5.3.1. Chế độ phụ tải cực đại
Trong chế độ phụ tải cực đại cả 4 tổ máy phát đều vận hành với công suất 85% định mức. Như vậy tổng công suất do nhà máy nhiệt điện phát ra truyền vào thanh góp hạ áp của trạm tăng áp bằng :
H N
SVTH : Hoàng Gia Vang Page 56
1. Dữ liệu đầu vào nhập như sau :
Hình 5-2. Thông số của nút
trong đó :
Base Điện áp cơ bản của nút, kV.
1 : Nút phụ tải (PQ)
2 : Nút nhà máy (PV)
3 : Nút cân bằng (HT)
Voltage - Biên độ điện áp hiệu dụng của nút (pu).
Angle - Góc pha của điện áp nút (pu).
SVTH : Hoàng Gia Vang Page 57
Hình 5-4. Thông số máy phát điện
Hình 5-5. Thông số tải
SVTH : Hoàng Gia Vang Page 58
Hình 5-7. Thông số tụ bù
Hình 5-8. Thông số MBA hai cuộn dây
Sau khi nhập xong dữ liệu tính toán trào lưu công suất ta lưu file với đuôi SAV bằng cách : Chọn file\save\Case data\”tên file”.sav/ok.
SVTH : Hoàng Gia Vang Page 59
2. Tính toán trào lưu công suất
Phương pháp nhập và các lệnh tính toán
Để tính toán trào lưu công suất cho HT mới sau khi nhập dữ liệu, ta chọn trên thanh công cụ theo đường dẫn : Power Flow\Solution\Solve(NSOL/FNSL...) hoặc sử dụng biểu tượng .
Hình 5-10. Hộp thoại tùy chỉnh tính trào lưu công suất
Có thể dùng 5 phương pháp tính khác nhau :
SOLV : Gauss – Seidel solution.
MSLV : Modified Gauss - Seidel solution.
FNSL : Full Newton – Raphson solution.
FDNS : Fixed slope decoupled Newton - Raphson solution.
NSOL : Decoupled Newton – Raphson solution.
Mỗi phương pháp tính có thuận lợi và khó khăn riêng và việc lựa chọn phương pháp nào sẽ tùy thuộc vào bản chất vấn đề.
3. Xuất dữ liệu tính toán
Sau khi tùy chỉnh như Hình 5-10, ta chọn SOLVE để bắt đầu tính toán.Ở đây ta sử dụng phương pháp Full Newton – Raphson solution để tính.
SVTH : Hoàng Gia Vang Page 60
Hình 5-11. Kết quả tính trào lưu công suất
Ở đây, sau khi tính toán với 3 bước lặp phần mềm cho ta công suất tác dụng : GEN
P 139,8(MW) và công suất phản kháng QGEN 79,8 (MVAr) của nút hệ thống.
Xuất dữ liệu tính toán công suất của các nhánh ta sử dụng lệnh POUT.
Chương trình yêu cầu xác định thiết bị để xuất ra. Chọn 1 để xuất ra màn hình : gõ 1 .
Xuất hiện dòng lệnh : ENTER UP TO 20 BUS NUMBERS. Muốn xem dữ liệu của bus nào ta chỉ việc nhập bus n (số).
Đối với đường dây từ NĐ đến phụ tải 1,3,4,5,6.
Để có được dòng công suất ở các đường dây này, ta xem BUS 10 : Gõ 10 .
Chương trình sẽ xuất hiện cột “Report” để cho kết quả như sau :
Hình 5-12. Kết quả dòng công suất từ NĐ tới các phụ tải
Đối với đường dây từ HT đến các phụ tải 1,2,7,8.
Dòng công suất của các nhánh từ HT được thể hiện qua BUS 9: Gõ 9 , ta có kết quả như sau :
SVTH : Hoàng Gia Vang Page 61
Hình 5-13. Kết quả dòng công suất từ HT tới các phụ tải
Đối với từng nhánh đường dây ta có các kết quả sau :
Hình 5-14. Kết quả tính cho nhánh NĐ-1-HT
Hình 5-15. Kết quả tính cho nhánh HT-2
Hình 5-16. Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-3
SVTH : Hoàng Gia Vang Page 62
Hình 5-18. Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-5
Hình 5-19. Kết quả tính toán cho nhánh NĐ-6
Hình 5-20. Kết quả tính toán cho nhánh HT-7
Hình 5-21. Kết quả tính toán cho nhánh HT-8
SVTH : Hoàng Gia Vang Page 63
Bảng 5-3. Các dòng công suất và tổn thất công suất trên đường dây và trong máy biến áp Đường dây Sd.đd (MVA) Sc.đd (MVA) ∆Sd (MVA) ∆So (MVA) Sc.b (MVA) ∆Sb (MVA) NĐ-1 25,2+j9,4 24,8+j12,6 0,44+j0,56 0,07+j0,48 40,2+j23,6 0,16+j3,6 HT-1 15,6+j9,4 15,4+j11,4 0,16+j0,16 NĐ-3 39,4+j19 38,2+j22,4 1,24+j1,94 0,07+j0,48 38,2+j21,8 0,14+j3,36 NĐ-4 31+j14,4 30,2+j17,6 0,74+j0,94 0,058+j0,4 30,2+j17,2 0,12+j2,60 NĐ-5 46,6+j24 45,2+j26,2 1,40+j2,18 0,104+j0,56 45,2+j25,6 0,16+j3,72 NĐ-6 36,8+j18,8 36,2+j20,8 0,7+j0,92 0,07+j0,48 36,2+j20,2 0,12+j2,86 HT-2 51,6+j28,4 50,4+j29,6 1,3+j2,60 0,104+j0,56 50,2+j29,2 0,20+j4,74 HT-7 35,8+j18,2 35,2+j20,2 0,68+j0,88 0,07+j0,48 35,2+j19,8 0,12+j2,76 HT-8 36,7+j23,8 35,3+j22,8 1,46+j3,50 0,052+j0,28 35,2+j22,5 0,22+j5,24 Tổng 8,12+j13,68 0,598+j3,72 1,24+j28,88
4. Cân bằng chính xác công suất toàn hệ thống
Do hệ thống là nút cân bằng công suất nên ta chỉ cần cân bằng tại nút hệ thống. Từ kết quả tính toán ở trên , ta có công suất yêu cầu trên thanh góp 110 kV của nút hệ thống là:
. ycHT
S =139,8+j79,8 (MVA)
Để đảm bảo điều kiện cân bằng công suất trong hệ thống, các nguồn điện phải cung cấp đủ công suất theo yêu cầu. Vì vậy tổng công suất tác dụng của hệ thống phải bằng:
cc
P =139,8 (MW)
Do hệ thống có hệ số công suất là 0,9 nên tổng công suất phản kháng của hệ thống có thể cung cấp có giá trị:
cc cc
Q =P .tgφ=139,8.0,484=67,66 (MVAr)
Từ kết quả ta nhận thấy rằng công suất phản kháng do hệ thống cung cấp nhỏ hơn công suất phản kháng yêu cầu. Vì vậy, ta cẩn phải bù cưỡng bức một lượng công suất phản kháng là : Q =79,8-67,66=12,14 (MVAr)bu
Do ban đầu ta đã bù sơ bộ 1 lượng công suất là 16,663(MVAr).Vậy tổng lượng công suất phản kháng cần phải bù trong chế độ cực đại là :
bu
Q =(79,8-67,66)+16,663=12,14+16,663=28,803 (MVAr)
SVTH : Hoàng Gia Vang Page 64
5. Tính toán điện áp các nút và góc pha
Hình 5-22. Kết quả điện áp các nút ở hệ đơn vị tương đối
Điện áp trên thanh góp hạ áp quy về phía điện áp cao của các trạm ở dạng đơn vị có tên (kV) được tính theo công thức :
q h (pu ) cb h
U U .U .k trong đó :
q
U : điện áp trên thanh góp hạ áp quy về phía điện áp cao của các TBA,kV
h (pu )
U :điện áp trên thanh góp hạ áp ở hệ đơn vị tương đối. cb h
U : điện áp cơ bản phía hạ áp của TBA,Ucb h =22(kV).
k : tỉ số của MBA, k=115/22.
Bảng 5-4. Kết quả tính toán điện áp và góc pha trên thanh góp hạ áp quy về cao áp của các trạm Trạm biến áp 1 2 3 4 5 6 7 8 q U ,pu 0,9981 0,9678 0,977 0,9912 0,9815 1,0008 0,9907 0,9134 q U ,kV 114,78 111,30 112,36 113,99 112,87 115,09 113,93 105,04 Góc pha -4,00 -5,69 -4,73 -4,02 -4,40 -3,56 -4,12 -9,19
SVTH : Hoàng Gia Vang Page 65