Phân tích quá dòng điện trong quá trình thi công Live-Line đấu nối cáp ngầm 22KV vào lưới trung áp

Tóm tắt: Luận văn trên đã trình bày chi tiết cách phân tích và nhập các thông số cho các phần tử hệ thống điện trên phần mềm EMTP như nguồn, đường dây, máy biến áp…  Mô hình hóa thành công tuyến dây truyền tải trong khu vực nghiên cứu.  Mô phỏng thành công quá trình thao tác đấu nối cáp ngầm vào đường dây đang mang điện.  Xác định được dòng hồ quang tại điểm đấu nối → Sự hợp lý giữa kết quả lý thuyết và thực tế thi công ngoài hiện trường giúp cho kết quả mô phỏng đáng tin cậy trong việc xây dựng và khảo sát quá trình đấu nối liveline trên phần mềm EMTP

Trang 1

TRUONG DAI HOC BACH KHOA

NGUYEN HOANG TIEN

PHAN TICH QUA DONG DIEN TRONG QUA TRINH THI CONG

LIVE-LINE DAU NOI CAP NGAM 22KV VÀO LƯỚI TRUNG ÁP

Trang 2

Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS Nguyễn Nhật Nam

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày tháng

nấm

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

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đơng châm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu cĩ)

CHỦ TỊCH HỘI ĐƠNG TRƯỞNG KHOA

Trang 3

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGUYÊN HỒNG TIỀN MSHV: 1670835

Ngày, tháng, năm sinh: 01/01/1987 Nơi sinh: Vĩnh Long Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện Mã số: 60520202

I TEN DE TAI: PHAN TÍCH QUÁ DONG DIEN TRONG QUA TRINH THI

CONG LIVE-LINE DAU NOI CAP NGAM 22KV VAO LUGI TRUNG AP NHIEM VU VA NOI DUNG:

Nhiệm vụ 1: Giới thiệu phương pháp thi cơng khi đường dây đang mang điện (phương pháp live-line), áp dụng lưới trung thế 22KV

Nhiệm vụ 2: Dùng phần mềm EMTP mơ phỏng quá trình đấu nối cáp ngầm vào lưới trung thế

Nhiệm vụ 3: Ghi nhận kết quả dịng quá độ khi thực hiện đấu nối

Nhiệm vụ 4: Tính tốn dịng hồ quang khơng gây nguy hiểm cho người cơng nhân H NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 03/5/2019

Trang 4

LOI CAM ON

Đầu tiên tơi muốn gửi lời cảm on dén Tién si Nguyén Nhat Nam, thay huong dẫn của tơi, người đã giúp tơi nghiên cứu luận văn này bằng những lời khuyên cĩ giá trị và tạo mọi điều kiện để em cĩ thể hồn thành luận văn một cách tốt nhất Do thời Ø1an cĩ hạn, chắc chắn luận văn khơng tránh khỏi những thiếu sĩt Tơi kính mong các thầy cơ chi bao dé tơi cĩ thể hồn thiện, tiếp tục nghiên cứu và phát triển đề tài

Tơi xin cảm ơn anh Vũ Đức Quang — Phĩ giám đốc Trung tâm R&D - Cơng ty cổ phần Tư vẫn Xây Dựng Điện 2 (PECC2) thuộc Tập đồn điện lực Việt Nam (EVN) đã tạo điều kiện cho tơi được thực tập tại cơng ty để sử dụng phần mềm EMTP (phần mềm

đã được cơng ty mua bản quyền sử dụng) mơ phỏng các bài tốn trong luận văn này Tơi xin chân thành cảm ơn tất cả quý thầy cơ trong trường Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh - những người đã tận tình truyền đạt giảng dạy, giúp tơi tích lũy kiến thức, học tập nên người

Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình bạn bè - những người luơn đồng hành, động viên tơi trong cuộc sống, quá trình học tập, cũng như trong thời gian thực hiện luận văn này

TP Hồ Chí Minh, ngày 08 tháng 08 năm 2019

Học viên

Nguyễn Hồng Tiến

Trang 5

TOM TAT LUAN VAN THAC SI Chương 1: Giới thiệu phương pháp thi cơng liveline

Cơng tác sửa chữa điện nĩng được thực hiện trên lưới điện cĩ cấp điện áp từ 15 đến 22kV trên lưới điện Tổng Cơng ty điện lực TP HCM, trên cơ sở hai phương pháp trực tiếp và gián tiếp Đây là phương pháp thi cơng yêu cầu người cơng nhân phải tuyệt đối tuân thủ các quy định về an tồn, trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, khơng được phép sai sĩt trong thao tác vì thao tác thực hiện khi đường dây đang mang điện

Chương 2: Giới thiệu phần mềm EMTP

Chương trình quả độ điện từ (EMTTP — Electromagnetic Transients Programme) là một chương trình máy tính dùng cho việc mơ phỏng các quá trình quá độ điện từ, điện cơ và hệ thống điều khiến trong hệ thống điện nhiều pha Chương trình EMTP được phát triển vào những năm cuối của thập kỷ 60 thế ký XX bởi tiễn sĩ Hermann Dommel, ơng đã mang chương trình này đến Bonneville Power Administration (BPA) Chương 3: Thiết lập mơ phồng đường dây bằng phần mềm EMTP

Tuyến dây An Dương Vương thuộc địa bàn Cơng ty Điện lực Tân Phú quán lý Với thơng số như sau:

e Dây cáp ngầm từ trạm ra: chiều dài130m e© Đường dây trên khơng: chiều dài 430 m e© Đường dây cáp ngầm đấu nối: chiều đài 120m

Máy biến áp 630 KVA

Chương 4: Chạy mơ phồng- Kết quả

Thơng qua kết quả tính tốn, đối chiếu với thực tế thi cơng ngồi hiện trường nhận thây khi thay đổi chiều dài cáp ngầm đấu nối, dịng quá độ cĩ thay đơi nhưng dịng hồ quang phát sinh nhỏ khơng gây nguy hiểm cho người cơng nhân khi thi cơng bằng phương pháp liveline trong điều kiện được trang bị đầy đủ bảo hộ lao động

Kết luận

phần tử hệ thống điện trên phần mềm EMTP như nguồn, đường dây, máy biến áp e_ Mơ hình hĩa thành cơng tuyến dây truyền tải trong khu vực nghiên cứu

Trang 6

e© Xác định được dịng hồ quang tại điểm đấu nối

—> Sự hợp lý giữa kết quả lý thuyết và thực tế thi cơng ngồi hiện trường giúp cho kết quả mơ phỏng đáng tin cậy trong việc xây dựng và khảo sát quá trình đầu nối liveline trên phần mềm EMTP

* Hướng phát triển của luận văn:

Hướng phát triển của luận văn là sử dụng phần mềm EMTP mơ phỏng các dạng bài tốn quá độ khác của hệ thống điện như bảo vệ chống sét, sa thải phụ tải, đĩng cắt tụ bù, v.v Xây dựng và phát triển với quy mơ lớn hớn từ lưới điện trung thế, cũng như

mơ phỏng quá trình đấu nối liveline đến cấp 110kV, 220kV, 500kV của Việt Nam

Trang 7

SUMMARY

Chapter 1: Introducing the live-line installation method

Repairing on the line that the electricity still on is carried out with the voltage level from 15 to 22kV on the power grids of Ho Chi Minh City Power Corporation,

based on two direct and indirect methods This installation method requires workers

have to keep to the safety regulations absolutely, fully equipped with labor protection, and are not allowed to make mistakes during the installation because the installation is performed when the electricity is still on

Chapter 2: Introducing the EMTP software

The Electromagnetic Transients Program (EMTP) is a computer program which is used to imitate the electromagnetic, electromechanical and the control system in multi-phase electrical system The EMTP program was developed in the late 60s of the twentieth century by Dr Hermann Dommel, who brought this program to Bonneville Power Administration (BPA)

Chapter 3: Set up the line imitation using the EMTP software

The An Duong Vuong line is managed by Tan Phu Power Company With the following parameters:

e Underground cable from the station: length 130 metres e Air line: length 430 metres

e Underground power cables: length 120 metres

e Transformer 630 KVA

Chapter 4: Running the imitation - Results

Through the calculation results, compared with the actual installation site found that when we change the length of the underground power cables, the transient current

has changed but the small arcing current is not dangerous to the workers when they use the live-line method with fully equipped with labor protection

* Conclusions

e This research has presented how to analyze and how to put in the parameters for the electrical system elements on the EMTP software such as power sources, lines,

transformers, etc

Trang 8

e Successfully modeling the transmission lines in the study zone

e Successfully in imitating the process of installing underground power cables

into live lines

e Identifing the arc current at the connection point

— The logical between the theoretical results and the actual installation site show that the results of this research is reliable in building anh investigating the live-line installation process on the EMTP software

* Developments of the research:

This research can be developed in using the EMTP software to imitate other

types of transitional problems of the electrical system such as lightning protection, dimissing the additional charge, capacitor switching, etc Building and developing with larger size of medium voltage grids, as well as imitating the process of live-line installation to 110kV, 220kV, 500kV on Vietnam power grids

Trang 9

LOI CAM DOAN

Tơi xin cam đoan, những vấn đề được trình bày trong luận văn này là những nghiên cứu riêng cá nhân tơi, cĩ tham khảo một số tài liệu và bài báo của tác giả trong

và ngồi nước đã được xuất bản Số liệu đưa ra trong luận văn dựa trên kết quả tính tốn

trung thực của tơi, khơng sao chép của ai hay số liệu đã được cơng bố Nếu sai với lời

cam đoan trên, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm

Học viên

Nguyễn Hồng Tiến

Trang 10

DANH MUC CAC BANG

Bảng 1.1 Nguồn gốc của quá độ và phạm vi tần số liên quan (các giá trị phố biến nhất) Bang 1.2 Phân loại dải tần số

Bảng 3.1 Thơng số đường dây

Bảng 3.2 Đường kính ngồi của ruột dẫn điện

Bảng 3.3 Điện trở một chiều của dây dẫn ở nhiệt độ 20°C Bảng 3.4 Đặc tính kỹ thuật của dây dẫn

Bang 4.1 Kết quả chạy mơ phỏng khi thay đổi chiều dài cáp ngầm

Bảng 4.2 Bảng thơng số tính tốn khi đấu nối pha A cáp ngầm 22kV vào lưới

Trang 11

DANH MUC CAC HINH VE Hình 1.1 Xe gàu cách điện thi cơng liveline

Hình 3.1 Mặt cắt cáp ngầm 3x240mm2 Hình 3.2 Cấu trúc dạng ống của cáp ngầm Hình 3.3 Sơ đồ mơ phỏng tuyến dây bằng EMTP Hình 3.4 Module V with Impedance

Hình 3.5 Thơng số nhập của nguồn Hình 3.6 Module đường dây CP-m phase

Hình 3.7 Thơng số nhập của đường dây cáp ngầm trên khơng Hình 3.8 Thơng số nhập của đường dây trên khơng

Hình 3.9 Thơng số nhập của đường dây cáp ngầm đấu nối

Hình 3.10 Thơng số nhập cable data

Hình 3.11 Thơng số nhập line data Hình 3.12 Thơng số nhập của MBA

Hình 4.1 Điện áp 3 pha tại thời điểm mơ phỏng

Hình 4.2 Mơ phỏng dịng quá độ khi đấu pha A_ tại thời điểm 0ms Hình 4.3 Mơ phỏng dịng quá độ khi đẫu pha A_ tại thời điểm 1ms Hình 4.4 Mơ phỏng dịng quá độ khi đẫu pha A_ tại thời điểm 2ms Hình 4.5 Mơ phỏng dịng quá độ khi đấu pha A_ tại thời điểm 3ms Hình 4.6 Mơ phỏng dịng quá độ khi đấu pha A_ tại thời điểm 4ms Hình 4.7 Mơ phỏng dịng quá độ khi đẫu pha A_ tại thời điểm 5ms Hình 4.8 Mơ phỏng dịng quá độ khi đẫu pha A_ tại thời điểm 6ms Hình 4.9 Mơ phỏng dịng quá độ khi đấu pha A_ tại thời điểm 7ms Hình 4.10 Mơ phỏng dịng quá độ khi đấu pha A_ tại thời điểm 8ms Hình 4.11 Mơ phỏng dịng quá độ khi đâu pha A_ tại thời điểm 9ms Hình 4.12 Mơ phỏng dịng quá độ khi đầu pha A _ tại thời điểm 10ms Hình 4.13 Mơ phỏng dịng quá độ khi đầu pha A_ tại thời điểm 11ms Hình 4.14 Mơ phỏng dịng quá độ khi đẫu pha A_ tại thời điểm 12ms Hình 4.15 Mơ phỏng dịng quá độ khi đẫu pha A_ tại thời điểm 13ms Hình 4.16 Mơ phỏng dịng quá độ khi đầu pha A_ tại thời điểm 14ms Hình 4.17 Mơ phỏng dịng quá độ khi đầu pha A_ tại thời điểm 15ms

Trang 12

Hinh 4.18 M6 phong dong qua d6 khi dau pha A_ tai thoi diém 16ms Hinh 4.19 M6 phong dong qua d6 khi dau pha A_ tai thoi diém 17ms Hình 4.20 Mơ phỏng dịng quá độ khi đẫu pha A_ tại thời điểm 18ms Hình 4.21 Mơ phỏng dịng quá độ khi đầu pha A_ tại thời điểm 19ms

Hình 4.22 Mơ phỏng dịng quá độ tại thời điểm 1ms khi thay chiều dài cáp lên 1000m Hình 4.23 Mơ phỏng dịng quá độ tại thời điểm 2ms khi thay chiều dài cáp lên 1000m Hình 4.24 Mơ phỏng dịng quá độ tại thời điểm 10ms khi thay chiều dài cáp lên 1000m Hình 4.25 Mơ phỏng dịng quá độ tại thời điểm 1ms khi thay chiều dài cáp lên 2000m Hình 4.26 Mơ phỏng dịng quá độ tại thời điểm 2ms khi thay chiều đài cáp lên 2000m Hình 4.27 Mơ phỏng dịng quá độ tại thời điểm 10ms khi thay chiều dài cáp lên 2000m

Trang 13

MUC LUC )j :¡1 1498 B9 2.00: (e0 ii IP9JRG®.\9)IIÚ iii I\90)8 V.và 0/0 0⁄90: c0 iv 090079 69070907577 7 .)).).) viii /.9wI:8.10959 (0:7) c1 Ơ ix 09:00 9e X 10/2052 xii 0057105 Ơ 1 CHƯƠNG 1: PHƯƠNG PHÁP THỊ CƠNG LIVELINE - 5-55 5sesssesessesse 2 1.1 Phạm vi sửa ChữỮa - - Ăc Ă S Ăn CS vn ng nọ HH re 2 1.2 Phurong phap thi CON 00.0.0 — 2

1.2.1 Phuong phap trure tip oo ccessccecececesscececececnceeceeseseseesecevscscsesescevausvavavavevavacaeas 2 1.2.2 Phương pháp gián tiẾp St ST E90 TT kg ng nh che cưưyt 2 CHƯƠNG 2: GIOT THIEU PHAN MÈM EMTP .- <5 se csess Seeesesssesese 3 2.1 Sơ lược về lịch sử phát triển của phần mềm EMTTP + se te SE Eexeveeereeeeeed 3 2.2 Các chế độ mơ phỏng - tt v1 TH 00x H1 9g gen rệt 4 2.2.1.Mơ phỏng trạng thái Ơn địnhh 2 se SE E SE cưg g Tg ch cưcc ru 4 2.2.2.M6 phong trang thai qua dO 4

2.3 Cấu trúc file m6 phong EMTP oo cecesececscccecceeceescsecscececavevecsecesececscavaveceverssesecavecaeavens 6 "4 SN hơ ¿ion cv on ẽ 7

CHƯƠNG 3: THIẾT LẬP MƠ PHỎNG ĐƯỜNG DẦY BẰNG PHẢN MÈM EMTP 9

3.1 Phần tử sử đụng trong mơ hình mơ phỏng, 22s ® + EEE*EE£k€x+E£E£EvEeEerxrerecered 9 3.1.1.NEUƯï SG 113 TT TT TH HT ng ng rườt 9 °II»⁄?) cùi lo: 4T 9 SP G0) o8 04, 156 9 3.1.2.2 Đường đây cáp ngầm St ke TS Tưng HT ng 11 3.1.3 May 1 0 13

3.2 Thiết lập sơ đồ mơ phỏng - + SE SE E11 13T 1T cư chưa 13 3.3 Khai báo thơng số trên EMITP + kề E9 KT TT ch cho 14 3.3.1.NBUƯN SG 911 TT TT H111 1T g0 g0 H11 TH TT TH chi 14 So 0 15

3.3.2.1 Thơng số cáp ngầm từ trạm ra dài 130m + «sex cxcxcxxcxea 16 3.3.2.2 Thong số đường dây nhơm trên khơng cĩ chiều dài 430 m 16

Trang 14

3.3.2.3 Thơng số cáp ngầm cần đấu nối cĩ chiều dải 120m -5-« 17

3.3.2.4 Thơng số cabl€ afa + «tt E1 1xx TT ch cu 17

3.3.2.5 Thơng số line dafa + cccccx tre 18 3.3.3 Máy biến áp - + SH 213v TT T1011 1111511011115 T111 0115110115011 01 1 T111 ri 19 CHƯƠNG 4: CHẠY MƠ PHỎNG - KẾT QUẢ 255 5< 5s «se ssesesesssesee 20 “N9 a0) 0 20 4.2 Kết quả mơ phỏng - sư 3t TT TT TT ng TT cưng re 20 CN pc 3 27

4.3.1.Dịng quá độ thay đổi khi thay chiều đài cáp ngầm Gv ve cee: 27 4.3.1.1 Khi thay chiều đài cáp ngầm đấu nối từ 120m lên 1000m 27 4.3.1.2 Khi thay chiều đài cáp ngầm đấu nối lên 2000m - 5+ set sezeeeở 29 4.3.2 Dịng hỗ quang trong hệ thống điện trung thế - 5 + se + € ve zxeevrsrxrecxẻ 30 4.3.2.1 Tính tốn dịng hồ quang . +5 sscSc SE cEeEersrekereeererererred 30 4.3.2.2 Tính tốn năng lượng sinh ra khi xuất hiện hồ quang - -«- 30

4.3.2.3 Tính tốn khoảng cách an tồn cho người đấu nối cáp ngầm 31

4.3.2.4 Áp suất sinh ra bởi dịng hồ quang 5s +s xxx eeeeererkvecereceeed 31

48 00/0077 ơƠ 33

PHỤ LỤC 1: KẾT QUÁ MƠ PHỎNG PHA B, CC . 5-5 55s «se esesesesssesss 34

Trang 15

MO DAU

Ngày nay tình hình kinh tế phát triển, nhu cầu sử dụng điện cho hoạt động sản

xuất, kinh doanh dịch vụ khơng ngừng tăng cao; bên cạnh đĩ đời sống vat chat, tinh thần của người dân cũng ngày càng được nâng cao cả về chất và lượng Nhận thức được điều này, EVNHCMC đề ra mục tiêu cụ thể cho giai đoạn từ đây đến năm 2020 “Đảm bảo cung cấp điện đây đủ, ơn định, chất lượng dịch vụ ngày càng cao, gĩp phần đáp ứng yêu

cầu phát triển bền vững của thành phố; nâng cao năng lực quản trị, sử dụng hiệu quả

mọi nguồn lực, xây dựng Tổng Cơng ty phát triển ngang tằm các Cơng ty Điện lực của các nước tiên tiền trong khu vực”

Chính vì vậy, cung cấp điện liên tục, ơn định là mục tiêu được ưu tiên hàng đầu Tổng cơng ty Điện lực Thành phố Hồ Chí Minh đã triển khai nhiều giải pháp, trong đĩ

cĩ giải pháp thi cơng sửa chữa lưới điện khi đường dây đang mang điện (thi cơng

liveline) nhằm giảm thiểu tơi đa thời gian mất điện của khách hàng Tuy nhiên, trong thực tế cơng tác, một vấn đề phát sinh đĩ là địng hồ quang khi đấu nối cáp ngầm vào lưới điện 22KV, điêu này tiêm ân rủi ro cho người cơng nhân liveline khi thi cơng

Vì vậy, trong luận văn này, tơi nghiên cứu, phân tích, tính tốn đảm bảo phương pháp đấu nỗi cáp ngầm vào lưới điện khi đường dây đang mang điện an tồn, đảm bảo tiến độ thi cơng thơng qua việc “PHÂN TÍCH QUÁ ĐỘ DỊNG ĐIỆN TRONG QUÁ

TRINH THI CONG LIVE-LINE DAU NOI CAP NGAM 22KV VAO LUOI TRUNG AP”

Nội dung luận văn gồm các phần:

e Chương I1: Giới thiệu phương pháp thi cơng liveline e Chương 2: Giới thiệu phần mềm EMTP

e Chương 3: Thiết lập mơ phỏng đường dây bằng phần mềm EMTP e Chương 4: Chạy mơ phỏng- Kết quả

e Kết luận

Trang 16

CHUONG 1: PHUONG PHAP THI CONG LIVELINE

1.1 Pham vi stra chira

Cơng tác sửa chữa điện nĩng được thực hiện trên lưới điện cĩ cấp điện áp từ 15

đến 22kV trên lưới điện Tổng Cơng ty điện lực TP HCM, trên cơ sở hai phương pháp

trực tiếp và gián tiếp Đây là phương pháp thi cơng yêu cầu người cơng nhân phải tuyệt đối tuân thủ các quy định về an tồn, trang bị đầy đủ bảo hộ lao động, khơng được phép sai sĩt trong thao tác

1.2 Phương pháp thỉ cơng

1.2.1 Phương pháp trực tiếp

Đây là phương pháp sử dụng găng tay cách điện Trong phương pháp này, người

cơng nhân sẽ thực hiện thao tác trực tiếp trên các vật mang điện qua xe gàu cách điện

hay bệ đỡ cách điện (platform), bằng cách sử đụng các găng tay cách điện phù hợp 1.2.2 Phương pháp gián tiếp

Đây là phương pháp chủ yếu sử dụng các sào cách điện Trong phương pháp này, người cơng nhân sẽ thực hiện các thao tác sửa chữa qua các sào chuyên dùng, đồng thời phải luơn duy trì một khoảng cách nhất định với các phần mang điện

Hình 1.1 Xe gàu cách điện thi cơng liveline

Trang 17

CHUONG 2: GIOI THIEU PHAN MEM EMTP 2.1 Sơ lược về lịch sử phát triển của phan mém EMTP

Chương trình quá độ điện từ (EMTP- Electromagnetic Transients Programme) là một chương trình máy tính dùng cho việc mơ phỏng các quá trình quá độ điện từ, điện cơ và hệ thống điều khiến trong hệ thống điện nhiều pha Chương trình EMTP được phát triển vào những năm cuối của thập kỷ 60 thế kỷ XX bởi tiến sĩ Hermann Dommel, ơng đã mang chương trình này đến Bonneville Power Administration (BPA)

Vào năm 1973 khi giáo sư Dommel rời khỏi BPA dé chuyén dén dai hoc British Columbia (UBC), hai phiên bản của chương trình đã được định hình: Phiên bản tương đối nhỏ UBC được sử dụng chủ yếu đề phát triển các mơ hình; và phiên bản BPA, mở rộng nhằm hướng tới các yêu cầu của các kỹ sư điện Phiên bản BPA của chương trình EMTP được phát triển nhờ những nỗ lực cộng tác của tiến sĩ Scott Meyer và tiến sĩ Tsu-huei L1u của BPA, cũng như sự đĩng gĩp của hàng loạt các Cơng ty Điện lực và các Trường đại học Bắc Mỹ

Những năm 1980, EMTP đã trở thành mốt trong lĩnh vực điện năng Nĩ phát triển mạnh mẽ từ 70000 đến 80000 cách tập hợp các qui tắc so với lúc nguyên thuỷ là 5000, nhưng lại cĩ xu hướng phân mảng nhỏ

Nhằm hợp lý hĩa sự phát triển của chương trình và thu hút sự tài trợ từ các Cơng ty Điện lực, nhĩm phối hợp phát triển chương trình EMTP (DCG) đã được thành lập

vào năm 1982 và được thương mại hĩa đầu tiên vào năm 1984 Những thành viên ban

đầu của DCG bao gồm BPA, Văn phịng khiếu nại Mỹ, Hiệp hội Điện lực miền Tây (WAPA), Hiệp hội Điện lực Canada (CEA), Ontario Hydro, và Hydro Quebec

Nhiệm vụ chính của DCG là phát triển những vấn đề kỹ thuật mới Kết quả của

những nỗ lực này, một chuỗi những số tay hướng dẫn và báo cáo được ấn bản trong

khoảng thời gian từ 1985 đến 1986 Và với các tài liệu đĩ, tập hợp các qui tắc nâng cao của chương trình đã được kiểm chứng và dẫn chứng bằng văn bản một cách rộng rãi

Chương trình đã thu hút nhiều sự chú ý và được sử dụng rộng rãi bởi các kỹ sư tại Mỹ và các nơi khác Phiên bản 2.0 của EMTP đã được ấn bản vào năm 1989 với cùng

một kiểu với phiên bản trước Theo đĩ, chương trình đã được làm phong phú hơn theo

thời gian bởi những người sử dụng

Trang 18

Phién ban 3.0 cua EMTP đã được DCG phát hành vào nam 1996 (EMTP96) EMTP96 đại diện cho phiên bản cuối cùng của EMTP dựa trên bản mã gốc BPA

Ngồi những phiên bản của EMTP được dé cập ở trên, cịn cĩ các chương trình phân tích quá độ khác cho các mạch điện, đáng chú ý đến là các trường hợp:

e© NETOMAC (Siemens, sản phẩm thương mại)

e© Morgat và Arene (Eletricite của Pháp, sản phẩm thương mại)

e© _ PSIM (sản phẩm thương mại, lĩnh vực nghiên cứu điện tử cơng suất) ® SABER (sản phẩm thương mại, lĩnh vực nghiên cứu điện tử cơng suất)

e© Spice, PSPICE (sản phẩm thương mại, đối với các mạch điện tử, thỉnh thoảng được sử dụng trong lĩnh vực nghiên cứu điện tử cơng suất)

2.2 Các chế độ mơ phỏng

2.2.1 Mơ phỏng trạng thái ỗn định

Như tên gọi cho nĩ, trạng thải ơn định là trạng thái hoạt động bình thường của một hệ thong điện Trong phân tích hệ thống điện, việc tính tốn trang thai ơn định thường

được làm trong các "miền tần số" bằng cách sử dụng phân tích phasor Nĩi cách khác,

thay vì sử dụng miễn thời gian của một điện áp như dạng V= Vọ cos(Œt+f) trong miền

tân số nĩ trở thành Vạm¿< Wfvới tần sốgĩc Œ là 50 hoặc 60 Hz

Phân tích Phasor đơn giản hố đáng kế những tính tốn trong hệ thống điện, nĩ là

cơ sở của hầu hết các chương trình phân tích địng tải và ngắn mạch.EMTP sử đụng

những tính tốn ở trạng thải ơn định trong miền tần số đề khởi tạo mạng tính tốn chuẩn

bị cho một mơ phỏng quá độ (chứ khơng phải là bắt đầu mơ phỏng quá độ từ các điều kiện khơng ban đầu)

2.2.2 Mơ phỏng trạng thái quá độ

Mơ phỏng các hiện tượng quá độ của là mục đích chính của EMTP Như những

định nghĩa trước đĩ, một hiện tượng quá độ cĩ thể được xác định là những gì xảy ra

giữa hai trạng thái ơn định Ví dụ như trước và sau khi sự cố pha chạm đất

Những mơ phỏng của một hiện tượng quá độ gắn liền với tần số của điện áp và dịng điện trong hiện tượng cần xét Bảng dưới đây cho biết các dải tần số phơ biến của các hiện tượng quá độ

Trang 19

Báng 1.1: Nguồn gốc của quá độ và phạm vi tần số liên quan (các giá trị phố biến nhất) Nguồn Dai tan sé Cộng hưởng sắt từ (DC)0.1Hz-1kHz Sa thai phy tai 0.1Hz-3kHz Phục hồi khi sự cố 50/60Hz-3kHz Sự cố khởi động 50/60Hz-20kHz Cấp điện dây dẫn 50/60Hz-20kHz Đĩng điện dây dẫn (DC)50/60Hz-20kHz Quá điện áp phục hồi (sự cĩ đầu cực) 50/60Hz-20kHz Quá điện áp phục hồi (sự cố dây ngắn) | 50/60Hz—100kHz Phĩng điện lại của sự cố ngắn mạch 10kHz-1IMHz Quá điện áp sét, sự cỗ trạm 10kHz-3MHz Dao cách ly và sự cơ trong GIS 100kHz-50MHz Trong một mơ phỏng EMTP, phạm vi tần số của một mơ phỏng quá độ là rất quan trọng vì một vài lý do:

se Các mơ phỏng EMTP được rời rạc hĩa theo bước thời gian Kích cỡ của bước thời gian đặt ra một giới hạn lý thuyết trong việc giải quyết các mơ phỏng quá độ Giới hạn lý thuyết này là tần số Nyquist fN = 1/2 At Trong thực tế, thời gian bước phải nhỏ

vì EMTP sử dụng cơng thức tích phân hình thang để giải những phương trình vi tích

phân mơ tả hệ thống Cơng thức tích phân hình thang chỉ cĩ thê đưa ra lời giải xấp xi, và bước thời gian càng nhỏ thì lời giải càng chính xác Bước thời gian nhỏ hơn tần số Nyquist khoảng 5 lần là cĩ thể đưa ra lời giải chấp nhận được Vì vậy, như là một nguyên tắc nhỏ, bước thời gian của một mơ phỏng sẽ được chọn để cho At nhỏ hơn

1/10fmax

e Các chỉ tiết của hệ thống cần phải được mơ hình hĩa phụ thuộc vào tân số lớn nhất của các hiện tượng được mơ phỏng Ví dụ, trong mơ phỏng hiện tượng sét, cần thiết phải mơ hình mỗi khoảng vượt và mỗi cột trụ của một đường dây truyền tải chỉ

Trang 20

tiết, trong khi trong một mơ phỏng dây cấp điện chỉ tiết như vậy là khơng cần thiết Như là một nguyên tắc nhỏ, khi khảo sát ở các tần số cao hơn thì số lượng chỉ tiết càng

lớn hơn

e Kích cỡ của hệ thống được mơ hình hĩa cũng phụ thuộc vào tần số lớn nhất của hiện tượng quá độ đang được nghiên cứu Ví dụ, mặc dù trong một mơ phỏng sét là cần thiết phải mơ hình mỗi khoảng vượt và mỗi cột trụ của một đường dây truyền tải chỉ tiết tuy nhiên chỉ một vài trong những khoảng vượt cần phải mơ hình đề thay cho tất cả

Bang 1.2 Phan loại dải tần số

Nhĩm | Dải tần số biểu diễn Dạng mơ phĩng Biéu diễn chủ yếu cho

I 0.1Hz—3kHz Dao động tân số thấp | Quá điện áp tạm thời H 50/60Hz-20kHz Đầu sĩng chậm Quá điện áp đĩng cắt il 10kHz-3MHz Đâu sĩng nhanh Quá điện áp sét

IV 100kHz-50MHz Đầu sĩng rất nhanh Quá điện áp phĩng điện

2.3 Cầu trúc file mơ phỏng EMTP

Một mơ phỏng EMTP cĩ một số tập tin đầu vào và đầu ra liên kết với nĩ

e© EMTPWOorks cĩ 3 lớp thiết kế Thấp nhất là một ffamework cho các giao diện mã thực Một lớp thứ hai sẽ được thêm vào để hỗ trợ cho các phương thức soạn thảo Thứ ba là lớp dành người sử dụng hoặc người phát triển truy cập vào các lớp Nĩ cung

cấp một tập hợp số lượng lớn các soạn thảo dành cho các thay đổi và/hoặc cập nhật hầu

như bắt cứ điều gì xuất hiện trên thiết kế cĩ sẵn Các ngơn ngữ soạn thảo là Javascript được thêm vào phương thức giao tiếp với các lớp #amework

e Tất cả các cơng cụ trong EMTP được xây dựng cho nhập liệu và xử lý các biểu tượng Các biểu tượng cĩ thé duoc cap nhat thong qua trinh soan thao

se Dữ liệu của các cơng cụ được thu thập dựa trên DHTML Dạng dữ liệu mạnh này được tạo ra bằng cách sử dụng mã JavaScript, DHTML và ActiveX Dữ liệu của các cơng cụ cĩ thể lưu trữ ở bất kỳ nơi nào trên web

trình với đầy đủ phương thức xử lý dữ liệu

e© Ngồi các thiết bị đã được soạn thảo, EMTPWOorks cung cấp đầy đủ các thiết kê soạn thảo Trình soạn thảo được sử dụng đê tìm kiêm các cơng cụ hoặc đê tải vê và

Trang 21

sửa đổi dữ liệu cho một số lượng lớn các cơng cụ sử dụng một vài dịng soạn thảo

Trình soạn thảo cũng cĩ thé duoc áp dụng cho các tín hiệu

e Trình soạn thảo cũng được dùng dé tao ra cdc Netlist tinh cho EMTP-RV

e EMTPWorks cung c4p cac tuy chon riéng va cĩ thể đễ dàng chuyển đổi và được sử dụng cho các ứng dụng khác trong phân tích hệ thống điện

2.4 Thư viện các cơng cụ

Các cơng cụ được tìm thay trong các thư viện EMTPWorks sẽ được cập nhật liên tục Các phiên bản thương mại đầu tiên của EMTP-R.V sẽ chứa các thư viện:

e Cơng cụ Pseudo: tat cả các cơng cụ liên kết tín hiệu được xây dựng

e Nhánh RLUC:

+ Các cơng cụ dé xây dựng: RLUC một hoặc ba pha, mơ hình PI một/ba hoặc nhiều pha, mơ hình PL kép một/ba hoặc nhiều pha, và nhánh FDB nhiều pha

+ Các cơng cụ đĩng gĩi: tải RUC ba pha (PQ)

e©_ Điều khiển: được xây dựng điều khiển tồn bộ hệ thống

e Cơng cụ điều khiển của TACS: bồ sung thêm gĩi các cơng cụ cũ TACS (loại 50, 51, v.v )

nhau, chẳng hạn nhu PWM, PID, v.v

e© Điều khiển máy điện: gĩi cơng cụ máy điện kích từ đồng bộ, tuabin và bộ điều

chỉnh tốc độ

se Flip-flops: gĩi các cơng cụ flip-flops

e« HVDC: gĩi cơng cụ điều khiển các chức năng cơ bản HVDC

se Dây: Các cơng cụ dé xây dựng: dữ liệu dây, dữ liệu cáp, Corona, mơ hình dây CP một/ba hoặc nhiều pha, mơ hình dây FD nhiều pha, mơ hình cáp FDQ nhiều pha và mơ hình dây băng rộng nhiều pha

e May điện: Các cơng cụ để xây dựng: mơ hình máy điện 3 pha nhiều khối đồng bộ và khơng đồng bộ tổng quát

e© Thiết bị đo: các thiết bị đo đa dạng được xây dựng trong scopes để xác định cơng suất và tín hiệu điều khiển hệ thống

e© Thiết bị đo chu kỳ: các thiết bị đo chức năng xác định chu kì tín hiệu, Vrms, P,

Q, Vsequences, v.v

Trang 22

e Cơng cụ phi tuyến: Các cơng cụ để xây đựng: mơ hình điện trở phi tuyến xác

định bằng đặc tuyến điện áp phụ thuộc, mơ hình điện trở phi tuyến điều khiển, mơ hình

điện trở phi tuyến đặc tuyến bậc thang thay đổi theo thời gian, mơ hình điện cảm phi tuyến và các chức năng tính tốn các đữ liệu tương ứng, cuộn kháng Hysteretic và lắp đặt tương ứng, mơ hình chống sét van S¡iC, mơ hình chống sét van ZnO và các hàm tính tốn dữ liệu tương tứng, các mơ hình phĩng điện hồ quang ngăn mạch khác nhau

e Phasors: Các thao tác chức năng phasor (cộng, trừ, quay, kết hợp, v.v ) e© Nguồn: Các cơng cụ để xây đựng: Nguồn áp và dong xoay chiều một/ba pha, nguồn áp và dịng điều khiển, nguồn áp và dịng 1 chiều, nguồn đặc tuyến áp và dịng, nguồn áp và dịng sét, nguồn dịng CIGRE lightraq

se Khĩa đĩng cắt: Các cơng cụ để xây dựng: khĩa lý tưởng, khĩa điều khiển, mơ hình khe hở khơng khí, mơ hình khe hở điều khiến, khĩa thống kê/hệ thống, diode lý tưởng và các khĩa cơng suất

se Biểu tượng: thư viện các ký hiệu xây dựng cho các thiết kế đơn giản hoặc cho các mạch con được tạo ra

se Cơng cụ chuyên đổi: các gĩi điều khiến cho các hàm chuyền đổi cơ điển, chẳng hạn như từ ba pha qua dq0, v.v

° Máy biến áp:

+ Các cơng cụ để xây dựng: mơ hình máy biến áp lý tưởng đơn/nhiều pha 2 cuộn dây, BCTRAN - TOPMAG - TRELEG - mơ-đun dữ liệu tính tốn máy biến áp, mơ-đun đữ liệu tính tốn dịng xốy và FDBFIT cho tính tốn các mơ hình máy biến áp

tần số cao

+ Các cơng cụ đĩng gĩi: mơ hình máy biến áp đơn pha khơng lý tưởng, các mơ hình máy biến áp ba pha hai và ba cuộn dây và ba pha nối đất ZigZag

Trang 23

CHUONG 3: THIET LAP MO PHONG DUONG DAY BANG PHAN MEM EMTP 3.1 Phần tử sử dụng trong mơ hình mơ phỏng

3.1.1 Nguồn

Nguồn được mơ phỏng trong luận văn này là một dạng nguồn điện tĩnh.Thơng số nguồn điện:

e f: là tần số nguồn điện đo bằng (Hz)

Trong hệ thống mạng lưới được mơ phỏng ta dùng module nguồn cĩ gắn kèm với trở kháng để mơ tả nguồn nhìn về phía hệ thống tại nút điện ap duoc gan

Trong module này ta nhập các giá trị thơng số cơ bản như giá trị điện áp, gĩc lệch pha, tần số và giá trị trở kháng Thevenin nhìn về phía hệ thống

3.1.2 Đường dây

3.1.2.1 Đường dây trên khơng

Xét về bài tốn quá độ khi xảy ra ngăn mạch ở tần số cơng nghiệp 50Hz, cho nên việc lựa chọn đường dây phụ thuộc tần số (Frequency Depent) là khơng cần thiết và làm

cho việc tính tốn mơ phỏng trở nên phức tạp và tốc độ xử lý của máy tính trở nên chậm

chạp Thay vào đĩ ta sử dụng mơ hình đường dây tham số hằng (Constant Parameter) để mơ phỏng hệ thống đường dây truyền tải

Day nhơm lỗi thép bọc 24 kVW dùng cho đường dây tải điện trên khơng e TCVN 5064 -1994: Dây trần dùng cho đường dây tải điện trên khơng

øe TCVN 5935: Cáp điện lực cách điện bằng điện mơi rắn cĩ điện áp danh định từ IkV đến 30kV Bảng 2.1 Thơng số đường dây

Mặt cắt danh định Phần nhơm Phan thép

Nhơm[mm°|/ Số | Đường kính | Số | Số | Đường kính Số Thép[mm?] soi | danh định lớp | sợi | danh định của | lớp

của sợi xoắn sợi [mm] xoắn

[mm]

95/16 6 4,5 1 1 4,5 0

Ruột dẫn điện của dây nhơm lõi thép gồm nhiều sợi đây nhơm trịn xoắn trịn quanh

lõi là các sợi dây thép trịn, mạ kẽm

Trang 24

Dây dẫn phải cĩ bề mặt đồng đều, các sợi bện khơng chồng chéo, xoắn gãy hay đứt đoạn cũng như các khuyết tật khác cĩ hại cho quá trình sử dụng Tại các đầu cuối của dây bện nhiều sợi phải cĩ đai chống bung xoắn

Các lớp xoắn kế tiếp nhau phải ngược chiều nhau và lớp xoắn ngồi cùng theo chiều phải Các lớp xoắn phải chặt

Bội số bước xoăn của các lớp xoắn: tuân theo TCVN 5064-1994 Các sợi thép của dây nhơm lõi thép phải được mạ kẽm chống gỉ

Trên mỗi sợi bất kỳ của lớp sợi ngồi cùng khơng được cĩ quá 5 mối nối trên suốt

chiều dài chế tạo Khoảng cách giữa các mỗi nối trên các sợi đây khác nhau cũng như trên cùng 1 sợi khơng được nhỏ hơn 15m Mối nối phải được hàn bằng phương pháp hàn chảy Khơng cho phép cĩ mối nối trên lõi thép một sợi

Bảng 3.2 Đường kính ngồi của ruột dẫn điện Mặt cắt danh định Đường kính ngồi Nhơm[mm”]/Thép[mm?] [mm] 95/16 13,4-13,8 Bảng 3.3 Điện trở một chiều của day dẫn ở nhiệt độ 20°C theo bảng sau Mặt cắt danh định Điện trớ 1 chiều ở 20°C Nhơm[mm?”]/Thép[mm”] [O / km| 95/16 0,3007

Điện trở tác dụng với dịng điện một chiều của 1km dây dẫn ở nhiệt độ tiêu chuẩn

20°C được xác định theo biểu thức: Ro= p/EF= 1000/(yF) [O/km)

Trong đĩ:

p - điện trở suất [O.m] y- điện dẫn suất =l/p

F-tiết điện dây dẫn [mm”]

Trang 25

ơ-hệ số nhiệt của điện trở

Ro-điện trở ở nhiệt độ tiêu chuẩn.[O] t-nhiệt độ mơi trường [°C]

Sự thay đơi điện trở được tính tới khi ngắn mạch trong lưới hạ áp Sự phân bố của dịng điện xoay chiều trong dây dẫn khơng đều nhau do cĩ hiệu ứng bề mặt, mật độ dịng điện bị đây ra phía ngồi dây dẫn Do đĩ điện trở đối với dịng điện xoay chiêu lớn hơn so với dịng điện một chiêu Tuy nhiên ở tân sơ 50Hz và với dây dẫn kim lồi

màu tiết diện khơng lớn, sự khác biệt nhau đĩ khơng đáng kể (cỡ 1%) Do đĩ cĩ thê lay điện trở một chiều để tính tốn lưới điện Nhưng khi tiết điện dây rất lớn (cỡ 570mm?) thì phải tính đến hiệu ứng bề mặt

3.1.2.2 Đường dây cáp ngầm

CU/XLPE/PVC/DSTA/PVC-W, nha sản xuất Thịnh Phát

Bảng 3.4 Đặc tính kỹ thuật của dây dẫn:

Cáp ngầm 22kV- 3 lõi loại chống thấm nước cĩ màn chắn băng đồng, mã hiệu:

TT Đặc tính của dây Thơng số

1 | Tiêu chuẩn chế tạo: Tiêu chuẩn IEC 60502-2 hoặc tương đương

2_ | Điện trở 1 chiều 6 20°C, Q/km | 0,0754

3 | Đường kính ruột dẫn mm | 18,5

4 | Chiêu dày cách điện trung bình mm | 5,7 5 | Chiều dày băng đồng làm màn chăn kim loại mm | 0,16 6 | Chiều rộng băng đồng làm màn chắn kim loại mm | 35

7 | Chiều dày nhỏ nhất của lớp vỏ bọc phân cách mm | 1,96

8 | Chiéu dai bang quan lam áo giáp mm | 0,84

Trang 26

O OND ORWNH— Hình 3.1 Mặt cắt cáp ngầm 3x240mm? Ruột dẫn: Bằng đồng mềm chống thấm nước (cấp 2, nén chặt) Màn chắn ruột dẫn: Chất bán dẫn Cách điện: XLPE

Man chăn cách điện: Chất bán dẫn và băng bán dẫn chống thắm nước Màn chắn kim loại: Sợi đồng và Băng đơng (bề dày > 0.1mm)

Nhan biét cap: bang bang mau nam giữa màn chăn cách điện và màn chăn kim loại Các lõi: Đỏ, vàng, xanh(cĩ thể thay đổi tùy theo yêu cầu); vỏ bọc: Màu đen

Trang 27

3.1.3 Máy biến áp

Dữ liệu đầu vào của module này gồm:

e Nominal power: cong suat dinh mirc may bién áp ° Nominal frequency: tan sé dinh mirc may bién áp e Winding 1 voltage: dién 4p phia so cap

° Winding 2 voltage: dién ap phia thir cap e Winding R: điện trở cuộn dây

e Winding X: cam khang cudn day

e Winding impedance on winding 1: tỉ số quy đổi trở kháng về phía sơ cấp Máy biến áp cơng suất 630 kVA với thơng số máy biến áp theo hãng sản xuất ta cĩ thơng số sau:

° T6 dau day: Dyn 11 e Dong dién: 16,5/909,3

e Dién tro cach dién 6 27°C (MQ): Cao- Hat+V6: 1100; Ha- Cao+V6: 800

e Cơng suất S=0.63 MVA e_ Điện áp ngắn mạch UN%= 5%

Điện trở máy biến áp:

e© Re=(APcux U^am)/S”ảm e Cảm kháng máy biến áp: © Xp=(Un%xU7am)/Sam e Quy về hệ đơn vị tương đối ta cĩ : đ Zb=UZdm/Sam â Rs=Rp/Zep â X’p=Xp/Zeb

3.2 Thiết lập sơ đồ mơ phỏng

Tuyến dây An Dương Vương thuộc địa bàn Cơng ty Điện lực Tân Phú quản lý Với thơng số như sau:

° Day cap ngam 3x240 từ trạm ra cĩ chiều đài 130m

e _ Đường dây trên khơng, dây nhơm lõi thép bọc 24 kV cĩ chiều dài 430 m se _ Đường dây cáp ngầm x240 đấu nối cĩ chiều dài 120m

Trang 28

e_ Máy biến áp 630 kVA, nhãn hiệu: Đơng Anh

e_ Các thơng số khai báo trong khi nhập vào chương trình được lay tir cataloge của nhà sản xuất se _ Sơ đồ tuyến dây sau khi được mơ phỏng cĩ dạng: CABLE DATA CABLE DATA š ] LINE DATA m1 + CAP NGAM HOTLINE CAP NGAM 22kV 400V ME: v2 TLM1 TLM3 ma TLM4 mà \ = `ã V a +/ a vã a 4 b + CP + cp củ cP b a _ eo a L 0 c Cc TH F——— ———t —a E ( ny joe : `“ : BÙSä3 = 32 Hình 3.3 Sơ đồ mơ phỏng tuyến dây An Dương Vương 3.3 Khai báo thơng số trên EMTP 3.3.1 Nguồn

Ta chọn nguồn cĩ gắn kèm với trở kháng đề mơ tả nguồn nhìn về phía thanh cái tại nút điện ap duoc gan

VwZ2

Hinh 3.4: Module V with Impedance

Trong Module V with Impedance thi ta can nh4p các thơng số cơ bản như sau: Điện áp, tan số, gĩc pha và trở kháng nguồn

© Pha B cĩ gĩc pha bằng -120 độ nếu Al = 0 hoặc -1/3.f giây nếu A1 > 0 © PhaC cĩ gĩc pha bằng 120 độ nếu A1 = 0 hoặc 1/3.f giây nếu A1 > 0 Tstart: là thời điểm tại đĩ nguồn bắt đầu hoạt động Bất kỳ thời điểm nào trước

thời điểm “Tstart” thì giá trị của nguồn điện đều bằng khơng

Tstop: là thời điểm tại đĩ nguồn ngừng hoạt động Bất kỳ thời điểm nào sau thời điểm ““Tstop” thì giá trị của nguồn điện đều bằng khơng

Trang 29

Properties for ¥V with Impedance VwZ1 Source | Impedance | IC | Scopes] Attributes] Help | v(t) = Vin cos(wt+8), w=2nf, 8=Phase Phase A Phase B Phase C V_, [12.7 [12.7 |12.7 |kv vị f|50 |?! | d D Hertz © |0 |-120 |120 |deg v| tert |-1 |-1 |-1 |s ww | trop (1E15 [1E15 |[1E15 ls >| Iv balanced Load-Flow solution device xi |

[— Show Source Ground pin

Start in steady-state | Never stop |

e Phase Als connected in steady-state e Phase B is connected in steady-state « Phase Cis connected in steady-state

Hình 3.5 Thơng số nhập của nguồn

3.3.2 Đường dây

Xét về bài tốn quá độ khi xảy ra ngắn mạch ở tần số cơng nghiệp 50Hz, cho nên việc lựa chọn đường dây phụ thuộc tần số (Frequency Depent) là khơng cần thiết và làm cho việc tính tốn mơ phỏng trở nên phức tạp và tốc độ xử lý của máy tính trở nên chậm chạp Thay vào đĩ ta sử dụng mơ hình đường dây tham số hằng (Constant Parameter) để mơ phỏng hệ thống đường dây truyền tải

Pha A

+ CP

Pha B

Hình 3.6 Module đường dây CP-m phase

Trang 30

3.3.2.1 Thơng số cáp ngầm từ trạm ra dài 130m Constant Parameter (CP) line model (multiphase) Mumber of phases [3 4 Pị Current transformation matrix T, Select model : Select Units Distortionless x : length any units

fr Continuously transposed Er [3 =] itt ! Select type of data z | c2 ~ ]

T tength, RR’ bc :

[— length, Rk 2 v x [s =] =ZZ length, PR’ z, T

Propagation mode data

MODE length Re | Zs tau [

ũ 6.79051E-15 7 OS721E+00 1 B3635E-06

1 41.30000E-01 6.97845E-15 7 08935E+00 1 64471E-06 2 4.30000E-01 1 96524E-15 7 05721E+00 1 B3635E-06 + + | + 1 đ.5rr23s5nz7 -0.40824825 + 0 707106765 o.s77sso027 0 408246825 + n.nnnnnnnn OS7735027 0.1 6496565

Hình 3.7 Thơng số nhập của đường dây cáp ngầm trên khơng 3.3.2.2 Thơng số đường dây nhơm trên khơng cĩ chiều dài 430 m

Constant Parameter (CP) line model (multiphase) Number of phases [3 4b Select model Distortionless ; length any units : Continuously transposed R" Select type of data length RL, Cc’ ễ m= length H' Z w Select Units [QO =~] per unit tength length RY 22, 7 Propagation mode data 4 30000E-01 4.30000E-01 length Rr | “s tau 4.42487E-01 1.13484E+n3 1 SÚ1 13E-DE 3.00785E-01 3.45392E+02 1.45432E-06 3.00047E-01 | 2.89287E+02 1.45561 E-06 Current transformation matrix T, 2 | 3 1 -0.7071 0678 0.41633306 2 |055523748 q.annnnnnn -1.—a8qnzn8 0.70710B78 0.41633306 3 0.58632127

Hình 3.8 Thơng số nhập của đường dây trên khơng

Trang 31

3.3.2.3 Thơng số cáp ngầm cần đấu nối cĩ chiều dài 120m

Constant Parameter (CP) line model (multiphase) [Number of phases 3 db | Select model Select Units

length any units

[ Continuously transposed R' la xi ae aa acl

Select typ type of data Zz fo: ne [_ length,R,L, C i |s xi ƒƑ— length R ¿., jƒ length R.Z.T F———————- Distortionless Propagation mode data

MODE length R' | zs tau

0 6.79051E-18 7 O5721E+00 1 69509E-06 1 41 20000E-01 6.97845E-18 7 08935E+00 1 70281E-06

2 1.20000E-0†1 1.96524E-18 7.OS721E+00 1 69509E-06 Current transformation matrix Lê 1 2 | 3 | 1 0.57735027 -0.40824829 2 |-0.70710678 057735027 -0.40824829 ‡_ |000000000 0.57738027 081649658

Hình 3.9 Thơng số nhập của đường dây cáp ngầm đấu nối 3.3.2.4 Thơng số cable data

Cable type [Pipe Type 7 Number of cables [3

Cross-bond the Sheaths |

Cable Humber of — 0 Position Angle |Outer | lati

Humber conductors fers} RIBE (deg) Radius (my) 1 2 (0.024 90 0.0145 22 2 (0.021 210 0.0145 3: 3 2 0.021 330 (0.0145 Conductor/Insulator data = F = Insulator Insulator

Cable Conductor aden Ni P5) hy ee: TỦ : Hees

Haimber | Nuirber Rin Rout Rho bility Permea- Permi- Loss Factor | Number

Im] Im] [fhm-m] RAL bility tivity LFCT-IH KPH MUE-IH EPS-IH 1 ‘I i) - 0.00874 1.68E-8 1 1 2 .001 1 2 1 2 0.0095 0.0145 1 ERHE-H 1 1 2.68 001 Oo 3 |2 1 mm H.đ874 1.66E-6 1 1 3 001 |2 4 |2 2 (0.0095 0.0145_ 1.66E-6 1 1 2.0 001 o 5 |3 x15 2 1 n 0.0095 DHŨHBZ4 (0.0145 TBBEB 1.65E-3 1 1 1 1 |3 23 001 B1 3 ũ

Geometrical pipe data

Inside radius of pipe (Rin) [09-0385 m Outside radius of pipe (Rout) [0.0393 m Outside radius of tubular insulator (Rext} [0.04265 m

Hình 3.10 Thơng số nhập của cable data

Trang 32

3.3.2.5 Thơng số line data

Geometrical and electrical data

Wire Phase DC resistance | Outside Horizontal HT Weis as Number [Ohmvkm] = |diameter [cm]] distance [m] tower [m] Midspan [mi] = 1 0.3007 36 1 14 ie: Do 0.3007 1236 Ũ 14 "hi S| 3 0.300% {23565 -1 14 13

Additional data for Wire | 1 >|

Skin effect correction Thick/Diam Ị0.244 None 4 Solid conductor abe Ee | Galloway Vedepohl - Bundled Conductor

Hình 3.11 Các thơng số nhập của Line đata Các dữ liệu cần cung cấp vào Line Data bao gồm:

e Module: Cho phép khai báo các dang dit ligu (Line Model va Line Parameters)

+ Line Model: tạo các mơ hình đường dây cho các bài tốn ở chế độ xác lập và mơ phỏng thời gian

+ Line Parameters: Tinh dién tro, dién khang va dién dung cua dây dan Umit: Xác định đơn vị sử dụng cho dữ liệu bao gồm hệ ST hoặc hệ English

Input Option: Lựa chọn cách khai báo sơ đồ bố trí và số liệu day dẫn

Number of conductors: Số lượng dây dẫn

Cunductor data table: Bảng khai báo thơng số dây dẫn: Wire: Số hiệu dây (số thự tự qui ước)

Phase numbers: Số thứ tự pha

DC resistance: Điện trở 1 chiều đơn vị của dây dẫn

Trang 33

+ Vertical Height at tower (VHtower): D6 cao treo day so véi mat dat

+ Vertical Height at Midspan (VHmid): D6 cao tại điểm võng thấp nhất cua duong day

e Additional data for Wire: Cho phép khai báo đữ liệu chỉ tiết thêm về từng dây

dan

e Skin effect corection: Hiệu chỉnh theo hiệu ứng bề mặt:

Thick/Diam: Khai báo tỉ số T/D (Thickness/Diameter)

None: Bỏ qua hiệu ứng bề mặt

+

ap dung voi Line Parameters)

Solid conductor: Coi gan ding day dan dic

Galloway-Wedephol: Sử dụng cơng thức hiệu chỉnh Galloway Wedephol (chỉ

+ Number of conductorin the bundle: S6 day dan cing 1 pha + Spacing: Khoảng cách giữa hai dây liền kê

+ Angular position là gĩc của dây đầu tiên 3.3.3 Máy biến áp 3-phase transformer, 3 separate 1-phase units Nominal power 0.63 Nominal frequency |50 Winding 1 voltage |22 Winding 2 voltage |0.4 Winding R |18.749 Winding X |98.958 \Vinding impedance j0 0003305785 0n winding 1 Í - Basic data MVA Hz kV RM SLL KY RM SLL ame io I HElp Load Data

Hình 3.12 Thơng số nhập cla MBA

Trang 34

CHUONG 4: CHAY MO PHONG - KET QUA 4.1 Chay m6 phong

Đề thực hiện cơng tác đầu nối, người cơng nhân liveline sau khi được trang bị bảo

hộ lao động đây đủ, tiến hành theo phương pháp trực tiếp, sử dụng găng tay cách điện và xe gàu cách điện tiễn hành bọc hết các điểm hở trên lưới, sau đĩ thực hiện đấu nối cáp ngầm vào pha A của đường dây đang mang điện Khi thực hiện pha A hồn tất thì

bọc lại và tiếp tục thực hiện pha B, tuần tự như vậy đến khi hồn tất pha C

Đánh giá kết quả tại thời điểm dịng quá độ là lớn nhất tương ứng với từng pha Thực hiện mơ phỏng pha A, thực hiện mơ phỏng trong chu kì 20ms, với bước nhảy

lms, voi chu ky 3600 trơng ứng 1 bước nhảy 189, sau khi đấu nối pha A hồn tất,thực

hiện mơ phỏng đấu nối pha B, cũng với chu kỳ và bước nhảy tương tự, sau cùng thực hiện mơ phỏng đấu nối pha C 4.2 Kết quả mơ phỏng _— m1avn [EMTP1]— m1bi@vn [EMTP1]— m1e(xn [EMTP1] Voltage (4 <10E4 ũ đ.nn4 0.008 đđ12 0.016 0.02 0.024 0.028 0.032 0.036 0.04 Time (=) [EMTP 4] trm- C:\Documents and Settings\AdministratomD esktop\nh Tien (2)s4nh Tienstn4_pj

Hình 4.1 Điện áp 3 pha tại thời điểm mơ phỏng

Trang 35

* Kết quả khi thực hiện đấu nối pha A với bước nhảy 1ms trong 20 trường hợp

Hình 4.2 Mơ phỏng dịng quá độ khi đấu pha A_ tại thời điểm Oms

Trang 36

-40 đđđ2z 0.0030976 , -33.2339 đđđ& đ01 0.012 oo14 0.016 đ.đ18 đđ2 0.022 0.024 0.026 0.028 0.03 0.032 Time (3) Hình 4.5 Mơ phong dong qua d6 khi dau pha A _ tai thoi diém 3ms | (i | ¬ i oy | Qo 0.00 00040977 , 61.2066 3 0.012 0.018 0.02 0.024 0.028 0.032 0.036 0.04 ——— — Time fs) Hình 4.6 Mơ phỏng dịng quá độ khi đẫu pha A_ tai thời điểm 4ms 160 80 | INA urrent (Ay c -80 -120 -1E0 0.003 a.004 006 0.0050877 , 148648 an0z a.00g 0.009 0.041 0.011 8.012 013 an14 0.016 0.016 O.01F Time (s)

Hình 4.7 M6 phéng dong qua d6 khi dau pha A_ tai thoi diém Sms

Trang 37

unent (Ay 200 t 0.003 0.004 0.005 0.006 0.0060977 , 223.438 008 an0g 0.01 0.014 o.o12 o.013 o.014 0.015 0.016 8.017 Time fs) Hình 4.8 Mơ phỏng dịng quá độ khi đầu pha A _ tại thời điểm 6ms nt) 8 Cure! -60 bì 100 lẽ—— — 150 -280 0.005 0.006 0.007 0.0070877 ,275.357 | 0.009 0.01 oo 0.012 o.013 à14 0.015 0.016 0.017 0.018 0.018 - Time (s) Hình 4.9 Mơ phỏng dịng quá độ khi đẫu pha A_ tai thoi diém 7ms 400 300 200 100 urrent (4) Gr “200 “300 0.006 008 0.0080977 , 300.323 11 0.012 an14 0.016 0.018 0.02 an22 0.024) Time (s)

Trang 38

300 200 4100 2 | Current -200 -300 0.007 a.00g a.008 0.0090976 , 295.893 011 012 0.013 0.014 0.015 0.016 a01z 018 a.n18 0.02 0.024 = Time (s) Hình 4.11 Mơ phỏng địng quá độ khi đầu pha A_ tại thời điểm 9ms 300 250 200 150 100 -200 “250 008 0.008 0.01) 5 q1o0976 , 262.500 0.014 0.016 0.018 0.02 0.022 0.024 0.026 0.028 Time (3) Hình 4.12 Mơ phỏng dịng quá độ khi đâu pha A_ tại thời điểm 10ms -100 -150' -200 0.008 aaog à1 0011 [0110876203412 0.013 0014 0015 0018 0.017 0.018 0.019 0.02 : Time (3)

Hình 4.13 Mơ phỏng dịng quá độ khi đâu pha A_ tại thời điểm 11ms

Trang 39

s0 _ 40 8® Š | (ĐĐMÀNONMIAreveseseeree -0 -8đ -120 am1 0.012 (0120378 , 124.412 14 0.016 0.018 a2 0.022 a.n24 0.028 0.028 Time (3) Hình 4.14 Mơ phỏng dong qua d6 khi dau pha A_ tai thoi diém 12ms 30 -20 30 0.008 0.01 0.012 (1130878 , 33.2338 0.016 0.018 0.02 o.022 o.024 0.026 Time (=) Hình 4.15 Mơ phỏng dong qua d6 khi dau pha A_ tai thoi diém 13ms 0.014 | nn1ans77 ,-B1 208B 0.018 oo 0.018 o.01g9 0.02 0.024 0.022 anz3 0.024 0.026 0.026 Time (s)

Hình 4.16 Mơ phỏng dịng quá độ khi đâu pha A_ tại thời điểm 14ms

Trang 40

180 Current (A) -1B0 a012 0.014 0.0150977 , -149.646 0.019 ana ‘ 0.022 0.024 0.026 0.028 ime t< Hình 4.17 Mơ phỏng dịng quá độ khi đấu pha A_ tại thời điểm 15ms £ 0 | | | | Nyy 5 | 5 | ° 60 | 100 160 200 +260 0.012 0014 O.01€ 9.160977 , -223.438 0.02 0.022 0.024 0028 0.028 0.03 0.032 0.034 0.038 Time (s) [EMTF4] tnim - C:\Documents and Settings\Administiatonbeddop\anhTien (2hanhTientind_pj Hình 4.18 Mơ phong dong qua dé khi dau pha A_ tai thoi diém 16ms 0 | ÁN ans MA Current (A) -300 o.04 g.012 0.014 018 | 0.070977 , -275.357 z a.022 0.024 0.026 0.023 0.03 a032 a.n34 a.038 0.038 Time (3)

Hình 4.19 Mơ phong dong qua d6 khi dau pha A_ tai thoi diém 17ms

Định dạng
Số trang	108
Dung lượng	32,97 MB