BÁO CÁO THÍ NGHIỆM MÔN HỌC GIẢI TÍCH HỆ THỐNG ĐIỆN
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.07 MB, 25 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN
---------------------o0o---------------------
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM
MƠN HỌC: GIẢI TÍCH HỆ THỐNG ĐIỆN
GVHD:
ThS. Nguyễn Hồng Minh Tuấn
SVTH:
Vũ Đăng Sơn
MSSV:
1813872
TP. Hồ Chí Minh, ngày 2 tháng 1 năm 2022
1
MỤC LỤC
BÀI 1 ........................................................................................................................................................ 3
BÀI 2: ....................................................................................................................................................... 7
BÀI 3 ...................................................................................................................................................... 14
BÀI 4: ..................................................................................................................................................... 18
2
BÀI 1
Cho một mạng điện có sơ đồ như sau:
Thơng số của mạng điện:
-
Điện áp nguồn 110kV; %V = 1.03
Đường dây dài 25km, R = 0.2Ω/km, X = 0.3Ω/km
Tải có công suất 30MVA, hệ số công suất 0.8
Dùng phần mềm ETAP mô phỏng phân bố công suất và sụt áp trên đường dây
1. Nhập thông số vào ETAP
Thông số nguồn
3
Thông số đường dây
Thông số tải
2. Kết quả mô phỏng
4
3. Kiểm tra kết quả
Chọn Scb = 30MVA, Ucb = 110kV → 𝑍𝑐𝑏 =
2
𝑈𝑐𝑏
𝑆𝑐𝑏
=
1102
30
= 403.3333 (Ω)
𝑍 = 𝐿(𝑅 + 𝑗𝑋) = 25(0.2 + 𝑗0.3) = 5 + 𝑗7.5(Ω)
→ 𝑍đ𝑣𝑡đ =
𝑍
5 + 𝑗7.5
=
= 0.0124 + 𝑗0.0186 đ𝑣𝑡𝑑
𝑍𝑐𝑏 403.3333
Ma trận YBUS:
𝑌=
1
1
=
= 24.8205 − 𝑗37.2308
𝑍 0.0124 + 𝑗0.0186
𝑌𝐵𝑈𝑆 = [
24.8205 − 𝑗37.2308
−24.8205 + 𝑗37.2308
5
−24.8205 + 𝑗37.2308
]
24.8205 − 𝑗37.2308
(0)
Chọn 𝑈̇2 = 1∠0°, 𝑈̇1 = 1.03∠0° đvtd
𝑃2 + 𝑗𝑄2 = −
24
18
−𝑗
= −0.8 − 𝑗0.6 đ𝑣𝑡𝑑
30
30
Lần lặp 1:
(1)
𝑈̇2 =
1 𝑃2 − 𝑗𝑄2
(
− 𝑦21 𝑈̇1 )
(0)
𝑦22
̇
𝑈
2
=
1
−0.8 + 𝑗0.6
(
− (−24.8205 + 𝑗37.2308)(1.03∠0°))
24.8205 − 𝑗37.2308
1∠0°
= 1.0089∠ − 0.4224° đ𝑣𝑡𝑑
Lần lặp 2:
(2)
𝑈̇2 =
1 𝑃2 − 𝑗𝑄2
( ∗(1) − 𝑦21 𝑈̇1 )
𝑦22
𝑈̇
2
=
1
−0.8 + 𝑗0.6
(
− (−24.8205 + 𝑗37.2308)(1.03∠0°))
24.8205 − 𝑗37.2308 1.0089∠0.4224°
= 1.0091∠ − 0.4099° đ𝑣𝑡𝑑
Vậy 𝑈̇2 = 1.00091 𝑥 110 ∠ − 0.4099° = 111.001∠ − 0.4099° (𝑘𝑉)
6
BÀI 2:
Cho sơ đồ hệ thống điện với các thông số như sau:
Thông số mạng điện:
-
Điện áp nguồn 220 kV
Máy phát G1 : %V1 = 1.05
Máy phát G2 : %V2 = 1.04 P =200MW, Qmax = 200 kVar, Qmin = 200 kVAr
Đường dây L12 có R = 0.08, X = 0.16
Đường dây L13 có R = 0.04, X = 0.12
Đường dây L23 có R = 0.05, X = 0.1
Tải có công suất 400MVA, hệ số công suất 0.8
1. Nhập thông số vào ETAP
Chọn Scb = 400MVA, Ucb = 220kV → 𝑍𝑐𝑏 =
2
𝑈𝑐𝑏
𝑆𝑐𝑏
=
2202
400
= 121 (Ω)
𝑍12 = 𝑍𝑐𝑏 (𝑅 + 𝑗𝑋) = 121 × (0.08 + 𝑗0.16) = 9.68 + 𝑗19.36(Ω)
𝑍13 = 𝑍𝑐𝑏 (𝑅 + 𝑗𝑋) = 121 × (0.04 + 𝑗0.12) = 4.84 + 𝑗14.52(Ω)
𝑍23 = 𝑍𝑐𝑏 (𝑅 + 𝑗𝑋) = 121 × (0.05 + 𝑗0.1) = 6.05 + 𝑗12.1(Ω)
7
Thông số máy phát G1
Thông số máy phát G2
8
Thông số đường dây L12, L13, L23
9
x
Thông số tải
10
2. Kết quả mô phỏng
3. Kiểm tra kết quả
Ma trận YBUS:
𝑌12 =
1
1
=
= 2.5 − 𝑗5 đ𝑣𝑡𝑑
𝑍12 0.08 + 𝑗0.16
𝑌13 =
1
1
=
= 2.5 − 𝑗7.5 đ𝑣𝑡𝑑
𝑍13 0.04 + 𝑗0.12
𝑌23 =
1
1
=
= 4 − 𝑗8 đ𝑣𝑡𝑑
𝑍23 0.05 + 𝑗0.1
𝑌𝐵𝑈𝑆
5 − 𝑗12.5 −2.5 + 𝑗5
= [ −2.5 + 𝑗5 6.5 − 𝑗13
−2.5 + 𝑗7.5 −4 + 𝑗8
(0)
−2.5 + 𝑗7.5
−4 + 𝑗8 ]
6.5 − 𝑗15.5
(0)
Chọn 𝑈̇2 = 1∠0°, 𝑈̇1 = 1.05∠0°, 𝑈̇3 = 1.04∠0°đ𝑣𝑡𝑑
(0)
(0)∗
𝑄3 = −𝐼𝑚 {𝑈̇3
(0)
(0)
[𝑌31 𝑈̇1 + 𝑌32 𝑈̇2 + 𝑌33 𝑈̇3 ]} = 0.2548 đ𝑣𝑡đ
11
Lần lặp 1:
(1)
𝑈̇3 =
1 𝑃3 − 𝑗𝑄3
(0)
( ∗(0) − 𝑦31 𝑈̇1 − 𝑦32 𝑈̇2 )
𝑦33
̇
𝑈
3
=
1
0.5 − 𝑗0.2548
(
− (−2.5 + 𝑗7.5)(1.05∠0°) − (−4 + 𝑗8)(1∠0°))
6.5 − 𝑗15.5
1.04∠0°
= 1.0481∠1.0371° 𝑑𝑣𝑡𝑑
(1)
𝑈̇2 =
1 𝑃2 − 𝑗𝑄2
(1)
( ∗(0) − 𝑦21 𝑈̇1 − 𝑦23 𝑈̇3 )
𝑦22
̇
𝑈
2
=
1
−0.8 + 𝑗0.6
(
− (−2.5 + 𝑗5)(1.05∠0°) − (−4 + 𝑗8)(1.0481∠1.0371°)) đ𝑣𝑡𝑑
6.5 − 𝑗13
1∠0°
= 0.9874∠ − 1.1081° 𝑑𝑣𝑡𝑑
(1)∗
(1)
(1)
(1)
𝑄3 = −𝐼𝑚 {𝑈̇3 [𝑌31 𝑈̇1 + 𝑌32 𝑈̇2 + 𝑌33 𝑈̇3 ]}
= 0.2964𝑑𝑣𝑡𝑑
Lần lặp 2:
(1)
(2)
𝑈̇3
1 𝑃3 − 𝑗𝑄3
(1)
(
=
− 𝑦31 𝑈̇1 − 𝑦32 𝑈̇2 )
∗(1)
𝑦33
𝑈̇
3
=
1
0.5 − 𝑗0.2964
(
− (−2.5 + 𝑗7.5)(1.05∠0°)
6.5 − 𝑗15.5 1.0481∠ − 1.0371°
− (−4 + 𝑗8)(0.9874∠ − 1.1081))
= 1.0435∠0.4272° 𝑑𝑣𝑡𝑑
(2)
𝑈̇2 =
1 𝑃2 − 𝑗𝑄2
(2)
( ∗(1) − 𝑦21 𝑈̇1 − 𝑦23 𝑈̇3 )
𝑦22
𝑈̇
2
=
1
−0.8 + 𝑗0.6
(
− (−2.5 + 𝑗5)(1.05∠0°) − (−4 + 𝑗8)(1.0435∠0.4272°)) đ𝑣𝑡𝑑
6.5 − 𝑗13 0.9874∠1.1081
= 0.9834∠ − 1.4652° 𝑑𝑣𝑡𝑑
(1)
(2)∗
𝑄3 = −𝐼𝑚 {𝑈̇3
(2)
(2)
[𝑌31 𝑈̇1 + 𝑌32 𝑈̇2 + 𝑌33 𝑈̇3 ]}
= 0.2996 𝑑𝑣𝑡𝑑
12
Lần lặp 3:
(2)
(3)
𝑈̇3
1 𝑃3 − 𝑗𝑄3
(2)
(
=
− 𝑦31 𝑈̇1 − 𝑦32 𝑈̇2 )
∗(2)
𝑦33
̇
𝑈
3
=
1
0.5 − 𝑗0.2996
(
− (−2.5 + 𝑗7.5)(1.05∠0°)
6.5 − 𝑗15.5 1.0435∠ − 0.4272°
− (−4 + 𝑗8)(0.9834∠ − 1.4652° ))
= 1.0420∠0.2289° 𝑑𝑣𝑡𝑑
(3)
𝑈̇2 =
1 𝑃2 − 𝑗𝑄2
(3)
( ∗(2) − 𝑦21 𝑈̇1 − 𝑦23 𝑈̇3 )
𝑦22
𝑈̇
2
=
1
−0.8 + 𝑗0.6
(
− (−2.5 + 𝑗5)(1.05∠0°) − (−4 + 𝑗8)(1.0420∠0.2289)) đ𝑣𝑡𝑑
6.5 − 𝑗13 0.9834∠1.4652°
= 0.9821∠ − 1.5822° 𝑑𝑣𝑡𝑑
(3)∗
(3)
(3)
(1)
𝑄3 = −𝐼𝑚 {𝑈̇3 [𝑌31 𝑈̇1 + 𝑌32 𝑈̇2 + 𝑌33 𝑈̇3 ]}
= 0.3007 𝑑𝑣𝑡𝑑
13
BÀI 3
Cho sơ đồ hệ thống điện và các thông số dưới đây
Thông số của mạng điện:
-
Điện áp nguồn 110kV; %V = 1.03
Đường dây dài 30km, R = 0.23Ω/km, X = 0.21Ω/km
Tải có cơng suất 35MVA, hệ số cơng suất 0.8
Tính các dịng ngắn mạch tại nút 1
1) Nhập thơng số vào ETAP
14
Thông số máy nguồn U1
Thông số đường dây
15
Thông số tải
2) Kết quả mô phỏng ngắn mạch
16
Ngắn mạch 1 pha chạm đất
Ngắn mạch 3 pha
Ngắn mạch 2 pha chạm đất
Ngắn mạch pha pha
17
BÀI 4:
Cho sơ đồ hệ thống điện và các thông số dưới đây:
Tính các dịng ngắn mạch tại nút 3
1. Nhập thông số vào ETAP
Thông số máy phát G1
18
Thông số máy phát G2
19
Thông số máy biến áp T1
20
Thông số máy biến áp T2
21
Thông số đường dây
22
2. Kết quả mơ phỏng
Dịng ngắn mạch 3 pha
Dịng ngắn mạch 1 pha
Dịng ngắn mạch 2 pha chạm đất
3. Tính toán kiểm tra kết quả
Chọn Scb = 100MVA, UcbI = 25kV, UcbII = 230kV, UcbIII = 13.8kV
23
24
25
