Luận văn tính toán dung lượng - xác định vị trí bù công suất phản kháng trên lưới phân phối và đánh giá hiệu quả bù; ảnh hưởng của thiết bị bù đến thông số thiết kế và vận hành của lưới điện phân phối; tính toán bù công suất phản kháng cho lộ 479 Văn Lâm - Hưng Yên với phần mềm PSS/ADEPT.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGƠ QUANG ƯỚC NGHIÊN CỨU BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG CHO LƯỚI TRUNG ÁP VÀ ÁP DỤNG PHẦN MỀM PSS/ADEPT TÍNH TỐN CHO LỘ 479 VĂN LÂM HƯNG N LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chun ngành: ĐIỆN Mã số ngành: i Giáo viên hướng dẫn: TS. Trần Quang Khánh Hà Nội 2010 ii MỤC LỤC LỜI CẢM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG BIỂU v DANH MỤC HÌNH VẼ vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ix MỞ ĐẦU 2.2.2.2. Khảo sát các thành phần chi phí bù CSPK 56 Chi phí khi chưa có cơ cấu bù 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 125 126 i DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng số Tên bảng Trang Bảng 41 Giá thành đường dây trên không 1 mạch điện áp 110kV 82 Bảng 42 Giá trị biên độ xung áp và dòng 88 Bảng 43 Giá trị biên độ xung áp và dòng 90 Bảng 44 Giá trị biên độ xung áp và dòng 91 Bảng 45 Giá trị biên độ xung áp và dịng 92 Bảng 51 Các thơng số kinh tế cho lặp đặt tụ bù [4] 113 Bảng 52 Kết quả tính tốn trên lưới khi điện áp thanh cái lưới trung áp đặt 22kV Bảng 53 116 Kết quả tính tốn trên lưới khi điện áp thanh cái lưới trung áp đặt 23 kV (bù tự nhiên) Vị trí và dung lượng bù cố định ở lưới trung áp 116 Bảng 54 117 Bảng 55 Vị trí và dung lượng bù đóng cắt ở lưới trung áp Vị trí và dung lượng bù cố định ở phía thanh cái hạ áp Vị trí và dung lượng bù đóng cắt ở phía thanh cái hạ áp 118 Bảng 56 118 Bảng 57 119 Bảng 58 Kết quả tính tốn trên lưới sau khi bù trung áp 119 Bảng 59 Kết quả tính tốn trên lưới sau khi bù hạ áp 120 Bảng 510 Kết quả lượng tổn thất cơng suất giảm được so với bù tụ nhiên 121 ii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình số Hình 11 Tên hình Trang Mạch điện đơn giản RL Hình 12 Quan hệ giữa cơng suất P và Q 3 Hình 21 Phân phối dung lượng bù trong mạng hình tia 20 Hình 22 Phân phối dung lượng bù trong mạng phân nhánh 22 Hình 23 Sơ đồ mạng điện dùng máy bù đồng bộ để điều chỉnh điện áp 22 Hình 24 Sơ đồ mạng điện có phân nhánh Hình 25 Sơ đồ mạng điện kín: a, Sơ đồ nối dây; b, Sơ đồ thay thế 26 Hình 26 Mạng điện có đặt bù tụ điện tại hai trạm biến áp Tb và Tc Hình 27 Điều chỉnh điện áp trong mạng điện kín bằng tụ điện Sơ đồ mạng điện 1 phụ tải 25 26 28 Hình 28 29 Hình 29 Sơ đồ mạch tải điện có đặt thiết bị tù 33 Hình 210 Đồ thi phụ tải phản kháng năm 35 Hình 211 Sơ đồ tính tốn dung lượng bù tại nhiều điểm 35 iii Hình 212 Đường dây chính có phụ tải phân bố đều và tập trung 39 Hình 213 Đường dây phụ tải tập trung và phân bố đều có một bộ tụ 40 Hình 214 Các đường biểu thị độ giảm tổn thất cơng suất ứng với các độ bù và các vị trí trên đường dây có phụ tải phân bố đều ( λ = 0) 42 Hình 215 Đường dây phụ tải tập trung và phân bố đều có bù 2 bộ tụ 43 Hình 216 Đường dây phụ tải tập trung và phân bố đều có bù 3 bộ tụ 44 Hình 217 Đường dây phụ tải tập trung và phân bố đều có bù 4 bộ tụ 44 Hình 218 So sánh độ giảm tổn thất đạt được khi số tụ bù n = 1,2,3 và ∞ trên đường dây có phụ tải phân bố đều (λ = 0) Hình 219 47 Sự phụ thuộc của tổn thất cơng suất tác dụng vào hệ số cosφ 48 Hình 220 Ảnh hưởng cos Tm đến ΔA mạng điện 49 Hình 221 Ảnh hưởng cos Tm đến % ΔA mạng điện 49 Hình 222 Sự phụ thuộc giữa vốn đầu tư đường dây với hệ số cos và Tm 50 Hình 223 Sự phụ thuộc chi phí tính tốn với hệ số cos Tm 50 Hình 224 a) Sự phụ thuộc của hiệu quả bù CSPK vào CSPK đường dây b) Sự phụ thuộc của hiệu quả bù CSPK vào cấp điện áp 51 Hình 225 a) Sự phụ thuộc của các thành phần chi phí vào cơng suất bù b) Sự phụ thuộc của các thành phần chi phí vào cos bù 52 Hình 226 Sự phụ thuộc của hiệu quả kinh tế vào cơng suất bù iv 53 Hình 227 Sự phụ thuộc hiệu kinh tế vào hệ số công suất bù 53 Hình 228 Sự phụ thuộc suất lợi nhuận bù tính trên một đồng vốn đầu tư với dung lượng bù E = f(Qb) Hình 229 54 Sự phụ thuộc của suất lợi nhuận bù tính trên một đồng vốn đầu tư với hệ số cơng suất E = f(cosφ) 54 Hình 31 Tụ đấu tam giác 56 Hình 32 Tụ đấu sao 56 Hình 33 Sơ đồ nối dây của tụ điện điện áp cao Hình 34 Sơ đồ đấu dây của tụ điện điện áp cao bù riêng cho động cơ 58 58 Hình 35 Sơ đồ đấu dây tụ điện điện áp thấp 59 Hình 36 Bù nhóm 61 Hình 37 Bù tập trung 62 Hình 38 Sự phân bố CSPK theo thời gian 62 Hình 39 Ví dụ về điều chỉnh dung lượng bù 63 Hình 310 Sơ đồ điều chỉnh tự động dung lượng bù theo điện áp 65 Hình 311 Sơ đồ điều chỉnh tự động dung lượng bù theo ngun tắc thời gian 66 Hình 312 Ngun lý cấu tạo SVC Hình 313 Sơ đồ giải thích ngun lý làm việc của SVC 68 Hình 314 Sơ đồ và ngun lý hoạt động của Thyristor 69 Hình 315 Sơ đồ biểu diễn đặc tính làm việc của SVC 70 Hình 316 Đặc tính điều chỉnh của SVC 70 Hình 317 Sơ đồ tính tốn chế độ xác lập 71 Hình 318 Đặc tính của CSTD 75 Hình 319 Đặc tính CSPK của máy phát 75 67 v Hình 320 Mơ hình SVC 75 Hình 321 Các dạng đặc tính của SVC 76 Hình 322 a. Sơ đồ ngun lý b. sơ đồ tính tốn Hình 41 Sơ đồ mạch tải điện 77 79 Hình 42 Phân tính các dung lượng bù 83 Hình 43 Lưới phân phối có phụ tải phân bố đều 86 Hình 44a Sơ đồ mơ phỏng 88 Hình 34b Sóng điện áp và dịng điện trên tụ khi UC(0) = 0, t = 5ms 89 Hình 45a Sơ đồ mơ phỏng q độ đóng điện vào trạm tụ làm việc song song 90 Hình 45b Sóng điện áp và dịng điện trên tụ khi UC(0) = 0 và t = 5ms 90 Hình 46a Sơ đồ mơ phỏng q độ với hiện tượng phóng điện trước 91 Hình 46b Dạng sóng điện áp và dịng điện trên tụ khi UC(0) = 0 Hình 47a Sơ đồ mơ phỏng q độ với hiện tượng phóng điện trở lại 92 Hình 47b Dạng sóng điện áp và dịng điện trên tụ khi UC(0) = 0 92 Hình 48 Q độ trên lưới phân phối khi đóng tụ bù [5] 93 Hình 49a Sóng cơ bản và sóng hài bậc ba đồng pha Sóng cơ bản và sóng hài bậc ba lệch pha 91 94 Hình 49b 94 Hình 410 Mạch cộng hưởng LC 101 Hình 51 Sơ đồ lộ 479 E28.4 105 Hình 52 Sơ đồ lộ 479 E28.4 trên nền PSS/ADEPT 106 Hình 53 Giao diện phần mềm PSS/ADEPT 5.0 108 Hình 54 Thư viện thiết lập 112 Hình 55 Thẻ thiết lập thơng số đường dây 112 vi Hình 56 Thẻ thiết lập thơng số MBA Hình 57 Thẻ nhập thơng số kinh tế Hình 58 Thơng số kinh tế cho bù hạ áp giờ thấp điểm Hình 59 Thơng số kinh tế cho bù trung áp giờ thấp điểm 112 112 114 114 Hình 510 Đồ thị phụ tải những ngày điển hình năm 2010 của lộ 479 E28.4 114 Hình 511 Thẻ phân loại phụ tải Hình 512 Thẻ xây dụng đồ thị phụ tải Hình 513 Cách xác định hao tổn của lộ 116 Hình 514 Thẻ tính tốn dung lượng bù 117 115 115 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU CĐXL: Chế độ xác lập CSPK: Cơng suất phản kháng CSTD: Cơng suất tác dụng GTO: Các cửa đóng mở Gate Turn Off HTĐ: Hệ thống điện MBA: Máy biến áp LPP: Lưới phân phối SVC: (Static Var Compensator) Thiết bị bù ngang dùng để tiêu thụ CSPK có thể điều chỉnh bằng cách tăng hay giảm góc mở của thyristor TCR: Kháng điều chỉnh bằng thyristor – Thyristor Controlled Reactor TSC: Bộ tụ đóng mở bằng thyristor – Thyristor Switched Capacitor TSR: Kháng đóng mở bằng thyristor – Thyristor Switched Reactor vii viii ...ho? ?lưới? ?cụ thể;? ?lộ? ?479? ?Văn? ?Lâm? ?–? ?Hưng? ?n Qua việc thu tập số liệu? ?và? ?áp? ?dụng? ?phần? ?mềm? ?PSS/ ADEPT? ?tính? ?tốn được các vị trí? ?và? ?dung lượng? ?bù? ?tối ưu? ?cho? ?lộ, ? ?và? ?đưa ra phương? ?áp? ?bù? ?cho? ?lộ ? ?479 ... Chương 4. Ảnh hưởng của thiết bị? ?bù? ?đến thơng số thiết kế? ?và? ?vận hành của lưới? ?điện phân phối Chương 5.? ?Tính? ?tốn? ?bù? ?cơng? ?suất? ?phản? ?kháng? ?cho? ?lộ ? ?479? ?Văn? ?Lâm? ?? ?Hưng n với? ?phần? ?mềm? ?PSS/ ADEPT Chương 6. Kết? ?luận? ?và? ?kiến nghị CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TRÊN LƯỚI ĐIỆN ... tài đi? ?nghiên? ?cứu? ?các phương pháp bù? ?cơng? ?suất? ?phản? ?kháng, để xác định dung lượng? ?và? ?vị trí? ?bù? ?tối ưu? ?cho? ?lưới phân phối, đồng thời? ?luận? ?văn? ?cũng đi? ?nghiên? ?cứu? ?phần? ?mền? ?PSS/ ADEPT? ?để? ?tính? ?