Bảo vệ trạm biến áp 35 6kv của mỏ than đèo nai

Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHÂT KHOA ĐIỆN KHÍ HĨA ĐỀ TÀI: “ Bảo vệ trạm biến áp 35/6kV” Mỏ than Đèo Nai GVHD : PGS TS Nguyên Anh Nghĩa SVTH : Trần Đình Vinh SV: Trần Đình Vinh GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Phần I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY THAN ĐÈO NAI Chương CƠ CẤU TỔ CHỨC KHAI THÁC CỦA CÔNG TY THAN ĐÈO NAI 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Đặc điểm khí hậu 1.1.4 Đặc điểm địa chất 1.2 Công nghệ khai thác, tổ chức quản lý xí nghiệp 1.2.1 Công nghệ khai thác .6 1.2.2 Phương pháp tổ chức quản lý xí nghiệp 1.2.3 Công tác giới hoá 10 Chương II TÌNH HÌNH CUNG CẤP ĐIỆN CỦA CÔNG TY THAN ĐÈO NAI 12 2.1 Nguồn cung cấp điện Công ty than Đèo Nai 12 2.2 Trạm biến áp trung gian 35/6kV Đèo Nai 12 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý trạm 35/6Kv 12 2.2.2 thiết bị điện lực trạm 13 2.3.Mạng điện 6KV 16 2.4 Các thiết bị phụ tải 6kV 17 2.4.1 Các thiết bị máy xúc 17 2.4.2 Các thơng số MBA phía 6kV 17 2.5 Các hệ thống bảo vệ đo lường 21 2.5.1 Bảo vệ so lệch dọc máy biến áp 21 2.5.2 Bảo vệ tải ngắn mạch 21 2.5.3 Bảo vệ rơle khí 21 SV: Trần Đình Vinh GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp 2.5.4 Bảo vệ áp thiên nhiên 22 2.5.4.1 Bảo vệ sét đánh trực tiếp vào trạm 22 2.5.4.2 Bảo vệ sét đánh gián tiếp đường dây 22 2.5.5 Bảo vê chạm đất pha 22 2.5.5.1Hệ thống đo lường 22 2.5.5.2Hệ thống tiếp đất an toàn trạm 22 2.6 Biẻu đồ phụ tải trạm biến áp 35/6 mỏ than Đèo Nai 23 2.6.1 Biểu đồ phụ tải ngày điển hình 23 2.6.2 Các thông số đặc trưng biểu đồ phụ tải 25 Phần II CHUYÊN ĐỀ BẢO VỆ RƠLE 28 Chương LÝ THUYẾT CHUNG VỀ BẢO VỆ RƠLE 28 3.1 Các yêu cầu bảo vệ rơle 28 3.1.1 Tính chọn lọc 28 3.1.2 Tính tác động nhanh 28 3.1.3 Độ nhạy bảo vệ 29 3.1.4 Độ tin cậy bảo vệ 29 3.2 Máy biến dòng sơ đồ bảo vệ rơle 30 3.2.1 Máy biến dòng điện 30 3.3 Các nguồn điện thao tác 33 3.3.1 Nguồn điện thao tác chiều 34 3.3.2 Nguồn điện thao tác xoay chiều 34 3.4 Các hình thức bảo vệ máy biến áp 34 3.4.1 Bảo vệ tải máy biến áp 34 3.4.2 Bảo vệ khỏi ngắn mạch 35 3.5.Bảo vệ rơle khí 37 3.6.Bảo vệ so lệch dọc 38 3.6.1.Bảo vệ so lệch dọc khơng có cuộn hãm 38 3.6.2 Bảo vệ so lệch dọc có hãm 43 SV: Trần Đình Vinh GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp 3.8.Bảo vệ chạm đất pha 46 3.8.1.Bảo vệ chạm đất pha tác động theo điện áp thứ tự không 46 3.8.2.Bảo vệ chạm đất pha theo biên độ dòng chạm đất pha 3I0 47 3.8.3.Bảo vệ chạm đất pha theo dịng áp thứ tự khơng có định hướng 47 3.8.4 Chỉnh định bảo vệ 48 SV: Trần Đình Vinh GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp LỜI MỞ ĐẦU Trong q trình phát triển đất nước, ngành cơng nghiệp đóng vai trị quan trọng, đặc biệt ngành cơng nghiệp điện Điện đóng góp phần không nhỏ tất lĩnh vực hoạt động kinh tế đời sống người Vì cần tổ chức, đào tạo đội ngũ chuyên môn kỹ thuật cao nhằm đưa ngành lượng điện đạt tới hoàn thiện, để đáp ứng nhu cầu phát triển đất nước Sau năm tháng đào tạo Trường đại học Mỏ- Địa chất thuộc chun ngành Điện khí hóa Em tiếp thu, học hỏi kiến thức thuộc chuyên ngành đặc biệt sau thời gian thực tập, tìm hiểu thực tế em môn giao cho đề tài tốt nghiệp: “ Bảo vệ trạm biến áp 35/6kV” Mỏ than Đèo Nai Với giúp đỡ thày, cô giáo môn đặc biệt dẫn dắt tận tình thày giáo PGS TS Nguyên Anh Nghĩa giúp em hoàn thành đồ án Bản đồ án em bao gồm nội dung sau: Phần I: tổng quan Công ty than Đèo Nai Chương 1: Cơ cấu tổ chức khai thác công ty than Đèo Nai Chương 2: Tình hình cung cấp điện Công ty than Đèo Nai Phần II: Chuyên đề bảo vệ rơle Chương 3: Lý thuyết chung bảo vệ rơle Chương 4: Tính tốn ngắn mạch Chương 5: Tính tốn chỉnh định bảo vệ rơle Do thời gian nghiên cứu có hạn, lượng kiến chun mơn cịn hạn chế đồ án em tránh thiếu xót, kính mong nhận quan tâm, góp ý thày bạn đồng nghiệp Em xin chân thành cám ơn! Hà nội ngày 28/5/2005 Sinh viên Trần Đình Vinh SV: Trần Đình Vinh GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp Phần I: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY THAN ĐÈO NAI Chương CƠ CẤU TỔ CHỨC KHAI THÁC CỦA CÔNG TY THAN ĐÈO NAI 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý Mỏ than Đèo Nai quản lý diện tích hành 52,2km2, nằm giới hạn toạ độ: X: 25000+26600; Y:427200+429400  Phía Bắc giới hạn đứt gãy A  Phía Nam giới hạn đứt gãy B  Phía Đơng nam giáp với mỏ cọc sáu  Phía Đơng bắc giáp với mỏ Cao Sơn  Phía Tây giáp với khu Lộ Trí- Mỏ Thống 1.1.2 Đặc điểm địa hình Địa hình khu mỏ khơng nguyên thủy mà bị khai đào hầu hết khu vực Địa hình cao phía Bắc phía tây +370m, phía nam +275,7m, phía Đơng 157,5m Địa hình thấp ứng với đáy mỏ thấp dần từ tây sang Đông 1.1.3 Đặc điểm khí hậu Khu mỏ nằm vùng than Cẩm Phả nên khí hậu khu mỏ mang tính chất chung nhiệt đới gió mùa Mùa mưa từ tháng đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng năm sau Nhiệt độ khơng khí hàng tháng thay đổi từ 11,80c+32,60c, trung bình từ 23 đến 250c Lượng mưa hàng năm thay đổi từ 1106,68mm đến 2834,7mm trung bình 2040mm, lượng mưa phân phối hàng tháng không 1.1.4 Đặc điểm địa chất 1.1.4.1 Uốn nếp Mỏ Đèo Nai có nếp uốn nếp lồi trung tâm nếp lõm phía nam  Nếp lồi trung tâm: có trục chạy theo hướng TN-ĐB, góc dốc hai cánh thay đổi từ 30o+40o, hai cánh nếp lồi bị chặn đứt gãy A2 phía Bắc đứt gầu A3 phía Nam SV: Trần Đình Vinh GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp  Nếp lõm phía Nam: (Nếp lõm cơng trường chính) Trục nếp lõm chạy theo phương gần vĩ tuyến bị chặn đứt gãy K, Cánh phía Nam có độ dốc trung bình 200+300 Cánh phía Bắc có độ dốc trung bình 350+400, nếp lõm mở rộng phía Đơng bị chặn đứt gãy K 1.1.4.2 Đứt gãy Các đứt gãy chia thành hai hệ thống Hệ thống phát triển theo phương kinh tuyến hệ thống phát triển theo phương vĩ tuyến  Hệ thống đứt gãy theo phương kinh tuyến: Đứt gãy nghịch K: phía đơng mỏ ranh giới phân chia mỏ Đèo Nai Cọc Sáu Đứt gãy nghịch α : phía tây khu mỏ, mặt trượt cắm tây với góc dốc 75+ 800, biên độ dịch chuyển khoảng 100m, đới huỷ hoại khoảng 10m Đứt gãy thuận A4: mặt trượt đứt gãy cắm đơng với góc dốc cắm đơng 75+ 800 Biên đô dịch chuyển nhỏ khoảng vài chục mét Đứt gãy thuậnA1: phía Tây khu mỏ Mặt trượt đứt gãy cắm Tây với góc dốc 800, biên độ dịch chuyển khoảng 100m Đứt gãy A1 kéo dài thêm đoạn phía Nam khoảng 50m (so với báo cáo năm 1990)  Hệ thống đứt gãy theo phương vĩ tuyến: Đứt gãy nghịch B-B: Là ranh giới phía Nam mỏ, mặt trượt đứt gãy cắm Bắc với góc dốc 50+600, biên độ dịch chuyển khoảng 200m, phạm vi Nam moong đứt gãy B-B lùi xuống phía Nam khoảng 50+70m (so với báo cáo địa chất năm 1990) Đứt gãy nghịch A3: Nằm trung tâm mỏ, mặt trượt đứt gãy cắm tây với góc dốc 70+ 800, biên độ dịch chuyên 200+250m Đứt gãy nghịch A2: Nằm phía bắc đứt gẫy A3, mặt trượt đứt gẫy cắm Bắc với góc dốc 70+ 800, biên độ dịch chuyển vài trăm mét Đứt gãy thuận AS1: Nằm phía Bắc khu vỉa chính, mặt trượt đứt gãy cắm Bắc- Tây bắc với góc dốc70+800 1.3 Cơng nghệ khai thác, tổ chức quản lý xí nghiệp 1.2.1 Cơng nghệ khai thác Quy trình khai thác Cơng ty than Đèo Nai trình bày hình vẽ SV: Trần Đình Vinh GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp SV: Trần Đình Vinh Bảo vệ rơle trạm biến áp GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp Công ty than Đèo Nai với công nghệ khai thác than áp dụng tương đối hợp lý Song cần phải quan tâm đến số khâu dây chuyền công nghệ như: - Đầu tư trình độ khoa học kỹ thuật vào hai khâu khoan nổ bốc xúc để hạn chế khoan nổ bốc xúc lại lần hai vì: + Khoan nổ khâu cơng nghệ khai thác, quan tâm quản lý đầu tư kỹ thuật tốt công đoạn khoan tiết kiệm thuốc nổ ( thuốc nổ nguyên liệu có giá trị đắt chi phí giá thành đơn vị sản phẩm) đảm bảo cho công đoạn nổ mìn kịp thời tránh tổn thất mét khoan (do bị vùi lấp ) Mặt khác đạt đuợc tiêu chất lượng hệ số nở rời đất đá giúp cho khâu bốc xúc đạt hiệu cao tránh tình trạng bị vướng chân, đóng cửa tầng dẫn đến phải sử lý khoan nổ lại lần hai gây tốn kinh tế - Sản phẩm mỏ than, song chủng loại chất lượng lại đa dạng Trong có chủng loại khơng thể dùng thiết bị máy móc để gia cơng chế biến mà phải sử dụng chủ yếu công nghệ nhặt tay Do ngồi việc đầu tư thêm thiết bị máy móc đại phục vụ cho cơng nghệ sản xuất chính, mỏ cần phải thực quan tâm đến xếp lại lao động, đầu tư công cụ điều kiện cho người lao động, thực quan tâm đến công nghệ pha trộn, thu hồi triệt để nguồn than cục, nhằm làm tốt công tác quản trị tài nguyên, nâng cao chất lượng sản phẩm tăng doanh thu cho mỏ 1.2.2 Phương pháp tổ chức quản lý xí nghiệp 1.2.2.1 Phương pháp tổ chức Công ty than Đèo Nai doanh nghiệp sản xuất than lớn với số lượng công nhân viên 3.596 người Do đặc thù phức tạp công việc để hoạt động sản xuất có hiệu quả, thực chế quản lý mới, mỏ thường xuyên xếp tổ chức máy với nhiệm vụ phòng ban, phân xưởng theo mơ hình quản lý trực tuyến- chức chia thành hai cấp - Cấp doanh nghiệp - Cấp công trường, phân xưởng, đội xe Cơ cấu trực tuyến chức quyền lực doanh nghiệp tập trung vào Giám đốc mỏ người trực tiếp điều hành đơn vị công trường phân xưởng, khối phòng ban kỹ thuật, nghiệp vụ nhận mệnh lệnh sản xuất từ Giám đốc có nhiệm vụ hướng dẫn kiểm tra việc thực mệnh lệnh đồng thời phát vấn đề phát sinh để báo cáo Giám đốc đề xuất biện pháp giải SV: Trần Đình Vinh GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp 1.2.2.2 Chức năng, nhiệm vụ phận công trường, phân xưởng - Công trường khoan nổ: Sau nhận hộ chiếu khoan nổ phòng kỹ thuật khai thác mỏ, cơng trường đưa máy khoan vào vị trí khai trường để khoan sâu vào lòng đất thành lỗ khoan có chiều sâu từ 10 - 20 m, tuỳ theo độ cứng đất đá Sau có hộ chiếu nổ nạp thuốc nổ mìn bắn tơi đất đá - Cơng trường xúc: Quản lý tồn thíêt bị xúc điện ( 4,6 - 5m3), xúc thuỷ lực, xúc lốp, xúc lật có nhiệm vụ đào mở vỉa, xúc tải đất đá lên xe ơtơ - Chín đội xe ơtơ: Xe có trọng tải từ ( 10-:- 40Tấn ) đội xe có nhiệm vụ vận chuyển đất đá than - Công trường băng gồm hai hệ thống: + Công trường băng tải: Nhận than từ ôtô xuống đưa vào sàng làm phẩm chất phân loại cục, cám, sau dùng hệ thống băng tải xuống máng ga, rót xuống wagơng giao cho xí nghiệp TT Cửa Ơng + Cơng trường băng sàng: Nhận than cấp liệu từ ôtô đổ xuống đưa vào sàng tải xuống cuối băng để ôtô chuyển cảng Vũng Đục, tiêu thụ nước - Công trường than thủ công Dùng lực lương lao động thủ công để tận thu than vỉa kẹp gia công loại than cục kho để thành than cục xuất 3A cục 4A giao qua Xí nghiệp Tuyển than Cửa Ông Chức nhiệm vụ phận: - Giám đốc doanh nghiệp: Là người chịu trách nhiệm cao Công ty trước Tổng công ty Nhà Nước mặt hoạt động sản xuất kinh doanh Công ty người điều hành cao mỏ - phó giám đốc người giúp việc cho Giám đốc phận chun mơn nghiệp vụ: + Phó giám đốc sản xuất ; + Phó giám đốc kỹ thuật ; + Phó giám đốc Cơ điện- vận tải ; + Phó giám đốc đời sống kinh tế SV: Trần Đình Vinh GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp - có cấu tạo đơn giản, độ nhạy cao hầu hết cố xẩy bên máy biến áp - Thời gian tác động đủ nhanh tốc độ dòng dầu đủ lớn Nhược điểm: - Tác động nhạy cố nhẹ máy biến áp vậy, nên bên cạnh bảo vệ rơle khí đặt thêm bảo vệ dòng điện cực đại, bảo vệ so lệch… - Có thể tác động nhầm lẫn ảnh hưởng chấn động học - Cần phải tạm thời loại bảo vệ khỏi tác động cắt rót dầu vào máy, đóng máy biến áp sau lúc sửa chữa xong MC (+) RK Y Tín hiêu Tín hiêu Rth RG Ä (-) (-) MC Hình 3-3 : Nguyên lý làm việc rơle khí 3.6.Bảo vệ so lệch dọc 3.6.1.Bảo vệ so lệch dọc cuộn hãm: 35kV SV: Trần Đình Vinh MC1 38 Nghĩa GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh I I LUAN VAN CHAT LUONG download : addRL luanvanchat@agmail.com S1 r1 Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp Hình 3-4 3.6.1.1 Nguyên lý làm việc Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc máy biến áp giới thiệu hình 3-4 Hệ thống làm việc theo nguyên tắc so sánh trực tiếp pha giá trị dòng điện đầu vào đầu (khi cung cấp từ phía) hai đầu (khi cung cấp từ hai phía) Các máy biến dịng đặt hai đầu phần tử bảo vệ có tỉ số Các cuộn thứ cấp máy biến dòng pha tên nối với dây dẫn phụ nối với rơle Khi xảy ngắn mạch vùng bảo vệ dịng rơle xác định sau: Quy ước chiều dòng điện hình ta có: I R = I r1 − I r = IN kI Nếu dòng IR vào rơle lớn dòng khởi động Ikđ rơle rơle tác động cắt phần tử bị hư hỏng Trong trường hợp làm việc bình thường xảy ngắn Nếu máy biến áp máy biến dịng lý tưởng dịng qua rơle trường hợp là: I R = I r1 − I r = - bảo vệ không tác động 3.6.1.2 Dịng khơng cân SV: Trần Đình Vinh 39 Nghĩa GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp Trong thực tế không đồng hồn tồn máy biến dịng nên ngắn mạch ngồi vùng bảo vệ hay vận hành bình thường xuất dòng điện rơle hệ thống bảo vệ so lệch dọc dịng khơng cân bảo vệ so lệch Vậy tính toán chỉnh định bảo vệ cần ý tránh dịng khơng cân sau: + Cần tránh khỏi dịng khơng cân sai số máy biến dịng + Cần tránh xung dịng từ hố phát sinh đóng máy biến áp khơng tải vào nguồn + Cần tránh khỏi dịng khơng cân xuất nhánh bảo vệ khơng có khả chọn xác vịng dây cuộn dây so sánh nhánh bảo vệ I’”kcb + Cần tránh khỏi dịng khơng cân hiệu chỉnh máy biến áp tải I”kcb Khi dịng khơng cân bảo vệ so lệch máy biến áp tính theo công thức: ' " "' I kcb = I kcb + I kcb + I kcb - Dịng khơng cân sai số biến dòng gây ' I kcb = ε k dn k kck I N max ồ: giá trị sai số tương đối biến dòng, ồ=1 kdn - hệ số đồng máy biến dòng (kdn = máy biến dòng có hệ số biến dịng khơng giống ; kdn = 0,5 máy biến dòng chủng loại ) ; kkck - hệ số tính đến ảnh hưởng thành phần không chu kỳ ngắn mạch (kkck = dùng rơle dòng cắt nhanh phần tử, kkck = dùng biến áp bão hoà từ nhanh ) ; IN max - dòng ngắn mạch pha lớn ngắn mạch xẩy vùng bảo vệ - Dịng khơng cân gây điều chỉnh điện áp máy biến áp " I kcb = ∆U * I n.m max ÄU*: sai số tương đối gây nên việc điều chỉnh điện áp máy biến áp - Dòng gây nên khơng thể chọn xác số vịng dây cuộn so sánh so với số vịng dây tính tốn "' I kcb = ∆f.I n.mmax - Từ đặc điểm điều kiện chọn dòng sơ cấp để bảo vệ tác động chắn tránh khỏi dịng khơng cân bằng: + Tránh khỏi dịng từ hố nhảy vọt đóng máy biến áp khơng tải: I cd = k nv I dm.ba SV: Trần Đình Vinh 40 Nghĩa GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp Trong :knv = ữ dùng rơle dòng cắt nhanh ; kat = 1ữ1,3 dùng rơle bão hồ từ nhanh; +Tránh khỏi dịng khơng cân lớn xuất nhánh bảo vệ : I cd = k at I kcb Trong đó: kat = 1,5 ữ dùng rơle dòng cắt nhanh; kat = 1,3 dùng rơle bão hoà từ nhanh Độ nhậy bảo vệ so lệch dọc xác định: kn = I N( 2.)min I td Trong : IN.min – giá trị dịng ngắn mạch bé xảy ngồi vùng bảo vệ phía hạ áp quy phía cao áp 3.6.1.3 Phương pháp nâng cao độ nhậy bảo vệ so lệch dọc Để nâng cao độ nhậy bảo vệ cần phải loại trừ dịng khơng cân mạch đấu biến dịng (mạch rơle) cố khơng xảy vùng bảo vệ Có biện pháp sau: - Cho bảo vệ làm việc với thời gian trì từ 0,3s đến 0,5s để tránh khỏi giá trị độ lớn dịng khơng cân - Mắc điện trở phụ nối tiếp với cuộn dây rơle Khi tăng điện trở mạch so lệch làm giảm dòng khơng cân dịng ngắn mạch thứ cấp - Nối rơle vào đầu máy biến dịng bão hồ từ trung gian - Dùng rơle có cuộn hãm 3.6.1.4 Tính tốn dịng khơng cân chỉnh định bảo vệ : -Tính số vịng dây máy biến dịng bão hồ từ nhanh (hình 3-5): SV: Trần Đình Vinh 41 Nghĩa GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp 35kV MC1 W1 I2T W2 I1 I1T Y Ä I2 MC2 6kV Hình: 3-5 - Tính dịng thứ cấp nhánh bảo vệ so lệch + Chọn phía có dịng lớn nên xem phía + Đối với phía bản, dịng tác động rơle xác định theo công thức sau: I kd = I cd k sd kI Trong : ksd - hệ số sơ đồ đấu dây cuộn thứ cấp máy biến dịng phía (ksd = 1nếu biến dịng đấu theo hình sao, ksd = biến dịng đấu theo hình tam giác kI - tỷ số máy biến dịng phía +Số vịng dây cuộn sơ cấp máy biến dịng bão hồ từ nhanh rơle phần tử bên phía xác định theo công thức: Wtt1 = Ftd I kd Trong : Ftd – lực từ động tác động rơle SV: Trần Đình Vinh 42 Nghĩa GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp Chọn W1 thực tế nhỏ gần +Số vịng dây bên phía khơng xác định theo điều kiện cân sức từ động : Wtt = W1 I 1T I 2T +Tính tốn thành phần không cân chênh lệch W2tt W2 thực tế cuộn dây bên phía không bản: '" I kcb = Wtt − W2 I N max Wtt : IN max –Dịng ngắn mạch ngồi lớn Hệ số độ nhậy bảo vệ xác định ngắn mạch hai pha phía hạ thế: kn = I N(2.)min I cd 3.6.2 Bảo vệ so lệch dọc có hãm 3.6.2.1 Nguyên tắc hãm dòng Để tăng độ nhậy bảo vệ so lệch thường sử dụng nguyên lý hãm dịng thơng qua Từ sơ đồ ngun lý bảo vệ có hãm (hình 3-8) có ngắn mạch ngồi (thơng qua) dịng chạy qua cuộn hãm (WH) bảo vệ so lệch Trong lúc qua cuộn so sánh (cuộn làm việc) rơle Wlv chảy dịng khơng cân Sức từ động cuộn làm việc có hướng làm rơle tác động, cịn cuộn hãm ngăn cản tác động rơle có ngắn mạch vùng bảo vệ Cuộn hãm rơle có số vịng dây WH xác định theo cơng thức: WH = k at I kcb Wlv I N max tgα Trong đó: I N.max – Thành phần chu kỳ dịng ngắn mạch ngồi pha quy phía đấu cuộn hãm I kcb - dịng khơng cân tính phía sơ cấp biến dịng W lv - số vịng tính tốn cuộn làm việc rơle phía có đấu cuộn hãm K at = 1,5 – hệ số an toàn kể đến sai số rơle; tg α : Hệ số góc nghiêng đường tiếp tuyến với đường đặc tính tác động rơle SV: Trần Đình Vinh ~ I 43 2n.max Nghĩa IKCB GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh WH LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com W Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp Hình:3-6 Đặc tính hãm rơle xây dựng với quan hệ dòng làm việc (I lv ) dòng hãm (I h ) qua rơle để đảm bảo tính hãm lớn (đường 1) bé (đường 2) Vùng nằm đường vùng rơle không tác động, vùng nằm đường vùng tác động chắn A FLV 600 400 200 ỏ 200 400 Fh A 600 Hình 3-7: Đặc tính hãm rơle Ä3T-11 3.6.2.2 Chọn vị trí đấu cuộn hãm dùng bảo vệ so lệch để bảo vệ cho máy biến áp cuộn dây cung cấp từ phía cuộn hãm khơng đấu vào phía nguồn cung cấp hình 3-8 mà phải đấu ngược lại Với máy biến áp pha cuộn dây cung cấp từ phía cuộn hãm nên đấu vào tổng dịng nhánh phía cung cấp (khơng phải phía nguồn) 3.6.2 Bảo vệ so lệch dọc có hãm Sơ đồ nguyên lý bảo vệ cực đại khởi hành trình bày hình 3- SV: Trần Đình Vinh 44 Nghĩa GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp 6kV (+) RI1 RI2 2PY (+) RG RT §o ®Õm (-) (-) (+) 2PY RI RT BI0 (-) Hình 3- 8: Sơ đồ bảo vệ cực đại khởi hành Bảo vệ cực đại khởi hành trang bị đầu đường dây để bảo vệ cắt đường dây có cố ngắn mạch Dịng chỉnh định rơle xác định theo công thức: I cd = k at k tk I tt k tv SV: Trần Đình Vinh 45 Nghĩa GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp Trong đó: k at = 1,2ữ1,4 - hệ số an toàn k tk = 2,5 – hệ số tự khởi động phụ tải đấu vào khởi hành; k tv = 0,85 - hệ số trở rơle I tt : dòng tính tốn khởi hành Đối với khởi hành có động cao áp để tránh khỏi dịng khởi động động cao áp tính dịng chỉnh định bảo vệ sau : n −1   I cd = 1,2. I kd max + ∑ I tti    Để tránh khỏi dịng từ hố nhảy vọt khởi hành có đấu máy biến áp: I cd = 3∑ S dmBA 3U dm + 1,2∑ I dmdc -Dòng tác động rơle: I tdr = K sd I cd KI Trong đó: ksd - hệ số sơ đồ kI - hệ số biến dòng; -Kiểm tra độ nhậy bảo vệ: kn = I p I tdr 3.8.Bảo vệ chạm đất pha Chạm đất pha không phát kịp thời gây chạm đất kép qua đất dòng chạm đất lớn gây nguy hiểm cho người thiết bị, gây áp nội phá huỷ cách điện chỗ xung yếu, điện áp độ tăng 3- lần Vì bảo vệ khỏi chạm đất pha trang bị cho khởi hành Bảo vệ tác động cắt theo cấp: +Cấp 1: Bảo vệ cắt đường dây cung cấp cho khu vực có chạm đất +Cấp 2: Bảo vệ cắt dự phịng để cắt phía kV khu vực có khống chế thời gian 3.8.1.Bảo vệ chạm đất pha tác động theo điện áp thứ tự không Sơ đồ cấu trúc thiết bị bảo vệ chạm đất pha tác động theo áp thứ tự khơng (3U0 ) có nhiều SV: Trần Đình Vinh 46 Nghĩa GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp dạng khác Dạng phổ biến sử dụng lọc điện áp thứ tự không nhờ cuộn thứ cấp tam giác hở máy biến áp đo lường HTMẩ– 6/0,1 Sơ đồ đơn giản thiết bị bảo vệ tác động theo áp thứ tự khơng trình bày hình – 8a KM + RU 3U0 Hình – a Hình – b -Nguyên tắc làm việc mạch sau: Khi xảy tượng chạm đất pha khởi hành cửa cuộn tam giác hở máy biến áp đo lường HTMẩ - 6/0,1 xuất áp thứ tự không (3U0) thay đổi khoảng 15 ữ 100 V, phụ thuộc vào điện trở nơi tiếp xúc với đất (chạm đất hoàn toàn qua vật kim loại chạm đất khơng hồn tồn) Điện áp thứ tự khơng (3U0) cấp cho rơle RU , rơle áp RU tác động cắt khỏi lưới điện cung cấp -Nhược điểm bảo vệ tác động theo điện áp thứ tự khơng khơng có khả tác động cắt chọn lọc 3.8.2.Bảo vệ chạm đất pha theo biên độ dòng chạm đất pha 3I0 Bảo vệ chạm đất pha tác động theo biên độ dịng chạm đất thứ tự khơng 3I0 có cấu trúc đơn giản Tuy nhiên để đảm bảo độ tin cậy cao bảo vệ cần phải kết hợp với rơle thời gian để trì loại trừ tác động giả, tránh dòng nhảy vọt dòng dung riêng chạm đất chập chờn 3.8.3.Bảo vệ chạm đất pha theo dịng áp thứ tự khơng có định hướng (Hình 3-8b) SV: Trần Đình Vinh 47 Nghĩa GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp Hiện tượng chạm đất pha hệ thống cung cấp điện mạng trung tính cách ly gây tính chất đối xứng điện áp dòng điện mạng cáp 6kV Khi làm việc chế độ bình thường dịng qua pha có hướng Khi xảy cố chạm đất pha, hướng dịng điện thứ tự khơng khởi hành có cố chạm đất ngược lại với khởi hành khơng cố 3.8.4 Chỉnh định bảo vệ: Dịng chỉnh định rơle bảo vệ đường dây thứ i xác định theo công thức : I cdi = k at k nv 3I 0i Trong đó: kat =1,1- hệ số an toàn knv – hệ số kể đến khả nhảy vọt dòng điện dung riêng -Độ nhậy bảo vệ xác định theo công thức : kn = I BI SC I cdi k n = 1,5 - bảo vệ đường dây không ; k n = 1,25 - bảo vệ đường dây cáp ; SV: Trần Đình Vinh 48 Nghĩa GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ KHAI THÁC THAN MỎ ĐÈO NAI ① Bãi thải đất đá Đất đá Xúc Nổ mìn Khoan ① Vận chuyển Ơtơ ① ① Sàng tuyển mỏ Xúc Than ① ① Cảng Vũng Đục ② Tiêu dùng nước ③ ② Vận chuyển Băng tải ③ Vận chuyển đường sắt Nhà máy Than nguyên khai Bãi chứa đầu băng Máng rót TT Cửa Ông Tiêu dùng nước Thu hồi than cục SV: Trần Đình Vinh 49 Xuất GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa Xuất Tiêu dùng nước LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp SV: Trần Đình Vinh 50 GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp sơ đồ máy quản lý mỏ than Đèo Nai GIÁM ĐỐC Phó Giám đốc Phó Giám đốc Phó Giám đốc Phó Giám đốc Kỹ thuật Sản xuất Kinh tế- Đời sống Cơ điện- Vận tải SV: Trần Đình Vinh 51 GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa Bo v rle trm bin ỏp sơ đồ nguyên lý cung cÊp ®iƯn 35/6,3 KV- cty than ®ÌO nai 35 k v -ac 95x - 2580m p- plhf 35-200 200/5 i>=100/10'' bk ∃ - m10-y 2-630 t2 tñ bï PBO-6 t bara ∋.10 b 18 bé thư pxc® i>=50a/12'' icn =200a 16 b10 560 15 50 25 c.100 11 c.452 11 đầu đuờng 360 13 ∋ 22 khoa n, xóc b1 i>=90a/10'' i>=100a/12'' i>=44a/10'' icn =200a ∋ 19 b6 b22 100 i>=80a/15'' PB O-6 fs2-6 i>=58a/12'' icn =240a PB O-6 pxc® 560 13 c.61 b 26 i>=40/10'' icn=200a i>=100a/9'' PBO-6 320 b20 b14 43 b17 40 560 10 htm 630VA 6/0.1KV b¬m moong b8 24 b3 c.274 b2 ac 35 29 i>=80a/13'' I>=150a/10'' icn =240a ∋.21 c.151 ∋.12 ∋ 20 i>=72a/9'' icn=280a b 13 b ơm hào 2K 17 b15 630 đầu ĐUờng 178 ∋ 17 ∋ 16 ∋ c.271 200/5 tñ bï icn=344a b25 560 16 ac 70-1300 b12 ∋.18 ∋ 15 kho 93 i>=90a/9'' 480 k var KH b11 40 i>=105a/9'' 250 3x 25+1 x16 50m 46 i>=50a/9'' 28 i>=40a/9'' i>=100a/10'' icn=250a htm 630VA 6/0.1KV i>=42/10'' icn=265a ac 70-1200 PBO-6 KH i>=95a/10'' icn=250a icn=708a i>=480/15'' i>=95a/10'' 480 k var tủ đầu vào tđ bï tđ khëi hµnh 200/5 i>=200/15'' hf 515-10m 600-350/11 3x 25+1 x16 50m i>=160/15'' h f 515-10m 60 0-350/11 B K T 30A 480 k var KH ac 50-2500 40 tđ ®o lng 35 ®o Lng, b¶o vƯ phÝa 35KV 49 40 180 40K VA -6/0,4KV khu vực 188 42 b5 25 đầu Đuờng 170 630 kho 125 b ăng tải tb1 tb2 630 băng tải PBO-6 200/5 htm 630VA 6/0.1KV PBO-6 CC 2A i>=150a/10'' icn =450a icn=340a i>=200/15'' toΛ 10yt2.1 hf 515-10m 600-350/11 zhom-35 vi ba 47 100 b21 560 PBO-6 t1 320 c¬ khÝ cầu đờng tủ đầu vào k1 IFZL-10t h 300/5 BAD 3200 kva 35/6,3 kv htm 630VA 6/0.1KV 50m fs2-6 6kV icn=400a b1 tđ khëi hµnh 200/5 i>=200/15'' hf 515-10m 600-350/11 tđ khëi hµnh m95 200/5 icn=400a dw 1-35dth 150/5 35kv -600a cl x 25+1 x16 fs2-6 htm 1200KV A 6/0.1KV i>=160/10'' to 0y3 hf 515-10m 600-350/11 p1 14 Đầu Đuờng 235 t rục 27 t tủ phân đoạn i>=480/15'' icn=480a gw2-35dth 35kv-600a ac 50-720 b23 100 fs2-6 k2 icn=720a ph 600-6 m95 100 51 bk ∃ - m10-y 2-630 IFZ L-10th 300/5 b2 c2-13 40 85 KH 10 b9 200/5 BAD 3200 kVA 35/6,3 kv tñ tù dïng p2 m95 dw 1-35dth 35kv-600a 150/5 c1-13 48 i>=60a/10'' toΛ 10yt2.1 b7 ac 70 44 i>=70a/10'' i>=232/10'' bk ∃ - m10-y 2-630 b ăng sàng 0 PB O-6 200/5 ac 70-1500 PB O-6 toΛ 10y t2.1 icn=632a tđ khëi hµnh12 tđ khëi hµnh 13 i> =200/10'' bk ∃ - m10-y2-630 BI-35 75/5 KH 12 250 ∋ pxsc.«t« b4 fs2-6 k 200/5 tđ khëi hµnh10 to Λ 10021 icn=400a ac 70-1700 t b19 315 KH 13 fs2-6 i>=196/15'' bk ∃ - m 10-y2-630 tđ dù phßng 200/5 PBO-6 icn=400a gw2-35dth 35kv-600a i>=50a/12'' icn=250a a c 70-900 nz-35 35kv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án tt nghip 560 14 b ăng tải gHI CHú: - T : Trạm cố định - TB : Tủ trọn cố định - Tủ B : Tủ có m áy cắt loại dầu - Tủ B : Tđ trung gian - Tđ cã sè nhá h¬n 40 :Tủ có máy cắt loại nhiều dầu - Tủ cã sè lín h¬n 40 : Tđ trän bé di ®éng sj 202 Tỉng c«ng ty Than viƯt nam - Công Ty than đèo nai HOM 35 SV: Trn ỡnh Vinh 52 G Đốc P.Đ ắc Lâm T.Phòng K.tra T Ngọc Châu Số lợng s đồ n guy ªn lý cung cÊp ®iƯn 35/6,3 KV Sè tê: 01 Đ.XuânVuợng Vẽ Đ.H uy Trung N Vụ Họ V Tên C K ý Ng Ngày 01 tháng 01 năm 2005 Tỷ lệ Tờ số: Phòng Cơ Điện GVHD: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa ... tốt nghiệp Bảo vệ rơle trạm biến áp Chương II TÌNH HÌNH CUNG CẤP ĐIỆN CỦA CÔNG TY THAN ĐÈO NAI 2.1 Nguồn cung cấp điện Công ty than Đèo Nai Trạm biến áp 35/ 6,3 kV Công ty than Đèo Nai cung cấp... GW- 35? ?TH Máy cắt dầu DW- 35DTH Máy biến áp pha BAD 35/ 6 10 Biến dòng lưới 35 BI- 35- 75/5 _ 35 11 Biến nôm HOM- 35 _ 35 SV: Trần Đình Vinh 14 Nghĩa Vị trí lắp đặt Thanh 35 Thanh 35 Thanh 35 Phân... bảo vệ máy biến áp 34 3.4.1 Bảo vệ tải máy biến áp 34 3.4.2 Bảo vệ khỏi ngắn mạch 35 3.5 .Bảo vệ rơle khí 37 3.6 .Bảo vệ so lệch dọc 38 3.6.1.Bảo