1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp

67 10 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Mô Hình Đường Dây Cáp Ngầm Phân Phối Cho Bài Toán Định Vị Sự Cố Cáp
Tác giả Lại Nguyễn Thành Đạt
Người hướng dẫn GVHD: Trương Việt Anh
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Công Nghệ Kỹ Thuật Điện - Điện Tử
Thể loại Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản 2018
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 67
Dung lượng 6,36 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Như vậy quá trình nhậndạng, phát hiện, cách ly và xác định chính xác đoạn dây sự cố càng nhanh sẽ càng cólợi, giúp cho việc khôi phục lại chế độ làm việc bình thường của hệ thống điện, g

Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐƯỜNG DÂY CÁP NGẦM PHÂN PHỐI CHO BÀI TOÁN ĐỊNH VỊ SỰ CỐ CÁP

GVHD: TRƯƠNG VIỆT ANH SVTH: LẠI NGUYỄN THÀNH ĐẠT MSSV: 14142061

SKL006460

Tp Hồ Chí Minh, 2018

Trang 2

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN



Tp HCM, ngày… tháng… năm Giảng viên hướng dẫn

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN



Tp HCM, ngày… tháng… năm Giảng viên phản biện

Trang 4

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ



Tp HCM, ngày… tháng… năm

Hội đồng bảo vệ

Trang 5

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian nghiên cứu và làm việc nghiêm túc, đến nay đồ án tốt nghiệp cơbản hoàn thành và đạt được những kết quả theo mục tiêu đề ra Trong quá trìnhthực hiện đồ án, em đã gặp không ít những khó khăn và thắc mắc, nhưng nhờ có

sự hướng dẫn tận tình của thầy PGS.TS Trương Việt Anh em đã học được nhiềukiến thức bổ ích cũng như kinh nghiệm quý báu cho quá trình học tập và làm việcsau này

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến quý Thầy Cô khoa Đào tạo chất lượng

cao trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh, những người đã chỉ

bảo em tận tình, truyền đạt cho em những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trongsuốt thời gian học tập tại trường Đặc biệt em xin gửi lời cám ơn trân trọng nhất đến

PGS.TS.Trương Việt Anh người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ với những lời chỉ

dạy, kiến thức quý báu giúp em định hướng và thực hiện tốt đề tài

Trong quá trình làm đồ án em đã cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn thiệnnhất Do năng lực còn hạn chế và chưa có nhiều kinh nghiệm nên còn gặp nhiềukhó khăn, trong quá trình tiến hành thực hiện không tránh khỏi những thiếu sót,rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn để đề tài sau nàyđược hoàn thiện hơn

Sinh viên thực hiệnLại Nguyễn Thành Đạt

Trang 6

MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ

LỜI CẢM ƠN

PHẦN 1: GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

1.2 Nhiệm vụ của đồ án

1.3 Phạm vi nghiên cứu

1.4 Phương pháp nghiên cứu

1.5 Điểm mới của đồ án

1.6 Giá trị thực tiễn của đề tài

1.7 Nội dung đồ án

PHẦN 2: NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Tính cần thiết

1.2 Cáp ngầm điện lực

1.2.1Cấu tạo cáp ngầm điện lực

1.2.2So sánh giữa cáp ngầm điện lực và đường dây trên không

1.2.3Xu thế phát triển của cáp ngầm điện lực hiện nay

1.3 Ngắn mạch trong cáp ngầm điện lực .

1.3.1Các nguyên nhân gây ngắn mạch cáp ngầm

1.3.2Các loại sự cố ngắn mạch cáp ngầm

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐƯỜNG DÂY CÁP NGẦM PHÂN PHỐI 19 2.1 Mô hình hóa các khối trong lưới điện phân phối: 2.2 Mô hình nguồn phát điện

2.2.1Nguyên lý hoạt động

2.2.2Chức năng

2.2.3Hình ảnh mặt trước và mặt sau

2.3 Mô hình đường dây

2.3.1Chức năng

2.3.2Mặt trước và sau của các mô hình đường dây

Trang 7

2.5 Mô hình giả lập sự cố .

2.5.1 Sơ đồ nguyên lý

2.5.2 Nguyên lý phối hợp hoạt động của module khi xảy ra ngắn mạch

2.6 Mô hình điện trở nối đất

2.6.1 Mặt trước của mô hình

2.6.2 Mặt sau mô hình

2.6.3 Chức năng

2.7 Điện trở hạn dòng:

2.7.1 Chức năng:

2.7.2 Mặt ngoài của module:

2.7.3 Bên trong modul điện trở hạn dòng:

2.8 Module sự cố:

2.8.1 Chức năng :

2.8.2 Mặt ngoài của modul

2.8.3 Sơ đồ nguyên lý:

2.9 Mô hình thiết bị đo lường và giám sát

2.9.1 Mạch đo MSP430F 6779 3-Phase Energy Meter

2.9.2 Kết nối với lưới điện

2.10 Mô hình vật lý tổng thể của bộ thí nghiệm .

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CUỘN DÂY MÔ PHỎNG ĐƯỜNG DÂY CÁP NGẦM

3.1 Thông số trên đường dây cáp ngầm

3.2 Yêu cầu kỹ thuật cuộn dây mô phỏng đường dây cáp ngầm phân phối 3.3 Cuộn cảm lõi không khí

3.3.1 Các đại lượng đặc trưng cho cuộn cảm:

3.3.2 Công thức tính toán cuộn dây lõi không khí

3.4 Giải thuật thiết kế cuộn dây lõi không khí CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ THỰC NGHIỆM .

4.1 Kết quả tính toán kiểm tra bằng máy đo 4.1.1 Thiết bị đo

4.1.2 Kết quả

4.2 Kết quả tính toán kiểm tra bằng phần mềm 4.2.1 Matlab

Trang 8

4.2.2 Kết quả Matlab 50

4.3 Đánh giá kết quả 52

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 53

5.1 Các vấn đề được thực hiện trong đồ án 53

5.2 Đề nghị và các hướng phát triển của đồ án 53

5.3 Phạm vi đề tài 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54

Trang 9

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1 Mặt cắt ngang một số cáp ngầm cách điện giấy tẩm dầu 8

Hình 1-2 Cấu tạo cáp ngầm điện lực dùng cách điện XLPE 9

Hình 1-3 Cấu tạo cáp ngầm điện lực dùng cách điện EPR 10

Hình 1-4 Dạng sóng dòng điện khi có sự cố ngắn mạch một pha chạm đất 15

Hình 1-5 Dạng sóng điện áp khi có sự cố ngắn mạch một pha chạm đất 15

Hình 1-6 Dạng sóng dòng điện khi có sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất 16

Hình 1-7 Dạng sóng điện áp khi có sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất 17

Hình 1-8 Dạng sóng dòng điện khi có sự cố ngắn mạch ba pha 18

Hình 1-9 Dạng sóng điện áp khi có sự cố ngắn mạch ba pha 18

Hình 2-1: Mô hình ngắn mạch một pha chạm đất 19

Hình 2-2: Sơ đồ nguyên lý của Module nguồn 3 pha 19

Hình 2-3: Mặt trước của mô hình nguồn 3 pha 20

Hình 2-4: Mặt sau của mô hình nguồn 3 pha 21

Hình 2-5: Thông số cáp ngầm 3x120mm2 22

Hình 2-6: Mô hình đường dây cáp ngầm 240m 23

Hình 2-7: Mô hình đường dây cáp ngầm 315m 23

Hình 2-8: Mô hình đường dây cáp ngầm 380m 24

Hình 2-9: Mô hình đường dây cáp ngầm 600m 24

Hình 2-10: Mặt sau của các mô hình đường dây cáp ngầm 25

Hình 2-11: Mặt trước của mô hình phụ tải 26

Hình 2-12: Mặt sau của mô hình phụ tải 27

Hình 2-13: Sơ đồ nguyên lý module giải lập sự cố 28

Hình 2-14: Mặt trước của mô hình điện trở nối đất 28

Hình 2-15: Mặt sau của mô hình điện trở nối đất 29

Hình 2-16 : Mặt ngoài của module điện trở hạn dòng 30

Hình 2-17: Mặt sau module điện trở hạn dòng 30

Hình 2-18: Mặt ngoài của module sự cố 31

Hình 2-19: Sơ đồ nguyên lý mạch tạo sự cố 1 giây 32

Hình 2-20: Mặt trên của mạch đo với các khối được tô đậm 33

Hình 2-21: Schematic của mạch MSP430F6779 34

Hình 2-22: Sơ đồ nguyên lý mạch đo mỗi pha của kit MSP430F6779 36

Hình 2-23: Sơ đồ kết nối của tải ba pha 4 dây đến bộ đo lường 37

Hình 2-24: Sơ đồ nguyên lý đầu vào analog để đo áp 38

Hình 2-25: Sơ đồ nguyên lý đầu vào analog để đo dòng 38

Hình 2-26: Vị trí kết nối để lấy tín hiệu dòng và áp 39

Hình 2-27: Mạch đo trên mặt sau của mô hình đường dây 40

Hình 2-28: Mô hình tổng thể mặt trước 41

Hình 2-29: Mô hình tổng thể mặt sau 41

Hình 4-1: Máy đo BK Precision 48

Hình 4-2: Catalogue máy đo BK Precision 49

Trang 10

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3-1: Số vòng dây dựa trên chiều dài và độ tự cảm 47

Bảng 4-1: Kết quả từ máy đo BK Precision 50

Bảng 4-2: Kết quả đo đoạn cáp 240m 51

Bảng 4-3: Kết quả đo đoạn cáp 315m 52

Bảng 4-4: Kết quả đo đoạn cáp 380m 52

Bảng 4-5: Kết quả đo đoạn cáp 600m 52

Trang 11

PHẦN 1: GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Trong sự phát triển ngày càng nhanh chóng của cơ sở hạ tầng của đất nước ViệtNam hiện nay, kéo theo đó hệ thống lưới điện của đất nước chúng ta cũng có sự pháttriển và cải thiện Các tuyến dây trên được đánh giá gây mất mỹ quan cho thành phố,đặc biệt là cáp thông tin Một số nơi còn tạo sự mất an toàn cho người tham gia lưuthông cũng như việc vận hành hệ thống cơ sở hạ tầng Vì vậy việc ngầm hóa lưới điệnmang ý nghĩa lớn đối với đời sống sinh hoạt hằng ngày của con người Mục tiêu nhằmcải thiện mỹ quan đô thị đó là giảm mật độ chằng chịt của các đường dây trên quantrọng hơn đó là nâng cao năng lực cung ứng điện, an toàn trong vận hành, sử dụnghiệu quả vỉa hè mà còn góp phần cải thiện môi trường sống cho người dân trong khuvực, chất lượng sống của người dân

Ngày nay việc ngầm hóa lưới điện diễn ra ngày một nhanh chóng và ngày càng mởrộng Tuy nhiên, đi cùng với lợi ích mà ngầm hóa lưới điện mang lại là những khó khăn,bất cập trong việc khắc phục và sửa chữa hệ thống cáp ngầm khi có sự cố Khác vớiđường dây trên không, đường dây cáp ngầm chúng ta rất khó xác định được vị trí sự cố docác tuyến dây nằm trong đất, chúng ta không thể quan sát được bằng mắt thường Vì vậy,việc khắc phục và sửa chữa sự cố sẽ gây mất thời gian nhiều hơn so với sửa chữa cáctuyến dây trên không Từ đó kéo dài thời gian mất điện, giảm độ tin cậy và chất lượng củalưới điện Việc cấp điện trở lại cho hệ thống là hoàn toàn khả thi do lưới ngầm phân phốithường được thiết kế mạch vòng nhưng lại vận hành theo hình tia

Trong quá trình vận hành, đường dây phân phối điện có thể gặp những sự cố ngắnmạch do các nguyên nhân như: sự rạn nứt cách điện sau một thời gian vận hành gây lãohóa cách điện, cũng có thể do trong quá trình thi công lắp đặt, cách điện bị rạn nứt màkhông phát hiện ra, theo thời gian bị nước ngấm vào dẫn đến phóng hồ quang điện giữadây nóng và dây nguội, nhiệt độ từ hồ quang điện đốt nóng vỏ dây dẫn điện làm cho tìnhtrạng phóng hồ quang điện ngày càng mạnh hơn (chính những lúc phóng hồ quang điện đãgây nên hiện tượng sụt áp gây điện chập chờn hoặc mất điện cho các thiết bị điện) Khixảy ra sự cố tại bất kỳ một phần tử nào trên đường dây, rơ le bảo vệ sẽ tác động tách toàn

bộ các thiết bị và đường dây sau rơ le ra khỏi hệ thống điện và loại trừ sự ảnh hưởng

Trang 12

của nhánh bị sự cố lên các thành phần khác trên hệ thống điện Như vậy quá trình nhậndạng, phát hiện, cách ly và xác định chính xác đoạn dây sự cố càng nhanh sẽ càng cólợi, giúp cho việc khôi phục lại chế độ làm việc bình thường của hệ thống điện, giảmthiểu thời gian mất điện, giảm thiệt hại về kinh tế và nâng cao được độ tin cậy cungcấp điện cho các hộ tiêu thụ.

Để thực hiện nhiệm vụ xác định vị trí sự cố ngắn mạch trên lưới cáp ngầm phânphối, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện và đã có nhiều thiết bị xây dựng dựa trên cácnghiên cứu này được chế tạo để xác định vị trí ngắn mạch cáp ngầm Thống kê cácnghiên cứu đã được thực hiện từ trước đến nay trong lĩnh vực phát hiện vị trí ngắnmạch được phân thành ba phương pháp chính đó là phương pháp bơm xung phản xạvào đoạn cáp bị sự cố ngắn mạch, phương pháp sóng truyền và phương pháp tổng trở

Kết hợp với phương pháp trên, em thực hiện đồ án này để thiết kế mô hình môphỏng hệ thống cáp ngầm trên thực tế, qua đó phục vụ cho việc nghiên cứu tìm vị trí

sự cố cáp ngầm Để thực hiện cũng như kiểm tra các phương pháp tổng trở tìm vị trí sự

cố, việc áp dụng lên lưới điện thực tế là rất khó khăn Cho nên đề tài thiết kế mô hìnhứng dụng cho phương pháp tổng trở là cần thiết cho quá trình nghiên cứu

- Thiết kế mô hình hệ thống cáp ngầm lưới phân phối với các thông số của

mô hình chính xác với thông số cáp ngầm trên đường dây phân phối, qua

đó hỗ trợ trong việc nghiên cứu tìm vị trí sự cố cáp ngầm

- Xây dựng phương trình và giải thuật để thiết kế cuộn dây có thông số đúng với thông số cáp ngầm thực tế

- Kết quả nghiên cứu của đồ án

1.3 Phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu các thông số chính trên một lưới điện phân phối

Trang 13

- Thiết kế mô hình hệ thống cáp ngầm phân phối dựa trên các thông số của đường dây.

- Nghiên cứu tính toán và đưa ra giải thuật thiết kế cuộn dây dựa trên thông số đường dây

- Áp dụng kết quả để tiến đến kiểm chứng kết quả trên hệ thống thực tế

1.4 Phương pháp nghiên cứu

- Thu thập tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu

- Nghiên cứu các mô hình lưới điện phân phối hiện hành Các thông sốđường truyền tải trên lưới điện và ảnh hưởng của các thông số lên hoạtđộng của hệ thống điện

- Kết hợp giải thuật tính toán và thực nghiệm để thiết kế cuộn dây chính xácnhất

- Phân tích các kết quả nhận được

- Đánh giá tổng quát toàn bộ đồ án Đề nghị hướng phát triển của đề tài.1.5 Điểm mới của đồ án

- Đưa ra giải thuật thiết kế các cuộn dây mô phỏng hệ thống thực tế có thông số tương ứng với thông số của cáp ngầm

- Thiết kế module hệ thống giả lập sự cố trong cáp ngầm

- Góp phần nâng cao chất lượng, độ tin cậy cũng như chính xác của mô hình

1.6 Giá trị thực tiễn của đề tài

Với mục đích chính là xây dựng một hệ thống giả lập sự cố cáp ngầm qua cácmodule thực tế giúp cho mọi người có thể một cái nhìn tổng thể về một hệ thống cápngầm và khi có sự cố sẽ xử lý như thế nào một cách nhanh chóng hiệu quả Đặc biệthơn có thể từ hệ thống giả lập sự cố cáp ngầm có thể phát triển ra thực tế một cáchchính xác và nhanh chóng giúp cải thiện việc xác định sự cố nhanh chóng và chính xáchơn, làm cải thiện tình trạng cung cấp điện giúp cho đời sống nhân dân tốt hơn Điềunày góp phần giảm đáng kể chi phí cho lưới điện trong quá trình xây dựng cũng nhưvận hành hoạt động hệ thống lưới điện phân phối

Chính vì vậy, đề tài “Xây dựng mô hình đường dây cáp ngầm phân phối ” được thựchiện nhằm mục đích giúp cho mọi người có cái nhìn tổng quan về một hệ thống 3

Trang 14

cáp ngầm và cách xác định vị trí sự cố một cách trực quan hơn so với lý thuyết Bên cạnh đó giúp kiểm tra giải thuật xác định vị trí sự cố cáp ngầm.

Từ công việc nghiên cứu của đồ án:

- Cung cấp cho mọi người cái nhìn trực quan hơn về hệ thống cáp ngầm

- Nhận được kết quả từ một mô hình mô phỏng cho một lưới điện phân phối với các thông số lưới thực tế

- Ứng dụng rộng rãi trong các trạm phân phối trong hệ thống điện nhằm xác định nhanh các sự cố và vị trí của chúng trên lưới

1.7 Nội dung đồ án

Phần 1: Giới thiệu

Phần 2: Nội dung

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối

Chương 3: Thiết kế cuộn dây mô phỏng đường dây cáp ngầm

Chương 4: Kết quả tính toán và thực nghiệm

Chương 5: Kết luận và hướng phát triển

Trang 15

PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Trong một xã hội ngày càng hiện đại, nhu cầu sử dụng điện năng ngày một tănglên Để đáp ứng được nhu cầu đó, phát triển hệ thống lưới điện là một vấn đề thiết yếu.Tuy nhiên, ngoài việc đáp ứng về nhu cầu sử dụng, lưới điện phải đảm bảo vẻ mỹ quancũng như sự an toàn cho cư dân sinh sống tại khu vực, đặc biệt là khu vực thành phố

Từ đó, các đường dây cáp ngầm được đầu tư ngày càng nhiều, đáp ứng được yêu cầu

về độ an toàn cho người, đường dây, yêu cầu cấp điện liên tục và chất lượng điện năngđảm bảo của hệ thống điện, hay tại các công trình không thể dùng đường dây trênkhông bởi lý do an toàn như các đường dây vượt biển, vượt sông, các đường dây điệntrong các thành phố đông dân cư

Trong chương này đồ án sẽ trình bày các lý thuyết liên quan đến lĩnh vực nghiêncứu Các nội dung trình bày chính bao gồm cấu tạo và vai trò của đường dây phân phốicáp ngầm trong tình hình phát triển lưới điện hiện nay, các khái niệm về ngắn mạch, cácloại ngắn mạch và tình hình nghiên cứu định vị sự cố ngắn mạch cáp ngầm hiện nay

1.1 Tính cần thiết

Việc phát triển lưới điện phân phối cáp ngầm là một yêu cầu tất yếu đối với các

đô thị ngày nay Cáp ngầm có ưu điểm là hầu như không chiếm không gian, không ảnhhưởng đến sinh hoạt hằng ngày của người dân, không có tác hại gây ra bởi dòng điệntruyền đi trong dây dẫn do dây cáp được chôn trong đất Để đảm bảo vẻ mỹ quan cho

đô thị và an toàn cho người dân khỏi sự cố rò điện trong mùa mưa bão, cáp ngầm được

sử dụng để dần thay thế cho các đường dây trên không trong các thành phố, đô thị vàcác khu dân cư tập trung

Khi có sự cố lưới điện phân phối xảy ra, cáp ngầm sẽ có nhiều bất lợi hơn đườngdây trên không là sẽ khó phát hiện được vị trí sự cố do được chôn ngầm trong đất hay đitrong các ống dẫn Ngoài ra, việc đấu nối cáp ngầm sẽ phức tạp và yêu cầu kỹ thuật vàthiết bị chuyên dụng nên sẽ tốn rất nhiều thời gian khắc phục sự cố để tiếp tục cung cấpđiện cho khách hàng tiêu thụ điện Nhằm giảm thiểu thời gian mất điện và nâng cao chấtlượng điện năng cho lưới điện phân phối cần phải có một phương pháp khả thi để xác địnhnhanh vị trí sự cố ngắn mạch trong cáp ngầm Nhanh chóng xác định vị trí ngắn

Trang 16

mạch này sẽ giúp nhanh chóng xác định đoạn cáp bị sự cố ngắn mạch, cách ly nhanhđoạn ngắn mạch và cung cấp điện cho các nhánh không bị sự cố còn lại trên lưới điệnphân phối.

Lưới điện phân phối có đặc điểm là có nhiều nhánh rẽ, nhiều nút phụ tải và cácphụ tải không cân bằng giữa các pha Do đó hầu như không thể áp dụng chính xác cácphương pháp xác định vị trí ngắn mạch lưới điện truyền tải vào lưới điện phân phối.Việc cách ly đoạn sự cố để xác định vị trí ngắn mạch là một việc làm mất nhiều thờigian và lưới điện phân phối sẽ bị mất điện khá lâu nên xu hướng chung trong việc xácđịnh vị trí ngắn mạch cáp ngầm lưới điện phân phối là xác định online tức là xác địnhnhanh vị trí ngắn mạch khi nó vừa xuất hiện Có nhiều nghiên cứu được đưa ra để xácđịnh vị trí sự cố ngắn mạch trên lưới điện phân phối trong thời gian gần đây Nhìnchung, có ba phương pháp chính để xác định online vị trí sự cố ngắn mạch cáp ngầmđược sử dụng đó là phương pháp bơm xung, phương pháp tổng trở và phương phápsóng truyền Trong phương pháp bơm xung, một máy tạo xung sẽ bơm một xung dòng(hoặc xung áp) vào đoạn dây có sự cố Xung điện này sẽ lan truyền trong đường dâyvới một vận tốc nào đó phụ thuộc cấu trúc đường dây Khi gặp điểm ngắn mạch, mộtxung phản xạ sẽ được sinh ra và chạy ngược về điểm ban đầu với cùng vận tốc Dựavào thời điểm phát xung đến và nhận lại xung phản xạ kết hợp với vận tốc truyền sóng

mà ta xác định được khoảng cách từ điểm ngắn mạch đến điểm phát xung Ưu điểmcủa phương pháp là có độ chính xác cao Nhược điểm của phương pháp là chỉ áp dụngcho các tuyến dây đã cách ly khỏi lưới điện Phương pháp yêu cầu phải có thiết bị phátxung chuyên dụng đắt tiền và thiết bị đo lường chính xác cao Điều này làm chophương pháp mất nhiều thời gian để thực hiện, giá thành cao và không thể xác địnhnhanh vị trí ngắn mạch khi vừa có sự cố.[1]

Phương pháp sóng truyền xác định vị trí ngắn mạch dựa trên tín hiệu quá độ tần sốcao khi có sự cố ngắn mạch xảy ra trên lưới điện đang vận hành Phương pháp sóng truyền

có ưu điểm là độ chính xác cao, ít phụ thuộc vào giá trị phụ tải trên các nút phụ tải Tuynhiên với yêu cầu phải có các bộ đo lường với tốc độ chuyển đổi ADC tốc độ cao (từ 100KHz đến vài MHz) để có thể thu được các tín hiệu một cách chính xác và cấu hình bộ xử

lí số liệu mạnh (tốc độ xử lí nhanh) để thực hiện các phép biến đổi đại

Trang 17

số nên giá thành thiết bị đắt nên chưa thể áp dụng đại trà cho các trạm biến áp phânphối Phương pháp tổng trở có ưu điểm khi không yêu cầu thiết bị chuyên dụng đắttiền như phương pháp sóng truyền nhưng do sử dụng các giải thuật giải tích mạch điệnqua các nút nên thường có sai số lớn.[1]

Để nâng cao hiệu quả trong vấn đề xác định vị trí ngắn mạch cáp ngầm lướiđiện phân phối, đồ án đề xuất phương pháp xác định vị trí ngắn mạch cáp ngầm lướiđiện phân phối dựa trên phương pháp tổng trở có xét đến tính chất thuần trở của điệntrở ngắn mạch Với phương pháp tổng trở sẽ giảm được chi phí đầu tư thiết bị trên lướiđiện, với việc xét đến tính chất thuần trở của điện trở ngắn mạch sẽ giúp giảm sai sốtrong việc tính toán vị trí ngắn mạch của các phương pháp tổng trở nói chung [1]

1.2 Cáp ngầm điện lực

1.2.1 Cấu tạo cáp ngầm điện lực

Trong lịch sử hình thành và phát triển của cáp ngầm điện lực, có nhiều loại cápđiện lực đã ra đời Trong tự nhiên, dòng điện có xu hướng quay trở về đất Vì vậy, đểtối thiểu tổn thất điện năng một cách tốt nhất, các loại cáp ngầm khi được đưa vào sửdụng phải có cách điện tốt nhất Nếu so với cách điện của cáp trên không thì cáp ngầmphải tốt hơn gấp nhiều lần Chính điều này đã làm cho kết cấu của cáp ngầm điện lựcphức tạp hơn đường dây trên không rất nhiều Do đó cũng yêu cầu cao hơn về côngnghệ sản xuất cho cáp ngầm Đây chính là yếu tố cơ bản làm tăng chi phí sản xuất cápngầm điện lực Cấu tạo cáp ngầm điện lực bao gồm các thành phần cơ bản sau:

Trang 18

trên bề mặt tiếp xúc, điều này không cần thiết khi nối dây dẫn điện bằng đồng hay đồng thau.

1.2.1.2 Chất cách điện

- Giấy cách điện:

Hình 1-1 Mặt cắt ngang một số cáp ngầm cách điện giấy tẩm dầu

Giấy tẩm dầu, giấy cách điện cáp ngầm điện lực được áp dụng tại tất cả các cấpđiện áp hoạt động Đây là chất cách điện được dùng đầu tiên cho cáp ngầm điện lựckhi công nghệ vật liệu chưa phát triển Trong vấn đề vận hành lưới điện cáp ngầm giấytẩm dầu yêu cầu bảo trì bảo dưỡng liên tục và yêu cầu kỹ thuật cao trong vận hành nênngày nay chúng ít được dùng cho các công trình mới

- Cách điện bằng XLPE:

XLPE (Cross-linked polyethylene) là loại cách điện thông dụng nhất trong việcchế tạo cáp ngầm hiện nay XLPE nổi bật với độ bền cơ học cao mang lại tuổi thọ lâuhơn trong quá trình sử dụng Có khả năng chịu được nhiệt trong thời gian dài, đối vớidòng ngắn mạch có thể chịu được nhiệt độ cao (250oC) XLPE có cường độ điện môicao, tính chất về điện cực tốt trên dãy nhiệt độ rộng Với đặc tính chống nước vàkhông hút ẩm, XLPE phù hợp trong môi trường đất XLPE không có điểm nóng chảy

rõ ràng và có thể duy trì độ đàn hồi ở nhiệt độ cao do đó cho phép có khả năng mangdòng điện lớn hơn, có khả năng quá tải, khả năng chịu đựng ngắn mạch khi so sánh vớicáp ngầm điện lực cách điện bằng giấy tẩm dầu

Trang 19

Cáp ngầm điện lực XLPE có phần cách điện dày hơn so với cáp ngầm điện lựcgiấy tẩm dầu Kết quả là cáp XLPE thường có đường kính cáp lớn hơn và chiều dàicáp thường ngắn hơn một ít khi chứa trong cùng một cuộn cáp khi so sánh với cápngầm khác.

Hình 1-2 Cấu tạo cáp ngầm điện lực dùng cách điện XLPE

an toàn vận hành và cấp điện

Trang 20

Hình 1-3 Cấu tạo cáp ngầm điện lực dùng cách điện EPR.

an toàn của cáp ngầm nhỏ hơn nhiều so với đường dây trên không có cùng cấp điện áp

1.2.1.4 Vỏ cáp

Với mục đích bảo vệ cáp ngầm khỏi những hư hại cơ học do đào hay cuốc trúngdây cáp ngầm, do sụt đất hoặc rung động quá mức chịu đựng, các cáp ngầm điện lực đượcphủ một hoặc hai lớp thép mạ kẽm, lớp lưới đan từ thép mạ kẽm, cuộn xoắn tròn quanhcáp ngầm bằng thép mạ kẽm quanh sợi cáp ngầm Giáp bọc bằng sợi thép mạ kẽm đượcdùng nhiều nhất do cấu trúc rất linh hoạt mà nó mang lại, chúng dễ dàng trong

Trang 21

lắp đặt và hiệu quả hơn ở những nơi có khả năng bị kéo căng theo chiều dọc theo thâncáp ngầm trong lúc hoạt động Ngoài ra, tổng diện tích mặt cắt ngang của giáp sợi thép

có xu hướng lớn hơn khi so với tổng diện tích mặt cắt ngang của giáp bằng tấm thép cóbảo vệ cơ học tương đương và do đó giáp sợi thép sẽ cho ra mức tổng trở nhỏ hơn khigiáp được nối đất

1.2.2 So sánh giữa cáp ngầm điện lực và đường dây trên không

Khi xây dựng một lưới điện phân phối mới, người ta sẽ có nhiều yếu tố so sánh

để quyết định lựa chọn đường dây trên không hay là đường dây cáp ngầm So sánh cácđặc điểm của hai loại đường dây mang điện này sẽ đưa ra cái nhìn tổng quan và cụ thểhơn khi lựa chọn loại đường dây tùy theo yêu cầu thực tế hiện tại cũng như trong cácqui hoạch dài hạn sau này

1.2.2.1 Ưu điểm của cáp ngầm điện lực

Đối với lưới điện áp cao, việc xây dựng lưới điện trên không chiếm rất nhiều diệntích bởi cáp loại lớn Bên cạnh đó phải dùng các loại trụ điện lớn dành cho lưới cao áp

Ở khu vực thành phố, vấn đề mỹ quan đô thị và an toàn sinh hoạt người dân rất được coitrọng Các đường dây điện ngầm có thể đưa điện qua các vùng đông dân cư hoặc các

vùng mà giá đền bù cao hoặc có khả năng gây ô nhiễm môi trường hay các vùng yêucầu tính thẩm mỹ cao Các đường điện ngầm dưới đất hay dưới nước là lựa chọn ưuviệt khi phải băng qua các con sông

Cáp ngầm ít bị hư hại bởi các tác nhân thời tiết tiêu cực như mưa bão, sét đánh,hay đóng băng, giảm thiểu vùng ảnh hưởng của trường điện từ gây ra bởi đường dâyđiện xung quanh dây dẫn điện Bên trong dây dẫn, dòng điện tạo ra từ trường xungquanh nó, tuy nhiên trong đường dây cáp ngầm điện lực, với sự bao bọc xung quanh

nó là các lớp cách điện bằng kim loại nên đã hạn chế đi rất nhiều ảnh hưởng của từtrường đến các vùng xung quanh dây dẫn

Cáp ngầm có yêu cầu khoảng trống nhỏ hơn chỉ từ 1 đến 10 m (tối đa 30 m đốivới đường dây 400 KV) trong quá trình thi công lắp đặt so với đường dây trên khôngkhi cần đến vùng rộng 20 đến 200 mét trong quá trình lắp đặt cũng như dùng làm hànhlang an toàn trong quá trình vận hành, bảo trì bảo dưỡng đường dây trong suốt quátrình hoạt động

Trang 22

Đường dây cáp ngầm có ưu điểm là không khống chế chiều cao trên không đốivới các tòa nhà hay vật thể bay ngang qua cũng như không ảnh hưởng đến đời sốngcủa các loài động vật hoang dã nơi có đường dây đi qua.

Các đường dây điện ngầm có ưu điểm là ít bị phá hoại, bị câu trộm điện, bịtrộm cắp đường dây, bị phá hủy vì các lý do khác

1.2.2.2 Nhược điểm của cáp ngầm điện lực

Bên cạnh các ưu điểm, cáp ngầm điện lực có những khuyết điểm khi so sánh vớiđường dây trên không Cáp ngầm điện lực thì mắc hơn đường dây trên không, giá thànhsản xuất đường dây cáp ngầm so với đường dây trên không thì đắt hơn đường dây trênkhông nhiều lần, giá thành đường dây tính theo thời gian phục vụ của cáp ngầm thì mắchơn đường dây trên không từ 2 đến 4 lần Đặc biệt đối với các khu đô thị, đường cápngầm thường đắt gấp 10 đến 14 lần khi so sánh với đường dây trên không

Trong quá trình vận hành, đường dây trên không có thể được sửa chữa điểm sự cốtrong vòng vài giờ thì đối với đường dây cáp ngầm phải mất vài ngày đến cả tuần lễ choviệc khắc phục sự cố trên đường dây Chính điều này nên đường dây cáp ngầm thườngphải thiết kế các tuyến đường dây dự phòng để đề phòng sự cố, đây cũng là một trongnhững nguyên nhân làm tăng chi phí thiết kế và lắp đặt các đường dây cáp ngầm

Cáp ngầm được lắp đặt dưới lòng đất nên rất khó phát hiện, điều này dễ dẫn đếntình trạng đào bới bất cẩn gây đứt cáp hay làm hư hại đường dây cáp ngầm, làm cho hệthống bị ngừng hoạt động

Đường dây trên không có thể dễ dàng nâng cấp khi thay đổi khoảng không hànhlang bảo vệ tuyến dây và các trụ mang điện để tăng công suất mang điện Cáp ngầmđiện lực thì không thể nâng cấp mà muốn nâng cấp thì phải xây dựng lại hoặc thay thế

để nâng công suất điện Do đó, các công ty truyền tải và phân phối điện thường dự báophụ tải cho đường dây ngầm trong tương lai và lắp đặt các đường cáp ngầm hiện tại cócông suất lớn hơn nhu cầu hiện tại trong khi vẫn đảm bảo yếu tố giá thành xây dựng

Cáp ngầm điện lực thường bị hư hại nặng hơn trong các vụ động đất, hầu nhưtoàn tuyến cáp sẽ bị hư hại trong loại thiên tai này trong khi đối với đường dây trênkhông thì chỉ bị hư hại một số đoạn hay bị hư hỏng trụ điện mà thôi

Trang 23

1.2.3 Xu thế phát triển của cáp ngầm điện lực hiện nay

Với những ưu điểm và khuyết điểm đã được phân tích ở trên, việc sử dụngđường dây cáp ngầm điện lực không phải là một ưu tiên hàng đầu, đặc biệt là khi xétđến yếu tố kinh tế của dự án Tuy nhiên, với tốc độ đô thị hóa ngày càng cao, yêu cầumột hệ thống cung cấp điện vừa hiệu quả vừa có tính mỹ quan đô thị cao, đồng thờitránh sự tác động bất lợi của cường độ từ trường sinh ra trên đường dây đến nhữngngười sinh sống xung quanh thì đường dây cấp điện bằng cáp ngầm là sự lựa chọn duynhất Quan trọng nhất là với giá đất cao và mật độ dân cư đông thì không thể dànhkhoảng không cho hành lang bảo vệ an toàn đường dây điện trên không Các hệ thốngđiện, nước, điện thoại phải được ngầm hóa để tiết kiệm diện tích cho giao thông, cáccông trình xây dựng phục vụ nhu cầu dân cư thành phố ngày càng đông đúc

Ngoài ra, cáp ngầm ngày càng phát triển do ưu điểm ít bị hư hại trong các điềukiện thời tiết bất lợi đang ngày càng gia tăng trên thế giới hiện nay như giông bão, sétđánh, cây đổ, mưa lũ…

Với sự tiến bộ của công nghệ vật liệu, giá thành sản xuất cáp ngầm điện lựcngày càng rẻ đi, đồng thời giá thành vận hành cũng sẽ được giảm xuống khi các loạicáp điện mới được phát minh ngày càng ít phải duy tu bảo dưỡng thường xuyên là yếu

tố quan trọng giúp thúc đẩy nhu cầu sử dụng cáp ngầm trong truyền tải điện trên thếgiới hiện nay

1.3 Ngắn mạch trong cáp ngầm điện lực

So với dây dẫn trên không, dây dẫn trong sợi cáp ngầm điện lực được bao bọc bởinhiều lớp cách điện và các lớp bảo vệ khác nhau xung quanh sợi cáp nên việc đứt cáp dotác động cơ học là thấp hơn nhiều Hơn nữa, do được chôn ngầm dưới đất hay đi ngầmdưới đáy biển hay đáy sông nên cáp ngầm điện lực thường không bị tác động bởi các điềukiện thời tiết bất lợi như gió bão, sét đánh, cây đổ vào đường dây như các đường dây trênkhông Tuy nhiên, không phải vì thế mà đường dây cáp ngầm không bị sự cố ngắn mạch.Các đường dây cáp ngầm điện lực thường hay đối mặt với các sự cố ngắn mạch trong quátrình hoạt động Vì được chôn trong đất nên khi có sự cố ngắn mạch xảy ra thì thời gianmất điện sẽ lâu hơn các đường dây trên không do khó kiểm tra nhanh

Trang 24

bằng mắt thường vị trí sự cố ngắn mạch và thời gian xử lí sự cố ngắn mạch cũng lâuhơn các đường dây trên không rất nhiều.[6]

Nguyên nhân chủ yếu của ngắn mạch trong cáp ngầm điện lực là do phóng điệngiữa các dây pha hay giữa dây pha với đất trong các sợi cáp ngầm Điều này xảy ra là

do trong quá trình lắp đặt, các tác động cơ học đã làm rạn nứt cách điện trong các sợicáp ngầm mà không phát hiện ra, sau một thời gian nước hay các chất dẫn điện khác đivào khe hở trong cách điện này làm giảm cách điện giữa các dây dẫn Phóng điện hồquang sẽ xuất hiện làm hỏng cách điện và sự cố ngắn mạch giữa các dây pha với nhauhay giữa dây pha với đất sẽ xuất hiện.[6]

Ngoài sự cố rạn cách điện trong quá trình lắp đặt, cách điện trong cáp ngầmđiện lực cũng có thể bị hư sau một thời gian vận hành Nguyên nhân được đưa ra làsau một thời gian vận hành, cách điện giữa các dây dẫn bị lão hóa theo thời gian Tạicác điểm bị lão hóa này, sự rạn nứt cách điện sẽ xuất hiện dưới sự tác động của lựcđiện từ giữa các dây dẫn Khi đó, sẽ có sự phóng điện giữa các dây dẫn với nhau dokhoảng cách giữa các dây dẫn trong cáp ngầm là rất nhỏ, điện môi không khí khôngthể cách điện giữa các dây pha hay giữa giữa dây pha với đất.[6]

Qua thực tế hoạt động của các đường dây cáp ngầm, các khảo sát về sự cố cápngầm được thực hiện cho thấy các sự cố cáp ngầm gồm có ngắn mạch một pha chạmđất, ngắn mạch hai pha chạm đất và ngắn mạch ba pha chạm đất Có thể giải thích điềunày một cách khoa học đó là do các sợi dây dẫn trong cáp ngầm thường có một lớp bọcbảo vệ bằng dây kim loại xung quanh (shield), lớp bảo vệ này sẽ được tiếp đất tại cácđiểm đấu nối cáp ngầm Chính điều này đã dẫn đến việc nếu có sự phóng điện thì đầutiên sẽ là phóng điện giữa dây dẫn và đất thông qua lớp bọc bảo vệ này Điều này lígiải tại sao cáp ngầm điện lực chỉ bị các sự cố ngắn mạch chạm đất trong quá trìnhhoạt động.[6]

1.3.2 Các loại sự cố ngắn mạch cáp ngầm

1.3.2.1 Ngắn mạch một pha chạm đất

Trong hệ thống cáp ngầm, sự cố ngắn mạch một pha chạm đất xuất hiện khi có

sự hư hỏng cách điện xuất hiện giữa dây dẫn điện với vỏ bọc cách điện bên ngoài Lúc

Trang 25

nối đất sẽ làm xuất hiện dòng hồ quang điện phóng từ dây pha ra lớp bảo vệ sinh ra ngắnmạch chạm đất một pha Khi xuất hiện ngắn mạch một pha chạm đất, tổng trở đường dây

có sự cố ngắn mạch sẽ giảm đi rất nhanh do điện trở dây dẫn thường rất nhỏ so với điệntrở của phụ tải, kết hợp với điện trở hồ quang trong cáp ngầm thường rất nhỏ do khoảngcách phóng điện giữa các dây dẫn trong cáp ngầm chỉ vài centimet (giá trị điện trở hồquang gần bằng không trong trường hợp này) Do đó, dòng điện trong pha có sự cố tăngvọt, giá trị dòng điện sự cố so với hai pha còn lại có thể cao hơn gấp nhiều lần Giá trịdòng sự cố cao hay thấp phụ thuộc vào vị trí sự cố và tổng trở của hệ thống Sự tăng dòngđiện tại dây sự cố sẽ dẫn đến sự sụt điện áp tại đầu nguồn cung cấp điện, biên độ điện áptại pha sự cố sẽ thấp hơn biên độ điện áp của hai pha còn lại.[6]

Hình dạng của dạng sóng dòng điện và điện áp khi có sự cố một pha chạm đấtđược minh họa qua các hình bên dưới

Hình 1-4 Dạng sóng dòng điện khi có sự cố ngắn mạch một pha chạm đất

Hình 1-5 Dạng sóng điện áp khi có sự cố ngắn mạch một pha chạm đất

Trang 26

1.3.2.2 Ngắn mạch hai pha chạm đất

Trong hệ thống cáp ngầm, sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất xuất hiện khi có sự

hư hỏng cách điện xuất hiện giữa dây dẫn điện với vỏ bọc cách điện bên ngoài Lúc này,

sự chênh lệch điện áp giữa dây mang điện (dây pha) so với lớp bảo vệ bên ngoài nối đất sẽlàm xuất hiện dòng hồ quang điện phóng từ dây pha ra lớp bảo vệ sinh ra ngắn mạch chạmđất một pha Khi xuất hiện ngắn mạch hai pha chạm đất, tổng trở đường dây có sự cố ngắnmạch sẽ giảm đi rất nhanh do điện trở dây dẫn thường rất nhỏ so với điện trở của phụ tải,kết hợp với điện trở hồ quang trong cáp ngầm thường rất nhỏ do khoảng cách phóng điệngiữa các dây dẫn trong cáp ngầm chỉ vài centimet (giá trị điện trở hồ quang gần bằngkhông trong trường này) Do đó, dòng điện trong pha có sự cố tăng vọt, giá trị dòng điện

sự cố so với pha còn lại có thể cao hơn gấp nhiều lần Giá trị dòng sự cố cao hay thấp phụthuộc vào vị trí sự cố và tổng trở của hệ thống Sự tăng dòng điện tại dây sự cố sẽ dẫn đến

sự sụt điện áp tại đầu nguồn cung cấp điện, biên độ điện áp tại pha sự cố sẽ thấp hơn biên

độ điện áp của pha không có sự cố

Hình dạng của dạng sóng dòng điện và điện áp khi có sự cố hai pha chạm đấtđược minh họa qua các hình bên dưới

Hình 1-6 Dạng sóng dòng điện khi có sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất

Trang 27

Hình 1-7 Dạng sóng điện áp khi có sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất.

1.3.2.3 Ngắn mạch ba pha chạm đất

Trong hệ thống cáp ngầm, sự cố ngắn mạch ba pha chạm đất xuất hiện khi có sự hưhỏng cách điện xuất hiện giữa dây dẫn điện với vỏ bọc cách điện bên ngoài Lúc này, sựchênh lệch điện áp giữa dây mang điện (dây pha) so với lớp bảo vệ bên ngoài nối đất sẽlàm xuất hiện dòng hồ quang điện phóng từ dây pha ra lớp bảo vệ sinh ra ngắn mạch chạmđất một pha Khi xuất hiện ngắn mạch ba pha chạm đất, tổng trở đường dây có sự cố ngắnmạch sẽ giảm đi rất nhanh do điện trở dây dẫn thường rất nhỏ so với điện trở của phụ tải,kết hợp với điện trở hồ quang trong cáp ngầm thường rất nhỏ do khoảng cách phóng điệngiữa các dây dẫn trong cáp ngầm chỉ vài centimet (giá trị điện trở hồ quang gần bằngkhông trong trường hợp này) Do đó, dòng điện trong ba pha có sự cố tăng vọt, giá trịdòng điện sự cố so với giá trị vận hành thông thường Giá trị dòng sự cố cao hay thấp phụthuộc vào vị trí sự cố và tổng trở của hệ thống Sự tăng dòng điện tại dây sự cố sẽ dẫn đến

sự sụt điện áp tại đầu nguồn cung cấp điện, biên độ điện áp tại đầu trạm biến áp bị tụtgiảm nhanh dưới ngưỡng vận hành bình thường

Hình dạng của dạng sóng dòng điện và điện áp khi có sự cố ba pha chạm đấtđược minh họa qua các hình bên dưới

Trang 28

Hình 1-8 Dạng sóng dòng điện khi có sự cố ngắn mạch ba pha.

Hình 1-9 Dạng sóng điện áp khi có sự cố ngắn mạch ba pha

Trang 29

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÔ HÌNH ĐƯỜNG DÂY CÁP NGẦM PHÂN PHỐI 2.1 Mô hình hóa các khối trong lưới điện phân phối:

Sau đây là mô hình giả lập sự cố ngắn mạch một pha chạm đất:

Hình 2-1: Mô hình ngắn mạch một pha chạm đất

2.2 Mô hình nguồn phát điện

Mô hình sử dụng nguồn ba pha điện áp dây đầu vào là 380V được cung cấp ở phòng thí nghiệm của trường

Trang 30

Bấm nút ON để cấp điện cho cuộn dây Conatactor KM1 Khi đó, tiếp điểmthường hở của KM1 sẽ đóng lại, đóng vai trò là tiếp điểm tự giữ cho mạch; đồng thời 3cặp tiếp điểm chính cũng đóng lại, cho dòng điện của 3 pha L1, L2, L3 chạy qua đểcấp điện cho các Module phía sau.

Bấm nút OFF để ngắt điện cuộn dây Conatactor KM1 Khi đó, tiếp điểm thường

hở của KM1 sẽ trở lại trạng thái cũ (hở); làm 3 tiếp điểm chính mở ra, ngắt nguồn điệncác Module phía sau

Khi xảy ra sự cố, tiếp điểm thường đóng Role 1 (nằm ở Module Sự cố) sẽ mở

ra, làm cuộn dây KM1 mất điện Khi đó, tương tự như ta bấm nút OFF

Cấp nguồn 3 pha cho các module phía sau hoạt động, ngoài ra mạch tích hợpthêm CB để đóng cắt và bảo vệ khỏi sự cố

2.2.3 Hình ảnh mặt trước và mặt sau

Hình 2-3 mô tả mặt trước của module nguồn phát điện Module gồm các phần tử

như: CB bảo vệ, nút ON, OFF điều khiển và đèn báo tín hiệu của nguồn

Hình 2-3: Mặt trước của mô hình nguồn 3 pha

Trang 31

Hình 2-4: Mặt sau của mô hình nguồn 3 pha.

2.3 Mô hình đường dây

Trong hệ thống điện truyền tải có chiều dài trên 50km thì sử dụng mô hìnhthông số Pi, từ 20km đến 50km thì sử dụng mô hình T, từ 20km trở xuống thì sử dụng

mô hình RL

Do đó trong đồ án này sử dụng mô hình RL để mô tả

Trong đồ án có dùng đến 4 mô hình đường dây cáp ngầm, mô phỏng đường dâycáp ngầm 3x120mm2 có các độ dài là: 240m, 315m, 380m, 600m

Dựa vào bảng thông số cáp ngầm thực tế như ở hình 2-5 cho biết thông số củacáp ngầm có các thông số như: cấp điện áp 12.7/22 kV, tiết diện danh định 3x120

mm2, trở kháng ở tần số 50 Hz là 0.11 Ω/km

Trang 33

2.3.2 Mặt trước và sau của các mô hình đường dây

Hình 2-6: Mô hình đường dây cáp ngầm 240m

Hình 2-7: Mô hình đường dây cáp ngầm 315m

Ngày đăng: 25/12/2021, 23:15

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[3] Giáo trình “Ứng dụng Matlab trong Kỹ Thuật Điện” dành cho hệ Đại Học, Khối Ngành Công Nghệ, Nguyễn Vinh Quan, ĐH SPKT Tp HCM, 2007 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Ứng dụng Matlab trong Kỹ Thuật Điện
[1] TS. Lê Thành Danh. Các phương pháp xác định vị trí sự cố cáp ngầm trên lưới trung áp. 12-2015 Khác
[2] Hệ thống điện Truyền tải và Phân phối, ĐHQG TP.HCM, Hồ Văn Hiến, 2004 Khác
[4] Ths. Phạm Xuân Hổ, TS. Hồ Xuân Thanh. Giáo trình khí cụ điện. Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP.HCM. 2014 Khác
[5] PGS.TS Quyền Huy Ánh. Giáo trình giải tích mạng điện trên máy tính. 2005 Khác
[6] PGS.TS Lê Kim Hùng. Ngắn mạch trong hệ thống điện. Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật. 2006 Khác
[7] Hồ Văn Hiến. Hệ thống điện truyền tải và phân phối, nhà xuất bản đại học Quốc gia TP.HCM. 2005 Khác

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1-1 Mặt cắt ngang một số cáp ngầm cách điện giấy tẩm dầu. - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 1 1 Mặt cắt ngang một số cáp ngầm cách điện giấy tẩm dầu (Trang 18)
Hình 1-2 Cấu tạo cáp ngầm điện lực dùng cách điện XLPE. - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 1 2 Cấu tạo cáp ngầm điện lực dùng cách điện XLPE (Trang 19)
Hình 1-3 Cấu tạo cáp ngầm điện lực dùng cách điện EPR. - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 1 3 Cấu tạo cáp ngầm điện lực dùng cách điện EPR (Trang 20)
Hình 1-4 Dạng sóng dòng điện khi có sự cố ngắn mạch một pha chạm đất. - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 1 4 Dạng sóng dòng điện khi có sự cố ngắn mạch một pha chạm đất (Trang 25)
Hình 1-7 Dạng sóng điện áp khi có sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất. - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 1 7 Dạng sóng điện áp khi có sự cố ngắn mạch hai pha chạm đất (Trang 27)
Hình 1-8 Dạng sóng dòng điện khi có sự cố ngắn mạch ba pha. - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 1 8 Dạng sóng dòng điện khi có sự cố ngắn mạch ba pha (Trang 28)
Hình 2-1: Mô hình ngắn mạch một pha chạm đất. - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 2 1: Mô hình ngắn mạch một pha chạm đất (Trang 29)
Hình 2-4: Mặt sau của mô hình nguồn 3 pha. - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 2 4: Mặt sau của mô hình nguồn 3 pha (Trang 31)
Hình 2-5: Thông số cáp ngầm 3x120mm 2 - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 2 5: Thông số cáp ngầm 3x120mm 2 (Trang 32)
Hình 2-6: Mô hình đường dây cáp ngầm 240m. - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 2 6: Mô hình đường dây cáp ngầm 240m (Trang 33)
Hình 2-7: Mô hình đường dây cáp ngầm 315m - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 2 7: Mô hình đường dây cáp ngầm 315m (Trang 33)
Hình 2-8: Mô hình đường dây cáp ngầm 380m. - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 2 8: Mô hình đường dây cáp ngầm 380m (Trang 34)
Hình 2-9: Mô hình đường dây cáp ngầm 600m. - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 2 9: Mô hình đường dây cáp ngầm 600m (Trang 34)
Hình 2-10: Mặt sau của các mô hình đường dây cáp ngầm - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 2 10: Mặt sau của các mô hình đường dây cáp ngầm (Trang 35)
Hình 2-11: Mặt trước của mô hình phụ tải. - Thiết kế mô hình đường dây cáp ngầm phân phối cho bài toán định vị sự cố cáp
Hình 2 11: Mặt trước của mô hình phụ tải (Trang 36)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w