LOGO Chng 3 TN THT IN NNG LOGO

LOGO Chương 3 TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG

LOGO 3. 1. Tổn thất công suất trên đường dây có phụ tải tập trung v Tổn thất công suất trên tổng trở có dòng điện ba pha chạy qua khi

LOGO 3. 2. Đường dây có phụ tải phân bố đều

LOGO 3. 2. Đường dây có phụ tải phân bố đều v Tổn thất công suất trên đường dây được biểu diễn: Stập trung = 3. Sphân bố đều

LOGO 3. 3. Tổn thất công suất khi tải không đối xứng. • Điện áp và dòng điện: • Với toán tử quay pha Thành phần thứ tự thuận Thành phần thứ tự nghịch Thành phần thứ tự không

LOGO 3. 3. Tổn thất công suất khi tải không đối xứng. v Giả sử công suất của nguồn phát là đối xứng. . Từ đó công suất của các thành phần thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không được phân tích như sau:

LOGO 3. 3. Tổn thất công suất khi tải không đối xứng. GIẢ SỬ v Hệ thống điện áp của nguồn cung cấp phải đối xứng và không phụ thuộc vào phụ tải đang xét. v Trị số không đối xứng bé => dòng phụ tải có thể xác định theo điện áp định mức. v Tất cả các phần tử của hệ thống được xem là tuyến tính. v Tất cả các phần tử còn lại của lưới điện (ngoài phụ tải không đối xứng đang xét) có các thông số pha giống nhau.

LOGO 3. 3. Tổn thất công suất khi tải không đối xứng. Phương pháp xếp chồng ứng với từng thành phần thứ tự. • Giả sử: Trên sơ đồ nguyên lí ta có công suất truyền từ A là , qua các nút tải không đối xứng B, C có công suất. • Lập sơ đồ thay thế theo thành phần thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không. . Sơ đồ thứ tự thuận

LOGO 3. 3. Tổn thất công suất khi tải không đối xứng. Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch (b) Ta có: Tổng trở thay thế của đường dây thứ tự nghịch

LOGO 3. 3. Tổn thất công suất khi tải không đối xứng. v Tổn thất công suất trên đoạn 2: v Công suất đầu đoạn 2: v Công suất cuối đoạn 1:

LOGO 3. 3. Tổn thất công suất khi tải không đối xứng. • Tổn thất công suất trên đoạn 1: • Tổng tổn thất công suất của thành phần thứ tự nghịch:

LOGO 3. 3. Tổn thất công suất khi tải không đối xứng. Sơ đồ thay thế thứ tự không (c)

LOGO 3. 3. Tổn thất công suất khi tải không đối xứng. v Vậy tổn thất do tải không đối xứng gây ra như sau:

LOGO 3. 5. Tổn thất công suất trong máy biến áp v. Tổn thất công suất không tải (tổn thất trong lõi thép hay tổn thất sắt) v. Tổn thất khi có tải (tổn thất trong dây quấn hay tổn thất đồng).

LOGO 3. 5. Tổn thất công suất trong máy biến áp 3. 5. 1. MBA một cuộn dây. v. Thành phần tổn thất trong lõi thép không thay đổi khi phụ tải thay đổi và bằng tổn thất không tải.

LOGO 3. 5. Tổn thất công suất trong máy biến áp 3. 5. 2. MBA hai cuộn dây. v. Khi tải định mức Tổn thất công suất tác dụng Tổn thất công suất phản kháng, nếu RMBA << XMBA =>

LOGO 3. 5. Tổn thất công suất trong máy biến áp v. Khi tải bất kỳ (Spt): Cần chú ý đến hệ số tải Tổn thất trong MBA

LOGO 3. 5. Tổn thất công suất trong máy biến áp Tổng quát:

LOGO 3. 5. Tổn thất công suất trong máy biến áp 3. 5. 2 MBA ba cuộn dây và MBA tự ngẫu.

LOGO 3. 5. Tổn thất công suất trong máy biến áp Cách 1:

LOGO 3. 5. Tổn thất công suất trong máy biến áp Cách 2: v Tính tổn thất công suất trong cuộn dây 2 và 3 theo phụ tải tương ứng trung và hạ áp v Chú ý: Ở đây các điện áp và tổng trở tương ứng đã quy đổi về điện áp cao.

LOGO 3. 5. Tổn thất công suất trong máy biến áp v Công suất cuối cuộn dây 1 (cao áp): v Tổn thất công suất trong cuộn 1: v Tổn thất trong MBA:

LOGO 3. 6. Tổn thất điện năng Tổn thất công suất P của phần tử sẽ gây ra tổn thất điện năng trong thời gian t là: v Nếu phụ tải không thay đổi thời gian: v Phụ tải thay đổi theo thời gian

LOGO 3. 6. Tổn thất điện năng Xác định P bằng 2 phương pháp: v Phương pháp dòng điện đẳng trị:

LOGO 3. 6. Tổn thất điện năng v Phương pháp xác định tổn thất điện năng theo thời gian tổn thất công suất lớn nhất: Hoặc

LOGO 3. 6. Tổn thất điện năng v Xác định Hoặc

LOGO 3. 6. Tổn thất điện năng Xác đinh v Hoặc

LOGO 3. 7. Tổn thất điện năng trên đường dây và phụ tải tập trung, phân bố đều được tính như sau:

LOGO 3. 7. Tổn thất điện năng trên đường dây a) Trường hợp cos của nhiều phụ tải giống nhau. Có cosφb= cosφc= cosφd ÞTb = Tc =Td => giống nhau Þ (1)

LOGO 3. 7. Tổn thất điện năng trên đường dây b) Trường hợp cos của nhiều phụ tải khác nhau. Do Cos , T khác nhau max Trong đó:

LOGO 3. 7. Tổn thất điện năng trên đường dây b) Trường hợp cos của nhiều phụ tải khác nhau. Nếu cos sai khác nhau ít =>Tmax => thế vào công thức (1)

LOGO 3. 8. Tổn thất điện năng trong máy biến áp. v Tổn thất điện năng trong MBA 2 cuộn dây được xác định như sau: v Khi n máy biến áp v Ngoài ra, khi có đồ thị phụ tải

LOGO 3. 8. Tổn thất điện năng trong mba. v Tổn thất điện năng trong MBA 3 cuộn dây được xác định như sau: v Khi có n máy biến áp:

LOGO v BT 3. 3. Yêu cầu xác định tổn thất công suất và tổn thất điện năng 1 năm trên ĐDK – 10 (k. V) cấp điện cho 2 phụ tải (hình BT 3. 2). Biết c = 103 (đ/k. Wh).

LOGO Mục lục v 4. 1. Bù công suất phản kháng bằng tụ bù trung thế. v 4. 2. Ổn định điện áp dùng máy điều áp.

LOGO 4. 1. Bù công suất phản kháng bằng tụ bù trung thế. Có hai cách để đảm bảo cân bằng công suất phản kháng trong HTĐ: v Cưỡng bức phụ tải mà chủ yếu là xí nghiệp công nghiệp phải đảm bảo cos ở mức cho phép. v Đặt tụ bù công suất phản kháng trong HTĐ để giải quyết phần còn thiếu, cách này thực hiện một cách chủ động có tầm quan trọng nhất.

LOGO 4. 1. Bù công suất phản kháng bằng tụ bù trung thế. Định nghĩa: Tụ bù trung thế là phần tử thụ động với dòng qua nó vượt trước điện áp một góc 90. Þ Dùng để bù công suất phản kháng (công suất vô công), được dùng trong các mạch lọc sóng hài bậc cao và cải thiện được tình trạng sụt áp trên các đường dây phân phối.

LOGO 4. 1. Bù công suất phản kháng bằng tụ bù trung thế. Tác dụng: v Bù công suất phản kháng cần thiết. v Giảm tổn thất công suất, từ đó nâng cao công suất cung cấp cho tải. v Giảm bớt dòng tải trên đường dây, do đó giảm bớt sự quá tải của các thiết bị lắp đặt và giảm bớt độ sụt áp, giảm tổn thất. v Nâng cao hệ số công suất của hệ thống.

LOGO 4. 1. Bù công suất phản kháng bằng tụ bù trung thế. Tác dụng: v Cải thiện được điện áp của đường dây khi kết hợp tụ bù với các bộ phận điều khiển đóng cắt tự động theo một thông số đặt trước (như điện áp, dòng điện, hệ số công suất, nhiệt độ, thời gian. . . ) ở các vị trí thích hợp (từ 2% 4%) trong lưới phân phối. v Nâng cao hiệu quả kinh tế của lưới thông qua việc nâng cao khả năng cung cấp công suất của đường dây.

LOGO 4. 1. Bù công suất phản kháng bằng tụ bù trung thế. Ưu điểm: v Tổn thất công suất tác dụng trên bản thân tụ điện rất bé(0, 0025 k. W/k. VAr 0, 005 k. W/k. VAr ). v Không có phần quay nên lắp ráp, bảo quản dễ dàng. v Tụ điện được chế tạo thành đơn vị nhỏ, vì thế tùy theo sự phát triển của phụ tải trong quá trình sản xuất mà chúng ta ghép dần tụ điện vào hệ thống, làm cho hiệu suất sử dụng cao và không cần phải bỏ vốn đầu tư ngay một lúc. v Sử dụng trực tiếp ở nhiều cấp điện áp.

LOGO 4. 1. Bù công suất phản kháng bằng tụ bù trung thế. Nhược điểm: v Tụ điện nhạy cảm với sự biến động của điện áp đặt lên cực tụ điện theo quan hệ biểu thức sau: Q = U 2. 2 f. C v Tụ điện có cấu tạo kém chắc chắn, dễ bị phá hỏng khi xảy ra ngắn mạch, khi điện áp tăng 110% Uđm thì tụ điện dễ bị chọc thủng. v Nhạy cảm với độ méo của điện áp cung cấp.

LOGO 4. 1. Bù công suất phản kháng bằng tụ bù trung thế. Nhược điểm: v. Khi đóng tụ vào hệ thống , trong hệ thống sẽ xuất hiện dòng điện xung, còn khi cắt tụ điện ra khỏi hệ thống, trên cực của tụ điện vẫn còn điện áp dư có thể gây nguy hiểm cho nhân viên vận hành. v. Công suất phản kháng phát ra theo bậc không thể thay đổi điều chỉnh trơn nhuyễn được.

LOGO 4. 1. Bù công suất phản kháng bằng tụ bù trung thế. Các hình thức đặt tụ bù gồm có: v. Bù riêng: được nối trực tiếp vào các thiết bị dùng điện ở điện áp thấp v. Bù tập trung: được đặt vào các tủ phân phối v. Bù nhóm: nối vào thanh cái cao áp của trạm biến áp phân phối

LOGO 4. 1. Bù công suất phản kháng bằng tụ bù trung thế. Có hai hình thức để lắp đặt tụ bù vào hệ thống điện: v. Bù dọc (mắc tụ nối tiếp):

LOGO 4. 1. Bù công suất phản kháng bằng tụ bù trung thế. vÁp dụng: chủ yếu cho lưới truyền tải nhằm tăng khả năng truyền tải của đường dây là chủ yếu.

LOGO 4. 1. Bù công suất phản kháng bằng tụ bù trung thế. v. Bù ngang (mắc tụ song): được áp dụng chủ yếu cho lưới phân phối nhằm bù công suất phản kháng và giảm tổn thất, đồng thời điều chỉnh điện áp.

LOGO 4. 1. Bù công suất phản kháng bằng tụ bù trung thế. v Khi chưa có bù ngang (hình a): v Sau khi có bù ngang (hình b): Theo hình (c) và (d): v Khi chưa có bù ngang: v. Sau khi bù ngang:

LOGO 4. 2. Ổn định điện áp dùng máy điều áp. Máy điều áp có hai loại: v MĐA dưới tải (MĐADT) v MĐA không điều áp dưới tải (KĐADT). Trong đó: MĐA dưới tải (MĐADT) ü Chỉ hoạt động được nếu trong hệ thống điện có đủ công suất phản kháng. ü Thay cho MĐADT có bộ điều chỉnh pha thyristor để điều chỉnh góc pha của điện áp.

LOGO 4. 2. Ổn định điện áp dùng máy điều áp. Có hai loại điều áp: v Điều chỉnh modul điện áp nhằm phân bố lại công suất phản kháng, giữ mức điện áp yêu cầu trên lưới điện. v Điều chỉnh pha nhằm thay đổi dòng công suất tác dụng trên các đường dây tải điện trong các lưới điện kín. Hai loại điều chỉnh trên có thể được thực hiện bằng hai MBA riêng, cũng có thể làm chung vào một MBA.

LOGO 4. 2. Ổn định điện áp dùng máy điều áp. Ngoài ra: v Điều chỉnh dòng công suất tác dụng cũng có thể thực hiện nhờ kháng điện mắc nối tiếp, hoặc tụ điện có điều khiển bằng cơ học hay thyristor mắc nối tiếp với đường dây. v Ngoài MĐADT trong các MBA lực, còn các MBA riêng chỉ để điều chỉnh điện áp, đó là MBA điều chỉnh đường dây và MBA bổ trợ.