Đang tải... (xem toàn văn)
Trong quá trình vận hành hệ thống điện có thể xuất hiện tình trạng sự cố và chế độ làm việc không bình thường của các phần tử. Phần lớn các sự cố đều kèm theo hiện tượng dòng điện tăng khá cao và điện áp giảm khá thấp. Các thiết bị có dòng điện tăng cao chạy qua có thể bị đốt nóng quá mức cho phép và bị hư hỏng khi điện áp bị giảm thấp, các hộ tiêu thụ không thể làm việc bình thường mà tính ổn định của các máy phát làm việc song song và của toàn hệ thống bị giảm. Các chế độ làm việc không bình thường cũng làm cho dòng, áp và tần số lệch khỏi giới hạn cho phép và nếu để kéo dài tình trạng này có thể xuất hiện sự cố. Có thể nói, sự cố làm rối loạn các hoạt động bình thường của hệ thống điện nói chung và của các hộ tiêu thụ điện nói riêng.
MỤC LỤC Tran LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN .2 1.1 Mở đầu 1.2 Nguyên lý tác động .3 1.3 Đặc tính thời gian vùng tác động bảo vệ khoảng cách .6 1.3.1 Đặc tính thời gian 1.3.2 Bảo vệ khoảng cách cấp 1.4 Sơ đồ thực bảo vệ khoảng cách .9 1.5 Rơle điện trở .10 1.5.1 Đặc tính rơle điện trở 10 1.5.2 Sơ đồ nối rơle điện trở 13 1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhạy bảo vệ khoảng cách 18 1.6.1 Ảnh hưởng điện trở độ 18 1.6.2 Ảnh hưởng dòng điện bổ xung từ trạm biến áp .19 1.7 Kết luận 20 1.7.1 Ưu điểm .20 1.7.2 Nhược điểm 21 1.7.3 Phạm vi ứng dụng 21 CHƯƠNG 2: XÁC ĐỊNH TỔNG TRỞ ĐO TẠI VỊ TRÍ ĐẶT RƠLE BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 22 2.1 Mở đầu .22 2.2 Dịng điện điện áp vị trí đặt rơle có ngắn mạch 22 2.2.1 Ngắn mạch pha 24 2.2.2 Ngắn mạch pha 25 2.2.3 Ngắn mạch pha chạm đất 25 2.2.4 Ngắn mạch pha 26 2.3 Nhận dạng dạng cố ngắn mạch 27 2.3.1 Đặc điểm nhận dạng 27 2.3.2 Phương trình biến trạng thái Boolean 28 2.4 Xác định tổng trở đo vị trí đặt rơle 29 2.4.1 Điện áp dòng điện đưa vào rơle 29 2.4.2 Xác định tổng trở đo vị trí đặt rơle 30 2.4.3 Xác định vị trí cố ngắn mạch 31 2.5 Ví dụ áp dụng .31 2.5.1 Kết ngắn mạch pha .32 2.5.2 Kết ngắn mạch pha .34 2.5.3 Kết ngắn mạch pha chạm đất .37 2.5.4 Kết ngắn mạch pha .40 2.6 Áp dụng phần mềm Omicron QuickCMC cho bảo vệ khoảng cách 43 2.6.1 Giới thiệu phần mềm Test Universe - QuickCMC .43 2.6.2 Lựa chọn đặc tính tổng trở khởi động bảo vệ khoảng cách 51 2.6.3 Xác định thời gian tác động theo tổng trở đo phần mềm .52 2.7 Kết luận 53 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA THIẾT BỊ SVC ĐẾN BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 55 3.1 Mở đầu .55 3.2 Nguyên tắc cài đặt vùng khởi động theo đặc tính MHO .55 3.3 Tổng quan SVC 57 3.3.1 Nguyên lý làm việc SVC .58 3.3.2 Các cấu hình SVC .59 3.3.3 Đặc tính SVC 60 3.3.4 Mơ hình hóa SVC 61 3.3.5 Thông số đặc trưng cho mơ hình SVC 62 3.3.6 Ví dụ minh họa 63 3.4 Tổng trở đo vị trí đặt rơle có SVC 64 3.4.1 Ngắn mạch trước vị trí đặt SVC 65 3.4.2 Ngắn mạch sau vị trí đặt SVC 65 3.5 Phân tích ảnh hưởng SVC đến bảo vệ khoảng cách 66 3.5.1 Mơ hình hệ thống điện nghiên cứu 66 3.5.2 Các kết mô 70 3.6 Kết luận 77 KẾT LUẬN CHUNG 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC 81 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt English AVR Automatic Voltage Regulator FC Fixed Capacitor FACTS Flexible Alternating Current Transmission System HVDC High Voltage Direct Current HV LV MSC Hight Voltage Low Voltge Mechanically – Switched Capacitor SVC Static VAR Compensator STATCOM Static Synchronous Compensator TCCS Thyristor – Controlled Capacitor Switching TCR Thyristor – Controlled Reactor TSC Thyristor – Swiched Capacitor TSR Thyristor – Switched Reactor MBA NM SVTH: Đỗ Nhật Trứ Tiếng Việt Bộ tự động điều chỉnh điện áp Tụ điện cố định Hệ thống truyền tải điện xoay chiều linh hoạt Truyền tải điện cao áp chiều Điện áp cao Điện áp thấp Tụ điện đóng cắt máy cắt Tụ bù tĩnh có dung lượng thay đổi Bộ bù đồng tĩnh Tụ điện đóng cắt điều khiển thyristor Cuộn kháng điều khiển thyristor Tụ điện đóng cắt thyristor Cuộn kháng đóng cắt thyristor Máy biến áp Ngắn mạch DANH MỤC CÁC HÌNH Tên Hình Trang Hình 1.1 Sơ đồ giải thích nguyên lý bảo vệ khoảng cách .3 Hình 1.2 Sơ đồ nối rơle bảo vệ khoảng cách cấp Hình 1.3 Đặc tính thời gian bảo vệ khoảng cách Hình 1.4 Vùng tác động bảo vệ khoảng cách Hình 1.5 Sơ đồ thực bảo vệ khoảng cách cấp 10 Hình 1.6 Các đặc tính khởi động số loại rơle điện trở 11 Hình 1.7 Đặc tính phụ thuộc điện trở khởi động dòng điện vào rơle 12 Hình 1.8 Sơ đồ mắc rơle điện trở 13 Hình 1.9 Sơ đồ mắc rơle điện trở qua máy biến dịng trung gian có cuộn sơ cấp 14 Hình 1.10 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ khoảng cách cấp dùng điện trở phụ .15 Hình 1.11 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ khoảng cách phản ứng với ngắn mạch pha 15 Hình 1.12 Sơ đồ khối chức bảo vệ khoảng cách dùng rơle số 7SA511 hãng Siemens 17 Hình 1.13 Sơ đồ giải thích ảnh hưởng dịng điện bổ xung 20 Hình 2.1 Sơ đồ hệ thống điện đơn giản 23 Hình 2.2 Sơ đồ TTT, TTN, TTK hệ thống điện 23 Hình 2.3 Sơ đồ phức hợp dạng ngắn mạch pha 24 Hình 2.4 Sơ đồ phức hợp dạng ngắn mạch pha 25 Hình 2.5 Sơ đồ phức hợp dạng ngắn mạch pha chạm đất 26 Hình 2.6 Sơ đồ phức hợp dạng ngắn mạch pha 27 Hình 2.7 Sơ đồ thể dạng ngắn mạch .28 Hình 2.8 Sơ đồ mạch điện tương đương vị trí đặt rơle điểm ngắn mạch 30 Hình 2.9 Đồ thị UR IR có ngắn mạch pha đường dây 34 Hình 2.10 Chiều dài đo rơle có ngắn mạch pha đường dây .34 Hình 2.11 Đồ thị UR IR có ngắn mạch pha đường dây 36 Hình 2.12 Chiều dài đo rơle có ngắn mạch pha đường dây .37 SVTH: Đỗ Nhật Trứ Hình 2.13 Đồ thị UR IR có ngắn mạch pha chạm đất đường dây .39 Hình 2.14 Chiều dài đo rơle có ngắn mạch pha chạm đất .40 Hình 2.15 Đồ thị UR IR có ngắn mạch pha đường dây 42 Hình 2.16 Chiều dài đo rơle có ngắn mạch pha đường dây .42 Hình 2.17 Các modules phần mềm .43 Hình 2.18 Bộ thí nghiệm CMC256 .44 Hình 2.19 Các phần QuickCMC 45 Hình 2.20 Cấu hình phần cứng QuickCMC 46 Hình 2.21 Lựa chọn góc pha 47 Hình 2.22 Lựa chọn thay đổi đối tượng đầu .47 Hình 2.23 Lựa chọn thay đổi module, góc pha .48 Hình 2.24 Module bảo vệ khoảng cách 48 Hình 2.25 Giao diện chức bảo vệ khoảng cách 49 Hình 2.26 Lựa chọn kiểu kiểm tra (Test Model) 49 Hình 2.27 Cài đặt thơng số thiết bị 50 Hình 2.28 Lựa chọn đặc tính bảo vệ .50 Hình 2.29 Lựa chọn điểm ngắn mạch đường dây 51 Hình 2.30 Vùng bảo vệ điểm ngắn mạch đường dây 52 Hình 2.31 Kết mơ thời gian tác động rơle có ngắn mạch pha AG 53 Hình 3.1 Cài đặt vùng bảo vệ bảo vệ khoảng cách 56 Hình 3.2 Đường cong đặc tính MHO bảo vệ khoảng cách .56 Hình 3.3 Sơ đồ điều khiển dạng đơn giản SVC 58 Hình 3.4 Các cấu hình SVC 60 Hình 3.5 Đặc tính V – I SVC 61 Hình 3.6 Mơ hình tương đương SVC .62 Hình 3.7 Sơ đồ hệ thống điện có tham gia SVC 64 Hình 3.8 Sơ đồ tổng trở tương đương hệ thống điện có ngắn mạch N1 65 Hình 3.9 Sơ đồ tổng trở tương đương hệ thống điện có ngắn mạch N2 65 Hình 3.10 Mơ hình mơ rơle bảo vệ khoảng cách có tham gia SVC.66 SVTH: Đỗ Nhật Trứ Hình 3.11 Thơng số nguồn hệ thống mơ hình hệ thống điện 68 Hình 3.12 Thơng số đường dây mơ hình hệ thống điện 68 Hình 3.13 Thơng số SVC mơ hình lưới điện 69 Hình 3.14 Chọn vị trí dạng ngắn mạch 69 Hình 3.15 Kết mơ ngắn mạch pha vị trí 100km 70 Hình 3.16 Đồ thị đặc tính SVC có ngắn mạch pha vị trí 100km 71 Hình 3.17 Đặc tính MHO dạng ngắn mạch pha vị trí 40km bảo vệ 72 Hình 3.18 Đặc tính MHO dạng ngắn mạch pha vị trí 40km bảo vệ 72 Hình 3.19 Tổng trở đo vị trí đặt rơle có ngắn mạch pha 75 Hình 3.20 Tổng trở đo vị trí đặt rơle có ngắn mạch pha 76 Hình 3.21 Tổng trở đo vị trí đặt rơle có ngắn mạch pha chạm đất 76 Hình 3.22 Tổng trở đo vị trí đặt rơle có ngắn mạch pha 77 SVTH: Đỗ Nhật Trứ DANH MỤC CÁC BẢNG Tên Bảng Trang Bảng 1.1 Điện trở toàn phần theo tỷ số UR/IR .13 Bảng 1.2 Tham số rơle điện trở trường hợp ngắn mạch khác 14 Bảng 1.3 Quan hệ dòng áp vào rơle 16 Bảng 2.1 Bảng trạng thái dạng cố ngắn mạch 29 Bảng 2.2 Bảng phân loại dạng ngắn mạch dựa thành phần tín hiệu số 29 Bảng 2.3 Tín hiệu điện áp dịng điện điểm đặt rơle .30 Bảng 2.4 Thông số hệ thống điện đơn giản 31 Bảng 2.5 Bảng tổng hợp thông số rơle ngắn mạch pha 33 Bảng 2.6 Bảng tổng hợp thông số rơle ngắn mạch pha 36 Bảng 2.7 Bảng tổng hợp thông số rơle ngắn mạch pha chạm đất 39 Bảng 2.8 Bảng tổng hợp thông số rơle ngắn mạch pha 41 Bảng 2.9 Bảng xác định tổng trở khởi động vùng bảo vệ đường dây .52 Bảng 3.1 Thông số đặc trưng cho mơ hình SVC 62 Bảng 3.2 Kết mô ảnh hưởng SVC đến bảo vệ khoảng cách bảo vệ 73 Bảng 3.3 Kết mô ảnh hưởng SVC đến bảo vệ khoảng cách bảo vệ 74 Bảng 3.4 Bảng tổng hợp tổng trở đo vị trí đặt rơle có ngắn mạch xảy (tính từ phía bảo vệ qua) .75 SVTH: Đỗ Nhật Trứ CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Mở đầu Trong q trình vận hành hệ thống điện xuất tình trạng cố chế độ làm việc khơng bình thường phần tử Phần lớn cố kèm theo tượng dòng điện tăng cao điện áp giảm thấp Các thiết bị có dịng điện tăng cao chạy qua bị đốt nóng mức cho phép bị hư hỏng điện áp bị giảm thấp, hộ tiêu thụ khơng thể làm việc bình thường mà tính ổn định máy phát làm việc song song toàn hệ thống bị giảm Các chế độ làm việc khơng bình thường làm cho dịng, áp tần số lệch khỏi giới hạn cho phép để kéo dài tình trạng xuất cố Có thể nói, cố làm rối loạn hoạt động bình thường hệ thống điện nói chung hộ tiêu thụ điện nói riêng Muốn trì hoạt động bình thường hệ thống hộ tiêu thụ xuất cố cần phát nhanh tốt chỗ cố để cách ly khỏi phần tử khơng bị hư hỏng, có phần tử cịn lại trì hoạt động bình thường, đồng thời giảm mức độ hư hại phần bị cố Như có thiết bị tự động bảo vệ thực tốt yêu cầu nêu Các thiết bị hợp thành hệ thống bảo vệ Các mạng điện đại làm việc thiếu hệ thống bảo vệ, chúng theo dõi liên tục tình trạng chế độ làm việc tất phần tử hệ thống điện Khi xuất cố, bảo vệ phát cho tín hiệu cắt tất phần tử hư hỏng thông qua máy cắt điện Khi xuất chế độ làm việc khơng bình thường, bảo vệ phát tùy thuộc theo yêu cầu tác động để khơi phục chế độ làm việc bình thường báo tín hiệu cho nhân viên trực Hệ thống bảo vệ tổ hợp phần tử rơle, nên gọi bảo vệ rơle Trong phần này, tác giả xin giới thiệu bảo vệ khoảng cách, loại bảo vệ sử dụng để bảo vệ đường dây quan trọng hệ thống điện Chúng ta xem bảo vệ khoảng cách hoạt động đặc tính có cố xảy đường dây truyền tải? 1.2 Nguyên lý tác động Một nguyên lý bảo vệ có tính chọn lọc cao dựa đặc điểm phân bố điện áp ngắn mạch Điện áp điểm ngắn mạch pha không tăng dần xa điểm ngắn mạch Nếu đo tỷ số U/Ik biết điện trở ngắn mạch Có nghĩa điện trở ngắn mạch tỷ lệ với khoảng cách đến điểm ngắn mạch Loại bảo vệ thực theo nguyên lý xác định khoảng cách từ nơi đặt bảo vệ đến điểm ngắn mạch có tên gọi bảo vệ khoảng cách Độ trễ bảo vệ thực phụ thuộc vào khoảng cách lk Nó tăng dần với lk, có nghĩa bảo vệ đặt gần điểm ngắn mạch tác động trước, bảo vệ đặt xa tác động sau, điều cho phép trì chọn lọc bảo vệ mạng điện có cấu trúc Sơ đồ nguyên lý giới thiệu Hình 1.1 Cơ cấu chủ yếu bảo vệ khoảng cách rơle khoảng cách hay gọi rơle điện trở, phản ứng theo tỷ lệ áp dòng chạy qua cuộn dây U =f(I) U1 TI1 TU1 U2 TI2 MC1 Z< TU2 l1 MC2 Z< N1 l2 Hình 1.1 Sơ đồ giải thích ngun lý bảo vệ khoảng cách Xét sơ đồ Hình 1.1, giả sử ngắn mạch xảy điểm N1 điện áp dư mạng điện U điểm ngắn mạch tăng dần phía nguồn, bảo vệ khoảng cách lk so với điểm ngắn mạch giá trị điện áp pha là: Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngơ Minh Khoa khoảng cách từ vị trí đặt bảo vệ đến điểm ngắn mạch giao diện Chưa hiển thị tổng trở đo từ vị trí đặt rơle đến điểm ngắn mạch Trong tương lai, đồ án phát triển thêm số hướng để hoàn thiện hơn, như: Thế rõ vị trí ngắn mạch khoảng cách từ vị trí đặt bảo vệ đến điểm ngắn mạch giao diện để giúp cho người đọc sử dụng phần mềm hiểu dễ dàng Ngoài đặc tính thường thấy bảo vệ khoảng cách đặc tính MHO, cần giới thiệu thêm dạng đặc tính khác đặc tính tứ giác, đặc tính offset MHO,v.v… SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 82 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Minh Khoa TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Đình Long, “Bảo vệ hệ thống điện”, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2007 [2] Trần Quang Khánh, “Bảo vệ rơle tự động hóa hệ thống điện”, NXB Giáo dục, 2005 [3] Nguyễn Hồng Việt, “Bảo vệ rơle tự động hóa hệ thống điện”, NXB Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, 2011 [4] Lã Văn Út, “Ngắn mạch hệ thống điện”, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2007 [5] Đặng Trung Hiếu, Bùi Lê Ngọc Minh, Nguyễn Phước Tín, “Nghiên cứu ảnh hưởng SVC lên điện áp đường dây truyền tải”, Tạp chí Khoa học – Công nghệ, 2009, tr 15 – 19 [6] A Kazemi, S Jamali and H.Shateri, “Measured Impedance by Distance Relay in Presence of SVC on Transmission Line”, International Review of Electrical Engineering, Vol 5, 2006, pp 2214 – 2219 [7] Mohamed Zellagui and Abdelaiz Chaghi, “Impact of SVC Devices on Distance Protection Settings Zones in 400kV Transmission Line”, Faculty of Technology, Department of Electrical Engineering, University of Batna, Algeria, Vol 75, Iss.2, 2013 [8] ABB, “Modelling of SVC in Power System Studies”, ABB Power Systems, 1996 [9] Ahmed Kareem Lafta Al – Behadili, “Performance Analysis of Distance Relay on Shunt/ Series Facts – Compensated Transmission Line”, Master’s Theses, 2015 [10] Carson W Taylor, “Static Var Compensator Models for Power Flow and Dynamic Performance Simulation, IEEE Trans On Power Systems, Vol 9, No , February 1994 SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 83 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Minh Khoa PHỤ LỤC Phụ lục I Thông số kỹ thuật rơle bảo vệ khoảng cách 7SA511 (Siemens) Số liệu chung Mạch đo lường - Dòng điện định mức IN: 5A - Điện áp định mức UN: 100 – 125V - Tần số định mức: 50 60Hz - Phụ tải TI/ 1pha: IN = 1A xấp xỉ 0,1VA IN = 5A xấp xỉ 0,4VA Cho phát độ nhạy cao với IN = 1A xấp xỉ 0,3VA - Phụ tải TU: UN = 100V xấp xỉ 0,5VA - Khả tải mạch TI, pha đất: + Nhiệt (giá trị hiệu dụng): 100IN cho 1s 20IN cho 10s + Lực điện động (xung): 4IN lâu dài 250IN cho 1/2 chu kỳ - Khả tải biến điện áp: + Nhiệt (giá trị hiệu dụng): 140V lâu dài - Nguồn nuôi DC: nguồn nuôi DC thông qua biến đổi DC/DC + Điện áp nguồn nguôi: 24/48, 60/110/125, 220/250 + Dải làm việc: 19 – 50, 48 – 144, 126 – 128 + Điện áp AC chồng chất: ≤ 12% UN + Đỉnh với đỉnh: ≤ 6% giới hạn dải điện áp + Thời gian bù hư hỏng / ngắn mạch điện áp nguồn chiều: ≥ 50 U ≥ 110VDC - Các tiếp điểm cắt: + Số rơle cắt: 05 SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 84 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Minh Khoa + Số tiếp điểm/ rơle: 02 NO - Khả thao tác: + Đóng: 1000W/VA + Cắt: 30W/VA + Điện áp thao tác: 250V + Dòng điện cho phép: 5A liên tục 30A cho thời gian 0,5s - Các tiếp điểm tín hiệu: + Số rơle tín hiệu: 11 + Số tiếp điểm/ rơle: NO + Khả thao tác: đóng/ cắt: 20W/VA + Điện áp thao tác: 250V + Dòng điện cho phép: 1A - Các đầu vào nhị phân: + Số lượng: 10 + Dải điện áp: 24 ± 250VDC + Tiêu thụ dòng điện: ≈ 2,5A độc lập với điện áp - Các giao diện nối tiếp: + Giao diện đầu cuối vận hành: không cách ly + Đấu nối: mặt trước qua 25 cực đấu nối nhỏ phù hợp ISO 2110 cho đấu nối máy tính tương đương - Giao diện để truyền số liệu đến trung tâm điều khiển: + Các tiêu chuẩn V24/ V28 + Tốc độ truyền: 5600 + Đấu nối trực tiếp: đầu cuối + Khoảng cách truyền: tối đa 1000m + Điện áp thí nghiệm: 2kV với tần số định mức, phút Các số liệu hệ thống - Các thí nghiệm cách điện: + Thí nghiệm điện áp tăng cao: 2kV (hiệu dụng) SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 85 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngơ Minh Khoa + Thí nghiệm điện áp xung: 5kV (đỉnh), sóng 1,2/ 50, xung (-) xung (+) khoảng thời gian 5s - Các thí nghiệm nhiễu loạn (Thí nghiệm nhà chế tạo thực hiện) - Các thí nghiệm học theo IEC - Nhiệt độ môi trường cho phép: + Trong trình làm việc: - 50C đến 550C + Trong trình bảo quản: - 250C đến 550C + Trong trình vận chuyển: - 250C đến 700C Phụ lục II Thông số kỹ thuật rơle bảo vệ khoảng cách PD551 (Areva) Các giá trị định mức a Các đầu vào - Dòng điện định mức IN: 1A 5A Giá trị định mức Liên tục IN = 1A 4IN IN = 5A 4IN - Điện áp định mức UN: 100/110V AC 3s 30IN 30IN 1s 100A 500A Công suất tiêu thụ cho pha < 1VA UN - Điện áp ni UX: Có thể chọn 60VDC, 110/125VDC, 220/250VDC + Dải hoạt động: 0,8 ± 1,1Ux + Cơng suất tiêu hao lớn (vị trí khởi động/ vị trí hoạt động): Model 1: 34/46W Model 2: 35/51W Model 3: 42/64W Model 4: 42/63W + Dòng xung: UX = 48VDC: 4A UX = 60VDC: 3A UX = 110/125VDC: 3A UX = 220/250VDC: 1,5A + Thời gian dự trữ lượng nguồn: > 50ms nguồn - Tần số Fn: SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 86 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Minh Khoa + Giá trị định mức: 50Hz 60Hz + Dải hoạt động: 0,95 ± 1,05Fn - Nguồn cấp cho đầu vào opto – isolate: + Giá trị định mức: 50VDC + Giải danh định: 25 – 60VDC - Các đầu vào nhị phân: số lượng đầu vào nhị phân phụ thuộc vào model rơle - Đầu vào điện áp V1: + Phạm vi hoạt động: Vn = 24 ± 250VDC + Cho phép mức độ không phẳng : 12% Vn + Công suất tiêu thụ cho đầu vào: U1 = 19 ± 220VDC: 1W ± 30% U1 > 220VDC: 5W ± 30% b Các đầu ra: Số lượng rơle đầu phụ thuộc vào model rơle - Điện áp định mức: 300VDC, 250VAC - Khả chịu tải tiếp điểm: + Dòng liên tục: 5A + Dòng ngắn hạn: 30A 0,5s - Công suất chịu đựng làm việc: 1000W L/R = 40ms - Công suất mở 0,2A 220VDC, L/R = 40ms 4A 220VAC, cosφ = 0,4 Thử điện áp cao - 2kV: phút - Thử xung 5kV: 1,2/503 0,5J - Thử tần số cao: 1MHZ giảm 50% giá trị đỉnh – chu kỳ 400 lần/s Nhiệt độ - Nhiệt độ bảo quản vận chuyển: - 250C đến 700C - Nhiệt độ vận hành: -250C đến 550C - Độ ẩm: 56 ngày với độ ẩm 93% 400C SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 87 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Minh Khoa Phụ lục III Kết mô rơle bảo vệ khoảng cách phần mềm Test Universe Ngắn mạch pha AG Z φ t nom t act Dev Itest Result 5,791 Ω 11,84 Ω 17,54 Ω 23,59 Ω 30,00 Ω 35,64 Ω 41,04 Ω 46,46 Ω 52,79 Ω 58,49 Ω 68,98 Ω 72,18 Ω 126,4 Ω 131,8 Ω 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 1,000 s 1,000 s 1,000 s 1,500 s 1,500 s no trip 21,57 ms 21,93 ms 17,62 ms 16,35 ms 16,27 ms 21,28 ms 20,87 ms 15,46 ms 1,037 s 1,030 s 971,2 ms 1,499 s 1,499 s no trip 7,864 % 9,652 % -11,92 % -18,23 % -18,67 % 6,381 % 4,374 % -22,69 % 3,721 % 3,021 % -2,879 % -3,37 % -3,421 % 2,000 A 2,000 A 1,654 A 1,230 A 967,0 mA 813,9 mA 706,8 mA 624,4 mA 549,5 mA 495,9 mA 420,6 mA 401,9 mA 229,5 mA 220,1 mA Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed t nom t act Dev Itest Result 5,791 Ω 87,500 20,00 ms 11,84 Ω 87,500 20,00 ms 17,54 Ω 87,50 20,00 ms 23,59 Ω 87,50 20,00 ms 30,00 Ω 87,50 20,00 ms 35,64 Ω 87,50 20,00 ms 41,04 Ω 87,50 20,00 ms 46,46 Ω 87,50 20,00 ms 52,79 Ω 87,500 1,000 s 58,49 Ω 87,50 1,000 s 68,98 Ω 87,50 1,000 s 72,18 Ω 87,50 1,500 s 126,4 Ω 87,50 1,500 s 131,8 Ω 87,50 no trip Ngắn mạch pha CG 19,98 ms 20,66 ms 18,09 ms 24,59 ms 18,17 ms 15,56 ms 20,18 ms 17,30 ms 996,7 ms 1,011 s 994,8 ms 1,491 s 1,525 s no trip -0,089 % 3,277 % -9,573 % 22,94 % -9,152 % -22,19 % 0,9163 % -13,5 % -0,3279 % 1,077 % -0,5217 % -0,6032 % 1,647 % 2,000 A 2,000 A 1,654 A 1,230 A 967,0 mA 813,9 mA 706,8 mA 624,4 mA 549,5 mA 495,9 mA 420,6 mA 401,9 mA 229,5 mA 220,1 mA Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Z φ t nom t act Dev Itest Result 5,791 Ω 11,84 Ω 87,500 87,500 20,00 ms 20,00 ms 24,38 ms 20,12 ms 21,88 % 0,5898 % 2,000 A 2,000 A Passed Passed Ngắn mạch pha BG Z φ SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 88 Đồ án tốt nghiệp 17,54 Ω 23,59 Ω 30,00 Ω 35,64 Ω 41,04 Ω 46,46 Ω 52,79 Ω 58,49 Ω 68,98 Ω 72,18 Ω 126,4 Ω 131,8 Ω GVHD: Th.S Ngô Minh Khoa 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 1,000 s 1,000 s 1,000 s 1,500 s 1,500 s no trip 21,64 ms 19,63 ms 17,04 ms 22,87 ms 24,10 ms 18,01 ms 961,8 ms 1,038 s 1,050 s 1,437 s 1,484 s no trip 8,222 % -1,855 % -14,8 % 14,35 % 20,48 % -9,951 % -3,823 % 3,754 % 4,974 % -4,204 % -1,055 % 1,654 A 1,230 A 967,0 mA 813,9 mA 706,8 mA 624,4 mA 549,5 mA 495,9 mA 420,6 mA 401,9 mA 229,5 mA 220,1 mA Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed t nom t act Dev Itest Result 5,791 Ω 87,500 20,00 ms 11,84 Ω 87,50 20,00 ms 17,54 Ω 87,50 20,00 ms 23,59 Ω 87,50 20,00 ms 30,00 Ω 87,50 20,00 ms 35,64 Ω 87,50 20,00 ms 41,04 Ω 87,50 20,00 ms 46,46 Ω 87,500 20,00 ms 52,79 Ω 87,50 1,000 s 58,49 Ω 87,50 1,000 s 68,98 Ω 87,50 1,000 s 72,18 Ω 87,50 1,500 s 126,4 Ω 87,50 1,500 s 131,8 Ω 87,50 no trip Ngắn mạch pha BC 21,13 ms 20,83 ms 17,89 ms 16,42 ms 20,75 ms 23,69 ms 16,14 ms 21,98 ms 1,041 s 1,001 s 987,7 ms 1,524 s 1,491 s no trip 5,627 % 4,174 % -10,56 % -17,9 % 3,756 % 18,44 % -19,29 % 9,906 % 4,149 % 0,11 % -1,226 % 1,631 % -0,572 % 2,000 A 2,000 A 2,000 A 2,000 A 1,833 A 1,543 A 1,340 A 1,184 A 1,042 A 940,3 mA 797,4 mA 762,0 mA 435,1 mA 417,3 mA Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Z φ t nom t act 5,791 Ω 11,84 Ω 17,54 Ω 23,59 Ω 30,00 Ω 35,64 Ω 41,04 Ω 46,46 Ω 52,79 Ω 58,49 Ω 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 1,000 s 1,000 s 20,15 ms 16,20 ms 22,61 ms 21,33 ms 22,66 ms 19,17 ms 15,64 ms 16,10 ms 1,010 s 1,030 s Ngắn mạch pha AB Z φ SVTH: Đỗ Nhật Trứ Dev Itest 0,7332 % 2,000 A -19,02 % 2,000 A 13,04 % 2,000 A 6,626 % 2,000 A 13,31 % 1,833 A -4,157 % 1,543 A -21,82 % 1,340 A -19,51 % 1,184 A 0,9804 % 1,042 A 2,98 % 940,3 mA Result Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Trang 89 Đồ án tốt nghiệp 68,98 Ω 72,18 Ω 126,4 Ω 131,8 Ω GVHD: Th.S Ngô Minh Khoa 87,500 87,500 87,500 87,500 1,000 s 1,500 s 1,500 s no trip 979,8 ms 1,486 s 1,434 s no trip -2,017 % 797,4 mA -0,919 % 762,0 mA -4,411 % 435,1 mA 417,3 mA Passed Passed Passed Passed t nom t act Dev Itest Result 5,791 Ω 87,500 20,00 ms 11,84 Ω 87,50 20,00 ms 17,54 Ω 87,50 20,00 ms 23,59 Ω 87,50 20,00 ms 30,00 Ω 87,50 20,00 ms 35,64 Ω 87,50 20,00 ms 41,04 Ω 87,50 20,00 ms 46,46 Ω 87,500 20,00 ms 52,79 Ω 87,50 1,000 s 58,49 Ω 87,50 1,000 s 68,98 Ω 87,50 1,000 s 72,18 Ω 87,50 1,500 s 126,4 Ω 87,50 1,500 s 131,8 Ω 87,50 no trip Ngắn mạch pha ABC 21,04 ms 16,88 ms 18,62 ms 19,97 ms 19,62 ms 24,92 ms 15,37 ms 21,96 ms 1,004 s 1,021 s 962,2 ms 1,550 s 1,548 s no trip 5,221 % -15,62 % -6,916 % -0,1396 % -1,896 % 24,59 % 23,13 % 9,812 % 0,4299 % 2,128 % -3,784 % 3,307 % 3,218 % 2,000 A 2,000 A 2,000 A 2,000 A 1,833 A 1,543 A 1,340 A 1,184 A 1,042 A 940,3 mA 797,4 mA 762,0 mA 435,1 mA 417,3 mA Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Z φ t nom t act Dev Itest Result 5,791 Ω 11,84 Ω 17,54 Ω 23,59 Ω 30,00 Ω 35,64 Ω 41,04 Ω 46,46 Ω 52,79 Ω 58,49 Ω 68,98 Ω 72,18 Ω 126,4 Ω 131,8 Ω 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 87,500 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 20,00 ms 1,000 s 1,000 s 1,000 s 1,500 s 1,500 s no trip 15,49 ms 16,50 ms 22,81 ms 16,36 ms 16,23 ms 16,04 ms 15,59 ms 19,37 ms 987,5 ms 986,7 ms 1,044 s 1,505 s 1,491 s no trip -22,56 % -17,49 % 14,07 % -18,19 % -18,84 % -19,81 % -22,07 % -3,152 % -1,25 % -1,33 % 4,42 % 0,301 % -0,589 % 2,000 A 2,000 A 2,000 A 2,000 A 2,000 A 1,782 A 1,547 A 1,367 A 1,203 A 1,086 A 920,7 mA 879,9 mA 502,4 mA 481,8 mA Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Passed Ngắn mạch pha AC Z φ Phục lục IV Thuật tốn tính tổng trở đo vị trí đặt rơle M – file clc; SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 90 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Minh Khoa clear all; disp(' DO AN TOT NGHIEP '); disp(' THUAT TOAN XAC DINH CAC THAM SO CUA ROLE KHI CO NGAN MACH'); disp(' SVTH: DO NHAT TRU disp(' LOP: KTD - DT 35A GVHD: Th.S NGO MINH KHOA '); '); %Du lieu dau vao %Nguon U = 220e3; SN = 1000e6; X_R = 7; Z0s_Z1s=1; %Duong day L = input('Khoang cach tu vi tri dat role den diem ngan mach(km), L = '); z0 = 0.3864 + 1.2963j; z1 = 0.01273 + 0.2933j; %dong dien dat Isa = 1.5*400; Isb = 1.5*400; Isc = 0.5*400; Is0 = 0.3*400; %cac thong so tinh toan Xs = (U*U)/SN; Rs = Xs/7; Z1s = Rs + j*Xs; Z2s = Z1s; Z0s = Z1s; Z1L = z1*L; Z2L = Z1L; Z0L = z0*L; SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 91 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Minh Khoa a = exp(j*(2*pi/3)); %Ngan mach ba pha disp('I.NGAN MACH PHA'); %dong dien Ia1_3 = (U/sqrt(3))/(Z1s+Z1L); Ia2_3 = 0; Ia0_3 = 0; Ia_3 = Ia1_3 + Ia2_3 + Ia0_3; Ib_3 = a*a*Ia1_3 + a*Ia2_3 + Ia0_3; Ic_3 = a*Ia1_3 + a*a*Ia2_3 + Ia0_3; I0_3 = Ia0_3; %dien ap Ua1_3 = (U/sqrt(3)) - (Ia1_3*Z1s); Ua2_3 = 0; Ua0_3 = 0; Ua_3 = Ua1_3 + Ua2_3 + Ua0_3; Ub_3 = a*a*Ua1_3 + a*Ua2_3 + Ua0_3; Uc_3 = a*Ua1_3 + a*a*Ua2_3 + Ua0_3; %dong va ap tai role UR_3 = Ua_3; IR_3 = Ia_3; disp('UR(kV) = '); disp(UR_3); disp('IR(kA) = '); disp(IR_3); %tong tro va khoang cach Zdo_3 = UR_3/IR_3; disp('Zdo(ohm) = '); disp(Zdo_3); Ldo = abs(Zdo_3)/abs(z1); SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 92 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Minh Khoa disp('Ldo_NM_3pha(km) = '); disp(Ldo); %Ngan mach pha disp('II.NGAN MACH PHA'); %dong dien Ia1_2 = (U/sqrt(3)) / (Z1s+Z1L+Z2s+Z2L); Ia2_2 = - Ia1_2; Ia0_2 = 0; Ia_2 = Ia1_2 + Ia2_2 + Ia0_2; Ib_2 = a*a*Ia1_2 + a*Ia2_2 + Ia0_2; Ic_2 = a*Ia1_2 + a*a*Ia2_2 + Ia0_2; I0_2 = Ia0_2; %dien ap Ua1_2 = (U/sqrt(3)) - (Ia1_2*Z1s); Ua2_2 = -Ia2_2*Z2s; Ua0_2 = 0; Ua_2 = Ua1_2 + Ua2_2 + Ua0_2; Ub_2 = a*a*Ua1_2 + a*Ua2_2 + Ua0_2; Uc_2 = a*Ua1_2 + a*a*Ua2_2 + Ua0_2; %dong va ap tai role UR_2 = Ub_2 - Uc_2; disp('UR(kV) = '); disp(UR_2); IR_2 = Ib_2 - Ic_2; disp('IR(kA) = '); disp(IR_2); %tong tro va khoang cach Zdo_2 = UR_2/IR_2; disp('Zdo(ohm) = '); disp(Zdo_2); SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 93 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Minh Khoa Ldo = abs(Zdo_2)/abs(z1); disp('Ldo_NM_2pha (km) = '); disp(Ldo); %Ngan mach pha cham dat disp('III.NGAN MACH PHA CHAM DAT'); %dong dien Ia1_11 = (U/sqrt(3)) / ((Z1s + Z1L) + ((Z2s+Z2L) * (Z0s+Z0L)) / (Z2s+Z2L+Z0s+Z0L)); Ia2_11 = -Ia1_11*((Z0s+Z0L)/(Z2s+Z2L+Z0s+Z0L)); Ia0_11 = -Ia1_11*((Z2s+Z2L)/(Z2s+Z2L+Z0s+Z0L)); Ia_11 = Ia1_11 + Ia2_11 + Ia0_11; Ib_11 = a*a*Ia1_11 + a*Ia2_11 + Ia0_11; Ic_11 = a*Ia1_11 + a*a*Ia2_11 + Ia0_11; I0_11 = Ia0_11; %dien ap Ua1_11 = (U/sqrt(3)) - (Ia1_11*Z1s); Ua2_11 = -Ia2_11*Z2s; Ua0_11 = -Ia0_11*Z0s; Ua_11 = Ua1_11 + Ua2_11 + Ua0_11; Ub_11 = a*a*Ua1_11 + a*Ua2_11 + Ua0_11; Uc_11 = a*Ua1_11 + a*a*Ua2_11 + Ua0_11; %dong va ap tai role UR_11 = Ub_11 - Uc_11; disp('UR(kV) = '); disp(UR_11); IR_11 = Ib_11 - Ic_11; disp('IR(kA) = '); disp(IR_11); %tong tro va khoang cach Zdo_11 = UR_11/IR_11; SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 94 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Minh Khoa disp('Zdo(ohm) = '); disp(Zdo_11); Ldo = abs(Zdo_11)/abs(z1); disp('Ldo_NM_2pha cham dat(km) = '); disp(Ldo); %Ngan mach pha disp('IV.NGAN MACH PHA'); %dong dien Ia1_1 = (U/sqrt(3)) / (Z1s+Z1L+Z2s+Z2L+Z0s+Z0L); Ia2_1 = Ia1_1; Ia0_1 = Ia1_1; Ia_1 = Ia1_1 + Ia2_1 + Ia0_1; Ib_1 = a*a*Ia1_1 + a*Ia2_1 + Ia0_1; Ic_1 = a*Ia1_1 + a*a*Ia2_1 + Ia0_1; I0_1 = Ia0_1; %dien ap Ua1_1 = (U/sqrt(3)) - (Ia1_1*Z1s); Ua2_1 = -Ia2_1*Z2s; Ua0_1 = -Ia0_1*Z0s; Ua_1 = Ua1_1 + Ua2_1 + Ua0_1; Ub_1 = a*a*Ua1_1 + a*Ua2_1 + Ua0_1; Uc_1 = a*Ua1_1 + a*a*Ua2_1 + Ua0_1; %dong va ap tai role K = (z0-z1)/z1; UR_1 = Ua_1; disp('UR(kV) = '); disp(UR_11); IR_1 = Ia_1 + K*I0_1; disp('IR(kA) = '); disp(IR_11); SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 95 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Ngô Minh Khoa %tong tro va khoang cach Zdo_1 = UR_1/IR_1; disp('Zdo(ohm) = '); disp(Zdo_1); Ldo = abs(Zdo_1)/abs(z1); disp('Ldo_NM_1pha (km) = '); disp(Ldo); SVTH: Đỗ Nhật Trứ Trang 96 ... bảo vệ đường dây .52 Bảng 3.1 Thơng số đặc trưng cho mơ hình SVC 62 Bảng 3.2 Kết mô ảnh hưởng SVC đến bảo vệ khoảng cách bảo vệ 73 Bảng 3.3 Kết mô ảnh hưởng SVC đến bảo vệ. .. vi ứng dụng Hiện bảo vệ khoảng cách bảo vệ coi hồn chỉnh nhất, dùng làm bảo vệ bảo vệ phụ cho mạng điện đến 35kV Trong mạng điện từ 110kV trở lên, bảo vệ khoảng cách dùng làm bảo vệ cho đường dây. .. với khoảng cách đến điểm ngắn mạch Loại bảo vệ thực theo nguyên lý xác định khoảng cách từ nơi đặt bảo vệ đến điểm ngắn mạch có tên gọi bảo vệ khoảng cách Độ trễ bảo vệ thực phụ thuộc vào khoảng