Đang tải... (xem toàn văn)
ETAP là chương trình được phát triển để phục vụ phân tích và thiết kế trong các lĩnh vực thuộc kỹ thuật điện. Hiện nay, chương trình ETAP đã trở nên phổ biến trên toàn cầu và đáp ứng được những yêu cầu kỹ thuật khắc khe nhất, đặc biệt là ở những nước đang phát triển. Do đó việc tìm hiểu và ứng dụng chương trình ETAP để tính toán trong lĩnh vực hệ thống điện nói riêng và kỹ thuật điện nói chung là theo xu hướng của thế giới hiện nay. Từ những thông số có được trong quá trình phân tích, tính toán hệ thống điện giúp người kỹ sư rất nhiều trong công tác quy hoạch, thiết kế, lựa chọn thiết bị, cài đặt bảo vệ rơle, tự động hóa, quản lý vận hành cũng như dự đoán được các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của hệ thống điện. Việc tính toán, phân tích hệ thống điện là mảng rất lớn, luận văn này chỉ tập trung đề cập đến vấn đề khảo sát sóng hài có thể sinh ra từ nguồn năng lượng tái tạo và lan truyền trong lưới phân phối trung thế dựa trên phần mềm ETAP. Nhận thức được tầm quan trọng của việc thiết kế lưới điện trong HTĐ nên em chọn đề tài: “THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22KV, MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ BẰNG PHẦN MỀM ETAP HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI ẢNH HƯỞNG SÓNG HÀI ĐẾN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV.” Nội dung cụ thể được thể hiện qua: Phần I: Tính toán cung cấp điện cho phát tuyến trung thế trên không: - Chương 1: Tính toán chọn dây dẫn cho lưới phân phối 22 kV. - Chương 2: Tính toán ngắn mạch trên đường dây phân phối. - Chương 3: Lựa chọn và thực hiện bảo vệ MBA phân phối. - Chương 4: Lý thuyết bảo vệ rơ le. - Chương 5: Tính toán thông số cài đặt rơ le bảo vệ phát tuyến chính. - Chương 6: Phối hợp bảo vệ rơ le bằng phần mềm Etap. Phần II: Mô phỏng và đánh giá bằng phần mềm Etap hệ thống điện mặt trời ảnh hưởng sóng hài đến lưới điện phân phối 22kV. - Chương 7: Tổng quan về hệ thống điện năng lượng mặt trời. - Chương 8: Mô phỏng và đánh giá bằng phần mềm Etap hệ thống điện mặt trời ảnh hưởng sóng hài đến lướiđiện phân phối 22kV.
ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ( Ký tên ) ………………………………………… ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2021 GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ( Ký tên ) ………………………………………… LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc chân thành đến tất thầy cô trường Đại học Bách Khoa TP.HCM nói chung, khoa Điện – Điện tử Thầy, Cơ mơn Hệ thống điện nói riêng Những người hướng dẫn, giảng dạy trang bị cho em nhiều kiến thức quý báu năm qua Trong q trình thực hồn thành luận văn, em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến Thầy Huỳnh Quốc Việt - Giảng viên Bộ Môn Hệ thống điện – Khoa Điện Điện 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, Phòng Đào tạo Nhà Trường, đồng nghiệp Công ty Điện lực Phú Thọ tạo điều kiện cho em có 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 Trong trình thực luận văn em cố gắng tổng hợp kiến thức học trường tham khảo thêm số tài liệu chuyên môn thời gian, hạn chế kiến thức, lực thân, nên tránh khỏi thiếu sót Em hy vọng nhận lời khun, góp ý chân thành từ thầy để em hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng Sinh viên thực i năm 2021 GIỚI THIỆU CHUNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Hiện nay, đất nước ta bước vào thời kỳ phát triển hội nhập kinh tế với giới, không Thành phố mà vùng nông thôn nhu cầu sử dụng điện dùng cho sinh hoạt sản xuất dịch vụ tăng lên nhanh chóng Số lượng phụ tải ngày lớn, việc đáp ứng nhu cầu ngồn điện phục vụ cho mục đích trở nên cấp thiết đóng vai trò quan trọng phát triển mặt phát triển quốc gia Để đáp ứng đủ ổn định sản lượng điện cho phụ tải ngày tăng nhanh vậy, Chính phủ Bộ Cơng Thương đại diện Tập Đồn Điện lực Việt Nam ln phải tính tốn, xây dựng nhà máy điện, đường dây truyền tải, đường dây phân phối… Do việc tìm hiểu nội dung lưới điện bước đầu cần thiết để phân tích xác hiệu nhằm phục vụ cho cơng việc thiết kế vận hành hệ thống điện Bên cạnh hệ thống điện phân phối truyền thống, cịn có nguồn lượng tái tạo lượng mặt trời phát triển nhanh chóng Việc cung cấp điện ngày tăng đòi hỏi phải ổn định, liên tục với chất lượng điện ngày cao để phục vụ cho kinh tế thành phần sử dụng điện khác Do đó, việc tính tốn, phân tích hệ thống điện yêu cầu cần thiết kỹ sư điện Ngoài ra, ứng dụng phần mềm tính tốn, phân tích cách gần xác hệ thống điện giúp giảm tải khối lượng lớn công việc kỹ sư ETAP chương trình phát triển để phục vụ phân tích thiết kế lĩnh vực thuộc kỹ thuật điện Hiện nay, chương trình ETAP trở nên phổ biến toàn cầu đáp ứng yêu cầu kỹ thuật khắc khe nhất, đặc biệt nước phát triển Do việc tìm hiểu ứng dụng chương trình ETAP để tính tốn lĩnh vực hệ thống điện nói riêng kỹ thuật điện nói chung theo xu hướng giới Từ thơng số có q trình phân tích, tính tốn hệ thống điện giúp người kỹ sư nhiều công tác quy hoạch, thiết kế, lựa chọn thiết bị, cài đặt bảo vệ rơle, tự động hóa, quản lý vận hành dự đoán tiêu kinh tế kỹ thuật hệ thống điện Việc tính tốn, phân tích hệ thống điện mảng lớn, luận văn tập trung đề cập đến vấn đề khảo sát sóng hài sinh từ nguồn lượng tái tạo lan truyền lưới phân phối trung dựa phần mềm ETAP Nhận thức tầm quan trọng việc thiết kế lưới điện HTĐ nên em chọn đề tài: “THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22KV, MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ BẰNG PHẦN MỀM ETAP HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI ẢNH HƯỞNG SÓNG HÀI ĐẾN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV.” Nội dung cụ thể thể qua: Phần I: Tính tốn cung cấp điện cho phát tuyến trung không: - Chương 1: Tính tốn chọn dây dẫn cho lưới phân phối 22 kV - Chương 2: Tính tốn ngắn mạch đường dây phân phối - Chương 3: Lựa chọn thực bảo vệ MBA phân phối - Chương 4: Lý thuyết bảo vệ rơ le - Chương 5: Tính tốn thơng số cài đặt rơ le bảo vệ phát tuyến - Chương 6: Phối hợp bảo vệ rơ le phần mềm Etap Phần II: Mô phỏng va đánh giá bằng phần mềm Etap hệ thống điện mặt trời ảnh hưởng sóng hai đến lưới điện phân phối 22kV - Chương 7: Tổng quan hệ thống điện lượng mặt trời - Chương 8: Mô đánh giá phần mềm Etap hệ thống điện mặt trời ảnh hưởng sóng hài đến lướiđiện phân phối 22kV MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i GIỚI THIỆU CHUNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ii MỤC LỤC .iv BẢNG CHỮ CÁI VIẾT TẮT ix TÀI LIỆU THAM KHẢO .x ĐỀ BÀI xi PHẦN TÍNH TỐN CUNG CẤP ĐIỆN CHO PHÁT TUYẾN TRUNG THẾ TRÊN KHÔNG .1 CHƯƠNG I: TÍNH TỐN CHỌN DÂY DẪN CHO LƯỚI PHÂN PHỐI 22KV 1.1 Lựa chọn dây dẫn cho phát tuyến 1.1.1 Kiểm tra theo dòng điện cho phép lâu dài 1.1.2 Kiểm tra theo điều kiện sụt áp cho phép 1.2 Lựa chọn dây dẫn cho nhánh .4 1.2.1 Nhánh thứ nhất: Đoạn 2-8 1.2.2 Nhánh thứ hai: Đoạn 3-9 1.2.3 Nhánh thứ ba: Đoạn 4-11 .8 1.2.4 Nhánh thứ tư: Đoạn 5-12 1.3 Tính tốn tổn thất cơng suất điện đường dây phân phối 11 1.3.1 Phát tuyến 11 1.3.2 Phát tuyếnnhánh 12 1.4 Tổng chí phí hàng năm phát tuyến nhánh rẽ 14 CHƯƠNG II: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH TRÊN ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 17 2.1 Các thông số trạm110/22kV 17 2.2 Thông số đường dây 22kV 18 2.3 Tính tốn ngắn mạch 18 2.3.1 Xét ngắn mạch nút nút nhánh đường dây 19 2.3.2 Ngắn mạch nút trênnhánh 23 CHƯƠNG III: LỰA CHỌN VÀ THỰC HIỆN BẢO VỆ MBA PHÂN PHỐI .28 3.1 Lựa chọn công suất MBA phân phối .28 3.2 Thực bảo vệ MBA phân phối 28 3.2.1 Lựa chọn chì FCO 28 3.2.2 Lựa chọn dây chì 29 3.2.3 Lựa chọn FCO bảo vệ cho mạch nhánh .34 CHƯƠNG IV: LÝ THUYẾT BẢO VỆ RƠ LE 36 4.1 Bảo vệ dòng điện 36 4.1.1 Nguyên tắc bảo vệ 36 4.1.2 Bảo vệ dòng điện cực đại 36 4.2 Bảo vệ dòng cắt nhanh 41 4.3 Bảo vệ dòng điện chạm đất 42 4.3.1 Bảo vệ cắt nhanh thứ tự không (50N) BVDĐ cắt nhanh thứ tự không cấp I 44 4.3.2 BVDĐ cắt nhanh TTK cấp II 44 CHƯƠNG V:TÍNH TỐN THƠNG SỐ CÀI ĐẶT RƠLE BẢO VỆ PHÁT TUYẾN CHÍNH 45 5.1 Tính tốn thơng số cài đặt 45 5.2 Tính tốn thơng số cài đặt 45 5.2.1 Bảo vệ dòng cắt nhanh 50 45 5.2.2 Bảo vệ dịng thứ tự khơng cắt nhanh 50N 46 5.2.1Bảo vệ dòng cực đại 51 47 5.2.3 Bảo vệ dòng cực đại thứ tự không 51N 49 CHƯƠNG VI: PHỐI HỢP BẢO VỆ RƠ LE BẰNG PHẦN MỀM ETAP .51 6.1 Tổng quan ETAP: 51 6.1 Phối hợp chì Máy biến áp chì nhánh 52 6.1.1 Ngắn mạch ba pha 55 6.1.2 Ngắn mạch pha chạm 57 6.1.3Ngắn mạch pha chạm đất 59 6.1.4 Ngắn mạch pha chạm đất 61 Nhận xét: 63 PHẦN MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ BẰNG PHẦN MỀM ETAP HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI ẢNH HƯỞNG ĐẾN SÓNG HÀI TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV 64 CHƯƠNG VII: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI 65 7.1 Giới thiệu điện mặt trời: 65 7.2 Tiềm mặt trời Việt Nam 66 7.2.1 Bức xạ mặt trời Việt Nam 66 7.3 Hệ thống lượng mặt trời 68 7.3.1 Hệ thống lượng mặt trời độc lập 68 7.3.2 Hệ thống lượng mặt trời hòa lưới 70 7.4 Yêu cầu kỹ thuật hệ thống diện mặt trời đấu nối vào lưới điện hạ áp 73 7.4.1 Tần số 73 7.4.2 Điện áp 74 7.4.3 Hệ số công suất 74 7.4.4 Mất cân pha 74 7.4.5 Xâm nhập điện chiều 75 7.4.6 Sóng hài 75 7.4.7 Nhấp nháy điện áp 76 7.4.8 Nối đất 76 7.4 Nhận xét 76 CHƯƠNG VIII: MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ BẰNG PHẦN MỀM ETAP HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI ẢNH HƯỞNG SÓNG HÀI ĐẾN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV 78 8.1 Sóng hài hệ thống điện 78 8.1.1 Sóng hài 78 8.1.2 Nguồn phát sóng hài thêm nhập vào hệ thớng điện 78 8.1.3 Tác hại sóng hài .79 8.1.4 Quy định sóng hài 79 8.2 Mô hệ thống điện mặt trời Etap 80 8.2.1 Hệ thống pin lượng mặt trời 3x1MVA 80 Hệ thống pin lượng mặt trời .81 Bộ inverter chuyển đổi DC-AC 84 Sóng hài chuyển đổi inverter 88 Máy biến áp 92 8.3 Phân tích sóng hài 93 8.3.1 Trường hợp nguồn lượng mặt trời công suất 1MVA đấu nối lưới phân phối nút 12 94 8.31 Trường hợp nguồn lượng mặt trời công suất 2MVA & 3MVA đấu nối lưới phân phối nút 12 97 8.3.2 Trường hợp có thêm nguồn NLMT cơng suất lần lượt 1MVA & 2MVA đấu nối lưới phân phối nút 11 103 8.4 Nhận xét 107 KẾT LUẬN LUẬN VĂN 108 ... chọn đề tài: “THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI 22KV, MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ BẰNG PHẦN MỀM ETAP HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI ẢNH HƯỞNG SÓNG HÀI ĐẾN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV. ” Nội dung cụ thể thể qua:... PHẦN MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ BẰNG PHẦN MỀM ETAP HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI ẢNH HƯỞNG ĐẾN SÓNG HÀI TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV 64 CHƯƠNG VII: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN NĂNG LƯỢNG MẶT TRỜI... 76 CHƯƠNG VIII: MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ BẰNG PHẦN MỀM ETAP HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI ẢNH HƯỞNG SÓNG HÀI ĐẾN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV 78 8.1 Sóng hài hệ thống điện 78 8.1.1 Sóng
