Báo cáo nghiên cứu khoa học: TÍNH TOÁN PHÂN BỐ DÒNG ĐIỆN TRỞ VỀ TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV

Lưới điện phân phối (LĐPP) 22kV tồn tại dưới hai dạng cấu trúc 3 pha 3 dây và 3 pha 4 dây, với cấu trúc lưới khác nhau này dẫn đến sự khác nhau về các thông số kỹ thuật trong các chế độ vận hành của hệ thống điện (HTĐ) [1], như: thông số chỉnh định bảo vệ rơle, mức di trung tính và kh năng bất đối xứng của máy biến áp (MBA) trạm nguồn 22kV, sự phân bố ả dòng điện trở về, mức độ an toàn điện đối với con người và các giới hạn...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " TÍNH TOÁN PHÂN BỐ DÒNG ĐIỆN TRỞ VỀ TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV" TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(30).2009 TÍNH TOÁN PHÂN BỐ DÒNG ĐIỆN TRỞ VỀ TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI 22KV CALCULATIONS OF DISTRIBUTION OF RETURN CURRENT ON 22KV NETWORK Lê Kim Hùng, Trần Vinh Tịnh Đại học Đà Nẵng Võ Như Quốc Công ty Điện lực 3 TÓM T ẮT Lưới điện phân phối (LĐPP) 22kV tồn tại dưới hai dạng cấu trúc 3 pha 3 dây và 3 pha 4dây, với cấu trúc lưới khác nhau này dẫn đến sự khác nhau về các thông số kỹ thuật trong cácchế độ vận hành của hệ thống điện (HTĐ) [1], như: thông số chỉnh định bảo vệ rơle, mức ditrung tính và kh năng bất đối xứng của máy biến áp (MBA) trạm nguồn 22kV, sự phân bố ảdòng điện trở về, mức độ an toàn điện đối với con người và các giới hạn cho phép của điện trởnối đất tại trạm biến áp (TBA) nguồn 22kV. Bài báo này nghiên cứu sự khác nhau về phân bốdòng điện trở về (DĐTV) đối với từng cấu trúc lưới điện. ABSTRACT The 22kV distribution networks exist under two forms: three phase three wire and threephase four wire, the two different configurations lead to different parameters during networkoperation such as: relay protection systems, neutral point displacement, asymmetry oftransformers at 22kV substations, distribution of return current, human safety and allowablelimits on earthing resistances at 22kV substations. This acticle presents the differences onreturn current distribution on each network configuration.1. Đặt vấn đề Hiện nay ở Việt Nam đang tồn tại dạng cấu trúc LĐPP 22kV với đặc điểm như sau: a. LĐPP 22kV với cấu trúc 3 pha 3 dây: gồm 3 dây pha không có dây trung tính đi theo lưới điện. b. LĐPP 22kV v cấu trúc 3 pha 4 dây: gồm 3 dây pha và có dây trung tính đi ới theo lưới điện tạo thành lưới điện 4 dây, cứ khoảng 200 - 250m được nối đất lặp lại (NĐLL) 1 lần. Khi có sự không đối xứng (KĐX) trong HTĐ sẽ xuất hiện DĐTV (là dòng điệnthứ tự không 3I 0 ) đ i về nguồn, do có cấu trúc lưới điện khác nhau dẫn đến sự phân bốDĐTV đối với mỗi cấu trúc lưới điện cũng khác nhau, điều này ảnh hưởng đến chế độbảo vệ rơle và mức độ an toàn điện đối với con người… Vì vậy bài báo trình bày cáchtính toán DĐTV đối với các dạng cấu trúc lưới trên.2. Dòng điện trở về đối với LĐPP 22kV 3 pha 3 dây và 3 pha 4 dây14 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(30).20092.1. Dòng điện trở về trong chế độ vận hành bình thường của LĐPP 22kV2.1.1. Đối với cấu trúc lưới 3 pha 3 dây IC A A’ B B’ Tải C’ C IB IA Rnđtải Itv Rnđnguồn Hình 1: LĐPP 22kV 3 pha 3 dây s ử dụng đất làm dây trung tính. a. Tính toán ở chế độ tải 3 pha đối xứng: Xét LĐPP 22kV 3 pha 3 dây v đất làm ới dây trung tính đặc trưng cho mạch trở về như hình 1. • • • • • Ta có quan hệ dòng điện như sau: I tv = I tt = I A + I B + I C (1) Ở chế độ vận hành tải 3 pha đối xứng, dòng điện I tt = 0 → Itv = 0, do vậy khôngcó DĐTV chạy trong đất. b. Tính toán ở chế độ tải 3 pha KĐX: Trong chế độ vận hành (CĐVH) KĐX, để tính chế độ KĐX ta áp dụng phương pháp thành phần đối xứng (TPĐX) [2]. Hệ thống dòng điện KĐX I A , I B , I C được phân tách thành 3 hệ thống TPĐXTTT I1 , TTN I2 và TTK I 0 , trong đó: dòng điện TTK là hệ thống 3 dòng điện bằng nhauvà đồng pha, chạy trong 3 pha và cùng chạy trong dây trung tính (chạy trong đất), do đó • • • • •DĐTV chạy trong đất là I tv = 3 I 0 = I A + I B + I C . Nếu biết giá trị hiệu dụng của dòng điện pha I A , I B , I C có thể tính dòng điệnTTK I 0 gần đúng khi cosφ của phụ tải gần bằng 1 [2]: I2 0 = [I A 2 + I B 2 + IC 2 - (I A I B - I B I C - I A I C )]/9 (2)* Với các MBA có cuộn dây đấu Y 0 , với điểm trung tí ...