sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ
4.2.2. Nhập dữ liệu cho ch−ơng trình:
4.2.2.1. Cài đặt chung cho ch−ơng trình:
Ta thực hiện các b−ớc cài đặt ban đầu trong hộp thoại ATP Setings để tạo mới, sửa đổi hay hiển thị thông số của tập tin tr−ớc khi chạy ch−ơng trình.
1) Simulation:
Hình 4.3: Hộp thoại Simulation trong ATP Setings
- Lựa chọn ph−ơng pháp mô phỏng: Time domain - B−ớc thời gian mô phỏng Delta T (sec): 1E-5
- Khoảng thời gian khảo sát Tmax (sec): 0,1 - Xopt = 0: đơn vị của điện cảm là [mH] - Copt = 0: đơn vị của điện dung là [àF] - Tần số hệ thống điện Feq (Hz): 50
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 58
2) Output:
Hình 4.4: Hộp thoại Output trong ATP Setings
- Print freq = 500: sau 500 lần mô phỏng sẽ đ−ợc xuất ra file LIS - Plot freq = 3: sau 3s ch−ơng trình tự l−u vào file dạng PL4
- Plotted output: đánh dấu để kiểm tra khi ch−ơng trình tạo ra 1 file Pl4 - Auto-detect simulation errors: tự động thông báo và hiển thị lỗi - Printout: kiểm tra sự liên kết, điều khiển các tham số
3) Switch/UM:
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 59
- Systematic study: đóng cắt có hệ thống - Num: số lần mô phỏng đóng đ−ờng dây. - Switch control:
+ ISW = 1: in tất cả các kết quả của các lần đóng cắt trong file LIS = 0: không in kết quả
+ ITEST = 1: không đặt thời gian trễ ngẫu nhiên cho các lần đóng cắt + IDIST = 0: hàm phân bố xác suất đóng cắt theo Gaussian
= 1: phân bố đều
+ IMAX = 1: in kết quả tới file LUNIT6 = 0: không in kết quả
+ IDICE = 0: sử dụng máy phát ngẫu nhiên phụ thuộc vào máy tính = 1: sử dụng máy phát ngẫu nhiên chuẩn
+ NSEED có thể lặp lại các mô phỏng của Monte Carlo nếu:
= 0: có kết quả khác sau mỗi lần mô phỏng khi cùng dữ liệu = 1: có cùng kết quả khi cùng dữ liệu trên cùng máy tính - Universal machines:
+ Automatic: các điều kiện ban đầu đ−ợc tính toán một cách tự động + Per unit: chọn hiển thị kết quả cả trong đơn vị t−ơng đối
+ Precdiction: các máy phát, động cơ sẽ không là phần tử phi tuyến trong sơ đồ mạch bên ngoài (chỉ chọn đ−ợc với máy phát, động cơ 3 pha)
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 60
4) Format:
- Sorting by cards: ch−ơng trình sẽ lần l−ợt tạo file dữ liệu cho các nhánh, các máy phát, các nguồn.
Hình 4.6: Hộp thoại Format trong ATP Setings
5) Record và Variables :
Hình 4.7: Hộp thoại Record và Variables trong ATP Setings
Tất cả các ATP model hiện hữu trong mạch sẽ đ−ợc liệt kê trong tr−ờng Model và các biến số sẽ đ−ợc liệt kê trong tr−ờng Variable. Ta có thể khởi tạo các biến bằng cách nhập tên và giá trị vào hộp thoại Variables.
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 61
4.2.2.2. Nhập dữ liệu cho các module của ch−ơng trình:
Các phần tử đ−ợc sử dụng trong sơ đồ mô phỏng là: nguồn điện, điện cảm, đ−ờng dây, máy cắt 3 pha, Vôn mét.
1) Nguồn AC – 3 pha:
Ch−ơng trình ATP/EMTP có thể mô phỏng đ−ợc hai dạng nguồn: nguồn điện tĩnh và nguồn điện động.
Nguồn điện tĩnh là dạng nguồn điện cho tr−ớc giá trị biên độ (điện áp hoặc dòng điện), góc pha, thời điểm bắt đầu và kết thúc.
Nguồn điện động là các dạng máy điện quay (đồng bộ hoặc không đồng bộ).
Trong phạm vi mô phỏng của luận văn, ta coi nguồn cung cấp cho trạm biến áp 500 kV Nho Quan là nguồn công suất vô cùng lớn. Đó là dạng nguồn điện tĩnh hình sin 3 pha, ký hiệu là loại nguồn 14. Loại nguồn này có thể hoạt động trong suốt quá trình xác lập.
Hình 4.8: Nhập số liệu cho nguồn điện AC – 3 pha
- Dạng nguồn là nguồn điện áp
- Amplitude [V]: Giá trị đỉnh của nguồn điện. Nguồn điện cấp cho đ−ờng dây là nguồn điện xoay chiều 3 pha 500 kV:
VAmp .500000 408248 Amp .500000 408248
3
2 =
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 62
- f [Hz]: tần số của nguồn điện
- Pha: thông số góc pha của nguồn tính bằng độ hoặc giây, phụ thuộc vào giá trị của A1
A1 = 0: góc pha tính bằng độ, u(t) = Amp.cos[2πf + pha] A1 > 0: góc pha tính bằng giây, u(t) = Amp.cos[2πf(t + pha)] Khi góc pha tính bằng độ thì thứ tự pha đ−ợc quy −ớc nh− sau:
Pha A có góc pha là 0o Pha B có góc pha là -120o Pha C có góc pha là 120o
- Tstart: thời điểm tại đó nguồn bắt đầu hoạt động. Tstart là một giá trị nguyên có thể nhân hoặc không nhân với Delta T. Bất kỳ thời điểm nào tr−ớc thời điểm Tstart thì giá trị nguồn điện đều bằng không. Để kết quả mô phỏng đ−ợc chính xác nên chọn Tstart là một số nguyên nhân với Delta T và không nên chọn Delta T quá cao.
- Tstop: thời điểm tại đó nguồn ngừng hoạt động. Tstop là một giá trị nguyên có thể nhân hoặc không nhân với Delta T. Bất kỳ thời điểm nào sau thời điểm Tstop thì giá trị nguồn điện đều bằng không. Để kết quả mô phỏng đ−ợc chính xác nên chọn Tstop là một số nguyên nhân với Delta T và không nên chọn Delta T quá cao.
2) Đ−ờng dây:
Đ−ờng dây đ−ợc mô phỏng d−ới dạng mô hình LCC - 3 pha. Đây là mô hình đ−ờng dây có thông số rải với các thông sô phụ thuộc tần số. Mô hình này mô phỏng đầy đủ các thành phần tổng trở dọc đ−ờng dây, dung dẫn của đ−ờng dây với đất và có tính đến điện trở rò của dây dẫn đối với đất ở dạng sai số do hiệu ứng của mặt đất.
- Ph.no (Phase number): số thứ tự pha là 1, 2, 3. Dây chống sét đ−ợc quy −ớc ký hiệu là 0.
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 63
Dây dẫn: Rin = 0,414 cm Dây chống sét: Rin = 0,5 cm
- Rout: bán kính bên ngoài của 1 dây dẫn hoặc dây chống sét (cm) Dây dẫn: Rout = 1,242 cm
Dây chống sét: Rout = 0,7 cm
- Resis: điện trở của dây dẫn trên một đơn vị chiều dài có tính đến hiệu ứng bề mặt của dây dẫn (Ω/km)
Dây dẫn: Resis = 0,074 cm Dây chống sét: Resis = 0,58 cm
- Horiz: khoảng cách nằm ngang từ tâm 1 pha tới 1 pha khác đ−ợc chọn làm gốc. Do 3 pha đ−ợc đặt trên một mặt phẳng nằm ngang nên ta chọn dây pha giữa làm gốc
Khoảng cách từ 2 pha bên cạch tới pha giữa: Horiz = ± 12,6 m Khoảng cách từ 2 dây chống sét tới pha giữa: Horiz = ± 9,8 m - Vtower: chiều cao thẳng đứng tại dàn cột
Dây dẫn: Vtower = 32 m Dây chống sét: Vtower = 42 m
- Vmid: chiều cao thẳng đứng ở khoảng giữa (điểm võng nhất) Dây dẫn: Vmid = 16 m
Dây chống sét: Vtower = 28 m
- Separ: khoảng cách giữa các dây trong một pha Dây dẫn: Separ = 45 cm
Dây chống sét: Separ = 0 cm
- Alpha: vị trí góc của các dây dẫn trong 1 pha tính ng−ợc chiều kim đồng hồ so với trục hoành
Dây dẫn: Alpha = 45 deg Dây chống sét: Alpha = 0 deg - NB: số dây dẫn trong 1 pha
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 64
Dây dẫn: NB = 4 Dây chống sét: NB = 0 - Rho (Ω): điện trở suất của đất
- Length (km): chiều dài của đoạn đ−ờng dây khảo sát - Transpoed: xác định các pha có chuyển vị hay không. - Auto bunlding: đ−ờng dây đ−ợc phân pha
- Skin effect: có tính đến hiệu ứng bề mặt của dây
- Seg. ground: dây chống sét đ−ợc nối đất theo từng đoạn
- Real trans. matrix: ma trận chuyển đổi đ−ợc giả thiết chủ yếu là phần thực còn phần ảo có giá trị không đáng kể.
Hình 4.9: Nhập số liệu cho đ−ờng dây 3) Điện cảm:
Điện cảm Lu trong sơ đồ thay thế ở ch−ơng 2 là điện kháng của nguồn điện cung cấp cho đ−ờng dây. Nếu bỏ qua điện trở của các thiết bị khác thì Lu đ−ợc thay thế bằng điện kháng của máy biến áp tự ngẫu 500 kV trong trạm Nho Quan.
Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật máy biến áp 500 kV trong trạm Nho Quan
Điện áp định mức (kV) UN% Công suất (MVA)
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 65
Ta coi phía hạ của máy biến áp tự ngẫu là không tải, khi đó điện kháng thay thế của máy biến áp chỉ bao gồm điện kháng phía cao và trung mắc nối tiếp. Sau khi tính toán ta có:
Điện kháng của máy biến áp: Xu = 7,9 Ω
Điện cảm của máy biến áp: mH f X L u u 25 50 . 14 , 3 . 2 9 , 7 2 = = = π
Trong ATP/EMTP điện cảm này đ−ợc mô phỏng d−ới dạng LINESY-3:
Hình 4.10: Nhập số liệu cho điện cảm
- R0, L0: điện trở, điện cảm thứ tự không - R+, L+: điện trở, điện cảm thứ tự thuận
Một cách gần đúng có thể coi điện cảm thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không là bằng nhau L0 = L+ = 25
Ta đã giả thiết bỏ qua điện trở nên R0 = R+ = 0
4) Máy cắt phía Nho Quan:
Trong thực tế, thao tác đóng cắt máy cắt có thể xảy ra các tr−ờng hợp tiếp điểm của ba pha tiếp xúc đồng thời hoặc không đồng thời. Trong ch−ơng trình ATP/EMTP, đóng cắt thống kê với tr−ờng hợp tiếp điểm đóng không đồng thời sẽ quy −ớc pha A(1) là pha đóng sớm nhất, hai pha còn lại sẽ đóng sau pha A(1) một khoảng thời gian nhất định.
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 66
- Tr−ờng hợp tiếp điểm đóng đồng thời: sau 30 ms tiếp điểm cả 3 pha sẽ cùng đóng
- Tr−ờng hợp tiếp điểm đóng không đồng thời, thời gian đóng của các pha: Pha A(1): 30 ms
Pha B(2): 30 + 6 ms Pha C(3): 30 + 3 ms
Hình 4.11: Nhập số liệu cho máy cắt phía Nho Quan 5) Máy cắt phía Hà Tĩnh:
Máy cắt phía Hà Tĩnh chỉ có chức năng cắt (mở) đ−ờng dây độc lập giữa các pha. Máy cắt sử dụng mô phỏng là loại SWIT-3.
Hình 4.12: Nhập số liệu cho máy cắt phía Hà Tĩnh
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 67
- T-op: thời gian mở máy cắt của các pha. T-op = 0,01s tức là sau 0,01s thì tiếp điểm máy cắt của các pha sẽ mở.