Luận văn Định vị sự cố trên Đường dây tải Điện không Đồng nhất dựa theo tín hiệu Đo lường Đồng bộ hai Đầu

Tận văn thạc sỹ kỹ thuật: nh vị sự aố trên đường đây không đồng nhật DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1 Sơ đề nguyên lý cúa đường đây bị sự cỗ với hai nguồn cấp Tũnh 2 Sơ đồ thay thê của đườ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐẢO TẠO TRUONG PAT HOC BACH KHOA HA NOT

Nguyễn Văn Hưng

ĐỊNH VỊ SỰ CÓ TRÊN ĐƯỜNG DẦY TẢI ĐIỆN KITONG DONG NITAT DUA THEO TÍN HIỆU

DO LUONG DONG BO HAI DAU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện - Hệ thống điện

Hà Nội - 2014

Nguyễn Văn Hưng

ĐỊNH VỊ SỰ CÓ TRÊN ĐƯỜNG DẦY TẢI ĐIỆN KITONG DONG NITAT DUA THEO TÍN HIỆU

DO LUONG DONG BO HAI DAU

LUAN VAN TIIAC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngảnh: Kỹ thuật điện - Hệ thống điện

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

1 TS Nguyễn Xuân Tùng

Hà Nội - 2014

Tận văn thạc sỹ kỹ thuật: nh vị sự aố trên đường đây không đồng nhật

CHƯƠNG L' QUAN VỀ DỊNH VỊ SƯ CÔ TRONG HỆ THÔNG DIỆ 1 1.1 Ý nghĩa của việc dink vi chính xác điểm sự cổ trên đường dây tải điện wal

1.3 Tổng quan về các phương pháp định vị sự cô trên đường dây truyền tái 3

1.2.1 Phương pháp định vị sự cỗ dụa trên tín hiệu đo lường từ một phia 23 1.3.2 Phương pháp định vị sự cỗ đựa trên tín hiệu đo lường từ hai phưa "

1.2.3 Phương pháp định vị sự cô dựa trên nguyên lý sóng lan truyền 6

2.1 Phương pháp dính vị sực duet theo tin, in higu d do Tưởng tử một phía

2.1.2 Các mạch vòng tính toán tổng trổ l3

2.1.3 Các yêu tô nh hưởng đến độ chính xác của định vị sự cỗ theo phương pháp chứ

dựa trên tin hiệu đo lưỡng tử một phía -ceeeeeeee 216

2.1.4 Tổng kết các ưu, nhược diễm của phương pháp dịnh vị sự có đựa theo tín hiệu

do lưởng từ một phía cccecceec =>) 2.3 _ Nguyên lý định vị sự cổ dựa theo tín hiện đo lường đồng bộ từ hai đầu đường

2.32 Vẫn để cần giải quyết đối với thuật toán này 25

2.3 Đề xuất nội đung nghiên cứu chính của luận văn 36

GHƯƠNG 3 DỊNH VỊ sU CO DUGNG DAY TÀI DIEN KHÔNG ĐỒNG NHẬT

DỰA THEO TÌN [IỆU BO LUGNG BONG BO IIATBAU 37

3.3 Thuật toản xác định đoạn đường đây bị sự cỗ

3.4 Thuậttoảnxác địnhvị bí sự cổ

3.5 — Dinh vị sự cỗ với trường hợp ngắn mạch 3 pha [3]

CHƯƠNG 4 MG PHONG VÀ TÍNH TOÁN KIEM CHU

4.1 Công cụ mô phông và tính toàn

4.1.1 Công cụ sử đụng

41.2 8ơ đồ khối của thuật loân

4.13 Thông số của sơ đồ mô phỏng

414 Kịch bản mô phỏng

4.2 Kết quả mô phông và tínhđoán

4.2.1 Kết quả tịnh toán với (Rƒ— 0 © ; múe tái 2094) con eee

42.2 Kết quả tịnh toán với (Rƒ=0 © ; múc tải 50%)

4.7.3 Kết quả tính toán với (RÝ=0 © ; mức tải 100%)

4.2.4 Kết quả tính toán với (R= 5 ©; mmúe tái 209)

42.5 Kétqui tinh ton vei (RE=S Q ; mile fat 50%)

42.6 Kétqui tinh toan voi (RE 5 ©; múc tái 10036

4.7.7 Kết quả tịnh toán với (RÍ= 1041; mức tái 20%)

42.8 Kết quả tinh oán với (RÍ= 1041; mức tải 5094)

4.2.9 Kết quả tính toan voi (RE= 10 ©; mức tải 100%}

CHƯƠNG 5 KÉT LUẬN VẢ ĐẺ XUẤT HƯỚNG NGHIÊN CỬU TRƠNG

TƯƠNG LAI

52 Phương hướng nghiên cứu trong tương hi

TAI LIEU THAM KHẢO ceceeoeoree

Tận văn thạc sỹ kỹ thuật: nh vị sự aố trên đường đây không đồng nhật

LOI CAM DOAN

Ti xin cam đoan luận văn là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, không sao

chép của mì Các số liệu, kếi quả nêu Irong luận vău là trưng thực và chưa Lừng,

được ai công bổ trong bất kỳ công trình nảo khác Nội dung luận văn co tham khão và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí,

Thấi bảo và cá trang web theo danh rnục tài liệu tưưn khảo của luận vẫn

"Tác pid

Nguyễn Văn lưng

May bién dong điện

Máy biển điện áp

Dao cach ly (Supervisory Control And Data Acquisition)

TIệ thống giảm sát điều khiến và thu nhận dữ liệu

(Global Positioning System) Hé théng định vị loàn cầu

(Direct Curent) Dong điện một chiều

Thứ tự không Thứ lự thuận

Thử tự nghịch

iv

Tận văn thạc sỹ kỹ thuật: nh vị sự aố trên đường đây không đồng nhật

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1 Sơ đề nguyên lý cúa đường đây bị sự cỗ với hai nguồn cấp

Tũnh 2 Sơ đồ thay thê của đường đây sự cô

Hình 3 Sơ đồ minh họa phương pháp sử đụng sóng lan truyền xác định vị trí sự cổ

Tĩnh 4 Sự lan tuyên và phản xã của sớng dòng điện trên đường đây

Hình 5 Minh họa nguyên lý của bảo về khoảng cách

Hình 6 Đặc tính tác động MhO và điểm làm việc của rols trorir các chế độ

Hình 7 Sơ đỗ thay thš vòng lặp tính toán tổng trở sụ có pha - pha

Hình 8 Sơ đồ thay thê vòng lặp tính toán lông trở sự cỗ pha - đãi

Hình 9 Ảnh hưởng của điện trở sự cố trong sự cô chạm đất

Hình 10 Ảnh hưởng của điện trở tại điểm sự cỗ đến tổng trở do dược

Hình 11 Ảnh hưởng của tương hỗ giữa các đường dây song song

Hình 12 Đường đây song song toàn tuyễn

Hình 13 Dường dây song sang môi phần

Hình 14 Ảnh hưởng của hệ số phân bê đòng điện dên sự lâm việc của bảo vệ

Lình 15 Sơ đỗ nguyên lý của đường đây bị sự cỗ với hai nguồn cấp

Hình 16 Sơ đỗ thay thế của đường dây sự cỗ

inh 17 Minh họa nguyên lý phương pháp định vị sự cỗ

Hữnh 18 Mồ hình dường dây truyền tải gồm 3 loại đường đây khác nhan

Iình 19 Sơ đỗ thay thể thứ tự nghịch

Hùnh 20 Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch khi xảy ra sự cỗ tại F

Tỉnh 21 Phân bổ điện áp thứ tự nghịch tính từ đầu A tới

Hình 22 Phân bố điện áp thứ tự nghịch tinh tử đầu D tới

Tỉnh 23 Phân bố điện áp TTN tỉnh từ đầu A và D tới các nứt đường đây

Hình 24 Điện áp tính tới tử một phía luôn lớn hơn hoặc nhỏ hơn khi tính từ phía còn lại

với đoạn không sự cổ

Hình 25 So sánh điện áp TTM lại đoạn sự cổ

Hình 26 Mô hình rút gọn khi đã xác định được đoạn đây sự cỗ

Hình 27 Mô hình nh toán với đường dây bị sự cổ

Hình 28 Mỏ hình tính toán áp dụng khi đường dây bị sự cỗ ba pha

Hình 29 Giao diễn chính của Matab

Hình 30 Giao diện của của số soạn thảo các lệnh

Hình 31 Lưu dò thuật toàn được sử dụng,

Linh 32 So 46 đường dây 220 kV Nho Quan —'Thanh Hóa

Hình 33 Sơ đỗ mô phỏng trong PSCAD

Linh 34 Sơ đỗ mô phỏng điểm lẫy mẫu trong PSCAD

Lĩnh 38 Phân bỗ điện áp TTN tỉnh từ đầu A và D tới các nút đường dây với {Rf= 5 ©,

mức tái 20%, khoảng cách sự cô cách nút B 15 km} q1 Hình 39 Phân bô điện áp TTN tính từ đầu A va D tới các nứt đường dây với (Rf 5.2,

mite tai 50%; Khoảng cách sự cố cách nút B 15 km} 53

Hình 40 Phân bỏ điện áp TTN tính từ dầu A và D tới các nứt đường diy voi (RE 5 ©,

mức tải 100%; khoảng cách sự cô cách mrút B 15 km} 54

©¿ mức tải 509, khoảng cách sự cô cách nút B L5 kuu} %

Hình 43 Phân bê điện áp 7N tính từ đầu A và D tới các nút đường dây với (RÝ= 10

© mức tải 100%; khoảng cách sự cô cách nút B 15 lan} 59

vì

Tận văn thạc sỹ kỹ thuật: nh vị sự aố trên đường đây không đồng nhật

DANH MỤC CÁC BẰNG BIẾU

Hãng 1 Bảng tổng hợp thống kê sự cỗ

Hãng 2 Téng kết về loại sự cỗ và các mạch vòng đo lường tương ứng

Bảng 3 Thông số các phần tử sứ dụng trong mnô phông

Lưới điện truyền tải điện ngày cảng được đầu tư và phát triển nhằm đáp ứng nhu câu điện phục vu phat trién kinh tế xã hội của đât nước Trong quá trình vận hành, cac sự cổ trên đường, dầy có thẻ xây ra tại bắt cứ thời diễm náo, tại bắt cử

vị tri nào và đo nhiều lý đo gây nên Các sự cố đòi hỏi phải được cô lập cảng nhanh cảng tốt để đâm bão sự ến định của hệ thông và hạn chế các tác hại của dòng ngắn mạch Ở Việt Nam hiện nay, xác định chính xác tọa độ, vị trí điểm

sự cổ là công việc khó khăn, tốn nhiễu công sức vả thời gian của lực lượng quản

lý vận hành đường đây truyền tải điện Trong đó thông tin vị trí sự cổ góp vai trò xất quan trọng trong quản lý vận hành và sửa chữa lưới truyền tâi điện Việc xác

định chính xác vị trí điểm sự cễ giúp giảm bớt nhân công cẩn thiết để đi tìm điểm sự cố trên đường đây và ương trường hợp sự cố kéo đải, sẽ giúp nhanh chóng thay thể, sửa chữa các thiết bị bị hư hỏng và nhanh chỏng phục hồi cấp

điện trể lại

Có rất nhiều phương pháp đã dược sử dụng dễ xác định diễm sự cố, tủy theo đổi tượng là đường dây truyền tái hay xuất tuyến lưới phân phối hoặc là đường,

cấp Dôi với đường đây truyền tải, rơle bảo vệ khoảng cách la một cổng cụ vừa

làm nhiệm vụ bảo về, phát biện sự có vừa định vị vị trí điểm sự cổ trên dường,

dây Tuy nhiên các rơle khoảng cách hoạt động dựa trên tín hiệu đo lường chí tại

một đầu, do đó kết quả định vị điểm sự cố thưởng bị sai lệch đo bị ảnh hướng,

của rất nhiều yếu tó Trong nhiều trường hợp sai số có thẻ lên tới hang chục kan

và điều này sẽ gây khó khán cho các công tác khắc phục sau sự có

Thương pháp đính vị điểm sự cố đưa trên tín hiệu đo lường thu thap được từ hai dau dường đây (là các bàn ghi sir od trong role trang bị lại hai dẫu) có dễng,

'bộ về mặt thời gian Phương pháp này thế hiện có nhiều tru việt hơn hắn so với

phương pháp định vị chỉ dựa theo tín hiệu một phía Tuy nhiên ở ngại lớn nhất

khi áp dụng với diều kiên của Việt Nam là dường đây thường không dông nhất

vill

Tận văn thạc sỹ kỹ thuật: nh vị sự aố trên đường đây không đồng nhật

vẻ chủng loại dây, một dường dây có thể gồm 2 hoặc 3 loại đây ghép từng đoạn với nhau Do đỏ nội dung luận văn đi sâu phân tích giải pháp định vị sự có đường dây tải điện không đồng nhất dựa theo tín hiệu đo lường đồng bộ bai đầu Phương pháp nảy có thé ap dụng cho các loại đường dây khác nhau như đường dây trên không, đường cáp ngâm, đường dây hỗn hợp gồm cả trên không

và cấp ngâm, hoặc đường đây có rhiễu chủng loại dây ghép hỗn hợp

Kết quá nghiên cửa được mô phóng áp dụng đối với mô hình tuyến đường,

đây 220kV Nho Quan — Thanh Iỏa, đây là tuyến đường đây trên không sử đụng,

các loại đây dan khác nhau Các lính toán cùng với kết quả mô phéng đã chứng

xainh các ưu điểm của thuật toán này

Về mặt câu trủe luận văn được chia ra thanh 5 chương,

« Chương I: Giới thiệu chung về vai trò quan trọng của việc cần năng cao

độ chính xác trong định vị sự cố, đặc biệt đối với lưới điện truyền lãi Mô

tả sơ lược về ưu, nhược diễm của các phương pháp dịnh vị sự cô trên

đường đây truyền tải,

« Chương 2: Giới thiệu nguyễn lý định vị diễm sự dựa theo tin hiệu dòng,

điện và điện áp đo lường được tại một phía (nguyên lý được áp dụng

trong cae role bao vẻ khoảng cách), Cáo yêu tổ ảnh hưởng dén độ chính xác của plưương pháp nảy

Đông thời chương nảy cũng giới thiệu nguyên lý đỉnh vị sự cd dua theo tin hiệu do lường đồng bộ từ hai đầu dường dây, Các ưa, nhược điểm của phương pháp nảy va sự cần thiết phải có phương pháp định vị sự cổ khi

đường đây không đẳng nhật

+ Chương 3: Phân tích chỉ tiết phương pháp định vị sự cẻ đổi với đường

đây tải điện không đồng nhật với tín hiệu thú thập đồng bộ từ hai đầu

® Chương 4: Mô phỏng án dụng nguyên lý định vị đã được đề xuất với

tuyển dường dây 220kV Nhơ Quan Thanh Hỏa Phản mỏ hình dường,

toàn xử lý tín hiệu sau đỏ được thực hiện bing MATLAB

+ Chương 5: Kết luận và để xuất hướng nghiên cứu trong tương lai

Luan văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường dây không đồng nhất

CHUONG 1 TONG QUAN VE BINH VI SU CO TRONG HE THONG

BIEN

1.1 Ý nghĩa của việc định vị chính xác điểm sự cỗ trên đường dây tải điện

Việc xác dịnh chính xác diém sự có trên đường dây tái diện mang một ý nghia rat quan trong trong quản lý vận hành và sửa chữa đường day Tinh đến tháng

2 năm 2014 dường dây tãi điện của Việt Nam đã có chiều đại rất lớn gẫm 5.600 km đường, dây 500 kV và gần 12.000 km đường dây 220 kV Các nguyên nhân sự cố

xây ra rất đa dạng trong thục tế vận hành và đường dây tải điện đi qua những khu

vue it dau cư hoặc đổi núi cao tiểm trở cho nên việc ứng dụng định vị sự cô trơng

°hệ thống tái điện là rất cần thiết Định vị sự cổ giúp :

-_ Phát hiện nhanh hơn điểm sự cổ, kế cả với sư cổ thoáng qua và sự cỗ duy trì

giảm được nhân công, nhân lực từn kiếm sự số Hiện may Lim au cố là một công việc tốn rất nhiều công sức đặc biệt các sự cô ngắn mạch pha — pha thoáng qua nhân viên vận hành phải ra đây thủ công để tìm điểm bị sự cổ rất uguy hiểm, cắt điện đường dây dài ngày và lớn kém

- Dinh vị được sự cố giủp tìm ra nguyên nhần sự cố để có biện pháp khắc phục, phòng ngừa các sự có tiếp theo Đặc biệt với các đường dây gồm cả

dường dây trên không và cáp ngàm không cho phép tự dộng dong Jai, tay

nhiên khi xác định nhanh đoạn bị sự cố thuộc đoạn đường dây trên không có thê cho đóng lại nhằm đâm bão cung cấp điện

-_ Với những sự có vĩnh cửu, việc xác dịnh chỉnh xác điểm sự có có thể giúp khắc phục sự cổ nhanh do giãm được thời gian tìm sự cố (hông thường để

phát hiện ra sự có phải mắt từ 1 đến 2 giờ đo công nhân phải di chuyển, rải

quân và có khi còn lâu hơn do địa hình phức tạp trong, điểu kiện mưa, l8)

Khi xáo định nhanh được điểm sự cổ có thể giúp nhà quản lý nhanh chóng

đưa ra phương án xử lý sự có pha hợp với điều kiện địa hình, đặc điểm của khu vực sự cỏ do đỏ giám nhân lục, tài chỉnh, và quan trọng nhất là nhanh

chóng cung cấp điện cho phụ tải trong một khu vực rồng,

Các vấn đẻ về nâng cao độ chính xác trong dịnh vị sự cễ đã dược nghiên cửu trong nhiều năm và hẳu hết tập trung vào nghiên cứu áp dụng đối với lưới truyền tải lưới truyền tải được quan tầm vì mức độ ảnh hưởng của nó lới hệ thông lớn hon, các trang thiết bị bão vệ và điều khiển hiện đại hơn, ding thời thời gian đòi hỏi

để tìm kiếm sự cỏ cũng kéo đài hơn so với lưới phân phổi

Hiện nay các dường đây tãi điện với cấp điện áp từ 220 kV trở lên thường dược trang, bị các báo vệ chính là bảo vệ khoáng cách và bảo vệ so lệch dọc đường, dây

Thực tẻ cho thấy chức năng định vị điểm sự cẻ trong các role hảo vệ khoảng cách

táo vị trí với mội mức sai số tương đối lớn (có thể tới hàng chục km) Điều này xây

ra do nguyên lý định vị sự có được sử dụng trong rơle khoáng cách chi đựa vào tin

thiệu đo lường tại chỗ, đo đó chịu ảnh hưởng của rât nhiền yêu tổ bẽn ngoài [1]

Các rơle sơ lệch dọc hiện đại đã được tích hợp thêm chức năng định vị điểm sự

cố và có khả năng làm việc với đó chính xác cao hơn, điều nảy là hoàn toàn thực tế

vi các rơle loại này thường có thế sử đụng nguyên lý định vị sự cố đựa trên tín hiệu

do lường từ hại đầu đường dây Nhưng hau hết trong các tài liêu rơlc này đdếu không

dé cập đến thuật toán vả phương pháp xác định điểm sự cổ Bên cạnh đỏ một số

trạm đã Irang bị các bộ ghỉ sự cố chuyên dụng Đây chính là các cơ sở đữ liệu quan

trọng phục vụ cho công tác xử lý tín hiểu sau sự có, giúp không chỉ nâng cao độ

chỉnh xác định vị má còn hỗ trợ các kỹ sư trong công tác phân tích sự cổ

Tuy nhiên, trong điều kiện Việt Nam một số tuyến đường dây có chững loại dây dẫn không đồng nhất hoặc một số tuyến hỗn hợp gồm cả cáp ngâm và đường đây trên không, điều nay xây ra là do quá trình cải tạo phát triển thêm sau này của các tuyển đường đây đó Với đường dây không đồng what di tong trở đường dây được khai báo trong các rơle sẽ không chính xác, và thực tế các role khoảng cách hiên nay vẫn chưa cho phép khai báo đường đây có nhiều loại dây khác nhau Vì

hắn bị sai lệch

vậy việc định vị điểm bị sự cô chắc

Xuất phát từ thực tế đó, cân đẻ xuất, phân tích giải pháp để định vị sự có áp

dụng cho đường dây lãi điện loại không đồng nhất với các lín hiện đo lường từ hai

2

Luan văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường dây không đồng nhất

dầu Cáo tín hiệu do nảy được giả thiết là đồng bộ do hiện nay nhiều trạm đã được lắp đặt cac déng hé GPS

1.2 Tổng quan về cac phuong php dinh vi sv cé trén dwing day truyén tai

Có nhiều phương pháp định vị sự có đã dược dễ xuất áp dung déi với dường, đây truyền tải điện, mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng và có phạm vi áp đụng nhất định tủy theo cơ sở hạ tẳng sẵn có của tram và dường dây, sơ lược có thể thấy cò các phương pháp định vị sau đây:

~_ Dịnh vị sự cổ chỉ đựa trên tín hiệu đo lường từ một phía của đường dây

= Dink vị sự cố dựa lrên tín hiệu đo lường từ cã hai phía của đường dây

-_ Định vị sự cổ dựa trên tin hiệu đo lường từ cá ba phia của đường day

-_ Định vị sự cỗ dựa trên hiện tượng sóng lan truyễn

1.2.1 Phương phúp định vị sự cỗ dựa trên tín hiệu đo hường từ một phảu

Phương pháp nay được sử dụng trong cúc rơle bảo vệ khoảng cách thông,

dung [1, 2] Role sẽ đựa trên giá trị dòng điện và điện áp để tính toán giá trị tổng trở

do dược, Nếu giá trị tổng ở này thuộc miễn tae déng thi role

ỡ tác động và ngược

lại Khoảng cách đến điểm sự cố được xác định dựa theo tý số của điện kháng đo

được và điện kháng của một đơn vị chiều đài đường đây:

TỨu và nhược điểm của phương pháp này:

-_ Đễ đảng thực hiện do tin hiệu đo lường được thu thập tại chỗ, không yên câu truyền tin hiệu từ đầu đối diện

-_ Không cân phải đồng bộ về mặt thời gian giữa tin hiệu thu thập được của các

role tai hai đầu

- Sai sé trong pham vi chap nhận được đối với sự có pha - pha (theo thực tế

vận hánh)

- Tuy nhién 46 chính xác của phép đo bị ảnh hưởng của nhiều yếu bs:

-_ Ảnh hưởng của hỗ quang tại diễm sự cố

3

-_ Ảnh hưởng của tãi trước sự có trên dường dây, -_ Ảnh hưởng bởi hệ số phản bổ đòng điện (do xuất hiện các nguồn khác

ấp vào điểm sự có hoặc động điện tại điểm sự cố khác với dòng điện

do dược tại vị tri dit role)

-_ Ảnh hưởng của hỗ cảm do các đường dây chạy song song gay ra

điện nói chung}

1.22 Phương pháp định vị sự cỗ dựa trên tín hiệu đe lường từ bởi phía

Phương pháp nảy sử dụng tin hiéu đo lường từ hai đầu của đường dây tái điện |3] Yêu cầu quan trọng là cáo tín hiệu này phải được đồng bộ về mặt thời gian Với các trạm có trang bị hệ thông dồng hỗ dựa theo tin hiệu GPS thì việc déng bộ

vẻ mặt thời gian đã được giải quyết, tuy nhiên với biện trạng tại Việt Nam thì số lượng trạm được trang bị ding hé GPS chưa nhiều rên phương pháp way

Xét sự cổ xây ra tại điểm F, cách trạm A một khoảng là x (4) trên đường đây

AI như trong Linh 1

Luan văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường dây không đồng nhất

Hình 2 Sơ đỗ thay thế của đường đây sự cố -

Dang dién va dign ap {ï¿ & Ie}, {Ua & Uz} do tai hai tram duoc đồng bộ về

Trong đỏ Zp là tổng trổ của toán bô đoạn dường day AB

“Trữ hai phương trình cho nhau:

Khoáng cách đến điểm sự cổ được tính ra từ phương trình trên

Phuong trình trên có thể áp đụng cho mọi trường hợp sự cổ Tuy nhiền, tủy

theo đạng sự cổ mà lựa chọn tổ hợp dòng điện và điện áp thích hẹp Ví dụ, với sự

ỗ chạm đất một phá (NG) thị điện áp sử dụng là của pha A, tuy nhiền dòng điện đưa vào tỉnh toán cần phải bù thành phân thứ tự không, Trong thực tế, rất khó xác

định đúng điện kháng thứ tự không cúa đường dây, do đỏ việc tỉnh toán hệ số bù

đông thứ tự không sẽ không chính xác và có thế gây sai số cho phép định vị

Đẻ tránh trường hợp này, nhiều nghiên cửa để xuất sử dụng các thành phân déng điện và điện áp thứ tự thuận hoặc nghịch (tính toán dựa trên thành phân thử tự nghịch chỉ áp dụng được với các sự có không đối xímg)

Phương pháp định vị sự có dựa theo tín hiệu do lường dồng bộ từ hai dầu đường đây có ưu điểm hơn sơ với chỉ dùng tín hiệu từ một đầu:

ö Không bị ảnh hưởng của tổng Irở nguồn

©_ Điện trở tại điểm sự cố không xuất hiện trong phương trình tính toản khoảng,

cách đến điểm sự có, đo dé không gây ảnh hưởng đến độ chính xác của kết

quả định vi sự cố

Trong thục tế còn nhiều biên thể của phương pháp này, tùy theo tín hiệu đo lường có đầy đủ bay không đây đã, có cần thông lim cửa tổng trở đường đây hay

không

1.23 Phương pháp định vị sự cỗ dựa trên nguyên lÿ sông lan truyền

Phương pháp truyền sóng dựa trên nguyên tắc thành phân sóng phản xạ khi gặp điểm sự có của dường đây tải diệu |4| Cách thực hiện của phương phảp sóng, lan truyền là đo thời gian lan truyền của sóng lẫy kết quá từ sự xuất hiện của một sự

có trên đường dây tải điện Phương pháp sử dụng đữ liệu điện áp hoặc dòng điện

hoặc sử đụng máy phát truyền tam thời Thông tin thu thập ở đây có thể là thời diém sóng phản xạ lần thứ nhất, thời gian sóng chạy tới cuối đường dày Phương pháp

này đời hỏi phải đồng bộ hóa thời gian cực kỳ chỉnh xác khi vị trí sự cỗ được xác

định bởi thời gian của sóng sự cố lên đường đây tải điện, hoặc ở nhiều vị trí trên hệ thống điện Kinh nghiệm vận hành cho thấy phương pháp này có độ chính xác cao

và khả năng các sự cổ được định vị một cách liên tục

1

; một ví đụ với dường đây tãi điện một pha (giả thiết không tổn hao với

cáo thành phản tân số cao sóng lan truyền) với chiều dai ƒ, vận tắc sóng lan truyền v,

điện dụng và điện câm trên một đơn vị chiêu đài C, T7 và tổng trở sóng Z6 Giả sử

Luân văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường dây không đồng nhất

việc xuất hiện một sự cô ở một khoảng cách ỉ tỉnh tới nguồn A, các giả trị điện áp

và dòng điện được mô tả trong biểu thức (1.5) và (1.6)

Sơ đỏ nguyên lý xác định vị trí sự có trên đường dây duoc minh họa trên Hình 3

e(lsÐ) = erÖ - v0) + &,(ly + vÐ) (7)

ide) = ——erf~vÐ + 2—-e,(ly + vÐ (18)

- ey: Song dién ap thudn chay trén dudng day

- e,: Song điện áp ngược chạy trên đường dây

~_ z¿: Thời điểm sóng tới đầu A

~_ z;: Thời điểm sóng tới đầu

- _ È Chiều đài đoạn đường đây

-_w: Tốc dộ truyền sóng, v

t

Hình 4 Sự lan truyền và phân xg của sóng dòng điện trên đường dây:

Phương pháp này có die diem la:

- Phải có các thiết bị ghỉ tín biệu được đồng bộ thời gian với độ chính xác cao,

chỉ một sự sai lệch rất nhô về thời gian có thê đẫn tới sai số lớn về khoảng cach tinh

Căn cứ theo [4], hiện tại ngành điện một số nước trên thể giới đã ứng đựng công nghệ xác định vị trí sự cổ theo phương pháp lan truyền như các hãng Qualitrol

Luan văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường dây không đồng nhất

(Hathaway Instruments Division — Anh), Nippon (Nhật Bản), Kinkei (Nhật Bản) và

Isa (Italia) Dộ chính xác đạt được tương đổi cao, sai số trong phạm vi một vải khoảng vượt, tủy thuộc vào thiết bị của từng bang chế lao Nói chưng các ng đến đưa ra sai số lý thuyết về xac dinh diễm sự cô không lớn hơn 500m, nhưng thực tế,

độ chính xác còn phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thực tế lắp đặt và vận hành, đặc

sử đựng thiết bị Nippon của Nhật Bản Sau khi đưa vào thử nghiệm, một số kết qua

được thống kê nhụ sau

day sự cố ch IMEOBVKC địnhvjsựcổ thực tế

pon

HaGiang- 1333, Tram Ha Giang VT 143 tram Ha Giang,

— 21/08/2012 *Trạm Thái LừuạnHG), | 164,134 kim (T44

HàGiang- lấy, - “Tạm Ha Giang V61 trạm Ha Giang

2 Thái ngày — 128/0 (126,028km | đến điểm sự cổ

23/2/2012 Neuyén d= 96,44 ten that tictram HG) | 125,063 km

°

*Irạm Hà Giang, VTé9 tram ta Giang

3 20h18 ngày đ=I56,8km (129,166 1m | đến điểm sự cô

Nguyên2 10/8/2012 *TrạmThấi truonHQ) | 129445 km

4 | Đ⁄⁄220KV 20h50ngày Sir cd pha Az Khoảng cach tt

TaGiang- 1082012 Tram Ta Giang (13⁄1709Im | trạmllaGiang

Thái ®Ằ1ố1.1km IừưựnHG) | đến điểm sự cố

(274E22.4 - 274⁄6.2 Nguyên (Ti (Tại vị trí 79 vị trí 79)

Tà Giang - * Trạm Hà Giang, VT17 tram La Giang

5 Tha 21h00 ngày dF 9,66 kin (7,303kan tt đến điểm sự cô

° 08/07/2013 * Tram Thai 7 no 6,81iem (Tai vi

Nenyén d-241,2 ram HG) tri 16)

Ngoài ra, cũng trong nhóm các phương, pháp sử đụng sóng lan truyền con cd

các giải pháp sử dụng không chỉ thời gian song lan truyền mà cỏn cả hình dạng của

các sóng phân xạ để xác định vị trí và các thông số khác của sự có Đây là phương

pháp TDR (Time-Domain Reflecometer)

Dinh vi sw cd bang sóng lan truyền là một céng nghệ tiên tiến, kinh tế đã được áp dụng trong ngành điện ở rất nhiều nước trên thế giới Công nghệ này đã

được ứng dụng cho hệ thếng lưới điện trưng áp va đặc biệt sử dụng cho tất cả các

ngăn lộ của hệ thông điện truyền tải Thiết bị định vị sự cô băng sóng lan truyền

giúp nhà quản lý nắm được chính xác và nhanh nhất vị ñí điểm sự cỗ trên

đường dây, qua đó có xứ lý nhanh sự cổ, giảm chi phi nhàn lực từa kiếm, giảm

phương tiện đi lại, nâng cao khả nắng xử lý sự cổ, rút ngắn thời gian mất điện của

hệ thống, tăng khả năng vận hành an toán, tia cậy ch hệ thông diện trung áp, cao

áp và siêu cao áp

Mặc dù định vị sự cố theo kỹ thuật sóng Tan tru

anét sé van đề có thể ảnh hưởng, dến tính chỉnh xác về do lường hoặc kết quả trong, tính toán Sự cổ thoáng qua là một ví dụ điển hình Lỗi này xảy ra khi có nhiều sự

cố thoáng qua hoặc chứng xuất hiện giông nhau

10

Luan văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường dây không đồng nhất

Một số nghiên cửu khác cũng dã dễ xuất tới việc sử dụng tín hiệu đo lường, chỉ từ một phía đường dây Khoảng cách sự cổ được tỉnh toán ra dựa trên thời gian giữa bai lẫn phân xạ giữa hai lần liên tiếp của lim hiệu tại một đầu đường đây (nguyên lý tính toán gần tương tự)

11

CHUONG 2 BINH VI BIEM SU CO DUA THEO TIN HIEU DO

LUONG TU MOT PHIA 2.1Phuong pháp định vị sự cố dựa theo tín hiệu đo lường từ một phía

31-1 Nguyên [ý làm việc

Các role bảo vệ khoảng cách được sử dụng phô biển hiện nay hoạt động theo nguyên lý tổng trở thấp (Z<) Tím hiệu dòng diện và điện áp sẽ được do thông qua

CT và CVT sau đỏ cấp tới role Các role kỹ thuật số xứ lý tin hiệu này vả thực hiện

cáo phép tính toán để xác định tổng trở đo được trong các chẻ độ bình thường cũng

Hình 5 Adinh họa nguyên (ý cúa báo vệ khoảng cách

Gid wi tổng trở đo được sẽ được sử dụng để xác định điểm lâm việc của rơle

trên mặt phẳng tổng trở, nếu điểm làm việc nảy thuộc vúng tác động (vũng l, vùng,

T hoặc vùng TH ) thỉ role sẽ khởi động các bộ đếm thời gian tương ứng Trang chế

độ vận hành bình thường điểm làm việc sẽ nằm bên ngoài các đặc tỉnh tác động

(Hình 6)

12

Luân văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường đây không đẳng nhất

làm việc

lúc bình

thường

Đặc tính hình tròn MhO

-Hình 6 Đặc tính tác động MhO và điểm làm việc của rơle trong các chế độ

Dựa theo giá trị điện kháng đo được, role sẽ tính toán ra khoảng cách từ vị trí

đặt điểm đo đến điểm sự cố theo công thức:

Min

Chính vì đặc điểm nảy nên rơle bảo vệ theo nguyên lý tổng trở thấp còn cỏ

tên gọi là bảo vệ khoảng cách

Trong các rơle khoảng cách hiện đại thì chức năng định vị sự cô hoạt động độc lập với chức năng bảo vệ Các mẫu dỏng điện vả điện áp sử dụng đề tỉnh toán

khoảng cách được thu thập từ khi bảo vệ khởi động đền trước thời điểm cắt máy cắt

dé tránh các nhiều loạn ảnh hưởng đến độ chính các của định vị Giá trị khoảng

cách tỉnh toán được là kết quả trung bình của nhiều lần tính toán dựa theo số mẫu

thu thập được

Lỷ do sử dụng điện kháng trong tỉnh toán vị trí điểm sự cô lả để tránh ảnh

hưởng của hồ quang tại điểm sự cô Hỗ quang có tính chất điện trở, nêu sử dụng giá

trị tổng trở đề tính khoảng cách thì giả trị tổng trở này bị ảnh hưởng bởi điện trở hỗ

quang vả sẽ làm sai lệch vị trí sự có tỉnh toan được

241.2 Các mạch vòng tỉnh toán tổng trở

Tổng trở được rơle tính toản dựa trên 6 mạch vòng cơ bản tương ứng với các sự cỏ

pha - pha va pha - dat: A - B, B- C, C- A, A- E, B- E, C—E [2] Voi sur co pha - pha hoặc pha - đất thì chỉ một trong các mạch vòng trên sẽ cho kết quả đo lường

13

chính xác (tổng trở tháp nhất), các mạch vòng khác sẽ cho kết quả tính toán lớn hơn Với sự cổ khác có thể nhiều mạch vòng đo cũng cho ra kết quả chính xác

"ảng 2 Tổng kết về loại sự cổ và các mạch vòng đo lường trưởng img

| A-B-C(E)

hay 3 pha - đất A-Rhaặc Ii-F hoặc G-R

© Vòng lập cho trường hợp sựcôpha pha

Vong lặp tính toán tông trõ cho trường hợp sự cổ pha — pha được tính theo công

Luan văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường dây không đồng nhất

Hình 7 Sơ đồ thay thể vòng lặp tính toán tổng trở sự cả pha - pha

= Vòng lắp cho trường hợp sự cố pha — đất Vòng lặp tính toán tổng trở cho tường hợp sự cỗ pha đất được tỉnh theo công, thức

Tình 8 Sơ đỗ thay thề vòng lắp tính toàn tổng trở xự có pha - đất

Nhưng khác với các sự cổ khác với trường hợp nay phai bt hé sé Ky

l5

21.3 Các yễu tủ ảnh hướng đẩn độ chính xác cũa định vị sự cỗ theo phương

pháp chỉ dựa trên tín hiệu đo heồng từ một phía

-_ Ảnh hưởng của dòng tải trên dường dây trước stz có

-_ Ảnh hưởng của điện kháng tương hỗ do các đường dây chạy song song gây

ra

- Ảnh hưởng của hệ số phân bố dòng điện

2.1.3.1 Ảnh hưởng của điện trở tại điễm sự cố

Cáo sự cổ, đặc biệt là sự cổ một pha thường xảy ra do sứ đường dây bị phóng, điện Hỗ quang điệu hình thành trên chuối sử có tính chất điện trổ, và như vậy điện

trở hỗ quang này cũng nằm trong mạch vòng do sự cỗ pha - dất Miột số trường, hợp

sự cổ thông qua vật trung gian thì chỉnh giá trị điện trở của các vật trung gian này cững gây ảnh hưởng đến tính chính xác của phép định vị sự cả

Điện trở hỗ quang phụ thuộc vào độ dải của hỗ quang và dòng diện theo

công thức sau:

R re

z

Trong dỏ: — Kye - dién tro hé quang (02)

1„„ - Lẻ chiều dài hễ quang (m) trong trường, hợp không có gió

Luan văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường dây không đồng nhất

e phá với nhau điện Hổ sự có thường nhố và không vượi quá vải giun

(Q) Tuy nhiên điện trỡ sự cô lớn hơn nhiều đối với sự cô liên quan đến đất vị điện

trở nối đất của cột có thẻ tới 10 €3 thâm chỉ cao hơa Trường hợp dắc biết điện trở

sự có còn lớn hơn khi sự cễ day din chạm vào cây cdi hoặc đứt dây và rơi xưống, vùng đật khê cứng Như vậy điện trở sự cổ có giá tri tr vai ohm dén hang tram ohm

XéL ảnh hưởng sữa điệu trở sự cổ đến tổng trở đo được

Xét trường hợp sụ có pha - dất trên dưỡng, dây có hai nguồn cấp như

Ua »{ ‘Rr

Hình 9 Ảnh hưởng của điện trở sự cổ trong sự có chạm đắt

'Mạch vòng tính toán sự cỗ đối với role đất tại thanh gớp trạm A có thế được

mô tả bằng công thức sau dây

Ủu x#pl¿ -lny— 0 (2.6) Trong đó:

x: khoảng cách từ thanh góp A đến diểm sự dễ F @& 07)

Zp: téng trở của đường dây AI

U,; Ly 1a dign áp và đông điện đo được tại vị trí đặt role phia tram A

4p động điện tổng chạy qua điểm sự cổ, với quan hệ

1,

Trong đó: Z4 là tổng trở đo được bởi role dau phia tram A

Thay thế 7y = Tạ + 7» vào phương trình (2.8) tá có

4

Dựa theo phương trình (2.14) có thể thấy ring, di voi role tai hai déu duong

đây thi thành phân điện trở tại điểm sự cỗ có thể thế hiện tỉnh chất thuận trỏ hoặc

cũng có thể thẻ luện như mệt tổng trở tủy theo góc lệch pha dong điện giữa hai dâu

: 3 : N

dường dây trong lúc sự cổ Để dơn giản giả thiết Rt = R, ( +

Ad

«Nếu dòng điện L, va I, trừng pha nhau hoàn toàn: thì gia trị R' hoàn toàn thuần

trở Thành phần điện trở trong tổng trở đo được sẽ bị sai khác với điện trở của

phân đường đây bị sự có, tuy nhiên thành phân điện kháng không bị ảnh hưởng „

do dé khoảng cách do dược sẽ dúng với khoảng cách sự có thực tế (vi phép xác

định khoảng cách chỉ đụa theo thành phản điện kháng)

« Néu dong điện Tạ và Iạ lệch pha nhau: thì thành phần R} thể hiện như một tổng

trở bao gồm thành phân điện trở vả điện kháng hoặc thành phân điện trở và điện

dụng (ủy theo động 7z là sớm pha hơn lay chậm pha hơn số với 7, ong công thức (2.15) Thành phan &? khi đỏ sẽ ảnh hưởng cá tới giá trị điện kháng trong

tổng tra ma role đo được, va do đó khoảng cách tính toán được sẽ bị sai khác so

với thực lế Hình 10 thể hiện cử tiết quan hệ này

18

Luan văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường dây không đồng nhất

Tình 10 Ảnh huông của điện trở tại điểm sự cỗ đến tổng trở đu được Trong dó:

a Diện trở tại điểm sụ cố thể hiện như điện trở thuần

b Điện trở tại điểm sự cô thế hiện như điện trở và điện dung

e._ Điện trở tại diễm sự có thể hiện như diện trở và điện không

2.1.3.2 Ảnh hướng của đòng tải rên đường đây trước sự cô

Góc lệch pha giữa dòng điện giữa hai đầu đường dây khi xây ra sự cổ, một

đi chung cột Các đường dây này có ánh hưởng tương hỗ lẫn nhau, anh hưởng này

sẽ là đáng kế trong trường hợp sự cỗ một pha chạm đất, đòng điện thứ tự không

sự cổ làm cho giá trị đo được của rơle tổng trở tại đường dây sự cổ bị sai lệch

K) chạy trên dường dây lân cận sẽ cảm ửug một diện áp

19

Hình 11 Ảnh hưởng của tương hỗ giiia các đường đây song song

Trong đó:

~ Fạy: điện áp TTK của bảo vệ trên đường dây bị sự cổ

= Zoi: tong tré TTK của đường dây bị sự cố

~_ Zau: tổng trở tương hỗ TTK giữa hai đường day

~_ lạ, lạ: dòng điện TTK chạy trên đường dây bị sự cổ và đường đây lân

cận

Thông thường sự ảnh hưởng tổng trở tương hỗ của các thành phân thứ tự thuận và thử tự nghịch là rất it chiém khoảng từ 5% đến 7% và có thẻ bỏ qua Trong,

khi đó ảnh hưởng tổng trở thứ tự không lại cỏ ảnh hưởng rất lớn và chiểm khoảng,

50% đến 709% Vỉ dụ về giả trị của tổng trở TTK vả tổng trở tương hỗ TTK của một đường dây cỏ thể là [5]

Z¿ =01101 + 71.0127 (/km)

Z¡ =0.06874 + j0,5323 (Q/km)

Để rơle có thể làm việc đúng cân bủ lại sự thay đổi về điện kháng TTK do các đường dây lân cận gây ra Các rơle hiện nay thực hiện việc nảy bằng cách lấy dòng

TTK từ đường dây lân cận đưa vào trong rơle vả rơle sẽ cỏ thuật toán đẻ bù lại

thành phần hỗ cảm TTK nảy Tuy nhiên, việc này chỉ thực hiện được khi hai đường,

dây đi ra từ cùng một trạm biển áp, trong trường hợp hai đường dây thuộc hai trạm

riêng biệt thi rat khó đẻ thực hiện giải pháp nảy

Luân văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường dây không đồng nhất

Việc xác định chính xác thành phân tổng trở tương hỗ TTK còn gặp nhiều khó khăn

đọ có trường hợp các đường dây chỉ đỉsong song mốt phần hoặc đường diy song

song đang cắt khỏi vận hành và nói dat hai dau

Hình 12 Đường đây song song toàn tuyển

Hình 13 Đường đây song song môi phan

2.1.3.4 Ảnh hưởng của hệ số phân bồ dòng điện

Xét sự ảnh hưởng của hệ số phân bổ dòng điện đến tính chính xác của rơ le

bảo vệ khoảng cách được mình họa ở Hình 14 như sau:

Va

Hình 14.Ảnh hưởng của hệ số phân bồ đồng điên đền sự làm việc của bảo vệ

Xét hai trường hợp tiêu biểu như trên Hình 14 ta thấy tổng trở của rơ le bảo

vệ khoảng cách dat 6 dau A của đường dây AB do được khi ngắn mạch xảy ra ở

điểm N trên đường dây BD tiếp theo bằng:

Usa _Uai UntUk n2 ntlm.2m Tan

đo được khác với tổng trở thực tế từ chỗ đặt bảo vệ đến chỗ

Với những lưới điện có câu hình phức tạp hệ số phân bố đòng điện có thể thay dãi theo chế độ làm việc của lưới điện Khí diễm ngắn mạch cảng nằm xa điểm

đặt rơ le bảo về thi ảnh hưởng của hè số phân bỏ đồng điện cảng lớn

21-4 Tông kết các wn, nhược điểm của phương pháp dịnh vị sự cỗ dựa theo

tín hiệu äo lường từ một phía

TƯ và nhược điểm của phương pháp này:

= Dé dáng thực hiện do tín hiệu do lường, được thu thập tại chế, không yêu câu truyền tín hiệu từ đầu đổi điện

" Không cần phải đẳng bộ về mắt thời gian giữa tín hiệu thu thập được của các

role tại hai đầu

"_ Sai số trong phạm vi chấp nhận được đổi với sự cổ pha-pha (theo thực tế vận

hành)

" _ Dộ chỉnh xác của phép đo bị ánh hướng của nhiều yếu tổ

-_ Ảnh hưởng của hồ quang tại điểm sự cễ

-_ Ảnh hưởng oũa tãi trước sự cố trên đường: dây

-_ Ảnh hưởng bởi hệ số phân bổ đòng điên (do xuất hiện các nguồn khác cấp vào điểm sự có hoặc đòng điện tại điểm sự cổ khác với dòng điện

do được lại vị trí đặt rolc)

22

Luan văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường dây không đồng nhất

-_ Ảnh hưởng của hỗ cảm do các đường đây chạy song song cùng cột

hoặc lân cận gây ra

- Tổng trở thứ tự không của đường dây thường không thể xác định được chỉnh xác nên sẽ gây sai số dàng kể dối với các sự có cham dat (đây lại là loại sự có thường xây ra đổi với lưới truyền tải và hệ thông

diện nói chung)

Như vậy với phương pháp định vị sự có dựa theo tín hiệu từ một phia thi độ

chính xác của phương pháp phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố và rất khó để xác định

được chỉnh xác dé khắc phục các yếu tổ đó, đo đó độ chính xác của phương pháp

cũng sẽ bị ánh hướng theo

Thân tiếp theo sẽ trình bay chỉ tiết nguyên lý làm việc của phương pháp định

vi au cổ dựa trên tín hiệu đo lường từ hai đâu đường đây, đồng thời sẽ nêu ra các vấn đẻ cần giải quyết khi sử dụng phương pháp đề xuất

2.2 Nguyên lý định vị sự cổ dựa theo tin hiệu đo lường đồng bộ tử hai dầu

đường dây

221 Nguyên Lý làm việc

Nguyên lý định vị sự cô dụa theo tín hiệu đo lường đồng bộ Lứr trai đầu đường,

dây dã dược trình bày sơ lược tại mục 1.2.3, Nguyên lý này dựa trên giả thiết là các

tín hiệu từ hai đầu đường dây được đồng bộ về mặt thời gian

Với các trạm có trang bị hệ thống đồng hỗ đựa theo tín hiệu GPS thì việc đồng bộ vẻ mặt thời gian dã được giải quyết, tuy nhiên với hiện trạng tại Việt Nam thì số lượng trạm được trang bị

lỏng hỏ GPS chưa nhiều nên phương pháp này sẽ

gặp nhiều trở ngại [2,6,7]

Nguyên lý định vị sự cổ theo tín hiệu hai đầu:

Xét sự cổ xây ra tại điểm T, cách trạm A một khoảng là x (%) trên đường day

AB như trong Hình 15

23

-Hinh 15 Sơ đồ nguyên lù của đường dây bị sự có với hai nguỗn cấp

So dé thay thé don giãn (bỏ qua tổng đấn) của đường đây trên trong trường,

hop su cổ như trên Hình 16

Hinh 16 So dé thay thd cua đường đây sự cổ |

Dong diện và diện áp {f, & ds}, {Ua & Us} do tai hai tram dược dòng bộ về

mặt thời gian,

Điện áp Ứp tại điểm sự có có thể lính theo

Ủy =U¿—1„*x*Zp 2.12

Trong đó Zp là tổng trở của toàn bộ đoạn đường đầy A13

Trừ hai phương trình cho nhau:

Luan văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường dây không đồng nhất

cổ chạm dất một pha (Nf?) thị điện áp sử dụng là của pha A, tuy nhiên dòng diện

đưa vào tính toán cân phãi bủ thành phân thứ tự không, Trong thực tế, rất khỏ xác

n kháng thứ lự không oũa đường đây, đo đó việc tính loán h

dòng thứ tự không sẽ không chính xác và có thể gây sai sỏ cho phép dịnh vị

Tẻ tránh trường hợp này, nhiều nghiên cứu đề xuất sử dụng các thành phần

đồng diện và điện áp thứ tự thuận hoặc nghịch (tính toán dựa trên thành phần thứ tự

nghịch chí áp dụng được với các sự cố không đối xứng)

Phương pháp định vị sự cô dua theo tín hiệu đo lường đồng bộ từ hai đầu

đường dây cô ưu điểm hơn số với chỉ dùng tín hiệu từ một đâu

-_ Không bị ánh hưởng của tổng trở nguồn

-_ Điện trở tại điểm sự oỗ không xuất hiện trong phương trình tính toán khoảng

cách đến điểm sự cổ, đo đô không gây ảnh hưởng đến độ chính xác của kếL

quả định vị sự cổ

- Trong thực tế còn nhiêu biên thể của phương pháp nảy, tủy theo tín hiệu do lường có dây đủ hay không đẩy dủ, có cần thông tín của lẳng Irở đường dây

hay không

22.2 Vấn đề cần giải quyết đỗi với thuật toán nay

Thuật toán nêu trên đựa trên giả thiết tin higu đo lường dược dồng bộ hoàn

toàn về mặt thời gian Việc đồng bộ về mặt thời gian giữa các trạm biến áp tại hai

đầu đường dây và cdc tram khác thường được giải quy:

hồ hoạt động dựa theo tin hiệu vệ tính GPS (déng hé GPS) Hiện tại các trạm biển

áp mới xây dựng déu đã được lắp đặt các đồng hồ GPS nay, do đỏ nội đụng của

ing cach lip dil cae ding

luận văn sẽ giới hạn áp dụng với các trạm bién áp dap ting you cdu nay

Một vấn để nữa là ảnh hưởng của thánh phần tổng trở thứ tự không của

đường, dày, thanh phân tổng trở này rất khó đề có thể xác định chính xác đo phụ

thuộc vào rất nhiều yếu tổ khách quan (vi du điện lrỗ suất cửa vũng đất đọc tuyển đường dây di qua la không đồng nhất) Do đó có thể xem xét sử dụng thành phần thứ tự thuận hoặc thứ tự nghịch trong các tính toán xác định vị trí điểm sự cổ

25

2.3 Để xuất nội dung nghiên cou chính của luận văn

Phương pháp định vị sự cổ dựa theo tín hiệu đo lường đẳng bộ từ hai đầu

đường dây cô trụ điểm hơn so với chỉ dùng tín hiệu từ một đâu |2{

-_ Đã khắc phục được các nhược diễm của phương pháp dịnh vị sự cô dựa theo

từ một phía

tin hi

-_ Không bị ảnh hưởng của tổng trở nguồn

-_ Điện trở tại điềm sự cố không xuất hiện trong phương trình tĩnh toán khoảng,

cách đến điểm sự có, đo dé không gây ảnh hưởng đến độ chính xác của kết

quả định vị sự cố

Phương pháp này áp dựng cho các đường dây có hệ số X/R không đổi tuy nhiền

thực tế các đường đây tải điện đa đạng, có nhiều thang sẻ kỹ thuật khác nhau đặc

biệt là các đường đây bao gằm cả đoạn đường dây trên không và đoạn cấp ngẫm Yếu tổ này sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của tất cả các phương pháp định vị sự

cá

Chương tiếp của luận văn sẽ đi sâu phân tích phương pháp định vị sự cố dựa theo tình hiệu do lường từ bai phía và có xét đến việc đường dây có cầu tạo không đồng nhất (gồm nhiều chủng loại dây dẫn khác nhau) Nội dưng nghiên cứu sẽ được

kiêm chứng thông qua các sẽ liệu mô phóng bằng phân mềm PSCAD

26

Luân văn thạc sỹ kỹ thuật: Định vị sự cổ trên đường dây không đồng nhất

CHƯƠNG 3 ĐỊNH VỊ SỰ CÔ ĐƯỜNG DÂY TÀI ĐIỆN KHÔNG ĐÔNG NHAT DỰA THEO TÍN HIỆU ĐO LƯỜNG ĐÔNG BỘ HAI ĐÀU

3.1 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cửu phương pháp định vị sự cổ dựa trên tín hiệu đo lường từ hai phía, các tín hiệu nảy được đo lường đồng bộ nhờ vảo các hệ thông đỏng hỗ về tỉnh

x

Hình 17 Minh họa nguyên lý phương pháp định vị sự cổ

Van dé con ton tại với các thuật toán định vị sự có là chưa đề cập đến trường

hợp đường dây cỏ nhiều đoạn với các chủng loại dây khác nhau Với điều kiện của

Việt Nam thì điều này hoàn toàn có thể xảy ra do quá trình nâng cấp, cải tạo đường, dây Thuật toán được phân tich trong luận văn sẽ xét tới cả vẫn đẻ đường dây không đồng nhất nảy

3.2 Thuật toán xác định vị trí sự cố trên đường dây không đồng nhất [8]

Hầu hết các ngắn mạch trên lưới truyền tải điện là các ngắn mạch không đôi xứng Đặc điểm chung của ngắn mạch không đổi xứng lả có thể sử dụng phương

pháp thành phần đối xứng đề phân tích dòng điện vả điện áp ngắn mạch thành các