Phối hợp các thiết bị bảo vệ trên lưới điện phân phối thành phố đà nẵng 1

Tên đề tài: PHỐI HỢP CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂNPHỐI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Sinh viên thực hiện: Đoàn Lê Việt Thắng Mã SV: 1811505120346 Lớp: 18D2 Đồ án này sẽ tìm hiểu về hệ thốn

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Mã sinh viên: 1811505120346 Lớp: 18D2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

Mã sinh viên: 1811505120346 Lớp: 18D2

Đà Nẵng, 06/2022

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SINH VIÊN LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho Doanh nghiệp)

Tên đề tài: PHỐI HỢP CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ TRÊN LƯỚI ĐIỆN PHÂNPHỐI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

Sinh viên thực hiện: Đoàn Lê Việt Thắng

Mã SV: 1811505120346 Lớp: 18D2

Đồ án này sẽ tìm hiểu về hệ thống bảo vệ trên lưới điện phân phối nói chung và

ở đây ta sẽ tìm hiểu các xuất tuyến 22kV trên lưới điện phân phối Thành Phố Đà Nẵngnói riêng

Tính toán ngắn mạch, sau đó tính toán chỉnh định và phối hợp được các thiết bịbảo vệ trên xuất tuyến 478/LTR

Nghiên cứu đến sự phối hợp tác động giữa các thiết bị bảo vệ, nhằm mục đíchnâng cao độ tin cậy cung cấp điện và giảm đến mức thấp nhất khu vực bị mất điện cholưới điện phân phối Thành Phố Đà Nẵng

Từ đó, đề xuất các giải pháp để phối hợp tốt các thiết bị bảo vệ trên lưới phânphối Cùng với đó, sẽ đánh giá tính khả thi mà các giải pháp đề ra sau khi hoàn thành

đồ án

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPGiảng viên hướng dẫn: TS Trương Thị Hoa

Đại điện Doanh nghiệp: KS Hoàng Đăng Nam, Trưởng Phòng Điều Độ Công ty

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

- Các sơ đồ lưới điện phân phối liên quan (Sơ đồ tổng thể, sơ đồ 1 sợi của 1đường dây 22kV, sơ đồ 1 TBA phụ tải liên quan

- Các số liệu liên quan sơ đồ nghiên cứu tính toán (loại dây dẫn, loại MBA, thông

số MBA…)

- Các phiếu chỉnh định rơle liên quan đang được chỉnh định

- Các thông số FCO, APT đang chỉnh định hiện hữu

- Các số liệu tổng trở hệ thống qui đổi, điện áp hệ thống qui đổi (thông số mớinhất)

- Các tài liệu về các Recloser hiện hữu đang sử dụng trên lưới điện nghiên cứu

- Các số liệu liên quan xuất tuyến cần tính toán cụ thể

3 Nội dung chính của đồ án:

3.1 Lời mở đầu

3.2 Tổng quan về hệ thống bảo vệ trên lưới điện phân phối

3.3 Các bước tính toán, phối hợp bảo vệ trên lưới điện phân phối

3.5 Giới thiệu xuất tuyến đang nghiên cứu.

3.6 Giới thiệu các thiết bị bảo vệ đang được sử dụng trên xuất tuyến mà sinh viênđang nghiên cứu

3.7 Tính toán ngắn mạch xuất tuyến đang nghiên cứu

3.8 Tính toán chỉnh định, phối hợp các thiết bị bảo vệ trên 1 xuất tuyến 22kV màsinh viên đang nghiên cứu trên lưới điện Phân phối Đà Nẵng

3.9 Đề xuất các giải pháp để phối hợp tốt các thiết bị bảo vệ trên lưới điện phânphối

3.10 Đánh giá tính khả thi các giải pháp đề ra

3.11 Kết luận

3.12 Tài liệu tham khảo

4 Các sản phẩm dự kiến

4.1 Các phiếu chỉnh định rơle các thiết bị phân đoạn

4.2 Bảng lựa chọn dây chảy các FCO phân đoạn, đầu tuyến, MBA phụ tải trên lướiđiện phân phối Thành Phố Đà Nẵng

4.3 Các bảng kết quả phối hợp các thiết bị bảo vệ trên từng xuất tuyến

4.4 Các kiến nghị thay đổi trị số chỉnh định hiện hữu, các chủng loại Aptomat hiệnhữu

Trong sự phát triển mạnh mẽ của kinh tế xã hội cùng đất nước, ngành điện đã

và đang đóng góp phần không nhỏ đáp nhu cầu phát triển của đất nước Ngày nay khi

sự phát triển đang tăng dần một cách nhanh chóng của các lĩnh vực, đặc biệt là côngnghiệp đòi hỏi nhu cầu tiêu thụ điện năng rất lớn Lưới điện phân phối và truyền tảikhông ngừng phát triển mở rộng về qui mô cũng như phức tạp

Hiện nay, lưới điện thành phố Đà Nẵng đang vận hành ở chế độ mạch kín vậnhành hở Khi xảy ra sự cố trên lưới điện, việc phối hợp các thiết bị bảo vệ trên lướiphân phối là công việc rất quan trọng Nhằm đảm bảo cho các thiết bị hoạt động mộtcách nhịp nhàng và hiệu quả Do vậy chúng ta không thể bỏ qua những nguyên tắcphối hợp giữa các thiết bị bảo vệ, cho dù đó là những nguyên tắc cơ bản nhỏ nhất

Công ty Điện lực Đà Nẵng đã và đang thực hiện các giải pháp trong việc phốihợp các thiết bị bảo vệ Nhằm nâng cao hơn nữa khả năng cấp điện, nâng cao chấtlượng điện năng cho khách hàng, góp phần làm tăng sản lượng điện thương phầm choCông ty

Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, việc phối hợp các thiết bị bảo vệ trên lưới điệnphân phối thành phố Đà Nẵng là rất cần thiết để lưới điện vận hành với độ tin cậy cao

Do thời gian làm đồ án có hạn và trình độ còn nhiều hạn chế nên không thểtránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy

cô, người đại diện trong công ty hướng dẫn cũng như là của các bạn sinh viên để bài

đồ án này hoàn thiện hơn nữa

Chúng em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến Ban Giám Hiệu, các thầy cô trongKhoa Điện – Điện Tử và sự hợp tác mà Công ty TNHH MTV Điện Lực Đà Nẵng(DNPC) đã dành cho nhóm, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho chúng em hoàn thành đồ

án tốt nghiệp này Đặc biệt, chúng em xin chân thành cảm ơn tới TS Trương Thị Hoacùng với KS Hoàng Đăng Nam đã quan tâm, tận tình giảng dạy và truyền đạt nhữngkiến thức, kinh nghiệm vô cùng quý báu để chúng em hoàn thành đồ án

Xin chân thành cảm ơn!

i

Chúng em xin cam đoan đây là báo cáo đồ án tốt nghiệp của chúng em đượcthực hiện trong thời gian qua Các thông tin, số liệu và kết quả nghiên cứu của chúng

em sử dụng trong báo cáo đồ án tốt nghiệp là trung thực Các dữ liệu và luận điểmđược trích dẫn nguồn và chú thích rõ ràng Chúng em xin hoàn toàn chịu trách nhiệmtrước nhà trường, khoa và bộ môn về sự cam đoan này

Sinh viên thực hiện

ii

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

PHIẾU NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ SINH VIÊN LÀM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NHẬN XÉT CỦA NGƯỜI PHẢN BIỆN

TÓM TẮT

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

LỜI NÓI ĐẦU i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vii

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT x

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 3

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BẢO VỆ TRÊN LƯỚI ĐIỆN 3

PHÂN PHỐI 3

1.1 Giới thiệu về lưới điện phân phối 3

1.1.1 Lưới phân phối 3

1.1.2 Đặc điểm của lưới phân phối 4

1.2 Tổng quan về thiết bị điện trong lưới điện phân phối 4

1.2.1 Khái niệm chung về thiết bị điện 4

1.2.2 Phân loại thiết bị điện 5

1.2.3 Các yêu cầu cơ bản của thiết bị điện 6

1.3 Các phần tử chính trong hệ thống bảo vệ các thiết bị điện 6

1.3.1 Những yêu cầu đối với thiết bị bảo vệ trong hệ thống điện 6

1.3.2 Các thiết bị bảo vệ chính trong lưới điện phân phối 7

1.4 Các bước tính toán 11

iii

1.4.2 Tính chỉnh định rơle bảo vệ cho lưới trung tính cách điện 17

1.5 Phối hợp các thiết bị bảo vệ trên lưới điện phân phối 30

1.5.1 Các nguyên tắc chung của việc phối hợp 30

1.5.2 Phối hợp giữa Recloser với Recloser 30

1.5.3 Phối hợp giữa Recloser và cầu chì 32

1.5.4 Phối hợp giữa cầu chì với cầu chì 36

1.5.5 Phối hợp giữa Recloser và Rơle/ máy cắt 40

1.5.6 Phối hợp giữa Rơle với cầu chì 40

1.5.7 Phối hợp giữa cầu chì sơ cấp và Aptomat thứ cấp máy biến áp, phối hợp giữa các Aptomat nối tiếp 42

1.5.8 Phối hợp giữa Rơle và Rơle 44

CHƯƠNG 2 47

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 47

2.1 Quy mô 47

2.1.1 Giới thiệu về Công ty TNHH MTV Điện lực Đà Nẵng 47

2.1.2 Các đơn vị thành viên của DNPC 48

2.1.3 Khối lượng quản lý vận hành (Tính đến 31/12/2021) 49

2.2 Kết dây lưới điện 50

CHƯƠNG 3 52

TỔNG QUAN VỀ XUẤT TUYẾN 478/LTR 52

3.1 Giới thiệu xuất tuyến đang nghiên cứu 52

3.1.1 Tổng số khách hàng trên đường dây: 52

3.1.2 Tổng phụ tải trên đường dây: 52

3.1.3 Tổng quan 52

3.1.4 Bảng theo dõi phụ tải 24 giờ 53

iv

3.1.6 Quy mô đường dây 54

3.2 Giới thiệu các thiết bị bảo vệ đang được sử dụng trên xuất tuyến 478/LTR… 54

CHƯƠNG 4 55

TÍNH TOÁN CHỈNH ĐỊNH, PHỐI HỢP CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ TRÊN XUẤT TUYẾN 55

4.1 Tính toán các thông số khi vận hành bình thường và ngắn mạch trên lưới phân phối 55

4.2 Tính toán chỉnh định, phối hợp các thiết bị bảo vệ 60

4.2.2 Tính chọn các thiết bị bảo vệ quá dòng 60

4.2.3 Tính chọn cầu chì tự rơi (Fuse Cut Out) 61

4.2.4 Chức năng bảo vệ quá dòng cực đại (51) và bảo vệ cắt nhanh (50) …… 62

4.2.5 Chức năng bảo vệ quá dòng chạm đất 50/51N 69

4.2.6 Kiểm tra phối hợp bảo vệ các thiết bị bảo vệ 80

4.3 Mô phỏng phối hợp bảo vệ khi có sự cố 82

4.3.1 Khi sự cố ngắn mạch tại N1 83

4.3.2 Khi sự cố ngắn mạch tại N2 84

4.3.3 Khi sự cố ngắn mạch tại N3 85

4.3.4 Khi sự cố ngắn mạch tại N4 86

4.3.5 Khi sự cố ngắn mạch tại N5 87

4.3.6 Khi sự cố ngắn mạch tại N6 88

4.3.7 Khi sự cố ngắn mạch tại N7 89

4.3.8 Khi sự cố ngắn mạch tại N8 90

4.3.9 Khi sự cố ngắn mạch tại N9 91

4.3.10 Khi sự cố ngắn mạch tại N10 92

CHƯƠNG 5 104

v

CỦA ĐỀ TÀI 104

5.1 Đánh giá 104

5.2 Đề xuất 105

KẾT LUẬN 106

TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 PHỤ LỤC 1

PHỤ LỤC 2

vi

Danh sách các bảng

Bảng 4.1 Bảng dây chảy cho các cầu chì tự rơi bảo vệ MBA 61

Bảng 4.2 Bảng chọn dây chảy của FCO bảo vệ đường đây 62

Bảng 4.3 Hệ số k khi phối hợp Recloser với cầu chì phía tải 80

Bảng 4.4 Phiếu chỉnh định Rơle máy cắt 478-E11 94

Bảng 4.5 Phiếu chỉnh định Recloser 471 Lý Thái Tổ 96

Bảng 4.6 Phiếu chỉnh định Recloser 472 Nguyễn Văn Linh 97

Bảng 4.7 Phiếu chỉnh định Recloser 473 Vạn Tường 99

Bảng 4.8 Phiếu chỉnh định Recloser Đề xuất 101

YBảng 5.1 Tổng kết giá trị cài đặt dòng điện cho Rơle 104

Danh sách hình Hình 1.1 Recloser (a) và lắp đặt Recloser trên lưới (b) 10

Hình 1.2 Mặt trước Rơle 751 10

Hình 1.3 Cấu tạo Aptomat 11

Hình 1.4 Mạch tương đương Thevenin 14

Hình 1.5 Mạng thứ tự của đường dây 14

Hình 1.6 Ngắn mạch 1 pha chạm đất 15

Hình 1.7 Ngắn mạch 2 pha chạm nhau 16

Hình 1.8 Trạm phân phối và đường dây hình tia 16

Hình 1.9 Sơ đồ phối hợp Recloser điều khiển điện tử ở mạng điện hình tia 32

Hình 1.10 Phối hợp đặc tính giữa Recloser và cầu chì 32

Hình 1.11 Phối hợp đặc tính Recloser và cầu chì phía nguồn 34

Hình 1.12 Phối hợp đặc tuyến giữa Recloser và cầu chì phía nguồn 34

vii

Hình 1.14 Phối hợp đặc tuyến giữa Recloser và cầu chì phía tải 36

Hình 1.15 Phối hợp giữa cầu chì với cầu chì 37

Hình 1.16 Sơ đồ phối hợp cầu chì phía sơ cấp và Rơle phía thứ cấp 41

Hình 1.17 Sơ đồ phối hợp Rơle với cầu chì 42

Hình 1.18 Phối hợp đặc tính Aptomat và cầu chì 43

Hình 1.19 Chọn lọc tuyệt đối và từng phần 44

Hình 1.20 Xác định độ phân cấp về thời gian 45

Hình 1.21 Nguyên tắc phối hợp các bảo vệ quá dòng liền kề 46

Y Hình 2.1 Công ty TNHH MTV Điện lực Đà Nẵng 47

Hình 2.2 Chuyên gia và lãnh đạo PC Đà Nẵng tại Trung tâm điều khiển 48

Hình 2.3 Sơ đồ lưới điện 110kV TP Đà Nẵng 50

Hình 2.4 Sơ đồ lưới điện 22kV TP Đà Nẵng 50

Hình 4.1 Kết quả ngắn mạch 59

Hình 4.2 Sơ đồ rút gọn xuất tuyến 478E11/LTR 60

Hình 4.3 Đường cong đặc tính giữa FCO DT NH-MC phối hợp với RECđx 81

Hình 4.4 Đường cong phối hợp giữa FCO DT CTY3 với FCO CTY3 82

Hình 4.5 Mô phỏng ngắn mạch tại N1 trong ETAP 83

Hình 4.6 Mô phỏng ngắn mạch tại N2 trong ETAP 84

Hình 4.7 Mô phỏng ngắn mạch tại N3 trong ETAP 85

Hình 4.8 Mô phỏng ngắn mạch tại N4 trong ETAP 86

Hình 4.9 Mô phỏng ngắn mạch tại N5 trong ETAP 87

Hình 4.10 Mô phỏng ngắn mạch tại N6 trong ETAP 88

Hình 4.11 Mô phỏng ngắn mạch tại N7 trong ETAP 89

Hình 4.12 Mô phỏng ngắn mạch tại N8 trong ETAP 90

viii

Hình 4.14 Mô phỏng ngắn mạch tại N10 trong ETAP 92Hình 4.15 Phối hợp giữa Recloser với Recloser 93

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

KÝ HIỆU:

IEC (International Electrotechnical Commission): Tiêu chuẩn thiết kế

FCO ( Fuse – Cut – Out): Cầu chì tự rơi

BI: Máy biến dòng điện

BU: Máy biến điện áp

50N: Bảo vệ quá dòng cắt nhanh chạm đất

51N: Bảo vệ quá dòng chạm đất có thời gian duy trì

50: Bảo vệ quá dòng cắt nhanh

51: Bảo vệ quá dòng có thời gian

CHỮ VIẾT TẮT:

TBA: Trạm biến áp

MBA: Máy biến áp

ix

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Hiện nay, lưới điện thành phố Đà Nẵng đang vận hành ở chế độ mạch kín vậnhành hở Khi xảy ra sự cố trên lưới điện, việc phối hợp các thiết bị bảo vệ trên lướiphân phối là công việc rất quan trọng Nhằm đảm bảo cho các thiết bị hoạt động mộtcách nhịp nhàng và hiệu quả Do vậy chúng ta không thể bỏ qua những nguyên tắcphối hợp giữa các thiết bị bảo vệ, cho dù đó là những nguyên tắc cơ bản nhỏ nhất

Công ty Điện lực Đà Nẵng đã và đang thực hiện các giải pháp trong việc phốihợp các thiết bị bảo vệ Nhằm nâng cao hơn nữa khả năng cấp điện, nâng cao chấtlượng điện năng cho khách hàng, góp phần làm tăng sản lượng điện thương phẩm choCông ty

Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, việc phối hợp các thiết bị bảo vệ trên lưới điệnphân phối thành phố Đà Nẵng là rất cần thiết để lưới điện vận hành với độ tin cậy cao

2 Mục tiêu nghiên cứu

Ứng dụng và phối hợp các thiết bị bảo vệ trên lưới điện phân phối thành phố ĐàNẵng nhằm:

Lập được các phiếu chỉnh định rơle các thiết bị phân đoạn

Bảng lựa chọn dây chảy các FCO phân đoạn, đầu tuyến, MBA phụ tải trên lướiđiện phân phối Thành Phố Đà Nẵng

Các bảng kết quả phối hợp các thiết bị bảo vệ trên từng xuất tuyến

Các kiến nghị thay đổi trị số chỉnh định hiện hữu, các chủng loại Aptomat hiệnhữu

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Ứng dụng và phối hợp các thiết bị bảo vệ trên lưới điện phân phối thành phố ĐàNẵng, sử dụng phần mềm phân tích và tính toán lưới điện ETAP

4 Phương pháp nghiên cứu

Để giải quyết các mục nêu trên, đồ án sẽ đưa ra các phương pháp nghiên cứunhư sau:

Nghiên cứu, phân tích và tìm hiểu các tài liệu liên quan:

- Tìm hiểu sơ đồ tổng thể, sơ đồ 1 sợi của 1 đường dây 22kV, sơ đồ 1 TBA phụtải liên quan.

- Tìm hiểu số liệu liên quan sơ đồ nghiên cứu tính toán (loại dây dẫn, loại MBA,thông số MBA…)

- Tìm hiểu các phiếu chỉnh định Rơle liên quan đang được chỉnh định

- Nghiên cứu số liệu tổng trở hệ thống quy đổi, điện áp hệ thống qui đổi (thông

số mới nhất)

- Tìm hiểu tài liệu về các Recloser hiện hữu đang sử dụng trên lưới điện nghiêncứu

- Tìm hiểu xuất tuyến, các thiết bị bảo vệ trên xuất tuyến đó

- Giới thiệu về phần mềm tính toán ngắn mạch

- Áp dụng tính toán ngắn mạch cho xuất tuyến đang nghiên cứu

- Mô phỏng, phối hợp các thiết bị bảo vệ

- Kết luận

Áp dụng các lý thuyết đã nghiên cứu, được học tại trường để áp dụng vào thực

tế cho lưới điện phân phối thành phố Đà Nẵng

5 Cấu trúc của đồ án tốt nghiệp

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan về hệ thống bảo vệ trên lưới điện phân phối

Chương 2: Giới thiệu tổng quan về lưới điện phân phối Thành Phố Đà Nẵng.Chương 3: Tổng quan về xuất tuyến đang nghiên cứu

Chương 4: Tính toán chỉnh định, phối hợp các thiết bị bảo vệ trên xuất tuyến.Chương 5: Đề xuất các giải pháp phối hợp bảo vệ và đánh giá tính khả thi đềtài

Kết luận

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BẢO VỆ TRÊN LƯỚI ĐIỆN

PHÂN PHỐI

1.1 Giới thiệu về lưới điện phân phối

1.1.1 Lưới phân phối

Lưới điện phân phối là lưới điện nhận điện từ một, hai hay nhiều trạm nguồncủa lưới truyền tải đến hộ tiêu thụ điện

Nhiệm vụ của lưới phân phối là cấp điện cho phụ tải đảm bảo chất lượng điệnnăng và độ tin cậy cung cấp điện trong giới hạn cho phép Tuy nhiên do điều kiện kinh

tế và kỹ thuật, độ tin cậy của lưới phân phối cao hay thấp phụ thuộc vào yêu cầu củaphụ tải và chất lượng của lưới điện phân phối

Lưới phân phối thường có chiều dài tương đối ngắn (chiều dài < 60 km) từthanh cái thứ cấp của trạm biến áp khu vực đến các hộ tiêu thụ công nghiệp, nôngnghiệp, thành phố, Các trạm biến áp hạ áp 22 - 35/0,4 kV thường có công suất tươngđối nhỏ (hàng trăm đến hàng ngàn kVA) và chúng thường được dùng để cung cấp điệncho vùng dân cư hoặc làm trạm biến áp phân xưởng Xét trên quy mô hệ thống điệntoàn quốc, mạng lưới điện phân phối có tỉ trọng khá lớn

Về dung lượng, số lượng máy biến áp phân phối gấp 2.53 lần máy biến áptruyền tải, và chiều dài tổng cộng của lưới phân phối gấp 34 lần chiều dài của đườngdây truyền tải Thêm vào đó là các thiết bị như máy cắt, dao cách ly, chống sét, thiết bịbảo vệ và đo đếm cũng rất nhiều

Lưới truyền tải: Lưới truyền tải làm nhiệm vụ tải điện từ các trạm khu vực đếncác trạm trung gian (TTG) Các đặc điểm của lưới truyền tải:

- Sơ đồ kín có dự phòng: 2 lộ song song, có dự phòng ở lưới phân phối Vậnhành hở vì lý do hạn chế dòng ngắn mạch, có thiết bị tự đóng nguồn dự trữ khi sự cố.Điện áp 35, l10, 220 kV

Thực hiện bằng đường dây trên không là chính, trong các trường hợp không thểlàm đường dây trên không thì dùng cáp ngầm Phải bảo quản định kỳ hàng năm

Lưới phân phối: Lưới phân phối làm nhiệm vụ phân phối điện năng từ các trạmtrung gian hoặc thanh cái nhà máy điện cho các phụ tải Gồm 2 phần:

- Lưới phân phối trung áp có điện áp 6, 10, 15, 22kV phân phối điện cho các trạm

phân phối trung áp / hạ áp và các phụ tải trung áp

- Lưới hạ áp cấp điện cho các phụ tải hạ áp 380 / 220 V.

Đối tượng quan tâm chính trong đồ án này là lưới điện phân phối

1.1.2 Đặc điểm của lưới phân phối

Đặc điểm chính của hệ thống lưới phân phối là cung cấp điện trực tiếp đếnngười sử dụng Trong công cuộc phát triển đất nước hiện nay, việc cung cấp điện năng

là một trong những ngành quan tâm hàng đầu của Chính Phủ nói chung và của ThànhPhố nói riêng Vì vậy để đảm bảo chất lượng điện năng thì việc nghiên cứu, thiết kế hệthống lưới điện phân phối là hết sức quan trọng

Hệ thống phân phối điện năng được xây dựng và lắp đặt phải đảm bảo nhậnđiện năng từ một hay nhiều nguồn cung cấp và phân phối đến các hộ tiêu thụ

Đảm bảo cung cấp điện tiêu thụ ít gây ra mất điện nhất Bằng các biện pháp cụthể như có thể có nhiều nguồn cung cấp, có đường dây dự phòng, có nguồn thay thếnhư máy phát …

Lưới điện phân phối vận hành dễ dàng linh hoạt và phù hợp với việc phát triểnlưới điện trong tương lai

Đảm bảo chất lượng điện năng cao nhất về ổn định tần số và ổn định điện áp

Độ biến thiên điện áp cho phép là ± 5% Uđm

Đảm bảo chi phí duy tu, bảo dưỡng là nhỏ nhất

1.2 Tổng quan về thiết bị điện trong lưới điện phân phối

1.2.1 Khái niệm chung về thiết bị điện

Thiết bị điện được đề cập ở đây là các loại thiết bị làm các nhiệm vụ: đóng cắt,điều khiển, điều chính, bảo vệ, chuyển đổi, khống chế và kiểm tra mọi sự hoạt độngcủa hệ thống lưới điện và các loại máy điện Ngoài ra thiết bị điện còn được sử dụng

để kiểm tra, điều chỉnh và biến đổi đo lường nhiều quá trình không điện khác

Thiết bị điện là một loại thiết bị đang được sử dụng rất phổ biến có mặt tronghầu hết các lãnh vực sản xuất của nền kinh tế, từ các nhà máy điện, trạm biến áp, hệthống truyền tải điện, đến các máy phát và động cơ điện trong các xí nghiệp côngnghiệp, nông nghiệp, giao thông, và trong cả lĩnh vực an ninh quốc phòng

Thiết bị điện sử dụng ở nước ta hiện nay được nhập từ nhiều nước khác nhau từnhiều hãng sản xuất và đủ các thế hệ Hiện tại, trên hệ thống có những thiết bị đã vàđang có thời gian vận hành từ rất lâu (khoảng 40 - 50 năm), lạc hậu và cũng có cácthiết bị công nghệ tiên tiến, hiện đại mới nhập Chính vì vậy, các quy cách khôngthống nhất, gây khó khăn trong vận hành, bảo dưỡng và sửa chữa Do có quá nhiềuchủng loại thiết bị điện với các tiêu chuẩn kỹ thuật khác nhau nên trong thực tế, chúng

ta sử dụng không hết tính năng và công suất của chúng

1.2.2 Phân loại thiết bị điện

Để thuận lợi cho việc nghiên cứu, vận hành sử dụng và sửa chữa, thiết bị điệnthường được phân loại như sau:

a Phân loại theo công dụng

Thiết bị mạch lực: dùng để sản xuất, tiếp nhận, truyền tải điện năng: máy phátđiện, máy biến áp

Thiết bị khống chế: dùng để đóng cắt, điều chỉnh tốc độ chiều quay của cácmáy phát điện, động cơ điện (như máy cắt điện, dao cách ly, cầu dao, aptomat, côngtắc tơ)

Thiết bị điện bảo vệ: làm nhiệm vụ bảo vệ các động cơ, máy phát điện, lướiđiện khi có quá tải, ngắn mạch, sụt áp,… (như rơle, cầu chì,…)

Thiết bị điện tự động điều khiển từ xa: làm nhiệm vụ thu thập số liệu, phân tích,giám sát và điều khiển hệ thống điện, lưới điện,…

Các thiết bị hạn chế dòng ngắn mạch: như điện trở, cuộn kháng,…

Thiết bị làm nhiệm vụ duy trì ổn định các tham số điện như ổn áp, bộ điềuchỉnh điện áp máy phát

Thiết bị điện làm nhiệm vụ đo lường như máy biến dòng điện, biến điện áp, đolường,

b Phân loại theo tính chất dòng điện

Thiết bị điện dùng trong mạch một chiều

Thiết bị điện dùng trong mạch xoay chiều

c Phân loại theo tính chất dòng điện

Loại làm việc vùng nhiệt đới khí hậu nóng ẩm, loại ở vùng ôn đới, có loạichống được khí cháy nổ, loại chịu rung động,…

d Phân loại theo nguyên lý làm việc

Thiết bị điện loại điện từ, điện động, cảm ứng, có tiếp điểm, không tiếp điểm,

e Phân loại theo cấp điện áp

Cấp điện áp là một trong những giá trị của điện áp danh định được sử dụngtrong hệ thống điện, bao gồm:

- Hạ áp là cấp điện áp danh định dưới 1000 V (Ở nước ta chủ yếu cấp điện áp

1.2.3 Các yêu cầu cơ bản của thiết bị điện

Phải đảm bảo sử dụng được lâu dài đúng tuổi thọ thiết kế khi làm việc với cácthông số kỹ thuật định mức

- Thiết bị điện phải đảm bảo ổn định lực điện động và ổn định nhiệt độ khi làmviệc bình thường, đặc biệt khi sự cố trong giới hạn cho phép của dòng điện và điện áp

- Vật liệu cách điện chịu được quá áp cho phép

- Thiết bị điện phải đảm bảo làm việc tin cậy, chính xác an toàn, gọn nhẹ, dễ lắpráp, dễ kiểm tra, sửa chữa

- Ngoài ra, còn yêu cầu phải làm việc ổn định ở điều kiện khí hậu môi trường khithiết kế đã cho phép

1.3 Các phần tử chính trong hệ thống bảo vệ các thiết bị điện

1.3.1 Những yêu cầu đối với thiết bị bảo vệ trong hệ thống điện

c Tác động nhanh

Hiển nhiên bảo vệ phát hiện và cách ly phần tử bị sự cố càng nhanh càng tốt.Tuy nhiên khi kết hợp với yêu cầu chọn lọc để thỏa mãn yêu cầu tác động nhanh cầnphải sử dụng những loại bảo vệ phức tạp và đắt tiền.

d Độ nhạy

Đặc trưng cho khả năng “cảm nhận” sự cố của rơle hoặc hệ thống bảo vệ, nóđược biểu diễn bằng hệ số độ nhạy, tức tỉ số giữa trị số của đại lượng vật lý đặt vàorơle khi có sự cố với ngưỡng tác động của nó Sự sai khác giữa trị số của đại lượng vật

lý đặt vào rơle và ngưỡng khởi động của nó càng lớn, rơle càng dễ cảm nhận sự xuấthiện của sự cố, hay như thường nói rơle tác động càng nhạy

e Tính kinh tế

Các thiết bị bảo vệ được thiết kế và lắp đặt trong hệ thống điện, khác với cácmáy móc và thiết bị khác, không phải để làm việc thường xuyên trong chế độ vận hànhbình thường Nhiệm vụ chủ yếu của chúng là phải luôn luôn sẵn sàng chờ đón nhữngbất thường và sự cố có thể xảy ra bất kỳ lúc nào và có những tác động chuẩn xác Đốivới các trang thiết bị điện cao áp và siêu cao áp, chi phí để mua sắm và lắp đặt thiết bịbảo vệ thường chỉ chiếm một vài phần trăm giá trị của công trình, vì vậy thông thườnggiá cả thiết bị bảo vệ không phải là yếu tố quyết định trong lựa chọn chủng loại hoặcnhà cấp hàng cho thiết bị bảo vệ Ở đây bốn yêu cầu kỹ thuật đã nêu trên đây đóng vaitrò quyết định, vì nếu không thoả mãn được các yêu cầu này sẽ dẫn đến hậu quả rất taihại cho hệ thống điện

1.3.2 Các thiết bị bảo vệ chính trong lưới điện phân phối

a Cầu chì (FCO)

FCO (Fuse-Cut-Out) là một loại cầu dao kèm cầu chì dùng để bảo vệ các thiết

bị trên lưới trung thế khi quá tải và khi ngắn mạch Khi có quá tải hay ngắn mạch xảy

ra, dây chì chảy ra và đứt, đầu trên của cầu chì tự động nhả chốt hãm làm cho ống cầuchì rơi xuống tạo ra khoảng cách ly giống như mở cầu dao, giúp dễ dàng kiểm tra sựđóng cắt của đường dây và tạo tâm lý an toàn cho người vận hành

Thành phần cơ bản của dây chảy là một phần tử chảy được chế tạo từ nhiều loạivật liệu khác nhau và có kích cỡ khác nhau nhằm tạo ra các đặc tính thời gian - dòngđiện khác nhau Một dây chịu lực nối song song với dây chảy để chịu lực kéo của dâychảy Dây chảy sử dụng một đầu dạng nút và một đầu rời được thiết kế để có thể lắplẫn về cơ khí ở các cầu chì tự rơi hay các thiết bị khác có sử dụng dây chảy Quanhphần tử chảy là một ống phụ trợ sinh khí để dập tắt các dòng sự cố nhỏ Một số loại

dây chảy đặc biệt sử dụng hai phần tử chảy để giảm dòng điện chảy nhỏ nhất thời giandài và không làm giảm các dòng điện chảy nhỏ nhất thời gian ngắn, các loại này có sựứng dụng đặc biệt trong các bảo vệ quá dòng.

Mỗi loại dây chảy được chế tạo theo một tiêu chuẩn nhất định, theo đặc tínhdây chảy ta có các loại dây chảy thông thường sau đây:

- Dây chảy định mức “N”: Dây chảy này cho phép tải liên tục 100% dòng điệnđịnh mức của nó và sẽ chảy ở ít nhất 230% dòng định mức trong khoảng thời gian 5phút

- Dây chảy loại “K” và “T” tương ứng là các loại dây chảy nhanh và chậm Dâychảy “K” có tỉ số tốc độ là 6-8 và loại “T” là 10-13

Tỉ số tốc độ của dây chảy là tỉ số của dòng điện làm cho dây chảy đứt ở 0,1 giây

và 300 giây hoặc 600 giây (300 giây ứng với dây chảy có dòng định mức đến 100 A và

600 giây ứng với dây chảy có dòng định mức lớn hơn 100A)

- Dây chảy Edison được phân loại theo bảng dưới đây

Bảng 1.1 Các loại dây chảy Edison

Dây chảy Edison Đặc tính Tỉ số tốc độ

Loại S Rất chậm 14,0-20,0

Cầu chì được phân loại theo cấu tạo và nguyên lý hoạt động hay cách thức dập

hồ quang Các loại cầu chì thường dùng bao gồm:

Recloser là loại máy cắt trung thế có chức năng tự đóng lại Khi đường dây bị

sự cố (sự cố lần 1), Recloser sẽ tác động cắt lần 1 mở các tiếp điểm Sau một khoảngthời gian do người vận hành cài đặt, Recloser sẽ tự đóng lại (đóng lại lần 1) Nếu sự cố

là sự cố thoáng qua, và sự cố tự bản thân nó đã giải trừ (ví dụ con rắn bò lên đườngdây, khi bị phóng điện tạo sự cố, con rắn rơi xuống đất nên sự cố tự giải trừ), khi đó,

hệ thống vận hành bình thường Nếu sự cố là vĩnh cữu (ví dụ do bị đứt dây), Recloser

sẽ tác động cắt lần 2, số lần tự đóng lại của Recloser do người vận hành cài đặt

Máy cắt tự động đóng lại (Recloser) điều khiển điện tử là một thiết bị bảo vệquá dòng rất tin cậy, dùng cho lưới điện phân phối điện áp lên đến 38kV Do kết cấugọn nhẹ, các thiết bị này dễ dàng lắp đặt lên trụ hay trong các trạm Các loại máy cắt

tự động đóng lặp lại trong nhóm này qua thực tế làm việc cho thấy có độ tin cậy vàtuổi thọ cao Nhờ bộ phận điều khiển tự động đóng lại, các máy tự động đóng lại nàycho phép có được sự phối hợp rất tốt và có khả năng ứng dụng vào các thiết bị Rơlebảo vệ khác của hệ thống khó có thể

Các loại máy cắt tự động đóng lặp lại trên đường dây 478-E11 lưới điện phânphối 22kV Đà Nẵng:

 Recloser của hãng NOJA-OSM27 và tủ điều khiển RC10-ES

 Recloser của hãng NU-LEC và tủ điều khiển ADVC 2-A45-27.01

Các Recloser này có dãy thông số định mức rộng đáp ứng được các nhu cầukhác nhau của hệ thống điện Ngoài ra các phụ kiện điều khiển cho phép đáp ứngchương trình bảo vệ đặt tính linh động tối đa khi vận hành hệ thống

Một bộ máy cắt tự động đóng lặp lại điều khiển điện tử gồm các phần sau:

 Máy cắt tự động đóng lại và phụ kiện

 Bộ điều khiển điện tử và phụ kiện

 Cáp nối mạch điều khiển

 Phụ kiện treo máy cắt tự động đóng lại (theo yêu cầu)

Hình 1.1 Recloser (a) và lắp đặt Recloser trên lưới (b)

c Rơle SEL 751

Rơle được dùng để nhận biết các dòng sự cố, định thời gian và đóng lại, nóichung để điều khiển việc vận hành một máy cắt Các Rơle là các thiết bị bên ngoàimáy cắt và bản thân máy cắt không có khả năng cảm nhận sự cố Có nhiều chủng loạiRơle khác nhau để cảm nhận và đáp ứng đối với vô số loại hệ thống cũng như điềukiện của từng hệ thống, bao gồm: Rơle quá dòng, Rơle quá áp, Rơle so lệch, Rơle tổngtrở, Rơle thứ tự pha và Rơle tự đóng lại Loại Rơle sử dụng nhiều nhất ở lưới phânphối là Rơle quá dòng và Rơle đóng lại hay tích hợp cả hai chức năng quá dòng vàđóng lại

Rơle SEL 751 là hợp bộ Rơle dòng điện, điện áp kĩ thuật số, được dùng để bảo

vệ đường dây cao áp trên không hoặc cáp ngầm, bảo vệ dòng điện máy biến áp

Rơle có các chức năng chính như sau:

 Bảo vệ quá dòng điện (50/51)

 Bảo vệ quá & kém điện áp (59/27)

 Bảo vệ quá & kém tần số (81)

 Bảo vệ hướng công suất (32)

 Bảo vệ lỗi máy cắt (50BF)

 Kiểm tra đồng bộ điện áp (25) & đóng lặp lại

(79)

Ngoài ra, SEL 751 còn có chức năng hiển thị

đo lường (dòng điện, điện áp, tần số, công suất, điện

năng…), ghi các thông tin sự cố và các nhiễu loạn do sự cố

d Aptomat (Máy cắt hạ thế – CB)

Aptomat là thiết bị bảo vệ tự động ngắt mạch khi có sự cố như: quá tải, ngắnmạch Ngoài ra nó còn có thể đảm bảo một số chức năng khác nhờ các linh kiện bổ trợnhư báo tín hiệu, cách ly, bảo vệ điện áp thấp, bảo vệ phát hiện dòng rò, Thuộc tínhnày làm cho Aptomat trở thành thiết bị cơ bản của tất cả lưới điện hạ áp

Các chức năng chính của Aptomat:

 Bộ phận cắt gồm các tiếp điểm cố định và di động và các buồng dập hồ quang

 Cơ cấu chốt sẽ không bị khóa bởi bộ tác động cắt khi có dòng bất thường Cơcấu này cũng nối với cần gạt thao tác đóng cắt của thiết bị

 Bộ tác động:

- Kiểu từ nhiệt trong đó hiện tượng quá tải được phát hiện nhờ sự biến dạng củathanh lưỡng kim và hiện tượng ngắn mạch bằng cơ cấu điện từ

- Có thể có rơle điện tử với biến dòng đặt ở mỗi pha

 Một khoảng không dành cho nối kết với mạch động lực

Hình 1.3 Cấu tạo Aptomat

Do có ưu điểm hơn hẳn cầu chì là khả năng làm việc chắc chắn, tin cậy, antoàn, có khả năng đóng cắt điện đồng thời ba pha và có khả năng tự động hóa cao nênAptomat mặc dù có giá đắt hơn nhưng ngày nay được sử dụng rộng rãi trong lưới điện

hạ áp công nghiệp, dịch vụ cũng như lưới điện sinh hoạt

1.4 Các bước tính toán

1.4.1 Tính toán ngắn mạch

a Phương pháp đơn vị tương đối

Xét phương trình đơn giản giữa điện áp, dòng điện và tổng trở:

E, I, Z được tính theo đơn vị Vôn, Ampe và Ohm Chia cả 2 vế của phươngtrình trên cho cùng một số do đó sự cân bằng không bị phá vỡ, gọi số này là điện áp cơbản Ecb:

Đối với hệ thống điện 1 pha hay hệ thống điện 3 pha, dòng điện pha, điện áppha và công suất mỗi pha được tính như sau:

S cb=kVA cb : Công suất cơ bản mỗi pha hoặc công suất cơ bản 1 pha

E cb : Điện áp pha cơ bản, điện áp 1 pha, tính bằng kV

E cb: Dòng điện dây cơ bản tính bằng A

S cb : tổng trở cơ bản tính bằng Ω

- Tính toán trong hệ thống điện 3 pha:

S cb=kVA cb : Công suất cơ bản 3 pha kVA

E cb : Điện áp pha cơ bản, điện áp 1 pha, tính bằng kV

Hình 1.4 Mạch tương đương Thevenin

c Sự cố không đối xứng

- Tổng trở thứ tự và mạng thay thế của đường dây.

Hình 1.5 Mạng thứ tự của đường dây

Z1=j(X s−X m) (1.17)

Z2=j(X s−X m) (1.18)

Z0=j( X s+X m) (1.19)Trong đó:

+X s: Điện kháng thứ tự thuận của đường dây

+X m: Điện kháng tương hỗ của cặp dây dẫn

- Giả sử đường dây có hoán vị:

+ Kháng trở thứ tự thuận và thứ tự nghịch bằng nhau

+ Kháng trở thứ tự không lớn hơn so với thứ tự thuận và thứ tự nghịch

d Xây dựng mạng thứ tự của hệ thống điện

Người ta sử dụng mạng thứ tự của những phần tử riêng biệt hệ thống điện khácnhau như động cơ đồng bộ, máy biến áp, đường dây, từ đó xây dựng mạng thứ tự của

hệ thống điện một cách dễ dàng Bắt đầu với mạng thứ tự thuận được xây dựng từ sơ

đồ đơn tuyến của hệ thống Từ mạng thứ tự thuận suy ra mạng thứ tự nghịch dễ dàng

Từ mạng thứ tự không của các phần tử trong hệ thống điện có thể dễ dàng kếthợp với nhau để hoàn thành sơ đồ mạng thứ tự không của hệ thống Bất kỳ tổng trở nốitrung tính nào gồm cả máy phát, máy biến áp có trung tính đều bằng 3 lần giá trị của

nó ở mạng thứ tự không Đặc biệt cần chú ý đến tổ đấu dây của máy biến áp ở mạngthứ tự không

Từ những mạng trên của hệ thống điện, chúng ta xây dựng ma trận tổng trởthứ tự thanh cái của mạng: [Z1bus] , [Z2bus], [Z bus0 ]

Hình 1.8 Trạm phân phối và đường dây hình tiaBảng 1.2 Loại sự cố và dòng điện sự cố

Trong đó:

+V F : Điện áp tương đương Thevenin (1÷1,1)

+Z S: Kháng trở tương đương Thevenin của nguồn

+Z T: Kháng trở máy biến áp

+Z F: Kháng trở sự cố

+Z L: Kháng trở đường dây phân phối

+¿ 30÷40 (Ω) cho trường hợp sự cố cực tiểu

+¿ 0 (Ω) cho trường hợp sự cố cực đại

+k0: Hệ số nhân

Bảng 1.3 Giá trị ước lượng của k0

k0 Các điều kiện giữa đất và dây trung tính

1 Đất dẫn điện tốt

4 Dây nối đất cùng cỡ với dây pha

4.6 Dây nối đất một cỡ nhỏ hơn dây pha

1.4.2 Tính chỉnh định rơle bảo vệ cho lưới trung tính cách điện

a Trường hợp thiết bị được bảo vệ là máy biến áp trạm trung gian

Lựa chọn dạng và điểm tính ngắn mạch

- Tính dòng ngắn mạch I(3)

max tại thanh cái hạ áp sau đó quy đổi về phía cao ápcủa máy biến áp, trong đó:

+ Giá trị trở kháng của hệ thống: XHTmax

+ Các máy biến áp trong trạm trung gian vận hành độc lập

Mục đích: Tính dòng ngắn mạch đi qua từng máy biến áp để chọn dòng khởiđộng của bảo vệ quá dòng cắt nhanh đặt ở phía cao áp máy biến áp

- Tính dòng ngắn mạch I(2)

min tại thanh cái hạ áp sau đó quy đổi về phía cao ápcủa máy biến áp, trong đó:

+ Giá trị trở kháng của hệ thống: XHTmin

+ Trong chế độ bình thường, các máy biến áp vận hành theo phương thức nào thìtính ngắn mạch ở phương thức đó

Mục đích: Tính dòng ngắn mạch đi qua từng máy biến áp, sau đó quy đổi vềphía cao áp để kiểm tra độ nhạy của bảo vệ quá dòng có thời gian đặt ở phía cao ápmáy biến áp

- Tính dòng ngắn mạch I(2)

min tại cuối đường dây dài nhất xuất tuyến từ trạm trunggian, trong đó:

+ Giá trị trở kháng của hệ thống: XHTmin

+ Các máy biến áp trong trạm trung gian vận hành độc lập, nếu hai máy biến áp

có tổng trở khác nhau thì tính với phương thức máy biến áp có tổng trở lớn hơn vậnhành

Mục đích: Tính dòng ngắn mạch đi qua từng máy biến áp để kiểm tra độ nhạycủa bảo vệ quá dòng có thời gian đặt ở phía hạ áp máy biến áp

 Tính chỉnh định bảo vệ quá tải

Bảo vệ quá tải làm nhiệm vụ báo tín hiệu hoặc cắt quá tải MBA Đối với MBAhai cuộn dây bảo vệ quá tải bố trí ở phía sơ cấp Với MBA ba cuộn dây, bảo vệ quá tải

có thể được bố trí ở hai hoặc cả ba cuộn dây

- Dòng chỉnh định:

Phía nhất thứ:

Ikđ = kat *IđmBA/kv (1.22)Trong đó:

+ kat : hệ số an toàn, lấy bằng 1,05÷1,4 (tùy theo thời gian vận hành)

+ kv : hệ số trở về của rơle, phụ thuộc vào loại rơle (lấy bằng 0,85 đối với rơle

cơ, bằng 0,95 đối với Rơle số)

+ IđmBA : Dòng điện định mức của máy biến áp tính ở phía đặt bảo vệ (A)

+ IđmBA : Dòng điện định mức của máy biến áp tính ở phía đặt bảo vệ (A)

+ kv : hệ số trở về của rơle, phụ thuộc vào loại rơle (lấy bằng 0,85 đối với rơle

cơ, bằng 0,95 đối với Rơle số)

Phía nhị thứ:

min : là dòng ngắn mạch hai pha nhỏ nhất khi ngắn mạch cuối vùng bảo vệ

+ Ikđ : là dòng chỉnh định phía nhất thứ của bảo vệ

Yêu cầu độ nhạy: knh≥ 1,5

- Thời gian chỉnh định:

t = tsau + ∆t (1.26)Trong đó:

+ t: thời gian chỉnh định cắt của bảo vệ

+ tsau: thời gian cắt lớn nhất của bảo vệ quá dòng phía sau liền kề

+∆t: cấp chọc lọc về thời gian, lấy bằng 0,5 giây đối với rơle cơ, bằng 0,3 giâyđối với Rơle số

 Tính chỉnh định bảo vệ quá dòng cắt nhanh

Phía nhị thứ:

IKđR = ksd *Ikđ/nI (1.28)

- Độ nhạy của bảo vệ:

Knh = INmin/Ikđ (1.29)Trong đó:

+ INmin : là dòng ngắn mạch hai pha nhỏ nhất khi ngắn mạch ở đầu khu bảo vệ,thường lấy bằng dòng ngắn mạch 2 pha

+ Ikđ : là dòng chỉnh định phía nhất thứ của bảo vệ

+ Yêu cầu độ nhạy: knh > 1,0

- Thời gian chỉnh định: t= 0

Chú thích: Nếu độ nhạy không đạt thì khóa cấp cắt nhanh hoặc chuyển sang bảo

vệ cấp cắt nhanh có thời gian, phối hợp với bảo vệ cắt nhanh phía sau kề nó, dòng khởiđộng và thời gian được tính như sau:

Ikđ = kat*IkđCNsau*kfm = tCNsau + ∆ t (1.30)Trong đó:

+ IkđCNsau: dòng điện khởi động của bảo vệ cắt nhanh phía sau liền kề

+ tCNsau: thời gian chỉnh định của bảo vệ cắt nhanh phía sau liền kề

+ kfm: hệ số phân mạch là tỷ số giữa dòng ngắn mạch đi qua bảo vệ trước với bảo

về phía sau liền kề khi xảy ra ngắn mạch lớn nhất ở cuối vùng bảo vệ của bảo vệ phíasau

Đối với máy biến áp, bảo vệ cắt nhanh chỉ đặt ở phía cao áp, không đặt ở phía

hạ áp

b Trường hợp thiết bị được bảo vệ là đường dây

Lựa chọn dạng và điểm tính ngắn mạch:

- Tính dòng ngắn mạch I(3)ngmax tại cuối vùng bảo vệ, trong đó:

+ Giá trị trở kháng của hệ thống: XHTmax

+ Các máy biến áp đầu nguồn cấp điện cho đường dây bình thường vận hành ởphương thức nào thì tính ngắn mạch ở phương thức đó

Mục đích: Để chọn dòng khởi động bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) của máy cắtđầu đường dây.

- Tính dòng ngắn mạch I(2)min tại đầu đường dây, trong đó:

+ Giá trị trở kháng của hệ thống: XHTmin

+ Các máy biến áp đầu nguồn cấp điện cho đường dây vận hành độc lập, khi đóchọn máy biến áp có trở kháng lớn nhất là máy biến áp cấp điện cho đường dây

Mục đích: Để kiểm tra độ nhạy bảo vệ quá dòng cắt nhanh đặt tại đầu đường dây

- Tính dòng ngắn mạch I(2) tại cuối đường dây, trong đó:

+ Giá trị trở kháng của hệ thống: XHTmin

+ Các máy biến áp đầu nguồn cấp điện cho đường dây vận hành độc lập, khi đóchọn máy biến áp có trở kháng lớn nhất là máy biến áp cấp điện cho đường dây

Mục đích: Để kiểm tra độ nhạy bảo vệ quá dòng có thời gian đặt tại đầu đườngdây

 Tính chỉnh định bảo vệ quá dòng có thời gian

- Dòng chỉnh định:

Phía thứ nhất:

Ikđ ¿k at∗k mm

k v ∗I lvmax ' (1.31)Phía nhị thứ:

IKđR = ksd *Ikđ/nI (1.32)Trong đó:

+ kat : hệ số an toàn, lấy bằng 1,14÷1,15 đối với rơle tĩnh hoặc rơle số, bằng 1,2đối với rơle cảm ứng hoặc rơ le điện từ

+ kmm : hệ số mở máy khi khởi động động cơ, lấy bằng 1 nếu như trên đường dâykhông có động cơ, bằng 1,3 nếu như trên đường dây có động cơ

+ Hệ số kmm có thể chọn trong phạm vi từ 1,3 + 1,8 nếu trên đường dây có nhiềuđộng cơ, trong quá trình vận hành phải thường xuyên theo dõi để hiệu chỉnh hệ số kmmcho phù hợp

+ kv : hệ số trở về của rơle, phụ thuộc vào loại rơle (lấy bằng 0,85 đối với rơle cơ,bằng 0,95 đối với rơle số)

+I lvmax ' : dòng làm việc lớn nhất của đường dây

- Độ nhạy của bảo vệ:

knh = Imin/Ikđ (1.33)+ Yêu cầu về độ nhạy: k nh ≥ 1,5

+ Ukđ : điện áp chỉnh định của Rơle

+ kat : hệ số an toàn, lấy trong khoảng từ 1,25 ÷ 1,3

+ 3U0 : giá trị điện áp TTK chọn theo điều kiện làm việc bình thường, lấy bằng15(V)

+ Ukcb : điện áp không cân bằng của bộ lọc điện áp 3U0, lấy trong khoảng từ (2 ÷4)(V)

Trong thực tế, trong lưới điện 35kV trung tính cách đất thì chọn Ukđ = 60V

- Thời gian cắt chạm đất:

Định ra thời gian cắt chạm đất của các lộ đường dây: đường dây có xác suất xảy

ra sự cố nhiều thì cho cắt trước, đường dây có xác suất xảy ra sự cố ít thì cho cắt sau

Thời gian cắt (t) của các đường dây đặt lệch nhau 0,5 giây