q_thangdhkt
New Member
Download miễn phí Đồ án Nghiên cứu chất lượng điện cho lưới phân phối và áp dụng phần mềm PSS-ADEPT
Công nghệ FACTS có ứng dụng rất rộng rãi trong việc nâng cao khả năng truyền tải, nâng cao mức độ ổn định tĩnh, ổn định động, ổn định điện áp, giảm tổn thất và giảm các dao động trong hệ thống điện.
Các thiết bị FACTS đã được thiết kế và chế tạo với nhiều loại khác nhau tương ứng với các loại điều khiển và các thông số điều khiển trong hệ thống điện. Nhìn chung thiết bị FACTS được chia thành các thiết bị điều khiển dọc, ngang và tổ hợp giữa chúng. Các thiết bị bù dọc có điều khiển chủ yếu sử dụng để điều khiển dòng điện cũng như dòng công suất trong hệ thống truyền tải. Ngoài ra chúng còn được sử dụng để tăng cường mức độ ổn định và giảm dao động của hệ thống điện. Các thiết bị bù ngang có điều khiển chủ yếu sử dụng để điều khiển và giữ điện áp tại các điểm nút của hệ thống điện, ngoài ra còn có tác dụng bù công suất phản kháng, nâng cao ổn định tĩnh và ổn định động, giảm các dao dộng trong hệ thống điện.
Các thiết bị FACTS đã được thiết kế, chế tạo và lắp đặt phổ biến trên thế giới với rất nhiều chủng loại tương ứng với các thông số điều khiển trong hệ thống điện. Việc lựa chọn thiết bị phụ thuộc vào mục đích điều khiển, hiện trạng liên kết lưới điện và tính toán các chi phí đầu tư xây dựng và lợi ích về kinh tế mà thiết bị FACTS mang lại.
Nói chung các thiết bị FACTS đều đắt tiền, nhất là các thiết bị điều khiển hỗn hợp, mà nó có thể bù dọc lẫn bù ngang. Chính vì thế các thiết bị điều khiển hỗn hợp như UPFC, TCPST,. ít được ứng dụng trong thực tế. Trên thế giới hiện nay, có 2 loại thiết bị FACTS đã được lắp đặt nhiều và đã chứng tỏ được hiệu quả hoạt động của chúng, đó là TCSC để bù dọc và SVC để bù ngang. Các thiết bị này góp phần rất quan trọng trong việc nâng cao chất lượng điện, giảm tổn thất điện năng một cách rõ rệt trong hệ thống điện.
Như vậy việc bù công suất phản kháng cũng như việc áp dụng công nghệ FACTS đã chứng tỏ được hiệu quả của chúng trong việc giữ ổn định điện áp, giảm tổn thất trong lưới điện. Song nếu chỉ áp dụng một phương pháp bù công suất phản kháng thì trong một số trường hợp lưới điện vẫn không nâng cao được chất lượng điện nhất là trong lưới điện có nhiều thành phần phát sinh sóng hài. Vì vậy việc tìm ra phương pháp để triệt tiêu sóng hài phát sinh trong lưới điện là biện pháp quan trọng trong việc nâng cao chất lượng điện.
4.5 Nâng cao chất lượng điện bằng cách khử sóng hài:
Sóng hài tồn tại và gây nên những tác hại nghiêm trọng đến lưới điện và các thiết bị sử dụng điện. Chúng ta không thể khử được hoàn toàn song hài nhưng chúng ta có thể có những biện pháp để giảm ảnh hưởng của sóng hài đến giá trị cho phép. Các biện pháp chúng ta có thể sử dụng đó là:
4.5.1 Dùng cuộn kháng triệt sóng hài:
* Nguyên lý lắp đặt:
Bằng cách đặt cuộn cảm mắc nối tiếp với tụ C và đặt tại thanh cái trạm giảm áp chính. Khi đó điều kiện cộng hưởng song song dịch chuyển khỏi tần số khảo sát về tần số thấp hơn.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
mạng điện phân phối người ta chỉ dùng tụ điện tĩnh mà không dùng máy bù đồng bộ:- Công suất tác dụng của máy bù đồng bộ lớn hơn nhiều so với công suất tác dụng của tụ điện tĩnh. Ở chế độ định mức, tổn thất công suất các máy bù đồng bộ là (1,33 - 3,2) % công suất định mức của chúng. Trái lại, tụ điện tĩnh lại tiêu thụ rất ít công suất tác dụng và bằng khoảng (0,3 - 0,5) % công suât phản kháng.
- Giá tiền của mỗi kVAr tụ điện tĩnh phụ thuộc vào công suất và có thể coi như không đổi. Vì vậy rất thuận tiện cho việc phân chia tụ điện tĩnh ra làm nhiều nhóm nhỏ, tuỳ ý đặt vào nơi cần thiết. Trái lại giá tiền mỗi kVAr máy bù đồng bộ thay đổ tùy theo dung lượng, dung lượng càng nhỏ thì giá đó càng đắt.
- Tụ điện tĩnh làm việc tương đối đơn giản, ít sinh sự cố. Trái lại máy bù đồng bộ với những bộ phận quay, chổi than, … dễ gây nên sự cố trong lúc vận hành. Nếu trong lúc vận hành, một tụ điện nào đó có thể bị hư hỏng thì toàn bộ số tụ điện còn lại vẫn tham gia vận hành bình thường. Song nếu trong nhà máy chỉ có một máy bù đồng bộ mà lại bị hỏng thì tất nhiên sẽ mất toàn bộ dung lượng bù, ảnh hưởng sẽ rất lớn.
4.4.3 Phương pháp bù công suất phản kháng
4.4.3.1 Bù dọc:
Khi chưa có thiết bị bù tổn thất điện áp trong mạng là:
Với U điện áp nguồn, P và Q là công suất của phụ tải, X và R là thông số mạng.
Khi có thiết bị bù:
+ Khi tụ được mắc ở cuối đường dây thì hao tổn điện áp được xác định:
∆U = ;
+ Khi tụ được mắc ở đầu đường dây thì hao tổn điện áp được xác định:
∆U = ;
Như vậy là tổn thất điện áp giảm đi khi có thiết bị bù.
Tụ bù dọc được đặt nối tiếp trên đường dây để bù điện kháng của đường dây. Tức là làm giảm điện kháng giữa 2 điểm dẫn đến tăng khả năng truyền tải và giảm tổn thất truyền tải.
Hình 4.1 - Hiệu quả của bù dọc.
Tụ bù dọc có nhược điểm là dòng ngắn mạch qua tụ lớn nên cần có các thiết bị bảo vệ tụ khi có ngắn mạch đường dây (ví dụ khe hở phóng điện…). Tụ bù dọc có tác dụng cải thiện phân bố điện áp trên đường dây dài. Tùy theo tính chất dòng đường dây (cảm hay dung) mà điện áp qua tụ tăng hay giảm. Trong chế độ tải nặng, tụ bù dọc có tác dụng rất tốt trong việc tăng điện áp cuối đường dây.
Về lý thuyết với một lượng bù định trước trên đường dây, tốt nhất là phân bố dải dọc đường dây. Tuy nhiên trong thực tế việc đặt tụ chỉ thích hợp ở một số điểm nhất định tùy thuộc vào lựa chọn về chi phí, khả năng bảo dưỡng, bảo vệ rơle…
Ta có thể xét một ví dụ để thấy hiệu quả của phương pháp bù dọc tới chất lượng điện áp qua đó làm tăng chất lượng điện trong lưới:
Ví dụ:
Một trạm biến áp phân phối cấp điện cho một điểm tải có công suất S=42+j56 kVA. Công suất tải chế độ cực tiểu bằng 25 % chế độ cực đại. Đường dây có thông số R và X như sau: R = 0,1 W; R=0,32 W. Đánh giá chất lượng điện áp khi thực hiện bù dọc trên đường dây ở đầu và cuối đường dây, biết điện trở của tụ là Xc= 0,15 W. Sơ đồ cho trên hình vẽ sau:
Giải:
1. Hao tổn điện áp khi chưa có tụ:
+ Chế độ cực đại:
= = 58,2 V;
= = 15,3 %;
+ Chế độ cực tiểu:
= = 14,55 V;
2. Hao tổn điện áp sau khi đặt tụ:
Ta có dòng điện chạy trong dây dẫn: A;
Công suất của tụ bù: QC = 3.I2.Xc = 3.106,35.0,15.10-3 = 5,1 kVAr;
Công suất của tụ trên 1 pha: Qf = QC/3 = 1,7 kVAr;
+ Hao tổn điện áp khi tụ điện được đặt ở cuối đường dây:
= = 33,82 V;
= = 8,9 %;
+ Hao tổn điện áp khi tụ điện được đặt ở đầu đường dây:
= = 36,1 V;
= = 9,5 %;
* Đánh giá chất lượng điện khi chưa đặt tụ:
+ Điện áp cực đại tại phụ tải lúc Pmin:
Umax = Un - DU” = 380-14,55 = 365,44 V;
+ Điện áp cực tiểu tại phụ tải lúc Pmax:
Umax = Un - DU’ = 380 - 58,2 = 321,8 V;
V;
V;
;
%;
® F(x1) = 0,4915;
® F(x2) = 0,4999;
pcl = F(x2) - F(x1) = 0,4999 - 0,4915 = 0,0075;
* Chất lượng điện khi đặt tụ (xét tụ đặt cuối đường dây);
+ Điện áp cực đại tại phụ tải lúc Pmin:
Umax = Un - DUc/4 = 380 - 8,455 = 371,55 V;
+ Điện áp cực tiểu tại phụ tải lúc Pmax:
Umax = Un - DUc = 380 - 33,82 = 346,18 V;
V;
V;
;
%;
® F(x1) = 0,1950;
® F(x2) = 0,4999;
pcl = F(x2) - F(x1) = 0,4999 - 0,1950 = 0,3049 > 0,0075;
Tương tự như vậy trường hợp tụ mắc đầu đường dây ta tính được:
pcl = 0,2147 > 0,0075.
Kết quả trên cho ta thấy khi được lắp tụ bù thì hao tổn điện áp trên đường dây giảm do đó điện áp cuối đường dây tăng lên. Điều này góp phần cải thiện được điện áp trên các cực của thiết bị điện nhất là trong chế độ tải cực đại khi mà điện áp cuối nguồn giảm mạnh.
Ta cũng thấy rằng xác suất chất lượng điện sau khi bù lớn hơn so với xác suất chất lượng điện trước khi bù, đồng nghĩa với việc chất lượng điện sau khi bù sẽ tốt hơn.
4.4.3.2 Tụ bù tĩnh:
Tụ bù tĩnh đang được sử dụng rộng rãi trong lưới điện bởi nó có thể mắc ngay trên đầu các hộ dùng điện, trên thanh cái các trạm biến áp hay tại các điểm nút của mạng điện. Tụ bù tĩnh có thể độc lập hay mắc thành từng nhóm theo sơ đồ Δ hay Y. Khi mắc tụ bù tĩnh hao tổn điện áp được xác định.
∆U = ;
Như vậy điện áp sẽ tăng thêm một lượng là:
;
* Ưu điểm của tụ bù tĩnh:
- Làm việc tin cậy, êm dịu;
- Tuổi thọ cao;
- Tiêu thụ công suất tác dụng ít;
- Có thể đồng thời làm tăng hệ số công suất cosφ và tăng độ đối xứng;
- Có thể thay đổi dung lượng bằng cách thay đổi sơ đồ của các tụ bù;
* Nhược điểm:
- Không thể điều chỉnh trơn nên độ chính xác kém ;
- Gây mất ổn định cho lưới điện do công suất của tụ QC = 3U2wC.10-3; Khi U giảm QC giảm mạnh.
Với sự phát triển của công nghiệp hoá hiện đại hoá, nhất là công nghệ điện tử nên các bộ tụ tĩnh không những có thể điều chỉnh trơn được mà còn có thể tự động tiêu thụ hay phát công suất phản kháng lên lưới một cách linh hoạt. Nếu kết hợp thêm các bộ lọc thì những thiết bị này còn có thể loại trừ được các thành phần dòng điện bậc cao đảm bảo độ không sin của lưới điện nằm trong phạm vi cho phép. Các thiết bị này gọi là công nghệ FACTS mà các thiết bị nó bao gồm: thiết bị bù tĩnh SVC, bộ lọc bù công suất phản kháng Statcom, hệ thống bù hỗn hợp UPSC, …
4.4.4 Công nghệ FACTS (Flexible AC Transmission Systems).
FACTS là một công nghệ sử dụng thiết bị điện tử công suất hoạt động ở chế độ tự động với dòng điện và điện áp cao, cho phép điều khiển bù công suất phản kháng gần như tức thời, ngăn cản dao động để ổn định điện áp, hệ số công suất của hệ thống một cách nhanh chóng.
Việc sử dụng thiết bị FACTS sẽ góp phần giải quyết việc vận hành hệ thống điện một cách khoa học, nâng cao hiệu quả đường dây tải điện hiện có, đáp ứng yêu cầu thực tế đặt ra. Đặc biệt ở những nơi yêu cầu về cung cấp điện an toàn và tin cậy. Sử dụng thiết bị FACTS cho phép:
+ Nâng cao khả năng giữ ổn định điện áp, giảm dao động công suất làm cho việc vận hành HTĐ linh hoạt và hiệu quả hơn.
+ Điều khiển trào lưu công suất phản kháng theo yêu cầu.
+ ...
Tags: hướng chạy pss/adep