Tài liệu bài giảng môn học cung cấp điện - phần 5 pptx

Chơng V
Tính toán điện trong mạng điện.
Mục đích là để xác định điện áp tại tất cả các nút, dòng và công suất trên
mọi nhánh của mạng (giải bài toán mạch)

nhằm xác định tổn thất công suất,
điện năng trong tất cả các phần tử của mạng điện, lựa chọn tiết diện dây dẫn, thiết
bị điện, điều chỉnh điện áp, bù công suất phản kháng. .v.v
5.1 Sơ đồ thay thế mạng điện:
Mạng điện gổm 2 phần tử cơ bản tạo thành (đờng dây và máy biết áp)

chúng ta
cần thiết lập các mô hình tính toán

đó chính là sơ đồ thay thế:
1) Sơ đồ thay thế đ ờng dây trên không và cáp:
Đặc điểm: mạng xí nghiệp đợc CCĐ bằng đờng dây điện áp trung bình và thấp,
chiều dài không lớn lắm

trong tính toán có thể đơn giản coi hiệu ứng mặt ngoài
và hiệu ứng ở gần là không đáng kể

Điện trở của dây dẫn lấy bằng điện trở 1
chiều. Để mô tả các quá trình năng lợng xẩy ra lúc truyền tải

ngời ta thờng hay
sử dụng sơ đồ thay thế hình

.
Y Tổng dẫn

phản ánh lợng năng lợng bị tổn thất dọc theo tuyến dây (thông số
dải) đó là lợng tổn thất dò qua sứ hoặc cách điện và vầng quang điện.
Y = G + jB
G; B - điện dẫn tác dụng và điện dẫn phản kháng. Trong đó G - đặc trng cho tổn
thất công suất tác do dò cách điện (qua sứ hoặc cách điện), còn B phản ánh hiện t-
ợng vầng quang điện, đặc trng cho lợng công suất phản kháng sinh ra bởi điện
dụng giữa dây dẫn với nhau và giữa chungs với đất.
Ta có: Z = R + jX = (r
0
+ jx
0
).l

Y = G + jB = (g
0
+ jb
0
).l
Trong đó:
r
0
; x
0
- in trở tác dụng và phản kháng trên 1 đơn vị chiều dài dây [

/km].
g
0
; b
0

- điện dẫn tác dụng và phản kháng trên một đơn vị chiều dài dây [km/

].
r
0
- Có thể tra bảng tơng ứng với nhiệt độ tiêu chuẩn là 20
0
C. Thực tế phải đợc hiệu
chỉnh với môi trờng nơi lắp đặt nếu nhiệt độ môi trờng khác 20
0
C.
r
0

= r
0
[ 1 +

(

- 20)]
r
0
Trị số tra bảng.
= 0,004 khi vật liệu làm dây là kim loại mầu.
= 0,0045 khi dây dẫn làm bằng thép.
r
0
có thể tính theo vật liệu và kích cỡ dây.

F
r
0

=
F [mm
2
] - tiết diện dây dẫn.

[mm
2

/km] điện trở suất của vật liệu làm dây.

Al
= 31,5 [

mm
2
/km].

Cu
= 18,8 [

mm
2
/km].
r
0
đối với dây dẫn bằng thép

không chỉ phụ thuộc vào tiết diện mà còn phụ thuộc
vào dòng điện chạy trong dây

không tinhd đợc bằng các công thức cụ thể

tra
bảng hoặc tra đờng cong.
x
0
- Xác định theo nguyên lý kỹ thuật điện thì điện kháng 1 pha của đờng dây tải
điện 3 pha:

4
tb
0
10..5,0
d
D.2
log6,4.x









+=

à
[

/km].
Trong đó:

= 2

f - tần số góc của dòng điện xoay chiều.
D
tb
[mm]. khoảng cách trung bình hình học giữa các dây.
d [mm] - đờng kính dây dẫn.
à
- hệ số dẫn từ tơng đối của vật liệu làm dây. Với kim loại mầu khi tải dòng xoay
chiều tần số 50 Hz thì:
à
= 1
Ta có:

016,0
d
D.2
log144,0x
tb
0
+=
[

/km].

Xác định D
tb
:

D
tb
= D


D26,12DD
3
tb
==




3
312312tb
DDDD
=

2
Y
2
Y
Z
Z Tổng trở đờng dây

phản ánh tổn thất

công suất tác dụng và công suất phản kháng
trên đờng dây.
1
2
3
D
D
D

1 2 3
D D

1
2
3
D
31
D
23

D
12
Với dây dẫn làm bằng thép
à
> > > 1 và lại biến thiên theo cờng độ từ tr-
ờng
à
= f(I) lúc đó x
0
xác định nh sau:

x
0
= x
0
+ x
0

x
0
=
d
D.2
log144,0
tb
- Thành phần cảm kháng gây bởi hỗ cảm giữa các
dây.
x
0
= 2

f.0,5
à
.10
-4
-Thành phần cảm kháng liên quan đến tự cảm nội bộ của
dây dẫn.
x
0
- thờng đợc tra bảng hoặc theo đờng cong.
Để tính Y: Từ đặc điểm

lợng điện năng tổn thất do rò qua sứ và điện môi (với
cáp) là rất nhỏ (vì U nhỏ)

có thể bỏ qua (bỏ qua G). Nó chỉ đáng kể với đờng dây
có U

220 kV. Nh vậy trong thành phần của tổng dẫy chỉ còn B.
Điện dẫn phản kháng của 1 km đờng dây xác định bằng biểu thức sau: (phụ thuộc
vào đờng kính dây, khoảng cách giữa các pha).

6
tb
0
10.
d
D2
log
58,7
b

=
[ 1/

km ].
Trong thực tế b
0
đợc tính sẵn trong các bảng tra (theo F, D
tb
). Riêng với đờng cáp

còn phụ thuộc vào cách điện

buộc phải tra trong các tài liệu riêng. Từ tham số
này ta xác định đợc lợng công suất phản kháng phát sinh ra do dung dẫn của đờng
dây nh sau;
Q
C
= U
2
. b
0
.l = U
2
.B
Thực tế chỉ quan tâm đến b
0
và Q
c
khi U > 20 kV và mạng cáp hoặc mạng đờng
dây trên không có điện áp U > 35 kV
Sơ đồ thay thế của đờng dây trên không lúc này sẽ nh HV. sau:
2) Sơ đồ thay thế máy biến áp:
Khi làm việc máy BA gây ra những tổn thất sau:
+ Tổn thất do hiệu ứng Jun, và từ thông dò qua cuộn sơ cấp, thứ cấp. Tổn thất do
dòng Phu-cô gây ra trong lõi thép Với máy BA 2 cuộn dây th ờng sử dụng các sơ đồ
thây thế sau:
a) Sơ đồ thay thế máy BA hai cuộn dây:
+ Sơ đồ hình T:
Z
1

phản ánh tổn thất công suất dây cuốn sơ cấp
Z
2
- phản ánh tổn thất công suất dây cuốn thứ
cấp,
còn gọi là tổng trở th cấp qui về so cấp.

+ Sơ đồ hình

: trong tính toán hệ thông điện thờng sử dụng loại sơ đồ này nhiều
hơn. Trong đó các lợng tổn thất không thay đổi (thay đổi ít) đợc mô tả nh một phụ tải
nối trực tiếp nh HV.
Trong đó:

Z
B
= Z
1
+ Z
2
= (r
1
+ r
2
) + j(x
1
+ x
2
) = r
B

+ jx
B
Để xác định các thông số của sơ đồ thay thế ta dựa vào các thông số cho trớc của
máy biến áp bao gồm:

P
cu
hay

P
N
- Tổn thất công suất tác dụng trên dây cuốn với mức tải định mức, thu
đợc qua thí nghiệm ngắn mạch máy biến áp.

P
fe
hay

P
0
- Tổn thất công suất tác dụng trong lói thép của máy BA, còn gọi là tổn
thất không tải của máy BA (thu đợc từ thí nghiệm không tải máy BA).
u
N
% - Điện áp ngắm mạch % so với U
dm
.
I
0
% - Dòng không tỉa % so với I

dm
.
Xuất phát từ nhng thông số này chung ta sẽ xác định đợc các thông số của sơ đồ
thay thế máy biêns áp.
Tính R
B
?: Xuất phát thí nghiệm ngắn mạch máy BA ta có:


P
Cu
= 3.I
2
dm
.R
B
(nhân cả 2 vế với U
2
dm
)


P
Cu
.U
2
dm
= 3.I
2
dm

.U
2
dm
.R
B
(S
dmB
=
3
.U
dm
.I
dm


3
2
dm
2
dmCu
B
10.
S
U.P
R

=
Cũng từ thí nghiệm ngắn mạch máy BA ta có:

Z

2
Q
j
c
2
Q
j
c
Y
1
2
Z
1
Z
2
Z
B

S
B
=

P
fe
+ j

Q
fe
R
B

[

].

P
CU
[ kW ].
U
dm
[ kV ].
S
dm
[ kVA ].

100.
3/U
Z.I
100.
3/U
U
%u
dm
Bdm
dm
N
N
==
Trên thực tế vì x
B
> >> r

B


một cách gần đúng ta có thể lấy x
B


z
B
lúc đó ta có:

100.S
U%.u
100.I3
U%.u
x
dm
2
dmN
dm
dmN
B
=


10.
S
U%.u
x
dm

2
dmN
B

+ Trờng hợp máy BA có công suất nhỏ S
dm
< 1000 kVA thì R
B
là đáng kể khi đó ta
có:

2
3
2
dm
2
dmCu
2
dm
2
dmN
2
B
2
BB
10.
S
U.P
10.
S

U%.u
RZx

















==

Tính

Q
fe
: Căn cứ vào I
0
% (từ thí nghiệm không tải máy BA)

100.

S
S
100.
U3
S
I
100.
I
I
%I
dm
0
dm
dm
0
dm
0
0
===
S
0
- gọi là công suất không tải S
0
=

P
fe
+ j

Q

fe
. Thực tế vì

Q
fe
>>..

P
fe


lấy

100
S%.I
SQ
dm0
0fe
=

b) Sơ đồ thay thế máy BA ba cuộn dây:
S
dm
; U
1dm
; U
2dm
; U
3dm
; I

0
% ;

P
0
. Ngoài ra tham số ngắn mạch lại cho nh sau:

P
12
; U
12
- Tổn thất ngắn mạch và điện áp ngắn mạch. Trong đó

P
12
có đợc khi
cho cuộn 2 ngắn mạch, cuộn 3 để hở mạch, đặt điện áp vào cuộn 1 sao cho dòng
trong cuộn 1 và 2 bằng định mức thì dừng lại. Khi đó ta có:

(3.10)

P
12
=

P
1
+

P

2
U
12
= U
1
+ U
2
Tơng tự ta có:

P
13
; U
13
(ngắn mạch cuộn 3, đặt vào cuộn 2 một điện áp ).

(3.11)

P
23
=

P
2
+

P
3
U
23
= U

2
+ U
3

(3.12)

P
13
=

P
1
+

P
3
U
13
= U
1
+ U
3
Giải hệ PT (3.10); (3.11); (3.12)

Tìm đợc:
(3.13)

P
1
= 1/2(

P
12
+

P
13
+

P
23
)


P
2
=

P
12
-

P
1


P
3
=

P
13
-

P
1
(3.14) U
1
= 1/2(U
12
+ U
13
+U
23
)
U
2
= U
12
- U
1
U
3
= U
13
- U
1
Sau khi đã có tổn thất ngắn mạch và điện áp ngắn mạch riêng cho từng cuộn dây thì
việc xác định tổng trở của từng cuộn dây có thể sử dụng công thức nh của máy biến
áp 2 cuộn dây.

5.2 Tính tổn thất công suất và điện năng trong mạng điện:
1. Tổn thất công suất trên đ ờnd dây:
a) Với đ ờng dây cung cấp:
Trong tính toán đờng dây tải điện, ngời ta sử dụng sơ đồ thay thế hình

(đối với
mạng 110 kV, đôi khi ngay cả với mạng 220 kV ngời ta thờng bỏ qua phần điện dẫn
tác dụng của đờng dây. Tức là trên sơ đồ chỉ còn lại thành phần điện dẫn phản
kháng Y = jB do dung dẫn của đờng dây và thờng đợc thay thế bằng phụ tải phản
kháng jQ
c
.
Chú ý:

S = 3.I
2
dm
.Z (mà
U3
S
I
=
)



Z.
U
S
S

2
2
=

+ Công suất cuối đờng dây:
x
B
[

].
U
dm
[ kV ].
S
dm
[ kVA ].
Z
3
1
2
Z
1
Z
2
3

S
B
=

P
fe
+ j

Q
fe
Z
1
; Z
2
; Z
3
- Tổng trở các cuộn dây đã
qui đổi về cùng 1 cấp điện áp.
Với máy 3 cuộn dây nhà chế tạo thờng
cho trớc các thông số sau:
Z
2
Q
j
c
2
Q
j
c
1
2
S
1
S

2
S
2
= P
2
+ jQ
2
S
1

)
2
Q
Q(jP
2
Q
jSS
2c
22
2c
2
.
"
2
++==
+ Tổn thất công suất có thể xác định theo công suất ở cuối đờng dây:
X.
U
S
.jR.

U
S
Z.
U
S
QjPS
2
2
2"
2
2
2
2"
2
2
2
"
2
.
+=








=+=

+ Công suất ở cuối đờng dây:

.
"
2
'
1
SSS

+=
+ Tổn thất công suất có thể xác định theo công suất chạy ở đầu đờng dây:

X.
U
S
.jR.
U
S
Z.
U
S
QjPS
2
1
2'
1
2
1
12
1

2
1
'
1
.
+=








=+=

Khi đó công suất chạy ở cuối đờng dây sẽ là:
.
1
.
2
.
S'S"S

=
+ Công suất đi vào đờng dây sẽ là:

2
Q
j'SS

1c
1
.
1
.
=
Trong đó phụ tải phản kháng của đờng dây có thể tính theo điện dẫn phản kháng
theo công thức sau:

2
B
.U
2
Q
2
1
1c
=

2
B
.U
2
Q
2
2
2c
=

b) Đ ờng dây mạng phân phối:

Đối với đờng dây mạng phân phối ( 6; 10 kV) có thể bỏ qua Y trên sơ đồ. Hơn nữa
trong tính toán tổn thất công suất lại có thể bỏ qua sự chênh lệch điện áp giữa các
điểm đầu và cuối đờng dây, nghĩa là coi U
2
= U
1
= U
dm
. Đồng thời bỏ qua sự chênh
lệch dòng công suất giữa điểm đầu và điểm cuối đờng dây. Có nghĩa là coi S

= S

=
S
1
= S
2


Điều này cho phép xác định dễ dàng luồng công suất chạy trên các đoạn
dây của mạng phân phối. Ví dụ để tính luồng công suất chạy trên đoạn 01 HV.
+ Công suất chạy trên đoạn 01:


=
=
n
1i
i01

SS
S
23
= S
3
+ S
10
+ S
11
Nh vậy để tính tổn thất công suất trong một phần tử nào đó của mạng phân phối
nằm giữa nút i và j ta có thể tính:

)jXR.(
U
S
QPS
ijij
2
dm
ij
ijijij
+

=+=

c) Đ ờng dây có phu tải phân bố đều:
Trong thực tế thờng gập loại mạng phân phối có thể xem nh có phụ tải phân bố
đều. Đó là các mạng thành phố, mạng điện sinh hoạt ở khu vực tập thể, hoặc mạng
phân xởng có kết cấu thanh dẫn.
Để tính toán mạng này ngời ta giả thiết dòng điện biến thiên dọc dây theo luật đ-
ờng thẳng và dây dẫn có tiết diện không đổi (HV).
0
1
2
3
4
5
6
10
11
7
9
8
S
1
S
4
S
5
S
6
S
10

S
11
S
9
S
7
S
8
S
3
0
1
2
3
4
5
6
10
11
7
9
8
S
1
S
4
S
5
S
6

S
10
S
11
S
9
S
7
S
8
S
3
I
1
2
m
l
m
l
12
I
m
dl
+ Tại điểm m nào đó của mạng, ta có dòng
điện tại điểm đó là I
m
(Xét tam giác vuông
đồng dạng

sẽ tính đợc I

m
)

12
m
m
l
l.I
I
=
Gọi d

P là tổn thất công suât trong vi phân chiều dai dl tại điểm m (HV).
d

P = 3.I
2
m
.dr
Trong đó: dr = r
0
.dl

d

P = 3.I
2
m
.r
0

.dl =
dlr.
l
l.I
.3
0
2
12
m












===
12
l
0
2
12
2
120
2

m
2
2
12
0
IRI.lrdllI
l
r.3
P

Ta thấy rằng

P đúng bằng 1/3 tổn thất công suất khi phụ tải I đặt ở cuối đờng dây
( Khi phụ tải tập chung ta có

P = 3.I
2
.r
0
.l
12
= 3I
2
R
12
)

tìm qui tắc chung.
+ Nguyên tắc: Để xác định tổn thất công suất trên đờng dây có phụ tải phân bố
đều ta thờng chuyển về sơ đồ phụ tải tập chung tơng đơng. Trong đó phụ tải tập

chung tơng đơng bằng tổng tất cả phụ tải và đợc đặt ở khoảng cách tơng đơng
bằng 1/3 khoảng cách của sơ đồ thực tế.
2. Tổn thất công suất trong máy biến áp:
Khác với đờng dây, khi máy biến áp làm việc, ngoài tổn thất công suất trên 2 cuộn
dây sơ và thứ cấp, còm một lợng tổn thất nữa trong lõi thép của máy biến áp. Để
tính toán thông thờng ngời ta thờng sử dụng sơ đồ thay thế:
a) Máy biến áp 2 cuộn dây:
Tổn thất công suất trên 2 cuộn dây (tức trên tổng trở Z
B
).
B
2
2
"
B
2
2
"
cucucu
X.
U
S
jR.
U
S
QjPS

+








=+=

Trong đó: S = S
2
- Công suất của phụ tải.
Toàn bộ tổn thất công suất trong máy biến áp sẽ là:
.
.
B
2
2
"
feB
2
2
"
fecu

fe
.
B
X.
U
S
QjR.
U
S
PSSS
















++

+=+=

(5.15)
+ Từ đấy ta thấy rằng công suất đầu vào máy biến áp là:
S
1
=

S
fe
+ S =

S
B
+ S
2
+ Trong thực tế ngời ta có thể xác định tổn thất công suất trên cuộn dây của máy BA

bằng những thông số cho trớc của máy BA. Xuất phát từ công thức tính R
B
và X
B
ta
có:

2
dm
2
dmN
B
S
U.P
R

=
;
2
B
2
BB
RZX
=
trong đó:
dm
2
dmN
B
S

U%.u
Z
=


2
2
dm
2
dmN
2
dm
2
dmN
B
S
UP
S
U%.u
X

=

=
( )
2
N
2
dmN
2
dm
2
dm
PS%.u
S
U


Thay R
B
; X
B
vào (5.15) và coi U
2

= U
dm
(lấy gần đúng).


P
Cu
=
N
2
dm
P
S
"S









N
2
dm
2
N
2
dm

2
N
2
dm
Cu
Q.
S
"S
PS%.u.
S
"S
Q









=

=
















++

+=
2
dm
Nfe
2
dm
Nfe
.
B
S
"S
QQj
S
"S
.PPS

(5.16)
Chú ý: Trong công thức trên tổng trở và điện áp phải đợc qui về cùng một cấp điện
áp. Trong nhiều trờng hợp khi cha biết U
2
ngời ta vẫn có thể lấy U
2
= U
dm
.
b) Với máy biến áp 3 cuộn dây: việc tính toán hoàn toàn tơng tự nh ở máy biến áp 2

cuộn dây (phần tổn thất trong dây cuốn cuả từng cuộn dây).
l
12
1
2
l
12
= 1/3 l
12
1
2

S
fe
=

P
fe
+ j

Q
fe
S
1
1
2
S
S
Z
3

1
2
Z
1
Z
2

S
Fe
=

P
fe
+ j

Q
fe
S
2

S
2

S
1

S
1

S

3

S
3

3
S
2
S
3
S
1
+ Công thức tổng quát cho việc xác định tổn thất công suất trên các cuộn dây:
)jXR.(
U
S
S
ii
2
dmi
"
i
i
.
+

=

+ Tổn thất công suất toàn bộ máy BA.

.
.
3
1i
iFeB
SSS

=
+=

+ Công suất đầu vào:

.
.
.
B3
2
.
fe
.
'
1
1

.
SSSSSS

++=+=
3. Tổn thất điện năng trong mạng điện: (là đặc thù của ttổn thất công suất), tuy
nhiên ngời ta chỉ quan tâm đến

P



A =

P.t
+ Nếu trong thời gian t phụ tải điện không thay đổi, thì công suất là hắng số và tổn
thất điện năng sẽ đợc tính nh sau:


A =

P.t
+ Thực tế phụ tải lại biến thiên liên tục theo thời gian nên

A phải lấy tích phân hàm

P trong suốt thời gian khảo sát.


==
t

0
2
t
0
dt).t(I.R.3dt.PA

+ Vì I(t) không tuân theo một dạng hàm nào

không thể xác định đợc tổn thất
điện năng theo công thức trên. Để tính tổn thất điện năng ngời ta đa ra khái niệm
T
max
và

.


max
max
P
A
T
=
Khài niệm về

:: Để tính điện năng ngới ta cũng đa ra một khải niệm tng tự nh T
max
.
ĐN

: Là thời gian mà trong đó nếu mạng luôn chuyên trở với mức tổn thất công
suất lớn nhất thì sau một thời gian

lợng tổn thất đó bằng lợng tổn thất thực tế trong
mạng sau 1 năm vận hành
+ Tổn thất điện năng trên đ ờng dây:


.I.R.3dt).t(I.R.3A
2
max
8760
0
2
==



2
max
8760
0
2
I
dt).t(I

=

Thực tế thì đờng cong phụtải (tiêu thụ) và đờng cong tổn thất không bao giờ lại hoàn
toàn trùng nhau, tuy nhiên giữa T

max
và

lại có quan hệ khá khăng khít với nhau

=
f(T
max
;cos

). Quan hệ giữa T
max
và

thờng cho dới dạng bảng tra hoặc đờng cong.
+ Với đờng dây có nhiều phụ tải với cos

và T
max
khá khác nhau.


=
=
n
1i
iimax
PA

+ Khi cos

và T
max
của phụ tải khác nhau ít có thể tính

A từ

P
max
và

tb


từ cos

tb
và T
maxtb
.



=
i
ii
tb
S
cosS
cos

;


=
imax
imaximax
tbmax
P
T.P
T
P
P
max
T
max
0
8760 t [h]
ĐN T
max
: Thời gian trong đó nếu giả thiết là tất
cả các hộ dùng điện đều sử dụng công suất lớn
nhất P
max
để năng lợng điện chuyên chở trong
mạng điện bằng với lợng điện năng thực tế mà
mạng chuyên chở trong thời gian t.
(t = 8760 giờ = thời gian làm việc 1 năm).

==
8760
0
maxmax
T.Pdt).t(PA

T
max
0
cos

= 0,6
0,7
0,9
+ Trong trờng hợp không có bảng tra hoặc đờng cong
chúng ta có thể sử dụng công thức gần đúng để tính đ-
ợc

theo T
max
nh sau:

( )
8760.T.10124,0
2
max
4

+=

+ Tổn thất điện năng trong máy biến áp: tính tơng tự. Cần chú ý trong máy BA có 2
phần tổn thất

P
fe
không thay đổi theo phụ tải;

P
Cu
thay đổi theo phụ tải.
+ Tổn thất điện năng trong trạm biến áp trong 1 năm (khi không biết đồ thị phụ tải):


.P8760.PA
maxCufe
+=
+ Nếu có đồ thị phụ tải theo bậc thang (HV). Trong đó phụ tải bằng hằng số tại mỗi
đoạn t
i
. Thì tổn thất điện năng của trạm trong 1 năm:

i
n
1i
CuiFe
t.PP.8760A

=
+=

+ Trờng hợp trạm có nhiều máy vận hành song song, có tham số giống nhau:
Khi không có đồ thị phụ tải:


A = 8760.

P
Fe
.n + n.

P
Cu max
.

Khi biết đồ thị phụ tải:

++








++++=
nn
2
dmn
n
11
2
dm1
1
Cudmnn2211Fe
tn
Sn
S
....tn
Sn
S
P)tn...tntn(PA

Dạng tổng quát cho tram có n máy:

+=
2
dm
i
i
i
CudmiiFe
S
S
n
t
Ptn.PA

Ví dụ 1: Cho mạng cung cấp nh (HV). Biết U
dm
= 110 kV. Hãy xác định công suất
nguồn cung cấp cho mạng (công suất đầu vào của mạng?
Đờng dây là AC-120; D
tb
= 4m ; chiều dài 80 km. Trạm có 2 máy biến áp có tham
số nh sau: S

dm
= 31,5 MVA;

P
Fe
= 86 kW ;

P
Cu đm
= 200 kW; u
N
% = 10,5 %;
i
0
% = 2,7 %. Biết U
0
= 116,7 kV; U
1
= 109,3 kV; U
2
= 10,5 kV. Xác định công suất
đầu vào của mạng.
Giải: Trớc tiện vẽ sơ đồ thay thế:
+ Xác định các thông số của sơ đồ thay thế:


S
Fe
=

P
Fe
+ j

Q
Fe
Trạm có 2 máy



P
Fe
= 2x

P
0
= 2x86 =172

MVar7,1
100
5,31x7,2x2
100
S%.i.2
Q
dm0
Fe
===


Vì S

dm
> 1000 kVA

( )
( )


22,110.
10.5,31x2
110x200
10.
xS2
U.P
R
3
2
3
2
3
2
dm
2
dmCudm
B
===

( )

16,2010x
10x5,31x2

110.5,10
10.
xS2
U%.u
X
3
2
dm
2
dmN
B
===
Với đờng dây AC-120 và D
tb
= 4m tra bảng ta đợc r
0
= 0,27 [

/km].
x
0
= 0,408 [

/km].
b
0
= 2,79. 10
-6
[ 1/

km].
Vì đờng dây là lộ kép ta có:
R
01
= 1/2xr
0
xl = 1/2x0,27x80 = 10,8

.
X
01
= 1/2xx
0
xl = 1/2x0,409x80 = 16,32

.
Tính điện dung của đờng dây:

( )
03,380.10.79,2.7,116xlxbU
2
B
xxU2
2
Q
6
2
0
2
0

2
0
0c
====

MVAr

( )
66,280.10.79,2.3,109xlxbU
2
B
xxU2
2
Q
6
2
0
2
0
2
1
1c
====

MVAr
Tính tổn thất công suất trong dây cuốn của máy biến áp theo S
max
tức là phải lấy theo
điện áp tại điểm 2 (trong phần trên R
B

và X
B
đợc tính theo điện áp sơ cấp của BA)

vậy điện áp điểm 2 cần phải đợc qui đổi về phía cao áp.
U
2
= KxU
2
= 110/11x10,5 = 105 kV.
K Tỉ số biến áp đợc tính theo điện áp trung bình định mức của lới.
S
t [giờ]
0
S
2
t
1
t
2
t
3
S
1
S
3
S
max
= 40+j20 MVA
2

1
0
80 km
AC-120
Z
2
Q
j
1c
0
1
S
01
S
01
S
0
2
Q
j
0c

S
Fe
Z
B
2
S
max
=40 + j20