intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn phân tán tới hệ thống bảo vệ cho lưới phân phối có nguồn điện phân tán

Chia sẻ: Sơ Dương | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:149

Thêm vào BST
Báo xấu
41
lượt xem 7
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn "Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn phân tán tới hệ thống bảo vệ cho lưới phân phối có nguồn điện phân tán" nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn phân tán tới hệ thống bảo vệ rơ le cho lưới phân phối khi có nguồn điện phân tán và áp dụng tính toán bảo vệ cho lộ đường dây 373- E28.2 trên địa bàn huyện Khoái Châu- tỉnh Hưng Yên.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn phân tán tới hệ thống bảo vệ cho lưới phân phối có nguồn điện phân tán

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- NGUYỄN THỊ THI NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN PHÂN TÁN TỚI HỆ THỐNG BẢO VỆ CHO LƯỚI PHÂN PHỐI CÓ NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN LUẬN VĂN THẠC SĨ KĨ THUẬT CHUYÊN NGÀNH: KĨ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. BẠCH QUỐC KHÁNH Hà Nội – Năm 2014
  2. Luận văn 12B- HTĐ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của cá nhân tôi, có tham khảo một số tài liệu và báo chí trong và ngoài nước đã được xuất bản. Các số liệu và kết quả trong luận văn là trung thực, chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả NGUYỄN THỊ THI Nguyễn Thị Thi i
  3. Luận văn 12B- HTĐ LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS.Bạch Quốc Khánh- người thầy đã tận tình chỉ bảo và cung cấp cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm để tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin cảm ơn quý thầy, cô bộ môn Hệ thống điện- Viện Điện- Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã nhiệt tình giảng dạy, truyền thụ kiến thức cho tôi trong suốt khoảng thời gian tôi theo học tại trường. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới các anh chị, các bạn trong lớp cao học Hệ thống điện- 2012B đã đoàn kết, giúp đỡ nhau cùng học tập và tiến bộ. Tôi xin trân trọng cảm ơn tới tổng công ty Điện Lực Hưng Yên đã cung cấp cho tôi thông tin hữu ích trong quá trình tôi tìm hiểu và hoàn thiện luận văn.Tôi xin trân trọng cảm ơn gia đình tôi, nơi mà tình yêu thương đã chắp cánh cho những ước mơ của tôi trở thành sự thật. Tôi xin trân trọng cảm ơn các đồng nghiệp của tôi tại khoa Điện- Trường Đại học sư phạm kỹ thuật Hưng Yên đã giúp đỡ, tạo điều kiện để tôi hoàn thành khóa học này. Nguyễn Thị Thi Nguyễn Thị Thi ii
  4. Luận văn 12B- HTĐ MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ................................................ vi DANH MỤC BẢNG ............................................................................................ vii DANH MỤC HÌNH VẼ........................................................................................ ix MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI PHÂN PHỐI VÀ HỆ THỐNG BẢO VỆ CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI ...................................................................................... 4 1.1. Tổng quan về lưới phân phối ...................................................................... 4 1.1.1. Đặc điểm công nghệ lưới phân phối trung áp........................................ 5 1.1.2. Sơ đồ lưới điện phân phối ...................................................................... 8 1.2. Hệ thống bảo vệ của lưới phân phối ........................................................... 9 1.2.1. Rơle bảo vệ quá dòng ........................................................................... 11 1.2.2. Máy cắt tự đóng lại (Recloser) ............................................................. 20 1.2.3. Cầu chì ................................................................................................. 24 Chương 2: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN ĐỐI VỚI LƯỚI PHÂN PHỐI .................... 32 2.1. Nguồn điện phân tán ................................................................................. 32 2.1.1. Một số khái niệm về nguồn điện phân tán ........................................... 32 2.1.2. Triển vọng phát triển nguồn điện phân tán ......................................... 34 2.2. Các công nghệ tạo nguồn điện phân tán ................................................... 38 2.2.1. Động cơ đốt trong (động cơ sơ cấp) ..................................................... 40 2.2.2. Microturbines ....................................................................................... 41 2.2.3. Turbines nhỏ ........................................................................................ 42 2.2.4. Pin nhiên liệu ....................................................................................... 42 2.2.5. Pin quang điện (Photovoltaics) ............................................................ 43 2.2.6. Turbine gió ........................................................................................... 43 2.3. Mức độ thâm nhập và phân tán của nguồn DG trên lưới phân phối ...... 45 Nguyễn Thị Thi iii
  5. Luận văn 12B- HTĐ 2.4. Ảnh hưởng của việc kết nối nguồn điện phân tán trong vận hành lưới phân phối điện .................................................................................................. 46 2.4.1. Trạng thái ổn định và sự kiểm soát ngắn mạch................................... 46 2.4.2. Chất lượng điện năng .......................................................................... 46 2.4.3. Điều khiển điện áp và công suất phản kháng ...................................... 47 2.4.4. Các dịch vụ phụ thuộc.......................................................................... 48 2.4.5. Tính ổn định và khả năng của DG để chống chịu các nhiễu loạn ...... 48 2.4.6. Các vấn đề về bảo vệ............................................................................. 49 2.4.7. Cách ly và chế độ vận hành cách ly ..................................................... 49 Chương 3: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN ĐỐI VỚI BẢO VỆ CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI ............................................................ 51 3.1. Tác động của nguồn điện phân tán tới hệ thống bảo vệ của lưới phân phối ................................................................................................................... 51 3.1.1. Ảnh hưởng của máy biến áp kết nối ở đầu ra của nguồn điện phân tán ....................................................................................................................... 52 3.1.2. Mất nguồn ở phía cao của MBA nối với hệ thống. .............................. 55 3.1.3. Dòng điện sự cố từ các nguồn điện phân tán....................................... 56 3.1.4. Sự gia tăng của các dòng điện trong các chế độ ngắn mạch ............... 57 3.1.5.Tác động đến hoạt động của rơ le bảo vệ quá dòng. ............................. 57 3.1.6.Tác động dến sự vận hành của tự động đóng lại .................................. 58 3.1.6.1. Tự đóng lại tác động với sự cố ngoài vùng bảo vệ........................... 58 3.1.6.2. Ngăn cản tự động đóng lại thành công. ........................................... 59 3.1.6.3. Tự đóng lại không đồng bộ.............................................................. 59 3.1.7. Sự phối hợp giữa thiết bị tự đóng lại và cầu chì .................................. 60 3.1.8. Tác động đến việc cài đặt chỉnh định rơle. .......................................... 63 3.1.8.1. Vấn đề phối hợp bảo vệ................................................................... 64 3.1.8.2. Vấn đề truyền tín hiệu khi có kết nối nguồn phân tán ...................... 67 3.1.9. Các vấn đề về điện áp của lưới điện. .................................................... 69 3.1.9.1.Vấn đề về điều chỉnh điện áp trên lưới điện. .................................... 69 Nguyễn Thị Thi iv
  6. Luận văn 12B- HTĐ 3.1.9.2. Đóng cắt cáctụ bù trên lưới điện. .................................................... 70 3.1.9.3. Điều khiển đóng cắt tụ bù bằng bộ điều khiển thời gian .................. 70 3.1.9.4. Điều khiển đóng cắt tụ bù bằng bộ điều khiển điện áp..................... 70 3.1.9.5. Các vấn đề đối với sa tải phụ tải tần số thấp ................................... 71 3.1.10. Vấn đề với hòa đồng bộ.................................................................... 72 3.2. Đánh giá ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đối với lưới điện phân phối 35kV khu vực Khoái Châu- Hưng Yên ................................................... 73 3.2.1. Giới thiệu tổng quan về lưới điện Hưng Yên ....................................... 73 3.2.2. Hệ thống bảo vệ trang bị cho lộ đường dây 373- E28.2 ....................... 74 3.2.3. Kiểm tra sự phối hợp làm việc của recloser và cầu chì trước và sau khi có nguồn phân tán ......................................................................................... 78 3.2.3.1. Kiểm tra sự phối hợp làm việc của recloser và cầu chì trước khi có nguồn điện phân tán .................................................................................... 78 3.2.3.2. Kiểm tra sự phối hợp làm việc của recloser và cầu chì sau khi có nguồn điện phân tán kết nối vào đường dây ................................................. 80 3.2.3.2.1. Kiểm tra sự làm việc của recloser khi ngắn mạch một pha chạm đất cuối đường dây, DG nằm trước điểm ngắn mạch và recloser nằm trước DG ........................................................................................................... 80 3.2.3.2.2. Kiểm tra sự làm việc của cầu chì khi ngắn mạch ba pha chạm đất cuối đường dây rẽ nhánh, DG nằm cuối trục chính, phía sau recloser...... 82 3.2.3.2.3. Kiểm tra sự làm việc của cầu chì khi ngắn mạch một pha chạm đất tại các điểm rẽ nhánh, DG nằm trên rẽ nhánh. ................................... 85 KẾT LUẬN .......................................................................................................... 88 HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO ............................................................... 90 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................ 91 PHỤ LỤC ............................................................................................................. 92 Nguyễn Thị Thi v
  7. Luận văn 12B- HTĐ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT NGHĨA TIẾNG VIỆT DG Nguồn điện phân tán LPP Lưới điện phân phối TĐL Tự đóng lại HTĐ Hệ thống điện TĐN Thủy điện nhỏ PV Pin quang điện DGpen Mức độ thâm nhập nguồn phân tán DGdis Mức độ phân tán của nguồn phân tán MBA Máy biến áp TBA Trạm biến áp Nguyễn Thị Thi vi
  8. Luận văn 12B- HTĐ DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Hệ số tính toán thời gian tác động của role quá dòng theo đặc tính phụ thuộc ..................................................................................................................... 13 Bảng 1.2. Đặc tính cầu chì loại K và loại T............................................................ 28 Bảng 1.3. Lựa chọn và kiểm tra cầu chì ................................................................. 31 Bảng 2.1. Thông số của một số DG sử dụng nhiên liệu hóa thạch .......................... 39 Bảng 2.2. Thông số của một số DG sử dụng năng lượng tái tạo ............................. 40 Bảng 3.1. Bảng hệ số K dùng để phối hợp bảo vệ giữa reloser và cầu chì .............. 62 Bảng 3.2 Thông số của recloser ............................................................................. 75 Bảng 3.3. Thông số của cầu chì ............................................................................. 76 (1) Bảng 3.4. Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất I N và thời gian cắt của recloser theo đặc tính A ......................................................................................... 78 (3) Bảng 3.5. Giá trị dòng điện ngắn mạch 3 pha chạm đất I N và thời gian cắt của recloser theo đặc tính A và thời gian cắt của cầu chì .............................................. 79 (1) Bảng 3.6. Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất I N và thời gian cắt của recloser theo đặc tính A khi có DG tại nút 4 .......................................................... 81 (1) Bảng 3.7. Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất I N và thời gian cắt của recloser theo đặc tính A khi có DG tại nút 62 ........................................................ 81 (1) Bảng 3.8. Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất I N và thời gian cắt của recloser theo đặc tính A khi có DG tại nút 143 ...................................................... 82 (3) Bảng 3.9. Giá trị dòng điện ngắn mạch 3 pha chạm đất I N tại nút 13 chạy qua recloser và cầu chì F19, thời gian cắt lần 1 của recloser và thời gian nóng chảy của cầu chì F19 ............................................................................................................ 83 (3) Bảng 3.10. Giá trị dòng điện ngắn mạch 3 pha chạm đất I N tại nút 45 chạy qua recloser và cầu chì F61, thời gian cắt lần 1 của recloser và thời gian nóng chảy của cầu chì F61 ............................................................................................................ 83 Nguyễn Thị Thi vii
  9. Luận văn 12B- HTĐ (3) Bảng 3.11. Giá trị dòng điện ngắn mạch 3 pha chạm đất I N tại nút 96 chạy qua recloser và cầu chì F142, thời gian cắt lần 1 của recloser và thời gian nóng chảy của cầu chì F142 .......................................................................................................... 84 (1) Bảng 3.12. Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất I N tại nút 20 chạy qua recloser và cầu chì F19, thời gian cắt lần 2 của recloser và thời gian nóng chảy của cầu chì F19 ............................................................................................................ 86 (1) Bảng 3.13. Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất I N tại nút 62 chạy qua recloser và cầu chì F61, thời gian cắt lần 2 của recloser và thời gian nóng chảy của cầu chì F61 ............................................................................................................ 86 (1) Bảng 3.14. Giá trị dòng điện ngắn mạch 1 pha chạm đất I N tại nút 142 chạy qua recloser và cầu chì F142, thời gian cắt lần 2 của recloser và thời gian nóng chảy của cầu chì F142 .......................................................................................................... 87 Nguyễn Thị Thi viii
  10. Luận văn 12B- HTĐ DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Lưới phân phối trung áp ba pha................................................................ 7 Hình 1.2. Cấu trúc lưới điện phân phối trung áp ...................................................... 9 Hình 1.3. Mô hình đường dây phân phối trung áp hình tia và các bảo vệ ............... 10 Hình 1.4. Đặc tính thời gian tác động của bảo vệ quá dòng.................................... 12 Hình 1.5. Đặc tính thời gian cắt loại IEC Standard Inverse (SI) ............................. 14 Hình 1.6. Nguyên tắc hpối hợp thời gian bảo vệ của các rơle quá dòng ................. 16 Hình 1.7. Nguyên tắc bảo phối hợp thời gian bảo vệ theo đặc tính độc lập ........... 17 Hình 1.8. Nguyên tắc bảo phối hợp thời gian bảo vệ theo đặc tính phụ thuộc ........ 17 Hình 1.9. Đặc tính cắt nhanh của bảo vệ quá dòng cắt nhanh ................................. 19 Hình 1.10. Tác động chuỗi của một recloser .......................................................... 21 Hình 1.11. Thời gian đóng lặp lại theo chu kỳ của recloser................................... 22 Hình 1.12. Các đường đặc tính tác động của một recloser...................................... 23 Hình 1.13. Kết cấu cầu chì..................................................................................... 26 Hình 1.14. Đặc tính giới hạn dòng điện chảy và khả năng cắt của cầu chì.............. 27 Hình 1.15. Đặc tính ampe- giây của cầu chì .......................................................... 27 Hình 1.16. Đặc tính ampe- giây của các cầu chì loại T- NEMA ............................. 29 Hình 1.17. Đặc tính ampe- giây của các cầu chì loại K- NEMA ............................ 30 Hình 2.1. Mô tả kết nối nguồn điện phân tán ......................................................... 34 Hình 2.2. Dự báo phát triển các nguồn phân tán đến 2030 ..................................... 37 Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý động cơ đốt trong......................................................... 41 Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý Microturbinnhor .......................................................... 41 Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý Turbinnhor nhỏ ............................................................ 42 Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý Pin nhiên liệu............................................................... 42 Hình 2.7. Minh họa nguồn phân tán pin quang điện ............................................... 43 Hình 2.8 Minh họa nguồn điện phân tán turbines gió ............................................ 44 Hình 2.9. Chi phí đơn vị lắp đặt các loại nguồn điện [14] ...................................... 44 Hình 3.1: Sơ đồ nguồn điện phân tán kết nối với lưới điện thông qua máy biến áp Y0 /  ..................................................................................................................... 53 Nguyễn Thị Thi ix
  11. Luận văn 12B- HTĐ Hình 3.2. Tự đóng lại tác động với sự cố ngoài vùng bảo vệ.................................. 58 Hình 3.3. Phối hợp bảo vệ giữa thiết bị tự đóng lại và cầu chì ............................... 60 Hình 3.4. Sơ đồ mô tả trường hợp cầu chì tác động trước thiết bị tự đóng lại ......... 62 Hình 3.5. Sơ đồ mô tả trường hợp cầu chì tác động với sự cố ngoài vùng bảo vệ... 63 Hình 3.6. Sơ đồ mô tả tác động của nguồn điện phân tán đến các sự cố ở xuất tuyến lân cận ................................................................................................................... 65 Hình 3.7. Sơ đồ một sợi đường dây 373- E28.2 mô phỏng trên phần mềm PSS/ ADEPT ................................................................................................................. 77 Nguyễn Thị Thi x
  12. Luận văn 12B- HTĐ MỞ ĐẦU Bên cạnh cấu trúc truyền thống của lưới phân phối, kết nối từ các trạm biến áp trung gian tới các khách hàng dùng điện thì ngày càng có nhiều các nguồn phát điện nhỏ được kết nối vào lưới điện phân phối hoặc sử dụng độc lập.Lợi ích nguồn điện phân tán mang lại thúc đẩy nó phát triển rộng khắp các quốc gia trên thế giới.Tỷ trọng điện năng phát ra từ nguồn điện phân tán ngày càng lớn và tốc độ tăng đặc biệt nhanh trong những năm gần đây.Việt Nam cũng là một quốc gia nằm trong xu thế phát triển đó. Tuy nhiên, bên cạnh những lợi ích nguồn điện phân tán mang lại, việc kết nối nguồn điện phân tán vào lưới điện phân phối cũng kéo theo một số vấn đề kỹ thuật cần giải quyết như: chất lượng điện năng, điều chỉnh điện áp, bảo vệ rơle…Gần đây đã có nhiều nghiên cứu đề cấp đến ảnh hưởng của nguồn DG tới chất lượng điện áp và tổn thất công suất trên lưới. Các nghiên cứu này chưa phân tích, đánh giá đầy đủ những ảnh hưởng của nguồn DG tới hệ thống bảo vệ của lưới phân phối.Vì vậy, tác giả tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn DG tới hệ thống bảo vệ của lưới phân phối.Tác giả sẽ đi sâu phân tích ảnh hưởng của nguồn DG tới dòng điện ngắn mạch và sự làm việc cũng như phối hợp làm việc của các thiết bị bảo vệ trên lưới phân phối. Tác giả kiểm chứng lý thuyết bằng cách mô phỏngmột lộ đường dây 35kV thuộc lưới phân phối khu vực Khoái Châu- Hưng Yên bằng phần mềm phân tích lưới phân phối PSS/ ADEPT, tính toán mô phỏng các dạng sự cố khi có DG kết nối vào lưới phân phối với các mức độ thâm nhập và vị trí thâm nhập khác nhau. Từ đó đưa ra khuyến cáo khi lên phương án xây dựng, kết nối nguồn phân tán vào lưới phân phối. Mục tiêu của luận văn: Nghiên cứu sự làm việc của hệ thống bảo vệ lưới phân phối khi có kết nối với các nguồn phân tán. Cụ thể: - Nghiên cứu cấu trúc bảo vệ rơle của lưới phân phối, các thông số cài đặt chỉnh định hệ thống bảo vệ lưới phân phối Nguyễn Thị Thi 1
  13. Luận văn 12B- HTĐ - Phân tích sự làm việc của hệ thống bảo vệ trong các kịch bản kết nối các nguồn điện phân tán trong lưới phân phối. Đối tượng nghiên cứu của luận văn Nghiên cứu ảnh hưởng của nguồn phân tán tới hệ thống bảo vệ rơ le cho lưới phân phối khi có nguồn điện phân tán và áp dụng tính toán bảo vệ cho lộ đường dây 373- E28.2 trên địa bàn huyện Khoái Châu- tỉnh Hưng Yên. Để hoàn thành những nội dung trên, cấu trúc luận văn bao gồm các chương sau: Chương 1. Tổng quan về lưới phân phối và hệ thống bảo vệ của lưới phân phối. Trình bày về cấu trúc chung của một lưới phân phối, hệ thống bảo vệ chung cho một lưới phân phối, nguyên lý làm việc của các bảo vệ trên lưới phân phối Chương 2. Tổng quan về nguồn điện phân tán và ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đối với lưới phân phối. Trình bày khái niệm về nguồn điện phân tán, công nghệ nguồn phân tán hiện có, triển vọng phát triển nguồn điện phân tán của thế giới và của Việt Nam trong tương lai. Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán khi kết nối và vận hành cùng lưới phân phối: ảnh hưởng tới dòng điện ngắn mạch và trạng thái ổn định hệ thống lưới điện phân phối, ảnh hưởng tới sự làm việc của các bảo vệ trên lưới phân phối, ảnh hưởng tới chất lượng điện năng, vấn đề điều khiển điện áp và các dịch vụ phụ thuộc khác. Chương 3. Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đối với bảo vệ của lưới điện phân phối. Trình bày những tác động của nguồn điện phân tán tới hệ thống bảo vệ của lưới điện phân phối. Đánh giá ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đối với lưới điện phân phối 35kV khu vực Khoái Châu- Hưng Yên. Mô phỏng lưới điện phân phối lộ đường dây 373 bằng phần mềm phân tích lưới điện phân phối PSS/ ADEPT. Xây dựng các kịch bản kiểm tra sự làm việc của Nguyễn Thị Thi 2
  14. Luận văn 12B- HTĐ recloser đầu đường dây và cầu chì rẽ nhánh trước khi có nguồn điện phân tán và sau khi có kết nối nguồn phân tán ở những mức độ thâm nhập và vị trí thâm nhập khác nhau. Kết luận những trường hợp cầu chì và recloser làm việc sai. Nguyễn Thị Thi 3
  15. Luận văn 12B- HTĐ Chương 1: TỔNG QUAN VỀ LƯỚI PHÂN PHỐI VÀ HỆ THỐNG BẢO VỆ CỦA LƯỚI PHÂN PHỐI 1.1. Tổng quan về lưới phân phối Lưới điện là tập hợp toàn bộ đường dây và trạm biến áp kết nối với nhau theo những nguyên tắc nhất định có chức năng truyền tải điện năng từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ. Mỗi loại lưới điện có các đặc tính và quy luật hoạt động khác nhau. Trên hệ thống điện Việt Nam, lưới điện được chia làm 3 loại chính: - Lưới truyền tải 200kV÷500kV nối liền các nhà máy điện với nhau và với các nút phụ tải khu vực- các trạm biến áp khu vực, tạo ra hệ thống điện quốc gia - Lưới cung cấp khu vực 110kV, lấy điện từ các trạm trung gian khu vực hoặc từ thanh cái cao áp các nhà máy điện cung cấp cho các trạm trung gian địa phương - Lưới phân phối là lưới điện sau các trạm biến áp trung gian địa phương, kết nối trực tiếp với lưới truyền tải để cấp điện tới các phụ tải tiêu thụ. Lưới phân phối được chia thành: lưới phân phối trung áp (6kV, 10kV, 22kV, 35 kV) và lưới phân phối hạ áp (380/220V). Lưới điện phân phối trung áp (phạm vi nghiên cứu của đề tài- sau đây gọi tắt là lưới điện phân phối- LPP) làm nhiệm vụ phân phối điện năng từ các trạm trung gian (hoặc các trạm khu vực hoặc thanh cái nhà máy điện) cho các phụ tải. Lưới phân phối có nhiệm vụ chính trong việc đảm bảo chất lượng phục vụ phụ tải gồm 2 yêu cầu chính: chất lượng điện áp và độ tin cậy cung cấp điện. Các khối cơ bản của LPP là: + Trạm biến áp trung gian, biến đổi điện năng sơ cấp của máy biến áp (MBA) ở các cấp điện áp cao (110kV, 220kV) cấp cho các LPP địa phương, thường được trang bị bộ chuyển đổi đầu phân áp để nâng cao chất lượng điện áp của mạng địa phương. + Lưới phân phối trung áp được thiết kế dưới dạng đường dây không hoặc cáp ngầm , có cấp điện áp 6kV, 10kV, 22kV, 35kV thiết kế phù hợp với địa hình từng khu vực, có nhiệm vụ cấp điện cho các trạm biến áp phân phối hạ áp Nguyễn Thị Thi 4
  16. Luận văn 12B- HTĐ + Trạm biến áp phân phối hạ áp, với mật độ dày đặc trên lưới phân phối, biến đổi điện năng từ cấp điện áp trung áp xuống cấp điện áp hạ áp (0,4kV) cấp điện trực tiếp cho phụ tải. Trạm biến áp phân phối hạ áp có thể xây dựng dưới dạng trạm treo, trạm bệt, trạm hợp bộ tùy theo công suất, yêu cầu của phụ tải hạ áp. 1.1.1. Đặc điểm công nghệ lưới phân phối trung áp Có 2 loại công nghệ lưới phân phối điện trung áp được sử dụng trên thế giới và Việt Nam: a. Lưới phân phối trung áp 3 pha 3 dây Lưới này chỉ có 3 dây pha, các máy biến áp phân phối được cấp điện bằng điện áp dây. Đặc điểm của lưới này là khi có chạm đất một pha, nếu dòng chạm đất do điện dung các pha đối với đất lớn sẽ xảy ra hồ quang lặp lại, hiện tượng này gây quá điện áp khá lớn ( đến 3,5 điện áp pha) có thể làm hỏng cách điện của đường dây và máy biến áp. Để khắc phục người ta nối đất trung tính các cuộn dây của máy biến áp (gọi là nối đất làm việc). Trung tính của máy biến áp được nối đất theo các cách sau đây: - Nối đất trực tiếp: Loại trừ hiện tượng hồ quang lặp lại bằng cách cắt ngay đường dây vì lúc này chạm đất sẽ gây ra dòng ngắn mạch lớn. Bất lợi của cách nối đất này là dòng điện ngắn mạch quá lớn có thể gây nguy hại cho lưới điện, và nhiễu thông tin. - Nối đất qua tổng trở: tổng trở có thể là điện trở hay điện kháng nhằm giảm dòng ngắn mạch xuống mức cho phép. - Nối đất qua cuộn dập hồ quang: điện kháng của cuộn dập hồ quang ( còn gọi là cuộn Petersen) tạo ra dòng điện cảm triệt tiêu dòng điện điện dung khi chạm đất làm cho dòng điện tổng đi qua điểm chạm đất nhỏ đến mức không gây ra hồ quang lặp lại. Do đó chạm đất một pha lưới điện vẫn vận hành được. Nhược điểm khi chạm đất 1 pha thì pha lành chịu điện áp dây, nên phải chế tạo cách điện các pha theo áp dây, sự cố hồ quang dao động có thể gây quá điện áp trên cách điện, cuộn Nguyễn Thị Thi 5
  17. Luận văn 12B- HTĐ dập hồ quang phải được điều chỉnh để thích nghi với cấu trúc vận hành của lưới điện, sơ đồ phức tạp và khó tìm chỗ chạm đất, ngoài ra giá thành cao. - Trên hình 1.1c là sơ đồ lưới điện khi chạm đất 1 pha. Trong trạng thái bình thường, có dòng điện giữa các pha và đất do điện dung pha- đất C0-đ sinh ra nhưng 3 dòng này triệt tiêu nhau nên không có dòng điện đi vào đất. Khi 1 pha chạm đất, ví dụ pha C chạm đất thì đất mang điện áp pha C, dòng điện do điện dung pha C là ICc=0, do đó xuất hiện dòng điện dung IC=ICa+ ICb đi vào điểm chạm đất và gây hồ quang. Nếu có nối đất trung tính máy biến áp thì khi pha C chạm đất, khi đó do dòng điện đi vào đất sẽ là Iđ=Inđ+IC. Nếu nối đất trực tiếp hay qua điện trở, điện kháng thì dòng này có giá trị khá lớn (là dòng ngắn mạch một pha) và làm cho máy cắt đầu đường dây chạm đất khỏi nguồn điện. Nếu là cuộn dập hồ quang thì dòng này sẽ là dòng điện cảm IL ngược pha với dòng IC, tạo ra dòng điện tổng Iđ=IL+IC có giá trị rất nhỏ (xung quanh 0) nên không gây hồ quang và đường dây không bị cắt điện. Trong thực tế lưới điện trên không 6-10kV không phải nối đất, lưới cáp thì phải tính toán cụ thể, lưới trên 22kV trở lên nhất định phải nối đất theo một trong các cách trên. b. Lưới phân phối trung áp 3 pha 4 dây Lưới này ngoài 3 dây pha còn có một dây trung tính, các máy biến áp phân phối được cấp điện bằng điện áp dây (máy biến áp 3 pha) hoặc điện áp pha (máy biến áp 1 pha). Trung tính của các cuộn dây trung áp được nối đất trực tiếp. Đối với loại lưới điện này khi chạm đất là ngắn mạch. Việt Nam sử dụng cả 2 loại công nghệ này. Nguyễn Thị Thi 6
  18. Luận văn 12B- HTĐ MBA nguồn Đường trục pha 3 dây MBA Nhánh 3 pha MBA Nhánh 2 pha phụ tải 3 pha phụ tải 2 pha a. Lưới điện 3 pha 3 dây MBA nguồn Đường trục pha 4 dây MBA MBA Nhánh 2 pha+ Nhánh 1 pha+ phụ tải 1 pha phụ tải 1 pha trung tính trung tính Nối đất lặp lại b. Lưới điện 3 pha 4 dây a a b c I Cc ICb ICa c b Iđ Inđ Ic=ICa+I Cb Hình 1.1. Lưới phân phối trung áp ba pha c. Hình 1.1. Lưới phân phối trung áp ba pha Nguyễn Thị Thi 7
  19. Luận văn 12B- HTĐ 1.1.2. Sơ đồ lưới điện phân phối Lưới điện phân phối với mật độ khá dày đặc, là lưới trung gian kết nối giữa các trạm biến áp trung gian (nguồn) và các khách hàng tiêu thụ điện năng (phụ tải). Cấu trúc lưới phân phối được chia làm 3 loại chính: Cấu trúc hình tia không phân đoạn (hình 1.2) Cấu trúc hình tia phân đoạn (hình 1.3) và cấu trúc mạch vòng kín vận hành hở (hình 1.4) Ở các đô thị lớn, LPP thường là lưới cáp điện ngầm với mật độ phụ tải rất cao, độ tin cậy cung cấp điện được yêu cầu cao nên cấu trúc thường gặp của lưới là cấu trúc mạng kín vận hành hở. Ở các vùng nông thôn LPP thường thấy là đường dây trên không mật độ phụ tải không cao, mức độ đòi hỏi về tin cậy cung cấp điện thấp hơn khu vực đô thị nên cấu trúc được lựa chọn là lưới hình tia. Các trục chính được yêu cầu có các thiết bị phân đoạn để tăng độ tin cậy. Các thiết bị phân đoạn có thể là dao cách ly, cầu dao phụ tải, thiết bị tự đóng lại (TĐL) hoặc cao hơn có thể là máy cắt phân đoạn. Nguyễn Thị Thi 8
  20. Luận văn 12B- HTĐ Nguồn A) TBPĐ Nguồn TBPĐ TBPĐ B) TBPĐ TBPĐ Điểm mở TBPĐ TBPĐ Nguồn C) Hình 1.2. Cấu trúc lưới điện phân phối trung áp 1.2. Hệ thống bảo vệ của lưới phân phối Để đảm bảo hệ thống điện (HTĐ) hoạt động hiệu quả trong vận hành, nhất là khi xuất hiện sự cố, các thiết bị bảo vệ và hệ thống bảo vệ rơle (BVRL) có vai trò vô cùng quan trọng. Nguyễn Thị Thi 9
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.26: Bộ 320 Luận Văn Thạc Sĩ Y Học
320 tài liệu
1236 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2