Nghiên cứu tính toán và lựa chọn cấu trúc hợp lý lưới điện phân phối 22kv huyện sơn hà, tỉnh quảng ngãi

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN TIẾN VŨ C C NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN CẤU TRÚC HỢP LÝ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV HUYỆN SƠN HÀ, TỈNH QUẢNG NGÃI R L T DU LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Đà Nẵng – Năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN TIẾN VŨ C C NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN CẤU TRÚC HỢP LÝ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV HUYỆN SƠN HÀ, TỈNH QUẢNG NGÃI R L T DU Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN VINH TỊNH Đà Nẵng – Năm 2020 C C DU R L T ii NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN CẤU TRÚC HỢP LÝ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV HUYỆN SƠN HÀ, TỈNH QUẢNG NGÃI Học viên: Trần Tiến Vũ Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: ………Khóa: K36 Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Hiện nay, khu vực miền Trung nói chung huyện S n Hà - Quảng Ngãi nói riêng vận hành hệ thống lưới điện phân phối 22kV với cấu trúc pha dây Trên lưới điện phân phối tồn không đối xứng chế độ vận hành, điện trở nối đất trạm nguồn ln tồn điện áp gây nguy hiểm cho người máy biến áp nguồn ln bị di điểm trung tính gây nguy hiểm cho thiết bị Khi xảy trường hợp chạm đất pha điểm xa nguồn, thiết bị bảo vệ máy cắt đầu nguồn không tác động, hậu nguy hiểm cho người động vật Bên cạnh cịn gây q điện áp q dịng điện nên ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ thiết bị điện, đặc biệt chống sét van lắp đặt xa nguồn hư hỏng phổ biến Đề tài nghiên cứu thay đổi giá trị dòng điện chạm đất, điện áp tạm thời mà chống sét van phải chịu đựng độ nhạy bảo vệ r le cấu trúc lưới điện, điện trở suất đất chiều dài đường dây thay đổi ập bảng số liệu để đánh giá kết làm c sở cho việc tổng hợp để so sánh đánh giá tiêu kỹ thuật loại cấu trúc Từ đưa đề xuất lựa chọn loại cấu trúc hợp lý, nhằm mục đích phục vụ cho cơng tác quản lý vận hành, qui hoạch thiết kế xây dựng cơng trình ĐPP 22kV huyện S n Hà - Quảng Ngãi C C R L T Từ khóa – Nghiên cứu; tính toán; cấu trúc hợp lý; lưới điện phân phối 22kv DU REASONABLE STRUCTURE CHOICE CALCULATION RESEARCH STRUCTURE OF THE 22KV DISTRIBUTION GRID IN SON HA DISTRICT, QUANG NGAI PROVINCE Abstract - Currently, the Central region in general and Son Ha - Quang Ngai district in particular are operating the 22kV distribution grid with 3-phase and 3-wire structure The distribution grid always exists an asymmetry in its operating mode There is always a voltage that can endanger people at the grounding resistance of the source station And at the source transformer, the neutral point can move, which may cause danger to the device When a one-phase grounding occurs at a point far from the source, the watershed protection device does not operate, which results in the serious danger for humans and animals In addition, It also causes overvoltage and overcurrent, which greatly affects the longevity of electrical equipment, especially the damage is quite common for lightning arrester installed far from the source This topic investigates the change of the value of the grounding current, temporary overvoltages that the lightning arrester must suffer from and This topic also investigates the sensitivity of relay protection when the grid structure, soil resistivity and the length of the wire change Making a data table of evaluating the results is a basis for the synthesis so that we can compare and evaluate the technical indicators of each type of structure and propose to choose a suitable type of structure, which aims to serve the operation management, planning and construction design and renovation of 22kV LED installation in Son Ha district - Quang Ngai Key words – Research; Calculate; Reasonable structure; 22kv distribution grid iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU .1 ý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phư ng pháp nghiên cứu Ý nghĩa đề tài Đặt tên cho đề tài Bố cục luận văn .3 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ LƢỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 1.1 Cấu trúc lưới điện phân phối 1.1.1 S lược cấu trúc lưới điện phân phối 1.1.2 Kết cấu lưới điện phân phối 1.2 Các dạng cấu trúc lưới điện phân phối .5 1.2.1 Các đặc điểm cấu trúc ĐPP theo chuẩn Bắc Mỹ 1.2.2 Các đặc điểm cấu trúc ĐPP theo chuẩn Châu Âu 1.2.3 Ưu nhược điểm cấu trúc ĐPP 1.3 Các chế độ nối đất lưới điện phân phối .8 1.3.1 Khái niệm chung nối đất cho ĐD TBA 1.3.2 Nối đất đất an toàn cho ĐD TBA .9 1.3.3 Nối đất làm việc cho ĐD TBA .14 1.3.4 Nối đất chống sét cho TBA 14 1.4 Hiện trạng cấu trúc lưới điện phân phối 22KV Việt Nam 16 1.5 Kết luận 17 C C R L T DU CHƢƠNG ẢNH HƢỞNG CỦA CÁC YẾU TỐ ĐẾN NỐI ĐẤT HIỆU QUẢ LƢỚI 22KV 18 2.1 Hệ thống nối đất hiệu .18 2.2 Ảnh hưởng cấu trúc lưới điện đến tính hiệu nối đất hệ thống 19 2.3 Ảnh hưởng dây trung tính mạng nối đất hiệu 21 2.4 Ảnh hưởng điện trở suất đất 22 iv 2.5 Quá điện áp dòng điện NMMP lưới 22KV 24 2.5.1 Ngắn mạch pha N(1) .25 2.5.2 Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1) .26 2.6 Kết luận 29 CHƢƠNG TỔNG TRỞ HỆ THỐNG VÀ GIỚI THIỆU PHẦN MỀM PSS/ADEPT 30 3.1 Tổng trở hệ thống quy đổi 22KV .30 3.2 Tổng trở máy biến áp 31 3.2.1 MBA hai cuộn dây 31 3.2.2 MBA ba cuộn dây 32 3.3 Tổng trở đường dây không 33 3.4 Ứng dụng phần mềm PSS/ADEPT tính tốn ngắn mạch ĐPP 22KV 35 3.4.1 Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT 35 3.4.2 Thông số đầu vào PSS/ADEPT 35 C C CHƢƠNG TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN CẤU TRÚC HỢP LÝ LĐPP 22KV HUYỆN SƠN HÀ – QUẢNG NGÃI .43 4.1 Tính tốn ngắn mạch pha chạm đất .43 4.1.1 Mối quan hệ tỷ số R0/X1, X0/X1 chiều dài đường dây với cấu trúc lưới khác 43 4.1.2 Mối quan hệ tỷ số R0/X1, X0/X1 chiều dài đường dây với cấu trúc lưới khác điện trở suất đất thay đổi 46 4.1.3 Khảo sát điện áp dòng điện xảy NMMP với cấu trúc lưới khác 50 4.1.4 Bảo vệ chống chạm đất ĐPP 22kV 55 4.2 Tính tốn, lựa chọn cấu trúc ĐPP 22KV S n Hà - Quảng Ngãi 59 4.2.1 Tính tổn thất cơng suất 61 4.2.2 Tính tổn thất điện áp .64 4.2.3 Kiểm tra độ nhạy bảo vệ r le 65 4.2.4 Quá điện áp dòng điện .67 4.2.5 Quá điện áp tạm thời mà chống sét van chịu đựng .68 4.3 Xây dựng bảng số liệu lựa chọn cấu trúc hợp lý cho lưới điện S n Hà - Quảng Ngãi .69 4.4 Kết luận 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .78 R L T DU DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CĐVH DCL DĐNM DĐTV ĐD ĐDK ĐTCCCĐ ĐTNĐ HTĐ KĐX ĐPP MBA MFĐ NĐHQ NĐ NM NMMP NĐTT SĐĐ TBA TBĐ TĐ TPĐX TTK TTT TTN Chế độ vận hành Dao cách ly Dong điện ngắn mạch Dịng điện trở Đường dây Đường dây khơng Độ tin cậy cung cấp điện Điện trở nối đất Hệ thống điện Không đối xứng ưới điện phân phối Máy biến áp Máy phát điện Nối đất hiệu Nối đất lặp lại Ngắn mạch Ngắn mạch pha Nối đất trực tiếp Sức điện động Trạm biến áp Thiết bị điện Tự động đóng lặp lại Thành phần đối xứng Thứ tự không Thứ tự thuận Thứ tự nghịch DU R L T C C vi DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Hệ số tắt dần Df tần số f= 50hz 11 1.2 Chiều dài giới hạn lgh điện cực nối đất đặt nằm ngang để αxk