(Tiểu luận) đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống bảo vệ role cho trạmbiến áp 110 35 23 kv xuất tuyến đườngdây 23 kv

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Thiết kế: Hệ thống bảo vệ role cho trạm biến áp 110/35/23 Kv xuất tuyến đường dây 23 Kv Chuyên đề: Tìm hiểu mạch cắt máy cắt phân tích với sơ đồ thực tế Vũ Lân Dũng Dung.vl181129@sis.hust.edu.vn Ngành Kỹ thuật điện Chuyên ngành Hệ thống điện Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Xuân Tùng Bộ môn: Hệ Thống điện Viện: Điện HÀ NỘI, 6/2023 Chữ ký GVHD ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP MSSV: 20181129 Họ tên: Vũ Lân Dũng Lớp : Điện 04 – K63 Đề tài thiết kế: Phần 1: Thiết kế hệ thống bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/23 kV xuất tuyến đường dây 23 kV Phần 2: Chuyên đề: Tìm hiểu mạch cắt máy cắt phân tích với sơ đồ thực tế Các số liệu ban đầu: Hệ thống điện - ( ) SN (3 ) =1300 MVA (3 min=0 ,75∗SN max SN X0=2,7 X1 ) max MVA Đường dây Điện kháng đơn vị: x1= 0,327 [ /km] x 0= 2,8 * Máy biến áp S x - Cấp điện áp 110/35/23 kV − − − U NC T = 10,5 %, U NC H = 17%, U NT H = 6% - Tổ đấu dây: - đm = 63 MVA Y Y ∆ − 0− 11 Phụ tải Khách hàng 1: 560 kVA; U N% = 6,1% Khách hàng 2: 320 kVA; U N% = 6,1% Nội dung phần thuyết minh tính tốn a) Mô tả đối tượng bảo vệ, thông số b) Tính tốn ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơle c) Lựa chọn phương thức bảo vệ d) Giới thiệu tính thơng số loại rơ le định sử dụng e) Tính tốn thơng số bảo vệ, kiểm tra làm việc bảo vệ f) a) b) c) d) e) f) g) Thuyết minh phần chuyên đề kết liên quan Các vẽ Sơ đồ đấu dây thông số Kết tính tốn ngắn mạch Lựa chọn phương thức bảo vệ Tính thơng số rơle Kết tính tốn bảo vệ Kết kiểm tra làm việc bảo vệ Các vẽ liên quan đến phần chuyên đề Giáo viên hướng dẫn Ký ghi rõ họ tên Lời cảm ơn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Nguyễn Xuân Tùng- giảng viên môn Hệ Thống Điện nhiệt tình hướng dẫn, trang bị cho em kiến thức, kỹ cần có để hồn thành đồ án mơn học: "Tính tốn thiết kế hệ thống rơle bảo vệ cho máy biến áp 110/35/23kV" Do trình độ, kiến thức thân cịn hạn chế nguyên nhân khác nên dù có cố gắng xong báo cáo em không tránh khỏi hạn chế việc trình bày mặt hình thức nội dung Vì thế, em thấy mong nhận quan tâm, đóng góp ý kiến thầy cô giáo để báo cáo em hồn chỉnh Những ý kiến đóng góp thầy cô giáo giúp em nhận hạn chế qua em có thêm nguồn tư liệu đường học tập, nghiên cứu làm việc sau Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực Ký ghi rõ họ tên Vũ lân Dũng Tóm tắt nội dung đồ án Trạm biến áp mắt xích quan trọng hệ thống điện Sự cố trạm gây lên hậu nghiêm trọng không loại trừ cách nhanh chóng xác, u cầu hệ thống bảo vệ phải làm việc nhanh, nhạy, tin cậy, kinh tế, chọn lọc.Vì lý em chọn đề tài Đồ án tốt nghiệp “Tính tốn thiết kế hệ thống rơle bảo vệ cho máy biến áp 110/35/23kV” “Tìm hiểu mạch cắt máy cắt phân tích với sơ đồ thực tế” Đồ án có nội dung sau: Chương Mơ tả đối tượng bảo vệ thơng số Chương Tính tốn ngắn mạch Chương Lựa chọn phương thức bảo vệ Chương Thơng số tính loại rơle Chương Tính tốn thơng số rơle Chương Kiểm tra làm việc rơle Chương Phiếu chỉnh định bảo vệ so lệch máy biến áp Chương Tổng quan cấu trúc hệ thống mạch nhị thứ Việc thực đồ án giúp em có hiểu biết nhiều hư hỏng, tượng khơng bình thường xảy hệ thống điện, phương pháp thiết bị bảo vệ Em cố gắng tìm hiểu, học hỏi nhiên hạn chế kiến thức kinh nghiệm thực tiễn nên khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong bảo, góp ý thầy cô Hà nội, ngày… tháng… năm… Sinh viên thực Ký ghi rõ họ tên Mục lục CHƯƠNG MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ VÀ THƠNG SỐ CHÍNH 1.1 1.2 Vai trò trạm biến áp hệ thống điện Tổng quan trạm biến áp cần thiết kế 1.2.1 Sơ đồ điện trạm biến áp 1.2.2 Các thông số trạm CHƯƠNG Tính tốn ngắn mạch 2.1 Giới thiệu chung 2.1.1 Mục đích tính tốn ngắn mạch 2.1.2 Các giả thiết tính tốn ngắn mạch 2.2 Các chế độ tính tốn ngắn mạch điểm cần tính tốn 2.2.1 Các chế độ tính tốn ngắn mạch 2.2.2 Các điểm ngắn mạch cần tính tốn 2.3 Tính tốn ngắn mạch 2.3.1 Lựa chọn đại lượng 2.3.2 Tính tốn thơng số phần tử 2.3.3 Dòng điện ngắn mạch dạng ngắn mạch 2.3.4 Tính tốn ngắn mạch điểm N2 2.3.5 Tính tốn ngắn mạch phần mềm etap: CHƯƠNG Lựa chọn phương thức bảo vệ 3.1 Bảo vệ máy biến áp 3.1.1 Các dạng hư hỏng chế độ làm việc bất thường máy biến áp 25 3.1.2 Các yêu cầu thiết bị bảo vệ 3.1.3 Sơ đồ phương thức bảo vệ máy biến áp 3.2 Bảo vệ cho 3.3 Bảo vệ cho đường dây 3.4 Nguyên lí số chức bảo vệ 3.4.1 Bảo vệ so lệch có hãm (87T) 3.4.2 Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không (87N) 3.4.3 Bảo vệ Rơle khí (Buchholz;96) 3.4.4 Bảo vệ dòng cắt nhanh (50) 1 1 3 3 3 4 4 12 25 25 26 28 28 29 30 30 32 32 34 3.4.5 Bảo vệ q dịng có thời gian (51) 3.4.6 Bảo vệ q dịng thứ tự khơng cắt nhanh (50N) 3.4.7 Bảo vệ q dịng thứ tự khơng có thời gian (51N) 3.4.8 Bảo vệ dòng thứ tự nghịch (46) 3.4.9 Bảo vệ cảnh báo chạm đất (59N) 3.4.10 Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt (50BF) 3.4.11 Bảo vệ báo mức dầu tăng cao (71) 3.4.12 Bảo vệ chống tải (49) 3.4.13 Bảo vệ rơle nhiệt 3.4.14 Bảo vệ điện áp thấp (27) CHƯƠNG Thơng số tính loại rơle 4.1 Rơle bảo vệ 7UT613 4.1.1 Giới thiệu chung 4.1.2 Chức bảo vệ so lệch MBA 4.1.3 Chức bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF) 4.1.4 Chức bảo vệ chống tải 4.2 Rơle bảo vệ 7SJ621 4.2.1 Giới thiệu chung 4.2.2 Chức bảo vệ dòng 4.2.3 Chức bảo vệ tải 4.2.4 Chức chống hư hỏng máy cắt 4.3 Rơle bảo vệ 7RW600 4.3.1 Giới thiệu chung 4.3.2 Chức bảo vệ áp thứ tự không (Phát chạm đất) 4.4 Bảo vệ rơle khí Buchholz (96) 4.5 Rơle bảo vệ 7SS52 4.5.1 Giới thiệu chung 4.5.2 Chức bảo vệ góp 4.5.3 Vùng kiểm tra (checkzone) CHƯƠNG Tính tốn thơng số rơle 5.1 Lựa chọn BI, BU 5.1.1 Lựa chọn BI 5.1.2 Lựa chọn BU 5.2 Thông số cài dặt cho rơle bảo vệ máy biến áp 34 35 36 36 36 37 37 37 38 38 39 39 39 41 45 47 47 48 51 52 52 52 52 54 54 55 55 57 60 62 62 62 64 64 5.2.1 Rơle bảo vệ máy biến áp (7UT613) 5.2.2 Cài đặt chức bảo vệ cho rơle 7RW600 5.2.3 Cài đặt chức bảo vệ cho Rơle 7SJ621 5.3 Cài đặt thơng số bảo vễ cho góp (rơle 7SS52) 5.4 Cài đặt thông số bảo vệ cho đường dây 5.4.1 Cài đặt chức bảo vệ cho Rơle 7SJ621 5.4.2 Lựa chọn recloser 5.4.3 Lựa chọn cầu chì 5.5 Phối hợp bảo vệ phần mềm ETAP 5.6 Tổng hợp giá trị chỉnh định bảo vệ CHƯƠNG Kiểm tra làm việc bảo vệ 6.1 Kiểm tra độ nhạy bảo vệ so lệch có hãm (87T) 6.1.1 Kiểm tra độ an toàn hãm 6.1.2 Kiểm tra độ nhạy tác động bảo vệ với cố ngắn mạch vùng 84 6.2 Kiểm tra độ nhạy bảo vệ so lệch TTK (87N) 6.3 Kiểm tra độ nhạy chức bảo vệ dòng CHƯƠNG Phiếu chỉnh định bảo vệ so lệch máy biến áp CHƯƠNG Tổng quan cấu trúc hệ thống mạch nhị thứ 8.1 Giới thiệu chung 8.1.1 Khái niệm mạch kiểm soát 8.1.2 Các chức mạch điện kiểm soát trạm biếm áp 95 8.1.3 Các ký hiệu thường dùng vẽ nhị thứ 8.2 Các mạch điều khiển, tín hiệu, đo lường 8.2.1 Mạch điều khiển máy cắt 8.2.2 Mạch điều khiển dao cách ly 8.2.3 Mạch giám sát mạch cắt 8.2.4 Mạch điều khiển OLTC 8.2.5 Các mạch đo lường: Mạch tín hiệu 8.2.6 8.2.7 Mạch Rơle khóa lockout (Rơle khóa F86) 8.3 Phân tích sơ đồ thực tế 8.3.1 Mạch tích động lị xị 8.3.2 Mạch đóng máy cắt 64 67 67 70 71 71 73 73 74 79 81 81 81 87 88 92 95 95 95 97 100 100 103 104 105 106 107 108 108 109 110 8.3.3 8.3.4 8.3.5 8.3.6 8.3.7 Mạch cắt máy cắt 112 Mạch chống giã giò (antipumping) 114 Mạch trip-lockout 116 Liên động đóng máy cắt 118 Ma trận cắt 120 Phụ lục bảng Bảng 2.1 Hệ số dạng ngắn mạch Bảng 2.2 Dòng điện điện áp điểm ngắn mạch Bảng 2.3 Các kí hiệu phần mềm etap 13 Bảng 2.4 So sánh kết tính tốn ngắn mạch theo lý thuyết sử dụng phần mềm ( xét ngắn mạch N2 dòng qua BI1) 21 Bảng 2.5 Kết tính tốn ngắn mạch sử dụng phần mềm ETAP chế độ cực đại 21 Bảng 2.6 Kết tính tốn ngắn mạch sử dụng phần mềm ETAP chế độ cực tiểu .22 Bảng 2.7 Dịng ngắn mạch phía lưới 23,5 kV chế độ max 23 Bảng 2.8 Dịng ngắn mạch phía lưới 23,5 kV chế độ .24 BẢng 3.1 Các bảo vệ thường dùng cho máy biến áp 26 BẢng 3.2 Giải thích ký hiệu chức bảo vệ cho máy biến áp Bảng 4.1 Thông số kỹ thuật rơle 7UT613 .40 BẢng 4.2 Thông số kỹ thuật rơle 7SJ621 .50 Bảng 4.3 Thông số kỹ thuật rơle 7SS52 57 BẢng 5.1 Thông số BI 64 BẢng 5.2 Thông số BU 64 Bảng 5.3 Bảng lựa chọn recloser 73 Bảng 5.4 Lựa chọn cầu chì trung áp 74 Bảng 5.5 Tổng hợp phối hợp chỉnh định dòng 79 Bảng 5.6Tổng hợp chỉnh định rơle góp .79 Bảng 5.7 Tổng hợp chỉnh định rơle so lệch MBA 80 Bảng 6.1 Giá trị dòng ngắn mạch pha điểm N2 ( hệ đơn vị có tên) 28 82 Bảng 6.2 Giá trị dòng ngắn mạch pha điểm N2 (trong hệ đơn vị tương đối) 83 Bảng 6.3 Giá trị dòng ngắn mạch pha điểm N3 (trong hệ đơn vị có tên) 83 Bảng 6.4 Giá trị dịng ngắn mạch pha điểm N3 (trong hệ đơn vị tương đối) 84 Bảng 6.5 Giá trị ngắn mạch pha chạm đất điểm N1’ (trong hệ đơn vị có tên) 85 Bảng 6.6 Giá trị dịng ngắn mạch pha chạm đất điểm N2’ (trong hệ đơn vị có tên) 86 Bảng 6.7 Giá trị dòng ngắn mạch pha điểm N3’ (trong hệ đơn vị có tên) 86