thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le cho trạm biến áp cát lái 0kv

Tp Hồ Chí Minh, Tháng 06 năm 2019 Sinh viên thực hiện Nguyễn Minh Hoàng hghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghi

Trang 1

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP CÁT LÁI 110KV

SINH VIÊN : NGUYỄN MINH HOÀNG MSSV : 15075951

106Thursday, June 13, 20249:04:01 PM9:04:01 PM106Thursday, June 13, 20249:04:01 PM9:04:01 PM106Thursday, June 13, 20249:04:01 PM9:04:01 PM

hghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troi

hghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troi

hghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troi

106hghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troiThursday, June 13, 2024

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

3 Nhiệm vụ (Nội dung và số liệu ban đầu)

- Thiết kế hệ thống bảo vệ Rơle cho TBA Cát Lái 110 kv có thông số sau:

+ Trạm có 2 MBA song song với công suất của mỗi máy là 63 MVA

+ Sơ đồ nguyên lý TBA(kèm theo)

+ TBA cung cấp điện cho các nhánh phụ tải: Thạnh Mỹ Lợi, Tân Cảng, KDL Cát Lái…

4 Kết quả dự kiến

- Chọn phương thức bảo vệ cho TBA

- Biết tính toán ngắn mạch đối xứng,bất đối xứng phục vụ bảo vệ Rơle - Giới thiệu tính năng và thông số của Rơle

- Tính toán cài đặt Rơle bảo vệ TBA và kiểm tra độ nhạy của Rơle bảo vệ

Giảng viên hướng dẫn Tp HCM, ngày tháng năm 2019 Sinh viên

Trang 3

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Trang 4

LỜI MỞ ĐẦU

Trong quá trình vận hành hệ thống điện, không phải lúc nào hệ thống cũng hoạt động ổn định, thực tế chúng ta luôn gặp tình trạng làm việc không bình thường hoặc sự cố như ngắn mạch, quá tải Nguyên nhân có thể do chủ quan hoặc khách quan Hệ thống bảo vệ Rơle sẽ phát hiện các tình trạng đó để đề ra những biện pháp xử lý kịp thời Hiện nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, thiết bị bảo vệ rơle ngày càng hiện đại, nhiều chức năng và tác động chính xác hơn.Ở nước ta hiện nay, xu hướng sử dụng rơle kỹ thuật số để dần thay thế cho các rơle điện cơ đang được xúc tiến mạnh mẽ

Luận văn “ Thiết kế hệ thống bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110 kV” được trình

bày trong 5 chương:

- Chương 1: Mô tả đối tượng được bảo vệ và các thông số chính - Chương 2: Tính toán ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơle

- Chương 3: Lựa chọn phương thức bảo vệ

- Chương 4: Giới thiệu tính năng và thông số rơle được chọn

- Chương 5: Tính toán các thông số và kiểm tra sự làm việc của bảo vệ Để hoàn thành luận văn này, em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của Cô Ths Phan Thị Hạnh Trinh, bộ môn hệ thống điện- trường Đại Học Công Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh Xin chân thành cảm ơn các anh đi trước cũng như các bạn đã có những đóng góp ý kiến quý báu giúp đỡ em trong quá trình hoàn thiện Luận văn này Tuy nhiên, do thời gian có hạn, vấn đề nghiên cứu có liên quan đến nhiều lĩnh vực và vốn hiểu biết chưa nhiều nên chắc chắn luận văn có nhiều thiếu sót Em rất mong nhận được sự nhận xét cũng như góp ý của quý Thầy Cô để luận văn của em hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Tp Hồ Chí Minh, Tháng 06 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Minh Hoàng

hghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troi1062413069:03:59 PM9:03:59 PM1062413069:03:59 PM9:03:59 PM1062413069:03:59 PM9:03:59 PM

hghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troi106Thursday, June 13, 20249:04:00 PM9:04:00 PM106Thursday, June 13, 20249:04:00 PM9:04:00 PM106Thursday, June 13, 20249:04:00 PM9:04:00 PM

hghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troi

Trang 5

MỤC LỤC

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii

LỜI MỞ ĐẦU iii

1.3.3 Máy biến điện áp 4

1.4 Các số liệu cần thiết phục vụ cho tính toán bảo vệ 4

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE 5

2.1.Mục đích tính toán ngắn mạch 5

2.2.Xét điểm tính toán ngắn mạch 5

2.3.Các giả thiết cơ bản để tính ngắn mạch 6

2.3.1 Chọn các đại lượng cơ bản 6

CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ 37

3.1.Đối tượng được bảo vệ và các dạng hư hỏng 37

3.2.Nhiệm vụ của bảo vệ rơle 38

3.3.Những yêu cầu đối với thiết bị bảo vệ 39

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com hghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troi1062413069:03:59 PM9:03:59 PM1062413069:03:59 PM9:03:59 PM1062413069:03:59 PM9:03:59 PM

Trang 6

3.4.3 Bảo vệ chống quá tải 44

3.5.Bảo vệ dự phòng cho máy biến áp 45

3.5.1 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) 45

3.5.2 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh thứ tự không (50N) 45

3.5.3 Bảo vệ quá dòng có thời gian (51) 45

3.5.4 Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian (51N) 46

3.6 Phương thức bảo vệ cho máy biến áp 46

3.6.1 Lựa chọn phương thức bảo vệ 46

3.6.2 Lựa chọn loại rơle sử dụng 47

CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU TÍNH NĂNG VÀ THÔNG SỐ CÁC LOẠI RƠLE SỬ DỤNG 49

4.1.Giới thiệu chung về rơle số 49

4.2.Hợp bộ so lệch bảo vệ chính cho máy biến áp 50

4.2.1 Giới thiệu Rơle so lệch Siemens 7UT513 50

4.2.2 Các thông số kỹ thuật của Rơle 7UT513 51

4.2.2.1 Đầu vào tương tự 51

4.2.2.2 Nguồn điện thao tác 52

4.2.2.3 Đầu vào nhị phân 52

4.2.2.4 Đầu ra nhị phân 52

4.2.2.5 Các tiếp điểm tín hiệu 53

4.2.2.6 Hiển thị LEDS 53

4.2.2.7 Các kênh giao tiếp 53

4.2.3 Nguyên lý làm việc của 7UT513 54

4.2.4 Chức năng bảo vệ so lệch của 7UT513 56

4.2.4.1 Giới thiệu các tính năng bảo vệ được tích hợp trong Rơle 7UT513 56

4.2.4.2 Bảo vệ so lệch máy biến áp 59

4.2.4.3 Chức năng bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF) của 7UT513 63

123docz.net - File bi loi xin lienhe: lethikim34079@hotmail.com hghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troihghieh euu ahh huohg euc hohg do melcmih formchdehyde deh tihh ehat euc vah dah bieh tihh xu duhg hgoai troi1062413069:03:59 PM9:03:59 PM1062413069:03:59 PM9:03:59 PM1062413069:03:59 PM9:03:59 PM

Trang 7

4.2.4.4 Chức năng bảo vệ chống quá tải 64

4.3.RƠLE HỢP BỘ QUÁ DÒNG BẢO VỆ DỰ PHÒNG CHO MÁY BIẾN ÁP 65

4.3.1 Giới thiệu về rơle SEL-551 65

4.3.2 Các thông số kĩ thuật của rơle SEL-511 66

4.3.3 Các chức năng của bảo vệ SEL-551 70

4.3.3.1 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh 70

4.3.3.2 Chức năng điều khiển logic 72

4.3.3.3 Các cổng giao tiếp 74

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ 76

5.1 Cài đặt các chức năng bảo vệ dùng rơle 7UT513 76

5.1.1 Khai báo thông số máy biến áp 76

5.1.2 Chức năng bảo vệ so lệch có hãm 78

5.2 Cài đặt các chức năng bảo vệ dùng rơle SEL-551 83

5.2.1 Bảo vệ quá dòng dự phòng phía 110kV 83

5.2.1.1 Quá dòng cắt nhanh (50) 83

5.2.1.2 Quá dòng cắt nhanh có thời gian (50N) 83

5.2.1.3 Bảo vệ quá dòng có thời gian (51) 84

5.2.1.4 Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian (51N) 84

5.2.2 Bảo vệ quá dòng dự phòng phía 23kV 85

5.2.2.2 Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian (51N) 85

5.2.3 Bảo vệ quá dòng dự phòng phía 15.75kV 86

5.2.4 Các thông số cài đặt cho rơ le SEL-551 86

5.2.4.1 Các thông số cài đặt cho rơ le SEL-551 cấp 110kV 87

5.2.4.2 Các thông số cài đặt cho rơ le SEL-551 cấp 23kV 88

5.3 Kiểm tra sự làm việc của các bảo vệ 88

5.3.1 Kiểm tra bảo vệ so lệch 88

5.3.1.1 Kiểm tra độ an toàn của bảo vệ so lệch 88

5.3.1.2 Kiểm tra độ nhạy của bảo vệ so lệch 91

5.3.2 Kiểm tra bảo vệ so lệch dòng thứ tự không 93

Trang 8

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

Bảng 2 1 Tổng kết dòng điện ngắn mạch qua các BI trường hợp máy biến áp làm việc

Bảng 2 2 Tổng kết dòng điện ngắn mạch qua các BI trường hợp máy biến áp làm việc

Trang 9

Bảng 5 5 Các thông số cài đặt cho SEL - 551 86

Trang 10

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1 1 Thông số tính toán lựa chọn thiết bị 2

Bảng 1 2 Thông số máy cắt 3

Bảng 1 3 Thông số máy biến dòng điện (BI) 3

Bảng 1 4 Thông số máy biến điện áp (BU) 4

Bảng 1 5 Các số liệu cần thiết phục vụ cho tính toán bảo vệ 4

Bảng 2 1 Tổng kết dòng điện ngắn mạch qua các BI trường hợp máy biến áp làm việc trong chế độ SNmax 24

Bảng 2 2 Tổng kết dòng điện ngắn mạch qua các BI trường hợp máy biến áp làm việc trong chế độ SNmin 36

Bảng 3 1 Các loại hư hỏng và bảo vệ tương ứng dùng cho máy biến áp 38

Bảng 5 1 Khai báo thông số cho cuộn cao 76

Bảng 5 2 Khai báo thông số cho cuộn trung 77

Bảng 5 3 Khai báo thông số cho cuộn hạ 78

Bảng 5 4 Khai báo thông số cho bảo vệ so lệch có hãm 81

Bảng 5 5 Các thông số cài đặt cho SEL - 551 86

Bảng 5 6 Thông số cài đặt cho SEL - 551 cấp 110kV 87

Bảng 5 7 Thông số cài đặt cho SEL - 551 cấp 23kV 88

Bảng 5 8 Thông số cài đặt cho SEL - 551 cấp 15.75kV 88

Bảng 5 9 Kết quả kiểm tra hệ số an toàn của bảo vệ 91

Trang 11

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Minh Hoàng

CHƯƠNG 1: MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ VÀ THÔNG SỐ CHÍNH

1.1.Mô tả đối tượng

Đối tượng được bảo vệ là trạm biến áp 115/23/15.75 kV có hai máy biến áp

(MBA) có công suất 63 MVA được cung cấp từ một nguồn hệ thống điện

1.2.Thông số chính 1.2.1 Hệ thống điện

Máy cắt điện được chọn theo điều kiện sau:

hoặc bằng điện áp của lưới điện)

hơn hoặc bằng dòng điện làm việc cưỡng bức của mạch)

Trang 12

phải lớn hơn dòng ngắn mạch xung kích qua nó)

hoặc bằng dòng điện ngắn mạch hiệu dụng toàn phần lớn nhất) Trong đó :

Bảng 1 1 Thông số tính toán lựa chọn thiết bị

Cấp điện áp (kV)

Trang 13

Bảng 1 2 Thông số máy cắt

Thông số máy cắt

Kiểu máy cắt

Chủng

Iđm(kA)

Icắt(kA)

Idđ(kA)

Điện áp xung (kV)

biến dòng phải lớn hơn hay bằng tổng trở thứ cấp BI)

ngắn mạch)

Chọn máy bến dòng điện do công ty thiết bị điện chế tạo:

Bảng 1 3 Thông số máy biến dòng điện (BI)

Máy biến

Dòng điện sơ cấp

Dòng điện thứ cấp

Cấp chính xác

Trang 14

1.3.3 Máy biến điện áp

Máy biến điện áp được chọn theo điều kiện sau:

 Cấp chính xác: Phù hợp với yêu cầu của dụng cụ đo

Bảng 1 4 Thông số máy biến điện áp (BU)

Thông số BU

Công suất cực đại

(kA)

Điện áp sơ cấp (V)

Điện áp thứ cấp

(V)

Cuộn thứ cấp phụ

1.4 Các số liệu cần thiết phục vụ cho tính toán bảo vệ

Bảng 1 5 Các số liệu cần thiết phục vụ cho tính toán bảo vệ

Trang 15

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE

2.1.Mục đích tính toán ngắn mạch

Tính toán ngắn mạch tại các vị trí trên sơ đồ nhằm tìm ra dòng ngắn mạch max và min đi qua các vị trí đặt bảo vệ, phục vụ cho việc chỉnh đỉnh và kiểm tra sự làm việc của các bảo vệ Để tìm ra dòng ngắn mạch chạy qua các BI phục vụ cho bảo, ta xét hai chế độ

Nếu tính toán ngắn mạch theo cách bình thường thì chúng ta phải tính toán hết những giá trị ngắn mạch trong những trường hợp sau:

2.2.Xét điểm tính toán ngắn mạch

Xét trạm ta dùng bảo vệ so lệch làm bảo vệ chính và bảo vệ quá dòng, bảo vệ chống chạm đất làm bảo vệ dự phòng

 Đối với bảo vệ so lệch (87)

Để cài đặt dòng khởi động bảo vệ so lệch được dựa trên dòng ngắn mạch lớn nhất ngoài vùng bảo vệ ( I ngắn mạch 3 pha)

Trang 16

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Minh Hoàng Để kiểm tra độ nhạy của bảo vệ so lệch được tính dựa trên dòng ngắn

 Đối với bảo vệ quá dòng cực đại

Để cài đặt dòng khởi động bảo vệ quá dòng cực đại được tính dựa trên

tải )

Để kiểm tra độ nhạy của bảo vệ quá dòng cực đại được tính dựa trên dòng

 Đối với bảo vệ cắt nhanh

Để cài đặt dòng khởi động bảo vệ cắt nhanh được tính dựa trên dòng ngắn

Để kiểm tra bảo vệ được tính tỉ lệ vùng bảo vệ cắt nhanh

2.3.Các giả thiết cơ bản để tính ngắn mạch

Để thiết lập sơ đồ tính toán ngắn mạch, ta sử dụng một số giả thiết liên quan tới thành lập sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch như sau:

 Tần số của hệ thống không thay đổi  Bỏ qua phụ tải khi tính toán ngắn mạch

 Mạch từ không bị bão hòa Khi đó mạch điện chỉ phi tuyến nên có thể áp dụng nguyên lý xếp chồng trong tính toán

 Bỏ qua các đại lượng nhỏ trong thông số của một số phần tử:

 Hệ thống có sức điện động ba pha đối xứng

 Các tính toán thực hiện trong hệ đơn vị tương đối định MBA

2.3.1 Chọn các đại lượng cơ bản

Sơ đồ thay thế đẳng trị của các dòng điện thành phần

Trang 17

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Minh Hoàng Ucb = Utb

Ucb2-1 =23 KV phía trung áp Ucb2-2 =15,75 KV phía trung áp

√3∗23 = 1.58165 𝐾𝐴 Icb2-2= 𝑠𝑐𝑏

Điện áp ngắn mạch phần trăm của cuộn dây máy biến áp được tính theo công thức sau:

Trang 18

Trang 19

a) Thứ tự thuận:

Hình 2 1 Sơ đồ ngắn mạch thay thế thứ tự thuận

Trang 20

Trang 21

c) Thứ tự không:

Hình 2 3 Sơ đồ ngắn mạch thay thế thứ tự không

Trang 22

 Các sơ đồ tính toán ngắn mạch  Sơ đồ các điểm tính toán ngắn mạch:

Hình 2 4 Sơ đồ các điểm tính toán ngắn mạch

Sơ đồ thay thế thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không

Trang 23

Hình 2 5 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận

Trang 24

Trang 25

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Minh Hoàng a) Ngắn mạch 3 pha

IN(3) = I1∑ = 𝐸

X1∑ = 1

0.018 = 55.556 Phân bố dòng qua các biến áp BI

Dòng điện thứ tự không đi từ hệ thống đến điểm ngắn mạch

Trang 26

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Minh Hoàng I0H(1.1)=INA0 * 𝑋0𝐵

0.01836+0.21 = -18.17 I0B(1.1) = INA0 – I0H(1.1) = -17.89 – (-18.17) = 0.28

Dòng ngắn mạch tổng của hệ thống cung cấp tới điểm ngắn mạch (pha A) INHT(1.1) = INA1 + INA2 + I0HT(1.1)

Vì ngắn mạch 2 pha chạm đất nên dòng ngắn mạch chính là dòng pha B (hoặc pha C) I(1.1)N∑HT = | INB | = | a2INA1 + aINA2 + I0H(1.1) |

Các thành phần dòng điện tại điểm ngắn mạch

X1∑+Xp = 1

0.018+0.0343 = 19.12 Dòng thứ tự không từ hệ thống về điểm ngắn mạch

0H = INA0 * 𝑋0𝐵

0.01836+0.13875 = 16.88 I0B(1) = INA0 – I0H(1.1) = 19.12 – 16.88 = 2.24

Dòng ngắn mạch từ hệ thống về điểm ngắn mạch X(1)N∑HT = INA1 + INA2 + I(1)

Dòng qua dây nối trung tính máy biến áp với đất

Trang 27

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Minh Hoàng I(1)

2.3.1.2 Ngắn mạch phía 23 KV

Hình 2 8 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận ( nghịch E=0)

Trang 28

Hình 2 9 Sơ đồ thay thế thứ tự không

Điểm N2: IBI1 = IBI2 = IN(3) = 6.38 Dòng qua các biến dòng khác bằng 0

Điểm N’2: IBI1 = IN(3) = 6.38 Dòng qua các biến dòng khác bằng 0

Trang 29

I0H(1.1) = 0

Dòng qua dây trung tính máy biến áp với đất

I(1.1)0TTB = 3* INA0 = 3*(-3.3415) = -10.023 Phân bố dòng qua các BI

Dòng qua các BI khác bằng không

Điểm N2’: IBI1 = 5.76 IBI2 = 0

Trang 30

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Minh Hoàng Ở dạng ngắn mạch này các thành phần dòng điện và điện áp được viết cho pha A (pha A là pha ngắn mạch):

Điện kháng phụ

X1∑+Xp = 1

I(1)0H = 0

Dòng qua dây nối trung tính máy biến áp với đất I(1)

Trang 31

Trang 32

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Minh Hoàng a) Ngắn mạch 3 pha

IN(3) = I1∑ = 1

0.1655 = 6.042 Phân bố dòng qua các biến áp BI

Trang 33

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Minh Hoàng = | (- 1

X1∑+Xp = 1

I(1)0H = 0

Dòng qua dây nối trung tính máy biến áp với đất I(1)

Trang 34

Bảng 2 1 Tổng kết dòng điện ngắn mạch qua các BI trường hợp máy biến áp làm việc trong chế độ SNmax

Phía ngắn mạch

Điểm ngắn mạch

Dạng ngắn mạch

Trang 35

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Minh Hoàng N(1)

2.3.2 Máy biến áp làm việc SNmin

2.3.2.1 Ngắn mạch phía 110KV

Sơ đồ thay thế thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không

Trang 36

0.018+0.13875 = 0.0159

dòng ngắn mạch hai pha không chạm đất theo công thức: IN(2) = √3

2* IN(3)

IN(3) = I1∑ = 1

0.024 = 41.667 => IN(2) = √3

Phân bố dòng qua các biến dòng BI

Trang 37

Dòng điện thứ tự không đi từ hệ thống đến điểm ngắn mạch I0H(1.1) = INA0 * 𝑋0𝐵

0.018+0.13875 = -15.86 I0B(1.1) = INA0 – I0H(1.1) = -17.918 – (-15.86) = -2.058

Vì ngắn mạch 2 pha chạm đất nên dòng ngắn mạch chính là dòng pha B (hoặc pha C):

I(1.1)N∑HT = | INB | = | a2INA1 + aINA2 + I0H(1.1) | = | (- 1

Trang 38

X1∑+Xp = 1

0H = INA0 * 𝑋0𝐵

0.018+0.13875 = 13.853 I0B(1) = INA0 – I0H(1.1) = 15.65 – 13.853 = 1.797

Dòng ngắn mạch từ hệ thống về điểm ngắn mạch X(1)N∑HT = INA1 + INA2 + I(1)

Trang 39

Trang 40

dòng ngắn mạch hai pha không chạm đất theo công thức: IN(2) = √3

2* IN(3)

IN(3) = I1∑ = 1

0.16275 = 76.144 => IN(2) = √3

Phân bố dòng qua các biến dòng BI

Điểm N’2: IBI1 = IBI2 = IN(3) = 5.32 Dòng qua các biến dòng khác bằng 0

I0H(1.1) = 0 Phân bố dòng qua các BI