Tính toán ngắn mạch phục vụ thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 1103522 kV

Đồ án Ngắn Mạch phục vụ thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 1103522 kV một cách chi tiết và đầy đủ nhất. Tính toán ngắn gọn, rành mạch dễ hiểu.Bố cục một cách khoa học, chỉ cần thay đổi số liệu là sẽ có một bài đồ án môn học chất lượng, dễ dàng đạt điểm số cao.

MỤC LỤC CHƢƠNG 1: MÔ TẢ CÁC ĐÔI TƢỢNG ĐƢỢC BẢO VỆ VÀ CÁC THƠNG SỐ CHÍNH 1.1 MÔ TẢ ĐỐI TƢỢNG 1.2 CÁC THÔNG SỐ CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN 1.2.1 Hệ thống điện HTĐ1, HTĐ2 1.2.2 Đƣờng dây D1, D2 1.2.3 Máy biến áp CHƢƠNG 2: TÍNH NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE 2.1 CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN 2.2 CHỌN CÁC ĐẠI LƢỢNG CƠ BẢN VÀ TÍNH THƠNG SỐ CÁC PHẦN TỬ 2.3 SƠ ĐỒ THAY THẾ TÍNH NGẮN MẠCH 2.4 CÁC SƠ ĐỒ (PHƢƠNG ÁN) TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 2.4.1 Sơ đồ 1: SNmax, máy biến áp làm việc 2.4.2 Sơ đồ 2: SNmax, máy biến áp làm việc song song 17 2.4.3 Sơ đồ 3: SNmin, máy biến áp làm việc 26 2.4.4 Sơ đồ 4: SNmin, máy biến áp làm việc song song 35 2.5 LỰA CHỌN PHƢƠNG THỨC BẢO VỆ 45 2.5.1 Các dạng hƣ hỏng chế độ làm việc khơng bình thƣờng máy biến áp 45 2.5.2 Các loại bảo vệ đặt cho máy biến áp 46 2.6 SƠ ĐỒ PHƢƠNG THỨC BẢO VỆ 54 KẾT LUẬN 55 LỜI NÓI ĐẤU Ngày nay, điện phần thiết yếu hoạt động sản xuất nhƣ sống sinh hoạt hàng ngày ngƣời Để đảm bảo sản lƣợng chất lƣợng điện cần thiết, tăng cƣờng độ tin cậy cung cấp điện cho hộ tiêu thụ, đảm bảo an toàn cho thiết bị làm việc ổn định toàn hệ thống; cần phải sử dụng cách rộng rãi có hiệu phƣơng tiện bảo vệ, thơng tin, đo lƣờng, điều khiển điều chỉnh tự động hệ thống điện Trong số phƣơng tiện này, rơle thiết bị bảo vệ rơle đóng vai trò quan trọng Trong q trình vận hành hệ thống điện, lúc hệ thống hoạt động ổn định, thực tế gặp tình trạng làm việc khơng bình thƣờng cố nhƣ ngắn mạch, tải v.v mà nguyên nhân chủ quan khách quan Hệ thống Rơle phát tự động loại trừ cố, xử lý tình trạng làm việc bất thƣờng hệ thống Hiện với phát triển khoa học kỹ thuật, thiết bị bảo vệ rơle ngày đại, nhiều chức tác động xác Ở nƣớc ta ngày nay, xu hƣớng sử dụng rơle kỹ thuật số để dần thay cho rơle điện đƣợc xúc tiến mạnh mẽ Bản đồ án “Tính tốn ngắn mạch phục vụ thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22kV” gồm có chƣơng: Chƣơng 1: Mơ tả đối tượng bảo vệ thơng số Chƣơng 2: Tính tốn ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơ le lựa chọn phương thức bảo vệ Tuy nhiên, thời gian thực đề tài có hạn nhƣ kiến thức kinh nghiệm lĩnh vực bảo vệ rơle hệ thống điện chƣa nhiều, nên đồ án có sai sót điều khơng thể tránh đƣợc Em mong đƣợc nhận xét đóng góp q Thầy Cơ Em xin chân thành cảm ơn bảo tận tình thầy TS Đoàn Văn Điện Sinh viên thực Nguyễn Thực Thừa CHƢƠNG 1: MÔ TẢ CÁC ĐÔI TƢỢNG ĐƢỢC BẢO VỆ VÀ CÁC THƠNG SỐ CHÍNH 1.1 MƠ TẢ ĐỐI TƢỢNG Trạm biến áp đƣợc bảo vệ gồm hai máy biến áp ba dây quấn B1 B2 đƣợc mắc song song với Hai máy biến áp đƣợc cung cấp từ hai nguồn HTĐ1 HTĐ2 Hệ thống điện HTĐ1 cung cấp đến góp 110kV trạm biến áp qua đƣờng dây D1, hệ thống điện HTĐ2 cung cấp đến góp 110kV trạm biến áp qua đƣờng dây D2 Phía trung hạ áp trạm có điện áp 35kV 22kV để đƣa đến phụ tải 110kV HTĐ1 D1 BI4 BI5 BI1 N1’ 22kV N3’ BI3 N3 B1 N1 D2 HTĐ2 N2’ B2 BI2 35kV N2 Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý vị trí đặt máy biến dòng dùng cho bảo vệ trạm biến áp 1.2 CÁC THÔNG SỐ CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN 1.2.1 Hệ thống điện HTĐ1, HTĐ2 Có trung tính nối đất 1) Hệ thống điện HTĐ1: Cơng suất ngắn mạch chế độ cực đại: S1Nmax = 2400 MVA Công suất ngắn mạch chế độ cực tiểu: S1Nmin = 0,70S1Nmax Điện kháng thứ tự không: X0H1 = 1,2X1H1 Page of 56 2) Hệ thống điện HTĐ2: Công suất ngắn mạch chế độ cực đại: S2Nmax = 2200 MVA Công suất ngắn mạch chế độ cực tiểu: S2Nmin = 0,75S2Nmax Điện kháng thứ tự không: X0H2 = 1,35X1H2 1.2.2 Đƣờng dây D1, D2 1) Đường dây D1: Chiều dài đƣờng dây: L1 = 62 km Điện kháng kilômét đƣờng dây: X11 = 0,423 Ω/km Điện kháng thứ tự không: X0D1 = 2X1D1 2) Đường dây D2: Chiều dài đƣờng dây: L2 = 55 km Điện kháng kilômét đƣờng dây: X12 = 0,392 Ω/km Điện kháng thứ tự không: X0D2 = 2X1D2 1.2.3 Máy biến áp Công suất danh định máy biến áp: Sdđ = Sdđ1 = Sdđ2 = 40 MVA Cấp điện áp 121/38, 5/24 kV Điện áp ngắn mạch phần trăm cuộn dây CT  11  Uk% C H  16 T   H Tổ đấu dây YN – d11 – yn-12, Giới hạn điều chỉnh điện áp:  Uđc =10% Page of 56 CHƢƠNG 2: TÍNH NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE Ngắn mạch tƣợng pha chập nhau, pha chập đất (hay chập dây trung tính) Trong thiết kế bảo vệ rơle, việc tính tốn ngắn mạch nhằm xác định trị số dòng điện ngắn mạch lớn qua đối tƣợng đƣợc bảo vệ để cài đặt chỉnh định thông số bảo vệ, trị số dòng ngắn mạch nhỏ để kiểm tra độ nhạy chúng Dòng điện ngắn mạch phụ thuộc vào cơng suất ngắn mạch, cấu hình hệ thống, vị trí điểm ngắn mạch dạng ngắn mạch Trong chế độ cực đại, xét dạng ngắn mạch ba pha đối xứng, ngắn mạch pha, ngắn mạch hai pha chạm đất Chế độ cực tiểu xét ngắn mạch hai pha, ngắn mạch hai pha chạm đất ngắn mạch pha 2.1 CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN + Các máy phát điện đồng khơng có dao động cơng suất: nghĩa góc lệch pha sức từ động máy phát điện giữ nguyên khơng đổi q trình ngắn mạch Nếu góc lệch pha sức điện động máy phát điện tăng lên dòng nhánh cố giảm xuống, sử dụng giả thiết làm cho việc tính tốn đơn giản trị số dòng điện chỗ ngắn mạch lớn Giả thiết không gây sai số lớn, tính tốn giai đoạn đầu trình độ (0,1  0,2 sec) + Bỏ qua phụ tải + Mạch từ khơng bão hòa, nghĩa mạch có quan hệ tuyến tính: giả thiết làm cho phƣơng pháp phân tích tính tốn ngắn mạch đơn giản nhiều, mạch điện trở thành tuyến tính dùng ngun lý xếp chồng để phân tích trình + Bỏ qua điện trở tác dụng: nghĩa sơ đồ tính tốn có tính chất kháng Giả thiết dùng đƣợc ngắn mạch xảy phận điện áp cao, ngoại trừ bắt buộc phải xét đến điện trở hồ quang điện chỗ ngắn mạch tính tốn ngắn mạch đƣờng dây cáp dài hay đƣờng dây khơng tiết diện bé Ngồi lúc tính số thời gian tắt dần dòng điện khơng chu kỳ cần phải tính đến điện trở tác dụng + Bỏ qua thành phần điện dung dây dẫn – đất: giả thiết không gây sai số lớn, ngoại trừ trƣờng hợp tính tốn đƣờng dây cao áp tải điện cực xa xét đến dung Page of 56 dẫn đƣờng dây + Bỏ qua dòng điện từ hóa máy biến áp + Hệ thống điện ba pha lúc bình thƣờng đối xứng: đối xứng xảy phần tử riêng biệt bị hƣ hỏng.Việc tính tốn ngắn mạch đƣợc thực hệ đơn vị tƣơng đối 2.2 CHỌN CÁC ĐẠI LƢỢNG CƠ BẢN VÀ TÍNH THÔNG SỐ CÁC PHẦN TỬ Chọn Scb = SdđB = 40 MVA Ucb = Utb(115/37, 5/24) kV Cấp điện áp 110 kV có Utb1 = 115 kV Icb1 = 40 = 0,201 kA  115 Scb =  U cb1 Cấp điện áp 35 kV có Utb2 = 37, kV Icb2 = 40 = 0,616 kA  37,5 Scb =  U cb2 Cấp điện áp 22 kV có Utb3 = 24 kV Icb3 = Scb =  U cb3 40 = 0,962 kA  24 Thông số phần tử:  Hệ thống điện 1: Chế độ cực đại S1Nmax = 2400 MVA X1H1max = X2H1max = Scb S1N max = 40 = 0,017 2400 X0H1max = 1, 2X1H1max = 1, 2.0,017 = 0,02 Chế độ cực tiểu S1Nmin = 0,7S1Nmax = 0,7.2400 = 1680 MVA X1H1min = X2H1min = Scb S1N = 40 = 0,024 1680 X0H1min = 1, 2X1H1min = 1, 2.0,024= 0,029 Page of 56  Hệ thống điện 2: Chế độ S2Nmax = 2200 MVA X1H2max = X2H2max = Scb S2N max = 40 = 0,018 2200 X0H2max = 1, 35X1H2max = 1, 35.0,018= 0,025 Chế độ S2Nmin = 0,75S2Nmax = 0,75.2200 = 1650 MVA X1H2min = X2H2min = Scb S2N = 40 = 0,024 1650 X0H2min = 1, 35X1H2min = 1, 35.0.024 = 0,033  Đƣờng dây D1: 40 Scb = 0,423 62 = 0,079 1152 U cb X1D1 = X2D1 = X1.L1 X0D1 = 2X1D1 = 0,079= 0,159  Đƣờng dây D2: X1D2 = X2D2 = X2.L2 40 Scb = 0,392 55 = 0,065 1152 U cb X0D2 = 2X1D2 = 2.0,065 = 0,13  Máy biến áp: UNC-T = 11% UNC-H = 16% UNT-H = 7% Điện kháng cuộn dây máy biến áp XC = XT =   40 S  (11 + 16 – 7)  =0,1  U NC T  U NC  H  U NT  H  cb = 200 SdmB 200 40 40 S  (11 + – 16)  = 0,01  U NC T  U NT  H  U NC  H   cb = 40 200 SdmB 200 Page of 56 XH=   40 S  (16 + – 11)  =0,06  U NC  H  U NT  H  U NC T  cb = 200 200 SdmB 40 2.3 SƠ ĐỒ THAY THẾ TÍNH NGẮN MẠCH 1) Sơ đồ thứ tự thuận (nghịch E = 0) 22kV E E 110kV 35kV Hình1.1: Sơ đồ thay thứ tự thuận thứ tự nghịch 2) Sơ đồ thứ tự khơng 22kV 110kV Hình1.2: Sơ đồ thay thứ tự không mạng lƣới điện Page of 56 2.4 CÁC SƠ ĐỒ (PHƢƠNG ÁN) TÍNH TỐN NGẮN MẠCH  Sơ đồ 1: SNmax; máy biến áp làm việc  Sơ đồ 2: SNmax; máy biến áp làm việc Dạng ngắn mạch cần tính tốn: N(3), N(1, 1), N(1)  Sơ đồ 3: SMmin; máy biến áp làm việc  Sơ đồ 4: SNmin; máy biến áp làm việc Dạng ngắn mạch cần tính tốn: N(2); N(1, 1), N(1) 2.4.1 Sơ đồ 1: SNmax, máy biến áp làm việc Các dạng ngắn mạch cần tính tốn: N(3), N(1, 1), N(1) 1) Ngắn mạch phía 110 kV (điểm ngắn mạch N1): Sơ đồ thay thứ tự thuận (nghịch E=0) N1 N1’ E BI1 E 110kV N1 E U1N Page of 56 X1  X 2  = X 1H1max  X1D1  X1H2max  X1D2  X1H1max  X1D1  X1H2max  X1D2  0,017  0,079  0,018  0,065 0,017  0,079  0,018  0,065 = 0,045 Sơ đồ thay thứ tự không: N1’ N1 BI U0N 110kV N1’ N1 BI IOH 110kV X OH  X 0H1max  X 0D1  X 0H2max  X 0D2  X 0H1max  X 0D1  X 0H2max  X 0D2 IOB U0N =  0,020  0,159 0,028  0,130 = 0,084 0,020  0,159  0,028  0,130 XOB = XC + XT = 0,100 + 0,010 = 0,110 N1 U0N Page 10 of 56 X 0  X T  X H 0,010  0,069   0,035 2 a) Ngắn mạch pha N(2) Điện kháng phụ: X   X   0,183 Các thành phần đối xứng dòng điện chỗ ngắn mạch: I1  E   2,732 X 1  X  0,183  0,183 I 2   I1  2,732 Dòng ngắn mạch pha cố: I N  3.I1  3.2,732  4,732 Điểm N3: IBI1  IBI3  IN  2,366 Dòng qua BI khác khơng Điểm N3’: IBI1  IN  2,366 IBI3 = -IBI1 = -2, 366 Dòng qua BI khác không b) Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1, 1) Điện kháng phụ: X   X 2  X 0 0,183  0,035   0,029 X 2  X 0 0,183  0,035 Các thành phần đối xứng dòng điện chỗ ngắn mạch: I1  E   4,709 X 1  X  0,183  0,029 I    I1 X 0 0,035  4,709  0,756 X 2  X 0 0,183  0,035 I    I1 X 2 0,183  4,709  3,953 X 2  X 0 0,183  0,035 Page 42 of 56 IOH = Điểm N3:     I BI  a I 1( BI 1)  a I 2( BI 1)  I 0( BI 1)   3 3 I BI     j  I1     j  I  I OH  2   2     3 3 I BI     j  4,709     j   0,756    2   2  I BI  1,977  j 4,733 IBI1 = (1,977)2  (4,733)2 = 5,129     I BI  a I 1( BI 3)  a I 2( BI 3)  I 0( BI 3)   3 3 I BI     j  I1     j  I  I   2   2     3 3 I BI     j  4,709     j   0,756    3,953  2   2  I BI  5,930  j 4,733 IBI3 = (5,930)2  (4,733)2 = 7,587 IBI4 = 1 IBI5 = .I  = (-3,953) = -5,930 2 IBI2 = Điểm N3’: IBI1 =5,129 IBI3 = -7,587 IBI4 = IBI5 = -5,930 IBI2 = c) Ngắn mạch pha N(1) Điện kháng phụ: Page 43 of 56 X   X 2  X 0 = 0,183 + 0,035 = 0,218 Các thành phần đối xứng dòng điện chỗ ngắn mạch: I1  I   I   E  = 2,494 X 1  X  0,183  0,218 IOH = Điểm N3: 1 I BI    I1BI  I BI  I BI    I1  I   I OH  2 I BI  (2,494+2,494 + 0) = 2,494 IBI4 = 1 I BI  .I  = 2,494 = 3,741 2 1 IBI3 = I1BI3 + I2BI3 + I0BI3 = I 1 = .2,494= 3,741 2 IBI2 = Điểm N3’: IBI1 = 2,494 IBI3 = -3,741 IBI4 = IBI5 = 3,741 IBI2 = Bảng 1.4 Phân bố dòng điện ngắn mạch qua BI, trƣờng hợp hai máy biến áp làm việc chế độ SNmin: Phía Điểm Dạng ngắn ngắn ngắn mạch mạch mạch BI1 BI2 BI3 BI4 BI5 0 0 N(1, 1) -2,064 0 -6,191 N(1) 1,540 0 4,619 N(2) 110kV N1 Dòng qua BI Page 44 of 56 N(2) 8,408 0 0 N(1, 1) 10,028 0 -6,191 N(1) 10,505 0 6,191 N2 N(2) 2,741 2,741 0 N2’ N(2) 2,741 -2,741 0 N(2) 2,366 2,366 0 N(1, 1) 5,129 7,587 -5,930 N(1) 2,494 3,741 3,741 N(2) 2,366 -2,366 0 N(1, 1) 5,129 -7,587 -5,930 N(1) 2,494 -3,741 3,741 N1’ 35kV N3 22kV N3’ 2.5 LỰA CHỌN PHƢƠNG THỨC BẢO VỆ 2.5.1 Các dạng hƣ hỏng chế độ làm việc khơng bình thƣờng máy biến áp Để lựa chọn đƣợc phƣơng thức bảo vệ hợp lý, cần phải phân tích dạng hƣ hỏng chế độ làm việc khơng bình thƣờng đối tƣợng đƣợc bảo vệ, cụ thể máy biến áp Những hƣ hỏng thƣờng gặp máy biến áp phân thành hai nhóm: hƣ hỏng bên hƣ hỏng bên Những hƣ hỏng bên máy biến áp gồm: - Chạm chập vòng dây - Ngắn mạch cuộn dây - Chạm đất (vỏ) ngắn mạch chạm đất - Hỏng chuyển đổi đầu phân áp - Thùng dầu bị thủng rò dầu Những hƣ hỏng chế độ làm việc khơng bình thƣờng bên ngồi máy biến áp bao gồm: Page 45 of 56 - Ngắn mạch nhiều pha hệ thống -Ngắn mạch pha hệ thống -Quá tải -Quá bão hòa mạch từ điện áp tăng cao tần số giảm thấp Tùy theo công suất máy biến áp, vị trí vai trò máy biến áp hệ thống mà ngƣời ta lựa chọn phƣơng thức bảo vệ thích hợp cho máy biến áp Những loại bảo vệ thƣờng dùng để chống loại cố chế độ làm việc khơng bình thƣờng máy biến áp đƣợc giới thiệu bảng 3-1 Bảng 2.1 Những loại hƣ hỏng thƣờng gặp loại bảo vệ cần đặt Loại hƣ hỏng Loại bảo vệ So lệch có hãm (Bảo vệ chính) Khoảng cách (Bảo vệ dự phòng) Ngắn mạch pha chạm đất Q dòng có thời gian (Chính dự phòng nhiều pha chạm đất tùy theo công suất máy biến áp) Q dòng thứ tự khơng Chạm chập vòng dây Rơle khí (BUCHHOLZ) Thùng dầu thủng bị rò dầu Quá tải Quá dòng điện hình ảnh nhiệt Q bão hòa mạch từ Chống q bão hòa 2.5.2 Các loại bảo vệ đặt cho máy biến áp 2.5.2.1 Những yêu cầu thiết bị bảo vệ hệ thống điện Để thực đƣợc chức nhiệm vụ quan trọng mình, thiết bị bảo vệ phải thỏa mãn yêu cầu sau đây: tin cậy, chọn lọc, tác động nhanh độ nhạy Page 46 of 56 1) Tin cậy Là tính đảm bảo cho thiết bị bảo vệ làm việc đúng, chắn Ngƣời ta phân biệt: Độ tin cậy tác động: (dependability) đƣợc định nghĩa nhƣ “mức độ chắn rơle hệ thống rơle tác động đúng” Độ tin cậy không tác động: (security) “mức độ chắn rơle hệ thống rơle khơng làm việc sai” Nói cách khác, độ tin cậy tác động khả bảo vệ làm việc có cố xảy phạm vi đƣợc xác định nhiệm vụ bảo vệ, độ tin cậy khơng tác động khả tránh làm việc nhầm chế độ vận hành bình thƣờng cố xảy ngồi phạm vi bảo vệ đƣợc quy định 2) Chọn lọc Là khả bảo vệ phát loại trừ phần tử bị cố khỏi hệ thống Cấu hình hệ thống phức tạp việc đảm bảo tính chọn lọc bảo vệ khó khăn 3) Tác động nhanh Hiển nhiên bảo vệ phát cách li phần tử bị cố nhanh tốt Tuy nhiên kết hợp với yêu cầu chọn lọc để thoả mãn yêu cầu tác động nhanh cần phải sử dụng loại bảo vệ phức tạp đắt tiền 4) Độ nhạy Độ nhạy đặc trƣng cho khả “cảm nhận” cố rơle hệ thống bảo vệ, đƣợc biểu diễn hệ số độ nhạy, tức tỉ số trị số đại lƣợng vật lí đặt vào rơle có cố với ngƣỡng tác động Sự sai khác trị số đại lƣợng vật lí đặt vào rơle ngƣỡng khởi động lớn, rơle dễ cảm nhận xuất cố, hay nhƣ thƣờng nói rơle tác động nhạy 2.5.2.2 Bảo vệ máy biến áp B1 B2 1) Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm: I Nguyên lý bảo vệ so lệch có hãm dùng cho máy biến áp ba cuộn dây đƣợc trình bày nhƣ hình 2.1 Page 47 of 56 (hµi bËc hai) I Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch có hãm sử dụng rơle điện Cuộn dây cao áp máy biến áp nối với nguồn cấp, cuộn trung áp hạ áp nối với phụ tải Bỏ qua dòng điện kích từ máy biến áp, chế độ làm việc bình thƣờng ta có: İS1 = İS2 + İS3 Dòng điện vào cuộn dây làm việc bằng: İLV = İT1 – (İT2 + İT3) Các dòng điện hãm: İH1 = İT1 + İT2 İH2 = İT3 Các dòng điện hãm đƣợc cộng với theo trị số tuyệt đối để tạo nên hiệu ứng hãm theo quan hệ: İH = ( İT1 + İT2  +  İT3 ).KH Trong KH Bảo vệ q dòng điện có thời gian thƣờng đƣợc dùng làm bảo vệ cho máy biến áp có cơng suất bé làm bảo vệ dự phòng cho máy biến áp có cơng suất trung bình lớn để chống dạng ngắn mạch bên bên máy biến áp Dòng điện khởi động bảo vệ chọn theo dòng điện danh định máy biến áp có xét đến khả tải Thời gian làm việc bảo vệ chọn theo nguyên tắc bậc thang, phối hợp với thời gian làm việc bảo vệ lân cận hệ thống 2) Bảo vệ dòng thứ tự khơng có thời gian:I0> Bảo vệ dùng để chống dạng ngắn mạch chạm đất phía.Có thể dùng loại có đặc tính thời gian phụ thuộc (tỉ lệ nghịch) Bảo vệ tác động dòng điện chạm đất chạy qua chỗ đặt bảo vệ vƣợt giá trị chỉnh định     Dòng điệnthứ tự khơng: I   I A  I B  I  C 3     Khi làm việc bình thƣờng: I  I  I  I , bảo vệ không làm việc A B C Khi có ngắn mạch chạm đất: I  I  I  I ≠ 0, bảo vệ làm việc A B C 3) Bảo vệ dòng điện pha cắt nhanh:I>> Bảo vệ dòng điện pha cắt nhanh thƣờng làm bảo vệ dự phòng để chống ngắn mạch Dòng khởi động bảo vệ phải đảm bảo ngắn mạch vùng bảo vệ bảo vệ khơng tác động Ikđ>>=katINngmax INngmax: dòng ngắn mạch ngồi cực đại qua bảo vệ, thƣờng đƣợc tính theo ngắn mạch ba pha cuối phần tử đƣợc bảo vệ Page 51 of 56 kat: hệ số an tồn (thƣờng chọn kat=1, 2÷1, 3) Bảo vệ q dòng pha cắt nhanh khơng bảo vệ đƣợc toàn đối tƣợng, ngắn mạch cuối phần tử, bảo vệ cắt nhanh không tác động Vùng bảo vệ bảo vệ cắt nhanh thay đổi nhiều chế độ làm việc hệ thống dạng ngắn mạch thay đổi 4) Bảo vệ dòng điện thứ tự khơng cắt nhanh:I0>> Bảo vệ q dòng điện thứ tự khơng cắt nhanh thƣờng dùng làm bảo vệ dự phòng để chống ngắn mạch chạm đất Dòng khởi động ngắn mạch đƣợc tính: I0kđ>>=k0atI0Nngmax I0Nngmax: dòng ngắn mạch ngồi thứ tự khơng cực đại qua bảo vệ K0at: hệ số an toàn (thƣờng chọn k0at=1, 2÷1, 3) 5) Bảo vệ chống máy cắt từ chối: 50BF Máy cắt phần tử thừa hành cuối hệ thống bảo vệ có nhiệm vụ cách ly phần tử hƣ hỏng khỏi hệ thống Nếu máy cắt từ chối tác động hệ thống bảo vệ dự phòng phải tác động cắt tất máy cắt lân cận với chỗ hƣ hỏng nhằm loại trừ dòng ngắn mạch đến chỗ cố Hệ thống bảo vệ có tên gọi bảo vệ chống máy cắt hỏng Khi xảy cố, bảo vệ phần tử bị hƣ hỏng gởi tín hiệu cắt máy cắt, nhƣng sau khoảng thời gian dòng điện cố tồn tại, có nghĩa máy cắt từ chối tác động Dòng điện cố liên tục đƣa vào bảo vệ chống máy cắt hỏng, rơle dòng đƣợc giữ trạng thái tác động, sau khoảng thời gian 100ms bảo vệ chống máy cắt hỏng gửi tín hiệu cắt tất máy cắt lân cận nối với chỗ hƣ hỏng 6) Bảo vệ cảnh báo chạm đất Bảo vệ cảnh báo chạm đất thƣờng dùng để phát chạm đất hệ thống có trung tính cách điện.Để lọc điện áp thứ tự không thƣờng dùng máy biến điện áp pha trụ với cuộn thứ cấp đƣợc đấu thành hình tam giác hở hình 2.4 U 3U U U A B C  n n n n U U U U Page 52 of 56 3U n  S :Tỉ số biến máy biến điện áp => U a  U  U  U U b c n T U U U0 3U0 > US Hình 2.4 Bảo vệ cảnh báo chạm đất Page 53 of 56 2.6 SƠ ĐỒ PHƢƠNG THỨC BẢO VỆ BI5 BI4 B 22kV BI3 110kV BI1 𝛉𝟎 I>> I> I0> I I0 BI2 HBSL I> HBQD I0> 50BF HBQD I≥ 50BF I> 50BF HBQD 35kV U0> Báo chạm đất Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm Bảo vẹ so lệch dòng thứ tự khơng Rơle khí (BUCHHOLZ) Rơle nhiệt Bảo vệ q dòng cắt nhanh Bảo vệ q dòng có thời gian Bảo vệ q dòng thứ tự khơng có thời gian Bảo vệ chống tải Bảo vệ chống máy cắt từ chối làm v iệc HBQD: Hợp q dòng HBSL: Hợp so lệch Hình 2.6 Sơ đồ phƣơng thức bảo vệ Page 54 of 56 KẾT LUẬN Sau thời gian timg hiểu nghiên cứu đồ án chuyên ngành đến em hoàn thành thời hạn đáp ứng yêu cầu đƣợc giao Kết đạt đƣợc Qua thời gian nghiên cứu làm đồ án em thu đƣợc kết nhƣ sau: Cấu trúc hệ thống điện trạm 110/35/22kV Tìm hiểu tính tốn đƣợc số trƣờng hợp ngắn mạch cụ thể Đề xuất phƣơng án bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22kV Sử dụng tƣơng đối số phần mềm mô (visio, autocad) Đây hội cho em rèn luyện kỹ tính tốn sau làm thực tế với công việc Nhu cầu tầm quan trọng ngành điện Hƣớng phát triển đề tài - Làm sở tính tốn bảo vệ cho trạm điện 110/35/22kV - Đảm bảo chất lƣợng nhu cầu sử dụng điện hộ dân Trong trình học tập làm đồ án dù có nhiều cố gắng nhƣng khơng tránh khỏi thiếu sót, nhƣng bù lại em nhận đƣợc bảo tận tình thầy TS Đồn Văn Điện thầy mơn hệ thống điện giúp em hồn thành đề tài Em mong nhận đƣợc đóng góp thầy để đề tài hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hƣng Yên, ngày tháng năm 2018 Page 55 of 56 Page 56 of 56 ... điện áp:  Uđc =10% Page of 56 CHƢƠNG 2: TÍNH NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE Ngắn mạch tƣợng pha chập nhau, pha chập đất (hay chập dây trung tính) Trong thiết kế bảo vệ rơle, việc tính tốn ngắn mạch. .. thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/2 2kV gồm có chƣơng: Chƣơng 1: Mơ tả đối tượng bảo vệ thơng số Chƣơng 2: Tính tốn ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơ le lựa chọn phương thức bảo vệ Tuy nhiên,... đến góp 11 0kV trạm biến áp qua đƣờng dây D1, hệ thống điện HTĐ2 cung cấp đến góp 11 0kV trạm biến áp qua đƣờng dây D2 Phía trung hạ áp trạm có điện áp 3 5kV 2 2kV để đƣa đến phụ tải 11 0kV HTĐ1 D1