BẢO VỆ THANH GÓP TRONG CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP pptx

Trường hợp bảo vệ các phần tử nối vào thanh góp không đảm bảo yêu cầu cắt nhanh hay chọn lọc khi ngắn mạch trên thanh góp, ta dùng bảo vệ riêng.. CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP2/ Những trường

Trang 1

TIỂU LUẬN

BẢO VỆ THANH GÓP CÁC NHÀ MÁY ĐIỆN

VÀ TRẠM BIẾN ÁP

Trang 2

Danh sách nhóm thực hiện

1.NGUYỄN NGỌC DUY_42

2.NGUYỄN NGỌC THÙY DƯƠNG_43

3.NGÔ DUY LINH_47

4.NGUYỄN TẤN ĐẠT_44

GVHDTRẦN TẤN LỘC

Trang 3

Tài liệu tham khảo

1 GIÁO TRÌNH BẢO VỆ RƠLE TRƯỜNG CĐĐL TP

Trang 4

NỘI DUNG BÀI TIỂU LUẬN

I/NHẬN XÉT CHUNG VỀ THANH GÓP II/CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP

III/MỘT SỐ SƠ ĐỒ BẢO VỆ THANH GÓP

IV/RƠ LE BẢO VỆ THANH GÓP

Trang 5

I/ NHẬN XÉT CHUNG VỀ THANH GÓP

Thanh góp ít hư hỏng nhất nhưng đã hư hỏng thì rất trầm

trọng.Nguyên nhân do thao tác sai hay sứ bị lão hóa, sinh ra ngắn mạch giữa các pha hay chạm đất một pha

Thường chỉ cần bảo vệ ngắn mạch giữa các pha,còn chạm

đất một pha chỉ cần kiểm tra cách điện là đủ

Có thể lợi dụng những bảo vệ của các phần tử nối vào

thanh góp mà không cần đặt bảo vệ thanh góp riêng Trường hợp bảo vệ các phần tử nối vào thanh góp không đảm bảo

yêu cầu cắt nhanh hay chọn lọc khi ngắn mạch trên thanh góp,

ta dùng bảo vệ riêng

Hiện nay thường dùng bảo vệ so lệch để bảo vệ thanh góp

Trang 6

I/ CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP

1 Sơ lược các dạng bảo vệ thanh góp

BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CỰC ĐẠI

BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH CỦA CÁC ĐƯỜNG DÂY BẢO VỆ SO LỆCH

CÁC DẠNG BẢO VỆ THANH GÓP

NGYỄN NGỌC DUY

Trang 7

2/ Những trường hợp không cần đặt bảo vệ thanh góp riêng

Hình 1: Một số sơ đồ nối điện không cần đặt bảo vệ thanh góp

riêng

Trang 8

3/Những trường hợp cần đặt bảo vệ thanh góp riêng

a: Mục đích đặt bảo vệ thanh góp riêng

 Đảm bảo yêu cầu tác động nhanh để giữ vững tính ổn

định của hệ thống.

 Đảm bảo cắt có chọn lọc ngắn mạch trên thanh góp

có phân đoạn khi cả hai phân đoạn cùng làm việc và

máy cắt phân đoạn đóng, trên hệ thống hai thanh góp

làm việc song song với máy cắt nối đóng, cũng như khi

có các nhánh rẽ nối vào đường dây nối liền các hệ thống thanh góp

Trang 9

3/Những trường hợp cần đặt bảo vệ thanh góp riêng

b: Một số sơ đồ nối điện cần bảo vệ riêng cho thanh góp

Trang 10

II/ Bảo vệ so lệnh hoàn toàn

a:Đặc điểm của bảo vệ so lệch hoàn toàn

 Trong bảo vệ so lệch hoàn toàn, biến dòng đặt trên tất

cả các phần tử nối vào thanh góp cần được bảo vệ.

Trang 11

• Khi ngắn mạch ngoài ở

N1: tổng các dòng điện bằng 0, dòng qua rơle là dòng không cân bằng.

• Khi ngắn mạch trên thanh

góp ở N2:

IR=I1/K1+I2/K1+I3/K1=IN/K1lớn hơn Ikđ Bảo vệ tác động và cắt tất cả các phần tử nối với nguồn, các phần tử không nối với

nguồn không cần cắt để dễ dàng tự đóng lại.NGYỄN NGỌC DUY 08/12/14 11

Trang 12

Để giảm Ikcb phải đảm bảo ngắn mạch ngoài các biến

dòng không được bão hòa, muốn vậy cần phải:

 Chọn các biến dòng cùng loại, loại chỉ bão hòa khi

dòng kích từ lớn.

 Giảm bội số IN/Iđm (với IN là dòng ngắn mạch,Iđm là dòng định mức của biến dòng),tăng kI.

 Giảm phụ tải của biến dòng tăng tiết diện và giảm

chiều dài dây nối.

Nếu các biến dòng có tỉ số biến khác nhau,dùng biến dòng bảo hòa trung gian để giảm Ikcb.

Trang 13

b:Dòng khởi động của bảo vệ so lệch hoàn toàn

Chọn theo 3 điều kiện:

1 Bảo vệ không tác động khi đứt dây nối của biến dòng mạch

công suất lớn nhất ở trạng thái làm việc bình

thường:Ikđ=Kat.Ilvmax Với Kat=1,2 1,5

2 Bảo vệ không tác động khi ngắn mạch

ngoài:Ikđ=Kat.Ikcbttmax=Kat.Kkck.0,1.INmax Với Kat=1,3 1,5;K kck=1,3 1,5; Kkck=1 nếu có biến dòng bão hòa trung gian

3 Bảo vệ phải làm việc bảo đảm độ nhạy khi dòng ngắn mạch

trên thanh góp nhỏ nhất: Ikđ≤INmin/Knh;với Knh=2

Dòng khởi động tính toán của bảo vệ được chọn từ trị số lớn nhất của 3 điều kiện

Trang 14

C:Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm

Để khắc phục dòng không cân bằng lớn của bảo vệ so lệch thanh góp khi dùng rơle dòng điện ta có thể dùng rơle so lệch có hãm Loại rơle này cung cấp một đại lượng hãm thích hợp để khống chế dòng không cân bằng khi ngắn mạch ngoài có dòng cân bằng lớn.

Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch có hãm

Trang 16

 Trong chế độ làm việc bình thường

và khi ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ (điểm N2), ta có:

I = ITI – ITII = 0

Nếu bỏ qua sai số của máy biến

dòng, thì dòng điện thứ cấp BI chạy qua điện trở R, có thể xem bằng không

Khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ

(điểm N1) toàn bộ dòng ngắn mạch sẽ chạy qua điện trở R tạo nên điện áp đặt trên rơle rất lớn, rơle sẽ tác động.

NGYỄN NGỌC DUY

Trang 17

E: Bảo vệ thanh góp dùng nguyên lý so sánh pha dòng điện

Sơ đồ nguyên lý so sánh pha dòng điện

 Khi có ngắn mạch trên thanh góp tại điểm N1 dòng điện sơ cấp và thứ cấp của BI ở tất cả các phần tử có pha giống nhau, thời gian trùng hợp tính hiệu tc cho nữa chu kỳ (dương hoặc âm) lớn (đối với dòng điện có

fđm = 50Hz thời gian tCmax = 10ms) đủ cho bảo vệ tác động (tC ≥ tđ) Khi ngắn mạch ở ngoài vùng bảo vệ (điểm N2), dòng điện chạy qua máy biến dòng của phần tử bị sự cố có pha ngược với pha dòng điện trong các máy biến dòng khác, thời gian trùng hợp tín hiệu cùng cực tính bằng 0, bảo vệ không làm việc NGYỄN NGỌC DUY 08/12/14 17

Trang 18

III/ Bảo vệ so lệch không hoàn toàn

Các máy biến dòng chỉ đặt trên các phần tử nối thanh góp với nguồn (mạch máy phát điện, máy biến áp, máy cắt phân đoạn, máy cắt nối các

thanh góp)

Thực chất bảo vệ so lệch không toàn phần là

một dạng của bảo vệ quá dòng điện có nhiều cấp thời gian (thường là hai cấp).

 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ thanh góp điện áp máy phát

(hình vẽ)

Trang 19

thanh góp và trên các đoạn

nối giữa các phần tử nối với

thanh góp Khi cấp thứ nhất

của bảo vệ tác động cho

xung đi cắt các máy cắt nối

với hệ thống MC1 và máy

cắt phân đoạn MC2,máy cắt

máy phát điện MC3 (với

máy cắt 3MC có thể cắt

hoặc không)

Trang 20

Đôi khi người ta không cho MC3 vì sau khi cắt MC1 và MC2 thì ngắn mạch sẽ tiêu tan và để MC3 lại sẽ giữ để cung cấp các phụ tải, điện áp máy phát Nếu ngắn

mạch tốn tại lâu cấp thứ hai sẽ làm việc và cắt MC3.

Cấp thứ hai của bảo vệ là bảo vệ dỏng cực đại có thời gian, làm nhiệm vụ dự phòng chống ngắn mạch trên

các phần tử nối với thanh góp không được bảo vệ so lệch bọc lấy khi bảo vệ chính của phần tử này không

tác động.

Trang 21

chính,sẽ tác động cắt các máy cắt.

 Khi đứt dây nối, rơ le

501 tác động báo hiệu

và đồng thời cắt mạch điều khiển ngừa bảo vệ tác động sai (không cho cắt các máy ngắt).

Sơ đồ bảo vệ hệ thống một thanh

góp

52 2 52 3

1/ Sơ đồ bảo vệ hệ thống một thanh góp

08/12/14 NGYỄN NGỌC DUY

Trang 22

MỘT SỐ SƠ ĐỒ BẢO VỆ THANH GÓP

Sơ đồ bảo vệ hệ thống 2 thanh góp, chế

độ làm việc có một thanh góp dự bị.

 Bình thường chỉ một thanh góp (II) làm việc, máy ngắt 52x cắt, thanh góp (I) không có điện làm nhiệm vụ

2/Sơ đồ bảo vệ hệ thống 2 thanh góp, chế độ làm việc có một

thanh góp dự bị.

08/12/14 NGYỄN NGỌC DUY

Trang 23

Khi đóng máy cắt 52x để chuyển phụ tải sang thanh góp dự bị,

nếu có ngắn mạch, yêu cầu bảo vệ tác động chỉ cắt máy 52x mà không cắt nhầm máy cắt 522 hay máy cắt 523 Để làm được điều này, lúc ra lệnh “Đóng 52x” để đóng máy cắt 52x, đồng thời cấm cắt 522 và 523

làm việc (hình vẽ).

Các nhánh được nối cố định vào mỗi hệ thống thanh góp Để đảm bảo cắt chọn lọc ngắn mạch trên mỗi hệ thống thanh góp cần cắt máy cắt liên lạc 52x và tất cả máy cắt nối vào thanh góp hư hỏng Muốn vậy, có thể dùng 2 bảo vệ riêng cho mỗi hệ thống thanh góp nhưng sơ đồ này có 2 khuyết điểm:

+) Khi nối tất cả các nhánh vào cùng một hệ thống thanh góp thì bảo vệ làm việc không chọn lọc khi ngắn mạch ngoài.NGYỄN NGỌC DUY 08/12/14

Trang 24

+) Khi thay đổi các nhánh nối cố định thì bảo vệ không đảm bảo cắt chọn lọc khi ngắn mạch ngoài.

Để đảm bảo cắt chọn lọc ngắn

mạch ngoài đối với sơ đồ 2 hệ thống cùng làm việc ta dùng sơ đồ bảo vệ có 3 bộ phận: 2 bộ phận chọn lọc 504, 505 để chọn cắt thanh góp có hư hỏng,bộ phận thứ 3 là

506 là bảo vệ so lệch dùng để khởi động bảo vệ, tránh tác động nhầm khi ngắn mạch ngoài Ví dụ khi ngắn mạch thanh góp (I) các rơle

504,506 tác động cắt máy cắt liên lạc 52x và các máy cắt 521,522, rơle

505 không làm việc.Nếu ngắn mạch thanh góp (II) thì cắt máy cắt máy cắt 52x và các máy cắt 523,524

Sơ đồ bảo vệ hệ thống 2 thanh

góp ở chế độ cùng làm việc

Trang 25

RƠ LE BẢO VỆ THANH GÓP

I/ Rơle bảo vệ 7ss601

a: Tổng quan

Hình dạng tổng thể rơle 7ss601

Trang 26

ở dưới đây.

Bảng vận hành

Chỉ thị thiết bị hư hỏng (đỏ)

HÌNH VẼ MÔ TẢ MẶT TRƯỚC RƠLE 7SS601

Trang 27

b: Thông số kỹ thuật của rơ-le

) Mạch đầu vào

_ Dòng điện định mức: 100mA và 1,9mA

_ Tần số định mức: 50/60 Hz

_ Dòng điện quá tải cho phép lâu dài: 4Iđm

_ Dòng điện quá tải 10s: 30Iđm

_ Dòng điện quá tải 10s: 100Iđm

) Điện áp nguồn nuôi

_

Điện áp định mức 24/48V 60/110/125V 220/250V

Phạm vi cho phép 19÷58V 48÷150V 176÷300V

Trang 28

Công suất tiêu thụ mạch điện áp một chiều từ 3÷5W phụ thuộc vào chế độ hoạt động của rơ-le

) Đầu vào nhị phân

+ Ba đầu vào có thể lựa chọn

- Điện áp điều khiển 24÷250V một chiều

- Dòng vào 2,5mA

) Tiếp điểm tín hiệu

- Hai tiếp điểm có thể lựa chọn

- Khả năng đóng mở 30W

- Điện áp làm việc 250V

- Dòng điện cho phép 5A

Trang 29

-1 đèn màu xanh báo hiệu rơ-le đã sẵn sàng làm việc

-1 đèn màu đỏ báo sự cố xảy ra trong rơ-le

-4 đèn màu đỏ còn lại có thể lựa chọn để phân định các

tình trạng làm việc của rơ-le

Trang 30

Sơ đồ khối chức năng rơ-le 7SS601

Trang 31

hiện có sự cố trong vùng đối tượng bảo vệ, rơle cho đi cắt

MC với thời gian rất bé,

khoảng (10 ÷ 20) ms Công thức tính dòng so lệch và dòng hãm đối với rơle họ 7SS601

như sau :

Dòng so lệch: IDiff = |I1 + I2+… In |

Dòng hãm: IBias = |I1 | + |I 2 |+ ….|In |

Trang 32

Sơ đồ bảo vệ so lệch thanh góp dùng rơle 7SS601 NGYỄN NGỌC DUY 08/12/14 32

Trang 33

Sơ đồ minh họa hệ thống hai thanh góp (TG) sử dụng rơle

7SS601 cho trên hình gồm có 2 ngăn lộ 131,132 (có tỷ số biến CT 400/1A), 2 ngăn lộ 171,172 (có tỷ số biến CT 1000/1A) và mạch

TG 100 (có tỷ số biến CT 600/1A) sử dụng biến dòng phụ

4AM5120-3DA (có dòng sơ cấp định mức 1A) Dòng thứ cấp

100mA của các biến dòng phụ được đưa vào cổng dòng so lệch rơle F87B1 của thanh góp 1, F87B2 của thanh góp 2 và khối dòng hãm 7TM7 0 Khối dòng hãm có tác dụng tạo dòng hãm đưa vào cổng dòng hãm của rơle F87B1 và F87B2 Rơle trung gian 7TR71

có tác dụng chuyển đổi mạch dòng cấp cho F87B1 và F87B2 khi

MC 100 đóng hoặc cắt Khi có sự cố trên một thanh góp của hệ thống, theo yêu cầu chọn lọc, bảo vệ rơle phải cắt tất cả các máy cắt nối tới thanh góp đó

Trang 34

Trong trường hợp MC 100 mở thì cả hai TG 1 và TG 2 làm việc

độc lập Nếu có sự cố tại N1 trên TG 1 (hoặc tại N2 trên TG 2), thì F87B1 cắt MC 171, MC 131 nối đến TG 1 (hoặc F87B2 cắt MC

172, MC 132 nối đến TG 2) Trong trường hợp có sự cố tại N3

nằm giữa MC 100 và CT của MC 100 thì thanh góp 1 sẽ coi

đó là sự cố trong vùng bảo vệ và F87B1 cắt MC 171, MC 131

Trong trường hợp MC 100 đóng thì khi có sự cố tại N1 trên TG

1 (hoặc tại N2 trên TG 2) thì F87B1 cắt MC 171, MC 131 nối đến thanh góp 1 (hoặc F87B2 cắt MC 172, MC 132 nối đến TG 2) và

MC 100 Còn trong trường hợp xẩy ra sự tại N3 nằm giữa MC

100 và CT của MC 100 thì MC 171, MC 131, MC 172, MC 132 và

MC 100 cắt ra

Trang 35