Thường Tín – Quảng Ninh (sự cố ngày 03 tháng 03 năm 2015)
4.3.1 Báo cáo mô tả sự cố
Sự cố trên đường dây Thường Tín – Quảng Ninh xảy ra ngày 03/03/2015 được mô tả trong báo cáo sự cố như sau:
- Sự cố kéo dài: Trạm 500kV Thường Tín
o MC581, 561 nhảy do bảo vệ khoảng cách tác động vùng 1 và bảo vệ so lệch dọc tác động, sự cố pha B-N, khoảng cách cách trạm 500kV Thường Tín D= 14,2km, tự động đóng lại không thành công.
- Trạm 500kV Quảng Ninh
o MC565, 575 nhảy do bảo vệ khoảng cách tác động vùng 1 và bảo vệ so lệch dọc tác động, sự cố pha B-N, khoảng cách cách trạm 500kV Quảng Ninh D= 148km, Tự động đóng lại không thành công.
- Thời tiết không mưa.
- Nhân viên vận hành đường dây Công ty Truyền tải điện 1 tìm thấy tại vị trí 320 (cột đỡ) do cách điện bẩn, chuỗi sứ đỡ pha B bị phóng điện gây ra sự cố kéo dài đường dây 500kV Thường Tín- Quảng Ninh.
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
50
Vị trí khoảng cột bị sự cố theo hồ sơ thiết kế:
Hình 41 Hồ sơ quản lý tuyến đường dây 500kV Thường Tín- Quảng Ninh
Vị trí sự cố được xác định tại km thứ 16.527
4.3.2 Qui trình tính toán chi tiết
a. Mở bản ghi sự cố của rơ le ghi nhận tại đầu thứ nhất (dạng file COMTRADE)
File sự cố được nhập vào trước trong chương trình SIGRA sẽ là file cơ sở để khi chương trình định vị sự cố từ đầu đó và vị trí sự cố khi tính từ đầu còn lại sẽ bằng tổng chiều dài đường dây trừ đi kết quả định vị từ đầu thứ nhất. Do đó nếu muốn định vị sự cố từ đầu còn lại thì ta phải vào thông số của đầu này trước.
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
51
Giả thiết xác định vị trí sự cố tính từ phía đầu Thường Tín. Khi nhập xong bản ghi sự cố, có thể cần gán tên cho các tín hiệu đo để tránh nhầm lẫn với các tín hiệu đo ở bản ghi từ đầu đối diện.
Khi xuất hiện cửa sổ nhắc là bản ghi chưa được gán các kênh tham số vật lý, có muốn gán bây giờ không, có thể chọn “No” để gán sau này cùng gán thông số cho bản ghi một lúc để dễ kiểm soát (tùy người dùng).
Khi của sổ chương trình của bản ghi 1 được mở ra thì nên để nguyên dữ liệu mặc định (không chuyển các thông số từ Primary hoặc Secondary).
b. Chèn bản ghi sự kiện của đầu thứ 2
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
52
c. Vào thông số cấu hình đường dây
Sau khi ta chèn bảng ghi thứ 2 xong ta tiến hành vào thông số đường dây cho chương trình như bảng kê số liệu đính kèm (xem Phụ lục)
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
53
Ta vào các tham số về biến của dòng điện pha A, B, C, biến của điện áp Uae, Ube, Uce và các tỉ số biến dòng, áp.
Cần lưu ý: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Chọn điểm đấu sao của CT cho chương trình (CT starpoint thường là
hướng về đường dây)
- Bảng ghi này được ghi như là giá trị thứ cấp – Recorded as: Secondary
(Mặc định file này được export ra từ DISGI là Secondary)
Sau khi vào thông số dòng áp ta tiến hành vào thông số tính toán tổng trở (impedance caculation) nhập các thông số này vào như bảng kê đính kèm . Các thông số này được cho trong bảng setting relay của Trung tâm Điều độ Hệ thống điện Quốc gia A0.
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
54
Vào thông số định vị sự cố: vào tab faul locator và nhập các thông số như hình vẽ
Lưu ý: Trước tiên ta vào mục Input format để định dạng kiểu dữ liệu nhập vào: Thường chọn thông số tổng trở theo giá trị nào phù hợp với giá trị setting của relay của điều độ để khỏi phải quy đổi.
Chọn mục Impedance of positive – Sequence system là theo Z, góc pha hoặc X, góc pha hoặc R, X…
Chọn mục “Impedance Input”: Chọn absolute or relative thường thông số đường dây do các cấp Điều độ đặt có sự sai số nhỏ giữa 2 rơle ở hai đầu do đó khi ta đặt mục này là relative thì khi chuyển thông số từ đầu này sau đầu khác nó sẽ thay đổi theo (từ K1→K2 và ngược lại). Nên ta chọn là absolute, khi ta chọn các mục này là Absolute thì các thông số là điện kháng, điện trở đường dây ta tính là tuyệt đối (thông số phải đổi sang tổng trở của toàn đường dây). Mục “Primary or
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
55
Secondary” ta có thể chọn 1 trong 2 cách. Tuy nhiên để thuận lợi vào thông số thì nên chọn Primary. Khi chọn Primary thì lưu ý phải đổi các thông số tổng trở sang nhất thứ nếu Setting trong relay cho là nhị thứ (Xsec).
Chọn đơn vị tính chiều dài (km or miles).
Chọn thành phần thứ tự không (Zero System) thường chọn theo phiếu của Setting của Điều độ.
Nhập các thông số cho mục Faul locator:
- Nhập chiều dài đường dây.
- Nhập kiểu đường đây: Overheadline
- Pha giữa : None
- Nhập điện kháng đường dây (Nhập giá trị tổng trở sau khi đã quy đổi
sang giá trị tuyệt đối)
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
56
- Nhập dung dẫn đường dây: ( nhập thông số theo giá trị tuyệt đối, nếu
không biết thông số này ta chọn value unknown)
- Nhập RE/RL: theo giá trị chỉnh định của rơ le (theo bản kê dưới)
- Nhập XE/XL: theo giá trị chỉnh định của rơ le (theo bản kê dưới)
- Nhập RM/RL (tỉ số của điện trở hỗ cảm và điện trở đường dây).
- Nhập XM/XL (tỉ số của điện kháng hỗ cảm và điện kháng đường dây) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Dòng đất từ Node: None.
- Dòng điện đang vận hành: chọn dòng đang vận hành trước lúc sự cố. Giá trị này lấy từ bản ghi khi ta gán con trỏ cho biến dòng 1 pha bất kỳ và kéo về vị trí trước triger sự cố và đọc giá trị trung bình và nhập vào ô này.
Sau khi nhập xong thông số đầu thứ nhất ta chuyển sang nhập thông số đầu thứ 2. Trong cửa sổ “Network configuration”, tại mục Network node chọn mũi lên sang K2 và nhập lại các thông số của đầu 2 như hình vẽ dưới.
Lưu ý: Do ta chọn dạng đầu vào input format là absolute nên mục Faul locator giống hoàn hoàn toàn đầu K1. Mục signal assigment ta gán các thông số như đầu K. Chú ý: Bảng ghi này được ghi theo giá trị sơ cấp – Recorded as: Secondary (Mặc định file này được export ra từ DISGI là Secondary).
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
57
Sau khi nhập thông số cho 2 đầu xong, để lưu thông số mạng này cho dùng lại việc định vị sự cố lần sau ta vào Add và nhập tên vào mục Name of network configuration và chọn OK để lưu.
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
58 Sau khi lưu tên xong ta đóng các cửa sổ này lại
d. Kiểm tra thông số:
Kiểm tra sơ bộ các thông số dòng áp theo các giá trị vừa nhập. Gán con trỏ vàng là dòng pha sự cố của đầu K1, con trỏ xanh là pha sự cố của đầu K2. Chuyển 2 con trỏ này gần nhau đọc giá trị hiệu dụng. Hai giá trị này nếu sai khác nhiều thì kiểm tra lại việc khai báo cấu hình lưới điện (network configuration). Tương tự kiểm tra các giá trị điện áp.
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
59
e. Định vị sự cố
Sau khi kiểm tra các thông số dòng điện và điện áp của 2 đầu xong ta tiến hành tìm điểm sự cố như sau:
- Vào View → Faul locator xuất hiện của sổ thống báo cho ta là bảng ghi
đã được đồng bộ giữa 2 đầu và việc đồng bộ bằng tay trước đây là hủy bỏ → chọn OK.
Sau khi nhấn OK xong chương sẽ tính toán cho ta kết quả. Kết quả cho ta biết là chương trình định vị sự cố bằng phương pháp từ 2 đầu (Double-side completed). Ở đây chương trình cũng cho ta biết:
- Kiểu sự cố L2E
- Khoảng cách sự cố cách đầu 1 (Thường Tín):
o 17,2km nếu tính theo phương pháp sử dụng tính hiệu đo hai phía.
o 12,2km nếu tính theo phương pháp một phía với bản ghi từ
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
60
o 21,5km nếu tính theo phương pháp một phía với bản ghi từ đầu
Quảng Ninh.
- Dòng tại điểm sự cố: 12,3kA
- Điện trở trung gian tại điểm sự cố: 1,3 Ohm.
Hình dưới là kết quả tìm sự cố từ đầu trạm 500kV Thường Tín (toàn màn hình).
Hình 42 Kết quả định vị điểm sự cố đối với đường dây 500kV Thường Tín – Quảng Ninh (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
61
Hình 43 Kết quả định vị sự cố tính từ đầu trạm Thường Tín
Tiếp theo là kết quả tìm điểm sự cố từ đầu trạm 500kV Quảng Ninh.
- Kiểu sự cố L2E
- Khoảng cách sự cố cách trạm Quản Ninh: 131,8km
- Dòng tại điểm sự cố: 12,3kA
- Điện trở trung gian tại điểm sự cố: 1,3 Ohm.
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
62
Hình 45 Kết quả định vị sự cố tính toán từ đầu Quảng Ninh (chi tiết)
4.3.3 Nhận xét kết quả
Các đội tìm kiếm sự cố đã bảo kết quả xảy ra ở vị trí km số 16,527 tính từ đầu Thường Tín. So sánh với kết quả phần mềm tính toán
Bảng 3 Kết quả định vị sự cố đường dây Thường Tín – Quảng Ninh theo tính toán bằng SIGRA Hạng mục Chiều dài đường dây Vị trí sự cố thực Vị trí sự cố tính theo tín hiệu đo hai đầu Vị trí sự cố tính theo tín hiệu đo chỉ từ Thường Tín Vị trí sự cố tính theo tín hiệu đo chỉ từ Quảng Ninh 149km 16,527km 17,2km 12,2km 21,5km Sai số % tính theo % chiều dài đường dây
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
63
Bảng 4 Kết quả định vị sự cố đường dây Thường Tín – Quảng Ninh theo rơle báo
Hạng mục Chiều dài đường dây Vị trí sự cố thực Rơle khoảng cách đầu Thường Tín báo Rơle khoảng cách đầu Quảng Ninh báo 149km 16,527km 14,2km 148km từ đầu Quảng Ninh hay 149- 148=1km từ Thường Tín Sai số % tính theo % chiều dài đường dây
-1,56% -10,42%
Có thể thấy rằng các rơle bảo vệ khoảng báo vị trí sự cố với sai số khá lớn, rơle gần nhất với điểm sự cố báo sai xấp xỉ -1,56% so với vị trí thực, trong khi đó rơle ở phía xa hơn báo vị trí sự cố với sai số lớn hơn nữa (tới – 10,42%).
So sánh với kết quả định vị offline bằng DIGSI cho thấy:
- Phương pháp định vị sử dụng bản ghi từ hai phía có độ chính xác rất cao, sai
số chỉ là 0,45%. Đây là một kết quả rất có ý nghĩa với thực tế vì với địa hình đồi núi thì giảm được sai số định vị có nghĩa sẽ giảm đáng kể nhân công tìm sự cố và thời gian để thay thế sửa chữa thiết bị (nếu cần)
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
64
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐÁNH GIÁ 5.1 Kết luận
Luận văn đã đi vào tìm hiểu và đã giới thiệu thuật toán xác định điểm sự cố dựa trên thông tin đo lường từ hai phía đường dây được tích hợp trong phần mềm DIGSI . Các bản ghi sự cố của rơle có thể đã được được đồng bộ hoặc chưa được đồng bộ đều có thể sử dụng trong tính toán. Thuật toán xác định vị trí sự cố theo bản ghi từ hai đầu loại trừ được ảnh hưởng của điện trở hồ quang tại điểm sự cố nên sẽ tránh được những sai số như các rơle bảo vệ khoảng cách mắc phải.
Những ưu điểm nổi bật thuật toán được sử dụng trong phần mềm bao gồm:
- Không yêu cầu dữ liệu các đầu phải được đồng bộ.
- Tổng trở nguồn không ảnh hưởng đến các thuật toán định vị điểm sự cố. Các (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
thuật toán tính toán bị ảnh hưởng bởi thông số tổng trở nguồn cho kết quả không chính xác. Việc xác định được chính xác tổng trở nguồn là tương đối khó khăn (chỉ mang tính giả thiết).
- Các yếu tố bên ngoài, như là tổng trở nguồn (X/R tỷ lệ khác nhau trong mạng) không ảnh hưởng đến độ chính xác. Các thành phần khác không có trong phương trình định vị điểm sự cố nên không ảnh hưởng đến tính chính xác của thuật toán.
Nhược điểm;
- Tính hội tụ của thuật toán không cao, tác giả đã tiến hành thử nghiệm với một số bản ghi khác, tuy nhiên không phải lúc nào phương pháp tính theo hai bản ghi cũng cho kết quả cuối cùng. Nhiều trường hợp không hội tụ và phần mềm tự động chuyển sang chế độ tính toán theo bản ghi từ một phía.
Về độ chính xác định vị sự cố:
- Khi kết quả tính toán đã hội tụ thì phần mềm DIGSI luôn cho kết quả định vị
sự cố với độ chính xác cao.
- Kết quả định vị sự cố theo phương pháp sử dụng bản ghi hai phía có sai số
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
65
- Phưong pháp định vị theo bản ghi chỉ từ một phía cũng thể hiện kết quả chính xác hơn so với kết quả được tính toán trong bản thân rơle khoảng cách.
5.2 Phương hướng nghiên cứu trong tương lai
Chức năng định vị sự cố trong phần mềm DIGSI còn có nhiều tính năng khác chưa được khai thác hết, trong tương lai cần thu thập số liệu và kiểm tra các tính năng như:
- Phân tích tính năng định vị sự cố cho đường dây không đồng nhất
- Tính toán kiểm tra định vị sự cố cho đường dây không đồng nhất, gồm nhiều
chủng loại dây trên một tuyến.
Về kiến nghị và đề xuất: đề xuất với các Công ty truyền tải điện nên mở các lớp tập huấn cho cán bộ, công nhân viên có liên quan tới bảo vệ rơle về tính năng định vị sự cố trong phần mềm DIGSI này. Nếu tính năng này được khai thác hiệu quả sẽ giúp nâng cao đáng kể hiệu quả vận hành của lưới điện.
Định vị sự cố trên đường dây truyền tải điện dựa trên phần mềm DIGSI
66
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Xuân Tùng, Nguyễn Đức Huy, Nguyễn Xuân Hoàng Việt, Tổng quan
các phương pháp định vị sự cố trên đường dây truyền tải dựa trên tín hiệu đo lường từ hai phía, Tạp chí Điện & Đời sống, số 162 (14-17), 2012.
2. Saha, Murari Mohan, Izykowski, Jan Jozef, Rosolowski, Eugeniusz, Fault
location on power networks, Springer, 2010.
3. S.H. Horowitz and A.G. Phadke, Power System Relaying, John Wiley&Sons Inc.
4. Julio César Urresty, Analysis of Phenomena that Affect the Distance Protection,
Transmission and Distribution Conference and Exposition: Latin America, 2008 IEEE/PES, pp1-6.
5. DIGSI V4 Manual, Siemens Corporation
6. SIPROTEC Fault Record Analysis, Siemens Corporation
7. Eduardo G. Silveira and Clever Pereira, Transmission Line Fault Location (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});