BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHẢO SÁT CÁC HIỆN TƯỢNG XẢY RA KHI ĐÓNG BỘ TỤ ĐIỆN BÙ TĨNH VÀO LƯỚI ĐIỆN

Khi bộ tụ điện bù tĩnh được đóng vào lưới điện, điện áp và dòng điện xung kích với biên độ lớn có thể gây ra các hiện tượng ảnh hưởng đến bộ tụ và hệ thống mà nó được đấu nối. Để khảo sát các hiện tượng này, trong bài báo sử dụng phần mềm ORCAD (phần PSPICE) mô phỏng và phân tích các hiện tượng có thể xảy ra trên bộ tụ điện bù tĩnh khi thao tác đóng điện cho bộ tụ điện bù tĩnh vào lưới điện....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
BÁO CÁO ĐỀ TÀI "KHẢO SÁT CÁC HIỆN TƯỢNG XẢY RA KHI ĐÓNG BỘ TỤ ĐIỆN BÙ TĨNH VÀO LƯỚI ĐIỆN" KHẢO SÁT CÁC HIỆN TƯỢNG XẢY RA KHI ĐÓNG BỘ TỤ ĐIỆN BÙ TĨNH VÀO LƯỚI ĐIỆN AN INVESTIGATION OF THE EFFECTS PRODUCED WHEN CLOSE A CAPACITOR TO POWER SYSTEM TÓM TẮT Khi bộ tụ điện bù tĩnh được đóng vào lưới điện, điện áp và dòng điện xung kích với biên độ lớn có thể gây ra các hiện tượng ảnh hưởng đến bộ tụ và hệ thống mà nó được đấu nối. Để khảo sát các hiện tượng này, trong bài báo sử dụng phần mềm ORCAD (phần PSPICE) mô phỏng và phân tích các hiện tượng có thể xảy ra trên bộ tụ điện bù tĩnh khi thao tác đóng điện cho bộ tụ điện bù tĩnh vào lưới điện. ABSTRACT When a power capacitor participates in the operating power system, the voltage and inrush current with great amplitude might cause the phenomena affecting the capacitor and other connected components of the power system. This paper presents the application of the software ORCAD (PSPICE) in simulation and an analysis of the phenomena which might appear when capacitor is connected to the power system. 1. Đặt vấn đề Khi bộ tụ được đóng vào lưới điện, một dòng điện xung kích sẽ chạy vào bên trong bộ tụ để cân bằng điện áp của lưới điện và điện áp trên bộ tụ. Nếu hai điện áp này bằng nhau tại thời điểm đóng thì không có dòng điện xung kích chạy vào bộ tụ. Nếu hai điện áp này không bằng nhau tại thời điểm đóng thì sẽ có dòng điện xung kích với tần số dao động và biên độ lớn. Hiện tượng quá điện áp có thể xảy ra trong trường hợp này. Các hiện tượng này cần được nghiên cứu khảo sát, nhất là đối với các tụ điện có công suất lớn đặt tại các trạm biến áp 110kV trở lên trong hệ thống điện. 2. Giải quyết vấn đề 2.1. Mô phỏng đóng điện cho bộ tụ bù vào lưới điện Giả thiết bộ tụ bù 50MVAr được đóng vào thanh cái với điện áp nguồn  π u ( t ) = 115 sin  ωt + ψ u − ϕ −  (kV) ở tần số 50Hz có sơ đồ mô phỏng trên phần mềm  2 ORCAD như hình vẽ bên dưới, trong đó: V1 = 115kV: điện áp nguồn; L1 = 17,2mH: điện cảm nguồn với điện kháng nguồn XL = 5,4Ω; R1 = 1Ω: điện trở nguồn; C1 = 12µF: điện dung của bộ tụ điện với công suất 50MVAr điện áp 115kV; V, I: điện áp và dòng điện đo được khi đóng máy cắt; VC: điện áp trên tụ trước khi đóng máy cắt. Thực hiện khảo sát dòng điện và điện áp trên bộ tụ bù nhờ mô phỏng trên phần mềm ORCAD khi đóng điện cho bộ tụ bù vào lưới điện cho các trường hợp khi giá trị điện áp tức thời trên tụ Uc = 0, 50%, -50%, 100%, -100%Um-nguồn tại các thời điểm đóng t = 0ms, 10ms ứng với giá trị điện áp tức thời của nguồn bằng không và t = 5ms, 15ms ứng với giá trị điện áp tức thời của nguồn ở biên độ cực đại. Các đồ thị kết quả mô phỏng được thể hiện ở bên dưới: Điện áp trên bộ tụ và điện áp nguồn khi đóng ở 0 ms: 150KV 100KV 50KV 0V - 50KV - 100KV - 150KV 0s 20ms 40ms 60ms 80ms 100ms V( C1: 2) V( L1: 1) Ti me Dòng điện chạy vào bộ tụ khi đóng ở 0 ms: 1. 00KA 0. 75KA 0. 50KA 0. 25KA 0A - 0. 25KA - 0. 50KA - 0. 75KA - 1. 00KA 0s 20ms 40ms 60ms 80ms 100ms - I ( C1) Ti me Điện áp trên bộ tụ và điện áp nguồn khi đóng ở 5 ms: 240KV 160KV 80KV 0V - 80KV - 160KV - 240KV 0s 20ms 40ms 60ms 80ms 100ms V( C1: 2) V( L1: 1) Ti me Dòng điện chạy vào bộ tụ khi đóng ở 5 ms: 3. 2KA 2. 4KA 1. 6KA 0. 8KA 0A - 0. 8KA - 1. 6KA - 2. 4KA - 3. 2KA 0s 20ms 40ms 60ms 80ms 100ms - I ( C1) Ti me Điện áp trên bộ tụ và điện áp nguồn khi đóng ở 10 ms: 150KV 100KV 50KV 0V - 50KV - 100KV - 150KV 0s 20ms 40ms 60ms 80ms 100ms V( L1: 1) V( C1: 2) Ti me Dòng điện chạy vào bộ tụ khi đóng ở 10 ms: 900A 600A 300A - 0A - 300A - 600A - 900A 0s 20ms 40ms 60ms 80ms 100ms - I ( C1) Ti me Điện áp trên bộ tụ và điện áp nguồn khi đóng ở 15 ms: 240KV 160KV 80KV 0V - 80KV - 160KV - 240KV 0s 20ms 40ms 60ms 80ms 100ms V( L1: 1) V( C1: 2) Ti me Dòng điện chạy vào bộ tụ khi đóng ở 15 ms:: 3. 2KA 2. 4KA 1. 6KA 0. 8KA 0A - 0. 8KA - 1. 6KA - 2. 4KA - ...