Phân tích hệ thống định vị sự cố bằng phương pháp sóng lan truyền cho đường dây truyền tải điện 500kV Dốc Sỏi - Đà Nẵng

Bài viết sử dụng phần mềm Matlab-Simulink để phân tích, đánh giá phương pháp sóng lan truyền sóng kiểu D, áp dụng cho đường dây truyền tải điện 500 kV Dốc Sỏi - Đà Nẵng có chiều dài 100 Km.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích hệ thống định vị sự cố bằng phương pháp sóng lan truyền cho đường dây truyền tải điện 500kV Dốc Sỏi - Đà NẵngLê Kim Hùng, Vũ Phan Huấn, Trương Thanh Trường58PHÂN TÍCH HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ SỰ CỐ BẰNG PHƯƠNG PHÁPSÓNG LAN TRUYỀN CHO ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI ĐIỆN 500KVDỐC SỎI - ĐÀ NẴNGANALYZE THE FAULT LOCATING SYSTEM BY TRAVELING WAVE METHOD FOR500KV DOC SOI - DA NANG TRANSMISSION LINELê Kim Hùng1, Vũ Phan Huấn2, Trương Thanh Trường31Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng; lekimhung@dut.udn.vn.2Công ty TNHH MTV Thí nghiệm Điện miền Trung; vuphanhuan@gmail.com3Công ty Truyền tải Điện 2; thanhtruong1181@gmai.comTóm tắt - Bài báo sử dụng phần mềm Matlab-Simulink để phântích, đánh giá phương pháp sóng lan truyền sóng kiểu D, áp dụngcho đường dây truyền tải điện 500 kV Dốc Sỏi - Đà Nẵng có chiềudài 100 km. Đầu tiên, các tín hiệu điện áp pha A, B, C ở hai đầuđường dây được thu thập bằng biến điện áp CVT. Sau đó, nhómtác giả lấy mẫu với tần số 10 MHz cho thành phần alpha của điệnáp (Vα) các pha thông qua phép biến đổi Clarke. Tiếp đến, lọc cácmẫu này bằng cách trích xuất hệ số chi tiết bậc 1 (Cd1) bằng côngcụ Wavelet họ Daubechies 4. Cuối cùng là tính toán khoảng cáchsự cố trong các trường hợp mô phỏng sự cố trên đường dây vớiđiện trở sự cố (10, 20, 30 Ω), phụ tải thay đổi, và sử dụng tụ bùdọc. Kết quả thu được của bài báo đã giải quyết tốt vấn đề màphương pháp tổng trở hiện tại chưa đáp ứng được, đó là xác địnhnhanh chóng, chính xác vị trí sự cố trên đường dây truyền tải điệnvới sai số không quá ± 84 m.Abstract - This article uses Matlab-Simulink software to analyze andevaluate type D wave travelling propagation method, which is appliedto 500 kV Doc Soi - Da Nang transmission line with the length of100 km. Firstly, the voltage signals of phase A, B, and C at the twoterminals are collected by the CVT voltage transformer. Then, wesample them with the 10 MHz frequency for the alpha component ofthe phase voltage (Vα) through Clarkes transformation. Next, wefilter these samples by extracting the first detail coefficient (Cd1)using the Daubechies 4 Wavelet tool. Finally, the incident distancecalculation in the case of fault simulations on the transmission linesuch as fault resistors (10, 20, or 30 Ω), changeover loads, andvertical compensation capacitors is calculated. The results of thearticle solve the problem that the impedance method can not. That isto quickly and accurately determine the position of the fault on thetransmission line with the error not exceeding ± 84 meters.Từ khóa - sóng lan truyền; biến đổi Clarke; truyền tải điện; định vịsự cố; Matlab Simulink.Key words - travelling wave; Clarke’s transformation; transmissiongrid; fault location; Matlab Simulink.1. Đặt vấn đềLưới điện truyền tải là các đường dây có chiều dàitương đối lớn, đi qua địa hình phức tạp, cho nên việc xácđịnh chính xác vị trí sự cố giúp giảm được thời gian ngừngvận hành của đường dây để khắc phục sự cố và giảm chiphí vận hành đường dây khi xử lý sự cố. Trong thực tế vậnhành, các sự cố trên lưới thường thoáng qua nên việc xácđịnh chính xác vị trí sự cố sẽ giúp cho đơn vị quản lý thựchiện các giải pháp ngăn ngừa như thay thế các chuỗi sứ bịphóng điện, cắt tỉa các cây cao ngoài hành lang có thể viphạm khoảng cách khi có tác động của gió....Hiện nay, việc xác định điểm sự cố sử dụng phổ biếnnhất là thuật toán tổng trở đo được từ một đầu đường dây.Tuy nhiên, thuật toán này chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tốnhư: sai số thiết bị đo lường về dòng điện (CT) và điện áp(VT), ảnh hưởng của điện trở sự cố đến vùng làm việc củarơle khoảng cách, ảnh hưởng của thiết bị bù, ảnh hưởng củathông số đường dây, ảnh hưởng của cấu hình cột điện, ... [1],[2], [3]. Mặc dầu các hãng sản xuất đã đưa ra nhiều giải phápđể khắc phục như sử dụng hệ số bù chạm đất kE, bù tác dụngtương hỗ của đường dây song song kM, trì hoãn thời gian tácđộng khi đường dây có lắp tụ bù, đo tổng trở toàn đường dâykhi không tải,... nhưng sai số về vị trí sự cố vẫn rất lớn, gâykhó khăn cho việc tìm kiếm và khắc phục sự cố.Thống kê thực tế một số sự cố sử dụng thuật toán tổngtrở của rơle Siemens 7SA tại TBA 500kV Dốc Sỏi chođường dây mạch kép 220kV Dốc Sỏi/276-Tam Kỳ/272, DốcSỏi/277-Tam Kỳ/271, đường dây 500kV Dốc Sỏi/574-ĐàNẵng/576 như Bảng 1 cho thấy sai số định vị còn khá lớn.Bảng 1. Kết quả xác định vị trí sự cố trên rơle khoảng cách vàtìm kiếm thực tế tại TBA 500kV Dốc SỏiĐường dâyThời điểmsự cốDốc Sỏi/27601/12/2016Tam Kỳ/272Dốc Sỏi/27701/12/2016Tam Kỳ/271Dốc Sỏi/57403/12/2016Đà Nẵng/576L (km)42,5842,58108,6mtt (km)m (km)33,15,67130,16,129108,653,8835,087,535,087,562,4246,11Trong đó, L là chiều dài đường dây, mtt là vị trí sự cốhiển thị trên rơle tại TBA Dốc Sỏi và TBA đối diện, và mlà vị trí sự cố thực tìm thấy trên đường dây.Nhằm khắc phục nhược điểm phương pháp định vị sự cốcủa rơle bảo vệ đang sử dụng phổ biến trên lướ ...