Điện Trở Suất Và Hệ Số Nhiệt Độ Của Điện Trở.

1.10 Một hệ thống điện ba pha đấu Y có các số hiệu định mức là 50MVA và 120kV.

Tính giá trị tương đối của một công suất biểu kiến ba pha bằng 40MVa đối với

(a) cơ sở là công suất biểu kiến ba pha của hệ thống

(b) cơ sở là công suất biểu kiến mỗi pha của hệ thống

1.11 Một máy phát đồng bộ ba pha đấu Y, 6,25kVA; 220V có điệ khoáng bằng 8,4 

mỗi pha

(a) Dùng các giá trị định mức của máy làm cơ sở, tính điện khoáng tương đối (b)Tính điện khoáng tương đối mới khi chọn cơ sở mới là 7,5 kVA; 230V

1.12 Một đường dây ba pha,13kV cung cấp 8 MVA chow tải.Tổng trở mỗi pha của đường dây là (0,01+j0,05)tđ,tính đối với cơ sở 8MVA ,13kV. Tính sụt áp hiệu dụng dọc theo dây

1.13 Chow một phần của hệ thống điện gồm 2 máy phát ghép song song, đấu vào một máy tăng áp để đưa điện vào một đường dây truyền tải 230kV. Các số liệu định mức của các thành phần trên đây là

Máy phát G1: 10MVA, điện khoáng 12%

Máy phát G2: 5MVA, điện khoáng 8%

Máy biến áp T: 15MVA, điện khoáng 6%

Đường dây L(4+j60) , 230kV

Trong đó các điện khoáng phần trăm được tính trên cơ sở các số liệu định mức của từng thành phần. Hãy tính các điện khoáng và tổng trở phần trăm trên đây khi chọn công suất cơ sở mới là 15MVA còn các điện áp cơ sở vẫn như cũ.

1.14 Vẽ sơ đồ tổng trở của hệ thống điện hình 1.17 .Sau đó chọn một cơ sở chung và tính giá trị tương đối của các thông số mạch trên cơ sở chung đó

1

10 KVA G

2500V

Zg1*

j. 0,2 tđ

T1

40 KVA

Zd ( 50j 200) 

Đường dây

T2

M

80 KVA

2500 /

8000

10. 000 /

5000

20 KVA G 2

2500V

ZT1*

j. 0,1tđ

ZT 2 *

j. 0, 09 tđ

Zg2 *

j. 0, 3 tđ

Hình 1.17

1.15 Vẽ hình sơ đồ tổng trở của hệ thống điện hình 1.18,trong đó giá trị các tổng trở tính bằng %

G1

15 MVA

6 %

66KV

(4 G2

10 MVA

10%

5 MVA

8%

Hình 1.18 Sơ đồ 1 dây của hệ thống điện

1.16 Vẽ sơ đồ điện khoáng tương đối của hê thống hình 1.19

G2

T1

j 602

G3

G1

20 MVA 30 MVA 30 MVA

15% 11/ 66KV 66/ 11KV T3

15% 15%

Đến tải

Hình 1.19 Sơ đồ một dây của hệ thống điện

2,5 MVA

11/6,6 KV

8 %

Chương 2

CÁC THÔNG SỐ CỦA ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN

Trong các chương trước, ta đã thấy rằng đường dây tải điện (gọi tắt là đường dây) là 1 trong các phần chính của hệ thống điện. Về phương diện tính toán, nó được thay bởi một mạch tương đương gồm 3 đặc tính hay thông số: điện trở, điện cảm, và điện dung.

2.1 ĐIỆN TRỞ

2.1.1 Điện trở 1 chiều (hay điện trở DC)

Điện trở 1 chiều của 1 dây dẫn điện có chiều dài l và điện tích tiết diện thẳng S

là:

R l

S

(2.1)

trong đó là điện trở suất của dây dẫn, tính bằng .m

2.1.2 Điện trở xoay chiều (hay điện trở AC)

Khi dây dẫn mang dòng điện xoay chiều, mật độ dòng phân bố không đều trong tiết diện dây và phụ thuộc vào tần số dòng điện xoay chiều. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng da, hay hiệu ứng mặt ngoài, và làm cho điện trở xoay chiều lớn hơn điện trở 1 chiều (khoảng từ 5 đến 10%).

2.1.3 Sự thay đổi của điện trở theo nhiệt độ

Điện trở của dây dẫn tăng tỷ lệ thuận với nhiệt độ làm việc. Gọi R1 và R2 là điện trở lần lượt ở nhiệt độ T1 và T2, ta có:

R2R11T2T1

Trong đó gọi là hệ số nhiệt độ của điện trở.

(2.2)

Điện trở suất và hệ số nhiệt độ của một số kim loại được cho trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Điện trở suất và hệ số nhiệt độ của điện trở.

Vật liệu

Điện trở suất ở 20oc .cm	Hệ số nhiệt độ ở 20oc oC1
Nhôm	2,83	0,0039
Ñoàng thao	6,4 - 8,4	0,0020
Đồng kéo nguội	1,77	0,00382
Đồng tôi	1,72	0,00393
Sắt	10,0	0,0050
Bạc	1,59	0,0038
Thép	12-88	0,001 – 0,005

Có thể bạn quan tâm!

• Hệ thống điện - Trường ĐH Công nghệ Sài Gòn - 1
• Hệ thống điện - Trường ĐH Công nghệ Sài Gòn - 2
• Tập Hợp Tối Thiểu Các Đại Lượng Cơ Sở
• Ảnh Hưởng Của Đất Đối Với Điện Dung Của Đường Dây Ba Pha.
• Mạch Tương Đương. Các Phương Trình Hoạt Động
• N , Ta Cũng Tính Ngược Từ Tải Về Nguồn Như Trường Hợp

Xem toàn bộ 106 trang tài liệu này.

Chú ý: Các đường dây dài có thể có thêm điện trở song song (điện dẫn) ngoài điện trở nối tiếp.

2.2 ĐIỆN CẢM

2.2.1 Đường dây 1 pha , 2 dây

I

r

X

D

I

r

Y

a) b)

Hình 2.1: Minh họa đường dây 1 pha 2 dây

Tiết diện thẳng của một đường dây một pha hai dây được cho trên hình 3.1a, Trong đó D là khoảng cách giữa 2 tâm dây dẫn và r là bán kính dây dẫn. Điện cảm của mỗi mét của một dây là:

L1 Lt Ln (2.3)

L 0 0 ln D

(H/m) (2.4)

1 82r

0

Trong đó Lt là điện cảm trong, tức là điện cảm ứng với từ thông móc vòng bên

trong dây dẫn, Ln là điện cảm ngoài. Vì chân không) nên ta có:

= 4x10-7 H/m (độ từ thẩm tuyệt đối của

L = 1 x107 1 4ln D 

(H/m)

r

1 

2 

Hay L = 2x107 1  ln D 

(H/m) (2.5)

4

r

1 



1 1 1

Vì  ln e 4  ln

4 1

e 4

nên ta có: (2.6)





L1= 2x107  ln





D 

1

(H/m) (2.7)

e 4 r 

Với

r, r.e

1

4  0,7788r

(2.8)

là bán kính trung bình nhân (BTN) của dây dẫn, ta có:

L = 2x107  ln D 

(H/m) (2.9)





1 r ' 

Như vậy, điện cảm tổng, hay điện cảm vòng mỗi mét là:

L = 4x107  ln D 

(H/m) (2.10)





v r ' 

2.2.2 Đường dây ba pha, ba dây

Điện cảm một pha (hay điện cảm dây-trung tính) của một đường dây ba pha có ba dây dẫn cách đều nhau (3 tâm của ba dây dẫn là 3 đỉnh của một tam giác đều) là:

L = 2x107  ln D 

(H/m) (2.11)





n r ' 

Trong đó D là khoảng cách giữa 2 dây dẫn (tức là cạnh của tam giác đều) và r, là BTN của mỗi dây dẫn. nhiên

Tuy nhiên trong thực tế ba dây dẫn của một đường dây ba pha hiếm khi cách đều nhau, hậu là điện cảm của ba pha khác nhau làm cho sụt áp dọc theo ba pha khác nhau:

Đường dây bị mất cân bằng. Để khắc phục hậu quả xấu này, người ta hoán vị vòng tròn ba pha với nhau từng chặn đều dọc theo đường dây như hình 2.2.

Dab

Dbc

b

a

c

c

b

a

a a c b

b Dca

c

Hình 2.2: Đường dây ba pha bố trí không đối xứng

Trong trường hợp này, điện cảm trung bình của một pha của đường dây hoán vị được cho bởi công thức tương tự (2.11):





L = 2x107  ln De 

(H/m) (2.12)

Trong đó

n r ' 

3 DabDbcDca

De (2.13)

là trung bình nhân của 3 khoảng cách Dab, Dbc,Dca còn gọi là khoảng cách tương đương dây ba pha.

2.2.3 Đường dây cấu tạo từ dây dẫn hổn hợp (dây chùm)

Dây dẫn hỗn hợp gồm nhiều phần tử (hay sợi) mắc song song. Dây dẫn vặn xoắn cũng là 1 loại dây dẫn hỗn hợp. Ta sẽ chỉ xét trường hợp tất cả các sợi giống nhau và mang dòng điện bằng nhau.

Hình 2.3 là 1 đường dây 1 pha gồm 2 dây dẫn. Dây dẫn X gồm n sợi; dây dẫn y gồm m sợi, bố trí bất kỳ. Các sợi này hình trụ, giống nhau và mang dòng điện bằng nhau. Như vậy, mỗi sợi của X mang dòng điện I/n và mỗi sợi của Y (dây về) mang dòng điện –I/m. khoảng cách giữa 2 sợi được ký hiệu D với chỉ số thích hợp.

b

c'

b'

c

a

a'm'

n

Dây X Dây Y

Hình 2.3: Đường dây 1 pha gồm 2 dây dẫn hỗn hợp Điện cảm của dây X là:

mn (D ' D ' ...D ' )(D ' D ' ...D ' )(D ' D ' ...D ' )

n2 (D D ...D )(D D ...D )(D D ...D )

aa ab am

ba'

bb bm na nb nm

x

L  2x107 lnaa ab am ba' bb bm na' nb nm(H/m) (2.14)

Trong đó:

°Daa’ là khoảng cách giữa (tâm) sợi a và (tâm) sợi a,.

r

a

° Daa = ' = 0,7788 ra là BTN của sợi a.

Chú ý rằng biểu thức trong căn ở tử số của (2.14) là tích của mn số hạng, đó là các khoảng cách từ mỗi sợi của X đến mỗi sợi của Y. Ứng với mỗi sợi của X có m khoảng cách đến m sợi của X, và vì X có tổng cộng n sợi nên toàn bộ có mn khoảng

cách. Căn bậc mn của mn khoảng cách này gọi là khoảng cách trung bình nhân giữa dây X và dây Y; ký hiệu là KTN hay Dm.

Biểu thức trong căn ở mẫu số của (2.14) là tích của n2 số hạng, đó là khoảng cách từ mỗi sợi của X đến mỗi sợi của X. Ứng với mỗi sợi của X

Có n khoảng cách đến n sợi của X (kể cả ‘khoảng cách’ đến chính sợi đó), và vì X có tổng cộng n sợi nên toàn bộ có n2khoảng cách. Căn bậc n2của

n2 khoảng cách này gọi là bán kính trung bình nhân của dây X, ký hiệu là BTN hay Ds. Vậy (2.14) trở thành

L  2x107 ln Dm x D

(H/m) (2.15)

s

Điện cảm LY của dây Y được tính tương tự, và điện cảm của đường dây cấu tạo từ dây dẫn hỗn hợp là:

L = LX + LY (2.16)

2.2.4 Đường dây ba pha, mạch kép

Hình 2.4 là một ví dụ của đường dây ba pha, mạch kép pha a gồm hai dây dẫn a và a’ mace song song. Tương tự, pha b gồm b,b’ và pha c gồm c,c’. để khắc phục hiện tượng mất cân bằng của điện cảm 3 pha, các pha được hoán vị từng chặng cách đều nhau, tương tự Hình 2.2

D

G

F

a c' c

b b' a

c a' b

b' c a'

a' b b'

c' a c'

Chặng1 Chặng 2 Chặng 3

Hình 2.4: Đường dây hoán vị, ba pha, mạch kép