TÍNH TOÁN TỔNG THẤT CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN

Ngày nay,  tính toán tổn thất công suất và điện năng trong mạng điện là một phần vô cùng quan trọng trong hệ thống năng lượng của một quốc gia. Trong điều kiện nước ta hiện nay đang trong thời kì công nghiệp hoá và hiện đại hoá thì điện năng lại đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Điện năng là điều kiện tiên quyết cho việc phát triển nền công nghiệp cũng như các ngành sản xuất khác.

Do nền kinh tế nước ta còn trong giai đoạn đang phát triển và việc tính toán tổn thất công suất và điện năng trong mạng điện trong sản xuất điện năng còn đang thiếu thốn so với nhu cầu tiêu thụ điện nên việc truyền tải điện, cung cấp điện cũng như phân phối điện cho các hộ tiêu thụ cần phải được tính toán kĩ lưỡng để vừa đảm bảo hợp lí về kĩ thuật cũng như về kinh tế.

Đồ án môn học này đã đưa ra phương án có khả năng thực thi nhất trong việc thiết kế mạng lưới điện cho một khu vực gồm các hộ tiêu thụ điện loại I. Nhìn chung, phương án được đưa ra đã đáp ứng được những yêu cầu cơ bản của một mạng điện khu vực.

TÍNH TOÁN ĐIỆN TRONG MẠNG ĐIỆN:

Mục đích của tính toán điện trong mạng điện là để xác định điện áp tại tất cả các nút, dòng và công suất trên mọi nhánh của mạng (giải bài toán mạch) -> Nhằm xác định tổn thất công suất , điện năng trong tất cả các phần tử của mạng điện, lựa chọn tiết diện dây dẫn , thiết bị điện, điều chỉnh điện áp, bù công suất phản kháng…

1. Sơ đồ thay thế mạng điện:

Mạng điện gồm 2 phần tử cơ bản tạo thành (đường dây và máy biến áp) ->Chúng ta cần thiết lập các mô hình tính toán -> đó chính là cơ sở thay thế.

– Sơ đồ thay thế đường dây trên không và cáp: 

+ Đặc điểm: Mạng xí nghiệp được CCĐ bằng đường dây điện áp trung bình và thấp, chiều dài không lớn lắm -> trong tính toán có thể đơn giản coi hiệu ứng mặt ngoài và hiệu ứng ở gần là không đáng kể -> Điện trở của dây dẫn lấy bằng điện trở 1 chiều. Để mô tả các quá trình năng lượng xảy ra lúc truyền tải -> người ta thường hay sử dụng sơ đồ thay thế hình II.

+ Thành lập sơ đồ thay thế cho một lưới điện bất kỳ gồm có: lựa chọn sơ đồ tính toán cho mỗi phần tử của lưới và tính toán các thông số của chúng, sau đó lắp các sơ đồ thay thế theo đúng trình tự trong lưới, cuối cùng là quy đổi các thông số trên sơ đồ về cung cấp điện áp.

Riêng với đường cáp còn phụ thuộc vào cách điện , từ tham số này ta xác định được lượng công suất phản lhangs phát sinh ra do dung dẫn của đường dây .

2. Sơ đồ thay thế máy biến áp:

– Khi làm việc máy biến áp gây ra những tổn thất sau:

+ Tổn thất do hiệu ứng jun, và từ thông dò qua cuộn sơ cấp, thứ cấp> Tổn thất do dòng Phu-cô gây ra trong lõi thép… Với máy biến áp  2 cuộn dây thường sử dụng các sơ đồ thay thế sau:

Sơ đồ thay thế BA 2 cuộn dây

Sơ đồ thay thế BA 3 cuộn dây.

HOTLINE: 0888 92 1188

TÍNH TỔN THẤT CÔNG SUẤT VÀ ĐIỆN NĂNG TRONG MẠNG ĐIỆN:

1. Tổn thất công suất dưới đường dây:

– Với đường dây cung cấp .

+ Trong tính toán đường dây tải điện, người ta sử dụng sơ đồ thay thếđối với mạng 110kV, đôi khi ngay cả với mạng 220kV người ta thường bỏ qua phần điện dẫn tác dụng của đường dây. 

+ Công suất cuối đường dây.

+ Tổn thất công suất có thể xác định theo công suất cuối đường dây.

+ Công suất ở cuối đường dây.

+ Tổn thất công suất có thể xác định theo công suất chạy ở đầu đường dây.

+ Công suất đi vào đường dây.

– Đường dây mạng phân phối.

+ Đối với đường dây mạng phân phối (6: 10 kV) có thể bỏ qua Y trên sơ đồ. Hơn nữa trong tính toán tổn thất công suất lại có thể bỏ qua sự chênh lệch điện áp giữa các điểm đầu và điểm cuối đường dây.

+ Như vậy để tính toán tổn thất công suất trong một phần tử của mạng phân phối.

– Đường dây có phụ tải phân phối đều:

+ Trong thực tế thường gặp loại mạng phân phối có thể xem như có phụ tải phân bố đều . Đó là các mạng thành phố, mạng điện sinh hoạt ở khu vực tập thể , hoặc mạng phân xưởng có kết cấu thanh dẫn. 

+ Để tính toán mạng này người ta giả thiết dòng điện biến thiên dọc dây theo luật đường thẳng và dây dẫn có tiết diện không đổi (HV).

– Nguyên tắc: Để xác định tổn thất công suất trên đường dây có phụ tải phân bố đều ta thường chuyển về sơ đồ phụ tải tập chung tương đương. Trong đó phụ tại tập chung tương đương bằng tổng tất cả phụ tải và được đặt ở khoảng cách tt]ơng đương băng 1/3 khoảng cách của sơ đồ thực tế.

2. Tổn thất điện năng trong mạng điện:

(Là đặc thù tổn thất công suất )

– Nếu trong thời gian t trong phụ tải điện không thay đổi, thì công suất là hằng số.

– Thực tế phụ tải biến thiên liên tục theo thời gian 

Tổn thất điện áp trong mạng điện  và tổn thất điện năng sinh ra trong quá trình truyền tải và tiêu thụ điện. Nguyên nhân là do:

  • Trên đường dây dẫn điện có điện trở RΩ và điện kháng XΩ
  • Do các máy biến áp có tổn thất công suất ở trong cuộn dây và tổn thất không tải ở trong lõi thép
  • Do tiêu thụ nhiều công suất vô công trên lưới điện, chủ yếu do các phụ tải có thành phần điện cảm như cuộn dây máy biến áp, cuộn dây động cơ điện, cuộn cảm có lõi thép… làm giảm cosφ của lưới điện
  • Do chế độ vận hành của lưới điện:
    • Tổn thất càng lớn khi công suất tiêu thụ điện của phụ tải càng lớn
    • Tổn thất càng lớn khi thời gian sử dụng công suất cực đại càng kéo dài (thời gian sử dụng công suất cực đại ký hiệu là TMax)
    • Do máy biến áp thường xuyên vận hành trong tình trạng non tải hoặc không tải
    • Do tình trạng lệch tải các pha, tình trạng này thường xảy ra trong lưới điện phân phối hạ thế

TÍNH TỔN THẤT ĐIỆN ÁP TRONG MẠNG ĐIỆN:

1. Tổn thất điện áp trên đường dây cung cấp: 

– Có thể dùng phương pháp đồ thị hoặc phương pháp giải tích để tính. Xét đường dây 110kV hoặc 220kV bỏ qua điện tích dẫn tác dụng:

a. Phương pháp đồ thị: Trình tự các bước xây dựng đồ thị vectơ:

– Thành phần dọc trục của điện áp

– Thành phần ngang trục của điện áp

– Trong phần lớn các trường hợp, để phán đoán sự làm việc của hệ thống điện không cần biết trị số điện áp rơi. Sự làm việc của các phụ tải điện chỉ phụ thuộc vào điện áp đặt vào nó, mà không phụ thuộc vào pha của nó.

b. Phương pháp giải tích tính tổng điện áp: Trong phương pháp này người ta hay tính toán phụ tải ở cuối đường dây.

2. Tổn thất điện áp trên đường dây mạng phân phối: 

– Đặc điểm chung mạng phân phối:

+ Có điện áp thấp và đường dây ngắn – bỏ qua tổng dẫn của sơ đồ thay thế.

+ Tổn thất công suất nhỏ có thể bỏ qua trong tính toán (coi không có sự chênh công suất đầu và cuối đường dây)

+ Sự chênh lệch điện áp giữa các điểm nút không đáng kể – có thể dùng điện áp định mức để tính.

+ Thành phần ngang trục của điện áp dáng rất nhỏ có thể bỏ qua.

– Tính tổn thất điện áp cho đường dây có nhiều phụ tải tập chung:

+ Vì coi mạng là tuyến tính nên chúng ta có thể sử dụng nguyên tắc xếp chồng. Tức là tổn thất điện áp đến điểm cuối cùng của mạng (điểm 3) bằng tổn thất điện áp gây ra bởi 3 phụ tải trên các đoạn từ phụ tải đến đầu nguồn.

+ Biểu thức tổng quát dùng để tính tổn thất điện áp từ nguồn đến điểm cuối cùng của lưới.

TÍNH TOÁN MẠNG ĐIỆN KÍN:

– Để nâng cao độ tin cậy  cung cấp  điện người ta thường sử dụng mạng điện kín. Là mạng điện mà mỗi hộ dùng điện được cung cấp ít nhất từ 2 phía. Mạng điện kín đơn giản nhất là đường dây kép CCĐ cho một phụ tải. Ngoài ra mạng điện kín có thể là mạng vòng do một nguồn cung cấp hoặc mạng đường dây chính có 2 nguồn cung cấp.

Tính toán mạng điện kín là một vấn đề phức tạp. Trước hết phải xác định phân bố công suất trên các đoạn đường dây của mạng điện kín.

 

Công ty Max Electric VN là đơn vị hoạt động lâu năm trong lĩnh vực thiết kế, lắp đặt hệ thống điện, điều khiển & tự động hóa cho các công trình dầu khí, nhà máy nhiệt điện, xi măng, dây truyền sản xuất, nhà máy công nghiệp. Chúng tôi cam kết mang tới quý khách hàng sản phẩm chất lượng, sử dụng bền vững, lâu năm.

 

ĐỂ YÊU CẦU TƯ VẤN, THIẾT KẾ, BÁO GIÁ VÀ LẮP ĐẶT THIẾT BỊ – LIÊN HỆ VỚI CHÚNG TÔI:

 

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ VÀ DỊCH VỤ KỸ THUẬT MAX ELECTRIC VN

VPDD: Tầng 5, số 3, đường Thọ Tháp, khu đô thị Dịch Vọng, Cầu Giấy, Hà Nội

CN HCM: 599 quốc lộ 1A, P. Bình Hưng Hòa, Q. Bình Tân, TP. Hồ Chí Minh

Xưởng sản xuất: Khu CN Lai Xá, Xã Kim Chung Hoài Đức Hà Nội

ĐIỆN THOẠI: 0888 92 1188

Email: maxelectricvn@gmail.com

 

 

 

 

 

 

 

Related Posts:

TỦ ĐIỀU KHIỂN 3 BƠM CHỮA CHÁY

  Tủ điều khiển 3 bơm chữa cháy cứu hỏa...

TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN CÔNG NGHIỆP

  Tủ điện điều khiển công nghiệp là một bộ phận...

RƠ LE BẢO VỆ TỰ ĐỘNG HÓA DÒNG ĐIỆN CỰC ĐẠI

Trong kỹ thuật điện. Rơ le bảo vệ tự động hóa...