Mục lục


PHẦN 1
GIỚI THIỆU PHẦN MỀM ETAP


Chương 1: Giới thiệu

Chương 1
GIỚI THIỆU
1.1 SƠ LƯỢC VỀ ETAP
Etap là sản phẩm của công ty Operation Technology, Inc. – OTI. Đây là một phần
mềm thiết kế, mô phỏng dựa vào những khối có sẵn để mô tả sự vận hành của hệ
thống, phần mềm có khả năng phân tích và tính toán các thông số của hệ thống điện
như dòng điện, dòng công suất tối ưu, đánh giá ổn định của hệ thống,…
Etap chạy tốt trên hầu hết các phiên bản windows.
Khi cài đặt đòi hỏi phải có phần mềm hỗ trợ là Microsoft.NET Framework v4.0
hoặc Microsoft.NET Framework v4.5.
ETAP cung cấp bản demo khá đầy đủ chức năng của phiên bản full tại địa chỉ
/>ETAP sử dụng khóa cứng, quá trình cài đặt đơn giản chỉ cần làm theo hướng dẫn
trên cửa sổ cài đặt.
1.2 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM ETAP
Etap là một phần mềm có khả năng mô phỏng, phân tích và tính toán các hệ
thống điện công nghiệp, phân phối và truyền tải. Phần mềm cho ta biết rất nhiều thông
số của hệ thống điện, nhờ đó mà ta có thể kiểm soát, điều chỉnh hay sửa chữa hệ thống
kịp thời khi có sự cố để tránh những thiệt hại đáng tiếc xảy ra.
Một số ứng dụng của phần mềm:
Phân bố công suất
Phân bố tối ưu công suất
Phân tích ngắn mạch

Phân tích ổn định động
Phân tích sóng hài
Phân tích tia hồ quang
Phân tích đánh giá độ tin cậy
Phối hợp bảo vệ
...
Các ứng dụng này không chỉ áp dụng cho hệ thống điện AC mà còn cho hệ
thống DC nữa.

SVTH: TRẦN LÊ THI

3


Chương 1: Giới thiệu
1.3 TỔNG QUAN
Cửa sổ thiết kế:
thanh
project
toolbars

thanh
menu

các trường
hợp phân tích

thiết bị đo
lường, bảo
vệ


các chức năng
tính toán

phần
tử AC
select
ETAP
system

phần
tử DC

Hình 1.1 Cửa sổ thiết kế
Các chức năng tính toán:
vẽ
sơ
đồ

tính
ngắn
mạch

phân bố
công
suất

phối
phân
hợp bảo

tích
sóng hài vệ

phân
tích hồ
quang

các chức
phân tích
ổn định quá năng DC
độ

phân
tích
ổn định
điện áp

đánh giá
độ tin
cậy

tối ưu
công suất

bù
kinh
tế

Hình 1.2 Các chức năng tính toán


Các phần tử AC:
SVTH: TRẦN LÊ THI

4


Chương 1: Giới thiệu

Hình 1.3 Các phần tử AC

Các thiết bị đo lường, bảo vệ:
SVTH: TRẦN LÊ THI

5


Chương 1: Giới thiệu

Hình 1.4 Các thiết bị đo lường, bảo vệ
1.4 CHI TIẾT CÁC PHẦN TỬ CHÍNH
1.4.1 Nguồn (hệ thống)
Hệ thống được xem là thay thế cho một hệ thống phức tạp bằng điện áp định
mức, tổng trở Thevenin và công suất ngắn mạch.
Trang Info:

Hình 1.5 Trang Info của nguồn
ID: Tên của nguồn (hệ thống)
SVTH: TRẦN LÊ THI

6



Chương 1: Giới thiệu
Bus: Kết nối với bus nào (kèm điện áp định mức)
Mode: Chọn chức năng của nguồn
Swing: Nút cân bằng (Cố định điện áp và góc điện áp)
Voltage Control: Nút máy phát (Cố định điện áp và công suất tác dụng)
Mvar Control: Nút tải (Cố định công suất tác dụng và công suất kháng)
PF control: Cố định công suất tác dụng và hệ số công suất
Trang Rating:

Hình 1.6 Trang Rating của nguồn
Rated: Điện áp định mức.
Balanced/Unbalanced: Ba pha cân bằng/ không cân bằng
Generation Categories: Thiết lập các thông số hoạt động của nguồn, tùy từng
chế độ Mode mà ta thiết lập các thông số.
Swing Mode: %V and angle
Voltage Control Mode: %V and MW
SVTH: TRẦN LÊ THI

7


Chương 1: Giới thiệu
Mvar Control: MW and Mvar
Power Factor Control : MW and PF
Operating: Các giá trị của trạng thái hoạt động gần nhất

Trang Short Circuit:


Hình 1.7 Trang Short Circuit của nguồn
Grounding: Tổ đấu dây
SC Rating: Thông số tính ngắn mạch
MVAsc: Công suất ngắn mạch
X/R: Tỉ số cảm kháng / trở kháng của tổng trở thay thế
kAsc: Dòng ngắn mạch

SVTH: TRẦN LÊ THI

8


Chương 1: Giới thiệu
SC Impendance (100MVAb): Các thông tin để tính ở đơn vị tương đối ở công
suất cơ bản là 100MVA các giá trị thứ tự thuận, nghịch và thứ tự không. Nếu phần
này được nhập giá trị, Etap sẽ tính lại phần SC Rating.

Trang Hamonic:

Hình 1.8 Trang Hamonic của nguồn
Cung cấp các thông tin về dạng điện áp đầu ra và sóng hài của hệ thống. Nếu là
hệ thống cho điện áp đầu ra hình sin thì ta chọn None.

SVTH: TRẦN LÊ THI

9


Chương 1: Giới thiệu
Ngoài ra hệ thống này có thể đại diện cho các bộ nghịch lưu năng lượng tái tạo

như năng lượng mặt trời khi đó điện áp đầu ra không phải hình sin mà theo một tiêu
chuẩn hoặc của một nhà sản xuất nào đó. Ta truy cập vào thư viện để chọn dạng
điện áp đầu ra thích hợp.

Trang Reliability:

Hình 1.9 Trang Reliability của nguồn
λA: số lần sự cố/ năm
μ: Tỷ lệ sửa chữa trung bình/ năm (μ = 8760/MTTR)
FOR = MTTR/(MTTR + 8760/ λA)
SVTH: TRẦN LÊ THI

10


Chương 1: Giới thiệu
MTTF: Khoảng thời gian giữa 2 lần hư hỏng
MTTR: Thời gian sửa chữa (giờ)/ năm
rρ: Thời gian thay thiết bị
Switching Time: Thời gian chuyển sang nguồn cung cấp mới
Trang Energy Price:
Giá cung cấp điện của hệ thống. Ta có thể xây dựng hàm chi phí của hệ thống để
tính toán khi sử dụng chức năng vận hành tối ưu nguồn phát.

1.4.2 Máy Phát: là máy phát điện AC 3 pha
Máy phát cũng tương tự như nguồn chỉ khác một vài điểm sau:
Trang Rating:

SVTH: TRẦN LÊ THI


11


Chương 1: Giới thiệu

Hình 1.10 Trang Rating của máy phát
Rating: MW: Công suất P định mức
kV: Điện áp định mức
%PF: Hệ số công suất
MVA: Công suất S định mức
%Eff: Hiệu suất làm việc.
Poles: Số cực.
FLA: Dòng pha ở công suất định mức.
RPM: Tốc độ đồng bộ.
PrimeMover Rating: Công suất liên tục và cao điểm dùng để tính các cảnh báo
lúc khởi động các phụ tải động cơ.
SVTH: TRẦN LÊ THI

12


Chương 1: Giới thiệu
Mvar Limits: Giới hạn công suất kháng lúc cao điểm. Có thể cài đặt hoặc Etap
tự tính theo PrimeMover Rating.
Trang Imp/Mode:

Hình 1.11 Trang Imp/Mode của máy phát
Impedance: Thông tin về trở kháng siêu quá độ, thứ tự thuận, thứ tự nghịch và
thứ tự không dùng trong tính toán ngắn mạch.
Dynamic Model: Mô hình máy phát và các thông số (bộ thông số chuẩn) để

phân tích ổn định hệ thống.
Type: Kiểu máy phát (hơi, khí, thủy điện) và loại rotor (cực ẩn, cực lồi).
IEC 60909 S.C: Giới hạn chịu được khi ngắn mạch theo tiêu chuẩn IEEE 60909.
Trang capalibity: Thông tin về giới hạn hoạt động an toàn của máy phát.
Trang Exciter: Thông tin về hệ thống kích từ và bộ tự điều chỉnh điện áp AVR.
SVTH: TRẦN LÊ THI

13


Chương 1: Giới thiệu
Trang Govemor: Thông tin về bộ điều tốc của máy phát.
1.4.3 Bus:
Trang Info:

Hình 1.12 Trang Info của Bus
Nominal kV: Điện áp định mức của bus.
Initial / Operating: Giá trị điện áp, phần trăm điện áp, góc pha điện áp ban đầu
và khi hoạt động
Load Diversity Factor: Giới hạn tải của bus.
SVTH: TRẦN LÊ THI

14


Chương 1: Giới thiệu

Trang Phase V:

Hình 1.13 Trang Phase V của Bus

Thông tin chi tiết điện áp, góc pha của từng pha.

Trang Load:

SVTH: TRẦN LÊ THI

15


Chương 1: Giới thiệu

Hình 1.14 Trang Load của Bus
Thông tin chi tiết về các loại tải kết nối với Bus.

Trang Rating:
SVTH: TRẦN LÊ THI

16


Chương 1: Giới thiệu

Hình 1.15 Trang Rating của Bus
Standard: Theo tiêu chuẩn ANSI hay IEC.
Type: Các loại Bus khác nhau để phân tích hồ quang và ngắn mạch.
Continuous: Giá trị dòng tải liên tục mà Bus chịu được.

1.4.4 Đường dây:
SVTH: TRẦN LÊ THI


17


Chương 1: Giới thiệu
Trang Info:

Hình 1.16 Trang Info của đường dây
ID: Tên đường dây.
From/To: Dây nối từ Bus /đến Bus.
Length: Chiều dài dây, chọn đơn vị thích hợp.
Trang Parameter:
Conductor Type: Loại dây đồng hay nhôm.
R-T1: Điện trở ở nhiệt độ T1.
R-T2: Điện trở ở nhiệt độ T2.
Outside Diameter: Đường kính dây.
SVTH: TRẦN LÊ THI

18


Chương 1: Giới thiệu
GMR: Bán kính trung bình hình học (giữa các dây trong cùng 1 pha) (Ds).
Xa: Trở kháng trên 1 đơn vị chiều dài.
Xa’: Dung dẫn trên 1 đơn vị chiều dài.
Ground Wire: Thông số dây nối đất.

Hình 1.17 Trang Parameter của đường dây
Trang Configuration:
Configuration Type: Cách bố trí dây.
GMD: Khoảng cách trung bình hình học (giữa các dây pha) (Dm).

Transposed: Dây dẫn có hoán vị đầy đủ.

SVTH: TRẦN LÊ THI

19


Chương 1: Giới thiệu

Hình 1.18 Trang Configuration của đường dây
Trang Grouping:
Các thông tin về nối đất đường dây (nối đất chống sét, nối đất lặp lại…).
Trang Earth:
Các thông tin về lớp đất bên dưới dây dẫn.

SVTH: TRẦN LÊ THI

20


Chương 1: Giới thiệu
Trang Impedance:

Hình 1.19 Trang Impedance của đường dây
Có 2 tùy chọn:
Calculated: Nhận kết quả tính từ Etap (R, X, B).
User Defined: Nhập kết quả có sẵn (R, X, B).
Impedance (per phase): Các thông số R, X, B của mỗi pha cho thứ tự thuận, thứ
tự nghịch và thứ tự không.
Trang Sag & Tension: Các thông tin về cơ khí đường dây.


SVTH: TRẦN LÊ THI

21


Chương 1: Giới thiệu
1.4.5 Máy biến áp 2 cuộn dây:
Trang Info:

Hình 1.20 Trang Info của máy biến áp
ID: Tên MBA.
Prim: Tên bus kết nối phía cao áp, điện áp phía cao áp.
Sec: Tên bus kết nối phía hạ áp, điện áp phía hạ áp.
Standard: Theo tiêu chuẩn ANSI hay IEC.

SVTH: TRẦN LÊ THI

22


Chương 1: Giới thiệu
Trang Rating:
kV: Điện áp định mức.
MVA: Công suất định mức.
Max MVA: Công suất cực đại của MBA khi làm việc quá tải.
FLA: Dòng định mức của cuộn sơ cấp và thứ cấp.
Type/class: Tùy từng loại tiêu chuẩn MBA phân ra làm nhiều loại và nhiều lớp
khác nhau (giải nhiệt, làm mát, vật liệu…….).


Hình 1.21 Trang Rating của máy biến áp

SVTH: TRẦN LÊ THI

23


Chương 1: Giới thiệu
Trang Impedance:

Hình 1.22 Trang Impedance của máy biến áp
% Z: Giá trị phần trăm của tổng trở MBA so với Zcb được tính dựa trên điện áp
định mức MBA và công suất định mức MBA.
X/R: Tỉ số cảm kháng / trở kháng MBA.
Z variation: Tính toán lại tổng trở Z khi sử dụng đầu phân áp MBA.
Z tolerance: Sai số để tính trường hợp xấu nhất.

SVTH: TRẦN LÊ THI

24


Chương 1: Giới thiệu
Trang Tap:

Hình 1.23 Trang Tap của máy biến áp
Fixed Tap: Chọn đầu phân áp MBA. Ta có thể chuyển đổi tùy chọn theo các nấc
đầu phân áp hay theo kV bằng cách nhấn vào nút %Tap.
LTC / Voltage Regulator: Thiết lập các giá trị điện áp của mỗi nấc đầu phân áp,
cũng như chọn MBA có đầu phân áp hay không. Nhấn vào LTC để nhập các giá trị

đầu phân áp.

SVTH: TRẦN LÊ THI

25