Chương 1 NH-NG V N ð/ CHUNG V/ H TH NG CUNG C P ðI N 1. Khái ni3m v6 h3 th8ng ñi3n W H" th'ng ñi"n bao gBm các nhà máy ñi"n, trDm bi\n áp, các ñư9ng dây tAi ñi"n và các thi\t bC khác (như thi\t bC ñi%u khiRn, t@ bù, thi\t bC bAo v"…) ñưFc n'i li%n v0i nhau thành h" th'ng làm nhi"m v@ sAn xu2t, truy%n tAi, phân ph'i và cung c2p ñi"n năng ñ\n tGn các h5 dùng ñi"n, hình 1.1 W H" th'ng cung c2p ñi"n chl bao gBm các khâu phân ph'i; truy%n tAi và cung c2p ñi"n năng ñ\n các h5 tiêu th@ ñi"n. W ð‹c ñiRm cIa quá trình sAn xu2t và phân ph'i ñi"n năng: + Khác v0i h/u h\t các sAn ph’m, ñi"n năng ñưFc sAn xu2t ra, nói chung không tích tr* ñưFc (tr“ vài trư9ng hFp ñ‹c bi"t v0i công su2t nh” như pin, ac qui.TDi m„i th9i ñiRm luôn luôn phAi ñAm bAo cân b•ng gi*a lưFng ñi"n năng sAn xu2t ra và tiêu th@ có kR ñ\n tin th2t trong khâu truy%n tAi. ði%u này c/n phAi ñưFc quán tri"t trong khâu thi\t k\, qui hoDch, vGn hành và ñi%u ñ5 h" th'ng ñi"n, nh•m gi* v*ng ch2t lưFng ñi"n (u và f).
+ Các quá trình v% ñi"n xAy ra r2t nhanh.Ch—ng hDn sóng ñi"n t“ lan tuy%n trong dây d~n v0i t'c ñ5 r2t l0n x2p sl t'c ñ5 ánh sáng 30. ðóng c{t cIa các thi\t bC bAo v" vv…ñ%u phAi xAy ra trong vòng nh” hơn 1/10 giây → c/n thi\t ñR thi\t k\, hi"u chlnh các thi\t bC bAo v". + Công nghi"p ñi"n luc có quan h" ch‹t chš ñ\n nhi%u ngành kinh t\ qu'c dân (luy"n kim, hoá ch2t, khai thác m”, cơ khí, công nghi"p d"t…). → là m5t trong nh*ng ñ5ng luc tăng năng su2t lao ñ5ng tDo nên su phát triRn nhCp nhàng trong c2u trúc kinh t\.
Quán tri"t ñ‹c ñiRm này sš xây dung nh*ng quy\t ñCnh hFp lý trong m}c ñ5 ñi"n khí hoá ñ'i v0i các ngành kinh t\; các vùng lãnh thi khác nhau; m}c ñ5 xây dung nguBn ñi"n, mDng lư0i truy%n tAi, phân ph'i → nh•m ñáp }ng su phát triRn cân ñ'i, tránh ñưFc nh*ng thi"t hDi kinh t\ qu'c dân do phAi hDn ch\ nhu c/u cIa các h5 dùng ñi"n. W ðR nghiên c}u, qui hoDch phát triRn h" th'ng ñi"n cũng như ñR quAn lý, vGn hành, h" th'ng ñi"n ñưFc phân chia thành các h" th'ng tương ñ'i ñ5c lGp v0i nhau: + V% m‹t quAn lý: • Các nhà máy ñi"n do các nhà máy ñi"n tu quAn lý. • Lư0i ñi"n h" th'ng cao áp và siêu cao áp (≥ 220kV) và trDm khu vuc do các công ty truy%n tAi quAn lý. • Lư0i truy%n tAi và phân ph'i do các công ty lư0i ñi"n quAn lý, dư0i nó là các sd ñi"n.
+ V% m‹t qui hoDch: • NguBn ñi"n, lư0i h" th'ng, các trDm khu vuc ñưFc qui hoDch trong ting sơ ñB. • Lư0i truy%n tAi và phân ph'i ñưFc qui hoDch riêng. + V% m‹t ñi%u ñ5: • ði%u ñ5 trung ương: GBm 2 b5 phGn → B5 phGn chl huy vGn hành làm nhi"m v@ theo dõi và ñi%u khiRn truc ti\p hoDt ñ5ng cIa h" th'ng ñi"n, chl huy các ñi%u ñ5 c2p dư0i thuc hi"n chương trình hoDt ñ5ng ñã ñCnh trư0c. Khi xAy ra các tình hu'ng b2t thư9ng thì thuc hi"n các bi"n pháp kh{c ph@c nh•m gi* v*ng ch\ ñ5.
→ B5 phGn phương th}c làm nhi"m v@ chu’n bC trư0c ch\ ñ5 vGn hành th”a mãn các yêu c/u an toàn, ch2t lưFng ph@c v@ và hi"u quA kinh t\. • ði%u ñ5 ñCa phương. ði%u ñ5 các nhà máy ñi"n, ñi%u ñ5 các trDm khu vuc, ñi%u ñ5 các công ty ñi"n. • ði%u ñ5 các sd ñi"n: ði%u khiRn vi"c phân ph'i ñi"n nhGn t“ các trDm bi\n áp do c2p trên quAn lý, tAi qua lư0i cao th\, các trDm bi\n áp trung gian, lư0i ñi"n phân ph'i trung, hD áp ñ\n các h5 dùng ñi"n.
+ V% m‹t nghiên c}u, tính toán: • Lư0i h" th'ng: bao gBm các ñư9ng dây tAi ñi"n và trDm bi\n áp khu vuc. • Lư0i phân ph'i trung áp (6, 10, 15, 22, 35 kV). • Lư0i phân ph'i hD áp (0,4/0,22 kV). N i dung c a môn h c: Nghiên c u thi t k , tính toán, v$n hành lư(i ñi n trung và h* áp.
Nh;ng yêu c@u ñ8i vAi phương án cung cCp ñi3n + ð tin c$y cung c p ñi n: ñAm bAo liên t@c cung c2p ñi"n tùy thu5c vào tính ch2t cIa h5 dùng ñi"n. + H5 loDi 1: là nh*ng h5 r2t quan trvng không ñưFc ñR m2t ñi"n. N\u m2t ñi"n sš d~n ñ\n m2t an ninh chính trC, trGt tu xã h5i (sân bay, khu quân su, ñDi s} quán.); làm thi"t hDi l0n ñ\n n%n kinh t\ qu'c dân (khu công nghi"p, khu ch\ xu2t…); làm nguy hDi ñ\n tính mDng cIa con ngư9i. ð'i v0i h5 loDi 1, phAi ñưFc cung c2p ít nh2t t“ 2 nguBn ñi"n ñ5c lGp ho‹c phAi có nguBn du phòng nóng.
+ H5 loDi 2: bao gBm các xí nghi"p ch\ tDo hàng tiêu dùng và thương mDi dCch v@. N\u m2t ñi"n gây hư h”ng máy móc, ph\ ph’m, ng“ng tr" sAn xu2t. Cung c2p ñi"n loDi 2 thư9ng có thêm nguBn du phòng. Nhưng c/n phAi so sánh gi*a v'n ñ/u tư cho nguBn du phòng và hi"u quA kinh t\ ñưa lDi do không bC ng“ng cung c2p ñi"n.
+ H5 loDi 3: là nh*ng h5 không quan trvng cho phép m2t ñi"n tDm th9i khi c/n thi\t (ánh sáng sinh hoDt ñô thC, nông thôn). Nhưng m2t ñi"n không quá m5t ngày ñêm. Thông thư9ng, h5 loDi 3 ñưFc cung c2p ñi"n t“ m5t nguBn. + Ch t lư/ng ñi n năng: gBm có ch2t lưFng ñi"n áp và ch2t lưFng t/n s'.
+ Ch2t lưFng t/n s': ñưFc ñánh giá b•ng f − f ñm • ð5 l"ch t/n s' so v0i t/n s' ñCnh m}c: f = .1) f ñm • ð5 dao ñ5ng t/n s': ð‹c trưng bdi ñ5 l"ch gi*a giá trC l0n nh2t và nh” nh2t cIa t/n s' khi t/n s' bi\n thiên nhanh v0i t'c ñ5 l0n hơn 1%/s. Theo GOCT 13109W87 cIa Nga thì ñ5 l"ch t/n s' cho phép là ±0,2 Hz v0i xác xu2t 95% (22,8h/ngày), ñ5 l"ch t'i ña cho phép ±0,4 Hz trong mvi th9i gian và trong mvi ch\ ñ5 su c' cho phép ñ5 l"ch ñ\n ±0,5 Hz. ð5 dao ñ5ng t/n s' không vưFt quá 0,2 Hz. Theo tiêu chu’n Singapor: ñ5 l"ch t/n s' cho phép là 1%, t}c ±0,5 Hz.
+ Ch2t lưFng ñi"n áp U − U ñm • ð5 l"ch ñi"n áp so v0i ñi"n áp ñCnh m}c δU = .2) U ñm U là ñi"n áp thuc t\ trên cuc cIa thi\t bC dùng ñi"n. ði%u ki"n: δUW ≤ δU ≤ δU+ δUW , δU+ là gi0i hDn trên và dư0i cIa ñ5 l"ch ñi"n áp. ð5 l"ch ñi"n áp cho phép ñưFc qui ñCnh (d ch\ ñ5 làm vi"c bình thư9ng). MDng ñ5ng luc: ± 5% MDng chi\u sáng: ± 2,5% Trư9ng hFp khdi ñ5ng ñ5ng cơ ho‹c mDng ñi"n ñang trong tình trDng su c' thì ñ5 l"ch ñi"n áp cho phép có thR t0i W10% ÷ 20%.
• ð5 dao ñ5ng ñi"n áp: su bi\n thiên nhanh cIa ñi"n áp U max − U min U= .3) U ñm T'c ñ5 bi\n thiên t“ Umax ñ\n Umin không nh” hơn 1%/s. • ð5 không ñ'i x}ng: Ph@ tAi các pha không ñ'i x}ng d~n ñ\n ñi"n áp các pha không ñ'i x}ng, su không ñ'i x}ng này ñưFc ñ‹c trưng bdi thành ph/n th} tu nghCch cIa ñi"n áp. ði"n áp không ñ'i x}ng làm giAm hi"u quA công tác và tuii thv cIa thi\t bC dùng ñi"n, giAm khA năng tAi cIa lư0i ñi"n và tăng tin th2t ñi"n năng. • ð5 không sin: Các thi\t bC dùng ñi"n có ñ‹c tính phi tuy\n như máy bi\n áp không tAi, b5 chlnh lưu, tiristor…làm bi\n dDng ñư9ng ñB thC ñi"n áp, khi\n nó không còn là hình sin n*a.
Xu2t hi"n các sóng hài bGc cao, góp ph/n làm giAm ñi"n áp, làm tăng tin th2t s{t t“ trong ñ5ng cơ, tin th2t ñi"n môi trong cách ñi"n, tăng tin th2t trong lư0i ñi"n và thi\t bC dùng ñi"n … Ch2t lưFng ñi"n áp ñưFc ñAm bAo nh9 các bi"n pháp ñi%u chlnh ñi"n áp trong lư0i ñi"n truy%n tAi và phân ph'i. Các bi"n pháp này chvn lua trong qui hoDch và thi\t k\ lư0i ñi"n và ñưFc hoàn thi"n thư9ng xuyên trong vGn hành. + An toàn H" th'ng cung c2p ñi"n phAi ñưFc vGn hành an toàn ñ'i v0i ngư9i và thi\t bC. Mu'n vGy, ngư9i thi\t k\ phAi chvn sơ ñB cung c2p ñi"n hFp lý, các thi\t bC ñi"n phAi ñưFc chvn ñúng chIng loDi, ñúng công su2t.
Công tác xây dung, l{p ñ‹t phAi ñúng qui phDm. Công tác vGn hành quAn lý có vai trò ñ‹c bi"t quan trvng. Ngư9i sŠ d@ng phAi tuy"t ñ'i ch2p hành nh*ng qui ñCnh v% an toàn sŠ d@ng ñi"n. + Kinh t Khi ñánh giá so sánh các phương án cung c2p ñi"n, chl tiêu kinh t\ chl ñưFc xét ñ\n khi các chl tiêu k] thuGt nêu trên ñã ñưFc ñAm bAo.
Chl tiêu kinh t\ ñưFc ñánh giá qua: ting s' v'n ñ/u tư, chi phí vGn hành và th9i gian thu hBi v'n ñ/u tư. Vi"c ñánh giá chl tiêu kinh t\ phAi thông qua tính toán và so sánh các phương án ñR ñưa ra ñưFc phương án t'i ưu. MEt s8 ký hi3u thưIng dùng 1. Máy phát ñi"n ho‹c 2.
TI ñ5ng luc nhà máy ñi"n 3. ðèn sFi ñ't dây 7. ðèn huỳnh quang dây 9. Công t{c ñi"n chlnh dư0i tAi 11.
Kháng ñi"n 12. Máy bi\n dòng ñi"n 14. Dây d~n mDng 2 dây 21. C/u dao cách ly 22.
Dây d~n mDng ñ5ng luc m5t chi%u 23. Ch'ng sét 'ng 25. Ch'ng sét van 27. TI chi\u sáng 28.
TI phân ph'i Chương 2 PH# TLI ðI N 2. PhM tNi ñi3n Bao gBm t2t cA các thi\t bC ñi"n thu nhGn năng lưFng t“ lư0i ñR chuyRn hóa thành các dDng năng lưFng khác như cơ năng, nhi"t năng, quang năng… 2. ðO thP phM tNi W Quá trình sAn xu2t và tiêu th@ ñi"n năng xAy ra ñBng th9i, ph@ tAi luôn bi\n ñ5ng theo th9i gian. ðư9ng biRu di¡n qui luGt bi\n ñii cIa ph@ tAi theo th9i gian gvi là ñB thC ph@ tAi.
W Phân loDi: có nhi%u cách phân loDi + Theo công su2t: ðB thC ph@ tAi công su2t tác d@ng P = f(t). ðB thC ph@ tAi công su2t phAn kháng Q = f(t). ðB thC ph@ tAi công su2t toàn ph/n S = f(t). + Theo th9i gian: ðB thC ph@ tAi hàng ngày.
ðB thC ph@ tAi hàng tháng. ðB thC ph@ tAi năm. W Các loDi ñB thC ph@ tAi thư9ng dùng + ð5 th6 ph7 t8i hàng ngày: thư9ng ñưFc xét v0i chu kỳ th9i gian là m5t ngày ñêm (24gi9) và có thR xác ñCnh theo 3 cách: B•ng d@ng c@ ño tu ñ5ng ghi lDi, hình 2. Do nhân viên truc ghi lDi sau nh*ng gi9 nh2t ñCnh, hình 2.
BiRu di¡n theo bGc thang, ghi lDi giá tri trung bình trong nh*ng khoAng nh2t ñCnh, hình 2.