đồ án môn học bảo vệ rơ le trong hệ thống điện

Lời nói đầu Những thành tựu đạt lịch sử phát triển ngành công nghiệp điện lực, đặc biệt rong năm gần cho phép thiết kế xây dựng hệ thống điện tin cậy kinh tế nhằm đáp ứng cách tốt nhu cầu điện ngày tăng xã hội Trong phát triển đó, thiết bị hệ thống bảo vệ đóng vai trò quan trọng đảm bảo cho thiết bị điện chủ yếu máy phát điện, máy biến áp, đường dây dẫn điện không cáp ngầm, góp động cỡ lớn… toàn hệ thống điện làm việc an toàn, phát triển liên tục bền vững Trong khuôn khổ đồ án thiết kế hệ thống bảo vệ rơle cho đường dây cung cấp hình tia với loại bảo vệ dòng cắt nhanh, dòng có thời gian dòng thứ tự không Do lần làm nhiệm vụ thiết kế không tránh sai sót trình độ hạn hẹp gấp rút thời gian làm đồ án, em mong bảo, hướng dẫn thầy giáo Em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn nhiệt tình thầy Tạ Tuấn Hữu giúp em hoàn thành đồ án thời gian qua Hà nội, ngày 21-12-2010 Sinh viên Trần Đức Liêm I, ĐỀ BÀI Tính toán bảo vệ dòng cắt nhanh, dòng điện có thời gian dòng thứ tự không cho đường dây cung cấp điện hình tia D1, D2 CÁC SỐ THÔNG SỐ BAN ĐẦU 1, Hệ thống điện: SNmax = 1500 MVA SNmin = 0,7 * SNmax = 0,7 * 1500=1050 (MVA) XoH = 0,8 X1HT 2, Máy biến áp B1 B2: Sdđ = * 45 = 90 MVA Cấp điện áp: U1/U2 = 115/24 (kV) Uk%= 12,5% 3, Đường dây Đường dây D1 D2 Loại dây dẫn Chiều dài(km) AC-100 10 AC-100 15 4,Phụ tải P1 = (MW) , cosφ1 = 0,9 , tpt1 = (s) P2 = (MW) , cosφ2 = 0,8 , tpt2 = 0,75 (s) 5, Đặc tính thời gian Rơ le t= 0,14 Tp , s 0,02 I * −1 Z1(Ω/km) 0,27+j0,39 0,27+j0,39 Z0(Ω/km) 0,48+j0,98 0,48+j0,98 II, NỘI DUNG: 1,Phần lý thuyết: + Nêu nhiệm vụ yêu cầu bảo vệ rơle + Nêu nguyên tắc tác động bảo vệ sử dụng + Nhiệm vụ, sơ đồ, nguyên lý làm việc, thông số khởi động vùng tác động bảo vệ đặt cho đường dây 2, Phần tính toán: + Chọn BI ( Isdđ = 10-12,5-15-20-25-30-40-50-60-70A)*n ; n = (10-1001000) +Tính toán ngắn mạch, xây dựng quan hệ dòng điện ngắn mạch với chiều dài đường dây chế độ cực đại, cực tiểu + Tính toán thông số khởi động cho bảo vệ đường dây D1 D2 + Xác định vùng bảo vệ BVQD cắt nhanh BVQD có thời gian + Vẽ sơ đồ nguyên lý bảo vệ cho đường dây D1 D2 A PHẦN LÝ THUYẾT 1, Nhiệm vụ bảo vệ rơle Khi thiết kế vận hành hệ thống điện phải kể đến khả phát sinh cố tình trạng làm việc không bình thường hệ thống Ngắn mạch loại cố xảy nguy hiểm hệ thống điện Hậu ngắn mạch là: - Làm giảm thấp điện áp phần lớn hệ thống điện - Phá hủy phần tử bị cố tia lửa điện - Phá hủy phần tử có dòng ngắn mạch chạy qua tác dụng nhiệt - Phá vỡ ổn định hệ thống Ngoài loại cố ngắn mạch, hệ thống điện có tình trạng làm việc không bình thường chế độ tải, Dòng điện tải làm tăng nhiệt độ phần dẫn điện giới hạn cho phép, làm cho cách điện chúng bị già cỗi bị phá hỏng Để ngăn ngừa phát sinh cố phát triển chúng thực biện pháp loại bỏ nhanh phần tử bị cố khỏi hệ thống ,loại trừ tình trạng làm việc không bình thường có kả gây hư hại cho thiết bị hộ dùng điện Như vậy: nhiệm vụ thiết bị bảo vệ rơle tự động loại bỏ phần tử gặp cố đảm bảo cho hệ thống làm việc bình thường, Ngoài ghi nhận phát tình trạng làm việc không bình thường phần tự hệ thống điện, Tùy mức độ mà bảo vệ rơle tác động báo tín hiệu cắt máy cắt 2, Yêu cầu bảo vệ rơle Để thực chức nhiệm vụ quan trọng trên, thiết bị bảo vệ phải thỏa mạn yệu cầu sau: a/ Tin cậy Tin cậy tính đảm bảo cho thiết bị làm việc chắn, Rơle không bị tác động sai Cần phân biệt: - Độ tin cậy tác động mức độ chắn rơle hệ thống rơle tác động - Độ tin cậy không tác động mức độ chắn rơle hệ thống rơle không làm việc sai b/ Tính chọn lọc Khả bảo vệ cắt phần tử hư hỏng khỏi hệ thống điện phần tử khác tiếp tục làm việc gọi tác động chọn lọc c/ Tác động nhanh Phần tử bị ngắn mạch cắt nhanh, hạn chế mức độ phá hoại thiết bị, giảm thời gian sụt áp hộ dùng điện có khả trì ổn định làm việc máy phát điện toàn hệ thống d/ Độ nhạy Độ nhạy đặc trưng cho khả “cảm nhận” cố rơle hệ thống bảo vệ Đối với bảo vệ thường yêu cầu phải có hệ số độ nhạy từ 1,5 ÷ 2,0 bảo vệ dự phòng hệ số độ nhạy từ 1,2 ÷ 1,5 e/ Tính kinh tế Tuỳ thuộc vào thiết bị bảo vệ đặc tính bảo vệ mà ta cần phải cân nhắc tính kinh tế lựa chọn thiết bị bảo vệ cho đảm bảo yêu cầu kĩ thuật mà chi phí thấp 3, Nguyên tắc tác động bảo vệ sử dụng : Vì ta thực thiết kế BV cho đường dây nên ta sử dụng loại BV sau: + Bảo vệ dòng điện cắt nhanh (50) + Bảo vệ dòng TTK cắt nhanh (50N) + Bảo vệ dòng điện có thời gian (51) + Bảo vệ dòng TTK có thời gian (51N) Nguyên tắc tác động bảo vệ có chung nguyên tắc bảo vệ dòng điện, Bảo vệ tác động có dòng điện qua phần tử bảo vệ vượt giá trị định trước gọi dòng điện khởi động BV ( Ikđ) • Bảo vệ dòng điện cắt nhanh (50) dòng TTK cắt nhanh (50N) : - loại bảo vệ làm việc tức thời với thời gian bé (0,1s) • Bảo vệ dòng điện có thời gian (51) dòng TTK có thời gian (51N) - Khi có dòng điện qua phần tử bảo vệ lớn Ikđ loại bảo vệ bắt đầu đếm thời gian t sau đếm hết thời gian (đã xác định công thức có sẵn) mà dòng phần tử lớn Ikđ bảo vệ phát tín hiệu cho máy cắt làm việc Bảo vệ dòng TTK cắt nhanh (50N) dòng TTK có thời gian (51N) có đối tượng tác động dòng TTK có cố NM pha chạm đất , NM pha chạm đất 4, Nhiệm vụ ,sơ đồ, nguyên lý làm việc, thông số khởi động vùng tác động bảo vệ đặt cho đường dây : a) Bảo vệ dòng điện cắt nhanh (50): + Nhiệm vụ: Cắt nhanh (tức thời cỡ 0,1s) phần tử bị cố khỏi hệ thống loại bỏ dòng cố đảm bảo an toàn cho hệ thống làm việc bình thường + Nguyên lý làm việc: Bảo vệ dòng điện cắt nhanh loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc cách chọn dòng điện khởi động bảo vệ lớn trị số dòng ngắn điện mạch lớn qua chỗ dặt bảo vệ có hư hỏng ỏ đầu phần tử + Thông số khởi động : Dòng điện khởi động bảo vệ dòng cắt nhanh: Ikđ50 = kat * IN,ng, max Với: kat : hệ số an toàn , Lấy kat = 1,2 ÷ 1,3 IN,ng,max : dòng ngắn mạch cực đại Thường lấy giá trị dòng ngắn mạch lớn cuối đường dây + Vùng tác động : Vùng tác động bảo vệ không bao trùm toàn chiều dài đường dây bảo vệ thay đổi theo dạng ngắn mạch ,chế độ vận hành hệ thống , Phạm vi bảo vệ : Lcn-50max - Lcn-50min Bảo vệ dòng cắt nhanh : Sơ đồ nguyên lý ,phạm vi bảo vệ , chọn Ikđ b) Bảo vệ dòng điện TTK cắt nhanh (50N): + Nhiệm vụ : Cắt nhanh (tức thời cỡ 0,1s) phần tử bị cố khỏi hệ thống loại bỏ dòng cố đảm bảo hệ thống làm việc bình thường không bị hư hại + Nguyên lý làm việc: tương tự BV dòng cắt nhanh bảo vệ hoạt động dựa trị số dòng TTK Io đường dây bảo vệ Khi dòng lớn Ikđ BV BV tác động cắt máy cắt + Thông số khởi động : Dòng điện khởi động BV: Ikđ50N = kat *3* I0N,ng, max Với: kat : hệ số an toàn , Lấy kat = 1,2 ÷ 1,3 I0N,ng,max : dòng ngắn mạch TTK cực đại + Vùng tác động : Cũng tương tự BV dòng cắt nhanh vùng bảo vệ ổn định chế độ vận hành hệ thống thay đổi Phạm vi bảo vệ : Lcn-50Nmax - Lcn-50Nmin c) Bảo vệ dòng điện có thời gian (51): + Nhiệm vụ :Loại bỏ phần tử bị cố sau thời gian t (đã đặt) khỏi hệ thống nhằm loại bỏ dòng cố đảm bảo hệ thống làm việc bình thường không bị gián đoạn + Nguyên lý làm việc :Tính chọn lọc BV dòng điện có thời gian đảm bảo nguyên tắc phân cấp chọn thời gian tác động Bảo vệ gần nguồn cung cấp thời gian tác động lớn + Thông số khởi động : -Dòng điện khởi động bảo vệ Ikđ51 = k Ilvptmax Với: k : hệ số chỉnh định , Lấy k = 1,6 Ilvptmax: dòng làm việc max - Thời gian làm việc bảo vệ : Có loại đặc tính thời gian làm việc bảo vệ dòng có thời gian :(a) - Đặc tính độc lập (b)- Đặc tính phụ thuộc Thời gian làm việc bảo vệ có đặc tính độc lập không phụ thuộc vào trị số dòng điện chạy qua bảo vệ, bảo vệ đặc tính thời gian phụ thuộc tỉ lệ nghịch với dòng điện chạy qua bảo vệ: dòng lớn thời gian tác động ngắn (b) - T/h đặc tuyến độc lập ; (c) - T/h đặc tuyến phụ thuộc + Vùng tác động : Toàn đường dây d) Bảo vệ dòng TTK có thời gian (51N): Nhiệm vụ nguyên lý làm việc tương tự BV dòng điện có thời gian làm việc theo dòng TTK đường dây bảo vệ + Thông số khởi động : - Dòng khởi động bảo vệ : Ikđ-51N = k * IdđsBI Với: k = 0,3 IdđsBI: dòng sơ cấp định mức BI - Thời gian làm việc bảo vệ dòng TTK có thời gian: chọn theo cấp Thời gian làm việc bảo vệ phía nguồn cấp bảo vệ phía đường dây ∆t + Vùng tác động : Toàn đường dây B.NỘI DUNG TÍNH TOÁN Chương I: Chọn máy biến dòng điện I, Chọn tỷ số biến đổi máy biến dòng điện BI1,BI2 Tỷ số biến đổi máy biến dòng chọn theo công thức : nI = Isdd I tdd Chọn Itdd = A Dòng Isdd chọn theo công thức Isdd ≥ Ilvmax = kqt*Ipt Trong kqt = 1,4 a,Chọn tỷ số biến BI2: Dòng điện làm việc phụ tải 2: P2 3.103 I pt = = = 90, 211 (A) * U * cos ϕ2 * 24*0,8 => Ilvmax2 = 1,4 * 90,211 = 126,295 (A) ta chọn Isdd =150 (A) Vậy tỉ số biến BI2 là: nBI2 = 150/5 b,Chọn tỷ số biến BI1 Dòng làm việc phụ tải 1: P1 I pt1 = I pt + = 90, 211 + * U *cos ϕ1 Vậy Ilvmax1 = 1,4 *197,13 = 275,982 (A) Ta chọn Isdd1 = 300 (A) Vậy tỷ số biến BI1 : nBI1 = 300/5 4.103 * 24* 0,9 Chương II: Tính toán ngắn mạch A/Tính toán thông số : Chọn hệ đơn vị tương đối : Chọn Scb = 100 MVA Ucbi = Utbi ( 115 kV ; 24 kV ) I/ Hệ thống điện: X1HT* = Scb SN 1, Chế độ phụ tải cực đại: Ta có : SN = SNmax = 1500 MVA + Hai máy biến áp làm việc song song Điện kháng hệ thống: S 100 X1HT* = cb = = 0, 067 SN max 1500 X2 HT* = X1 HT * = 0,067 X0HT* =0,8 * 0,067=0,0536 2, Chế độ phụ tải cực tiểu: Ta có : SNmin = 1050 MVA + Một máy biến áp làm việc Điện kháng hệ thống: S 100 X1HT* = cb = = 0, 095 SN 1050 X2 HT* = X1 HT * = 0,095 10 = 197,13 (A) 1,Tính ngắn mạch điểm N1 a,Ngắn mạch pha N(2) : ta có m(2) = +Dòng ngắn mạch thứ tự thuận: Trong hệ đơn vị tương đối ( 2) I*1N1 = E = = 1,34 X1N1Σ + X (2) 0,373 + 0,373 ∆ Dòng điện ngắn mạch tổng hợp (2) (2) I*N1 = m (2) * I*1N1 = *1,34 = 2,321 Trong hệ đơn vị có tên (2) Scb 100 (2) I N1 = I*1N1* = 2,321* = 5,583 (kA) U cb * 3 *24 b,Ngắn mạch pha N(1) :ta có m(1) = (1) E = = 0,909 (1) X1N1Σ + X ∆ 0,373 + 0, 727 Dòng điện ngắn mạch tổng hợp I*1N1 = (1) (1) I(1) * I*1N1 N1 = m Scb U cb * = 3*0,909* 100 = 6,56 (kA) * 24 Ta có thành phần dòng điện thứ tự không: I*0N1(1) = I*1N1(1) = 0,909 Trong hệ đơn vị có tên: 100 (1) (1) I1N1 = I0N1 = 0,909* = 2,187 (kA) * 24 c,Ngắn mạch pha chạm đất N(1,1) + Dòng điện ngắn mạch thứ tự thuận: +m(1,1) tính theo công thức: m(1,1) = * (1 − X∆) = x − X2 ∑ × X0 ∑ 0,373.0,354 = − = 1,5 (X ∑ + X ∑ ) (0,373 + 0,354) Trong hệ đơn vị tương đối : (1,1) E = = 1,802 (1,1) (X1N1Σ + X ∆ ) 0,373 + 0,182 Dòng điện ngắn mạch tổng hợp I*1N1 = 19 (1,1) (1,1) I*N1 = m (1,1) * I*1N1 = 1,5*1,802 = 2, 703 Trong hệ đơn vị có tên Scb 100 (1,1) I(1,1) = 2, 703* = 6,502 (kA) N1 = I*1N1 * U cb * 3 * 24 +Dòng điện ngắn mạch thứ tự không: I*0N1 (1,1) = I*1N1 (1,1) X Σ2 0,373 X Σ + X Σ =1,802 0,373 + 0,354 = 0,925 Trong hệ đơn vị có tên: 100 I(1,1) = 2, 225 (kA) 0N1 = 0,925* * 24 Các điểm NM từ N2 đến N9: Tính toán tương tự điểm N1 Ta có bảng kết tính toán NM chế độ MIN sau : MIN X1∑ =X2∑ X0∑ X∆(2) X∆(1) X∆(1,1) I*Ni(2) (kA) INi(2) (kA) INi(1) (kA) I0Ni(1) (kA) m(1,1) INi(1,1) (kA) N1 0,37 0,35 0,37 0,72 0,18 2,32 5,58 6,56 2,18 1,50 6,50 N2 0,54 0,77 0,54 1,32 0,32 1,59 3,84 3,87 1,29 1,51 4,21 N3 0,71 1,20 0,71 1,91 0,44 1,21 2,93 2,74 0,91 1,52 3,15 N4 0,88 1,62 0,88 2,50 0,57 0,98 2,36 2,13 0,71 1,52 2,52 20 N5 1,049 2,054 1,049 3,103 0,694 0,826 1,986 1,738 0,579 1,53 2,106 N6 1,30 2,69 1,30 3,99 0,87 0,66 1,59 1,36 0,45 1,53 1,68 N7 1,55 3,33 1,55 4,88 1,06 0,55 1,33 1,12 0,37 1,53 1,40 N8 1,81 3,96 1,81 5,77 1,24 0,47 1,15 0,95 0,31 1,53 1,20 N9 2,065 4,606 2,065 6,671 1,426 0,419 1,009 0,826 0,275 1,54 1,058 I0Ni(1,1) (kA) 2,22 1,14 0,77 0,58 0,466 0,36 0,29 0,24 0,213 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 5,585 3,844 6,561 3,437 2,74 2,31 2,13 1,74 1,73 1,39 1,36 1,07 1,12 0,87 0,95 0,74 Bảng tổng kết: C/đ MIN INmin (kA) 3xI0Nmi n(kA) Đồ thị quan hệ dòng INmin chiều dài đường dây: Đồ thị quan hệ dòng 3xI0min chiều dài đường dây: 21 N9 0,826 0,640 Chương III: Tính toán thông số khởi động cho bảo vệ I/ Bảo vệ dòng cắt nhanh (50): Chọn dòng điện khởi động Ikđ-50 = kat x INngmax Với: kat : hệ số an toàn , Lấy kat = 1,2 INngmax : dòng ngắn mạch cực đại, thường lấy giá trị dòng ngắn mạch lớn cuối đường dây Đoạn đường dây D2 Ikđ2-50 = kat x IN9max = 1,2 x 1,267 = 1,5204 (kA) Đoạn đường dây D1 Ikđ1-50 = kat x IN5max = 1,2 x 2,727 =3,2724 (kA) II/ Bảo vệ dòng TTK cắt nhanh (50N): Chọn dòng điện khởi động Ikđ-50N = kat x x I0Nngmax Với: kat : hệ số an toàn , Lấy kat = 1,2 22 I0Nngmax: dòng ngắn mạch TTK cực đại Đoạn đường dây D2 Ikđ2-50N = kat x x I0N9max = 1,2 x 0,876 = 1,051 (kA) 2, Đoạn đường dây D1 Ikđ1-50N = kat x x I0N5max = 1,2 x 1,973 =2,368 (kA) III/ Bảo vệ dòng có thời gian (51): Chọn dòng điện khởi động Ikđ-51 = k x Ilvptmax Với: k : hệ số chỉnh dịnh , Lấy k = 1,6 Ilvptmax: dòng làm việc max,Ta có: Ilvmax1 = 275,982 A = 0,276 (kA) Ilvmax2 = 126,295 A = 0,127 (kA) 1, Đoạn đường dây D1 Ikđ1-51 = k x Ilvptmax1 =1,6 x 0,276=0,4416 (kA) Đoạn đường dây D2 Ikđ2-51 = k x Ilvptmax2 =1,6 x 0,127=0,2032 (kA)  Chọn thời gian làm việc bảo vệ: Đặc tính thời gian rơle: t= 0,14 Tp (s) I 0,02 − * với: Chế độ MAX  Với đường dây D2: • Xét điểm ngắn mạch N9: IN9max = 1,267 (kA) I*9 = I N9 I kđ −51 = 1, 267 = 6, 235 0, 2032 t 92 = t pt + ∆t = 0,75+0,3 = 1,05 s 23 I* = I Ni I kđ (I*(9)0,02 − 1) 6, 2350,02 − Tp2 = t = 1, 05 = 0, 28 (s) 0,14 0,14 • Xét điểm ngắn mạch N8: IN8max = 1,463 (kA) I*8 = t 82 = I N8 I kđ 2−51 = 1, 463 = 7, 0, 2032 0,14 0,14 T = 0,28=0,973 (s) p2 I*0,02 -1 7,20,02 -1 Tính toán tương tự cho điểm ngắn mạch đường dây D2: INmax (kA) t2 , s N5 N6 N7 N8 N9 2,727 2,118 1,731 1,463 1,267 0,735 0,817 0,895 0,973 1,050 Ikđ2-51 = 0,2032 (kA) ; Tp2 = 0,28(s)  Với đường dây D1: Thời gian bảo vệ làm việc điểm N5 đường dây là: t15 = max { t 52 , t pt1 } + ∆t =max{ 0,735; 1,0} +∆t = + 0,3 = 1,3 (s) • Xét điểm ngắn mạch N5: IN5max = 2,727 (kA) I*5 = I N5 I kđ1−51 = 2, 727 = 6,175 0, 4416 t15 = 1,3 (s) I*(5)0,02 − 6,1750,02 − Tp1 = t1 = 1,3 = 0,344 (s) 0,14 0,14 • Xét điểm ngắn mạch N4: IN4max = 3,374 (kA) 24 IN4 3,374 = 7, 64 I kdd1−51 0, 4416 0,14 0,14 t14 = 0,02 Tp1 = 0,344 = 1,16 (s) I* − 7, 640,02 − I*4 = = Tính toán tương tự cho điểm ngắn mạch đường dây D1: INmax (kA) t1, s N1 N2 N3 N4 N5 11,929 6,415 4,422 3,374 2,727 0,707 0,876 1,021 1,160 1,300 Ikđ1-51 = 0,4416 (kA) ; Tp1 = 0,344 (s) Chế độ MIN Tính toán tương tự chế độ MAX Ta có kết tính toán sau:  Với đường dây D2: INmin (kA) t2 , s N5 1,738 0,681 N6 1,362 0,770 N7 1,120 0,860 N8 0,951 0,953 N9 0,826 1,050 N4 2,130 1,130 N5 1,738 1,3 Ikđ2-51 = 0,2032 (kA) ; Tp2 = 0,2133 (s) Với đường dây D1: INmin (kA) t1 , s N1 5,585 0,694 N2 3,844 0,817 N3 2,748 0,970 Ikđ1-51 = 0,4416 (kA) ; Tp1 = 0,258 (s) Từ kết ta có đường đặc tính thời gian bảo vệ dòng có thời gian chế độ MAX MIN sau: ĐẶC TÍNH THỜI GIAN LÀM VIỆC 25 1,5 1,3 Max 1,021 t(s) 0,876 1,13 0,97 0,707 0,817 Min 0,7 0,694 N1 N2 N3 Max 1,16 0,735 0,681 N4 N5 0,817 0,77 N6 0,895 0,86 1,05 0,973 0,953 Min N7 N8 N9 L(km) IV/ Bảo vệ dòng TTK có thời gian (51N): Chọn dòng khởi động : Ikđ-51N = k x IdđsBI Với: k = 0,3 IdđsBI: dòng sơ cấp định mức BI ,Ta có: IdđsBI1 = 300 (A) IdđsBI2 = 150 (A) 1, Đoạn đường dây D1 Iđ1-51N = k x IdđsBI1 =0,3 x 300 = 90 (A) 2, Đoạn đường dây D2 Iđ2-51N = k x IdđsBI2 =0,3 x 150 = 45 (A) Thời gian làm việc bảo vệ dòng TTK có thời gian: chọn theo cấp t2 = t2pt + ∆t = 0,75 + 0,3 = 1,05 (s) t1 = t2 + ∆t = 1,05 + 0,3 = 1,35 (s) 26 Chương IV : Xác định phạm vi bảo vệ kiểm tra độ nhạy I/ Xác định phạm vi bảo vệ BV dòng cắt nhanh (50): Sử dụng phương pháp hình học Ta có: Ikđ1-50 = 3,2724 (kA) Ikđ2-50 = 1,5204 (kA) I (kA) 11,929 x Ma 5,585 M in 3,2724 6,415 4,423 3,844 2,748 1,5204 N1 3,375 N2 N3 2,13 N4 2,727 1,738 N5 Ikd1_50 2,118 1,362 N6 1,731 1,12 N7 1,463 0,951 Ikd2_50 1,267 0,826 N8 N9 L (km) Từ đồ thị ta xác định phạm vi BV dòng cắt nhanh sau: Đường dây D1: L1 = 10 km Lcn1max = 7,84 km ( 78,4% đường dây D1) Lcn1min = 3,63 km ( 36,28% đường dây D1) Đường dây D2: L2 = 15 km 27 Lcn2max = 10,34 km ( 68,94% đường dây D2) Lcn2min = 2,09 km (13,91% đường dây D2) Sử dụng phương pháp số -) Chế độ max + Với bảo vệ 1: 1 3, 2724 3.24 = max X HTmax + X B / + x1D L 0, 067 + 0, 278 / + 0, 0677.L cn 100 max  Vùng bảo vệ BV1 là: Lcn1 = 7,81 (km) I kd1−50 = I(3) = N max cn = + Với bảo vệ 2: I kd 2−50 = I(3) (Lmax )= N cn1 = X HTmax 1 = max + X B / + X1D1 + x1D L cn 0, 067 + 0, 278 / + 0, 677 + 0, 0677.Lmax cn 1,5204 3.24 100 max  Vùng bảo vệ BV2 là: Lcn = 10,58 (km) -) Chế độ + Với bảo vệ 1: ) I kd1−50 = I(1) (Lmin )= N cn1 = 3 = X1Σ + X Σ + X Σ 2.(X HT + X B + x1D1 L cn1 ) + X 0HT + X B + x 0D1 Lmin cn1 3, 2724 3.24 = 2.(0, 095 + 0, 278 + 0, 0677.L ) + 0, 076 + 0, 278 + 0,1701.L cn 100 cn  Vùng bảo vệ BV1 là: Lcn1 = 3, 62 (km) + Với bảo vệ 2: ) I kd 2−50 = I(1) (Lmin )= N cn = 3 = X1Σ + X Σ + X Σ 2.(X HT + X B + X1D1 + x1D L cn ) + X 0HT + X B + X D1 + x 0D Lmin cn 1,5204 3.24 = 2.(0, 095 + 0, 278 + 0, 677 + 0, 0677.L ) + 0, 076 + 0, 278 + 1, 701 + 0,1701.L cn 100 cn  Vùng bảo vệ BV2 là: Lcn = 1,94 (km) II/ Xác định phạm vi bảo vệ BV dòng cắt nhanh thứ tự không (50N): Sử dụng phương pháp hình học Ta có: Ikđ1-50N =2,368 (kA) Ikđ2-50N = 1,051 (kA) 28 I (kA) 12,192 x Ma 6,561 5,275 M in 3,437 3,387 2,494 2,368 1,744 2,314 1,051 1,973 1,399 N1 N2 N3 N4 N5 Ikd1_50N 1,503 1,079 1,213 0,878 1,017 0,74 0,876 0,64 N6 N7 N8 N9 Ikd2_50N L (km) Từ đồ thị ta xác định phạm vi BV dòng cắt nhanh sau: Đường dây D1: L1 = 10 km L0cn1max = 8,03 km ( 80,31% đường dây D1) L0cn1min = 4,82 km ( 48,18% đường dây D1) Đường dây D2: L2 = 15 km L0cn2max = 10,5 km ( 70,02% đường dây D2) L0cn2min = 4,154 km (27,7% đường dây D2) Sử dụng phương pháp số -) Chế độ max + Với bảo vệ 1: max I kd1−50 N / = I(1) (L(1)0cn1 )= N => X1Σ + X Σ + X Σ 2.(0, 067 + 0, 278 / + 0, 0677.L max 0cn1 = ) + 0, 0536 + 0, 278 / + 0,1701.Lmax 0cn1 2,368 3.24 100 max  Vùng bảo vệ BV1 là: L0cn1 = 7,997 (km) 29 + Với bảo vệ 2: I kd 2−50 N / = I(1) (L(1)max )= N 0cn => X1Σ + X Σ + X Σ 2.(0, 067 + 0, 278 / + 0, 677 + 0, 0677.L max 0cn1 = ) + 0, 0536 + 0, 278 / + 1, 701 + 0,1701.Lmax 0cn 1, 051 3.24 100 max  Vùng bảo vệ BV2 là: Lcn = 10,5 (km) -) Chế độ + Với bảo vệ 1: ) I kd1−50 N / = I (1,1) (Lmin )= N cn1 => 1 = X1Σ + 2.X Σ 0, 095 + 0, 278 + 0,06771.L 0cn + 2.(0,076 + 0, 278 + 0,1701.Lmin ) 0cn1 2,368 3.24 = 100 0, 095 + 0, 278 + 0, 06771.L 0cn + 2.(0,076 + 0, 278 + 0,1701.Lmin ) 0cn1  Vùng bảo vệ BV1 là: L0cn1 = 4,82 (km) + Với bảo vệ 2: ) I kd 2− 50 N / = I(1,1) (Lmin )= N cn => 1 = X1Σ + 2.X Σ 0,095 + 0, 278 + 0,677 + 0,0677.L 0cn + 2.(0, 076 + 0, 278 + 1,701 + 0,1701.Lmin ) 0cn1 1, 051 3.24 = 100 0,095 + 0, 278 + 0,677 + 0,06771.L0cn + 2.(0, 076 + 0, 278 + 1,701 + 0,1701.Lmin ) 0cn1  Vùng bảo vệ BV2 là: L0cn = 4,18 (km) III/ Kiểm tra độ nhạy cho BVQD có thời gian (51) BVQD TTK có thời gian Công thức tính độ nhạy : Kn = I N I kđ Điều kiện yêu cầu: Kn ≥ 1,5 C/đ MIN INmin (kA) 3xI0Nmi n(kA) N1 N2 5,585 3,844 6,561 3,437 N3 N4 N5 N6 N7 N8 2,74 2,31 2,13 1,74 1,73 1,39 1,36 1,07 1,12 0,87 0,95 0,74 30 N9 0,826 0,640 • Bảo vệ đường dây 1: K n1.51 = I N5min 1, 738 = = 3,936 > 1, I kđ1.51 0, 4416 3.I0N5min 1, 399 = = 3,168 > 1,5 I0kđ1.51 0, 4416 K 0n1.51 = • Bảo vệ đường dây 2: K n 2.51 = I N9min 0,826 = = 4, 065 > 1,5 I kđ 2.51 0, 2032 K 0n 2.51 = 3.I 0N9min 0, 64 = = 3,15 > 1,5 I0kđ 2.51 0, 2032 Kết luận: Độ nhạy BV dòng có thời gian chọn đảm bảo yêu cầu độ nhạy  Sơ đồ nguyên lý bảo vệ cho đường dây D1 D2: 31 Mục lục Trang 32 Lời nói đầu A Phần lý thuyết .3 B Nội dung tính toán Chương 1: Chọn máy biến dòng điện .9 Chương 2: Tính toán ngắn mạch 10 Chương 3: Tính toán thông số khởi động cho bảo vệ 22 Chương 4: Xác định vùng bảo vệ kiểm tra độ nhạy .26 33