Đang tải... (xem toàn văn)
THIẾT KẾ TÍNH TOÁN BẢO VỆ RƠ LE TRONG HỆ THÔNG ĐIỆN TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC TÀI LIỆU HỆ THÔNG ĐIỆN VÀ TRUYỀN TẠI LƯỚI ĐIỆN QUỐC GIA. Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến nhất hiện nay. Trong bất kì lĩnh vực nào như sản xuất, sinh hoạt, an ninh... đều cần sử dụng điện năng. Việc đảm bảo sản xuất điện năng để phục vụ cho nhu cầu sử dụng năng lượng là một vấn đề quan trọng hiện nay. Bên cạnh việc sản xuất là việc truyền tải và vận hành hệ thống điện cũng đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống điện. Do nhu cầu về điện năng ngày càng tăng, hệ thống điện ngày càng được mở rộng, phụ tải tiêu thụ tăng thêm cũng đồng nghĩa với việc khả năng xảy ra sự cố như chạm chập, ngắn mạch cũng tăng theo. Chính vì vậy ta cần thiết kế những thiết bị có khả năng giảm thiểu, ngăn chặn các hậu quả của sự cố có thể gây ra. Một trong những thiết bị phổ biến để thực hiện chức năng đó là rơle.
Lời nói đầu Những thành tựu đạt lịch sử phát triển ngành công nghiệp điện lực, đặc biệt năm gần cho phép thiết kế xây dựng hệ thống điện tin cậy kinh tế nhằm đáp ứng cách tốt nhu cầu điện ngày tăng xã hội Trong phát triển đó, thiết bị hệ thống bảo vệ đóng vai trị quan trọng đảm bảo cho thiết bị điện chủ yếu máy phát điện, máy biến áp, đường dây dẫn điện khơng cáp ngầm, góp động cỡ lớn toàn hệ thống điện làm việc an toàn, phát triển liên tục bền vững Điện dạng lượng phổ biến Trong lĩnh vực sản xuất, sinh hoạt, an ninh cần sử dụng điện Việc đảm bảo sản xuất điện để phục vụ cho nhu cầu sử dụng lượng vấn đề quan trọng Bên cạnh việc sản xuất việc truyền tải vận hành hệ thống điện đóng vai trị quan trọng hệ thống điện Do nhu cầu điện ngày tăng, hệ thống điện ngày mở rộng, phụ tải tiêu thụ tăng thêm đồng nghĩa với việc khả xảy cố chạm chập, ngắn mạch tăng theo Chính ta cần thiết kế thiết bị có khả giảm thiểu, ngăn chặn hậu cố gây Một thiết bị phổ biến để thực chức rơle Trong khn khổ đồ án tính tốn thiết kế hệ thống bảo vệ rơle cho Đặt phương thức bảo vệ cho MBA đường dây cung cấp hình tia với loại bảo vệ dòng cắt nhanh, dòng có thời gian q dịng thứ tự khơng Do lần làm nhiệm vụ tính tốn khơng tránh sai sót trình độ cịn hạn hẹp gấp rút thời gian làm đồ án, em mong bảo, hướng dẫn thầy giáo Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn nhiệt tình TS Vũ Thị Thu Nga giúp em hoàn thành đồ án thời gian qua Hà Nội, ngày 03 tháng 12 năm 2021 Sinh viên thực Hồ Văn Hoàng NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Lời nói đầu I ĐỀ BÀI II Yêu cầu: A PHẦN LÝ THUYẾT .2 Chương I: Chọn máy biến dòng điện Nhiệm vụ bảo vệ rơle 2 Yêu cầu bảo vệ rơle 3 Các loại rơ le thường sử dụng cho MBA đường dây, nguyên tắc tác động bảo vệ sử dụng: 4 Nhiệm vụ, sơ đồ, nguyên lý làm việc, thông số khởi động vùng tác động bảo vệ đặt cho đường dây: Chọn tỷ số biến đổi máy biến dòng điện BI1, BI2 11 B NỘI DUNG TÍNH TỐN 12 Chương II: Tính tốn ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơ le 12 2.1 Mục đích tính tốn .12 2.2 Tính tốn ngắn mạch nhằm: 12 2.3 Chọn vị trí điểm ngắn mạch 13 2.3.1 Tính toán ngắn mạch cho điểm ngắn mạch 17 2.3.2.Tính dịng ngắn mạch mạng điện chế độ cực đại .18 2.4 Tính dịng ngắn mạch mạng điện chế độ cực tiểu 21 Chương III: Sơ đồ phương thức bảo vệ tính tốn cài đặt rơ le 26 3.1 Bảo vệ dòng cắt nhanh (50): .26 3.2 Bảo vệ dòng TTK cắt nhanh (50N): 27 3.3 Bảo vệ q dịng có thời gian (51): 27 3.4 Bảo vệ q dịng TTK có thời gian (51N): 32 3.5 Kiểm tra độ nhạy cho BVQD có thời gian (51) BVQD TTK có thời gian(50N) 32 3.6 Xác định phạm vi bảo vệ BV dòng cắt nhanh (50): 33 3.7 Xác định phạm vi bảo vệ BV dòng cắt nhanh thứ tự không (50N): 34 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga I ĐỀ BÀI Sơ đồ lưới điện CÁC SỐ THÔNG SỐ BAN ĐẦU Hệ thống điện: SNmax = 1000 MVA SNmin = 0,65 * SNmax = 0,65 * 1000=650 (MVA) XoH = 0,7 X1HT Máy biến áp B1 B2: S = * 10 = 20 MVA Cấp điện áp: U1/U2 = 115/24 (kV) Uk%= 10% Đường dây: D1: L1 = 15 (km AC: 75 D2: L2 = 10 (km) AC: 175 AC: 75: Z1 = 0.36 + j0.41 (Ω/km), Z0 = 0.56 + j1.02 (Ω/km) AC: 175: Z1 = 0.15 + j0.37 (Ω/km), Z0 = 0.35 + j0.97 (Ω/km) Phụ tải Phụ Tải Phụ Tải P1 = (MW) P1 = (MW) cosφ1 = 0,85 cosφ1 = 0,9 tpt1 = 0.5 (s) tpt1 = (s) Đặc tính thời gian Rơ le SVTH: Hồ Văn Hoàng Lớp D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga II Yêu cầu: Đặt phương thức bảo vệ máy biến áp Tính tốn bảo vệ cho đường dây cung cấp điện hình tia A PHẦN LÝ THUYẾT Chương I: Chọn máy biến dòng điện Nhiệm vụ bảo vệ rơle Khi thiết kế vận hành hệ thống điện phải kể đến khả phát sinh cố tình trạng làm việc khơng bình thường hệ thống Ngắn mạch loại cố xảy nguy hiểm hệ thống điện Hậu ngắn mạch là: - Làm giảm thấp điện áp phần lớn hệ thống điện - Phá hủy phần tử bị cố tia lửa điện - Phá hủy phần tử có dịng ngắn mạch chạy qua tác dụng nhiệt - Phá vỡ ổn định hệ thống Ngoài loại cố ngắn mạch, hệ thống điện cịn có tình trạng làm việc khơng bình thường chế độ tải, Dòng điện tải làm tăng nhiệt độ phần dẫn điện giới hạn cho phép, làm cho cách điện chúng bị già cỗi bị phá hỏng Để ngăn ngừa phát sinh cố phát triển chúng thực biện pháp loại bỏ nhanh phần tử bị cố khỏi hệ thống, loại trừ tình trạng làm việc khơng bình thường có kả gây hư hại cho thiết bị hộ dùng điện Như vậy: nhiệm vụ thiết bị bảo vệ rơle tự động loại bỏ phần tử gặp cố đảm bảo cho hệ thống làm việc bình thường, Ngồi cịn ghi nhận phát tình trạng làm việc khơng bình thường phần tự hệ SVTH: Hồ Văn Hoàng Lớp D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga thống điện, Tùy mức độ mà bảo vệ rơle tác động báo tín hiệu cắt máy cắt Yêu cầu bảo vệ rơle Để thực chức nhiệm vụ quan trọng trên, thiết bị bảo vệ phải thỏa mạn yệu cầu sau: a/ Tin cậy Tin cậy tính đảm bảo cho thiết bị làm việc chắn, Rơle không bị tác động sai Cần phân biệt: - Độ tin cậy tác động mức độ chắn rơle hệ thống rơle tác động - Độ tin cậy không tác động mức độ chắn rơle hệ thống rơle không làm việc sai b/ Tính chọn lọc Khả bảo vệ cắt phần tử hư hỏng khỏi hệ thống điện phần tử khác tiếp tục làm việc gọi tác động chọn lọc c/ Tác động nhanh Phần tử bị ngắn mạch cắt nhanh, hạn chế mức độ phá hoại thiết bị, giảm thời gian sụt áp hộ dùng điện có khả trì ổn định làm việc máy phát điện toàn hệ thống d/ Độ nhạy Độ nhạy đặc trưng cho khả “cảm nhận” cố rơle hệ thống bảo vệ Đối với bảo vệ thường u cầu phải có hệ số độ nhạy từ 1,5 ÷ 2,0 cịn bảo vệ dự phịng hệ số độ nhạy từ 1,2 ÷ 1,5 e/ Tính kinh tế SVTH: Hồ Văn Hồng Lớp D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Tuỳ thuộc vào thiết bị bảo vệ đặc tính bảo vệ mà ta cần phải cân nhắc tính kinh tế lựa chọn thiết bị bảo vệ cho đảm bảo yêu cầu kĩ thuật mà chi phí thấp Các loại rơ le thường sử dụng cho MBA đường dây, nguyên tắc tác động bảo vệ sử dụng: 3.2 Chọn phương thức bảo vệ cho máy biên áp 3.2.1 Những hư hỏng chế độ làm việc bất thường MBA a) Hư hỏng bên máy biến áp bao gồm: - Chạm đất vòng dây Ngắn mạch cuộn dây Chạm đât (vỏ) ngắn mạch chạm đất Hỏng chuyển đổi đầu phân áp Thùng dầu bị thủng dò dầu b) Hư hỏng chế độ làm việc khơng bình thường bên ngồi máy biến áp - Ngắn mạch nhiều pha hệ thống Ngăn mạch pha hệ thống Qúa tải Qúa bão hòa mạch từ 3.2.2 Chọn phương thức bảo vệ cho máy biên áp +) Bảo vệ so lệch có hãm +) Bảo vệ q dịng có thời gian +) Bảo vệ dòng cắt nhanh +) Bảo vệ dòng có thời gian thứ tự khơng +) Bỏa vệ q dịng cắt nhanh thứ tự khơng +) Role khí +) Hình ảnh nhiệt SVTH: Hồ Văn Hồng Lớp D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga +) Chống q bão hịa Vì ta thực thiết kế BV cho đường dây nên ta sử dụng loại BV sau: + Bảo vệ dòng điện cắt nhanh (50) + Bảo vệ dòng TTK cắt nhanh (50N) + Bảo vệ q dịng điện có thời gian (51) + Bảo vệ q dịng TTK có thời gian (51N) Ngun tắc tác động bảo vệ có chung ngun tắc bảo vệ q dịng điện, Bảo vệ tác động có dịng điện qua phần tử bảo vệ vượt giá trị định trước gọi dòng điện khởi động BV (Ikđ) Bảo vệ dòng điện cắt nhanh (50) dòng TTK cắt nhanh (50N): - loại bảo vệ làm việc tức thời với thời gian bé (0,1s) Bảo vệ dòng điện có thời gian (51) q dịng TTK có thời gian (51N) - Khi có dịng điện qua phần tử bảo vệ lớn Ikđ loại bảo vệ bắt đầu đếm thời gian t sau đếm hết thời gian (đã xác định cơng thức có sẵn) mà dịng phần tử cịn lớn Ikđ bảo vệ phát tín hiệu cho máy cắt làm việc Bảo vệ dòng TTK cắt nhanh (50N) dòng TTK có thời gian (51N) có đối tượng tác động dịng TTK có cố NM pha chạm đất, NM pha chạm đất SVTH: Hồ Văn Hồng Lớp D15LTH1 Đồ Án Mơn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Nhiệm vụ, sơ đồ, nguyên lý làm việc, thông số khởi động vùng tác động bảo vệ đặt cho đường dây: a) Bảo vệ dòng điện cắt nhanh (50): + Nhiệm vụ: Cắt nhanh (tức thời cỡ 0,1s) phần tử bị cố khỏi hệ thống loại bỏ dòng cố đảm bảo an tồn cho hệ thống làm việc bình thường + Nguyên lý làm việc: Bảo vệ dòng điện cắt nhanh loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc cách chọn dòng điện khởi động bảo vệ lớn trị số dòng ngắn điện mạch lớn qua chỗ dặt bảo vệ có hư hỏng ỏ đầu phần tử + Thông số khởi động: Dòng điện khởi động bảo vệ dòng cắt nhanh: Ikđ50 = kat * IN,ng, max Với: kat: hệ số an tồn, Lấy kat = 1,2 ÷ 1,3 IN,ng,max: dịng ngắn mạch ngồi cực đại Thường lấy giá trị dòng ngắn mạch lớn cuối đường dây + Vùng tác động: Vùng tác động bảo vệ khơng bao trùm tồn chiều dài đường dây bảo vệ thay đổi theo dạng ngắn mạch, chế độ vận hành hệ thống, Phạm vi bảo vệ: Lcn-50max - Lcn-50min Bảo vệ dòng cắt nhanh: Sơ đồ nguyên lý, phạm vi bảo vệ, chọn Ikđ b) Bảo vệ dòng điện TTK cắt nhanh (50N): + Nhiệm vụ: Cắt nhanh (tức thời cỡ 0,1s) phần tử bị cố khỏi hệ thống loại bỏ dòng cố đảm bảo hệ thống làm việc bình thường khơng bị hư hại + Nguyên lý làm việc: tương tự BV dòng cắt nhanh bảo vệ hoạt động dựa trị số dòng TTK Io đường dây bảo vệ Khi dòng lớn Ikđ BV BV tác động cắt máy cắt SVTH: Hồ Văn Hồng Lớp D15LTH1 Đồ Án Mơn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga + Thơng số khởi động: Dịng điện khởi động BV: Ikđ50N = kat *3* I0Nng, max Với: kat: hệ số an tồn, Lấy kat = 1,2 ÷ 1,3 I0Nng,max: dịng ngắn mạch TTK cực đại + Vùng tác động: Cũng tương tự BV dòng cắt nhanh vùng bảo vệ ổn định chế độ vận hành hệ thống thay đổi Phạm vi bảo vệ: Lcn-50Nmax - Lcn-50Nmin c) Bảo vệ q dịng điện có thời gian (51): + Nhiệm vụ: Loại bỏ phần tử bị cố sau thời gian t (đã đặt) khỏi hệ thống nhằm loại bỏ dòng cố đảm bảo hệ thống làm việc bình thường khơng bị gián đoạn + Nguyên lý làm việc: Tính chọn lọc BV dịng điện có thời gian đảm bảo nguyên tắc phân cấp chọn thời gian tác động Bảo vệ gần nguồn cung cấp thời gian tác động lớn + Thơng số khởi động: -Dịng điện khởi động bảo vệ Ikđ51 = k Ilvptmax Với: k: hệ số chỉnh định, Lấy k = 1,6 Ilvptmax: dòng làm việc max - Thời gian làm việc bảo vệ: Có loại đặc tính thời gian làm việc bảo vệ q dịng có thời gian: (a) - Đặc tính độc lập (b)- Đặc tính phụ thuộc Thời gian làm việc bảo vệ có đặc tính độc lập khơng phụ thuộc vào trị số dịng điện chạy qua bảo vệ, cịn bảo vệ đặc tính thời gian phụ thuộc tỉ lệ nghịch với dịng điện chạy qua bảo vệ: dịng lớn thời gian tác động ngắn SVTH: Hồ Văn Hoàng Lớp D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga đ thị q ua n hệ g iữ a Inma x , i0 ma x v c hiề u d i đ ng d â y 4.500 4.148 4.000 Inmax 4.077 3*I0max(kA) 3.500 3.000 2.435 2.500 2.000 2.169 1.736 1.500 1.469 1.110 1.000 1.348 1.102 0.892 0.991 0.794 N5 N6 0.899 0.715 0.823 0.651 0.759 0.597 N7 N8 N9 0.500 0.000 N1 N2 N3 N4 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 4.077 2.43 1.73 1.34 1.10 0.99 0.89 0.823 0.759 4.148 2.16 1.46 1.110 0.89 0.79 0.71 0.651 0.597 Bảng tổng kết: C/Đ max INmax (kA) 3*I0max(kA) N8 N9 2.4 Tính dịng ngắn mạch mạng điện chế độ cực tiểu - Tính ngắn mạch chế độ MIN: + Tính dạng NM: N(2) N(1) + Chỉ 1MBA làm việc SVTH: Hồ Văn Hoàng 22 N(1,1) Lớp D15LTH1 L (km) Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Chế độ phụ tải cực tiểu: Ta có: SNmin = 0.65 * SNmax = 650MVA Điện kháng hệ thống: X2 HT* = X1 HT * = 0.015 X0HT* =0.7 * 0.015= 0.0105 Sơ đồ thay thông số lưới chế độ MIN: Tính ngắn mạch N(2) N(1) cho điểm NM từ N1 đến N9 Giá trị X1Nk∑ X0Nk∑ tính sau: + Ngắn mạch N1: X1N1∑ = XHT + XB = 0.015 + 0.1 = 0.115, Với XHT = 0.015 X0N1 = X0HT + XB = 0.0105 + 0.1 = 0.1105, Với X0HT = 0.0105 + Ngắn mạch từ N2 đến N9: Ngắn mạch từ N2 đến N5 XN2 = XN1 +1/4 Xd1 X0N2 =X 0N1 +1/4 X0d1 Tổng quát: XNi+1 = XNi + ¼ Xd1 X0Ni+1 = X0Ni + ¼ X0d1 Với Xd1 = 0.106 X0d1 = 0.266 Ngắn mạch điểm đoạn đường dây D2 (Từ N6 đến N9) Tại N6: XN6 = XN5 +1/4 Xd2 X0N6 =X 0N5 +1/4 X0d5 Tương tự cho điểm ngắn mạch từ N6 đến N9 XNi+1 = XNi + ¼ Xd2 X0Ni+1 = X0Ni + ¼ X0d2 Với Xd2 = 0.064 X0d2 = 0.168 Với: SVTH: Hồ Văn Hoàng 23 Lớp D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Ta có bảng số liệu tính tốn sau: Điểm NM N1 N2 N3 Min 0.16 X1Nk∑ 0.115 0.142 0.16 X2Nk∑ 0.115 0.142 0.24 X0Nk∑ 0.111 0.177 X∆(1) 0.226 0.318 0.411 X∆(2) 0.115 0.142 X∆(1,1) 0.056 0.079 0.16 0.09 N4 N5 N6 N7 0.19 0.19 0.30 0.50 0.19 0.12 0.22 0.22 0.37 0.59 0.22 0.13 0.23 0.23 0.41 0.65 0.23 0.15 0.25 0.25 0.45 0.71 0.25 0.16 N8 N9 0.270 0.286 0.270 0.286 0.501 0.543 0.770 0.828 0.270 0.286 0.175 0.187 Tính ngắn mạch điểm N1 a, Ngắn mạch pha N(2) : ta có K(2) = +Dịng điện ngắn mạch thứ tự thuận: Dịng điện ngắn mạch tổng hợp Tính hệ đơn vị có tên b, Ngắn mạch pha N(1) : ta có K(1) = +Dịng điện ngắn mạch thứ tự thuận: Dòng điện ngắn mạch tổng hợp Tính hệ đơn vị có tên +Dịng điện ngắn mạch thứ tự không: I*0N1(1) = I*N1(1) = 2.93 SVTH: Hồ Văn Hoàng 24 Lớp D15LTH1 L (km) Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Trong hệ đơn vị có tên: c, Ngắn mạch pha chạm đất N(1,1) + Dòng điện ngắn mạch thứ tự thuận: + K(1,1) tính theo cơng thức: Trong hệ đơn vị tương đối: Dòng điện ngắn mạch tổng hợp Trong hệ đơn vị có tên +Dịng điện ngắn mạch thứ tự không: Trong hệ đơn vị có tên: Các điểm NM từ N2 đến N9: Tính tốn tương tự điểm N1 Ta có bảng kết tính tốn NM chế độ MIN sau: Điể m N1 N2 N3 N4 N5 N6 NM Min 0.14 0.16 0.19 0.22 0.23 X1Nk∑ 0.115 8 0.14 0.16 0.19 0.22 0.23 X2Nk∑ 0.115 8 0.17 0.24 0.30 0.37 0.41 X0Nk∑ 0.111 0.31 0.50 0.59 0.65 X∆(1) 0.226 0.411 SVTH: Hồ Văn Hoàng 25 N7 0.25 0.25 0.45 0.71 N8 N9 0.270 0.286 0.270 0.286 0.501 0.543 0.770 0.828 Lớp D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le Điể m NM N1 GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga N2 N3 N4 N5 N6 N7 0.14 0.07 1.73 3.00 1.50 1.46 1.56 0.52 1.63 0.48 0.16 0.09 1.73 3.00 1.50 1.23 1.24 0.41 1.35 0.36 0.19 0.12 1.73 3.00 0.22 0.13 1.73 3.00 1.51 0.93 0.88 0.29 1.00 0.24 0.23 0.15 1.73 3.00 1.51 0.87 0.80 0.27 0.93 0.22 0.25 0.16 1.73 3.00 1.51 0.82 0.74 0.24 0.87 0.20 N8 N9 Min X∆(2) 0.115 X∆(1,1) 0.056 K(2) 1.730 K(1) 3.000 K(1,1) 1.498 INk(2) (kA) 1.809 Ipha 2.119 I0 0.706 Ipha 2.104 I0 0.716 (1) INk (kA) INk (1,1) (kA) 1.511 1.06 1.03 0.34 1.15 0.29 0.270 0.286 0.175 0.187 1.730 1.730 3.000 3.000 1.520 1.522 0.771 0.728 0.694 0.648 0.231 0.216 0.822 0.774 0.189 0.175 Đồ thị quan hệ dòng INmin, 3xI0min chiều dài đường dây: SVTH: Hồ Văn Hồng 26 Lớp D15LTH1 Đồ Án Mơn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga đồ t hị quan hệ g iữa Inmin, 3i0 chiều d àiđường d ây INmin 3*I0min(kA) 2.50 2.10 2.12 2.00 1.64 1.50 1.57 1.35 1.25 1.16 1.03 1.00 1.01 0.94 0.81 0.88 0.88 0.82 0.75 0.69 0.77 0.65 0.50 0.00 N1 N2 Bảng tổng kết: C/T Min N1 2.10 INmin 3*I0min(kA ) 2.12 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N2 1.64 N3 1.35 N4 1.16 N5 1.01 N6 0.94 N7 0.88 N8 0.82 N9 0.77 1.57 1.25 1.03 0.88 0.81 0.75 0.69 0.65 Chương III: Sơ đồ phương thức bảo vệ tính tốn cài đặt rơ le 3.1 Bảo vệ dòng cắt nhanh (50): Chọn dịng điện khởi động SVTH: Hồ Văn Hồng 27 Lớp D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Ikđ-50 = kat * INngmax Với: kat: hệ số an toàn, Lấy kat = 1.2 INngmax: dịng ngắn mạch ngồi cực đại, thường lấy giá trị dòng ngắn mạch lớn cuối đường dây Đoạn đường dây D2 Ikđ2-50 = kat * IN9max = 1.2 * 0.759 = 0.91 (kA) Đoạn đường dây D1 Ikđ1-50 = kat * IN5max = 1.2 * 1.102 = 1.32 (kA) 3.2 Bảo vệ dòng TTK cắt nhanh (50N): Chọn dòng điện khởi động Ikđ-50N = kat * * I0Nngmax Với: kat: hệ số an toàn, Lấy kat = 1.2 I0Nngmax: dịng ngắn mạch TTK ngồi cực đại Đoạn đường dây D2 Ikđ2-50N = kat * 3I0N9max = 1.2 *0.597 = 0.72 (kA) 2, Đoạn đường dây D1 Ikđ1-50N = kat * 3I0N5max = 1.2 *0.892 = 1.07 (kA) 3.3 Bảo vệ q dịng có thời gian (51): Chọn dịng điện khởi động Ikđ-51 = k * Ilvmax Với: k: hệ số chỉnh định, Lấy k = 1.6 Ilvptmax: dòng làm việc max, Ta có: Ilvmax1 = 187,3 (A)=0.187 (kA) Ilvmax2 = 112,39 (A) =0.112 (kA) Đoạn đường dây D1 Ikđ1-51 = k * Ilvmax1 =1.6 * 0.187 =0.299 (kA) Đoạn đường dây D2 Ikđ2-51 = k * Ilvmax2 =1.6 * 0.112 =0.179 (kA) Chọn thời gian làm việc bảo vệ: Đặc tính thời gian rơle: với: SVTH: Hồ Văn Hoàng ; 28 Lớp D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Chế độ MAX Với đường dây D2: Xét điểm ngắn mạch N9: IN9max = 0.759 (kA) : tN9 = 1+0.3 = 1.3 s Xét điểm ngắn mạch N8: IN8max = 0.823 (kA) Tính tốn tương tự cho điểm ngắn mạch đường dây D2: N5 N6 N7 INmax (kA) 1.102 0.991 0.899 tNk(s) 0.82 0.93 1.047 N8 0.82 1.17 N9 0.759 1.3 Ikđ2-51 = 0.179 (kA); Tp2 = 0.0351(s) Với đường dây D1: Thời gian bảo vệ làm việc điểm N5 đường dây là: Xét điểm ngắn mạch N5: IN5max = 1.102 (kA) t1N5 = 1.12s Xét điểm ngắn mạch N4: IN4max = 1.348 (kA) SVTH: Hồ Văn Hồng 29 Lớp D15LTH1 Đồ Án Mơn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Tính tốn tương tự cho điểm ngắn mạch đường dây D1: N1 N2 N3 INmax (kA) 4.077 2.435 1.736 TN(s) 0.24 0.41 0.62 N4 1.34 0.85 N5 1.102 1.12 Ikđ1-51 = 0.299 (kA) ; Tp1 = 0.025 (s) Chế độ MIN Đặc tính thời gian rơle: với: ; Ta có kết tính toán sau: Với đường dây D2: Xét điểm ngắn mạch N9: IN9min= 0.77 (kA) : T2N9 = 1+0.3 = 1.3 s Xét điểm ngắn mạch N8: IN8min = 0.82 (kA) Với đường dây D2: SVTH: Hồ Văn Hồng 30 Lớp D15LTH1 Đồ Án Mơn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga N5 N6 N7 N8 N9 INmin (kA) 1.01 0.94 0.88 0.82 0.77 t2 , s 0.9 0.99 1.07 1.18 1.28 Ikđ2-51 = 0.179 (kA) ; Tp2 = 0.035 (s) Với đường dây D1: Thời gian bảo vệ làm việc điểm N5 đường dây là: Xét điểm ngắn mạch N5: IN5max = 1.05 (kA) t1N5 = 0.8s Xét điểm ngắn mạch N4: IN4max = 1.16(kA) N1 N2 N3 N4 N5 INmin (kA) 2.10 1.64 1.35 1.16 1.01 t1, s 0.48 0.64 0.81 1.21 Ikđ1-51 = 0.299 (kA) ; Tp1 = 0.012(s) Từ kết ta có đường đặc tính thời gian bảo vệ q dịng có thời gian chế độ MAX MIN sau: ĐẶC TÍNH THỜI GIAN LÀM VIỆC SVTH: Hồ Văn Hồng 31 Lớp D15LTH1 Đồ Án Mơn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga ĐẶC T ÍNH T HỜI GIAN LÀM VIỆC tNk(s) Max 1.4 1.2 10.9 0.8 0.99 1.07 1.05 0.93 0.85 0.82 tNk(s) Max 1.18 1.17 1.04 1.3 1.261.3 tNk(s) Min 1.12 0.86 0.66 0.62 0.6 0.49 0.41 0.4 0.2 0.24 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 3.4 Bảo vệ q dịng TTK có thời gian (51N): Chọn dịng khởi động: Ikđ-51N = k * IddBI Với: k = 0.3 IddBI: dịng sơ cấp định mức BI, Ta có: IddBI1 = 200 (A) IddBI2 = 150 (A) 1, Đoạn đường dây D1 Iđ1-51N = k *IddBI =0.3 * 200 = 60 (A) = 0.06 (kA) 2, Đoạn đường dây D2 Iđ2-51N = k *IddB2 =0.3 * 150 = 45 (A) = 0.045 (kA) Thời gian làm việc bảo vệ q dịng TTK có thời gian: chọn theo cấp T02 = t2pt + ∆t = + 0.3 = 1.3 (s) T01 = t02 + ∆t = 1.3 + 0.3 = 1.6 (s) SVTH: Hồ Văn Hoàng 32 Lớp D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga 3.5 Kiểm tra độ nhạy cho BVQD có thời gian (51) BVQD TTK có thời gian(50N) BVQD có thời gian (51) Cơng thức tính độ nhạy: Điều kiện u cầu: Kn �1.5 C/T Min N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 INmin 2.10 1.64 1.35 1.16 1.01 0.94 0.88 0.82 0.77 0.88 0.81 0.75 0.69 0.65 3*I0min(kA 2.12 1.57 1.25 1.03 ) + Dòng điện ngắn mạch thứ tự thuận: Bảo vệ đường dây 1: Bảo vệ đường dây 2: + Dòng điện ngắn mạch thứ tự không: Bảo vệ đường dây 1: Bảo vệ đường dây 2: Kết luận: Độ nhạy BV dịng có thời gian chọn đảm bảo u cầu độ nhạy 3.6 Xác định phạm vi bảo vệ BV dòng cắt nhanh (50): Sử dụng phương pháp hình học *Bảo vệ q dịng cắt nhanh (50): Chọn dòng điện khởi động Ikđ-50 = kat * INngmax Với: kat: hệ số an toàn, Lấy kat = 1.2 SVTH: Hồ Văn Hoàng 33 Lớp D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga INngmax: dịng ngắn mạch ngồi cực đại, thường lấy giá trị dòng ngắn mạch lớn cuối đường dây Đoạn đường dây D2 Ikđ2-50 = kat * IN9max = 1.2 * 0.759 = 0.91 (kA) Đoạn đường dây D1 Ikđ1-50 = kat * IN5max = 1.2 * 1.102 = 1.32 (kA) đ th ị g iao đ iể m ik d 1, ik d vớ i đ n g đ ặc tín h in m ax in m in INmax (kA) 4.500 4.000 3.500 3.000 2.500 2.000 1.5001.32 1.000 0.5000.91 3*I0min(kA) Ikd1 - 50 Ikd2 - 50 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 1.32 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 0.91 7 11.25 15 17 20 22.5 25 0.000 Từ đồ thị ta xác định phạm vi BV dòng cắt nhanh sau: Đường dây D1: L1 = 15 km Lcn1max = 11.71 km ( 78.6% đường dây D1) Lcn1min = 8.44 km ( 56.26% đường dây D1) Đường dây D2: L2 = 10 km Lcn2max = km ( 50% đường dây D2) Lcn2min = 3.75 km (37.5% đường dây D2) 3.7 Xác định phạm vi bảo vệ BV q dịng cắt nhanh thứ tự khơng (50N): Sử dụng phương pháp hình học *Bảo vệ q dịng TTK cắt nhanh (50N): Chọn dòng điện khởi động SVTH: Hồ Văn Hồng 34 Lớp D15LTH1 Đồ Án Mơn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Ikđ-50N = kat * * I0Nngmax Với: kat: hệ số an tồn, Lấy kat = 1.2 I0Nngmax: dịng ngắn mạch TTK cực đại Đoạn đường dây D2 Ikđ2-50N = kat * 3I0N9max = 1.2 *0.597 = 0.72 (kA) 2, Đoạn đường dây D1 Ikđ1-50N = kat * 3I0N5max = 1.2 *0.892 = 1.07 (kA) đ t hị g i a o đ i ể m i kd , i kd vớ i đ ườ ng đ ặ c tí nh i nm ax i nm i n 4.5 3*I0max(kA) 3*I0min(kA) Ikd1 - 50N Ikd2 - 50N 3.5 2.5 1.5 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 0.50.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 0.72 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 Từ đồ thị ta xác định phạm vi BV dòng cắt nhanh sau: Đường dây D1: L1 = 15 km L0cn1max = 12.2 km (81.25% đường dây D1) L0cn1min = 10.3 km ( 68.7% đường dây D1) Đường dây D2: L2 = 10 km L0cn2max = 6.25 km ( 62.5% đường dây D2) L0cn2min = 4.4 km (44% đường dây D2) Sơ đồ nguyên lý bảo vệ cho đường dây D1 D2: SVTH: Hồ Văn Hoàng 35 Lớp D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le SVTH: Hồ Văn Hoàng GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga 36 Lớp D15LTH1 ... D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga thống điện, Tùy mức độ mà bảo vệ r? ?le tác động báo tín hiệu cắt máy cắt Yêu cầu bảo vệ r? ?le Để thực chức nhiệm vụ quan trọng trên, thiết. .. Nhiệm vụ bảo vệ r? ?le 2 Yêu cầu bảo vệ r? ?le 3 Các loại rơ le thường sử dụng cho MBA đường dây, nguyên tắc tác động bảo vệ sử dụng: 4 Nhiệm vụ, sơ đồ, nguyên lý làm... cịn bảo vệ dự phòng hệ số độ nhạy từ 1,2 ÷ 1,5 e/ Tính kinh tế SVTH: Hồ Văn Hồng Lớp D15LTH1 Đồ Án Môn Học Bảo Vệ Rơ Le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Tuỳ thuộc vào thiết bị bảo vệ đặc tính bảo vệ mà