8 chương III các biện pháp vận hành cắt nhanh ngắn mạch copy

Cân Bằng Công Suất: Điều kiện cần để chế độ xác lập có thể tồn tại là sự cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng.. Công suất do các nguồn sinh ra phải bằng công suất do các p

CHƯƠNG III: CÁC BIỆN PHÁP VẬN HÀNH

3.0. Các Biện Pháp Về Vận Hành:

Cần có sự phân chia công suất nguồn Q hợp lý đẻ có thể có một độ dự trữ tương hợp về ổn định điện áp

Dự trữ nóng công suất phản kháng cần được bảo đảm nhờ kích từ và các tụ bù ngang

Nhân viên điều phối cần nhận biết đúng các triệu chứng mất ổn định và có biện pháp kịp thời để điều khiển Q, cắt tải,…

3.1 Cân Bằng Công Suất:

Điều kiện cần để chế độ xác lập có thể tồn tại là sự cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng Công suất do các nguồn sinh ra phải bằng công suất

do các phụ tải tiêu thụ cộng với tổn thất công suất trong các phần tử của hệ thống điện

PF = Ppt + ΔP = P (1.1)

QF = Qpt + ΔQ = Q (1.2) Giữa công suất tác dụng và công suất phản kháng có mối quan hệ:

S2 = P2 + Q2 (1.3) Cho nên các điều kiện cân bằng công suất (1.1) và (1.2) không thể xét một cách độc lập mà lúc nào cũng phải xét đến mối quan hệ giữa chúng

Tuy vậy trong thực tế tính toán và vận hành hệ thống điện một cách gần đúng

có thể xem sự biến đổi của công suất tác dụng và công suất phản kháng tuân theo các quy định riêng biệt ít ảnh hưởng đến nhau, đó là:

- Sự biến đổi của công suất phản kháng ảnh hưởng chủ yếu đến điện áp của

hệ thống điện Như vậy có thể xem điện áp là chỉ tiêu để đánh giá sự cân bằng công suất phản kháng

Trong khi vận hành hệ thống điện các điều kiện cân bằng công suất (1.1) và (1.2) được đảm bảo một cách tự nhiên Các thông số của chế độ luôn giữ các giá trị sao cho các điều kiện cân bằng công suất được thoả mãn

Ví dụ: khi xuất phát từ một vị trí cân bằng nào đó ta tăng công suất tác dụng của nguồn lên lập tức tần số sẽ tăng lên làm cho công suất tiêu thụ của phụ tải cũng tăng lên theo cho tới khi cân bằng với công suất của nguồn Hay khi đóng thêm một phụ tải công suất phản kháng thì lập tức điện áp toàn hệ thống sẽ giảm làm cho các phụ tải phản kháng khác sẽ giảm đi cho tới khi đạt lại sự cân bằng công suất phản kháng Tất nhiên sự điều chỉnh này chỉ thực hiện được trong phạm

vi cho phép.

Các điều kiện cân bằng công suất (1.1) và (1.2) và (1.3) là các cơ sở xuất phát

để tính toán các chế độ của hệ thống điện Từ các điều kiện ấy ta tính được các thông số của chế độ U, I, P, Q,

Để đảm bảo sự làm việc đúng đắn của phụ tải điện và hệ thống điện, quy định các giá trị cân bằng cho công suất tác dụng và công suất phản kháng như sau:

- Công suất tác dụng là cân bằng khi tần số của hệ thống bằng tần số đồng bộ

f (50 hay 60 Hz) hoặc là nằm trong giới hạn cho phép:

f cp min ≤ f ≤ f cp max

- Công suất phản kháng là cân bằng khi điện áp tại các nút của hệ thống điện nằm trong giới hạn cho phép:

U cp min ≤ U ≤ U cp max

công suất không đảm bảo và cần có biện pháp để bảo đảm chúng.

Sự cân bằng công suất tác dụng có tính chất toàn hệ thống, vì ở tất cả các điểm trên hệ thống tần số luôn có giá trị chung Việc đảm bảo tần số do đó dễ thực hiện, chỉ cần điều chỉnh công suất tại một nhà máy nào đó

Trái lại, sự cân bằng công suất phản kháng mang tính chất cục bộ thừa chỗ này thiếu chỗ khác Việc điều chỉnh công suất phản kháng phức tạp không thể thực hiện chung cho toàn bộ hệ thống được

Trong hệ thống điện, máy phát điện (MF) là phần tử quyết định sự làm việc của toàn hệ thống, vì vậy sự cân bằng công suất tác dụng trên trục rotor của các MF đóng vai trò quan trọng quyết định sự tồn tại của chế độ xác lập Đây là sự cân bằng

Cơ - Điện, nghĩa là sự cân bằng giữa công suất cơ học của tuabin PTB và công suất điện PMF do máy phát phát ra:

P TB = P MF Như trên đã nói, sự cân bằng công suất tác dụng có tính chất toàn hệ thống cho nên bất cứ sự mất cân bằng nào xảy ra ở bất cứ đâu cũng đều tức khắc tác động lên máy phát và gây ra sự mất cân bằng cơ điện ở đây

Đối với công suất phản kháng sự cân bằng ở các nút phụ tải lớn có ý nghĩa quan trọng hơn cả Còn đối với các phụ tải quay cũng có sự cân bằng cơ điện công suất điện của lưới PPT và công suất cơ PC của các máy công cụ:

P C = P PT

3.2 Các Yếu Tố Cơ Bản Gây Mất Ổn Định Trong Hệ Thống Điện:

- Hệ thống không đủ khả năng chuyển tải công suất

- Thiếu dự trữ công suất trong hệ thống

- Các biện pháp vận hành điều chỉnh không hợp lý.

- Hệ thống kích từ không đủ khả năng đáp ứng khi có biến động mạnh

- Ngắn mạch trên các phần tử của lưới điện

- Đóng cắt các phần tử của lưới điện

- Tăng giảm tải đột ngột

3.3 Các Biện Pháp Vận Hành:

3.3.1 Các biện pháp chung:

- Phân chia công suất nguồn Q hợp lý để có dự trữ tương hợp về ổn định điện áp

- Dự trữ nóng công suất phản kháng cần được đảm bảo nhờ kích từ và các tụ bù ngang

- Nhân viên điều phối cần nhận biết đúng các triệu chứng mất ổn định và có các biện pháp kịp thời điểu khiển Q, cắt tải, …

3.3.2 Các biện pháp cụ thể:

3.3.2.1 Cắt nhanh ngắn mạch:

- Giảm thời gian gia tốc rotor các máy phát

- Giảm diện tích gia tốc

- Tăng diện tích hãm tốc

- Tăng khả năng chuyển tải đường dây

3.3.2.2 Điều chỉnh kích từ và động cơ sơ cấp:

b

c

e

δ II

I P

Po

f d

e'

f'

Điều chỉnh cưỡng bức công suất tuabin

Điều chỉnh cưỡng bức kích từ máy phát

3.3.2.3 Điều khiển dung lượng bù dọc và bù ngang:

Tụ bù dọc : bù điện cảm đường dây

Kháng bù ngang : bù điện kháng đường dây

Nâng cao khả năng tải

San bằng điện áp dọc đường dây

Tăng giới hạn truyền tải

 Tụ bù dọc :

o Tăng điện áp cuối đường dây, giảm tổn thất truyền tải (tải nặng)

o Giảm X  δ  tăng tính ổn định cho hệ thống (tải cố định).

o Giảm dao động công suất, tăng khả năng ổn định động (Tụ bù dọc có điều khiển)

δ

sin

2 1

C L ttai

X X

U U P

−

=

 Kháng bù ngang :

o Chống quá áp ở chế độ tải nhẹ hoặc hở mạch

o Chống quá áp do thao tác

o Ổn định điện áp tăng ổn định tĩnh (kháng bù ngang có điều khiển)

o 1 ĐD hở mạch.

o 2 ĐD hở mạch đặt kháng bù ở cuối

 Khi có sự cố : nối tắt bộ tụ

 Sau sự cố : đóng lại bộ tụ

 Đóng cắt dung lượng tụ bù phù hợp làm tăng tính ổn định của

hệ thống

 Đóng bù khi : δđ = δn

 Cắt bù khi : δ0 = δmax