Đang tải... (xem toàn văn)
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGÔ THỊ KIM HẬU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG RƠLE KỸ THUẬT SỐ BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110KV HUYỆN NINH PHƯỚC, TỈNH NINH THUẬN Chuyên ngành Kỹ t[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGÔ THỊ KIM HẬU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG RƠLE KỸ THUẬT SỐ BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110KV HUYỆN NINH PHƯỚC, TỈNH NINH THUẬN Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ CÔNG THÀNH HÀ NỘI, NĂM 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân tơi Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả luận văn Ngô Thị Kim Hậu i LỜI CÁM ƠN Để có luận văn em xin chân thành cảm ơn đến Ban Giám Hiệu trường Đại học Thủy Lợi, phòng Đào tạo Đại học sau đại học tạo điều kiện giúp đỡ cho em suốt trình học tập Em xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô môn kỹ thuật điện khoa lượng trực tiếp gián tiếp giảng dạy, truyền đạt cho em kiến thức khoa học chuyên ngành bổ ích cho thân em năm qua Em xin chân thành cảm ơn công ty điện lực Ninh Phước tạo điều kiện thuận lợi giúp em thu thập số liệu tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu cách dễ dàng thuận lợi Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến thầy PGS.TS Lê Công Thành, Người tận tình hướng dẫn, dìu dắt, giúp đỡ em Nhờ có hướng dẫn, bảo suốt trình mà luận văn em hồn thành cách tốt Cuối cùng, em mong nhận dược đóng góp ý kiến nhận xét quý thầy, cô bạn đọc để luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU viii CHƯƠNG THUẬN 1.1 GIỚI THIỆU TRẠM BIẾN ÁP 110kV NINH PHƯỚC – NINH Vị trí, vai trị, lịch sử phát triển 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Qui mô trạm: .1 1.1.3 Các thiết bị bảo vệ trạm 1.1.4 Hệ thống điện tự dùng 1.1.5 Cách điện – bảo vệ áp – nối đất 1.2 Nguyên lý hoạt động 1.3 Thơng số thiết bị 1.3.1 Các thông số phía 110kV trạm .7 1.3.2 Các thơng số phía 22kV trạm .9 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ RƠ LE KỸ THUẬT SỐ 11 2.1 Cơ sở rơle kỹ thuật số 11 2.2 Giới thiệu rơle kỹ thuật số hãng Siemens 12 2.2.1 Rơle kỹ thuật số 7UT513 12 2.2.2 Rơle kỹ thuật số 7UT613 26 2.2.3 Rơle kỹ thuật số 7SA522 42 2.3 Giới thiệu rơle kỹ thuật số hãng Alstom - Pháp 52 2.3.1 Rơle kỹ thuật số họ MICOM.744X 52 2.3.2 Rơle kỹ thuật số MICOM P63X .57 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ HỆ THỐNG RƠLE KỸ THUẬT SỐ BẢO VỆ CHO TRẠM BIẾN ÁP 110kV NINH PHƯỚC 60 3.1 Cơ sở bảo vệ rơle trạm biến áp 110kV 60 3.1.1 Yêu cầu chung bảo vệ rơle 60 3.1.2 Các loại hư hỏng MBA .60 iii 3.1.3 3.2 Các loại bảo vệ 61 Lựa chọn rơle bảo vệ 65 3.2.1 Bảo vệ máy biến áp T1 65 3.2.2 Bảo vệ phía đường dây 110kV 66 3.2.3 Bảo vệ phía đường dây 22kV 67 3.3 Tính tốn ngắn mạch 68 3.3.1 Sơ đồ điểm ngắn mạch sơ đồ thay 68 3.3.2 Các đại lượng thông số phần tử 68 3.3.3 Tính tốn dịng điện ngắn mạch 71 3.4 Tính tốn chỉnh định 81 3.4.1 Bảo vệ tải máy biến áp .82 3.4.2 Bảo vệ dòng 84 3.4.3 Bảo vệ so lệch dọc .86 3.4.4 Bảo vệ chống chạm đất hạn chế I /(87 N ) .92 3.4.5 Khóa sóng hài 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .96 TÀI LIỆU THAM KHẢO .97 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ nguồn điện tự dùng AC Hình 1.2 Sơ đồ nguồn điện tự dùng DC Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý trạm 110kV Ninh Phước .6 Hình 2.1 Rơle so lệch 7UT513 12 Hình 2.2 Đặc tính làm việc bảo vệ so lệch có hãm 17 Hình 2.3 Nguyên lý bảo vệ chống chạm đất hạn chế 7UT513 24 Hình 2.4 Cấu trúc phần cứng bảo vệ so lệch 7UT613 30 Hình 2.5 Nguyên lý bảo vệ so lệch dòng điện rơle 7UT613 34 Hình 2.6 Đặc tính tác động rơle 7UT613 35 Hình 2.7 Đặc tính hãm rơle 7UT613 36 Hình 2.8 Ngun lí bảo vệ chống chạm đất hạn chế 7UT613 .38 Hình 2.9 Đặc tính tác động bảo vệ chống chạm đất hạn chế 40 Hình 2.10 Cấu trúc phần cứng rơle số 7SA522 44 Hình 3.1 Vai trò rơle .61 Hình 3.2 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch .64 Hình 3.3 Phương thức bảo vệ máy biến áp T1 65 Hình 3.4 Phương thức bảo vệ cho đường dây phía 110kV 66 Hình 3.5 Phương thức bảo vệ cho đường dây phía 22kV .67 Hình 3.6 (a) Sơ đồ nguyên lý điểm ngắn mạch (b) Sơ đồ thay 68 Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch 71 Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch 72 Hình 3.9 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch 74 Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch 74 Hình 3.11 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch 77 Hình 3.12 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch 77 Hình 3.13 Đường đặc tính làm việc rơle 7UT613 89 v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật thiết bị điện phía 110kV Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật máy cắt SF6 - 3AP1FG .7 Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật dao cách ly S&S POWER Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật máy biến áp kiểu tụ (Crompton Greaves) Bảng 1.5 Thông số kỹ thuật máy biến dòng điện .8 Bảng 1.6 Thông số kỹ thuật máy cắt chân không (3AH1) Bảng 1.7 Thông số kỹ thuật chống sét van (3E – P4 096 - 2PL3) Bảng 1.8 Thông số kỹ thuật máy biến áp Bảng 1.9 Thơng số kỹ thuật máy biến dịng điện 10 Bảng 2.1 Thời gian làm việc rơle bảo vệ so lệch máy biến áp .21 Bảng 2.2 Thời gian làm việc rơle bảo vệ chống chạm đất hạn chế 24 Bảng 2.3 Cài đặt thông số vào rơle 7UT613 34 Bảng 3.1 Dòng ngắn mạch qua máy biến dòng BI 73 Bảng 3.2 Dòng ngắn mạch qua máy biến dòng BI 76 Bảng 3.3 Dòng ngắn mạch qua máy biến dòng BI 79 Bảng 3.4 Kết tính tốn ngắn mạch 80 Bảng 3.5 Kết tính toán ngắn mạch sau quy đổi 81 Bảng 3.6 Các thông số kỹ thuật máy biến áp 81 Bảng 3.7 Kết tính ngắn mạch phía 82 Bảng 3.8 Cài đặt nhiệt độ phía .84 Bảng 3.9 Bảo vệ cực đại ngưỡng thấp phía 23kV 85 Bảng 3.10 Bảo vệ cực đại ngưỡng thấp phía 110 kV 86 Bảng 3.11 Các thông số bảo vệ so lệch dọc 86 Bảng 3.12 Cài đặt giá trị vào rơle 7UT613 91 Bảng 3.13 Bảng kết tính tốn bảo vệ chạm đất 92 Bảng 3.14 Cài đặt thông số cho máy biến áp 92 Bảng 3.15 Cài đặt thơng số cho rơle phía 110kV 93 Bảng 3.16 Cài đặt thơng số cho rơle phía 22kV 94 vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ĐHTL Đại học Thủy lợi MBA Máy biến áp MBA T1 Máy biến áp MBA T2 Máy biến áp TD1 Tự dùng TD2 Tự dùng TC Thanh MC Máy cắt vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đề tài: Trạm biến áp ba thành phần quan trọng thiếu hệ thống điện; Trạm biến áp 110/22kV Ninh Phước cung cấp điện cho huyện Ninh Phước, Thuận Nam phần cho thành phố Phan Rang - Tháp Chàm Hệ thống bảo vệ rơ le định đến hoạt động an toàn ổn định trạm biến áp lưới điện khu vực Hệ thống bảo vệ rơ le trạm vô cần thiết, có nhiệm vụ ngăn ngừa cố, phát nhanh chóng cách ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống, khắc phục chế độ làm việc liên tục hệ thống Vì đề tài “Nghiên cứu ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110kV huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận” mang tính thiết có khả ứng dụng vào thực tiễn Mục đích Đề tài: Nghiên cứu, đánh giá tổng quan trạng trạm biến áp 110kV Ninh Phước đặc biệt hệ thống bảo vệ rơ le Nghiên cứu đánh giá tổng quan loại rơ le kỹ thuật số sử dụng trạm biến áp điện lực Tính tốn, lựa chọn, chỉnh định rơ le rơ le kỹ thuật số cho trạm biến áp 110kV Ninh Phước Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Trạm biến áp 110kV Ninh Phước, Ninh Thuận Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: - Thu thập phân tích số liệu - Nghiên cứu lí thuyết bảo vệ rơle trạm biến áp, rơle kỹ thuật số để lựa chọn hệ thống rơle số phù hợp viii - Tính tốn, mơ để xác định thơng số chỉnh định hệ thống rơle đề xuất Cấu trúc luận văn Luận văn gồm 03 chương, 26 hình vẽ 28 bảng với nội dung về: Giới thiệu trạm biến áp 110kV Ninh Phước, Nghiên cứu tổng quan rơ le kỹ thuật số, nghiên cứu thiết kế hệ thống rơle kỹ thuật số bảo vệ cho trạm biến áp 110kV Ninh Phước phần kết luận, kiến nghị cho toàn luận văn đưa ix KI 200 40 I đm S đmB 3.U đm 25000 3.115 125,5( A) : Dòng điện định mức máy biến áp Thời gian tác động rơle: t = 0,7s * Bảo vệ tải rơle nhiệt Rơle 7UT613 cung cấp phương pháp bảo vệ chống tải, chức làm việc với phía đối tượng bảo vệ - Phương pháp sử dụng nguyên lý hình ảnh - Phương pháp tính tốn theo nhiệt độ điểm nóng tỷ lệ già hóa - Rơle tính tốn tăng nhiệt theo phương trình sau: d 1 I dt Trong đó: : độ tăng nhiệt thực tế : số thời gian nhiệt độ để đốt nóng cuộn dây i: dịng điện thực tế cuộn dây 6.3600 1,4.I đmB 6.3600 1,4.125,5 874 phút 40 1,1.I đmB 40 1,1.125,5 (Cho phép tải 40% ngày đêm, ngày không giờ) Các ngưỡng cài đặt - Đối với dầu biến áp: + Báo động: 780C + Cắt: 830C - Đối với cuộn dây MBA: 83 (3-17) + Báo động: 980C + Cắt: 1080C Bảng nhiệt độ cài đặt nhiệt độ phía máy biến áp thể bảng 3.8 Bảng 3.8 Cài đặt nhiệt độ phía Đối tượng đo lường Dầu biến Cuộn dây cao áp máy biến Cuộn dây hạ áp máy biến Nhiệt độ Phương án tác động 780C Báo động 830C Trip 780C Báo động 830C Trip 780C Báo động 830C Trip 3.4.2 Bảo vệ dòng 3.4.2.1 Bảo vệ dịng ngưỡng thấp (I > 51) phía 23kV I kđ K at K sd K tk 1,1.1.1,2 I đmB 627,6 5,28( A) K tv K I 0,98.160 (3-18) Trong đó: KI 800 160 Dịng điện định mức máy biến áp: I đm S đmB 3.U đm 25000 3.23 627,6( A) I n2min 1793,7 Kn 2,12 1,5 : đạt yêu cầu K I I kđ 160.5,28 84 (3-19) Trong đó: I n2min 1793,7 A (Thời gian tác động rơle: t = 0,7s) Kết tính tốn bảo vệ cực đại ngưỡng thấp phía 23kV thống kê bảng 3.9 Bảng 3.9 Bảo vệ cực đại ngưỡng thấp phía 23kV Đại lượng tính tốn STT Kết tính tốn(23kV) Cơng suất định mức (MVA) 25 Dòng điện định mức (A) 627,6 Điện áp cực đại (kV) 24 Điện áp cực tiểu (kV) 22 Hệ số sơ đồ (ksd) Tỷ số biến dòng (kI) 800/5 Sơ đồ đấu BI Y Dòng ngắn mạch pha (A) 1793,7 Dòng khởi động ngưỡng thấp (A) 5,28 10 Kiểm tra độ nhậy 2,12 1,5 11 Đánh giá độ nhậy Đảm bảo độ nhậy 12 Thời gian tác động (s) 0,7 3.4.2.2 Bảo vệ dòng ngưỡng thấp (I > 51) phía 110kV I kđ K at K sd K tk 1,1.1.1,2 I đmB 125,5 4,23( A) K tv K I 0,98.40 Trong đó: K I 200 40 Dịng điện định mức máy biến áp: I đm S đmB 3.U đm I n2min 309,3 Kn 1,83 1,5 : đạt yêu cầu K I I kđ 40.4,23 Trong đó: I n2min 309,3 A 85 25000 3.115 125,5( A) Thời gian tác động rơle: t tđ max t tđ 22 t 0,7 0,25 0,95s Kết tính tốn bảo vệ cực đại ngưỡng thấp phía 110kV thống kê bảng 10: Bảng 3.10 Bảo vệ cực đại ngưỡng thấp phía 110 kV Đại lượng tính tốn Kết tính tốn(110kV) Cơng suất định mức (MVA) 25 Dòng điện định mức (A) 125,5 Điện áp cực đại (kV) 123 Điện áp cực tiểu (kV) 96,6 Hệ số sơ đồ (ksd) Tỷ số biến dòng (kI) 200/5 Sơ đồ đấu BI Y Dòng ngắn mạch pha (A) 309,3 Dòng khởi động ngưỡng thấp (A) 4,23 10 Kiểm tra độ nhậy 1,83 1,5 11 Đánh giá độ nhậy Đảm bảo độ nhậy 12 Thời gian tác động (s) 0,95 STT 3.4.3 Bảo vệ so lệch dọc Bảng 3.11 Các thông số bảo vệ so lệch dọc Các phía STT Các thơng số tính tốn 115kV 23kV Công suất định mức (MVA) 25 25 Sơ đồ đấu dây Y Y Dòng điện định mức 125,5 627,6 Tỷ số biến dòng 200 40 800 160 5 Sơ đồ đấu BI Y Y Dòng chạy thứ cấp BI 125,5 3,14 40 627,6 3,92 160 86 3.4.3.1 Xây dựng đặc tính bảo vệ so lệch dọc Dòng so lệch mức thấp IDIFF> giá trị khởi động dòng so lệch đoạn a, giá trị biểu thị độ nhậy bảo vệ xét đến dịng khơng cân cố định qua rơle, chế độ làm việc bình thường thì: I DIFF k at I KCB (3-21) Trong đó: k at : Hệ số an toàn ( k at 1,2 1,3) I KCB : dịng điện khơng cân bằng, trường hợp bình thường, theo nguyên lý đo lường rơle 7UT613 dịng so lệch khơng, nhiên theo thực tế đo dịng khơng cân bao gồm thành phần sau: I KCB (k đn k KCK f i U110 U 22 ).I ddB (3-22) Trong đó: k đn : Hệ số đồng máy biến dòng k KCK : Là hệ số kể đến ảnh hưởng thành phần khơng chu kỳ dịng ngắn mạch trình độ f i 0,1: sai số tương đối cho phép BI U : phạm vi điều chỉnh điện áp đầu phân áp ( U110 16% U 22 0% ) I ddB : dòng điện danh định máy biến áp (lấy phía 110kV làm phía bản) Do đó: I DIFF k at I KCB 1,2.(1.1.0,1 0,16) I ddB 0,31 I ddB , chọn I DIFF * I DIFF 0,4 I ddB Độ dốc đoạn đặc tính b đảm bảo cho rơle làm việc tin cậy trường hợp không cân xảy sai số BI thay đổi đầu phân áp máy biến áp dịng 87 ngắn mạch khơng lớn Theo nhà sản xuất, chọn 1 14 , K Hb tg1 0,25 ( K Hb hệ số hãm đoạn b) Độ dốc đoạn đặc tính c có mức độ hãm lớn hơn, nhằm đảm bảo cho rơle làm việc điều kiện dịng khơng cân lớn, BI bị bão hịa có ngắn mạch ngồi Độ dốc xác định theo độ lớn góc , nhà sản xuất đặt sẵn rơle điểm sở 2,5 26,56 , tg 0,5 Vậy tg1 0,25 ; tg 0,5 Ngưỡng thay đổi hệ số hãm thứ nhất: I S1 I DIFF 0,4 1,6 K Hb 0,25 (3-23) Dòng so lệch mức cao I DIFF giới hạn phía đường đặc tính (đoạn d), đoạn đặc tính phụ thuộc vào giá trị dòng ngắn mạch máy biến áp Khi ngắn mạch vùng bảo vệ, dòng so lệch lớn giá trị I DIFF rơle tác động khơng kể mức độ dịng hãm sang hài để hãm bảo vệ, ngưỡng thường chỉnh định mức ngắn mạch đầu máy biến áp dòng cố xuất lớn lần dòng U n% danh định máy biến áp Mà U n %C 10,3% U n %C 9,7 Chọn giá trị I DIFF 10.I ddB Ta có ngưỡng thay đổi hệ số hãm thứ hai: IS2 I H* tg 2,5.0,5 5 tg tg 0,5 0,25 I S3 I DIFF 10 I H* 2,5 22,5 tg 0,5 (với I H* 2,5 ) (3-24) I P I S tg1 5.0,25 1,25 Phạm vi hãm bổ sung nhằm tránh cho rơle tác động nhằm BI bão hòa mạnh ngắn mạch lấy 88 Hãm thành phần hài bậc cao, bậc 3,4 thường lấy 15% thời gian cắt ngưỡng thấp ngưỡng cao hay thời gian trễ bảo vệ lấy 0s Thời gian trễ cấp I DIFF 0s Thời gian trễ cấp I DIFF 0s Từ thông số trên, ta xây dựng đường đặc tính việc rơle 7UT613 hình vẽ sau đây: Hình 3.13 Đường đặc tính làm việc rơle 7UT613 3.4.3.2 Kiểm tra làm việc độ nhậy bảo vệ so lệch có hãm Theo nguyên lý rơle 7UT613 ngắn mạch ngồi dịng so lệch không Tuy nhiên, thực tế bảo vệ đo dịng khơng cân theo biểu thức sau: I SL I KCB (k đn k KCK f i U110 U 22 ).I Nng max (3-25) Trong đó: I Nng max : dịng điện ngắn mạch ngồi cực đại qui đổi phía 110kV Suy I SL (1.1.0,1 0,16).I Nng max 0,26I Nng max (3-26) Dòng hãm xác định theo biểu thức: I H I Nng max (3-27) 89 Hệ số an toàn bảo vệ xác định theo biểu thức: K atH IH I Htt (3-28) Khi ngắn mạch ngồi phía 22kV, theo kết tính tốn ngắn mạch, dịng điện ngắn mạch ngồi lớn dịng ngắn mạch ba pha I Nng max 983 A Từ (3-26) I SL 0,26.I Nng max 0,26.983 255,58 A I * SL Từ (3-27) I SL 255,58 2 I ddBA 125,5 I H I Nng max 2.983 1966 A I *H IH I ddBA 1966 15,7 125,5 Điểm Q1 I * H ; I * SL = Q1 15,7;2 điểm nằm vùng tác động rơle Độ an toàn hãm: I Từ (3-28) * Htt K atH * I SL 2,5 2,5 6,5 tg 0,5 (Với: I * H 2,5 ) I * H 15,7 2,42 Đạt yêu cầu 6,5 I * Htt 3.4.3.3 Kiểm tra độ nhậy bảo vệ Khi ngắn mạch vùng bảo vệ so lệch, dòng so lệch I sl ln dịng hãm I H rơle tác động Kiểm tra độ nhậy bảo vệ xét xảy ngắn mạch vùng bảo vệ với dòng điện ngắn mạch nhỏ chạy qua bảo vệ: Ngắn mạch phía 22kV Theo kết tính tốn dịng ngắn mạch dịng điện ngắn mạch nhỏ chạy qua bảo vệ quy đổi phía 110kV dịng ngắn mạch pha: I N2 309,3 A I sl I N 309,3 A 90 I sl* 309,3 2,5 I H* 125,5 Theo đặc tính làm việc bảo vệ ta có: I sl* ,tt I H* S1 2,5.0,25 0,625 Độ nhậy bảo vệ: K nh I sl* 2,5 42 * I sl ,tt 0,625 (3-29) Kết luận: K nh nên bảo vệ đảm bảo độ tin cậy xảy cố vùng bảo vệ Bảng 3.12 Cài đặt giá trị vào rơle 7UT613 Địa Các lựa chọn Cài đặt Nội dung OFF 1210 ON Block relay for ON Bật chức bảo vệ so lệch ON Hãm sóng hài bậc hai trip commands OFF 1206 ON Dòng so lệch mức thấp 1221 0,05…2,00 I/In0 0,30 I/In0 I DIFF 0,4.I ddB 1226A 0,00 60,00sec; 0,00sec Thời gian trễ cấp I DIFF Dòng so lệch mức cao 1231 0,05…35,00 I/In0 16.5 I/In0 I DIFF 10.I ddB 1236A 0,00 60,00sec; 0.00sec Thời gian trễ cấp I DIFF 1241A 0,10 0,50 0,25 Độ dốc đoạn đặc tính b 1242A 0,00…2,00 I/In0 0,00 I/In0 Điểm sở đoạn đặc tính b 1243A 0,25 0,95 0,5 Độ dốc đoạn đặc tính c 1244A 0,00…10,00 I/In0 2,50 I/In0 Điểm sở đoạn đặc tính c Ngưỡng cho phép hãm bổ sung 1261A 2,00…15,00 I/In0 I/In0 tác động 1271 10 80% 15% Tỉ lệ thành phần hài bậc 91 3.4.4 Bảo vệ chống chạm đất hạn chế I /(87 N ) I cd 0,4.I dmBA 0,4.125,5 50,2 A * Phía 110kV: I kdR Suy I cd 50,2 1,26 A kI 40 I cd 0,4.I dmBA 0,4.627,6 251A * Phía 22kV: I kdR Suy I cd 251 1,57 A kI 160 Bảng 3.13 Bảng kết tính tốn bảo vệ chạm đất Kết tính tốn Đại lượng STT 110kV 22kV Dịng điện định mức (A) 125,5 627,6 Tỷ số biến dòng (kI) 200/5 800/5 Dòng khởi động rơle (A) 1,26 1,57 Bảng 3.14 Cài đặt thông số cho máy biến áp Địa Các lựa chọn 311 0,4 800kV 312 0,2 5000MVA 313 Solid Earthed Isolated Cài đặt 115kV 25MVA Nội dung Điện áp phía cao áp Cơng suất cuộn cao áp Solid Earthed Trung tính nối đất trực tiếp Y 314 D YN Cuộn cao áp nối Z 331 0,4 800kV 332 0,2 5000MVA 333 Solid Earthed Isolated 22kV 25MVA Điện áp phía hạ áp Cơng suất cuộn hạ áp Solid Earthed Trung tính nối đất trực tiếp Y 334 D YN Z 92 Cuộn hạ áp nối 335 11 372 100000A 125,5 Dịng điện làm việc phía cao áp 374 100000A 627,6 Dịng điện làm việc phía hạ áp 11 Tổ đấu dây Bảng 3.15 Cài đặt thông số cho rơle phía 110kV Địa Các lựa chọn OFF 1201 Cài đặt Nội dung ON Bật chức dòng cắt nhanh ON Hãm sóng hài bậc hai ON OFF 1202 ON 1207 0,1 4,00A 4,23sec Dòng khởi động bảo vệ dòng Normal inverse very 1211 Inverse extremly inverse user character User character Chọn đặc tính thời gian cho bảo vệ dòng, t = const OFF 1301 ON ON Bật chức q dịng thứ tự khơng 1307 0,10 4,00 1,26 Dòng khởi động dòng thứ tự không OFF 4201 ON ON Bật chức tải 4202 0,10 4,00 1,1 Hệ số k 4203 1,0…999,9min 4204 50 100% 874 98% OFF 93 Hằng số thời gian Cảnh báo trạng thái nhiệt 7001 ON ON Bật chức chống máy cắt hỏng 50BF 7005 0,00 60,00sec; 0,25sec Thời gian trễ 50BF Bảng 3.16 Cài đặt thơng số cho rơle phía 22kV Địa Các lựa chọn Cài đặt Nội dung OFF 1201 ON ON 1207 0,1 4,00A 5,28A Bật chức dòng Dòng khởi động bảo vệ dòng Normal inverse very 1211 1307 Inverse extremly User inverse user character character 0,05 4,00 1,57 Chọn đặc tính thời gian cho bảo vệ dòng, t = const Dòng khởi động dịng thứ tự khơng OFF 4201 ON ON Bật chức tải 4202 0,10 4,00 1,1 Hệ số k 4203 1,0…999,9min 874 4204 50 100% 98% Cảnh báo trạng thái nhiệt ON Bật chức chống máy cắt Hằng số thời gian OFF 7001 ON hỏng 50BF 7005 0,00 60,00sec; 0,25sec 94 Thời gian trễ 50BF 3.4.5 Khóa sóng hài Chức ổn định rơle chống lại dịng xung kích từ hóa phản ứng theo độ lớn sóng hài bậc chỉnh định theo địa 1610 Giá trị ngưỡng tác động theo độ lớn thành phần sóng hài bậc hai chỉnh định địa 1611 với khoảng chỉnh định từ 10 80 Bảo vệ bị khóa thành phần sóng hài bậc vượt qua ngưỡng chỉnh định Khoảng thời gian trì khóa bảo vệ từ 1000 chu kỳ dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp chỉnh định địa 1612 Chức ổn định phản ứng theo thành phần sóng hài bậc cao: bậc 3, bậc 4, bậc chỉnh định theo ô địa 1613 Ngưỡng tác động chức chỉnh định địa 1614 Thời gian trì tác động khóa chỉnh định địa 1615 KẾT LUẬN Máy biến áp có hệ thống bảo vệ hợp lý sở sử dụng loại rơle 7UT613 7SA522 Kết tính tốn dịng điện ngắn mạch, cài đặt thơng số cho rơle kỹ thuật số xác, bảo đảm bảo vệ MBA chế độ min, max Từ tiến hành kiểm tra, đánh giá làm việc độ nhạy loại bảo vệ đạt yêu cầu Ưu điểm cấu trúc, vận hành rơle 7UT613 7SA522 đề xuất sử dụng có nhiệm vụ ngăn ngừa cố, phát nhanh chóng cách ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống, khắc phục chế độ khơng bình thường, hạn chế tối đa thiệt hại cố gây nên trì khả làm việc liên tục hệ thống Trạm biến áp đảm bảo vận hành an toàn, ổn định… 95 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Với nội dung đề tài giao: “Nghiên cứu ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110kV/22kV huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận”, luận văn giải vấn đề sau đây: Giới thiệu sơ lược vị trí địa lý, vai trị trạm biến áp 110kV/22kV huyện Ninh Phước, tỉnh Ninh Thuận, tình hình cung cấp điện, đánh giá trạng làm việc trạm Giới thiệu thông số kỹ thuật, chức làm việc rơle kỹ thuật số sử dụng Việt Nam hãng SIEMENS, ALSTOM… Đánh giá ưu nhược điểm loại rơle kỹ thuật số, lựa chọn ứng dụng rơle kỹ thuật số trường hợp cụ thể, từ làm tài liệu tham khảo cho cán kỹ thuật viên công tác ngành điện Tính tốn ngắn mạch chỉnh định hình thức bảo vệ cho trạm: bảo vệ tải, cực đại, so lệch dọc rơle kỹ thuật số 7UT613, 7SA522 cho máy biến áp trạm biến áp KIẾN NGHỊ Rơle kỹ thuật số 7UT613, 7SA522 có dung lượng nhớ lớn, ghi lại nhiều thông số, lưu lại nhiều kiện lỗi cố hệ thống điện, tiện lợi công tác vận hành, giám sát lưới điện, đặc biệt với trạm biến áp, đề nghị quan chức tạo điều kiện để ứng dụng bảo vệ cho trạm biến áp 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hồng Việt, giáo trình bảo vệ rơle tự động hóa hệ thống điện, Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2003 [2] Phạm Quang Minh, Trần Hữu Thanh Phạm Quang Tường, giáo trình bảo vệ rơle, trường cao đẳng điện lực, 2008 [3] Tài liệu, catalog rơle Siemens hãng Siemens [4] Nguyễn Hồng Việt, Phạm Thị Thanh Bình, giáo trình ngắn mạch ổn định hệ thống điện, đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2005 [5] PGS Nguyễn Hữu Khải, Thiết kế phần điện nhà máy điện trạm biến áp, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2006 [6] VS.GS.TSKH Trần Đình Long, Hướng dẫn thiết kế bảo vệ rơle [7] VS.GS.TSKH Trần Đình Long, Bảo vệ hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2005 97