Mô phỏng rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp

Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan tồn nội dung luận văn tơi nghiên cứu, tính tốn phân tích Số liệu đƣa luận văn dựa kết tính tốn trung thực tơi, khơng chép hay lấy số liệu đƣợc công bố Nếu sai với lời cam đoan trên, xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Tác giả Bùi Vĩnh Quý Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học MỞ ĐẦU Ngày rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp kỹ thuật số thay hoàn toàn rơ le bảo vệ so lệch kiểu điện Các loại rơ le thƣờng sử dụng giải thuật dựa biến đổi Fourier thành phần dòng điện phía máy biến áp Nội dung luận văn nghiên cứu làm việc giải thuật bảo vệ so lệch máy biến áp lực Giải thuật rơ le bảo vệ so lệch đƣợc kiểm nghiệm số liệu thu đƣợc từ mơ hình mơ cố máy biến áp ba 110/35/22 kV với nguồn cấp phía 110kV Để tăng tính thực tế mơ phỏng, luận văn xét đến mơ hình bão hịa máy biến áp lực, nhƣ mơ hình bão hịa máy biến dịng điện Đặc tính bão hịa máy biến dòng điện đƣợc xây dựng dựa giá trị thí nghiệm thực tế máy biến dịng dùng cho bảo vệ Từ kết mơ phân tích đặc tính làm việc mơ hình bảo vệ so lệch cho thấy mơ hình rơ le bảo vệ so lệch làm việc tin cậy, kết thu đƣợc phù hợp với lý thuyết bảo vệ so lệch máy biến áp Từ sử dụng kết nghiên cứu để ứng dụng phân tích ghi cố kiểm nghiệm làm việc loại rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp thực tế Do thời gian có hạn, luận văn chƣa xét đến số yếu tố khác có ảnh hƣởng đến sai số bảo vệ so lệch, ví dụ nhƣ thay đổi nấc phân áp, không đồng máy biến dịng, đặc biệt mơ hình mơ cố chạm chập bên vòng dây máy biến áp Các nội dung đƣợc triển khai nghiên cứu Để hoàn thành luận văn xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo TS Nguyễn Đức Huy toàn thể thầy cô môn Hệ thống điện – Viện Điện – Đại học Bách Khoa Hà Nội dành nhiều thời gian tâm huyết để hƣớng dẫn tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỞ ĐẦU CHƢƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục đích, ý nghĩa thực tiễn 10 1.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 10 1.4 Nội dung luận văn 10 CHƢƠNG II 11 NGUYÊN LÝ BẢO VỆ SO LỆCH MÁY BIẾN ÁP 11 2.1 Nguyên lý bảo vệ so lệch máy biến áp (87T) 11 2.1.1 Đánh giá giá trị đo đƣợc 12 2.1.2 Hãm hài: 16 2.1.3 Hãm cộng thêm (Add-on stabillization) biến dịng bị bão hồ: 17 2.1.4 Cắt nhanh không hãm với cố máy biến áp có dịng lớn: 18 2.2 Bảo vệ chạm đất có giới hạn: 18 2.2.1 Nguyên lý: 18 2.2.2 Đánh giá đại lƣợng đo đƣợc: 21 2.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến bảo vệ so lệch máy biến áp 23 2.3.1 Dịng từ hóa mạch từ q trình đóng điện máy biến áp 23 2.3.2 Các thành phần sóng hài q trình đóng xung kích máy biến áp 25 2.3.3 Dịng từ hóa q trình cố ngồi vùng 25 2.3.4 Quá kích thích máy biến áp 26 2.3.5 Tỉ số biến đổi máy biến áp 27 2.3.6 Bão hòa máy biến dòng 27 CHƢƠNG III 29 SƠ ĐỒ THUẬT TOÁN BẢO VỆ SO LỆCH 29 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học 3.1 Quy đổi dòng điện theo tổ đấu dây máy biến áp 29 CHƢƠNG IV 35 MƠ PHỎNG TÍNH TỐN SO LỆCH SỬ DỤNG SIMULINK 35 4.1 Mơ hình mô 35 4.1.1 Khối vật lý 35 4.1.2 Khối cố 36 4.2 Mơ hình máy biến dịng 37 4.3 Kết mô 37 4.3.1 Đóng xung kích phía 110kV máy biến áp 37 4.3.2 Sự cố vùng bảo vệ 41 4.3.2.1 Sự cố ngắn mạch pha A phía 22kV vùng bảo vệ 41 4.3.2.2 Ngắn mạch pha chạm đất phía 22kV (A-B-N) ngồi vùng bảo vệ 47 4.3.2.3 Kết luận 52 4.3.3 Sự cố vùng bảo vệ 53 4.2.3.1 Sự cố ngắn mạch pha vùng phía 110kV 53 4.2.3.2 Sự cố ngắn mạch pha chạm đất vùng phía 110kV 56 4.2.3.3 Sự cố ngắn mạch pha vùng phía 22kV 59 4.2.3.4 Sự cố ngắn mạch pha chạm đất vùng phía 22kV 61 4.2.3.5 Sự cố ngắn mạch pha vùng phía 35kV 64 CHƢƠNG V 66 KẾT LUẬN 66 PHỤ LỤC 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Ma trận tính tốn dịng so lệch………………………………………….32 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 2.1 Sơ đồ ngun lý bảo vệ so lệch máy biến áp 11 Hình 2.2: Nguyên lý bảo vệ so lệch 14 Hình 2.3 : Đặc tính làm việc 15 Hình 2.4: Sơ đồ bảo vệ chạm đất có giới hạn sử dụng biến dịng trung tính biến dịng pha 19 Hình 2.5: Sơ đồ bảo vệ chạm đất có giới hạn cuộn dây máy biến áp đấu tam giác, sử dụng biến dịng vào điểm trung tính giả biến dòng pha 19 Hình 2.6: Sơ đồ đấu TI, Rơ le cuộn dây máy biến áp đấu tam giác, có điểm trung tính giả 20 Hình 2.7: Nguyên lý bảo vệ chạm đất giới hạn 21 Hình 2.8 Đặc tính làm việc bảo vệ chạm đất giới hạn 22 Hình 2.9 Liên kết từ thông lõi máy biến áp 23 Hình 2.10: Dịng từ hóa máy biến áp q trình đóng xung kích 24 Hình 2.11: Dạng sóng dịng xung kích đóng MBA khơng tải 25 Hình 2.12: Mối quan hệ dịng xung kích hịa máy biến áp song song 26 Hình 2.13: Dịng từ hóa q trình kích thích 27 Hình 2.14 dạng sóng dịng điện q trình bão hịa biến dịng 28 Hình 3.1 Sơ đồ khối tính tốn dịng so lệch 33 Hình 3.2 Sơ đồ khối tính tốn dịng hãm 33 Hình 3.3 Sơ đồ khối tính tốn dịng hãm hài bậc 34 Hình 3.4 Sơ đồ khối tính tốn dịng hãm hài bậc 34 Hình 4.1 Mơ hình mơ bảo vệ so lệch MBA 35 Hình 4.2 Đặc tính bão hịa máy biến dịng đƣợc sử dụng mơ 37 Hình 4.3 Dạng sóng dịng điện phía đóng xung kích phía 110kV 38 Hình 4.4 Đặc tính làm việc dịng so lệch 87T 39 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học Hình 4.5 Đặc tính làm việc dịng so lệch 87N 40 Hình 4.6 Dòng so lệch pha A logic hãm hài bậc bậc 41 Hình 4.7 Mơ ngắn mạch pha A phía 22kV ngồi vùng bảo vệ 42 Hình 4.8 Dịng điện phía MBA ngắn mạch pha A 42 Hình 4.9 Quỹ đạo làm việc bảo vệ so lệch 87T 43 Hình 4.10 Quỹ đạo làm việc bảo vệ so lệch 87N 43 Hình 4.11 Dịng điện so lệch pha A đặc tính hãm sóng hài bậc 44 Hình 4.12 Quỹ đạo làm việc rơ le so lệch 87T 45 Hình 4.13 Qũy đạo làm việc rơ le so lệch 87N 45 Hình 4.14 Quỹ đạo làm việc rơ le so lệch 87T 46 Hình 4.15 Quỹ đạo làm việc rơ le so lệch 87N 47 Hình 4.16 Mơ ngắn mạch pha AB-N phía 22kV ngồi vùng bảo vệ 47 Hình 4.17 Dịng điện phía MBA ngắn mạch pha chạm đất A,B-N ngồi vùng phía 22kV 48 Hình 4.18 Quỹ đạo làm việc bảo vệ so lệch 87T 49 Hình 4.19 Quỹ đạo làm việc bảo vệ so lệch 87N 49 Hình 4.20 Dịng điện phía MBA ngắn mạch pha chạm đất A,B-N ngồi vùng phía 22kV 50 Hình 4.21 Quỹ đạo làm việc bảo vệ so lệch 87T 50 Hình 4.22 Quỹ đạo làm việc bảo vệ so lệch 87N 51 Hình 4.23 Dịng điện phía MBA ngắn mạch pha chạm đất A,B-N ngồi vùng phía 22kV 51 Hình 4.24 Quỹ đạo làm việc bảo vệ so lệch 87T 52 Hình 4.25 Quỹ đạo làm việc bảo vệ so lệch 87N 52 Hình 4.26 Mơ ngắn mạch pha phía 110kV 53 Hình 4.27 Dịng điện phía máy biến áp 53 Hình 4.28 Đặc tính làm việc rơ le so lệch 54 Bùi Vĩnh Q Luận văn cao học Hình 4.29 Dịng điện so lệch pha A đặc tính hãm hài bậc 55 Hình 4.29 Đặc tính làm việc bảo vệ 87N 55 Hình 4.30 Mơ ngắn mạch pha chạm đất phía 110kV 56 Hình 4.31 Dạng sóng dịng điện phía máy biến áp 56 Hình 4.32 Đặc tính làm việc rơ le so lệch 87T 57 Hình 4.33 Dịng điện so lệch pha B đặc tính hãm hài bậc 58 Hình 4.34 Đặc tính làm việc bảo vệ 87N 58 Hình 4.35 Ngắn mạch pha vùng bảo vệ phía 22kV 59 Hình 4.36 Dạng sóng dịng điện phía máy biến áp 59 Hình 4.37 Đặc tính làm việc bảo vệ 87T 60 Hình 4.38 Dịng so lệch pha A đặc tính hãm sóng hài bậc 60 Hình 4.39 Đặc tính làm việc 87N 61 Hình 4.40 Ngắn mạch pha chạm đất vùng bảo vệ phía 22kV 62 Hình 4.41 Dạng sóng dịng điện phía máy biến áp 62 Hình 4.42 Đặc tính làm việc 87T 63 Hình 4.43 Dịng so lệch pha A đặc tính hãm hài bậc 63 Hình 4.44 Mơ ngắn mạch pha vùng phía 35kV 64 Hình 4.45 Dạng sóng dịng điện phía máy biến áp 64 Hình 4.46 Đặc tính làm việc rơ le so lệch 87T 65 Hình 4.47 Dịng so lệch pha B đặc tính hãm hài bậc 65 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học CHƢƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Điện nguồn lƣợng thiết yếu sống, tham gia vào lĩnh vực từ cơng nghiệp đến sinh hoạt Bởi điện có ƣu là: dễ chuyển đổi thành dạng lƣợng khác, không gây ô nhiễm môi trƣờng, dễ truyền tải phân phối… Trong trình vận hành trạm biến áp vấn đề bảo vệ thiết bị điện khỏi cố lƣới điện đƣợc quan tâm đầu tƣ, đặc biệt bảo vệ máy biến áp Hệ thống bảo vệ máy biến áp bao gồm nhiều loại bảo vệ khác bảo vệ so lệch máy biến áp đƣợc sử dụng bảo vệ Bảo vệ so lệch máy biến áp phải thỏa mãn tiêu chí vừa có độ nhạy cao để bảo vệ máy biến áp khỏi cố, vừa đảm bảo tính chọn lọc để trách tác động nhầm gây điện Để giải vấn đề ngày hãng thiết bị điện lớn nhƣ Siemens, Schneider, ABB, Sel… tiến hành nghiên cứu chế tạo loại rơ le so lệch kỹ thuật số có độ tin cậy cao Việc nghiên cứu giải thuật nguyên lý hoạt động bảo vệ so lệch máy biến áp cách sử dụng mô Matlab/Simulink ngƣời nghiên cứu xây dựng đƣợc mơ hình rơle bảo vệ dựa giải thuật khác nhau, kết hợp với khối thiết bị có sẵn thƣ viện mô để tiến hành mô dạng cố phân tích làm việc rơle Mặt khác, công cụ mô giải thuật làm việc rơ le so lệch kỹ thuật số cịn đƣợc sử dụng để phân tích ghi cố đối chứng với làm việc rơ le so lệch thực tế Từ kết mơ phỏng, ngƣời sử dụng đánh giá lƣợng hóa đƣợc ảnh hƣởng yếu tố khác đến làm việc rơ le kỹ thuật số, từ đƣa điều chỉnh phù hợp mặt chỉnh định thông số cài đặt, nhƣ lựa chọn hợp lý thiết bị đo lƣờng mạch nhị thứ Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học 1.2 Mục đích, ý nghĩa thực tiễn Đề tài “Nghiên cứu mô giải thuật bảo vệ rơ le kỹ thuật số” đƣợc thực nhằm tìm hiểu giải thuật số, sơ đồ logic rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp, thực mô làm việc rơ le bảo vệ so lệch dựa phần mềm MATLAB Simulink Từ đƣa đánh giá, góp ý đến thông số cài đặt chỉnh định rơ le 1.3 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu nguyên lý hoạt động chức bảo vệ so lệch máy biến áp ( 87T) bảo vệ chống chạm đất hạn chế (64REF), xét đến yếu tố ảnh hƣởng đến sai số bảo vệ so lệch nhƣ bảo hòa máy biến dòng, thay đổi nấc máy biến áp Đồng thời cịn xét đến logic khóa bảo vệ so lệch có sóng hài bậc 2, bậc thành phần không chu kỳ nhằm tránh bảo vệ tác động nhầm đóng xung kích máy biến áp 1.4 Nội dung luận văn Nội dung luận văn đƣợc chia làm chƣơng  Chƣơng I: Mở đầu  Chƣơng II Nguyên lý bảo vệ so lệch máy biến áp  Chƣơng III Sơ đồ thuật toán bảo vệ so lệch  Chƣơng IV Mơ tính tốn bảo vệ so lệch sử dụng Matlab/Simulink 10 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học 10 Phase A Phase B Phase C Dong so lech 0 10 15 20 Dịng hãm 25 30 35 Hình 4.37 Đặc tính làm việc bảo vệ 87T I so lech A 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.25 0.3 dòng so lech khoa hai bac khoa hai bac 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.05 0.1 0.15 Time (sec) 0.2 Hình 4.38 Dịng so lệch pha A đặc tính hãm sóng hài bậc 60 Bùi Vĩnh Q Luận văn cao học Trong trƣờng hợp ta thấy dịng điện so lệch pha lớn Đặc tính so lệch vào vùng làm việc Cũng nhƣ trƣờng hợp khác bắt đầu cố ngắn mạch thành phần sóng hài bậc lớn gây khóa bảo vệ khoảng thời gian ngắn 0.4 0.35 Dong so lech 87 N 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 Dong dien ham 87 N 0.3 0.35 0.4 Hình 4.39 Đặc tính làm việc 87N Tƣơng tự nhƣ trƣờng hợp ngắn mạch pha phía 110kV với trƣờng hợp khơng có dịng qua cuộn trung tính máy biến áp nên bảo vệ 87N khơng làm việc 4.2.3.4 Sự cố ngắn mạch pha chạm đất vùng phía 22kV 61 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học 110kV 35kV Yg/Y/Δ-11 87T N(1,1) Tải 22kV 87N Tải Current (22kV) Current (35kV) Current (110kV) Hình 4.40 Ngắn mạch pha chạm đất vùng bảo vệ phía 22kV 1st winding current 5000 IA1 IB1 IC1 -5000 0.05 0.1 0.15 0.2 Time (sec) 2nd winding current 0.25 0.3 0.35 500 IA2 IB2 IC2 -500 0.05 0.1 0.15 0.2 Time (sec) 3rd winding current 0.25 0.3 0.35 0.3 IA3 IB3 IC3 0.35 500 -500 0.05 0.1 0.15 0.2 Time (sec) 0.25 Hình 4.41 Dạng sóng dịng điện phía máy biến áp Hình 4.41 minh họa kết mơ cố ngắn mạch pha vùng bảo vệ, phía 22kV Đặc tính làm việc bảo vệ so lệch đƣợc thể hình 4.42 Cũng giống nhƣ trƣờng hợp khác, thời điểm ban đầu xảy cố ngắn mạch, thành phần 62 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học sóng hài bậc dịng điện đo đƣợc lớn, gây khóa bảo vệ so lệch khoảng thời gian nhỏ 10 Phase A Phase B Phase C Dong so lech 0 10 15 20 Dịng hãm 25 30 35 Hình 4.42 Đặc tính làm việc 87T I so lech A 0 0.05 0.1 dòng so lech 0.15 0.2 0.25 0.3 0.25 0.3 khoa hai bac khoa hai bac 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.05 0.1 0.15 Time (sec) 0.2 Hình 4.43 Dịng so lệch pha A đặc tính hãm hài bậc 63 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học 4.2.3.5 Sự cố ngắn mạch pha vùng phía 35kV 110kV 35kV Yg/Y/Δ-11 N(3) 87T Tải 22kV 87N Tải Current (22kV) Current (35kV) Current (110kV) Hình 4.44 Mơ ngắn mạch pha vùng phía 35kV 1st winding current 5000 IA1 IB1 IC1 -5000 0.05 0.1 0.15 0.2 Time (sec) 2nd winding current 0.25 0.3 0.35 500 IA2 IB2 IC2 -500 0.05 0.1 0.15 0.2 Time (sec) 3rd winding current 0.25 0.3 0.35 0.3 IA3 IB3 IC3 0.35 500 -500 0.05 0.1 0.15 0.2 Time (sec) 0.25 Hình 4.45 Dạng sóng dịng điện phía máy biến áp Hình 4.45 minh họa kết mô cố ngắn mạch pha vùng bảo vệ, phía 22kV Đặc tính làm việc bảo vệ so lệch đƣợc thể hình 4.46 Cũng giống nhƣ trƣờng hợp khác, thời điểm ban đầu xảy cố ngắn mạch, thành phần sóng hài bậc dòng điện đo đƣợc lớn, gây khóa bảo vệ so lệch khoảng thời gian nhỏ 64 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học 10 Phase A Phase B Phase C Dong so lech 0 10 15 20 Dòng hãm 25 30 35 Hình 4.46 Đặc tính làm việc rơ le so lệch 87T I so lech B 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.25 0.3 khoa hai bac khoa hai bac 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0.05 0.1 0.15 0.2 Hình 4.47 Dịng so lệch pha B đặc tính hãm hài bậc 65 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học CHƢƠNG V KẾT LUẬN Luận văn nghiên cứu mơ hình mơ rơ le kỹ thuật số bảo vệ so lệch máy biến áp Giải thuật rơ le bảo vệ so lệch đƣợc xây dựng dựa việc quy đổi dịng điện phía máy biến áp phía ( thƣờng chọn phía cao áp) để tính dịng điện so lệch dịng điện hãm, từ rơ le đánh giá cố đƣa lệnh cắt Mô hình mơ đƣợc xây dựng cơng cụ Matlab/ Simulink Trong luận văn có xét đến số yếu tố thực tế làm ảnh hƣởng đến sai số bảo vệ so lệch máy biến áp nhƣ bão hịa cùa máy biến dịng, từ hóa máy biến áp lực, thay đổi nấc phân áp máy biến áp Các cố đƣợc đƣa luận văn bao gồm cố ngắn mạch vùng bảo vệ, ngồi vùng bảo vệ, mơ q trình đóng xung kích máy biến áp Ngồi luận văn xét đến bảo vệ chống chạm đất hạn chế ( 87N) việc sử dụng thêm biến dòng trung tính Tuy nhiên việc xây dựng mơ hình mơ chạm chập vòng dây máy biến áp phức tạp nên tác giả đƣa trƣờng hợp cố chạm đất phía ngồi máy biến áp Kết cho thấy chức 87N làm việc xác tin cậy Trong tất mô đƣợc xét đến, mơ hình rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp đƣợc xây dựng luận văn làm việc tin cậy:  Đối với q trình đóng xung kích máy biến áp, điểm làm việc rơ le vào vùng tác động, dòng so lệch tăng cao vƣợt ngƣỡng tác động Tuy nhiên dòng điện pha chủ yêu bao gồm thành phần khơng chu kỳ sóng hài bậc nên logic hãm hài bậc đƣợc kích hoạt để khóa bảo vệ  Đối với trƣờng hợp ngắn mạch vùng, mô cho thấy điểm làm việc rơ le nằm vùng hãm Do rơ le làm việc tin cậy  Đối với trƣờng hợp ngắn mạch vùng, thời giàn gian điểm làm việc vào vùng tác động ngắn Tuy nhiên có thành phần sóng hài bậc 66 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học lớn thời gian bắt đầu cố làm cho tín hiệu khóa hãm hài bậc đƣợc kích hoạt khoảng thời gian nửa chu kì Vì bảo vệ so lệch kết luận đƣợc dạng cố sau khoảng thời gian 1520ms Nhƣ thấy đƣợc mơ hình rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp hoạt động đúng, hoàn toàn tin cậy, phù hợp với lý thuyết bảo vệ so lệch máy biến áp Từ mơ hình này, ta hồn tồn sử dụng để kiểm nghiệm làm việc thực tế rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp thực tế dựa vào việc sử dụng ghi cố để đƣa dòng điện pha phía máy biến áp vào khối tính tốn, từ đƣa đánh giá cố nhƣ làm việc rơ le bảo vệ thực tế 67 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học PHỤ LỤC SƠ ĐỒ MÔ PHỎNG SỬ DỤNG TRONG MATLAB/SIMULINK 68 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học PHỤ LỤC SỐ LIỆU KỸ THUẬT MÁY BIẾN ÁP LỰC 63MVA – 115/38,5/23KV Nhà sản xuất: Tổng Công ty thiết bị điện Đông Anh A- Các tiêu chuẩn chế tạo thử nghiệm Máy biến áp đƣợc tính toán thiết kế, lựa chọn vật liệu – phụ kiện, chế tọa thử nghiệm phù hợp với tiêu thông số kỹ thuật theo tiêu chuẩn sau có xem xét điều kiện nhiệt đới hóa: TCVN 6306-1997: Máy biến áp lực IEC 60076: Máy biến áp lực IEC60137: Các sứ xuyên có điện áp xoay chiều 1000V IEC60296: Dầu cách điện máy biến áp IEC60354: Hƣớng dẫn phụ tải máy biến áp dầu IEC60551: Xác định mức ồn máy biến áp cuộn kháng IEC60185: Máy biến dòng điện IEC 60529: Cấp bảo vệ vỏ ( Mã IP) IEC 60947: Bộ phận kiểm sốt đóng cắt điện áp thấp B- ĐIỀU KIỆN LÀM VIỆC Máy biến áp đƣợc thiết kế, chế tạo để lắp đặt vận hành thỏa mãn điều kiện sau: - Nhiệt độ môi trƣờng lớn 450C - Nhiệt độ môi trƣờng nhỏ 50C - Nhiệt độ mơi trƣờng trung bình 250C - Độ ẩm lớn 100% - Độ ẩm trung bình 85% - Độ cao so với mực nƣớc biển ≤1000m - Hệ số động đất 0,1g 69 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học - Tốc độ gió lớn 160Km/h - Mức độ nhiễm Trung bình - Khí hậu Nhiệt đới C CÁC THƠNG SỐ KỸ THUẬT CHÍNH Kiểu máy: Máy biến áp loại: pha, cuộn dây, ngâm dầu, làm việc trời Tần số: 50Hz Điện áp danh định: Điện áp cuộn cao 115±9x1,78%kV ( điều chỉnh điện áp dƣới tải) Điện áp cuộn trung áp 38,5±2x2,5%kV ( điều chỉnh điện áp không Cuộn hạ áp: 23kV điện) Công suất danh định ( ONAF/ONAN) Cuộn cao áp: 63.000/50.400 kVA Cuộn trung áp: 63.000/50.400 kVA Cuộn hạ áp: 63.000/50.400 kVA Sơ đồ nối dây Cao áp: Đấu sao, có đầu sứ trung tính Trung áp: Đấu tam giác Hạ áp: Đấu sao, có đầu sứ trung tính Sơ đồ vectơ: Yndyn-11-12 Phƣơng thức nối đất hệ thống Cao áp: Trung tính nối đất trực tiếp qua CSV 72kV Trung áp: Trung tính cách ly Hạ áp: Trung tính nối đất trực tiếp Mức cách điện 70 Bùi Vĩnh Quý Đầu Luận văn cao học Điện áp hoạt động Điện áp thử tần số Điện áp chịu xung công nghiệp AC sét LI Giá trị đỉnh (kV) (kVp) cực đại (kV) Cao áp 115kV 123 230 550 Trung tính cao áp 72,5 140 325 Trung áp 38,5kV 40,5 80 190 Hạ áp 23kV 24 50 125 Kiểu làm mát: ONAN/ONAF ( Làm mát tự nhiên/ Quạt gió cƣỡng bức) Giới hạn độ tăng nhiệt độ - Lớp dầu trên: 550C - Cuộn dây: 600C 10 Khả chịu ngắn mạch cuộn dây - Phía 115kV: 31,5kA/3s - Phía 38,5kV: 25kA/3s - Phía 23kV: 25kA/3s 11 Khoảng cách rị điện tối thiểu: 25mm/kV 12 Mức tiếng ồn Dƣới 70dB khoảng cách 3m theo tiêu chuẩn IEC -60551 13 Khả chịu tải máy biến áp: Theo tiêu chuẩn IEC-60354 14 Tổn hao - Tổn hao không tải: P0 = 30,8kW - Dịng điện khơng tải: I0 = 0,066% - Tổn hao có tải ( nấc ( nấc 10), nhiệt độ cuộn dây 750C, công suất 63MVA) 71 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học Pk115-38,5 = 209,572 kW Pk115-23 = 209,489 kW Pk38,5-23 = 174,962 kW 15 Điện áp ngắn mạch Điện kháng ngắn mạch ( Uk) cuộn dây, nấc chính, tần số điện áp định mức, nhiệt độ 750C, công suất 63MVA - Giữa cao áp – trung áp Uk115-38,5 = 10,31% - Giữa cao áp – hạ áp Uk115-23 = 18,06% - Giữa trung áp – hạ áp Uk38,5-23 = 6,63% Điện áp, dòng điện định mức: Dây quấn Cao áp 115kV Trung áp 38,5kV Điện áp ( V) 133.423 131.376 129.329 127.282 125.235 123.188 121.141 119.094 117.047 115.000 112.953 110.906 108.859 106.812 104.765 102.718 100.671 98.624 96.577 40.430 39.460 38.500 37.540 Vị trí Vị trí Vị trí Vị trí Vị trí Vị trí Vị trí Vị trí Vị trí Vị trí 10 Vị trí 11 Vị trí 12 Vị trí 13 Vị trí 14 Vị trí 15 Vị trí 16 Vị trí 17 Vị trí 18 Vị trí 19 Nấc Nấc Nấc Nấc 72 Dòng điện ( A) 272,6 276,9 281,2 285,8 290,4 295,3 300,3 305,3 310,8 316,3 322,0 327,9 334,1 340,5 347,2 354,1 361,3 368,8 376,6 899,7 921,7 944,7 969,0 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học Nấc 36.570 23.000 994,5 1581,4 Hạ áp 23kV 16 Nguồn điện phụ dịch Xoay chiều: pha 220/380V – 50Hz pha 220VAC-50Hz Mộ chiều: 220VDC 17 Dầu cách điện Dầu cách điện sử dụng loại dầu chƣa qua sử dụng, có chất phụ gia kháng ô xy hóa Dầu đƣợc dùng chung cho máy biến áp điều áp dƣới tải ( OLTC) Loại dầu: NyNas 73 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] GS.VS Trần Đình Long, Bảo vệ hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội [2] GS.TS Lã Văn Út, Ngắn mạch hệ thống điện, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội [3] Nguyễn Phùng Quang, Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Tiếng Anh [4] ABB, Manual Tranfomer Protection IED – RET 670 [5] Alstom, Network protection and automatic guide – protectives relays – Measurement & Control [6] Alstom, Manual Tranfomer Protection – P633 [7] Siemens, Manual Tranfomer Protection – 7UT613 74 ... biến áp bao gồm nhiều loại bảo vệ khác bảo vệ so lệch máy biến áp đƣợc sử dụng bảo vệ Bảo vệ so lệch máy biến áp phải thỏa mãn tiêu chí vừa có độ nhạy cao để bảo vệ máy biến áp khỏi cố, vừa đảm bảo. .. tốn bảo vệ so lệch sử dụng Matlab/Simulink 10 Bùi Vĩnh Quý Luận văn cao học CHƢƠNG II NGUYÊN LÝ BẢO VỆ SO LỆCH MÁY BIẾN ÁP 2.1 Nguyên lý bảo vệ so lệch máy biến áp (87T) Các hệ thống bảo vệ so lệch. .. tài “Nghiên cứu mô giải thuật bảo vệ rơ le kỹ thuật số” đƣợc thực nhằm tìm hiểu giải thuật số, sơ đồ logic rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp, thực mô làm việc rơ le bảo vệ so lệch dựa phần mềm