đồ án rơle tính toán ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơle

Ch¬ng I tÝnh to¸n ng¾n m¹ch phôc vô b¶o vÖ r¬le Khi thiÕt kÕ b¶o vÖ r¬-le cho bÊt k× mét phÇn tö hay mét hÖ thèng ®iÖn nµo , cÇn ph¶i xem xÐt ®Õn nh÷ng sù cè nÆng nÒ nhÊt cã ¶nh hëng lín tíi hÖ thèng ®ã lµ sù cè ng¾n m¹ch . Víi s¬ ®å hÖ thèng ®ang xÐt cÇn chó ý ®Õn c¸c d¹ng m¹ch ng¾n nh sau : - Ng¾n m¹ch 3 pha ®èi xøng N (3) - Ng¾n m¹ch 2 pha N (2) - Ng¾n m¹ch 2 pha ch¹m ®Êt N (1,1) - Ng¾n m¹ch 1 pha ch¹m ®Êt N (1)

Trang 1

Chơng I tính toán ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơle

Khi thiết kế bảo vệ rơ-le cho bất kì một phần tử hay một hệ thống điệnnào , cần phải xem xét đến những sự cố nặng nề nhất có ảnh hởng lớn tới hệthống đó là sự cố ngắn mạch Với sơ đồ hệ thống đang xét cần chú ý đến cácdạng mạch ngắn nh sau :

áp của máy biến áp ba cuộn dây

Các trạng thái vận hành của MBA có thể là :

- Vận hành 2 MBA làm việc song song

+ Hệ thống điện 1 : SHTmax= 2500 MVA

SHTmin= 0,6 SHTmax= 1500 MVA

X1= 0,35

X0= 2,5 X1= 0,875+ Hệ thống điện 2 : SHTmax= 1200 MVA

SHTmin= 0,6 SHTmax= 720 MVA

X1= 0,3

X0= 2,2 X1= 0,66

- Đối với MBA 3 cuộn dây :

Trang 2

SdđBA= 125 MVA UKC-T = 11%

UKT-H = 31%

0 005 0 200

1 31

19 11 100 2 1

100 2 1

( U

%) U

% U

% U ( U

KC

H KT H

KC T

KC KC

115 0 200

23 31

19 11 100 2 1

100 2 1

, )

( U

%) U

% U

% U ( U

KC

H KT H

KC T

KC KT

39 31

19 11 100 2 1 100 2 1

, )

( U

%) U

% U

% U ( U

KH

H KT H

KC T

KC KH

Chọn công suất cơ bản Scb = 1000MVA và điện áp cơ bản lấy theo điện

áp trung bình danh định từng cấp :

Ucb = Utb = 230 ; 115 ; 24

cb

cb cb

U

S I

3



Từ đó ta có bảng các giá trị Icb theo từng cấp điện áp ( Bảng 1.1 ) :

Cấp điện áp(kV) Scb (MVA) Ucb (kV) Icb (kA)

220

110

22

100010001000

23011524

2,515,0224,06Bảng 1-1

Sức điện động của hệ thống :   1

cb

ddHT HT

U

U E

1 Điện kháng của hệ thống:

dd

cb ddHT HT

S

S X

- Đối với HTĐ1:

+ Chế độ max :

35 , 0 2500

1000 875 , 0 X

14 , 0 2500

1000 35 , 0 X

0 HT

1 HT



Trang 3

+ Chế độ min :

58 , 0 1500

1000 875 , 0 X

23 , 0 1500

1000 35 , 0 X

0 HT

1 HT

1000 66 , 0 X

25 , 0 1200

1000 3 , 0 X

0 HT

1000 66 0

42 0 720

1000 3 0

0

1

,

, X

,

, X

0,350,35

0,230,42

0,580,92

2-Điện kháng của MBA 3 cuộn dây :

6 2 6125

1000 195

0 6

92 0 125

1000 115 0

0 125

1000 0

2

2 1

, ,

O , S

, O

S U X X

,

, S

S U X X

S

S U X

X

dm

cb KH H

CH

dm

cb KT T

T

dm

cb KC C

HT1

Trang 4

1-Ngắn mạch tại N 1 :

* Trờng hợp vận hành song song 2 MBA :

Ngắn mạch tại N1 là dạng ngắn mạch đối xứng nên ta có sơ đồ thay thế

nh sau :

Trong đó :

1

1 1

2 1

2 2

HT f

HT Nf

HT T C

X X

X X X

X X X X

14 0 71 0

71 0 25 0 2

92 0 0

14 0

1 1 1

, ,

,

, , X

, ,

, X

HT1

EHT1

X

HT2

EHT2

I'N1I'' N1

  3

1  N

I

N 1

X

Trang 5

) kA ( , ,

,

I X ' I

) kA ( , ,

,

I X ' I

) kA ( , ,

,

I X I

cbI N

cbI HT N

cbI N

) ( N

53 3 51 2 71 0

1 1

93 17 51 2 14 0

1 1

46 21 51 2 117 0

1 1

1

3 1

23 0 71 0

71 0

23 0

1 1 1

, ,

,

, , X

, X

,

I X ' I

) kA ( , ,

,

I X ' I

) kA ( , ,

,

I X I

cbI N

cbI HT N

cbI N

) ( N

54 3 51 2 71 0

1 1

91 10 51 2 23 0

1 1

45 14 51 2 174 0

1 1

1

3 1

1 1 1

2 1

HT

HT N

HT T C

X X

X X X

X X X X

I' N1 I'' N1



1

3 N ) (

Trang 6

125 0 14 0 17 1

14 0 17 1

17 1 25 0 92 0 0

14 0

1 1 1

, ,

,

, , X

, ,

, X

,

I X ' I

) kA ( , ,

,

I X ' I

) kA ( , ,

,

I X I

cbI N

cbI HT N

cbI N

) ( N

14 2 51 2 17 1

1 1

93 17 51 2 14 0

1 1

07 20 51 2 125 0

1 1

1

3 1

23 0 34 1

34 1 42 0 92 0 0

23 0

1 1 1

, ,

,

, , X

, ,

, X

,

I X ' I

) kA ( , ,

,

I X ' I

) kA ( , ,

,

I X I

cbI N

cbI HT N

cbI N

) ( N

88 1 51 2 34 1

1 1

91 10 51 2 23 0

1 1

79 12 51 2 196 0

1 1

1 1 1 1

1

3 1

* Trờng hợp vận hành song song 2 MBA :

Ngắn mạch tại N2 cũng là dạng ngắn mạch đối xứng nên ta có sơ đồ thay thế

I'' N2 I' N2



2

3 N ) (

I

2X

Trang 7

1 1 2

2 1

2 2

HT f

HT N

HT T C

X X

X X X

X X X X

25 0 6 0

6 0 14 0 2

92 0 0

25 0

2 1 2

, ,

,

, , X

, ,

, X

,

I X '

I

) kA ( , ,

,

I X '

I

) kA ( , ,

,

I X I

cbII N

cbII HT N

cbII N N

37 8 02 5 6 0

1 1

08 20 02 5 25 0

1 1

45 28 02 5 176 0

1 1

2 2

2

3 2

42 0 69 0

69 0 23 0 2

92 0 0

42 0

2 2 2

, ,

,

, , X

, ,

, X

,

I X ' I

) kA ( , ,

,

I X ' I

) kA ( , ,

,

I X I

cbII N

cbII HT N

cbII N N

28 7 02 5 69 0

1 1

95 11 02 5 42 0

1 1

23 19 02 5 26 0

1 1

2 2

2

3 2

HT1

EHT1

I''N2I' N2



2

3 N ) (

I

2 NX



Trang 8

Trong đó :

2 2

2 2 2

1 2

HT

HT N

HT T C

X X

X X X

X X X X

25 0 06 1

06 1 14 0 92 0 0

25 0

2 2 1

, ,

,

, , X

, , , X

, X

,

I X ' I

) kA ( , ,

,

I X ' I

) kA ( , ,

,

I X I

cbII N

cbII HT N

cbII N N

74 4 02 5 06 1

1 1

08 20 02 5 25 0

1 1

82 24 02 5 2 0

1 1

2 2

2

3 2

42 0 15 1

15 1 23 0 92 0

42 0

2 2 2

, ,

,

, , X

, ,

, X

,

I X '

I

) kA ( , ,

,

I X '

I

) kA ( , ,

,

I X I

cbII N

cbII HT N

cbII N N

37 4 02 5 15 1

1 1

95 11 02 5 42 0

1 1

32 16 02 5 31 0

1 1

2 2

2

3 2

EHT2

Trang 9

- Khi hệ thống ở chế độ max :

42 1 6 8 7 1

6 8 7 1

6 8 14 0

71 0 3 1 71 0 3 1

7 1 71 0

14 0 3 1 14 0 3 1

71 0 2

92 0 25 0 2

14 0 0 14 0 2

3 1 2

6 2 2

7 6 3

4

5 3 5 3 7

5

4 3 4 3 6

2 5

1 4

3

, , ,

, , X //

X X

, ,

, , , , X

X X X X X

, ,

, , , , X

X X X X X

,

, ,

X X

X

, ,

X X X

, , X X

N

T HT

C HT H

,

I X '

N

42 1

1 1

15 7 23 0

88 0 3 1 88 0 3 1

87 1 88 0

23 0 3 1 23 0 3 1

88 0 2

92 0 42 0 2

23 0 0 23 0 2

3 1 2

6 2 2

7 6 3

4

5 3 5 3 7

5

4 3 4 3 6

2 5

1 4

3

, X //

X X

, ,

, , , , X

X X X X X

, ,

, , , , X

X X X X X

, ,

,

X X

X

, ,

X X

X

, , X X

N

T HT

C HT H

Trang 10

) kA ( , ,

,

I X '

N

48 1

1 1

5 25 14

0

6 2 17 1 6 2 17 1

05 3 17 1

6 2 14 0 6 2 14 0

17 1 92 0 25 0

14 0 0 14 0

6 5 3

3

4 4

6

4

3 3

5

2 4

1 3

, X //

X X

, ,

, , , , X

X X X X X

, ,

, , , , X

X X X X X

, ,

, X X X

, ,

X X X

N

H H

T HT

C HT

,

I X '

N

72 2

1 1

09 19 23

0

6 2 34 1 6 2 34 1

28 3 34 1

6 2 23 0 6 2 23 0

34 1 92 0 42 0

23 0 0 23 0

6 5 3

5

4 4

6

4

3 3

5

2 4

1 3

, X //

X X

, ,

, , , ,

X

X X X X X

, ,

, , , ,

X

X X X X X

, ,

, X X

X

, ,

X X X

N

H H

T HT

C HT

EHT2

Trang 11

) kA ( , ,

,

I X '

N

80 2

1 1

HT

min

Vận hành 2 MBA 10,91 3,54 14,45 11,95 7,28 19,23 16,23Vận hành 1 MBA 10,91 1,88 12,79 11,95 4,37 16,32 8,60

( Bảng 2.1 )

1.2.2 Tính ngắn mạch 1 pha N (1) ( Ngắn mạch không đối xứng ):

Khi tính ngắn mạch 1 pha thì sơ đồ thay thế thứ tự thuận và thay thế thứ

tự nghịch là nh nhau ( giống nh khi tính ngắn mạch 3 pha đối xứng ) vì tất cả các thành phần mà dòng điện thuận đi qua đợc thì dòng điện thứ tự nghịch cũng đi qua đợc

Còn sơ đồ thay thế thứ tự không thì khác với hai sơ đồ trên vì con đờng dòng điện thứ tự không đi qua đợc khác hẳn con đờng của dòng điện thuận và nghịch đi qua đợc Nó phụ thuộc vào chế độ nối đất trung điểm của hệ thống

Và vì các dòng điện thứ tự không của các pha đồng pha nhau và khép mạch qua đất ( hay dây trung tính )

( Sơ đồ thứ tự không phụ thuộc rất lớn vào cách đấu dây của máy biến

Trang 12

35 0 56 0

56 0 2

6 2 2

92 0 25 0 2

2 2

10 0

20 0

, ,

,

, , X

X

X X X

,

, //

)

, ,

( X X //

)

X X

( X

HT

HT O

C H T HT

X

1 ∑

IN11UUN11U

X

2 ∑

IN12UUN12U

X

2 ∑

IN10UUN10U

Trang 13

23 2 215 0 117 0 117 0

1

0 2

1

10 12

, ,

, X

X X

E I

26 0 117 0 23 2

74 0 117 0 23 2 1

0 10 10

2 12 12

1 11 11

, ,

, X

I U

, ,

, X

I U

, ,

, X

I E U

N N

48 0

86 1 14 0

26 0

86 1 14 0

74 0 1

10

10 10

12

12 12

11

, ,

, X

U 'I

, ,

, X

U 'I

, ,

, X

U E

'I

HT

N N

HT

N N

48 0

37 0 71 0

26 0

37 1 71 0

74 0 1

0

10 10

2

12 12

1

11

, ,

, X

U '

, ,

, X

U '

, ,

, X

U E

'

N N

,''

I'I'I(1)N 1 N1 N11276399 1675

Trang 14

X1 = 0,71

31 0 58 0 67 0

58 0 67 0

67 0 0 2

6 2 2

92 0 92 0 2

2 2

10 0

20 0

, ,

,

, , X

X

X X X

,

, //

)

, ,

( X X //

)

X X

( X

HT

HT O

C H T HT

0 2

1

10 12

, , X

X X

E I

26 0 174 0 52 1

74 0 174 0 52 1 1

0 10 10

2 12 12

1 11 11

, ,

, X

I U

, ,

, X

I U

, ,

, X

I E U

N N

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I '

N HT

N cbI

N N

1

0 10 2

12 1

11 10

12 11

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I ' I

N cbI

N N N

N

64

3

51 2 67 0 48 0 71 0 26 0 71 0 74 0 1

1

0 10 2

12 1

11 10

12 11

Trang 15

35 0 94 0

94 0 0 6 2 92 0 55 0

10 0

10 0 0

, ,

,

, , X

X

X X X

, ,

//

) , , ( X

HT

HT O

1 2

0 1

10 12

, ,

X

E I

25 0 125 0 98 1

75 0 125 0 98 1 1

0 10 10

2 12 12

1 11 11

, ,

, X

I U

, ,

, X

I U

, ,

, X

I E U

N N

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I '

N HT

N cb

N N

1

0 10 2

12 1

11 10

12 11

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I ' I

N cbI

N N N

N

43

2

51 2 94 0 51 0 17 1 25 0 17 1 75 0 1

1

0 10 2

12 1

11 10

12 11

, '

I ' I

N

09 15 43 2 66 12

1 1 1

Trang 16

X1 = 1,34

38 0 58 0 08 1

58 0 08 1

08 1 0 6 2 92 0 92 0

10 0

10 0 0

, ,

,

, , X

X

X X X

, ,

//

) , , ( X

HT

HT O

1

10 12

, ,

I I

25 0 169 0 3 1

75 0 196 0 3 1 1

0 10 10

2 12 12

1 11 11

, ,

, X

I U

, ,

, X

I U

, ,

, X

I E U

N N

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I '

N HT

N

cbI N N

N

58 0 49 0 23 0 25 0 23 0 75 0 1

0 10 2

12 1

11

10 12 11

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I ' I

N cbI

N N N

N

08

2

51 2 08 1 49 0 34 1 25 0 34 1 75 0 1

1

0 10 2

12 1

11 10

12 11

, ' I '

I

N

66 9 08 2 58 7

1 1

2-Ng¾n m¹ch 1 pha t¹i ®iÓm N 2 :

* Trêng hîp vËn hµnh song song 2 MBA :

Trang 17

Trong đó :

2 2 2

10 0

T H C HT

X X //

X X

55 0 74 0

74 0 2

92 0 2

6 2 0 35 0

20 0

20 0 0

, ,

,

, , X

X

X X X

, ,

, //

, X

HT

HT O

0 2

1

20 22

, ,

X

X X

E I

26 0 176 0 5 1

74 0 176 0 5 1 1

0 20 20

2 22 22

1 21 21

, ,

, X

I U

, ,

, X

I U

, ,

, X

I E U

N N

I

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I ' I ' I '

I

N

cbII HT N HT

N HT

N cbII

N N N N

95 14

02 5 55 0 48 0 25 0 26 0 25 0 74 0 1

2

20 20 22

22 21

21 20

22 21 2

I

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I ' I ' I '

I

N

cbII N N

N cbII

N N N N

61 7

02 5 74 0 48 0 6 0 26 0 6

0 74 0 1

2

0 20 2

22 1

21 20

22 21 2

,''

I'I'I1)N 2  N2 N214957612256

Trang 18

 

44 0 92 0 86 0

92 0 86 0

86 0 2

92 0 2

6 2 0 58 0

20 0

20 0 0

, ,

,

, , X

X

X X X

, ,

, //

, X

HT

HT O

0 2

1

20 22

, , X

X X

E I

27 0 26 0 04 1

73 0 26 0 04 1 1

0 20 20

2 22 22

1 21 21

, ,

, X

I U

, ,

, X

I U

, ,

, X

I E U

N N

I

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I ' I ' I '

I

N

cbII HT

N HT

N cbII

N N N N

95 8

02 5 92 0 46 0 42 0 27 0 42 0 73 0 1

2

20 20 22

22 21

21 20

22 21 2

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I ' I

N cbII

N N N

N

61

6

02 5 86 0 46 0 69 0 27 0 69 0 73 0 1

2

0 20 2

22 1

21 20

22 21

, ' I ' I

N

56 15 61 6 95 8

2 2 1

Trang 19

55 0 23 1

23 1 92 0 6 2 0 35 0

20 0

20 0 0

, ,

,

, , X

X

X X X

, , , //

) ,

( X

HT

HT O

26 0 2 0 28 1

74 0 2 0 28 1 1

28 1 38 0 2 0 2 1

0 20 20

2 22 22

1 21 21

0 2

1 20 22 21

, ,

, X

I U

, , , X

I U

, , , X

I E U

, , , X

X X

E I

I

N N

N N N

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I '

N HT

N cbII

N N

2

20 20 22

22 21

21 20

22 21

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I ' I

N cbII

N N N

N

46

4

02 5 23 1 49 0 06 1 26 0 06 1 74 0 1

2

0 20 2

22 1

21 20

22 21

, '

I ' I

N

20 19 46 4 74 14

2 2 1

Trang 20

 

55 0 92 0 39 1

92 0 39 1

39 1 92 0 6 2 0 58 0

20 0

20 0 0

, ,

,

, , X

X

X X X

, , , //

, X

HT

HT O

0 2

1

20 22

, , X

X X

E I

24 0 26 0 93 0

76 0 26 0 93 0 1

0 20 20

2 22 22

1 21 21

, ,

, X

I U

, ,

, X

I U

, ,

, X

I E U

N N

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I '

N HT

N cbII

N N

2

20 20 22

22 21

21 20

22 21

, ,

, I

X

U X

U E

I ' I ' I

N cbII

N N N

N

33

5

02 5 39 1 51 0 69 0 24 0 69 0 76 0 1

2

0 20 2

22 1

21 20

22 21

, '

'I

N

92 13 33 5 59 8 2 2 1

Trang 21

56 1 06 6 1 2

06 6 1 2

06 6 35 0

01 1 3 1 01 1 3 1

1 2 01 1

35 0 3 1 35 0 3 1

01 1 2

92 0 55 0 2

35 0 0 35 0 2

3 1 2

6 2 2

42 1

7 6

7 6 3

0

4

5 3 5 3 7

5

4 3 4 3 6

20 5

10 4

3

2 1

, ,

,

, , x

x

x x X

, ,

, , , , X

X X X X

X

, ,

, , , , X

X X X X

X

,

, ,

X X

X

, ,

X X

X

, , X

X

, x

x

N

T HT

C HT

1

30 32

, ,

I

32 0 42 1 23 0

68 0 42 1 23 0 1

0 30 30

2 32 32

1 31 31

, ,

, X

I U

, ,

, X

I U

, ,

, X

I E U

N N

, ,

, I

X

U X

U E

I ' ' '

'

N

cbIII N

N N

cbIII N N N

N

40

16

56 1

36 0 42 1

32 0 42 1

68 0 1

3

0 30

2 32

1

31

30 32 31

3

Trang 22

71 1 77 5 43 2

77 5 43 2

77 5 58 0

38 1 3 1 38 1 3 1

43 2 38 1

58 0 3 1 58 0 3 1

38 1 2

92 0 92 0 2

58 0 0 58 0 2

3 1 2

6 2 2

48 1

7 6

7 6 3

0

4

5 3 5 3 7

5

4 3 4 3 6

20 5

10 4

3

2 1

, ,

,

, , x

x

x x X

, ,

, , , , X

X X X X

X

, ,

, , , , X

X X X X

X

,

, ,

X X

X

, ,

X X

X

, , X

X

, x

x

N

T HT

C HT

1

30 32

, ,

I

32 0 48 1 21 0

68 0 48 1 21 0 1

0 30 30

2 32 32

1 31 31

, ,

, X

I U

, ,

, X

I U

, ,

, X

I E U

N N

, ,

, I

X

U X

U E

I ' ' '

'

N

cbIII N

N N

cbIII N N N

N

47

15

71 1

36 0 48 1

32 0 48 1

68 0 1

3

0 30

2 32

1

31

30 32 31

Trang 23

88 2 99 14 57 3

99 14 57 3

99 14 35

0

6 2 47 1 6 2 47 1

57 3 47 1

6 2 35 0 6 2 35 0

47 1 92 0 55 0

35 0 0 35 0

72 2

6 5

6 5 0

3

4 4

6

4

3 3

5

20 4

10 3

2 1

, ,

,

, , x

x

x x X

, ,

, , , ,

X

X X X X

X

, ,

, , , , X

X X X X

X

, ,

, X X

X

, ,

X X

X

, x

x

H H

T HT

C HT

1

2 1 0

30 32

, ,

X

E I

33 0 72 2 12 0

67 0 72 2 12 0 1

0 30 30

2 32 32

1 31 31

, ,

, X

I U

, ,

, X

I U

, ,

, X

I E U

N N

, ,

, I

X

U X

U E

I ' ' '

'

N

cbIII N

N N

cbIII N N N

N

73

8

06 24 88 2

35 0 72 2

33 0 72 2

67 0 1

3

0 30

2 32

1

31

30 32 31

69 12 4

69 12 58

0

6 2 84 1 6 2 84 1

4 84 1

6 2 58 0 6 2 58 0

84 1 92 0 92 0

58 0 0 58 0

8 2

6 5

0

3

4 4

6

4

3 3

, x

, , , ,

X

X X X

X

,

, , , ,

X

X X X

X

, ,

, X X

X

, ,

X

, x

x

H H

T HT

C HT

1

30 32

, , I

3

X

1 ∑ = X

2 ∑ N

3

Trang 24

36 0 04 3 12 0

32 0 8 2 12 0

68 0 8 2 12 0 1

, ,

, X

.

I

U

, , , X

.

I

U

, , , X

I E

, ,

, I

X

U X

U E

I ' ' '

'

N

cbIII N

N N

cbIII N N N

N

39

8

06 24 04 3

36 0 8 2

32 0 8 2

67 0 1

3

0 30

2 32

1

31

30 32 31

Định dạng
Số trang	24
Dung lượng	559,5 KB