BÁO cáo THÍ NGHIỆM bảo vệ MẠNG PHÂN PHỐI exercise 03 bảo vệ dòng điện có hướng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Khoa Điện - Điện tử Bộ mơn Hệ thống điện BÁO CÁO THÍ NGHIỆM BẢO VỆ MẠNG PHÂN PHỐI Exercise 03: Bảo vệ dòng điện có hướng GVHD: Th.S Đặng Tuấn Khanh SVTH: Trịnh Đức Lương Ngày hồn thành: 23/12/2021 MỤC LỤC U CẦU THÍ NGHIỆM NỘI DUNG BÁO CÁO [1] Chỉnh định chức 51/50 cho Relay [2] Chỉnh định chức 51/50 cho Relay [3] Chỉnh định chức 51/50 cho Relay [4] Chỉnh định chức 51/50 cho Relay 10 Bảng tổng hợp chức 51/50 cho Relay 11 a Khi cố ba pha hình vẽ 12 b Khi cố ba pha L1 hình vẽ 16 c Khi cố pha L2 hình vẽ 20 Nhận xét tác động rơ le 67 23 EXERCISE 03 ETAP LAB BẢO VỆ QUÁ DỊNG ĐIỆN CĨ HƯỚNG Cho mạng điện phân phối Hình HTĐ-1 110 kV ~ CB-2 67 L1 80 km r = 0.1 x0 = 0.4 (Ω/km) Máy biến áp 110/22 kV CB Đường dây phân phối 22 kV CT CB-1 67 Phụ tải Phụ tải CB-13 r = 0.1 x0 = 0.4 (Ω/km) L2 100 km R Thứ tự không gấp ba thứ tự thuận Phụ tải Đóng Máy biến áp 110/22 kV CB Mở CB Phụ tải Đường dây phân phối 22 kV CT Phụ tải Phụ tải R ~ Phụ tải Phụ tải 3 CB-3 67 CB-4 67 Phụ tải Phụ tải HTĐ-2 110 kV Hình 1: Hệ thống điện TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 EXERCISE 03 ETAP LAB U CẦU THÍ NGHIỆM Vận dụng kết thí nghiệm buổi 01, 02, tiếp tục: Vẽ thêm mạch thứ có thơng số mạch thơng số nguồn 2: ( ) () = 6000 MVA S nm = 1500 MVA HTĐ có S nm Hai phụ tải tĩnh Bus10: 20MVA, cos = 0,9; Bus20: 15 MVA, cos = 0,9 Chọn CT cho Relay 67 có tỉ số 800 : NỘI DUNG BÁO CÁO Câu hỏi: 1) Giải lại toán phân bố cơng suất Hình Mạng điện mơ Etap TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 EXERCISE 03 ETAP LAB 2) Phân bố công suất lúc nguồn U1 nghỉ, ghi nhận dòng điện L1  Để xác định dòng làm việc lớn qua hai Relay hình: Hình PBCS nguồn U1 nghỉ TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 EXERCISE 03 ETAP LAB 3) Phân bố cơng suất lúc nguồn nghỉ, ghi nhận dịng điện L2  Để xác định dòng làm việc lớn qua hai Relay hình: Hình PBCS nguồn 21 nghỉ TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 EXERCISE 03 ETAP LAB 4) Chọn CB, CB1, CB2, CB3, CB4 CB-13 cao áp khai báo cần thiết vị trí theo chuẩn IEC Hình Thơng số CB-1 5) Chọn 04 Relay q dịng điện nhà sản xuất Siemens mã hiệu 7SJ551 kết nối với CT, khai báo đầu tác động mở CB cao áp khai báo chức Relay q dịng điện có hướng : Lưu ý: Chỉnh Directional để chọn thành rơ le 67, cực tính CT hướng phía nhớ tắt chức khơng cần thiết TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 EXERCISE 03 ETAP LAB [1] Chỉnh định chức 51/50 cho Relay a Chức 51: - Chọn đặc tính very inverse, chọn trị đặt thời gian 0.5 - Tính dòng điện khởi động biết Kat = 1.2, Kmm = 1.2, Ktv = 1.0 Tính tốn:  Dịng làm việc lớn tác động lên Relay 3: 𝐼𝑙𝑣,𝑚𝑎𝑥 = 191,5 𝐴  Dịng điện khởi động phía sơ cấp Relay 3: 𝐾𝑎𝑡 × 𝐾𝑚𝑚 × 𝐼𝑙𝑣,𝑚𝑎𝑥 1,2 × 1,2 × 191,5 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 = = = 275,76 𝐴 𝐾𝑡𝑣  Dịng điện khởi động phía thứ cấp Relay 3: 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 275,76 𝑡𝑐 𝐼> = 𝐼𝑘𝑑 = 𝐾𝑠đ−𝐶𝑇 = × = 0,34 𝐴 𝑛𝐶𝑇 800:  Dựa vào đặc tính Very Inverse IEC, xác định hệ số k theo giả thiết xảy (3) NM pha bus  𝐼𝑛𝑚 = 1,802 𝑘𝐴 với thời gian tác động mong muốn 𝑡> = 0,5 𝑠 13,5𝑘 𝑡> = = 0,5 ⟹ 𝑘> = 0,21 (3) 𝐼𝑛𝑚 ( )−1 𝑛𝐶𝑇 × 𝐼> b Chức 50 - Tính dịng khởi động biết Kat =1.2 - Chỉnh thời gian tác động 0.05 s Tính tốn:  Dịng điện NM pha bus theo hướng Relay có giá trị: (3) 𝐼𝑛𝑚 = 1,802 𝑘𝐴  Dịng điện khởi động phía sơ cấp Relay 3: (3) 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 = 𝐾𝑎𝑡 × 𝐼𝑛𝑚 = 1,2 × 1802 = 2162,4 𝐴  Dịng điện khởi động phía thứ cấp Relay 3: 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 2162,4 𝑡𝑐 𝐼≫ = 𝐼𝑘𝑑 = 𝐾𝑠đ−𝐶𝑇 = × = 2,7 𝐴 𝑛𝐶𝑇 800:  Thời gian tác động theo đặc tính độc lập: 𝑡≫ = 0,05 𝑠 TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 EXERCISE 03 ETAP LAB [2] Chỉnh định chức 51/50 cho Relay a Chức 51: - Chọn đặc tính very inverse, chọn trị đặt thời gian 0.5 - Tính dịng điện khởi động biết Kat = 1.2, Kmm = 1.2, Ktv = 1.0 Tính tốn:  Dịng làm việc lớn tác động lên Relay 4: 𝐼𝑙𝑣,𝑚𝑎𝑥 = 71,2 𝐴  Dịng điện khởi động phía sơ cấp Relay 4: 𝐾𝑎𝑡 × 𝐾𝑚𝑚 × 𝐼𝑙𝑣,𝑚𝑎𝑥 1,2 × 1,2 × 71,2 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 = = = 102,528 𝐴 𝐾𝑡𝑣  Dịng điện khởi động phía thứ cấp Relay 4: 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 102,528 𝑡𝑐 𝐼> = 𝐼𝑘𝑑 = 𝐾𝑠đ−𝐶𝑇 = × = 0,13 𝐴 𝑛𝐶𝑇 800:  Dựa vào đặc tính Very Inverse IEC, xác định hệ số k theo giả thiết xảy (3) NM pha bus 10  𝐼𝑛𝑚 = 0,953 𝑘𝐴 với thời gian tác động mong muốn 𝑡> = 0,5 𝑠 13,5𝑘 𝑡> = = 0,5 ⟹ 𝑘> = 0,3 (3) 𝐼𝑛𝑚 ( )−1 𝑛𝐶𝑇 × 𝐼> b Chức 50: - Tính dịng khởi động biết Kat =1.2 - Chỉnh thời gian tác động 0.05 s Tính tốn:  Dòng điện NM pha bus 10 theo hướng Relay có giá trị: (3) 𝐼𝑛𝑚 = 0,953 𝑘𝐴  Dịng điện khởi động phía sơ cấp Relay 4: (3) 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 = 𝐾𝑎𝑡 × 𝐼𝑛𝑚 = 1,2 × 953 = 1143,6 𝐴  Dòng điện khởi động phía thứ cấp Relay 4: 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 1143,6 𝑡𝑐 𝐼≫ = 𝐼𝑘𝑑 = 𝐾𝑠đ−𝐶𝑇 = × = 1,43 𝐴 𝑛𝐶𝑇 800:  Thời gian tác động theo đặc tính độc lập: 𝑡≫ = 0,05 𝑠 TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 EXERCISE 03 ETAP LAB [3] Chỉnh định chức 51/50 cho Relay a Chức 51: - Chọn đặc tính very inverse, chọn trị đặt thời gian 0.5 - Tính dịng điện khởi động biết Kat = 1.2, Kmm = 1.2, Ktv = 1.0 Tính tốn:  Dịng làm việc lớn tác động lên Relay 5: 𝐼𝑙𝑣,𝑚𝑎𝑥 = 169,5 𝐴  Dòng điện khởi động phía sơ cấp Relay 5: 𝐾𝑎𝑡 × 𝐾𝑚𝑚 × 𝐼𝑙𝑣,𝑚𝑎𝑥 1,2 × 1,2 × 169,5 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 = = = 244,08 𝐴 𝐾𝑡𝑣  Dòng điện khởi động phía thứ cấp Relay 5: 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 244,08 𝑡𝑐 𝐼> = 𝐼𝑘𝑑 = 𝐾𝑠đ−𝐶𝑇 = × = 0,31 𝐴 𝑛𝐶𝑇 800:  Dựa vào đặc tính Very Inverse IEC, xác định hệ số k theo giả thiết xảy (3) NM pha bus 19  𝐼𝑛𝑚 = 1,47 𝑘𝐴 với thời gian tác động mong muốn 𝑡> = 0,5 𝑠 13,5𝑘 𝑡> = = 0,5 ⟹ 𝑘> = 0,18 (3) 𝐼𝑛𝑚 ( )−1 𝑛𝐶𝑇 × 𝐼> b Chức 50: - Tính dòng khởi động biết Kat =1.2 - Chỉnh thời gian tác động 0.05 s Tính tốn:  Dịng điện NM pha bus 19 theo hướng Relay có giá trị: (3) 𝐼𝑛𝑚 = 1,47 𝑘𝐴  Dịng điện khởi động phía sơ cấp Relay 5: (3) 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 = 𝐾𝑎𝑡 × 𝐼𝑛𝑚 = 1,2 × 1470 = 1764 𝐴  Dịng điện khởi động phía thứ cấp Relay 5: 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 1764 𝑡𝑐 𝐼≫ = 𝐼𝑘𝑑 = 𝐾𝑠đ−𝐶𝑇 = × = 2,2 𝐴 𝑛𝐶𝑇 800:  Thời gian tác động theo đặc tính độc lập: 𝑡≫ = 0,05 𝑠 TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 10 EXERCISE 03 ETAP LAB [4] Chỉnh định chức 51/50 cho Relay a Chức 51: - Chọn đặc tính very inverse, chọn trị đặt thời gian 0.5 - Tính dịng điện khởi động biết Kat = 1.2, Kmm = 1.2, Ktv = 1.0 Tính tốn:  Dòng làm việc lớn tác động lên Relay 6: 𝐼𝑙𝑣,𝑚𝑎𝑥 = 93,9 𝐴  Dòng điện khởi động phía sơ cấp Relay 6: 𝐾𝑎𝑡 × 𝐾𝑚𝑚 × 𝐼𝑙𝑣,𝑚𝑎𝑥 1,2 × 1,2 × 93,9 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 = = = 135,216 𝐴 𝐾𝑡𝑣  Dòng điện khởi động phía thứ cấp relay R1: 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 135,216 𝑡𝑐 𝐼> = 𝐼𝑘𝑑 = 𝐾𝑠đ−𝐶𝑇 = × = 0, 17𝐴 𝑛𝐶𝑇 800:  Dựa vào đặc tính Very Inverse IEC, xác định hệ số k theo giả thiết xảy (3) NM pha bus 20  𝐼𝑛𝑚 = 0,909 𝑘𝐴 với thời gian tác động mong muốn 𝑡> = 0,5 𝑠 13,5𝑘 𝑡> = = 0,5 ⟹ 𝑘> = 0,21 (3) 𝐼𝑛𝑚 ( )−1 𝑛𝐶𝑇 × 𝐼> b Chức 50: - Tính dịng khởi động biết Kat =1.2 - Chỉnh thời gian tác động 0.05 s Tính tốn:  Dịng điện NM pha bus 20 theo hướng Relay có giá trị: (3) 𝐼𝑛𝑚 = 0,909 𝑘𝐴  Dòng điện khởi động phía sơ cấp Relay 6: (3) 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 = 𝐾𝑎𝑡 × 𝐼𝑛𝑚 = 1,2 × 909 = 1090,8𝐴  Dịng điện khởi động phía thứ cấp Relay 6: 𝑠𝑐 𝐼𝑘𝑑 1090,8 𝑡𝑐 𝐼≫ = 𝐼𝑘𝑑 = 𝐾𝑠đ−𝐶𝑇 = × = 1,36 𝐴 𝑛𝐶𝑇 800:  Thời gian tác động theo đặc tính độc lập: 𝑡≫ = 0,05 𝑠 TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 10 11 EXERCISE 03 ETAP LAB Bảng tổng hợp chức 51/50 cho Relay DÒNG ĐIỆN KHỞI ĐỘNG Relay CHỨC NĂNG ĐẶC TÍNH THỜI GIAN (A) SƠ CẤP THỨ CẤP 51 275,76 0,34 VI IEC: 𝑡> = 0,5 𝑠; 𝑘> = 0,21 50 2162,4 2,7 Độc lập: 𝑡≫ = 0,05 𝑠 51 102,528 0,13 VI IEC: 𝑡> = 0,5 𝑠; 𝑘> = 0,3 50 1143,6 1,43 Độc lập: 𝑡≫ = 0,05 𝑠 51 244,08 0,31 VI IEC: 𝑡> = 0,5 𝑠; 𝑘> = 0,18 50 1764 2,2 Độc lập: 𝑡≫ = 0,05 𝑠 51 135,216 0,17 VI IEC: 𝑡> = 0,5 𝑠; 𝑘> = 0,21 50 1090,8 1,36 Độc lập: 𝑡≫ = 0,05 𝑠 TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 11 12 EXERCISE 03 ETAP LAB 6) Tạo cố để kiểm tra trình tự tác động chức a Khi cố ba pha hình vẽ Xét cố NM 3pha Bus1 Hình NM pha Bus1 TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 12 13 EXERCISE 03 ETAP LAB Hình Đồ thị phối hợp chức Relay Relay 5; bảng kết tác động chức có NM pha Bus1 TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 13 14 EXERCISE 03 ETAP LAB Xét cố NM pha Bus19 Hình NM pha Bus19 TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 14 15 EXERCISE 03 ETAP LAB Hình Đồ thị phối hợp chức Relay Relay 5; bảng kết tác động chức có NM pha Bus19 Nhận xét: ➢ Khi xảy NM pha Bus1 Bus19, dòng ngắn mạch chiều với chức 67 Relay Relay nên relay mở máy cắt ➢ Giữa hai Bus1 Bus19 CB4 nên xảy NM pha Bus CB-4 CB-2 mở trước ( cho CB-2 mở trước CB-4) TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 15 16 EXERCISE 03 ETAP LAB b Khi cố ba pha L1 hình vẽ Xét cố NM pha đầu đường dây Line Hình 10 NM pha đầu đường dây Line1 TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 16 17 EXERCISE 03 ETAP LAB Hình 11 Đồ thị phối hợp chức Relay Relay 4; bảng kết tác động chức có NM pha đầu đường dây Line1 Nhận xét: Do NM gần Relay nên chức 50 Relay tác động trước chức 51 Sau chức 51 Relay dòng NM chạy chiều với chức 67 Relay TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 17 18 EXERCISE 03 ETAP LAB Xét cố NM pha cuối đường dây Line1 TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 18 19 EXERCISE 03 ETAP LAB Hình 12 NM pha cuối đường dây Line1 Hình 11 Đồ thị phối hợp chức Relay Relay 4; bảng kết tác động chức có NM pha cuối đường dây Line1 Nhận xét: Do NM gần Relay nên chức 50 Relay tác động trước chức 51 Sau chức 51 Relay dòng NM chạy chiều với chức 67 Relay TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 19 20 EXERCISE 03 ETAP LAB c Khi cố pha L2 hình vẽ Xét cố NM pha chạm đât đầu đường dây Line Hình 12 NM pha chạm đất đầu đường dây Line2 TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 20 21 EXERCISE 03 ETAP LAB Hình 13 Đồ thị phối hợp chức Relay Relay 6; bảng kết tác động chức có NM pha chạm đất đầu đường dây Line2 Nhận xét: Do NM gần Relay nên chức 50 Relay tác động trước chức 51( dòng điện NM nằm vùng tác động chức 50 Relay 5) Sau chức 51 Relay dịng NM chạy chiều với chức 67 Relay TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 21 22 EXERCISE 03 ETAP LAB Xét cố NM pha chạm đât cuối đường dây Line Hình 14 NM pha chạm đất cuối đường dây Line2 TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 22 23 EXERCISE 03 ETAP LAB Hình 14 Đồ thị phối hợp chức Relay 5, Relay Relay 3; bảng kết tác động chức có NM pha chạm đất cuối đường dây Line2 Nhận xét: Do NM gần Relay nên chức 51 Relay tác động trước Tiếp theo chức 51 Relay dòng NM chạy chiều với chức 67 Relay Sau chức 51 Relay dòng NM chạy chiều với chức 67 Relay Nhận xét tác động rơ le 67 ➢ Việc sử dụng chức 67 mạng điện có hai nguồn giúp nâng cao độ tin cậy cung cấp điện ➢ Chức 67 phân biệt dịng cơng suất theo hướng để tác động mở máy cắt kịp thời ➢ Trong trường hợp NM pha cần xem xét thời gian tác động chức hai Relay liên tiếp phải  0,25 s Các ví dụ phía trước xét để phù hợp với yêu cầu cách chỉnh hệ số k chức 51 Relay TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 23 24 EXERCISE 03 ETAP LAB Bảng tổng hợp chức 51/50 cho Relay (đã điều chỉnh) DÒNG ĐIỆN KHỞI ĐỘNG Relay CHỨC NĂNG ĐẶC TÍNH THỜI GIAN (A) SƠ CẤP THỨ CẤP 51 275,76 0,34 VI IEC: 𝑡> = 0,5 𝑠; 𝑘> = 0,298 50 2162,4 2,7 Độc lập: 𝑡≫ = 0,05 𝑠 51 102,528 0,13 VI IEC: 𝑡> = 0,5 𝑠; 𝑘> = 0,308 50 1143,6 1,43 Độc lập: 𝑡≫ = 0,05 𝑠 51 244,08 0,31 VI IEC: 𝑡> = 0,5 𝑠; 𝑘> = 0,444 50 1764 2,2 Độc lập: 𝑡≫ = 0,05 𝑠 51 135,216 0,17 VI IEC: 𝑡> = 0,5 𝑠; 𝑘> = 0,13 50 1090,8 1,36 Độc lập: 𝑡≫ = 0,05 𝑠 TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 24 ... 23 EXERCISE 03 ETAP LAB BẢO VỆ Q DỊNG ĐIỆN CĨ HƯỚNG Cho mạng điện phân phối Hình HTĐ-1 110 kV ~ CB-2 67 L1 80 km r = 0.1 x0 = 0.4 (Ω/km) Máy biến áp 110/22 kV CB Đường dây phân phối 22 kV... 0,9 Chọn CT cho Relay 67 có tỉ số 800 : NỘI DUNG BÁO CÁO Câu hỏi: 1) Giải lại tốn phân bố cơng suất Hình Mạng điện mô Etap TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 EXERCISE 03 ETAP LAB 2) Phân bố công suất lúc nguồn... nhận dòng điện L1  Để xác định dòng làm việc lớn qua hai Relay hình: Hình PBCS nguồn U1 nghỉ TRỊNH ĐỨC LƯƠNG 1813015 EXERCISE 03 ETAP LAB 3) Phân bố công suất lúc nguồn nghỉ, ghi nhận dòng điện