Định vị sự cố trên đường dây tải điện có xét tới sai số của thiết bị đo lường

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ PHÚ TOẠI ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRÊN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN CÓ XÉT TỚI SAI SỐ CỦA THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Xuân Tùng Hà Nội - 2017 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc –––––––––––––––––––––– BẢN XÁC NHẬN SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn: Lê Phú Toại Đề tài luận văn: Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số SV: CB140942 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa bổ sung luận văn theo biên Họp hội đồng ngày ……/10/2017 với nội dung sau: Đã chỉnh sửa cơng thức tính Lsc trang Đã chỉnh sửa lổi tả luận văn Đã đánh giá lại kết làm bật lên mức độ ảnh hưởng sai số BU, BI đến kết định vị cố Ngày 11/2017 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN TÁC GIẢ LUẬN VĂN TS Nguyễn Xuân Tùng Lê Phú Toại CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG GS Lã Văn Út Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường MỤC LỤC MỤC LỤC i LỜI CAM ĐOAN iii DANH MỤC HÌNH VẼ iv DANH MỤC BẢNG BIỂU v MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH VỊ SỰ CỐ VỚI ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG 1.1 Ý nghĩa việc định vị xác điểm cố đường dây tải điện 1.2 Định vị cố dựa theo tín hiệu đo lường đầu đường dây .5 1.3 Phương pháp định vị cố dựa tín hiệu đo lường từ hai phía .6 1.4 Phương pháp định vị cố dựa nguyên lý sóng lan truyền CHƯƠNG NGUYÊN LÝ BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ .10 2.1 Nguyên lý làm việc .10 2.2 Các mạch vịng tính tốn tổng trở rơle khoảng cách 11 2.3 Đặc tính tác động bảo vệ khoảng cách 14 2.4 Chỉnh định vùng tác động bảo vệ khoảng cách .15 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến làm việc bảo vệ khoảng cách 16 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH VỊ SỰ CỐ DỰA THEO TÍN HIỆU ĐO LƯỜNG TỪ HAI ĐẦU ĐƯỜNG DÂY 18 3.1 Giới thiệu chung 18 3.2 Phương pháp định vị cố dựa theo tín hiệu đo lường từ hai phía 18 CHƯƠNG MÁY BIẾN DÒNG & MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP DÙNG CHO MỤC ĐÍCH BẢO VỆ RƠ LE .22 4.1 Máy biến dịng điện thơng số liên quan 22 4.2 Máy biến điện áp thông số .26 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA SAI SỐ BIẾN DÒNG ĐIỆN VÀ BIẾN ĐIỆN ÁP TỚI TỔNG TRỞ ĐO ĐƯỢC CỦA RƠLE BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH VÀ KẾT QUẢ ĐỊNH VỊ SỰ CỐ 30 5.1 Giới thiệu mơ hình mô sử dụng 30 5.2 Công cụ sử dụng mô .34 i Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường 5.3 Phương thức đánh giá ảnh hưởng sai số BU & BI tới kết định vị cố làm việc bảo vệ khoảng cách 39 5.4 Sơ đồ mô phỏng, kịch kết mô 41 5.5 Kết mô .44 5.6 Đánh giá kết mô 54 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 56 6.1 Kết luận .56 6.2 Phương hướng nghiên cứu tương lai 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 ii Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường 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 cơng trình khác Nội dung luận văn có tham khảo sử dụng tài liệu, thơng tin đăng tải tác phẩm, tạp chí, báo trang web theo danh mục tài liệu tham khảo luận văn Tác giả Lê Phú Toại iii Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Đường dây 500kV bị cố đổ cột .4 Hình Sơ đồ nguyên lý đường dây bị cố với hai nguồn cấp Hình Sơ đồ thay đường dây cố .6 Hình Sự lan truyền phản xạ sóng dịng điện đường dây .8 Hình Rơle có sử dụng đồng thời gian đồng hồ vệ tinh GPS Hình Sơ đồ nguyên lý bảo vệ khoảng cách .10 Hình Sơ đồ thay vịng lặp tính tốn tổng trở cố pha - pha 12 Hình Sơ đồ thay vịng lặp tính tốn tổng trở cố pha - đất 13 Hình Sơ đồ thay vịng lặp tính tốn tổng trở cố pha - đất 13 Hình 10 Điểm làm việc chế độ bình thường cố mặt phẳng tổng trở 14 Hình 11 Các dạng đặc tính thường gặp bảo vệ khoảng cách .15 Hình 12 Ví dụ chỉnh định vùng I với đặc tính MhO 15 Hình 13 Sơ đồ đường dây bị cố 19 Hình 14 Sơ đồ thay hình π sử dụng thông số rải đường dây bị cố 19 Hình 15 Sơ đồ nguyên lý máy biến dòng điện 22 Hình 16 Hình ảnh máy biến dịng điện máy biến điện áp .27 Hình 17 Giao diện Matlab 36 Hình 18 Giao diện của sổ soạn thảo lệnh .37 Hình 19 Qui trình đánh giá ảnh hưởng sai số BU & BI tới kết định vị cố 40 Hình 20 Mơ hình mơ đường dây Simulink 42 Hình 21 Khối tạo cố Simulink 43 Hình 22 Điểm làm việc cố cuối vùng rơi vào vùng I (trường hợp cố hai pha, BU loại 6P BI loại 10P) 55 iv Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Tổng kết loại cố mạch vòng đo lường tương ứng 11 Bảng Cấp xác biến dịng điện theo tiêu chuẩn IEC 60044-1 26 Bảng Cấp xác biến điện áp theo tiêu chuẩn IEC 60044-2 .29 Bảng Thông số máy biến điện áp CCV-245 ALSTOM 30 Bảng Thơng số máy biến dịng điện OSKF-245 AREVA .31 Bảng Thông số máy biến điện áo TEMP-245 kiểu tụ hãng TRENCH .32 Bảng Thơng số máy biến dịng điện IOSK-245kV TRENCH 33 Bảng Các kịch mô đánh giá kết định vị 43 Bảng Kịch đánh giá ảnh hưởng tới BV khoảng cách 44 v Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường MỞ ĐẦU Hệ thống điện Việt Nam vào thời gian cao điểm vận hành mức độ phụ tải cao, sơ đồ kết lưới yếu, mục tiêu đến năm 2020 lưới truyền tải đạt tiêu N-1 Hệ thống lưới điện truyền tải Việt Nam chủ yếu qua vùng đồi núi có địa hình phức tạp, cố xuất thời điểm nào, nơi nào, nguyên nhân cố đa dạng khơng thể đốn biết trước Tất cố cần phải loại trừ nhanh tốt để giảm thiểu mức độ thiệt hại cho thiết bị đảm bảo trì làm việc ổn định hệ thống điện Bên cạnh đó, việc xác định xác vị trí cố đóng vai trị quan trọng nhiều lý do: - Giảm chi phí nhân cơng cho việc sửa chữa, thay thiết bị hư hỏng - Nhanh chóng khơi phục làm việc bình thường hệ thống sau cố - Giảm thời gian ngừng cung cấp điện trường hợp cố trì Trong hệ thống điện, nhiều phương pháp bảo vệ định vị cố giới thiệu áp dụng phổ biến lưới điện truyền tải đường cáp Rơle bảo vệ phổ biến lưới truyền tải rơle bảo vệ khoảng cách Các rơle bảo vệ khoảng cách có chức định vị cố, cách tính tốn đơn giản, số liệu đo lường từ phía Ttuy nhiên có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến độ xác định vị cố điện trở cố, sai số máy biến dòng biến điện áp, độ khơng xác tham số đường dây, trở kháng thứ tự không thay đổi theo môi trường dọc tuyến đường dây, dòng tải đường dây Phương pháp định vị cố với tín hiệu đo từ hai đầu đường dây có ưu điểm loại bỏ ảnh hưởng điện trở hồ quang điểm cố ảnh hưởng dòng tải trước cố Tuy nhiên nhược điểm số liệu phải đo phải đồng tính tốn vị trí cố Phương pháp định vị cố theo tín hiệu đo phía rơle bảo vệ khoảng cách định vị theo tín hiệu đo đồng từ hai đầu chịu ảnh hưởng sai số biến dòng điện biến điện áp Tuy nhiên chưa có nghiên cứu so sánh mức độ ảnh hưởng phương pháp có ưu điểm phải xét tới sai số BU & BI Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường Xuất phát từ vấn đề cần quan tâm trên, nội dung nghiên cứu luận văn phần sau: Phân tích nguyên lý làm việc bảo vệ khoảng cách phương pháp định vị sửu dụng rơle khoảng cách Đồng thời phân tích mơ phương pháp định vị cố dựa theo tín hiệu đo lường từ hai phía Sau giả thiết sai số BI & BU; từ tính tốn sai số định vị cố hai phương pháp để đưa đến kết luận phương pháp có ưu điểm Tiếp theo đánh giá sai số BU, BI tới tổng trở đo rơle để đánh giá khả tác động không chọn lọc với số tình cố Phạm vi nghiên cứu giới hạn đường dây truyền tải điện cấp 220kV, thông số đường dây giả thiết biết đường dây hốn vị hồn tồn Về bố cục, luận văn gồm phần sau: Chương 1: Giới thiệu cần thiết phải nâng cao độ xác định vị cố đường dây tải điện Giới thiệu tóm tắt phương pháp phổ biến để định vị cố đường dây truyền tải điện Chương 2: Giới thiệu nguyên lý bảo vệ khoảng cách ngun lý tính tốn tổng trở với cố pha – pha pha – đất, nguyên lý định vị cố rơle Giới thiệu giá trị chỉnh định đặc tính làm việc rơle, đồng thời phân tích sơ ảnh hưởng sai số BU BI tới tổng trở rơle đo chế độ cố vùng lân cận cuối đường dây Chương 3: Giới thiệu phân tích phương pháp định vị cố dựa theo tín hiệu đo lường đồng từ hai đầu đường dây Chương 4: Giới thiệu BU & BI dùng hệ thống rơle bảo vệ Các giới hạn sai số cho phép BU & BI Chương 5: Nghiên cứu ảnh hưởng sai số BU BI tới giá trị tổng trở đo rơle bảo vệ khoảng cách tới kết định vị cố theo rơle khoảng cách theo phương pháp sử dụng tín hiệu đo từ hai phía Các mô thực Simulink áp dụng với mơ hình đường 272 Trạm 220kV Cao Bằng – 273 Trạm 220kV Bảo Lâm Việc xử lý số liệu tính tốn thực Matlab Chương 6: Kết luận đề xuất hướng nghiên cứu tương lai Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỊNH VỊ SỰ CỐ VỚI ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG 1.1 Ý nghĩa việc định vị xác điểm cố đường dây tải điện Việc xác định xác điểm cố đường dây tải điện mang ý nghĩa quan trọng quản lý vận hành Định vị cố giúp phát nhanh điểm cố, kể với cố thống qua cố trì Sự cố thống qua khơng gây thiệt hại nghiêm trọng, khắc phục thơng qua tự động đóng lại Tuy nhiên xác định sớm nhanh chóng điểm bị hư hỏng giúp ngăn ngừa cố xảy Với cố vĩnh cửu, việc khơng tìm xác điểm cố để khắc phục mang lại nhiều điều phức tạp, hao tốn nhân lực, tốn tài chính, quan trọng ngừng cung cấp điện thời gian dài, gây điện khu vực rộng Các vấn đề nâng cao độ xác định vị cố nghiên cứu nhiều năm hầu hết tập trung vào nghiên cứu áp dụng lưới truyền tải Lưới truyền tải quan tâm mức độ ảnh hưởng tới hệ thống lớn hơn, trang thiết bị bảo vệ điều khiển đại hơn, đồng thời thời gian địi hỏi để tìm kiếm cố kéo dài so với lưới phân phối Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường Kịch 3P (BU) 5P (BI) 50% N(1) N(2) N(1,1) N(3) Kịch 6P (BU) 10P (BI) 25% N(1) N(2) N(1,1) N(3) Kịch 6P (BU) 10P (BI) 50% N(1) N(2) N(1,1) N(3) Số lượng sai số ngẫu nhiên tạo dải sai số cho phép: 10.000 lần Việc đánh giá ảnh hưởng sai số BU BI tới làm việc bảo vệ khoảng cách thực tương tự, nhiên ảnh hưởng thể rõ cố lân cận cuối đường dây Do xét với trường hợp cố 100% chiều dài đường dây Bảng Kịch đánh giá ảnh hưởng tới BV khoảng cách Kịch Cấp xác BU & BI Vị trí cố (%) Dạng cố Kịch 3P (BU) 5P (BI) 100% N(1) N(2) N(1,1) N(3) Kịch 6P (BU) 10P (BI) 100% N(1) N(2) N(1,1) N(3) Số lượng sai số ngẫu nhiên tạo dải sai số cho phép: 10.000 lần 5.5 Kết mơ a Kịch 1: cấp xác BU & BI 3P 5P – cố 25% Ngắn mạch pha – vị trí 25% (3P & 5P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách 44 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 15 Ngắn mạch hai pha – vị trí 25% (3P & 5P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 15 Ngắn mạch hai pha chạm đất – vị trí 25% (3P & 5P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 45 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 15 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường Ngắn mạch ba pha – vị trí 25% (3P & 5P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 15 b Kịch 2: cấp xác BU & BI 3P 5P – cố 50% Ngắn mạch pha – vị trí 50% (3P & 5P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 Ngắn mạch hai pha – vị trí 50% (3P & 5P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách 46 15 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 15 Ngắn mạch hai pha chạm đất – vị trí 50% (3P & 5P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 Ngắn mạch ba pha – vị trí 50% (3P & 5P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách 47 15 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 15 c Kịch 3: cấp xác BU & BI 6P 10P – cố 25% Ngắn mạch pha – vị trí 25% (6P & 10P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 Ngắn mạch hai pha – vị trí 25% (6P & 10P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách 48 15 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường Phan bo sai so dinh vi su co Phan bo sai so dinh vi su co 600 600 500 500 400 So luot So luot 400 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 15 Ngắn mạch hai pha chạm đất – vị trí 25% (6P & 10P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 15 Ngắn mạch ba pha – vị trí 25% (6P & 10P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 49 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 15 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường d Kịch 4: cấp xác BU & BI 6P 10P – cố 50% Ngắn mạch pha – vị trí 50% (6P & 10P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 15 Ngắn mạch hai pha – vị trí 50% (6P & 10P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 Ngắn mạch hai pha chạm đất – vị trí 50% (6P & 10P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách 50 15 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 15 Ngắn mạch ba pha – vị trí 50% (6P & 10P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách Phan bo sai so dinh vi su co 600 500 500 400 400 So luot So luot Phan bo sai so dinh vi su co 600 300 300 200 200 100 100 -15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) 10 -15 15 -10 -5 Sai so dinh vi su co (%) e Kịch 5: ảnh hưởng sai số BU & BI tới tổng trở đo Ngắn mạch ba pha 100% - Cấp xác BU & BI 3P & 5P Ngắn mạch ba pha Ngắn mạch hai pha 51 10 15 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường Dac tinh tac dong Dac tinh tac dong 35 35 30 30 25 25 1.0*Zday 1.0*Zday 0.85*Zday 0.85*Zday 20 20 0.8*Zday 15 15 10 10 5 0 -5 -15 -10 -5 10 -5 -15 15 Ngắn mạch pha 0.8*Zday -10 -5 35 30 30 25 25 1.0*Zday 1.0*Zday 0.85*Zday 0.85*Zday 20 0.8*Zday 15 15 10 10 5 0 -10 -5 15 Dac tinh tac dong Dac tinh tac dong -5 -15 10 Ngắn mạch hai pha chạm đất 35 20 5 10 -5 -15 15 0.8*Zday -10 -5 f Kịch 6: ảnh hưởng sai số BU & BI tới tổng trở đo 52 10 15 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường Ngắn mạch ba pha 100% - Cấp xác BU & BI 6P & 10P Ngắn mạch ba pha Ngắn mạch hai pha Dac tinh tac dong Dac tinh tac dong 35 35 30 30 25 25 1.0*Zday 1.0*Zday 0.85*Zday 0.85*Zday 20 20 0.8*Zday 15 15 10 10 5 0 -5 -15 -10 -5 10 -5 -15 15 Ngắn mạch pha 0.8*Zday -10 -5 Dac tinh tac dong 30 30 25 1.0*Zday 25 1.0*Zday 0.85*Zday 0.85*Zday 20 0.8*Zday 15 15 10 10 5 0 -10 -5 15 Dac tinh tac dong 35 -5 -15 10 Ngắn mạch hai pha chạm đất 35 20 5 10 -5 -15 15 53 0.8*Zday -10 -5 10 15 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường 5.6 Đánh giá kết mô a Ảnh hưởng sai số BU & BI tới kết định vị cố Có thể thấy hầu hết trường hợp kết định vị cố theo phương pháp rơle bảo vệ khoảng cách có phạm vi sai số nhỏ so với kết phương pháp định vị theo tín hiệu đo đồng từ hai phía Tuy nhiên đánh giá điện trở điểm cố (Ω) Lý phương pháp rơle khoảng cách có phạm vi sai số nhỏ số lượng phép tính nên chịu sai số tích lũy Mặt khác tín hiệu đo sử dụng liệu từ phía, tránh sai số so với trường hợp cần dùng tới tín hiệu từ hai đầu Với phương pháp định vị cố theo tín hiệu đo từ hai phia chịu sai số tích lũy lớn trải qua nhiều bước tính tốn chịu ảnh hưởng sai số tín hiệu đo hai đầu Như phân tích, phương pháp định vị cố theo tín hiệu đo đồng có ưu điểm điện trở điểm cố khác Một kết luận nên sử dụng BU & BI có cấp xác cao để giảm phạm vi sai số định vị cố, nhiên kết luận gần hiển nhiên b Ảnh hưởng sai số BU & BI tới làm việc bảo vệ khoảng cách Kết mô cho thấy rằng: với BU BI có cấp xác cao (3P với biến điện áp 5P với biến dòng điện) giá trị chỉnh định vùng I 80÷85% tổng trở đường dây rơle đảm bảo làm việc chọn lọc cố xảy đầu đường dây tiếp theo, lân cận cuối bảo vệ Tuy nhiên sử dụng BU & BI có cấp xác thấp (6P với BU 10P với BI) số tình tổng trở đo cố lân cận cuối đường dây bị rơi vào vùng tác động (vùng I) rơle dẫn tới cắt chọn lọc 54 35 Dac tinh tac dong Dac tinh tac dong 35 có xét tới sai số thiết bị đo lường Định vị cố đường dây tải điện 30 30 25 1.0*Zday 0.85*Zday 25 20 15 10 0.8*Zday 20 1.0*Zday 0.85*Zday 0.8*Zday 15 Hình 22 Điểm làm việc cố cuối vùng rơi vào vùng I (trường hợp cố hai pha (trái) cố pha (phải); BU loại 6P BI loại 10P) 10 Kết mô cho thấy xảy cắt khơng chọn lọc với tất dạng 5 xác thấp Hình 22 mơ tả tập hợp điểm cố sử dụng BI & BI có cấp làm việc xuất sử dụng BU BI có cấp xác thấp với pha chạm đất trường hợp cố hai pha cố -5 -15 Giải pháp đề xuất để tránh việc tác động chọn lọc sau: -5 10 -10 - Sử dụng -5 BU & BI có cấp 15 (ví dụ dùng BI loại 3P BI loại 5P) cao -15 xác-10 -5 10 15 - Trong trường hợp thiết bị BU BI lựa chọn khơng thể thay đổi xem xét chỉnh định đặc tính vùng I khoảng 80% tổng trở đường dây thay dùng giá trị 85% 55 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 6.1 Kết luận Luận văn vào tìm hiểu phân tích ngun lý hoạt động bảo vệ khoảng cách phương thức định vị cố loại rơle Nguyên lý định vị rơle bảo vệ khoảng cách đơn giản yêu cầu tín hiệu đo từ phía; nhiên kết định vị phương pháp chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố điện trở điểm cố, dòng tải trước cố Phương pháp định vị cố dựa theo tín hiệu đo lường đồng từ hai đầu đường dây phương pháp có ưu điểm hơn so với phương pháp định vị rơle bảo vệ khoảng cách không bị ảnh hưởng điện trở điểm cố, khơng bị ảnh hưởng dịng tải trước cố, không yêu cầu biết tổng trở nguồn Nhược điểm phương pháp yêu cầu tín hiệu đo phải đồng mặt thời gian Các nghiên cứu hai phương pháp định vị chưa xét đến ảnh hưởng sai số BU & BI đến kết định vị cố Nội dung nghiên cứu luận văn sâu vào phân tích ảnh hưởng sai số BU & BI với mong muốn tìm phương pháp có khả cho kết định vị xác phương pháp có đặc điểm riêng: - Phương pháp định vị rơle bảo vệ khoảng cách có số lượng phép tính hơn, sử dụng tín hiệu đo từ phía - Phương pháp định vị theo tín hiệu đo đồng từ hai phía có số lượng phép tính nhiều phải chịu sai số tích lũy sử dụng tín hiệu đo từ hai phía - Bên cạnh nội dung nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng sai số tới làm việc bảo vệ khoảng cách, xác định khả tác động nhầm với cố lân cận cuối đường dây Việc mô sai số BU & BI dựa việc tạo sai số ngẫu nhiên dải sai số cho phép, số ngẫu nhiên tạo Matlab để đảm bảo tính ngẫu nhiên tuân theo qui luật phân bố Để đảm bảo tính xác, luận văn 56 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường áp dụng chạy tới 10.000 lần tạo sai số ngẫu nhiên BU & BI trường hợp cố, kết tổng hợp cho thấy xu hướng sai số định vị phương pháp Kết tính tốn mơ chưa cho thấy khác biệt rõ rệt hai phương pháp chịu sai số BU & BI, nhiên phương pháp định vị dựa theo tín hiệu đo từ phía rơle khoảng cách thể phạm vi sai số nhỏ Cấp xác BU & BI ảnh hưởng rõ tới sai số tính tốn tổng trở, với trường hợp sử dụng BU, BI có cấp xác thấp (6P 5P) có khả xảy tác động chọn lọc cố lân cận cuối đường dây vùng I bảo vệ chọn khoảng 85% tổng trở đường dây Các giải pháp đề xuất để khắc phục tượng sử dụng BU, BI có cấp xác cao chỉnh định vùng I với giá trị khoảng 80% tổng trở đường dây Mơ hình sai số BU&BI đơn giản, xây dựng dựa giả thiết cấp xác thiết bị Trên thực tế, đặc tính sai số có mức độ phức tạp tính phi tuyến Các phân tích thuyết phục sử dụng thêm mơ hình máy biến dịng mơ 6.2 Phương hướng nghiên cứu tương lai Với kết nghiên cứu đạt mở hướng nghiên cứu ảnh hưởng sai số tới kết định vị, cho phép người sử dụng đánh giá mức sai số gặp phải Tuy nhiên nội dung nghiên cứu chưa đánh giá độ nhạy sai số BU & BI đến kết định vị cố Đây phần quan quan trọng để đến kết luận ảnh hưởng sai số BU tới định vị nhiều hay ảnh hưởng sai số BI nhiều hơn; từ định nên sử dụng BU có cấp xác cao hay sử dụng BI có cấp xác cao Mặt khác ảnh hưởng điện trở cố kết hợp với ảnh hưởng sai số BU, BI thực tế; cần có nghiên cứu tổng hợp để xét tất yếu tố ảnh hưởng 57 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường TÀI LIỆU THAM KHẢO Eduardo G Silveira and Clever Pereira, Transmission Line Fault Location Using Two-Terminal Data Without Time Synchronization, IEEE Transactions on power systems, vol 22, no 1, 2007 Julio César Urresty, Analysis of Phenomena, that Affect the DistanceProtection Nguyễn Xuân Tùng, Nguyễn Đức Huy, Nguyễn Xuân Hoàng Việt, Tổng quan phương pháp định vị cố đường dây truyền tải dựa tín hiệu đo lường từ hai phía, Tạp chí Điện & Đời sống, số 162 (14-17), 2012 Novosel, D, et al 1, s.l, Unsynchronized two-terminal fault location estimation, IEEE Transactions on Power Delivery , 1996, Vol 11 Pawel Dawidowski, Jan Iżykowski, Ahmet Nayir s.l, Non-iterative algorithm of analytical synchronization of two-end measurements for transmission line parameters estimation and fault location, 7th International Conference on Electrical and Electronics Engineering (ELECO), 2011 S.H Horowitz and A.G Phadke, Power System Relaying, John Wiley&Sons Inc Ulrich Klapper, Michael Krüger, Wolfgang Wurzer s.l, Measurement of line impedances and mutual coupling of parallel lines, Relay Protection and Substation Automation of Modern EHV Power Systems, 2007 Saha, Murari Mohan, Izykowski, Jan Jozef, Rosolowski, Eugeniusz, Fault location on power networks, Springer, 2010 Tiêu chuẩn IEC 60044-1 Instrument Transformers – Part 1: Current transformers IEC 60044-2 Instrument transformers - Part 2: Inductive voltage transformers 58 ... tương ứng Loại cố Pha cố Vịng lặp tính cho tổng trở 11 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường Sự cố pha – đất Sự cố pha – pha Sự cố pha hay pha – đất Sự cố pha – đất... Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường Hình 13 Sơ đồ đường dây bị cố Dòng điện chạy qua điểm cố IF điện áp điểm cố VF Sơ đồ thay hình π sử dụng thơng số rải đường dây. .. thiết cố xảy vị trí 25% 50% chiều dài đường dây (vị trí cố 75% đường dây tương đương với cố 25% đường dây nhìn từ đầu đối diện) 40 Định vị cố đường dây tải điện có xét tới sai số thiết bị đo lường