Định vị sự cố và kết hợp xác định tổng trở cho đường dây truyền tải ngắn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Hoàng Ngọc Dũng ĐỊNH VỊ SỰ CỐ VÀ KẾT HỢP XÁC ĐỊNH TỔNG TRỞ CHO ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI NGẮN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật điện - Hệ thống điện Hà Nội - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Hoàng Ngọc Dũng ĐỊNH VỊ SỰ CỐ VÀ KẾT HỢP XÁC ĐỊNH TỔNG TRỞ CHO ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI NGẮN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật điện - Hệ thống điện NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Xuân Tùng Hà Nội - 2014 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu riêng tôi, không chép Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Nội dung luận văn có tham khảo sử dụng tài liệu, thông tin đăng tải tác phẩm, tạp chí, báo trang web theo danh mục tài liệu tham khảo luận văn Tác giả Hoàng Ngọc Dũng I Luận văn thạc sĩ kỹ thuật MỤC LỤC Chương mục Trang LỜI CAM ĐOAN I MỤC LỤC II DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .IV DANH MỤC BẢNG BIỂU V DANH MỤC HÌNH VẼ VI MỞ ĐẦU CHƯƠNG – SỰ CẦN THIẾT NÂNG CAO ĐỘ CHÍNH XÁC ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 1.1 Giới thiệu chung: 1.2 Sự cần thiết nâng cao độ xác định vị điểm cố xác định tổng trở đường dây truyền tải điện: CHƯƠNG – PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ SỰ CỐ CHO ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 2.1 Phương pháp định vị cố dựa tín hiệu đo lường từ phía 2.1.1 Nguyên lý làm việc: 2.1.2 Các mạch vòng tính toán tổng trở: 2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ xác định vị cố theo phương pháp dựa tín hiệu đo lường từ phía[5] 10 2.1.4 Tổng kết ưu, nhược điểm phương pháp định vị cố dựa theo tín hiệu đo lường từ phía 17 2.2 Phương pháp định vị cố dựa tín hiệu đo lường từ hai phía: 18 2.2.1 Nguyên lý định vị cố theo tín hiệu đo lường từ hai phía: 18 2.2.2 Vấn đề cần giải thuật toán 19 2.3 Phương pháp định vị cố dựa nguyên lý sóng lan truyền 20 2.4 Phương pháp định vị cố dựa tần số cao: 23 CHƯƠNG - PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ SỰ CỐ KẾT HỢP XÁC ĐỊNH TỔNG TRỞ ĐƯỜNG DÂY DỰA THEO TÍN HIỆU ĐO LƯỜNG KHÔNG ĐỒNG BỘ TỪ HAI ĐẦU 25 3.1 Phương pháp đồng tín hiệu đo lường từ hai đầu đường dây đường dây truyền tải ngắn thiếu thông số đường dây[7]: 25 II Luận văn thạc sĩ kỹ thuật 3.2 Xác định thông số đường dây xác định vị trí cố từ tín hiệu đo lường đồng đầu: 29 3.2.1 Xác định thông số đường dây: 29 3.2.2 Xác định vị trí cố từ tín hiệu đo lường đồng đầu đường dây: 29 CHƯƠNG MÔ PHỎNG KIỂM CHỨNG 32 4.1 Công cụ sử dụng 32 4.1.1 Tính phần mềm PSCAD: 32 4.1.2 Tính phần mềm MATLAB 32 4.1.3 Sơ đồ khối bước thực thuật toán chương trình: 35 4.2 Sơ đồ mô 35 4.3 Các kịch mô 37 4.4 Kết mô nhận xét: 38 4.4.1 Kịch 1: 38 4.4.2 Kịch 2: 39 4.4.3 Kịch 3: 41 4.4.4 Kịch 4: 42 4.4.5 Kịch 5: 44 CHƯƠNG - KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ 46 5.1 Kết luận 46 5.2 Phương hướng nghiên cứu tương lai 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC 49 PHỤ LỤC 1: Thiết lập phương trình tìm góc đồng vị trí cố: 49 PHỤ LỤC 2: Thuật toán tính toán điểm cố (MATLAB) 51 PHỤ LỤC 3: Phương pháp Newton-Raphson giải phương trình hệ phương trình 55 PHỤ LỤC 4: Số liệu thu từ mô PSCAD 58 III Luận văn thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT NPT Tổng công ty Truyền tải điện Quốc gia GPS (Global Positioning System) Hệ thống định vị toàn cầu TTK Thứ tự không TTT Thứ tự thuận TTN Thứ tự nghịch IV Luận văn thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng biểu Trang Bảng 1.2-1: số km đường dây truyền tải 220, 500kV NPT quản lý Bảng 2.1-1 Tổng kết loại cố mạch vòng đo lường tương ứng Bảng 2.3-1 tổng hợp kết định vị cố thiết bị định vị cố hãng Kinkei 23 Bảng 4.2 -1 Thông số phần tử sử dụng mô 36 Bảng 4.4-1 Kết tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT khoảng cách cố cố tình làm sai lệch góc đồng ban đầu trường hợp cố “Pha – Đất”: 38 Bảng 4.4-2 Kết tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT khoảng cách cố cố tình làm sai lệch góc đồng ban đầu trường hợp cố “Pha – Pha - Đất”: 39 Bảng 4.4-3 Kết tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT khoảng cách cố thay đổi thông số điện trở TTT đường dây trường hợp cố Pha-Đất: 40 Bảng 4.4-4 Kết tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT khoảng cách cố thay đổi thông số điện trở TTT đường dây trường hợp cố Pha-Pha-Đất: 40 Bảng 4.4-5 Kết tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT khoảng cách cố thay đổi thông số điện kháng TTT đường dây trường hợp cố Pha-Đất: 41 Bảng 4.4-6 Kết tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT khoảng cách cố thay đổi thông số điện kháng TTT đường dây trường hợp cố Pha-Pha-Đất: 42 Bảng 4.4-7 Kết tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT khoảng cách cố thay đổi điện trở điểm cố trường hợp cố Pha-Đất: 42 Bảng 4.4-8 Kết tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT khoảng cách cố thay đổi điện trở điểm cố trường hợp cố Pha-Pha-Đất: 43 Bảng 4.4-9 Kết tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT khoảng cách cố thay đổi vị trí cố trường hợp cố “Pha-Đất”: 44 Bảng 4.4-10 Kết tính toán góc đồng bộ, tổng trở TTT khoảng cách cố thay đổi vị trí cố trường hợp cố “Pha-Pha-Đất”: 44 V Luận văn thạc sĩ kỹ thuật DANH MỤC HÌNH VẼ Hình vẽ Trang Hình 2.1-1 Sơ đồ nguyên lý định vị cố dựa vào tính toán tổng trở cho đường dây nguồn cấp Hình 2.1-2 Đặc tính tác động loại MhO điểm làm việc rơle chế độ Hình 2.1-3 Sơ đồ thay vòng lặp tính toán tổng trở cố pha - pha Hình 2.1-4 Sơ đồ thay vòng lặp tính toán tổng trở cố pha - đất Hình 2.1-5 Sơ đồ thay vòng lặp tính toán tổng trở cố pha - đất 10 Hình 2.1-6 Sự cố chạm đất đường dây có hai nguồn cấp 12 Hình 2.1-7 Ảnh hưởng điện trở điểm cố đến tổng trở đo 13 Hình 2.1-8 Ảnh hưởng điện kháng tương hỗ đường dây song song 14 Hình 2.1-9: Đường dây song song toàn tuyến 15 Hình 2.1-10: Đường dây song song phần 15 Hình 2.1-11: Ảnh hưởng hệ số phân bố dòng điện Ki lên số đo 16 rơ le bảo vệ khoảng cách; a: Ki >1; ZR>Zthực tế; b: Ki