Khi dường day sieu cao ap hoạt dộng

Khi đường dây siêu cao áp hoạt động, tiếng ồn được phát ra như tiếng sáo diều, tiếng giông bão gió rít hoặc giống tiếng rú của máy bay phản lực. Và khi thời tiết xấu (mưa phùn, ẩm ướt, mù hơi…) xung quanh đường dây cao áp và siêu cao áp thường phát ra vầng quang điện hay phóng điện vầng quan – corona, sinh ra do tác động của điện từ trường khi dây dẫn mang điện áp cao, không khí xung quanh dây dẫn bị ion hóa, các ion dương và electron chuyển động và đập nhau phát ra vầng quang điện. Có hai loại vầng quang điện: loại không có xung điện vầng quang chói lòa, loại có xung điện hay còn gọi là vầng quan Streamer. Xung trong vầng quang điện là do sự chuyển động của ion dương và electron giữa đường dây dẫn và môi trường không khí xung quanh để hình thành các xung. Một xung chỉ xảy ra trong 1 phần 2 chu kỳ dương, trong thời tiết tốt và có thể tăng 10 lần khi thời tiết xấu. Chính các xung này trong vầng quang điện gây nhiễu: Cho radio ở dải tần 0,5 MHZ + 1,6 MHz, Ti vi ở dải tần 80 đến 200 MHz, với thu phát thông tin liên lạc trong dải tần 30 MHz đến 500 MHz. Vầng quan điện càng lớn, thời tiết càng xấu, lúc đó âm thanh phát ra nghe càng rõ hơn… Hiệu ứng tĩnh điện của đường dây siêu cao đối với con người: Hiệu ứng tĩnh điện của đường dây siêu áp gây hiệu ứng nhiễu loạn và trong chừng mực nào đó có thể gây hiệu ứng nguy hiểm cho con người, nếu vi phạm hành lang an toàn của đường dây. Khi một người hoạt động trong khu vực không an toàn của đường dây thì thân thể người đó bị nạp điện tích và chừng mực nào đó thì diện tích sẽ phóng qua người xuống đất. Dòng điện phóng từ 6 mA đến 10 mA (miliampe) có thể nguy hiểm cho người. Nó có tác động đến sự co bóp của tim, dẫn tới việc ngừng tuần hoàn máu. Đó là dòng điện giật nặng. Còn bị giật nhẹ là dòng điện chỉ là 1 mA đến 6 mA. Nó gây cảm giác khó chịu ở các đầu ngón tay, cơ bắp con người chuyển động làm cho con người bị cảm xúc kiến bò. Điều này xảy ra khi người đi vào hành lang an toàn, và sờ vào một vật dẫn cách điện đặt dưới đường dây dẫn điện cao áp. Trên vật đó bị nạp đầy đủ điện tích nhưng chưa truyền xuống đất được, vì vật đó cách điện với mặt đất. Khi có người sờ vào vật đó thì điện tích sẽ qua người và truyền xuống đất. Lúc này cơ thể người sẽ làm vật dẫn điện nên bị điện giật. Hiện tượng siêu dẫn: khi nhiệt độ hạ xuống dưới một nhiệt độ T0 nào đó điện trở của kim loại ( hay hợp kim ) đó giảm đột ngột đến giá trị bằng không. Hiện tượng đó gọi là hiện tượng siêu dẫn - Khi dòng điện xoay chiều chạy trong cuộn dây sẽ xuất hiện đại lượng xu hướng cản trở dòng điện , đại lượng này gọi là cảm kháng. - Công thức tính: XL = L, đơn vị đo là . Trong đó: XL là cảm kháng. - L là độ tự cảm của cuộn dây. - là tần số góc. = 2f với f là tần số dòng điện. - Dung kháng là một đại lượng đặc trưng cho khả năng cản trở dòng điện xoay chiều đi qua tụ điện. - Công thức tính: XC = 1/ C. Trong đó - XC là dung kháng. - C là điện dung của tụ điện. - là tần số góc. = 2f với f là tần số dòng điện. Tổng trở là một đại lượng vật lý đặc trưng cho mạch điện xoay chiều, thể hiện mối quan hệ giữa điện áp đặt lên mạch và dòng điện chay qua mạch ( sự cản trở đối với dòng điện xoay chiều ) Ký hiệu : Z đơn ví : Ω Ta có theo định luật ohm : Z = u/i u : Hiệu điện thế xoay chiều đặt lên mạch. ( V ) i : Dòng điện xoay chiều chạy trong mạch ( A ) Hoặc : Z = √ R2 + ( RL - Rc )2 Trong đó : R : Điện trở thuần . RL = XL : Cảm kháng RC = XC : Dung kháng. - Công suất tác dụng P là công suất trung bình trong một chu kỳ: Sau khi tính toán ta được: Đơn vị đo công suất tác dụng là W, kW, MW Công suất tác dụng P đặc trưng cho sự biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác như cơ năng, nhiệt năng v.v... - Công suất phản kháng Q đặc trưng cho cường độ quá trình trao đổi năng lượng điện từ trường. Công suất phản kháng được tiêu thụ ở động cơ không đồng bộ, máy biến áp, trên đường dây điện và mọi nơi có từ trường. Biểu thức tính toán: Công suất phản kháng có thể được tính bằng tổng công suất phản kháng của điện cảm và điện dung các nhánh trong mạch điện: Trong đó: XLn, XCn, In lần lượt là cảm kháng, dung kháng, dòng điện mỗi nhánh. Đơn vị đo của Q là VAr, kVAr hoặc MVAr. - Công suất biểu kiến S hay công suất toàn phần bao gồm công suất tác dụng và công suất phản kháng, được định nghĩa dưới dạng biểu thức sau: Q P S S = UI = Đơn vị đo của S là VA, kVA hoặc MVA. - Quan hệ giữa S, P, Q được mô tả bằng một tam giác vuông, trong đó S là cạnh huyền, P và Q là hai cạnh góc vuông. Tam giác như hình bên gọi là tam giác công suất. P = S cosφ Q = S sinφ tgφ =Q/P ⇒ φ = arctgQ/P - Hệ số công suất là tỷ số giữa công suất tác dụng P và công suất biểu kiến S. Cos φ = P/S P : Công suất tác dụng . S : Công suất biểu kiến. - Ý nghĩa của việc nâng cao hệ số công suất cos: 1. Máy phát điện làm việc với dòng và điện áp định mức, với Cosφ = 1 sẽ phát ra công suất tác dụng tỉ lệ với Cosφ. Cosφ càng thấp, công suất tác dụng phát ra càng bé và do đó không tận dụng được khả năng phát công suất tác dụng của máy phát điện . 2. Phụ tải dùng điện yêu cầu một công suất tác dụng nhất định với điện áp U ít biến đổi. Nếu Cosφ thay đổi, dòng điện sẽ thay đổi. Dòng điện tải tiêu thụ tỷ lệ nghịch với Cosφ; Cosφ càng thấp, dòng điện tải tiêu thụ càng lớn. Dòng điện tăng sẽ tăng tổn thất điện áp và điện năng trên đường dây. 3. Nếu cosφ càng thấp, tổn thất điện áp càng lớn, do đó để đảm bảo điện áp không giảm quá nhiều ta phải tăng tiết diện dây dẫn, làm tăng vốn đầu tư xây dựng đường dây . - Một số nhật xét + Giảm được lượng công suất phản kháng truyền tải trên đường dây từ đó giảm tổn thất công suất và tổn thất điện áp trong mạng điện. + Tăng khả năng truyền tải của đường dây và máy biến áp. + Tăng khả năng phát công suất tác dụng của các máy phát điện. - Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cos: + Nâng cao hệ số công suất cos tự nhiên: là tìm các biện pháp để các hộ tiêu thụ điện giảm bớt được lượng công suất phản kháng tiêu thụ như giảm thời gian chạy không tải của các động cơ, thay thế các động cơ thường xuyên chạy non tải bằng các động cơ hợp lý hơn... + Nâng cao hệ số công suất cos bằng biện pháp bù công suất phản kháng. Thực chất là đặt các thiết bị bù tại các nút trên hệ thống mà ở đó thiếu công suất phản kháng (biểu hiện ở điện áp vận hành thấp) hoặc ở gần các hộ tiêu thụ điện để cung cấp công suất phản kháng theo yêu cầu phụ tải. a. Cách tính hệ số công suất : - Mạch một pha : Từ công thức : P = U.I Cosφ → Cosφ = P/UI = P/S S = √ P2 + Q2 → Cosφ = P/ Với : P : Công suất tác dụng. Q : Công suất phản kháng. S : Công suất biểu kiến. - Mạch ba pha đối xứng : P = √3 U.I Cosφ Cosφ = P/ b. Công thức tính dòng điện : - Mạch một pha : I = U/Z I : Giá trị hiệu dụng của dòng điện .( A ) U : Giá trị hiệu dụng của điện áp .( V ) Z : Tổng trở (Ω ) - Mạch ba pha đối xứng : I = S/ Hoặc : I = P/ 1. Hỗ cảm là gì : - Hiện tượng hỗ cảm là hiện tượng xuất hiện từ trường trong một cuộn dây do dòng điện biến thiên trong cuộn dây khác tạo nên. - Từ thông hỗ cảm trong cuộn dây 2 do dòng điện i1 tạo nên là: với M là hệ số hỗ cảm giữa 2 cuộn dây. - Khi i1 biến thiên sẽ tạo nên điện áp hỗ cảm đặt lên cuộn dây 2: - Tương tự điện áp hỗ cảm của cuộn dây 1 do dòng điện i2 biến thiên tạo nên là: 2. Tác dụng tưng hỗ của 2 dây dẫn thẳng song song mang điện . Lực tác dụng giữa hai thanh dãn thẳng song song mang điện thì tỷ lệ thuận với tích các dòng điện trong các thanh dẫn và tỷ lện nghịchvới khoảng cách giữa hai thanh. Lực tác dụng giữa các thanh dẫn sẽ là lực kéo ( hút ) nếu các dòng trong hai thanh dẫn là cùng chiều với nhau; trường hợp ngược lại sẽ là lực đẩy . F = k*((2)/r Trong đó : F : Lực tác dụng tương hỗ lên một đoạn dây dài l l : Chiều dài của đoạn dây dẫn. ( m ) I2.I2 : Cường độ dòng điện ( A ) Hệ số : k = /4 Trong đó : μ : Độ từ thẩm môi trường μ0 : Độ từ thẩm trong chân không. μ0 : 4π.10-7 H/m = 1,26.10-6 H/m 26. Hiện tượng tự cảm ? - Hiện tượng tự cảm là hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra trong một mạch điện có dòng điện mà sự biến thiên từ thông qua mạch được gây ra bởi sự biến thiên của cường độ dòng điện qua mạch. - Khi trong mạch điện có cường độ dòng điện biến thiên thì trong mạch xuất hiện suất điện động tự cảm. Giá trị của nó được tính theo công thức: etc = = ≈ -L ∆I/∆t Trong đó: - etc là suất điện động tự cảm. - là từ thông móc vòng với dây dẫn. = L.i - L là độ tự cảm của cuộn dây. Không điện: không có điện áp và không có dòng điện ( U=0, I=0) Không tải : không có dòng điện chỉ có điện áp ( I=0, U= Umax ) Tải định mức : Là dòng điện làm việc ở chế độ lâu dài liên tục, có vậy thiết bị điện mới đảm bảo vận hành đúng tuổi thọ theo thiết kế It=Idm Không tải : It = 0 Non tải : It < Idm Quá tải : It > Idm Đối với các đường dây trên không hoặc dây cáp , ngoài điện trở nhiệt và điện kháng bố trí dọc theo dây dẫn còn có các tụ điện hình thành theo nguyên tác : - 3 tụ điện giữa pha với đất . - 3 tụ điện giữa từng cặp dây pha. Ta có mô hình đường dây : Xét về tác dụng đối với điện áp đường dây, có thể mô hình hóa cho 1 pha. R X C/2 C/2 Tính chất của r và x là gây ra độ sụt áp khi có dòng điện tải đi qua, thường làm giảm dần điện áp trên dường dây, tính từ đầu nguồn về cuối đường dây . + Tính chất của tụ là cung cấp công suất phản kháng Qe cho đường dây, Qe không phụ thuộc vào dòng điện tải đi trên đường dây mà phụ thuộc vào điện áp . Qe = U2Cω Đường dây càng dài, C càng lớn, điện áp càng cao, U2 càng lớn, do đó công suất phản kháng do tụ phát ra trên đường dây càng lớn . Khi không tải, trên đường dây chỉ có công suất phản kháng do tụ phát lên, trên đường dây thừa công suất phản kháng nên làm tăng điện áp. Điện áp ở mỗi điểm càng phía cuối đường dây càng lớn dần lên . Điện cảm của mạc một pha với nhiều dây dẫn: Tăng khả năng tải dòng điện 2 dây dẫn cung cấp tải 2 dây dẫn cho mạch về Để gaimr điện kháng người ta tăng bán kính dây dẫn bằng cách phân dây dẫn của 1 pha thành nhiều sợi đặt trên một khung định vị, như vậy tiết diện dây dẫn không thay đổi mà bán kính dây dẫn tăng lên