Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ - Bài 1: Giới thiệu về hệ thống điện – Tổng quan - Nguyễn Quang Nam

Nội dung text: Bài giảng Biến đổi năng lượng điện cơ - Bài 1: Giới thiệu về hệ thống điện – Tổng quan - Nguyễn Quang Nam

1. 408001 Bi ến đổi n ăng l ượng điện c ơ Gi ảng viên: TS. Nguy ễn Quang Nam 2013 – 2014, HK2 nqnam@hcmut.edu.vn Bài gi ảng 1 1 Gi ới thi ệu v ề hệ th ống điện – Tổng quan
   Bốn ph ần t ử cơ bản trong m ột h ệ th ống điện: h ệ th ống phát điện, h ệ th ống truy ền t ải, h ệ th ống phân ph ối, và tải Khách hàng CN Kh/hàng dân d ụng Khách Khách hàng s ỉ hàng TM Ngu ồn Hệ th ống Hệ th ống Hệ th ống phát truy ền t ải truy ền t ải ph ụ phân ph ối Bài gi ảng 1 2
2. Tổng quan (tt)
   Ngu ồn phát: g ồm các nhà máy nhi ệt điện (than, khí tự nhiên, d ầu, ), th ủy điện (nước – tái sinh), điện h ạt nhân (an toàn nghiêm ng ặt).
   Điện áp t ại đầu ra c ủa các ngu ồn phát được nâng lên để thu ận ti ện cho vi ệc truy ền t ải qua các h ệ th ống truy ền t ải và truy ền t ải ph ụ.
   Các khách hàng s ỉ và một s ố khách hàng công nghi ệp mua điện t ại các tr ạm trung áp (34 kV). Bài gi ảng 1 3 Tổng quan (tt)
   Hệ th ống phân ph ối ti ếp t ục h ạ cấp điện áp và phân ph ối điện n ăng đến các khách hàng th ươ ng m ại và dân d ụng.
   Bi ến đổi n ăng l ượng điện c ơ đóng vai trò chính trong nh ững h ệ th ống thành ph ần: máy phát (generator), máy ng ắt (circuit breaker), động c ơ (motor), máy bi ến áp (transformer). Bài gi ảng 1 4
3. Quá trình phi t ập trung hóa ngành điện
   Phân lo ại các t ổ ch ức: công ty phát điện, công ty truy ền t ải, công ty phân ph ối, và nhà điều hành độc l ập h ệ th ống (ISO). Ngu ồn phát Cty phát điện . . . Cty phát điện Truy ền t ải Nhà ĐH và độc l ập Truy ền t ải Phân ph ối hệ th ống và Phân ph ối Khách hàng . . . Khách hàng Khách hàng Nhà kinh doanh th ị trường Bài gi ảng 1 5 Động h ọc h ệ th ống điện và các ph ần t ử
   Toàn b ộ hệ th ống điện là một h ệ th ống động, được mô t ả bởi m ột h ệ phương tr ình vi phân d ưới d ạng (không gian tr ạng thái) x& = f (x,u) với vect ơ tr ạng thái x và vectơ ngõ v ào u tương ứng là các vect ơ n và r chi ều. Kích th ước c ủa x là rất l ớn, và khung th ời gian c ủa đáp ứng tr ải t ừ vài miligiây (quá độ điện t ừ), đến vài giây (điều khi ển t ần s ố), ho ặc vài gi ờ (động c ơ n ồi h ơi). Bài gi ảng 1 6
4. Động h ọc h ệ th ống điện và các ph ần t ử (tt)
   Vi ệc mô hình hóa h ệ th ống d ựa vào các nguyên t ắc v ật lý và dạng t ĩnh c ủa các ph ươ ng trình Maxwell là một b ước quan tr ọng trong quá trình phân tích h ệ th ống v ề đ áp ứng trong mi ền th ời gian, đ áp ứng xác l ập hình sin, điểm ổn định, tính ổn định, Bài gi ảng 1 7 Hệ th ống điện c ơ
   Môn h ọc xem xét hai lo ại h ệ th ống điện c ơ: h ệ th ống tịnh ti ến và hệ th ống quay. H ệ th ống t ịnh ti ến được dùng trong các r ơle điện c ơ, và cơ cấu ch ấp hành, và thường dễ phân tích.
   Các h ệ th ống quay th ường ph ức t ạp h ơn, do đó vi ệc phân tích được d ừng l ại ở phân tích xác l ập hình sin bằng gi ản đồ vectơ v à mạch t ươ ng đươ ng. Bài gi ảng 1 8
5. Hệ th ống điện c ơ (tt)
   Khi m ạch t ươ ng đươ ng đã được rút ra, các khía c ạnh cơ h ọc c ũng s ẽ được th ể hi ện trong đó. Vi ệc này được th ực hi ện cho các lo ại máy điện đồng b ộ, không đồng bộ, và một chi ều. Các máy điện m ột pha ch ỉ được phân tích định tính. Bài gi ảng 1 9 Ôn t ập v ề công su ất
   Gi ả thi ết điện áp và dòng điện hình sin, ngh ĩa là ( ) = (ω +θ ) ( ) = (ω +θ ) v t Vm cos t v i t Im cos t i
   Công su ất t ức th ời cho b ởi ( i = Im khi t = 0 ) ( ) = ( ) ( ) = (ω +θ −θ ) (ω ) p t v t i t Vm Im cos t v i cos t
   Công su ất trung bình trong kho ảng th ời gian T 1 T 1 T P = ∫ p()t dt = ∫ v()()t i t dt T 0 T 0 Bài gi ảng 1 10
6. Ôn t ập v ề công su ất (tt)
   Công su ất trung bình (th ực hay tác d ụng) trong 1 chu k ỳ T = 2 π/ω V I P = m m cos ()()θ −θ = V I cos θ −θ 2 v i rms rms v i với Vrms và Irms tương ứng là điện áp và dòng điện hi ệu θ θ − θ θ dụng. = v i được g ọi là góc h ệ số công su ất, và cos( ) được g ọi là hệ số công su ất ( PF ). Bài gi ảng 1 11 Ôn t ập v ề vectơ pha
   Các đại l ượng hình sin có th ể được bi ểu di ễn ở dạng vect ơ pha, ch ẳng h ạn = ∠θ = ∠θ V Vrms v I I rms i Biên độ Góc pha Hệ số công su ất tr ễ Hệ số công su ất s ớm V I + + I V θ θ v θ i θ i v Tải c ảm có hệ số công su ất tr ễ, và tải dung có hệ số công su ất s ớm. Bài gi ảng 1 12
7. Ví dụ tại l ớp
   Vd. 2.1: Bi ểu di ễn v(t) và i(t) đã cho ở dạng vect ơ và tìm công su ất trung bình P v(t) = 210 cos (ωt + 30 0 )⇒ V = 10 ∠30 0 i(t) = 25cos (ωt − 20 0 )⇒ I = 5∠ − 20 0 θ = θ −θ = − (− ) = 0 v i 30 20 50 (HSCS tr ễ) P = (10 )(5)cos (50 0 )= 32 ,14 W Bài gi ảng 1 13 Ví dụ tại l ớp (tt)
   Vd. 2.2: Tính l ại công su ất trung bình P với dòng điện i(t) mới i(t) = 25cos (ωt − 90 0 )⇒ I = 5∠ − 90 0 P = (10 )(5)cos (120 0 )= −25 W (phát công su ất! )
   Chú ý quy ước công su ất: công su ất d ươ ng cho t ải, công su ất âm cho ngu ồn. Bài gi ảng 1 14
8. Ôn t ập v ề công su ất ph ức
   Định ngh ĩa công su ất ph ản kháng b ởi V I Q = m m sin ()()θ −θ = V I sin θ −θ 2 v i rms rms v i
   Công su ất t ức th ời có th ể được bi ểu di ễn p(t) = P + Pcos (2ωt)− Qsin (2ωt) = P[1+ cos (2ωt)]− Qsin (2ωt) θ jθ = j v = i
   VìV Vrms e vàI I rms e , có th ể th ấy = ( ⋅ * )= (θ −θ ) P Re V I Vrms I rms cos v i = ( ⋅ * )= (θ −θ ) Q Im V I Vrms I rms sin v i Bài gi ảng 1 15 Ôn t ập v ề công su ất ph ức (tt)
   Công su ất ph ức được định ngh ĩa là S = (V ⋅ I * )= P + jQ
   Khi tính toán công su ất, các giá tr ị hi ệu d ụng luôn luôn được dùng. Do đó, t ừ đây về sau s ẽ không ghi ch ỉ số rms trong các ký hi ệu = (θ −θ ) = (θ −θ ) P VI cos v i Q VI sin v i
   Và độ lớn c ủa công su ất ph ức là S = VI Bài gi ảng 1 16
9. Ôn t ập v ề công su ất ph ức (tt)
   Để phân bi ệt S, P, và Q, các đơ n v ị của chúng l ần l ượt là voltamperes (VA) , watts (W) , và voltampere reactive (VAR) .
   Các d ạng khác c ủa công su ất ph ức Z = R + jX V = IZ S = IIZ * = I 2 Z = I 2 (R + jX ) = P + jQ Do đó P = I 2 R Q = I 2 X Bài gi ảng 1 17 Ví dụ tại l ớp
   Vd. 2.4: Tìm công su ất ph ức v ới v(t) và i(t) đã cho v(t) = 210 cos (ωt +10 0 )⇒ V =10 ∠10 0 i(t) = 220 sin (ωt + 70 0 )⇒ I = 20 ∠ − 20 0 S = (VI * )= (10 ∠10 0 )(20 ∠20 0 )= 200 ∠30 0 =173 2, + j100 VA P =173 2, W Q =100 VAR Bài gi ảng 1 18
10. Ví dụ tại l ớp
    Vd. 2.5: V ới m ạch trong hình 2.5, tính công su ất ph ức c ủa từng nhánh, công su ất ph ức toàn m ạch, công su ất th ực và ph ản kháng c ủa t ừng nhánh và toàn m ạch. V 50 ∠90 ° I = 1 = = ,0 354 ∠45 ° A 1 + Z1 100 j100 V 50 ∠90 ° I = 1 = = ,0 707 ∠135 ° A 2 − Z2 50 j50 = * = ∠ °× ∠ − ° = ∠ ° S1 V1I 1 50 90 ,0 354 45 17 ,68 45 VA = * = ∠ °× ∠ − ° = ∠ − ° S2 V1I 2 50 90 ,0 707 135 35 ,35 45 VA Bài gi ảng 1 19 Ví dụ tại l ớp
    Vd. 2.5 (tt): Công su ất ph ức toàn m ạch: = + = − = ∠ ° ST S1 S2 37 5, j12 5, 39 ,53 18 ,43 VA Công su ất th ực trên các nhánh: = × 2 = P100 100 ,0 354 12,5 W = × 2 = P50 50 ,0 707 25 W Công su ất th ực toàn m ạch: = + = P P100 P50 37 ,5 W Bài gi ảng 1 20
11. Ví dụ tại l ớp
    Vd. 2.5 (tt): Công su ất ph ản kháng trên các nhánh: = ( )× 2 = Q100 100 ,0 354 12,5 VAR = (− )× 2 = − Q50 50 ,0 707 25 VAR Công su ất ph ản kháng toàn m ạch: = + = − Q Q100 Q50 12 5, VAR Bài gi ảng 1 21 Bảo toàn công su ất ph ức
    Trong m ạch n ối ti ếp = ⋅ * = ( + + + ) * S V I V1 V2 Vn I = + + + S1 S2 Sn
    Trong m ạch song song = ⋅ * = ( + + + )* S V I V I1 I2 In = + + + S1 S2 Sn Bài gi ảng 1 22
12. Bảo toàn công su ất ph ức (tt)
    Trong c ả hai trường h ợp trên, công su ất ph ức t ổng là tổng các công su ất ph ức thành ph ần. H ầu h ết t ải được n ối song song. C ũng có th ể rút ra = + + + = + + + P P1 P2 Pn Q Q1 Q2 Qn
    Với các t ải bao g ồm c ả nhánh song song và nối ti ếp, l ần lượt áp d ụng s ự bảo toàn công su ất cho các tr ường h ợp n ối ti ếp và song song, ta v ẫn có sự bảo toàn công su ất ph ức.
    Tam giác công su ất: xem ví dụ 2.7 Bài gi ảng 1 23 Ví dụ tại l ớp
    Vd. 2.7: Tìm công su ất ph ức ở dạng tam giác công su ất * S = VI * = (100 ∠10 0 )(10 ∠ − 26 8, 0 ) =1000 ∠36 8, 0 = 800 + j600 VA Do đó P = 800 W Q = 600 VAR VI = 1000 VA VA 0 00 1 = Vì θ > 0 , dòng điện ch ậm pha so S Q = 600 VAR với điện áp, và tải mang tính c ảm. 36,8 0 P = 800 W Bài gi ảng 1 24
13. Ví dụ tại l ớp
    Vd. 2.8: Cho bi ết điện áp và dòng điện t ải tiêu th ụ. Xác định công su ất ph ức và bi ểu di ễn ở dạng tam giác công su ất S = VI * = (100 ∠10 °)(5∠ − 40 °) = 500 ∠ − 30 ° = 433 − j250 VA Do đó P = 433 W Q = 250 VAr P = 433 W VI = 500 VA 30º Q = 250 S VAR = Vì θ < 0 , dòng điện s ớm pha so v ới 5 00 V điện áp, và tải mang tính dung. A Bài gi ảng 1 25 Ví dụ tại l ớp
    Vd. 2.9: Hai t ải ở ví dụ 2.7 và 2 .8 được ghép song song nh ư trong hình 2.10. Tính công su ất ph ức và dòng điện b ằng các ph ươ ng pháp dòng nút và tam giác công su ất. Ph ươ ng pháp dòng nút Dòng điện t ổng = + = ∠ − ° + ∠ ° = ∠ − ° I I1 I2 10 26 8, 5 40 12 ,82 ,5 796 A Công su ất ph ức t ổng S = VI * = (100 ∠10 0 )(12 ,82∠ ,5 796 °) =1282 ∠15 8, ° =1234 + j349 VA Bài gi ảng 1 26
14. Ví dụ tại l ớp
    Vd. 2.9 (tt): Ph ươ ng pháp tam giác công su ất = + = + + ( − ) S S1 S2 (800 j600 ) 433 j250 = ()()800 + 433 + j 600 − 250 =1233 + j350 VA Q1 = 600 VAR Q2 = -250 VAR VA 1282 S = 15,8º P1 = 800 W P2 = 433 W Bài gi ảng 1 27 Ví dụ tại l ớp
    Vd. 2.10: Kh ảo sát ti ếp ví dụ 2.9. Xác định h ệ số công su ất toàn m ạch, công su ất ph ản kháng c ủa b ộ tụ thêm vào để nâng PF lên 0,98, và lên 1. Hệ số công su ất c ủa toàn m ạch PF = cos (15 8, °) = ,0 962 tr ễ Khi l ắp thêm t ụ điện vào, m ột ph ần công su ất ph ản kháng c ủa tải s ẽ do t ụ điện cung c ấp. Công su ất ph ản kháng m ới mà ngu ồn cung c ấp s ẽ là = ()2 − = ()2 − = Qnew P /1 PF 1 1233 1/0,98 1 250 VAR Bài gi ảng 1 28
15. Ví dụ tại l ớp
    Vd. 2.10 (tt): So v ới yêu c ầu c ủa t ải là 350 VAR, còn m ột l ượng công su ất ph ản kháng n ữa (b ằng giá tr ị chênh l ệch gi ữa yêu c ầu c ủa t ải và đ áp ứng t ừ ngu ồn) c ần được cung c ấp t ừ tụ điện. = − = − = − Qcap Qnew Qold 250 350 100 VAR Dấu tr ừ kh ẳng định tính dung c ủa thi ết b ị mắc thêm vào. Khi h ệ số công su ất t ổng là 1, ngu ồn s ẽ không cung c ấp công su ất ph ản kháng, do đó = − = − = − Qcap Qnew Qold 0 350 350 VAR Bài gi ảng 1 29 Bi ểu di ễn công su ất c ủa một t ải
    Công su ất tiêu th ụ bởi t ải có th ể được bi ểu di ễn b ằng m ột tổ hợp c ủa 3 trong 6 đại l ượng sau: V, I, PF (tr ễ hay sớm), S, P, Q.
    Nếu V vàI là cho trước, s ẽ tương đương với cho tr ước V, I, và PF .
    Một cách khác là cho bi ết V, PF , và P. Ba đại l ượng còn lại được tính theo: P I = Q = VI sin θ S = P + jQ V cos θ Bài gi ảng 1 30
16. Bi ểu di ễn công su ất c ủa một t ải (tt)
    Cách th ứ ba là cho bi ết V, PF , và S: I được tính t ừ V và S, sau đó Q có th ể được tính t ừ S và PF S I = Q = S 1− ()PF 2 V
    Cách sau cùng là cho bi ết V, P, và Q: S được tính t ừ P và Q, sau đó PF được tính t ừ P và S P S = P2 + Q2 PF = S Bài gi ảng 1 31 Các h ệ th ống 3 pha
    Điện áp ở mỗi pha l ệch pha so v ới các pha khác 120 0. Với th ứ tự thu ận (a-b-c), các điện áp cho b ởi = (ω ) vaa ' Vm cos t = (ω − 0 ) vbb ' Vm cos t 120 = (ω + 0 ) vcc ' Vm cos t 120
    Có hai cách n ối 3 pha: c ấu hình sao (Y) và cấu hình tam giác ( ∆) Bài gi ảng 1 32
17. Hệ th ống 3 pha n ối sao (Y) Trong c ấu hình sao, các đầu dây a’, b’, và c’ được n ối v ới nhau và được ký hi ệu là cực trung tính n. a i , i , và i là các dòng điện dây, ia a b c + cũng b ằng v ới các dòng điện − n in − − pha. i là dòng điện trong dây + n + c ib trung tính. b ic Bài gi ảng 1 33 Hệ th ống 3 pha n ối tam giác ( ∆∆∆) Trong c ấu hình tam giác, đầu a’ được n ối vào b, và b’ vào c. Vì vac’ = v aa’(t) + vbb’(t) + v cc’(t) = 0 , như có th ể ch ứng minh b ằng toán h ọc, c’ được n ối vào a. c’ a ia − + + − i + c − a’ b b’ b ic Bài gi ảng 1 34
18. Các h ệ th ống 3 pha (tt)
    Các đại l ượng dây và pha Vì cả ngu ồn l ẫn t ải đều có th ể ở dạng sao hay tam giác, có th ể có 4 t ổ hợp: sao-sao, sao-tam giác, tam giác-sao, và tam giác-tam giác (quy ước ngu ồn-tải). Môn h ọc ch ỉ xét đến điều ki ện làm vi ệc cân b ằng c ủa các mạch điện 3 pha. • Với c ấu hình sao-sao, ở điều ki ện cân b ằng: = ∠ 0 = ∠ − 0 = ∠ 0 Van Vφ 0 Vbn Vφ 120 Vcn Vφ 120 Bài gi ảng 1 35 Các h ệ th ống 3 pha (tt) với Vφ là tr ị hi ệu d ụng c ủa điện áp pha-trung tính. Các điện áp dây cho b ởi = − = − = − Vab Van Vbn Vbc Vbn Vcn Vca Vcn Van Ch ẳng h ạn, độ lớn c ủa V ab có th ể tính nh ư sau V = ( 0 ) = cn Vab 2Vφ cos 30 3Vφ Vab Vca Từ gi ản đồ vectơ , có th ể th ấy Van 0 0 V = 3Vφ ∠30 V = 3Vφ ∠ − 90 ab bc Vbn = ∠ 0 Vca 3Vφ 150 Vbc Ở điều ki ện cân b ằng, in = 0 (không có dòng điện trung tính). Bài gi ảng 1 36
19. Các h ệ th ống 3 pha (tt) • Cấu hình sao-tam giác, điều ki ện cân b ằng: Không làm m ất tính t ổng quát, gi ả thi ết các điện áp dây là = ∠ 0 = ∠ − 0 = ∠ 0 Vab VL 0 Vbc VL 120 Vca VL 120 V Các dòng điện pha I1, I2, và I3 trong 3 ca nhánh t ải n ối tam giác tr ễ pha so v ới các I3 điện áp t ươ ng ứng m ột góc θ, và có cùng Vab độ lớn Iφ. Có th ể th ấy t ừ gi ản đồ vectơ I2 I1 = ∠ − 0 −θ = ∠ − 0 −θ I a 3Iφ 30 I b 3Iφ 150 I a 0 = ∠ −θ Vbc Ic 3Iφ 90 = = ∆ =
    Cấu hình Y: V L 3 V φ vàI L Iφ , c ấu hình : V L V φ và = I L 3Iφ Bài gi ảng 1 37 Công su ất trong mạch 3 pha cân b ằng
    Tải n ối sao cân b ằng Trong m ột h ệ cân b ằng, độ lớn c ủa t ất c ả điện áp pha là bằng nhau, và độ lớn c ủa t ất c ả dòng điện c ũng v ậy. G ọi chúng là Vφ và Iφ. Công su ất m ỗi pha khi đó sẽ là Pφ = Vφ Iφ cos (θ ) = = (θ ) = (θ ) Công su ất t ổng là PT 3Pφ 3Vφ Iφ cos 3VL I L cos * Công su ất ph ức m ỗi pha là Sφ = Vφ Iφ = Vφ Iφ ∠θ = = ∠θ = ∠θ Và tổng công su ất ph ức là ST 3Sφ 3Vφ Iφ 3VL I L Chú ý r ằng θθθ là góc pha gi ữa điện áp pha và dòng điện pha Bài gi ảng 1 38
20. Công su ất trong mạch 3 pha cân b ằng (tt)
    Tải n ối tam giác cân b ằng Tươ ng t ự như trường h ợp t ải n ối sao cân b ằng, công su ất mỗi pha và công su ất t ổng có th ể được tính toán v ới cùng công th ức. Có th ể th ấy r ằng v ới t ải cân b ằng, bi ểu th ức t ổng công su ất ph ức là gi ống nhau cho c ả cấu hình sao l ẫn tam giác, mi ễn là điện áp dây và dòng điện dây được dùng trong bi ểu th ức. Do đó, các tính toán có th ể được th ực hi ện trên n ền t ảng 3 pha hay 1 pha.
    Vd. 2.12 và 2.13: xem giáo trình Bài gi ảng 1 39 Ví dụ tại l ớp
    Vd. 2.12: M ạch 3 pha Y cân b ằng có tải tiêu th ụ 24 kW ở PF bằng 0,8 tr ễ. Điện áp dây là 480 V. Xác định vect ơ pha dòng điện dây và điện áp pha. Ch ọn điện áp pha c ủa pha a làm = ∠ ° gốc, V an V φ 0 , hãy bi ểu di ễn các vect ơ pha dòng điện dây và điện áp dây. Xác định công su ất ph ức c ủa t ải 3 pha. Giá tr ị điện áp pha 480 Vφ = = 277,1 V 3 Công su ất tác d ụng trên m ỗi pha Pφ = 24 3/ = 8 kW Bài gi ảng 1 40
21. Ví dụ tại l ớp
    Vd. 2.12 (tt): Giá tr ị dòng điện dây (c ũng là dòng điện pha, vì tải n ối Y) 8000 I = Iφ = = 36 ,09 A L 277 1, × 8,0 Góc h ệ số công su ất θ = cos −1( 8,0 ) = 36 ,87° Do đó = ∠ − ° I a 36 ,09 36 ,87 A (vì PF tr ễ) = ∠ − ° Ib 36 ,09 156 ,87 A = ∠ − ° Ic 36 ,09 276 ,87 A Bài gi ảng 1 41 Ví dụ tại l ớp
    Vd. 2.12 (tt): Các điện áp dây t ươ ng ứng = ∠ ° Vab 480 30 V = ∠ − ° Vbc 480 90 V = ∠ − ° Vca 480 210 V Công su ất ph ức 3 pha = ∠θ = ( )∠ ° = + ST 3VL I L .3 480 . 36,09 36 ,87 24 j18 kVA Bài gi ảng 1 42
22. Mạch t ươ ng đươ ng 1 pha
    Bi ến đổi tam giác-sao ( ∆-Y) Cho m ột t ải n ối tam giác v ới t ổng tr ở mỗi pha là Z∆, m ạch tươ ng đươ ng hình sao có tổng tr ở pha ZY = Z ∆/3 . Điều này có th ể được ch ứng minh b ằng cách đồng nh ất t ổng tr ở gi ữa hai pha b ất k ỳ trong c ả hai trường h ợp. Thay vì phân tích m ạch hình tam giác, m ạch t ươ ng đươ ng 1 pha có th ể được dùng sau khi th ực hi ện vi ệc bi ến đổi tam giác-sao. Bài gi ảng 1 43 Ví dụ tại l ớp
    Vd. 2.14: V ẽ mạch t ươ ng đươ ng 1 pha c ủa 1 m ạch đã cho. Thay th ế bộ tụ nối tam giác b ởi m ột b ộ tụ nối sao có tổng tr ở pha –j15/3 = -j5 Ω. Sau đó có th ể dùng m ạch n ối sao tươ ng đươ ng để đơn giản hóa, và rút ra m ạch t ươ ng đươ ng 1 pha. Bài gi ảng 1 44
23. Ví dụ tại l ớp (tt)
    Vd . 2.15: 10 động c ơ không đồng b ộ vận hành song song, tìm định m ức kVAR c ủa b ộ tụ 3 pha để cải thi ện h ệ số công su ất t ổng thành 1? Công su ất th ực m ỗi pha là 30 x 10 / 3 = 100 kW , ở PF = 0,6 tr ễ. Công su ất kVA mỗi pha nh ư v ậy s ẽ là 100/0,6 . Do đó, × 3 −1 100 10 Sφ = Sφ ∠cos ()6,0 = ()6,0 + j0,8 VA 6,0 = 100 + j133,33 kVA Bài gi ảng 1 45 Ví dụ tại l ớp (tt)
    Vd. 2.15 (tt): Một b ộ tụ có th ể được n ối song song v ới t ải để cải thi ện hệ số công su ất t ổng. B ộ tụ cần cung c ấp toàn b ộ công su ất ph ản kháng để nâng PF thành đơ n v ị. Ngh ĩa là cho − mỗi pha Qcap = 133,33 kVAR , và dung lượng kVAR tổng cộng c ần thi ết s ẽ là 3( −133,33) = −400 kVAR . Bài gi ảng 1 46
24. Ví dụ tại l ớp (tt)
    Vd. 2.16: Gi ả sử trong Vd. 2.15, PF mới là 0,9 tr ễ, dung lượng kVAR cần thi ết là bao nhiêu? Sφ =100 + j133,33 kVA PF mới là 0,9 tr ễ, do đó công 133,33 su ất ph ản kháng m ỗi pha m ới là kVAR ũ c = ()2 − = ()2 − Qnew P 1 PF 1 100 1 9,0 1 i 48,43 = mớ 48 ,43 kVAR kVAR 100 kW Bài gi ảng 1 47 Ví dụ tại l ớp (tt)
    Vd. 2.16 (tt): Bộ tụ do đ ó cần cung c ấp cho m ỗi pha −133,33 + 48,43 = −84,9 kVAR , và tổng dung l ượng kVAR cần thi ết s ẽ là 3( −84,9) = −254,7 kVAR .
    Vd. 2.17: xem giáo trình Bài gi ảng 1 48