3. Sự cần thiết của đề tài
6.1 Khái niệm chung
Sự phát triển của nền kinh tế quốc dân địi hỏi nhu cầu điện ngày càng lớn, đồng thời nhu cầu về chất lượng điện ngày càng gia tăng. Điều đĩ đặt ra cho hệ thống cung cấp điện một nhiệm vụ là vừa phải thỏa mãn lượng điện năng tiêu thụ, vừa phải đảm bảo chất lượng cao nhất. Vấn đề này phải được quán triệt từ khâu thiết kếđến khâu vận hành mạng điện.
Điện năng, mặc dù được kinh doanh trên thị trường như một loại hàng hĩa, nhưng là mặt hàng đặc biệt, thực chất nĩ chưa phải là một sản phẩm mà chỉ là bán thành phẩm. Trong giá thành của mọi loại sản phẩm cĩ một phần giá trị của điện năng. Để giảm giá thành sản phẩm cách tốt nhất là nâng cao năng suất của các thiết bị, việc nâng cao năng suất các thiết bị cĩ thể thực hiện bởi hai phương thức: hoặc là cải tiến bản thân thiết bị, hoặc là nâng cao chất lượng điện năng mà chúng tiêu thụ. Thơng thường phương thức thứ hai bao giờ cũng mạng lại hiệu quả cao hơn nhiều so với phương án thứ nhất. Điều đĩ nĩi lên chất lượng điện năng đĩng vai trị rất quan trọng trong quá trình cơng nghệ sản xuất. Chất lượng điện năng được đặc trưng bởi các chỉ tiêu qui định của điện áp và tần số trong mạng điện. Chất lượng điện năng ảnh hưởng nhiều đến các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các hộ dùng điện. Các thiết bị dùng điện chỉ cĩ thể làm việc với hiệu quả tốt trong trường hợp điện năng cĩ chất lượng cao.
Các chỉ tiêu chính của chất lượng điện năng là độ lệch tần số, độ lệch điện áp, dao động điện áp, sự khơng đối xứng và khơng hình sin của đường cong điện áp.
- Độ lệch tần số:Độ lệch tần số là như nhau đối với tồn bộ hệ thống điện, bởi vì giá trị tần sốở thời điểm nào đĩ được xác định bằng tốc độ quay của các máy phát điện. Trong các chếđộ xác lập bình thường tất cả các máy phát cĩ tốc độđồng bộ. Vì vậy độ lệch tần số là chỉ tiêu hệ thống của chất lượng điện năng. Tuy nhiên trong thực tế tần số luơn luơn thay đổi trong quá trình làm việc của hệ thống điện phụ thuộc vào sự biến động của phụ tải.
Chương VI: Chất lượng điện năng - bảo đảm chất lượng điện năng
Theo tiêu chuẩn quy định, độ lệch tần số trong chế độ làm việc bình thường của hệ thống điện khơng được vượt quá ± 0,1% (0,5Hz) và ở chếđộ tức thời khơng quá ± 0,2%. Vì mức độảnh hưởng của tần số rất lớn và yêu cầu của nĩ rất nghiêm ngặc, việc tựđộng hĩa điều chỉnh tần sốđược thực hiện ngay tại các nhà máy điện.
- Điện áp: Cĩ giá trị khác nhau tại những điểm khác nhau trong mạng điện. Vì vậy các chỉ tiêu chất lượng điện áp là cục bộ. Trong các chếđộ thực của mạng điện, điện áp luơn luơn khác với điện áp danh định. Sự khác nhau đĩ được đặc trưng bằng các chỉ tiêu chất lượng điện áp: độ lệch điện áp, dao động điện áp…
+ Độ lệch điện áp là hiệu số giữa giá trị thực của điện áp U và giá trị điện áp danh định của mạng Udđ. Độ lệch điện áp được xác định: dđ U - U dU= (6.1) Độ lệch điện áp tính theo phần trăm: 100 . U U U % dU dđ dđ − = (6.2)
+ Dao động điện áp là sự thay đổi tức thời của điện áp do mở máy các động cơ lớn, ngắn mạch trong mạng điện… Dao động điện áp được xác định:
100 . U U U % dU dđ nh ln − = (6.3)
trong đĩ: Uln, Unh - các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của điện áp trong một lần dao động.
Sự thay đổi của phụ tải trong các mạng cung cấp và phân phối dẫn đến sự thay đổi điện áp của điện áp ở các hộ tiêu thụ. Điện áp giảm khi phụ tải tăng, điện áp tăng khi phụ tải giảm. Độ lệch điện áp càng lớn, chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật của các thiết bị càng giảm. Ví dụ, giảm điện áp ở bĩng đèn sợi đốt 10% so với điện áp danh định dẫn đến giảm độ chiếu sáng khoảng 40%, tăng điện áp lên 10% tuổi thọ của bĩng đèn giảm khoảng 3 lần.
Vì vậy các chếđộ điện áp của mạng cần phải như thế nào đểđạt các chi phí nhỏ nhất trong tất cả hệ thống cung cấp điện cĩ xét đến hiệu quả kinh tế làm việc của mạng điện và các thiết bị dùng điện. Theo tiêu chuẩn qui định, độ lệch điện áp cho các hộ dùng điện khác nhau cĩ giá trị khác nhau. Tiêu chuẩn của các nước khác nhau cũng khác nhau, ví dụ ở Pháp quy định độ lệch điện áp cho phép ở lưới hạ áp khơng quá ± 10%, cịn ở lưới trung áp khơng quá ± 7%; ở Singapor độ lệch này là ±
6%… Độ lệch điện áp cho phép ở các hộ tiêu thụđược qui định như sau (theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN)):
+ Trên các cực của thiết bị chiếu sáng làm việc từ -2,5 ÷ 5%, chiếu sáng trong nhà ± 5%.
+ Trên các cực của các động cơ, các thiết bị mở máy và điều khiển từ - 5 ÷ 10%.
+ Trên các cực của các thiết bị dùng điện cịn lại ± 5%.
Theo các điều kiện cách điện, điện áp trong các mạng 35 ÷ 220 kV khơng được lớn hơn 15%, trong các mạng 330 kV khơng lớn hơn 10%, trong các mạng 500 kV và cao hơn khơng lớn hơn 5% so với điện áp danh định.