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 Lể PHÚ TOẠI ĐỊNH VỊ SỰ CỐ TRểN ĐƯỜNG DỂY TẢI ĐIỆN CÓ XÉT TỚI SAI SỐ CỦA THIẾT BỊ ĐO LƯỜNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT ĐI N LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯ NG DẪN KHOA HỌC TS Nguy n Xuơn Tùng Hà N i - 2017 C NG HÒA XÃ H I CH NGHĨA VI T NAM Đ c l p ậ Tự ậ H nh phúc ậậậậậậậậậậậậậậậậậậậậậậ BẢN XÁC NHẬN SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác gi lu n vĕn: Lê Phú Toại Đề tƠi lu n vĕn: Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường Chuyên ngành: Kỹ thuật n Mã s SV: CB140942 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học H i đồng chấm luận văn xác nhận tác giả đư sửa bổ sung luận văn theo biên Họp h i đồng ngƠy ầầ/10/2017 với n i dung sau: Đư chỉnh sửa cơng thức tính Lsc trang Đư chỉnh sửa lổi tả luận văn Đư đánh giá lại kết làm bật lên mức đ ảnh hưởng c a sai số BU, BI đến kết định vị cố Ngày 11/2017 GIÁO VIểN HƯỚNG DẪN TÁC GIẢ LUẬN VĂN TS Nguyễn Xuân Tùng Lê Phú To i CHỦ TỊCH HỘI Đ NG GS Lã Vĕn Út Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường MỤC LỤC M C L C i LỜI CAM ĐOAN iii DANH M C HỊNH V iv DANH M C B NG BI U v M Đ U .1 CHƯ NG T NG QUAN V Đ NH V S C V I ĐƯỜNG DỂY TRểN KHÔNG 1.1 ụ nghĩa c a vi c định vị xác m cố đường dơy tải n 1.2 Định vị cố dựa theo tín hi u đo lường m t đ u đường dơy .5 1.3 Phư ng pháp định vị cố dựa tín hi u đo lường t hai phía .6 1.4 Phư ng pháp định vị cố dựa nguyên lỦ sóng lan truy n CHƯ NG NGUYểN Lụ B O V KHO NG CÁCH VÀ CÁC Y U T NH HƯ NG Đ N S LÀM VI C C A B O V .10 2.1 Nguyên lỦ lƠm vi c .10 2.2 Các mạch vịng tính tốn tổng trở r le khoảng cách 11 2.3 Đặc tính tác đ ng c a bảo v khoảng cách 14 2.4 Chỉnh định vùng tác đ ng c a bảo v khoảng cách .15 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến lƠm vi c c a bảo v khoảng cách 16 CHƯ NG PHƯ NG PHÁP Đ NH V S C D A THEO TệN HI U ĐO LƯỜNG T HAI Đ U ĐƯỜNG DỂY 18 3.1 Giới thi u chung 18 3.2 Phư ng pháp định vị cố dựa theo tín hi u đo lường t hai phía 18 CHƯ NG MÁY BI N DÒNG & MÁY BI N ĐI N ÁP DỐNG CHO M C ĐệCH B O V R LE .22 4.1 Máy biến dòng n vƠ thông số liên quan 22 4.2 Máy biến n áp vƠ thông số .26 CHƯ NG ĐÁNH GIÁ NH HƯ NG C A SAI S BI N DÒNG ĐI N VÀ BI N ĐI N ÁP T I T NG TR ĐO ĐƯ C C A R LE B O V KHO NG CÁCH VÀ K T QU Đ NH V S C 30 5.1 Giới thi u mơ hình mơ ph ng đư c sử d ng 30 5.2 Công c sử d ng mô ph ng .34 i Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường 5.3 Phư ng thức đánh giá ảnh hưởng sai số c a BU & BI tới kết định vị cố vƠ lƠm vi c c a bảo v khoảng cách 39 5.4 S đồ mô ph ng, kịch vƠ kết mô ph ng 41 5.5 Kết mô ph ng .44 5.6 Đánh giá kết mô ph ng 54 CHƯ NG K T LUẬN VÀ Đ XU T 56 6.1 Kết luận .56 6.2 Phư ng hướng nghiên cứu tư ng lai 57 TÀI LI U THAM KH O 58 ii Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn lƠ kết nghiên cứu c a riêng tôi, không chép c a Các số li u, kết nêu luận văn lƠ trung thực vƠ chưa t ng đư c cơng bố cơng trình nƠo khác N i dung luận văn có tham khảo sử d ng tài li u, thông tin đư c đăng tải tác phẩm, tạp chí, báo trang web theo danh m c tài li u tham khảo c a luận văn Tác giả Lê Phú Toại iii Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường DANH MỤC HỊNH VẼ Hình Đường dơy 500kV bị cố đổ c t .4 Hình S đồ nguyên lỦ c a đường dơy bị cố với hai nguồn cấp Hình S đồ thay c a đường dơy cố .6 Hình Sự lan truy n vƠ phản xạ c a sóng dịng n đường dơy .8 Hình R le có sử d ng đồng b thời gian đồng hồ v tinh GPS Hình S đồ nguyên lỦ c a bảo v khoảng cách .10 Hình S đồ thay vịng lặp tính tốn tổng trở cố pha - pha 12 Hình S đồ thay vịng lặp tính toán tổng trở cố pha - đất 13 Hình S đồ thay vịng lặp tính tốn tổng trở cố pha - đất 13 Hình 10 Đi m lƠm vi c chế đ bình thường vƠ cố mặt phẳng tổng trở 14 Hình 11 Các dạng đặc tính thường gặp c a bảo v khoảng cách .15 Hình 12 Ví d chỉnh định vùng I với đặc tính MhO 15 Hình 13 S đồ đường dơy bị cố 19 Hình 14 S đồ thay hình π sử d ng thơng số rải c a đường dơy bị cố 19 Hình 15 S đồ nguyên lỦ c a máy biến dòng n 22 Hình 16 Hình ảnh c a máy biến dịng n vƠ máy biến n áp .27 Hình 17 Giao di n c a Matlab 36 Hình 18 Giao di n c a c a sổ soạn thảo l nh .37 Hình 19 Qui trình đánh giá ảnh hưởng c a sai số BU & BI tới kết định vị cố 40 Hình 20 Mơ hình mơ ph ng c a đường dơy Simulink 42 Hình 21 Khối tạo cố Simulink 43 Hình 22 Đi m lƠm vi c cố cuối vùng có th r i vƠo vùng I (trường h p cố hai pha, BU loại 6P vƠ BI loại 10P) 55 iv Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường DANH MỤC BẢNG BI U Bảng Tổng kết v loại cố vƠ mạch vòng đo lường tư ng ứng 11 Bảng Cấp xác c a biến dịng n theo tiêu chuẩn IEC 60044-1 26 Bảng Cấp xác c a biến n áp theo tiêu chuẩn IEC 60044-2 .29 Bảng Thông số c a máy biến n áp CCV-245 ALSTOM 30 Bảng Thơng số máy biến dịng n OSKF-245 c a AREVA .31 Bảng Thông số c a máy biến n áo TEMP-245 ki u t c a hưng TRENCH .32 Bảng Thơng số c a máy biến dịng n IOSK-245kV TRENCH 33 Bảng Các kịch mô ph ng đánh giá kết định vị 43 Bảng Kịch đánh giá ảnh hưởng tới BV khoảng cách 44 v Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường M Đ U H thống n Vi t Nam hi n vƠo thời gian cao m vận hƠnh mức đ ph tải cao, s đồ kết lưới yếu, m c tiêu đến năm 2020 lưới truy n tải đạt tiêu N-1 H thống lưới n truy n tải c a Vi t Nam ch yếu qua vùng đồi núi có địa hình phức tạp, cố có th xuất hi n thời m nƠo, n i nƠo, nguyên nhơn cố đa dạng vƠ khơng th đốn biết trước Tất cố c n phải đư c loại tr cƠng nhanh cƠng tốt đ giảm thi u mức đ thi t hại cho thiết bị đảm bảo trì lƠm vi c ổn định c a h thống n Bên cạnh đó, vi c xác định xác vị trí cố đóng vai trị quan trọng nhi u lỦ do: - Giảm chi phí nhân cơng cho vi c sửa ch a, thay thiết bị hư h ng - Nhanh chóng khơi ph c làm vi c bình thường c a h thống sau cố - Giảm thời gian ng ng cung cấp n trường h p cố trì Trong h thống n, nhi u phư ng pháp bảo v định vị cố đư đư c giới thi u áp d ng phổ biến lưới n truy n tải vƠ đường cáp R le bảo v phổ biến lưới truy n tải lƠ r le bảo v khoảng cách Các r le bảo v khoảng cách có chức định vị cố, cách tính tốn đ n giản, số li u đo lường t m t phía Ttuy nhiên có nhi u yếu tố ảnh hưởng đến đ xác c a định vị cố có th n trở cố, sai số c a máy biến dòng vƠ biến n áp, đ khơng xác c a tham số đường dơy, trở kháng thứ tự không thay đổi theo môi trường dọc tuyến đường dơy, dòng tải đường dơy Phư ng pháp định vị cố với tín hi u đo t hai đ u đường dơy có ưu m lƠ loại b đư c ảnh hưởng c a n trở hồ quang m cố vƠ ảnh hưởng c a dòng tải trước cố Tuy nhiên c m lƠ số li u phải đo phải đư c đồng b tính tốn đư c vị trí cố Phư ng pháp định vị cố theo tín hi u đo m t phía c a r le bảo v khoảng cách vƠ định vị theo tín hi u đo đồng b t hai đ u đ u chịu ảnh hưởng c a sai số c a biến dòng n vƠ biến n áp Tuy nhiên chưa có nghiên cứu so sánh mức đ ảnh hưởng vƠ phư ng pháp nƠo s có ưu m h n phải xét tới sai số BU & BI Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường Xuất phát t vấn đ c n quan tơm trên, n i dung nghiên cứu c a luận văn ph n sau: Phân tích nguyên lỦ lƠm vi c c a bảo v khoảng cách phư ng pháp định vị sửu d ng r le khoảng cách Đồng thời phân tích mơ ph ng phư ng pháp định vị cố dựa theo tín hi u đo lường t hai phía Sau s giả thiết sai số c a BI & BU; t tính tốn sai số định vị cố c a hai phư ng pháp đ đưa đến kết luận v phư ng pháp nƠo s có ưu m h n Tiếp theo đánh giá sai số c a BU, BI tới tổng trở đo đư c c a r le đ đánh giá v khả tác đ ng khơng chọn lọc với m t số tình cố Phạm vi nghiên cứu giới hạn đường dơy truy n tải n cấp 220kV, thông số c a đường dơy giả thiết đư biết vƠ đường dơy đư c hoán vị hoƠn toƠn V bố c c, luận văn gồm ph n sau: Ch ng 1: Giới thi u c n thiết phải nơng cao đ xác định vị cố đường dơy tải n Giới thi u tóm tắt phư ng pháp phổ biến đ định vị cố đường dơy truy n tải n Ch ng 2: Giới thi u nguyên lỦ bảo v khoảng cách vƠ ngun lỦ tính tốn tổng trở với cố pha ậ pha pha ậ đất, nguyên lỦ định vị cố r le Giới thi u giá trị chỉnh định vƠ đặc tính lƠm vi c c a r le, đồng thời phơn tích s b ảnh hưởng sai số c a BU vƠ BI tới tổng trở r le đo đư c chế đ cố vùng lơn cận cuối đường dơy Ch ng 3: Giới thi u vƠ phơn tích phư ng pháp định vị cố dựa theo tín hi u đo lường đồng b t hai đ u đường dơy Ch ng 4: Giới thi u v BU & BI dùng h thống r le bảo v Các giới hạn sai số cho phép c a BU & BI Ch ng 5: Nghiên cứu ảnh hưởng c a sai số BU vƠ BI tới giá trị tổng trở đo đư c c a r le bảo v khoảng cách vƠ tới kết định vị cố theo r le khoảng cách vƠ theo phư ng pháp sử d ng tín hi u đo t hai phía Các mơ ph ng đư c thực hi n Simulink áp d ng với mơ hình đường 272 Trạm 220kV Cao Bằng ậ 273 Trạm 220kV Bảo Lơm Vi c xử lỦ số li u tính tốn đư c thực hi n Matlab Ch ng 6: Kết luận vƠ đ xuất hướng nghiên cứu tư ng lai Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường CHƯ NG T NG QUAN V ĐỊNH VỊ SỰ CỐ VỚI ĐƯỜNG DỂY TRÊN KHÔNG 1.1 ụ nghĩa c a vi c đ nh v xác m c đ ng dơy t i n Vi c xác định xác m cố đường dơy tải n mang m t Ủ nghĩa quan trọng quản lỦ vận hƠnh Định vị cố giúp phát hi n nhanh h n m cố, k với cố thoáng qua vƠ cố trì Sự cố thống qua có th khơng gơy thi t hại nghiêm trọng, có th đư c khắc ph c thông qua tự đ ng đóng lại Tuy nhiên xác định sớm vƠ nhanh chóng m bị hư h ng s giúp ngăn ng a cố có th xảy Với nh ng cố vĩnh cửu, vi c không tìm xác m cố đ khắc ph c mang lại nhi u u phức tạp, hao tốn nhơn lực, tốn tƠi chính, vƠ quan trọng lƠ ng ng cung cấp n m t thời gian dƠi, có th gơy n m t khu vực r ng Các vấn đ v nơng cao đ xác định vị cố đư đư c nghiên cứu nhi u năm vƠ h u hết tập trung vƠo nghiên cứu áp d ng lưới truy n tải Lưới truy n tải đư c quan tơm mức đ ảnh hưởng c a tới h thống lớn h n, trang thiết bị bảo v vƠ u n hi n đại h n, đồng thời thời gian địi h i đ tìm kiếm cố kéo dƠi h n so với lưới phơn phối Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường Kịch b n 3P (BU) 5P (BI) 50% N(1) N(2) N(1,1) N(3) Kịch b n 6P (BU) 10P (BI) 25% N(1) N(2) N(1,1) N(3) Kịch b n 6P (BU) 10P (BI) 50% N(1) N(2) N(1,1) N(3) Số lư ng sai số ngẫu nhiên tạo dải sai số cho phép: 10.000 l n Vi c đánh giá ảnh hưởng c a sai số BU vƠ BI tới lƠm vi c c a bảo v khoảng cách s thực hi n tư ng tự, nhiên ảnh hưởng nƠy th hi n rõ cố lơn cận cuối đường dơy Do xét với trường h p cố 100% chi u dƠi đường dây Bảng Kịch đánh giá ảnh hưởng tới BV khoảng cách K ch b n C p xác c a BU & BI V trí c (%) D ng c Kịch b n 3P (BU) 5P (BI) 100% N(1) N(2) N(1,1) N(3) Kịch b n 6P (BU) 10P (BI) 100% N(1) N(2) N(1,1) N(3) Số lư ng sai số ngẫu nhiên tạo dải sai số cho phép: 10.000 l n 5.5 K t qu mô ph ng a Kịch b n 1: cấp xác BU & BI 3P 5P – cố t i 25% Ngắn mạch m t pha ậ vị trí 25% (3P & 5P) Định vị theo tín hiệu đo hai đầu Định vị theo rơle khoảng cách 44 Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a 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 ậ 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 ậ 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 dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường Ngắn mạch ba pha ậ 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 b n 2: cấp xác BU & BI 3P 5P – cố t i 50% Ngắn mạch m t pha ậ 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 ậ 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 dơy tải n có xét tới sai số c a 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 ậ 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 ậ 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 dơy tải n có xét tới sai số c a 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 b n 3: cấp xác BU & BI 6P 10P – cố t i 25% Ngắn mạch m t pha ậ 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 ậ 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 dơy tải n có xét tới sai số c a 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 ậ 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 ậ 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 dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường d Kịch b n 4: cấp xác BU & BI 6P 10P – cố t i 50% Ngắn mạch m t pha ậ 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 ậ 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 ậ 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 dơy tải n có xét tới sai số c a 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 ậ 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 b n 5: nh h ởng sai số BU & BI tới tổng trở đo đ ợc Ngắn mạch ba pha 100% - Cấp xác c a BU & BI lƠ 3P & 5P Ngắn mạch ba pha Ngắn mạch hai pha 51 10 15 Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a 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 b n 6: nh h ởng sai số BU & BI tới tổng trở đo đ ợc 52 10 15 Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường Ngắn mạch ba pha 100% - Cấp xác c a BU & BI lƠ 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 dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường 5.6 Đánh giá k t qu mô ph ng a nh h ởng sai số BU & BI tới kết qu định vị cố Có th thấy h u hết trường h p kết định vị cố theo phư ng pháp c a r le bảo v khoảng cách có phạm vi sai số nh h n so với kết c a phư ng pháp định vị theo tín hi u đo đồng b t hai phía Tuy nhiên đánh giá nƠy n trở m cố (Ω) LỦ phư ng pháp c a r le khoảng cách có phạm vi sai số nh h n có th số lư ng phép tính nên chịu sai số tích lũy Mặt khác tín hi u đo sử d ng d li u t m t phía, tránh đư c sai số so với trường h p c n dùng tới tín hi u t hai đ u Với phư ng pháp định vị cố theo tín hi u đo t hai phia có th chịu sai số tích lũy lớn h n trải qua nhi u bước tính tốn vƠ chịu ảnh hưởng sai số c a tín hi u đo hai đ u Như đư phơn tích, phư ng pháp định vị cố theo tín hi u đo đồng b s có ưu m n trở m cố khác M t kết luận n a lƠ nên sử d ng BU & BI có cấp xác cao đ giảm phạm vi sai số định vị cố, nhiên kết luận nƠy g n lƠ hi n nhiên b nh h ởng sai số BU & BI tới làm việc b o vệ kho ng cách Kết mô ph ng đư cho thấy rằng: với BU vƠ BI có cấp xác cao (3P với biến n áp vƠ 5P với biến dòng n) vƠ giá trị chỉnh định vùng I lƠ 80÷85% tổng trở đường dơy r le đảm bảo lƠm vi c chọn lọc cố xảy đ u đường dơy tiếp theo, lơn cận cuối bảo v Tuy nhiên sử d ng BU & BI có cấp xác thấp (6P với BU 10P với BI) m t số tình tổng trở đo đư c cố lơn cận cuối đường dơy có th bị r i vƠo vùng tác đ ng (vùng I) c a r le vƠ có th dẫn tới cắt chọn lọc 54 Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường 1.0*Zday 1.0*Zday 0.85*Zday 0.85*Zday 0.8*Zday 0.8*Zday 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) Kết mô ph ng cho thấy đ u có th xảy cắt không chọn lọc với tất dạng cố sử d ng BI & BI có cấp xác thấp Hình 22 mơ tả tập h p m lƠm vi c có th xuất hi n sử d ng BU vƠ BI có cấp xác thấp với trường h p cố hai pha vƠ cố m t pha chạm đất Giải pháp đ xuất đ tránh vi c có th tác đ ng chọn lọc nƠy sau: - Sử d ng BU & BI có cấp xác cao (ví d dùng BI loại 3P vƠ BI loại 5P) - Trong trường h p thiết bị BU BI đư đư c lựa chọn không th thay đổi có th xem xét chỉnh định đặc tính vùng I khoảng 80% tổng trở đường dơy thay dùng giá trị 85% 55 Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường CHƯ NG KẾT LUẬN VÀ Đ XU T 6.1 K t lu n Luận văn đư vƠo tìm hi u vƠ phân tích nguyên lỦ hoạt đ ng c a bảo v khoảng cách vƠ phư ng thức định vị cố loại r le nƠy Nguyên lỦ định vị r le bảo v khoảng cách đ n giản vƠ yêu c u tín hi u đo t m t phía; nhiên kết định vị c a phư ng pháp nƠy chịu ảnh hưởng c a nhi u yếu tố n trở m cố, dòng tải trước cố Phư ng pháp định vị cố dựa theo tín hi u đo lường đồng b t hai đ u đường dơy lƠ phư ng pháp có ưu m h n h n so với phư ng pháp định vị r le bảo v khoảng cách không bị ảnh hưởng c a n trở m cố, khơng bị ảnh hưởng c a dịng tải trước cố, không yêu c u biết tổng trở nguồn Như c m c a phư ng pháp nƠy lƠ yêu c u tín hi u đo phải đư c đồng b v mặt thời gian Các nghiên cứu v hai phư ng pháp định vị nƠy đ u chưa xét đến ảnh hưởng c a sai số BU & BI đến kết định vị cố N i dung nghiên cứu c a luận văn đư sơu vƠo phơn tích ảnh hưởng sai số c a BU & BI với mong muốn tìm phư ng pháp nƠo có khả cho kết định vị xác h n phư ng pháp đ u có đặc m riêng: - Phư ng pháp định vị r le bảo v khoảng cách có số lư ng phép tính h n, sử d ng tín hi u đo t m t phía - Phư ng pháp định vị theo tín hi u đo đồng b t hai phía có số lư ng phép tính nhi u h n vƠ có th phải chịu sai số tích lũy sử d ng tín hi u đo t hai phía - Bên cạnh n i dung nghiên cứu đư đánh giá ảnh hưởng c a sai số tới làm vi c c a bảo v khoảng cách, xác định khả có th tác đ ng nh m với cố lân cận cuối đường dây Vi c mô ph ng sai số c a BU & BI dựa vi c tạo sai số ngẫu nhiên dải sai số cho phép, số ngẫu nhiên đư c tạo Matlab đ đảm bảo tính ngẫu nhiên vƠ tuơn theo qui luật phơn bố Đ đảm bảo tính xác, luận văn 56 Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường đư áp d ng chạy tới 10.000 l n tạo sai số ngẫu nhiên c a BU & BI trường h p cố, kết tổng h p đư cho thấy xu hướng sai số định vị c a phư ng pháp Kết tính tốn mơ ph ng chưa cho thấy khác bi t rõ r t gi a hai phư ng pháp nƠy chịu sai số c a BU & BI, nhiên phư ng pháp định vị dựa theo tín hi u đo t m t phía c a r le khoảng cách th hi n phạm vi sai số nh h n Cấp xác c a BU & BI ảnh hưởng rõ tới sai số tính tốn tổng trở, với trường h p sử d ng BU, BI có cấp xác thấp (6P vƠ 5P) có khả xảy tác đ ng chọn lọc cố lơn cận cuối đường dơy vƠ vùng I c a bảo v chọn khoảng 85% tổng trở đường dơy Các giải pháp đư c đ xuất đ khắc ph c hi n tư ng nƠy lƠ sử d ng BU, BI có cấp xác cao h n chỉnh định vùng I với giá trị khoảng 80% tổng trở đường dơy Mơ hình sai số c a BU&BI đ n giản, đư c xơy dựng dựa giả thiết v cấp xác c a thiết bị Trên thực tế, đặc tính sai số có mức đ phức tạp h n vƠ tính phi tuyến Các phơn tích s thuyết ph c h n sử d ng thêm mơ hình máy biến dịng mô ph ng 6.2 Ph ng h ng nghiên c u t ng lai Với kết nghiên cứu đạt đư c đư mở hướng nghiên cứu v ảnh hưởng c a sai số tới kết định vị, cho phép người sử d ng có th đánh giá đư c mức sai số có th gặp phải Tuy nhiên n i dung nghiên cứu chưa đánh giá đư c đ nhạy c a sai số c a BU & BI đến kết định vị cố Đơy lƠ m t ph n quan quan trọng đ có th đến kết luận lƠ ảnh hưởng c a sai số BU tới định vị nhi u h n hay ảnh hưởng c a sai số BI nhi u h n; t s định đư c nên sử d ng BU có cấp xác cao h n hay sử d ng BI có cấp xác cao h n Mặt khác ảnh hưởng c a n trở cố kết h p với ảnh hưởng c a sai số BU, BI thực tế; c n có nghiên cứu tổng h p đ xét đư c tất yếu tố ảnh hưởng 57 Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a 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 Nguy n Xuơn Tùng, Nguy n Đức Huy, Nguy n Xuơn HoƠng Vi t, Tổng quan phương pháp định vị cố đường dây truyền tải dựa tín hiệu đo lường từ hai phía, Tạp chí Đi n & 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 ậ Part 1: Current transformers IEC 60044-2 Instrument transformers - Part 2: Inductive voltage transformers 58 ... Pha c Vịng lặp tính cho t ng tr 11 Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường Sự cố pha ậ đất Sự cố pha ậ pha Sự cố pha hay pha ậ đất Sự cố pha ậ đất - AậE BậE CậE AậB BậC... 18 Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường Hình 13 Sơ đồ đường dây bị cố Dòng n chạy qua m cố lƠ IF vƠ n áp m cố lƠ VF S đồ thay hình π sử d ng thông số rải c a đường. .. lai Định vị cố đường dơy tải n có xét tới sai số c a thiết bị đo lường CHƯ NG T NG QUAN V ĐỊNH VỊ SỰ CỐ VỚI ĐƯỜNG DỂY TRÊN KHÔNG 1.1 ụ nghĩa c a vi c đ nh v xác m c đ ng dơy t i n Vi c xác định