Những vấn đề chung về cung cấp điện

Chia sẻ: Vũ Thanh Hiền | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

122
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

1- Khác với hầu hết các sản phẩm, điện năng được sản xuất ra, nói chung không tích trữ được (trừ vài trường hợp đặc biệt với công suất nhỏ như pin, acqui..)  Tại mỗi thời điểm luôn luôn phải đảm bảo cần bằng giữa lượng điện năng sản xuất ra và tiêu thụ có kể đến tổn thất trong khâu truyền tải. Điều này când phải được quán triệt trong khâu thiết kế, qui hoạch, vận hành và điều độ hệ thống điện, nhăm giữ vững chất lượng điện (u & f)....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Những vấn đề chung về cung cấp điện

Tập bài giảng môn học cung cấp điện dùng chung cho ngành HTĐ và Chương I các ngành điện khác hoặc các ngành khác có liện quan. Đây chỉ là tài liệu tóm tắt dùng làm bài giảng của tác giả Trân Tấn Lợi. Khi sử dụng cho các đối tượng khác nhau tác giả sẽ có những thêm bớt cho phù Những vấn đề chung về HT-CCĐ hợp hơn. Chương I 1.1 Khái niệm về hệ thống điện: Ngày nay khi nói đến hệ thông năng lượng, thông thường người ta thường hình dung nó là Bài mở đầu: hệ thông điện, tương tự như vậy đôi lúc ngường ta gọi Khoa đi ện là Khoa năng lượng, đó Các tài liệu tham khảo: không phải là hiện tượng ngẫu nhiên mà nó chính là bản chất của vấn đ ề. Lý do là ở chỗ năng lượng điện đã có ưu thế trong sản xuất,khai thác và truyền tải, cho nên hầu như toán bộ năng lượng đang khai thác được trong tự nhiên người ta đều chuyển đ ổi nó thầnh điện 1. Giáo trình CCĐ cho xí nghiệp công nghiệp năng trước khi sử dụng nó. Từ đó hình thành một hệ thống điện nhằm tryuền tải, phân phối Bộ môn phát dẫn điện xuất bản 1978 (bản in roneo). và CCĐ điện năng đến từng hộ sử dụng điện. 2. Giáo trình CCĐ (tập 1 và 2) Nguyễn Công Hiền và nhiều tác giả xuất bản 1974,1984. Một số ưu điểm của điện năng: 3. Thiết kế CCĐ XNCN. + Dễ chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác (Quang, nhiệt, hoá cơ năng…). Bộ môn phát dẫn điện (bản in roneo khoa TC tái bản). + Dễ chuyền tải và truyền tải với hiệu suất khá cao. 4. Một số vấn đề về thiết kế và qui hoach mạng điện địa phương + Không có sắn trong tự nhiên, đều được khai thác rồi chuyển hoá thành đi ện năng. Ở nơi Đặng Ngọc Dinh và nhiều tác giả. sử dụng điện năng lại dẽ dàng chuyển thành các dạng năng lượng khác → Ngày nay phần 5. Giáo trình mạng điện lớn năng lượng tự nhiên khác được khai thác ngay tại chỗ rồi đ ược đ ổi thành đi ện năng (VD NM nhiệt điện thường được xây dựng tại nơi gần nguồn than; NM thỷ đi ện gần nguồn Bộ môn phát dẫn điện. nước…). Đó cũng chính là lý do xuất hiện hệ thống tryền tải, phân phối và cung cấp đi ện Một số tài liệu nước ngoài hoặc dịch: năng mà chung ta thường giọ là hệ thông điện. 1. Cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp Tg: Fe-đô-rov NXB-Năng lượng 1972 Định nghĩa: Hệ thống điện bao gồm các khâu sản xuất ra điện năng; khâu tryền tải; phân 2. Cung cấp điện cho xí nghiệp công nghiệp. phối và cung cấp điện năng đến tận các hộ dùng điện (xem HV.) Tg: Epmulov NXB-Năng lượng 1976 3. Sách tra cứu về cung cấp điện (tập I & II sách dịch). Tg: Fe-đô-rov NXB-Năng lượng 1980. 220 kV 10 kV NL sơ cấp 110 kV ~ ~ Giới thiệu các chương của giáo trình: NMĐ1 10 kV 35 kV NMĐ2 Chương I: Những vấn đề chung về TH-CCĐ. sản xuất & tryền tải (phát dẫn điện) Chương II: Phụ tải điện. Chương III: Cơ sở so sánh-kinh tế kỹ thuật trong CCĐ. Chương IV: Sơ đồ CCĐ và trạm biến áp. Chương V: Tính toán mạng điện trong xí nghiệp. 6; 10 kV phân phối & cung Chương VI: Xác định tiết diện dây dẫn trong mạng điện. cấp điện năng Chương VII: Tính toán dòng ngắn mạch. (CCĐ) Chương VIII: Lựa chọn thiết bị điện. Chương IX: Bù công suất phản kháng trong mạng xí nghiệp. Chương X: Bảo vệ rơ-le trong mạng điện xí nghiệp. 0,4 kV Chương XI: Nối đất và chiếu sáng. Chương XII: Chiếu sáng công nghiệp. HV. 01
Từ đó cho thấy lĩnh vực cung cấp điện có một ý nghĩa hẹp hơn Vì vậy các dự án về thiết kế CCĐ-XN, thường được đưa ra đồng thời với các dự án về xây dựng, kiến trúc, cấp thoát nước v.v… và được duyệt bởi một cơ quan trung tâm. ở đây Định nghĩa: Hệ thông cung cấp điện chỉ bao gồm các khâu phân phối; có sự phối các mặt trên quan điểm hệ thống và tối ưu tổng thể. Tuyền tải & cung cấp điện năng đến các hộ tiêu thụ điện. 1.2 Phân loại hộ dùng điện xí nghiệp: Vài nét đặc trưng của năng lượng điện: Các hộ dùng điện trong xí nghiệp gồm nhiều loại tuỳ theo cách phân chia khác 1- Khác với hầu hết các sản phẩm, điện năng được sản xuất ra, nói nhau → (nhằm mục đích đảm bảo CCĐ theo nhu cầu của từng loại hộ phụ tải). chung không tích trữ được (trừ vài trường hợp đặc biệt với công suất nhỏ như pin, acqui..) → Tại mỗi thời điểm luôn luôn phải đảm a) Theo điện áp và tần số: căn cứ vào Udm và f bảo cần bằng giữa lượng điện năng sản xuất ra và tiêu thụ có kể đến tổn thất trong khâu truyền tải. Điều này când phải được quán * Hộ dùng điện 3 pha Udm < 1000 V ; fdm = 50 Hz. triệt trong khâu thiết kế, qui hoạch, vận hành và điều độ hệ thống * Hộ dùng điện 3 pha Udm > 1000 V ; fdm = 50 Hz. điện, nhăm giữ vững chất lượng điện (u & f). * Hộ dùng điện 1 pha Udm < 1000 V ; fdm = 50 Hz. 2- Các quá trình về điện xẩy ra rất nhanh. Chẳng hạn sóng đi ện từ * Hộ dùng điện làm việc với tần số ≠ 50 Hz. lan tuyền trong dây dẫn với tốc độ rất lớn xấp sỉ tốc độ ánh sáng * Hộ dùng dòng điện một chiều. 30 000 000 km/s (quá trình ngắn mạch, sóng sét lan truyền lan b) Theo chế độ làm việc: (của các hộ dùng điện). tuyền) → Đóng cắt của các thiết bị bảo v.v… đều phải xẩy ra trong vòng nhỏ hơn 1/10 giây → cần thiết để thiết kế, hiệu chỉnh các thiết bị bảo vệ. • Dài hạn: phụ tải không thay đổi hoặc ít thay đổi, làm việc dài hạn mà nhi ệt đ ộ 3- Công nghiệp điện lực có quan hệ chặt chẽ đến nhiều ngành kinh không vượt quá giá trị cho phép (VD: Bơm; quạt gió, khí nén…). tế qquốc dân (luyện kim, hoá chất, khai thác mỏ, cơ khí, công • Ngắn hạn: thời gian làm việc không đủ dài để nhiệt độ TB đạt giá trị qui định (VD nghiệp dệt…). → là một trong những động lực tăng năng suất lao các động cơ truyền động cơ cấu phụ của máy cắt gọt kim loại, động cơ dóng mở động tạo nên sự phát triển nhịp nhành trong cấu trúc kinh tế. van của TB thuỷ lực). Quán triệt đặc điểm này sẽ xây dựng những quyết định hợp lý • Ngắn hạn lập lại: các thời kỳ làm việc ngắn hạn của TB xen lẫn với thời kỹ nghỉ trong mức độ điện khí hoá đối với cacs ngành kinh tế – Các vùng ngắn hạn → được đặc trưng bởi tỷ số giữa thời gian đóng điện và thời gian toàn lãnh thổ khác nhau – Mức độ xây dựng nguồn điện, mạng lưới chu trình sản suất (VD máy nâng; TB hàn). truyền tải, phân phối → nhằm đáp ứng sự phát triển cân đối, tránh được những thiệt hại kinh tế quốc dân do phải hạn chế nhu cầu c) Theo mức độ tin cây cung cấp điện: tuỳ theo tầm quan trọng trong nền kinh tế và xã hội, của các hộ dùng điện. các hộ tiêu thụ điện được CCĐ với mức độ tin cậy khác nhau và phân thành 3 loại. Nội dung môn học: • Hộ loại I: Là hộ mà khi sự cố ngứng CCĐ sẽ gây ra những thiệt hại l ớn về kinh Nhằm giải quyết các vấn đề kỹ thuật trong việc thiết kế hệ thống tế, đe doạ đến tính mạng con người, hoặc ảnh hưởng có hại lớn về chính trị – gây CCĐ-XN nói chung và HTĐ nói riêng. Một phương án CCĐ được gọi là hợp những thiệt hại do đối loạn qui trình công nghệ. Hộ loại I phải đ ược CCĐ t ừ 2 lý phải kết hợp hài hoà một loạt các yêu cầu như: nguồn độc lập trở lên. Xác suất ngừng CCĐ rất nhỏ, thời gian ngừng CCĐ thường • Tính kinh tế (vốn đầu tư nhỏ). chỉ được phép bằng thời gian tự động đóng thiết bị dự trữ (VD xí nghi ệp luyện • Độ tin cây (xác suất mất điện nhỏ). kim, hoá chất lớn…). • An toàn và tiện lợi cho việc vận hành thiết bị. • Hộ loại II: Là hộ tuy có tầm quan trọng lớn nhưng khi ngừng CCĐ chỉ dẫn đ ến • Phải đam bào được chất lượng điện năng trong phạm vi cho phép thiệt hại về kinh tế do hư hỏng sản phẩm, ngừng trệ sản xuất, lãng phí loa đ ộng (kỹ thuật). v.v… Hộ loại II được CCĐ từ 1 hoặc 2 nguồn – thời gian ngừng CCĐ cho phép Như vậy lời giải tối ưu khi thiết kế HTĐ phải nhận được từ quan đi ểm bằng thời gian để đóng TB dự trữ bằng tay (XN cơ khí, dệt, công nghiệp nhẹ, công hệ thống, không tách khỏi kế hoạch phát triển năng lượng của vùng; Phải nghiệp địa phương…). được phối hợp ngay trong những vấn đề cụ thể như – Chọn sơ đồ nối dây • Hộ loại III: mức độ tin cậy thấp hơn, gồm các hộ không nằm trong hộ loại 1 và 2. của lưới điện, mức tổn thất điện áp …. Cho phép mất điện trong thời gian sửa chữa, thay thế phần tử sự cố nhưng không Việc lựa chọn PA CCĐ phải kết hợp với vviệc lựa chọn vị trí, công suất quá một ngày đêm. Hộ loại III thường được CCĐ băng một nguồn. của nhà máy điện hoặc trạm biến áp khu vực. Phải quan tâm đến đạc điểm công nghệ của xí nghiệp, xem xét sự phát triển của xí nghiệp trong kế hoạch tổng thể (xây dựng, kiến trúc…..). 1.3 Các hộ tiêu thụ điện điển hình:
1) Các thiết bị động lực công nghiệp. T - khoảng thời gian khảo sát. 2) Các thiết bị chiếu sáng. (thường 1 pha, ĐTPT bằng phẳng, cos ϕ = Udm - giá trị định mức của mạng. 1-0,6). 3) Các TB biến đổi. Khi đó độ lệch điện áp so với giá trị yêu cầu (hoặc định mức) đ ược mô t ả như một đ ại 4) Các động cơ truyền động máy gia công. lượng ngẫu nhiên có phân bố chuẩn, và một trong những mục tiêu quan tr ọng c ủa đi ều 5) Lò và các thiết bị gia nhiệt. chỉnh điện áp là: sao cho giá trị xác suất để trong suốt khoảng thời gian khảo sát T độ lệch 6) Thiết bị hàn. điện áp năm trong phamj vi cho phép, đạt cực đại. Ngaòi ra khi nghiên cứu chất lượng điện năng cần xét đến hành vi kinh tế, nghĩa là phải xét (Giải công suất; dạng ĐTPT; Giải Udm ; fdm ; cosϕ ; đặc tính phụ tải; thuộc đến thiệt hại kinh tế do mất điện, chất lượng điện năng xấu. Chẳng hạn khi đi ện áp thấp hộ tiêu thụ loại 1; 2 hoặc 3……). hơn định mức, hiệu xuất máy giảm, sản xuất kém, tuổi thọ động cơ thấp hơn đ ịnh mức, hiệu suất máy giảm, sản phẩm kém, tuổi thọ động cơ giảm v.v.. Từ đấy xác định được giá trị điện áp tối ưu. Mặt khác khi nghiên cưu chất lượng điện năng trên quan đi ểm hi ệu s ử 1.4 Các chỉ tiêu kỹ thuật trong CCĐ-XN: dụng điện, nghĩa là điều chỉnh điện áp và đồ thị phụ t ải sao cho t ổng s ố đi ện năng s ử dụng với điện áp cho phép là cực đại. Những vấn đè nêu trên cần có những nghiên cưu t ỉ Chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thông CCĐ được đánh giá băng chất l ượng đi ện mỉ dựa trên những thông kê có hệ thông về phân phối đi ện áp tại các nút, su ất thi ệt h ại năng cung cấp, thông qua 3 chỉ tiêu cơ bản U; f; tính liên tục CCĐ. kinh tế do chất lượng điện xấu *Tính liên tucj CCĐ: hệ thống CCĐ phải đảm bảo được việc CCĐ liên tục theo yêu cầu của phụ tải (yêu cầu của hộ loại I; II & III). 1.4 Một số ký hiệu thường dùng: Chỉ tiêu này thường được cụ thể hoá bằng xác suất làm việc tin 1 – Máy phát điện hoặc nhà máy điện ~ cậy của → trên cơ sở này người ta phân các hộ tiêu thụ thành 3 loại hộ mà trong thiết kế cần phải quán triẹet để có được PA CCĐ hợp lý. Đ 2 - Động cơ điện * Tần số: độ lệch tần số cho phép được qui định là ± 0,5 Hz. Để đảm bảo tần số của hệ thông điện được ổn định công suất tiêu thụ phải < công suất của HT. Vậy ở xí nghiệp lớn khi phụ tải gia tăng thường phải đặt thêm TB 3 – Máy biến áp 2 cuộn dây. tự động đóng thêm máy phát điện dự trữ của XN hoặc TB bảo vệ sa thải phụ tải theo tần số. 4 – Máy biến áp 3 cuộn dây. *Điện áp: Độ lệch điện áp cho phép so với điện áp định mức được qui định như sau: (ở chế độ làm việc bình thường). 5 – Máy biến áp điều chỉnh dưới tải. + Mạng động lực: [∆ U%] = ± 5 % Udm + Mạng chiếu sáng: [∆ U%] = ± 2, 5 % Udm 6 - Kháng điện. Trường hợp khởi động động cơ hoặc mạng điện đang trong tình trạng sự cố thì độ lệch điện áp cho phép có thể tới (-10 ÷ 20 %)Udm . Tuy nhiên vì phụ tải điện luôn thay đổi nên giá trị điện áp lại khác nhau ở các nút c ủa 7 – Máy biến dòng điện. phụ tải → điều chỉnh rất phức tạp. Để có những biện pháp hiệu lực đi ều chỉnh điện áp, cần mô tả sự diễn biến của điện áp không những theo đ ộ lệch so với giá trị định mức, mà còn phải thể hiện được mức đ ộ kéo dài. 8 – Máy cắt điện. Khi đó chỉ tiêu đánh giá mức độ chất lượng điện áp là giá trị tích phân. 9 - Cầu chì. T U( t ) − U dm ∫ 0 U dm dt 10 - Aptômát. Trong đó: 11 – Cầu dao cách ly. U(t) - giá trị điện áp tại nút khảo sát ở thời điểm t.
29 – Dây dẫn mạng 4 dây. 12 – Máy cắt phụ tải. 30 - Đường dây điện áp U ≤ 36 V. 13 – Tụ điện bù. 31 – Đường dây mạng động lực 1 chiều. 14 – Tủ điều khiển 32 – Chống sét ống. 15 – Tủ phân phối. 33 – Chông sét van. 16 – Tủ phân phối động lực. 17 – Tủ chiếu sáng làm việc. 34 – Cầu chì tự rơi. 18 Tủ chiếu sáng cục bộ. 19 – Khởi động từ. 20 - Đèn sợi đốt. 21 - Đèn huỳnh quang. 22 – Công tắc điện. 23 – Ổ cắm điện. 24 – Dây dẫn điện. 25 – Dây cáp điện 26 – Thanh dẫn (thanh cái). 27 – Dây dẫn tần số ≠ 50 Hz 28 – Dây dẫn mạng hai dây.