TCPAR (Thyristor Controlled Phase Angle Regulator)là một thiết bị mới ứng dụng thyristor dùng để điều chỉnh góc lệch pha của điện áp pha của đƣờng dây. Về mặt cấu tạo, nó giống nhƣ một máy biến áp ba cuộn dây nối song song với đƣờng dây truyền tải và có thể điều chỉnh góc lệch của điện áp pha Uf truyền tải trên đƣờng dây.
HV: Hoàng Thị Mỹ 29 Lớp 13BKTĐ - TBĐ
a) b)
Hình 1.6.Cấu tạovà nguyên lý hoạt động của TCPAR a) Cấu tạo của TCPAR
b) Nguyên lý hoạt động của TCPAR
b) b) U U’ U α MBA kích thích
MBA nối tiếp
Cấu tạo và đặc tính hoạt động của TCPAR nhƣ hình 1.6.
Các tính năng của TCPAR cũng nhƣ của các thiết bị bù có điều khiển khác nhƣng chức năng của nó là điều chỉnh góc pha của điện áp trên đƣờng dây. Khả năng điều khiển trào lƣu công suất rất cao [6,8].
Các tính năng của TCPAR bao gồm:
- Điều khiển trào lƣu công suất phản kháng tại nút bù. - Tăng cƣờng tính ổn định tĩnh của hệ thống điện. - Tăng cƣờng tính ổn định động của hệ thống điện.
- Giảm sự dao động công suất khi xảy ra sự cố trong hệ thống điện nhƣ ngắn mạch, mất tải đột ngột...
- Có khả năng vận hành trong chế độ sự cố và tiếp tục điều khiển khi loại trừ đƣợc sự cố.
HV: Hoàng Thị Mỹ 30 Lớp 13BKTĐ - TBĐ KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Công suất phản kháng đóng vai trò hết sức quan trọng trong hệ thống điện, mất cân bằng công suất phản kháng sẽ dẫn tới chất lƣợng điện áp không đảm bảo, làm tăng tổn thất trên đƣờng dây truyền tải, hệ thống điện mất ổn định…vì vậy để cải thiện chất lƣợng điện năng thì cần phải bù công suất phản kháng .
Các đƣờng dây siêu cao áp có chiều dài lớn thƣờng đƣợc bù thông số thông qua các thiết bị bù dọc và bù ngang. Việc lắp đặt các thiết bị bù dọc và bù ngang điều khiển nhờ thyristor trên đƣờng dây truyền tải điện xoay chiều nhằm nâng cao độ ổn định và khả năng truyền tải điện năng là xu hƣớng rất đƣợc quan tâm trên thế giới hiện nay.
Trong thực tế vận hành, tuỳ theo yêu cầu điều chỉnh: điện áp, công suất, ổn định hay giảm dao động công suất trên đƣờng dây và tuỳ theo yêu cầu trong từng hệ thống điện, chế độ vận hành cụ thể mà ta có thể lựa chọn các thiết bị bù hợp lý sao cho đáp ứng yêu cầu đặt ra.
Từ các vấn đề đã nêu trên ta thấy hiện naycông nghệ truyền tải điện xoay chiều linh hoạt FACTS không những có thể giúp điều khiển luồng công suất trong hệ thống, nâng cao chất lƣợng điện áp, mà còn có ảnh hƣởng đáng kể đến việc cải thiện độ ổn định của hệ thống điện. Một trong các thiết bị đóng vai trò rất quan trọng trong FACTS là hệ thống bù công suất phản kháng dùng thiết bị bù tĩnh có điều khiển SVC nhằm ổn định hệ thống điện. Nhƣ vậy, việc nghiên cứu thiết bị này là rất cần thiết, chúng ta sẽ tiếp tục nghiên cứu thiết bị này trong chƣơng tiếp theo.
HV: Hoàng Thị Mỹ 31 Lớp 13BKTĐ - TBĐ CHƢƠNG 2: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ MÔ HÌNH HỆ THỐNG
ĐIỀU KHIỂN SVC TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
Thiết bị bù ngang tĩnh có điều khiển SVC đầu tiên đƣợc cho ra đời vào khoảng giữa thập kỷ70 của thế kỉ trƣớc, sự xuất hiện của SVC đã mở ra một kỷ nguyên mới cho việc phát triển Hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt FACTS, nền tảng cho sự ra đời của các thiết bị về sau nhƣ STATCOM, TCSC, TCPAR... SVC đã đƣợc sử dụng từ hàng chục năm nay, nó đã khẳng định đƣợc các ƣu điểm của mình trong việc vận hành an toàn lƣới điện và mang lại những lợi ích kinh tế to lớn cho hệ thống.
Trƣớc đây, các thiết bị bù công suất phản kháng thƣờng không có tự động điều chỉnh hoặc có điều chỉnh nhƣng rất chậm, nhảy bậc. Ngày nay với sự ra đời của các thiết bị Thyristor công suất lớn và cùng với nó là các thiết bị FACTS, trong đó có SVC, đã khắc phục đƣợc các nhƣợc điểm nêu trên. Do tính ƣu việt của SVC nhƣ là: khả năng điều khiển nhanh, điều chỉnh liên tục, biên độ thay đổi khá lớn, mang lại hiệu quả rất cao trong vận hành hệ thống điện nên nó đã đƣợc sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới để cải thiện chế độ vận hành và mở rộng ứng dụng việc cải thiện thông số chế độ đƣờng dây và nâng cao ổn định của hệ thống điện.
SVC đƣợc lắp đặt trong hệ thống điện có tác dụng tăng tính linh hoạt của hệ thống trên nhiều khía cạnh nhƣ: tăng khả năng ổn định hệ thống, tăng khả năng truyền tải công suất, điều chỉnh điện áp tại vị trí SVC mắc vào lƣới, giảm tức thời quá điện áp, hạn chế khả năng cộng hƣởng tần số và giảm dao động công suất…
2.1.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA SVC [6,7,8]
Trong trƣờng hợp chung, một thiết bị SVC bao gồm các phần tử nhƣ TCR, TSC, TSR, MSR, bộ lọc sóng hài (hình 2.1)…
Trong đó, các phần tử TCR, TSC là những phần tử quan trọng nhất, đặc trƣng cho cấu tạo và hoạt động của thiết bị bù SVC. TSR và TSC thực chất là các bộ kháng và tụ điện đóng cắt nhanh bằng thyristor, đáng chú ý hơn cả là TCR là thiết bị kháng có tham số đƣợc điều chỉnh trơn (từ 0 đến giá trị cực đại). Khi tổ hợp
HV: Hoàng Thị Mỹ 32 Lớp 13BKTĐ - TBĐ
Hình 2.1.Cấu tạo của SVC
MB A Lƣới điện
TCR TSR TSC Bộ lọc sóng hài
các phần tử nói trên, nói chung có thể tạo ra thiết bị bù ngang thay đổi đƣợc liên tục thông số (điện kháng, công suất) trong phạm vi giới hạn bất kỳ [7,8].