Luận văn nghiên cứu các phương pháp Điều chỉnh Điện Áp trong lưới phân phối Điện Áp dụng cải thiện chất lượng Điện Áp trong lưới phân phối Điện vĩnh phúc

Để phục vụ nhu cầu cung cấp diện theo sụ lăng trưởng của phụ tải, lưới điện phân phối tỉnh Vĩnh Phúc phát triển mỏ xông không ngững, cơ bân đáp ứng như cầu sử dụng điên của địa phương V

LOT CAM BOAN

Tôi xin cam đoán đây là công Irình nghiên cứu của bản thân, được xuất phát lrong,

quả trình học tập va công tác Các số liệu có nguồn góc rõ ràng, tuân thi ding nguyén tac Kết quả trinh bảy trong luận văn được thu thập là trung thực chưa từng, dược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

+ia Nội, tháng 10 năm 2015

Tác giả

Phạm Tiên Cầu

DANH MUC CAC CHT VIET TAT Câu chỉ

Câu dao Chất lượng điện áp Chống sét van

Hệ thống diễu khiển giám sắt và thu thập đữ liệu từ xa

“Trạm biển áp

Trạm biến áp phân phối

Thiết bị phân doạn

Tự động đóng lại đường đây

"Tự động đóng nguồn du phòng

DANH MUC CAC BANG

Bang 41: Cac thang s6 kj thud tram 220, 11 0k ¥ hign o6 cha tĩnh Vĩnh Phúc

Bảng 4-3: Mang tải các đường đây 220, 110EV hiện có của tỉnh Vĩnh Phúc

Bang 4.3: Các chí số kinh tế cho LIDPP tỉnh Vĩnh Phúc ereeeeoŸ

Tảng 4.4: Cúc thông số dường dày 471 E443

Bang 4.5: Cac théng số máy biên áp thuộc lộ 4?

-Báng 4.6: Các thông số phụ tải Ð⁄ 471 H4

Bảng 47: Kết quả điện áp

láng 4.8: Kết quá các dòng công suất trên các nhánh ở chế độ cực đại

Bang 49: Kết quả tốn thất công suất trên các nhánh ở chế độ cục đại

Bang 4.11:Tên thật công suất ban đầu của xuất tryển 471 E4.3 ở chế độ phụ tãi cực tiến 87

Tảng 413: Vị trí bú và dụng lượng bủ phủa trung áp có định

Bang 4.13: Tên thất công suất sau khi bử trưng áp cố định

93

93 9%

Bang 4.17: Kết quá điện áp các nút ở chế độ cực đại sau khi sử dụng phương, pháp bỏ

DANH MUC CAC HiNH VE DO THI

Tmh 1.1 - Dạng sóng điện áp lý tưởng và cả

Hình I 2 - Sự thay đối của điện áp trên phụ tải trong ngày

inh 1.3 - Độ lệch điện áp trong lưới hạ áp 010tr Tnh 1.4 - Độ lệch diện áp trong lưới hạ áp 2:s0s<1<1<eerrrriirrree

Linh 1.8 - Đặc tỉnh của đến sợi đối

Hình 1.9 - Su phụ thuộc của P, Q vào diện áp

Tình 1.10 - Sự phụ thuộc cửa tấn thất điện năng vào

Tình 41 Sơ dễ áp dụng triển khai PSS/ADEPT

Hình 42 - Giao điện chính của chương trình PSS/A DEPT 5 0

Linh 4.3 - Các nút và thiết bị vế sơ đồ hưới điện ceennenireereee

nh 4.4- Cửa số khai báo tham số lưới điện Giai

Tlïnh 4.5 - Giao điện hiển thị trào um công suất

Hình 46 - Hộp thoại thiết đặt thông số trong CA PO, re

THmh 47 - Ca sé tay chọn CAPO trong bài toán bù kinh tế

Linh 4.8 - Dễ thị phụ tải điển hình ngày - Lộ 371 14:3

Hinh 4.9 - Đỏ thị pl tai dién high - Lộ 471 E4.3

Hinh 4.10 - So dé iné phong xual tuyến 471 B43

Linh 4.14 - Luu dé thuat toán tôi tru hóa vị trí lắp tụ bù

THmh 412 - Hộp thoại cải đất nác thông số Lụ trong CAPO

Hình 4.13 - Hộp thoại cải đặt cáo Không sẻ kinh tế trong CAPO

inh 4.14 - Bang hộp thoại tùy chọn cho bài toán CAPO-LA cổ định

THìmh 415 - Kết quả thất toán bà có định

Tlmh 4.16- Để thị điện áp trước và sau khi bù trưng áp có định

Hinh 4.17 - Hộp thoại tủy chọn cho bài toan CAPO có định kết hợp diễu chính 92 Hinh 4.18 - Kat qué tirdh toán bà cổ định kết hợp điều chữ: 7

MUCTUC

LOI CAM DOAN

DANH MỤC CÁC CHỮ VIỄT TAT

© Dẫn bắn của diện áp trong lưới phân phát,

d ¿Ảnh hướng của đện áp đồn sự làm việc của phụ tải 13

2.3.1 Cơ sở lý ThUYEt ec seccssseuenaneuenaseuenasenaseenasetasauetusnuetnenmnenine 2D

2.4 Đánh giá chất lượng điện theo tiêu chuản tídh phân ‘bind áp 26 2.5 Đánh giá chất lượng điện theo tương quan giữa công suất và điện áp 2 2.6 Đinh giá chất lượng diện theo độ không sim của diện áp 4

3.1 Nhóm các biện pháp tổ chúc quản lý vận hành si siseeeeeeceeoreo, 3Ô, 3.3 Nhóm các biện pháp kỹ thuật nneriisreirraeeooeu ST

3.4.1 Quan hệ giữa công suất phân khang « và điện & ấp 33

3.4.2 Neuyén tae bu céng suat phan khang

3.4.3 Phương pháp bù công suất phân kháng

3.4.3.1 Hù đọc

343.2 Tụ bùn

3.5 Nâng cao chât lượng điện bằng cách khử s

3.6 Đi xứng hóa lưới diện

3.6.1 Đối xứng hóa bằng civ phan h ui tĩnh

3.6.1.1 Co so Ip tay

3.6.1.2 Afô hình các phụ tới không đối xứng

3.6.1.3 Các phương pháp đối xứng hóa lưới điện 48

Chuong 4 PHAN TICH HIBN TRANG LUGI DIEN PHAN PHO! TINH VĨNH

PHUC, TINH TOAN GIẢI PHÁP CẢI THIỆN CHAT LUONG ĐIỆN ÁP Ag

4.1 Téng quan vé hadi phan phéi dign tinh Vinh Phúc seo đĐ 4.1.1 Hiện trạng nguồn và lưới diện tình Vĩnh Phúc seeeeesereooeoST 4.1.2 Hiện trang cưng cấp điện của Điện lục Thành phố “Vinh Yen Mi

4.1.3.1 Kết quã hoạt động kinh doanh điện năng cúa Diện lực !hành phố S6

4.2 Gidi thiga chung vé phin mém PSS/ADEPT

4.2.1 Giới thiệu phần mềm PS8/ADHPT và cảnh sử ¿dụng dỗ tnh toán,

4.2.1.1 Giới thiệu chưng:

4.2.1.2 Cie module tính loán của PSS/ADEPT

4.2.1.3 Cách thức tạo sơ dỗ và thiết lập các thông số lưới diện (rung áp

4.2.1.5 Tinh toàn lối tụ hóa vị tí bà (Capacior plaooment opfimi:

4.3.2 Xây dựng cơ sở đữ liệu cho phần mềm PSS/ADEPT

4.2.2.2 Cơ sở đã liệu máy biến áp

4.2.2.3 Ca sở đữ liệu phụ tải

4.2.3 Xây dựng dỗ thị phụ tải ngày diễn hình

4.2.4 Xây dựng các chỉ số kinh tế cho chương trình PSS/AI2HPT: 72 4.3 Mô phỏng các chế độ vận hành của lộ đường đây 22kV trạm 1IOkV Vĩnh Yên - 471

4.3.1 Xây dụng sơ đỗ nguyên lý Wsuft tuyến -471L.B43 tên PS8⁄A 74

LOIMG BAU

Điện năng có vai trò rat quan trong trona công cuộc công nghiệp hoá và phát

triển kinh té, xð hội của đất nước Do dỏ ngành diện cần phải dược phát triển mạnh

dé đáp ứng như câu vẻ điện năng ngày cảng cao của đất nước Trong những năm gần đây tắc độ lăng trưởng phụ tải điện trong cả Nước nói chưng vá lĩnh Vĩnh Phúc nói riêng ngảy càng lớn lên, quan trọng hơn lén Để phục vụ nhu cầu cung cấp diện

theo sụ lăng trưởng của phụ tải, lưới điện phân phối tỉnh Vĩnh Phúc phát triển mỏ xông không ngững, cơ bân đáp ứng như cầu sử dụng điên của địa phương

Với lưới diện phân phối việc dắp ứng, những yêu cầu về chất lượng diện áp thường gặp rất nhiều khó khăn, đặc biệt ở các đường dây sử dựng các cấp điện áp là

6, 10, 22 KV lấy qua các trạm trung gian 35/6 kV và 35/10 kV không có hệ thống,

điều áp dưới tải Lưới điện thuộc Công ty Điện lực Vĩnh Phúc cũng nằm trong tinh trạng nay Du ring trong một vải năm trở lại đây đã được đâu tr nâng cấp nhưng vần còn tổn tại một số khu vự chất lượng dién dp chwa dat yéu cau

Ban thin dang sinh sống vả làm việc tại tính Vĩnh Phúc, rong muốn đóng góp một phân những tỉm tỏi, nghiên cứu của mình vào việc nâng cao chát lượng,

điệu áp trong lưới phân phối điện tính Vĩnh Phác

Mục dích nghiên cứu:

Cơ số lý thuyết về chất lượng điện áp, các phương pháp đánh giá, biến pháp uang cao CLĐA trong lưới phân phối điện

Phân tích hiện trạng chất lượng điện áp trong, hrới phân phểi Vĩnh Phúc, tinh

toàn ấp dung và để xuất giải pháp cải thiện chất lượng điện áp trong lưới phân phối

tỉnh Vĩnh Phúc

Déi tượng nghiên cứu:

Tui điện phân phối tại Công ty điện lực Vĩnh Phúc và ứng đụng phân mềm:

nghiền cửu, tính toan

PSS/ADELP, mé phéng lưới diện phân phối

Cáo lý thuyết vẻ chải lượng điện áp, các phương pháp đánh giá, biện pháp aang cao CLBA trong lưới phân phối điện

Phương pháp nghiên cửi

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên củu các tài liệu, sách báo, giáo trình , viết về tính toán điều chính chất lượng điện áp trong lưới phân phối điện, các tiêu chuân qui định vẻ lưới điện phân phối

1

Phương pháp tính toán ung dung: Ap dụng những lý thuyết dã nghiên cứu, các số liệu thông kê, báo cáo về lưới phân phổi điện tỉnh Vĩnh Phúc, sử dụng phản mém PSS/ADETP dé thao tac tinh todn cai thiện chất lượng điện áp trong lưới phân phốt tính Vĩnh Phúc

ĐỀ tải: Nghiên cứu các phương pháp điều chỉnh điện áp trong lưới phân phối điện,

Ap dụng cải thiện chất lượng điện áp trong lưới phân phổi điện tỉnh Vĩnh Phúc

-Bỗ cục luận văn: Luận văn thực hiện bế cục nội dung như sau

Lời mở đầu

Chương 1: Tổng quan về chất lượng điện áp và cá

thí tiêu đánh giá

Chương 2: Các phương pháp đánh giá chất lượng điện áp

Chương 3: Các biện pháp nâng cao chất lượng điện áp

Chương 4: Phân tích hiện trạng lưới điện phân phối lĩnh Vĩnh Phúc, tỉnh toán giải

pháp cải thiện chất lượng điện áp

Chương 1

TONG QUAN VE CHAT LUONG DIEN AP

VA CAC CHI TIEU DANH GIA

1.1 Các van dé chung về chất lượng điện áp

Tuoi điện được đánh giá theo 4 tiêu chuấn chính:

1 An toàn điện

k9 Chất lượng điện năng

Độ lin cây cung cấp điện

Bo Hiệu quả kinh tế

Chất lượng điện áp là một chỉ tiêu trong tiêu chuẩn chất lượng điện năng, nó dược đánh giá bồi các chỉ Géu sau

1 Độ lệch điện áp trên cực của thiết bị dùng điện so với điện áp định mức

nN Dé dao ding điện áp

Đô không dối xứng

aw Độ không sin (sự biến đạng của đường cong điện áp, các thành phan sóng hải

chuẩn đã quy định

Thực tế cho thấy chất lượng cung cấp diện bị ảnh hưởng dang kẻ bởi chất lượng điện áp cung cap cho khách hàng, nó bị tác động bởi các thông số trên đường diy khác nhau Có thể có các đạng như: sự biển đổi đải hạn của điện ap so với điện

ảp định mức, điện áp thay đổi đột ngột, những xung dốc dao động hoặc điện áp ba pha không cân bằng IIơn nữa tinh không đẳng đêu như tân sẻ thay đổi, sự không

tuyển tính của hệ thông hoặc trở kháng phụ tãi sẽ làm méo dạng sóng điện áp, các

xung nhọn do các thu lôi sinh ra cũng có thể được lan truyền trong bệ thống cung

3

cấp Các trường hợp nảy dược mỏ tả trong Hình 1.1

b) Cac dang thay dỗi của sóng diện áp

Các xung nhọn, xung tuần hoàn và nhiễu lần số cao có tính chất khu vực Nó dược sinh ra một số do quá trình phóng diện của các thu lôi, do tác động đóng cốt

cửa các van điện tử công suất, do hỗ quang của các điện cực vì vậy chỉ có lan truyền

trong phạm vì và thời điểm nhất định Cũng như vậy sự biến đổi lần số thường do các lỏ trung, cao tân sinh ra và mức độ lan truyền cũng không lớn Đổi với hiện tượng điện áp thấp và điện áp cao thì có thể xây ra ở mợi nơi và xuất hiện đài hạn

xhư sự sụt giản điện áp đo sự khổi dộng của các động cơ cỡ lớn hay quá diện úp do

sự cổ chạm đất

Tể ngăn ngừa các hiện ứng có hại chơ thiết bị của hệ thống cưng cấp trong một mức dộ nhất định, luật và các quy dịnh khác nhau tổn tại trong, các vùng khác nhau để chắc rằng mức độ của điện áp cũng cắp không được ra ngoài dung sai quy định Các đặc tính của điện áp cưng cấp được chỉ rõ trong các tiêu chuẩn chất lượng,

điện áp, thường được mô tả bởi lẫn số, độ lớn, dang sóng và tính đối xứng của điện

ap 3 pha Trên thế giới có sự đao động tương đổi rộng trong việc chấp nhận các dang sai có liên quan đến điện áp Các tiêu chmân luôn luôn được phát triển hợp lý

dé dap lại sự phát triển của kỹ thuật kinh tế và chính trị

Bai vi một vải nhân té anh hưởng, đến điện áp cung cập 14 ngẫu nhiên trong không gian và thời gian, nên một vải đặc trưng có thể được mô lã trong các tiêu chuẩn với các tham sé tinh dễ thay thé cho các giới han dic biệt Miột khía cạnh

ENS50160 chi 16 cac dic diém cia dién ap 6 các dầu cuối cung cáp cho khách hang, đưới các điều kiện van hành bình thường Các đầu cuối cung cấp được định nghĩa là điểm kết nối cũa khách hàng nói vào hệ thống công cộng,

HNSO160 chi ra ring trong các thành viên của Hropean Comrnunities - Cộng,

đồng Châu Ân, dài biên đối gia trị hiệu đụng (RMS) của điện áp cung cập trong LŨ

phút (điện áp pha hoặc điện áp đây) là + 10 % với 95 94 thời gian trong tuần Với hệ thống điện áp 3 pha 4 dây, lá 230 V giữa pha và trung tính Nói đóng ra, điều nảy có 1rglữa là mỗi luân có hơn 8 giờ không có giới hạn cho giá trị của điện áp cung cắp Cũng có một số ý kiến cho rằng đưng sai điện 4p 1 10% là quá rộng,

Tân số của hê thống cung cấp phụ thuộc sự trơng tác giữa các máy phát và

phụ lãi, giữa đụng hượng phát của các máy phát và nhu cầu của phụ lãi Điều này cỏ ghia là sẽ khó khăn hơn cho các hệ thông nhỏ, cô lập, để đuy trì chính xác tân số so với các hệ thống nổi liên đổng bộ với mệt hệ thống lân cận Trong Eropean

Conunumilies - Cộng đồng Châu Âu tần số danh định của điện áp cung cấp duy định

là 5O I1z Theo INS0160 giá trị trung bình của tần số cơ bản đo được trong thời gian hơn 10s với hệ thẳng phản phổi nổi liên dông bộ với một hệ thông lần cận là 50 Hz~

1 % trong suốt 95 % thời gian trong tuân và 50 Hz + 4 94/6 %5 trong 100 % thời gian

trong tuản Lệ thống phân phổi không nổ

dai dung sai tin sé là + 2

định hiện thời của các nước thánh viên

n đẳng bộ với một hệ thẳng lần cận có

Dung sai tân số của BN50160 cũng giống với quy

Nghiên cửu về mức độ thay đối điện áp ở khách hàng, một Công ty Điện lực

ở Anh đã ghi lại các giá trị điện áp cực đại và cực tiêu của một số khách hàng mỗi giờ 1 lần Từ các thông tin giả trị trưng binh của điện áp cực đại và cục tiểu trên

Trừ để thị ta nhận thấy sự phụ thuộc của giá trị điện áp vào các thời điểm

trong ngày, hay nói cách kháe là phụ thuộc vào quy luật hoạt động, của phụ tải

Tại Việt Nam, chất lượng điện năng được quy dịnh trong Luật Điện lực, Quy

phạm trang bị điện và Tiêu chuẩn kỹ thuật điện như sau:

1 Về điện áp:

~ Trang điểu kiện vận hành bình thường, điện áp được phép đạo động rong

khoảng + 5 % so với điện áp đanh định và được xác định tại phía thứ cấp của máy didn áp cấp điện cho bên mua hoặc tại vị trí khác do hai bên thỏa thuận trong hợp đồng khi bên mua đạt hệ số công suật cose > 0,85 và thực hiện đúng biểu đồ phụ tải

đã thỏa thuận trong hẹp đẳng,

- Trong trường hợp lưới điện chua ổn định, điện áp được dao động tử +5

% đến -10 %

2 Về tần số:

- Trong điều kiện binh thường, tần số hệ thống điện được dao động trong phạm vi + 0,2 Hz so với tân só dịnh ruức lá S0 Hz

- Trường hợp hệ thông chua ôn định, cho phép độ lệch tân số là _ 0,5 %

1.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng diện áp

1.2.1.3 Ảnh lưỡng cũa sự thay đỗi tin sb

Khi có sự thay đối tấn số có thế gây ra một số hậu qua xâu ảnh hưởng đến sự làm việc của các thiết bị diện và hệ thống, diện

a) Với thiết bị điện

Cáo thiết bị được thiết kể và tối ưu ở tấn số định mức, biển đổi tản số dẫn

dén giảm năng suất làn việc của thiết bị

Lâm giảm hiệu suất của thiết bị diên vị dự như đối với động cơ vị khi tần số thay đổi sẽ làm tếc độ quay thay đổi, ảnh hưởng đến năng suất lảm việc của các

động cơ Khi lần số tăng lên, công suất tác dụng lắng và ngược lại

b Đắi với hệ thông điện

Biển dỗi tần số ảnh hướng đến hoạt động binh thường của các thiết bị tự dùng trong các nhà rnáy điện, có nghứa là ảnh hưởng đến chính độ tin cậy cung cấp diện Tân số giảm có thể dẫn đến ngừng mội số bơm tuần hoàn trong nhà máy điện, tân số giảm nhiều có thể dẫn đến ngừng tổ máy

Thiết bị được tối ưa hoá ở tần số 50 IIz, đặc biệt là các thiết bị cuộn đây từ hoá như máy biến áp

Lam thay déi trào lưu công suất của hệ thống, tần số giảm thường dẫn đến tăng tiêu thụ công suất phản kháng, đồng nghĩa với thay đổi trào lưu công suất tác dụng và tăng tốn thất trên các đường đây truyền tải

Tần số nằm trong giới hạn nguy hiểm lả từ (45 + 46) 11z, ở tần số này năng suất của cáo thiết bị dừng, điện giảm, hệ thổng mật én định, xuất hiện sự công hưởng làm

cho các máy phái, động cơ bị rung mạnh và có thế bị phó hồng

Ngoài ra sư biển đổi của tần số còn phá hoại sự phân bó công suất, kmh tế trong hệ thống điện

Các ảnh hưởng của lần số trong hệ thông điện đến chất lượng điện la thấy rất +6 trong phân tích trên Tân số thay đổi là do có sự sai lệch về momen điện và momen co irén true may phat Do vậy những vẫn để về điều chính sự cân bằng

1nomen nảy được thực hiện tại các nhà máy điện Trong phạm vi nghiền cứu về hưới

diện phân phối ta cơi tần số là không dỏi và di sâu nghiên cứu các vẫn dễ về diện áp

do chúng là một đại lượng biển đổi ö mọi điểm trên lưới điện và ảnh hưởng đến chất lượng điện năng

a

1.2.2 Chỉ tiêu điệt

ap 1.221 Dao dộng diện áp

Dao động điện áp là sự biến thiên của điện áp xây ra trong khoảng thời gian tương đổi ngắn Được tính theo công thức

và công suất phân kháng như: các lò điện hỗ quang, các máy làn, các máy

Q - Luong phu tai phan khang thay déi dot bién, MVAr,

Spa - Công suất đính mức cia may bién ap cap cho diém tai, MVA

Như vậy, biên độ dao déng diện áp sẽ phụ thuộc vào giá tri hé sé ko Voi

cùng một sự biến đổi phụ tải Q như nhau, nếu công suất rnáy biển áp lớn hơn thì nức độ dao động điện áp giảm, điều đó có nghĩa là máy biến áp có công suất cảng lớn thì mức độ đao dộng điện áp cảng giảm, chất hượng diện năng, của hệ thống, cảng, được đám bão Tuy nhiên công suất của máy biến áp cảng lớn thì dẫn tới nhiều yếu

tế bắt lợi khác như tên thất điện nang, dong ngắn mạch cũng lén hơn Vì vậy việc

giám biên độ dao động là bài toán rất phức tạp đỏi hỏi chúng ta phải phân tích kỹ

lưỡng để làm đụng hòa các yếu tế trên

Khi cần đánh giá sơ bộ đạo động điện áp khi thiết kế cấp điện, ta có thế tính toán gần đúng như sau:

Dao động điện áp khi lò điện hễ quang làm việc

R

0

Trong đó:

AQ - Lượng công suất phản kháng biển đổi của phụ tải;

Sp - Công suất của máy biển áp lỏ điện hỗ quang, Sy- Cong suất ngắn rnạch tại điểm có phụ tãi làm việc

Độ dao động điện áp được hạn chế trong miễn cho phép, theo LCVN quy

định đao động điện áp trên cực các thiết bị chiến sáng như sau:

Trong đỏ:

éÁ - là sẽ dao động trong một giờ;

At- Thời gian rung bình giữa li đao động (phút)

Nếu trong một giờ có một đao động thì biên độ được phép là 7 %4 Dối với các thiết bị có sự biến đối đột ngột cổng suất trong vận hành chỉ cho phép AU đến 1,5 %4, Còn đối với các phụ tải khác không được chuẩn hóa, nhưng nếu AU lớn hon

15 % thì sẽ dẫn đến hoạt động sai của khởi động từ và các thiết bị điêu khiển

1.2.2.1 Dộ lậch điện áp

& Độ lệch điện áp tại phụ tất

La gia tri sai lệch giữa điện áp thực tế U trên cục của các thiết bị điện sơ với

điện áp định mức Úa của mạng điện và được tính theo công thức

Độ lệch điện dp v phai théa main diều kiện: v” * trong do: vv" la gidi

hạn dưới và giới hạn trên của độ lậch điện áp

Độ lệch điện áp được tiêu chuẩn hóa theo mỗi nước Ở Việt Nam quy

Với các sự có xảy ra trên dường dây truyền tải mặc dủ không gây ra mắt diện

cho khách hàng đo đã được bảo vệ bởi các thiết bị bảo về như role, máy cắt Tuy

9

nhiên hiên tượng sụt áp vần xảy ra Do đỏ phải đảm bảo không được tăng quả 110

% điện áp danh định ở các pha không bị sự có đến khi sự có bị loại trừ Ngoài ra

bên cung cập và khách hàng cũng có thẻ thoả thuận trị số điện áp đầu nồi, trị số nảy

có thể cao hơn hoặc thập hơn các giá trị được ban hành

b Độ lệch điện áp trong lưới hạ áp

Lưới phân phối hạ áp cấp điện trực tiếp cho hàu hết các thiết bị điện Trong lưới

phân phổi hạ áp các thiết bị điện đều có thể được nôi với nó cả về không gian và thời

gian (tại bắt kỳ vị trí nào, bắt kỳ thời gian nào), Vì vậy trong toàn bộ lưới phân phối ha

áp điện áp phải thỏa mãn tiêu chuẩn: v'<w <vŸ:

Trạm phân phối Lướihạấp — y

Ta thay rang có hai vị trí và bai thời điểm mà ở đó chất lượng điện áp dap

ng yêu câu thi tất cả các vị trí côn lại và trong mọi thời gian sẽ đạt yêu cầu vẻ độ lệch điện áp Đó là điểm đầu lưới (điểm B) và điểm cuối lưới (điểm A), trong hai chế độ max và chế độ mãn của phụ tải

Phối hợp các yêu câu trên ta lập được các tiêu chuân sau, trong đỏ quy ước

Từ đồ thị ta nhận thấy đỏ lệch điện áp trên lưới phải nằm trong vùng gach

chéo, Hình 1 3 gọi là miễn chất lượng điện áp

Nếu sử dụng tiêu chuân (1 8 1) thi ta phải đo điện áp tại hai điểm A, B trong,

cả chế độ phụ tải max và min

Giả thiết tốn thất điện áp trên lưới hạ áp được cho trước, ta chỉ đánh giá tôn

10

thất điện áp trên lưới trung áp Vì vậy ta có thể quy đổi về đánh giá chất lượng điện

áp chỉ ở điểm B là điểm đầu của lưới phân phối hạ áp hay điện áp trên thanh cái 0.4

kV của trạm phân phôi

Neu hai bat phuong trinh dau théa man vé trai thi hai bat phuong trinh sau

cũng thỏa mãn về trái vả nêu hai bắt phương trình sau thỏa mãn về phải thì hai bất

phương trình đầu cũng thỏa mãn về phải hệ trên tương đương với:

V +AUj, <ưại < `

Ta có thẻ vẽ được đồ thị biểu điền theo tiêu chuẩn (1.8.3) trên Hinh 1.4 ứng

với hai chế độ công suât max và min của phụ tải

Tiêu chuan nay được áp dụng như sau:

'Khi cho biết AUm trên lưới hạ áp ở hai che d6 max va min, ta lap d6 thi danh giá chất lượng điện như Hinh 1 4 Sau đó đo điện áp trên thanh cải trạm phân phối trong ché độ max và min, tính được vai, vez, Dat hai diem nay vao dé thi roi nói bằng một đường thẳng Nêu đường nay nằm trọn trong miễn chất lượng (đường 3)

thì độ lệch điện áp trên lưới đạt yêu cầu, nêu nỏ cỏ phần nằm ngoài miễn chất lượng

(đường 1, 2) thì độ lệch điện áp trên lưới không đạt yêu cau va doi hoi ching ta can

có các biện pháp dé điều chỉnh điện áp phủ hợp đảm bảo cho độ lệch năm trong

miễn giới hạn

© Diễn biến của điện áp trong lưới phân phối

Phân tích lưới phân phôi với cầu trúc như hình vẽ sau:

AUn

Hình 1.5 - Diễn biên của điện áp trong lưới phân phổi

Ở chế đô max, nhờ bộ điều áp dưới tải ở các trạm 110 kV nên điện ap dau nguồn đạt độ lệch Ei so với điện áp định mức Khi truyền tải trên đường dây trung

áp, điện áp sụt giảm một lượng là AUra làm điện áp thanh cải đầu vào may bién ap phân phổi giảm xuống (đường 1) nhưng tại máy biển áp phần phổi có các đầu phân

áp có định nên điện áp có thể tăng lên hoặc giảm, tuỷ theo vi trí đầu phân áp đến

điện áp Em Ở đầu ra của máy biến áp phân phối điện áp giảm xuống do tôn thất

điện áp AU: trong may bien áp phân phi Đến điểm A ở cuối lưới phân phôi hạ áp

điện áp giảm xuống tháp hơn nữa do tổn thất AUmi trên lưới hạ áp

Ở chế độ min cũng tương tự, ta có đường biêu diễn điện áp (đường 2) Nêu

đường điện áp nằm trọn trong miền chất lượng điện áp (miễn gạch chéo) thì chất

lượng điện áp đạt yêu câu, ngược lại la khong dat, khi đỏ cân phải cỏ các biên pháp,

điều chỉnh Ap dụng tiêu chuân (1.8 1) ta có thể đánh giá được chất lượng điện áp

tại các nút cung cấp điện cho phụ tải và có thể chọn được đâu phân áp thích hợp với

cầu trúc lưới phân phối vả các thông số vận hành cho trước Song với tiêu chuân

nay ta không so sánh được hiệu quả của các biện pháp điều chỉnh điện áp và không thể lập mô hình tính toán đề giải trên máy tính điện tử Để khắc phục ta

đưa ra tiêu chuẩn tổng quát sau:

Từ sơ đồ trên ta lập được biêu thức tỉnh toán:

Ve, = E, —AUz,;+Ep — AUS;

~AU 4, +E, —AU,,

lv +AUy;+e < Vy, SV" -&

Tiêu chuan (1.8.5) cho phép danh gia chat luong điện áp của toàn lưới hạ áp

tai diém B la thanh cai ctia may bién ap ha ap khi da biet ton that dién ap trong lưới

hạ áp ở chế độ max AUm và chế độ min AU

Tiêu chuẩn (1.8.5) được vẽ trên Hình 1.6 theo quan hệ với công suất phụ

tải, giả thiết quan hệ nảy lả tuyển tỉnh Miễn gạch chẻo là miền chất lượng điện

áp, nghĩa là khi độ lèch điện áp nằm trong miền nảy thi chất lượng Khi độ lệch

điện áp tại B nằm trong miễn nảy thì chất lượng điện áp trong toản lưới hạ ap

được đảm bảo và ngược lại

Tiêu chuân nảy được vẽ trên Hình 1.7 với trục ngang là độ lêch điện áp vn, chất lượng điện áp được đảm bảo khi vai nằm trong mien gitta v + AUr+e va v"- g

4 Ảnh hưởng của điện áp đến sự làm việc của phụ tái

Trong thực tế ta thây khi làm việc với các thiết bị điện sử dụng chất lượng điện kém và điện áp thường xuyên dao động nó sẽ gây ra những tác động không tốt đến sức khỏe người lao động, giảm hiệu suất làm việc và tuổi thọ của thiết bị điện

Ta cé thé nhan thay sự ảnh hưởng nảy đổi với các thiết bị cụ thể như sau:

1 Đối với động cơ:

Mô men của dộng cơ không déng bộ tỷ lệ với bình phương diện áp U dit vao động cơ Dối với động cơ đồng bộ khi điện áp thay đổi làm cho momen quay thay

đối, khả năng phát công suất phản kháng của máy phát và máy bù đống bộ giảm di

khi điện áp giảm quá 5% so với định mức Vi bắt kỹ sự thay đốt điện áp nao cũng tác động không tốt đến sự làm việc của các động cơ

2 Đái với thất bị chiếu sáng

Các thiết bị chiếu sảng rất nhạy câm với diễn áp, khi diễn áp giảm 2,5 % thi

quang thông của đèn đây tóc giảm 9 % Đối với đèn huỳnh quang khi điện áp tăng,

10 % thi tuổi thọ cứa nò giám (2025) %, với các đèn có khi, khi điện ớp giảm

xuống quả 20% định mức thi nó sẽ tắt và nêu duy trì độ tăng điện áp kéo dai thi co

thể chảy bóng đền Đối với các đền hình khi điện áp nhỏ hơn 95 % điện áp định

mức thì chất lượng hình ảnh bị méo Các dai phát hoặc thu vô tuyến, các thiết bị liên lạc bưu điện, các thiết bị tự động hóa rất nhạy cảm với su thay đổi của điện áp Thư khi xảy ra đao động điện áp nó sẽ gây ra đao động ánh sáng, làm hại mắt người lao động, gay nhiễu máy thu thanh, máy thu hình vả thiết bị điện tử Chính vì thể độ

lệch điện áp cho phép đổi với cáo thiết bị chiên sáng và thiết bị điện tử được quy

định nhỏ hơn số với các thiết bị điện khác

các lò điện

3 Déi với nút phụ tải tông hợp

khi thay đổi điện áp ở nút phụ tái tổng hợp bao gồm các phụ tái thành phẩn thì công sưất tác đụng và phản kháng đo nó sử dụng cũng biên đối theo đường đặc

14

tính tĩnh cũa phụ tải

RQ

Tình 1.9 - Sự phụ thuộc của Ð, Q vào điện áp

Ta thấy công suất tác dụng ít chịu ảnh hưởng của điện áp so với công suất phan kháng Khi điện áp giảm thi công suất tác dụng và công suất phán kháng đều giảm, đến một giá trị điện áp Uạu nào đó, nêu điện áp tiếp tục giảm công suất phản

kháng tiêu thụ tăng lên, hậu quá là điện áp lại cảng giám và phụ tái ngừng làm việc, hiện tượng này gọi 14 biện tượng thác điện áp, có thể xây ra với một nút

phy tai hay toàn hệ thống diện khi điện ap giảm xuống (70280) 9 so với diện áp định mức ở nút phụ tải Dây lả một sự có vô cùng nguy hiểm cân phải có biện pháp

ngăn chăn kịp thời

4 Đối với

¿ thông điện

Sự biển đổi điện áp anh hưởng đến các đặc tính kỹ thuật của bán thâu hệ thông,

điệu Điện áp giảm sẽ làm giảm công suất phân kháng do máy phái điện và các thiết

bị bủ sinh ra, Đối với máy biến áp, khi điện áp tăng, làm tăng ton that không tải,

tăng độ cảm ứng từ trong lõi thép gây phát nóng cục bộ Khi điện áp tăng quá cao

Sự xuất hiện không đối xứng trong hệ thông điện đo nhiều nguyên nhân khác

nhau như:

- Do phụ tãi: phụ tải một pha là phụ tãi không, dối xửng diễn hình nhất như lò điện, máy hàn, các thiết bị chiêu sáng và các phụ tải sinh hoạt Các lò hỗ quang ba pha nói chung là phụ tải ba pha không đối xứng vì hỗ quang trong ba pha thường không đồng đều Sự phân chia phụ tải một pha không đồng, đều cho các pha cũng là nguyén nhân gây mất đối xưng,

- Do bản thân các phân tử ba pha được hoàn thành không đối xứng hoàn toàn như dường dây tải diện ba pha đặt đồng phẳng hay trên dinh của các tam giác dễu

mà không hoán vị

Do ấp đụng một số tường hợp đắc biệt như các đường đây “2 pha - đất”,

“pha - dường ray” chế độ không toàn pha, tửc là chế dộ dường dãy 3 pha chỉ truyền

tai điện trên 1 hoặc 2 pha

- Do sự cổ ngắn mạch không đối xứng, đứt đây Trong cóc tỉnh trạng

lâm việc nảy hiện tượng điện ap va dòng điện trên các pha có trị số khác nhau

và góc giữa 2 veoto cạnh nhau khác 120° Le này trong lưới điện ngoài thành

phan thir tu thudn con xuất hiện các thành phần thứ tự nghịch và thứ tư không, của điện áp, đóng điện gây ảnh hưởng đến sự lam việc của thiết bị điện ba pha

Sự không đổi xứng còn gây ra nhiều vẫn đẻ ảnh hưởng lớn đến hệ thông điện

và các phụ tải, do dò để dâm bảo chất lượng diện năng cung cấp thị không những các nhà thiết kế mã cả các kỹ sư vận hành lưới điện và người sử dụng cũng phải cần đảnh sự quan tâm đặc biệt cho van dé nay

Như vậy la có thể thấy độ không đổi xứng của lưới điện xuất hiện khi có

thành phân thứ thự nghịch trang nó Dặc biệt là sự xuất hiện của điện áp thứ thự

nghịch Độ không đối xứng được ký hiệu là Ka và tính như sau:

UU, ta? Un tae

1 % thì được xem là đối xứng,

b Ảnh hưởng của không đôi xứng lưới điện

Trong khi lưới điện bị mắt dối xứng sẽ xuất hiện dòng thử tự nghịch và thứ

tự không Do điện trở thứ tự nghịch nhỏ hơn điện trở thứ tự thuận từ (%z7) lần

Nên với một giá trị nhỗ của điện áp U› cũng có thể làm cho động điện thứ tự nghịch

lớn gây lên đốt nóng thiết bị diễn, dồng thời nó gây lên tốn thất thứ tự nghịch và thứ

16

tự không,

1 Dối với máu phát đẳng bộ

Hiện nay đại bộ phận các máy phát điện đồng bộ thường làm việc trong hưới

trung tỉnh cách ly, do đỏ trong chế độ không đổi xứng không tổn tại thành phản

dòng thứ tụ không mả qua chứng chỉ cỏ thành phản thứ tự thuận và nghịch

Hệ động thứ tự thuận sih ra từ trường quay đồng bộ với rồIo niên không quét

qua roto và các tác dụng của nó giống như hie may phat có phụ tải đối xứng bình thường (trong réto không có dòng cảm ứng xoay chiều mà chỉ có đông kích thích một chiều), Hệ động thứ tự nghịch sinh từ rường quay ngược chiêu rôto với vận ốc đồng

bộ do do nó quét qua rởto với vận tốc bằng hai lẫn vận tốc đồng bộ va do do trong mach réto sé co dòng cảm ứng tân số 100 Hz Dòng này gây nên tác đụng nhiệt và cơ đỗi với máy phát điện đẳng bộ

"Tác dụng nhiệt là do từ trường quay ngược cắt các mạch vỏng khép kín của 'phần quay và tĩnh của máy phát và nó sinh dong cam ung cùng tên tại thất phụ Dối

với các máy phát nhiệt diện (uabm máy phát) rôto của chúng là cả một khối thép

lớn, do đỏ dòng cảm ứng với tấn số 100 L1z trong rỏto cũng rất lớn Ngoài ra vị tân

số của động trong rôto tương đổi cao do đó hiệu ứng mặt ngoài mạnh, đồng rato khép mạch qua các chêm va dai Vi vay các tác dụng nhiệt của dòng căm ứng tin sé

100 11z đối với rôto máy phát nhiệt điện rất nguy hiểm Di với máy thuỷ điện, vì rôto cục lỗi lên đông câm mg tân số 100 Hz nhô hơn nhiều so với máy phát nhiệt

điện và chế độ không đổi xứng, tác dụng nhiệt không nguy hiểm như đối với máy phát nhiệt điện

Trơng chế độ không đối xứng mômen của máy phát gồm hai thành phẩm không dải đấu vả dập mạch Tác dung của từ trường nghịch với cuộn kích thích sẽ

sinh ra mêmen đối đâu đặp mạch với tân sô 100, 200, 300 Hz, Tuy nhiên trong,

thực tế chữ cản xéL đến miômen đập mạch với tần số 100 Hy vi bidn dé mdmen tan 86 cảng cao cảng nhỏ, thi dy bién dé cia mémen dap mach vei tan sé 200 Hz chi bang

10% biên

tia mémen dap mạch với tần số 100 IIz

Bể xác định mồmen đập mạch sinh ra trong chế lộ không đối xứng cẩn phải xét máy phát củng với mạch ngoài vi điện kháng thứ tự nghịch của máy phát không, chỉ phụ thuộc vào tham số của bản thần máy phát mà còn phụ thuộc vào cả mạch

điện không đối xứng bên ngoài Tác đụng mômen đôi đấu đối với máy phát điện

1?

la gay ing suất phụ va rung

3 Dãi với

dug co không đồng bộ Cuộn đây ba pha phan tĩnh của động cơ không đểng bộ được đâu tam

cơ không dồng bộ rất nhỏ và có thể coi như bằng diện khang ngắn mạch của nó X2 ~

Xw = (0,1 + 0,3) tức là rất nhỏ so với điện kháng thứ tự thuận Như vậy ngay cá khi điện áp thứ tự nghịch đặt vào rât nhỏ thì trong động cơ không đồng bộ cũng có

dòng thử tự nghịch rất lớn

Trong chẻ độ không đối xứng đứt một pha phần tĩnh động co thi déng hai

pha còn lại tăng gấp 3 lần đông thứ tự thuận và nếu coi đông này bằng định mức thì

tốn thất công, suấi trong phần tình hai pha còn bại tắng ba lần, tổn thất trong rôto tăng hai lẫn Vì vậy trong chế ông đổi xúng động cơ không đồng bộ phát nóng rât

nuanh Mô men cực đại của động cơ không đồng bộ trong chế độ không đổi xứng có

thể giảm xuống dén hai lin

3 Déi với đường dâu các phần tử fĩnh khác

Có thẻ thấy rắng trong chế độ không đối xứng tốn thất trên đường đây và các phân tử tĩnh khác tăng lên Vị dụ trong chế độ dối xửng tên thất ba pha dường đây

có đỏng điện I và điện trở R là 3I2R Còn trong chế độ không đối xứng, nếu đồng

trong pha này giảm di AI, dòng trong, pha kia tăng lên Al, con dong trong pha the ba van aT thi lin thất trên đường dây khi đó là: R|Œ+AD?+( - AIF+EI RŒI2+2AE)

Hình 1.10 - Sự phụ thuộc của tôn thất điện áp vào các hệ số KĐX

Chế độ không đối xửng cỏ thể dẫn đến quá tải các tụ điện bù, tụ lọc của thiết

bị chỉnh lưu và phản chỉnh lưu, làm phức tạp cho bảo vệ rơle Vì điện áp khi đỏ cỏ

thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp định mức nên công suất phát của tụ Qc của tụ cỏ

thể tăng hoặc giảm, do đó có thê thay đổi sự đốt nóng của các pha khác nhau

1.2.2.4 Độ không sin

Điện áp va dong điện ba pha thay đổi theo chu kỳ hinh sin với tần số cơ bản 50

Hz Nhưng trong thực tế ta không bao giờ nhận được đường cong hinh sin tron ven

vi hầu hết các phần tử của hệ thông điện cỏ đặc tỉnh Vỏn-Ampe lả phi tuyến Điều

do dan dén sự xuất hiện của các tân số khác nhau làm cho điện áp và dòng điện

không sin đó là các sóng hải

Các thiết bị dùng điện có đặc tỉnh phi tuyến như: bộ chỉnh lưu, thyristor lam biển dạng đường đồ thị dòng điện dân đến biển dạng đồ thị điện áp, khiến nó không

côn là hình sin nữa, xuất hiện các sóng hải bậc cao Uj, lj Các sóng hải bậc cao nảy

góp phan làm giảm điện áp trên đèn điện vả thiết bị sinh nhiệt, làm tăng thêm tồn

thất sắt từ trong động cơ, tồn thất điện môi trong cách điện, tăng tổn thất trong lưới điện và thiết bị dùng điện, giảm chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của hệ thống cung cấp

điện, gây nhiều radio, TV và các thiết bị điện tử, điều khiển khác

Tiêu chuẩn quy định:

U„= [S U} <5944,

Uy gid trị hiệu dụng của sóng hải bậc nhất của điện áp

Biện pháp khắc phục là sử dụng các thiết bị lọc sóng hài bậc cao

19

Trong các tiêu chun chất lượng diện áp trên dây, dộ lệch diện áp sơ với diện

áp định mức là tiêu chuẩn co ban Diéu chỉnh độ lệch điện áp là công việc khó khăn nhật, tốn kém nhất, được thực hiện đồng bộ trên toàn bộ hệ thống điện Các tiêu chuẩn còn lại có tỉnh địa phương và được điều chính cục bộ ở xi nghiệp

Chất lượng điện áp được dim bao nhờ các biện pháp điêu chỉnh điện áp

trong lưới truyền tâi và phân phỏi Các biện pháp điều chính điện áp và thiết bị cần thiết đẻ thực hiện dược lựa chọn trong quy hoạch và thiết kế lưới diện và được hoàn thiện thường xuyên trong vận hành, các tác động điền khiến được thực hiện trong, vặn hành gồm có các tác động dưới tãi và ngoài lãi Điều khiển dưới lãi được thực

“hiện tự dộng hoặc bằng tay tử xa hoặc tại chế

20

Chương 2

CÁO PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT [LƯỢNG ĐIỆN ÁP ánh giá chất lượng lưới điện là một công việc có ý nghĩa hết sức quan trọng dựa ra các giải pháp nhằm hạn chế những, ánh lướng hay tác hại không mong muốn

đo chất lượng diện thấp gây ra Từ đó cho chúng ta mô hình tốt nhất về các giải

pháp nhằm nâng cao chảt lượng điện Trong phân này 1a sẽ nghiên cứu môi số biện pháp chủ yêu có thể sử dụng để phân tích đánh giả một lưới điện và tủy thuộc những diễu kiện cụ thể mả chủng ta chọn một phương pháp dành giá hợp lý

2,1 Đánh giá chất lượng điện theo mô hình xác xuất thông kê

Độ lệch điện áp là một đại lượng ngẫu nhiên tuân theo luật phân phdi chuan,

xiên hàm mật độ có dạng:

@1)

Trong đó

v.~ Độ lệch điện áp so với giá trị định mức,

Ý- Kỳ vọng toàn của độ lệch điện áp, xác định bởi:

G2)

Trong đó

1Uw- Điện áp trưng bình trong khoảng thời gian T,

T - Thời gian khảo sát, h,

œ, - Độ lệch mmg bình bình phương của độ lêch điện áp, xác định theo

21

FG) la ham Laplace, néu la hảm lẽ thi Fx) - - Fe) ;

Xác suất chất lượng của cả đường đây được tính theo công thức:

A - Tống điện năng tiên thụ trong thời gian T;

Đôộ bát dịnh của diện àp dược xác dịnh: H= v”+ ơ?,

Cáo đại lượng 11, v, ơy là những đại lượng đóng vai trò quan trọng không chỉ

trong việc dánh giả chất lượng diện ma còn trong việc xác định các chỉ tiêu kinh tế -

kỹ thuật có liên quan đến chất lượng điện

2.2 Dãnh giá chất lượng điện theo độ lộch điện áp

Ta biết rằng hao tên điện áp trong mạng điện được xác định theo công thức:

R, X- Điện trở tác dụng vá phản kháng

Us- Điện áp định mức của mạng điện

Tiện áp tại đầu vào của thiết bị đúng, điện được xác định theo biếu thức:

ie Un i Ui: (Uw ath 1AU: Ủy

k UnUer Ue -al tale Ur

Giải hệ phương trình ta có:

ued 3

UntaUs 4” ire

`

Trong đó a là toán tử quay:

a= oil? p= oP: Pt at1=0;

Tương tự ta có độ lệch về dong điện:

in= 2[tatvie ai)

Trong lưới điện 3 phá 4 đây, với @A — pp— ge — 6, các thành phần đồng

diện dược xác định theo biểu thức

Mis = (UatUntUc).sing

Ma Uaoosg =2 (Lin+Ue) cose - (Un-Uc.sings May Ussing 4 (+Uc) sp wf (Un-Ue).cosp,

Mai = Uasine + (Un+Uc).sing 2B ivier.cores

- Hệ số không dối xứng diện ap:

1) Tỉnh toán không dối xứng theo dòng điện hoặc diện dp

Trong lưới điện 3 phá 4 đây, với @A — @n — pe — 6, các thành phần dong

diện dược xác định theo biểu thức

& R

‘Mor = Uasing - 5 (UstUc).sing ~ 9 Ue Ued cosy,

Mai Uaooso — ` (Up L Úc) oosg -

‘Voi dòng điện ta kiểm tra tương tự:

2) Tinh taản độ đổi xứng theo phương pháp xác suất

GHả sử ta có m thụ điện Ì phá được đồng, với xác suài đồng của các thụ điện

25

trung binh la p ‘Theo Becnuli, xác suất dòng n thụ diện vào lưới dược xác dịnh theo

p, q- Xác xuất đóng và không đóng thụ điện vào lưới;

Giả sử số lượng thụ điện được mắc đều ở các pha, xác suất ở các phm là rụ,

2.4 Danb gia chat lugng dign theo tiéu chuan tich phan dign ap

Vì số lượng phụ tải trong lưới điện rất lớn, chứng ta không thé hạn chế độ lệch điện áp vả tiêu chuẩn hoá đổi với từng thụ điện riêng má phải đặt ra chỉ tiểu

trung bình đối với toàn bộ nhóm tiêu thụ Nghĩa là chỉ nói đền giá trị trung bình chứ

không nói đến giá tị lức thời thực tế Chính vì vậy để đánh giá chất lượng điện ta cần sử dụng không những giá trị tuyết dối mà cả khoảng thời gian của độ lệch diện

áp, nghĩa là chúng ta phải xét hàm v — ft) Với hảm nảy chúng ta có thể xác định diện áp trung bình sau một chu kỉ xét T nào đó

Độ lệch trung bình của điện áp so với định mức xác định bởi tích phân hảm

độ lệch điện áp vứ) trong khoảng thời gian T:

‘Tuy nhién, giá trị trung bình của độ lệch diện áp dõi khi cho chúng ta những

hoặc dương, dẫn đến sự tri Tân nhau khi thực hiện phép tính phân Đặc rưng

day đủ hơn của chất lượng điện áp là độ lệch trưng bình bình phương của nó hay còn gọi là độ bát định của điện áp (H) trong khoáng thời gian T

107

H=

4=—{l [HOF dl ea’;

Thực tế v và H có thể đo bằng vên kế tích phân đặc biệt và dược dột tại các

điểm nút cần xét Giá trị tưng bình tổng hợp của v và II trong toàn mạng điện được

Công suất tác dụng và diện äp ở mỗi mút mạng của lưới diện lá các dại lượng, ngẫu nhiên phụ thuậc vào nhau và tuân theo hàm phân bỏ chun

Neéu miễn giới hạn của công suất là Paia : Pee và của diện áp là khoảng giới

hạn cho phép AU usin + Ai thủ khi đó xác suất chất lượng là

Pa - 7 mm:

8

Ta có điện năng chất lượng là:

Điện năng không chất lượng lả

Tuy nhiên việc tính toán như trên khá phức tạp, do ta khó có thẻ tìm được hảm f(P,U), nên trong thực tế ta có thể tỉnh gàn đúng Act:

i Trong đỏ

Pa, Uw - Công suất và điện áp trung bình;

8ŒP, U) - Mô men tương quan giữa P va U;

2.6 Đánh giá chất lượng điện theo độ không sin của điện áp

Độ không sin được xác định thông qua hệ só:

K.= Kan AA

Trong đó

AAKssn, AA — Hạo tốn điện năng ở các chế độ không sin và hình sin

Để xác định các thành phần sóng hải bậc cao ta có thể xác định thông qua

phương pháp phân tích chuối Furie,

fot) = A,+3°[B,sin(hot)+C, cos(hot)]

oe

Trong đỏ:

Qs h att (oT )sin(heal}dent 5 N cal Ms

T - Chu ky ham sé khéng sin, 1-2";

°

@D=A,+3(B,1ÍC ) 22; (2.26)

it Trong đó: A, =B; | Cf - Bién 46 sdng hai;

@, = arcig &

R

- Pha của sóng hài,

hận xét:

Trong các biểu thức đánh giá chất lượng diện trên, không phải lưới diện nào

‡a cũng áp đụng được tất cả các phương pháp đó để đánh giá chất lượng điện áp mả

nó còn phụ thuộc vào mức độ chính xác hay không, khó hay dễ, trang thiết bị kĩ

thuật để đo đếm Trong đó, phương pháp đánh gia chết lượng điện theo độ lậch

Chuong 3

CAC BIEN PHAP NANG CAO CHAT LUONG BIEN AP

"TRONG I.ƯỚI PHÂN PHO!

Do lưới điện phân phối ở nước ta có nhiều cắp diện áp khác nhau và phương, thức cấp điện phúc tạp cho nền việc đưa ra một biện pháp dé nang cao chat lượng, điện cần được lính toán phân lích kỹ lưỡng cả về hai mặt là đáp ứng về kỹ thuật và liệu qua về kinh tế, Với những đặc trưng của mạng diện phân phối chúng ta có thẻ phan ra 2 nhém biện pháp chính để nâng cao chât lượng điện:

3.1 Nhöm các biện pháp tỗ chức quân lý vận hành

Cáo biện pháp tổ chức quãn lý vận bành không, dòi hỏi chỉ phí lớn Nhưng

yêu cầu người thực hiện phải hiểu rõ về sơ để và tỉnh trạng làm việc của lưới điện

vận hành Nhóm này bao gồm các biện pháp chỉnh sau:

1 Phân bồ phụ tải hợp by:

Việc phân bồ phụ tải hợp lý sẽ làm san bằng đồ thị phụ tải, giảm sự chênh lệch phụ tải và hao tổn điện áp tại bai thời diễm phụ ti cực đại và cực tiểu, dẫn dén giảm chênh lệch về độ lệch điện áp tại hai thời điểm này Như vậy sẽ làm giảm

khoảng giới hạn của độ lệch điện áp và nâng cao hiệu suất sử dụng của lưới điện

2 Chọn sơ đồ cấp điện hợp bi:

Sơ đồ cung cấp điện hợp lý nhằm giảm tối đa các thông số R, X trong lưới điện làm giảm tối đa hao tến điện áp đẫn đến giâm độ lệch điện áp tại các nút của

3 Chon điện áp ở đầu vào thụ điện thích hợp:

Thông thường máy biến áp và đường dây dược tính toán lựa chọn theo chế độ tải cực đại và cực tiểu Nhưng phụ tải thực tế trong quá trình vận hành tại phần lớn

thời gian lại khác chế dộ tính toán Do đó việc chọn điện áp đầu vào của các thụ diện

thích hợp sẽ làm giảm sự sai khác độ lệch điện áp đầu vào của các thụ điện này

4 Diễu chỉnh chế độ làm việc của thụ điện một cách hợp lý:

Việc điều chỉnh chế độ làm việc của thụ điện một cách hợp lý sẽ kết hợp

30

dược phụ tái phản kháng giữa các hộ dùng điện l2o đó làm giám hao tổn công suất

và hao tôn điện áp của lưới điện tại các thời điểm khác nhau

3 Lựa chọn diễt điện đây trung tính hợp lý

Đôi với lưới điện có dây trung tính, nêu chọn dãy trung tính quá nhỏ sẽ lắm

†ăng hao tên điện áp trên đây trưng tính đẫn đến mắt đổi xúng của lưới điện

6 Phân bỗ đều phụ tải giữa các pha:

Phân bố thời gian làm việc và dưa vào thiết bị vàn hành trong các thời gian hợp lý, tránh hiển tương quá tải cục bộ vào giờ cao điểm Vân dé nay chỉ thực hiện

ở cấp vĩ nô, có sự tham gia của nhiều bộ ngành và nha nude

Tăng cường sử dụng các thiết bị ba pha Biện phap này làm giám sự mắt dối

xứng trong lưới điện

7 Không vận hành thiết bi non tdi:

Cáo thiết bị vận hành non tải làm cho hệ số công suất thấp, tăng cường công, suất phan khang làm tang hao tốn dẫn đến tăng độ lệch điện áp

$ Với lưới diện có nhiều phụ tải một pha nên chọn máy biễn áp có tổ nỗi đây sao- ziczặc đề giảm tổn hao phụ do dòng thử tư không gây ra

3.2 Nhóm các biện pháp kỹ thuật

Nhóm nảy được thục hiện khi các biện pháp tổ chức vận hành dược áp dụng,

mà vẫn không mang lại kết quả như mong muốn, nhóm nảy bao gồm các giải pháp:

1 Điều chinh điện áp, bù công suất phản kháng trang lưới phân phối;

2 Đi xứng hỏu lưới diện;

3 Hạn chỗ sóng hài trong luới hạ áp;

4 Mâng cao điện úp vận hành lưới phân phối và ẩưa về điện úp quy chuẩn, chuyễn

điện áp 6, 10, 15 kỪ lên vận hành ở cắp dién ap 22 KV;

Việc thực hiện giải pháp nay tương đối hiệu quả nhưng đòi hỏi vấn đâu tư

lớn mà thời gian thực hiện đài

Giải pháp kỹ thuật chỉnh năng cao chất lượng điện cần tập trung nghiên cứu trong phạm vi để tài này là phương pháp điều chỉnh điện áp, bủ công suất phản

kháng, phương pháp đối xứng hỏa lưới điện và các biện pháp hạn chế ãnh hưởng

của các sóng hài bậc cao nhằm cái thiện điện áp tại các nút của hệ thống lưới phân phối 3.3 Điều chỉnh điện áp

Đề duy trí điện áp lrên cực của nết bị trong miền giới hạn hay nắm trong

31

pham vi cho phép ching ta phai ap dung cac bin phap diéu chinh dién ap it nhất có thé bủ được các tốn thất điện áp da các phần tử trong các hệ thống cưng cấp điện gây ra và trong nhiều trường hợp chúng ta phải phôi hợp nhiễu biện pháp điêu chỉnh điện áp với nhau vì có phương pháp điều chính này có thể cải thiện được thông số nảy nhưng lại gây ảnh hưởng không tốt đến các thông số khác Nhin chưng, trong các biện pháp điệu chính điện áp hiện nay chúng ta thay ring,

Đôi với các phương pháp diều chỉnh điện áp ở thanh cái trạm phát diễn hoặc trạm biển áp trung gian: Bằng cách thay đổi kích từ của máy phát điện, chúng ta có

thể điều chỉnh điện áp ở thanh cải trạm phát điện Biện pháp nảy thực hiện đơn giãn

và có ảnh hướng chung trong toàn mạng Nhưng gặp khó khăn lả mức diễu chỉnh cho điện áp nêu tốt cho phụ tải ở gần thì lại không phù hợp với phụ tải ở xa và ngược lại Vì thể biên pháp này được phối hợp với các biện pháp khác nữa mới đồn bảo được chất lượng điện áp trong toản mạng,

Các máy biển áp trung gian (hoặc khu vực) cấp điện cho một vúng rộng lớn,

vi vay nên dùng máy biển áp có diều chỉnh điện ap đười tải Trong trường hợp chỉ

có máy biến áp thường thì thanh cải phía ha áp của máy biến áp của may bién ap niên đặt các máy đồng bộ cảng suất lớn đề tiên hành điển chỉnh điện ap

Điệu chỉnh diện áp riêng cho từng điểm trong mạng diện: Ở những nơi phụ tải yêu cầu cao về điện áp, chúng ta có thể đặt các thiết bị điều chỉnh điện áp như:

xây biến áp có tự động điển chính điện áp, máy bù đồng bộ, tụ điện tĩnh, Phương

pháp điều chỉnh này sảL hợp với yêu cầu cửa từng phụ tâi và luôn được tru tiên chú ý

sử dựng, song có nhược điểm là phải đừng nhiều thiết bị điệu chỉnh phân tán

Trong thực tế phải phối hợp giữa điều chỉnh ở trưng tâm và cục bộ mạng diện Đồng thời ngoài việc đùng các thiết bị diều chỉnh diện áp chúng ta phải áp đụng các biện pháp tổng hợp khác đề đảm bảo chất hượng điện áp của hệ thông cúng cấp điện

Điện áp tại các diễm nút trong hệ thống dược duy trì ở một giá trị dịnh trước nhờ có những phương thức vận hành hợp lý, chẳng hạn như tận dụng công suất

phân khing của các máy phải hoặc muáy bú dẳng bộ, ngăn ngừa quá

lại các phần

tử của hệ thông, điện, tầng và giảm tải hợp lý của những đường dây truyền tải, chọn

tỷ sẽ biến đổi thích hợp ở các máy biển áp hay sử đựng các thiết bị bù truyền thông

và hiện đại để bù lượng công suất phản kháng nhằm nâng cao chất lượng điện

32

Dé diéu chinh dign áp ta có thể sử dụng các phương pháp sau dây:

1 Diễu chỉnh điện áp đầu ra của máy biến áp tăng áp và của máy biên áp giảm áp

‘bang cach dit dau phân áp cô định hoặc điều áp đưới tải

2 Điều chính điện äp trên đường, dây tải điện bằng máy biến áp điều chỉnh và máy biển áp bố trợ

3 Sử dụng các tiết bị bủ công suất phản kháng

Trong các phương pháp trên chúng ta thấy rằng việc diéu chỉnh diện ap dau

ra của máy biển áp hay sử dụng các máy biến áp bd tro là phương pháp truyền thông được sử dụng từ lâu Tuy nhiên nó chỉ có hiệu quả điểu chỉnh ở mội tuức độ nào dé, ngÌũa là phạm vi diều chỉnh hẹp, trong nhiều trường hợp no khéng dap ứng, được yêu câu cân thay đổi của lưới điện đế điểu chỉnh giữ ổn định điện áp lưới Trong khi đó phương pháp điều chữnh điện áp bằng cách bù công suất phần kháng

có thể điều chính rộng và linh hoạt hơn, vị thể nó đang được tập trung nghiên cứu

để áp dụng những công nghệ bù CSPK mới vào trong lưới điện

3.4 Bù công suất nhân kháng

3.4.1 Quan hệ giữa công suất phản kháng và diện áp

im câu công suất phản kháng thay đổi gây ra sự biển đổi điện áp Trong

lưới điện trung áp, hạ ap thi R kha lon, dong công suất tác dụng cũng ánh hưởng,

đến điện áp Nhưng khéng thé ding cách điều chính dòng công suất lác dụng 48 điêu chỉnh điện áp được, vi công suất tác dựng là yêu cầu của phụ tải để sinh ra răng lượng, chỉ có thể được cung cấp từ các nhà máy điện Còn công suất phan khang không sinh công, nó chỉ là đỏng công suất gây tử trường dao động trên lưới

ân th điện, râL nhưng có thể cấp lại chỗ cho phụ tải Do đó trong các lưới điện mày vẫn phải diều chỉnh diện áp bằng cách diễu chỉnh cân bằng công suất phản khang Khi điện áp một điểm nào đó của hệ thống điện nằm trong phạm vi cho phép thì cô nghữa là công suất phán kháng của nguồn đủ đáp ứng yêu cầu của phụ tãi tại diễm dó Nếu điện áp cao thỉ thừa công suất phản kháng, còn khi diện áp tháp thí lá thiểu công suất phản kháng Công suất phản kháng thường thiếu trong chế độ phụ {Ai max ean phải có thêm nguồn, còn trong chế độ phụ lãi trần lại có nguy co this

do điện dung của đường đây vả cap gầy ra, cần phải có thiết bị tiêu thụ Cân bằng, công suất phân kháng vừa có tính chat hệ thông vừa có tính chất địa phương Do đó điều chính cân bằng công suất phản kháng phải thực hiện cả ở cấp hệ thống lẫn cập

33