Nâng cao hệ số công suất

CHƯƠNG V: NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT CHƯƠNG V: NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT Ø Trong công tác truyền tải và vận hành điện luôn có những tổn thất điện như : tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thấtđiện áp. Chính vì thế mục đích chính chương trình này ta sẽ tính những tổn thất đó nhằm xác định chính xác phụ tải để bù công suất hay để lựa chọn các phần tử trong hệ thống điện. 1. Tổn thất trên đường dây. a. Tổn thất trên đường dây. Giả sử dây dẫn có tổng trở: và truyền tải một công suất: S = P+jQ.(KVA). Tổn thất công suất tác dụng: Tương tự tổn thất công suất phản kháng. Với : I : dòng điện phụ tải, A. P.Q: Phụ tải tác dụng và phản kháng, KW vàKVAR. R,X: Điện trở và điện kháng của đường dây, U: điện áp định mức của đường dây. b. Tổn thất công suất máy biến áp: Gồm hai loại tổn thất:Không tải và tổn thất sắt. Có tải : tổn thất đồng. (KW). (KVAR). Trong đó :tổn thất công suất tác dụng và ngắn mạch. :tổn thất phản kháng không tải và ngắn mạch. Spt, Sdm : phụ tải toàn phần và dung lượng định mức MBA. (KVAR) (KVAR). Trong đó : I0: Giá trị tương đối của dòng điện không tải. UN% : Giá trị tương đối của điện áp ngắn mạch. Trong trường hợp tính toán sơ bộ ta có thể dùng công thức tính toán gần đúng sau: Các công thức được dùng cho máy biến áp phân xưởng: Sdm=1000 KVA IN% = 5-7 . UN% = 5,5 2.TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG VÀ ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN: a. Tổn thất điện năng trên đường dây: (KWh) Trong đó: : tổn thất công suất trên đường dây. : Thời gian chịu tổn thất công suất lớn nhất. b. Tổn thất công suất trong máy biến áp. Khi có n máy làm việc song song: . t: thời gian vận hành máy biến áp, thường t = 8760 giờ. c. Điện năng tiêu thụ: Điện năng tiêu thụ trong một năm : (KWh). ­ Trong đó: Ptt : phụ tải tính toán. 3. TỔN THẤT ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN. a. điện trở của dây dẫn. RD = r0.l v Trong đó: r0 : điện trở một đơn vị chiều dài dây dẫn l : chiều dài đường dây km Có thể tính theo công thức: v Trong đó: F: thiết diện dây dẫn mm2 : Điện trở suất của vật liệu làm dây dẫn l : Chiều dài dây dẫn m. Điện trở suất của một số vật liệu : Sắt : Nhôm : Đồng : b. Điện kháng đường dây: XD=x0. L Trong đó: . x0 : Điện kháng của một đơn vị chiều dài dây dẫn. Khi U 1000V chọn x0 =0.4 Khi U 1000V chọn x0 = 0,25 – 0,3. c. Điện trở và điện kháng của MBA. Trong đó: UN% : Trị số tương đối của điện áp ngắn mạch của MBA. : Tổn thất điện áp của MBA. Sđm : Dung lượng định mức của MBA. Uđm : Điện áp định mức. ( KV). A. Tính tổn thất công suất. Tổn thất công suất được tính theo công thức v Trong đó: Uđm : điện áp định mức. (KV). PI ,QI : phụ tải tác dụng và phản kháng . (KW), (KVAR). RI,XI : điện trở và điện kháng của đường dây tổn thất công suất tác dụng.(KW). : tổn thất công suất phản kháng (KVAR) Ø Tính tổn thất công suất từ tủ phân phối đến tủ động lực I: (KVA). (KVAR) Ø Tính toán tương tự ta được kết quả sau: Từ TPP đến… Ptt (KW) Qtt (KVAR) Ri () Xi () (KVA) (KVAR) Tủ động lực I 8,48 8,9 41,6 3,12 43,5 3,26 Tủ động lực II 5,62 6,01 65,6 4,92 30,7 2,3 Tủ động lực III 21,19 16,5 32 2,4 15,06 1,13 Tủ động lực IV 7,9 11,53 28,8 2,16 38,9 2,91 Tủ động lực V 17,67 45,9 57,6 4,32 965 72,37 Tủ động lực VI 11,06 5,97 75,2 5,64 82,2 6,17 Tổn thất công suất từ tủ đến từng máy:I,II,III,IV,V,VI. Tổn thất công suất từ tủ động lực I đến các máy1: Chiều dàicủa dãy từ tủ động lực I đến máy 1 là18,8 (m) với thiết diện là 4,5 (mm2) (KW). Ø Tính toán tương tự ta có bảng tổn thất công suất đến các máy: Nhóm I Số thứ tự Kí hiệu Pđm (KW) Qđm (KVAR) S (mm2) L (m) RI (KW) (KVAR) // 1 1 2,12 2,48 3x1,5 18,8 75,2 5,64 5,54 0,4 // 2 2a,b,c 2,38 2,63 3x1,5 16,4 65,6 4,92 1,43 0,1 // 3 3a,b 6,95 6,89 3x2 14 42 4,2 27,8 6,3 // 4 4a,b 2,58 2,93 3x1,5 11,6 46,4 3,48 4,43 0,33 // 5 5 1,05 1,36 3x1,5 9,2 36,8 2,76 0,75 0,76 // 6 6 0,82 1,09 3x1,5 6,8 26,4 2,04 0,34 0,02 // 7 7a,b 1,6 2,02 3x1,5 4,4 17,6 1,32 0,8 0,06 // 8 8a,b 0,87 1,02 3x1,5 2 8 0,6 0,15 0,01 // 9 9a,b 6,95 6,12 3x2 18,8 75,2 5,64 44,66 3,35 // 10 10 3,19 3,25 3x1,5 16,4 65,6 4,92 9,42 0,7 // 11 11a,b 1,05 1,4 3x1,5 14 42 4,2 0,89 0,09 // 12 12a,b 4,68 4,77 3x1,5 11,6 46,4 3,48 14,34 1,07 // 13 13a,b,c 4,37 4,21 3x1,5 9,2 36,8 2,76 9,38 0,7 // 14 14 1,32 1,54 3x1,5 6,8 26,4 2,04 0,75 0,07 Nhóm II Số thứ tự Kí hiệu Pđm (KW) Qđm (KVAR) S (mm2) L (m) RII XII (KW) (KVAR) // 15 15 2,15 2,51 3x1,5 0,9 3,6 0,27 0,27 0,02 // 16 16 2,15 2,51 3x1,5 3,3 13,2 0,99 0,99 0,07 // 17 17 0,82 1,09 3x1,5 5,7 22,8 1,71 0,28 0,02 // 18 18a,b 4,73 4,82 3x1,5 8,1 32,4 2,43 10,2 0,76 // 19 19 2,58 2,27 3x1,5 10,5 42 3,15 3,43 0,25 // 20 20 1,34 1,56 3x1,5 12,9 51,6 3,87 1,51 0,11 // 21 21 1,34 1,56 3x1,5 15,3 61,2 4,59 1,29 0,1 // 22 22 0,31 0,41 3x1,5 17,7 70,8 5,31 0,13 0,01 // 23 23a,b 0,31 0,41 3x1,5 0,9 3,6 0,27 0,0065 0,0048 // 24 24 0,81, 0,95 3x1,5 3,3 13,2 0,99 0,14 0,01 // 25 25 - - - - - - - - // 26 26 1,43 1,46 3x1,5 5,7 22,8 1,71 0,66 0,05 // 27 27 0,65 0,76 3x1,5 8,1 32,4 2,43 0,23 0,02 // 28 28 0,82 1,09 3x1,5 10,5 42 3,15 0,54 0,04 // 29 29a,b,c,d,e,f,g - - - - - - - - Nhóm III Số thứ tự Kí hiệu Pđm (KW) Qđm (KVAR) S (mm2) L (m) RIII XIII (KW) (KVAR) // 30 30 14,9 11,17 3x4 1,4 2,1 0,42 5,04 1 // 31 31 1 0,75 3x4 2,8 4,2 14,56 0,015 0,052 // 32 32 12,4 9,3 3x4 5,2 7,8 1,56 13 2,6 // 33 33 14,9 11,17 3x1,5 7,6 11,4 2,28 27,4 5,48 // 34 34 5,1 3,82 3x1,5 10 15 3 4,23 0,85 // 35 35 - - - - - - - - // 36 36 - - - - - - - - // 37 37a,b - - - - - - - - // 38 38 - - - - - - - - // 39 39 - - - - - - - - // 40 40 - - - - - - - - // 41 41 - - - - - - - - Nhóm IV Số thứ tự Kí hiệu Pđm (KW) Qđm (KVAR) S (mm2) L(m) RIV XIV (KW) (KVAR) // 42 42a,b 5,2 5,3 3x2 0,896 2,69 0,27 1,03 0,1 // 43 43 3,2 3,74 3x1,5 2,786 11,5 0,86 1,93 0,15 // 44 44 2 2,66 3x1,5 4,676 18,7 1,43 1,43 0,1 // 45 45 1,3 1,52 3x1,5 6,566 26,3 2 0,73 0,06 // 46 46 1,3 1,52 3x1,5 8,456 33,8 2,6 0,94 0,07 // 47 47 1,3 1,52 3x1,5 0,896 2,69 0,27 0,075 0,007 // 48 48 1,3 1,52 3x1,5 2,786 11,5 0,86 0,36 0,027 // 49 49a,b 3,2 3,26 3x1,5 4,676 18,7 1,43 2,7 0,2 // 50 50 3,2 3,26 3x1,5 6,560 26,3 2 3,8 0,29 // 51 51 0,9 0,92 3x1,5 8,456 33,8 2,6 0,39 0,03 // 52 52 4 4,08 3x1,5 0,896 2,69 0,27 0,6 0,06 Nhóm V Số thứ tự Kí hiệu Pđm Qđm S (mm2) L(m) Rv Xv // 53 53 1,74 1,3 3x1,5 0,896 2,69 0,86 0,37 0,03 // 54 54 - - - - - - - - // 55 55 - - - - - - - - // 56 56 14,6 7,07 3x11 5,26 2,87 1,58 5,23 2,87 // 57 57 1,74 1,3 3x1,5 7,6 30,4 2,28 1 0,075 // 58 58 1,775 1,81 3x1,5 5,2 20,8 1,56 0,13 0,009 // 59 59 0,82 0,84 3x1,5 7,6 30,4 2,28 0,3 0,02 // 60 60 - - - - - - - - // 61 61 - - - - - - - - // 62 62 - - - - - - - - // 63 63a,b,c,d - - - - - - - - Nhóm VI Số thứ tự Kí hiệu Pđm Qđm S (mm2) L(m) // 64 64a,b,c 0,24 0,24 3x1,5 1,792 7,17 0,53 0,0028 0,0002 // 65 65 0,24 0,24 3x1,5 3,592 14,37 1,08 0,012 0,0009 // 66 66 5,65 5,65 3x2 5,392 16,17 1,62 12,9 1,3 // 67 67 2,1 1,3 3x1,5 7,192 28,77 2,16 1,21 0,09 // 68 68 0,33 0,25 3x1,5 3,592 14,37 1,08 0,017 0,0012 // 69 69 0,25 0,19 3x1,5 5,392 21,57 1,62 0,015 0,0012 B.Tính tổn thất điện năng. Điện năng tiêu thụ phụ thuộc vào phụ tải và thời gian vận hành. Trong quá trình vận hành phụ tải luôn biến đổi theo thời gian, làm xuất hiện tổn thất điện năng trên đường dây. Để thuận tiện trong quá trình tính toán, giả thiết phụ tải không thay đổi theo thời gian. Các phụ tải tương đương nhau và bằng phụ tải lớn nhất thời gian xem như tương về phương diện tiêu thụ điện năng. Theo giả thiết thời gian dùng điện ờ phụ tải lớn nhất ( thường lấy phụ tải tính toán) được gọi là thời gian sử dụng công suất lớn nhất Tmax đó là thời gian mà giả sử luôn dùng phụ tải lớn nhất, để phụ tải tiêu thụ điện năng bằng điện năng do phụ tải thực tế tiêu thụ trong một năm làm việc.