Basic Concept in Power System

8/17/2019 Basic Concept in Power System

1/85

Piyadanai Pachanapan 303327 Power System

คว!"# $% '()("*++--#asic Concept o4 Pow


2/85

Piyadanai Pachanapan, 303327 Power System

5( '6

• 8199:--#;( ?ime@omainA B*"$5-85D6" >Phasor FormA

• ./ 1--#5GHD#6( >CompIeJ powerA

• ."B.# KคL M1ว"*.6+./ 1 >Power Facto


3/85

8199:--#;(?ime @

ตอวงจรเขากบแหลงจาย AC จะได

แรงดนกระแส

( )( ) cosm vv t V t w q= +

( )( ) cosm ii t I t w q= +

Sinu!i"#


4/85

กรา% ( )( ) cosm vv t V t w q= + ( )( ) cosm ii t I t w q= +&

5! 6 ' ()(เ%สของแรงดนและกระแสเ*+ย' -วา(.+ /เ0,ง()( 12#"3 &

,v iq q

w 2 f w p=

5 ' -วา(.+/ 1

8 9

: 9


5/85

8199:--#"$5-85D6" >Phasor F

;นระบบไ%% าก


6/85

./ (=;#v,i แ*น แรงดนและกระแส*+ /เ=> น-ลM /น

V,I แ*น เ%สเKอรLของแรงดนและกระ

,V I แ*น -า NOS ของแรงดนและ

กระแส

จากสGGาHไ%% า;นPดเ(นเวลา 1Qi9 R!9#i

0 50 100 150 200 250 300 350 400-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

V&I curve

t w

8 9#

: 9#


7/85


8/85

8!"O5KX(8199:--#;("$5-85D6" vV V q= Ð

i I I q= Ð

TSB"=1( Z

."*B8 Z

maxcos( )

vv V t w q= +

maxcos( )

ii I t w q= +

0 50 100 150 200 250 300 350 400-100

-80

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

V&I curve

20vq = °

60iq = °


9/85


10/85

141.4cos( 30 )v t w= + °

7.07 cos( )i t w=

\.

\*=# max 141.4 VV = max 7.07 A I =

max

2

V V =

141.4

2= 100 V=

max

2

I I =

7.07

2= 5 V=

และ

5KX(8199:--#5Y(คL rms =#5Y(

B"=1(."*B8

maxcos( )

vv V t w q= +

max cos( )ii I t w q= +


11/85


12/85


13/85

=1G(LM1ว5=Xว >SingIe SW]script N

• เห(าะกบการ;0 ;น ว\" [ 5-8

• *ราบ*,U*างจากเ-รM /องห(าย บวกและลบ 1

• ;0ตวอกWร& สGลกWHL เ=>นด0น+ลาง เY+ยง

ด0น+ลางตวเด+ยว, , g t L E V V

, , g A L

Z Z Z

L I

+

-

E g

Z g

a

I L Z Ab

Z L

+

-

+

-

V t V L

o n


14/85

E g -Mอ แหลงจายไ%V t -Mอ แรงดน*+ /ข Iว& แรงดนระหวางจ)ด a และ o

I L -Mอ กระแส;นวงจรV L -Mอ แรงดน-รอ(Pหลด แรงดน-รอ(, + L

t aV V =

L bV V =

เ(M /อ จ)ด !&n จ)ดอางอ,

5!

6

+

-

E g

Z g

a

I L Z Ab

Z L

+

-

+

-

V t V L

o n


15/85

/องห(าย บวก& ลบ จะ;0แสดง*,U*างแรงดนลJกUรจะแสดง*,U*างของกระแสห(ายและ*,U*างลJกUร จะ(+ลกWHะดงรJ= เ=> นเวลา-ร\ /งไ

• -ร\ /งไKเ-,ลตอ(า เ-รM /องห(ายและ*,U*างลJกUร

จะตรงขา(กบ;นร=*Iงห(ด

+

- +

-

E g

Z g

a

I L Z Ab

Z L

+

-

+

-

V t V L

o n


16/85

=1G(L86M1ว >@oW]Ie SW]script N

• จนส


17/85


18/85

• 8 #` เ=>น ' แรงดน*+ /-รอ( อ,(Y+แดนKL Z A' แรงดน*+ /-รอ(จาก Pนด # และ Pนด

จากรJ= จะได ab ab AV I Z =

( )180ab ba AV I Z = Ð ° 180baV = Ð ° baV =-

+

-

E g

Z g

a

I L Z Ab

Z L

+

-

+

-

V t V L

o n


19/85


20/85


21/85

./ (=;#

• Pหลด(+=ลายเ=>นข Iว # และ n • ส(การของแรงดน-รอ(Pหลด กบ กระแ

( )m cosan vv V t w q= + และ ( )m cosan ii I t w q= +

คL --#G1วK:* \_5Y(an an p v i=( ) ( )m m cos cosv iV I t t w q w q= + +

Network Load

a

n


22/85

( ) ( )m m( ) cos cosv i p t V I t t w q w q= + +


23/85

จาก-)Hส(บต,ตร+ PกH(,ต,1 1

cos cos cos( ) cos( )

2 2

A B A B A B= - + +

จะไดกน( ) ( )m m( ) cos cosv i p t V I t t w q w q= + +

( ) ( ){ }m m

1cos cos 2

2v i v i

V I t q q w q q= - + + +

( ) ( ) ( )[ ]{ }m m1

cos cos 22 v i v v iV I t q q w q q q= - + + - -

( ) ( ) ( )

( ) ( )

m m

1[cos cos2 cos

2

sin 2 sin ]

v i v v i

v v i

V I t

t

q q w q q q

w q q q

= - + + -

+ + -


24/85


25/85

จาก-วา(ส(YนfLของ-า 29max2

V V = max

2

I I =

5! 6 ( )v iq q q= - เร+ยกวา `mpedance f

น +ว. >A เ(M /อ กระแส M!

• ()( (+-าเ=>น + >A เ(M /อ กระแส (/

q

q1Pหลดตวเหน+ /ยวนบ=ระจ

และ


26/85

./ 1--#5Y( +ว.>A

• -ากระแสและแรงดน !5ค" 6!X5!• กA

• -ากระแสและแรงดน !5ค" 6!XML • ก


27/85

p S >tA, Energy FIow `nto ?he CircWit

( )[ ]( ) cos 1 cos2 R v p t V I t q w q= + +

( )cos cos cos2 vV I V I t q q w q= + +

• กน ^ เ*า เ(M /อเ*+ยบกบ• -าเTล+ /ยสGGาHไKนL g h ( )cos cos 2 0vV I t q w q+ =

,max R

6447448


28/85

S!u2E

N 1B4


29/85

-า N 1B4 !คL 5Y( +ว.58!6 และ(+-าสJงส)ดและ-าเTล+ /

cos V I q= ×

' เร+ยก ./ 1--#\"H >eaI PowerA (+หนวย

cosq ' ตว=ระกอบก


30/85

p j >tA, Energy ]orrowed and retWrned ]y the

( )( ) sin sin 2 X v p t V I t q w q= +

• สGGาH(+-วา(.+ /เ=>น ^ เ*า เ(M /อเ*+ยบกบแ• -าเTล+ /ยสGGาHไKนL g h ( ) 0 X p t =

• ก


31/85

S!u2E

k 1B4

1Z4

1'4


32/85

• -าสJงส)ดของก


33/85

จาก จะYบวา• -า ! เ=>น

+ว. เ(M /อ eลตาง()( (+-าเ=>

' ตว=ระกอบกนแบบ #1' กระแสตา(หลงแรงดน

' Pหลดเ=>น0น,ด57(P Xว(/ • -า ! เ=>น + เ(M /อ eลตาง()( (+-าเ

' ตว=ระกอบกนแบบ (/ (# ' กระแสน


34/85

8"RC ./ 1--#;(ว\"."*B881+ [

จากลกWHะ 1B4 *+ /ได สร)=ไดดงน+ I[ .":


35/85


36/85

3 .": PWre

• กระแสนน ลบ Yลงงาน.Jกเก>บไว ;

•

1B

4 เ=>น บวก

Yลงงานจะ.Jกด\งจาoo สนา(ไ%%า 1$EB2iE p$"4 เก,ดจากตว


37/85

;นกรH+ Pหลดเ=>น0น,ดตวเก>บ=ระจ) Yบวา q

• Pหลดรบ-ากนตวรบกระแส' : น


38/85

คL 5( Xว(/ +"H8RQ^H >PWre `ndWctanceA

( ) 0average p t =

0 50 100 150 200 250 300 350-150

-100

-50

0

50

100

150

V&I& curve

@ 1B 4i 1B 4

1B 4


39/85

คL 5.Y+"*\R+"H8RQ^H >PWre CapacitanceA

( ) 0average p t =

0 50 100 150 200 250 300 350-150

-100

-50

0

50

100

150

V&I&P curve

@ 1B 4i 1B 4

1B 4


40/85

M1ว6XL Q 2

จากวงจร;นรJ= จงหา ./ 1--#\"H และ ./ I

V Z # R + jX

จากวงจร YบวาV I Z = ×


41/85

I

V

Z # R + jX

V I Z = × R

X Z

./ 1--#\"Hcos V I q=

( ) cos I Z I q= × ×

2

cos I Z q= ×

2

I R=

./ 1--#"B6คQsin! V I q=

( ) sin I Z I q= × ×

2

sin I Z q= ×

2

I X =


42/85

8!!MH vV V q= Ð i I I q= Ð

•.": PFM!1A

' สา(าร.เข+ยน 8&: ;นรJ=เ%สเKYบวา v iq q q= -จะได $ V I q= × Ð

( ) ( )v iV I q q= Ð ´ Ð-

*VI =

vq iq

l

` v iV I q q= × Ð -

./ 1--#5GHD#6( >CompIeJ PowerA

และ

2A5


43/85

1 --# #


44/85

K(=K6./ 1--#5GHD#6( >CompI

• อ+ก0M /อเร+ยกหน\ /งของ ./ 1--#". >• หา-าไดจาก2 2

$ != +

( ) ( )2 2

cos sinV I V I q q= +

( )2 2 2cos sinV I q q= +

V I = ×

หนวยเ=>น


45/85

จาก cos V I q= จะได cos V I q= ×

2 2cos

!q= +

จาก%an

!

q=

จะได

1cos cos %an !

q -æç= ççè

."คL M1ว"*.6+./ 1 >Power FactorA

.":Q [ Z *ราบ-า r& 8& :

.":Q 2 Z *ราบ-า r& l

จาก จะได2 2V I != +

Y Y


46/85

• .":


47/85

.": q A

t g NZuk

V ZI =จากจะได *$ VI = ( ) * ZI I =

2 2

R I jX I = +

*


48/85

."6(R"1../ 15GHD#6( >Energy Con

./ 1--#".Q \L X66.\.BL\L X--# ยอ((+-าเ*ากบ b"ว!K6

./ 1".Q O$.(/ ;G#(


49/85

$ %

+

V %-

N % N &

$ '

$ &

+

-

I %

ก


50/85

จากวงจร;นรJ= ก


51/85

l Z1 2 3 Z Z Z

V V V V = = =

จะไดกระแส*+ /ไหลeานPหลดแตละตว เ=>น

1

1

V I

Z =

1200 0

60 0

Ð °=

Ð °20 0 A. j= +

2

2

V I

Z

= 1200 0

6 12 j

Ð °=

-

40 80 A. j= -

3

3

V I

Z =

1200 0

30 30 j

Ð °=

-20 20 A. j= +

ว,f+*+/ [


52/85

./ 1--#5GHD#6(;(


53/85

C Z1 2 3 I I I I = + +

ว,f+*+/ ^

กระแสรว(* Iงระบบ เ*ากบ1 2 3

I I I I = + +

(20 0) (40 80) (20 20) j j j= + + - + +

80 60 j= -

100 36.87= Ð- °

I


54/85

ก


55/85

แสดงเวกเตอรLเ%สเKอรLกระแส และ เ%สเKอรLก<

Cu22nB rv#2 Ri#m2#9 r!j2 r$#n Ri#m

# L 1 / 1


56/85

."B.# KคL M1ว"*.6+./ 1 >Power Facto

• -าตว=ระกอบกนตวเหน+ /ยวนบ=ระจ) 1C##EiB!2 {#n|4 ขนานเขาไ=กบระบบ

r Zl _ 'l ()m L " ! ! !=+ -

> =>


57/85

• การตอวงจร _C ขนานกน ก>เ=>นการลด-า l

.าตองการลด-า l อนเนM /องจากPหลดตวเหน+ /ยวนสา(าร.*


58/85


59/85

b8_ a 1 2V V V = =

1

1

V I

Z =

200 0

100

Ð °= 2 0 A. j= +

2

2

V I Z

= 200 010 20 j

Ð °=+

4 8 A. j= +

ก


60/85

ก


61/85

หาขนาด C เY อ;ห rVV g hVx 1$#mminm4

1/ cos (0.8)q -= 36.87= °

/ %an /! q=l eลลYfL

1200 %an(36.87 )= °

-00 Var =

ขนาด ตวเก>บ=ระจ*+/น


62/85

ขนาด ตวเกบ=ระจ)* นา(า0ดเ0ย

o,d new! ! != - 700 Var =

2

*

V Z

$

= ( )2

200

700 j= 57.14 j=-

จาก 1 Z j " w

= จะได1

"

" j Z w

=1

2 (60)( 57.14) j j p=

-

46.42 * m=

1600 -00= -


63/85

หลงจากตอตวเก>บ=ระจ) Yบวา

ก


64/85

M1ว6XL Q v

จากวงจร;นรJ= ;0แหลงจาย }h 67 ก


65/85

\ค/ (ว: Z

[4 |?& |8#2 และ |8A ของ* Iงระบบ 1หาก


66/85

/ 1 --# H # 1'


67/85

. --5GD6(K6Q "*++

$ j!= + 1 2 3$ $ $ = + +

( ) ( ) ( )35 120 10 40 15 0 j j j= + + - + +

60 + 80 Var j=

100 53.13= Ð ° |8A ."*B8Q1 '"*++

*

*

$ I

V =

100,000 53.13

1, 400 0

Ð- °=

Ð °71.43 53.13= Ð- ° AV


68/85


69/85

1/ cos (0.8)q -= 36.87= °

/ %an /! q=l eลลYfL60 %an(36.87 )= ° 45 Var =

ขนาด ตวเก>บ=ระจ)*+ /น


70/85

จาก Z j " w

= จะได

1

"

" j Z w

=1

2 (60)( 56) j j p=

-47.37 * m=

."*B8;("*++ >;!LA

/*/

*

$ I

V =

60,000 45,000

1, 400 0

j-=

Ð °53.57 36.87 A.= Ð- °

5ค"6!XB8=QHQ."K6./


71/85

5ค" 6!XB8=QQ."K6.

."K6./ 1--# >Power FIowA' การ*+ /ก


72/85

• .":"*++."*B8M"

I

E

' เ=>นการ Cv#2minm' ก


73/85

I

E

' เ=>นการ Cv#2minm' ก


74/85

A99B2 € 8!$B9B2 B! 9#u2 RCCu22nB 1: 4 #n" 8!$B#m 1• 4 !5 # {#BB2F

.":"*++."*B881+


75/85

.":"*++."*B88+

.":5ค" 6./ 5(H=--#' ก


76/85


77/85

M1ว6XLQ x


78/85

Mว6X Q x

จากวงจร;นรJ= =ระกอบดวยเ-รM /องกลจกรไ%% า ^ ตว Pดย*+ /\ก4 เ-รM /องกลจกรไหนเ=>นเ-รM /องก


79/85

1 2 E E

I Z

-=

( )100 0 86.6 50

5

j j

j

+ - +=

13.4 50

5

j

j

-=

10 2.68 j=- - 10.35 1-5= Ð ° AV


80/85

1000 268$ j= +


81/85

11000 268$ j=- +

2

1000 268$ j

= - -

1000 268$ j= +


82/85

11000 268$ j=- +

2 1000 268$ j=- -

5ค"6\1." [


83/85

-า r เ=>น ลบ และ -า l เ=>น บวก' ดJดกลMน-า r จากระบบและจาย' *น c!65M6" --#

-า r เ=>น ลบ และ -า l เ=>น ลบ' จาย-า r ;หระบบและจาย-า l ;' *น c5ค" 6./ 5(H=--#

5ค" 6\." [

5ค" 6\1." 2


84/85


85/85

END !" #E$$!N

Documents

Basic Concept in Power System