đồ án thực tập hệ thống cung cấp điện

ĐƠ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN LỜI NĨI ĐẦU Đối với sinh viên nghành Điện , môn Hệ Thống Cung Cấp Điện ( lý thuyết thực tập ) quan trọng Môn học giúp cho sinh viên có nhìn tổng thể Hệ Thống Cung Cấp Điện , hiểu phần tử hệ thống, đặc điểm, tính chất hệ thống cung cấp điện, tính tốn thơng số kỹ thuật phục vụ cho việc thiết kế hệ thống cung cấp điện, lựa chọn thiết bị điện, khí cụ điện hợp lý, đạt chuẩn, quy cách, cách lắp đặt mạng lưới theo sơ đồ đấu nối đạt tiêu chuẩn an tồn Tính tốn bù cơng suất phản kháng để giảm chi phí cho khách hàng… Chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy giáo Phạm Khoa Thành tận tình hướng dẫn, đào tạo cung cấp cho chúng em kiến thức phong phú, từ đến chuyên sâu, giúp cho chúng em có kiến thức đầy đủ để làm việc tốt ngành điện lãnh vực Qua kiến thức học, chúng em xin hệ thống lại đồ án nhỏ môn học Hệ Thống Cung Cấp Điện Tuy nhiên học chưa có nhiều thời gian thực tế làm việc nên có nhiều chỗ thiếu sót, chưa đầy đủ Chúng em mong thầy giáo góp ý, bổ sung thêm phần kiến thức thiếu cho chúng em Chúng em xin chân thành cám ơn! NHÓM Page ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN Mục Lục Chương1: Tổng quan hệ thống cung cấp điện……………………………………………… trang Chương 2: Đặc điểm hệ thống cung cấp điện…………………………………………… trang 16 Chương 3: Tính chất hệ thống cung cấp điện…………………………………………… trang 17 Chương 4: Thiết kế hệ thống cung cấp điện……………………….………………………… trang 23 Chương 5: Quản lý hệ thống cung cấp điện…………….…………………………………… trang 29 Chương 6: Đánh giá môn học hệ thống cung cấp điện……………………………………… trang 29 Chương 7: Góp ý cho giáo viên………………………….…………………………………… trang 30 NHÓM Page ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN CHƯƠNG I GIỚI THIỆU HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Hệ thống cung cấp điện: bao gồm nguồn điện ( nhà máy phát điện, pin, ắc quy, ), trạm biến áp, đường dây tải điện, thiết bị khác như: thiết bị điều khiển, thiết bị bảo vệ, tụ bù v.v Các phần tử nối liền với thành hệ thống làm nhiệm vụ sản xuất, truyền tải, phân phối cung cấp điện đến tận hộ dùng điện Sơ Đồ Hệ Thống Cung Cấp Điện Một Hệ Thống Cung Cấp Điện: Chỉ bao gồm khâu phân phối, truyền tải cung cấp điện đến hộ tiêu thụ điện Hệ Thống Cung Cấp Điện bao gồm thiết bị điện khí cụ điện liên kết với làm chức cung cấp lượng điện cho hộ tiêu thụ - Hộ tiêu thụ điện nhà máy công nghiệp, tổ chức, xưởng sản xuất, khu vực xây dựng, tòa nhà, hộ mà thiết bị tiêu thụ điện kết nối với lưới điện sử dụng lượng điện - Thiết bị tiêu thụ điện phần điện thiết bị cơng nghệ, có chức biến đổi lượng điện thành dạng lượng khác năng, nhiệt năng, quang năng, hóa - Trạm Biến Áp tổ hợp thiết bị điện có nhiệm vụ biến đổi lượng điện cấp điện áp sang lượng điện cấp điện áp khác từ máy biến áp Bao gồm trạm tăng áp, trạm giảm áp - Đường Dây Dẫn Điện: hệ thống day dân hay cable có nhiệm vụ truyền tải lượng điện - Trạm Phân phối: có chức truyền tải phân phối lượng điện - Thiết Bị Bù Công Suất Phản Kháng: Cung cấp cơng suất phản kháng có tính dung cho lưới điện Các yếu tố hệ thống điện (bắt buộc phụ thuộc vào tải) Yếu tố bắt buộc - Nguồn :cung cấp điện( máy phát máy biến áp) - Tải :là thiết bị tiêu thụ điện(motor,bóng đèn,quạt,tivi…) NHÓM Page ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN - Bảo vệ:là thiết bị co chức bảo vệ dường dây thiết bị xảy cố(máy cắt,cb,cầu chì,cầu dao…) - Điều khiển: nơi điều khiển thiết bị hoạt dộng hay không - Truyền dẫn: để truyền tải điện tới nơi tiêu thụ Yếu tố phụ thuộc vào tải lớn hay nhỏ,ít hay nhiều - Biến đổi : nâng điện áp cao để truyền xa hoạ/c hạ thấp phù hợp với tải tiêu thụ - Phân phối: chia điện tới tải theo yêu cầu củ 1.Nguồn Điện: Nhà Máy Phát Điện: Hiện giới có nhiều loại nhà máy điện: -Nhà Máy Nhiệt Điện: Biến nhiệt thành năng, từ chuyển thành điện NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NGHI SƠN Sơ đồ nguyên lý máy phát điện turbine khí cho nhà máy nhiệt điện Khơng khí nén máy nén khí sau hòa trộn với khí nhiên liệu ( fuel gas ) đốt nóng chamber đạt áp suất cao, nhiệt độ cao làm quay turbine dẫn động máy phát -Nhà Máy Thủy Điện: Biến thủy thành năng, từ chuyển thành điện NHÓM Page ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN Hình Ảnh Nhà Máy Thủy Điện Hòa Bình Sơ Đồ Ngun Lý Nhà Máy Thủy Điện Nhà Máy Thủy Điện tận dụng áp lực nước từ cao đổ xuống làm quay turbine dẫn động máy phát điện -Nhà Máy Điện Nguyên Tử: dạng nhà máy nhiệt điện lấy lượng nhiệt từ phản ứng phân hủy hạt nhân nguyên tử từ đồng vị phóng xạ tạo xạ nhiệt lớn NHÓM Page ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN Hình Ảnh Nhà Máy Điện Nguyên Tử fukushima – Nhật Bản Sơ Đồ Nguyên lý Của Nhà Máy Điện Nguyên Tử -Nhà Máy Điện Năng Lương mặt trời: Có dạng lấy lượng mặt trời: + Sử dụng pin mặt trời thu trực tiếp lượng từ mặt trời chuyển thành lượng điện + Sử dụng vật liệu thu nhiệt sau đốt nóng nước chuyển thành chạy turbine + Sử dụng ô mặt trời dạng chiếu gương( dùng vũ trụ) Hình Ảnh Nhà Máy Điện Mặt Trời -Nhà Máy Điện Năng Lượng Gió: Tốc độ gió để hệ thống làm việc từ 20-70Km/h Công suất Máy phát điện lượng gió phụ thuộc vào diện tích cánh quạt, vd: máy phát có cơng suất 6Mwcó đường kính quạt 126m, chiều cao 120m NHÓM Page ĐƠ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN Thơng thường cấu trúc máy có cánh quạt, vị trí lắp đăt tối ưu cách bờ biển 10-12km đặt biển Hình Ảnh Nhà Máy Điện Năng Lượng Gió -Nhà Máy Điện Năng lượng Địa Nhiệt: Địa nhiệt loại lượng lấy từ nguồn nhiệt tự nhiên lòng đất cách khoan sâu xuống lòng đất Độ biến thiên địa nhiệt lỗ khoan vào khoảng C/36m Theo tính tốn nhiệt độ tâm trái đất vào khoảng C National Geographic cho biết, nhà máy điện địa nhiệt áp dụng ba phương pháp để sản xuất điện: khơ (dry steam), giãn áp (flash steam) chu kỳ nhị phân (binary cycle) New Zealand, Indonesia, Philippines, Mỹ Mexico có nhà máy địa nhiệt thương mại Nhà máy điện khơ sử dụng khe nứt lòng đất, dẫn trực tiếp nước nhiệt độ cao (hơn 235 độ C) qua ống dẫn đến tuabin máy phát điện Nhà máy điện giãn áp hút nước nóng sâu, áp suất cao (hơn 182 độ C) chuyển đổi thành nước lạnh hơn, áp suất thấp Quá trình tạo nước làm quay tuabin phát điện Nhà máy điện chu kỳ nhị phân sử dụng nước nóng địa nhiệt có nhiệt độ trung bình từ 107 - 182 độ C Nước nóng dẫn qua hệ thống trao đổi nhiệt, làm bay chất lỏng thứ cấp có nhiệt độ sơi thấp nước nhiều (ví dụ isobutane isopentane) Hơi chất lỏng thứ cấp dùng để chạy máy phát điện Hệ thống nhị phân chu trình tương đối kín nên khơng có khí thải nhà kính Các chun gia địa nhiệt dự đoán giải pháp kỹ thuật chủ đạo cho việc sản xuất điện địa nhiệt tương lai NHÓM Page ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN Hình Ảnh Nhà Máy Điện lượng Địa Nhiệt Mơ hình hoạt động nhà máy điện địa nhiệt -Ngồi ng̀n kể , có mợt số ng̀n điện được cung cấp Máy Phát Điện Diezel, pin, ắc quy…Những nguồn thường được dùng làm ng̀n dự phòng: Pin, Ắc Quy NHÓM Page Đợng Cơ ĐƠ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN Hình ảnh Máy Phát Điện Đợng Cơ Diesel PHỤ TẢI: Là Nơi tiêu thụ điện, biến đổi điện thành lượng khác phục vụ nhu cầu người, : Trạm biến áp, thiết bị tiêu thụ điện gia đình, xí nghiệp, nhà máy sản xuất Hình Ảnh Một Số Phụ Tải Trạm Biến Áp: Trong hệ thống phân phối lượng điện, trạm biến áp phân phối cơng trình có chức chuyển đổi điện áp trung áp 6, 10, 22, 35KV xuống điện áp hạ 380-220 để cấp điện phục vụ sản xuất, kinh doanh dịch vụ sinh hoạt hàng ngày Trạm Biến Áp phận hệ thống truyền tải phân phối điện, cấu tạo từ nhiều thiết bị trung hạ có tiêu chuẩn quy cách phù hợp với cơng suất Trạm biến áp có dạng TBA trời TBA nhà, gồm loại sau: - Trạm Biến Áp hợp - Trạm Biến Áp Giàn - Trạm Biến Áp treo - Trạm Biến Áp NHÓM Page ĐÔ AN THƯC TÂP - HTCC ĐIÊN Trạm Biến Áp ngồi trụ thép Hình Ảnh Trạm Biến Áp Các Thiết Bị Và Khí Cụ Điện Khác: - Tủ điện pha Tủ điện pha thường thiết kế sử dụng nhà máy, phân xưởng, tòa nhà lớn… tủ chứa thiết bị điện mà cung cấp nguồn điện lớn để phục vụ cho sản xuất Tuy nhiên khơng phải mà tủ điện pha thiết kế cồng kềnh, ngược lại thiết kế gọn nhẹ, mang tính thẩm mỹ cao, an toàn thuận tiện vận hành Ngoài có tủ điện pha dành cho hộ gia đình, khu dân cư thiết bị điện pha phụ tải có điện áp nhỏ vừa Tủ điện pha treo tường đặt sàn cố định vào tường nhà - Máy Cắt Cao Thế: Dùng để đóng ngắt lưới điện điện áp 1KV( từ xa chỗ) chế độ bình thường tự động có cố tải ngắn mạch Máy cắt phân loại: máy cắt nhà, máy NHÓM Page 10 ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN Một Hệ Thống Cung Cấp Điện chất lượng cần phải thể đặc điểm chính: Đồng Thời, Dễ, Quá Trình Quá Độ , Phức Tạp, Ảnh Hưởng, Động: Tính Đờng Thời: Q trình sản xuất, truyền tải, phân phối tiêu thụ điện điện diễn thời điểm ln phải đảm bảo đẳng thức: Pp = Ptải + Ptd + ΔP ; Qp = Qtải + Qtd + ΔQ Và điện khơng thể dự chữ Do chi phí vận hành quản lý thấp Dễ: Điện dễ sản xuất, dễ truyền tải xa dễ sử dụng với nguồn nguyên liệu phong phú từ: nước, gió, thủy triều, lượng mặt trời, khí tự nhiên truyền tải khắp nơi qua hệ thống dây dẫn sau biến đổi đưa sử dụng dễ dàng Do chi phí vận hành quản lý thấp Q Trình Q Đợ: Q trình q độ sảy nhanh ( vài mili giây ) ngắn mạch, đóng, ngắt nguồn, thay đổi tải hay ổn định hệ thống Vì cần thiết kế, hiệu chỉnh thiết bị bảo vệ cho x.ác Phức Tạp: Hệ thống điện hệ thống phức tạp: từ sản xuất đến trình truyền tải, phân phối tiêu thụ trải qua nhiều giai đoạn cần quan tâm, từ tối ưu hóa hệ thống đến khắc phục cố trình vận hành, đảm bảo chất lượng điện an toàn cho người sử dụng Ảnh Hưởng: Cơng nghiệp điện lực có quan hệ chặt chẽ với nhiều ngành kinh tế quốc dân ( luyện kim, hóa chất, khai thác mỏ, cơng nghiệp dệt, khí v.v ) Vì Hệ Thống Cung Cấp Điện động lực tăng suất lao động tạo nên phát triển nhịp nhàng cấu trúc kinh tế Quán triệt đặc điểm xây dựng định hợp lý mức độ điện khí hóa ngành kinh tế, vùng lãnh thổ khác nhaumức độ xây dựng nguồn điện, mạng lưới truyền tải, phân phối nhằm đáp ứng phát triển cân đối, tránh thiệt hại kinh tế quốc dân phải hạn chế nhu cầu hộ dùng điện Động: Các chế độ hệ thống điện ln q trình động: chế độ thay đổi đột ngột hệ thống điện gây q trình q dộ điện từ, q trình phát sinh chế độ ngắn mạch nguy hiểm vì: phát nóng, tăng lực điện động, Điện áp giảm đối xứng, gây nhiễu với đường dây thơng tin gần, gây ổn định dẫn đến rã lưới CHƯƠNG III CHẤT LƯỢNG CỦA HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN NHÓM Page 16 ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN Chất lượng hệ thống cung cấp điện đánh gia qua yếu tố sau: An Tồn, Ởn định, tin cậy, Liên tục, kinh tế 1.Yếu Tố An Toàn: Hệ thống cung cấp điện phải vận hành an toàn vđối với người thiết bị Muốn người thiết kế phải chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý, thiết bị phải chọn chủng loại, công suất Công tác xây dựng, lắp đạt phải quy phạm Công tác vận hành quản lý có vai trò đặc biệt quan trọng, người sử dụng phải tuyệt đối chấp hành quy định an toàn sử dụng điện Đặc biệt, sơ đồ cung cấp điện phải đấu nối theo chuẩn thiết kế IEC nhằm giảm nguy hại đến mức nhỏ xảy cố điện Những sơ đồ đấu nối kết hợp chắt chẽ với biện pháp bảo vệ sau: - Bảo vệ tiếp đất - Bảo vệ tiếp trung tính - Bảo vệ phương pháp cắt phần tử bị cố - Bảo vệ phương pháp cân điều khiển phân phối điện Có dạng sơ đồ sau: Sơ đồ TN-C: a.Cách thực : Nối đất :  Điểm nối nguồn cuộn hạ máy biến áp tiếp đất Nối trung tính :  Các vỏ thiết bị vật dẫn tự nhiên nối với trung tính nguồn qua dây nối trung tính PE Dây PE dây trung tính tính sử dụng chung gọi dây PEN Khi có hư hỏng cách điện :  Mạch tự động ngắt nguồn cung cấp sử dụng CB , cầu chì , có hư hỏng cách điện dẫn đến ngắn mạch pha trung tính với dòng ngắn mạch lớn b Đặc điểm : Quá áp :  Trong điều kiện bình thường , điểm trung tính , vỏ thiết bị có điện Khi có hư hỏng cách điện trung áp , dòng qua cực nối đất trung tính cuộn hạ áp , làm xuất điện áp tần số công nghiệp vỏ thiết bị đất Tương hợp điện từ :  Ở trạng thái làm việc bình thường , tải khơng đối xứng phát sinh dòng chạy dây trung tính, đồng thời tạo điện áp rơi độ lệch điện Dòng trung tính tạo nên trường điện từ gây nhiễu Các điện áp rơi khuếch đại NHÓM Page 17 ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN  Khi có hư hỏng cách điện , dòng cố lớn , vài kA Độ sụt áp , nhiễu điện từ cao , điện áp độ vỏ thiết bị điện pha vượt điện áp pha – trung tính , lấy 1,45Uf Nguy hỏa hoạn :  Dòng điện cố lớn nên dễ gây cháy  Đồng thời thực nối dây PEN với vật dẫn tự nhiên tòa nhà tạo dòng chạy cơng trình gây hiểm họa cháy Thiết bị ngắt mạch CB :  Do dùng CB nên thiết kế phải biết tổng trở nguồn mạch trước tổng trở mạch sau thiết bị cần bảo vệ đặc tính thiết bị bảo vệ xác định theo tổng trở  Khi cơng trình cấp từ hai nguồn (UPS, máy phát ) , đặc tính CB , cầu chì cần phải xác định cho nguồn sử dụng  Bất kỳ cải tạo , mở rộng lưới đòi hỏi kiểm tra lại điều kiện bảo vệ Sơ đồ TN-S : a.Cách thực : Nối đất :  Điểm nối nguồn cuộn hạ máy biến áp tiếp đất Nối trung tính :  Các vỏ thiết bị vật dẫn tự nhiên nối với trung tính nguồn qua dây nối trung tính PE Dây PE dây trung tính tính sử dụng riêng biệt Khi có hư hỏng cách điện :  Mạch tự động ngắt nguồn cung cấp cách sử dụng CB , cầu chì giống mạch TN-C , sử dụng RCD (vì bảo vệ chống chạm điện tách bảo vệ ngắn mạch pha ) b Đặc điểm : Qúa áp :  Trong điều kiện bình thường , điểm trung tính , vỏ thiết bị có điện Tương hợp điện từ :  Trong điều kiện bình thường , dây PE khơng có sụt áp nhược điểm sơ đồ TN-C khắc phục  Khi có hư hỏng cách điện , giống sơ đồ TN-C Nguy hỏa hoạn :  Dòng điện cố lớn nên dễ gây cháy NHÓM Page 18 ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN  Hạn chế nguy hỏa hoạn sơ đồ TN-C khơng có dòng chạy dây PE điều kiện bình thường Thiết bị bảo vệ ngắt mạch :  Nếu dùng CB , cầu chì để bảo vệ chống chạm điện đặc tính tương tự sơ đồ TN-C  Nếu bảo vệ chống chạm điện gián tiếp có trang bị RCD , để chống nhiễu ta sử dụng RCD có dòng rò lớn Sơ Đờ TN C-S: Đây hệ thống kết hợp hệ thống TN-C( trước) hệ thống TN-S ( sau ) Trường hợp điểm phân dây PE tách từ dây PEN thường điểm đầu lưới Lưu ý rằng, sơ đồ TN-C không sử dụng sau sơ đồ TN-S Không sử dụng sơ đồ TN C-S cho cơng trình có khả cháy khả lây nhiễm nhiễu điện từ cao Sơ đồ IT : a.Cách thực : Nối đất :  Điểm nối nguồn cuộn hạ máy biến áp cách ly với đất hay nối đất qua điện trở lớn hạn chế áp  Các vỏ thiết bị vật dẫn tự nhiên tiếp đất điện cực riêng qua dây tiếp đất PE Tiết diện dây PE xác định theo dòng cố lớn xảy Khi có hư hỏng cách điện : NHÓM Page 19 ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN  Dòng cố thường thấp khơng nguy hiểm Để tránh cố chạm đất hai điểm , ta phải lắp đặt thiết bị giám sát cách điện để bảo vệ báo tín hiệu  Để bảo vệ chống hư hỏng hai điểm , ta sử dụng CB , cầu chì  Thiết bị chống dòng rò RCD cũng sử dụng b Đặc điểm : Qúa áp :  Trong điều kiện bình thường , điểm trung tính , vỏ thiết bị có điện  Khi có hư hỏng cách điện trung áp , xuất điện áp vỏ thiết bị phần mang điện , điện áp lớn  Khi bị hư hỏng cách điện điểm thứ , thiết bị tiếp tục làm việc điện áp dây xuất dây pha vỏ thiết bị Tương hợp điện từ :  Trong điều kiện bình thường cũng có hư hỏng cách điện điểm thứ , khơng có sụt áp PE Nguy hỏa hoạn :  Sử dụng RCD với dòng rò < 500 mA để tránh nguy hỏa hoạn Thiết bị ngắt mạch bảo vệ :  Khi dùng CB , cầu chì để bảo vệ chống hư hỏng cách điện hai điểm quy tắc giống sơ đồ TN  Khi sử dụng RCD mạch phải lắp RCD Nếu mạch có điện cực nối đất riêngbiệt cần đặt RCD đầu vào chúng Nếu tải mạch khơng quan trọng RCD ngắt mạch cố chạm vỏ Sơ đờ TT : Mạng TT mạng có trung tính nguồn nối đất vỏ thiết bị nối đất Là mạng điện đơn giản thiết kế lắp đặt Thường dùng cho mạng phân phối hạ Có thể lắp đặt thiết bị chống dòng rò RCD Sự cố chạm đất pha trở thành cố ngắn mạch pha Thiết bị bảo vệ dòng dòng rò tác động 2.YẾU TỐ ỔN ĐỊNH: NHÓM Page 20 ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN Độ ổn định hệ thống cung cấp điện đước đánh giá chất lượng tần số chất lượng điện áp - Chất lượng tần số đánh giá : + Độ lệch tần số so với tần số định mức = 100% + Độ giao động tần số đặc trưng độ lệch giá trị lớn giá trị nhỏ tần số tần số biến thiên nhanh với tốc độ lớn 1%/s Theo GOCT 13109-87 Nga độ lệch tần số cho phép với xác xuất 95% ( 22,8h/ngày ), độ dao động tần số không vượt 0,2Hz - Chất lượng điện áp đánh giá bằng: + Độ lệch điện áp so với điện áp định mức = 100% ; U điện áp thực tế cực thiết bị dùng điện Độ lệch điện áp cho phép quy định ( ĐK làm việc bình thường ) là: Mạng động lực: Mạng chiếu sáng: + Độ dao động điện áp ( biến thiên nhanh điện áp ) = 100% Tốc độ biến thiên từ Umax đến Umin khơng nhỏ 1%/s 3.́U TỚ TIN CẬY: Độ tin cậy cung cấp điện : đảm bảo liên tục cung cấp điện tùy thuộc vào tính chất hộ dùng điện + Hộ loại 1: Là hộ quan trọng, không để điện, điện dẫn đến an ninh trị, trật tự xã hội( sân bay, đại sứ quán, khu quân sự…); Làm thiệt hại lớn đến kinh tế quốc dân ( Khu công nghiệp, khu chế suất…); Làm nguy hại đến tính mạng người( Một số khoa Bệnh viện…) Do đó, hộ loại phải cung cấp nguồn điện độc lập phải có nguồn dự phòng nóng + Hộ loại 2: Bao gồm xi nghiệp chế tạo hang tiêu dùng thương mại dịch vụ, điện gây hư hỏng máy móc, phế phẩm ngừng trệ sản xuất Do đó, hộ loại thường phải có them nguồn dự phòng , nhiên cần phải so sánh vốn đầu tư cho nguồn dự phòng hiệu kinh tế đem lại không bị ngừng cung cấp điện + Hộ loại 3: Là hộ không quan trọng cho phép điện tạm thời cần thiết ( ánh sang sinh hoạt đô thị, điện nông thôn…) điện khơng q ngày đêm Do đó, hộ loại thường cung cấp điện từ nguồn YẾU TỐ LIÊN TỤC: Chất lượng cung cấp điện phụ thuộc vào tính liên tục chế độ làm việc phụ tải, có chế độ làm việc: + Chế độ dài hạn: chế độ nhiệt độ làm việc thiết bị tăng đến giá trị xác lập số không phụ thuộc vào biến đổi công suất khoảng thời gian lần số thời gian phát nóng cuộn dây Phụ tải làm việc với đồ thị phẳng với công suất không đổi thời gian làm việc đồ thị phụ tải không thay đổi thời gian làm việc + Chế độ làm việc ngắng hạn: chế độ nhiệt độ thiết bị tangw đến giá trị thời gian làm việc, lại giảm xuống nhiệt độ môi trường xung quanh thời gian nghỉ NHÓM Page 21 ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN + Chế độ ngắn hạn lặp lại: Chế độ nhiệt độ thiết bị tăng lên thoiwf gian làm việc chưa đạt giá trị cho phép lại giảm xuống thời gian nghỉ, chưa giảm xuống nhiệt độ môi trường xung quanh( động cần trục, máy biến áp hàn…) a) Dài hạn; b) ngắn hạn; c) ngắn hạn lặp lại 5.YẾU TỐ KINH TẾ: Khi đánh giá so sánh phương án cung cấp điện, chỉ tiêu kinh tế chỉ sét đến chỉ tiêu kĩ thuật đảm bảo Chỉ tiêu kinh tế đánh gia qua tổng số vốn đầu tư, chi phí vận hành thời gian thu hồi vốn đầu tư Việc đánh giá chỉ tiêu kinh tế phải thong qua tính tốn so sánh phương án để đưa phương an tối ưu Thông thường hệ thống cung cấp điện có số vốn đầu tư cao chi phí vận hành thấp ngược lại, hệ thống cung cấp điện có vốn đầu tư thấp chi phí vận hành cao CHƯƠNG IV THIẾT KẾ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN NHÓM Page 22 ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN 1.PHỤ TẢI TÍNH TỐN: Khi thiết kế cung cấp điện cơng việc quan trọng mà ta phải làm tiến hành xác định phụ tải tính tốn Phụ tải tính tốn theo điều kiện phát nóng phụ tải giả thiết khơng đổi lâu dài phần tử hệ thống cung cấp điện tương đương với phụ tải thực tế theo điều kiện tác dụng nhiệt nặng nề Xác định phụ tải tính tốn nhằm làm sở cho việc lựa chọn dây dẫn thiết bị lưới điện Từ Ptt ta xác định Itt để lựa chọn khí cụ điện ( tiết diện dây dẫn, thiết bị bảo vệ, thiết bị điều khiển ) cho phù hợp Từ Qtt ta tính tốn bù cơng suất phản kháng cho có lợi kinh tế Từ Stt ta chọn dung lượng máy biến áp cho phù hợp, chọn vị trí tâm phụ tải tối ưu để đặt tủ phân phối tủ động lực nhằm thực việc cung cấp điện với tổn thất điện áp tổn thất công suất nhỏ - Xác Định phụ Tải Tính Tốn: + Hệ số sử dụng Ksd: Là tỉ số phụ tải tính tốn trung bình với cơng suất đặt hay cơng suất định mức thiết bị khoảng thời gian khảo sát ( giờ, ca ngày đêm ) Đối với thiết bị: K sd = Ptb Pđm Đối với nhóm thiết bị: n P K sd = tb = Pđm ∑P i =1 n tbi ∑P i =1 đmi Hệ số sử dụng nói lên mức sử dụng, mức độ khai thác công suất thiết bị khoảng thời gian cho xem xét + Hệ số đồng thời Kdt : tỉ số công suất tác dụng tính tốn cực đại nút khảo sát hệ thống cung cấp điện với tổng công suất tác dụng tính tốn cực đại nhóm hộ tiêu thụ riêng biệt ( nhốm thiết bị) nối vào nút đó: Hệ số đồng thời phụ thuộc vào n số phần tử vào nhóm Kdt = 0,9 ÷ 0,95 số phần tử n = ÷ Kdt = 0,8 ÷ 0,85 số phần tử n = ÷ 10 + Hệ số cực đại Kmax tỉ số phụ tải tính tốn phụ tải trung bình thời gian xem xét: NHÓM Page 23 ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN Hệ số cực đại thường tính với ca làm việc có phụ tải lớn + Hệ số nhu cầu Knc Là tỉ số cơng suất tính tốn ( điều kiện thiết kế ) công suất tiêu thụ ( điều kiện vận hành) với công suất đặt ( cơng suất định mức ) nhóm hộ tiêu thụ: Phụ Tải Tính Tốn tính theo cơng thức: Cosφ hệ số cơng suất tính tốn tra sổ tay kỹ thuật từ tính tgφ, hệ số Cosφ thiết bị nhóm khơng giống ta phải tính hệ số Cosφ trung bình nhóm theo cơng thức sau: Ta cũng xác định phụ tải tính tốn theo Kmax Ptb theo cơng thức: Trong Ptb Qtb công suất tác dụng công suất phản kháng tring bình nhóm: Sau có Ptt Qtt ta tính Stt theo cơng thức sau: NHÓM Page 24 ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN Dòng điện tính tốn : 2.BÙ CƠNG ŚT PHẢN KHÁNG: Cơng suất phản kháng gì: Hình ảnh: Mơ tả mối quan hệ loại công suất điện, bù công suất phản kháng Để đánh giá ảnh hưởng công suất phản kháng hệ thống người ta sử dụng hệ số công suất cosφ Trong lưới điện tồn loại công suất: - Công suất hữu dụng P (kW) cơng suất sinh cơng có ích phụ tải P = S*Cosφ - Công suất phản kháng Q (kVAr) cơng suất vơ ích, gây tính cảm ứng loại phụ tải như: động điện, máy biến áp, biến đổi điện áp… Q = S*Sinφ Công suất phản kháng Q không sinh công lại gây ảnh hưởng xấu kinh tế kỹ thuật: - Về kinh tế: phải trả tiền cho lượng công suất phản kháng tiêu thụ - Về kỹ thuật: công suất phản kháng gây sụt áp đường dây tổn thất cơng suất đường truyền Vì vậy, ta cần có biện pháp bù cơng suất phản kháng Q để hạn chế ảnh hưởng Cũng tức ta nâng cao hệ số cosφ nhằm ddtj lợi ích sau: + BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG GIÚP GIẢM TIỀN PHẠT: Tiền phạt hay gọi tiền mua điện phản kháng Đây lợi ích thiết thực việc nâng cao hệ số công suất Cos phi Điện lực bắt bạn trả tiền điện phản kháng hệ số công suất Cos phi bạn < 0.85 NHÓM Page 25 ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN + BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG GIẢM TỞN HAO CƠNG SUẤT Từ cơng suất tổn thất công suất đường dây truyền tải : Ta thấy phần tổn hao công suất thành phần tạo Thành phần công suất tác dụng ta khơng thể giảm, thành phần cơng suất phản kháng ta hồn tồn giảm Hệ giảm tổn hao công suất dẫn đến giảm tổn thất điện Nói nơm na giảm tiền điện Vậy trường hợp phát huy tác dụng nào? Khi đường dây kéo xa Công tơ nhà nước lại tính đầu trạm Trường hợp ta nên bù gần tối đa 0.95 để giảm tổn thất điện + BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG GIẢM SỤT ÁP Từ công suất tổn thất điện áp đường dây truyền tải : Ta thấy phần tổn hao điện áp thành phần tạo Thành phần cơng suất tác dụng ta khơng thể giảm, thành phần cơng suất phản kháng ta hồn tồn giảm Vậy trường hợp phát huy tác dụng nào? Khi đường dây kéo xa, điện áp cuối đường dây sụt giảm nhiều làm động không khởi động được, phát nóng nhiều, dễ cháy Trường hợp bạn nên bù đến 0.98 Nếu bạn sử dụng máy bơm cuối nguồn hiểu điện áp tăng thêm vài volt có ý nghĩa + BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG GIÚP TĂNG KHẢ NĂNG MANG TẢI CỦA ĐƯỜNG DÂY Dòng điện chạy đường dây gồm thành phần : tác dụng phản kháng Nếu ta bù cuối đường dây dòng phản kháng bớt Vậy ta cho phép đường dây tải thêm dòng tác dụng, đơn giản thơi +BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG GIÚP TĂNG KHẢ MÁY BIẾN ÁP Từ S=U*I ta thấy dung lượng máy biến áp gồm phần P Q Nếu ta bù tốt S gần P Cách tính cơng suất phản kháng cần bù: Muốn tính công suất phản kháng cần bù để chọn tụ bù cho tải ta cần biết cơng suất (P) hệ số cơng suất (Cosφ) tải đó: Giả sử ta có cơng suất tải P, hệ số công suất tải Cosφ1 → tgφ1 (trước bù), hệ số công suất sau bù Cosφ2 → tgφ2 Công suất phản kháng cần bù là: Qb = P*(tgφ1 – tgφ2) Các biện pháp nâng cao hệ số công suất phản kháng: 1/ Phương pháp nâng cao hệ số cosφ tự nhiên: Nâng cao cosφ tự nhiên có nghĩa tìm biện pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt lượng công suất phản kháng mà chúng cần có nguồn cung cấp - Thay đổi cải tiến q trình cơng nghệ để thiết bị điện làm việc chế độ hợp lý - Thay động làm việc non tải động có cơng suất nhỏ - Hạn chế động chạy không tải - Ở nơi cơng nghệ cho phép dùng động đồng thay cho động không đồng - Thay biến áp làm việc non tải máy biến áp có dung lượng nhỏ 2/ Phương pháp nâng cao hệ số cosφ nhân tạo: Phương pháp thực cách đặt thiết bị bù công suất phản kháng hộ tiêu thụ điện Các thiết bị bù công suất phản kháng bao gồm: a Máy bù đờng bợ: động đồng làm việc chế độ không tải * Ưu điểm: máy bù đồng vừa có khả sản xuất công suất phản kháng, đồng thời cũng có khả tiêu thụ cơng suất phản kháng mạng điện NHÓM Page 26 ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN * Nhược điểm: máy bù đồng có phần quay nên lắp ráp, bảo dưỡng vận hành phức tạp Máy bù đồng thường để bù tập trung với dung lượng lớn b Tụ bù điện: làm cho dòng điện sớm pha so với điện áp đó, sinh cơng suất phản kháng cung cấp cho mạng điện * Ưu điểm: - Công suất nhỏ, khơng có phần quay nên dễ bảo dưỡng vận hành - Có thể thay đổi dung lượng tụ bù theo phát triển tải - Giá thành thấp so với máy bù đồng * Nhược điểm: - Nhạy cảm với biến động điện áp kém chắn, đặc biệt dễ bị phá hỏng ngắn mạch điện áp vượt định mức Tuổi thọ tụ bù có giới hạn, bị hư hỏng sau nhiều năm làm việc - Khi đóng tụ bù vào mạng điện có dòng điện xung, lúc cắt tụ điện khỏi mạng cực tụ điện áp dư gây nguy hiểm cho người vận hành - Sử dụng tụ bù điện hộ tiêu thụ công suất phản kháng vừa nhỏ (dưới 5000 kVAr) Hình ẢNh Tủ Tụ Bù Các phương thức bù công suất phản kháng tụ bù: Có hai phương thức bù cơng suất phản kháng tụ bù: a Bù tĩnh (bù nền): bố trí bù gồm nhiều tụ bù tạo nên lượng bù khơng đổi Việc điều khiển thực cách sau: - Bằng tay: dùng CB LBS (load – break switch) - Bán tự động: dùng contactor - Mắc trực tiếp vào tải đóng điện cho mạch bù đồng thời đóng tải * Ưu điểm: đơn giản giá thành không cao * Nhược điểm: tải dao động có khả dẫn đến việc bù thừa Việc nguy hiểm hệ thống sử dụng máy phát > Vì vậy, phương pháp áp dụng tải thay đổi b Bù đợng (sử dụng bợ điều khiển tụ bù tự động): sử dụng tụ bù tự động hay gọi tủ điện tụ bù tự động, có khả thay đổi dung lượng tụ bù để đảm bảo hệ số công suất đạt giá trị mong muốn * Ưu điểm: không gây tượng bù thừa đảm bảo hệ số công suất mong muốn * Nhược điểm: chi phí lớn so với bù tĩnh > Vì vậy, phương pháp áp dụng vị trí mà công suất tác dụng công suất phản kháng thay đổi phạm vi rộng NHÓM Page 27 ĐƠ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN Hình ảnh: Sơ đồ vị trí lắp tụ bù mạng điện CHƯƠNG VAI TRÒ CỦA NGƯỜI QUẢN LÝ ĐỐI VỚI HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN NHÓM Page 28 ĐÔ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN Yêu cầu tối thiểu với người quản lý hệ thống cung cấp điện cần phải có kỹ chun mơn kỹ quản lý ( nghệ thuật quản lý ) VỀ CHUYÊN MÔN: Người quản lý hệ thống cung cấp điện nhìn chung khơng cần đòi hỏi chun mơn q chun sâu, chỉ đòi hỏi người quản lý có khả vẽ sơ đồ It, Ut, Pt Qua xác định , lựa chọn thiết bị khí cụ điện phù hợp Đồng thời đọc hiểu Sơ Đồ Nguyên Lý hệ thống cung cấp điện nhằm quản lý tốt cho công việc vận hành , bảo dưỡng giám sát hệ thống VỀ KỸ NĂNG QUẢN LÝ: Kỹ quản lý người quản lý nói chung người quản lý hệ thống cung cấp điện nói riêng coi nghệ thuật quản lý, tùy thuộc vào kinh nghiệm người hay nhóm quản lý để bố trí nhân phân chia công việc cho phù hợp nhiều phương pháp khác Mục đích cuối đạt kết tốt nhất, hiệu suất cao cho cơng việc CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ MƠN HỌC Môn học thực tập hệ thống cung cấp điện giúp ích nhiều cho nhóm chúng em, qua thời gian học lý thuyết thực tập môn học giúp chúng em : hiểu tính tốn phụ tải điện; sơ đồ thay thông số phần tử hệ thống , dạng tổn thất công suất, tổn thất điện năng, tổn thất điện áp xảy phần tử trình truyền tải điện; điều kiện chọn dây dẫn, phạm vi ứng dụng điều kiện; toán phân bố cơng suất mạng kín đơn giản; ý nghĩa bù công suất phản kháng, giảm tổn thất điện biện pháp điều chỉnh điện áp Chúng em nhận thấy môn học Hệ Thống Cung Cấp Điện sát với thực tế công việc ngày nhân viên ngành điện Cho nên tất kiến thức giảng dạy thực hành Hệ Thống Cung Cấp Điện giúp chúng em dễ dàng áp dụng vào thực tiễn công việc hàng ngày công việc nhân viên ngành điện chúng em Chúng em cũng nhận thấy nội dung giáo trình môn học đầy đủ, chi tiết, chuên sâu, phong phú dễ hiểu nhiều so với số tài liệu Hệ Thống Cung Cấp Điện hiệ có internet Nhờ sau học chúng em tiếp thu nhiều kiến thức tự tin công việc nhân viên ngành điện lực Sau học, chúng em cũng nhận thấy môn học Hệ Thống Cung Cấp Điện quan trọng cần thiết sinh viên ngành điện người công tác, làm việc ngành điện lực Nó trang bị cho sinh viên lượng kiến thức lớn từ đến chuyên sâu để làm việc vị trí nào, khâu hệ thống công việc ngành điện lực Chúng em chắn môn học Hệ Thống Cung Cấp Điện luôn môn học bắt buộc ưu tiên hàng đầu cho sinh viên học ngành điện mãi sau cũng Môn học Hệ Thống Cung Cấp Điện sở, tảng vững giúp cho sinh viên ngành điện tương lai sau kỹ sư, nhà quản lý ngành điện lực có định hướng nâng cấp phát triển Hệ Thống Điện nước ta thành hệ thống điện đại chất lượng khu vực giới CHƯƠNG NHÓM Page 29 ĐƠ AN THƯC TÂP HTCC ĐIÊN GĨP Ý CHO GIÁO VIÊN Một nội dung yêu cầu đồ án : Góp ý cho giáo viên Tuy nhiên thực tế chúng em xin khẳng định thầy giáo Phạm Khoa Thành nói riêng thầy cô môn giảng dạy cho chúng em bốn năm qua nhiệt tình, chu đáo giảng dạy nên chúng em cũng chẳng biết gop ý nào, hay nói chẳng có chúng em gop ý cả! Mặc dù vậy, với yêu cầu nôi dung đồ án, chúng em cũng xin phép đưa quan điểm, tâm tư, cảm nhận cá nhân nhóm chúng em thầy giáo Phạm Khoa Thành sau: a.Về phong cách giảng dạy: Thầy giáo có phong cách giảng dạy gần gũi với sinh viên, thầy ln tạo điều kiện sinh viên có hội trao đổi, tranh luận vấn đề quan tâm giảng lĩnh vực khác Điều giúp cho sinh viên cảm thấy tự tin, mạnh dạn trao đổi với thầy giáo vấn đề chưa biết, chưa hiểu, giúp cho học sôi hào hứng Chúng em mong thầy giáo giữ phát huy phong cách b Về Phương Pháp giảng dạy: Thày giáo có phương pháp giảng dạy khoa học cũng lôi sinh viên, chúng em cảm tưởng tiết học buổi hội thảo mà người sơi tham gia đóng góp ý kiến để làm sáng tỏ vấn đề học Điều giúp chúng em dễ dàng việc tiếp nhận kiến thức so với phương pháp giảng dạy truyeeng thống là: Thầy đọc, trò chép c Về Nội Dung Bài Giảng: Chúng em nhận thấy nội dung thầy giáo có chuẩn bị kỹ giáo trình chun mơn thầy chuyên sâu, đem lại cho chúng em nhiều kiến thức mà trước chúng em tưởng biết Thầy giáo cũng cung cấp nhiều ví dụ trực quan sinh động giúp chúng em dễ dàng nắm bắt vấn đề d Về Tinh Thần Làm Việc: Thầy giáo nhiệt tình việc truyền đạt kiến thức cho sinh viên, trí vấn đề không nằm nội dung môn học thầy giáo cũng sẵn sàng chia sẻ với sinh viên có thời gian giải lao Sự nhiệt tình giúp chúng em ln cảm thấy háo hức bước vào lớp Vì điều trên! Một lần chúng em xin gửi lời cám ơn chân thành đến thầy giáo chúng em xin chúc thầy gia đình ln mạnh khỏe, hạnh phúc sống Em monh thầy giáo tiếp tục đào tạo thêm cho nhiều hệ sinh viên ngành điện sau này, qua góp phần xây dựng ngành điện lực nói riêng đất nước nói chung ngày phát triển Chúng em xin chân thành cám ơn! HẾT ĐỒ ÁN NHÓM Page 30 ... thành hệ thống làm nhiệm vụ sản xuất, truyền tải, phân phối cung cấp điện đến tận hộ dùng điện Sơ Đồ Hệ Thống Cung Cấp Điện Một Hệ Thống Cung Cấp Điện: Chỉ bao gồm khâu phân phối, truyền tải cung. .. 4: Thiết kế hệ thống cung cấp điện …………………….………………………… trang 23 Chương 5: Quản lý hệ thống cung cấp điện ………….…………………………………… trang 29 Chương 6: Đánh giá môn học hệ thống cung cấp điện ……………………………………... Chương1: Tổng quan hệ thống cung cấp điện …………………………………………… trang Chương 2: Đặc điểm hệ thống cung cấp điện ………………………………………… trang 16 Chương 3: Tính chất hệ thống cung cấp điện …………………………………………