Đánh giá chung - QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN- 123docz.net

III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN

3. Đánh giá chung

✓ Mô hình CSV theo Giannettoni dễ sử dụng hơn mô hình CSV của Matlab vì các thông số đầu vào có thể tra trực tiếp từ catalogue của nhà sản xuất.

✓ Mô hình CSV theo Giannettoni có sai số điện áp dư thấp hơn mô hình CSV của Matlab.

✓ Mô hình CSV theo Giannettoni và mô hình CSV của Matlab đều có sai số điện áp dư nhỏ hơn giá trị cho phép (<=15%) ứng với các dòng xung tiêu chuẩn 5kA, 10kA, dạng sóng 8/20µs.

CHƯƠNG 4: GIẢI PHÁP BẢO VỆ CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN CHO MẠNG PHÂN PHỐI HUYỆN GÒ

CÔNG TÂY TỈNH TIỀN GIANG

4.1. Tổng quan về lưới điện và trạm biến áp phân phối huyện Gò Công Tây tỉnh Tiền Giang

Điện lực Gò Công Tây là đơn vị trực thuộc Công ty Điện lực Tiền Giang với nhiệm vụ quản lý, vận hành, sửa chữa đường dây trung thế 12,7kV, đường dây hạ thế 220/380V, cung cấp điện để phục vụ thắp sang, sinh hoạt, sản xuất và kinh doanh. Điện lực chụi trách nhiệm quản lý, khai thác và vận hành lưới điện tất cả 12 xã và 01 thị trấn của Huyện Gò Công Tây.

Để đảm bảo điện phục vụ địa phương, ngành điện đã sử dụng nhiều nguồn đầu tư nước ngoài để đảm bảo nhu cầu sử dụng điện. Ngoài nguồn vốn Tổng Công ty Điện Lực Miền Nam.

Điện lực Gò Công Tây nhận nguồn điện từ trạm phân phối 110kV/22kV Gò Công Tây 110kV/22kV, công suất 40MVA, có 4 lộ ra với sơ đồ lưới điện, hình tia phân bố đều trên địa bàn huyện bao gồm các phát tuyến như sau: phát tuyến 475,477,478 và 479. Điện lực quản lý tổng chiều dài đường dây trung thế 191,048 Km trong đó lưới điện trung thế 1 pha là 95,610km, lưới trung thế 3 pha là 95,438 Km, tổng chiều dài đường dây hạ thế 463,842km lưới điện hạ áp 3 pha 21,646 Km, đường dây hạ áp 1 pha 442,196km và trạm biến áp phân phối 421 trạm với tổng dung lượng là 22,077MVA đảm bảo cung cấp điện cho 28,635 khách hàng.

Trạm biến áp phân phối nổi 3 pha 22/0,4kV và trạm biến áp phân phối 1 pha 12.7/0,23kV được bố trí CSV phía trung áp để bảo vệ chống quá áp do sét lan truyền vào trạm. Các CSV này đặt tại đầu trụ trung thế có độ cao 12m hay 14m và đi vào đầu sứ cao áp của máy biến áp.

Trạm biến áp phân phối ngầm 22/0,4kV được bố trí CSV phía trung áp để bảo vệ chống quá áp do sét lan truyền vào trạm. Các CSV này đặt tại tủ RMU trung thế trước ngăn lộ ra máy biến thế.

4.2. Quan hệ điện áp tại các đầu cực máy biến áp theo vị trí lắp đặt CSV 1. Lắp đặt trạm có 1 MBA 1. Lắp đặt trạm có 1 MBA

Ở lưới điện phân phối Điện lực Gò Công Tây, các máy biến áp đơn 22/0,4kV thường được bảo vệ bằng chống sét van. Do CSV còn phải bảo vệ cho toàn bộ cách điện của máy biến áp nên CSV được bố trí trên cột điện và ngay đầu cực máy biến áp phân phối vẫn tồn tại một khoảng cách an toàn nhất định.

Dưới đây, khảo sát quan hệ điện áp tại đầu cực máy biến áp 1 pha 12.7/0,23kV theo khoảng cách lắp đặt giữa CSV và máy biến áp.

Sơ đồ mạch mô phỏng trình bày ở Hình 4.1. Với các thông số mạch điện như sau:

✓ Máy biến áp 1 pha 75kVA, 12.7/0,23kV/0,23kV, 50Hz

✓ CVS: Hãng Cooper, điện áp định mức 18kV, Điện áp vận hành lâu dài cực đại 15,3kV, Is=10kA, điện áp dư ứng 50.7kV ứng với dòng xung 10kA 8/20µs.

✓ Nguồn lưới điện phía trung thế: điện áp định mức 12.7kV, tổng trở nguồn R1=7,5 , L1=13e-3H, C=10e-6F.

✓ Tổng trở cáp nối từ CSV đến đầu cực MBA là cáp đồng bọc CXV, 25mm2- 24kV: thay đổi theo chiều dài dây nối từ 0-10m với Ro=0,72m/m, L0=1.27µH/m,C0=1µF/m.

Hình 4.1: Sơ đồ mạch mô phỏng điện áp tại đầu cực MBA theo khoảng cách lắp đặt CSV.

Hình 4.2: Quan hệ điện áp đầu cực MBA theo thời gian khi CSV gắn ở đầu cực MBA ở khoảng cách L=10m.

Bảng 4.1. Giá trị điện áp đầu cực máy biến áp theo khoảng cách L, ứng với xung dòng 10kA 8/20us

L (m) VT(kV) Nhận xét 0 51.15 Đạt 2 52.00 Đạt 4 54.60 Đạt 6 58.70 Đạt 8 67.30 Đạt

Phân tích kết quả mô phỏng giá trị điện áp đầu cực MBA theo khoảng cách lắp đặt CSV trình bày ở Bảng 4.1, nhận thấy:

✓ Giá trị điện áp đầu cực MBA càng tăng khi khoảng cách lắp đặt CSV (L) càng tăng.

✓ Ở khoảng cách L=10m, giá trị điện áp đầu cực MBA là 75.2kV vượt quá giá trị cho phép (Vcp=75kV, ứng với MBA có điện áp phía trung thế là 12.7kV-Trích TCVN 6306-3:2006, Máy biến áp điện lực).

Sử dụng Curve Fitting Toolbox của Matlab (Hình 4.3), tìm được quan hệ giữa điện áp đầu cực MBA (V) theo khoảng cách lắp đặt L của CSV:

V = 0,2645L2-0,2129L+51.19 (4.1)

Hình 4.3. Công cụ Curve Fitting Tool trong Matlab

2. Trường hợp trạm có 2 MBA

Tuy nhiên, theo tiêu chuẩn IEEE Std C62.22.2009 khuyến cáo thì tùy theo cấu hình của mạng điên, trong đó trường hợp có thể trang bị 1 CSV để bảo vệ cho cả 2 MBA (Hình 4.3).

Hình 4.4. Sơ đồ 1 CVS bảo vệ 2 MBA. (IEEE Std C62.22.2009)

Trạm biến áp XTL Ô Hiển nối trực tiếp vào đường trục với khoảng cách 5m, còn Trạm biến áp NTTS Ô Cơ thì được nối vào đường trục cùng với điểm đấu nối của Trạm biến áp XTL Ô Hiển với khoảng cách thay đổi là 10m.

. 1m 3m 3m 3m Line A B Line C Line 3m T1 2 T D1 2 D Arrester

Hình 4.5 Mạch mô phỏng mạng phân phối

cấp điện cho trạm XTL Ô Hiển và cho trạm NTTS Ô Cơ.

Hình 4.6. Mạch mô phỏng 1 CSV bảo vệ

trạm biến áp XTL Ông Hiển và trạm biến áp NTTS Ông Cơ.

Kết quả mô phỏng điện áp đầu cực của MBA XTL Ông Hiển (ứng với khoảng cách L1=5m) và MBA NTTS Ông Cơ (ứng với khoảng cách L2 thay đổi từ 5 đến 12m) với xung dòng 10kA 8/20µs trình bày ở Hình 4.5. Kết quả mô phỏng các điện

Hình 4.7. Quan hệ điện áp đầu cực MBA XTL Ông Hiển (L1=5m) và MBA NTTS Ông Cơ (L2=12m).

Bảng 4.2. Giá trị điện áp đầu cực máy biến áp ứng với chiều dài L của 2 MBA XTL Ô Hiển và NTTS Ô Cơ.

L1(m) L2(m) VT1(kV) VT2(kV) Nhận xét

5 5 54.20 54.20 Đạt

5 6 56.85 57,00 Đạt

5 8 58.20 67,30 Đạt

5 10 59.40 74,60 Đạt

5 12 59,40 80,58 MBA XTL Ô Hiển được bảo vệ;

MBA NTTS Ô Cơ hỏng cách điện

Từ kết quả mô phỏng giá trị điện áp đầu cực các MBA ở Bảng 4.2, nhận thấy: ✓ CSV càng đặt gần đầu cực MBA càng tốt vì giá trị điện áp đầu cực máy biến áp càng giảm theo khoảng cách lắp đặt CSV.

✓ Khi khoảng cách giữa các MBA và CSV không vượt quá 10m thì có thể sử dụng 1 CSV để bảo vệ cho cả hai MBA trong hai trạm đặt gần nhau.

✓ Trường hợp khoảng cách giữa CSV và đầu cực MBA vượt quá 10m thì mỗi trạm biến áp phải sử dụng 1 CSV để bảo vệ quá áp tránh đánh thủng cách điện

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN

5.1. KẾT LUẬN

Luận văn“Nghiên cứu giải pháp chống sét mạng phân phối huyện Gò Công

Tây, Tiền Giang.” đã được hoàn thành đúng theo kế hoạch và đạt được các mục

tiêu nghiên cứu đề ra, cụ thể là:

✓ Xây dựng mô hình CSV trung thế theo đề xuất của Giannettoni và mô hình máy phát xung tiêu chuẩn dạng sóng 8/20us trong môi trường Matlab. Mô hình CSV có giao diện thân thiện, dễ sử dụng do các thông số của mô hình có thể truy xuất từ Catalogue của nhà sản xuất. Mô hình CSV có độ chính xác đạt yêu cầu: sai số mô hình CSV thấp hơn 3,01% cho CSV của hãng Ohio Brass và thấp hơn 3,21%

cho CSV của Hãng Cooper).

✓ Đánh giá điện áp bảo vệ của CSV trung áp khi xét đến tổng trở dây nối đối trạm 1 MBA và trạm 2 MBA.

✓ Bằng cách phân tích và nghiên cứu kết quả cung cấp công cụ mô phỏng giá trị điện áp đầu cực máy biến áp phân phối (theo TCVN 6306-3:2006 không được vượt quá 59,4kV) để đề xuất khoảng cách cho phép tối đa giữa CSV và đầu cực máy biến áp đối với trạm 1 máy biến áp và trạm 2 máy biến áp trong mạng phân phối điển hình tại Điện lực Gò Công Tây tỉnh Tiền Giang.

5.2. HƯỚNG NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN

✓ Nghiên cứu vị trí thích hợp để lắp đặt hợp lý CSV trong trường hợp trạm có nhiều hơn 2 máy biến áp phân phối.

✓ Nghiên cứu các biện pháp bảo vệ quá áp do sét lan truyền trong mạng truyền tải 110kV trở lên.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Quyền Huy Ánh, “Giáo trình anh toàn điện”. NXB Đại học Quốc gia TP.HCM, 2011.

[2]. Christos A. Christodoulou, Vasiliki Vita, Georgios Perantzakis, Lambros Ekonomou and George Milushev, “Adjusting the Parameters of Metal Oxide Gapless Surge Arresters’ Equivalent Circuits Using the Harmony Search Method” Published: 18 December 2017, pp3/11.

[3] G. A. ALONSO, S. CARDENAS, B. ALBA, “Evaluation Of Metal Oxide Surge Arrester Models Based On Laboratory Experiments”, High Voltage Department, Center of Research and Electro-Energetic Tests, Superior Polytechnic Institute Jose Antonio Echeverria, Cuba, Volume- 5, Issue-1, Jan.-2017.

[4]. Jorge E. Rodríguez M and Francisco Román (Electromagnetic Compatibility Research Group EMC-UN Universidad Nacional de ColombiaBogotá D.C., Colombia), “Experimental Study Of Surge Arrester Ageing Using A High Impedance Current Source”, International Conference on Lightning Protection 25-30 September 2016 in Estoril Portugal.

[5]. IEEE Working group 3.4.11, “Modeling of metal oxide surge arresters”, IEEE Transactions on Power Delivery Vol.7, No.1, Jan 1992, pp 302- 309.

[6]. Kaveri Bhuyan, Saibal Chatterjee, “Simulations of lightning impulse residual voltage test of surge arresters in matlab-simulink”,ICPDEN 2015.

[7]. M. Khodsuz and M. Mirzaie, “Condition Assessment of Metal Oxide Surge Arrester Based on Multi-Layer SVM Classifier”, Iranian Journal of Electrical

Received 30 th March 2014, revised 17 th April 2014, accepted 18 th May 2014.

[9]. Piotr ORAMUS, Marek FLORKOWSKI, “Comparison Of Surge Arresters Models To Overvoltages Studies In Electrical Networks”, in 2013.

[10]. M. M. Abravesh, H. Abravesh (Department of Electrical Engineering, Hadaf Institute of Higher Education, Sari, Iran), A. Sheikholeslami and M. Yazdani Asrami (Department of Electrical Engineering, Noshirvani University of Technology, Babol, Iran), “Estimation of parameters of metal-oxide surge arrester models using Big Bang-Big Crunch and Hybrid Big Bang-Big Crunch algorithms”, received 21 October 2015; Accepted 13 January 2016

[11]. PG Scholar Vishal R. Rakholiya, Professor Dr. H. R. Sudarshana Reddy (Department of Electrical & Electronics Engineering UBDTCE, Davangere, India), “Analysis of MOV Surge Arrester Models by using Alternative Transient Program ATP/EMTP”, IJSTE - International Journal of Science Technology & Engineering | Volume 3 | Issue 02 | August 2016,

[12]. DZULHAIDI BIN ALI (Faculty of Electrical and Electronics Engineering Universiti Tun Hussein Onn Malaysia), “A project report submitted in partial fulfillment of the requirement for the award of the Degree of Master of

Electrical Engineering”, july 2015.

[13]. Shehab Abdulwadood ALI (Department of Physics, College of Saber, University of Aden, 867 Street 10B, Sheikh Othman, Aden, Yemen), “Design of Lightning Arresters for Electrical Power Systems Protection”, Volume: 11 | Number: 6 | 2013 | December.

[14]. André Meister (Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL), Rafael Amaral Shayani, Marco Aurélio Gonçalves de Oliveira (Universidade de Brasília - Faculdade de Tecnologia - Departamento de Engenharia Elétrica – Campus, Universitário Darcy Ribeiro), “Comparison Of Metal Oxide Surge Arrester Models In Overvoltage Studies”, International Journal of

[15]. Georgios D. Peppas, Ioannis A. Naxakis, Christos T. Vitsas, Eleytheria C. Pyrgioti, “Surge Arresters Models For Fast Transients”, 2012 International Conference on Lightning Protection (ICLPj, Vienna, Austria

[16]. André Meister, Rafael Amaral Shayani, Marco Aurélio Gonçalves de Oliveira, “Comparison of metal oxide surge arrester models in overvoltage studies” ,International Journal of Engineering, Science and TechnologyVol. 3, No. 11, 2011, pp. 35-45

[17]. Mehdi Nafar, Ghahraman Solookinejad and Masoud Jabbari, “Comparison of IEEE and Pinceti Models of Surge Arresters”, Department of Electrical Engineering, College of Engineering, Marvdasht Branch, Islamic Azad University, Marvdasht, IRAN, Research Journal of Engineering SciencesVol. 3(5), May (2014), pp. 32-34.

[18]. P.F. Evangelides, C.A. Christodoulou, I.F. Gonos, I.A. Stathopulos,

“PARAMETERS’ SELECTION FOR METAL OXIDE SURGE

ARRESTERS MODELS USING GENETIC ALGORITHM”. High Voltage Laboratory, School of Electrical and Computer Engineering, National Technical University of Athens, 9 Iroon Politechniou Street, Zografou Campus, Athens 15780, Greece, 30th International Conference on Lightning Protection - ICLP 2010 (Cagliari, Italy - September 13th -17th, 2010) pp 1315/2.

[17]. Pramuk Unahalekhaka; “Simplified Modeling of Metal Oxide Surge Arresters”,Dept. of Electrical Engineering, Faculty of Engineering and Architecture Rajamangala University of Technology Suvarnabhumi, 7/1

National Technical University of Athens,9 Iroon Politechniou Street, Zografou Campus, Athens 157 80, Greece, IET Gener. Transm.Distrib., 2010, Vol. 4, Iss. 7, pp. 846–853.

[19]. S. Ehsan Razavi, A. Babaei, “Modification of IEEE Model for Metal Oxide Arresters Against Transient Impulses Using Genetic Algorithms”, Department of Electrical, East Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran, Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 5(10):, 2011 , ISSN 1991- 8178, pp. 577-583.

[20]. P.F. Evangelides, C.A. Christodoulou, I.F. Gonos, I.A. Stathopulos, “Parameters’ selection for metal oxide surge arresters models using genetic algorithm”, High Voltage Laboratory, School of Electrical and Computer Engineering, National Technical University of Athens, 9 Iroon Politechniou Street, Zografou Campus, Athens 15780, Greece, 30th International Conference on Lightning Protection - ICLP 2010(Cagliari, Italy - September 13th -17th, 2010).

[21]. C.A. Christodoulou, L. Ekonomou , A.D. Mitropoulou , V. Vita, I.A. Stathopulos, “Surge arresters’ circuit models review and their application to a Hellenic 150 kV transmission line”, A.S.PE.T.E.–School of Pedagogical and Technological Education, Department of Electrical Engineering Educators, N. Yeraklion, 141 21 Athens, Greece, Simulation Modelling Practice and Theory 18 (2010), pp.836–849.

PHỤ LỤC