Đang tải... (xem toàn văn)
Vì vaäy coù theå ñieàu chænh ñieän aùp baèng caùch thay ñoåi coâng suaát Q baèng caùc thieát bò buø coâng suaát phaûn khaùng nhö maùy buø ñoàng boä hoaëc tuï ñieän tónh.. II- Caùc thieát[r]
(1)Chương : ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN Bài 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG
- Chất lượng điện lướiđiện biểu qua thông số : + Điện áp U : Phụ thuộc nguồn phát thay đổi
+ Tần số f : Phụ thuộc nguồn phát thay đổi
- Mỗi thiết bị điện chế tạo để làm việc với điện áp định gọi điện áp định mức Nếu điện áp đặt lên đầu cực thiết bị nằm phạm vi định mức ảnh hưởng đến làm việc thiết bị Trong thực tế điện áp lưới điện giữ điện áp định mức thiết bị mà giữ phạm vi quanh Udm , phạm vi gọi là
độ lệch điện áp :
ñl U%=U − Udm
Udm x 100
Với : - U điện áp đặt vào thiết bị
- Udm điện áp định mức thiết bị.
- Khi vận hành, người ta qui định giới hạng độ lệch điện áp gọi độ lệch điện áp cho phép đl +¿U¿ đl U− Thông
thường lưới phân phối ± 5% lúc bình thường ± 12% lúc sự cố.
- Để giữ độ lệch áp nằm giới hạn cho phép, dùng biện pháp điều chỉnh điện áp sau:
1) Thay đổi điện áp nhà máy điện
2) Thay đổi đầu phân áp máy biến áp ( Biện pháp đơn giản dùng rộng rãi.)
3) Dùng thiết bị bù công suất phản kháng nâng điện áp
4) Thay đổi tham số đường dây: mắc tụ điện nối tiếp đường dây thay đổi số đường dây mắc song song để thay đổi tổng trở đường dây từ thay đổi tổn thất điện áp
Trong chương ta xét biện pháp (2), (3), (4) biện pháp thường dùng để điều chỉnh điện áp
(2)-o0o -§7.2 CHỌN ĐẦU PHÂN ÁP CỦA MÁY BIẾN ÁP I-Khái niệm
Để giữ điện áp nằm giới hạn cho phép, người ta thực thay đổi đầu phân áp máy biến áp, tức thay đổi tỷ số biến áp k máy biến áp cách thay đổi số vòng dây cuộn thứ cấp
Thông thường máy biến áp có đầu phân áp gồm đầu phân áp định mức (vị trí 0%) đầu phân áp phụ điều chỉnh điện áp vịng
± 5% Udm (hình 7.1/SGK) Các đầu phân áp đánh số từ đến 5.
Ta có biểu thức : U1
U2 =
n1 n2
⇒ U2 = n2 n1
U1
Do U1 n2 cố định nên U2 phụ thuộc vào n1 Vì khi đầu phân áp K chuyển lên phía n1 giảm xuống U2 tăng lên ngược lại
Trong thực tế đầu phân áp đặt vỏ MBA nên thao tác đổi đầu phân áp phải cắt máy biến áp khỏi lưới
Chọn đầu phân áp máy biến áp :
Việc chọn đầu phân áp phải tính toán cho phù hợp với phụ tải lúc cực đại cực tiểu
Bài toán :cho điện áp cao áp A Ua1,Ua2 ứng với lúc
phụ tải max Cần chọn đầu phân áp cho phụ tải B đạt điện áp Ub1 Ub2 lúc phụ tải max
(3)Qui đổi cao áp : Ub1❑ =KB Ub1 U’b2 =
¿ B
¿Kalignl¿❑
Ub2
(1)
Maø: U ❑❑b1 = Ua1− ΔUB1
Ub❑2
= Ua2− ΔUB2
Với KB tỉ số biến áp tính gần sau : KB =
Upa
Uktải ; Upa điện áp cuộn cao áp lúc không tải (3)
Thay (2) (3) vào (1) ta : Upa 1=(Ua1− ΔUB1)
Uktai Ub1
Tương tự Upa 2=(Ua2− ΔUB2)Uktai
Ub2
Đầu phân áp chung cho trạng thái max : Upa=
Upa 1+Upa2
2
-o0o -§7.3 CÁC THIẾT BỊ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG I- Khái niệm chung:
Cơng thức ΔU=PR+QX
U có thay đổi U cách thay đổi P Q Tuy nhiên công suất P lại phụ thuộc vào phụ tải, thay đổi P ảnh hưởng tới lượng điện tiêu thụ nên thay đổi tuỳ ý Vì điều chỉnh điện áp cách thay đổi công suất Q thiết bị bù công suất phản kháng máy bù đồng tụ điện tĩnh
II- Các thiết bị bù công suất phản kháng:
1 Máy bù đồng (synchronous compensator) Tụ điện tĩnh (static condenser) ứng động Các thiết bị bù khác
-§7.5 TÍNH CƠNG SUẤT CỦA THIẾT BỊ BÙ ĐỂ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP
(4)I - Chỉ đặt bù phụ tải
Xét toán hình vẽ, cho điện áp A UA , cần đặt lượng Qbù bằngbao nhiêu để điện áp Bđạt giá trị yêu cầu UB(yc)
Tổn thất điện áp đường dây : ΔU❑ =U + jU
Điện áp A : UA=UB(yc)+(ΔU+jδU)
Chọn vectơ UB(yc) làm gốc ta có : U❑A = UB(yc) + U + jU
= [UB(yc)+
pBR+(qB− Qbu).X
UB(yc) ]+j
pBX −(qB− Qbu).R
Ub(yc) Từ có:
U2A=[UB(yc)+pBR+(qB−Qbu)X UB(yc) ]
2
+[pBX −(qB−Qbu)R UB(yc) ]
2
(1) Đặt : Q= qB - Qbùvới điều kiện Q
A= Z
2
U2B(yc)>0 ; Với Z2=R2+X2>0 (2)
B =X > C=UB(yc)
2 − U
A
+2pBR+Ap2B
Thay (2) vào (1), đưa dạng phương trình bậc biến Q : AQ2+ 2BQ + C = 0
Giải ta : Q=− B+√B
2−AC
A (Lấy nghiệm Q > 0, trường hợp Q < có
nghóa không cần bù)
PB-jqB
PB-j(qB- Qbù)
UB(y c) R+jX
Qbuø A
(5)Nếu biết UB mà UA ta tính sau: - Khi chưa bù: UA=UB+ pBR+qBX
Ub (3)
- Sau buø: UA=UB(yc)+
pBR+(qB−Qbu)X
UB(yc) (4)
Từ (3) (4) suy :
UB+pBR+qBX Ub
=UB(yc)+ pBR+(qB− Qbu)X UB(yc)
Qbu=
UB(yc)
X [UB(yc)−UB+(pBR+qBX)( UB(yc)
−
UB)
]
Đối với lưới phân phối ( 35 kV) UB(yc) sai khác UB khoảng 10% trở lại nên ta xem gần đúng: U1
B(yc)
≈ UB Từ suy ra: Qbù=UB(yc)
UB(yc)−UB
X (3)
II) Đặt bù nhiều trạm :
Giả sử lưới điện cần bù trạm C D hình (7.6a/101)
(6)Gọi U'd ,U’C , U ❑' d(yc),U’(yc) điện áp D C qui đổi cao áp Khi thực bù điện áp thay đổi chủ yếu thiết bị bù phát công suất phản kháng ảnh hưởng lên điện kháng X nên ta có:
U 'd(yc)− U 'd=(QbuøC+QbuøD)X1
UB(yc) +
QbuøDXB
U'd(yc) (1)
U 'c(yc)−U 'c=(QbuøC+QbuøD)X1 UB(yc) +
QbuøC(X2+XC)
U 'C(yc) (2) Trong UB(yc) tính gần cơng thức :
UB(yc) =UB
U 'b(yc)
U 'b (3)
Giải (1) (2) tìm QbùC QbùD
§7.6 ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP BẰNG CÁCH THAY ĐỔI THAM SỐ ĐƯỜNG DÂY
B 1
B 2 A
B
D
Qbuø D A
B
C
D
X1 X2 XC
XB Qbuø C +
Qbuø D
Qbuø D
Qbuø C Qbù
(7)I) Khái niệm :
Ta có : ΔU=PR+QX
U Khi R X thay đổi U thay đổi Có thể dùng biện pháp sau để thay đổi tổng trở cuả lưới :
1 Thay đổi số đường dây hoăc số MBA làm việc song song
2 Bù dọc đường dây :đặt tụ điện ghép nối tiếp đường dây
II) Buø dọc tụ điện tónh : Hiệu việc bù dọc :
Giả sử có đường dây hình vẽ :
Tổn thất điện áp trước bù: ΔU¿PR=+❑QX
❑U
Sau bù, điện kháng tổng đường dây X = X-XC , tổn thất điện áp sau bù : ΔU' = PR+Q(X − XC)
U
Độ giảm tổn thất điện áp : ΔUg=ΔU − ΔU '
=QXC U ΔUg%=ΔU − ΔU
'
U x100= QXC
U2 x100 Gọi : Kbù =
XC
X độ bù, ta có: ΔUg%=KbùQX
U2 x100 Mà Q = Ptg X = xol , nên :
ΔUg%=kbùP tgϕ.x0l
U2 x100
Z = R + jX Z = R + j(X – XC)
Z = R +jX B
A A Z = R +jX B
-jXC PT -
jQT
Z = R
+j(X-XC) B
A
(8)Từ biểu thức ta thấy phương pháp có lợi cos đường
dây tương đối thấp ( 0,7) đường dây dài
2 Chọn số lượng dung lượng tụ bù dọc :
Thông số tụ điện chuẩn :UC [kV], QC [kVAr], Iđm [A], C [F], R [] Dựa vào giá trị dòng điện chạy đường dây thông số chuẩn mà ta chọn số lượng tụ bù đường dây Một tụ gồm nhiều nhóm nhiều nhánh Xét tụ có n tụ mắc nối tiếp nhánh, có m nhánh song song hình vẽ :
Các bước tính tốn tụ sau :
1 Tính dòng điện qua tụ : IT = S
√3Uđm [A]
Vơí : S công suất( pha) chạy đường dây [KVA] Uđm điện áp định mức đường dây [KV] Tính độ bù: Kbù=ΔUg%
100 ×
U2
(x0× ℓ)×(P×tgϕ)
3 Tính dung kháng tồn tụ : XT=Kbù.X Tính điện áp đặt lên tồn tụ: UT=IT.XT
5 Căn vào giá trị UT tra bảng chọn loại tụ có điện áp định mức thích hợp
6 Từ trị số Uc tụ chọn, tính số tụ điện nhánh : n=UT
UC
I C
S T
U C I
m =
n =
U
(9)7 Tính số nhánh tụ điện : m=IT
IC với
IC=QC UC
Lưu yù : n, m số nguyên dương nên cần lấy tròn số lên đơn vị Ví dụ tính 1< n lấy n =
8 Kiểm tra lại xem với tụ điện vừa chọn độ bù độ giảm tổn thất điện áp có đạt yêu cầu khơng
3 Vị trí đặt tụ :
- Nếu công suất tụ nhỏ điện áp lươi khơng cao, tụ điện đặt đường dây
- Nếu tụ có công suất lớn điện áp đường dây lớn 35 KV tụ đặt trạm
- Với đường dây từ 220kV trở lên việc bù dọc tụ điện tĩnh chủ yếu để tăng khả tải đường dây, điều chỉnh điện áp thứ yếu