Luận văn tốt nghiệp chất lượng điện áp và một số biện pháp nâng cao chất lượng điện lưới trường đại học nông nghiệp hà nội

LỜI CẢM ƠN Trước hết,em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô giáo trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội,đặc biệt thầy cô mụn”Cung cấp sử dụng điện”đó nhiệt tình giảng dạy trang bị cho em kiến thức để trở thành kỹ sư.Em xin cảm ơn ghi nhớ tận tình bảo cỏc thầy,cụ môn suốt thời gian em thực chuyên đề tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Đào Xuân Tiến,người tận tình bảo hướng dẫn cho em suốt trình thực tập trình viết báo cỏo,giỳp em hồn thiện chyờn đề tốt nghiệp Em gửi lời cảm ơn chân thành đến cỏc cụ chỳ,anh chị công tác tổ Điện Nước- trường Đại Học Nơng Nghiệp Hà Nội nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi thời gian thực chuyên đề tốt nghiệp Cuối cựng,em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới người thân bạn bè động viên giúp đỡ em suốt khóa học thời gian thực chuyên đề tốt nghiệp Do thời gian nghiên cứu có hạn kiến thức chun mơn cịn hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận quan tâm, góp ý thầy giáo bạn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội ngày tháng năm 2012 Sinh viên Chu Đức Duy i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH vi LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VÀ ĐẶC ĐIỂM LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI I Đặc điểm tự nhiên Sơ đồ mặt diện tích tổng thể trường .2 Điều kiện tự nhiên,xã hội khu vực Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội Thực trạng lưới điện trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội CHƯƠNG TÍNH TỐN PHỤ TẢI VÀ XÂY DỰNG ĐỒ THỊ PHỤ TẢI 2.1 Cơ sở lý thuyết xây dựng đồ thị phụ tải .5 2.2 Xây dựng đồ thị phụ tải ngày mùa hè 2.3 Xây dựng đồ thị phụ tải ngày mùa đông 10 2.4 Xây dựng đồ thị phụ tải năm 12 2.5 Xác định hệ số công suất tham số đồ thị phụ tải 14 I Các tiêu phương pháp đánh giá chất lượng điện áp 15 Các tiêu đánh giá chất lượng điện áp 15 1.1 Độ lệch điện áp .15 1.2 Dao động điện áp 16 1.3 Độ hình sin .17 1.4 Độ không đối xứng 17 Phương pháp đánh giá chất lượng điện áp 18 2.1 Các phương pháp chung đánh giá chất lượng điện áp 18 ii 2.2 Phương pháp đánh giá chất lượng điện áp theo xác suất thống kê 19 2.3 Phương pháp tích phân thành phần đối xứng 20 III Đánh giá chất lượng điện áp 26 Đánh giá chất lượng điện áp TBA Cơ Điện (TBA gần nhất) 26 1.1 Thời điểm tải cực đại .26 Đánh giá chất lượng điện áp TBA số 5(sau B4)(TBA xa nhất) 30 2.1 Thời điểm tải cực đại .30 2.2 Thời điểm tải cực tiểu .30 CHƯƠNG 4: CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN 32 I Giải pháp 32 Đề suất phương án tổ chức, vận hành 32 1.1 San đồ thị phụ tải 32 1.2 Công tác sửa chữa, bảo dưỡng .32 II Điều chỉnh điện áp 33 Cơ sở lý thuyết chung điều chỉnh điện áp 33 1.1 Nguyên nhân phát sinh độ lệch điện áp 33 1.2 Quan hệ độ lệch điện áp công suất phản kháng 34 1.3 Nguyên tắc, điều kiện, phương pháp thiết bị điều chỉnh điện áp 34 1.4 Điều chỉnh điện áp trạm biến áp 36 1.5 Địa điểm, cách thức chất phương pháp điều chỉnh điện áp 39 1.6 Phân loại phương pháp điều chỉnh điện áp 40 Tính tốn tụ bù dọc 41 2.1 Cơ sở lý thuyết .41 III Điều chỉnh điện áp thay đổi dịng cơng suất phản kháng 49 Khái niện chung 49 Kết hợp chọn đầu phân áp máy biến áp tụ bù ngang 51 iii Tính tốn chọn đầu phân áp tụ bù ngang cho TBA Số 400KVA 55 Sơ đồ đặt tụ bù điều khiển đóng cắt tụ 58 IV ĐỐI XỨNG HÓA LƯỚI ĐIỆN 63 Các phương pháp đối xứng hóa lưới điện 63 Các thiết bị đối xứng hoá lưới điện 64 2.1 Dùng tụ bù tĩnh .65 2.2 Dùng cấu đối xứng .66 PHẦN KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 68 I Kết luận 68 II Đề nghị 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.2 Bảng công suất đo đếm ngày mùa hè .8 Bảng 2.3 Bảng công suất đo đếm ngày mùa đông .10 Bảng 2.4 Phụ tải năm 12 Bảng 2.5 Giá trị Cosφmax (tại 19h) 14 Bảng 2.6 Các tham số đồ thị phụ tải 14 Bảng 3.1 Độ lệch điện áp cho phép chế độ làm việc bình thường 16 Bảng 3.2 Bảng giá trị Laplace 20 Bảng 3.3 Thông số MBA Liên Xô sản xuất 23 Bảng 3.4 Thông số MBA xí nghiệp Đơng Anh sản xuất 23 Bảng 3.5 Hao tổn công suất hao tổn điện áp MBA 25 Bảng 3.6 Tổng hợp hao tổn máy biến áp 26 Bảng 3.7 Điện áp vị trí TBA Cơ Điện vào thời điểm cực đại (11h) .26 Bảng 3.8 Độ lệch điện áp TBA Cơ Điện tải cực đại (11h) .27 Bảng 3.9 Điện áp vị trí TBA Cơ Điện thời điểm cực tiểu (4 h) 29 Bảng 3.10 Chất lượng điện áp TBA Cơ Điện tải cực tiểu 29 Bảng 3.11 Điện áp vị trí TBA Số 5(sau B4) thời điểm cực đại (19 h).30 Bảng 3.12 Chất lượng điện áp TBA Số (sau B4) tải cực đại 30 Bảng 3.13 Điện áp vị trí TBA Số 5(sau B4) thời điểm cực tiểu (4 h) 30 Bảng 3.14 Chất lượng điện áp TBA Sô5(sau B4) tải cực tiểu 31 Bảng 4.2 Điều kiện lựa chọn máy cắt 46 Bảng 4.3 Điều kiện lựa chọn dao cách ly .47 Bảng 4.4 Điều kiện lựa chọn cầu chì 47 Bảng 4.5 Thông số thiết bị lựa chọn 48 v DANH MỤC CÁC HèNH Hình 2.2 Đồ thị phụ tải ngày mùa hè Hình 2.3 Đồ thị phụ tải ngày mùa đơng .11 Hình 2.4 Đồ thị phụ tải năm 13 Hình 4.1 Một số sơ đồ điều chỉnh điện áp 35 Hình 4.2 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh đầu phân áp cố định 36 Hình 4.3 Sơ đồ cuộn dây MBA có điều áp tải dùng cuộn dây phụ .38 Hình 4.4 Sơ đồ chuyển đổi đầu phân áp MBA có điều áp tải dùng máy biến áp phụ 39 Hình 4.5 Đường dây điện áp dọc đường dây chưa đặt tụ bù .41 Hình 4.6 Sơ đồ thay đường dây mắc thêm tụ bù dọc 42 Hình 4.7 Sơ đồ nối tụ điện bù dọc 45 Hình 4.8 Sơ đồ thay đồ thị véc tơ điện áp máy bù đồng 50 Hình 4.9 Sơ đồ cấp điện sơ đồ thay 52 Hình 4.10 Đồ thị công suất phản kháng ngày mùa hè TBA số 400KVA 56 Hình 4.11 Cơng suất phản kháng ngày mùa đông TBA số 400KVA .57 Hình 4.12 Sơ đồ nối nhóm tụ vào hạ áp TBA số 400KVA 59 Hình 4.13 Sơ đồ điều khiển đóng cắt tụ bù nhóm theo thời gian 60 Hình 4.14 Sơ đồ điều khiển đóng cắt tụ bù nhóm theo thời gian 61 Hình 4.15 Sơ đồ đối xứng hố mạng điện tụ bù 65 Hình 4.16 Biểu đồ xác định dung lượng cấu đối xứng dùng tụ 66 Hình 4.17 Sơ đồ đối xứng hoán lưới điện dùng cấu đối xứng 67 vi LỜI MỞ ĐẦU Nhờ thành tựu Cơng nghiệp hố Hiện đại hố đất nước, đời sống người dân bước cải thiện, hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ …ngày mở rộng phát triển Theo đòi hỏi ngành Điện Lực đảm bảo cung cấp tin cậy đủ nhu cầu chất lượng điện phục vụ hoạt động Để đảm bảo yêu cầu cung cấp điện cần kết hợp nhiều biện pháp, thực từ thiết kế, thi công đến quản lý, vận hành Lưới điện Việt Nam nói chung lưới điện trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội nói riêng phần lớn xây dựng từ lâu Do nhu cầu sử dụng điện tăng tác động nhiều yếu tố làm tăng hao tổn điện năng, chất lượng điện số tuyến dây khơng cịn đảm bảo Vì việc đánh giá, khảo sát lưới điện công việc cần thiết, sở để tính tốn đưa biện pháp cải tạo nâng cao chất lượng điện hợp lý, hiệu kinh tế Từ thực tiễn phân cơng Bộ mơn Cung cấp Sử dụng điện – Khoa Cơ Điện - Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội, hướng dẫn thầy cô giáo Bộ môn, cán tổ điện nước Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội đặc biệt hướng dẫn trực tiếp thầy giáo Đào Xuân Tiến, em tiến hành thực đề tài: “Đỏnh giá chất lượng điện áp số biện pháp nâng cao chất lượng điện lưới trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội” Nội dung đề tài gồm chương: Chương 1:Giới thiệu chung đặc điểm lưới điện trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội Chương 2; Tính tốn phụ tải xây dựng đồ thị phụ tải Chương 3: Đánh giá chất lượng điện áp Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội Chương 4: Các giải pháp nâng cao chất lượng điện Phần kết luận đề nghị CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VÀ ĐẶC ĐIỂM LƯỚI ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NễNG NGHIỆP HÀ NỘI I Đặc điểm tự nhiên Sơ đồ mặt diện tích tổng thể trường Điều kiện tự nhiờn,xó hội khu vực Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội nằm phía đơng nam TP Hà Nội, nằm địa bàn TT Trâu Quỳ,huyện Gia Lõm.Phớa Đông Bắc giáp tổ dân phố Cửu Việt,Đào Nguyờn,phớa Đông Nam giáp tổ dân phố An Đào cựa Trõu Quỳ khu canh tác xã Đa Tốn,phớa Bắc giáp Quốc lộ 5,phớa Tõy giỏp cầu Thanh Trỡ.Với diện tích khoảng 210 ha,trường có khơng gian tương đối rộng rãi ,mơi trường khí hậu lành mát mẻ độc lập với khu dân cư địa phương Cách quốc lộ 2km vào theo đường Ngụ Xũn Quảng,trường có hệ thống đường giao thong nội thụng thoỏng,cơ trải nhựa hoàn toàn.cú tuyến xe bus hoạt động lien tục,bến đỗ khu trung tâm làm việc nhà trường thuận tiện cho việc lại cán bộ,sinh viên người dân khu vực xung quanh Trụ sở khu giảng đường nằm phía tây quỹ đất,cú ngăn cách với khu giáp ranh đồng ruộng đường vành đai,ngăn cách với khu dân phố hệ thống tường cổng sắt.Bờn ngồi nơi sinh sống tương đối đơng đúc bao gồm khu tập thể nhà trường,cỏc hộ gia đình cỏn bộ,cụng nhân viên trường hộ gia đình nơi khác đến định cư,kinh doanh sinh sống khu nhà trọ sinh viên Thực trạng lưới điện trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội Nhà trường quản lý sử dụng lưới điện hạ thế,và trung cung cấp tới đầu vào máy biến áp hạ điện lực quản lý -Nguồn cấp điện:Toàn lưới điện hạ khu vực trường cung cấp trạm biến áp hạ áp +Một trạm biến áp 560KVA-35/0,4KV đặt trục đường khu vực cổng khoa Cơ Điện.Trạm cung cấp điện cho khu vực từ cổng trường tới vị trí cầu dao lien thong TBA đặt trục đường với giảnh đường khu A.Bao gồm trục chớnh,khu trại,trạm bơm số 5,đường G,khoa Cơ Điện,đường T,đường S,đường V +Hai trạm biến áp 400 KVA-10/0,4KV đặt phía sau giảng đường khu B,cấp điện cho tồn khu giảng đường lại,khu hành chinh quan phịng ban trường từ Trạm khí tượng,khoa Nơng Học lên tới vị trí cầu dao lien thong TBA giao trục đường với giảng đường khu A -Lưới điện :Lưới điện toàn khu vực thuộc quản lý nhà trường sử dụng điện áp pha 380V điện áp pha 220V.Hệ thống dây dẫn điện chủ yếu dung cáp đồng có vỏ bọc cỏp nhụm có vỏ bọc,cụ thể sau: +Dọc trục đường từ cổng trường đến khoa Nông Học cỏc nhỏnh đường S,đường T dung dây AC(4x95)mm 2, M(4x95)mm2, M(4x120)mm2 Tùy thuộc vào đặc điểm cấp tải nút mà chọn loại dây khác +Nhánh rẽ từ trục dõy chớnh vào khu giảng đường khu trại, đường G, giảng đường T, khoa Cơ Điện, nhà khách, khu VAC, giảng đường A,… sử dụng loại dõy cú cấp nhỏ gồm: AC(4x50) mm2, A(4x35) mm2, M(4x50) mm2, M(3x35) mm2 +Do lưới điện hạ trường tương đối nhiều phức tạp nờn cỏc loại chọn cụ thể tùy thuộc vào thực tế nút giao -Phụ tải: phụ tải tiêu thụ nhà trường phục vụ công tác học tập nghiên cứu chủ yếu điện chiếu sang, thiết bị phục vụ học tập thiết bị điện văn phũng khỏc Bên cạnh đú cũn cú cỏc loại thụ điện nhúm khỏc máy bơm đảm bảo công tác cấp thoát nước khu vực trường đồng ruộng, máy hàn máy gia cơng khí khoa Cơ Điện Viện Cơ Điện, máy móc dụng cụ thí nghiệm sinh viên tồn trường Từ đặc điểm tự nhiên, xã hội đặc điểm phụ tải ta thấy hệ thống đường dây điện nhà trường nhiều tương đối phức tạp Bên cạnh công tác quy hoạch dài hạn nhu cầu học tập làm việc mà hạng mục cải tạo, xây dựng nhỏ thường xuyên tiến hành Điều làm cho công tác cấp điện theo hạng mục khơng nằm quy hoạch khiến cho lưới điện có đấu nối tự phát đan xen làm cho hệ thống cấp điện phức tạp an toàn, điều làm giảm độ tin cậy cung cấp điện Ta có sơ đồ đường dây cấp điện khu vực nhà trường tổng hợp theo sơ đồ sau: