Nghiên cứu, ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110kv xi măng thăng long

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT PHÙNG THU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG RƠLE KỸ THUẬT SỐ BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110 kV XI MĂNG THĂNG LONG Ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 8520201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS BÙI ĐÌNH THANH HÀ NỘI - 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu kết luận văn xác, trung thực chƣa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, tháng 10 năm 2018 Tác giả luận văn Phùng Thu ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH VẼ iv DANH MỤC BẢNG BIỂU v MỞ ĐẦU Chƣơng GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP 110 KV E5.14 – NHÀ MÁY XI MĂNG THĂNG LONG 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Khí hậu 1.2 Tình phát triển NMXM Thăng Long 1.3 Giới thiệu chung trạm biến áp 110kV E5.14 1.3.1 Các thông số kỹ thuật thiết bị trạm 1.3.2 Thơng số kỹ thuật thiết bị phía kV 10 1.4 Các thiết bị bảo vệ trạm 10 1.5 Nhận xét hệ thống rơle bảo vệ cho trạm biến áp 110kV E5.14 10 Chƣơng NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG RƠLE KỸ THUẬT SỐ CHO TRẠM BIẾN ÁP 110 KV E5.14 – NHÀ MÁY XI MĂNG THĂNG LONG 12 2.1 Giới thiệu rơle kỹ thuật số hãng Siemens 12 2.1.1 Rơle kỹ thuật số 7UT612 12 2.1.2.Rơle kỹ thuật số 7UT512 29 2.1.3 Bảo vệ dòng 7SJ600 34 2.2 Giới thiệu rơle kỹ thuật số MICOM.P hãng ALSTOM- Pháp 41 2.2.1 Rơle kỹ thuật số MICOM.P122C 41 2.2.2 Rơle kỹ thuật số họ MICOM P63x 45 2.3 Giới thiệu rơle kỹ thuật số SEL – Mỹ 53 2.3.1 Rơle bảo vệ so lệch SEL 387 53 iii 2.3.2 Rơ le bảo vệ dòng SEL-451 62 2.4 Lựa chọn rơle kỹ thuật số 69 Chƣơng TÍNH TỐN CHỈNH ĐỊNH RƠ LE KỸ THUẬT SỐ TRẠM BIẾN ÁP 110 KV E5.14 – NHÀ MÁY XI MĂNG THĂNG LONG 70 3.1 Bảo vệ tải máy biến áp (MBA) 71 3.2 Bảo vệ tải rơle nhiệt (49/0) 72 3.3 Bảo vệ dòng (7SJ600) 73 3.3.1 Bảo vệ dòng ngƣỡng thấp (I>51) phía 6kV 73 3.3.2 Bảo vệ q dịng ngƣỡng thấp (I>51) phía 110kV 74 3.3.3 Bảo vệ dòng ngƣỡng cao 75 3.4 Bảo vệ so lệch dọc (7UT612) 75 3.5 Bảo vệ chống chạm đất hạn chế, I0 /(87N) 84 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 PHỤ LỤC iv DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Mặt trƣớc rơle 7UT612 12 Hình 2.2 Mặt sau rơle 7UT612 12 Hình 2.3 Cấu trúc phần cứng bảo vệ so lệch 7UT612 .16 Hình 2.4 Ngun lí bảo vệ so lệch dịng điện rơle 7UT612 20 Hình 2.5 Đặc tính tác động rơle 7UT612 21 Hình 2.6 Điểm hoạt động (ISL ,IH )di chuyển từ B sang vùng tác động C 23 Hình 2.7 Ngun lí bảo vệ chống chạm đất hạn chế 7UT612 25 Hình 2.8 Đặc tính tác động bảo vệ chống chạm đất hạn chế .27 Hình 2.9 Đặc tính thời gian bảo vệ tải nhiệt rơ le 7UT512 .32 Hình 2.10 Đặc tính thời gian phụ thuộc rơ le 7UT512 33 Hình 2.11 Đặc tính thời gian phụ thuộc rơle 7SJ600 36 Hình 2.12 Đặc tính thời gian bảo vệ q tải rơle 7SJ600 39 Hình 2.13 Đặc tính bảo vệ q dịng có thời gian phụ thuộc rơle P122C 44 Hình 2.14 Sơ đồ chức giám sát mạch cắt rơle P122C 44 Hình 2.15 Sơ đồ chức rơle Micom P633 47 Hình 2.16 Đặc tính cắt bảo vệ so lệch .49 Hình 2.17 Đặc tính cắt bảo vệ dịng chạm đất có giới hạn 51 Hình 2.18 Đặc tính tác động so lệch có hãm .57 Hình 2.19 Dịng điện bù cho cuộn dây thứ 58 Hình 2.20 Dịng điện so lệch dịng điện hãm 59 Hình 2.21 Bảo vệ REF cho MBA tự ngẫu .60 Hình 2.22 Nhiệt độ dầu nhiệt độ cuộn dây 61 Hình 2.23 Chức rơle SEL-451 63 Hình 2.24 Đặc tính độ dốc tiêu chẩn (Standard Inverse) 66 Hình 2.25 Logic hƣ hỏng máy cắt điện để cắt dòng điện cố .67 Hình 3.1 Đặc tính khởi động rơle 7UT612 76 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật máy biến áp 110kV .6 Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật máy cắt 110kV-LTB 145D1/B .7 Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật biến dòng điện 110kV-IBM 145kV Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật biến điện áp 110kV .8 Bảng 1.5 Thông số kỹ thuật dao cách ly 110kV Bảng 1.6 Thông số kỹ thuật máy biến điện áp Bảng 1.7 Thông số kỹ thuật chống sét Bảng 1.8 Thông số kỹ thuật máy biến áp tự dùng .9 Bảng 1.9 Thông số kỹ thuật tủ UNIGEAR ZS1 7.2KV 10 Bảng 2.1 Các thông số trạng thái chức bảo vệ theo địa 19 Bảng 2.2 Thông số đầu vào/ra MICOM.P122C .42 Bảng 2.3 Thông số kỹ thuật rơle MICOM.P122C 43 Bảng 3.1 Các số liệu cần thiết phục vụ tính tốn bảo vệ 70 Bảng 3.2 Kết tính ngắn mạch phía 71 Bảng 3.3 Cài đặt nhiệt độ phía .72 Bảng 3.4: Bảo vệ cực đại ngƣỡng thấp phía 6kV .73 Bảng 3.5: Bảo vệ cực đại ngƣỡng thấp phía 110kV 74 Bảng 3.6: Bảo vệ cực đại ngƣỡng cao phía 110kV 75 Bảng 3.7: Các thông số bảo vệ so lệch dọc .75 Bảng 3.8 Cài đặt thông số bảo vệ so lệch dọc 80 Bảng 3.9: Cài đặt thông số cho máy biến áp .81 Bảng 3.10 Cài đặt thơng số cho rơle phía 110 kV 82 Bảng 3.11 Cài đặt thông số cho rơle phía kV .83 Bàng 3.12 Kết tính tốn bảo vệ cham đất 84 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Điện nguồn lƣợng quan trọng sống ngƣời, đƣợc sử dụng hầu hết lĩnh vực kinh tế quốc dân nhƣ: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, dịch vụ Khi thiết kế vận hành hệ thống điện cần phải quan tâm đến khả phát sinh hƣ hỏng tình trạng làm việc bình thƣờng Để đảm bảo cho lƣới điện vận hành an tồn, ổn định khơng thể thiếu thiết bị bảo vệ tự động hoá Hệ thống rơle bảo vệ có nhiệm vụ ngăn ngừa cố, phát nhanh chóng cách ly phần tử hƣ hỏng khỏi hệ thống, khắc phục chế độ làm việc khơng bình thƣờng, hạn chế tối đa thiệt hại cố gây nên trì khả làm việc liên tục hệ thống Vì đề tài "Nghiên cứu, ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110 kV Xi măng Thăng Long" mang tính thiết Mục đích nghiên cứu Lựa chọn, tính tốn chỉnh định hình thức rơle bảo vệ cho trạm biến áp 110 kV Xi măng Thăng Long Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: Trạm biến áp 110kV Xi măng Thăng Long - Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110 kV Xi măng Thăng Long Nội dung đề tài - Giới thiệu tổng quan trạm biến áp 110 kV Xi măng Thăng Long - Nghiên cứu lựa chọn rơle kỹ thuật số trạm biến áp 110 kV Xi măng Thăng Long - Tính tốn chỉnh định rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110 kV Xi măng Thăng Long - Kết luận kiến nghị Phƣơng pháp nghiên cứu - Thu thập thống kê số liệu, nghiên cứu đánh giá tổng quan trạng hệ thống rơle bảo vệ trạm - Nghiên cứu lý thuyết, kết hợp với phƣơng tiện cơng cụ tính tốn chỉnh định xây dựng đặc tính bảo vệ Ý nghĩa khoa học thực tiễn Đề tài nghiên cứu, đánh giá tổng quan loại rơle kỹ thuật số sử dụng nƣớc nƣớc ngồi, lựa chọn tính tốn chỉnh định rơle kỹ thuật số phù hợp với điều kiện thực tế, làm tài liệu để tham khảo cho kỹ thuật viên sinh viên ngành điện Cấu trúc luận văn Luận văn gồm 03 chƣơng, 21 bảng, 25 hình vẽ đồ thị đƣợc trình bày 86 trang Luận văn đƣợc thực Bộ môn Điện khí hóa, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất Trong trình thực tác giả nhận đƣợc tận tình bảo TS Bùi Đình Thanh, nhƣ ý kiến đóng góp quý báu nhà khoa học lĩnh vực Kỹ thuật điện, cán giảng dạy Bộ mơn Điện khí hố Tác giả mong đóng góp ý kiến nhà khoa học, q thầy, cơ, bạn bè, đồng nghiệp Tác giả xin chân thành cám ơn! Chƣơng GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP 110 KV E5.14 – NHÀ MÁY XI MĂNG THĂNG LONG 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý Trạm biến áp E5.14 đƣợc đặt huyện Hoành Bồ, cấp điện áp cho NMXM Thăng long-Quang Ninh Huyện Hoành Bồ có vị trí độc đáo tiếp giáp với thị xã thành phố tỉnh Hồnh Bồ có toạ độ địa lý: Kinh độ: Từ 106o50’ đến 107o15’ kinh độ đông Vĩ độ: Từ 20o54’47’’ đến 21o15’ vĩ độ bắc Phía Bắc giáp huyện Ba Chẽ Sơn Động (Bắc Giang), phía Nam vịnh Cửa Lục thuộc thành phố Hạ Long, phía đơng giáp TP Cẩm phả, phía Tây giáp TP ng Bí Huyện Hồnh Bồ có quốc lộ 279 đƣợc nâng cấp chạy qua, đƣờng dẫn Cầu Bang nối liền với thành phố Hạ Long giai đoạn hoàn thành, liền kề với khu du lịch Hạ Long, trung tâm khai thác than lớn tỉnh nƣớc Hịn Gai, ng Bí Cẩm Phả Do đó, Hồnh Bồ đƣợc đánh giá nhƣ huyện ngoại ô vệ tinh thành phố Hạ Long Ví trí tạo điều kiện thuận lợi để đẩy mạnh giao lƣu kinh tế, thúc đẩy lĩnh vực mà huyện có lợi nhƣ cung cấp thực phẩm, rau cho khu công nghiệp, du lịch Hạ Long đô thị khác Đồng thời Hồnh Bồ có khả phát triển thêm nhiều tuyến điểm du lịch bên cạnh di sản thiên nhiên giới Vịnh Hạ Long 1.1.2 Đặc điểm địa hình Huyện Hồnh Bồ có địa hình đa dạng với địa hình: miền núi, trung du đồng ven biển, tạo kết hợp phát triển kinh tế miền núi, kinh tế trung du kinh tế ven biển Nằm vùng núi thuộc cánh cung Đông Triều chạy dài từ Tây sang Đông, Hồnh Bồ có dãy núi Thiên Sơn phía đơng với đỉnh Amvát cao 1.091m, nối với núi Mãi Gia núi rừng Khe Cát tạo nên hệ thống núi kiểu mái nhà, chia địa hình dốc hai phía bắc nam Sơng suối chia thành hệ thống: phía Bắc chảy huyện Ba Chẽ đổ sơng Ba Chẽ, phía Nam sơng suối chảy dồn vịnh Cửa Lục suối Míp chảy hồ Yên Lập để đổ vịnh Hạ Long Huyện Hồnh Bồ có địa hình sau: - Địa hình núi thấp: có độ cao từ 500m đến 1.090m xã Đồng Sơn, Kỳ Thƣợng chiếm khoảng 12% diện tích tự nhiên Vùng núi có độ dốc >350, độ chia cắt từ 3,5-4,5km/km2 nên q trình xói mịn diễn mạnh - Địa hình đồi: chiếm khoảng 70% diện tích tự nhiên có độ cao từ 20m500m, đồi xếp dạng bát úp cấu tạo đá lục nguyên, phân bố theo hƣớng Đông tây, độ dốc từ 12-35o, số khối đá vơi có cấu tạo dốc đứng, phân bổ rải rác khu vực đồi Địa hình đồi có độ chia cắt trung bình từ 3,2-4,5km/km2 Q trình phong hố xói mịn diễn mạnh địa hình đồi nên lớp phủ thổ nhƣỡng thƣờng có tầng dày mỏng đến trung bình - Địa hình thung lũng: chiếm 8% diện tích, thƣờng hẹp, dốc với cấu tạo chữ V, có hìnhU Do khả tận dụng để canh tác hạn chế - Địa hình đồng bằng: chiếm 10% diện tích, diện tích đất nơng nghiệp trồng lúa chủ yếu huyện - Các đồi sót cấu tạo đá vôi: chủ yếu tập trung xã Sơn Dƣơng, Thống Nhất, Vũ Oai Các đồi sót khai thác làm đá xây dựng nguyên liệu làm xi măng 1.1.3 Khí hậu Cũng nhƣ huyện thị khác tỉnh, Hồnh Bồ có khí hậu nhiệt đới gió mùa Ngồi ra, mơt huyện miền núi địa hình phức tập, nằm sát biển, chịu ảnh hƣởng sâu sắc vùng khí hậu Đơng Bắc tạo nên cho Hồnh Bồ kiểu khí hậu độc đáo, đa dạng so với vùng lân cận Nhiệt độ không khí trung bình từ 22-29oC, cao 38oC, thấp 5oC Nhìn chung nhiệt độ phân bố đồng tháng, mùa hè nhiệt độ biến đổi từ 2628oC, mùa đông 15-21oC lƣợng nhiệt đủ cung cấp cho trồng lƣơng thực, màu công nghiệp Lƣợng mƣa trung bình năm lớn 2.016mm, năm mƣa cao 2.818mm, 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Với nội dung đề tài đƣợc giao:"Nghiên cứu ứng dụng rơ le kỹ thuật số bảo vệ cho trạm biến áp 115kV Xi măng Thăng Long", luận văn giải đƣợc vấn đề sau đây: Giới thiệu sơ lƣợc vị trí địa lý, vai trò trạm biến áp 110kV Xi măng Thăng Long, nhƣ tình hình cung cấp điện, đánh giá trạng làm việc trạm Giới thiệu hình thức bảo vệ rơle sử dụng trạm: - Bảo vệ tải máy biến áp - Bảo vệ dòng - Bảo vệ so lệch dọc - Bảo vệ chống chạm đất hạn chế - Khóa sóng hài Giới thiệu thơng số kỹ thuật, chức làm việc rơle kỹ thuật số sử dụng Việt Nam nhƣ hãng ABB Thụy Điển, SIEMENS Đức, SEL Mỹ … Đánh giá ƣu nhƣợc điểm loại rơle kỹ thuật số, lựa chọn ứng dụng rơle kỹ thuật số trƣờng hợp cụ thể, từ làm tài liệu tham khảo cho cán kỹ thuật viên cơng tác ngành điện Tính tốn chỉnh định hình thức bảo vệ cho trạm: bảo vệ tải, cực đại, so lệch dọc rơle kỹ thuật số 7UT612, 7SJ600 cho máy biến áp trạm biến áp: + Bảo vệ so lệch dọc có hãm dùng rơle 7UT612; + Bảo vệ dịng dùng rơle 7SJ600 làm bảo vệ chính, rơle 7UT612 làm bảo vệ dự phòng; + Bảo vệ chống chạm đất hạn chế dùng rơle 7UT612; + Bảo vệ tải nhiệt dùng rơle 7UT612 Kiến nghị Rơle kỹ thuật số 7UT612, 7SJ600 có dung lƣợng nhớ lớn, ghi lại nhiều thơng số, lƣu lại nhiều kiện lỗi cố hệ thống điện, tiện lợi công tác vận hành, giám sát lƣới điện, đặc biệt với trạm biến áp cao áp, đề nghị quan chức tạo điều kiện để ứng dụng bảo vệ cho trạm biến áp 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Bá Đề (1997), Bảo vệ rơle hệ thống điện mỏ, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội Đào Kim Hoa, Phạm Văn Hoà, Nguyễn Hữu Khải, Trịnh Hùng Thám, Đào Quang Trạch, Lã Văn út (1991), Nhà máy điện trạm biến áp, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch (2001), Hệ thống cung cấp điện, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch (2001), Hệ thống cung cấp xí nghiệp cơng nghiệp đô thị nhà cao tầng, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Đình Long (2000), Bảo vệ hệ thống điện, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Đình Long (1990), Bảo vệ rơle hệ thống điện, Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội Nguyễn Anh Nghĩa (2006), Rơle bảo vệ hệ thống điện mỏ, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê (2003), Cung cấp điện, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Đinh Văn Thắng, Kim Ngọc Linh (1996), “Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật số bảo vệ chạm đất pha lƣới 6- 10kV”, Hội Nghị Khoa học lần thứ 12, Báo cáo khoa học, Hà Nôi 10 Nguyễn Hồng Thái, Vũ Văn Tẩm (2001), Rơle số lý thuyết ứng dụng, Nxb Giáo dục, Hà Nội PHỤ LỤC TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 1.1 Điện kháng phần tử phần tử sơ đồ thay Trạm biến áp 110/6 kV trạm E5.14 Xi măng Thăng Long (XMTL) có MBA, máy có cơng suất 30 MVA Trạm biến áp 110/6kV E5.14 XMTL đƣợc cung cấp nguồn trực tiếp từ trạm T500 Quảng Ninh đƣờng dây có mã hiệu AC-240 có chiều dài 4,5km,và trạm E5.8 Hồnh Bồ đƣờng dây có mã hiệu AC-240 chiều dài 10,5km với công suất cắt máy cắt đầu cực: Sn1= 3.Ic Udm1  3.40.550  38105,1 (MVA) Sn2= 3.I c U dm2  3.40.245  16974 (MVA) Sơ đồ tính tốn ngắn mạch đƣợc thể hình Và sơ đồ thay hình Trƣờng hợp dòng ngắn mạch lớn vận hành song song hai máy biến áp T1 T2, tuyến đƣờng dây làm việc song song Trƣờng hợp dòng ngắn mạch nhỏ vận hành độc lập máy biến áp tuyến đƣờng dây vận hành Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện từ trạm T500 Quảng Ninh trạm E5.8 Hoành Bồ đƣợc thể hình Hình Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện từ trạm T500 Quảng Ninh trạm E5.8 Hoành Bồ Chọn Scb = 100MVA, Ucb1 = 115kV, Ucb2 = 6,3kV Xác định dòng điện phía: Scb 100.103   502 (A) 3.U cb1 3.115 I cb1  I cb  S cb  100.10 3.U cb  9164 (A) 3.6,3 Trƣờng hợp 1: tuyến đƣờng dây từ E5.8 Hoành Bồ làm việc:  Ngắn mạch N: TT Đại lƣợng quy đổi Nguồn hệ thống Đƣờng dây AC-240 (10,5 km) Đƣờng dây AC 185 (3 km) Ký hiệu Scb 100   0.005 S N 16974 XHT2 XHT2 = XD2 XD2=Xo.L Scb 0,405.10,5.100   0,032 U tb2 1152 XD2 XD2=Xo.L Scb 0,413.3.100   0,0094 U tb2 1152 Máy biến áp XB1 Kết XB1=XB2= U n % Scb 100 Sdm Máy biến áp XB2 XB2= U n % Scb 100 Sdm Xác định tổng trở kháng điểm ngắn mạch: X1=XHT2 + XD2 + XD2 + XB1 + XB2 = 0,005 + 0,032 + 0,0094 + 0,004 + 0,4 = 0,4504 4,7  100.100  0,04 125 12  100.100  0,4 30 Hình Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch Vì cơng suất nguồn vơ lớn nên dịng ngắn mạch ba pha đƣợc xác định theo công thức: I (3) n  I cb 9,16  20,4(kA) X Σcb 0,4504 Trong đó: I cb  Scb 100   9,16(kA) 3.U cb 3.6,3 Vậy: I (2) n (t)  (3) I n   17,7(kA) 2.20,4 Vậy giá trị dòng ngắn mạch N: (3) (3) I(3) n(0)  I n(0,2)  I n( )  20,4(kA) (2) (2) I(2) n(0)  I n(0,2)  I n( )  17,7(kA)  Ngắn mạch điểm N1: XΣ  0,0504 I(3) n  Icb 9,16  181,7(kA) X Σcb 0,0504 vậy: I(2) n (t)  (3) In   157,3(kA) 2.181,7 Vậy giá trị dòng ngắn mạch N: (3) (3) I(3) n(0)  I n(0,2)  I n( )  181,7(kA) (2) (2) I(2) n(0)  I n(0,2)  I n( )  157,3(kA) Trƣờng hợp 2: tuyến đƣờng dây từ T500 Quảng Ninh làm việc:  Ngắn mạch N: TT Đại lƣợng quy đổi Nguồn hệ thống XHT1 XHT1 = Đƣờng dây AC-240 (4,5 km) XD1 XD1=Xo.L Scb 0,405.4,5.100   0,014 U tb2 1152 Đƣờng dây AC 185 (3 km) XD2 XD2=Xo.L Scb 0,413.3.100   0,0094 U tb2 1152 XC X *C  U C % Scb 4,17 100   0,0092 100 Sđm 100 450 XT X *T  U T % Scb 15,25 100   0,034 100 Sđm 100 450 XH X* H  Máy biến áp T500 Máy biến áp T1,T2 Ký hiệu X B2  X B4 Kết Scb 100   0,003 S N 38105,5 X B2  X B4  U n% Scb 100 Sdm 12  100.100  0,4 30 UCN %   UT N %  UHN%   CT U %  UC  H %  UT  H %  19,42  4,17  15,25  4,17% 2 CT  U %  UT  H %  UC  H %  19,42  15,25  4,17   15,25% 2 CH  U %  UT  H %  UC  T %  4,17  15,25  19,42  0% 2 Hình Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch Xác định tổng trở kháng điểm ngắn mạch: X1=XHT1 + XC + XH + XD1 + XD2 + XB2 = 0,003 + 0,0092 + 0,014 + 0,0094 + 0,4 = 0,4356 Vì cơng suất nguồn vơ lớn nên dòng ngắn mạch ba pha đƣợc xác định theo công thức: I(3) n  Icb 9,16  21,03(kA) X Σcb 0,4356 đó: Scb 100   9,16(kA) 3.U cb 3.6,3 I cb  vậy: I(2) n (t)  (3) I n   18,21(kA) 2.21,03 Vậy giá trị dòng ngắn mạch N: (3) (3) I(3) n(0)  I n(0,2)  I n( )  21,03(kA) (2) (2) I(2) n(0)  I n(0,2)  I n( )  18,21(kA)  Ngắn mạch N1: X1Σ  0,0356 I(3) n  Icb 9,16  257,3(kA) X Σcb 0,0356 vậy: I(2) n (t)  (3) In   222,8(kA) 2.257,3 Vậy giá trị dòng ngắn mạch N1: (3) (3) I(3) n(0)  I n(0,2)  I n( )  257,3(kA) (2) (2) I(2) n(0)  I n(0,2)  I n( )  222,8(kA) Trƣờng hợp 3: tuyến đƣờng dây làm việc song song (dòng ngắn mạch max)  Ngắn mạch N: TT Đại lƣợng quy đổi Nguồn hệ thống Đƣờng dây AC-240 (4,5 km) Đƣờng dây AC 185 (3 km) Máy biến áp T500 Kết XHT1 XHT1 = XD1 XD1=Xo.L Scb 0,405.4,5.100   0,014 U tb2 1152 XD2 XD2=Xo.L Scb 0,413.3.100   0,0094 U tb2 1152 XC X *C  U C % S cb 4,17 100   0,0092 100 S đm 100 450 XT X *T  U T % Scb 15,25 100   0,034 100 S đm 100 450 XH X *H  Nguồn hệ thống Scb 100   0,003 S N 38105,5 Scb 100   0,005 S N 16974 XHT2 XHT2 = XD2 XD2=Xo.L XB1 4,7 U n% Scb 100.100 XB1=   0,04 100 Sdm 125 XB2 12 U n% Scb 100.100 XB2=   0,4 100 Sdm 30 Đƣờng dây AC-240 (10,5 km) Ký hiệu Máy biến áp B1 Máy biến áp B2 Scb 0,405.10,5.100   0,032 U tb2 1152 Hình Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch Xác định tổng trở kháng điểm ngắn mạch: X1  X HT1  X C  X H   0,003  0,0092  X D1.X D1 X D1  X D1 0,014.0,014  0,0192 0,014  0,014 (X D2  X B1) (0,032  0,014) X  X HT2   0,005   0,073 2(X D2  X B1) 2(0,032  0,014) (X D3  X B2 ) (0,0094  0,4) X3    0,2047 2(X D3  X B2 ) 2(0,0094  0,4) Vì cơng suất nguồn vơ lớn nên thành phần chu kỳ thời điểm đƣợc xác định công thức: I(3) n  Icb 9,16  41,6(kA) X Σcb 0,22 đó: Scb 100   9,16(kA) 3.U cb 3.6,3 I cb  vậy: I(2) n (t)  (3) In   36,02(kA) 2.41,6 Vậy giá trị dòng ngắn mạch N: (3) (3) I(3) n(0)  I n(0,2)  I n( )  41,6(kA) (2) (2) I(2) n(0)  I n(0,2)  I n( )  36,02(kA)  Ngắn mạch N1: X Σ  0,025 I(3) n  Icb 9,16  366,4(kA) X Σcb 0,025 vậy: I(2) n (t)  (3) In   317,3(kA) 2.366,4 Vậy giá trị dòng ngắn mạch N: (3) (3) I(3) n(0)  I n(0,2)  I n( )  366,4(kA) (2) (2) I(2) n(0)  I n(0,2)  I n( )  317,3(kA) Bảng Kết tính tốn ngắn mạch Điểm ngắn mạch N Nguồn Quảng Nguồn Cả Ninh Hoành Bồ Nguồn pha kA 21,03 20,4 41,6 pha, kA 18,21 17,7 36,02 pha, kA 181,7 257,3 366,4 pha, kA 157,3 222,8 317,3 INmax INmin 41,6 17,7 366,4 N1 157,3 - Dòng ngắn mạch pha phía 6kV quy đổi phía 110kV KU  115  18,25 6,3 KU max  115(1  0,16)  21,17 6,3 KU  115(1  0,16)  15,33 6,3 I (3) Nmax I (3) 41,6  Nmax   2,7(kA) K Umin 15,33 I (2) Nmin  I (2) 17,7 Nmin   0,84(kA) K Umax 21,17 I (2) N1min  I(2) 157,3 Nmin   7,4(kA) K Umax 21,17 Bảng Kết tính tốn ngắn mạch sau quy đổi Điểm ngắn mạch INmax, kA N 3pha 110kV),kA INmin (sau quy đổi phía 110kV) 2pha 3pha 2pha 41,6 INmin ,kA INmax(sau quy đổi phía N1 17,7 157,3 0,84 7,4 2,7 E5.15 Th H? Long 2x40 MVA 45 45 -2 T1 T2 232 271 274 275 212 200 272 273 233 133 173 174 100 175 176 112 177 178 171 172 200 274 272 271 231 232 T2 -1112 -2 132-2 -1 171 -7 -2 172 -7 XM TLong 2x30 MVA PH? M VI THU? C D? ÁN NÀY HOАNH B? 2x125 MVA 131 132 176 175 173 100 174 T500 QU? NG NINH 2x450 MVA AC240/3 -3 ACSR2x500/3.6 231 131-1 E5.14 112 -1 T1 AC240/10.5 AC185/3 AC240/4.5 AT3 125 433 AT2 AT1 431 432 TD41+B5 TD42 SO Ð? K?T N? I LU ? I KHU V? C HI?N TR? NG HT-01 J03 110kV O.h line J02 coupler J01 110kV O.h line WN 145N2 -145 LVT2 SGF 123n100+1E-123kA -1600A 3*1SGF123n100+1E123kV -1600A LTB 145D1/B - 3150A -40KA/3S IBM 145 kV -1250A 200-400-800/1/1/1/1A 0.5;5P20;5P20;5P20-30A 3*1SGF123n100+1E123kV-1600 SGF 123n100 - 2E-123kV-1600A IBM 145 kV - 1250A 200-400-800/1A;0.2-30VA IBM 145 kV - 1250A 200-400-800/1/1/1/1A 0.5;5P20;5P20;5P20-30A LTB 145D1/B-3150A-40kA/3s LVT1 115 0,11 0,11 kV 3 0.5;3P-200 VA ACSR - 240; Ø80/70; lk - 3f=18.3kA; lk - 3f=18.3kA SGF 123n100+1E-123kA -1600A LTB 145D1/B - 3150A -40KA/3S IBM 145 kV - 1250A 200-400-800/1/1/1/1A 0.5;5P20;5P20;5P20-30A CVT1-123kV CVT2-123kV 115 0,11 0,11 kV 3 115 0,11 0,11 kV 3 SGF 123n100+1E-123kA -1600A PELIM Q096 - XH123 -123KV TM-30000/110 25/30MVA 115±9X1,78%/6,6kV UN = 12% -11 NER-6.6kV 200A/10s 40 Ohm 0.4 kV NET1 T1 POLIM D6,6kV NER-6.6kV 200A/10s 40 Ohm 0.4 kV T601 - TD61 NET2 T2 T602 - TD62 UNIGEAR ZS1 7.2KV 4000A; 31,5kA/3s VCB-12kV 630A;1250A;2000A;3150A 31.5kA/ 3s C61 10 12 14 K04 Spare K06 SS08 K08 SS03 K10 SS01 K12 SS05 K14 VT2 16 18 20 21 19 17 K21 Spare K19 VT1 K17 capacitor 15 13 11 K15 SS09 K13 SS11 K11 SS10 K09 SS06 K07 SS07 K05 Spare K03 SS04 C62 CT-7,2kV 2000-3000/1/1/1A 800-1200-2000/1A 800-1200/1A 200-600/1A K02 Incoming K16 K18 capacitor Coupler K20 Spare K01 Incoming SO Ð? N? I ÐI?N CHÍNH HI?N TR? NG HT-03 ... kV Xi măng Thăng Long Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: Trạm biến áp 110kV Xi măng Thăng Long - Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110 kV Xi măng. .. thống rơle bảo vệ cho trạm biến áp 110kV E5.14 10 Chƣơng NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG RƠLE KỸ THUẬT SỐ CHO TRẠM BIẾN ÁP 110 KV E5.14 – NHÀ MÁY XI MĂNG THĂNG LONG 12 2.1 Giới thiệu rơle kỹ thuật số hãng... tài "Nghiên cứu, ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110 kV Xi măng Thăng Long" mang tính thiết Mục đích nghiên cứu Lựa chọn, tính tốn chỉnh định hình thức rơle bảo vệ cho trạm biến áp