Title Quản lý - vận hành Hệ thống điện (Vũ Hải Thuận).pdf ✅

EBOOKBKMT.COM – CỘNG ĐỒNG KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN VMTC 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI VŨ HẢI THUẬN QUẢN LÝ-VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN HÀ NỘI - 2009
EBOOKBKMT.COM – CỘNG ĐỒNG KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN VMTC 2 LỜI NÓI ĐẦU Hiện nay tất cả các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, tiêu dùng,... đều sử dụng điện năng Điện năng được sản xuất tại các nhà máy điện, truyền tải theo các đường dây và máy biến áp đến các hộ dùng điện ở xa (hộ tiêu dùng là các loại máy móc, thiết bị biến đổi điện năng thành các dạng năng lượng khác như nhiệt năng, cơ năng, hoá năng...) Trong một số trường hợp, điên năng chỉ biến đổi dạng của nó, ví dụ biến đổi dòng điện xoay chiều 3 pha thành dòng điện xoay chiều 1 pha, biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều, biến đổi dòng điện từ tần số này sang dòng điện tần số khác... theo đó được truyền tải theo mạng điện tới các hộ tiêu thụ tương ứng Hệ thống điện được hiểu theo nghĩa rộng là toàn bộ các khâu: sản xuất, biến đổi, truyền tải, phân phối, tiêu thụ Giữa các phần tử của hệ thống có sự liên hệ về điện, về cơ, về từ và các loại khác... Hệ thống điện có thể chia làm 2 loại:  Các phần tử chuyển hoá  Các phần tử truyền tải Khi phân tích chế độ vận hành, phương thức quản lý không nhất thiết mọi trường hợp phải chú ý đến các đặc tính của các phần tử, ví dụ như khi phân tích điều chỉnh điện áp thì có thể bỏ qua các động cơ sơ cấp, khi phân tích ổn định phải chú ý đến các động cơ sơ cấp... Đặc điểm của hệ thống điện Việt Nam là:  Các phần tử sản xuất điện năng là hỗn hợp  Có đường dây siêu cao áp  Mạng điện kín. Môn học quản lý - vận hành hệ thống điện đề cập đến những kiến thức hết sức cần thiết liên quan đến hai lĩnh vực: 1. Vận hành hệ thống điện 2. Quản lý hệ thống điện Bài giảng môn học Quản lý – vận hành hệ thống điện bao gồm 6 chương được biên soạn theo đề cương môn học đã được hội đồng khoa học trường đại học Nông nghiệp Hà Nộ thông qua và Bộ Giáo dục và Đào tạo phê duyệt. Do trình độ có hạn và thời gian biên soạn còn hạn chế, nên bài giảng chắc chắn sẽ còn nhiều thiếu sót. Chúng tôi cám ơn những nhận xét, đánh giá của độc giả. Mọi ý kiến phản hồi xin gửi về địa chỉ: Bộ môn Hệ thống điện – Khoa Cơ Điện - Trường đại hoạc Nông nghiệp Hà Nội Tác giả Vũ Hải Thuận
EBOOKBKMT.COM – CỘNG ĐỒNG KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN VMTC 3 Chương 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN &1. ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG ĐIỆN I, Đặc điểm công nghệ của hệ thống điện (HTĐ) 1. Các đặc điểm Quá trình sản xuất năng lượng nói chung và điện năng nói riêng có một số đặc điểm khác biệt với các ngành sản xuất công nghiệp khác a. Hệ thống điện năng được sản xuất, phân phối và biến đổi thành các dạng năng lượng khác trong một khoảng khắc thời gian, hay nói cách khác không có tích trữ ở bất cứ chỗ nào vì vậy: - Hệ thống điện phức tạp gồm nhiều phần tử cách xa nhau nhưng lại tạo thành một cơ cấu phức tạp duy nhất - Điện năng được sản xuất ra được tiêu dùng ngay trong hệ thống - Sự cân bằng công suất tác dụng và công suất phản kháng xảy ra tại bất cứ thời điểm nào b. Các quá trình quá độ trong hệ thống điện xảy ra rất nhanh, các quá trình sóng được hoàn thành trong một phần ngàn hoặc thậm trí một phần triệu của giây, các quá trình do ngắn mạch, làm mất ổn định xảy ra trong một phần mười hoặc cùng lắm là một vài giây. Do đặc tính này nên các phần tử của HTĐ phải có phản ứng rất nhanh để điều khiển chế độ c. Hệ thống điện gắn liền với tất cả các lĩnh vực công nghiệp, sinh hoạt hằng ngày, thông tin liên lạc v.v.. vì vậy độ tin cậy cung cấp điện, độ dự trữ công suất hợp lý là hết sức quan trọng và cần thiết Đặc điểm này dẫn đến các phần tử của hệ thống điện phải được bảo dưỡng định kỳ để phục hồi khả năng làm việc và thay thế các thiết bị hết hạn sử dụng kỹ thuật 2. Một số hệ quả của đặc điểm công nghệ a. Không thể sản xuất được điện năng nếu không có đủ khả năng tiêu thụ (các quá trình chuyển hoá và truyền tải điện năng trong tất cả các phần tử của HTĐ đều có hao tổn) do hệ quả này cho nên:  Sự giảm sút điện năng phát ra do các nhà máy điện bị sự cố, sửa chữa hoặc vì các lý do nào khác sẽ dẫn đến giảm điện năng cấp cho các hộ tiêu thụ nếu không có công suất dự trữ  Sự giảm thấp công suất tiêu thụ tạm thời do các hộ tiêu thụ phải sửa chữa, sự cố... sẽ không cho phép sử dụng toàn bộ công suất của các nhà máy điện nếu không có các thiết bị điều chỉnh  Không thể có sự không cân bằng giữa tổng công suất phát ra và tổng công suất tiêu thụ trong hệ thống Không nắm được các đặc điểm này sẽ dẫn đến sai sót nghiêm trọng trong công tác vận hành hệ thống b. Các quá trình quá độ trong HTĐ diễn biến rất nhanh đã buộc phải sử dụng các thiết bị tự động đặc biệt, những thiết bị này thường là tác động rất nhanh phải đảm bảo cho các quá trình quá độ diễn biến trong phạm vi cho phép. Muốn lựa chọn đúng và chỉnh định các thiết bị tự động
EBOOKBKMT.COM – CỘNG ĐỒNG KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN VMTC 4 này ( như thiết bị bảo vệ chống quá điện áp, thiết bị bảo vệ rơ le, thiết bị tự động điều khiển....) phải chú ý đến sự làmviệc của toàn bộ hệ thống điện như là một cơ cấu duy nhất c. Sự liên quan giữa HTĐ và các lĩnh vực khác của nền kinh tế quốc dân dẫn đến việc phải phát triển kịp thời các hệ thống điện, sự phát triển của HTĐ phải nhịp nhàng, cân đối II.Các đặc tính năng lượng của hệ thống điện HTĐ là là một đối tượng phức tạp nên những tính chất tổng hợp của HTĐ không những phụ thuộc riêng vào tính chất của các phần tử mà phụ thuộc vào cả sự phối hợp giữa những phần tử với nhau Chúng ta quy ước: P1: Công suất đầu vào (kW) P2: Công suất đầu ra (kW) P: Hao tổn công suất trong quá trình truyền tải  : Hệ số sử dụng hữu ích của các phần tử bằng tỷ số giữa công suất đầu ra và công suất đầu vào  : Suất tiêu hao công suất bằng tỷ số giữa công suất đầu vào và công suất đầu ra Đặc tính năng lượng của các các phần tử bao gồm: a, Đặc tính tiêu hao: P1=f1(P2) b, Đặc tính hao tổn công suất  P= P1-P2 =f2(P2) c, Đặc tính hiệu suất sử dụng: ( ) 3 2 1 2 f P P P    d, Đặc tính suất tiêu hao: ( ) 4 2 2 1 f P P P    Từ các công thức trên ta có thể có mối quan hệ sau: 2 2 2 2 2 2 1 1 ) ( 1) 1 ( P P P P P P P P P                    Đối với các phần tử truyền tải điện thì chỉ dùng đặc tính hao tổn hoặc đặc tính hiệu suất sử dụng, trong nhiều trường hợp, những đặc tính này không những chỉ phụ thuộc vào công suất truyền tải mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác. Ví dụ như hao tổn công suất và hiệu suất sử