Chế độ không đối xứng của lưới điện trung áp và giải pháp cung cấp điện không đối xứng

Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học bách khoa hà nội trần xuân tuấn Chế độ không đối xứng l-ới điện trung áp giải pháp cung cấp điện không đối xứng luận văn thạc sỹ khoa học Hà nội - 2004 Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học bách khoa hà nội trần xuân tuấn Chế độ không đối xứng l-ới điện trung áp giải pháp cung cấp điện không đối xứng Chuyên nghành: Hệ thống điện luận văn thạc sỹ khoa học Ng-ời h-ớng dẫn khoa học PGS.TS trịnh hùng thám hà nội 2004 Các chữ viết tắt EVN - Tổng công ty điện lực Việt Nam HTĐ - hệ thống điện KĐX - không ®èi xøng MBA - m¸y biÕn ¸p TTN - thø tự nghịch TTK - thứ tự không TTT - thứ tự thuận PPTPĐX - ph-ơng pháp thành phần đối xứng Lời nói đầu Trong chiến l-ợc phát triển đất n-ớc, Đảng ta đà đ-a định h-ớng đến năm 2020 Việt Nam trở thành n-ớc công nghiệp hoá Để thực mục tiêu đất n-ớc ngành điện phải phát triển mạnh mẽ ngang tầm thời đại phải tr-ớc b-ớc trình phát triển đất n-ớc Trong năm gần kinh tế Việt Nam có b-ớc phát triển v-ợt bậc, tăng tr-ởng liên tục khoảng 7% GDP hàng năm Đóng góp tăng tr-ởng kinh tế đất n-ớc ngành điện đà đóng vai trò không nhỏ Cùng tăng tr-ởng kinh tế đất n-ớc sản l-ợng điện hàng năm tăng khoảng 15% Với nhu cầu sử dụng điện ngày tăng hàng loạt nhà máy điện đà đ-ợc xây dựng với hệ thống truyền tải điện rộng khắp đến miền đất n-ớc Hệ thống truyền tải điện không ngừng đ-ợc phát triển thể rõ qua hệ thống điện hợp bắc nam đ-ờng dây 500kV Sắp tới mạch hai đ-ờng dây 500 kV bắc nam đ-ợc xây dựng Điều nâng cao khả cung cấp điện nh- độ tin cậy hệ thống điện Việt Nam Luận văn đ-ợc thực bối cảnh ngành điện thực dịch chuyển cấu quản lý nh-: cổ phần hoá đơn vị quản lý kinh doanh, đơn vị sản xuất điện, thực việc bán điện tận tay ng-ời tiêu dùng tiến tới xoá bỏ độc quyền kinh doanh mua bán điện, cải tạo hệ thống l-ới điện trung áp cũ kỹ nhằm giảm tổn thất điện năng, giảm tổn thất điện áp Với đề tài luận văn: Chế độ không đối xứng l-ới trung áp giải pháp cung cấp điện không đối xứng Tác giả muốn đóng góp ph-ơng pháp nhiều ph-ơng pháp tính toán cung cấp điện không đối xứng l-ới phân phối cho phụ tải điện vùng sâu, vùng xa, phụ tải phân tán Tuy nhiên cấp điện cho vùng sâu vùng xa đòi hỏi ®iỊu kiƯn thĨ vỊ kinh tÕ cịng nhkü tht Vậy ph-ơng án cung cấp điện cụ thể cần nghiên cứu mang tính toàn diện Qua thời gian thực để hoàn thành luận văn tác giả không kể đến đóng góp giúp đỡ tận tình PGS -TS Trịnh Hùng Thám Qua tác giả đặc biệt xin bày tỏ lòng biết ơn giúp đỡ PGS -TS Trịnh Hùng Thám Xin chân thành cảm ơn GS-TS Là văn út, VS.GS-TS Trần đình Long, toàn thể thầy, cô môn Hệ thống điện tr-ờng Đại học Bách khoa Hà Nội đà tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình tham gia khoá học Xin chân thành cảm ơn Trung tâm đào tạo sau đại học, bạn bè đồng nghiệp, Trung tâm thí nghiệm điện nơi công tác, Trung tâm điều độ HTĐ Quốc gia, Ban l-ới EVN, Điện lực Tây Hồ CTĐL Hà nội Đà giúp đỡ tạo điều kiện cho hoàn thành luận văn Do hạn chế trình độ ngoại ngữ, tin học, tham khảo tài liệu với thời gian ch-a nhiều luận văn có nhiều khiếm khuyết sai sót Tác giả mong nhận đ-ợc ý kiến đóng góp nh- lời khuyên hữu ích từ thầy, cô đồng nghiệp để thấy rõ điều cần nghiên cứu thêm kỹ đầy đủ luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn Tác giả Ch-ơng I Tổng quan chế độ không đối xứng HTĐ 1.1 Khái quát ã ã ã ã Một hệ thống có m véc tơ phẳng hay sè phøc F , F F F m đ-ợc gọi đối xứng thoả mÃn ®iỊu kiƯn sau: • vỊ module: Fi = const ; • vÒ gãc pha : argument F i = (1.1) i; m (1.2) ã m Khi F i = 0, góc lệch pha hai véc tơ liên tiếp : i i = 2 2 = const (i  1)  i= m m m Nếu không thoả mÃn (1.1) ta nói hệ thống không đối xứng module không thoả mÃn (1.2 ) không đối xứng pha Thực tế th-ờng gặp hệ thống điện đối xứng module góc pha ã ã ã Trong hệ thống điện ba pha véc tơ hay phức số F , F , F cã thĨ lµ hƯ ã ã ã điện áp hay dòng điện ba pha A,B,C vµ th-êng ký hiƯu lµ F A , F B , F C • FA = NÕu nhbằng ã FB = ã góc lệch pha liên tiếp chúng FC ta nói hệ thống đối xứng ã Nếu lấy đây: F A làm gốc viết : ã ã ã • F B = a2 F A vµ F C = a F A a = eJ120 = - +j ; 2 a2 = eJ240 = - -j ; 2 ã ã ã Và nh- hệ thống đối xứng cân b»ng v× F A + F B + F C = Trong hƯ thèng ®iƯn ba pha th-ờng gặp không đối xứng module góc pha 1.2 Nguyên nhân gây đối xứng Sự xuất không đối xứng hệ thống điện nhiều nguyên nhân nh-: Do phụ tải: có mặt phụ tải pha, phụ tải không đối xứng điển hình nhất, thí dụ nh- lò điện, máy hàn, phụ tải vận tải điện, thiết bị chiếu sáng phụ tải ánh sáng sinh hoạt Các lò hồ quang ba pha nói chung phụ tải ba pha không đối xứng hồ quang ba pha th-ờng không đồng Sự phân chia phụ tải pha không đồng cho pha l-ới nguyên nhân gây đối xứng Do thân phần tử ba pha đ-ợc hoàn thành không đối xứng hoàn toàn nh- đ-ờng dây tải điện ba pha đặt đồng phẳng hay đỉnh tam giác không mà không hoán vị Do áp dụng số chế độ làm việc đặc biệt đường dây hai pha đất, pha - đường ray chế độ không toàn pha tức đường dây ba pha truyền tải điện hai pha Do cố ngắn mạch không đối xứng: Ngắn mạch pha với đất, hai pha với đất hay hai pha với nhau, đứt dây kèm theo ngắn mạch Với chế độ không đối xứng gây ba nguyên nhân đầu gọi không đối xứng lâu dài, nguyên nhân sau gọi không đối xứng ngắn hạn tồn vài giây 1.3 Hậu qủa chế độ không đối xứng hệ thống điện Các thiết bị điện hệ thống điện đ-ợc chế tạo để làm việc chế độ đối xứng tức áp dòng ba pha chúng phải t-ơng ứng module, góc lệch pha liên tiếp 1200 Nếu nh- làm việc với hệ áp dòng điện đối xứng, trình vận hành gây nên tác hại thiết bị điện 1.3.1 Đối với máy phát điện đồng ba pha Để đánh giá cụ thể tác hại chế độ không đối xứng máy phát điện ba pha th-ờng dùng ph-ơng pháp thành phần đối xứng Hiện đại phận máy phát điện đồng làm việc với l-ới có trung tính cách điện Do chế độ không đối xứng, máy phát điện không tồn thành phần dòng thứ tự không Hệ dòng thứ tự thuận sinh từ tr-ờng quay đồng với rotor nên không quét qua rotor tác dụng giống nh- lúc máy phát điện có phụ tải đối xứng bình th-ờng (trong rotor dòng cảm ứng xoay chiều mà có dßng kÝch thÝch mét chiỊu ) HƯ dßng thø tù nghịch sinh từ tr-ờng quay ng-ợc chiều rotor với vËn tèc ®ång bé ®ã nã quÐt qua rotor với vận tốc hai lần vận tốc đồng bộ, kết mạch rotor ( cuộn dây kích thích khép mạch, mạch cuộn cản, dòng xoáy lõi rotor ) có dòng cảm ứng tần số 100 Hz Dòng gây nên tác dụng nhiệt máy phát điện đồng Dòng có tần số 100 Hz chạy mạch rotor gây nên phát nóng phụ, tần số cao 100 Hz, hiệu ứng mặt lớn làm cho phát nóng trầm trọng Đối với máy phát điện nhiệt điện (rotor khối) dòng tần số 100 Hz lớn gây phát nóng mạnh hơn, máy phát thuỷ điện (rotor cực lồi ) dòng có giá trị nhỏ nên phát nóng không so với máy phát nhiệt điện Dòng tần số 100 Hz gây nên mô men đập mạch ( đổi dấu ) Nh- chế độ không đối xứng mô men tuabin có hai mô men điện tác dụng lên trục rotor là: mô men không đổi dòng thứ tự thuận nhlúc có tải đối xứng bình th-ờng mô men đổi dấu sinh dòng thứ tự nghịch Mô men đổi dấu đập mạch với tần số 100 Hz, 200 Hz, 300 Hz Thùc tÕ ta chØ xét đến mô men đập mạch tần số 100 Hz biên độ mô men có tần số cao nhỏ Mô men đập mạch chiều, ng-ợc chiều với mô men không đổi Kết mô men đập mạch làm cho máy phát điện bị rung gây nên ứng suất phụ Đối với máy phát nhiệt điện rotor khối có độ bền cao nên ảnh h-ởng mô men đổi dấu không đáng kể, máy phát thuỷ điện rotor cực lồi đ-ợc lắp ghép từ nhiều cực với thép nên ảnh h-ởng mô men đổi dấu có tác dụng làm rung đáng kể 1.3.2 Đối với động không đồng Cuộn dây ba pha phần tĩnh động không đồng đ-ợc đấu tam giác không dây trung tính, chế độ không đối xứng phần tĩnh tồn thành phần dòng thứ tự thuận thứ tự nghịch Tác dụng từ tr-ờng quay hệ dòng thứ tự thuận rotor sinh mô men không đồng nh- chế độ đối xứng bình th-ờng dòng rotor có tần số f1s ( s độ tr-ợt vận tốc quay rotor vận tốc đồng bộ, f1 tần số dòng phần tĩnh) Từ tr-ờng quay dòng thứ tự nghịch quay ng-ợc chiều với Rotor nên sinh dòng cảm ứng rotor với tần số ( 2-s )f1 Điện trở tác dụng t-ơng đối định mức rotor động không đồng nhá ( R ’2 = 0,02 - 0,03 ), ®iƯn kháng tản từ rotor vào khoảng 0,1; điện kháng từ hoá lại lớn (Xm= 3-4) Do điện kháng thứ tự nghịch động không đồng nhỏ coi nh- điện kháng ngắn mạch nã X2 = XN = 0,1- 0,3 tøc lµ rÊt nhỏ so với điện kháng thứ tự thuận Nh- điện áp thứ tự nghịch đặt vào nhỏ động không đồng có dòng thứ tự nghịch lớn Trong chế độ không đối xứng đứt pha phần tĩnh động dòng hai pha lại gấp lần dòng thứ tự thuận coi dòng định mức tổn thất công suất phần tĩnh hai pha lại tăng ba lần, tổn thất rotor tăng hai lần Vì chế độ không đối xứng động không đồng phát nóng mạnh Mô men cực đại động không đồng chế độ không đối xứng giảm xuống đến hai lần 1.3.3 Đối với phần tử tĩnh ( máy biến áp, đ-ờng dây, kháng điện, ) Có thể thấy chế độ không đối xứng tổn thất đ-ờng dây phần tử tĩnh khác tăng lên Ví dụ nh-: Trong chế ®é ®èi xøng tỉn thÊt ®-êng d©y ba pha cã dòng điện I, điện trở R 3I2R Còn chế độ không đối xứng dòng pha giảm I, dòng pha tăng lên I, dòng pha thứ ba I tổn thất đ-ờng dây là: R[ ( I + I)2 + ( I - I)2 + I2 ] = R ( 3I2 + 2I2 ) Ngoµi chế độ không đối xứng đ-ờng dây tải điện làm nhiễu đuờng dây thông tin gần Trong máy biến áp không đối xứng chịu tác động từ hai phía: không đối xứng áp pha điểm đấu nối phía sơ cấp không đối xứng dòng pha gây phụ tải không phía sau máy biến áp Không đối xứng áp điểm đấu nối gây không đối xứng điện áp đầu máy biến áp, làm tăng không đối xứng dòng điện Nhiều tr-ờng hợp hệ thống rà tải có trùng lặp không đối xứng pha phía cấp cho phụ tải phía đấu nối máy biến áp Một số tr-ờng hợp không đối xứng làm cho máy biến áp vận hành bị rung, tổn hao lớn suy hao tuổi thọ Dòng pha máy biến áp không cân gây nên chênh lệch nhiệt độ cuộn dây pha riêng biệt Trong tr-ờng hợp không đối xứng dòng điện làm cho nhiệt độ cuộn dây tăng giới hạn cho phép Nhiều gây cháy máy biến áp máy làm việc giới hạn tải cho phép Chế độ không đối xứng làm tải tụ bù, tụ lọc thiết bị chỉnh l-u, làm phức tạp bảo vệ rơ le tự động hoá Tuy nhiên, tác hại chủ yếu chế độ không đối xứng máy điện quay, đặc biệt với động không đồng Vì lý tr-ờng hợp cần thiết phải thực đối xứng hoá hệ thống, tức làm cho hệ thống trở lại đối xứng 77 100 kVA 75 kVA AC-70 0,3 km AC-120 0,2 km 50 kVA - AB AC-120 0,3 km AC-120 0,3 km AC-120 AC-70 0,3 km 50 kVA - AC 75 kVA AC-95 0,2 km 50 kVA - BC AC-95 0,2 km AC-120 0,3km 75 kVA 35 kV 0,3 km H×nh 4.5 Lập đ-ợc hệ ph-ơng trình cho nút nh- sau: Tại nút lập đ-ợc hệ ph-ơng trình có ẩn Tại nút máy biến áp hai pha đấu vào điện áp hai pha B C, tỉng dÉn t¶i tÝnh nh- sau: 8  8  YT  YBC  S BC U dm cos  BC  J sin  BC  Theo (4.12) có hệ ph-ơng trình : ã I1 = • 8  I =3  • 8  •      U  U YT ;    • 8  •    8  U  U YT ;   78 Tại nút lập đ-ợc hệ ph-ơng trình có ẩn Tại nút máy biến áp pha đấu vào điện áp pha C A, tổng dÉn t¶i tÝnh Y  YAB  YBC  YCA  YCA nh- sau: Do Y AB = YBC = nªn Yp  a YAB  aYCA  YBC  aYCA ; Yn  aYAB  a YCA  YBC  a YCA ; 2 7  7  ®ã: Y  YCA  S CA U dm cos CA  J sin CA  Theo (4.11) ta cã: • 7   • 7  7  • 7  7   I = U Y  U Yn  ; 3  • 7  I =-  • 7  7  • 7  7   U Yp  U Y  ;   • 7  • 8  • 8  • 7  • 8  • 8  U  U  I 17 8  ; vµ U  U  I   ; Tại nút lập đ-ợc hệ ph-ơng trình có ẩn Tại nút có máy biến áp ba pha tải có tổng dẫn ba pha b»ng nhau: 9  9  9  YAB  YBC  YCA  9  S dm 3U dm cos  J sin CA   YT CA Theo (4.13) có hệ ph-ơng trình: ã 9  • 9  9  I = U YT ; • 9  • 9  9  I = U YT ; 79 Tại nút lập đ-ợc hệ ph-ơng trình có Èn • 6  • 7  • 8  • 9  • 6  • 7  • 8  • 9  I1  I1  I1  I1 ; I2  I2 I2 I2 ; • 6  • 9  • 9  • 6  • 9  • 9  U  U  I 169  ; U  U  I   9  ; • 6  U1 • 6  U2 7   •   • 8    U   I  I  167  ;   • 7   •   • 8    U   I  I   67    • Tại nút lập đ-ợc hệ ph-ơng trình có ẩn Tại nút máy biến áp hai pha đấu vào điện áp pha B A, tổng dẫn t¶i theo (4.5): Y  YAB  YBC  YCA  YAB Do YAC = YBC = nªn Yp  a YAB  aYCA  YBC  a YAB ; 2 Yn  aYAB  a YCA  YBC  aYAB ; 5  5  ®ã: Y  YAB  5  S BA U dm cos BA  J sin  BA  Theo (4.11) cã: • 5  I1 = • 5  I =3 Theo (4.28) cã:  • 5  5  • 5  5   U Y  U Yn  ;    • 5    • 5  5   U Yp  U Y  ;   80 • 5  • 6  • 6  • 5  • 6  • 6  U  U  I 156  ; U  U  I  5 Tại nút lập đ-ợc hệ ph-ơng trình có ẩn Tại nút máy biến áp ba pha cã tæng dÉn ba pha b»ng nhau: 4  4  4  4  YAB  YBC  YCA  S dm 3U dm cos  J sin CA   YT 4  CA Tõ (4.13) cã: • 4  • 4  4  I = U YT ; • 4  • 4  4  I = U YT T-ơng tự nh- (4.28) có: ã • 5   • 5  •    U  U   I  I  145  ;           5 • • • •  U  U   I  I    5    T¹i nút lập đ-ợc hệ ph-ơng trình có ẩn Tại nút máy biến áp ba pha có tæng dÉn ba pha b»ng nhau: 3  3  3  YAB  YBC  YCA  3  S dm 3U dm cos  J sin CA   YT 3  CA Tõ (4.13) cã: • 3  • 3  3  I = U YT ; • 3  • 3  3  I = U YT T¹i nút lập đ-ợc hệ ph-ơng trình có ẩn Tại nút máy biến áp ba pha có tỉng dÉn ba pha b»ng nhau, ®ã cã: 81 2  2  2  S dm 2  YAB  YBC  YCA  cos 3U dm  J sin CA   YT 2  CA T-ơng tự nh- nút có: ã ã 2  2  I = U YT ; • 2  • 2  2  I = U YT ; ã • 3  • 3  • 2  • 3  • 3  U  U  I 123 ; U  U  I   3  Tại nút lập đ-ợc hệ ph-ơng trình có Èn • 1 • 2  • 3  • 4  • 5  • 6  • 1 • 2  • 3  • 4  • 5  • 6  I1  I1  I1  I1  I1  I1 ; I2  I2 I2 I2 I2 I2 ; • 1 • 2   •   • 3   U  U   I  I  112  ;           2 • • • •  U  U   I  I   212  ;   • 1 4   •   • 5  •     U   I  I  I  114  ;   • 4   •   • 5  •     U   I  I  I   214    • U1 • 1 U2 Tại nút : lập đ-ợc hệ ph-ơng trình thêm ẩn ẩn đà có hệ ph-ơng trình ã ã  • 1 • 1 U dm  U  U  I 101 ; • 0  • 1 • 1  U  U  I  201 82 Tõ thấy toán có 36 ẩn với 36 ph-ơng trình Lập ch-ơng trình phần mềm MATLAB Khi tính đ-ợc giá trị dòng áp thành phần đối xứng thứ tự thuận, nghịch không dễ dàng tính đ-ợc dòng điện điện áp toàn phần c¸c pha 83 % Chuong trinh tinh khong doi xung luoi dien hinh 4.5 clear all; clc % Cac cong suat doi xung S2 = 100; S3 = 75; S4 = 75; S9 = 75; % Cac cong suat khong doi xung Sa_b = 50; Sc_a = 50; Sb_c = 50; % Cac he so khong doi xung cua ma tran quay a1=-0.5+j*0.866025043; a2=-0.5-j*0.866025043; % Cac thong so cua mang luoi dien cosphi=0.9; sinphi = sqrt(1-cosphi^2); Udm =21.218; r0_50 = 0.65; x0_50 = 0.37; r0_70 = 0.46; x0_70 = 0.36; r0_95 = 0.33; x0_95 = 0.35; r0_120= 0.27; x0_120= 0.344; R0_120 = 15.2/2/10^6; R0_50 = 9.6/2/10^6; R0_70 = 11.4/2/10^6; R0_95 = 13.5/2/10^6; l0_1 = 0.3; l1_2 = 0.2; l1_4 = 0.3; l2_3 = 0.3; l4_5 = 0.3; l5_6 = 0.3; l6_9 = 0.2; l6_7 = 0.2; l7_8 = 0.3; Dtb = 2/1000; R0_1 = r0_120*l0_1; X0_1 = (0.145*log10(Dtb/R0_120)); Z0_1 = R0_1 + j*X0_1*l0_1; R1_4 = r0_120*l1_4; X1_4 = (0.145*log10(Dtb/R0_120)); Z1_4 = R1_4 + j*X1_4*l1_4; R1_2 = r0_120*l1_2; X1_2 = (0.145*log10(Dtb/R0_120)); Z1_2 = R1_2 + j*X1_2*l1_2; R2_3 = r0_70*l2_3; X2_3 = (0.145*log10(Dtb/R0_70)); Z2_3 = R2_3 + j*X2_3*l2_3; R4_5 = r0_120*l4_5; X4_5 = (0.145*log10(Dtb/R0_120)); Z4_5 = R4_5 + j*X4_5*l4_5; R5_6 = r0_120*l5_6; X5_6 = (0.145*log10(Dtb/R0_120)); Z5_6 = R5_6 + j*X5_6*l5_6; R6_9 = r0_95*l6_9; X6_9 = (0.145*log10(Dtb/R0_95)); Z6_9 = R6_9 + j*X6_9*l6_9; 84 R6_7 = r0_95*l6_7; X6_7 = (0.145*log10(Dtb/R0_95)); Z6_7 = R6_7 + j*X6_7*l6_7; R7_8 = r0_70*l7_8; X7_8 = (0.145*log10(Dtb/R0_70)); Z7_8 = R7_8 + j*X7_8*l7_8; % Tong tro tren tung doan Z1_01 = Z0_1; Z1_14 = Z1_4; Z1_12 = Z1_2; Z1_23 = Z2_3; Z1_45 = Z4_5; Z1_56 = Z5_6; Z1_69 = Z6_9; Z1_67 = Z6_7; Z1_78 = Z7_8; Z1_01 = Z2_01; Z1_14 = Z2_14; Z2_12 = Z1_12; Z2_23 = Z1_23; Z2_45 = Z1_45; Z2_56 = Z1_56; Z2_69 = Z1_69; Z1_67 = Z2_67; Z2_78 = Z1_78; % Tong dan cua cac nut khong doi xung Y2 = S2*(cosphi-j*sinphi)/3/Udm^2; Y3 = S3*(cosphi-j*sinphi)/3/Udm^2; Y4 = S4*(cosphi-j*sinphi)/3/Udm^2; Y9 = S9*(cosphi-j*sinphi)/3/Udm^2; Ya_b = Sa_b*(cosphi-j*sinphi)/Udm^2; Yc_a = Sc_a*(cosphi-j*sinphi)/Udm^2; Yb_c = Sb_c*(cosphi-j*sinphi)/Udm^2; A =[0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 -1, 0 0 0 0 0 0 0 0 Y9 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 Y9; 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0, 0 0 0 0 0 0 0 -1 0, 0 0 0 0 0 0 0 Yb_c/3 -Yb_c/3 0; 0 0 0 0 0 0 0 -Yb_c/3 Yb_c/3 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 -1 Z1_78 0 Z2_78 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 -1 0 0 1 0, 0 1 1, 0 0 0 Z1_69 0, 0 0 0 Z2_69, Z1_67 Z1_67 0 0, Z2_67 Z2_67 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 -1 0 0 0 Z1_56 0 0 Z2_56 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0, 0 0, 0 0, 0 0, 0, 0, 0 0 0, 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0, 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Yc_a/3 -a2*Yc_a/3 0 0 ; -a1*Yc_a/3 Yc_a/3 0 0; -1 0 0; 0 -1 0; 0 0 0 0 -1 0 0 -1 0 -1 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0; 0 0; 1; 0; 0; Ya_b/3 -a1*Ya_b/3 0 0 0 0; -a2*Ya_b/3 Ya_b/3 0 0 0 0; -1 0 0 0 0; 0 -1 0 0 0; Y4 0 0 0 0 0 0; Y4 0 0 0 0 0; 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0, 0 0 Y3 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 -1 0 0 0 0 0 0, 0 0 Y3 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 -1 0 0 0 -1 0 0 Z1_23 0 Z2_23 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Z1_12 Z1_12 0 0 0 0 0 Z2_12 Z2_12 0 0 0 -1 1 1 0 -1 1 1 0 0 0 Z1_14 Z1_14 Z1_14 0 0 0 0 Z2_14 Z2_14 Z2_14 0, 0, 0 0, 0, 0 0 Y2 0 Y2 -1 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0, 0 0 0, 0 0 0 0 0 0, 0, 0 0, 0, 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0; -1 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; 0 0 0 0 0 0 0 0 0; -1 0 0 0 0 0 0 0 -1 0 0 0 0 0 0 0; 0; 0; 0; 85 0 0 0 0 0 0 0 Z1_45 Z1_45 0 0 Z2_45 Z2_45 0 0 0, 0 0 0 -1 0 0 0 0 0; 0 0 0, 0 0 0 -1 0 0 0 0; Z1_01 0 0 0 0 0 0 0 0 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0; Z2_01 0 0 0 0 0 0 0 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 ]; B = [0 0 0 0 0 0 0 0 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Udm 0]'; X= A\B; disp('Cac gia tri dong, ap thu tu thuan nghich tai moi nut:'); disp(' X Modul Argument'); label = ['I1_1'; 'I2_1'; 'I1_2'; 'I2_2'; 'I1_3'; 'I2_3'; 'I1_4'; 'I2_4'; 'I1_5'; 'I2_5'; 'I1_6'; 'I2_6'; 'I1_7'; 'I2_7'; 'I1_8'; 'I2_8'; 'I1_9'; 'I2_9'; 'U1_1'; 'U2_1'; 'U1_2'; 'U2_2'; 'U1_3'; 'U2_3'; 'U1_4'; 'U2_4'; 'U1_5'; 'U2_5'; 'U1_6'; 'U2_6'; 'U1_7'; 'U2_7'; 'U1_8'; 'U2_8'; 'U1_9'; 'U2_9']; for cnt=1:length(X), disp( [ label(cnt,:) ' ' num2str(X(cnt)) ' ' num2str(abs(X(cnt))) ' ' num2str(angle(X(cnt)).*180/pi)]); end % Xac dinh dong dien thu tu Thuan-Nghich tai moi nut I1_1 = X(1); I1_2 = X(3); I1_3 = X(5); I1_4 = X(7); I1_5 = X(9); I1_6 = X(11); I1_7 = X(13); I1_8 = X(15); I1_9 = X(17); I2_1 = X(2); I2_2 = X(4); I2_3 = X(6); I2_4 = X(8); I2_5 = X(10); I2_6 = X(12); I2_7 = X(14); I2_8 = X(16); I2_9 = X(18); % Xac dinh dien ap thu tu Thuan-Nghich tai moi nut U1_1 = X(19); U1_2 = X(21); U1_3 = X(23); U1_4 = X(25); U1_5 = X(27); U1_6 = X(29); U1_7 = X(31); U1_8 = X(33); U1_9 = X(35); U2_1 = X(20); U2_2 = X(22); U2_3 = X(24); U2_4 = X(26); U2_5 = X(28); U2_6 = X(30); U2_7 = X(32); U2_8 = X(34); U2_9 = X(36); modul = abs(X); arngument = angle(X).*180/pi; % degree % Gia tri dong dien thu tu Khong tai cac nut I0_1=0; I0_2=I0_1; I0_4=I0_3; I0_5=I0_4; I0_7=I0_6; I0_8=I0_7; I0_3=I0_2; I0_6=I0_5; I0_9=I0_8; % Gia tri dien ap thu tu Khong tai cac nut U0_1=0; U0_2=U0_1; U0_3=U0_2; U0_4=U0_3; U0_5=U0_4; U0_6=U0_5; U0_7=U0_6; U0_8=U0_7; U0_9=U0_8; 86 matranquay = [ 1 1; a2 a1 1; a1 a2 1]; % Ma tran dong dien Thuan-Nghich-Khong tai cac nut I_120 = [I1_1 I2_1 I0_1 I1_2 I1_3 I1_4 I1_5 I1_6 I1_7 I1_8 I1_9 I2_2 I2_3 I2_4 I2_5 I2_6 I2_7 I2_8 I2_9 I0_2 I0_3 I0_4 I0_5 I0_6 I0_7 I0_8 I0_9]; % Ma tran dien ap Thuan-Nghich-Khong tai cac nut U_120 = [U1_1 U1_2 U1_3 U1_4 U1_5 U1_6 U1_7 U1_8 U1_9 U2_1 U2_2 U2_3 U2_4 U2_5 U2_6 U2_7 U2_8 U2_9 U0_1 U0_2 U0_3 U0_4 U0_5 U0_6 U0_7 U0_8 U0_9]; disp('Cac gia tri dong dien tai moi nut: '); I = matranquay*I_120 modul = abs(I) arngument = angle(I).*180/pi % degree IA_1=I(1,1); IA_2=I(1,2); IA_3=I(1,3); IB_1=I(2,1); IB_2=I(2,2); IB_3=I(2,3); IC_1=I(3,1); IC_2=I(3,2); IC_3=I(3,3); IA_4=I(1,4); IA_5=I(1,5); IA_6=I(1,6); IB_4=I(2,4); IB_5=I(2,5); IB_6=I(2,6); IC_4=I(3,4); IC_5=I(3,5); IC_6=I(3,6); IA_7=I(1,7); IA_8=I(1,8); IA_9=I(1,9); IB_7=I(2,7); IB_8=I(2,8); IB_9=I(2,9); IC_7=I(3,7); IC_8=I(3,8); IC_9=I(3,9); disp('Cac gia tri dien ap tai moi nut: '); U = matranquay*U_120 modul = abs(U) arngument = angle(U).*180/pi % degree UA_1=U(1,1); UA_2=I(1,2); UB_1=U(2,1); UB_2=I(2,2); UC_1=U(3,1); UC_2=I(3,2); UA_4=U(1,4); UA_5=I(1,5); UB_4=U(2,4); UB_5=I(2,5); UC_4=U(3,4); UC_5=I(3,5); UA_7=U(1,7); UA_8=I(1,8); UB_7=U(2,7); UB_8=I(2,8); UC_7=U(3,7); UC_8=I(3,8); disp('Do khong can bang: '); k1 = abs(I_120(3,:)./I_120(1,:)) disp('Do khong doi xung: '); k2 = abs(I_120(2,:)./I_120(1,:)) UA_3=I(1,3); UB_3=I(2,3); UC_3=I(3,3); UA_6=I(1,6); UB_6=I(2,6); UC_6=I(3,6); UA_9=I(1,9); UB_9=I(2,9); UC_9=I(3,9); 87 Cac gia tri dong, ap thu tu thuan nghich tai moi nut: I1_1 I2_1 I1_2 I2_2 I1_3 I2_3 I1_4 I2_4 I1_5 I2_5 I1_6 I2_6 I1_7 I2_7 I1_8 I2_8 I1_9 I2_9 U1_1 U2_1 U1_2 U2_2 U1_3 U2_3 U1_4 U2_4 U1_5 U2_5 U1_6 U2_6 U1_7 U2_7 U1_8 U2_8 U1_9 U2_9 X 6.0619-3.2524i 0.02171+0.029467i 1.3253-0.68549i -5.3125e-005-0.00036891i 0.98304-0.51165i -4.0157e-005-0.00027391i 0.9743-0.51375i -7.5638e-005-0.00056434i 0.63265-0.34258i 0.613+0.37661i 2.1467-1.1989i -0.59113-0.34593i 0.61301-0.33657i 0.015025-0.69917i 0.60877-0.34959i -0.60877+0.34959i 0.92488-0.51274i 0.0026182+0.003646i 20.3597-0.421188i 0.0015694-0.0048388i 20.1449-0.530342i 0.0015261-0.0047971i 19.9487-0.5761i 0.0014992-0.0047545i 19.8235-0.678645i 0.0032039-0.0097402i 19.4243-0.86768i 0.004896-0.014696i 19.115-1.01301i 0.013708+0.080086i 18.9817-1.06154i 0.026052+0.14875i 18.8572-1.08766i -0.058785+0.24346i 19.0146-1.05019i 0.013815+0.079644i Modul 6.8793 0.036601 1.4921 0.00037272 1.1082 0.00027683 1.1015 0.00056939 0.71945 0.71945 2.4588 0.68491 0.69933 0.69933 0.70201 0.70201 1.0575 0.0044887 20.364 0.005087 20.1519 0.005034 19.957 0.0049853 19.8351 0.010254 19.4437 0.01549 19.1418 0.081251 19.0113 0.15101 18.8886 0.25045 19.0436 0.080834 Cac gia tri dong dien tai moi nut: I= Columns through 6.0836 - 3.2229i 1.3252 - 0.6859i -5.8840 - 3.6195i -1.2559 - 0.8048i -0.1997 + 6.8424i -0.0693 + 1.4907i Columns through 0.9742 - 0.5143i 1.2457 + 0.0340i -0.9315 - 0.5867i -1.2457 - 0.0340i -0.0427 + 1.1010i -0.0000 + 0.0000i 0.9830 - 0.5119i -0.9344 - 0.5954i -0.0486 + 1.1073i 1.5555 - 1.5448i -1.5165 - 1.5986i -0.0391 + 3.1434i Argument -28.2146 53.6184 -27.35 -98.1945 -27.4961 -98.3407 -27.8027 -97.6338 -28.4351 31.5649 -29.1832 -149.6635 -28.7689 -88.7689 -29.8672 150.1328 -29.0032 54.3174 -1.1851 -72.0297 -1.508 -72.3526 -1.6542 -72.4987 -1.9607 -71.7919 -2.5577 -71.5741 -3.0336 80.2871 -3.2009 80.0659 -3.3011 103.5748 -3.1613 80.1594 88 Columns through 0.6280 - 1.0357i -0.0000 + 0.0000i -0.6055 - 1.0544i -0.6280 + 1.0357i 0.6055 + 1.0544i modul = 6.8846 1.4922 1.1083 1.1016 1.2461 6.9081 1.4917 1.1079 1.1009 1.2461 6.8453 1.4923 1.1084 1.1018 0.0000 arngument = 0.9275 - 0.5091i -0.9109 - 0.5442i -0.0165 + 1.0532i 2.1923 2.2034 3.1437 1.2113 0.0000 1.2159 1.2113 1.2159 1.0580 1.0611 1.0534 -27.9131 -27.3635 -27.5096 -27.8305 1.5649 -44.8022 -58.7689 -28.7618 -148.4022 -147.3473 -147.4934 -147.7976 -178.4351 -133.4901 151.4087 -119.8672 -149.1480 91.6714 92.6609 92.5147 92.2201 151.5578 90.7121 121.2311 60.1328 90.9001 Cac gia tri dien ap tai moi nut: U= Columns through 20.3612 - 0.4260i 20.1464 - 0.5351i 19.9502 - 0.5809i -10.5412 -17.4176i -10.5283 -17.1771i -10.4699 -16.9843i -9.8200 +17.8436i -9.6181 +17.7122i -9.4803 +17.5652i Columns through 19.8267 - 0.6884i 19.4292 - 0.8824i 19.1287 - 0.9329i -10.4926 -16.8207i -10.4533 -16.3765i -10.5110 -16.0757i -9.3341 +17.5091i -8.9759 +17.2589i -8.6177 +17.0087i Columns through 19.0077 - 0.9128i 18.7985 - 0.8442i -10.5520 -15.9597i -10.5520 -15.9597i -8.4557 +16.8724i -8.2464 +16.8039i 19.0284 - 0.9705i -10.4927 -15.9699i -8.5357 +16.9404i modul = 20.3657 20.1535 19.9586 19.8387 19.4492 19.1514 19.0296 18.8174 19.0531 20.3590 20.1469 19.9521 19.8250 19.4284 19.2070 19.1326 19.1326 19.1085 20.3673 20.1551 19.9602 19.8417 19.4534 19.0672 18.8727 18.7183 18.9694 arngument = -1.1986 -1.5216 -1.6677 -1.9885 -2.6003 -2.7922 -2.7494 -2.5713 -2.9198 -121.1824 -121.5054 -121.6515 -121.9557 -122.5505 -123.1784 -123.4714 -123.4714 -123.3061 118.8257 118.5028 118.3566 118.0620 117.4778 116.8698 116.6180 116.1394 116.7421 Do khong can bang: k1 = 0 0 Do khong doi xung: k2 = 0.0053 0.0002 0 0.0002 0 0.0005 1.0000 0.2786 1.0000 1.0000 0.0042 89 4.6 Kết luận Qua tính toán cung cấp điện không đối xứng với sơ đồ luới đơn giản sơ đồ có số nút, nhánh dạng hình tia liên thông để minh họa cho ph-ơng pháp đà đề xuất kết luận: 1/ Ph-ơng pháp tính toán đà đề nghị dùng để tính toán cho l-ới hình tia liên thông với số nút 2/ Kết tính toán chứng tỏ độ không đối xứng dòng tuỳ thuộc vào tải lớn, nh-ng nói chung không v-ợt dòng cho phép đ-ờng dây ph-ơng diện phát nóng 3/ Độ không đối xứng áp nhỏ coi l-ới trung áp đựơc cung cấp điện từ hệ thống vô lớn, điện áp hệ thống chứa thành phần điện áp thứ tự thuận 4/ Việc cung cấp điện máy biến áp pha mặt kỹ thuật không phát sinh trở ngại 90 Ch-ơng V Kết luận chung luận văn Qua luận văn đà thực với tiêu đề Chế độ không đối xứng l-ới trung áp giải pháp cung cấp điện không đối xứng rút số kết luận sau: Trung áp l-ới cung cấp điện trực tiếp cho trạm biến áp có điện áp thứ cấp 220/380 V để đ-a điện đến hộ tiêu thụ, phần lớn tải pha Vì chế độ không đối xứng l-ới tránh khỏi xảy th-ờng xuyên Việc cung cấp điện cho phụ tải máy biến áp pha yêu cầu thiết thực r»ng hiƯn nhiỊu vïng s©u, vïng xa d©n c- th-a thít cđa n-íc ta nhiỊu vïng vÉn ch-a cã điện Luận văn đ-a ph-ơng pháp tính toán cung cấp điện không đối xứng l-ới trung áp dạng hình tia liên thông (trung gian) với số nút tải bất kỳ, số nút liên thông bất kỳ, độ không đối xứng tải Ph-ơng pháp đà đề xuất mang tính tổng quát, dễ hiểu Các kết tính toán minh họa luận văn chứng tỏ giải pháp cung cấp điện máy biến áp pha khả thi Thật vậy, độ không đối xứng dòng nhánh lớn tuỳ thuộc vào tính chất tải, nh-ng độ không đối xứng áp nhỏ thực tế l-ới trung áp đ-ợc cung cấp điện từ hệ thống nguồn công suất vô lớn, điện áp nguồn chứa thành phần thứ tự thuận Ph-ơng pháp tính toán cung cấp điện không đối xứng l-ới trung áp đà đề xuất luận văn dùng để tính toán cung cấp điện cho vùng sâu, vïng xa d©n c- th-a thít ë ViƯt nam 91 Tài liệu tham khảo Việt Nam Đặng Ngọc Dinh, Trần Bách, Ngô Hồng Quang, Trịnh Hùng Thám: Hệ thống điện, tập II, nhà xuất đại học trung học chuyên nghiệp, 1981 Nguyễn Văn Hiếu: Chế độ không đối xứng đ-ờng dây cao áp 220 kV Luận văn thạc sỹ kỹ thuật, Hà nội 2003 TS Phạm Văn Hoà: Ngắn mạch hệ thống điện, nhà xuất giáo dục, 2000 PGS.TS Trịnh Hùng Thám: Chế độ không đối xứng hệ thống điện, giảng chuyên đề sau đại học, 2000 PGS.TS Là Văn út: Ngắn mạch hệ thống điện, nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, năm 2000 N-íc ngoµi A.C Sydlovski, V.G Kuznecov, V.G Nicolenko Optimun des rÐgimes asymetriques des systemes d’alimentation, Kiev, Ed “Naukovadumka”, 1987 G.N Ter-Gazarian RÐgimes asymetriques des machines synchrones elÐctiques; Ed “Energie”, Moscou, 1969 S.B Locev, A.B Tchernin Calcul des quantite’s elÐctiques en rÐgimes asymetriques des systems elÐctiques; Moscou, Ed “Energoautomat”, 1983 ... đề Chế độ không đối xứng l-ới trung áp giải pháp cung cấp điện không đối xứng dùng ph-ơng pháp thành phần đối xứng kết hợp với ph-ơng pháp khác hợp lý 47 Ch-ơng III Đặc ®iĨm l-íi ®iƯn trung. .. dụng vào tính toán chế độ không đối xứng hệ thống điện Có thể liệt kê số ph-ơng pháp nghiên cứu sau: - Ph-ơng pháp thành phần đối xứng - Ph-ơng pháp thành phần không đối xứng - Ph-ơng pháp thành... trạng đối xứng nhiều nguyên nhân khác Chế độ không đối xứng gây nên hậu không mong muốn Những hậu đ-ợc hạn chế biện pháp đối xứng hóa Các tính toán chứng tỏ việc cung cấp điện không đối xứng cho