Tái cấu trúc lưới điện 110kV để giảm dòng ngắn mạch trên thanh cái 22kV tại khu vực Nam Sông Tiền, tỉnh Đồng Tháp

• Tác giả: Huỳnh Minh Trí
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Phúc Khải
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
• Đề tài: Tái cấu trúc lưới điện 110kV để làm giảm dòng ngắn mạch trên thanh cái 22kV các trạm 110kV khu vực Nam sông Tiền, tỉnh Đồng Tháp
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
• 1.1. Lý do chọn đề tài
• 1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
• 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.6. Kết quả đạt được
• 1.7. Bố cục luận văn
• 1.8. Kết luận
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NGẮN MẠCH VÀ CÁC GIẢI PHÁP GIẢM DÒNG NGẮN MẠCH
• 2.1. Những khái niệm và định nghĩa cơ bản
• 2.2. Các dạng ngắn mạch
• 2.3. Nguyên nhân và hậu quả
• 2.4. Mục đích của việc tính toán ngắn mạch
• 2.5. Cách tính ngắn mạch
• 2.6. Quy định của Việt Nam về ngắn mạch
• 2.7. Một số giải pháp giảm dòng ngắn mạch hiện nay
• 2.8. Giải pháp tái cấu trúc lưới điện
• 2.9. Lắp đặt kháng hạn chế dòng ngắn mạch
• 2.10. Sử dụng máy biến áp có tổng trở ngắn mạch cao
• 2.11. Giải pháp sử dụng cấp điện áp cao hơn
• 2.12. Nâng cấp thiết bị
• 2.13. Đánh giá và lựa chọn giải pháp
• 3. CHƯƠNG 3: BÀI TOÁN CẤU TRÚC LƯỚI ĐIỆN ĐỂ LÀM GIẢM DÒNG NGẮN MẠCH
• 3.1. Chuyển mạch tối ưu lưới điện
• 3.2. Ứng dụng thuật toán trong Kỹ thuật điện
• 3.3. Mô tả và hình thành vấn đề
• 3.4. Tính toán dòng điện ngắn mạch
• 3.5. Xây dựng chuyển mạch tối ưu cho giới hạn dòng điện ngắn mạch
• 3.6. Kết quả nghiên cứu trường hợp minh họa về hệ thống IEEE 30 nút
• 3.7. Áp dụng thuật toán Symbiotic Organism Search (SOS) cho bài toán tái cấu trúc lưới điện để giảm dòng ngắn mạch
• 3.8. Lưu đồ thuật toán SOS cho bài toán tái cấu trúc lưới điện để giảm dòng ngắn mạch
• 4. CHƯƠNG 4: HIỆN TRẠNG LƯỚI ĐIỆN KHU VỰC NAM SÔNG TIỀN, TỈNH ĐỒNG THÁP
• 4.1. Hiện trạng lưới điện khu vực Nam sông Tiền, tỉnh Đồng Tháp
• 4.2. Tổng quan về lưới điện phân phối Nam sông Tiền
• 4.3. Thông số vận hành các đường dây 110kV và các trạm 110kV khu vực Nam sông Tiền, tỉnh Đồng Tháp
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN TÁI CẤU TRÚC LƯỚI ĐIỆN ĐỂ GIẢM DÒNG NGẮN MẠCH
• 5.1. Sơ đồ lưới điện khu vực Nam sông Tiền trên chương trình PSS/ADEPT
• 5.2. Đường dây và trạm biến áp
• 5.3. Áp dụng Matlab tính toán dòng ngắn mạch tại thanh cái 22kV
• 5.4. Tổng hợp thông số
• 5.5. Kết quả dòng ngắn mạch tại các nút trên Matlab theo sơ đồ kết dây cơ bản
• 5.6. Áp dụng phương pháp tính toán chuyển mạch tối ưu
• 5.7. Kết quả sau khi chạy bài toán chuyển mạch tối ưu trên chương trình Matlab với thuật toán Symbiotic Organism Search (SOS)
• 5.8. Kiểm tra điều kiện ràng buộc về công suất truyền tải trên đường dây
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN TƯƠNG LAI
• 6.1. Hướng phát triển tương lai
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• LÝ LỊCH TRÍCH NGANG

I. Tái cấu trúc lưới điện

Tái cấu trúc lưới điện là một giải pháp quan trọng nhằm tối ưu hóa hệ thống điện, đặc biệt trong việc giảm dòng ngắn mạch. Luận văn tập trung vào việc tái cấu trúc lưới điện 110kV tại khu vực Nam sông Tiền, tỉnh Đồng Tháp để giảm dòng ngắn mạch trên thanh cái 22kV. Việc này không chỉ nâng cao an toàn điện mà còn cải thiện hiệu quả vận hành của hệ thống. Các giải pháp được đề xuất bao gồm việc sử dụng công nghệ lưới điện tiên tiến và quản lý lưới điện hiệu quả.

1.1. Giải pháp lưới điện

Các giải pháp lưới điện được nghiên cứu bao gồm việc tối ưu hóa cấu trúc lưới, sử dụng các thiết bị hiện đại như máy biến áp có tổng trở ngắn mạch cao và kháng hạn chế dòng ngắn mạch. Những giải pháp này giúp giảm thiểu rủi ro và nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện.

1.2. Tối ưu hóa lưới điện

Tối ưu hóa lưới điện là quá trình điều chỉnh cấu trúc lưới để đạt hiệu quả cao nhất. Luận văn sử dụng thuật toán Symbiotic Organism Search (SOS) để tìm ra cấu trúc lưới tối ưu, giúp giảm dòng ngắn mạch trên thanh cái 22kV. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự cải thiện đáng kể trong việc vận hành hệ thống điện.

II. Giảm dòng ngắn mạch

Giảm dòng ngắn mạch là mục tiêu chính của luận văn, nhằm đảm bảo an toàn điện và tăng tuổi thọ của các thiết bị điện. Các giải pháp được đề xuất bao gồm việc sử dụng công nghệ lưới điện tiên tiến và quản lý lưới điện hiệu quả. Luận văn cũng phân tích các nguyên nhân gây ra dòng ngắn mạch và đề xuất các biện pháp khắc phục.

2.1. Nguyên nhân dòng ngắn mạch

Nguyên nhân chính của dòng ngắn mạch là do sự cố cách điện, dẫn đến chập mạch giữa các pha hoặc chạm đất. Luận văn phân tích các trường hợp cụ thể tại lưới điện 110kV khu vực Nam sông Tiền, tỉnh Đồng Tháp, từ đó đề xuất các giải pháp phù hợp.

2.2. Giải pháp khắc phục

Các giải pháp khắc phục bao gồm việc sử dụng máy biến áp có tổng trở ngắn mạch cao, kháng hạn chế dòng ngắn mạch, và tái cấu trúc lưới điện. Những giải pháp này giúp giảm thiểu rủi ro và nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện.

III. Hiện trạng lưới điện 110kV tại Đồng Tháp

Luận văn phân tích hiện trạng lưới điện 110kV tại khu vực Nam sông Tiền, tỉnh Đồng Tháp, nơi thường xuyên xảy ra các sự cố dòng ngắn mạch. Các thông số vận hành và cấu trúc lưới điện được nghiên cứu kỹ lưỡng để đưa ra các giải pháp phù hợp. Kết quả nghiên cứu cho thấy sự cần thiết của việc tái cấu trúc lưới điện và tối ưu hóa lưới điện.

3.1. Thông số vận hành

Các thông số vận hành của lưới điện 110kV được thu thập và phân tích, bao gồm thông số đường dây, trạm biến áp, và các thiết bị đóng cắt. Những thông số này là cơ sở quan trọng để đề xuất các giải pháp giảm dòng ngắn mạch.

3.2. Sự cố thường gặp

Các sự cố thường gặp trên lưới điện 110kV bao gồm ngắn mạch ba pha, ngắn mạch chạm đất, và ngắn mạch hai pha. Luận văn phân tích nguyên nhân và hậu quả của các sự cố này, từ đó đề xuất các giải pháp khắc phục.

IV. Giải pháp và ứng dụng thực tiễn

Luận văn đề xuất các giải pháp lưới điện cụ thể để giảm dòng ngắn mạch trên thanh cái 22kV tại lưới điện 110kV khu vực Nam sông Tiền, tỉnh Đồng Tháp. Các giải pháp này không chỉ nâng cao an toàn điện mà còn cải thiện hiệu quả vận hành của hệ thống. Kết quả nghiên cứu có thể áp dụng rộng rãi trong thực tiễn.

4.1. Giải pháp công nghệ

Các giải pháp công nghệ bao gồm việc sử dụng máy biến áp có tổng trở ngắn mạch cao, kháng hạn chế dòng ngắn mạch, và công nghệ lưới điện tiên tiến. Những giải pháp này giúp giảm thiểu rủi ro và nâng cao độ tin cậy của hệ thống điện.

4.2. Ứng dụng thực tiễn

Các giải pháp được đề xuất trong luận văn đã được áp dụng thử nghiệm trên lưới điện 110kV khu vực Nam sông Tiền, tỉnh Đồng Tháp. Kết quả cho thấy sự cải thiện đáng kể trong việc giảm dòng ngắn mạch và nâng cao an toàn điện.