Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Phương pháp xác định vị trí sự cố dựa trên tổng trở trong mạng phân phối hình tia

Hiện nay đã có nhiều phương pháp và giải thuật khác nhau được đề nghị cácphương pháp xác định vị trí sự cố được phân thành các loại : phương pháp dựa vàotong trở, phương pháp sóng truyén

LUAN VAN THAC SI

TP HO CHI MINH, thang 6 nam 2013

Công trình được hoàn thành tại: Trường Dai học Bach Khoa —- ĐHQG TP.HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : + +5 k+sEE*E£E*E SE SE cxEềEEcưcE rvrvrvre ri

(Ghi rõ ho, tên, học hàm, học vi va chữ ký)

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học ham, học vi của Hội đông cham bảo vệ luận văn thạc si)

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Bộ môn quản lý chuyênngành saukhi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRUONG KHOA ĐIỆN —- ĐIỆN TỬ

ĐẠI HOC QUOC GIA TP.HCM CỘNG HOA XÃ HỘI CHU NGHĨA VIỆT NAMTRUONG DAI HOC BACH Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA

NHIEM VỤ LUẬN VAN THẠC SĨHọ tên học viên: NGUYÊN NGỌC HUY MSHV: 11180108

Ngày, tháng, năm sinh: 27/01/1983 Nơi sinh: Nghệ An

Chuyên ngành: Thiết bị, mạng và nhà máy điện Mã số: 60.52.50I TÊN DE TÀI:

PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ SỰ CO DỰA TREN TONG TRO

TRONG MẠNG PHAN PHOI HÌNH TIAIl NHIEM VU VÀ NOI DUNG:

- Nghiên cứu phương pháp xác định vị trí sự có dựa trên tổng trở trong mangphân phối hình tia

- Ap dụng phương pháp vào tuyến dây thực tế DZ 471 E11.Ill NGÀY GIAO NHIEM VỤ :02/07/2012

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:21/06/2013V CÁN BỘ HƯỚNG DÂN : PGS.TS NGUYÊN HOÀNG VIỆT

Tp HCM, ngay thang năm 20

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

(Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký)

TRUONG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

(Họ tên và chữ ký)

LOI CAM ON

Diéu dau tién, toi xin chan thanh cam on thay Nguyén Hoang Viét-Giangviên khoa Điện - Điện Tử - Trường Dai hoc Bách Khoa — ĐHQG TP Hồ Chí Minh,đã dành nhiều thời gian hướng dẫn tôi tận tình, chu đáo và động viên tôi hoàn thành

luận văn này.

Xin chân thành cám ơn đến tất cả Quý Thầy, Cô đã giảng dạy, trang bị chotôi những kiến thức rất bố ích và qui báu trong suốt quá trình hoc tập tại trường

Xin cảm ơn Gia đình luôn bên cạnh và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi

trong học tập và công tác.

Xin cảm ơn tat ca bạn bè đã động viên và hỗ trợ cho tôi rất nhiều trong quátrình học tập, công tác cũng như trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Xin cảm ơn các Anh, các Bạn học viên Cao học (khóa 2011) ngành Thiết

bi, mang và nhà máy điện trường Dai học Bách Khoa — ĐHQG TP HCM, những

người luôn giành những tình cảm sâu sac nhất, luôn bên cạnh, luôn động viên,khuyến khích tôi vượt qua những khó khăn trong suốt quá thực hiện luận văn này

Tp Hỗ Chí Minh, tháng 6 năm 2013

Người thực hiện

NGUYÊN NGỌC HUY

TOM TAT LUAN VANLuận van dé xuất sử dung phương pháp tong trở để giải bài xác định vị tríngăn mạch trong mạng phân phối hình tia Phương pháp này sử dụng tín hiệu dòngvà áp có san tại đầu cuối trạm phân phối có xem xét đến sự không cân băng sẵn cócủa mạng phân phối với tải một pha, hai pha rẽ nhánh, thuật toán xác định vi tri sựcô bắt nguồn từ việc sử dụng phân tích các thành phần pha thay vì thông thườngphân tích thành phần đối xứng Phương pháp này sử dụng ma trận dòng phân phốiđược hình thành từ các thành phan tổng trở trong hệ thống va các tín hiệu dòngđiện điện áp ba pha chỗng chập (Superimposed) Van dé ước lượng phức tạp đượcgiải quyết bằng việc kiểm tra dòng sự cô ước lượng trên pha không có sự cô Hiệuquả của phương pháp được trình bày qua khảo sát tất cả các loại ngắn mạch dướiảnh hưởng của tong trở nguồn, tổng trở ngắn mạch Dựa trên các kết quả khảo sátnày cho ta thấy rõ được phạm vi ứng dụng của phương pháp.

THESIS SUMMARYThis thesis proposes a new impedance-based fault location method suitablefor radial distribution systems In this method we use the fundamental phasorcomponents of voltage and current singals avaible at the distribution sustation endonly.Considering the unbalanced nature of the distribution network with single-phase and two-phase laterals, and unbalanced loads the fault location algorithm isderived using phase-component analysis The methodology is based on the during-fault and pure-fault values of current phasors at the measuring end of the feeder andthe distribution matrix derived using the pure-fault equivalent circuit The multiple-estimation problem which is one the main drawbacks of the one-end impedancebased algorithm is solved in the present method using the estimated currentinformation in the healthy phases The efficacy of the method is demonstrated bysimulating different distribution system configurations with different sourceimpedances, and fault types Based on the results of this study clearly shows therange of applications of the method.

LOI CAM DOAN

Tôi xin cam đoan Luận văn là công trình nghiên cứu cua riêng tôi Các kêtqua nêu trong Luận văn chưa được công bo trong bat kỳ công trình nào khác CácSỐ liệu, vi du và trích dán trong Luận van dam bao tính chính xác, tin cậy và trungthực.

Tôi xin chán thành cảm on!

NGƯỜI CAM ĐOANNguyễn Ngọc Huy

MỤC LỤC

Chương l: Giới thiệu chung1.1.

1.2.1.3.1.4.1.5.1.6.1.7.

Lý do chọn để tải - - c1 E191 9E9E5 E1 TT ng g1 1 ro |Mục tiêu của để tài - 5-56 52 222x222 2121211111 eerre 2

Hướng nghiên cứu của luận văn << 55c SSs Sa 2

Đối tượng và phạm vi nghiên Ứu «s6 x+k+k+k#E£EeEeEeEsrerererees 3Điểm mới của luận văn 2c Ss St Sa SE 3E E83 E5ESEEEEEEESEEErErersrsres 3Giá trị thực tiễn của luận VAN te St SE S3 3E se set reerereo 3

Nội dung luận VAN - - - ( << 510001 0111111111111199333 11111111 ng ng và 4

Chương2: Tong quan các phương pháp xác định vị trí sự cố

2.3.3 Phuong pháp sử dung thành phan dòng thứ tu không với

góc được hiệu chỉnh ( dựa trên phương pháp Takagl) 12

2.3.4 Phương pháp dựa trên mô hình đường dây tham số rãi 132.3.5 Phương pháp xếp chồng các thành phân ¿5s +s+s+sscse 16

Chương 3: Phương pháp luận

3.1 Phương pháp xác định vi trí sự có dựa trên tong trở trong mạng phân phối

ith tia oo 4d4 Ỏ ỎỎ 19

3.2 Xác định vị trí sự cố trong hệ thống với nhiều tải rẽ nhánh 22

3.3 Vân đê xác định vi trí sự cô phức fạp << << << << ssessesssssss 243.4 Ví dụ minh họa + + Ă E111 99EE1 301.1 SH nh re 26

3.4.1 Tính toán vị tri Sự C6 -ccc+ccc2rttritritrittrttrirrrrrirrrrrre 263.4.2_ Mô phỏng tính và toán vị trí sự cố băng matlab - +: 32

4.1 Tổng quan đường dây DZ 471 E.lLl << scxsxSxSkcxckekekeeeeeeeeecee 374.2 Thu thập số liệu phát tuyến DZ 471 EII ¿s6 5s+x+x+x+xeeeesesese 374.2.1 Giới thiệu tuyến DZ 471 E.lÍ, cv ekeereeree 374.2.2 Số liệu phụ tải của phát tuyến DZ 471 El] - -sessc+cscse 384.2.3 Số liệu đường dây của phát tuyến DZ 471 E11 - - <s: 39Chương5: Mô phỏng tuyến dây DZ 471 E11

5.1 Chương trình m6 phỏng 5 5 2222222233361 1111111111 42

5.2 Mô phỏng sơ đồ tuyến dây DZ 471 E l - 5 cscsEExvvkcxeecxexeed 425.3 Kết quả mô phỏng đạt ẨưỢC - c3 EE#EEESESESEEkEkrkrkrkreeered 47

5.3.1 Xét ngắn mạch tại nhiều vị trí trên cùng | đoạn 47

5.3.2 Kết quả khi xét 5 loại ngắn mạch tại một số đoạn trên tuyến dây 48

5.3.3 Kết quả khi xét đến sự thay đối của tông trở nguồn 51

5.3.4 Biểu đồ kết quả khi xét tới ảnh hưởng của tong trở nguôn 52

5.3.5 Kết quả khi xét ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch 58

5.3.6 Biểu đồ kết quả khi xét anh hưởng của điện trở sự cô 595.3.7 Kết quả khi xét ảnh hưởng của điện trở ngắn mach đối

với ngắn mạch 1 pha -.- << k+Ek+E+E#E#E+ESESESEEkrkrkrerkeeeeeed 665.3.8 Biểu đồ kết qua khi xét ảnh hưởng của điện trở ngăn mach

đối với ngắn mạch 1 pha - - + + sEEx SE +k+EeEeeeeeeeree 68Chương 6: Kết luận và đề xuất hướng phát triển luận văn

6.1 KẾT luận E1 ST 5131111111511 11 111111151111 11 11111111111 1e 756.2 Hướng phát triỀn luận văn - - - < kSk SE EE#EEESESEEkEkrkrkrkreekeed 76TÀI LIEU THAM KHẢOO (5 SE 11111 1E xxx eekg 77

PHU LUC woicceccccccsccccssccssecsssccssecsseccssecesecesuccsscssucesuscssecesucesuecesecesuecasecesueeaueessesseeese 70

DANH MUC CAC HINH VEHình 2.1:Đường dây truyền tai không gián đoạn - + 2 26 S+E+ESEEE+EeEeEerrkrersee 6Hình 2.2: Sơ đồ biểu diễn sóng truyÊn - ¿E111 E191 5E E1 ve greg 7Hình 2.3: Sơ đồ phương trình Telegrapher - - + s+E+E+E+EsEeEEEEEEEEEekekekekereeeeesee 9Hình 2.4: So đồ biéu diễn ngăn mach theo phương pháp Takagi - 5-5-5 +s+cssse 11Hình 2.5: Sơ đồ xác định To eeeesseesseesssesssessneesneesneesneesseesneesneesneesucesneesueesueeaneeseeenneenneennees 13Hình 2.6: Mô hình đường dây thông $6 rãi - - - - kE9E#E#E#ESESEEEEEEEEEEEckekekekrererree 14Hình 2.7: Sơ đồ ngăn mạch dựa trên xếp chồng các thành phần - - 5 +s+s+sse 16Hình 3.1: Sơ đồ tương đương - «+ s33 E11 E181515 311111111 111g ngời 19Hình 3.2: Hệ thống có 3 nhánh tải - - - + 2E k‡E9EEESE*k#ESEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErkrkrkrkee 22Hình 3.3: Hệ thống phân phối có 3 tuyến dây - - - +E+EESEEEkEkEkekekekekerreerrree 24Hình 3.4:Sơ đồ hệ thống 1 dây - (+ s31 E111 E18151 311111111 111g ng greg 26Hình 3.5: So đồ tương đương khi ngắn mạch giữa đoạn 1-2 2-2-s+s+csxece+xesez 28Hình 3.6: Sơ đồThevenin khi ngắn mạch giữa đoạn l-2 -s ss+x+k+k+xexexseseseee 28Hình 3.7: Sơ đồ mô phỏng hệ thong + 2-2 + ESE+E+E#E#ESEEEEEEEESEEEEEEEEEESErkrkrkrree 32

Hình 4.1 Trụ bê tông ly tâm Ï2m - (c1 1113333111111 1111118 11 11111 11g 11 ng ng kg 39Hình 4.2 Đà 2.4 m LH HH TH TT TH HH TH nh 40

Hình 5.1: Sơ đồ trích đoạn mô phỏng tuyến DZ 471 El l s5 s+s+x+x+x+E+E+Esxsese 42Hình 5.2 Khối nguồn AC 3 pha -.- (<< St S333 E3EEEEE1915E13 11111111 1111k greg 43Hình 5.3: Khối dây AC 2440 - -k k1 TT H110 1113111111111 ng grờg 44Hình 5.4: Khối dây AC 95 G- k1 111111111111 T111 0111111111111 grờg 44Hình 5.5: Khối tải 1 phìa - -G- E9 5E St cc9 1 E1 111181511311 11111111 ng greg 45Hình 5.6: Khối tải 3 phìa - - - 1E 5E ExSSSccv 9111111015113 1111111111 ng greg 45Hình 5.7: Khối tạo ngắn MACH -c CC 2310066111303 9EE1100 011111 vớ 46Hình 5.8: Khối lẫy mẫu - - - E9 9 E911 E1 118151131111 11111 ng greg 46

Hình 5.9: Ảnh hưởng của tong trở nguồn khi ngắn mach pha C trên đoạn 9-10 52

Hình 5.10: Ảnh hưởng của tong trở nguồn khi ngắn mạch 2 pha A,B trên đoạn 9-10 53

Hình 5.11: Ảnh hưởng của tong trở nguồn khi ngắn mach 3 pha trên đoạn 9-10 53

Hình 5.12: Ảnh hưởng của tong trở nguồn khi ngắn mach pha C trên đoạn 13 54

Hình 5.13:Hình 5.14:Hình 5.15:Hình 5.16:Hình 5.17:Hình 5.18:Hình 5.19:Hình 5.20:

Hình 5.21:Hình 5.22:Hình 5.23:Hình 5.24:Hình 5.25:

Ảnh hưởng của tong trở nguôn khi ngắn mach 3 pha trên đoạn13 54

Ảnh hưởng của tong trở nguôn khi ngắn mach pha C trên đoạn 14 55

Ảnh hưởng của tong trở nguôn khi ngăn mạch 3 pha trên đoạn14 55

Ảnh hưởng của tong trở nguôn khi ngăn mạch pha C trên đoạn I1-12 56

Ảnh hưởng của tong trở nguôn khi ngắn mach 2 pha A,B trên đoạn 11-12 56

Ảnh hưởng của tong trở nguôn khi ngắn mach 3 pha trên đoạn] 1-12 57

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mạch pha C trên đoạn 9-10 59

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngắn mạch 2 pha A,B trên đoạnv30) 60

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mạch 3 pha trên đoạn 9-10 60

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mach pha C trên đoạn 13 61

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngắn mach 2 pha A,B trên đoạn 13 61

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mạch 3 pha trên đoạn 13 62

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mạch pha C trên đoạn 14 62

Hình 5.26:Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngắn mạch 2 pha A,B trên đoạn 14 63

Hình 5.27:Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngắn mạch 3 pha trên đoạn 14Hình 5.28:Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngắn mach pha C trên đoạn 11-12 64

Hình 5.29:Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngắn mạch 2 pha A,B trên đoạnHình 5.30Hình 5.31:Hình 5.32:Hình 5.33:Hình 5.34:Hình 5.35:Hình 5.36:Hình 5.37:Hình 5.38:DDH L ố 64

:Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mạch 3 pha trên đoạn 11-12 65

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mạch pha A trên đoạn 13 68

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mạch pha B trên đoạn 13 68

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mach pha C trên đoạn 13 69

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mạch pha A trên đoạn 10-11 69

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mạch pha B trên đoạn 10-11 70

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mạch pha C trên đoạn 10-11 70

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mach pha A trên đoạn 11-12 71Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mach pha B trên đoạn 11-12 71

Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngăn mạch pha C trên đoạn 11-12 72

Hình 5.39:

Hình 5.40: Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngắn mạch pha A trên đoạn 11 72Hình 5.41: Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngắn mach pha B trên đoạn 11 73Hình 5.42: Ảnh hưởng của điện trở ngắn mạch khi ngắn mạch pha C trên đoạn 11 73

DANH MỤC CÁC BANG BIEUBang 3 1:Két quả so sánh tính toán vị trí ngắn mạch - - + 2s SE +E+x£veEeEeeeeseee 36Bang 4.1: Số liệu phụ tải tuyến dây DZ 471 Ell - - sex ekekeereeree 38Bang 5.1: Kết quả mô phỏng khi ngắn mach pha C trên đoạn 9-10 - 2 s-sss+¿ 47

Bang 5.2: Kết qua mô phỏng vị trí ngăn mạch trên đoạn 1-2 và đoạn 13 - 48

Bang 5.3: Kết quả mô phỏng vị trí ngắn mạch trên đoạn 4-5 và đoạn 8-9 48

Bang 5.4: Kết quả mô phỏng vị trí ngắn mạch trên đoạn 14 và đoạn 10-11 49

Bang 5.5: Kết qua mô phỏng vị trí ngăn mạch trên đoạn 11-12 và đoạn I1 49

Bang 5.6: Kết quả mô phỏng vị trí ngăn mạch trên đoạn 7 và đoạn 7-8 50

Bang 5.7: Kết quả mô phỏng vị trí ngăn mạch trên đoạn 9-10 và đoạn 4-5 - 50

Bang 5.8: Kết quả ảnh hưởng của tong trở nguồn khi ngắn mạch trên đoạn 9-10 51

Bang 5.9: Kết qua ảnh hưởng của tong trở nguồn khi ngắn mach trên đoạn 13 51

Bang 5.10: Kết qua ảnh hưởng của tong trở nguồn khi ngắn mach trên đoạn 14 52

Bang 5.11: Kết quả ảnh hưởng của tong trở nguồn khi ngắn mạch trên đoạn 11-12 52

Bang 5.12: Kết quả ảnh hưởng của điện trở ngăn mạch khi ngắn mạch trên đoạn 9-10 58

Bang 5.13: Kết qua ảnh hưởng của điện trở ngăn mạch khi ngắn mạch trên đoạn 13 58

Bang 5.14: Kết qua ảnh hưởng của điện trở ngăn mạch khi ngắn mạch trên đoạn 14 58

Bang 5.15: Két qua anh huong cua dién tro ngan mach khi ngan mach trên đoạn 11-12 59Bang 5.16: Két qua anh huong cua dién tro ngan mach khi ngan mach | pha trên đoạn

GIOI THIEU CHUNG1.1 Ly do chọn đề tài

Hiện nay cùng với sự phát triển của nhân loại nhu cầu sử dụng năng lượng ngàycàng tăng trong đó năng lượng điện đóng một vai trò then chốt Do đó hệ thống điệnngày càng được phát triển mở rộng về cả nguồn cũng như mạng lưới truyền tải,phân phối Các khái niệm, tiêu chuẩn vẻ tính liên tục, độ tin cậy, ôn định trong hệthống có vai trò rất quan trọng trong hệ thống điện hiện nay Một trong nhữngnguyên nhân gây ra sự gián đoạn trong khâu cung cấp điện cũng như gây ra sự mất6n định trong hệ thống là sự cố ngắn mạch trên đường dây Phát hiện nhanh chóngvị trí sự cỗ và sửa chữa kịp thời những sự cố này là rất quan trọng trong việc duy trìvận hành hệ thống điện tin cậy

Khi hệ thống đường dây nói chung và đường dây phân phối nói riêng xảy ra sựcố ngắn mạch, việc tìm kiếm vị trí sự cô rất phức tạp đặc biệt trong những khu dancư đông đúc hoặc trong những tuyến cáp ngầm, địa hình khó tiếp cận, đường dây bịche khuất

Phát hiện dau vết sự cố va nguyên nhân gây ra sự cố trên thực tế là điều khôngđơn giản Có những sự cỗ có thé dé dàng nhận biết bằng mắt thường như những sựcô đứt dây dẫn hoặc dây chống sét Nhưng cũng có những sự có khó nhận biết băngmat thường như phóng điện qua chuỗi sứ, do dấu vết phóng điện nhỏ khó mà pháthiện bằng mất từ dưới đất đặc biệt vào ban đêm Hoặc với những tuyến cáp ngầmthì không thé thay được vị trí ngắn mach Không phát hiện được dau vết hiện trườngthì rất khó khăn trong việc xác định được vị trí cũng như nguyên nhân gây ra sự cốđể có kế hoạch sửa chữa khắc phục kịp thời và loại trừ nguyên nhân gây ra sự cô

Do đó cân thiệt phải tìm ra vị trí sự cô chính xác đê nhanh chóng đưa ra phươngán sửa chữa và khôi phục lại cung cap điện, giảm thiêu thời gian mat điện, tiêt kiệmđược thời gian và công sức tìm kiêm Đó là mục tiêu hướng đên của ngành điện lực

Hiện nay đã có nhiều phương pháp và giải thuật khác nhau được đề nghị cácphương pháp xác định vị trí sự cố được phân thành các loại : phương pháp dựa vàotong trở, phương pháp sóng truyén Tuy nhiên còn nhiều mặt hạn chế như độchính xác chưa cao, tính kinh tế thap

Trên cơ sở trình bay và phân tích các khuyêt điêm của các phương pháp xác địnhvị trí sự cô đã được đề nghị, luận văn này đề xuât một thuật toán mới trên cơ sở xácđịnh vi trí sự cô dựa vào tông trở.

1.2 Mục tiêu đề tài:

- - Mục tiêu của luận văn là tìm ra giải thuật và phương pháp xác định vi tri sự

có trên hệ thống phân phối hình tia.- M6 phỏng tuyến dây thực tế băng Matlab-Simulink

1.3 Hướng nghiên cứu của luận văn:

- Phuong pháp này sử dụng tín hiệu dòng và áp có san tai đầu cuối trạm phânphối Các thành phan pha cơ bản của tín hiệu dòng và áp được yêu cau để tínhtoán khoảng cách sự cô có thé lay từ thiết bị đo đạc số bang cách sử dụng

phân tích Fourier (Digital Fourier Analysis).

- Xem xét đến sự không cân bằng sẵn có của mạng phân phối với tai một pha,hai pha rẽ nhánh, thuật toán xác định vi tri sự cố bắt nguồn từ việc sử dụngphân tích các thành phan pha thay vi thông thường phân tích thành phan đối

- Sau cùng đánh giá kết quả của phương pháp, độ chính xác khả năng áp dụng

vào thực tê những van đê tôn tại chưa được khăc phục va tông kêt vân đê.

trong hệ thống phân phối hình tia (bao gồm đường dây trên không và cáp ngầm).Sử dụng Matlab để mô phỏng và tính toán.

- _ Kết hợp sử dụng dòng chồng chập va các thành phan pha không đối xứng của

dòng điện, điện áp va tong trở đưa ra giải thuật ma trận dong phân phối Từ

giải thuật này có thể xác định được vi trí sự cố trên mạng phân phối hinh tia.Giải thuật này có ưu điểm có độ chính xác cao và số lần lặp ít

1.6 Giá trị thực tiễn của luận văn- - Với cau trúc phức tạp của mang phân phối như sự không cân bằng, nhiễu

nhánh rẽ, đường dây tương đối ngăn ngắn nên việc xác định vị trí sự cố trênđường dây phân phối là khá khó khăn Với dé xuất giải thuật trong luận vannày có thé giải quyết được các van dé phức tạp vốn có của hệ thống phân phốiđể xác định vị trí sự cố

- Két quả nghiên cứu và mô phỏng có thé được sử dụng trong thực tế

văn về mục tiêu va phạm vi nghiên cứu của đề tài.Chương 2: Giới thiệu tổng quan về các phương pháp xác định vị trí sự cố.Chương 3:Giới thiệu về phương pháp xác định vị trí sự cỗ dựa trên tổng trởtrong mạng phân phối hình tỉa.

Chương 4:Téng quan đường dây DZ 471 E11.Chương 5:Áp dụng phương pháp xác định vị trí sự cố dựa trên tổng trở trongmạng phân phối hình tia mô phỏng tuyến dây DZ 471 E11

Chương 6: Kết luận và hướng phát triển của đề tài

TÔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH VỊ

TRÍ SỰ CÓ

2.1 Giới thiệu:

Xác định vị trí nhanh và chính xác trên đường dây truyền tải và phân phối là rấtcó giá trị cho việc sửa chữa đường dây bị sự cố và phục hồi các dịch vụ Trong khithời gian đáp ứng nhanh thì được yêu cau trong các chức năng bảo vệ, còn tầm quantrọng của việc xác định chính xác cao vi tri sự cô thì cho chức năng xác định vi trí

sự cô.Có vài yêu tô có thê ảnh hưởng đên độ chính xác của giải thuật, kỹ thuật xácđịnh vi trí sự cô như: điện trở sự cô, loại sự cô, sai sô đo đạc, tham sô đường day batđôi xứng

Dé cải thiện ước tính vi trí sự cô, có nhiêu giải thuật xác định vi trí sự cô đượcnghiên cứu và phát triên Trong chương này sẽ giới thiệu vài phương pháp xác địnhvi tri sự cô.

Hiện nay có nhiều phương pháp để xác định vị trí sự cố nhưng chủ yếu theo 2phương pháp : truyền sóng và tổng trở

2.2 Phương pháp truyền sóng (TWs): [2,3,5]Khi đường dây có sự cố hay có các thao tác đóng ngắt hoặc sét đánh là nhữngtrường hợp thông thường nhất gây ra sóng lan truyền (hoặc độ vọt lỗ) trên đườngdây Sóng lan truyền này có vận tốc băng với vận tốc ánh sáng Sóng lan truyền nàybao gồm cả sóng dòng điện va sóng điện áp với mối quan hệ thông qua tong trở đặc

tính Z2 của đường dây.

V(x,t)=exp(-at).[F\(x-vpt) + Bw(x+ vpt)] (2.1)I(x,t}=exp(-at).[F,,(x-vpt) - By(x- vpt)]/Zo (2.2)

Voi ơ là độ suy hao, nếu a =0 sóng nay sẽ không tat dan với vận tốc lan truyền

V(x,ĐE Zo I(x,t) (2.3)

Với mục đích thực tế, Z0 có thé xem như một điện trở thuần có giá trị khoảng

200-400 Ohm, phụ thuộc chính vào điện áp và dòng điện của đường dây.

Hình 2.1 Đường dây truyền tải không gián đoạn

Tuy nhiên, nêu có gián đoạn trên đường dây như sự cô ngăn mạch, sẽ có sóngphản xa từ diém sự cô đên dau cuôi S, và thời gian của sóng phan xạ đền S là x/vpvới x là khoảng cách sự cô đo được từ S; v, là van toc lan truyền.

Một số phương pháp xác định vi tri sự cố dựa trên sóng truyền khác được pháttriển.

Zeng Xiangjun dé xuất phương pháp gan thé thời gian băng cách sử dụng hệthống định vị toàn cầu (GPS) [5], vi tri sự cố được tinh bang thời gian sóng đến tạicác cảm ứng đặt ở đầu đường dây hay theo V.Siozinys dựa vào sự khác biệt thời

huấn luyện cũng đang được phát triển Kurt J.Ferreira và Alexander E.Emanueldùng thiết bị cảm biến từ trường làm thiết bị đo lường thay thế cho việc xác định vịtrí sự cố Phương pháp áp dụng giải thuật lọc nhiễu bang cách sử dụng tín hiệu từmột đầu dây xác định thời gian sóng tới và phản xạ cùng tân số Phương pháp nàyngày càng được nghiên cứu nhiều hơn do có nhiều ưu thế như: không cần đườngdây giao tiếp và đồng bộ thiết bị lay mẫu ở hai dầu đường dây

Nhận xét :

- Nhin chung phương pháp xác định vi tri sự cố dựa vào sự truyền sóng dựa trêntín hiệu sóng truyền gây ra bởi sự cô (TW) hoặc xử lý thành phan sóng hài cơ

bản ở trạng thái xác lập của tín hiệu dòng điện và điện áp.

- - Những phương pháp này không thích hop cho mang phân phối bởi các đặcđiểm đặc thù của nó như cấu trúc hình tia của hệ thống, tuyến dây trong mạngphân phối ngắn và không đồng nhất với nhiều nhánh tải, sóng truyền được tạora bởi sự cô sẽ trải qua nhiều lần khúc xạ và phản xạ trước khi đến được thiếtbị đo ở cuối hệ thống phân phối

- Hon nữa, vi khoảng cach rat ngan gitra điểm su cô và thiết bi do ở cuối hệthống nên thời gian khác biệt giữa sóng tới và sóng phản xạ nó là yếu tố đểxác định vị trí sự cố là rất nhỏ Do đó, việc đo thời gian giữa sóng tới và sóngphản xa chỉ chính xác với thời gian lay mẫu rất lớn, thiếu thiết bị đo lường vớithời gian lay mẫu rất cao gây khó khăn cho việc tính toán

Từ những lý do trên ta thay phương pháp sóng truyền (TW) chỉ phổ biến vớihệ thong truyền tải và rất khó dé áp dụng cho mạng phân phối

với các tín hiệu đo đạc được, sử dụng tần số lưới điện trong khoảng thời gian sau sựcô và tính toán các phương trình vi phân đường dây nên kết quả phụ thuộc vào cácyếu tô như điện trở ngăn mạch, phụ tai, các thông số đường dây, nguồn Sau đây làmột số phương pháp xác định vi tri sự cô dựa vào tong tro:

2.3.1 Phương pháp phương trình telegrapher:

Tổng quan phương pháp

Phương pháp này dựa vào đặc tính điện áp và dòng điện là hàm theo khoảng

cách của đường cáp và thời gian Những thông số nay có quan hệ với thông số của

đường dây do đó nên gọi là phương trình Telegrapher.

cw HL Gg 2.5at ox (2.5)

Với R, 1, G, C lần lượt là điện trở, điện cảm, điện dẫn va điện dung của đường

day trên một đơn vi chiêu dai.

Có thé giải phương trình trên bằng các điều kiện biên như hình trên với việc thaythế

Zc=/(R +j@l/(6 + fol) (2.6)y= V(R + jal) x (G + jwC) (2.7)

Vo =Vn và lọ =lR„ cee as Vx] [ cosh(#) Zc sinh(yx)] IVR

Với điều kiện biên của dau gởi , Vi = Vs va l¡ =ls ( L là tong chiều dai ) lời giải là:

lại _ cosh(L—x) —Zc sinh(L — " [Ye (2.9)

sinh(L—x)/Zc — cosh(yL — x)

Với việc ngắn mạch xảy ra tại điển F cách đầu nhận D km Đường dây do đóđược chia thành 2 phan đồng nhất Phan dau từ đầu phát tới F,SF có chiều dài (L-D)km Phần thứ 2 từ đầu nhận đến F,RF có chiều dài D km Hai phần đường dây nàycó thể coi như hai đường cáp hoàn chỉnh Nghĩa là điện áp tại bất kỳ điểm nảo trênđường cáp cũng là ham của điện áp và dòng điện tại cuối đường dây trong trạng tháibình thường Hơn nữa điểm ngăn mạch F điện áp được thể hiện qua 2 dữ liệu (Vg _ Is) và ( Ve, Ip ) là tương đương Do đó, từ 2 phương trình trên, điện áp tại điểm ngắnmạch cách đầu cuối D km có thể diễn tả như sau:

Vr =cosh(yD)Vạ +Zcsinh(yD)lạ (2.10)Vỹ =cosh(y(L-D))Vs -Zcsinh(y(L-D))Is (2.11)

Với Vy là điện áp tại điểm F, giải phương trình trên cho kết quả khoảng cách D

B= IpZc +sinh(yL)Vs -Zc cosh(yL)ls (2.14)

Ưu điểm và khuyết điểm của phương pháp:Ưu điểm:

- M6 phỏng và thí nghiệm thực tế, trực quan rõ rang.- Két quả thực hiện mô phỏng tốt

Nhược điểm:- Phu thuộc nhiều vào điều kiện thực tế, nên độ chính xác khó xác định.Sai số do thiết bị đo,mô hình so với thực tế nên độ chính xác không cao

Điện áp tại nút S : Vs =m.Z4¡,.ls + Rg.lg (2.17)

Nhân 2 về cho Isup và giữ lai phan ảo ta được:

imag(Isup Vs)= imag(Zi Is Isup )m + Re imag(Ip Isup ) (2.18)

_ Imag (Vs _Igup )

Imag (Z11 1s [sup ) (2.19)

Yếu tố quan trọng nhất làm cho phương pháp của Takagi thành công chính làgóc của Ig và góc Ip gần giống nhau Đối với một hệ thống đồng nhất lý tưởngnhững góc này là giống hệt nhau Nếu góc giữa Is và Ip tăng lên thì sai số trong ước

tính vi trí sự cô cũng sé tăng lên.

2.3.3 Phương pháp sử dụng thành phan dòng thứ tự không với góc được hiệu

chỉnh ( dựa trên phương pháp Takagi).

Phương pháp này sử dụng dòng thứ tự không thay vì dòng xếp chồng.Phương pháp nay không can dữ liệu trước sự cố

Phương pháp này cũng cho phép hiệu chỉnh góc nếu ta biết được trở khángcủa nguồn Dòng thứ tự không có thé được điều chỉnh với góc T dé cải thiện việcước tinh vị tri sự cô cho một đường dây nhất định

— Im(Ws.(3los)°.e 7Im (Z11-1s-(3-los)*.e ~ (2.20)Góc T được chon sẽ có giá tri cho một vi tri sự cố dọc theo đường dây Hìnhsau sẽ cho thay làm thé nao dé tính toán T

3Ips —m)Zor+Zo,

Uu diém:

- Giai quyét được các van dé tinh toán vị trí sự cỗ trên tuyến dây hình tia

Nhược điểm:- _ Số lần lặp lớn và phức tạp trong tính toán điểm sự có.- Phy thuộc nhiều vào điều kiện thực tế, nên độ chính xác khó xác định.- Chua giải quyết được van đề ước lượng vi trí sự có phức tạp khi sự cô xảy ra

trên nhánh có tải rẽ nhánh Cũng như chưa xác định được chính xác sự có khicó nhiều tuyến dây song song

2.3.4 Phương pháp dựa trên mô hình đường dây tham số rãi [9,10]

Việc xác định vị trí sự cố có thé được thực hiện dựa trên mô hình đường dâytham số rãi [10]( hình 2.6) biểu diễn mô hình sự cố một pha tại vi trí F với khoảngcách là x (cách đầu S) va tong chiều dài đường dây là 1, đo đạc được điện áp tại mỗiđầu cuối của đường dây là Vs/Is và Vạ/1ạ:

VrVs Vạ

77777) /J///JJ/7/

1 ! !

' x '

"= „7

x=0 1 x=l

Hình 2.6 :Mô hình đường dây thông số rãi

Vỹ =cosh(A(1-x))Vạ —Z¿sinh(A(1-x))lạ (2.23)Với Z¿ =./Z/Y tong trở đặc tính và hằng số truyền 2 = VZY ; Z (Q/km)

tong trở đường dây, Y (1/Okm) tổng dẫn đường dây: từ phương trình (2.22) va(2.23) khử bỏ VF thu được phương trình tính toán khoảng cách sự cố x:

nhận:

Tuy nhiên, đối với đường dây bat đối xứng hoặc đường dây không hoán vi, sửdụng phép phân tích bién đối modal có thé là cần thiết Các ma trận của đường dâykhông hoán vị trong các biến pha có thé được chéo hóa bang cách chuyền đồi thànhcác tham số modal từ phương pháp giá trị riêng, vectơ riêng.

Phương pháp tìm ma trận vectơ riêng của ZY là Te và YZ là Ti Theo cach

này, điện áp va dòng điện từ mỗi dau cuối được biến đổi:

Vsm =[Vsi -Vs2 ,Vs;]' =Te”.Vs (2.29)Ism =[lsi lss lsạ]' =Tsˆ.ls (2.30)

Với m=l, 2 và 3 Với mỗi mode có một cặp phương trình một pha là (2.29)

và (2.30) Vì vậy, có ba cặp phương trình tương ứng với mode 1, 2 và 3 cho đườngdây 3 pha Chọn bất ky một hoặc nhiều mode, một cặp phương trình được sử dụngdé ước tinh vi tri sự cô:

dụng xác định vi tri sự cố| 10]:

T,=T;= (2.34)

1 -1 1

Trong trường hop nếu sử dung ma trận vectơ riêng xấp xi phương trình (2.34)cho đường dây truyền tai không hoán vi thì sai s6 sé tăng Tuy thuộc vào điện trở sự

cô, sai sô có thê đáng kê và không châp nhận được.

2.3.5 Phương pháp xếp chồng các thành phan (superimposed components) [6]

Phương pháp này ước tính vị trí sự cố của đường dây phân phối hình tia cócác tải rẽ nhánh Các điện áp xếp chồng (superimposed voltage ) được tính toán.Điện áp này sau đó được bơm vào tại các điểm sự cố giả định dé kiểm tra dongtrong cac pha khac Khi điểm sự cỗ được xác định chính xác thi dong chảy vào cácpha không có sự cô sẽ đạt đến giá trị gần băng không

B là vi trí sự cô được giả định, Z„ và Zs lân lượt là kháng trở hô cảm và cuatự bản thân cua môi pha trên một đơn vi chiêu dài Vg và Is là điện áp va dòng

tong đo được

Điện áp xếp chong tại diém sự cô giả định có thê thu được như sau:

LV pao (| — [Vea,b,c (B)| 5 [Via,b,c(ss) (B)| (2.36)Dién ap va dong dién xép chéng tại điểm do dat được cho như sau:

LV sabe | — [Vsa.b.c | - Vsan.ccss) | (2.37)| sa», | — [Isa,b,c | 5 [sa,b,c(ss) | (2.38)Ngoài ra ta có thé tinh được dòng xếp chong tai điểm cuối đường day

ÌÏ/a»„ | — Ï Sa,b„ | 5 Ï 'Ra,b,c | (2.40)Vị tri sự cố B giả định được lặp nhiều lần cho đến khi tìm ra giá trị nhỏ nhất

của dòng trên pha không có sự cô, va diém này ứng với vi tri sự cô thực tê.

Nhược điểm:- _ Số lần lặp lớn và phức tạp trong tính toán điểm sự có.- - Sai số lớn phụ thuộc nhiều vào điện trở ngắn mạch.- Chua giải quyết được van dé ước lượng vi trí sự cố phức tạp khi sự cỗ xảy ra

trên nhánh có tải rẽ nhánh Cũng như chưa xác định được chính xác sự có khi

có nhiêu tuyên dây song song.Đê khăc phục những nhược điêm nói trên luận văn này đề xuât một phương

pháp xác định vị trí sự cỗ băng phương pháp tổng trở trong chương tiếp theo

CHUONG 3:

PHƯƠNG PHÁP LUẬN3.1 Phương pháp xác định vị trí sự có dựa trên tong trở trong mạng phân

phối hình tia:Nguyên tắc xác định vị trí sự cỗ được xem xét trong luận văn này được minhhọa với hệ thống tương đương trên (hình 3.1) Nó là một hệ thông phân phối ba phahình tia giữa hai nút bat kỳ S và R liền kề Sự không cân bang sẵn có của hệ thốngđược phân tích trong các thành phan pha Với S là nút nguồn và R là nút đầu cuối

- Es: điện áp nguồn tương đương là- _ Zs : ma trận tổng trở của mạng phân phối hình tia phía bên trái nút S bao

gồm tong trở của nguồn (Zs).- Zp: tong trở tương đương của hệ thống tới bên phải của nút R.- Zep: tong trở giữa hai nút S-R

Gia sử rằng dữ liệu dòng và áp là có được tại trạm.Điện áp ngắn mạch tạinút S va dòng điện trước ngắn mạch, trong lúc ngắn mạch từ nút S đến nút R có théđược tính toán từ dòng tải ba pha đơn giản của mạng điện đến bên trái nút S Dungkháng của tuyến dây được bỏ qua

Vy Zy Ve

Hình 3.1: So đô tương đương

Zsaa Zsab Zsac ZRaa ZRab ZRacZs=|Zsba 4spb ZSbc ZR|ZRba Rbb_— ZRbc

Vs =mZsgls +Relp (3.1)

Với Vs=[Vs Vsp Wscl’ là điện áp tai nút S khi có ngăn mạch tại F

Is =[Isa Isp Isc]’ là dong trên đoạn S-F khi có ngắn mạch tại FIr=ll li, Ie]' là dòng về đất

Để làm giảm ảnh hưởng của Rp bằng cách nhân (3.1) với Ir”Ip Vs =mZspls Ip +Rglg ly” (3.2)Đơn giản biểu thức trên ta lay phần ảo 2 về

imag(Ir” Vs)= imag(Z4als Ip )m + Rp imag(Ip Ip ) (3.3)Vi bỏ qua phan ảo của Rg (rất nhỏ) nên ta viết lại biểu thức trên:

— Imag(Vs.lỆ)

(3.4)

Có thể thấy rằng m và I; chưa biết Ta sử dụng dòng chồng chập

(superimposed) tương đương

I; có thé được viết lại theo quan điểm dòng bù tai nút S là:Trước lúc xảy ra sự cố:

Es=lso(⁄s†sa†+⁄4R) (3.5)

Trong lúc có sự cố :Es =Is(ZstmZsgp) + (Is-Ir)((1-m)⁄sg†⁄4R) (3.6)

Vi điện ap nguôn là không đôi nên ta có:Iso(Zs+Zsa+Za)= Is(Zs+mZsg) + (Is-Ir)((1-m)Zsạ+Za) (3.7)Iso(Zs+Zse†Za)= Is(Zs†+Zsa+Za)-Iz((1-m)Zsg+Za) (3.8)(Is- Iso) (Zs†+Zsa†Za)= Ir((1-m)Zse†Z) (3.9)

Ip = [(1-m)Zsa +Za]” [Zs + Zsa+Za]lss =D(m) Isp (3.10)D(m) = [(1-m)Zseạ +Zạ] [Zs + Zsa†Za] (3.11)D(m) là ma trận phân phối dòng liên quan giữa Is, và Ip

Is, là vector dòng chồng chập tại nút S

Dong Is, có thê được tính toán từ dòng trước sự cô và trong khi có sự cô dođược tại S

Isp =Is -Ïso (3.12)Với Iso: dòng trước lúc có sự cố

Is: dòng trong lúc có sự cốTa thay biểu thức (3.10) vào (3.4) ta được:

Imag (Vs.D(m)*Isg, )

m— ye

Imag (Zsp Is.D(m) Igy)(3.13)

Đề tính ra được giá trị m ta tiến hành như sau:

3.2 Xác định vị trí sự có trong hệ thống với nhiều tai rẽ nhánh

Đề giải thích cách thực hiện của hệ thông có nhiều tải rẽ nhánh ta xét mộthệ thống đơn giản có 3 nhánh tải như trên (hình 3.2)

Với việc cho ma trận tông trở của các tai ta có thê dé dàng tính được điện áp

tại các điểm nút Ma trận của các tai LI , L2 ,L3 tương ứng là Y4 ,Yta ,Y1a

Y3r = Y¡¿ x(U +4 xYu)” (3.14)

Yor = Yap X(U †Z2¿ XY3r) +Yr¿ x(U +Z4 xY¡¿} ` (3.15)Yip= Yor x(U †Z4; xY¿g)' +Yr¡ X(U +Z¡ xY)" (3.16)

Yos = Ys (3.17)Yis= Y¡¡ x(U +Z, xY¡¡) +Y¥5 x(U +Zo) xYgs) (3.18)Yos= Yy2 x(U +Z¡ xY¡¿) +Y 5 x(U +Z4: xY¡s) (3.19)

[Z]=[Y]" (3.20)

U: la ma tran don vi

Đầu tiên giả sử sự cố gia định xảy ra trên tuyến 0-1 Tính toán tổng trở

tương đương bên trái nút 0,Zos Trong trường hợp này Zos =Zs Ngoài ra tính toán

tong trở tương đương của hệ thông phía bên phải nút 1 bao gồm cả tải L1 và biểuthị là Z1R Từ những gia tri đo được của dòng trước sự cố và trong sự cố tại nút 0ta tính được dòng chồng chập (superimposed) như sau :

lotp = loi - Loto (3.21)Tiếp đó ta tính toán hệ số phân phối dòng D(m) sử dung (3.11)

D(m) = [(1-m)Z@ +Z4R]” [Zos + Zoit Zirl (3.22)Với m được tính như biểu thức (3.13)

Nếu 0<m<1 thì sự cố xảy ra trên đoạn 0-1.Va khoảng cách từ nút 0 đến điểmngăn mạch là ml,

- - Nếu m>l thì sự cố xảy ra ngoài đoạn 0-1.- _ Với trường hợp m>1 ta tiếp tục giả định sự cố xảy ra trên đoạn 1-2

Tính lại tổng trở phía bên trái nút số 1(Z¡s) và tong trở bên phải nút số 2bao gồm cả Z_; Ngoài ra tính lại điện áp trong lúc sự cố tại nút số 1 và dòng trướcvà trong khi xảy ra sự có chảy từ nút số 1 và số 2 sử dụng dữ liệu của dòng va áp

tại nút sô 0 Từ đó tính ra được m mới.

- - Nêu 0>m>l thì sự cô xảy ra trên đoạn 1-2 và ta xác định được vi trí sự cô

Trong phần này một phương pháp được đề xuất để xác định chính xácđoạn có sự cỗ và vi tri của sự cố dựa trên ước tính của dòng sự có trên các phakhông có sự cô Phương pháp được minh hoa tốt nhất băng hệ thống 3 tuyến dâyđơn giản trên (hình 3.3) Giả sử rằng đã có dữ liệu sự cô tại trạm Sử dung di liệu

tại trạm có khả năng có nhiều vi tri su cô

đây:

Ip = D(m) Ig, (3.23)Với Is, là dong chong chập tại cudi tram Ipp va Ip, là dòng sự cô ước tinh trên

pha không có sự cố của trường hợp ngăn mach pha a chạm đất Xác định chỉ số sự

Lá^

co:

Cindex — | Ir|f +| Teel” (3.24)

Trong trường hợp su cô ngắn mach 2 pha hoặc ngắn mach 2 pha cham đất (pha a và b) Chỉ số sự có được xác định :

Với giải thuật được trình bảy ở trên ta thấy được những tồn tại cũng như

ưu điêm như sau:

- Hệ thống có n nút thì nhiều nhất ta dùng n lần lặp là ta có thé xác định đượcvị trí sự cố Đây là điều nỗi bật so với các thuật toán khác cần nhiều lần lặphơn để có kết quả chính xác.

- _ Độ chính xác cao, giải quyết được các van đề phức tạp trên hệ thống phân

phối như: đường dây ngắn, có nhiều nhánh rẽ, sự bất đối xứng trong hệ

thống - _ Giải thuật chỉ cần tín hiệu dòng điện và điện áp ở trạm cuối tuyến dây nên có

tính kinh tế cao.Đề kiểm tra và xác thực tính chính xác của thuật toán cũng như khả năng ápdụng vào thực tế ta sẽ tiến hành mô phỏng vào tuyến dây DZ 471 E11 trong chươngtiếp theo

3.4 Ví dụ minh họa

3.4.1 Tinh toán vị trí sự cốĐề kiểm tra tính đúng đắn của thuật toán và so sánh kết quả tính tay với mô

phỏng chương trình ta xét mô hình đơn giản sau đây:

Z„ =0.00484+0.0484j (Q)

0.1702 + 0.71565j 0.0480 + 0.42954j 0.0480 + 0.42954j

Zuis£= |0.0480 + 0.42954j 0.1702 + 0.71565j 0.0480 + 0.42954j| (Q/km)

0.0480 + 0.42954j 0.0480 + 0.42954j 0.1702 + 0.71565}Zitine=Zs-Zm 3S Zt ine=O.1222+0.2861j (O/km)

Liine1=600 (m) › Lincz=1200 (m)Load1(3 pha) : S=400 (KVA) , Coso=0.87 , V=22.10° (V)

Z1sậa=((22e3)^2/400e3) x exp( x acos(0.87))

Zioadi= 1.0527 x10° +5.9659 x10) (Q)Load2(3 pha) : S=400 (KVA) , Coso=0.92 , V=22.10° (V)

Z1saadz=((22e3)ˆ^2/400e3) x exp( x acos(0.92))

Zlœaaz= 1.1132 x10°+4.7422 x10) (Q)Vi hệ thống đối xứng nên ta chi cần tính cho một pha A rồi suy ra các pha cịn lại

> Tính tốn trước khi ngắn mach:Tổng trở của hệ thống là:

Z=L + Litine XỔ.ĨT( ZioadiX( Zitine X1.2+ Zioad2)/( Zioadit Zitine XỈ.2F Zioaaz))Z= 5.4331 x10°+2.6887 xI07j (Q)

Dịng điện trên đoạn 0-1 trước ngắn mạch là:l¿osc=22x10)/Z=18.7794 - 9.2934j (A)Điện áp tại nút 0 trước ngắn mạch là:Vaotsc=Was - lạorsc XZ4=1.2701 x10°-8.6394 x10”j (V)Điện áp tại nut 1 trước ngắn mạch là:

Vanse=Vạs- LaoitseX(ZstZtineX0.6) = 1.2698 x10*-3.4062j (V)Dịng điện trên đoạn 1-2 trước ngắn mạch là:

Tajatsc=V altsc/(Ziine X1.2+Zioaaz) = 9.6507 - 4.1167) (A)

Điện áp tại giữa nhánh 1-2 trước ngăn mach là:Vi=Vitscrlai2tsc XZiine X0.6 = 1.2697 x10*-4.7610j(V)

> Tính toán khi ngắn mạch tại giữa đoạn 1-2

1 ⁄2 Zine? 3 ⁄ Zline2 2

ZS 0 ZiinelL_— ~ L_—