Để thiết lập các thông số tính toán, chế độ Ground Grid Study phải được lựa chọn. Nhấn đúp vào nút Study để mở cửa sổ GRD Study Case Editor
Trong cửa sổ này có thể thiết lập các thông số trong các mục sau
- Options cho phép chọn trọng lượng trung bình của người là 50kg hoặc 70kg
để từ đó làm cơ sở cho việc tính toán giá trị cho phép của điện áp bước và điện áp tiếp xúc. Ngoài ra, nhiệt độ môi trường xung quanh cần được xác định trong ô Ambient Temperature để tính toán khả năng mang dòng của các điện cực nối đất
- Fault Duration cho phép nhận thời gian tồn tại của sự cố tf (để xác định hệ
số suy giảm dòng), thời gian dòng sự cố chạy qua lưới nối đất tc (để xác định kích thước thanh và cọc) và thời gian dòng điện chạy qua người ts (để xác định giá trị cho phép của điện áp tiếp xúc và điện áp bước)
111
- Grid Current Factor cho phép nhận hệ số chia dòng Cf và hệ số hiệu chỉnh
dòng sự cố do sự phát triển của hệ thống điện trong tươi lai Cp. Hệ số Cf là tỷ lệ % dòng tản từ lưới nối đất đang thiết kế ra môi trường đất xung quanh trong tổng dòng sự cố chạm đất
- Update cho phép lựa chọn có hay không thay đổi cấu hình lưới nối đất theo
lời giải tính toán tối ưu lưới
- Ground Short-Circuit Current cung cấp cho người dùng 2 lựa chọn hoặc
nhập trực tiếp kết quả tính toán ngắn mạch với lựa chọn User Specified hoặc trích xuất kết quả tính toán từ môđun tính toán ngắn mạch trong hệ thống với lựa chọn Short-Circuit Study.
112
6.3/ÁP DỤNG CHI TIẾT THÔNG QUA VÍ DỤ
Mô hình sau được lấy từ ví dụ tính toán chọn dây, trong chương này sẽ kết hợp thêm tính toán chọn nối đất cho máy biến áp 380/220v
Các bước tiến hành:
B1 : Xây dựng điều kiện ban đầu B2 : Xây dựng lưới nối đất
B3 :tính toán lưới nối đất
B4 :Kiểm tra lại kết quả tính toán
113
B1 : Xây dựng điều kiện ban đầu
Đầu tiên để thiết kế lưới nối đất, ta cần tính dòng Short-Circuit đi qua Bus cần thiết kế lưới nối đất
Chọn từ thanh công cụ Tính toán sau đó ta nhấn đúp vào để thiết lập chế độ tính toán, bus bị lỗi cũng là bus cần thiết kế lưới nối đất
114
Hình 6.14 Trang Standard của hộp thoại Short circuit study case
Sau đó chọn từ thanh công cụ phía bên phải màn hình để bắt đầu tính toán ngắn mạch.
115
B2 : Xây dựng lưới nối đất
Chọn biểu tượng bên thanh công cụ phía bên phải trong mục
Để tiến hành chọn lưới nối đất. Sau đó kéo thả vào bus cần thực hiện nối đất như trong hình sau
116
Nhấp chuột trái rồi nhấn Update Faul KA để nạp thông số ngắn mạch cho lưới
Hình 6.16 Thiết lập dòng ngắn mạch B3 :tính toán lưới nối đất
Nhấp đúp 2 lần vào lưới để bắt đầu tính toán lưới nối đất
117
Thiết lập các thông số ban đầu
Hình 6.18 Bảng Soil Editor thiết lập loại đất
Đây là bảng chọn loại đất, điện trở đất và chiều sâu của lớp đất. Tối đa ở đây có 3 lớp đất cần chọn là lớp đất bề mặt Surface Material, lớp đất thứ nhất Top Layer, lớp đất thứ hai Lower Layer
118
Bảng này giúp ta nhập thông số đầu vào cho việc tính toán như khối lượng trung bình tác động lên đất là 50kg, tiêu chuẩn IEEE 80-2000/2013, nhiệt độ yêu cầu 40 độ, được tính toán theo dòng ngắn mạch
Nhấp chọn để chuyển qua cửa sổ tính toán
lần lượt chọn 2 đối tượng và Trong mục
119
Để tính toán chọn số thanh dẫn và số cọc tính toán cần thiết như trong 2 hình sau
Bảng này được thực hiện nhằm giúp ta chọn được số thanh dẫn tối ưu nhất cho lưới nối đất X và Y lần lượt là số thanh theo phương ngang và dọc
Hình 6.20 Cửa sổ kết quả chọn số thanh dẫn nối đất
120
Bảng này giúp ta chọn được các thanh dẫn, số cọc nối đất theo tối ưu nhất cho phần tính toán chọn lưới nối đất
B4 :Kiểm tra lại kết quả tính toán
Cuối cùng ta chọn để tính toán lại các giá trị lần cuối để xem đã ổn định chưa
121
Hình 6.23 Kết quả mô phỏng lưới nối đất
Như vậy sau khi chọn lưới nối đất thì ta thấy điện áp bước và điện áp tiếp xúc đều đạt yêu cầu đề ra
- Đối với điện áp bước :1281,4 < 2429,7 - Đối với điện áp tiếp xúc : 723,4 < 730,5
122
6.4/TỔNG KẾT
Chương này trình bày tóm lược về cách tính toán và lựa chọn lưới nối đất thông qua tiêu chuẩn IEEE 80-2000 và hướng dẫn sử dụng môđun Ground Grid của ETAP. Bên cạnh đó, một ví dụ cụ thể cho việc sử dụng ETAP thiết kế hệ thống nối đất cho trạm biến áp 380/220v cũng được giới thiệu.
123
KẾT LUẬN ĐỀ TÀI
Thông qua việc tìm hiểu mô ̣t số trong các ứng du ̣ng của ETAP, chúng tôi có thể thực hiê ̣n viê ̣c xây dựng hê ̣ thống điê ̣n và tiến hành kiểm tra các giá tri ̣ cần tính vớ i đô ̣ tin câ ̣y cao. Các kết quả thu thâ ̣p được:
• Tính toán cho ̣n dây dẫn: xuất được kết quả cho ̣n dây dẫn với phương thức tính toán tương tự như kiến thức ho ̣c được từ môn cung cấp điê ̣n (dực theo dòng điê ̣n mà dây cáp truyền tải mà cho ̣n tiết diê ̣n)
• Phân tích ổn định hệ thống điện: Tìm hiểu tác động của năng lượng tái tạo (năng lượng mặt trời) tác động đến một hệ thống điện bằng các tính toán.
• Phân bố công suất: Hiểu được phương thức tính toán phân bố công suất trong hệ thống điện
• Tính toán ngắn mạch: nắm được các quy trình để thực hiện tính toán ngắn mạch cho một hệ thống điện theo tiêu chuẩn IEC 60909.
• Thiết lập lưới nối đất: Tính toán vận hành lưới nối đất trong hệ thống điện, từ đó đảm bảo an toàn cho hệ thống.
Nhìn vào các bài toán được thực hiê ̣n trong đề tài nghiên cứu phần mềm ETAP này kết hợp với viê ̣c tìm hiểu thêm các chức năng tính toán khác có thể thấy phạm vi ứng du ̣ng của phần mềm ETAP thuô ̣c mảng hê ̣ thống điê ̣n công nghiê ̣p với giá tri ̣ lưới điê ̣n bao gồm cả cao thế, trung thế và ha ̣ thế, và phương thức tính toán xét đến từng thông số chi tiết để sát với điều kiê ̣n thâ ̣t hơn. Đối với sinh viên, khi giải quyết bài toán tính toán mô ̣t yêu cầu nào đó trong hê ̣ thống điê ̣n và chưa có điều kiê ̣n tham khảo đánh giá từ phía giảng viên, có thể nghiên cứu cách sử du ̣ng cơ bản phần mềm ETAP, xây dựng ma ̣ng điê ̣n tương tự như yêu cầu đă ̣t ra, thiết lâ ̣p các thông số và cha ̣y tính toán kết quả để kiểm chứng kết quả.
Tuy nhiên quá trình tìm hiểu phần mềm được thực hiê ̣n trong thời gian ngắn nên chưa thể bao quát hết toàn bô ̣ tính năng và ý nghĩa thông số tính toán của phần mềm. Và kiến thức còn giới ha ̣n nên khả năng thiết lâ ̣p thông số chưa thực sự hoàn chỉnh dẫn đến kết quả có thể không được như kỳ vo ̣ng.
124
Tài liê ̣u tham khảo
1. Thiết kế và bảo vê ̣ ma ̣ng điê ̣n phân phối có ứng du ̣ng phần mềm ETAP – Đă ̣ng Tuấn Khanh, nxb Đa ̣i ho ̣c Quốc gia Tp.HCM, ĐH Bách Khoa.
2. ETAP và ứng du ̣ng trong phân tích hê ̣ thống điê ̣n – Võ Ngo ̣c Điều (Chủ biên) – cù ng các đồng tác giả - nxb Đa ̣i ho ̣c Quốc gia Tp.HCM, ĐH Bách Khoa.
3. ETAP help manual. 4.. IEC 60909 Standard.