Các vấn đề về Ngưỡng và Tính toán Kháng chống nối đất trong Mạng phân phối
Tóm tắt các Vấn đề Liên quan đến Ngưỡng và Tính toán Kháng Trở Đất của Mạng Phân phối
Trong quá trình vận hành mạng phân phối, khả năng nhận biết kháng trở đất không đủ là vấn đề chính ảnh hưởng đến việc phán đoán sự cố. Để thiết lập ngưỡng một cách hợp lý, cần phải xem xét toàn diện nhiều yếu tố.
I. Khó khăn và Hướng đi trong Việc Cân bằng Ngưỡng
Điều kiện hoạt động của kháng trở đất cực kỳ phức tạp. Các môi trường tiếp đất có thể bao gồm cành cây, mặt đất, vật liệu cách điện bị hỏng, arrester bị hỏng, cát ẩm, thảm cỏ khô, đồng cỏ khô, thảm cỏ ẩm, bê tông cốt thép, đường nhựa, v.v. Các hình thức tiếp đất cũng đa dạng, bao gồm tiếp đất kim loại, tiếp đất do sét đánh, tiếp đất qua cành cây, tiếp đất kháng (chia thành kháng thấp và kháng cao, và còn có tiếp đất kháng cực cao, nhưng không có tiêu chuẩn chia rõ ràng giữa kháng cao và kháng thấp).
Cũng có các hình thức tiếp đất hồ quang như tiếp đất do hỏng hóc cách điện, tiếp đất do ngắt kết nối, hồ quang phóng điện khoảng cách ngắn, hồ quang phóng điện khoảng cách dài, và hồ quang gián đoạn. Để cân bằng ngưỡng giữa độ nhạy và độ tin cậy, cần phải kết hợp dữ liệu vận hành thực tế của mạng phân phối, tỷ lệ các loại sự cố, tiến hành nhiều mô phỏng và thử nghiệm thực địa, phân tích đặc tính kháng trở đất trong các điều kiện và hình thức hoạt động khác nhau, xây dựng mô hình tính toán ngưỡng bao gồm nhiều yếu tố ảnh hưởng, và điều chỉnh ngưỡng một cách động.
II. Giá trị then chốt của Tính toán Kháng Trở Đất
Đối với vấn đề tiếp đất kháng cao, việc tính toán giá trị kháng trở đất có ý nghĩa rất lớn đối với việc phán đoán sự cố. Do khó khăn trong việc nhận biết sự cố tiếp đất kháng cao, việc tính toán chính xác giá trị kháng sẽ cung cấp cơ sở cốt lõi để phán đoán bản chất của sự cố và xác định vị trí sự cố, hỗ trợ nhân viên vận hành và bảo dưỡng xử lý nhanh chóng sự cố, và tránh sự mở rộng của sự cố.
III. Tối ưu hóa Quá trình Xác nhận Sự cố Tiếp đất
Sau khi xảy ra sự cố tiếp đất, có thể trích xuất biến đổi giá trị lấy mẫu dòng ba pha, kết hợp với dữ liệu như điện áp và thành phần thứ tự không, và sử dụng các thuật toán (như biến đổi wavelet, phân tích Fourier, v.v.) để xử lý tín hiệu, xác định chính xác đặc trưng sự cố, tạo nền tảng cho việc tính toán kháng sau này và phán đoán ngưỡng, và cải thiện độ chính xác và kịp thời của việc phát hiện sự cố tiếp đất.
Xác nhận sự cố tiếp đất: Sau khi xảy ra sự cố tiếp đất, lấy biến đổi giá trị lấy mẫu dòng ba pha:
N là số điểm lấy mẫu trong một chu kỳ tần số công nghiệp.
Giả sử có sự cố ở Pha A. Tính toán là sự khác biệt giữa giá trị lấy mẫu dòng pha sự cố và giá trị trung bình biến đổi giá trị lấy mẫu dòng hai pha không sự cố.
Giả sử dung lượng tiếp đất của mỗi pha của đường dây là c. Dòng ba pha chảy qua đầu cuối đường dây là iA, iB, và iC tương ứng; dòng dung lượng tiếp đất của mỗi pha là iCA, iCB, và iCC tương ứng; dòng tải của mỗi pha là iLA, iLB, và iLC tương ứng.
Trong lưới điện thực tế, dòng tải ba pha của đường dây không thay đổi trước và sau khi xảy ra sự cố, tức là iLA＝i′LA，iLB＝i′LB，iLC＝i′LC.
Sau đó, có thể tính toán biến đổi dòng của mỗi pha của đường dây sự cố trước và sau khi xảy ra sự cố như sau:
Xác nhận giá trị dòng sự cố tiếp đất: sự khác biệt giữa biến đổi giá trị lấy mẫu dòng pha sự cố và trung bình biến đổi giá trị lấy mẫu dòng hai pha không sự cố của đường dây sự cố：
Sau đó, giá trị kháng trở đất có thể được tính như sau:
