MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN Giải tích 1 pha của mạng 3 pha cân bằng Máy điện đồng bộ ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT Đường dây truyền tải ngắn
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
MÔ HÌNH HÓA VÀ GIẢI TÍCH MẠNG
PHÂN PHỐI
GVHD: TS.QUYỀN HUY ÁNH
SVTH:NGUYỄN TRUNG THẮNG - 03102183 PHAN ĐẠI NGHĨA - 03102127
Trang 2 MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
Giải tích 1 pha của mạng 3 pha cân bằng
Máy điện đồng bộ
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
Đường dây truyền tải ngắn
Đường dây truyền tải trung bình
Đường dây truyền tải dài
Phân bố công suất trên một đường dây truyền tải
Các phương pháp điều chỉnh điện áp
NỘI DUNG
Trang 3Sử dụng sơ đồ mạng một pha thay cho sơ đồ 3 mạng pha
Máy điện đồng bộ: Một phần tử quan trọng của mạng điện
MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
GIỚI THIỆU
Trang 4Z
L Z
a I
a
E
MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
Mạng 3 pha cân bằng
Sơ đồ 1 pha tương đương
của mạng 3 pha cân bằng
GIẢI TÍCH 1 PHA CỦA MẠNG 3 PHA CÂN BẰNG
Trang 5 Là phần tử quan trọng của
hệ thống điện
Máy phát: Chuyển công
suất cơ thành dạng điện
năng và cấp cho mạng
điện
Đối với động cơ, nó tiêu
thụ công suất từ mạng điện
và chuyển thành dạng cơ
MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
Sơ đồ mặt cắt máy điện đồng bộ
Trang 6
a
I A
B D
jI
MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
SƠ ĐỒ VÉCTƠ CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ
:Góc hệ số công suất
: Góc mà Ef sớm hơn Vt
E f : Sức điện động không tải
Vt : Điện áp đầu cực máy điện
Ia : Dòng điện phần ứng
Trang 7MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN MÔ HÌNH THAY THẾ CHO MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
Mạch điện máy điện đồng bộ (điện kháng và điện trở khe hở được bỏ qua)
Xs
Vt
Ef
Ia
Trang 8• Xét một máy phát đồng bộ cung cấp công suất thực không đổi đến một thanh cái vô tận
•
Vt
XS
Ia
Ef + Thanh cái vô tận
Máy phát đồng bộ nối đến thanh cái vô tận
MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
= hằng số = công suất tác dụng ngõ ra
cos
a
t I V
Trang 10- Đặc trưng và chất lượng của đường dây truyền tải.
- Hiệu suất của đường dây truyền tải
- Hằng số ABCD
S
I
V D
C
B
A I
V
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
GIỚI THIỆU
Trang 11- Chiều dài không lớn hơn 100 km, tổng dẫn rẽ nhánh với f=50hz đủ nhỏ ảnh hưởng không đáng kể đến đường dây.
- Mạch tương đương của đường dây truyền tải ngắn:
- Quan hệ giữa điện áp và dòng điện:
jX R
V
101
ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI NGẮN
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
Trang 12ĐỒ THỊ VECTƠ ĐƯỜNG DÂY NGẮN VỚI DÒNG ĐIỆN CHẬM PHA
R
R
V cos
R R
V sin
X I
R I
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
Trang 13- Đối với đường dây truyền tải có chiều dài từ 100km đến 250km
- Phương trình đường dây truyền tải và hằng số ABCD:
S
I
V Y
Z
YZ I
V
1 1
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI TRUNG BÌNH
L
Z
jX R
Z
C j
0242
Trang 14YZ Z
ZY I
V
2
1 1
4
1 1
2
1 1
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
Y
S
I
VC
Trang 15I
V YZ
YZ Y
Z YZ
I
V
2
1 1 4
1 1 2
1 1
MÔ HÌNH –π CHUẨN ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
Trang 16I
V A
C
B
D I
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
Trang 17ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI DÀI
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
)2/
Trang 18ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI DÀI
2 /
tanh 2
2
'
l
l Z
Z
) / (sinh
MẠNG HÌNH T TƯƠNG ĐƯƠNG
Trang 19HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI 2 NÚT
ABCD
R R
S
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
PHÂN BỐ CÔNG SUẤT TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI DÀI
Trang 20Công suất tác dụng và phản kháng thu được tại đầu nhận:
Từ 2 phương trình trên, có được những kết luận quan trọng sau:
- Để tăng P R thì phải giảm điện kháng đường dây Điều này đạt được bằng cách đặt tụ điện nối tiếp vào đường dây.
- Phụ tải yêu cầu Q R lớn thì sụt áp tăng.Phải bù Q R dương tại chỗ.
V X
khi
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
- PR tỉ lệ với và QR tỉ lệ với
Trang 21ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP
BƠM CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
j QC
Tải
S R
Máy phát VAR
R
V
- Sử dụng VAR tại nút tải
- 2 loại máy phát VAR: Phát VAR tĩnh và phát bù tự động
Trang 22ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
MÁY PHÁT CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TĨNH
pha
Q
C C
2 R
V )
pha
Q L
2 R
V )
3
Trang 23ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
MÁY PHÁT BÙ ĐỒNG BỘ
- Quá kích: Phát VAR dương
- Thiếu kích: phát VAR âm
Trang 24ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
V
QC R G R / S
- Công suất được bù:
- Công suất phản kháng có thể điều chỉnh liên tục.
- Máy bù đồng bộ rất được ưa chuộng
- Xét về tính kinh tế, lắp đặt, bảo trì làm hạn chế việc sử dụng
MÁY PHÁT BÙ ĐỒNG BỘ
Trang 25- Điều chỉnh điện áp linh động và kinh tế bằng MBA có đầu phân áp
- Điều chỉnh trong dãy điện áp cho phép.
- Kết hợp với bơm công suất phản kháng thì hiệu quả hơn.
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
ĐIỀU CHỈNH BẰNG MÁY BIẾN ÁP
Trang 26KẾT LUẬN
Thực hiện được một số mô hình các phần tử quan trọng của mạng điện và xác định các tham số cho các phần tử
Xác định hiệu suất của đường dây truyền tải
Các phương pháp điều chỉnh điện áp
Trang 27CẢM ƠN SỰ LẮNG NGHE VÀ THEO GIỎI
CỦA THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN
SINH VIÊN NGUYỄN TRUNG THẮNG
Trang 29Z
L Z
a I
a
E
MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
Mạng 3 pha cân bằng
Sơ đồ 1 pha tương đương
của mạng 3 pha cân bằng
GIẢI TÍCH 1 PHA CỦA MẠNG 3 PHA CÂN BẰNG
Trang 30• CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY BIẾN ÁP TRÊN MÔ HÌNH
•
MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
1
2 2
2
1 2
0 2
) ( 10
%.
) (
)
(
S
U
U x
S
U
P r
U
S
I b
U
P g
T
dm
dm
N B
dm
dm
N B
dm
dm B
dm
Fe B
Trang 31MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN MÔ HÌNH THAY THẾ CHO MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
Mạch điện máy điện đồng bộ (điện kháng và điện trở khe hở được bỏ qua)
Xs
Vt
Ef
Ia XS = Xa + XL
Trang 32• Xét một máy phát đồng bộ cung cấp công suất thực không đổi đến một thanh cái vô tận
•
Vt
XS
Ia
Ef + Thanh cái vô tận
Máy phát đồng bộ nối đến thanh cái vô tận
MÔ HÌNH HÓA CÁC PHẦN TỬ MẠNG ĐIỆN
= hằng số = công suất tác dụng ngõ ra
cos
a
t I V
Trang 33+ I S IR +
jX R
-ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI NGẮN
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
Trang 34ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI TRUNG BÌNH
R I
R
V S
V
S
I
) (I S I R
L Z
jX R
Z
C j
0242
Trang 35ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
Trang 36I
MÔ HÌNH –π CHUẨN
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI TRUNG BÌNH
Trang 37ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI DÀI
ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
)2/
Trang 38ĐẶC TÍNH VÀ HIỆU SUẤT CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRUYỀN TẢI CÔNG SUẤT
ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI DÀI
2 /
tanh 2
2
'
l
l Z
Z
) / (sinh
MẠNG HÌNH T TƯƠNG ĐƯƠNG