Lun van tt nghip thanh trn phng201

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP SỬ DỤNG PHẦN MỀM ETAP TÍNH TỐN VÀ PHÂN TÍCH PHÁT TUYẾN 477 ANLONG – ĐIỆN LỰC TAM NÔNG GVHD: THS NGUYỄN PHÚC KHẢI SVTH: TRẦN PHƯƠNG THANH MSSV: 1447085 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI TPHCM, 2018 LỜI CẢM ƠN Trong q trình thực hồn thành luận văn Em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến THS Nguyễn Phúc Khải – Giảng viên Bộ Môn Hệ thống điện – Khoa Điện - Điện tử Tử - Trường Đại Học Bách Khoa TPHCM Thầy người hướng dẫn tận tình, ln cho em thiếu sót thân để em khắc phục sửa đổi Thầy dạy cho em biết nhiều kiến thức hay quý giá Một lần em xin cảm ơn lời dạy dỗ truyền đạt Thầy Em xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám Hiệu Nhà Trường, đến quý Thầy, Cô trường Đại Học Bách Khoa TPHCM tạo điều kiện để em hồn thành khóa học Luận văn Nhân đây, em xin cảm ơn Ban Giám Đốc, Phó Trưởng Phòng Kĩ thuật, anh, chị, Chi Nhánh Điện Lực Tam Nơng – Tập Đồn Điện Lực Đồng Tháp tạo điều kiện cho em xin số liệu thực tế để luận văn hoàn thiện cách tốt Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình bạn bè ủng hộ, động viên khích lệ em suốt q trình hồn thành luận văn TPHCM, ngày 30 tháng 12 năm2018 Trần Phương Thanh | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH DANH SÁCH BẢNG CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC PHẦN MỀM ETAP 1.1 Khái niệm Etap: .8 1.3 Giao diện giới thiệu công cụ phần mềm Etap (Version ETAP 12.6.0 ): 1.4 Giới thiệu phần tử AC: CHƯƠNG 2: MÔ PHỎNG ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI PHÁT TUYẾN 477AN LONG - ĐIỆN LỰC TAM NÔNG TRÊN PHẦN MỀM ETAP 14 2.1 Tổng quan Điện lực Tam Nông: .14 2.2 Mô thực phân bố công suất phát tuyến 477AL - Tam Nông phần mềm Etap: 15 2.3 Xuất trình báo cáo liệu: .22 CHƯƠNG 3: ÁP DỤNG ETAP TÍNH TỐN NGẮN MẠCH CHO HỆ THỐNG ĐIỆN 24 3.1 Ngắn mạch gì: 24 3.2 Hậu ngắn mạch: .24 3.3 Giải pháp hạn chế dòng ngắn mạch: 24 3.4 Sử dụng Etap tính tốn dòng ngắn mạch sơ đồ lưới điện phát tuyến 477An Long – Điện Lực Tam Nông: .25 CHƯƠNG – TỔNG QUAN VỀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 33 4.1 Giới thiệu chung vấn đề bù công suất phản kháng hệ thống điện: 33 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI 4.2 Ý nghĩa việc nâng cao hệ số công suất Cos 35 4.3 Các phương pháp bù công suất phản kháng: 38 CHƯƠNG - SỬ DỤNG PHẦN MỀM ETAP TÍNH TỐN VỊ TRÍ BÙ TỐI ƯU CHO SƠ ĐỒ LƯỚI ĐIỆN PHÁT TUYẾN 477AL – ĐL TAM NÔNG 43 5.1 Tính tốn dung lượng vị trí đặt thiết bị bù cơng suất phản kháng: 43 5.2 Tính tốn vị trí bù tối ưu cho phát tuyến 477AL – ĐL Tam Nông phần mềm Etap: 44 CHƯƠNG – ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 58 6.1 Tổng quan lưới điện phân phối: .58 6.2 Cấu trúc lưới điện phân phối: .59 6.3 Công tác quản lý, vận hành kiểm tra định kì thiết bị đường dây phân phối: 60 6.4 Tổng quan độ tin cậy hệ thống điện: .65 6.5 Các phương pháp tiêu đánh giá độ tin cậy lưới điện phân phối 67 6.6 Đánh giá độ tin cậy phát tuyến 477AL – Tam Nông với phần mềm Etap: 69 KẾT LUẬN………………………………………………………………………………………………….86 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………………………… 87 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1: Giới thiệu giao diện Etap .9 Hình 2.1: Bảng Rating nguồn 16 Hình 2.2: Bảng Shot Circuit nguồn 16 Hình 2.3: Bảng Information cable 17 Hình 2.4: Bảng Rating Máy Biến Áp 18 Hình 2.5: Bảng Impendance Máy Biến Áp 18 Hình 2.6: Bảng Loading Tải 19 Hình 2.7: Sơ đồ mơ phát tuyến 477AL 20 Hình 2.8: Chạy phân bố cơng suất .22 Hình 2.9: Báo cáo Load Flow 23 Hình 2.10: báo cáo tổng .23 Hình 3.1: Trang information hộp thoại Study Case 26 Hình 3.2: Trang Standard hộp thoại Study Case 27 Hình 3.3: nối đất cho máy biến áp .27 Hình 3.4: cơng cụ ngắn mạch 28 Hình 3.5.: Kết tính tốn ngắn mạch .29 Hình 3.6: Hai pha chạm 29 Hình 3.7: Một pha chạm đất 30 Hình 3.8: Hai pha chạm đất .30 Hình 3.9: tóm tắt kết 31 Hình 3.10: Đồ thị dòng điện ngắn mạch 31 Hình 3.11: Đồ thị bus ngắn mạch 31 Hình 4.1: Sơ đồ lưới điện 34 Hình 4.2 : Tụ bù khô 37 Hình 4.3: Tụ bù dầu 38 Hình 4.4: Tụ bù 40 Hình 4.5: Bộ điều khiển tụ bù 12 bước 40 Hình 4.6: Bộ điều khiển tụ bù 40 Hình 4.7: Phương án đặt tụ bù TB .41 Hình 4.8: phương án đặt tụ bù thành nhóm 41 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI Hình 4.9: phương án đặt tụ bù phân tán .42 Hình 5.1: cơng cụ .45 Hình 5.2: Trang info 46 Hình 5.3: Trang Loading 52 Hình 5.4: Trang Votage Constraint .53 Hình 5.5: Trang Adjustment .54 Hình 5.6: Tính tốn tụ bù tối ưu phần mềm Etap 55 Hình 5.7: Báo cáo chi tiết 55 Hình 5.8: Tổng chi phí bù 56 Hình 6.1: Kết độ tin cậy 73 Hình 6.2: Dữ liệu độ tin cậy .73 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI DANH SÁCH BẢNG Bảng 5.1: Các ngành sản xuất .46 Bảng 5.2: Khối hành chính, nghiệp 47 Bảng 5.3: Khối kinh doanh 47 Bảng 5.5: Giá điện tính cho vùng nơng thơn .48 Bảng 5.6: Bảng giá cho khu tập thể, cụm dân cư 48 Bảng 5.7: Giá bán buôn điện cho tổ hợp thương mại - dịch vụ - sinh hoạt 49 Bảng 5.8: Giá điện cho khu công nghiệp .50 Bảng 6.1: Bảng đường dây cable 69 Bảng 6.2: Thông số tải 70 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC PHẦN MỀM ETAP 1.1 Khái niệm Etap: Etap Phần mềm phân tích vận hành hệ thống điện phát triển mạnh mẽ ưu điểm vượt trội, áp dụng với mơ hình hệ thống điện từ đơn giản đến phức tạp, thiết bị cập nhật đầy đủ theo chuẩn QT Etap phần mềm tính tốn phát triển cơng ty Operation Technology, Inc (OTI), phần mềm dùng để thiết kế mơ dựa khối có sẵn để mô tả vận hành hệ thống, phần mềm có khả tính tốn phân tích thơng số hệ thống dòng điện, đánh giá ổn định hệ thống, … 1.2 Ứng dụng phần mềm Etap: Etap phần mềm có khả tính tốn phân tích bus (thanh ) sơ đồ đơn tuyến, nhờ kiểm sốt, sửa chửa điều chỉnh kịp thời thông số tránh tổn thất đáng tiếc xảy Ngồi chức như:  Khảo sát phân tích hệ thống đơn tuyến với nhiều nguồn cung cấp  Phân bố công suất hệ thống, phân bố công suất tổn thất đường dây, tải đường dây, hệ số cơng suất tải  Phân tích ngắn mạch hệ thống điện: chế độ ngắn mạch đối xứng, chế độ ngắn mạch không đối xứng, ngắn mạch pha chạm đất, hai pha chạm đất,… 1.3 Giao diện giới thiệu công cụ phần mềm Etap (Version ETAP 12.6.0 ): Trên giao diện phần mềm thể các công cụ Main menu, Stydy View, Study Case Toolbar,… công cụ chứa chức hoạt động khác nhau, để tạo nên tổng thể mô lưới điện, cài đặt thông số thể giá trị tính tốn phương pháp khác cụ thể như:  Thanh công cụ File Menu: công cụ có khả truy cập hoạt động hệ điều hành mở, lưu, in, sơ đồ đơn tuyến, bao gồm chức New, Open, Closes Project: tạo, mở hay đóng dự án mới, ngồi chức Data Exchange: để chuyển đổi đuôi định dạng từ *.OTI | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI sang dạng có đuôi *.EMF  Thanh công cụ Edit: chức thường xuyên sử dụng để chỉnh sửa sơ đồ Cut, Coppy, Past, Move from: cắt, chép, dán, hay di chuyển phần tử chọn,  Thanh công cụ Viewer: gồm chức Zoom in, Zoom out, Zoom fit,: cơng cụ để phóng to, thu nhỏ hay để xem tấc phần tử cửa sổ window chế độ tốt nhất, mục Grid để hiển thị đường lưới sơ đồ  Thanh cơng cụ Project: có Information hộp thoại chức thông tin tên dự án, vị trí dự án, mã số hợp đồng,… Standars tiêu chuẩn định dạng cho hệ thống như: tần số, đơn vị chiều dài, tháng, năm,… Seting cài đặt chế độ hoạt động tải hoạt động theo hiệu suất, theo động tải ưu tiên, mục Option dùng để cài đặt chế độ save phút, nhắc nhở trước save,…  Thanh cơng cụ Tool: Symbols dòng lệnh làm thay đổi tấc kí hiệu chọn phần từ sơ đồ đơn tuyến với kí hiệu IEC kí hiệu ANSI, Orientation lệnh dùng để thay đổi góc quay phần tử hay tấc phần tử chọn với góc quay: 0°, 90°, 180°, 270° Group Un Group lệnh dùng để nhóm phần tử chọn thành nhóm, phần tử phụ thuộc nhóm, lệnh Un Group tách nhóm thành phần tử riêng lẻ sơ đồ Còn lại Use Default Annotation Position lệnh dùng để thích phần tử sơ đồ đơn tuyến | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI Hình 1.1: Giới thiệu giao diện Etap 1.4 Giới thiệu phần tử AC: Bus: phần tử dùng để liên kết phần tử khác máy phát, tải, thiết bị bảo vệ, Bus có thơng tin sau:  Information: với trang gồm ID ta vào Study View Bus qui định ID cho Bus , mặc định Bus thứ số nguyên tăng dần ta thêm Bus Đối với IN/Out Service dùng để trạng thái kết nối hay không kết nối phần tử sơ đồ đơn tuyến Normal kV nhập giá trị đầu Bus sử dụng Power Station tới điện áp Bus cuối đường dây Innitial Voltage cài đặt phần trăm hoạt động điện áp Normal kV Còn lại Diversity Factor cài đặt giới hạn hoạt động tải  Load: dùng để hiển thị tấc Motors Static Load liên kết đến Bus mõi loại tải Đơn vị hiển thị giá trị kW kVar, tổng đại số tải hoạt động nối trực tiếp đến Bus  Motor/Generator: trang hiển thị phần tử như: Induction Motor, Generator Motor nối trực tiếp với Bus Các động hiển thị có nhiều Composite Motor liên kết với Bus  Rating: dùng để đặt tính Bus như: định mức dòng điện hay dòng điện liên tục, dòng ngắn mạch đối xứng hay bất đối xứng 10 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI Trong đó: số khách hàng điểm tải thứ i thời gian điện năm Đơn vị: h/customer.yr (giờ/ khách hàng/ năm) - Chỉ số tần suất trung bình ngừng cung cấp điện khách hàng: CAIFI = (6.3) Trong đó: số khách hàng điểm tải thứ i tỷ lệ hỏng hóc điểm tải thứ i số khách hàng bị ảnh hưởng - Chỉ số thời gian trung bình gián đoạn khách hàng: CAIDI = (6.4) Trong đó: số khách hàng điểm tải thứ i tỷ lệ hỏng hóc điểm tải thứ i thời gian điện năm - Chỉ số tần suất trung bình điện thoáng qua: MAIFI = (6.5) - Chỉ số sẵn sàng: ASAI = = (6.6) Trong đó: 8760 số mơt năm Đơn vị tính: pu (%) - Chỉ số chưa sẵn sàng: ASUI = – ASAI Đơn vị tính: pu (%) - Chỉ số lượng thiếu hụt: 83 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI EENS = (6.7) Trong đó: phụ tải trung bình nút thứ i thời gian điện năm Đơn vị: MWhr/yr (Mh/năm) - Chỉ số thiếu điện trung bình: AENS = = = (6.8) Trong đó: phụ tải trung bình nút thứ I thời gian điện năm Ni số lượng khách hàng điểm tải thứ i 6.6 Đánh giá độ tin cậy phát tuyến 477AL – Tam Nông với phần mềm Etap: 6.6.1 Giới thiệu chức nhập thông số độ tin cậy: - Chọn chế độ chạy phân tich độ tin cậy : - Sau ta chọn cửa sổ Reliability anal – Ysis Study Case - Nhập liệu cho máy biến áp: - Với đường dây xét ta có máy biến áp 40MVA, suất phát từ trạm 110/22kV Đối với trang Reliability nhập liệu trực tiếp lựa chọn thư viện với thông số Cường độ hỏng hóc: Cường độ sửa chữa : Thời gian sửa chữa trung bình: MTTR Thời gian trung bình chu kì hỏng hóc MTTF Cường độ cắt cưỡng bức: FOR 84 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI - Đối với cố máy biến áp lưới, người ta thường thay tạm thời máy biến áp dự phòng, để thêm thời gian sửa chữa thay máy biến áp - Đường dây phân phối: đường dây nhơm lõi thép có tiết diện S = 240mm2 Bảng 6.1: Bảng đường dây cable Bus 2–3 3–4 4–5 5–6 6–7 7–8 8–9 – 10 10 – 11 11 – 12 12 – 13 13 – 14 14 – 15 15 – 16 16 – 17 Số dây Chiều dài 1 1 1 1 1 1 1 (km) 0.45 1.08 2.106 0.222 0.75 1.2 0.532 2.336 3.825 0.375 0.6 1.036 1.27 0.52 1.85 0.0046 0.002 0.032 0.017 0.0056 0.0028 0.0118 0.0035 0.0035 0.085 0.0101 0.0205 0.0010 0.0202 0.0018 r s 5 5 5 5 5 5 5 1 1 1 1 1 1 1 - Tải: Trong phần tải cường độ hỏng hóc xem không đáng kể nên ta không cần nhập thông số ta tập trung vào số lượng tải để xét đến số độ tin cậy hệ thống 85 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI Bảng 6.2: Thông số tải Tải Lump Lump Lump Lump Lump Lump Lump Lump Lump Lump 11 Lump 12 Lump 13 Lump 14 Sđm(kVA) 70.3 403 151 250 200 201 108 506 223 251 323 228 81,2 Số khách hàng 293 350 192 253 219 200 188 667 200 297 332 363 188 6.6.2 Kết hiển thị 86 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI Hình 6.1: Mơ kết đánh giá độ tin cậy 6.6.3 Kết mô Etap báo cáo liệu thu được: 87 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI Hình 6.2: Dữ liệu độ tin cậy 88 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI KẾT LUẬN Trong suốt trình học tập tìm hiểu phần mềm ETAP, em có điều kiện tiếp xúc với phần mềm để nắm bắt tính năng, biết cách để chạy chương trình, thiết lập đường dây, thực tốn chạy phân bố cơng suất, ngắn mạch,… Cùng với việc sử dụng phần mềm để thiết kế đường dây 110KV, tính tốn cho phát tuyến 477AL, Với tính vượt trội Etap đem lại kết tương đối xác áp dụng tính tốn lưới thực tiễn Ngoài em sử dụng phần mềm để tính tốn phân bố cơng suất, tìm vị trí bù tối ưu lưới điện Từ áp dụng vào thực tế ta lắp đặt tụ bù vị trí thích hợp hơn, tăng khả kinh tế, giảm phần nhiều tổn thất cho công suất phản kháng gây Mang lại nhiều lợi ích cho Cơng Ty cho người tiêu dùng Etap có khả tính tốn độ tin cậy phần tử, để biết cố độ hư hỏng xảy thiết bị lưới, từ tính tốn thay lắp đặt phù hợp Bên cạnh nhiều tốn khác mà Etap giải được, với khả phân tích tính tốn mình, em hi vọng phần mềm đa dụng tương lai nhiều người dùng tin tưởng sử dụng 89 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Võ Ngọc điều, Etap ứng dụng phân tích hệ thống điện, NXB ĐHQG TP HCM, 2017 [2] Hồ Văn Hiến, Hệ thống điện truyền tải phân phối, NXB ĐHQG TP HCM, 2005 [3] Nguyễn Hoàng Việt, Đánh giá độ tin cậy hệ thống điện, ĐHQG TP HCM, 2011 90 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI PHỤ LỤC Phụ lục ngắn mạch: 91 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI 92 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI 93 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI Phụ lục tụ bù tối ưu: 94 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI 95 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI 96 | 97 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THS NGUYỄN PHÚC KHẢI 97 | 97 ... KHẢI sang dạng có *.EMF  Thanh cơng cụ Edit: chức thường xuyên sử dụng để chỉnh sửa sơ đồ Cut, Coppy, Past, Move from: cắt, chép, dán, hay di chuyển phần tử chọn,  Thanh công cụ Viewer: gồm... như: số lần cố hoạt động năm đơn vị chiều dài, MTTR số sửa chữa hệ thống khôi phục đến trạng thái bình thường, µ số lần sửa chữa định mức năm, MTTF thời gian chỉnh sửa năm, FOR số lần ngừng chạy... tỉnh lộ 844 đến trụ 15 rẽ trái dọc theo quốc lộ 30 hướng Thanh Bình đến trụ 85 Tuyến 475-AL cấp điện cho khu vực xã Phú Ninh phần huyện Thanh Bình Gồm Phân đoạn 475-8AL (03DS) trụ 01 Mạch vòng