Ịgbakọ Mfu Ike na Nnyefe
N'ime sistemụ ọkụ eletrik, ọ bụghị ike ọkụ eletrik niile a na-emepụta na ụlọ ọrụ ọkụ eletrik na-erute ndị ahịa. Ụfọdụ n'ime ha "efuola" n'ụzọ si na ụlọ ọrụ ọkụ eletrik, ọdụ ụgbọ mmiri, eriri nnyefe, na netwọk nkesa. A maara mfu ndị a dị ka mfu ike. Ịgbakọ mfu ike na nnyefe dị mkpa maka imeziwanye arụmọrụ, ibelata ọnụ ahịa ọrụ, ịchọpụta ikike akụrụngwa, na ịnọgide na-enwe ịdị mma na ntụkwasị obi nke ọkọnọ. Isiokwu a na-atụle echiche, ihe kpatara ya, na ụzọ bara uru maka ịgbakọ mfu ike na ahịrị nnyefe.
1. Kedu ihe bụ mfu ike nnyefe?
Mfu ike nnyefe bụ ihe dị iche n'etiti ike eletrik ezitere site na njedebe izipu na ike e nwetara na njedebe nnata nke sistemụ nnyefe. N'ikwu ya n'ụzọ dị mfe:
Mfu ike = E zigara ike - E natara ike
Mfu ndị a abụghị naanị ọnụọgụgụ akaụntụ; ha na-agbanwe gaa na okpomọkụ na ndị na-eduzi ihe, isi transformer, ma bụrụ ihe sitere na ihe ndị na-eme na ọkụ eletrik na magnetik. Na ọkwa sistemụ, a na-egosipụtakarị mfu na kWh maka ike, ma ọ bụ kW/MW maka ike na ibu enyere. A na-ejikarị pasentị mfu eme ihe:
Pasentị mfu = (Ike mfu / Ike izipu) × 100%
2. Isi ihe na-akpata mfu nnyefe
A na-ekewakarị mfu nnyefe n'ọtụtụ akụkụ:
a) Mfu ọla kọpa (mfu I²R)
Nke a bụ nke kachasị na ọwa ahụ. Mgbe ọkụ eletrik na-agafe na onye na-eduzi ihe nwere ike iguzogide, a na-emepụta okpomọkụ n'ogo nke:
P\_mfu = I² × R
Ka ọkụ eletrik na-abawanye, mfu na-abawanye n'ụzọ anọ. Ya mere, ịbawanye voltaji nnyefe maka otu ike ahụ ga-ebelata ọkụ eletrik, si otú a belata mfu.
b) Mfu n'ihi mmetụta akpụkpọ ahụ na nso ya
N'ime ọkụ eletrik na-agbanwe agbanwe, ọkụ eletrik na-agbagharị n'elu ihe nduzi ahụ. Nke a na-eme ka iguzogide dị irè dịkwuo elu ma e jiri ya tụnyere iguzogide DC. N'ime ihe nduzi ndị dị nso, nkesa ugbu a na-emetụtakwa (mmetụta nso). Ha abụọ na-eme ka mfu I²R dịkwuo elu, karịsịa na ugboro sistemụ (50 Hz na Indonesia), ọ bụ ezie na mmetụta ahụ na-apụta ìhè karịa na ihe nduzi buru ibu.
c) Mfu nke Corona
Corona na-eme mgbe ọkụ eletrik gbara conductor gburugburu siri ike nke na ọ ga-eme ka ikuku ion dị n'ime ikuku, na-akpata mkpọtụ mkpọtụ, nnyonye anya redio, na mfu ọkụ eletrik. Corona na-abawanye ma ọ bụrụ na voltaji dị elu, elu conductor siri ike, ihu igwe dị mmiri mmiri, ma ọ bụ mmiri ozuzo. Mfu Corona na-adịkarị oke na sistemụ EHV/UHV.
d) Mfu Dielectric na ntapu mmiri mkpuchi
Ihe mkpuchi na ihe mkpuchi nwere obere mfu dielectric. Ọzọkwa, enwere ike iwepụ mmiri n'elu, ọkachasị mgbe ihe mkpuchi ahụ ruru unyi ma ọ bụ mmiri mmiri. Uru a na-adịkarị obere karịa mfu I²R, mana a ka na-agbakọ ya na nnyocha zuru ezu.
e) Mfu na akụrụngwa ndị metụtara ya (ihe mgbanwe na ihe nrụpụta reactor)
Ọ bụ ezie na ọ bụghị naanị "ahịrị," eriri nnyefe na-agụnyekarị obere ọdụ na transformers. Transformers nwere:
– Enweghị mfu ibu (isi mfu): ọ na-adịgide adịgide ma a bịa n'ihe gbasara ibu.
– Mfu ibu (mfu ọla kọpa): dabere na ugbu a/ibu.
Ọ bụrụ na ebumnuche nke ọmụmụ ihe a bụ "mfu nnyefe sistemụ" site na bọs gaa na bọs, a na-agụnyekarị mfu transformer.
3. Data achọrọ maka ngụkọ
Iji gbakọọ mfu nnyefe n'ụzọ teknụzụ, data achọrọ n'ozuzu bụ:
1. Ibu/nkesa ma ọ bụ ike P (MW) na Q (MVar) na njedebe nnata/eziga.
2. Voltaji sistemụ (kV), usoro nke ụdị nke mbụ/ nke atọ.
3. Paramita ọwa: iguzogide R (Ω), mmeghachi omume X (Ω), na ikike/nduzi ọ bụrụ na ọ dị mkpa (ụdị π).
4. Ogologo ahịrị (km) na ụdị onye na-eduzi ya iji chọpụta R kwa km.
5. Ibu profaịlụ megide oge mgbe ị na-agbakọ mfu ike kwa ụbọchị/kwa ọnwa/afọ.
4. Iji ụzọ dị mfe gbakọọ mfu ike
a) Sistemụ nke atọ
Maka ahịrị atọ, mfu ike ọla kọpa niile:
P\_loss = 3 × I² × R\_phase
Ọ bụrụ na a maara ike na-arụ ọrụ na ihe ike a na-ekesa:
– P = √3 × V\_LL × I × cos φ
Mgbe ahụ ugbu a:
– I = P / (√3 × V\_LL × cos φ)
Ozugbo m matara, tinye ya n'ime usoro mfu I²R.
Ihe atụ dị mfe:
Dịka ọmụmaatụ, nnyefe 150 kV, ike 50 MW, ihe ike 0,9, nguzogide zuru oke kwa nkeji 2 Ω.
Ugbu a:
I = 50×10⁶ / (√3 × 150×10³ × 0,9) ≈ 214 A
Mee mfu:
P\_mfu = 3 × 214² × 2 ≈ 275 kW
Nke a na-egosi na mfu ndị ahụ na-enwe mmetụta dị ukwuu na ugbu a (ibu) na nguzogide zuru oke nke ahịrị ahụ.
b) Iji paramita R kwa km
Ọ bụrụ na a maara R kwa km, dịka ọmụmaatụ 0,06 Ω/km kwa phase, ogologo ya dịkwa kilomita 80:
Usoro R = 0,06 × 80 = 4,8 Ω
Mgbe ahụ jiri otu usoro ahụ mee ihe.
5. Gbakọọ mfu ike (kWh) site na mfu ike (kW)
Mfu ike (kW) na-agbanwe ka oge na-aga ka ibu ahụ na-agbanwe. Ọ bụrụ na anyị echee na ike na-efu mgbe niile n'oge enyere:
E\_mfu = P\_mfu × t
Ọ bụrụ na P\_loss = 275 kW maka awa 10:
E\ _ ọnwụ = 275 × 10 = 2.750 kWh
Maka ngụkọ ka mma, jiri data ibu kwa awa (profaịlụ ibu). Gbakọọ I kwa awa → P\_loss kwa awa → nchikota n'ime awa niile:
Mfu E kwa ụbọchị = Σ (P\_mfu, awa × 1 awa)
Ebe ọ bụ na P\_loss ∝ I², ngụkọ dabere na nkezi ugbu a anaghị ezighi ezi mgbe niile. Ọ ka mma iji data oge (dịka ọmụmaatụ, nkeji 15 ma ọ bụ 1 awa).
6. Usoro dị elu: ngụkọ mfu site na usoro ike (usoro ibu)
Na netwọk nnyefe ọtụtụ bọs, a naghị eji otu usoro agbakọ mfu ngwa ngwa n'ihi na a na-ekewa ọkụ eletrik n'ọtụtụ ahịrị na voltaji bọs dị iche iche. Usoro a na-ejikarị eme ihe bụ ọmụmụ ihe gbasara ọkụ eletrik site na iji ngwanrọ (ETAP, DIgSILENT PowerFactory, PSS/E, OpenDSS, ma ọ bụ pandapower).
N'echiche:
– Enwere ike ịgbakọ mfu ike na ahịrị site na ọdịiche dị na ike mgbagwoju anya na njedebe izipu na nnata:
S\_ọnwụ = S\_zipụ – S\_nata
na P\_loss = Re(S\_loss).
- N'aka nke ọzọ, site na ọwa mmiri ọkụ eletrik na uru R:
P\_mfu = 3 × |I|² × R.
Ụzọ a na-enyekwa ohere ịgbakọ mfu transformer, mfu shunt, yana mmetụta nke ntọala tap transformer na nkwụghachi mmeghachi omume.
7. Otu esi ebelata mfu nnyefe
Ozugbo agbakọchara mfu, ihe ọzọ a ga-eme bụ ibelata ha. Ụfọdụ atụmatụ ndị a na-ejikarị eme ihe gụnyere:
1. Mee ka voltaji nnyefe dịkwuo elu iji belata ọkụ eletrik (na mfu I²R).
2. Iji ihe ndị na-eduzi ihe nwere nnukwu akụkụ ma ọ bụ ihe e ji ejikọta ihe iji belata iguzogide ma gbochie corona.
3. Mmezi ike mmeghachi omume (capacitor, STATCOM, SVC) iji belata ike mmeghachi omume ma melite ike mmeghachi omume.
4. Nhazi ọrụ netwọk (izipugharị, ntọala ịpịa, nhazigharị, nhọrọ ụzọ).
5. Idozi ihe mkpuchi na ihe ndị na-eduzi ihe iji belata mmiri na nsogbu corona n'ihi ebe ndị na-adịghị mma.
8. Kesimpulun
Ịgbakọ mfu ike na nnyefe bụ nzọụkwụ dị mkpa n'ime ka arụmọrụ sistemụ ike dịkwuo mma. Mfu kachasị na-esite na I²R, nke ọkụ eletrik na iguzogide na-emetụta nke ukwuu, ebe ntapu corona na mkpuchi nwere ike ịdị oke mkpa na voltaji dị elu na n'okpuru ọnọdụ gburugburu ebe obibi ụfọdụ. Enwere ike iji usoro ugbu a na mgbochi dị mfe mee mgbakọ dị mfe, ebe maka netwọk dị mgbagwoju anya, a chọrọ nyocha mmiri ike. Site n'ịghọta ihe kpatara ya na ụzọ mgbakọ, ndị na-arụ ọrụ sistemụ na ndị na-eme atụmatụ nwere ike ikpebi ihe kwesịrị ekwesị iji belata mfu ma melite ntụkwasị obi nke nkesa ike eletrik.
Ọ bụrụ na ịchọrọ, enwere m ike ịgbanwe edemede a ka ọ dabara na ọnọdụ akọwapụtara (dịka ọmụmaatụ 70 kV/150 kV/500 kV), tinye tebụl nke ihe atụ nke mgbakọta kwa elekere, ma ọ bụ tinye usoro corona na ụdị π nke ahịrị ahụ.
