Chương 1: KHÁI NIỆM VỆ BẢO VỆ RƠ LE Chương 2: THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠ LE CHO TRẠM BIẾN ÁP. Chương 3: THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠ LE CHO ĐDK 110 KV Chương 4: THIẾT KẾ BẢO VỆ QUÁ ĐIỆN THẾ THIÊN NHIÊN CHO ĐƯỜNG DÂY 1103522 KV VÀ TRẠM BIẾN ÁP Chương 5: TÍNH TOÁN HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG CHO ĐƯỜNG DÂY 110 KV VÀ TRẠM BIẾN ÁP Chương 6: KẾT CẤU TRẠM BIẾN ÁP TRUNG GIAN
Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: Phần V Thiết kế Hệ thống bảo vệ đo lờng cho đờng dây trạm biến áp Nội dung Chơng 1: Khái niệm vệ bảo vệ rơ le Chơng 2: Thiết kế bảo vệ rơ le cho trạm biến áp Chơng 3: thiết kế bảo vệ rơ le cho ĐDK 110 Kv Chơng 4: Thiết kế bảo vệ điện thiên nhiên cho đờng dây 110/35-22 kv trạm biến áp Chơng 5: tính toán hệ thống đo lờng cho đờng dây 110 kv trạm biến áp Chơng 6: kết cấu trạm biến áp trung gian Chơng Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: khái niệm bảo vệ rơ le Trong trình vận hành hệ thống điện tránh khỏi cố chế độ làm việc không bình thờng mạng điện thiết bị điện, phần lớn cố dẫn tới làm tăng dòng điện giảm điện áp số phần tử hệ thống điện Khi dòng điện tăng sinh lực điện động nhiệt lợng lớn mức làm h hỏng thiết bị điện vị trí xảy cố thiết bị tham gia vào trình sản xuất, truyền tải điện có dòng cố chạy qua Điện áp giảm xuống mức phá huỷ làm việc bình thờng hệ thống hộ tiêu thụ ổn định máy phát điện làm việc song song Các chế độ làm việc không bình thờng điện áp tần số giảm xuống ảnh hởng tới chế độ làm việc bình thờng thiết bị điện có nguy làm ổn định hệ thống lợng, chế độ làm việc không bình thờng dòng áp tăng lên làm h hỏng thiết bị điện, hậu nguy hiểm khắc phục đợc, có thiết bị theo dõi phát kịp thời cố chế độ làm việc không bình thờng để có biện pháp khắc phục nhanh chóng Để thực đợc nhiệm vụ ngời ta thờng sử dụng thiết bị điện nh cầu chì, áp tô mát, rơ le tự động hoá Cầu chì thiết bị bảo vệ đơn giản nhng với sơ đồ phức tạp việc bảo vệ cầu chì hạn chế, để khắc phục đợc nhợc điểm ngời ta phải khắc phục bảo vệ rơ le, bảo vệ rơ le dạng tự động hoá, thiếu bảo vệ rơ le hệ thống điện làm việc bình thờng tin cậy đợc Bảo vệ rơ le thực việc kiểm tra, giám sát liên tục trạng thái chế độ làm việc tất phần tử hệ thống điện có phản ứng thích hợp, xuất cố Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: chế độ làm việc không bình thờng, xuất cố, bảo vệ rơ le tác động lên phần tử tự động để loại trừ cách nhanh chóng phần tử bị cố khỏi mạng điện, xuất chế độ làm việc không bình thờng tuỳ theo mức độ mà bảo vệ rơ le tiến hành thao tác cần thiết để phục hồi chế độ làm việc bình thờng báo tín hiệu cho ngời vận hành biết Trong hệ thống điện đại bảo vệ rơ le gắn liền oột cách chặt chẽ với thiết bị tự động nhằm phục hồi cách nhanh chóng tự động phục hồi chế độ làm việc bình thờng hộ tiêu thụ Trong hệ thống điện phần lớn cố ngắn mạch mà nguyên nhân cố ngắn mạch cách điện bị già cỗi, khoảng cách pha không đảm bảo, điện áp thiên nhiên, cố phần khí nh đứt dây chạm chập dây dẫn, sai lầm nhân viên thao tác Bảo vệ rơ le thiết bị chuyên dùng hệ thống điện bao gồm rơ le khí cụ điện khác dùng để tự động cắt phần tử h hỏng khỏi hệ thống điện * Bảo vệ rơ le cần phải thoả mÃn yêu cầu sau: - Tính chọn lọc : Đó khả bảo vệ cắt đoạn mạch bị h hỏng - Tác động nhanh : khả bảo vệ cắt đoạn mạch ®iƯn h háng víi thêi gian ng¾n nhÊt - Làm việc tin cậy : khả làm việc xác tin cậy tất loại h hỏng chế độ làm việc không bình thờng phần tử - Phải có đủ độ nhạy cần thiết tất dạng h hỏng chế độ làm việc không bình thờng phần tử mạch điện đợc bảo vệ Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: - Phải độc lập với điều kiện vận hành lới điện Bất kỳ thay đổi lới điện bảo vệ rơle phải tác động chắn có cố lới điện Khái niệm chung đo lờng Vấn đề đo lờng thiết bị hệ thống ®iƯn ®ãng mét vai trß rÊt quan träng, nã kiĨm tra làm việc thiết bị mang điện không mang điện, đo đếm đánh giá đợc tiêu kinh tế, kỹ thuật chất lợng điện hệ thống điện để từ mà ta nhận biết đợc làm việc thiết bị điện tình trạng có biện pháp phát xử lý kịp thời tợng bất thờng xảy cho thiết bị điện Ngoài ta biết đợc sản lợng điện sản xuất ra, cân đối phụ tải cho hợp lý Chơng II thiết kế bảo vệ rơ le cho máy biến áp Máy biến áp phần tử quan trọng hệ thống điện, máy biến áp bị cố dẫn tới chỗ ngừng cung cấp điện toàn hay phần hộ tiêu thụ, ảnh hởng tới sản xuất, gây nguy hiểm cho thiết bị ngời Mặt khác giá thành máy biến áp so với thiết bị khác hệ thống điện cao nhiều, chi phí sửa chữa lớn, thời gian sửa chữa lâu, máy biến áp phải đợc bảo vệ cách an toàn - Các loại cố xảy trạm biến áp gồm có: + Ngắn mạch pha bên thùng dầu máy biến áp đầu cuộn dây + Ngắn mạch vòng dây pha Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: + Chạm đất cuộn dây đầu cuộn dây + Dầu máy biến áp bị phân huỷ hay bị cạn + Vỡ sứ đầu vào đầu máy biến áp Vì cần phải có hệ thống bảo vệ cho dạng cố để đảm bảo độ làm việc tin cậy cho máy biến áp I) Chọn sơ đồ bảo vệ Vì trạm ta thiết kế có cấp điện áp 110 KV xuống 35-22 KV lới có trung tính trực tiếp nối đất phía 110 KV 22 KV Còn lới 35 KV cách ly trực tiếp với đất Nên ta sử dụng sơ đồ đủ sơ đồ sử dụng máy biến dòng rơ le, với nguồn thao tác chiều với cấp điện áp 220V bảo vệ pha Do để bảo vệ an toàn cho máy biến áp làm việc đợc tin cậy ta dùng loại bảo vệ sau: - Bảo vệ máy cắt liên lạc 110 KV, 35 KV 22 KV - Bảo vệ tải cho máy biến áp - Bảo vệ dòng điện cực đại cho máy biến áp - Bảo vệ so lệch cho máy biến áp - Bảo vệ rơ le - Bảo vệ chống điện (sét) thiên nhiên bảo vệ thứ tự không cho máy biến áp Trong đó: - Bảo vệ so lệch bảo vệ cắt nhanh nhằm mục đích loại trừ nhanh dòng điện ngắn mạch, phạm vi bảo vệ khoảng máy biến dòng bảo vệ so lệch - Bảo vệ dòng điện cực đại: Là bảo vệ dự phòng cho bảo vệ cắt nhanh, có thời gian tác động lâu hơn, phạm vi bảo vệ bảo vệ dòng cực đại từ nơi đặt máy biến dòng đến bảo vệ phía sau Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: - Bảo vệ rơ le hơi: Là bảo vệ tất cố bên máy biến áp Do rơ le đợc thiết kế hợp với loại máy biến áp nên không cần phải thiết kế - Bảo vệ tải: Là bảo vệ cho máy biến áp làm việc tải vợt trị số thời gian cho phép - Bảo vệ thứ tự không cho máy biến áp: Dùng để chống ngắn mạch pha máy có dòng chạm ®Êt lín ( v× líi 22 KV cã trung tÝnh trực tiếp nối đất ) bảo vệ thờng nối vào máy biến dòng đặt trung tính máy biến áp, bảo vệ gồm cấp tác động cấp tác động có thời gian cấp tác động thời gian Vì vùng bảo vệ bảo vệ thứ tự không trùng với vùng bảo vệ bảo vệ dòng cực đại, bảo vệ dòng điện cực đại có đủ độ nhạy không cần phải thiết kế bảo vệ thứ tự không II) Tính toán bảo vệ Rơle cho trạm: Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: 1) Xác định tham số bảo vệ dòng cực đại bảo vệ 110 kV CL1 CC1 + MC1 PT2 - + + PT PT PY1 Pπ PB - BI 16.000-110/35/22 kV CC3 CC2 MC3 CL MC2 - CL 22 kV - 35 kV Hình: tải: Trong đó: PT2, PT3, PT4: Là rơ le dòng điện PY: Là rơ le tín hiệu PB: Là rơ le thời gian P : Là rơ le trung gian a Xác định thông số bảo vệ dòng cực đại: Xác định dòng điện sơ cấp máy biến áp đợc bảo vệ tơng ứng với công suất danh định Chọn máy biến dòng cho bảo vệ xác định dòng điện thức cấp tơng ứng nhánh bảo vệ Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Giá trị tính Tên đại lợng ST Bộ môn: số Dòng điện sơ cấp máy biến áp ứng 16000 = 83,978(A) 3.110 với công suất danh định Hệ số biến đổi biến dòng 400/5 Tổ đầu dây Y Dòng điện thứ cấp c¸c nh¸nh 83,978 = 1,050(A) 400 / bảo vệ 1) Chọn máy biến dòng cho bảo vệ dòng điện cực đại: Điều kiện chọn: UdmBI ≥ Udm HT = 110 KV IdmBI ≥ Ilvmax Trong đó: Ilvmax: Là dòng điện làm việc cực đại m¸y biÕn ¸p 1,4.16.000 = 117,57 (A) 3.110 Tra phơ lục trang 116- TK NMĐ-TBA ( PGS: Nguyễn hữu Khải ) Ilvmax = 1,4.IdmBA = ta đợc thông số máy biến dòng nh sau: Uđm Loại (KV) TH- 110 Idm Cấp Phụ tải (A) định Bội số ổn xác mức ứng ổn định với cấp định nhiệt động tnh (s) xác 0,5 1,2 110 34,6/3 S¬ Thø 400 0,5 Béi sè 110M Chän rơ le dòng điện cho bảo vệ dòng cực đại: - Ta có dòng khởi động rơ le là: Ik®bv = k dt k mm I lv max k tv Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: Trong đó: kdt : Là hƯ sè dù tr÷ = ( 1,1 ÷ 1,2 ) kmm: Là hệ số mở máy hay khởi động có kể tới tăng dòng điện động tự động khởi động = ( ữ 3) ktv : Là hệ số trả rơ le = 0,85 Suy ra: Ik®bv = 1,1.2.117,57 = 304,3 0,85 (A) Ik®R = I kdbv 304,3 k sd = = 3,804 n BI 400 / (A) VËy: Trong ®ã: ksđ :Là hệ số sơ đồ =1(vì cuộn thứ cấp máy biến dòng đấu theo hình đủ ) IkđR: Là dòng khởi động rơ le nBI : Là tỷ số biến đổi máy biến dòng Tra phụ lục trang 102- Tính toán thiết kế bảo vệ rơ leĐHBK- Ta chọn đợc rơ le dòng điện điện từ có thông số nh sau: Loại Giới hạn đại lợng IkđR (A) đặt T-251/ IkđR (A) 1,5ữ 1,5ữ ổn định nhiệt I (A) I1sec (A) 20 600 10 Loại T-251: Là loại có tiếp điểm thờng mở 3) Chọn rơ le thời gian cho bảo vệ dòng cực đại: Vì ta chọn rơ le loại điện từ nên có t = ( 0,35ữ 0,6 s) Và ta có nguồn thao tác điện áp chiều 220 V Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: Tra phụ lục trang 108- Tính toán thiết kế bảo vệ rơ leĐHBK- ta đợc thông số rơ le thời gian nh sau: Số lợng tiếp Loại tkđR tkđ (s) R (s) B124 0,25ữ 0,12 điểm tức thời Loại Công Uđ dòng suất điện tiêu thờng thờng m hở kín (V) thơ 22 SR (VA) 30 chiỊu 1 ,5 4) Chọn rơ le tín hiệu cho bảo vệ dòng cực đại: Điều kiện chọn là: UđmPY = Uđm nguồn thao tác = 220 V S PB 30 = = 0,1363 I®mPY = I®mPB = U PB 220 (A) Tra phơ lơc trang 113- TK BVRL- §HBK- Ta đợc thông số rơ le tín hiệu nh sau: Loại PY- IkđR I hay [ I Rcuộn d©y (A) ] (Ω) 0,15 (A) 0,45 21/0,15 Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: tkđR tođnh 1,1.Udm SR Udm Dòng điện lâu dài cho phép qua tiếp 0,66 Lâu dài điểm Số lần làm việc liên tục không gây 100.000 hỏng Kiểm tra độ nhạy rơ le dòng điện bảo vệ: Để cho rơ le làm việc đợc tin cậy ta phải kiểm tra độ nhạy rơ le knh = I R I N = ≥ 1,3 I kdR I kdbv Trong đó: IRmin: Là dòng ngắn mạch nhỏ qua rơ le xảy ngắn mạch cuối vùng bảo vệ ( tức ngắn mạch pha phía thứ cấp máy biến áp ) INmin: dòng điện ngắn mạch nhỏ phía thứ cấp máy biến áp đà đợc quy đổi phía sơ cấp máy biến áp IkđR: Là dòng khởi động rơ le Ikđbv: dòng khởi động bảo vệ Suy ra: knh = Từ ta thấy bảo vệ dòng cực đại đủ độ nhạy Kiểm tra rơ le trung gian bảo vệ: Điều kiƯn kiĨm tra: U®mP∏ = 0,7.Udm = 0,7.220= 154 (V) * Xác định điện áp đặt lên rơ le trung gian: Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: Ta có: RP = () Mà ta có RPY = Dòng điện qua rơ le trung gian dòng điện qua rơ le tÝn hiƯu: IP∏ = IPY = (A) VËy sơt áp rơ le tín hiệu là: UPY = IPY.RPY = 0,0275.8 = 0,2199 (V) Nh điện áp đặt lên rơ le trung gian là: UP = Uđm ngtt - UPY = 220 - 0,2199 = 219,78 (V) VËy rơ le đà chọn thoả mÃn điều kiện khởi động V) Thiết kế bảo vệ cho máy cắt nối phía 35 KV Để bảo vệ cho máy cắt nối phía 35 KV ta cần đặt bảo vệ dòng điện cực đại Ta có sơ đồ bảo vệ nh sau: + + PY1 PT1 PT2 PT3 + PY2 PΠ - PB BI MCN - Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: Chọn máy biến dòng cho bảo vệ: Máy biến dòng bảo vệ cho máy cắt phân đoạn phía 35 KV đợc nh máy biến dòng bảo vệ so lƯch cho m¸y biÕn ¸p ë phÝa 35 KV ( nh máy biến dòng bảo vệ thứ tự không cho máy biến áp ) Điều kiện chọn: Uđm BI ≥ UdmHT = 35 KV I®mBI ≥ Ilvmax Víi Ilvmax = 1,4.16.000 = 369,5 3.35 (A) Tra phô lôc trang 116 - TK NM§- TBA ( PGS: Ngun Hữu Khái ) Ta đợc thông số máy biến dòng nh sau: Loại THP- Uđm Idm (KV) (A) Sơ Thứ 35 500 Ký hiệu Phụ tải định Béi sè Béi sè cn møc øng víi ỉn ỉn thứ cấp định định cấp xác động nhiệt 0,5 0,5Ω 1,2 A) 125 to®nh (s) 49/4 35 Chän rơ le dòng điện cho bảo vệ: Ta có: Ilvmax = 1,4.SdmBA 1,4.16.000 = = 369,5 3.U dm 3.35 (A) Suy ra: Ikđbv = (A) Trong đó: kdt : Là hƯ sè dù tr÷ = ( 1,1÷ 1,2 ) kmm: Là hệ số mở máy = (2ữ 3) Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: Ktv : Là hệ số trả = 0,85 VËy Ik®R = I kdbv 956,35 k sd = 1= 9,56 n BI 500/ (A) Tra phô lôc trang 102 -TK BVRL- ĐHBK ta đợc rơle dòng ®iƯn kiĨu ®iƯn tõ nh sau: Lo¹i ∋T- Giíi h¹n đại l- IkđR ợng (A) đặt IkđR (A) 2,5ữ 10 5ữ 10 ổn định nhiệt I (A) I1S (A) 20 600 521/10 Chọn rơ le thời gian cho bảo vệ: Vì ta chọn rơ le loại điện từ nên có t = ( 0,35ữ 0,6 ) (s), ta có nguồn thao tác điện áp chiều 220 V Tra phơ lơc trang 108 - TÝnh to¸n thiết kế bảo vệ Rơ le- ĐHBK- ta đợc thông số rơ le thời gian nh sau: Loại tkđR (s) (s) ,5 U®m tøc thêi (V) ∆tk® R ∋B-124 0,25ữ Số lợng tiếp điểm Thờng Thờng hở kín 1 0,1 220 Công Loại suất tiêu dòng thụ ®iƯn SR (VA) chiỊu 30 Chän r¬ le tín hiệu cho bảo vệ: Điều kiện chọn là: UđmPY = Uđm nguồn thao tác = 220 V S PR 30 = = 0,1363 I®mPY = I®mPB = U PR 220 Sinh viên: Hách Văn Cờng (A) Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: Tra phụ lục trang 113- TK BVRL- ĐHBK- Ta đợc thông số rơ le tín hiệu nh sau: Loại PY-21/ 0,15 IkđR I hay Rcuộn dây (A) [I] () 0,15 (A) 0,45 Chän r¬ le trung gian cho bảo vệ: Điều kiện chọn: UđmP = Uđm nguồn thao t¸c = 220 V Tra phơlơc trang 110 - TK BVRL- ĐHBK- Ta đợc thông số rơ le trung gian nh sau: Tên tham số Udm (V) Uk®R ( % Udm ) Uv ( % Udm ) tkđR tođnh 1,1.Udm SR Udm Dòng điện lâu dài cho phép qua tiếp P-23 220 70 0,66 Lâu dài điểm Số lần làm việc liên tục không gây 100.000 hỏng Kiểm tra độ nhạy rơ le dòng điện bảo vệ: Để cho rơ le làm việc đợc tin cậy ta phải kiểm tra độ nhạy rơ le knh = Trong đó: Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: IRmin: Là dòng ngắn mạch nhỏ qua rơ le xảy ngắn mạch cuối vùng bảo vệ ( tức ngắn mạch hai pha phía thứ cấp máy biến áp ) INmin: dòng điện ngắn mạch nhỏ phía thứ cấp máy biến áp đà đợc quy đổi phía sơ cấp máy biến áp IkđR: Là dòng khởi động rơ le Ikđbv: dòng khởi động bảo vệ Suy ra: knh = 1579 = 1,651 > 1,3 956,35 Từ ta thấy bảo vệ dòng cực đại đủ độ nhạy Kiểm tra rơ le trung gian bảo vệ: Điều kiện kiĨm tra: U®mP∏ = 0,7.Udm = 0,7.220= 154 (V) * Xác định điện áp đặt lên rơ le trung gian: Ta cã: RP∏ U PΠ (220) = = 8066 ,6666 = S PΠ (Ω) Mµ ta cã RPY = Dòng điện qua rơ le trung gian dòng điện qua rơ le tín hiệu: IP∏ = IPY = U dmngtt R PΠ + R PY = 220 = 0,0275 8066 ,6666+ (A) VËy sụt áp rơ le tín hiệu là: UPY = IPY.RPY = 0,0275.8 = 0,2199 (V) Nh điện áp đặt lên rơ le trung gian là: UP = Uđm ngtt - UPY = 220 - 0,2199 = 219,78 (V) Vậy rơ le đà chọn thoả mÃn điều kiện khởi động Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: Chơng III thiết kế bảo vệ rơ le cho ĐDK 110 Kv Trong hệ thống điện thiết bị điện làm việc chế độ khác mức độ khác nhau, thiết bị mang điện không mang điện hệ thống điện chịu cố khác tuỳ thuộc vào cấp điện áp hệ thống điện Mà phần lớn hệ thống điện cố thờng xảy ngắn mạch nguyên nhân cách điện bị già cỗi, khoảng cách pha không đảm bảo, điện áp đứt dây, chạm chập dây dẫn, sai lầm nhân viên thao tác Để cho hệ thống điện làm việc đợc tin cậy đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho hộ phụ tải, ta phải trang bị hệ thống bảo vệ an toàn làm việc tin cậy cho đờng dây hệ thống bảo vệ rơ le cho đờng dây truyền tải cho bảo Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: vệ tác động xác cố xảy hệ thống điện bảo vệ cho khí cụ điện hệ thống Vì mạng điện ta thiết kế mạng điện hở có điện áp cao tính toán ngắn mạch ta cần xác định điểm ngắn mạch cuối đờng dây tính toán trờng hợp xảy ngắn mạch Nh phần trạm biến áp ta đà tònh toán đợc trờng hợp xảy ngắn mạch điểm N1 ( 110 KV ) Vì mạng hở nên ta không cần phải đặt phần tử bảo vệ có hớng, công suất truyền tải truyền theo hớng từ nguồn đến tải Nguồn 23 km AC-120 N I) Chọn sơ đồ bảo vệ cho ĐDK 110 KV Vì mạng có dòng chạm đất lớn, mạng điện hở có nguồn cung cấp phụ tải nên ta dùng bảo vệ dòng điện ba cấp (bảo vệ cắt nhanh bảo vệ dòng điện cực đại ) để bảo vệ cho đờng dây Nguyên lý bảo vệ dòng điện đờng dây đợc cung cấp từ phía: + Khi xuất ngắn mạch kéo theo tăng dòng điện, bảo vệ cho đờng dây dựa nguyên tắc gọi bảo vệ dòng điện, bảo vệ dòng điện tác động theo đại lợng dòng điện pha đờng dây có dòng điện vợt giá trị xác định, bảo vệ dòng đợc chia thành loại bảo vệ dòng điện cực đại bảo vệ cắt nhanh, khác loại bảo vệ phơng pháp đảm bảo tính tác động chọn lọc, tính tác động chọn lọc bảo vệ dòng điện cực đại đợc Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: thực cách chỉnh định thời gian tác động bảo vệ, tính tác động chọn lọc bảo vệ dòng điện cắt nhanh đợc thực cách chọn dòng khởi động bảo vệ Vậy để bảo vệ cho đờng dây đảm bảo đợc tính liên tục cung cấp điện bảo vệ an toàn cho ngời thiết bị ta dùng loại bảo vệ sau: + Bảo vệ dòng điện cực đại + Bảo vệ cắt nhanh ( có trì thời gian không trì thời gian) + Bảo vệ chạm đất ( mạng có trung tính trực tiếp nối đất ) Để cho đơn giản mà đảm bảo đợc chất lợng bảo vệ bảo vệ, ta phối hợp bảo vệ dòng điện cực đại, bảo vệ cắt nhanh có thời gian thời gian thành bảo vệ cấp Bảo vệ cấp cho phép cắt nhanh điểm ngắn mạch gần nguồn cung cấp bảo vệ dự phòng cho đờng dây phía sau Do bảo vệ cắt nhanh thời gian không bảo vệ đợc hết toàn đờng dây đợc bảo vệ vùng tác động thay đổi ảnh hởng tổng trở vị trí xảy cố thay ®ỉi chÕ ®é vËn hµnh cđa hƯ thèng, hƯ thống công suất lớn ảnh hởng chế độ làm việc hệ thống đến vùng tác động bảo vệ cắt nhanh không đáng kể Bảo vệ cắt nhanh có trì thời gian bảo vệ cắt đủ nhanh ( tkđ = 0,5 s) đờng dây bị cố Phối hợp bảo vệ dòng cực đại, bảo vệ cắt nhanh có trì thời gian không trì thời gian ta đợc bảo vệ cấp Ta có đặc tính tác động bảo vệ cấp nh hình vẽ: t Sinh viên: Hách Văn Cờng a b Thuyết minh đồ án tốt ngiệp c d Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: Trong đó: : Là bảo vệ cắt nhanh không trì thời gian : Là bảo vệ cắt nhanh có trì thời gian : Là bảo vệ dòng điện cực đại II) Thiết kế bảo vệ dòng điện cực đại cho ĐDK 110 KV Ta có sơ đồ bảo vệ nh hình vẽ: 110 KV CC1 MC1 + + - + PT1 PT2 PT PY P PB - CL1 BI - Các phần tính chọn kiểm tra đợc tính nh phần bảo vệ dòng điện cực đại cho máy biến áp với Stải = SđmBA * Chọn thời gian tác động bảo vệ: Ta chọn rơ le điện từ nên có t = (0,35ữ 0,6) (s) với t: Là sai số thời gian tác động bảo vệ Vì đờng dây có phụ tải nên ta đặt bảo vệ đầu đờng dây, ta có: Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: tbv = t = ( 0,35ữ 0,6) = 0,5 (s) III) Thiết kế bảo vệ cắt nhanh cho ĐDK 110 KV Ta có sơ đồ bảo vệ nh h×nh vÏ: 110 kV + - PΠ PY2 + PT4 PT5 PT6 - + PY3 PB BI - V× bảo vệ cắt nhanh dạng bảo vệ dòng điện máy biến dòng, rơ le bảo vệ cắt nhanh đợc tính chọn kiểm tra nh bảo vệ dòng điện cực đại cho máy biến áp IV) Thiết kế bảo vệ chạm đất cho ĐDK 110 KV Vì mạng có trung tính trực tiếp nối đất nên có dòng chạm đất lớn ta phải thiết kế bảo vệ chạm đất ( bảo vệ thứ tự không) cho lới điện Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: Bảo vệ thứ tự phạm vi bảo vệ từ cuộn thứ cấp máy biến áp tăng áp có trung tính nối ®Êt ®Õn cuén s¬ cÊp cã trung tÝnh nèi ®Êt máy biến áp nối hệ thống điện Loại bảo vệ thờng dùng lọc thứ tự không Khi ngắn mạch pha thì: IR = 3.I = I kcb n BI Ta có sơ đồ b¶o vƯ nh sau: 110K V MC + + + I0 PY PΠ PB - BI - 1) Chän m¸y biến dòng cho bảo vệ kiểm tra máy biìn dòng: Máy biến dòng bảo vệ đợc chọn kiểm tra nh máy biến dòng phía 110 KV bảo vệ dòng cực đại cho máy biến áp 2) Chọn rơ le thời gian cho bảo vệ: Rơ le thời gian bảo vệ đợc chọn nh rơ le thời gian phía 110 KV bảo vệ dòng cực đại cho máy biến áp 3) Chọn rơ le tín hiệu cho bảo vệ: Rơ le tín hiệu bảo vệ đợc chọn nh rơ le tín hiệu phía 110 KV bảo vệ dòng cực đại cho máy biến áp 4) Chọn rơ le trung gian cho bảo vệ: Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: Rơ le trung gian bảo vệ đợc chọn nh rơ le trung gian phía 110 KV bảo vệ dòng cực đại cho máy biến áp 5) Kiểm tra độ nhằy bảo vệ: Các điều kiện kiểm tra bảo vệ thứ tự không giống nh điều kiện kiểm tra bảo vệ dòng điện cực đại cho máy biến áp đà thoả mÃn Vậy ta có sơ đồ bảo vệ chung cho đờng dây 110 KV nh sau: 110KV MC + PΠ PY1 + - + PT1 PT2 PT3 BI PY2 PB2 + - PB3 - + + I0 Sinh viªn: Hách Văn Cờng BI PY3 PY4 PB4 Thuyết minh đồ án tốt ngiệp - Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: Chơng IV Thiết kế bảo vệ điện thiên nhiên cho đờng dây 110/35-22 kv trạm biến áp Các đờng dây dây không dù có đợc bảo vệ chống sét hay không thiết bị điện nối với chúng phải chịu tác dụng sóng sét chạy từ đờng dây dẫn Biên độ điện thiên nhiên lớn điện áp cách điện thiết bị điện dẫn đến chọc thủng cách điện, phá hoại thiết bị mạng điện Vì để bảo vệ cho đờng dây trạm biến áp cần phải đặt thiết bị chống sét, thiết bị chống sét hạ thấp biên độ sóng điện đến trị số an toán cho cách điện thiết bị đợc bảo vệ Thiết bị chống sét để bảo vệ cho đờng dây 110 KV dây chống sét đợc đỉnh cột dọc theo tuyến đờng dây 110 KV Dây chống sét có nhiệm vụ thu sét đánh thẳng vào đờng dây cao Phía 35-22KV ta treo dây chống sét đỉnh cột khoảng 2-3 km đầu máy biến áp Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp Trờng đại học kỹ thuật Công Nghiệp Năng Lợng Điện Bộ môn: Thiết bị chống sét đánh gián tiếp vào trạm biến áp chống sét van kết hợp với chống sét ống khe hở phóng điện Để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm biến áp ta dùng cột thu sét thu lôi van I) Thiết kế bảo vệ chống sét đánh gián tiếp vào trạm biến áp phía 110 kv Chống sét đánh lan truyền vào trạm ta chọn loại chống sét van : + Tiêu chuẩn IEC-99-1 IEC-99-4 + Chèng sÐt pha, kiĨu ngoµi trêi Zn0 + Điện áp danh định: 110 KV + Điện áp làm việc liên tục lớn nhất: 77 KV + Dòng điện phóng danh định: 10 KA + Điện áp d cực đại ( sóng 8/20às-10 KA) 256 KV + Kèm theo thiÕt bÞ ghi sÐt, vËt liƯu chän bé + Kèm theo phụ kiện, trụ giá đỡ chọn Chống sét đánh trực tiếp vào trạm ta dùng cột thu sét để bảo vệ II) Thiết kế bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào đờng dây 110 kv Trong tình trạng làm việc bình thờng, điện áp tác dụng lên cách điện trang bị địên dao động xung quanh trị số điên áp định mức Song nguyên nhân khác gây điện áp tăng cao cao nguy hiểm cho khả cách điện trang bị điện Hiện tợng nâng cao điện áp nh gọi điện áp hay điện Trong vận hành, cố cách điện sét đánh vào đờng dây tải điện không chiếm tỷ lệ lớn toàn cố hệ thống điện Bởi vậy, bảo vệ chống sét cho đờng dây có tầm Sinh viên: Hách Văn Cờng Thuyết minh đồ án tốt ngiệp ... - Bảo vệ tải cho máy biến áp - Bảo vệ dòng điện cực đại cho máy biến áp - Bảo vệ so lệch cho máy biến áp - Bảo vệ rơ le - Bảo vệ chống điện (sét) thiên nhiên bảo vệ thứ tự không cho máy biến áp. .. toán hệ thống đo lờng cho đờng dây 110 kv trạm biến áp I) Thiết kế hệ thống đo lờng cho trạm biến áp Việc chọn, bố trí thiết bị đo lờng hệ thống nhằm mục đích theo dõi, kiểm tra, làm việc thiết. .. máy biến dòng cho bảo vệ: Máy biến dòng bảo vệ cho máy cắt phân đo? ??n phía 35 KV đợc nh máy biến dòng bảo vệ so lệch cho máy biến áp phía 35 KV ( nh máy biến dòng bảo vệ thứ tự không cho máy biến