Thiết kế bộ cân bằng pha tự động cho lưới phân phối hạ áp

Bài viết này trình bày phương pháp thiết kế bộ cân bằng pha tự động cho lưới điện hạ áp góp phần làm giảm sự mất cân bằng dòng điện giữa các pha và không gây mất điện trên tải trong quá trình tự động chuyển pha của tải.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế bộ cân bằng pha tự động cho lưới phân phối hạ áp Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 37 (09/2016) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh 15 THIẾT KẾ BỘ CÂN BẰNG PHA TỰ ĐỘNG CHO LƯỚI PHÂN PHỐI HẠ ÁP DESIGN THE AUTOMATIC PHASE BALANCING EQUIPMENT FOR LOW VOLTAGE DISTRIBUTION NETWORK Trần Tùng Giang, Lê Trọng Nghĩa, Trương Ngọc Anh, Trương Thị Bích Ngà, Bùi Thị Tuyết Đan Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Ngày tòa soạn nhận bài 5/7/2016, ngày phản biện đánh giá 01/8/2016, ngày chấp nhận đăng 05/9/2016TÓM TẮT Cân bằng pha là một trong những vấn đề được chú trọng trong công tác thiết kế và vậnhành lưới điện phân phối hạ thế. Nếu việc mất cân bằng pha quá lớn có thể gây ra quá tải, tổnthất điện năng, và thậm chí hư hỏng máy biến áp và thiết bị. Bài báo này trình bày phươngpháp thiết kế bộ cân bằng pha tự động cho lưới điện hạ áp góp phần làm giảm sự mất cân bằngdòng điện giữa các pha và không gây mất điện trên tải trong quá trình tự động chuyển pha củatải. Phương pháp đề xuất xử lý tín hiệu dòng điện do được từ các biến dòng mạch chính để điềukhiển đóng ngắt các thiết bị điện tử công suất chuyển pha kết hợp với các thiết bị đóng cắt hạthế nhằm tạo sự cân bằng pha trên lưới điện phân phối, có khả năng vận hành tải liên tục và ổnđịnh. Kết quả kiểm tra thực nghiệm cho thấy hiệu quả của phương pháp đề xuất có khả năngứng dụng trong thực tiễn như lắp đặt tại các xưởng sản xuất, hộ gia đình.Từ khóa: cân bằng pha; mất cân bằng pha; chuyển pha; lưới điện phân phối.ABSTRACT Phase balancing is one of the issues to be considered in the design and operation oflow-voltage electricity distribution networks. If the phase imbalance is too large, it will causethe overload, power loss, and even damage transformers and equipment. This paper presentsthe design method for automatic phase balance equipment for low voltage distributionnetwork in order to reduce the current imbalance between phases. In this case study, theprocess of automatic phase conversion will not cause blackouts on load. The proposedmethod deals with the current signals from the transformer to control switching of powerelectronic equipments for the phase transition. In combination with low-voltage switchgear inorder to create phase balance in the networks continuously and stably. Experimental testresults showed the effectiveness of the proposed method. It is applicable for installation at thefactory or household.Keywords: Phase balancing; phase imbalance; phase transition; low-voltage distributionnetwork.1. GIỚI THIỆU Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, phân pha không đồng đều đã gây ra sự mấtxã hội, nhu cầu sử dụng điện của mỗi gia cân bằng pha. Việc mất cân bằng pha sẽ làmđình ngày càng tăng và phần lớn là tải 1 pha, phát nóng, hư hại cách điện tại dây dẫn trênviệc gia tăng nhanh chóng của tải 1 pha và sự pha quá tải; xuất hiện dòng điện trên dây Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 37 (09/2016) 16 Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minhtrung tính, gây ra tổn thất điện năng trên máy kế, việc phân bố dòng tải trên các pha là đềubiến áp và đường dây, làm giảm chất lượng nhau, nhưng thực tế vận hành giá trị các phụđiện năng và tăng chi phí hoạt động trong tải khác nhau sẽ tiếp tục gây mất cân bằngquá trình phân phối điện năng. pha theo thời gian; việc hoán vị phụ tải trên Theo thông tư 39 của Bộ công thương các pha khác nhau sẽ gây mất điện cho phụvề việc cân bằng pha lưới điện phân phối [1]: tải, gây ra những bất tiện cho khách hàng.Trong chế độ làm việc bình thường, thành Thực tế đã ứng dụng mô hình “Thiết kế bộphần thứ tự nghịch của điện áp pha không cân bằng pha tự động cho lưới hạ áp” trênvượt quá 3% điện áp danh định đối với cấp lưới điện Chợ Lách, Bến Tre, dựa trên các đềđiện áp 110kV hoặc 5% điện áp danh định tài “Thiết kế bộ cân bằng pha tự động chođối với cấp điện áp trung áp và hạ áp. Mất lưới hạ áp” của Nguyễn Ngọc Cẩn - Nguyễncân bằng điện áp là sự khác nhau về độ lớn Hoài Thương [6] và “Thiết kế bộ cân bằngđiện áp pha (dây), điện áp các pha không pha tự động cho lưới hạ áp có dòng tải lớn”lệch nhau 120 độ hoặc cả 2 lí do trên. Mất của Nguyễn Văn Thọ - Thị Thanh Tuyền [7],cân bằng dòng điện tương tự như mất cân cho thấy bộ cân bằng pha tự động có hạn chếbằng điện áp, giá trị dòng điện các pha lệch là: chỉ chuyển tốt đối với tải thuần tr ...