bài giảng hệ thống điện

End Show
HỆ THỐNG ®iÖn
Trêng ®¹i häc c«ng nghiÖp HÀ NỘI
Bé m«n hÖ thèng ®iÖn
Gi¶ng viªn: NGUYỄN QUANG THUẤN
HÀ NỘI 09/2010
9/30/2013
NỘI DUNG MÔN HỌC
TT TÊN CHƢƠNG SỐ TIẾT
1 Chƣơng 1: Đại cƣơng về HTĐ 9
2 Chƣơng 2: Mô hình các phần tử trong HTĐ 9
3 Chƣơng 3: Tính toán chế độ xác lập của HTĐ 12
4
Chƣơng 4: Phân tích HTĐ bằng sơ đồ tƣơng
đƣơng (mạng 2 cửa)
8
5
Chƣơng 5: Cân bằng công suất và bù công suất
phản kháng trong HTĐ
7
Tổng số tiết
45
9/30/2013 2
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trịnh Hùng Thám, Nguyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch, Lã
Văn Út, Nhà máy điện và trạm biến áp, NXB KH&KT, 1996
2. Trần Bách, Lưới điện 1+2, NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2002
3. Nguyễn Văn Đạm, Mạng lưới điện 1+2, NXB KH&KT, 1999
4. Bùi Ngọc Thƣ, Mạng cung cấp và phân phối điện, NXB
KH&KT, 2002
5. Lê Văn Doanh (dịch), Cẩm nang thiết bị đóng cắt ABB,

NXB KH&KT, 1998.
6. Trần Quang Khánh, Hệ thống cung cấp điện, NXB KH&KT,
2004.
7. Nguyễn Lân Tráng, Quy hoạch phát triển hệ thống điện,
NXBKH&KT, 2005.
9/30/2013 3
1. ĐẠI CƢƠNG VỀ HTĐ
1.1. Khái niệm HTĐ
1.2. Nguồn điện
1.3. Mạng điện
1.4. Hộ tiêu thụ
1.5. Đặc điểm hoạt động của hệ thống điện
1.6. Phân loại các chế độ làm việc của HTĐ
1.7. Sơ lƣợc HTĐ Việt Nam


9/30/2013 4
1.1. KHÁI NIỆM HTĐ
 HTĐ thuộc hệ thống năng lƣợng,
 HTĐ là tập hợp các NMĐ, TBA, trạm đóng
cắt, các đƣờng dây trên không và cáp dùng để
phát, truyền tải và phân phối điện năng từ các
nhà máy điện các hộ dùng điện.
 Nhƣ vậy, các phần tử chính của HTĐ bao
gồm: nguồn điện (các NMĐ), mạng điện (các
đƣờng dây và TBA) và tải (hộ tiêu thụ điện).
9/30/2013 5
1.1. KHÁI NIỆM HTĐ
Network
9/30/2013 6

1.1. KHÁI NIỆM HTĐ
NMĐ
10,5kV
220kV
110kV
22kV
0,4kV
0,4kV
10kV
Hộ tiêu thụ
Hộ
tiêu
thụ

Mạng (lƣới)
điện
BA
ĐD
~
9/30/2013 7
1.2. CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN
Các loại NMĐ
Nhiệt điện
Nhiên liệu hạt nhân
Khác
Thủy điện
Nhiên liệu hữu cơ
Nhiệt điện ngƣng hơi
(NĐN)
Nhiệt điện trích hơi

(NĐT)
Tuabin khí
Điezen
Trích 1 lƣợng hơi cấp
cho các phụ tải nhiệt
9/30/2013 8
1.2.1. Nhà máy nhiệt điện
a) Nhiệt điện than
9/30/2013 9
a) Nhiệt điện than (tiếp)
Đặc điểm:
 Thƣờng đƣợc xây dựng ở gần nguồn nguyên liệu
 Hầu hết điện năng sản xuất ra phát lên lƣới
 Làm việc với đồ thị phụ tải tự do
 Vận hành kém linh hoạt, khởi động và tăng tải
chậm (khởi động mất 6-8 giờ)
 Hiệu suất (30-40)% với NĐN, (60-70)% với NĐT
 Khối lƣợng nhiên liệu lớn, khói thải làm ô nhiễm
môi trƣờng
 Vốn đầu tƣ thấp, thời gian xây dựng nhanh
9/30/2013 10
b) Nhiệt điện khí (chu trình hỗn hợp)
M
P
Bơm nén khí
TB khí
MPĐ
TB hơi
9/30/2013 11
b) Nhiệt điện khí (tiếp)

Đặc điểm:
 Đƣợc xây dựng ở gần nguồn nguyên liệu
 Không có lò cồng kềnh, chi phí đầu tƣ thấp
 Đƣa vào vận hành nhanh, thời gian khởi động chỉ
mất 10-20 phút
 Không cần nhiều nƣớc để làm mát
Vận hành và bảo dƣỡng đơn giản, dễ tự động hóa
và điều khiển từ xa.
 Công suất tổ máy đạt đến 250MW (η = 35-30%)
cho chu trình đơn và 600MW (η = 55-60%) cho
chu trình hỗn hợp
9/30/2013 12
c) Điện hạt nhân
 Nhà máy điện nguyên tử hay nhà máy điện hạt
nhân là nhà máy tạo ra điện năng sử dụng năng
lƣợng thu đƣợc từ phản ứng hạt nhân.
 Năng lƣợng sơ cấp sử dụng là Urani khai thác trong
tự nhiên. Theo tính toán, 1 gam urani phân hạch thu
đƣợc năng lƣợng tƣơng đƣơng với khi đốt 2.000kg
dầu hoặc 3 tấn than đá.
 Phần lớn các nhà máy ĐNT hiện nay sử dụng loại
lò nƣớc áp lực PWR (Pressurized Water Reactor).
Sơ đồ nguyên lý (trang bên).
9/30/2013 13
c) Điện hạt nhân (tiếp)
Tâm lò
phản ứng
Hơi nƣớc
Vỏ thép
Bình ngƣng

9/30/2013 14
c) Điện hạt nhân (tiếp)
Đặc điểm:
 Có khả năng làm việc độc lập, giá thành điện
năng thấp hơn nhà máy nhiệt điện
 Khối lƣợng nguyên liệu nhỏ (400g Urani có thể
sản xuất đƣợc 10
6
kWh), do đó không cần xây
dựng nhà máy gần vùng nhiên liệu.
 Vận hành linh hoạt
 Chất thải ra môi trƣờng rất ít (Ví dụ, chất thải hàng năm
của lò phản ứng 900W chứa 99,9% chất phóng xạ chỉ độ 2m
3
)
 Hiệu suất tƣơng đối cao, đạt khoảng 45-50%
 Vốn đầu tƣ tƣơng đối lớn
9/30/2013 15
d) Điezen
 Các máy phát điện Diezen ngày càng đƣợc
hoàn thiện và tiếp tục đƣợc sử dụng trong
HTĐ để phủ đỉnh, làm nhiệm vụ nguồn dự
phòng cho lƣới điện địa phƣơng và để cấp
điện cho các khu vực ngoài hệ thống.
 Hiện nay các nhà sản xuất có thể chế tạo
máy phát diezen đến 20MW với hiệu suất và
giá thành có thể cạnh tranh với các nguồn
điện khác.
9/30/2013 16
1.2.2. Nhà máy thủy điện

a) Thủy điện có đập ngang sông, suối
9/30/2013 17
a) Thủy điện có đập ngang sông, suối (tiếp)
Đặc điểm:
 Xây dựng gần nguồn thủy năng
 Vận hành linh hoạt, thời gian khởi động và mang
tải chỉ mất 3-4 phút
 Hiệu suất cao η = 85-90%)
 Giá thành điện năng thấp, số ngƣời quản lý và
vạn hành ít
 Ít gây ô nhiễm môi trƣờng
 Có khả năng điều tiết dòng chảy của sông, suối và
chống lũ (do có hồ chứa)
9/30/2013 18
b) Thủy điện tích năng
9/30/2013 19
c) Thủy điện thủy triều
 Thƣờng đƣợc khai thác ở nơi
có độ chênh lệch thủy triều (ΔH
≥ 8m) và có vịnh sâu.
 Có thể khai thác đƣợc trên TG
3 triệu MW. Nhà máy Rance –
Pháp có công suất 240MW).
Tháng 11-2009, NM thủy điện
thủy triều Sihwa (Hàn Quốc)
khánh thành trở thành NM
TĐTT lớn nhất TG (254MW).
9/30/2013 20
Toàn cảnh NM thủy điện thủy triều Sihwa
9/30/2013 21

• Sức gió
• Mặt trời
• Địa nhiệt
• Khí sinh học

1.2.3. Các nhà máy điện khác
9/30/2013 22
Năng lƣợng Điện gió
9/30/2013 23
9/30/2013 24
Năng lƣợng mặt trời
(Solar photovoltaic- Solar PV)
9/30/2013 25