Giải thuật của rơ le bảo vệ so lệch được kiểm nghiệm bằng số liệu thu được từ mô hình mô phỏng sự cố máy biến áp ba pha 110/35 kV với một nguồn cấp phía 110kV.. Nếu dòng điện I1 Trang
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LÊ HỒNG THỦY THỬ NGHIỆM CHỨC NĂNG CỦA BẢO VỆ SO LỆCH DỰA TRÊN BẢN GHI MÔ PHỎNG VÀ HỢP BỘ THỬ NGHIỆM RƠ LE ISA DRTS 66 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN Hà Nội – Năm 2018 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205211041000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - LÊ HỒNG THỦY THỬ NGHIỆM CHỨC NĂNG CỦA BẢO VỆ SO LỆCH DỰA TRÊN BẢN GHI MÔ PHỎNG VÀ HỢP BỘ THỬ NGHIỆM RƠ LE ISA DRTS 66 CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN ĐỨC HUY Hà Nội – Năm 2018 Lê Hồng Thủy Luận văn cao học LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan tồn nội dung luận văn tơi nghiên cứu, tính tốn phân tích Số liệu đưa luận văn dựa kết tính tốn trung thực tôi, không chép hay lấy số liệu công bố Nếu sai với lời cam đoan trên, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm Tác giả Lê Hồng Thủy i Lê Hồng Thủy Luận văn cao học MỞ ĐẦU Ngày rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp kỹ thuật số thay hoàn toàn rơ le bảo vệ so lệch kiểu điện Các loại rơ le thường sử dụng giải thuật dựa biến đổi Fourier thành phần dịng điện phía máy biến áp Nội dung luận văn nghiên cứu làm việc giải thuật bảo vệ so lệch máy biến áp lực Giải thuật rơ le bảo vệ so lệch kiểm nghiệm số liệu thu từ mô hình mơ cố máy biến áp ba pha 110/35 kV với nguồn cấp phía 110kV Để tăng tính thực tế mơ phỏng, luận văn xét đến tượng bão hòa mạch từ bão hòa khơng đồng máy biến dịng Đặc tính bão hịa máy biến dòng điện xây dựng dựa giá trị thí nghiệm thực tế máy biến dịng dùng cho bảo vệ Từ kết mơ phân tích đặc tính làm việc mơ hình bảo vệ so lệch cho thấy mơ hình rơ le bảo vệ so lệch làm việc tin cậy, kết thu phù hợp với lý thuyết bảo vệ so lệch máy biến áp Từ sử dụng kết nghiên cứu để ứng dụng phân tích ghi cố, sử dụng ghi mô hợp thử nghiệm rơ le ISA DRTS66 để kiểm nghiệm làm việc loại rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp thực tế Do thời gian có hạn, luận văn chưa xét đến số yếu tố khác có ảnh hưởng đến sai số bảo vệ so lệch, đặc biệt mơ hình mơ cố chạm chập bên vòng dây máy biến áp Các nội dung triển khai nghiên cứu Để hoàn thành luận văn xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Nguyễn Đức Huy toàn thể thầy cô môn Hệ thống điện – Viện Điện – Đại học Bách Khoa Hà Nội dành nhiều thời gian tâm huyết để hướng dẫn hoàn thành luận văn tốt nghiệp ii Lê Hồng Thủy Luận văn cao học MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỞ ĐẦU .ii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vi CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích, ý nghĩa thực tiễn 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.4 Nội dung luận văn CHƯƠNG II NGUYÊN LÝ BẢO VỆ SO LỆCH MÁY BIẾN ÁP 2.1 Nguyên lý bảo vệ so lệch máy biến áp (87T) 2.1.1 Đánh giá giá trị đo 2.1.2 Hãm hài: 2.1.3 Hãm cộng thêm (Add-on stabillization) biến dịng bị bão hồ: 10 2.1.4 Cắt nhanh khơng hãm với cố máy biến áp có dịng lớn: 11 2.2 Bảo vệ chạm đất có giới hạn: 12 2.2.1 Nguyên lý: 12 2.2.2 Đánh giá đại lượng đo được: 14 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến bảo vệ so lệch máy biến áp 17 2.3.1 Dòng từ hóa mạch từ q trình đóng điện máy biến áp 17 2.3.2 Các thành phần sóng hài q trình đóng xung kích máy biến áp 18 2.3.3 Dịng từ hóa q trình cố vùng 19 2.3.4 Quá kích thích máy biến áp 20 2.3.5 Tỉ số biến đổi máy biến áp 21 2.3.6 Bão hòa máy biến dòng 21 2.4 Sơ đồ thuật toán bảo vệ so lệch 21 2.4.1 Quy đổi dòng điện theo tổ đấu dây máy biến áp 22 CHƯƠNG III MƠ PHỎNG TÍNH TỐN BẢO VỆ SO LỆCH SỬ DỤNG MATLAB/SIMULINK 28 iii Lê Hồng Thủy Luận văn cao học 3.1 Mơ hình mơ 28 3.1.1 Khối vật lý 28 3.1.2 Khối cố 29 3.2 Mơ máy biến dịng 29 3.3 Kết mô 30 3.3.1 Đóng xung kích 110kV máy biến áp 30 3.3.2 Sự cố vùng bảo vệ 31 3.3.2.1 Sự cố ngắn mạch pha ngồi vùng phía 35kV 31 3.3.2.2 Sự cố ngắn mạch pha A,B ngồi vùng phía 35kV 32 3.3.2.3 Sự cố ngắn mạch pha chạm đất A,B ngồi vùng phía 110kV33 3.3.2.4 Sự cố ngắn mạch pha A chạm đất ngồi vùng phía 110kV 34 3.3.3 Sự cố vùng bảo vệ 35 3.3.3.1 Sự cố ngắn mạch pha A,B vùng bảo vệ phía 35kV 35 3.3.3.2 Sự cố ngắn mạch pha vùng bảo vệ phía 35kV 36 3.3.3.3 Sự cố ngắn mạch pha A,B vùng bảo vệ phía 110kV 37 3.3.3.4 Sự cố ngắn mạch pha chạm đất A,B vùng bảo vệ phía 110kV 38 3.3.3.5 Sự cố ngắn mạch pha A chạm đất vùng bảo vệ phía 110kV 39 3.3.3.6 Sự cố ngắn mạch 3pha vùng bảo vệ phía 110kV 40 3.4 Nhận xét 42 CHƯƠNG IV THÍ NGHIỆM SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠ LE KỸ THUẬT SỐ BẢO VỆ SO LỆCH MÁY BIẾN ÁP 7UT613 VỚI CÁC BẢN GHI SỰ CỐ ĐÃ ĐƯỢC MÔ PHỎNG SO SÁNH BẢN GHI MÔ PHỎNG VÀ BẢN GHI SỰ CỐ TRONG RƠ LE ĐÁNH GIÁ VÀ KẾT LUẬN 43 4.1 Giới thiệu, hướng dẫn sử dụng hộp thí nghiệm ISA DRTS66 43 4.1.1 Các phụ kiện tiêu chuẩn sử dụng vận hành ISA DRTS66 43 4.1.2 Điều khiển phím thiết bị 44 4.1.3 Điều khiển phần mềm máy tính 46 4.1.4 Chức đầu vào ra, phát dòng, áp 47 iv Lê Hồng Thủy Luận văn cao học 4.2 Thí nghiệm làm việc rơ le 7UT613 47 4.3 So sánh đánh giá ghi mô ghi cố rơ le sau thí nghiệm 49 4.3.1 Đóng xung kích 110kV máy biến áp 49 4.3.2 Sự cố vùng bảo vệ 51 4.3.2.1 Sự cố ngắn mạch pha ngồi vùng phía 35kV 51 4.3.2.2 Sự cố ngắn mạch pha A,B ngồi vùng phía 35kV 52 4.3.2.3 Sự cố ngắn mạch pha A,B chạm đất ngồi vùng phía 110kV54 4.3.2.4 Sự cố ngắn mạch pha A chạm đất ngồi vùng phía 110kV 55 4.3.3 Sự cố vùng bảo vệ 56 4.3.3.1 Sự cố ngắn mạch pha A,B vùng bảo vệ phía 35kV 56 4.3.3.2 Sự cố ngắn mạch pha vùng bảo vệ phía 35kV 58 4.3.3.3 Sự cố ngắn mạch pha A,B vùng bảo vệ phía 110kV 60 4.3.3.4 Sự cố ngắn mạch pha A chạm đất vùng bảo vệ phía 110kV 61 4.3.3.5 Sự cố ngắn mạch pha A,B chạm đất vùng bảo vệ phía 110kV 63 4.3.3.6 Sự cố ngắn mạch pha vùng bảo vệ phía 110kV 64 CHƯƠNG V KẾT LUẬN 67 5.1 Các kết luận đề xuất 67 5.2 Hướng phát triển luận văn 68 Phụ Lục .69 Sơ đồ mô CT sử dụng MATLAB/SIMULINK 69 M_file tính tốn tham số đặc tính từ hóa máy biến dịng điện có tỷ số 400/1 70 M_file tính tốn tham số đặc tính từ hóa máy biến dịng điện có tỷ số 2000/1 71 Phiếu chỉnh định rơ le 7UT613 72 Tài liệu tham khảo 74 v Lê Hồng Thủy Luận văn cao học DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TĂT - 87T : Bảo vệ so lệch máy biến áp - 87REF : Bảo vệ chống chạm đất hạn chế - CT, TI : Biến dòng điện - I điff : Dòng điện so lệch - I stab : Dòng điện hãm - 3I 0' , I SP : Dòng điện chạy qua dây trung tính - 3I 0" : Tổng dịng điện pha - I REF: Dòng điện tác động cắt bảo vệ 87REF - I REST: Dòng điện hãm bảo vệ 87REF DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Ma trận để tính tốn cho dịng so lệch 23 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch máy biến áp Hình 2.2: Nguyên lý bảo vệ so lệch Hình 2.3 : Đặc tính làm việc Hình 2.4: Sơ đồ bảo vệ chạm đất có giới hạn sử dụng biến dịng trung tính biến dịng pha 12 Hình 2.5: Sơ đồ bảo vệ chạm đất có giới hạn cuộn dây máy biến áp đấu tam giác, sử dụng biến dòng vào điểm trung tính giả biến dịng pha 13 Hình 2.6: Sơ đồ đấu TI, Rơ le cuộn dây máy biến áp đấu tam giác, có điểm trung tính giả 13 Hình 2.7: Nguyên lý bảo vệ chạm đất giới hạn sử dụng biến dịng trung tính biến dịng pha 14 Hình 2.8 Đặc tính làm việc bảo vệ chạm đất giới hạn 16 Hình 2.9 Liên kết từ thơng lõi máy biến áp 17 Hình 2.10: Dịng từ hóa máy biến áp q trình đóng xung kích 17 Hình 2.11: Dạng sóng dịng xung kích đóng MBA khơng tải 19 Hình 2.12: Mối quan hệ dịng xung kích hịa máy biến áp song song 20 Hình 2.13: Dịng từ hóa q trình kích thích 20 vi Lê Hồng Thủy Luận văn cao học Hình 2.14 dạng sóng dịng điện q trình bão hịa biến dịng 21 Hình 2.15 Sơ đồ khối tính tốn dịng so lệch 26 Hình 2.16 Sơ đồ khối tính tốn dịng hãm 26 Hình 2.17 Sơ đồ khối tính tốn dịng hãm hài bậc 27 Hình 2.18 Sơ đồ khối tính tốn dịng hãm hài bậc 27 Hình 3.1 Sơ đồ khối vật lý mơ bảo vệ so lệch máy biến áp 28 Hình 3.2 Sơ đồ mơ sử dụng matlab/simulink 29 Hình 3.3 Đặc tính bão hịa máy biến dịng sử dụng mơ 30 Hình 3.4 kết mơ dạng sóng dịng điện đóng xung kích máy biến áp phía 110kV 31 Hình 3.5 Mơ ngắn mạch pha ngồi vùng phía 35kV 31 Hình 3.6 Kết mơ dịng điện phía dịng so lệch máy biến áp ngắn mạch pha ngồi vùng phía 35kV 32 Hình 3.8 Kết mơ dịng điện phía dịng so lệch máy biến áp ngắn mạch pha A,B ngồi vùng phía 35kV 33 Hình 3.9 Mơ ngắn mạch pha chạm đất A,B vùng phía 110kV 33 Hình 3.10 Kết mơ dịng điện phía dịng so lệch máy biến áp ngắn mạch pha chạm đất A,B ngồi vùng phía 110kV 34 Hình 3.11 Mơ ngắn mạch pha A chạm đất ngồi vùng phía 110kV 34 Hình 3.12 Kết mơ dịng điện phía dịng so lệch máy biến áp ngắn mạch pha A chạm đất ngồi vùng phía 110kV 35 Hình 3.13 Mô ngắn mạch pha A,B vùng bảo vệ phía 35kV 35 Hình 3.14 Kết mơ dịng điện phía dịng so lệch máy biến áp ngắn mạch pha A,B vùng bảo vệ phía 35kV 36 Hình 3.15 Mơ ngắn mạch pha vùng bảo vệ phía 35kV 36 Hình 3.16 Kết mơ dịng điện phía dòng so lệch máy biến áp ngắn mạch pha vùng bảo vệ phía 35kV 37 Hình 3.17 Mơ ngắn mạch pha A,B vùng bảo vệ phía 110kV 37 Hình 3.18 Kết mơ dịng điện phía dịng so lệch máy biến áp ngắn mạch pha A,B vùng bảo vệ phía 110kV 38 Hình 3.19 Mô ngắn mạch pha chạm đất A,B vùng bảo vệ 38 Hình 3.20 Kết mơ dịng điện phía dịng so lệch máy biến áp ngắn mạch pha chạm đất A,B vùng bảo vệ 39 Hình 3.21 Mơ ngắn mạch pha A chạm đất vùng bảo vệ 39 vii Lê Hồng Thủy Luận văn cao học Hình 3.22 Kết mơ dịng điện phía dịng so lệch máy biến áp ngắn mạch pha A chạm đất vùng bảo vệ phía 110kV 40 Hình 3.24 Kết mơ dịng điện phía dịng so lệch máy biến áp ngắn mạch pha vùng bảo vệ phía 110kV 41 Hình 3.25 Mơ hình thử nghiệm rơ le bảo vệ 42 Hình 4.1 Hợp thí nghiệm ISA DRTS66 43 Hình 4.2 Bàn phím hợp ISA DRTS66 44 Hình 4.3 Các chức thí nghiệm điều khiển phím 45 Hình 4.4 Cổng kết nối hợp ISA DRTS66 46 Hình 4.5 Các chức thí nghiệm điều khiển phần mềm TDMS 46 Hình 4.6 Mơ hình thí nghiệm rơ le bảo vệ 7UT613 hợp 48 Hình 4.7 : Dịng điện phía 110kV đóng xung kích 110kV máy biến áp 49 Hình 4.8 : Dịng điện phía 35kV đóng xung kích 110kV máy biến áp 49 Hình 4.9: Dịng điện so lệch đóng xung kích 110kV máy biến áp 49 Hình 4.10: Dịng điện so lệch đặc tính cắt đóng xung kích 110kV máy biến áp 50 Hình 4.11 Dịng điện so lệch đóng xung kích ghi rơ le 7TU613 50 Hình 4.12 Dịng điện phía 110kV ngắn mạch pha ngồi vùng phía 35kV 51 Hình 4.13 Dịng điện phía 35kV ngắn mạch pha ngồi vùng phía 35kV 51 Hình 4.14 Dịng điện so lệch ngắn mạch pha ngồi vùng phía 35kV 52 Hình 4.15 Dịng điện so lệch đặc tính cắt ngắn mạch pha ngồi vùng phí 35kV 52 Hình 4.16 Dịng điện phía 110kV ngắn mạch pha A,B ngồi vùng phía 35kV 52 Hình 4.17 Dịng điện phía 35kV ngắn mạch pha A,B ngồi vùng phía 35kV 53 Hình 4.18 Dịng điện so lệch ngắn mạch pha A,B vùng phía 35kV 53 Hình 4.19 Dịng điện so lệch đặc tính cắt ngắn mạch pha A,B ngồi vùng phía 35kV 53 Hình 4.20 Dịng điện phía 110kV ngắn mạch pha A,B chạm đất ngồi vùng phía 110kV 54 viii