Công thức tính điện kháng đường dây

a. Định nghĩa:

Là lượng điện áp bị mất đi trên đường dây trong quá trình chuyên tải, tổn thất điện áp gây ra sụt điện áp trên đường dây tải điện.

ΔU = U1 – U2

Tổn thất điện áp là một chỉ tiêu quan trọng của hệ thống điện. Nếu tổn thất điện áp lớn sẽ làm cho các thiết bị dùng điện không hoạt động được, giảm năng suất và hiệu suất của thiết bị dùng điện, gây ra tổn thất điện năng trên đường dây tải điện.

b. Tiêu chuẩn:

Công thức tính điện kháng đường dây

2. Những nguyên nhân gây ra tổn thất điện áp và tổn thất điện năng

  1. Tổn thất điện áp và tổn thất điện năng sinh ra trong quá trình truyền tải và tiêu thụ điện. Những nguyên nhân gây ra tổn thất điện áp và tổn thất điện năng là:
    Trên đường dây dẫn điện có điện trở RΩ và điện kháng XΩ.
  2. Do các máy biến áp có tổn thất công suất ở trong cuộn dây và tổn thất không tải ở trong lõi thép.
  3. Do tiêu thụ nhiều công suất vô công trên lưới điện, chủ yếu do các phụ tải có thành phần điện cảm như cuộn dây máy biến áp, cuộn dây động cơ điện, cuộn cảm có lõi thép… làm giảm cosϕ của lưới điện.
  4. Do chế độ vận hành của lưới điện:
    + Tổn thất càng lớn khi công suất tiêu thụ điện của phụ tải càng lớn.
    + Tổn thất càng lớn khi thời gian sử dụng công suất cực đại càng kéo dài (thời gian sử dụng công suất cực đại ký hiệu là TMax).
    + Do máy biến áp thường xuyên vận hành trong tình trạng non tải hoặc không tải.
    + Do tình trạng lệch tải các pha, tình trạng này thường xảy ra trong lưới điện phân phối hạ thế.

Xem thêm:

Vật liệu của đường dây trên không
Thiết bị điện trên đường dây trên không
Hệ thống tiếp địa của đường dây và trạm biến áp
Tạ bù và tạ chống rung của đường dây
Các biện pháp giảm tổn thất công suất và điều chỉnh điện áp trong lưới điện

3. Các giải pháp làm giảm tổn thất điện áp

  1. Phải làm giảm điện trở R và điện kháng X của đường dây bằng cách:
    + Có bán kính cung cấp điện hợp lý.
    + Chọn dây dẫn có điện trở suất nhỏ, có tính dẫn điện tốt.
    + Tăng cường tiết diện dây dẫn, có hệ số dự phòng cao.
    + Hạn chế tối đa các mối nối, các mối nối phải có R tiếp xúc nhỏ nhất
  2. Phải lựa chọn cấp điện áp lưới điện phù hợp với công suất chuyên tải và bán kính cung cấp điện, điều chỉnh điện áp đầu nguồn luôn đạt điện áp định mức.
  3. Đặt thiết bị bù công suất vô công cho thiết bị điện.

Có thể bạn thích: Mô hình trạm biến áp ngầm, trạm biến áp trong nhà, trạm biến áp ngoài trời.

4. Quan hệ của tổn thất điện áp và tổn thất điện năng

Tổn thất điện áp liên quan trực tiếp đến tổn thất điện năng:

Công thức tính điện kháng đường dây

∗ Khi lưới điện không tải chỉ tồn tại điện áp không có dòng điện đi qua thì sẽ không có tổn thất điện áp và tổn thất điện năng: ΔU = 0, ΔA = 0.
Khi lưới điện có tải, trong dây dẫn sẽ có dòng điện I chạy qua. Do dây dẫn có điện trở R và điện kháng X nên trên dây dẫn xuất hiện tổn thất điện áp: ΔU ≠ 0.

Trong đó:
– Imax là dòng điện cực đại,
– R là điện trở của đường dây,
– τ là thời gian tổn thất công suất lớn nhất, là thời gian mà mạng điện liên tục chuyên chở công suất lớn nhất Pmax (hay Imax) sẽ gây ra một tổn thất điện năng trong mạng điện đúng bằng tổn thất điện năng thực tế của mạng điện sau 1 năm vận hành.
Rõ ràng tổn thất điện năng và tổn thất điện áp có liên quan trực tiếp đến nhau, chúng đều phụ thuộc vào điện trở đường dây (R) và tình trạng mang tải của mạng điện.

5. Các biện pháp làm giảm tổn thất điện áp và tổn thất điện năng

– Nâng cao hệ số công suất cosϕ ở các hộ dùng điện chủ yếu là các xí nghiệp cụ thể là lựa chọn công suất của động cơ hoặc loại động cơ cho phù hợp, nâng cao hệ số phụ tải kB…hạn chế làm việc không tải.
cosϕ là hệ số công suất được tính bằng:

Công thức tính điện kháng đường dây

– Phân phối công suất tác dụng và công suất phản kháng trong mạng điện theo một phương thức hợp lý nhất.

– Giảm công suất phản kháng chuyên tải trong mạng điện.

– Bù vô công bằng máy bù đồng bộ hoặc bằng tụ điện tĩnh.

– Máy biến áp vận hành theo phương thức tổn thất điện năng ít nhất, vận hành kinh tế trạm biến áp bằng cách hòa đồng bộ máy biến áp.

– Nâng cao mức điện áp vận hành của mạng điện.

– Nâng cao cấp điện áp định mức của mạng điện.

– Lựa chọn sơ đồ nối dây hợp lý nhất cho mạng điện
Thí dụ:
– Nên dùng mạng điện kín thay cho mạng điện hở.

– Bán kính cung cấp điện phù hợp theo tiêu chuẩn cho phép.

– Kiểm tra thường xuyên tình trạng tổn thất điện áp, tổn thất điện năng và thực hiện cân đảo pha thường xuyên trong lưới điện phân phối hạ thế 220/380V, trong lưới điện ≥ 35kV cứ 100km lại có 1 lần hoán vị pha để giảm điện kháng của đường dây.

6. Ảnh hưởng của sự vận hành lệch pha

Trong lưới điện hạ thế 220/380V nếu vận hành lệch pha thì tổn thất điện áp, tổn thất điện năng tăng lên. Khi vận hành lệch pha trên dây trung tính xuất hiện một dòng điện không cân bằng Io chạy qua và bằng tổng hình học dòng điện trong các pha.

Dòng điện này gây ra trong dây trung tính một tổn thất điện áp:

Công thức tính điện kháng đường dây

Trong đó: ro là điện trở của dây trung tính.
Dòng điện đi trong dây pha gây ra tổn thất điện áp trong các dây pha là:

Công thức tính điện kháng đường dây

Trong đó: r là điện trở của dây pha.
Tổn thất điện áp toàn phần của 1 pha sẽ bao gồm cả tổn thất điện áp trong dây pha và trong dây trung tính:

Công thức tính điện kháng đường dây

Trong đó:

– P[kW] : Pđm Công suất tác dụng
– U[kV] : Uđm Điện áp định mức
– U [ kV]: Uđm Điện áp định mức.
– γ [m/Ω. mm2] γ là Điện dẫn suất (γ của đồng là 53, γ của nhôm là 48)
– Fo, F [ mm2 ] Fo, F là Tiết diện của dây dẫn trung tính và dây pha.

Như vậy khi vận hành lệch pha tổn thất điện năng trên đường dây sẽ tăng lên vì ngoài tổn thất điện áp trên dây pha còn có thêm tổn thất điện áp trên dây trung tính.

Bạn đang xem: Công Thức Tính Trở Kháng Là Gì? Trở Kháng Là Gì Tại lize.vn

Bạn đang thắc mắc không biết trở kháng là gì và nó có ứng dụng gì trong đời sống hàng ngày. Hãy cùng với chúng tôi tìm hiểu về chủ đề này ngay sau đây nhé.

Đang xem: Công thức tính trở kháng

Contents

1 Khái niệm và công thức tính trở kháng1.4 Dòng điện xoay chiều2 Trở kháng là gì – Trở kháng loa là gì ?

Khái niệm và công thức tính trở kháng

Khái niệm trở kháng là gì ?

Trở kháng là gì?Trở kháng là một đại lượng vật lý biểu thị sự cản trở dòng điện trong một mạch điện khi ta đặt vào đó một hiệu điện thế.Trong lĩnh vực vật lý thì trở kháng được kí hiệu là Z, đơn vị là Ω (ohm)Nếu bạn đã biết đến điện trở của dòng điện xoay chiều rồi thì trở kháng chính là khái niệm mở rộng của nó, chỉ chứa thêm thông tin về độ lệch pha. Khái niệm về trở kháng lần đầu tiên được công bố bởi nhà khoa học Oliver Heaviside vào tháng 7/1886.

Công thức tính trở kháng là gì ?

Công thức tổng quát là: Z = R + XTrong đó: R là điện trở, X là điện ứngVới mỗi loại mạch điện thì tổng trở kháng sẽ có sự thay đổi khác nhau.

Dòng điện một chiều

Với dòng điện một chiều khi xét ở trạng thái cân bằng thì:

Tụ điện có mô hình là hai bản song song cách điện, tương đương với một đoạn mạch hở, có trở kháng hay điện trở vô cùng lớn.Cuộn cảm có mô hình là cuộn dây, điện trở không đáng kể và tương đương như một dây dẫn điện.Điện trở có trở kháng bằng giá trị điện trở, là một số thực.

Lúc này khái niệm trở kháng tổng quát vẫn có ý nghĩa với mạch điện chứa tụ điện, cuộn cảm, điện trở. Khi nghiên cứu trạng thái chuyển tiếp, lúc mới đóng mạch điện hoặc mới ngắt nguồn điện.

Dòng điện xoay chiều

Khi đặt hiệu điện thế là một hàm điều hòa theo thời gian hoặc tổng các hàm điều hòa thì:

Tụ điện làm dòng sớm pha π/2 so với hiệu điện thếCuộn cảm làm dòng trễ pha π/2 so với hiệu điện thếĐiện trở không gây ảnh hưởng đến pha của dòng điện.

READ:  Công Thức Pha Chế Đồ Uống - Tổng Hợp 199+ Ngon Tại Nhà, Để Bán

Lúc này khái niệm trở kháng tổng quát vẫn có ý nghĩa với mạch điện chứa tụ điện, cuộn cảm, điện trở. Khi nghiên cứu trạng thái chuyển tiếp hoặc lúc mới đóng mạch điện, ngắt nguồn điện.

Điện trở:Điện trở 330Ω

Điện trở sẽ kháng lại dòng điện một kháng trở: ZR = R

Cuộn dây:

– Trở kháng dây dẫn hay cuộn dây được định nghĩa là tổng của điện kháng với điện ứng của cuộn dây: ZR = RL + XL

Trong đó: RL là điện kháng của cuộn dây; XL là điện ứng của cuộn dây.

Lưu ý: XL = ωL mà ω = 2πf = 2π / T

– Điện thế của cuộn dây là tổng của điện thế trên điện kháng và điện thế trên điện ứng của cuộn dây: VL = VRL + VXL– Điện thế trên điện ứng của cuộn dây trước điện thế trên điện kháng của cuộn dây một góc 90 độ.

– Cuộn dây dẫn có một tần số cảm ứng, tần số khi điện kháng bằng điện ứng tại tần số bằng R/L. Để đạt đến tần số này cần thời gian là L/R.

Tụ điệnTrở kháng của tụ điện là gì?

– Trở kháng tụ điện được định nghĩa là tổng của điện kháng và điện ứng của tụ điện: ZC = RC + XC. 

– Điện thế của tụ điện là tổng của điện thế trên điện kháng và điện thế trên điện ứng của tụ điện: VC = VRC + VXC

– Điện thế trên điện ứng của tụ điện đi sau điện thế trên điện kháng của tụ điện một góc 90 độ.

– Tụ điện có 1 tần số cảm ứng, điện kháng bằng điện ứng tại tần số 1/CR và thời gian đạt tần số này là CR.

– Trở kháng tổng cộng của mạch điện tính giống như mạch điện 1 chiều nhưng trên các số phức: Z = R + JX

R: phần thực của trở kháng, gọi là trở kháng thuần

X: phần ảo của trở kháng (điện kháng) có giá trị phụ thuộc vào tần số của hiệu điện thế.

Trở kháng là gì – Trở kháng loa là gì ?

Mỗi một thiết bị điện tử từ bóng đèn, máy giặt, điều hòa… đều có các thông số kỹ thuật đi kèm như: cường độ dòng điện, công suất tiêu thụ điện, điện trở… Trở kháng của loa cũng được hiểu một cách đơn giản là trở kháng của loa điện đó.

Trở kháng loa tính bằng đơn vị Ohm, ký hiệu là Ω 

Ý nghĩa của trở kháng loa:

Trở kháng loa càng lớn loa hoạt động càng hiệu quả

– Giá trị của trở kháng càng lớn thì loa sẽ hoạt động càng ổn định. Đặc biệt là khi kết hợp với amply sẽ càng đạt hiệu quả hơn.

Xem thêm: Công Thức Muốn Tìm Số Bị Chia, Lý Thuyết Tìm Số Bị Chia Toán 2

– Với những người chơi audio thường sẽ ưu tiên kết hợp loa với ampli có mức trở kháng 8 Ohm. Thay vì sử dụng ampli trở kháng 4 Ohm nhằm tiết kiệm công suất. Chính điều này đã được chứng minh thông qua damping factor của ampli:

Chỉ số damping factor của loa càng lớn thì âm bass của loa càng mạnh, chắc hơn và khó vỡ.Damping factor được đo bằng thương số giữa trở kháng loa và trở kháng của amply.

– Ví dụ: trở kháng loa 8 Ohm, trở kháng đầu ra của ampli là 0,01 Ohm thì damping factor bằng 800.

Quy định khi ghép loa với ampli:

– Nếu tổng trở của loa nhỏ hơn hơn trở kháng của ampli thì amply sẽ bị quá tải và cháy. Kể cả đảm bảo điều kiện ghép nối đầy đủ, an toàn là công suất ampli cao hơn công suất trung bình của loa.

– Tổng trở của loa chính là tổng điện trở của các loa được ghép với nhau, cùng sử dụng một amply. Khi kết nối loa với nhau có 2 cách sau:

Sơ đồ kết nối loa nối tiếp

Kết nối tiếp:

R = R1 + R2 + R3 + … + Rn

Sơ đồ kết nối loa song song

Kết nối song song:

R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 +… + 1 / Rn

– Để có kiến thức tổng thể về loa bạn nên xem kỹ thông số kỹ thuật của loa.

Kết nối loa trở kháng cao:

– Hàng ngày ở các gia đình thì hầu như không sử dụng đến kiểu kết nối loa này bởi tính ứng dụng của nó không cao. Tuy nhiên kết nối loa ở trở kháng khoảng 70-100V lại được ứng dụng nhiều trong hệ thống loa phát thanh ở thành phố, trường học, khu công nghiệp…

Trở kháng loa treble

– Để có thể chia vùng phát đến khu vực mong muốn thì đòi hỏi dàn âm thanh phải có loa và ampli đặc trưng. Đó là loa có biến áp (loa cho phép điều chỉnh mức công suất loa theo mục đích sử dụng khác nhau). Ưu điểm của loại loa có biến áp này là cho phép kết nối ở những khoảng cách xa. Sẽ không có hiện tượng bị suy giảm tín hiệu đồng thời không phải tính trở kháng phức tạp.

– Công suất lý tưởng của amply phải gấp đôi công suất trung bình của loa. Hoặc nó cũng phải lớn hơn chứ không được nhỏ hơn để tránh gây méo tiếng hoặc cháy loa karaoke.

– Trường hợp chọn amply để chơi với loa siêu trầm thì cần chú ý đến đáp tuyến tần số và thông số kiểm soát âm trầm hay yếu tố giảm xóc, chống rung. Tần số phải đáp ứng được từ 20Hz trở lên, thông số kiểm soát âm trầm từ 400 trở lên (thông số càng cao thì âm trầm càng mạnh và đầm).

Kết nối loa trở kháng thấp:

Trở kháng loa toàn dải

– Dạng kết nối này được áp dụng rộng rãi hơn do có tính ứng dụng cao hơn.

– Thường được sử dụng cho các dàn âm thanh ở đám cưới, sự kiện, hệ thống âm nhạc, hội trường, sân khấu… Mức trở kháng thường thấy là 8 Ω hoặc cũng có thể là 2 Ω và 16 Ω.

– Kết nối loa ở dạng này thường dùng cho các loa có công suất lớn. Nhưng phải đảm bảo kết nối ở khoảng cách gần thì loa mới có thể hoạt động tốt. Bạn chỉ cần chọn amply có mức công suất vừa đủ hoặc dư ra một chút so với mức công suất loa ở cùng mức trở kháng là đã đạt hiệu quả sử dụng rất cao.

– Hiện nay cũng có một số loại amply có thể hoạt động ở cả chế độ trở kháng cao và thấp. Tuy nhiên nó lại chưa được sử dụng phổ biến.

Trở kháng tai nghe là gì?

Trở kháng của tai nghe thường dưới 32 Ohm

– Trở kháng của tai nghe chỉ độ điện trở hay độ kháng điện của tai nghe. Nó được tính bằng đơn vị Ohm.

– Hiểu một cách đơn giản thì độ trở kháng càng cao thì tai nghe kháng điện càng tốt. Chính vì thế nên bạn cần tốn nhiều điện năng hơn khi sử dụng.

– Những chiếc tai nghe dành cho điện thoại thường có trở kháng khá thấp để đỡ tốn pin hơn. Trở kháng tai nghe phù hợp với điện thoại:

Tai nghe có trở kháng dưới 60 OHM thường phù hợp với thiết bị nghe nhạc cầm tay như: iPhone, iPod, iPad, Smartphone…Tai nghe chụp có trở kháng lớn từ 300 – 600 Ohm thì nên sử dụng với Head amp

Tăng trở kháng đm rốn là gì?

Siêu âm Doppler thường xuyên để đo trở kháng đm rốnTrở kháng đm (động mạch) rốn quyết định lượng máu từ bánh nhau đến thai nhi. Trường hợp tăng trở kháng đm rốn có thể khiến thai nhi bị suy dinh dưỡng do không nhận đủ chất dinh dưỡng từ mẹ hoặc xuất hiện tình trạng đẻ non.Nếu gặp tình trạng này thì bạn nên đi khám thường xuyên kết hợp với chế độ ăn uống hợp lý.

Xem thêm: Cho Thỏ Ăn Gì? Các Loại Thức Ăn Công Nghiệp Cho Thỏ Thịt Đạt Năng Suất Cao

Trên đây là những kiến thức liên quan đến trở kháng là gì cũng như vai trò của nó trong đời sống mà chúng tôi muốn chia sẻ đến bạn đọc. Trở kháng không chỉ được dùng trong lĩnh vực vật lý mà nó còn áp dụng trong y học. Hy vọng rằng sau khi đọc xong bài viết này bạn sẽ có thêm cho mình nhiều thông tin bổ ích. Đừng quên theo dõi lize.vn của chúng tôi nhé.

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Công thức