51
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN THỐNG ĐIỆN GVHD: ĐÀO MINH TRUNG GVHD: ĐÀO MINH TRUNG SINH VIÊN THỰC HIỆN HOÀNG THANH MINH MSSV: 1064082

BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

  • Upload
    nhgia

  • View
    1.176

  • Download
    1

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠTRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠKHOA CÔNG NGHỆKHOA CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆNBỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN

BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆNBÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆNTHỐNG ĐIỆN

GVHD: ĐÀO MINH TRUNGGVHD: ĐÀO MINH TRUNG SINH VIÊN THỰC HIỆN HOÀNG THANH MINH MSSV: 1064082

Page 2: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Điều chỉnh điện áp trong hệ thống Điều chỉnh điện áp trong hệ thống điệnđiện

Chương I. Khái niệm chung.Chương I. Khái niệm chung. Chương II. Các phương pháp điều chỉnh điện áp.Chương II. Các phương pháp điều chỉnh điện áp. Chương III. Các thiết bị điều chỉnh điện áp.Chương III. Các thiết bị điều chỉnh điện áp. Chương IV. Các loại điều chỉnh điện áp.Chương IV. Các loại điều chỉnh điện áp. Chương V. Xác định tổn thất cho phép trong Chương V. Xác định tổn thất cho phép trong

mạng điện phân phối.mạng điện phân phối. Chương VI. So sánh các biện pháp điều chỉnh Chương VI. So sánh các biện pháp điều chỉnh

điện áp.điện áp.

Page 3: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương I. Khái niệm chungChương I. Khái niệm chung

Khái niệm chung:Khái niệm chung: Duy trì điện áp bình thường là một trong những biện pháp cơ bản để đảm bảo chất lượng điện năng của hệ thống điện. Điện áp giảm thấp quá mức có thể gây nên độ trượt quá lớn ở các động cơ không đồng bộ, dẫn đến qúa tải về công suất phản kháng ở các nguồn điện. Điện áp giảm thấp cũng làm giảm hiệu quả phát sáng của các đèn chiếu sáng, làm giảm khả năng truyền tải của đường dây và ảnh hưởng đến độ ổn định của các máy phát làm việc song song. Điện áp tăng cao có thể làm già cỗi cách điện của thiết bị điện và thậm chí có thể đánh thủng cách điện làm hư hỏng thiết bị. Điện áp tăng cao sẽ làm giảm tuổi thọ của các đèn.

Page 4: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương I. Khái niệm chungChương I. Khái niệm chung

Điện áp tại các điểm nút trong hệ thống điện được duy trì ở một giá trị Điện áp tại các điểm nút trong hệ thống điện được duy trì ở một giá trị định trước nhờ có những phương thức vận hành hợp lí, chẳng hạn như định trước nhờ có những phương thức vận hành hợp lí, chẳng hạn như tận dụng công suất phản kháng của các máy phát hoặc máy bù đồng bộ, tận dụng công suất phản kháng của các máy phát hoặc máy bù đồng bộ, ngăn ngừa quá tải tại các phần tử trong hệ thống điện, tăng và giảm tải ngăn ngừa quá tải tại các phần tử trong hệ thống điện, tăng và giảm tải hợp lí của những đường dây truyền tải, chọn tỷ số biến đổi thích hợp ở hợp lí của những đường dây truyền tải, chọn tỷ số biến đổi thích hợp ở các máy biến áp,…các máy biến áp,…

Điện áp cũng có thể được duy trì nhờ các thiết bị tự động điều chỉnh kích Điện áp cũng có thể được duy trì nhờ các thiết bị tự động điều chỉnh kích từ (TĐK) của các máy phát điện và máy bù đồng bộ, các thiết bị tự động từ (TĐK) của các máy phát điện và máy bù đồng bộ, các thiết bị tự động thay đổi tỷ số biến đổi của máy biến áp, các thiết bị tự động thay đổi thay đổi tỷ số biến đổi của máy biến áp, các thiết bị tự động thay đổi dung lượng của các tụ bù tĩnhdung lượng của các tụ bù tĩnh

Page 5: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương II. Các phương pháp điều chỉnh điện ápChương II. Các phương pháp điều chỉnh điện áp

Các phương pháp điều chỉnh điện ápCác phương pháp điều chỉnh điện ápĐể điều chỉnh điện áp ta có thể sử dụng các phương pháp sau đây:Để điều chỉnh điện áp ta có thể sử dụng các phương pháp sau đây:

1.1. Điều chỉnh điện áp máy phát điện bằng điều chỉnh dòng điện kích từ Điều chỉnh điện áp máy phát điện bằng điều chỉnh dòng điện kích từ máy phát.máy phát.

2.2. Điều chỉnh điện áp đầu ra của máy biến áp tăng áp và của máy biến áp Điều chỉnh điện áp đầu ra của máy biến áp tăng áp và của máy biến áp giảm áp bằng cách đặt đầu phân áp cố định hoặc điều áp dưới tải.giảm áp bằng cách đặt đầu phân áp cố định hoặc điều áp dưới tải.

3.3. Điều chỉnh điện áp trên đường dây tải điện bằng máy biến áp điều chỉnh Điều chỉnh điện áp trên đường dây tải điện bằng máy biến áp điều chỉnh và máy biến áp bổ trợ.và máy biến áp bổ trợ.

4.4. Đặt các thiết bị bù ngang có điều chỉnh để thay đổi tổn thất điện áp trên Đặt các thiết bị bù ngang có điều chỉnh để thay đổi tổn thất điện áp trên đường dây, có thể dùng bộ tụ điện, máy bù đồng bộ hoặc động cơ điện đường dây, có thể dùng bộ tụ điện, máy bù đồng bộ hoặc động cơ điện đồng bộ có điều chỉnh kích từ.đồng bộ có điều chỉnh kích từ.

5.5. Đặt thiết bị bù dọc trên đường dây để thay đổi điện kháng đường dây Đặt thiết bị bù dọc trên đường dây để thay đổi điện kháng đường dây nhằm thay đổi tổn thất điện áp. nhằm thay đổi tổn thất điện áp.

Page 6: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương II. Các phương pháp điều chỉnh điện ápChương II. Các phương pháp điều chỉnh điện áp

Để có thể điều chỉnh tốt điện áp, quá trình điều chỉnh được Để có thể điều chỉnh tốt điện áp, quá trình điều chỉnh được chiachia theo thời gian thành ba giai đoạn, mà hệ thống điều chỉnh theo thời gian thành ba giai đoạn, mà hệ thống điều chỉnh điện áp của Điện lực Pháp thực hiện có hiệu quả là:điện áp của Điện lực Pháp thực hiện có hiệu quả là:

Điều chỉnh sơ cấpĐiều chỉnh sơ cấp Điều chỉnh thứ cấpĐiều chỉnh thứ cấp Điều chỉnh cấp thứ 3Điều chỉnh cấp thứ 3

Page 7: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương II. Các phương pháp điều chỉnh điện ápChương II. Các phương pháp điều chỉnh điện áp

Điều chỉnh sơ cấpĐiều chỉnh sơ cấp Điều chỉnh sơ cấp là quá trình đáp ứng nhanh và tức thời các biến đổi Điều chỉnh sơ cấp là quá trình đáp ứng nhanh và tức thời các biến đổi

nhanh và ngẫu nhiên của các thiết bị điều chỉnh điện áp máy phát và các nhanh và ngẫu nhiên của các thiết bị điều chỉnh điện áp máy phát và các máy bù tĩnh. Điều chỉnh sơ cấp thực hiện tự động trong thời gian vài máy bù tĩnh. Điều chỉnh sơ cấp thực hiện tự động trong thời gian vài chục phần trăm giây. Điều chỉnh sơ cấp nhằm mục đích giữ điện áp lưới chục phần trăm giây. Điều chỉnh sơ cấp nhằm mục đích giữ điện áp lưới điện ở mức an toàn, tránh nguy cơ suy áp trong điều kiện vận hành bình điện ở mức an toàn, tránh nguy cơ suy áp trong điều kiện vận hành bình thường và nhất là khi sự cốthường và nhất là khi sự cố..

Điều chỉnh thứ cấpĐiều chỉnh thứ cấp Điều chỉnh thứ cấp để đối phó với các biến đổi chậm của điện áp. Điều Điều chỉnh thứ cấp để đối phó với các biến đổi chậm của điện áp. Điều

chỉnh thứ cấp hiệu chỉnh lại các giá trị điện áp chỉnh định của các thiết bị chỉnh thứ cấp hiệu chỉnh lại các giá trị điện áp chỉnh định của các thiết bị điều chỉnh sơ cấp trong miền nó phụ trách và điều chỉnh các tụ bù, các điều chỉnh sơ cấp trong miền nó phụ trách và điều chỉnh các tụ bù, các kháng điện và các máy biến áp điều áp dưới tải trong từng miền. Quá kháng điện và các máy biến áp điều áp dưới tải trong từng miền. Quá trình này kết thúc trong vòng 3 phút.trình này kết thúc trong vòng 3 phút.

Page 8: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương II. Các phương pháp điều chỉnh điện ápChương II. Các phương pháp điều chỉnh điện áp

Điều chỉnh cấp 3Điều chỉnh cấp 3 Điều chỉnh cấp 3 để điều hòa mức điện áp giữa các miền điều chỉnh thứ Điều chỉnh cấp 3 để điều hòa mức điện áp giữa các miền điều chỉnh thứ

cấp, với mục đích tối ưu hóa mức điện áp của hệ thống điện theo tiêu cấp, với mục đích tối ưu hóa mức điện áp của hệ thống điện theo tiêu chuẩn kinh tế và an toàn. Quá trình này có thể thực hiện bằng tay hay tự chuẩn kinh tế và an toàn. Quá trình này có thể thực hiện bằng tay hay tự động. Thực hiện nhiệm vụ này do hệ thống điều độ trung tâm thục hiện.động. Thực hiện nhiệm vụ này do hệ thống điều độ trung tâm thục hiện.

Page 9: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương III. Các thiết bị điều chỉnh điện ápChương III. Các thiết bị điều chỉnh điện áp

Các thiết bị sử dụng để điều chỉnh điện áp gồm có:Các thiết bị sử dụng để điều chỉnh điện áp gồm có:1.1. Đầu phân áp của máy biến ápĐầu phân áp của máy biến áp

2.2. Máy biến áp điều áp dưới tảiMáy biến áp điều áp dưới tải

3.3. Máy biến áp bổ trợ và máy biến áp điều chỉnh đường dâyMáy biến áp bổ trợ và máy biến áp điều chỉnh đường dây

4.4. Máy bù đồng bộMáy bù đồng bộ

5.5. Bộ tụ điện có điều chỉnhBộ tụ điện có điều chỉnh

6.6. Động cơ đồng bộ có điều chỉnh kích từ.Động cơ đồng bộ có điều chỉnh kích từ.

Page 10: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương III. Các thiết bị điều chỉnh điện ápChương III. Các thiết bị điều chỉnh điện áp

1. Đầu phân áp của máy biến áp

UC

UH

4

3

5

2

1

Ở đầu dây cao áp của máy biến áp ngoài đầu ra chính còn có các đầu ra phụ gọi là đầu phân áp. Các đầu phân áp cho phép thay đổi số vòng dây của cuộn cao máy biến áp và do đó thay đổi hệ số biến áp của máy biến áp.

Page 11: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương III. Các thiết bị điều chỉnh điện ápChương III. Các thiết bị điều chỉnh điện áp

UC

UH

10

2

-1-2

2. Máy biến áp điều áp dưới tải

Máy biến áp điều áp dưới tải là loại máy biến áp có thể thay đổi đầu phân áp khi đang mang tải. Máy biến áp điều áp dưới tải khác các loại máy biến áp thông thường ở chổ là có bộ chuyển đổi đầu phân áp dưới tải, có đầu phân áp nhiều hơn và phạm vi điều áp rộng hơn.

Page 12: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương III. Các thiết bị điều chỉnh điện ápChương III. Các thiết bị điều chỉnh điện áp

4. Máy bù đồng bộ4. Máy bù đồng bộ Máy bù đồng bộ là động cơ đồng bộ làm việc trong chế độ không tải – Máy bù đồng bộ là động cơ đồng bộ làm việc trong chế độ không tải –

không có tải trên trục của nó. Nếu bỏ qua tổn thất không tải, có thể coi không có tải trên trục của nó. Nếu bỏ qua tổn thất không tải, có thể coi như máy bù đồng bộ không tiêu tốn công suất tác dụng mà chỉ sản xuất như máy bù đồng bộ không tiêu tốn công suất tác dụng mà chỉ sản xuất công suất phản kháng. So với động cơ đồng bộ thông thường thì máy bù công suất phản kháng. So với động cơ đồng bộ thông thường thì máy bù đồng bộ có trục nhỏ hơn nên có kích thước và trọng lượng nhỏ hơn.đồng bộ có trục nhỏ hơn nên có kích thước và trọng lượng nhỏ hơn.

Máy bù đồng bộ là nguồn công suất phản kháng rất linh động vì công Máy bù đồng bộ là nguồn công suất phản kháng rất linh động vì công suất phản kháng của nó có thể thay đổi liên tục về độ lớn và về chiều từ suất phản kháng của nó có thể thay đổi liên tục về độ lớn và về chiều từ công suất phản kháng sang công suất dung hầu nhưng rất đơn giản bằng công suất phản kháng sang công suất dung hầu nhưng rất đơn giản bằng cách thay đổi từ trường kích thích. cách thay đổi từ trường kích thích.

Công suất phản kháng cung cấp bởi máy bù đồng bộ có khuynh hướng Công suất phản kháng cung cấp bởi máy bù đồng bộ có khuynh hướng tăng khi điện áp thanh cái giảm, kết quả là máy bù đồng bộ vận hành tốt tăng khi điện áp thanh cái giảm, kết quả là máy bù đồng bộ vận hành tốt hơn tình trạng hệ thống có sự cố và giảm được nhấp nháy về ánh sáng. hơn tình trạng hệ thống có sự cố và giảm được nhấp nháy về ánh sáng.

Máy bù đồng bộ có thể quá tải ngắn hạn bằng cách điều chỉnh kích thích Máy bù đồng bộ có thể quá tải ngắn hạn bằng cách điều chỉnh kích thích và làm giảm được sự nhấp nháy về ánh sáng.và làm giảm được sự nhấp nháy về ánh sáng.

Page 13: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương III. Các thiết bị điều chỉnh điện ápChương III. Các thiết bị điều chỉnh điện áp

3. Máy biến áp bổ trợ và máy biến áp điều chỉnh đường dây3. Máy biến áp bổ trợ và máy biến áp điều chỉnh đường dây Máy biến áp bổ trợ cùng với máy biến áp động lực được sử dụng rộng Máy biến áp bổ trợ cùng với máy biến áp động lực được sử dụng rộng

rãi trong mạng điện để điều chỉnh điện áp dưới tải. Máy biến áp bổ trợ có rãi trong mạng điện để điều chỉnh điện áp dưới tải. Máy biến áp bổ trợ có một cuộn dây được nối tiếp với đường dây có thể thay đổi được điện áp. một cuộn dây được nối tiếp với đường dây có thể thay đổi được điện áp. Cuộn dây này được cung cấp điện từ cuộn thứ cấp của máy biến áp phụ. Cuộn dây này được cung cấp điện từ cuộn thứ cấp của máy biến áp phụ. Cuộn sơ cấp của máy biến áp phụ nhận điện từ mạng điện.Cuộn sơ cấp của máy biến áp phụ nhận điện từ mạng điện.

Tùy theo cách đấu nối cuộn dây của máy biến áp bổ trợ và của máy biến Tùy theo cách đấu nối cuộn dây của máy biến áp bổ trợ và của máy biến áp phụ, ta có thể tạo được sức điện động phụ E lệch pha hoặc cùng pha áp phụ, ta có thể tạo được sức điện động phụ E lệch pha hoặc cùng pha với điện áp.với điện áp.

Để điều chỉnh điện áp ngang thì điện áp đặt vào cuộn dây của máy biến Để điều chỉnh điện áp ngang thì điện áp đặt vào cuộn dây của máy biến áp bổ trợ phải vuông góc với pha đang khảo sát.áp bổ trợ phải vuông góc với pha đang khảo sát.

Để điều chỉnh điện áp dọc thì cuộn sơ của máy biến áp phụ được nối vào Để điều chỉnh điện áp dọc thì cuộn sơ của máy biến áp phụ được nối vào cùng với pha đang khảo sát.cùng với pha đang khảo sát.

Page 14: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Các phương phápCác phương pháp::• Điều chỉnh điện áp bằng tay và tự động• Cân bằng công suất phản kháng và điều chỉnh điện• áp trong hệ thống điện• Bù công suất phản kháng trong hệ thống điện• Điều chỉnh điện áp đối ứng• Điều chỉnh điện áp bằng cách đặt thiết bị bù ngang• Điều chỉnh điện áp bằng cách đặt thiêt bị bù dọc• Điều chỉnh điện áp ở nhà máy điện• Điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi đầu phân áp• Điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi tổng trở đầu dây• Điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi dòng công suất phản kháng

Page 15: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

1. Điều chỉnh điện áp bằng tay và tự động1. Điều chỉnh điện áp bằng tay và tự động các quá trình điều chỉnh đòi hỏi sự chỉnh định liên tục đáp ứng với sự các quá trình điều chỉnh đòi hỏi sự chỉnh định liên tục đáp ứng với sự

thay đổi của điện áp, bao gồm điều chỉnh kích từ máy phát, máy bù đồng thay đổi của điện áp, bao gồm điều chỉnh kích từ máy phát, máy bù đồng bộ, vị trí của các bộ điều chỉnh cảm ứng, nhảy nấc, bộ bù tĩnh,…bộ, vị trí của các bộ điều chỉnh cảm ứng, nhảy nấc, bộ bù tĩnh,…

Tất cả các phương thức điều chỉnh có thể được thực hiện bằng tay hay tự Tất cả các phương thức điều chỉnh có thể được thực hiện bằng tay hay tự động.động.

Các bộ điều chỉnh điện áp trên đường dây nhánh hay tụ bù ngang trong Các bộ điều chỉnh điện áp trên đường dây nhánh hay tụ bù ngang trong hệ thống phân phối thực tế được điều khiển tự động vì số lượng lớn các hệ thống phân phối thực tế được điều khiển tự động vì số lượng lớn các thiết bị điều chỉnh và không có người trực, máy phát hay máy bù đồng thiết bị điều chỉnh và không có người trực, máy phát hay máy bù đồng bộ có người trực có thể được điều chỉnh bằng tay. Tuy vậy, khi sự liên bộ có người trực có thể được điều chỉnh bằng tay. Tuy vậy, khi sự liên kết hệ thống ngày càng phát triển rộng lớn thì điều khiển tự động kích từ kết hệ thống ngày càng phát triển rộng lớn thì điều khiển tự động kích từ máy phát trở nên thông dụng vì tác dụng rất có lợi về ổn định trong hệ máy phát trở nên thông dụng vì tác dụng rất có lợi về ổn định trong hệ thống. thống.

Page 16: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

2. 2. Cân bằng công suất phản kháng và điều chỉnh điện áp trong Cân bằng công suất phản kháng và điều chỉnh điện áp trong hệ thống điệnhệ thống điện

Bù công suất phản kháng để phục vụ điều chỉnh điện áp do vậy điện áp Bù công suất phản kháng để phục vụ điều chỉnh điện áp do vậy điện áp trong chế độ vận hành là tiêu chuẩn kỹ thuật chính để chọn công suất bù. trong chế độ vận hành là tiêu chuẩn kỹ thuật chính để chọn công suất bù. điều chỉnh điện áp trong tụ bù là thao tác các tụ bù cùng với điều chỉnh điều chỉnh điện áp trong tụ bù là thao tác các tụ bù cùng với điều chỉnh kích từ ở máy phát điện và điều chỉnh các dầu phân áp ở các biến áp có kích từ ở máy phát điện và điều chỉnh các dầu phân áp ở các biến áp có trang thiệt bị điều áp dưới tải. trang thiệt bị điều áp dưới tải.

Phương thức điều chỉnh điện áp lựa chọn ảnh hưởng nhiều đến bài toán Phương thức điều chỉnh điện áp lựa chọn ảnh hưởng nhiều đến bài toán bù nó quyết định mục tiêu cũng như cách thức đặt bù ngượi lại cách thức bù nó quyết định mục tiêu cũng như cách thức đặt bù ngượi lại cách thức đặt bù cũng ảnh hưởng lớn đến chất lượng điện áp do đó chúng liên hệ đặt bù cũng ảnh hưởng lớn đến chất lượng điện áp do đó chúng liên hệ chặt chẽ với nhau dưới đây trình bày phương thức bù công suát phản chặt chẽ với nhau dưới đây trình bày phương thức bù công suát phản kháng trên hệ thống điện sua đó sẽ nói vè điều chỉnh điện áp trong hệkháng trên hệ thống điện sua đó sẽ nói vè điều chỉnh điện áp trong hệ thống điệnthống điện..

Page 17: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

3. 3. Bù công suất phản kháng trong hệ thống điệnBù công suất phản kháng trong hệ thống điện Cần xác định vi trí đặt bù điều chỉnh tụ bù tai mỗi vi trí sao cho điện áp Cần xác định vi trí đặt bù điều chỉnh tụ bù tai mỗi vi trí sao cho điện áp

tại mọi nút của hệ thống nằm trong phạm vi cho phép trong moi chế độ tại mọi nút của hệ thống nằm trong phạm vi cho phép trong moi chế độ vận hành bình thường và sự cố.vận hành bình thường và sự cố.

Chi phí cho bù nhỏ nhất nhưng vẫn đảm bảo:Chi phí cho bù nhỏ nhất nhưng vẫn đảm bảo: Điện áp mỗi nút lớn nhất trong giới hạn cho phépĐiện áp mỗi nút lớn nhất trong giới hạn cho phép Điều kiện ổn định tĩnh và ổn định điện áp hệ thống được đảm bảo cao Điều kiện ổn định tĩnh và ổn định điện áp hệ thống được đảm bảo cao

nhất trong mọi chế độ vận hành và sự cố. nhất trong mọi chế độ vận hành và sự cố. Có hai con đường cho sự cân bằng công suất cho hệ thốngCó hai con đường cho sự cân bằng công suất cho hệ thống 1. Cưỡng bức phụ tải mà chủ yếu là xí nghiệp công nghiệp phải đảm bảo 1. Cưỡng bức phụ tải mà chủ yếu là xí nghiệp công nghiệp phải đảm bảo

công suất của họ ở mức cho phép cách này chủ yếu làm giảm công suất công suất của họ ở mức cho phép cách này chủ yếu làm giảm công suất phản kháng. phản kháng.

2. Đặt bù công suất phản kháng trong hệ thống điện để giải quyết phần 2. Đặt bù công suất phản kháng trong hệ thống điện để giải quyết phần thiếu còn lại.thiếu còn lại.

Page 18: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

4. 4. Điều chỉnh điện áp đối ứngĐiều chỉnh điện áp đối ứng Chúng ta khảo sát cụ thể việc điều chỉnh điện áp đối ứng được sử dụng trên sơ đồ Chúng ta khảo sát cụ thể việc điều chỉnh điện áp đối ứng được sử dụng trên sơ đồ

thay thế mô tả trên hình sau. Trên sơ đồ này, máy biến áp được biểu thị bằng hai thay thế mô tả trên hình sau. Trên sơ đồ này, máy biến áp được biểu thị bằng hai phần tử là tổng trở máy biến áp và máy biến áp lý tưởng. phần tử là tổng trở máy biến áp và máy biến áp lý tưởng.

UAU2MBA UB

B

U1

caU TU taU

A

Page 19: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Điện áp trên thanh cái cao áp U2 và UA sai khác nhau một giá trị là tổn Điện áp trên thanh cái cao áp U2 và UA sai khác nhau một giá trị là tổn thất điện áp trong máy biến áp, và qua máy biến áp lý tưởng điện áp thất điện áp trong máy biến áp, và qua máy biến áp lý tưởng điện áp được giảm xuống UA tương ứng với hệ số biến áp mà ta cần phải xét được giảm xuống UA tương ứng với hệ số biến áp mà ta cần phải xét đến khi lựa chọn đầu phân áp.đến khi lựa chọn đầu phân áp.

Page 20: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

5. 5. Điều chỉnh điện áp bằng cách đặt thiếĐiều chỉnh điện áp bằng cách đặt thiếtt bịbị bù ngang bù ngang Thiết bị bù được sử dụng để điều chỉnh điện áp khi sử dụng các phương Thiết bị bù được sử dụng để điều chỉnh điện áp khi sử dụng các phương

tiện khác không đảm bảo tiêu chuẩn về chất lượng điện năng. Thiết bị bù tiện khác không đảm bảo tiêu chuẩn về chất lượng điện năng. Thiết bị bù thường dùng là tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ hoặc các động cơ đồng bộ thường dùng là tụ điện tĩnh, máy bù đồng bộ hoặc các động cơ đồng bộ có thể điều chỉnh kích từ.có thể điều chỉnh kích từ.

Việc sử dụng thiết bị bù còn có lợi là nâng cao tính kinh tế của mạng Việc sử dụng thiết bị bù còn có lợi là nâng cao tính kinh tế của mạng điện.điện.

Ta xét sơ đồ như hình bên dưới, để đảm bảo điện áp yêu cầu ở thanh cái Ta xét sơ đồ như hình bên dưới, để đảm bảo điện áp yêu cầu ở thanh cái hạ áp UB, ta cần đặt ở đây thiết bị bù với dung lượng Qbhạ áp UB, ta cần đặt ở đây thiết bị bù với dung lượng Qb

Page 21: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

RXUA UB

P - jQ

UBUAMBA

Page 22: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

BoBoA U

QXPRUU

Trong đó:Trong đó:UA là điện áp ở đầu nguồnUA là điện áp ở đầu nguồnUBo là điện áp ở thanh cái B qui đổi về phía cao ápUBo là điện áp ở thanh cái B qui đổi về phía cao ápP,Q là công suất tác dụng và công su`ất phản kháng của phụ tảiP,Q là công suất tác dụng và công su`ất phản kháng của phụ tảiX,R là thông số của đường dây và máy biến ápX,R là thông số của đường dây và máy biến áp

Trước khi đặt thiết bị bù điện áp ở thanh cái UA có giá trị:Trước khi đặt thiết bị bù điện áp ở thanh cái UA có giá trị:

Page 23: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Sau khi đặt thiết bị bù ta có:Sau khi đặt thiết bị bù ta có:

Trong đó: Trong đó: UB là điện áp ở thanh cái B qui về phía cao ápUB là điện áp ở thanh cái B qui về phía cao áp Ta có:Ta có:

B

bBA U

XQQPRUU

Bo

BoB

bB U

QXPRU

U

XQQPRU

Page 24: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

BBoBoB

B

b

U

QXPR

U

QXPRUU

U

XQ

BBo U

QXPR

U

QXPR

X

UUUQ BBoB

b

Ta suy ra:Ta suy ra:

Ta có thể xem:Ta có thể xem:

Do đó ta có:Do đó ta có:

Page 25: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Tác dụng của bù ngangTác dụng của bù ngang Giảm độ sụt áp và sự thay đổi điện áp giữa cực tiểu và cực đại.Giảm độ sụt áp và sự thay đổi điện áp giữa cực tiểu và cực đại. Giảm công suất tổn thất và giảm được yêu cầu công suất ở nguồn Giảm công suất tổn thất và giảm được yêu cầu công suất ở nguồn

phát.phát. Giảm tổn thất điện năng, dẫn đến tiết kiệm chi phí vận hành.Giảm tổn thất điện năng, dẫn đến tiết kiệm chi phí vận hành. Tăng khả năng tải của đường dây, giảm tổn thất công suất và tổn Tăng khả năng tải của đường dây, giảm tổn thất công suất và tổn

thất điện năng, cải thiện tình trạng điện áp.thất điện năng, cải thiện tình trạng điện áp.

Page 26: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

6. Điều chỉnh điện áp bằng cách đặt thiết bị bù dọc6. Điều chỉnh điện áp bằng cách đặt thiết bị bù dọc Để điều chỉnh điện áp có thể đặt thiết bị bù dọc bằng cách mắc nối tiếp Để điều chỉnh điện áp có thể đặt thiết bị bù dọc bằng cách mắc nối tiếp

trên đường dây như hình bên dướitrên đường dây như hình bên dưới

UA UB

UAUB1

UB2

UA UB

UAUB1

UB2

Page 27: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Trong đó:Trong đó: UB1 khi có đặt tụ bù dọcUB1 khi có đặt tụ bù dọc UB2 khi không có đặt tụ bù dọcUB2 khi không có đặt tụ bù dọc Bộ tụ có tác dụng làm giảm điện kháng của đường dây, do đó cho tổn Bộ tụ có tác dụng làm giảm điện kháng của đường dây, do đó cho tổn

thất điện áp giảm đi.thất điện áp giảm đi. Trước khi đặt tụ bù dọc ta có tổn thất điện áp: Trước khi đặt tụ bù dọc ta có tổn thất điện áp:

Sau khi đặt thiết bị bù dọc ta có tổn thất điện áp:Sau khi đặt thiết bị bù dọc ta có tổn thất điện áp:U

QXPRU

U

XXQPRU C

Page 28: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

222RosS R N R R L C NV V C RI V Sin X X I

Đặt thiết bị bù dọc ở giữa tải và nguồn cấp dây. Điều này cải thiện ổn Đặt thiết bị bù dọc ở giữa tải và nguồn cấp dây. Điều này cải thiện ổn định tĩnh và ổn định động của hệ thống, giảm sụt áp ở phụ tải. Tụ bù dọc định tĩnh và ổn định động của hệ thống, giảm sụt áp ở phụ tải. Tụ bù dọc có công suất thay đổi tùy theo cải thiện đường dây . Khảo sát cho thấy rằng có công suất thay đổi tùy theo cải thiện đường dây . Khảo sát cho thấy rằng việc theo tụ bù dọc trên đường dây tải điện siêu cao áp có thể nâng cao gấp việc theo tụ bù dọc trên đường dây tải điện siêu cao áp có thể nâng cao gấp đôi giới hạn ổn định của đường dây dài và chỉ tốn một phần chi phí so với đôi giới hạn ổn định của đường dây dài và chỉ tốn một phần chi phí so với chi phí xây dựng một đường dây mới.chi phí xây dựng một đường dây mới.Tác dụng của tụ bù dọcTác dụng của tụ bù dọcGiảm sụt áp đầu nhận Giảm sụt áp đầu nhận Điện áp đầu nhận sau khi bù:Điện áp đầu nhận sau khi bù:

Page 29: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Giảm dao động điện áp ,nhấp nháy ánh sángGiảm dao động điện áp ,nhấp nháy ánh sáng . Hiện tượng dao động điện áp . Hiện tượng dao động điện áp thường xảy ra khi động cơ có công suất lớn , hàn điện , hồ quang điện.thường xảy ra khi động cơ có công suất lớn , hàn điện , hồ quang điện.

Tăng khả năng tải và giới hạn ổn định:Tăng khả năng tải và giới hạn ổn định: Lượng công suất truyền tải của đường dây trước khi bù:Lượng công suất truyền tải của đường dây trước khi bù:

Sau khi bù:Sau khi bù: Tụ bù dọc được đưa vào để bù trở kháng của hệ thống:Tụ bù dọc được đưa vào để bù trở kháng của hệ thống:

S R

L

V VP Sin

X

S R

L C

V VP Sin

X X

Giảm dao động điện áp ,nhấp nháy ánh sángGiảm dao động điện áp ,nhấp nháy ánh sáng . Hiện tượng dao động điện áp . Hiện tượng dao động điện áp thường xảy ra khi động cơ có công suất lớn , hàn điện , hồ quang điện.thường xảy ra khi động cơ có công suất lớn , hàn điện , hồ quang điện.

Tăng khả năng tải và giới hạn ổn định:Tăng khả năng tải và giới hạn ổn định: Lượng công suất truyền tải của đường dây trước khi bù:Lượng công suất truyền tải của đường dây trước khi bù:

Sau khi bù:Sau khi bù: Tụ bù dọc được đưa vào để bù trở kháng của hệ thống:Tụ bù dọc được đưa vào để bù trở kháng của hệ thống:

Giảm dao động điện áp ,nhấp nháy ánh sángGiảm dao động điện áp ,nhấp nháy ánh sáng . Hiện tượng dao động điện áp . Hiện tượng dao động điện áp thường xảy ra khi động cơ có công suất lớn , hàn điện , hồ quang điện.thường xảy ra khi động cơ có công suất lớn , hàn điện , hồ quang điện.

Tăng khả năng tải và giới hạn ổn định:Tăng khả năng tải và giới hạn ổn định: Lượng công suất truyền tải của đường dây trước khi bù:Lượng công suất truyền tải của đường dây trước khi bù:

Sau khi bù:Sau khi bù: Tụ bù dọc được đưa vào để bù trở kháng của hệ thống:Tụ bù dọc được đưa vào để bù trở kháng của hệ thống:

Page 30: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Tóm lại:Tóm lại: Tụ bù dọc làm giảm độ sụt áp bằng cách bù một phần kháng trở đường dây. Tụ bù dọc làm giảm độ sụt áp bằng cách bù một phần kháng trở đường dây.

Bù dọc không có tác dụng đến hệ số công suất đầu nhận và ảnh hưởng ít đến Bù dọc không có tác dụng đến hệ số công suất đầu nhận và ảnh hưởng ít đến tổn thất đường dây, nó chỉ làm giảm công suất phản kháng yêu cầu ở đầu tổn thất đường dây, nó chỉ làm giảm công suất phản kháng yêu cầu ở đầu phát bằng cách bù một phần tổn thất công suất phản kháng của đường dây.phát bằng cách bù một phần tổn thất công suất phản kháng của đường dây.

Page 31: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Rõ ràng tổn thất điện áp trên đường dây giảm xuống khi đặt tụ bù dọc.Rõ ràng tổn thất điện áp trên đường dây giảm xuống khi đặt tụ bù dọc. Qua hình trên ta thấy nơi đặt tụ có ảnh hưởng đến phân bố điện áp trên đường Qua hình trên ta thấy nơi đặt tụ có ảnh hưởng đến phân bố điện áp trên đường

dây. Nếu mạng chỉ có một phụ tải thường đặt tụ ở ngay trạm biến áp phân phối. dây. Nếu mạng chỉ có một phụ tải thường đặt tụ ở ngay trạm biến áp phân phối. Khi mạng có nhiều phụ tải phân bố dọc đường dây thì cần phải cân nhắc lựa Khi mạng có nhiều phụ tải phân bố dọc đường dây thì cần phải cân nhắc lựa chọn điểm đặt tụ cho phù hợp. Nói chung điểm đặt càng gần về phía nguồn chọn điểm đặt tụ cho phù hợp. Nói chung điểm đặt càng gần về phía nguồn càng cần ít tụ điện và mức điện áp càng ổn định.càng cần ít tụ điện và mức điện áp càng ổn định.

Ta khảo sát đường dây như sau: Khảo sát một đường dây 15 kV dây dẫn AC-120 dài 6 km ,điện trở r0 = 0.27

Ω/km cảm kháng 0.327 Ω/km. Phụ tải ở cuối đường dây 6000 kVA ở hệ số công suất 0.8 trễ.

1. Tính phần % sụt áp đến cuối đường dây . 2. Xác định dung lượng tụ bù ngang để phần % sụt áp là 5%.3. Với phụ tải ban đầu , xác định dung kháng tụ bù dọc để phần % sụt áp là 5

%.

Page 32: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Tính toánTính toán Phần % sụt áp Phần % sụt áp CosCos = 0.8 => Sin = 0.8 => Sin = 0.6 = 0.6 Hằng số sụt áp Hằng số sụt áp Phần % sụt áp đến cuối đường dây Phần % sụt áp đến cuối đường dây Δu %= k%Δu %= k%** s s** l = 0.0001832*6000 l = 0.0001832*6000**6= 6.59%6= 6.59% Dung lượng tụ bù ngangDung lượng tụ bù ngang Nếu sụt áp sau khi bù ngang là 5 % thì độ tăng điện áp do tụ bù là:Nếu sụt áp sau khi bù ngang là 5 % thì độ tăng điện áp do tụ bù là: RC = Δu = 0.0659 – 0.05 = 0.0159 RC = Δu = 0.0659 – 0.05 = 0.0159 Dung kháng một pha của tụ bù ( giả thuyết mắc Y)Dung kháng một pha của tụ bù ( giả thuyết mắc Y)

CCCcc R

X

R

R

R

X

R

XX

222

2

2)1

1(

4)1

1(

2

Page 33: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

71.1220159.0

962.1

0159.0*2

62.1)1

0159.0

1(

4

962.1)1

0159.0

1(

2

962.1 222

2

cX

Với R= r0 l=0.27*6=1.62 Ω ; X= X0 l = 0.327*6 = 1.962 ΩSuy ra công suất ba pha của bộ tụ bù

MVarX

UQ

Cc 833.1

71.122

1522

Page 34: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Bù dọc Bù dọc Nếu dùng tụ bù dọc để sụt áp là 5 % thì độ tăng điện áp do bù dọc là Nếu dùng tụ bù dọc để sụt áp là 5 % thì độ tăng điện áp do bù dọc là

0.0159 hay tính theo điện áp pha ,điện áp được tăng thêm.0.0159 hay tính theo điện áp pha ,điện áp được tăng thêm. Biết rằng Biết rằng sin,

Cc IXu

=> dung kháng tụ bù dọc

Vu c 7.1373

0159.0*15000,

994.06.0*94.230

7.137

sin

,,

I

uX c

c

AU

SI 94.230

15*3

6000

3

Page 35: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Một trạm phát điện ở khu vực khai thác mỏ cung cấp phụ tải đỉnh 600 Một trạm phát điện ở khu vực khai thác mỏ cung cấp phụ tải đỉnh 600 kW ở hệ số công suất coskW ở hệ số công suất cos = 0.8 , phụ tải chủ yếu là động cơ đồng bộ = 0.8 , phụ tải chủ yếu là động cơ đồng bộ dùng cho hầm mỏ. Đường dây đơn 3 pha 50 Hz , 35 kV , dài 50 km , dây dùng cho hầm mỏ. Đường dây đơn 3 pha 50 Hz , 35 kV , dài 50 km , dây dẫn AC-16 , biết khoảng cách tương đương giữa các pha là 1.3 m . Máy dẫn AC-16 , biết khoảng cách tương đương giữa các pha là 1.3 m . Máy biến áp đầu phát và đầu nhận 750 kVA mỗi máy và biết XB%= 6%biến áp đầu phát và đầu nhận 750 kVA mỗi máy và biết XB%= 6%

Phụ tải và đường dây cho như hình vẽ Phụ tải và đường dây cho như hình vẽ

Biết lúc khởi động thì dòng khởi động gấp 4 lần dòng làm việc bình Biết lúc khởi động thì dòng khởi động gấp 4 lần dòng làm việc bình thường và costhường và cos= 0,3.= 0,3.

Phụ tải600kW

cos=0.8

50 Hz, 50 Km

750 kVA 750 kVA

Page 36: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Khi không có tụ bù:Khi không có tụ bù: Điện trở và cảm kháng toàn đường dây:Điện trở và cảm kháng toàn đường dây: Dây AC-16 có các thông số như sau:Dây AC-16 có các thông số như sau: r0=2,060 r0=2,060 /km /km d= 5,4 mm2 , số sợi :6/1, Icp=105Ad= 5,4 mm2 , số sợi :6/1, Icp=105A suy ra X0 = 0.408suy ra X0 = 0.408/km./km. Điên trở và cảm kháng của toàn đường dây:Điên trở và cảm kháng của toàn đường dây: R= 2.060 . 50 = 103R= 2.060 . 50 = 103 X= 0.408 . 50= 20,4X= 0.408 . 50= 20,4 Điện kháng của máy biến áp qui về cao áp (35kV)Điện kháng của máy biến áp qui về cao áp (35kV) XB1=XB2=10.352.6/750=98XB1=XB2=10.352.6/750=98 Các khảo sát Các khảo sát Sụt áp khi không có tụ bù ( tất cả qui về phía 35 kV)Sụt áp khi không có tụ bù ( tất cả qui về phía 35 kV)

Page 37: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

60012,372

3.35.0,8LI A

art 4.12,372 49,488StI A

Dòng khởi độngDòng khởi động

Dòng phụ tải bình Dòng phụ tải bình

thườngthường

Công suất lúc khởi độngCông suất lúc khởi động art art3. . os 3.35.49,488.0,3 900 wSt StP U I c k

Page 38: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Sụt áp đường dâySụt áp đường dây

L3 os +X sinU I Rc

Trong đó :Trong đó : I dòng đường dây lúc bình thường I=12,372AI dòng đường dây lúc bình thường I=12,372A R điện trở của hệ thống , R= 103 R điện trở của hệ thống , R= 103 XL= cảm kháng của hệ thống, XL=2XB+Xđường XL= cảm kháng của hệ thống, XL=2XB+Xđường

dây=216,4dây=216,4 Sụt áp bình thường :Sụt áp bình thường :

3.12,372 103.0,8 216,4.0,6 4,548 13%kV

Page 39: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Sụt áp lúc khởi động:Sụt áp lúc khởi động:

3.49,488 103.0,3 216,4.0,954 20,344 59%kV

Rõ ràng sụt áp quá lớn , cần phải có biện pháp cải thiện sụt áp . Ta lần Rõ ràng sụt áp quá lớn , cần phải có biện pháp cải thiện sụt áp . Ta lần lượt khảo sát áp dụng hình thức bù ngang và bù dọc.lượt khảo sát áp dụng hình thức bù ngang và bù dọc.Áp dụng tụ bù ngangÁp dụng tụ bù ngang

Giả thiết do qui định , độngGiả thiết do qui định , động cơ làm việc với tụ bù ngang sao cho hệ số cơ làm việc với tụ bù ngang sao cho hệ số

công suất ở đầu nhận nâng lên 0,95 . Công suất kháng yêu cầu và tác công suất ở đầu nhận nâng lên 0,95 . Công suất kháng yêu cầu và tác dụng của tụ điện của nó đến hệ số công suất lúc khởi động được xác định dụng của tụ điện của nó đến hệ số công suất lúc khởi động được xác định như sau:như sau:Công suất tụ bù ngang để nâng lên hệ số công suất từ 0,8 lên 0,95Công suất tụ bù ngang để nâng lên hệ số công suất từ 0,8 lên 0,95

bu 1 2 253 arQ P tg tg kV

Page 40: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Công suất kháng của phụ tải khi khởi động ( không có tụ bù)Công suất kháng của phụ tải khi khởi động ( không có tụ bù)

3.35.49,488.0,954 2862 arkV

Công suất kháng lúc khởi động khi có tụ bùCông suất kháng lúc khởi động khi có tụ bù

2862-253=2609 kVar

1os 2609 / 900 0,326c tg

Giả sử lúc khởi động P=900 kW không đổi , hệ số công suất lúc khởi động khi có tụ bù là

Dòng điện khởi động với tụ bù ngang

900 / 3.35.0,326 45,54A

Page 41: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Sụt áp lúc khởi động khi có tụ bù ngangSụt áp lúc khởi động khi có tụ bù ngang

3.45,54. 103.0,326 216,4.0,945 18,779 53,654%V

Điều này cho thấy việc dùng tụ bù ngang cải thiện hệ số công suất lúc khởi động nhưng giảm sụt áp không được bao nhiêu.Áp dụng tụ bù dọcTính toán trên cho thấy sụt áp do cảm kháng của hệ thống chiếm phần quan trọng trong sụt áp tổng. Do đó, độ sụt áp sẽ cải thiện hơn nếu giảm cảm kháng hệ thống bằng tụ bù dọc.Độ bù dọc của tụ nối tiếp trong bất cứ trường hợp nào, giả sử ta bù với độ bù sao cho dung trở mỗi pha của tụ bù dọc là 150 Cảm kháng tương đương khi có tụ bù dọc216,4-150= 66,4Sụt áp bình thường: 3.12,372. 103.0,8 66,4.0,6 3,2 9,14%kV

Page 42: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Sụt áp lúc khởi động:Sụt áp lúc khởi động:

3.49,488. 103.0,3 66,4.0,954 8,078 23,08%kV

=> ta thấy có sự cải thiện độ sụt áp trong hai trường hợp

Page 43: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

7. Điều chỉnh điện áp ở nhà máy điện7. Điều chỉnh điện áp ở nhà máy điện Điện áp ở thanh cái máy phát có thể điều chỉnh được trong khoảng ± 5% Điện áp ở thanh cái máy phát có thể điều chỉnh được trong khoảng ± 5%

so cới điện áp định mức của nó. Ở chế độ phụ tải cực đại do tổn thất so cới điện áp định mức của nó. Ở chế độ phụ tải cực đại do tổn thất trong mạng lớn nên để đảm bảo chất lượng điện năng điện áp ở máy phát trong mạng lớn nên để đảm bảo chất lượng điện năng điện áp ở máy phát cần giữ cao. Ngược lại trong chế độ phụ tải cực tiểu, tổn thất điện áp cần giữ cao. Ngược lại trong chế độ phụ tải cực tiểu, tổn thất điện áp trong mạng điện nhỏ cần phải giảm thấp điện áp đầu cực máy phát.trong mạng điện nhỏ cần phải giảm thấp điện áp đầu cực máy phát.

8. Điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi đầu phân áp

Tất cả các máy biến áp động lực được sản xuất và bán trên thị trường, dù với công suất nhỏ hay với công suất lớn, ngoài đầu phân áp chính còn có một số đầu phân áp phụ. Vì vậy việc tính toán, lựa chọn sử dụng đúng đầu phân áp đạt được yêu cầu điều áp là biện pháp quan trọng, tích cực và mang lại hiểu quả cao về kinh tế - kỹ thuật.

Page 44: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

9. Điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi tổng trở đầu dây9. Điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi tổng trở đầu dây . .x12r12U1 U2

Sc12

.

Điện áp tại hộ tiêu thụ điện phụ thuộc vào độ sụt áp trong mạng điện, và độ sụt áp này lại phụ thuộc vào tổng trở của đường dây. Ví dụ thành phần dọc trục của vectơ điện áp giáng trên đường dây được mô tả trên hình trên bằng:

2

1212c

1212c

12 U

X.Qr.PU

Page 45: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Trong đó:Trong đó: Pc12, Qc12, U2 là công suất và điện áp tại cuối đường dâyPc12, Qc12, U2 là công suất và điện áp tại cuối đường dây R12, X12 là điện trở và điện kháng của đường dây 12R12, X12 là điện trở và điện kháng của đường dây 12

Page 46: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

10. Điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi dòng công suất phản 10. Điều chỉnh điện áp bằng cách thay đổi dòng công suất phản khángkháng

Nhu cầu công suất phản kháng của phụ tải biến đổi theo thời gian. Nhu cầu công suất phản kháng của phụ tải biến đổi theo thời gian. Nguồn cung cấp công suất phản kháng thường xuyên là do các nhà máy Nguồn cung cấp công suất phản kháng thường xuyên là do các nhà máy điện và do các điện dung của các đường dây cao áp và cáp phát ra. Trong điện và do các điện dung của các đường dây cao áp và cáp phát ra. Trong chế độ phụ tải cực đại, công suất phản kháng của các nguồn trên không chế độ phụ tải cực đại, công suất phản kháng của các nguồn trên không đủ đáp ứng nên trong hệ thống phải đặt thêm các nguồn công suất phản đủ đáp ứng nên trong hệ thống phải đặt thêm các nguồn công suất phản kháng khác. Nhưng trong chế độ phụ tải cực tiểu, lại thừa công suất phản kháng khác. Nhưng trong chế độ phụ tải cực tiểu, lại thừa công suất phản kháng do đó các nguồn công suất phản kháng phải điều chỉnh được; kháng do đó các nguồn công suất phản kháng phải điều chỉnh được; thậm chí khi đã giảm hết công suất phản kháng của nguồn, công suất thậm chí khi đã giảm hết công suất phản kháng của nguồn, công suất phản kháng của một số điểm nào đó trên hệ thống điện vẫn thừa do công phản kháng của một số điểm nào đó trên hệ thống điện vẫn thừa do công suất phản kháng do đường dây sinh ra quá lớn, làm điện áp tăng lên đến suất phản kháng do đường dây sinh ra quá lớn, làm điện áp tăng lên đến mức nguy hiểm, khi đó phải có thiết bị tiêu thụ công suất phản kháng mức nguy hiểm, khi đó phải có thiết bị tiêu thụ công suất phản kháng thừa này.thừa này.

Page 47: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện ápChương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Thực tế ngoài máy phát điện và máy bù đồng bộ, người ta còn dùng các Thực tế ngoài máy phát điện và máy bù đồng bộ, người ta còn dùng các nguồn công suất phản kháng sau:nguồn công suất phản kháng sau:

Nguồn phát: tụ điện, tụ điện điều khiển bằng tiristorNguồn phát: tụ điện, tụ điện điều khiển bằng tiristor Tiêu thụ: kháng điện tuyến tính, kháng điện bão hòa, kháng điện dùng Tiêu thụ: kháng điện tuyến tính, kháng điện bão hòa, kháng điện dùng

dòng một chiều điều khiển bảo hòa (kháng điện bảo hòa có khả năng ổn dòng một chiều điều khiển bảo hòa (kháng điện bảo hòa có khả năng ổn áp cao, thích hợp với chế độ điện áp dao động nhanh), kháng điện điều áp cao, thích hợp với chế độ điện áp dao động nhanh), kháng điện điều khiển bằng tiristor, máy biến áp kháng lớn điều khiển bằng tiristorkhiển bằng tiristor, máy biến áp kháng lớn điều khiển bằng tiristor

Nguồn phát và tiêu thụ: máy bù tĩnh, đó là tổ hợp tụ điện và kháng điện Nguồn phát và tiêu thụ: máy bù tĩnh, đó là tổ hợp tụ điện và kháng điện có điều khiển bằng tiristor.có điều khiển bằng tiristor.

Page 48: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Độ lệch điện áp so với giá trị định mức không được vượt quá giá trị mà Độ lệch điện áp so với giá trị định mức không được vượt quá giá trị mà giới hạn kỹ thuật cho phép:giới hạn kỹ thuật cho phép:

Trong các mạng điện phân phối thì tổn thất điện áp cho phép thường là Trong các mạng điện phân phối thì tổn thất điện áp cho phép thường là điều kiện quyết định để lựa chọn tiết diện dây dẫn. Do đó việc xác định điều kiện quyết định để lựa chọn tiết diện dây dẫn. Do đó việc xác định tổn thất điện áp cho phép trong mạng điện phân phối theo độ lệch điện tổn thất điện áp cho phép trong mạng điện phân phối theo độ lệch điện áp cho phép là một khâu cần phải nắm vững khi thiết kế hệ thống cung áp cho phép là một khâu cần phải nắm vững khi thiết kế hệ thống cung cấp điện. Theo định nghĩa, độ lệch điện áp bằng:cấp điện. Theo định nghĩa, độ lệch điện áp bằng:

đmUUU

UUU

Chương V. Xác định tổn thất điện áp trong mạng điện phân Chương V. Xác định tổn thất điện áp trong mạng điện phân phốiphối

Page 49: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương VI. So sánh các biện pháp điều chỉnh điện ápChương VI. So sánh các biện pháp điều chỉnh điện áp

Trong các biện pháp điều áp đã khảo sát ở trên, thì biện pháp điều áp Trong các biện pháp điều áp đã khảo sát ở trên, thì biện pháp điều áp bằng máy biến áp điều áp dưới tải là biện pháp cơ bản, quan trọng và có bằng máy biến áp điều áp dưới tải là biện pháp cơ bản, quan trọng và có hiệu quả nhất. Các biện pháp điều áp còn lại (điều áp bằng máy biến áp có hiệu quả nhất. Các biện pháp điều áp còn lại (điều áp bằng máy biến áp có đầu phân áp cố định, bằng máy phát điện của nhà máy điện, thay đổi tổng đầu phân áp cố định, bằng máy phát điện của nhà máy điện, thay đổi tổng trở của đường dây, thay đổi dòng công suất phản kháng) đều không quan trở của đường dây, thay đổi dòng công suất phản kháng) đều không quan trọng và đều là biện pháp phụ. trọng và đều là biện pháp phụ.

Các máy biến áp có đầu phân áp cố định chỉ được dùng trong các mạng Các máy biến áp có đầu phân áp cố định chỉ được dùng trong các mạng điện áp không quá 35 kV. Với loại máy biến áp này không thể điều áp đối điện áp không quá 35 kV. Với loại máy biến áp này không thể điều áp đối ứng được, vì hệ số biến áp của máy biến áp vẫn giữ nguyên trong suốt ứng được, vì hệ số biến áp của máy biến áp vẫn giữ nguyên trong suốt ngày đêm, trong khi chế độ phụ tải lại thay đổi. Loại máy biến áp này chỉ ngày đêm, trong khi chế độ phụ tải lại thay đổi. Loại máy biến áp này chỉ sử dụng được để điều chỉnh theo mùa. Nếu chuyển đổi dầu phân áp luôn sử dụng được để điều chỉnh theo mùa. Nếu chuyển đổi dầu phân áp luôn luôn, trước hết phụ tải có thể không cho phép cắt điện, và phải đầu tư luôn, trước hết phụ tải có thể không cho phép cắt điện, và phải đầu tư thiết bị đóng cắt, vận hành trở nên phức tạp và số lượng nhân viên phục thiết bị đóng cắt, vận hành trở nên phức tạp và số lượng nhân viên phục vụ phải tăng thêm.vụ phải tăng thêm.

Dùng máy biến áp điều áp dưới tải tại trạm biến áp khu vực, hoàn toàn có Dùng máy biến áp điều áp dưới tải tại trạm biến áp khu vực, hoàn toàn có thể điều ap đối ứng vì có thể thay đổi được tỷ số biến áp và đầu phân áp thể điều ap đối ứng vì có thể thay đổi được tỷ số biến áp và đầu phân áp trong lúc vẫn mang tải.trong lúc vẫn mang tải.

Page 50: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN

Chương VI. So sánh các biện pháp điều chỉnh điện ápChương VI. So sánh các biện pháp điều chỉnh điện áp

Máy biến áp điều chỉnh đường dây công suất nhỏ được sử dụng trong Máy biến áp điều chỉnh đường dây công suất nhỏ được sử dụng trong cac mạng điện công nghiệp và nông nghiệp. Còn máy biến áp điều chỉnh cac mạng điện công nghiệp và nông nghiệp. Còn máy biến áp điều chỉnh đường dây công suất lớn được dùng ở các mạng điện cung cấp (mạng đường dây công suất lớn được dùng ở các mạng điện cung cấp (mạng điện khu vực). điện khu vực).

Máy bù đồng bộ được đặt ở những trạm biến áp công suất lớn vì giá tiền Máy bù đồng bộ được đặt ở những trạm biến áp công suất lớn vì giá tiền của mỗi đơn vị dung lượng của máy bù đồng bộ thay đổi theo công suất của mỗi đơn vị dung lượng của máy bù đồng bộ thay đổi theo công suất của nó, cho nên dùng máy bù đồng bộ công suất lớn mới kinh tế.của nó, cho nên dùng máy bù đồng bộ công suất lớn mới kinh tế.

Tụ điện tĩnh thường được đặt tại những trạm công suất nhỏ trong mạng Tụ điện tĩnh thường được đặt tại những trạm công suất nhỏ trong mạng điện công nghiệp, nông nghiệp và thành phố.điện công nghiệp, nông nghiệp và thành phố.

Thiết bị bù giữ vai trò quan trọng không chỉ trong nhiệm vụ điều áp mà Thiết bị bù giữ vai trò quan trọng không chỉ trong nhiệm vụ điều áp mà còn giữ vai trò hàng đầu trong việc đảm bảo cân bằng công suất phản còn giữ vai trò hàng đầu trong việc đảm bảo cân bằng công suất phản kháng và giảm tổn thất công suất và tổn thất điện năng.kháng và giảm tổn thất công suất và tổn thất điện năng.

Page 51: BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN