181

Chapter 2
THÔNG SỐ ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI

2.1 Các phần tử chính của đường dây
2.2 Điện trở
2.3 Điện cảm
2.4 Điện dung
2.5 Vầng quang điện
2.6 Cáp


2.1 Các phần tử chính của đường dây

Dây chống sét
Cách điện

Dây dẫn

Trụ điện

* Thông số đường dây: R, L, C

2


2.1 Các phần tử chính của đường dây

o

3

Dây dẫn

Dây nhôm lõi thép (truyền tải)

Dây nhôm bọc cách điện
(phân phối)


2.2 Điện trở

o

4

Điện trở một chiều

RDC =

ρ ×l

( Ω)

F

l - chiều dài (m),
2
F - tiết diện dây dẫn (m )

* Ảnh hưởng của nhiệt độ

α - hệ số nhiệt điện trở ở 20ºC

Rt = R20°C [1 + α (t − 20)]
Kim loại

Ở 20ºC

ρ - điện trở suất (Ω.m),

Rt - điện trở ở tºC
R20ºC - điện trở ở 20ºC
ρ (Ω.m)

α (1/ºC)

−8

0,00393

−8

0,00382

−8

0,00390

Đồng thường

1,72×10

Đồng cứng

1,77×10

Nhôm

2,83×10

Thép

−8
12,88×10

0,001-0,005


2.2 Điện trở

o

5

Hiệu ứng mặt ngoài của dây dẫn do tần số

Khi dòng điện xoay chiều đi qua dây dẫn, mật độ dòng điện ở mặt ngoài sẽ cao hơn mật độ dòng điện ở
trung tâm dây dẫn.

RAC =

P
I2

RAC tăng theo tiết diện dây dẫn, và tần số

RAC
Tỉ số điện trở hiệu dụng mặt ngoài

RDC

>1


2.3 Điện cảm

o

6

Để xác định được điện cảm cần nắm các kiến thức:

Đinh luật: ĐL Ampe (Ampere’s Law) + Phương trình Maxwell (Maxwell’s Equations)

Điện cảm L (Inductance)  Từ thông liên kết λ (Flux linkage)  Mật độ từ thông B (Flux density) 
Cường độ từ trường H (Magnetic field)


2.3.1 Điện cảm – Dây 1 lõi

o

Để xác định được điện cảm cần nắm các kiến thức:

Định luật: ĐL Ampe (Ampere’s Law)

7


2.3.1 Điện cảm – Dây 1 lõi

o

2
Xem xét một dây dẫn bán kính r mang dòng điện I, mật độ từ thông (Wb/m ) bên trong dây dẫn:

8


2.3.1 Điện cảm – Dây 1 lõi

o

2
Xem xét một dây dẫn bán kính r mang dòng điện I, mật độ từ thông (Wb/m ) bên ngoài dây dẫn:

9


2.3.1 Điện cảm – Dây 1 lõi

o

10

Từ thông liên kết tại P cách dây dẫn khoảng cách D:
B

P

Dây dẫn
D
I
Khoảng cách

r

o

Điện cảm:

x

D


2.3.1 Điện cảm – – Dây 1 lõi
* ĐZ 1 pha:

11

2.3.1 Điện cảm – – Dây 1 lõi
* Từ thông liên kết viết dưới dạng điện cảm tự thân và điện cảm
tương hỗ

12


2.3.1 Điện cảm – Dây 1 lõi

13

* Mở rộng công thức tổng quát: Từ thông liên kết viết dưới dạng điện cảm tự thân và điện cảm tương hỗ cho n
dây dẫn


2.3.1 Điện cảm – Dây 1 lõi

o

Đường dây 3 pha đối xứng:

o

Điện cảm ba pha giống nhau và điện cảm một pha (thí dụ pha A) là:

14


2.3.1 Điện cảm – Dây 1 lõi

o

Đường dây 3 pha không đối xứng:

o

Điện cảm từng pha (A – B - C)

Điện cảm ba pha khác nhau

15


2.3.1 Điện cảm – Dây 1 lõi

o

Có hoán vị đầy đủ.

16


17

2.3.2 Điện cảm – dây bện

o

Điện cảm của dây dẫn a trong dây bện x

17


18

2.3.2 Điện cảm – dây bện

o

Điện cảm của dây dẫn b, c, d, ..., n trong dây
bện x

o

Điện cảm trung bình của 1 dây dẫn trong dây bện x

o

Vì n dây song song nên điện cảm của 1 dây dẫn trong dây bện x

18


19

2.3.2 Điện cảm – dây bện

o

Thế La, Lb, ..., Ln vào để tính Lx

19


20

2.3.2 Điện cảm – dây bện

o

Ví dụ: dây bện 7 sợi, tính GMR

20


2.3.2 Điện cảm – dây bện

o

21

GMD tự thân của dây dẫn bện nhiều sợi với số sợi khác nhau
Dây dẫn

GMD

1 (dây tròn đặc ruột)

0,779R

7

0,726R

19

0,758R

37

0,768R

61

0,772R

91

0,774R

127

0,776R

Với R là bán kính ngoài của dây dẫn

R

Cáp 3 sợi

R

Cáp 7 sợi


2.3.3 Điện cảm – đường dây phân pha

o

Áp dụng cho các đường dây phân pha

22


23

2.3.3 Điện cảm – đường dây phân pha
Đường dây 3 pha lộ kép:
2 lộ cách xa nhau

2 lộ đi chung trên 1 trụ

a”

a’

r0 , x0

b’

b”

c’

c”

Lộ 1

Lộ 2

23


2.3.3 Điện cảm – đường dây phân pha

o

Đường dây 3 pha lộ kép (có hoán vị).

24


2.3.3 Điện cảm – đường dây phân pha

o

25

Chú ý: công thức tổng quát tính điện cảm của đường dây truyền tải trên không:

 Dm 
GMD 
−7 
L = 2 ×10 ln
 = 2 × 10 ln

D
GMR


s 

−7

( H m)

Trong đó Dm hay GMD và Ds hay GMR phụ thuộc và kích thước dây dẫn và cách bố trí dây dẫn

o

Cảm kháng

X L = 2π fL ( Ω m)