Khóa luận tốt nghiệp SV Lê Văn Đại 91 CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5 1 Ảnh hưởng của dòng ngắn mạch đối với hệ thống điện Hệ thống điện khi làm việc bình thường là một hệ thống ba pha cân bằng Tuy nhiên khi xảy ra sự cố, tính đối xứng của hệ thống cân bằng bị phá vỡ, kết quả là có dòng điện và điện thế mất cân bằng xuất hiện trong hệ thống điện Ngoại trừ ngắn mạch 3 pha và 3 pha chạm đất được xem như là ngắn mạch đối xứng Còn đối với các trường hợp ngắn mạch khác (ngắn mạch 2 pha không.
Trang 1CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT
TRIỂN
5.1 Ảnh hưởng của dòng ngắn mạch đối với hệ thống điện
Hệ thống điện khi làm việc bình thường là một hệ thống ba pha cân bằng Tuy nhiên khi xảy ra sự cố, tính đối xứng của hệ thống cân bằng bị phá vỡ, kết quả là có dòng điện và điện thế mất cân bằng xuất hiện trong hệ thống điện
Ngoại trừ ngắn mạch 3 pha và 3 pha chạm đất được xem như là ngắn mạch đối xứng Còn đối với các trường hợp ngắn mạch khác (ngắn mạch 2 pha không chạm đất, ngắn mạch 2 pha chạm đất, ngắn mạch một pha), thì phải sử dụng lý thuyết các thành phần đối xứng
Khi áp dụng những biện pháp bảo vệ cho hệ thống điện ta cần phải biết dòng sự
cố phân bổ trong hệ thống và điện áp của từng phần khác nhau trong hệ thống khi xảy
ra sự cố Hơn hết, ta cần phải biết giá trị đỉnh của dòng điện tại một điểm ngắn mạch nào đó nếu muốn sự cố bị cắt
5.2 Hướng phát triển của đề tài
Phương thức tính toán ngắn mạch trong hệ thống điện là tiền đề để tiếp tục khảo sát các chuyên đề khác như bài toán phối hợp các thiết bị bảo vệ cho từng phần
tử trong hệ thống điện, cài đặt thông số cho rơ le, khảo sát ổn định quá độ cho hệ thống điện…
Ngoài phần mềm mô phỏng và phân tích hệ thống điện Etap Tiếp tục nghiên cứu thêm phần mềm Matlab và phần mềm phân tích hệ thống điện khác như PSS/E, PowerWorld,…
Trang 2
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] IEC Central Office IEC 60909-0, 1988
[2] Hồ Văn Hiến Hệ thống điện truyền tải và phân phối NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM, 2015
[3] Minh Tâm Năm 2017, Hệ thống điện Quốc gia được vận hành an toàn, tin cậy Mục tin tức – thông tin và sự kiện, 2017
[4] Tác động của thế hệ phân tán lai Phân bố dòng ngắn mạch trong hệ thống phân phối, 2017
[5] Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về kỹ thuật điện,2015
[6] Đinh Hoài Phương Giải pháp giảm dòng ngắn mạch trên lưới điện trung
áp Mục Khoa học Kỹ thuật, 2017
[7] Võ Ngọc Điều Etap và ứng dụng trong phân tích hệ thống điện NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM, 2017
[8] Lê Toàn Thiện Ứng dụng Etap 7.00, 2018
Trang 3PHỤ LỤC
Cài đặt các thông số cần thiết cho từng phần tử trong hệ thống điện
Máy phát:
Máy phát cũng tương tự như nguồn hệ thống chỉ khác 1 vài điểm sau :
Tại trang Rating :
Hình 4 8 Trang Rating của máy phát
- 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 pha ở công suất định mức
- RPM: tốc độ đồng bộ
PrimeMover Rating: công suất liên tục và cao điểm dùng để tính các
Trang 4cảnh bảo lúc khởi động các phụ tải động cơ
Mvar Limits: giới hạn công suất kháng lúc cao điểm Có thể cài đặt
hoặc Etap tự tính theo PrimeMover Rating
Hình 4 9 Trang Imp/Model của máy phát
- Impedance: thông tin về trở kháng siêu quá độ, thứ tự thuận, nghịch, không
dung trong tính toán ngắn mạch
- Dynamic Model: mô hình máy phát và các thông số để phân tích ổn định hệ
thống
- Type: kiểu máy phát (hơi, khí, thủy điện) và loại rotor (cực ẩn, cực lồi)
- IEC 60909 S.C: giới hạn chịu được khi ngắn mạch theo tiêu chuẩn
IEC
Bus
Trang 5Hình 4 10 Trang Info của bus
- Nonimal KV: điện áp định mức
- Bus Voltage: Giá trị ban đầu của vòng lặp trong tính toán
Đường dây truyền tải
- ID: tên đường dây
- From/to: dây nối từ Bus đến Bus
- Length: chiều dài dây, chọn đơn vị thích hợp
Trang 6Hình 4 11 Trang Info của đường dây
Hình 4 12 Trang Parameter của đường dây
- Conductor Type: loại dây đồng hay nhôm
Trang 7- R – T1: điện trở ở nhiệt độ T1
- R – T2: điện trở ở nhiệt độ T2 (R – T1 và R – T2 là 2 điểm để Etap nội
suy ra điện trợ đường dây ở nhiệt độ khác)
- Outside Diameter: đường kính ngoài của dây
- GMR: bán kính trung bình nhân giữa các nhóm dây cùng pha (Dm)
- Xa: trở kháng của dây pha trên 1 đơn vị chiều dài (Etap tự tính )
- Xa’: dung dẫn của dây pha (với khoảng cách trung bình Hình học giữa
các dây pha là 1 ft) trên 1 đơn bị chiều dài (Etap tự tính)
- Ground Wire: thông số dây nối đất
Ngoài ra Etap còn cung cấp 1 thư viện dây phổ biến với đầy đủ các thông số rất tiện lợi Thư viện này có thể tùy biến theo điều chỉnh của người dùng
Hình 4 13 Trang Configuration của đường dây
- Configuration:cách bố trí dây (thằng đứng, nằm ngang, tam giác, mạch
kép)
- GMD: khoảng cách trung bình nhân giữa các dây pha (Dm)
Trang 8- Phase: khoảng cách giữa các dây pha, các dây pha với đất
- Transposed: chọn nếu dây dẫn có hoán vị đầy đủ
- Separation:khoảng cách trung bình hình học giữa các dây (trường hợp
phân pha)
- Conductors/phase: số dây trong cùng một pha (trường hợp phân pha)
- Ground Wire: dây chống sét
Với các thông số trên Etap sẽ tự tính ra trở kháng của đường dây
Các thông tin về nội đất đường dây (nối đất chống sét, nối đất lặp lại…)
Các thông tin về lớp đất bên dưới dây dẫn
Hình 4 14 Trang Impedance của đường dây
Có 2 tùy chọn:
Calculated : nhận kết quả tính toán từ Etap (R,X,Y)
User Defined: nhập số liệu có sẵn (R,X,Y)
Impedance (per phase): các thông số R,X,Y cho thứ tự thuận, nghịch và
thứ tự không
Trang 9Hình 4 15 Trang Sag & Tension của đường dây Line section:
- Same Tower Height: các cột có cùng độ cao
- Op Temp: nhiệt độ vận hành của đường dây
- Horiz Tension: lực căng ngang
- Ruling Span: khoảng vượt (khi các cột có cùng độ cao)
- Span: khoảng vượt củ thệ
- Height Diff: sai biệt độ cao giữa 2 cột
- Span: khoảng vượt
- Sag: độ võng
- Loaded Conditions:
- Weight: trọng lượng dây
- Ice: độ dày lớp băng bám trên dây
- Wind: áp lực gió
- Elongation Coefficient: hệ số giản nở của dây dẫn
Trang 10- Al/CU Strands: số sợi và đường kính mỗi sợi phần dẫn điện
- Steel Strands: số sợi và đường kính mỗi sợi phần chịu lực
- Modulus of Elasticity: khả năng chịu kéo
- Known Conditions: các điều kiện
- Ice: độ dày của lớp bang bám trên dây dẫn
- Wind: áp lực gió
- K Factor: hệ số K
- Temperature: nhiệt độ vận hành
- Tension of Sag: chọn giá trị độ võng hay lực căng dây cho phép
Máy biến áp hai cuộn dây
Hình 4 16 Trang Info của máy biến áp hai cuộn dây
- ID: tên máy biến áp
- Prim: tên bus kết nối phía cao áp, điện áp phía cao áp
- Sec: tên bus kết nối phía hạ áp, điện áp phía hạ áp
- Standard: theo tiêu chuẩn ANSI hay IEC
- Type/ class: tùy từng loại tiêu chuẩn máy biến áp phân ra làm nhiều loại và
nhiều lớp khác nhau (giải nhiệt, làm mát, vật liệu…)
Trang 11Hình 4 17 Trang Rating của máy biến áp hai cuộn dây
- kV: điện áp định mức
- MVA: công suất định mức
- Max MVA: khả năng quá tải của máy biến áp
- FLA: dòng định mức
- Impedance:
%Z : giá trị phần trăm của tổng trợ máy biến áp so với Z cơ bản được tính dựa trên điện áp định mức của máy biến áp và công suất định mức
của máy biến áp
X/R : tỉ số trợ kháng/ điện trợ của máy biến áp
Z variation : tổng trở khi điều chỉnh đầu phân áp của máy biến áp
Z tolerance : sai số
Trang 12Hình 4 18 Trang Grouding của máy biến áp
Tổ đấu dây và kiểu nối đất của máy biến áp thông qua trang Grounding của máy biến áp
Tải
Hình 4 19 Trang Info của tải áp
- ID: tên tải
Trang 13- Connection: 3 pha hay 1 pha, nếu 1 pha thì pha chọn A, B hay C
Trang Nameplate:
- Model Type: loại phụ tải (cân bằng, không cân bằng, biến đổi theo
điện áp, tần số, dạng hàm….)
- Rating: công suất tải, hệ số công suất
- Load Type: tỉ lệ tải tĩnh và tải động
- Loading: giá trị mang tải trong các trường hợp khác nhau
Hình 4 20 Trang Nameplate của tải
Trang 14Hình 4 21 Trang Short Circuit của tải
- %LRC: dòng sự cố khi ngắn mạch do động cơ trả về
- % Total Load: % tải động cơ
- X/R: tỉ số trở kháng / điện trở của động cơ
Trang 15LỜI CÁM ƠN
Điều đầu tiên em muốn gửi đến lời cám ơn đối với gia đình của em, đặc biệt là
Ba, Mẹ đã tạo điều kiện em học hành cho đến ngày hôm nay và luôn luôn chỉ dạy để
cho em ngày một chín chắn, trưởng thành
Kế tiếp, em xin dành lời cảm ơn chân thành nhất đến người Thầy hướng dẫn của mình, người luôn giúp đỡ em đó chính là Tiến sĩ Dương Thanh Long, công ơn của Thầy đối với em thực sự rất to lớn Thầy là người đã tận tình chỉ bảo em trong suốt những năm em học Đại học, ngoài những môn học như Cung cấp điện, Nhập môn chuyên ngành kỹ thuật, …Thầy còn là người định hướng cho em đến với chuyên ngành và cả Khóa luận tốt nghiệp Không chỉ dừng lại ở kiến thức chuyên ngành, Thầy còn là người dạy cho em những kỹ năng khác để em từng ngày một hoàn thiện bản thân mình hơn, những điều Thầy dạy cho em thực sự rất bổ ích Khi em gặp khó khăn trong học tập cũng như cuộc sống thì Thầy luôn là người lắng nghe và thúc đẩy, động viên em rất nhiều Thầy là người mà em rất kính trọng, nể phục, là hình mẫu lý
tưởng để cho em học tập và noi theo
Tiếp theo sau đó, em cảm ơn Trường Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh Đây là một ngôi trường rất xứng đáng để em gửi gắm và tin tưởng Những kiến thức sau bao nhiêu năm học tại đây chính là hành trang để em bước vào đời
Hơn thế nữa, em xin chân thành cảm ơn đến các Thầy, Cô khoa Điện và Thầy,
Cô các khoa khác đã mang đến cho em những kiến thức rất bổ ích
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, em chân thành cảm ơn những người bạn tốt của em, đó chính là tập thể lớp DHDI12B Thật vui hơn khi lên Đại học
có những người bạn thực sự rất tốt và chân thành, luôn lắng nghe và thấu hiểu em, đã
nhiệt tình giúp đỡ em rất nhiều về mọi mặt – trong học tập cũng như cuộc sống
Sinh viên
Lê Văn Đại
