Luận văn Ứng dựng phần mềm Etap tính toán tổn thất ðiện áp dòng điện ngắn mạch

35j){(0.10220.135j)(0.102 0.135j)(0.102*12010.693j0.16122000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 65.02 90)}0.693j(0.161*2*0.135j){(0.10220.135j)(0.102 0.135j)(0.102*1201900.693j0.16122000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI = +++++ +∠−++= +++ −+− = Dòng trên pha kia ( không chạm ñất): Với a= 01201∠ và a2= 02401∠ Zf=0Ω kA 70.34 0.693j)}(0.161*2*0.135j){(0.10220.135j)(0.102 0.135j)(0.102*24010.693j0.16122000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω • Tại Bus 35: Tổng trở thứ tự thuận và nghịch: Z1=Z2=0.095+0.124jΩ Z0= 0.148+0.64jΩ kA 64.93 90)}0.693j(0.161*2*0.135j){(0.10220.135j)(0.102 0.135j)(0.102*2401900.693j0.16122000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI = +++++ +∠−++= +++ −+− = Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 61 Với ñiện áp pha: Upha= 71.12701 3 22000 = V Ngắn mạch 3 pha: gồm tổng trở thứ tự thuận, nghịch và tổng trở chạm Zf. ðối với tổng trở chạm từ 20 Ω-40 Ω. Xét Zf trong 2 trường hợp là Zf=0 Ω và Zf=30 Ω. Zf=0 Ω 83.31kA0.124j0.095 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = + == + Zf=30 Ω kA 0.422 300.124j0.095 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = ++ == + Ngắn mạch hai pha chạm nhau: Zf=0 Ω kA 70.42 0.124j)(0.095*2 22000 ZZZ U*3 f21 phaI 2 N = + == ++ Zf=30 Ω kA 0.729 300.124j)(0.095*2 22000 ZZZ *U3 f21 phaI 2 N = ++ == ++ Ngắn mạch một pha chạm ñất: Zf=0Ω kA 40.55 0.64j0.1480.124j)(0.095*2 12701.71*3 ZZZZ *U3 f021 pha *3 01 NI =+++== +++ − Zf=30Ω kA 0.422 900.64j0.1480.124j)(0.095*2 12701.71*3 ZZZZ *U3 f021 pha *3 01 NI = ++++ == +++ − Ngắn mạch hai pha chạm ñất: Zf=0Ω Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 62 kA 66.66 0.64j)}(0.148**20.124j){(0.09520.124j)(0.095 0.124j)(0.095*12010.64j0.14822000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 70.5 90)}0.64j(0.148*2*0.124j){(0.09520.124j)(0.095 0.124j)(0.095*1201900.64j0.14822000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI = +++++ +∠−++= +++ −+− = Dòng trên pha kia ( không chạm ñất): Với a= 01201∠ và a2= 02401∠ Zf=0Ω kA 72.26 0.64j)}(0.148*2*0.124j){(0.09520.124j)(0.095 0.124j)(0.095*24010.64j0.14822000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 70.34 90)}0.64j(0.148*2*0.124j){(0.09520.124j)(0.095 0.124j)(0.095*2401900.64j0.14822000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI = +++++ +∠−++= +++ −+− = • Tại Bus 56: Tổng trở thứ tự thuận và nghịch: Z1=Z2=0.12+0.157jΩ Z0= 0.187+0.809jΩ Với ñiện áp pha: Upha= 71.12701 3 22000 = V Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 63 Ngắn mạch 3 pha: gồm tổng trở thứ tự thuận, nghịch và tổng trở chạm Zf. ðối với tổng trở chạm từ 20 Ω-40 Ω. Xét Zf trong 2 trường hợp là Zf=0 Ω và Zf=30 Ω. Zf=0 Ω kA 62.280.157j0.12 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = + == + Zf=30 Ω kA 0.422300.157j0.12 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = ++ == + Ngắn mạch hai pha chạm nhau: Zf=0 Ω kA 55.67 0.157j)(0.12*2 22000 ZZZ U*3 f21 phaI 2 N = + == ++ Zf=30 Ω kA 0.728 300.157j)(0.12*2 22000 ZZZ U*3 f21 phaI 2 N = ++ == ++ Ngắn mạch một pha chạm ñất: Zf=0Ω kA 31.72 0.809j0.1870.157j)(0.12*2 12701.71*3 ZZZZ U*3 f021 pha *3 01 NI =+++== +++ − Zf=30Ω kA 0.421 900.809j0.1870.157j)(0.12*2 12701.71*3 ZZZZ *U3 f021 pha *3 01 NI =++++== +++ − Ngắn mạch hai pha chạm ñất: Zf=0Ω Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 64 kA 52.7 0.809j)}(0.187**20.157j){(0.1220.157j)(0.12 0.157j)(0.12*12010.809j0.18722000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 55.75 90)}0.809j(0.187*2*0.157j){(0.1220.157j)(0.12 0.157j)(0.12*1201900.809j0.18722000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI = +++++ +∠−++= +++ −+− = Dòng trên pha kia ( không chạm ñất): Với a= 01201∠ và a2= 02401∠ Zf=0Ω kA 60.28 0.809j)}(0.187*2*0.157j){(0.1220.157j)(0.12 0.157j)(0.12*24010.809j0.18722000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 55.58 90)}0.809j(0.187**20.157j){(0.1220.157j)(0.12 0.157j)(0.12*2401900.809j0.18722000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI *3 = +++++ +∠−++= +++ −+− = • Tại Bus 67: Tổng trở thứ tự thuận và nghịch: Z1=Z2=0.218+0.285jΩ Z0= 0.339+1.466jΩ Với ñiện áp pha: Upha= 71.12701 3 22000 = V Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 65 Ngắn mạch 3 pha: gồm tổng trở thứ tự thuận, nghịch và tổng trở chạm Zf. ðối với tổng trở chạm từ 20 Ω-40 Ω. Xét Zf trong 2 trường hợp là Zf=0 Ω và Zf=30 Ω. Zf=0 Ω kA 35.40.285j0.218 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = + == + Zf=30 Ω kA 0.42300.285j0.218 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = ++ == + Ngắn mạch hai pha chạm nhau: Zf=0 Ω kA 30.66 0.285j)(0.218*2 22000 ZZZ U*3 f21 phaI 2 N = + == ++ Zf=30 Ω kA 0.723 300.285j)(0.218*2 22000 ZZZ *U3 f21 phaI 2 N = ++ == ++ Ngắn mạch một pha chạm ñất: Zf=0Ω kA 17.49 1.466j0.3390.285j)(0.218*2 12701.71*3 ZZZZ U*3 f021 pha *3 01 NI =+++== +++ − Zf=30Ω kA 0.42 901.466j0.3390.285j)(0.218*2 12701.71*3 ZZZZ *U3 f021 pha *3 01 NI =++++== +++ − Ngắn mạch hai pha chạm ñất: Zf=0Ω Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 66 kA 29.02 1.466j)}(0.339*2*0.285j){(0.21820.285j)(0.218 0.285j)(0.218*12011.466j0.33922000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 31.08 90)}1.466j(0.339*2*0.285j){(0.21820.285j)(0.218 0.285j)(0.218*1201901.466j0.33922000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = +++++ +∠−++= +++ −+− = Dòng trên pha kia ( không chạm ñất): Với a= 01201∠ và a2= 02401∠ Zf=0Ω kA 33.21 1.466j)}(0.339*2*0.285j){(0.21820.285j)(0.218 0.285j)(0.218*24011.466j0.33922000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 30.57 90)}1.466j(0.339**20.285j){(0.21820.285j)(0.218 0.285j)(0.218*2401901.466j0.33922000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI = +++++ +∠−++= +++ −+− = • Tại Bus 68: Tổng trở thứ tự thuận và nghịch: Z1=Z2=0.145+0.19jΩ Z0= 0.226+0.978jΩ Với ñiện áp pha: Upha= 71.12701 3 22000 = V Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 67 Ngắn mạch 3 pha: gồm tổng trở thứ tự thuận, nghịch và tổng trở chạm Zf. ðối với tổng trở chạm từ 20 Ω-40 Ω. Xét Zf trong 2 trường hợp là Zf=0 Ω và Zf=30 Ω. Zf=0 Ω kA 53.14 0.19j0.145 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = + == + Zf=30 Ω kA 0.421 300.19j0.145 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = ++ == + Ngắn mạch hai pha chạm nhau: Zf=0 Ω kA 46.02 0.19j)(0.145*2 22000 ZZZ *U3 f21 phaI 2 N = + == ++ Zf=30 Ω kA 0.726 30)0.19j(0.145*2 22000 ZZZ *U3 f21 phaI 2 N = ++ == ++ Ngắn mạch một pha chạm ñất: Zf=0Ω kA 26.23 0.978j0.2260.19j)(0.145*2 12701.71*3 ZZZZ *U3 f021 pha *3 01 NI =+++== +++ − Zf=30Ω kA 0.421 900.978j0.2260.19j)(0.145*2 12701.71*3 ZZZZ *U3 f021 pha *3 01 NI =++++== +++ − Ngắn mạch hai pha chạm ñất: Zf=0Ω Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 68 kA 43.58 0.978j)}(0.226*2*0.19j){(0.14520.19j)(0.145 0.19j)(0.145*12010.978j0.22622000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 46.11 90)}0.978j(0.226*2*0.19j){(0.14520.19j)(0.145 0.19j)(0.145*1201900.978j0.22622000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI *3 = +++++ +∠−++= +++ −+− = Dòng trên pha kia ( không chạm ñất): Với a= 01201∠ và a2= 02401∠ Zf=0Ω kA 49.83 0.978j)}(0.226**20.19j){(0.14520.19j)(0.145 0.19j)(0.145*24010.978j0.22622000 *3 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 45.94 90)}0.978j(0.226*2*0.19j){(0.14520.19j)(0.145 0.19j)(0.145*2401900.978j0.22622000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = +++++ +∠−++= +++ −+− = • Tại Bus 89: Tổng trở thứ tự thuận và nghịch: Z1=Z2=0.177+0.232jΩ Z0= 0.275+1.022jΩ Với ñiện áp pha: Upha= 71.12701 3 22000 = V Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 69 Ngắn mạch 3 pha: gồm tổng trở thứ tự thuận, nghịch và tổng trở chạm Zf. ðối với tổng trở chạm từ 20 Ω-40 Ω. Xét Zf trong 2 trường hợp là Zf=0 Ω và Zf=30 Ω. Zf=0 Ω kA 43.53 0.232j0.177 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = + == + Zf=30 Ω kA 0.42 300.232j0.177 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = ++ == + Ngắn mạch hai pha chạm nhau: Zf=0 Ω kA 37.7 0.232j)(0.177*2 22000 ZZZ *U3 f21 phaI 2 N = + == ++ Zf=30 Ω kA 0.725 )30232.0177.0(*2 22000 21 *32 = ++ == ++ jZZZ U f phaI N Ngắn mạch một pha chạm ñất: Zf=0Ω kA 23.61 1.022j0.2750.232j)(0.177*2 12701.71*3 ZZZZ U*3 f021 pha *3 01 NI =+++== +++ − Zf=30Ω kA 0.421 901.022j0.2750.232j)(0.177*2 12701.71*3 ZZZZ *U3 f021 pha *3 01 NI =++++== +++ − Ngắn mạch hai pha chạm ñất: Zf=0Ω Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 70 kA 35.81 1.022j)}(0.275**20.232j){(0.17720.232j)(0.177 0.232j)(0.177*12011.022j0.27522000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI *3 = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 37.78 90)}1.022j(0.275**20.232j){(0.17720.232j)(0.177 0.232j)(0.177*1201901.022j0.27522000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI *3 = +++++ +∠−++= +++ −+− = Dòng trên pha kia ( không chạm ñất): Với a= 01201∠ và a2= 02401∠ Zf=0Ω kA 41.07 1.022j)}(0.275*2*0.232j){(0.17720.232j)(0.177 0.232j)(0.177*24011.022j0.27522000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω 37.61kA 90)}1.022j(0.275*2*0.232j){(0.17720.232j)(0.177 0.232j)(0.177*2401901.022j0.27522000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = +++++ +∠−++= +++ −+− = • Tại Bus 5,10: Tổng trở thứ tự thuận và nghịch: Z1=Z2=0.121+0.159jΩ Z0= 0.189+0.818jΩ Với ñiện áp pha: Upha= 71.12701 3 22000 = V Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 71 Ngắn mạch 3 pha: gồm tổng trở thứ tự thuận, nghịch và tổng trở chạm Zf. ðối với tổng trở chạm từ 20 Ω-40 Ω. Xét Zf trong 2 trường hợp là Zf=0 Ω và Zf=30 Ω. Zf=0 Ω kA 63.57 0.159j0.121 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = + == + Zf=30 Ω kA 0.422 300.159j0.121 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = ++ == + Ngắn mạch hai pha chạm nhau: Zf=0 Ω kA 55.05 0.159j)(0.121*2 22000 ZZZ *U3 f21 phaI 2 N = + == ++ Zf=30 Ω kA 0.727 30)0.159j(0.121*2 22000 ZZZ U*3 f21 phaI 2 N = ++ == ++ Ngắn mạch một pha chạm ñất: Zf=0Ω kA 31.360.818j0.1890.159j)(0.121*2 12701.71*3 ZZZZ U*3 f021 pha *3 01 NI =+++== +++ − Zf=30Ω kA 0.421 900.818j0.1890.159j)(0.121*2 12701.71*3 ZZZZ *U3 f021 pha *3 01 NI =++++== +++ − Ngắn mạch hai pha chạm ñất: Zf=0Ω Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 72 kA 52.14 0.818j)}(0.189*2*0.159j){(0.12120.159j)(0.121 0.159j)(0.121*12010.818j0.18922000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 55.14 90)}0.818j(0.189*2*0.159j){(0.1120.159j)(0.121 0.159j)(0.121*1201900.818j0.18922000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = +++++ +∠−++= +++ −+− = Dòng trên pha kia ( không chạm ñất): Với a= 01201∠ và a2= 02401∠ Zf=0Ω kA 59.6 0.818j)}(0.189*2*0.159j){(0.12120.159j)(0.121 0.159j)(0.121*24010.818j0.18922000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 54.97 90)}0.818j(0.189**20.159j){(0.12120.159j)(0.121 0.159j)(0.121*2401900.818j0.18922000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI *3 = +++++ +∠−++= +++ −+− = • Tại Bus 10,11: Tổng trở thứ tự thuận và nghịch: Z1=Z2=0.187+0.246jΩ Z0= 0.292+1.262jΩ Với ñiện áp pha: Upha= 71.12701 3 22000 = V Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 73 Ngắn mạch 3 pha: gồm tổng trở thứ tự thuận, nghịch và tổng trở chạm Zf. ðối với tổng trở chạm từ 20 Ω-40 Ω. Xét Zf trong 2 trường hợp là Zf=0 Ω và Zf=30Ω. Zf=0 Ω kA 41.1 0.246j0.187 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = + == + Zf=30 Ω kA 0.421 300.246j0.187 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = ++ == + Ngắn mạch hai pha chạm nhau: Zf=0 Ω kA 35.56 0.246j)(0.187*2 22000 ZZZ *U3 f21 phaI 2 N = + == ++ Zf=30 Ω kA 0.724 300.246j)(0.187*2 22000 ZZZ U*3 f21 phaI 2 N = ++ == ++ Ngắn mạch một pha chạm ñất: Zf=0Ω kA 20.31 1.262j0.2920.246j)(0.187*2 12701.71*3 ZZZZ U*3 f021 pha *3 01 NI =+++=+++ − = Zf=30Ω kA 0.42 901.262j0.2920.246j)(0.187*2 12701.71*3 ZZZZ *U3 f021 pha *3 01 NI =++++== +++ − Ngắn mạch hai pha chạm ñất: Zf=0Ω Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 74 kA 33.72 1.262j)}(0.292*2*0.246j){(0.18720.246j)(0.187 0.246j)(0.187*12011.262j0.29222000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 35.68 90)}1.262j(0.292**20.246j){(0.18720.246j)(0.187 0.246j)(0.187*1201901.262j0.29222000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI *3 = +++++ +∠−++= +++ −+− = Dòng trên pha kia ( không chạm ñất): Với a= 01201∠ và a2= 02401∠ Zf=0Ω kA 38.54 1.292j)}(0.292*2*0.246j){(0.18720.246j)(0.187 0.246j)(0.187*24011.262j0.29222000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 35.51 90)}1.292j(0.292**20.246j){(0.18720.246j)(0.187 0.246j)(0.187*2401901.262j0.29222000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(ZZ*Z ZZZ f02121 2f0UI *3 = +++++ +∠−++= +++ −+− = • Tại Bus 11,12: Tổng trở thứ tự thuận và nghịch : Z1=Z2=0.232+0.305jΩ Z0= 0.362+1.564jΩ Với ñiện áp pha: Upha= 71.12701 3 22000 = V Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 75 Ngắn mạch 3 pha: gồm tổng trở thứ tự thuận, nghịch và tổng trở chạm Zf. ðối với tổng trở chạm từ 20 Ω-40 Ω. Xét Zf trong 2 trường hợp là Zf=0 Ω và Zf =30 Ω. Zf=0 Ω kA 33.15 0.305j0.232 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = + == + Zf=30 Ω kA 0.42 300.305j0.232 12701.71 ZZ U f1 phaI 3 N = ++ == + Ngắn mạch hai pha chạm nhau: Zf=0 Ω kA 28.71 0.305j)(0.232*2 22000 ZZZ *U3 f21 phaI 2 N = + == ++ Zf=30 Ω kA 0.722 300.305j)(0.232*2 22000 ZZZ *U3 f21 phaI 2 N = ++ == ++ Ngắn mạch một pha chạm ñất: Zf=0Ω kA 16.39 1.564j0.3620.305j)(0.232*2 12701.71*3 ZZZZ U*3 f021 pha *3 01 NI =+++== +++ − Zf=30Ω kA 0.419 901.564j0.3620.305j)(0.232*2 12701.71*3 ZZZZ U*3 f021 pha *3 01 NI =++++== +++ − Ngắn mạch hai pha chạm ñất: Zf=0Ω Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 76 kA 27.19 1.564j)}(0.362*2*0.305j){(0.23220.305j)(0.232 0.305j)(0.232*12011.564j0.36222000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 28.79 90)}1.564j(0.362*2*0.305j){(0.23220.305j)(0.232 0.305j)(0.232*1201901.564j0.36222000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = +++++ +∠−++= +++ −+− = Dòng trên pha kia ( không chạm ñất): Với a= 01201∠ và a2= 02401∠ Zf=0Ω kA 31.08 1.564j)}(0.362*2*0.305j){(0.23220.305j)(0.232 0.305j)(0.232*24011.564j0.36222000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = ++++ +∠−+= +++ −+− = Zf=30Ω kA 28.91 90)}1.564j(0.362*2*0.305j){(0.23220.305j)(0.232 0.305j)(0.232*2401901.564j0.36222000 )*3(*) *a*3 pha 02 N ZZZ(Z*ZZ ZZZ f02121 2f0UI *3 = +++++ +∠−++= +++ −+− = 6.4 Tính toán tổn thất trên ñường dây phân phối 22kV (khu II ðHCT) Sơ ñồ vị trí và công suất phụ tải có thể thu gọn trong hình sau: Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 77 Hình 6.3 Giả sử các Khoa ñều sử dụng ta có thể chọn hệ số ñồng thời bằng 1. Công suất ở ñầu ñường dây là tổng công suất các nhánh trên tuyến dây tổn thất công suất ñược tính theo công thức: 2 0U S I*l*r*3R*P ∆ 2 2 == 2 0U S I*l*x*3X*Q ∆ 2 2 == ðường dây phân phối 22 kV khu II ðHCT có tiết diện F=120mm2. Và ñiện trở r0=0.264 Ω/km và ñiện kháng x0=0.346 Ω/km. Tổn thất công suất tuyến 1: 88.89W76.98*0.02*0.264*3I*l*r*3R*P ∆ 22 0U S 2 2 ==== 124.15Var76.98*0.02*0.346*3I*l*x*3X*Q ∆ 22 0U S 2 2 ==== Giá trị tổn thất công suất của các phát tuyến ñường dây còn lại ñược trình bày ở bảng 5: Chương VI: Tính toán sụt áp và ngắn mạch CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 78 Bảng 6: Tính Tổn Thất Công Suất Của Các Phát Tuyến Hay Nhánh Khu II ðHCT STT ðoạn F mm2 l km R Ω X Ω P kW ϕCos I A P ∆ tt W Var Q ∆ tt 1 S-N 120 0.02 0.005 0.007 2640 0.9 76.98 88.89 124.15 2 N-1 120 0.11 0.029 0.038 700 0.9 20.41 36.24 47.49 3 N-2 120 0.05 0.013 0.017 1940 0.9 56.57 124.8 163.21 4 2-3 120 0.11 0.029 0.038 1820 0.9 53.07 245.03 321.07 5 3-4 120 0.21 0.055 0.073 150 0.9 4.37 3.15 4.18 6 3-5 120 0.18 0.048 0.062 1670 0.9 48.7 341.52 441.13 7 5-6 120 0.095 0.025 0.033 650 0.9 18.95 26.93 35.55 8 6-7 120 0.37 0.098 0.128 200 0.9 5.83 10 13.1 9 6-8 120 0.095 0.025 0.033 450 0.8 13.12 12.9 17.04 10 8-9 120 0.12 0.032 0.042 200 0.9 5.83 3.28 4.28 11 5-10 120 0.1 0.026 0.035 620 0.9 18.08 25.5 34.32 12 10-11 120 0.25 0.066 0.087 500 0.9 14.58 42 55.48 13 11-12 120 0.17 0.045 0.059 180 0.9 5.25 3.72 4.93 14 Tổng tổn thất (VA) 963.96+1265.93j Chương VII: Mô hình hóa ñường dây 22kV CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 79 Chương VII MÔ HÌNH HÓA ðƯỜNG DÂY PHÂN PHỐI KHU II ðHCT TRÊN PHẦN MỀM ETAP 7.1 Mô hình hóa ñường dây 22kV khu II ðHCT Từ mô hình thực tế ta mô hình hóa các phần tử trên hệ thống thành một mạch ñiện cơ bản gồm nhưng phần tử như: nguồn, thanh cái, dây dẫn, phụ tải à thiết bị bảo vệ. ðể chọn Bus ta vào View-> AC Mode Toolbar, sau ñó ta nhấp vào biểu tượng và ta nhập tên cua bus, giá trị ñiện áp tại thanh cái và loại kết nối như:  Bus: Trụ 2  ðiên áp tại Bus: 22 kV  Loại kết nối: 3 pha Hình 7.1 Chọn nguồn ta nhấp vào biểu tượng trên thanh Mode Toolbar, ta nhập các thông số cho nguồn cung cấp như: ñiện áp, %V (phần trăm hoạt ñộng của ñiện áp), góc lệch pha, công suất ngắn mạch và tỷ số ngắn mạch.  ðiện áp: 22 kV Chương VII: Mô hình hóa ñường dây 22kV CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 80  % V : 100%  Góc lệch pha: 0o  Công suất ngắn mạch: 2500MVA  Tỷ số ngắn mạch: 45 Hình 7.2 Chọn dây dẫn truyền tải cho hệ thống nhấp vào biểu tượng , sau ñó ta nhập các thông số cho ñường dây như: chiều dài, loại kết nối, khoảng cách các pha, ñiện trở dây, ñiện kháng dây, chọn loại dây dẫn, bán kính hình học, ñường kính dây và chiều cao cột.  Chiều dài của từng tuyến ñơn vị km  Loại kết nối 3 pha  Khoảng cách hình học các pha: Dab=1.3m, Dbc=0.8m, Dca=2.1m  ðiện trở ñường dây: 0.264Ω/km  ðiện kháng ñường dây: 0.346Ω/km  Loại dây dẫn: dây nhôm A  Bán kính hình học: 0.531cm  ðường kính dây: 1.4cm  Chiều cao cột:12m Chương VII: Mô hình hóa ñường dây 22kV CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 81 Hình 7.3 Tiếp tục ñể cài thông số cho tải ta nhấp vào biểu tượng . Sau ñó ta nhập các thông số: Status, loại kết nối, ñiện áp, công suất, hiệu suất của tải và cách ñấu dây của tải.  Status: chọn continuous  Loại kết nối 3 pha  ðiện áp 22 kV  Công suất phụ thuộc vào từng phụ tải và ñơn vị là kVA hoặc MVA  Hiệu suất phụ thuộc vào từng loại tải chiếu sáng hay ñộng cơ thì có hiệu suất khác nhau.  Cách ñấu của tải là dạng sao  Số lượng:1 Chương VII: Mô hình hóa ñường dây 22kV CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 82 Hình 7.4 Sau ñó ta tiếp tục ta chọn thiết bị bảo vệ cho tải bằng cách nhấp vào biểu tượng , tiếp tục ta nhập thông cho thiết bị bảo vệ như: ñiện áp, dòng ñiện ñịnh mức và dòng cắt ñịnh mức. Các số liệu của thiết bị bảo vệ ñều nằm trong thư viện etap.lib và ta chọn dòng ñiện tương ứng với phụ tải. Hình 7.5 Chương VII: Mô hình hóa ñường dây 22kV CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 83 Từ việc thiết lập các phần tử trên ta thiết lập ñược sơ ñồ hệ thống ñiện cho khu II ðHCT trên hình 7.6 Hình 7.6 SƠ ðỒ ðƠN TUYẾN KHU II ðẠI HỌC CẦN THƠ Chương VII: Mô hình hóa ñường dây 22kV CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 84 7.2 Run và so sánh số liệu Sau khi thiết lập ñược sơ ñồ, ta dùng thanh công cụ ñể chạy và lấy số liệu phần mềm Etap mô phỏng bằng cách vào View-> Mode Toolbar. Sau ñó lập bảng so sánh số liệu giữa lí thuyết và phần mềm. Run chế ñộ Load Flow Analysis. Tiếp tục ta cài chế ñộ hiển thị ñộ sụt áp vào Display Options->Voltage->Bus ñể hiển thị ñiện áp tại từng bus của ñường dây. Hình 7.7 Chương VII: Mô hình hóa ñường dây 22kV CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 85 ðể hiển thị tổn thất công suất của nhánh ta vào thanh công cụ Mode Toolbar-> Display Option-> Branch Losses. Hình 7.8 Chương VII: Mô hình hóa ñường dây 22kV CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 86 ðể hiển thị dòng ñiện ngắn mạch các pha trong sơ ñồ ta nhấp vào Short Circuit-> Run 3 Phase -> Report Manager. Hình 7.9 C hư ơn g V II : M ô hì nh h óa ñ ườ ng d ây 2 2k V C B H D : L ê V ĩn h T rư ờn g SV T H : L ê T ấn ð ạt -1 07 11 67 T ra ng 8 7 B ản g 7: S o S án h S ố L iệ u G iữ a L í T h u yế t V à P h ần M ềm E ta p L í T hu yế t P hầ n m ềm E ta p S T T N há nh U ∆ V P ∆ kW Q ∆ kV ar N 3 kA N 2 kA N 2- 0 kA N 1- 0 kA U ∆ V P ∆ kW Q ∆ kV ar N 3 kA N 2 kA N 2- 0 kA N 1- 0 kA 1 S -N 1. 03 0. 08 9 0. 12 4 14 76 12 78 12 16 0. 42 3 1 0. 1 0. 1 63 55 73 0. 42 3 2 N -1 1. 51 0. 03 6 0. 04 8 22 5 19 5 18 5 0. 42 3 2 0 0 53 46 51 0. 42 3 3 N -2 1. 92 0. 12 5 0. 16 3 42 3 36 7 34 8 0. 42 3 2 0. 1 0. 2 58 50 60 0. 42 3 4 2- 3 3. 54 0. 24 5 0. 32 1 16 3 14 1 13 4 0. 42 3 4 0. 3 0. 3 49 42 46 0. 42 3 5 3- 4 0. 62 0. 00 3 0. 00 4 75 65 37 0. 42 2 1 0 0 37 32 34 0. 42 2 6 3- 5 6. 15 0. 34 2 0. 44 1 83 70 67 0. 42 2 7 0. 4 0. 5 38 33 36 0. 42 2 7 5- 6 1. 31 0. 02 7 0. 03 6 62 56 53 0. 42 1 1 0 0 34 30 32 0. 42 1 8 6- 7 1. 46 0. 01 0. 01 3 35 31 29 0. 41 9 2 0 0 24 21 23 0. 41 9 9 6- 8 0. 94 0. 01 3 0. 01 7 53 46 44 0. 42 1 1 0 0 31 27 29 0. 42 1 10 8- 9 0. 48 0. 00 3 0. 00 4 44 38 36 0. 42 1 0 0 28 24 26 0. 42 C hư ơn g V II : M ô hì nh h óa ñ ườ ng d ây 2 2k V C B H D : L ê V ĩn h T rư ờn g SV T H : L ê T ấn ð ạt -1 07 11 67 T ra ng 8 8 11 5- 10 1. 21 0. 02 6 0. 03 4 64 55 52 0. 42 1 1 0 0 34 30 32 0. 42 1 12 10 -1 1 2. 46 0. 04 2 0. 05 6 41 36 34 0. 42 3 0 0. 1 27 23 25 0. 42 13 11 -1 2 0. 62 0. 00 4 0. 00 5 33 29 27 0. 41 9 0 0 0 23 20 22 0. 41 9 Phụ lục-Phụ lục A: Giới thiệu các phương pháp phân tích Flow Load SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 89 A.1 Apply XFMR Phase Shift Góc lệch pha của máy biến áp thì cũng ảnh hưởng kết quả tính toán trong Load Flow. Chương trình Etap tính toán Load Flow căn cứ dựa vào góc lệch pha của máy biến áp, so sánh trở lại giá trị tính toán góc lệch ñiện áp tại Bus ban ñầu và phụ thuộc người sử dụng chọn giá trị. Nếu sự khác nhau của hai giá trị và giá trị nào lớn hơn giá trị MaxIniAngDiff, Etap sẽ sử dụng giá trị tính toán này cho góc lệch ñiện áp tại Bus ñầu tiên và giá trị mặc ñịnh MaxIniAngDiff là 10. Tùy theo việc chọn ñiện áp tại Bus ban ñầu và chọn XFMR Phase Shift cho ta bốn phương pháp ñể chọn như sau: Khi ta check Use Fixed Values và check vào ô Apply XFMR Phase Shift thì việc tính toán giá trị góc ñiện áp tại Bus ban ñầu tiên sẽ ñược sử dụng cho việc tính Load Flow. Khi ta check Use Bus Voltages và check vào ô Apply XFMR Phase Shift thì góc ñiện áp tại Bus ban ñầu tiên từ Bus Editor sẽ ñược so sánh với giá trị góc ñiện áp tính toán. Nếu các giá trị này nhỏ hơn giá trị MaxIniAngDiff, thì góc lệch ñiện áp tại Bus ban ñầu sẽ ñược sử dụng cho việc tính Load Flow hay nói cách khác giá trị tính toán sẽ sử dụng cho tính toán Load Flow. Khi ta check Use Fixed Values và not check vào ô Apply XFMR Phase Shift thì góc ñiện áp ban ñầu nhập từ Load Flow Study Case bên trong thanh công cụ tính toán Load Flow, trường hợp này thì tất các Bus trên hệ thống ñều có chung góc ñiện áp ban ñầu. Khi ta check Use Bus Voltages và check vào ô not chẹck Apply XFMR Phase Shift thì góc ñiện áp tại Bus ban ñầu từ Bus Editor sẽ ñược sử dụng tính toán cho tính toán Load Flow. A.2 Accelerated Gause Seidel Method Trong hệ thống các tham số cần xác ñịnh như: dòng ñiện, ñiện áp chạy trên các nhánh, khi ta biết ñiện trở trên hệ thống. Khi ta xác ñịnh ñược dòng ñiện và ñiện áp ta có thể xác ñịnh công suất, ñộ sụt áp,... Do ñó, các phần tử trên hệ thống có thể mô hình thành ma trận như: Phụ lục-Phụ lục A: Giới thiệu các phương pháp phân tích Flow Load SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 90             NNN2 2N222 1N12 A A A A A A K MMMM K K 1 1 11 A A A N             nx x x M 2 1 =             ny y y M 2 1 (A.1) Từ ma trận (A.1) ta có thể viết lại:s y=Ax Trong ñó x, y là N biến số và A là ma trận vuông. Thành phần x, y, A có thể là số phức hay số thực, thông thường ta biết A và y và tìm x. ðối với ma trận (A.1) có ñịnh thức det(A)>0 hay các phần tử trên ñường chéo chính không âm và các phần tử dưới ñường chéo chính phải bằng không, ta dễ dàng tìm x và phương trình A.1 có thể viết lại như sau:               NN N1,-N1-N1,-N 2N222 1N12 A 0 0 0 A A A A A A MM K K 1 11 A A             − n N x x x x 1 2 1 =             − n N y Y y y 1 2 1 (A.2) ðối với phương pháp trên giải rất phúc tạp khi các biến số càng nhiều. ðể giải thức (A.1) bằng phương pháp Jacobi và Gauss-Seidel thì sẽ bớt phức tạp hơn. ðầu tiên cho giá trị ban ñầu x(0) và sau ñó: x(i+1)=g[x(i)] i=1,2,.....N Trong ñó x(i) là giá trị cho thứ I và g là hàm N biến, tiếp tục quá này cho ñến khi ñiều kiện dừng thỏa mãn: ε<−+ )( )()1(xk ix ixi k k k=1,2,3,...N Trong ñó xk(i) là phần tử thứ k của x(i) vàε là giá trị mức ñộ sai lệch nhất ñịnh. Từ ñó ta có thể tính một phần tử thứ k trong ma trận (A.1) như sau: yk=Ak1x1+ Ak2x2+...+ Akkxk+..... AkNxN => ( )[ ]       −−= ++++−= ∑∑ += − = ++− N kn n k n nk Nkkkk iiy xxxxyx xx 1 kn 1 1 knA 1 kN11k11-k1k1A 1 )(A)(A A....AA....A kk kk (A.3) k=1,2,3,...N Phụ lục-Phụ lục A: Giới thiệu các phương pháp phân tích Flow Load SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 91 Hệ thống Jacobi dùng giá trị “Old” của x(i) tại vòng lập i phía bên phải của biểu thức (A.3) ñể tạo ra vòng lập “New” xk(i+1) phía bên trái vòng lập (A.3). Các bước lập có thể tổng quát như sau: ( )[ ]xxxx 1k 1n1n1k2n21k1n1nA1kn A....AAykk −−−−− +++−= Bài toán hệ thống ñiện thích hợp với phương pháp này và nói chung là hội tụ. Tổng quát sự hội tụ này ñược ñảm bảo nếu như các hệ số aii trên ñường chéo lớn hơn các hệ số aij với i≠ j. Hệ thống phương pháp Gauss Seidel cũng ñược viết từ biểu thức (A.1) nhưng có sự cải tiến của phép lập Gauss. Sự cải tiến này làm giảm bớt số lần lập cần thiết, ở ñây thay thế cách gần ñúng k-1 vào trong tất cả các phương trình trong bước lập k thì cách gần ñúng k ñược dùng ngay sau khi ñã tính ñược trong bước lập thứ k: ( )[ ]xxxx 1kn1n1k3131k2121A1k1 A....AAy11 −−− +++−= Nhưng trong phương trình kế tiếp của vòng lập thứ k thì: ( )[ ]xxxx 1kn2n1k3231k2212A1k2 A....AAy22 −−− +++−= Có thể viết phương trình tổng quát như sau: ( )[ ]xAxxx knk 1-nn,k2n2k1n1nA1kn ....AAynn +++−= Hoặc có thể viết nghiệm xk theo cách khác:       −+−=+ ∑∑ += − = N 1kn nkn 1k 1n nknnA 1 k (i)A1)(iAy1)(i xxx nn Từ ñó, sử dụng phương pháp lập vòng lập Gauss sử dụng ma trận tổng dẫn Y cho các Bus trên hệ thống ñiện như sau: I=YBusU (A.7) Trong ñó, I có N biến nguồn ñiện bơm vào mỗi Bus và U có N biến ñiện áp Bus. Xét Bus k từ biểu thức (A.7): (A.4) (A.5) ) (A.6) ) Phụ lục-Phụ lục A: Giới thiệu các phương pháp phân tích Flow Load SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 92 ∑= = N 1n nknk UYI Công suất phức tại Bus k: *N 1n nknk * kkk k UYVI*VQPS       ==+= ∑ = j k=1,2,...n Với khái niệm như sau: e n j nn VV = δ e kn j knkn YY = φ k=1,2,3,..n Từ biểu thức (A.8) ta có thể viết lại như sau: *N 1n )( nknk * kkk k *UYVI*VQPS       ==+= ∑ = −− e knnk j j φδδ Từ biểu thức (A.11) ta có giá trị công suất P và Q tại Bus k:         = ∑ −− = N 1n nknkk )Cos( nk*VYVP φδδ kn         = ∑ −− = N 1n nknkk )Sin( nk*VYVQ φδδ kn k=1,2,..n Biểu thức I=YBusU là tập hợp nhiều hàm số tuyến tính có dạng y=Ax, khi dữ liệu cho Pk và Qk ñối với Bus phụ tải hay Qk và Vk ñối với Bus ñiều khiển ñiện áp, nhưng biểu thức Bus không có dạng tuyến tính cố ñịnh, tập hợp dòng ñiện nguồn I thì chưa biết và nhiều biểu thức này thực chất là phi tuyến. ðể tính dòng Ik tại Bus thứ k như sau: V QPI * kk k k j− = Dùng phương pháp Gauss Seidel (A.6) tới biểu thức Bus và dòng tại Ik cho ở trên: (A.8) ) (A.10) (A.9) (A.11) (A.13) (A.12) (A.14) Phụ lục-Phụ lục A: Giới thiệu các phương pháp phân tích Flow Load SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 93       −+−=+ ∑∑ += − = − N kn n k n n j iii k k 1 kn 1 1 knY 1 k )(Y)1(YV QP)1(V VV* kkk Biểu thức (A.15) có thể áp dụng 2 lần trong suốt mỗi vòng lập cho Bus phụ tải. ðầu tiên sử dụng )(V * k i và sau ñó thay thế )(V * k i bằng )1(V * k +i phía bên phải biểu thức (A.15). ðối với bus ñiều khiển ñiện áp (Bus nguồn) thì Qk ta chưa biết, nhưng ta có thể tính toán từ: * N 1n nknkk ))()(Sin( nk*)(VY)(VQ         = ∑ −− = φδδ knii ii Do ñó, QGk=Qk+QLk Nếu tính toán QGk không vượt quá giới hạn của thì Qk ñược sử dụng biểu thức(A.15) ñể tính toán Vk(i+1)= )1()1(V +∠+ ii kk δ . Do ñó, ñộ lớn Vk(i+1) ñược thay ñổi theo Vk, Vk là dữ liệu ñầu vào của Bus nguồn. Nên ta sử dụng biểu thức (A.15) ñể tính toán )1( +i kδ . Khi tính toán giá trị QGmax hoặc QGmin trong các vòng lập nào vượt giới hạn thì kiểu Bus này ñược thay ñổi từ Bus nguồn về Bus phụ tải với QGk nằm trong giới hạn của nó, dưới ñiều kiện này thì thiết bị ñiều khiển ñiện áp (bộ tụ bù, ñiều khiển ổn ñịnh hệ thống,...vv). Không có khả năng duy trì ñiện áp ñiện áp Vk tại giá trị xác ñịnh như dữ liệu ñầu vào. Chương trình tính toán phân bố công suất tính toán giá trị Vk mới. ðối với Bus cân bằng chỉ là Bus 1, cho ta biết V1 và δ 1 ta sẽ tính toán ñược ngay P1 và Q1. A.3 Phương pháp toán phi tuyến Newton-Raphson Cho biểu thức ñại số phi tuyến có dạng ma trận như sau: y xN x x xf =             = )( )( )( )( 2 f f f1 M (A.17) Trong ñó x và y là tập hợp N biến và f(x) là tập hợp N hàm số. Cho y và f(x) chúng ta tính x. Biểu thức (A.17) ta có thể viết lại: 0=y-f(x) (A.18) (A.15) (A.16) Phụ lục-Phụ lục A: Giới thiệu các phương pháp phân tích Flow Load SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 94 Thêm Dx vào hai vế (A.18): Dx=Dx+y-f(x) (A.19) Nhân hai vế D-1 vào biểu thức (A.19) ta ñược: x=x+D-1 {y-[x(i)]} (A.20) Giá trị cũ x(i) ñược sử dụng vào vế phải của (A.20) ñể tạo ra giá trị mới x(i+1) ở vế trái : x(i+1)= x(i)+J-1 (i){y-[x(i)]} (A.21) Trong ñó, x(i)xN N 2 N 1 N N 2 2 2 1 2 N 1 2 1 1 1 )( x f x f x f x f x f x f x f x f x f dx df J(i) = =                       ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ == L MOMM L L ixx (A.22) Ma trận J(i) có kích thước NxN, tất cả các phần tử là ñạo hàm riêng như trong biểu thức (A.22) ñược gọi là ma trận Jacobi. Và từ biểu thức (A.22) chứa ma trận nghịch ñảo J-1. Thay vì ta tính J-1, ta có thể viết lại như sau: J(i)∆x(i)=∆y(i) (A.23) Trong ñó, ∆x(i)=x(i+1)-x(i) và ∆y(i)=y-f[x(i)] (A.24) Như vậy, trong mỗi vòng lập phương pháp này thực hiện 4 bước: Bước 1: tính ∆y(i) từ (A.24) Bước 2: tính J(i) từ (A.22) Bước 3: dùng ước lượng Gauss và thế vào (A.23) với ∆x(i) Bước 4: tính x(i+1) từ (A.24) Từ những phương trình tính toán phi tuyến Newton Raphson y=f(x), chúng ta ñịnh nghĩa x, y và f là tập hợp của tập biến của bài toán phân bố công suất như sau: Phụ lục-Phụ lục A: Giới thiệu các phương pháp phân tích Flow Load SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 95                     =      = N 2 N 2 V V δ δ V δ x M M ;                     =      = N 2 N 2 Q Q P P Q P y M M ;                     =      = (x)Q (x)Q (x)P (x)P Q(x) P(x) f(x) N 2 N 2 M M (A.25) Trong ñó, P, Q, V có ñơn vị tương ñối và δ biểu diễn radian. Trong ñó Bus cân bằng 1δ và V1 bỏ qua vì giả thiết ñã cho, ta có thể viết lại như sau: Yk=Pk=         = ∑ −− = N 1n nknkk )Cos( nk*VYV)(P φδδ knx Yk+N =Qk=         = ∑ −− = N 1n nknkk )Sin( nk*VYV)(Q φδδ knx k=1,2,..n Ma trận Jacobi có dạng:                                   ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ = N N 2 2 N N 2 N N N 2 2 N N 2 2 N N 2 NN 2 N N 2 2 2 N 2 2 2 QQQQ QQQQ PPPP PPPP J VVVV VV VV VV N LL MOMMOM LL LL MOMMOM LL δδ δδ δδ (A.27) Biểu thức (A.27) có 4 khối J1, J2, J3, J4, ñạo hàm riêng cho 4 khối như sau: Trường hợp n ≠ k  )knφnδksin(δknYnVkVnδ kP 1knJ −−=∂ ∂ =  )knφnδkcos(δknYkVnV kP 2knJ −−=∂ ∂ =  )knφnδkcos(δknYnVkVnδ kP 3knJ −−−=∂ ∂ = (A.26) Phụ lục-Phụ lục A: Giới thiệu các phương pháp phân tích Flow Load SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 96  )knφnδksin(δknYkV nV kP 4knJ −−−=∂ ∂ = Trường hợp n=k  ∑ ≠ = −−−= ∂ ∂ = N kn 1n )knφnδksin(δknYnVkVnδ kP 1knJ  ∑ = −−+= ∂ ∂ = N 1n )knφnδkcos(δknYnVkkcosφkkYkVnV kP 2knJ  ∑ ≠ = −−= ∂ ∂ = N kn 1n )knφnδkcos(δknYnVkVnδ kQ 3knJ  ∑ = −−+−= ∂ ∂ = N 1n )knφnδkcos(δknYnVkksinφkkYkV nV kP 4knJ Ứng dụng bài toán phân bố công suất cho 4 bước của Newton Raphson với giá trị bắt ñầu là       = V(i) (i) x(i) δ tại vòng lập thứ i: Bước 1: sử dụng biểu thức (A.24) và (A.26) ta có [ ] [ ]     ∆ ∆ =      ∆ ∆ =∆ x(i)Q-Q x(i)P -P Q(i) P(i) y(i) (A.27) Bước 2: tính J dựa vào trường hợp n=k hay n k≠ . Bước 3: dùng ước lượng Gauss ñể giảm bớt các phần tử       =            ∆Q(i) ∆P(i) ∆V(i) ∆δ(i) (i)J(i)J (i)J(i)J 43 21 (A.28) Bước 4: tính       ∆ ∆ +      =      + + =+ V(i) )( V(i) )( 1)V(i 1)(i 1)x(i ii δδδ A.4 Phương pháp Fast Decoupled Flow Method Fast Decoupled Flow Method (FDPFM) thì ñược suy ra từ phương pháp Newton Raphson (NR), ta có thể bắt ñầu từ ma trận ñặc trưng NR, phương pháp trên tính toán ñơn giản và gần ñúng:       ∆ ∆ =      =      ∆ ∆ VLJ NH Q P δ (A.29) Phụ lục-Phụ lục A: Giới thiệu các phương pháp phân tích Flow Load SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 97 Từ ma trận (A.29) có 4 khối J1, J2, J3, J4, ñạo hàm riêng cho 4 khối trên ta phân tích như sau: )sin(YVVJ1 ijijjiii ji ji δδφ +−=∑ ≠ (A.30) )sin(YVVJ1 ijijjiij ji δδφ +−−= (A.31) )sin(YVcosYV2J2 ijijjiiiii ji ji ii δδφφ +−+= ∑ ≠ (A.32) )cos(YVJ2 ijijiij ji δδφ +−= (A.33) )cos(YVVJ3 ijijjiii ji ji δδφ +−=∑ ≠ (A.34) )cos(YVVJ3 ijijjiij ji δδφ +−−= (A.35) )cos(YVsinYV2J4 ijijjiiiii ji ji i δδφφ +−+= ∑ ≠ (A.36) )sin(YVJ4 ijijiij ji δδφ +−= (A.37) Khi tỷ số 0ij 20 và1R X > φ thì ta có ma trận (A.29) ta có thể phân lập Jacobi như sau: [ ] [ ][ ] [ ] [ ][ ]VLQ HP ∆=∆ ∆=∆ δ (A.38) Hay           =                         ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ 4 2 4 2 2 4 2 4 11 2 2 2 2 ∆P .. ∆P ∆δ .. ∆δ δ P δ P ...........J δ P δ P L L và           =                                   ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ 2∆Q . 2∆Q . 2U∆ . . 2U∆ 2U 2U 2U 2U 2U2 . U ....22....J 2U 2U 2U 2U 2U 2U L L Trong một hệ thống truyền tải ñược thiết kế và vận hành thích hợp thì: Hệ số góc pha giữa các bus trên hệ thống thường là nhỏ sao cho: 1)( ≈− jiCos δδ , jiji δδδδ −≈− )sin( radian ðiện kháng của ñường dây Bij lớn gấp nhiều lần ñiện dẫn tác dụng Gij sao cho: )cos()sin( jiijjiij BG δδδδ −<<− Phụ lục-Phụ lục A: Giới thiệu các phương pháp phân tích Flow Load SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 98 Công suất phản kháng Qi ñi vào bus i trong chế ñộ vận hành bình thường nhỏ so với công suất nếu tất cả các ñường dây này bị ngắn mạch: iiii BUQ . 2. << Bây giờ, các phần tử trên ñường chéo ma trận H theo Stott và Alsac ta có thể viết lại như sau: ii 2 i 11 1 . . ii BU)sin(H −−=∂ ∂ −=−+= ∑∑ ≠ = ≠ = i N in n n i inij N in n nni Q P YUU δ δδφ Trong ñó, ijφsinYB ijii = là phần ảo của các phần tử trên ñường chéo của ma trận tổng dẫn YBus. Mà Bii>>Qi và i 2 i UU ≈ , ta có thể viết lại Jii như sau: iiiii BUH −= (A.40) Việc ñơn giản hóa có thể ứng dụng cho phương trình còn lại: iiiij BUH −= (A.41) iiiii BUL −= (A.42) iiiij BUL −= (A.43) Bằng cách thay thế các giá trị gần ñúng ñối với các phần tử của J11, J22 ta có hệ phương trình sau:           ∆ ∆ ∆ =           ∆ ∆ ∆                 4 3 2 4 3 2 44 . 4434 . 3424 . 24 34 . 3433 . 3323 . 23 24 . 2423 . 2322 . 22 P P P BUUBUUBUU BUUBUUBUU BUUBUUBUU δ δ δ (A.44) Và : (A39) Phụ lục-Phụ lục A: Giới thiệu các phương pháp phân tích Flow Load SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 99           ∆ ∆ ∆ =                                   ∆ ∆ ∆                         −−− −−− −−− 4 3 2 . 4 . 4 . 3 . 3 . 2 . 2 44 . . 4434 . . 4342 . . 42 34 . . 3433 . . 3332 . . 32 24 . . 2423 . . 2322 . . 22 Q Q Q U U U U U U BUUBUUBUU BUUBUUBUU BUUBUUBUU ( A.45) ðể ta có thể loại bỏ ñược ñiện áp từ ma trận (A.41), ta nhân hàng thứ nhất của ma trận với hệ số vectơ cột các giá trị ñiều chỉnh ñiện áp và chia cho . 2U ta ñược: . 2 2 . 424 . 323 . 222 U Q UBUBUB ∆ =∆−−∆−−∆− . 2 2 U Q∆ biểu diễn sai số về công suất phản kháng Các hệ số trong phương trình này là các hằng số và bằng trị số ñổi dấu của phần ảo của các phần tử trong hàng của ma trận tổng dẫn bus ----- Y . Ta cũng biến ñổi phương trình (A.44) bằng cách nhân hàng thứ nhất của ma trận các hệ số với vectơ cột giá trị hiệu chỉnh góc lệch pha và sắp xếp kết quả ta ñược: . 2 2 424 . 4323 . 3222 . 2 U P BUBUBU ∆ =∆−−∆−−∆− δδδ . 2 2 U P∆ biễu diễn cho sai số về công suất tác dụng. Tương tự cho các hàng còn lại ta phân lập ñối với mạng có 4 Bus như sau: Phụ lục-Phụ lục A: Giới thiệu các phương pháp phân tích Flow Load SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 100                             ∆ ∆ ∆ =           ∆ ∆ ∆           −−− −−− −−− . 4 4 . 3 3 . 2 2 4 3 2 444342 343332 232322 U P U P U P BBB BBB BBB δ δ δ (A.46)                             ∆ ∆ ∆ =                 ∆ ∆ ∆           −−− −−− −−− . 4 4 . 3 3 . 2 2 . 4 . 3 . 2 444342 343332 232322 U Q U Q U Q U U U BBB BBB BBB (A.47) Từ phương trình (A.46) và (A.47) ta có thể viết lai như sau: VB V Q B V P i i ∆−= ∆ ∆−= ∆ // / δ (A.48) Trong ñó: ma trận B có thể tính dễ dàng ngay khi lập ma trận tỗng dẫn YBus. Một khi thành lập ma trận B ta không cần tính lại trong mỗi lần lập trong khi ma trận Jacobi thì phải tính lại mỗi vòng lập. Và trình tự tính toán như sau: Bước 1: lập ma trận tỗng dẫn YBus của ñường dây theo tiêu chuẩn IEEE. Bước 2: chọn ñiện áp Bus cân bằng và giá trị ban ñầu là 1, tất cả góc ñiện áp là 0 và vòng lập bắt ñầu từ 0. Bước 3: tạo ma trận B/ và B// theo công thức (A.48). Bước 4: nếu giá trị max(∆P, ∆Q) nhỏ giá trị chính xác khi ñó ñến bước 5. Ngược lại ta tính lại như sau:  Tính lại ma trận H và L theo công thức (A.40), (A.41), (A.42), (A.43). B Phụ lục-Phụ lục A: Giới thiệu các phương pháp phân tích Flow Load SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 101  Tính toán gia trị P và Q tại mỗi Bus và kiểm tra nếu Q của Bus máy phát nằm trong giới hạn, mặt khác biên ñộ ñiện áp ở các Bus dự trữ là %2± .  Tính toán ñộ dư công suất, ∆P, ∆Q.  Tính toán Bus ñiện áp và góc lệch pha δ∆∆ vàV theo công thức (A.48).  Cập nhật dữ liệu biên ñộ ñiện áp V và góc ñiện áp δ .  Tăng số vòng lập lên +1 Bước 5 : lặp lại bước 4 cho ñến khi các sai số ñến ñạt chính xác như mong muốn. Phụ lục – Phụ lục B: Giới thiệu phương pháp tính toán Short Circuit IEC Standard SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 102 B. Tính theo R X for Peak kA Tính toán dòng ñiện ngắn mạch (ip) sử dụng công thức: ip= I // k *k2 Trong ñó: kZ*3 U*c n// kI = Và: Zk là trở kháng ở Bus sự cố k là hàm số theo tỷ số X R ở vị trí Bus sự cố Theo tiêu chuẩn IEC thì có 3 phương pháp ñể tính toán hệ số k: Method A: sự ñồng nhất tỷ số X R . Giá trị hệ số k ñược xác ñịnh từ việc chiếm giữ tỷ số nhỏ nhất của X R của tất cả các nhánh của sơ ñồ mạng ñiện. Chỉ những nhánh chứa tổng 80% của dòng ñiện ở ñiện áp bình thường tương ứng ñến vị trí ngắn mạch cũng kể cả vị trí ngắn mạch. Method B: tỷ số X R ở vị trí ngắn mạch. Giá trị k ñược xác ñịnh bởi hệ số nhân bằng hệ số an toàn 1.15. Các phần tử xung quanh nguyên nhân gây ra sự không chính xác sau khi ñạt ñược giá trị X R từ việc giảm sơ ñồ mạng ñiện với ñiện kháng liên hợp. Method C: sử dụng tần số tương ñương. Giá trị hệ số k thì tính toán sử dụng thay ñổi tần số X R . X R ñược tính toán ở tần số thấp và sau ñó nhân bởi tần số phụ thuộc của hệ số nhân. Ta có thể tính theo công thức gần ñúng như sau: R X e 3 98.01.02k − += Hoặc ta có thể tra theo biểu ñồ sau: theo tỷ số X R hoặc X R : Phụ lục – Phụ lục B: Giới thiệu phương pháp tính toán Short Circuit IEC Standard SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 103 Hình B.1 Hình B.2 Phụ lục – Phụ lục C: Cách nhập Input Data SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 Trang 104 C. Cách nhập Input Data ðể ñơn giản khi nhập dữ liệu ñầu vào của sơ ñồ mạng bất kì. Ta làm các bước như sau: Thành lập sơ ñồ ñơn tuyến theo yêu cầu gồm các phần tử nguồn hoặc máy phát, thiết bị bảo vệ, ñường dây, phụ tải,..... Tất cả các phần tử trong mạch có thể nhiều hay ít là do người thiết kế sơ ñồ. Khi thiết lập xong, ta Save sơ ñồ vào thư mục bất kì trên ổ cứng. Sau ñó ta Close Window. Vào thư mục chứa tập tin *.MDB. Ta Open tập tin trên, ñể nhập giá trị các thông số của ñường dây ta nhấp vào tập tin Xline. Ở ñây, ta nhập các thông số ñầu vào như: ID, From Bus, To Bus, Length, Height Colum, Resistor, Impedance,....s Nhập giá trị cho các phần tử khác trên hệ thống. Sau khi nhập hết giá trị của các phần tử trên hệ thống ta Save Data lại. Cuối cùng, ta mở thư mục file có tập tin *.OTI và ta Open. Tiếp tục chạy chương trình và phân tích số liệu. Kết luận và kiến nghị SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 KẾT LUẬN Sau 12 tuần thực hiện ñề tài tốt nghiệp, em có nhiều ñiều kiện ôn lại kiến thức và tham khảo các tài liệu có liên quan về kiến thức anh văn chuyên ngành và các tài liệu môn học khác,... Phần mềm Etap là phiên bản ñầu tiên 4.0 có khả năng phân tích hệ thống tương ñối chính xác và có thể ứng dụng thực tiễn. Hiện nay với phiên bản 7.5 với những tính năng vượt trội. Tuy nhiên bên cạnh luận văn còn một vài hạn chế như: ðối với hệ thống ñiện có nguồn công suất nhỏ và chiều dài của hệ thống khoảng vài trăm mét thì báo cáo kết quả tổn thất ñiện áp quá nhỏ, tổn thất công suất tác dụng và công suất phản kháng của hệ thống không chính xác. Nguyên nhân là do ñơn vị tổn thất của phần mềm là kW và kVAr. ðối với ñường dây ngắn hàng trăm mét thì khả việc tính toán dòng ñiện ngắn mạch các pha không ñược chính xác. Nguyên nhân do ñiện kháng thứ tự thuận, thứ tự nghịch quá nhỏ. Tài liệu làm ñề tài ña phần là anh văn, do ñó có thể dịch không thể xác nghĩa của từ. Tuy nhiên do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên nội dung của ñề tài chủ yếu chỉ dừng lại ở mức ñộ tìm hiểu về Load Flow Analysis và Short Circuit Analysis. Các phần Motor Stating Analysis, Transient Stability Analysis, Harmonic Analysis, Optimal Power Analysis, Relay Coordination, Reliability Analysis, DC Load Flow Analysis, DC Short Circuit Analysis và Battery Sizing and Discharge.Hi vọng các ñề tài sau sẽ khai thác sâu hơn các hướng dẫn sử dụng phần mềm Etap 4.0 hoặc các phiên bản mới. Cuối cùng tôi mong rằng các sinh viên khóa sau có thể hoàn thành tốt hơn nữa. Tôi xin chân thành cảm ơn. Tài liệu tham khảo SVTH: Lê Tấn ðạt-1071167 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ðào Minh Trung biên soạn (2010), Thiết kế hệ thống ñiện, trường ðại học Cần Thơ. [2] Lê Vĩnh Trường, ðào Minh Trung, Nguyễn Hào Nhán biên soạn (2010), Giáo trình thực tập bảo vệ rơ le, Trường ðại học Cần Thơ. [3] Lê Vĩnh Trường, ðào Minh Trung, Nguyễn Hào Nhán biên soạn (2010), Giáo trình thực tập bảo vệ rơ le, trường ðại học Cần Thơ. [4] Nguyễn Hoàng Việt (2003), Bảo vệ rơle và tự ñộng hóa trong hệ thống ñiện, Nhà xuất bản ðại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh. [5] Nguyễn Hoàng Việt, Phan Thị Thanh Bình, Ngắn mạch và ổn ñịnh trong hệ thống ñiện, Nhà xuất bản ðại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh. [6] Nguyễn Hoàng Việt (2003), Thiết kế hệ thống ñiện, Nhà xuất bản ðại học Quốc Gia. [7] Dựa vào phần Help của phần mềm Etap 4.0 (12/2001) [8] Lấy thông tin trên Website F ile na m e: T R Ư Ờ N G ð Ạ I H Ọ C C Ầ N T H Ơ C Ộ N G H Ò A X Ã H Ộ I C H Ủ N G H ĨA V IỆ T N A M .d oc D ir ec to ry : C :\ U se rs \F O X C O N N \D oc um en ts T em pl at e: C :\ U se rs \F O X C O N N \A pp D at a\ R oa m in g\ M ic ro so ft \T em pl at es \N or m al .d ot m T it le : S ub je ct : A ut ho r: D at K ey w or ds : C om m en ts : C re at io n D at e: 14 /0 5/ 20 11 1 :2 7: 00 A M C ha ng e N um be r: 48 L as t S av ed O n: 21 /0 5/ 20 11 5 :3 9: 00 P M L as t S av ed B y: D at T ot al E di ti ng T im e: 1 78 M in ut es L as t P ri nt ed O n: 21 /0 5/ 20 11 5 :3 9: 00 P M A s of L as t C om pl et e P ri nt in g N um be r of P ag es : 11 9 N um be r of W or ds : 15 ,0 20 ( ap pr ox .) N um be r of C ha ra ct er s: 8 5, 61 7 (a pp ro x. )