Download - Basic Concept in Power System
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
1/85
Piyadanai Pachanapan 303327 Power System
คว!"# $% '()("*++--#asic Concept o4 Pow
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
2/85
Piyadanai Pachanapan, 303327 Power System
5( '6
• 8199:--#;( ?ime@omainA B*"$5-85D6" >Phasor FormA
• ./ 1--#5GHD#6( >CompIeJ powerA
• ."B.# KคL M1ว"*.6+./ 1 >Power Facto
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
3/85
8199:--#;(?ime @
ตอวงจรเขากบแหลงจาย AC จะได
แรงดนกระแส
( )( ) cosm vv t V t w q= +
( )( ) cosm ii t I t w q= +
Sinu!i"#
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
4/85
กรา% ( )( ) cosm vv t V t w q= + ( )( ) cosm ii t I t w q= +&
5! 6 ' ()(เ%สของแรงดนและกระแสเ*+ย' -วา(.+ /เ0,ง()( 12#"3 &
,v iq q
w 2 f w p=
5 ' -วา(.+/ 1
8 9
: 9
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
5/85
8199:--#"$5-85D6" >Phasor F
;นระบบไ%% าก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
6/85
./ (=;#v,i แ*น แรงดนและกระแส*+ /เ=> น-ลM /น
V,I แ*น เ%สเKอรLของแรงดนและกระ
,V I แ*น -า NOS ของแรงดนและ
กระแส
จากสGGาHไ%% า;นPดเ(นเวลา 1Qi9 R!9#i
0 50 100 150 200 250 300 350 400-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
V&I curve
t w
8 9#
: 9#
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
7/85
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
8/85
8!"O5KX(8199:--#;("$5-85D6" vV V q= Ð
i I I q= Ð
TSB"=1( Z
."*B8 Z
maxcos( )
vv V t w q= +
maxcos( )
ii I t w q= +
0 50 100 150 200 250 300 350 400-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
V&I curve
20vq = °
60iq = °
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
9/85
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
10/85
141.4cos( 30 )v t w= + °
7.07 cos( )i t w=
\.
\*=# max 141.4 VV = max 7.07 A I =
max
2
V V =
141.4
2= 100 V=
max
2
I I =
7.07
2= 5 V=
และ
5KX(8199:--#5Y(คL rms =#5Y(
B"=1(."*B8
maxcos( )
vv V t w q= +
max cos( )ii I t w q= +
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
11/85
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
12/85
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
13/85
=1G(LM1ว5=Xว >SingIe SW]script N
• เห(าะกบการ;0 ;น ว\" [ 5-8
• *ราบ*,U*างจากเ-รM /องห(าย บวกและลบ 1
• ;0ตวอกWร& สGลกWHL เ=>นด0น+ลาง เY+ยง
ด0น+ลางตวเด+ยว, , g t L E V V
, , g A L
Z Z Z
L I
+
-
E g
Z g
a
I L Z Ab
Z L
+
-
+
-
V t V L
o n
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
14/85
E g -Mอ แหลงจายไ%V t -Mอ แรงดน*+ /ข Iว& แรงดนระหวางจ)ด a และ o
I L -Mอ กระแส;นวงจรV L -Mอ แรงดน-รอ(Pหลด แรงดน-รอ(, + L
t aV V =
L bV V =
เ(M /อ จ)ด !&n จ)ดอางอ,
5!
6
+
-
E g
Z g
a
I L Z Ab
Z L
+
-
+
-
V t V L
o n
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
15/85
/องห(าย บวก& ลบ จะ;0แสดง*,U*างแรงดนลJกUรจะแสดง*,U*างของกระแสห(ายและ*,U*างลJกUร จะ(+ลกWHะดงรJ= เ=> นเวลา-ร\ /งไ
• -ร\ /งไKเ-,ลตอ(า เ-รM /องห(ายและ*,U*างลJกUร
จะตรงขา(กบ;นร=*Iงห(ด
+
- +
-
E g
Z g
a
I L Z Ab
Z L
+
-
+
-
V t V L
o n
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
16/85
=1G(L86M1ว >@oW]Ie SW]script N
• จนส
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
17/85
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
18/85
• 8 #` เ=>น ' แรงดน*+ /-รอ( อ,(Y+แดนKL Z A' แรงดน*+ /-รอ(จาก Pนด # และ Pนด
จากรJ= จะได ab ab AV I Z =
( )180ab ba AV I Z = Ð ° 180baV = Ð ° baV =-
+
-
E g
Z g
a
I L Z Ab
Z L
+
-
+
-
V t V L
o n
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
19/85
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
20/85
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
21/85
./ (=;#
• Pหลด(+=ลายเ=>นข Iว # และ n • ส(การของแรงดน-รอ(Pหลด กบ กระแ
( )m cosan vv V t w q= + และ ( )m cosan ii I t w q= +
คL --#G1วK:* \_5Y(an an p v i=( ) ( )m m cos cosv iV I t t w q w q= + +
Network Load
a
n
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
22/85
( ) ( )m m( ) cos cosv i p t V I t t w q w q= + +
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
23/85
จาก-)Hส(บต,ตร+ PกH(,ต,1 1
cos cos cos( ) cos( )
2 2
A B A B A B= - + +
จะไดกน( ) ( )m m( ) cos cosv i p t V I t t w q w q= + +
( ) ( ){ }m m
1cos cos 2
2v i v i
V I t q q w q q= - + + +
( ) ( ) ( )[ ]{ }m m1
cos cos 22 v i v v iV I t q q w q q q= - + + - -
( ) ( ) ( )
( ) ( )
m m
1[cos cos2 cos
2
sin 2 sin ]
v i v v i
v v i
V I t
t
q q w q q q
w q q q
= - + + -
+ + -
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
24/85
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
25/85
จาก-วา(ส(YนfLของ-า 29max2
V V = max
2
I I =
5! 6 ( )v iq q q= - เร+ยกวา `mpedance f
น +ว. >A เ(M /อ กระแส M!
• ()( (+-าเ=>น + >A เ(M /อ กระแส (/
q
q1Pหลดตวเหน+ /ยวนบ=ระจ
และ
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
26/85
./ 1--#5Y( +ว.>A
• -ากระแสและแรงดน !5ค" 6!X5!• กA
• -ากระแสและแรงดน !5ค" 6!XML • ก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
27/85
p S >tA, Energy FIow `nto ?he CircWit
( )[ ]( ) cos 1 cos2 R v p t V I t q w q= + +
( )cos cos cos2 vV I V I t q q w q= + +
• กน ^ เ*า เ(M /อเ*+ยบกบ• -าเTล+ /ยสGGาHไKนL g h ( )cos cos 2 0vV I t q w q+ =
,max R
6447448
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
28/85
S!u2E
N 1B4
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
29/85
-า N 1B4 !คL 5Y( +ว.58!6 และ(+-าสJงส)ดและ-าเTล+ /
cos V I q= ×
' เร+ยก ./ 1--#\"H >eaI PowerA (+หนวย
cosq ' ตว=ระกอบก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
30/85
p j >tA, Energy ]orrowed and retWrned ]y the
( )( ) sin sin 2 X v p t V I t q w q= +
• สGGาH(+-วา(.+ /เ=>น ^ เ*า เ(M /อเ*+ยบกบแ• -าเTล+ /ยสGGาHไKนL g h ( ) 0 X p t =
• ก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
31/85
S!u2E
k 1B4
1Z4
1'4
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
32/85
• -าสJงส)ดของก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
33/85
จาก จะYบวา• -า ! เ=>น
+ว. เ(M /อ eลตาง()( (+-าเ=>
' ตว=ระกอบกนแบบ #1' กระแสตา(หลงแรงดน
' Pหลดเ=>น0น,ด57(P Xว(/ • -า ! เ=>น + เ(M /อ eลตาง()( (+-าเ
' ตว=ระกอบกนแบบ (/ (# ' กระแสน
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
34/85
8"RC ./ 1--#;(ว\"."*B881+ [
จากลกWHะ 1B4 *+ /ได สร)=ไดดงน+ I[ .":
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
35/85
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
36/85
3 .": PWre
• กระแสนน ลบ Yลงงาน.Jกเก>บไว ;
•
1B
4 เ=>น บวก
Yลงงานจะ.Jกด\งจาoo สนา(ไ%%า 1$EB2iE p$"4 เก,ดจากตว
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
37/85
;นกรH+ Pหลดเ=>น0น,ดตวเก>บ=ระจ) Yบวา q
• Pหลดรบ-ากนตวรบกระแส' : น
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
38/85
คL 5( Xว(/ +"H8RQ^H >PWre `ndWctanceA
( ) 0average p t =
0 50 100 150 200 250 300 350-150
-100
-50
0
50
100
150
V&I& curve
@ 1B 4i 1B 4
1B 4
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
39/85
คL 5.Y+"*\R+"H8RQ^H >PWre CapacitanceA
( ) 0average p t =
0 50 100 150 200 250 300 350-150
-100
-50
0
50
100
150
V&I&P curve
@ 1B 4i 1B 4
1B 4
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
40/85
M1ว6XL Q 2
จากวงจร;นรJ= จงหา ./ 1--#\"H และ ./ I
V Z # R + jX
จากวงจร YบวาV I Z = ×
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
41/85
I
V
Z # R + jX
V I Z = × R
X Z
./ 1--#\"Hcos V I q=
( ) cos I Z I q= × ×
2
cos I Z q= ×
2
I R=
./ 1--#"B6คQsin! V I q=
( ) sin I Z I q= × ×
2
sin I Z q= ×
2
I X =
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
42/85
8!!MH vV V q= Ð i I I q= Ð
•.": PFM!1A
' สา(าร.เข+ยน 8&: ;นรJ=เ%สเKYบวา v iq q q= -จะได $ V I q= × Ð
( ) ( )v iV I q q= Ð ´ Ð-
*VI =
vq iq
l
` v iV I q q= × Ð -
./ 1--#5GHD#6( >CompIeJ PowerA
และ
2A5
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
43/85
1 --# #
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
44/85
K(=K6./ 1--#5GHD#6( >CompI
• อ+ก0M /อเร+ยกหน\ /งของ ./ 1--#". >• หา-าไดจาก2 2
$ != +
( ) ( )2 2
cos sinV I V I q q= +
( )2 2 2cos sinV I q q= +
V I = ×
หนวยเ=>น
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
45/85
จาก cos V I q= จะได cos V I q= ×
2 2cos
!q= +
จาก%an
!
q=
จะได
1cos cos %an !
q -æç= ççè
."คL M1ว"*.6+./ 1 >Power FactorA
.":Q [ Z *ราบ-า r& 8& :
.":Q 2 Z *ราบ-า r& l
จาก จะได2 2V I != +
Y Y
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
46/85
• .":
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
47/85
.": q A
t g NZuk
V ZI =จากจะได *$ VI = ( ) * ZI I =
2 2
R I jX I = +
*
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
48/85
."6(R"1../ 15GHD#6( >Energy Con
./ 1--#".Q \L X66.\.BL\L X--# ยอ((+-าเ*ากบ b"ว!K6
./ 1".Q O$.(/ ;G#(
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
49/85
$ %
+
V %-
N % N &
$ '
$ &
+
-
I %
ก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
50/85
จากวงจร;นรJ= ก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
51/85
l Z1 2 3 Z Z Z
V V V V = = =
จะไดกระแส*+ /ไหลeานPหลดแตละตว เ=>น
1
1
V I
Z =
1200 0
60 0
Ð °=
Ð °20 0 A. j= +
2
2
V I
Z
= 1200 0
6 12 j
Ð °=
-
40 80 A. j= -
3
3
V I
Z =
1200 0
30 30 j
Ð °=
-20 20 A. j= +
ว,f+*+/ [
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
52/85
./ 1--#5GHD#6(;(
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
53/85
C Z1 2 3 I I I I = + +
ว,f+*+/ ^
กระแสรว(* Iงระบบ เ*ากบ1 2 3
I I I I = + +
(20 0) (40 80) (20 20) j j j= + + - + +
80 60 j= -
100 36.87= Ð- °
I
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
54/85
ก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
55/85
แสดงเวกเตอรLเ%สเKอรLกระแส และ เ%สเKอรLก<
Cu22nB rv#2 Ri#m2#9 r!j2 r$#n Ri#m
# L 1 / 1
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
56/85
."B.# KคL M1ว"*.6+./ 1 >Power Facto
• -าตว=ระกอบกนตวเหน+ /ยวนบ=ระจ) 1C##EiB!2 {#n|4 ขนานเขาไ=กบระบบ
r Zl _ 'l ()m L " ! ! !=+ -
> =>
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
57/85
• การตอวงจร _C ขนานกน ก>เ=>นการลด-า l
.าตองการลด-า l อนเนM /องจากPหลดตวเหน+ /ยวนสา(าร.*
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
58/85
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
59/85
b8_ a 1 2V V V = =
1
1
V I
Z =
200 0
100
Ð °= 2 0 A. j= +
2
2
V I Z
= 200 010 20 j
Ð °=+
4 8 A. j= +
ก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
60/85
ก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
61/85
หาขนาด C เY อ;ห rVV g hVx 1$#mminm4
1/ cos (0.8)q -= 36.87= °
/ %an /! q=l eลลYfL
1200 %an(36.87 )= °
-00 Var =
ขนาด ตวเก>บ=ระจ*+/น
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
62/85
ขนาด ตวเกบ=ระจ)* นา(า0ดเ0ย
o,d new! ! != - 700 Var =
2
*
V Z
$
= ( )2
200
700 j= 57.14 j=-
จาก 1 Z j " w
= จะได1
"
" j Z w
=1
2 (60)( 57.14) j j p=
-
46.42 * m=
1600 -00= -
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
63/85
หลงจากตอตวเก>บ=ระจ) Yบวา
ก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
64/85
M1ว6XL Q v
จากวงจร;นรJ= ;0แหลงจาย }h 67 ก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
65/85
\ค/ (ว: Z
[4 |?& |8#2 และ |8A ของ* Iงระบบ 1หาก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
66/85
/ 1 --# H # 1'
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
67/85
. --5GD6(K6Q "*++
$ j!= + 1 2 3$ $ $ = + +
( ) ( ) ( )35 120 10 40 15 0 j j j= + + - + +
60 + 80 Var j=
100 53.13= Ð ° |8A ."*B8Q1 '"*++
*
*
$ I
V =
100,000 53.13
1, 400 0
Ð- °=
Ð °71.43 53.13= Ð- ° AV
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
68/85
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
69/85
1/ cos (0.8)q -= 36.87= °
/ %an /! q=l eลลYfL60 %an(36.87 )= ° 45 Var =
ขนาด ตวเก>บ=ระจ)*+ /น
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
70/85
จาก Z j " w
= จะได
1
"
" j Z w
=1
2 (60)( 56) j j p=
-47.37 * m=
."*B8;("*++ >;!LA
/*/
*
$ I
V =
60,000 45,000
1, 400 0
j-=
Ð °53.57 36.87 A.= Ð- °
5ค"6!XB8=QHQ."K6./
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
71/85
5ค" 6!XB8=QQ."K6.
."K6./ 1--# >Power FIowA' การ*+ /ก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
72/85
• .":"*++."*B8M"
I
E
' เ=>นการ Cv#2minm' ก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
73/85
I
E
' เ=>นการ Cv#2minm' ก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
74/85
A99B2 € 8!$B9B2 B! 9#u2 RCCu22nB 1: 4 #n" 8!$B#m 1• 4 !5 # {#BB2F
.":"*++."*B881+
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
75/85
.":"*++."*B88+
.":5ค" 6./ 5(H=--#' ก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
76/85
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
77/85
M1ว6XLQ x
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
78/85
Mว6X Q x
จากวงจร;นรJ= =ระกอบดวยเ-รM /องกลจกรไ%% า ^ ตว Pดย*+ /\ก4 เ-รM /องกลจกรไหนเ=>นเ-รM /องก
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
79/85
1 2 E E
I Z
-=
( )100 0 86.6 50
5
j j
j
+ - +=
13.4 50
5
j
j
-=
10 2.68 j=- - 10.35 1-5= Ð ° AV
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
80/85
1000 268$ j= +
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
81/85
11000 268$ j=- +
2
1000 268$ j
= - -
1000 268$ j= +
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
82/85
11000 268$ j=- +
2 1000 268$ j=- -
5ค"6\1." [
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
83/85
-า r เ=>น ลบ และ -า l เ=>น บวก' ดJดกลMน-า r จากระบบและจาย' *น c!65M6" --#
-า r เ=>น ลบ และ -า l เ=>น ลบ' จาย-า r ;หระบบและจาย-า l ;' *น c5ค" 6./ 5(H=--#
5ค" 6\." [
5ค" 6\1." 2
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
84/85
-
8/17/2019 Basic Concept in Power System
85/85
END !" #E$$!N