a. Chức năng bình thường nhất của một SVC là điều chỉnh điện áp và trào lưu công suất phản kháng tại điểm mà nó được nối vào mạng lưới điện. Điều này cũng dễ hiểu vì công suất phản kháng có tác dụng rất lớn đối với cường độ điện áp, mà SVC là một thiết bị có khả năng phát hoặc thu hút công suất phản kháng.
Trong hệ thống điện với các mức sự cố ngắn mạch hay với các đường dây truyền tải có khoảng cách lớn thì chất lượng điện áp bị ảnh hưởng bởi sự biến đổi của công suất tải như việc đóng ngắt các phần tử của hệ thống điện: Các đường dây, các nhóm tụ bù, kháng bù, các máy biến áp. Với công suất tải lớn thì điện áp sẽ bị giảm đáng kể, thậm chí bị sụt mạnh. Điều đó là nguyên nhân gây nên hiện tượng bão hoà mạch từ trong máy biến áp và là nguyên nhân làm tăng vọt các thành phần sóng hài trong các máy phát điện. Điều đó dẫn đến hiện tượng cộng hưởng các thành phần sóng hài, cộng hưởng các tụ bù, trên đường dây truyền tải và trong các đường cáp. Nó có thể dẫn đến sự tác động của chống sét van và có thể là nguyên nhân phá hỏng các chống sét van này. Sự cộng hưởng về nhiệt của các tụ điện và các động cơ có thể phá hỏng các thiết bị điện của hộ tiêu thụ.
Sự thay đổi điện áp tại nút phụ tải cuối cùng của hệ thống thiếu hụt công suất là một hàm phụ thuộc vào công suất tải của toàn hệ thống và có thể minh hoạ bằng ví dụ sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Nông lâm http://www.lrc-tnu.edu
Hình 2.17. Điều chỉnh điện áp tại nút phụ tải bằng SVC
Trong đó: E: Điện áp của hệ thống.
XE: Điện kháng của hệ thống điện tính đến thanh cái phụ tải
Điện áp thanh cái phụ tải của hệ thống sẽ có xu hướng giảm theo chiều tăng của công suất tải nếu không có phần tử bù công suất phản kháng và được thể hiện trên đường đặc tính (a) của hình (2.18). Sự cung cấp công suất phản kháng của thiết bị SVC với dải thông số định mức tại điểm đấu phụ tải sẽ giữ cho điện áp phụ tải ít biến đổi hơn và thể hiện trên đường đặc tính (b) của hình (2.18). Tuy nhiên, nếu thiết bị SVC không bị giới hạn về công suất phát thì điện áp trên thanh cái phụ tải có thể giữ được giá trị không đổi và được thể hiện trên đường đặc tính (c) của hình (2.18).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Nông lâm http://www.lrc-tnu.edu
Hình 2.18. Sự thay đổi điện áp tại thanh cái phụ tải khi có và không có SVC
b. Chức năng quan trọng nhất của SVC là giới hạn thời gian và cường độ quá áp khi xảy ra sự cố bình thường như mất tải đột ngột tại một điểm trên đường dây hoặc ngắn mạch yếu. Vì SVC có thể phản ứng trong vòng 10ms nên thời gian quá áp sẽ được giảm xuống thấp hơn thời gian chỉnh định bảo vệ của hệ thống rơ le. Do đó, các rơ le không cần tác động cắt đường dây và tính chất tải điện liên tục được nâng cao.
c. Tăng khả năng tải của đường dây và tăng độ dự trữ ổn định tĩnh của đường dây. Sử dụng thiết bị bù có điều khiển cho phép biến đổi các đặc tính của đưòng dây, công suất tự nhiên của đường dây, trong đó công suất truyền tải luôn luôn bằng công suất tự nhiên của đường dây. Khi đó đặt SVC ở giữa đường dây với công suất đủ lớn thì việc kiểm tra khả năng tải của đường dây không phải giữa các véctơ điện áp ở đầu và cuối đường dây mà chỉ giữa các điểm có khả nưang giữ điện áp không đổi (điểm có đặt SVC).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Nông lâm http://www.lrc-tnu.edu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Nông lâm http://www.lrc-tnu.edu
KẾT LUẬN:
Trong chương này, em đã tìm hiểu về cấu tạo, nguyên lý làm việc của SVC bao gồm các phần tử. Và cũng trình bày đặc tính tĩnh V-I của SVC, các nguyên lý hoạt động của TCR và TSC, FC - TCR. Đây là những lý thuyết quan trọng nhất để thực hiện bù công suất phản kháng trong hệ thống điện bằng thiết bị bù tĩnh SVC. Em cũng trình bày những ứng dụng quan trọng nhất của SVC trong hệ thống điện như điều chỉnh điện áp tại nút mà SVC mắc vào trong hệ thống, giới hạn cường độ và thời gian quá áp khi xảy ra sự cố … Với những lý thuyết này, em sẽ thực hiện việc tính toán thông số của bộ SVC mắc vào hệ thống để ổn định điện áp tại một nút trên lưới điện 220kV và tính toán các thông số của mạch điều khiển ở các chương sau.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Nông lâm http://www.lrc-tnu.edu
CHƢƠNG 3
TÍNH TOÁN HỆ THỐNG BÙ CÔNG SUÁT 100MVAr CHO HỆ THỐNG ĐIỆN
* Các yêu cầu của thiết bị:
- Công suất phát tối đa : 100MVAr
- Công suất tiêu thụ tối đa : - 100MVAr
- Điện áp lưới U = 220Kv
* Từ chương 2 đã đưa ra hai sơ đồ cấu trúc SVC phổ biến là FC - TCR và TSC - TCR, hai sơ đồ này đều có ưu điểm là có khả năng phát và tiêu thụ công suất phản kháng, khả năng điều khiển liên tục, thời gian phản ứng nhanh, điều khiển độc lập từng pha, nhược điểm là đều cần bộ lọc. Tuy nhiên, sơ đồ FC - TCR có cấu trúc đơn giản, dễ điều khiển và được sử dụng nhiều trong thực tế, giá thành hạ hơn vì sử dụng ít Thyristor. Vì vậy, trong thiết kế này ta chọn sơ đồ cấu trúc FC - TCR.
3.1. Chọn sơ đồ mạch lực SVC