Chuong 2 thong so duong day

Microsoft PowerPoint Chuong 2 CAC THAM SO CUA DUONG DAY VA CAP pptx SINH VIÊN 8/22/2013 GV ĐẶNG TUẤN KHANH 1 Company LOGOGV ĐẶNG TUẤN KHANH Đại học quốc gia Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM 1 Chương 2[.]

Company LOGOGV : ĐẶ NG TU Ấ N KHANH

1

Ch ươ ng 2 Tính toán thông s ố đườ ng dây

2.1 Các phần tử chính của đường dây trên không

2.2 Điện trở

2.3 Điện cảm và cảm kháng

2.4 Điện dung và dung kháng

2.5 Cáp

2.6 Hiện tượng vầng quang

2.1 Các ph ầ n t ử chính c ủ a đườ ng dây trên không

3

Một đường dây truyền

tải trên không gồm: dây

dẫn, cách điện, trụ điệ

…

Dây dẫn điện thường là dây dây đồ ng hay

nhôm

Đường dây được mô hình bằng mạch tương

đương để giải những bài toán.R, L C

2.2 Đ i ệ n tr ở

Đ i ệ n tr ở m ộ t chi ề u .L( )

R S

ρ

Dây đồ ng th ườ ng Dây đồ ng kéo c ứ ng Dây nhôm

Dây thép

8

1.724 10 / m

8

1.78 10 / m

8

2.86 10 / m

8

12.2 10 / m

ở 20 độ C

Ảnh hưởng nhiệt: Độ t ă ng nhi ệ t

Dây đồ ng th ườ ng Dây đồ ng kéo c ứ ng Dây nhôm

Dây thép

( 0 )

0 0.00426 1 / C

( 0 )

0 0.0041 1/ C

( 0 )

0 0.0038 1/ C

( 0 )

0 0.00657 1 / C

ở 0 độ C

2.2 Đ i ệ n tr ở

Khi biết R t1ở nhiệt độ t1độ C thì R t2ở nhiệt độ t2độ C

được xác định như sau:

( )

2

2

1 0

1 1

t

t

t R

α α

+

+

R =R  +α t − 

t

R =R +α t

hay

hay

Kim lo ạ i Đ i ệ n tr ở su ấ t ρ

µΩ.cm

α

1/ 0 C

Đồ ng 1.724 0.00382

2.2 Đ i ệ n tr ở

7

Hi ệ u ứ ng m ặ t ngoàidây dẫn do tần số:

Khi có dòng điện xoay chi ề u chạy trong dây dẫn thì

cần lưu ý mật độ dòngđiện m ặ t ngoàivà mậtđộ dòng

điệnởtrung tâmdây

Tỷsố điện trởhiệuứng mặt ngoài AC 1

DC

R

R >

Tỷ số điện trở hiệu ứng mặt ngoài gia tăng theo độ

th m th u qua dây, ti t di n dây và t n s

2.3 T ự c ả m và đ i ệ n kháng

Tự cảm L và điện kháng X:

L

R

x

2

X = π f L

Từ trường H ở khoảng cách x (x < R) tính từ tâm của dây

dẫn có dòng điện I

Và mật độ từ thông dọc trong bề mặt tự do

2

x x

I H

x

π

=

B =µ H

R

x

(A.vòng/m)

(Wb/m 2 )

2.3 T ự c ả m và đ i ệ n kháng

Từ thông móc vòng trong:

Tự cảm bên trong:

R

x

(Weber.vong/m)

(H/m)

3 4

2

x

I x

r

µ ψ

π

=

3 4 0

2 8

r TR

I x I dx r

ψ

8

TR

L µ

π

=

7

4 .10

µ= π −

2.3 T ự c ả m và đ i ệ n kháng

11

Từ trường tại vị trí x (x > R)

Mật độ từ thông

2

x

I H

x

π

=

R

x

(A.vòng/m)

(Wb/m 2 )

B =µ H

2.3 T ự c ả m và đ i ệ n kháng

Từ thông móc vòng ngoài:

Tự cảm bên ngoài:

(Weber.vong/m)

(H/m)

2

D NG r

I

x

µ ψ

π

=∫

ln( ) 2

NG

I D r

µ ψ

π

=

ln( ) 2

NG

D L

r

µ π

=

7

4 .10

µ = π −

R

x D

Từ thông móc vòng giữa hai điểm D1 và D2:

Tự cảm giữa hai điểm D1 và D2:

(Weber.vong/m)

(H/m)

2

1

2

D NG D

I

x

µ ψ

π

= ∫

ln( )

NG

I D D

µ ψ

π

=

2 ln( )

NG

D L

D

µ π

=

7

4 .10

µ = π −

2

D

2.3 T ự c ả m và đ i ệ n kháng

Tự cảm L tổng:

Nếu:

L

8 2

D L

r

µ µ

7

4 .10

µ = π −

2.10 [ ln( )]

4

D L

r

−

2.10 [ln ln( )] 2.10 [ln( )]

'

'

r =r e−

V ớ i:

2.3 T ự c ả m và đ i ệ n kháng

15

Áp dụng tính điện cảm của hai dây d ẫ n song song

R

D

7 1

1

2.10 ln

'

D I

R

 

7 2

2

2.10 ln

'

D I

R

1

7

4.10 ln

'

D I R

∑

I + =I

7

4.10 ln

'

D L

R

−  

2.3 T ự c ả m và đ i ệ n kháng

Đường dây ba pha bố trí tam giác đề u

(H/m)

b c

D

7

2.10 l

'

n

a a a

L

R

D I

Đường dây ba pha bố trí ki ể u khác

Điện cảm có hai thành phần: điện

cảm dây dẫn và điện cảm phân cách

?

a

b c

Nếu bốtrí ba pha khôngđối xứng sẽ gây ra cácảnh hưởng

xấu, cho nên để tránh điều này vị trí dây dẫn phải được

hoán v ị đầ y đủ

7

2.10 ln

'

a a

m

a

D L

?

a

U

2.3 T ự c ả m và đ i ệ n kháng

Khi tính được điện cảm thì ta suy ra được cảm kháng

2

X =ωL= π f L

L

( )

d cm

L

( )

m

D cm

Đườ ng kính dây

(H/m) Đườ ng kính dây (H/m)

thay đổ i

Kho ả ng cách pha thay đổ i

Kho ả ng cách dây

2.4 Đ i ệ n dung c ủ a đườ ng dây

19

Đ i ệ n tr ườ ng ch ỉ có m ặ t ngoài dây d ẫ n, không t ồ n t ạ i bên trong dây d ẫ n nh ư

t ừ tr ườ ng

2 .1

D

N ế u dây d ẫ n mang đ i ệ n tích Q (C/m) thì m ậ độ đ i ệ n thông D ở kho ả ng cách X (trên m ỗ i mét chi ề u dài):

(C/m 2 )

Cường độđiện trường:

2 .

E

X

2

b

a

r

b ab

a r

r Q

r

π ε

Đ i ệ n dung: 2 .

ln( )b a

Q C

r U

r

π ε

a Đ i ệ n dung hai dây d ẫ n song song

Điện đường dây một pha:

r

D

1

q +q =

(F/m)

(F/m)

2 ln( )

ab ab

a b

Q C

D D U

r r

π ε

9

ln( ) 36.10 ln( )

ab ab

Q C

U

π ε

9

1 2

D r

Điện dung giữa bất kỳ dây dẫn và trung tính bằng hai lần

điện tích của dây dẫn chia cho điện áp

(F/m)

6 0

9

2 .

an

f

D r

π

Dung dẫn:

b Đ i ệ n dung c ủ a đườ ng dây ba pha

Điện dung 3 phađối bốtríđối xứng

a

b c

D

9

1 18.10 ln

an

C

D R

=

 

 

 

(F/m)

0

q + + =q q

Dung kháng:

2

C

X

Dung dẫn:

0 1N 2 aN

y= =b ωC = π f C

b Đ i ệ n dung c ủ a đườ ng dây ba pha

23

Khi ba pha bốtrí khôngđối xứng

9

1 18.10 ln

aN

m

C

D R

=

(F/m)

a

b c

Điện dung được tính bằng mối quan

hệgiữađiện tích vàđiện áp

Q C U

=

Nếu có hoán vị đầyđủ:

c Đ i ệ n dung c ủ a dây đơ n khi đườ ng v ề là đấ t

9

1 2

18.10 ln

aN

C

h R

=

(F/m)

Ph ươ ng pháp tr ạ ng thái ả nh đượ c phát bi ể u nh ư sau: Nế u hai dây

d n song song, gi ố ng nhau, cùng đ i ệ n tích và trái d ấ u nhau thì m ộ t m ặ t

ph ẳ ng đ i ệ n th ế b ng s ố không sinh ra gi ữ a các dây d ẫ n Ng ượ c l ạ i, n ế

m ộ t dây d ẫ n mang đ i ệ n tích và đặ t trên m ặ t ph ẳ ng đẳ ng th ế , nó s ẽ sinh ra

tr ườ ng gi ố ng nhau n ế u m ặ t ph ẳ ng đượ c thay th ế b ng dây d ẫ ở v ị trí ả

s ẽ có m ộ t đ i ệ n tích t ươ ng đươ ng và trái d ấ u v ớ i đ i ệ n tích c ủ a dây d ẫ n.

2.h

Được dùng để kiểm tra kết quả

9

1 18.10 ln m

s

C

D D

=

7

10 2 ln m

S

D L

( 8)2 ( )2

3.10

LC

c

d So sánh L và C

C

( )

d cm

Đườ ng kính dây

( µ /km)

Đườ ng kính dây thay đổ i Kho ả ng cách pha

thay đổ i

C

( µ /km)

( )

m

D cm

Kho ả ng cách dây

2.5 Cáp

27

a Điện dung của cáp 1 lõi

b Điện dung của cáp 3 lõi

c Điện cảm của cáp 1 lõi

d Điện cảm của cáp 3 lõi

a Cáp 1 lõi

Giá trịđiện dung cáp 1 lõi:

2

18.10 ln

C

R R

ε

=

 

 

 

2

18.10 ln

C

d d

ε

=

 

 

 

Hay:

(F/m)

(F/m)

ε

Giấy XLPE 3.3 2.3

Giá trịđiện dung cáp 3 lõi:

1

C

2

2

C

1

C

1

C

b Cáp 3 lõi

Giá trịđiện dung cáp 3 lõi:

1

C

2

3C

2

3C

2

3C

1

a

b c

1

C

2

2

C

1

a

b c

b Cáp 3 lõi

31

Giá trịđiện dung cáp 3 lõi:

1 3 2

C + C

1 3 2

C + C

1 3 2

C + C

1

2

' 18.10 ln

C

R R

ε

=

 

 

 

(F/m)

2

9

'' 3

18.10 ln m

s

C

D D

ε

=

(F/m)

a

b c

c Cáp 1 lõi

Giá trịđiện cảm của cáp 1 lõi:

2

ln 2

R L

R

µ π

 

 

(H/m)

(H/m)

Giá trịđiện cảm của cáp 3 lõi:

0.05 0.2 ln D

R

K

Tam giác đều Nằm ngang

Điện áp tới hạn phát sinh vầng quang:

(kV)

r

δ

=

3, 92.

273

b t

δ =

+

Đểgiới hạn tổn hao vầng quang thì tiết diện dây phải phù

hợp theo cấp điện áp vận hành

0

241

D

K ế t thúc ch ươ ng 2