Báo cáo cuối kỳ bảo vệ và tự Động hóa hệ thống Điện công nghiệp Đề tài Ứng dụng phần mềm etap mô phỏng bảo vệ relay cho hệ thống Đường dây 9 bus

Cần phải cung cấp đầy đủ các kiến thức, hiểu biết để thực hiện và đáp ứng được các tiêu chuẩn kỹ thuật và phải đảm bảo được lợi ích Sau 15 tuần làm đồ án là trong quá trình làm việc cho

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ BÁO CÁO CUỐI KỲ

BẢO VỆ VÀ TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG ĐIỆN CÔNG NGHIỆP

ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ETAP MÔ PHỎNG BẢO VỆ

RELAY CHO HỆ THỐNG ĐƯỜNG DÂY 9 BUS GVHD: TS NGUYỄN NHÂN BỔN

SVTH: NHÓM 3

Trần Thanh Nhật - 21142142

Lý Quang Huy - 21142142

Trần Quang Khải - 21142142

Trần Đoàn Tuấn Kiệt - 21142142

Tp Hồ Chí Minh, 11/2024.

Giới thiệu

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

TP.Hồ Chí Minh ngày tháng năm 2024

GVHD : TS Nguyễn Nhân Bổn

Trang i

Giới thiệu

LỜI NÓI ĐẦU

Với thời đại đang phát triển đi theo đó là sự phát triển to lớn về các ngành kỹ thuật Sử dụng các thiết bị hiện đại và các thiết kế tối ưu cho ngành điện công nghiệp hiện nay Cần phải cung cấp đầy đủ các kiến thức, hiểu biết để thực hiện và đáp ứng được các tiêu chuẩn kỹ thuật và phải đảm bảo được lợi ích

Sau 15 tuần làm đồ án là trong quá trình làm việc cho em tổng hợp và hệ thống hóa lại những kiến thức đã học, được hướng dẫn thêm nhiều kiến thức và đồng thời kết hợp với thực tế để nâng cao kiến thức chuyên môn Qua quá trình làm việc em nhận được rất nhiều bài học và những khuyết điểm Từ đó em nhận thấy việc tìm hiểu nhiều và tiếp xúc dần gần giống với công việc rất quan trọng Trong quá trình làm đồ án môn học em cảm thấy em thiếu nhiều kinh nghiệm trong việc làm bài và còn thiếu nhiều kiến thức, qua đó em cần cải thiện nhiều và bổ sung kiến thức nhiều hơn

Vì thời gian và kiến thức còn hạn hẹp nên bài báo cáo không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong sự góp ý của thầy và các bạn, để em rút kinh nghiệm và hoàn thành tốt hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Trang ii

Giới thiệu

MỤC LỤC

PHẦN I: THIẾT KẾ VÀ QUY TRÌNH TÍNH TOÁN 1 chương 1:THIẾT KẾ MẶT BẰNG VÀ THIẾT KẾ CHIẾU SÁNG _1

1 Vẽ sơ đồ mặt bằng _1

2 Lựa chọn đèn _2

3 Tính toán chiếu sáng _2 CHƯƠNG 2: CHỌN CÔNG SUẤT MÁY VÀ TÍNH TOÁN 9

1 Tính toán chọn công suất máy ( S = 2500 KVA ) 9

2 Tâm Phụ tải _10

3 Nối đất an toàn _11 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG ÁN CUNG CẤP ĐIỆN _13

1 Khái quát và yêu cầu về chọn các phương án cấp điện 13

2 Các phương án đi dây _13

3 Đề suất phương án đi cáp. 18

4 So sánh các phương án. 21

5 Lựa chọn phương án đi dây. 22 CHƯƠNG 4: SƠ ĐỒ ĐƯỜNG DÂY ĐƠN 23 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN TỤ BÙ 24

1 Dung lương và số lượng tụ bù _24

Trang iii

Giới thiệu

2 Đề xuất phương án bù thông minh _26

3 Đề xuất lọc sóng hài _26 CHƯƠNG 6: LỰA CHỌN THIẾT BỊ VÀ TÍNH TOÁN CHỌN CÁP 28

1 Chọn thanh cái _28

2 Tính toán ngắn mạch và chọn cáp _29

3 Tính toán chọn cáp và thiết bị 34

3 Kiểm tra sụt áp 47

4 Các bảng tính toán 47 CHƯƠNG 7: LỰA CHỌN THIẾT BỊ ĐIỀU KHIỂN CHO ĐỘNG CƠ 51

1 Chọn thiết bị cho khởi động DOL và khởi động Sao-Tam giác (Star-Delta) _51

2 Chọn thiết bị cho khởi động Variable Speed và khởi động mềm (Soft starter) 54 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ SƠ BỘ VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ VÀO TỦ CHÍNH 57 CHƯƠNG 9: MẠCH KHỞI ĐỘNG SAO TAM GIÁCĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA _58

1 Mô tả mạch điện 58

2 Sơ đồ nguyên lý mạch khởi động sao-tam giác dùng Timer thời gian 62

3 Nguyên lý hoạt động của mạch khởi động sao-tam giác dùng Timer thời gian 63

CHƯƠNG 10 : KHỐI LƯỢNG DỰ KIẾN THIẾT BỊ CHO TỔNG TỦ MSB

VÀ TỦ TỤ ĐIỆN _64

Trang iv

Giới thiệu

PHẦN II: BẢO TRÌ HỆ THÔNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG _65

1 Bảo trì định kỳ _65

2 Bảo trì bảo dưỡng 65

3 Bảo trì sự cố _66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

Trang v

SVTH: Nhóm 3

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1 Đặt vấn đề

2 Nội dung đề tài

CHƯƠNG 2: NHỮNG YÊU CẦU VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT

1

2 Tính toán phân bố công suất, tính toán ngắn mạch, chọn biến

dòng (2 bên máy cắt cao thế), biến điện áp, máy cắt, phân vùng bảo vệ các phần tử lưới điện phân phối

3 Cài đặt bảo vệ chính, bảo vệ dự phòng cho tổ máy phát điện

4 Cài đặt bảo vệ chính, bảo vệ dự phòng cho đường dây truyền tải

5 Cài đặt bảo vệ chính, bảo vệ dự phòng cho máy biến áp truyền tải

6 Cài đặt bảo vệ chính, bảo vệ dự phòng cho hệ thống thanh cái

7 Cài đặt bảo vệ chính, bảo vệ dự phòng cho phụ tải điện

8 Phối hợp các bảo vệ các phần tử (rơ le quá dòng thời gian), bảo vệ

dự phòng gần, bảo vệ dự phòng xa

9 Phối hợp vùng bảo vệ các bảo vệ các phần tử (rơ le khoảng cách),

bảo vệ dự phòng gần, bảo vệ dự phòng xa.

10 Phân tích ưu điểm và nhược điểm các sơ đồ bảo vệ các phần tử, đề

xuất cải tiến

11 Áp dụng nguyên lý bảo vệ điện rộng (PMU, WAMS) trong sơ đồ

lưới điện

12 Phân tích và đánh giá các rơ le các công ty GE, MiCom, ABB,

(trong sơ đồ ETAP)

13 Đánh giá sơ đồ bảo vệ lưới điện khi có các nguồn điện Gió, Mặt

trời,

CHƯƠNG 3: MẠNG KẾT NỐI HỆ THỐNG ĐIỆN 9 BUS

1

SVTH: Nhóm 3

1 Xây dựng mạng kết nối trong Etap

Để có thể phân tích và bảo vệ hệ thống điện, bước đầu tiên là xây dựng mô hình mạng lưới trong phần mềm ETAP dựa trên sơ đồ một sợi được cung cấp Quá trình này bao gồm việc tạo các bus, máy phát, máy biến áp, đường dây truyền tải, tải điện và các bộ ngắt mạch, đồng thời thiết lập các thông số kỹ thuật cho từng thành phần:

1.1 Sơ đồ khối cơ bản của hệ thống

Sơ đồ khối cơ bản của hệ thống lưới điện 9 bus gồm có 9 thanh cái, 3 máy phát điện,

3 tải kết nối, 6 đường dây và 3 máy biến áp trong mạng lưới 3 máy biến áp nằm ở giữa bus 1 và bus 4, bus 6 và bus 3, bus 2 và bus 8 Các mức kV cơ bảnlà 13,8kV, 16,5kV, 18kV và 230kV

1.2 Các thành phần chính trong lưới điện

 Máy phát

 Máy biến áp

 Thanh cái

 Tải

2

SVTH: Nhóm 3

2 Biến dòng, biến điện áp, máy cắt, phân vùng bảo vệ lưới điện phân phối

3 Phân tích ngắn mạch cho hệ thống

4 Phân tích ngắn mạch cho hệ thống

CHƯƠNG 4: BẢO VỆ CÁC PHẦN TỬ CỦA HỆ THỐNG

1 Bảo vệ máy phát điện

2 Bảo vệ đường dây truyền tải

3 Bảo vệ máy biến áp

4 Bảo vệ thanh cái

5 Bảo vệ phụ tải điện

CHƯƠNG 5: PHỐI HỢP BẢO VỆ CHO HỆ THỐNG

1 Phối hợp các bảo vệ các phần tử (rơ le quá dòng thời gian), bảo vệ dự phòng gần, bảo vệ dự phòng xa

3

SVTH: Nhóm 3

2 Phối hợp vùng bảo vệ các bảo vệ các phần tử (rơ le khoảng cách), bảo

vệ dự phòng gần, bảo vệ dự phòng xa.

CHƯƠNG 6: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ VÀ ÁP DỤNG TRONG SƠ ĐỒ LƯỚI ĐIỆN

1 Phân tích ưu điểm và nhược điểm các sơ đồ bảo vệ các phần tử, đề xuất cải tiến

2 Áp dụng nguyên lý bảo vệ điện rộng (PMU, WAMS) trong sơ đồ lưới điện

3 Phân tích và đánh giá các rơ le các công ty GE, MiCom, ABB, (trong

sơ đồ ETAP)

4 Đánh giá sơ đồ bảo vệ lưới điện khi có các nguồn điện Gió, Mặt trời,

5 Thiết kế, Phân tích, áp dụng, đề xuất hệ thống SCADA-EMS trong sơ

đồ lưới điện

CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN

KẾT LUẬN

Điện năng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển một nền công nghiệp của một quốc gia Hệ thống cung cấp điện đóng là cơ sở để cung cấp năng lượng cho các ngành công nghiệp trên thế giới, nhằm thúc đẩy quá trình hiện đại hóa và công nghiệp hóa Với xu thế hiện đại, sở hữu một hệ thống điện thông minh, tối ưu, an toàn và dễ tiếp cận là một điều cần phải có để phát triển từng ngày và đạt tới đỉnh cao của ngành công nghiệp

Đi song song với công nghệ hiện đại yêu cầu về kỹ thuât, kiên thức và kinh tế là điều không thể thiếu Cần đưa ra các phương án để cải thiện công nghệ từng ngày, đạt đúng chỉ tiêu đưa ra an toàn, ổn định, tin cậy, liên tục và kinh tế đây là những yếu tố để xây dựng một hệ thống điện tối ưu nhất

4

SVTH: Nhóm 3

Điều này đòi hỏi các kiện thức thực tiễn liên quan và nguồn vốn kinh tế để thực hiện được, biết cách đầu tư, quản lý hợp lý để tăng hiệu quả sử dụng hệ thống

5

SVTH: Nhóm 3

Ý KIẾN ĐÓNG GÓP

Nhận xét về giáo viên

Ưu điểm

 Thầy đề ra chi tiết những việc cần phải làm trong các tuần rõ ràng dễ hiểu

 Thầy hướng dẫn rất chi tiết

 Thầy có bạn trợ giảng đã giúp chúng em rất nhiều và chỉ ra những lỗi sai và các kiến thức bị lỗ hỏng Bạn rất tận tâm trong việc giúp đỡ chúng em Gửi lời cảm

ơn đến bạn trợ giảng

Nhược điểm:

 Thời gian gặp thầy rất ít, có nhiều thứ em muốn được tìm hiểu thêm từ thầy Mong muốn:

 Muốn thầy mỗi tuần kiểm tra tiến độ chỉ ra lỗi sai sót để chúng em hoàn thiện một cách tốt nhất

Góp ý môn học:

Ưu điểm:

 Được tiếp cận dần với việc làm đồ án

 Hoàn thiện kiến thức được học và áp dụng

Nhược điểm:

 Chúng em muốn đi tham quan các nhà máy thực tế đó là cơ hội để được thấy được thực tế

 Về môn học cần phải được đi thực tế thì mới hoàn thiện được kiến thức đã học ( nhóm chúng em chưa được bộ môn và nhà trường cho đi ngoài thực tế)

6

SVTH: Nhóm 3

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 Giáo trình cung cấp điện

 An toàn điện

 Sách hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC

 cadivi.vn/vnt_upload/File/01_2021/cuYn.pdf

 Lamp Maintenance Factor of an LED lumininaire (trilux.com)

 bang-gia-thiet-bi-dien-mitsubishi-2022.pdf (dtech.vn)



https://thietbibenthanh.com/uploads/files/2019/11/1573720146-catalogpricelist2019ats48schneider.pdf

 https://drive.google.com/file/d/

1OT5JhmGMnYoirF1ttMf1Gq_RBg1vLlAB/view?

fbclid=IwAR0vxpblAhJ31gvYhYUM7-e283ldDrZOVIwVPIcmoXunqSbR-CsQeDGUBuE

 https://lawnet.vn/ngan-hang-phap-luat/tu-van-phap-luat/tai-chinh-nha-nuoc/ quy-dinh-doi-voi-viec-bao-tri-bao-duong-he-thong-he-thong-dien-luu-dien-ups-nhu-the-nao-377500

 https://www.assets.lighting.philips.com/is/content/PhilipsLighting/

fp911401845399-pss-vi_vn

 https://www.lsp-international.com/vi/power-supply-system/

7

Phụ lục