đồ án bảo vệ role epu

MỞ THƯƠNG ĐẦU BỘLỜI CÔNG Điện dạng lượng phổ HỌC biến LỰC Trong lĩnh vực TRƯỜNG ĐẠI ĐIỆN sản xuất, sinh hoạt, an Khoa ninh…Kỹ Thuật cần sử dụng Điệnđiện 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 phải tăng cường thiết bị bảo vệ cho hệ thống điện để giảm thiểu, ngăn chặn hậu cố gây Đồ án mơn học Bảo vệ Rơ le giúp cho sinh viên củng cố kiến thức bảo vệ rơ le Từ sinh viên có đánh giá đắn loại bảo vệ Trong trình làm đồ án này, em nhận giúp đỡ nhiệt tình thầy ĐỒ ÁN MƠN HỌC môn, đặc biệt cô giáo TS Vũ… Dù cố gắng kiến thức em VỆ cịn hạn chế, kinh nghiệm tích BẢO lũy cịn nên RƠ đồLE án khó tránh khỏi sai sót Em mong nhận đánh giá, nhận xét, góp ý thầy để đồ án kiến thức thân em hoàn thiện Em xinviên chânthực thành cảm ơn VĂN thầy cô, đặc biệt cô giáo TS.Vũ … giúp đỡ Sinh : LÊ em hoàn thànhviên đồ án này.: 198101103 Mã sinh Giảng viên hướng dẫn : Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Chuyên ngành : HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp : Khoá : 2019-2024 Hà Nội, tháng năm 2022 Sinh viên thực Hà Nội, tháng năm 2022 MỤC LỤC Nhiệm vụ, yêu cầu bảo vệ rơ-le 1.1 Nhiệm vụ bảo vệ rơle Các thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ phát loại trừ nhanh tốt phần tử bị cố khỏi hệ thống, nhanh chóng phát cách ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống, ngăn chặn hạn chế đến mức thấp hậu tai hại cố Khi thiết kế vận hành hệ thống cần phải kể đến khả phát sinh hư hỏng tình trạng làm việc khơng bình thường hệ thống điện Nguyên nhân gây hư hỏng, cố phần tử hệ thống điện: - Do tượng thiên nhiên biến đổi thời tiết, giơng bão, động đất, lũ lụt - Do máy móc, thiết bị bị hao mòn, già cỗi - Do tai nạn ngẫu nhiên - Do nhầm lẫn thao tác nhân viên vận hành Ngắn mạch loại cố xảy nguy hiểm hệ thống điện Nhanh chóng phát cách ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống ngăn chặn hạn chế hậu nghiêm trọng cố - Dòng điện tăng cao chỗ cố phần tử đường từ nguồn đến điểm ngắn mạch gây tác động nhiệt lực học làm phá huỷ - phần tử bị ngắn mạch phần tử lân cận Hồ quang chỗ ngắn mạch để lâu đốt cháy thiết bị gây hoả hoạn Ngắn mạch làm cho điện áp chỗ cố khu vực lưới điện lân cận bị giảm thấp, ảnh hưởng đến làm việc bình thường hộ dùng điện - Nghiêm trọng gây ổn định tan rã hệ thống điện Hậu ngắn mạch là: - Thụt thấp điện áp phần lớn hệ thống điện Phá huỷ phần tử bị cố tia lửa điện Phá huỷ phần tử có dịng ngắn mạch chạy qua tác động nhiệt Phá huỷ ổn định hệ thống điện Ngoài loại hư hỏng, hệ thống điện cịn có tình trạng làm việc khơng bình thường Một tình trạng làm việc khơng bình thường q tải Dịng điện tải làm tăng nhiệt độ phần dẫn điện giới hạn cho phép làm cách điện chúng bị già cỗi bị phá huỷ Như nhiệm vụ thiết bị bảo vệ Rơle tự động cắt phần tử hư hỏng khỏi hệ thống điện Ngoài thiết bị bảo vệ Rơle cịn ghi nhận phát tình trạng làm việc khơng bình thường phần tử hệ thống điện, tuỳ mức độ mà bảo vệ Rơle tác động báo tín hiệu cắt máy cắt Những thiết bị bảo vệ Rơle phản ứng với tình trạng làm việc khơng bình thường thường thực tác động sau thời gian trì định (khơng cần phải có tính tác động nhanh thiết bị bảo vệ Rơle chống hư hỏng) 1.2 u cầu bảo bệ rơle • Tính chọn lọc Tính chọn lọc: khả bảo vệ phát loại trừ phần tử bị cố khỏi hệ thống Theo nguyên lý làm việc phân ra: + Bảo vệ có độ chọn lọc tuyệt đối: bảo vệ làm việc có cố xảy phạm vi hồn tồn xác định, khơng làm nhiệm vụ dự phòng cho bảo vệ đặt phần tử lân cận (ví dụ bảo vệ so lệch dọc cho máy phát điện máy biến áp) + Bảo vệ có độ chọn lọc tương đối: có nhiệm vụ bảo vệ cho đối tượng bảo vệ cịn thực chức dự phịng cho bảo vệ đặt phần tử lân cận • Độ nhạy Độ nhạy đặc trưng cho cảm nhận cố rơle hệ thống bảo vệ thể hệ số nhạy kn: kn = Yêu cầu: kn I N I kd =1,5 ÷2 bảo vệ kn = 1,2÷1,5 bảo vệ dự phòng kn >2 bảo vệ so lệch Tác động nhanh • Càng cắt nhanh phần tư bị ngắn mạch hạn chế mức độ phá hoại thiết bị , giảm thời gian sụt áp hộ tiêu thụ , giảm xác suất dẫn đên hư hỏng nặng nâng cao khả trì ổn định làm việc máy phát điện toàn HTĐ + Bảo vệ rơ le gọi tác động nhanh thời gian tác động không vượt q 50ms (2,5 chu kì dịng điện tần số 50Hz) Bảo vệ rơ le gọi tác động tức thời không thông qua khâu trễ (tạo thời gian) tác động rơ le + Đối với lưới điện phân phối thường dùng bảo vệ có độ chọn lọc tương đối, bảo vệ thường có thời gian cắt cố (0,2 ÷ 1,5s), bảo vệ d phũng (1,5 ữ 2,0s) tin cy ã tin cậy tác động: khả bảo vệ làm việc có cố xảy phạm vi xác định nhiệm vụ bảo vệ + Độ tin cậy đảm bảo cho thiết bị làm việc chắn + Độ tin cậy không tác động: khả tránh làm việc nhầm chế độ vận hành bình thường cố xảy phạm vi bảo vệ quy định • Kinh tế 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 máy biến áp đường dây • Bảo vệ q dịng: Bảo vệ tác động dòng điện qua phần tử bảo vệ vượt giá trị định trước.Có loại bảo vệ dòng: + Bảo vệ dịng điện có thời gian (bảo vệ cực đại): loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc cách chọn thời gian làm việc theo nguyên tắc cấp, bảo vệ gần nguồn cung cấp thời gian tác động lớn + Bảo vệ dòng điện cắt nhanh: loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc cách chọn giá trị dòng điện tác động lớn giá trị dịng điện ngắn mạch ngồi max • Bảo vệ so lệch Là loại bảo vệ làm việc theo nguyên tắc so sánh trực tiếp biên độ dòng điện hai đầu phần tử bảo vệ Nếu sai lệch vượt trị số cho trước bảo vệ tác động Bảo vệ khoảng cách Bảo vệ khoảng cách loại bảo vệ dùng rơ le tổng trở có thời gian làm việc phụ thuộc vào quan hệ điện áp UR dòng điện IR đưa vào rơ le góc pha chúng  UR   , ϕ R   IR  t=f Thời gian tự động tăng lên khoảng cách từ chỗ đặt bảo vệ đến chỗ đặt bảo vệ tăng lên Bảo vệ đặt gần chỗ hư hỏng có thời gian làm việc bé • Bảo vệ dịng điện có hướng Là loại bảo vệ làm việc theo giá trị dòng điện chỗ nối rơ le góc pha dịng điện vơi điện áp góp có đặt bảo vệ cung cấp cho rơ le Bảo vệ tác động dòng điện vào rơ le vượt giá trị chỉnh định trước góc pha phù hợp với trường hợp ngắn mạch đường dây bảo vệ Từ đó, thấy bảo vệ dịng điện có hướng bảo vệ dòng điện cực đại cộng thêm phận làm việc theo góc lệch pha dịng điện áp vào rơ le • Bảo vệ dịng thứ tự khơng mạng có dịng chạm đất bé Thực chất bảo vệ dòng sử dụng lọc thứ tự khơng để lấy thành phần thứ tự khơng dịng pha Khi có ngắn mạch pha chạm đất xuất dịng thứ tự khơng vào rơ le Nếu dòng lớn giá trị đặt rơ le tác động cắt máy cắt • Bảo vệ dịng thứ tự khơng mạng có dịng chạm đất lớn Bảo vệ lấy dòng điện làm việc vào rơ le dòng tổng BI đặt pha Khi có ngắn mạch pha dòng vào rơ le bao gồm lần thành phần dịng thứ tự khơng thành phần dịng khơng cân Người ta chọn dòng khởi động rơ le lớn dịng khơng cân tính tốn nhân với hệ số k at Nên có ngắn mạch pha chạm đất dịng vào rơ le lớn dòng khởi động bảo vệ tác động cắt máy cắt Khi xảy loại ngắn mạch khác thành phần I khơng tồn rơ le không tác động 2.1 Máy biến áp • o Những hư hỏng chế độ làm việc bất thường MBA 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 o Hư hỏng chế độ làm việc khơng bình thường bên máy biến áp - - Ngắn mạch nhiều pha hệ thống Ngắn mạch pha hệ thống Qúa tải Qúa bão hòa mạch từ 2.2 Đường dây • Những hư hỏng chế độ làm việc bất thường đường dây - Ngắn mạch (nhiều pha pha ), chạm đất pha Qúa điện áp Đứt dây tải Chọn tỷ số máy biến dòng Tỷ số biến đổi máy biến dịng BI1, BI2 chọn theo cơng thức : I n I = sdd I tdd Chọn Itdd = A Dịng Isdd chọn theo cơng thức: P Isdd ≥ Ilvmax = • 3.U dm cosφ Chọn tỷ số biến BI2: Dòng làm việc phụ tải 2: = = 150,352 (A) Chọn Isdd = 200 (A) Vậy tỉ số biến dòng BI2 là: • Chọn tỷ số biến BI1: Dòng làm việc phụ tải 1: = 150,35 + = 74,4 (A) Chọn Isdd = 100(A) Vậy tỉ số biến dòng BI1 là: = CHƯƠNG II: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠ-LE - Ngắn mạch cố nghiêm trọng hệ thống Là tượng pha chập nhau, pha chập đất (hay chập dây trung tính) - Tính tốn ngắn mạch nhằm: • Xác định thành phần dịng ngắn mạch cực đại • Xác định thành phần dịng ngắn mạch cực tiểu Các giá trị xem xét giá trị thành phần dòng ngắn mạch chạy qua CTS vị trí/ dạng ngắn mạch khác Giá trị dịng ngắn mạch tính tốn nhằm dùng để: • Tính tốn dịng điện khởi động xác định vùng bảo vệ cho bảo vệ dòng cắt nhanh • Tính tốn, kiểm tra độ nhạy cho bảo vệ q dịng có thời gian bảo vệ so lệch Chọn vị trí điểm ngắn mạch Ta chia đoạn đường dây thành đoạn Ta cần tính dịng ngắn mạch điểm hình vẽ sau: HTĐ B2 N2 P2 B1 N1 115kV N4 N3 MC1 D1 BI1 N6 N5 tpt1 N8 N7 MC2 N9 D2 tpt2 BI2 P1 24kV Giả thiết q trình tính tốn ngắn mạch ta bỏ qua : - Bão hòa từ - Dung dẫn ký sinh đường dây, điện trở MBA đường dây - Ảnh hưởng phụ tải 1.1 Chọn đại lượng Tính hệ đơn vị tương đối, gần Công suất bản: Scb = SdmB = 90 MVA Điện áp bản: Ucb = Utb cấp (115 kV; 24 kV) EHT = Trên sở giá trị lựa chọn, tính giá trị dịng điện cho phía theo cơng thức 1.2 Lập sơ đồ thay thế, tính giá trị điện kháng phần tử X1B2 • Điện khàng hệ thống: 10 X HT = Scb SN Chế độ phụ tải cực đại: Ta có : SN = SNmax = 2000 (MVA) + Hai máy biến áp làm việc song song Điện kháng hệ thống: o = = 0,045 0,045 = 0,054 Chế độ phụ tải cực tiểu: Ta có : SNmin = 0,85 SNmax =0,85.2000 =1700 (MVA) + Một máy biến áp làm việc Điện kháng hệ thống: o = = 0,053 0,053 = 0,064 • Máy biến áp: = 0,2 = 0,2 • o Đường dây: Đường dây D1: 0,39.25.= 1,523 1,523 = 0,98.25 = 3,828 o Đường dây D2: 0,37 5.= 0,289 0,289 11 = 0,97.5 = 0,758 Tính tốn giá trị dịng điện ngắn mạch chế độ cực đại Để tính tốn chế độ ngắn mạch không đối xứng ta sử dụng phương pháp thành phần đối xứng.Điện áp dòng điện chia thành thành phần:thành phần thứ tự thuận,thành phần thứ tự nghịch thành phần thứ tự không Sơ đồ thay thông số lưới chế độ MAX: XB1 EHT N1 XHT N2 D11 MC1 D12 D13 N5 D14 BI1 XB2 115 kV N4 N3 MC2 tpt1 BI2 N7 N6 D21 D22 N8 D23 N9 D24 P1 24 kV Dòng điện ngắn mạch thứ tự thuận pha A dạng ngắn mạch có tính theo cơng thức : X ∆( n ) Trong điện kháng phụ loại ngắn mạch n Trị số dòng điện ngắn mạch siêu độ tính theo cơng thức: Ta có bảng tóm tắt sau: Dạng ngắn mạch n X (∆n ) m(n) Tính tốn N(1) X 2∑ + X 0∑ I a1 N = I a N = I a N (1,1) N 1,1 X 2∑ / / X 0∑ − 12 X ∑ X ∑ (X ∑ + X ∑ ) Ia2N = I a1N X ∑ X 0∑ + X 2∑ Ia0N = I a1N X ∑ X 0∑ + X 2∑ tpt2 P2 I a1N = I N N(3) N(2) X 2∑ Ia2 N = Ia0 N = I a1N = I a N Tính ngắn mạch N(3) , N(1) N(1,1)cho điểm NM từ N1 đến N9 Giá trị X1Ni∑ X0Ni∑ tính sau: + Ngắn mạch N1 : = 0,045 + 0,5.0,2 = 0,145 Với = 0,045 = 0,054 + 0,5.0,2 = 0,154 Với = 0,054 + Ngắn mạch từ N2 đến N5: = 0,145 + 1,523 = 0,526 = 0,154+ 3,828 = 1,111 Tổng quát: Với: = 1,523 = 3,828 +Ngắn mạch từ N6 đến N9: Tổng quát : Với: = 0,289 = 0,758 Ta có bảng số liệu tính tốn sau: 13 ; 0,145 0,526 0,907 1,287 1,668 1,740 1,813 1,885 1,957 0,154 1,111 2,068 3,025 3,982 4,172 4,361 4,551 4,740 Tính ngắn mạch điểm N1: Ngắn mạch pha N(3) : Ta có: + Dịng điện pha A thành phần thứ tự thuận, không điểm ngắn mạch: = = 6,897 (kA) =0 + Dòng điện ngắn mạch siêu độ: = = 1.6,897 = 14,931 (kA) o Ngắn mạch pha N(1) : • o Ta có: + = 0,145 + 0,154= 0,299 + Dòng điện pha A thành phần thứ tự thuận, thứ tự không điểm ngắn mạch: = = 2,252 (kA) + Dòng điện ngắn mạch siêu độ: = = 3.2,252 = 14,627 (kA) + Dòng điện ngắn mạch thứ tự không điểm ngắn mạch: = = 3.2,252 = 14,627 (kA) o Ngắn mạch pha chạm đất pha N(1,1) : Ta có: =.= 1,5 = = 0,075 + Dòng điện pha A thành phần thứ tự thuận, thứ tự không điểm ngắn mạch: = = 4,54 (kA) = = 2,202 (kA) + Dòng điện ngắn mạch siêu độ: = = 1,5.4,54 = 14,744 (kA) + Dòng điện ngắn mạch thứ tự không điểm ngắn mạch: = = 3.2,202 = 14,302 (kA) Các điểm NM từ N2 đến N9: Tính tốn tương tự điểm N1 • 14 Ta có bảng kết tính tốn NM chế độ MAX sau : X0Ni∑ 0,145 0,526 0,907 1,287 1,668 1,740 1,813 1,885 1,957 0,154 1,111 2,068 3,025 3,982 4,172 4,361 4,551 4,740 0299 1,637 2,975 4,312 5,650 5,912 6174 6,436 6,697 3 3 3 3 0,075 0,357 0,630 0,903 1,176 1,228 1,281 1333 1,385 1,500 1,532 1,538 1,540 1,541 1,542 1,542 1,542 1,543 14,931 4,116 2,387 1,682 1,298 1,244 1,194 1,149 1,106 14,627 3,003 1,673 1,160 0,888 0,849 0,813 0,781 0,751 14,744 3,755 2,165 1,523 1,174 1,125 1,079 1,038 0,999 14,627 3,003 1,673 1,160 0,888 0,849 0,813 0,781 0,751 14,302 2,364 1,288 0,885 0,674 0,644 0,617 0,591 0,568 Đồ thị quan hệ dòng INmax ; I0Nmax chiều dài đường dây: Bảng tổng kết: N1 14,93 14,62 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 4,116 2,387 1,682 1,298 1,244 1,194 1,149 1,106 3,003 1,673 1,160 0,888 0,849 0,813 0,781 0,751 Tính tốn giá trị dịng điện ngắn mạch chế độ cực tiểu Để tính tốn chế độ ngắn mạch khơng đối xứng ta sử dụng phương pháp thành phần đối xứng.Điện áp dòng điện chia thành thành phần:thành phần thứ tự thuận,thành phần thứ tự nghịch thành phần thứ tự không Sơ đồ thay thông số lưới chế độ MIN: 15 XHt XB1 XD11 XD12 XD13 XD14 XD21 XD22 XD23 XD24 P2 N1 N2 N3 N4 N5 P1 N6 N7 N8 N9 Tính ngắn mạch N(2), N(1) N(1,1) cho điểm NM từ N1 đến N9 Giá trị X1Ni∑ X0Ni∑ tính sau: + Ngắn mạch N1 : = 0,053 + 0,2 = 0,253 Với = 0,053 = 0,064 + 0,2 = 0,264 Với = 0,064 + Ngắn mạch từ N2 đến N5: = 0,253 + 1,523 = 0,634 = 0,264+ 3,828 = 1,221 Tổng quát : Với: = 1,523 = 3,828 +Ngắn mạch từ N6 đến N9: Tổng quát : Với: = 0,289 = 0,758 Ta có bảng số liệu tính tốn sau: 0,253 0,634 1,015 1,395 16 1,776 1,848 1,921 1,993 2,065 0,264 1,221 2,178 3,135 4,092 4,282 4,471 4,661 Tính ngắn mạch điểm N1 Ngắn mạch pha N(2) : Ta có: = 0,253 • o + Dịng điện pha A thành phần thứ tự thuận, không điểm ngắn mạch: = = 1,976 (kA) + Dòng điện ngắn mạch siêu độ: = = 1,976 = 7,411 (kA) o Ngắn mạch pha N(1) Ta có: + = 0,253+ 0,264= 0,517 + Dòng điện pha A thành phần thứ tự thuận, thứ tự không điểm ngắn mạch: = = 1,299 (kA) + Dòng điện ngắn mạch siêu độ: = = 3.1,299 = 8,435 (kA) + Dịng điện ngắn mạch thứ tự khơng điểm ngắn mạch: = = 3.1,299 = 8,435 kA o Ngắn mạch pha chạm đất pha N(1,1) : Ta có: = =1,5 = = 0,129 + Dòng điện pha A thành phần thứ tự thuận, thứ tự không điểm ngắn mạch: = = 2,618 (kA) = = 1,281 (kA) + Dòng điện ngắn mạch siêu độ: = = 1,5.2,618 = 8,502 (kA) + Dòng điện ngắn mạch thứ tự không điểm ngắn mạch: = = 3.1,281 = 8,320 (kA) • Các điểm NM từ N2 đến N9: 17 4,850 Tính tốn tương tự điểm N1 Ta có bảng kết tính tốn NM chế độ MIN sau : 0,253 0,634 1,015 1,395 1,776 1,848 1,921 1,993 2,065 0,264 1,221 2,178 3,135 4,092 4,282 4,471 4,661 4,850 0,253 0,634 1,015 1,395 1,776 1,848 1,921 1,993 2,065 1,732 1,732 1,732 1,732 1,732 1,732 1,732 1,732 1,732 0,517 1,855 3,193 4,530 5,868 6,130 6,392 6,654 6,915 3 3 3 3 0,129 0,417 0,692 0,965 1,238 1,291 1,344 1,396 1,448 1,500 1,525 1,533 1,536 1,538 1,539 1,539 1,540 1,540 7,411 2,957 1,847 1,344 1,056 1,015 0,976 0,941 0,908 8,435 2,610 1,544 1,096 0,850 0,814 0,781 0,751 0,723 8,502 3,140 1,944 1,409 1,105 1,061 1,021 0,984 0,949 8,437 2,610 1,544 1,096 0,850 0,814 0,781 0,751 0,723 8,320 2,112 1,209 0,847 0,652 0,624 0,598 0,574 0,552 Đồ thị quan hệ dòng INmin ; I0Nmin chiều dài đường dây: Bảng tổng kết: N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 7,411 2,957 1,847 1,344 1,056 1,015 0,976 0,941 0,908 8,320 2,112 1,209 0,847 0,652 0,624 0,598 0,574 0,552 CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ VÀ TÍNH TỐN CÀI ĐẶT RƠ LE 18 1.Sơ đồ phương thức bảo vệ 1.1.Sơ đồ phương thức bảo vệ cho máy biến áp I0> Hình 3.1: Sơ đồ phương thức bảo vệ cho máy biến áp • Các bảo vệ sử dụng cho máy biến áp: - Bảo vệ so lệch có hãm (ΔI) - Rơ le nhiệt (bảo vệ tải) (θo) - Rơ le khí (RK) - Bảo vệ q dịng có thời gian (I>), cắt nhanh(I≫), q dịng thứ tự khơng có thời gian (Io>), q dịng cắt nhanh thứ tự khơng (I0>>) 1.2.Sơ đồ phương thức bảo vệ cho đường dây Hình 3.2: Sơ đồ phương thức bảo vệ cho đường dây • - Các bảo vệ sử dụng cho đường dây: Bảo vệ q dịng có thời gian (I>) Bảo vệ dòng cắt nhanh(I≫) - Bảo vệ dòng có thời gian thứ tự khơng (Io>) - Bảo vệ q dịng cắt nhanh thứ tự khơng (Io>>) 2.Tính tốn cài đặt cho bảo vệ rơ le đường dây 19 2.1.Tính tốn bảo vệ rơ-le q dịng cắt nhanh (50) • Bảo vệ q dịng cắt nhanh (I≫);(50) Chọn dòng điện khởi động Ikđ_50 = kat IN.ng max Với: kat : hệ số an toàn Lấy kat = 1,2 INng max : dịng ngắn mạch ngồi cực đại Thường lấy giá trị dòng ngắn mạch lớn cuối đường dây o Đường dây D1: IkđD1_50 = kat.IN5max =1,2.1,298 =1,558 (kA) o Đường dây D2: IkđD2_50 = kat.IN9max =1,2.1,106 =1,327 (kA) Bảo vệ dịng thứ tự khơng cắt nhanh (I0≫);(50N) Chọn dịng điện khởi động Ikđ_50N = kat 3.I0Nng max Với: kat : hệ số an toàn Lấy kat = 1,2 I0Nng max: dịng ngắn mạch TTK ngồi cực đại o Đường dây D1: IkđD1_50N = kat 3.I0N5max = 1,2.3.0,888=3,197 (kA) o Đường dây D2: IkđD2_50N = kat 3.I0N9max = 1,2.3.0,751 =2,704 (kA) • 2.2.Tính tốn bảo vệ rơ-le q dịng có thời gian (51) • Bảo vệ q dịng có thời gian (I>);(51)  Chọn dòng điện khởi động Ikđ_51 = k Ilv max Với: k : hệ số chỉnh định Lấy k = 1,6 Ilvpt max :dòng làm việc max Ta có: Ilv2 max = 150,352 (A)=0,15 (kA) Ilv1 max = 74,4 (A)=0,074 (kA) o Đường dây D1: IkđD1_51 = k Ilv1 max = 1,6.0,074 = 0,118 (kA) o Đường dây D2: IkđD2_51 = k Ilv2 max = 1,6.0,15 = 0,24 (kA)  Thời gian tác động Đặc tính thời gian rơle: t = (s) Với: I* = o - I Ni I kd Chế độ làm việc cực đại Với đường dây D2: • Xét điểm ngắn mạch N9 có IN9max = 1,106 (kA) = = 4,608 (kA) = tpt2 + Δt = + 0,3 = 2.3 (s) = 2,3 = 0,582 • Xét điểm ngắn mạch N8 có IN8max=1,149 (kA) 20 = = 4,788 (kA) =.0,582 = 2,124 (s) Tính tốn tương tự cho điểm ngắn mạch cịn lại ta bảng sau: Bảng 3.1: Bảng chọn thời gian làm việc bảo vệ 51 đường dây D2 N5 N6 N7 N8 N9 INmax(kA) 1,298 1,244 1,194 1,149 1,106 I* 5,408 5,183 4,975 4,788 4,608 t2(s) 1,648 1,800 1,960 2,124 2,300 Vậy ta chọn: IkđD2-51 = 0,24 (kA) ; Tp2 = 0,582 (s) Với đường dây D1: Thời gian bảo vệ làm việc điểm N5 đường dây là: +Δt = max+0,3=1,648 + 0,3 = 1,948 (s) • Xét điểm ngắn mạch N5 có IN5max =1,298 (kA) - = = 11 = 1,948 (s) = 1,948 = 2,922 (s) • Xét điểm ngắn mạch N4 có IN4max = 1,682 (kA) = = 14,254 = 0,922 = 0,365 (s) Tính tốn tương tự cho điểm ngắn mạch lại ta bảng sau: Bảng 3.2: Bảng chọn thời gian làm việc bảo vệ 51 đường dây D1 N1 N2 N3 N4 N5 INmax(kA) 14,931 4,116 2,387 1,682 1,298 I* 126,534 34,881 20,229 14,254 11,000 t1(s) 0,015 0,181 0,365 1,948 0,061 Vậy ta chọn: Ikđ1-51 = 0,118 (kA) ; Tp1 = 0,922(s) Hình 3.1: Đặc tính thời gian bảo vệ 51 chế độ làm việc cực đại • Chế độ làm việc cực tiểu: Tính tốn tương tự chế độ làm việc cực đại Ta có kết tính toán sau: 21 Bảng 3.3: Bảng chọn thời gian làm việc bảo vệ 51 đường dây D2 N5 N6 N7 N8 N9 INmin(kA) 1,056 1,015 0,976 0,941 0,908 I* 4,400 4,229 4,067 3,921 3,783 t2(s) 1,668 1,815 1,972 2,132 2,300 Vậy ta chọn: Ikđ2-51 = 0,24 (kA) ; Tp2 = 0.383(s) Bảng 3.4: Bảng chọn thời gian làm việc bảo vệ 51 đường dây D1 N1 N2 N3 N4 N5 INmin(kA) 7,411 2,957 1,847 1,344 1,056 I* 62,805 25,059 15,653 11,390 8,949 t1(s) 0,039 0,248 0,638 1,209 1,968 Vậy ta chọn: Ikđ1-51 = 0,118 (kA) ; Tp1 = 1,946 (s) Hình 3.2: Đặc tính thời gian bảo vệ 51 chế độ làm việc cực tiểu Bảo vệ q dịng thứ tự khơng có thời gian (I0>);(51N)  Chọn dịng điện khởi động • Ikđ_51N = k IddBI Với: k : hệ số chỉnh định Lấy k = 0,3 IddBI: dòng điện danh định máy biến dịng điện Ta có: IddBI2 = 200 (A)=0,2 (kA) IddBI1 = 100 (A)=0,1 (kA) o Đường dây D1: IkđD1_51N = k IddBI1 = 0,3.0,1=0,03 (kA) o Đường dây D2: IkđD2_51N = k IddBI2 = 0,3.0,2 =0,06 (kA)  Thời gian tác động: chọn loại có đặc tính độc lập Đường dây D2: t2 = tpt2 + ∆t = + 0,3 = 2,3 (s) Đường dây D1: t1 = max{t2,tpt1}+Δt = t2 + Δt = 2,3 + 0,3 = 2,6 (s) 22 Đặc tính thời gian BV 51N : Hình 3.3: Đặc tính thời gian bảo vệ 51N Kiểm tra độ nhạy bảo vệ 3.1.Bảo vệ dòng có thời gian (I>);(51) Cơng thức tính độ nhạy : Kn = I Nmin I kđ Điều kiện yêu cầu: Kn ≥ 1,5 • Bảo vệ đường dây 1: = 8,949 ≥ 1,5 (Thoả mãn) • Bảo vệ đường dây 2: = 3,783 ≥ 1,5 (Thoả mãn) 3.2.Bảo vệ dịng thứ tự khơng có thời gian (I0>);(51N) Cơng thức tính độ nhạy : Điều kiện yêu cầu: Kn ≥ 1,5 • Bảo vệ đường dây 1: = 65,2 ≥ 1,5 (Thoả mãn) • Bảo vệ đường dây 2: = 27,6 ≥ 1,5 (Thoả mãn) Kết luận: Độ nhạy BV q dịng có thời gian q dịng có thời gian TTK chọn đảm bảo yêu cầu độ nhạy 4.Xác định phạm vi bảo vệ (50) 4.1.Bảo vệ cắt nhanh theo dòng điện pha (50) Sử dụng phương pháp hình học ta có: IkdD1_50 =1,558 (kA) IkđD2_50 =1,327 (kA) Hình 3.4: Phạm vi bảo vệ q dịng cắt nhanh Từ đồ thị ta xác định phạm vi BV dịng cắt nhanh sau: • Với đường dây D1: L1 = 25 (km) - = 20,66 km tương ứng với 82,64% đường dây D1 - = 18,96 km tương ứng với 75,84 % đường dây D1 • Với đường dây D2: L2 = (km) không bảo vệ cho đường dây D2 không bảo vệ cho đường dây D2 23 4.2.Bảo vệ dòng cắt nhanh theo dịng thứ tự khơng (50N) Sử dụng phương pháp hình học ta có : IkdD1_50N = 3,197 (kA) IkđD2_50N = 2,704 (kA) Hình 3.4: Phạm vi bảo vệ dịng cắt nhanh thứ tự khơng Từ đồ thị ta xác định phạm vi BV q dịng cắt nhanh sau: • Với đường dây D1: L1 = 25(km) - = 6,14 km tương ứng với 24,56% đường dây D1 - = 5,66 km tương ứng với 22,64% đường dây D1 • Với đường dây D2: L2 = (km) - không bảo vệ cho đường dây D2 - không bảo vệ cho đường dây D2 24 ... đường dây • Bảo vệ q dịng: Bảo vệ tác động dòng điện qua phần tử bảo vệ vượt giá trị định trước.Có loại bảo vệ dòng: + Bảo vệ dịng điện có thời gian (bảo vệ cực đại): loại bảo vệ đảm bảo tính chọn... SƠ ĐỒ PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ VÀ TÍNH TỐN CÀI ĐẶT RƠ LE 18 1.Sơ đồ phương thức bảo vệ 1.1.Sơ đồ phương thức bảo vệ cho máy biến áp I0> Hình 3.1: Sơ đồ phương thức bảo vệ cho máy biến áp • Các bảo vệ. .. 1.2.Sơ đồ phương thức bảo vệ cho đường dây Hình 3.2: Sơ đồ phương thức bảo vệ cho đường dây • - Các bảo vệ sử dụng cho đường dây: Bảo vệ q dịng có thời gian (I>) Bảo vệ dòng cắt nhanh(I≫) - Bảo vệ