Luận văn đề tài bảo vệ rơle

Đồ án bảo vệ rơle LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyn Vn Quõn Nhận xét giáo viên chm Qung Ninh, ngày.tháng năm 200 Giáo viên chm (Ký ghi râ hä tªn) Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân Mục Lục Mục Lục A TÍNH TỐN BẢO VỆ CHO NHÀ MÁY ĐIỆN I Tính tốn bảo vệ máy phát điện (MF1) Bảo vệ dòng Hình Bảo vệ so lệch dọc cho máy phát (MF1) Hình 11 II Tính tốn bảo vệ máy biến áp (MBA1) 11 Bảo vệ dòng cho MBA1 11 Hình 13 Bảo vệ so lệch dọc cho máy biến áp (MBA1) 13 Hình 15 III Tính tốn bảo vệ đường (ĐD1) 16 Bảo vệ dòng cho đường dây 17 Hình 20 Hình 22 Hình 24 B TÍNH TỐN BẢO VỆ CHO NHÀ MÁY ĐIỆN 24 I Bảo vệ cho máy phát điện (MF2) 24 Bảo vệ dòng cho MF2 24 II Tính tốn bảo vệ máy biến áp (MBA2) 28 Bảo vệ dòng cho MBA2 29 Bảo vệ so lệch dọc cho máy biến áp (MBA2) 30 III Tính tốn bảo vệ máy phát điện (MF3) 32 Bảo vệ dòng cho MF3 32 Bảo vệ so lệch dọc cho máy phát (MF3) 35 IV Tính tốn bảo vệ cho máy biến áp (MBA3) 36 Bảo vệ dòng cho MBA3 36 V Tính tốn bảo vệ cho đường dây 40 Kết Luận 46 Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân LỜI NÓI ĐẦU Trạm biến áp mắt xích quan trọng hệ thống điện , đầu mối liên kết hệ thống điện với nhau, liên kết đường dây truyền tải đường dây phân phối điện đến phụ tải Các thiết bị lắp đặt trạm biến áp đắt tiền , so với đường dây tải điện xác xuất xảy cố trạm biến áp thấp nhiên cố trạm gây lên hậu nghiệm trọng khơng loại trừ cách nhanh chóng xác Sự cố xảy bất ngờ lúc yêu cầu hệ thống bảo vệ phải làm việc xác, loại bỏ phần tử hệ bị cố nhanh tốt Để nghiên cứu bảo vệ rơ le cho phần tử hệ thống điện , cần phải có hiểu biết hư hỏng , tượng khơng bình thường xảy hệ thống điện , phương pháp thiết bị bảo vệ Nội dung đồ án : Thiết kế bảo vệ rơ le cho hệ thống điện bao gồm phần A Tính tốn bảo vệ cho nhà máy điện B Tính tốn bảo vệ cho nhà máy điện Do hạn chế kiến thức thân vấn đề thời gian nên đồ án tránh khỏi sai xót nên em mong nhận góp ý thầy bạn! Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên: Trần Văn Khang Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân Đề Bài : Hãy tính toán bảo vệ rơ le cho sơ đồ hệ thống điện hình vẽ sau: U4=115 KV N6 ĐD ĐD MC4 MC5 N4 N5 MC1 U1=6,3kV BA1 UN1%=10,5 MC2 U1=6,3kV MC3 U1=6,3kV BA2 N1 N2 MF1 Trần Văn Khang – CNKTĐ1A BA3 UN1%=10,5 UN1%=10,5 N3 MF2 MF3 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân  Ứng với tên người thiết kế ta có tham số phần tử hệ thống điện sau : Họ: Tên Đệm: Tên : TRẦN VĂN KHANG Nhà máy điện Chữ SđmMF(MVA) Xd’’(Ω) 100(1) T R N V Ă N K G Trạm biến áp E* 1.05(1) SđmBA(MVA) Đường dây L (km) 200(1) 0.13(1) 75(2) 120(1) 1.1(1) 63(2) 0.13(2) 80(3) 120(2) 1.05(1) 200(3) : Phần tử nhà máy điện (2) : Phần tử nhà máy điện (3) : Thông số máy biến áp máy phát điện  Đường dây làm dây AC0-240 : r0=0.12 Ω/km ; x0=0.4 Ω/km  Đường dây làm dây AC0-300: r0=0.1 Ω/km ; x0=0.4 Ω/km (1) A TÍNH TỐN BẢO VỆ CHO NHÀ MÁY ĐIỆN I Tính tốn bảo vệ máy phát điện (MF1) Bảo vệ dòng a Bảo vệ cực đại: - Dòng làm việc lớn : I lv max I lv max SdmMF 100.103  I dmMF    9164, 29 A  9,17kA 3.U dm 3.6,3 - Dòng ngắn mạch pha điểm N1: I N(3)1 Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE I N(3)1  ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân E 1,05 I dmMF  9,17  74,1kA " xd 0,13 Dựa vào dòng làm việc lớn ta chọn máy biến dịng có: : { I S  10000 A IT  A  Hệ số biến dòng : ki  2000 - Dự kiến đấu máy biến dòng hình đủ, suy : ksd  - Chọn bội số mở máy động khởi động trở lại sau cắt cố : kmm  1,6 - Hệ số an toàn : kat  1,2 - Chọn rơle loại kỹ thuật số : ktv  0,97  + Dòng khởi động : I kđ  kat kmm I lv max 1, 2.1,6.9164,7   18140 A ktv 0,97 + Dòng khởi động rơle : I kdR  I kđ ksd  18140 =9,07A ki 2000 I dR  I kdR nên ta chọn I dR  10 A + Dòng đặt rơle : + Dòng khởi động thực tế bảo vệ : I kdBV  I dR ki 2000  10  20000 A ksd + Kiểm tra độ nhạy bảo vệ : I N I N(3)1 74,1.103 knh     3, I kdBV I kdBV 20000 knh  3,2 >1,5 ( Đối với bảo vệ chính) Vậy bảo vệ đảm bảo độ tin cậy +Kiểm tra lại máy biến dòng theo điều kiện dòng làm việc cuộn cắt : I s.BI  I cc I cc  0,05.I N(3)1  0,05.7,1.103  355 A Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân  I s.BI  10000 A > I cc  355 A Vậy máy biến dòng chọn đảm bảo tin cậy b Bảo vệ cắt nhanh + Dịng ngắn mạch ngồi max : I NngMax  I N(3)1  74100 A + Dòng khởi động : I kd  kat I NngMax  1,2.74100  88920 A + Dòng khởi động rơle : I kdR  I kđ ksd  88920  44, 46 A ki 2000 + Dòng đặt rơle : I dR  I kdR nên ta chọn I dR  45 A + Dòng khởi động thực tế bảo vệ cắt nhanh : I kdCN  I dR ki 2000  45  90000 A ksd + Kiểm tra độ nhạy bảo vệ: knh  I N I N(3)1 74,1.103    0,82 I kdCN I kdCN 90000 knh  0,82  : Bảo vệ cắt nhanh không đảm bảo độ tin cậy Để bảo vệ tác động dịng ngắn mạch phải lớn dòng khởi động bảo vệ : I N(3)  2.I kdCN  2.90000  180000A c Sơ đồ Sơ đồ bảo vệ dòng cho máy phát điện1 kết hợp bảo vệ cực đại bảo vệ cắt nhanh với ba cấp thời gian tác động, nguồn thao tác chiều, máy biến dịng đấu hình Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân RI1 RI2 RI3 RI4 (-) RG3 (-) (+) (+) RT2 (+) (+) RT1 (-) (+) RG2 RG1 (+) C.C Th3 (-) Th2 (-) Th1 (+) ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE (+) RI5 RI6 RI7 RI8 RI9 BI Hình * Nguyên lý làm việc sơ đồ - Nếu cố xảy vùng bảo vệ cắt nhanh rơle : RI3, RI6, RI9 tác động đóng tiếp điểm cấp tín hiệu đến rơle RG tương ứng, RG tác động đóng tiếp điểm cấp tín hiệu đến RTH tương ứng báo tín hiệu cố cấp tín hiệu đến cuộn cắt, cuộn cắt tác động cắt máy cắt - Nếu cố xảy vùng bảo vệ cực đại rơle : RI1, RI2, RI4, RI5, RI7, RI8 tác động cấp tín hiệu đến rơle RT tương ứng Sau khoảng thời gian đặt rơle RT tương ứng tác động cấp tín hiệu đến RG, RG tác động cấp tín hiệu đến RTH tương ứng báo tín hiệu cố cấp tín hiệu đến cuộn cắt, cuộn cắt tác động cắt máy cắt Bảo vệ so lệch dọc cho máy phát (MF1) a Phần tính tốn - Dịng định mức máy phát : Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE I dmMF  ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân SdmMF 100.103   9164, 29 A  9,17kA 3.U dmMF 3.6,3 Dựa vào dòng làm việc lớn ta chọn máy biến dịng có: : { I S  10000 A IT  A  Hệ số biến dòng : ki  2000 - Vì máy phát đấu hình nên máy biến dịng phải đấu hình tam giác Vì nên kSd  - Để bảo vệ cho máy phát ta tính tốn dịng khởi động theo hai điều kiện : + Dòng khởi động phải lớn dòng định mức máy phát + Dòng khởi động phải lớn dòng không cân cực đại : I kd  I kcbMax Ta có : I dmMF1  9,17 A I kcbMax  kkcb kdn fi I NngMax Trong : Chọn k kcb  1,5 (hệ số kể đến thành phần khơng chu kỳ dịng ngắn mạch) kdn  0,5 ( máy biến dịng loại) fi  0,1( sai số máy biến dòng) I NngMax  I N(3)1  74100 A  I kcbMax  kkcb kdn fi I NngMax  1,5.0,5.0,1.74100  5557,5 A Ta thấy : I dmMF1  9170 A > I kcbMax  5575,5 A Nên ta chọn I dmMF làm dịng khởi động tính tốn - Dịng khởi động : I kd  kat I dmMF1  1,2.9170  11004 A - Dòng khởi động rơle : I kdR  I kđ ksd  11004  9,5 A ki 2000 - Dòng đặt rơle : I dR  I kdR nên ta chọn I dR  10 A - Dòng khởi động thực tế bảo vệ so lệch dọc : Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân I kdR1  I kd ksd 1  13, 248  0,01A ki1 800 I kdR  I kd ksd  13, 248  0, A ki 80 Ta chọn dịng khởi động rơle nhỏ để tính tốn : I kdR1  I kdR nên ta chọn dòng khởi động dòng khởi động rơle Suy : I kdR  I kdR1  0,01A + Dòng đặt rơle : I dR  0,1A  I kdR  0,01A + Dòng khởi động thực tế bảo vệ so lệch dọc : I kdsl  I dR ki 800  0,1  80 A ksd + Kiểm tra độ nhạy bảo vệ : I N I N(3)5 11040 knh     138 I kdsl I kdsl 80 knh  3,32  Vậy bảo vệ đảm bảo độ tin cậy + Kiểm tra lại máy biến dòng theo điều kiện làm việc tin cậy cuộn cắt: I cc  0,05.I N(35)  0,05.3860,2  193,03 A  Máy biến dòng loại có : I1S  800 A > I cc  193,03 A Máy biến dịng loại có : I S  80 A < I cc  193,03 A Vậy máy biến dòng chọn đảm bảo độ tin cậy b Sơ đồ bảo vệ so lệch dọc cho máy biến áp Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc cho máy biến áp sử dụng máy biến dòng đấu Y/  sử dụng nguồn thao tác chiều Xem (Hình 4) III Tính tốn bảo vệ máy phát điện (MF3) Bảo vệ dòng cho MF3 a Bảo vệ cực đại Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 32 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân - Dòng làm việc lớn : I lv max I lv max  I dmMF  SdmMF 80.103   4398 A 3.U dm 3.10,5 - Dòng ngắn mạch pha điểm N3: I N(3)3 I N(3)3  E 1,1 I dmMF  4398  37213 A " xd 0,13 Dựa vào dòng làm việc lớn ta chọn máy biến dịng có:  I S  6000 A  ki  1200  I  A  T - Dự kiến đấu máy biến dịng hình đủ, suy : ksd  - Chọn bội số mở máy động khởi động trở lại sau cắt cố: kmm  1,6 + Hệ số an toàn : kat  1,2 + Chọn rơle loại kỹ thuật số : ktv  0,97 Vậy suy : + Dòng khởi động : I kđ  kat kmm I lv max 1, 2.1,6.4398   8705 A ktv 0,97 + Dòng khởi động rơle : I kdR  I kđ + Dòng đặt rơle : k sd  5441,9 =6,8A ki 800 I dR  I kdR nên ta chọn I dR  A + Dòng khởi động thực tế bảo vệ : I kdBV  I dR ki 800   5600 A k sd + Kiểm tra độ nhạy bảo vệ : knh  I N I N(33) 22401,7    3,5 I kdBV I kdBV 5600 knh  3,5 >1,5 ( Đối với bảo vệ chính) Vậy bảo vệ đảm bảo độ tin cậy + Kiểm tra lại máy biến dòng theo điều kiện dòng làm việc Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 33 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân cuộn cắt : I s.BI  I cc I cc  0,05.I N(33)  0,05.22401,7  1120,1A  I s.BI  4000 A > I cc  1120,1A Vậy máy biến dòng chọn đảm bảo tin cậy b Bảo vệ cắt nhanh + Dịng ngắn mạch ngồi max : I NngMax  I N(33)  22401,7 A + Dòng khởi động : I kd  kat I NngMax  1,2.22401,7  26882 A + Dòng khởi động rơle : I kdR  I kđ k sd  26882  33,6 A ki 800 + Dòng đặt rơle : I dR  I kdR nên ta chọn I dR  34 A + Dòng khởi động thực tế bảo vệ cắt nhanh : I kdCN  I dR ki 800  34  27200 A k sd + Kiểm tra độ nhạy bảo vệ: knh  I N I N(33) 22401,7    0,71 I kdCN I kdCN 27200 knh  0,71  : Bảo vệ cắt nhanh không đảm bảo độ tin cậy Để bảo vệ tác động dịng ngắn mạch phải lớn dòng khởi động bảo vệ : I N(3)  2.I kdCN  2.27200  54400 A + Kiểm tra máy biến dòng theo điều kiện làm việc cuộn cắt : I cc  0,05.I N(33)  0,05.22401,7  1120,1A  I s.BI  4000 A > I cc  1120,1A Vậy biến dòng đảm bảo độ tin cậy cần thiết c Sơ đồ Sơ đồ bảo vệ dòng cho máy phát điện3 kết hợp bảo vệ cực đại bảo vệ cắt nhanh với ba cấp thời gian tác động, nguồn thao tác chiều, máy biến dịng đấu hình đủ Xem (Hình 1) Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 34 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân Bảo vệ so lệch dọc cho máy phát (MF3) a Phần tính tốn - Dịng định mức máy phát : I dmMF SdmMF 80.103    3949,3 A 3.U dm 3.10,5 - Dựa vào dòng định mức máy phát ta chọn loại biến dòng có: I S  4000 A  ki  800   IT  A - Vì máy phát đấu hình nên máy biến dịng phải đấu hình tam giác Vì nên kSd  - Để bảo vệ cho máy phát ta tính tốn dịng khởi động theo hai điều kiện : + Dòng khởi động phải lớn dòng định mức máy phát + Dòng khởi động phải lớn dịng khơng cân cực đại : I kd  I kcbMax Ta có : I dmMF3  2749,3 I kcbMax  kkcb kdn fi I NngMax Trong : Chọn kkck  1,5 ( hệ số kể đến thành phần khơng chu kỳ dịng ngắn mạch) kdn  0,5 ( máy biến dịng loại) fi  0,1( sai số máy biến dòng) I NngMax  I N(33)  22401,7 A  I kcbMax  kkcb kdn fi I NngMax  1,5.0,5.0,1.22401,7  1680,13 A Ta thấy : I dmMF3  2749,3 A > I kcbMax  1680,13 A Nên ta chọn I dmMF làm dịng khởi động tính tốn - Dịng khởi động : I kd  kat I dmMF3  1,2.1680,13  2016,15 A - Dòng khởi động rơle : I kdR  I kđ Trần Văn Khang – CNKTĐ1A k sd  2016,15  4,37 A ki 800 Page 35 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân - Dòng đặt rơle : I dR  I kdR nên ta chọn I dR  A - Dòng khởi động thực tế bảo vệ so lệch dọc : I kdsl  I dR ki 800   2309,4 A ksd - Kiểm tra độ nhạy bảo vệ : knh  I N I N(33) 22401,7    8,4 I kdsl I kdsl 2309,4 knh  8,4  Vậy bảo vệ đảm bảo độ tin cậy - Kiểm tra lại máy biến dòng theo điều kiện làm việc tin cậy cuộn cắt : I cc  0,05.I N(33)  0,05.22401,7  1120,1A  I s.BI  4000 A > I cc  1120,1A Vậy máy biến dòng chọn đảm bảo độ tin cậy b Sơ đồ bảo vệ so lệch dọc cho máy phát điện Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc cho máy phát MF3 tương tự sơ đồ bảo vệ so lệch dọc cho MF1 MF2 Xem ( Hình 2) IV Tính tốn bảo vệ cho máy biến áp (MBA3) Bảo vệ dòng cho MBA3 a Bảo vệ dòng cực đại - Dòng điện định mức máy biến áp 1: SdmBA3 200.103 I1dmBA3    4399 A 3.U1dmBA3 3.10,5 SdmBA3 200.103 I dmBA3    1000 A 3.U dmBA3 3.115 - Dựa vào dòng định mức máy biến áp phía thứ cấp có I 2dmBA  401,6 A , ta chọn máy biến dòng có thơng số sau: { Trần Văn Khang – CNKTĐ1A I S  1000 A IT  A Page 36 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** Suy hệ số biến dòng : ki  GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân IS  200 IT - Dự định mắc biến dòng hình đủ nên ksd  + Dịng khởi động : I kd  kat kmm I lvMax 1,2.1,6.401,6   795 A ktv 0,97 + Dòng khởi động rơle : I kdR  I kd + Dòng đặt rơle ksd  795  3,9 A ki 200 : I dR  A  I kdR  3,9 A + Dòng khởi động thực tế bảo vệ : I kdBV  I dR - Kiểm tra độ nhạy bảo vệ : knh  ki 200   1000 A ksd I N I N(3)5 3860,    3,98 I kdBV I kdBV 1000 knh  3,98  Vậy bảo vệ đảm bảo độ tin cậy - Kiểm tra lại máy biến dòng theo điều kiện làm việc tin cậy cuộn cắt: I cc  0,05.I N(35)  0,05.3860,2  193,03 A I SBI  600 A > I cc  193,03 A Vậy máy biến dòng chọn đảm bảo yêu cầu làm việc cuộn cắt b Bảo vệ dòng cắt nhanh - Dựa vào dòng định mức phía cao áp ta chọn máy biến dịng có thơng số sau : { I SBI  1000 A ITBI  A Suy hệ số biến dịng : ki  IS  200 IT Vì máy biến dòng kiểm tra đảm bảo độ tin cậy Sơ đồ đấu máy biến dịng hình đủ, nên ksd  + Dịng ngắn mạch ngồi lớn : I NngMax  I N(35)  3860,2 A + Dòng khởi động : I kd  kat I NngMax  1,2.3860,2  4632,2 A + Dòng khởi động rơle : I kdR  I kđ ksd  4632,  38,6 A ki 200 + Dòng đặt rơle : I dR  I kdR nên ta chọn I dR  39 A Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân + Dòng khởi động thực tế bảo vệ cắt nhanh : I kdCN  I dR ki 120  39  4680 A ksd + Kiểm tra độ nhạy bảo vệ: knh  I N I N(35) 3860,2    0,71 I kdCN I kdCN 4680 knh  0,71  : Bảo vệ cắt nhanh không đảm bảo độ tin cậy Để bảo vệ tác động dịng ngắn mạch phải lớn dòng khởi động bảo vệ : I N(3)  2.I kdCN  2.4680  9360 A + Kiểm tra máy biến dòng theo điều kiện làm việc cuộn cắt : I cc  0,05.I N(35)  0,05.3860,2  193,03 A I SBI  600 A > I cc  193,03 A Vậy biến dòng đảm bảo độ tin cậy cần thiết c Sơ đồ nguyên lý bảo vệ dòng cho máy biến áp Sơ đồ nguyên lý bảo vệ dòng cho máy biến áp kết hợp bảo vệ cắt nhanh bảo vệ cực đại sử dụng máy biến dịng đấu hình đủ tương tự sơ đồ bảo vệ q dịng MBA1, MBA2 Xem ( Hình 3) Bảo vệ so lệch dọc cho máy biến áp (MBA3) a Phần tính tốn - Dịng điện định mức phía sơ cấp thứ cấp máy biến áp 3: SdmBA3 200.103 I1dmBA2    4399 A 3.U1dmBA3 3.10,5 SdmBA3 200.103 I dmBA3    1000 A 3.U dmBA3 3.115 - Dựa vào dịng định mức phía sơ cấp thứ cấp máy biến áp ta chọn biến dịng có thơng số sau : Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 38 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE MBD1 : { MBD2 : { I1S  6000 A I1T  A I S  1000 A I 2T  A ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân suy ki1  I1S  1200 I1T suy ki  I S 1000   200 I 2T - Máy biến áp đấu  / Y nên biến dòng phải đấu Y /  Vậy suy : ksd  1( MBD đấu Y) ksd  (MBD đấu  ) + Xác định dòng thực tế máy biến dịng phía thứ cấp : I1T  I1dmBA3 ksd 1  4399  3,67 A ki1 1200 I 2T  I1dmBA3 ksd  401,6  3,48 A ki 200 - Sai số chênh lệch dịng điện phía thứ cấp máy biến dòng đặt đầu MBA S2i  I1T  I 2T 3,67  3,48   0,05  10% I1T 3,67 + Sai số điều chỉnh MBA : U dc'  10%  0,1 kkck  1,5 + Chọn : kdn  fi  0,1 kat  1,2 + Dòng khởi động : Ta có : I NngMax  I N(35)  3860,2 A I kcb  (kkcb kdn fi  U dc  S2i ).I NngMax  (1,5.1.0,1  0,1  0,05).3860,2  1158,06 A  I kd  kat I kcb  1,2.1158,06  1389,7 A + Dòng khởi động rơle theo hai trường hợp : I kdR1  I kd ksd1  1389,7  1,16 A ki1 1200 Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 39 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE I kdR2  I kd ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân ksd  1389,7  12,11A ki 200 Ta chọn dòng khởi động rơle nhỏ để tính tốn : I kdR1  I kdR nên ta chọn dòng khởi động dòng khởi động rơle Suy : I kdR  I kdR1  1,16 A + Dòng đặt rơle : I dR  1,2 A  I kdR  1,16 A + Dòng khởi động thực tế bảo vệ so lệch dọc : I kdsl  I dR ki 1200  1,2  1440 A ksd + Kiểm tra độ nhạy bảo vệ : knh  I N I N(35) 3860,2    2,32 I kdsl I kdsl 1440 knh  2,32  Vậy bảo vệ đảm bảo độ tin cậy + Kiểm tra lại máy biến dòng theo điều kiện làm việc tin cậy cuộn cắt: I cc  0,05.I N(35)  0,05.3860,2  193,03 A  Máy biến dịng loại có : I1S  6000 A > I cc  193,03 A Máy biến dịng loại có : I S  1000 A > I cc  193,03 A Vậy máy biến dòng chọn đảm bảo độ tin cậy b Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc cho MBA3 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc cho MBA3 tương tự sơ đồ bảo vệ so lệch dọc MBA1, MBA2 Xem ( Hình 4) V Tính tốn bảo vệ cho đường dây Bảo vệ dòng cho đường dây a Bảo vệ dòng cực đại - Dòng làm việc lớn I lvMax : IlvMax  I 2dmBA2  I 2dmBA3  1004  401,6  1405,6 A Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 40 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân Dựa dòng làm việc lớn đường dây ta chọn máy biến dịng có I S  1500 A thông số sau : { IT  A Suy hệ số biến dòng : ki  I S 1500   300 IT - Dự định mắc biến dịng hình khuyết nên ksd  kat  + Chọn hệ số : kmm  1,6 ktv  0,97 + Dòng khởi động : I kd  kat kmm I lvMax 1,2.1,6.1405,6   2782 A ktv 0,97 + Dòng khởi động rơle : I kdR  I kd + Dòng đặt rơle ksd  2782  9,27 A ki 300 : I dR  9,5 A  I kdR  9,27 A + Dòng khởi động thực tế bảo vệ : I kdBV  I dR - Kiểm tra độ nhạy bảo vệ : knh  ki 300  9,5  2850 A ksd I N I N(36) 2307,8    0,7 I kdBV I kdBV 2850 Bảo vệ không đảm bảo độ tin cậy Để đạt độ nhạy cần thiết bảo vệ cực đại tác động với dòng ngắn mạch lớn dòng khởi động bảo vệ I N(3)  2.I kdBV  2.2850  5700 A + Kiểm tra máy biến dòng theo điều kiện làm việc cuộn cắt : I cc  0,05.I N(36)  0,05.2307,8  115,4 A  I s.BI  1500 A > I cc  115,4 A Vậy máy biến dòng chọn đảm bảo yêu cầu làm việc cuộn cắt b Bảo vệ dòng cắt nhanh Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 41 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân - Ta chọn máy biến dịng có thơng số sau : { hệ số biến dòng : ki  I SBI  1500 A ITBI  A Suy I S 1500   300 IT Vì máy biến dòng kiểm tra đảm bảo độ tin cậy Sơ đồ đấu máy biến dòng hình khuyết, nên ksd  + Dịng ngắn mạch lớn : I NngMax  I N(36)  2307,8 A + Dòng khởi động : : I kd  kat I NngMax  1,2.2307,8  2769,4 A + Dòng khởi động rơle : I kdR  I kđ k sd  2769,4  9,23 A ki 300 + Dòng đặt rơle : I dR  I kdR nên ta chọn I dR  10 A + Dòng khởi động thực tế bảo vệ cắt nhanh : I kdCN  I dR ki 300  10  3000 A ksd + Kiểm tra độ nhạy bảo vệ: I N I N(36) 2307,8 knh     0,67 I kdCN I kdCN 3000 knh  0,67  : Bảo vệ cắt nhanh không đảm bảo độ tin cậy - Để bảo vệ tác động dịng ngắn mạch phải lớn dịng khởi động bảo vệ: I N(3)  2.I kdCN  2.3000  6000 A - Vùng tác động bảo vệ cắt nhanh : m%  100 E 100 115.103 (  X HT )  (  0)  79%  30% Z dd I kdCN 28 3.3000 Như bảo vệ đảm bảo yêu cầu Trong : Z dd  X dd2  Rdd2  482  122  50 c Sơ đồ nguyên lý bảo vệ dòng cho đường dây Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân Sơ đồ ngyên lý bảo vệ dòng cho đường dây kết hợp bảo vệ cực đại bảo vệ cắt nhanh với ba cấp thời gian máy biến dịng đấu hình khuyết Xem (Hình 5) Bảo vệ so lệch dọc cho đường dây a Phần tính tốn - Dịng làm việc lớn đường dây : IlvMax  I 2dmBA2  I 2dmBA3  1004  401,6  1405,6 A - Dựa vào dòng làm việc lớn ta chọn máy biến dịng có thơng số sau : MBD : { I S  1500 A IT  A suy ki  I S 1500   300 IT - Dự kiến đấu máy biến dòng theo hình đủ Vậy suy : ksd  kkck  1,5 + Chọn : k dn  0,5 (Do máy biến dòng loại) fi  0,1 + Dịng ngắn mạch ngồi Max : I NngMax  I N(36)  2307,8 A  I kcbMax  kkcb kdn fi I NngMax  1,5.0,5.0,1.2307,8  173,1A + Dòng khởi động : : I kd  kat I kcbMax  1,2.173,1  207,7 A + Dòng khởi động rơle : I kdR  I kđ k sd  207,7  0,69 A ki 300 + Dòng đặt rơle : I dR  I kdR nên ta chọn I dR  0,7 A + Dòng khởi động thực tế bảo vệ cắt nhanh : I kdsl  I dR ki 300  0,7  210 A ksd + Kiểm tra độ nhạy bảo vệ: knh  I N I N(36) 2307,8    9,52 I kdsl I kdsl 210 knh  9,52  Vậy bảo vệ đảm bảo độ tin cậy Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 43 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân - Kiểm tra lại máy biến dòng theo điều kiện làm việc tin cậy cuộn cắt : I cc  0,05.I N(36)  0,05.2307,8  115,4 A  I s.BI  1500 A > I cc  115,4 A Vậy máy biến dòng chọn đảm bảo độ tin cậy b Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc cho đường dây Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc cho đường dây sử dụng máy biến dòng đấu hình đủ với nguồn thao tác chiều Xem (Hình 6) Bảo vệ khoảng cách cho đường dây (Sơ đồ) MBA2 có Sdm  63MVA MBA3 có Sdm  200MVA Nên ta coi MBA2 nguồn MBA3 nguồn phụ I S 2C  I dmBA2  1004 A Ta có : I S 3C  I dmBA3  401,6 A - Dòng chạy đường dây (đoạn CN) ICN  I S 2C  I S 3C  1004  401,6  1405,6 A - Chọn máy biến dịng có thơng số sau : { - Chọn máy biến áp có { U S  115kV U T  100V - Hệ số phân dòng : K P   I S  1500 A IT  A suy : ki  300 Suy : ku  1150 I S 3C 401,6 1  1,4 I S 2C 1004 - Tổng trở đường dây (đoạn CN) ZCN  X  R22  44,42  6,82  45 Và Z AC  xBA2  xMF  6,94  18,5  25,44 - Tổng trở đường dây AN có tính đến ảnh hưởng hệ số phân dòng: Z AN  Z AC  K P ZCN  25,54  1,4.45  88,54 - Tổng trở khởi động tính tốn rơle : Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 44 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE Z kdR  k1.Z AN ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân ki 300  0,85.88,54  19,63 kU 1150 - Tổng trở đặt rơle : ZdR  19  ZkdR  19,63 - Tổng trở khởi động thực tế bảo vệ khoảng cách : Z kdKC  Z dR kU 1150  19  72,83 ki 300 - Độ nhạy bảo vệ vùng 1: knh  Z AN 88,54  1,2 =1,2 Vậy độ nhạy đảm bảo yêu cầu Z kdKC 72,83 b Sơ đồ nguyên lý bảo vệ khoảng cách cho đường dây Sơ đồ nguyên lý bảo vệ khoảng cách cho đường dây tương tự sơ đồ nguyên lý bảo vệ khoảng cách cho đường dây (Hình 7) Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 45 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân Kết Luận Trong trình thưc đồ án với cố gắng bạn thân hướng dẫn nhiệt tình thầy giáo Th.s Nguyễn Văn Quân em hoàn thành đồ án Qua q trình tìm hiểu để hồn thành tốt đồ án giúp em củng cố toàn kiến thức môn học hiểu ứng dụng môn học thực tế cơng việc bên ngồi mơi trường nhà máy xí nghiệp Hy vọng đồ án vốn kiến thức tảng giúp em tự tin cho công việc sau tốt nghiệp Một lần em xin cảm ơn tẫn tình hướng dẫn thầy giáo môn Th.s Nguyễn Văn Quân Quảng Ninh : Ngày 30/12/2011 Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE ********** GVHD: Th.S Nguyễn Văn Quân Mục Lục Mục Lục A TÍNH TỐN BẢO VỆ CHO NHÀ MÁY ĐIỆN I Tính tốn bảo vệ máy phát điện (MF1) Bảo vệ dòng... TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHO NHÀ MÁY ĐIỆN 24 I Bảo vệ cho máy phát điện (MF2) 24 Bảo vệ dòng cho MF2 24 II Tính tốn bảo vệ máy biến áp (MBA2) 28 Bảo vệ dòng... III Tính tốn bảo vệ máy phát điện (MF3) Bảo vệ dòng cho MF3 a Bảo vệ cực đại Trần Văn Khang – CNKTĐ1A Page 32 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠLE **********