Đề cương chi tiết học phần Hệ thống điện (Đại học sư phạm kĩ thuật TP.HCM)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ Ngành đào tạo: Công nghệ kỹ thuật điện điện tử Trình độ đào tạo: Đại học Chương trình đào tạo: Điện cơng nghiệp Đề cương chi tiết học phần Tên học phần: Hệ thống điện Mã học phần: POSY330445 Tên Tiếng Anh: Power Systems Số tín chỉ: tín (3/0/6) (3 tín lý thuyết, tín thực hành/thí nghiệm) Phân bố thời gian: 15 tuần (3 tiết lý thuyết + 0*2 tiết thực hành + tiết tự học/ tuần) Các giảng viên phụ trách học phần: 1/ GV phụ trách chính: TS Trương Việt Anh 2/ Danh sách giảng viên GD: PGS.TS Quyền Huy Ánh, ThS Nguyễn Nhân Bổn Điều kiện tham gia học tập học phần Môn học tiên quyết: Mạch điện Môn học trước: Máy điện, Khí cụ điện Mơ tả học phần (Course Description) Môn học trang bị cho sinh viên ngành Công nghệ kỹ thuật điện – điện tử kiến thức hệ thống điện, phần tử HTĐ Phụ tải, MBA, đường dây, NMĐ, phân bố cơng suất lưới điện hình tia, vịng, tính tốn điện áp nút, tổn thất, ngắn mạch, chọn lựa dây dẫn, thiết bị HTĐ, phương pháp vận hành, cải thiện thông số trạng thái HTĐ Mục tiêu học phần (Course Goals) Mục tiêu (Goals) G1 Mô tả (Goal description) (Học phần trang bị cho sinh viên:) Chuẩn đầu CTĐT  Có khả ứng dụng định luật cảm ứng điện từ, Ohm, 1.2, 1.3, 4.4 Kirchhoff, June-Lenx …và yếu tố tảng kỹ thuật cốt lõi vào lĩnh vực hệ thống điện  Có kiến thức chuyên sâu chuyên ngành hệ thống điện, tiết kiệm lượng điện G2 G3 G4  Phân tích lập luận kỹ thuật để giải toán xác định thông số lĩnh vực hệ thống điện 2.1, 2.3, 2.4, 2.5  Có tư tồn diện, có sáng kiến, tính linh hoạt, tính sáng tạo việc đề xuất biện pháp giảm chi phí đầu tư chi phí vận hành cùa dự án hệ thống điện (phần kỹ thuật điện)  Làm việc nhóm, giao tiếp hiệu dạng đồ họa thuyết 3.1, 3.2, 3.3 trình  Có khả đọc, hiểu, tóm tắt tài liệu kỹ thuật HTĐ tiếng Anh  Nhận thức tầm quan trọng ngành HTĐ với phát 4.1, 4.3, 4.4, triển xã hội, tác động đến môi trường sinh hoạt, làm việc 4.6  Hình thành ý tưởng, xác định thành lập sơ đồ khối hệ thống lực hệ thống điện  Thiết kế hệ thống điện có xét đến yêu cầu tiết kiệm lượng  Vận hành triển khai quy trình vận hành hệ thống điện, mạng cung cấp điện Chuẩn đầu học phần Chuẩn đầu HP Mô tả (Sau học xong môn học này, người học có thể:) Chuẩn đầu CDIO 1.2 G.1.1  Có khả dùng định luật để giải thích sơ đồ hình , thơng số rải suy biến chúng đường dây truyền tải  Chứng minh cơng thức tính sụt áp tổn thất công suất nhánh dây, công thức phân bố công suất lưới điện mạch tia, mạch vòng, phương pháp chọn máy biến áp hệ thống điện, xây dựng cơng thức tính tốn dịng ngắn mạch, ngun lý giảm dòng ngắn mạch HTĐ 1.3 G.1.2  Vẽ giải thích nguyên lý hoạt động nhà máy điện loại, sơ đồ nối điện trạm biến áp, trạm ngắt, hệ thống điện nhiều cấp điện áp, sơ đồi khối hệ thống bảo vệ, điều khiển, thơng tin hệ thống điện  Tính tốn phân bố công suất, điện áp nút, tổn thất công suất, tổn thất lượng lưới điện mạch tia, mạch vòng mạch cấp điện từ nơi, ngắn mạch biện pháp giảm dòng ngắn mạch G.1.3  Vận hành hiệu trạm biến áp, đường dây tải điện, nhà máy điện có/khơng kết nối với lưới điện quốc gia 4.4 2.5 G.2.1  Phân tích yêu cầu, bình luận kết tính điện áp nút, tổn thất công suất, tổn thất lượng, chọn dây dẫn, chọn MBA HTĐ  Phân tích ưu điểm nhược điểm hệ thống góp nhà máy điện, trạm biến áp, biện pháp nâng cao chất lượng điện năng, giảm tổn thất công suất, biện pháp giảm dòng ngắn mạch HTĐ 2.1, 2.3, 2.4, G.2.2  Đề xuất chọn thực phương pháp dự báo phụ tải, Chọn số lượng dung lượng MBA, tiết diện dây cung cấp cho phụ tải, thiết bị đóng cắt, phương án vận hành giảm dịng ngắn mạch HTĐ trường hợp cụ thể  Có khả tự tìm kiếm tài liệu, tự nghiên cứu trình bày nội dung chuyên ngành hệ thống điện 3.1, 3.2, G.3.1  Có khả làm việc nhóm để thảo luận giải vấn đề liên quan đến hệ thống điện  Có khả thuyết trình dùng phần mềm CAD để hỗ trợ tính tốn phân tích HTĐ G.3.2  Có khả đọc, hiểu, tóm tắt tài liệu kỹ thuật HTĐ tiếng Anh 3.3 G.4.1  Giải thích phân tích tác động hệ thống điện 4.1 phát triển, môi trường sinh hoạt làm việc xã hội qua: phân loại phụ tải, phương pháp dự báo phụ tải, trạm biến áp, cấu trúc mạch vòng, cấp điện áp truyền tải phân phối 4.3 G.4.2  Đề xuất sơ đồ thứ trạm biến áp trạm phát điện nhỏ thỏa mãn yêu cầu phụ tải hệ thống điện  Xác định yêu cầu mạch nhị thứ trạm biến áp trạm phát điện nhỏ thỏa mãn yêu cầu phụ tải, yêu cầu điều khiển hệ thống 4.4, 4.5 G.4.3  So sánh tính kinh tế kỹ thuật phương án cho thiết kế trạm biến áp, trạm phát điện cơng suất nhỏ có/khơng kết nối lưới  Đề xuất biện pháp giảm chi phí đầu tư biện pháp nâng cao chất lượng điện giảm tổn thất lượng 4.6 G.4.4  Trình bày trình tự thao tác vận hành trạm biến áp, trạm phát điện cơng suất nhỏ vừa có/khơng kết nối lưới  Trình bày biện pháp nâng cao chất lượng điện năng, giảm tổn thất công suất, đề xuất phương án giảm dòng ngắn mạch vận hành hệ thống điện Tài liệu học tập - Sách, giáo trình chính: Hệ thống điện Truyền tải Phân phối, ĐHQG TP.HCM, Hồ Văn Hiến, 2004 Phần điện Nhà máy điện trạm biến áp – Trịnh Hùng Thám 1996, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Cung cấp điện, Khoa Học Kỹ Thuật, Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê, 1998, 783 tr Phân tích điều khiển ổn định hệ thống điện, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, Lã Văn Ut, 2000 Thiết kế hệ thống điện, Khoa Học Kỹ Thuật, Nguyễn Hồng Việt, Hồ Văn Hiến, Phạm Thị Thanh Bình,2000 - Sách, giáo trình tham khảo: UNDERSTANDING ELECTRIC POWER SYSTEMS - An Overview of the Technology and the Marketplace, Jack Casazza Frank Delea, A John Wiley & Sons, Inc., Publication 2003 Electrical Distribution Engineering; Anthony J Pansini; CRC 2007 Switchgear Manual; ABB Electric Power Substations Engineering; John D McDonald; CRC 2006 10 Electrical Transmission and Distribution Reference book , ABB, 1996 10 Hình thức KT Đánh giá sinh viên: - Thang điểm: 10 - Kế hoạch kiểm tra sau: Nội dung Thời điểm Bài tập Công cụ KT Chuẩn đầu KT Tỉ lệ (%) BT#1 BT#2 BT#3 BT#4 - Vẽ đồ thị phụ tải, tính tốn số đồ thị phụ tải, - Tính tốn lượng, chi phí phụ tải thời gian khảo sát - Dự báo phụ tải theo nhóm phương pháp tỷ lệ nhóm ngoại suy - Chọn dung lượng máy biến áp cho tải loại 1,2 - Tính tốn tổn thất cơng suất, tổn thất lượng trạm máy biến áp - Vận hành trạm biến áp trạm phát điện cơng suất nhỏ có/khơng nối lưới - Phân bố cơng suất lưới điện hình tia, lưới điện kín vịng lưới cấp điện từ nơi có điện áp khác - Tính tốn điện áp nút, dòng điện nhánh, tổn thất lưới - Các biện pháp cải thiện chất lượng điện - Lựa chọn dây dẫn theo phương pháp: Jkt, J=const, F=const, khối lượng kim loai màu bé - Tính tốn tụ bù lưới theo mục tiêu đề xuất - Tính toán ngắn mạch pha lưới điện trạm biến áp - Các biện pháp giảm dòng ngắn mạch Tuần Kiểm tra workbook G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.3.2, G.4.1 Tuần Kiểm tra workbook G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.4.1, G.4.3, G.4.4 Tuần Kiểm tra workbook G.1.2, G.2.2, G.2.1, G.4.1, G.4.2 Tuần 12 Kiểm tra workbook G.1.1, G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.4.1, G.4.2, G.4.3, G.4.4 Tuần 13 Kiểm tra workbook G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.3.2, G.4.3, G.4.4 Trắc nghiệm tập G.1.1, G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.3.2, G.4.1, G.4.3, G.4.4 25 BT#5 Thi kỳ Yêu cầu: - Các định luật nguyên lý hoạt động áp dụng từ chương đến - Bài tập tổng hợp từ chương đến Tuần 11 Thi cuối kỳ Yêu cầu: - Các định luật nguyên lý hoạt động áp dụng từ chương đến - Bài tập tổng hợp từ chương đến Theo lich thi phòng đào tạo Thi tự luận G.1.1, G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.3.2, G.4.1, G.4.3, G.4.4 50 Nội dung chi tiết học phần: 11 Tuần Nội dung Chuẩn đầu học phần Chương 1: Tổng quan hệ thống điện A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) G.1.2, G.1.3, Nội dung GD lý thuyết: G.3.1, G.3.2 Sự hình thành hệ thống điện Các đặc điểm trình sản xuất, truyền tải phân phối điện G.4.1, G.4.2 Các thành phần hệ thống điện đại PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Điều làm tăng tính cạnh tranh điện việc truyền tải lượng xa nhanh chóng B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) G.1.2, Trả lời câu hỏi workbook G.1.3, G.2.2, G.3.2 G.4.1, G.4.2 Chương 1: Tổng quan hệ thống điện (tiếp theo) A/ Tóm tắt ND PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: Các hệ thống thông tin, liên lạc, điều khiển, bảo vệ HTĐ Trung tâm điều độ hệ thống điện Bàn luận tương lai HTĐ Việt Nam PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Các yêu cầu để đảm bảo vận hành hệ thống điện hiệu G.1.2, G.1.3, G.3.1, G.3.2, G.4.2 B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Trả lời câu hỏi workbook Chương 2: Các loại nhà máy điện A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: Nguyên lý phát điện Phân loại nhà máy điện Nguyên lý hoạt động loại nhà máy điện G1.1, G.1.2, G.3.1, G.3.2, G.4.1, G.4.4 PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Các nguyên lý phát điện Cách thức chuyển đổi nguồn lượng sơ cấp thành lượng điện B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Trả lời câu hỏi workbook G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.3.2, G.4.2 Chương 3: Phụ tải điện A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: Định nghĩa phụ tải điện Phân loại phụ tải Đồ thị phụ tải PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Cho biết lý giải thích phải nghiên cứu tính chất phụ tải điện B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Trả lời câu hỏi workbook G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.3.2, G.4.1, G.4.2 G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.3.1, G.3.2, G.4.1 G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.3.2, G.4.1 Chương 3: Phụ tải điện (tiếp theo) A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: Tmax  Dự báo phụ tải G.1.3, G.2.2, G.3.1, G.3.2, G.4.1, Các ví dụ vấn đề liên quan đến phụ tải điện G.4.2, G.4.3 PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Có cần phải quản lý phụ tải điện hay không? B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Trả lời câu hỏi làm tập workbook Chương 4: Máy biến áp trạm biến áp A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: Vai trò trạm biến áp HTĐ Vị trí trạm biến áp Dung lượng số lượng MBA trạm biến áp PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Tính tốn số lượng dung lượng MBA B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Trả lời câu hỏi làm tập workbook G.1.3, G.2.2, G.3.2, G.4.1, G.4.2, G.4.3 G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.3.1, G.3.2, G.4.1, G.4.2, G.4.3 G.1.1, G.1.2, G.2.2, G.2.1, G.3.2, G.4.1, G.4.2, G.4.3 Chương 4: Máy biến áp trạm biến áp (tiếp theo) A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: Sơ đồ hệ thống phân phối trạm biến áp Các loại vẽ trạm Các ví dụ thiết kế/vận hành trạm biến áp – trạm phát điện nhỏ PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Tính tốn chọn sơ đồ trạm, số lượng dung lượng MBA B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Trả lời câu hỏi làm tập workbook G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.3.1, G.3.2, G.4.1, G.4.3, G.4.4 G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.3.2, G.4.1, G.4.3, G.4.4 Chương 5: Đường dây tải điện A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: Phân loại đường dây tải điện mơ hình đường dây Phân bố cơng suất lưới điện hình tia Tổn hao công suất, tổn hao điện áp đường dây PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Tính tốn tổn hao cơng suất lưới điện hình tia B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Trả lời câu hỏi làm tập workbook G.1.1, G.1.2, G.2.1, G.3.1, G.3.2, G.4.2 G.1.1, G.1.2, G.2.2, G.2.1, G.3.2 Chương 5: Đường dây tải điện (tiếp theo) 10 A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: Phân bố cơng suất lưới điện mạch vịng từ hai nơi Bài tập áp dụng PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Phân bố cơng suất lưới điện mạch vịng hai nơi G.1.1, G.1.2, G.1.3, G.2.1, G.3.1, G.4.1, G.4.2 B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Trả lời câu hỏi làm tập workbook G.1.2, G.2.2, G.2.1, G.4.1, G.4.2 Chương 5: Đường dây tải điện (tiếp theo) A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: Lưa chọn dây dẫn theo hàm mục tiêu Chọn tụ bù cho lưới điện thỏa điều kiện kinh tế kỹ thuật PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Tính tốn chọn dây dẫn tụ bù cho hệ thống điện G.1.1, G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.3.1, G.4.1, G.4.2, G.4.3, G.4.4 B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Trả lời câu hỏi làm tập workbook 11 Kiểm tra kỳ Tham khảo nội dung kiểm tra workbook G.1.2, G.2.2, G.2.1, G.4.1, G.4.2, G.4.3, G.4.4 G.1.1, G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.4.1, G.4.3, G.4.4 Chương 6: Tính toán ngắn mạch hệ thống điện A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: Các nguyên nhân dẫn đến ngắn mạch Các lý tính tốn ngắn mạch Q trình q độ HTĐ có ngắn mạch PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Ảnh hưởng ngắn mạch đến vật tư thiết bị điện vận hành HTĐ B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Trả lời câu hỏi workbook G.1.1, G.1.2, G.3.1, G.3.2, G.4.2 G.1.1, G.1.2, G.2.2, G.3.2 Chương 6: Tính tốn ngắn mạch hệ thống điện (tiếp theo) 12 A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: Phương pháp tính tốn ngắn mạch Các ví dụ tính tốn ngắn mạch HTĐ PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Tính toán ngắn mạch theo tập mẫu B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Trả lời câu hỏi làm tập workbook G.1.1, G.1.2, G.2.1, G.3.1, G.4.3 G.1.1, G.1.2, G.2.2, G.2.1, G.4.3 Chương 6: Tính tốn ngắn mạch hệ thống điện (tiếp theo) 13 A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: Lựa chọn thiết bị thỏa điều kiện ngắn mạch G.1.1, G.1.2, G.1.3, G.2.2, Các biện pháp giảm dòng ngắn mạch Các ví dụ tính tốn ngắn mạch HTĐ PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Tính tốn ngắn mạch theo tập mẫu B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Trả lời câu hỏi làm tập workbook G.2.1, G.3.1, G.3.2, G.4.2, G.4.3, G.4.4 G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.3.2, G.4.3, G.4.4 Chương 7: Thiết kế vận hành hệ thống điện 14 A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: So sánh kinh tế kỹ thuật phương án thiết kế Các biện pháp nâng cao chất lượng điện Các biện pháp giảm tổn hao lượng lưới điện PPGD chính: + Thuyết giảng + Trình chiếu + Thảo luận nhóm Các mục tiêu vận hành thiết kế lưới điện tốt B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Trả lời câu hỏi làm tập workbook G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.3.1, G.3.2, G.4.1, G.4.2, G.4.3, G.4.4 G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.3.2, G.4.1, G.4.2, G.4.3, G.4.4 Ôn tập 15 A/ Các nội dung PPGD lớp: (3) Nội dung GD lý thuyết: Các định luật nguyên lý chủ yếu áp dụng HTĐ Tính tốn trạng thái vận hành đề xuất biện pháp nâng cao hiệu hoạt động hệ thống điện So sánh phân tích tính kinh tế kỹ thuật phương án thiết kế, biện pháp nâng cao hiệu hệ thống điện PPGD chính: + Thảo luận nhóm (áp dụng cho vấn đề nêu trên) G.1.1, G.1.2, G.1.3, G.2.2, G.2.1, G.3.1, G.4.1, G.4.2, G.4.3, G.4.4 B/ Các nội dung cần tự học nhà: (6) Hoàn tất nội dung yêu cầu ôn tập workbook G.1.1, G.1.2, G.1.3, G.2.2, 10 G.2.1, G.3.2, G.4.1, G.4.2, G.4.3, G.4.4 12 Đạo đức khoa học: Các tập nhà dự án phải thực từ thân sinh viên Nếu bị phát có chép xử lý sinh viên có liên quan hình thức đánh giá (khơng) điểm q trình cuối kỳ 13 14 Ngày phê duyệt lần đầu: Cấp phê duyệt: Trưởng khoa 15 Trưởng BM Nhóm biên soạn Tiến trình cập nhật ĐCCT Lấn 1: Nội Dung Cập nhật ĐCCT lần 1: ngày tháng năm