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

TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN ------------- LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ỨNG DỰNG PHẦN MỀM ETAP TÍNH TOÁN TỔN THẤT ðIỆN ÁP DÒNG ðIỆN NGẮN MẠCH (KHU II – ðHCT) SINH VIÊN THỰC HIỆN: Lê Tấn ðạt (MSSV:1071167) Lớp: Kỹ Thuật ðiện 1 – K33 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Lê Vĩnh Trường Tháng 05 năm 2011 TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ ðộc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN ****** Cần Thơ, ngày 11 tháng 05 năm 2011 PHIẾU ðỀ NGHỊ ðỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP NĂM HỌC 2010 - 2011 1. Sinh viên thực hiện: Lê Tấn ðạt MSSV:1071167 Lớp: Kỹ Thuật ðiện I Khóa : 33 2. Họ và tên cán bộ hướng dẫn: Lê Vĩnh Trường 3. Tên ñề tài: Ứng dụng phần mềm Etap trong tính toán tổn thất công suất và dòng ñiện ngắn mạch ñường dây 22kV( khu II ðHCT) 4. ðịa ñiểm thực hiện: Khu II – Trường ðại học Cần Thơ. 5. Mục ñích ñề tài: Tìm hiểu phần mềm Etap và khảo sát lại tính khả dụng của phần mềm trong thực tế. Và cho sinh viên ôn lại kiến thức ñể chuẩn bị ra trường. 6. Nội dung chính và giới hạn của ñề tài. Tìm hiểu về phần mềm và cách sử dụng các thanh công cụ. Tính toán tổn thất ñiện áp và dòng ñiện ngắn mạch theo lí thuyết. Xây dựng mô hình hóa các phần tử trên hệ thống: ñường dây, máy biến áp,...ñể giải bài toán. Tìm hiểu những ứng dụng của phần mềm Etap trong hệ thống ñiện. Kiểm tra lại kết quả tính bằng tay và phần mềm kiểm tra kiểm tra tổn thất có thỏa với ñiều kiện hay không. Giới hạn của ñề tài: phần mềm rất nhiều phần nhưng chỉ khảo sát tổn thất ñiện áp, tổn thất công suất và dòng ñiện ngắn mạch. Yêu cầu hổ trợ: hổ trợ thông tin về hiện trạng ñường dây cosϕ hệ thống. 7. Kinh phí dự trù: 400,000 ñồng Cán bộ hướng dẫn Sinh viên thực hiện Lê Vĩnh Trường Lê Tấn ðạt Ý kiến của Bộ Môn HỘI ðỒNG THI và XÉT TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN Suốt thời gian 4 năm học tập tại trường ðại Học Cần Thơ, em ñã học hỏi ñược nhiều kiến thức mới trong học tập và cả trong cuộc sống thông qua sự giúp ñỡ tận tình của các quí Thầy (cô) trong việc truyền ñạt kiến thức, kinh nghiệm quí báu về kiến thức chuyên ngành và các kinh nghiệm sống giúp là nền tảng sau khi ra trường và ñịnh hướng trong tương lai. Em xin chân thành cảm ơn: - Ban giám hiệu Trường ðại học Cần Thơ - Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ - Thầy Lê Vĩnh Trường ( phó Bộ môn Kỹ thuật ñiện ) ñã hướng dẫn tận tình và giúp ñỡ em hoàn thành tốt luận văn này. - Các quí Thầy (cô) trong Bộ môn Kỹ thuật ñiện - Cảm ơn ñến tất cả các bạn trong lớp Kỹ thuật ñiện khóa 33 và các bạn bè xung quanh em ñã gắn bó, giúp ñỡ và ñộng viên em trong suốt thời gian học tập tại Trường. Em xin chân thành cảm ơn. Cần Thơ, ngày 11 tháng 05 năm 2011 Sinh viên thực hiện Lê Tấn ðạt TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ ðộc lập - Tự do - Hạnh phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN NHẬN XÉT VÀ ðÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1. Cán bộ hướng dẫn: Lê Vĩnh Trường 2. ðề tài: Ứng Dụng Phần Mềm Etap Trong Tính Toán Tổn Thất Công Suất và Dòng ðiện Ngắn Mạch ở ðường Dây 22kV (khu II ðHCT) 3. Sinh viên thực hiện: Lê Tấn ðạt (MSSV: 1071167) 4. Lớp: Kỹ thuật ñiện I - khóa 33 5. Nội dung nhận xét: a. Nhận xét về hình thức của LVTN: ----------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- b. Nhận xét về nội dung của LVTN (ðề nghị ghi chi tiết và ñầy ñủ): * ðánh giá nội dung thực hiện của ñề tài: --------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- * Những vấn ñề còn hạn chế: ------------------------------------------------------------------------------ ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- c. Kết luận, ñề nghị: ------------------------------------------------------------------------------------ ---------------------------------------------------------------------------------------------------- -------------------------------------------------------------------------------------------------- 6. ðiểm ñánh giá: ------------------------------------------------------------------------------------ ---------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------- Cần Thơ, ngày 11 tháng 05 năm 2011 Cán Bộ Hướng Dẫn Lê Vĩnh Trường TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ ðộc lập - Tự do - Hạnh phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN NHẬN XÉT VÀ ðÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1 1. Cán bộ phản biện: Ts. Trần Trung Tính 2. ðề tài: Ứng Dụng Phần Mềm Etap Trong Tính Toán Tổn Thất Công Suất v à Dòng ðiện Ngắn Mạch ở ðường Dây 22kV (khu II ðHCT) 3. Sinh viên thực hiện: Lê Tấn ðạt 4. Lớp: Kỹ thuật ñiện I – Khóa 33 5. Nội dung nhận xét: a. Nhận xét về hình thức của LVTN -------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- b. Nhận xét về nội dung của LVTN * ðánh giá nội dung thực hiện của ñề tài: --------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- * Những vấn ñề còn hạn chế: ---------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- c. Kết luận, ñề nghị và ñiểm: ------------------------------------------------------------------------------------ ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Cần Thơ, ngày 11 tháng 05 năm 2011 Cán bộ chấm phản biện Trần Trung Tính TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ ðộc lập - Tự do - Hạnh phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN NHẬN XÉT VÀ ðÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 2 1. Cán bộ phản biện: Ths. ðào Minh Trung 2. ðề tài: Ứng Dụng Phần Mềm Etap Trong Tính Toán Tổn Thất Công Suất v à Dòng ðiện Ngắn Mạch ở ðường Dây 22kV (khu II ðHCT) 3. Sinh viên thực hiện: Lê Tấn ðạt 4. Lớp: Kỹ thuật ñiện I – Khóa 33 5. Nội dung nhận xét: a. Nhận xét về hình thức của LVTN -------------------------------------------------------------------------------- --------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- b. Nhận xét về nội dung của LVTN * ðánh giá nội dung thực hiện của ñề tài: --------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- * Những vấn ñề còn hạn chế: ---------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- c. Kết luận, ñề nghị và ñiểm: ------------------------------------------------------------------------------------ ---------------------------------------------------------------------------------------------------- ---------------------------------------------------------------------------------------------------- Cần Thơ, ngày 11 tháng 05 năm 2011 Cán bộ chấm phản biện ðào Minh Trung Luận văn tốt nghiệp CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt- 1071167 Trang i MỤC LỤC NỘI DUNG CHÍNH




Chương I: Sơ lược phần mềm ..................................................................................... 1 1. Etap là gì ................................................................................................................ 1 2. Ứng dụng phần mềm Etap ...................................................................................... 1 3. Môi trường làm việc của Etap................................................................................. 1 Chương II: Giới thiệu các thanh công cụ AC .............................................................. 3 2.1 Giao diện phần mềm ............................................................................................. 3 2.2 Giới thiệu thanh công cụ ....................................................................................... 3 2.2.1 Thanh công cụ File Menu ............................................................................. 3 2.2.2 Thanh công cụ Edit ...................................................................................... 4 2.2.3 Thanh công cụ View .................................................................................... 6 2.2.4 Thanh công cụ Project .................................................................................. 7 2.2.5 Thanh công cụ Tool ...................................................................................... 8 Chương III: Giới thiệu các phần tử AC ...................................................................... 9 3.1 Bus ....................................................................................................................... 9 3.1.1 Information .................................................................................................. 9 3.1.2 Load ........................................................................................................... 10 3.1.3 Motor\Generator ......................................................................................... 10 3.1.4 Rating ......................................................................................................... 10 3.1.5 Harmonic ................................................................................................... 10 3.1.6 Reliability ................................................................................................... 10 3.1.7 Remarks ..................................................................................................... 11 3.18 Comment ..................................................................................................... 11 3.2 Máy biến áp ........................................................................................................ 11 3.2.1 Máy biến áp 2 cuộn dây ............................................................................. 11 Luận văn tốt nghiệp CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt- 1071167 Trang ii 3.2.2 Máy biến áp 3 cuộn dây ............................................................................. 12 3.3 Cable .................................................................................................................. 13 3.4 ðường dây .......................................................................................................... 14 3.5 Máy phát ............................................................................................................. 15 3.6 ðộng cơ .............................................................................................................. 16 3.6.1 ðộng cơ ñồng bộ ........................................................................................ 16 3.6.2 ðộng cơ không ñồng bộ ............................................................................. 18 3.7 Tải ...................................................................................................................... 19 3.7.1 Lumped Load ............................................................................................. 19 3.7.2 Static Load ................................................................................................. 20 3.8 Thiết bị bảo vệ .................................................................................................... 21 3.8.1 Fuse ............................................................................................................ 21 3.8.2 Contactor .................................................................................................... 21 3.8.3 High Voltage Circuit Breaker ..................................................................... 22 3.8.4 Low Voltage Circuit Breaker ..................................................................... 23 Chương IV: Phân tích Load Flow ............................................................................. 25 4.1 Cài ñặt thông số cho Tải ..................................................................................... 25 4.2 Cài ñặt chế ñộ hiển thị ........................................................................................ 27 4.3 Xuất tập tin Report Manager .............................................................................. 29 Chương V: Phân tích dòng ñiện ngắn mạch .............................................................. 33 5.1 Cài ñặt thông số trong hộp Short Circuit Study Case .......................................... 33 5.1.1 Information ................................................................................................ 33 5.1.2 Standard ..................................................................................................... 34 5.2 Tìm hiểu thanh công cụ Short Circuit Tool ......................................................... 37 Chương VI: Tính toán sụt áp và dòng ñiện ngắn mạch trên ñường dây 22 kV .......... 42 6.1 Vị trí ñịa lí và cơ cấu tổ chức của Trường ðại học Cần Thơ ............................... 42 Luận văn tốt nghiệp CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt- 1071167 Trang iii 6.2 Tính toán sụt áp tuyến dây 22kV khu II ðHCT .................................................. 44 6.3 Tính toán ngắn mạch trên ñường dây 22kV khu II ðHCT .................................. 50 6.4 Tính toán tổn thất trên ñường dây phân phối 22kV khu II ðHCT ....................... 77 Chương VII: Mô hình hóa ñường dây phân phối 22kV ðHCT trên phần mềm Etap 80 7.1 Mô hình hóa ñường dây 22kV ............................................................................ 80 7.2 Run và so sánh số liệu ........................................................................................ 85 Phụ lục ..................................................................................................................... 90 A.1 Apply XFMR phase shift ................................................................................... 90 A.2 Accelerated Gause Seidel Method ..................................................................... 90 A.3 Phương pháp toán phi tuyến New-Graphson ...................................................... 94 A.4 Phương pháp Fast Decoupled Flow Method ...................................................... 97 B. Tính theo R X for Peak kA .................................................................................. 103 C. Cách nhập Input Data......................................................................................... 106 Luận văn tốt nghiệp CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt- 1071167 Trang iv PHỤ LỤC HÌNH


Hình 2.1: Giao diện của Etap ...................................................................................... 3 Hình 2.2: Menu .......................................................................................................... 4 Hình 2.3: Edit ............................................................................................................. 5 Hình 2.4: View ........................................................................................................... 6 Hình 2.5: Project ........................................................................................................ 7 Hình 2.6: Tool ............................................................................................................ 8 Hình 3.1: Bus ............................................................................................................. 9 Hình 3.2: Máy biến áp 2 cuộn dây ............................................................................ 11 Hình 3.3: Máy biến áp 3 cuộn dây ............................................................................ 12 Hình 3.4: Cable ........................................................................................................ 13 Hình 3.5: ðường dây ................................................................................................ 15 Hình 3.6: Máy phát ................................................................................................... 16 Hình 3.7 ðộng cơ ñồng bộ ....................................................................................... 17 Hình 3.8: ðộng cơ không ñồng bộ ............................................................................ 18 Hình 3.9: Lumped Load ........................................................................................... 19 Hình 3.10: Static Load .............................................................................................. 20 Hình 3.11: Fuse ........................................................................................................ 21 Hình 3.12: Contactor ................................................................................................ 22 Hình 3.13 High Voltage Circuit Breaker .................................................................. 23 Hình 3.14 Low Voltage Circuit Breaker ................................................................... 24 Hình 4.1: Cài ñặt thông số cho Tải ........................................................................... 25 Hình 4.2: Cài ñặt giá trị biên .................................................................................... 27 Hình 4.3: AC Page.................................................................................................... 28 Hình 4.4: AC-DC Page ............................................................................................. 29 Luận văn tốt nghiệp CBHD: Lê Vĩnh Trường SVTH: Lê Tấn ðạt- 1071167 Trang v Hình 4.5: Input Data ...................................................................