Ứng dụng phương pháp điều phối bảo vệ giữa relay quá dòng không hướng, recloser và chì bảo vệ có xét đến dòng ngắn mạch ngược của các nguồn phân tán trên lưới điện phân phối pc gia định

Gi i thi u khái quát và h ng ti p c n c a đ tài

Các rơ le bảo vệ quá dòng không hành (NDOCR), recloser và cầu chì là thiết bị bảo vệ chính cho lưới điện phân phối (LPP) Những thiết bị này là bảo vệ không định hướng, vì vậy dòng điện ngắn mạch có thể bị mắc vào bởi các nguồn phân tán (DG) trong mạng phân phối, gây ảnh hưởng đến hoạt động của chúng dẫn đến sự tác động sai Khi sự cố xảy ra trên một xuất tuyến, các dòng điện ngắn mạch có thể mắc phải các DG theo hướng ngược lại, gây ra hiện tượng nóng chảy cầu chì hoặc tác động sai của các NDOCR được lắp đặt trên các xuất tuyến khác Phương pháp đơn giản nhất để bảo vệ LPP khỏi ảnh hưởng của DG là tách các DG ra khỏi mạng khi xảy ra sự cố, tuy nhiên, việc này làm giảm độ tin cậy của hệ thống Một giải pháp khác là hạn chế dung lượng của các DG, nhưng điều này sẽ hạn chế những lợi ích tiềm năng của việc lắp đặt DG Do đó, bài viết này trình bày một phương pháp tính toán, kiểm tra phù hợp bảo vệ giữa rơ le, recloser và cầu chì bảo vệ trong LPP nhằm giảm thiểu các vấn đề tác động sai Tính chính xác của các TBBV sẽ được đảm bảo khi các vấn đề tác động sai của các rơ le, recloser và cầu chì bảo vệ được giảm thiểu Thông qua phương pháp này, người vận hành tại các công ty điện lực khu vực có thể xác định được thiết lập cho rơ le, recloser và loại cầu chì bảo vệ nhằm đảm bảo tính phù hợp giữa các TBBV liên kết nhau Bằng cách thu thập dữ liệu thực tế của Công ty điện lực Gia Nghĩa, mô hình nguồn điện phân tán được mô phỏng trên phần mềm ETAP kết hợp với kết quả tính toán theo phương pháp đề xuất đã cho thấy hiệu quả khi điều phối bảo vệ các rơ le, recloser và cầu chì.

L PP có s tham gia c a các ngu n phân tán.

M c tiêu nghiên c u

Các TBBV chính trong LPP bao gồm các R le quá dòng không h ng, recloser và cầu chì Khi có sự cố xảy ra, dòng điện ngắn mạch (SCC) có thể bị bám vào các nguồn phân tán (DG), dẫn đến ảnh hưởng tiêu cực đến hoạt động của hệ thống.

HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 2

TBBV trên d n đ n vi c tác đ ng sai Khi đó, nh ng tr s cài đ t c a các TBBV trên

L PP đ c xác đ nh b ng các ph ng pháp truy n th ng mà không xem xét đ n dòng ng n m ch ng c t các ngu n DG có th không còn phù h p

Trong quá trình vận hành LPP, việc đánh giá sự tham gia của các nguồn phân tán là rất quan trọng để đảm bảo độ tin cậy của hệ thống Các công ty điện lực cần có biện pháp xử lý hiệu quả trong những tình huống không đạt yêu cầu sau khi thực hiện đánh giá Do đó, các mục tiêu nghiên cứu được xác định trong luận văn này tập trung vào việc cải thiện quy trình đánh giá và xử lý các nguồn năng lượng phân tán.

1) Th c hi n phân tích ng n m ch đ xác đ nh dòng đi n s c quan sát b i các TBBV khi L PP có s tham gia c a các ngu n phân tán;

2) So sánh và ki m tra s ph i h p gi a các thi t b R le b o v , recloser và chì b o v khi L PP không có ngu n phân tán và khi có s tham gia c a các ngu n phân tán;

Xác đ nh các tr ng h p không đ m b o tính ph i h p b o v đ xu t thông tin

i t ng nghiên c u

đáp ng các m c tiêu nghiên c u trên, nh ng đ i t ng đ c p trong lu n v n này đ c trình bày c th nh sau:

 Nguyên lý ho t đ ng, ph i h p b o v c a R le, recloser và chì b o v khi s c x y ra trên L PP;

 S nh h ng v dòng đi n ng n m ch khi có s tham gia c a ngu n phân tán vào L PP;

 Ph ng pháp đi u ph i b o v các TBBV li n k nhau trên L PP có s tham gia c a ngu n phân tán

 Tuy n dây Du L ch thu c L PP 22kV c a Công ty i n l c Gia nh

 Hai mô hình mô ph ng tuy n dây Du L ch có tích h p ngu n DG:

- Mô hình th nh t: ngu n DG n m nhánh r gi a R le 474 và Recloser F25 đ c đ c p t i m c 4.3.2

- Mô hình th hai: ngu n DG n m nhánh phía sau Recloser F25 đ c đ

N i dung nghiên c u và gi i h n

Ph m vi và n i dung nghiên c u

Hình 1.1 trình bày tóm tắt về các nội dung nghiên cứu đã được thực hiện trong luận văn Tác giả cung cấp cái nhìn tổng quan về hoạt động của các TBBV trên LPP được tham khảo trong Chương 2 Tiếp theo, các cơ sở lý thuyết, phương pháp đề xuất, kết quả mô phỏng cùng với những phân tích đánh giá được thực hiện trong Chương 3 và Chương 4 của luận văn Cuối cùng, Chương 5 nêu ra kết luận của tác giả về những kết quả đạt được và các đề xuất phương hướng phát triển của luận văn.

Phân tích ng n m ch trên l i đi n phân ph i đ xác đ nh giá tr dòng đi n s c quan sát b i các thi t b b o v

Ki m tra tính ph i h p gi a các thi t b b o v li n k nhau

Xu t c nh báo đ i v i nh ng tr ng h p có nguy c m t ph i h p b o v trên l i đi n phân ph i

Hình 1.1: Nh ng n i dung nghiên c u chính trong lu n v n

Gi i h n nghiên c u

Luận văn này tập trung vào việc phát triển phương pháp kiểm tra tính phù hợp hoạt động của các TBBV có mặt trên LPP khi có sự tham gia của nguồn phân tán Do đó, giải hạn nghiên cứu của luận văn này là:

1) Nh ng tuy n dây c a L PP đ c đ c p trong lu n v n có d ng hình tia và ch th c hi n liên k t v i các tuy n dây khác khi có yêu c u chuy n t i Do đó, ch đ v n hành khép vòng không thu c ph m vi nghiên c u c a lu n v n;

2) S xu t hi n và ho t đ ng c a nh ng ngu n n ng l ng phân tán đ c gi đ nh r ng nh h ng đáng k đ n h th ng b o v c a L PP hi n h u Theo đó, dòng đi n ng n m ch đóng góp b i nh ng ngu n n ng l ng phân tán đ c xét trong quá trình phân tích ng n m ch và mô ph ng ki m tra tính ph i h p ho t đ ng gi a các thi t b c a h th ng b o v c a L PP;

Các TBBV được kiểm tra bằng phương pháp đề xuất gồm rơ le bảo vệ, recloser và chì bảo vệ hoạt động theo nguyên lý quá dòng không ngắt Vì lý do này, những TBBV hoạt động dựa vào các nguyên lý bảo vệ khác như chống hành lang không cách, so lệch hoặc quá/kém điện áp không thuộc phạm vi nghiên cứu.

Ph ng pháp nghiên c u và th c hi n

hoàn thành lu n v n này, tác gi đã đ ra các ph ng pháp nghiên c u và cách th c hi n nh trong B ng 1.1:

B ng 1.1 Các ph ng pháp nghiên c u t ng ng v i t ng ph ng pháp th c hi n

Ph ng pháp nghiên c u Ph ng pháp th c hi n

1 Ph ng pháp thu th p thông tin

Tham kh o các tài li u liên quan đ n l nh v c nghiên c u đã đ ra trong n i dung nghiên c u c a lu n v n

S d ng ngu n tài li u t các t p chí khoa h c, h i ngh chuyên ngành, bài báo nghiên c u đ c công b trên th vi n đi n t IEEEXPLORE, Springer, Energies, Elsevier và các t p chí c a các Tr ng i h c trong n c

Tham kh o các lu n v n, lu n v n, đ tài nghiên c u khoa h c có liên quan

Tóm t t u, khuy t đi m, xác đ nh m c đ và ph m vi ng d ng c a các ph ng pháp ki m tra h th ng b o v

2 Ph ng pháp xác đ nh lu n c lý thuy t

Thu th p d li u th c t đ quan sát, xác đ nh các m i quan h , liên k t v i l nh v c nghiên c u nh m ch

V trí thu th p d li u th c t đ có th b trí thi t b đo

Quan sát ngu n d li u thu th p đ đ i chi u v i th c

HVTH: Trần Nguyên Khang trang 5 đã nêu ra những điểm thiếu sót cần hoàn thiện, cập nhật và bổ sung để phát triển giải pháp, phương pháp mới trong nghiên cứu.

Chúng ta cần nhận diện những điểm còn thiếu sót trong việc bổ sung và hoàn thiện phương pháp giáo dục, đồng thời phát triển các giải pháp khắc phục những thiếu sót này.

3 Ph ng pháp ch ng minh lu n c

Xây d ng, phát tri n các mô hình, ph ng pháp liên quan đ n ph m vi nghiên c u

Phân tích c s lý thuy t v h th ng b o v và phân tích ng n m ch đ i v i L PP

Phát tri n các mô hình, gi i thu t liên quan đ kh c ph c nh ng thi u sót c a các h th ng b o v L PP tr c đó

Vi t ch ng trình, công c , ph n m m đ tích h p các mô hình, gi i thu t đã xây d ng, phát tri n

Xác đ nh ngôn ng l p trình đ xây d ng các ch ng trình, công c , ph n m m

4 Ph ng pháp phân tích và th o lu n

Th c hi n mô ph ng trên ph n m m đ thu th p các k t qu cùng v i vi c đánh giá k t qu th c nghi m có đ c

Xu t k t qu mô ph ng/th c nghi m t ch ng trình, công c , ph n m m đã phát tri n

Bi u di n k t qu d i d ng b ng bi u, hình nh

Vi t thuy t minh k t qu mô ph ng/th c nghi m k t h p v i các n i dung đánh giá, phân tích c th

5 Ph ng pháp vi t bài báo cáo Trình bày bài vi t bám sát vào b c c đã xác đ nh

Bài vi t c n chú tr ng nh ng n i d ng đã th c hi n và phân tích k t qu mô ph ng m t cách chi ti t

C u trúc c a lu n v n

Nh m đ m b o tính m ch l c, th t s p x p h p lý và n i dung c a các v n đ nghiên c u đ c liên k t v i nhau, lu n v n s đ c trình bày theo c u trúc sau:

 Ch ng 1: Gi i thi u chung

 Ch ng 2: T ng quan v các ph ng pháp ki m tra tính ph i h p ho t đ ng c a các TBBV trên L PP

 Ch ng 3: xu t ph ng pháp đi u ph i b o v các TBBV trên L PP có s tham gia c a ngu n phân tán

 Ch ng 4: Áp d ng ph ng pháp đ xu t vào tuy n dây phân ph i thu c

L PP c a Công ty i n l c Gia nh

Ch ng 2: T NG QUAN V VI C KI M TRA TÍNH PH I H P B O V

H th ng b o v c a L PP

Cấu trúc hình tia trong lưới phân phối (LPP) có vai trò quan trọng, với nguồn điện chính ở trung tâm và các điểm nguồn liên kết Cấu trúc này giúp tiết kiệm chi phí và đơn giản hóa quá trình vận hành Trong LPP hình tia, dòng điện có giá trị cao gần điểm nguồn chính và giảm dần khi xa hơn Bảo vệ quá dòng được áp dụng thông qua các thiết bị như relay bảo vệ, recloser và cầu chì cho các nhánh r/máy biến áp Relay bảo vệ và recloser hoạt động để ngắt điện khi có sự cố xảy ra, đảm bảo an toàn cho hệ thống Để bảo vệ các thiết bị, relay, recloser và cầu chì cần được thiết kế phù hợp với điều kiện vận hành của lưới Các thiết bị này phải hoạt động hiệu quả khi có sự cố và đảm bảo rằng recloser có thể ngắt nhanh chóng trong trường hợp cần thiết Khi sự cố xảy ra, recloser sẽ ngắt điện trong khoảng thời gian nhất định và có thể thử lặp lại nhiều lần trước khi chuyển sang chế độ ngắt chậm nhằm bảo vệ cầu chì hoạt động đúng cách.

Chính vì v y, vi c nghiên c u các ph ng pháp ph i h p b o v quá dòng c a

L PP th ng t p trung vào vi c đ m b o các TBBV ph i đ tin c y, đ nh y đ nh n bi t đ c s c xu t hi n trên l i đi n, và x lý cách ly s c m t cách ch n l c và

HVTH: Trần Nguyên Khang Trang 8 có tính dự phòng, đây là những vấn đề trọng tâm cần thực hiện phân tích và tính toán phù hợp cho hệ thống bảo vệ của LPP.

Nh ng ph ng pháp ph i h p b o v cho L PP

Ph ng pháp ph i h p b o v d a vào th i gian

Nguồn phân tán DG là nguồn phát có công suất nhỏ hơn 30MW, được lắp đặt gần nơi tiêu thụ điện năng nhằm giảm chi phí truyền tải và phân phối Nó có khả năng giảm việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch, tăng cường tính linh hoạt và độ tin cậy của nguồn điện, đồng thời cải thiện điều kiện vận hành lưới phân phối Nghiên cứu đã phát triển một giải pháp nhằm phát hiện và xử lý sự cố trên lưới phân phối chứa nguồn DG/MG Các mô-đun bảo vệ quá dòng truyền thống được sử dụng để phát hiện sự cố, trong khi thông tin từ các thiết bị bảo vệ được phân tích để đảm bảo tính chính xác Một giải pháp bảo vệ khác cũng được đề xuất cho lưới phân phối có tích hợp DG trong các chế độ kết nối và tách rời, cho phép tính toán hợp lý giữa các thiết bị bảo vệ Nếu mô-đun bảo vệ không kích hoạt khi có dòng sự cố, bảo vệ liên kết sẽ được kích hoạt sau một khoảng thời gian trễ Nhược điểm của các giải pháp này nằm ở thời gian cô lập sự cố dài do phải phân bổ thời gian cho phép giữa các thiết bị bảo vệ liên kết với nhau một cách hợp lý.

Ph ng pháp ph i h p b o v thông qua s h tr c a h th ng m ng

Trong các phương pháp bảo vệ dựa vào sự hỗ trợ của mạng giao tiếp thông tin, hệ thống xử lý điều khiển trung tâm sử dụng để trao đổi thông tin với toàn bộ thiết bị đo lường, TBBV và b điều khiển đóng/mở thông qua hệ thống mạng truyền dẫn thông tin Hệ thống xử lý điều khiển trung tâm thực hiện phân tích những giá trị điểm áp và dòng điện thời gian thực nhằm nhận diện sự cố xảy ra.

LPP (Lưới điện phân phối) hoạt động dựa trên tín hiệu cắt và đóng liên quan đến dòng điện đi qua Nghiên cứu đã đề xuất một mô hình bảo vệ dành riêng cho các trường hợp sự cố pha - đất, dựa vào việc sử dụng rơ le kỹ thuật số và hệ thống mạng truyền dẫn thông tin Mô hình này hoạt động theo nguyên lý so sánh dòng điện phát hiện, xác định sự cố khi tác động của thiết bị đóng cắt gần nhất Nếu bảo vệ chính hoạt động không hiệu quả, chỉ cần bảo vệ dự phòng sẽ kích hoạt để bảo vệ thiết bị liên quan sau một khoảng thời gian nhất định Nghiên cứu cũng đề xuất mô hình bảo vệ cho LPP hình tia tích hợp điều khiển và bảo vệ (IPC), trong đó các IPC kết nối với nhau qua mạng cáp quang đến các thiết bị đo lường, máy cắt và thiết bị điều khiển mới tuyến dây của LPP Dựa vào giá trị dòng điện, điện áp và các đại lượng điện khác theo thời gian thực, các IPC sẽ đưa ra các quyết định điều khiển tương ứng đến các máy cắt và thiết bị điều khiển liên quan.

Nghiên cứu đã phát triển một mô hình bảo vệ số liệu truyền thông, tích hợp nguồn IBDG nhằm ngăn chặn các sự cố gây hại Cụ thể, các thiết bị thông minh IED và máy cắt mới được kết nối với một trung tâm điều khiển thông qua mạng truyền dẫn không dây Trung tâm này sẽ xử lý giải thuật bảo vệ số liệu trên từng tuyến dây để xác định phân đoạn bị sự cố khi nhận tín hiệu từ máy cắt và tự động đóng lại Ngoài ra, cần đảm bảo bảo vệ khỏi sự kích hoạt đột ngột và cách ly sự cố nhằm duy trì hoạt động bảo vệ chính hiệu quả Tài liệu đã nghiên cứu các giải thuật kết hợp giữa bảo vệ số liệu dòng điện và bảo vệ điện áp với mạng truyền thông.

HVTH: Trên Nguyên Khang, trang 10, đã đưa ra một nghiên cứu về hệ thống bảo vệ trong microgrid (MG) hoạt động độc lập Theo đó, TBBV sẽ được bố trí tại những điểm mà MG kết nối với lưới điện chính Nhờ vậy, sự cố xảy ra bên trong hoặc bên ngoài MG sẽ được phát hiện và cách ly kịp thời Ngoài ra, giải thuật phát triển trong nghiên cứu này còn có khả năng thích nghi với những thay đổi về cấu trúc của MG Nghiên cứu [10] đã tích hợp các mô-đun vi xử lý, bao gồm mô-đun xác định hướng công suất, mô-đun xác định chế độ lưới/tách lưới, mô-đun giao tiếp truyền thông và mô-đun đóng/cắt Hệ thống bảo vệ trung tâm MGPC (Microgrid Protection Center) sẽ kết nối và giao tiếp với các rơle bảo vệ bên trong MG thông qua các thiết bị mạng nhằm xử lý giải thuật bảo vệ do các tác giả đề xuất Hơn nữa, phương pháp bảo vệ quá dòng vào thời gian cũng được phát triển cùng với việc phân cấp bảo vệ chính/phòng đã giúp cho thời gian xử lý của giải thuật này trở nên hiệu quả hơn.

Các ph ng pháp ph i h p b o v khác

Các gi i thu t ph i h p ch c n ng b o v chính v i ch c n ng b o v d phòng dành cho MG c hai ch đ n i và tách l i đ c đ xu t trong nghiên c u [11] và

Trong nghiên cứu này, các tác giả đã sử dụng các phương pháp bảo vệ nhằm đảm bảo an toàn cho các vùng khác nhau trong quá trình truyền thông Cụ thể, họ đã áp dụng bảo vệ sóng F87 cho vùng phía trước và bảo vệ 3V0/3I0 cho vùng phía sau Đồng thời, việc bảo vệ dựa vào giá trị dòng điện thực nghiệm F46 cũng được thực hiện để xác định các sóng pha chậm Ngoài ra, bảo vệ áp thấp F27 đã được sử dụng khi MG vận hành chế độ tách li Tuy nhiên, nghiên cứu này vẫn còn hạn chế khi chưa xem xét đến sự xuất hiện của ba pha và các yếu tố phức tạp trong quá trình triển khai thực tế.

2.2.3.1 Ph ng pháp d a trên nguyên lý quá dòng và các thành ph n th t

M t trong những phương pháp hiệu quả về kinh tế điều phối hệ thống bảo vệ trên LPP là tích hợp nguồn DG, chính là tận dụng những chức năng bảo vệ quá dòng/thành phần thất bại có trong những TBBV hiện hữu Theo đó, nhiều biện pháp

HVTH: Trên Nguyên Khang, trang 11 đề cập đến bảo vệ quá dòng (F50, F51), bảo vệ dựa vào các thành phần thực (F46, F47, 50REF, F46BC, 3I0, 3V0) khác nhau có thể cài đặt sẵn để thay đổi tùy theo cấu trúc của LPP Tài liệu [13] trình bày một phương pháp điều phối bảo vệ phát hiện sự cố trong MG khi đang hoạt động chế tách lưới dựa trên những giá trị dòng điện thực thu thập, thực nghiệm và thực không nội suy dữ liệu đo lường lấy mẫu theo thời gian thực Nghiên cứu [14] tóm tắt về một mô hình bảo vệ quá dòng cắt nhanh F50 không cần xem xét đến vị trí đặt nguồn DG trên LPP.

DG được đánh giá nhanh chóng ngay khi phát hiện sự cố trên LPP, đảm bảo sự chính xác và bảo mật thông tin Phương pháp này chủ yếu dựa vào các TBBV, giúp loại bỏ nhu cầu điều phối khi cấu trúc của LPP thay đổi Những điểm nổi bật của phương pháp này là khả năng cung cấp dữ liệu theo thời gian thực, đặc biệt trong những tình huống có sự thay đổi đột ngột.

Tiếp theo, nghiên cứu đã đề xuất một giải thuật cải thiện tính chất của hệ thống bảo vệ trên LPP dựa vào sự hỗ trợ của mạng truyền thông ba cấp Các quy tắc bảo vệ quá dòng có hằng F67 và quy tắc bảo vệ vật ngắn điên áp F27/F59 được nhấn mạnh Trong tài liệu, hệ thống bảo vệ cho MG đã được tích hợp các quy tắc bảo vệ quá dòng có hằng, triển khai phương pháp điều phối bảo vệ.

Rơ le bảo vệ đóng vai trò quan trọng trong việc giám sát công suất thông qua việc cài đặt các biện pháp bảo vệ phù hợp Nghiên cứu đã xem xét việc ứng dụng các chức năng bảo vệ thành phần thật (thuần, nghịch, không) kết hợp với phương pháp truyền thông tin có hiệu lực GOOSE để nhận diện và cách ly tất cả các trường hợp sự cố xảy ra và bắt đầu xử lý trong mạng thông minh (MG).

2.2.3.2 Ph ng pháp thi t l p h th ng b o v t thích nghi

Các nghiên cứu cho thấy hệ thống bảo vệ thích nghi có khả năng tự động thay đổi trạng thái để đảm bảo an toàn và hiệu quả Những rơ le bảo vệ kỹ thuật số này có thể điều chỉnh theo thời gian thực, dựa trên tín hiệu điều khiển từ các thiết bị khác trong mạng truyền dẫn thông tin Điều này giúp tối ưu hóa hoạt động của hệ thống và nâng cao khả năng phản ứng với các tình huống bất thường.

HVTH là một phương pháp điều chỉnh giá trị đỉnh áp dụng trong điều kiện thích hợp, đặc biệt trong lĩnh vực truyền thông Mặc dù phương pháp này không phụ thuộc vào hệ thống truyền dẫn thông tin, nhưng nó chỉ phù hợp khi áp dụng trên các lớp phân phối truyền thống Việc điều chỉnh này có thể gặp khó khăn trong việc phân biệt hiện tượng và hiện tượng quá tải Nghiên cứu cho thấy rằng việc điều chỉnh giá trị đỉnh có thể tự động điều chỉnh trạng thái ngừng hoạt động của mạng Để áp dụng phương pháp này vào thực tế, công việc điều chỉnh cần trải qua hai giai đoạn: đầu tiên là phân tích ngắn hạn để điều chỉnh offline, sau đó là cài đặt vào hệ thống để vận hành online.

Nghiên cứu đã đề xuất nhiều phương pháp bảo vệ thích nghi cho các rơ le bảo vệ, bao gồm việc thiết kế các khối logic hoạt động theo thời gian thực Một phương pháp tiếp cận khác là so sánh giá trị ngược của toàn LPP với MG để xác định trạng thái bảo vệ phù hợp cho rơ le bảo vệ quá dòng F50 và F51 Ngoài ra, một phương pháp bảo vệ mới dành cho LPP đã được phát triển dựa trên việc quan sát và so sánh giá trị dòng điện thực tế với giá trị cài đặt tương ứng Nghiên cứu cũng đã phát triển một giải thuật điều phối bảo vệ thích nghi kết hợp với hệ thống giám sát tập trung để theo dõi tình trạng vận hành của toàn bộ b MG Cuối cùng, tài liệu đã đề xuất một phương pháp phối hợp các rơ le bảo vệ so lệch trong một MG cụ thể.

2.2.3.3 Ph ng pháp d a vào giá tr đi n áp, t ng d n và so l ch dòng đi n

Tài liệu [24] đã phát triển các phương pháp bảo vệ dựa vào giá trị định áp dụng bảo vệ cho MG khi xuất hiện Các giá trị định áp được thu thập liên tục theo thời gian thực và trải qua nhiều khâu xử lý trước khi cung cấp kết quả về dung sức và vị trí sức Cụ thể, trong tài liệu [26], vùng sức có lẽ áp dụng vật quá ng ng cho phép; trong khi đó, tài liệu [27] cho thấy giá trị định áp của hai ràng buộc bảo vệ được thường xuyên trao đổi thông qua mạng truyền dẫn thông tin.

HVTH: Trên Nguyên Khang, trang 13 xác định chính xác vùng sức Ràng buộc bảo vệ vào giá trị tần số được đề xuất sử dụng trong nghiên cứu [28] đúng đến chọn sức ba pha chậm xảy ra trên những phân đoán của MG có cấu trúc hình tia thông qua các bộ inverter Cụ thể, giá trị tần số cần thiết ràng buộc kích hoạt hoạt động sẽ được xác định dựa trên khoảng cách giữa ràng buộc và vị trí sức Tài liệu [29] đề xuất sử dụng bảo vệ so sánh được tối ưu hóa về số lượng và vị trí đặt để bảo vệ hiệu quả cho tổng phân đoán của LPP.

2.3 Nh ng ph ng pháp ki m tra nguy c m t ph i h p b o v trên L PP

Trong nghiên cứu, phương pháp FLISR được áp dụng cho lưới điện truyền thống và lưới điện tích hợp nguồn phân tán (DG/MG) thông qua việc sử dụng tín hiệu từ TBBV và thiết bị cắt, nhằm phát hiện nhanh chóng và chính xác tình trạng vận hành của lưới điện Các tác giả đã chỉ ra mối nguy cơ mất tính phù hợp giữa các TBBV dựa trên tiêu chí PI và PRV khi lưới điện thay đổi cấu trúc Nghiên cứu cũng đề cập đến ảnh hưởng của nguồn điện phân tán đến sự phù hợp giữa recloser và thiết bị bảo vệ Nội dung chính của phương pháp này tập trung vào việc đánh giá và phân loại tình trạng phù hợp của recloser và thiết bị bảo vệ trong các điều kiện khác nhau, giúp người vận hành đưa ra quyết định chính xác Ngoài ra, phương pháp nhận diện và xác định vị trí cho các TBBV quá dòng dựa vào dữ liệu chất lượng điện năng cũng được giới thiệu, cho phép kiểm tra chất lượng phù hợp giữa các TBBV quá dòng và xác định vị trí chính xác trên đường dây.

Nghiên cứu [35] đã trình bày một phương pháp xác định hệ số điều chỉnh MF dựa vào giá trị trạng thái thu nhận quan sát bởi máy recloser đã định trước Z1preset, và giá trị trạng thái thu nhận tính toán Z1cal Khi có sự thay đổi về giá trị Z1cal, hệ số điều chỉnh MF sẽ được cập nhật lại để tính toán giá trị cài đặt cho đường bảo vệ quá dòng cắt nhanh của chức năng F51 Nghiên cứu [36] đề xuất giải pháp offline và tự thích nghi online để giải quyết những vấn đề phát sinh.

HVTH: Trần Nguyên Khang Trang 14 đề cập đến sự phát sinh vấn đề liên quan đến thiết bị bảo vệ recloser Vấn đề này xảy ra khi nguồn điện phân tán thâm nhập vào lưới điện, dẫn đến sự mất cân bằng dòng công suất Để khắc phục, giá trị cài đặt cho chức năng bảo vệ quá dòng của recloser F51 cần được điều chỉnh thông qua việc thay đổi thông số cài đặt time dial Cuối cùng, các giá trị cài đặt này sẽ được cập nhật đến các thiết bị bên ngoài, nhằm cải thiện việc sử dụng recloser với khả năng giám sát và điều khiển từ xa, hỗ trợ cho hệ thống điều khiển tập trung đang phát triển.

Công trình [37] trình bày v m t mô hình t thích nghi đ đ m b o tính ph i h p b o v c a recloser – chì b o v khi L PP tích h p ngu n n ng l ng phân tán

Kết hợp khai thác các thiết bị thu thập đầu cuối tích hợp với hệ thống điều chỉnh giá trị cài đặt time dial của recloser F51 trong quá trình điều khiển Các thiết bị thu thập đầu cuối cũng được lắp đặt tại các vị trí có khả năng bảo vệ truyền tín hiệu dòng điện nóng chảy trong điều kiện sức đề kháng của recloser Tài liệu [38] đề cập đến việc bão sung các TBBV quá dòng kiểm tra sự hoạt động của những TBBV trên tuyến dây Mô hình bảo vệ quá dòng trong nghiên cứu này bao gồm một recloser đặt gần trạm trung gian và bảo vệ tại các nhánh rẽ Cuối cùng, công trình [39] trình bày mô hình và mô phỏng trên chương trình Alternative Transients Program/MODELS với các thiết bị như recloser, thiết bị phân đoạn, bảo vệ, relay bảo vệ kỹ thuật số và biện pháp dòng điện.

Nh n xét

m c 2.2, có th th y r ng các công trình nghiên c u v ph i h p b o v cho các TBBV khi l i đi n có tích h p ngu n DG xu t hi n ngày càng nhi u Tuy ngu n

DG mang lại nhiều lợi ích cho kinh tế và môi trường, nhưng cũng có những ảnh hưởng đáng kể đến hệ thống bảo vệ các TBBV Do đó, việc xem xét ảnh hưởng của nguồn DG đến sự phù hợp bảo vệ các TBBV là điều cần thiết trong quá trình tính toán điều phối bảo vệ.

Hi n nay vi c tính toán đi u ph i b o v các thi t b trên L PP v n đ c th c hi n theo cách truy n th ng, t c là không xem xét đ n dòng ng n m ch ng c t

HVTH: Trên Nguyên Khang, trang 15, nguồn DG đã vào lưới khi có sự cố xảy ra, điều này làm ảnh hưởng tới thời gian tác động của các TBBV chủ yếu của dòng ngắn mạch do nguồn DG đã vào lưới được cấp đến tại mục 3.2 Chính vì vậy, một phương pháp kiểm tra tính phù hợp giữa rơ le bảo vệ, recloser và chì bảo vệ của LPP có sự tham gia của nguồn phân tán sẽ được đề xuất trong luận văn này Phương pháp này được áp dụng so sánh giữa rơ le, recloser và các chì so với các nghiên cứu tại mục 2.2, bên cạnh đó phương pháp đề xuất được ứng dụng thuật toán tối ưu GSA để tìm ra các giá trị tính toán tối ưu Thông qua phương pháp đề xuất, người vận hành các Công ty điện lực khu vực có thể đánh giá được tính phù hợp giữa các TBBV liên kết nhau để có biện pháp xử lý phù hợp đối với những trường hợp không đầm bảo.

Ch ng 3: XU T PH NG PHÁP I U PH I B O V CÁC TBBV

TRÊN L PP CÓ NGU N PHÂN TÁN

Các v n đ c a vi c ph i h p b o v trên L PP có s hi n di n c a ngu n phân tán

Hình tia M t L PP không có sự hiển diện của nguồn phân tán, thể hiện rõ trong Hình 3.1 Trong trường hợp có sức, chỉ TBBV quá dòng đột phía trước có thể cảm nhận được dòng ngắn mạch và tất cả các dòng ngắn mạch đầu đi qua thiết bị theo chiều thuần Trong trường hợp này, cần xem xét các ràng buộc về tính chất lặp lại của hoạt động của chì d phòng F6 - chì chính F7 trong phương trình.

(1), R le b o v quá dòng không h ng (NDOCR), recloser d phòng R2 - chì chính ph ng trình (2), và NDOCR, recloser d phòng - NDOCR, recloser chính ph ng trình (3) s là đ đ ph i h p các TBBV quá dòng

Hình 3.1: L PP đi n hình không có ngu n phân tán

Các ràng buộc về tính chất năng lực được đề cập trong các phương trình (3.1) - (3.3) phù hợp cho các mạng phân phối Tuy nhiên, dòng ngắn mạch có thể bị ảnh hưởng bởi các nguồn phân tán, dẫn đến thời gian tác động của các TBBV chính trên tuyến dây Hình 3.2 mô tả dòng ngắn mạch bị ảnh hưởng bởi nguồn phân tán.

DG1 trong m ng phân ph i lúc này khi s c x y ra phía sau chì F7 thì dòng ng n m ch s làm nh h ng t i các ph i h p b o v chính trên tuy n dây

Hình 3.2: Dòng ng n m ch qua các thi t b khi có s xu t hi n c a ngu n DG

Nhu cầu sử dụng các NDOCR, recloser và chì trong một mạng lưới phân phối điện ngày càng tăng, đặc biệt là để đảm bảo an toàn cho các DG Tùy thuộc vào các mục đích thâm nhập khác nhau của DG, vị trí và các dòng điện cũng như vị trí sạc đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.

LPP cần xác định loại chì và các giá trị cài đặt tối ưu cho dòng pickup, hồ sơ nhân TDS, và hồ sơ đăng công thời gian của NDOCR và recloser, nhằm đảm bảo tính năng bảo vệ an toàn và độ tin cậy cao cho hệ thống bảo vệ LPP.

S nh h ng c a ngu n phân tán đ i v i h th ng b o v c a L PP khi

Trong nghiên c u [40], t ng dòng ng n m ch qua r le, recloser th r khi s c x y ra trong l i phân ph i có ch a ngu n DG đ c tính b ng công th c (3.4):

N DG f r f grid r i ri f DGi DGi

V i If,r là t ng dòng s c qua r le, recloser th r khi s c x y ra trong L PP;

Nếu grid-r là dòng điện ngẫu nhiên, recloser có thể quan sát được; NDG là tổng dòng điện DG trong lưới phân phối; kri h sẽ ảnh hưởng đến nguồn DG khi dòng điện ngẫu nhiên, recloser sẽ hoạt động; Nếu DGi là dòng điện do nguồn DG thì đang được đưa vào lưới phân phối.

TDGi là tr ng thái ho t đ ng c a DG th I, khi TDGi = 1 là ch đ n i l i, khi TDGi 0 là ch đ tách l i

Hình 3.3: S nh h ng c a dòng ng n m ch ng c do ngu n DGi đ a vào l i

Ph ng pháp đi u ph i b o v đ xu t có s d ng thu t toán tìm ki m t i

Ph i h p chì v i chì

Th i gian tác đ ng c a c u chì là bao g m th i gian tr c h quang (b t đ u ch y MMT) và h quang (MCT) c a chì, và tuân theo đ nh lu t I 2 t Vì v y, đ đ t

HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 19 đ c s ph i h p thích h p gi a hai chì m c n i ti p, c n đ m b o r ng t ng I 2 t c a chì phía sau không l n h n giá tr I 2 t tr c h quang c a c u chì l n h n [41,42]

Ph i h p chì v i Recloser

Để đảm bảo hoạt động hiệu quả của recloser, thời gian tác động của nó cần phải ngắn hơn thời gian tác động của chì Khi chì nằm trực tiếp dưới recloser, việc duy trì khả năng phối hợp giữa recloser và chì trở nên khó khăn do tác động nhanh chóng của chì Thời gian tác động của recloser phải được điều chỉnh sao cho không vượt quá 0,4 giây, và cần có giá trị tối thiểu là trec = 0.4×tchì + 0.15 giây, trong đó t là thời gian tác động danh định của chì Điều này giúp đảm bảo sự phối hợp hiệu quả và an toàn trong quá trình vận hành.

Ph i h p NDOCR và Recloser d a trên thu t toán thu t toán tìm ki m

Trong lu n v n này trình bày vi c ph i h p th i gian b o v gi a NDOCR và các recloser b o v chính trên tuy n dây b ng thu t toán thu t toán tìm ki m t i u tr ng tr ng

3.3.3.1 Mô hình hóa các đ c tính c a NDOCR, recloser

Trong nghiên cứu này, các chức năng bảo vệ quá dòng theo thời gian được xác định, như 50P cho bảo vệ sự cố pha và 50G cho bảo vệ sự cố chạm đất Các chức năng bảo vệ theo thời gian, như 51P cho bảo vệ sự cố pha và 51G cho bảo vệ sự cố chạm đất, được sử dụng cho cả bảo vệ chính và dự phòng Các đặc tính tiêu chuẩn IEEE C37.112TM-2018 được xem xét trong quá trình này.

HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 20 xét cho v n đ ph i h p r le [43,44] Ph ng trình th i gian tác đ ng c a ch c n ng quá dòng có th i gian đ c th hi n trong ph ng trình (3.7):

Trong hệ thống bảo vệ quá dòng, thời gian tác động của NDOCR (51) là yếu tố quan trọng, xác định thời gian phản ứng của recloser tại vị trí bảo vệ trong mạng phân phối Các thông số như hệ số thời gian (TDSi) và dòng ngưỡng cài đặt (Ipu_i) cũng đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh dòng điện mà NDOCR sẽ phản ứng Hình 3.4 minh họa cách thức hoạt động và tính toán bảo vệ quá dòng theo thời gian, nhấn mạnh vai trò của các thông số này trong việc đảm bảo an toàn cho hệ thống điện.

Hình 3.4: c tính quá dòng có th i gian (51P/51G) 3.3.3.2 Hàm m c tiêu c a đi u ph i h p b o v quá dòng

Mục tiêu của nghiên cứu là tìm giá trị tối ưu của các NDOCR và recloser, đồng thời phân tích sự phân phối có tích hợp DG Việc hợp nhất các NDOCR và recloser nhằm giảm thiểu thời gian hoạt động của tất cả các thiết bị này, bảo vệ hệ thống và đảm bảo các ràng buộc nhất định được duy trì, từ đó nâng cao độ tin cậy của hệ thống bảo vệ Hàm mục tiêu được biểu thị bằng công thức (3.8).

HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 21 min Z = (3.8)

Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích thời gian hoạt động của NDOCR, recloser và TF51ik, nhằm bảo vệ vị trí sức khỏe của hệ thống điện Đề xuất xem xét một điểm/một vị trí bảo vệ cuối tuyến dây để nâng cao hiệu quả hoạt động.

Mỗi NDOCR và recloser đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện, giúp phát hiện và xử lý các sự cố xảy ra trong đường dây hoặc khu vực được bảo vệ Các thiết bị này hoạt động đồng bộ để đảm bảo an toàn và ổn định cho mạng lưới điện.

Việc tối ưu hóa hàm mục tiêu phải tuân theo các điều kiện ràng buộc bắt buộc, bao gồm (i) các ràng buộc về tính khả thi; và (ii) các ràng buộc phải hợp lý về NDOCR, recloser.

Theo tiêu chuẩn IEEE 242-2001, thời gian điều phối (CTI) giữa NDOCR và recloser chính cùng với recloser dự phòng được xác định trong khoảng từ 0,2 giây đến 0,5 giây Nếu recloser chính không giữ được trạng thái ổn định tại vị trí, NDOCR và recloser dự phòng sẽ được kích hoạt ngay khi tín hiệu trip đến, sau một CTI nhất định tương ứng với thời gian hoạt động không thành công của NDOCR recloser chính Thời gian hoạt động 51 của recloser dự phòng cho vị trí trong mạng phân phối được biểu thị bằng công thức (3.9).

Trong đó 51_ đ c tính b ng Công th c (3.9) nh sau

Trong đó, l n l t là hệ số thời gian và dòng cài đặt ngẫu nhiên của rủi ro phòng thí nghiệm; và Rj là dòng điện được xác định liên quan đến vị trí sức thể k trong mạng phân phối.

3.3.3.4 Ch n dòng kh i đ ng cho ch c n ng 51P và 51G a) Ch n dòng đi n kh i đ ng c a ch c n ng 51P

Theo nguyên lý c a b o v , dòng đi n kh i đ ng c a b o v ph i l n h n dòng đi n ph t i c c đ i Ilv-max c a đ ng dây đ c b o v

 Kat là h s an toàn có giá tr t 1,1 đ n 1,2

 Kmm là h s m máy ph thu c vào đ ng c , v trí t ng đ i c a r le và đ ng c và nhi u y u t khác, có th đ c ch n t 1,3 đ n 3

 Ktv là h s tr v có giá tr 0,85-0,9 n u là r le đi n c , còn đ i v i r le t nh hay r le k thu t s thì có giá tr b ng 1

 Ilv-max là dòng đi n làm vi c c c đ i cho phép c a đ i t ng b o v

Dòng đi n kh i đ ng th c p đ đ đ đ (3.12)

 Ksđ là h s s đ c a bi n dòng đi n

 KI là t s bi n dòng đi n b) Ch n dòng đi n kh i đ ng c a ch c n ng 51G

Dòng đi n kh i đ ng c a 51G đ c xác đ nh d a vào dòng đi n không cân b ng c c đ i

Và dòng kh i đ ng ph i th a:

 Ikđ-sc< 3IoNmin: dòng 3Io nh nh t khi s c ch m đ t trên ph n t đ c b o v

 Kđn là h s đ ng nh t c a các bi n dòng đi n có giá tr t 0,1 đ n 1

 Kss là sai s c a bi n dòng đi n có giá tr th ng là 10% (hay 0,1)

 Inm-max là dòng đi n ng n m ch 3 pha c c đ i t i cu i đ i t ng b o v

 I kcb-max là dòng không cân b ng l n nh t trong ch đ v n hành bình th òng ng v i ch đ t i l n nh t

3.3.3.5 Ch n dòng kh i đ ng cho ch c n ng 50P và 50G a) Ch n dòng đi n kh i đ ng c a ch c n ng 50P

Dòng đi n kh i đ ng c a b o v 50P đ c xác đ nh d a vào dòng đi n ng n m ch c c đ i

 I nm-max là dòng đi n ng n m ch c c đ i t i đ i t ng b o v , nh đ i v i đ ng dây thì v trí ng n m ch là cu i đ ng dây, còn đ i v i MBA thì v trí ng n m ch là t i thanh cái th c p

 KI là t s bi n dòng đi n b) Ch n dòng đi n kh i đ ng c a ch c n ng 50G

Dòng đi n kh i đ ng c a b o v 50G đ c xác đ nh d a vào dòng đi n ng n m ch th t không c c đ i

 3Io-max là dòng đi n ng n m ch th t không c c đ i khi ng n m ch ch m đ t x y ra cu i đ i t ng b o v

 KI là t s bi n dòng đi n

3.3.3.6 Gi i thu t đi u ph i b o v s d ng thu t toán tìm ki m t i u tr ng tr ng a) C s lý thuy t c a thu t toán thu t toán tìm ki m t i u tr ng tr ng

Thuật toán Tìm Kiếm Gravitational (GSA) là một thuật toán dựa trên lực hấp dẫn và định luật chuyển động của Newton Nó xem xét một hệ có N tác nhân trong một không gian tìm kiếm nhất định, nhằm tối ưu hóa quá trình tìm kiếm và giải quyết các bài toán phức tạp.

HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 25 nhân th j đ n tác nhân th i t i th i đi m th t, ( ), có th là đ c th hi n b ng công th c (3.18):

Trong đó, ( ) đại diện cho khối lượng hợp đồng liên quan đến tác nhân thứ i trong thời gian t; ( ) là khối lượng hợp đồng liên quan đến tác nhân thứ j; là một hàm số liên quan; ( ) chỉ định cho khoảng cách Euclid giữa các tác nhân i và j; và l n l t là vị trí của tác nhân thứ i và tác nhân thứ j tại chiều thời gian; G(t) là hàm số hợp đồng tại thời điểm t được quy định bởi phương trình (3.19).

Trong đó, 0 và l là giá trị ban đầu của hàng số hợp lệ và hệ số giảm dần, thường được chọn là 20 và 100 'iter' là số lần lặp hiện tại, trong khi 'max_iter' là số lần lặp tối đa Nói cách khác, hàm này thể hiện giá trị ban đầu 0 và hệ số giảm dần theo thời gian, nhằm kiểm soát độ chính xác tìm kiếm của thuật toán.

Kho ng cách Euclid, ( ), gi a hai tác nhân i và j đ c tính nh sau

Trong đó v trí c a tác nhân th i và tác nhân th j v i th nguyên n, và , có th đ c xác đ nh nh sau:

Tính toán tìm kiếm ngẫu nhiên là quá trình tổng hợp các yếu tố ảnh hưởng đến tác nhân thời điểm, bao gồm tất cả các thành phần thời điểm của các tác nhân khác trong tập hợp N tác nhân Trong mô hình này, các yếu tố ngẫu nhiên hoạt động trong một không gian có sẵn từ 0 đến 1.

Gia t c c a tác nhân th i t i th i đi m t v i th nguyên th d, ( ), có th đ c tính b ng:

Trong đó ( ) là kh i l ng quán tính c a tác nhân th i t i th i đi m t i v i m i b c l p, v n t c và v trí c a tác nhân th i đ c c p nh t b ng các ph ng trình sau

Trong quá trình tính toán, vị trí tiếp theo của tác nhân thời gian (t + 1) được xác định bằng tổng của các thành phần hiện tại của nó và giá trị ngẫu nhiên trong khoảng [0, 1] Biến ngẫu nhiên này đóng vai trò quan trọng trong việc tìm kiếm ngẫu nhiên của thuật toán, ảnh hưởng đến sự phân bố và quyết định vị trí tiếp theo của tác nhân.

Khí lực hấp dẫn và quán tính của tác nhân có thể được đánh giá thông qua tính phù hợp được đề cập trong tài liệu [46] Khi khí lực càng lớn, tác nhân sẽ hoạt động hiệu quả hơn Các tác nhân tốt hơn thường có khả năng hấp dẫn cao hơn và chuyển động chậm hơn Khí lực hấp dẫn và quán tính của tác nhân được đánh giá là tương đương nhau Giá trị của khí lực có thể được cập nhật theo thời gian.

Mai = Mpi = Mii = Mi, (3.26) mi(t) = (3.27)

Trong đó, ( ) là giá trị phù hợp của tác nhân thời tiết tại điểm; ( ) là nghiệm tối ưu, trong khi ( ) là nghiệm xuất hiện từ thuật toán Các tham số ( ) và ( ) có thể được xác định tùy thuộc vào hai bài toán sau.

HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 27 best(t) = min (3.29) worst(t) = max (3.30)

 i v i bài toán giá tr t i đa hóa: best(t) = max (3.31) worst(t) = min (3.32)

T t c các quá trình liên quan đ n GSA đ tìm ra các tham s t i u c a vi c đi u ph i b o v NDOCR và recloser đ c đ c p trong Hình 3.5

Hình 3.5: L u đ áp d ng gi i thu t tìm ki m t i u tr ng tr ng GSA

Không đáp ng áp ng

T o qu n th ban đ u c a N tác nhân (v trí

Ki m tra đi u ki n ràng bu c c a X i

Tính giá tr thích h p cho m i tác nhân Fitness (i) = Z (X i , I pu_i , I f_i )

Tiêu chí cu i cùng có th a mãn không? a ra gi i pháp t t nh t

C p nh t G(t), best(t), worst(t) và M(t) cho i = 1,, N

Tính gia t c (A) và v n t c (Vel) c a t t c các tác nhân

C p nh t v trí và v n t c c a các tác nhân

HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 28 b) Công c ch y gi i thu t GSA b ng matlab

Hình 3.6 th hi n giao di n ch ng trình t i u đi u ph i b o v d a trên gi i thu t GSA Giao di n g m 4 ph n chính:

 Files: g m nút ch n file ch a d li u đ u vào đ c th hi n trong Hình 3.6 và file ch a k t qu sau khi ch y gi i thu t

 Optimization Method: ch n gi i thu t ch y m c Method Type; IEC type đ ch y t i u h s A, B, C theo tiêu chu n IEC t c là C = 0; Fix A, B, C đ c đ nh h s A, B, C trong gi i thu t

 Data Input: th hi n các thông tin đã import t m c Files

 Result: ch a k t qu c a thu t GSA v i C1 t ng ng v i h s A, C2 t ng ng v i h s B và C3 t ng ng v i h s C

Hình 3.6: Giao di n công c ch y gi i thu t GSA

Hình 3.7: File ch a d li u đ u vào (input)

Tóm t t gi i pháp đ xu t đi u ph i b o v các TBBV trên L PP có s

Hình 3.8 th hi n s đ ph ng pháp đi u ph i b o v đ xu t đ i v i NDOCR, recloser và chì trong L PP có DG

 B c 1: Tính các giá tr dòng s c l n nh t đ c phát hi n b i m i TBBV t ng ng v i b n lo i s c khác nhau (ví d : ph-ph, 1ph-G, 2ph-G và 3ph-G) x y ra cu i vùng/đ ng dây đ c b o v

 B c 3: Dùng th i gian tác đ ng c a chì b c 2 đ tính th i gian tác đ ng t i thi u c a NDOCR, recloser đ đ m b o ph i h p

 B c 4: Ch n giá tr kh i đ ng và trip cho ch c n ng 50P và 50G c a các NDOCR và Recloser

 B c 5: Xác đ nh các h s A, B, C và h s nhân TDS c a ch c n ng 51P và 51G trong m i NDOCR, recloser b ng cách s d ng thu t toán t i u GSA

 B c 6: Ki m tra th i gian tác đ ng c a ch c n ng 51P/G, 50P/G và các đi u ki n ràng bu c c a CTI

B c 7 quy định các yêu cầu kỹ thuật cần thiết cho NDOCR, recloser và chì, đảm bảo đáp ứng các điều kiện bắt buộc Đồng thời, nó cũng yêu cầu cập nhật thông số cài đặt cho NDOCR, recloser và các loại chì liên quan trong LPP có nguồn DG.

Tính th i gian tác đ ng t i thi u c a NDOCR/recloser đ đ m b o ph i h p v i chì

Xác đ nh các h s A, B và C và h s TDS c a 51P và 51G c a m i NDOCR/Recloser

Ki m tra t op c a NDOCR, recloser li n k và đi u ki n ràng bu c CTI?

Ki m tra ph i h p gi a chì v i chì?

Ch n k t qu ph i h p b o v thích h p cho các TBBV và c p nh t thông s cho các TBBV liên quan K t thúc áp ng Không đáp ng

Ch n chì b o v áp ng Không đáp ng

Ch n giá tr kh i đ ng và trip cho ch c n ng 50P và 50G c a các NDOCR và Recloser

Tính các giá tr dòng s c l n nh t đ c phát hi n b i m i thi t b b o v t ng ng

Hình 3.8: L u đ áp d ng ph ng pháp đi u ph i b o v đ xu t

Ch ng 4: ÁP D NG PH NG PHÁP XU T VÀO CÁC XU T TUY N

THU C L PP C A CÔNG TY I N L C GIA NH

Ki m tra tính ph i h p c a các TBBV trên L PP Công ty i n l c Gia

Xây d ng mô hình mô ph ng và ki m tra tính ph i h p b o v các thi t

Tuy n dây Du L ch t i m c 4.1.1 đ c mô ph ng b ng ph n m m ETAP nh trong Hình 4.2 đ ki m tra và đánh giá tính ph i h p c a các TBBV tr c khi có s xu t hi n c a ngu n DG

Hình 4.2: Mô ph ng tuy n dây Du L ch b ng ETAP Giá tr cài đ t c a R le 474 và recloser F25 đ c th hi n trong B ng 4.1

B ng 4.1: Giá tr cài đ t ban đ u c a r le 474 và recloser F25

I pickup /Curve/TDS I pickup /Curve/TDS I pickup /t op I pickup /t op I pickup /t op

474 960A/IEC-VI/0,37 160A/IEC-VI/0,78 8kA/0,55s 12kA/0,3s 6,4kA/0,55s Recloser

F25 600A/IEC-VI/0,2 80A/IEC-VI/0,4 2,4kA/0,15s 1,4kA/0,15s

B ng 4.2: Thông tin c a các chì trong mô hình mô ph ng

Hi u lo i chì Thông s đ nh m c

B ng 4.3: Dòng s c l n nh t qua r le 474, recloser F25 và chì F18 đ i v i 4 lo i s c (3p, 2p, 1p, p-p) khi s c x y ra sau chì F18

Khi xảy ra sự cố ba pha trên Bus 40, dòng điện qua recloser F25 và chì F18 được thể hiện trong bảng 4.4 Dòng điện ngắn mạch ba pha và một pha qua recloser F25 lần lượt là 8721A và 7561A, tương ứng với dòng ngắn mạch đã được nêu trong mục 4.1.1 Do đó, mô hình mô phỏng tuyến dây Du L khi không có nguồn DG được xây dựng bằng phần mềm ETAP có tính tin cậy cao.

Chì F18 có thời gian tác động là 10,1 ms khi cách ly sự cố Bus 40 Theo mục 3.2.2, thời gian đệm bảo vệ giữa chì và Recloser được tính bằng công thức tRec ≥ 0,4×tchì + 150, cụ thể là 0,4×10,1 + 150 = 154,04 ms Do đó, Recloser F25 không đảm bảo tính phù hợp với chì F18 vì thời gian tác động dự phòng của Recloser không đáp ứng yêu cầu.

F25 là 150ms Kho ng th i gian ph i h p gi a R le 474 và Recloser F25 là s V y v i các giá tr b o v 50/51P hi n h u c a R le 474 và Recloser F25 đ m b o tính ph i h p và đ c th hi n trong Hình 4.4

B ng 4.4: Dòng s c và th i gian tác đ ng c a r le 474, Recloser F25 và chì F18 khi x y ra s c 3 pha sau chì F18

Dòng s c (kA) Th i gian tác đ ng (ms)

Hình 4.4: th th i gian r le 474, recloser F25 và chì F18 khi s c N (3) t i bus 40

Khi s c 1 pha ch m đ t x y ra Bus 40 nh Hình 4.5 dòng s c qua R le

Trong Bảng 4.5, recloser F25 và chì F18 được thực hiện, trong đó chì F18 sẽ nóng chảy để cách ly Bus 40 với thời gian tác động là 10,1 ms Theo mục 3.2.2, thời gian đề bù phù hợp giữa chì và Recloser được tính theo công thức tRec ≥ 0,4×tchì + 150.

Recloser F25 có thời gian tác động 150 ms, và để đảm bảo tính phù hợp với chì F18, cần xem xét thời gian phản hồi giữa R le 474 và Recloser F25 Các giá trị 50/51G hiện hữu của R le 474, Recloser F25 và chì F18 đều phải được xác định chính xác, như thể hiện trong Hình 4.6 Từ đó, việc tính toán giữa các thiết bị này sẽ được đảm bảo và thực hiện một cách hiệu quả.

B ng 4.5: Dòng s c và th i gian tác đ ng c a r le 474, Recloser F25 và chì F18 khi x y ra s c 1 pha ch m đ t

Dòng s c (kA) Th i gian tác đ ng (ms)

Hình 4.6: th th i gian r le 474, recloser F25 và chì F18 khi s c 1 pha ch m

S nh h ng khi xu t hi n ngu n phân tán (DG)

Mô hình mô ph ng th nh t

Mô hình th nh t: ngu n DG nhánh r gi a R le 474 và Recloser F25 đ c th hi n trong Hình 4.8

Hình 4.8: Mô hình mô ph ng th nh t

Hình 4.9: S đ m t s i mô hình mô ph ng th nh t khi s c x y ra sau chì F18

Mô hình mô phỏng thể hiện dòng điện sau khi xảy ra sự cố tại chốt F18, với dòng điện qua Recloser F25 và F18 được tính bằng công thức I3 = I2 + I1 (A) Trong trường hợp không có nguồn DG, dòng I2 sẽ là dòng điện cơ bản Khi có sự cố tại chốt F18, dòng I2 xuất hiện do nguồn DG được kết nối vào lưới phân phối, dẫn đến thời gian phục hồi cần thiết giữa recloser F25 và chốt F18 Do đó, cần điều chỉnh thời gian bảo vệ của recloser F25 và chốt F18 để đảm bảo an toàn cho lưới điện.

B ng 4.6: Dòng s c ng n m ch 3 pha (s c sau chì F18) qua r le 474, Recloser F25 và chì F18 khi ngu n DG thay đ i trong mô hình mô ph ng th nh t

Khi không có ngu n DG 8700 8721 8913

B ng 4.7: Dòng s c 1 pha ch m đ t (khi s c x y qua sau chì F18) qua r le 474, Recloser F25 và chì F18 khi ngu n DG thay đ i trong mô hình mô ph ng th nh t

R le 474 Recloser F25 F18 Dòng s c (A) Dòng s c (A) Dòng s c (A)

Khi không có ngu n DG 7543 7564 7756

Mô hình mô ph ng th hai

Mô hình th hai: ngu n DG s xu t hi n nhánh r n m phía sau Recloser F25

Hình 4.10: Mô hình mô ph ng th hai

Hình 4.11: S đ m t s i mô hình mô ph ng th hai

Hình 4.11 thể hiện sự phân bố của mô hình mô phỏng thành tĩnh khi sự cố xảy ra sau chì F18 Lúc này, dòng điện qua F18 được tính bằng I3 = I2 + I1 (A), trong đó I2 (A) là dòng điện khi không có nguồn DG Dòng I2 xuất hiện do nguồn DG bù vào lưới phân phối khi có sự cố xảy ra sau chì F18, điều này không làm ảnh hưởng đến thời gian phục hồi của recloser F25 và chì F18, tuy nhiên có sự ảnh hưởng đến thời gian phục hồi của recloser F25 và chì F18.

B ng 4.8: Dòng s c 3 pha (s c sau chì F18) qua r le 474, Recloser F25 và chì F18 khi ngu n DG thay đ i trong mô hình mô ph ng th hai

B ng 4.9: Dòng s c 1 pha ch m đ t (s c sau chì F18) qua r le 474, Recloser F25 và chì F18 khi ngu n DG thay đ i trong mô hình mô ph ng th hai

Áp d ng ph ng pháp đ xu t đ ki m tra tính toán đi u ph i b o v

Khi không có ngu n DG

B ng 4.10: Dòng s c l n nh t (A) qua các TBBV khi không có ngu n DG

Dòng sạc ngắn mạch ba pha và một pha chậm được kiểm soát qua recloser F25, với mã lệnh là 8721A và 7561A Mô hình mô phỏng tuyền dây Du L được xây dựng trên phần mềm ETAP, đảm bảo tính chính xác khi không có nguồn DG.

Phân tích dòng sự cố lưới điện qua các TBBV B ng 4.10 cho thấy rõ ràng các dòng sự cố xảy ra với bốn loại sự cố (N(3), N(2), N(1), N(1.1)), dẫn đến việc chì F18 chịu dòng lên đến 7,5kA Do đó, chì F18 đã gần như bị cháy ngay lập tức trong khoảng thời gian 10,1ms.

HVTH: Trên Nguyên Khang, trang 45, áp dụng công thức (3.6), thời gian tác động của recloser F25 (TBBV liên kết) phải là 154,04 ms Thời gian tác động dự phòng cho chì F18 của recloser F25 là 160 ms, do đó CTI1 = 150 ms.

Chức năng của recloser F25 với dòng khởi động 50P được xác định qua công thức (3.14) với Kat = 1,2 Giá trị dòng khởi động của recloser 50P được tính toán chính xác, thời gian tác động là 0,01 giây.

Chức năng điều chỉnh của cần nâng 50P có thể được xác định bằng công thức (3.14) với Kat = 1,2 Giá trị dòng khởi động của cần nâng 50P được tính toán với thời gian tác động tối đa là 0,01 giây.

Recloser F25 có công suất 50G, áp dụng công thức (3.16) với Kat = 1,2, cho phép tính toán giá trị dòng khởi động của ch circuit 50P Giá trị tính toán của ch circuit 50 được xác định là đỉnh, với thời gian tác động tđ = 0,01 giây.

Chúng tôi đã xác định giá trị dòng khởi động của chiếc cẩu 50G theo công thức (3.16) với Kat = 1,2 Thời gian tác động tối đa được tính toán là 0,01 giây, cho thấy tính khả thi của chiếc cẩu 50P trong ứng dụng thực tế.

- Ch nh đ nh ch c n ng 51P c a recloser F25 và r le 474

HVTH: Trên Nguyên Khang, trang 46, áp dụng công thức (3.11) với Ilv-max = 250A, K at = 1,2 và K mm = 2, ta có giá trị dòng khởi động của chức năng 51P của recloser F25 như sau: áp dụng công thức (3.11) với Ilv-max = 288A, K at = 1,2 và K mm = 2, ta có giá trị dòng khởi động của chức năng 51P của relay 474 như sau:

S d ng công c tính ph i h p d a trên gi i thu t GSA (v i CTI1 là th i gian ph i h p gi a chì v i recloser F25 và CTI2 là th i gian ph i h p gi a r le 474 v i recloser F25) trong 2 tr ng h p

 Tr ng h p h s A, B, C không c đ nh, dòng s c qua r le 474 và recloser F25 l n l t là 8700A và 8721A (s c sau chì F18), CTI1 và CTI2 l n l t là 0,15 và 0,3 k t qu nh n đ c nh sau:

B ng 4.11: k t qu đi u ph i b o v 51P gi a r le 474-recloser F25 v i h s A,B,C không c đ nh khi l i không có ngu n DG

(Relay 1 đ i di n cho recloser F25 và Relay 2 đ i di n cho r le 474)

Hình 4.12a: c tuy n ch c n ng 51P c a r le 474 và recloser F25 v i h s

A,B,C không c đ nh khi l i không có ngu n DG

Hình 4.13: K t qu đi u ph i b o v 51P gi a r le 474 và recloser F25 v i h s

 Tr ng h p h s A, B, C c đ nh theo tiêu chu n IEC-Very inverse (t c là A ,5; B=1 và C=0), dòng s c qua r le 474 và recloser F25 l n l t là 8700A và 8721A (s c sau chì F18), CTI1 và CTI2 l n l t là 0,15 và 0,3 k t qu nh n đ c nh sau

B ng 4.12: k t qu đi u ph i b o v 51P gi a r le 474-recloser F25 v i h s A,B,C c đ nh theo đ ng cong b o v IEC-Very inverse khi l i không có ngu n DG

Hình 4.14: c tuy n ch c n ng 51P c a r le 474 và recloser F25 v i h s A,B,C c đ nh theo đ ng cong IEC-Very Inverse khi l i không có ngu n DG

Hình 4.15: K t qu đi u ph i b o v 51P gi a r le 474 và recloser F25 v i h s A,B,C c đ nh theo đ ng cong IEC-Very Inverse khi l i không có ngu n DG

- Ch nh đ nh ch c n ng 51G c a recloser F25 và r le 474

HVTH: Trần Nguyên Khang, trang 49, áp dụng công thức (3.13) với Inm-max = 8721A, K at = 1,3 và K đn = K ss = 0,1, ta chọn giá trị dòng khởi động của chức năng ng 51G của recloser F25 như sau: áp dụng công thức (3.13) với Ilv-max = 8980A, K at = 1,3 và K đn = K ss = 0,1, ta chọn giá trị dòng khởi động của chức năng ng 51G của relay 474 như sau.

S d ng công c tính ph i h p d a trên gi i thu t GSA trong 2 tr ng h p

B ng 4.13: k t qu đi u ph i b o v 51G gi a r le 474-recloser F25 v i h s A,B,C không c đ nh khi l i không có ngu n DG

Hình 4.16: c tuy n ch c n ng 51G c a r le 474 và recloser F25 v i h s A,B,C không c đ nh khi l i không có ngu n DG

Hình 4.17: K t qu đi u ph i b o v 51G gi a r le 474 và recloser F25 v i h s

B ng 4.14: k t qu đi u ph i b o v 51G gi a r le 474-recloser F25 v i h s A,B,C c đ nh theo đ ng cong b o v IEC-Very inverse khi l i không có ngu n DG

Hình 4.18: c tuy n ch c n ng 51G c a r le 474 và recloser F25 v i h s A,B,C c đ nh theo đ ng cong IEC-Very Inverse khi l i không có ngu n DG

Hình 4.19: K t qu đi u ph i b o v 51G gi a r le 474 và recloser F25 v i h s A,B,C c đ nh theo đ ng cong IEC-Very Inverse khi l i không có ngu n DG

- Ki m tra l i s ph i h p gi a r le 474 và recloser F25 b ng ph n m m ETAP v i đ ng cong b o v IEC-Very Inverse

K t qu mô ph ng b ng ph n m m ETAP khi s c N (3) , N (2) , N (1) , N (1.1) x y ra sau chì F18 nh Hình 4.16-4.19 cho th y s ph i h p đ m b o tính ch n l c gi a r le 474 và recloser F25

Hình 4.20: S c N (2) sau chì F18 khi l i đi n không có ngu n DG

Khi xảy ra sự cố N (2) sau chì F18, dòng sự cố rò rỉ 474 và recloser F25 ghi nhận lần lượt là 7535A và 7553A với thời gian 0,538s và 0,187s Thời gian tác động giữa chì F18 và recloser F25 là 0,177s (thời gian tác động của chì là 10ms), trong khi CTI2 giữa recloser F25 và rò rỉ 474 là 0,351s Do đó, khi xảy ra sự cố N (2) sau chì F18, rò rỉ 474, recloser F25 và chì F18 phải hợp đồng bảo tính chọn lọc.

Hình 4.21: S c N (1.1) sau chì F18 khi l i không có ngu n DG (xét dòng pha)

Sau khi phân tích dòng sự cố sau chì F18, dòng sụt áp được ghi nhận là 474 và recloser F25 có giá trị ghi nhận lần lượt là 8238A và 8258A, với thời gian tác động là 0,488 giây và 0,17 giây Trong khoảng thời gian tác động này, CTI1 giữa chì F18 và recloser F25 là 0,16 giây (với thời gian tác động của chì là 10ms), trong khi CTI2 giữa recloser F25 và rơ le 474 là 0,318 giây.

Hình 4.22: S c N (1.1) sau chì F18 khi l i không có ngu n DG (xét dòng ch m đ t)

Sau khi xảy ra sự cố N (1.1) tại chốt F18, dòng sự cố đã được ghi nhận tại rơ le 474 và recloser F25 với các giá trị lần lượt là 6629A và 6652A, tương ứng với thời gian tác động là 0,543s và 0,184s Trong khoảng thời gian này, CTI1 giữa chốt F18 và recloser F25 là 0,174s (thời gian tác động của chốt là 10ms), trong khi CTI2 giữa recloser F25 và rơ le 474 là 0,359s Phân tích từ Hình 4.17a và 4.17b cho thấy rằng, sau sự cố N (1.1) tại chốt F18, rơ le 474, recloser F25 và chốt F18 cần phải được kiểm tra để đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy.

Dòng s c r le 474 và recloser F25 có dòng định mức lần lượt là 8700A và 8721A, với thời gian tác động là 0,46s và 0,16s khi xảy ra sự cố N (3) sau chì F18 Thời gian tác động giữa chì F18 và recloser F25 là 0,15s, trong khi thời gian tác động của chì là 10ms CTI2 giữa recloser F25 và r le 474 là 0,3s Do đó, khi xảy ra sự cố N (3) sau chì F18, r le 474, recloser F25 và chì F18 cần phải hoạt động đồng bộ để đảm bảo tính chính xác.

Hình 4.24: S c N (1) sau chì F18 khi l i không có ngu n DG (xét dòng pha)

Dòng s circuit breaker F18 có thời gian tác động là 0,538 giây, trong khi recloser F25 có thời gian tác động là 0,187 giây Thời gian tác động giữa chì F18 và recloser F25 là 0,177 giây, với thời gian tác động của chì là 10ms Ngoài ra, thời gian tác động giữa recloser F25 và r le 474 là 0,361 giây.

Hình 4.25: S c N (1) sau chì F18 khi l i không có ngu n DG (xét dòng ch m đ t)

Khi sự cố N (1) xảy ra sau cầu chì F18, dòng sự cố tại rơ le 474 và recloser F25 lần lượt ghi nhận là 7543A và 7564A, với thời gian tác động là 0,46s và 0,16s Trong khoảng thời gian này, CTI1 giữa cầu chì F18 và recloser F25 là 0,15s (thời gian tác động của cầu chì là 10ms), trong khi CTI2 giữa recloser F25 và rơ le 474 là 0,3s Phân tích từ Hình 4.19a và 4.19b cho thấy khi xảy ra sự cố N (1) sau cầu chì F18, rơ le 474, recloser F25 và cầu chì F18 cần phải đáp ứng được tiêu chí bảo vệ an toàn.

Tr s b o v c a r le 474 và recloser F25 đ c th hi n trong B ng 4.15 (đ i v i h s A, B, C không c đ nh) và B ng 4.16 (đ i v i h s A, B, C theo đ ng cong IEC-Very Inverse)

Nh v y tr s b o v c a r le 474 và recloser F25 sau khi áp d ng ph ng pháp đi u ph i b o v đ xu t là đ m b o tính ph i h p b o v

B ng 4.15: Tr s b o v c a r le 474 và recloser F25 (đ i v i h s A, B, C không c đ nh) khi L PP không có ngu n DG

B ng 4.16: Tr s b o v c a r le 474 và recloser F25 (đ i v i h s A, B, C theo đ ng cong IEC-Very Inverse) khi L PP không có ngu n DG

Mô hình th nh t: Khi l i đi n có ngu n DG 1130kW xu t hi n gi a

B ng 4.17: Dòng s c l n nh t (A) qua các TBBV mô hình th nh t

Phân tích dòng sự cố tại TBBV B ng 4.17 cho thấy các dòng sự cố tương ứng với 4 loại sự cố (N(3), N(2), N(1), N(1.1)) xảy ra sau khi F18 được kích hoạt, với dòng ngắn mạch đạt 7,5kA, dẫn đến F18 ngắt ngay lập tức trong thời gian 10,1ms Áp dụng công thức (3.6), thời gian tác động của CTI1 giữa F18 và Recloser F25 (TBBV liên kết) là 154,04ms Thời gian tác động dự phòng cho F18 từ recloser F25 được xác định là 160ms, do đó CTI1 được chọn là 150ms.

Công thức tính giá trị dòng khởi động của chạm đứt recloser F25 với công thức (3.14) và hệ số Kat = 1,2 cho chạm đứt 50P được xác định Thời gian tác động của chạm đứt 50P là 0,01 giây, cho thấy khả năng phản ứng nhanh chóng của thiết bị trong quá trình hoạt động.

Chức năng của chiếc cánh quạt 50P có thể được xác định thông qua công thức (3.14) với Kat = 1,2 Giá trị dòng khí động của cánh quạt 50P được tính toán và thời gian tác động ổn định là 0,01 giây.

- Ch nh đ nh ch c n ng 50G c a recloser F25 Áp d ng công th c (3.16) v i Kat = 1,2 ta có giá tr dòng kh i đ ng c a ch c n ng 50P nh sau

HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 61 đ c tính c a ch c n ng 50 là đ c tính đ c l p, th i gian tác ttđ = 0,01s

Chính xác định giá trị của dòng khí động của chiếc cánh quạt 50G có thể được tính toán theo công thức (3.16) với Kat = 1,2 Kết quả cho thấy giá trị dòng khí động của cánh quạt 50P được xác định là có thể tính toán được, với thời gian tác động ổn định là 0,01 giây.

Chức năng điều chỉnh của recloser F25 với rơ le 474 cho phép thiết lập dòng khởi động cho chức năng ngắt 51P Áp dụng công thức (3.11) với các thông số Ilv-max = 250A, Kat = 1,2 và Kmm = 2, giá trị dòng khởi động của recloser F25 được tính toán Tương tự, khi áp dụng công thức (3.11) với Ilv-max = 288A, Kat = 1,2 và Kmm = 2, giá trị dòng khởi động cho chức năng ngắt 51P của rơ le 474 cũng được xác định.

S d ng công c tính ph i h p d a trên gi i thu t GSA (v i CTI1 là th i gian ph i h p gi a chì v i recloser F25 và CTI2 là th i gian ph i h p gi a r le 474 v i recloser F25) trong 2 tr ng h p

B ng 4.18: k t qu đi u ph i b o v 51P gi a r le 474-recloser F25 v i h s A,B,C không c đ nh khi l i có ngu n DG

Hình 4.26: c tuy n ch c n ng 51P c a r le 474 và recloser F25 v i h s A,B,C không c đ nh khi l i có ngu n DG

Hình 4.27: K t qu đi u ph i b o v 51P gi a r le 474 và recloser F25 v i h s

A,B,C không c đ nh khi l i có ngu n DG

Trường hợp hợp hồn A, B, C được xác định theo tiêu chuẩn IEC-Very inverse, với A = 5, B = 1 và C = 0 Dòng điện qua rơ le 474 và recloser F25 lần lượt là 8693A và 8869A (sau chì F18), trong khi CTI1 và CTI2 có giá trị lần lượt là 0,15 và 0,3 k Kết quả nhận được là đáng chú ý.

B ng 4.19: k t qu đi u ph i b o v 51P gi a r le 474-recloser F25 v i h s A,B,C c đ nh theo đ ng cong b o v IEC-Very inverse khi l i không có ngu n DG

Hình 4.28: c tuy n ch c n ng 51P c a r le 474 và recloser F25 v i h s A,B,C c đ nh theo đ ng cong IEC-Very Inverse khi l i không có ngu n DG

Hình 4.29: K t qu đi u ph i b o v 51P gi a r le 474 và recloser F25 v i h s A,B,C c đ nh theo đ ng cong IEC-Very Inverse khi l i không có ngu n DG

Để xác định giá trị dòng khởi động của ch circuit 51G của recloser F25, áp dụng công thức (3.13) với các thông số Inm-max = 8869A, Kat = 1,3 và Kđn = Kss = 0,1, ta tính được giá trị dòng khởi động là Ilv-max = 8977A cho ch circuit 51G của relay 474.

S d ng công c tính ph i h p d a trên gi i thu t GSA trong 2 tr ng h p

B ng 4.20: k t qu đi u ph i b o v 51G gi a r le 474-recloser F25 v i h s A,B,C không c đ nh khi l i không có ngu n DG

Hình 4.30: c tuy n ch c n ng 51G c a r le 474 và recloser F25 v i h s A,B,C không c đ nh khi l i có ngu n DG

Hình 4.31: K t qu đi u ph i b o v 51G gi a r le 474 và recloser F25 v i h s

A,B,C không c đ nh khi l i có ngu n DG

B ng 4.21: k t qu đi u ph i b o v 51G gi a r le 474-recloser F25 v i h s A,B,C c đ nh theo đ ng cong b o v IEC-Very inverse khi l i không có ngu n DG

Hình 4.32: c tuy n ch c n ng 51G c a r le 474 và recloser F25 v i h s A,B,C c đ nh theo đ ng cong IEC-Very Inverse khi l i có ngu n DG

Hình 4.33: K t qu đi u ph i b o v 51G gi a r le 474 và recloser F25 v i h s A,B,C c đ nh theo đ ng cong IEC-Very Inverse khi l i có ngu n DG

- Ki m tra l i s ph i h p gi a r le 474 và recloser F25 b ng ph n m m ETAP v i đ ng cong b o v IEC-Very Inverse

K t qu mô ph ng b ng ph n m m ETAP nh Hình 4.24 - 4.27 khi s c N (3) ,

N (2) , N (1) , N (1.1) x y ra sau chì F18 cho th y s ph i h p đ m b o tính ch n l c gi a r le 474 và recloser F25

Khi sự cố N (2) xảy ra sau chì F18, dòng sự cố rò lệ 474 và recloser F25 lần lượt ghi nhận là 7682A và 7529A với thời gian 0,538s và 0,187s Thời gian tác động giữa chì F18 và recloser F25 là 0,177s (thời gian tác động của chì là 10ms), trong khi CTI2 giữa recloser F25 và rò lệ 474 là 0,351s Do đó, khi sự cố N (2) xảy ra sau chì F18, rò lệ 474, recloser F25 và chì F18 cần phải hợp tác đảm bảo tính chính xác.

Hình 4.35: S c N (1.1) sau chì F18 khi l i không có ngu n DG (xét dòng pha)

Sau khi phân tích, dòng s circuit breaker F18 có thời gian tác động là 0,488 giây, trong khi recloser F25 có thời gian tác động là 0,17 giây Thời gian tác động giữa CTI1 của chì F18 và recloser F25 là 0,16 giây, với thời gian tác động của chì là 10ms Đồng thời, CTI2 giữa recloser F25 và rơ le 474 là 0,318 giây.

Hình 4.36: S c N (1.1) sau chì F18 khi l i không có ngu n DG (xét dòng ch m đ t)

Khi xảy ra sự cố N (1.1) sau khi ngắt mạch F18, dòng điện tại rơ le 474 và recloser F25 ghi nhận lần lượt là 6659A và 6674A với thời gian tác động là 0,521s và 0,183s Thời gian tác động giữa ngắt mạch F18 và recloser F25 là 0,173s (thời gian tác động của ngắt mạch là 10ms), trong khi đó thời gian tác động giữa recloser F25 và rơ le 474 là 0,338s Phân tích từ Hình 4.25a và 4.25b cho thấy khi xảy ra sự cố N (1.1) sau ngắt mạch F18, rơ le 474, recloser F25 và ngắt mạch F18 phải đáp ứng yêu cầu về tính chính xác.

Dòng s c r le 474 và recloser F25 ghi nhận thời gian tác động lần lượt là 0,46s và 0,16s khi xảy ra sự cố N (3) sau chì F18 Thời gian tác động giữa chì F18 và recloser F25 là 0,15s, với thời gian tác động của chì là 10ms, trong khi CTI2 giữa recloser F25 và r le 474 là 0,3s Do đó, khi xảy ra sự cố N (3) sau chì F18, r le 474, recloser F25 và chì F18 phải hợp đồng bảo đảm tính chính xác.

Hình 4.38: S c N (1) sau chì F18 khi l i không có ngu n DG (xét dòng pha)

Dòng sứ pha rẽ 474 và recloser F25 ghi nhận thời gian tác động lần lượt là 0,539 giây và 0,188 giây Trong khoảng thời gian này, CTI1 giữa chì F18 và recloser F25 đạt 0,178 giây (với thời gian tác động của chì là 10ms), trong khi CTI2 giữa recloser F25 và rẽ 474 là 0,351 giây.

Hình 4.39: S c N (1) sau chì F18 khi l i không có ngu n DG (xét dòng ch m đ t)

Khi xảy ra sự cố N (1) sau chì F18, rơ le 474 và recloser F25 ghi nhận thời gian tác động lần lượt là 0,46s và 0,16s, với các mã ghi nhận là 7527A và 7636A Thời gian tác động giữa chì F18 và recloser F25 là 0,15s (thời gian tác động của chì là 10ms), trong khi giữa recloser F25 và rơ le 474 là 0,3s Qua phân tích tại Hình 4.19a và 4.19b, có thể thấy rằng khi sự cố N (1) xảy ra sau chì F18, rơ le 474, recloser F25 và chì F18 phải phối hợp đảm bảo tính chính xác.

Tr s b o v c a r le 474 và recloser F25 đ c th hi n trong B ng 4.22 (đ i v i h s A, B, C không c đ nh) và B ng 4.22 (đ i v i h s A, B, C theo đ ng cong IEC-Very Inverse)

Nh v y tr s b o v c a r le 474 và recloser F25 đ c th hi n trong B ng 4.22 là đ m b o tính ph i h p b o v

B ng 4.22: Tr s b o v c a r le 474 và recloser F25 (đ i v i h s A, B, C không c đ nh) khi L PP có ngu n DG 1,130MW

B ng 4.23: Tr s b o v c a r le 474 và recloser F25 (đ i v i h s A, B, C theo đ ng cong IEC-Very Inverse) khi L PP có ngu n DG 1,130MW

Mô hình th hai: khi l i đi n có ngu n DG 1130kW xu t hi n sau

Do vi c xu t hi n c a ngu n DG sau recloser F25 không nh h ng đáng k t i dòng s c qua R le 474 và recloser F25 (m c 4.2.2) nên vi c đi u ph i b o v khi

HVTH: Tr n Nguyên Khang Trang 76 có s xu t hi n DG đ c th c hi n nh đi u ph i b o v khi không có ngu n DG trên tuy n dây ( m c 4.3.1)

Tiêu đề	Ứng Dụng Phương Pháp Điều Phối Bảo Vệ Giữa Relay Quá Dòng Không Hướng, Recloser Và Chì Bảo Vệ Có Xét Đến Dòng Ngắn Mạch Ngược Của Các Nguồn Phân Tán Trên Lưới Điện Phân Phối PC Gia Đình
Tác giả	Trần Nguyên Khang
Người hướng dẫn	PGS. TS. Võ Ngọc Diệu, PGS. TS. Phạm Minh Anh Khôi, TS. Nguyễn Hữu Vinh
Trường học	Đại Học Bách Khoa
Chuyên ngành	Quản Lý Năng Lượng
Thể loại	luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2022
Thành phố	TP. HCM

Định dạng
Số trang	107
Dung lượng	3,88 MB