khong

MỤC LỤCCHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ, CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA BẢO VỆ RƠLE………………..5CHƯƠNG 2: CÁC DẠNG HƯ HỎNG VÀ LÀM VIỆC KHÔNG BÌNH THƯỜNG CỦA MÁY BIẾN ÁP…………………………………………………………………………………..8CHƯƠNG 3: CÁC LOẠI BẢO VỆ ĐẶT CHO MÁY BIẾN ÁP……………………………..9CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ KHỞI ĐỘNG CHO CÁC BẢO VỆ DƯỜNG DÂY, KIỂM TRA ĐỘ NHẠY………………………………………………………..………..17CHƯƠNG 5: VẼ SƠ ĐỒ TỔNG HỢP CÁC LOẠI BẢO VỆ ĐẶT CHO MBA VÀ ĐƯỜNGDÂY…………………………………………………………………………………...20 LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô của trường Đại Học Điện Lực, đặc biệt là thầy cô của khoa Hệ Thống Điện đã hướng dẫn và giảng dạy tận tình để có thể hoàn thành bài tập dài này. Đặc biệt cảm ơn Cô Nguyễn Thị Thanh Loan là người trực tiếp hướng dẫn em thực hiện bài tập dài này. Trong quá trình thực hiện, em đã cố gắng làm việc hết sức mình để tổng hợp những kiến thức mình đã học và tham khảo một số tài liệu chuyên môn nhằm đạt được kết quả tốt nhất. tuy nhiên, do thời gian có hạn và nhất là khuôn khổ đồ án rộng lớn nên những thiếu sót là không thể tránh khỏi. Kính mong quý thầy cô, bạn bè góp thêm những ý kiến quý báu để đề tài được hoàn thiện hơn.Hà Nội, 13 tháng 06 năm 2018 Sinh viên thực hiện

LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trường Đại Học Điện Lực, đặc biệt thầy cô khoa Hệ Thống Điện hướng dẫn giảng dạy tận tình để hồn thành tập dài Đặc biệt cảm ơn Cô Nguyễn Thị Thanh Loan người trực tiếp hướng dẫn em thực tập dài Trong trình thực hiện, em cố gắng làm việc để tổng hợp kiến thức học tham khảo số tài liệu chuyên môn nhằm đạt kết tốt nhiên, thời gian có hạn khuôn khổ đồ án rộng lớn nên thiếu sót khơng thể tránh khỏi Kính mong q thầy cơ, bạn bè góp thêm ý kiến q báu để đề tài hoàn thiện Hà Nội, 13 tháng 06 năm 2018 Sinh viên thực NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… MỤC LỤC CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ, CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA BẢO VỆ RƠLE……………… CHƯƠNG 2: CÁC DẠNG HƯ HỎNG VÀ LÀM VIỆC KHƠNG BÌNH THƯỜNG CỦA MÁY BIẾN ÁP………………………………………………………………………………… CHƯƠNG 3: CÁC LOẠI BẢO VỆ ĐẶT CHO MÁY BIẾN ÁP…………………………… CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THÔNG SỐ KHỞI ĐỘNG CHO CÁC BẢO VỆ DƯỜNG DÂY, KIỂM TRA ĐỘ NHẠY……………………………………………………… ……… 17 CHƯƠNG 5: VẼ SƠ ĐỒ TỔNG HỢP CÁC LOẠI BẢO VỆ ĐẶT CHO MBA VÀ ĐƯỜNGDÂY………………………………………………………………………………… 20 CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ, CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA BẢO VỆ RƠLE I Nhiệm vụ Khi thiết kế vận hành hệ thống điện cần phải kể đến khả phát sinh hư hỏng tình trạng làm việc khơng bình thường hệ thống điện Ngắn mạch loại cố xảy nguy hiểm hệ thống điện Hậu ngắn mạch là: 1, Tụt thấp điện áp phần lớn hệ thống điện 2, Phá hủy phần tử bị cố tia lửa điện 3, Phá hủy phần tử có dịng ngắn mạch chạy qua tác động nhiệt 4, Phá hủy ổn định hệ thống điện Ngoài loại hư hỏng, hệ thống điện cịn có tình trạng việc khơng bình thường Một tình trạng việc khơng bình thường q tải Dịng điện q tải làm tăng nhiệt độ phần dẫn điện giới hạn cho phép làm cách điện chúng bị già cỗi bị phá hủy Để ngăn ngừa phát sinh cố phát triển chúng thực biện pháp để cắt nhanh phần tử bị hư hỏng khỏi mạng điện, để loại trừ tình trạng làm việc khơng bình thường có khả gây nguy hiểm cho thiết bị hộ dùng điện Để đảm bảo làm việc liên tục phần không hư hỏng hệ thống điện cần có thiết bị ghi nhận phát sinh hư hỏng với thời gian bé nhất, phát phần tử bị hư hỏng cắt phần tử bị hư hỏng khỏi hệ thống điện Thiết bị thực nhờ khí cụ tự động có tên gọi rơle Thiết bị bảo vệ thực nhờ rơle gọi thiết bị bảo vệ rơle (BVRL) Như nhiệm vụ thiết bị BVRL tự động cắt phần tử hư hỏng khỏi hệ thống điện Ngoài thiết bị BVRL cịn ghi nhận phát tình trạng làm việc khơng bình thường phần tử hệ thống điện, tùy mức độ mà BVRL tác động báo tín hiệu cắt máy cắt Những thiết bị BVRL phản ứng với tình trạng làm việc khơng bình thường thường thực tác động sau thời gian trì định (khơng cần phải có tính tác động nhanh thiết bị BVRL chống hư hỏng) II Các yêu cầu bảo vệ rơle Tính chọn lọc Tác động bảo vệ đảm bảo cắt phần tử bị hư hỏng khỏi hệ thống điện gọi tác động chọn lọc Khi có nguồn cung cấp dự trữ cho hộ tiêu thụ, tác động tạo khả cho hộ tiêu thụ tiếp tục cung cấp điện Hình 1.1 : Cắt chọn lọc mạng có nguồn cung cấp Yêu cầu tác động chọn lọc không loại trừ khả bảo vệ tác động bảo vệ dự trữ trường hợp hỏng hóc bảo vệ máy cắt phần tử lân cận Cần phân biệt khái niệm chọn lọc: Chọn lọc tương đối: theo nguyên tắc tác động mình, bảo vệ làm việc bảo vệ dự trữ ngắn mạch phần tử lân cận Chọn lọc tuyệt đối: bảo vệ làm việc trường hợp ngắn mạch phần tử bảo vệ Tác động nhanh Càng cắt nhanh phần tư bị ngắn mạch hạn chế mức độ phá hoại phần tử , giảm thời gian tụt thấp điện áp hộ tiêu thụ có khả giữ ổn định hệ thống điện Để giảm thời gian cắt ngắn mạch cần phải giảm thời gian tác động thiết bị bảo vệ rơ le Tuy nhiên số trường hợp để thực yêu cầu tác động nhanh khơng thể thỏa mãn u cầu chọn lọc Hai yêu cầu mâu thuẫn nhau, tùy điều kiện cụ thể cần xem xét kỹ yêu cầu Độ nhạy Bảo vệ rơle cần phải đủ độ nhạy hư hỏng tình trạng làm việc khơng bình thường xuất phần tử bảo vệ hệ thống điện Thường độ nhạy đặc trưng hệ số nhạy Kn Đối với bảo vệ làm việc theo đại lượng tăng ngắn mạch (ví dụ, theo dịng), hệ số độ nhạy xác định tỷ số đại lượng tác động tối thiểu (tức dòng ngắn mạch bé nhất) ngắn mạch trực tiếp cuối vùng bảo vệ đại lượng đặt (tức dòng khởi động) đại lượng tác động tối thiểu Kn = -đại lượng đặt Thường u cầu Kn = 1,5÷2 Tính bảo đảm Bảo vệ phải luôn sẵn sàng khởi động tác động cách chắn tất trường hợp ngắn mạch vùng bảo vệ tình trạng làm việc khơng bình thường định trước Mặc khác bảo vệ không tác động ngắn mạch ngồi Nếu bảo vệ có nhiệm vụ dự trữ cho bảo vệ sau ngắn mạch vùng dự trữ bảo vệ phải khởi động khơng tác động bảo vệ đặt gần chỗ ngắn mạch chưa tác động Để tăng tính đảm bảo bảo vệ cần: +Dùng rơle chất lượng cao + Chọn sơ đồ bảo vệ đơn giản (số lượng rơle, tiếp điểm ít) + Các phận phụ (cực nối, dây dẫn) dùng sơ đồ phải chắn, đảm bảo +Thường xuyên kiểm tra sơ đồ bảo vệ Tính kinh tế Các BVRL phải thoả mãn yêu cầu kỹ thuật, đồng thời phải lắp đặt cho rẻ đến mức Đối với mạng cao áp siêu cao áp chi phí cho trang thiết bị lắp đặt BVRL chiếm phần nhỏ toàn chi phí cơng trình, đại đa số thiết bị mạng cao áp đắt nên khơng địi hỏi cao u cầu kinh tế Cịn mạng trung áp hạ áp số lượng thiết bị cần bảo vệ lớn, mức độ u cầu bảo vệ khơng cao cần phải tính đến kinh tế lựa chọn sơ đồ trang thiết bị BVRL cho vừa đảm bảo tính kinh tế vừa có chi phí thấp CHƯƠNG 2: CÁC DẠNG HƯ HỎNG VÀ LÀM VIỆC KHƠNG BÌNH THƯỜNG CỦA MÁY BIẾN ÁP Các dạng hư hỏng: a) Ngắn mạch nhiều pha cuộn dây MBA b) Ngắn mạch pha cuộn dây MBA do: - Các vòng dây pha chạm nhau; - Một pha chạm đất c) Cách điện thếp mạch từ bị phá hủy, dịng điện xốy lớn q đốt cháy lõi thép d) Vỏ MBA bị hỏng, dầu MBA hạ thấp mức quy định Các tình trạng làm việc khơng bình thường a) Dịng điện tăng cao ngắn mạch tải b) Mức dầu hạ thấp nhiệt độ khơng khí giảm xuống đột ngột c) Quá điện áp ngắn mạch chạm đất hệ thống CHƯƠNG 3: CÁC LOẠI BẢO VỆ ĐẶT CHO MÁY BIẾN ÁP I Bảo vệ so lệch Nhiệm vụ Chống ngắn mạch bên máy biến áp Sơ đồ Sơ đồ bảo vệ so lệch MBA cuộn dây Nguyên lí làm việc Bảo vệ làm việc dựa nguyên tắc so sánh trực tiếp dòng điện hai đầu phần tử bảo vệ Bảo vệ tác động đưa tín hiệu cắt máy cắt cố xảy vùng bảo vệ (vùng bảo vệ vùng giới hạn BI mắc vào mạch so lệch) Khác với bảo vệ so lệch phần tử khác (như máy phát ), dòng điện sơ cấp hai (hoặc nhiều) phía MBA thường khác trị số (theo tỷ số biến áp) góc pha (theo tổ đấu dây) Vì tỷ số, sơ đồ BI chọn phải thích hợp để cân dịng thứ cấp bù lệch pha dòng điện phía MBA Chọn thơng số khởi động Để bảo vệ so lệch làm việc phải chỉnh định dịng điện khởi động lơn dịng điện khơng cân tính tốn lớn ngắn mạch ngồi vùng bảo vệ : Dịng điện khơng cân tính tốn lớn tính bằng: Trong : thành phần chu kỳ dòng điện ngắn mjach lớn hệ số đồng biến dòng điện hệ số xét đến ảnh hưởng thành phần khơng chu kỳ dịng điện ngắn mạch ( Phạm vi bảo vệ Phạm vị bảo vệ bảo vệ so lệch BI mắc đầu BI mắc cuối MBA II Rơ le Nhiệm vụ Tất hư hỏng bên máy biến áp làm cho dầu bốc tia lửa điện lõi thép bị cháy Cường độ bốc phụ thuộc vào mức độ tính chất hư hỏng Lợi dụng tính chất khí hư hỏng bên MBA để bảo vệ MBA rơle Sơ đồ 10 Sơ đồ nguyên lí bảo vệ băng rơle Nguyên lý làm việc Rơle đặt ống nối bình dãn dầu với thùng dầu tác động theo tốc độ dầu chạy ống Loại rơle thường dùng bình khơng bên có đặt hai phao với bầu thủy tinh có tiếp điểm thủy ngân Khi hư hỏng nhẹ bốc yếu tập trung lên phía đẩy mức dầu rơle hạ thấp, phao thứ hạ xuống đóng tiếp điểm báo tín hiệu Nếu hư hỏng nặng bốc mạnh, luồng dầu từ bình dầu lên bình dãn dầu có tốc độ lớn đẩy phao thứ hai chìm xuống đóng tiếp điểm thứ hai cắt máy cắt Phạm vi bảo vệ Các hư hỏng thùng dầu máy biến áp 11 III Bảo vệ dòng điện cắt nhanh Nhiệm vụ Dùng để chống ngắn mạch bên MBA với thời gian tác động t=0 MBA khơng có bảo vệ so lệch dòng điện Sơ đồ Sơ đồ nguyên lí pha Nguyên lí làm việc Bảo vệ (BVCN) tính chọn lọc dịng khởi ngắn mạch bảo vệ hư tử bảo làm việc có thời cao nhạy dòng cắt nhanh loại bảo vệ đảm bảo cách chọn động lớn dòng lớn qua chổ đặt hỏng phần vệ, BVCN thường không thời gian gian bé để nâng mở rộng vùng BV Chọn thơng số khởi động Dịng điện khởi động bảo chọn lớn dịng điện ngắn mạch ngồi lớn ngắn mạch sau MBA Với =1,3÷1,5 tùy thuộc vào loại rơle sử dụng Phạm vi bảo vệ Vùng tác động bảo vệ gồm nối từ chỗ đặt bảo vệ đến máy biến áp phần cuộn dây máy biến áp phía đặt bảo vệ Thường khoảng 70÷80% đường dây IV Bảo vệ dịng điện cực đại chống ngắn mạch Nhiệm vụ 12 - Cắt máy biến áp ngắn mạch góp phần tử nối vào góp, bảo vệ máy cắt phần tử không làm việc - Làm dự trữ cho bảo vệ chống ngắn mạch bên MBA Sơ đồ Sơ đồ nguyên lí pha Nguyên lí làm việc Bảo vệ tác động dòng điện qua phần tử bào vệ vượt giá trị định trước Chọn thông số khởi động + Dòng điện khởi động bảo vệ chọn theo điều kiện a) Dòng điện khởi động phải lớn dòng điện làm việc cực đại tương ứng với số MBA vận hành song song bé nhất: Trong hệ số tự mở máy động b) Dòng điện khởi động phải lớn dòng điện làm việc cực đại có tự động đóng nguồn dự trữ (TĐD): Thường điều kiên điều kiện tính tốn 13 + Thời gian làm việc bảo vệ Trong thời gian làm việc lớn bảo vệ trước V Bảo vệ chống tải Nhiệm vụ Chống tải máy biến áp Sơ đồ Nguyên lí hoạt động Bảo vệ tác động dòng điện qua phần tử bào vệ vượt giá trị định trước Chọn thơng số khởi động Dịng điện khởi động bảo vệ chọn theo dòng điện định mức MBA: Trong =1,05 Phạm vi bảo vệ Sau vị trí đặt BI 14 VI Bảo vệ chống chạm đất MBA Nhiệm vụ Chống ngắn mạch chạm đất pha nhiều pha Sơ đồ Sơ đồ ngun lí Ngun lí Dịng điện qua chỗ đặt bảo vệ vượt giá trị đặt trước bảo vệ tác động Chọn thơng số khởi động Theo dịng khơng cân bằng, thường từ 75A đến 150A Phạm vi bảo vệ Các vị trí chạm đất ngồi MBA 15 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN THƠNG SỐ KHỞI ĐỘNG CHO CÁC BẢO VỆ DƯỜNG DÂY, KIỂM TRA ĐỘ NHẠY A Tính Tốn Ngắn Mạch Thông số: -Hệ thống: -TBA: -Đường dây: L=34km; Giải: Chọn =100MVA; Dịng điện phía 35kV là: Tính điện kháng tương đối phần tử a, Điện kháng hệ thống b, Điện kháng MBA c, Điện kháng đường dây Lập sơ đồ đẳng trị 16 Ngắn mạch pha đối xứng N hệ đơn vị tương đối: Ngắn mạch pha đối xứng N hệ đơn vị có tên: B Tính tốn thơng số khởi động cho bảo vệ đường dây I Bảo vệ dịng điện cực đại Thơng số khởi động Từ ta có: Kiểm tra độ nhạy Vậy độ nhạy không đạt yêu cầu Nâng cao độ nhạy bảo vệ cách dùng phận khởi động theo điện áp cực tiểu: Bảo vệ tác động ngắn mạch vùng bảo vệ, điện áp mạng giảm thấp, đồng thời dòng điện qua bảo vệ tăng lên, rơ le điện áp cực tiểu rơ le dịng điện RI đóng tiếp điểm 17 Sơ đồ nguyên lý pha bảo vệ dịng điện cực đại có khởi động theo điện áp cực tiểu II Bảo vệ dòng điện cắt nhanh Thông số khởi động Với 18 CHƯƠNG 5: VẼ SƠ ĐỒ TỔNG HỢP CÁC LOẠI BẢO VỆ ĐẶT CHO MBA VÀ ĐƯỜNG DÂY I Chọn bảo vệ cho MBA đường dây Đối tượng cần bảo vệ MBA Đường dây Loại bảo vệ chọn -Bảo vệ so lệch -Bảo vệ chống ngắn mạch -Rơ le -Bảo vệ dòng điện cực đại -Bảo vệ dòng điện cắt nhanh 19 II Sơ đồ tổng hợp 20