Giáo trình Mạng điện siêu cao áp

Tóm tắt Giáo trình Mạng điện siêu cao áp: ... män Hãû thäúng âiãûn. Biãn soaûn: Âinh Thaình Viãût Trang 42 3 ACBCAB DDDGMD = , (m) m92093.145314.177653.137653.133 =××= Tæång tæû, tæì (1.57), LGMR cho mäùi nhoïm pha laì: '4 2 ' )( aaaaSA DGMRDGMRD ×=×= , (m) ( ) m48915.02500957.0 =×= '4 2 ' )( bbbbSB DGMRDGMRD ×=×= , (m) ...S = Suy ra: Sc= 761.942 MW Tæì (2.78) ta coï: ).)((. 942761320== ccâm SZU =493.7828 Choün Uâm = 500 kV. b) Âiãûn khaïng tæång âæång âäúi våïi âæåìng dáy khäng täøn tháút laì: X' = Zcsinβl = 320 sin(360) = 188.0913 Ω. Cäng suáút täúi âa vãö màût lyï thuyãút maì âæåìng dáy coï thãø t... 0010593,00000475,0 j+= TÝnh theo (1.37) : [ ] 001053877,0000047753,0001053877,0001053877,0.275866,0.2/025,0 jj +=+=γ 5.2.B−íc sãng vµ tèc ®é truyÒn sãng: Ta xÐt ®−êng d©y lý t−ëng : kh«ng cã tæn thÊt , R0=0 vµ G0=0 , tæng trë sãng cã gi¸ trÞ thùc ZS0 hÖ sè suy gi¶m b»ng kh«ng , chØ tån ...

pdf118 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 245 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Giáo trình Mạng điện siêu cao áp, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên





+






−
=






+≈
≈





+





−=
=+=
ljll
X
R
X
R
jZ
C
j
X
R
Z
ljll
X
R
X
R
jZB
Dll
X
R
jlA
So
S
S
000
0
0
0
0
0
0
0
000
0
0
0
0
0
00
0
0
0
sincos.
2
.
2
1
1
sincos
2
sincos.
22
1
sin.
2
cos
ααα
λλλ
ααα
ααα
 (3.5) 
 ( )





+≈ λλλ sincos
2
1
0
0
0
j
X
R
Z S
 2. Tính bằng sơ đồ thay thế 
 Khi lập sơ đồ thay thế chung của hệ thống tải điện thì đ−ờng dây 
đ−ợc thay thế bằng sơ đồ thông số tập trung hình Π .Khi đ−ờng dây cỡ 200 km 
trở lại thì thay thế bằng một mạng 4 cực, nh−ng khi đ−ờng dây lớn hơn thì phải 
chia làm nhiều đoạn nối tiếp nếu không sai số sẽ lớn, mỗi đoạn là một mạng 4 
cực độc lập. 
 Để tính toán các thông số A, B, C, D ta sử dụng sơ đồ thay thế (hình 
2.11b) ,trong đó các tổng dẫn không đối xứng . 
 Ph−ơng trình Kirchhoff I cho nút 1 và 2 : 



=−
=−
222
111
.
.
YUII
YUII
 (3.6) 
 Ph−ơng trình Kirchhoff II cho điện áp pha U1 và U2 : 
 0.
1
1
2
2
=
−
−
−
+
Y
II
Y
II
ZI (2.7) 
 Rút I từ (3.7) rồi so với ph−ơng trình d−ới của (3.6) ta đ−ợc : 
 222
2121
2112 .
..
..
YUI
YYZYY
YIYI
I +=
++
+
= 
Y1 
I2 2 1 I1 
Y/2=jB/2 Y/2=jB/2 
Z=R+jX 
Hình 2.11a 
U1 Z=R+jX U2 
Y2 
Hình 2.11b 
 Trang 33 
 Từ ph−ơng trình này ta rút ra : 
 ( ) ( ) 2221211121 .....1 UCIDYYZYYUYZII +=++++= (2.8) 
 Nh− vậy : 



++=
+=
2121
1
..
.1
YYZYYC
YZD
 (2.9) 
 Thay I1 theo (3.8) vào ph−ơng trình trên của (3.6) ta đ−ợc : 
( )
( ) 22222
2222122212122
11
1
1
...1
........
1
IBUAZIYZU
IIUYYZUYUYUYZII
YY
II
U
++++=
−−++++=
−
=
rút ra : 



=
+=
ZB
YZA 2.1 (3.10) 
 Nếu Y1 = Y2 =Y/2 thì : 







=
=
+=
+=
ZB
DA
YZYC
YZD
4/
2/.1
2
 (3.11a) 
 Nếu không tính đến dung dẫn thì thay Y = 0 vào : 
 D = 1 , C = 0 , A = 1 , B = Z . (3.11b) 
 Ví dụ 3 
 Đ−ờng dây 220 kV 3 pha chiều dài l = 80km có z = 0,05+j0,45 Ω/km và 
y= 3,4.10-6/1 pha (s/km). Dùng mô hình hình pi xác định: 
a) A B C D. 
b) Tìm áp và dòng, công suất ở đầu đ−ờng dây hiệu suất truyền tải khi:
 S2 = 200MVA ; cosϕ2 = 0,8 ; U2 = 220kV 
Bài giải: 
 Xác định điện áp đầu đ−ờng dây: 
 Tổng trở của đ−ờng dây: 
 Z = z.l =(0,05+j0,45).80 = 4+j36. Ωk . 
 Tổng dẫn của đ−ờng dây 
 Y = y.l =j3,4.10-6.80 = j2,72.10-4 
Ta có: 
 cos 2ϕ = 0.8,nên ta có: 
 sin 2ϕ = 22cos1 ϕ− = 28.01− =0,6. 
 Công suất cuối đ−ờng dây: 
 P2 = S2.cos 2ϕ = 200 . 0,8 =160 ( MW) 
 Q2 = S2.sin 2ϕ = 200 . 0,6 = 120(MVAR) 
 Nên S2 = P2+ jQ2 =160 + j120 (MVA) 
 Dòng điện cuối đ−ờng dây: 
 I2 =
*S / (3.U2) = (160 - j120 )/(3.220) = 0.2424 - j0.1818 (kA) 
 Xem đ−ờng dây có chiều dài trung bình , nên ta có các thông số của mạng 
hai cửa: 
 A=1+Z.Y/2 =0.9951 + j0.0005 ; B = Z = 4+ j36; 
 C =Y(1+Z.Y/4) = -7.3984.10-8 + j2.7133.10-4; D =A 
 Trang 34 
Vậy : 
 Điện áp đầu đ−ờng dâylà: 
 U1 = A.U2+B.I2 = 226,44 + j8,1197 (KV) 
 Dòng điện đầu đ−ờng dây: 
 I1 = C.U2+D.I2 = 0,2413 - j0,1211 (KA). 
 Công suất đầu đ−ờng dây: 
 S1=3U1
*
1I =P1+jQ1 
 =3( 226,44 + j8,1197 )(0,2413 - j0,1211) 
 = 166,882 - j76,388 (MVA) 
 Vậy: 
 P1= 166,882 (MW) 
 Hiệu suất truyền tải của đ−ờng dây: 
1
2
P
P
=η = 160/ 166,882 = 0,9588 
Ch−ơng trình và kết quả tính toán trên phần mềm MATLAB ở phụ lục. 
 3.Thông số của các thiết bị bù 
 3.1.Thiết bị bù dọc bằng tụ điện 
 Sơ đồ: 
 Theo sơ đồ hình a) ta có : 
( )
21
21 ..3
II
jXIUU C
=
−+=
 do đó : 







=
+=
−=
+=
TT
T
CT
T
AD
jC
jXB
jA
00
0
01
 (3.12) 
trong đó: 
CB
X
C
C .
11
ω
== [Ω ] (3.13a) 
 C : điện dung của tụ điện ,[ F ] . 
 Cũng có thể tinh XC nếu biết công suất phản kháng QC và Uđm , vì : 
 QC = U
2
đm / XC 
nên : XC = U
2
đm / QC (3.13b) 
 Trong thực tế ng−ời ta sản xuất các tụ điện đơn vị với Uđm và Qđm . Tụ 
của Nga có các loại : 0,66 KV : 40 và 80 KVAr , 0,69 KV : 40 và 80 KVAr .. 
 3.2.Thiết bị bù ngang bằng kháng điện 
YK 
U2 U1 U1 
I1 I2 
U2 
C ,XC 
a) Hình 2.12 
I1 I2 
b) 
 Trang 35 
 Trên sơ đồ hình 2.12b ta có : 
do đó 
( )



=−=
+=+=
−+==
KKKK
KK
K
ADjYC
jBjA
jYUIIUU
;0
00;01
3/; 22121
 (3.14) 
trong đó : 
K
K
X
Y
1
= 





Ω
1
 (3.15) 
K
dm
K
S
U
X
2
= [ ]MVArkV ,,Ω (3.16) 
 SK : là công suất của kháng ,MVAr . 
 4.Thông số A , B , C , D của các máy biến áp 
 Đối với các máy biến áp hai dây quấn ,có thể áp dụng sơ đồ hình Γ 
(hình 2.13 ) ta có : 
 A = 1 , B = ZB , C = YB , D = 1+ YB ZB (3.17) 
 Công thức này đ−ợc rút ra từ công thức (2.103) và (2.104) khi thay 
Y1 = YB và Y2 = 0 . 
 Với máy biến áp ba dây quấn đ−ợc trình bày trong phần sau . 
 5.Thông số A , C , B , D của hệ thống tải điện 
 5.1.Tính trực tiếp từ sơ đồ thay thế của hệ thống tải điện 
 Các phần tử của hệ thống điện đ−ợc thay thế bằng sơ đồ riêng của 
chúng , tạo thành sơ đồ thay thế của hệ thống điện. Phụ tải đ−ợc thay thế bằng 
tổng trở cố định (xem mục ..) ,đ−ờng dây dài đ−ợc chia làm nhiều đoạn để tính, 
máy biến áp ba pha đ−ợc thay thế bằng sơ đồ hình T . 
 Sau khi đw lập đ−ợc sơ đồ hệ thống ,dùng các phép biến đổi t−ơng 
đ−ơng đ−a về dạng hình Π hoặc T và tính A , B , C , D . 
 ∗Xác định A , B , C , D cho sơ đồ hình T: 
 Theo định luật Kirchhoff II ,ta có : 
( )
( ) 

=+−−
=−−−
0/
0/
22212
11211
ZIYIIU
ZIYIIU
 (3.18) 
 Lấy I1 từ ph−ơng trình d−ới rồi thay vào ph−ơng trình trên , rút gọn 
ta đ−ợc : 
 ( ) ( ) 0//. 12222222221 =++−+++− YZYIZIUYIYIZIUYYU 
 Rút ra U1 : 
 ( ) ( ) 2221212121 ...1 IBUAYZZZZIYZUU +=++++= 
 Từ đây ta có : 



++=
+=
YZZZZB
YZA
.
1
2121
1 (3.19) 
 Từ ph−ơng trình d−ới của (3.18) ta có : 
 ( ) 222221 ..1 UCIDYUYZII +=++= 
suy ra : 



+=
=
YZD
YC
21
 (3.20) 
YB = GB -j BB 
ZB =RB + iXB 
Hình 2.13 
 Trang 36 
 Nếu sơ đồ đối xứng thì Z1 = Z2 = Z ta có : 





=
+=
=+=
YC
YZZB
DYZA
..2
.1
2 (3.21) 
 Nếu sơ đồ cuối cùng là hình Π thì các thông số giống thông số đw tính ở 
mục tr−ớc . 
 Các thông số A,B,C,D của các dạng sơ đồ đ−ợc cho trong bảng 2. 
 5.2.Ghép nối các mạng 4 cực 
 Các mạng 4 cực của các phần tử đ−ợc ghép nối tiếp thành các sơ đồ 
chung với các thông số tổng quát A , B , C , D . 
 Các thông số này là hàm của các thông số sơ đồ thành phần JA , JB , 
JC , JD . 
 Ta sử dụng ph−ơng pháp ma trận để tính các thông số của hệ thống 
theo ph−ơng pháp này thông số chung bằng tích các thông số thành phần : 
 











=





22
22
11
11
DC
BA
DC
BA
DC
BA
.. 
 Các loại ghép nối t−ơng tự tra bảng (2.2) . 
5.3. Quan hệ giữa A, B , C , D với các thông số đặc tr−ng khác của sơ đồ 
 Ngoài dạng ph−ơng trình dạng mạng 4 cực , trong thực tế hệ thống điện 
còn có các dạng ph−ơng trình khác, đó là mạng tổng dẫn và mạng tổng trở. 



−−=
+=
2221122
2121111
..
..
UYUYI
UYUYI
 (3.22) 



−=
−=
2221122
2121111
.
.
IZIZU
IZIZU
 (3.23) 
 Các thông số này đ−ợc tính trong bảng( 2.3) .Trong bảng này cũng 
cho biết quan hệ các thông số mạng 4 cực và các thông số tổng trở và tổng dẫn . 
A2 , B2 
C2 , D2 
A1 , B1 
C1 , D1 
A , B 
C , D 
 Trang 37 
Bảng 2.2 : Các thông số A , B , C , D của sơ đồ : 
Sơ đồ A B C D 
1 Z 0 1 
1 0 Y 1 
1+Z1Y Z1+Z2+Z1Z2Y Y 1+Z2Y 
1+Y2Z Z Y1+Y2+Y1Y2Z 1+Y1Z 
Z
Y
Z 
1Y 2Y 
1Z 2Z
Y
 Trang 38 
Bảng 2.3 :Ghép nối các sơ đồ 
Sơ đồ A B C D 
A1A2+B1C2 A1B2+B1D2 C1A2+D1C2 D1D2+C1B2 
A1B2+B1A2 
B1+B2 
B1.B2 
B1 + B2 
C1 + C2 + 
 + (A1-A2)(D2-D1) 
B1 + B2 
B1D2+D1B2 
A + Z.C B + Z.D C D 
A B + Z.A C D + Z.C 
A + Z1.C 
B+Z1D+Z2A 
+Z1Z2C 
C D + Z2.C 
A B C + Y.A D + Y.B 
A + Y.B B C + Y.D D 
A + Y2.B B 
C+Y1A+Y2D+ 
+ Y1Y2B 
D + Y1.B 
A1A2 + B1C2+ 
+ A2B1Y 
A1B2 + B1D2+ 
+ B1B2Y 
A2C1 + C2D1 + 
+ A2D1Y 
B2C1 + 
D1D2 
+ B2D1Y 
A1A2 + B1C2+ 
+ A1C2Z 
A1B2+B1D2+ 
+ A1D2Z 
A2C1 + C2D1+ 
+ C1C2Z 
B2C1 + 
D1D2 
+C1D2Z 
11
11
DC
BA
11
11
DC
BA
11
11
DC
BA
22
22
DC
BA
DC
BA
Z
DC
BA
Z
DC
BA
2Z
2Z
22
22
DC
BA
DC
BA
Y
DC
BA
Y
DC
BA
2Y
1Y
11
11
DC
BA
 Y
22
22
DC
BA
Z
22
22
DC
BA
 Trang 39 
Bảng 2.4 : Quan hệ giữa các thông số của sơ đồ 
Thôn
g số 
A B 
C D 
Tổng dẫn 
riêng và 
t−ơng hổ 
Tổng trở riêng 
và t−ơng hổ 
Sơ đồ Π Sơ đồ T 
Ph−ơng trình 
dòng điện 
,điện áp 
A 
12
22
Y
Y
− 
12
11
Z
Z
−
2.1 YZ+ 1.1 ZY+ 
B 
12
1
Y
−
12
2
122211
Z
ZZZ −
−
Z YZZZZ 2121 ++ 
221 IBUAU +=
221 DICUI +=
C 
12
2
122211
Y
YYY −
−
12
1
Z
−
 ZYYYY 2121 ++
Y 
D 
12
11
Y
Y
− 
12
22
Z
Z
− 
1.1 YZ+ 2.1 ZY+ 
112
112
IAUCI
IBUDU
+−=
−=
Y1
1 B
D
 2
122211
22
ZZZ
Z
−
Z
Y
1
1 + YZZZZ
YZ
2121
21
++
+
Y1
2 B
1
 2
122211
12
ZZZ
Z
−
−
Z
1
− YZZZZ 2121
1
++
−
Y2
2 B
A
 2
122211
11
ZZZ
Z
−
Z
Y
1
2 + YZZZZ
ZY
2121
11
++
+
2221122
2121111
..
..
UYUYI
UYUYI
−−=
+=
Z1
1 
 2
122211
22
YYY
Y
−
2121
21
YYZYY
YZ
++
+
Y
Z
1
1 + 
Z1
2 
 2
122211
12
YYY
Y
−
−
2121
1
YYZYY ++
Y
1 
Z2
2 
 2
122211
11
YYY
Y
−
2121
1
YYZYY
YZY
++
+
Y
Z
1
2 + 
2221122
2121111
IZIZU
IZIZU
−=
−=
Y1 B
D 1− 
1211 YY + 2122211
1222
ZZZ
ZZ
−
−
 YZZZZ
ZY
2121
2.
++
Z B 
12
1
Y
− 
12
2
122211
Z
ZZZ −
YZZZZ 2121 ++
Y2 C
A 1−
1222 YY + 2
122211
1211
ZZZ
ZZ
−
−
 YZZZZ
ZY
2121
1.
++
Z1 C
A 1−
 2
122211
1222
YYY
YY
−
+
1211 ZZ − 2121
2
YYZYY
YZ
++
Y C 
12
2
122211
Y
YYY −
12
1
Z
 2121 YYZYY ++
Z2 C
D 1−
2
122211
1211
YYY
YY
−
+
1222 ZZ − 
 2121
1.
YYZYY
YZ
++
 Trang 40 
6.Tính toán chế độ của đ−ờng dây tải điện theo mạng 4 cực 
 Mục đích : 
 -Nếu các thông số đw biết thì tính toán lựa chọn chế độ tối −u cho 
vận hành : chế độ có tổn thất điện năng và công suất nhỏ nhất . 
 -Nếu các thông số ch−a biết thì tính chọn các thông số đó , ở đây 
chủ yếu là chọn các thiết bị bù : chủng loại ( tụ hay kháng ) , số l−ợng ,vị trí đặt .. 
Phải tính cho mọi chế độ đặc tr−ng , trong đó các chế độ quang trọng nhất là : chế 
độ lớn nhất , nhỏ nhất và không tải . 
6.1.Tính toán theo mạng 4 cực chung của hệ thống 
 Toàn thể hệ thống đ−ợc thay thế bằng mạng 4 cực hoặc mạng tổng 
dẫn . Nếu có phụ tải rẽ nhánh thì đ−ợc thay bằng tổng trở cố định tạo thành mạng 
4 cực riêng . 
 Tổng trở cố định thay thế cho phụ tải SPT đ−ợc tính nh− sau : 
 ( )PtPt
Pt
dm
Pt j
S
U
Z ϕϕ sincos
2
+= ; ( )PtPt
dm
Pt
Pt
Pt j
U
S
Z
Y ϕϕ sincos1
2
−== 
 1;;0;1 ==== PtPtPtPtPt DYCBA . 
 Tính toán công suất tác dụng và công suất phản kháng trên đ−ờng 
dây theo góc lệch pha δ giữa U1 và U2 khi giá trị của các điện áp này đw xác 
định .Ph−ơng trình (3.2a) , lấy vectơ U2 làm trục thực : 





+=
+=
221
221
..
3
1
.3.
IDUCI
IBUAU
 (3.24) 
 Ta rút I2 từ ph−ơng trình đầu : 
B
UAU
I 212
.−
= 
thay vào ph−ơng trình thứ hai ta đ−ợc : 
( )
B
UAUD
UCI
3
.
.
3
1 21
21
−
+= 
 Công suất biểu kiến ở đầu đ−ờng dây tải điện là : 
( )
δ∠−−=





 −
+==
21*
****
2
1*
*
*
21
2
*
1
*
111
)(
.
3
UU
B
ADCB
U
B
D
B
UAUD
UCUIUS
 Vì mạng 4 cực đỗi xứng nên DA – BC =1 , do đó : 
b) 
a) 
S 2 , U 2 
S 2 , U 2 S 1 , U 1 
A , B , C , D 
Y11 , Y12 , Y22 
S 1 , U 1 
Hình 2.14 
 Trang 41 
 δ∠−= 21*21*
*
1
1
UU
B
U
B
D
S (3.25) 
 Phần thực của S1 là công suất tác dụng , phần ảo là công suất phản 
kháng , nghĩa là : 
( ) ( )
( ) ( )



−−+==
−++==
αδαψ
αδαψ
coscosIm
sinsinRe
212
111
212
111
B
UU
U
B
D
SQ
B
UU
U
B
D
SP
D
D
 (3.26) 
 Trong biểu thức trên Bψα −= 090 
 T−ơng tự , ta có thể tính P2 , Q2 cuối đ−ờng dây : 
( ) ( )
( ) ( )






+−+=
+++=
αδαψ
αδαψ
coscos
sinsin
212
12
212
12
B
UU
U
B
A
Q
B
UU
U
B
A
P
A
A
 (3.27) 
 Các công thức (3.26) và (3.27) có thể viết d−ới dạng tổng dẫn đầu vào 
và tổng dẫn t−ơng hỗ nh− sau : 
( )
( )
( )
( )






++−=
++−=
−−=
−+=
1212212222
2
22
1212212222
2
22
1212211111
2
11
1212211111
2
11
coscos
sinsin
coscos
sinsin
αδα
αδα
αδα
αδα
YUUYUQ
YUUYUP
YUUYUQ
YUUYUP
 (3.28a) 
 Nếu cho biết U1 ta tính đ−ợc : 
 1211
222
111
21
1 sinarcsin ααδ +





−=
YU
YU
UU
P
 1211112
1
1
12
sinarcsin αα +
















−= Y
U
P
Y
K
 (3.28b) 
trong đó K = U1 / U2 : độ sụt áp . 
 Các biểu thức (3.26) ,(3.27) , (3.28) dùng để tính toán chế độ của đ−ờng 
dây có bù ,khả năng tải và khả năng ổn định của đ−ờng dây tải điện đi xa. 
 Công suất cực đại có thể truyền tải trên đ−ờng dây tải điện là : 
 ( )
12
21
11
11
2
1212
1maxã sinsin
Z
UU
Z
U
B
UU
U
B
D
P DT +=+−= ααϕ (3.29) 
 Muốn tìm giá trị tối −u của một thông số nào đó theo đIều kiện nâng 
cao khả năng tải , ta lập quan hệ giữa PTmax theo thông số ấy các thông số này thể 
hiện trong D , B sau đó khảo sát hàm PTmax thông qua giá trị D hoặc B sẽ tìm đ−ợc 
thông số tối −u . 
 Trang 42 
 6.2.Tính phân bố điện áp trên hệ thống tải điện không có phụ tải rẽ nhánh 
 Sơ đồ: 
 Để tính phân bố điện áp trên đ−ờng dây ta có thể tính từ cuối hệ thống 
về đến đầu nguồn hoặc ng−ợc lại . 
 Nếu cho biết công suất và điện áp cuối đ−ờng dây :SK , UK 
 Tr−ớc tiên tính IK theo công thức tổng quát : 
*
*
33 U
jQP
U
S
I
−
== 
trong đó công suất và điện áp phải lấy tại cùng một điểm . 
 Sau đó ta lần l−ợc tính điện áp và dòng điện ở nút K-1 rồi lấy kết quả để 
tính điện áp và dòng điện ở nút K-2 .. cho đến nút đầu của hệ thống . 
 Cuối cùng ta tính công suất đầu đ−ờng dây . 
 Nếu cho điện áp và công suất đầu đ−ờng dây :S1 = P1 + j Q1 , U1 
 Ta cũng tính t−ơng tự nh− trên cho đến cuối đ−ờng dây . 
 Nếu cho biết công suất cuối đ−ờng dây và điện áp đầu đ−ờng dây : 
 Ta cũng tính từ cuối đ−ờng dây ,chọn một giá trị điện áp cuối 
đ−ờng dây nào đó chẳng hạn Uđm ,sau đó tính về lại đầu đ−ờng dây . So sánh giá 
trị điện áp tính đ−ợc với U1 đw cho : nếu vừa bằng thì dừng ,nếu lớn hơn hoặc nhỏ 
hơn thì hiệu chỉnh lại giá trị điện áp đw chọn và tính lại cho đến khi bằng U1 với 
sai số cho phép . 
 Ví dụ 4 : đ−ờng dây 500 kV chiều dài l= 200 km , z = 0,02 + j0,33 km/Ω , 
y = j4,674.10-6 1/Ω.km , có đặt hệ thống bù dọc tại giữa đ−ờng dây 
C=0,00009952 F tần số 50 hz . Hwy xác định phân bố điện áp chính trên chiều 
dài đ−ờng dây , biết U2 = 500 kV , P2 = 1000 MVA ,cosϕ = 0,8. 
Hình 2.15a 
11,IU
44,IU22,IU
11
11
KK
KK
DC
BA
TT
TT
DC
BA
22
22
KK
KK
DC
BA
55,IU
66,IU
33,IU
b) 
DC
BA
BA
DC
BA
BA
U2,I2 U3,I3 U5,I5 
DC
BA
BA
DC
BA
BA
DC
BA
BA
DC
BA
BA
U1,I1 U4,I4 
 Trang 43 
Giải : 
Ta chia chiều dài đoạn dây làm 2 đoạn bằng nhau mỗi đoạn 100 km 
Sơ đồ thay thế : 
Ta có : công suất cuối đ−ờng dây là : 
S2 = P2.cosϕ + jP2.sinϕ = 800 + j600 MVA 
Dòng điện cuối đ−ờng dây : 
I2 = =
−
=
500.3
600800
3 2
* j
U
S
0,533 - j 0,4 kA 
Ta tính phân bố điện áp từ cuối về đầu đ−ờngdây. 
Tính toán các thông số của đ−ờng dây và bù dọc. 
 + Tính thông số đ−ờng dây: (100 km) 
Z = z.l = (0,02 + j0,33).100 
 = 2 + j 33 Ω 
Y = y.l = j4,674.10-6 .100 
 = j4,674.10-4 1/Ω 
Ta có Y1 = Y2 = Y/2 
Vậy ta có các thông số của đ−ờng dây là : 
A = D = 1+Z.Y/2=1+( 2 + j 33)( j4,674.10-4)/2 
 = 0,9923 + j0,0005 
B = Z = 2 + j 33 
C = Y + ZY2/4 = j4,674.10-4 + (j4,674.10-4)2. (2 + j 33)/4 
 = -1,0923.10-7 + j4,6560.10-4 
 + Thông số của hệ thống bù dọc : 
XC = Ω== 32
00009952,0.314
11
Cω
AT = DT = 1 
BT = - jXC = - j32 
CT = 0 
Điện áp và dòng điện tại nút 3 : 
=+= 224 .3. IBUAU (0,9923 + j0,0005)500 + 3 (2 + j 33)( 0,533 - j 0,4) 
 = 520,40 + j28,791 kV 
224
3
1
DICUI += = 
 =
3
1
(-1,0923.10-7 + j4,6560.10-4)500 + (0,9923 + j0,0005) (0,533 - j 0,4) 
 = 0,5291 - j0,2597 kA 
Điện áp và dòng điện tại nút 2 : 
443 .3 IBUAU TT += = 520,40 + j28,791+ 3 .(-j32)( 0,5291 - j0,2597) 
 = 506,27 + 5,3763.10-3 kV 
Z = R+jX 
Y1 Y2 
3 1 
2 
44 , IU11 , IU
DC
BA
DC
BA
TT
TT
DC
BA
33 , IU 22 , IU
 Trang 44 
443
3
1
DIUCI T += = 0,5291 - j0,2597 kA 
Điện áp và dòng điện tại nguồn : 
331 .3 IBAUU += = (0,9923 + j0,0005) (506,27 + j7,9600.10
-3 ) + 
 + 3 (2 + j 33).(0,5291 - j0,2597) =518,74 + j29,061 kV 
331 ..
3
1
IDUCI += = 
3
1
(-1,0923.10-7 + j4,6560.10-4)( 506,27 + j7,9600.10-3) + 
 (0,9923 + j0,0005) (0,5291 - j0,2597) = 0,5251 - j0,1188 kA. 
6.3. Tính hệ thống tải điện có phụ tải rẽ nhánh 
 Tính toán trong mục này cũng giống nh− phần trên . Tính toán có thể bắt 
đầu từ đầu nguồn hoặc cuối nguồn. 
 -Nếu tính chọn công suất bù thì tính từ đầu nguồn :chọn chế độ cần 
tính , cho biết công suất đầu nguồn P1 ,U1 và Q1 trong đó Q1 đ−ợc chọn sơ bộ theo 
khả năng của máy phát điện . 
 - Sau đó tính điện áp và dòng điện sau đoạn 1 là U2 , I2 . Kiểm tra 
ngay U2 nếu thoả mwn miền giá trị cho phép thì tính tiếp .Nếu U2 nhỏ hơn giá trị 
cho phép thì giảm Q1 ,nếu U2 lớn hơn giá trị cho phép thì phải tăng Q1 rồi tính lại 
cho đến khi U2 thoả ,ta đ−ợc Q
’
1 . Ta lập hiệu 
'
11 QQQ −=∆ : 
 ∗Nếu Q∆ > 0 nghĩa là công suất bù ngang ở nút 1 hoặc 2 phải là tụ 
điện ,nếu Q∆ 0 
phải tăng công suất tụ bù . 
 Tính toán tiếp tục cho đến nút cuối cùng. 
22 ,US3TTGFU 11,US 2TTG 
2ptS
3ptS
KĐ 
a) 
'
1I
44 ,US11 ,US
33 , PtPt IS22 , PtPt IS
1111 ,,, DCBA 2222 ,,, DCBA 3333 ,,, DCBA
KY
Đoạn 1 Đoạn 2 Đoạn 3 
2U 3U
b) 
c) 
12YS
2ptS 3pt
S
11,US 
2U
'
1S 2 3
44,US
3U
KY 
12Z 23Z 34Z
12Y 12Y 23Y 23Y 34Y 34Y
Hình 2.16 
 Trang 45 
Một số ví dụ áp dụng : 
 Ví dụ 5: 
 Đ−ờng dây 69 kV 3 pha dài 16 km có z=0,125+j0,4375Ω/km. Xác định 
điện áp và công suất đầu đ−ờng dây và hiệu suất truyền tải khi đ−ờng dây truyền 
đi đến cuối đ−ờng dây , biết : S2=70MVA; cos ϕ2=0,8; U2=64kV 
Bài giải: 
 Xác định điện áp đầu đ−ờng dây: 
 Tổng trở của đ−ờng dây: 
 Z = z.l =( 0,125+j0,4375).16= 2 + 7j. Ωk 
 Ta có: 
 cos 2ϕ =0.8,nên ta có: 
 sin 2ϕ = 22cos1 ϕ− = 28.01− =0,6. 
 Công suất cuối đ−ờng dây: 
 P2 = S2.cos 2ϕ =70.0,8=56 ( MW) 
 Q2 = S2.sin 2ϕ =70.0,6= 42 (MVAR) 
 Nên S2 = P2 + jQ2 = 56 + j42 (MVA) 
 Dòng điện cuối đ−ờng dây: 
 I2=
*S /(3.U2) = 0,2917 - 0,2187j (kA) 
 Xem đ−ờng dây có chiều dài bé nên có thể xem Y = 0 
 Ta có các thông số của mạng hai cửa: 
 A=1;B=Z;C=0;D=1. 
 Vậy : 
 Điện áp đầu đ−ờng dây là: 
 U1=A.U2+B.I2=64+(2 + j7).( 0,2917 - j0,2187) 
 =66,1146 + j1,6042 (kV) 
 Dòng điện đầu đ−ờng dây: 
 I1 = CU2 + DI2 = I2 = 0,2917 - j0,2187 (kA). 
 Công suất đầu đ−ờng dây: 
 S1 = 3U1
*
1I = P1+jQ1 
 =3. (66,1146 + j1,6042 )( 0,2917 + j0,2187 ) 
 = 58,9030 - j41,9840 (kV) 
 vậy: 
 P1= 58,9030 (MW) 
 Hiệu suất truyền tải của đ−ờng dây: 
1
2
P
P
=η = 0,9507 
Ví dụ 6: 
Đ−ờng dây 345 kV có A = D = 0,98182+j0,0012447 Ω/km, B=4,035+ j58,947, 
C=j0,00061137. Đ−ờng dây có S2=400MVA ; cosϕ2=0,8; U2=345kV. Xác định 
U1, I1, P1, Q1, η. 
Bài giải: 
 Xác định điện áp đầu đ−ờng dây: 
 Ta có: 
 cos 2ϕ =0.8,nên ta có: 
 Trang 46 
 sin 2ϕ = 22cos1 ϕ− = 28.01− = 0,6. 
 Công suất cuối đ−ờng dây: 
 P2 = S2.cos 2ϕ = 400 . 0,8 =320 ( MW) 
 Q2 = S2.sin 2ϕ = 400 . 0,6 = 240 (MVAR) 
 Nên S2=P2+ jQ2= 320 + j240 (MVA) 
 Dòng điện cuối đ−ờng dây: 
 I2=
*S /(3.U2)= (320-j240)/(3.345)=0,392 - j0,2319 (kA) 
 Theo đề ta có các thông số của mạng hai cửa: 
 A=0,981821+j0,0012447 ; B = 4,035+j58,947 ;C =j0,00061137 ; D=A. 
Vậy : 
 Điện áp đầu đ−ờng dâylà: 
 U1=A.U2 + B.I2 
 =(0,981821+j0,0012447)345 + (4,035+j58,947)( 0,392-0,2319j) 
 =3,5364e + 002 + 1,771e+001j 
 Dòng điện đầu đ−ờng dây: 
 I1 = CU2 + DI2 
 =( j0,00061137)345+(0,981821+j0,0012447)( 0,392-0,2319j ) (KA). 
 = 0,3038 - 0,0164j 
 Công suất đầu đ−ờng dây: 
 S1=3U1
*
1I =P1+jQ1 
 =3.(3,5364e+002+1,771e+001j )( 0,3038 - 0,0164j) 
 =3,2323e +002- j33,5093(KVA) 
Vậy: 
 P1= 58,9030 (MW) 
 Q1=- 33,5093 (MVAR) 
 Hiệu suất truyền tải của đ−ờng dây: 
1
2
P
P
=η = 0,99. 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_mang_dien_sieu_cao_ap.pdf