CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ KINH TẾ LƯỚI ĐIỆN
3.1. Phân tích TTĐN trên đường dây trung áp tuyến 471
3.1.1. Ảnh hưởng của NMTĐ Đạ khai đến TTĐN
NMTĐ Đạ khai có công suất thiết kế 8,1MW gồm 3 tổ máy, mỗi tổ 2,7MW, sản lượng điện hàng năm khoảng 40 - 50 triệu kWh.
Thông số máy phát:
- Kiểu: HLE-WJ-84
- Công suất định mức: 2,7MW - Điện áp định mức: 6300V - Dòng điện định mức: 309A - Hệ số công suất định mức: 0,8 - Tốc độ định mức: 1000V/phút - Tốc độ vượt tốc: 1740V/phút - Số pha: 3
- Điện áp kịch từ : 87V
- Dòng điện kích từ định mức: 311A - Kiểu đấu dây stato:Y
- Tần số: 50Hz Thông số MBA:
- Loại BAD
- Công suất: 3600_24/6.3 - Tổ nối dây: Y0/∆-11 - Điện áp sơ cấp: 6300V - Dòng điện: 330A
-Điện áp thứ cấp: nấc1: 25.200V; nấc 2: 24.600V; nấc 3: 24.000V; nấc 4:
23.400V; nấc 5: 22.800V.
3.1.1.2. Nguyên lý làm việc
Máy phát điện đồng bộ có hai từ trường do dòng điện kích từ (cuộn dây roto)và từ trường phần ứng (cuộn dây stato), hai từ trường này quay đồng bộ nhau.
Dòng điện một chiều trong roto được cung cấp bằng hệ thống kích từ, lấy từ nguồn MBA kích từ nối với đầu cực máy phát qua bộ điều chỉnh điện áp (AVR Automatic Voltage Control) kích từ để cấp điện cho cuộn kích từ.
Năng lượng dòng chảy là nguồn năng lượng sơ cấp được đưa vào turbin để quay roto máy phát.
Chế độ làm việc bình thường là chế độ đồng bộ ổn định, vận tốc roto và từ trường quay bằng nhau và bằng tốc độ đồng bộ, trong cuộn roto chỉ có dòng kích từ một chiều.
Khi có sự mất cân bằng CSPK hoặc có sự biến động về điện áp trong hệ thống, máy phát điện có thể phát hoặc tiêu thụ CSPK bằng việc thay đổi dòng điện kích từ của máy phát. Máy phát điện phát công suất phản kháng khi dòng kích từ lớn (quá kích thích), tiêu thụ công suất phản kháng khi dòng kích từ nhỏ (thiếu kích thích).
3.1.1.3. Xác định TTĐN của NM ở các chế độ phát.
a. Xác định TTĐN khi NM phát 3 tổ (phương pháp τp, τq.)
Biểu thức tính toán để xác định tổn thất điện năng theo phươmg pháp τp, τq:
∆A = ∆Pp. τp + ∆Pq. τq
∆Pp, ∆Pq là thành phần TTCS tác dụng do P và Q gây ra.
τp, τq là thời gian tổn thất do CSTD và CSPK đi qua. Các số liệu dùng để tính toán: Pmax = 8060kW, Qmax = 2740kVAr, U2 = 23.4kV, Pmin = 7600kW, Qmin = 920kVAr, điện năng tiêu thụ 1 ngày đêm là Ap = 190897kWh, Aq = 53339kVAr. ( PL – 3,4 - Thông số truy xuất từ chương trình đo ghi xa IFC ngày 14.11.2017.
Bảng 3.1: Bảng thông số các chế độ phát.
Pmax Pmin Qmax Qmin AP Aq Tpmax Tqmax τ p τ q
(kW) (kVAr) (kWh) (kVAr) (h) (h) (h) (h) NMTĐ phát 3 tổ 8060 7600 2740 920 190897 53339 23,7 19,5 23,4 17,5 NMTĐ phát 2 tổ 5350 5290 1540 740 126458 28494 23,6 18,5 23,2 14,8 NMTĐ phát 1 tổ 2683 2167 700 75 63452 551 23,6 0,8 16,3 018
Bảng 3.2: Bảng kết quả tính TTĐN các chế độ phát:
U2 R1 ∆Pp ∆Pq ∆P ∆A ∆A
(V) (Ω) (kW) (kW) (kW) (kWh) (%)
NMTĐ phát 3 tổ 23400 3,96 469,8 54 524 11943 6,3
NMTĐ phát 2 tổ 23200 3,96 210,6 17 228 5144 4,1
NMTĐ phát 1 tổ 23000 3,96 53,9 4 58 879 1,4
3.1.1.4. Xác định TTĐN các chế độ phát của nhà máy bằng phần mềm PSS/Adept
Tính toán tổn thất điện năng trên lưới điện trung hạ thế:
Mô hình lưới điện trên PSS/ADEPT: (phát tuyến trung thế thuộc 1 MBA 110kV nên vẽ trên cùng 1 file PSS/ADEPT, trường hợp đặc biệt có thể vẽ mỗi phát tuyến trung thế 1 file).
Phân tích bài toán phân bố công suất (loadflow).
Nhận xét đánh giá, nếu cần thiết phải hiệu chỉnh lại dữ liệu sao cho kết quả phân tích từ PSS/ADEPT tương đối gần đúng với kết quả vận hành thực tế (sai số
≤5% là tốt).
Sau khi hiệu chỉnh, tiến hành xuất các report và đánh giá tổn thất, trên đường dây trung hạ thế và TBA (Chọn xuất report của đường dây và TBA riêng sử dụng chức năng xuất [report on select items]).
Report gồm các nội dung sau
Trong đó : các cột (6)-(11): Công suất vận hành ngày thực tế.
các cột (12)-(17): Công suất mô phỏng trên PSS/ADEPT.
(cố gắng để 2 giá trị này lệch nhau ít nhất).
Chạy Loadflow để xuất các giá trị tổn thất tại từng thời điểm:
Kết quả sau khi xuất report:
Giả sử kết quả tính toán ta có:
a. TTĐN khi NM phát 8,1MW.
1. Tab [Network].
2. Chọn tất cả MBA bằng mouse + shift.
4. Chạy Loadflow.
3. Lưu ý các MBA đã được chọn.
5. Chọn [report on select items].
5. Xuất report [Power Flow Details].
Đơn vị của các số liệu trên report.
System Base:
100.000kVA
Giá trị điện tổn thất.
Biểu đồ 3.1: Biểu đồ phụ tải NMTĐ Đạ khai phát 3 tổ máy Bảng 3.3: Kết quả xác định TTĐN khi NM phát 8,1MW
P Nhận (KW)
TỔN THẤT TRÊN LƯỚI TRUNG THẾ (22kV)
Đường dây TBA
∑∆P (%)
∆P % ∆P %
8,061 457.6 5.68 63.8 0.79 6.47
b. TTĐN khi NM phát 5.4MW.
Biểu đồ 3.2: Biểu đồ phụ tải NMTĐ phát 2 tổ máy.
Bảng 3.4: Kết quả xác định TTĐN khi NM phát 5,4MW
P Nhận (KW)
TỔN THẤT TRÊN LƯỚI TRUNG THẾ (22KV)
Đường dây TBA
∑∆P (%)
∆P % ∆P %
5,372 178.8 3.33 63.8 1.19 4.52
c. TTĐN khi NM phát 2,7MW
Biểu đồ 3.3: Biểu đồ phụ tải NMTĐ phát 1 tổ.
Bảng 3.5: Kết quả xác định TTĐN khi NM phát 2,7MW
P Nhận (KW)
TỔN THẤT TRÊN LƯỚI TRUNG THẾ (22KV)
Đường dây TRẠM
∑∆P (%) TBA
∆P % ∆P %
2,685 11.9 0.44 63.8 2.38 2.82
Nhận xét: Cả hai phương pháp tính, cho thấy TTĐN tập trung chủ yếu trong trường hợp NMTĐ Đạ khai phát công suất 8,1MW. Muốn giảm TTĐN trên đường dây trong trường hợp này cần tăng cường tiết diện dây dẫn và giảm CSPK truyền tải trên lưới.