kl le sy hung 610194d

Luận văn tốt nghiệp Lời cảm ơn LỜI CẢM ƠN! Sau khóa học trường nhằm đánh giá khả sinh viên, nhà trường cho phép sinh viên thực luận văn tốt nghiệp Để hoàn thành luận án tốt nghiệp này, em xin chân thành cảm ơn tồn thể Q Thầy Cơ Khoa Điện – Điện Tử hết lòng dạy bảo, truyền đạt kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập Xin biết ơn đến gia đình, bạn bè,người thân khích lệ, giúp đỡ Đặc biệt cảm ơn Thầy ThS PHẠM NHẤT PHƯƠNG, người trực tiếp hướng dẫn em thực luận án Mặc dù luận văn hoàn thành có hạn chế thời gian kinh nghiệm thực tế nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong thơng cảm, đóng góp ý kiến bạn bè dẫn thêm quý Thầy Cô! Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 07 năm 2009 Sinh viên thực luận văn Lê Sỹ Hùng GVHD: ThS.PHẠM NHẤT PHƯƠNG SVTH: LÊ SỸ HÙNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên Khoa MSSV Lớp : LÊ SỸ HÙNG : ĐIỆN – ĐIỆN TỬ : 610194D : 07DD1N Tên đề tài: BẢO VỆ RƠLE CHO ĐƯỜNG DÂY NHÀ MÁY ĐIỆN PHÚ MỸ _ NHÀ BÈ Nội dung đồ án tốt nghiệp: Về hình thức: Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2009 Giáo viên hướng dẫn ThS PHẠM NHẤT PHƯƠNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên Khoa MSSV Lớp : LÊ SỸ HÙNG : ĐIỆN – ĐIỆN TỬ : 610194D : 07DD1N Tên đề tài: BẢO VỆ RƠLE CHO ĐƯỜNG DÂY NHÀ MÁY ĐIỆN PHÚ MỸ _ NHÀ BÈ Nội dung đồ án tốt nghiệp: Về hình thức: Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2009 Giáo viên phản biện MỤC LỤC Chương Khái niệm bảo vệ relay phương thức bảo vệ 1.1 Khái niệm chung bảo vệ relay 1.2 Các yêu cầu hệ thống bảo vệ 1.3 Các phận hệ thống bảo vệ 1.4 Các nguyên lý để thực bảo vệ 1.4.1 Bảo vệ dòng điện cực đại 1.4.2 Bảo vệ cắt nhanh 1.4.3 Bảo vệ kết hợp với dòng sụt áp 1.4.4 Bảo vệ lọc 1.4.5 Bảo vệ có hướng 1.4.6 Bảo vệ khoảng cách 1.4.7 Bảo vệ so lệch dòng điện 1.4.8 Bảo vệ so lệch pha dòng điện Chương Giới thiệu chung nhà máy điện PHÚ MỸ 17 17 18 19 19 19 20 11 23 24 1.1 Quy mô, đặc điểm công nghệ nhà máy điện Phú Mỹ 24 1.2 Quá trình xây dựng, kế hoạch phát triển sản lượng điện sản xuất nhà máy điện Phú Mỹ 24 1.3 Công tác tổ chức, quản lý nhà máy điện Phú Mỹ 26 1.4 Công nghệ sản xuất điện nhà máy điện Phú Mỹ 26 28 2.1 Mạng thứ Nhà máy điện Phú Mỹ 2.1 2.1 mở rộng 2.2 Giới thiệu thiết bị điện lực Nhà máy điện phú mỹ 2.1 2.1 mở rộng 2.3 Thiết bị đo lường hệ thống rơle bảo vệ trạm 220 kV Nhà máy 2.4 Hệ thống tiếp đất bảo vệ áp thiên nhiên trạm 220 kV Nhà máy 29 34 39 Chương Tính tốn ngắn mạch chỉnh định relay 41 3.1.Tính tốn ngắn mạch 3.2.Tính tốn chỉnh định role Chương Giới thiệu relay ABB RE316 phần mềm HMI SLECTOR 4.1 Giới thiệu tổng quan chức RE316 4.2 Phần mềm HMI SLECTOR Chương Tiện ích thiết kế đồ họa cho RE316*4 5.1 Đặc điểm 5.2 Ứng dụng 5.3 Tính tốn thiết kế 5.4 Tạo chương trình ứng dụng 41 47 53 53 61 79 79 79 80 84 LỜI NĨI ĐẦU Trong q trình phát triển cơng nghiệp hóa, đại hóa nước ta đời sống xã hội ngày phát triển nguồn lượng điện đóng vai trị quan trọng sống sản xuất.Có thể nói, điện nguồn lượng có tầm ảnh hưởng tới an ninh quốc gia, bảo đảm an toàn cho hệ thống truyền tải điện trước cố xảy phải thực cách nghiêm ngặt Trong luận án tốt nghiệp em chọn đề tài thiết kế “HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠLE CHO ĐƯỜNG DÂY” nhằm tìm hiểu kỹ vấn đề để áp dụng cho cơng việc sau Để thực hồn thành đề tài này, ngồi dẫn tận tình thầy ThS.PHẠM NHẤT PHƯƠNG em tham khảo thêm số tài liệu hướng dẫn khác Vì thời gian có hạn, trình độ cịn hạn chế nên em chưa thể nắm rõ hết kiến thức vấn đề bảo vệ rơle Do đó, chắn đề tài cịn nhiều thiếu sót, mong nhận đóng góp q thầy cơ, bạn bè để đề tài hồn thiện Tp.Hồ Chí Minh ngày….tháng….năm 2009 Sinh viên thực LÊ SỸ HÙNG Luận án tốt nghiệp: Bảo vệ rơ le đường dây nhà máy điện Phú Mỹ CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM VỀ BẢO VỆ RELAY 1.1 Khái niệm rơle bảo vệ: - Đối với trạm biến điện áp cao thế, trình vận hành hệ thống điện nói chung; xuất tình trạng cố thiết bị, đường dây chế độ làm việc bất thường phần tử hệ thống Các cố thường kèm theo tượng dòng điện tăng lên cao điện áp giảm thấp, gây hư hỏng thiết bị làm ổn định hệ thống Các chế độ làm việc khơng bình thường làm cho điện áp, dòng điện tần số lệch khỏi giới hạn cho phép Nếu để tình trạng kéo dài, xuất cố lan rộng - Chế độ làm việc khơng bình thường có nguy xuất cố làm giảm tuổi thọ máy móc - Muốn trì hoạt động bình thường hệ thống hộ tiêu thụ xuất cố, cần phải phát nhanh tốt chỗ cố cách ly khỏi phần tử bị hư hỏng Nhờ phần lại trì hoạt động bình thường, đồng thời giảm mức độ hư hại phần tử bị cố Làm điều có thiết bị tự động thực Các thiết bị gọi chung rơle bảo vệ - Trong hệ thống điện, rơle bảo vệ theo dõi cách liên tục tình trạng chế độ làm việc tất phần tử hệ thống điện Khi xuất cố, rơle bảo vệ phát cô lập phần tử bị cố nhờ máy cắt điện thơng qua mạch điện kiểm sốt Khi xuất chế độ làm việc khơng bình thường, rơle bảo vệ phát tín hiệu tuỳ theo u cầu cài đặt, tác động khơi phục chế độ làm việc bình thường báo động cho nhân viên vận hành -Tuỳ theo cách thiết kế lắp đặt mà phân biệt rơle bảo vệ chính, rơle bảo vệ dự phòng: GVHD: Th.S Phạm Nhất Phương SVTH: Lê Sỹ Hùng Luận án tốt nghiệp: Bảo vệ rơ le đường dây nhà máy điện Phú Mỹ + Bảo vệ trang thiết bị bảo vệ thực tác động nhanh có cố xảy phạm vi giới hạn trang thiết bị bảo vệ + Bảo vệ dự phòng trang thiết bị bảo vệ thay cho bảo vệ trường hợp bảo vệ khơng tác động tình trạng sửa chữa nhỏ Bảo vệ dự phòng cần phải tác động với thời gian lớn thời gian tác động bảo vệ chính, nhằm bảo vệ loại phần tử bị cố khỏi hệ thống trước tiên (khi bảo vệ tác động đúng) 1.2 Các yêu cầu hệ thống bảo vệ : 1.2.1 Yêu cầu bảo vệ chống ngắn mạch : Tính chọn lọc : Khả bảo vệ cắt phần hư hỏng ngắn mạch gọi tính chọn lọc Yêu cầu tác động chọn lọc yêu cầu để đảm bảo cung cấp điện an toàn cho hộ tiêu thụ Nếu bảo vệ tác động khơng chọn lọc, cố lan rộng Cần phân biệt hai khái niệm cắt chọn lọc : + Chọn lọc tương đối : Theo nguyên tắc tác động mình,bảo vệ làm việc bảo vệ dự trữ ngắn mạch phần tử lân cận + Chọn lọc tuyệt đối : Bảo vệ làm việc trường hợp ngắn mạch phần tử bảo vệ Tác động nhanh : Tính tác động nhanh bảo vệ yêu cầu quan trọng có ngắn mạch bên thiết bị Bảo vệ tác động nhanh : + Đảm bảo tính ổn định làm việc song song máy phát hệ thống Làm giảm ảnh hưởng điện áp thấp lên phụ tải + Giảm tác hại dòng ngắn mạch tới thiết bị + Giảm xác suất dẫn đến hư hỏng nặng + Nâng cao hiệu thiết bị tự đóng lại GVHD: Th.S Phạm Nhất Phương SVTH: Lê Sỹ Hùng Luận án tốt nghiệp: Bảo vệ rơ le đường dây nhà máy điện Phú Mỹ - Thời gian hư hỏng (t) bao gồm thời gian tác động bảo vệ (BV) tbv thời gian cắt máy cắt tMC : t = tbv + tMC - Đối với hệ thống đại thời gian cắt ngắn mạch lớn cho phép theo yêu cầu đảm bảo tính ổn định nhỏ Ví dụ đường dây tải điện 300 - 500 KV cần phải cắt cố vòng 0,1 - 0,12 giây(s) sau ngắn mạch xuất hiện, mạng 110 - 220 KV vịng 0,15 - 0,3 s Trong mạng phân phối 6, 10, 15 KV cách xa nguồn thời gian cắt cố cho phép lên tới 1,5 - 3s Muốn cắt nhanh ngắn mạnh cần giảm thời gian tác động bảo vệ máy cắt Hiện thường dùng phổ biến máy cắt có tMC = 0,15 - 0,06 s Nếu cần cắt ngắn mạch với thời gian t = 0,12s máy cắt có tMC = 0,08s thời gian tác động bảo vệ không vượt 0,04s (2 chu kỳ) Bảo vệ có thời gian tác động 0,1s xếp vào loại tác động nhanh Loại bảo vệ tác động nhanh đại có tbv = 0,01 - 0.04s Việc chế tạo bảo vệ vừa tác động chọn lọc, vừa nhanh vấn đề khó, bảo vệ phức tạp đắt Để đơn giản thực cắt nhanh ngắn mạch khơng chọn lọc sau dùng thiết bị tự đóng lại phần bị cắt không chọn lọc Độ nhạy : Đối với hệ thống điện có nhiều nhánh phân đoạn máy cắt có nhiều nguồn cung cấp, ta thấy bảo vệ cần tác động cố xảy vùng bảo vệ (để bảo đảm vừa có bảo vệ bảo vệ dự trữ chỗ) Ngồi cịn cần tác động ngắn mạch xảy đoạn bảo vệ trường hợp bảo vệ hay máy cắt bị trục trặc Điều cần thiết để dự phòng trường hợp ngắn mạch đoạn kế, tác động bảo vệ với đoạn gọi dự phòng xa Mỗi bảo vệ cần tác động không với trường hợp ngắn mạch trực tiếp mà ngắn mạch qua điện trở trung gian hồ quang Ngồi cần tác động ngắn mạch xảy lúc hệ thống làm việc chế độ cực tiểu (ở chế độ số nguồn cắt dịng ngắn mạch có giá trị nhỏ) GVHD: Th.S Phạm Nhất Phương SVTH: Lê Sỹ Hùng Luận án tốt nghiệp: Bảo vệ rơ le đường dây nhà máy điện Phú Mỹ - Độ nhạy bảo vệ thường đánh giá hệ số nhạy knh Đối với bảo vệ cực đại tác động, đại lượng theo dõi tăng có hư hỏng (thí dụ q dịng điện) knh xáv định : Knh = INmin/Ikđbv Với INmin - Dòng ngắn mạch nhỏ Ikđbv - giá trị dịng nhỏ mà bảo vệ tác động - Đối bảo vệ cực tiểu tác động đại lượng theo dõi giảm hư hỏng ( thí dụ điện áp cực tiểu ) hệ số Knh xác định ngược lại trị số điện áp khởi động chia cho điện áp dư lại lớn hư hỏng :Knh = Ikđ/ Imaxdư - Bảo vệ cần có độ nhạy cho tác động chắn ngắn mạch qua điện trở hồ quang cuối vùng giao bảo vệ chế độ cực tiểu hệ thống Độ tin cậy :Đối với hệ thống điện, độ tin cậy thể yêu cầu bảo vệ phải tác động chắn ngắn mạch xảy vùng giao bảo vệ không tác động chế độ mà khơng có nhiệm vụ tác động Đây u cầu quan trọng Một bảo vệ khơng tác động tác động nhầm dẫn đến hậu số phụ tải bị điện nhiều làm cho cố lan tràn gây thiệt hại kinh tế - Để bảo vệ có độ tin cậy cao cần dùng sơ đồ đơn giản, giảm số lượng rơle tiếp xúc, cấu tạo đơn giản, chế độ lắp ráp đảm bảo chất lượng, đồng thời kiểm tra thường xuyên trình vận hành 1.2.2 Yêu cầu bảo vệ chống chế độ làm việc khơng bình thường : - Tương tự bảo vệ chống ngắn mạch, bảo vệ cần tác động chọn lọc, nhạy tin cậy Yêu cầu tác động nhanh không đề Thời gian tác động bảo vệ loại xác định theo tính chất hậu chế độ làm việc khơng bình thường Thơng thường chế độ xảy chốc lát tự tiêu tán, giống tải ngắn hạn khởi động động không đồng Trướng hợp cắt ngây làm phụ tải điện Vì vậy, cần cắt thiết bị xuất chế độ làm việc khơng bình thường có nguy thực tế thiết bị ,trong khoảng thời gian GVHD: Th.S Phạm Nhất Phương SVTH: Lê Sỹ Hùng Luận án tốt nghiệp: Bảo vệ rơ le đường dây nhà máy điện Phú Mỹ định Trong trường hợp nhân viên vận hành có nhiệm vụ loại trừ chế độ khơng bình thường cần yêu cầu bảo vệ báo tính hiệu xác 1.3 Các phận hệ thống bảo vệ : - Sơ đồ tổng quát bảo vệ gồm hai phần phần mạch logic (Hình 1.2) + phần đo lường liên tục thu nhận tin tức tình trạng phần tử bảo vệ, ghi nhận xuất cố tình trạng làm việc khơng bình thường đồng thời trường tín hiệu đến phần mạch logic Phần đo lường nhận thông tin đối tượng bảo vệ qua biến đổi đo lường sơ cấp máy biến dòng ( BI) máy biến điện áp (BU) + Phần logic tiếp nhận tính hiệu từ phần đo lường Nếu giá trị, thứ tự tổng hợp tính hiệu phù hợp với chương trình định trước phát tính hiệu điều khiển cần thiết (Cắt máy cắt báo tính hiệu ) qua phận thực - Ngồi phần trên, để cung cấp nguồn chiều DC cho phần đo lường, phần mạch logic, mạch báo tính hiệu, hình thể phận thực cần nguồn thao tác chiều MC BU ĐO LƯỜNG ĐL MẠCH LOGIC LG THỰC HIỆN NGUỒN THAO TÁC TÍN HIỆU TH IR BI UR HIỂN THỊ Tín hiệu từ BV khác Phần đo lường Phần logic Hình 1.3 Sơ đồ tổng qt HTBV phần tử HTĐ GVHD: Th.S Phạm Nhất Phương SVTH: Lê Sỹ Hùng Để đo lường , điều khiển bảo vệ bên phía thứ cấp máy biến áp tăng áp , có máy biến áp đo lường TU – 21 , TU – 22 , TU – 23 , TU – 24 , TU – 27 TU – 28 Bên phía sơ cấp máy biến áp tăng áp có máy biến áp đo lường TU – 51, TU – 52 , TU – 54 TU – 55 Phía máy cắt đầu cực tổ máy phát có máy biến áp tự dùng 11T, 12T, 14T, 15T cấp điện cho phụ tải sử dụng toàn nhà máy qua TC – 61, TC – 62, TC – 64 TC – 65 Để đo lường bảo vệ máy biến áp tự dùng có máy biến áp đo lường TU – 611 , TU – 612 , TU – 614 TU – 615 Để cung cấp tín hiệu điện áp cho mạch điều khiển bảo vệ cắt máy cắt đầu cực máy phát MC 501, MC 502, MC 504 MC 505 có máy biến áp đo lường TU – 51, TU – 52, TU – 54 TU – 55 2.2 Giới thiệu thiết bị điện lực Nhà máy điện phú mỹ 2.1 2.1 mở rộng: 2.2.1 Thông số kỹ thuật máy phát tổ máy GT 21và GT 22 : - Loại : WY21Z – 092 LLT - Nhà chế tạo : Công suất định mức S, P, MVA MW 210 168 ABB (Thụy Sỹ) Dòng điện định mức , Uđm kA n, v/phút Đầu Kích Q, cực , thích , Stato Rơto Kích Định Lồng MVAr KV VDC  5%  5% thích mức tốc  5%  5% 7,698 1,538 22/2,75 3000 3300 126 15,75 400/500 Điện kháng siêu độ dọc trục x d 0,14 Hệ số Cos định mức 0,8 Tần số định mức f , Hz 50 Mômen động , kgm2 5288 2.2.2 Thông số kỹ thuật máy phát tổ máy ST 23 : - 7/12/2012 Loại: 50 WT 21Z - 092 LLT 30 - Nhà sản xuất: ASLTOM Uđm Sđm , Đầu cực MVA , KV Iđm , A Rotor , V  5% 210 15,75 289 n, Tổ đấu Stator Rotor v/phút dây 7698 1496 3000 Y Cấp cách điện cuộn dây Stator / Rotor F 2.2.3 Thông số kỹ thuật máy phát tổ máy GT 24, GT 25 : - Loại: - Nhà chế tạo: Công suất SIEMENS ( Đức ) Uđm , KV Sđm , P, MVA MW 170 TRLI 108/360 144,5 Cos  5% 10,5 0,85 Iđm , Điện áp A kích từ , 9348 Cường độ dịng điện kích từ Định mức Tối đa, Không VDC ,ADC A tải , A 422 95 944 293 2.2.4 Máy biến áp : 2.2.4.1 Thơng số kỹ thuật máy biến áp 1T, 2T GT 21, GT22 : - Nhà sản xuất: Takaota (Nhật Bản) Uđm , KV Iđm , A Tổn thất Sđm , MVA không Cao Hạ 81,25% Phía 230 kV tải Phía 15,75 kV I0% Un% 0 , KW 140/160/195 230 15,75 351/402/489 5132/5865/7148 195 0,5 13,4 2.2.4.2 Thông số kỹ thuật máy biến áp 3T ST 23 : - Nhà sản xuất: - Tiêu chuẩn: 7/12/2012 GEC ALSTHOM (Thụy Sỹ) IEC – 76 31 Uđm , KV Cao Sđm , MVA Hạ  81,25% 215 230 15,75 0 , kW I0% Un% 215 0,5 13 2.2.4.3 Thông số kỹ thuật máy biến áp 4T, 5T GT 24, GT25 : - Nhà sản xuất: GEC ALSTHOM - Tiêu chuẩn: IEC – 76 (1993) Uđm , KV Sđm , MVA Iđm , A Cao  Hạ 91,25% 107/140/175 230 10,5 Phía 230 Phía 10,5 kV kV 500 11000 0 , KW 175 I0% Un% 0,5 14 2.2.5 Máy biến áp tự dùng : 2.2.5.1 Thông số kỹ thuật máy biến áp 11T , 12T GT21, GT22 : - Số sản xuất: HST 30708 – – - Nhà sản xuất: Thụy Sỹ Thông số kỹ thuật máy biến áp tự dùng 11T , 12T sau : Sđm , Uđm , KV Tổ đấu dây Un% MVA 15 0 , I0 % n , KW 0,75 90 KW  15,75 22,5%/6,6  / Y - 11 21 2.2.5.2 Thông số kỹ thuật máy biến áp 14T, 15T GT24 , GT 25 : Sđm , MVA Uđm , KV 12 10,5  22,5%/6,6 7/12/2012 Tổ đấu dây Un% 0 , KW I0% n , KW  / Y - 11 16,5 0,8 74 32 2.2.5.3 Thông số kỹ thuật máy biến áp 11T1 , 12T1 GT21, GT22 : Công suất - Nhà sản xuất : Thụy Sỹ - Số sản xuất: HST 30707 – – Điện áp định mức , KV định mức , MVA Cao 6,9/5,3/1,6 6,6 Trun Hạ Cao Trung Hạ 0,42 605 1463 2199 g 2,1 Dòng điện định mức Tổ đấu dây /Y/Y UnC - T% UnT - H% 12,11 6,55 2.2.5.4 Thông số kỹ thuật máy biến áp 11T2 GT21 14T3, 15T3 GT24, GT25 : Máy biến áp 11 T2 14T3 , 15T3 Kiểu đấu dây Dyn11 Dyn11 Kiểu làm mát ONAN ONAN 2500 1000 6,6   2,5% / 0,42 6,6  2 2,5%/0,42 Công suất định mức, kVA Điện áp định mức , kV Điện áp ngắn mạch phần trăm U n ,% 2.2.6 Máy cắt : 2.2.6.1 Máy cắt phía 220 kV : a) Thơng số kỹ thuật máy cắt 220 kV : 7/12/2012  Nhà chế tạo : ABB  Loại: Máy cắt SF6 33 Uđm , Iđm , Icắt , kV A KA 245 4000 In.m ( 3s) KA 40 40 tcăt , ms Mức cách điện Khi MPa Bình Xung 50Hz 42 – 52 Ap suất khí 200 C, 460 thường 1050 0,5 Tối đa 0,8 Báo động 0,45 b) Vận hành : Có cách vận hành máy cắt 220 kV : - Vận hành chỗ máy cắt (MC) : Đây cách vận hành dùng bảo trì máy cắt hay cần cắt khẩn cấp MC - Vận hành từ xa từ phịng kiểm sốt (PKS ) : Đây cách vận hành bình thường cần đóng hay mở MC theo yêu cầu - Vận hành từ xa hệ thống SCADA : Đây cách vận hành dùng để điều độ viên HTĐ thực thao tác MC từ xa 2.2.6.2 Máy cắt phía điện áp đầu cực máy phát GT21, GT22, GT24, GT25 : a) Thông số kỹ thuật MC-501 , MC-502 : - Loại: Máy cắt SF6 - Kiểu: Uđm , KV Iđm , A 15,75 9500 b) HA 0556 – 10 Icắt (3s), tcắt , Ap suất khí Uđm động KA ms SF6 200C , kPa truyền, VAC 300 60 620 3x400 Thông số kỹ thuật MC-504, MC-505 : - Loại: SF6 - Kiểu: HEC3 - Năm sản xuất: 1998 Uđm Iđm , Icắt , In.m tcăt , Mức cách điện, , kV A KA ( 3s) ms kV 7/12/2012 Ap suất Uđm động khí SF6 truyền , VAC 34 KA 10,5 1200 c) 100 40 Khi 50Hz Xung 60 60 200 C, 125 bar 6,2 220 Vận hành : - Các máy cắt vận hành hoàn toàn tự động hoà đồng để bảo vệ máy phát khi bị cố bảo trì, sữa chữa 2.2.6.3 Máy cắt phía điện áp 6,6 kV : - Các máy cắt dùng để bảo vệ máy biế áp tự dùng, bảo vệ cung cấp điện liên tục cho hệ thống tự dùng nhà máy, không để xảy trường hợp máy biến áp tự dùng làm việc song song - Vận hành máy cắt thực hoàn toàn tự động 2.2.7 Dao cách ly ( DCL ) : a) Đặc tính kỹ thuật DCL : - Nhà chế tạo : HAPAM (Hà Lan) - Loại: Dao cách ly đường dây đóng mở pha tay hay điện - Điều kiện cho phép: Đóng cắt dịng điện điện nạp (dịng điện điện dung) - Không cho phép dùng dao cách ly ( DCL ) để đóng cắt dịng điện phụ tải hay dịng điện từ hố MBA b) Vận hành :  Nguyên tắc chung - MC liên hệ với DCL mở án động cấm đóng - Khi cách ly án động đường dây : Mở DCL đường trước , đóng cầu dao nối đất sau - Khi xả án động đường dây : Mở CD nối đất , đóng dao cách ly đường dây sau  Vận hành DCL đường dây : Có cách vận hành DCL đường dây 7/12/2012 35 Vận hành chỗ : Đây cách vận hành dùng bảo trì dao  cách ly hay mạch điện điều khiển DCL từ xa bị hỏng Vận hành từ xa PKS : Đây cách vận hành bình thường cần  đóng hay mở DCL theo yêu cầu Vận hành từ xa hệ thống SCADA : Đây cách vận hành để  điều độ viên hệ thống điện thực thao tác DCL từ xa 2.3 Thiết bị đo lường hệ thống rơle bảo vệ trạm 220 kV Nhà máy : 2.3.1 Thiết bị đo lường : Chỉ danh vận hành máy biến điện áp sơ đồ thứ là: TU – 27, TU – 28,TU – 21, TU – 22, TU –23, TU – 24, TU – 25, TU – 51, TU – 52, TU – 58, TU – 59, TU – 611 , TU – 612 , TU – 614 , TU – 615 , TU – 64 , TU – 65  Thông số kỹ thuật TU – 27 , TU – 28 : - Tiêu chuẩn: Loại CPA – 245S IEC – 186 Tổ đấu dây Tỷ số biến áp , KV Trọng lượng Năm sản xuất Y/Y/Y 230 0,1 0,1 / / 3 520 kg 1996  Thông số kỹ thuật TU – 51 , TU – 52 : - Tiêu chuẩn: IEC – 186 Loại Tổ đấu dây Tỷ số biến áp , KV Smax , VA Năm sản xuất CPA – 245S Y/Y/ 230 0,1 0,1 / / 3 1200 1996  Thông số kỹ thuật TU – 54 , TU – 55 , TU – 58 , TU – 59 : - Nhà sản xuất: - Tiêu chuẩn: Loại 7/12/2012 Tổ đấu dây Watts up IEC 6044 – Tỷ số biến áp , KV Smax , VA Năm sản xuất 36 EPR 202 15,75 0,1 0,1 / / 3 Y/Y/ 1000 1998  Thông số kỹ thuật TU – 54 , TU – 55 , TU – 58 , TU – 59 : Tổ đấu dây Tỷ số biến áp , KV Smax , VA Y/Y/Y 230 0,1 0,1 / / 3 2000  Thông số kỹ thuật TU – 611 , TU – 612 , TU – 614 , TU – 615 , TU -61 , TU – 62 , TU – 64 , TU – 65 : Tổ đấu Điện áp định mức , V Cơng suất định mức cấp dây Smax , VA xác, VA Sơ cấp Thứ cấp 0,5 6600 100 50 80 200 Y/Y 600 2.3.2 Hệ thống rơle bảo vệ Nhà máy điện Phú Mỹ 2.1 & Phú Mỹ 2.1 mở rộng : 2.3.2.1 Khái niệm chung rơle bảo vệ kỹ thuật số : Ngày với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật , công nghiệp điện tử , tin học nhanh chóng đạt thành tựu to lớn Kỹ thuật số áp dụng rộng rãi thiết bị điều khiển thông tin liên lạc, khí cụ điện đóng cắt khơng cịn giữ ngun cấu trúc điện trước Rơle số đời áp dụng kỹ thuật số lập trình làm việc phần mềm , thuận lợi thay đổi thông số, dễ dàng kết nối với trung tâm khác, phận khác để thực công việc điều khiển từ xa a) Sơ đồ khối rơle số (hình 2-2) : 7/12/2012 37 Thông tin đối tượng bảo vệ đưa vào rơle qua đầu vào tương tự đầu vào số Bộ phận biến đổi đầu vào lọc khuếch đại tín hiệu tương tự thành đại lượng phù hợp với đầu vào chuyển đổi tương tự-số Tại tín hiệu tương tự chuyển đổi thành giá trị số tỷ lệ với thông tin đầu vào Bộ vi xử lý đưa vào chế độ làm việc theo chương trình chứa nhớ lập trình EPROM ROM Nó so sánh thơng tin đầu vào với giá trị đặt chứa nhớ hoá ghi điện EEPROM Các phép tính trung gian lưu trữ tạm thời nhớ RAM Người sử dụng trao đổi thơng tin với rơle qua bàn phím hình đặt mặt trước rơle Trạng thái làm việc rơle hiển thị đèn LED đặt qua hình Rơle liên lạc với thiết bị bên với trung tâm điều độ qua cổng thơng tin Tồn phận phần cứng rơle cung cấp nguồn chuyển đổi nguồn “ chiều / chiều “ với cấp điện áp khác Môđun o / U I Đầ u o tương tự Và o / Ra số Biế n đổ i đầ u o Giao diệ n o / số Môđun số Thiế t bịphía xa Chuyể n đổ i tương tự/ số Thô ng tin tuầ n tự song song Bộ vi xử lý Bộnhớ RAM EPROM EEPROM ROM Môđun nguồ n V1 V2 Nguồ n V3 mộ t chiề u Giao diệ n ngườ i sửdụng Hình 2-2 : Sơ đồ khối rơle kỹ thuật số b) Ưu nhược điểm rơle kỹ thuật số :  Ưu điểm : 7/12/2012 38  Độ tin cậy làm việc cao : - Hạn chế nhiễu sai số nguyên lý truyền thông số ; - Sử dụng linh kiện có cơng suất tiêu thụ nhỏ nên nhiệt độ bên thiết bị làm việc không cao; - Không sử dụng phần động mạch logic nên khơng có qn tính , khơng bị kẹt rỉ , cát bụi … - Có khả kết hợp nhiều chức bảo vệ thiết bị thay phải sử dụng nhiều rơle riêng rẻ Điều làm tăng độ tin cậy rơle giảm thiểu dây nối bên ngồi ; - Khơng bị trơi tham số q trình vận hành  Có khả tự lập trình nên có độ linh hoạt cao , dễ dàng sử dụng cho đối tượng bảo vệ khác  Độ nhạy , độ xác cao , thời gian tác động nhanh ( bảo vệ cắt nhanh)  Khả bảo vệ tinh vi , sát với ngưỡng chịu đựng đối tượng bảo vệ Có thể chọn đặc tuyến bảo vệ dòng với thời gian phụ thuộc có độ nghiêng khác cho phù hợp với đối tượng bảo vệ  Thời gian hiệu chỉnh ngắn nên cắt điện lâu đưa vào vận hành  Có khả tự kiểm tra tình trạng làm việc thân thiết bị Điều đặc biệt hữu ích việc phát hư hỏng từ bên rơle  Có khả đo lường nối mạng phục vụ cho việc đo lường điều khiển , giám sát , điều chỉnh tự động từ xa  Có khả hiển thị thơng tin tốt cho người sử dụng , với trợ giúp chương trình phần mềm sử dụng máy vi tính  Có chức ghi nhớ kiện tượng bất thường phục vụ cho việc phân tích cố khả làm việc hệ thống  Nhược điểm :  Giá thành cao nên đòi hỏi vốn đầu tư lớn nâng cấp đồng loạt rơle cũ rơle số Điều cần đặc biệt ý rơle số đòi hỏi cấp độ dự phòng cao 7/12/2012 39  Các rơle hệ cũ , thiết bị bao gồm nhiều chức bảo vệ kết hợp bị cố gây tác hại lớn khơng dự phịng tốt  Địi hỏi người vận hành phải có trình độ cao  Phụ thuộc nhiều vào bên cung cấp hàng việc sửa chữa nâng cấp thiết bị 2.3.2.2 Các loại rơle bảo vệ sử dụng trạm 220 kV Nhà máy điện Phú Mỹ 2.1 & Phú Mỹ 2.1 mở rộng : a) Rơle bảo vệ khoảng cách ( 21 ) gồm loại sau : - REL 521 : bảo vệ cho cáp ngầm 220 kV mạch từ trạm 220 kV Phú Mỹ 2.1 & 2.1 mở rộng đến trạm 220 kV Phú Mỹ - SEL 321 ( Mỹ ) : bảo vệ cho cáp ngầm 220 kV mạch từ trạm 220 kV Phú Mỹ 2.1 & 2.1 mở rộng đến trạm 220 kV Phú Mỹ Chức vi xử lý :  Theo dõi tín hiệu đo lường  Lọc thu thập đại lượng đo lường  Theo dõi đại lượng giới hạn trật tự xử lý theo thỡi gian  Tính tốn thời gian trip theo đặc tuyến tổng trở  Tính tốn giá trị hiệu dụng cho bảo vệ ngắn mạch đường dây  Đưa lệnh Trip cắt MC tương ứng  Lưu trữ đại lượng tức thời dòng điện điện áp lúc cố để xử lý b) Rơle bảo vệ dòng ( 50/51 ) gồm loại sau : - SPAJ140C hãng ABB ( Thụy Sỹ ) - 7SJ511 hãng Siemens ( CHLB Đức ) Chức vi xử lý rơle bảo vệ dòng điện :  Theo dõi tín hiệu đo lường  Lọc thu thập đại lượng đo lường  Theo dõi đại lượng giới hạn trật tự xử lý theo thỡi gian  Tính tốn thời gian trip theo đặc tuyến dòng điện 7/12/2012 40  Tính tốn giá trị hiệu dụng cho bảo vệ tải  Đưa lệnh Trip cắt MC tương ứng  Lưu trữ đại lượng tức thời dòng điện điện áp lúc cố để xử lý Cấu trúc phần cứng rơle bảo vệ dòng điện : Mỗi loại rơle bảo vệ dòng kỹ thuật số hãng chế tạo với công nghệ khác Trong đồ án xin giới thiệu cấu trúc phần cứng rơle bảo vệ dòng kỹ thuật số 7SJ511 hãng Siemens hình 2-3 AE ME L1 L2 L3 Service LDC ( 2x16 characters ) Block signals ( can be marshalled ) C Operator panel CW R F LED Reset LED ( can be marshalled ) DA M/SJ/Y N + / - E binary inputs ( can be marshalled ) 2x2 trip relay ( can be marshalled ) Isolated serial interface Control centre serial interface Persional computer Power supply Hình 2-3 : Cấu trúc phần cứng rơle bảo vệ dòng kỹ thuật số 7SJ511 c) Rơle bảo vệ lỗi máy cắt ( 50BF ) 7SV512 hãng Siemen ( CHLB Đức ) : Chức vi xử lý :  Theo dõi tín hiệu đo lường  Lọc thu thập đại lượng đo lường  Giao tiếp liên tục với tín hiệu điều khiển đầu vào  Tính tốn dịng điện  Kiểm tra độ tin cậy dòng điện đo đạt điều khiển khởi động  Theo dõi đại lượng giới hạn trật tự xử lý theo thời gian  Đưa lệnh Trip cắt MC tương ứng 41  Lưu trữ đại lượng tức thời dòng điện điện áp lúc cố để xử lý Cấu trúc phần cứng rơle bảo vệ lỗi máy cắt 7SV512 hình 2-4 : L1 L Bus bar L3 Feeder breaker AE ME Fault LDC ( 2x16 characters ) Ready signals ( can be marshalled ) C Operator panel CW R F LED Reset LED ( can be marshalled ) DA M/SJ/Y N + / - E binary inputs ( can be marshalled ) 5x2 trip relay ( can be marshalled ) Isolated serial interface Control centre serial interface Persional computer Power supply Hình 2-4 : Sơ đồ cấu trúc phần cứng rơle bảo vệ máy cắt kỹ thuật số 7SV512 2.4 Hệ thống tiếp đất bảo vệ áp thiên nhiên trạm 220 kV Nhà máy : 2.4.1 Hệ thống tiếp đất trạm 220 kV : Hệ thống nối đất trạm thiết kế theo dạng mạch vòng , cọc hàn với Các cọc tiếp địa đặt đất sâu 0,8 m cách móng 1m Tất thiết bị trạm nối với vòng tiếp địa Giá trị điện trở tiếp đất 0,5 2.4.2 Bảo vệ áp thiên nhiên trạm 220 kV : Dùng hệ thống dây chống sét để bảo vệ cho đường dây tải điện , cột thu sét để tránh sét đánh trực tiếp vào trạm van chống sét để bảo vệ máy biến áp khỏi bị áp nội áp khí Van chống sét loại trọn kèm với máy cắt dao cách ly cung cấp 42 Thông số kỹ thuật van thu sét phía cấp điện áp 220 kV Uđm , Umax , Điện áp đánh Xung áp đánh kV kV thủng , kV thủng ( – 10 s ), 220 200 Min Max kV 340 390 515 Điện áp tàn dư , kV 3000A 5000A 10000A 475 515 575 Thơng số kỹ thuật van thu sét phía cấp điện áp 15,75 kV 15,75 19 38 48 70 57 61 67 Thông số kỹ thuật van chống sét phía cấp điện áp 10,5 kV 10,5 12,7 26 30,5 50 47 50 - Thông số kỹ thuật van chống sét phía cấp điện 6,6 kV 6,6 7,6 15 18 15,5 17 18 20 Do đặc điểm trạm 220 kV nhà máy có hệ thống góp cứng dùng xà đỡ nên hệ thống chống sét cho trạm thiết với 20 cột chống sét có chiều cao 27 m khoảng cách cột ( 20x48 ) m chiều cao bảo vệ an toàn 16 m 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]GS.TSKH Trần Đình Long, 2007, Bảo vệ hệ thống điện, nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2]PGS.TS Lã Văn Út, 2000, Ngắn mạch hệ thông điện, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] Hồng Hữu Thận, 2003, Tính ngắn mạch chỉnh định bảo vệ rơle trang bị tự động hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4]PGS Nguyễn Hữu Khái, 2005, Thiết kế nhà máy điện trạm biến áp phần điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội [4] INSTRUCTION MANUAL ON PROTECTVE RELAYS Của hang ABB, Catalog RE316 ... Mỹ : - Kiểu : GT13E2 27 - Nhà chế tạo : ABB ( Thụy Sỹ ) - Số tầng cánh : - Tốc độ : 3000 v/phút - Đồng trục với MNG ( Trục rỗng ) - Áp lực khí đầu vào : 13,4 bar - Áp lực khí đầu : 1.5 bar - Nhiệt... chạm tỉ số BI cho, ta xác định điện thứ Điện từ hoá thứ scấp, V cấp 1000 100 60 0-5 40 0-5 30 0-5 20 0-5 10 0-5 5 0-5 10 -1 0,001 0,01 0,1 10 Dòng từ hoá thứ ecấp, I 100 Hình 1.9: Đường cong từ hoá BI... : %sai số = [( NU UT - US ) / US ] 100 - Trong : NU – Là hệ số biến đổi điện áp UT, US – Là điện áp thứ cấp sơ cấp - Sai số điện sơ cấp tạo dịng từ hóa tải phía thứ cấp - Nếu BU ( TU ) lý tưởng