đồ án môn học rơ le trong hệ thống điện

ĐỒ ÁN MÔN HỌC RƠLE Đề số : 08 Họ tên sinh viên: NGÔ NGỌC NAM Lớp: D2-H1 ĐỀ BÀI: Tính toán bảo vệ rơle, vẽ sơ đồ phương thức bảo vệ cho đường dây 1&2 Cho sơ đồ hình vẽ MBA1 HTĐ MBA2 110 kV 22 kV I/ Các thông số Hệ thống: S N max = 1700 MVA; S N = 0,8 × S N max ; X = 0,8 × X Trạm biến áp: S = x 15MVA; U / U =115/23; U K % = 12,5 3.Đường dây: Đường dây Dài (Km) Loại dây Tổng trở đơn vị Tổng trở đơn vị AC-95 AC-95 thứ tự thuận 0,27+j0,39 0,27+j0,39 thứ tự không 0,48+j0,98 0,48+j0,98 • Đường dây 1: Phụ tải có P = MW; cos ϕ =0,85 • Đường dây 2: Phụ tải có P = MW; cos ϕ =0,85 II/ Nội dung Phần lý thuyết - Nhiệm vụ yêu cầu bảo vệ Rơle - Nguyên lý làm việc bảo vệ học Phần tính toán - Chọn BI - Tính toán ngắn mạch - Tính toán thông số khởi động cho bảo vệ đường dây - Xác định vùng bảo vệ bảo vệ cắt nhanh kiểm tra độ nhạy bảo vệ B PHẦN BÀI TẬP Chương : CHỌN MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN ĐỀ BÀI: Tính toán bảo vệ rơle, vẽ sơ đồ phương thức bảo vệ cho đường dây 1&2 Cho sơ đồ hình vẽ MBA1 HTĐ MBA2 110 kV 22 kV I/ Các thông số Hệ thống: S N max = 1700 MVA; S N = 0,8 × S N max ; X = 0,8 × X Trạm biến áp: S = x 15MVA; U / U =115/23; U K % = 12,5 3.Đường dây: Đường dây Dài (Km) Loại dây Tổng trở đơn vị Tổng trở đơn vị AC-95 AC-95 thứ tự thuận 0,27+j0,39 0,27+j0,39 thứ tự không 0,48+j0,98 0,48+j0,98 • Đường dây 1: Phụ tải có P = MW; cos ϕ =0,85 • Đường dây 2: Phụ tải có P = MW; cos ϕ =0,85 Chọn tỷ số biến BI - Máy biến dòng B1, B2 cung cấp tín hiệu cho dây D1, D2 Tỷ số biến chọn theo công thức n1 = I sdđ I tdđ Trong : I sdđ : dòng sơ cấp danh định BI, chọn theo dòng làm việc cưỡng qua BI ( I cb ) I tdđ : dòng thứ cấp danh định BI, lấy - Tính dòng sơ cấp danh định BI I sdđ = I cb = kqt I dđđp k qt = 1,4 S pt I dđđp = 3.U tb = Ppt 3.U tb cos ϕ Dòng điện làm việc đường dây 2: I = I pt = P2 3.U tb cos ϕ = 3.10 3.23.0,85 = 88,596 A Dòng điện cưỡng đường dây 2: I cb = I sdđ = k qt I dđđp =1,4.88,596 =124,034 A Dòng điện làm việc đường dây 1: I = I pt1 + I pt = P1 3.U tb cos ϕ + I pt = 4.10 3.23.0,85 + 88,596 = 206,724 A Dòng điện cưỡng đường dây 1: I cb1 = I sdđ = k qt I dđđp =1,4.206,724 = 289,4136 A Tỷ số biến dòng: n = I sdd = 300 I tdd Tỷ số biến dòng: n = I sdd = 150 I tdd Chương : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH •Chế độ cực đại tính: Ngắn mạch pha N ( ) , ngắn mạch pha chạm đất N ( 1) ngắn mạch pha chạm đất N ( 1,1) •Chế độ cực tiểu tính: Ngắn mạch pha N ( ) , ngắn mạch pha chạm đất N ( 1) ngắn mạch pha chạm đất N ( 1,1) •Một số giả thiết trình tính toán ngắn mạch ta bỏ qua : - Bão hòa từ - Dung dẫn ký sinh đường dây, điện trở MBA đường dây - Ảnh hưởng phụ tải 1, Chọn hệ đơn vị tương đối Scb = 100 MVA ,Ucbi = Utbi = 1,05.Uđmi 2, Vị trí điểm ngắn mạch sau: Sơ đồ thay thế: 3, Tính điện kháng phần tử + Hệ thống S1NHTmax = 1700 MVA ; X0HT = 0,8 X1HTmax SN = 0,8.1700 = 1360 MVA • Giá trị điện kháng thứ tự thuận S 100 cb = = 0,059 Chế độ cực đại: X 1HT max = S 1700 N max S 100 cb = = 0,074 Chế độ cực tiểu: X 1HT = S 1360 N • Giá trị điện kháng thứ tự không Chế độ hệ thống cực đại: X0HTmax = 0,8.X1HTmax= 0.8.0,059= 0,047 Chế độ hệ thống cực tiểu: X0HTmin = 0,8.X1HTmin = 0,8.0,074 = 0,059 + Máy biến áp B1 B2 X B1 = X B = U N S cb 12,5 100 = = 0,833 100 S đmB 100 15 X B12 = 0,833 = 0,416 + Đường dây Chia đường dây D1,D2 thành đoạn Điện kháng đoạn là: • Giá trị điện kháng thứ tự thuận: X 1D11 = X 1D12 = X 1D13 = X 1D14 = S 1 100 X L1 cb2 = 0,39.3 = 0,055 U cb 23 X 1D 21 = X 1D 22 = X 1D 23 = X 1D 24 = S 1 100 X L2 cb2 = 0,39.7 = 0,129 U cb 23 • Giá trị điện kháng thứ tự không : S 1 100 X D11 = X D12 = X D13 = X D14 = X 01 L1 cb2 = 0,98.3 = 0,139 U cb 23 X D 21 = X D 22 = X D 23 = X D 24 = S 1 100 X 02 L2 cb2 = 0,98.7 = 0,324 U cb 23 4, Tính dòng ngằn mạch mạng điện chế độ cực đại Ta tiến hành dạng ngắn mạch cho điểm N1-N9 => Tính X1∑ ; X2∑ ; X0∑ điểm ngắn mạch chế độ max: N1: X1∑ = X1HT+ XB12= 0,059 + 0,416 = 0,475 X ∑ = X HT + X B12 = 0,047 + 0,416 = 0,463 Tương tự với điểm lại ta có công thức tính: N2: X1∑=X2∑=XHT+XB12+X1D11 X0∑=X0HT+XB12+X0D11 N3: X1∑=X2∑=XHT+XB12+2.X1D11 X0∑=X0HT+XB12+2.X0D11 N4: X1∑=X2∑=XHT+XB12+3.X1D11 X0∑=X0HT+XB12+3.X0D11 N5: X1∑=X2∑=XHT+XB12+4.X1D11 X0∑=X0HT+XB12+4.X0D11 N6: X1∑=X2∑=XHT+XB12+4.X1D11+X1D21 X0∑=X0HT+XB12+4.X0D11+X0D21 N7: X1∑=X2∑=XHT+XB12+4.X1D11+2.X1D21 X0∑=X0HT+XB12+4.X0D11+2.X0D21 N8: X1∑=X2∑=XHT+XB12+4.X1D11+3.X1D21 X0∑=X0HT+XB12+4.X0D11+3.X0D21 N9: X1∑=X2∑=XHT+XB12+4.X1D11+4.X1D21 X0∑=X0HT+XB12+4.X0D11+4.X0D21 Kết tính cho bảng sau: N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 X1∑max 0,475 0,53 0,58 0,64 0,695 0,82 X0∑max 0,463 0,60 0,741 0,88 1,019 1,343 1,667 1,991 2,315 0,953 1,08 N9 1,211 =>Dòng điện ngắn mạch thứ tự thuận dạng ngắn mạch I1( nN) = tính theo công thức: (n ) ( n ) với X ∆ điện kháng phụ loại ngắn X1Σ + X ∆ mạch n => Trị số dòng điện ngắn mạch tổng pha tính theo công thức : I (n) N = m ( n ) I1( nN) Ta có bảng tóm tắt sau: Dạng ngắn mạch n X (∆n ) m(n) Tính toán N(1) X2∑ + X0∑ I1N=I2N=I0N N(1,1) 1,1 X2∑// X0∑ − X ∑ X ∑ (X ∑ + X ∑ ) I0N N(3) − I1N X ∑ X ∑ +X ∑ − I1N X ∑ = X ∑ +X ∑ I2N = I1N=IN ; I2N=I0N=0 a, Tính ngắn mạch pha : * Tính toán cho điểm ngắn mạch N1 : = 0,475 Dòng ngắn mạch N1 hệ đơn vị tương đối : = = 0,475 = 2,105 Trong hệ đơn vị có tên : = Icb = = 2,105 100 3.23 = 5,284 kA Tính toán tương tự cho điểm ngắn mạch lại : N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 X1∑max 0,475 0,53 0,585 0,64 0,695 0,82 I N , kA 5,284 4,736 4,291 3,922 3,612 3,046 2,63 0,953 1,08 2,32 b, Tính ngắn mạch pha : * Tính toán chi tiết cho điểm ngắn mạch N1: = 0,475 = 0,463 = + = 0,475+ 0,463 = 0,938 = = 0,475 + 0,938 = 0,708 Với ngắn mạch pha hệ số m = Dòng ngắn mạch điểm N1 : = m = 3.0,708 = 2,124 Trong đơn vị có tên: = = 2,124 100 3.23 = 5,331 kA Ta có dòng thành phần thứ tự không pha : = Suy thành phần dòng thứ tự không điểm ngắn mạch : = 0,708 N9 1,211 2,073 I0 = 100 Icb = 0,708 = 1,777 kA 3.23 Tính toán cho điểm lại tương tự : N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 0,475 0,53 0,585 0,64 0,695 0,824 0,953 1,082 1,211 0,475 0,53 0,585 0,64 0,695 0,824 0,953 1,082 1,211 0,463 0,602 0,741 0,88 1,019 1,343 1,667 1,991 2,315 0,938 1,132 1,326 1,52 1,714 2,167 2,62 3,073 3,526 5,331 4,533 3,938 3,486 3,125 2,515 2,108 1,815 1,589 (1) I Ni kA ) I 0(1Ni 1,777 1,511 1,313 1,162 1,041 0,838 0,703 0,605 0,53 5,331 4,533 3,938 3,486 3,125 2,515 2,108 1,815 1,589 c, Tính ngắn mạch pha chạm đất : * Tính toán chi tiết cho N1 : = 0,475.0,463 // = 0,475 + 0,463 = 0,234 = m(1,1) = = 0,475 + 0,234 = 1,41 = − 0,475.0,463 ( 0,475 + 0,463) = 1,5 Dòng ngắn mạch pha điểm N1 : = m(1,1) = 1,5.1,41 = 2,115 Trong đơn vị có tên : = = 2,115 100 3.23 = 5,309 kA Ta có dòng thành phần thứ tự không pha : = 0,475 = 0,475 + 0,463 1,41 = 0,714 Suy dòng thứ tự không điểm ngắn mạch : I0 = Icb = 0,714 100 3.23 = 1,792 kA Tính toán cho điểm lại tương tự : Tính toán cho điểm lại tương tự : N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 0,475 0,53 0,585 0,64 0,695 0,824 0,953 1,082 1,211 0,475 0,53 0,585 0,64 0,695 0,824 0,953 1,082 1,211 0,463 0,602 0,741 0,88 1,019 1,343 1,667 1,991 2,315 0,234 0,282 0,327 0,371 0,413 0,511 0,606 0,701 0,795 1,41 1,231 1,096 0,989 0,902 0,749 0,641 0,561 0,498 m 1,5 1,501 1,503 1,505 1,509 1,514 1,518 1,522 1,524 (1,1) I Ni kA 5,309 4,638 4,135 3,736 3,416 2,846 2,442 2,143 1,905 (1,1) ,1) I 0(1Ni 1,792 1,447 1,214 1,045 0,918 0,715 0,585 0,496 0,429 5,376 4,341 3,642 3,135 2,754 2,145 1,755 1,488 1,287 5, Tính dòng ngằn mạch mạng điện chế độ cực tiểu Sơ đồ thay giống chế độ cực đại có MBA làm việc Ta tiến hành dạng ngắn mạch cho điểm N1-N9 => Tính X1∑ ; X2∑ ; X0∑ điểm ngắn mạch chế độ N1: X1∑ = X1HT+ XB1= 0,074 + 0,833= 0,907 X ∑ = X HT + X B1 = 0,059 + 0,833= 0,892 Tương tự với điểm lại ta có công thức tính: N2: X1∑=X2∑=XHT+XB1+X1D11 X0∑=X0HT+XB1+X0D11 N3: X1∑=X2∑=XHT+XB1+2.X1D11 X0∑=X0HT+XB1+2.X0D11 N4: X1∑=X2∑=XHT+XB1+3.X1D11 X0∑=X0HT+XB1+3.X0D11 N5: X1∑=X2∑=XHT+XB1+4.X1D11 X0∑=X0HT+XB1+4.X0D11 N6: X1∑=X2∑=XHT+XB1+4.X1D11+X1D21 X0∑=X0HT+XB1+4.X0D11+X0D21 N7: X1∑=X2∑=XHT+XB1+4.X1D11+2.X1D21 X0∑=X0HT+XB1+4.X0D11+2.X0D21 N8: X1∑=X2∑=XHT+XB1+4.X1D11+3.X1D21 X0∑=X0HT+XB1+4.X0D11+3.X0D21 N9: X1∑=X2∑=XHT+XB1+4.X1D11+4.X1D21 X0∑=X0HT+XB1+4.X0D11+4.X0D21 Kết tính cho bảng sau: N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 X1∑min 0,907 0,962 1,017 1,072 1,127 1,256 1,385 1,514 1,643 X0∑min 0,892 1,031 1,17 a, Ngắn mạch pha : 1,309 1,448 1,772 2,096 2,42 2,744 * Tính toán chi tiết cho điểm ngắn mạch N1: = = 0,907 = = 0,907 = = 0,907 + 0,907 = 0,551 Với ngắn mạch N(2) hệ số m = Do dòng ngắn mạch điểm N1 : = m = 0,551 = 0,954 Trong đơn vị có tên : = = 0,954 100 3.23 =2,395 kA Tính toán tương tự cho điểm lại ,ta có bảng sau : N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 0,907 0,962 1,017 1,072 1,127 1,256 1,385 1,514 1,643 0,907 0,962 1,017 1,072 1,127 1,256 1,385 1,514 1,643 0,907 0,962 1,017 1,072 1,127 1,256 1,385 1,514 1,643 (2) I1Ni * 0,551 0,52 0,492 0,466 0,444 0,398 0,361 0,33 0,304 (1) I Ni * 0,954 0,9 0,852 0,807 0,769 0,689 0,625 0,572 0,526 (1) I Ni kA 2,395 2,259 2,138 2,026 1,93 1,569 1,436 1,32 1,729 b, Tính ngắn mạch N(1,1) : * Tính toán chi tiết cho N1 : = 0,892 = = 0,907 = // m(1,1) = 0,907.0,892 = 0,907 + 0,892 = 0,45 = = 0,907 + 0,45 = 0,737 = − 0,907.0,892 ( 0,907 + 0,892) = 1,5 Dòng ngắn mạch pha điểm N1 : = m(1,1) = 1,5.0,737 = 1,106 Trong đơn vị có tên : = 100 = 1,106 3.23 = 2,776 kA Ta có dòng thành phần thứ tự không pha : = 0,907 = 0,907 + 0,892 0,737 = 0,371 Suy dòng thứ tự không điểm ngắn mạch : I0 = Icb = 0,371 100 3.23 = 0,931 kA Tính toán cho điểm lại tương tự : N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 0,907 0,962 1,017 1,072 1,127 1,256 1,385 1,514 1,643 0,907 0,962 1,017 1,072 1,127 1,256 1,385 1,514 1,643 0,892 1,031 1,17 0,45 1,309 1,448 1,772 2,096 2,42 2,744 0,498 0,544 0,589 0,634 0,735 0,834 0,931 1,028 0,737 0,685 0,641 0,602 0,568 0,502 0,451 0,409 0,374 m(1,1) 1,5 1,5 1,501 1,502 1,504 1,507 1,51 1,513 1,516 (1,1) I Ni kA 2,776 2,579 2,415 2,269 2,144 1,899 1,709 1,553 1,423 ,1) I 0(1Ni kA 0,931 0,83 0,748 0,68 0,624 0,523 0,45 0,395 0,352 2,793 2,49 2,244 2,04 1,872 1,569 c, Tính ngắn mạch pha N(1): * Tính toán chi tiết cho điểm ngắn mạch N1: 1,35 1,185 1,056 = 0,907; = 0,892 = = 0,907 + 0,892 = 1,799 + = = 0,907 + 1,799 = 0,369 Với ngắn mạch pha hệ số m = 3.Dòng ngắn mạch pha điểm N1 : = m = 3.0,369 = 1,107 Trong đơn vị có tên : = = 1,107 100 3.23 = 2,778 kA Ta có dòng thành phần thứ tự không pha : = = 0,369 Suy dòng thứ tự không điểm ngắn mạch : I0 = 100 Icb =0,369 3.23 = 0,926 kA Tính toán cho điểm lại tương tự : N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 0,907 0,962 1,017 1,072 1,127 1,256 1,385 1,514 1,643 0,907 0,962 1,017 1,072 1,127 1,256 1,385 1,514 1,643 0,892 1,031 1,17 1,309 1,448 1,772 2,096 2,42 2,744 (1) I Ni 1,799 2,778 1,993 2,548 2,187 2,35 2,381 2,181 2,575 2,034 3,028 1,758 3,481 1,547 3,934 1,382 4,387 1,248 ) I 0(1Ni 0,926 0,849 0,783 0,727 0,678 0,586 0,516 0,461 0,416 2,778 2,548 2,35 2,181 2,034 1,758 1,547 1,382 1,248 * Bảng tổng kết dòng ngắn mạch ứng với phụ tải max : Chế độ Loại NM N(3) N1 IN(kA) IN(kA) N(1) (kA) Max IN(kA) N(1,1) (kA) N(2) IN(kA) IN(kA) N(1) (kA) Min IN(kA) N(1,1) (kA) N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 5,284 4,736 4,291 3,922 3,612 3,046 2,63 2,32 2,073 5,331 4,533 3,938 3,486 3,125 2,515 2,108 1,81 5,331 4,533 3,938 3,486 3,125 2,515 2,108 1,81 2,14 5,309 4,638 4,135 3,736 3,416 2,846 2,442 1,48 5,376 4,341 3,642 3,135 2,754 2,145 1,755 1,56 1,43 2,395 2,259 2,138 2,026 1,93 1,729 2,778 2,548 2,35 2,181 2,034 1,758 1,547 1,38 2,778 2,548 2,35 2,181 2,034 1,758 1,547 1,38 1,70 2,776 2,579 2,415 2,269 2,144 1,899 1,553 1,18 2,793 2,49 2,244 2,04 1,872 1,569 1,35 1,589 1,589 1,905 1,287 1,32 1,248 1,248 1,423 1,056 Dòng ngắn mạch ứng với trường hợp : Chế độ N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 Max Min IN(kA) 5,331 4,736 4,291 3,922 3,612 3,046 2,63 2,32 2,073 (kA) 5,376 4,533 3,938 3,486 3,125 2,515 2,108 1,81 1,589 2,778 2,579 2,415 2,269 2,144 1,899 1,70 1,553 1,423 (kA) 2,793 2,548 2,35 2,181 2,034 1,758 1,547 1,38 1,248 IN(kA) CHƯƠNG 3.TÍNH TOÁN CÁC THỐNG SỐ KHỞI ĐỘNG CHO CÁC BẢO VỆ CỦA ĐƯỜNG DÂY 3.1 Bảo vệ 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 toàn Chọn kat = 1,2 INngmax : dòng ngắn mạch 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 3,612 = 4,334 kA Ikđ2-50 = kat.IN9max = 1,2 2,073 = 2,487 kA 3.2 Bảo vệ cắt nhanh dòng thứ tự không Trị số dòng điện khởi động bảo vệ dòng thứ tự không cắt nhanh lựa chọn theo công thức Ikđ = kat 3I0Nngmax Trong đó: I0ngmax – dòng điện ngắn mạch thứ tự không lớn Dòng điện ngắn mạch thứ không lớn ứng với đường dây D1 D2 I0N5ngmax, I0N9ngmax I0kđ1 = kat 3I0N5ngmax = 1,2.3,125 = 3,75 kA I0kđ2 = kat 3I0N9ngmax = 1,2.1,589 = 1,907 kA 3.3 Bảo vệ dòng có thời gian • Lựa chọn trị số dòng điện khởi động bảo vệ dòng có thời gian Dòng khởi động bảo vệ dòng có thời gian lựa chọn theo công thức : Ikđ = K at K mm Ilvmax K tv Trong : K at : hệ số an toàn lấy 1,2 K mm : hệ số mở máy lấy K tv : hệ số trở lấy 0,95 Ilvmax :dòng điện làm việc lớn Theo tính toán phần ta có : I lv max = 289,4136 A I lv max =124,034 A Vậy ta có : 1,2.2 IkđL1 = 289,4136 =731,15 A ≈ 0,731 kA 0,95 1,2.2 Ta có: Ikđ1(51) = 289,4136 = 731,15 A ≈ 0,731 kA 0,95 Ikđ2(51) = 1,2.2 124,034 = 313,3 A ≈ 0,313 kA 0,95 • Thời gian làm việc bảo vệ Từ đặc tính thời gian Rơ le t= 13,5 Tp I * −1 Trong I* = I I kd 3.3.1 Chế độ phụ tải cực đại Với đường dây D2: • Xét điểm ngắn mạch N9: IN9max = 2,073 I N max 2,073 = = 6,623 I kđ 2−51 0,313 I *9 = t 29 = t pt + ∆t = 0,5+0,3 = 0,8 s Tp2 I *9 − 6,623 − = t = 0,8 = 0,333 s 13,5 13,5 • Xét điểm ngắn mạch N8: IN8max = 2,32 I *8 = t 28 = I N max 2,32 = = 7,412 I kđ 2−51 0,313 13,5 13,5 Tp = 0,333 = 0,701s I* −1 7,412 − Tính toán tương tự cho điểm ngắn mạch đường dây D2: N5 N6 N7 N8 N9 I N max , kA 3,612 3,046 2,63 2,32 2,073 T2, s 0,427 0,515 0,607 0,701 0,8 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: IN5max = 3,612 I *5 = I N5 I kđ 1−51 = 3,612 = 4,941 0,731 tpt1 = 1s t15 = max{ 0,427;1} + 0,3 =1,3 s 1,3 t15 (4,941 − 1) = 0,379 s ( I *5 − 1) = 13,5 13,5 Tp1 = • Xét điểm ngắn mạch N4: IN4max = 3,922 IN4 I *4 = I kđ 1−51 = 3,922 = 5,365 0,731 13,5 13,5 Tp = 0,379 = 1,172 s I* −1 5,365 − t14 = Tính toán tương tự cho điểm ngắn mạch đường dây D1: N1 N2 N3 N4 N5 I N max , kA 5,331 4,736 4,291 3,922 3,612 T2, s 0,813 0,934 1,05 1,172 1,3 3.3.2 Chế độ phụ tải cực tiểu Chế độ Min IN(kA) (kA) N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 2,778 2,579 2,415 2,269 2,144 1,899 1,70 1,553 1,423 2,793 2,548 2,35 2,181 2,034 1,758 1,547 1,38 1,248 Với đường dây D2: • Xét điểm ngắn mạch N9: IN9 = 1,423 kA I *9 = IN9 I kdd 2−51 = 1,423 = 4,546 0,313 t 29 = t pt + ∆t = 0,5+ 0,3=0,8 s Tp2 = I *9 − 4,546 − t = 0,8 =0,21 s 13,5 13,5 • Xét điểm ngắn mạch N8: IN8 = 1,553 I *8 = t 28 = I N8 I kdd 2−51 = 1,553 = 4,961 0,313 13,5 13,5 Tp2 = 0,21 = 0,716 s I* −1 4,961 − Tính toán tương tự cho điểm ngắn mạch đường dây D2: N5 N6 N7 N8 N9 I N max , kA 2,144 1,899 1,709 1,553 1,423 T2, s 0,485 0,559 0,636 0,716 0,8 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 = 2,144 I *5 = I N5 I kđ 1−51 = 2,144 = 2,933 0,731 tpt1 = s t15 = max{ 0,485;1} + 0,3 =1,3 s Tp1 = 1,3 t15 (2,933 − 1) = 0,186 s ( I *5 − 1) = 13,5 13,5 • Xét điểm ngắn mạch N4: IN4 = 2,269 I *4 = t14 = IN4 I kđ 1−51 = 2,269 = 3,104 0,731 13,5 13,5 Tp = 0,186 = 1,193s I* −1 3,104 − Tính toán tương tự cho điểm ngắn mạch đường dây D1: N1 N2 N3 N4 N5 I N max , kA 2,778 2,579 2,415 2,269 2,144 T2, s 0,896 0,993 1,09 1,193 1,3 3.4 Bảo vệ dòng thứ tự thời gian - Dòng khởi động bảo vệ dòng thứ tự thời gian Ikd(51N) = k0.IsdđBI Trong đó: k Hệ số chỉnh định; k0 = 0,3 IsdđBI Dòng điện danh định phía sơ cấp BI - Dòng điện khởi động đoạn đường dây L2, L1: I0kd2 = 0,3 IsdđBI2 = 0,3 150 = 45 (A) I0kd1 = 0,3 IsdđBI1 = 0,3 300 = 90 (A) Thời gian làm việc bảo vệ dòng thứ tự thời gian chọn theo đặc tính độc lập: t02 = tpt2 + Δt = 0,5 + 0,3 = 0,8 s t01 = max( tpt1, t02 ) + Δt = max(1; 0,8) + 0,3 =1,3 s Ta có đặc tính thời gian bảo vệ sau: CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH VÙNG BẢO VỆ VÀ ĐỘ NHẠY CỦA BẢO VỆ 4.1 Vùng bảo vệ bảo vệ dòng cắt nhanh 4.1.1 Bảo vệ cắt nhanh theo dòng pha Ta xác định theo phương pháp hình học sau: Ikđ1-50 = kat.IN5ngmax = 1,2 3,612 = 4,334 kA Ikđ2-50 = kat.IN9max = 1,2 2,073 = 2,487 kA Chế độ cực đại: Đường dây L1: l1max CN =1,125 km tương ứng với 37,5 % đường dây L1 Đường dây L2: l max CN =1,75 km tương ứng với 25 % đường dây L2 Chế độ cực tiểu: Đường dây L1: Không bảo vệ cho đường dây L1 Đường dây L2: Không bảo vệ cho đường dây L2 4.1.2 Bảo vệ cắt nhanh theo thứ tự không I0kđ1 = kat 3I0N5ngmax = 1,2.3,125 = 3,75 kA I0kđ2 = kat 3I0N9ngmax = 1,2.1,589 = 1,907 kA Chế độ cực đại: Đường dây L1: l1max CN = 1,875 km tương ứng với 62,5 % đường dây L1 Đường dây L2: l max CN =4,9 km tương ứng với 70% đường dây L2 Chế độ cực tiểu: Đường dây L1: Không bảo vệ cho đường dây L1 Đường dây L2: l max CN = 0,875 km tương ứng với 12,5 % đường dây L2 4.2 Kiểm tra độ nhạy BVQD có thời gian BVQD thứ tự thời gian Độ nhạy xác định theo công thức: kN = I N I kđ Điều kiện kN ≥ 1.5 Đối với bảo vệ đặt đoạn đường dây L1: I 2,144 k N 1.51> = N = = 2,932 > 1,5 I kđ 1.51> 0,731 k N 1.51> = I N 2,034 = = 22,6 > 1,5 I kđ 1.51> 0,09 Đối với bảo vệ đặt đoạn đường dây L2 I 1,423 k N 2.51> = N = = 4,546 > 1,5 I kđ 0,313 k N 2.51> = I N 1,248 = = 27,733 > 1,5 I kđ 1.51> 0,045 Vậy bảo vệ có độ nhạy thỏa mãn 4.3 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ cho đường dây L1 50N 50N 50 50 51 51 MBA1 L1 HT 22 kV 110 kV MBA2 L2 S2 S1