BAO CAO THI NGHIÊM GIẢI TICH hê THÔNG điên bài 1 sơ lược về PHẦN mềm ETAP

ĐAI HOC QUÔC GIA TP.HCM TRƯƠNG ĐAI HOC BACH KHOA BAO CAO THI NGHIÊM GIẢI TICH HÊ THÔNG ĐIÊN GVHD : Phạm Thị Minh Thái SVTH : Trương Hữu Đạt - 1913082 Phạm Hải Đăng - 2011088 Thành Phố Hồ Chí Minh, Tháng 12-2022 Tieu luan Bài 1: SƠ LƯỢC VỀ PHẦN MỀM ETAP ETAP LÀ GÌ ? Etap phần mềm mô ( Etap simulator) sản phẩm công ty Nhật Operation Technology, Inc với phiên 4.0 phát hành vào 12/2001 Phần mềm dùng để thiết kế mô dựa vào khối có sẵn để mơ tả vận hành hệ thống, phần mềm có khả phân tích tính tốn thơng số hệ thống dịng điện, dịng cơng suất tối ưu, đánh giá ổn định hệ thống,… ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ETAP: Etap phần mềm có khả tính tốn phân tích hệ thống điện sơ đồ đơn tuyến, ngồi phần mềm cịn cho biết dòng áp bus hệ thống cái, nhờ mà ta kiểm sốt, điều chỉnh hay sửa chữa hệ thống kịp thời tránh tổn thất đáng tiếc xảy Ngoài phần mềm cịn có số ứng dụng khác như:  Khảo sát phân tích hệ thống điện gồm lộ đơn hay lộ kép với nhiều nguồn cung cấp khác  Phân tích phân bố cơng suất hệ thống điện( HTĐ): phân bố tổn thất cơng suất tuyến dây, dịng cơng suất tuyến dây, hệ số công suất nhánh,…  Phân tích chế dộ ngắn mạch HTĐ gồm có: chế độ ngắn mạch đối xứng chế độ ngắn mạch khơng đối xứng Trong đó: o Ngắn mạch đối xứng: ngắn mạch bap o Ngắn mạch không đối xứng: ngắn mạch hai pha, ngắn mạch hai pha chạm đất, ngắn mạch pha MÔI TRƯƠNG LÀM VIÊC CỦA ETAP Etap 4.0 giống với phần mềm khác phần mềm đồ họa đầy đủ tính phân tích ổn định hệ thống điện Etap chạy mơi trường như: Microsoft Window 98, NT, 4.0, 2000, Me Window XP Đối với hệ điều hành NT, 4.0, 2000 địi hỏi cung cấp mức độ cao độ tin cậy, bảo vệ an toàn cho hệ thống giá trị tới hạn Các hệ điều hành chương trình xây dựng mơ hình xấp xỉ khoảng 500 Bus lớn Đối với hệ điều hành Window 98 Me cung cấp tảng tốt cho việc phân tích hệ thống mức độ vừa nhỏ khoảng 100 Bus dùng cho ứng dụng phổ biến khác Tieu luan GIAO DIÊN CỦA PHẦN MỀM ETAP: GIỚI THIÊU CAC PHẦN TỬ AC - Bus - Máy biến áp: - Cable - Đường dây - Máy phát - Động - Tải - Thiết bị bảo vệ Tieu luan Cách nhập thông số phần tử Vẽ sơ đồ mạch: Tieu luan Nhập thông số bus: Tieu luan Nhập thơng số nút: Tìm hiểu modul ETAP - Modul PBCS - Modul tính tốn ngắn mạch HTĐ Tieu luan Bài 2: PHÂN BƠ CƠNG SUẤT TỔNG QUAN Tìm hiểu tốn PBCS Tìm hiểu phương pháp tốn giải toán PBCS - Phương pháp Gauss-Seidel - Phương pháp Newton-Raphson - Phương pháp Fast-Decoupled GIỚI THIÊU CHỨC NĂNG PHÂN BÔ CÔNG SUẤT TRONG ETAP12.6.0 AP DỤNG CHI TIẾT THÔNG QUA VI DỤ Cho sơ đồ HTĐ hình vẽ thơng số bảng sau: Tieu luan Điện áp định mức hệ thống 230kV Hình 2.1 Sơ đồ HTĐ Bảng 1:Thông số nhánh Bus 1 2 3 Bus 5 7 R(Ω) 15 12 10 13 11 16 15 17 13 Bảng 2: Thông số nút Bus Máy phát MW Mvar 160 30 175 35 195 45 0 0 0 Nút cân Tieu luan X(Ω) 46 38 30 39 34 48 46 50 39 0,5B(  1 ) 1,55E-04 1,26E-04 1,00E-04 1,31E-04 1,13E-0.4 1,60E-04 1,55E-04 1,72E-04 1,31E-04 Phụ tải MW MVar 55 15 95 35 85 25 195 50 185 45 135 40 75 20 THỰC HIÊN THI NGHIÊM: Sơ đồ mạch: Tieu luan Thông số nhánh bus1 – bus2: Tieu luan Thông số nút bus6: Tieu luan Thông số nút bus7: Tieu luan Kết mô phỏng: Tieu luan Nhận xét:  Phân bố cơng suất tốn quan trọng qui hoạch, thiết kế phát triển hệ thống tương lai việc xác định chế độ vận hành tốt hệ thống hữu  Sau nhập thông số đường dây, máy phát, phụ tải,… ta xác định phân bố công suất trị số điện áp góc pha cái, dịng cơng suất tác dụng, phản kháng nhánh nhiều thơng tin phụ tính tốn Etap Phần mềm mơ phân bố cơng suất xác cho kết  nhanh chóng Các phụ tải cung cấp đủ công suất yêu cầu với thông số nguồn cho  Ngoại trừ Bus có độ sụt áp lớn 5%, tất Bus lại có độ sụt áp bé 5% thỏa yêu cầu độ chênh lệch điện áp hệ thống điện truyền tải Việt Nam Tieu luan Bài 3: PHÂN TICH DÒNG ĐIÊN NGẮN MACH TỔNG QUAN Trong q trình vận hành hệ thống điện xuất tình trạng cố chế độ làm việc khơng bình thường phần tử Các cố thường dây dẫn pha chạm nhau, chạm đất (trong hệ thống điện có trung tính nối đất) trạm dây trung tính…Phần lớn cố thường kèm theo tượng dòng điện tăng cao điện áp giảm thấp Các thiết bị có dịng điện tăng cao chạy qua bị đốt nóng mức cho phép bị hư hỏng điện áp bị giảm thấp, dẫn tới việc gián đoạn cung cấp điện gây thiệt hại kinh tế, xế hội Muốn trì hoạt động bình thường hệ thống đảm bảo việc cung cấp điện phải có thiết bị bảo vệ tác động cố xảy Các thiết bị bảo vệ phải phối hợp nhịp nhàng, tác động đúng, kịp thời giảm thiệt hại mức thấp Bài tốn tính tốn ngắn mạch nhằm phục vụ cho việc cài đặt thông số thiết bị bảo vệ GIỚI THIÊU CHỨC NĂNG TINH NGẮN MACH Ở ETAP 12.6.0: Ở chức Etap cung cấp chức tính ngắn mạch theo tiêu chuẩn ANSI IEC chức phân tích hồ quang điện ngắn mạch Trong giới hạn tìm hiểu giới thiệu chức tính ngắn mạch theo tiêu chuẩn IEC  Hình 3.1 Trang Info Study Case: nhập tên tập tin đầu vào tiêu đề ngắn mạch, ta Tieu luan thay đổi tên lấy tên mặc định từ chương trình tối đa 12 kí tự chữ số  Transformer Tap: phương pháp cung cấp từ Transformer off-nominal:  Adjust Base kV: điện áp Bus sử dụng số vịng máy biến áp, chế độ làm việc định mức máy biến áp giống làm việc ngồi chế độ bình thường cài đặt đầu  Use Nominal Tap: định mức máy biến áp sử dụng số vịng máy biến áp thay việc tính tốn điện áp Bus, tất việc cài đặt từ bên ngồi bỏ qua điện kháng máy biến áp điều chỉnh  Equip Cable & Heater: hộp thoại dành riêng cho cáp, nhóm lựa chọn bao gồm điện kháng thiết bị cáp nhiệt động có mức điện áp trung bình mức điện áp thấp  Motor Contribution Based on: gồm chế độ để chọn với chế độ động như:  Motor Status: chọn biểu tượng tất động chạy chế độ Continuous Intermittent kết hợp với dòng điện ngắn mạch hệ thống Khi chọn biểu tượng Spare động khơng tham gia vào ngắn mạch hệ thống  Loading Category: chọn vào biểu tượng tính tồn dịng điện ngắn mạch đóng góp dịng điện ngắn mạch vào hệ thống tải khác không, tải khơng khơng tham gia vào dịng điện ngắn mạch hệ thống  Both: kết hợp hai trường hợp  Bus Selection: biểu tượng dùng để hiển thị cố Bus tùy thuộc vào người thiết kế muốn hiển thị Tieu luan Trang Standard: Hình 3.2 Trang Standard  Short Circuit Current: hệ số nhân điện áp nguồn (trường hợp trường hợp xét đến yếu tố tích cực sai số thiết bị, trường hợp lại xét tiêu cực sai số thiết bị)  Cmax for Z Adjustment: hiệu chỉnh tổng trở thay đổi điện áp so với định mức thiết bị (máy biến áp, máy phát)  Zero Sequence Mdl: xét đến điện dung dây dẫn tụ bù tính tốn (đưa vào trở kháng thứ tự khơng)  Calculation Method: sử dụng tỷ số X/R biện pháp khác để tính giá trị biên dịng ngắn mạch i p để kiểm tra thiết bị cắt ngắn mạch  Protective Device Duty: Đánh giá thiết bị cắt ngắn mạch  LV CB Breaking: chọn dòng để đánh giá thiết bị cắt ngắn mạch Tieu luan Hình 3.3 Cơng cụ tính tốn Ví dụ áp dụng: Mơ tính toán ngắn mạch cho hệ thống điện sau,dữ liệu hệ thống cho đơn vị tương đối 100MVA sau: Máy phát: G1: 100MVA; 25kV; X1=X2= 0,2 ; X0 = 0,05 G2: 100MVA; 13,8kV; X1=X2= 0,2 ; X0 = 0,05 Máy biến áp: T1: 100MVA; 25/230 kV; X1=X2= X0 = 0,05 T2: 100MVA; 13,8/230 kV; X1=X2= X0 = 0,05 Đường dây: TL12, TL13, TL23: 100MVA 230kV X1=X2= 0,1 ; X0 = 0,3 Phân tích dạng NM: - Ngắn mạch pha - Ngắn mạch pha chạm đất - Ngắn mạch pha chạm - Ngắn mạch pha chạm chạm đất Xuất kết nhận xét kết Tieu luan THỰC HIÊN THI NGHIÊM: Máy biến áp • Lấy thành phần nhập số liệu: +Nhập xác điện áp sơ cấp (Prim.) thứ cấp (Sec.) Bus Máy phát +Chuyển sang tab Grounding để nhập thông số nối đất: Ta chuyển sang loại Reactor đấu hình Y theo đề bài, giá trị trở ta phải điền đơn vị có tên Ohms Máy phát với X=j0.03, S=100MVA, V=25kV ta tính giá trị cần điền 0.03*252 /100 Tương tự máy phát với X=j0.03, S=100MVA, V=13.8kV Tieu luan +Chọn kiểu đấu dây sơ cấp thứ cấp theo sơ đồ tab Grounding: Máy biến áp Tieu luan Máy biến áp 2: Tieu luan -Nhập giá trị trở cho đường dây: Ta tính giá trị X cần điền thứ tự thuận, nghịch khơng đơn vị có tên điền vào bảng mục Impedance +Chạy tính tốn ngắn mạch -Chuyển sang chế độ tính ngắn mạch: -Thiết lập tính tốn: +Chuyển tất bus qua mục Fault để tính ngắn mạch tất nút (quên chuyển không chạy ngắn mạch etap báo No bus fault) Tieu luan +Chuyển qua tiêu chuẩn IEC: Tieu luan Kết mô phỏng: -Xuất kết thành file phân bố công suất ta chọn mục Summary để xuất đầy đủ trường hợp ngắn mạch: Kết tính tốn ngắn mạch pha Kết tính tốn ngắn mạch pha chạm đất (L-G) Kết tính toán ngắn mạch pha chạm (L-L) Tieu luan Kết tính tốn ngắn mạch pha chạm chạm đất bus1: Nhận xét:  Ngắn mạch pha cố gây dòng ngắn mạch lớn nhất, bị cố pha nên dòng 3�0 gần nên ngắn mạch pha xem đối xứng  Ngắn mạch pha chạm cố có dịng ngắn mạch bé nhất, ngắn mạch pha chạm xem đối xứng có dịng 3�0 =0  Sự cố ngắn mạch pha có xác xuất xảy thấp gây hậu nặng nề, ngắn mạch pha chạm có xác xuất xảy khoảng 70-80% có dịng cố nhỏ lại lại  Khi ngắn mạch xảy điện áp nút giảm đáng kể dòng điện tăng lên nhiều lần so với lúc hoạt động bình thường  Mạng cao ngắn mạch xảy dòng điện lớn qua máy biến áp, làm thủng cách điện thiết bị máy biến áp nên cần có thiết bị để bảo vệ phần tử bên hệ thống : cầu chì, role, máy cắt, dao cách ly, Tieu luan .. .Bài 1: SƠ LƯỢC VỀ PHẦN MỀM ETAP ETAP LÀ GÌ ? Etap phần mềm mơ ( Etap simulator) sản phẩm công ty Nhật Operation Technology, Inc với phiên 4.0 phát hành vào 12 /20 01 Phần mềm dùng để thi? ??t... DỤ Cho sơ đồ HTĐ hình vẽ thơng số bảng sau: Tieu luan Điện áp định mức hệ thống 230kV Hình 2 .1 Sơ đồ HTĐ Bảng 1: Thơng số nhánh Bus 1 2 3 Bus 5 7 R(Ω) 15 12 10 13 11 16 15 17 13 Bảng 2: Thông số... phát MW Mvar 16 0 30 17 5 35 19 5 45 0 0 0 Nút cân Tieu luan X(Ω) 46 38 30 39 34 48 46 50 39 0,5B(  ? ?1 ) 1, 55E-04 1, 26E-04 1, 00E-04 1, 31E-04 1, 13E-0.4 1, 60E-04 1, 55E-04 1, 72E-04 1, 31E-04 Phụ tải