Bài giảng Giải tich hệ thống điện - Bài 4: Hệ đơn vị tương đối, thành lập ma trận tổng dẫn, tổng trở - Cô Thái

Nội dung text: Bài giảng Giải tich hệ thống điện - Bài 4: Hệ đơn vị tương đối, thành lập ma trận tổng dẫn, tổng trở - Cô Thái

1. 5.1 Hệ đơn vị có tên 2 Trong hệ đơn vị có tên, các đại lượng được xem xét trong đơn vị của chúng (hay còn gọi là giá trị thực của các đại lượng). Ví dụ: o Tổng trở có đơn vị Ohm o Dòng điện có đơn vị Ampe o Điện áp có đơn vị là Volt
2. 5.1 Hệ đơn vị có tên 4 j 14.52 j 17.4 Ω j 14.52 Ω j 65.5 Ω j 131.0 Ω j 43.56 Ω E1 E2 E3 Bất chấp cách đấu dây của máy biến áp, các đại lượng qui đổi từ phía sơ cấp (1) về phía thứ cấp (2) như sau: 2 U Udm2 Udm2 dm1 ZZ EE2 1 II2 1 2 1 U U U dm1 dm1 dm2
3. 5.2 Hệ đơn vị tương đối 6  Thường công suất cơ bản Scb (cs 3 pha) và điện áp cơ bản Ucb (điện áp dây) là các đại lượng chọn trước để xác định các đại lượng khác như Icb và Zcb 2 Scb UUcb cb Icb Zcb 3Ucb 3Icb Scb  Khi có các giá trị cơ bản thì các giá trị tương đối được tính toán * Uthuc UU dvtd Chú ý Ucb * Ithuc II dvtd I 3UIthuc thuc cb SUI 3UI * ZSthuc cb cb cb ZZZ dvtd thuc 2 ZUcb cb
4. 5.2 Hệ đơn vị tương đối 8 2/ Đổi giá trị cơ bản . Thường tổng trở tương đối của một phần tử mạng điện được biểu diễn theo đơn vị tương đối trên cơ bản công suất định mức và điện áp định mức của phần tử đó. . Công suất định mức và điện áp định mức của các phần tử khác nhau có thể khác nhau (Scb và Ucb khác nhau). . Tất các các đại lượng tổng trở trong mạng phải được biểu diễn theo cùng một tổng trở cơ bản (cùng Scb và Ucb) khi tính toán.
5. 5.2 Hệ đơn vị tương đối 10 2/ Đổi giá trị cơ bản . Chú ý: tổng trở trong hệ đơn vị tương đối của MBA khi quy về phía hạ áp (1) và cao áp (2) là như nhau 2 2 U U dm1 Ta có dm1 Z ZZ1 2 cb1 U Sdm dm2 U 2 Z dm2 cb2 Sdm 2 U dm1 Z2 2 Z1 U dm2 Z2 ZZ1dvtd 2 2 2 2 dvtd U dm1 U dm1 U dm2 Sdm Sdm Sdm
6. 5.2 Hệ đơn vị tương đối 12 VD: Xét 1 HTĐ với sơ đồ 1 sợi như sau B1 B2 I II III ~ ZL = 10 +j100 Z = 300 Ω 13.2 kV tải (điện áp đầu cực 5 MVA 10 MVA MF) 13.2/132 kV 138/69 kV X1 = 10% X2 = 8% Tìm dòng nguồn phát, dòng trên đường dây, dòng tải, điện áp tải, và công suất truyền cho tải
7. 5.2 Hệ đơn vị tương đối 14  Tính tổng trở cơ bản cho 3 phạm vi: 2 2 138 103 69 103 Z 1904  Z 476  cbII 10 106 cbIII 10 106  Tính các dòng điện cơ bản: 10 106 IAcbII 41.84 10 106 3 138 103 IA 418.4 cbI 3 13.8 103 10 106 IA 83.67 cbIII 3 69 103
8. 5.2 Hệ đơn vị tương đối 16  Biểu diễn điện áp nguồn trong đơn vị tương đối * Es 13.2 Es 0.96 ( dvtd ) VcbI 13.8  Sơ đồ thay thế -3 j 0.183 5.2510 (1+j10) j 0.08 I* 0.96<0° Es 0.63
9. 5.2 Hệ đơn vị tương đối 18  Tính giá trị thực * . Dòng MF: IIIAI cbI 1.35 418.4 564.8 . Dòng đường dây: * IIIAII cbII 1.35 41.84 56.48 . Dòng tải: * IIIAIII cbIII 1.35 83.67 112.95 . Điện áp tải: * VIII V tai V cbIII 0.8505 69 58.48 kV . Công suất tải: * Stai S tai S cb 1.148 10 11.48 MVA
10. 5.3 Thành lập ma trận YBUS 20 Mạch thay thế: 2 1 y12 I2 I1 y23 y13 y24 y34 y10 y20 + 3 4 +  U U 2 1 I I - 3 + + 4 - y30   y40 U3 U 4 - - Nút trung tính
11. 5.3 Thành lập ma trận YBUS 22 Biểu diễn dưới dạng ma trận   I1 y10 y 12 y 13 y 12 y 13 0 U1 I y y y y y y y U 2 12 20 12 23 24 23 24 2   I3 y13 y 23 y 30 y 13 y 23 y 34 y 34 U3   I4 0 y24 y 34 y 40 y 24 y 34 U4   I1 YYYY11 12 13 14 U1 I YYYY U 2 21 22 23 24 2 Or   I3 YYYY31 32 33 34 U3   I4 Y41YY 42Y 43 44 U4
12. 5.3 Thành lập ma trận YBUS 24  Giảm số phần tử YBUS . Trong trường hợp không cần thiết, những nút không có dòng bơm vào có thể được triệt tiêu. . Giả sử mạng n nút (không tính nút tham chiếu), có Ik = 0   IV1 YYY11 1k  1 n 1         0 YYYk1  kk  kn  V k          IVn YYYn1  nk  nn n
13. 5.3 Thành lập ma trận YBUS 26 BT 5.1. Tìm ma trận tổng dẫn thanh cái của mạng điện sau (Biểu diễn trong hệ đvtđ với Vcb = 220kV, Scb = 100 MVA) 1 100 km 2 150 km 110 km 100 km 3 120 km 4 . Điện áp định mức của đường dây: 220 kV • Tất cả các đường dây có tổng trở 0.1 + j0.7 Ω/km và dung dẫn j0.35×10-5 1/Ωkm
14. 5.3 Thành lập ma trận YBUS 28 BT 5.2. Tìm ma trận tổng dẫn thanh cái của mạng điện sau. Các thông số trong mạng điện trong hệ đvtđ G1 j0.1 j0.2 G2 j0.1 j0.2 j0.8 1 2 ĐS. j8.75 j1.25 j 2.5 j0.4 j0.4 Y j1.25 j6.25 j 2.5 BUS 3 j2.5 j 2.5 j5
15. 5.4 Thành lập ma trận ZBUS 30  Mỗi lần thêm một nhánh sẽ tương ứng với một bước triển khai của ma trận tổng trở nút và mỗi lần thêm một nhánh sẽ rơi vào nột trong 4 trường hợp sau: 1. Thêm một nhánh từ nút mới đến nút chuẩn 2. Thêm một nhánh từ nút mới đến nút cũ 3. Thêm một nhánh từ nút cũ đến nút cũ
16. 5.4 Thành lập ma trận ZBUS 32 2. Thêm một nhánh từ nút mới (nút q) đến nút cũ (nút p) ZZ11ZZ1p  1r 1 p      ZZp1 Z pp  pr Z pp Z BUS      Z  Z  Z Z r1 rpr r rp ZZZp1  pp pr Z pp z pq Tổng trở của nhánh thêm vào
17. 5.4 Thành lập ma trận YBUS 34 BT 5.3. Cho sơ đồ mạng điện như sau: 1. Tìm YBUS j0.2 j0.4 2. Tính ZBUS bằng cách nghịch đảo YBUS 3. Xây dựng Z bằng cách j0.8 BUS 1 2 thêm lần lượt các nhánh 4. Tìm trở kháng Thevenin tại j0.4 j0.4 nút (1) và (3) 3 8.75 1.25 2.5 0.16 0.08 0.12 Y j 1.25 6.25 2.5 ZBUS j 0.080.24 0.16 BUS 0.12 0.16 0.34 2.5 2.5 5
18. 5.4 Thành lập ma trận YBUS 36 ĐS. 0.0793 0.0382 0.0558 0.0511 0.0608 0.0382 0.0875 0.0664 0.0720 0.0603 ZBUS j 0.0558 0.0664 0.1338 0.0630 0.0605 0.0511 0.0720 0.0630 0.2321 0.1002 0.0608 0.0603 0.0605 0.1002 0.1300