Bài giảng Giải tich hệ thống điện - Chương 2: Thông số đường dây - Đặng Tuấn Khanh

Nội dung text: Bài giảng Giải tich hệ thống điện - Chương 2: Thông số đường dây - Đặng Tuấn Khanh

1. SINH VIÊN: 8/22/2013 2.1 Các ph ần t ử chính c ủa đườ ng dây trên không
   Một đườ ng dây truy ền tải trên không gồm: dây dẫn, cách điện, tr ụ điện
   Dây dẫn điện th ườ ng là dây dây đồ ng hay nhôm
   Đườ ng dây đượ c mô hình bằng mạch tươ ng đươ ng để gi ải nh ững bài toán. R, L C 3 2.2 Điện tr ở ρ.L
   Điện tr ở m ột chi ều R =() Ω S − Dây đồ ng th ườ ng ρ =1.724 × 108 ( Ω / m) − Dây đồ ng kéo c ứng ρ =1.78 × 108 ( Ω / m) Dây nhôm ρ =2.86 × 10−8 ( Ω / m) Dây thép ρ =12.2 × 10−8 ( Ω / m) ở 20 độ C 4 GV: ĐẶ NG TU ẤN KHANH 2
2. SINH VIÊN: 8/22/2013 2.2 Điện tr ở
   Hi ệu ứng mặt ngoài dây dẫn do tần số: Khi có dòng điện xoay chi ều ch ạy trong dây dẫn thì cần lưu ý mật độ dòng điện mặt ngoài và mật độ dòng điện ở trung tâm dây R Tỷ số điện tr ở hi ệu ứng mặt ngoài AC >1 RDC Tỷ số điện tr ở hi ệu ứng mặt ngoài gia tăng theo độ th
   m th u qua dây, ti t di n dây và tn s 7 2.3 T ự c ảm và điện kháng
   Tự c ảm L và điện kháng X: ψ ψ+ ψ L = = TR NG x I I R X= 2.π . f . L 8 GV: ĐẶ NG TU ẤN KHANH 4
3. SINH VIÊN: 8/22/2013 2.3 T ự c ảm và điện kháng
   Từ tr ườ ng t ại v ị trí x (x > R) I H = (A.vòng/m) x 2.π . x x R
   Mật độ t ừ thông = µ 2 Bx. H x (Wb/m ) 11 2.3 T ự c ảm và điện kháng
   Từ thông móc vòng ngoài: D µ.I dψ = dx NG ∫ π r 2. . x µ ψ = .I D x NG ln( ) (Weber.vong/m) 2. π r R D
   Tự c ảm bên ngoài: µ D L = ln( ) (H/m) NG 2. π r µ= 4. π .10 −7 12 GV: ĐẶ NG TU ẤN KHANH 6
4. SINH VIÊN: 8/22/2013 2.3 T ự c ảm và điện kháng
   Áp d ụng tính điện c ảm c ủa hai dây d ẫn song song   I D I ψ = −7 D 1 2 1 2.10 .I .ln   R '  1 R + = I1 I 2 0   ψ = −7 D 2 2.10 .I .ln   R2 '  − D  ψ = −7 D  ⇒ L = 4.107 .ln ⇒ ∑ 4.10 .I .ln     R '  R '  15 2.3 T ự c ảm và điện kháng
   Đườ ng dây ba pha b ố trí tam giác đề u a Điện c ảm dây d ẫn pha a D ψ −   =a = 7 D c La 2.10 . l n  (H/m) b Ia R '  16 GV: ĐẶ NG TU ẤN KHANH 8
5. SINH VIÊN: 8/22/2013 2.4 Điện dung c ủa đườ ng dây
   Điện tr ườ ng ch ỉ có m ặt ngoài dây d ẫn, không tồn t ại bên trong dây d ẫn nh ư từ tr ườ ng Nếu dây d ẫn mang điện tích Q (C/m) thì m ật độ điện thông D ở kho ảng cách X (trên m ỗi mét chi ều dài): Q Q D = = (C/m 2) A2.π . X . 1 D Q Cườ ng độ điện tr ườ ng: E = = (V/m) ε2. π .X . ε rb r = = Q b Th ế gi ữa a và b: Uab Edx ln( ) (V) ∫ 2.π . ε r ra a Q 2.π . ε Điện dung: C = = (F) r U ln(b ) ra 19 a. Điện dung hai dây d ẫn song song q q 1 D 2 Điện đườ ng dây m ột pha: + = q1 q 2 0 r Q 2.π . ε C = = (F/m) ab U D. D ab ln( ) ra. r b Q π. ε 1 = = = (F/m) Cab U D9 D ab ln( ) 36.10 .ln( ) r r 20 GV: ĐẶ NG TU ẤN KHANH 10
6. SINH VIÊN: 8/22/2013 b. Điện dung c ủa đườ ng dây ba pha Khi ba pha bố trí không đố i xứng a Điện dung đượ c tính bằng mối quan hệ gi ữa điện tích và điện áp. Q c b C = U Nếu có hoán vị đầ y đủ : 1 C = (F/m) aN D  18.109 .ln m  R  23 c. Điện dung c ủa dây đơ n khi đườ ng v ề là đấ t 1 C = (F/m) aN 2. h  2. h 18.109 .ln   R  Ph ươ ng pháp tr ạng thái ảnh đượ c phát bi ểu nh ư sau: Nếu hai dây dẫn song song, gi ống nhau, cùng điện tích và trái dấu nhau thì một mặt ph ẳng điện th ế bằng số không sinh ra gi ữa các dây dẫn. Ng ượ c lại, nếu một dây dẫn mang điện tích và đặ t trên mặt ph ẳng đẳ ng th ế, nó sẽ sinh ra tr ườ ng gi ống nhau nếu mặt ph ẳng đượ c thay th ế bằng dây dẫn ở vị trí ảo sẽ có một điện tích tươ ng đươ ng và trái dấu với điện tích của dây dẫn. 24 GV: ĐẶ NG TU ẤN KHANH 12
7. SINH VIÊN: 8/22/2013 2.5. Cáp a. Điện dung c ủa cáp 1 lõi b. Điện dung c ủa cáp 3 lõi c. Điện c ảm c ủa cáp 1 lõi d. Điện c ảm c ủa cáp 3 lõi 27 a. Cáp 1 lõi Giá tr ị điện dung cáp 1 lõi : ε C = (F/m) R  18.109 .ln 1  ε R 2  Gi ấy XLPE Hay: 3.3 2.3 ε C = (F/m) d  18.109 .ln 1  d2  28 GV: ĐẶ NG TU ẤN KHANH 14
8. SINH VIÊN: 8/22/2013 b. Cáp 3 lõi Giá tr ị điện dung cáp 3 lõi : a ε ' C = (F/m) 1 R  9 1 + 18.10 .ln   C13 C 2 R2  C+ 3 C ε '' 1 2 = (F/m) 3C2 9 D  18.10 .ln m  + b c C13 C 2 Ds  31 c. Cáp 1 lõi Giá tr ị điện c ảm c ủa cáp 1 lõi : µ R  L = 0 ln 1 (H/m) π   2. R2  Giá tr ị điện c ảm c ủa cáp 3 lõi : K.D  K L =0.05 + 0.2ln   (H/m) R  Tam giác đề u Nằm ngang 3.3 2.3 32 GV: ĐẶ NG TU ẤN KHANH 16