Huong dan tinh NM trong PSSE

Hướng dẫn chi tiết sử dụng phần mềm tính toán ngắn mạch, trào lưu công suất, tính ổn định động hệ thống điện quốc gia. Hướng dẫn nhập và xuất các thông số đường dây, nguồn hệ thống, phụ tải, máy phát điện, động cơ, .....

Trang 1

SHORT-CIRCUIT STUDIES

Phần tính toán ngắn mạch của chương trình PSS/E có thể chia thành hai nhóm lệnh chính:

Nhóm lệnh dùng để nghiên cứu chi tiết một tình huống sự cố nào đó:

RESQ Đọc dữ liệu để phân tích sự cố vào bộ nhớ

SQLI Liệt kê dữ liệu để phân tích sự cố trong bộ nhớ

SQEX Liệt kê dữ liệu sự cố tại nút đã chỉ ra

SQCH Thay đổi (soạn thảo) dữ liệu phân tích sự cố

SEQD Chuẩn bị mô hình các thành phần thứ tự thuận, nghịch, và không,

kiêm tra lưới liên thông để tính toán.(sắp xếp lại ma trận tổng dẫn

để tính nm)

SCMU Tính toán ngắn mạch

SCOP Xuất kết quả chi tiết

Nhóm lệnh thao tác để nghiên cứu một loạt trường hợp sự cố tại các điểm khác nhau trong hệ thống điện:

RESQ Đọc dữ liệu để phân tích sự cố vào bộ nhớ

SQLI Liệt kê dữ liệu để phân tích sự cố trong bộ nhớ

SQEX Liệt kê dữ liệu sự cố tại nút đã chỉ

SQCH Thay đổi (soạn thảo) dữ liệu phân tích sự cố

CONG Chuyển đổi các máy phát về các mô hình thời điểm t + có sử

dụng tổng trở ZSORCE

CONG,SQ Chuyển đổi các máy phát về các mô hình thời điểm t + có sử

dụng tổng trở ZPOS

ASCC Tính toán liên tục một loạt sự cố ở các nút được chỉ định, chỉ

tính một pha chạm đất và ngắn mạch ba pha

giangd t

1

Trang 2

I. CÁCH TÍNH TOÁN:

Xác định điều kiện trước sự cố bằng cách tính toán trào lưu công suất (tính chế độ xác lập)

- Sau khi nhập số liệu thứ tự nghịch và không phải gõ lệnh SEQD

- Để tính toán ngắn mạch gõ lệnh SCMU

ENTER UNBALANCE CODE:

1: Ngắn mạch 1 pha với đất điểm thứ nhất

2: Ngắn mạch 1 pha với đất điểm thứ hai

3: Ngắn mạch 2 pha với đất điểm thứ nhất

4: Ngắn mạch 2 pha với đất điểm thứ hai

5: Tính toán đứt dây 2 pha

6: Tính toán đứt dây 1 pha

7: Tính toán ngắn mạch 3 pha

8: Tính ngắn mạch với điều kiện một đầu đường dây đã mở

9: Tính toán ngắn mạch thay đổi theo các vị trí tùy ý trên đường dây

Điện kháng thứ tự nghịch, thứ tự không của Tụ bù dọc:

+ Điện kháng thứ tự nghịch (Z2) bằng điện kháng thứ tự thuận (Z1)

+ Điện kháng thứ tự không (Z0) bằng điện kháng thứ tự thuận (Z1)

Điện kháng thứ tự nghịch, thứ tự không của Kháng điện:

+ Điện kháng thứ tự không (Z0) xấp xỉ bằng điện kháng thứ tự thuận (Z1)

Điện kháng thứ tự nghịch, thứ tự không của Máy biến áp:

+ Điện kháng thứ tự không (Z0): tuỳ thuộc vào tổ đấu dây và cách đấu nối điểm trung tính MBA Dưới đây thể hiện 1 số trường hợp hay gặp trong lưới điện Việt Nam:

 MBA 2 cuộn dây Y0/delta: thường gặp ở dạng MBA tăng áp, phía hạ áp đấu tam giác (delta) nối với máy phát

Trang 3

• Sơ đồ:

trong đó:

I0I là dòng thứ tự không chạy trên cuộn dây sơ cấp

xI là điện kháng thứ tự thuận của cuộn sơ cấp

xII là điện kháng thứ tự thuận của cuộn thứ cấp đã quy đổi sang sơ cấp

xµ0 là điện kháng của gông từ

• Điện kháng thứ tự không: Nói chung, trong trường hợp cuộn thứ cấp đấu tam giác thì điện kháng gông từ được bỏ qua vì nó khá lớn so với điện kháng quy đổi của cuộn thứ cấp

 MBA 2 cuộn dây Y0/Y: hiếm gặp, nhưng có thể có ở dạng MBA 2 cuộn 110/35kV (Ở VN, phía 110kV trung tính nối đất trực tiếp, phía 35kV trung tính cách điện)

• Sơ đồ:

trong đó:

• Điện kháng thứ tự không: Trong trường hợp này điện kháng thứ tự không là (X0 = xI + xµ0) Cần xét đến điện kháng của gông từ Chúng ta

có bảng sau:

Dạng MBA Điện kháng gông từ Điện kháng thứ tự không

MBA 3 pha 4 trụ hoặc 5 trụ X0 = xI + xµ0 =

= 0,5 + (0,3 ÷1) =

= (0,8 ÷1,5)

Trang 4

Lưu ý: coi xI = xII = 0,5 X1 (với X1 là điện kháng thứ tự thuận)

 MBA 2 cuộn Y0/Y0: hiếm gặp, nhưng có thể có ở dạng MBA 2 cuộn dây 22/0,4kV (Ở VN, trung tính các cấp điện áp này nối đất trực tiếp, hoặc qua điện trở nối đất)

• Sơ đồ:

trong đó:

• Điện kháng thứ tự không: Trong trường hợp này điện kháng thứ tự không phụ thuộc cả vào chế độ làm việc của điểm trung tính lưới điện Giả sử lưới thứ cấp nối đất trực tiếp thì X0 = xI +(xII // xµ0) Cần xét đến điện kháng của gông từ Chúng ta có bảng sau:

Dạng MBA Điện kháng gông từ Điện kháng thứ tự không

MBA 3 pha 4 trụ hoặc 5 trụ X0 = xI + xII = XI

MBA 3 pha 3 trụ X0 = xI + (xII // xµ0) =

= 0,5 + (0,5 // (0,3 ÷1)) =

= (0,6875 ÷0,8333) Lưu ý: coi xI = xII = 0,5 X1 (với X1 là điện kháng thứ tự thuận)

• MBA tự ngẫu đấu Y0/delta/Y0: rất phổ biến ở các MBA truyền tải hiện nay (500kV, 220kV) Cuộn thứ nhất và cuộn thứ ba tự ngẫu đấu sao nối đất, cuộn thứ hai đấu tam giác có thể được dùng để cấp điện cho phụ tải tại chỗ hoặc không được dùng cấp điện

• Sơ đồ: theo Tài liệu [Power system protection Short course program -Victoria University of Technology, Australia – 1994] thì MBA tự ngẫu Y0/delta/Y0 được mô phỏng như MBA 3 cuộn Y0/delta/Y

Trang 5

trong đó:

xII là điện kháng thứ tự thuận của cuộn tam giác đã quy đổi sang sơ cấp

xIII là điện kháng thứ tự thuận của cuộn thứ cấp đã quy đổi sang sơ cấp

xµ0 là điện kháng của gông từ được bỏ qua do lớn hơn điện kháng quy đổi của cuộn tam giác rất nhiều

• Điện kháng thứ tự không:

Tỷ lệ công suất 3 cuộn dây Điện kháng quy đổi Điện kháng thứ tự không 100%/100%/100% xI = xII X0 = xI +xII = XI

100%/60%/100% xII = xI/0,6 X0 = xI + xII = 1,333 XI

 MBA ba pha đấu Y0/delta/Y0: có thể gặp ở một số MBA truyền tải hoặc MBA tăng áp ở các nhà máy điện có 2 cấp điện áp truyền tải Cuộn thứ nhất

và cuộn thứ ba đấu sao nối đất, cuộn thứ hai đấu tam giác

• Sơ đồ:

trong đó:

xII là điện kháng thứ tự thuận của cuộn tam giác đã quy đổi sang sơ cấp

xIII là điện kháng thứ tự thuận của cuộn thứ cấp đã quy đổi sang sơ cấp

xµ0 là điện kháng của gông từ (bỏ qua do rất lớn so với điện kháng quy đổi của cuộn tam giác)

Trang 6

• Điện kháng thứ tự không: Trong trường hợp này điện kháng thứ tự không phụ thuộc cả vào chế độ làm việc của điểm trung tính lưới điện Giả sử lưới thứ cấp nối đất trực tiếp thì X0 = xI +(xII // xIII) Chúng ta có bảng sau

Tỷ lệ công suất 3 cuộn dây Điện kháng quy đổi Điện kháng thứ tự không 100%/100%/100% xI = xII = xIII X0 = xI +(xII //xIII) =

= 0,5 + (0,5 // 0,5) =

= 0,75 XI

100%/60%/100% xI = xIII ; xII = xI/0,6 X0 = xI +(xII //xIII) =

= 0,5 + (0,833 // 0,5) =

= 0,8125 XI

Lưu ý: coi xI = xIII = 0,5 X1 ; xII = xI/0,6 = X1/1,2 (với X1 là điện kháng thứ tự thuận)

NHẬP THÔNG SỐ THỨ TỰ

Hướng dẫn nhập thông số thứ tự cho tính toán ngắn mạch được thể hiện trong

Quyển PSS/E Users Manual – Chapter 7: Short-Circuit Fault Analysis

Nhập thông số thứ tự của tụ bù dọc:

Không có mô phỏng riêng cho tụ bù dọc Tụ bù dọc được mô phỏng như một đường dây có điện kháng âm Cách nhập dữ liệu tương tự cách nhập thông số

điện kháng đường dây (Phần 7.2.7: Specifying Zero Sequence Branch Data):

X1 = Line X (Đơn vị tương đối Chú ý dấu)

X0 = X-Zero (Đơn vị tương đối Chú ý dấu)

Nhập thông số thứ tự của kháng bù ngang:

Kháng bù ngang có thể được mô phỏng như điện dung rò xuống đất của một thanh cái hoặc một đường dây Với các kháng bù ngang của đường dây hiện nay, thuận tiện nhất là mô phỏng điện dung âm của một đầu đường dây (tại vị trí đặt kháng) Cách nhập dữ liệu tương tự cách nhập thông số điện dung của đường dây

(Phần 7.2.7: Specifying Zero Sequence Branch Data):

• X1 = Line B From hoặc Line B To (Đơn vị tương đối Chú ý dấu Chú ý vị trí của kháng là ở đầu hay cuối đường dây)

• X0 = Zero Sequence B From hoặc Zero Sequence To (Đơn vị tương đối Chú ý dấu Chú ý vị trí của kháng là ở đầu hay cuối đường dây)

Trang 7

Nhập thông số thứ tự của nhánh đường dây:

Thông số thứ tự không tương ứng trong bản ghi nhánh đường dây như sau:

I, J, ICKT, RLINZ, XLINZ, BCHZ, GI, BI, GJ, BJ

trong đó:

ICKT số thứ tự của mạch đường dây Giá trị mặc định ICKT =

’1’

RLINZ Điện trở thứ tự không của nhánh, ở đơn vị tương đối (pu)

Mặc định RLINZ = 0.0

XLINZ Điện kháng thứ tự không của nhánh, ở đơn vị tương đối

(pu) Với các nhánh có RLINZ và XLINZ đều bằng 0.0 thì coi như hở mạch thứ tự không Mặc định XLINZ = 0.0

BCHZ Tổng điện dung nạp của toàn đường dây; ở đơn vị tương

đối (pu) Mặc định BCHZ = 0.0

GI,BI Tổng dẫn phức thứ tự không của dòng nối đất của đường

dây mô phỏng ở nút "I"; ở đơn vị tương đối (pu) Mặc định

GI + jBI = 0.0

GJ,BJ Tổng dẫn phức thứ tự không của dòng nối đất của đường

dây mô phỏng ở nút "J"; ở đơn vị tương đối (pu) Mặc định GJ + jBJ = 0.0

Nhập thông số thứ tự của MBA trong PSS/E Version 30.2:

Thông số thứ tự của MBA được mô phỏng ở Phần 7.2.9: Specifying Zero

Sequence Transformer Data.

Thông số thứ tự không của MBA 2 cuộn dây được mô phỏng như sau:

I, J, K, ICKT, CC, RG, XG, R1, X1, RG2, XG2

Thông số thứ tự không của MBA 3 cuộn dây được mô phỏng như sau:

I, J, K, ICKT, CC, RG, XG, R1, X1, R2, X2, R3, X3

Trong đó:

K Số nút mà MBA đấu nối Với MBA 2 cuộn thì K = 0 Mặc

định K = 0

ICKT Số thứ tự của MBA Mặc định ICKT = ’1’

CC Mã đấu nối của các cuộn dây, thể hiện cách đấu nối

củacac cuộn dây và phương thức nối đất

Trang 8

Với MBA 2 cuộn dây, giá trị CC là từ 1 đến 8 Hình 1dưới đây thể hiện cách đấu nối của mạch thứ tự không

l mạch nối tiếp (ví dụ: Y0/Y0)

2 không nối tiếp, nối đất ở phía cuộn thứ nhất (ví dụ:

Y0/delta)

3 không nối tiếp, nối đất ở cuộn thứ hai (ví dụ: delta/Y0)

4 không nối tiếp hoặc nối đất (ví dụ: delta-delta)

5 Nối tiếp, nối đất ở cuộn thứ hai (thường được sử dụng như

là một phần của MBA 3 cuộn dây)

6 không nối tiếp, nối đất ở cuộn thứ nhất, MBA nối đất ở

cuộn thứ hai (ví dụ: Y0-delta với MBA nối đất)

7 không nối tiếp, MBA nối đất ở cuộn thứ nhất, mạch nối

đất ở cuộn thứ hai (ví dụ: delta với MBA nối đất-Y0)

8 mạch nối tiếp, nối đất ở hai phía (ví dụ: MBA tự ngẫu

Y0/Y0 nối đất qua 1 điện trở)

đây

Với MBA 3 cuộn dây, có các giá trị từ 1 đến 5, thể hiện trên hình 2 dưới

Trong trường hợp mô phỏng MBA 3 cuộn dây thành 3 MBA 2 cuộn thì mã đấu nối của các cuộn dây được thể hiện trong ngoặc đơn bên cạnh theo thứ tự các cuộn dây tương ứng:

1 Y/Y/Y; (5-1-1)

2 Y/Ydelta; (1-1-3)

3 delta-Y-delta (MBA không tự ngẫu); (3-1-3)

4 delta-delta-delta; (3-3-3)

5 delta-Y-delta (MBA tự ngẫu); (1-2-1)

Với MBA 3 cuộn dây thì CC cũng có thể được thể hiện bằng một số có 3 chữ số Mỗi chữ số có thể lấy giá trị từ 1 đến 7 Chữ số thứ nhất chỉ cuộn thứ nhất, chữ số thứ hai chỉ cuộn thứ hai, chữ số thứ ba chỉ cuộn dây thứ 3 Các chữ số này chính là các chữ số thể hiện 7 mã đấu nối đầu tiên của các MBA 2 cuộn dây mô tả trong hình 1 dưới đây

Mặc định CC = 4

RG, XG Tổng trở nối đất thứ tự không của mạch nối đất MBA Với

MBA 2 cuộn dây, ZG (hoặc RG + jXG) được mô phỏng như thể hiện trên hình 7-4 nếu mã đấu nối các cuộn dây là 2, 3, 5,

6, 7 hoặc 8, và được bỏ qua nếu mã đấu nối các cuộn dây là 1 hoặc 4 Với MBA 3 cuộn dây, ZG được mô phỏng ở nút có

số thứ tự thấp nhất tương ứng với mã đấu nối các cuộn dây là

Trang 9

2, 3, 5, 6 hoặc 7; không có tổng trở nối đất được mô phỏng ở MBA 2 cuộn dây bất kể mã đấu nối các cuộn dây là bao nhiêu RG và XG được nhập ở đơn vị tương đối Mặc định

RG + jXG = 0.0

R1, X1 Tổng trở thứ tự không của MBA 2 cuộn dây, hoặc tổng trở

thứ tự không của cuộn thứ nhất với MBA 3 cuộn dây, nhập ở đơn vị tương đối Mặc định R1 + jX1 bằng với tổng trở thứ

tự thuận của cuộn dây

RG2, XG2 Tổng trở nối đất thứ tự không của cuộn dây thứ hai ở MBA 2

cuộn nếu mã nối dây là 8 ZG2 (hay RG2 + jXG2) được thể hiện như trên hình 7-4 nếu mã nối đất là 8, và bị bỏ qua nếu

mã nối dây là một số từ 1 đến 7 RG2 và XG2 được nhập ở đơn vị tương đối Mặc định RG2 + jXG2 = 0.0

R2, X2 Tổng trở thứ tự không của cuộn dây thứ hai của MBA 3 cuộn

dây, nhập ở đơn vị tương đối; bỏ qua như RG2 và XG2 với MBA 2 cuộn dây Mặc định R2 + jX2 bằng với tổng trở thứ

tự thuận của cuộn dây

R3, X3 Tổng trở thứ tự không cuộn dây thứ ba trong MBA 3 cuộn

dây, nhập ở đơn vị tương đối; được bỏ qua nếu đó là MBA 2 cuộn dây Mặc định R3 + jX3 bằng với tổng trở thứ tự thuận của cuộn dây

Hình 1: Mã nối đất của MBA 2 cuộn dây:

1(Y0/Y0)

2(Y0-3g/∆)

Trang 10

4(Y/Y0-3g)

5(Y0/∆-3g)

6(∆-3g/Y0)

7

8

Hình 2: Mã nối đất của MBA 3 cuộn dây:

10

Trang 11

a) Thứ tự thuận

với: z10 = z1+ + 3 z1-G

z20 = z2+ + 3 z2-G

z30 = z3+ + 3 z3-G

zn-G là tổng trở nối từ điểm trung tính cuộn dây thứ n tới tổng trở nối đất Với trường hợp nối trực tiếp:

z10 = z1+

z20 = z2+

z30 = z3+

zG = 0

b) Thứ tự không, mã nối dây = 1 (Y/Y/Y)

Trang 12

với trung tính không nối đất:

z30 =

zG =

hoặc đặt mã đấu dây là 114

c) Thứ tự không, mã nối dây là 2 (Y/Y/delta)

với tổng trở nối đất, đặt:

z20 = z2+ + 3 zG

zG = 0

d) Thứ tự không, mã nối dây là 3 (MBA không tự ngẫu delta/Y/delta)

Trang 13

e) Thứ tự không, mã nối dây là 4

(delta/delta/delta)

f) Thứ tự không, mã nối dây là 5 (MBA tự ngẫu delta/Y0/delta)

Trang 14

II VÍ DỤ VỀ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH TRÊN PSSE/29:

Trình tự tính toán được mô tả như sau

CHNG (thay đổi dữ liệu

hệ thống)

SOLV, MSLV, FNSL (Tính toán phân bổ công xuất)

SEQD (thiết lập hệ thống các

thứ tự)

SCMU (tính toán NM)

Để tính toán ngắn mạch hệ thống, trước hết phải nạp file dữ liệu, tiến hành các thay đổi nếu cần và thực hiện tính toán phân bổ công suất để có được một hệ thống cần mô phỏng trước sự cố

1 Lệnh SEQD:

Thiết lập các ma trận thư tự thuận, nghịch, không để chuẩn bị cho tính toán các chế độ không cân bằng

CASE (nạp file dữ liệu)

Trang 15

Tuỳ chọn của lệnh: Apply transformer imperdance correction

to zero sequence

Trang 16

Nếu chọn tuỳ chọn này thì tổng trở thứ tự không của MBA sẽ được chọn cùng

hệ số với thứ tự thuận, ngược lại thì tổng trở thứ tự không lấy giá trị đã nhập vào file dữ liệu ban đầu

Cú pháp lệnh: SEQD 

ENTER 1 TO APPLY TRANSFORMER IMPEDANCE CORRECTION

TO ZERO SEQUENCE:

Gõ 0 để không thực hiện điều chỉnh.

2 Tính toán ngắn mạch - lệnh SCMU:

Cú pháp: chọn lệnh trong MENU: Fault/Solve network with unbalance

(SCMU), chương trình xuất hiện các tuỳ chọn:

Các tuỳ chọn này là các dạng sự cố cần tính toán:

- Sự cố 1 pha chạm đất: tuỳ chọn: L-G unbalance

Các thông số cần nhập:

Fault bus number : thanh cái bị sự cố

Fault phase: pha bị sự cố (chọn phase A,

phase B hoặc phase C)

Trang 17

ZF ZF

Z ZF

Fault impedance: R, X (đơn vị pu)

- Sự cố 2 pha chạm đất: tuỳ chọn: L-L-G unbalance

Excluded phase: pha không bị sự cố

(chọn phase A, phase B hoặc phase C)

Fault impedance: R, X (đơn vị pu)

RG, XG (đơn vị pu)

- Sự cố 3 pha: tuỳ chọn: Three phases fault

Ví dụ: để tính sự cố 3 pha ở BUS 9091 thì chọn phần Three phases fault

và nhập thanh cái Fault bus number: 9091, chọn OK Chương trình thực hiện tính toán ngắn mạch, sau đó người sử dụng xác định thiết bị để xuất kết quả:

Trang 18

Chọn output devices là Progress và nhấn OK để xuất kết quả ra màn hình

SEQUENCE THEVENIN IMPEDANCES AT FAULTED BUSES:

0.17375

SEQUENCE

Định dạng
Số trang	19
Dung lượng	132,71 KB