Đánh giá chất lượng điện năng (sụt giảm điện áp) cho lưới điện phân phối huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội.pdf

Đánh giá chất lượng điện năng (sụt giảm điện áp) cho lưới điện phân phối huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội.pdf
MAI TÂN THƯỞNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- Mai Tân Thưởng KỸ THUẬT ĐIỆN NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ VÀ HIỆU CHỈNH CÁC HỆ SỐ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN CƠ SỞ SỐ LIỆU THỰC TẾ CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành : Kỹ thuật điện KHOÁ 2014B Hà Nội – Năm 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- Mai Tân Thưởng NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ VÀ HIỆU CHỈNH CÁC HỆ SỐ TỔN THẤT ĐIỆN NĂNG TRÊN CƠ SỞ SỐ LIỆU THỰC TẾ CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM Chuyên ngành : Kỹ thuật điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS. Lã Minh Khánh Hà Nội – Năm 2016
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứ ạc sĩ củ ố u th a riêng tôi. Các s liệ ế ả u và k t qu nghiên c u trong lu ứ ận văn này là trung thực và chƣa từng đƣợc công b trong b t k m ố ấ ỳ ộ ận văn nào khác. t lu Hà Nôi, ngày 20 tháng 10 năm 2016 Ngƣời cam đoan Nguy n Th c Tú ễ ị Ngọ
ii M C L C Ụ Ụ LỜI CAM ĐOAN.............................................................................................i M C L Ụ ỤC........................................................................................................ii DANH MỤC HÌNH........................................................................................iv DANH MỤ Ả C B NG........................................................................................v M U Ở ĐẦ ..........................................................................................................1 CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƢỢNG ĐIỆN NĂNG ..............2 1.1. Khái ni m v ệ ề chất lƣợng điện năng ....................................................2 1.2. Phân lo i v các v ạ ề ấn đề chất lƣợng điện năng ...................................3 1.2.1. Quan điểm chất lượng điện năng theo quan điểm độ ậ ủ tin c y c a hệ thống điện .............................................................................................3 1.2.2. Quan điểm chất lượng điện năng theo tiêu chuẩn IEEE-1159....5 1.3 K t lu n ế ậ ...................................................................................................9 CHƢƠNG 2 : TỔNG QUAN V S T GI N ÁP Ề Ụ ẢM ĐIỆ ..........................10 2.1. Khái ni m v s ệ ề ụt gi n áp. ảm điệ .........................................................10 2.2. Nguyên nhân gây ra s t gi ụ ảm điện áp ..............................................11 2.3. Đặ ủ ụ c tính c a s t gi n áp ảm điệ ............................................................12 2.3.1. Biên độ ụ s t gi n áp. ảm điệ ..............................................................13 2.3.2. Kho ng th i gian s t gi ả ờ ụ ảm điện áp. .............................................16 2.4. Đƣờ ịu đự ủ ế ng cong ch ng c a thi t bị (Power Acceptability Curve). 18 2.5. S t gi n áp 3 pha ụ ảm điệ .......................................................................19 2.6. Các ch s v s ỉ ố ề ụt gi n áp ảm điệ ...........................................................20 2.6.1. T n su t trung bình s t gi ầ ấ ụ ảm điện áp (SARFI X).........................20 2.6.2. T n su t trung bình s t gi ầ ấ ụ ảm điện áp (SIARFI x)........................21 2.6.3. T n su t trung bình s t gi ầ ấ ụ ảm điện áp(SMARFIX) .....................22 2.6.4. T n su t trung bình s t gi ầ ấ ụ ảm điệ ạ ờ n áp t m th i (STARFIX).......22 2.6.5. Đường đặc tính SARFI.................................................................22 2.7. K t lu n ế ậ ...............................................................................................23
iii CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH BÀI TOÁN ĐÁNH GIÁ SỤT GIẢM ĐIỆN ÁP TRONG LƢỚI ĐIỆN PHÂN PH I Ố ..............................24 3.1. Đăt vấn đề............................................................................................24 3.2. Phƣơng pháp dự ẫ báo ng u nhiên......................................................25 3.2.1. Phương pháp đường căng tớ ạ i h n ...............................................25 3.2.2. Phương pháp điể ự ố m s c ..............................................................27 3.3. Chƣơng trình tính toán sụ ảm điện áp trên lƣớ ố ự t gi i phân ph i d a trên phƣơng pháp dự ẫ báo ng u nhiên. ....................................................28 3.3.1.Tính dòng ng n m ắ ạch....................................................................28 3.3.2. Mô ph ng phân b s c ỏ ố ự ố...............................................................35 3.3.3. M t s thi ộ ố giả ết trong chường trình tính toán s t gi n áp ụ ảm điệ trong phạm vi luận văn...........................................................................37 3.4. K t lu n ế ậ ................................................................................................39 CHƢƠNG 4 : ĐÁNH GIÁ SỤ ẢM ĐIỆ T GI N ÁP CHO L NG Ộ ĐƢỜ DÂY 475E10.7 TRẠM 110KV HUY N TH CH TH T Ệ Ạ Ấ .........................40 4.1. Gi i thi ớ ệu đặc điểm tình hình lƣới điệ ố n phân ph i Huy n Th ch ệ ạ Thấ ộ t, Hà N i...............................................................................................40 4.2. Các thông s c ố ủa l ng dây 475E10.7 tr m 110kv Huy n Th ch ộ đƣờ ạ ệ ạ Thất. ............................................................................................................41 4.3. Mô hình l 475E1 ộ 0.7 trong trƣơng trình tính toán. ........................43 4.4. Chƣơng trình tính toán sụ ảm điệ t gi n áp trên l 475-E10.7 theo ộ phƣơng pháp dự báo ng u nhiên. ẫ ............................................................43 K T LU Ế ẬN VÀ ĐỀ Ấ XU T ..........................................................................60 1. K t lu n ế ậ ......................................................................................................60 2. Đề ấ su t........................................................................................................60 TÀI LI U THAM KH O Ệ Ả ............................................................................61 PHỤ Ụ L C.......................................................................................................62
iv DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Mô hình cƣờng độ ỏng hóc λ(t) h ...................................................... 4 Hình 1.2: Các khái niệm đƣợc xét theo biên độ theo tiêu chu n IEE - 1159 ẩ ...8 Hình 2.1. Điện áp ch t do s c n m ch m ạm đấ ự ố ngắ ạ ột pha .............................11 Hình 2.2. S t gi ụ ảm điệ ởi động các động cơ lớ n áp do kh n.............................11 Hình 2.3. S t gi ụ ảm điệ ự ố ắ n áp do s c ng n mạ ộ ch m t pha...............................12 Hình 2.4. Giá trị điện áp RMS đƣợc tính thông qua c a s m ử ổ ộ ỳ t chu k (256 điểm mẫu đƣợ ạ c ghi l i cho vi ng) ệc đo lƣờ .....................................................13 Hình 2.5 Giá trị điện áp RMS đƣợc tính thông qua c a s ½ chu k ử ổ ỳ............14 Hình 2.6 Độ ớ ủ l n c a s t gi ụ ảm điện áp theo thành ph n ần điện áp cơ bả .........15 Hình 2.7 Độ ớ ủ l n c a s t gi ụ ảm điện áp theo điện áp đỉnh................................15 Hình 2.8: Đƣờng cong chịu đựng c a thi t b - CBEMA ủ ế ị ..............................18 Hình 2.9: Đƣờng cong chịu đựng c a thi t b - ITIC ủ ế ị ......................................19 Hình 2.10: Đƣờng cong chịu đự ử ế ng c a thi t bị - SEMI..................................19 Hình 2.11: S t gi n áp do ng n m ụ ảm điệ ắ ạch 1 pha gây nên.............................20 Hình 3.1 : Mô hình chia điện áp......................................................................26 Hình 3.2: M t s c ộ ự ố ngắn mạ ả ại điể ch x y ra t m i trong mộ ệ ống điện điể t h th n hình..................................................................................................................28 Hình 3.3 : Sơ đồ ối chƣơng trình tính toán sụ ảm điệ kh t gi n áp......................38 Hình 4.1: Sơ đồ 1 s i l 475E10,7 ợ ộ ..................................................................42 Hình 4.2. Mô hình lộ 475E10.7 đã đƣợ ỏ c mô ph ng trong PSS/Adept ...........43 Hình 4.3. Ch s SARFI ỉ ố X theo các mức độ.....................................................57 Hình 4.4. Ch s SARFI ỉ ố X theo lũy tiến...........................................................58
v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Phân nhóm và các đặ ủ ện tƣợng điệ ừ c tính c a các hi n t trong hệ thống điện..........................................................................................................7 B ng 2.1 : Th i gian gi i tr s c ả ờ ả ừ ự ố ứng v i các m ớ ức điện áp khác nhau .......17 B ng 2.2: B ng phân lo s ả ả ại ụ ảm điệ t gi n áp theo kho ng th i gian ả ờ ................18 B ng 3.1. T ả ỷ l phân b s c c a m ệ ố ự ố ủ ố ạ ắ i lo i ng n mạch. ................................36 B n áp pha t i t t c các nút n m trên l 475-E10.7 khi ng n m ảng 4.1 Điệ ạ ấ ả ằ ộ ắ ạch pha A chạm đấ ạ t t i nút 54 ...............................................................................45 B ng 4.2. M s ả ức độ ụ ảm điệ t gi n áp t i t t c các nút khi x y ra ng n m ch pha ạ ấ ả ả ắ ạ A chạm đấ ạ t t i nút 54 ......................................................................................47 B ng 4.3 Th ng kê s ả ố ụ ảm điệ ạ ấ ả t gi n áp t i t t c các nút theo mức độ ..............50 B ng 4.4. Th ng kê s t gi ả ố ụ ảm điệ ạ ấ ả các nút theo lũy tiế n áp t i t t c n .............53 B ng 4.5. Ch s SARFI ả ỉ ố x theo mức độ ...........................................................57 B ng 4.6. Ch s SARFI ả ỉ ố X theo lũy tiến........................................................... 58
1 M U Ở ĐẦ Trong những năm gần đây, ấn đề ủ ử v quan tâm chính c a khách hàng s d n v tin c y cung c n. Ngày nay khách hàng không ch ụng điệ ẫn là độ ậ ấp điệ ỉ đòi hỏ ề độ ậ ủ ồn điệ ấ ả ấn đề ất lƣợ i v tin c y c a ngu n cung c p mà còn c v ch ng đ ện năng. i Ở ệ ệ ện đại hóa đang diễ ạ Vi t Nam quá trình công nghi p hóa hi n ra m nh m trong nhi u ngành c: Công nghi ẽ ề ở nhiều lĩnh vự ệp, giao thông, thƣơng mại ....Trong quá trình đó, việ ứ ụ ế ị ệ ệ ử ệ ấ c ng d ng các thi t b đi n - đi n t có hi u su t cao, các thi t b u khi n, thi t b n t công su t ... ngày càng ph ế ị vi điề ể ế ị điệ ử ấ ổ bi nh ến. Và đây cũng chính là nhữ ế ị ng thi t b ậy c m v i nh ng nhi u lo ả ớ ữ ễ ạn trong hệ thống điện. M t trong các v c nhi u nhà nghiên ộ ấn đề chất lƣợng điện năng đã đƣợ ề c ng s t gi ứu xem xét và đánh giá hiện tƣợ ụ ảm điện áp. Và đây cũng chính là đối tƣợ ứ ạ ận văn. Những đặ ề biên độ ng nghiên c u trong ph m vi lu c tính v , kho ng th i gian c a s t gi n áp và các ch s ng ả ờ ủ ụ ảm điệ ỉ ố để đánh giá ảnh hƣở c a s t gi c n. cùng lu ủ ụ ảm điện áp trên lƣới điện cũng sẽ đƣợc đề ấp đế Cuối ận văn sẽ xem xét, đánh giá tình hình sụ ảm điện áp trên lƣớ ố t gi i phân ph i Huyện Thạ ất theo phƣơng pháp dự ẫ nh Th báo ng u nhiên. Để ận văn này tác giả ỏ ết ơn sự ớ hoàn thành lu xin bày t lòng bi hƣ ng d n ch b o t n tình c a TS.Lê Vi t Ti n và các th y cô trong B môn H ẫ ỉ ả ậ ủ ệ ế ấ ộ ệ thống điệ ện Điệ Trƣờng Đạ ọ n- Vi n - i h c Bách Khoa Hà Nội. Xin chân thành cám ơn gia đình, bạn bè, đồ ệp đã tạ ọi điề ng nghi o m u kiệ ậ n thu n l i và có nh ợ ững đóng góp quý báu. Do th i gian có h n, ch c ch n lu u thi u sót, h n ch ờ ạ ắ ắ ận văn còn nhiề ế ạ ế. Tác gi mong nh c s góp ý c a các th y cô, b ng nghiên ả ận đƣợ ự ủ ầ ạn bè để hƣớ cứu sau này đƣợ ốt hơn. c t Xin chân thành cám ơn!
2 CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CHẤT LƢỢNG ĐIỆN NĂNG 1.1. Khái ni m v ệ ề chất lƣợng điện năng Ngày nay, các công ty n l i s d điệ ực và ngƣờ ử ụng điện đang ngày càng quan tâm đế ất lƣợng điện năng. Thuậ ữ ất lƣợng điện năng đƣợ ử n ch t ng ch c s d ng khá ph n trong ngành công nghi n k t i th ụ ổ biế ệp điệ ể ừ những năm cuố ập k 80 th k 20. Có th nói có b n lý do chính cho s quan tâm này: ỷ ế ỷ ể ố ự - Ngày càng có nhi u thi t b n nh y c i s i c ề ế ị điệ ậ ảm hơn vớ ự thay đổ ủa ch c ất lƣợng điện năng hơn nhữ ế ị ệ ậ ảm đƣợ ng thi t b đi n nh y c ứ ụ ng d ng trong quá kh . Nhi u lo i thi t b n m c c u t o t các b vi s lý, ho c các ứ ề ạ ế ị điệ ới đƣợ ấ ạ ừ ộ ử ặ thi t b n t công su t v ng thi t b y c m v i nhi u lo ế ị điệ ử ấ à đây là nhữ ế ị nhậ ả ớ ề ại nhiễu. - S quan tâm càng l n v u qu làm vi c trên toàn h ng d ự ớ ề hiệ ả ệ ệ thố ẫn đến việ ứ ụ ề ế ị ện nhƣ các động cơ điề ỉ c ngày càng ng d ng nhi u các thi t b đi u ch nh t u su t cao, thi t b n t công su ốc độ hiệ ấ ế ị điệ ử ất. Điều này cũng dẫn đế ức độ n m sóng hài ngày càng tăng trên hệ ống điệ th n. - n th c v các v a các Nhậ ứ ề ấn đề chất lƣợng điện năng ngày càng tăng củ khách hàng s d ử ụng điệ ọ ận đƣợ n. H ngày càng nh c nhiều thông tin hơn về các v n, s t gi n áp, quá ấn đề nhƣ ngắt điệ ụ ảm điệ độ do đóng cắt điện.... Và đó chính là nh ng thách th c i thi n ch ữ ức cho ngành điện để ả ệ ất lƣợng điện năng phân ph i t i khách hàng. ố ớ - Ngày càng nhi u s liên k t trong h n. Quá trình liên k ề ự ế ệ thống điệ ết cũng cho thấ ằ ế ự ố ở ấ ỳ ộ ậ cũng đề y r ng n u có s c b t k b ph n nào u gây nên nhữ ậ ng h u qu nghi m tr ng. ả ệ ọ Trên đây là bố ấ ạnh đó nguyên nhân n lý do mà chúng ta th y rõ, bên c sâu xa đằ ả ấ ng sau các nguyên nhân này chính là: các nhà s n su t thì mong muố ệ ấ ệc tăng lên, máy móc vậ ối ƣu các cơ quan n hi u su t làm vi n hành t và điệ ự cũng mong muố ệ ả nhƣ vậ ở n l c n hi u qu y. B i vì nó giúp cho khách hàng c a h l i nhu n tránh cho vi ủ ọ tăng ợ ận cũng nhƣ giúp cho ngành điệ ệc đầu tƣ lớn
3 vào các tr m bi n áp và máy phát b ng cách s d ng m t cách hi u qu thi ạ ế ằ ử ụ ộ ệ ả ết b n ôi khi nh ng thi t b i là nguyên nhân thêm vào các v ị điệ . Đ ữ ế ị đó lạ ấn đề chất lƣợng điện năng. * Định nghĩa về ất lượng điện năng ch : Có r t nhi ấ ều định nghĩa khác nhau v u này ph c vào h quy chi u c a m ề chất lƣợng điện năng, điề ụ thuộ ệ ế ủ ỗi định nghĩa, có thể ẫn ra đây d : - n l c có th tin Cơ quan điệ ự ể định nghĩa chất lƣợng điện năng nhƣ là độ c y và ch ra b ng các th ậ ỉ ằ ống kê độ ậ ủ tin c y c a h ng. ệ thố - Các nhà s n xu t thi t b n l i có th ả ấ ế ị điệ ạ ể định nghĩa chất lƣợng điện năng nhƣ các đặ ủ ồn điệ ấ ế ị ệ c tính c a ngu n cung c p cho thi t b đi n làm vi c m ệ ột cách t u này thì s là khác nhau cho nh ng thi t b khác nhau và các ối ƣu. Điề ẽ ữ ế ị nhà s n xu t khác nhau. ả ấ - Tuy nhiên nói cho cùng ch i xem xét trên quan ất lƣợng điện năng phả điể ủa ngƣờ ử ụng để ậ ạ ận văn sẽ m c i s d xem xét, chính vì v y trong ph m vi lu s d t k ử ụng định nghĩa chất lƣợng điện năng trên quan điểm sau đây : “ Bấ ỳ v n sai l ch v n áp, t n s mà ấn đề điện năng liên quan đế ệ ề dòng điện , điệ ầ ố nhữ ệ ng sai l ch này d n s c c v n hành sai cho thi t b c a khách ẫn đế ự ố hoặ ậ ế ị ủ hàng s d ử ụng điện”. 1.2. Phân lo i v các v ạ ề ấn đề chất lƣợng điện năng 1.2.1. Quan điể ất lượng điện năng theo quan điểm độ ậ ủ ệ m ch tin c y c a h thống điện a. Định nghĩa chung có tính chất kinh điể ề độ ậ ủ ệ ống nhƣ n v tin c y c a h th sau: “ Độ ậ ất để ệ ố ặ ầ ử ệt để tin c y là xác su h th ng (ho c ph n t ) hoàn thành tri nhi m v yêu c u trong kho ng th i gian nh u ki n v ệ ụ ầ ả ờ ất định và trong điề ệ ận hành nhất định” . Đố ớ ệ ố ầ ử ụ ồi nhƣ hệ ống điệ i v i h th ng (hay ph n t ) ph c h th n và các ph n t c a nó, khái ni m kho ng th ầ ử ủ ệ ả ời gian xác định không có ý nghĩa b c, vì h ng làm vi c liên t tin c ắt buộ ệ thố ệ ục. do đó độ ậy đƣợc đo bởi đại lƣợ ợ , đó là độ ẵ : “ Độ ẵ ất để ệ ố ng thích h p s n sàng s n sàng là xác su h th ng (hay
4 phầ ử ặ ẵ ệ ụ ời điể ấ n t ) hoàn thành ho c s n sàng hoàn thành nhi m v trong th m b t kỳ”. b. Mô hình cƣờng độ ỏ c λ(t) h ng hó Trong th c t , v i các ph n t không ph c h ng hình ch ự ế ớ ầ ử ụ ồi λ(t) có dạ ậu (hình 1.1). có th chia làm ba mi n theo các th i k sau : ể ề ờ ỳ Thờ ỳ ờ ỳ ầ ử ớ ắt đầ ệ ả ỏ i k I : Th i k ph n t m i b u làm vi c hay x y ra h ng hóc do các khuyế ậ ắp ráp, λ(t) giả t t t khi l m d n ầ Thờ ỳ ờ ỳ i k II : Th i k làm vi ng c a ph n t ệc bình thƣờ ủ ầ ử, λ(t) = cosnt Thờ ỳ ờ ỳ i k III : Th i k già cỗi, λ(t) tăng dần. Đố ớ ầ ử ụ ồi nhƣ ở ệ ống điệ ầ ử i v i các ph n t ph c h h th n, các ph n t này có các b n luôn b già c i i v i ta ộ phậ ị ỗ , do đó λ(t) luôn là hàm tăng, bở ậy, ngƣờ phả ụ i áp d ng bi n pháp b ệ ảo dƣỡng đị ỳ nh k để ụ ồi độ ậ ủ ầ ph c h tin c y c a ph n tử. B nh k h ng hóc có giá tr quanh m t giá tr ảo dƣỡng đị ỳ làm cho cƣờng độ ỏ ị ộ ị λtb. Khi xét đế ả ờ ớ ầ ử ụ ồ ể n kho ng th i gian dài, v i các ph n t ph c h i có th xem nhƣ λ(t) là hằ ố ng s và bằng λtb để tính toán độ ậ tin c y. Hình 1.1. Mô hình cường độ ỏng hóc λ(t) h Đố ớ ệ ống điện, độ ẵn sàng (cũng đƣợ ọi chung là độ ậ i v i h th s c g tin c y) hoặc độ ẵn sàng chƣa đủ để đánh giá độ ậ ụ không s tin c y trong các bài toán c thể, do đó phả ử ụ ề ỉ u khác cũng có tính xác suất nhƣ i s d ng thêm nhi u ch tiê dƣới đây: - Xác su t thi n cho ph t t công su t ph t i l ấ ếu điệ ụ ải, đó là xác suấ ấ ụ ả ớn hơn công suất nguồn điện.
5 - Xác su t thi ấ ếu điệ ờ n trong th i gian ph t i c c ụ ả ự đại. - t) cho ph t v Điện năng thiếu (hay điện năng mấ ụ ải, đó là kỳ ọng điện năng phụ ả ị ắ t i b c t do h ng hóc h ng trong m ỏ ệ thố ột năm. - Thi t h i kinh t b ng ti n do m ệ ạ ế ằ ề ất điện. - i gian m n trung bình cho m Thờ ất điệ ộ ụ ả ột năm. t ph t i trong m - S l n m n trung bình cho m t ph t i trong m ố ầ ất điệ ộ ụ ả ột năm. Có th nói m n có m ng r t l n trên khu v c r ể ất điệ ột ảnh hƣở ấ ớ ự ộng nhƣng các v , ví d : Nhi u lo n thoáng qua, t n s ấn đề chất lƣợng điện năng ụ nhƣ ễ ạ ầ ố nhi u lo n... L ễ ạ ạ ảnh hƣởng đáng kể ữ i có trên nh ng khu v c nh . ự ỏ 1.2.2. Quan điểm chất lượng điện năng theo tiêu chuẩn IEEE-1159 Cùng v s phát tri n c a quá trình t ng hóa t i khách hàng s ới ự ể ủ ự độ ạ ử d n, s phát tri n c a khoa h c công ngh , ngày càng nhi u thi t b ụng điệ ự ể ủ ọ ệ ề ế ị nhạy c m v i các nhi u lo n x y ra trong h ng. Do v y khái ni m ch ả ớ ễ ạ ả ệ thố ậ ệ ất lƣợng điện năng ngày càng đƣợ ở ộ c m r ng. Cùng nhau y l i m t cách có lich s v ng tiêu chu n liên quan thấ ạ ộ ử ề nhữ ẩ đế ất lƣợng điện năng đã đƣợ n ch c IEEE gi i thi ớ ệu : - ANSI/IEEE-519-1981 ng d n c a IEEE v m soát sóng hài và : Hƣớ ẫ ủ ề kiể bù công su t ph n kháng c a thi t b ấ ả ủ ế ị nghich lƣu. - IEEE- -1992: Các quy ph và yêu c u v m soát sóng hài 519 ạm ầ ề việc kiể trong hệ thống điện. - IEEE-C62.48-1995 ng d n c a IEEE v ng qua l i gi a các : Hƣớ ẫ ủ ề tác độ ạ ữ nhi u lo n trong h n và thi t b b o v xung kích ễ ạ ệ thống điệ ế ị ả ệ - IEEE-1159-1995: Tiêu chu n c a IEEE v v giám sát ch ẩ ủ ề ấn đề ất lƣợng điện năng. - IEEE-1250-1995 ng d n c a IEEE v v giám sát và b o trì : Hƣớ ẫ ủ ề ấn đề ả v i nh ng thi t b y c i v i nh ng nhi ớ ữ ế ị nhậ ảm đố ớ ữ ễu loạn điện áp thoáng qua . - IEEE- -1997: Tiêu chu n c a IEEE v các quy ph m v thi t k h 493 ẩ ủ ề ạ ề ế ế ệ thống điện trong lĩnh vực thƣơng mạ ệp để đả i và công nghi m b tin c ảo độ ậy.
6 - IEEE-C57.18- -1998: Các quy ph m và yêu c i v i nh ng máy 10 ạ ầu đố ớ ữ biế ỉnh lƣu công suấ ẫ n áp ch t bán d n. - IEEE -1346-1998: Các quy ph a h ạm để đánh giá tính tƣơng thích củ ệ thống điệ ớ ữ ế n v i nh ng thi t b n t . ị điệ ử - IEEE-1159.3-2003: Các quy ph m v v chuy n giao d u ch ạ ề ấn đề ể ữ liệ ất lƣợng điện năng. - IEEE-1531-2003 ng d n c a IEEE v c s d ng và các thông : Hƣớ ẫ ủ ề việ ử ụ s k ố ỹ thuật c a các b ủ ộ ọ l c sóng hài. - IEEE-1564-draft 6: Các quy ph m cho vi c thi t l p các ch s v s ạ ệ ế ậ ỉ ố ề ụt giảm điện áp. H ng thu t ng n ánh nh ng l l ệ thố ậ ữ đƣợc trình bày dƣới đây phả ữ ỗ ực quố ế ờ ần đây nhằm định nghĩa mộ ẩ c t trong th i gian g t cách chu n hóa các thu t ng - y ban liên hi p v các tiêu ậ ữ chất lƣợng điện năng. IEC SCC22 Ủ ệ ề chu n c a vi n k thu - n t i trò chính M ẩ ủ ệ ỹ ật điện điệ ử, đóng va ở ỹ, cơ quan này có trách nhi liên k t các hi p h i c a IEEE, ch y u là hi p h ng d ng ệm ế ệ ộ ủ ủ ế ệ ội ứ ụ công nghi p và hi p h i k thu v y ban ệ ệ ộ ỹ ật điện. Cơ quan này cũng liên hệ ới ủ k n t c t , IEC (Internation Electrotechnical Commission) và ỹ thuật điệ ử quố ế CIRGE (Internatinal Conference on Large Haigh - Voltage Electric Systems). B ng 1.1 s i các hi n t ng s d ả ẽ đƣa ra phân loạ ện tƣợng điệ ừ trƣờ ử ụng trong lĩnh vự ất lƣợng điện năng. Nhữ ện tƣợng đƣợ ệ c ch ng hi c li t kê trong b ng có th c mô t v i nh ng tính ch t phù h p. Các nhóm cùng v i s ả ể đƣợ ả ớ ữ ấ ợ ớ ự miêu t c a chúng là quan tr có th phân nhóm các k t qu ng và ả ủ ọng để ể ế ả đo lƣờ để ả ện tƣợng điệ ừ trƣờ ữ ện tƣợ ể miêu t hi n - t ng , nh ng hi ng có th gây nên các v v . ấn đề ề chất lƣợng điện năng
7 Bảng 1.1 Phân nhóm và các đặ ủ ện tượng điệ ừ c tính c a các hi n t trong hệ thống điện Nhóm Phạm vi ph n ổ ầ t điề ỉ u ch nh Kho ng th i gian ả ờ điề ỉ u ch nh Độ ớn điệ l n áp điều chỉnh 1. Quá độ 1.1 Xung 1.1.1 Nano giây 1.1.2 Micro giây 1.1.3 Mili giây 1.2 Dao động 1.2.1 T n s p ầ ố thấ 1.2.2 T n s trung bình ầ ố 1.2.3 T n s cao ầ ố 5 ns 1μs 0,1 ms <5 kHz 5-500kHz 0,5-5MHz <50ns 50ns-1ms >1 ms 0,3-50ms 20 μs 5 μs 0 - 4 pu 0 - 8 pu 0 - 4 pu 2. Bi i ng n h n ến đổ ắ ạ 2.1 T c th ứ ời 2.1.1 Ng n ắt điệ 2.1.2 S t áp (Sag) ụ 2.1.3 Tăng áp (Swell) 2.2 Thoáng qua 2.2.1 Ng n ắt điệ 2.2.2 S t áp ụ 2.2.3 Tăng áp 2.3 T m th ạ ời 2.3.1 Ng n ắt điệ 2.3.2 S t áp ụ 2.3.3 Tăng áp 0,5 - chu k 30 ỳ 0,5 - 30 chu kỳ 0,5 - 30 chu kỳ 30 chu k - 3 s ỳ 30 chu k - 3 s ỳ 30 chu k - 3 s ỳ 3 s - 1 phút 3 s - 1 phút 3 s - 1 phút <0,1 pu 0,1 - 0,9 pu 1,1 - 1,8 pu <0,1 pu 0,1 - 0,9 pu 1,1 - 1,4 pu <0,1 pu 0,1 - 0,9 pu 1,1 - 1,2 pu 3. Bi i dài h ến đổ ạn
8 3.1 Ng n duy chì ắt điệ 3.2 Điệ ấ n áp th p 3.3 Điện áp cao > 1 phút > 1 phút > 1 phút <0,0 pu 0,8 - 0,9 pu 1,1 - 1,2 pu 4. M t cân b ấ ằng điện áp Trạ ổn đị ng thái nh 0,2 - 2 % 5. Méo d ng sóng ạ 5.1 M t chi u ộ ề 5.2 Sóng hài 5.3 Đa sóng hài 5.4 Notching 5.5 Noise 0 - 6 kHz Băng thông Trạ ổn đị ng thái nh Trạ ổn đị ng thái nh Trạ ổn đị ng thái nh Trạ ổn đị ng thái nh Trạ ổn đị ng thái nh 0 - 0,1 % 0 - 20 % 0 - 20 % 0 - 1 % 6. Dao động điện áp <25 Hz 0,1 - 7% 7. Các thay đổ ầ ố ệ i t n s đi n năng < 10 s Hình 1.2: Các khái niệm được xét theo biên độ ẩ theo tiêu chu n IEE - 1159
9 1.3 K t lu n ế ậ Các v v c quan tâm ấn đề ề chất lƣợng điện năng đang ngày càng đƣợ ở c ba phía: Khách hàng s d n l c và các nhà s ả ử ụng điện , các cơ quan điệ ự ản xuấ nay trong môi trƣờ ạ ớ ệ ấ ệ ị t. Ngày ng c nh tranh, cùng v i vi c xu t hi n th trƣờng điệ ự ấn đề ề ất lƣợng điện năng càng trở ọ n l c thì v v ch lên quan tr ng. S không hài lòng c a khách hàng s d n có th n v ự ủ ử ụng điệ ể ảnh hƣởng đế ấn đề tài chính của cơ quan điệ ự n l c và các nhà s n t thi t b ả xuấ ế ị điện. Trong các v v t áp ng n h ấn đề ề chất lƣợng điện năng thì sụ ắ ạn đã và đang đƣợ ề ệ ứu và đây cũng là đối tƣợ c xem xét trong nhi u tài li u nghiên c ng nghiên c u trong ph m vi lu áp d ứ ạ ận văn. Từ đó sẽ ụng để đánh giá tình hình s t gi n áp tr i phân ph ụ ảm điệ ên lƣớ ối Huy n Th ch Th ệ ạ ất.
10 CHƢƠNG 2 : TỔNG QUAN V S T GI N ÁP Ề Ụ ẢM ĐIỆ 2.1. Khái ni m v s ệ ề ụt gi n áp. ảm điệ M t hi c g i là s t gi n áp khi có s m v rms ộ ện tƣợng đƣợ ọ ụ ảm điệ ự giả ề (root mean square - c hai) c t n s căn bậ ủa biên độ điện hay dòng điện ở ầ ố điện năng (50 Hz hoặc 60 Hz) trong kho ng th i gian t 0,5 chu k ả ờ ừ ỳ đến 1 phút. Những ngƣời quan tâm đế ất lƣợng điện năng đã sử ụ ậ ữ “ n ch d ng thu t ng sag” trong nhi miêu t m t hi ng gi n áp trong kho ều năm nay để ả ộ ện tƣợ ảm điệ ảng th i ờ gian ng n h n. M c dù thu t ng ắ ạ ặ ậ ữ chƣa đƣợc định nghĩa chuẩn nhƣng nó đã đƣợ ấ ậ c ch p nh n mộ ộng rãi và ngày càng đƣợ ổ ế ở ả t cách r c ph bi n c ba phía n l c , nhà s n xu t thi t b và khách hàng s d n. : Cơ quan điệ ự ả ấ ế ị ử ụng điệ IEC thì định nghĩa hiện tƣợng nhƣ vậ ớ ậ ữ là “ ”,cả ậ ữ y v i thu t ng dip hai thu t ng này đề ể ử ụ ộ ạ ới “ ” thì đƣợc ƣa u có th xem xét s d ng m t cách linh ho t; v sag chu M ộng hơn ở ỹ. S t gi n là m t v c nghiên c u ti p trong ụ ảm điện áp đang vẫ ộ ấn đề đƣợ ứ ế những năm gần đây trong lĩnh vự ất lƣợng điện năng ấn đề c ch . V chính khi nghiên c u v s t gi ứ ề ụ ảm điệ ữ n áp là nh ng ảnh hƣởng của nó đố ớ ế i v i các thi t bị đi đi ện - ệ ử ạ n t nh y c t b u ch nh t , b ảm nhƣ : Máy tính cá nhân, thiế ị điề ỉ ốc độ ộ điề ể u khi n logic có kh p trình (PLC), các thi t b ả năng lậ ế ị điện t công su t... ử ấ Năm 1990, Wanger đã đƣa ra mộ ứ ề t nghiên c u v giám sát các nhiễu loạ ệ ống điệ , trong đó chỉ ụ ảm điệ ỉ ễ n trong h th n ra s t gi n áp không ch là nhi u loạ ự ế ỗ ậ ủ ế ị ễ ạ ố n gây ra tr c ti p l i v n hành c a thi t b mà còn là nhi u lo n khá ph biế ệ ống điệ ầ ế ữ ế ị ạ ảm rơi vào tình trạ n trong h th n. H u h t nh ng thi t b nh y c ng v n hành l ậ ỗi khi điệ ảm còn 80 ÷ 86 % điện áp danh đị ộ ố ế n áp gi nh, m t s ít thi t b y c m b s c ( ng làm vi n áp gi m xu ng còn 30 ị nhạ ả ị ự ố ngừ ệc) khi điệ ả ố % điện áp danh định.
11 2.2. Nguyên nhân gây ra s t gi ụ ảm điện áp Các nguyên nhân gây ra s t gi n s c ụ ảm điện áp thƣờng liên quan đế ự ố ngắ ạ ệ ố ặ ởi động các động cơ có công suấ ớ n m ch trong h th ng, ho c do kh t l n, hoặc đóng điện các máy bi n áp không t i.... ế ả Hình 2.1 Ch ra m t hi ng s t gi n hình, liên quan ỉ ộ ện tƣợ ụ ảm điện áp điể đế ự ố n s c mộ ạm đấ t pha ch t. Hình 2.1. n áp t do s c n m ch m t pha Điệ chạm đấ ự ố ngắ ạ ộ Quan sát trên hình v ta th y m t sag 80% t n t i trong kho ng 3 chu ẽ ấ ộ ồ ạ ả k n khi máy c t c a tr m bi n áp ng t dòng s c Th i gian gi i tr s c ỳ đế ắ ủ ạ ế ắ ự ố. ờ ả ừ ự ố thƣờng n m trong kho ng t - 30 chu k , ph thu l n c a dòng s ằ ả ừ 3 ỳ ụ ộc vào độ ớ ủ ự c và lo i thi t b b o v . ố ạ ế ị ả ệ Hình 2.2. S t gi ụ ảm điệ ởi động các động cơ lớ n áp do kh n
12 Kho ng th i gian s t gi n áp c chia làm 3 nhóm : T c th i , ả ờ ụ ảm điệ đƣợ ứ ờ thoáng qua và t m th i ng 1.1). ạ ờ (bả Các kho ng th i gian này có xu ng v i kho ng th i gian ả ờ hƣớng tƣơng ứ ớ ả ờ v n hành c a thi t b b o v phân nh kho ng th ậ ủ ế ị ả ệ nói chung, cũng nhƣ là sự ỏ ả ời gian theo khuy n cáo c a các t c k t qu c t ế ủ ổ chứ ỹ thuậ ố ế . 2.3. Đặ ủ ụ c tính c a s t gi n áp ảm điệ M t ví d v s t gi n áp do s c n m c trình bày trong ộ ụ ề ụ ảm điệ ự ố ngắ ạch đƣợ hình 2.3. Hình 2.3. S t gi ụ ảm điệ ự n áp do s cố ắ ạ ộ ng n m ch m t pha Chúng ta th y r n áp m xu ng còn kho ng b ng 20% ấ ằng biên độ điệ giả ố ả ằ so v u trong kho ng th i gian 2 chu k , sau 2 chu k này thì ới điện áp ban đầ ả ờ ỳ ỳ biên độ quay l i giá tr c lúc x y ra hi ng s t gi ạ ị biên độ trƣớ ả ện tƣợ ụ ảm điện áp. Biên độ ả ờ ả ụ ảm điệ ững đặ và kho ng th i gian x y ra s t gi n áp là nh c tính chính c a m t hi ng s t gi n áp. Bên c i s phát tri n c a khoa ủ ộ ện tƣợ ụ ảm điệ ạnh đó vớ ự ể ủ h c công ngh , các thi t b ọ ệ ế ị điệ ử ra đời thì còn quan tâm đế ộ ố đặ n t n m t s c tính khác nhƣ: - Không cân b ng pha. ằ - Góc l ch pha. ệ - ng c a t Ảnh hƣở ủ ải đế ện tƣợ n hi ng s t gi ụ ảm điện áp.
13 - S t gi ụ ảm điệ ởi động động cơ có công suấ ớ n áp do kh t l n. Tuy nhiên trong gi i h n lu c tính chính là ớ ạ ận văn thì chỉ xét đến hai đặ biên độ ả khi x y ra s t gi n áp. ụ ảm điệ 2.3.1. s t gi n áp. Biên độ ụ ảm điệ Biên độ ủ ụ ảm điệ ể ợc xác đị ề c a s t gi n áp có th đƣ nh theo nhi u cách khác nhau. H u h t các thi t b giám sát c giá tr ầ ế ế ị hiện nay đều đƣợ ị biên độ thông qua giá tr rms n áp. Tuy nhiên v i s phát tri n c a khoa h c k ị điệ ớ ự ể ủ ọ ỹ thu u này s có th c th c hi n theo nhi ật thì điề ẽ ể đƣợ ự ệ ều phƣơng pháp khác nhau, có th nêu ra ể đây hai phƣơng pháp khác đó là: - c a thành ph Biên độ ủ ần điện áp cơ bản. - áp c i trong m Điện ực đạ ỗ ỳ ặ ử i chu k ho c n a chu kỳ a. n áp RMS Điệ Do các s t gi c nghi l i nh m l y m u theo th ụ ảm điện áp đƣợ ạ ững điể ấ ẫ ời gian nên giá tr rms s c tính theo công th c : ị ẽ đƣợ ứ             (2.1) Trong đó : N : là số m u trong m ẫ ộ ỳ t chu k . vi n áp l y m : Là điệ ấ ẫ ờ u theo th i gian. V c trình bày trong hình 2.3 thì t công th c 2.1, k ới dao động đƣợ ừ ứ ết quả đƣợc trình bày trong công th c 2.4 ứ Hình 2.4. Giá tr n áp RMS c tính thông qua c a s m t chu k (256 ị điệ đượ ử ổ ộ ỳ điể ẫu đượ ạ m m c ghi l i cho vi ng) ệc đo lườ
14 Chúng ta th y r s không ngay l p t c gi m t i m ấ ằng biên độ ẽ ậ ứ ả ớ ộ ị t giá tr thấp hơn mà phả ấ ộ ỳ ự quá độ. Và cũng thấ ằ ị i m t m t chu k cho s y r ng giá tr RMS trong khi x y ra s t ápthì không hoàn toàn là m t h ng s mà giá tr ả ụ ộ ằ ố ị điệ áp cũng không ngay lậ ứ ụ ồ ạ n p t c ph c h i l i giá tr u ngay sau s c . ị ban đầ ự ố Trong hình 2.5, giá tr n rms s ị điệ ẽ đƣợc tính thông qua 128 điểm. Hình 2.5 Giá tr n ápRMS c tính thông qua c a s ½ chu k ị điệ đượ ử ổ ỳ ( m m u ) 128 điể ầ b. Thành phần điện áp cơ bản. S d ng thành ph n s thu n l i vì có th ử ụ ần điện áp cơ bả ẽ ậ ợ ể xác định đƣợc góc l ch pha, giá tr c a thành ph n là m t hàm c a th i gian ệ ị ủ ần điện áp cơ bả ộ ủ ờ và đƣợc tính theo công th c : ứ   󰇛  󰇜     󰇛  󰇜          Trong đó :     ; T ; Chu k c a t n s ỳ ủ ầ ố cơ bản. Giá tr tuy i c l n c ng và i s c ị ệt đố ủa điện áp này là độ ớ ủa dao độ đạ ố ủa nó chính là góc l ch pha. Thành ph n s c thông qua ệ ần điện áp cơ bả ẽ nhận đƣợ thu t toán khai tri n nhanh chu i Fourie. ậ ể ỗ V ng hình 2.3, áp d ng công th c 2.3, giá tr tuy i c ới dao độ ụ ứ ị ệt đố ủa điện áp này sẽ đƣợc trình bày trong hình 2.6.
15 Hình 2.6 Độ ớ ủ l n c a s t gi ụ ảm điện áp theo thành phần điện áp cơ bản c. Điệ ực đại (điện áp đỉ n áp c nh) Điện áp đỉ ể thu đƣợ ằ nh có th c b ng cách s d ng công th c sau : ử ụ ứ       󰇛    󰇜 (2.4) Trong đó : v(t) là dạ ện áp đƣợ ng sóng đi c lấ ẫ y m u Hình 2.7 th n v i m i m u , giá tr l n nh t c a các giá tr tuy ể hiệ ớ ỗ ẫ ị ớ ấ ủ ị ệt đối đi đƣ ệ ử ổ ỳ ẽ n áp trông qua c a s ½ chu k s ợ ấ ằng điệ c tính . Chúng ta th y r n áp đỉ ỉ ự ả ự tăng điệ ấ ới dao độ nh này ch ra s gi m và s n áp r t nhanh. V ng trong hình 2.3, áp d ng công th c 2.4. ụ ứ Hình 2.7 Độ ớ ủ l n c a s t gi ụ ảm điệ theo điện áp đỉ n áp nh Tóm l i chúng ta có th c s t gi n áp ạ ể tính biên độ ủa ụ ảm điệ nhƣ là hàm c a th i gian : ho giá tr n áp rms, ho nh, ho c thành ph ủ ờ ặc ị điệ ặc điện áp đỉ ặ ần
16 điện áp cơ bả ộ ử ổ ất đị ầ ế ế ị n thông qua m t c a s nh nh. H u h t các thi t b giám sát s l y giá tr p nh ẽ ấ ị thấ ất. Chú ý r s t gi c nh th n m t con s c ằng biên độ ụ ảm ần đƣợc xác đị ể hiệ ộ ố ụ thể ậ ột phƣơng pháp phổ ến đƣa ra đó là đặc tính biên độ ụ ả , vì v y m bi s t gi m thông qua điệ ạ ả ụ ả và đƣợc xem nhƣ phầ n áp còn l i trong khi x y ra s t gi m n trăm của điện áp danh định. C n m u, h ng thu t ng c s d mô t ần chú ý đế ột điề ệ thố ậ ữ đƣợ ử ụng để ả độ l n c a m t hi ớ ủ ộ ện tƣợng “s t gi n áp ụ ảm điệ ” có mộ ắ ố t chút r c r i. Ta có th xem ể xét ví d sau : m t khái ni t gi m 20% s c hi u là m s ụ ộ ệm “sụ ả ” có thể ẽ đƣợ ể ột ụt giảm d n áp còn 0,8 pu ho c 0,2 pu. ẫn đến điệ ặ Câu tr l x y ra khi s t gi thì ả ời ở đây khi nói “s t gi ụ ảm 20%” chỉ ả ụ ảm biên độ ện áp tính theo rms trong khi đó sẽ còn 0,2 pu. Để ạ ỏ ữ đi lo i b nh ng nghi ng , do d khi hi u v m ờ ự ể ề ức độ ệ ạ ể nói rõ hơn “ ộ đi n áp còn l i, ta có th m t s t gi m ụ ả mà độ ớ ảm 0,8 pu” hoặc “mộ ụ ả mà độ ớn còn 20%”. l n gi t s t gi m l Chính vì v y m s t gi m 70% c n áp gi ậ ột ụ ả ủa lƣới 120V nghĩa là điệ ảm xuố ảy ra sag. Phƣơng pháp này đã đƣợ ấ ậ ử ng còn 84V khi x c IEEE ch p nh n s d n . ụ g Trong lu m v c s t gi c xác ận văn thì khái niệ ề biên độ ủa ụ ảm cũng đƣợ định là điện áp còn l i trong khi x y ra s t gi m. ạ ả ụ ả 2.3.2. Kho ng th i gian s t gi ả ờ ụ ảm điện áp. Phầ ớ ự ụ ảm điệ ự ố ắ ạ ời điể ự ố n l n s s t gi n áp là do s c ng n m ch. Th m s c ngắn mạch đƣợ ả ừ ở c gi i tr b i các thi t b b o v ế ị ả ệ, điện áp có th c h i l i giá ể phụ ồ ạ tr t i ị ban đầu, ng th i gian m thông thƣờ ờ ộ s t gi nh b ụ ảm điện áp đƣợc xác đị ở nguyên nhân gây ra ng n m ắ ạ ờ ch và th i gian gi i tr s c . ả ừ ự ố Nhìn chung, các s c i truy n t c gi i tr ự ố trên lƣớ ề ải đƣợ ả ừ nhanh hơn nhữ ự ố ng s c trên lƣới phân phối. M v i gian gi i tr s c c a các thi t b b o v ột đánh giá chung ề thờ ả ừ ự ố ủ ế ị ả ệ khác nhau: - C u chì b o v quá dòng: Nh ầ ả ệ ỏ hơn mộ ỳ t chu k .
17 - C u chì n : 10 - 100 ms. ầ ổ - ng c t nhanh c a b o v Ngƣỡ ắ ủ ả ệ rơ le khoảng cách: 50 - 100 ms. - Trong vùng I c a b o v ủ ả ệ rơ le khoảng cách: 100 - 200 ms. - Trong vùng II c a b o v ủ ả ệ rơ le khoảng cách: 200 - 500 ms. - B o v ả ệ rơ le so lệch: 100 - 300 ms. - B o v ả ệ rơ le quá dòng: 200 - 2000 ms. M t vài thông s i gian gi i tr s c ng t i các m ộ ố thờ ả ừ ự ố thông thƣờ ạ ức điện áp khác nhau do công ty điệ ự ỹ đƣa ra n l c M đƣợc đƣa ra trong bảng 2.1 B ng 2.1 : Th i gian gi i tr s c ả ờ ả ừ ự ố ứ ớ ức điệ ng v i các m n áp khác nhau M n áp ức điệ Trƣờ ợ ng h p t n th t ổ ấ Trƣờ ợ ng h p thông thƣờng Trƣờ ợ ng h p t i nh t ồ ấ 525 kv 33 ms 50 ms 83 ms 345 kv 50 ms 67 ms 100 ms 230 kv 50 ms 83 ms 133 ms 115kv 83 ms 83 ms 167 ms 69 kv 50 ms 83 ms 167 ms 34,5 kv 100 ms 2 s 3 s 12,47 kv 100 ms 2 s 3 s T b ng trên ta th y th i gian gi i tr s c s càng dài khi có m ừ ả ấ ờ ả ừ ự ố ẽ ộ ụ t s t gi n ảm điệ ấ ệ n áp su t hi ở ứ m c n áp th n l c khi điệ ấp hơn. Nhiều cơ quan điệ ự v i phân ph n xét h u h t các s c ận hành lƣớ ối thì đều đƣa ra nhậ ầ ế ự ố đƣợc giải trừ trong vòng mộ ỳ t vài chu k . Theo tiêu chu n IEEE-1159- ng th i gian s t gi ẩ 1995 định nghĩa khoả ờ ụ ảm là kho ng th n áp gi m xu ng nh ả ời gian mà khi biên độ dao động điệ ả ố ỏ hơn m t giá tr ng, ng thì m ộ ị điện áp ngƣỡ thông thƣờ ức độ điện áp ngƣỡng đƣợc chọn là 0,9 pu điện áp danh định. Cũng theo tiêu chuẩ ẽ ạ ụ ảm điệ n IEEE 1159-1995 s phân lo i s t gi n áp theo thời gian và đƣợ ỉ c ch ra trong b ng 2.2 ả
18 B ng 2.2: B ng phân lo i s t gi ả ả ạ ụ ảm điện áp theo kho ng th i gian ả ờ Loạ ụ ảm điệ i s t gi n áp Kho ng th i gian ả ờ Độ ớ l n T c th i ứ ờ 0.5 30 chu k  ỳ 0.1 0,9 pu  Thoáng qua 30 chu k 3 s ỳ  0.1 0,9 pu  T m th i ạ ờ 3 s 60 s  0.1 0,9 pu  2.4. ng cong ch Đƣờ ịu đựng c a thi t b (Power Acceptability Curve). ủ ế ị Khi các nhi u lo n t i t i có th gây ra nh ng n thi t b ễ ạ ớ ả ể ữ ảnh hƣởng đế ế ị điện điề ụ ộ ức độ năng lƣợ ấp đế ả ế ứ u này ph thu c vào m ng cung c n t i. N u m c độ năng lƣợng vƣợ ức độ năng lƣợ ủ ế ị ể t quá m ng cho phép c a thi t b thì có th gây ra trƣờ ợp quá điệ ặ ếu năng lƣợ ế ụ ới năng ng h n áp ho c n ng là thi u h t so v lƣợ ần đƣợ ấp đế ế ị ể gây ra trƣờ ợ ấp điệ ng c c cung c n thi t b thì có th ng h p th n áp. V ng h y mà quá tr m tr ng có th n s ới các trƣờ ợp nhƣ vậ ầ ọ ể ảnh hƣởng đế ự v n hành c a thi t b . T t s nhóm nghiên c ậ ủ ế ị ừ đánh giá đó, IEEE và mộ ố ứu đã đƣa ra mô hình đƣờ ịu đự ủ ế ị ứ ớ ừ ế ị ng cong ch ng c a thi t b ng v i t ng nhóm thi t b điện - điệ ử . Khi các năng lƣợ ễ ạn gây ra đƣợ n t khác nhau ng do các nhi u lo c cung c n t t quá ho c n ng cong ch ng ng v ấp đế ải vƣợ ặ ằm dƣới các đƣờ ịu đự ứ ới m t s nhóm thi t b . M t s ng cong ch ng v i m t s nhóm ộ ố ế ị ộ ố đƣờ ịu đựngứ ớ ộ ố thi t b c IEEE và m ế ị đƣợ ộ ố t s nhóm nghiên c u gi i thi ứ ớ ệu. Đường cong CBEMA (Computer Business Equ Hình 2.8: Đường cong ch ng c a thi t b - CBEMA ịu đự ủ ế ị
19 Hình 2.9: Đường cong ch ng c a thi t b - ITIC ịu đự ủ ế ị ờn Hình 2.10: Đường cong ch ng c a thi t b - ITIC ịu đự ủ ế ị 2.5. S t gi n áp 3 pha ụ ảm điệ Phầ ớ ụ ảm điệ ự ố ắ n l n các nguyên nhân gây ra s t gi n áp là do các s c ng n m n. M i lo i s c n m ch s d n các s ạch trong lƣới điệ ỗ ạ ự ố ngắ ạ ẽ ẫn đế ụt giảm điện áp trên m i pha khác nhau v ỗ ề các đặc tính biên độ và kho ng th i gian. ả ờ
20 Hình 2.11 S t gi n áp do ng n m ch 1 pha gây nên : ụ ảm điệ ắ ạ Hiện nay có hai phƣơng pháp phổ ến đƣợc đƣa ra để ấn đề bi xem xét v s t gi t s xem xét m i pha m ụ ảm điện áp trên 3 pha. Phƣơng pháp thứ nhấ ẽ ỗ ột cách riêng l t gi n áp v i t i m t pha. ẻ và đánh giá sụ ảm điệ ớ ải 3 pha nhƣ là 3 tả ộ Phƣơng pháp thứ ợ ứ ụ ổ ến hơn trong các nghiên cứ ầ hai đƣ c ng d ng ph bi u g n đây đó là coi sụ ảm điện áp trên ba pha nhƣ mộ ự ệ ổ ợ ững đặ t gi t s ki n t h p. Nh c tính c a s n t h p này là k t qu t ng h p c a c ba pha: ủ ự kiệ ổ ợ ế ả ổ ợ ủ ả - V l n: S l l n áp l n nh t so v n áp danh ề độ ớ ẽ là độ ệch độ ớn điệ ớ ấ ới điệ định. - V kho ng th i gian: Là kho ng th i gian kéo dài nh t trong ba pha ề ả ờ ả ờ ấ Và c c tính trên s là nh c tính khi nh n hi ng s t gi ặp đặ ẽ ững đặ ắc đế ện tƣợ ụ ảm điện áp ba pha. Trong ph m vi lu s t gi ạ ận văn đánh giá tình hình ụ ảm điện áp trên lƣới phân ph Huy n Th ch Th t v i các ph t u là các máy bi n áp phân ối ở ệ ạ ấ ớ ụ ải đề ế phố ận văn cũng áp dụng phƣơng pháp thứ hai để xét đế i ba pha. Và trong lu n đặ ủ ụ ảm điệ c tính c a s t gi n áp trên ba pha. 2.6. Các ch s v s ỉ ố ề ụt gi n áp ảm điệ 2.6.1. T n su ầ ất trung bình s t gi n áp (SARFI ụ ảm điệ X) SARFIX : Là t n su t trung bình s t gi c tính x mà m ầ ấ ụ ảm điện áp có đặ ột phụ ả t i ph i ch ng trong m ả ịu đự ột lƣới điện đang xét.
21 SARFIX đƣợc tính nhƣ sau:     (2.4) Trong đó : x: Là giá tr i , x n m trong ị điện áp ngƣỡng theo đơn vị tƣơng đố ằ kho ng t 10 ả ừ  90 i: Là s n gây ra s t gi n áp, trong ph m vi lu t ự kiệ ụ ảm điệ ạ ận văn xét sụ giảm điệ ự ố ắ ạ ậ ẽ ứ ớ ỗ ạ ắ ạ ạ n áp do s c ng n m ch, vì v y i s ng v i m i lo i ng n m ch t i điể ự m s c . ố Ni: Là s t i ph i u s sai l n áp trong kho ng th i gian ố phụ ả ả chị ự ệch điệ ả ờ ngắ ạ n h n với biên độ nhỏ hơn x%. NT: Là t ng s các ph t i n ổ ố ụ ả ằm trong lƣới điện mà ta xét. Theo IEEE- s t gi theo kho ng th i gian (b 1159 đã phân loại ụ ảm ả ờ ảng 2.1) nên ng v i m ứ ớ ỗ ạ ụ i lo i s t giảm cũng đƣa ra nhữ ỉ ố tƣơng ứ ng ch s ng. 2.6 .T n su t trung bình s t gi .2 ầ ấ ụ ảm điện áp (SIARFI x) SIARFIx : Là t n su t trung bình s t gi ầ ấ ụ ảm điện áp có đặ ộ c tính x mà m t phụ ả ả ịu đự ả t i ph i ch ng trong kho ng th i gian t 0,5 chu k n 30 chu k v ờ ừ ỳ đế ỳ ới lƣới điện đang xét.        (2.5) Trong đó: x: Giá tr i , x n m trong kho ị điện áp ngƣỡng theo đơn vị tƣơng đố ằ ảng t 10 ừ  90 i ng v i m : Ứ ớ ỗi điểm ng n m ch t m s c . ắ ạ ại điể ự ố NI: S t i ph i ch u s sai l n áp trong kho ng th i gian ng ố phụ ả ả ị ự ệch điệ ả ờ ắn h n t 0,5 chu k n 30 chu k ạ ừ ỳ đế ỳ với biên độ ỏ hơn x%. nh NT: Là t ng s các ph t i n ổ ố ụ ả ằm trong lƣới điện mà ta xét.
22 2 .T n su t trung bình s t gi n áp(SMARFIX) .6.3 ầ ấ ụ ảm điệ SMARFIX : Là t n su t trung bình s t gi c tính x mà ầ ấ ụ ảm điện áp có đặ m t ph t i ph i ch ộ ụ ả ả ịu đự ả ờ ừ ỳ đế ớ ng trong kho ng th i gian t 30 chu k n 3s v i lƣới điện đang xét .       (2.6) Trong đó: x: Giá tr i , x n m trong kho ị điện áp ngƣỡng theo đơn vị tƣơng đố ằ ảng t 10 ừ  90 i ng v i m : Ứ ớ ỗi điểm ng n m ch t m s c . ắ ạ ại điể ự ố NI: S t i ph i ch u s sai l n áp trong kho ng th i gian ng ố phụ ả ả ị ự ệch điệ ả ờ ắn h n t 30 chu k n 3s v ạ ừ ỳ đế ới biên độ ỏ hơn x%. nh NT: Là t ng s các ph t i n ổ ố ụ ả ằm trong lƣới điện mà ta xét. 2.6 .T n su t trung bình s t gi .4 ầ ấ ụ ảm điệ ạ n áp t m th (STARFIX) ời STARFIX : Là t n su t trung bình s t gi ầ ấ ụ ảm điệ áp có đặ n c tính x mà m t ph t i ph i ch ng trong kho ng th i gian t n 60s v ộ ụ ả ả ịu đự ả ờ ừ 3s đế ới lƣới điện đang xét .       󰇛  󰇜 (2.7) Trong đó : x : Giá tr i , x n m trong kho ị điện áp ngƣỡng theo đơn vị tƣơng đố ằ ảng t 10 90 ừ  i : ng v i m Ứ ớ ỗi điể ắ m ng n mạ ại điể ch t m s c . ự ố NI : S t i ph i ch u s sai l n áp trong kho ng th i gian ố phụ ả ả ị ự ệch điệ ả ờ ngắ ạ n h n t n 60s v ừ 3s đế ới biên độ nhỏ hơn x%. NT: Là t ng s các ph t i n ổ ố ụ ả ằm trong lƣới điện mà ta xét. 2.6 . c tính .5 Đường đặ SARFI N s ếu nhƣ chỉ ố SARFIx đặc trƣng cho một ngƣỡng điệ ất đị n áp nh nh thì chỉ ố ủa đƣờng đặ ấy rõ hơn trong nhữ ầ ả ụ s c c tính SARFI cho th ng l n x y ra s t giảm điệ ự ấ ế ặ ỉ ố: (Biên độ ệ ụ ả n áp thì th c ch t n u c p ch s đi n áp s t gi m và
23 kho ng th i gian x y ra s t gi n áp) n ng cong ch ả ờ ả ụ ảm điệ ằm ngoài đƣờ ịu đựng c a thi t b thì s gây ra n thi t b v n hành sai ho c ng ng ho ủ ế ị ẽ ảnh hƣởng đế ế ị ậ ặ ừ ạt động. Nhƣ vậ ỉ đi xác định biên độ ụ ảm điệ ỗ ầ y không ch s t gi n áp trong m i l n x y ra s t gi n áp mà ta còn c nh kho ng th i gian x y ra s ả ụ ảm điệ ần xác đị ả ờ ả ụt giảm điệ ệc xác đị ả ờ ự ệ ả ừ ự ố ủ n áp. Vi nh kho ng th i gian d a vào vi c gi i tr s c c a các thi t b b o v cho ph t i. T c p thông s , kho ế ị ả ệ ụ ả ừ ặ ố tìm đƣợc (biên độ ảng thờ ẽ ựa vào đƣờ ịu đự ủ ế ị để đƣa ra kế ậ i gian) ta s d ng cong ch ng c a thi t b t lu n chính xác t cho thi t b khi m i l n x y ra s t gi nhấ ế ị ỗ ầ ả ụ ảm điệ ỉ ố n áp ch s SARFI     󰆓  (2.8) Trong đó: i’ : Giống nhƣ chỉ ố ứ s i trong công th c tính SARFI X ng v i m i lo , ứ ớ ỗ ại ngắn mạ ại điể ch t m s c . ự ố Ni’: S t c ch t ch ng (v n hành sai ho c ng ng làm ố phụ ải thự ấ ịu ảnh hƣở ậ ặ ừ việ ựa vào đƣờ ịu đự ủ ế ị ả ụ ảm điệ c...) d ng cong ch ng c a thi t b khi x y ra s t gi n áp. NT: Là t ng s các ph t i n ổ ố ụ ả ằm trong lƣới điện mà ta xét. 2.7. K t lu n ế ậ Có th nói s t gi n áp v n còn là m t v p t c c ế ụ ảm điệ ẫ ộ ấn đề tiế ụ ần đƣợc nghiên c c ch t trong nh ng nguyên ứu trong lĩnh vự ất lƣợng điện năng. Mộ ữ nhân ph n d n s t gi n áp là do s c n m ổ biế ẫn đế ụ ảm điệ ự ố ngắ ạch trong lƣới điện. Độ ụ ảm điệ ả ờ ả ự ệ ụ s t gi n áp và kho ng th i gian kéo dài khi x y ra s ki n s t giảm điệ ững đặc tính khi nói đế ụ ảm điệ ạ n áp là nh n s t gi n áp. Trong ph m vi luận văn khi xét đế ỉ ố ủ ụ ảm điệ ẽ ỉ xét đế ỉ ố n các ch s c a s t gi n áp ta s ch n ch s SARFIx ng c a s t gi n c để đánh giá mức độ ảnh hƣở ủ ụ ảm điện áp trên lƣới điệ ụ thể.
24 CHƢƠNG 3: XÂY DỰNG MÔ HÌNH BÀI TOÁN ĐÁNH GIÁ SỤT GIẢM ĐIỆN ÁP TRONG LƢỚI ĐIỆN PHÂN PH I Ố 3.1. Đăt vấn đề M t trong nh ng m c tiêu chính c u v ộ ữ ụ ủa các phƣơng pháp nghiên cứ ề s t gi n áp ng c a s t gi ụ ảm điệ là đƣa ra các đánh giá chính xác về ảnh hƣở ủ ụ ảm điệ ự ậ ủ ế ị ệ ệ ống điệ ậ n áp trên s v n hành c a thi t b đi n trong h th n. Chính vì v y, các nghiên c u v s t gi ng ch ứ ề ụ ảm điện áp cũng nhƣ các hiện tƣợ ất lƣợng điện năng khác, thƣờng liên quan đến quá trình cơ bản là “đánh giá khả năng” ớ , v i các bƣớc sau đây: - Tình hình s t gi n áp c a h n trong th c t ụ ảm điệ ủ ệ thống điệ ự ế nhƣ là số l n x y ra s t gi n áp v c tính khác nhau t i t t c các nút trong ầ ả ụ ảm điệ ới các đặ ạ ấ ả h ng. ệ thố - ng suy gi n áp c a thi t b y c m v Khả năng chịu đự ảm điệ ủ ế ị (sự nhậ ả ới sai l n áp) t c là gi i h n kh ng c a thi t b i v i các ệch điệ ứ ớ ạ ả năng chịu đự ủ ế ị đố ớ s t gi n áp khác nhau. ụ ảm điệ - S so sánh v s y c m c a thi t b v i tính hình s t gi n áp ự ề ự nhậ ả ủ ế ị ớ ụ ảm điệ c a h ng cung c p và d báo ng c a s t gi i v i thi ủ ệ thố ấ ự ảnh hƣở ủ ụ ảm điện áp đố ớ ết b d a vào thông tin ị ự nhận đƣợ ừ hai bƣớ c t c trên. Các nghiên c y vi ng s ứu cho đến nay đã cho thấ ệc đánh giá tình trạ ụt giảm điệ ủ ệ ố ỉ là bƣớ ọ ất mà còn là bƣớ n áp c a h th ng không ch c quan tr ng nh c khó khăn nhấ ẫ t, và v n còn phải đòi hỏ ề i nhi u n l c ỗ ực để ải thiện. Thông tin v tình tr ng s t gi n áp c a h n có th ề ạ ụ ảm điệ ủ ệ thống điệ ể nhận đƣợ ằ c b ng nhi u cách: ề - Giám sát (thông qua màn hình r t t t. các ) đƣợc xem nhƣ là công cụ ấ ố B i vì nó có th c d u chính xác v ng ch ở ể nhận đƣợ ữ liệ ề hiện tƣợ ất lƣợng điện năng. Tuy nhiên nó ỉ ấ ầ ớ ề ện tƣợ ổ ch cung c p ph n l n các thông tin v hi ng ph biế ạnh đó nó cũng gặ ả ộ ố khó khăn nhƣ ế ệ n, bên c p ph i m t s : Tính kinh t , vi c l a ch c d báo k t qu cho nh ng v trí có ự ọn các điểm giám sát, cũng nhƣ việ ự ế ả ữ ị s giám sá ự t.
25 - M c s d ng khá ph n trong các nghiên c u g ột cách khác đƣợ ử ụ ổ biế ứ ần đây đó là dự ẫ ề ụ ảm điệ ự ất đây là phƣơng báo ng u nhiên v s t gi n áp. Th c ch pháp gián ti t gi n áp d a trên nguyên nhân sinh ếp đánh giá tình hình sụ ảm điệ ự ra nó (s c n m ch) ự ố ngắ ạ . Phƣơng pháp này mô phỏng các bài toán đánh giá s t n áp trên máy tính, s d ng các k t mô ph ng h ng và ụ giảm điệ ử ụ ỹ thuậ ỏ ệ thố các phƣơng pháp mô phỏ ự ố ng s c d n s t gi ẫn đế ụ ảm điện áp. Thu n l i l n nh t c báo ng u nhiên này so v ậ ợ ớ ấ ủa phƣơng pháp dự ẫ ới phƣơng pháp giám sá ể ận đƣợ ế ả ới độ t nó có th nh c k t qu v chính xác cho phép, th m chí c ng ít ph n, cho nhi u d ng c ậ ả hiện tƣợ ổ biế ề ạ ấu hình lƣới điện khác nhau và các ch v n hành khác nhau. ở ế độ ậ Cùng v i s phát tri n nhanh chóng c a khoa h c công ngh , máy tính ớ ự ể ủ ọ ệ và các công c mô ph báo ng u nhiên v s t gi ụ ỏng thì phƣơng pháp dự ẫ ề ụ ảm điện áp ngày càng đƣợc ƣa chuộ ữ ứ ần đây về ụ ng trong nh ng nghiên c u g s t giảm điện áp. 3.2. Phƣơng pháp dự ẫ báo ng u nhiên M a nghiên c u d báo ng nh s l n x y ra ục đích củ ứ ự ẫu nhiên là xác đị ố ầ ả s t gi n áp (t n s x y ra s t gi n áp) v ụ ảm điệ ầ ố ả ụ ảm điệ ới các đặc tính xác định trong m t kho ng th i gian (ví d m ộ ả ờ ụ ột năm) ở ấ ả ụ ả ệ t t c các nút ph t i trong h thống quan tâm. Phƣơng pháp điể ự ố và phƣơng pháp đƣờng căng tớ ạ ữ m s c i h n là nh ng phƣơng pháp cụ ể để ợ ử ụ ổ ến để ả ế ự th đƣ c s d ng ph bi gi i qu t bài toán d báo ngẫu nhiên đƣợc đề ậ ở c p trên. 3.2.1. Phương pháp đường căng tớ ạ i h n Phƣơng pháp đƣợc xây d c ng t ra làm nhi uph ựng trên mô hình đƣợ ắ ề ần (hình 3.1) để tìm ra nơi mà trong mạ ộ ự ố ẽ ẫn đế ộ ụ ả ng m t s c s d n m t s t gi m điệ ả ố ộ ị biên độ cho trƣớc. Nó đòi hỏ n áp gi m xu ng còn m t giá tr i thêm các thông tin nhƣ : Chiề ấ ả các đƣờ ặ ả u dài t t c ng dây ho c cáp, trong kho ng cách nguy hiểm đó từ ể ố đi m n i chung (point of common coupling - pcc)
26 Hình 3.1 : Mô hình chia điện áp. T ng chi u dài c ng dây trên không và cáp trong khu v c nguy ổ ề ủa đƣờ ự hiể ọ ề ớ ạ ề ớ ạ ận đƣợ ộ ố ủ ỉ ệ ự m g i là chi u dài t i h n. Chi u dài t i h n nh c b i s c a t l s c trên m chi c s l n s t gi n áp trong m ố ột đơn vị ều dài để nhận đƣợ ố ầ ụ ảm điệ ột năm. Phƣơng pháp điể ự ố đã và đang ngày càng đƣợ ứ ụ ộ m s c c ng d ng r ng rãi trong các nghiên c u g i phân ph i vì s d dàng trong mô ứ ần đây cho lƣớ ố ự ễ phỏ ấn đề ằ ng các v b ng máy tính v i các ph n m m mô ph ng h ớ ầ ề ỏ ệ thống điện khác nhau. M t nghiên c u d báo ng u nhiên luôn c n gi i quy t hai v ộ ứ ự ẫ ầ ả ế ấn đề cơ b n : ả - Mô ph ng v các nguyên nhân x y ra s t gi n áp. ỏ ề ả ụ ảm điệ - Mô ph ng v ỏ ề tính toán các đặc tính c a s t gi ủ ụ ảm điện áp. V hai có th c th c hi n d dàng v chính xác cao ấn đề thứ ể đƣợ ự ệ ễ ới độ b ng k t mô ph ng h n trên máy tính, b i vì h u h t các d ằ ỹ thuậ ỏ ệ thống điệ ở ầ ế ữ li th ệ ủ ệ u c a h ống điện là xác đị ự ộ nh. Tuy nhiên xây d ng m t mô ph ng chính ỏ xác v các nguyên nhân gây ra s t gi n áp th c s là không d dàng b ề ụ ảm điệ ự ự ễ ởi vì độ ữ ệu thƣờ ằ ầ ể ủ ữ chính xác d li ng là n m ngoài t m ki m soát c a chúng ta. D liệ ề ủ ụ ảm điệ ỉ ể ận đƣợ ằ u v các nguyên nhân c a s t gi n áp ch có th nh c b ng cách quan sát s v n hành c a h t k t qu ự ậ ủ ệ thống, mà điều này cũng cho mộ ế ả tƣơng t c nghi l i t c giám sát. Chính vì v ự nhƣ dữ liệu đƣợ ạ ừ việ ậy mà nó cũng bất định nhƣ những gì mà thi t b giám sát có th ế ị ể đƣa ra.
27 Để ả ế ứ ứ thƣờ ậ gi i quy t bài toán này, các nghiên c u trong quá kh ng t p trung vào hoàn c nh c v i các nguyên nhân c c a s t gi n áp. ả ụ thể ớ ụ thể ủ ụ ảm điệ M t trong nh ng nguyên nhân c a s t gi n m ch trong ộ ữ ủ ụ ản điện áp đó là sự ngắ ạ h tình tr ng s t gi ệ thống điện. Và đánh giá về ạ ụ ảm điệ ự ỏ n áp d a trên mô ph ng phân b s c n m ch trong h n s cho k t qu g n v i tình tr ng ố ự ố ngắ ạ ệ thống đệ ẽ ế ả ầ ớ ạ s t gi m n áp th c t . Tuy nhiên s c n ng ụ ả điệ ự ế ự ố (bản thân nó) cũng là sự kiệ ẫu nhiên và vi c mô ph ệ ỏng nó cũng gặ ả ự ất đị p ph i s b nh. 3.2.2. Phương pháp điể ự ố m s c Tính toán biên độ ả ờ ữ ự ố ể ả và kho ng th i gian cho nh ng s c có th x y ra trong hệ thống. Trình t tính toán m ự ột cách sơ lƣợc nhƣ sau: i. Xác đị ự ệ ống điện trong đó có sự ố ắ ạ ẫ nh khu v c h th c ng n m ch (d n đế ụ ảm điệ n s t gi n áp) s c quan tâm. ẽ đƣợ ii. Chia khu v c này thành các ph n nh . Ng n m ự ầ ỏ ắ ạ ỗ ầ ch trong m i ph n nhỏ ẫn đế ụ ảm điệ ới đặc tính tƣơng tự Ở ụ ả ủ d n các s t gi n áp v . các nút ph t i c a h i ph n nh i m m s c ệ thống điện đang xét, mỗ ầ ỏ đƣợc đặc trƣng bớ ột điể ự ố trong mô ph ng m n cho h ỏ ạch điệ ệ thống điện. iii. M m s c , t n su t x y ra hi ng ng n m ch c xác ỗi điể ự ố ấ ấ ả ện tƣợ ắ ạ đƣợ đị ự nh d a trên mô ph ng phân b s c . T n su t ng n m ch là s l n x y ra ỏ ố ự ố ầ ấ ắ ạ ố ầ ả s c n m ch trong kho ng th i gian m ự ố ngắ ạ ả ờ ột năm ở ạ ỗ ầ ỏ ủ ệ t i m i ph n nh c a h thống đƣợc đặc trƣng bở ột điể i m m s c . ự ố iv. Dùng các chƣơng trình mô phỏ ắ ạ ệ ng tính toán ng n m ch trong h thống điện trên máy tính, đặ ụ ảm điệ ấ ả ụ ả c tính s t gi n áp trên t t c các nút ph t i c a h ủ ệ thống đang xét là đƣợc tính toán cho mỗi điể ự ố m s c . v. K t qu t c k t h thu nh n thông tin ế ả ừ hai bƣớc trên iii và iv đƣợ ế ợp để ậ đánh giá về ố ầ ả ụ ảm điệ ới đặ ệ ống điệ s l n s y ra s t gi n áp v c tính trong h th n đang xét. Phƣơng pháp này có ƣu điểm đƣợ ứ ụ ụ ảm điệ c ng d ng tính toán s t gi n áp cho hệ thống l n có s ớ ử d ng công ngh mô ph ng h ụ ệ ỏ ệ thống điện.
28 3.3. t gi i phân ph i d a trên Chƣơng trình tính toán sụ ảm điện áp trên lƣớ ố ự phƣơng pháp dự báo ng u nhiên. ẫ Chƣơng trình tính toán sụ ảm điệ áp trên lƣớ ố ủ ậ t gi n i phân ph i c a lu n văn đƣợ ển trên chƣơng trình tính toán sụ ảm điện áp trên lƣớ c phát tri t gi i phân ph i ố .Chƣơng trình đƣợ ế c vi t trên ph n m ầ ềm Matlab. Phầ ụ n tính toán s t gi c chia làm hai ph n chính : ảm điện áp đƣợ ầ - Tính dòng ng n m ch. ắ ạ - Mô ph ng phân b s c . ỏ ố ự ố 3.3.1.Tính dòng ng n m ắ ạch Trong mục này, phƣơng pháp xác đị ắ nh dòng ng n mạ ị trí đƣợ ch theo v c xác định để ết đị ắ ạ ằm tính toán điệ quy nh trong quá trình có ng n m ch nh n áp và dòng điện khi ng n m ch xu t hi ắ ạ ấ ện t m trong h ại điể ệ thống điện. 3.3.1.1. i v i dòng Đố ớ ngắn m t ạch ại điểm Hình 3.2 cho th y m s c n m ch x y ra trong m t h ấ ột ự ố ngắ ạ ả ộ ệ thống điện điể ộ ế ị ả ứng đƣợ ế ố ại điể m nhƣ n hình. Trong hình này, m t thi t b c m c k t n i t m m m theo dõi ho m y c m. Các s c x y ra t m i d ột điể ặc điể nhạ ả ự ố ả ại điể ẫn đến điệ ụt trên điể n áp s mm. Hình 3.2: Một s c ự ố ngắ ạ ả n m ch x y ra t m i trong m t h ại điể ộ ệ thống điện điển hình Thứ ự ậ ị t thu n h , ng ch, không đƣợ ử ụng để ả c s d mô t và trình bày các ho n ạt độ ủ ệ ống điện. Phƣơng trình (3.1) và (3.2) chỉ ể ng c a h th ra phép chuy đổi cơ bản đố ới dòng điệ ầ ứ ự ệ ứ ự i v n và các thành ph n th t đi n áp. Các th t Iz ,
29 Ip và In nh b ng th t n không n và ngh . Trong đƣợc xác đị ằ ứ ự dòng điệ , thuậ ịch phƣơng trình (3.2), Vz , Vp và Vn t thứ ự điện áp là không n và ngh ch. , thuậ ị                                 (3.1)                          ( 3.2) Trong đó: Iz , Ip và In : Dòng điện tƣơng ứ ủ ng c a pha a,b và c Vz , Vp và Vn i : Đ ện áp ng c a pha a, b và c tƣơng ứ ủ H s ệ ố      T hình ( 2), khi ng n m t hi n t m ng tính ừ 3. ắ ạch xuấ ệ ại điể i khi đó các đại lƣợ toán đƣợc trình bày theo các mục nhƣ sau: a. Ng n m ắ ạch 3 pha Dòng điệ ứ ự ị và không đề n th t ngh ch u là không khi xu t hi n ng ấ ệ ắn m ch ạ 3 pha. Do đó, dòng sự ố ắ c ng n mạ ợc xác định nhƣ trong phƣơng ch đƣ trình (3.3)         và In = Iz = 0 (3.3) Trong đó: Ip, , In , và Iz : Dòng điện thứ ự ị t ngh ch, thu và không, ận   : Điện áp trƣớc khi n m ngắ ạ ạ ể ch t i đi m i,    : Y u t ng chéo z c a ma tr n tr kháng th t n ế ố đƣờ ủ ậ ở ứ ự thuậ b. n m m Ngắ ạch ộ ạm đấ ạm đấ t pha ch t (pha A ch t) Phƣơng trình (3.4) và (3.5) cho thấy quá trình dòng điệ ắ ạ n ng n m ch và điệ ắ n ápng n m ch pha A ạ chạm đấ ại điể t t m ng n m ắ ạch i Ia = Ic = 0 (3.4) Va = 0 (3.5)
30 D a trên s ự ự biến đổ ụ trong phƣơng trình (3.1) và phƣơng trình i liên t c dòng điệ ện áp (3.5), các dòng điệ ứ ự n (3.4) và đi n th t và dòng s c có th ự ố ể đƣợ ể c th hiện nhƣ sau. Iz = Ip = In =         (3.6) Ia =          (3.7) c. n m hai pha B và C Ngắ ạch Phƣơng trình (3.8) và (3.9) cho thấy các dòng điện th t ứ ự và điện áp ngắn mạch khi dòng ngắ ạ ữ n m ch gi a hai pha x y ra ả Ia = 0 và Ib -I = c (3.8) Vb = Vc (3.9) Áp d ng vi c chuy ụ ệ ển đổ ứ ự các dòng điệ ứ ự i th t (3.1) n th t và ngắn m c th ạch đƣợ ể hiện trong các phƣơng trình (3.10) và (3.11) Iz = 0 và Ip = In =       (3.10) Ib - I = c -j =        (3.11) d. n m ch hai pha ch t (pha B và C t) Ngắ ạ ạm đấ chạm đấ Dòng điện và điện áp ng n m ắ ạ ấ ch khi xu t hi n m t dòng n m ch ệ ộ ngắ ạ hai pha B và C chạm đất, đƣợc thể hiện trong phƣơng trình (3.12 ) và (3.13) Ia = 0 (3.12) Vb = Vc (3.13) Dòng điệ ắ n ng n mạch và th t ứ ự đƣợc trình bày từ phƣơng trình (3.14 ) t i (3.18 ) b ng cách áp d ng vi c chuy i th t ớ ằ ụ ệ ển đổ ứ ự                (3.14)              (3.15)              (3.16)
31                                      (3.17)                                   (3.18) 3.3 . i v i .1.2 Đố ới đ ện áp ng n m ắ ạch Dựa trên các dòng điệ ứ ự n th t và ma tr n ậ Z, điện áp ng n m ắ ạ ể ch có th đƣợc hình thành v i nhi u lo i ng n m ớ ề ạ ắ ạch khác nhau trong h n. Pha ệ thống điệ điện áp ng n m ắ ạ ể tính đƣợ ch có th c dựa trên điện áp thứ ự ủa pha đó. t c                              (3.19) Sự thay đổi điện áp khi có ng n m ắ ạ ả ể ch x y ra có th đƣợ ể c th hiện nhƣ khi có ngắn mạ ảy ra đố ứ ch x i x ng m áp n m t ở điể i, điện ngắ ạch ại điể m đƣợ ể m c th hiện theo: Vmi = Vpre f,m V + Δ mi (3.20) Trong đó : Vmi áp ng : Điện ắn m t ạch ại điểm m khi n m ngắ ạ ả ở ể ch x y ra đi m i, Vpre f,m i áp ng n m : Đ ện ắ ạ trƣớ ể ch c đi m m, ΔVmi : Sự thay đổi điện áp t m m do ại điể ngắ ạ ại điể n m ch t m i. Đố ớ ộ ắ i v i m t ng n mạ không đố ứng, các điệ ch i x n áp ng n m ch có th ắ ạ ể đƣợc tính toán d a trên các thành ph n th ự ầ ứ t (ví d : th t ngh ch, thu n ự ụ ứ ự ị ậ , không). Tƣơng tự, phƣơng trình (3.20), điệ ắ n áp ng n mạch cho mỗi thành phần trình t có th c xây d ự ể đƣợ ựng nhƣ sau. Vz = 0 + V Δ z (3.21) Vp =    + ΔVp (3.22) Vn = 0 + V Δ n (3.23) Trong đó : Vz , Vp , và Vn : Thứ ự ậ ị t không, thu n ngh , ch trong khi điệ ắ n áp ng n mạch    t thu n : Thứ ự ậ trƣớc khi điện áp ng n m ắ ạch,
32 ΔVz , ΔVp , và V Δ n : Thay đổi trong điện áp thứ t . ự Áp d ng các thành ph n chuy i x ụ ầ ển đổi đố ứng, pha trong quá trình điện áp ng n m ắ ạ ể ợ ch có th đƣ c thể hiện nhƣ sau.         (3.24)          (3.25)         (3.26) Trong đó : Va , Vb , và Vc : i n áp pha, Đ ệ a B u hành a. : ộ điề Thay thế phƣơng trình (3.21), (3.22) và (3.23) thành phƣơng trình (3.24), (3.25), và (3.26) có th n th trong th i gian s c . ể thu đƣợc điệ ế ờ ự ố              (3.27)                  (3.28)                (3.29) Trong mục này, điệ ắ n áp ng n m cho m ạch ộ ự t s c i x ng ho c không ố đố ứ ặ đố ứ ả i x ng x y ra t m i (trong Hình 3.2 ại điể ) đƣợc tính nhƣ sau. a. n m 3 pha (ho c n m cân b Ngắ ạch ặ ngắ ạch ằng) Khi xu t hi ấ ện ngắ ạ n m ch 3 pha tại nút i, dòng điện thêm vào nút ng n m ắ ạch do m n m ột ngắ ạch ba pha có thể đƣợc tính nhƣ sau      (3.30) Trong đó V : pref,i : Đ ệ i n áp c khi n m trƣớ ngắ ạ ạ ch t i nút i, Zii : Các yế ố ờ u t đƣ ng chéo củ ậ a ma tr n nút Z. Do đó, sự thay đổi trong điện áp do dòng điệ ắ n ng n mạ trong phƣơng trình ch (3.30) có thể đƣợ ể c th hiện nhƣ sau.         (3.31) Áp dụng phƣơng trình (3.31) tới (3.20), trong th i gian có s c n áp khi ờ ự ố điệ có s c ba pha x y ra t nút i có th c th ự ố ả ại ể đƣợ ể hiện trong phƣơng trình (3.32)           (3.32)
33 b. Dòng ngắn m m ạch ộ ạm đấ t pha ch t (pha a) Khi một ngắn mạ ạ đấ ả ch ch m t x y ra trong hệ thống điện, dòng điệ ứ ự n th t thu n và ngh và không là gi ậ ịch, ống nhau. Chúng đƣợ ể ện trong phƣơng c th hi trình (3.33) dƣới đây.                và            (3.33) Thay đổ ệ ứ ự ạ i đi n áp th t t i nút m khi xu t hi n dòng n m ch m ấ ệ ngắ ạ ột pha chạm đất nhƣ nút c th i đƣợ ể hiện trong các phƣơng trình từ ớ (3.34) t i (3.36).                 (3.34)                  (3.35)                  (3.36) Do đó, điệ ờ n áp trong th i gian n m ngắ ạ ể ch có th đƣợc tính nhƣ sau.                   (3.37)               (3.38)                (3.39) T t trong th i gian n m ừ điện áp thứ ự ờ ngắ ạch, chúng ta có thể viết pha điện áp nhƣ các phƣơng trình từ ớ (3.40) t i (3.42).      󰇛          󰇜           (3.40)        󰇛            󰇜          (3.41)      󰇛           󰇜           (3.42) c. n m ch hai (pha b và c) Ngắ ạ pha Dòng điệ ứ ự ậ phƣơng trình (3.43) n th t u th n ta có         và        (3.43)
34 Khi xu t hi n m ấ ện ngắ ạch hai pha i th t , sự thay đổ ứ ự không trong điện áp là 0. Thay đổi này đƣợ ể c th hiện nhƣ sau.                (3.44)              (3.45) Từ các phƣơng trình (3.44) và (3.45), chúng ta có thể ạ t o thành công thức cho pha điện . áp      󰇛       󰇜        (3.46)        󰇛       󰇜        (3.47)      󰇛         󰇜        (3.48) d. n m ch hai pha Ngắ ạ chạm đất (pha b và c) Dòng điệ ứ ự n th t do ngắn mạ ạm đấ ạ ch hai pha ch t t i nút i có th t ể ạo thành công thức.                   󰇛      󰇜               (3.49)                         (3.50)                        (3.51) Các phƣơng trình từ ớ (3.52) t i (3.54) th n s ể hiệ ự thay đổ ứ ự ệ i th t đi n áp do s c ự ố nhƣ sau.                              (3.52)          󰇛      󰇜                (3.53)                               (3.53) Từ phƣơng trình trên, thứ ự pha điệ ạ ể ợ t n áp t i nút i có th đƣ c trình bày trong phƣơng trình (3.55), (3.56) và (3.57).
35         󰇛      󰇜   󰇛         󰇜                    (3.55)           󰇛      󰇜   󰇛         󰇜                     (3.56)         󰇛       󰇜   󰇛         󰇜                      (3.57) 3.3.2. Mô ph ng phân b s c ỏ ố ự ố Trong nghiên c u d báo ng u nhiên, mô ph ng phân b s c trong h ứ ự ẫ ỏ ố ự ố ệ thống điện là để xác đị ầ ấ ự ố ắ ạ ặ ố ầ ả ự ố nh t n su t s c ng n m ch (ho c s l n x y ra s c ngắ ạ ột năm) cho tấ ả ự ố ạ ọ ị n m ch trong m t c các s c khác nhau t i m i v trí trong toàn b n c n xem xét. Nh n th u này bao g m các v ộ lƣới điệ ầ ậ ấy rõ , điề ồ ấn đề l a ch m s c , lo i s c và tính toán su t s c . ự ọn điể ự ố ạ ự ố ấ ự ố - m s c c ch n sao cho các lo i ng n m ch t Điể ự ố nhìn chung đƣợ ọ ạ ắ ạ ại m m s d n các s t gi c tính i v i phân ột điể ẽ ẫn đế ụ ảm điện áp có cùng đặ . Đố ới lƣớ phố ạ g đặc trƣng là các mạ ồm các đoạ ắ ố i mà hình d n ch hình tia g n dây ng n n i giữ ạ ế ố ọ ụ ể ọn điể ự ố a các tr m bi n áp phân ph i d c theo tr c chính, có th ch m s c cho một đoạn đƣờng dây ng n n i gi a hai tr m bi n áp phân ph ắ ố ữ ạ ế ối. - Các lo i s c khác nhau s c xét cho t m s c và s pha ạ ự ố ẽ đƣợ ừng điể ự ố ố c n t t s c c a t ng lo i s c c l y t các d ủa lƣới điệ ại điểm đó. Suấ ự ố ủ ừ ạ ự ố đƣợ ấ ừ ữ liệu đo lƣờng và giám sát th c t . ự ế - t s c y u ph thu c vào v m s c , các lo i s c và Suấ ự ố chủ ế ụ ộ ị trí điể ự ố ạ ự ố nguyên nhân s c . M t cách t ng quát, s c có th x y r t i m ự ố ộ ổ ự ố ể ả a ạ ọi nơi trên lƣới điệ ấ ự ố ạ ừng điể ự ố ẽ ằng cƣờng độ ỏ ủ n nên xu t s c t i t m s c s b h ng hóc c a các ph n t c a h n. Nguyên nhân các s c i phân ph ầ ử ủ ệ thống điệ ự ố trong lƣớ ối đa dạng nhƣng nhìn chung có thể : Đó là hƣ hỏ ủ chia thành hai nhóm ng c a thi t b và các ế ị nguyên nhân bên ngoài lƣới điện. + Các nguyên nhân bên ngoài : - Y u t i ti ế ố thờ ết (sét, mƣa....) - Y u t ế ố con ngƣời. - Y u t khác (chim, r n, cây c i ....) ế ố ắ ố
36 ng thi t b ng là do nh ng khuy t t t bên trong sinh ra + Hƣ hỏ ế ị : Thƣờ ữ ế ậ trong quá trình s n xu t, v n chuy n, l t. Nó ph thu c vào th i gian v ả ấ ậ ể ắp đặ ụ ộ ờ ận hành, chu k lão hóa, ch b ng. V m tin c ng thi t b ỳ ế độ ảo dƣỡ ề ật độ ậy, hƣ hỏ ế ị đƣợc đặc trƣng cƣờng độ ỏ h ng hóc c a ph n t , Tham kh o hình 1.1. ủ ầ ử λ ả Giả ết trong lƣớ ế ử ụ ộ ạ ế ị thi i ta xét, n u s d ng cùng m t lo i thi t b (cùng mộ ạ t lo i máy bi n áp phân ph ng thi t b s tuân theo phân b ế ối) thì hƣ hỏ ế ị ẽ ố đều. Trong ph m vi lu xét s t gi n áp do s c n m ch t i máy ạ ận văn chỉ ụ ảm điệ ự ố ngắ ạ ạ biế ố n áp phân ph i gây ra nên khi xét t t c các lo i ng n m ch t i máy bi n áp ấ ả ạ ắ ạ ạ ế phân ph i s ố ẽ đƣợ ố c phân b đều trên ba pha. Theo, xác su t các d ng ng n m ấ ạ ắ ạ ảy ra trong lƣới điệ ổ ến nhƣ sau ch x n ph bi : - n m ch m t pha ch Ngắ ạ ộ ạm đấ ế t chi m 65%. - n m ch hai pha ch m nhau chi m 10%. Ngắ ạ ạ ế - n m ch hai pha ch Ngắ ạ ạm đấ ế t chi m 20%. - n m ch ba pha chi m 5%. Ngắ ạ ế Do đó ta có bả ỷ ng t l phân b s c c a m ệ ố ự ố ủ ỗ ạ ắ ạch nhƣ sau : i lo i ng n m B ng 3.1. T l phân b s c c ả ỷ ệ ố ự ố ủ ố ạ ắ ạ a m i lo i ng n m ch. Loạ ắ ạ i ng n m ch T l ỉ ệ Ngắ ạ ạm đấ n m ch 1 pha ch t A - N 21,6666 % B - N 21,6666 % C - N 21,6666 % Ngắ ạ n m ch hai pha ch m nhau ạ A - B 3,3333 % B - C 3,3333 % C - A 3,3333 % Ngắ ạ n m ch hai pha ch t ạm đấ AB - N 6,6666 % BC - N 6,6666 % CA - N 6,6666 % Ngắ ạ n m ch 3 pha ABC 5%
37 3.3.3. M t s thi ng trình tính toán s t gi n áp trong ộ ố giả ết trong chườ ụ ảm điệ phạm vi luận văn. Để ớ ệu phƣơng pháp dự ẫ ề ụ ảm điệ gi i thi báo ng u nhiên v s t gi n áp trên lƣớ ố i phân ph i, ta xem xét m i phân ph c c n t m ột lƣớ ối đƣợ ấp điệ ừ ột điểm đấu chung ( ). S t gi n áp ch b gây ra b PCC ụ ảm điệ ỉ ị ởi các s c trong h . ự ố ệ thống m s c trong h c Chỉ xem xét điể ự ố ệ thống mà ta quan tâm. Nhƣng sự ố ở các ph c c n t m bi ần khác mà đƣợ ấp điệ ừ trạ ến áp trung gian khác trong lƣới phân ph i có th c b qua vì t ng tr n m ch gi m s c g n nh ố ể đƣợ ỏ ổ ở ngắ ạ ữa điể ự ố ầ ất và điể ổ ở ủ ế ạ ế ự ế m pcc là t ng tr c a máy bi n áp trong tr m bi n áp trung gian th c t là khá cao. Tƣơng tự ự ố ở ạ ạ áp cũng đƣợ ỏ ở các s c phía m ng h c b qua b i vì t ng tr n m ch c a máy bi n áp phân kh i là khá l ổ ở ngắ ạ ủ ế ố ớn. Trong ph m vi lu n s t gi n áp do các nguyên ạ ận văn không xét đế ụ ảm điệ nhân trên lƣới truy n t i gây ra. ề ả Lu n ph n s c n m ch c a các máy bi n áp mà ận văn chỉ xét đế ầ ự ố ngắ ạ ủ ế chƣa xét đế ự ố ở phía đƣờng dây. Do lƣới điệ ả ế n s c n ta xét, gi thi t không có thi t b t l i nên khi s c ế ị ự động đóng ạ ự ố đƣờng dây thì máy c u ngu n s tác ắt đầ ồ ẽ độ ẫn đế ng và d n mất điện trên lƣới.
38 Sơ đồ ố ủa chƣơng trình tính toán đƣợ kh i c c trình bày trong hình 3.2 Hình 3.3 : Sơ đồ khối chương trình tính toán sụ ảm điệ t gi n áp. Khối 1 : Xác định nhánh s c . ự ố Do m n c i phân ph i có d c ạng điệ ủa lƣớ ố ạng hình tia do đó sự ố ngắn m ch xu t hi n t i m m s t o ra m t dòng ng n m ch xu t hi n t i m ạ ấ ệ ạ ột điể ẽ ạ ộ ắ ạ ấ ệ ạ ột điể ẽ ạ ộ ắ ạ ạ ừ ồ ới điể ự ố ộ m s t o ra m t dòng ng n m ch ch y t ngu n t m s c trên m t Start Stop Xác định nhánh s c ự ố Tính toán trên nhánh s c ự ố Tính toán trên nhánh không có s c ự ố Xác đị ụ ảm điệ nh s t gi n áp Tính SARFIx
39 nhánh đƣờng dây, và nhánh này đƣợ ọ ự ố. Dòng điệ c g i là nhánh s c n trên các nhánh của lƣới điện ta xét đƣợ ả c gi thi t b ng 0. ế ằ Khối 2 : Tính toán trên nhánh s c . ự ố Bao g m tính toán dòng s c n áp pha t i nút s c , áp d ng công ồ ự ố và điệ ạ ự ố ụ thứ đế . Sau đó sẽ xác định điệ ấ ả c (3. ) 30 n (3.57) n áp pha cho t t c các nút trên nhánh s c . ự ố Khối 3 : Tính toán trên nhánh không có s c . ự ố Tính toán điện áp cho t t c các nút không n m trên nhánh s c ấ ả ằ ự ố. Khối 4 : Xác định s t gi n áp - Tính toán ch s SARFI ụ ảm điệ ỉ ố x S t gi n áp t i t t c các nút s c so sánh v c tính biên ụ ảm điệ ạ ấ ả ẽ đƣợ ới các đặ độ Ứ ụ ầ ấ ự ố ột điể ự ố ầ ấ ụ ả khác nhau. ng d ng t n su t s c cho m m s c , t n su t s t gi m điện áp nh c cho các nút s ận đƣợ ẽ đƣợc tính và sau đó tính c ỉ ố h s SARFI x . 3.4. K t lu n ế ậ Để đánh giá mức độ ảnh hƣở ủ ụ ảm điện áp trên lƣới điệ ụ ng c a s t gi n c thể đã có rấ ều phƣơng pháp nghiên cứu đƣợc đƣa ra. Phƣơng pháp dự t nhi báo ng u nhiên là m t trong nh c dùng khá ph ẫ ộ ững phƣơng pháp đƣợ ổ biến trong các tài li u nghiên c u v s t gi ệ ứ ề ụ ảm điệ ận văn cũng á ụ n áp. Lu p d ng phƣơng pháp dự ẫu nhiên để xác đị ức độ ảnh hƣở ủ ụ ả báo ng nh m ng c a s t gi m điện áp trên lƣới điệ ụ ể. Chƣơng trình tính toán các giả ết đƣợ n c th thi c trình bày trong mục 3.3. Trong các tài li u nghiên c u v s t gi ệ ứ ề ụ ảm điện áp ngày càng đƣa ra nhiều chỉ ố để đánh giá ảnh hƣở ủ ụ ảm điện áp trong lƣới điệ s ng c a s t gi n. Tuy nhiên trong ph m vi lu trình bày ch s khá ph ạ ận văn sẽ chỉ ỉ ố ổ biến đó là SARFIx.
40 CHƢƠNG 4 : ĐÁNH GIÁ SỤ ẢM ĐIỆ T GI N ÁP CHO L NG Ộ ĐƢỜ DÂY 475E10.7 TRẠM 110KV HUY CH TH T ỆN THẠ Ấ 4.1. Gi i thi m tình hình n phân ph i Huy n Th ch ớ ệu đặc điể lƣới điệ ố ệ ạ Thấ ộ t, Hà N i. Công ty Điện lực Thạch Thất đƣợc giao nhiệm vụ quản lý vận hành, kinh doanh bán điện cho 22 xã và 01 thị trấn trên địa bàn huyện Thạch Thất trong đó có 03 xã miền núi và 19 xã đồi gò bán sơn địa với tổng diện tích tự nhiên là 202,5 km2 , dân số là 182.000 ngƣời. Phụ tải dùng điện của Công ty chiếm khoảng 70% là công nghiệp, xây dựng và khoảng 30% là sinh hoạt nông thôn và phục vụ bơm tƣới tiêu nông nghiệp. n h n l c Th ch Th n lý Tính đế ết tháng 12/2015 Công ty điệ ự ạ ất đang quả v n hành t ng s 20 l ậ ổ ố ộ đƣờng dây trung áp, trong đó 04 lộ đƣờng dây 35 kV (371 E1.28, 375 E10.7, 373E10.7, 377 E10.7), 09 lộ đƣờng dây 22 kV (473E10.7, 472E1.28, 477E1.28, 475E10.7, 471E1.28, 481E1.28, 472 E10.6, 476 E1.28, 475E10.6) và 04 đƣờ ộ ng dây 10 kV (l 971, 972 TGTT1; 971, 972 TGTT2). ng dây qu n lý: Khối lƣợng đƣờ ả - ng dây trung th Đƣờ ế: + Đƣờng dây không : 309,293 km. + Cáp ng m: 49,575 km. ầ - TBA trung gian 35/10kV: 02 trạm. + Tr m trung gian Th ch Th t 1: 2x3200 kVA. ạ ạ ấ + Tr m trung gian Th ch Th t 2: (3200 +4000) kVA. ạ ạ ấ Các trạm trung gian Thạch Thất 1, 2 đang nhận nguồn 35 kV từ các trạm 110 kV Phúc Thọ E10.6, trạm 110 kV E1.28 Phùng Xá và trạm 110 kV E10.7 Hòa Lạc cấp điện chủ yếu cho các phụ tải sinh hoạt và các làng nghề tiểu thủ công nghiệp. Phụ tải của huyện Thạch Thất phân bố không đều:
41 + Phía Bắc: Chủ yếu là phụ tải sinh hoạt của các xã thuần tuý nông nghiệp nên mức tăng trƣởng sản lƣợng điện thấp. + Phía Tây: Hiện tại phụ tải gồm phụ tải sinh hoạt và sản xuất nên mức tăng trƣởng sản lƣợng điện ổn định, nhƣng vùng này có xu hƣớng phát triển mạnh trong thời gian tới bởi khu công nghệ cao Hoà Lạc, Khu Đại học Quốc gia và Làng Văn Hoá – Du lịch các dân tộc Việt Nam. + Phía Nam và phía Đông: Cấp điện chủ yếu cho các Khu Công nghiệp, điểm Công nghiệp và các Làng nghề Tiểu thủ công nghiệp nên phụ tải tăng nhanh. Hiện tại khu vực này đang đƣợc cấp điện bởi hai trạm 110 kV E10.6 Phúc Thọ, E1.28 Phùng Xá qua các đƣờng dây 35, 22, 10 kV. 4.2. Các thông s c a l ng dây 475E10.7 tr m 110kv Huy n Th ch ố ủ ộ đƣờ ạ ệ ạ Thất. m bi t m t máy bi n áp có công su t 25 000 KVA, Trạ ến áp đƣợc đặ ộ ế ấ c n áp ng n m ch ph ấp điện áp 115/23 KV, điệ ắ ạ ần trăm U n% = 10 %, các thông s ng dây c a l ố đƣờ ủ ộ 475E10.7 đƣợ ể ệ ụ ục 1. Sơ đồ ộ ợ c th hi n trong ph l m t s i c a l 475E10.7 tr m 110 Huy n Th ch Th c trình bày trong hình ủ ộ ạ kV ệ ạ ất đƣợ 4.1, khi tính toán ng n m ch ta ch n U ắ ạ ọn điện áp cơ bả cb = 23kV, công suất cơ b n S ả cb = 25MVA.
42 Hình 4.1: Sơ đồ 1 s i l 475E10,7 ợ ộ
43 4.3. Mô hình lộ 475E10.7 trong trƣơng trình tính toán. Mô hình lộ 475E10.7 trong chƣơng trình tính toán đƣợc trình bày trong hình 4.2. Hình 4.2. Mô hình l 475E10.7 ộ đã đượ ỏ c mô ph ng trong PSS/Adept 4.4. Chƣơng trình tính toán sụ ảm điệ ộ t gi n áp trên l 475-E10.7 theo phƣơng pháp dự báo ng u nhiên. ẫ Áp d t gi c trình bày ụng chƣơng trình tính toán sụ ảm điện áp đƣợ trong m nh ng c a s t gi n áp trên l 475-E10.7. ục 3.3 để xác đị ảnh hƣở ủ ụ ảm điệ ộ Chƣơng trình đƣợ ế ầ ề ớ ủ hƣơng trình c vi t trên ph n m m Matlab v i mã code c a c n m trong ph n m c l c. V i mô hình tính toán dòng ng n m ch trong m ằ ầ ụ ụ ớ ắ ạ ục
44 3.3.1 D n ng n m ch t i t t c ng v i m i lo i ng òng điệ ắ ạ ạ ấ ả các nút trong lƣới ứ ớ ỗ ạ ắn m ch. ạ Với lƣới điện đang xét: Giả ế ệ ố thi t : H th ng có SN = 25000 MVA, Góc l ch pha 40 ệ 0 - Thông s máy bi n áp trung gian ố ế UN % = 12%, P Δ N = 235 kw, Y0/Y0 -12, Sđm = 63 MVA Công th c tính thông s máy bi n áp ứ ố ế :     󰇡    󰇢  󰇛 󰇜;           󰇛󰇜 Do tr m bi n áp trung gian g m 2 MBA m c song song nên ạ ế ồ ắ     󰇛    󰇜 󰇛󰇜 Chuy n sang h ể ệ đơn vị tƣơng đối cơ bả ớ n , v i Ucb = 23 kv, Scb = 126 MVA           󰇛 󰇜   - Thông số đƣờng dây : Đố ới lƣới điệ ố i v n ta xét , dây AC-240 có các thông s sau : r0 = 0,12 ; x Ω/km 0 = 0,371 Ω/km. Khoả ữ ạ ế ng cách gi a các tr m bi n áp phân ph c cung c p b n l c Huy n Th ch Th t. Các thông s v ối đƣợ ấ ởi điệ ự ệ ạ ấ ố ề đƣờng dây đều đƣợc quy đổ ề đơn vị tƣơng đối cơ bản. Trong đó, U i v cb = 23 kV, Scb = 126 MVA. Trong hệ đơn vị tƣơng đối   󰇛      󰇜       (4.1) K ng cách gi a các tr m phân ph i xem phu l c 1. hoả ữ ạ ố ụ Khi xét s c n m ch pha A ch ự ố ngắ ạ ạm đấ ạ ế ả t t i nút 54, ta có k t qu sau khi chạy chƣơng trình, bả ấy điệ ạ ấ ả ự ố ng 4.1 cho th n áp t i t t c các nút trên nhánh s c khi ngắn mạ ạm đấ ạ ch pha A ch t t i nút 54.
45 B ng i n áp pha t i t t c các nút n m trên l -E10.7 khi ng n m ch ả 4.1 Đ ệ ạ ấ ả ằ ộ 475 ắ ạ pha A ch t t i nút 54 ạm đấ ạ Nút Điện áp pha A-N Điện áp pha B-N Điện áp pha C-N Độ lớn Góc pha Độ lớn Góc pha Độ lớn Góc pha 1 0,72 17 1,04 242 1,04 118 2 0,71 17 1,03 241 1,03 118 3 0,71 17 1,03 241 1,03 118 4 0,71 17 1,03 241 1,03 118 5 0,71 17 1,03 241 1,03 118 6 0,71 16 1,02 241 1,02 117 7 0,71 17 1,02 241 1,02 118 8 0,70 17 1,02 241 1,02 118 9 0,70 17 1,02 241 1,02 118 10 0,69 16 1,01 241 1,01 117 11 0,69 17 1,01 241 1,01 118 12 0,69 17 1,01 241 1,01 118 13 0,69 16 1,00 240 1,00 117 14 0,63 16 0,96 240 0,96 116 15 0,62 15 0,94 239 0,94 115 16 0,62 15 0,94 239 0,94 115 17 0,62 15 0,94 239 0,94 115 18 0,57 16 0,90 238 0,91 115 19 054 15 0,85 237 0,85 114 20 0,56 16 0,90 238 0,90 115 21 0,55 15 0,88 237 0,89 114 22 0,53 16 0,87 237 0,87 114 23 0,52 15 0,86 236 0,87 113 24 0,49 16 0,84 236 0,85 113 25 0,46 14 0,79 235 0,79 112 26 0,48 15 0,84 236 0,84 113 27 0,42 15 0,80 234 0,80 112 28 0,41 14 0,78 233 0,78 110
46 29 0,24 14 0,68 228 0,68 107 30 0,22 12 0,62 226 0,62 105 31 0,19 14 0,65 226 0,65 106 32 0,16 13 0,54 226 0,54 105 33 0,16 13 0,63 225 0,63 105 34 0,16 12 0,62 223 0,62 103 35 0,16 12 0,62 223 0,62 103 36 0,12 13 0,62 224 0,61 104 37 0,12 11 0,60 222 0,60 102 38 0,11 13 0,61 223 0,61 104 39 0,11 12 0,60 223 ,60 103 40 0,11 12 0,60 223 0,60 103 41 0,11 10 0,58 221 0,58 101 42 0,12 11 0,58 222 0,59 101 43 0,12 9 0,56 220 0,57 99 44 0,12 9 0,56 220 ,57 99 45 0,12 10 0,57 222 0,58 100 46 0,12 9 0,56 221 0,57 99 47 0,12 10 0,57 222 0,58 100 48 0,12 9 0,56 220 0,57 99 49 0,08 13 0,61 222 0,60 104 50 0,07 11 0,56 220 0,55 102 51 0,03 13 0,61 221 0,59 105 52 0,03 13 0,61 221 0,59 105 53 0,03 11 0,60 219 0,58 103 54 0,00 39 0,61 220 0,59 105 55 0,00 22 0,61 220 0,59 105 56 0,00 20 0,60 218 0,57 104 57 0,00 20 0,61 220 0,58 105 58 0,00 20 0,61 220 0,58 105 59 0,00 18 0,59 218 0,57 103 60 0,01 20 0,60 220 0,58 104 61 0,01 20 0,60 220 0,58 104
47 62 0,01 18 0,59 218 0,57 102 63 0,01 20 0,60 220 0,58 104 64 0,01 19 0,53 219 0,51 103 65 0,01 20 0,60 220 0,58 104 66 0,01 18 0,58 218 0,57 102 67 0,01 20 0,60 220 0,58 104 68 0,01 18 0,55 218 0,53 102 69 0,01 20 0,60 220 0,58 104 70 0,01 20 0,60 220 0,58 104 71 0,01 20 0,60 220 0,58 104 72 0,01 18 0,59 218 0,57 103 73 0,01 20 0,60 220 0,58 104 74 0,01 18 0,59 218 0,57 102 75 0,01 20 0,60 220 0,58 104 76 0,01 18 0,59 218 0,57 102 77 0,01 20 0,60 220 0,58 104 78 0,01 18 0,59 218 0,57 102 - n áp pha t i m i nút khi x y ra s c n m ch, Sau khi xác định đƣợc điệ ạ ỗ ả ự ố ngắ ạ ta s s p x p theo m ẽ ắ ế ức độ giảm sút biên độ vào theo các nhóm nhƣ bảng 4.2 B ng 4.2 s t gi n áp t i t t c các nút khi x y ra ng ả . Mức độ ụ ảm điệ ạ ấ ả ả ắn m ch ạ pha A ch t t i nút 54 ạm đấ ạ Nút 0-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-70 70-80 80-90 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 4 0 0 0 0 0 0 0 1 0 5 0 0 0 0 0 0 0 1 0 6 0 0 0 0 0 0 0 1 0 7 0 0 0 0 0 0 0 1 0 8 0 0 0 0 0 0 0 1 0
48 9 0 0 0 0 0 0 0 1 0 10 0 0 0 0 0 0 1 0 0 11 0 0 0 0 0 0 1 0 0 12 0 0 0 0 0 0 1 0 0 13 0 0 0 0 0 0 1 0 0 14 0 0 0 0 0 0 1 0 0 15 0 0 0 0 0 0 1 0 0 16 0 0 0 0 0 0 1 0 0 17 0 0 0 0 0 0 1 0 0 18 0 0 0 0 0 1 0 0 0 19 0 0 0 0 0 1 0 0 0 20 0 0 0 0 0 1 0 0 0 21 0 0 0 0 0 1 0 0 0 22 0 0 0 0 0 1 0 0 0 23 0 0 0 0 0 1 0 0 0 24 0 0 0 0 1 0 0 0 0 25 0 0 0 0 1 0 0 0 0 26 0 0 0 0 1 0 0 0 0 27 0 0 0 0 1 0 0 0 0 28 0 0 0 0 1 0 0 0 0 29 0 0 1 0 0 0 0 0 0 30 0 0 1 0 0 0 0 0 0 31 0 1 0 0 0 0 0 0 0 32 0 1 0 0 0 0 0 0 0 33 0 1 0 0 0 0 0 0 0 34 0 1 0 0 0 0 0 0 0 35 0 1 0 0 0 0 0 0 0 36 0 1 0 0 0 0 0 0 0
49 37 0 1 0 0 0 0 0 0 0 38 0 1 0 0 0 0 0 0 0 39 0 1 0 0 0 0 0 0 0 40 0 1 0 0 0 0 0 0 0 41 0 1 0 0 0 0 0 0 0 42 0 1 0 0 0 0 0 0 0 43 0 1 0 0 0 0 0 0 0 44 0 1 0 0 0 0 0 0 0 45 0 1 0 0 0 0 0 0 0 46 0 1 0 0 0 0 0 0 0 47 0 1 0 0 0 0 0 0 0 48 0 1 0 0 0 0 0 0 0 49 1 0 0 0 0 0 0 0 0 50 1 0 0 0 0 0 0 0 0 51 1 0 0 0 0 0 0 0 0 52 1 0 0 0 0 0 0 0 0 53 1 0 0 0 0 0 0 0 0 54 1 0 0 0 0 0 0 0 0 55 1 0 0 0 0 0 0 0 0 56 1 0 0 0 0 0 0 0 0 57 1 0 0 0 0 0 0 0 0 58 1 0 0 0 0 0 0 0 0 59 1 0 0 0 0 0 0 0 0 60 1 0 0 0 0 0 0 0 0 61 1 0 0 0 0 0 0 0 0 62 1 0 0 0 0 0 0 0 0 63 1 0 0 0 0 0 0 0 0 64 1 0 0 0 0 0 0 0 0
50 65 1 0 0 0 0 0 0 0 0 66 1 0 0 0 0 0 0 0 0 67 1 0 0 0 0 0 0 0 0 68 1 0 0 0 0 0 0 0 0 69 1 0 0 0 0 0 0 0 0 70 1 0 0 0 0 0 0 0 0 71 1 0 0 0 0 0 0 0 0 72 1 0 0 0 0 0 0 0 0 73 1 0 0 0 0 0 0 0 0 74 1 0 0 0 0 0 0 0 0 75 1 0 0 0 0 0 0 0 0 76 1 0 0 0 0 0 0 0 0 77 1 0 0 0 0 0 0 0 0 78 1 0 0 0 0 0 0 0 0 SUM 31 18 2 0 5 6 8 8 0 - Trên đây trình bày tính toán ví dụ ộ ạ ự ố ạ ộ ộ cho m t lo i s c t i m t nút trong l 475-E10.7 . y, ta s nh v i t t c các lo i s c Tƣơng tự nhƣ vậ ẽ xác đị ớ ấ ả ạ ự ố ngắn m ch l i v i t ng nút trong l 475-E10.7.T c các b ng s ạ ần lƣợt đố ớ ừ ộ a đƣợ ả ố liệu sau : B ng 4.3 ng kê s ả Thố ụ ảm điệ t gi n áp t i t t c các nút theo m ạ ấ ả ức độ Nút 0-0.1 0.1-0.2 0.2-0.3 0.3-0.4 0.4-0.5 0.5-0.6 0.6-0.7 0.7-0.8 0.8-0.9 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 18,75 3,8 26,55 1,5 3,1 3,3 2,8 0 0 3 18,75 3,8 26,55 1,5 3,1 3,3 2,8 0 0 4 18,75 3,8 26,55 1,5 3,1 3,3 2,8 0 0 5 18,75 3,8 26,55 1,5 3,1 3,3 2,8 0 0 6 18,75 3,8 26,55 1,5 3,2 3,2 2,8 0 0
51 7 18,75 3,8 26,55 1,5 3,1 3,3 2,8 0 0 8 18,75 3,8 26,55 1,5 3,1 3,3 2,8 0 0 9 18,75 3,8 26,55 1,5 3,1 3,3 2,8 0 0 10 18,75 4,7 25,65 1,5 3,2 3,2 2,8 0 0 11 19,15 4,35 25,6 1,5 3,1 3,3 2,8 0 0 12 19,15 4,35 25,6 1,5 3,1 3,3 2,8 0 0 13 19,15 4,8 25,35 1,3 3,1 3,3 2,8 0 0 14 19,8 7,2 22,95 0,65 3,1 3,5 2,6 0 0 15 19,8 7,2 23,6 0 3,2 3,5 2,5 0 0 16 19,8 7,2 23,6 0 3,2 3,5 2,5 0 0 17 19,8 7,2 23,6 0 3,2 3,5 2,5 0 0 18 19,8 10,5 20,3 0 2,9 4,3 2 0 0 19 19,8 12,75 18,05 0 6,2 2,9 0,2 0 0 20 19,8 11,65 19,15 0 2,9 4,3 2 0 0 21 19,8 12,1 18,7 0 3,1 4,4 1,7 0 0 22 19,85 15,85 14,9 0 2,9 4,8 1,5 0 0 23 19,85 16,5 14,25 0 3,1 4,8 1,3 0 0 24 20,9 19,2 10,5 0 2,9 5,8 0,5 0 0 25 20,95 25,15 4,5 0 6,5 2,8 0 0 0 26 20,95 21,1 8,55 0 2,9 6,1 0,2 0 0 27 22,5 26,6 1,5 0 6,5 2,8 0 0 0 28 22,5 26,6 1,5 0 6,5 2,8 0 0 0 29 35,25 15,35 0 0 6,8 2,5 0 0 0 30 37,3 13,3 0 0 8,4 0,9 0 0 0 31 42,9 7,7 0 0 7,3 2 0 0 0 32 46,75 3,85 0 2,1 7,2 0 0 0 0 33 46,55 4,05 0 0 7,8 1,5 0 0 0 34 46,55 4,05 0 0 8,9 0,7 0 0 0
52 35 46,55 4,05 0 0 8,9 0,7 0 0 0 36 48,9 1,7 0 0 9,1 0,5 0 0 0 37 48,9 1,7 0 0 9,1 0,2 0 0 0 38 48,9 1,7 0 0 9,1 0,2 0 0 0 39 48,9 1,7 0 0 9,1 0,2 0 0 0 40 48,9 1,7 0 0 9,1 0,2 0 0 0 41 48,9 1,7 0 0 9,2 0,1 0 0 0 42 48,9 1,7 0 0 9,1 0,2 0 0 0 43 48,9 1,7 0 0 9,3 0 0 0 0 44 48,9 1,7 0 0 9,3 0 0 0 0 45 48,9 1,7 0 0 9,1 0,2 0 0 0 46 48,9 1,7 0 0 9,3 0 0 0 0 47 48,9 1,7 0 0 9,1 0,2 0 0 0 48 48,9 1,7 0 0 9,3 0 0 0 0 49 49,95 0,65 0 0 9,2 0,1 0 0 0 50 49,95 0,65 0 0 9,3 0 0 0 0 51 50,6 0 0 0 9,3 0 0 0 0 52 50,6 0 0 0 9,3 0 0 0 0 53 50,6 0 0 0 9,3 0 0 0 0 54 50,6 0 0 0 9,3 0 0 0 0 55 50,6 0 0 0 9,3 0 0 0 0 56 50,6 0 0 0 9,3 0 0 0 0 57 50,6 0 0 0 9,3 0 0 0 0 58 50,6 0 0 0 9,3 0 0 0 0 59 50,6 0 0 0 9,3 0 0 0 0 60 50,6 0 0 0 9,3 0 0 0 0 61 50,6 0 0 0 9,3 0 0 0 0 62 50,6 0 0 0 9,3 0 0 0 0

Đánh giá chất lượng điện năng (sụt giảm điện áp) cho lưới điện phân phối huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội.pdf

Đánh giá chất lượng điện năng (sụt giảm điện áp) cho lưới điện phân phối huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội.pdf

Recommended

More Related Content

Similar to Đánh giá chất lượng điện năng (sụt giảm điện áp) cho lưới điện phân phối huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội.pdf(20)

More from RealTEQ Club(20)

Recently uploaded(20)

Đánh giá chất lượng điện năng (sụt giảm điện áp) cho lưới điện phân phối huyện Thạch Thất, thành phố Hà Nội.pdf