Chương I: TỔNG QUAN VỀ NHIỆM VỤ, ĐẶC ĐIỂM VÀ VAI TRÒ CỦA TRẠM BIẾN ÁP TRONG HTĐ. 1. Đặc điểm, vai trò và phân loại trạm biến áp: 1.1 Đặc điểm, vai trò của TBA. • Trạm biến áp thực hiện nhiệm vụ biến đổi và phân phối điện năng từ cấp điện áp này sang cấp điện áp khác cho phù hợp với yêu cầu truyền tải và sử dụng điện. • Điện năng được truyền tải từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ thường qua nhiều lần biến đổi điện áp bằng các máy biến áp tăng và giảm áp. Để đạt hiệu quả cao người ta phải thiết kế hệ thống điện hợp lí, sử dụng máy biến áp tự ngẫu trong mạng điện thích hợp và tận dụng khả năng tải của máy biến áp, không ngừng cải tiến cấu tạo máy biến áp góp phần nâng cao độ tin cậy và tiết kiệm nguyên vật liệu 1.2 Phân loại TBA. Trên thự tế có rất nhiều loại trạm biến áp được xây dựng để truyền tải điện năng từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ, nhưng chủ yếu có các loại trạm sau. Các loại trạm biến áp: • Trạm tăng áp: Trạm tăng áp thường được đặt ở các nhà máy điện có nhiệm vụ tăng điện áp máy phát đến điện áp cao hơn để truyền tải đến các hộ tiêu thụ ở xa. • Trạm hạ áp: Trạm hạ áp đặt ở hộ tiêu thụ, để biến đổi điện áp từ đại lượng cao hơn đến đại lượng thấp hơn thích hợp cho các hộ tiêu thụ. • Trạm biến đổi điện xoay chiều thành mọt chiều và ngược lại. • Trạm phân phối điện.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân Chương I: TỔNG QUAN VỀ NHIỆM VỤ, ĐẶC ĐIỂM VÀ VAI TRÒ CỦA TRẠM BIẾN ÁP TRONG HTĐ Đặc điểm, vai trò phân loại trạm biến áp: 1.1 Đặc điểm, vai trò TBA Trạm biến áp thực nhiệm vụ biến đổi phân phối điện từ cấp điện áp sang cấp điện áp khác cho phù hợp với yêu cầu truyền tải sử dụng điện Điện truyền tải từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ thường qua nhiều lần biến đổi điện áp máy biến áp tăng giảm áp Để đạt hiệu cao người ta phải thiết kế hệ thống điện hợp lí, sử dụng máy biến áp tự ngẫu mạng điện thích hợp tận dụng khả tải máy biến áp, không ngừng cải tiến cấu tạo máy biến áp góp phần nâng cao độ tin cậy tiết kiệm nguyên vật liệu 1.2 Phân loại TBA Trên thự tế có nhiều loại trạm biến áp xây dựng để truyền tải điện từ nhà máy điện đến hộ tiêu thụ, chủ yếu có loại trạm sau Các loại trạm biến áp: Trạm tăng áp: Trạm tăng áp thường đặt nhà máy điện có nhiệm vụ tăng điện áp máy phát đến điện áp cao để truyền tải đến hộ tiêu thụ xa Trạm hạ áp: Trạm hạ áp đặt hộ tiêu thụ, để biến đổi điện áp từ đại lượng cao đến đại lượng thấp thích hợp cho hộ tiêu thụ Trạm biến đổi điện xoay chiều thành mọt chiều ngược lại Trạm phân phối điện Đặc điểm, vai trò trạm biến áp 110 kV Ba Đồn: 2.1 Đặc điểm TBA 110KV Ba Đồn: Trạm biến áp 110kV Ba Đồn-Quảng Bình trạm hạ áp Trạm biến áp 110kV Ba Đồn-Quảng Bình nằm địa bàn Xã Quảng ThọHuyện Quảng Trạch-Quảng Bình Nhận điện từ trạm E1 Đồng Hới SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân Trạm biến áp 110kV Ba Đồn xây dựng nhằm mục đích cung cấp điện cho huyện Quảng Trạch, Minh Hoá, Tuyên hoá Qui mô TBA: TBA 110kV Ba Đồn xây dựng với qui mô : 2.1.1 Công suất: Lắp 02 MBA 110/35/22kV – công suất máy 25MVA, yêu cầu phụ tải người ta tháo MBA T1 đưa vào lắp trạm E2 2.1.2 Số lộ đường dây khu vực thiết bị: a Khu vực OPY- 110 KV: Là khu vực trời Có 03 MC 110 KV bao gồm : MC 132; MC171; MC172 Phía 110kV sử dụng sơ đồ hệ thống góp Đó hệ thống góp C11 Nguồn cấp cho hệ thống góp C11 trạm biến áp truyền tải 220 kV E1 Đồng Hới Sử dụng tuyến đường dây kép AC-185 với tổng chiều dài 39.5 km, bảo vệ máy cắt 171 dao cách ly 171-7 171-1 Từ góp C11, thơng qua máy cắt 132, cấp điện cho MBA T2 để chuyển đổi điện áp cấp cho xuất tuyến phía 35kV 22kV Xuất tuyến 172 cấp điện cho nhà máy xi măng Sông Gianh, xuất tuyến sử dụng đường dây kép với tổng chiều dài lên tới 21.41 km sử dụng loại dây AC-185, bảo vệ máy cắt 172 dao cách ly 172-7, 172-1 b Khu vực OPY- 35KV: Là khu vực trời gồm có 04 máy cắt 35 kv: MC 331; MC 332; MC 371; MC 373 (hiện MC 331 cắt XT 373 chưa đưa vào vận hành) Phía 35kV sử dụng sơ đồ hệ thống góp Đó hệ thống góp C31 Hệ thống góp 35kV nhận điện từ phía trung áp MBA T2, thông qua máy cắt 332 Hệ thống góp 35kV cấp nguồn cho xuất tuyến, xuất tuyến 332 Ba Đồn; xuất tuyến 331 Ròn Các dao cách ly kèm gồm: DCL 331-1; DCL 331-3; DCL 332-1; DCL 332-3; DCL 371-1; DCL 371-7; DCL 373-1; DCL 373-7; 343-1 Thanh C31 nối với MBA tự dùng TD3 thơng qua cầu chì tự rơi FCO343-3 SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân c Phòng phân phối 22 KV: Trong nhà gồm có: Các máy cắt: MC 431; MC 471; MC 473; MC 475; MC 477; MC 432; MC 412; MC 472; MC 474; MC 476; MC 478 Các máy biến điện áp: TUC41; TUC42 Cầu chì tự rơi: FCO 441-1 Hệ thống góp 22kV cấp nguồn cho xuất tuyến là: xuất tuyến 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478 Trong MC 431 cắt; xt 472; 474; 476; 478 chưa đưa vào vận hành máy cắt hợp MC 472, MC 474, MC 476, MC 478 chế độ cắt xt 471 cấp điện cho Quảng Thuận, Ba Đồn, Tân Mỹ, xt 473 cấp điện cho Quảng hải, Quảng Thạch, xt 475 cấp điện cho Quảng trường, xt 477 cấp điện cho Quảng xuân Phía 22kV sử dụng sơ đồ hệ thống góp có phân đoạn máy cắt Hệ thống bao gồm phân đoạn C41 C42, phân đoạn máy cắt hợp 412 Hệ thống góp 22kV nhận điện từ hạ áp MBA T2 thông qua máy cắt hợp 432 Phân đoạn C41 nối với MBA tự dùng TD1 thơng qua cầu chì tự rơi FCO441-1 d Phịng điều khiển trung tâm: Các tủ điều khiển : CP3: Điều khiển máy cắt 172 dao cách ly DCL: 172-1; DCL 172-7 412 CP4 : Điều khiển máy cắt: MC 132; MC 332; MC 432; MC 171; MC DCL kèm 35CP-1: Điều khiển máy cắt: MC 371; MC 373; MC 331và DCL kèm TCP-1 : Điều khiển máy cắt: MC 131; MC 431 DCL kèm Các tủ bảo vệ : Tủ PP3: bảo vệ xuất tuyến: XT 172; XT 171 RP4: Bảo vệ MBA_T2 35RP-1: Bảo vệ xuất tuyến:XT 371; XT 373 C31 RP5: Bảo vệ so lệch C11 SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân TRP-1: Bảo vệ MBA_T1 Tủ điều khiển MBAT2: RTCCT2 Tủ đặt ACCU; Tủ phân phối AC; DC; tủ nạp ACCU Các thiết bị phía 110kV , 35kv MBA T2 lắp đặt ngồi trời Hệ thống phân phối phía 22kV tủ điều khiển, tủ bảo vệ lắp đặt nhà 2.2 Vai trò TBA 110KV Ba Đồn : Trạm biến áp 110kV- Ba Đồn lấy điện từ trạm biến áp E1 Đồng Hới xuất tuyến 171 Trạm biến áp cung cấp điện cho phụ tải thông qua MBA T2 có cơng suất 25MVA , cấp điện áp 110/35/22kV Phía 110kV hệ thống sơ đồ gồm : Đường dây 110kV từ trạm 220kV Đồng Hới xuất tuyến 171 đến TU-171 đến DCL 171-7 đến MC 171 qua DCL 171-1 lên C11 xuất tuyến 172 cung cấp điện cho trạm biến áp Sông Gianh qua DCL 172-1,7 MC 172, TU 172 Từ C11 qua DCL 132-1 đến MC 132 đến DCL 132-3, qua chống sét van CS-1T2 đến MBA-T2 Phía thứ cấp T2 có cấp điện áp 22kV 35kV Các TU 171; 172 dùng cung cấp tín hiệu điện áp cho đo lường, bảo vệ rơ le đo đếm điện Phía 35kV hệ thống sơ đồ gồm : Sơ đồ hệ thồng gồm 01 35kV C31 MC 332 331 xuất tuyến : 332 Ba Đồn, 331 Ròn, TU C31 phục vụ đo đếm, bảo vệ phía 35kV TD3 phục vụ tự dùng cho trạm Phía 22kV hệ thống tủ hợp gồm : Sơ đồ hệ thống 02 22kV C41 có MC tổng 431 máy cắt xuất tuyến : 471, 473, 475, 477, tủ TUC42 phục vụ đo đếm bảo vệ, qua MC 441 đến MBA tự dùng TD1 MC hợp 412 nối qua C41 máy cắt xuất tuyến : 472, 474, 476, 478 tủ TUC42 phục vụ đo đếm bảo vệ phía 22kV Phần Tự Dùng Của Trạm Hệ thống tự dùng trạm bao gồm sử dụng hai nguồn điện xoay chiều chiều Được đặt gian tự dùng nhà máy, gồm hai tủ điều khiển, Các tủ nối liền phía , tủ bố trí dọc hệ thống áptômát nhánh nằm ngang bên Trên tủ có đồng hồ theo dõi thơng số U, I, P , hệ thống tap lơ tín hiệu báo ATM nhảy SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân Hệ thống tự dùng xoay chiều tủ tự dùng xoay chiều 220/380VAC.Theo thiết kế cung cấp nguồn từ MBA tự dùng TD1 để dự trữ MBA TD3 thông qua ATM tổng MCCB-M1 MCCB-M2.Tại phân phối nguồn xoay chiều cho phụ tải thông qua ATM sau: - MCCB-1: Đến tủ nạp số (Battery charger No.1 panel) - MCCB-2: Đến tủ nạp số (Battery charger No.2 panel) - MCCB-3: Nguồn AC cho tủ điều khiển TCP-1 (sấy chiếu sáng) - MCCB-4: Nguồn AC cho tủ điều khiển 110KV (T/D line) - MCCB-5: Nguồn AC cho tủ Rơle 110KV (sấy chiếu sáng) - MCCB-6: Thông tin tải ba - MCCB-7: Nguồn AC cho tủ 22KV (sấy chiếu sáng) - MCCB-8: AC cho tủ LTU, RTCC, MBA T2, MK132, MK332, MK132, tủ RP5 CP4 - MCCB-9: Nguồn AC cho điều khiển MBA T1 - MCCB-10: Nguồn AC cho bàn điều khiển - MCCB-11: Nguồn AC cho khu tập thể - MCCB-12: Nguồn AC cho tủ chiếu sáng trời nhà - MCCB-13: Nguồn AC cho tủ MK 110KV ngăn XT171 - MCCB-14: Nguồn AC cho tủ MK 35KV - MCCB-15: Nguồn AC cho quạt mát điều áp MBAT1, MBAT2 - MCCB-16: Nguồn AC hàn - QFAC1: Nguồn AC cho tủ CP3 - QFAC2: Nguồn AC cho tủ MK1 BATD1 Kiểu: BAD 100-22, Chủng loại: Máy biến áp cuộn dây, pha, Số máy: AAX- 0706T, Nhà chế tạo:VINA-TAKAOKA, Năm sản xuất,lắp đặt : 2000, Tần số định mức: 50Hz, Điện áp định mức: 22/0.4 kV, dịng định mức: 2.62/144.3, Cơng suất định mức: 100KVA, Điện áp ngắn mạch:UK=3.8%, Tỷ số biến :222 x 2.5%/0.4 Kv BATD3 Kiểu: BAD 100-35, Chủng loại: Máy biến áp cuộn dây, pha, Số máy: AA- 90656T, Nhà chế tạo:VINA-TAKAOKA, Năm sản xuất,lắp đặt : 2000, Tần số định mức: 50Hz, Điện áp định mức: 35/0.4 kV, dòng định mức: SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân 1.65/144.34, Công suất định mức: 100KVA, Điện áp ngắn mạch:UK=6.6%, Tỷ số biến : 354 x 2.5%/0.4 Kv Hệ thống điện chiều cung cấp từ nguồn sau: Acquy, từ tủ nạp tủ nạp thông qua ATM tương ứng MCCB-M1, MCCB-M2.Tủ cung cấp nguồn DC cho phụ tải qua ATM sau: - MCCB-1: Nguồn tủ MK 171 - MCCB-2: Nguồn tủ MK 331 - MCCB-3: Nguồn DC cho tủ 22KV EHT01-EHT07 - MCCB-4: Dự phòng - MCCB-5: Chiếu sáng cố MBAT1 - MCCB-6: Nguồn điều khiển - MCCB-7: Nguồn thị - MCCB-8: Nguồn cảnh báo - MCCB-9: Nguồn rơle - MCCB-10: Nguồn tủ bảo vệ - MCCB-11: Nguồn chiếu sáng cố - MCCB-12: Nguồn tủ MK 332 - MCCB-13: Nguồn SCADA SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân Chương II: GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ TRẠM BIẾN ÁP 110KV BA ĐỒN MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC Máy biến áp thiết bị điện từ tĩnh, làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, dùng để biến đổi hệ thống dòng điện xoay chiều cấp điện áp thành hệ thống dòng điện xoay chiều cấp điện áp khác, với tần số không đổi 1.1 Máy biến áp T2 25MVA-115/38.5/24 Là Loại MBA: Ba pha, ba cuộn dây, ngâm dầu, làm việc trời MBA lắp đặt ngồi trời, đặt móng xi măng Xung quanh móng MBA có hệ thống mương dầu, phía có rải đá 4*6 Hệ thống mương thoát dầu nối đến bể thu dầu cố Hình 2.1_a : Cấu tạo máy biến áp SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân Hình 2.1_b : Cấu tạo máy biến áp Các thông số kỹ thuật Kiểu: MBA pha cuộn dây Chủng loại: Số pha: pha Số máy: Nhà chế tạo: ABB Năm sản xuất Năm lắp đặt: 2004 Năm vận hành: 2004 Tần số định mức: 50 Hz 10 Điện áp định mức: Cao áp : 1159x1.78% Kv Trung áp: 38.52x2.5% Kv Hạ áp: 24 Kv SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân 11 Dòng điện định mức: Chế độ ONAF: 125.51 /250.44 /601.41 A Chế độ ONAN: 100/201 /481 A 12 Điện áp dịng điện tương ứng phía theo nấc phân áp: Bảng 2.1 Điện áp dòng điện tương ứng phía theo nấc phân áp Nấc Cao áp Trung áp Hạ áp phân áp U(KV) I(A) U(KV) I(A) U(KV) I(A) 133.42 108 36.58 264 24 601 131.38 110 37.54 257 129.33 112 38.5 250 127.28 113 39.46 244 125.24 115 40.43 238 123.19 117 121.14 119 119.09 121 9A 117.05 123 117.05 123 10 A 115 126 10 115 126 11 112.95 128 11A 112.95 128 12 110.91 130 13 108.86 133 14 106.81 135 15 104.76 138 16 102.72 141 17 100.67 143 18 98.624 146 19 96.577 149 SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân 13 Hệ thống làm mát: ONAF/ONAN 14 Công suất định mức: Bảng 2.2 Công suất định mức Kiểu hệ thống làm mát Cuộn dây ONAN ONAF Cao áp 20 MVA 25 MVA Trung áp 13.4 MVA 16.7 MVA Hạ áp 20 MVA 25 MVA 15 Tổ nối dây: Yo/Δ/Yo-11-0 16 Sự gia tăng nhiệt độ: - Lớp dầu trên: 550C - Cuộn dây: 600C 17 Nhiệt độ làm việc cho phép lớn 18 Sứ đầu vào MBA: Cao áp: Loại GOB 550/800 with oil level gauge Nhà chế tạo : ABB Số Serial:ZSC292691,1ZSC292692,1ZSC292333,1ZSC292334 Trung áp: Loại Dt52Nf1000 Nhà chế tạo: HOCERATEC Hạ áp: Loại Dt36Nf1000 Nhà chế tạo: HOCERATEC Trung tính cao áp: Loại GOB 550/800 with oil level gauge Nhà chế tạo : ABB Số Serial:ZSC292716 19 Biến dòng chân sứ đầu vào MBA: SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 10 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân Dòng điện ngắn mạch qua kháng điện hệ thống không kể đến thành phần thứ tự không: I H(1)( 0) I1(H1) I 2(1H) 2.0,296 0,529 Dịng điện ngắn mạch qua máy biến áp có thành phần thứ tự không: I B(1) I 0(1B) 0,296 + Trong đơn vị có tên,dịng điện phân bố nhánh có trị số: Dịng điện ngắn mạch qua điện kháng hệ thống cuộn cao áp: I H(1) I H(1) I cb1 0,888.0,502 0,446(kA) Dòng điện ngắn mạch qua cuộn hạ áp máy biến áp: (1) I NHB I H(1) I cb3 0,888.2,51 2,229( kA) Dòng điện ngắn mạch qua điện kháng hệ thống cuộn cao áp máy biến áp không kể đến phần thứ tự không: I H(1)( 0) I H(1)( 0) I cb1 0,529.0,502 0,266(kA) Dòng điện ngắn mạch qua cuộn hạ áp máy biến áp không kể đến thành phần thứ tự không: (1) (1) I HB ( 0 ) I H ( 0 ) I cb 0,529.2,51 1,328(kA) Dịng điện thứ tự khơng qua điện kháng hệ thống cuộn cao áp máy biến áp: I 0(1H) I 0(1H) I cb1 0,296.0,502 0,149(kA) Dòng điện thứ tự không qua cuộn hạ áp máy biến áp: (1) I HB I 0(1B) I cb1 0,296.2,51 0,743( kA) Dịng điện thứ tự khơng vào trung tính máy biến áp: (1) I TT 3.I 0(1B) I cb1 3.0,296.0,502 0,446(kA) - Dòng ngắn mạch hai pha N(2): + Điện kháng phụ: X ( ) X 1,304 +Các thành phần dòng điện chỗ ngắn mạch: Dòng điện thứ tự thuận: I 1(A2) X 1 1 0,383 ( 2) 1,304 1,304 X Dòng điện thứ tự nghịch: SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 87 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân I 2( 2A) I 1(A2) 0,383 I 0( 2A) + Dòng điện tổng chỗ ngắn mạch: I N( 23) m ( 2) I 1(A2) 3.0,383 0,663 + Trong hệ đơn vị có tên: Dòng điện ngắn mạch qua điện kháng hệ thống cuộn dây cao áp máy biến áp: ( 2) (2) I HN I N I cb1 0,663.0,502 0,333( kA) Dòng điện ngắn mạch qua cuộn dây hạ áp máy biến áp: ( 2) (2) I HBN I N I cb 0,663.2,51 1,664( kA) Khi ngắn mạch phía 110kV,ta xét ngắn mạch điểm N3 N3’ để tìm dòng điện ngắn mạch lớn nhỏ qua bảo vệ 1BV 4BV 2BV N3’ 3BV N3 Bảng 5.3 Dòng ngắn mạch qua BV ngắn mạch N3 Bảo vệ 3BV 2BV 1BV 4BV N3&N3’ N3&N3’ N3&N3’ Điểm ngắn mạch N(3) N (1) N3’ N3 2,427 - 0,485 - I(1)N(-0) 1,328 - 0,266 - I0 0,743 0,743 - 0,149 0,446 1,664 - - 0,333 - N(2) SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 88 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân Tính tốn thông số bảo vệ rơle 7UT513: Các thông số thiết bị để tính tốn: Bảng 4.4 Các thơng số MBA Phía 110 kV 35 kV 22 kV Công suất danh định (MVA) 25 16,7 25 Điện áp danh định (kV) 115 38,5 23 Dòng điện danh định (A) 100 201 481 Tổ nối dây Y0 Δ-11 Y0-0 Tỷ số máy biến dòng 300/1 600/1 1000/1 Điện áp cực đại Umax (kV) 133,4 38,5 24,15 Điện áp cực tiểu Umin (kV) 96,6 38,5 21,85 Thông số 2.1 Tính tốn bảo vệ so lệch: - Dịng so lệch mức thấp IDIFF> giá trị khởi động dòng so lệch đoạn a (Hình 5-1)(cài đặt địa 1603),giá trị biểu thị độ nhạy bảo vệ xét đến dịng khơng cân cố định qua rơle,trong chế độ làm việc bình thường thì: IDIFF> = Kat.Ikcb Kat: Hệ số an tồn; Kat= 1,2 ÷ 1,3 Ikcb dịng điện khơng cân bằng,trong trường hợp bình thường,theo ngun lý đo lường rơle dịng so lệch khơng,tuy nhiên thực tế đo dịng khơng cân bao gồm thành phần sau: Ikcb = (Kkck.Kđn.fi + SΔUđc).INTr Kkck hệ số kể đến ảnh hưởng thành phần khơng chu kì dịng ngắn mạch q trình q độ; Kkck = Kđn hệ số đồng máy biến dòng; Kđn = fi: sai số tương đối cho phép TI; fi = 0,1 SΔUđc sai số điều chỉnh điện áp,đối với máy có phận tự động điều chỉnh điện áp với phạm vi điều chỉnh ΔU = ± 9x 1,78% = 16% nên SΔUđc = 0,16 INTr:dòng điện danh định máy biến áp(lấy phía 110kV làm phía bản) Do IDIFF> = (1,2 ÷ 1,3)(1.1.0,16 + 0,1).INTr = (0,3 ÷ 0,4).INTr SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 89 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân Thường chọn IDIFF>* = I DIFF I NTr = 0,3 - Độ dốc đoạn đặc tính b đảm bảo cho rơle làm việc tin cậy trường hợp không cân xảy sai số TI thay đổi đầu phân áp máy biến áp dịng ngắn mạch khơng lớn.Theo nhà sản xuất,chọn α1 = 140,vậy KH1 = tgα1=0,25(hệ số hãm đoạn b),SLOPE = 0,25(cài đặt địa 1606) - Độ dốc đoạn đặc tính c có mức độ hãm lớn hơn,nhằm đảm bảo cho rơle làm việc điều kiện dịng khơng cân lớn,TI bị bão hồ có ngắn mạch ngồi.Độ dốc xác định theo độ lớn góc α2,nhà sản xuất đặt sẵn rơle điểm gốc đoạn đặc tính c 2,5(cài đặt địa 1607) α2=26,560 ,SLOPE = 0,5(cài đặt địa 1608) - Ngưỡng thay đổi hệ số hãm thứ nhất: IS1 = I DIFF K H1 0,3 1,2 0,25 - Dòng so lệch mức cao IDIFF>>(cài đặt địa 1604)là giới hạn phía đường đặc tính(đoạn d),đoạn đặc tính phụ thuộc vào giá trị dịng ngắn mạch máy biến áp.Khi ngắn mạch vùng bảo vệ,dịng so lệch lớn giá trị IDIFF>> rơle tác động ngưỡng nặng nề,không có hãm.Ngưỡng thường chỉnh định mức ngắn mạch đầu máy biến áp dòng cố xuất lớn danh định máy biến áp,UNC-T%=10,6% → UN % UN % lần dòng 9,4 Vậy ta chọn giá trị IDIFF>>= 9.INTr - Ta có ngưỡng thay đổi hệ số hãm thứ hai: IS2 = IS3 = I H* SLOPE 2,5.0,5 5 SLOPE SLOPE1 0,5 0,25 I DIFF SLOPE I H* 2,5 20,5 0,5 IP2 = IS2.SLOPE1 = 5.0,25 = 1,25 - Dòng hãm (ổn định) mà định đến việc hãm tăng cường qui đổi(cài đặt địa 1618) lấy - Tỷ lệ thành phần song hài bậc hai đạt đến ngưỡng chỉnh định,tín hiệu cắt bị khoá,tránh cho rơle khỏi tác động nhầm 15%(cài đặt địa 1611) SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 90 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân - Thời gian trễ cấp IDIFF> 0,0s(cài đặt địa 1625) - Thời gian trễ cấp IDIFF>> 0,0s(cài đặt địa 1626) Ta xây dựng đường đặc tính làm việc bảo vệ so lệch I diff I NTr Đặc tính phát cố 1604d 1608 c Vùng cắt Vùng khoá 1606 b a1603 Vùng hãm bão hoà 1618 1607 10 11 12 13 14 15 16 17 I Stad I NTr Hình 5.1 Đặc tính làm việc bảo vệ so lệch Tính tốn cho bảo vệ q dịng dự phịng: Bảo vệ dòng cắt nhanh I>> (50): Dòng khởi động bảo vệ dòng cắt nhanh tính theo cơng thức: Ikđ = Kat.INngmax Hệ số an tồn: Kat = 1,2 Từ kết tính tốn ngắn mạch trên,ta có dịng ngắn mạch ngồi cực đại qua bảo vệ BV1 là: I N(31) 4,114(kA) Ikđ = 1,2.4114 = 4936,8 A Dịng khởi động phía thứ cấp TI: I>> = I kđ 4936,8 16,456 A nI 300 Thời gian cài đặt cho bảo vệ s SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 91 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân Bảo vệ q dịng có thời gian I>(51): Dịng khởi động bảo vệ q dịng tính theo cơng thức sau: I kđ K at K mm I lv max K tv Trong đó: Hệ số an tồn: Kat = 1,2 Hệ số mở náy: Kmm = 1,3 Hệ số trở về: Ilvmax = IđmC = Suy ra: Ikđ = Ktv = 0,96 S đmB 3.U đmC 25000 3.115 125,65 A 1,2.1,3 I lv max 1,625.125,65 204,18 A 0,96 Dịng khởi động phía thứ cấp TI: I> = I kđ 204,18 0,68 nI 300 Thời gian cài đặt cho bảo vệ s Kiểm tra làm việc bảo vệ: Để kiểm tra độ nhạy đảm bảo tính tin cậy chức so lệch,ta cần xác định dòng ISLvà IH trường hợp cụ thể ngắn mạch vùng , vùng bảo vệ chế độ cực đại cực tiểu hệ thống 4.1 Ngắn mạch vùng bảo vệ: Theo nguyên lý làm việc rơle 7UT513 ngắn mạch ngồi dịng so lệch khơng.Tuy nhiên,thực tế bảo vệ đo dịng khơng cân theo biểu thức sau: ISL = Ikcb = (Kkck.Kđn.fi + SΔUđc).INngmax Trong đó: INngmax : Dịng điện ngắn mạch ngồi cực đại quy đổi phía 110kV Xét hai trường hợp: + Khi mgắn mạch ngồi lớn phía 35kV N2: ISL = (Kkck.Kđn.fi + SΔUđc).IN2max = (1.1.0,1 + 0,16).2788=724,88 A ISL* = I SL 724,88 5,769 I dđđB 125,65 IH = I1 + I2 = 2.INngmax SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 92 Đồ án tốt nghiệp IH* = GVHD: Th.S Lê Vân IH I dđđB 2.2788 44,377 125,65 IH* = 44,377 >> ISL* = 5,769 Độ hãm an toàn: I Hat 5,769 5,769 2,5 2,5 14,038 tg 0,5 KH I H * 44,377 3,16 I Hat 14,038 + Khi ngắn mạch lớn phía 22kV N3: ISL = (Kkck.Kđn.fi + SΔUđc).IN3max = (1.1.0,1 + 0,16).2427=631,02A I SL 631,02 5,022 I dđđB 125,65 ISL* = IH = I1 + I2 = 2.INngmax IH* = IH I dđđB 2.2427 38,63 125,65 IH* = 38,63 >> ISL* = 5,022 Độ hãm an toàn: I Hat 5,022 5,022 20,088 tg 0,25 KH I H* 38,63 1,923 I Hat 20,088 Như bảo vệ so lệch không tác động 4.2 Ngắn mạch vùng bảo vệ: Khi ngắn mạch vùng bảo vệ so lệch,trạm cấp điện từ phía 110kV ISL trường hợp dịng qua cuộn phía 110kV (ISL=I1) Dịng hãm trường hợp ln tổng trị số dịng điện phía máy biến áp quy đổi phía 110kV Việc tính tốn giá trị dòng điện so lệch dòng hãm dựa vào đặc tính làm việc rơle 7UT513,để đảm bảo độ nhạy độ tin cậy kiểm tra ngắn mạch vùng sau: + Tại N1’: ISL = I1 = I N(1)1 2523 A / SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 93 Đồ án tốt nghiệp I SL* GVHD: Th.S Lê Vân I SL 2523 20,08 I dđđB 125,65 I H * 20,08 Dựa vào đoạn đặc tính d giá tri I H * 20,08 ta suy : I KĐ Dựa vào đặc tính cố giá tri I H * 20,08 ta suy : I N 20,08 Độ nhạy: Kn IN 20,08 3,35 I KĐ Vậy độ nhạy đảm bảo yêu cầu + Tại N2’: ISL = I N( 22) 808 A I SL* I SL 808 6,43 I dđđB 125,65 I H * 6,43 Dựa vào đoạn đặc tính c giá tri I H * 6,43 ta suy : I KĐ (6,43 2,5) * tg (6,43 2,5) * 0,5 1,965 Dựa vào đặc tính cố giá tri I H * 6,43 ta suy : I N 6,43 Độ nhạy: Kn IN 6,43 3,272 I KĐ 1,965 Vậy độ nhạy đảm bảo yêu cầu + Tại N3’: ISL = I N( 23) 333 A ISL* = 333 2,65 125,65 I H * 2,65 SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 94 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân Dựa vào đoạn đặc tính b giá tri I H * 2,65 ta suy : I KĐ 2,65 * tg1 2,65 * 0,25 0,6625 Dựa vào đặc tính cố giá tri I H * 2,65 ta suy : I N 2,65 Độ nhạy: Kn IN 2,65 42 I KĐ 0,6625 Vậy độ nhạy đảm bảo yêu cầu 4.3 Bảo vệ dòng cắt nhanh (50): Biểu thức xác định độ nhạy bảo vệ sau: Kn = I N I kđ Trong đó: Ikđ : trị số dịng khởi động bảo vệ INmin: trị số dòng ngắn mạch nhỏ qua bảo vệ Theo kết tính tốn ngắn mạch trên,khi có ngắn mạch vùng bảo vệ ) 333 A điểm N’3,ta có dòng điện ngắn mạch nhỏ qua bảo vệ : I N( 2min Độ nhạy bảo vệ: Kn I N 333 0,0674 I kđ 4936,8 Như không đạt yêu cầu độ nhạy ta sử dụng bảo vệ dòng 51 thay 4.4 Bảo vệ dòng điện (51): Biểu thức xác định độ nhạy bảo vệ sau: Kn = I N I kđ Trong đó: Ikđ : trị số dòng khởi động bảo vệ INmin: trị số dòng ngắn mạch nhỏ qua bảo vệ Theo kết tính tốn ngắn mạch trên,khi có ngắn mạch vùng bảo vệ ) điểm N’3,ta có dịng điện ngắn mạch nhỏ qua bảo vệ : I N( 2min 333 A Độ nhạy bảo vệ: SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 95 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân Kn I N 333 1,63 >1,5 I kđ 204,18 Như đạt yêu cầu độ nhạy 4.5 Bảo vệ tải máy biến áp: a.Bảo vệ tải phía 110 KV : Chọn: hệ số tải k = 1.1 (K-FACTOR = 1) thời gian cảnh báo t=1.0min (TIME CONSTANT = 1.0) Sự tăng nhiệt cảnh báo tính theo % tăng nhiệt cắt: 1.06 = 0.93 1.1 ALARM = giá trị đặt: ALARM = 90% Cấp cảnh báo theo dịng: cấp tính sau k I ALARM = INobj I NS INobj = INS I ALARM = 1.1 I/INS b.Bảo vệ tải phía 35 KV : Bảo vệ tải – F49 Đặc tính tải: t = *ln I2 I k I N đó: - số thời gian chỉnh định I - dòng pha max phía thứ cấp IN - dịng tải định mức k - hệ số tải IN = I110.đm/300/1= 125,65/300 = 0,41 A k = 1.1 I lv max 125,65 = 1.1 = 1.1 I N nI 2.52 * 300 / = 1min 49 ALARM = 90% I ALARM = 1.1 SVTH: Nguyễn Văn Lưu 125,65 = 0,46(A) 300 / Trang 96 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân 4.6 Phiếu chỉnh định rơle 7UT513: Phiếu chỉnh định rơle trạm 110kV Ba Đồn-E3 I.Máy biến áp T2: 115/38.5/23KV - 25/16,7/25 MVA 1.Bảo vệ so lệch : - F87T ( Different Protecion ) Loại rơle 7UT513 Chức F87T ( kèm F50/51N, F49 ) Tỷsố TI : So lệch: - Phía 110KV 300/1 - TT cuộn 110KV 200/1 - Phía 35KV 600/1 - Phía 22KV 1000/1 Loại bảo Trị số chỉnh định ghi vệ Dữ liệu 7400 fault recordings 7402 Initiation STORAGE BY FD 7403 Scope FAULT EVENT 7410 t-max 1.00S 7411 t-pre 0.1S 7412 t-post 0.1S 7800 scope of funtions 7801 prot.obj 3WIND-TRANSF 7806 starpoint a SIDE 7816 diff prot EXIST 7821 back-up o/c REFERENCE chung SIDE 7824 overload REFERENCE SIDE 7825 overload REFERENCE SIDE 7827 tank prot NON-EXIST 7830 ext.trip NON-EXIST SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 97 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân 7831 ext.trip NON-EXIST 7885 para.c/o NON-EXIST 7899 Frequency 50Hz 1100 Transformer data 1102 un wind 115KV 1103 pn wind 25MVA 1104 in ct wind 300A 1105 ct1 starpt TOWARDS TRANSF 1106 io handle Io-CORRECTION 1107 in ct stp1 300A 1108 ct ear-pt TOWARDS TRANSF 1121 vector gr2 1122 un wind 23KV 1123 pn wind 25MVA 1124 in ct wind 1000A 1125 ct2 starpt TOWARDS TRANSF 1126 io handle Io-ELININATION 1141 vector gr3 11 1142 un wind 38.5KV 1143 pn wind 16,75 MVA 1144 in wind 600 A 1145 ct3 starpt TOWARDS TRANSF F87 T 1146 io handle 1600 transform diff WITHOUT Cắt132,332&432 protection 51 overcurrent protection Cắt132,332&432 time SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 98 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân MỤC LỤC Chương I: TỔNG QUAN VỀ NHIỆM VỤ, ĐẶC ĐIỂM VÀ VAI TRÒ CỦA TRẠM BIẾN ÁP TRONG HTĐ 1 Đặc điểm, vai trò phân loại trạm biến áp: 1.1 Đặc điểm, vai trò TBA 1.2 Phân loại TBA Đặc điểm, vai trò trạm biến áp 110 kV Ba Đồn: 2.1 Đặc điểm TBA 110KV Ba Đồn: 2.1.1 Công suất: 2.1.2 Số lộ đường dây khu vực thiết bị: Chương II: GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN LỰC 1.1 Máy biến áp T2 25MVA-115/38.5/24 1.1.2 Các chế độ làm việc MBA 13 1.2 Máy biến áp tự dùng : 15 1.2.1 Máy biến áp tự dùng TD1 15 1.2.2 Máy biến áp tự dùng TD3: 15 Máy Cắt 16 2.1 Máy cắt 110 Kv 16 Dao Cách Ly 24 Chương: III: CÁC DẠNG SỰ CỐ VÀ CÁC LOẠI RƠ LE BẢO VỆ TRONG 26 TRẠM BIẾN ÁP 26 CÁC DẠNG SỰ CỐ XẢY RA TRONG TRẠM BIẾN ÁP 26 1.1 Các hư hỏng tình trạng làm việc khơng bình thường xảy MBA 26 1.1.1 Sự cố bên MBA: 26 1.1.2 Dịng điện từ hóa tăng vọt đóng MBA khơng tải 28 1.1.3 Sự cố bên ngồi ảnh hưởng đến tình trạng làm việc MBA 28 1.1.4 Các loại bảo vệ trạm biến áp 28 CÁC DẠNG SỰ CỐ XẢY RA TRÊN THANH GÓP 38 CÁC DẠNG SỰ CỐ XẢY RA TRÊN ĐƯỜNG DÂY 40 SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 99 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân CHƯƠNG IV: TÌM HIỂU VỀ RƠ LE SỐ 7UT513 48 Giới thiệu chung rơle 7UT513: 48 Ứng dụng : 51 Các chức bảo vệ mà rơle trang bị: 52 Nguyên lý làm việc: 54 Các thơng số chính: 56 5.1 Bảo vệ so lệch máy biến áp : 62 5.2 Bảo vệ chống chạm đất có giới hạn: 70 5.3 Bảo vệ q dịng có thời gian: 73 5.4 Bảo vệ tải nhiệt: 74 5.5 Bảo vệ dòng rò qua thùng dầu: 76 CHƯƠNG V: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH VÀ CHỈNH ĐỊNH CHO 78 BẢO VỆ SO LỆCH MBA T2 TRẠM BIẾN ÁP 110KV-BA ĐỒN 78 TÍNH TỐN NGẮN MẠCH 78 1.1 Các giả thiết cở để tính tốn ngắn mạch 78 1.2 Tính tốn ngắn mạch 79 1.2.1 Các điểm tính tốn ngắn mạch 79 1.2.2 Tính tốn đại lượng 79 1.2.3 Tính tốn dịng điện ngắn mạch 80 Tính tốn thơng số bảo vệ rơle 7UT513: 89 Tính tốn cho bảo vệ dòng dự phòng: 91 Kiểm tra làm việc bảo vệ: 92 4.1 Ngắn mạch vùng bảo vệ: 92 4.2 Ngắn mạch vùng bảo vệ: 93 4.3 Bảo vệ dòng cắt nhanh (50): 95 4.4 Bảo vệ dòng điện (51): 95 4.5 Bảo vệ tải máy biến áp: 96 4.6 Phiếu chỉnh định rơle 7UT513: 97 SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 100 Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S Lê Vân 81 83 91 SVTH: Nguyễn Văn Lưu Trang 101 ... khiển, tủ bảo vệ lắp đặt nhà 2.2 Vai trò TBA 11 0KV Ba Đồn : Trạm biến áp 11 0kV- Ba Đồn lấy điện từ trạm biến áp E1 Đồng Hới xuất tuyến 171 Trạm biến áp cung cấp điện cho phụ tải thơng qua MBA T2... tốt Các loại bảo vệ dùng bảo vệ cho góp Phía 110 KV: Bảo vệ so lệch 87B Rơ le trung gian 86 Phía 35 KV Bảo vệ áp 59 Bảo vệ áp 27 Phía 22 KV Bảo vệ dòng cắt nhanh 50 Bảo vệ dòng chạm... trí cũ, đồng thời đặt lại rơle áp suất nút nhấn k Bảo vệ áp suất tăng cao đổi nấc MBA (R.63 OLTC): Rơle bảo vệ tác động theo áp suất thùng điều áp tải máy biến áp lực, bảo vệ dự phòng cho MBA Chỉ