CHƯƠNG 3 QUI HOẠCH VÀ CẢI TẠO LƯỚI ĐIỆN TRUNG ÁP HUYỆN TIỀN HẢI
3.3 Đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của lưới điện sau quy hoạch và cải tạo 94
3.3.1 Giới thiệu phần mềm PSS/ADEPT
Phần mềm PSS/ADEPT đƣợc các chuyên gia của hãng PTI (Mỹ) viết vào năm 1992. Đây là phần mềm mô phỏng lưới điện trên máy tính nhằm mục đích tính toán nghiên cứu phục vụ cho việc vận hành cũng như quy hoạch mạng lưới điện, với những chức năng tính toán chính nhƣ sau:
- Tính toán phân bố công suất: phân tích và tính toán điện áp, dòng điện, công suất trên từng nhánh, từng phụ tải cụ thể.
- Tính toán ngắn mạch: Tính toán ngắn mạch tại tất cả các nút trên lưới, bao gồm các loại ngắn mạch 1 pha, 2 pha và 3 pha.
- Tính toán Topo, phân tích điểm dừng tối ƣu: tìm ra những điểm có tổn hao công suất nhỏ nhất trên lưới và đó chính là điểm dừng lưới trong mạng vòng 3 pha.
- Tính toán tụ bù tối ƣu: Tìm ra những điểm tối ƣu để đặt các tụ bù cố định và tụ bù động sao cho tổn thất công suất trên lưới là nhỏ nhất.
- Tính toán các thông số của đường dây tải điện.
- Tính toán phối hợp và bảo vệ.
- Phân tích các thông số và ảnh hưởng của các thành phần sóng hài trên lưới.
- Tính toán phân tích độ tin cậy trên lưới điện.
1. Xây dựng và thiết lập mô hình tính toán
Mô hình tính toán lưới điện được thực hiện bằng phần mềm PSS/ADEPT5.0 + Sơ đồ tính toán và kiểm tra mạng trung áp dựa vào:
- Sơ đồ nguyên lý lưới điện trung áp khu vực huyện Tiền Hải cải tạo.
+ Hệ thống nguồn cung cấp là thanh cái trạm 110kV Tiền Hải + Tính toán dòng điện trên các đoạn đường dây trung áp cải tạo.
+ Tính toán kiểm tra điện áp trên toàn mạng và kiểm tra cho nút tải xa nhất.
+ Tính toán khả năng mang tải các lộ đường dây.
+ Phân bố luồng công suất trên toàn mạng.
+ Tính toán và kiểm tra các dạng tổn thất trên toàn mạng và đưa ra phương án hợp lý nhất để vận hành lưới điện.
+ Tính toán phân bố luồng công suất chạy trên toàn mạng khi có các liên kết mạch vòng và tìm điểm tối ưu nhất trong hệ thống bằng phương pháp giải bài toán Topo.
2. Phương pháp khai báo dữ liệu cho chương trình
Từ cơ sở dữ liệu xây dựng cho lưới điện trung áp ta xây dựng cơ sở dữ liệu cho phần mềm. Tiến hành thành lập sơ đồ mạng bằng cách xây dựng các nút, đường dây, nút tải và khai báo thông số chuẩn xác.
+ Bước 1: Lập cơ sở dữ liệu phục vụ tính toán, ở đây ta sẽ thiết lập cơ sở dữ liệu chuẩn cho lưới bao gồm các thông số đường dây, máy biến áp, thông số tải,…
- Thiết lập thông số cho đường dây:
Tiến hành phân loại đường dây, khai báo điện trở đơn vị và điện kháng đơn vị, dòng điện cho phép 4 cấp của các chủng loại dây để thiết lập một cơ sở dữ liệu chung nhất:
Dưới đây là các thông số khai báo cơ bản cho các chủng loại dây AC, ACC, cáp AL cáp Cu với các loại tiết diện khác nhau:
AC50, 0.5951, 0.350, 0.476, 0.28, 0., 0.,
*, 215, 220, 225, 230
AC70, 0.4218, 0.342, 0.337, 0.274, 0.0, 0.0,
*, 265, 280, 295, 310
AC95, 0.3007, 0.316, 0.241, 0.253, 0, 0,
*, 320, 340, 360, 380
AC120, 0.244, 0.324, 0.195, 0.259, 0, 0,
*, 375, 390, 405, 420
AC150, 0.21, 0.315, 0.168, 0.252, 0, 0,
*, 435, 445, 455, 460
AC185, 0.157, 0.31, 0.1256, 0.248, 0, 0,
*, 505, 510, 515, 520
AC240, 0.1182, 0.297, 0.095, 0.238, 0, 0,
*, 590, 610, 620, 630
U/Al150, 0.206, 0.128, 0.1648, 0.1025, 0, 0,
*, 320, 330 340, 353
U/Al240, 0.162, 0.118, 0.1296, 0.0944, 0, 0,
*, 410, 420 435, 450
U/Al300, 0.130, 0.115, 0.104, 0.0926, 0, 0,
*, 474, 484, 498, 511
U/Al400, 0.102, 0.112, 0.0816, 0.090, 0, 0,
*, 538, 548, 558, 566
U/Cu70, 0.342, 0.116, 0.259, 0.0928, 0, 0,
*, 243, 263, 283, 303
U/Cu120, 0.196, 0.108, 0.156, 0.0864, 0, 0,
*, 330, 340, 350, 360
U/Cu185, 0.172, 0.096, 0.137, 0.076, 0, 0,
*, 440, 450, 455, 460
U/Cu240, 0.153, 0.087, 0.122, 0.069, 0, 0,
*, 510, 520, 530, 540
Tất cả các thông số dây dẫn sẽ được nhập vào chương trình tính toán.
- Thiết lập thông số cho máy biến áp:
Khai báo thông số cho máy biến áp bao gồm: tên trạm biến áp, số pha, kiểu đấu dây của máy biến áp, công suất danh định của 1 pha, cấp điện áp, điện trở và điên kháng các gam máy biến áp, điện trở và điện kháng nửa cuộn dây, các hệ số mang tải cho phép của các gam máy biến áp có 4 cấp: mang tải 100%, quá tải 140%
ứng với các chế độ cho phép:
Bảng 3.3. Thông số kỹ thuật của các trạm biến áp (Đơn vị R, X: mm ) Công
suất (kVA)
Tổn thất,W
I0% UN%
Thông số tính toán
P0 PN Rba Xba R0ba X0ba
50 190 1000 2 4 64,00 128,00 64,00 3200
75 260 1500 2 4 42,67 85,33 42,67 2133
100 330 1750 2 4 28,00 64,00 28,00 1600
160 510 2350 2 4 14,69 40,00 14,69 1000
180 550 2800 2 4 13,83 35,56 13,83 888,9
250 700 3250 2 4 8,32 25,60 8,32 640
320 720 3900 2 4 6,09 20,00 6,09 500
400 900 4600 2 4 4,60 16,00 4,60 400
560 1000 5500 2 4.5 2,81 12,86 2,81 285,7
630 1200 8000 2 4.5 3,22 11,43 3,22 254
750 1350 10500 1.5 5 2,99 10,67 2,99 212,2
800 1500 11000 1.5 5.5 2,75 11,00 2,75 200 1000 1700 12000 1.5 6 1,92 9,60 1,92 160 1250 1800 14000 1.5 6 1,43 7,68 1,43 128 1600 2200 16000 1 6 1,00 6,00 1,00 100 1800 2500 18000 1 6 0,89 5,33 0,89 88,89 2000 2800 20000 1 6 0,80 4,80 0,80 80
- Thiết lập thông số cho các thiết bị khác nhƣ các cầu dao phụ tải, máy cắt, dao cách ly, máy cắt tự động đóng lại, thiết bị khoanh vùng tự động gồm dòng cho phép của thiết bị, số pha, chế độ khoá, mở với các bài toán liên quan đến tối ƣu hoá.
+ Bước 2: Thành lập sơ đồ tính toán cho các lộ đường dây và sơ đồ mạch vòng của toàn bộ hệ thống lưới điện 22kV của khu vực:
Các đường dây, trạm biến áp và thiết bị phải được lập khi đã khởi tạo các nút. Nút là điểm cơ sở cho thành lập sơ đồ tính toán.
+ Bước 3: Khai báo các thông số bằng cách lấy dữ liệu đã thiết lập cho từng loại dây, gam máy, thiết bị…
+ Bước 4: Kiểm soát dữ liệu đầu vào
+ Bước 5: Chạy chương trình, xuất dữ liệu và phân tích các kết quả tính toán.
3. Nhập chương trình
Cách nhập các thông số cho chương trình:
+ Khai báo nguồn: bao gồm điện áp, kiểu nguồn…
+ Nút (Node): là phần tử cơ bản, trong khai báo chương trình các nút sẽ được khai báo phù hợp với sơ đồ lưới điện, các nút ở đây chính là vị trí các điểm nhánh rẽ trên sơ đồ nguyên lý.
Thông số khai báo cho nút gồm tên nút, điện áp nút, mô tả nút (có hoặc không), chế độ phục vụ (Visible: đang vận hành), hiển thị kết quả nút (Có hoặc không bằng cách tích vào Results).
Hình 3.13. Khai báo các thông số cho các nút
+ Đường dây (Line): Thông số cần khai báo là tên đường dây, số pha của đường dây, chiều dài của đường dây, vật liệu dây dẫn (chọn trong cơ sở dữ liệu đã khai báo). Các thông số điện trở và điện kháng, dòng điện cho phép ở 4 cấp sẽ tương ứng với từng loại vật liệu dây dẫn đã cho trong CSDL.
Hình 3.14. Khai báo các thông số cho các đường dây
+ Tải (Load): Tên phụ tải, kiểu tải (công suất là hằng số), tải lấy là cân bằng 3 pha (Balanced), tổng công suất phản kháng và tác dụng của phụ tải phía sau máy biến áp….
Hình 3.15. Khai báo các thông số cho các phụ tải
+ Các thiết bị khác nhƣ máy cắt, dao cách ly, cầu dao phụ tải, RC, SE…khai bảo các thông số tên thiết bị, dòng điện, điện áp định mức…
Hình 3.16. Khai báo các thông số dao cách ly, dao phụ tải 24kV
Hình 3.17. Khai báo các thông số Recloser 24Kv