Điện, điện tử - Chương 1: Tổng quan về hệ thống cung cấp điện

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CUNG CẤP ĐIỆN Chương1NỘI DUNGI. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỰ NHIÊN VÀ NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐIỆN NĂNG 1II. CÁC DẠNG NGUỒN ĐIỆN – MẠNG LƯỚI ĐIỆN 2 III. HỘ TIÊU THỤ- PHÂN LOẠI3IV. PHƯƠNG PHÁP SO SÁNH KINH TẾ KỸ THUẬT 4 V. NHỮNG YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆN5I. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỰ NHIÊN VÀ NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐIỆN NĂNGĐiện năng được sản xuất từ các nhiên liệu sơ cấp như than đá, dầu khí, thủy năng, năng lượng mặt trời, địa nhiệt, Điện năng dễ chuyển thành các dạng năng lượng khác như nhiệt, hóa, cơ năng,... và dễ dàng truyền tải đi xa với công suất cao và hiệu suất lớn. Điện năng sản xuất ra không tích lũy được (ngoại trừ pin, accu), tại mọi thời điểm luôn đảm bảo cân bằng giữa điện năng được sản xuất và điện năng được tiêu thụ. Các quá trình về điện từ xảy ra rất nhanh(ngắn mạch, sóng sét lan truyền). Công nghiệp điện lực có liên quan chặt chẽ đến kinh tế, an ninh quốc gia.I. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỰ NHIÊN VÀ NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐIỆN NĂNGHệ Thống Điện: khâu phát điện, truyền tải, phân phối và tiêu thụ.Nguồn điệnHệ thống truyền tảiTrạm tăng ápTrạm hạ ápĐường dâyPhụ tải(Hộ tiêu thụ)H 1.1. Hệ Thống ĐiệnI. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỰ NHIÊN VÀ NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐIỆN NĂNGI. NGUỒN NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TỰ NHIÊN VÀ NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐIỆN NĂNGII. CÁC DẠNG NGUỒN ĐIỆN – MẠNG LƯỚI ĐIỆNNhà máy nhiệt điện (NĐ): Tại nhà máy nhiệt điện, động cơ sơ cấp của máy phát có thể là Turbin hơi, Turbin khí hoặc Động cơ diezen. Nhà Máy Thủy Điện: Sử dụng năng lượng nguồn nước làm quay trục Turbin để phát ra điện. II. CÁC DẠNG NGUỒN ĐIỆN – MẠNG LƯỚI ĐIỆN Nhiệt năng Cơ năng Điện năng Nhà máy thủy điện có đặc điểm sau:Phải có địa hình phù hợp và lượng mưa dồi dào.Vốn đầu tư xây dựng lớn, thời gian xây dựng kéo dài.Vận hành linh hoạt: thời gian khởi động và mang tải chỉ mất từ 3 đến 5 phút. Trong khi đó đối với nhiệt điện, để khởi động một tổ máy phải mất từ 6 - 8 giờ.Ít xảy ra sự cố.Tự động hoá dễ thực hiện.Không cần tác nhân bảo quản nhiên liệu.Hiệu suất cao 85 - 90%.Giá thành điện năng thấp.Thoáng mát, có thể kết hợp với hệ thống thuỷ lợi giao thông đường thuỷ và nuôi trồng thuỷ hải sản.II. CÁC DẠNG NGUỒN ĐIỆN – MẠNG LƯỚI ĐIỆNNhà Máy Điện Nguyên Tử: Năng lượng nguyên tử được sử dụng qua nhiệt năng khi phá vỡ liên kết hạt nhân nguyên tử của chất chất phóng xạ.II. CÁC DẠNG NGUỒN ĐIỆN – MẠNG LƯỚI ĐIỆNII. CÁC DẠNG NGUỒN ĐIỆN – MẠNG LƯỚI ĐIỆNII. CÁC DẠNG NGUỒN ĐIỆN – MẠNG LƯỚI ĐIỆNĐiện Mặt TrờiĐiện Gió.II. CÁC DẠNG NGUỒN ĐIỆN – MẠNG LƯỚI ĐIỆNMạng Lưới Điện được phân làm nhiều loại: mạng điện khu vực, mạng điện địa phương, mạng điện đô thị, mạng điện nông thôn, mạng điện xí nghiệp. Phân loại theo hình dạng kết cấu: có thể chia thành mạng hở, mạng kín, mạng hình tia hoặc rẽ nhánh, Phân loại theo cấp điện áp: mạng siêu cao áp (500 kV), mạng cao áp (66 - 220 kV), mạng trung áp (6 - 35 kV), mạng hạ áp ( dưới 1kV). II. CÁC DẠNG NGUỒN ĐIỆN – MẠNG LƯỚI ĐIỆNIII. HỘ TIÊU THỤ- PHÂN LOẠIHộ Tiêu Thụ Loại 1: Là những hộ tiêu thụ mà khi hệ thống cung cấp điện bị sự cố sẽ gây ra thiệt hại về tính mạng con người hoặc ảnh hưởng về chính trị, an ninh quốc gia. Thời gian cho phép mất điện đối với hộ tiêu thụ loại 1 bằng thời gian tự động cấp nguồn dự phòng trở lại. Đối với Hộ loại 1 thường phải sử dụng từ hai nguồn cung cấp, đường dây hai lộ, trạm có từ hai máy biến áp hoặc có nguồn dự phòngHộ Tiêu Thụ Loại 2: Là những hộ tiêu thụ mà khi ngừng cung cấp điện thì chỉ dẫn đến những thiệt hại về kinh tế do ngừng trệ sản xuất, hư hỏng sản phẩm, lãng phí lao động,Thời gian cho phép mất điện đối với hộ tiêu thụ loại 2 bằng thời gian cấp nguồn dự phòng trở lại, được thao tác bằng tay. Phương án cung cấp cho hộ loại 2 có thể có hoặc không có nguồn dự phòng, đường dây đơn hoặc kép,III. HỘ TIÊU THỤ- PHÂN LOẠIHộ Tiêu Thụ Loại 3: Là những hộ tiêu thụ cho phép cung cấp điện với mức độ tin cậy thấp. Nghĩa là nó cho phép mất điện trong thời gian sửa chữa, thay thế thiết bị sự cố nhưng thường không quá 24 giờ. Đó thường là những hộ thuộc phân xưởng phụ, nhà kho, hoặc một bộ phận của mạng cung cấp nông nghiệp, sinh hoạt dân dụng... Phương án cung cấp cho hộ loại 3 có thể dùng một nguồn, đường dây một lộ. III. HỘ TIÊU THỤ- PHÂN LOẠIIV. PHƯƠNG PHÁP SO SÁNH KINH TẾ - KỸ THUẬTSo sánh kinh tế - kỹ thuật lựa chọn sơ đồ cung cấp điện hợp lý nhất.Trên cơ sở lập luận tính kinh tế - kỹ thuật chọn dung lượng và số lượng máy biến áp cho trạm biến áp.Chọn cấp điện áp tối ưu cho lưới điện.Chọn các thiết bị điện, khí cụ điện, tiết diện dây dẫn, cáp, thanh cái. Phương Pháp Thời Hạn Thu Hồi Vốn Đầu Tư Phương pháp này dùng để so sánh thời gian thu hồi vốn đầu tư của 2 phương án:VA, VB là vốn đầu tư của phương án A, B. CA, CB là chi phí vận hành hàng năm của phương án A, B.T là thời gian cần thiết để thu hồi lại vốn đầu tư chênh lệch.So sánh T và Ttc để chọn phương án.IV. PHƯƠNG PHÁP SO SÁNH KINH TẾ - KỸ THUẬTChi phí tính toán:kdm hệ số hiệu quả định mức.Cvh chi phí vận hành hằng năm.Cmd thiệt hại kinh tế do ngưng cung cấp điện. IV. PHƯƠNG PHÁP SO SÁNH KINH TẾ - KỸ THUẬTV. NHỮNG YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ CUNG CẤP ĐIỆNYêu Cầu Về Kỹ ThuậtLiên tục cung cấp điện.Đảm bảo chất lượng điện năng (độ dao động của điện áp và tần số phải nằm trong phạm vi cho phép).Vận hành đơn giản.An toàn cho người sử dụng.Yêu Cầu Về Kinh TếVốn đầu tư phải thấp.Tổn thất điện hàng năm xảy ra phải thấp.Chi phí bảo trì bảo quản phải thấp.