Bài giảng Thiết kế đường dây và trạm biến áp - Giới thiệu - Huỳnh Quốc Việt

THIẾT KẾ ĐƯỜNG DÂY VÀ TRẠM BIẾN ÁP ĐH Bách Khoa-ĐHQG Tp.HCM Khoa Điện-Điện Tử Bộ môn Hệ Thống Điện TS. Nguyễn Nhật Nam TS. Huỳnh Quốc Việt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Power system CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Transmission lineDistribution line CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Transformer substation CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phân loại các cấp điện áp ở Việt Nam Hạ áp là điện áp dưới 1000V. Trung áp là cấp điện áp từ 1000V đến 35kV. Cao áp là cấp điện áp danh định trên 35kV tới 220kV. Siêu cao áp là điện áp danh định trên 220kV. Các cấp điện áp danh định trong hệ thống điện: 500kV, 220kV, 110kV, 35kV, 22kV, 15kV, 10kV, 6kV và 0.4kV. Cấp truyền tải: 500kV, 220kV, 110kV Cấp phân phối: 35kV, 22kV, 15kV, 10kV, 6kV và 0.4kV CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Năm 1994, lưới điện 500kV chính thức được đưa vào vận hành (ngày 27/05/1994). Tổng quan về lưới điện trong hệ thống điện Quốc gia ( 01/01/2013, nguồn Trung tâm Điều Độ HTĐ Quốc Gia )CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Năm 1994, lưới điện 500kV chính thức được đưa vào vận hành (ngày 27/05/1994). Tổng quan về lưới điện trong hệ thống điện Quốc gia ( 01/01/2013, nguồn Trung tâm Điều Độ HTĐ Quốc Gia )CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung Chương 1: Các thông số đường dây trên không Chương 2: Thiết kế đường dây tải điện Chương 3: Thiết kế mạng phân phối Chương 4: Máy biến áp Chương 5: Sơ đồ nối điện của trạm biến áp, tính toán tổn thất và tính ngắn mạch Chương 6: Lựa chọn khí cụ điện và phần dẫn điện Tài liệu tham khảo [1] Thiết kế hệ thống điện – Ng. H. Việt, H. V. Hiến, P. T. T. Bình [2] Trạm biến áp và nhà máy điện – H. Nhơn, H. Đ. Lộc [3] Electrical Power System Design – M. V. Deshpande [4] Electric Power Distribution System Engineering – T. Goen [5] Power System Analysis – Berger [6] Extra High Voltage AC Transmission Engineering – Rakosh D.GCuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Đánh gia ́ môn học Thi tự luận cuối kỳ: 60% Tiểu luận: 20% Chuyên cần va ̀ bài tập trên lớp: 20% CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tiểu luận va ̀ báo cáo Tổng sô ́ sinh viên: 80 Số nhóm: 20 (mỗi nhóm 4 thành viên) Các vấn đề gợi ý: 1) Phóng điện vầng quang trên đường dây tải điện – Corona discharge on transmission line 2) Bảo vê ̣ chống sét cho đường dây tải điện – Lightning protection for transmission line 3) Bảo vệ chống sét cho Trạm biến áp – Lightning protection for substation 4) Khả năng mang dòng của đường dây trên không – Overhead transmission line ampacity 5) Kha ̉ năng mang dòng của cáp ngầm – Underground cable ampacity CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tiểu luận va ̀ báo cáo Tổng sô ́ sinh viên: 80 Số nhóm: 20 (mỗi nhóm 4 thành viên) Các vấn đề gợi ý: 7) Phân tích điện trường trên đường dây tải điện – Electric field analysis for transmission line 8) Phân tích từ trường trên đường dây tải điện – Magnetic field analysis for transmission line 9) Những biện pháp mới để tăng khả năng truyền tải của đường dây – New methods of increase transmission line capacity 10) Lưới điện thông minh – Smart Grid CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Có cần thiết nâng cao điện áp để truyền tải điện năng đi xa? [6] P = Công suất truyền tải (MW) trên 3 pha Es , Er = Điện áp đầu phát và đầu nhận (kV), điện áp dây (line-line) Ɵ = Độ lệch pha giữa Es và Er (để bảo đảm vấn đề ổn định Ɵ300) x0 = cảm kháng thứ tự thuận trên đơn vị dài của mỗi pha, ohm/km L = chiều dài đường dây, km CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Có cần thiết nâng cao điện áp để truyền tải điện năng đi xa? CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Có cần thiết nâng cao điện áp để truyền tải điện năng đi xa? CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Có cần thiết nâng cao điện áp để truyền tải điện năng đi xa? CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Có cần thiết nâng cao điện áp để truyền tải điện năng đi xa? (1) Đường dây 750-kV có thể tải lượng công suất gấp 4 lần đường dây 400-kV với cùng chiều dài. (2) Đường dây 1200-kV có thể tải lượng công suất gấp 3 lần của đường dây 750-kV va ̀ 12 lần của đường dây 400-kV với cùng chiều dài. (3) Tương tự có thể tìm thấy mối quan hệ cho các đường dây ở các cấp điện áp khác. (4) Khả năng truyền tải của đường dây giảm theo chiều dài đường dây, theo quan hê ̣ tỷ lệ nghịch vớiL. Tương tự cho khả năng mang dòng của đường dây. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Có cần thiết nâng cao điện áp để truyền tải điện năng đi xa? (5) Từ nhận định trên, ta nhận thấy rằng kích thước của dây dẫn dựa trên dòng làm việc định mức của đường dây. Khi chiều dài đường dây tăng, kích thước của dây dẫn cũng giảm xuống theo. Việc này dẫn đến những nguy hại do ảnh hưởng của điện áp cao trên đường dây: phóng điện vầng quang, gây nhiễu loạn sóng vô tuyến và tổn hao. (6) Phần trăm tổn hao trên đường dây không phụ thuộc vào chiều dài và chỉ phụ thuộc vào tỷ số điện trở va ̀ cảm kháng thứ tự thuận trên đơn vị dài của đường dây và độ lệch pha của điện áp giữa 2 đầu đường dây Es và Er. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Có cần thiết nâng cao điện áp để truyền tải điện năng đi xa? (7) Phần trăm tổn hao công suất trên đường dây giảm khi điện áp giảm. Việc này giải thích cho khuynh hướng sử dụng các đường dây có điện áp cao. Với sự cạn kiệt các nguồn tài nguyên thiên nhiên, khuynh hướng này càng được chú trọng. (8) Với cùng 1 lượng công suất tải, so sánh với phần trăm tổn hao công suất trên đường dây 400-kV, Đ D 750 kV là (2.5/4.76) = 0.525, Đ D 1000 kV là 0.78/4.76 = 0.165, va ̀ Đ D1200 kV là 0.124. CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Có cần thiết nâng cao điện áp để truyền tải điện năng đi xa? USA: 1150 kV Japan: 1100 kV Canada: 1500 kV Brazil: 800 kV China: 1000 kV Source: Metin Candas and Ozlem Sahin Meric, “The Application of Ultra High Voltage in the World,” Journal of Power and Energy Engineering, Vol. 3, pp. 453-457, 2015 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt