Thiết kế hệ thống bảo vệ rơle cho trạm biến áp ( Tính toán và lựa chọn phương thức)

HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN MÔN HỌCThiết kế hệ thống bảo vệ rơle cho trạm biến ápChương 01 Tính toán ngắn mạchCác chế độ cần tính toánĐể tìm Inmax Inmin  chia ra hai chế độ tính toán ngắn mạchthiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp×Nguyên lý bảo vệ×Tính toán chỉnh định×lựa chọn phương thức bảo vệ×lựa chọn role×giới thiệu rơle>Để có dòng ngắn mạch lớn nhất Inmax: Công suất ngắn mạch của nguồn phải lớn nhấtCác dạng ngắn mạch cần tính:Có 4 dạng ngắn mạch có thể xảy raNgắn mạch ba pha N(3); Ngắn mạch hai pha N(2); Ngắn mạch một pha N(1); Ngắn mạch hai phađất N(1,1);Có thể thấy rằng: dòng ngắn mạch 3 pha luôn lớn hơn dòng ngắn mạch 2 pha  để tìm dòng lớn nhất thì không cần thiết phải tính ngắn mạch hai pha N(2)

Hướng dẫn đồ án môn học thiết kế hệ thống bảo vệ rơle cho trạm biến áp 2/8/17 Giảng viên: Nguyễn Xuân Tùng tung.nguyenxuan@hust.edu.vn Thông tin chung Tài liệu tham khảo Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Về nguyên lý bảo vệ tính tốn chỉnh định Copyright of Nguyen Xuan Tung Bảo vệ hệ thống điện – Tác giả: Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology GS Trần Đình Long Do not copy or distribute without permission of the author Bài giảng môn học: Bảo vệ rơle hệ thống điện Về tính tốn ngắn mạch Copyright of Nguyen Xuan Tung Ngắn mạch hệPower thống – Department of Electric System –điện Hanoi University of Science and Technology Do not copy Tác giả: GS Lã Văn Út or distribute without permission of the author Qui định mẫu bìa Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Qui định chế o Tổng số trang: không 80 trang Copyright nội of Nguyen Xuan Tung dung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author o Đề phải có chữ ký giáo viên hướng dẫn đóng đồ án o Đóng bìa mềm (bìa màu xanh trắng) o Khơng dùng bìa cứng – Khơng lót mica Copyright of Nguyen Xuan Tung o Thứ tự đóng trang sau: Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology copy or distribute without Trang bìa mặt trước Do notĐề  Mục lục permission of the author  Các chương đồ án  Bìa sau Qui định định dạng văn Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Định dạng trang viết Lề trái: 3,5cm; Lề phải 2,5cm; Trên & Dưới: cách 2cm Copyright of Nguyen Xuan Tung Căn chữ hai bên Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Cỡ chữ: Loại chữ: Times New Roman; kích cỡ: 13 (pt) Đặt tên chương: Chương 1; Chương 2… Qui định mẫu bìa định dạng văn Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Ví dụ định dạng văn Chương tiêu đề: viết hoa, kiểu chữ Copyright of Nguyen Xuan Tung đậm,căn văn bản.Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Đề mục: đánh số 1,2,3 – chữ đậm (chữ béo) Tiểu mục: 1.1 1.1.1 1.1.1 Gạch đầu dòng: dùng dấu chấm tròn Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Gạch đầu dòng, tiểu mục: dùng Power dấu System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author chấm vng Gạch đầu dịng, tiểu mục tiểu mục: dùng dấu chấm tròn, rỗng Qui định mẫu bìa định dạng văn Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Trình bày hình vẽ Tên sơ đồ đặt Cỡ chữ 10 (pt) Chữ nghiêng Loại chữ: Arial Hình vẽ đặt khung nét đứt Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Chiều rộng phần hình vẽ Copyright of Nguyen khơng qXuan 70%Tung chiều rộng phần chữ University of Science and Technology Department of Electric Power System – Hanoi Do not copy or distribute without permission of the Chiều rộng phần chữauthor Qui định mẫu bìa định dạng văn Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Trình bày bảng biểu Copyright of Nguyen Xuan Tung Tên bảng biểu: Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology • Đặt phía Do not copy or distribute without permission of the author • Cỡ chữ 10 (pt) • Chữ nghiêng • Loại chữ: Arial Chữ bảng biểu: Times New Roman 12pt nhỏ (đủ để đọc) Số thứ tự bảng biểu: Tính theo số thứ tự chương thứ tự bảng Ví dụ: Copyright of Nguyen Xuan Tung “Bảng 2.3”: Bảng thứ tự số Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Chương Do not copy or distribute without permission of the author Chiều rộng bảng: không 85% chiều rộng phần chữ Tính tốn ngắn mạch Thiết kế hệ thống bảo vệ rơle cho máy biến áp lực Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Trình tự thực đồ án tốt nghiệp Phân nhóm: Bảo vệ rơle Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Bước 2: lập sơ đồ thay TTT, TTN & TTK điểm ngắn mạch  Sơ đồ thay TTK: sơ đồ thay TTK xuất phát từ điểm ngắn mạch hai phía với nguyên tắc Copyright of Nguyen Xuan Tung  Dòng TTK đượcDepartment qua cuộn of Y0Electric  điện kháng cuộn Y0 cóUniversity sơ Power System – Hanoi of đồ Science and Technology  not Y copy without of the author Dịng TTK khơng qua cuộnDođấu  or sơdistribute đồ hở mạch tạipermission điện kháng cuộn Y  Dịng TTK quẩn cuộn ∆ khơng ngồi  gặp cuộn tam giác sơ đồ nối qua điện kháng cuộn tam giác xuống trung tính Đi tiếp gặp phụ tải Cuộn Y0 có cách điện sơ đồnên sơ đồ hở mạch phụ tải có trung tính Gặp cuộn Y0 N1 1BI 4BI 5BI N1 3BI 1BI X0H Đường dây Hệ thống X0D 3BI XT XC Copyright of Nguyen Xuan Tung Cuộn Y0 có sơ đồ Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology 2BI Do not copy or distribute without permission of the author Đi tiếp gặp cuộn Y0 Đi tiếp gặp cuộn tam giác Đi tiếp gặp đường dây Tương tự gặp hệ thống XH 2BI Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Bước 2: lập sơ đồ thay TTT, TTN & TTK điểm ngắn mạch  Tổng kết: N1 1BI Hở mạch Copyright of Nguyen Xuan Tung N1 nối tiếp nối tiếp 4BI 5BI Department of3BI Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology 1BI Do not copy or distribute without permission of the author X0H Đường dây Hệ thống X0D XC 3BI XT 2BI XH song song 2BI Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology X0∑=(X0H+X0D)//(XC+XH) Do not copy or distribute without permission of the author XCH X0HD N1 X0HD 1BI XCH Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Bước 2: lập sơ đồ thay TTT, TTN & TTK điểm ngắn mạch  Sơ đồ thay TTK: Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author TTT X1∑ N1 1BI Đường dây Hệ thống 4BI 5BI 3BI 2BI TTN X2∑ Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author TTK X0∑ Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Bước 3: Tính dạng ngắn mạch tìm dịng điện qua BI Ngắn mạch pha N(3) E Copyright of Nguyen Xuan Tung Department X 1∑of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology IN( 1) = I1∑ Do not copy or distribute without permission of the author TTT X1∑  Tìm dịng điện qua BI  I(3)1BI/N1= I(3) 2BI/N1= I(3) 3BI/N1= I(3) 4BI/N1= I(3) 5BI/N1= I2∑  Suy dòng điện ngắn mạch N1’ TTN X2∑  I(3) 1BI/N1’= I(3)N1  I(3) 2BI/N1’= I(3)of3BI/N1’= I(3) 4BI/N1’ = I(3)University 5BI/N1’ of = 0Science and Technology Department Electric Power System – Hanoi Copyright of Nguyen Xuan Tung Do not copy or distribute without permission of the author I0∑ TTK X0∑ Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Bước 3: Tính dạng ngắn mạch tìm dịng điện qua BI Ngắn mạch pha N(1) Copyright of Nguyen Xuan Tung  Các dòng điện thành phần điểm ngắn mạch E Power System – Hanoi University of Science and Technology 1) of Electric I1∑ I1(Department = Σ not copy or distribute without permission of the author X 1∑ Do +X + X 2∑ 0∑ I 2( Σ) = I 0( Σ) = I1(Σ) 1 TTT X1∑ TTN X2∑  Dòng điện I1∑ & I2∑ phân bố hình vẽ  I1∑ & I2∑ chạy nhánh sơ đồ & không phân chia  Không chạy qua BI I1/BI1=I2/BI1=0  Dòng I0∑ phân bố trênCopyright hình of Nguyen Xuan Tung   Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Phân chia haiDo nhánh (chạy qua hai nhánh) not copy or distribute without permission of the author I0∑ Dịng điện qua 1BI I0CH I0HD TTK X0∑ I0CH I2∑ Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Bước 3: Tính dạng ngắn mạch tìm dịng điện qua BI Ngắn mạch pha N(1) I∑ Copyright  I0∑ phân chia hai nhánh thành phần: I0HDof&Nguyen I0CHXuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Đây hai nhánh song song  Dòng điện qua nhánh tỷ lệ nghịch với tổng trở  Do đó: Do not copy or distribute without permission of the author Ia Ra Rb Ra + Rb Ra Ib = IΣ × Ra + Rb Ia = IΣ × I0HD I0∑ I0CH X HD of Nguyen Xuan Tung I 0CH = Copyright I 0Σ × chạy qua 1BI X + X HD – Hanoi 0CH University of Science and Technology Department of Electric Power System X 0CH Do notI copy without permission of the author HD =orI 0distribute Σ× X HD + X 0CH I HD = I Σ − I 0CH đơn giản hơn: Ib Rb Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Bước 3: Tính dạng ngắn mạch tìm dịng điện qua BI Ngắn mạch pha N(1) Tìm dịng điện tổng qua BI I1∑ Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Dòng qua 1BI:  I1/1BI=I2/1BI=0  I0/1BI=I0CH Do not copy or distribute without permission of the author I2∑ I(1)N1/1BI= I1/1BI+I2/1BI+I0/1BI I0∑ I0CH Ghi thêm dòng TTK qua I0(1)N1/1BI= 1BI  Dòng qua BI lại:  I2BI=I3BI=0 1BIA I0HD I0/1BI I0CH Copyright of Nguyen Xuan Tung 1BIB I0/1BI Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author  Dòng qua BI trung tính   I4BI=3*I0/1BI I5BI=3*I0/3BI=0 1BIC I0/1BI 3*I0/1BI N1 4BI 4BI 5BI 3BI 1BI 2BI Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Bước 3: Tính dạng ngắn mạch tìm dịng điện qua BI Ngắn mạch pha chạm đất N(1,1) Copyright of Nguyen Xuan Tung  Các dòng điện thành phần điểm ngắn mạch Department of Electric E Power System – Hanoi University of Science and Technology ( 1,1) I1Σ = X 1∑ + ( X ∑ / / X ∑ ) Do not copy or distribute without permission of the author I 2( Σ ) = − I1( Σ ) × X 0∑ X 0∑ + X 2∑ I 0( Σ ) = − I1( Σ ) × X 2∑ X 0∑ + X 2∑ 1,1 1,1 1,1 1,1 Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Phân bố dịngDođiện thành phần tương tự tính ngắn mạch pha N(1) not copy or distribute without permission of the author Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Bước 3: Tính dạng ngắn mạch tìm dịng điện qua BI Ngắn mạch pha chạm đất N(1,1) Tìm dịng điện qua BI Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Các phương trình tính tốn Do dịng ngắn mạch: viết cho pha đặc biệt (pha A) not copy or distribute without permission of the author  Ngắn mạch hai pha- đất: pha đặc biệt pha khơng cố  dịng điện tính phân bố pha A khơng cố: Ia1, Ia2, Ia0  Cần tìm dịng điện pha cố Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Bước 3: Tính dạng ngắn mạch tìm dịng điện qua BI Ngắn mạch pha chạm đất N(1,1) Nguyen Xuan Tung Giải thích dịng điện pha A pha khácCopyright có ofngắn mạch pha –đất Ic2 Department of Electric Power System – Hanoi University of Science Ic0 and Technology Do not copy or distribute without permission of the author IC Ic1 Ic1 Dòng cố 1200 12 00 00 12 Ia1 + Ia2 12 0 12 1200 Ic2 + Ia0 Ib0 Ia0 Ic0 = Ia1 IA=Ia1+Ia2+Ia0 =0 Ib2 Ib1 TTT TTN TTK Copyright of Nguyen Xuan Tung Ib1 Ib0 Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Ib2 IB E or distribute without permission of the author Do not copy ( 1,1) I1Σ = X ∑ +( X ∑ / / X ∑ ) I 2( Σ ) = −I1(Σ ) × X 0∑ X 0∑ + X 2∑ I 0( Σ ) = −I1(Σ ) × X 2∑ X 0∑ + X 2∑ 1,1 1,1 1,1 1,1 Ia2 Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Bước 3: Tính dạng ngắn mạch tìm dịng điện qua BI Ngắn mạch pha chạm đất N(1,1) Dựa theo phân tích (bằng đồ thị) Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author  Ngắn mạch hai pha- đất: pha đặc biệt pha không cố  dịng điện tính phân bố pha A không cố: Ia1, Ia2, Ia0  Dịng điện pha tính sau: biết  I A = I a1 + I a + I a thay vào  Nguyen Xuan Tung Copyright of  I B = I b1 + I b + I b = a × I a1 + a × I a + I a Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Do not copy or distributeIwithout permission of the author = I + I + I = a × I a1 + a × I a + I a c1 c2 c0  C Pha đặc biệt (pha A) tính Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Bước 3: Tính dạng ngắn mạch tìm dịng điện qua BI Ngắn mạch pha chạm đất N(1,1)  I A = I a1 + I a + I a  Copyright of Nguyen Xuan I b1 + I b + I b = a × I a1 + a × I a + I a Tìm dịng điện qua BI  I B =Tung Department of Electric Power System – HanoiUniversity of Science and Technology I C = I c1 + I c + I c = a × I a1 + a × I a + I a  Do not copy or distribute without permission of the author  Dòng điện pha B (hoặc C) tính được: có dạng số phức “a+jb”  Trong bảo vệ rơle: quan tâm tới độ lớn I B dòng = a 2ngắn + b mạch  tính độ lớn dịng ngắn mạch Copyright of Nguyen Xuan Tung  Hoặc trình bày gọn I = a × I + a × I and Technology N a1 + I a of=Science Department of Electric Power System – HanoiaUniversity Do not copy or distribute without permission of the author Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Bước 4:  Tổng hợp kết Điểm ngắn mạch Dòng điện qua BI Dạng ngắn mạch 1BIXuan Tung 2BI Copyright of Nguyen 3BI 4BI 5BI Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author N(3) X x X So sánh IN X X X giá trị tìm I0 X X X N(1) dòng pha Loại I0 X x x N1 lớn qua 1BI (sự cố N1 – IN X x x 1MBA) I0 x x x N(1,1) Tương tự Loại I0 x x x Copyright of Nguyen Xuan Tung tìm dịng TTK lớn N(3)– Hanoi University IN ofXScience andXTechnologyX Department qua of Electric Power System ofXthe authorX IN X 1BI (sự cố N1- Do not copy or distribute without permission 1MBA) N(1) I0 X X X X X X X X X x X x X x X x X X X X X N1’ N(1,1) IN X X Loại I0 X x x X X IN X x x x X I0 x x x x X Ví dụ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Tính tốn ngắn mạch điểm cịn lại Ngắn mạch phía 23 kV Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Hoàn tồn tương tự với phía 110kV Do not copy or distribute without permission of the author Ngắn mạch phía 10,5 kV (trung tính cách điện)  Đây phía có trung tính cách điện N(3) N(1) N(1,1 )  Khơng cần tính cố chạm đất N(3 (do dịng chạm đất nhỏ) )  Vậy chế độ max cần tính: ngắn Copyright of Nguyen Xuan Tung mạch pha N(3) Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author N(3) N(1) N(1,1 ) Chế độ Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Ngắn mạch phía 110 kV  Khơng cần tính ngắn mạch pha Copyright of Nguyen Xuan Tung Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Do not copy or distribute without permission of the author Ngắn mạch phía 23 kV  Hồn tồn tương tự với phía 110kV N(2) N(1) N(1,1 ) N(2) N(1) N(1,1 ) Ngắn mạch phía 10,5 kV (trung tính cách điện)  Đây phía có trung tính cách điện Copyright of Nguyen Xuan Tung N(2 )  Khơng tính cố chạm đất Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology  Chế độ cần Do tính: not copy or distribute ngắn mạchwithout permission of the author pha N(2) ... permission of the author Chiều rộng bảng: khơng q 85% chiều rộng phần chữ Tính tốn ngắn mạch Thiết kế hệ thống bảo vệ rơle cho máy biến áp lực Nguyen Xuan Tung – Department of Electric Power System – Hanoi... tích & Lựa chọn phương thức bảo vệ Lựa chọn rơle – Giới thiệu tính Copyright of Nguyen Xuan Tung Số liệu Department of Electric Power System – Hanoi University of Science and Technology Tính toán. .. Do N1: thuộc vùng bảo vệ bảo vệ so lệch (BVSL) nên bảo vệ tác động  Điểm ngắn mạch N’1: có độ lớn dịng ngắn mạch ngắn mạch N1, nhiên N’1 không thuộc vùng bảo vệ BVSL nên bảo vệ không tác động