Chương 4: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

Người ta đã chứng minh được rằng: tổn thất công suất trên đường dây có phụ tải phân bố đều tương đương với tổn thất công suất trên đường dây có phụ tải tập trung với giá trị bằng tổng phụ tải phân bố đều đặt tại 13 đoạn đường dây đó (tính từ đầu đường dây).

Trang 1

Chương 4 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN

Trang 2

Một sơ đồ CCĐ xí nghiệp phải đảm bảo đ ợc những yêu cầu cơ bản sau đây:

1 Yêu cầu về kỹ thuật

- Đảm bảo chất l ợng điện năng ưượng điện năng

- Đảm bảo liên tục CCĐ

- Đảm bảo điều kiện vận hành an toàn

2 Yêu cầu về kinh tế.

Vốn đầu t V và chi phí vận hành Cvh là hai số liệu cơ bản để tiến hành

so sánh kinh tế

Trang 3

4.2 Sơ đồ nối dây mạng điện điện áp thấp

0.4/0.23 KV at

Trang 5

4.3 Sơ đồ nối dây mạng điện điện áp thấp

4.3.1 Sơ đồ mạng động lực

b Sơ đồ phân nhánh

BI at

0.4/0.23 KV

6-10 KV

BA

Y Y0

tpp

Sơ đồ phân nhánh dành cho hộ phụ tải không quan trọng

Trang 6

b Sơ đồ phân nhánh

Sơ đồ máy biến áp thanh cái

Y0

Y BA 6-10 KV

0.4/0.23 KV at

BI

At2

Trang 7

0.4/0.23 KV at

Trang 8

A t 2

tpp

Trang 9

b Sơ đồ phân nhánh

BA

Sơ đồ máy biến áp đ ờng trục ưượng điện năng

Trang 10

4.2.Sơ đồ nối dây mạng điện điện áp cao

Trang 11

4.2 Sơ đồ nối dây mạng điện điện áp cao

6 - 10 kV

Sơ đồ phõn nhỏnh có đ ờng dây dự phòng chung

Trang 12

6 -35 KV

Sơ đồ phõn nhỏnh cú đường dõy dự phũng chung

Trang 13

4.2.3 Sơ đồ phõn nhỏnh cú đường dõy dự phũng riờng cho từng TBA

6 - 10 kV

Trạm phân phối

Trang 14

thông số của các phần tử trong mạng điện

1 Đ ờng dây dẫn điện ưường dây dẫn điện :

Trang 15

Các loại dây dẫn đ ợc kí hiệu bằng chữ cái và chữ số:

Chữ cái dùng để chỉ nguyên liệu chế tạo dây đó, chữ số để chỉ tiết diện của dây, đơn vị mm2

AC: Nhôm lõi thép ACY: nhôm lõi thép tăng c ờng

VD: M-50: dây đồng co tiết diện là 50 mm2

AC 120: dây nhôm lõi thép, tiết diện của nhôm là 120 mm2

Trang 16

a - Điện trở đ ờng dây ường dây

S

l S

S: tiết diện dây dẫn, mm2 (tra trong tài liệu)

r0: điện trở của một đơn vị chiều dài đ ờng dây (/ km )

Thụng số kỹ thuật cỏc phần tử trong mạng điện

Trang 17

b - Điện kháng đ ờng dây ường dây

xdd =  L0 l = x0 l

Trong đó:  là tần số góc của dòng điện

L0: điện cảm của 1 đơn vị chiều dài đ ờng dây

l: chiều dài đ ờng dây

x0: điện kháng của 1 đơn vị chiều dài đ ờng dây

Nếu không tra bảng ta có thể xác định điện kháng của đ ờng dây nh sau

Trang 18

Dtbhh đ ợc xác định nh sau ưượng điện năng :

* Đối với mạng 3 dây đặt trên đỉnh của tam giác.

Dik là khoảng cách giữa các dây dẫn.

3

23 13

12 D D D

D tbhh 

Trang 19

* Đối với mạng 3 dây đặt trên mặt ph ng nằm ngang.ẳng nằm ngang.

Khoảng cách giữa các dây là D12, D23 , D13

Trang 20

T ơng tự nh trên:

Dtbhh = 3 D12 D13 D23

Nếu các dây dẫn cách đều nhau: Dtbhh = = 1,26 D 3 D3

Do việc xác định X 0 phức tạp nên trong tính toán có thể lấy gần

đúng giá trị x 0 nh sau:

Đối với đ ờng dây có U > 1000v lấy x0 = 0,4 / km

U < 1000v x0 = 0,25  0,3 / km

Dây luồn trong ống, cáp U < 1 KV x0 = 0,07  0,09 / km

Trang 22

Z B lµ tæng trë cña MBA:

ZB = RBA + jXBA

ZB

S0 = P0 +jQ0

RBA , XBA lµ ®iÖn trë ®iÖn kh¸ng MBA

S0 tæn thÊt c«ng suÊt kh«ng t¶i cña MBA

S0 = P0 +jQ0

P0 tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông khi kh«ng t¶i cña MBA

Q0 tæn thÊt c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña MBA

Thông số kỹ thuật các phần tử trong mạng điện

Trang 23

Theo định nghĩa:

UN% =

dm

B dm dm

N

U

Z.I

3100

.U

U



Từ đó rút ra : ZB =

100

c Điện kháng của máy biến áp:

Với các MBA có Sđm  560 KVA thì XBA  ZBA nên: XBA = ()

2 B

b Tổng trở của máy biến áp Z B :

Trang 24

Vậy ta có: RBA = 2

dm

2 dm N

S

U P

N 10 S

U P



a Điện trở của máy biến áp, RBA:

Chúng ta đã biết tổn thất đồng trong MBA là:

PCu = 3 Iđm2.RB = PN

Trang 25

d C«ng suÊt ph¶n kh¸ng khi kh«ng t¶i Q 0:

I

dm 0

100

S

Q 100

S

S 100

U 3 S

I

dm

0 dm

0

dm dm

Q 100

S

dm

0 dm

Trang 26

4.4 tổn thất điện áp trong mạng điện xí nghiệp

4.4.1 Tổn thất điện áp trên đ ờng dây 3 pha có phụ tải tập trung.

Giả thiết có một đ ờng dây 3 pha cung cấp cho một phụ tải tập trung đặt

ở cuối đ ờng dây nh hình

P+jQ

U U

U

ac  1  2  

Trang 27

4.4 tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn xÝ nghiÖp

Gi¶ thiÕt cã ® êng d©y cung cÊp cho 3 phô t¶i tËp trung.TÝnh tæn thÊt

®iÖn ¸p trªn ® êng d©y nµy Cã 2 c¸ch tÝnh :

Trang 28

Nếu không kể đến tổn thất công suất trên đ ờng dây thì công suất chạy trên các đoạn đ ờng dây sẽ là:

3 dm

2 2 2

2 dm

1 1 1

1

U

X Q R

.

P U

X Q R

.

P U

X Q R

Trang 29

Tổng quát cho đ ờng dây có n phụ tải tập trung:

i

U

X Q R

P U

i 2

dm

XiQR

P1000

100

U

1

%U

Trong đó: Pi, Qi là công suất truyền tải trên đoạn thứ i (KW, KVAr)

Ri, Xi là điện trở, điện kháng của đoạn dây thứ i ()

Uđm là điện áp định mức (KV) U tính ra có đơn vị là (V)

4.4.tổn thất điện áp trong mạng điện xí nghiệp

Trang 30

C¸ch 2: TÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p theo c«ng suÊt cña phô t¶i :

Gi¶ thiÕt ® êng d©y cung cÊp cho 3 phô t¶i tËp trung:

Trang 31

Các phụ tải có thông số p1q1, p2q2, p3q3

Thông số các đoạn đ ờng dây là: rưượng điện năng 1x1 , r2x2 , r3x3

Tổn thất điện áp trên toàn bộ đ ờng dây là tổng tổn thất điện áp do các ưượng điện năng phụ tải gây ra từ nguồn đến phụ tải đó:

U = U1+ U2 + U3 = 





n

1 i

n là phụ tải tập trung mắc vào đ ờng dây, n cũng là số đoạn đ ờng dây

Trang 32

Vậy biểu thức tổng quát tính tổn thất điện áp trên toàn bộ đ ờng dây theo phụ tải là:

Ui = 



n

1

i i i

iU

X q R

p

Trong đó:

pi , qi là công suất của phụ tải thứ i (KW, KVAR)

Ri , Xi là điện trở điện kháng tính từ nguồn đến phụ tải thứ i ()

i i i

i 2

dm

X q R

p

U

1 1000

100

% U

Trang 33

4.4.3 Các tr ờng hợp đặc biệt ường dây

a Đ ờng dây đồng nhất

Trong tr ờng hợp này tổn thất điện áp trên đ ờng dây đ ợc tính nh sau:

tb

0 tb

2 dm

l p

sin x cos

.

r cos

U 1000

100

% U

) l.

x tg p l.

r.

p

( U

1000

Trang 34

Trong đó:

r0 , x0 - điện trở, điện kháng của một đơn vị chiều dài đ ờng dây / km

pi - công suất của phụ tải thứ i (KW)

li - chiều dài dây dẫn từ nguồn đến điểm thứ i (Km)

cos tb , sin tb - trung bình của các phụ tải:

i i

tb

p

cos

p cos

Chú ý: qi = pi.tg = pi.



 cos sin

Trang 35

c Đ ờng dây có phụ tải phân bố đều ường dây :

Trang 36

Gọi p0 là công suất phân bố đều trên 1 đơn vị chiều dài đ ờng dây đó: (p0 = W/m)

Công suất trên 1 vi phân chiều dài đ ờng dây dl là

x

0

U

dl L r.

p U

L r.

dP U

p

r dl

L U

p

r dl

L

U

p

r U

2 B

2 C dm

0 0 L

L

x dm

0 0 L

L

x dm

0

B

C B

Trang 37

D

U

P

R

U 

 D là điểm giữa của B và C

Như vậy tổn thất điện áp trên dường dây có phụ tải phân bồ đều tương đương với tổn thât điện áp trên đường dây có một phụ tải tập trung đặt ở điểm giữa của đoạn đường dây có phụ tải phân bố đều và có giá trị bằng tổng phụ tải của đoạn đường dây có phụ tải phân bố đều.

p = p0 l l/ 2

l

4.4 tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn xÝ nghiÖp

Trang 38

2 dm

l.

p

r.

U 1000

100

% U

Thay: r0 = : ®iÖn dÉn suÊt cña vËt dan ( 1/ m)

§Æt M = gäi lµ m«men phô t¶i KW.m ; U®m (V)

10

2 dm

5



5

2 dm

Trang 39

Từ đây ta tính đ ợc tiết diện dây dẫn thoả mãn điều kiện tổn thất điện áp:

Hệ số C ứng với các mạng điện khác nhau cho trong tài liệu

%]

U[C

MF

B

B BA

U

X Q R

.

P



Trong đó: PB , QB công suất truyền tải qua máy biến áp

RB , XB điện trở điện kháng của máy của biến áp

Chú ý: Muốn tính tổn thất điện áp về cấp điện áp nào thì phải tính RB ,

XB ở cấp điện áp đó, tức là lấy điện áp định mức cấp điện áp đó

4.4.tổn thất điện áp trong mạng điện xí nghiệp

Trang 40

4.5 tæn thÊt c«ng suÊt vµ tæn thÊt ®iÖn n¨ng

R + jX

R + jQ

Trang 41

Thay I = Ta có:

dm

U 3

S

) KW (

10 R

U

Q

b.Tổn thất công suất trên đ ờng dây cung cấp cho nhiều phụ tải tập trung :

Xét đ ờng dây có 2 phụ tải tập trung nh hình vẽ:

Ta đã biết tổn thất công suất tác dụng trên cả 3 pha là:

P = 3 I2 R

4.5 tổn thất công suất và tổn thất điện năng

Trang 42

PB+j QB

1

2 2

Trang 43

2 1

Trang 44

Tổng số tổn thất công suất dọc đ ờng dây từ A đến C là:

2

2 r U

Q

P 

1 2

dm

2 1

i 2

dm

n

1

2 i

r

U

2 i

x

U

4.5.1 Tổn thất công suất trên đ ờng dây

Trang 45

c Tổn thất công suất trên đ ờng dây có phụ tải phân bố đều.

Cho mật độ J0 = ; p0 = (W/m)

l I

Ng ời ta đã chứng minh đ ợc rằng: tổn thất công suất trên đ ờng dây có phụ tải phân bố đều t ơng đ ơng với tổn thất công suất trên đ ờng dây có phụ tải tập trung với giá trị bằng tổng phụ tải phân bố đều đặt tại 1/3 đoạn đ ờng dây đó (tính từ đầu đ ờng dây)

Trang 46

Nếu phụ tải tập trung lại và đặt ở cuối đ ờng dây thì tổn thất công suất trên đ ờng dây sẽ là: P = 3.I2.R nh ng nếu là phụ tải phân bố đều thì P

= I2.R nhỏ thua 3 lần so với phụ tải tập trung

l

l /30

P = p0 l

 J lx  r dl I R 3

Trang 47

Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng trong m¸y biÕn ¸p ® îc tÝnh theo c«ng thøc:

Trang 48

2 B

dm

2 B

4.5.2 Tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p.

Trang 49

4.5.3 Tæn thÊt ®iÖn n¨ng

Add = Pdd. (KWh)

Pdd = 3.I2

tt R (W) ; R () ; Itt (A)

 thêi gian chÞu tæn thÊt c«ng suÊt lín nhÊt.(h)

VËy: Add = 3.I2

tt R  10-3 (KWh)

Trang 50

b Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong MBA.

Trang 51

Tóm tắt chương 4

Trang 52

Các dạng tổn thất điện năng

Định dạng
Số trang	52
Dung lượng	3 MB