SEMI 47 đƣa ra khuyến nghị rõ hơn đáp ứng mục tiêu thiết kế đối với yêu cầu khả năng chịu đựng của thiết bị nhạy cảm.
Đối với thiết bị nhạy cảm là máy tính cho ta thấy đƣợc vùng nguy hiểm và vùng ảnh hƣởng từ kết quả khảo sát trên lƣới nghiên cứu. Tùy theo mục đích nghiên cứu ta sẽ khoanh vùng mức độ ảnh hƣởng trên lƣới để có các cảnh báo phù hợp.
4.4.3.2. Xác định vùng ảnh hưởng trên lưới điện.
- Dựa trên mức điện áp sụt giảm.
- Dựa trên thống kê tần xuất xuất hiện ngắn mạch của các loại ngắn mạch. - Dựa trên thông số về thiết bị nhạy cảm.
Vcd -PC Vùng nguy hiểm Vùng ảnh hƣởng
40% ≤40% 40%~50%
Ta sẽ xác định vùng ảnh hƣởng của thiết bị dựa theo các dạng ngắn mạch và đƣa ra cảnh báo trực tiếp đối với nhóm thiết bị.
Hình 4.18: Vùng ảnh hưởng đối với nhóm thiết bị máy tính
Nhận xét:Thiết bị máy tính có vùng gây lỗi trong diện rộng của lƣới nghiên cứu. Vùng ảnh hƣởng có khả năng chịu đựng đƣợc là 40-50%.
89
4.4.4. Đánh giá thiết bị Đèn huỳnh quang và xác định vùng ảnh hưởng trên lưới.
4.4.4.1. Đánh giá nhóm thiết bị Đèn huỳnh quang.
Nhóm thiết bị nhạy cảm là đèn huỳnh quang với các linh kiện điện tử nhạy cảm với độ sụt áp về điện.
- Khả năng chịu đựng so với máy tính là thấp hơn và độ ổn định không cao.
4.4.4.2. Xác định vùng ảnh hưởng trên lưới điện.
-Tƣơng tự nhƣ cách xác định vùng ảnh hƣởng đối với máy tính, dựa trên các thông số tính toán.
- Dựa trên các thông số, xác định vùng ảnh hƣởng của thiết bị theo hình sau:
Nhận xét: Thiết bị đèn huỳnh quang có vùng gây lỗi trong diện nhỏ hơn máy tính của lƣới nghiên cứu nằm trong vùng từ 0-30% mức SANH. Vùng ảnh hƣởng có khả năng chịu đựng đƣợc là 22.5-30%. Nhƣ vậy ta có thể đƣa ra các tác động cảnh báo về việc sử dụng và khoanh vùng tác động.
Hình 4.19: Vùng ảnh hưởng đối với thiết bị đèn huỳnh quang
Vcd -FL Vùng nguy hiểm Vùng ảnh hƣởng
90
4.4.5. Đánh giá thiết bị Công tắc từ và xác định vùng ảnh hưởng trên lưới.
4.4.5.1. Đánh giá nhóm thiết bị Công tắc từ.
Với trƣờng hợp này thì, thiết bị nhạy cảm là AC contactactor đặt trong mạng lƣới nghiên cứu ( Liên phƣơng 2) thì khả năng xảy ra lỗi sự cố do sụt giảm điện áp là lớn nhất. Thiết bị có khả năng bị khởi động lại.
4.4.5.2. Xác định vùng ảnh hưởng trên lưới điện.
-Tƣơng tự nhƣ cách xác định vùng ảnh hƣởng đối với máy tính, dựa trên các thông số tính toán.
Vcd -FL Vùng nguy hiểm Vùng ảnh hƣởng
35% V≤35% 35≤V≤50%
- Dựa trên các thông số, xác định vùng ảnh hƣởng của thiết bị theo hình sau:
Hình 4.20: Vùng ảnh hưởng đối với công tắc từ xoay chiều
Nhận xét:Thiết bị công tắc từ có vùng gây lỗi nằm trong vùng từ 0-35% mức SANH. Vùng ảnh hƣởng có khả năng chịu đựng đƣợc là 35-50%.
4.4.6. Đánh giá thiết bị Biến tần và xác định vùng ảnh hưởng trên lưới.
4.4.6.1. Đánh giá nhóm thiết bị (inverters).
91
- Thiết bị biến tần có mức độ ảnh hƣởng gần nhƣ toàn bộ đối với lƣới nghiên cứu. - Thiết bị biến tần với điện áp sụt giảm 50%- 40 ms trở lên thì khả năng gây lỗi và
khởi động lại lớn.
4.4.6.2. Xác định vùng ảnh hưởng trên lưới điện.
- Mức điện áp chịu đựng của nhóm thiết bị biến tần nhƣ sau:
- Dựa trên các thông số, xác định vùng ảnh hƣởng của thiết bị theo hình sau:
Hình 4.21: Vùng ảnh hưởng đối với biến tần
Nhận xét: Thiết bị biến tần có vùng gây lỗi ở mức độ sâu hơn so với các thiết bị nhạy cảm khác. Trên số liệu, kết quả thu đƣợc ta thấy rằng đối với thiết bị biến tần trên lƣới phạm vi ảnh hƣởng gần nhƣ toàn bộ lƣới đang xét.
4.4.7. Kết luận
- Từ bảng thống kê mức độ sụt giảm điện áp 1pha, 2pha chạm đất, 2 pha, 3 pha. Ta có biểu đồ cột thể hiện mức độ sụt giảm điện áp tại các node. Biểu đồ cho ta thấy đƣợc mức độ sụt giảm điện áp giữa các pha diễn ra ngắn mạch tại một điểm node có tác động đến điểm node 7.
Vcd -FL Vùng nguy hiểm Vùng ảnh hƣởng
92
- Dựa trên kết quả thực tế số liệu thu đƣợc và tính chất chịu đựng của thiết bị, ta xác định đƣợc vùng ảnh hƣởng để có thể thấy rõ hơn phạm vi ảnh hƣởng của thiết bị. Kết quả sụt áp, tần xuất sụt giảm điện áp SARFIx cho phép ta xác định đƣợc phạm vi ảnh hƣởng đối với nhóm thiết bị nhạy cảm tại điểm cần nghiên cứu. Với các loại thiết bị nhạy cảm đƣa ra nghiên cứu trong đề tài này. Chúng ta sẽ có những phân tích đánh giá cụ thể đối với nhóm thiết bị nhạy cảm.
93
CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ CÁC ĐỀ XUẤT
5.1. Kết luận chung
Luận văn trình bày phƣơng pháp đánh giá một hiện tƣợng chất lƣợng điện năng là sụt giảm điện áp ngắn hạn (SANH) trên lƣới phân phối tại khu vực Nông thôn có mật độ phụ tải thấp và phân bố rải rác.
Nghiên cứu đặc tính của của nhóm thiết bị nhạy cảm (PC, FLs, ac contactors, inverter)) trên lƣới điện thực tế. Đánh giá khả năng chịu đựng của thiệt bị nhạy cảm về điện do tác động sụt giảm điện áp ngắn hạn gây ra đối với một điểm phụ tải có các thiết bị nhạy cảm.
Xác định vùng có tác động trực tiếp và vùng gây ra lỗi hoàn toàn đối với loại thiết bị nhạy cảm đặt tại điểm nghiên cứu.Dựa trên khả năng chịu đựng của thiết bị, đánh giá tổng quát về mức độ chịu đựng của thiết bị trong một mạng lƣới phân phối điện cụ thể.
Chúng ta cần phải quan tâm đến hiện tƣợng sút áp ngắn hạn trên hệ thống điện vì mặc dù một sự sụt áp không gây hƣ hại bằng một sự cố mất điện nhƣng do số lần sụt áp lớn hơn rất nhiều so với mất điện nên tổng hƣ hại do sụt áp là lớn hơn.
Trong các nguyên nhân gây ra sụt giảm điện áp trên lƣới phân phối thì sự cố ngắn mạch là nguyên nhân chủ yếu. Mức độ ảnh hƣởng của SANH còn tùy thuộc vào biên độ và thời gian tồn tại.
Luận văn sử dụng phƣơng pháp dự báo ngẫu nhiên để tính toán xác định tần xuất sụt giảm điện áp trên lƣới phân phối 35 kV. Từ các kết quả thu đƣợc đƣa ra các cách đánh giá khách quan đối với chất lƣợng điện năng trên lƣới phân phối.
- Đánh giá khả năng chịu đựng của thiết bị so SEMI F47 và tiêu chuẩn ITIC. - Xác định phạm vi ảnh hƣởng trên lƣới. Dựa trên đƣờng cong chịu đựng của
thiết bị làm
- Tìm hiểu nguyên nhân gây lỗi đối với các thiết bị nhạy cảm điện.
Đất nƣớc ta đang phát triển theo công nghiệp hóa và hiện đại hóa. Ngành năn g lƣợng nói chung và ngành điện nói riêng cần đƣợc ƣu tiên phát triển tập trung. Xây dựng thêm nhiều nhà máy điện, nhiều đƣờng dây và trạm biến áp để tăng công suất
94
của hệ thống là một trong những vấn đề cần quan tâm đó là nâng cao chất lƣợng điện năng cung cấp.
Thị trƣờng điện đang phát triển theo xu hƣớng cạnh tranh, thì chất lƣợng điện năng cần đƣợc quan tâm hơn là một trong những yếu tố để xác định giá thành điện năng của các đơn vị tham gia bán điện.
Đối với quá trình sản xuất, chất lƣợng điện năng có tác động trực tiếp đến chất lƣợng sản phẩm trong quá trình sử dụng điện.
Đối với ngành sản xuất thiết bị sử dụng điện, chất lƣợng điện năng có những tác động ảnh hƣởng trực tiếp tới việc điều chỉnh giới hạn chịu đựng, tuổi thọ của các thiết bị sử dụng điện tham gia vào lƣới điện.
Vì vậy, khách hàng sử dụng điện có thể căn cứ vào kết quả đánh giá hiện tƣợng sụt giảm điện áp ngắn hạn trên lƣới phân phối theo chỉ tiêu SARFIx và kết hợp với đặc điểm sụt áp, khả năng chịu đựng của từng loại thiết bị nhạy cảm để xác định đƣợc tần xuất sụt giảm điện áp tác động đến thiết bị ngừng hoạt động, hoặc có khả năng gây lỗi đối với thiết bị. Từ đó có đƣa ra các hƣớng giải quyết đối với việc sản xuất, trang bị thiết bị nhạy cảm về điện trong phạm vi, khu vực thực tế.
5.2 Các đề xuất.
Luận văn trình bày phƣơng pháp đánh giá hiện tƣợng sụt giảm điện áp trên lƣới phân phối 35 kV có xét đến một số yếu tố ảnh hƣởng. Luận văn đã xét ảnh hƣởng của chế độ phụ tải, vị trí đặt thiết bị nhạy cảm, phạm vi ảnh hƣởng của sụt áp lên thiết bị nhạy cảm.
- Để thấy rõ hơn ảnh hƣởng của sụt áp ngắn hạn lên thiết bị nhạy cảm điện thì cần thực hiện với nhiều sơ đồ lƣới khác nhau.
- Thiết bị nhạy cảm đƣợc đặt tại nhiều vị trí khác nhau trên lƣới để thấy đƣợc mức độ ảnh hƣởng lên thiết bị.
- Khi nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng cần xét đến các cách thức phân bố sự cố khác nhau để có đƣợc kết quả sát hơn với thực tế.
95
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Trần Bách (2005), Lưới điện và hệ thống điện tập 2, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
2. Lã Văn Út (2005), Ngắn mạch trong hệ thống điện, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
Tiếng Anh
3. M.H. Bollen (2000), Understanding Power Quality Problems: Voltage Sags and Interruptions, ser. IEEE Press Series on Power Engineering, New York.
4. Roger C. Dugan, Mark F. Macgranagan, H. Wayne Beaty (1996), Electrical power system quality, MacGraw-Hill, New York.
5. Roy Billinton and Ronald N Allan (1984), Reliability Evaluation of Power Systems, Pitman Advanced Publish Program, Lon Don.
6. R.C. Dugan, Marek Waclawiak, Ashock Sundaram (1998), “Indices for Assessing Utility Distribution System Rms Variation Performance”, IEEE Transactions on Power Delivery, Page 254-259, Vol.13.
7. Pohjanheimo, P.&Lehtonen(2002),M. Equiment sensitivity to voltage sag – test results for contactors, PCs and gas discharge lamps.
8. IEEE Transactions on Power Delivery, vol. No 03, July 2006/Voltage sag studies in Distribution network – Part III: Voltage sag index calculation.
9. Hussen shareef (2012), “Voltage sag and equiment sensitivity: A Practice investigation”. http://intechopen.com
10.Power Quality Tutorial : http//Leonardo-energy.org, 2007,
11.G.Justin Sunil Dhas et al(2012), “Trends in advanced Science and Egineering, 2(1)”. http:// Sciroad.com/ntase.html
96
PHỤ LỤC 01
Điện áp nút trong chế độ xác lập (146 nodes)
TT Node |Vab| Ang(ab) |Vbc| Ang(bc) |Vca| Ang(ca)
1 NODE1 1.043 0 1.043 240 1.043 120 2 NODE2 1.043 0 1.043 240 1.043 120 3 NODE3 1.042 360 1.042 240 1.042 120 4 NODE4 1.030 360 1.030 240 1.030 120 5 NODE5 1.024 359 1.024 239 1.024 119 6 NODE6 1.002 358 1.002 238 1.002 118 7 NODE13 1.002 358 1.002 238 1.002 118 8 NODE14 1.002 358 1.002 238 1.002 118 9 NODE15 1.001 358 1.001 238 1.001 118 10 NODE16 0.975 356 0.975 236 0.975 116 11 NODE17 0.975 356 0.975 236 0.975 116 12 NODE40 0.957 355 0.957 235 0.957 115 13 NODE41 0.971 355 0.971 235 0.971 115 14 NODE42 0.970 355 0.970 235 0.970 115 15 NODE43 0.969 355 0.969 235 0.969 115 16 NODE44 0.967 355 0.967 235 0.967 115 17 NODE45~~ 0.969 355 0.969 235 0.969 115 18 NODE46~~ 0.951 354 0.951 234 0.951 114 19 NODE49 0.966 355 0.966 235 0.966 115 20 NODE41~ 0.971 355 0.971 235 0.971 115 21 NODE42~ 0.970 355 0.970 235 0.970 115 22 NODE43~ 0.969 355 0.969 235 0.969 115 23 NODE44~ 0.967 355 0.967 235 0.967 115 24 NODE50 0.961 355 0.961 235 0.961 115 25 NODE51 0.961 355 0.961 235 0.961 115 26 NODE52 0.961 355 0.961 235 0.961 115 27 NODE53 0.961 355 0.961 235 0.961 115 28 NODE54 0.958 355 0.958 235 0.958 115 29 NODE55 0.956 355 0.956 235 0.956 115 30 NODE45~~~~~ 0.967 355 0.967 235 0.967 115 31 NODE46~~~~~ 0.949 354 0.949 234 0.949 114 32 NODE56 0.955 355 0.955 235 0.955 115 33 NODE58 0.954 355 0.954 235 0.954 115 34 NODE59 0.954 355 0.954 235 0.954 115
97 35 NODE60 0.954 355 0.954 235 0.954 115 36 NODE61 0.953 355 0.953 235 0.953 115 37 NODE62 0.953 355 0.953 235 0.953 115 38 NODE63 0.953 355 0.953 235 0.953 115 39 NODE71 0.953 355 0.953 235 0.953 115 40 NODE69 0.953 355 0.953 235 0.953 115 41 NODE70 0.953 355 0.953 235 0.953 115 42 NODE65~ 0.954 355 0.954 235 0.954 115 43 NODE66~~ 0.954 355 0.954 235 0.954 115 44 NODE67 0.954 355 0.954 235 0.954 115 45 NODE68 0.954 355 0.954 235 0.954 115 46 NODE65 0.954 355 0.954 235 0.954 115 47 NODE66~ 0.954 355 0.954 235 0.954 115 48 NODE64 0.954 355 0.954 235 0.954 115 49 NODE66 0.954 355 0.954 235 0.954 115 50 NODE72 0.952 355 0.952 235 0.952 115 51 NODE74 0.950 355 0.950 235 0.950 115 52 NODE75 0.950 355 0.950 235 0.950 115 53 NODE76 0.950 355 0.950 235 0.950 115 54 NODE77 0.950 355 0.950 235 0.950 115 55 NODE78 0.952 355 0.952 235 0.952 115 56 NODE81 0.951 355 0.951 235 0.951 115 57 NODE82 0.951 354 0.951 234 0.951 114 58 NODE83 0.951 354 0.951 234 0.951 114 59 NODE86 0.951 354 0.951 234 0.951 114 60 NODE87 0.951 354 0.951 234 0.951 114 61 NODE88 0.951 354 0.951 234 0.951 114 62 NODE93 0.951 354 0.951 234 0.951 114 63 NODE90 0.951 354 0.951 234 0.951 114 64 NODE91 0.951 354 0.951 234 0.951 114 65 NODE89 0.951 354 0.951 234 0.951 114 66 NODE92 0.951 354 0.951 234 0.951 114 67 NODE84~ 0.952 355 0.952 235 0.952 115 68 NODE85~ 0.952 355 0.952 235 0.952 115 69 NODE84 0.952 355 0.952 235 0.952 115 70 NODE85 0.952 355 0.952 235 0.952 115 71 NODE79 0.952 355 0.952 235 0.952 115 72 NODE80 0.952 355 0.952 235 0.952 115 73 NODE57 0.958 355 0.958 235 0.958 115 74 NODE45~~~ 0.969 355 0.969 235 0.969 115
98 75 NODE46~~~ 0.951 354 0.951 234 0.951 114 76 NODE47 0.965 355 0.965 235 0.965 115 77 NODE48 0.965 355 0.965 235 0.965 115 78 NODE45~~~~~~ 0.964 355 0.964 235 0.964 115 79 NODE46~~~~~~ 0.946 354 0.946 234 0.946 114 80 NODE45~ 0.969 355 0.969 235 0.969 115 81 NODE46~ 0.950 353 0.950 233 0.950 113 82 NODE45 0.969 355 0.969 235 0.969 115 83 NODE46 0.950 353 0.950 233 0.950 113 84 NODE94 0.971 355 0.971 235 0.971 115 85 NODE95 0.971 355 0.971 235 0.971 115 86 NODE101 0.971 355 0.971 235 0.971 115 87 NODE102 0.971 355 0.971 235 0.971 115 88 NODE103 0.952 354 0.952 234 0.952 114 89 NODE104 0.953 354 0.953 234 0.953 114 90 NODE96 0.970 355 0.970 235 0.970 115 91 NODE105 0.970 355 0.970 235 0.970 115 92 NODE106 0.970 355 0.970 235 0.970 115 93 NODE107 0.954 354 0.954 234 0.954 114 94 NODE108 0.953 354 0.953 234 0.953 114 95 NODE109 0.970 355 0.970 235 0.970 115 96 NODE110 0.955 354 0.955 234 0.955 114 97 NODE111 0.970 355 0.970 235 0.970 115 98 NODE112 0.970 355 0.970 235 0.970 115 99 NODE113 0.970 355 0.970 235 0.970 115 100 NODE114 0.970 355 0.970 235 0.970 115 101 NODE115 0.970 355 0.970 235 0.970 115 102 NODE116 0.970 355 0.970 235 0.970 115 103 NODE117 0.970 355 0.970 235 0.970 115 104 NODE118 0.970 355 0.970 235 0.970 115 105 NODE125~ 0.970 355 0.970 235 0.970 115 106 NODE126~ 0.950 353 0.950 233 0.950 113 107 NODE125 0.970 355 0.970 235 0.970 115 108 NODE126 0.950 353 0.950 233 0.950 113 109 NODE121 0.970 355 0.970 235 0.970 115 110 NODE122 0.970 355 0.970 235 0.970 115 111 NODE123 0.955 354 0.955 234 0.955 114 112 NODE124 0.955 354 0.955 234 0.955 114 113 NODE120 0.955 354 0.955 234 0.955 114 114 NODE119 0.959 355 0.959 235 0.959 115
99 115 NODE97 0.971 355 0.971 235 0.971 115 116 NODE100 0.953 354 0.953 234 0.953 114 117 NODE98 0.971 355 0.971 235 0.971 115 118 NODE99 0.952 354 0.952 234 0.952 114 119 NODE18 0.974 356 0.974 236 0.974 116 120 NODE19 0.974 356 0.974 236 0.974 116 121 NODE22 0.974 356 0.974 236 0.974 116 122 NODE23 0.958 355 0.958 235 0.958 115 123 NODE24 0.974 356 0.974 236 0.974 116