Mô hình hóa trên phần mềm ETAP

a. Khối nguồn

Khối nguồn trong lưới điện này là khối cân bằng công suất, điện áp 110 kV, tỷ số X/R=∞.

Hình 2. 4 Mô hình hóa khối nguồn trên phần mềm ETAP

b. Khối biến áp

Các máy biến áp được mô hình hóa bởi các tổng trở và máy biến áp lý tưởng như trên Hình 2. 5.

Hình 2. 5 Sơ đồ tương đương máy biến áp 110 kV ZC ZT ZH 35 kV 22 kV kT kH

Máy biến áp có thông số cho trong Bảng 2. 1.

Bảng 2. 1 Thông số của máy biến áp 110/35/22 Lạng Sơn

MBA 40MVA-115±9x1,78%/38,5/23kV

Tổn hao không tải P0 (kW) 25

Dòng điện không tải I0 (%) 0,13

Điện áp ngắn mạch 115-38,5 (%) 10,5

Điện áp ngắn mạch 115-23 (%) 17,5

Điện áp ngắn mạch 38,5-23 (%) 6,5

Tổn hao ngắn mạch ở 750C Pk (kW) 165

Điện trở của các cuộn dây máy biến áp được xác định theo (2. 1), (2. 2) và (2. 3): RC =  ∆PNC.Uđm 2 2Sđm2 (Ω) (2. 1) RBT =  ∆PNT.Uđm 2 2Sđm2 (Ω) (2. 2) RH =  ∆PNH.Uđm 2 2.Sđm2 (Ω) (2. 3) trong đó:

∆PNC, ∆PNT, ∆PNH là tổn thất công suất ngắn mạch của các cuộn dây trong máy biến áp (kW),

Uđm là điện áp định mức (kV), Sđm là công suất định mức (MVA)

Công suất ngắn mạch trên từng cuộn dây được xác định theo (2. 4), (2. 5) và (2. 6):

ΔPNC % = 0,5(ΔPN(T-C) % + ΔPN(C-H) % -ΔPN(T-H) % (2. 4) ΔPNT % = 0,5(ΔPN(C-T) % + ΔPN(T-H) % -ΔPN(C-H) % (2. 5) ΔPNH % = 0,5(ΔPN(C-H) % + ΔPN(T-H) % -ΔPN(C-T) % (2. 6) Điện áp thí nghiệm ngắn mạch của từng cuộn được xác định theo (2. 7), (2. 8) và

UNC % = 0,5(UN(T-C) % + UN(C-H) % -UN(T-H) % ) (2. 7) UNT % = 0,5(UN(C-T) % + UN(T-H) % -UN(C-H) %) (2. 8) UNH % = 0,5(UN(C-H) % + UN(T-H) % -UN(C-T) %) (2. 9) Điện kháng của các cuộn dây được xác định theo (2. 10), (2. 11) và (2. 12):

XC =  UNC.Uđm 2 100.Sđm (2. 10) XT =  UNT.Uđm 2 100.Sđm (2. 11) XH =  UNH.Uđm 2 100.Sđm (2. 12)

Thay số với Uđm=110 kV, Sđm=40 MVA có kết quả: UNC%=10,75%; UNT%=-0,25%; UNH%=6,75%. XC=32,51 ; XT=0 ; XH=20,41 .

RC=0,312 ; RT=0 ; RH=0,312 .

Khi mô hình hóa trên phần mềm ETAP, cần xác định điện trở và điện kháng của từng cặp cuộn dây. Các giá trị này được xác định theo các biểu thức từ (2. 13) đến (2. 18): RPS = RC + RT (2. 13) RPT = RC + RH (2. 14) RST = RH + RT (2. 15) XPS = XC + XT (2. 16) XPT = XC + XH (2. 17) XST = XH + XT (2. 18) Thay số có: RPS = 0,312 Ω; RPT = 0,624 Ω; RST = 0,312 Ω. XPS = 32,51 ; XPT = 52,92 ; XST = 20,41 .

Tổng trở của các cặp cuộn dây tương đương của MBA trên phần mềm ETAP: ZPS = (RC + RT) + j(XC+XT) = 0,312+32,51i=32,589,450

ZST = (RH + RT) + j(XH+XT) = 0,312+20,41i=20,4189,120 ZPS % =  ZPSSđm Uđm. 100% = 10,74% ZPT % =  ZPTSđm Uđm. 100% = 17,5% ZST % =  ZSTSđm Uđm. 100% = 6,75% Tỉ số X/R của từng cặp cuộn dây:

XPS RPS = 102,7(Ω) XPT RPT = 84,81(Ω) XST RST = 65,42(Ω)

Các kết quả trên được sử dụng để khai báo dữ liệu máy biến áp trên phần mềm ETAP. Hình 2. 6 biểu diễn việc mô hình hóa máy biến áp T1 trên phần mềm ETAP, máy biến áp còn lại được mô hình hóa tương tự.

c. Khối truyền tải

Thành phần tạo nên khối truyền tải là các đường dây truyền tải. Các đường dây này được mô hình hóa trên phần mềm ETAP theo cùng một phương thức, đó là loại dây dẫn, tiết diện dây và chiều dài đường dây như mô tả trên Hình 2. 7.

Hình 2. 7 Mô hình hóa đường dây 150-38 trên phần mềm ETAP

Các thông số của mỗi đoạn đường dây đã được biết trước theo thông số lưới đang vận hành. Hình 2. 7 giới thiệu mô hình đường dây 150-38, các đường dây khác cũng được mô hình hóa tương tự.

d. Khối phụ tải

Phụ tải tại các nút được xác lập bởi thông số của các trạm biến áp phân phối. Hình 2. 8 biểu diễn việc mô hình hóa phụ tải Bến Bắc 4 trên phần mềm ETAP, các phụ tải khác cũng sẽ được mô hình hóa tương tự.

Hình 2. 8 Mô hình hóa phụ tải Bến Bắc 4 trên phần mềm ETAP

Với mục tiêu mô hình toàn bộ lưới điện lộ 472 và 473 để phối hợp đặc tính của bảo vệ rơ le và các recloser, các máy cắt và recloser này được xem là các phần tử phân chia lưới thành các mạng điện thành phần. Mục tiêu của của việc phân chia lưới là nhằm giúp người thiết kế nhận dạng các vị trí cần phối hợp đặc tính, thu gọn lưới để có thể xuất dữ liệu báo cáo được rõ ràng mà không ảnh hưởng đến độ chính xác. Mỗi mạng điện thành phần này được đặt tên là các Network trên phần mềm ETAP. Hình 2. 9 biểu diễn mô hình hóa lưới điện (nguồn, trạm biến áp và các Network) trên phần mềm ETAP. Khối Network6 được mô hình hóa như trên Hình 2. 10. Các Network còn lại cũng được mô hình hóa tương tự như Network6.

Hình 2. 9 Mô hình hóa lưới điện đang xét trên phần mềm ETAP

Hình 2. 10 Mô hình hóa khối Network6 trên phần mềm ETAP Lưới điện trên Hình 2. 9 được vận hành trong 3 trường hợp, cụ thể như sau: - Trường hợp 1: 02 lộ đường dây 472, 473 vận hành độc lập

- Trường hợp 2: Lộ 472 cấp hỗ trợ lộ 473 đến CD31-3 - Trường hợp 3: Lộ 473 cấp hỗ trợ lộ 472 đến CD86-3