Điều chỉnh điện áp trong hệ thống điện

Đồ án Hệ thống điện LỜI NÓI ĐẦU Trong trình cơng nghiệp hóa, đại hóa Đất nước Các khu cơng nghiệp, nhà máy, xí nghiệp, khu dân cư, đô thị xây dựng ngày nhiều Cho nên nhu cầu sử dung điện lớn chất lượng điện ngày ý Do cơng tác điều chỉnh điện áp hệ thống điện công việc quan trọng cần thiết cho phát triển cơng nghiệp hóa, đại hóa khu vực Đất nước Do việc nghiên cứu, thực đề tài điều chỉnh điện áp hệ thống điện hội để chúng em hiểu biết thêm công tác điều chỉnh điện áp lưới điện để trang bị thêm kiến thức phục vụ cho công tác sau chúng em SVTH: Hoàng Thanh Minh Trang Đồ án Hệ thống điện Chương I GIỚI THIỆU CHUNG Duy trì điện áp bình thường biện pháp để đảm bảo chất lượng điện hệ thống điện Điện áp giảm thấp mức gây nên độ trượt lớn động không đồng bộ, dẫn đến tải công suất phản kháng nguồn điện Điện áp giảm thấp làm giảm hiệu phát sáng đèn chiếu sáng, làm giảm khả truyền tải đường dây ảnh hưởng đến độ ổn định máy phát làm việc song song Điện áp tăng cao làm già cỗi cách điện thiết bị điện chí đánh thủng cách điện làm hư hỏng thiết bị Điện áp tăng cao làm giảm tuổi thọ đèn Điện áp điểm nút hệ thống điện trì giá trị định trước nhờ có phương thức vận hành hợp lí, chẳng hạn tận dụng công suất phản kháng máy phát máy bù đồng bộ, ngăn ngừa tải phần tử hệ SVTH: Hoàng Thanh Minh Trang Đồ án Hệ thống điện thống điện, tăng giảm tải hợp lí đường dây truyền tải, chọn tỷ số biến đổi thích hợp máy biến áp,… Điện áp trì nhờ thiết bị tự động điều chỉnh kích từ (TĐK) máy phát điện máy bù đồng bộ, thiết bị tự động thay đổi tỷ số biến đổi máy biến áp, thiết bị tự động thay đổi dung lượng tụ bù tĩnh, Nếu điện áp đặt phụ tải không hoàn toàn với điện áp định mức phụ tải u cầu hay nhiều tình trạng làm việc phụ tải trở nên khơng tốt Nói cách khác, độ lệch điện áp lớn tiêu kinh tế kỹ thuật thiết bị dùng điện thấp Theo định nghĩa độ lệch điện áp bằng: (V) Độ lệch điện áp tính theo phần trăm so với điện áp định mức bằng: Trong đó: U: điện áp thực tế đặt vào phụ tải (V) SVTH: Hoàng Thanh Minh Trang Đồ án Hệ thống điện Uđm: điện áp định mức mạng điện (V) Độ lệch điện áp sinh nơi tiêu thụ điện do: - Nguyên nhân phát sinh thân hộ dùng điện, phụ tải hệ thống dùng điện luôn thay đổi làm cho phân bố công suất mạng điện thay đổi theo - Độ lệch điện áp cao thường xuất lúc cố dây đứt máy phát lớn nhà máy bị hỏng phải ngừng hoạt động - Do thay đổi tình trạng làm việc hệ thống điện chẳng hạn việc thay đổi phương thức vận hành nhà máy điện thay đổi sơ đồ mạng điện làm cho phân bố công suất mạng điện thay đổi theo làm ảnh hưởng đến tổn thất điện áp, tạo nên độ lệch điện áp khác nơi dùng điện Trên thực tế giữ điện áp phụ tải luôn định mức, giữ độ lệch điện áp tương đối nhỏ phụ tải giữ tiêu kinh tế kỹ thuật tốt SVTH: Hoàng Thanh Minh Trang Đồ án Hệ thống điện Chương II CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP Các phương pháp điều chỉnh điện áp Để điều chỉnh điện áp ta sử dụng phương pháp sau đây: Điều chỉnh điện áp máy phát điện điều chỉnh dịng điện kích từ máy phát Điều chỉnh điện áp đầu máy biến áp tăng áp máy biến áp giảm áp cách đặt đầu phân áp cố định điều áp tải Điều chỉnh điện áp đường dây tải điện máy biến áp điều chỉnh máy biến áp bổ trợ Đặt thiết bị bù ngang có điều chỉnh để thay đổi tổn thất điện áp đường dây, dùng tụ điện, máy bù đồng động điện đồng có điều chỉnh kích từ Đặt thiết bị bù dọc đường dây để thay đổi điện kháng đường dây nhằm thay đổi tổn thất điện áp Về địa điểm thực điều chỉnh điện áp, nhà máy điện, mạng điện khu vực mạng điện địa phương đặt thiết bị dùng điện SVTH: Hoàng Thanh Minh Trang Đồ án Hệ thống điện Theo chất vật lý có hai phương pháp điều chỉnh điện áp, tăng thêm nguồn công suất phản kháng (phương pháp 4) phân bố lại công suất phản kháng mạng điện (các phương pháp lại), phương pháp sau có hiệu hệ thống điện có đủ cơng suất phản kháng Khi hệ thống điện thiếu công suất phản kháng, phương pháp để điều chỉnh điện áp tăng thêm nguồn công suất phản kháng Để điều chỉnh tốt điện áp, q trình điều chỉnh chia theo thời gian thành ba giai đoạn, mà hệ thống điều chỉnh điện áp Điện lực Pháp thực có hiệu là: điều chỉnh sơ cấp, điều chỉnh thứ cấp điều chỉnh cấp ba Điều chỉnh sơ cấp Điều chỉnh sơ cấp trình đáp ứng nhanh tức thời biến đổi nhanh ngẫu nhiên thiết bị điều chỉnh điện áp máy phát máy bù tĩnh Điều chỉnh sơ cấp thực tự động thời gian vài chục phần trăm giây Điều chỉnh sơ cấp nhằm mục đích giữ điện áp lưới điện mức an toàn, tránh nguy suy áp điều kiện vận hành bình thường cố Điều chỉnh thứ cấp SVTH: Hoàng Thanh Minh Trang Đồ án Hệ thống điện Điều chỉnh thứ cấp để đối phó với biến đổi chậm điện áp Điều chỉnh thứ cấp hiệu chỉnh lại giá trị điện áp chỉnh định thiết bị điều chỉnh sơ cấp miền phụ trách điều chỉnh tụ bù, kháng điện máy biến áp điều áp tải miền Quá trình kết thúc vòng phút Điều chỉnh cấp Điều chỉnh cấp để điều hòa mức điện áp miền điều chỉnh thứ cấp, với mục đích tối ưu hóa mức điện áp hệ thống điện theo tiêu chuẩn kinh tế an toàn Quá trình thực tay hay tự động Thực nhiệm vụ hệ thống điều độ trung tâm thục Chương III CÁC THIẾT BỊ ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP Việc điều chỉnh điện áp phạm vi cho phép vấn đề phức tạp hệ thống liên kết nhiều nguồn với nhiều phụ tải SVTH: Hoàng Thanh Minh Trang Đồ án Hệ thống điện cấp bậc hệ thống điện Kết giữ điện áp điểm hệ thống chưa đủ mà trái lại phải giữ nhiều điểm cấp bậc theo chiều ngang chiều dọc hệ thống Nói cách khác, vấn đề điều chỉnh điện áp xuyên suốt toàn hệ thống đòi hỏi số lượng lớn thiết bị đặt hệ thống để phục vụ cho hệ thống Việc lựa chọn phối trí thiết bị điều áp vấn đề lớn kỹ thuật hệ thống điện Các thiết bị sử dụng để điều chỉnh điện áp gồm có: - Đầu phân áp máy biến áp - Máy biến áp điều áp tải - Máy biến áp bổ trợ máy biến áp điều chỉnh đường dây - Máy bù đồng - Bộ tụ điện có điều chỉnh - Động đồng có điều chỉnh kích từ Đầu phân áp máy biến áp Ở đầu dây cao áp máy biến áp đầu cịn có đầu phụ gọi đầu phân áp Các đầu phân áp cho phép thay đổi số vòng dây cuộn cao máy biến áp thay đổi hệ số biến áp máy biến áp SVTH: Hoàng Thanh Minh Trang Đồ án Hệ thống điện Máy biến áp điều áp tải Máy biến áp điều áp tải loại máy biến áp thay đổi đầu phân áp mang tải Máy biến áp điều áp tải khác loại máy biến áp thông thường chổ có chuyển đổi đầu phân áp tải, có đầu phân áp nhiều phạm vi điều áp rộng Máy biến áp bổ trợ máy biến áp điều chỉnh đường dây Máy biến áp bổ trợ với máy biến áp động lực sử dụng rộng rãi mạng điện để điều chỉnh điện áp tải Máy biến áp bổ trợ có cuộn dây nối tiếp với đường dây thay đổi điện áp Cuộn dây cung cấp điện từ SVTH: Hoàng Thanh Minh Trang Đồ án Hệ thống điện cuộn thứ cấp máy biến áp phụ Cuộn sơ cấp máy biến áp phụ nhận điện từ mạng điện Tùy theo cách đấu nối cuộn dây máy biến áp bổ trợ máy biến áp phụ, ta tạo sức điện động phụ E lệch pha pha với điện áp Để điều chỉnh điện áp ngang điện áp đặt vào cuộn dây máy biến áp bổ trợ phải vng góc với pha khảo sát Để điều chỉnh điện áp dọc cuộn sơ máy biến áp phụ nối vào với pha khảo sát Bộ điều chỉnh đường dây sử dụng có máy biến áp Cuộn thứ cấp máy biến áp nối nối tiếp đường dây, làm tăng làm giảm điện áp đường dây Các mạng điện cơng nghiệp, đại phận điều dùng máy biến áp điều chỉnh đường dây 4.Máy bù đồng Máy bù đồng động đồng làm việc chế độ khơng tải – khơng có tải trục Nếu bỏ qua tổn thất khơng tải, coi máy bù đồng không tiêu tốn công suất tác dụng mà sản xuất công suất phản kháng So với động đồng thơng thường máy bù đồng có trục nhỏ nên có kích thước trọng lượng nhỏ SVTH: Hồng Thanh Minh Trang 10 ... áp Để điều chỉnh điện áp ta sử dụng phương pháp sau đây: Điều chỉnh điện áp máy phát điện điều chỉnh dịng điện kích từ máy phát Điều chỉnh điện áp đầu máy biến áp tăng áp máy biến áp giảm áp cách... pháp để điều chỉnh điện áp tăng thêm nguồn công suất phản kháng Để điều chỉnh tốt điện áp, q trình điều chỉnh chia theo thời gian thành ba giai đoạn, mà hệ thống điều chỉnh điện áp Điện lực Pháp... kháng điện máy biến áp điều áp tải miền Quá trình kết thúc vòng phút Điều chỉnh cấp Điều chỉnh cấp để điều hòa mức điện áp miền điều chỉnh thứ cấp, với mục đích tối ưu hóa mức điện áp hệ thống điện