Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Công trình hoàn thành ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LÊ MINH TRUNG Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Tấn Vinh NGHIÊN CỨU BIỆN PHÁP NGĂN CHẶN HỒ QUANG THỨ CẤP TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI SIÊU CAO ÁP BẰNG KHÁNG ĐIỆN BÙ NGANG Phản biện 1: PGS.TS Ngô Văn Dưỡng Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Hồng Anh Chuyên ngành: Mạng Hệ thống điện Mã số: 60.52.50 Luận văn bảo vệ Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ k ỹ t h u ậ t họp Đại học Đà Nẵng vào ngày 15 tháng 12 năm 2011 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin -Học liệu, Đại học Đà Nẵng Đà Nẵng – Năm 2011 Footer Page of 126 - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Header Page of 126 MỞ ĐẦU kháng điện bù ngang ” cần thiết cho hệ thống 500kV Việt Nam Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Việc sử dụng cấp điện áp siêu cao xoay chiều để truyền tải công suất xa gặp phải nhiều vấn đề kỹ thuật phức tạp mà Tìm hiểu vấn đề sử dụng kháng điện bù ngang hệ thống truyền tải điện siêu cao áp cấp điện áp thấp Một đặc điểm chế độ Nghiên cứu nguyên lý hoạt động kháng bù ngang truyền tải điện xa cần thiết hạn chế dòng công suất phản kháng việc ngăn chặn hồ quang thứ cấp cắt ngắn mạch pha đương Việc truyền tải lượng công suất phản kháng đến hệ thống nhận dây siêu cao áp điện công suất tác dụng tải bé làm cho điện áp đầu đường Phân tích lựa chọn sơ đồ mắc kháng điện bù ngang; tính toán dây tăng mạnh lên Do không tải công suất tác giá trị điện kháng kháng điện điện áp phục hồi đường dây dụng bé, chế độ bình thường điện áp đường dây tải điện siêu cao áp xa đảm bảo cách đặt kháng điện bù ngang số điểm trung gian Bên cạnh đường dây dài siêu cao áp, xảy Áp dụng tính toán hệ thống điện 500kV Việt Nam Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu cố ngắn mạch chạm đất pha, bảo vệ tác động cắt pha bị cố, Phương pháp ngăn chặn hồ quang thứ cấp ảnh hưởng hai pha lại không cố làm việc bình thường Theo thống kê điện dung pha đường dây siêu cao áp kháng điện thực tế cho thấy cố ngắn mạch pha thường thoáng bù ngang thoáng chiếm tới 80% Để nâng cao độ tin cậy hệ thống 3.2 Phạm vi nghiên cứu đề tài khả cung cấp điện liên tục cho phụ tải người ta thường sử dụng sơ đồ tự động đóng lặp lại để khôi phục làm việc Hồ quang thứ cấp ảnh hưởng điện dung tương hổ pha sau đường dây bị cắt sau ngắn mạch pha đường dây Tuy nhiên tồn điện dung pha cố pha Lưới điện truyền tải siêu cao áp 500kV hệ thống điện Việt không cố, chỗ ngắn mạch thoáng qua hồ quang thứ cấp Nam tồn khoảng thời gian dài Điều làm cho việc tự Ý nghĩa khoa học giá trị thực tiễn đề tài động đóng lặp lại không thành công Để đóng lặp lại thành Trên sở nghiên cứu tượng xuất hồ quang thứ cấp công cần phải áp dụng biện pháp để dập tắt hồ quang thứ cấp chỗ chạm đất ảnh hưởng điện dung pha đường trước thực đóng lặp lại dây siêu cao áp sau cắt ngắn mạch pha, đề tài đề biện pháp Xuất phát từ vấn đề trên, việc “ Nghiên cứu biện pháp ngăn chặn hồ quang thứ cấp hệ thống truyền tải siêu cao áp Footer Page of 126 ngăn chặn hồ quang thứ cấp đường dây siêu cao áp kháng điện trung tính Header Page of 126 Từ số liệu thu thập thông số đường dây hệ thống điện 500kV, đề tài áp dụng tính toán đặt kháng Giảm lượng công suất dự trữ toàn hệ thống hệ thống lớn nhờ khả huy động công suất từ nhiều nguồn phát điện bù ngang để bù lại thành phần điện dung pha cho Tăng hiệu vận hành HTĐ có khả huy động sản phép cắt hoàn toàn pha ngắn mạch Và từ đề xuất giải xuất điện từ nguồn điện kinh tế giảm công suất đỉnh chung pháp nhằm tăng cường khả ổn định độ tin cậy hệ thống toàn HTĐ lớn Giảm giá thành điện tận dụng công suất Bố cục luận văn Luận văn gồm chương sau: Chương 1: Tổng quan vấn đề sử dụng kháng điện bù ngang hệ thống truyền tải điện siêu cao áp Chương 2: Ngăn chặn hồ quang thứ cấp đường dây siêu cao áp kháng điện bù ngang Chương 3: Phân tích sơ đồ đấu nối kháng điện để lựa chọn kháng điện trung tính thấp điểm phụ tải hệ thống điện thành viên để cung cấp cho hệ thống khác nhờ chênh lệch múi Nâng cao độ dự trữ ổn định tĩnh hệ thống, qua nâng cao độ tin cậy cung cấp điện công suất dự trữ chung HTĐ hợp lớn 1.1.2 Các vấn đề truyền tải điện xa Đường dây siêu cao áp tạo số đặc điểm phức tạp Chương 4: Tính toán kháng điện bù ngang để ngăn chặn hồ quang thứ cấp hệ thống điện 500kV Việt Nam vận hành hệ thống điện ảnh hưởng đến chế độ xác lập Đó là: Gắn liền với điện áp cao tượng vần quang điện Đường dây phát lượng công suất phản kháng lớn, CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ SỬ DỤNG KHÁNG ĐIỆN BÙ NGANG TRONG HỆ THỐNG TRUYỀN TẢI ĐIỆN SIÊU CAO ÁP 1.1 Tổng quan hệ thống điện hợp vấn đề truyền tải điện xa 1.1.1 Tổng quan hệ thống điện hợp Hiện xu hướng hợp HTĐ nhỏ thành HTĐ hợp đường dây siêu cao áp nhằm nâng cao tính không điều chỉnh (tỷ lệ với bình phương điện áp làm việc đường dây) Điện kháng dọc đường dây lớn làm cho trị số tổn thất công suất phản kháng tổn thất điện áp cao Nếu đường dây nối liền phần độc lập hệ thống điện hệ thống điện gần có độ dài lớn gặp phải vấn đề khả tải theo công suất giới hạn ổn định tĩnh Để hạn chế tượng này, phải dùng biện pháp kỹ thuật khác như: kinh tế - kỹ thuật sản xuất, vận hành HTĐ điện thành Tăng số lượng dây phân nhỏ pha (phân pha) viên, phát triển nhiều quốc gia, nhiều khu vực khắp đường dây để giảm điện kháng tổng trở sóng, tăng khả tải giới Cụ thể: đường dây Footer Page of 126 Header Page of 126 Bù thông số đường dây thiết bị bù dọc bù ngang (bù công suất phản kháng) để giảm bớt cảm kháng dung dẫn đường dây làm cho chiều dài tính toán rút ngắn lại Phân đoạn đường dây kháng điện bù ngang có điều khiển đặt trạm trung gian đường dây CHƯƠNG NGĂN CHẶN HỒ QUANG THỨ CẤP TRÊN ĐƯỜNG DÂY SIÊU CAO ÁP BẰNG KHÁNG ĐIỆN BÙ NGANG 2.1 Hồ quang thứ cấp đường dây dài SCA Qua thực tế vận hành đường dây tải điện SCA cho 1.2 Công suất phản kháng đường dây siêu cao áp thấy tượng ngắn mạch pha chạm đất chiếm từ 70% đến 95% 1.3 Bù ngang đường dây siêu cao áp cố Vì vậy, để đảm bảo khả ổn định nâng cao độ tin cậy Bù ngang đường dây siêu cao áp thực hệ thống điện người ta thường dùng biện pháp loại trừ ngắn mạch cách lắp kháng điện có công suất cố định hay kháng điện pha cách cho BVRL tác động cắt riêng pha bị cố điều khiển trạm biến áp máy cắt pha hai đầu đường dây Bù ngang kháng điện có tác dụng: Nhưng đường dây SCA, có tương hổ điện dung Cải thiện phân bố điện áp đường dây tương hổ điện cảm với pha không cố, chỗ ngắn mạch Giảm điện áp nội thoáng qua hồ quang thứ cấp tồn thời gian dài Giảm dòng công suất phản kháng Như làm cho việc TĐL không thành công Giảm tổn thất điện năng, đảm bảo hoạt động bình thường Hồ quang chỗ ngắn mạch pha (ở pha bị cố) sau đường dây hòa đồng bộ, đóng đường dây vào hệ thống, pha cố cắt gọi hồ quang thứ cấp, sinh chế độ không tải chế độ khác tương hổ điện dung điện cảm đề cập 1.4 Nhận xét Đường dây siêu cao áp có nhiều đặc điểm riêng kỹ thuật Trong hai loại tương hổ điện dung điện cảm tương hổ điện dung dây dẫn chiếm tỉ lệ lớn nhiều cần quan tâm thiết kế phát triển lưới điện, đặc biệt giới hạn Dòng điện hồ quang thứ cấp: ổn định ổn định điện áp Dòng điện hồ quang thứ cấp (secondary arc current) Đặc điểm chủ yếu đường dây siêu cao áp có điện cảm điện dung lớn Để đảm bảo khả mang tải tránh gây dòng điện tồn sau đường dây pha bị ngắn mạch pha cắt máy cắt tượng điện áp vận hành non tải không tải cần phải Điện áp phục hồi: có biện pháp bù dọc bù ngang Điện áp phục hồi điện áp chỗ cố sau hồ Trị số tối ưu thiết bị bù cần phải tính toán chế độ vận hành để đem lại hiệu kinh tế - kỹ thuật quang thứ cấp tắt trước đóng lại đường dây cố 2.2 Ngăn chặn hồ quang thứ cấp đường dây dài SCA Trên đường dây SCA để giảm hồ quang thứ cấp điện áp Footer Page of 126 Header Page of 126 10 phục hồi người ta bù điện dung (mắc song song pha pha với đất) kháng điện bù ngang (thông số tập trung) có giá trị điện kháng với dung kháng đường dây Trong BC1 BC0 dung dẫn thứ tự thuận (TTT) thứ tự nghịch (TTN) đường dây Bằng cách biến đổi tam giác - ta thay Dưới sơ đồ phương pháp : sơ đồ hình tương đương BC1 –BC0 BL1-BL0 BC1- BC0 B A MC BC0 If BL0 BC0 C BC0 BC0 Vf Hình 2.2: Phương pháp ngăn chặn hồ quang thứ cấp đường dây Hình 2.5: Sơ đồ tương đương cách biến đổi tam giác - siêu cao áp kháng điện bù ngang điện dung đường dây truyền tải pha mạch đơn Trong đó: BC1 BC0 dung dẫn thứ tự thuận Các giá trị dung dẫn sơ đồ nhánh: dung dẫn thứ tự không đường dây, BL1 BL0 điện kháng thứ -Dung dẫn nhánh BCu=BC1 tự thuận điện kháng thứ tự không cần bù -Dung dẫn điện dung nối trung tính là: 2.3 Điện dung đường dây pha BCn 2.3.1 Đường dây pha mạch đơn 2.3.1.1 Điện dung đường dây pha mạch đơn 2.3.1.2 Sơ đồ tương đương tổng quát cho điện dung đường dây đơn Mạch tương đương tổng quát cho điện dung = B BC1 C0 BC − BC Đối với đường dây đối xứng biến đổi sơ đồ tương đương điện dung thành sơ đồ tương đương mạch hình nhánh hình 2.6 A dây dẫn cho hình sau: C B (BC1-BC0)/3 A C BCu BCu BCu B BC BC0 BC0 BC0 Hình 2.4: Sơ đồ tương đương điện dung đường dây đơn pha Footer Page of 126 Hình 2.6: Sơ đồ tương đương mạch hình nhánh điện dung đường dây truyền tải pha đối xứng Header Page of 126 12 11 Các giá trị dung dẫn sơ đồ hình tương đương: -Điện dung nối đất có dung dẫn BC0 Sơ đồ kháng điện: A -Dung dẫn phần hình không nối đất phải (BC1 – BC0) 2.3.2 Đường dây pha mạch kép 2.3.2.1 Điện dung đường dây pha mạch kép 2.3.2.2 Sơ đồ tương đương tổng quát cho điện dung đường dây kép BLu/3 C BLu/3 BLu/3 BLg B BLg BLu BLu B A BLg BLu C BLg BLg BLg Sơ đồ tương đương tổng quát cho điện dung đường dây kép (gồm mạch: mạch gồm pha A,B,C mạch gồm pha D, E, F) có xét đến ảnh hưởng đất cho hình sau C D BCg đường dây truyền tải pha mạch đơn Sơ đồ kháng điện: B A BCh B Hình 2.10: Sơ đồ nối kháng điện bù ngang BCh BCi BLp BLp E BCh BCi A BLp C F Hình 2.8: Sơ đồ tương đương điện dung đường dây mạch kép Trong BCh dung dẫn pha mạch, BCg dung dẫn pha đất, BCi dung dẫn pha BLn Hình 2.11: Sơ đồ nối kháng điện điện bù ngang đường dây truyền tải pha mạch đơn Sơ đồ dùng kháng điện ba pha A B A C B C hai mạch Dung dẫn thứ tự không đường dây kép bằng: BC0 = BCg = ωCg Xm Dung dẫn thứ tự thuận đường dây kép: BC1 = BCg + 3(BCh + BCi) Xs-Xm Xs Dung dẫn thứ tự thuận đường dây kép: BC3 = BCg + 4BCi + 2BCj Xm 2.4 Các sơ đồ đấu nối kháng điện bù ngang cho đường dây pha 2.4.1 Đường dây pha mạch đơn 2.4.1.1 Sơ đồ đấu nối kháng điện Hình 2.12: Sơ đồ nối kháng điện bù ngang pha có hổ cảm đường dây truyền tải mạch đơn 2.4.1.2 So sánh sơ đồ 2.4.2 Đường dây pha mạch kép Footer Page of 126 Header Page of 126 13 14 2.4.2.1 Sơ đồ đấu nối kháng điện Sơ đồ kháng điện dạng thứ 1: A B C D lựa chọn sơ đồ tính toán thông số cúa kháng bù ngang Sơ đồ kháng điện dạng thứ 2: A B E F C D sử dụng để ngăn chặn hồ quang thứ cấp đường dây SCA E F CHƯƠNG XLp XLp PHÂN TÍCH CÁC SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI KHÁNG ĐIỆN XLm XLm ĐỂ LỰA CHỌN KHÁNG ĐIỆN TRUNG TÍNH XLn Sơ đồ kháng điện dạng thứ 3: A B C D 3.1 Mở đầu XLn Sơ đồ kháng điện dạng thứ 4: E F XLp 3.2 Thông số kháng điện bù tác dụng dung dẫn đường dây A B C D E F XLm 3.2.1 Trị số dung dẫn điện kháng đường dây pha mạch đơn XLp XLn pha Các giá trị điện dẫn BL BLu, BLg, BLn, BLp sơ đồ XmL Hình 2.13: Sơ đồ nối kháng điện bù ngang đường dây truyền tải pha mạch kép 2.4.2.2 So sánh sơ đồ 2.4 Kết luận Trong chương này, trình bày tượng xuất hồ quang thứ cấp đường dây SCA áp dụng biện pháp cắt điện pha bị ngắn mạch Hồ quang thứ cấp chủ yếu tương hổ kháng điện phải lựa chọn dựa yêu cầu sau: Các kháng điện bù ngang, bù hoàn toàn dung dẫn cácpha, để ngăn ngừa dòng điện chổ chạm đất sau máy cắt pha cố cắt, nghĩa : BL1 - BL0 = BC1 - BC0 = ω(C1 - C0) Trong đó: - BC1, BC0 dung dẫn thứ tự thuận dung dẫn thứ tự không đường dây - C1, C0 điện dung thứ tự thuận điện dung thứ tự không đường dây điện dung pha mang điện (không cố) với pha cố Ở chế độ bình thường, đường dây siêu cao áp bù cắt ra, nên biện pháp ngăn chặn hồ quang thứ cấp phải sử kháng điện bù ngang kháng điện bù ngang dung kháng bù ngang để bù lại điện dung đường dây tận dụng để ngăn chặn hồ quang thứ cấp.Gọi k mức độ bù Trong chương nêu tóm tắt sơ đồ thay điện dung đường dây đơn đường dây kép, giá trị dung dẫn xác định dựa phương pháp thành phần đối xứng Các sơ đồ thay giá trị dung dẫn sở để Footer Page of 126 ngang chế độ bình thường tổng dẫn thứ tự thuận kháng điện bù ngang : BL1 = k BC1 = k ω C1 Thành phần điện dẫn thứ tự không kháng điện là: BL0 = BC0 - (1 - k) BC1 Header Page of 126 15 16 Giá trị điện kháng trung tính: a Sơ đồ kháng điện Điện dẫn kháng điện sơ đồ kháng tính theo B Ci X Ln = đại lượng điện dẫn thứ tự thuận thứ tự không [ X Lp Điện dẫn kháng điện nối đất: BLu BLu B C A BLg BLg Điện dẫn kháng điện bù ngang: BLu = BL1 - BL0 BLg A B C D Giá trị điện kháng pha Xp giống sơ đồ 1: E F XLp X Lp = XLm b Sơ đồ kháng điện BLp C BLp BLp X Lm = Trị số điện kháng trung tính: XLp F Giá trị điện kháng pha: X Lp = XLm Giá trị điện kháng tương hổ: XLn X Lm = X Lp X Lp B Ch Footer Page of 126 −3 Lp (B Ci ) Lp Ch −B Ci − 3( B Ch + B Ci )][ X Lp ) − 3) − 3( B Ch − B Ci )] X Lp Đối với sơ đồ nối kháng điện dạng thứ 3: A B C D E F Giá trị điện kháng pha XLp giống sơ đồ 1: X Lp = XLp k(B Cg +3 B Ch +3B Ci ) Trị số điện kháng trung tính: k ( B Cg + B Ch + B Ci ) [ Đối với sơ đồ nối kháng điện dạng thứ : E +3B B Ci X Ln = B B BLn = B L−0 B L1 L1 L0 C D Ch X 3.2.2 Trị số dung dẫn điện kháng đường dây mạch kép A B +3 B Cg 2( Khi sử dụng sơ đồ kháng điện dẫn thứ tự thuận sơ đồ là: BLp = BL1 Điện dẫn kháng điện trung tính bằng: BLn k(B 3X XLn theo đại lượng điện dẫn thứ tự thuận thứ tự không B Trị số điện kháng tương hổ: Điện dẫn kháng điện sơ đồ kháng tính A − 3( B Ch − B Ci )] X Lp Đối với sơ đồ nối kháng điện dạng thứ 2: BLg = BL0 BLu − ( B Ch + B Ci )][ XLn X Ln = [ B L1 −3 ( B Ch +B Ci ) − X Lp ] Header Page of 126 17 18 Đối với sơ đồ nối kháng điện dạng thứ A B C D E F Giá trị điện kháng pha Xp giống sơ đồ 1: X Lp = XLp CHƯƠNG XLm 4.1 Tổng quan hệ thống điện 500kV Việt Nam 4.2 Tính toán kháng điện trung tính đường dây 500kV Bắc- 3X Lp X Lm = 2( HỒ QUANG THỨ CẤP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 500KV VIỆT NAM k ( B Cg + B Ch + B Ci ) Trị số điện kháng trung tính: XLm TÍNH TOÁN KHÁNG ĐIỆN BÙ NGANG ĐỂ NGĂN CHẶN Nam-Cung đoạn Pleiku-Daknong − 3) X Lp ( B Ch − B Ci ) 4.2.1 Sơ đồ sợi đường dây 500kV Bắc-Nam-Cung đoạn Pleiku-Daknong 3.3 Tính toán cố chạm đất pha bù kháng điện Pleiku đường dây pha mạch đơn u Daknong L=288,8km 3.3.1 Sơ đồ dùng kháng điện MC 3.3.2 Sơ đồ dùng kháng điện 174MVar 90 MVar 3.4 Nhận xét Trên sở phân tích sơ đồ phân tích điện dung đường dây truyền tải pha mạch đơn đường dây truyền tải pha mạch kép xác định trị số sơ đồ đấu nối kháng điện bù ngang để bù lại tương hổ điện dung đường dây Đồng thời nêu phương pháp tính toán tính toán điện MC: máy cắt Hình 4.2: Sơ đồ sợi đường dây 500kV Pleiku-Daknong Đường dây 500kV Pleiku-Daknong có kháng bù ngang 174(MVAr) phía TBA 500kV Pleiku kháng bù ngang 90 (MVAr) phía TBA 500kV Daknong Cuộn kháng đầu Daknong áp phục hồi dòng hồ quang có cố chạm đất pha điều khiển đóng cắt máy cắt đường dây truyền tải pha mạch đơn trường hợp có kháng bù 4.2.2 Thông số đường dây kháng bù Qua phân tích sơ đồ nối kháng điện cho đường dây siêu Trụ đỡ có thông số sau: - Loại trụ: Đỡ thẳng cao áp mạch đơn cho thấy sơ đồ dùng kháng có nhiều ưu điểm, đối - Chiều cao trụ: 38 mét với đường dây kép dùng sơ đồ kháng thực tế áp - Khoảng cách từ tâm dây dẫn đến mặt đất H=26,2 [m] dụng hệ thống điện 500kV nước ta Từ sở lý thuyết áp dụng để tính toán cho đường dây truyền tải siêu cao áp nêu chương Footer Page of 126 Thông số dây dẫn - Dây dẫn: x ACSR330/43 - Dây chống sét: ACKП70/72 Header Page 10 of 126 20 19 4.2.3 Tính toán chọn kháng điện trung tính Mô hình hồ quang Tính trị số điện kháng sơ đồ kháng điện Hồ quang mô điện trở cố định phi - Tổng dẫn thứ tự thuận kháng điện cần bù : -6 BL1= 1050,58.10 tuyến tính: R = f (Ihq) [1/Ω ] - Tổng dẫn thứ tự không kháng điện cần bù: -6 BL0 =595,6.10 4.2.4.2 Kết mô a Trường hợp không bù Sự cố ngắn mạch pha giả định xảy pha A [1/Ω] - Giá trị tổng dẫn kháng điện pha cần bù: -6 BLp = 1050,58.10 vị trí cách nguồn 200km, thời điểm xảy cố t = chu kỳ (0,02s) [1/Ω ] - Giá trị tổng dẫn kháng điện trung tính cần bù: -6 BLn = 4131,1.10 [1/Ω ] - Giá trị điện kháng kháng điện pha cần bù: XLp = 952,38 [Ω] Lệnh cắt gửi đến máy cắt thời điểm t = chu kỳ (0,08s) Kết dạng sóng dòng hồ quang điện áp phục hồi kháng bù thể hình sau Hồ quang xuất Hồ quang trì - Giá trị điện kháng kháng điện trung tính cần bù XLn = 242 [Ω] - Điện áp phục hồi bù:Vf = 43,1 [kV] - Dòng điện hồ quang không bù: If = 43,78 [A] - Điện áp rơi kháng điện nối đất cố cắt hồ quang thứ cấp còn: Vn = 41,64 [kV] 4.2.4 Mô đường dây 500kV mạch đơn Matlab/ Simulink 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 s 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 s (b) Dạng sóng điện áp (a) Dạng sóng dòng hồ phục hồi không bù quang thứ cấp không bù Hình 4.4: Dạng sóng hồ quang thứ cấp điện áp phục hồi 4.2.4.1 Mô tả mạch mô không bù Nhận xét: Tại thời điểm t=0,08s máy cắt đường dây cắt ra, giá trị dòng ngắn mạch giảm không giảm không, điều nà chứng tỏ dòng hồ quang thứ cấp b Trường hợp có kháng bù Giá trị điện kháng trung tính tính với trị số Xn= 242Ω Dạng sóng dòng hồ quang điện áp phục hồi thể Hình 4.3: Sơ đồ mô đường dây 500kV mạch đơn Footer Page 10 of 126 sau : Header Page 11 of 126 21 22 chọn đảm bảo yêu cầu dập tắt hồ quang thứ cấp Hồ quang xuất 4.3 Tính toán kháng điện trung tính đường dây 500kV mạch kép Thường Tín-Quảng Ninh 4.3.1 Sơ đồ sợi đường dây 500kV mạch kép Thường TínQuảng Ninh Hồ quang bị dập tắt 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 s 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 (b) Dạng sóng điện áp (a) Dạng sóng dòng hồ quang phục hồi không bù thứ cấp không bù Hình 4.5: Dạng sóng hồ quang thứ cấp điện áp phục hồi có bù Nhận xét: Sau máy cắt cắt ra, dòng hồ quang thứ cấp tồn tại, nhiên kéo dài thời gian t=0,29s tắt hẳn, hồ quang thứ cấp dập tắt c Trường hợp kháng bù 90Mvar cắt Trong trình vận hành, tùy thuộc vào chế độ kết lưới cuộn 52MVar 52MVar s Quảng Ninh Thường Tín L=152km 52MVar 52MVar Hình 4.7: Sơ đồ sợi đường dây 500kV Thường Tín-Quảng Ninh 4.3.2 Thông số đường dây mạch kép - Điểm đầu: TBA 500kV Quảng Ninh - Điểm cuối: TBA 500kV Thường Tín kháng bù 90Mvar cắt để đảm bảo ổn định điện áp - Số mạch: hệ thống.Kết mô trường hợp thể hình 4.6 Thông số cột : - Loại trụ: Đỡ thẳng Hồ quang xuất - Chiều cao trụ: 49 mét - Khoảng cách trung bình dây dẫn pha 10,5m - Chiều cao dây chống sét hcs = 55m - Khoảng cách từ dây dẫn đến mặt đất H=28 [m] Hồ quang bị dập tắt Thông số dây dẫn: 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 s Hình 4.6: Dạng sóng dòng hồ quang thứ cấp kháng bù 90Mvar cắt Nhận xét : Dòng hồ quang thứ cấp giảm không thời điểm t=0,25s Điều chứng tỏ với giá trị kháng điện trung tính Footer Page 11 of 126 - Dây dẫn: 4xACSR795MCM - Dây chống sét: 01 dây hợp kim nhôm lõi thép PHLOX147 +01 dây chống sét kết hợp cáp quang OPGW 120 4.3.3 Tính toán chọn kháng điện trung tính đường dây mạch kép Tính toán trị số điện kháng sơ đồ nối kháng điện dạng thứ 4: Header Page 12 of 126 24 23 - Hệ số bù đường dây: k=0,68 thời điểm t=0,02s Sự cố ngắn mạch pha giả định xảy - Tổng dẫn thứ tự thuận kháng điện cần bù : pha A vị trí cách nguồn 200km, thời điểm xảy cố t = chu -5 BL1= 67,41.10 [1/Ω ] kỳ (0,02s) Dạng sóng dòng hồ quang thứ cấp: - Điện kháng thứ tự thuận kháng điện cần bù: XL1 = 1/BL1 = 1483,44 Hồ quang xuất [Ω ] - Giá trị điện kháng pha kháng điện pha cần bù: Xp =XL1 = 1483,44 [Ω ] - Giá trị điện kháng kháng điện trung tính cần bù: Xm = 339 Hồ quang tắt [Ω] 4.3.4 Mô đường dây mạch kép Matlab/Simulink 4.3.4.1 Mô tả mạch mô đường dây mạch kép Mô hình đường dây thông số tập trung , chia thành đoạn, đoạn 50km Kháng bù ngang lắp đặt hai đầu đường dây, đầu 52 Mvar 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 s Hình 4.9 : Dòng hồ quang thứ cấp đường dây mạch kép không bù Nhận xét : Dòng hồ quang thứ cấp tắt thời điểm t= 0,62s sau cắt máy cắt b Trường hợp có bù Kháng bù lắp đặt với trị số điện kháng tính phần 4.3.3 Dạng sóng dòng hồ quang thứ cấp điện áp phục hồi có bù đường dây mạch kép Hồ quang xuất Hồ quang tắt Hình 4.8: Sơ đồ mô đường dây 500kV mạch kép 4.3.4.2 Kết mô đường dây mạch kép a Trường hợp không bù Trong mô thực mô cố ngắn mạch pha xảy pha A cuối đường dây mạch 1, cố xảy Footer Page 12 of 126 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,5 s 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 (b) Dạng sóng điện áp phục hồi không bù Hình 4.10: Dạng sóng dòng hồ quang thứ cấp điện áp phục hồi (a) Dạng sóng dòng hồ quang thứ cấp không bù có bù đường dây mạch kép s Header Page 13 of 126 26 25 Nhận xét : Hồ quang thứ cấp bị dập tắt thời điểm t=0,36s pháp dùng kháng điện bù ngang để bù lại thành phần điện dung sau cắt máy cắt, thời gian hồ quang bị dập tắt giảm 0,26s so pha cho phép cắt hoàn toàn pha ngắn mạch Lúc với trường hợp không lắp đặt kháng bù Điều làm giảm thời làm việc bình thường đường dây siêu cao áp phải đặt kháng gian chết 0,26s giúp tự động đóng lại đường dây nhanh chóng bù ngang yêu cầu cải thiện điện áp Khi cắt ngắn mạch pha kháng bù ngang góp phần giảm dòng điện dung chạm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ đất, nên biện pháp dùng kháng bù ngang có giá thành nhỏ KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ Hồ quang thứ cấp vấn đề quan trọng hệ thống Do thời gian hạn chế nên luận văn nghiên cứu lý thuyết siêu cao áp Việc nghiên cứu, tìm hiểu nguyên nhân đề biện chung biện pháp dập hồ quang thứ cấp đường dây siêu cao áp pháp dập tắt hồ quang thứ cấp góp phần ổn định nâng cao độ tin thành phần ngẫu hợp điện dung pha gây Tuy nhiên cậy cung cấp điện cho hệ thống qua thời gian thực nghiên cứu đề tài mang lại hiểu biết Luận văn nghiên cứu nguyên nhân làm xuất hồ hồ quang thứ cấp vấn đề liên quan, làm quang thứ cấp đường dây siêu cao áp thành phần ngẫu hợp rõ biện pháp dùng kháng bù ngang để dập tắt dòng hồ quang này, điện dung sinh từ đề biện pháp ngăn chặn hồ quang thứ nhằm giảm thời gian chết, tăng tốc độ đóng lặp lại cho đường dây cấp sử dụng kháng điện bù ngang để bù lại điện dung siêu cao áp có cố ngắn mạch pha chạm đất xảy tương hổ pha pha đất Dựa lý thuyết đó, luận văn phân tích sơ đồ nối kháng điện để lựa chọn kháng điện trung tính tính toán Phương pháp dùng kháng điện bù ngang để bù lại thành phần điện dung pha ứng dụng biện pháp nêu tính toán cho hệ thống điện siêu cáo áp 500kV Việt Nam dòng hồ quang thứ cấp điện áp phục hồi cho đường dây ba pha Hướng mở rộng đề tài: mạch đơn đường dây ba pha mạch kép Mở rộng hướng nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng khác đến Trên sở nghiên cứu lý thuyết số liệu thu thập từ hệ hồ quang thứ cấp thành phần ngẫu hợp điện cảm pha, thống điện 500kV Việt Nam, luận văn tính toán giá trị điện thành phần gây nên trình phóng điện tụ bù dọc, kháng cần bù cho đường dây 500kV mạch đơn Pleiku-Daknong thành phần dòng điện gây nên lượng kháng bù ngang đường dây 500kV mạch kép Thường Tín-Quảng Ninh, đồng thời để đề biện pháp ngăn chặn hồ quang thứ cấp hiệu cao thực mô đường dây siêu cao áp Matlab/Simulink Qua kết tính toán, mô đường dây vận hành so sánh với kết thực tế cho thấy phương Footer Page 13 of 126  ... đề biện pháp Xuất phát từ vấn đề trên, việc “ Nghiên cứu biện pháp ngăn chặn hồ quang thứ cấp hệ thống truyền tải siêu cao áp Footer Page of 126 ngăn chặn hồ quang thứ cấp đường dây siêu cao áp. .. biện pháp ngăn chặn hồ quang thứ cấp phải sử kháng điện bù ngang kháng điện bù ngang dung kháng bù ngang để bù lại điện dung đường dây tận dụng để ngăn chặn hồ quang thứ cấp. Gọi k mức độ bù Trong. .. điện bù ngang hệ thống truyền tải điện siêu cao áp Chương 2: Ngăn chặn hồ quang thứ cấp đường dây siêu cao áp kháng điện bù ngang Chương 3: Phân tích sơ đồ đấu nối kháng điện để lựa chọn kháng điện