BÁO cáo THÍ NGHIỆM GIẢI TÍCH hệ THỐNG điện bài 1 sơ lược về PHẦN mềm ETAP

Phần mềm được dùng để thiết kế và mô phỏng dựa vào những khối có sẵn để mô tả sự vận hành của hệ thống, phần mềm có khả năng phân tích và tính toán các thông số của hệ thống như dòng điệ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM GIẢI TÍCH HỆ THỐNG ĐIỆN

LỚP: L08 - HK221

GVHD: PHẠM THỊ MINH THÁI

SINH VIÊN THỰC HIỆN

Trịnh Thái Ngọc Hải – 2011156 Trần Văn Vương Linh – 2011538

BÀI 1: SƠ LƯỢC VỀ PHẦN MỀM ETAP

1 ETAP LÀ GÌ ?

Etap là một phần mềm mô phỏng ( Etap simulator) là sản phẩm của công ty Nhật Operation Technology, Inc với phiên bản 4.0 được phát hành vào 12/2001 Phần mềm được dùng để thiết kế và mô phỏng dựa vào những khối có sẵn để mô

tả sự vận hành của hệ thống, phần mềm có khả năng phân tích và tính toán các thông số của hệ thống như dòng điện, dòng công suất tối ưu, đánh giá ổn định của

hệ thống,…

2 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ETAP:

Etap là một phần mềm có khả năng tính toán và phân tích hệ thống điện tại thanh cái của sơ đồ đơn tuyến, ngoài ra phần mềm còn cho biết dòng và áp tại bus

hệ thống và tại thanh cái, nhờ đó mà ta có thể kiểm soát, điều chỉnh hay sửa chữa

hệ thống kịp thời tránh những tổn thất đáng tiếc xảy ra

Ngoài ra phần mềm còn có một số ứng dụng khác như:

• Khảo sát và phân tích một hệ thống điện gồm lộ đơn hay lộ kép với nhiều nguồn cung cấp khác nhau

• Phân tích sự phân bố công suất trên hệ thống điện( HTĐ): sự phân bố tổn thất công suất trên từng tuyến dây, dòng công suất trên từng tuyến dây, hệ

số công suất trên từng nhánh,…

• Phân tích chế dộ ngắn mạch của HTĐ gồm có: chế độ ngắn mạch đối

xứng và chế độ ngắn mạch không đối xứng Trong đó: o Ngắn mạch đối xứng:

ngắn mạch bap ha

o Ngắn mạch không đối xứng: ngắn mạch hai pha, ngắn mạch hai

pha chạm đất, ngắn mạch một pha

3 MÔI TRƯỜNG LÀM VIỆC CỦA ETAP

Etap 4.0 cũng giống như với những phần mềm khác là phần mềm đồ họa đầy

đủ các tính năng phân tích ổn định hệ thống điện và Etap có thể chạy trong môi trường như: Microsoft Window 98, NT, 4.0, 2000, Me và Window XP

hành trên thì chương trình có thể xây dựng mô hình xấp xỉ khoảng 500 Bus và

có thể lớn hơn nữa

Đối với các hệ điều hành Window 98 và Me cung cấp nền tảng tốt cho việc phân tích hệ thống chỉ ở mức độ vừa và nhỏ khoảng 100 Bus và chỉ dùng cho các ứng dụng phổ biến khác

4 GIAO DIỆN CỦA PHẦN MỀM ETAP:

5. GIỚI THIỆU CÁC PHẦN TỬ AC

-Bus

-Máy biến áp:

-Cable

-Đường dây - Máy phát

-Động cơ

-Tải

-Thiết bị bảo vệ

6. Cách nhập thông số các phần tử

7. Tìm hiểu các modul chính của ETAP

-Modul PBCS

-Modul tính toán ngắn mạch trong HTĐ

BÀI 2 : PHÂN BỐ CÔNG SUẤT

1.Tổng quan

Tìm hiểu bài toán PBCS

Tìm hiểu các phương pháp toán giải bài toán PBCS

- Phương pháp Gauss-Seidel

- Phương pháp Newton-Raphson

- Phương pháp Fast-Decoupled

2.Thực hiện tính toán trên ETAP

+ Chuyển qua tiêu chuẩn IEC

Bước 1: khởi động Etap, đặt tên và chọn các thông số

Bước 2: Lấy các phần tử máy phát, bus, đường dây, phụ tải từ thanh công

cụ và kết nối thành sơ đồ đơn tuyến

Lưu ý: Việc lấy các phần tử nên lấy theo thứ tự và đặt đúng vị trí như

hình để việc kết nối được dễ dàng Etap mặc định cùng 1 phần tử thì phần tử lấy đầu tiên có tên là 1 sau đó tăng dần (ví dụ: Gen1, Gen2,

…)

Bước 3: nhập thông số Muốn nhập thông số cho phần tử nào ta nhấp đôi

vào phần tử đó

+Nhập các thông số trên Etap

a) Nhập Buss: nhập điện áp theo yêu cầu chỗ Nominal kV

Ví dụ :

b) Phụ tải: vào trang Nameplate mục Rated kV nhập 230, mục Rating nhập P,Q (ví dụ phụ tải 1: MW:55, Mvar:15) Mục Load Type: kéo hết thanh cuộn về bên phải Làm tương tự cho các tải còn lại

Lưu ý: Phần loading ứng với từng trường hợp Loading Category ở ví

dụ này ta chạy trường hợp Design 100% Để chuyển đến phần tử cùng loại kế tiếp một cách nhanh chóng ta chọn phần mũi tên ở cuối trang Etap sẽ tự cập nhật điện áp định mức của các phần tử kết nối

với phần tử đã được nhập điện áp định mức ( nếu qua MBA sẽ thông qua tỉ số biến áp)

Ví dụ :

c) Máy phát:

Ví dụ :

Info:

Rating:

Vd máy2

d) Đường dây: vì trong bài toán này thông số đường dây cho sẵn ở đơn vị Ω nên ta vào trang Impedance chọn User-Defined (nhập thông số cho sẵn) chọn đơn vị là Ohm nhập R-T1, R-T2, X, Y Ở đây R-T1=R-T2=R(Ω), X(Ω), Y=B(M −1)

- Mục Impedance

Bước 4: chạy mô phỏng

Vào mục để chuyển từ cửa số thiết kế sang module phân bố công suất,

vào (Edit Study Case) để tùy chỉnh cách tính phân bố công suất

Kiểm tra phương pháp Newton-Raphson: vào mục (new Study Case) để

tạo 1 trường hợp khảo sát mới, đặt tên trường hợp mới ở mục To, chọn OK

Nhấp chuột vào mục chọn trường hợp khảo sát và chọn Nhấp vào mục

cửa sổ tùy chọn hiện ra, vào trang info mục ID: đặt tên là newtonRaphs, mục Method chọn phương pháp Newton-Raphson Chọn OK

Để chạy kết quả phân bố công suất nhấp vào mục (Run)

- Chọn phương pháp tính toán và độ chính xác

BÀI 3: PHÂN TÍCH DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH

1 Thực hiện tính toán trên ETAP

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 Các sự cố thường là các dây dẫn pha chạm nhau, chạm đất (trong hệ thống điện có trung tính nối đất) hoặc trạm dây trung tính…Phần lớn các sự cố thường kèm theo hiện tượng dòng điện tăng khá cao và điện áp giảm khá thấp Các thiết bị có dòng điện tăng cao chạy qua có thể bị đốt nóng quá mức cho phép và bị hư hỏng khi điện áp bị giảm thấp, dẫn tới việc gián đoạn cung cấp điện gây thiệt hại kinh tế, xế hội

Muốn duy trì hoạt động bình thường của hệ thống đảm bảo việc cung cấp điện thì phải có thiết bị bảo vệ tác động khi sự cố xảy ra Các thiết bị bảo vệ phải được phối hợp nhịp nhàng, tác động đúng, kịp thời giảm thiệt hại ở mức thấp nhất Bài toán tính toán ngắn mạch nhằm phục vụ cho việc cài đặt các thông số của thiết bị bảo vệ Khai thông số: tính toán thông số theo đơn vị có tên

Máy biến áp

+Nhập chính xác điện áp ở sơ cấp (Prim.) và thứ cấp (Sec.)

Bus

Máy phát

+Chuyển sang tab Grounding để nhập thông số nối đất:

Ta chuyển sang loại Reactor và đấu hình Y theo đề bài, giá trị trở ta phải

điền là đơn vị có tên Ohms

Máy phát 1 với X=j0.03, S=100MVA, V=25kV ta tính được giá trị cần

điền là 0.03*252 /100 Tương tự ở máy phát 2 với X=j0.03,

+

+Chọn kiểu đấu dây ở sơ cấp và thứ cấp theo sơ đồ ở tab Grounding: Máy biến áp 1

-Nhập giá trị trở cho đường dây:

Ta tính được giá trị X cần điền ở thứ tự thuận, nghịch và không ở đơn vị

có tên và điền vào bảng ở mục Impedance

+Chạy tính toán ngắn mạch

-Thiết lập tính toán:

+Chuyển tất cả bus qua mục Fault để tính ngắn mạch ở tất cả các nút (quên chuyển sẽ không chạy ngắn mạch etap báo No bus fault)

+Chuyển qua tiêu chuẩn IEC:

Summary để xuất ra đầy đủ trường hợp ngắn mạch: