Tính toán phân tích ngắn mạch trong hệ thống điện sử dụng phần mềm ETAP 5

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.

SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 5.1 Ảnh hưởng dòng ngắn mạch hệ thống điện Hệ thống điện làm việc bình thường hệ thống ba pha cân Tuy nhiên xảy cố, tính đối xứng hệ thống cân bị phá vỡ, kết có dịng điện điện cân xuất hệ thống điện Ngoại trừ ngắn mạch pha pha chạm đất xem ngắn mạch đối xứng Còn trường hợp ngắn mạch khác (ngắn mạch pha không chạm đất, ngắn mạch pha chạm đất, ngắn mạch pha), phải sử dụng lý thuyết thành phần đối xứng Khi áp dụng biện pháp bảo vệ cho hệ thống điện ta cần phải biết dòng cố phân bổ hệ thống điện áp phần khác hệ thống xảy cố Hơn hết, ta cần phải biết giá trị đỉnh dòng điện điểm ngắn mạch muốn cố bị cắt 5.2 Hướng phát triển đề tài Phương thức tính tốn ngắn mạch hệ thống điện tiền đề để tiếp tục khảo sát chuyên đề khác toán phối hợp thiết bị bảo vệ cho phần tử hệ thống điện, cài đặt thông số cho rơ le, khảo sát ổn định độ cho hệ thống điện… Ngồi phần mềm mơ phân tích hệ thống điện Etap Tiếp tục nghiên cứu thêm phần mềm Matlab phần mềm phân tích hệ thống điện khác PSS/E, PowerWorld,… 91 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] IEC Central Office IEC 60909-0, 1988 [2] Hồ Văn Hiến Hệ thống điện truyền tải phân phối NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM, 2015 [3] Minh Tâm Năm 2017, Hệ thống điện Quốc gia vận hành an tồn, tin cậy Mục tin tức – thơng tin kiện, 2017 [4] Tác động hệ phân tán lai Phân bố dòng ngắn mạch hệ thống phân phối, 2017 [5] Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia kỹ thuật điện,2015 [6] Đinh Hoài Phương Giải pháp giảm dòng ngắn mạch lưới điện trung áp Mục Khoa học Kỹ thuật, 2017 [7] Võ Ngọc Điều Etap ứng dụng phân tích hệ thống điện NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM, 2017 [8] Lê Toàn Thiện Ứng dụng Etap 7.00, 2018 92 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp PHỤ LỤC Cài đặt thông số cần thiết cho phần tử hệ thống điện Máy phát: Máy phát tương tự nguồn hệ thống khác vài điểm sau : Tại trang Rating : Hình Trang Rating 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: dịng pha cơng suất định mức - RPM: tốc độ đồng  PrimeMover Rating: công suất liên tục cao điểm dùng để tính 93 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp cảnh bảo lúc khởi động phụ tải động  Mvar Limits: giới hạn cơng suất kháng lúc cao điểm Có thể cài đặt Etap tự tính theo PrimeMover Rating Hình Trang Imp/Model máy phát - Impedance: thông tin trở kháng siêu độ, thứ tự thuận, nghịch, khơng dung tính tốn ngắn mạch - Dynamic Model: mơ hình máy phát thơng số để phân tích ổn định hệ thống - Type: kiểu máy phát (hơi, khí, thủy điện) loại rotor (cực ẩn, cực lồi) - IEC 60909 S.C: giới hạn chịu ngắn mạch theo tiêu chuẩn IEC Bus 94 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp Hình 10 Trang Info bus - Nonimal KV: điện áp định mức - Bus Voltage: Giá trị ban đầu vòng lặp tính tốn 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 95 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp Hình 11 Trang Info đường dây Hình 12 Trang Parameter đường dây - Conductor Type: loại dây đồng hay nhơm 96 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp - R – T1: điện trở nhiệt độ T1 - R – T2: điện trở nhiệt độ T2 (R – T1 R – T2 điểm để Etap nội suy điện trợ đường dây nhiệt độ khác) - Outside Diameter: đường kính ngồi dây - GMR: bán kính trung bình nhân nhóm dây pha (Dm) - Xa: trở kháng dây pha đơn vị chiều dài (Etap tự tính ) - Xa’: dung dẫn dây pha (với khoảng cách trung bình Hình học dây pha ft) đơn bị chiều dài (Etap tự tính) - Ground Wire: thơng số dây nối đất Ngồi Etap cịn cung cấp thư viện dây phổ biến với đầy đủ thông số tiện lợi Thư viện tùy biến theo điều chỉnh người dùng Hình 13 Trang Configuration đường dây - Configuration:cách bố trí dây (thằng đứng, nằm ngang, tam giác, mạch kép) - GMD: khoảng cách trung bình nhân dây pha (Dm) 97 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp - Phase: khoảng cách dây pha, dây pha với đất - Transposed: chọn dây dẫn có hốn vị đầy đủ - Separation:khoảng cách trung bình hình học dây (trường hợp phân pha) - Conductors/phase: số dây pha (trường hợp phân pha) - Ground Wire: dây chống sét Với thông số Etap tự tính trở kháng đường dây Các thông tin nội đất đường dây (nối đất chống sét, nối đất lặp lại…) Các thông tin lớp đất bên dây dẫn Hình 14 Trang Impedance đường dây Có tùy chọn:  Calculated : nhận kết tính tốn từ Etap (R,X,Y)  User Defined: nhập số liệu có sẵn (R,X,Y)  Impedance (per phase): thông số R,X,Y cho thứ tự thuận, nghịch thứ tự khơng 98 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp Hình 15 Trang Sag & Tension đường dây Line section: - Same Tower Height: cột có độ cao - Op Temp: nhiệt độ vận hành đường dây - Horiz Tension: lực căng ngang - Ruling Span: khoảng vượt (khi cột có độ cao) - Span: khoảng vượt củ thệ - Height Diff: sai biệt độ cao cột - Span: khoảng vượt - Sag: độ võng - Loaded Conditions: - Weight: trọng lượng dây - Ice: độ dày lớp băng bám dây - Wind: áp lực gió - Elongation Coefficient: hệ số giản nở dây dẫn - K Factor: hệ số K 99 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp - Al/CU Strands: số sợi đường kính sợi phần dẫn điện - Steel Strands: số sợi đường kính sợi phần chịu lực - Modulus of Elasticity: khả chịu kéo - Known Conditions: điều kiện - Ice: độ dày lớp bang bám 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 16 Trang Info 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 loại tiêu chuẩn máy biến áp phân làm nhiều loại nhiều lớp khác (giải nhiệt, làm mát, vật liệu…) 100 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp Hình 17 Trang Rating máy biến áp hai cuộn dây - kV: điện áp định mức - MVA: công suất định mức - Max MVA: khả tải máy biến áp - FLA: dòng định mức - Impedance:  %Z : giá trị phần trăm tổng trợ máy biến áp so với Z tính dựa điện áp định mức máy biến áp công suất định mức máy biến áp  X/R : tỉ số trợ kháng/ điện trợ máy biến áp  Z variation : tổng trở điều chỉnh đầu phân áp máy biến áp  Z tolerance : sai số 101 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp Hình 18 Trang Grouding máy biến áp Tổ đấu dây kiểu nối đất máy biến áp thông qua trang Grounding máy biến áp Tải Hình 19 Trang Info tải áp - ID: tên tải 102 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp - Connection: pha hay pha, pha 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 tải động - Loading: giá trị mang tải trường hợp khác Hình 20 Trang Nameplate tải 103 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp Hình 21 Trang Short Circuit tải - %LRC: dòng cố ngắn mạch động trả - % Total Load: % tải động - X/R: tỉ số trở kháng / điện trở động 104 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt nghiệp LỜI CÁM ƠN Điều em muốn gửi đến lời cám ơn gia đình em, đặc biệt Ba, Mẹ tạo điều kiện em học hành ngày hôm luôn dạy em ngày chín chắn, trưởng thành Kế tiếp, em xin dành lời cảm ơn chân thành đến người Thầy hướng dẫn mình, người ln giúp đỡ em Tiến sĩ Dương Thanh Long, công ơn Thầy em thực to lớn Thầy người tận tình bảo em suốt năm em học Đại học, ngồi mơn học Cung cấp điện, Nhập môn chuyên ngành kỹ thuật, …Thầy người định hướng cho em đến với chuyên ngành Khóa luận tốt nghiệp Khơng dừng lại kiến thức chuyên ngành, Thầy người dạy cho em kỹ khác để em ngày hồn thiện thân hơn, điều Thầy dạy cho em thực bổ ích Khi em gặp khó khăn học tập sống Thầy ln người lắng nghe thúc đẩy, động viên em nhiều Thầy người mà em kính trọng, nể phục, hình mẫu lý tưởng em học tập noi theo Tiếp theo sau đó, em cảm ơn Trường Đại học Cơng nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh Đây ngơi trường xứng đáng để em gửi gắm tin tưởng Những kiến thức sau năm học hành trang để em bước vào đời Hơn nữa, em xin chân thành cảm ơn đến Thầy, Cô khoa Điện Thầy, Cô khoa khác mang đến cho em kiến thức bổ ích Cuối khơng phần quan trọng, em chân thành cảm ơn người bạn tốt em, tập thể lớp DHDI12B Thật vui lên Đại học có người bạn thực tốt chân thành, lắng nghe thấu hiểu em, nhiệt tình giúp đỡ em nhiều mặt – học tập sống Sinh viên Lê Văn Đại 105 ... Tác động hệ phân tán lai Phân bố dòng ngắn mạch hệ thống phân phối, 2017 [5] Quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia kỹ thuật điện, 20 15 [6] Đinh Hoài Phương Giải pháp giảm dòng ngắn mạch lưới điện trung áp... Hiến Hệ thống điện truyền tải phân phối NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM, 20 15 [3] Minh Tâm Năm 2017, Hệ thống điện Quốc gia vận hành an tồn, tin cậy Mục tin tức – thơng tin kiện, 2017 [4] Tác động hệ. .. áp Mục Khoa học Kỹ thuật, 2017 [7] Võ Ngọc Điều Etap ứng dụng phân tích hệ thống điện NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM, 2017 [8] Lê Toàn Thiện Ứng dụng Etap 7.00, 2018 92 SV: Lê Văn Đại Khóa luận tốt