Nghiên cứu các giải pháp bảo vệ sự cố đứt dây trên lưới điện truyền tải miền bắc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN LÊ THĂNG Nguyễn Lê Thăng KỸ THUẬT ĐIỆN HƯỚNG HỆ THỐNG ĐIỆN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ SỰ CỐ ĐỨT DÂY TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI MIỀN BẮC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN HƯỚNG HỆ THỐNG ĐIỆN 2010B Hà Nội – Năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Lê Thăng NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ SỰ CỐ ĐỨT DÂY TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI MIỀN BẮC Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện hướng Hệ thống điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN HƯỚNG HỆ THỐNG ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Xuân Hoàng Việt Hà Nội – Năm 2012 Luận văn thạc sĩ khoa học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội MỤC LỤC Trang MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt: Danh mục bảng: Danh mục hình vẽ luận văn: MỞ ĐẦU CHƯƠNG 11 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN SỰ CỐ ĐỨT DÂY 11 1.1 Cơ sở lý thuyết tính tốn cố đứt dây 11 1.2 Ví dụ tính tốn cố đứt dây 15 CHƯƠNG II 19 TÍNH TỐN SỰ CỐ ĐỨT DÂY XẢY RA NGÀY 01-06-2010 19 TRÊN ĐƯỜNG DÂY 220KV THƯỜNG TÍN MAI ĐỘNG 19 2.1 Lần cắt cố 23 2.1.1 Diễn biến lần cắt cố 23 2.1.2 Tính tốn dịng diện cố lần cắt cố 23 2.2 Lần cắt cố 25 2.2.1 Diễn biến lần cắt cố 25 2.2.2 Tính lần cắt cố 25 2.3 Lần cắt cố 27 2.3.1 Diễn biến lần cắt cố 27 2.3.2 Tính lần cắt cố 27 CHƯƠNG III 30 CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ SỰ CỐ ĐỨT DÂY TRÊN LƯỚI ĐIỆN 30 TRUYỀN TẢI MIỀN BẮC 30 3.1 Phân tích cố đứt dây đường dây Thường Tín – Mai Động 30 NGUYỄN LÊ THĂNG CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học 3.2 Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Đề xuất giải pháp 34 3.2.1 Khai thác chức bảo vệ dựa tỷ lệ I2/I1 (46BC) 34 3.2.1.1 Nội dung phương pháp 34 3.2.1.2 Ứng dụng cài đặt bảo vệ cho lưới 34 3.2.2 Khai thác chức bảo vệ 51N với ngưỡng thời gian cắt khác 39 3.2.3 Khai thác đồng thời bảo vệ 46BC bảo vệ 51N 42 3.2.3.1 Nội dung phương pháp 42 3.2.3.2 Ứng dụng cài đặt bảo vệ cho lưới 43 3.2.4 Dùng bảo vệ 51N có điều kiện giám sát dịng pha 46 3.2.4.1 Nội dung phương pháp 46 3.2.4.2 Ứng dụng cài đặt bảo vệ cho lưới 46 KẾT LUẬN CHUNG 50 Tài liệu tham khảo 51 PHỤ LỤC – Các hình vẽ 52 PHỤ LỤC – Các bảng tính cố 71 PHỤ LỤC – Các phiếu chỉnh định 76 NGUYỄN LÊ THĂNG CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu riêng tôi, nội dung tập hợp từ nhiều nguồn tài liệu, số liệu khác nhau, từ kiến thức học tiếp thu từ thực tế, không chép luận văn trước Tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nội dung luận văn Hà Nội, ngày 13 tháng 09 năm 2012 NGUYỄN LÊ THĂNG Khóa: CH2010B NGUYỄN LÊ THĂNG CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội LỜI CẢM ƠN Để hồn thành chương trình cao học thực luận văn này, nhận hướng dẫn, giúp đỡ góp ý nhiệt tình thầy trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, đặc biệt thầy cô tận tình dạy bảo cho tơi suốt thời gian học tập trường Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Xuân Hoàng Việt dành nhiều thời gian tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu giúp tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Mặc dù có nhiều cố gắng để hồn thiện luận văn, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận đóng góp q báu thầy cô bạn Tôi xin chân thành cảm ơn! NGUYỄN LÊ THĂNG CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt: 51N : Bảo vệ dòng điện thứ tự khơng có thời gian 67 : Bảo vệ q dịng điện có hướng ĐD : Đường dây MC : Máy cắt MBA : Máy biến áp TTT : Thứ tự thuận TTN : Thứ tự nghịch TTK : Thứ tự không HT (ht) : Hệ thống ĐD273 : ĐD 273 Mai Động – 274 Thường tín ĐD274 : ĐD 274 Mai Động – 273 Thường tín ĐD171 : ĐD 171 Mai Động – 176 Chèm ĐD175 : ĐD 175 Mai Động – 177 Hà Đông ĐD176 : ĐD 176 Mai Động – 178 Hà Đông ĐDch-hđ : ĐD 172 Chèm – 174 Hà Đông SĐTTT : Sơ đồ thứ tự thuận SĐTTN : Sơ đồ thứ tự nghịch SĐTTK : Sơ đồ thứ tự không CH (ch) : Trạm 220kV Chèm MĐ (mđ) : Trạm 220kV Mai Động TT (tt) : Trạm 500kV Thường Tín NGUYỄN LÊ THĂNG CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Danh mục bảng: Bảng Trang Bảng 1-1: Thông số hệ thống 16 Bảng 1-2: Dòng điện cố riêng 18 Bảng 1-3: Dòng điện cố tổng hợp 18 Bảng 2-1: Thông số đường dây 20 Bảng 2-2: Thông số hệ thống 21 Bảng 2-3: Thông số máy biến áp 22 Bảng 2-4: Dòng điện cố riêng tính cho lần cắt cố 24 Bảng 2-5: Dòng điện cố tổng hợp tính cho lần cắt cố 24 Bảng 2-6: Dịng điện cố riêng tính cho lần cắt cố 26 Bảng 2-7: Dịng điện cố tổng hợp tính cho lần cắt cố 26 Bảng 2-8: Dịng điện cố riêng tính cho lần cắt cố 28 Bảng 2-9: Dịng điện cố tổng hợp tính cho lần cắt cố 28 Bảng 2-10: Tổng hợp dòng điện lần cắt cố 29 Bảng 3-1: Dòng điện I0∑ lần cắt cố 30 Bảng 3-2: Dòng điện I0∑ lần cắt cố 32 Bảng 3-3: Dòng điện I0∑ lần cắt cố 32 Bảng 3-4: Cài đặt bảo vệ với sơ đồ trước lần cắt cố – cố ĐD274 34 Bảng 3-5: Kết tính tốn bảo vệ cố ĐD274 với dòng điện tải ĐD thay đổi 35 Bảng 3-6: Kết tính tốn cho sơ đồ có ĐD220kV 35 Bảng 3-7: Cài đặt bảo vệ dòng điện ĐD220 460A, ĐD110kV 20A 36 Bảng 3-8: Tính tốn cài đặt bảo vệ cố ĐD175 36 Bảng 3-9: Cài đặt bảo vệ cố ĐD171 37 Bảng 3-10: Cài đặt bảo vệ với sơ đồ trước lần cắt cố – ĐD220kV 38 Bảng 3-11: Cài đặt bảo vệ 51N ngưỡng thời gian cắt khác 39 Bảng 3-12: Tính tốn cài đặt bảo vệ 51N cố ĐD171 – điều kiện ĐD274, ĐD175, ĐD176 cắt 40 NGUYỄN LÊ THĂNG CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Bảng 3-13: Dịng điện tính tốn cố ĐD171- điều kiện ĐD176, ĐDch-hđ, MBA Mai Động cắt 41 Bảng 3-14: Tính tốn bảo vệ 51N cấp cố ĐD171 – điều kiện ĐD176, ĐDch-hđ, MBA Mai Động cắt 42 Bảng 3-15: Cài đặt kết hợp bảo vệ 46BC 51N 43 Bảng 3-16: Cài đặt bảo vệ cố ĐD175 – ĐD273 cắt 44 Bảng 3-17: Dòng điện tổng hợp tính tốn cố ĐD171 - điều kiện ĐD273 cắt 45 Bảng 3-18: Cài đặt bảo vệ 51N có giám sát dòng điện pha – cố ĐD274 47 NGUYỄN LÊ THĂNG CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Danh mục hình vẽ luận văn: Hình Trang Hình 1-1: Sơ đồ hệ thống điện 11 Hình 1-2: Sơ đồ TTT, TTN, TTK sơ đồ phức hợp trạng thái cố 13 Hình 1-3: Sơ đồ phức hợp trạng thái cố riêng 15 Hình 1-4: Sơ đồ hệ thống điện 16 Hình 1-5: Sơ đồ phức hợp trạng thái cố riêng 16 Hình 1-6: Sơ đồ đẳng trị trạng thái cố riêng 17 Hình 2-1: Diễn biến lần cắt cố 23-30 Hình 2-2: Sơ đồ hệ thống trước lần cắt cố 24 Hình 2-3: Diễn biến lần cắt cố 25-31 Hình 2-4: Sơ đồ hệ thống trước lần cắt cố 26 Hình 2-5: Diễn biến lần cắt cố 27-33 Hình 2-6: Sơ đồ hệ thống trước lần cắt cố 28 Hình 3-1: Sự cố ĐD175 37 Hình 3-2: Sự cố ĐD171 38 Hình 3-3: Sự cố ĐD171 – điều kiện ĐD274, ĐD175, ĐD176 cắt 40 Hình 3-4: Sự cố ĐD171 – điều kiện ĐD176, ĐDch-hđ, MBA Mai Động cắt 41 Hình 3-5: Sự cố ĐD175 – điều kiện ĐD273 cắt 44 Hình 3-6: Sự cố ĐD171 – điều kiện ĐD273 cắt 45 Hình 3-7: Logic cắt 3I0 có kiểm tra dịng pha 46 NGUYỄN LÊ THĂNG CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 86 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 87 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 88 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 89 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 90 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 91 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 92 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 93 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 94 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 95 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 96 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 97 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 98 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 99 CAO HỌC 2010B Luận văn thạc sĩ khoa học NGUYỄN LÊ THĂNG 2010B Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội 100 CAO HỌC ... CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ SỰ CỐ ĐỨT DÂY TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI MIỀN BẮC Phân tích cố đứt dây đường dây Thường Tín – Mai Động 3.1 Bảo vệ dòng điện 51N khai thác sử dụng để phát loại trừ cố đứt dây. .. tượng đứt dây sở để đưa giải pháp để phát loại trừ cố đáp ứng yêu cầu độ xác, tính chọn lọc bảo vệ Vì đề tài nghiên cứu ? ?Nghiên cứu giải pháp bảo vệ cố đứt dây lưới điện truyền tải Miền Bắc? ?? có... Thăng NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ SỰ CỐ ĐỨT DÂY TRÊN LƯỚI ĐIỆN TRUYỀN TẢI MIỀN BẮC Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện hướng Hệ thống điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN HƯỚNG HỆ THỐNG ĐIỆN