Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 1 - Tổng quan về hệ thống cung cấp điện

Bài giảng Hệ thống cung cấp điện: Chương 1 - Tổng quan về hệ thống cung cấp điện được biên soạn với các nội dung chính sau: Tổng quan về hệ thống điện Việt Nam; Lưới cung cấp điện; Các yêu cầu khi thiết kế lưới cung cấp điện. Mời các bạn cũng tham khảo bài giảng tại đây!

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN Bộ môn Hệ thống điện HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN EE3423 DÀNH CHO HỆ ĐÀO TẠO CHÍNH QUI 2/22/2021 Đề cương môn học  Giới thiệu chung  Chương 1: Tổng quan hệ thống cung cấp điện  Chương 2: Xác định phụ tải điện  Chương 3: Các sơ đồ kết cấu hệ thống cung cấp điện  Chương 4: Phân tích kinh tế - kỹ thuật cung cấp điện  Chương 5: Tính tốn điện hệ thống cung cấp điện  Chương 6: Tính tốn ngắn mạch hệ thống cung cấp điện  Chương 7: Lựa chọn thiết bị điện  Chương 8: Bù công suất phản kháng  Chương 9: Bảo vệ rơle hệ thống cung cấp điện Điều kiện hoàn thành học phần  Lý thuyết:  Tham dự lớp đầy đủ  Thi kỳ  Thi viết (trọng số 30%)  Thi cuối kỳ  Thi viết (trọng số 70%) Tài liệu môn học Tài liệu mơn học Giáo trình cung cấp điện – Tác giả: TS Ngô Hồng Quang Bài giảng môn học: Hệ thống cung cấp điện Kiến thức Sinh viên có khả thiết kế, vận hành hệ thống điện (U≤35kV) + Cung cấp điện cho khu công nghiệp + Cung cấp điện cho Quận, huyện, xã, thôn + Cung cấp điện cho Bệnh viện, trường học, tòa nhà … 1.1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 1.2 Lưới cung cấp điện 1.3 Các yêu cầu thiết kế lưới cung cấp điện 1.1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam • Các khái niệm chung − Hệ thống điện: tập hợp thiết bị điện (nhà máy, trạm biến áp, đường dây, ….) nối với thành hệ thống làm nhiệm vụ sản xuất, truyền tải phân phối điện − Lưới điện (mạng điện): tập hợp trạm biến áp, trạm phân phối, đường dây liên kết với làm nhiệm vụ liên kết nguồn điện tải điện từ nguồn đến phụ tải − Phụ tải: thiết bị tiêu thụ điện để biến đổi thành dạng lượng khác Hệ thống điện = Nguồn điện + Lưới điện + Phụ tải điện 1.1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam • Các đặc điểm cơng nghệ hệ thống điện − Điện nhìn chung khơng tích trữ − Điện tạo từ nguồn lượng khác − Các trình điện xảy nhanh − Các chế độ hệ thống điện trình động, liên tục thay đổi theo thời gian thông số vận hành, nhu cầu phụ tải − Quan hệ chặt chẽ với tất ngành kinh tế 1.1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam • Các vấn đề hệ thống điện − Tần số cần giữ ổn định  Cần giữ cân công suất − Các số liệu vận hành U, I, S cần giữ dải giá trị − Phụ tải lưới điện thay đổi thời gian không gian  Cần dự báo phụ tải − Cần có hệ thống điều khiển bảo vệ để đáp ứng kịp với tốc độ thay đổi thông số vận hành lưới 1.1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam • Các yêu cầu hệ thống điện: − Tin cậy: • Đáp ứng tối đa nhu cầu phụ tải cực đại thời điểm • Bao phủ phạm vi cần cấp điện • Vận hành chắn phần tử − An toàn: cho người thiết bị − Chất lượng: Đảm bảo chất lượng điện (U, f) − Có tính kinh tế cao − … Trong trình thiết kế vận hành HTĐ cần cân nhắc đến yêu cầu thực tế để phối hợp hài hòa yêu cầu 1.1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 10 • Kết cấu chung hệ thống điện: Hệ thống điện gồm khâu sau đây: − Sản xuất điện năng: Tại nguồn điện gồm nhà máy điện − Truyền tải, phân phối điện năng: Các hệ thống lưới truyền tải phân phối điện − Tiêu thụ điện năng: Các hộ tiêu thụ điện 1.1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 32 2) Lưới điện Tập hợp trạm biến áp, trạm phân phối, đường dây làm nhiệm vụ truyền tải phân phối điện đến hộ tiêu thụ điện  Lưới điện Việt Nam có nhiều cấp điện áp (8 cấp): 0,4(kV), 6(kV), 10(kV), 22(kV), 35(kV), 110(kV), 220 (kV), 500(kV)  Cấp điện áp thiết kế Uđm (kV) phụ thuộc vào chiều dài L (km) công suất truyền tải P(kW) 1.1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 33 2) Lưới điện  Chọn điện áp tải điện tối ưu thường gặp thiết kế cung cấp điện cho phụ tải -Công suất truyền tải (P, MW) U  4,34 L  16.P • U 1000 500 2500  L P Note: o Phân biệt Uđm Uvh 0,9 Uđm ≤ Uvh ≤ 1.1 Uđm o Điện áp lưới điện thường điện áp dây, trừ lưới hạ áp có xét điện áp dây điện áp pha -Chiều dài (L, km) - VD: L = 20km, P = 2MW, U=? 1.1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 34 2) Lưới điện  Phân loại lưới điện  Theo cấp điện áp U (kV) Lưới điện Việt Nam có nhiều cấp điện áp (8 cấp): 0,4(kV), 6(kV), 10(kV), 22(kV), 35(kV), Hạ áp Trung áp Lưới CCĐ  110(kV), 220 (kV), 500(kV) Cao áp Siêu cao áp Lưới TT Theo tính chất phụ tải - Lưới điện công nghiệp: Cung cấp điện cho khu công nghiệp, nhà máy - Lưới điện đô thị - Lưới điện nông thôn 1.1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 35 3) Sự thay đổi hệ thống điện tương lai 36 1.1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 1.2 Lưới cung cấp điện 1.3 Các yêu cầu thiết kế lưới cung cấp điện 1.2 Lưới cung cấp điện 37 Phạm vi: Là lưới điện trung hạ áp làm nhiệm vụ phân phối cung cấp điện trực tiếp cho hộ tiêu thụ điện Khi thiết kế cần ý đến đối tượng mà lưới điện cấp điện -Lưới điện công nghiệp 1) HTCCĐ đô thị -Lưới điện nông thôn -Lưới điện đô thị 1.2 Lưới cung cấp điện 38 1) HTCCĐ đô thị Ở khu đô thị mới, đường dây dùng cáp ngầm, dùng sơ đồ mạch vịng để nâng cao độ tin cậy 1.2 Lưới cung cấp điện 39 2) HTCCĐ khu công nghiệp 1.2 Lưới cung cấp điện 40 2) HTCCĐ nông thôn 41 1.1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 1.2 Lưới cung cấp điện 1.3 Các yêu cầu thiết kế lưới cung cấp điện 1.3 Các yêu cầu thiết kế lưới cung cấp điện 42 1) Những yêu cầu lưới cung cấp điện  Độ tin cậy cung cấp điện → đáp ứng yêu cầu loại hộ phụ tải Khái niệm: Độ tin cậy cung cấp điện đặc trưng cho mức độ cung cấp điện liên tục  Chất lượng điện năng→ U, f nằm phạm vi cho phép - Tần số f (Hz) tiêu toàn hệ thống f = fđm ± f với f ≤ fcp Nhiệm vụ điều độ A0 + Chế độ bình thường fcp= 0,2Hz + Chế độ cố fcp= 0,5Hz U = Uđm ± U với U ≤ Ucp + Chế độ bình thường Ucp= 5% + Chế độ cố Ucp= 10% 1.3 Các yêu cầu thiết kế lưới cung cấp điện 43 1) Những yêu cầu lưới cung cấp điện Độ lệch điện áp→ độ lệch điện áp vận hành so với giá trị định mức đ𝒎 ; %= 𝑼 𝑼đ𝒎 𝑼đ𝒎 100 Tổn thất điện áp→ điện áp giáng phần tử lưới điện xét cấp điện áp Vd: Tổn thất điện áp đường dây 1-2: ∆U12 = U1 – U2 Thông thường điện áp đầu đường dây điều chỉnh cao định mức để độ lệch điện áp toàn tuyến nằm ngưỡng cho phép VD1: U1= 400V, ∆U12 = 15V Hỏi U2 2, 2% VD2: U1= 390V Hỏi ∆U12cp =? (SGK Tr.19) 1.3 Các yêu cầu thiết kế lưới cung cấp điện 44 1) Những yêu cầu lưới cung cấp điện  Kinh tế → Phương án kinh tế phương án hài hòa vốn đầu tư chi phí vận hành K: Chi phí đầu tư Y: Chi phí vận hành  An tồn - An tồn cho người: người vận hành, cư dân có lưới điện qua - An toàn cho thiết bị: Các phần tử HT CCĐ, hành lang lưới điện 1.3 Các yêu cầu thiết kế lưới cung cấp điện 45 2) Trình tự thiết kế hệ thống cung cấp điện ... thôn 41 1 .1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 1. 2 Lưới cung cấp điện 1. 3 Các yêu cầu thiết kế lưới cung cấp điện 1. 3 Các yêu cầu thiết kế lưới cung cấp điện 42 1) Những yêu cầu lưới cung cấp điện. .. thủy điện kiểu đập 1. 1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 16 1) Nguồn điện Thủy điện – Nhà máy thuỷ điện kiểu tích 1. 1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 17 1) Nguồn điện Thủy điện • Ưu điểm: + Chi... quang điện dùng photovoltaics (PV) 1. 1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 25 1) Nguồn điện Điện mặt trời • Cơng nghệ quang điện dùng photovoltaics (PV) 1. 1 Tổng quan hệ thống điện Việt Nam 26 1)