บทท 4 ผลการทดสอบและประเมนผล

4.1 ผลการท างานของ Matlab/GUI GUI ทท ำขนนนมจดประสงคเพอกำรหำคำ Impedance setting ในโซนตำงๆเพอใหงำยในกำรปรบตง mho relay และยงแสดงแผนภำพคณลกษณะของรเลย เมอรน GUI ขนมำ ท ำกำรกรอกขอมลทตองกำรลงไปใน GUI 4.1.1ขอมลทกรอกลงใน GUI ใหอมพแดนซของสำยสง Z = 0.09683 + j0.9034 Ω/km โดยสำยสงบส 2 หำงจำกบส 1 เปนระยะทำง 100 km โดยสำยสงบส 3 หำงจำกบส 2 เปนระยะทำง 100 km ใชหมอแปลงแรงดน 220kV/110V และหมอแปลงกระแส 500/5 A ภำพท 4.1 กำรกรอกขอมลลงใน GUI

31

ท ำกำรกดปม SOLVE เพอให GUI แสดงผลกำรค ำนวณ โดยชอง output จะแสดงขนำดของ Impedance setting ทำงดำนทตยภม(รเลยมองเหน) และท ำกำรพลอตกรำฟคณลกษณะของรเลย เมอตองกำรทจะค ำนวณคำตอไป ใหกดปม RESET โปรแกรม GUI จะท ำกำรลบขอมลทงหมด เพอใหผใชกรอกขอมลชดใหมลงไป

ภำพท 4.2 ผลของ GUI

32

4.1.2 การค านวณเพอเทยบความถกตองของ GUI

กำรปรบตงระยะปองกนขอบเขตท 1 ท 90% ของสำยสง 1-2 คอ Zr1 = 0.9(9.683 + j90.34) = 8.7147 + j81.306 Ω | | = 81.503 Ω คา Z ทางดานทตยภม คอ 81.503 x (100/2000) = 4.0751 Ω กำรปรบตงระยะปองกนขอบเขตท 2 ท 150% ของสำยสง 1-2 คอ Zr2 = 1.5(9.683 + j90.34) = 14.5245 + j135.51 Ω

| | = 136.286 Ω คา Z ทางดานทตยภม คอ 136.286 x (100/2000) = 6.8143 Ω

กำรปรบตงระยะปองกนขอบเขตท 3 ท 100%Z12 + 150%Z23 คอ Zr3 = (9.683 + j90.34) + 1.5(9.683 + j90.34) = 24.207 + j225.85 Ω | | = 227.144 Ω

คา Z ทางดานทตยภม คอ 227.14 x (100/2000) = 11.3572 Ω จำกกำรค ำนวณจะเหนวำคำทไดจำกกำรค ำนวณนนตรงกบคำทไดจำกโปรแกรม Matlab/GUI

Z50km = 0.5(9.683 + j90.34) = 4.9315 + j45.17 Ω คา Z50km ทางดานทตยภม คอ (0.435 + j2.25 ) x (100/2000) = 0.435 + j2.25 Ω

Z130km = 1.3(9.683 + j90.34) = 12.589 + j117.442 Ω คา Z130km ทางดานทตยภม คอ (12.589 + j117.442) x (100/2000) = 0.629 + j5.872 Ω

Z170km = 1.7(9.683 + j90.34) = 16.461 + j153.578 Ω คา Z170km ทางดานทตยภม คอ (16.461 + j153.578) x (100/2000) = 0.8231 + j7.679 Ω

33

4.2 ผลการท างานของ Matlab/Simulink ในสวนของ Simulink ไดท ำกำรออกแบบเพอทจะวดคำ แรงดน และกระแส ขณะลดวงจร ณ จดตำงๆ โดยแสดงผลในสวนทตยภม(รเลยมองเหน) เพอน ำขอมลมำหำคำอมพแดนซ ณ จดลดวงจร ซงสำมำรถจ ำลองกำรเกดกำรลดวงจรไดทกรปแบบ

4.2.1 การตงคาพารามเตอร

ท าการเปดโปรแกรมไฟลของโปรแกรม Simulink ขนมา

ภาพท 4.3 วงจรภายในโปรแกรม Simulink

คาพารามเตอรทตงไวคอ แหลงจายกระแสสลบ 220kV ความถ 60 Hz คาอมพแดนซและความยาวของสายสงเหมอนกบสวนของ GUI ตงคาใหเกดการลดวงจรทเวลา 0.1 วนาท โดยเกดการลดวงจรท 50km จากแหลงก าเนด ท าการ Simulate โดยกดท Start Simulation (ปม play) โดยตงเวลาการท างานไวเปนเวลา 0.3 วนาท ดงภาพท 4.3

34

ภำพท 4.4 กำร Start Simulation และ กำรตงเวลำท ำงำน ตำรำงท 4.1 ตวอยำงกำรใสคำพำรำมเตอร

อปกรณ กำรใสคำพำรำมเตอร

35

ตำรำงท 4.1 ตวอยำงกำรใสคำพำรำมเตอร(ตอ)

36

ตำรำงท 4.1 ตวอยำงกำรใสคำพำรำมเตอร(ตอ)

สญญำณใหเรมเกดกำรลดวงจร

37

กำรก ำหนดชนดของกำรลดวงจรใน Simulink สำมำรถท ำไดทกกรณของกำรเกดกำรลดวงจร โดยกำรตงคำท Block parameters : Three phase fault กำรตงคำท ำไดโดยกำรท ำเครองหมำยถกหนำชอง เชน ตองกำรใหเกดกำรลดวงจรแบบ Three Phase Fault หรอ ตองกำรแบบ Phase to ground Fault สำมำรถก ำหนดไดดงภำพท 4.5 สวนกำรลดวงจรรปแบบอนๆกท ำในท ำนองเดยวกน

ภำพท 4.5 กำรตงคำกำรลดวงจร Three Phase Fault และ Phase to ground Fault

38

4.2.2 ผลการ Simulation ท ำกำร Simulation กำรเกดกำรลดวงจรรปแบบตำงๆ โดยใหจดเกดกำรลดวงจรอยทระยะทำง 50 km จำกแหลงก ำเนด ผลจำก scope จะแสดงใหเหนกำรเปลยนแปลงของแรงดนและกระแสขณะเกดกำรลดวงจร โดยเรมเกดกำรลดวงจร ณ เวลำ 0.1 วนำท โดยม Fault Resistance นอยมำก กรำฟเสนสเหลอง คอเฟส A กรำฟเสนสมวง คอเฟส B กรำฟเสนสฟำ คอเฟส C ผลทเกดขนแสดงกระแสและแรงดนในดำนทตยภม( รเลยมองเหน ) 4.2.2.1 Three Phase Fault ขณะปกต Vp = 66 V , IP = 4.6 A ขณะเกดกำรลดวงจร IA = IB = IC = 12.55 A , VA = VB = VC มคำนอยมำก

ภำพท 4.6 รปคลนกระแส ณ จดเกดกำรลดวงจรแบบ Three Phase Fault

39

ภำพท 4.7 รปคลนแรงดน ณ จดเกดกำรลดวงจรแบบ Three Phase Fault 4.2.2.2 Phase to Ground Fault (A-G) ขณะปกต Vp = 66 V , IP = 4.6 A ขณะเกดกำรลดวงจร IA = 13.3 A , IB = IC = 4.6 A , VA มคำนอยมำก VB = VC = 66 V

ภำพท 4.8 รปคลนกระแส ณ จดเกดกำรลดวงจรแบบ Phase to Ground Fault

40

ภำพท 4.9 รปคลนแรงดน ณ จดเกดกำรลดวงจรแบบ Phase to Ground Fault 4.2.2.3 Phase to Phase to Ground Fault (A-B-G) ขณะปกต Vp = 66 V , IP = 4.6 A ขณะเกดกำรลดวงจร IA = IB = 13 A , IC = 4.6 A , VA = VB มคำนอยมำก VC = 66 V

ภำพท 4.10 รปคลนกระแส ณ จดเกดกำรลดวงจรแบบ Phase to Phase to Ground Fault

41

ภำพท 4.11 รปคลนแรงดน ณ จดเกดกำรลดวงจรแบบ Phase to Phase to Ground Fault 4.2.2.4 Phase to Phase Fault (A-B) ขณะปกต Vp = 66 V , IP = 4.6 A ขณะเกดกำรลดวงจร IA = 12.58 A , IB = 9.35 A , IC = 4.6 A VA มคำนอยมำก , VB = 33.3 V , VC = 66 V

ภำพท 4.12 รปคลนกระแส ณ จดเกดกำรลดวงจรแบบ Phase to Phase Fault

42

ภำพท 4.13 รปคลนแรงดน ณ จดเกดกำรลดวงจรแบบ Phase to Phase Fault

4.3 การศกษาคาอมพแดนซบนกราฟคณลกษณะของ mho relay เลอกท ำกำรศกษำคำอมพแดนซ ณ เวลำตำงๆ ซงแสดงบนกรำฟคณลกษณะของ mho relay เพรำะโดยสวนมำกกำรลดวงจรแบบ Three Phase Fault จะท ำใหเกดคำกระแสลดวงจรสง มำกกวำกำรลดวงจรรปแบบอนๆ โดยกำรน ำขอมลจำกกรำฟกระแส แลกรงดน ขณะเกดกำรลดวงจร มำหำคำอมพแดนซ กรณกำรลดวงจรแบบ Three Phase Fault นนใชสมกำร (2.22) ในกำรแกปญหำ เมอไดคำอมพแดนซ ทเวลำตำงๆ จำกนนน ำมำพลอตบนกรำฟคณลกษณะของ mho relay( R-X diagram)

43

4.3.1 จดลดวงจรระยะ 50 km ภายในเขตการปองกนท 1

เมอเกดกำรลดวงจรขนคำอมพแดนซจะเปลยนแปลงและวงเขำไปยงจดทคำอมพแดนซใน

สภำวะคงตวซงจำกกำรพลอตจะไดคำ Z = 0.543 + j2.46 Ω ซงเปนคำอมพแดนซทรเลยมองเหน และอยในเขตกำรปองกนท 1 ตำมทก ำหนด ซงมคำใกลเคยงกบคำอมพแดนซของกำรค ำนวณทจด 50 km Z50km = 0.435 + j2.25 Ω (ค ำนวณไวแลวในสวนของ GUI ในขอ 4.1.2)

ภำพท 4.14 บนทกคำอมพแดนซบน R-X diagram ท 50 km

44

4.3.2 จดลดวงจรระยะ 130 km ภายในเขตการปองกนท 2

เมอเกดกำรลดวงจรขนคำอมพแดนซจะเปลยนแปลงและวงเขำไปยงจดทคำอมพแดนซในสภำวะคงตวซงจำกกำรพลอตจะไดคำ Z = 0.583 + j5.246 Ω ซงเปนคำอมพแดนซทรเลยมองเหน และอยในเขตกำรปองกนท 2 ตำมทก ำหนด ซงมคำใกลเคยงกบคำอมพแดนซของกำรค ำนวณทจด 130 km Z130km = 0.625 + j5.872 Ω (ค ำนวณไวแลวในสวนของ GUI ในขอ 4.1.2)

ภำพท 4.15 บนทกคำอมพแดนซบน R-X diagram ท 130 km

45

4.3.3 จดลดวงจรระยะ 170 km ภายในเขตการปองกนท 3

เมอเกดกำรลดวงจรขนคำอมพแดนซจะเปลยนแปลงและวงเขำไปยงจดทคำอมพแดนซในสภำวะคงตวซงจำกกำรพลอตจะไดคำ Z = 0.964 + j8.26 Ω ซงเปนคำอมพแดนซทรเลยมองเหน และอยในเขตกำรปองกนท 3 ตำมทก ำหนด ซงมคำใกลเคยงกบคำอมพแดนซของกำรค ำนวณทจด 170 km Z170km = 0.823 + j7.679 Ω (ค ำนวณไวแลวในสวนของ GUI ในขอ 4.1.2)

ภำพท 4.16 บนทกคำอมพแดนซบน R-X diagram ท 170 km

46

4.3.4 ทดสอบผลกระทบจากคา Fault Resistance

ทดลองตงคาให Fault Resistance ม คา 20 Ω เกดการลดวงจรท 50 km ผลคอรเลยมองเหน

การเกดการลดวงจรไปอยในขอบเขตการปองกนท 2 แทน ตามปกตตองอยในโซนการปองกนท 1

อนเนองมาจากคา Fault Resistance ทน าไปคดคาในวงจรท าใหคาอมพแดนซทรเลยมองเหน

ผดพลาด

ภำพท 4.17 บนทกคำอมพแดนซบน R-X diagram ท 50 km with Fault Resistance