ỨNG DỤNG PHẦN mềm ETAP CHO bài TOÁN TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH áp DỤNG CHO hệ THỐNG điện MIỀN NAM năm 2017

Để đáp ứng yêu cầu vận hành hệ thống điện một cách có hiệu quả, không thể sử dụng các công cụ tính toán và phân tích thông thường để giải quyết.. Một trong số đó, ETAP, là lựa chọn hàng

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ETAP CHO BÀI TOÁN TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH

ÁP DỤNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN

MIỀN NAM NĂM 2017

SINH VIÊN : TẠ ANH KIỆT

TP HCM, NĂM 2018

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên được giao đề tài:

- Tìm hiểu bài toán tính toán ngắn mạch

- Tìm hiểu về Hệ thống điện Việt Nam và hệ thống điện Miền Nam năm 2017

- Xử lý dữ liệu sơ đồ Hệ thống điện Miền Nam năm 2017 phục vụ bài toán tính toán ngắn mạch

- Tìm hiểu về phần mềm Etap và cách sử dụng các thanh công cụ

- Dùng phần mềm Etap áp du ̣ng cho hê ̣ thống điê ̣n Miền Nam năm 2017

- Xuất kết quả và nhận xét

4 Kết quả

- File dữ liệu cho bài toán tính toán ngắn mạch của Hệ thống điện Miền Nam năm 2017

- Kết quả chạy chương trình

Giảng viên hướng dẫn

TS NGUYỄN TRUNG NHÂN

Tp HCM, ngày tháng năm 20

Sinh viên

TẠ ANH KIỆT

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Suốt thời gian 4 năm học tập tại Trường Đại Học Công Ngiệp TPHCM, em đã học hỏi được nhiều kiến thức mới trong học tập và cả trong cuộc sống thông qua sự giúp đỡ tận tình của các quý Thầy Cô trong việc truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu về kiến thức chuyên ngành và các kinh nghiệm sống là nền tảng sau khi ra trường và định hướng trong tương lai

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Tiến sĩ Nguyễn Trung Nhân, Thầy là người đã

tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt quá trình làm khoá luận Em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo Khoa Điện Trường Đại Học Công Ngiệp TPHCM đã dạy dỗ cho

em kiến thức về các môn đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được cơ sở

lý thuyết vững vàng và tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, đã luôn tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp

MỤC LỤC

Bảng 2.1 Ký hiệu và xác xuất xảy ra các dạng ngắn mạch 29

Bảng 2.2 Loại thiết bị và nhiệm vụ mạng ½ chu kỳ 30

Bảng 2.3 Mô tả điện kháng siêu quá độ mạng ½ chu kỳ 30

Bảng 2.4 Loại thiết bị và nhiệm vụ 1/5 - 4 chu kỳ 31

Bảng 2.5 Mô tả điện kháng quá độ mạng lưới 1/5 – 4 chu kỳ 31

Bảng 2.6 Loại thiết bị và nhiệm vụ mạng lưới 30 chu kỳ 32

Bảng 2.7 Mô tả điện kháng trong mạng lưới 30 chu kỳ 32

Bảng 2.8 Giá trị hệ số c 35

Bảng 3.1: Danh mục các công trình nguồn điện mới dự kiến vận hành năm 2017 41

Bảng 3.2 Thông số máy phát 50

Bảng 3.3 Thông số nút 51

Bảng 3.4 Thông số máy biến áp hai cuộn dây 56

Bảng 3.5 Thông số tải tĩnh 58

Bảng 3.6 Thông số tụ bù 59

Hình 1.1 Giao diện chính 2

Hình 1.2 Các chức năng tính toán của ETAP 2

Hình 1.3: Giao diện thanh công cụ Cơ sở và Hiệu chỉnh 3

Hình 1.4: Các hệ thống trong ETAP 3

Hình 1.5: Các phần tử AC (Chế độ chỉnh sửa) 4

Hình 1.6: Các thiết bị đo lường, bảo vệ 4

Hình 1.7: Thẻ Info của nguồn 5

Hình 1.8: Thẻ Rating của nguồn 5

Hình 1.9: Thẻ Short Circuit của nguồn 6

Hình 1.10: Thẻ Reliability của nguồn 7

Hình 1.11: Thẻ Info máy biến áp 8

Hình 1.12: Thẻ Rating máy biến áp 9

Hình 1.13: Thẻ Impedance máy biến áp 10

Hình 1.14: Thẻ Tap máy biến áp 10

Hình 1.15: Thẻ Info máy phát đồng bộ 11

Hình 1.16: Thẻ Rating của máy phát đồng bộ 12

Hình 1.17: Thẻ Imp/Model của máy phát đồng bộ 13

Hình 1.18 Thẻ Imp/Model của máy phát đồng bộ 13

Hình 1.19: Thẻ Info của Bus 14

Hình 1.20: Thẻ Rating của trở kháng 15

Hình 1.21: Thẻ Info của Đường dây truyền tải 16

Hình 1.22: Thẻ Parameter của Đường dây truyền tải 17

Hình 1.23: Thẻ Configuration của Đường dây truyền tải 18

Hình 1.25 Thẻ Info của Lumped Load 20

Hình 1.26 Thẻ Nameplate của Lumped Load 21

Hình 1.27 Thẻ Short-Circuit của Lumped Load 22

Hình 1.28 Điền tên dự án và tên người lập 24

Hình 1.29 Cài đặt thông số các phần tử 25

Hình 1.30 Hộp thoại báo cáo với công cụ Tính ngắn mạch 26

Hình 2.1 Sơ đồ tương đương tại vị trí ngắn mạch 34

Hình 2.2 Thành phần đối xứng thứ tự thuận, nghịch và không 35

Hình 2.3 Ngắn mạch 3 pha 35

Hình 2.4 Ngắn mạch 1 pha chạm đất 36

Hình 2.5 Ngắn mạch 2 pha chạm nhau 36

Hình 2.6 Ngắn mạch 2 pha chạm nhau chạm đất 37

Hình 3.1 Diễn biến phát triển các loại nguồn điện giai đoạn 1999-2017 40

Hình 3.2 Cơ cấu các loại nguồn điện trong HTĐ Việt Nam hiện trạng 40

Hình 3.3 Công suất nguồn điện tăng thêm các miền giai đoạn 2000-2017 42

Hình 3.4 Biểu đồ tăng trưởng điện thương phẩm Viêt Nam giai đoạn 2005-2017 43

Hình 3.5 Diễn biến cơ cấu tiêu thụ điện theo thành phần kinh tế g/đ 2005-2017 43

Hình 3.6 Sản lượng tiêu thụ điện phân theo các TCT Điện lực 44

Hình 3.7 Công suất đỉnh toàn quốc và các miền giai đoạn 2005-2017 44

Hình 4.1 Trang Info hộp thoại Short Circuit Study Case 61

Hình 4.2 Trang Standard hộp thoại Short Circuit Study Case 62

Hình 4.3 Thanh công cụ IEC Short Circuit 63

Hình 4.4 Sờ đồ HTĐ Miền Nam trên Etap 64

Hình 4.5 Kết quả chạy chương trình Etap 65

GIỚI THIỆU ETAP 1.1 Tổng quan về ETAP

Việt Nam đang trong giai đoạn phát triển kinh tế mạnh, nhu cầu năng lượng ngày càng tăng cao, hệ thống lưới điện truyền tải và phân phối không ngừng phát triển mở rộng về quy mô cũng như độ phức tạp, đặt ra vấn đề đảm bảo cung cấp điện liên tục phục vụ xã hội với chất lượng điện năng cao

Để đáp ứng yêu cầu vận hành hệ thống điện một cách có hiệu quả, không thể sử dụng các công cụ tính toán và phân tích thông thường để giải quyết Sự phát triển rất nhanh của các phần mềm phân tích chuyên dụng đã cho ra đời nhiều phần mềm tính toán mô phỏng hệ thống điện Một trong số đó, ETAP, là lựa chọn hàng đầu của nhiều Công ty điện lực cũng như các Nhà máy có hệ thống điện phức tạp trên toàn thế giới; một công

cụ mạnh có nhiều ưu điểm, không ngừng phát triển và cập nhật nhiều tính năng mới để giải quyết nhiều vấn đề trong hệ thống điện, đáp ứng được những đòi hỏi khắt khe nhất ETAP là sản phẩm của công ty Operation Technology, Inc (OTI); là phần mềm phân tích và tính toán lưới điện với quy mô số lượng nút không giới hạn ETAP gồm 2 mảng: thiết kế lưới điện, tính toán các thông số một lưới điện tĩnh và quản lý lưới điện trong thời gian thực (Real-time) với khả năng điều khiển, kiểm soát và dự báo lưới điện ngay trong vận hành

ETAP được sử dụng trong các tính toán liên quan tới các bài toán hệ thống điện sau:

- Phân bố công suất (Load Flow Analysis)

- Phân bố công suất tải không cân bằng (Unbalanced Load Flow Analysis)

- Ngắn mạch (Short-Circuit Analysis)

- Khởi động động cơ (Motor Acceleration Analysis)

- Phân tích sóng hài (Harmonic Analysis)

- Phân tích ổn định quá độ (Transient Stability Analysis)

- Phối hợp các thiết bị bảo vệ (Star-Protective Analysis)

- Phân bố công suất tối ưu (Optimal Power Flow Analysis)

- Độ tin cậy trên lưới điện (Reliability Assessment)

- Đặt tụ bù tối ưu (Optimal Capacitor Placement)

1.2 Giao diện phần mềm ETAP

ETAP tổ chức công việc trên nền tảng dự án ETAP cung cấp tất cả những công cụ cần thiết hỗ trợ cho việc mô hình hóa và phân tích một hệ thống điện

Hình 1.1 Giao diện chính

Hình 1.2 Các chức năng tính toán của ETAP

Hình 1.3 Giao diện thanh công cụ Cơ sở và Hiệu chỉnh

Project View Network Systems (A C or DC One-Line Diagrams) Star Systems (Star Views)

Underground Raceway Systems (UGS) Ground Grid Systems (GGS)

Cable Pulling Systems ETAP Real-Time Systems (PSMS) Geographical Information Systems (GIS Map) Control System Diagrams (CSD)

User-defined Dynamic Model Graphical Editor (UDM) System Dumpster

Scenario Wizard Study Wizard Project Wizard

thiết bị hoặc tải

Các mạng điện hỗn hợp

Hiển thị nhanh danh sách các mạng điện hỗn hợp được ghép vào mạng điện chính

Các hiển thị

- Không giới hạn

- Các mô tả để thiết lập các khác biệt của cùng một

hệ thống

Hình 1.4 Các hệ thống trong ETAP

Hình 1.5 Các phần tử AC (Chế độ chỉnh sửa)

Hình 1.6 Các thiết bị đo lường, bảo vệ

Thanh cái MBA 2 cuộn dây MBA có cuộn Δ hở

Cáp Cuộn cảm hạn dòng

Nguồn lưới Máy phát turbin gió Máy điện cảm ứng Lumped Load

Tải tĩnh Panel pin mặt trời Thiết bị nối đất

Cầu chì Máy cắt cao thế

Tự đóng lại

MBA 3 cuộn dây

Đường dây truyền tải Trở kháng

Máy phát

Động cơ đồng bộ MOV

Tụ

Bộ lọc sóng hài

Composite Network Contactor

Máy cắt hạ thế

Lưới nối đất

Máy biến dòng điện

Volt kế Multi-meter

1.3 Các phần tử cơ bản của ETAP

1.3.1 Nguồn (Power Grid)

 Thẻ Info

Hình 1.7 Thẻ Info của nguồn

ID: Tên của nguồn (hệ thống) tối đa 25 ký tự

Bus: Nút mà nguồn kết nối (kèm điện áp định mức) Mode: Chọn chức năng của nguồn

Swing: Nút cân bằng Voltage Control: Điều khiển điện áp Mvar Control: Điều khiển công suất phản kháng

PF Control: Điều khiển hệ số công suất

 Thẻ Rating

Hình 1.8 Thẻ Rating của nguồn

Rated kV: nhập điện áp định mức của hệ thống Balanced/Unbalanced: Ba pha cân bằng/không cân bằng

 Thẻ Short Circuit

Hình 1.9 Thẻ Short Circuit của nguồn

Grounding: chọn kiểu đấu dây (Y/Δ), sơ đồ nối đất (TN-C, TN-S, TN-CS…)

SC Rating: xác định công suất cho sự cố ngắn mạch ba pha và một pha Khi nhập

hay điều chỉnh thông số công suất ngắn mạch (MVAsc) hoặc tỉ số trở kháng của tổng trở thay thế X/R, ETAP sẽ tính toán lại giá trị trở kháng

SC Impedance: trở kháng ngắn mạch phần trăm trên 100 MVA Giá trị này bao

gồm trở kháng thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không Nếu nhập hoặc điều chỉnh

giá trị ở mục này ETAP sẽ tính phần SC Rating

 Thẻ Reliability: bao gồm các thông số để tính bài toán xác định độ tin

cậy cung cấp điện toàn hệ thống:

λA: số lần sự cố/ năm

MTTR: thời gian sửa chữa (giờ)/ năm

μ: tỷ lệ sửa chữa trung bình/ năm( μ=8760/MTTR)

FOR = MTTR/(MTTR + 8760/ λA)

MTTF: khoảng thời gian giữa 2 lần hư hỏng

r p : thời gian thay thiết bị

Switch Time : thời gian chuyển sang nguồn cung cấp mới

Hình 1.10 Thẻ Reliability của nguồn

1.3.2 Máy biến áp 2 cuộn dây (2-Winding Transformer)

 Thẻ Info

ID: tên máy biến áp

Prim./Sec.: tên nút kết nối và điện áp phía sơ cấp/thứ cấp

Hình 1.11 Thẻ Info máy biến áp

 Thẻ Rating

Hình 1.12 Thẻ Rating máy biến áp

Voltage Rating: Prim./Sec.: điện áp định mức sơ cấp và thứ cấp của MBA

FLA (Full Load Amperes): dòng đầy tải ở định mức

Power Rating: công suất định mức máy biến áp

Installation: thiết lập độ cao (Altitude) và nhiệt độ môi trường vận hành

(Ambient Temp.) của máy biến áp

Type/Class: tùy tiêu chuẩn lựa chọn mà phân ra thành các loại MBA

 Thẻ Impedance

Hình 1.13 Thẻ Impedance máy biến áp

Positive and Zero Sequence Impedance: cài đặt trở kháng thứ tự thuận và

thứ tự không, tính theo đơn vị %, dựa trên giá trị điện áp và công suất định mức

%Z: giá trị phần trăm của tổng trở máy biến áp

X/R: tỉ số điện kháng/điện trở máy biến áp

 Thẻ Tap

Hình 1.14 Thẻ Tap máy biến áp

Fixed Tap: chọn đầu phân áp MBA, có thể chuyển đổi tùy chọn theo các

nấc đầu phân áp hay theo kV bằng cách nhấn vào nút %Tap

LTC/Voltage Regulator: thiết lập các giá trị điện áp của mỗi nấc đầu phân

áp, cũng như chọn MBA có đầu phân áp hay không Nhấn vào LTC để nhập các giá trị đầu phân áp

1.3.3 Máy phát đồng bộ (Synchronous Generator)

 Thẻ Info

Hình 1.15 Thẻ Info máy phát đồng bộ

ID: tên máy phát

Bus: tên nút mà máy phát nối trực tiếp

Condition: trạng thái của máy phát trong sơ đồ In/Out Service (kết nối/không kết

nối)

Operation Mode: chế độ vận hành của máy phát đồng bộ (có 4 chế độ giống với

nguồn hệ thống là Swing, Voltage Control, Mvar Control và PF Control)

 Thẻ Rating

MW: công suất P định mức

kV: điện áp định mức

%PF: hệ số công suất

MVA: công suất S định mức

%Eff: hiệu suất làm việc

Poles: số cực

FLA: dòng đầy tải ở công suất định mức

RPM: tốc độ đồng bộ

% of Bus kV nom: độ lớn dưới dạng phần trăm điện áp danh định tại nút Gen Category: phân loại máy phát, ở đây ta nhập các giá trị định mức của

máy phát như độ lớn góc pha điện áp, công suất thực, công suất phản kháng,

hệ số công suất và giới hạn công suất phản kháng, tùy chế độ vận hành máy

phát đã chọn ở thẻ Info mà tùy chỉnh thông số này

Hình 1.16 Thẻ Rating của máy phát đồng bộ

 Thẻ Capability

Thiết lập vùng công suất phản kháng (Qmax và Qmin) mà máy phát có thể cung

cấp được Khi máy phát đang hoạt động trong chế độ Swing những giới hạn này

sẽ được sử dụng để kiểm tra cảnh báo Trạng thái ổn định nằm trong vùng giới hạn được xác định từ các hệ số Qa, Qb, Qc, Qd và Pmin xác định từ trang Rating

 Thẻ Imp/Model

Hình 1.17 Thẻ Imp/Model của máy phát đồng bộ

Hình 1.18 Thẻ Imp/Model của máy phát đồng bộ

Impendance: thông tin về trở kháng siêu quá độ, thứ tự thuận, thứ tự nghịch,

thứ tự không trong tính toán ngắn mạch

Dynamic Model: mô hình máy phát và các thông số (bộ thông số chuẩn) để

phân tích ổn định hệ thống

Type: kiểu máy phát và loại rotor

IEC 60909 S.C: giới hạn chịu được khi ngắn mạch theo tiêu chuẩn IEEE 60909 1.3.4 Nút (Bus)

Bus hay thanh cái được định nghĩa như là một nút (node) mà ở đó một hay nhiều nhánh (branch) được kết nối với nhau Mỗi một nhánh có thể là một đường dây, máy biến áp, tải hay máy phát

Nominal kV: Điện áp danh định của thanh cái

Bus Voltage: Giá trị ban đầu của vòng lặp trong tính toán

Hình 1.19 Thẻ Info của Bus

Model: Nếu chọn loại đường dây Balanced thì các giá trị thông số đường dây ở

ba pha đường dây bằng nhau, nếu chọn loại đường dây Unbalanced cần nhập thông số đường dây ở cả 3 pha của đường dây

Impedance: thông số điện trở, trở kháng và dung dẫn đường dây thứ tự thuận

(Pos.) và thứ tự không (Zero)

Unit: Percent: cho phép nhập thông số dưới dạng đơn vị tương đối, yêu cầu

nhập thêm điện áp cơ bản (Base kV) và công suất cơ bản (Base MVA)

Ohm: Nếu thông số ở đơn vị có tên, nhập trực tiếp vào Impedance

1.3.6 Đường dây truyền tải (Transmission Line)

 Thẻ Info

ID: Tên đường dây

From/To: Dây nối từ Bus/đến Bus

Length: Chiều dài dây, chọn đơn vị km

Hình 1.21 Thẻ Info của Đường dây truyền tải

 Thẻ Parameter

Hình 1.22 Thẻ Parameter của Đường dây truyền tải

Conductor Type: Loại dây (đồng/nhôm)

R-T1 ; R-T2: Điện trở ở nhiệt độ T1/T2

Outside Diameter: Đường kính ngoài của dây dẫn

GMR: Bán kính tự thân của dây dẫn (Ds)

X a / X a ’ : Cảm kháng/Dung kháng trên 1 đơn vị chiều dài

Ground Wire: thông số dây nối đất

Ngoài ra, ETAP còn cung cấp một thư viện dây phổ biến (Conductor Lib…) với

đầy đủ các thông số Thư viện này cho phép người dùng tùy biến

 Thẻ Configuration

Hình 1.23 Thẻ Configuration của Đường dây truyền tải

Configuration Type: cách bố trí dây trên cột

GMD: khoảng cách trung bình hình học giữa các dây dẫn (Dm)

Phase: Height: khoảng cách từ mặt đất đến vị trí dây pha cao nhất Spacing: khoảng cách giữa các dây pha với nhau

Transposed: dây dẫn có hoán vị đầy đủ

Ground Wires: số lượng dây nối đất

Conductors/phase : số dây trong cùng một pha ( trường hợp phân pha )

 Thẻ Impedance

Hình 1.24 Thẻ Impedance của Đường dây truyền tải

Có 2 tùy chọn

Calculated: Nhận kết quả tính từ Etap (R, X, B)

User Defined: Nhập kết quả có sẵn (R, X, B)

Impedance (per phase): Các thông số R, X, B của mỗi pha cho thứ tự

thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không

Unit: Ohms per length (km/mile) hoặc Ohms

Configuration: trạng thái vận hành của tải: liên tục (Continuous), gián

đoạn (Intermittent) hay dự trữ (Spare) áp dụng cho bài toán PBCS và khởi động động

 Operating kW = Rated kW * %Loading * Demand Factor

 Operating kvar = Rated kvar * %Loading * Demand Factor

 Thẻ Nameplate

Model Type: Loại tải, có 5 loại:

Conventional: thông thường Exponential: số mũ

Unbalanced: không cân bằng Polynomial: đa thức

Comprehensive: toàn diện

Rated kV: Điện áp định mức của tải

Với tùy chọn tải cân bằng (Conventional), các thông số như sau:

Hình 1.26 Thẻ Nameplate của Lumped Load

Ratings: Công suất tải, hệ số công suất, dòng định mức…

Load Type: Tỉ lệ giữa tải tĩnh và tải động cơ Loading Category: Trạng thái tải trong các trường hợp khác nhau

 Thẻ Short-Circuit

Hình 1.27 Thẻ Short-Circuit của Lumped Load

% LRC: Dòng khóa rotor động cơ (locked-rotor current) tính bằng %

dòng tải động cơ trong dòng tải tổng Ví dụ, nếu dòng tải lumped load là

120A tại 80% tải động cơ thì dòng động cơ là 96%; do đó, 600% LRC tương ứng với dòng điện 576A (600% * 96A)

Tiêu chuẩn ANSI

Nhỏ (𝐻𝑃 < 50)

Lớn (𝐻𝑃 > 1000) Trung bình (250 ≤ 𝐻𝑃 ≤ 200)

Nhỏ (𝐻𝑃 < 250) Tiêu chuẩn IEC

Đóng góp vào dòng ngắn mạch Công suất (HP) Tốc độ động cơ

Cao Trung bình Thấp

Lớn Trung bình Nhỏ

Cao Liên tục Thấp

% Total Load: % tải động cơ

X/R Ratio: Tỉ số điện kháng/điện trở siêu quá độ của động cơ

ANSI Short-Circuit:

Std MF / Xsc: ETAP sử dụng những hệ số nhân theo chuẩn ANSI để

tính toán trở kháng ngắn mạch thứ tự thuận Nếu chọn Xsc, có thể nhập trực

tiếp giá trị trở kháng ngắn mạch % theo động cơ (không áp dụng với IEC)

Công suất động cơ HP RPM

(v/ph)

Xsc

½ chu kỳ

Xsc 1.5-4 chu kỳ

1.0/LRC 1.0/LRC 1.2/LRC 1.67/LRC

1.5/LRC 1.5/LRC 3.0/LRC

∞

IEC Short-Circuit:

Td’ = X”/(2πf Rr) (Rr = điện trở động cơ)

1.4 Xây dựng sơ đồ tính toán

Từ giao diện chính của Etap, ta chọn , sau đó điền thông tin vào bảng

Từ màn hình chính, ta tiến hành kéo các phần tử cần thiết để vẽ sơ đồ tính toán và nhấp đôi vào phần tử để tiến hành cài đặt thông số

Hình 1.28 Điền tên dự án và tên người lập

1.5 Xuất kết quả

ETAP cho phép xem và in tất cả các kết quả tính toán của dự án hoặc các trường hợp

nghiên cứu trong báo cáo đầu ra sử dụng định dạng Crystal Reports Để xem và in tập tin báo cáo, nhấn vào nút Report Manager có trên tất cả các thanh công cụ nghiên cứu,

sau đó chọn định dạng từ các định dạng báo cáo được hiển thị

Nhấn vào nút Report Manager được cung cấp cho mọi thanh công cụ Study đề xem Report Manager Editor

Sử dụng Report Manager, người sử dụng có thể xem các báo cáo đầu ra trong Crystal

Reports Viewer, PDF, Rich Text Format và MS Excel Tên tập tin đầu ra, tên dự án và đường dẫn thư mục chứa báo cáo cũng được hiển thị ở hộp thoại này

Hình 1.29 Cài đặt thông số các phần tử

Hình 1.30 Hộp thoại báo cáo với công cụ Tính ngắn mạch

LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 2.1 Tổng quan

Trong quá trình vận hành hệ thống điện có thể xuất hiện tình trạng sự cố và chế độ làm việc không bình thường của các phần tử Ngắn mạch là loại sự cố hay xảy ra và nguy hiểm nhất trong hệ thống điện Khi xảy ra ngắn mạch, tổng trở của hệ thống điện giảm, làm dòng điện tăng lên, điện áp giảm xuống Nếu không nhanh chóng cô lập điểm ngắn mạch thì hệ thống sẽ chuyển sang chế độ ngắn mạch duy trì (xác lập)

2.1.1 Khái niệm ngắn mạch

Ngắn mạch: là một loại sự cố xảy ra trong hệ thống điện do hiện tượng chạm chập

giữa các pha không thuộc chế độ làm việc bình thường

- Trong hệ thống có trung tính nối đất (hay 4 dây) chạm chập một pha hay nhiều pha

với đất (hay với dây trung tính) cũng được gọi là ngắn mạch

- Trong hệ thống có trung tính cách điện hay nối đất qua thiết bị bù, hiện tượng chạm

chập một pha với đất được gọi là chạm đất Dòng chạm đất chủ yếu là do điện dung các

pha với đất

Ngắn mạch gián tiếp: là ngắn mạch qua một điện trở trung gian, gồm điện trở do hồ

quang điện và điện trở của các phần tử khác trên đường đi của dòng điện từ pha này đến pha khác hoặc từ pha đến đất

Ngắn mạch trực tiếp: là ngắn mạch qua một điện trở trung gian rất bé, có thể bỏ qua

(còn được gọi là ngắn mạch kim loại)

Ngắn mạch đối xứng: là dạng ngắn mạch vẫn duy trì được hệ thống dòng, áp 3 pha

Sự cố phức tạp: là hiện tượng xuất hiện nhiều dạng ngắn mạch không đối xứng ngang,

dọc trong hệ thống điện

2.1.2 Nguyên nhân và hậu quả

- Nguyên nhân chính dẫn đến ngắn mạch là do cách điện bị hỏng, ngoài ra sự cố

thoáng qua ở các đường dây cao thế là do vật thể chạm vào đường dây trần không có cách điện Lý do cách điện bị hỏng có thể là bị già cỗi do làm việc lâu ngày, chịu tác động cơ khí (do hoạt động của con người, loài vật hay điều kiện thời tiết), bị tác dụng của nhiệt độ phá hủy, xuất hiện điện trường mạnh gây phóng điện làm thủng vỏ bọc Ngoài ra, ngắn mạch có thể xảy ra do thao tác đóng cắt nhầm

- Hậu quả của sự cố ngắn mạch:

 Phát nóng cục bộ rất nhanh gây cháy nổ

 Tăng lực điện động: ứng lực điện từ giữa các dây dẫn có giá trị lớn ở thời gian đầu của ngắn mạch có thể phá hỏng thiết bị

 Điện áp giảm và mất đối xứng, ảnh hưởng đến chất lượng điện năng

 Gây nhiễu đối với đường dây thông tin ở gần điểm ngắn mạch do dòng thứ

tự không sinh ra khi ngắn mạch chạm đất

 Gây mất ổn định: khi không cách ly kịp thời phần tử bị ngắn mạch, hệ thống

có thể mất ổn định và rã lưới

2.1.3 Mục đích của tính toán ngắn mạch

Nghiên cứu ngắn mạch là một phần quan trọng của phân tích hệ thống điện Tính toán ngắn mạch thường là xác định áp và dòng lúc xảy ra ngắn mạch tại một số điểm hay một số nhánh của sơ đồ đang xét ở một thời điểm hay diễn biến của chúng trong cả quá trình quá độ Thông tin thu được từ phân tích ngắn mạch được dùng để giải quyết các vấn đề sau:

 So sánh, đánh giá, chọn lựa sơ đồ nối điện

 Chọn các khí cụ, dây dẫn, thiết bị điện

 Chỉnh định các loại bảo vệ, phối hợp bảo vệ

 Nghiên cứu phụ tải, phân tích sự cố

Các tính toán ngắn mạch cũng được sử dụng để đánh giá thiết bị bảo vệ, tính toán quá điện áp trong hệ thống điện, tính toán nối đất, nghiên cứu ổn định hệ thống điện

Tùy thuộc yêu cầu tính toán mà điều kiện đầu là khác nhau để tính toán ngắn mạch: Chọn dòng ngắn mạch cực đại để chọn thiết bị; Dòng ngắn mạch cực tiểu để lựa chọn cầu chì, cài đặt thiết bị bảo vệ và kiểm tra khả năng chạy lấy đà của động cơ

2.1.4 Phân loại ngắn mạch

Ngắn mạch trong hệ thống điện được chia thành ngắn mạch ba pha cân bằng và ngắn mạch không cân bằng Các dạng khác nhau của ngắn mạch không cân bằng là

ngắn mạch 1 pha chạm đất, ngắn mạch 2 pha chạm nhau và ngắn mạch 2 pha chạm đất

Bảng 2.1 Ký hiệu và xác xuất xảy ra các dạng ngắn mạch

Dạng ngắn mạch Hình vẽ quy ước Ký hiệu Xác suất xảy ra %

hệ thống Ở module này, Etap cung cấp hai tiêu chuẩn ANSI/IEEE ngắn mạch và IEC

ngắn mạch

2.2 Tính ngắn mạch

2.2.1 Tiêu chuẩn ANSI/IEEE

- Trong tính toán ngắn mạch ANSI/IEEE, nguồn áp tương đương tại vị trí sự

cố bằng điện áp trước sự cố tại vị trí đó, thay thế tất cả nguồn điện áp bên ngoài và