TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA CÔNG NGHỆ
BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN
BÁO CÁO ĐỒ ÁN HỆ THỐNG ĐIỆN
ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN
GVHD: ĐÀO MINH TRUNG
Điều chỉnh điện áp trong hệ thống điện

Chương I. Khái niệm chung.

Chương II. Các phương pháp điều chỉnh điện áp.

Chương III. Các thiết bị điều chỉnh điện áp.

Chương IV. Các loại điều chỉnh điện áp.

Chương V. Xác định tổn thất cho phép trong mạng điện phân phối.

Chương VI. So sánh các biện pháp điều chỉnh điện áp.
Chương I. Khái niệm chung
Khái niệm chung:

Duy trì điện áp bình thường là một trong những biện pháp cơ bản để đảm bảo chất lượng điện năng của hệ thống
điện. Điện áp giảm thấp quá mức có thể gây nên độ trượt quá lớn ở các động cơ không đồng bộ, dẫn đến qúa tải về
công suất phản kháng ở các nguồn điện. Điện áp giảm thấp cũng làm giảm hiệu quả phát sáng của các đèn chiếu
sáng, làm giảm khả năng truyền tải của đường dây và ảnh hưởng đến độ ổn định của các máy phát làm việc song
song. Điện áp tăng cao có thể làm già cỗi cách điện của thiết bị điện và thậm chí có thể đánh thủng cách điện làm
hư hỏng thiết bị. Điện áp tăng cao sẽ làm giảm tuổi thọ của các đèn.
Chương I. Khái niệm chung

Điện áp tại các điểm nút trong hệ thống điện được duy trì ở một giá trị định trước nhờ có những phương thức vận hành hợp lí,

máy phát và các máy bù tĩnh. Điều chỉnh sơ cấp thực hiện tự động trong thời gian vài chục phần trăm giây. Điều chỉnh sơ cấp
nhằm mục đích giữ điện áp lưới điện ở mức an toàn, tránh nguy cơ suy áp trong điều kiện vận hành bình thường và nhất là khi
sự cố.

Điều chỉnh thứ cấp

Điều chỉnh thứ cấp để đối phó với các biến đổi chậm của điện áp. Điều chỉnh thứ cấp hiệu chỉnh lại các giá trị điện áp chỉnh
định của các thiết bị điều chỉnh sơ cấp trong miền nó phụ trách và điều chỉnh các tụ bù, các kháng điện và các máy biến áp
điều áp dưới tải trong từng miền. Quá trình này kết thúc trong vòng 3 phút.
Chương II. Các phương pháp điều chỉnh điện áp

Điều chỉnh cấp 3

Điều chỉnh cấp 3 để điều hòa mức điện áp giữa các miền điều chỉnh thứ cấp, với mục đích tối ưu hóa mức điện áp của hệ
thống điện theo tiêu chuẩn kinh tế và an toàn. Quá trình này có thể thực hiện bằng tay hay tự động. Thực hiện nhiệm vụ này
do hệ thống điều độ trung tâm thục hiện.
Chương III. Các thiết bị điều chỉnh điện áp
Các thiết bị sử dụng để điều chỉnh điện áp gồm có:
1. Đầu phân áp của máy biến áp
2. Máy biến áp điều áp dưới tải
3. Máy biến áp bổ trợ và máy biến áp điều chỉnh đường dây
4. Máy bù đồng bộ
5. Bộ tụ điện có điều chỉnh
6. Động cơ đồng bộ có điều chỉnh kích từ.
Chương III. Các thiết bị điều chỉnh điện áp
1. Đầu phân áp của máy biến áp
Ở đầu dây cao áp của máy biến áp ngoài đầu ra chính còn có các đầu ra phụ gọi là đầu phân áp. Các đầu phân áp cho phép thay
đổi số vòng dây của cuộn cao máy biến áp và do đó thay đổi hệ số biến áp của máy biến áp.
U
C


Công suất phản kháng cung cấp bởi máy bù đồng bộ có khuynh hướng tăng khi điện áp thanh cái giảm, kết quả là máy bù
đồng bộ vận hành tốt hơn tình trạng hệ thống có sự cố và giảm được nhấp nháy về ánh sáng.

Máy bù đồng bộ có thể quá tải ngắn hạn bằng cách điều chỉnh kích thích và làm giảm được sự nhấp nháy về ánh sáng.
Chương III. Các thiết bị điều chỉnh điện áp
3. Máy biến áp bổ trợ và máy biến áp điều chỉnh đường dây

Máy biến áp bổ trợ cùng với máy biến áp động lực được sử dụng rộng rãi trong mạng điện để điều chỉnh điện áp dưới tải.
Máy biến áp bổ trợ có một cuộn dây được nối tiếp với đường dây có thể thay đổi được điện áp. Cuộn dây này được cung cấp
điện từ cuộn thứ cấp của máy biến áp phụ. Cuộn sơ cấp của máy biến áp phụ nhận điện từ mạng điện.

Tùy theo cách đấu nối cuộn dây của máy biến áp bổ trợ và của máy biến áp phụ, ta có thể tạo được sức điện động phụ E lệch
pha hoặc cùng pha với điện áp.

Để điều chỉnh điện áp ngang thì điện áp đặt vào cuộn dây của máy biến áp bổ trợ phải vuông góc với pha đang khảo sát.

Để điều chỉnh điện áp dọc thì cuộn sơ của máy biến áp phụ được nối vào cùng với pha đang khảo sát.
Chương IV. Các loại điều chỉnh điện áp
Các phương pháp:
•
Điều chỉnh điện áp bằng tay và tự động
•
Cân bằng công suất phản kháng và điều chỉnh điện
•
áp trong hệ thống điện
•
Bù công suất phản kháng trong hệ thống điện
•
Điều chỉnh điện áp đối ứng


Phương thức điều chỉnh điện áp lựa chọn ảnh hưởng nhiều đến bài toán bù nó quyết định mục tiêu cũng như cách thức đặt bù
ngượi lại cách thức đặt bù cũng ảnh hưởng lớn đến chất lượng điện áp do đó chúng liên hệ chặt chẽ với nhau dưới đây trình
bày phương thức bù công suát phản kháng trên hệ thống điện sua đó sẽ nói vè điều chỉnh điện áp trong hệ thống điện.
Chương IV. Các loại điều chỉnh điện áp
3. Bù công suất phản kháng trong hệ thống điện

Cần xác định vi trí đặt bù điều chỉnh tụ bù tai mỗi vi trí sao cho điện áp tại mọi nút của hệ thống nằm trong phạm vi cho phép
trong moi chế độ vận hành bình thường và sự cố.

Chi phí cho bù nhỏ nhất nhưng vẫn đảm bảo:

Điện áp mỗi nút lớn nhất trong giới hạn cho phép

Điều kiện ổn định tĩnh và ổn định điện áp hệ thống được đảm bảo cao nhất trong mọi chế độ vận hành và sự cố.

Có hai con đường cho sự cân bằng công suất cho hệ thống

1. Cưỡng bức phụ tải mà chủ yếu là xí nghiệp công nghiệp phải đảm bảo công suất của họ ở mức cho phép cách này chủ yếu
làm giảm công suất phản kháng.

2. Đặt bù công suất phản kháng trong hệ thống điện để giải quyết phần thiếu còn lại.
Chương IV. Các loại điều chỉnh điện áp
4. Điều chỉnh điện áp đối ứng

Chúng ta khảo sát cụ thể việc điều chỉnh điện áp đối ứng được sử dụng trên sơ đồ thay thế mô tả trên hình sau. Trên sơ đồ này, máy biến áp được
biểu thị bằng hai phần tử là tổng trở máy biến áp và máy biến áp lý tưởng.
U
A
U

X
U
A
U
B
P - jQ
U
B
U
A
MBA
Chương IV. Các loại điều chỉnh điện áp
Trong đó:
UA là điện áp ở đầu nguồn
UBo là điện áp ở thanh cái B qui đổi về phía cao áp
P,Q là công suất tác dụng và công su`ất phản kháng của phụ tải
X,R là thông số của đường dây và máy biến áp
Trước khi đặt thiết bị bù điện áp ở thanh cái UA có giá trị:
Bo
BoA
U
QXPR
UU
+
+=
Chương IV. Các loại điều chỉnh điện áp

Sau khi đặt thiết bị bù ta có:

Trong đó:

Ta suy ra:
Ta có thể xem:
Do đó ta có:
BBo
BoB
B
b
U
QXPR
U
QXPR
UU
U
XQ
+
+
+
−−=
BBo
U
QXPR
U
QXPR +
≈
+
( )
X
UUU
Q
BBoB