Tab Data cho phép nh p d li u hình h c và đi n c a đ ng dây, bao g m d li u
đi n c a các dây d n, v trí hình h c c a chúng c ng nh mô t v vi c xây d ng các tr đi n c b n c a h th ng đi n.
Các tham s đ c nh p trong tab Conductor Data g m:
Module: cho phép ch đ nh lo i d li u nào s đ c t o, g m:
Mơ hình đ ng dây (Line Module): t o ra các mơ hình đ ng dây cho tr ng thái
n đ nh và cho nghiên c u mi n th i gian.
Mơ hình thơng s (Line Parameter): xác đ nh ma tr n đi n tr , đi n c m và đi n dung c a đ ng dây trên không nhi u pha.
Unit: l a ch n đ n v h mét ho c inch
Input option: l a ch n d li u đ ng dây, ho c s d ng Use Database đ ch n th
vi n có s n trong EMTP
Number of Conductor: ch n s dây d n c a h th ng truy n t i ( phân pha ho c không phân pha, dây pha và dây ch ng sét…)
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách
Wire: s dây d n
Number phase: s dây d n có trong pha.
DC resistance: đi n tr m t chi u (th ng l y giá tr 20oC)
Outside Diameter: đ ng kính ngồi c a dây d n
Horizontal distance: kho ng cách n m ngang c a dây d n t i đi m tham chi u x=0
Vertical distance: đ treo cao c a dây d n tính t chân tr đi n
Thông s đ ng dây s d ng trong lu n v n đ c trình bày trong ph l c II (b) Mơ hình c t đi n
i v i c t đ ng dây siêu cao áp 500kV có treo dây ch ng sét, d a vào s đo l ng
trên l i đi n siêu cao áp 500kV t i Nh t B n [8], M. Ishii đư đ a ra mơ hình c t g m nhi u ph n t dao đ ng phân b theo chi u cao. T c đ truy n sóng d c theo c t l y b ng t c đ ánh sáng trong chân không co=300m/ s. th hi n s suy gi m c ng nh s bi n đ i hình d ng c a sóng, m ch dao đ ng RL đ c đ a vào t ng ph n c a mơ hình.
Cách tính tốn thơng s mơ hình đ c trình bày trong ph l c III
R1() R2() R3() R4() Zc()
8.964 20.288 20.288 20.967 225
L1 L2 L3 L4
4.02822 9.4 9.4 9.71471
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách 4.2.3.6 Mơ hình đi n tr n i đ t c a c t
Khi dịng sét có biên đ l n đi qua h th ng n i đ t c a c t s gây ra quá trình ion
hóa, do đó h th ng n i đ t đ c thay th b ng m t đi n tr phi tuy n. Theo IEC60071-2 và IEEE 1410-2004 giá tr đi n tr n i đ t Rt(t) đ c xác đ nh nh sau
[5][8]:
v i:
trong đó: Rx : đi n tr t n xung,
R0: đi n tr n i đ t t n s th p, 10 i(t): dòng qua đi n tr n i đ t, kA Ig: dòng đi n t i h n, kA
: đi n tr su t c a đ t, 200-500-1000 m E0: Gradien ion hóa c a đ t, 400kV/m
Hình 4.8: Mơ hình đi n tr n i đ t c a c t trong EMTP –RV
4.2.3.7 Mơ hình ch ng sét van
mơ hình hóa cho ch ng sét van trong tr ng h p xung sét có đ d c l n, xét mơ hình ch ng sét van do Dan Durback đ a ra và đ c đ c p trong trong tiêu chu n IEEE WG 3.4.11-1983 (Hình 4.9).
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách
Hình 4.9: Mơ hình ch ng sét van
Trong đó các thơng s c a mơ hình đ c tính tốn theo tiêu chu n IEEE Standard C62.22-1997: L d n H R d n L d n H R d n C n d pF d: chi u cao t ng đ i c a ch ng sét van (m)
n: s c t song song c a đ a ơ xít kim lo i trong ch ng sét van
L0: đi n c m liên quan đ n t tr ng xung quanh tác đ ng lên ch ng sét van R0: n đ nh phép tính phân s h c khi mơ hình hóa trong ch ng trình máy tính C: đi n dung gi a hai c c c a ch ng sét van
c tính V-A c a ch ng sét van đ c trình bày trong ph l c IV
Thơng s ch ng sét van phía 500kV s d ng trong mơ hình đ c trình bày trong ph l c IV
4.2.3.8 Dây d n trong tr m
Dây d n s d ng trong tr m nh sau:
i n áp đnh m c: U=500kV
S s i phân pha: n=3
Kho ng cách gi a các dây d n phân pha a=33cm
Bán kính m i dây d n r=1,845cm K/c trung bình hình h c gi a các pha GMD=1007,937cm Bán kính trung bình hình h c c a dây d n GMR=12,9cm T ng tr sóng c a dây d n: ln Trong đó: 0=4 10-7; 0=8,8510-12, v n t c truy n sóng x p x 3108m/s
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách 4.2.3.9 i n dung thay th c a các thi t b chính trong tr m
B ng 4.3: i n dung các thi t b [8]
Thi t b i n dung ký sinh
Bi n đi n áp 5nF
Bi n dịng đi n 680pF
Máy c t (đóng) 200pF
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách
TÍNH TỐN Q I N ÁP CHO TR M 500KV C HÒA 5.1 TÍNH TỐN Q I N ÁP KHÍ QUY N
5.1.1 Ki m ch ngătínhăđúngăđ n c a mơ hình s d ng trong lu năv n
Bài báo đ c s d ng trong lu n v n đ ki m tra tính chính xác c a mơ hình trong lu n v n là: “σghiên c u b o v ch ng sét lan truy n cho tr m bi n áp b ng ph n m m EMTP-RV”[1] c a Ts. ng Thu Huy n.
Bài báo gi i thi u nghiên c u ng d ng ph n m m EMTP-RV đ tính tốn ch ng sét lan truy n trong TBA. Mơ hình mơ ph ng m t tr m bi n áp đi n hình c a Vi t Nam
đ c xây d ng thành công trong EMTP-RV ph c v cho nghiên c u sóng sét lan truy n và nh h ng c a v trí đ t ch ng sét van trong tr m.
5.1.1.1 Các mơ hình chính s d ng trong bài báo (a) Thơng s mơ hình ngu n sét (a) Thơng s mơ hình ngu n sét
Ngu n sét đ c s d ng trong mô ph ng là d ng sóng tiêu chu n IEC 60243-3:2001 v i xung 1,2/50ms. Xung này đ t giá tr đi n áp đnh sau x p x 1,2 s và gi m xu ng còn 50% giá tr đnh sau kho ng th i gian 50 s tính t th i đi m b t đ u d ng sóng. Trong EMTP-RV, xung này đ c mô ph ng nh m t ngu n dòng n i song song v i m t đi n tr 400 v i giá tr đnh 150kA [1].
Hình 5.1: Mơ hình ngu n sét trong bài báo [1]
(b) Mơ hình c t đi n
Mơ hình c t đi n s d ng trong mơ ph ng là mơ hình CPDL (Constant parameter Distributed Line) c a IEEE.
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách Mơ hình s d ng thơng s đ c trích t ph l c tham kh o c a bài báo nh sau [3]:
Hình 5.2: Mơ hình và thơng s c t đi n s d ng trong bài báo
(c) Mơ hình ch ng sét van
Mơ hình ch ng sét van s d ng trong mô ph ng là m t đi n tr phi tuy n c a các ph n t MOV, n i ti p v i khe h phóng đi n. c tính c a ch ng sét van đ c l y t nhà s n xu t (thông s l y t ph l c c a bài báo). Ch ng sét van dùng trong mơ ph ng có các thơng s nh sau [1]:
i n áp danh đ nh: 110kV
MCOV: 78kVrms
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách 5.1.1.2 So sánh k t qu mô ph ng
Tính tốn nh h ng c a v trí đ t ch ng sét van t i đi n áp đ u c c cao áp c a MBA
khi sét đánh vào đ ng dây ngay phía tr c c t t i tr m trong tr ng h p: đi m đ t
ngay sau đo n t i tr m.
Tr ng h p: CSV đ c đ t t i thanh góp cao áp
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách Qua công c Cursor trong EMTP cho k t qu : pha B chu sóng quá đi n áp n ng n nh t v i đi n áp đo đ c là 1182,2kV t i th i đi m 15,42 s. Sóng quá đi n áp l n nh t pha A và pha B đo đ c l n l t là: 546,83kV và 120,96kV t i th i đi m 31,36 svà 29,06 s. K t qu này t ng t nh k t qu c a bài báo.
Vì v y có th s d ng đ mơ hình đ phát tri n cho các h ng ti p theo c a lu n v n.
5.1.2 Tínhătốnăqăđi năápăđ i v iăTBAă500kVă c Hịa ậTr ng h păcóă1ăđ ng dây 500kV đ u vào tr m
σh đư trình bày m c 6.4.3.1, TBA 500kV c Hòa nh n đi n t đ ng dây 500kV Pleiku (C u Bông) – Phú Lâm, v i chi u dài tuy n là 12,5km, v i 35 tr đ m ch. Vì v y đ đ n gi n, trong lu n v n s mô ph ng 5 tr đ m ch cu i (v i chi u dài t ng kho ng 6,5km), và đ ng dây dài (v i chi u dài l n h n 12,5km) đ tránh sóng quá
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách
Hình 5.3: S đ b trí m t b ng sân 500kV
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách Hình 5.5: S đ m t s i phía 500kV Tính tốn q đi n áp v i v trí t i 5 đi m nh hình 5.5 [8] o i m 1: CVT đ u đ ng dây o i m 2: thanh cái TC51 o i m 3: dao cách ly 3x1pha o i m 4: thanh cái TC52
o i m 5: máy bi n áp AT1 (3x300MVA)
5.1.2.1 Tr ng h p ch a đ t CVS t i đ u đ ng dây vào tr m và MBA
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách
i n áp t i đi m 1 (CVT đ u đ ng dây):
Hình 5.6: i n áp t i đi m 1-CVT đ u đ ng dây (5.1.2.1a)
i n áp t i đi m 2 (CVT t i thanh cái TC51):
Hình 5.7: i n áp t i đi m 2-Thanh cái TC51 (5.1.2.1a)
i n áp t i đi m 3 (CB t i ng n đ ng dây):
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách
i n áp t i đi m 4 (CVT t i thanh cái TC52):
Hình 5.9: i n áp t i đi m 4-thanh cái TC52 (5.1.2.1a)
i n áp t i đi m 5 (MBA):
Hình 5.10: i n áp t i đi m 3-MBA (5.1.2.1a)
B ng 5.1: i n áp t i các đi m TBA trong tr ng h p sỨt đánh vào DCS
i m i n áp l n nh t (kV) 1 4268 2 4259,45 3 4154,8 4 4262 5 4148,09
(b) Tr ng h p sét đánh vòng qua DCS vào dây d n (xét cho pha B)
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách
Hình 5.11: i n áp t i đi m 1-CVT đ u đ ng dây (5.1.2.1b)
i n áp t i đi m 2 (thanh cái TC51):
Hình 5.12: i n áp t i đi m 2-thanh cái TC52 (5.1.2.1b)
i n áp t i đi m 3 (CB t i ng n đ ng dây):
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khôi HVTH: Tr n Th ng Sách
i n áp t i đi m 4 (thanh cái TC52):
Hình 5.14: i n áp t i đi m 4-thanh cái TC52 (5.1.2.1b)
i n áp t i đi m 5 (MBA):
Hình 5.15: i n áp t i đi m 5-MBA (5.1.2.1b)
B ng 5.2: i n áp t i các đi m TBA trong tr ng h p sỨt đánh vào dây d n pha B
i m i n áp l n nh t (kV)
Pha A Pha B Pha C
1 1988,67 5670 1135,2 2 1971,1 5883 1146 3 1775,8 5679,6 1138 4 1782,8 5908 1129,8 5 1784,16 5707,23 1137,74 5.1.2.2 Tr ng h p đ t CSV t i đ u đ ng dây và MBA
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách
i n áp t i đi m 1 (CVT đ u đ ng dây):
Hình 5.16: i n áp t i đi m 1-CVT đ u đ ng dây (5.1.2.2)
i n áp t i đi m 2 (thanh cái TC51):
Hình 5.17: i n áp t i đi m 2-thanh cái TC51 (5.1.2.2)
i n áp t i đi m 3 (CB ng n đ ng dây):
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách
i n áp t i đi m 4 (thanh cái TC52):
Hình 5.19: i n áp t i đi m 4-thanh cái TC52 (5.1.2.2)
i n áp t i đi m 5 (MBA):
Hình 5.20: i n áp t i đi m 5-MBA (5.1.2.2)
Dòng đi n qua CSV đ u đ ng dây:
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách
Dòng đi n l n nh t qua CSV pha B là 30,892kA, v t quá dòng đi n ph i h p (5÷14kA) có th gây nên đi n tr làm vi c c a ch ng sét van m t nhi t n ng v t quá gi i h n cho phép và có th phá h y CSV.
Dịng đi n l n nh t qua CSV pha A là 4,234kA, pha B là 1,154kA n m trong gi i h n cho phép v dòng đi n ph i h p qua CSV.
B ng 5.3: i n áp t i các đi m TBA trong tr ng h p sỨt đánh vào dây d n pha B, có đ t CSV t i đ u đ ng dây và MBA
i m i n áp l n nh t (kV)
Pha A Pha B Pha C
1 1210 2127 1029 2 974,6 1529 763 3 982,7 1456,6 709 4 982,8 1553 775 5 998,34 1360,35 811,5 Nh n xét:
Qua b ng 5.3, ta th y đi n dung C đ i v i đ t c a các thi t b đ c b o v làm gi m đôi chút tr s c c đ i c a đi n áp đ i v i CSV n m sau thi t b (đi m 1, 2,
3, 4) và ng c l i làm t ng ít nhi u tr s đi n áp c c đ i trên cách đi n c a MBA
(đi m 5).
i v i tr ng h p không đ t ch ng sét van đ u đ ng dây và MBA: quá đi n áp
khí quy n su t hi n t i t t c các nút quan tâm pha B làm đánh th ng cách đi n và gây nguy hi m cho TBA c ng nh nhân viên v n hành tr m. Các pha khác không xu t hi n quá đi n áp.
i v i tr ng h p đ t ch ng sét van đ u đ ng dây và MBA: quá đi n áp ch su t hi n t i nút 1, t t c các nút cịn l i khơng su t hi n tr ng h p quá đi n áp.
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khôi HVTH: Tr n Th ng Sách
5.1.3 Tínhătốnăqăđi năápăđ i v i TBA 500kVă c Hịa ậTr ng h păcóă2ăđ ng
dơyă500kVăđ u vào tr m
5.1.3.1 Tr ng h p ch a đ t CSV đ u đ ng dây vào tr m và MBA
(a) SỨt đánh vào dây ch ng sét
Hình 5.22: i n áp giáng lên chu i s (5.1.3.1)
Ta th y kho ng t 4 s tr đi, đi n áp t i chu i s pha A và pha B b ng 0, đi u này ch ng t sét đư đánh th ng cách đi n c a chu i s t i 2 pha này và phóng đi n
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khôi HVTH: Tr n Th ng Sách
i n áp t i đi m 1 (CVT đ u đ ng dây):
Hình 5.23: i n áp t i đi m 1-CVT đ u đ ng dây (5.1.3.1)
i n áp t i đi m 2 (thanh cái TC51):
Hình 5.24: i n áp t i đi m 2-thanh cái TC52 (5.1.3.1)
i n áp t i đi m 3 (CB ng n đ ng dây):
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách
i n áp t i đi m 4 (thanh cái TC 52):
Hình 5.26: i n áp t i đi m 5-thanh cái TC52 (5.1.3.1)
i n áp t i đi m 5 (MBA):
Hình 5.27: i n áp t i đi m 5-MBA (5.1.3.1)
B ng 5.4: i n áp t i các đi m TBA trong tr ng h p sỨt đánh vào DCS,ch a đ t CSV t i
đ u đ ng dây và MBA
i m i n áp l n nh t (kV)
Pha A Pha B Pha C
1 1870,6 22587,7 493,87
2 1241,44 1291,5 278,2
3 1246,2 1298,6 278,5
4 1241,4 1288,2 278,2
GVHD: PGS.TS. Ph m ình Anh Khơi HVTH: Tr n Th ng Sách
(b) SỨt đánh vòng qua DCS vào dây d n (xét cho pha B)
Hình 5.28: i n áp giáng lên chu i s (5.1.3.1b)
Ta th y kho ng t 2 s tr đi, đi n áp t i chu i s pha B b ng 0, đi u này ch ng