Chapter 3MÔ HÌNH ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI 3.1 Thiết lập hệ phương trình vi phân 3.2 Mô hình đường dây ngắn 3.3 Mô hình đường dây trung bình 3.4 Phương trình công suất... 3.1 Thiết lập hệ phư
Trang 1Chapter 3
MÔ HÌNH ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI
3.1 Thiết lập hệ phương trình vi phân
3.2 Mô hình đường dây ngắn
3.3 Mô hình đường dây trung bình
3.4 Phương trình công suất
Trang 23.1 Thiết lập hệ phương trình vi phân
o Đầu đường dây: công suất SP, dòng điện IP, điện áp UP.
o Cuối đường dây: công suất SN, dòng điện IN, điện áp UN.
o Đường dây: các thông số đường dây trên một đơn vị chiều
dài, điện trở r, cảm kháng x, dung dẫn b, điện dẫn rò g.
Đường dây truyền tải
Trang 3o Các đại lượng điện quan tâm: điện áp, dòng điện, công suất,
hệ số công suất ở đầu và cuối đường dây.
o Hiệu suất tải điện:
Đường dây truyền tải
3.1 Thiết lập hệ phương trình vi phân
N
U U U
N P
P P
Trang 4o Ngắn: l < 80 km
o Trung bình: 80 km ≤ l ≤ 240 km
o Dài: l > 240 km
Dường dây có chiều dài l
Phân loại đường dây
3.1 Thiết lập hệ phương trình vi phân
Trang 8Những biểu thức tổng quát
Tính toán quan hệ giữa 2 điểm P và Q
3.1 Thiết lập hệ phương trình vi phân
2
2 2
Trang 9Những biểu thức tổng quát
Nếu tính theo các điều kiện đầu nhận:
(V)(A)(V)(A)
3.1 Thiết lập hệ phương trình vi phân
i
u i
sinhcosh
sinhcosh
Trang 10N P
& & & &
& & & &
cosh sinh sinh
Trang 11Những biểu thức tổng quát
Coshx và sinhx có thể viết bằng dạng chuỗi:
3.1 Thiết lập hệ phương trình vi phân
Trang 123.2 Mô hình đường dây ngắn
Bỏ qua điện trở rò và điện dung
(V)(A)
0, 0
1
01
A
B Z C
Trang 14Bên cạnh cách tính thông thường trên số phức cho mạch tương đương, có thể tính đơn giản bằng số thực theo phương pháp từng bước từ dữ liệu của điện áp và công suất tại đầu nhận.
3.2 Mô hình đường dây ngắn
Chú ý:
• Công suất 1 pha thì điện áp pha
• Công suất 3 pha thì điện áp dây
U
P X Q R U
Trang 15Tổn thất công suất phản kháng (3 pha)
Tổn thất công suất tác dụng (3 pha)
3.2 Mô hình đường dây ngắn
Trang 1616 Công suất tại đầu phát
Hiệu suất tải điện
3.2 Mô hình đường dây ngắn
P
Trang 17o BT3.1: Cho l = 150 km, r0 = 0,3 Ω/km, x0 = 0,2 Ω/km
PN = 50 MW cosN = 0,8 trễ
Trang 183.3 Mô hình đường dây trung bình
Bỏ qua điện trở rò
o Giả sử điện dung đường dây
tập trung ở giữa đường dây
Mô hình hình T
o Giả sử mỗi nửa điện dung đường dây đặt ở mỗi đầu đường dây
Mô hình hình Π
(Được sử dụng phổ biến)
0
Trang 213.3 Mô hình đường dây trung bình
Trang 23B2: Công suất ở cuối tổng trở Z
B3: Sụt áp trên tổng trở Z (tương tự như đường dây ngắn)
3.3 Mô hình đường dây trung bình
U
P X Q R U
Trang 24B4: Điện áp tại đầu phát P
Góc lệch giữa UP và UN
B5: Tổn thất CS trên tổng trở Z (tương tự như đường dây ngắn)
3.3 Mô hình đường dây trung bình
2 2 2
Trang 25B6: Công suất ở đầu tổng trở Z
B7: Công suất ở đầu phát
3.3 Mô hình đường dây trung bình
Trang 26BT3.2: Giải lại bài tập 3.1 bằng :
- Mô hình thông số rải tổng quát
- Mô hình đường dây trung bình hình Π
- Mô hình đường dây trung bình hình T
l = 150 km, r0 = 0,3 Ω/km, x0 = 0,2 Ω/km, b0 = 4×10-6 (1/Ωkm)
3.3 Mô hình đường dây trung bình
PN = 50 MW cos N = 0,8 trễ
Trang 27BT3.2: Giải lại bài tập 3.1 bằng :
- Mô hình thông số rải tổng quát
- Mô hình đường dây trung bình hình Π
- Mô hình đường dây trung bình hình T
3.3 Mô hình đường dây trung bình
78,7% 77,49% 78,66% 78,72%
Trang 28Sp 53,74 +j62,2 53,58 +j57,69
93,04% 93,39%
Trang 29Mô hình DD trung bình Π
Sp 53,74 +j62,2 53,58 +j57,69
93,04% 93,39%
Trang 303.4 Phương trình công suất của đường dây
Từ biểu thức tổng quát:
Suy ra:
Chọn UN làm vecto gốc, Up sớm pha hơn UN 1 góc ,
: góc ngẫu lực khi khảo sát ổn định HTĐ
N P
N P
Trang 313.4 Phương trình công suất
Công suất đầu nhận (1 pha):
Suy ra:
Trang 323.4 Phương trình công suất
Tương tự, viết cho công suất đầu phát:
Trang 333.4 Phương trình công suất
Ví dụ:
Một ĐD truyền tải 275 kV, A=0,855; B=20075 (Ω)
a Nếu UN = Up = 275 kV, cosφN = 1; công suất đầu nhận?
b Giả thiết như câu a, công suất yêu cầu nhận được bên
phía tải là 150MW Xđ CS bên đầu nhận?
nếu cosφN = 1 thì phải làm thế nào? (đặt thiết bị bù, CS?)
c Nếu không đặt thiết bị bù, giả thiết như câu b, xđ
điện áp bên đầu nhận?