Bảo vệ các hệ thống điện

PHÂN TÍCH, CẤU HÌNH, TÍNH TOÁN & CÀI ĐẶT THÔNG SỐ HỆ THỐNG BẢO VỆ LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI Bộ môn Hệ thống điện Đại học Bách khoa Hà Nội 11/23/2012 Giảng viên: Nguyễn Xuân Tùng ĐT: 0988463317 Email: tunghtd@gmail.com Tài liệu tham khảo Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN A Comparison Between High-Impedance and Low-Impedance Restricted Earth-Fault Transformer Protection Advances in Series-Compensated Line Protection Analysis of an Autotransformer Restricted Earth Fault Application Analysis of Phenomena, that Affect the Distance Protection Application Considerations When Protecting Lines With Tapped and In-Line Transformers Application of Current Differential Protection to Tapped Transmission Lines Basic Busbar Protection by Reverse Interlocking Broken Conductor Detection with SIPROTEC 7SJ80 Busbar Protection 10 Charging Current in Long Lines and High-Voltage Cables: Protection Application Considerations 11 Current Differential Line Protection Setting Considerations 12 Current Transformer Grounding 13 Distance Protection - Utility Main Transmission Line Protection 14 Distance Protection for Multi-terminal Transmission Lines 15 Distance protection of teed circuits 16 Distance Relay Fundamentals Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Tài liệu tham khảo Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN 17 Ebook: Digital Differential Protection (Gerhard Ziegler) 18 Ebook: Numerical Distance Protection (Gerhard Ziegler) 19 Ebook: Power System Capacitors (Ramasamy Natarajan) 20 Ebook: Power System Protection (IEEE series - volumes) 21 Ebook: Power System Protection (P M Anderson) 22 Ebook: Power System Relaying (Stanley H Horowitz) 23 Ebook: Protection of Electrical Networks (Christophe Prévé) 24 Ebook: Protection of electricity distribution networks (Juan M Gers and Edward J Holmes) 25 Ebook: Protective Relaying Principles and Applications (H Lee Willis) 26 Ebook: Protective relaying theory and application (Walter A Elmor) 27 Ebook: Transformer Engineering: Design and Practice (S.V.Kulkarni and S.A.Khaparde) 28 Fundamentals of Bus Bar Protection 29 IEEE Guide for Grounding of Instrument Transformer Secondary Circuits and Cases 30 Instrument Transformers Application Guide (ABB) 31 Instrument Transformers: Technical Information and Application Guide (ABB) 32 Modern Line Current Differential Protection Solutions Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Tài liệu tham khảo Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN 33 Mutual Impedance in Parallel Lines – Protective Relaying and Fault Location Considerations 34 On the impact of series compensation on line protection and TRV 35 Power swing and out of step consideration on transmission lines 36 Protection of Double Circuit Transmission Lines 37 Rebirth of the Phase Comparison Line Protection Principle 38 Review of unit protection schemes for auto-transformers 39 Shunt Capacitor Bank Fundamentals and Protection 40 Tài liệu hướng dẫn sử dụng hãng rơle 41 The Siemens Answer: CT Dimensioning Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Đề cương Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Chương 01: Máy biến dòng điện & Máy biến điện áp dùng cho mục đích bảo vệ rơle  Chương 02: Các nguyên lý bảo vệ hệ thống điện  Chương 03: Bảo vệ đường dây 220kV 500kV  Chương 04: Bảo vệ máy biến áp 220 500kV  Chương 05: Bảo vệ hệ thống góp  Chương 06: Bảo vệ thiết bị khác trạm biến áp  Chương 07: Phần mềm PSCAD Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Chương 01 Máy biến áp đo lường (dùng cho hệ thống rơle bảo vệ ) Máy biến dòng điện Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN   Tên gọi chung: BI, CT, TI Nhiệm vụ: Biến đổi tỷ lệ dòng điện sơ cấp  thứ cấp (5A A) Cách ly mạch sơ cấp thứ cấp Nguyên l{ hoạt động Tạo phối hợp dòng điện pha Isơ cấp*wsơ cấp = Ithứ cấp*wthứ cấp BI cao áp CT: Current Transformer (tiếng Anh) Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN BI hạ áp Sơ đồ nguyên l{ Máy biến dòng điện Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Sơ đồ thay Zcuộn thứ cấp Vthứ cấp BI lý tưởng    Sai số BI xuất tồn dòng từ hóa Điện áp xuất phía thứ cấp Vthứ cấp=Ithứ cấp*(Zcuộn thứ cấp+Zdây dẫn phụ + Zthiết bị nối vào) Tải tăng  Vthứ cấp tăng  tăng dòng từ hoá Ie  tăng sai số BI Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Máy biến dòng điện Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Đặc tính từ hóa BI  Quan hệ dòng điện từ hóa cần thiết (Ie) để sinh điện áp hở mạch V Điện áp điểm gập VK (Knee-point) Vùng bão hòa Vùng làm việc tuyến tính  Điểm gập VK: Là điểm đường cong từ hóa Từ đó: để tăng điện áp lên thêm 10%  cần tăng dòng từ hóa 50% Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Máy biến dòng điện 10 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Đặc tính từ hóa BI  Thí nghiệm xác định đặc tính từ hóa Bộ tạo dòng BI Bảng kết Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Bảo vệ tụ bù dọc 392 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Bảo vệ cho tụ công suất lớn MOV: bảo vệ chống áp cho tụ có dòng cố lớn chạy qua Bypass Gap: khe hở phóng điện tự động mồi hệ thống bảo vệ MOV bị lượng hấp thụ Bypass Breaker: tự động đóng cố tồn lâu Cho phép đóng/cắt tụ vận hành Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Reactor: hạn chế dòng phóng (xả) tụ khe hở phóng điện đóng máy cắt Bảo vệ tụ bù dọc 393 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Bảo vệ cho tụ công suất lớn Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Bảo vệ tụ bù dọc 394 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Bảo vệ cho tụ công suất lớn Triggered Gap Capacitor Bank MOV Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Bảo vệ tụ bù dọc 395 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Bảo vệ cho tụ công suất lớn Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN 396 Chương 06 Bảo vệ kháng bù Các kháng bù 397 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN    Các kháng thường nối trực tiếp lên đường dây (không có máy cắt – kháng điện dầu) Hoặc nối vào cuộn tam giác MBA truyền tải (có máy cắt – kháng điện khô) Bảo vệ cho kháng điện gần tương tự phương thức bảo vệ cho MBA Bảo vệ thường bảo vệ so lệch Bảo vệ dự phòng bảo vệ dòng Bảo vệ chống cố vòng dây:   Kháng khô, trung tính cách điện: so sánh điện áp điểm trung tính điện áp cuộn tam giác hở BU đầu cuộn kháng Kháng dầu: rơle khí Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Các kháng bù 398 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Bảo vệ kháng bù Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Các kháng bù 399 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Bảo vệ kháng bù Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Các kháng bù 400 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Bảo vệ kháng bù Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Các kháng bù 401 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Bảo vệ kháng bù Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Các kháng bù 402 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Bảo vệ kháng bù Kháng cao áp – Bảo vệ dùng rơle kỹ thuật số Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Các kháng bù 403 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Bảo vệ kháng bù Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Các kháng bù 404 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Bảo vệ kháng bù Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Các kháng bù 405 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Bảo vệ kháng bù Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN End [...]... môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Máy biến điện áp (BU) 33 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Điện áp danh định sơ cấp và thứ cấp BU ngoài trời thường sử dụng điện áp pha:  Điện áp danh định của cuộn sơ cấp là điện áp danh định của lưới điện Ứng dụng đo lường: phạm vi điện áp làm việc: 80÷120% Ứng dụng bảo vệ rơle: từ 0.05 ÷ 1.5 hoặc 1.9 lần điện áp danh định Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ. .. VK Dòng điện kích từ ứng với điện áp điểm gập Điện trở lớn nhất cho phép phía mạch nhị thứ Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Máy biến dòng điện 22 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Thực tế, mỗi BI có thể có: 1 hoặc 2 cuộn thứ cấp - Mục đích đo lường 2 tới 4 cuộn thứ cấp - Ứng dụng bảo vệ rơle Cuộn sơ cấp Các cuộn thứ cấp Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện –... Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Máy biến dòng điện 12 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Khai báo cực tính của máy biến dòng (rơle số) Điểm đấu sao về phía đường dây Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Điểm đấu sao về phía thanh góp Máy biến dòng điện 13 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Qui ước cực tính Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN... động cộng hưởng Điện kháng bù BU cảm ứng thông thường Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Đầu ra Máy biến điện áp (BU) 35 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Cấu trúc BU kiểu tụ phân áp 1 Bình giãn dầu 2 Các tụ phân áp 5 Điện kháng bù 7 BU loại cảm ứng thông thường (điện áp thấp) 8 Đầu cực cao áp Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Máy biến điện áp (BU) – Tham... trong 10÷25 cm) Đấu sai Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Đấu đúng Máy biến dòng điện 28 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN BI thứ tự không  Đấu đúng: dây nối đất vỏ cáp chạy xuyên qua lõi từ Rơle Vỏ kim loại của cáp BI0 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Máy biến dòng điện 29 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN BI thứ tự không  Ngược lại - đấu... dụng cho các mạng điện có dòng chạm đất nhỏ (mạng điện có trung tính cách điện hoặc nối đất qua cuộn dập hồ quang) Do cả 3 pha chạy qua lõi từ  đường kính lõi từ lớn  kích thước BI lớn  thích hợp để trang bị với đường cáp hoặc đầu cực máy phát điện Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Ứng dụng thực tế của BI thứ tự không 31 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Bảo vệ chống... Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Thông số của máy biến dòng điện 19 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN So sánh BI dùng cho đo lường – bảo vệ rơle Hạng mục so sánh BI dùng cho đo lường BI dùng cho bảo vệ rơle Phạm vi hoạt động chính xác (0,05÷1,2)x Iđịnh mức Lõi từ Bão hòa nhanh để bảo vệ Điện áp bão hòa cao hơn các dụng cụ đo khi sự cố, (VK) (khó bị bão hòa) dòng điệntăng cao Độ chính... Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Sơ đồ thay thế khi BI bị bão hòa Máy biến dòng điện 17 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Hiện tượng hở mạch BI  Cơ cấu nối tắt mạch dòng khi tháo thiết bị nhị thứ Rơle, đồng hồ đo Rơle, đồng hồ đo Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Thông số của máy biến dòng điện 18 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Tải danh... đảm bảo sai số theo tiêu chuẩn Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Máy biến dòng điện cấp X (hay PX – theo IEC) 21 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Dùng cho mục đích đặc biệt Bảo vệ so lệch thanh góp    Có rất nhiều BI Các BI phải có cùng đặc tính làm việc để giảm dòng không cân bằng Biến dòng cấp X: thông số được cho chi tiết hơn Dòng định mức Tỷ số biến Điện. .. nghiệm Điện trở mạch thử nghiệm Cuộn dây mạch thử nghiệm Tải (VD:Bình nóng lạnh) Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN Cuộn lấy tín hiệu dòng chạm đất (dòng so lệch) Sự cố chạm vỏ (chạm đất) Máy biến điện áp 32 Nguyễn Xuân Tùng - Bộ môn Hệ thống điện – ĐHBK HN  Nhiệm vụ Biến đổi tỷ lệ điện áp sơ cấp sang điện áp thứ cấp theo tiêu chuẩn (100V hoặc 110V) Cách ly mạch sơ cấp và các thiết