BÁO cáo hệ THỐNG điện 1 CHƯƠNG VIII điều CHỈNH điện áp và CÔNG SUẤT TRUYỀN của ĐƯỜNG dây

Điện trở của đường dâyR ~ Xét đường dây có tổng trở là thuần trở R nối giữa nguồn có điện áp Es cố định và phụ tải thuần trở thay đổi tiêu thụ công suất tác dụng P với điện áp là ER.. Đi

BÁO CÁO

Cán bộ hướng dẩn: TS Trần Trung Tính Sinh viên thực hiện: Trần Hoàng Minh

Lê Trường Lâm

Võ Hoàng Nhiệm Phan Thiên Phúc Nguyễn Thanh Bằng Tài Duy Phúc

CHƯƠNG VIII: ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP

VÀ CÔNG SUẤT TRUYỀN CỦA

ĐƯỜNG DÂY

7.1 Điều chỉnh điện áp và truyền tải

công suất trên đường dây

Điều chỉnh điện áp và công suất truyền lớn nhất là hai đặc

trưng rất quan trọng của đường dây truyền tải Thông thường điều chỉnh điện áp từ không đến đầy tải không vượt qúa 5% điện áp định mức Thỉnh thoảng hệ thống chấp nhận mức

điều chỉnh cao hơn là 10%

chúng ta xét đến 4 đặc tính của đường dây sau:

 Điện kháng của đường dây có tính thuần trở

 Điện kháng của đường dây có tính thuần cảm kháng

 Điện kháng của đường dây có tính thuần cảm kháng với bù

 Điện kháng của đường dây có tính thuần cảm kháng nối với

7.2 Điện trở của đường dây

R

~

Xét đường dây có tổng trở là thuần trở R nối giữa nguồn có điện áp Es cố định và phụ tải thuần trở thay đổi tiêu thụ

công suất tác dụng P với điện áp là ER Điện áp ER thay đổi theo phụ tải

7.2 Điện trở của đường dây (tt)

Giảm điện trở của phụ tải dần về giá trị 0 chúng ta dễ dàng xác định sự thay đổi điện áp ER với công suất tác dụng P

Công suất cực đại của đường dây Pmax= ES2/4R Giá trị này đạt được khi ER= 0.5Es

Công suất truyền tải cực đại đến phụ tải khi tổng trở của phụ tải bằng với điện trở của dây dẫn

Giả sử ER= 0.95Es, từ đồ thị này có thể xác định công suất truyền tải tới phụ tải là 19% công suất giới hạn Đường dây

có khả năng truyền công suất cao hơn nhưng điện áp nhận thì quá thấp

7.3 Đường dây có tính cảm kháng

~

Es

ER

P

Xét đường dây truyền tải có trở kháng và bỏ qua điện trở dây dẫn Khảo sát tương tự như trường hợp thuần trở ta

được:

Công suất cực đại của đường dậy Pmax= Es2/2X tương ứng với điện áp đầu nhận ER = 0.707Es Công suất truyền tải

tăng gấp hai lần so với trường hợp thuần trở

Công suất truyền tải cực đại của đường dây tới phụ tải khi điện trở của phụ tải bằng với điện kháng của đường dây

Giả sử ER=0.95Es, từ đồ thị chỉ ra rằng đường dây có thể mang tải 60% công suất giới hạn Đường dây có khả năng truyền công suất cao so với không có trở kháng của đường dây

7.4 bù cảm kháng đường dây

Chúng ta có thể cải thiện độ sụt áp và công suất truyền lớn nhất của đường dây mang tính cảm kháng bằng cách đưa

một tụ điện có điện dung XC thay đổi song song phụ tải

X I

XC P

XC

ES 1000

IS

ER

Khi đó ta có thể xác định độ sụt áp chính xác bằng cách điều chỉnh giá trị điện dung XC

7.4 bù cảm kháng đường dây (tt)

Bù cảm kháng đường dây có thể tăng công suất truyền tải lên 2 lần so với không bù và giữ điện áp phụ tải không đổi

Tụ điện có điện dung XC cung cấp một nửa công suất

phản kháng I2XL hấp thụ bởi đường dây, một nửa còn lại được cung cấp bởi điện áp đầu gửi ES Ta có thể đưa vào tụ điện thứ 2 tại đầu gửi của đường dây Khi đó nguồn điện chỉ cung cấp công suất tác dụng P, công suất phản kháng được cung cấp bởi 2 tụ điện tại hai đầu

Điều chỉnh điện áp thì hoàn toàn có thể thực hiện cho

tới khi công suất phụ tải đạt giá trị giới hạn Pmax = / X 2

S

E

Kết luận

ER

ES

p

Pmax = / X

2 1

2

S E

7.5 Đương dây có tính cảm kháng nối

với 2 hệ thống

I

P

Hệ thống giữa 2 vùng S và R được kết nối bằng đường dây liên lạc cảm kháng

Hệ thống liên kết giúp hệ thống ổn định và cho phép chịu đựng ngắn mạch tức thời và những ảnh hưởng khác tốt hơn

7.5 Đương dây có tính cảm kháng nối

với 2 hệ thống (tt)

Giả sử điện áp hai đầu cuối của đường dây được cố định và cùng độ lớn Ta kiểm tra VS trể pha so với VR

Vùng S cung cấp công suất đến vùng R được xác định:



sin

2

X

E

p 

Trong đó:

P: là công suất tác dụng truyền tải trên một pha

E: điện áp pha

X: Điện kháng của dây dẫn trên một pha

: góc lệch pha giữa điện áp đầu gởi và đầu nhận



7.5 Đương dây có tính cảm kháng nối

với 2 hệ thống (tt)

Công suất truyền tải từ vùng S tới vùng R làm theo góc

lệch pha giữa hai vùng

50

100

Trạng thái Không ổn định

%P

Công suất đạt được giá trị cực

đại E2/X khi góc lệch pha là 900

Khi góc lệch pha đến gần 900 thì

hai vùng ở điểm phá vở và ngay

lúc đó thì máy cắt sẽ mở ra

7.5 Đương dây có tính cảm kháng nối

với 2 hệ thống (tt)

Điện áp cuối đường dây liên lạc như hàm theo công suất truyền tải Công suất tăng (= 0 – 900)

Công suất giảm (= 90 0 – 180 0 )

pmax= E 2 /X

Es = ER = E

%P

Nó hoàn toàn là một đường thẳng nằm ngang và kéo dài đến giá trị cực đại trước khi nó rơi ngược về 0

7.6 công suất truyền tải của đường dây

Qua khảo sát các trường hợp trên, công suất truyền của

đường dây là giới hạn Công suất truyền cực đại tỷ lệ với bình phương điện áp đầu gửi và tỷ lệ nghịch với tổng trở của đường dây

Chúng ta so sánh giá trị công suất và điện áp cho 4 trường hợp của đường dây Mỗi trường hợp giả định tổng trở của đường dây bằng 10 Ohm và cung cấp điện áp đầu gửi là 1000V

7.6 công suất truyền tải của đường dây

(tt)

5

3

3 4

5 4 3

2 1

1000

750

500

250

1

ES ER

10 Ohm

2

ES ER

10 Ohm

3

E S E R

10 Ohm

4

E S ER

10 Ohm

5

ES E R

10 Ohm

25 KW

50 KW

100 KW

100 KW

80 KW

Pmax

4,75 KW

30 KW

100 KW

100 KW

80 KW

P truyền với điều chỉnh điện 5%

7.6 công suất truyền tải của đường dây

(tt)

Kết quả cho ta thấy rằng:

Đường cong điện áp đầu nhận và công suất trái ngược nhau Công suât cực đại được truyền bởi đường dây với giả sử

điều chỉnh điện áp 5% Ta thấy rằng đường dây chỉ có điện trở thì có khả năng truyền tải là 4,75 kW, trong khi đường dây có cảm kháng thì có thể truyền đến 30 kW

Đường thứ 5 cũng có tổng trở là 10 Ohm, nhưng công suất truyền cực đại giảm còn 80 kW so với 100 KW với giả sử không có điện trở

7.7 lựa chọn điện áp đường dây

công truyền cực đại của đường dây là E2/X Tuy nhiên, tổng trở của đường dây tỷ lệ với chiều dài của đường dây Điện

áp của đường dây có thể tính được như sau:

Trong đó:

E: Điện áp đường dây P: Công suất truyền tải l: Chiều dài đường dây k: Hệ số phụ thuộc vào loại dây dẫn cho phép mức điều chỉnh điện áp, k=0,1 cho trường hợp không thực hiện

bù và có độ điều chỉnh điện áp 5%, k= 0,06 cho trường hợp

Pl k

E 