(TIỂU LUẬN) NGHIÊN cứu, TÍNH TOÁN, mô PHỎNG bảo vệ RELAY CHO NHÀ máy điện NHIỆT dư 6x60 MW hòa PHÁT DUNG QUẤT 1 BẰNG ETAP

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CAPSTONE PROJECT CHUYÊN NGÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỀ TÀI “NGHIÊN CỨU, TÍNH TỐN, MÔ PHỎNG BẢO VỆ RELAY CHO NHÀ MÁY ĐIỆN NHIỆT DƯ 6x60 MW HÒA PHÁT DUNG QUẤT BẰNG ETAP” GVHD: TS PHẠM VĂN KIÊN ĐVHT: SVTH: KS NGUYỄN ĐÌNH TIẾN NGUYỄN MẪN BÙI TRƯỜNG THỌ NGUYỄN VĂN KIỆP NỘI DUNG CHÍNH Tổng quan nhà máy tính cấp thiết đề tài Cơ sở lý thuyết tính tốn bảo vệ Mơ hình hóa hệ thống relay mô bảo vệ cho nhà máy Nhận xét kết luận GIỚI THIỆU NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN GIỚI THIỆU + Để tận dụng phần nhiệt dư sau hệ thống nồi hơi, dập cốc khơ, góp phần chủ động nguồn điện giảm lượng công suất nhập từ lưới, cơng ty cổ phần thép Hịa Phát Dung Quất đầu tư xây dựng nhà máy phát điện nhiệt dư + Nhà máy có tổ máy phát 6x60MW hòa lên hệ thống điện KLH qua máy biến áp tăng áp 10/35kV-75MVA + Mỗi tổ máy phát-máy biến áp hoạt động độc lập phát công suất lên hệ thống 110kV cấp cho phân xưởng, nhà máy KLH Sơ đồ sơi nhà máy điện nhiệt dư Hịa Phát Dung Quất hồn thiện TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI LÝ DO xảy số cố ngắn mạch tác động nhầm không tác động bảo vệ rơ le làm ảnh hưởng lớn đến sản xuất Ví dụ cố ngày 29/09/2020 nổ đầu cáp 35kV nhiên bảo vệ chạm đất không tác động gây cố ngắn mạch pha Do vậy, đề tài “Nghiên cứu, tính tốn mơ bảo vệ rơle cho nhà máy phát điện nhiệt dư 6x60MW Hoà Phát Dung Quất ETAP” nghiên cứu tính tốn thơng số cài đặt mô loại rơle phối hợp mơ phần mềm ETAP để đánh giá khách quan thông số cài đặt nhà máy trước đề xuất thử nghiệm thực tế thử nghiệm chạy thử tổ máy số số Sự cố nổ đầu cáp 35kV 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TỐN RELAY - Các dòng relay kỹ thuật số sử dụng hệ thống: 7UM85, 7SJ85, 7SJ804, 7SK804 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TỐN BẢO VỆ MÁY PHÁT TT Thơng số Công suất định mức Tần số định mức Điện áp định mức Tốc độ quay định mức Hệ số công suất Hiệu suất Phương thức nối Điện kháng đồng dọc trục Điện kháng đồng ngang trục 10 Điện kháng độ dọc trục 11 Điện kháng siêu độ dọc trục 12 Khả chịu tải Thông số Máy phát 60MW 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TỐN BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP TT Thơng số Tổ đấu dây Un% 10 11 12 13 Thông số MBA 10.5/35kV phía CA phía HA Dịng từ hố 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TỐN BẢO VỆ KHÁNG ĐIỆN VÀ TỰ DÙNG TT Dòng ngắn mạch chịu 4s TT Hệ thống chức bảo vệ kháng điện phụ tải nhà máy Thông số tự dùng 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TỐN MƠ HÌNH HĨA Sơ đồ mơ tổ máy Etap 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TỐN BẢO VỆ MÁY PHÁT - Dòng khởi động sơ cấp: - Dòng khởi động relay:  Bảo vệ q dịng có hướng 67 I sc k at I lv max 1.2 4124 4948.9(A) I kd Isc CT - Thời gian khởi động cấp 1: chọn đặc tính độc lâp t=0.3s: - Thời gian khởi động cấp cài theo đặc tính phụ thuộc: k + Chọn tiêu chuẩn IEC: Normal Inverse (NI) + Ta có: + Thời gian tác động: 1.8s + Bội số dịng: I thuận 17 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TOÁN BẢO VỆ TỰ DÙNG Xét động quạt hút NHND:  Bảo vệ dòng 50/51/67N - Dòng khởi động 51: 1.4 I 1.4 51 I 51 lv max CT 3.57(A) 20 + Thời gian tác động: chọn đặc tính độc lâp t=20s 67N - Dịng khởi động 67N: I - Dòng khởi động 50: 1.5 I I 50 Nng max CT 1.5 387 29.03(A) 20 + Thời gian tác động: t=0s + cơ) Hướng tác động: hướng thuận (từ TC10kV vào động + Thời gian tác động: t=0.3s 18 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÍNH TỐN TÍNH TỐN 19 3.MÔ PHỎNG BẢO VỆ VÀ HIỆU CHỈNH SƠ ĐỒ BẢO VỆ 20 3.MƠ HÌNH HĨA VÀ MƠ PHỎNG BẢO VỆ ĐẶC TÍNH Q DỊNG - Các đặc tính xác định từ bảo vệ xa nguồn (động cơ/MBA tự dùng) đến bảo vệ gần nguồn (MF HT35kV) - Các đường đặc tính đảm bảo phối hợp có tính chọn lọc, vùng làm việc chắn - Bảo vệ cho phụ tải tự dùng Một tự dùng cố cắt nhanh (RL03-50) 0s lập cố, có hệ thống tự dùng phịng Trường hợp relay khơng tác động relay BVMF1 BVMBA1 tác động, không để ảnh hưởng tới tổ máy phát cịn lại Đặc tính phối hợp bảo vệ q dịng pha 21 KẾT QUẢ MƠ PHỎNG BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP Xét chạm đất pha phía cao áp máy biến áp: + Bảo vệ BVMBA1-87 tác động với thời gian 0s + Bảo vệ dự phòng BVMF1 tác động ngưỡng dòng 7,567kA với thời gian cắt 0,3s + Bảo vệ dự phòng BVMBA1 tác động 17,281kA với thời gian cắt 0,4s Chạm đất pha phía cao áp máy biến áp 22 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG BẢO VỆ MÁY PHÁT Xét ngắn mạch pha phía đầu cực máy phát: + Bảo vệ BVMF1-87 tác động với thời gian 0s + Bảo vệ dự phòng BVMF1 tác động ngưỡng dòng 21.637kA với thời gian cắt 0,3s + Bảo vệ dự phòng BVMBA1 tác động 7.33kA với thời gian cắt 0,4s Ngắn mạch pha đầu cực máy phát 23 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG BẢO VỆ MÁY PHÁT Xét chạm đất pha máy phát: + Bảo vệ chạm đất 64S-90% BVMF1 tác động với thời gian 0.5s + Trường hợp cố vùng 5-10% gần điểm trung tính, có bảo vệ 64S-100% báo tín hiệu cảnh báo Chạm đất pha máy phát 24 KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT BẢO VỆ KHÁNG ĐIỆN Xét ngắn mạch pha kháng điện: + Bảo vệ BVKD1-87 tác động cắt với thời gian 0s + Bảo vệ dự phòng BVMF1 tác động ngưỡng dòng 8.58kA với thời gian cắt 0,3s + Bảo vệ dự phòng BVMB1 tác động ngưỡng dòng 2,605kA với thời gian cắt 0,4s Ngắn mạch pha kháng điện 25 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG BẢO VỆ TỰ DÙNG  Xét chạm đất pha Động quạt hút NHND (1AH03): + Bảo vệ bảo vệ q dịng chạm đất có hướng RL03 tác động cắt ngưỡng dòng 9A với thời gian 0.3s + Bảo vệ dự phòng bảo vệ dòng chạm đất có hướng BVKD1’ tác động ngưỡng dịng 9,372kA với thời gian cắt 0,5s (Sau sử dụng Zct 50/5A) Chạm đất pha phụ tải tự dùng 26 KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT  Nhận xét: + Sau mơ thấy tính tốn đảm bảo tính bảo vệ cho đối tượng cụ thể nhà máy có cố 2,3 pha, pha chạm đất Các phần tử bảo vệ cách chọn lọc, tin cậy sử dụng bảo vệ so lệch làm bảo vệ + Theo lý thuyết tính tốn riêng trường hợp cố chạm đất pha phía tự dùng, bảo vệ 67N số vị trí khơng tác động: trạm khí nén, đầu vào bus 10kV, MCLL10kV, đầu vào kháng điện  Hạn chế: + Do hạn chế phần mềm Etap nên chưa thể đánh giá hết bảo vệ 40, 78, 64R, 64S, 32  Giải pháp đề xuất: + Đối với trường hợp chạm đất phía 10kV, dịng chạm đất nhỏ (< 10A) trung tính MF nối đất qua MBA trung tính, rơle 67N không tác động, thực tế vận hành nhà máy thiết lập giá trị giá trị nhỏ tỉ số CT thiết bị lớn nên không tác động Trên sở ứng dụng q dịng thứ tự khơng ZCT số vị trí (đầu vào 10kV, MCLL10kV) mà bảo vệ 67N không tác động + Đồng thời kiến nghị nên sử dụng ZCT cho tất xuất tuyến trạm 10kV lại đường dây cáp dẫn tới trạm, xuất tuyến ngắn (