THÔNG TIN TÀI LIỆU
BÁO CÁO MÔN HỌC THIẾT BỊ BÙ THIẾT BỊ BÙ DỌC ĐIỀU KHIỂN BẰNG THYRISTOR-TCSC GVHD:PGS.TS LÊ THÀNH BẮC SVTH: NGUYỄN ĐỨC NGHĨA NGƠ CƠNG MINH PHẠM ĐẮC HIỂN ĐỒN CƠNG CƯỜNG LÊ VĂN VŨ (NHĨM 3) Nội dung trình bày: Tổng quan cơng suất phản kháng Giới thiệu chung thiết bị bù có điều khiển Giới thiệu TCSC Mô Tổng quan công suất phản kháng I Công suất phản kháng hệ thống điện: Khái niệm công suất phản kháng: Công suất phản kháng lượng điện thành phần cảm kháng dung kháng mạch điện sinh tiêu thụ Công suất phản kháng không trực tiếp chuyển hóa lượng điện thành cơng cơng suất phản kháng thành phần làm nóng mạch từ làm lệch pha dòng điện so với điện áp mạch Thực chất công suất phản kháng thành phần có lợi nhiều có hại, tiêu thụ cuộn cảm đa số thiết bị điện Khác với công suất tác dụng, công suất phản kháng phuc hồi sau hấp thụ Tổng quan công suất phản kháng Bản chất công suất phản kháng: Ta xét mạch điện bao gồm thành phần R-L-C hình vẽ Từ đồ thị vecto hình ta tìm góc lệch pha u i: tg Cơng suất phản kháng: U L UC X XC L UR R Q=U.I.sin=Z.I.(I.sin) =Z.I2 =X.I2 Tổng quan công suất phản kháng 3.Hệ số công suất cos� : Ta có tam giác cơng suất Cơng suất biểu kiến: S= Hoặc S=U.I P=Scos Q=Ssin Cos Bù công suất phản kháng 1.Bù dọc: Trị số cảm kháng lớn đường dây cao áp làm ảnh hưởng xấu đến hàng loạt tiêu kinh tế - kỹ thuật quan trọng đường dây như: góc lệch pha đầu cuối đường dây lớn, tổn thất công suất điện đường dây cao, tính ổn định điện áp trạm cuối đường dây Bù dọc giải pháp làm tăng điện dẫn liên kết (giảm điện cảm kháng X đường dây) dung kháng XC tụ điện Giải pháp thực cách mắc nối tiếp tụ điện vào đường dây Qua giới hạn truyền tải đường dây theo điều kiện ổn định tĩnh nâng lên Hơn nữa, giới hạn ổn định động tăng lên cách gián tiếp nâng cao thêm đường cong công suất điện từ Bù công suất phản kháng Trước bù dọc, công suất truyền tải đường dây là: P U U sin XL Ta có giới hạn cơng suất truyền tải là: U U Pgh Ul Sau bù dọc, công suất truyền tải đường dây là: P U U sin XL XC Ta có giới hạn cơng suất truyền tải là: Pgh U U XL XC Bù công suất phản kháng Ta thấy sau bù, giới hạn truyền tải công suất đường dây tăng lên: k = (XL - XC)/XC ỔN ĐỊNH ĐIỆN ÁP ỔN ĐỊNH GĨC PHA Bù cơng suất phản kháng Bù ngang Bù ngang thực cách lắp kháng điện có cơng suất cố định hay kháng điện điều khiển trạm biến áp Kháng bù ngang đặt phía cao áp hay phía hạ áp máy biến áp Khi đặt phía cao áp nối trực tiếp song song với đường dây nối qua máy cắt điều khiển khe hở phóng điện Dịng điện I1 kháng bù ngang khử dòng điện IC điện dung đường dây phát chúng ngược chiều Nhờ mà cơng suất phản kháng đường dây phát bị tiêu hao lượng đáng kể qua hạn chế tượng áp cuối đường dây Việc lựa chọn dung lượng vị trí đặt kháng bù ngang có ý nghĩa quan trọng số chế độ vận hành đường dây cao áp hệ thống điện chế độ vận hành non tải, không tải đường dây Giới thiệu chung thiết bị bù 1.1 Bù tĩnh điều khiển Thyristor SVC SVC thiết bị bù ngang dùng để tiêu thụ cơng suất phản kháng điều chỉnh cách tăng hay giảm góc mở thyristor, tổ hợp thành phần bản: - Thành phần cảm kháng để tác động mặt công suất phản kháng -Thành phần điều khiển bao gồm thiết bị điện tử thyristor triac có cực điều khiển, hệ thống điều khiển góc mở dùng điều khiển 8051, PIC 16f877,VAR… 10 Giới thiệu chung thiết bị bù Hình cấu tạo nguyên lý hoạt động STATCOM Ưu điểm STATCOM so với SVC: Có khả vận hành chế độ cố tiếp tục điều khiển sau cố loại trừ Có thể phát cơng suất phản kháng điện áp nhỏ điện áp lưới ngược lại tiêu thụ công suất phản kháng điện áp lớn điện áp lưới 13 Giới thiệu chung thiết bị bù 1.3 Thiết bị điều khiển dịng cơng suất UPFC UPFC khái niệm ứng dụng thiết bị bù đa chức để điều khiển điện áp độc lập, dịng cơng suất tác dụng P phản kháng Q đường dây truyền tải, đặc biệt đường dây siêu cao áp nối HTĐ nhỏ UPFC thiết bị làm cho lưới điện vận hành linh hoạt hiệu 14 Giới thiệu chung thiết bùsự kết hợp thiêt bị bù dọc Về Nguyên lý cấu tạo, UPFCvề hiểubịnhư làm thay đổi góc pha với thiết bị bù ngang STATCOM Nó cấu tạo từ chuyển đổi điều khiển thyristor có cửa đóng mở GTO Mỗi chuyển đổi gồm có van đóng mở (GTO) MBA trung gian điện áp thấp Hình nguyên lý cấu tạo UPFC 15 Giới thiệu chung thiết bị bù 1.4 Thiết bị điều khiển góc pha Thyristor TCPAR Thiết bị TCPAR khái niệm ứng dụng thyristor để điều chỉnh góc lệch pha điện áp pha đường dây Nó có tác dụng điều khiển công suất truyền tải đường dây Về mặt cấu tạo, máy biến áp cuộn dây nối song song với đường truyền tải điều chỉnh góc lệch điện áp �� truyền tải đường dây 16 Giới thiệu chung thiết bị bù Nguyên lý cấu tạo TCPAR: Các tính TCSC bao gồm: Điều khiển trào lưu công suất phản kháng nút bù Tăng cường tính ổn định tĩnh hệ thống điện Tăng thêm tính ổn định động hệ thống Giảm dao động công suất xảy cố Có khả vận hành chế độ cố 17 Giới thiệu TCSC GIỚI THIỆU THIẾT BỊ BÙ DỌC ĐIỀU KHIỂN BẰNG THYRISTOR-TCSC TCSC thiết bị điều khiển trở kháng nhanh đường dây Nó tổ hợp từ hay nhiều module TCSC, module gồm phần bản: Phần điện kháng với giá trị thay đổi điện dung nhờ điều chỉnh van thyristor Phần điều khiển bao gồm thiết bị điện từ van thyristor, cửa đóng mở GTO… Ngồi ra, TCSC cịn có số thiết bị phụ lọc tần số f nhằm loại bỏ sóng hài bậc cao xuất chế độ vận hành TCSC HTĐ làm việc 18 Mơ hình TCSC Mơ hình TCSC TCSC thiết bị mắc nối tiếp với đường dây, gồm tụ điện nối song song với điện cảm điều khiển cách thay đổi góc mở thyristor C Mơ hình thiết bị TCSC Cơng suất tác dụng truyền tải đường dây: P =) Khi thay đổi góc mở thyristor ta thay đổi dịng điện chạy qua tụ điện, từ thay đổi dung kháng thiết bị TCSC, lắp đặt thiết bị TCSC nối tiếp đường dây tăng cơng suất truyền tải 19 Mơ hình TCSC Khả giới hạn truyền tải theo điều kiện ổn định tĩnh nâng cao đặt thiết bị TCSC: Pgh Pmax U U XL XC Khi đặt TCSC đường đặc tính cơng suất P(δ) nâng cao, khả ổn định động tăng lên Đặc tính P(δ) lắp đặt khơng lắp đặt TCSC Mơ hình TCSC Việc đặt TCSC vào hệ thống làm cho hệ thống vận hành linh hoạt hơn, cải thiện điện áp hệ thống vào cao điểm điện áp bị giảm thấp Ngồi cịn có khả giảm dao động cơng suất, sụp đổ điện áp loại trừ cộng hưởng đồng Xây dựng mơ hình tốn học TCSC Giả sử thiết bị TCSC nối vào điểm r: C Mơ hình TCSC lắp vào đường dây 21 Chức TCSC Các chức TCSC bao gồm: Làm giảm nguy sụt áp ổn định tĩnh Giảm biến thiên điện áp Tăng thêm khả tải đường dây Tăng cường thêm độ ổn định hệ thống Hạn chế việc xảy cộng hưởng tần số thấp hệ thống điện Ngoài TCSC cịn có thêm số chức tăng tính linh hoạt vận hành đường dây cao, siêu cao áp nói riêng HTĐ nói chung Tùy theo đường dây hay hệ thống cụ thể mà áp dụng phương pháp hay cấu trúc mạch điều khiển cho TCSC thích hợp 22 MƠ PHỎNG: I Giới thiệu đường dây truyền tải 500kV cần khảo sát: Ta khảo sát đường dây 500kV đoạn Hà Tĩnh-Đà Nẵng với thông số sau: Chiều dài L = 391 km Độ dài sóng: λ = 0,409 rad Loại dây: 4x330 AC Có điện trở tổng: RΣ = 10,82 Ω Điện kháng cảm: X = 110,1 Ω Tổng trở sóng: Zs= Ω Cơng suất tự nhiên: Ptn = MW Công suất phản kháng điện dung phân đoạn: Qđt = Ptn.λ = 928,7.0,409 = 379,84 Mvar 23 MƠ PHỎNG: Sơ đồ mơ phỏng: 24 MÔ PHỎNG: Kết quả đường dây làm việc khi dùng TCSC 25 Bài giảng CCĐ XNCN 26 Người soạn: Võ Quang Sơn MÔ PHỎNG: Kết luận Trạng thái vận hành tụ bù dọc có ảnh hưởng lớn đến điện áp 500kV ổn định điện áp hệ thống điện Việt Nam Việc nâng cấp tụ bù dọc lưới điện 500kV thành TCSC hiệu điều khiển điện áp, điều khiển trào lưu công suất cải thiện ổn định điện áp nút hệ thống điện 500kV Việt Nam Kết tính tốn cho thấy HTĐ có lắp đặt TCSC thay cho tụ bù dọc Hà Tĩnh đường dây 500kV Hà Tĩnh-Đà Nẵng điện áp vận hành Hà Tĩnh, Đà Nẵng nâng cao đến mức điện áp vận hành bình thường, đảm bảo cho HTĐ vận hành hiệu độ ổn định điện áp tăng lên 27
Ngày đăng: 26/01/2022, 14:57
Xem thêm: