o
2
3
1
Máy Phát Bù Trừ
+
-
V /
Tải
Có thể bạn quan tâm!
-
Hệ thống điện - Trường ĐH Công nghệ Sài Gòn - 9 -
Công Suất Truyền Trên Đường Dây Ngắn -
Giải Bài Toán Phân Bố Công Suất Bằng Phép Lặp Gauss - Seidel -
Hệ thống điện - Trường ĐH Công nghệ Sài Gòn - 13
Xem toàn bộ 106 trang tài liệu này.
+
1 1
(P , Q )
2 2
-
Máy phát
Hình 5.9: Hệ thống điện 3 thanh cái
5.4.5.2. Dùng dạng vuông góc
Ta có:
(5.43)
Ta đặt,,
Phương trình (5.43) trở thành:
Đồng nhất phần thực và phầ ảo ta được:
(5.53)
(5.54)
(5.55)
Nếu biếtvàtại tất cả các nút (trừ nút bù trừ 1) thì gộp (5.54) và (5.55) là một hệ gồm 2n-2 phương trình phi tuyến dạng (5.40) với 2n-2 ẩn là,, k = 2, ...,n. Các
hằng sốchính là,. Vậy quy trình lập để tìm,bằng phương pháp Newton - Raphson như sau:
- Bước 1: Tự chọnlà các giá trị gần đúng thứ nhất, thay vào (5.54)
và (5.55) ta tính đượcvà.
Tiếp theo ta tính các sai số:
(5.56)
tương ứng với các số của ma trận ở vế trái của (5.42).
Đối với nút máy phát m, ở đó đã biếtvàthì phương trình tương ứng vớitrong (5.61) được thay bởi:
(5.57)
Và do đó quan hệ (5.62) ứng vớiđược thay bởi:
(5.58)
Tiếp đến ta viết hệ (5.42) với lưới điện có 3 thanh cái (3 nút và 1 nút chuẩn) với:
+ nút 1 là nút bù trừ đã biết,
+ nút 2 là nút tải đã biết,cần tìm,
+ nút 3 là nút máy phát đã biết,cần tìm,
Hệ phương trình:
(5.59)
Giải hệ (5.51) ta tìm được:
- Bước 2: Từ bước 1 các giá trị gần đúng lần 2 là :
(5.60)
Và quy trình lặp tiếp tục như trên cho đến khivànhỏ hơn một số định trước.
5.5. QUY ĐỊNH VÀ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP THANH CÁI
Ta biết rằng nút máy phát là nút tại đó áp hiệu dụng V và công suất tác dụng P của máy phát cung cấp cho lưới điện được quy định trước, nghĩa là điều chỉnh điện áp có giá trị không đổi khi vận hành lưới điện.
Xét mạch điện hình 5.10 trong đó 1 là nút máy phát. Máy được thay bằng mạch tương đương gồm sức điện độngnối tiếp với cảm kháng đồng bộbỏ quacủa máy.
I
jXg
1
jX
I
T
+
+
-
V
+
-
-
. .
. .
E g ET
0
Hình 5.10 Sơ đồ điều chỉnh điện áp của máy phát
Gọilà dòng điện do máy phát cung cấp vào nút 1 cho hệ thống điện vàlà điện áp của nút 1. Viết ĐKA ta có:
(5.61)
(5.62)
(5.63)
Chọnvà gọi là góc chậm pha củaso vớitức là
Ta có đồ thị vector như hình 5.11
.
I
Hình a
.
I
.
E g .
jXg I
.
V
.
jXTI
rET
.
E g
.
jXg I
.
V jX .
Hình b
I
.
I r
TI
.
ET
.
E g
.
.
jXg I
V
.
Hình c
. I r
I
jXTI
.
ET
Hình 5.11: Sô đoà vector
Giả sử công suất P do máy phát cung cấp cho lưới điện được quy định trước, ta có:
(5.64)
Trong đólà hình chiếu củalên. Vìvà không đổi nênkhông đổi. Khi hệ thống vận hành thì V có thể thay đổi, muốn giữ V không đổi ta phải điều chỉnhtức là phải điều chỉnh dòng kích từcủa máy phát. Chẳng hạn nếu muốn tăng V ta phải tăngtức là phải tăng. Lúc đó góc chậm pha củaso vớicũng tăng lên và do đó công suất phản kháng do máy phát cung cấp cho lưới điệncũng tăng lên. Đứng trên quan điểm vận hành hệ thống điện ta điều chỉnh áp thanh cái V và công suất phản kháng Q do máy phát sinh ra bằng cách điều chỉnh dòng kích từ của nó.
Một phương pháp khác để điều khiển điện áp nút là thiết trí các tụ điện song song tại các nút ở cả cấp điện áp truyền tải và cấp điện áp phân phối dọc theo đường dây tải điện hoặc tại các trạm và tại tải. Các tụ điện này sẽ cung cấp công suất phản kháng cho điểm mà nó được đấu vào. Nhờ đó dòng điện trên đường dây được giảm xuống và do đó sụt áp trên đường dây cũng giảm xuống. Nhờ tụ điện cung cấp một phần công suất phản kháng nên phần do các máy phát cung cấp được giảm xuống vì thế công suất tác dụng có thể sử dụng được tăng lên.
Bây giờ ta xác định độ tăng điện áp tại một nút khi đấu tụ điện vào nút này. Gọi
là áp nút trước khi đấu tụ điện và gọi () là dạng Thevenin tương đương của hệ thống tại nút đang xét (hình 5.12)
I
RT
jXT
K
ZT
+
-
+
.
V
-
.
.
IC
.
ET C
0
Hình 5.12: Đóng tụ bù vào lưới điện
Trước khi đóng tụ ta có :
Sau khi đóng tụ ta có:
(5.65)
với
Quan hệ này được thể hiện bởi đồ thị 5.13. Đồ thị này cho thấy rằng áp V được tăng lên một lượng bằng:
(5.66)
IC
.
.
ET
jXT IC
.
.
V1
Hình 5.13: Đồ thị vector khi đóng tụ bù vào lưới điện
.
RT IC
BÀI TẬP CHƯƠNG 5
5.1 Cho đường dây tải điện như hình 5.14:
. .
V 1 V2
j 0 , 05
.
S1 6 j10
.
S2 14 j8
1
2
Hình 5.14
Công suất thực truyền từ nút 1 sang nút 2 qua đường dây bằng 10. Giả sử
Tính:
a. Tổn hao công suất phãn kháng trên đường dây
b. Tải phức tổng và hệ số công suất ở hai nút 1 và 2
5.2 Cho đường dây tải điện như hình 5.15:
.
V2
V1 100 .
.
0 , 05
I
j 0, 02
Zd
. .
P1P.2 1
Q
.
Q1 2
0,6
1
2
Hình 5.15
Giả sử nút 1 là nút bù trừ với áp nút
, còn nút 2 là nút tải với
,
tổng trở của đường dây .
Xác định áp tảivà công suất
5.3 Trong hệ thống điện của bài 5.2, giả sử ta muốn áp hiệu dụng ở hai thanh cái cùng bằng 1. Xác định công suất phản kháng cần cung cấp cho thanh cái 2.
5.4 Cho một hệ thống điện như hình 5.16:
.
V2
V 1 1,100 .
jQ1
P1
0,5
j 0,3
1
2
Hình 5.16
Cho các phần tử của ma trận tổng dẫn thanh cái như sau:
và
a. Vẽ lại sơ đồ dưới dạng hình 5.5
b. Xác định áp của thanh cái 2 bằng phương pháp Gauss - Seidel
5.5 Xác định công suất do máy phát bù trừ trong bài 5.4 cung cấp cho lưới điện