TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG ViỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ TH: GV. NGUYỄN TRUNG THĂNG CHƯƠNG 9: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ PHẢN KHÁNG 02 Jan 2011 1 MÔN HỌC: LƯỚI TRUYỀN TẢI VÀ PHÂN PHỐI MÃ MÔN: 401018 CHƯƠNG 9: CÂN BẰNG CÔNG SUẤT TÁC DỤNG VÀ PHẢN KHÁNG  9.1 Sự phụ thuộc của tần số và điện áp vào cân bằng công suất  9.2 Sự cân bằng và dự trữ công suất tác dụng  9.3 Sự cân bằng và dự trữ công suất phản kháng . 02 Jan 2011 2 1.SỰ PHỤ THUỘC CỦA TẦN SỐ VÀ ĐIỆN ÁP VÀO CÂN BẰNG CÔNG SUẤT.  Trong hệ thống điện cần phải có sự cân bằng công suất tác dụng và phản kháng.  Tổng công suất tác dụng và phản kháng của tất cả các máy phát phải bằng tổng công suất tác dụng và phản kháng của tất cả các phụ tải cộng với tổn thất công suất tác dụng và phản kháng của tất cả các phần tử trong mạng điện. - Do đó, tần số trong toàn hệ thống cũng như biên độ và góc pha điện áp tại mỗi điểm nút được xác lập theo điều kiện cân bằng công suất. 02 Jan 2011 3  Kết hợp với mỗi động cơ sơ cấp là đặc tính tần số (hay tốc độ) theo công suất tác dụng (watt). Tổng trở của phụ tải sẽ xác định công suất của phụ tải trong đó, P L = P 1 + P 2 .  Cả hai máy phát có chung tần số.  Cùng một tốc độ nếu cả hai tổ máy cùng số cực từ vì: tốc độ (vòng/phút) = 120f/số cực. 1.SỰ PHỤ THUỘC CỦA TẦN SỐ VÀ ĐIỆN ÁP VÀO CÂN BẰNG CÔNG SUẤT. 02 Jan 2011 4 1 2’ 2 Tần số f P 2 P 1 1.SỰ PHỤ THUỘC CỦA TẦN SỐ VÀ ĐIỆN ÁP VÀO CÂN BẰNG CÔNG SUẤT. 02 Jan 2011 5 1 2’2 Tần số f’ P’ 2 P’ 1 1.SỰ PHỤ THUỘC CỦA TẦN SỐ VÀ ĐIỆN ÁP VÀO CÂN BẰNG CÔNG SUẤT. 02 Jan 2011 6 1 2’2 Tần số f P’’ 2 P’’ 1 1’ 1.SỰ PHỤ THUỘC CỦA TẦN SỐ VÀ ĐIỆN ÁP VÀO CÂN BẰNG CÔNG SUẤT. 02 Jan 2011 7 1 2 Tần số P 2 P 1 f f’ P’ 1 P’ 2 1.SỰ PHỤ THUỘC CỦA TẦN SỐ VÀ ĐIỆN ÁP VÀO CÂN BẰNG CÔNG SUẤT. 02 Jan 2011 8 Giả sử điều khiển động cơ sơ cấp của MP2 được điều chỉnh lại để máy phát này nhận thêm tải. dịch chuyển đặc tính f-tải của MP2 đến một vị trí mới 2’ song song với đường cũ . 1 2 U f Q 2 Q 1 1.SỰ PHỤ THUỘC CỦA TẦN SỐ VÀ ĐIỆN ÁP VÀO CÂN BẰNG CÔNG SUẤT. 02 Jan 2011 9  Với tổng công suất P L = P 1 + P 2 không đổi, tần số bị cưỡng bức đến giá trị f’ cao hơn f.  Để phân bố lại phụ tải các máy phát nhằm giữ tần số không đổi, kích thích của động cơ M 2 được giảm xuống (dịch chuyển theo chiều có tốc độ tăng) trong khi đó kích thích của động cơ M 1 được tăng lên (dịch chuyển theo chiều có tốc độ giảm).  Sự điều chỉnh đối ngược này cho phép chuyển tải từ máy phát 1 sang máy phát 2.  Tổng quát, để chuyển từ máy phát này sang máy phát khác, điều chỉnh tốc độ phải dịch chuyển theo hướng ngược lại nếu như tần số được duy trì.  Trong trường hợp của thí nghiệm này, phải cho góc điện của E 2 tiến tới trong khi góc điện của E 1 phải lùi lại. 1.SỰ PHỤ THUỘC CỦA TẦN SỐ VÀ ĐIỆN ÁP VÀO CÂN BẰNG CÔNG SUẤT. 02 Jan 2011 10 [...]... ∑∆Qmđ=∑∆QB+∑∆QL-∑QC:tổng tổn thất công suất phản 02 Jan 2011 21 kháng trong mạng điện  3 SỰ CÂN BẰNG VÀ DỰ TRỮ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG       Tại các nhà máy điện thường có dự trữ về công suất tác dụng do đó cũng có dự trữ về công suất phản kháng Nhưng trong mạng điện ,tổn thất công suất phản kháng lớn hơn tổn thất công suất tác dụng Để giải quyết sự thiếu hụt công suất kháng, việc bù công suất phản kháng ngay tại... nhanh hơn QL = Q1 + Q2 16 2 SỰ CÂN BẰNG VÀ DỰ TRỮ CÔNG SUẤT TÁC DỤNG         Cân bằng công suất tác dụng cần thiết để giữ tần sốtrog hệ thống .Cân bằng công suất tác dụng trong hệ thống được biểu diễn như sau ∑P = m∑Ppd + ∑Pmd +∑Ptd +∑Pdt Trong đó: ∑PF – tổng công suất tác dụng phát ra do các máy phát điện của các nhà máy trong hệ thống ∑Ppt – tổng phụ tải tác dụng cực đại của các hộ tiêu thụ... hệ thống bao gồm dự trữ nóng và dự trữ nguội Ngoài dự trữ công suất cho nhà máy còn dự trữ năng lượng như nhà máy phát điện phải có dự trữ về nhiên liệu, nhà máy thủy điện có dự trữ nước 02 Jan 2011 19 3 SỰ CÂN BẰNG VÀ DỰ TRỮ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG      Cân bằng công suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường trong hệ thống .Cân bằng công suất phản kháng được biểu diễn bằng biểu thức sau: ∑QF=m∑Qpt+∑∆QB+∑∆QL+∑QC... ∑Pmd – tổng tổn thất công suất tác dụng trên đường dây và của máy biến áp ∑Ptd - tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện ∑Pdt -tổng cống suất dự trữ 02 Jan 2011 17 2 SỰ CÂN BẰNG VÀ DỰ TRỮ CÔNG SUẤT TÁC DỤNG  a) Xác định hệ số đồng thời của một khu vực phải căn cứ vào tình hình thực tế của các phụ tải  b) Tổn thất công suất tác dụng tên đường dây và máy biến áp ∑Pmd  c) Công suất tự dùng của các... với k là số cấp điện áp  ∑∆QL-tổng tổn thất công suất kháng trên các đoạn đường dây của mạng điện.Trong tính toán sơ bộ có thể coi tổn thất công suất phản kháng trên cảm kháng đường dây bằng công suất phản kháng do đện dung đường dây cao áp sinh ra  ∑Qtd-tổng công suất tự dùng của các nhà máy điện trong hệ thống: ∑Qtd=∑Ptd.tgφtd  ∑Qdt -công suất phản kháng dự trữ của hệ thống: ∑Qdt=(5->10%)∑(mQpt+∑∆Qmđ)... TẦN SỐ VÀ ĐIỆN ÁP VÀO CÂN BẰNG CÔNG SUẤT U f 1 2 02 Jan 2011 Q’2 2’ Q’1 11 1.SỰ PHỤ THUỘC CỦA TẦN SỐ VÀ ĐIỆN ÁP VÀO CÂN BẰNG CÔNG SUẤT  Giả thiết ngắt điện SL cắt phụ tải đột ngột  Trong tình trạng mới này, phụ tải bằng không và sự phân bố mới giữa 2 máy phát là P’1 và P’2 sao cho P’1 + P’2 = 0 nghĩa là P’1 = - P’2, hai máy phát sẽ tăng tốc và sẽ đạt đến tần số f’ > f, hình vẽ cho thấy P1’ < 0 và lần... ∑QF=m∑Qpt+∑∆QB+∑∆QL+∑QC -∑Qtd+∑Qdt Trong đó: ∑QF -tổng công suất phát ra của các máy phát điện Khi tính toán sơ bộ có thế tính: ∑QF=∑PF.tgφF tgφF suy ra từ hệ số công suất cosφF của các máy phát điện m∑Qpt-tổng phụ tải phản kháng của mạng điện có xét đến hệ số đồng thời 02 Jan 2011 20 3 SỰ CÂN BẰNG VÀ DỰ TRỮ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG ∑∆QB-tổng tổn suất phản kháng trong máy biến áp có thể ước lượng: ∑∆QB=(8—>12%).k.∑Spt... 2011 (a) jXI I (-) (b) 13 1.SỰ PHỤ THUỘC CỦA TẦN SỐ VÀ ĐIỆN ÁP VÀO CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Trong H.11.3c điện áp đầu cực bằng nhau trên hai máy phát và công suất được phân chia thành Q1 và Q2 sao cho Q L = Q 1 + Q 2 Đối với một tải phản kháng QL cho trước có thể thay đổi kích từ ở hai máy phát theo hai hướng ngược chiều nhau để dịch chuyển tải phản kháng giữa hai máy phát Nói cách khác, điện áp đầu cực...       2 SỰ CÂN BẰNG VÀ DỰ TRỮ CÔNG SUẤT TÁC DỤNG d) Công suất dự trữ của hệ thống Dự trữ sự cố thường bằng công suất của một tổ máy lớn nhất trong hệ thống điện Dự trữ phụ tải dự trù cho phụ tải tăng bất thường ngoài dự báo 2-3% phụ tải tăng Dự trữ phát triển nhằm đáp ứng phát triển phụ tải 5- 15 năm sau Dự trữ hế thống lấy bằng 10% đến 15% (m∑Ppt + ∑Pmd ) của hệ thống Công suất dự trữ của hệ... nhận công suất tác dụng từ máy phát 2 và làm việc như một động cơ  Để ý rằng, máy phát nào có đường đặc tính ít dốc nhất, máy đó sẽ mất tải nhanh hơn 02 Jan 2011 12 1.SỰ PHỤ THUỘC CỦA TẦN SỐ VÀ ĐIỆN ÁP VÀO CÂN BẰNG CÔNG SUẤT Đặc tính điện áp đầu cưc máy phát U theo tải phản kháng cho mỗi máy phát.Các đường thẳng này được chưng minh bằng cách lý luận rằng đối với máy phát Ė = Ůt + jXİ H.11.3a và b . VÀO CÂN BẰNG CÔNG SUẤT.  Trong hệ thống điện cần phải có sự cân bằng công suất tác dụng và phản kháng.  Tổng công suất tác dụng và phản kháng của tất cả các máy phát phải bằng tổng công suất. SỰ CÂN BẰNG VÀ DỰ TRỮ CÔNG SUẤT TÁC DỤNG 02 Jan 2011 19 3 SỰ CÂN BẰNG VÀ DỰ TRỮ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG  Cân bằng công suất phản kháng nhằm giữ điện áp bình thường trong hệ thống .Cân bằng công. số và điện áp vào cân bằng công suất  9.2 Sự cân bằng và dự trữ công suất tác dụng  9.3 Sự cân bằng và dự trữ công suất phản kháng . 02 Jan 2011 2 1.SỰ PHỤ THUỘC CỦA TẦN SỐ VÀ ĐIỆN ÁP VÀO