Truyền tải điện đi xa

Maỷng & thióỳt bở sióu cao. Bọỹ mọn Hóỷ thọỳng õióỷn.
Bión soaỷn: inh Thaỡnh Vióỷt Trang 1
Chổồng 2

TRUYệN TAI IN I XA

Chuù yù: Trong chổồng naỡy ta quy ổồùc kyù hióỷu U laỡ õióỷn aùp dỏy vaỡ V laỡ
õióỷn aùp pha.

2.1. ặèNG DY NGếN:

ổồỡng dỏy õổồỹc coi laỡ ngừn nóỳu coù chióửu daỡi tổỡ 80Km trồớ xuọỳng, dung
dỏựn õổồỡng dỏy coù thóứ boớ qua. Sồ õọử thay thóỳ õổồỡng dỏy chố coỡn coù tọứng trồớ õổồỹc
xaùc õởnh bồới cọng thổùc:
lLjrZ )(
0

+=

jXRZ +=
(2.1)
vồùi:
r
0
(/km): õióỷn trồớ trón 1 km õổồỡng dỏy
l (km): chióửu daỡi õổồỡng dỏy
Mọ hỗnh õổồỡng dỏy ngừn õổồỹc thóứ hióỷn trong hỗnh 2.1.

Hỗnh 2.1: Mọ hỗnh õổồỡng dỏy ngừn.

Khi bióỳt õổồỹc cọng suỏỳt truyóửn taới cuọỳi õổồỡng dỏy thỗ chuùng ta seợ tờnh
õổồỹc doỡng õióỷn cuọỳi õổồỡng dỏy theo cọng thổùc:

V
S
I
*
*
3
2
2
2
= (2.2)

ióỷn aùp pha õỏửu õổồỡng dỏy truyóửn taới õióỷn:

I
Z
VV
2
21
+=
(2.3)

+
2
S
+
-
1
V

1
I
jXRZ +=

2
I

-
2
V
Mảng & thiãút bë siãu cao. Bäü män Hãû thäúng âiãûn.
Biãn soản: Âinh Thnh Viãût Trang 2
Khi khäng tênh âãún âiãûn dung ca âỉåìng dáy, ta cọ thãø coi mäüt cạch gáưn
âụng ràòng dng âiãûn âáưu âỉåìng dáy v dng âiãûn cúi âỉåìng dáy bàòng nhau.

II
21
=
(2.4)
Âỉåìng dáy truưn ti âiãûn cọ thãø âỉåüc biãøu diãùn dỉåïi dảng mảng hai cỉía
nhỉ åí hçnh 2.2 âàûc trỉng båíi cạc thäng säú A, B, C, D.

Hçnh 2.2: Mä hçnh mảng hai cỉía ca âỉåìng dáy truưn ti âiãûn.



I
B
AVV
2
21
+= (2.5)

I
D
V
C
I
2
2
1
+= (2.6)

Hồûc viãút lải dỉåïi dảng ma tráûn:














=






I
V
DC
BA
I
V
2
2
1
1
(2.7)

Theo (2.3) v (2.4) cho mä hçnh âỉåìng dáy ngàõn
A = 1 B = Z C = 0 D = 1 (2.8)
Tè lãû pháưn tràm âäü lãûch âiãûn ạp cúi âỉåìng dáy lục khäng ti v lục phủ
ti cỉûc âải:

100
2
22
V
VV
kt
V
(max)
(max))(
%
−
=∆
(2.9)
trong âọ:
V
2(kt)
: âiãûn ạp cúi âỉåìng dáy lục khäng ti,
V
2(max)
: âiãûn ạp cúi âỉåìng dáy lục phủ ti cỉûc âải.
Khi âỉåìng dáy khäng ti I
2
= 0 v tỉì (2.5) ta cọ

A

V
V
1
2
= (2.10)

-
-
+
+
2
I
1
I


ABCD
1
V
2
V
Maỷng & thióỳt bở sióu cao. Bọỹ mọn Hóỷ thọỳng õióỷn.
Bión soaỷn: inh Thaỡnh Vióỷt Trang 3
ọỳi vồùi õổồỡng dỏy ngừn, A = 1 vaỡ V
2
= V
1
. ọỹ lóỷch õióỷn aùp cuọỳi õổồỡng
dỏy phuỷ thuọỹc vaỡo õỷc tờnh taới. Khi phuỷ taới mang tờnh caớm thỗ õióỷn aùp cuọỳi õổồỡng
dỏy giaớm, do vỏỷy phaới õióửu chốnh õióỷn aùp cuọỳi õổồỡng dỏy theo hổồùng tng lón.

Khi phuỷ taới mang tờnh dung õióỷn aùp cuọỳi õổồỡng dỏy seợ tng lón so vồùi õióỷn aùp õỏửu
õổồỡng dỏy, do vỏỷy phaới õióửu chốnh õióỷn aùp cuọỳi õổồỡng dỏy theo hổồùng giaớm
xuọỳng.
Cọng suỏỳt õỏửu õổồỡng dỏy khi bióỳt õióỷn aùp õỏửu õổồỡng dỏy:
I
VS
*
1
11
3=

(2.11)
Tọứng tọứn thỏỳt cọng suỏỳt:

SS
S
21
= (2.12)
Hióỷu suỏỳt truyóửn taới cuớa õổồỡng dỏy :

P
P
1
2
=

(2.13)
Trong õoù P
1
vaỡ P

2
lỏửn lổồỹt laỡ cọng suỏỳt taùc duỷng õỏửu õổồỡng dỏy vaỡ cuọỳi
õổồỡng dỏy.

Vờ duỷ 2.1:

ổồỡng dỏy truyóửn taới ba pha õióỷn aùp õởnh mổùc 220 kV, daỡi 40 km. ióỷn
trồớ trón mọỹt õồn vở chióửu daỡi r = 0.15 /km vaỡ õióỷn khaùng trón mọỹt õồn vở daỡi laỡ
L = 1.3263 mH/km. Boớ qua õióỷn dung cuớa õổồỡng dỏy. Sổớ duỷng mọ hỗnh õổồỡng
dỏy ngừn õóứ tờnh: õióỷn aùp, doỡng õióỷn õỏửu õổồỡng dỏy, tọứn thỏỳt õióỷn aùp phỏửn trm
vaỡ hióỷu suỏỳt truyóửn taới khi õổồỡng dỏy cung cỏỳp õióỷn cho phuỷ taới ba pha trong hai
trổồỡng hồỹp:
a) Phuỷ taới mang tờnh caớm vồùi cọng suỏỳt 381 MVA vaỡ hóỷ sọỳ cọng suỏỳt
cos = 0.8 õióỷn aùp 220 kV.
b) Phuỷ taới mang tờnh dung vồùi cọng suỏỳt 381 MVA vaỡ hóỷ sọỳ cọng suỏỳt
cos = 0.8 õióỷn aùp 220 kV.

Baỡi giaới:

a) Phuỷ taới mang tờnh caớm:
Tọứng trồớ cuớa õổồỡng dỏy

)(.
)..(
)(
+=
ììì+=
+=

667166

401032631502150
3
j
j
lLjrZ



Maỷng & thióỳt bở sióu cao. Bọỹ mọn Hóỷ thọỳng õióỷn.
Bión soaỷn: inh Thaỡnh Vióỷt Trang 4
ióỷn aùp pha cuọỳi õổồỡng dỏy laỡ
)(kVV
0
0
2
0127
3
0220
=

=
Cọng suỏỳt bióứu kióỳn cuớa phuỷ taới
)(...cos MVAjS 6228830480381
1
2
+==


Doỡng õióỷn cuọỳi õổồỡng dỏy

)(.
.
*
*
A
j
V
S
I
0
0
30
2
2
2
87361000
600800
01273
108736381
3
=
=
ì
ì
==

Tổỡ (2.3) ta coù õióỷn aùp õỏửu õổồỡng dỏy

)(..
..

))(.)(.(
kV
j
j
ZIVV
0
300
221
926731338142
733698002141
10873610006671660127
=
+=
++=
+=


ọỹ lồùn cuớa õióỷn aùp dỏy õỏửu õổồỡng dỏy

)(. kVVU 20872463
11
==

Cọng suỏỳt bióứu kióỳn õỏửu õổồỡng dỏy
)(..
...
*
MVAj
IVS
5912788322

10873610009267313381423
3
300
111
+=
ììì=
=


Tọứn thỏỳt õióỷn aùp phỏửn trm
%.
.
% 913111100
220
2202087246
=ì

=U
Hióỷu suỏỳt truyóửn taới cuớa õổồỡng dỏy

%.
.
.
494100
8322
8304
1
2
=ì==
P

P


b) Khi phuỷ taới cuọỳi õổồỡng dỏy mang tờnh dung
Doỡng õióỷn cuọỳi õổồỡng dỏy

)(.
.
*
*
Aj
V
S
I
0
0
30
2
2
2
87361000600800
01273
108736381
3
=+=
ì
ì
=
=

ióỷn aùp õỏửu õổồỡng dỏy:
Maỷng & thióỳt bở sióu cao. Bọỹ mọn Hóỷ thọỳng õióỷn.
Bión soaỷn: inh Thaỡnh Vióỷt Trang 5

)(..
..
))(.)(.(
kV
j
j
ZIVV
9149979713122
9336167998121
10873610006671660127
300
221
=
+=
++=
+=


ọỹ lồùn õióỷn aùp dỏy õỏửu õổồỡng dỏy
)(. kVVU 02262133
11
==
Cọng suỏỳt bióứu kióỳn õỏửu õổồỡng dỏy
)(..
...
*

MVAj
IVS
5991788322
1087361000914997971312233
300
111
=
ììì==


Tọứn thỏỳt õióỷn aùp phỏửn trm
%.
.
%
V
7153100
220
2200026212
2
=ì

=
Hióỷu suỏỳt truyóửn taới cuớa õổồỡng dỏy
%.
.
.
P
P
494100
8322

8304
1
2
=ì==



2.2. ặèNG DY TRUNG BầNH:

ọỳi vồùi õổồỡng dỏy trón khọng coù chióửu daỡi tổỡ 80 km õóỳn 250 km, ta coù
thóứ sổớ duỷng sồ õọử thay thóỳ hỗnh . Mọ hỗnh õổồỡng dỏy laỡ mọỹt chuọựi caùc trồớ
khaùng nọỳi tióỳp, dung dỏựn õổồỡng dỏy õổồỹc mọ taớ bũng hai nổớa õióỷn dung tỏỷp trung
ồớ hai õỏửu õổồỡng dỏy. Boớ qua õióỷn dỏựn roỡ vaỡ tọứn thỏỳt vỏửng quang, ta coù sồ õọử thay
thóỳ ồớ hỗnh 2.3.







Hỗnh 2.3: Mọ hỗnh maỷng hỗnh

cuớa õổồỡng dỏy trung bỗnh.
1
I

jXRZ +=
2
I

L
I
1
V
2
V
2
Y

2
Y

+
+
-
-
Maỷng & thióỳt bở sióu cao. Bọỹ mọn Hóỷ thọỳng õióỷn.
Bión soaỷn: inh Thaỡnh Vióỷt Trang 6
Trong õoù lCjgY )(
0

+= (1/.km): tọứng dỏựn õổồỡng dỏy (2.14)

( )
jXRlLjrZ +=+=

0

vồùi:
r

0
, (/km): õióỷn trồớ trón 1 km õổồỡng dỏy,
g
0
= 0 do boớ qua õióỷn dỏựn roỡ vaỡ tọứn thỏỳt vỏửng quang,
l (km): chióửu daỡi õổồỡng dỏy.
Doỡng õióỷn truyóửn taới trón õổồỡng dỏy I
L
:

22
2
V
Y
II
L
+= (2.15)
ióỷn aùp õỏửu õổồỡng dỏy laỡ:

L
ZIVV +=
21
(2.16)
Thóỳ I
L
tổỡ (2.15) vaỡo ta coù:

221
2
1 ZIV

ZY
V ++= )( (2.17)
Doỡng õióỷn õỏửu õổồỡng dỏy:

11
2
V
Y
II
L
+= (2.18)
Thóỳ I
L
vaỡ V
1
tổỡ (2.15) vaỡ (2.16) vaỡo (2.18)

221
2
1
4
1 I
ZY
V
ZY
YI )()( +++=
(2.19)
So saùnh (2.17) vaỡ (2.19) vồùi (2.5) vaỡ (2.6), caùc thọng sọỳ A, B, C, D cuớa sồ
õọử thay thóỳ hỗnh

:

)(
2
1
ZY
A +=

ZB =
(2.20)
)(
4
1
ZY
YC += )(
2
1
ZY
D += (2.21)
Maỷng hai cổớa noùi trón coù cỏỳu truùc õọỳi xổùng vồùi:
DA =

1= BCAD
(2.22)
Quan hóỷ õióỷn aùp vaỡ doỡng õióỷn cuọỳi õổồỡng dỏy theo doỡng õióỷn vaỡ õióỷn aùp
õỏửu õổồỡng dỏy coù õổồỹc bũng caùch giaới hóỷ phổồng trỗnh (2.7):

=







1
1
1
2
2
I
V
DC
BA
I
V

Sau khi bióỳn õọứi ta õổồỹc:

=






1
1
2
2
I
V
AC
BD
I

V
(2.23)

Maỷng & thióỳt bở sióu cao. Bọỹ mọn Hóỷ thọỳng õióỷn.
Bión soaỷn: inh Thaỡnh Vióỷt Trang 7
Vờ duỷ 2.2

Cho õổồỡng dỏy truyóửn taới õióỷn ba pha õióỷn aùp 345 -kV, chióửu daỡi 130 km.
ióỷn trồớ r= 0.036 /km vaỡ õióỷn khaùng L=0.8 mH/km. ióỷn dung cuớa õổồỡng dỏy
sinh ra C=0.0112 àF/km .Cọng suỏỳt cuớa phuỷ taới cuọỳi õổồỡng dỏy 270 MVA, hóỷ sọỳ
cọng suỏỳt cos = 0.8 ồớ õióỷn aùp 325 kV, phuỷ taới mang tờnh caớm.
Sổớ duỷng mọ hỗnh õổồỡng dỏy trung bỗnh tờnh: ióỷn aùp, cọng suỏỳt õỏửu
õổồỡng dỏy.

Baỡi giaới:

Tọứng trồớ cuớa õổồỡng dỏy

)(..
)..(
)(
+=
ììì+=
+=

672632684
13010805020360
3
j
j

lLjrZ



Tọứng dỏựn cuớa õổồỡng dỏy

)/(.
.
)(
=
ìììì=
+=

10004574150
1301001120502
6
j
j
lCjgY



ióỷn aùp pha cuọỳi õổồỡng dỏy laỡ
)(. kVV
0
0
2
06388187
3
0325

=

=
Cọng suỏỳt bióứu kióỳn cuớa phuỷ taới
)(.cos MVAjS 16221680270
1
2
+==


Doỡng õióỷn cuọỳi õổồỡng dỏy

)(..
.
*
*
kAj
j
V
S
I
383460287590
063881873
162216
3
0
2
2
2
=

ì

=
=

Tổỡ (2.20) vaỡ (2.21), ta coù caùc thọng sọỳ cuớa maỷng hai cổớa:

00107035109925275390
2
0004574150672632684
1
2
1
..
).)(..(
j
jj
ZY
A
+=
+
+=
+=


672632684 .. jZB +==

Maỷng & thióỳt bở sióu cao. Bọỹ mọn Hóỷ thọỳng õióỷn.
Bión soaỷn: inh Thaỡnh Vióỷt Trang 8

000455705000000024480
4
0004574150672632684
10004574150
4
1
..
)
).)(..(
(.
)(
j
jj
j
ZY
YC
+=
+
+=
+=


00107035109925275390
2
0004574150672632684
1
2
1
..
).)(..(

j
jj
ZY
AD
+=
+
+=
+==

ióỷn aùp õỏửu õổồỡng dỏy:

)()..
)..)(..(
.)..(
kVj
jj
j
BIAVV
9902289510419436197
38346032502875952440672563632684
638837517800107035109925275390
221
=
++
ì+=
+=

ọỹ lồùn õióỷn aùp dỏy õỏửu õổồỡng dỏy

)(. kVVU 53423

11
==

Doỡng õióỷn õỏửu õổồỡng dỏy

)(..
)..)(..(
..
kAj
jj
j
DICVI
29539480402853906890
383460325028759524400010703509925275390
63883751780004557050
221
=
++
ì=
+=

Cọng suỏỳt bióứu kióỳn õỏửu õổồỡng dỏy
)(..
*
MVAjIVS 3171319092183
111
+==


Vờ duỷ 2.3.

Cho õổồỡng dỏy truyóửn taới õióỷn ba pha õióỷn aùp 345 kV, chióửu daỡi 130 km.
Tọứng trồớ cuớa õổồỡng dỏy z = 0.036+j0.3 /km, vaỡ tọứng dỏựn õồn vở: y = j4.22*10
-6
(1/.km). ióỷn aùp õỏửu õổồỡng dỏy 345 kV, doỡng õióỷn õỏửu õổồỡng dỏy I
1
=400 A
chỏỷm pha hồn õióỷn aùp, hóỷ sọỳ cọng suỏỳt 0.95. Sổớ duỷng mọ hỗnh õổồỡng dỏy trung
bỗnh tờnh: ióỷn aùp, doỡng õióỷn, cọng suỏỳt ồớ cuọỳi õổồỡng dỏy.
Maỷng & thióỳt bở sióu cao. Bọỹ mọn Hóỷ thọỳng õióỷn.
Bión soaỷn: inh Thaỡnh Vióỷt Trang 9

Baỡi giaới:

Tọứng trồớ cuớa õổồỡng dỏy:
)(.)..( +=+== 39684130300360 jjzlZ
Tọứng dỏựn cuớa õổồỡng dỏy:
)/(.*. =ì==

10005486013010224
6
jjylY
ióỷn aùp pha õỏửu õổồỡng dỏy laỡ:
)(. kVV
0
0
1
01858199
3
0345

=

=
Doỡng õióỷn õỏửu õổồỡng dỏy:

)(...cos. kAjI 1249038095040
1
1
==


Tổỡ (2.20) vaỡ (2.21), chuùng ta coù caùc thọng sọỳ cuớa maỷng hai cổớa:

0012837098930
2
0005486039684
1
2
1
..
).)(.(
j
jj
ZY
A
+=
+
+=
+=

39684 jZB +== .



000545650300000035210
4
0005486039684
100054860
4
1
..
)
).)(.(
(.
)(
j
jj
j
ZY
YC
+=
+
+=
+=



0012837098930

2
0005486039684
1
2
1
..
).)(.(
j
jj
ZY
AD
+=
+
+=
+==

ióỷn aùp cuọỳi õổồỡng dỏy:

)(..
)..)(.(.)..(
kVj
jjj
BIDVV
361474174
124903803968418581990012837098930
112
=
+ì+=
=

ọỹ lồùn õióỷn aùp dỏy cuọỳi õổồỡng dỏy:
)(. kVVU 683303
22
==
Maỷng & thióỳt bở sióu cao. Bọỹ mọn Hóỷ thọỳng õióỷn.
Bión soaỷn: inh Thaỡnh Vióỷt Trang 10
Doỡng õióỷn cuọỳi õổồỡng dỏy

)(..
)..)(..(
.)..(
Aj
jj
j
AICVI
2274096375
10124903800012834098930
187199000545650300000035210
3
112
=
++
ì=
+=

Cọng suỏỳt bióứu kióỳn cuọỳi õổồỡng dỏy
)(..
*
MVAj
IVS

612116592224
3
222
+=
=


2.3. ặèNG DY DAèI:
Chióửu daỡi õổồỡng dỏy lồùn hồn hoỷc bũng 250 km. Ngổồỡi ta cỏửn phaới xeùt
õóỳn tờnh chỏỳt soùng cuớa quaù trỗnh truyóửn taới õióỷn nng. Ta khọng thóứ tờnh toaùn vồùi
caùc sồ õọử thọng sọỳ tỏỷp trung (R, L, C, G) nhổ õọỳi vồùi õổồỡng dỏy ngừn vaỡ õổồỡng
dỏy trung bỗnh maỡ phaới tờnh toaùn vồùi thọng sọỳ phỏn bọỳ raới hay maỷng thọng sọỳ raới
doỹc theo õổồỡng dỏy vaỡ õóứ õồn giaớn ta giaớ thióỳt: ióỷn trồớ r
0
, õióỷn khaùng x
0
, õióỷn
dung C
0
, õióỷn dỏựn g
0
trón mọỹt õồn vở daỡi cuớa õổồỡng dỏy laỡ hũng sọỳ.
Tọứng trồớ õồn vở cuớa õổồỡng dỏy daỡi z = r
0
+jL (/km)
Tọứng dỏựn õồn vở cuớa õổồỡng dỏy daỡi y=g
0
+jC
0
(1/.km)

Xeùt vi phỏn õổồỡng dỏy coù chióửu daỡi dx nũm caùch õỏửu cuọỳi õổồỡng dỏy mọỹt
õoaỷn x. ổồỡng dỏy coù chióửu daỡi l km lỏỳy trón õổồỡng dỏy mọỹt õoaỷn x. óứ õồn
giaớn ta xeùt mọỹt pha cuớa õổồỡng dỏy.
Trong õoù:
V
1
laỡ õióỷn aùp õỏửu nguọửn,
V
2
laỡ õióỷn aùp cuọỳi õổồỡng dỏy,
oaỷn x õổồỹc thay thóỳ bũng mọỹt sồ õọử nhổ trón hỗnh 2.4.