BÁO cáo hệ THỐNG điện 1 CHƯƠNG III các THÔNG số của ĐƯỜNG dây

Giới Thiệu Đường Dây Điện trở nối tiếp là nguyên nhân gây ra tổn thất RI2 trên đường dây với đơn vị là Ohmic   Điện kháng nối tiếp là nguyên nhân gây ra sụt áp dọc theo đường dây

Chương III:

CÁC THÔNG SỐ CỦA ĐƯỜNG DÂY

CBHD:TS Trần Trung Tính SVTH: Nhóm 8

1.Thạch Hoàng Vũ MSSV:1081089 2.Bùi Thị Ái MSSV:1081090 3.Phạm Quốc Tiến MSSV:1081149 4.Chu Văn Tùng MSSV:1081157 5.Phạm Trung Lý MSSV:1081124 6.Trần Minh Nhựt MSSV:1081058

BÁO CÁO HỆ THỐNG ĐIỆN I

Giới Thiệu Đường Dây

330, 400,

500,765 kV

Nhiệm vụ chính của hệ thống truyền tải điện là vận chuyển điện năng từ nhiều nguồn điện khác khau đến nơi tiêu thụ cuối cùng trong HTĐ.

Giới Thiệu Đường Dây

 Điện trở nối tiếp là nguyên nhân gây ra tổn thất (RI2) trên

đường dây với đơn vị là Ohmic ()

 Điện kháng nối tiếp là nguyên nhân gây ra sụt áp dọc theo đường dây

 Điện dẫn là nguyên nhân gây ra tổn thất (V2G) do những dòng điện rò giữa các dây dẫn hoặc giữa dây dẫn với đất Dung dẫn trên đường dây trên không thì thường được bỏ qua.

 Điện dung là nguyên nhân làm triệt tiêu một phần dòng điện cảm ứng (của phụ tải) chạy trong dây dẫn

4 thông số cần lưu ý:

Giới Thiệu Đường Dây

Đường dây truyền tải đơn giản

Giới Thiệu Đường Dây

500 kV 230 kV 138 kV 69 kV 7 ~ 13 kV

Một vài loại trụ đỡ đường dây truyền tải

Giới Thiệu Đường Dây

Dây dẫn được dùng phổ biến trên không là dây nhôm vì có chi phí thấp, trọng lượng nhẹ, tiết diện mặt cắt ngang và công suất truyền tải lớn

ACSR (Aluminum Conductors Steel Reinforced)

AAC (All-Aluminum Conductor)

AAAC (All-Aluminum-Alloy Conductor)

ACAR (Aluminum Conductor Aluminum - Alloy Reinforced)

ACSR 26/7

Tính Toán Điện Trở Của Dây Dẫn

 Điện trở của dây dẫn đối với dòng điện DC

1

2 1

2

t T

t

T R



 Những sợi dây dẫn được quấn theo hình xoán ốc thì nó làm thay đổi

hướng, tăng chiều dài dây dẫn từ 1-2% so với chiều dài thực tế Do đó,

điện trở dc của sợi dây dẫn có giá trị lớn hơn thực tế 1-2%

 Điện trở dây dẫn tăng khi nhiệt độ tăng

Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào

R1, R2: điện trở dây dẫn tại nhiệt độ t1, t2 (0C)T: nhiệt độ không đổi phụ thuộc vào vật liệu chế tạo dây dẫn

Tính Toán Điện Trở Của Dây Dẫn

 Điện trở của dây dẫn đối với dòng điện AC

 Dòng điện dc phân bố đều trên diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn Tuy nhiên, dòng điện ac phân bố không đều trên diện tích mặt cắt ngang của dây dẫn Mật độ

dòng điện ở tâm dây nhỏ hơn bề mặt dây dẫn do hiệu ứng bề mặt (skin effect)

 Do đó điện trở đối với dòng điện ac lớn hơn đối với dòng điện dc chiều

Tuy nhiên với tần số 50 Hz và dây dẫn kim lọai màu với tiết diện không lớn

thì sự khác nhau đó không đáng kể (cỡ 1%)

Điện Dẫn (conductance)

 Điện dẫn là lượng mất mát công suất tác dụng giữa các dây dẫn với nhau chủ yếu do dòng điện rò qua các cách điện và hiện tượng corona

 Dòng điện rò qua cách điện là do

số lượng dơ bẩn, bụi, muối hoặc

Tổn thất corona phụ thuộc vào:

 Tính không đồng đều bề mặt dây dẫn

Tổn thất do dòng điện rò và corona thì luôn nhỏ hơn tổn thất RI2

Giới Thiệu Về Từ Tính

 Khi có dòng điện chạy qua dây dẫn thì sẽ sinh ra điện từ trường xung quanh dây dẫn Điện từ trường này được đặc trưng bởi điện cảm L do từ trường gây ra và điện dung C do điện trường gây ra.

F là lực điện từ (mmf) với đơn vị là A-vòng

H là mật độ từ trường với đơn vị là A-vòng/m

dl là vi phân theo chiều dài với đơn vị là m

ie là tổng dòng điện tức thời trong vòng kín

Giới Thiệu Về Từ Tính

 H và dl là vector trong không gian



cos

Trong đó  là góc giữa H và dl Chúng ta bỏ khái niệm vector để chỉ giá trị vô

hướng Hướng dòng điện i e có quan hệ hướng của vòng kín  được xác định theo quy tắc bàn tay phải

 Mật độ từ trường cách tâm dây một đoạn là x được xác định

với đơn vị là webers-vòng

 Từ thông tổng bằng tổng của từ thông

Giới Thiệu Về Từ Tính

Điện cảm được xác định là quan hệ tuyến tính giữa từ thông móc vòng

và dòng điện Bởi vì, từ thông móc vòng sinh ra trên đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với từ cảm B Mặt khác, từ cảm B được sinh ra và tỉ lệ thuận với dòng điện và được xác định như sau

Từ Thông Móc Vòng Của Dây Dẫn Thẳng

x i

H dl

Từ Thông Móc Vòng Của Dây Dẫn Thẳng

Từ thông móc vòng trên một mét chiều dài

của dây bằng tổng từ thông móc vòng bên ngoài

và bên trong dây dẫn

ln 4

 Có 2 phần tử từ thông móc vòng đó là những từ thông móc vòng bên

ngoài dây dẫn và những từ thông móc vòng bên trong dây dẫn

Từ Thông Móc Vòng Đối Với Dây Cáp

Nhiều Sợi

k i

Sợi 1

 Khảo sát tính toán từ thông móc vòng của sợi 1 tới bán kính R1 từ góc

tọa độ Sợi 1 bị ảnh hưởng bởi sợi 2, 3, …, n Tất cả từ thông tạo ra bởi

dòng điện ik đi qua giữa điểm b và điểm c của trục x

 Từ thông móc vòng của sợi 1 chịu ảnh hưởng

bởi dòng điện ik được xác định như sau

k

k

k k

d

R i

r

d

R i

d

R i

r

R i

1 12

2 2

1

1 1

Từ Thông Móc Vòng Đối Với Dây Cáp

i r

i

1 12

2 ,

1 1

0 1

1 ln

1 ln

1 ln





 Trong trường hợp tổng quát khi , nhưng trong trường hợp thực

tế, chúng ta quan tâm đến những dòng điện tức thời trong dây dẫn

k k

k

d

i r

i d

Đường Dây Truyền Tải Phân Pha

Đường Dây Truyền Tải Phân Pha

Hình 3.15 Phân pha thành 4 dây của mạng 3 pha

3 4

7 8

11 12

Đường Dây Truyền Tải Phân Pha

i r

i

1 12

2 1

1

0 1

1 ln

1 ln '

1 ln

4 /

1 18 17 16 15

4 /

1 14 13 12

0 1

) (

1 ln

) (

1 ln

) '

(

1 ln

b b

a

D

i D

i R

i

1 1

ln

1 ln

1 ln

2 



Đường Dây Truyền Tải Phân Pha

c b a

c b

i i i

D D

a

R

D R

Đường Dây Truyền Tải Phân Pha

Nhận xét:

thì ta dễ dàng tăng bán kính của cáp.

nhiễu radio, bớt gây ồn so với khi ta dùng 1 dây cáp

để truyền tải điện cao áp.

Đảo Pha Đường Dây Truyền Tải

A B C

A B C

A C

B

B C B

A C

B

B C B

A B C

Hình 3.16 a Đảo pha 2 lần đối với đường dây truyền tải dài quá 100km

b Đảo pha 3 lần đối với đường dây dài hơn 100km

Đảo pha đường dây truyền tải

 Nguyên nhân của việc đảo pha:

về dòng

và áp trong lưới điện.

Đảo pha trong hệ thống

truyền tải điện khi đường dây dài hơn 100Km

Cân bằng điện

kháng của từng pha

Đảo pha đường dây truyền tải

Xét một đường dây truyền tải có:

• Mỗi pha đều được đảo pha đồng thời và cùng chiều dài của đường dây

• Đường truyền không phân pha với bán kính của cáp là r





: từ thông móc vòng trên 1m chiều dài trong tiết diện i(i=1,2,3)

Đảo pha đường dây truyền tải

'

ln 2

1 ln

1 ln '

1 ln 2

0 0

r

D i

D

i D

i r

a m

c m

b a

m

R

D R

D c

Đảo pha đường dây truyền tải

1 ln

1 ln

1 ln

a

d

i d

i R

1 1

m

c m

b b

a

D i

D

i D

i R

2

1 ln

1 ln

1 ln 2

0 0

Khi đảo

pha

Từ thông cho toàn đường dây

(3 đoạn đảo pha)

ac ab

ab ab

Trong đó:

Trở Kháng Của Đường Dây 3 Pha

nn nc

nb na

cn cc

cb ca

bn bc

bb ba

an ac

ab aa

Z Z

Z Z

Z Z

Z Z

Z Z

Z Z

Z Z

Z Z

cc cb

ca

bc bb

ba

ac ab

aa c

b

a

I I

I

Z Z

Z

Z Z

Z

Z Z

'

' '

'

' '

'

nn

nj in ij

ij

Z

Z

Z Z

nn

ni in ii

ii

Z

Z Z Z

; i, j = a, b, c

Trong đó: Vi là vecto sụt áp của pha i (i= a, b, c và n)

Ii là veccto dòng điện chạy trên pha I

Zii= zii x l là trở kháng của dây dẫn I bao

gồm ảnh hưởng của đất

l là chiều dài của đường dây (m)

Các Định Luật Cơ Bản Về Điện

Điện Dung Của Dây Dẫn

] mi /

[

ln

r

D ln

10 1,779

Xác Định Những Thông Số Đường Dây

Bằng Cách Sử Dụng Bảng

 mi 

GMR

D f

r

D f

X

m

m L

/ ln

10 022

, 0

ln 10

222 ,

0

3

' 3





 Các giá trị GMR của búi dây, bán kính cáp, cảm kháng, dung kháng

và điện trỏ cáp được cung cấp bởi nhà sản xuất

 Điện kháng trên 1 pha của dây dẫn trụ có bán kính r:

Trong đó

] H/m [

ln

10 2

ln 2

7 0

b

m b

m

R

D R