Nghiên cứu quá điện áp trong trạm biến áp 500

TR I H C QU C GIA TP HCM NGă I H C BÁCH KHOA - - TR NăTH NG SÁCH NGHIÊN C U QUÁă I N ÁP TRONG TR M BI N ÁP 500/220kV C HÒA B NG PH N M M EMTP ậ RV OVERVOLTAGE RESEARCH FOR A 500/220kV DUC HOA SUBSTATION USING EMTP-RV Chuyên ngành: K thu tăđi n Mã s ngành : 8520201 LU NăV NăTH CăS TP.H CHệ MIσH, tháng 07 n m 2022 CỌσG TRÌσH TR Cán b h NGă C HỒN THÀNH T I I H C BÁCH KHOA ậ HQGăậ HCM ng d n khoa h c: PGS.TS Ph m ình Anh Khôi Cán b ch m nh n xét 1: TS Nguy n Nh t Nam Cán b ch m nh n xét 2: TS Lê V n i Lu n v n th c s đ c b o v t i Tr ng i h c Bách Khoa, HQG TP HCM ngày 16 tháng 07 n m 2022 Thành ph n H i đ ng đánh giá lu n v n th c s g m: PGS.TS Võ Ng c i u - Ch t ch H i đ ng TS Hu nh Quang Minh - Th kỦ H i đ ng TS Nguy n Nh t Nam - Cán b ph n bi n TS Lê V n i - Cán b ph n bi n TS Hu nh V n V n - y viên h i đ ng Xác nh n c a Ch t ch H i đ ng đánh giá Lu n v n Tr sau lu n v n đ c s a ch a (n u có) CH T CH H Iă NG TR ng Khoa qu n lý chuyên ngành NGăKHOAă I N ậ I N T i I H C QU C GIA TP.HCM TR NGă C NG HÒA Xà H I CH σGH A VI T NAM I H C BÁCH KHOA c l p - T - H nh Phúc NHI M V LU NăV NăTH CăS H tên: Tr năTh ng Sách MSHV: 1970630 kăL k σgày, tháng, n m sinh: 27/04/1995 σ i sinh: Chuyên nghành: K thu tăđi n Mã s : 8520201 I TểNă TÀI: Nghiên c u n áp tr m bi n áp 500/220kV EMTP – RV c Hòa b ng ph n m m (Overvoltage research for a 500/220kV Duc Hoa substation using EMTP – RV) II NHI M V VÀ N I DUNG: Tìm hi u lý thuy t v hi n t ng n áp tr m g m: n áp khí quy n lan truy n vào tr m sét gây nên n áp đ h i ph c thao tác đóng – m máy c t 500kV, nguyên nhân ph ng pháp nghiên c u phân tích hi n t ng n áp S d ng ph n mêm EMTP – RV đ nghiên c u kh o sát tác đ ng c a hi n t ng T đ a gi i pháp phù h p nh m b o v thi t b hi n t ng x y III NGÀY GIAO NHI M V : 14/02/2022 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHI M V : 13/06/2022 V CÁN B H NG D N: PGS.TS Ph mă ìnhăAnhăKhơi Tp.HCM, ngày…….tháng…….n m 2022 CÁN B H NG D N PGS.TS Ph mă ìnhăAnhăKhơi TR CH NHI M B MỌNă ĨOăT O TS Nguy n Nh t Nam NG KHOA I N ậ I N T ii L I C Mă N Ki n th c r ng l n muôn màu muôn v , n m b t đ c ki n th c làm ch đ c công ngh m t hành trình gian kh v t v Trên đ ng thành cơng khơng có s thành cơng mà không g n li n v i s h tr , giúp đ dù hay nhi u, dù tr c ti p hay gián ti p Trong su t trình h c t p t i tr ng i h c Bách Khoa TP.HCM em đư nh n đ c s giúp đ t n tình c a th y giáo, u th t đáng quý trân tr ng V i lòng bi t n sâu s c nh t, em xin g i l i c m n đ n quý th y cô giáo tr ng i h c Bách Khoa TP.HCM, đ c bi t th y cô b môn H th ng n, khoa i n – i n t đư truy n đ t cho em nh ng ki n th c b tích, giúp em kh c ph c đ c nhi u thi u sót q trình h c t p, nghiên c u làm vi c c bi t, em xin g i đ n Phó giáo s , Ti n s Ph m ình Anh Khơi ng i đư t n tình h ng d n, giúp đ em su t trình th c hi n lu n v n l i c m n sâu s c nh t Xin chân thành bày t lòng bi t n đ n thành viên Phịng Thi t k tr m, Cơng ty C ph n T v n Xây d ng i n đư không ng ng h tr , t o m i u ki n t t nh t cho em su t th i gian h c t p nghiên c u th c hi n lu n v n Xin g i l i c m n đ n gia đình, anh ch b n đư giúp đ , sát cánh trình làm lu n v n quưng th i gian t i đ p gh nhà tr ng Sau cùng, em xin kính chúc Quý Th y, Cô th t d i s c kh e, tràn đ y vui t i đ ti p t c th c hi n s m nh cao đ p c a truy n đ t ki n th c cho th h ti p n i mai sau TP.HCM, ngày…….tháng… n m 2022 H c viên th c hi n Tr năTh ng Sách iii TÓM T T LU NăV NăTH CăS Hi n nay, t c đ cơng nghi p hóa – hi n đ i hóa đ t n c, t c đ th hóa ngày t ng, nhu c u v n ng l ng n theo c ng r t c p bách địi h i vi c xu t hi n c a tr m bi n áp đ ng dây t i n c ng t ng theo Tr m bi n áp 500kV c Hòa đ c xây d ng nh m t ng c ng cung c p n cho ph t i khu v c t nh Long An g m huy n c Hòa, c Hu , B n L c, th xã Tân An TP.HCM g m khu v c Bình Chánh, Qu n 12 Tiêu th công su t phát t Trung tâm i n l c Long Phú, Trung tâm i n l c Kiên L ng Trung tâm i n l c Long H u nhà máy nhi t n phát lên l i Do vi c xây d ng v n hành tr m an toàn u tiên quy t Vào ngày 13/7/2020, lúc 15h23’ đư x y hi n t ng n áp x y sét đánh v i biên đ c a dòng sét lan truy n đo đ c tr c s c 196kA vào pha B t i c t cu i đ u vào tr m 500kV c Hịa c a đ ng dây C u Bơng gây n áp khí quy n đ i v i pha B, ch ng sét van đư h n ch n áp nên không gây nguy hi m đ i v i thi t b tr m Tuy nhiên sau làm vi c ch ng sét van đư h h ng dòng n ph i h p qua v t gi i h n t 10 đ n 14kA , c th dòng di n qua ch ng sét van 25,72kA Do vi c nghiên c u n áp t nh ng thông s th c t thông qua ph n m m mơ ph ng EMTP-RV nh m có bi n pháp h n ch tr ng h p t ng t x y t ng lai c ng nh hi u rõ h n nh ng lý thuy t c ng nh báo khoa h c liên quan đ n v n đ M t v n đ n a mà lu n v n mu n tìm hi u n áp n i b , c th n áp làm vi c (đi n áp đ ph c h i – Transient Recovery Voltage-TRV, t c đ gia t ng n áp đ ph c h i – Rate – of – Rise of Recovery Voltage-RRRV) lúc v n hành tr m 500kV c Hịa t l a ch n m c cách n xung đóng-c t cho tr m, c ng nh l a ch n thông s cho máy c t n nh m gi m t i đa chi phí thi t b c ng nh an toàn v n hành tr m sau iv ABSTRACT Currently, due to the speed of industrialization and modernization of the country, the speed of urbanization is increasing, so the demand for electric energy is also very urgent, requiring the appearance of substations and transformers Power transmission lines also increased Duc Hoa 500kV substation was built to: increase power supply for loads in Long An province including Duc Hoa, Duc Hue, Ben Luc, Tan An town and Ho Chi Minh City including Binh Chanh area, Duc Hoa district, Tan An town, district 12 Power consumption from Long Phu Power Center, Kien Luong Power Center and Long Hau Power Center generated by thermal power plants Therefore, the construction and operation of a safe station is a prerequisite On July 13, 2020, at 3:23 pm, there was an overvoltage phenomenon caused by a lightning strike with the amplitude of the transmitted lightning current measured before the fault was 196kA into phase B at the last column connected to the substation 500kV Duc Hoa of Cau Bong transmission line causes atmospheric overvoltage for phase B, the lightning protection valve has limited the overvoltage, so it does not cause danger to the main equipment in the station, but after working This valve lightning arrester was damaged because the combined current through it exceeded the limit from 10 to 14kA that current through lightning arrester is 25,72kA Therefore, the study of overvoltage from actual parameters through EMTP-RV simulation software in order to take measures to limit similar cases in the future as well as to better understand theories as well as problems scientific journals related to this topic Another problem that the thesis wants to find out is the internal overvoltage, specifically the working voltage (Transient Recovery Voltage-TRV, the rate of rise of the recovery transient voltage – Rate - of - Rise of Recovery Voltage-RRRV) during the operation of the Duc Hoa 500kV station from which to select the switching-switching impulse insulation level for the station, as well as selecting the parameters for the circuit breaker to minimize the equipment cost equipment as well as safety in station operation in the future iv L IăCAMă OAN Tôi tên Tr n Th ng Sách, xin cam đoan lu n v n th c s đ tài “σghiên c u n áp tr m bi n áp 500/220kV c Hòa b ng ph n m m EMTP – RV” cơng trình nghiên c u c a b n thân tôi, d i s h ng d n khoa h c c a PGS.TS Ph m ình Anh Khôi Các s li u, k t qu mô ph ng lu n v n trung th c Tôi cam đoan không chép b t k cơng trình khoa h c c a ng i khác, m i s tham kh o đ u có trích d n rõ ràng TP.HCM, ngày …… tháng … n m 2022 Ng iăcamăđoan Tr năTh ng Sách M cl c v Lu n v n th c s M CL C DANH M C VI T T T ix DANH M C HÌNH V x DANH M C B NG BI U xvii M U T V Nă 1.1 1.2 C ăS 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN C U LÝ THUY T 1.3.1 Tình hình nghiên c u n 1.3.2 Tình hình nghiên c u qu c t 1.4 M CăTIểUăVĨăPH 1.4.1 c NGăPHÁPăNGHIểNăC U .5 M c tiêu .5 1.4.1.1 M c tiêu t ng quan 1.4.1.2 M c tiêu c th it 1.4.2 1.4.3 1.5 Ph ng nghiên c u ng pháp nghiên c u .6 ụăNGH AăC Aă TÀI 1.5.1 ụ ngh a th c ti n 1.5.2 ụ ngh a khoa h c QUÁă I N ÁP TRONG TR M BI N ÁP 2.1 QUÁă I N ÁP KHÍ QUY N 2.1.1 Sét – ngu n g c c a n áp khí quy n 2.1.2 Các tham s ch y u c a sét 11 2.1.3 Biên đ dòng sét 11 2.1.4 d c đ u sóng dịng n sét 12 2.1.5 C c tính c a sét 13 2.2 QUÁă I N ÁP N I B 13 2.2.1 Phân lo i n áp n i b 13 2.2.2 i n áp đ ph c h i (Transient Recovery Voltage), t c đ t ng n áp ph c h i (Rate-of-rise of recovery voltage) c a máy c t 14 GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách M cl c vi Lu n v n th c s 2.2.2.1 T ng quát 15 2.2.2.2 Tính tốn n áp ph c h i đ cho s c đ ng dây ng n d a vào đ t tính đ nh m c 18 2.2.3 Q trình truy n sóng bi n d ng sóng h th ng nhi u dây d n .22 2.2.3.1 Tr ng h p t ng quát .22 2.2.3.2 Các dây d n đ c n i vào m t ngu n phát sóng 24 2.2.3.3 M t dây d n n i v i ngu n sóng, m t dây d n n i v i đ t 25 2.2.3.4 M t dây d n n i v i ngu n sóng, m t dây d n đ t cách n v i đ t 26 2.2.3.5 Sóng truy n theo hai dây d n, dây th ba đ t cách n 27 2.2.3.6 Bi n d ng t t d n c a sóng t n hao v ng quang xung đ ng xung đ ng dây 28 B O V CH NGăQUÁă I N ÁP TRONG TR M BI N ÁP 33 3.1 B O V CH NGăQUÁă I N ÁP KHÍ QUY N .33 3.1.1 nh h ng c a kho ng cách gi a ch ng sét van thi t b đ c b o v đ n n áp tác d ng lên cách n .33 3.1.2 nh h ng c a dòng n xung qua ch ng sét van đ n tr s n áp d c a nó…………………………………………………………………………………… 35 3.1.3 3.2 i n áp cách n c a tr m .36 B O V CH NGăQUÁă I N ÁP N I B 40 3.2.1 M c đích tính tốn .41 3.2.2 Ph ng pháp tính tốn .41 3.2.2.1 Ch đ v n hành h th ng 42 3.2.2.2 Lo i ng n m ch mô ph ng .42 3.2.2.3 Mơ hình máy c t .42 3.2.2.4 V trí s c 42 3.2.3 ánh giá k t qu đ xu t l a ch n máy c t 43 3.2.4 Gi i pháp kh c ph c 43 TR M BI NăÁPă500KVă C HÒA VÀ T NG QUAN V PH N M M EMTP-RV .44 4.1 TR M BI NăÁPă500KVă 4.1.1 C HÒA 44 c m cơng trình 44 GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khôi HVTH: Tr n Th ng Sách M cl c Lu n v n th c s vii 4.1.2 Quy mô ph n tr m bi n áp (phía sân 500kV) 44 4.1.3 Yêu c u chung v h th ng n áp d ng t i tr m bi n áp 500kV c Hòa .44 4.2 T NG QUAN V PH N M M EMTP-RV 45 4.2.1 S l 4.2.2 Các ng d ng l i ích c a ph n m m EMTP-RV 46 4.2.3 Mơ hình c b n c a ph n t h th ng n s d ng lu n v n 47 c v l ch s phát tri n c a ph n m m EMTP-RV 45 4.2.3.1 Ngu n sét 47 4.2.3.2 Ngu n n .47 4.2.3.3 Máy bi n áp n i tam giác .48 4.2.3.4 Ph t i .50 4.2.3.5 Mơ hình đ ng dây 51 4.2.3.6 Mơ hình n tr n i đ t c a c t 53 4.2.3.7 Mơ hình ch ng sét van 53 4.2.3.8 Dây d n tr m 54 4.2.3.9 i n dung thay th c a thi t b tr m .55 TệNHăTOÁNăQUÁă I N ÁP CHO TR Mă500KVă 5.1 C HỊA .56 TệNHăTỐNăQă I N ÁP KHÍ QUY N 56 5.1.1 Ki m ch ng tính đ n c a mơ hình s d ng lu n v n 56 5.1.1.1 Các mơ hình s d ng báo 56 5.1.1.2 So sánh k t qu mô ph ng 58 5.1.2 Tính tốn q n áp đ i v i TBA 500kV c Hòa – Tr ng h p có đ ng dây 500kV đ u vào tr m 59 5.1.2.1 Tr ng h p ch a đ t CVS t i đ u đ 5.1.2.2 Tr ng h p đ t CSV t i đ u đ ng dây vào tr m MBA 61 ng dây MBA 65 5.1.3 Tính tốn q n áp đ i v i TBA 500kV c Hòa – Tr ng h p có đ ng dây 500kV đ u vào tr m 69 5.1.3.1 Tr ng h p ch a đ t CSV đ u đ 5.1.3.2 Tr ng h p đ t CSV đ u đ GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khơi ng dây vào tr m MBA .69 ng dây MBA 74 HVTH: Tr n Th ng Sách Ch ng 121 Lu n v n th c s  Quá n áp n i b : Lu n v n đư tìm hi u d ng mơ hình sóng n áp đ ph c h i máy c t n 500kV c a lo i s d ng ph bi n hi n nay, xây d ng mơ hình l i b ng đ ch y b ng ph n m m EMTP, tính tốn TRV xác c a thi t b đ t đ c nh ng k t qu đáng k  Vì giá tr TRV t c đ gia t ng n áp liên quan đ n t c đ ph c h i cách n c a v t li u  K t qu nghiên c u s góp ph n quan tr ng vi c l a ch n máy c t m t cách t i u kinh t ng th i c ng đ a ph ng th c qu n lý v n hành đ i v i đ ng dây ch a máy c t 6.2 H NG PHÁT TRI N LU N V N Xác đ nh v trí s l ng ch ng sét van (CSV) l p đ t đ ng dây truy n t i đ đ t đ c su t c t t t nh t ln u tiên hàng đ u, có Ủ ngh a quan tr ng v n đ gi m thi u r i ro s c sét đánh đ ng dây truy n t i Gi i pháp l a ch n v trí, s l ng CSV l p đ t đ ng dây truy n t i M t s y u t nh kh n ng ch u sét c a m i v trí c t, n tr ti p đ a c t, chi u cao c t, chi u dài kho ng c t, đ cao c a c t đ c xét t i C n nghiên c u d a mơ hình k t h p v i s li u th c t đ xác đ nh s l ng CSV t t nh t đ l p đ t cho đ ng dây truy n t i nh m gi m su t c t m t s vùng có ho t đ ng giông sét m nh V i tr ng h p có giá tr tính tốn TRV l n v t tiêu chu n IEC - 62271 – 100, ng d ng gi i pháp nh trang b ch ng sét van (SA) m c shunt, m c SA song song v i ti p m chính, t ng s bu ng d p h quang c a máy c t c n đ c nghiên c u c ng nh …có gi i pháp t ng s bu ng d p h quang cho máy c t c n đ c áp d ng GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách Tài li u tham kh o Lu n v n th c s 122 TÀI LI U THAM KH O [1] T Huy n, “σghiên c u b o v ch ng sét lan truy n cho tr m bi n áp b ng ph n m m EMTP-RV,” T p chí khoa h c công ngh n ng l ng-Tr ng i h c i n l c, vol 6, no 3, February 2018 [2] Q H Ánh L H Chí, “Mơ hình xung sét c i ti n áp sét đánh tr c ti p vào đ ng dây phân ph i trung áp,” T p chí phát tri n Khoa h c Công ngh , vol 10, no 3, 2007 [3] T A Tùng et al., “Tính toán l a ch n s l ng v trí đ t ch ng sét van cho tr m bi n áp 220kV Ph L i b ng EMTP,” T p chí Nghiên c u Khoa h c Công ngh quân s , vol 12, no 7, 2017 [4] S Grebovic, “Detailed Modelling of Overhead Line for the Elecromagnetic T.ransients Studies,” IEEE Eurocon, vol 32, no 11, pp 212-218, 02rd Nov 2015, doi: 10.1109/EUROCON.2015.7313696 [5] S D Beigvand and M Morady, “Comparison between Different Installation Locations of Surge Arresters at Transmission Line Using EMTP-RV,” International Power System Conference, vol 14, no 48, 2013 [6] H Vi t K thu t n cao áp, T p Thành ph H Chí Minh: gia Tp H Chí Minh, 2011 i h c Qu c [7] σ σ Th “σghiên c u n áp đ h i ph c (TRV) máy c t n 500kV,” Lu n v n Th c s , i h c Bách Khoa, Tp.HCM, 2008 [8] T V T p, “Tính tốn cách n xung kích thi t b 500kV,” Quy đ nh công tác thi t k d án l i n c p n áp 110kV-500kV, in Tr m bi n áp c p n áp t 220kV đ n 500kV, 1st ed, vol.2 H An, Ed Hà σ i: Kim ng, Nov 2017, pp.65-70 [9] N V H “Thông s v n h nh Tr m bi n áp 500kV EVNNPT Jul 28, 2021 c Hịa.” V.σ 1504/Cσ- [10] B Cơng Th ng, “Quy ph m trang b n.” Internet: https://luatvietnam.vn/cong-nghiep/tieu-chuan-nganh-11tcn-20-2006-bo-congnghiep-183911-d3.html May 25, 2022 [11] N V Nam T V T p, “L a ch n v trí s l ng ch ng sét van đ c i thi n kh n ng ch u sét c a đ ng dây truy n t i,” T p chí Khoa h c Công ngh , vol 27, No 48, pp 16-20, Nov 2018 GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khôi HVTH: Tr n Th ng Sách Ph l c Lu n v n th c s 123 PH L C PH L C I: NG D NG PH N M M EMTP-RV I Kh n ngă ng d ng c a EMTP ậ RV [7] EMTP-RV m t ph n m m mô ph ng phân tích đ y đ đ c tính cho hi n t ng đ c ng nh xác l p h th ng n Hình 0.1: ng d ng c a ph n m m EMTP – RV[7] Kh n ngăchung:  Tính tốn thao tác:  Xác su t đóng c t gây n áp  óng c t m t pha  T đóng l i nhanh  óng c t t  i n áp ph c h i  óng c t cáp ng m b o v v cáp  Tính tốn sét:  Phóng n ng c  D p sóng sét  Sóng sét lan truy n vào tr m  Ph i h p cách n:  ng dây không  Tr m ngồi tr i GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách Ph l c 124 Lu n v n th c s  Tr m GIS  Ch ng sét van  Tính tốn momen xo n h tr c:  C ng h   nh h ng t n s th p ng đóng c t ng dây siêu cao áp m t chi u:  i u n  Dao đ ng n  Sóng hài  Thi t b bù t nh (SVC – Static VAR Compensation)  i u n  Quá n áp  Sóng hài b c cao  Kh o sát hài – ch t l  C ng h ng s t t  C ng h ng t kháng ng n n ng  Kh i đ ng đ ng c  Hòa đ ng b ng  Tách l c pha i s c khác  H th ng u n chung  H th ng n i đ t  ánh giá dịng n s c khơng đ i x ng  Hoán v pha  T n th t dây ch ng sét  Phân tích ch đ xác l p khơng đ i x ng  óng c t t  B o v t bù d c II Các ch đ mô ph ng Mô ph ng tr ng thái n đ nh GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khôi HVTH: Tr n Th ng Sách Ph l c Lu n v n th c s 125 σh tên g i cho nó, tr ng thái n đ nh tr ng thái ho t đ ng bình th h th ng n ng c a m t Hình 0.2: Tr ng thái n đ nh [7] Trong phân tích h th ng n, vi c tính tốn tr ng thái n đ nh th ng đ c làm "mi n t n s " b ng cách s d ng phân tích phasor Phân tích Phasor đ n gi n hố đáng k nh ng tính tốn h th ng n, c s c a h u h t ch ng trình phân tích dịng t i ng n m ch EMTP s d ng nh ng tính tốn tr ng thái n đ nh mi n t n s đ kh i t o m ng tính tốn chu n b cho m t mô ph ng đ (ch không ph i b t đ u mô ph ng đ t u ki n không ban đ u) Mô ph ng tr ng thái đ Mô ph ng hi n t ng đ c a m c đích c a EMTP σh nh ng đ nh ngh a tr c đó, m t hi n t ng đ có th đ c xác đ nh nh ng x y gi a hai tr ng thái n đ nh Ví d nh tr c sau s c pha ch m đ t Nh ng mô ph ng c a m t hi n t ng đ g n li n v i t n s c a n áp dòng n hi n t ng c n xét B ng d i cho bi t d i t n s ph bi n c a hi n t ng đ : B ng 0.1: Ngu n g c đ ph m vi t n s liên quan (các giá tr ph bi n nh t)[10] Ngu n C ng h ng s t t Sa th i ph t i Ph c h i s c GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khơi D it ns (DC) 0.1 Hz – kHz 0.1 Hz – kHz 50/60 Hz – kHz HVTH: Tr n Th ng Sách Ph l c Lu n v n th c s 126 S c kh i đ ng 50/60 Hz – 20 kHz C p n dây d n 50/60 Hz – 20 kHz óng n dây d n (DC) 50/60 Hz – 20 kHz Quá n áp ph c h i (s c đ u c c) 50/60 Hz – 20 kHz Quá n áp ph c h i (s c dây ng n) 50/60 Hz – 100 kHz Phóng n l i c a s c ng n m ch 10 kHz – MHz Quá n áp sét, s c tr m 10 kHz – MHz Dao cách ly s c GIS 100 kHz – 50 MHz Trong m t mô ph ng EMTP, ph m vi t n s c a m t mô ph ng đ r t quan tr ng m t vài lý do:  Các mô ph ng EMTP đ c r i r c hóa theo b c th i gian Kích c c a b c th i gian đ t m t gi i h n lý thuy t vi c gi i quy t mô ph ng đ Gi i h n lý thuy t t n s σyquist fσ = 1/2 t Trong th c t , th i gian b c ph i nh EMTP s d ng cơng th c tích phân hình thang đ gi i nh ng ph ng trình vi tích phân mơ t h th ng Cơng th c tích phân hình thang ch có th đ a l i gi i x p x , b c th i gian nh l i gi i xác B c th i gian nh h n t n s Nyquist kho ng l n có th đ a l i gi i ch p nh n đ c Vì v y, nh m t nguyên t c nh , b c th i gian c a m t mô ph ng s đ c ch n đ cho t nh h n 1/10fmax  Các chi ti t c a h th ng c n ph i đ c mơ hình hóa ph thu c vào t n s l n nh t c a hi n t ng đ c mơ ph ng Ví d , mơ ph ng hi n t ng sét, c n thi t ph i mơ hình m i kho ng v t m i c t tr c a m t đ ng dây truy n t i chi ti t, trong m t mô ph ng dây c p n chi ti t nh v y không c n thi t σh m t nguyên t c nh , kh o sát t n s cao h n s l ng chi ti t l n h n  Kích c c a h th ng đ c mơ hình hóa c ng ph thu c vào t n s l n nh t c a hi n t ng đ đ c nghiên c u Ví d , m c dù m t mô ph ng sét c n thi t ph i mơ hình m i kho ng v t m i c t tr c a m t đ ng dây truy n t i chi ti t nhiên ch m t vài nh ng kho ng v t c n ph i mơ hình đ thay cho t t c B ng 0.2: Phân lo i gi i t n s Nhóm D i t n s bi u di n GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khơi D ng mô ph ng Bi u di n ch y u cho HVTH: Tr n Th ng Sách Ph l c Lu n v n th c s 127 I 0.1 Hz – kHz Dao đ ng t n s th p Quá n áp t m th i II 50/60 Hz – 20 kHz u sóng ch m Quá n áp đóng c t III 10 kHz – MHz u sóng nhanh Quá n áp sét IV 100 kHz – 50 MHz u sóng r t nhanh Quá n áp phóng n ng c III C u trúc file mô ph ng EMTP M t mơ ph ng EMTP có m t s t p tin đ u vào đ u liên k t v i Hình sau hi n th m i quan h gi a nh ng t p tin ch ng trình h tr s d ng: Hình 0.3: M i quan h gi a nh ng t p tin ch ng trình h tr [7] EMTPWorks có l p thi t k Th p nh t m t framework cho giao di n mã th c M t l p th hai s đ c thêm vào đ h tr cho ph ng th c so n th o Th ba l p dành ng i s d ng ho c ng i phát tri n truy c p vào l p Nó cung c p m t t p h p s l ng l n so n th o dành cho thay đ i và/ho c c p nh t h u nh b t c u xu t hi n thi t k có s n Các ngôn ng so n th o Javascript đ c thêm vào ph ng th c giao ti p v i l p framework T t c công c EMTP đ c xây d ng cho nh p li u x lý bi u t Các bi u t ng có th đ c c p nh t thơng qua trình so n th o GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng ng Sách Ph l c Lu n v n th c s 128 D li u c a công c đ c thu th p d a DHTML D ng d li u m nh đ c t o b ng cách s d ng mã JavaScript, DHTML ActiveX D li u c a cơng c có th l u tr b t k n i web σg i dùng có th t o riêng nh ng cơng c c a h bên ngồi ch v i đ y đ ph ng th c x lý d li u ng trình Ngồi thi t b đư đ c so n th o, EMTPWorks cung c p đ y đ thi t k so n th o Trình so n th o đ c s d ng đ tìm ki m cơng c ho c đ t i v s a đ i d li u cho m t s l ng l n công c s d ng m t vài dịng so n th o Trình so n th o c ng có th đ c áp d ng cho tín hi u Trình so n th o c ng đ c dùng đ t o σetlist t nh cho EMTP-RV EMTPWorks cung c p tu ch n riêng có th d dàng chuy n đ i đ d ng cho ng d ng khác phân tích h th ng n cs Hình 0.4: Giao n ph n m m EMTP – RV Giao di n ng EMTPRV i dùng (EMTPWorks) d s d ng, giúp t i đa hóa kh n ng c a Th vi n, tài li u đ y đ toàn di n v thành ph n kh i ch c n ng giúp ng dùng nghiên c u HT hoàn ch nh ph c t p i Cơng c tính tốn m nh m nhanh chóng, cung c p gi i pháp đáng k cho mơ hình phi n, h th ng u n mơ hình ng i dùng xác đ nh GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách Ph l c Lu n v n th c s 129 Hình 0.5: Giao di n ch c n ng mô ph ng (Simulate) Thu th p d li u x lý tín hi u r t t t cho vi c hi n th phân tích k t qu mơ ph ng b ng MPLOT, ScopeView IV.ăăTh ăvi n công c Các công c đ c tìm th y th vi n EMTPWorks s đ c c p nh t liên t c Các phiên b n th ng m i đ u tiên c a EMTP-RV s ch a th vi n: Hình 0.6: Th vi n có s n EMTP  Th vi n đ ng dây (Line): bao g m cáp (Cable Data), đ ng dây t n s đ c l p (CP line), đ ng dây ph thu c t n s (FD line), đ ng dây ph thu c t n s đáp ng r ng mơ hình ph c t p (Wb line), mơ hình v ng quang xung (Corona), mơ hình nh p thơng s c a dây d n (Line Data),… GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách Ph l c Lu n v n th c s 130 Hình 0.7: Th vi n đ ng dây (Line)  Nhánh RLC:  Các công c đ xây d ng: RLC m t ho c ba pha, mơ hình PI m t/ba ho c nhi u pha, mơ hình PL kép m t/ba ho c nhi u pha, nhánh FDB nhi u pha  Các cơng c đóng gói: t i RLC ba pha (PQ)  i u n: đ c xây d ng u n toàn b h th ng  Công c u n c a TACS: b sung thêm gói cơng c c TACS (lo i 50, 51, 67, 87, 87L v.v…)  i u n ch c n ng: gói cơng c u n ch c n ng h th ng khác nhau, ch ng h n nh PWM., PID, v.v…  i u n máy n: gói cơng c máy n kích t đ ng b , tuabin b u ch nh t c đ  Flip – flops: gói cơng c flip – flops  HVDC: gói cơng c u n ch c n ng c b n HVDC  Máy n: Các công c đ xây d ng: mơ hình máy n pha nhi u kh i đ ng b không đ ng b t ng quát  Thi t b đo: thi t b đo đa d ng đ su t tín hi u u n h th ng c xây d ng scopes đ xác đ nh công  Thi t b đo chu k : thi t b đo ch c n ng xác đ nh chu kì tín hi u, Vrms, P, Q, Vsequences, v.v…  Công c phi n: Các cơng c đ xây d ng: mơ hình n tr phi n xác đ nh b ng đ c n n áp ph thu c, mơ hình n tr phi n u n, mơ hình GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khôi HVTH: Tr n Th ng Sách Ph l c Lu n v n th c s 131 n tr phi n đ c n b c thang thay đ i theo th i gian, mơ hình n c m phi n ch c n ng tính tốn d li u t ng ng, cu n kháng Hysteretic l p đ t t ng ng, mơ hình ch ng sét van SiC, mơ hình ch ng sét van ZnO hàm tính tốn d li u t ng t ng, mơ hình phóng n h quang ng n m ch khác  Option: tùy ch nh mô ph ng, công c chuy n đ i d li u d ch file EMTP-V3 c , công c th ng kê  Phasors: Các thao tác ch c n ng phasor (c ng, tr , quay, k t h p, v.v…)  Ngu n: Các công c đ xây d ng: Ngu n áp dòng xoay chi u m t/ba pha, ngu n áp dòng u n, ngu n áp dòng chi u, ngu n đ c n áp dòng, ngu n áp dòng sét, ngu n dịng CIGRE lightraq  Khóa đóng c t: Các cơng c đ xây d ng: khóa lỦ t ng, khóa u n, mơ hình khe h khơng khí, mơ hình khe h u n, khóa th ng kê/h th ng, diode lý t ng khóa cơng su t  Bi u t ng: th vi n ký hi u xây d ng cho thi t k đ n gi n ho c cho m ch đ c t o  Cơng c chuy n đ i: gói u n cho hàm chuy n đ i c n, ch ng h n nh t ba pha qua dq0, v.v…  Máy bi n áp:  Các cơng c đ xây d ng: mơ hình máy bi n áp lỦ t ng đ n/nhi u pha cu n dây, BCTRAN - TOPMAG - TRELEG - mơ-đun d li u tính tốn máy bi n áp, mơ-đun d li u tính tốn dịng xốy FDBFIT cho tính tốn mơ hình máy bi n áp t n s cao  Các cơng c đóng gói: mơ hình máy bi n áp đ n pha khơng lỦ t ng, mơ hình máy bi n áp ba pha hai ba cu n dây ba pha n i đ t ZigZag PH L C II: THƠNG S MƠ HÌNH NG DÂY  Dây d n : Kéo dây d n nhôm lõi thép ACSR 330/43 (phân pha dây/pha) cho m ch  Dây ch ng sét : Dây h p kim nhôm PHLOX-181, dây ch ng sét k t h p cáp quang OPGW-180 B ng 0.3: B ng thông s k thu t c a dây d n ACSR 330/43 nh sau c tính k thu t Mã hi u dây GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khơi năv Thơng s k thu t ACSR 330/43 HVTH: Tr n Th ng Sách Ph l c Lu n v n th c s 132 C u trúc dây d n (s s i x đ m i s i) ng kính No x mm Nhôm 54x2,8 Thép 7x2,8 mm2 375,1 Ti t n ph n nhôm mm2 332 Ti t di n ph n thép mm2 43,1 ng kính dây d n mm 25,2 /km 0,0869 A 730 Ti t di n t ng i n tr dòng 200C Dòng n cho phép 200C B ng 0.4: B ng thông s k thu t c a dây d n ch ng sét h p kim nhôm PHLOX181,6: năv c tính k thu t Mã hi u dây Thơng s k thu t PHLOX 181,6 C u trúc dây d n (s s i x đ m i s i) ng kính No x mm Nhơm 18x2,5 Thép 19x2,5 mm2 181,63 Ti t n ph n nhôm mm2 88,36 Ti t di n ph n thép mm2 93,27 ng kính dây d n mm 17,5 /km 0,378 Ti t di n t ng i n tr dòng 200C B ng 0.5: B ng thông s k thu t c a dây d n ch ng sét k t h p cáp quang OPGW180: năv c tính k thu t Mã hi u dây OPGW180 C u trúc dây d n (s s i x đ m i s i) Ti t di n t ng ng kính dây d n i n tr dịng Thơng s k thu t 200C ng kính No x mm AS + ng nhơm ch a 12 s i quang mm2 185,57 mm 18,4 /km 0,2 PH L C III: TÍNH TỐN MƠ HÌNH C T I N Mơ hình đo n đ c s d ng đ mô ph ng c t n nh hình h a hình 0.8 M i đo n đ c thay th b i m t mơ hình đ ng dây khơng t n th t n i ti p v i m ch RL song song nh m mô ph ng s suy gi m c a sóng n áp lan truy n c t Các tham s c a mơ hình đ c tính tốn nh sau: ln GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách Ph l c 133 Lu n v n th c s ln ln Hình 0.8: Mơ hình c t n n hình s d ng mơ ph ng [4] Trong đó: Zc: t ng tr sóng c a c t () H: chi u cao t v trí xà th p nh t đ n đ nh c t (m) Ri: n tr c a m i phân đo n () Li: n c m c a m i phân đo n (mH) : h s t t d n c a sóng qua n tr : h s t t d n c a sóng qua n c m vc: v n t c truy n sóng (m/s) Rnđ: n tr n i đ t c a c t () GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách Ph l c Lu n v n th c s 134 PH L C IV: THÔNG S CH NG SÉT VAN PHÍA 500KV B ng 0.6: B ng: c tính V-I c a ch ng sét van c tính V-I c a A0 c tính V-I c a A1 kA V(p.u)a p.u c a V10 V(p.u)a p.u c a V10 10.0 0,875 - 100.0 0,963 0,769 1000.0 1,050 0,850 2000.0 1,088 0,894 6000.0 1,125 0,925 8000.0 1,138 0,938 10000.0 1,169 0,956 12000.0 1,188 0,969 14000.0 1,206 0,975 16000.0 1,231 0,988 18000.0 1,250 0,994 20000.0 1,281 1,000 V10 n áp x 8/20 s c a ch ng sét van cho dòng x 10kA Trong lu n v n s d ng mơ hình ch ng sét van c a nhà s n xu t ABB, nh sau: B ng 0.7: Ch ng sét van s d ng lu n v n Thông s Lo i ABB HS PEXLIM T-T Ur (kV) 420 V10 ( s) 924 d (m) n 4,890 L0 ( H) 0,978 R0 () 489,0 L1 ( H) 73,35 R1 () 317,85 C (pF) 20,450 GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khôi HVTH: Tr n Th ng Sách Lý l ch trích ngang Lu n v n th c s 135 LÝ L CH TRÍCH NGANG Thơng tin c b n H tên: Tr n Th ng Sách Ngày, tháng, n m sinh: 27/04/1995 N i sinh: kL k S n tho i: 0985 993 071 Quá trính đào t o 2014 – 2019: H c k s chuyên ngành K thu t n, khoa h c Bách Khoa TP H Chí Minh i n– i nt , i 08/11/2019: T t nghi p k s chuyên ngành K thu t n, khoa i n – i n t , đ i h c Bách Khoa TP H Chí Minh 01/2020– hi n t i: H c th c s chuyên ngành K thu t n, khoa i n – i n t , đ i h c Bách Khoa TP H Chí Minh Q trình công tác 20/8/2019: K s H th ng n t i Công ty C ph n t v n thi t k n Long Giang 01/6/2021 – nay: K s t i Phòng Thi t k tr m, Công ty C ph n t v n xây d ng n (EVNPECC3) GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khôi HVTH: Tr n Th ng Sách ... v n th c s QUÁ I N ÁP TRONG TR M BI N ÁP Quá n áp tr m bi n áp g m n áp khí quy n n áp n i b Trong q n áp khí quy n gây nên b i dòng n sỨt đánh đ ng dây truy n t i t o nên sóng n áp lan truy... đ gây nên n áp [6] Do đó, đ nghiên c u trình đ tr c h t c n tìm hi u m t s c s lý thuy t n n t n v n áp tr m bi n áp 2.1 QUÁ I N ÁP KHÍ QUY N [6] 2.1.1 Sét ậ ngu n g c c a? ?quá? ?đi n áp khí quy... Quá n áp c ng h ng  Quá n áp c ng h ng t n s làm vi c (c ng h  Quá n áp c ng h ng t n s cao GVHD: PGS.TS Ph m ình Anh Khơi i có trung tính ng u hoà) HVTH: Tr n Th ng Sách Ch ng 14  Quá n áp