bai tap bao ve role

Họ Tên : LƯỜNG VĂN SOÁI Lớp : HT 18-01 MSV : 13106744 I , TÍNH NGẮN MẠCH Thay SHSV = 44 Ta đại lượng sau : Hệ thống: Snmax = 2440 MVA ; Máy biến áp : = 49.4 MVA ; Snmin = 1830 MVA ; = 0.8 Un% = 10.5% Đường dây : D1: L1=20km ; x1=0.37ohm/km ; xo=0.97ohm/km D2: L2=25km ; x1=0.41ohm/km ; xo=1.02ohm/km Phụ tải : P1=5MW , cosφ1=0.8 ; tp1=0.5s P2=4MW , cosφ2=0.9 ; tp2=0.75s BÀI LÀM 1, Quy đổi thong số đơn vị 100 MVA ; = 115 KW ; = 23 KW = = = 2.5 A Hệ thống điện Tính chế độ phụ tải cực đại SN = SNmax = 2440 MVA = = = = 0.5 A + Hai máy làm việc song song = = = 0.04 = = 0,04 = 0.8 = 0.8 0.04 = 0.032 biến áp = 0.21 Đường dây D1 = L = 0.3720 = 1.4 = Chia D1 thành đoạn , môi đoạn có = 0.35 = L = 0.9720 = 3.67 = 0.92 = = Đường dây D2 = L = 0.4125 = 1.9 = Chia D2 thành đoạn , mơi đoạn có = 0,475 = L = 1,0225 = 4.8 = 1.2 Sơ đồ thay phần tử thứ tự thuận,nghịch Xb 0.125 Edt Xht 0.0067 Xd1 Xd1 0.0355 0.0355 Xd1 Xd1 0.0355 0.0355 Xd2 Xd2 0.0255 0.0255 Xd2 0.0255 Xb 0.125 Trong chế độ cực đại thông số chọn trình bày phần Các dạng ngắn mạch cần tính • • • Ngắn mạch pha đối xứng Ngắn mạch pha Ngắn mạch hai pha chạm đất Xd2 0.0255 Cơng thức tính ngắn mạch =m=m Dạng ngắn mạch n X∆ m N(1) X2∑ + X0∑ N(2) X2∑ N(1,1) 1,1 X2∑ // X0∑ N(3) Bảng : Bảng tóm tăt thong số m Tổng quát : Tính ngắn mạch từ N2 đến N5 XNi+1 = XNi + ¼ Xd1 X0Ni+1 = X0Ni + ¼ X0d1 Với Xd1 = 1.4 X0d1 = 3.67 Tương tự cho điểm ngắn mạch từ N6 đến N9 XNi+1 = XNi + ¼ Xd2 X0Ni+1 = X0Ni + ¼ X0d2 Với Xd2 = 1.9 X0d2 = 4.8 3 * 1− X Σ * X 0Σ ( X Σ + X 0Σ ) Ngắn mạch pha đối xướng + = 0.04 + = 0.145 = Trong hệ đơn vị tương đối = = = 6.9 Trong hệ đơn vị có tên = = 17.24 KA • • X2∑ = = 0.145 X0∑ = += 0.032 + 0.105 = 0.137 X∆ = + = 0.145+ 0.137 = 0.282 = = 2.34 = m = 7.03 = = 7.03 2.5 = 17.6 kA Ta có thành phần dịng điện thứ tự khơng = = 2.34 hệ đơn vị có tên = = 2.34 2.5 = 5.85 kA • Sử dụng cơng thức bảng ta tính X m = = 0.07 = = 1.5 = = 4.65 Dòng ngắn mạch tổng hợp = m = 1.5 4.65 = 6.98 Tính hệ đơn vị có tên = = 6.98 2.5 = 17.45kA Dịng điện thứ tự khơng X 2Σ X 2Σ + X 0Σ = = 6,98 = 3.6 Trong hệ đơn vị có tên = 3.6 = kA = = 17.6 kA =3 = 27kA Để tính tốn nhanh ta làm tương tự cho điểm ngắn mạch N2 đến N9 Ngắn mạch N2 = Ngắn mạch pha đối xướng + = 0.495 Trong hệ đơn vị tương đối = = 2.02 Trong hệ đơn vị có tên = 5.05 kA • • = X2∑ = = 0.495 X0∑ = 1.057 X∆ = 1.552 = 0.5 =1.5 = 3.75 kA Ta có thành phần dịng điện thứ tự không = = 0.5 hệ đơn vị có tên = 1.25 kA • = 0.34 = 1.53 = 1.2 Dịng ngắn mạch tổng hợp = 1.84 Tính hệ đơn vị có tên = 4.6 kA Dịng điện thứ tự không = 0.38 Trong hệ đơn vị có tên = 0.95 kA = = 5.05 kA =3 = 3.75 kA • Ngắn mạch N3 Ngắn mạch pha đối xướng 0.845 Trong hệ đơn vị tương đối = = 1.18 Trong hệ đơn vị có tên = 2.95 kA • X2∑ = 0.845 X0∑ = 1.977 X∆ = 2.822 = 0.27 = 0.82 = 2.045 kA Ta có thành phần dịng điện thứ tự khơng = = 0.27 hệ đơn vị có tên = 0.675 kA • = 0.59 = 1.54 = 0.7 Dịng ngắn mạch tổng hợp = 1.078 Tính hệ đơn vị có tên = 2.7 kA Dịng điện thứ tự khơng = 0.21 Trong hệ đơn vị có tên = 0.52 kA = = 2.95 kA =3 = 2.025 kA • • Ngắn mạch N4 Ngắn mạch pha đối xướng 1.195 Trong hệ đơn vị tương đối = 0.84 Trong hệ đơn vị có tên = 2.1kA = X2∑(1) = 1.195 X0∑(1) = 2.897 X∆(1) = 4.092 = 0.2 =0.6 = 1.5 kA Ta có thành phần dịng điện thứ tự không = = 0.2 hệ đơn vị có tên = 0.5 kA • = 0.84 = 1.54 = 0.5 Dịng ngắn mạch tổng hợp = 0.76 Tính hệ đơn vị có tên = 1.9 kA Dịng điện thứ tự không = 0.5 Trong hệ đơn vị có tên = 1.25 kA = = 2.1 kA =3 =1.5kA • • Ngắn mạch N5 Ngắn mạch pha đối xướng 1.545 Trong hệ đơn vị tương đối = 0.65 Trong hệ đơn vị có tên = 1.63 kA X2∑ = 1.545 X0∑ = 3.817 X∆ = 5.362 = 0.145 = =0.435 • = 1.09 kA Ta có thành phần dịng điện thứ tự khơng = = 0.145 hệ đơn vị có tên = 0.36 kA = 1.1 = 1.544 = 0.38 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.59 Tính hệ đơn vị có tên = 1.475 kA Dịng điện thứ tự khơng = 0.11 Trong hệ đơn vị có tên = 0.275 kA = = 1.63 kA =3 = 1.08kA Ngắn mạch N6 Ngắn mạch pha đối xướng 2.02 Trong hệ đơn vị tương đối = 0.495 Trong hệ đơn vị có tên = 1.24 kA 10 • • X2∑ = 2.02 X0∑ = 5.017 X∆ = 7.037 = 0.11 =0.33 = • = 0.825 kA Ta có thành phần dịng điện thứ tự khơng = = 0.11 hệ đơn vị có tên = 0.275 kA = 1.44 = 1.545 = 0.29 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.45 Tính hệ đơn vị có tên = 1.125 kA Dịng điện thứ tự khơng = 0.083 Trong hệ đơn vị có tên = 0.2 kA = = 1.24 kA =3 =0.825 kA Ngắn mạch N7 Ngắn mạch pha đối xướng 2.495 Trong hệ đơn vị tương đối = 0.4 Trong hệ đơn vị có tên = 1kA 11 • • X2∑ = 2.495 X0∑ = 6.217 X∆ = 8.712 = 0.089 Trong hệ đơn vị tương đối =0.267 = 0.67 kA Ta có thành phần dịng điện thứ tự khơng = = 0.089 = • hệ đơn vị có tên = 0.223 kA = 1.78 = 1.545 = 0.234 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.36 Tính hệ đơn vị có tên = 0.9 kA Dịng điện thứ tự khơng = 0.067 Trong hệ đơn vị có tên = 0.1675 kA = = kA =3 = 0.669 kA Ngắn mạch N8 Ngắn mạch pha đối xướng 2.97 Trong hệ đơn vị tương đối = 0.34 Trong hệ đơn vị có tên = 0.85 kA 12 • • • X2∑ = 2.97 X0∑ = 7.417 X∆ = 10.387 = 0.075 =0.225 = 0.56 kA Ta có thành phần dịng điện thứ tự khơng = = 0.075 hệ đơn vị có tên = 0.1875 kA = 2.12 = • Ngắn mạch pha chạm đất 14, Ngắn mạch N1 = + = 0.265 = = 0.265 = + =0.254 • Ngắn mạch pha chạm đất = 0.519 =1.276 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 3.83 Trong hệ đơn vị có tên = 9.57 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 1.276 Trong hệ đơn vị có tên = 3.19 kA • Ngắn mạch pha chạm đất = 0.13 m = 1.5 = 2.53 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 3.795 Trong hệ đơn vị có tên = 9.49kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 1.29 Trong hệ đơn vị có tên = 3.225 kA • Ngắn mạch pha = =0.265 m = = 1.9 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 3.29 Trong hệ đơn vị có tên = 8.225 kA = = 8.225kA =3 = 9.57 kA 15, Ngắn mạch N2 = 0.615 = 0.615 = 1.174 • Ngắn mạch pha chạm đất = 1.789 =0.42 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 1.26 Trong hệ đơn vị có tên = 3.15 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.42 Trong hệ đơn vị có tên = 1.05 kA • Ngắn mạch pha chạm đất = 0.4 m = 1.524 = 0.985 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 1.5 Trong hệ đơn vị có tên = 3.75 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.34 Trong hệ đơn vị có tên = 0.85 kA • Ngắn mạch pha = 0.615 m = = 0.81 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 1.4 Trong hệ đơn vị có tên = 3.5 kA = = 3.15 kA =3 = 2.55 kA 16, Ngắn mạch N3 = 0.965 = 0.965 = 2.094 • Ngắn mạch pha chạm đất = 3.059 =0.25 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.75 Trong hệ đơn vị có tên = 1.875 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.25 Trong hệ đơn vị có tên = 0.625 kA • Ngắn mạch pha chạm đất = 0.66 m = 1.53 = 0.62 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.95 Trong hệ đơn vị có tên = 2.375 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.19 Trong hệ đơn vị có tên = 0.5 kA • Ngắn mạch pha = 0.965 m = = 0.52 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.9 Trong hệ đơn vị có tên = 2.25kA = = 1.875 kA =3 = 1.5kA 17, Ngắn mạch N4 = 1.315 = 1.315 = 3.014 • Ngắn mạch pha chạm đất = 4.329 =0.18 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.54 Trong hệ đơn vị có tên = 1.35 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0,18 Trong hệ đơn vị có tên = 0.45 kA • Ngắn mạch pha chạm đất = 0.92 m = 1.54 = 0.45 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.693 Trong hệ đơn vị có tên = 1.73 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.137 Trong hệ đơn vị có tên = 0.34 kA • Ngắn mạch pha = 1.315 m = = 0.38 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.66 Trong hệ đơn vị có tên = 1.65 kA = = 1.35 kA =3 = 1.02kA 18, Ngắn mạch N5 = 1.665 = 1.665 = 3.934 • Ngắn mạch pha chạm đất = 5.599 =0.138 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.414 Trong hệ đơn vị có tên = 1.04 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.138 Trong hệ đơn vị có tên = 0.345 kA • Ngắn mạch pha chạm đất = 1.17 m = 1.54 = 0.35 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.54 Trong hệ đơn vị có tên = 1.35 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.1 Trong hệ đơn vị có tên = 0.25kA • Ngắn mạch pha = 1.665 m = = 0.3 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.52 Trong hệ đơn vị có tên = 1.3 kA = = 1.04 kA =3 = 0.75 kA 19, Ngắn mạch N6 = 2.14 = 2.14 = 5.134 • Ngắn mạch pha chạm đất = 7.274 =0.1 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.3 Trong hệ đơn vị có tên = 0.75 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.1 Trong hệ đơn vị có tên = 0.25 kA • Ngắn mạch pha chạm đất = 1.51 m = 1.54 = 0.27 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.42 Trong hệ đơn vị có tên = 1.05 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.079 Trong hệ đơn vị có tên = 0.1975kA • Ngắn mạch pha = 2.14 m = = 0.234 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.4 Trong hệ đơn vị có tên = kA = = 0.75 kA =3 = 0.59 kA 20, Ngắn mạch N7 = 2.615 = 2.615 = 6.334 • Ngắn mạch pha chạm đất = 8.949 =0.086 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.258 Trong hệ đơn vị có tên = 0.645 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.086 Trong hệ đơn vị có tên = 0.215 kA Ngắn mạch pha chạm đất = 1.85 m = 1.54 = 0.22 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.34 Trong hệ đơn vị có tên = 0.85 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.064 Trong hệ đơn vị có tên = 0.16 kA • Ngắn mạch pha = 2.615 m = = 0.19 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.33 Trong hệ đơn vị có tên = 0.825 kA = = 0.645 kA =3 = 0.48 kA 21, Ngắn mạch N8 = 3.09 = 3.09 = 7.534 • Ngắn mạch pha chạm đất = 10.624 =0.073 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.219 Trong hệ đơn vị có tên = 0.55 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.073 Trong hệ đơn vị có tên = 0.1825 kA • Ngắn mạch pha chạm đất = 2.19 m = 1.54 • = 0.19 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.29 Trong hệ đơn vị có tên = 0.725 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.055 Trong hệ đơn vị có tên = 0.14kA • Ngắn mạch pha = 3.09 m = = 0.162 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.28 Trong hệ đơn vị có tên = 0.7 kA = = 0.55 kA =3 = 0.42 kA 21, Ngắn mạch N9 = 3.565 = 3.565 = 8.734 • Ngắn mạch pha chạm đất = 12.299 =0.063 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.189 Trong hệ đơn vị có tên = 0.47 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.063 Trong hệ đơn vị có tên = 0.16 kA • Ngắn mạch pha chạm đất = 2.53 m = 1.54 = 0.164 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.25 Trong hệ đơn vị có tên = 0.625 kA Thành phần dịng thứ tự khơng = 0.0475 Trong hệ đơn vị có tên = 0.12 kA • Ngắn mạch pha = 3.565 m = = 0.14 Dòng ngắn mạch tổng hợp = 0.24 Trong hệ đơn vị có tên = 0.6 kA = = 0.47 kA =3 = 0.36 kA Điểm ngắn N1 N2 N3 mạch (kA) 8.22 3.15 1.87 5 (kA) 9.57 2.55 1.5 N4 N5 N6 N7 N8 1.35 1.04 0.75 0.645 0.55 0.47 1.02 0.75 0.59 0.48 0.36 0.42 N9 Bảng 3: Trị số dòng điện điểm ngắn mạch nhỏ điểm ngắn mạch chế độ II, TÍNH TỐN CÀI ĐẶT CHO CÁC BẢO VỆ - Lựa chọn tỉ số biến dòng cho BI n= Chọn = A Chọn tỉ số biến dòng = = = 111.56 A 1.4 = 156 Chọn = 200 A = 200 Chọn tỉ số biến dòng = = = 267 A Trong Q = P 1.4 = 373.8 A Chọn = 400 A = 400 II.1 Bảo vệ q dịng cắt nhanh (50) Ta có = (1.1 1.2) chọn = 1.2 = = 1.2 1.63 = 1.956 kA = = 1.2 0.725 = 0.87 kA Bảo vệ Trên đường dây D1với = 15 km = 10 km Bảo vệ Trên đường dây D2 với =17.75 km = 4,5 km II.2 Qúa dòng thứ tự không cắt nhanh(50N) = = 1.2 1.08 = 1.3 kA = = 1.2 0.48 = 0.576 kA Bảo vệ số Trên đoạn đường dây D1 = 17.5km = 12.5 km Bảo vệ Trên đường dây D2 với = 18.75 km = 7.25 km II.3 Qúa dịng có thời gian (51) = 1.6 = 1.6 373.8 =598.08 A = 0.6 kA = 1.6 = 1.6 156 =249.6 A = 0.25 kA II.3 Thời gian làm việc t= Với t = (0.3 0.5) Chọn t = 0.5 s -Bảo vệ số Tại điểm ngắn mạch N9 = 0.725 kA = Mặt khác = t + =0.75 + 0.5 = 1.25 s = = 0.176 s Tại điểm ngắn mạch N8 = 0.85kA = = 0.176 = 0.99 s Tại điểm ngắn mạch N7 = 1kA = = 0.176 = 0.79 s Tại điểm ngắn mạch N6 = 1.24 kA = = 0.176 = 0.6 s Tại điểm ngắn mạch N5 = 1.63 kA = = 0.176 = 0.43 s N5 N6 N7 N8 N9 INmax(kA) 1.63 1.24 0.85 0.725 t(s) 0.43 0.6 0.79 0.99 1.25 Bảng Thời gian tác động Rơ le ứng với điểm ngắn mạch đoạn đường dây D2 -Bảo vệ số Với = 0.5 =0.43 Ta đươc = + = s = 1.63 kA = = 0.127 s Tại điểm ngắn mạch N4 = 2.1 kA = = 0.127 = 0.69 s Tại điểm ngắn mạch N3 = 2.95 kA = = 0.127 = 0.44 s Tại điểm ngắn mạch N2 = 5.05 kA = = 0.127 = 0.23 s Tại điểm ngắn mạch N1 = 17.6kA = = 0.127 = 0.06 s N1 N2 N3 N4 N5 INmax(kA) 17.6 5.05 2.95 2.1 1.9 t(s) 0.06 0.23 0.44 0.69 Bảng Thời gian tác động Rơ le ứng với điểm ngắn mạch đoạn đường dây D1 II.4 Qúa dịng thứ tự khơng có thời gian(51N) -Dòng khởi động = (0.1 0.3) = 0.2 400 = 80 A = 0.08 kA = (0.1 0.3) = 0.2 200 = 40A = 0.04 kA -Thời gian làm việc t= Với t = (0.3 0.5) Chọn t = 0.5 s -Bảo vệ số Tại điểm ngắn mạch N9 = 0.725 kA = Mặt khác = t + =0.75 + 0.5 = 1.25 s = = 0.98 s Tại điểm ngắn mạch N8 = 0.85 kA = = = 0.65 s Tại điểm ngắn mạch N7 = kA = = 0.98 = 0.55 s Tại điểm ngắn mạch N6 = 1.24 kA = = 0.98 = 0.44 s Tại điểm ngắn mạch N5 = 1.63 kA = = 0.98 = 0.33 s N5 N6 N7 N8 INmax(kA) 1.63 1.24 N9 0.85 0.725 t(s) 0.33 0.44 0.55 0.65 1.25 Bảng Thời gian tác động Rơ le ứng với điểm ngắn mạch đoạn đường dây D2 -Bảo vệ số Với = 0.5 =0.33 Lấy = 0.5 s Ta đươc = + = 0.5 +0.5 = s = 1.63 kA = = 1.44 s Tại điểm ngắn mạch N4 = 2.1 kA = = 1.44 = 0.77 s Tại điểm ngắn mạch N3 = 2.95 kA = = 1.44 = 0.54 s Tại điểm ngắn mạch N2 = 5.05 kA = = 1.44 = 0.31 s Tại điểm ngắn mạch N1 = 17.6kA = = 1.44 = 0.089 s N1 INmax(kA) t(s) N2 N3 N4 N5 17.6 5.05 2.95 2.1 1.9 0.089 0.31 0.54 0.77 Bảng Thời gian tác động Rơ le ứng với điểm ngắn mạch đoạn đường dây D1 III, KIỂM TRA ĐỘ NHẠY III.1 Qúa dịng có thời gian (51) = = = 1.73 = = = 1.175 Thiết bị bảo vệ dòng đạt u cầu III,2 Qúa dịng thứ tự khơng có thời gian(51N) = = = 9.375