thiết kế bảo vệ cho đường dây cung cấp hình tia của lưới điện có một nguồn cung cấp

Mở Đầu Như biết năm gần khả tiêu tốn điện lớn ,chúng ta nước phát triển để thực q trình cơng nghiệp hóa đại hóa khả sử dụng điện lớn.chính sử dụng điện phải hiểu biết hư hỏng tượng khơng bình thường xảy hệ thống điện với phương pháp thiết bị bảo vệ nhằm phát nhanh chóng cách ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống,cảnh báo xử lí khắc phục chế độ khơng bình thường mảng kiến thức quan trọng kĩ sư nghành hệ thống điện Để đáp ứng yêu cầu đó,sinh viên khoa hệ thống điện trường Đại Học Điện Lực giao đề tài thiết kế bảo vệ cho đường dây cung cấp hình tia lưới điện có nguồn cung cấp Đồ án gồm phần: phần I : lý thuyết Phần II: tính tốn Do hạn chế khả nên đồ án em khơng tránh khỏi sai sót , em mong nhận góp ý dẫn thầy cô Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Văn Đạt tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án Hà nội ,ngày 10 tháng 10 năm 2010 Sinh viên: Bùi Trung Kiên A LÝ THUYẾT Nhiệm vụ yêu cầu bảo vệ rơle: a/ Nhiệm vụ bảo vệ rơle Các thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ phát loại trừ nhanh tốt phần tử bị cố tình trạng làm việc khơng bình thường khỏi hệ thống  Nguyên nhân gây hư hỏng, cố phần tử hệ thống điện: + đất, lũ lụt Do tượng thiên nhiên biến đổi thời tiết, giông bão, động + Do máy móc thiết bị bị hao mịn, già cỗi + Do tai nạn ngẫu nhiên + Do nhầm lẫn thao tác nhân viên vận hành Nhanh chóng phát cách ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống ngăn chặn hạn chế hậu nghiêm trọng cố, phần lớn dạng ngắn mạch: + Dòng điện tăng cao chỗ cố phần tử đường từ nguồn đến điểm ngắn mạch gây tác động nhiệt lực học làm phá hủy phần từ bị ngắn mạch phần tử lân cận + Hồ quang chỗ ngắn mạch để tồn lâu đốt cháy thiết bị gây hỏa hoạn + Ngắn mạch làm cho điện áp chỗ cố khu vực lưới điện lận cận bị giảm thấp, ảnh hưởng đến làm việc bình thường hộ dùng điện + Nghiêm trọng gây ổn định tan rã hệ thống điện Ngồi cịn phải xét đến tình trạng làm việc khơng bình thường tải Khi tải dòng điện tăng cao gây hỏng cách điện, giảm tuổi thọ thiết bị điện b/ Các yêu cầu Bảo vệ rơle • Tác động nhanh: Càng cắt nhanh phần tư bị ngắn mạch hạn chế mức độ phá hoại phần tử , giảm thời gian tụt thấp điện áp hộ tiêu thụ có khả giữ ổn định hệ thống điện Để giảm thời gian cắt ngắn mạch cần phải giảm thời gian tác động thiết bị bảo vệ rơ le Tuy nhiên số trường hợp để thực u cầu tác động nhanh khơng thể thỏa mãn yêu cầu chọn lọc Hai yêu cầu đơi mâu thuẫn nhau, tùy điều kiện cụ thể cần xem xét kỹ u cầu • Tính chọn lọc: khả bảo vệ phát loại trừ phần tử bị cố khỏi hệ thống Theo nguyên lý làm việc phân ra: + Bảo vệ có độ chọn lọc tuyệt đối: bảo vệ làm việc có cố xảy phạm vi hoàn toàn xác định, khơng làm nhiệm vụ dự phịng cho bảo vệ đặt phần tử lân cận + Bảo vệ có độ chọn lọc tương đối: nhiệm vụ bảo vệ cho đối tượng bảo vệ cịn thực chức dự phòng cho bảo vệ đặt phần tử lân cận • Độ nhạy: Độ nhạy đặc trưng cho khả cảm nhận cố rơle hệ thống bảo vệ, biểu diễn hệ số độ nhạy kn = I N I kđ Yêu cầu: k n ≥ : bảo vệ k n ≥ 1,5 : bảo vệ dự phịng • Độ tin cậy: tính đảm bảo cho thiết bị bảo vệ làm việc đúng, chắn + Độ tin cậy tác động: khả bảo vệ làm việc có cố xảy phạm vi xác định nhiệm vụ bảo vệ + Độ tin cậy không tác động: khả tránh làm việc nhầm chế độ vận hành bình thường cố xảy phạm vi bảo vệ quy định • Tính kinh tế: Đối với lưới điện trung, hạ áp số lượng phần tử cần bảo vệ lớn, yêu cầu thiết bị không cao thiết bị bảo vệ cá nhà máy điện lớn lưới truyền tải cao áp siêu cao áp cần ý tới tính kinh tế lựa chọn thiết bị bảo vệ cho đảm bảo yêu cầu kỹ thuật với chi phí nhỏ Nguyên tắc tác động bảo vệ sử dụng Thời gian làm việc bảo vệ có đặc tính thời gian độc lập khơng phụ thuộc vào trị số dịng ngắn mạch hay vị trí ngắn mạch, cịn bảo vệ có đặc tính thời gian phụ thuộc thời gian tác động tỉ lệ nghịch với dòng điện chạy qua bảo vệ, dịng ngắn mạch lớn thời gian tác động bé - Khi làm việc bình thường có ngắn mạch ngồi I R < I kdR bảo vệ không tác động - Khi có ngắn mạch bên dịng điện qua bảo vệ vượt giá trị định trước (Ikd, Iđặt) I R > I kdR bảo vệ tác động cắt máy cắt Sơ đồ, nguyên lý làm việc, thông số khởi động vùng tác động bảo vệ đặt cho đường dây Đường dây cần bảo vệ đường dây 110kv, đường dây trung áp,để bảo vệ ta dùng loại bảo vệ: - Quá dòng điện cắt nhanh thời gian - Q dịng điện có hướng - So lệch dùng cấp thứ cấp chuyên dùng - Khoảng cách Trong nhiệm vụ thiết kế bảo vệ đồ án ta xét bảo vệ dòng điện cắt nhanh q dịng điện có thời gian 3.1 Bảo vệ q dịng có thời gian a Q dịng cắt nhanh với đặc tính thời gian độc lập Ưu điểm dạng bảo vệ cách tính tốn cài đặt bảo vệ đơn giản dễ áp dụng Thời gian đặt bảo vệ phải phối hợp với cho cắt ngắn mạch cách nhanh mà đảm bảo tính chọn lọc bảo vệ Giá trị dòng điện khởi động bảo vệ IKĐ trường hợp xác định bởi: I kd = Trong đó: kat kmm I lv max ktv kat: hệ số an toàn để đảm bảo cho bảo vệ không cắt nhầm có ngắn mạch ngồi sai số tính dịng ngắn mạch (kể đến đường cong sai số 10% BI 20% tổng trở nguồn bị biến động) kmm: hệ số mở máy, lấy kmm= (1.5 ÷ 2,5) ktv: hệ số trở chức bảo vệ q dịng, lấy khoảng (0,85 ÷ 0,95) Sở dĩ phải sử dụng hệ số Ktv xuất phát từ yêu cầu đảm bảo làm việc ổn định bảo vệ có nhiễu loạn ngắn (hiện tượng tự mở máy động sau TĐL đóng thành cơng) hệ thống mà bảo vệ không tác động Giá trị dòng khởi động bảo vệ cần phải thoả mãn điều kiện: I lv max < I kd < I N Với: Ilv max: dòng điện cực đại qua đối tượng bảo vệ, thường xác định chế độ cực đại hệ thống, thông thường: I = (1,05 ÷ 1,2).I lvmax đm Trong trường hợp khơng thoả mãn điều kiện phải sử dụng bảo vệ dịng có kiểm tra áp IN min: dịng ngắn mạch nhỏ ngắn mạch vùng bảo vệ Phối hợp bảo vệ theo thời gian: Đây phương pháp phổ biến thường đề cập tài liệu bảo vệ rơle hành Nguyên tắc phối hợp nguyên tắc bậc thang, nghĩa chọn thời gian bảo vệ cho lớn khoảng thời gian an toàn Δt so với thời gian tác động lớn cấp bảo vệ liền kề trước (tính từ phía phụ tải nguồn) tn = t( n −1) max + ∆t Trong đó: tn : thời gian đặt cấp bảo vệ thứ n xét t(n-1)max: thời gian tác động cực đại bảo vệ cấp bảo vệ đứng trước (thứ n) Δt : bậc chọn lọc thời gian b Bảo vệ q dịng với đặc tính thời gian phụ thuộc Bảo vệ q dịng có đặc tuyến thời gian độc lập nhiều trường hợp khó thực khả phối hợp với bảo vệ liền kề mà đảm bảo tính tác động nhanh bảo vệ Một phương pháp khắc phục người ta sử dụng bảo vệ dòng với đặc tuyến thời gian phụ thuộc Hiện phương thức tính tốn chỉnh định rơle q dịng số với đặc tính thời gian phụ thuộc đa dạng chủng loại tiêu chuẩn nên thực tế chưa thống mặt lý thuyết điều gây khó khăn cho việc thẩm kế kiểm định giá trị đặt t1 ∆ t t6 t2 ∆t t3 ∆ t t4 Hình 1: Phối hợp đặc tuyến thời gian bảo vệ dòng lưới điện hình tia cho trường hợp đặc tuyến phụ thuộc đặc tính độc lập Rơle q dịng với đặc tuyến thời gian phụ thuộc sử dụng cho đường dây có dịng cố biến thiên mạnh thay đổi vị trí ngắn mạch Trong trường hợp sử dụng đặc tuyến độc lập nhiều không đam bảo điều kiện kỹ thuật: thời gian cắt cố, ổn định hệ thống Hiện người ta có xu hướng áp dụng chức bảo vệ dòng với đặc tuyến thời gian phụ thuộc bảo vệ thông thường thay cho rơle có đặc tuyến độc lập Dịng điện khởi động bảo vệ q dịng có thời gian tính theo cơng thức: Ikđ-51 = k.Ilvmax Trong đó: k – hệ số chỉnh định ( k=1,6 ) Thời gian bảo vệ chọn theo công thức: t= 0,14 Tp I −1 0,02 * ; t= 13,5 T p , s I *−1 3.2 Bảo vệ dòng cắt nhanh Đối với bảo vệ q dịng thơng thường gần nguồn thời gian cắt ngắn mạch lớn, thực tế cho thấy ngắn mạch gần nguồn thường mức độ nguy hiểm cao cần loại trừ nhanh tốt Để bảo vệ đường dây trường hợp người ta dùng bảo vệ dòng cắt nhanh (50), bảo vệ cắt nhanh có khả làm việc chọn lọc lưới có cấu hình với nguồn hay nhiều nguồn cung cấp Ưu điểm cách ly nhanh cố với công suất ngắn mạch lớn gần nguồn Tuy nhiên vùng bảo vệ khơng bao trùm hồn tồn đường dây cần bảo vệ, nhược điểm lớn loại bảo vệ Để đảm bảo tính chọn lọc, giá trị đặt bảo vệ dòng cắt nhanh phải chọn cho lớn dòng ngắn mạch cực đại (ở dòng ngắn mạch pha trực tiếp) qua chỗ đặt rơle có ngắn mạch ngồi vùng bảo vệ Sau tính tốn giá trị đặt bảo vệ cho mạng điện đồ án Đối với mạng điện hình tia nguồn cung cấp giá trị dòng điện khởi động bảo vệ đặt góp A xác định theo cơng thức: Ikđ = kat.INngmax Trong đó: kat: hệ số an tồn, tính đến ảnh hưởng sai số tính tốn ngắn mạch, cấu tạo rơle, thành phần không chu kì dịng ngắn mạch biến dịng Với rơle điện Kat = (1,2 ÷ 1,3), với rơle số kat = 1,15 INng max: dòng ngắn mạch pha trực tiếp lớn qua bảo vệ ngắn vùng bảo vệ Ở dịng ngắn mạch pha trực tiếp góp B Ưu điểm: • Làm việc giây ngắn mạch gần góp Nhược điểm: • Chỉ bảo vệ phần đường dây 70 – 80% • Phạm vi bảo vệ không cố định phụ thuộc vào chế độ ngắn mạch chế độ làm việc hệ thống Chính bảo vệ q dịng cắt nhanh khơng thể bảo vệ phần tử mà kết hợp với bảo vệ khác INmax INmin Ikd LCNmin INngoaimax LCNmax Hình 2: Bảo vệ dòng điện cắt nhanh đường dây nguồn cung cấp B PHẦN TÍNH TỐN CHƯƠNG I CHỌN MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN B1 HT MC1 MC2 D1 BI1 tpt1 B2 22 kV 110 kV P2 = MW Ipt2 = P2 2000 = 3.U đm cos ϕ 3.22.0,8 = 65,61 A • Dịng điện làm việc cực đại: Ilv2max = k.Ipt2 = 1,4.65,61 = 91,854 A Chọn BI có ni = • Dịng điện làm việc đường dây 1: Ilv = Ipt1 + Ipt2 = = 3000 3.22.0,85 P1 3.U đm cos ϕ1 + I pt + 65,61 = 158,236 A • Dịng điện làm việc cực đại đoạn AB: Ilvmax = k.Ilv = 1,4 158,236 = 221,53 A Chọn BI có ni = D2 BI2 P1 tpt2 P2 CHƯƠNG II TÍNH TỐN NGẮN MẠCH, XÂY DỰNG QUAN HỆ GIỮA DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH VỚI CHIỀU DÀI ĐƯỜNG DÂY TRONG CÁC CHẾ ĐỘ CỰC ĐẠI CỰC TIỂU 2.1 VỊ TRÍ CÁC ĐIỂM NGẮN MẠCH B1 HT N3 N2 N1 MC1 N4 N6 N5 MC2 D1 BI1 tpt1 N7 D2 BI2 B2 P1 24 kV 115 kV 2.2 CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN Tính hệ đơn vị tương đối, gần Công suất bản: Scb = SdđB = 15 MVA Điện áp bản: Ucb = Utb cấp Vậy: UCb1 = 115 kV; UCb2 = 23 kV EHT = 2.3 ĐIỆN KHÁNG CÁC PHẦN TỬ 2.3.1 Hệ thống SN max = 2300 MVA ; X0HT = 0,7 X1HT SN = 0,8.2300 MVA • Giá trị điện kháng thứ tự thuận Chế độ cực đại: X HT max = S cb S N max = 15 = 0,00652 2300 N8 N9 tpt2 P2 N1 N2 N3 N4 N5 INmax(kA) 5.726 3.IN0max(kA) 5.772 4.046 3.114 2.532 2.216 N6 4.468 3.364 3.105 2.694 2.379 1.97 N7 2.13 N8 N9 1.928 1.761 1.773 1.612 1.478 2.5 TÍNH DỊNG NGẮN MẠCH CỦA MẠNG ĐIỆN Ở CHẾ ĐỘ CỰC TIỂU 2.5.1 Sơ đồ thay dạng tương đối HT N3 N2 N1 MC1 N4 N6 N5 MC2 D1 BI1 tpt1 N7 N8 tpt2 D2 BI2 P1 B2 22 kV 115 kV 2.5.2.1 Ngắn mạch điểm N1 Sơ đồ dạng đơn giản thứ tự thuận, nghịch, không N1 XHT EHT N1 XB12 XHT XB12 N1 XHT XB12 X ∑ = X ∑ = X HT + X B12 = 0,00815 + 0,0625 = 0,071 X ∑ = X HT + X B12 = 0,0057 + 0,0625 = 0,0682 a) Ngắn mạch pha N(2) X ∆ = X ∑ = 0,0707 Xtđ = X1Σ + X∆ = 0,0707 +0,0707 = 0,1414 Dòng ngắn mạch siêu độ là: I N( 21) = m ( ) b) Ngắn mạch pha N(1) Ta có: N9 S E HT 15 cb = = 4,825 kA X td 3.U cb 0,1414 3.22 P2 X ∆ = X ∑ + X ∑ = 0,0682+0,0707 = 0,13885 m(1) = Ta có sơ đồ phức hợp rút gọn sau: N2 Xtd EHT Với siêu độ là: Xtđ = X1Σ + X∆ = 0,0707+0,13885 = 0,2095 Dòng ngắn mạch I N(11) = m (1) S E HT 15 cb = = 5,637 kA X td 3.U cb 0,2095 3.22 Dịng điện thứ tự khơng là: ) I N(110 = I N(11)a1 = 0,2095 Trong hệ đơn vị có tên: I 0(1) kA = 15 = 1,88 kA 0,2095 3.22 Khi ngắn mạch điểm khơng có dịng qua BI 2.5.2.2 Ngắn mạch điểm N2 Sơ đồ dạng đơn giản thứ tự thuận, nghịch, không N2 EHT 1ΣX X ∑ = X ∑ = X HT + X B12 + X D11 = 0,09 X ∑ = X HT + X B12 + X D11 =0,117 N2 2ΣX N2 0ΣX a) Ngắn mạch pha N(2) X ∆ = X ∑ = 0,09 Xtđ = X1Σ + X∆ = 0,18 Dòng ngắn mạch siêu độ là: I N( 22) = m ( ) S E HT cb = 3,788 kA X td 3.U cb b) Ngắn mạch pha N(1) Vì ngắn mạch pha nên X ∆ = X ∑ + X ∑ = 0,207 m(1) = Ta có sơ đồ phức hợp rút gọn sau: N2 EHT Với: Xtd Xtđ = X1Σ + X∆ = 0,297 Dòng ngắn mạch siêu độ là: I N(12) = m (1) S cb E HT = 3,976 kA X td 3.U cb Dòng điện thứ tự không là: ) I N(120 = I N(12) a1 = 0,297 Trong hệ đơn vị có tên: I 0(1) kA = 15 = 1,325 kA 0,297 3.22 Tính tốn tương tự cho điểm ngắn mạch lại Bảng tổng hợp cho điểm ngắn mạch từ N1 – N9 X X X X X m I X m N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 1∑ 0.071 0.09 0.11 0.129 0.148 0.159 0.17 0.181 0.192 2∑ 0.071 0.09 0.11 0.129 0.148 0.159 0.17 0.181 0.192 0∑ 0.068 0.117 0.165 0.214 0.263 0.29 0.318 0.346 0.374 0.139 0.207 0.275 0.343 0.411 0.449 0.488 0.527 0.566 0.21 0.297 0.385 0.472 0.559 0.608 0.658 0.708 0.758 3 3 3 3 5.624 3.976 3.067 2.502 2.113 1.942 1.795 1.668 1.558 0.071 0.09 0.11 0.129 0.148 0.159 0.17 0.181 0.192 (1) ∆ (1) td (1) (1) kA N ( 2) ∆ ( 2) X I ( 2) td ( 2) N 3 3 3 3 0.142 0.18 0.22 0.258 0.296 0.318 0.34 0.362 0.384 4.802 3.788 3.099 2.643 2.303 2.144 2.005 1.883 1.776 Từ bảng số liệu ta có xác định trị số dịng điện ngắn mạch lớn điểm ngắn mạch xét Các giá trị tổng kết bảng sau: N1 I kA N kA I 4.802 4.802 N2 3.78 3.78 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 3.099 2.643 2.303 2.144 2.005 1.883 1.776 1.66 3.067 2.502 2.113 1.942 1.795 1.558 Tổng hợp chế độ cực đại cực tiểu ta có bảng sau: INmax(kA) INmin(kA) 3.IN0max(kA) 3.IN0min(kA) N1 5.726 4.802 5.772 4.802 N2 4.468 3.788 4.046 3.788 N3 3.364 3.099 3.114 3.067 N4 3.105 2.643 2.532 2.502 N5 2.694 2.303 2.216 2.113 N6 2.379 2.144 1.97 1.942 N7 2.13 2.005 1.773 1.795 N8 1.928 1.883 1.612 1.668 N9 1.761 1.776 1.478 1.558 CHƯƠNG III TÍNH TỐN THƠNG SỐ KHỞI ĐỘNG CHO CÁC BẢO VỆ CỦA ĐƯỜNG DÂY D1 VÀ D2 3.1 BẢO VỆ QUÁ DÒNG CẮT NHANH Trị số dòng điện khởi động bảo vệ dòng cắt nhanh lựa chọn theo công thức Ikđ = kat.INngmax Trong : kat :Hệ số an tồn Chọn kat = 1,2 INngmax : dịng ngắn mạch ngồi cực đại dòng ngắn mạch lớn thường lấy giá trị dòng ngắn mạch cuối đường dây Chọn dòng khởi động cho bảo vệ dòng cắt nhanh đoạn đường dây D2 Ikđ1-50 = kat.IN5ngmax = 1,2 2,694 = 3,233 kA Ikđ2-50 = kat.IN9max = 1,2 1,761= 2,113 kA 3.2 BẢO VỆ QUÁ DÒNG THỨ TỰ KHƠNG CẮT NHANH Trị số dịng điện khởi động bảo vệ q dịng thứ tự khơng cắt nhanh lựa chọn theo công thức Ikđ = kat 3I0Nngmax Trong đó: I0ngmax – dịng điện ngắn mạch thứ tự khơng ngồi lớn Dịng điện ngắn mạch thứ khơng lớn ứng với đường dây D1 D2 I0N5ngmax, I0N9ngmax I0kđ1 = kat 3I0N5ngmax = 1,2.3.2,216 = 7,98 kA I0kđ2 = kat 3I0N9ngmax = 1,2.3.1,478 = 5,321 kA 3.3 BẢO VỆ Q DỊNG CĨ THỜI GIAN  Lựa chọn trị số dòng điện khởi động bảo vệ q dịng có thời gian Dịng điện khởi động bảo vệ q dịng có thời gian tính theo cơng thức: Ikđ(51)= k.Ilvmax Trong đó: k – Hệ số chỉnh định Chọn k = 1,6 Ilvmax – Dòng điện làm việc lớn Ilvmax1 = 221,53 A Ilvmax2 = 91,854 A Ta có: Ikđ1(51)= k.Ilvmax1 = 1,6.221,53 = 354,45 A= 0,354 kA Ikđ2(51)= k.Ilvmax1 = 1,6.91,854 = 146,97A = 0,147 kA  Chọn thời gian làm việc bảo vệ: Đặc tính thời gian rơle: t= 13,5 Tp , s I* −1 Với I* = I I kd 3.3.1 Chế độ phụ tải cực đại Với đường dây D2: • Xét điểm ngắn mạch N9: IN9 = 1,761 I *9 = IN9 I kđ 2−51 = 1,761 = 11,98 0,147 t 29 = t pt + ∆t = 0,75+0,3=1,05 s Tp I *9 − 11,98 − = t = 1,05 = 0,854 s 13,5 13,5 • Xét điểm ngắn mạch N8: IN8 = 1,928 I N8 I *8 = = I kđ 2−51 1,928 = 13,116 0,147 13,5 13,5 Tp = 0,854 = 0,95s I* − 13,116 − t 28 = Tính tốn tương tự cho điểm ngắn mạch đường dây D2: N5 I N max , kA 2.694 0.666 T2, s N6 N7 N8 N9 2.379 2.13 1.928 1.761 0.76 0.855 0.952 Với đường dây D1: Thời gian bảo vệ làm việc điểm N5 đường dây là: { } t15 = max t 25 , t pt1 + ∆t • Xét điểm ngắn mạch N5: IN5 = 2,694 kA I *5 = I N5 I kđ 1−51 = 2,694 = 7,61 0,354 tpt1 = 0,5s t15 = max{ 0,666;0,5} + 0,3 =0,966 s 0,966 t15 (7,61 − 1) = 0,473 s ( I *5 − 1) = Tp1 = 13,5 13,5 • Xét điểm ngắn mạch N4: IN4 = 3,105kA I *4 = t= IN4 I kđ 1−51 = 3,105 = 8.771 0,354 13,5 13,5 Tp = 0,473 = 0,822 I* −1 8.771 − 1.05 Tính tốn tương tự cho điểm ngắn mạch đường dây D2: I N1 5.726 N max,kA 0.42 T2, s N2 N3 N4 N5 4.468 0.549 3.364 0.751 3.105 0.822 2.694 0.966 3.3.1 Chế độ phụ tải cực tiểu Với đường dây D2: • Xét điểm ngắn mạch N9: IN9 = 1,776 kA I *9 = I N9 I kdd 2−51 = 1.776 = 12,082 0,147 t 29 = t pt + ∆t = 0,75+0,3=1,05 s Tp2 = I *9 − 12,082 − t = 1,05 =0,862 s 13,5 13,5 • Xét điểm ngắn mạch N8: IN8 = 1,883 I *8 = t 28 = I N8 = I kdd 2−51 1,883 = 12,81 0,147 13,5 13,5 Tp2 = 0,862 = 0,985s I* −1 12,81 − Tính tốn tương tự cho điểm ngắn mạch đường dây D2: I N , kA T2, s N5 2.694 0.793 N6 2.379 0.856 N7 2.13 0.92 N8 1.928 0.985 N9 1.761 1.05 Với đường dây D1: Thời gian bảo vệ làm việc điểm N5 đường dây là: { } t15 = max t 25 , t pt1 + ∆t • Xét điểm ngắn mạch N5: IN5 = 2.303 I *5 = I N5 I kđ 1−51 = 2,303 = 6.506 0,354 tpt1 = 0,5s t15 = max{ 0,793;0,5} + 0,3 =1,093 s Tp1 = 1,093 t15 (6,506 − 1) = 0,446 s ( I *5 − 1) = 13,5 13,5 • Xét điểm ngắn mạch N4: IN4 = 2,643 I *4 = t14 = IN4 I kđ 1−51 = 2,643 = 7.466 0,354 13,5 13,5 Tp = 0,446 = 0,973s I* −1 7,466 − Tính tốn tương tự cho điểm ngắn mạch đường dây D2: N1 I N , kA T2, s 4.802 0.479 N2 N3 N4 N5 3.788 3.099 2.643 2.303 0.62 0.776 0.931 1.093 3.4 Bảo vệ dòng thứ tự khơng có thời gian  Dịng điện khởi động tính theo cơng thức: I0kđ = k IddBI Trong đó: k = 0,2 IdđBI: Dòng điện danh định BI, A Ikđ1-51N = k IddBI1 =0,2.125 = 25 A Ikđ2-51N = k IddBI2 = 0,2.300 = 60 A  Thời gian làm việc Thời gian làm việc bảo vệ q dịng thứ tự khơng có thời gian chọn theo đặc tính độc lập t2 = tpt2 + ∆t = 0,75 +0,3 =1,05 s t1 = t2 + ∆t = 1,05+0,3=1,35 s CHƯƠNG IV XÁC ĐỊNH VÙNG BẢO VỆ VÀ ĐỘ NHẠY CỦA BẢO VỆ 4.1 Vùng bảo vệ Bảo vệ dòng cắt nhanh Ta xác định theo phương pháp hình học sau: Ikđ1-50 = kat.IN5ngmax = 1,2 2,694 = 3,233 kA Ikđ2-50 = kat.IN9max = 1,2 1,775 = 2,13 kA • Chế độ cực đại: max = 4,38km tương ứng với 62,6% đường dây Đường dây D1: l1CN Đường dây D2: l 2max CN = km tương ứng với 50% đường dây • Chế độ cực tiểu: = 3,15km tương ứng với 45% đường dây Đường dây D1: l1CN Đường dây D2: l 2min CN = 1,5 km tương ứng với 37,5% đường dây 4.2 Độ nhạy Bảo vệ có thời gian Độ nhạy xác định theo cơng thức: kN = I N I kđ Điều kiện kn ≥ 1,5 • Bảo vệ đường dây 1: k N1 = • I N 2,303 = = 6,506 > 1,5 I kđ 0,354 Bảo vệ đường dây 2: kN2 = I N 1,76 = = 11,98 > 1,5 I kđ 0,147 Vậy độ nhạy thiết bị bảo vệ thỏa mãn