4.2 Mô phỏng phối hợp bảo vệ rơle khoảng cách trên lộ 172, 173 lưới điện
4.2.2 Bài toán phối hợp bảo vệ khoảng cách trên lộ 172, 173
Dựa trên việc xây dựng các kịch bản sự cố ngắn mạch thường xảy ra ở các vị trí khác nhau trên đường dây. Từ kết quả mô phỏng, nhằm mục đích quan sát, đánh giá và đưa ra nhận xét sự hoạt động của bảo vệ khoảng cách REL511 (phiên bản rơle V2.5) đang được lắp đặt trên hệ thống. Nguyên tắc hoạt động của các chức năng bảo vệ chính trong rơle bảo vệ khoảng cách được thể hiện ở bảng 4-8 và bảng 4-9:
Bảng 4- 8: Thông số cài đặt rơle BVKC REL511 trên lộ 172
Chức năng
Cấp bảo vệ
Ngưỡng chỉnh định
Giá trị Thời gian trễ (s)
21/21N
Z1 0,00109 Ω 0 (s)
Z2 0,00164 Ω 0,5 (s)
Z3 0,00246 Ω 3,5 (s)
Bảng 4- 9: Thông số cài đặt rơle BVKC REL511 trên lộ 173
Chức năng
Cấp bảo vệ
Ngưỡng chỉnh định
Giá trị Thời gian trễ (s)
21/21N
Z1 0,00148 Ω 0 (s)
Z2 0,00222 Ω 0,5 (s)
Z3 0,00333 Ω 3,5 (s)
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 91
• Các bước cơ bản của dạng bài toán mô phỏng phối hợp bảo vệ khoảng cách trên phần mềm Powerworld Simulator gồm 03 bước chính như sau:
- Chuẩn bị phần mềm và cài đặt, nghiên cứu phương pháp mô phỏng và kiến thức để xây dựng case mô phỏng trên phần mềm dựa trên sơ đồ thực tế;
- Tiến hành tính toán và cài đặt bảo vệ khoảng cách;
- Chạy chương trình mô phỏng, quan sát, đánh giá và lưu kết quả
• Bước 1: Chuẩn bị phần mềm Powerworld Simulator phiên bản 17, cài đặt và phân tích, nghiên cứu các yêu cầu của phần mềm khi thực hiện bài toán.
Bắt đầu mô phỏng: kích vào chữ Powerworld Simulator[46].
Xuất hiện giao diện với thanh công cụ được tích hợp sẵn
Lựa chọn một mục trình đơn tại Ribbon cho thấy tập hợp các nút có nhiệm vụ cụ thể, thay đổi các Ribbon bằng thanh Toolbar.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 92 Giao diện được đơn giản hóa bằng cách chỉ trình bày nút có liên quan đến các mục trình đơn lựa chọn.
• Bước 2: Tiến hành tính toán và cài đặt bảo vệ khoảng cách trên lưới với các thống số từ thực tế khảo sát trên rơle và lưới điện hiện tại.
Chọn và cài đặt các mô hình bảo vệ thay thế có trong thư viện phần mềm:
Bảo vệ khoảng cáchZQLIN1, bảo vệ dòng điện (TIOCR1, TIOCRS)[46].
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 93 Trên giao diện ta thấy cột phần trăm trở kháng của rơle trong chương trình.
Kích vào show Relay Zones ta sẽ quan sát được giá trị từng vùng của bảo vệ khoảng cách.
• Bước 3: Tiến hành mô phỏng phối hợp rơle bảo vệ khoảng cách và các kịch bản sự cố có nguy cơ thường xảy ra trên lưới, sau đó quan sát và lưu trữ kết quả.
Ta sẽ quan sát được các điểm xảy ra sự cố mà bảo vệ khoảng cách hoạt động, cùng với đó có thể xem các đồ thị về dòng điện, điện áp, tần số... mong muốn.
• Thực hiện bài toán, tác giả sử dụng mô hình BVKC thay thế QZLIN1 và QZLIN2 được tính hợp có sắn trong thư viện phần mềm. Hai mẫu BVKC này được chỉnh định bằng giao diện dễ hiểu và có các tính năng, yêu cầu khai báo các giá trị mà BVKC 21/21N được lắp đặt thực tế trên lưới điện TP Vĩnh Yên yêu cầu. Dựa trên khảo sát đường dây, các thông số của phiếu chỉnh định rơle REL511, ta có các thông số cài đặt đầu vào của BVKC thay thế QZLIN1, QZLIN2 yêu cầu được cụ thể trên bảng 4-11, 12 :
Bảng 4- 10: Thông số cài đặt rơle BVKC QZLIN1 trên lộ 172
TT Giá trị Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3
1 Thời gian trễ 0,5 3,5
2 Ang 72,5 72,5 72,5
3 Rf1 0,00109
4 Rf2 0,00164
5 Rf3 0,00246
6 % vùng bảo vệ 80,05% 120,00% 180,70%
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 94
Bảng 4- 11: Thông số cài đặt rơle BVKC QZLIN2 trên lộ 173
TT Giá trị Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3
1 Thời gian trễ 0,5 3,5
2 Ang 72,5 72,5 72,5
3 Rf1 0,00148
4 Rf2 0,00222
5 Rf3 0,00333
6 % vùng bảo vệ 80,20% 120,60% 180,91%
Bảng 4-11, 12 cho thấy, cài đặt BVKC với hướng bảo vệ cho từng vùng và thời gian trễ của từng vùng so với nhau. Bảo vệ Vùng 1 có tín hiệu tác động gần như tức thời và bảo vệ từ 80 – 85% đường dây được bảo vệ, còn 15 – 20% còn lại để dự trữ một hệ số an toàn để ngăn chặn các dao động từ MBA, điên áp và sự thay đổi của tổng trở đường dây và 15 – 20% này được bảo vệ bởi Vùng 2 với thời gian trễ vài giây t2. Vùng 3 bảo vệ với thời gian trễ là t3 và làm bảo vệ dự phòng cho vùng 2 và vùng 1 trong trường hợp bị lỗi.