Đồ án ngành hệ thống điện đặng doãn tùng

THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV LỜI MỞ ĐẦU Điện nói chung, ngành công nghiệp điện nói riêng đóng vai trò quan trọng kinh tế quốc dân, sống người Điện sử dụng hầu hết lĩnh vực kinh tế quốc dân như: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải….; ứng dụng phục vụ đời sống người như: chiếu sáng, điều hoà không khí, Trong công Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa nước ta nay, việc đảm bảo sản xuất cung cấp điện đầy đủ, an toàn đảm bảo chất lượng thách thức lớn ngành điện Việt Nam, đặc biệt giai đoạn ngành điện Việt Nam cấu lại tổ chức sản xuất, vận hành quản lý Trong dây chuyền sản xuất điện, Trạm biến áp (TBA) đóng vai trò "vận chuyển" điện từ nơi sản xuất (nhà máy điện/công ty phát điện) tới nơi tiêu thụ (hộ tiêu thụ) Chính vậy, việc hiểu biết hư hỏng tượng bất thường xảy TBA; theo phương thức thiết bị bảo vệ phù hợp đóng vai trò quan trọng việc đảm bảo làm việc an toàn, hiệu tin cậy cho TBA Xuất phát từ lí đó, em chọn đề tài tốt nghiệp: “THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220kV” làm đề tài thiết kế tốt nghiệp Nội dung Đồ án Thiết kế bảo vệ Rơle cho Trạm biến áp 220kV tổ chức thành chương Cụ thể: Chƣơng 1: Mô tả đối tƣợng bảo vệ, thông số Chƣơng 2: Tính toán ngắn mạch phục vụ thiết kế bảo vệ rơle Chƣơng 3: Lựa chọn phƣơng thức bảo vệ Chƣơng 4: Giới thiệu tính thông số loại bảo vệ sử dụng Chƣơng 5: Tính toán thông số cài đặt kiểm tra làm việc cho bảo vệ GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Nội dung thiết kế đề tài "THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220kV" này, bên cạnh cố gắng, nỗ lực thân, em nhận ủng hộ giúp đỡ nhiều tổ chức, cá nhân Trong khuôn khổ hạn chế Đồ án thiết kế tốt nghiệp này, em đề cập hết đến hỗ trợ, giúp đỡ tổ chức, cá nhân Vì vậy, cho phép em gửi lời tri ân lòng biết ơn sâu sắc tới ủng hộ giúp đỡ quý báu Ở đây, em xin gửi lời cảm ơn lòng biết ơn đặc biệt tới vài tổ chức, cá nhân Trước hết là, cho em gửi lời cảm ơn tới Trường Đại học Điện lực nói chung, Khoa Kỹ thuật Điện nói riêng- nơi học tập rèn luyện em bạn suốt bốn năm qua Tại nơi đây, em học tập rèn luyện môi trường chuyên nghiệp, sáng tạo động Tại nơi đây, em trưởng thành mặt: kiến thức chuyên môn, lẫn tu dưỡng đạo đức, lối sống Đóng góp cho trưởng thành mặt cá nhân em, có giúp đỡ quý thầy cô - người lái đò thầm lặng - giúp đỡ chúng em tu dưỡng rèn luyện Các thầy, cô người cha, người mẹ thứ hai chúng em Tiếp đến, cho em cảm ơn lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Trường Giang - người thầy, người trực tiếp hướng dẫn chúng em học tập, thực hoàn thành Đồ án thiết kế tốt nghiệp Sau cùng, cho phép em gửi lời cảm ơn tình yêu tới bố mẹ gia đình dành cho em tình yêu thương, cổ vũ, động viên, ủng hộ vô điều kiện suốt thời gian qua hành trình sống Cảm ơn bạn bè lớp D7-H4 bên em học tập, nghiên cứu sống Xin cảm ơn tất cả! Hà Nội, tháng 12 năm 2016 Sinh viên thực Đặng Doãn Tùng GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV MỤC LỤC Contents LỜI MỞ ĐẦU LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ 13 DANH MỤC BẢNG BIỂU 15 Chƣơng 1: MÔ TẢ ĐỐI TƢỢNG BẢO VỆ 17 1.1 Mô tả đối tƣợng bảo vệ 17 1.1.1.Giới thiệu chung 17 1.1.2 Mô tả đối tƣợng bảo vệ 18 1.2 Các thông số 19 1.2.1 Hệ thống điện 19 1.2.2 Đƣờng dây 19 1.2.2 Máy biến áp 20 Chƣơng 2: TÍNH TOÁN NG ẮN MẠCH PHỤC VỤ THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE 21 2.1 Khái niệm ngu n nh n h u củ ngắn mạch 21 2.1.1 Khái niệm 21 2.1.2 Nguyên nhân 21 2.1.3 H u 22 2.2 Các yếu tố ảnh hƣởng tới thông số ngắn mạch 22 2.3 Mục đích tính toán ngắn mạch 22 2.4 Phƣơng pháp thực 24 2.4.1 Phƣơng pháp tính toán 24 2.4.2 Chọn đại lƣợng tính thông số phần tử hệ đợn vị tƣơng đối 25 GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV 2.4.3 Xác định sơ đồ vị trí ngắn mạch cần tính 27 2.4.4 L p sơ đồ th điểm ngắn mạch 28 2.4.5 Thu gọn sơ đồ v điểm ngắn mạch 29 2.4.6 Tính thành phần dòng ngắn mạch tìm dòng điện qua BI 30 2.5 Chọn đơn vị tính thông số phần tử hệ đơn vị tƣơng đối 31 2.5.1 Công suất 32 2.5.3 Dòng điện 32 2.6 Sơ đồ 35 2.6.1 Ngắn mạch phía 220kV 35 2.6.2 Ngắn mạch phía 110 kV 41 2.6.3 Ngắn mạch phía 35kV 47 2.7 Sơ đồ 49 2.7.1 Ngắn mạch phía 220 kV 49 2.7.2 Ngắn mạch phía 110kV 55 2.7.3 Ngắn mạch phía 35 kV 62 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN NG ẮN MẠCH 64 Chƣơng 3: LỰA CHỌN PHƢƠNG THỨC B ẢO VỆ 68 3.1 Hƣ hỏng chế độ làm việc không bình thƣờng máy biến áp 68 3.2 Các yêu cầu thiết bị bảo vệ 69 3.2.1 Tác động nhanh 70 3.2.2 Tính chọn lọc 70 3.2.3 Yêu cầu v độ nhạy 70 3.2.4 Độ tin c y 71 3.2.5 Tính kinh tế 71 3.3 Nguyên lý bảo vệ thông số loại bảo vệ 71 3.3.1 Bảo vệ so lệch có hãm 71 GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 10 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV Kiểu BU Bảng 5.4 Thông số máy biến điện áp HK - 110 – 58 HK - 110 – 58 3HOM-35 Vdđ, kV 220 110 35 Cấp xác P P P Tỷ số biến 22000/ :100/ 11000/ :100/ 35000/ :100/ :100 :100 :100 Tổ đấu dây Y0 /Y0/ Y0/Y0/ Y0/Y0/ CS cực đại, MVA 2000 2000 1200 5.2 Tính toán thông số bảo vệ Việc chỉnh định thông số cài đặt cho chức thực khối chức tương ứng Trong khối, thông số chỉnh định cách bấm phím bề mặt rơle Từ thông số danh định máy biến áp, rơle tự động tính toán để thích ứng với tổ đấu dây dòng danh định cuộn dây theo công thức lập sẵn, rơle cần thông số sau cho cuộndây: + Công suất danh định Sdđ(MVA) + Điện áp danh định Vdđ(kV) + Dòng điện danh định Idđ(A) + Tổ đấu dây + Máy biến áp có điều chỉnh tải không khai báo điện áp danh định mà khai báo điện áp Vđ theo công thức sau: Vđ Vmax Vmin Vmax + Vmin GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 115 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV Trong Vmax Vmin giá trị điện áp cực đại cực tiểu đạt thay đổi đầu phân áp Ta có thông số đối tượng bảo vệ sau: Bảng 5 Khai báo thông số MBA Phía I II III Thông số 220kV 110kV 35kV Công suất danh định ( MVA ) 250 250 125 Điện áp danh định ( kV ) 231 121 38.5 Dòng điện danh định ( A ) 624.838 1192.872 1874.514 Tổ đấu dây Yo Yo Điện áp cực đại Vmax (kV) 254.1 121 38.5 Điện áp cực tiểu Vmin (kV) 207.9 121 38.5 228.69 121 38.5 1000/1 2000/1 3000/1 _11 Điện áp đặt Uđ (kA) Vđ Vmax Vmin Vmax + Vmin Tỉ số máy biến dòng 5.2.1 Bảo vệ so lệch có hãm Ta qui ước ISL> tương ứng IDIFF> chỉnh định ISL>> tương ứng IDIFF>> chỉnh định Đặc tính làm việc của bảo vệ so lệch gồm đoạn a,b,c,d hình vẽ dưới: Đoạn đặc tính (a): Với dòng so lệch ngưỡng thấp ISL> xác định theo dòng không cân chế độ làm việc bình thường,thường chọn sau: ISL> (0.2 ÷ 0.5) > Ta chọn ISL> = 0.3 GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 116 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV Đoạn đặc tính (b) : Độ dốc đoạn đặc tính (b) đảm bảo cho Rơ le làm việc tin cậy trường hợp không cân xảy sai số BI thay đổi đầu phân áp dòng ngắn mạch không lớn Được xác định đường thẳng qua gốc tọa độ, có góc 1, độ dốc nhánh đặc tính b SLOPE1 tg1 = kH1 : Hệ số hãm cấp (SLOPE1) tg1 (0.1 ÷ 0.5) > Ta chọn tg1 =0.25 => 1=14.04 Đoạn đặc tính (c): Độ dốc đặc tính (c) có mức độ hãm lớn hơn, nhằm đảm bảo cho Rơ le làm việc điều kiện dòng không cân lớn, BI bị bão hòa có ngắn mạch Được xác định đường thẳng cắt IH IHcs2 , có góc 2, độ dốc sở nhánh đặc tính c SLOPE2 tg2 = kH2 : Hệ số hãm cấp (SLOPE2), tg2 = (0.3 ÷ 0.7) > Ta chọn tg2 = 0.5 => 2 = 26.6 Dòng hãm sở 2: IHCS2 ( ÷ 2.5) ta chọn IHCS2 = 2.5 Đoạn đặc tính (d) : Dòng so lệch mức cao ISL>> giới hạn phía đường đặc tính (d), đoạn đặc tính phụ thuộc vào giá trị dòng ngắn mạch máy biến áp Khi ngắn mạch vùng bảo vệ, dòng so lệch lớn giá trị ISL>> Rơ le tác động ngya không kể mức độ dòng hãm, ngưỡng thường chỉnh định mức ngắn mạch đầu máy biến áp dòng cố xuất lớn VN lần dòng danh định máy biến áp Dòng điện so lệch ngưỡng cao ISL>> xác định sau: ISL VNmin = =12.5 Với VNmin % = 8%.=> I SL>> 8% Độ nghiêng đặc tính thay đổi: I I 0.3 = SL> = = 1.2 H1 tgα 0.25 GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 117 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV I I I  tgα = 2.5  0.5 = = HCS2 H2 tgα - tgα 0.5-0.25 I 12.5 = SL>> + I = +2.5 = 27.5 H3 HCS2 tgα 0.5 ISL2 = IH2 × tg1 = × 0.25 = 1.25 Phạm vi hãm bổ sung nhằm tránh cho rơle tác động nhầm lẫn BI bão hoà trường hợp xảy ngắn mạch ,được giới hạn đường kéo dài đoạn đặc tính b bắt đầu trị số dòng điện IADD ON ST AB=7 Hình 5.1 Đặc tính tác động bảo vệ so lệch có hãm Tỷ lệ thành phần hài bậc hai đạt đến ngưỡng chỉnh định, tín hiệu cắt bị khoá tránh cho rơle khỏi tác động nhầm lẫn 15% Thời gian trễ cấp IDIFF> (ISL>) 0s Thời gian trễ cấp IDIFF>>( ISL>>) 0s Thời gian trở rơle 0.1s GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 118 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV 5.2.2 Bảo vệ so lệch thứ tự không Chọn thời gian làm việc: t = 0s Dòng khởi động bảo vệ tính theo dòng danh định MBA xác định theo công thức: Ikđ87N = k0 × IdđBI k0: Hệ số chỉnh định ,thường chọn k0 = 0.2 ÷ 0.3, lấy k0 = 0.3 IdđBI : Dòng danh định BI phía 110kV, IdđBI = 1000 A Ikđ87N = 0.3 ×1000 = 300 A Dòng khởi động Rơ le phía thứ cấp BI xác định theo công thức: Ikđ87N Ikđ87N* nI A Trong đó: nI : tỷ số biến dòng tương ứng Suy ra: Ikđ87N 300 1000/1 0.3 A 5.2.3 Bảo vệ dòng có thời gian có hƣớng Dòng điện khởi động rơle chọn theo điều kiện sau: Ikđ = K at K m IdđB = K.IdđB, kA Kv Trong : Kat : hệ số an toàn, Kat = 1,21,3 Chọn Kat = 1,2 Km: hệ số mở máy, Km = 1,21,3 Chọn Km = 1,2 Kv : hệ số trở về, Kv rơle số K : hệ số chỉnh định, K =1,51,6.Chọn K = 1,6 IdđB:là dòng danh định MBA phía đặt bảo vệ GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 119 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV Thời gian tác động bảo vệ sử dụng đặc tính tác động độc lập: t = max {tD}+ t ; t 0,3 sec a Phía 35kV: Ikđ67(35) = 1,6 225 1000=5617 A 3.37 Thời gian tác động bảo vệ : Giả sử max {tD35 } =1 sec ttđ(35)= 1+0,3=1,3 sec b Phía 110kV Ikđ67(110) = 1,6 225 1000=1807 A 3.115 Thời gian tác động bảo vệ : Giả sử max {tD110 } =0,7 sec ttđ(110)= 0,7+0,3= sec c Phía 220kV Ikđ67(220) = 1,6 225 1000=904 A 3.230 Thời gian tác động bảo vệ: ttđ(220)= max { ttđ(35), ttđ(110)}+ t max {1,3;1}+0,3 1,3+0,3 1,6 sec 5.3 Kiểm tra làm việc bảo vệ Kiểm tra làm việc bảo vệ tức kiểm tra lại xem bảo vệ có đảm bảo yêu cầu độ nhạy không Đảm bảo tác động xảy cố vùng bảo vệ hay không Khái niệm độ nhạy nêu mục 3.2.3 Tùy theo vai trò bảo vệ mà yêu cầu độ nhạy khác Các bảo vệ thường yêu cầu có hệ số độ nhạy lớn (1.5 ÷ 2), bảo vệ dự phòng phải lớn (1.2 ÷1.5) GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 120 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV 5.3.1 Bảo vệ so lệch có hãm Để kiểm tra độ nhạy tính tin cậy chức bảo vệ so lệch, ta cần xác định dòng ISL IH trường hợp cụ thể ngắn mạch vùng bảo vệ vùng bảo vệ chế độ cực đại cực tiểu hệ thống Ta cần kiểm tra hai thông số chính: + Hệ số an toàn hãm có ngắn mạch vùng bảo vệ (N2, N3) + Hệ số độ nhạy có ngắn mạch vùng bảo vệ (N1’, N2 ’, N3 ’) Kiểm tr độ an toàn hãm có ngắn mạch vùng bảo vệ (N2, N3) Theo nguyên lý đo lường rơle 7UT613 dòng so lệch trường hợp ngắn mạch có giá trị Tuy nhiên, thực tế, sai số máy biến dòng khác điều chỉnh điện áp tải nên rơle đo dòng không cân Ikcb theo biểu thức: ISL Ikcb (kkck kđn fi + Vđc ) INng.max Trong đó: kkck : Hệ số kể đến ảnh hưởng thành phần không chu kì dòng điện ngắn mạch, lấy kkck = kđn: Hệ số đồng máy biến dòng, lấy kđn =1 fi: Sai số lớn BI, lấy fi = 0.1 Vđc : Phạm vi điều chỉnh máy biến áp, Vđc = 10% = 0.1 INng.max : Dòng ngắn mạch lớn Vậy: ISL  (1.1.0,1  0,1).I Nng.max  0, 2.I Nng.max Dòng hãm xác định theo biểu thức: IH = × INng.max GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 121 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV Hệ số an toàn hãm bảo vệ so lệch xác định theo biểu thức: IH I Htt KatH = Trong đó: IHtt : dòng điện hãm tính toán Để tránh bảo vệ tác động nhầm với cố ngắn mạch chạm đất vùng bảo vệ MBA dòng điện đem so sánh cần phải trừ thành phần thứ tự không phía MBA có trung điểm nối đất trực tiếp Điều dẫn tới thường dòng ngắn mạch pha dòng ngắn mạch lớn |̇ |( ) |̇ |( ) |̇ | a Ngắn mạch phía 110kV (N2) IN3ng.max = IBI1max kV = 11.665 (Ngắn mạch N2 (1,1), trường hợp SNmax ,1MBA vận hành) ISLN2 = 0.2 × IN3ng.max = 0.2 × 11.665 = 2.333 kV IHN2 = × IN3ng,max = × 11.665 = 23.330 Dựa vào đường đặc tính bảo vệ 7UT613 ta xác định trị số ngưỡng dòng hãm IH3tt sau: Đường thẳng song song với trục hoành qua trị số ISL3 = 2.333 cắt đoạn b Ta có: IH2tt 2.333 2.333 tg 0.25 Do đó: katH2 IH2 23.333 IH2tt 9.332 2.5 b Ngắn mạch phía 35 kV (N3) IN2ng.max = IBI1max = 3.515 (Ngắn mạch N3(3), trường hợp SNmax , 1MBA) GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 122 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV ISL3 = 0.2 × IN2ng.max = 0.2 × 3.515 = 0.703 IH3 = × IN2ngmax = × 3.515 = 7.030 Dựa vào đường đặc tính bảo vệ 7UT613 ta xác định trị số ngưỡng dòng hãm IH2tt sau: Đường thẳng song song với trục hoành qua trị số ISL2 = 0.703 cắt đoạn b Ta có: IH3tt ISL2 0.703 tg 0.25 2.812 Do đó: katH3 IH3 7.030 IH3tt 2.812 2.5 Kiểm tr độ nhạy có ngắn mạch vùng bảo vệ (N1’ N2’ N3’) Khi ngắn mạch vùng bảo vệ, dòng điện so lệch ISL dòng hãm IH theo lý thuyết rơle tác động Kiểm làm việc rơle ta kiểm tra độ nhạy: Kn87 = ISL ISLtt Trong đó: ISltt : dòng so lệch tính toán(dựa đặc tính làm việc rơle) a Ngắn mạch phía 220kV ( N1’) Từ kết tính toán ngắn mạch chương 2, sau loại bỏ thành phần dòng điện thứ tự không ta kết dòng ngắn mạch qua BI1 trường hợp ngắn mạch N1’: ISL1 = IH1 = INmin = 3.374 (Đã loại trừ dòng TTK, trường hợp: N(2); SNmin ; 2MBA) N1’ = (3.374; 3.374) Đường thẳng song song với trục tung qua trị số IH = 3.374 cắt đoạn đặc tính (b) nên ta có: ISl1ttN1’ = tg × 0.5 = 3.374 × 0.25 = 0.844 GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 123 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV Độ nhay bảo vệ: kn87 ISL1 3.274 ISL1tt 0.844 b Ngắn mạch phía 110kV (N2’) Dựa vào kết tính toán ngắn mạch (Dạng ngắn mạch N(2) N2 ’, nguồn cung cấp SNMin , 2MBA vận hành) ta xác định được: ISLN2’ = | ̇ IHN2’ = | ̇ ( )| ( ( )| = ( ) | =| ̇ ) |̇ | | = 8.119 | | | = 8.119 Suy N2’ = (8.119; 8.119) Đường thẳng song song với trục tung qua trị số IH = 8.119 cắt đoạn đặc tính (b) nên ta có: ISlttN2’ = ISLN2’ × tg = 8.119 × 0.25 = 2.030 Độ nhạy bảo vệ: kn87 ISLN2 8.119 ISLttN2 2.030 c Ngắn mạch phía 35kV (N3 ’) Dựa vào kết tính toán ngắn mạch (Dạng ngắn mạch N(2) N3 ’, nguồn cung cấp SNMin , 2MBA vận hành) ta xác định được: ISLN3’ = | ̇ IHN3’ = | ̇ ( ( ̇ ) )| |̇ ( )| = ( ) | =| | | = 5.541 | | | = 5.541 Suy N2 ’ = (5.541; 5.541) Đường thẳng song song với trục tung qua trị số IH = 5.541cắt đoạn đặc tính (b) nên ta có: GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 124 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV ISlttN3’ = ISLN3’ × tg = 5.541× 0.25 = 1.385 Độ nhạy bảo vệ: kn87 ISLN3 5.541 ISLttN3 1.385 Hình 5.2 Đặc tính độ nhạy ngắn mạch vùng bảo vệ 5.3.2 Bảo vệ so lệch thứ tự không Hệ số độ nhạy: k n87N  Trong đó: 3.I0N I0kđ87N I0Nmin : dòng thứ tự không nhỏ ngắn mạch điểm N 1’, N2’ Ikđ87N: dòng khởi động bảo vệ a Phía 220kV (N1’) kkđ87N I0Nmin 0.3 (1) IddBI1 0.3 (1,1) 800 240A min*0.743 , 0.923 + = 0.743 min{I0N1 , I0N1 } Đổi sang hệ đơn vị có tên: I0Nmin A I0Nmin Icb1 0.743 GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang 0.625 = 0.464 kA SVTH: Đặng Doãn Tùng 125 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV Độ nhạy: kn87N I0min 0.464 kkđ87N 0.24 5.8 b Phía 110 kV (N2’) kkđ87N I0Nmin 0.3 IddBI1 (1) 0.3 (1,1) 1500 4500A min*0.939 , 1.341 + min{I0N2 , I0N2 } 0.939 Trong hệ đơn vị có tên: I0Nmin kA 0.939 1.193 1.120 Độ nhạy: kn87N I0Nmin Ikđ87N 1.120 0.45 7.468 5.2.3 ảo vệ dòng có thời gi n có hƣớng Hệ số độ nhạy xác định sau: k n67  I N Ikđ67 INmin : dòng ngắn mạch cuối vùng nhỏ qua bảo vệ Ikđ67 : dòng khởi động bảo vệ a Phía 220kV (xét dòng qua BI1)   IBI1min  IBI1min N1, IBI1min N2 , IBI1min N3  4,72;4,304;4,164  4,164 Trong hệ đơn vị có tên: I N 220  4,164.0,564.1000  2348A k n67  I N 2348   2,59 Ikđ67 904 GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 126 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV b Phía 110kV (xét dòng qua BI2) I N min110  3,654 Trong hệ đơn vị có tên: I N min110  3,654.1,13.1000  4129 k n67  I N 4129   2, 285 Ikđ51 1807 c Phía 35kV (xét dòng qua BI3) I N 35  8,327 (Trường hợp ngắn mạch N3(2), sơ đồ SNmin ,2MBA) Trong hệ đơn vị có tên: I N 35  8,327.1,56.1000  12990A k N67  I N 12990   2,31 Ikđ67 5617 GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 127 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV Kết lu n: Qua tính toán ta thấy bảo vệ 7UT613 7SJ621 cài đặt thông số giởi hạn cho phép thiết bị để bảo vệ an toàn cho MBA trước cố ngắn mạch trạm Từ tất kết tính toán kiểm tra độ nhạy ta thấy sơ đồ phương thức xây dựng đảm bảo yêu cầu thiết bị bảo vệ, thể điểm: + Đảm bảo đầy đủ các chức bảo vệ chính, bao vệ dự phòng cho trạm biến áp + Các bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc Bảo vệ so lệch tác động có ngắn mạch xảy vùng bảo vệ, không tác động có nagwns mạch vùng bảo vệ + Độ nhạy bảo vệ đảm bảo yêu cầu đưa + Các bảo vệ đảm bảo độ tin cậy tác động có cố ngắn mạch vùng bảo vệ độ tin cậy không tác động có ngắn mạch vùng GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 128 THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] – Bộ công thương, Thông tư Quy định Hệ thống truyền tải, 12/2010/TT-BCT, 2010 [2] - Bộ công thương, Thông tư Quy định Hệ thống điện phân phối, 32/2010/TT-BCT, 2010 [3] - Nguyễn Văn Đạm, Mạng lưới điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2002 [4] - Lã Văn Út, Ngắn mạch hệ thống điện, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2007 [5] - Nguyễn Đăng Toản, Nguyễn Văn Đạt, Bảo vệ rơle hệ thống điện EPU, Hà Nội 2010 [6] - http://w3.siemens.com/smartgrid/global/en/products- systemssolutions/protection/transformer-differential-protection/pages/7ut613.aspx [7] - http://w3.siemens.com/smartgrid/global/en/products- systemssolutions/protection/overcurrent-feeder-protection/pages/7sj64.aspx [8] - Phạm Văn Hòa - Thiết kế phần điện nhà máy điện trạm biến áp NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2007 GVHD: TS Nguyễn Trƣờng Giang SVTH: Đặng Doãn Tùng 129