Bài giảng Giải tich hệ thống điện - Bài 3: Mô hình đường dây truyền tải - Cô Thái

Nội dung text: Bài giảng Giải tich hệ thống điện - Bài 3: Mô hình đường dây truyền tải - Cô Thái

1. 3.1 Thiết lập hệ phương trình vi phân 2 Đường dây truyền tải S P jQ PPP IN Đường dây Tải  IP (r,, x b, g) SNNN P jQ UP UN 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.
2. 3.1 Thiết lập hệ phương trình vi phân 4 Phân loại đường dây o Ngắn: l 240 km Dường dây có chiều dài l
3. 3.1 Thiết lập hệ phương trình vi phân 6 Những biểu thức tổng quát dx x i +di zdx i N UP e +de ydx e UN Một phần của đường dây dài
4. 3.1 Thiết lập hệ phương trình vi phân 8 Những biểu thức tổng quát Tính toán quan hệ giữa 2 điểm P và Q e de e izdx i di i eydx de di iz ey dx dx d2 e di d2 i de z eyz 2 e y iyz 2 i dx2 dx dx2 dx e ABcosh x sinh x i CDcosh x sinh x
5. 3.1 Thiết lập hệ phương trình vi phân 10 Những biểu thức tổng quát   I P I N O      U P ABCD,,, U N AD  cosh      U P AB U N sinh  I CD  I BZ  P N    sinh  U DB  U CY N P         I N AC I P AD BC 1
6. 3.2 Mô hình đường dây ngắn 12 Bỏ qua điện trở rò và điện dung GY 0, 0  A 1 UUI Z (V) BZ  PNN  C 0 IIPN (A) D 1 Z R jX III PN U U P N
7. 3.2 Mô hình đường dây ngắn 14 Bên 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. PRQX U NN Chú ý: U • Công suất 1 pha thì điện áp pha N • Công suất 3 pha thì điện áp dây PXQR U NN U N 2 2 UUUUPN ()()  U  tan 1 UUN
8. 3.2 Mô hình đường dây ngắn 16 Công suất tại đầu phát PPPPN QQQPN  SPPP P jQ Hiệu suất tải điện P h N PPN
9. 3.3 Mô hình đường dây trung bình 18 Bỏ qua điện trở rò G 0 o Giả sử điện dung đường dây o Giả sử mỗi nửa điện dung tập trung ở giữa đường dây. đường dây đặt ở mỗi đầu đường dây. Mô hình hình T Mô hình hình Π (Được sử dụng phổ biến)
10. 3.3 Mô hình đường dây trung bình 20 Mô hình hình Π     YZ   UUIPNN 1 Z 2 YZ    YZ  YZ   AD 1 IUI Y 1  1 2 PNN 4 2 BZ  YZ  CY  1 I Z R jX  4  L I N IP    Y jB Y jB U U P N 2 2 2 2
11. 3.3 Mô hình đường dây trung bình 22 Phương pháp từng bước cho mô hình hình Π Các bước tính: S B1: Công suất đầu nhận: N QN j  N SNNN P jQ PN Cho PN , cosjN => QN = PN.tg jN Cho SN , cos jN => PN = SN.cos jN QN = SN.sin jN
12. 3.3 Mô hình đường dây trung bình 24 B4: Điện áp tại đầu phát P 2 2 UUUUPN ()()  1 U Góc lệch giữa UP và UN  tan UUN B5: Tổn thất CS trên tổng trở Z (tương tự như đường dây ngắn) 2 2 PQNN PR 2 U N 2 2 PQNN QX 2 U N
13. 3.3 Mô hình đường dây trung bình 26 BT3.2: 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 -6 l = 150 km, r0 = 0,3 Ω/km, x0 = 0,2 Ω/km, b0 = 4×10 (1/Ωkm) .  Đường dây PN = 50 MW SPPP P jQ cosjN = 0,8 trễ UP UN = 110 kV
14. 3.3 Mô hình đường dây trung bình 28 BT3.3: Cho dây AC-70 (7 sợi, đường kính ngoài 11,4 mm) dài 100 km, bố trí trên trụ như hình vẽ, hoán vị đầy đủ, f = 50 Hz. Tải có công suất S = 50+j45 MVA. Điện áp đầu nhận là 110kV. Tính công suất phát và hiệu suất đường dây. Cho r0 = 0,1 Ω/km. Đại Mô hình DD Mô hình DD 5 m 5 m lượng ngắn trung bình Π Sp 53,74 +j62,2 53,58 +j57,69 h 93,04% 93,39% 8 m l = 100 km SN = 50 + j45 MWA UP UN = 110 kV
15. 3.4 Phương trình công suất của đường dây 30     Từ biểu thức tổng quát: U P AB U N     I P CD I N Suy ra: Chọn UN làm vecto gốc, Up sớm pha hơn UN 1 góc , : góc ngẫu lực khi khảo sát ổn định HTĐ
16. 3.4 Phương trình công suất 32 Tương tự, viết cho công suất đầu phát: