Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ LE Sinh viên thực hiện Mai Xuân Minh Mã sinh viên 18810110128 Giảng viên hướng dẫn TS Vũ Thị Thu Nga Lớp D13H1 Khoá 2018 Hà Nội, thán.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ LE Sinh viên thực hiện: Mai Xuân Minh Mã sinh viên: 18810110128 Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Thị Thu Nga Lớp: D13H1 Khoá: 2018 Hà Nội, tháng năm 2021 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc =================== ĐỒ ÁN MÔN HỌC RƠ LE Họ tên sinh viên: Mai Xuân Minh Lớp: D13H1 Mã SV: 18810110128 I Sơ đồ lưới điện HTĐ 115 kV MC1 MC2 P2 BI1 BI2 24 kV SỐ LIỆU BAN ĐẦU Hệ thống: SNmax = 2000 (MVA) SNmin = 0,85.SNmax (MVA) XOH = 1,2 X1H Máy biến áp: S = 2* 45 (MVA) U1/U2 = 115/24 kV, Uk%= 20% Đường dây: D1: L1 = 25 (km) AC: 100 D2: L2 = (km) AC: 175 AC-100: Z1 = 0,27 + j0,39 (Ω/km), Z0 = 0,48 + j0,98 (Ω/km) AC-175: Z1 = 0,15 + j0,37 (Ω/km), Z0 = 0,35 + j0,97 (Ω/km) Phụ tải: Phụ tải Phụ tải P1 = (MW), cosφ1 = 0,97 P2 = (MW), cosφ2 = 0,8 tpt1 = (s) tpt2 = (s) Đặc tính thời gian: t = 80 I2∗ −1 Tp (s) Trong đó: Δt = 0,3 (s) I* = IN / Ikđ II Yêu cầu: Đặt phương thức bảo vệ cho MBA Tính tốn bảo vệ cho đường dây cung cấp điện hình tia GV hướng dẫn TS Vũ Thị Thu Nga Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga LỜI MỞ ĐẦU Sự nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố nước ta giai đoạn yêu cầu tăng không ngừng sản lượng điện Để thực điêu cần phát triển mở rộng nhà máy điện mạng hệ thống điện công suất lớn Do nhu cầu điện ngày tăng, hệ thống điện ngày mở rộng, phụ tải tiêu thụ tăng thêm đồng nghĩa với việc khả xảy cố chạm chập, ngắn mạch tăng theo Chính phải tăng cường thiết bị bảo vệ cho hệ thống điện để giảm thiểu, ngăn chặn hậu cố gây ra.Điều đặt nhiệm vụ quan trọng kỹ sư ngành hệ thống điện Một nhiệm vụ thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le Thiết kế hệ thống rơ le đòi hỏi phải biết vận dụng tốt kiến thức lý thuyết kinh nghiệm để giải vấn đề có tính chất tổng hợp, phức tạp thường gặp thực tế Đồ án môn học Bảo vệ Rơ le giúp cho sinh viên chúng em củng cố kiến thức bảo vệ rơ le Từ đánh giá đắn loại bảo vệ Nội dung đồ án em gồm chương sau: • Chương 1: Lý thuyết • Chương 2: Tính tốn ngắn mạch • Chương 3: Sơ đồ phương thức bảo vệ tính tốn cài đặt rơ le Trong trình làm đồ án này, em nhận giúp đỡ nhiệt tình thầy cô môn, đặc biệt cô giáo TS Vũ Thị Thu Nga Dù cố gắng kiến thức em hạn chế, kinh nghiệm tích lũy cịn nên đồ án khó tránh khỏi sai sót Em mong nhận đánh giá, nhận xét, góp ý thầy để đồ án kiến thức thân em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, tháng năm 2021 Sinh viên thực Mai Xuân Minh SVTH: MAI XUÂN MINH Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga MỤC LỤC: LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: PHẦN LÝ THUYẾT A LÝ THUYẾT: Nhiệm vụ bảo vệ rơ-le: Yêu cầu bảo vệ Rơ-le: Nguyên tắc bảo vệ học: B PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ CHO MÁY BIẾN ÁP VÀ ĐƯỜNG DÂY I Phương thức bảo vệ cho máy biến áp: Mục đích đặt bảo vệ: Mục đích tình trạng làm việc khơng bình thường xảy với MBA: Phương án bảo vệ cho MBA: II Phương thức bảo vệ cho đường dây tia: Nguyên tác tác động bảo vệ sử dụng: Nhiệm vụ ,sơ đồ, nguyên lý làm việc, thông số khởi động vùng tác động bảo vệ đặt cho đường dây : III Chọn tỷ số máy biến dòng: 12 CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 13 A/Tính tốn thơng số: 13 I/ Hệ thống điện: 13 II/Giá trị điện kháng lưới: 13 B/Tính tốn ngắn mạch cho điểm ngắn mạch: 15 I/ Tính chế độ cực đại 16 II/ Tính chế độ cực tiểu: 20 CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ VÀ TÍNH TỐN CÀI ĐẶT RƠ LE 26 1.Sơ đồ phương thức bảo vệ: 26 1.1.Sơ đồ phương thức bảo vệ cho máy biến áp: 26 1.2.Sơ đồ phương thức bảo vệ cho đường dây 26 SVTH: MAI XUÂN MINH Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga 2.Tính tốn cài đặt rơ le: 27 2.1.Bảo vệ dòng cắt nhanh (I≫);(50) 27 2.2.Bảo vệ dòng thứ tự không cắt nhanh (I0≫);(50N) 27 2.3.Bảo vệ q dịng có thời gian (I≫);(51) 27 2.4.Chọn thời gian làm việc bảo vệ 28 2.5.Bảo vệ q dịng TTK có thời gian (I0>);(51N) 31 3.Kiểm tra độ nhạy bảo vệ 32 3.1.Bảo vệ q dịng có thời gian (I>);(51) 33 3.2.Bảo vệ q dịng thứ tự khơng có thời gian (I0>);(51N) 33 4.Xác định phạm vi bảo vệ bảo vệ dòng cắt nhanh (50) bảo vệ dòng cắt nhanh thứ tự không (50N) 33 4.1.Bảo vệ cắt nhanh theo dòng điện pha (50) 33 4.2.Bảo vệ dịng cắt nhanh theo dịng thứ tự khơng (50N) 35 SVTH: MAI XUÂN MINH Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga CHƯƠNG I: PHẦN LÝ THUYẾT A LÝ THUYẾT: Nhiệm vụ bảo vệ rơ-le: Khi thiết kế vận hành hệ thống điện phải kể đến khả phát sinh cố tình trạng làm việc khơng bình thường hệ thống Ngắn mạch loại cố xảy nguy hiểm hệ thống điện Hậu ngắn mạch là: - Làm giảm thấp điện áp phần lớn hệ thống điện - Phá hủy phần tử bị cố tia lửa điện - Phá hủy phần tử có dịng ngắn mạch chạy qua tác dụng nhiệt - Phá vỡ ổn định hệ thống Ngoài loại cố ngắn mạch, hệ thống điện cịn có tình trạng làm việc khơng bình thường chế độ q tải Dịng điện tải làm tăng nhiệt độ phần dẫn điện giới hạn cho phép, làm cho cách điện chúng bị già cỗi bị phá hỏng Để ngăn ngừa phát sinh sựcố phát triển chúng thực biện pháp loại bỏ nhanh phần tử bị cố khỏi hệ thống ,loại trừ tình trạng làm việc khơng bình thường có kả gây hư hại cho thiết bị hộ dùng điện Như vậy: nhiệm vụ thiết bị bảo vệ rơle tự động loại bỏ phần tử gặp cố dảm bảo cho hệ thống làm việc bình thường Ngồi cịn ghi nhận phát tình trạng làm việc khơng bình thường phần tự hệ thống điện Tùy mức độ mà bảo vệ rơle tác động báo tín hiệu cắt máy cắt SVTH: MAI XUÂN MINH Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Yêu cầu bảo vệ Rơ-le: Để thực chức nhiệm vụ quan trọng trên, thiết bị bảo vệ phải thỏa mạn yệu cầu sau: a/ Tin Tin cậy tính đảm bảo cho thiết bị làm việc chắn Rơle không bị tác động sai Cần phân biệt: - Độ tin cậy tác động mức độ chắn rơle hệ thống rơle tác động - Độ tin cậy không tác động mức độ chắn rơle hệ thống rơle khơng làm việc sai b/ Tính chọn lọc Khả bảo vệ cắt phần tử hư hỏng khỏi hệ thống điện phần tử khác tiếp tục làm việc gọi tác động chọn lọc c/ Tác động nhanh Phần tử bị ngắn mạch cắt nhanh, hạn chế mức độ phá hoại thiết bị, giảm thời gian sụt áp hộ dùng điện có khả trì ổn định làm việc máy phát điện toàn hệ thống d/ Độ nhạy Độ nhạy đặc trưng cho khả “cảm nhận” cố rơle hệ thống bảo vệ Đối với bảo vệ thường yêu cầu phải có hệ số độ nhạy từ 1,5 ÷ 2,0 cịn bảo vệ dự phòng hệ số độ nhạy từ 1,2 ÷ 1,5 e/ Tính kinh tế Tuỳ thuộc vào thiết bị bảo vệ đặc tính bảo vệ mà ta cần phải cân nhắc tính kinh tế lựa chọn thiết bị bảo vệ cho đảm bảo yêu cầu kĩ thuật mà chi phí thấp SVTH: MAI XUÂN MINH Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Nguyên tắc bảo vệ học: - Bảo vệ dòng điện: loại bảo vệ tác động dòng điện qua phần tử bảo vệ vượt giá trị định trước Theo nguyên tắc đảm bảo tính chọn lọc chia thành loại: - Bảo vệ dòng điện cực đại - Bảo vệ dòng điện cắt nhanh + Bảo vệ dòng điện cực đại: loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc cách chọn thời gian làm việc theo nguyên tắc cấp, bảo vệ gần nguồn cung cấp thời gian tác động lớn + Bảo vệ dòng điện cắt nhanh: loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc cách chọn giá trị dịng điện tác động lớn giá trị dòng điện ngắn mạch ngồi max - Bảo vệ so lệch dịng điện: loại bảo vệ làm việc theo nguyên tắc so sánh trực tiếp biên độ dòng điện hai đầu phần tử bảo vệ Nếu sai lệch vượt trị số cho trước bảo vệ tác động - Bảo vệ khoảng cách: Bảo vệ khoảng cách loại bảo vệ dùng rơ le tổng trở có thời gian làm việc phụ thuộc vào quan hệ điện áp UR dòng điện IR đưa vào rơ le góc pha chúng UR , R IR t = f Thời gian tự động tăng lên khoảng cách từ chỗ đặt bảo vệ đến chỗ đặt bảo vệ tăng lên Bảo vệ đặt gần chỗ hư hỏng có thời gian làm việc bé - Bảo vệ dòng điện có hướng: - Là loại bảo vệ làm việc theo giá trị dòng điện chỗ nối rơ le góc pha dịng điện vơi điện áp góp có đặt bảo vệ cung cấp cho rơ le Bảo vệ tác động dòng điện vào rơ le vượt giá trị chỉnh định trước góc pha phù hợp với trường hợp ngắn mạch đường dây bảo vệ → Từ đó, thấy bảo vệ dịng điện có hướng bảo vệ dòng điện cực đại cộng thêm phận làm việc theo góc lệch pha dịng điện áp vào rơ le - Bảo vệ dịng thứ tự khơng mạng có dịng chạm đất bé: - Thực chất bảo vệ dòng sử dụng lọc thứ tự không để lấy thành phần thứ tự không dịng pha Khi có ngắn mạch pha chạm đất xuất dịng thứ tự khơng vào rơ le Nếu dòng lớn giá trị đặt rơ le tác động cắt máy cắt - Bảo vệ dịng thứ tự khơng mạng có dịng chạm đất lớn: - Bảo vệ lấy dòng điện làm việc vào rơ le dòng tổng BI đặt pha Khi có ngắn mạch pha dòng vào rơ le bao gồm lần thành phần dịng thứ tự khơng thành phần dịng khơng cân Người ta chọn dòng khởi động rơ le lớn dịng khơng cân tính tốn nhân với hệ số kat Nên có ngắn mạch pha chạm đất dịng vào rơ le lớn dòng khởi động bảo vệ tác động cắt máy cắt Khi xảy loại ngắn mạch khác thành phần I0 khơng tồn rơ le không tác động SVTH: MAI XUÂN MINH Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga B PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ CHO MÁY BIẾN ÁP VÀ ĐƯỜNG DÂY I Phương thức bảo vệ cho máy biến áp: Mục đích đặt bảo vệ: Trong hệ thống điện, máy biến áp phần tử quan trọng liên kết hệ thống sản xuất, truyền tải phân phối Vì vậy, việc nghiên cứu tình trạng làm việc khơng bình thường, cố xảy với MBA cần thiết Để bảo vệ cho MBA làm việc an tồn cần phải tính đầy đủ hư hỏng bên MBA yếu tố bên ảnh hưởng đến làm việc bình thường máy biến áp Từ đề phương án bảo vệ tốt nhất, loại trừ hư hỏng ngăn ngừa yếu tố bên ảnh hưởng đến làm việc MBA Mục đích tình trạng làm việc khơng bình thường xảy với MBA: a) Sự cố MBA Sự cố bên chia làm hai nhóm cố trực tiếp cố gián tiếp Sự cố trực tiếp ngắn mạch cuộn dây, hư hỏng cách điện làm thay đổi đột ngột thông số điện Sự cố gián tiếp diễn từ từ trở thành cố trực tiếp không phát xử lý kịp thời (như nhiệt bên MBA, áp suất dầu tăng cao ) Vì yêu cầu bảo vệ cố trực tiếp phải nhanh chóng cách ly MBA bị cố khỏi hệ thống điện để giảm ảnh hưởng đến hệ thống Sự cố gián tiếp khơng địi hỏi phải cách ly MBA phải phát hiện, có tín hiệu báo cho nhân viên vận hành biết để xử lý b) Sự cố bên ngồi máy biến áp - Dịng điện tăng cao ngắn mạch tải - Mức dầu bị hạ thấp nhiệt độ không khí xung quanh MBA giảm đột ngột - Quá điện áp ngắn mạch pha hệ thống điện Phương án bảo vệ cho MBA: • Bảo vệ MBA gồm có: o Bảo vệ So lệch(87T) o Bảo vệ ga(96-1,96-2) o Bảo vệ dòng dầu(80) ⇒ Cắt điện phía khơng thời gian • Bảo vệ dự phòng MBA: SVTH: MAI XUÂN MINH Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga X 0N(i+1)∑ = X 0Ni∑ + X 0D1 Với: XD1 = 0,762 X 0D1 = 1,914 +Ngắn mạch từ N6 đến N9: X1N6∑ = X1Ni∑ + X D2 X 0N6∑ = X 0N5∑ + X 0D2 Tổng quát : X1N(i+1)∑ = X1Ni∑ + X D2 X 0N(i+1)∑ = X 0Ni∑ + X 0D2 Với: XD2 = 0,145 X 0D2 = 0,379 Ta có bảng số liệu tính tốn sau: N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 X1Ni∑ = X2Ni∑ 0.226 0.417 0.607 0.798 0.988 1.024 1.060 1.097 1.133 X0Ni∑ 0.232 0.710 1.189 1.667 2.146 2.241 2.335 2.430 2.525 1.Tính ngắn mạch điểm N1 a.Ngắn mạch pha N(2) : (2) Ta có: m(2) = √3; X Δ = X2Ni∑ = 0,226 + Dòng điện pha A thành phần thứ tự thuận, không điểm ngắn mạch: E (2) Ia1N1 = (2) = (X∆ +X1N1∑ ) 0,226+0,226 = 2,208 (kA) + Dòng điện ngắn mạch siêu độ: S ′′(2) (2) IN1 =m(2) Ia1N1 cb = √3 2,208 Ucb √3 SVTH: MAI XUÂN MINH 45 √3.24 = 4,14 (kA) 22 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga b.Ngắn mạch pha N(1) : Ta có: m(1) = (1) X Δ = X 2N1∑ + X 0N1∑ = 0,226+ 0,232= 0,458 + Dòng điện pha A thành phần thứ tự thuận, thứ tự không điểm ngắn mạch: (1) E (1) Ia1N1 = Ia0N1 = = (1) (X∆ +X1N1∑ ) 0,458+0,226 = 1,46 (kA) + Dòng điện ngắn mạch siêu độ: ′′(1) (1) IN1 =m(1) Ia1N1 Scb Ucb √3 = 3.1,46 45 √3.24 = 4,743 (kA) + Dòng điện ngắn mạch thứ tự không điểm ngắn mạch: (1) Scb (1) I0N1 =3 Ia0N1 Ucb √3 = 3.1,46 45 = 4,743 kA √3.24 c.Ngắn mạch pha chạm đất pha N(1,1) : Ta có: m(1,1) = √3.√1 − (1,1) XΔ = X2N1∑ X0N1∑ (X2N1∑ X0N1∑ X2N1∑ X0N1∑ X2N1∑ +X0N1∑ = )2 =√3.√1 − 0,226.0,232 0,226.0,232 (0,226+0,232)2 =1,5 = 0,115 0,226+0,232 + Dòng điện pha A thành phần thứ tự thuận, thứ tự không điểm ngắn mạch: E (1,1) Ia1N1 = (1,1) (1,1) (X∆ = +X1N1∑ ) 0,115+0,226 X2N1∑ (1,1) Ia0N1 = Ia1N1 X0N1∑ +X2N1∑ = 2,932 (kA) = 2,932 0,226 0,232+0,226 = 1,449 (kA) + Dòng điện ngắn mạch siêu độ: ′′(1,1) IN1 Scb (1,1) =m(1,1) Ia1N1 Ucb √3 = 1,5.2,932 45 √3.24 = 4,762(kA) + Dòng điện ngắn mạch thứ tự không điểm ngắn mạch: (1,1) (1,1) I0N1 =3 Ia0N1 SVTH: MAI XUÂN MINH Scb Ucb √3 = 3.1,449 45 √3.24 = 4,707 (kA) 23 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga 2.Các điểm NM từ N2 đến N9: Tính tốn tương tự điểm N1 Ta có bảng kết tính toán NM chế độ MIN sau : N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 X1Ni∑ = X2Ni∑ 0.226 0.417 0.607 0.798 0.988 1.024 1.060 1.097 1.133 X0Ni∑ 0.232 0.710 1.189 1.667 2.146 2.241 2.335 2.430 2.525 0.226 0.417 0.607 0.798 0.988 1.024 1.060 1.097 1.133 1.732 1.732 1.732 1.732 1.732 1.732 1.732 1.732 1.732 0.458 1.127 1.796 2.465 3.134 3.265 3.396 3.527 3.657 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 3.000 0.115 0.263 0.402 0.540 0.677 0.703 0.729 0.756 0.782 1.500 1.517 1.526 1.531 1.534 1.534 1.535 1.535 1.536 4.140 2.249 1.544 1.175 0.949 0.915 0.884 0.855 0.828 4.743 2.103 1.351 0.995 0.788 0.757 0.729 0.702 0.678 4.762 2.416 1.637 1.239 0.997 0.962 0.928 0.897 0.868 (1) 4.743 2.103 1.351 0.995 0.788 0.757 0.729 0.702 0.678 (1,1) 4.707 1.767 1.088 0.786 0.615 0.590 0.567 0.545 0.525 (2) XΔ m(2) (1) XΔ m(1) (1,1) XΔ m(1,1) ′′(2) INi (𝑘𝐴) ′′(1) INi (𝑘𝐴) ′′(1,1) INi (𝑘𝐴) I0Ni (𝑘𝐴) I0Ni (𝑘𝐴) SVTH: MAI XUÂN MINH 24 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Đồ thị quan hệ dòng INmin ; I0Nmin chiều dài đường dây: N1 INmin I0Nmin N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 4.14 2.103 1.351 0.995 0.788 0.757 0.729 0.702 0.678 4,14 1,767 1,088 0,786 0,615 SVTH: MAI XUÂN MINH 0,59 0,567 0,545 0.525 25 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ VÀ TÍNH TỐN CÀI ĐẶT RƠ LE 1.Sơ đồ phương thức bảo vệ: 1.1.Sơ đồ phương thức bảo vệ cho máy biến áp: Hình 3.1: Sơ đồ phương thức bảo vệ cho máy biến áp • Các bảo vệ sử dụng cho máy biến áp: - Bảo vệ so lệch có hãm (ΔI) - Rơ le nhiệt (bảo vệ tải) (θo) - Rơ le khí (RK) - Bảo vệ q dịng có thời gian (I>), cắt nhanh(I≫), q dịng thứ tự không (Io>) 1.2.Sơ đồ phương thức bảo vệ cho đường dây Hình 3.2: Sơ đồ phương thức bảo vệ cho đường dây SVTH: MAI XUÂN MINH 26 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga • Các bảo vệ sử dụng cho đường dây: - Bảo vệ q dịng có thời gian (I>) - Bảo vệ dòng cắt nhanh(I≫) - Bảo vệ q dịng thứ tự khơng (Io>) 2.Tính tốn cài đặt rơ le: 2.1.Bảo vệ dòng cắt nhanh (I≫);(50) Chọn dòng điện khởi động Ikđ_50 = kat IN.ng max Với: kat : hệ số an toàn Lấy kat = 1,2 INng max : dịng ngắn mạch ngồi cực đại Thường lấy giá trị dòng ngắn mạch lớn cuối đường dây • Đường dây D1: IkđD1_50 = kat.IN5max =1,2.1,224 =1,469 (kA) • Đường dây D2: IkđD2_50 = kat.IN9max =1,2.1,052 =1,262 (kA) 2.2.Bảo vệ dịng thứ tự khơng cắt nhanh (I0≫);(50N) Chọn dịng điện khởi động Ikđ_50N = kat 3.I0Nng max Với: kat : hệ số an toàn Lấy kat = 1,2 I0Nng max: dịng ngắn mạch TTK ngồi cực đại • Đường dây D1: IkđD1_50N = kat 3.I0N5max = 1,2.3.0,852=3,067 (kA) • Đường dây D2: IkđD2_50N = kat 3.I0N9max = 1,2.3.0,725 =2,61 (kA) 2.3.Bảo vệ q dịng có thời gian (I≫);(51) Chọn dòng điện khởi động Ikđ_51 = k Ilvpt max Với: k : hệ số chỉnh định Lấy k = 1,6 Ilvpt max :dịng làm việc max Ta có: Ilvpt2 max = 150,352(A)=0,15 (kA) Ilvpt1 max = 224,753 (A)=0,225 (kA) • Đường dây D1: IkđD1_51 = k Ilvpt1 max = 1,6.0,225 = 0,36(kA) SVTH: MAI XUÂN MINH 27 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga • Đường dây D2: IkđD2_51 = k Ilvpt2 max = 1,6.0,15 = 0,241 (kA) 2.4.Chọn thời gian làm việc bảo vệ Đặc tính thời gian rơle: 80 t=2 I∗ −1 Tp (s) Với: I Ni I kd I* = 2.4.1.Chế độ làm việc cực đại ❖ Với đường dây D2: • Xét điểm ngắn mạch N9 có IN9max = 1,052 (kA) I∗9 = IN9 = Ikdd2−51 1,052 0,241 = 4,373 (kA) t 92 = t pt2 + Δt = 2+0,3=2,3 Tp2 = (4,373)2 −1 ( I9 ∗ ) −1 t = 80 2,3 =0,521 80 • Xét điểm ngắn mạch N8 có IN8max=1,091 (kA) I∗8 = t 82 = IN8 Ikdd2−51 80 ( I8 ∗ ) −1 = Tp = 1,091 0,241 =4,535 80 0,521=2,13 (4,535)2 −1 Tính tốn tương tự cho điểm ngắn mạch cịn lại ta bảng sau: Bảng 3.1: Bảng chọn thời gian làm việc bảo vệ 51 đường dây D2 N5 N6 N7 N8 N9 INmax(kA) 1.224 1.176 1.132 1.091 1.052 I* 5.088 4.889 4.706 4.535 4.373 t2(s) 1.675 1.82 1.97 2.13 2.3 Vậy ta chọn: Ikđ2-51 = 0,241 (kA) ; Tp2 = 0,521(s) SVTH: MAI XUÂN MINH 28 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga ❖ Với đường dây D1: Thời gian bảo vệ làm việc điểm N5 đường dây là: t15 = max{t 52 ; t pt1 }+Δt = max{1,675; 1}+0,3=1,675+0,3=1,975 • Xét điểm ngắn mạch N5 có IN5max =1,224(kA) IN5 I∗5 = Ikdd1−51 = 1,224 0,36 =3,4 t15 = 1,975 Tp1 = ( I5 ∗ ) −1 80 t1 = (3,4)2 −1 1,975=0,261(s) 80 • Xét điểm ngắn mạch N4 có IN4max = 1,56 (kA) I∗4 = t14 = IN4 Ikdd1−51 80 = Tp1 = ( I4 ∗ ) −1 1,56 0,36 =4,338 80 0,261=1,173 (s) (4,338)2 −1 Tính tốn tương tự cho điểm ngắn mạch lại ta bảng sau: Bảng 3.2: Bảng chọn thời gian làm việc bảo vệ 51 đường dây D1 N1 N2 N3 N4 N5 INmax(kA) 8.801 3.459 2.151 1.560 1.224 I* 24.474 9.62 5.982 4.338 3.404 t1(s) 0.035 0.228 0.601 1.173 1.975 Vậy ta chọn: Ikđ1-51 = 0,36(kA) ; Tp1 = 0,261(s) SVTH: MAI XUÂN MINH 29 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Hình 3.1: Đặc tính thời gian bảo vệ 51 chế độ làm việc cực đại 2.4.2.Chế độ làm việc cực tiểu: Tính tốn tương tự chế độ làm việc cực đại Ta có kết tính tốn sau: Bảng 3.3: Bảng chọn thời gian làm việc bảo vệ 51 đường dây D2 N5 N6 N7 N8 N9 INmin(kA) I* t2(s) 0.788 0.757 0.729 0.702 0.678 3.276 3.147 3.03 2.918 2.818 1.641 1.794 1.951 2.125 2.3 Vậy ta chọn: Ikđ2-51 = 0,241(kA) ; Tp2 = 0.12(s) SVTH: MAI XUÂN MINH 30 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Bảng 3.4: Bảng chọn thời gian làm việc bảo vệ 51 đường dây D1 INmin(kA) I* t1(s) N1 N2 N3 N4 N5 4.14 2.103 1.351 0.995 0.788 11.513 5.848 3.757 2.767 2.191 0.056 0.222 0.563 1.109 1.941 Vậy ta chọn: Ikđ1-51 = 0,36 (kA) ; Tp1 = 0,092(s) Hình 3.2: Đặc tính thời gian bảo vệ 51 chế độ làm việc cực tiểu 2.5.Bảo vệ dòng TTK có thời gian (I0>);(51N) Chọn dịng khởi động : Ikđ_51N = k Idđs BI Với: k = 0,3 Idđs BI : dòng sơ cấp định mức BI Ta có: IdđsBI2 = 200A =0,2 (kA) SVTH: MAI XUÂN MINH 31 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga IdđsBI1 = 250A =0,25 (kA) • Đoạn đường dây D1 IkđD1_51N = k IdđsBI1 = 0,3.0,25=0,075(kA) • Đoạn đường dây D2 IkđD2_51N = k IdđsBI2 = 0,3.0,2=0,06(kA) Thời gian làm việc bảo vệ dịng TTK có thời gian: chọn theo cấp t2 = tpt2+Δt = 2+0,3 = 2,3 (s) t1=max{t2,tpt1}+Δt = 2,3+0,3=2,6(s) Đặc tính thời gian BV 51N : Hình 3.3: Đặc tính thời gian bảo vệ 51N 3.Kiểm tra độ nhạy bảo vệ Cơng thức tính độ nhạy : Kn = I Nmin I kđ Điều kiện yêu cầu: Kn ≥ 1,5 SVTH: MAI XUÂN MINH 32 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga 3.1.Bảo vệ q dịng có thời gian (I>);(51) • Bảo vệ đường dây 1: Kn = IN5min Ikđ1_51 = 0,788 0,36 = 2,19 (Thoả mãn) • Bảo vệ đường dây 2: Kn = IN9min Ikđ2_51 = 0,678 0,241 = 2,81 (Thoả mãn) 3.2.Bảo vệ dòng thứ tự khơng có thời gian (I0>);(51N) • Bảo vệ đường dây 1: 3.I0N5min K n01 = Ikđ1_51N = 3.0,615 0,075 = 24,6 (Thoả mãn) • Bảo vệ cho đường dây 2: K n02 = 3.I0N9min Ikđ2_51N = 3.0,525 0,06 = 26,25 (Thoả mãn) Kết luận: Độ nhạy BV q dịng có thời gian q dịng có thời gian TTK chọn đảm bảo yêu cầu độ nhạy 4.Xác định phạm vi bảo vệ bảo vệ dòng cắt nhanh (50) bảo vệ dịng cắt nhanh thứ tự khơng (50N) 4.1.Bảo vệ cắt nhanh theo dòng điện pha (50) Sử dụng phương pháp hình học Ta có: IkdD1_50 =1,469 (kA) IkđD2_50 =1,262 (kA) SVTH: MAI XUÂN MINH 33 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Hình 3.4: Phạm vi bảo vệ dòng cắt nhanh Từ đồ thị ta xác định phạm vi BV dòng cắt nhanh sau: • Với đường dây D1: L1 = 25(km) - Lmax cnl = 18,3(km) (73,2% D1) - Lcnl = 14(km) (56% D1) • Với đường dây D2: L2 = 5(km) - Lmax cnl không bảo vệ đường dây D2 Lmin cnl không bảo vệ đường dây D2 SVTH: MAI XUÂN MINH 34 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga 4.2.Bảo vệ dịng cắt nhanh theo dịng thứ tự khơng (50N) Sử dụng phương pháp hình học Ta có IkdD1_50N = 3,067(kA) IkđD2_50N = 2,61 (kA) Từ đồ thị ta xác định phạm vi BV dịng cắt nhanh sau: • Với đường dây D1: L1 = 25(km) - Lmax cnl = 9,5(km)(38% D1) - Lmin cnl = 7,5 (km) (30% D1) • Với đường dây D2: L2 = (km) - Lmax cnl không bảo vệ đường dây D2 - Lmin cnl không bảo vệ đường dây D2 ❖ Sơ đồ nguyên lý BV cho đường dây D1 D2: SVTH: MAI XUÂN MINH 35 Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Fw1v SVTH: MAI XUÂN MINH 36 ... Phương án bảo vệ cho MBA: • Bảo vệ MBA gồm có: o Bảo vệ So lệch(87T) o Bảo vệ ga(96-1,96-2) o Bảo vệ dịng dầu(80) ⇒ Cắt điện phía khơng thời gian • Bảo vệ dự phòng MBA: SVTH: MAI XUÂN MINH Đồ án. .. MINH Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le GVHD: TS Vũ Thị Thu Nga Nguyên tắc bảo vệ học: - Bảo vệ dòng điện: loại bảo vệ tác động dòng điện qua phần tử bảo vệ vượt giá trị định trước Theo nguyên tắc đảm bảo. .. 26 1.Sơ đồ phương thức bảo vệ: 26 1.1.Sơ đồ phương thức bảo vệ cho máy biến áp: 26 1.2.Sơ đồ phương thức bảo vệ cho đường dây 26 SVTH: MAI XUÂN MINH Đồ án môn học bảo vệ Rơ-le