Xỏc định cỏc yếu tố ảnh hưởng tới độ chớnh xỏc của bảo vệ khoảng cỏch

1. Tớnh toỏn thụng số cho bảo vệ khoảng cỏch (21)

Trờn hỡnh Hỡnh 3. 2 là sơ đồ nguyờn lý 1 pha của bảo vệ 21, trờn mỗi đầu đường dõy trang bị một bảo vệ khoảng cỏch 3 cấp.

Tổng trở khởi động của rơle 21 được xỏc định như sau:

- Tổng trở khởi động thứ tự thuận bảo vệ chống ngắn mạch giữa cỏc pha:

+ Tổng trở của bảo vệ vựng 1:

Z1K (R1 1ABjX1AB)

Trong đú: Z1 là tổng trở khởi động vựng 1 của rơle 21 (Ohm) K1 = 0,85-0,9 là hệ số chỉnh định vựng 1.

R1AB là điện trở thứ tự thuận của đường dõy Ninh Bỡnh (A)-Nho Quan (B)

X1AB là điện khỏng thứ tự thuận của đường dõy Ninh Bỡnh (A)-Nho Quan (B)

CTR là tỉ số biến đổi của mỏy biến dũng

VTR là tỉ số biến đổi của mỏy biến điện ỏp.

+ Tổng trở khởi động vựng 2:

Z21.2.(R1ABjX1AB) (1)

Z2[(R1ABjX1AB) 0,5(R 1ABjX1AB)] (2)

Trong đú:

Z2 là tổng trở khởi động thứ tự thuận vựng 2 của rơle 21.

+ Tổng trở khởi động vựng 3:

Z32.K (R3 1ABjX1AB)

BV1 BV2

BV3 BV4

~ ~

Hỡnh 3. 2. Sơ đồ nguyờn lý bảo vệ 21

220 kV Ninh Bỡnh

220 kV Nho Quan

Trong đú:

Z3 là tổng trở khởi động thứ tự thuận vựng 3 của rơle 21.

k3 = 1,2 là hệ số chỉnh định vựng 2.

- Tổng trở khởi động của bảo vệ chống ngắn mạch chạm đất:

+ Điện trở pha đất:

RL−E = Uph−E . cos (φN)

Iph − RE.IE RL Với: Uph-E là điện ỏp pha (kV)

Iph là dũng điện ngắn mạch 1 pha (kA)

RE = R0−R1

3 (Ω)

RL =R1 là điện trở thứ tự thuận của đường dõy

φN là gúc pha của tổng trở thứ tự thuận đường dõy (800) IE = -3I0 = 9.82 (kA) là dũng điện chạy trong đất.

+ Điện khỏng pha đất:

XL−E = Uph−E . sin (φN)

Iph − XE.IE XL Với: XE = X0−X1

3 (Ω)

XL = X1 là điện khỏng thứ tự thuận của đường dõy (Ω)

2. Ảnh hưởng lựa chọn thụng số tớnh toỏn

Tổng trở đường dõy được xỏc định từ cỏc cỏch khỏc nhau, bao gồm tổng trở của loại dõy theo tiờu chuẩn IEC, tổng trở tớnh toỏn bằng chương trỡnh ETAP (Mục 2, Chương 3) tổng trở đo đạc tại thực địa (Phụ lục) và tổng trở trong Phiếu chỉnh định của Trung tõm Thớ nghiệm điện quốc gia (Phụ lục). Kết quả tớnh toỏn cho trong bảng sau:

Bảng 3. 4. Điện trở và điện khỏng thứ tự thuận của đường dõy 220 kV Ninh Bỡnh-Nho Quan

Điện trở thứ tự thuận_R1 (Ohm) Điện khỏng thứ tự thuận_X1 (Ohm)

IEC Đo ETAP Phiếu chỉnh định IEC Đo ETAP Phiếu chỉnh định

3.59 2.08 1.34 1.6 4.97 12.24 7.82 7.8

Kết quả phõn tớch trong Bảng 3. 4 cho thấy, điện trở và điện khỏng thứ tự thuận giữa cỏc phương phỏp xỏc định khỏc nhau tương đối nhiều. Điều này ảnh hưởng tới thụng số cài đặt cho rơle cũng sự làm việc đỳng đắn của bảo vệ, cũng như việc đo lường

và xỏc định vị trớ sự cố. Trong đú kết quả đo lường tại thực địa và theo mó dõy lấy trong thư viện (tiờu chuẩn IEC) của chương trỡnh ETAP khỏc biệt nhiều so với kết quả tớnh toỏn của Trung tõm thớ nghiệm điện ghi trong phiếu chỉnh định rơle. Trong khi điện trở và điện khỏng của đường dõy do chương trỡnh ETAP phõn tớch cho kết quả tương đối bằng so với kết quả của phiếu chỉnh định.

- Đối với điện trở, điện khỏng thứ tự khụng của đường dõy thỡ cho kết quả tương đối khỏc biệt, đặc biệt là giữa phiếu chỉnh định và phõn tớch bằng chương trỡnh ETAP (Bảng 3. 5).

Bảng 3. 5. Điện trở điện khỏng thứ tự khụng của đường dõy 220 kV Ninh Bỡnh-Nho Quan

Điện trở thứ tự thuận_R1 (Ohm) Điện khỏng thứ tự thuận_X1 (Ohm)

Đo ETAP Phiếu chỉnh định Đo ETAP Phiếu chỉnh định

6.03 3.1 4.5 28.46 15.91 26.9

Từ kết quả tớnh toỏn tổng trở đường dõy, xỏc định tổng trở đặt cho 3 vựng bảo vệ của rơle 21. Kết quả tớnh toỏn được cho trong bảng sau:

- Tổng trở khởi động chống ngắn mạch giữa cỏc pha (thứ tự thuận):

Bảng 3. 6. Tổng trở bảo vệ TTT của 3 vựng

Điện trở và điện khỏng IEC Đo ETAP Phiếu chỉnh định Ghi chỳ

R1 3.05 1.77 1.13 1.20 X1 4.22 10.40 6.65 5.80 R2 (1) 4.30 2.49 1.60 2.00 Cụng thức (1) R2 (2) 5.38 3.12 2.00 Cụng thức (2) X2 (1) 4.22 10.40 6.65 9.60 Cụng thức (1) X2 (2) 6.76 13.28 8.49 Cụng thức (2) R3 8.61 4.98 3.20 4.00 X3 11.92 29.37 18.77 19.30

Kết quả tớnh toỏn, phõn tớch trong Bảng 3. 6 cho thấy, kết quả tớnh toỏn tổng trở thứ tự thuận của 3 vựng bảo vệ được lấy từ kết quả phõn tớch tổng trở của chương trỡnh ETAP cú kết quả tương đối phự hợp với kết quả tớnh toỏn của Trung tõm thớ nghiệm điện ghi trong phiếu chỉnh định rơle.

- Tổng trở khởi động chống ngắn mạch chạm đất (thứ tự khụng):

Điện trở, điện khỏng Đo ETAP Phiếu chỉnh định RL-E1 4.13 2.54 3.40 X01 12.05 10.74 20.20 R02 (1) 5.84 3.59 5.60 X02 (1) 17.01 15.16 33.70 R03 11.67 7.17 11.20 X03 34.03 30.33 67.30

3. Ảnh hưởng của điện trở hồ quang tại vị trớ sự cố

Tổng trở khởi động của cỏc cấp bảo vệ 21 cú kể tới điện trở hồ quang ở chỗ ngắn mạch với Rhq =8750.Lhq

I1,4

Trong đú: 𝐿ℎ𝑞 là chiều dài hồ quang,

Khi xỏc định tổng trở khởi động giữa cỏc pha thỡ điện trở hồ quang là được tớnh cho hồ quang phỏt sinh giữa cỏc pha. Do vậy chiều dài hồ quang lấy tương đối đoạn khoảng cỏch giữa 2 dõy pha với nhau. Với cấu trỳc đường dõy 220 kV Ninh Bỡnh-Nho Quan cú khoảng cỏch pha- pha là 6 m và I là dũng ngắn mạch pha- pha. Theo trờn, xỏc định được điện trở hồ quang Rhq = 0.28 ()

Khi xỏc định tổng trở khởi động cho trường hợp ngắn mạch chạm đất thỡ chiều dài hồ quang được lấy bằng khoảng cỏch pha-đất, và dũng điện I lấy bằng dũng điện ngắn mạch 1 pha (Rhq = 0.08 ()).

Kết quả tớnh toỏn tổng trở khởi động thứ tự thuận và thứ tự khụng của 3 vựng cho dưới bảng sau:

Bảng 3. 8. Tổng trở bảo vệ TTT của 3 vựng cú kể tới điện trở hồ quang

Điện trở và điện khỏng IEC Đo ETAP Phiếu chỉnh định Ghi chỳ

R1 3.28 2.00 1.37 1.20 X1 4.22 10.40 6.65 5.80 R2 (1) 4.63 2.82 1.93 2.00 R2 (2) 5.66 3.39 2.28 X2 (1) 4.22 10.40 6.65 9.60 X2 (2) 6.76 13.28 8.49 R3 9.27 5.65 3.87 4.00 X3 11.92 29.37 18.77 19.30

Bảng 3. 9. Tổng trở bảo vệ TTK của 3 vựng cú kể đến hồ quang tại vị trớ ngắn mạch

Điện trở, điện khỏng Đo ETAP Phiếu chỉnh định

Điện trở, điện khỏng Đo ETAP Phiếu chỉnh định X01 12.05 10.74 20.20 R02 (1) 5.97 3.66 5.60 X02 (1) 17.01 15.16 33.70 R03 11.94 7.33 11.20 X03 34.03 30.33 67.30

4. Sai số do đường dõy song song:

Sai số khi tớnh toỏn trở đường dõy song song là giỏ trị chờnh lệch giữa giỏ trị đo được hoặc tớnh được và giỏ trị thực hay giỏ trị chớnh xỏc của một đại lượng nào đú trong đường dõy song song. Cú sai số đú là do giỏ trị đo được, tớnh được và giỏ trị thực hay giỏ trị chớnh xỏc của một đại lượng khụng đồng nhất với nhau

Đường dõy khụng đồng nhất là khỏi niệm chỉ tớnh chất của một đường dõy cú sự khỏc nhau về cấu trỳc hoặc tớnh chất tại mọi vị trớ khụng gian (hoặc khụng thời gian) trờn hệ thống này.

Khỏi niệm này cú thể ỏp dụng cho nguyờn tử, cho một bộ phận điện tử. Một vật thể hay hệ thống cú thể được coi là khụng đồng nhất ở tầm vĩ mụ, hoặc ở quy mụ tương đương với kớch thước của nú, nhưng khi đi vào vi mụ, hoặc ở quy mụ rất nhỏ so với kớch thước của nú,

Đường dõy khụng đồng nhất cú ảnh hưởng đến diện trở tớnh toỏn là do đường dõy khụng đồng nhất tức là chỉ số Ohm, Vụn (v), ampe (A) khụng đồng nhất, cú sai số dẫn đến điện trở tớnh toỏn cũng sai số theo, điện trở tớnh toỏn cũng khụng được đồng nhất.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

Độ chớnh xỏc của phộp đo bị ảnh hưởng của nhiều yếu tố: - Ảnh hưởng lựa chọn thụng số tớnh toỏn:

Tổng trở đường dõy được xỏc định từ cỏc cỏch khỏc nhau, bao gồm tổng trở của loại dõy theo tiờu chuẩn IEC, tổng trở tớnh toỏn bằng chương trỡnh ETAP, tổng trở đo đạc tại thực địa và tổng trở trong Phiếu chỉnh định của Trung tõm Thớ nghiệm điện quốc gia.

Điện trở và điện khỏng thứ tự thuận giữa cỏc phương phỏp xỏc định khỏc nhau tương đối nhiều. Điều này ảnh hưởng tới thụng số cài đặt cho rơle cũng sự làm việc đỳng đắn của bảo vệ, cũng như việc đo lường và xỏc định vị trớ sự cố. Trong đú kết quả đo lường tại thực địa và theo mó dõy lấy trong thư viện (tiờu chuẩn IEC) của chương trỡnh ETAP khỏc biệt nhiều so với kết quả tớnh toỏn của Trung tõm thớ nghiệm điện ghi trong phiếu chỉnh định rơle. Trong khi điện trở và điện khỏng của đường dõy do chương trỡnh ETAP phõn tớch cho kết quả tương đối bằng so với kết quả của phiếu chỉnh định.

- Ảnh hưởng của hồ quang tại điểm sự cố.

So sỏnh điện trở tớnh toỏn khi bị ảnh hưởng bởi sự cố và điện trở mà trung tõm thớ nghiệm đó cài đặt. Do điện trở mà trung tõm đó cài đặt cú độ chớnh xỏc cao, cố định cao. Cũn điện trở tớnh toỏn khi bị ảnh hưởng thỡ cú điện trở lệch, độ chớnh xỏc khụng được cao, cũn nhiều lỗi qua cỏc số liệu tớnh toỏn. Nờn giữa hai điện trở này cú độ chờnh lệch số rất lớn, điện trở tớnh toỏn bị ảnh hưởng khụng được coi là nguồn gốc chớnh xỏc để ta mang số liệu, dữ liệu ra để kết luận.

- Ảnh hưởng của hỗ cảm do cỏc đường dõy chạy song song cựng cột hoặc lõn cận gõy ra.

Tổng trở thứ tự khụng của đường dõy thường khụng thể xỏc định được chớnh xỏc nờn sẽ gõy sai số đỏng kể đối với cỏc sự cố chạm đất (đõy lại là loại sự cố thường xảy ra đối với lưới truyền tải và hệ thống điện núi chung).

CHƯƠNG 4: ĐỊNH VỊ SỰ CỐ DỰA TRấN TÍN HIỆU ĐO LƯỜNG THU THẬP ĐƯỢC TỪ HAI ĐẦU ĐƯỜNG DÂY.