Sơ đồ mặt bằng và diện tích tổng thể trường
2 Điều kiện tự nhiờn,xó hội tại khu vực Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội
Trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội tọa lạc tại TT Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm, phía đông nam TP Hà Nội Trường giáp với tổ dân phố Cửu Việt và Đào Nguyên ở phía Đông Bắc, tổ dân phố An Đào và khu canh tác xã Đa Tốn ở phía Đông Nam, Quốc lộ 5 ở phía Bắc và cầu Thanh Trì ở phía Tây Với diện tích khoảng 210 ha, trường có không gian rộng rãi, khí hậu trong lành mát mẻ, tách biệt với khu dân cư địa phương.
Cách quốc lộ 5 khoảng 2km, bạn có thể vào theo đường Ngụ Xuân Quảng, nơi có hệ thống giao thông nội bộ thông thoáng và đã được trải nhựa hoàn toàn Tại đây, hai tuyến xe buýt hoạt động liên tục, với bến đỗ nằm ngay trung tâm làm việc của nhà trường, mang lại sự thuận tiện cho cán bộ, sinh viên và cư dân xung quanh.
Trụ sở chính và các khu giảng đường của trường được đặt ở phía tây của quỹ đất, được ngăn cách với các khu vực lân cận bằng đồng ruộng và đường vành đai, trong khi khu dân cư xung quanh được bảo vệ bởi hệ thống tường và cổng sắt Khu vực bên ngoài có mật độ dân số tương đối cao, bao gồm các khu tập thể của nhà trường, các hộ gia đình cán bộ, công nhân viên trong trường, cũng như các hộ gia đình khác đến định cư, kinh doanh và các khu nhà trọ sinh viên.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
3 Thực trạng lưới điện trường Đại Học Nông Nghiệp Hà Nội
Nhà trường chỉ có trách nhiệm quản lý và sử dụng lưới điện hạ thế và trung thế, được cung cấp đến đầu vào của máy biến áp hạ thế do ngành điện lực quản lý.
-Nguồn cấp điện:Toàn bộ lưới điện hạ thế của khu vực trường được cung cấp bởi 3 trạm biến áp hạ áp.
Trạm biến áp 560KVA-35/0,4KV được đặt trên trục đường chính khu vực cổng khoa Cơ Điện, cung cấp điện cho khu vực từ cổng trường đến cầu dao liên thông TBA tại giữa trục đường chính và giảng đường khu A Khu vực này bao gồm trục chính, khu trại, trạm bơm số 5, đường G, khoa Cơ Điện, đường T, đường S và đường V.
Trạm biến áp 400 KVA-10/0,4KV được đặt phía sau giảng đường khu B, cung cấp điện cho toàn bộ khu giảng đường, khu hành chính và các phòng ban trong trường Nguồn điện được cấp từ Trạm khí tượng, khoa Nông Học, cho đến vị trí cầu dao liên thông TBA tại giao điểm giữa trục đường chính và giảng đường khu A.
Lưới điện của khu vực quản lý nhà trường sử dụng điện áp 3 pha 380V và 1 pha 220V Hệ thống dây dẫn chủ yếu sử dụng cáp đồng và cáp nhôm có vỏ bọc.
Dọc theo trục đường chính từ cổng trường đến khoa Nông Học, các tuyến đường S và T sử dụng dây AC (4x95)mm², M (4x95)mm² và M (4x120)mm² Việc lựa chọn loại dây sẽ tùy thuộc vào đặc điểm cấp tải tại mỗi nút khác nhau.
+Nhánh rẽ từ trục dõy chớnh vào các khu giảng đường khu trại, đường
G, giảng đường T, khoa Cơ Điện, nhà khách, khu VAC, giảng đường A,… sử dụng các loại dõy cú cấp nhỏ hơn gồm: AC(4x50) mm 2 , A(4x35) mm 2 , M(4x50) mm 2 , M(3x35) mm 2
+Do lưới điện hạ thế hiện tại của trường tương đối nhiều và phức tạp
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Phụ tải tiêu thụ của nhà trường chủ yếu phục vụ cho công tác học tập và nghiên cứu, bao gồm điện chiếu sáng và các thiết bị hỗ trợ học tập Ngoài ra, còn có các loại thiết bị khác như máy bơm để đảm bảo cấp thoát nước cho khu vực trường và đồng ruộng, cùng với máy hàn và máy gia công cơ khí của khoa Cơ Điện và Viện Cơ Điện, cũng như các máy móc và dụng cụ thí nghiệm phục vụ cho sinh viên toàn trường.
Hệ thống đường dây điện của nhà trường có đặc điểm phức tạp do nhu cầu học tập và làm việc, dẫn đến việc thường xuyên cải tạo và xây dựng các hạng mục mới Mặc dù có quy hoạch dài hạn, nhưng sự phát sinh các kết nối tự phát đã làm cho hệ thống cấp điện trở nên kém an toàn và giảm độ tin cậy trong việc cung cấp điện.
Ta có sơ đồ đường dây cấp điện trong khu vực nhà trường được tổng hợp theo sơ đồ sau:
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ XÂY DỰNG ĐỒ THỊ
Đồ thị phụ tải điện là biểu đồ thể hiện sự biến đổi của các tham số như công suất (P, Q, S, I) theo thời gian, chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như thiên văn, khí tượng và sự hoạt động của thiết bị tiêu thụ điện Mặc dù có tính ngẫu nhiên, đồ thị này vẫn tuân theo quy luật tuần hoàn theo chu kỳ ngày đêm, tuần, tháng và năm Đồ thị phụ tải đóng vai trò quan trọng trong việc tính toán và thiết kế, đặc biệt trong vận hành lưới điện Từ đồ thị này, các tham số quan trọng như thời gian sử dụng công suất cực đại, thời gian hao tổn cực đại, hệ số điền kín và hệ số mang tải có thể được xác định, giúp lựa chọn thiết bị, tính toán lượng điện năng tiêu thụ và đánh giá chế độ làm việc của mạng điện.
Có nhiều cách phân loại đồ thị phụ tải, theo thời gian đồ thị phụ tải chia làm
Có ba loại đồ thị phụ tải: đồ thị phụ tải hàng ngày, hàng tháng và hàng năm Đồ thị phụ tải hàng ngày thể hiện sự biến đổi của phụ tải trong suốt 24 giờ Để xây dựng đồ thị phụ tải hàng ngày, cần thực hiện các bước cụ thể nhằm biểu diễn chính xác sự thay đổi này trên hệ tọa độ đề các.
Để xây dựng đồ thị phụ tải ngày điển hình, trước tiên cần chọn các thời điểm tiêu thụ điện năng điển hình trong mùa đông và mùa hè Sau đó, tiến hành thu thập thông tin để xác định các thông số của phụ tải như công suất thực (P), công suất phản kháng (Q), công suất toàn phần (S) và dòng điện (I).
Có nhiều phương pháp thu thập thông tin, bao gồm đo đếm từ xa, đo đếm trực tiếp và đo đếm gián tiếp Tại địa điểm thực tập, số liệu được thu thập thông qua việc đo đếm trực tiếp giá trị P từ 0h đến 24h, với khoảng cách giữa các lần đo là 1 giờ Quá trình đo đạt này được thực hiện liên tục trong 7 ngày.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG liên quan đến việc đo lường phụ tải điện Thời gian đo được thực hiện trong một tuần vào mùa hè hoặc mùa đông, trong điều kiện tiêu thụ điển hình Khi sử dụng công tơ để đo đếm phụ tải, công suất tiêu thụ trung bình tại giờ thứ i có thể được xác định theo một biểu thức cụ thể.
A: Điện năng tiêu thụ trong khoảng thời gian t, kWh.
Ptb: Công suất đo được tại thời điểm t, kW. t: Thời gian thực hiện khảo sát, h.
TÍNH TOÁN PHỤ TẢI VÀ XÂY DỰNG ĐỒ THỊ PHỤ TẢI 5 2.1 Cơ sở lý thuyết xây dựng đồ thị phụ tải
Xây dựng đồ thị phụ tải ngày mùa hè
Bảng 2.2 Bảng công suất đo đếm ngày mùa hè
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Tính toán công suất đo vào lúc 1 giờ trong khoảng thời gian từ ngày 21/6 đến 27/6 Đồng thời, xác định công suất tính toán cho các giờ khác trong cùng khoảng thời gian để có cái nhìn tổng quát hơn về dữ liệu.
* Độ lệch trung bình bình phương:
* Giá trị hiệu chỉnh đến sai số phép đo:
* Thời gian sử dụng công suất cực đại:
* Thời gian hao tổn công suất cực đại:
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Hình 2.2 Đồ thị phụ tải ngày mùa hè
PHỤ TẢI NGÀY MÙA HÈ
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Xây dựng đồ thị phụ tải ngày mùa đông
Bảng 2.3 Bảng công suất đo đếm ngày mùa đông
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
PHỤ TẢI NGÀY MÙA ĐÔNG
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Hình 2.3 Đồ thị phụ tải ngày mùa đông
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Xây dựng đồ thị phụ tải năm
STT Giờ P (kW) STT Giờ P (kW)
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Hình 2.4 Đồ thị phụ tải năm
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Xác định hệ số công suất và tham số đồ thị phụ tải
Từ đồ thị phụ tải thấy phụ tải cực đại vào 19h ngày mùa hè.
Để xác định hệ số công suất cực đại Cosφmax, cần đo đếm các giá trị công suất, dòng điện và điện áp tại thời điểm này, sau đó sử dụng công thức (2.10) để tính toán hệ số công suất.
Bảng 2.5 Giá trị Cosφ max (tại 19h)
Giá trị tính toán cosφmax
Bảng 2.6 Các tham số đồ thị phụ tải Đồ thị τ
Đồ thị phụ tải thể hiện sự biến động rõ rệt, với đồ thị mùa hè nhấp nhô hơn mùa đông Cao điểm buổi chiều trong cả hai mùa đều cao hơn buổi sáng, với cao điểm buổi sáng diễn ra từ 10h đến 12h Cao điểm buổi chiều mùa đông xảy ra sớm hơn so với mùa hè, vào khoảng 17h đến 19h và 18h đến 20h Thời gian hao tổn công suất mùa hè lớn hơn mùa đông, trong khi độ chênh lệch giữa phụ tải cực đại và cực tiểu vào mùa đông lại lớn hơn mùa hè Chênh lệch phụ tải trong năm cho thấy Pmin = 0,22Pmax, đồng thời hệ số điền kém cao.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN ÁP TRƯỜNG ĐẠI HỌC
I Các chỉ tiêu và phương pháp đánh giá chất lượng điện áp
Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng điện áp
Lưới điện cần đáp ứng hai tiêu chí chính là chất lượng điện và độ tin cậy cung cấp điện Chất lượng điện được đánh giá qua hai chỉ tiêu quan trọng: tần số và điện áp, trong đó điện áp mang tính chất cục bộ và tần số mang tính hệ thống Tần số đạt giá trị định mức khi công suất tác dụng phát ra cân bằng với công suất tác dụng của phụ tải, trong khi điện áp đạt giá trị định mức khi công suất phản kháng phát ra cân bằng với công suất phản kháng của phụ tải Đề tài này sẽ tập trung vào việc đánh giá chỉ tiêu chất lượng điện áp thông qua bốn chỉ tiêu cụ thể.
Độ lệch điện áp tuyệt đối là sự khác biệt giữa điện áp thực tế đo tại một điểm và giá trị định mức Độ lệch này được xác định thông qua biểu thức (3.1).
V: Độ lệch điện áp tương đối tại điểm khảo sát, V.
U: Điện áp thực tế đo được, V.
Uđm: Điện áp định mức, V. Độ lệch điện áp tại một điểm i bất kỳ trên lưới điện còn được xác định theo biểu thức (3.2):
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Vi: Độ lệch điện áp tuyệt đối tại điểm i, V
Vng: Độ lệch điện áp tại đầu nguồn, V
Trong hệ thống điện, độ gia tăng điện áp tại MBA thứ j từ nguồn đến điểm khảo sát được ký hiệu là VMBAj, trong khi hao tổn điện áp trên đoạn dây thứ i từ nguồn đến điểm khảo sát được ký hiệu là V ΔUi Việc theo dõi và phân tích các thông số này là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện.
Độ lệch điện áp tương đối là tỷ lệ phần trăm của độ lệch điện áp tuyệt đối so với giá trị định mức, được tính toán theo công thức (3.3).
Trong đó: V% là độ lệch điện áp tương đối tại điểm khảo sát, %
Chỉ tiêu độ lệch điện áp phải nằm trong giới hạn cho phép, với từng khu vực và quốc gia có các tiêu chuẩn khác nhau Tại Việt Nam, tiêu chuẩn độ lệch điện áp cho phép thay đổi tùy theo loại thụ điện và được quy định cụ thể cho từng chế độ làm việc bình thường.
Bảng 3.1 Độ lệch điện áp cho phép ở chế độ làm việc bình thường
STT Thụ điện Giới hạn dưới V - cp Giới hạn trên V + cp
3 Thiết bị điện Công nghiệp -5 +5
4 Thiết bị điện Nông nghiệp -7,5 +7,5
Dao động điện áp là sự biến thiên nhanh của điện áp xảy ra trong khoảng thời gian tương đối ngắn với tốc độ không quá 1%/s, được xác đinh:
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Umax% và Umin% đại diện cho điện áp tối đa và tối thiểu tính theo phần trăm so với giá trị định mức trong trường hợp xảy ra dao động điện áp Độ dao động điện áp cho phép được xác định dựa trên các tiêu chí kỹ thuật nhất định.
Trong đó: n: Số lần xảy ra dao động điện áp trong 1 giờ, (lần/h). Δt: Thời gian trung bình giữa các lần dao động, (phút).
1.3 Độ hình sin Điện áp xoay chiều biến thiên theo hình sin ở tần số 50Hz Thực tế không bao giờ nhận được hình sin chọn vẹn, mà luụn cú độ méo nhất định gọi là độ khụng hỡnh sin Giá trị hiệu dụng điện áp không sin được xác định:
Uhdks: Giá trị điện áp hiệu dụng không sin, (V).
Giá trị hiệu dụng của điện áp sóng hài bậc cao (V) trong mạng điện chủ yếu tập trung vào sóng bậc 3, vì đây là thành phần có giá trị đáng kể nhất Các thành phần sóng hài bậc chẵn và bậc cao ít ảnh hưởng hơn, do đó, thường chỉ tính đến sóng hài bậc 13 Khi đó, giá trị hiệu dụng của điện áp không sin được tính gần đúng.
Hệ số khụng hỡnh sin kks được xác đinh:
Trong đó: U1: Điện áp hiệu dụng thành phần sóng cơ bản, (V).
Hệ số không sin cho phép: kks = 5 %.
Khi hệ thống điện gặp tình trạng mất đối xứng, ngoài thành phần điện áp thứ tự thuận, còn xuất hiện thành phần thứ tự nghịch và thành phần thứ tự không Độ mất đối xứng này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG xứng của hệ thống điên được biểu thị qua các hệ số mất đối xứng thành phần thứ tự nghịch, thứ tự không:
Trong đó: kkdxU2 kkdxU0: Lần lượt là hệ số không đối xứng thành phần điện áp thứ tự nghich, không, (V).
U1 U2 U0: Lần lượt là thành phần điện áp thứ tự thuận, nghịch, khụng, (V).
Hệ số không đối xứng tiêu chuẩn kkđxtc = 2% ữ 5%
Phương pháp đánh giá chất lượng điện áp
2.1 Các phương pháp chung đánh giá chất lượng điện áp
* Đánh giá chỉ tiêu độ lệch điện áp có 4 phương pháp:
1 Theo độ lệch điện áp cho phép
2 Theo tiêu chuẩn tích phân điện áp
3 Theo mô hình xỏc suõt thống kê
4 Theo tương quan giữa công suất và điện áp
* Đánh giá chỉ tiêu độ đối xứng có 2 phương pháp:
1 Phương pháp tích phân các thành phần đối xứng
* Đánh giá mức độ hình sin
Dựa vào tổn thất điện năng để đánh giá mức độ không sin của điện áp:
Trong đó: ΔAks, ΔA lần lượt là tổn thất điện năng ở chế độ không sin và chế độ sin của điện áp.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Thực tế người ta dùng cơ cấu đo đặc biệt và các vonmet tự ghi để xác định thành phần điện áp cao tần.
Bài viết này tập trung vào việc đánh giá chỉ tiêu độ lệch điện áp thông qua phương pháp xác suất thống kê và chỉ tiêu độ đối xứng bằng phương pháp tích phân các thành đối xứng.
2.2 Phương pháp đánh giá chất lượng điện áp theo xác suất thống kê
Phương pháp này giả định rằng độ lệch điện áp có sự biến thiên ngẫu nhiên và tuân theo phân bố chuẩn Mục tiêu chính là xác định xác suất chất lượng điện, từ đó tính toán thời gian và lượng điện năng đảm bảo chất lượng điện.
Thực hiện phương pháp này, phải tiến hành đo giá trị điện áp tại điểm khảo sát từ 0h ữ 24h, trong nhiều ngày Sau đó tính toán như sau:
TCL = PCL* T (h); ACL = PCL* A (kWh) (3.17)
Utb: Điện áp trung bình, (kV). σU: Độ lệch chuẩn của điện áp, (kV). σV: Độ lệch trung bình bình phương của độ lệch điện áp, (%).
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
PCL, TCL và ACL lần lượt đại diện cho xác suất chất lượng điện áp, thời gian chất lượng điện và năng lượng chất lượng PCL đo lường xác suất độ lệch điện áp nằm trong giới hạn cho phép, trong khi TCL và ACL tập trung vào thời gian và năng lượng liên quan đến chất lượng điện.
F(X1), F(X2): Các giá trị của hàm Laplace F(X) được tính sẵn trong bảng lý thuyết sác xuất thống kê.
Bảng 3.2 Bảng giá trị Laplace
2.3 Phương pháp tích phân các thành phần đối xứng
Giả sử UA, UB, UC là hệ thống 3 vectơ không đối xứng ta phân thành 3 hệ thống vectơ đối xứng thuận, nghịch, không.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Giải hệ 3 phương trình trên ta được:
(3.23) Trong đó: a là toán tử quay a 2 + a + 1 =0; a 3 = 1; a 4 = a; ;
Trong lưới hạ áp 3 pha 4 dây φA = φB = φC = φ nên điện áp được xác định theo biểu thức:
Từ đó xác định các hệ số không đối xứng:
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
II Tính toán hao tổn điện áp
1 Hao tổn trong máy biến áp.
* Hao tổn công suất cực đại trong trạm biến áp (TBA):
Gồm hao tổn công suất tác dụng và công suất phản kháng:
(kVA) (3.36) TBA có 1 MBA làm việc:
TBA có 2 MBA cùng công suất làm việc song song:
* Xác định hao tổn điện áp trong MBA
Hao tổn điện áp trong MBA ở chế độ tải cực đại:
Hao tổn điện áp trong MBA ở chế độ tải cực tiểu:
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
(%) (3.44) Trong đó: ΔPo: Tổn thất công suất không tải trong máy biến áp, kW ΔPk: Tổn thất công suất ngắn mạch, kW
Io%: Dòng điện khi không tải trong máy biến áp, %
Uk%: Tổn thất điện áp ngắn mạch, % S: Công suất tải của MBA, kVA
Sđm: Công suất định mức của MBA, kVA
Ua%: Phần trăm tổn thất tác dụng, %
Up%: Phần trăm tổn thất phản kháng, %
Bảng 3.3 Thông số MBA do Liờn Xụ sản xuất
SđmMBA (kVA) ΔPo (kW) ΔPk (kW) Io % Uk %
Bảng 3.4 Thông số MBA do xí nghiệp Đông Anh sản xuất
SđmMBA (kVA) ΔPo (kW) ΔPk (kW) Io % Uk %
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
* Tính toán cụ thể cho TBA số 5 400KVA
TBA có 1 MBA làm việc: Sđm @0 (kVA), ΔPo = 0,84 (kW), ΔPk = 4,46 (kW), Io % 1,5%, Ik % = 4%
Hao tổn công suất tác dụng:
(kW) Hao tổn công suất phản kháng:
Xác định hao tổn điện áp trong MBA
Hao tổn điện áp trong MBA ở chế độ tải cực đại:
Hao tổn điện áp trong MBA ở chế độ tải cực tiểu:
(%) Tính toán tương tự, ta có bảng kết quả 3.4
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Bảng 3.5 Hao tổn công suất và hao tổn điện áp trong MBA
2 560KVA (gần tổ điện nước) 560 1,1 6.01 1,
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Bảng 3.6 Tổng hợp hao tổn trong máy biến áp ΔPΣmax
Việc tính toán hao tổn điện áp trong máy biến áp (MBA) là cần thiết để đánh giá mức độ tổn hao và hiệu suất làm việc của MBA Đồng thời, kết quả này cũng hỗ trợ cho việc tính toán hao tổn điện áp trên đường dây trong các chương tiếp theo.
Theo bảng số liệu, hao tổn công suất phản kháng cao hơn nhiều so với công suất tác dụng, nhưng tổng thể, hao tổn công suất trong máy biến áp vẫn ở mức thấp Đặc biệt, máy biến áp của Liên Xứ có hao tổn lớn hơn so với máy biến áp cùng công suất của xí nghiệp Đông Anh.
III Đánh giá chất lượng điện áp
1 Đánh giá chất lượng điện áp tại TBA Cơ Điện (TBA gần nhất)
1.1 Thời điểm tải cực đại
Bảng 3.7 Điện áp tại vị trí TBA Cơ Điện vào thời điểm cực đại (11h)
* Đánh giá chỉ tiêu độ lệch điện áp với Uđm = 400 (V), V - cp(%) = - 7,5%, V + cp(%) = 7,5% Điện áp pha định mức:
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Tổng hợp kết quả tính toán trong bảng sau:
Bảng 3.8 Độ lệch điện áp tại TBA Cơ Điện khi tải cực đại (11h)
* Đánh giá chỉ tiêu độ đối xứng Điện áp trung bình các pha vào giờ cao điểm:
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Trong điều kiện hoạt động bình thường của lưới điện, điện áp các pha có thể được coi là mất đối xứng về biên độ, trong khi giá trị pha vẫn giữ tính đối xứng Do đó, giá trị điện áp tức thời của các pha có thể được biểu diễn một cách cụ thể.
Với tần số lưới điện f = 50 Hz, nên sinωt = sin 2Пf = sin(2*50*3,14t) sin314t
Xác định thành phần thứ tự thuận, nghịch, không:
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
(V) Vậy các hệ số không đối xứng:
1.2 Thời điểm tải cực tiểu Đo đếm và tính toán tương tự thời điểm tải cực đại.
Bảng 3.9 Điện áp tại vị trí TBA Cơ Điện thời điểm tại cực tiểu (4 h)
Bảng 3.10 Chất lượng điện áp tại TBA Cơ Điện khi tải cực tiểu
Utb (V) 240 F(X2) 0,4999 a 2 ŮB (V) -83,79 + j145,13 σU (V) 2,73 PCL (%) 1 aŮC (V) -84,86 + j146,97 σV (%) 1,181 TCL (h) 24 a 2 ŮC (V) 169,72
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
2 Đánh giá chất lượng điện áp tại TBA số 5(sau B4)(TBA xa nhất)
2.1 Thời điểm tải cực đại
Bảng 3.11 Điện áp tại vị trí TBA Số 5(sau B4) thời điểm tại cực đại (19 h)
Bảng 3.12 Chất lượng điện áp tại TBA Số 5 (sau B4) khi tải cực đại
Utb (V) 212 F(X2) 0,4999 a 2 ŮB (V) -71,4 + j123,67 σU (V) 14,84 PCL (%) 0,46 aŮC (V) -82,38 - j142,69 σV (%) 6,425 TCL (h) 11 a 2 ŮC (V) 167,75
2.2 Thời điểm tải cực tiểu
Bảng 3.13 Điện áp tại vị trí TBA Số 5(sau B4) thời điểm tại cực tiểu (4 h)
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Bảng 3.14 Chất lượng điện áp tại TBA Sụ5(sau B4) khi tải cực tiểu
Utb (V) 223 F(X2) 0,4999 a 2 ŮB (V) -79,55 - j137,79 σU (V) 5,09 PCL (%) 0,96 aŮC (V) -76,37 + j132,28 σV (%) 2,2 TCL (h) 23,14 a 2 ŮC (V) 159,1
Hệ số đối xứng thứ tự thuận và thứ tự không không bằng nhau, với độ lệch điện áp khi tải cực đại cao hơn so với tải cực tiểu Tại trạm biến áp Cơ Điện, cả hai thời điểm tải cực đại và cực tiểu đều đảm bảo các chỉ tiêu chất lượng điện với PCL > 0,95; kkdx < 5%; Vtb < 7,5% Ngược lại, tại trạm biến áp Số 5, chỉ tiêu chất lượng điện chỉ đạt yêu cầu ở tải cực tiểu, trong khi ở tải cực đại không đảm bảo với PCL < 0,95; kkdx > 5%; Vtb > 7,5%.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỆN 32
San bằng đồ thị phụ tải
Sự chênh lệch lớn giữa phụ tải cực đại và phụ tải cực tiểu, với Pmax = 4,6 Pmin, dẫn đến độ lệch điện áp khó kiểm soát trong quá trình vận hành Điều này gây khó khăn trong việc đảm bảo tiêu chuẩn độ lệch điện áp tại mọi thời điểm Do đó, cần thiết phải áp dụng các biện pháp thực tế và phù hợp nhằm san bằng đồ thị phụ tải để cải thiện hiệu quả vận hành.
Tuyên truyền về việc tiết kiệm điện năng tối đa trong các giờ cao điểm là rất quan trọng Cần thiết lập các chính sách hợp lý và điều chỉnh giá bán điện theo từng khung giờ, nhằm khuyến khích người tiêu dùng sử dụng điện vào giờ thấp điểm và giảm thiểu tiêu thụ điện năng trong giờ cao điểm.
Hiệu quả kinh tế - kỹ thuật của việc san bằng đồ thị phụ tải:
San bằng đồ thị phụ tải giúp giảm công suất cực đại (Pmax) và tăng công suất cực tiểu (Pmin), từ đó làm tăng thời gian sử dụng công suất cực đại của máy biến áp (MBA) và giảm hệ số mang tải cực đại Điều này tăng khả năng mang tải của MBA, giúp tránh tình trạng quá tải mà không cần thay thế MBA Đồng thời, việc tăng công suất cực tiểu của MBA cũng nâng cao khả năng tiêu thụ công suất của lưới điện, giúp hệ thống tránh hiện tượng thừa công suất vào thời điểm tải cực tiểu, giảm thiểu lượng điện năng vụ cụng do thừa công suất trong giai đoạn này.
Công tác sửa chữa, bảo dưỡng
a Công tác giảm sự cố
* Bảo vệ hành lang lưới điện
- Phối hợp thường xuyên với các ban ngành của huyện, thanh tra xây dựng, trường tổ chức tuyên truyền phối hợp bảo vệ hành lang lưới điện, nhất là
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Thường xuyên thực hiện kiểm tra định kỳ trên các tuyến đường dây điện, đồng thời tiến hành phát quang hành lang lưới điện cao thế và hạ áp Điều này giúp ngăn ngừa sự cố và đảm bảo an toàn cho các đường dây điện bằng cách duy trì hành lang không bị vi phạm.
Thực hiện các thí nghiệm đúng tiến độ trong chương trình quản lý kỹ thuật là rất quan trọng Đồng thời, việc lau sứ, cầu dao và đầu cáp giúp phát hiện nhược điểm, từ đó ngăn chặn sự cố kịp thời.
Thực hiện trực ca điều độ nhằm đảm bảo người, phương tiện và thiết bị luôn sẵn sàng, giúp sửa điện nhanh chóng và góp phần vào việc cung cấp điện an toàn, ổn định, giảm thiểu thời gian mất điện Công tác vận hành và sửa chữa là yếu tố quan trọng trong việc duy trì hệ thống điện hiệu quả.
Để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong vận hành, cần tổ chức kiểm tra, sửa chữa và bảo dưỡng định kỳ các thiết bị điện như đường dây trên không, TBA tiêu thụ và TBA trung gian Việc thực hiện đúng kế hoạch này giúp phát hiện kịp thời các hư hỏng và khắc phục, từ đó giảm thiểu sự cố và đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.
Để đảm bảo hiệu suất tối ưu, cần thực hiện kiểm tra thường xuyên và khắc phục các mối nối, đồng thời thay thế kịp thời các thiết bị kém chất lượng Tổ chức cân đảo pha sẽ giúp giảm thiểu tổn thất, và hoán vị MBA là cần thiết để tránh tình trạng non tải hoặc quá tải.
II Điều chỉnh điện áp
Cơ sở lý thuyết chung về điều chỉnh điện áp
1.1 Nguyên nhân phát sinh độ lệch điện áp
Có 2 nguyên nhân chính làm phát sinh độ lệch điện áp:
Do sự tiêu thụ của mỗi hộ gia đình thay đổi ngẫu nhiên xung quanh giá trị định mức, tổn thất công suất và tổn thất điện áp cũng sẽ bị ảnh hưởng Điều này dẫn đến việc điện áp thay đổi xung quanh giá trị định mức, tạo ra độ lệch điện áp Hơn nữa, mỗi hộ tiêu thụ điện có nhu cầu và thói quen sử dụng điện khác nhau, vì vậy độ lệch điện áp tại các nút khác nhau cũng sẽ khác nhau.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Sự biến đổi trạng thái vận hành của hệ thống điện do thiếu nhiên liệu, nước và kế hoạch bảo dưỡng, sửa chữa tạo ra những biến động đột ngột về độ lệch điện áp.
1.2 Quan hệ giữa độ lệch điện áp và công suất phản kháng
Hao tổn điện áp là nguyên nhân chính gây ra sự biến đổi và độ lệch của điện áp, phụ thuộc vào năm thông số: P, Q, r0, x0, và l Để điều chỉnh điện áp, có thể thay đổi các thông số này, trong đó công suất tác dụng là nhu cầu không thể thay đổi của thụ điện Thực tế, việc điều chỉnh điện áp có thể được thực hiện thông qua các thiết bị điều chỉnh điện áp tại nhà máy điện, đầu phân áp của máy biến áp, và điều chỉnh các thông số dây dẫn như R, X cùng với công suất phản kháng.
Q không sinh ra công mà chỉ tạo ra từ trường dao động trong lưới điện, là yếu tố cần thiết có thể được sinh ra tại phụ tải U phải nằm trong giới hạn cho phép khi Q đủ cung cấp, và việc cân bằng công suất phản kháng cần thực hiện cả ở cấp hệ thống và cục bộ Khi điều chỉnh Q, cần xem xét điện áp thực tế của toàn hệ thống và địa phương Có hai phương pháp điều chỉnh Q: điều chỉnh tại nguồn và điều chỉnh tại chỗ bằng cách phân bố Q trên lưới thông qua các thiết bị điều chỉnh.
1.3 Nguyên tắc, điều kiện, phương pháp và các thiết bị điều chỉnh điện áp
* Nguyên tắc điều chỉnh điện áp:
Việc điều chỉnh điện áp chỉ cần đảm bảo tiêu chuẩn tại hai vị trí đầu nguồn và xa nguồn, thì tất cả các vị trí khác cũng sẽ tự động thỏa mãn tiêu chuẩn điện áp.
- Việc điều chỉnh điện áp phải được xem xét từ lúc thiết kế, theo địa điểm vận hành cụ thể và phương hướng phát triển trong tương lai.
* Điều kiện để điều chỉnh điện áp
- Đảm bảo đủ công suất tác dụng và công suất phản kháng đáp ứng cho nhu cầu phụ tải và hao tổn công suất.
- Đảm bảo dòng công suất phản kháng trong mạch là nhỏ nhất.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
* Các phương pháp điều chỉnh điện áp
Hình 4.1 trình bày một số sơ đồ điều chỉnh điện áp, bao gồm: a) điều chỉnh điện áp máy phát, b) máy biến áp (MBA) có điều áp dưới tải, c) sử dụng tụ bù ngang, d) dựng máy bự đồng bộ, e) sử dụng bộ điều chỉnh đường dây, và g) thiết bị bù dọc.
- Điều chỉnh dòng kích thích ở máy phát điện (Hình 4.1a).
- Thay đổi đầu phõn ỏp ở máy tăng hoặc giảm áp.
- Sử dụng MBA điều chỉnh dưới tải hay MBA bổ trợ điều chỉnh điện áp trên đường dây (Hình 4.1b,e).
- Sử dụng thiết bị bù ngang thay đổi ∆U trên đường dây (Hình 4.1c,d): Tụ điện, mỏy bự đồng bộ, động cơ không đồng bộ có điều chỉnh kích từ.
- Dùng tụ dù dọc đường dây làm X đường đây thay đổi làm ∆U thay đổi (Hình 4.1g).
- Thay đổi tiết diện dây dẫn làm R, X thay đổi.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
* Các thiết bị điều chỉnh điện áp
Thường sử dụng 6 thiết bị điều chỉnh điện áp sau:
2 MBA điều chỉnh dưới tải
3 MBA bổ trợ và MBA điều chỉnh đường dây
5 Tụ điện có điều chỉnh
6 Động cơ đồng bộ có điều chỉnh kích từ
1.4 Điều chỉnh điện áp ở các trạm biến áp a Đầu phõn ỏp cố định của máy biến áp Ở cuộn dây cao áp của MBA ngoài các đầu ra chớnh cũn cú cỏc đầu ra phụ gọi là đầu phõn ỏp của MBA Các đầu phõn ỏp cho phép thay đổi số vòng dây của cuộn dây cao áp nên có thể thay đổi tỷ số biến đổi của MBA Để thay đổi đầu phõn ỏp dựng bộ chuyển đổi đầu phõn ỏp, theo cấu tạo và nguyên lý làm việc có 2 loại:
Bộ chuyển đổi đầu phõn ỏp cố định (khi thực hiện phải cắt điện)
Bộ chuyển đổi đầu phõn ỏp dưới tải (không phải cắt điện) b, a,
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG có hai kiểu điều chỉnh: Kiểu 1 sử dụng 3 đầu phõn ỏp lấy từ trung tính MBA với phạm vi điều chỉnh ±5%, trong khi Kiểu 2 sử dụng 6 đầu phõn ỏp lấy từ giữa cuộn dây với phạm vi điều chỉnh ±2x5%.
Hình 4.2 trình bày sơ đồ nguyên lý của bộ điều chỉnh đầu phõn ỏp cố định, bao gồm 2 kiểu, nguyên lý hoạt động như sau:
* Nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp kiểu 1
Dùng tay vặn quay chuyển mạch qua các vị trí ứng với các mức điều chỉnh điện áp:
Vị trí 1: Nối tắt 3 đầu X1, Y1, Z1, ứng với mức điều chỉnh điện áp -5%
Vị trí 2: Nối tắt 3 đầu X2, Y2, Z2, ứng với mức điều chỉnh điện áp 0%
Vị trí 1: Nối tắt 3 đầu X3, Y3, Z3, ứng với mức điều chỉnh điện áp +5%
* Nguyên lý hoạt động của bộ điều chỉnh điện áp kiểu 2
Chuyển mạch dạng trống, bố trí riêng cho từng pha
Vị trí 1: Nối tắt 2 đầu A2, A3, ứng với mức điều chỉnh điện áp +5%
Vị trí 2: Nối tắt 2 đầu A3, A4, ứng với mức điều chỉnh điện áp +2,5%
Vị trí 3: Nối tắt 2 đầu A4, A5, ứng với mức điều chỉnh điện áp 0%
Vị trí 4: Nối tắt 2 đầu A5, A6, ứng với mức điều chỉnh điện áp -2,5%
Vị trí 5: Nối tắt 2 đầu A6, A7, ứng với mức điều chỉnh điện áp -5%
Vị trí 6: Nối tắt 2 đầu A7, A2, ứng với mức điều chỉnh điện áp 0% b Máy biến áp có điều chỉnh dưới tải
Máy biến áp điều chỉnh dưới tải tự động có khả năng điều chỉnh điện áp mà không cần ngắt điện, mang lại sự tiện lợi cho người sử dụng Thiết bị này sở hữu nhiều đầu phân áp hơn và phạm vi điều chỉnh điện áp rộng hơn so với máy biến áp có đầu phân áp cố định Cuộn dây cao áp của máy biến áp này được chia thành hai phần: phần chính không điều chỉnh và phần phụ có thể điều chỉnh.
MBA điều chỉnh điện áp dưới tải sử dụng cuộn dây chính phụ với 4 đầu phân áp và 1 đầu phân áp chính Các đầu 1 và 2 có số vòng dây cùng chiều, giúp tối ưu hóa hiệu suất và ổn định điện áp trong quá trình hoạt động.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG với cuộn chính (a) làm tỷ số MBA tăng, trong khi các đầu 3, 4 có số vòng dây ngược chiều với cuộn chính làm tỷ số MBA giảm Việc chuyển đổi đầu phõn ỏp diễn ra thông qua bộ chuyển mạch với 2 đầu tiếp xúc động b1, b2, cùng với công tắc tơ K1, K2 và cuộn kháng P Điểm giữa cuộn kháng được nối với cuộn chính của MBA, giúp dòng điện phụ tải của cuộn dây cao áp phân đều 2 nửa cuộn dây kháng điện, dẫn đến dòng tư nhỏ và tổn thất điện áp trong cuộn kháng cũng giảm.
Hình 4.3 Sơ đồ cuộn dây MBA có điều áp dưới tải dùng cuộn dây chính phụ
* Nguyên lý làm việc: Khi chuyển từ vị trí 2 sang vị trí 1
Công tắc tơ K1 được cắt ra, chuyển đầu tiếp xúc b1 sang vị trí 1 và đóng lại
Khi dây 12 bị ngắn mạch qua cuộn điện kháng P, cuộn điện kháng với trị số lớn sẽ hạn chế dòng điện Sau đó, công tắc tơ K2 được mở ra, chuyển đầu tiếp xúc b2 sang vị trí 1 và đóng lại Quá trình kết thúc khi hai đầu tiếp xúc b1 và b2 tiếp xúc nhau.
MBA có điều áp dưới tải sử dụng cuộn phụ được chế tạo riêng biệt, không giống như cuộn chính Cuộn sơ cấp của MBA phụ nhận nguồn từ MBA cung cấp, trong khi cuộn dây thứ cấp của MBA phụ kết nối với cuộn dây chính.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Hình 4.4 Sơ đồ bộ chuyển đổi đầu phõn ỏp của MBA có điều áp dưới tải dựng máy biến áp phụ
1 Máy biến áp 5 Động cơ truyền động
2 Bộ chuyển đổi đầu phõn ỏp 6 Bộ tự động điểu khiển
3 Tiếp điểm 7 Cuộn dây hạ áp
4 Bộ giảm tốc 8 Cuộn dây cao áp
1.5 Địa điểm, cách thức và bản chất các phương pháp điều chỉnh điện áp
* Địa điểm thực hiện điều chỉnh điện áp:
1 Tại các nhà máy điện 3 Mạng điện địa phương
2 Mạng điện khu vực 4 Tại hộ tiêu thụ
* Cách thức thực hiện điều chỉnh điện áp
- Phân chia điều chỉnh điện áp theo từng khu vực.
- Tại nhà máy điện, trạm khu vực, mạng địa phương đảm bảo điện áp đầu ra trong giới hạn nhất định (Theo tiêu chuẩn).
- Điều chỉnh điện áp tại nhà máy điện kết hợp đầu phõn ỏp mỏy tăng áp đảm bảo điện áp đầu vào mạng khu vực.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
- Điều chỉnh mạng khu vực đảm bảo điện áp ra từ các trạm khu vực.
- Điều chỉnh điện áp tại địa phương trực tiếp cho hộ tiêu thụ là một trong các biện pháp rất quan trọng đảm bảo chất lượng điện.
* Bản chất các phương pháp điều chỉnh điện áp
Các phương pháp điều chỉnh điện áp nhằm đạt được hai mục tiêu chính: tăng cường nguồn công suất phản kháng và phân bổ lại công suất phản kháng trong mạng lưới điện.
1.6 Phân loại và các phương pháp điều chỉnh điện áp
* Phân loại điều chỉnh điện áp: 3 loại
- Điều chỉnh điện áp trung tâm: Được thực hiện ngay tại các nguồn. thường được điều chỉnh tự động.
- Điều chỉnh điện áp khu vực: Thường được thực hiện tại các trạm biến áp trung gian các trung tâm phân phối điện.
Điều chỉnh điện áp cục bộ là quá trình điều chỉnh tại các nút của mạng điện, nơi các điểm nút có thể là các trạm biến áp tiêu thụ hoặc các điểm phân phối của các nhánh.
* Các giai đoạn điều chỉnh điện áp Điều chỉnh điện áp gồm 3 giai đoạn:
Khái niện chung
Nhu cầu phụ tải điện luôn thay đổi theo thời gian, dẫn đến sự biến động của công suất phản kháng và công suất truyền tải trên lưới điện Các nguồn cung cấp công suất phản kháng bao gồm nhà máy điện, điện dung của đường dây và cáp cung cấp Trong điều kiện phụ tải cực đại, công suất phản kháng từ nguồn không đủ, trong khi ở mức phụ tải cực tiểu, công suất phản kháng lại thừa Điều này có thể gây ra tình trạng quá điện áp nguy hiểm do lượng Q dư thừa từ đường dây Do đó, việc điều chỉnh dòng công suất phản kháng trong hệ thống là cần thiết để đảm bảo điện áp luôn trong giới hạn cho phép.
Trong thực tế, các thiết bị tiêu thụ nhiều công suất phản kháng bao gồm các khoảng điện, lưới thóp MBA và động cơ điện Một số thiết bị vừa có khả năng phát vừa tiêu thụ công suất phản kháng là máy phát điện đồng bộ và tụ bù tĩnh Để điều hòa dòng công suất phản kháng khi lưới thiếu công suất phản kháng, người ta thường sử dụng máy bù đồng bộ và các bộ tụ điện nối song song với đường dây.
Mỏy bù đồng bộ (MBĐB) là loại máy phát điện đồng bộ có khả năng phát hoặc tiêu thụ công suất phản kháng thông qua việc điều chỉnh dũng kớch từ Với bộ tự động điều chỉnh điện áp, MBĐB có thể linh hoạt điều chỉnh công suất phản kháng nhằm duy trì điện áp đầu ra ở mức giá trị đã định Ưu điểm nổi bật của MBĐB là công suất phản kháng phát ra không bị ảnh hưởng bởi hệ thống, mang lại tính linh hoạt cao trong điều chỉnh điện áp Tuy nhiên, chi phí lắp đặt và vận hành của MBĐB thường cao hơn so với các thiết bị khác.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Hình 4.8 trình bày sơ đồ thay thế và đồ thị véc tơ điện áp của máy bù đồng bộ Trong đó, phần a là sơ đồ thay thế, phần b thể hiện đồ thị véc tơ điện áp trong chế độ thừa kích thích, và phần c là đồ thị véc tơ điện áp trong chế độ thiếu kích thích.
Eq: Suất điện động ngược, V.
UC: Điện áp của mạng điện tại điểm mà MBĐB được bấu vào, V.
Xd: Điện kháng cuộn dây máy phát, Ω.
Chế độ quá kích thích dòng điện của máy bự đồng bộ Imbđb liên quan đến dòng điện dung và suất điện động ngược Eq Mô đun dòng điện Imbđb được xác định thông qua các yếu tố kỹ thuật cụ thể.
Vì công suất tác dụng của mỏy bự đồng bộ bằng không: Pmbđb = 0 nên công suất phản kháng của mỏy bự đồng bộ tính toán như sau:
Trị số của Qmbđb phụ thuộc vào mối quan hệ giữa Eq và điện áp UC Khi dũng kớch từ tăng, Eq cũng sẽ tăng Đặc biệt, khi Eq đạt bằng UC, mỏy bự sẽ xuất hiện.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG không phát công suất phản kháng Qmbđb = 0 Khi quá kích thích, nếu Eq > UC, MBĐB phát công suất phản kháng vào mạng và Imbđb vượt trước điện áp UC một góc 90 độ Ngược lại, trong chế độ kích thích non, khi Eq < UC, MBĐB tiêu thụ công suất phản kháng của mạng, và Imbđb chậm sau điện áp UC một góc 90 độ Công suất định mức của MBĐB tương ứng với chế độ quá kích thích, trong khi trong quá trình kích thích non, Qmbđb = 0,5.
Tụ bù ngang (TBN) là thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, giúp tăng cường công suất phản kháng và nâng cao điện áp cục bộ Với sự đa dạng về kích cỡ và dung lượng, TBN được phân bố rộng rãi trong toàn hệ thống Ưu điểm nổi bật của TBN là chi phí thấp và tính linh hoạt trong lắp đặt cũng như vận hành Tuy nhiên, nhược điểm của nó là công suất bù phụ thuộc vào bình phương điện áp, dẫn đến việc khi điện áp lưới thấp, khả năng phát công suất của TBN cũng giảm khi cần bù nhiều công suất phản kháng.
Trong lưới điện phân phối, tụ bù ngang đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hệ số công suất cosφ của phụ tải Chúng cung cấp đủ công suất phản kháng tại nơi tiêu thụ, giúp giảm thiểu việc truyền tải từ lưới điện Các tụ bù ngang có thể được điều khiển tự động để đóng cắt dựa trên thời gian hoặc giá trị điện áp, đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống điện.
Trong lưới điện truyền tải, tụ bù (TBN) đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu tổn thất truyền tải và duy trì điện áp tại các điểm nút trong giới hạn cho phép ở tất cả các chế độ tải TBN có thể được kết nối trực tiếp với thanh cái cao áp hoặc cuộn thứ ba của máy biến áp (MBA) Vị trí lắp đặt và dung lượng bù của tụ được xác định thông qua chương trình tối ưu hóa phân bố trào lưu công suất.
2 Kết hợp chọn đầu phõn ỏp của máy biến áp và tụ bù ngang
MBĐB có nhiều ưu điểm trong việc điều chỉnh điện áp so với tụ bù ngang, nhưng chi phí lắp đặt và vận hành của MBĐB lại cao hơn đáng kể Trong đồ án, việc bù công suất phản kháng cho nhánh A9 là cần thiết để cải thiện hiệu suất hệ thống.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG nâng cao điện áp cuối đường dây, chủ yếu phục vụ cho phụ tải nông nghiệp Với nhánh công suất không lớn, việc sử dụng tụ bù ngang kết hợp với đầu phân áp của MBA tiêu thụ là hợp lý Cơ sở lý thuyết tính toán được áp dụng để đảm bảo hiệu quả và ổn định cho hệ thống điện.
Hình 4.9 Sơ đồ cấp điện và sơ đồ thay thế a Sơ đồ cấp điện b Sơ đồ thay thế
Tụ được lắp đặt tại thanh cái hạ áp của máy biến áp (MBA) tiêu thụ, giúp điều chỉnh điện áp ở phía hạ áp của MBA khi phụ tải ở mức cực tiểu và cực đại.
Điện áp thực tế phía hạ áp tại các mức phụ tải cực tiểu và cực đại được xác định bằng UC1 và UC2, trong khi tỷ số MBA điện áp tại thanh cái cao áp được ghi nhận là nBA khi phụ tải ở mức cực tiểu UB1 và cực đại UB2.
UC1cp, UC2cp: Lần lượt là điện áp cho phép tại phía thanh cái hạ áp khi phụ tải cực tiểu, cực đại, V.
UB1cp, UB2cp: Lần lượt là điện áp cho phép tại phía thanh cái cao áp khi phụ
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
(V) (4.19) (V) (4.20) Hao tổn điện áp cần phải bù nhờ MBĐB khi tải cực tiểu cực đại:
(4.22) Điện áp tại điểm A khi chưa đặt tụ là:
(kVAr) (4.23) Điện áp tại điểm A sau khi đặt tụ là:
Vì điện áp tại điểm A trước và sau khi bù không đổi nên:
Tính toán gần đúng có thể bỏ qua thành phần thứ nhất vì UB gần với UBcp. ta có:
Công suất phản kháng cần bù:
(kVAr) (4.26) Công suất phản kháng cần bù khi phụ tải cực tiểu và cực đại:
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
* Đối với MBĐB khi làm việc ở trạng thái kích thích non, tiêu thục công suất phản kháng của mạng, công suất tiêu thụ khi đó:
Tỉ số máy biến áp:
* Đối với tụ bù ngang:
Tụ bù ngang chỉ có khả năng phát công suất phản kháng và không hoạt động khi phụ tải ở mức cực tiểu Do đó, cần lựa chọn hệ số nBA sao cho điện áp tại thanh cái hạ áp của trạm giảm xuống bằng điện áp cho phép của phụ tải.
Sau đó tính toán điện áp đầu phõn ỏp như sau:
(V) (4.33) Chọn đầu phõn ỏp tiêu chuẩn Upatc, và tính toán tỷ số MBA thực tế:
Các phương pháp đối xứng hóa lưới điện
Đối xứng hóa lưới điện nhằm giảm thiểu hoặc loại bỏ sự không đối xứng trong hệ thống điện Lưới điện ba pha được coi là đối xứng khi không xuất hiện thành phần điện áp, dòng điện thứ tự nghịch và thứ tự không.
Vì vậy đối xứng hóa lưới điện thực chất là làm giảm thành phần điện áp và dòng
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG điện thứ tự nghịch, thứ tự không Đối xứng hóa lưới điện bao gồm các biện pháp sau đây:
1 Cân bằng phụ tải các pha của lưới điện: Tiến hành phân bố lại phụ tải giữa các pha và đấu các phụ tải 1 pha công suất lớn vào điện áp dây Việc này cần phải tiến hành thường xuyên, có hệ thống vì chế độ làm việc và số thụ điện tiêu thụ một pha đấu vào lưới luôn thay đổi.
2 Thay đổi điện trở thứ tự không của lưới điện: Thực chất là thay đổi tiết diện dây trung tính hoặc thay MBA có sơ đồ đấu dây Y/Yo bằng MBA có tổ đấu dây Δ/Yo hoặc Y/Zo Việc thay đổi tiết diện dây trung tính chỉ áp dụng cho mạng hạ áp 3 pha 4 dõy Cỏc đường dây cỏp cú tiết diện dây trung tính theo tiêu chuẩn.
3 Sử dụng động cơ không đồng bộ 3 pha: Dòng thứ tự nghịch do động cơ sinh ra ngược với dòng thứ tự nghịch do phụ tải không đối xứng sinh ra có chiều ngược nhau, làm giảm dòng thứ tự nghịch tổng của đường dây Nhược điểm của phương pháp này là động cơ không đồng bộ phải làm việc non tải, nếu không có thể bị hỏng vì phát nóng quá mức.
4 Đấu không đối xứng tụ điện giữa các pha: Có thể tạo ra dòng điện bù dòng điện thứ tự nghịch
Các thiết bị đối xứng hoá lưới điện
Có nhiều phương pháp để đối xứng hoá lưới điện, nhưng thường chỉ sử dụng thiết bị đối xứng trong những trường hợp hệ thống điện hiện có không đủ để giảm mức thành phần đối xứng thứ tự nghịch và không đến giá trị cho phép Việc ứng dụng thiết bị đối xứng tĩnh, dựa trên các tụ điện tĩnh và cuộn điện kháng, là phương pháp hiệu quả nhất để giảm hoặc khử tình trạng không đối xứng Dưới đây, chúng ta sẽ xem xét hai cơ cấu thông dụng.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Phương pháp sử dụng tụ bù tĩnh dựa trên nguyên lý khử công suất đập mạch của phụ tải không đối xứng bằng cách loại bỏ dòng thứ tự nghịch Sơ đồ mắc tụ được minh họa trong hình 4.18.
Hình 4.15 Sơ đồ đối xứng hoá mạng điện bằng tụ bù
Nếu đặt vào bộ tụ điện hệ thống điện áp pha đối xứng thì dòng điện thứ tự thuận và thứ tự nghịch là:
Dòng điện thứ tự thuận trong bộ tụ không bị ảnh hưởng bởi sự phân bố điện dung giữa các pha, mà chỉ phụ thuộc vào tổng dung lượng của bộ tụ Ngược lại, dòng điện thứ tự nghịch lại chịu ảnh hưởng lớn từ sự phân bố điện dung giữa các pha.
Để khử dòng điện I2, có thể điều chỉnh điện dung giữa các pha Trong thực tế, việc điều chỉnh điện dung giữa các pha được thực hiện bằng cách mắc thêm hai thành phần.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG trong va cạnh của tam giác các tụ điện phụ tùy thuộc vào dòng điện thứ tự nghịch cần điều chỉnh
Để xác định điện dung của các tụ bù trong cơ cấu đối xứng, trước tiên cần phân tích giá trị yêu cầu của dòng điện thứ tự nghịch I2 Dựa vào đồ thị véc tơ, có thể xác định dung lượng tụ phụ cần thiết theo các pha Cơ cấu đối xứng hóa mang lại ưu điểm là nâng cao hệ số công suất và cải thiện độ lệch điện áp.
2.2 Dùng cơ cấu đối xứng
Cơ cấu đối xứng là một thiết bị đặc biệt bao gồm các cuộn kháng và tụ điện được kết nối theo nhiều sơ đồ khác nhau Đặc điểm nổi bật của cơ cấu này là điện trở thứ tự không nhỏ hơn nhiều so với điện trở thứ tự thuận, điều này góp phần vào hiệu suất hoạt động của thiết bị.
LVTN TÀI CHÍNH NGÂN HÀNG
Hình 4.17 Sơ đồ đối xứng hoán lưới điện dùng cơ cấu đối xứng a Sơ đồ mắc cơ cấu đối xứng b Sơ đồ thay thế
Cơ cấu đối xứng hóa mắc trên thanh cái thứ cấp của trạm biến áp giúp điều chỉnh sự phân bố dòng điện thứ tự không Do điện trở thứ tự không nhỏ hơn nhiều so với điện trở thứ tự thuận, khi kết nối vào lưới, cơ cấu này chủ yếu ảnh hưởng đến dòng thứ tự không Với điều kiện 3Z0đx