Giáo Trình Cung Cấp Điện Pdf

Giáo trình cung ứng điện: Phần 2 nối liền với các kiến thức bù năng suất phản kháng; giám sát dòng ngắn mạch; chọn lựa thiết bị điện; bảo đảm rơ le và tự động hóa hóa; nối khu đất và phòng sét; thắp sáng công nghiệp.

Bạn đang xem: Giáo trình cung cấp điện pdf

CHƯƠNG VII : BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 7.1. Khái niệm phổ biến và ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất yêu cầu dùng điện ngày 1 cao do đó phải tận dụng không còn các kỹ năng của các nhà lắp thêm điện. Về mặt thực hiện phải hết sức tiết kiệm, sử dụng phù hợp thiết bị điện, giảm tổn thất điện năng mang lại

Thể một số loại Tài liệu miễn giá thành Điện - Điện tử

Số trang 96

các loại tệp PDF

kích cỡ 0.76 M

thương hiệu tệp


CHƯƠNG VII : BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG7.1. Khái niệm tầm thường và ý nghĩa của việc cải thiện hệ số công suấtNhu cầu sử dụng điện ngày một cao do đó phải tận dụng không còn các tài năng của cácnhà trang bị điện. Về mặt thực hiện phải rất là tiết kiệm, sử dụng hợp lý và phải chăng thiết bịđiện, sút tổn thất năng lượng điện năng đến mức nhỏ nhất, nỗ lực để 1 kWh năng lượng điện năngngày càng làm nên nhiều sản phẩm. Toàn cục hệ thống cung ứng điện có 10÷15%năng lượng năng lượng điện bị tổn thất qua khâu truyền cài đặt và phân phối, trong các số đó mạng xínghiệp chiếm khoảng chừng 60% lượng tổn thất đó.Vì vậy câu hỏi sử dụng hợp lý và phải chăng và khai thác hiệu quả thiết bị điện có thể đem lạinhững ích lợi to lớn.7.1.1. Bản chất của hệ số công suấtTrong mạng năng lượng điện tồn tại hai một số loại công suất:+ Công suất chức năng P đặc trưng cho sự ra đời công, liên quan đến quá trìnhđộng lực. Gây ra môment qua cho các động cơ. Một phần nhỏ bù vào những tổnhao vì phát rét dây dẫn, lõi thép… tại nguồn p trực tiếp liên quan đến tiêuhao năng lượng đầu vào. Công suất chức năng P đặc trưng cho quá trình chuyểnhoá năng lượng.+ hiệu suất phản phòng Q ngược lại không hình thành công. Nó đặc thù cho quátrình tích phóng tích điện giữa nguồn với tải, Nó liên quan đến quá trình từhoá lõi thép máy biến hóa áp, động cơ, gây biến hóa từ thông để tạo ra sđđ phía thứcấp. Nó đặc trưng cho khâu tổn thất trường đoản cú thông tản trong mạng. Ở mối cung cấp nó liênquan cho sđđ của máy phát (liên quan liêu đến chiếc kích từ vật dụng phát).Như vậy để đưa hoá được P cần được có hiện diện của Q. Giữa năng suất tácdụng phường và công suất phản phòng Q lại tương tác trực tiếp cùng với nhau, nhưng mà đặc trưngcho mối quan hệ đó là thông số công suất.Các đại lượng P; Q; S; cosφ tương tác với nhau bởi tam giác công suất. Hình 7.1 - Tam giác năng suất 104Công suất toàn phần S đặc trưng cho công suất xây cất của sản phẩm điện, việctăng bớt P, Q ko tuỳ tiện thể được. Vậy thuộc một hiệu suất S (cố định) nếucosφ càng phệ (tức φ càng nhỏ) tức là công suất tác dụng càng lớn, thời điểm đó ngườita nói trang bị được khai thác giỏi hơn. Vậy nên với từng đồ vật nếu cosφ cànglớn tức thiết bị đòi hỏi lượng hiệu suất phản phòng Q càng ít. Đứng về phươngdiện truyền download nếu lượng Q (đòi hỏi từ nguồn) càng sút thì sẽ sút lượng tổnthất. Vị vậy thực tế của việc cải thiện hệ số cosφ cũng đồng nghĩa tương quan với việcgiảm yên cầu về Q ở những hộ phụ tải.7.1.2. Ý nghĩa của việc cải thiện hệ số cosϕ- sút tổn thất năng suất và điện năng trên tất cả các phần tử (đường dây vàmáy biến áp) S2 P2 q.2 ∆P = R = R + R = ∆P(P ) + ∆P(Q ) U2 U2 U2Như vậy ví như Q giảm → ∆P(Q) sẽ giảm → ∆P cũng trở thành giảm → ∆A giảm.- Làm bớt tổn thất điện áp trong các thành phần của mạng: quảng cáo + QX quảng cáo QX ∆U = = + = ∆U ( p ) + ∆U (Q ) U U U- Tăng tài năng truyền tải của những phần tử: phường 2 + quận 2 I= 3.UTrong khi công suất tính năng là một đại lượng khẳng định công suất đã tạo sự haynăng lượng đã truyền download đi trong 1 đơn vị chức năng thời gian, thì công suất S với Q khôngxác định công đã làm cho hay năng lượng đã truyền cài đặt đi trong 1 đơn vị thời gian(Quá trình trao đổi năng suất phản chống giữa vật dụng phát điện và hộ tiêu thụ làmột quy trình giao động. Mỗi chu kỳ luân hồi p(t) đổi chiều 4 lần, quý giá trung bìnhtrong 50% chu kỳ là bằng không). Nhưng tương tự như như khái niệm của công suấttác dụng, vào kỹ thuật năng lượng điện năng ta cũng qui cầu cho hiệu suất phản chống ýnghĩa tựa như và coi nó là hiệu suất phát ra, tiêu tốn hoặc tuyền sở hữu một đạilượng qui ước call là tích điện phản phòng Wp → Q = wp /t (VArh). Do vậy trong mạng điện ta sẽ coi gần như phụ cài đặt cảm phòng với Q>0 là mộtphụ cài tiêu thụ hiệu suất phản kháng. Còn hầu hết phụ sở hữu dung chống với QNhư vậy ta thấy rằng phụ sở hữu công nghiệp đều mang ý nghĩa chất năng lượng điện cảm (tức làtiêu thụ năng suất phản kháng). Căn nguyên từ thực chất của hiệu suất phản khángnhư vậy ta thấy rằng rất có thể tạo ra năng suất phản kháng trong mạng năng lượng điện màkhông đỏi hỏi tiêu tốn năng lượng của hộp động cơ sơ cấp, quay trang bị phát.Vậy để tránh phải truyền download một lượng Q khá béo trên nhường nhịn dây bạn ta đặtgần những hộ tiêu thụ đều máy sinh ra Q (tụ hoặc sản phẩm bù đồng bộ). Việc làmnhư vậy hotline là bù hiệu suất phản chống ví dụ một sơ đồ cấp điện có đặt thiết bịbù: Hình 7.2 - Sơ đồ cấp điện có thiết bị bù+ các phụ cài đặt là các đại lượng biến hóa liên tục theo thời gian nên trị số củacosφ cũng biến động theo thời gian. Trong tính toán thường sử dụng trị số trungbình của cosφ  ∫t1 Q( t )dt  t2   Q tb  cos ϕ tb = cos arctg t 2  = cos  arctg   ∫t1 p ( t ) dt  Ptb   Trong kia : Qtb ; Ptb hoàn toàn có thể xác định được bằng đồng hồ thời trang đo điện năng. A AR Ptb = ; Q tb = t 2 − t1 t 2 − t1Các xí nghiệp sản xuất của ta có cosφtb còn khá thấp chỉ vào lúc 0,5 ÷ 0,6 bắt buộc phảiphấn đấu nhằm cosφ = 0,9. Một vài nước tiên tiến và phát triển cosφ có thể đạt tới 0,92 ÷ 0,95.7.2. Những biện pháp cải thiện hệ số công suất:Thực hóa học của việc nâng cấp hệ số hiệu suất là nhằm mục tiêu giảm lượng công suấtphản kháng nên truyền tải trê tuyến phố dây của mạng. Để làm điều đó tồn tại 2phương pháp.+ cải thiện hệ số cosφ từ nhiên: (biện pháp từ nhiên) đây là nhóm phươngpháp bằng cách vận hành phải chăng các thiết bị sử dụng điện nhằm mục đích giảm lượng Q đỏihỏi trường đoản cú nguồn.+ nâng cao hệ số công suất bằng cách đặt trang bị bù: (không yêu cầu giảmlượng Q đòi hỏi từ thiết bị cần sử dụng điện mà cung ứng công suất phản kháng Q trên 106các hộ sử dụng điện nhằm giảm lượng Q đề nghị truyền tải trê tuyến phố dây). Phươngpháp này chỉ thực hiện sau khi đã thực hiện biện pháp thứ nhất mà chưa đạtđược kết quả thì mới thực hiện việc bù.7.2.1. đội các phương pháp tự nhiên- chũm những hộp động cơ không đồng điệu làm việc non tải bằng những động cơ cócông suất bé dại hơn:Khi làm cho việc bình thường động cơ tiêu thụ 1 lạng công suất bội nghịch kháng: Q = Q kt + ∆Q đm k 2ptCông suất phản nghịch kháng khi không tải (chiểm tỷ lệ 60 ÷ 70 % so với Qđm) cùng cóthể khẳng định theo công thức: Q kt ≈ 3U đm I ktTrong đó: Ikt - cái điện không tải của rượu cồn cơ. Kpt - thông số mang thiết lập của hễ cơ phường k pt = . Pđm ∆Qđm - lượng ngày càng tăng công suất phản chống khi hộp động cơ mang cài định nấc so với lúc không tải. Phường ∆Q đm = Q đm − Q kt ≈ đm tgϕ đm − 3U đm I kt η đmTrong đó: ηđm - năng suất của hộp động cơ khi mang tải định mức. P P 1 cosϕ = = = S p. + quận 2 2  Q kt + ∆Q đm k 2pt  1 +     k phường pt đm Do đó ta thấy rằng kpt sút → cosφ cũng sẽ giảm.Ví dụ: Một bộ động cơ có: cosφ = 0,8 khi kpt =1 cosφ = 0,65 khi kpt =0,5 cosϕ = 0,51 lúc kpt = 0,3Chú ý: Khi tất cả động cơ không đồng hóa làm việc non tải phải dựa vào mức độ tảiđể quyết định việc cố kỉnh thế. Kinh nghiệm vận hành cho biết rằng: kpt 0,7 việc sửa chữa thay thế sẽ không tồn tại lợi. 0,45 trong khi khi tiến hành sửa chữa các bộ động cơ còn cần phải bảo đảm các điều kiệnkỹ thuật, tức bảo đảm an toàn nhiệt độ của cồn cơ bắt buộc không to hơn nhiệt độ chophép và các điều kiện khác về mở vật dụng và thao tác ổn định.- giảm điện áp đặt vào động cơ thường xuyên thao tác làm việc non tải: biện pháp này tiến hành khi không có điều kiện sửa chữa động cơ công suấtnhỏ hơn. Ta biết rằng công suất phản kháng đòi hỏi từ động cơ không đồng bộcó thể viết dưới biểu thức sau: U2 Q=k f .V µTrong kia : k - hằng số U - điện áp để vào động cơ μ - hệ số dẫn tự của mạch trường đoản cú f - tần số loại điện V - thể tích mạch từĐể sút điện áp trong thực tiễn thường thực hiện những phương pháp sau:+ Đổi nối dây quấn stato tự đấu ∆ → Y+ chuyển đổi cách phân team dây cuốn stato.+ thay đổi đầu phân áp của dòng sản phẩm biến áp hạ áp.Chú ý: tởm nghiệm cho biết thêm rằng biện pháp này chỉ thực hiện tốt so với cácđộng cơ tất cả điện áp U+ Hệ số năng suất cao hơn, khi cần phải có thể thao tác làm việc ở chính sách quá kích từ nhằm trởthành sản phẩm bù công suất phản kháng, đóng góp thêm phần sự ổn định của hệ thống.+ Mômen quay tỷ lệ với bậc nhất của năng lượng điện áp → ít ảnh hưởng đến dao độngđiện áp. Lúc tần số nguồn nỗ lực đổi, vận tốc quay không phụ thuộc vào phụ tảinên năng suất thao tác cao.+ Khuyết điểm: cấu trúc phức tạp, giá thành cao, số lượng mới chỉ chiếm khoảng chừng 20%tổng số đụng cơ. Dựa vào những tiến bộ mới nên có nhiều xu hướng áp dụng ngàycàng nhiều. Bên cạnh đó còn một vài biện pháp không giống như cải thiện chất lượng thay thế độngcơ, sửa chữa thay thế máy trở nên áp non tải, quản lý và vận hành kinh tế trạm biến hóa áp (đặt nhiều máycho một trạm), áp đặt những qui trình technology mới nhằm giảm giờ sản phẩm chạykhông cài đặt hoặc tiết kiệm ngân sách và chi phí điện năng.7.3. Bù công suất phản khángCông việc này chỉ được tiến hành sau khoản thời gian tiến hành những biện pháp thoải mái và tự nhiên đểnâng cao cosφ rồi nhưng vẫn chưa đã đạt được yêu cầu.a) thứ bùThông thường tín đồ ta sử dụng hai loại thiết bị bù chính là tụ điện tĩnh và máybù đồng bộ. Hai nhiều loại thiết bị này có những ưu nhược điểm gần như là trái ngượcnhau:Máy bù đồng bộ: thực tế là các loại động cơ đồng bộ chạy ko tải tất cả một sốđặc điểm sau:- có chức năng phát và tiêu thụ được công suất phản kháng.- hiệu suất phản chống phát ra không phụ thuộc vào vào năng lượng điện áp đặt vào nó, màchủ yếu là phụ thuộc vào vào dòng kích từ (có thể điều chỉnh được dễ dàng).- đính đặt quản lý phức tạp, dễ khiến sự gắng (vì bao gồm bộ phần quay).- máy bù nhất quán tiêu thụ một lượng công suất công dụng khá lớn khoảng0,015÷0,02 kW/kVAr.- giá tiền đơn vị công suất phản kháng phát ra chuyển đổi theo dung lượng. Nếudung lượng nhỏ thì sẽ đắt. Do vậy chỉ được phân phối ra với dung tích lớn 5MVAr trở lên.Tụ năng lượng điện tĩnh: gồm ưu nhược điểm gần như trái ngược với máy bù đồng bộ.- chi phí cho một đơn vị chức năng công suất phản kháng phát ra hầu như không thế đổitheo dung lượng. Điều này thuận tiện cho vấn đề chia nhỏ tuổi ra những nhóm nhỏ tuổi đặtsâu về phía phụ tải.- Tiêu thụ hết sức ít công suất công dụng khoảng 0,003 – 0,005 kW/kVAr.- quản lý lắp đặt đối chọi giản, ít gây ra sự cố. 109- công suất phản chống phát ra dựa vào vào năng lượng điện áp đặt vào tụ.- Chỉ phát ra hiệu suất phản kháng và không có công dụng điều chỉnh.Vậy sinh sống mạng điện nhà máy sản xuất chỉ nên sử dụng tụ điện tĩnh, còn đồ vật bù đồng bộchỉ được sử dụng ở phía hạ áp (6-10 kV) của các trạm trung gian.b. Vị trí đặt thiết bị bù trong xí nghiệp sản xuất Hình 7.3 - Vị trí đặt thiết bị bù+ Đặt tập trung: đặt tại thanh dòng hạ áp trạm biến chuyển áp phân xưởng (0,4 kV) hoặcthanh loại trạm biến áp trung tâm (6-10 kV), ưu điểm dễ cai quản vận hành, giảmvốn đầu tư.+ Đặt phân tán: thiết bị bù được phân nhỏ thành từng nhóm để tại những tủ độnglực vào phân xưởng. Ngôi trường hợp đụng cơ công suất lớn, tiêu thụ nhiều Q cóthể để ngay tại các động cơ đó.Khi để thiết bị bù tại điểm nào đó thì sẽ sút được lượng tổn thất ∆P với ∆A dođó cần truyền cài Q. Mặc dù việc để thiết bị bù làm việc phía hạ áp không phải lúcnào cũng có thể có lợi, bởi vì giá tiền 1 kVAr tụ hạ áp thường mắc gấp 2 lần 1 kVAr tụ ở6-10 kV. Trong cả việc phân nhỏ dại dung lượng bù để tại vị theo nhóm trơ trẽn cũngkhông phải luôn luôn gồm lợi, bởi vì lúc đó gồm làm giảm thêm được ∆A nhiềuhơn, tuy vậy làm tăng ngân sách chi tiêu lắp đặt, cai quản và vận hành.7.4. Xác định dung tích bù kinh tế tài chính tại các hộ tiêu thụChúng ta hồ hết biết khi để thiết bị bù sẽ sút được tổn thất điện năng ∆A. Tuynhiên cũng tiêu hao một lượng vốn, đồng thời những thiết bị bù cũng gây ra mộtlượng tổn thất ∆P ngay trong ở thiết bị cùng cần ngân sách chi tiêu vận hành.

Xem thêm: Đánh Giá Samsung J2 Prime Không? Đánh Giá Samsung Galaxy J2 Prime

Vậy thì sẽ đặtmột dung tích nào kia là phải chăng ? Để xử lý vấn đề này họ phải thiếtlập được quan hệ nam nữ của Qbù cùng với Ztt từ kia tìm Qbù nhằm Ztt buổi tối thiểu, ta call dung lượngđó là Qbù kinh tế tài chính hoặc buổi tối ưu. 110 Hình 7.4Tổng giá thành vận hành có 3 thành phần cơ bản: Z = Z1 + Z 2 + Z 3Z1 - thành phần túi tiền liên quan cho vốn đầu tư chi tiêu Z1 = (a vh + a tc )k 0 Q bù vào đó: avh - hệ số quản lý và vận hành (khấu hao) atc - hệ số kết quả kinh tế của việc tịch thu vốn đầu tư k0 - giá chỉ tiền đơn vị công suất để thiết bị bù (đ/1kVAr) Qbù - dung lượng bù (mà họ đang đề nghị tìm) (kVAr) Z2 - thành phần tương quan đến tổn thất điện năng do thiết bị bù Z2 = ∆P0Q bù T.C trong những số đó : ∆P0 - suất tổn hao công suất trong sản phẩm bù (kW/1kVAr) T - thời gian làm việc của máy bù (thời gian đóng góp tụ vào lưới) C - giá thành điện năng tổn thất (đ/kWh). Z3 - thành phần tổn thất năng lượng điện năng trong hệ thống (sau bù) Z3 = (Q − Q bù ) 2 R.τ .C U2Trong đó : R - năng lượng điện trở của mạng U - điện áp của mạng. Q - công suất phản kháng yêu cầu của hộ tiêu thụ. τ - thời gian tổn thất công suất cực đại.Như vậy ta đã tạo được Z = f(Qbù) Z = (a vh + a tc )k 0 Q bù + ∆P0 Q bù T.C + (Q − Q bù ) 2 R.τ .C U2Tối thiểu hóa hàm chi tiêu ta có được giá trị năng suất phản phòng Qkt ∂Z (Q − Q bù ) = (a vh + a tc )k 0 + ∆P0 T.C + 2 R.τ .C = 0 ∂Q bù U2 (a vh + a tc )k 0 + ∆P0 T.C Q bù .kt = Q + U2 2R.τ .CTương tự ta hoàn toàn có thể lập biểu thức hàm ngân sách chi tiêu tính toán và tình dung lượng bùkinh tế mang đến mạng con đường dây chính cung cấp cho một trong những họ phụ tải. 111 Hình 7.5 - Phân phối dung lượng bù đến mạng cung cấpLúc đó ta có Z = (a vh + a tc )k 0 (Q bù .1 + Q bù .2 + ...) + ∆P0 (Q bù.1 + Q bù.2 + ...)T.C + τ .C + 2 ∑ R ij (Q ij − Q bù.ij ) 2 U Z = f(Qbù1; Qbù2 ; …….).Để tra cứu được dung tích bù kinh tế tài chính đặt tại từng hộ tiêu thụ ta lần lượt mang đạohàm riêng rẽ của chi tiêu tính toán theo Qbù1 ; Qbù2 … cùng cho bằng không. Giải hệphương trình đó ta search được dung tích bù kinh tế tài chính đặt ở các điểm khác nhau.Trị số Qbù kiếm được có quý giá âm chứng minh việc đặt tụ năng lượng điện bù trên hộ sẽ là khôngkinh tế, ta ráng Qbù =0 ở phần đông phương trình còn sót lại và giải hệ (n-1) phươngtrình kia một lần nữa.Ví dụ 9-2: Hai xí nghiệp công nghiệp 1 với 2 được cung ứng điện từ bỏ N theo hình7.6 giả sử đã tính được điện trở các đoạn đường dây 10 kV là 2 cùng 3 Ω. Hãyxác định dung tích bù kinh tế tài chính tại thanh loại 10 kV của những xí nghiệp Hình 7.6Tại mỗi xí nghiệp 1; 2 ta để Qb1 ; Qb2 tiếp nối thành lập hàm chi tiêu tính toántheo thay đổi số đó: Z = (a vh + a tc )k 0 (Q b1 + Q b 2 ) + ∆P0 (Q b1 + Q b 2 )T.C + τ .C τ .C + R 12 (Q 2 − Q b 2 ) + 2 R N1 (Q 2 + q.1 − Q b1 − Q b 2 ) 2 2 2 U UĐạo hàm Z theo Qb1 cùng Qb2 rồi cho bằng không. 112 ∂Z (Q + Q 2 − Q b1 − Q b 2 ) R .τ .C = 0 = (a vh + a tc )k 0 + ∆P0 T.C − 2 1 ∂Q b1 N1 U2 ∂Z (Q − Q ) = (a vh + a tc )k 0 + ∆P0 T.C − 2 2 2 b 2 R 12 .τ .C − ∂Q b 2 U −2 (Q1 + Q 2 − Q b1 − Q b 2 ) R N1 .τ .C = 0 U2Nếu mang k0 = 70 đ/kVAr ; ∆P0 = 0,005 kW/kVAr; avh = 0,1 ; atc = 0,125; C = 0,1đ/kWh ; τ = 2500 h.Gải hệ phương trình bên trên được: Qb1 = - 200 kVAr Qb2 = 3000 kVArVì Qb1 Vấn đề đề ra là cần phân phối cùng đặt tổng dung lượng bù vừa tính làm việc đâu? vàbao nhiêu để bổ ích nhất cho xí nghiệp.Về nguyên tắc họ cũng hoàn toàn có thể đặt tại một số trong những điểm thường thì nhưthanh loại hạ áp của những trạm trở thành áp trung tâm, thanh chiếc cao áp cùng hạ áp củacác trạm biến hóa áp phân xưởng hoặc ở một vài động cơ công suất lớn rồi thiết lậpZ(Qb1; Qb2 ; …Qbn). Tìm cực trị của hàm Z cùng với ràng buộc: n ∑ Q b.i = Q bù i =1Trong đó: Qbù - tổng dung lượng bù khẳng định theo cách làm trên.Trên thực tế form size của việc này đã có form size khá lớn, đặc biệt là cácxí nghiệp tầm trung bình và lớn, vì trong những xí nghiệp này sẽ và một lúc tồn tạinhiều cấp điện áp khác nhau, mà lại giá mức độ vừa phải 1 kVAr tụ bù ở những cấp điện ápkhác nhau lại khác nhau khá nhiều. Vì chưng vậy fan ta thường xuyên chia nhỏ tuổi ra làm 2bước: trước nhất tìm dung lượng bù đặt tại phía cao với hạ áp, tiếp nối đem phânphối dung tích bù kiếm được cho mạng cao và hạ áp.7.5.1. Xác định dung tích bù hợp lý ở phía cao hạ áp của trạm trở nên ápXét mạng điện như hình 7.8 Hình 7.8Trong đó: Qbc ; Qbh - dung tích bù để tại thanh mẫu cao áp và hạ áp. Rd ; RBA - năng lượng điện trở mặt đường dây và biến đổi áp qui về cùng cung cấp điện áp.Thực tế giá chỉ 1 kVAr tụ bù ngơi nghỉ phía hạ áp (0,4 kV) thường giá thành cao hơn 1 kVAr tụ ởphía 6-10 kV từ bỏ 2 cho 2,5 lần, bài toán đưa ra là cùng với lượng Qbù biết trước chúngta nên phân bổ hợp lý và phải chăng về phía cao, hạ áp (tức xác minh được dung tích bùkinh tế). Bởi vậy ràng buộc của vấn đề này đã là: Qbc + Qbh = QbùĐể có tác dụng được vấn đề đó ta tiến hành tùy chỉnh thiết lập hàm Z = Z1 + Z2 + Z3 với các biến làQbcvà Qbh với ràng buộc như trên, đồng thời với đặc thù của câu hỏi này (chỉphân phối một lượng Qbù cầm định), nên hoàn toàn có thể bỏ qua không xét đến thành phần Z2(thành phần tương quan đến tổn thất bên phía trong của tụ). 114Nếu điện thoại tư vấn kc và kh - giá bán 1 kVAr tụ bù sinh sống phía cao cùng hạ của trạm.Lúc đó ta có: R bố .T.C Z = (a vh + a tc )k 0 (Q bc k c + Q bh k h ) + 2 (Q − Q bh )2 U R .T.C Z = (a vh + a tc )k 0 ((Q bù − Q bh )k c + Q bh k h ) + tía 2 (Q − Q bảo hành ) 2 UTrong đó: T - thời gian đóng điện mang đến tụLấy đạo hàm Z theo Qbh rồi cho bằng không ta có: ∂Z R .T.C = (a vh + a tc )(k h − k c ) − 2 bố 2 (Q − Q bảo hành ) = 0 ∂Q bh UTừ kia ta tìm được: (a vh + a tc )(k h − k c ) Q bh .tu = Q − U2 2R bố TCTrong đó: k = kh – kc (mức chênh giá chỉ 1 kVAr tụ) (đ/kVAr). Q, Qbh (kVAr) U (kV)Thì ta có: (a vh + a tc )k Q bh. Tu = Q − U 2 10 3 2R tía TC Q bc. Tu = Q bù − Q bh. TuKhi đề xuất xét đến đk đặt thiết bụ bù sâu rộng về phía hạ áp nhưng mà không phảichỉ đặt tại thanh dòng tổng hạ áp của trạm ta rất có thể tham khảo cách làm theo tácgiả Lipkin như sau:Trong đó: λ - hệ số nhờ vào vào dạng trạm với mạng (λ = 0,8 trạm mặt trongphân xưởng, λ = 0,6 mạng là thanh dẫn).7.5.2. Phân phối dung lượng bù trong mạch cùng cấp cho điện ápSau lúc tìm được dung tích bù hợp lý và phải chăng phía cao, hạ áp nên phân phối dunglượng đó cho các địa điểm quan trọng trong mạng (cùng cấp điện áp). Lúc đó tachỉ quan trọng lập Z(Qb1 ; Qb2 ….) với ràng buộc Qbù = Σ QbiBài toán bày bán này có đặc điểm là nguyên tố Z1 cùng Z2 (chi tổn phí liên quanđến vốn chi tiêu và tổn thất bên trong các cỗ tụ) hoàn toàn có thể được làm lơ vì chỉ phânphối cùng với lượng Q tổng chũm định, cùng lại trong cùng một cấp cho điện áp nêu Z2 cũngsẽ không thay đổi trong các trường hợp. Tuy nhiên trong một số trong những trường hợp quánh biệthay gặp gỡ như mạng hình tia cùng mạng nối liên thông chúng ta có thể áp dụngnhững phương pháp chung. 115a) Mạng hình tia Hình 7.9 - Phân phối dung tích bù sống mạng hình tiaXét mạng năng lượng điện như hình 7.9. Trả thiết ta cần phân phối một lượng Qbù về cáchộ 1; 2 và 3 biết trước kết cấu lưới (hình tia) cùng các phụ tải q1 ;Q2 và Q3.Hàm giá cả tính toán viết trong trường phù hợp này như sau: Z= CT U 2 ( (Q1 − Q b1 )2 R 1 + (Q 2 − Q b 2 )2 R 2 + (Q 3 − Q bΣ + Q b1 + Q b 2 )2 R 3 )Ta mang đạo hàm theo Qb1 cùng Qb2 rồi cho bằng không ∂Z CT = 2 (2(Q1 − Q b1 )R 1 + 2(Q 3 − Q bΣ + Q b1 + Q b 2 )R 3 ) = 0 ∂Q b1 U ∂Z = 2 (2(Q 2 − Q b 2 )R 2 + 2(Q 3 − Q bΣ + Q b1 + Q b 2 )R 3 ) = 0 CT ∂Q b 2 UTa nhấn thấy: (Q1 − Q b1 )R 1 = (Q 2 − Q b 2 )R 2 = (Q 3 − Q b3 )R 3 = H = const H q.1 − Q b1 = R1 H quận 2 − Qb2 = R2 H q3 − Q b3 = R3Cộng đẳng thức ta có:  1 1  (Q1 + Q 2 + Q 3 ) − (Q b 3 + Q b 2 + Q b1 ) = H + 1 +   R 1 R 2 R 3  (Q Σ − Q bΣ )R tđ = HTrong đó: Rtđ - điện trở tương đương của R1 ; R2 với R3 mắc tuy nhiên song.Rút ra dạng tổng quát: (Q i − Q b.i )R i = (Q Σ − Q bΣ )R tđVậy dung lượng bù trên nhánh vật dụng i ngẫu nhiên của lưới hình tia là: 116 R tđ Q b.i = Q i − (Q Σ − Q bΣ ) RiMạng liên thôngXét mạng liên thông như hình 7.10 Hình 7.10Từ mẫu vẽ ta có:Z= CT U 2 ( ) (Q 3 − Q b 3 )2 (R 3 + R 23 ) + (Q 2 − Q b 2 )2 R 2 + (Q 2 + Q 3 − Q b 2 − Q b3 )2 R 12 + CT (+ 2 (Q 3 − Q bΣ + Q b1 + Q b 2 ) R 1 + (Q Σ − Q bΣ ) R N1 U 2 2 )Lần lượt đem đạo hàm của Z theo Qbi cùng cho bằng không, ta nhận thấy côngthức tổng quát như sau:  n n R Q b.m = Q m −  ∑ Q i − ∑ Q b.i  tđ .m  i=m i =m  RmTrong đó: Qbm - dung lượng bù đặt ở vị trí Qm. N ∑ Qi - tổng hiệu suất phản kháng kể từ phụ cài đặt Qm → Qn i=m n ∑ Qb.i - tổng dung lượng cần bù trường đoản cú phụ mua Qm → Qn i= m Rm - năng lượng điện trở nhánh m. Rtđm - năng lượng điện trở tương đương giữa nhánh m và phần mạng còn lại từ nút m mang lại n.Ví dụ 7-4:Hãy phân phối dung lượng bù QbΣ = 300 kVAr đến mạng điện hạ áp (HV.)với R1 = R2 = 0,04 Ω; R12 = 0,02 Ω; q.1 = 200 kVAr; q2 = 100 kVAr; quận 3 =200 kVAr. 117 Hình 7.11Bài giải:Trước tiên tính những điện trở tương đương: 0,04.0,04Rtđ2 = R2 song song R3 → R tđ 2 = = 0,02 Ω. 0,04 + 0,04Rtđ1 mạch thân R1 cùng với R12+Rtđ2 R 1 (R 12 + R tđ 2 ) 0,04(0,02 + 0,02) → R tđ1 = = = 0,02 Ω R 1 + R 12 + R tđ 2 0,04 + 0,02 + 0,02Áp dụng công thức: R tđ1 Q b1 = q1 − ((Q1 + Q 2 + Q 3 ) − Q bΣ ) R1 0,02 = 200 − (500 − 300) = 100 (kVAr) 0,04 Q b 2 = Q 2 − ((Q 2 + Q 3 ) − (Q bΣ − Q b1 )) R tđ 2 R2 0,02 = 100 − (300 − (300 − 100)) = 50 (kVAr) 0,04 R tđ 2 Q b 3 = Q 3 − ((Q 2 + Q 3 ) − (Q bΣ − Q b1 )) R3 0,02 = 200 − (300 − (300 − 100)) = 150 (kVAr) 0,04hoặc ta cũng rất có thể suy ra ngay: Qb3 = QbΣ - (Qb1 + Qb2) Qb3 = 300 – (100 + 50) = 150 kVArVí dụ: 7-5:Hãy phân phối dung lượng bù QbΣ = 300 kVAr mang lại mạng năng lượng điện hạ áp U = 380Vnhư hình 7.12. Điện trở những nhánh cho như hình vẽ. Phụ tải các hộ mang lại bằngkVAr. 118 Hình 7.12Giải:Điện trở tương đương của 4 nhánh 1 1 1 R tđ = = = 1 1 1 1 1 1 1 1 30 + + + + + + R1 R 2 R 3 R 4 0,2 0,1 0,2 0,1 QΣ = 200 + 150 + 150 + 100 = 600 kVArÁp dụng công thức: R tđ Q b1 = q.1 − (Q Σ − Q bΣ ) 1 = 200 − (600 − 300) = 100kVAr R1 30.0,1 R tđ Q b 2 = Q 2 − (Q Σ − Q bΣ ) 1 = 150 − (600 − 300) = 100kVAr R2 30.0,2 R tđ Q b 3 = Q 3 − (Q Σ − Q bΣ ) 1 = 150 − (600 − 300) = 50kVAr R3 30.0,1 R tđ Q b 4 = Q 4 − (Q Σ − Q bΣ ) 1 = 100 − (600 − 300) = 50kVAr R1 30.0,2 119 CHƯƠNG VIII: TÍNH TOÁN DÒNG NGẮN MẠCH8.1. Quan niệm chungNgắn mạch là sự chạm chập giữa những pha cùng nhau hoặc giữa những pha với đấthay dây trung tính. Mạng có trung tính không trực tiếp diễn đất (hoặc nối đấtqua đồ vật bù) khi gồm trạm đất một trộn thì mẫu điện ngắn mạch là dòng điệnđiện dung của các pha so với đất sản xuất nên.Khi mở ra ngắn mạch tổng trở của mạch trong hệ thống giảm xuống siêu thấp(mức độ giảm phụ thuộc vào địa chỉ của điểm ngắn mạch trong hệ thống). Bởi vì đódòng ngắn mạch trong các nhánh đơn thân của hệ thống tăng lên so với những dòngđiện ở chính sách làm việc bình thường, gây nên giảm áp trong khối hệ thống (sự giảmnày càng nhiều lúc càng gần vị trí ngắn mạch).Thông thường ở chỗ ngắn mạch tất cả một năng lượng điện trở quá nhiều nào đó (điện trở hồquang, điện trở của các phần tử ngang theo lối đi của chiếc điện từ trộn nàytới pha khác hoặc từ pha tới đất), trong tương đối nhiều trường hợp điện trở này còn có trị sốrất nhỏ dại mà thực tế hoàn toàn có thể bỏ qua được. Những loại ngắn mạch do đó gọi làngắn mạch có đặc điểm kim một số loại (ngắn mạch trực tiếp). Loại ngắn mạch cótính chất kim loại to hơn khi có điện trở thừa độ. Bởi vậy khi phải tìm giá trị lớnnhất rất có thể của loại ngắn mạch ta coi rằng điểm ngắn mạch không tồn tại điện trởquá độ.8.1.1. Nguyên nhân và kết quả của ngắn mạchNguyên nhân: công ty yếu là vì cách điện bị hỏng hỏng, ngoài ra còn một số nguyênnhân khác như:+ Sét tấn công trực tiếp+ Quá điện áp nội bộ+ cách điện bị già cối (do thời gian sử dụng quá lớn)+ Trông mon, bảo trì thiết bị ko chu đáo+ Các lý do cơ học tập trực tiếp như đào đất chạm đề xuất dây cáp, thả diều,chim đậu, cây đổ ... Hoặc do thao tác làm việc sai của nhân viên cấp dưới vận hànhHậu quả:+ Làm mẫu điện tăng dẫn cho phát nóng toàn cục tại nơi gồm dòng ngắn mạch điqua+ tạo hiêu ứng cơ giữa các dây dẫn, chiếc xung kích ixk lớn có thể làm hỏngcác lao lý điện, vỡ vạc sứ+ Khi bao gồm ngắn mạch năng lượng điện áp U sụt giảm thấp, cồn cơ hoàn thành quay dẫn đếnngừng trệ hoặc lỗi sản phẩm, cháy đụng cơ, ko khởi đụng được 120+ hoàn toàn có thể phá hoại sự bình ổn của hệ thống điện.+ Ngắn mạch nhị pha hoặc một pha chạm đất còn gây ra dòng sản phẩm tự ko làmnhiễu loạn đường dây tin tức và tín hiệu đường tàu ở gần.+ cung ứng điện bị gián đoạnBiện pháp hạn chế:+ dùng sơ thứ nối dây hợp lý, đối kháng giản, rõ dàng ít gây nhầm lẫn.+ Khi có sự thay chỉ có bộ phận sự nỗ lực bị cắt, các thành phần khác vẫn nên được làmviệc bình thường.+ các thiết bị và thành phần có mẫu ngắn mạch đi qua phải được chọn để có khảnăng chịu được chức năng nhiệt cùng cơ của dòng ngắn mạch+ Dùng những biện pháp giảm bớt dòng ngắn mạch (dùng chống điện).+ Dùng các thiết bị tự động và biện pháp đảm bảo an toàn ngắn mạch và quá năng lượng điện áp.8.1.2. Phân loại các dạng ngắn mach- Ngắn mạch bố pha: kí hiệu N(3) , tỷ lệ chỉ chiếm phần 5%- Ngắn mạch nhị pha: kí hiệu N(2) , tỷ lệ chỉ chỉ chiếm 10%- Ngắn mạch một pha: kí hiệu N(1) , xác suất chiếm tới 65%- Ngắn mach nhị pha chạm đất: kí hiệu N(1,1) , xác suất chiếm 20% a) b) c) d) Hình 8.1 - Ngắn mạch vào hệ thống cung ứng điện a) Ngắn mạch ba pha b) Ngắn mạch hai pha c) phòng mạch một pha d) Ngắn mạch hai pha va đấtNhận xét:+ Ngắn mạch tía pha là ngắn mạch đối xứng.+ các dạng ngắn mạch không giống là không đối xứng.+ Ngắn mạch ba pha chỉ xẩy ra với xác suất nhỏ tuổi (5%). Tuy nhiên việc nghiêncứu này lại vẫn rất bắt buộc thiết, vì chưng đó là dạng ngắn mạch đối xứng. Những dạng ngắn 121mạch không giống đều hoàn toàn có thể dùng phương thức thành phần không đối xứng để mang vềdạng ngắn mạch cha pha.Trong thời gian ngắn mạch kể từ khi xảy ra tính đến khi giảm được phần tử bịhỏng. Trong mạch điện xảy ra một quy trình quá độ phức tạp, mang tính chấtcủa các dao hễ điện từ, liên quan đến sự đổi mới thiên của điện áp, chiếc điện, từthông và những xê dịch cơ-điện, liên qua đến biến chuyển thiên công suất, mômenquay, mômem cản… Khi nghiên cứu ngắn mạch nếu như đứng trên ý kiến điện từ bỏ của quy trình quáđộ để khảo sát điều tra hiện tượng. Ngược lại khi nghiên cứu và phân tích ổn định tín đồ ta lại đứngtrên quan điểm điện cơ. Việc bóc thành 2 quy trình như bên trên là để bài toán nghiêncứu và đo lường và thống kê thực hiện nay được 1-1 giản. Để có giải mã chính xác, sau khinghiên cứu giúp riêng rẽ rất cần được tổng phù hợp lại và nhiều lúc theo quan điểm nghiêncứu riêng biệt rẽ cơ mà yêu cầu của các vấn đề lại mâu thẫn nhau.Ví dụ muốn giảm loại ngắn mạch thì tóm lại rằng cần được giảm dòng kích từcủa sản phẩm công nghệ phát. Tuy thế yêu cầu về định hình của khối hệ thống điện lại cấm đoán phéplàm vậy nên mà trái lại phải làm tăng cái điện kích từ. Trên hình 8.2 biểudiễn quánh tính vươn lên là thiên của cái ngắn mạch lúc không tồn tại và bao gồm bộ trường đoản cú độngđiều chỉnh kích từ. A) b) Hình 8.2 - Dạng dòng điện ngắn mạch a) có bộ tự động điều chỉnh kích tự b) không tồn tại bộ auto điều chỉnh kích từTừ hình 8.2 ta thấy rằng xuất phát từ 1 trị số như thế nào đó trước khi ngắn mạch i0 tăng rấtnhanh, khoảng chừng 0,01 giây (sau 1/2 chu kỳ) sẽ đạt tới giá trị ixk .Tiếp kia quá trìnhquá độ đưa dần thanh lịch trạng thái xác lập I∞. Lúc tất cả TĐK thì I∞ là bé xíu nhất sovới trị số mẫu điện trước khi đó, còn khi tất cả bộ TĐK thì chiếc xác lập gồm trị sốlớn hơn cùng thậm trí có trị số lớn hơn cả trị số sinh hoạt những thời điểm trước đó.Dòng ngắn mạch tất cả thể chia thành hai thành phần. Thành phần chu kỳ vàthành phần không chu kỳ (tắt dần). Nhân tố ick là như là nhau vào cả bapha, còn yếu tắc tắt dần dần itd lại khác biệt trên từng pha và chuyển đổi theo thờiđiểm bắt đầu ngắn mạch. Thông thường thành phần chu kỳ được khẳng định theotrị số lớn số 1 có thể.Khi giám sát ngắn mạch fan ta thường coi nguồn cung cấp cho điểm ngắnmạch là: 122+ những máy phân phát thuỷ điện và nhiệt điện.+ những động cơ và máy bù đồng bộ.+ các động cơ không đồng điệu chỉ được xét tới làm việc thời điểm ban sơ và chỉ tínhđến trong số trường thích hợp khi bọn chúng ở ngay gần hoặc được mắc trực tiếp tại điểmngắn mạch Hình 8.3 - Dạng sóng của loại điện ngắn mạchTại thời gian t = 0 i0 = ick0 + ikck0Trường hợp đặc biệt quan trọng i0 = 0 tức ick0 = ikck0 (thời điểm xẩy ra ngắn mạch đúng vàolúc mẫu điện trải qua điểm 0).Nội dung thống kê giám sát ngắn mạch:Tính toán ngắn mạch nhằm xác minh các đại lượng sau:I” - giá trị ban sơ của yếu tắc chu kỳ, gọi là dòng ngắn mạch khôn cùng quá độ.ixk - dòng điện xung kích (trị số cực đại của loại ngắn mạch toàn phần).Giá trị này cần thiết cho bài toán chọn thiết bị, thanh góp, sứ.. (kiểm tra ổn định địnhđộng của thiết bị).Ixk - cực hiếm hiệu dụng của loại xung kích (tức quý hiếm hiệu dụng của dòng ngắnmạch toàn phần trong chu kỳ luân hồi đầu). Dùng vào việc kiểm tra thiết bị điện về ổnđịnh lực điện cồn ở chu kỳ luân hồi đầu.I0,2 - trị số hiệu dụng của thành phần chu kỳ luân hồi sau 0,2 giây → soát sổ khả năngcắt của dòng sản phẩm cắt.I∞ - trị số hiệu dụng của thành phần chu kỳ lúc bình ổn (lúc t = ∞) cần sử dụng đểkiểm tra ổn định nhiệt của các thiết bị, thanh cái, sứ xuyên …S0,2 - công suất ngan mạch ở thời khắc t = 0,2 giây, dùng để làm kiểm tra khả năngcắt của máy cắt.tN - thời gian xảy ra ngắn mạch: tN = tbv + tMCTrong đó: tbv - thời hạn tác động của lắp thêm bảo vệ. TMC - thời hạn làm việc của dòng sản phẩm cắt. 123