tính toán mạng điện kính đơn giản

Bước thứ nhất Xác định phân bố công suất trong mạng điện với giả thiết U=Uđm và bỏ qua tổn thất công suất trên các đoạn đường dây. Giả thiết UA = UB ( về độ lớn và góc pha ) nên tổng sụt áp =0 26102015 3 Quy ước chiều công suất trên đường dây như hình vẽBước thứ nhất Xác định phân bố công suất trong mạng điện với giả thiết U=Uđm và bỏ qua tổn thất công suất trên các đoạn đường dây. Giả thiết UA = UB ( về độ lớn và góc pha ) nên tổng sụt áp =0 26102015 3 Quy ước chiều công suất trên đường dây như hình vẽ

26/10/2015 1

7.1 Cấu trúc và đặc điểm

Điện áp của hai nguồn nếu bằng nhau sẽ tương

đương dạng cấu trúc vòng kín

A

3

S3

guồn

2 Dạng mạch có cấu trúc vòng kín

1 Dạng mạch có cấu trúc hở với hai đầu có nguồn

7.2 Tính phân bố công suất trong mạng kín có điện áp hai

đầu bằng nhau

Bước thứ nhất

Xác định phân bố công suất trong mạng điện với giả thiết U=U đm và bỏ qua tổn thất công suất trên các đoạn đường dây.

Giả thiết U A = U B ( về độ lớn và góc pha ) nên tổng sụt áp =0

Quy ước chiều công suất trên đường dây như hình vẽ

0

Z U

3

S Z

U 3

S Z

U 3 S

0 Z

I Z

I Z

I U

Δ

3 dm

* 2

B 2

dm

* 12 1

dm

* 1 A

3 2

B 2

12 1

1 A





























(dấu * chỉ số phức liên hợp , ví dụ Z = 2 + j2  Z* = 2- j2 )

0 Z

S Z

S Z

S  * A 1 A 1   * 12 12   * B 2 B 2 

2 1

2 B 1

S         S  B 2  S  1  S  2  S  A 1

1 A 1

A 2

B 12

1 A

2 B

* 2 2

B 12

* 1

* 1

Z Z

Z

Z S

Z Z

S











2 B 2

B 2

B 12

1 A

12 1

A

* 2 1

A

* 1

* 2

Z Z

Z

Z Z

S Z

S











Tính phân bố công suất theo điện trở

7.3 Mạng điện đồng nhất trên tất cả các đoạn

đường dây

K

const R

X

m

m  

K

R R

X j 1

R jX

R

m

m m

m m



















2 B 12

1 A

2 B 2

2 B 12

1 1

A

R R

R

R S

R R

S S











2 B 12

1 A

12 1

A 2

1 A

1 2

B

R R

R

R R

S R

S S











Phân bố công suất theo chiều dài

7.4 Mạng điện đồng nhất, tất cả các đoạn đường dây dùng cùng một tiết diện và cùng cách bố trí dây

(r 0 + jx 0 = const)

2 B 12

1 A

2 B 2

2 B 12

1 1

A

l l

l

l S

l l

S S











2 B 12

1 A

12 1

A 2

1 A

1 2

B

l l

l

l l

S l

S S











Bước thứ hai

Xác định điểm phân công suất của mạng kín Nút có công suất đi đến từ hai phía gọi là điểm phân công suất, ký hiệu .

Điểm này có điện áp thấp nhất trên đường dây

7.5 Tách mạng kín thành hai mạng hở tương đương

S B2

2'

Ví dụ

Mạng điện 10 kV cung cấp điện từ nguồn A cho 4 phụ tải (tính bằng MVA), chiều dài km Toàn bộ mạng điện dùng dây A-95 có D tb = 1m Tính sụt áp lớn nhất trong mạng điện lúc bình thướng và sự cố (U%)

Tổng trở mỗi km đường dây:

km

Ω 332 ,

0 j 33 , 0

z0  

4 1+j1

1+j1

3+j2

2 1+j1

3 2+j2

1km 2km

2km 1km

Hình 8.7

A

26/10/2015 9

Đây là mạng điện cùng tiết diện, phân bố công suất theo chiều dài với phụ tải 4 tập trung về nút 1

MVA 33

, 2 j 5 , 2

2 1

2 1

1 3 j 4 1

2 1 j 1 1

2 1

2 j

2 S

MVA 67

, 3 j 5 , 4

2 1

2 1

2 2 j 2 2

1 1 j 1 2

1 2 3 j

4 S

3

A

1

A





























































4 1+j1

1+j1

3+j2

2 1+j1

3 2+j2

1km 2km

2km 1km

Hình 8.7

A

Nút 2 là điểm phân công suất (vừa tác dụng vừa phản kháng) nên nút 2 có điện áp thấp nhất trong mạch vòng và nút 4 có điện áp thấp nhất trong toàn mạng

% 7 , 2

%

100 10

332 ,

0 67 , 3 33

, 0 5 ,

4

% U

% 77 , 0

%

100 10

2 332 , 0 67 , 0 2 33 , 0 5 , 0

% U

% 66 , 0

%

100 10

332 ,

0 1 33 , 0

1

% U

Δ 14    2 

% 47

, 3

% 77

, 0

% 7

, 2

% U

Tổn thất điện áp trên đoạn A-1:

Tổn thất điện áp trên đoạn 1-2

Tổn thất điện áp trên đoạn 1-4

Tổn thất điện áp lớn nhất trên mạng

7.6 Trường hợp điện áp hai đầu nguồn khác nhau , bài

toán được giải bằng nguyên lý xếp chồng

Bước 1 : giả thiết điện áp hai đầu nguồn bằng nhau, tính

công suất từ hai đầu nguồn theo theo các công thức đã biết Bước 2: xét đường dây không tải và điện áp U A  U B , dòng

điện cân bằng I 0 , theo chiều từ A đến B do U A > U B

Z AB

I AB

AB

B

A 0

Z 3

U

U I







Xếp chồng hai tình trạng để có lời giải cuối cùng; chú ý chiều

c ủa dòng hoặc công suất do I 0 so với chiều của dòng phân bố ở bước 1 I 0 có dấu + nếu cùng chiều và – khi ngược chiều

Ví dụ

Một đường dây một pha hai dây PQ dài 500m ; U P =220 V và U Q =230 V

Điện trở mỗi dây dẫn là 0,0005 /m đối với cả hai dây đi và về (điện trở tổng của 1 m dây đi và về) Xác định điện áp tại điểm có điện áp thấp nhất

Giả sử điện áp hai đầu cung cấp bằng nhau Dòng điện hai đầu nguồn

A 111 I

500

100 50

200 100

60 100

50 200

50 100

50 40

100

50

I

' P

'

P































A 89 I

500

50 100

200 50

50 50

100 200

40 50

100 50

50

60

I

' Q

'

Q































I P = I ’ P – I 0 = 111 – 40 = 71 A

I Q = I ’ Q + I 0 = 89 + 40 = 129 A Kết quả phân bố dòng điện được ghi trên hình vẽ

B là điểm phân dòng điện và sẽ có điện áp thấp nhất :

U B = 220 – 71 x 0,0005 x 50 – 11 x 0,0005 x 100

= 217,675 V

A

40 25

, 0

10 0005

, 0 500

220

230 I







'

P 

A 89

I' Q 

Dòng điện cân bằng I 0 theo chiều QP

Bài tập

Một đường dây một pha hai dây PQ, dài 500 m được cung cấp từ hai đầu

với điện áp bằng nhau 250 V

Phụ tải gồm phụ tải phân bố đều và các phụ tải tập trung, chiều dài

và phụ tải ampe ếu điện trở mỗi dây dẫn là 0,0005 /m Tìm:

a)Dòng điện đầu vào ở P và Q b)Khoảng cách từ B đến điểm X có điện áp thấp nhất;

c)Điện áp tại X

P

Q

D

50m 100m

Tải phân bố đều dọc 500m đường dây Mật độ dòng 0,5 A/m