ỐI ưu các GIẢI PHÁP vận HÀNH CHO lưới điện 22 KV THÀNH PHỐ cà MAU

MỤC LỤC Trang Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách chữ viết tắt vi Danh sách hình vii Danh sách bảng viii CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu kết nghiên cứu nước công bố 1.1.1 Đặt vấn đề 1.1.2 Các kết nghiên cứu nước công bố 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Nhiệm vụ đề tài giới hạn đề tài 1.3.1 Nhiệm vụ đề tài 1.3.2 Giới hạn đề tài 1.4 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 2: CƠ S LÝ THUYẾT 2.1 Đặc điểm lưới điện phân phối 2.1.1 Hệ thống điện phân phối 2.1.2 Đặc điểm hệ thống điện 2.1.3 Vận hành hệ thống điện 2.1.4 Nhiệm vụ vận hành hệ thống điện 2.1.5 Các mục tiêu vận hành hệ thống điện 2.2 Các phương pháp tính toán hệ thống điện 2.2.1 Giải tích mạng điện phương pháp lập Gauss – Seidel v 2.2.2 Giải tích mạng điện phương pháp lập Newton – Raphson 11 2.3 Cách tính dung lượng bù công suất phản kháng cho lưới phân phối 15 2.4 Các phương thức nối đất trung tính lưới trung 17 2.4.1 Trung tính nối đất trực tiếp 17 2.4.2 Trung tính cách ly 20 2.4.3 Trung tính nối đất qua tổng trở Zn (qua điện trở R điện kháng X) 21 2.4.4 Trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang (cuộn Petersen) 25 CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU LƯỚI ĐIỆN 22KV TP CÀ MAU 28 3.1 Đặc điểm chung lưới điện phân phối 28 3.2 Đặc điểm thực trạng lưới điện phân phối 22kV tỉnh Cà Mau 29 3.3 Phương thức vận hành lưới điện phân phối tỉnh Cà Mau 30 3.4 Nhận xét lưới điện 22kV tỉnh Cà Mau 32 CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP V N HÀNH TỐI ƯU CHO LƯỚI ĐIỆN 22KV TP CÀ MAU 34 4.1 Tính toán, lựa chọn kết nối mạch vòng tìm điểm mở tối ưu 34 4.1.1 Chọn sơ đồ lưới điện dùng để tính toán chọn điểm mở tối ưu 34 4.1.2 Phương pháp chọn điểm mở mạch vòng tối ưu 35 4.1.3 Tính toán tìm điểm mở tối ưu 37 4.2 Tính toán, lựa chọn vị trí lắp đặt, dung lượng tụ bù cố định ứng động 42 4.2.1 Mục đích phương pháp tính toán bù công suất phản kháng 42 4.2.2 Cách PSS/ADEPT tìm vị trí đặt tụ bù tối ưu 45 4.2.3 Tính toán giá trị tổn thất lưới điện với việc lắp đạt tụ bù vị trí, dung lượng 47 4.2.4 Tính toán, xác định vị trí dung lượng bù tối ưu 48 4.3 Nghiên cứu tính toán đề xuất giải pháp giảm giá trị dòng điện ngắn mạch 50 4.3.1 Hiện trạng trạm 110/22kV TP.Cà Mau 50 4.3.2 Tính toán giải pháp giảm giá trị dòng ngắn mạch 52 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN, TỐI ƯU CÁC GIẢI PHÁP V N HÀNH CHO LƯỚI ĐIỆN 22KV TP CÀ MAU 57 5.1 Kết tính toán kết nối mạch vòng đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện 57 v 5.1.1 Vị trí kết nối mạch vòng đề xuất kết nối 57 5.1.2 Kết tổn thất sau chọn vị trí điểm mở tối ưu 58 5.2 Kết tính toán tối ưu vị trí dung lượng tụ bù cần lắp đặt 59 5.2.1 So sánh vị trí dung lượng tụ bù trước sau tối ưu giải pháp lắp đặt tụ bù 59 5.2.2 So sánh tổn thất công suất trước sau tối ưu giải pháp lắp đặt tụ bù60 5.3 Kết tính toán tính khả thi giải pháp giảm dòng điện ngắn mạch đề xuất 62 5.3.1 Kết áp dụng giải pháp giảm dòng điện ngắn mạch đề xuất 62 5.3.2 Đánh giá tính khả thi giải pháp giảm dòng điện ngắn mạch 66 CHƯƠNG 6: KẾT LU N, HƯỚNG PHÁT TRIỂN CHO TƯƠNG LAI 71 6.1 Kết luận 71 6.2 Kiến nghị hướng phát triển cho tương lai 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC 74 v DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT T T PSS/ADEPT (The Power System Engineering Productivity Tool) TOPO (Tie Open Point Optimization) CAPO (Optimal Capacitor Placement) DS (disconnector switch) MC (Master of Ceremonies) vi Simulator/Advanced Distribution DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Trang Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý lưới điện trung tính nối đất trực tiếp có kéo dây trung tính 17 Hình 2.2: Sự cố chạm đất pha lưới trung áp 22 Hình 2.3: Sơ đồ nguyên lý lưới điện có trung tính nối đất qua máy biến áp tạo trung tính 23 Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý lưới điện trung điểm nối đất qua cuộn dập hồ quang 26 Hình 3.1: Sơ đồ đơn tuyến tổng thể lưới điện TP Cà Mau 32 Hình 4.1: Thuật toán tìm điểm mở tối ưu 36 Hình 4.2: Thuật toán tìm vị trí, dung lượng tụ bù tối ưu 43 Hình 4.3: Thông số kinh tế cho lắp đặt tụ bù 46 Hình 5.1: Đồ thị dòng ngắn mạch nối đất trung tính qua điện trở R 63 Hình 5.2: Đồ thị dòng ngắn mạch nối đất trung tính qua cuộn kháng X 63 Hình 5.3: Đồ thị dòng ngắn mạch nối đất trung tính qua điện trở R (sau áp dụng giải pháp 1, 2) 65 Hình 5.4: Đồ thị dòng ngắn mạch nối đất trung tính qua cuộn kháng X (sau áp dụng giải pháp 1, 2) 66 vii DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG Trang B ng 3.1: Khối lượng đường dây TBA toàn tỉnh Cà Mau 29 B ng 3.2: Sản lượng điện tiêu thụ toàn tỉnh Cà Mau 30 B ng 4.1: Vị trí điểm mở mạch vòng 38 B ng 4.2: Kết tính toán tổn thất với điểm mở mạch vòng 39 B ng 4.3: Kết tính toán chọn điểm mở tối ưu 40 B ng 4.4: Kết tính toán tổn thất với điểm mở mạch vòng tối ưu 42 B ng 4.5: Vị trí, dung lượng tụ bù 47 B ng 4.6: Thiết lập thông số kinh tế cho lắp đặt tụ bù 48 B ng 4.7: Vị trí, dung lượng sau bù tối ưu 48 B ng 4.8: Kết tổn thất sau bù tối ưu 50 B ng 4.9: Kết tính toán dòng ngắn mạch pha pha với trung tính máy biến áp phía trung nối đất trực tiếp 51 B ng 4.10: Kết tính toán dòng ngắn mạch pha trạm đất trung tính máy biến áp phía trung nối đất qua điện trở 53 B ng 4.11: Kết tính toán dòng ngắn mạch pha trạm đất trung tính máy biến áp phía trung nối đất qua cuộn kháng 53 B ng 5.1: Tổng hợp điểm mở mạch vòng tối ưu điểm mở hữu 57 B ng 5.2: Tổng hợp tổn thất công suất với điểm mở mạch vòng tối ưu điểm mở hữu 58 B ng 5.3: Tổng hợp vị trí dung lượng tụ bù trước sau tối ưu 59 B ng 5.4: Tổng hợp tổn thất công suất với vị trí dung lượng tụ bù trước sau tối ưu 61 B ng 5.5: Tổng hợp tổn thất công suất áp dụng đồng thời giải pháp 62 viii B ng 5.6: Kết dòng ngắn mạch pha trạm đất trung tính máy biến áp phía trung nối đất qua điện trở R (sau áp dụng giải pháp 1, 2) 64 B ng 5.7: Kết dòng ngắn mạch pha trạm đất trung tính máy biến áp phía trung nối đất qua điện trở X (sau áp dụng giải pháp 1, 2) viii 65 GVHD: TS Huỳnh Châu Duy Ch ng T NG QUAN 1.1 T ng quan chung v lĩnh vực nghiên cứu k t qu nghiên cứu vƠ ngoƠi n c đƣ công b 1.1.1 Đặt v n đ Điện lo i hàng hóa đặc biệt giữ vai trò quan trọng việc đ m b o ổn định phát triển kinh tế xã hội, an ninh trị quốc gia Nếu xét mặt kinh tế, điện đ c cung cấp b i công ty điện lực đến khách hàng sử dụng điện ph i có giá thành rẻ nhất, chất l ng điện ph i tốt Điều có nghĩa quan trọng định đến tồn t i phát triển công ty điện lực Việt Nam tiến hành thị tr đ ng hóa ngành điện Để thực c mục tiêu công ty điện lực, nhà khoa học đư không ngừng tìm kiếm, nghiên cứu đ a gi i pháp nh t o nguồn l ng mới, thiết kế, xây dựng, vận hành l ới điện thông minh vv Sự phát triển Ngành điện với tăng tr ng kinh tế Đất N ớc, biến động Ngành điện mang l i nh h ng không nhỏ đến tình hình kinh tế, trị, xư hội Quốc gia Cùng với phát triển chung hệ thống điện Việt Nam, l ới điện TP Cà Mau đư phát triển không ngừng, phụ t i tăng tr ngày đ ng cao, l ới điện c m rộng đ i hoá Do vậy, việc đ m b o cung cấp điện cách tin cậy chất l ng song song với việc nâng cao hiệu qu kinh tế vận hành yêu cầu cần thiết l ới điện phân phối (LĐPP) Vấn đề đặt cho ngành điện nói chung Công ty Điện lực Cà Mau nói riêng với phát triển nguồn l ới điện t ơng lai lớn m nh, cho chất l ng điện cung cấp cho khách hàng đ m b o ph m vi cho phép, đồng th i gi m tổn thất công suất (P) l ới điện phân phối mức thấp để đem l i hiệu qu kinh tế cho ngành điện Ngày nay, vấn đề gi m tổn thất công suất l ới đư tr thành mục tiêu nhiệm vụ quan trọng hàng đầu HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ GVHD: TS Huỳnh Châu Duy s n xuất kinh doanh ngành điện Để gi i vấn đề cần ph i thực nhiều gi i pháp khác nhau, việc tính toán lựa chọn ph ơng pháp vận hành thích h p cho l ới điện phân phối mang l i nhiều l i ích thiết thực cho ngành điện nh : gi m tổn thất điện l ới, đ m b o điện áp t i nút thay đổi ph m vi cho phép 1.1.2 Các k t qu nghiên cứu vƠ ngoƠi n Trong n c đƣ công b c: Đinh Thành Việt, Nguyễn Hồng, “Tính toán lựa chọn ph ơng án kết l ới hiệu qu l ới điện cáp ngầm 22kV khu du lịch Bưi Dài - Cam Ranh” Bài báo trình bày ph ơng pháp tiếp cận để gi i toán tìm cấu trúc tối u l ới điện phân phối cáp ngầm ph ơng pháp kết h p phân tích với kinh nghiệm thực tế chuyên gia quy ho ch l ới điện giới đồng th i xây dựng ch ơng trình tính toán tìm cấu trúc tối u máy tính ứng dụng để tính chọn ph ơng án kết l ới hiệu qu cho l ới điện 22kV cáp ngầm khu du lịch Bưi Dài, huyện Cam Ranh, tỉnh Khánh Hòa Tr ơng Việt Anh, “Hê ̣ Chuyên gia Mơ vâ ̣n hanh ̣ thông điê ̣n phân phôi” , 2005 Luận án đư đ a đ đ c hai gi i thuật kết nối vòng kín, đư gi i c số vấn đề mô hình toán thực tế Mô t tính chất quan hệ phi tuyến hàm mục tiêu đơn lẻ với điều kiện vận hành quan hệ m gi i toán tái cấu trúc l ới điện phân phối theo hàm đa mục tiêu Ngô Văn D ng, Nguyễn D ơng Long, “Tính toán lựa chọn cấu trúc h p lý cho l ới phân phối 22kV t i khu vực miền Trung Tây Nguyên” Bài báo trình bày ph ơng pháp tính toán, phân tích để lựa chọn cấu trúc h p lý cho l ới điện phân phối 22kV Qua tìm hiểu u nh c điểm d ng cấu trúc l ới điện phân phối sử dụng Thế Giới, đề xuất sử dụng kết h p cấu trúc theo chuẩn Châu Âu chuẩn Bắc Mỹ cho l ới điện phân phối t i khu vực Miền Trung Tây Nguyên Lê Quang Tr ng, Đinh Thành Việt, “Kh o sát nh h ng nguồn thuỷ điện vừa nhỏ đến chế độ vận hành l ới điện phân phối tỉnh Gia Lai” HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ GVHD: TS Huỳnh Châu Duy Bài báo trình bày thuật toán, ph ơng pháp tìm điểm m tối u m ch vòng, phân tích lựa chọn ph ơng thức vận hành h p lý kh o sát nh h ng nguồn thuỷ điện vừa nhỏ đến l ới điện phân phối tỉnh Gia Lai NgoƠi n c: Kai Heussen, Student-Member, IEEE and Morten Lind, “Decomposing Objectives and Functions in Power System Operation and Control Kai Heussen, Student-Member, IEEE and Morten Lind”: Mục tiêu chức phân rã vận hành điều khiển hệ thống điện Bài báo trình bày góc độ trung bình, kết thúc phân tích cấu trúc điều khiển mô hình ho t động hệ thống điện Trong cách tiếp cận từ xuống, chế theo tần số truyền thống khu vực điều khiển đ c thức hóa Nó đư chứng minh mô hình ho t động hệ thống điện t ơng lai với chế độ điều khiển hệ khác nhu cầu điều khiển đ mô hình hóa cách chặt chẽ Cuối cùng, th o luận đ c c m cách thức dịch vụ trao đổi nhu cầu khách hàng 1.2 Mục đích đ tƠi Mục tích đề tài: “Tối u gi i pháp vận hành cho l ới điện 22kV TP Cà Mau”, nh sau: - Xác định gi i pháp vận hành l ới điện 22kV t i TP Cà Mau áp dụng vận hành, nhằm gi i vấn đề điều khiển, qu n lý vận hành l ới điện phân phối 22kV - Nghiên cứu, tính toán đề xuất gi i pháp vận hành sau cho hiệu qu để áp dụng thực tế t i TP Cà Mau nhằm đ m b o l ới điện vận hành với tiêu chí sau: + Đ m b o độ tinh cậy cung cấp điện + Tổn thất công suất tổn thất điện toàn m ng điện nhỏ + Đ m b o chất l ng điện năng: Điện áp vận hành t i nút nằm ph m vi cho phép + Gi m đ c dòng ngắn m ch cố để lựa chọn lắp đặt thiết bị b o vệ phù h p, gi m chi phí đầu t HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ GVHD: TS Huỳnh Châu Duy Qua đồ thị xét thấy giá trị điện tr giá trị kháng điện tăng dòng ngắn m ch pha gi m t ơng ứng áp dụng gi i pháp trung tính phía 22kV máy biến áp nối đất qua tổng tr R qua điện kháng Nh qua đồ thị, Công ty Điện lực Cà Mau áp dụng cho xuất tuyến cụ thể để gi m giá trị dòng ngắn m ch mong muốn, để lựa chọn thiết bị b o vệ hiệu qu cho l ới điện t i nh đầu t để gi m chi phí đầu t Đồ thị kh o sát tính toán riêng gi i pháp gi m giá trị dòng ngắn m ch cho l ới hữu Để có kết qu tốt, ta kh o sát thêm tr ng h p áp dụng gi i pháp gi m dòng ngắn m ch sau đư thực gi i pháp tìm điểm m tối u bù tối u, kết qu tổng h p b ng 5.6, b ng 5.7 hình 5.3 hình 5.4 sau: B ng 5.6: Kết qu dòng ngắn m ch pha tr m đất trung tính máy biến áp phía trung nối đất qua điện tr R (sau đư áp dụng gi i pháp 1, 2) Tr m Xu t R=0  n R = 10 R = 20 R = 30 R = 35 R = 40      I n(1) (kA) I n(3) (kA) I n(1) (kA) I n(1) (kA) I n(1) (kA) I n(1) (kA) I n(1) (kA) 477T 2,099 3,687 1,281 0,830 0,643 0,586 0,544 473T 3,596 4,275 1,340 0,762 0,553 0,493 0,447 474T 3,621 3,918 1,517 0,981 0,798 0,750 0,719 475T 1,447 1,714 1,089 0,771 0,611 0,560 0,520 476T 1,465 1,599 1,040 0,719 0,561 0,511 0,472 478T 1,469 1,613 0,983 0,633 0,464 0,411 0,370 471AX 5,425 4,620 1,899 1,332 1,128 1,069 1,027 477AX 5,419 5,614 1,377 0,758 0,543 0,481 0,434 Cà Mau An Xuyên HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 64 GVHD: TS Huỳnh Châu Duy Hình 5.3: Đồ thị dòng ngắn m ch nối đất trung tính qua điện tr R (sau đư áp dụng gi i pháp 1, 2) B ng 5.7: Kết qu dòng ngắn m ch pha tr m đất trung tính máy biến áp phía trung nối đất qua điện tr X (sau đư áp dụng gi i pháp 1, 2) Tr m Xu t X=0  n X=1 X=5 X=7 X = 10 X = 15      I n(1) (kA) I n(3) (kA) I n(1) (kA) I n(1) (kA) I n(1) (kA) I n(1) (kA) I n(1) (kA) 477T 1,804 1,150 0,974 0,793 0,606 1,804 1,150 473T 2,818 1,497 1,205 0,929 0,668 2,818 1,497 474T 2,836 1,516 1,231 0,963 0,715 2,836 1,516 475T 1,306 0,945 0,833 0,710 0,575 1,306 0,945 476T 1,316 0,931 0,811 0,679 0,534 1,316 0,931 478T 1,319 0,929 0,807 0,672 0,521 1,319 0,929 Cà Mau HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 65 GVHD: TS Huỳnh Châu Duy An Xuyên 471AX 3,862 1,863 1,521 1,232 1,000 3,862 1,863 477AX 3,858 1,811 1,439 1,106 0,806 3,858 1,811 Hình 5.4: Đồ thị dòng ngắn m ch nối đất trung tính qua cuộn kháng X (sau đư áp dụng gi i pháp 1, 2) Nh áp dụng gi i pháp gi m dòng ngắn sau đư thực gi i pháp tìm điểm m tối u bù tối u, kết qu gi m đ c dòng ngắn m ch theo mong muốn 5.3.2 Đánh giá tính kh thi gi i pháp gi m dòng n ngắn m ch Gi i pháp trung tính n i đ t qua n tr : Để h n chế dòng điện ngắn m ch, ng tr R Do gi m đ i ta nối đất điểm trung tính qua điện c dòng điện ngắn m ch đất nên gi m đ c tác động cơ, nhiệt thiết bị gi m tác động gây nhiễu với đ HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 66 ng dây GVHD: TS Huỳnh Châu Duy thông tin, đồng th i làm cho điện áp nội m ng tắt dần nhanh Việc thực nối đất qua điện tr có u điểm thực đơn gi n Gi i pháp trung tính n i đ t qua cu n kháng: Đặc điểm t ơng đối phức t p ph ơng thức là: Kết cấu điện kháng h n chế X phức t p nhiều so với điện tr Hiệu qu chủ yếu ph ơng thức nối đất h n chế dòng điện thứ tự không m ng điện Trong hệ thống điện việc nối đất điểm trung tính đ c thực t i số điểm trung tính máy biến áp yêu cầu gi m dòng ngắn m ch pha Khi thực nối đất qua tr kháng cho phép tăng đ đất toàn tr m biến áp c điện tr nối nơi có điện tr suất đất lớn Việc dập tắt hồ quang m ng điện t ơng tự nh m ng điện có trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang, nhiên hiệu qu Hình thức nối đất điểm trung tính qua điện tr điện kháng có chung mục đích gi m dòng ngắn m ch pha Do đặc điểm đư phân tích nh trên, có đặc điểm sau: Dòng ch m đất lớn (hàng trăm ampe) nên việc thực b o vệ rơle thuận l i nh l ới trung tính nối đất trực tiếp Mặc dù độ nhậy b o vệ nh ng đủ để b o vệ rơ le kh i động Việc sử dụng cuộn điện kháng hay điện tr giúp ta kiểm soát đ c dòng cố B o vệ rơ le c m nhận đ c cắt ngắn m ch lo i trừ cố sớm số l hỏng hóc gi m có lẽ đ c h n chế (sự cố h n chế không nh h ng ng đến pha khác) Điều h n chế kh phá hủy b i nhiệt dòng cố, gi m chi phí sửa chữa, gi m tần suất hay kéo dài th i gian b o qu n máy cắt Trong l ới điện kiểu này, pha ch m đất điện áp pha lành tăng lên điện áp dây Vì vậy, cách điện hệ thống ph i đ để chịu đ c thiết kế c điện áp dây Do dòng ch m đất lớn nên b o vệ rơ le tác động cắt cố làm gián đo n cung cấp điện Vì vậy, xét độ tin cậy cung cấp điện thấp l ới trung tính cách đất HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 67 GVHD: TS Huỳnh Châu Duy L ới điện nối đất kiểu có dòng ch m đất lớn so với l ới trung tính cách đất nên an toàn hơn, nh ng l i an toàn so với l ới trung tính trực tiếp nối đất dòng ch m đất bé l ới trực tiếp nối đất Cuộn dây thứ cấp máy biến áp nguồn ph i đấu Y0 ph i có thiết bị t o trung tính gi , điều gây khó khăn cho việc lựa chọn máy biến áp nguồn tăng chi phí đầu t thiết bị t o trung tính gi Do l ới điện l ới ba pha, ba dây nên cấp điện cho phụ t i ba pha pha sử dụng điện áp dây Trung tính n i đ t qua cu n d p h quang: Do l ới điện khống chế dòng ch m đất nên không cần thiết lo i trừ cố x y nên phụ t i đ c cấp điện kho ng th i gian định Nói chung xét độ tin cậy cung cấp điện l ới điện tốt nh việc tự động dập tắt hồ quang cuộn dây Tuy nhiên, tính hiệu qu hoàn toàn đ t đ c có kh x y cộng h Do dòng ch m đất đ lúc c khống chế ng trị số bé nên điện áp b ớc điện áp tiếp trị số thấp tăng tính an toàn cho ng Cũng dòng ch m đất bé nên nh h i thiết bị ng đến đ ng dây thông tin u điểm bật so với l ới trung tính cách điện với đất số lần chuyển từ ch m đất pha sang ngắn m ch nhiều pha nhiều (vì có cuộn dập hồ quang khống chế dòng ch m đất) Tuy nhiên, u điểm ta nhận thấy l ới điện có trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang có h n chế nh sau: Cũng giống nh l ới trung tính cách điện đất, ch m đất pha điện áp hai pha lành tăng lên điện áp dây Vì vậy, cách điện ph i chọn theo điện áp dây Cuộn dập hồ quang l ới điện kiểu th ng ph i điều chỉnh th ng xuyên tay hay tự động để thích nghi với cấu trúc l ới vận hành điều làm phức t p, tốn công tác qu n lý vận hành nh tăng chi phí đầu t ban đầu HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 68 GVHD: TS Huỳnh Châu Duy K t lu n: Việc lựa chọn ph ơng thức nối đất thích h p cho l ới điện trung tính cụ thể kết qu phân tích toán kinh tế kỹ thuật tổng h p s yếu tố: - Cấu trúc độ lớn l ới trung - Cấu trúc, m ng điện liên quan đến cách sinh ho t mật độ dân c - Hiện tr ng l ới trung khu vực - Chất l ng cung cấp điện cho phụ t i - Vốn đầu t , chi phí qu n lý, b o d - An toàn cho ng nh h - ng vận hành phối h p i ng ph ơng thức nối đất đến môi tr ng xung quanh, đến hệ thống thông tin liên l c Trong ph ơng thức nối đất trung tính vấn đề cấp điện ổn định, an toàn cho ng i s vật chất xư hội ph i đ c đáp ứng cách đầy đủ Chính mà ph ơng thức nối đất ph i lựa chọn ph ơng thức b o vệ rơle phù h p đ m b o cách tốt yêu cầu b n b o vệ rơle: chọn lọc, nhanh, nh y đ m b o tin cậy Mặt dù lựa chọn ph ơng thức nối đất trung tính khó khăn, nh ng đề tài đư đ a số liệu ph ơng pháp nối đất đư nghiên cứu tính toán t i l ới điện TP Cà Mau, để để đơn vị qu n lý vận hành xem xét áp dụng Thông qua tính toán đề xuất Ph ch ơng 4, cụ thể đ a so sánh nh sau: ng Trực ti p có kéo dơy thức n i N i đ t qua t ng tr N i đ t qua cu n d p h quang trung tính đ t u điểm - Cách điện điện áp - Cách điện pha điện áp - Cách điện dây điện áp dây - Dể dàng phát - Dòng cố ch m đất - Dòng cố ch m d ng cố pha, điện áp b ớc, đất pha, điện áp - B o vệ rơle tin cậy điện áp tiếp xúc đơn gi n HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ độ vừa ph i 69 mức b ớc, điện áp tiếp xúc nhỏ GVHD: TS Huỳnh Châu Duy - Dòng ngắn m ch ổn - B o vệ rơle tin cậy - Cho phép vận hành định phân m ch qua đơn gi n th i gian dây trung tính định cố ch m đất pha - Có kh dập tắt nhanh cố ch m đất hồ quang Nh điểm c - Dòng cố ch m đất - Cách điện mức điện - Cách điện mức lớn dễ gây nguy hiểm áp dây điện áp dây cho thiết bị nhiểu - Có kh gây - Khó khăn tìm lo n m nh vào môi điện áp nội điểm cố tr ng xung quanh - Điện áp b ớc lớn - Ph i cắt đ t ng cộng h ng (nếu - Có kh gây nối qua kháng) ng - Ph i cắt đ điện áp nội ng t dây có cố ch m dây có cố ch m h đất đất ng cộng ng - Hệ thống b o vệ - Ph i b o qu n nhiều - Độ nh y b o vệ phụ điều khiển phức t p điểm tiếp địa đ dây HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ ng thuộc chiều dài tuyến đ ng dây 70 GVHD: TS Huỳnh Châu Duy Ch K T LU N, H ng NG PHÁT TRI N CHO T NG LAI 6.1 K t lu n L ới điện phân phối nói chung l ới điện 22kV giữ vai trò quan trọng khâu phân phối điện Để đ m b o l ới điện vận hành với mục tiêu quan trọng đ m b o độ tin cậy cung cấp điện, đồng th i chất l hiệu qu cao mục tiêu cần đ t đ c ng ng điện đ t i qu n lý vận hành l ới điện phân phối Luận văn đư nghiên cứu tính toán đ a gi i pháp cụ thể: - Tính toán, lựa chọn kết nối m ch vòng tìm điểm mớ tối u - Tính toán, lựa chọn vị trí lắp đặt, dung l ng tụ bù tối u - Nghiên cứu tính toán đề xuất gi i pháp gi m giá trị dòng ngắn m ch Các gi i pháp đem l i kết qu mong muốn lựa chọn đ vòng tối u; xác định đ c vị trí, dung l c điểm m m ch ng lắp đặt tụ bù tối u; đ a đ c gi i pháp gi m giá trị dòng điện ngắn m ch Tất c nhằm mục tiêu gi m đ c tổn thất công suất, nâng cao hệ số công suất cos  , chất l b o, gi m đ ng điện áp đ cđ m c giá trị dòng điện ngắn m ch Luận văn tài liệu tốt để Công ty Điện lực Cà Mau xem xét áp dụng vào vận hành nh chế độ xử lý cố nhằm có đ hành phù h p để chất l ng điện đ c ph ơng thức vận c đ m b o đ m b o độ tin cậy cung cấp điện 6.2 Ki n nghị vƠ h ng phát tri n cho t ng lai Kết qu tính toán lựa chọn ph ơng thức vận hành tài liệu tốt để sử dụng việc vận hành hiệu qu l ới điện 22kV t i tỉnh Cà Mau t i th i điểm t i t ơng lai phát triển l ới điện sau Việc sử dụng phần mềm PSS/ADEPT đư đ ty Điện lực nh ng ch a tính toán đ a đ HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 71 c sử dụng t i Công c gi i pháp, ph ơng thức, số liệu cụ GVHD: TS Huỳnh Châu Duy thể việc vận hành sau cho hiệu qu Đề tài đư đáp ứng đ c khiếm khuyết nêu Dựa vào số liệu tính toán nên phân bổ l i tụ bù hữu lắp tụ Nên m máy cắt DCL m ch vòng xuất tuyến đư đ tính toán c ch ơng luận văn để đ m b o nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho phụ t i gi m tổn thất điện Luận văn đư đề xuất gi i pháp số liệu tính toán gi m giá trị dòng ngắn m ch để Công ty Điện lực xem xét áp dụng cho việc đầu t l ới điện mới, để sử dụng thiết bị hiệu qu gi m đ c chi phí đầu t H ớng phát triển luận văn thực cho l ới điện toàn tỉnh Cà Mau nghiên cứu thêm gi i pháp gi m giá trị dòng điện ngắn m ch nh : ứng dụng thiết bị h n dòng ngắn m ch, thay đổi điện áp ngắn m ch U n % MBT kh o sát cho tr m 110kV thuộc tỉnh Cà Mau HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 72 GVHD: TS Huỳnh Châu Duy TÀI LI U THAM KH O [1] Trần Quang Khánh, Vận hành hệ thống điện, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, năm 2009 [2] Trần Bách, Lưới điện Hệ thống điện, tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, năm 2000 [3] Quy phạm trang bị điện, Bộ Công th ơng, năm 2006 [4] Thông tư 32/2010/TT-BCT ngày 30/07/3010 Quy định hệ thống điện phân phối [5] Thông tư 33/2011/TT-BCT việc quy định nội dung, phương pháp, trình tự thủ tục nghiên cứu phát triển phụ tải, ngày 06/9/2011 Bộ công Thương [6] Thông tư 15/2014/TT-BCT ngày 28/05/2014 Quy định mua, bán công suất phản kháng [7] Vũ Thế C ng, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học cấp Tổng Công ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2013 [8] Hoàng Dũng – Võ Khắc Hoàng, “Nghiên cứu tự động hóa lưới điện phân phối để nâng cao độ tin cậy cung cấp điện”, t p chí KH & CN Đ i học Đà Nẳng năm 2008 [9] Tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm PSS/Adapt – phần mềm PSS/Adapt 5.0 hãng Power Technologies.Inc [10] Nguyễn Hữu Phúc, Sử dụng phần mềm phân tích tính toán lưới điện PSS/ADEPT, Tr [11] S.Civanlar, ng Đ i học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh, năm 2007 J.J.Graiger, H.Yin, S.S.H Lee, Distribution Feeder Reconfiguration For Loss Reduction, IEEE Transactions on Power Dilivery, Volum 3, No.3, July 1988 HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 73 Phụ lục GVHD: TS Huỳnh Châu Duy PHỤ LỤC THỐNG KÊ DÒNG ĐIỆN S CỐ XẢY RA TRONG NĂM 2014 Stt Thanh Cái Tên tr m U (kV) D li u dòng s c (A) Ia Ib Ic Th i gian ghi nh n s c In B t đầu Ngày s c Nguyên nhân Tái l p Phóng FCO 22h35 12/01/2014 23h15 PĐ Cty Minh Quí Tuyến 478 Trạm110/22kV Cà Mau Tuyến 471 Trạm110/22kV Cà Mau 22 Tuyến 477 Trạm110/22kV Cà Mau 22 Tuyến 471 Trạm110/22kV Cà Mau 22 Tuyến 471 Trạm110/22kV Cà Mau 22 Tuyến 473 Trạm110/22kV An Xuyên 22 Tuyến 471 Trạm110/22kV An Xuyên 22 Tuyến 471 Trạm110/22kV An Xuyên 22 Tuyến 477 Trạm110/22kV Cà Mau 22 10 Tuyến 471 Trạm110/22kV Cà Mau 22 11 Tuyến 473 Trạm110/22kV An Xuyên 22 18h30 03/03/2014 10h30 Quá tải MBA 12 Tuyến 471 Trạm110/22kV Cà Mau 22 13h50 15/03/2014 18h18 Quá tải MBA 13 Tuyến 471 Trạm110/22kV Cà Mau 22 18h07 27/03/2014 13h35 Quá tải MBA HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 22 3.700 3.870 3.580 01h09 23/01/2014 01h50 Đứt lèo pha A trụ 02 1.330 16h37 24/01/2014 16h48 Phóng LA trụ 110 2.820 1.990 08h35 25/02/2014 08h53 Phóng FCO PĐ trụ 76 2.170 2.150 10h38 27/02/2014 11h20 Rắn bò trụ 73 282 3.546 08h51 28/02/2014 09h08 Rắn bò trụ 56 1.310 2.860 3.645 384 3.470 10.537 7.950 4.510 3.392 17h09 08/03/2014 17h34 Diều vướng vào trụ 03/50 13.012 09h27 09/03/2014 14h32 Phóng sứ DCL trụ 01 1.260 1.280 18h15 16/03/2014 18h18 Rắn bò trụ 94 4.250 3.880 01h10 25/03/2014 02h02 Trang 74 Rớt kẹp quay PĐ 471.02 Phụ lục GVHD: TS Huỳnh Châu Duy 14 Tuyến 471 Trạm110/22kV Cà Mau 22 15 Tuyến 471 Trạm110/22kV Cà Mau 22 4.290 16 Tuyến 471 Trạm110/22kV Cà Mau 22 298 17 Tuyến 476 Trạm110/22kV Cà Mau 22 3.319 18 Tuyến 478 Trạm110/22kV Cà Mau 22 2.694 19 Tuyến 473 Trạm110/22kV Cà Mau 22 5.000 20 Tuyến 477 Trạm110/22kV An Xuyên 22 21 Tuyến 478 Trạm110/22kV Cà Mau 22 22 Tuyến 471 Trạm110/22kV Cà Mau 22 07h48 09/04/2014 12h24 Quá tải MBA 23 Tuyến 473 Trạm 110/22 kV An Xuyên 22 06h40 24/04/2014 12h50 24 Tuyến 475 Trạm110/22kV An Xuyên 22 25 Tuyến 476 Trạm110/22kV Cà Mau 22 2.780 26 Tuyến 478 Trạm110/22kV Cà Mau 22 2.590 2.780 3.980 27 Tuyến 473 Trạm110/22kV An Xuyên 22 2.137 1.749 330 12h43 15/05/2014 13h30 Phóng sứ trụ 145 28 Tuyến 475 Trạm110/22kV Cà Mau 22 7.215 6.000 15h15 15/05/2014 15h27 Phóng LBFCO PĐ Lý Văn Lâm 29 Tuyến 471 Trạm110/22kV An Xuyên 22 4.236 4.370 763 15h08 21/05/2014 15h24 HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 03h00 30/03/2014 11h07 Quá tải MBA 4.280 06h35 02/04/2014 07h35 Phóng sứ đứng trụ 20 292 08h25 03/04/2014 08h30 Rắn bò trụ 37 3.581 17h17 03/04/2014 17h38 Rắn bò trụ 17/4 2.894 13h55 12/04/2014 14h20 Phóng LA trạm Minh Phú 2.700 16h45 29/04/2014 17h40 Sét đánh 3.938 3.936 16h43 29/04/2014 17h11 Phóng TI trụ 94 2.540 14h20 30/04/2014 14h40 4.300 6.680 Trang 75 Chạm cuộn hạ áp Xáng cuốc va vào lưới điện 6.713 07h22 08/05/2014 08h23 khoảng trụ 2122 2.930 16h16 08/05/2014 17h49 4.006 Sét đánh Phóng LBFCO PĐ Thanh Đoàn 8.500 11h00 13/05/2014 11h25 Rắn bò trụ 49 Phóng FCO trụ 44 Phụ lục GVHD: TS Huỳnh Châu Duy 1.550 16h41 25/05/2014 16h45 Chim bồ câu đậu lưới trụ 38 4.891 00h14 30/05/2014 00h39 Tắc kè bò lên lưới trụ 47 3.182 16h47 09/06/2014 18h19 Dân chặt ngã vào lưới điện 2.280 15h11 13/06/2014 15h15 Sét đánh 4.150 20h46 23/06/2014 23h34 Phóng sứ đứng trụ 04 2.689 10h20 26/06/2014 10h25 Sét đánh trạm Xí Nghiệp Gỗ 30 Tuyến 477 Trạm110/22kV Cà Mau 22 31 Tuyến 477 Trạm110/22kV An Xuyên 22 4.819 32 Tuyến 473 Trạm110/22kV An Xuyên 22 411 33 Tuyến 471 Trạm110/22kV Cà Mau 22 2.370 34 Tuyến 476 Trạm110/22kV Cà Mau 22 35 Tuyến 476 Trạm110/22kV Cà Mau 22 2.646 36 Tuyến 477 Trạm110/22kV Cà Mau 22 590 37 Tuyến 471 Trạm110/22kV Cà Mau 22 3.670 38 Tuyến 473 Trạm110/22kV An Xuyên 22 4.276 3.446 308 2.287 10h15 01/07/2014 10h19 Rắn bò trụ 64 39 Tuyến 471 Trạm110/22kV An Xuyên 22 3.925 284 263 3.839 15h38 16/07/2014 15h50 Phóng FCO trụ 52 40 Tuyến 471 Trạm110/22kV An Xuyên 22 6.608 6.613 17h00 23/07/2014 18h46 Phóng sứ đứng trụ 20 41 Tuyến 477 Trạm110/22kV Cà Mau 22 1.250 1320 42 Tuyến 476 Trạm110/22kV Cà Mau 22 2.484 43 Tuyến 478 Trạm110/22kV Cà Mau 22 44 Tuyến 477 Trạm110/22kV An Xuyên 22 45 Tuyến 476 Trạm110/22kV Cà Mau 22 HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 1.460 345 3.350 4.030 258 1.700 10h20 27/06/2014 10h24 Sét đánh 3.650 00h20 01/07/2014 00h21 Sét đánh 1790 Đứt chì PĐ 14h21 24/07/2014 14h25 Tắt Vân - Tân Thành 3.135 09h10 30/07/2014 09h25 Phóng TI trạm DVKT Thủy Sản 2.700 12h55 05/08/2014 12h59 Rắn bò lên trụ 59 8.693 8.739 08h06 15/08/2014 09h05 Chim bồ câu đậu trụ 18 4.192 12h50 15/08/2014 14h35 Mưa to sét đánh 1.053 3.880 Trang 76 Phụ lục GVHD: TS Huỳnh Châu Duy Mưa to sét đánh 46 Tuyến 473 Trạm110/22kV An Xuyên 22 47 Tuyến 476 Trạm110/22kV Cà Mau 22 48 Tuyến 477 Trạm110/22kV An Xuyên 22 5.360 5.381 19h15 21/09/2014 19h20 Tắc Kè bò lên trụ 34 49 Tuyến 473 Trạm110/22kV An Xuyên 22 2.592 2.478 10h28 24/09/2014 10h34 Phóng sứ đứng trụ 86 50 Tuyến 473 Trạm110/22kV An Xuyên 22 5.436 5.458 11h32 26/09/2014 11h37 Rắn bò lên trụ 34 51 Tuyến 475 Trạm110/22kV An Xuyên 22 1.232 1.240 09h52 27/09/2014 10h30 Tắc Kè bò lên trụ 201 52 Tuyến 473 Trạm110/22kV An Xuyên 22 1.907 1.858 23h32 05/10/2014 00h04 Phóng sứ đứng trụ 19 53 Tuyến 476 Trạm 110/22 kV Cà Mau 22 2.680 2.862 11h03 11/10/2014 11h07 Rắn bò lên trụ 20 54 Tuyến 471 Trạm110/22kV An Xuyên 22 55 Tuyến 473 Trạm110/22kV An Xuyên 22 56 Tuyến 471 Trạm110/22kV An Xuyên 22 Trạm 110/22 kV 57 Tuyến 476 Cà Mau HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 22 306 6.071 541 3.153 291 264 185 5.293 6.109 214 211 198 255 6.149 15h13 22/08/2014 15h18 Phóng LBFCO 3.306 11h07 24/08/2014 11h11 PĐ Mặc Hàng Mới 5.314 14h25 13/10/2014 14h30 Sét đánh trụ 05 4.000 3.926 10h00 14/10/2014 10h05 Phóng sứ đứng trụ 19 160 6.156 21h26 19/10/2014 21h46 Đứt chì PĐ p An Xuyên 4.100 14h02 27/10/2014 14h07 Phóng TU trạm Khai Thác Thủy Sản 3.700 Trang 77 S K L 0 [...]... Xác định các gi i pháp vận hành l ới điện 2 2kV hiện t i TP Cà Mau đang áp dụng vận hành - Tính toán đề xuất gi i pháp vận hành sau cho hiệu qu nhất để áp dụng thực tế t i TP Cà Mau - Tính toán dòng ngắn m ch sự cố trên l ới điện phân phối hiện t i, đề xuất các gi i pháp gi m dòng ngắn m ch trên l ới phân phối - Tính toán, lựa chọn kết nối m ch vòng và tìm điểm m tối u l ới điện 2 2kV TP Cà Mau 1.3.2... t i các vùng sâu, vùng xa nên l ới điện cung cấp với chiều dài lớn, bán kính rộng, việc đầu t m ch vòng hay gi m dòng ngắn m ch … là tốn kém nhiều chi phí và không đem l i hiệu qu cao Nên đề tài này chỉ tính toán l ới điện 2 2kV cho khu vực TP Cà Mau 1.4 Ph ng pháp nghiên cứu - Thu thập số liệu thực tế l ới điện 2 2kV TP Cà Mau từ Điện lực TP Cà Mau - Xác định các gi i pháp vận hành l ới điện 2 2kV hiện... quá điện áp chủ yếu là phụ thuộc vào giá trị nhỏ của điện tr nói đất trung tính m nh trung áp và m ng h áp 2.4.2 Trung tính cách ly Trong l ới điện phân phối trung tính cách ly khi x y ra ch m đất một pha thì thành phần dòng điện và điện áp thay đổi nh sau: - ối với pha bị ch m đất thì điện áp pha của pha đó bằng không, điện áp các pha còn l i tăng lên 3 lần điện áp pha (bằng điện áp dây) - Dòng điện. .. ph i Là l ới điện chuyển t i điện năng trực tiếp từ các tr m biến áp trung gian đến khách hàng Đ còn các đ ng dây truyền t i th ng đ ng dây phân phối điện luôn đ c vận hành m ch vòng hay hình tia, c vận hành h trong mọi tr ng h p Nh cấu trúc vận hành h mà hệ thống relay b o vệ chỉ cần sử dụng lo i relay quá dòng Để tái cung cấp điện cho khách hàng sau sự cố, hầu hết các tuyến dây đều có các m ch vòng... gi i quyết các h n chế trên HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 27 GVHD: TS Huỳnh Châu Duy Ch GI I THI U L 3.1 Đặc đi m chung của l ng 3 I ĐI N 2 2KV TP CÀ MAU i đi n phơn ph i L ới điện phân phối là l ới điện chuyển t i điện năng trực tiếp từ các tr m biến áp trung gian đến khách hàng L ới điện phân phối đ c phát triển từ hình tia lên cấu trúc m ch vòng để đ m b o cung cấp điện liên tuc Th ng đ c vận hành m ch hình... vì nó làm gi m điện áp b ớc và điện áp tiếp xúc, tăng độ an toàn với con ng i Điện thế nối đất của thiết bị thấp còn làm gi m kh năng phóng điện của thiết bị mang điện, vì vậy mà các h hỏng do hồ quang điện gây ra cũng đ Với những lý do trên, chất l c gi m một cách đáng kể ng cung cấp điện rất tốt Dòng điện sự cố nhỏ cho phép m ng điện trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang đ c vận hành trong một... việc phục hồi điện áp một cách từ từ này mà gi m đ c các nguy cơ phóng điện tr l i Nh vậy trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang có tác dụng rất lớn, tránh đ c sự cố ch m đất chập ch n và tự dập phóng điện hồ quang một pha Một số công trình nghiên cứu đư cho thấy ối với các cấp điện áp phân phối 15-2 2kV kh năng tự dập hồ quang của hệ thống điện theo mô hình này có thể đáp ứng đ c ối với dòng sự... Duy Cần có các thuật toán vận hành LĐPP theo các hàm mục tiêu phù h p với thiết bị, cấu trúc của LĐPP hiện có 3.2 Đặc đi m vƠ thực tr ng l i đi n phơn ph i 2 2kV tỉnh CƠ Mau Cấu trúc l ới điện phân phối t i tỉnh Cà Mau với phụ t i đa d ng và phức t p Ngu n vƠ l i đi n - Nguồn Diesel: hiện t i không ho t động - L ới điện: với khối l Mau đ c tổng h p Stt ng dây trung thế và h thế của toàn tỉnh Cà b ng 3.1... đi n Các phần tử trong hệ thống điện có làm việc đ c tốt và tin cậy hay không phần lớn là do quá trình vận hành quyết định, khi vận hành các phần tử cần ph i hoàn thành các nhiệm vụ: - Đ m b o cung cấp điện liên tục, tin cậy cho các hộ tiêu thụ và đ m b o sự làm việc liên tục của thiết bị HVTH: Nguyễn Hoàng Tỷ 6 GVHD: TS Huỳnh Châu Duy - Giữ đ ph i luôn đ c chất l ng điện năng cung cấp: tần số và điện. .. chi phí đầu t Việc khôi phục l ới khi có sự cố, đ c thực hiện thông qua thao tác đóng /cắt các cặp khoá điện nằm trên các m ch vòng, do đó, trên l ới điện phân phối có rất nhiều khoá điện Vì vậy ph i vận hành hình tia tuy có cấu trúc m ch vòng Thay đổi cấu trúc vận hành bằng đóng /m các khoá điện u điểm của vận hành hình tia - tiết kiệm chi phí đầu t - Zngắn m ch lớn, gi m dòng ngắn m ch, lựa chọn thiết