Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV

Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV CHNG Mễ T I TNG C BO V, CC THễNG S CHNH 1.1 Mễ T I TNG Trm bin ỏp (TBA) c bo v l trm bin ỏp gim ỏp gm hai mỏy bin ỏp (MBA) ba dõy qun B1 v B2 c mc song song vi Mỏy bin ỏp cú cun dõy cao ỏp v h ỏp u trung im ni t; cun dõy trung ỏp u tam giỏc Hai mỏy bin ỏp ny c cp in t hai ngun ca HT1(h thng in) v HT2 a n cỏi 110kV qua ng dõy D1 v D2 H thng in HT1 v h thng in HT2 cú trung tớnh ni t v lm vic c lp vi Phớa cao ỏp 110kV c hai mỏy bin ỏp u ly in t cỏi 110kV Phớa trung ỏp 35kV hai mỏy bin ỏp u a in trc tip n cỏi 35kV cp cho ph ti Phớa h ỏp ca trm a in n cỏi 22kV a n cỏc ph ti Hỡnh 1.1 S u dõy trm bin ỏp SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV 1.2 THễNG S CHNH 1.2.1 H thng in HT1, HT2 H thng in HT1, HT2 cú trung tớnh ni t 1) H thng in HT1 Cụng sut ngn mch ch cc i: S1Nmax = 1750 MVA Cụng sut ngn mch ch cc tiu: S1Nmin = 0,7S1Nmax in khỏng th t khụng: X0H1 = 1,2X1H 2) H thng in HT2 Cụng sut ngn mch ch cc i: S2Nmax = 2100 MVA Cụng sut ngn mch ch cc tiu: S2Nmin = 0,75S2Nmax in khỏng th t khụng: X0H2 = 1,35X2H 1.2.2 ng dõy D1, D2 1) ng dõy D1 Chiu di ng dõy: L1 = 60 km in khỏng trờn mt kilụmột ng dõy: X1 = 0,401 /km in khỏng th t khụng: X0D1 = 2X1D1 2) ng dõy D2 Chiu di ng dõy: L2 = 65 km in khỏng trờn mt kilụmột ng dõy: X12 = 0.392 /km in khỏng th t khụng: X0D2 = 2X1D2 1.2.3 Mỏy bin ỏp Cụng sut danh nh ca mi mỏy bin ỏp: Sd = Sd1 = Sd2 = 80 MVA Cp in ỏp 121/38,5/24 kV in ỏp ngn mch ca cỏc cun dõy: UCN-T = 10,5%, UCN-H = 17%, UTN-H = 6% T u dõy YN d11 yn12 Gii hn iu chnh in ỏp: D Uc = 15% 1.3 CHN MY CT, MY BIN DềNG IN, MY BIN IN P 1.3.1 Mỏy ct in Mỏy ct in (MC) l thit b úng ct mch in cao ỏp (trờn 1000V) SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV Yờu cu i vi chỳng l phi ct nhanh, úng ct khụng gõy n hoc chỏy, kớch thc gn nh, giỏ thnh h Mỏy ct c chn theo cỏc iu kin sau: - in ỏp nh mc (UmMC): UmMC Umli - Dũng in nh mc (ImMC): ImMC Ilvcb - Dũng in ct nh mc: ICm IN " - Cụng sut ct nh mc: - Dũng in n nh ng: imMC ixk - Dũng in n nh nhit: Cỏc mỏy ct núi chung tha iu kin n nh nhit, c bit vi nhng loi mỏy ct cú dũng nh mc ln hn 1000A Do ú vi cỏc mỏy ct cú dũng nh mc ln hn 1000A khụng cn kim tra iu kin ny: I2nhm.tnhm BN (BN: l xung lng nhit ca dũng ngn mch) Da vo cp in ỏp v dũng in lm vic cng bc ln nht ca cỏc mch kt hp vi cỏc giỏ tr dũng in ngn mch ó tớnh c chng ta chn mỏy ct ca tng mch cho tng cp in ỏp nh bng 1.1 ã Phớa in ỏp 110 kV Ilvcb = kqtsc.ImB = kqtsc 80 SdmB = 1,4 = 0,5344kA = 534, 4A 3.121 3.U dmB IN = IBI1maxIcb1 = 11,2867 0,3817 = 4,3081 kA IBI1max = 11,2867 (bng 2.2.1) Ixk = ã 1,8.IN = 1,8.4,3081 = 10,9666 kA Phớa in ỏp 35 kV Ilvcb = kqtsc.ImB = kqtsc SdmB 80 = 1, = 1,6796kA = 1679,6A 3.U dmB 3.38,5 IN = IBI2maxIcb2 =5,0994 1,1997 = 6,1178 kA IBI2max = 5,0994 (bng 2.2.1) Ixk = 1,8.IN = 1,8.6,1178 = 15,5734 kA ã Phớa in ỏp 22 kV Ilvcb = kqtsc.ImB = kqtsc SủmB 3.UủmB = 1,4 80 3.24 = 2,6943kA = 2694,3A IN = IBI3maxIcb3 = 5,1750 1,9245 = 9,9593 kA SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV IBI3max = 5,1750 (bng 2.2.1) Ixk = 1,8.IN = 1,8.9,9593 = 25,3522 kA Bng 1.1 Thụng s tớnh toỏn giỏ tr cỏc cp in ỏp Thụng s tớnh toỏn Cp in ỏp (kV) 110 35 22 Um (kA) SBm (MVA) Ilvcb (kA) I'' Nmax Icb I'' (kA) Ixk (kA) 121 38,5 24 80 80 80 0,534 1,6796 2,6943 11,2867 5,0994 5,175 0,3817 1,1997 1,9245 4,3081 6,1178 9,9593 10,9666 15,5734 25,3522 T bng 1.1 trờn ta chn mỏy ct cú cỏc thụng s sau: Chn mỏy ct cp 110kV l mỏy ct 3AQ1-FE cú thụng s: - in ỏp nh mc: UmMC =123 110kV - Dũng in nh mc: ImMC = 3150 Ilvcb = 534,4A - Dũng ct nh mc: ICm = 31,5kA 4,3081kA - iu kin n nh lc ng in: imMC = 80kA 10,9666 kA Chn tng t cho cp 35kV, 22kV ta cú bng thụng s cỏc loi mỏy ct sau: Bng 1.2 Thụng s mỏy ct in ỏp Loi mỏy ct UmMC kV ImMC A ICmMC kA imMC Ka 110 kV 3AQ1-FE 123 3150 31,5 80 35 kV 8DB10 36 2500 31,5 80 22 kV 24GI-E31 24 3150 31,5 80 Ghi chỳ MC SF6 Siemens MC SF6 Siemens MC SF6 Schneider 1.3.2 Mỏy bin dũng in Bin dũng in (BI) dựng bin i dũng in t tr s ln xung tr s thớch hp (thng l 1A hoc 5A ) phự hp vi cỏc dng c o v r-le, t ng hoỏ Cun dõy s cp ca bin dũng cú s vũng rt nh, cú ch mt vi vũng, cũn cun dõy th cp cú s vũng nhiu hn v luụn c ni t phũng cỏch in gia s v th cp b chc thng thỡ khụng nguy him cho dng c phớa th cp SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV v ngi phc v Ph ti th cp ca bin dũng in rt nh Vỡ vy, cú th coi bin dũng lm vic gn trng thỏi ngn mch Mỏy bin dũng in c chn theo iu kin sau: - in ỏp nh mc (UmBI): UmBI Umli - Dũng in nh mc (ImBI): ImBI Ilvcb - Ph ti th cp (Z2mBI): Z2mBI Z2 - n nh ng : kmI1m ixk - n nh nhit: (Imknh)2 BN mch) (BN: l xung lng nhit ca dũng ngn Da vo bng 1.1 v kt hp vi cỏc giỏ tr dũng in ngn mch ó tớnh c chng ta chn mỏy bin dũng ca tng mch cho tng cp in ỏp nh bng 1.3 Bng 1.3 Thụng s mỏy bin dũng in Dũng in nh mc Loi BI Nh sn xut Um (kV) IBM 123 CT35-3C15O 1C0 CT22-3C15O 1C0 ABB EMIC EMIC 145 38,5 24 Cp chớnh S cp (A) Th cp (A) xỏc 800 5P20 2000 5P20 3000 5P20 1.3.3 Mỏy bin in ỏp Nhim v ca mỏy bin in ỏp: - Bin i in ỏp t tr s ln xung tr s thớch hp cung cp cho cỏc dng c o lng, r-le v t ng hoỏ - Cỏch ly cỏc dng c th cp mch in cao ỏp nờn rt an ton cho ngi v thit b Cng vỡ mc ớch an ton, mt nhng u ca cun dõy th cp phi c ni t Cỏc dng c phớa th cp ca BU cú in tr rt ln, nờn cú th coi BU lm vic ch khụng ti Mỏy bin in ỏp c chn theo iu kin sau: - in ỏp nh mc (UmBU): UmBU Umli - Cp chớnh xỏc: Phự hp vi yờu cu ca cỏc dng c o - Cụng sut nh mc (S2mBU): S2mBU S2 Da vo cỏc iu kin trờn, ta chn mỏy bin in ỏp ca tng mch cho tng cp in ỏp nh bng 1.4 SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV Bng 1.4 Thụng s mỏy bin in ỏp Cp in ỏp(kV) Thụng s BU,Um (kV) Cun th cp ph Cụng sut VA Mó hiu Nh sn xut Cun s cp Cun th cp 110 CPA 123 ABB 110000: 110: 110: 100 35 VEN 36-14 GERMANY 35000: 110: 110: 100 22 EPR20F WATTSUD 22000: 110: 110: 50 SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV CHNG TNH TON NGN MCH PHC V BO V RLE Ngn mch l hin tng cỏc pha chp nhau, pha chp t (hay chp dõy trung tớnh) Trong thit k bo v rle, vic tớnh toỏn ngn mch nhm xỏc nh cỏc tr s dũng in ngn mch ln nht i qua i tng c bo v ci t v chnh nh cỏc thụng s ca bo v, tr s dũng ngn mch nh nht kim tra nhy ca chỳng Dũng in ngn mch ph thuc vo cụng sut ngn mch, cu hỡnh ca h thng, v trớ im ngn mch v dng ngn mch 2.1 MC CH TNH TON NGN MCH Mc ớch tớnh toỏn dũng in ngn mch l la chn cỏc khớ c in v cỏc phn t cú dũng in chy qua, nhng thit b ú phi tho iu kin lm vic bỡnh thng v cú tớnh n nh cú dũng in ngn mch Do vy vic tớnh toỏn ngn mch chớnh l la chn cỏc khớ c in v cỏc phn t cú dũng in chy qua.Trong chng ny, ta phi tớnh toỏn ngn mch ti cỏc v trớ trờn s nhm tỡm dũng ngn mch cc i v cc tiu i qua cỏc v trớ t bo v phc v vic chnh nh v kim tra s lm vic ca cỏc bo v tớnh c dũng in ngn mch trc ht phi thnh lp s thay th, chn cỏc i lng c bn nh: Cụng sut c bn v in ỏp c bn, tớnh in khỏng cỏc phn t tỡm dũng ngn mch chy qua cỏc BI phc v cho bo v ta xột hai ch : ã Ch max: Tớnh toỏn ngn mch hai trng hp sau: - S 1: H thng in max vi hai ng dõy song song v mt mỏy bin ỏp hnh c lp - S 2: H thng in max vi c hai ng dõy v hai mỏy bin ỏp lm vic song song Ti ch ny, ta tớnh toỏn cỏc dng ngn mch sau: N(3), N(1,1), N(1) ã Ch min: Tớnh toỏn ngn mch hai trng hp sau: - S 3: HT vi mt ng dõy v hai MBA lm vic song song - S 4: HT vi mt ng dõy v mt MBA hnh c lp Ti ch ny, ta xột cỏc dng ngn mch sau: N(2), N(1,1), N(1) 2.2 CC GI THIT TRONG TNH TON NGN MCH Khi xy ngn mch (NM) s cõn bng cụng sut t in, c in b phỏ hoi, h thng in ng thi xy nhiu yu t lm cỏc thụng s bin thiờn mnh v nh hng tng h Nu k n tt c nhng yu t nh hng, thỡ vic tớnh SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV toỏn ngn mch s rt khú khn Do ú, thc t ngi ta a nhng gi thit nhm n gin húa cú th tớnh toỏn Mi phng phỏp tớnh toỏn ngn mch u cú nhng gi thit riờng ca nú õy ta ch nờu cỏc gi thit c bn chung cho vic tớnh toỏn ngn mch Mch t khụng bóo hũa: Gi thit ny s lm cho phng phỏp phõn tớch v tớnh toỏn ngn mch n gin rt nhiu, vỡ mch in tr thnh tuyn tớnh v cú th dựng nguyờn lý xp chng phõn tớch quỏ trỡnh B qua dũng in t húa ca mỏy bin ỏp: Ngoi tr trng hp mỏy bin ỏp pha tr ni Yo/Yo H thng in pha l i xng: S mt i xng ch xy i vi tng phn t riờng bit nú b h hng hoc c ý cú d tớnh B qua dung dn ca ng dõy: Gi thit ny khụng gõy sai s ln, ngoi tr trng hp tớnh toỏn ng dõy cao ỏp ti in i cc xa thỡ mi xột n dung dn ca ng dõy B qua in tr tỏc dng: Ngha l s tớnh toỏn cú tớnh cht thun khỏng Gi thit ny dựng c ngn mch xy cỏc b phn in ỏp cao, ngoi tr bt buc phi xột n in tr ca h quang in ti ch ngn mch hoc tớnh toỏn ngn mch trờn ng dõy cỏp di hay ng dõy trờn khụng tit din Ngoi lỳc tớnh hng s thi gian tt dn ca dũng in khụng chu k cng cn phi tớnh n in tr tỏc dng Xột n ph ti mt cỏch gn ỳng: Tựy thuc giai on cn xột quỏ trỡnh quỏ cú th xem gn ỳng tt c ph ti nh l mt tng tr khụng i trung ti mt nỳt chung Cỏc mỏy phỏt in ng b khụng cú dao ng cụng sut: Ngha l gúc lch pha gia sc in ng ca cỏc mỏy phỏt in gi nguyờn khụng i quỏ trỡnh ngn mch Nu gúc lch pha gia sc in ng ca cỏc mỏy phỏt in tng lờn thỡ dũng nhỏnh s c gim xung, s dng gi thit ny s lm cho vic tớnh toỏn n gin hn v tr s dũng in ti ch ngn mch l ln nht Gi thit ny khụng gõy sai s ln, nht l tớnh toỏn giai on u ca quỏ trỡnh quỏ (0,1 ữ 0,2 sec) 2.3 CHN CC I LNG C BN V TNH THễNG S CC PHN Chn Scb = SdB = 80 MVA Ucb = Utb(121/38,5/24) kV Cp in ỏp 110 kV cú Utb1 = 121 kV 80 Scb Icb1 = = = 0,3817kA 121 U cb1 Cp in ỏp 35 kV cú Utb2 = 38,5 kV SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV Icb2 = Scb = U cb2 80 = 1,1997 kA 38,5 Cp in ỏp 22 kV cú Utb3 = 24 kV 80 Scb Icb3 = = = 1,9245 kA U cb3 24 Thụng s cỏc phn t: - H thng in 1: + Ch MAX: S1Nmax = 1750 MVA X1H1max = X2H1max = Scb S1N max = 80 = 0,0457 1750 X0H1max = 1,2X1H1max = 1,2.0,0457 = 0,0548 + Ch MIN: S1Nmin = 0,7S1Nmax = 0,7.1750 = 1225 MVA 80 Scb X1H1min = X2H1min = = = 0,0653 S1N 1225 X0H1min = 1,2X1H1min = 1,2.0,0653 = 0,07836 - H thng in 2: + Ch MAX: S2Nmax = 2100 MVA 80 Scb X1H2max = X2H2max = = = 0,0381 S2 N max 2100 X0H2max = 1,35X1H2max = 1,35.0,0381 = 0,0514 + Ch MIN: S2Nmin = 0,75S2Nmax = 0,75.2100 = 1575 MVA 80 Scb X1H2min = X2H2min = = = 0,0508 S2 N 1575 X0H2min = 1,35X1H2min = 1,35.0.0508 = 0,0686 - ng dõy D1: S 80 X1D1 = X2D1 = X1.L1 cb2 = 0,401 60 = 0,1315 1212 U cb X0D1 = 2X1D1 = 0,1315 = 0,263 - ng dõy D2: 80 S X1D2 = X2D2 = X2.L2 cb2 = 0,392 65 = 0,1392 1212 U cb X0D2 = 2X1D2 = 0,1392 = 0,2784 - Mỏy bin ỏp: SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV UNC-T = 10,5% UNC-H = 17% UNT-H = 6% - in khỏng ca cỏc cun dõy mỏy bin ỏp Scb 80 XC = U CN-T + UCN- H - UTN- H = (10,5 + 17 6) 100.Sdm 80.100 ( ) XC = 0,1075 XT = Scb 80 U CN-T + U NT- H - U CN-H = (10,5 + 17) 100.Sủm 80.100 ( ) XT = -0,0025 XH = Scb 1 80 = (17 + 10,5) U CN- H + U TN-H - U NC- T 80.100 100.Sủm ( ) XH = 0,0625 2.4 S CC IM TNH TON NGN MCH CHO MY BIN P BI4 110kV BI1 HT1 BI5 N1 22kV N3 BI3 D1 N3 N1 HT2 D2 N2 BI2 35kV N2 Hỡnh 2.1 S nguyờn lý v cỏc v trớ t mỏy bin dũng in dựng cho bo v ca trm bin ỏp S thay th: 1) S th t thun (nghch E = 0) SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 10 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV H s nhy: kn = I N min( -0) ISLng = 2,8459 = 3,9999 0, 7115 c) Khi ngn mch ti im N3 T kt qu tớnh ngn mch chng 2, dũng ngn mch cc tiu ngn mch ti N1: Dng ngn mch N(2): IBI(-0) = 2,3610 Dng ngn mch N(1,1): ổ ổ 3ử 3ử I BI( -0) = ỗ - - j ữ 2,3798 + ỗ - + j ữ ( -0,3465 ) = 2,5706 ố 2 ứ ố 2 ứ Dng ngn mch N(1): IBI1(-0) = 1,2561 = 2,5122 T cỏc kt qu trờn ta c: ISL = INmin(-0) = 2,3610 Giao im ca ng thng ISL = 2,3610 vi ng c tớnh ng nm trờn on b (hỡnh 5.3) tga1 = ISLng ISL ị ISLng = tga1ISL = 0,25 2,3610 = 0,59025 H s nhy: kn = I N min( -0) ISLng = 2,3610 =4 0,59025 Bng 5.7 Kt qu kim tra h s nhy ca bo v im ngn mch Thụng s ISL IH ISLng kn SVTH: Phm Thanh Huyn N1 N2 N3 4,2078 4,2078 0,8539 4,9277 2,8459 2,8459 0,7115 3,9999 2,3610 2,3610 0,59025 Lp 3H1 94 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV I*SL ISL>>=11,429 N'1 (4,2078;4,2078) N'2 (2,8459;2,8459) N'3 (2,3610;2,3610) ISL2=1,25 ISL> =0,2 IHCS2=2,5 I*H IHBS =7 Hỡnh 5.3 c tớnh nhy ngn mch vựng bo v Kt lun: Da vo c tớnh lm vic ca rle, ta thy xy ngn mch vựng bo v thỡ rle s tỏc ng 5.2.2 Bo v so lch dũng in th t khụng H s nhy ca bo v c xỏc nh nh sau: k n87 N = 3I0N I kd87 N I0Nmin: dũng in th t khụng cc tiu ti im ngn mch (N1, N3) Ik87N: dũng ng ca bo v a) Khi ngn mch ti im N1 T kt qu tớnh ngn mch chng hai, dũng ngn mch th t khụng cc tiu ngn mch ti N1 (SNmin; 1MBA) Dng ngn mch N(1,1): I0Nmin = 2,7766 = I(1,1) 0ồ Dng ngn mch N(1): I0Nmin = 2,1039 = I10 T cỏc kt qu trờn ta c I0N1min = min{2,1039;2,7766} = 2,1039 Trong h n v cú tờn: SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 95 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV I0N1min = 2,1039 0,3817 = 0,8031 kA Theo mc ca phn 5.1.3 ta cú Ik87N = k0.IdBI = 0,2 800 = 160 A = 0,16 kA H s nhy: kn87N = = 3I 0N 3.0,8031 = = 15,0581 I kd87 N 0,16 Kt lun: Nh vy bo v m bo v nhy b) Khi ngn mch ti im N3 T kt qu tớnh ngn mch chng 2, dũng ngn mch th t khụng cc tiu ngn mch ti N3: Dng ngn mch N(1,1): I0Nmin = I(1,1) = 2,0333 Dng ngn mch N(1): I0Nmin = I10 = 1,2561 T cỏc kt qu trờn ta c I0N3min = min{2,0333 ; 1,2561} = 1,2561 Trong h n v cú tờn: I0N1min = 1,2561 1,9245 = 2,4174 kA Theo mc ca phn 5.1.3 ta cú Ik87N = k0.IdBI = 0,2 3000 = 600 A = 0,6 kA H s nhy: kn87N = = 3I 0N 3.2,4174 = = 12,087 Ikd87 N 0,6 Kt lun: Nh vy bo v m bo v nhy 5.2.3 Bo v quỏ dũng cú thi gian H s nhy ca bo v c xỏc nh nh sau: k n51 = I N min(cuoỏivuứng) I kủ51 INmin(cuivựng): dũng in ngn mch cc tiu qua bo v cú ngn mch cui vựng bo v Ik51: dũng ng ca bo v a) Phớa 110 kV INmin(cuivựng) = min{IN2min;IN3min} SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 96 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV T kt qu tớnh ngn mch chng 2, dũng ngn mch cc tiu qua bo v ngn mch N(2) ti im N3 ch SNmin, hai mỏy bin ỏp lm vic INmin(cuivựng) = 1,5366 Trong h n v cú tờn: INmin(cuivựng) = 1,5366 1,9245 = 2,9572 kA H s nhy ca bo v c xỏc nh nh sau: I N min(cuoivung) k n51(110) = I kd51(110) 2,9572.103 = = 4,8422 > 610,72 Vy bo v t yờu cu nhy b) Phớa 35 kV INmin(cuivựng) = min{IN2min} T kt qu tớnh ngn mch chng 2, dũng ngn mch cc tiu qua bo v ngn mch N(2) ti im N2 ch SNmin, hai mỏy bin ỏp lm vic INmin(cuivựng) = 1,7279 Trong h n v cú tờn: INmin(cuivựng) = 1,7279 1,1997 = 2,073 kA H s nhy ca bo v c xỏc nh nh sau: k n51(35) = I N min(cuoivung) I kd51(35) = 2,073.103 = 1,08 > 1919,52 Vy bo v t yờu cu nhy c) Phớa 22 kV INmin(cuivựng) = min{IN3min} T kt qu tớnh ngn mch chng 2, dũng ngn mch cc tiu qua bo v ngn mch N(2) ti im N3 ch SNmin, hai mỏy bin ỏp lm vic INmin(cuivựng) = 1,5366 Trong h n v cú tờn: INmin(cuivựng) = 1,5366 1,9245 = 2,957 kA H s nhy ca bo v c xỏc nh nh sau: I N min(cuoivung) 2,9572.103 k n51(22) = = = 1,0244 > I kd51(22) 2886,75 Kt lun: Nh vy bo v m bo v nhy SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 97 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV 5.2.4 Bo v quỏ dũng th t khụng cú thi gian k n51N = 3I 0N I kủ51N I0Nmin: dũng in th t khụng cc tiu qua bo v cú ngn mch cui vựng bo v Ik51N: dũng ng ca bo v a) Phớa 110 kV { } I0Nmin = I BI1 = {0,5035;0,6643} ;I BI1 N' (1) 0N ' (1,1) 1 I0Nmin = 0,5035 Trong h n v cú tờn: I0Nmin = 0,5035 Icb1 = 0,5035 0,3817 = 0,1922 kA H s nhy ca bo v c xỏc nh: 0,1922.103 kn51N(110) = = 3,6038 160 Bo v t yờu cu nhy b) phớa 22 kV { } BI3 I0Nmin = I BI3 0N 2(1) ;I0N2(1,1) = {2,0333;1,2561} I0Nmin = 1,2561 Trong h n v cú tờn: I0Nmin = 1,2561 Icb3 = 1,25611,9245 = 2,4174 H s nhy ca bo v c xỏc nh: 2, 4174.103 = 12, 087 kn51N(22) = 600 Nh vy bo v m bo v nhy Kt lun: Vy tt c cỏc bo v c trang b cho MBA u ỏp ng cỏc yờu cu k thut cn thit SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 98 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV KT LUN ỏn: Thit k bo v r le cho trm bin ỏp 110/35/22 kV ó xõy dng c h thng bo v an ton cho trm bin ỏp mt cỏch gn chi tit v y ; m bo cho trm bin ỏp lm vic an ton, tin cy quỏ trỡnh hnh Phng ỏn thit k v nhng thit b bo v c la chn phự hp vi cỏc yờu cu i vi thit b bo v h thng in Quỏ trỡnh thc hin ỏn ó giỳp bn thõn em hiu rừ hn nhng lý thuyt trờn lp v c bit l nhng kin thc thc t v quỏ trỡnh tớnh toỏn, la chn thit b r le bo v cho trm bin ỏp Nhng kin thc ú chc chn s giỳp cho em rt nhiu quỏ trỡnh lm vic thc t sau ny Do thi gian hn hp v kinh nghim thc t cha cú, vic tỡm s liu i vi em l khú khn Trong ỏn cũn hn ch, mong thy cụ xem xột v gúp ý kin thờm em cú th thc hin c tt nht cho cụng vic sau ny ca em SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 99 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV TI LIU THAM KHO Bo v cỏc h thng in: VS.GS Trn ỡnh Long, nh xut bn khoa hc v k thut Giỏo trỡnh bo v rle- Trng i hc in Lc: Th.S Nguyn Vn t, TS.Nguyn ng Ton Phn in nh mỏy in v trm bin ỏp: TS o Quang Thch( ch biờn) PGS.TS Phm Vn Hũa, nh xut bn khoa hc k thut Ngn mch v t dõy h thng in: PGS.TS Phm Vn Hũa, nh xut bn khoa hc k thut Rle s lý thuyt v ng dng :TS Nguyn Hng Thỏi-Ks V Vn Tm, nh xut bn giỏo dc S tay la chn v tra cu thit b in t 0,4 n 500kV: Ngụ Hng Quang, nh xut bn khoa hc v k thut T ng húa h thng in: VS.GS Trn ỡnh Long SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 100 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV MC LC CHNG 1:Mễ T I TNG C BO V, CC THễNG S CHNH 1.1 Mễ T I TNG 1.2 THễNG S CHNH 1.2.1 H thng in HT1, HT2 1.2.2 ng dõy D1, D2 1.2.3 Mỏy bin ỏp 1.3 CHN MY CT, MY BIN DềNG IN, MY BIN IN P 1.3.1 Mỏy ct in 1.3.2 Mỏy bin dũng in 1.3.3 Mỏy bin in ỏp CHNG 2: TNH TON NGN MCH PHC V BO V RLE 2.1 MC CH TNH TON NGN MCH 2.2 CC GI THIT TRONG TNH TON NGN MCH 2.3 CHN CC I LNG C BN V TNH THễNG S CC PHN 2.4 S CC IM TNH TON NGN MCH CHO MY BIN P 10 2.5 S 1: SNmax, MT MY BIN P LM VIC, HAI NG DY SONG SONG 11 2.5.1.Ngn mch phớa 110 kV (im ngn mch N1) 11 2.5.2 Ngn mch phớa 35 kV 15 2.5.3 Ngn mch phớa 22 kV 15 2.6 S 2: SNmax, HAI MY BIN P LM VIC SONG SONG 19 2.6.1 Ngn mch phớa 110 kV (im ngn mch N1) 19 2.6.2 Ngn mch phớa 35 kV 23 2.6.3 Ngn mch phớa 22 kV 24 2.7 S 3: SNmin, MT NG DY, MT MY BIN P LM VIC .28 2.7.1 Ngn mch phớa 110 kV (im ngn mch N1) 28 2.7.2 Ngn mch phớa 35 kV 32 2.7.3 Ngn mch phớa 22 kV 32 2.8 S 4: SNmin , MT NG DY, MT MY BIN P LM VIC SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 36 101 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV 2.8.1 Ngn mch phớa 110 kV 36 2.8.2 Ngn mch phớa 35 kV 40 2.8.3 Ngn mch phớa 22 kV 41 CHNG 3: LA CHN PHNG THC BO V 46 3.1 NHNG YấU CU I VI THIT B BO V H THNG IN 46 3.1.1 tin cy 46 3.1.2 Tớnh chn lc 46 3.1.3 Tớnh tỏc ng nhanh 47 3.1.4 nhy 48 3.1.5 Tớnh kinh t 48 3.2 CC H HNG V CH LM VIC KHễNG BèNH THNG CA MY BIN P 48 3.3 NGUYấN Lí LM VIC CA CC BO V CHO MY BIN P 49 3.3.1 Bo v dũng in so lch cú hóm (I) 49 3.3.2 Bo v so lch dũng th t khụng DI (Bo v chng chm t hn ch: REF Restricted Earth Fauld) 51 3.3.3 Bo v bng rle khớ (Buchholz) 51 3.3.4 Bo v chng quỏ ti I 52 3.3.5 Bo v quỏ dũng cú thi gian I > 53 3.3.6 Bo v quỏ dũng th t khụng cú thi gian I0 > 54 3.3.7 Bo v quỏ dũng in pha ct nhanh I >> 55 3.3.8 Bo v quỏ dũng in th t khụng ct nhanh 55 3.3.9 Bo v chng mỏy ct hng 56 3.3.10 Bo v cnh bỏo chm t 56 3.4 S PHNG THC BO V 57 CHNG 4:GII THIU TNH NNG V THễNG S CA CC RLE NH S DNG 58 4.1 HP B RLE BO V SO LCH 7UT613 58 4.1.1 Gii thiu tng quan v rle 7UT613 58 4.1.2 Nguyờn lý hot ng chung ca rle 7UT613 61 4.1.3 Mt s thụng s k thut ca rle 7UT613 62 4.1.4 Cỏch chnh nh v ci t thụng s cho rle 7UT613 64 SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 102 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV 4.1.5 Chc nng bo v so lch mỏy bin ỏp ca rle 7UT613 65 4.1.6 Chc nng bo v chng chm t hn ch (Restricted Earth Fault-REF) ca 7UT613 69 4.1.7 Chc nng bo v quỏ dũng ca rle 7UT613 71 4.1.8 Chc nng bo v chng quỏ ti 72 4.2 HP B R LE BO V CHO NG DY 7SJ612 72 4.2.1 Gii thiu tng quan v rle 7SJ612 72 4.2.2 Nguyờn lớ hot ng chung ca rle 7SJ612 74 4.2.3 Mt s thụng s k thut ca rle 7SJ612 79 4.2.4 Cỏch chnh nh v ci t thụng s cho rle 7SJ612 80 CHNG 5: CHNH NH V KIM TRA S LM VIC CA RLE 82 5.1 TNH TON CC THễNG S CA BO V 82 5.1.1 Thụng s k thut ca mỏy bin ỏp 82 5.1.2 Khai bỏo thụng s mỏy bin ỏp 82 5.1.3 Tớnh toỏn cỏc thụng s cho bo v so lch 7UT613 84 5.1.4 Ci t thụng s cho bo v quỏ dũng 7SJ612 86 5.2 KIM TRA S LM VIC CA BO V 89 5.2.1 Bo v so lch dũng in cú hóm 89 5.2.2 Bo v so lch dũng in th t khụng 95 5.2.3 Bo v quỏ dũng cú thi gian 96 5.2.4 Bo v quỏ dũng th t khụng cú thi gian 98 KT LUN 99 TI LIU THAM KHO 100 SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 103 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV LI CM N Trong sut quỏ trỡnh hc v lm hon thnh ỏn tt nghip ny ti khoa H Thng in, trng i hc in Lc ; em ó nhn c s ging dy, hng dn, giỳp tn tỡnh quý bỏu ca cỏc thy cụ khoa v cỏc thy cụ trng Vi lũng kớnh trng v bit n sõu sc em xin c by t li cm n chõn thnh nht n tt c cỏc thy cụ Em xin chõn thnh cm n Ban giỏm hiu, Ban ch nhim khoa H Thng in cựng cỏc thy cụ giỏo khoa Nhng ngi ó dỡu dt, ging dy cho em kin thc chuyờn ngnh v nhng kinh nghim quý bỏu;nhng ngi luụn quan tõm v to iu kin thun li chỳng em hc v rốn luyn sut thi gian theo hc ti trng, cựng vi s n lc ca bn thõn em ó hon thnh ỏn tt nghip ngy hụm c bit, em xin chõn thnh gi li cm n sõu sc n cụ Th.S Ngụ Th Ngc Anh, ngi ó tn tỡnh dy bo, hng dn, ng viờn v giỳp em rt nhiu v mt tinh thn cng nh kin thc sut thi gian lm ỏn; ri cui cựng ngy hụm em hon thnh c ỏn tt nghip ny Mt ln na em xin c gi li cm n n cụ, chỳc cụ luụn mnh khe v cú nhng thỏng ngy cụng tỏc tt nh cụ mong i Xin chõn thnh cm n cỏc thy cụ hi ng bo v ó cho em nhng úng gúp quý bỏu hon chnh ỏn ny Mt ln na em xin chõn thnh cm n! SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 104 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV LI NểI U Trm bin ỏp l mt mt xớch quan trng h thng in, l u mi liờn kt cỏc h thng in vi nhau, liờn kt cỏc ng dõy truyn ti v ng dõy phõn phi in nng n cỏc ph ti Cỏc thit b lp t trm bin ỏp t tin, so vi ng dõy ti in thỡ xỏc sut xy s c trm bin ỏp thp hn, nhiờn s c trm s gõy lờn nhng hu qu nghiờm trng nu khụng c loi tr mt cỏch nhanh chúng v chớnh xỏc Ngoi nhng dng s c thng xy h thng nh: Ngn mch, quỏ ti, trm bin ỏp cũn cú cỏc dng s c khỏc xy i vi mỏy bin ỏp nh: rũ du, quỏ bóo ho mch t v.v Nguyờn nhõn gõy h hng, s c i vi cỏc phn t trm bin ỏp cng nh h thng in rt a dng Do thiờn tai l lt, hao mũn cỏch in, tai nn ngu nhiờn, thao tỏc nhm v.v S c xy bt ng v bt k lỳc no ú yờu cu h thng bo v phi lm vic chớnh xỏc, loi tr ỳng phn t h s c cng nhanh cng tt nghiờn cu, thit k bo v r le cho cỏc phn t h thng in, cn phi cú nhng hiu bit v nhng h hng, hin tng khụng bỡnh thng xy h thng in, cng nh cỏc phng phỏp v thit b bo v Ni dung cun ỏn tt nghip ny l: Thit k h thng R le bo v cho mỏy bin ỏp 110kV, gm chng Chng 1: Mụ t i tng c bo v v cỏc thụng s chớnh Chng 2: Tớnh toỏn ngn mch phc v bo v Rle Chng 3: La chn phng thc bo v Chng 4: Gii thiu tớnh nng v thụng s R le 7UT613 v 7SJ612 Chng 5: Tớnh toỏn cỏc thụng s ca bo v, kim tra s lm vic ca bo v Do ln u tiờn lm nhim v thit k v s hn ch ca bn thõn cng nh thi gian, ỏn ny khụng trỏnh nhng thiu sút, em rt mong c s ch bo ca cỏc thy cụ giỏo Em xin chõn thnh cm n cụ Th.s Ngụ Th Ngc Anh cựng cỏc thy cụ giỏo khoa H thng in trng i hc in Lc H Ni ó tn tỡnh hng dn em sut thi gian va qua em hon thnh ỏn tt nghip ny SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 105 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV DANH MC BNG Bng 1.1: Thụng s tớnh toỏn giỏ tr cỏc cp in ỏp Bng 1.2: Thụng s mỏy ct Bng 1.3: Thụng s mỏy bin dũng in Bng 1.4: Thụng s mỏy bin in ỏp Bng2.1 : Dũng ngn mch qua cỏc BI, 1MBA lm vic SNmax 19 Bng 2.2 : Dũng ngn mch qua cỏc BI, 2MBA lm vic SNmax .28 Bng 2.3 : Dũng ngn mch qua cỏc BI, 1MBA lm vic SNmin 37 Bng 2.4: Dũng ngn mch qua cỏc BI, 2MBA lm vic SNmin 47 Bng 2.5 : Giỏ tr dũng ngn mch ln nht v nh nht qua cỏc BI 48 Bng 3.1: Cỏc loi bo v thng dựng cho mỏy bin ỏp 50 Bng 4.1 : Bng ci t v chnh nh thụng s, chc nng bo v rle 7UT613 67 Bng 5.1 : Thụng s ca mỏy bin ỏp 110/35/22 kV 85 Bng 5.2 : Khai bỏo thụng s mỏy bin ỏp .86 Bng 5.3: Bng ci t thụng s cho rle 7UT613 89 Bng 5.4 : Giỏ tr dũng ng cỏc bo v quỏ I> 91 Bng 5.5 : Bng ci t thụng s cho rle 7SJ612 .93 Bng 5.6 : Kt qu kim tra h s an ton hóm ca bo v 96 Bng 5.7 : Kt qu kim tra h s nhy ca bo v 98 SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 106 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV DANH MC HèNH Hỡnh 1.1 S u dõy trm bin ỏp Hỡnh 2.1 S nguyờn lý v cỏc v trớ t mỏy bin dũng in dựng cho bo v ca trm bin ỏp 10 Hỡnh 3.1 S nguyờn lý bo v so lch cú hóm, s dng rle in c .51 Hỡnh 3.2 Bo v chng chm t hn ch ca mỏy bin ỏp ba cun dõy 52 Hỡnh 3.3 V trớ t rle khớ mỏy bin ỏp 53 Hỡnh 3.4 B lc dũng in th t khụng 56 Hỡnh 3.5 Bo v cnh bỏo chm t 58 Hỡnh 3.6 S phng thc bo v 58 Hỡnh 4.1 Cu trỳc phn cng ca bo v so lch 7UT613 64 Hỡnh 4.2 Nguyờn lớ bo v so lch dũng in rle 7UT613 68 Hỡnh 4.3 c tớnh tỏc ng ca rle 7UT613 69 Hỡnh 4.4 Nguyờn lớ bo v chng chm t hn ch 7UT613 73 Hỡnh 4.5 c tớnh tỏc ng ca bo v chng chm t hn ch 75 Hỡnh 4.6 Cu trỳc phn cng ca rle 7SJ612 78 Hỡnh 4.7 ng cong c tớnh 80 Hỡnh 4.8 Chng h hng mỏy ct 82 Hỡnh 5.1 c tớnh lm vic ca rle 7UT613 89 Hỡnh 5.2 c tớnh an ton hóm ngn mch ngoi vựng bo v 96 Hỡnh 5.3 c tớnh nhy ngn mch vựng bo v 99 SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 107 Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 110/35/22 kV SVTH: Phm Thanh Huyn Lp 3H1 108