Slide đồ án tốt nghiệp Trần Đình Long

GIỚI THIỆU TÍNH NĂNG VÀ THÔNG SỐ CÁC LOẠI RƠLE ĐƯỢC SỬ DỤNGHỢP BỘ BẢO VỆ SO LỆCH 7UT613... Nguyên lí bảo vệ so lệch dòng điện trong rơ le 7UT613 GIỚI THIỆU TÍNH NĂNG HỢP BỘ BẢO VỆ SO LỆC

ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠ LE CHO TRẠM BIẾN ÁP 220/110/35kV

Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Ngọc Trung

Sinh viên thực hành: Nông Thị Khánh Ly

Mã sinh viên: 1481710031

Lớp: D9 - H3

NỘI DUNG CHÍNH TRONG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

• LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ

• LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ

MÔ TẢ VỀ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ

 Đối tượng được bảo vệ là trạm biến áp 220/110/35kV có hai máy biến áp 3 cuộn dây B1 và B2 được làm việc song song với nhau Hai máy biến áp này được cung cấp từ hai nguồn của hệ thống điện 1 (HTĐ1) và hệ thống điện 2

SƠ ĐỒ TRẠM BIẾN ÁP 220/110/35kV

 Vì lưới điện 220kV là lưới điện có trung tính nối đất cho nên hệ thống điện HTĐ1, HTĐ2 có trung tính nối đất

THÔNG SỐ CHÍNH CỦA HỆ THỐNG ĐIỆN

THÔNG SỐ CHÍNH CỦA ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI

 Trong trạm biến áp có 2 máy biến áp 3 cuộn dây làm việc song song lấy nguồn từ phía 220kV cấp cho các phụ tải phía 110kV và phụ tải phía 35kV

SđmB = SđmB1 = SđmB2 = 125 MVA

 UN(C-T)% = 10,5%

 UN(C-H)% = 18

 UN(T-H)% = 8%

THÔNG SỐ CHÍNH CỦA MÁY BIẾN ÁP

SƠ ĐỒ VỊ TRÍ NGẮN MẠCH VÀ VỊ TRÍ ĐẶT BẢO VỆ

 Các sơ đồ phương án tính toán ngắn mạch

- Sơ đồ 1: SNmax; 1 máy biến áp làm việc.

- Sơ đồ 2: SNmax; 2 máy biến áp làm việc.

- Sơ đồ 3: SNmin; 1 máy biến áp làm việc.

- Sơ đồ 4: SNmin; 2 máy biến áp làm việc.

SƠ ĐỒ VỊ TRÍ NGẮN MẠCH VÀ VỊ TRÍ ĐẶT BẢO VỆ

TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE

Chế độ làm việc Phía ngắn mạch Dạng ngắn mạch

Dòng ngắn mạch (kA)

Loại hư hỏng Loại bảo vệ

Ngắn mạch một pha chạm đất hoặc nhiều pha

chạm đất

So lệch có hãm (Bảo vệ chính).

Khoảng cách (Bảo vệ dự phòng).

Quá dòng có thời gian ( Chính hoặc dự phòng tùy theo công suất

của máy biến áp).

Quá dòng thứ tự không.

Chạm chập giữa các vòng dây

LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ

Những loại hư hỏng thường gặp và các loại bảo vệ cần đặt.

SƠ ĐỒ PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ CHO MÁY BIẾN ÁP

5) Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50)

6) Bảo vệ quá dòng có thời gian (51)

7) Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian (51N)

8) Bảo vệ chống quá tải (49)

9) Bảo vệ chống máy cắt từ chối làm việc (50BF)

GIỚI THIỆU TÍNH NĂNG VÀ THÔNG SỐ CÁC LOẠI RƠLE ĐƯỢC SỬ DỤNG

HỢP BỘ BẢO VỆ SO LỆCH 7UT613

 Rơle số 7UT613 do tập đoàn Siemens chế tạo, được sử dụng để bảo vệ chính cho máy biến áp 3 cuộn dây hoặc máy biến áp tự ngẫu ở tất cả các cấp điện áp Chức năng bảo vệ so lệch máy biến áp:

 Đây là các chức năng bảo vệ chính của rơle 7UT613

Nguyên lí bảo vệ so lệch dòng điện trong rơ le 7UT613

GIỚI THIỆU TÍNH NĂNG HỢP BỘ BẢO VỆ SO LỆCH 7UT613

GIỚI THIỆU TÍNH NĂNG CÁC LOẠI RƠLE ĐƯỢC SỬ DỤNG

HỢP BỘ BẢO VỆ QUÁ DÒNG 7SJ621

 Rơle số 7SJ612 do tập đoàn Siemens chế tạo, dùng để bảo vệ đường dây trong mạng cao áp và trung áp có trung điểm nối đất, nối đất tổng trở thấp, mạng không nối đất hoặc nối đất bù điện dung, bảo vệ các loại động cơ không đồng bộ

dòng

 Bảo vệ quá dòng có thời gian ( đặc tính thời gian độc lập/ đặc tính phụ thuộc/ đặc tính do cài đặt)

 Phát hiện chạm đất với độ nhạy cao

 Bảo vệ chống hư hỏng cách điện

 Giám sát dòng cực tiểu

 Chức năng tự động đóng lại

 Chức năng bảo vệ quá tải

 Chức năng chống hư hỏng máy cắt

GIỚI THIỆU TÍNH NĂNG HỢP BỘ BẢO VỆ QUÁ DÒNG 7SJ621

ĐẶC TÍNH THỜI GIAN TÁC ĐỘNG HỢP BỘ BẢO VỆ QUÁ DÒNG 7SJ621

TÍNH TOÁN BẢO VỆ RƠLE CHỈNH ĐỊNH

2

3

4

5 6 7 8 9

10

SL

I*

* H

 Đoạn đặc tính (a): Với dòng so lệch ngưỡng thấp ISL> được xác định theo dòng không cân bằng trong chế độ làm việc bình thường

Thường chọn :ISL>=kat.Ikcb

- Kat:Hệ số an toàn Chon kat=1,2÷1,3

- Ikcb:Dòng không cân bằng trong chế độ làm việc bình thường ,với rơle số :

Ikcb=Ikcb(fi)+ Ikcb(Uđc)

- Ikcb(fi):Dòng không cân bằng do sai số fi của BI gây ra

- Ikcb(Uđc): Dòng không cân bằng do điều chỉnh điện áp dưới tải

- Ikcb(fi)=kđn.kkck.fi.IdđB

- Ikcb(Uđc)=Uđc.IdđB

- kđn:Hệ số đồng nhất của BI ,lấy kđn=1

- fi:sai số cho phép lớn nhất của BI,lấy fi=0,1

- Uđc:Giới hạn điều chỉnh đầu phân áp ,Uđc = 0,15%

 Đoạn đặc tính (b) :Được xác định bằng đường thẳng qua gốc tọa độ ,có góc 1 ,độ dốc của nhánh đặc tính b là SLOPE1

Ta tính được ngưỡng thay đổi hệ số hãm:

TÍNH TOÁN BẢO VỆ RƠLE CHỈNH ĐỊNH

ISL2 = IH2.tg1 = 5.0,25 = 1,25.

mạch ngoài ,được giới hạn bởi đường kéo dài của đoạn đặc tính b và bắt đầu bởi trị số dòng điện IADD ON STAB = 7

nhầm lẫn là 15%

 Thời gian trễ của cấp IDIFF> (ISL>) là 0s

 Thời gian trễ của cấp IDIFF>>( ISL>>) là 0s

TÍNH TOÁN BẢO VỆ RƠLE CHỈNH ĐỊNH

 Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm

 Ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ

- Để kiểm tra hệ số an toàn hãm khi ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ ,ta kiểm tra khi hệ thống có công suất ngắn mạch cực đại ,xét với dòng điện lớn nhất qua bảo vệ khi ngắn mạch tại N 4 ,N 6

- Trên lý thuyết khi ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ dòng so lệch sẽ bằng không.

- Tuy nhiên, thực tế bảo vệ sẽ đo được dòng so lệch theo biểu thức:

I sl = I kcb = (K đn K kck f i + U đ/c ).I Nng.max

- K đn :Hệ số đồng nhất của máy biến dòng, K đn = 1;

- K kck :Hệ số kể đến ảnh hưởng của thành phần không chu kỳ của dòng ngắn mạch trong quá trình quá độ, K kck = 1;

- f i :Sai số tương đối cho phép của BI, f i = 1;

- U đ/c :Phạm vi điều chỉnh điện áp của đầu phân áp,U đ/c = 0,1;

- I Nngmax : Dòng điện ngắn mạch cực đại ngoài vùng bảo vệ

 Dòng hãm được xác định theo biểu thức:

I H = 2.I Nngmax

 Hệ số an toàn hãm của bảo vệ so lệch được xác định theo biểu thức:

- I Htt : dòng điện hãm tính toán.

 Ngắn mạch trong vùng bảo vệ

- Khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ, dòng điện so lệch I sl luôn bằng dòng hãm I H do đó theo lý thuyết rơle luôn tác động Kiểm tra sự làm việc của rơle ta kiểm tra độ nhạy:

- I : Dòng so lệch tính toán (tính dựa trên đặc tính làm việc của rơle)

KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠ LE

 Bảo vệ chống chạm đất hạn chế, ΔII 0 (87N)

- Độ nhạy được xác định theo biểu thức:

- I0Nmin : trị số dòng ngắn mạch thứ tự không nhỏ nhất tại chỗ ngắn mạch trong vùng bảo vệ

 Bảo vệ quá dòng có thời gian, I> (51)

- Độ nhạy của bảo vệ được xác định theo biểu thức:

- Ikđ : Dòng khởi động của bảo vệ

 Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian, I 0 > (51)

- Độ nhạy bảo vệ xác định theo công thức

- I0Nmin : dòng điện thứ tự không cực tiểu đi qua bảo vệ khi có ngắn mạch cuối vùng bảo vệ

- Ikd51N : dòng khởi động bảo vệ

KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠ LE

Cấp điện áp

  Dòng khởi động (kA)

TÍNH TOÁN BẢO VỆ RƠLE CHỈNH ĐỊNH VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠLE

Bảng tổng hợp kết quả tính dòng khởi động của bảo vệ

Thông số Điểm

TÍNH TOÁN BẢO VỆ RƠLE CHỈNH ĐỊNH VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠLE

Bảng tổng hợp kết quả kiểm tra độ nhạy của bảo vệ so lệch 7UT613

Bảng tổng hợp kết quả kiểm tra độ nhạy của bảo vệ quá dòng 7JS612

Thông số Điểm

EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN CÁC

THẦY CÁC CÔ ĐÃ ĐẾN DỰ BUỔI THUYẾT

TRÌNH CỦA EM NGÀY HÔM NAY.

TRONG KHI TÍNH TOÁN CÒN NHIỀU SAI

SÓT DO KIẾN THỨC VẪN CÒN HẠN CHẾ,

EM MONG CÁC THẦY CÔ GÓP Ý ĐỂ

GIÚP EM HOÀN THIỆN HƠN KIẾN THỨC

CỦA MÌNH.

CẢM ƠN CÁC THẦY TRONG HỘI ĐỒNG HÔM NAY ĐÃ CÓ MẶT TẠI BUỔI THUYẾT TRÌNH CỦA EM

EM XIN CHÂN

 Bảo vệ quá dòng có thời gian ( I>/51)

- K : hệ số chỉnh định, K=1,5 ÷ 1,6 Chọn K=1,6

Dòng khởi động của bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian:

I0kđI> =(0,2 ÷ 0,3).IdđBI

Với máy cắt có I đm > 1000 A thì không phải kiểm tra ổn định nhiệt

Chọn máy cắt điện: BBY- 220 - 40/2000.

Với máy cắt có I đm > 1000 A thì không phải kiểm tra ổn định nhiệt

Chọn máy cắt điện: BBY-110-40/2000

Thông số: U đm = 110kV

I đm = 2000 A;I cđm = 40 kA ;I ldd = 40 kA

 Phía 35kV :

I’’ = 4,45kA

Với máy cắt có I đm > 1000 A thì không phải kiểm tra ổn định nhiệt

Chọn máy cắt điện: BBY-35-40/3200.

Thông số: U đm = 35kV

I đm = 3200 A;I cđm = 40 kA ;I ldd = 40 kA

TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN

 Chọn máy biến dòng điện

 Điện áp: U đmBI ≥U mg

 Dòng điện: I đmBI ≥I lvc

 Chọn máy biến điện áp:

 Điện áp:UđmBU ≥ Umg

 Cấp chính xác phù hợp với yêu cầu của dụng cụ đo

 Công suất định mức: S2đmBU ≥ S2

TÍNH TOÁN CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN