The effect of gate metals on manufacturability of 0.1 μm metamorphic AlSb/InAs HEMTs for ultralow-power applications

Please download to get full document.

View again

All materials on our website are shared by users. If you have any questions about copyright issues, please report us to resolve them. We are always happy to assist you.
 15
 
  Four types of gate metallization were investigated to evaluate the manufacturability of 0.1 mum AlSb/InAs HEMTs. It has been found that device performance strongly depends on the gate metallization. This information is essential for the
Share
Transcript
  Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học    lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2  012 1 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ ỔN ĐỊNH ĐỘNG CHO NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN A LƯỚI   ANALYZING AND ASSESSING THE DYNAMIC STABILITY FOR ALUOI HYDROELECTRIC POWER PLANT  SVTH: Lê Kim Phước, Nguyễn Văn Thức, Mai Công Phúc    Lớp 07ĐHT, Khoa Điện, Trường Đại Học Bách Khoa, Đại Học    Đà Nẵng    GVHD: PGS.TS Đinh Thành Việt     Khoa Điện, Trường Đại Học Bách Khoa, Đại Học Đà Nẵng    TÓM TẮT   Ổn định động của nhà máy điện có liên quan trực tiếp đến ổn định động của toàn hệ thống điện. Trong quá trình vận hành hệ thống điện thường xảy ra các sự cố   gây mất ổn định động nhà máy điện có thể dẫn đến mất ổn định động toàn hệ thống điện. Bài báo trình bày kết quả phân tích, đánh giá ổn định động cho nhà máy thủy điện A Lưới và ảnh hưởng nhà máy A Lưới đến ổn định động của hệ thống điện.   ABSTRACT Dynamic stability of the power plant has a direct relation to the dynamic stability of the whole power system. During the process of operating the power system, there usually occur the instability contingencies of any power plant which can lead to instability of the entire electrical system. This paper presents the results of analyzing and assessing the dynamic stability of A Luoi hydroelectric power plant and its influences to the dynamic stability of the electricity system. 1.   Đặt vấn đề   Đánh giá ổn định động (ÔĐĐ) của hệ thống điện (HTĐ) là một trong những nhiệm vụ quan trọng nhất trong quá trình thiết kế và vận hành HTĐ. ÔĐĐ là khả năng của hệ thống sau những kích động lớn phục hồi trạng thái ban đầu hoặc gần với trạng thái ban đầu (trạng thái vận hành cho phép) [1].    Nhà máy thuỷ điện   A Lưới xây dựng trên sông A Sáp, tỉnh Thừa Thiên Huế là nhà máy (NM) có công suất lớn với công suất lắp máy 2x85 MW.  Nhà máy A Lưới tham gia vào hệ thống sẽ có những tác động   nhất định đến ÔĐĐ của hệ thống. Các sự cố làm NM  A Lưới mất ÔĐĐ có thể gây mất điện trên diện rộng, dẫn đến thiệt hại lớn về kinh tế.  Phân tích đánh giá ÔĐĐ cho nhà máy A Lưới là rất quan trọng, giúp ta có những   giải pháp bảo vệ rơle và vận hành  nhà máy an toàn, hiệu   quả nhất, giảm nguy cơ mất ÔĐĐ nhà máy đồng thời nâng cao độ ổn định cho hệ thống điện. Phân tích đánh giá ÔĐĐ nhà máy A lưới dựa trên những lý thuyết tiêu chuẩn ÔĐĐ về góc lệch roto, thời gian cắt tới hạn , các đường cong quá độ của các đại lượng Cơ - Điện khi xảy ra kích động , s o sánh chế độ tới hạn với chế độ vận hành để kết luận khả năng ÔĐĐ . Để phân tích ÔĐĐ nhà máy thủy điện A Lưới, nhóm t ác giả sử dụng phần mềm PSS/E [6] với bộ số liệu về HTĐ   Việt  Nam đã được cập nhật năm 2012, có sự tham gia   của nhà máy thủy điện A Lưới [5], nhờ đó việc tính toán được thực hiện nhanh chóng và kết quả tính toán đủ tin cậy.    Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học    lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2  012 2 2.   Phạm vi tính toán ÔĐĐ đối với nhà máy thủy điện A Lưới    Nhà máy A Lưới được kết nối vào thanh góp trạm 220 k  V A Lưới từ đó cấp điện đến trạm 220 k  V Huế và   trạm 220 k  V Đông Hà qua 2 đường dây (ĐD ) đơn 220 kV. Quá trình tính toán ở chế độ cực đại, các tổ máy A Lưới đều phát hết công suất, các   máy biến áp được vận hành song song. Tính toán ÔĐĐ cho NM   A Lưới   khi xảy ra các kích động lớn trên các tổ máy  phát A Lướ  i, các ĐD  220k  V A Lưới - Đông Hà, A Lưới - Huế, Đông Hà - Đồng Hới, Huế - Hòa Khánh và các trạm    biến áp 220 kV và 500k  V lân cận  (xem Hình 1). Hình 1. Sơ đồ đấu nối khu vực   3.   Đánh giá kết quả   3.1.    Ảnh hưởng của thời gian cắt ngắn mạch đến ÔĐĐ nhà máy A Lưới    Giả thiết xảy ra ngắn mạch 3 pha đầu ĐD   A Lưới - Huế, sau khoảng thời gian T cắt   thì ĐD  bị cắt ra. Thời gian cắt sự cố càng sớm thì góc lệch roto càng nhỏ, thời gian tắt dao động càng nhanh, ÔĐĐ của nhà máy   càng cao. Thời gian cắt phần tử sự cố vượt qua thời gian cắt tới hạn (T cắt   th ) ứng với góc lệch roto tăng vô hạn  thì NM sẽ bị mất ÔĐĐ  [2] (xem Hình 2).   Bảng 1   trình bày thời gian cắt tới hạn tại các vị trí xảy ra ngắn mạch 3 pha gần nhà máy A Lưới, T cắt   th  trong các tr  ường hợp sự cố đều lớn hơn 0.2s, đảm bảo cho các bảo vệ rơle hoạt động tốt trước thời gian này.    Bảng 1.  T  hời gian cắt tới hạn    Ngắn mạch  3 pha trên T cắt th  (s) ĐD A Lưới –    Huế   Đầu ĐD  0.22 Cuối ĐD  0.25 ĐD A Lưới –    Đông Hà   Đầu ĐD  0.27 Cuối ĐD  0.50 MBA A Lưới  0.28 Hình 2.   Góc lệ ch roto của NM     A Lưới   vớ  i thời gian cắt ngắn mạch  khác nhau  Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học    lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2  012 3 3.2.    Đánh giá ÔĐĐ của nhà máy A Lưới dựa vào góc lệch roto tương đối    Để đánh giá trực quan hơn về khả năng ÔĐĐ của nhà A Lưới ta so sánh góc lệch roto tương đối giữa nhà máy A Lưới với nhà máy  A Vương khi xảy ra sự cố trên đường dây liên kết giữa 2   nhà máy. Giả thiết xảy ra ngắn mạch 3 pha trên ĐD A Lưới - Huế, bình thường bảo vệ rơle tác động cắt ĐD ra sau 0.1s, để đánh nặng sự cố ta cho sau 0.2s ĐD mới được   cắt ra. Tại cùng một thời điểm của quá trình quá độ góc lệch tuyệt đối nhà máy A Vương giảm   nhưng ngược lại góc lệch tuyệt đối A Lưới tăng lên, dẫn tới góc lệch roto tương đối giữa 2 nhà máy   tăng lên  (xem Hình 3). 3.3.    Ảnh hưởng của tự động đóng lặp lại (TĐL  ) đến ÔĐĐ nhà máy A Lưới    Giả thiết xảy ra ngắn mạch 3 pha trên ĐD A Lưới - Huế, sau 0.2s Đ D  bị cắt ra và sau khoảng thời gian 1.2s ĐD được đóng lặp lại . TĐL thành công làm dao động quá độ   tắt nhanh hơn, từ 9 s xuống còn 5s . Khi TĐL thành công điện áp   đầu cực máy phát phục hồi nhanh hơn, đối với TĐL không thành công ĐD bị cắt ra   điện áp đầu cực m áy phát A Lưới dao động mạnh sau đó   tăng lên cao hơn so với giá trị đầu   trước ngắn mạch (xem Hình 4). Trong trường hợp này TĐL thành công hay không đều không làm mất ÔĐĐ của NM   A Lưới.   3.4.    Ảnh hưởng của việc cắt 1 tổ máy phát đang làm việc   đến ÔĐĐ của tổ máy còn lại    Đánh giá   ÔĐĐ của tổ máy phát H1 trong 2 trường hợp khi ngắn mạch 3 pha xảy ra trên MBA của tổ máy H2 làm máy phát H2 và MBA bị cắt ra sau thời gian 0.1s và trường hợp cắt đột ngột máy  phát H2 ra không phải do ngắn mạch (xem Hình 5). Cắt  1 tổ máy của NM   A Lưới đang làm việc song song không làm mất ÔĐĐ cho tổ máy còn lại, dao động trên tổ máy H1 nhỏ và tắt nhanh dưới 3 s, dao động góc lệch roto không lớn. Thời điểm đầu ngắn mạch độ lệch tần số   đầu cực H1 tăng lên 2.7% (51.4 Hz) n hưng vẫn nằm   trong tần số hoạt động cho phép của  NM [4]. Hình 4.   Góc lệ ch roto và điện áp   đầu cực   khi sử dụng TĐL   Hình 5.   Góc lệ ch roto và độ lệch tần số    NM khi cắt một tổ máy   Hình 3.   Góc lệ ch roto tương đối    Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học    lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2  012 4 Hình 8.    Biến thiên điện áp trên trạm 500k  V Đà Nẵng khi cắt 2 tổ máy   3.5.    Ảnh hưởng của nhà máy A Lưới đến tổng trở tính toán bảo vệ rơle   Khi xảy ra sự cố, quá trình quá độ của nhà máy A Lưới gây biến thiên tổng trở trên ĐD  có thể làm bảo vệ rơle khoảng cách tác động s ai gây nên cắt sự cố không chọn lọc. Giả thiết xảy ra ngắn mạch 3 pha với thời gian cắt ngắn mạch là 0.1s thời gian TĐL thành công là 1s. K  hi ngắn mạch trên ĐD A Lưới - Huế, biến thiên tổng trở mạnh nhất đo được trên ĐD Huế  - Hòa Khánh; khi ngắn mạch trên   Đ D A Lưới - Đông Hà, biến thiên tổng trở mạnh nhất   đo được trên ĐD Đông Hà - Đồng Hới  (xem Hình 6) . Do đó trên 2 ĐD Huế  - Hòa Khánh và Đông Hà - Đồng Hới phải đặt chức năng chống dao động công suất cho bảo vệ khoảng cách.   3.6.    Ảnh hưởng nhà máy A Lưới đến biến thiên điện áp hệ thống điện   Giả thiết hệ thống điện đang vận hành bình thường thì 1 tổ máy của nhà máy  A L ưới bị cắt ra đột ngột. Trên các thanh cái ca o áp trạm biến áp 500 k  V Đà Nẵng  và các trạm 220kV lân cận, dao động điện áp không lớn và tắt khá nhanh (xem Hình 7). Điện áp thiết lập sau sự cố vẫn nằm trong khoảng điện áp vận hành cho  phép [4]. K  hi mất 2 tổ máy A Lưới cùng lúc cho kết quả dao động điện áp   tắt nhanh hơn   so với việc mất đột ngột 1 tổ máy  (xem Hình 8). 3.7.    Ảnh hưởng của sự cố xếp chồng đến ÔĐĐ nhà máy A Lưới     Ngắn mạch 1 pha chạm đất có xác suất xảy ra cao, ta giả thiết ngắn mạch 1 pha chạm đất xảy ra đồng thời trên hai đường dây 220 k  V bất kỳ, chọn thời gian cắt ngắn mạch 0.1s, thời gian TĐL thành công là 1s. Đánh giá ÔĐĐ của nhà máy A Lưới dựa trên góc lệch roto tuyệt đối của nhà máy. S ự cố xếp chồng trên ĐD A Lưới - Huế và A Lưới - Đông Hà là nặng nề nhất gây mất ÔĐĐ nhà máy A Lưới   (xem Bảng 2 ), khi đó cần phải cắt nhanh NM A Lưới ra khỏi hệ thống để tránh gây ảnh hưởng đến ÔĐĐ   hệ thống . Hình 6.   Tổng trở biến thiên trên  ĐD khi xảy ra ngắn mạch.   Hình 7.    Biến thiên điện áp trên các trạm biến áp lân cận khi cắt một tổ máy    Tuyển tập Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học    lần thứ 8 Đại học Đà Nẵng năm 2  012 5 B  ảng 2.    Đánh giá ÔĐĐ đối với sự cố xếp chồng     Ngắn mạch 1 pha chạm đất xếp chồng trên ĐD   Góc lệch roto (độ)   Đánh giá   A Lưới - Huế   A Lưới –    Đông Hà   ∞   Mất ÔĐĐ   A Lưới - Huế   Đông Hà –    Đồng Hới   43   ÔĐĐ   A Lưới –    Đông Hà   Huế - Hòa Khánh   43   ÔĐĐ   Huế - Hòa Khánh   Đông Hà –    Đồng Hới   47   ÔĐĐ   4.   Kết luận    Nhà máy thủy điện A Lưới có khả năng chịu được các kích động lớn như ngắn mạch 3 pha trên các đường dây 220 k  V lân cận, cắt đột ngột 1 tổ máy A Lưới hay chịu được đa số các sự cố xếp chồng 1 pha chạm đất mà không bị mất ÔĐĐ. Cắt nhanh sự cố có tác dụng tăng đáng kể độ ÔĐĐ cho nhà máy A Lưới. TĐL trên các đường dây 220 kV thành công có tác dụng làm   các dao động quá độ tắt nhanh hơn. Góc lệch roto tương đối giữa nhà máy A Lưới và  nhà máy A Vương   khi xảy   ra sự cố không   lớn (<  360 0 ) nên ÔĐĐ nhà máy vẫn được đảm bảo.  K  hi có sự cố   xảy ra   trên ĐD lân cận nhà máy A Lưới sẽ xuất hiện   sự biến thiên lớn tổng trở trên các ĐD   trong hệ thống, điều này dễ dẫn đến bảo vệ rơle khoảng cách tác động nhầm. Để bảo vệ rơle làm việc tin cậy cần đưa các chức năng nhận biết dao động công   suất vào làm việc. Việc cắt 1 hay 2   tổ máy A Lưới không gây    biến thiên lớn điện áp trên các trạm biến áp   lân cận, sau khi cắt thì điện  áp các nút hệ thống vẫn nằm trong khoảng   điện áp vận hàn h cho phép. TÀI LIỆU THAM K  HẢO   [1]   Lã Văn Út  (2000),  Phân tích và điều khiển ổn định hệ thống điện  ,  N hà xuất bản khoa học và kỹ thuật . [2]    Nguyễn Minh Cường  (2008), Ổn Định Hệ Thống Điện  , Trường Đại   học Kỹ thuật Công nghiệp, Đại học Thái Nguyên.   [3]   PGS.TS N gô Văn Dưỡng, Nguyễn Duy Dũng  (2008), “Đánh giá ảnh hưởng của nhà máy thủy điện A Vương đến các chế độ vận hành của hệ thống điện Việt Nam” , T  ạp chí KH & CN, đại học Đà Nẵng   , (2/2008). [4]   Bộ   công nghiệp  (2006),  Q uy định đấu nối vào hệ thống điện quốc gia .  [5]   Trung tâm điều độ hệ thống điện quốc gia, Thông số hệ thống điện Việt Nam năm 2012.  [6]   Siemens Power Transmission & Distribution, Inc, (2005),  PSS/E TM 30.2 USER  MANUAL.
Related Search
Similar documents
View more
We Need Your Support
Thank you for visiting our website and your interest in our free products and services. We are nonprofit website to share and download documents. To the running of this website, we need your help to support us.

Thanks to everyone for your continued support.

No, Thanks
SAVE OUR EARTH

We need your sign to support Project to invent "SMART AND CONTROLLABLE REFLECTIVE BALLOONS" to cover the Sun and Save Our Earth.

More details...

Sign Now!

We are very appreciated for your Prompt Action!

x