Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối

Bài viết này nghiên cứu và phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến quá trình hoạt động của các dạng bảo vệ rơle quá dòng trên lưới điện phân phối trong tương lai. Những ảnh hưởng này có thể gây tác động nhầm hoặc gây “mù” đối với bảo vệ rơle quá dòng, dẫn đến không đảm bảo được tính chất chọn lọc của bảo vệ rơle và gây ra nhiều thiệt hại nặng nề trong hệ thống điện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối Tạp chí Khoa học - Trường ĐH Quy Nhơn, ISSN: 1859-0357, Tập 10, SốTập 4, 2016, 10, SốTr.4,39-46 2016 PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA NGUỒN ĐIỆN PHÂN TÁN ĐẾN HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠLE TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI NGÔ MINH KHOA1*, TRẦN XUÂN KHOA1, LÊ HỮU LƯƠNG2 1 Khoa Kỹ thuật và Công nghệ, Trường Đại học Quy Nhơn 2 Công ty Tôn Hoa Sen, Chi nhánh Bình Định TÓM TẮT Bài báo này nghiên cứu và phân tích ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến quá trình hoạt độngcủa các dạng bảo vệ rơle quá dòng trên lưới điện phân phối trong tương lai. Những ảnh hưởng này có thểgây tác động nhầm hoặc gây “mù” đối với bảo vệ rơle quá dòng, dẫn đến không đảm bảo được tính chấtchọn lọc của bảo vệ rơle và gây ra nhiều thiệt hại nặng nề trong hệ thống điện. Từ khóa: Bảo vệ rơle, nguồn điện phân tán, lưới điện phân phối. ABSTRACT Impact of distribution generation on protective relayson power systems This paper examines the impacts of distribution generation on the operation of overcurrent protectiverelays on distribution networks in the future. These impacts can cause misoperation or “blindness” in theovercurrent protective relays, thereby resulting in failure to ensure the selective characteristic of protectiverelays and even heavy losses in the power system. Keywords: Distribution network, distribution generation, protective relay1. Đặt vấn đề Tất cả các phần tử trên lưới điện phân phối (LĐPP) đều cần được bảo vệ và giám sát đểđảm bảo cung cấp điện liên tục và an toàn cho cả khách hàng sử dụng điện và đơn vị cung cấpđiện. Một số dạng sự cố có thể xảy ra như ngắn mạch (NM) chạm đất của lưới điện ngầm, xuấttuyến (XT) bị hỏng do quá trình xây dựng các công trình lân cận hoặc do quá tải so với dòng điệntải cho phép của dây dẫn… Hệ thống bảo vệ rơle (BVRL) được áp dụng trong hệ thống điện cầnphải đảm bảo các yêu cầu: tin cậy, chính xác, an toàn, nhanh và kinh tế. Hiện nay hệ thống BVRL hoạt động tin cậy, dễ dàng bởi vì các phần tử trên LĐPP chỉ códòng công suất qua nó theo một hướng từ nguồn đến nơi sử dụng điện. Sự tồn tại dòng công suấtchạy một hướng này là do việc sử dụng dạng cấu trúc LĐPP được vận hành theo dạng hình tia vàchỉ kết nối với các khách hàng sử dụng điện [1, 2]. Tuy nhiên, điều này sẽ thay đổi trong tươnglai khi thị trường điện phát triển chuyển sang hình thức bán lẻ thì một lượng lớn các nguồn điệnphân tán (DG) sẽ đổ vào lưới điện hạ áp và trung áp trong LĐPP. Do đó, dòng công suất chạy quacác phần tử không chỉ là một hướng mà có thể là hai hướng. Vì vậy, bài báo này nghiên cứu khảo sát các ảnh hưởng của nguồn DG đến sự làm việccủa hệ thống bảo vệ rơle trên lưới điện phân phối. Từ đó đưa ra những giải pháp nhằm khắc phụcđược những ảnh hưởng đó nhằm đảm bảo tính chất chọn lọc của bảo vệ rơle trên lưới điện phânphối có nguồn DG.*Email: nmkhoa@ftt.edu.vnNgày nhận bài: 21/4/2016; ngày nhận đăng: 3/11/2016 39Ngô Minh Khoa, Trần Xuân Khoa, Lê Hữu Lương1. Các dạng rơle quá dòng trên LĐPP Các BVRL quá dòng [1, 5] có chức năng bảo vệ các phần tử trên LĐPP để chống lại cáctác dụng của lực cơ học và tác dụng nhiệt được gây ra bởi sự tăng cao quá mức của cường độdòng điện khi NM xảy ra. Các tín hiệu dòng và áp được đo lường bởi các máy biến dòng điện vàmáy biến điện áp đo lường để cung cấp các dữ liệu đo cho các rơle bảo vệ. Có hai dạng rơle thôngthường được áp dụng bảo vệ trên LĐPP được trình bày tóm lược như mục sau để khảo sát sự ảnhhưởng của nguồn DG đến sự làm việc của chúng.1.1. Rơle bảo vệ quá dòng Rơle bảo vệ quá dòng là dạng rơle được sử dụng phổ biến nhất trong các sơ đồ bảo vệ. Đâylà một loại bảo vệ đơn hoặc đa chức năng để chống lại quá dòng được gây ra bởi quá tải hoặc NM. Đây là loại rơle chỉ cần sử dụng dòng điện để xác định khi nào hệ thống đang làm việc bìnhthường. Hình 1 thể hiện mô hình được ứng dụng đối với dạng rơle này. Rơle này sẽ gửi một tín hiệucắt đến máy cắt khi nó phát hiện cường độ dòng điện tăng bất thường (thường là 1,5 lần dòng điệnđịnh mức của các phần tử được bảo vệ) trong 1 pha bất kỳ. Thời gian cần thiết để rơle bảo vệ gửitín hiệu đi cắt máy cắt phụ thuộc vào cường độ dòng NM và đặc tính tác động của rơle. Ngoài đặctính tác động của rơle điều quan trọng là đối ...