Chương 2: Sơ đồ cung cấp điện

Câu 1: Các yêu cầu chung với 1 sơ đồ CCĐ?

Trả lời:

    Sơ đồ cung cấp điện được lựa chọn có ảnh hưởng rất lơn đến các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật của hệ thống cũng như độ tin cậy CCĐ. Do đó 1 sơ đồ CCĐ tối thiểu phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Đảm bảo các chỉ tiêu về mặt kĩ thuật (khoảng cách cách điện,…)

- Đảm bảo độ tin cậy CCĐ.

- An toàn đối với người và thiết bị.

- Thuận tiện và linh hoạt trong vận hành, sửa chữa.

- Dễ dàng phát triển để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng của phụ tải.

- Đảm bảo chỉ tiêu kinh tế.

Câu 2: Các sơ đồ về thiết kế đường dây? Ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng?

Trả lời:

    Có 5 sơ đồ về thiết kế đường dây, cụ thể như sau:

2.1. Sơ đồ hình tia

    Là sơ đồ mà trong đó các phụ tải đều được nhận điện trực tiếp ở nguồn

Ưu: Độ tin cậy CCĐ là khá cao (khi sự cố ở đường dây nào đó thì chỉ phụ tải ở đường dây của nó bị ảnh hưởng, còn lại ít bị ảnh hưởng).

Nhược: Vốn đầu tư lớn do tổng chiều dài đường dây và số thiết bị đóng cắt lớn.

Phạm vi ứng dụng: Thường dùng để thiết kế cho các phụ tải tương đối quan trọng.

2.2. Sơ đồ đường dây chính (liên thông)

    Là sơ đồ mà trong đó các phụ tải nhận điện trực tiếp từ 1 đường dây nối với nguồn.

Ưu: Vốn đầu tư rẻ do tổng chiều dài ngắn và số thiết bị đóng cắt ít.

Nhược: Độ tin cậy không cao thậm chí còn thấp do nếu gặp sự cố thì toàn bộ phụ tải đều bị ảnh hưởng. Để tránh nhược điểm này người ta chia đường dây chính thành các dao phân đoạn, tuy nhiên thiết kế chỉnh định bảo vệ rơle phức tạp.

Phạm vi ứng dụng: Chỉ dùng sơ đồ này để thiết kế cho các phụ tải ít quan trọng (phụ tải loại 3).

2.3. Sơ đồ hỗn hợp

    Là sơ đồ kết hợp giữa sơ đồ hình tia và sơ đồ đường dây chính

Ưu và nhược điểm: Vốn đầu tư không quá lớn và độ tin cậy cũng không quá thấp.

Phạm vi ứng dụng: Đây là sơ đồ rất hay dùng trong thực tế bởi các phụ tải quan trọng và không quan trọng đan xen nhau. Những phụ tải quan trọng được cấp điện theo sơ đồ hình tia. Những phụ tải ít quan trọng hơn được nhóm lại thành 1 nhóm và cấp điện bằng đường dây chính.

2.4. Sơ đồ mạnh vòng

    Sơ đồ mạch vòng đơn: Với mỗi nút chỉ có 1 đường dây đến và 1 đường dây đi.

Ưu:   

-   Mỗi phụ tải đều được nhận điện từ hai phía => độ tin cậy rất cao

-   Vốn đầu tư có thể rẻ bởi tổng chiều dài đường dây ngắn và số thiết bị đóng cắt ít.

Nhược:   

-    Tính toán và vận hành là phức tạp.

-    Thiết kế và chỉnh định bảo vệ rơ le phức tạp.

-    Khi gặp sự cố các đoạn đường dây gần nguồn thì rất khó đảm bảo chất lượng điện năng.

Phạm vi ứng dụng:

    Sơ đồ này thường được dùng để thiết kế cho lưới điện trung áp ở các đô thị. Tuy nhiên để giảm độ phức tạp khi tính toán vận hành ta tạo mạch hở tại các điểm phân công suất. Chỉ tiêu chọn hở tại chỗ mà tổn thất là thấp nhất.

2.5. Sơ đồ dẫn sâu

    Là sơ đồ đưa thẳng điện áp của hệ thống vào đầu cực của phụ tải (TBAPP), bỏ qua TBATG hoặc TPPTT.

Ưu:

-    Giảm được vốn đầu tư do không phải thiết kế và mua TBATG hoặc TPPTT.

-    Tổn thất trong trạm cùng với tổn thất trên lưới cao áp của hệ thống giảm.

Nhược:

-    Vốn đầu tư cho lưới cao áp gia tăng.

-    Quản lý và vận hành phức tạp.

Phạm vi ứng dụng: Thường dùng để thiết kế CCĐ cho các phụ tải có công suất lớn, phụ tải tương đối tập trung (nhà máy cán thép, luyện kim,…)

Câu 3: Các sơ đồ về thiết kế trạm? Ưu, nhược điểm và phạm vi ứng dụng?

Trả lời:

    Có 3 sơ đồ thiết kế trạm. Ta có thể kể ra như sau:

3.1. Sơ đồ hệ thống 1 thanh góp

Ưu: Rẻ tiền.

Nhược: Độ tin cậy CCĐ không cao bởi khi sự cố ở trên đường dây CC hoặc thanh góp thì tất cả đều mất điện.

Phạm vi ứng dụng: Dùng để thiết kế CCĐ cho phụ tải ít quan trọng (loại 3)

3.2. Sơ đồ hệ thống 1 thanh góp có phân đoạn

Ưu: Độ tin cậy CCĐ được cải thiện đáng kể.

Nhược: Giá thành cao

Máy cắt phân đoạn có 2 trạng thái:

- Thường xuyên đóng:

Ưu:

    + 2 phân đoạn là 1 thanh góp. Khi gặp sự cố thì không không có phần tử nào mất điện

    + Ở trạng thái bình thường =>  => tổn thất giảm

Nhược:

    + Khi ngắn mạch do R giảm 2 lần => In.m tăng 2 lần nên phải chọn thiết bị đóng cắt có In.m lớn gấp 2 lần => giá thành thiết bị đóng cắt tăng cao => tốn tiền đâu tư.

    + Khi sự cố ở đường dây 1 hoặc 2 nguồn cấp thì đóng lại phải thỏa mãn hòa đồng bộ => rất khó

    Điều kiện hòa đồng bộ:

        + Cùng điện áp

        + Cùng pha

        + Cùng tần số

- Thường xuyên mở

Ưu:

    + R tăng nên In.m giảm => giá thành thiết bị đóng cắt rẻ

    + Độ tin cậy CCĐ tăng

Nhược:

    + Khi gặp sự cố ở 1 trong hai phân đoạn => đóng MCPĐ => có thời gian trễ => 1 trong 2 phân đoạn có thời gian mất điện.

    + R tăng nên tổn thất tăng.

3.3. Sơ đồ hệ thống 2 thanh góp

Ưu: Ở sơ đồ này được xem là không có khả năng mất điện => độ tin cậy gần như tuyệt đối, chỉ có khả năng mất điện khi sự cố ở chính máy cắt.

Nhược: Giá thành rất cao