ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠ LE CHO TRẠM BIẾN ÁP 22011035kV VSGS. TRẦN ĐÌNH LONG

LỜI CAM ĐOAN Tôi, Nông Thị Khánh Ly, cam đoan nội dung đồ án thực hướng dẫn TS NGUYỄN NGỌC TRUNG Các số liệu kết đồ án trung thực chưa công bố cơng trình khác Các tham khảo đồ án trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên cơng trình, thời gian nơi cơng bố Nếu khơng nêu trên, tơi hồn tồn chịu trách nhiệm đồ án Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Người cam đoan Nông Thị Khánh Ly LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới TS NGUYỄN NGỌC TRUNG, giảng viên – Khoa Kỹ thuật điện – Trường Đại học Điện lực, người thầy trực tiếp hướng dẫn em suốt trình thực đồ án tốt nghiệp Em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu, Khoa Kỹ thuật điện, Thư viện, Giảng viên Trường Đại học Điện lực hướng dẫn em khóa học hoàn thành đồ án tốt nghiệp Cuối em xin gửi tới toàn thể bạn bè lời biết ơn chân thành tình cảm tốt đẹp giúp đỡ quý báu mà người dành cho em suốt thời gian học tập, nghiên cứu thực đồ án tốt nghiệp Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Sinh viên Nông Thị Khánh Ly NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Giảng viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Giảng viên hướng dẫn MỤC LỤC CHƯƠNG 1: Thuyết minh, mô tả đối tượng bảo vệ 1.1 Mô tả đối tượng bảo vệ 1.2 Thơng số đối tượng CHƯƠNG 2: Tính tốn ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơ le 12 2.1 Vị trí đặt bảo vệ điểm ngắn mạch 14 2.2 Chọn đại lượng tính tốn thơng số phần tử 14 2.3 Các sơ đồ phương án tính tốn ngắn mạch 14 2.4 Các sơ đồ phương án tính tốn ngắn mạch 14 2.5 Các sơ đồ phương án tính tốn ngắn mạch 14 2.6 Các sơ đồ phương án tính tốn ngắn mạch 14 CHƯƠNG 3: Lựa chọn phương thức bảo vệ 16 3.1 Các dạng hư hỏng chế độ làm việc khơng bình thường MBA 17 3.2 Các loại bảo vệ cần đặt MBA 18 3.3 Các loại rơ le làm nhiệm vụ bảo vệ MBA 19 3.4 Bảo vệ dự phòng 19 3.5 Sơ đồ phương thức bảo vệ 19 CHƯƠNG 4: Giới thiệu tính thông số rơ le sử dụng 26 4.1 Hợp bảo vệ so lệch 7UT613 26 4.2 Hợp bảo vệ so lệch 7JS621 27 4.3 Đặc điểm kết cấu trạm biến áp 30 CHƯƠNG 5: Tính tốn bảo vệ rơ le chỉnh định kiểm tra làm việc rơ le 31 5.1 Thông số đối tượng bảo vệ 31 5.2 Tính tốn thơng số bảo vệ 32 5.3 Kiểm tra làm việc bảo vệ 35 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ CHƯƠNG 1: THUYẾT MINH, MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ VÀ CÁC THƠNG SỐ CHÍNH 1.1 MƠ TẢ VỀ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ Đối tượng bảo vệ trạm biến áp 220/110/35kV có hai máy biến áp tự ngẫu B1 B2 mắc song song với Hai máy biến áp cung cấp từ hai nguồn hệ thống điện (HTĐ1) hệ thống điện (HTĐ2) HTĐ1 cung cấp đến góp 220kV trạm biến áp qua đường dây D1 HTĐ2 cung cấp đến góp 220kV trạm biến áp qua đường dây D2 Phía trung hạ áp trạm có điện áp 110kV 35kV để đưa đến phụ tải Hình 1.1 Sơ đồ trạm biến áp 220/110/35kV 1.2 THƠNG SỐ CHÍNH CỦA ĐỐI TƯỢNG 1.2.1 Hệ thống điện HTĐ1, HTĐ2 có trung tính nối đất + Hệ thống điện HTĐ1: - Công suất ngắn mạch chế độ cực đại: S1Nmax = 3200 MVA - Công suất ngắn mạch chế độ cực tiểu: S1Nmin = 0,8S1Nmax = 2560 MVA - Điện kháng thứ tự không: X0H1 = 1,2X1H1 + Hệ thống điện HTĐ2: - Công suất ngắn mạch chế độ cực đại: S2Nmax = 2700 MVA - Công suất ngắn mạch chế độ cực tiểu: S2Nmin = 0,75S2Nmax =1890 MVA - Điện kháng thứ tự không: X0H2 = 1,45X1H2 1.2.2 Đường dây truyền tải D1; D2 + Đường dây D1: - Chiều dài đường dây: L1 = 47 km - Điện kháng kilômét đường dây: X1D1 = 0,467 Ω/km - Điện kháng thứ tự không: X0D1 = 2.X1D1 + Đường dây D2: - Chiều dài đường dây: L2 = 90 km - Điện kháng kilômét đường dây: X1D2 = 0,327 Ω/km - Điện kháng thứ tự không: X0D2 = 2.X1D2 1.2.3 Máy biến áp - Công suất danh định máy biến áp: SđmB = SđmB1 = SđmB2 = 125 MVA - Cấp điện áp 230/131/37,5 kV - Điện áp ngắn mạch phần trăm cuộn dây: UN(C-T)% = 10,5% UN(C-H)% = 18 UN(T-H)% = 8% - Tổ đấu dây YN – d11 – YN-12 - Giới hạn điều chỉnh điện áp:  Uđc = �9.1,75% CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠ LE Ngắn mạch tượng pha chập nhau, pha chập đất (hay chập dây trung tính) 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 Với sơ đồ hệ thống xét ý đến dạng ngắn mạch sau: - Ngắn mạch pha đối xứng N(3) - Ngắn mạch pha N(2) - Ngắn mạch pha chạm đất N(1,1) - Ngắn mạch pha chạm đất N(1) Với tính tốn thông số chỉnh định cài đặt cho role chủ yếu dựa vào kết tính tốn ngắn mạch phần tử bảo vệ Với sơ đồ cần bảo vệ ta xét dạng ngắn mạch điểm quan trọng trạm biến áp Đó điểm N 1, N2, N3 phía cao áp, trung áp, hạ áp máy biến áp tự ngẫu Các trạng thái vận hành MBA có là: - Vận hành MBA làm việc song song - Chỉ vận hành MBA Khi tính tốn ngắn mạch ta tính trường chế độ cực đại (chế độ max) chế độ cực tiểu (chế độ min) hệ thống 10 đất bù điện dung, bảo vệ loại động khơng đồng Nó có đầy đủ chức để làm bảo vệ dự phòng cho máy biến áp với chức bảo vệ q dòng Rơle có chức điều khiển đơn giản cho máy cắt thiết bị tự động Logic tích hợp lập trình (CFC) cho phép người dùng thực tất chức sẵn có, ví dụ chuyển mạch tự động (khoá liên động) a) Các chức bảo vệ : - Bảo vệ dòng có thời gian ( đặc tính thời gian độc lập/ đặc tính phụ thuộc/ đặc tính người sử dụng cài đặt) - Phát chạm đất với độ nhạy cao - Bảo vệ chống hư hỏng cách điện - Hãm dòng đột biến - Bảo vệ động - Giám sát dòng cực tiểu - Giám sát thời gian khởi động - Hạn chế khởi động lại - Kẹt rotor - Bảo vệ tải - Giám sát nhiệt độ - Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt - Bảo vệ dòng thứ tự nghịch - Tự động đóng lại + Chức khố + Chức điều khiển / logic lập trình được: - Điều khiển máy cắt dao cách li - Điều khiển qua bàn phím, đầu vào nhị phân, hệ thống DIGSI4 SCADA - Người sử dụng cài đặt logic tích hợp lập trình (ví dụ cài đặt khố liên động) + Chức giám sát: - Đo giá trị dòng làm việc - Chỉ thị liên tục - Đồng hồ thời gian - Giám sát đóng ngắt mạch - biểu đồ dao động ghi lỗi - Đồng thời gian thông qua IRIG B / DCF 77 74 4.2.1 Nguyên lí hoạt động chung rơle 7SJ621 - Phát dòng pha riêng biệt, dòng điện tổng 4.2.2 Các chức bảo vệ rơle 7SJ621 a) Chức bảo vệ dòng điện Với bảo vệ q dòng có thời gian phụ thuộc, đường đặc tính lựa chọn Rơle 7SJ621:Cung cấp đủ loại bảo vệ dòng sau: -50 : Bảo vệ q dòng cắt nhanh, có trễ khơng trễ -50N: Bảo vệ q dòng thứ tự khơng cắt nhanh, có trễ khơng trễ -51 : Bảo vệ q dòng với đặc tính thời gian độc lập phụ thuộc -51N: Bảo vệ q dòng thứ tự khơng với đặc tính thời gian độc lập phụ thuộc -50Ns, 51Ns: Chống chạm đất có độ nhạy cao, cắt nhanh có thời gian Loại bảo vệ q dòng, q dòng thứ tự khơng với đặc tính thời gian phụ thuộc 7SJ621 hoạt động theo chuẩn đường cong IEC(hình 4-8 ),hoặc đường cong người dùng thiết lập Đặc tính dốc bình thường Đặc tính dốc 75 Đặc tính cực dốc Hình 4.2.2.1.Đặc tính thời gian tác động 7SJ621 Các công thức biểu diễn đường đặc tính là: - Đặc tính dốc bình thường (normal inverse) : = t - Đặc tính dốc (very inverse) : 0,14  I/I P  = t -Đặc tính cực dốc (extremely inverse) : = t 0,02 1 t P (s) 13,5 t P I/I P  (s) 80  I/IP  1 t P (s) Trong đó: -t : thời gian tác động bảo vệ (sec) -tP : bội số thời gian đặt (sec) -I : dòng điện cố (kA) -IP : dòng điện khởi động bảo vệ (kA) b) Chức tự động đóng lại Người sử dụng đặt số lần đóng lại khố cố tồn sau lần đóng lại cuối Nó có chức sau: - Đóng lại ba pha với tất cố - Đóng lại pha riêng biệt 76 - Đóng lại nhiều lần, lần đóng nhanh, lần sau có trễ - Khởi động tự động đóng lại phụ thuộc vào loại bảo vệ tác động (ví dụ 46, 50, 51) c) Chức bảo vệ tải Tương tự chức bảo vệ tải rơle 7UT613,có thể sử dụng chức bảo vệ dự phòng cho ba phía máy biến áp,có thể điều chỉnh mức nhiệt cảnh báo dựa vào biên độ dòng điện d) Chức chống hư hỏng máy cắt Khi bảo vệ phát tín hiệu cắt tới máy cắt đếm thời gian bảo vệ 50BF ( T-BF ) khởi động T-BF tiếp tục làm việc tồn tín hiệu cắt dòng cố Nếu máy cắt từ chối lệnh cắt ( máy cắt bị hỏng ) đếm thời gian T-BF đạt tới ngưỡng thời gian giới hạn bảo vệ 50BF phát tín hiệu cắt máy cắt đầu nguồn có liên quan với máy cắt hỏng để loại trừ cố 4.2.3 Một số thông số kĩ thuật rơle 7SJ621 a) Mạch đầu vào -Dòng điện danh định: 1A 5A(có thể lựa chọn) -Điện áp danh định: 115V/230V (có thể lựa chọn) -Tần số danh định: 50Hz/60Hz (có thể lựa chọn) -Cơng suất tiêu thụ: + Iđm= 1A :  0,05 VA + Iđm= 5A :  0,3 VA + Iđm= 1A :  0,05 VA(cho bảo vệ chống chạm đất có độ nhạy cao) -Khả q tải dòng + Theo nhiệt độ (trị số hiệu dụng): 100.Iđm 1s 30.I đm 10s 4.I đm thời gian dài + Theo giá trị dòng xung kích: 250.Iđm 1/2chu kì -Khả q tải dòng cho chống chạm đất có độ nhạy cao + Theo nhiệt độ (trị số hiệu dụng): 300A 1s 100A 10s 15A thời gian dài + Theo giá trị dòng xung kích: 750A 1/2chu kì b) Điện áp cung cấp chiều -Điện áp định mức 24/48V khoảng cho phép 19  58V 60/125V khoảng cho phép 48  150V 110/250V khoảng cho phép 88  330V -Công suất tiêu thụ: + Tĩnh (Quiescent) 3  4W + Kích hoạt (Energized) 7  9W c) Các tiếp điểm đóng cắt 77 -Số lượng : -Khả đóng cắt : Đóng 1000 W/VA Cắt 30 W/VA -Điện áp đóng cắt :  250 V -Dòng đóng cắt cho phép : 30A 0,5s 6A với thời gian không hạn chế d) Đầu vào nhị phân -Số lượng : 11 -Điện áp làm việc: 24  250 V -Dòng tiêu thụ : 1,8 mA (độc lập với dòng điều khiển) e) Cách chỉnh định cài đặt thông số cho rơle 7SJ621 Địa 112 Các lựa chọn Disabled Definite Time TOC IEC (4) TOC ANSI (8) User Defined PU User Def Reset Cài đặt Diễn giải TOCIEC (4) Đặt bảo vệ q dòng có thời gian 50/51 theo chuẩn IEC Disabled Definite Time TOC IEC TOC ANSI User Defined PU User Def Reset Definite Đặt bảo vệ chống chạm đất theo Time đặc tính thời gian độc lập 122 Disabled Enabled Enabled 142 Disabled No ambient temp With amb temp 170 Disabled Enabled Enabled 171 Disabled Enabled 113 Đặt chức chống tác động dòng đột biến hài bậc hai With amb Đặt bảo vệ chống tải 49 có temp xét đến nhiệt độ mơi trường 78 Đặt chức chống hư hỏng máy cắt 50BF Đặt chức tự động đóng lại Enabled 79 Bảng 4.2.3.1 Bảng chỉnh định thông số rơ le 7SJ621 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN BẢO VỆ RƠ LE CHỈNH ĐỊNH VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠLE 5.1 Thông số đối tượng bảo vệ Phía 220kV 110kV 35kV Cơng suất danh định ( MVA ) 125 125 62,5 Điện áp danh định ( kV ) 230 121 37,5 Dòng điện danh định ( A ) 313,8 550,9 1924,5 Y0 Y0-12 ∆-11 Thông số Tổ đấu dây Giới hạn thay đổi đầu phân áp ( %) ±9x1,75% Tỉ số máy biến dòng(n1=Is/IT) 400/1 Bảng 5.1 Thơng số máy biến áp 5.2 Tính tốn thơng số bảo vệ 5.2.1 Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm ( I/87 ) 79 600/1 2000/5 * I SL Đặc tính sựcố 10 I SL>>=9,524 d Miền tác động Miền hãm c I SL2 =1,25 a I SL>=0,3 Miền hãm bổsung b 1 2 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 I H* I H3=21,548 I H1=1,2 I HCS2=2,5 I H2=5 IHBS=7 Hình 5.2.1.1 Đặc tính làm việc bảo vệ so lệch có hãm Đặc tính làm việc bảo vệ so lệch có hãm gồm đoạn ( a, b, c, d ) hình 5.2.1.1 với thơng số tính tốn sau: Đoạn đặc tính (a): Với dòng so lệch ngưỡng thấp I SL> xác định theo dòng khơng cân chế độ làm việc bình thường Thường chọn :ISL>=kat.Ikcb - Kat:Hệ số an tồn Chon kat=1,2÷1,3 - Ikcb:Dòng khơng cân chế độ làm việc bình thường ,với rơle số : Ikcb=Ikcb(fi)+ Ikcb(Uđc) - Ikcb(fi):Dòng khơng cân sai số fi BI gây - Ikcb(Uđc): Dòng khơng cân điều chỉnh điện áp tải Trong chế độ làm việc bình thường : - Ikcb(fi)=kđn.kkck.fi.IdđB - Ikcb(Uđc)=Uđc.IdđB - kđn:Hệ số đồng BI ,lấy kđn=1 - kkck:Hệ số kể đến ảnh hưởng thành phần khơng chu kỳ dòng ngắn mạch,lấy kkck=1 - fi:sai số cho phép lớn BI,lấy fi=0,1 Uđc:Giới hạn điều chỉnh đầu phân áp ,Uđc = 0,15% Ikcb=(1.1.0,1+0,1)IdđB=0,2IdđB Ikcb*=0,2 80 ISL>=(1,2÷1,3).0,2 ≈ 0,3 Đoạn đặc tính (b) :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 = 0,2 ÷ 0,4 Ta chọn tg1 =0,251=14,040 Đoạn đặc tính (c): 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 = 26,60 Dòng hãm sở 2: IHCS2 = ( ÷ 2,5) ta chọn IHCS2 = 2,5 Đoạn đặc tính (d) : Dòng điện so lệch ngưỡng cao ISL>> xác định sau: I SL   U N Với UNmin% = I SL   %  U NC  T %;U NC  H  %   10,5;18   10, 5%  9, 524 10,5% Ta tính ngưỡng thay đổi hệ số hãm: I 0,3  SL    1, H tg 0, 25 I tg  2,5.0,5  I  HCS H tg  tg 0,5  0, 25 I 9,524 I  SL   I   2,5  21,548 H3 HCS tg 0,5 I ISL2 = IH2.tg1 = 5.0,25 = 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 STAB=7 Tỷ lệ thành phần bậc hai đạt đến ngưỡng chỉnh định, tín hiệu cắt bị khố 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 5.2.2 Bảo vệ so lệch dòng điện thứ tự khơng (I0/87N) Dòng khởi động bảo vệ so lệch dòng thứ tự khơng: Ikđ87N = k0.IdđBI Trong đó: k0: Hệ số chỉnh định ,thường chọn k0 = 0,2÷0,3,lấy k0 = 0,3 81 IdđBI:Dòng danh định BI phía 220kV,IdđBI = 400A IdđBI:Dòng danh định BI phía 110kV,IdđBI = 600A Ikđ87N(220) = 0,3.400 =120 A Ikđ87N(110) = 0,3.600 =180 A 5.2.3 Bảo vệ dòng cắt nhanh ( I>>/50) Dòng điện khởi động rơle bảo vệ dòng cắt nhanh xác định theo điều kiện: Ikđ = kat.INng.max, kA Trong : kat - hệ số an tồn, kat = 1,2÷1,3 Chọn kat = 1,2; INng.max - dòng ngắn mạch ngồi lớn nhất, kA INng max = max {IN max ,IN6 max } Ikd50 = 6,41.kat= 6,41.1,2 = 7,69 kA; 5.2.4 Bảo vệ dòng có thời gian (I>/51) Dòng điện khởi động rơ le chọn theo điều kiện sau: k k I kd  at mm I ddB (kA) kv Trong đó: kat - hệ số an tồn, kat = 1,2÷1,3 Chọn kat = 1,2; kmm – hệ số mở máy, kmm = 1,2÷1,3 Chọn kmm = 1,2; kv – hệ số trở về, kv = rơ le số; K – hệ số chỉnh định, K=1,5 ÷ 1,6 Chọn K=1,6 Dòng khởi động phía thứ cấp BI xác định theo điều kiện: I kd I   I kd 103 , A nI Trong đó: nI – tỷ số biến dòng tương ứng - Bảo vệ dòng đặt phía 220kV I kđ 220  1,6.I cb1  1, 6.0,314  0,502 kA; - Bảo vệ dòng đặt phía 110kV I kđ 110  1, 6.I cb =1,6.0,551  0,881 kA; - Bảo vệ q dòng đặt phía 35kV I kđ 35  1, 6.I cb = 1,6.1,92  3, 079 kA; Bảo vệ q dòng sử dụng đặc tính thời gian độc lập: * Phía 35kV: Thời gian cắt bảo vệ đường dây tD= s, Δt= 0,3s nên: t = tD + Δt =1+0,3 = 1,3 s * Phía 110kV: Thời gian cắt bảo vệ đường dây tD= s, Δt= 0,3s nên: t = tD + Δt =1+0,3 = 1,3 s * Phía 220kV: Thời gian cắt bảo vệ đường dây tD= s, Δt= 0,3s nên: t = tD + Δt =1+0,3 = 1,3 s 82 5.2.5 Bảo vệ q dòng thứ tự khơng có thời gian, I0> (51N) Dòng điện khởi động rơ le chọn theo điều kiện sau: I0kđI> =(0,2 ÷ 0,3).IdđBI Trong đó: IdđBI- Dòng danh định BI, IdđBI=1A I0kđI>= 0,3.1 = 0,3A Phía 220kV I0kđ220 = 0,3 IdđBI = 0,3.400 = 120 =0,12 kA Phía 110 I0kđ110 = 0,3 IdđBI = 0,3.600= 180 =0,18 kA Bảo vệ đặt cho phía 220 kV 110 kV 5.2.6 Bảo vệ chống chạm đất phía 35 kV (Uo>) Ukd = 15V (thứ cấp) với ttd= ÷ 4s Bảo vệ tác động báo tín hiệu 5.3 Kiểm tra làm việc bảo vệ 5.3.1 Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm Ngắn mạch ngồi vùng bảo vệ Để kiểm tra hệ số an toàn hãm ngắn mạch vùng bảo vệ ,ta kiểm tra hệ thống có cơng suất ngắn mạch cực đại ,xét với dòng điện lớn qua bảo vệ ngắn mạch N4,N6 Trên lý thuyết ngắn mạch ngồi vùng bảo vệ dòng so lệch không Tuy nhiên, thực tế bảo vệ đo dòng so lệch theo biểu thức: Isl = Ikcb = (Kđn.Kkck.fi+ Uđ/c).INng.max Trong đó: Kđn - Hệ số đồng máy biến dòng, Kđn= 1; Kkck - Hệ số kể đến ảnh hưởng thành phần không chu kỳ dòng ngắn mạch q trình q độ, Kkck = 1; fi - Sai số tương đối cho phép BI, fi = 1; Uđ/c-Phạm vi điều chỉnh điện áp đầu phân áp,Uđ/c = 0,1; INngmax- Dòng điện ngắn mạch cực đại vùng bảo vệ Suy : Isl = 0,2.INngmax Dòng hãm xác định theo biểu thức: IH = 2.INngmax Hệ số an toàn hãm bảo vệ so lệch xác định theo biểu thức: K atH  Trong đó: IHtt - dòng điện hãm tính tốn 83 IH I Htt - Ngắn mạch phía 110 kV (N4) IN4ngmax = I1BImax = 6,41 (đã loại dòng thứ tự khơng) (Ngắn mạch điểm N4(3) ,nguồn cung cấp SNmax,1MBA làm việc độc lập ) Isl2 = 0,2.IN4ngmax = 0,2.6,41 = 1,28 IH2 = IN2ngmax = 2.6,41 = 12,82 Như cắt đường đặc tính c nên: 1, 282 I H 2tt   2,5  5,06 0,5 12,82 K atH   2,53 5, 06 - Ngắn mạch phía 35 kV (N6) IN6ngmax = I1BImax = 2,846 (Ngắn mạch điểm N6(3) ,nguồn cung cấp SNmax,1MBA làm việc độc lập) I sl  0, 2.I N 3ngmax I H  I N 3ngmax SC 125  0, 2.3, 74  1, 49 SH 62,5 SC 125  2.3, 74  14,98 SH 62, Như cắt đường đặc tính c nên: 1, 49  2,5  5, 49 0,5 14,98   2, 72 5, 49 I H 3tt  K atH Ngắn mạch vùng bảo vệ Khi ngắn mạch vùng bảo vệ, dòng điện so lệch I sl ln dòng hãm IH theo lý thuyết rơle ln tác động Kiểm tra làm việc rơle ta kiểm tra độ nhạy: Kn  I sl I sltt Trong đó: Isltt- dòng so lệch tính tốn (tính dựa đặc tính làm việc rơle) - Ngắn mạch phía 220 kV (N2) Dòng so lệch vùng bé : Isl1 = IH = 7,49 (Ngắn mạch điểm N2(2), nguồn cung cấp SNmin ,2MBA làm việc song song) Is2tt = (7,49-2,5).0,5 = 2,49 Độ nhạy bảo vệ: Kn  7, 49  3, 00 2, 49 84 - Ngắn mạch phía 110 kV (N3(2)) Dòng so lệch vùng bé : Isl1 = IH = 3,93 (Ngắn mạch N3 , nguồn cung cấp SNmin ,2MBA làm việc song song) Như cắt đường đặc tính b nên: (2) Isl2tt = 3,93.0,25 = 0,98 Độ nhạy bảo vệ: Kn  3,93  4,00 0,98 - Ngắn mạch phía 35 kV (N5) Dòng so lệch vùng bé : I sl1  I H  2,69 125  5,38 62,5 (Ngắn mạch N5(2), nguồn cung cấp SNmin ,2MBA làm việc song song) Như cắt đường đặc tính b nên: Isl2tt = 2,69.0,25 = 0,67 Độ nhạy bảo vệ: 5,38 8 0, 67 5.3.2.Bảo vệ chống chạm đất hạn chế, ΔI0 (87N) Độ nhạy xác định theo biểu thức: Kn  Kn0  3.I N I kd Trong đó: I0Nmin- trị số dòng ngắn mạch thứ tự không nhỏ chỗ ngắn mạch vùng bảo vệ - Khi ngắn mạch điểm N2 Từ kết tính ngắn mạch chương ,dòng ngắn mạch thứ tự khơng cực tiểu ngắn mạch N2, trường hợp SNmin,1 máy biến áp làm việc Dạng ngắn mạch N(1,1): I Nmin   I 0(1,1)   5,98 Dạng ngắn mạch N(1): I Nmin   I 0(1)  17,9 85 Từ kết ta I0N1min = 5,98 - Khi ngắn mạch điểm N3 Từ kết tính ngắn mạch chương 2,dòng ngắn mạch thứ tự khơng cực tiểu ngắn mạch N3 trường hợp SNmin,1 máy biến áp làm việc Dạng ngắn mạch N(1,1): I Nmin   I 0(1,1)   6, 08 Dạng ngắn mạch N(1): I Nmin   I 0(1)  4, 42 Từ kết ta I0N2min= 4,42 Từ kết tính ngắn mạch điểm N2,N3 ta được: I0Nmin = 4,42 Theo mục phần 5.2.2 ta có Ikđ87N = 120 A = 0,12 kA Trong hệ đơn vị tương đối bản: I 0,12 I kđ 87 N *  kd 87 N   0,382 I 0,314 cb1 Hệ số độ nhạy : 3I N  3.4, 42  34, 68 I 0,382 kn87N= kd 87 N * 5.3.3.Bảo vệ q dòng có thời gian, I> (51) Độ nhạy bảo vệ xác định theo biểu thức: kn 51  I Nmin I kd Trong đó: Ikđ - Dòng khởi động bảo vệ - Bảo vệ dòng phía 220 kV INmin(cuối vùng)=min {IN4min;IN6min } Dòng ngắn mạch cực tiểu qua bảo vệ ngắn mạch N (2) điểm N2 chế độ SNmin, hai máy biến áp làm việc INmin(cuối vùng)= 2,69 Trong hệ đơn vị có tên: I N 1mi n  I Nmin I cb1  2, 69.0,314  0,84 kA Hệ số độ nhạy bảo vệ : kn51  0, 705  1, 68  0,502 - Bảo vệ dòng phía 110 kV INmin(cuối vùng)=min {IN4min} Dòng ngắn mạch cực tiểu qua bảo vệ ngắn mạch N (2) điểm N4 chế độ SNmin, hai máy biến áp làm việc 86 INmin(cuối vùng)= 3,93 Trong hệ đơn vị có tên: I N 1mi n  I Nmin I cb  2, 69.0,551  2,16 kA Hệ số độ nhạy bảo vệ : 2,162  2, 45  0,551 kn51  - Bảo vệ dòng phía 35 kV INmin(cuối vùng)=min {IN6min} Dòng ngắn mạch cực tiểu qua bảo vệ ngắn mạch N (3) điểm N6 chế độ SNmin, hai máy biến áp làm việc INmin(cuối vùng)= 2,69 Trong hệ đơn vị có tên: I N 1mi n  I Nmin I cb3  2, 69.1,925  5,17 kA Hệ số độ nhạy bảo vệ : kn 51  5,17  1, 68  1,925 5.3.4.Bảo vệ dòng thứ tự khơng có thời gian, I0> (51) Độ nhạy bảo vệ xác định theo công thức kn  3.I Nmin I kd 51N Trong đó: I0Nmin dòng điện thứ tự khơng cực tiểu qua bảo vệ có ngắn mạch cuối vùng bảo vệ I0Nmin dòng khởi động bảo vệ - Phía 220kV I Nmin  I 0(1)N ; I 0(1,1) N   4,53; 7,96  4,53  Trong hệ đơn vị có tên  I Nmin  4,53.0,502  1, 42 Độ nhạy kn  - Phía 110kV 3.I Nmin 3.1, 42   35,5 I kd 51N 0,12 I Nmin   I 0(1)N ; I 0(1,1) N    4,53;11,94  4,53 Trong hệ đơn vị có tên I Nmin  4,53.0,502  2, 49 Độ nhạy kn  3.I Nmin 3.2, 49   41,55 I kd 51N 0,18 87 88 ... đặt cho role chủ yếu dựa vào kết tính tốn ngắn mạch phần tử bảo vệ Với sơ đồ cần bảo vệ ta xét dạng ngắn mạch điểm quan trọng trạm biến áp Đó điểm N 1, N2, N3 phía cao áp, trung áp, hạ áp máy biến. .. số rơ le sử dụng 26 4.1 Hợp bảo vệ so lệch 7UT613 26 4.2 Hợp bảo vệ so lệch 7JS621 27 4.3 Đặc điểm kết cấu trạm biến áp 30 CHƯƠNG 5: Tính tốn bảo vệ rơ le chỉnh... góp 220kV trạm biến áp qua đường dây D1 HTĐ2 cung cấp đến góp 220kV trạm biến áp qua đường dây D2 Phía trung hạ áp trạm có điện áp 110kV 35kV để đưa đến phụ tải Hình 1.1 Sơ đồ trạm biến áp 220/110/35kV