Nghiên cứu ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110kv e9 9 thành phố thanh hóa, tỉnh thanh hóa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN VĂN HÙNG NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG RƠLE KỸ THUẬT SỐ BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110 kV E9.9 THÀNH PHỐ THANH HÓA, TỈNH THANH HÓA Ngành: Kỹ thuật điện Mã số : 60520202 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Phạm Trung Sơn HÀ NỘI - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN VĂN HÙNG NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG RƠLE KỸ THUẬT SỐ BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110 kV E9.9 THÀNH PHỐ THANH HÓA, TỈNH THANH HÓA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết tính tốn luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 10 tháng 04 năm 2015 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Hùng MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan MỤC LỤC MỞ ĐẦU…………………………………………………………………… 1 Tính cấp thiết đề tài………………………………………………… Mục đích nghiên cứu……………………………………………………… Đối tượng phạm vi nghiên cứu…………………………………… Nhiệm vụ nghiên cứu…………………………………………………… Nội dung nghiên cứu…………………………………………………… Phương pháp nghiên cứu………………………………………………… Ý nghĩa khoa học thực tiễn…………………………………………… Cấu trúc luận văn…………………………………………………… Lời cảm ơn.…………………………………………………… CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP 110KV E 9.9 THÀNH PHỐ THANH HÓA………………………………………… 1.1 Giới thiệu sơ lược trạm biến áp 110kV E9.9 thành phố Thanh Hóa 1.2 Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 110kV E9.9 thành phố Thanh Hóa …… 1.3 Các thơng số kỹ thuật thiết bị trạm……………… 1.3.1 Thông số kỹ thuật thiết bị phía 110kV……………………… 1.3.2 Thơng số kỹ thuật thiết bị phía 22kV…………………… 1.4 Các thiết bị bảo vệ trạm………………………………………………… 10 1.5 Dàn dựng nội dung luận văn…………………………………………… 10 CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG RƠLE KỸ THUẬT SỐ BẢO VỆ CHO TRẠM BIẾN ÁP 110KV E9.9 THÀNH PHỐ THANH HÓA…… 12 2.1 Giới thiệu rơle số 7UT613 hãng Siemens (Đức) 12 2.1.1 Chức rơle 7UT613 12 2.1.2 Các thông số kỹ thuật rơle 7UT613 13 2.1.3 Nguyên lý hoạt động rơle 7UT613……………………………… 16 2.1.4 Chức bảo vệ so lệch máy biến áp 18 2.1.5 Chức bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF) 7UT613 21 2.1.6 Chức bảo vệ dòng rơle 7UT613 23 2.1.7 Chức bảo vệ tải nhiệt 24 2.1.8 Cách chỉnh định cài đặt thông số cho rơle 7UT613 24 2.2 Giới thiệu rơle số 7SJ621 hãng Siemens (Đức) 25 2.2.1 Giới thiệu tổng quan rơle 7SJ621 25 2.2.2 Nguyên lí hoạt động chung rơle 7SJ621 27 2.2.3 Các chức bảo vệ rơle 7SJ621 29 2.2.4 Một số thông số kĩ thuật rơle 7SJ621 32 2.3 Giới thiệu chung rơle kỹ thuật số SEL-551 34 2.3.1 Tổng quan rơle kỹ thuật số SEL-551 34 2.3.2 Những đặc tính kỹ thuật SEL-551 35 2.3.3 Các phần tử nguyên lý hoạt động rơ le kỹ thuật số SEL-551… 39 2.4 Giới thiệu họ rơle kỹ thuật số MICOM P63X hãng ALSTOM 50 2.4.1 Giới thiệu chung họ rơle kỹ thuật số P63X 50 2.4.2 Cấu trúc Rơle P63X 51 2.4.3 Các thông số kỹ thuật P63X 52 2.4.4 Chức bảo vệ so lệch 56 2.4.5 Chức bảo vệ chống chạm đất hạn chế (87N)………………… 61 2.4.6 Chức bảo vệ dòng 62 2.4.7 Bảo vệ tải nhiệt 63 2.4.8 Chức bảo vệ tần số 65 2.4.9 Đánh giá họ rơ le kỹ thuật số P63X 66 2.5 Lựa chọn rơle bảo vệ cho trạm 110kV thành phố Thanh Hóa E9.9 67 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN CHỈNH ĐỊNH RƠLE KỸ THUẬT SỐ TRẠM BIẾN ÁP 110KV E9.9 THÀNH PHỐ THANH HÓA 68 3.1 Bảo vệ tải máy biến áp 69 3.1.1 Bảo vệ tải phía 110kV 69 3.1.2 Bảo vệ tải phía 22kV 70 3.1.3 Bảo vệ q tải phía 10kV…………………………….……………… 70 3.2 Bảo vệ q dịng 71 3.2.1 Bảo vệ dòng ngưỡng thấp (I>51) phía 10kV 71 3.2.2 Bảo vệ q dịng ngưỡng thấp (I>51) phía 22kV 73 3.2.3 Bảo vệ dòng ngưỡng thấp (I>51) phía 110kV…………………… 74 3.2.3 Bảo vệ q dịng ngưỡng cao (I>>50) phía 110kV 75 3.3 Bảo vệ so lệch dọc 76 3.4 Bảo vệ so lệch dịng điện thứ tự khơng 82 3.4.1 Bảo vệ so lệch dịng điện thứ tự khơng phía 110kV 82 3.4.2 Bảo vệ so lệch dòng điện thứ tự khơng phía 22kV 82 3.4.3 Bảo vệ so lệch dịng điện thứ tự khơng phía 10kV 82 3.5 Cài đặt cho rơle 7UT613 83 3.5.1 Cài đặt thông số máy biến áp 83 3.5.2 Cài đặt thông số cho bảo vệ so lệch (87T) 87 3.5.3 Cài đặt thơng số cho bảo vệ chạm đất có giới hạn (87N) 89 3.5.4 Cài đặt thông số cho bảo vệ tải nhiệt (49) 90 3.6 Cài đặt cho rơle 7SJ621 91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 PHỤ LỤC 99 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật máy biến áp 110kV……………………… Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật máy cắt 110kV……………………… Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật biến dịng điện 110kV…………………… Bảng 1.4 Thơng số kỹ thuật biến điện áp 110kV……………………… Bảng 1.5 Thông số kỹ thuật dao cách ly 110kV……………………… Bảng 1.6 Thông số kỹ thuật máy biến áp tự dùng TD41………………… Bảng 1.7 Thông số kỹ thuật tủ lộ tổng THB431-THB432…………… Bảng 1.8 Thông số kỹ thuật tủ đo lường THB TUC41-TUC42……… Bảng 1.9 Thông số kỹ thuật tủ lộ THB471-478……………… Bảng 2.1 Cài đặt chỉnh định thông số chorơle 7UT613……… 25 Bảng 2.2 Cách cài đặt chỉnh định thông số cho rơle 7SJ621………… 33 Bảng 2.3 Thứ tự xử lý điều khiển Selogic điều khiển tính tốn 39 Bảng 2.4 Thứ tự xử lý phần tử rơle logic…………………… 40 Bảng 2.5 Tương ứng vị trí chuyển mạch cài đặt nhãn………… 42 Bảng 2.6 Trạng thái đóng lặp lại………………………………… 47 Bảng 3.1 Các thơng số kỹ thuật máy biến áp……………………… 68 Bảng 3.2 Bảng tổng hợp kết tính tốn ngắn mạch chế độ max 68 Bảng 3.3 Bảng tổng hợp kết tính tốn ngắn mạch chế độ min…… 69 Bảng 3.4 Bảng cài đặt nhiệt độ phía……………………………… 71 Bảng 3.5 Kết tính tốn bảo vệ q dịng ngưỡng thấp phía 10kV… 72 Bảng 3.6 Kết tính tốn bảo vệ q dịng ngưỡng thấp phía 22kV… 73 Bảng 3.7 Kết tính tốn bảo vệ q dịng ngưỡng thấp phía 110kV… 74 Bảng 3.8 Kết tính tốn bảo vệ q dịng ngưỡng cao phía 110kV… 75 Bảng 3.9 Các thơng số phục vụ tính tốn bảo vệ so lệch dọc…………… 76 Bảng 3.10 Cài đặt thông số cho bảo vệ so lệch dọc……………… 81 Bảng 3.11 Kết tính tốn bảo vệ so lệch dịng thứ tự khơng 83 Bảng 3.12 Địa cài đặt thông số máy biến áp - khối địa 11 84 Bảng 3.13 Cài đặt thông số cho bảo vệ so lệch dọc – khối địa 16 87 Bảng 3.14 Cài đặt thông số cho bảo vệ chạm đất giới hạn – khối địa 19…………………………………………………………………… Bảng 3.15 Cài đặt thông số cho bảo vệ tải nhiệt – khối địa 24 89 90 Bảng 3.16 Cài đặt thơng số cho bảo vệ q dịng cho 7SJ621 phía 110kV…………………………………………………………………… 91 Bảng 3.17 Cài đặt thông số cho bảo vệ q dịng cho 7SJ621 phía 22kV…………………………………………………………………… Bảng 3.18 Cài đặt thông số cho bảo vệ dịng cho 7SJ621 phía 10kV…………………………………………………………………… 92 Bảng 3.19 Cài đặt thông số cho bảo vệ tải nhiệt 7SJ621 94 Bảng 3.20 Cài đặt thông số cho chức tự đóng lại 7SJ621 Bảng 3.21 Cài đặt thông số cho chức giám sát máy cắt 7SJ621 95 93 95 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 110kV E9.9 thành phố Thanh Hóa……………………………………………………………………… 11 Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ rơle đo lường trạm biến áp 110kV E9.9 thành phố Thanh Hóa……………………………………………… 11 Hình 2.1 Hình ảnh 7UT613.……………………………………………… 12 Hình 2.2 Cấu trúc phần cứng bảo vệ so lệch 7UT613……………… 17 Hình 2.3 Nguyên lý bảo vệ so lệch dịng điện rơle 7UT613 18 Hình 2.4 Đặc tính làm việc bảo vệ so lệch có hãm………………… 20 Hình 2.5 Đồ thị ổn định sóng hài bậc cao…………………………… 21 Hình 2.6 Đặc tính tác động bảo vệ chống chạm đất hạn chể 23 Hình 2.7 Hình ảnh 7SJ621 25 Hình 2.8 Cấu trúc phần cứng rơle 7SJ621…………………………… 28 Hình 2.9 Đặc tính thời gian tác động 7SJ621…………….…………… 30 Hình 2.10 Hình ảnh SEL-551……………………………………………… 29 Hình 2.11 Vị trí phần cứng SEL-551 ………………………… 35 Hình 2.12 Tiếp điểm vào……………………………… ……………… 41 Hình 2.13 Vị trí chuyển mạch có điều khiển……………………………… 42 Hình 2.14 Sơ đồ mặt trước họ rơle P63X……………………………… 50 Hình 2.15 Sơ đồ nguyên lý cấu trúc họ rơle P63X…………………… 51 Hình 2.16 Sơ đồ nguyên lý đấu nối họ rơle P63X………………………… 54 Hình 2.17 Sơ đồ đặc tính tác động bảo vệ so lệch họ rơle P63X……… 59 Hình 2.18 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chống chạm đất họ rơle P63X 62 Hình 2.19 Sơ đồ đặc tính tác động bảo vệ chạm đất hạn chế rơle P63X………………………………………………………………………… 63 Hình 2.20 Sơ đồ đặc tính động bảo vệ tải nhiệt họ rơle P63X… 65 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Điện nguồn lượng vô quan trọng sống người Nó sử dụng hầu hết lĩnh vực kinh tế quốc dân như: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, dịch vụ, quân sự…Những hư hỏng chế độ làm việc không bình thường gây ảnh hưởng tai hại đến kinh tế xã hội, an ninh quốc phịng Chính việc hiểu biết hư hỏng chế độ khơng bình thường xảy hệ thống điện với phương pháp thiết bị bảo vệ nhằm phát xác, tin cậy nhanh chóng cách ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống, để hạn chế tối đa thiệt hại cố gây quan trọng Vì đề tài: “Nghiên cứu, ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110kV E9.9 thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa” mang tính cấp thiết Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu, đánh giá tổng quan trạng hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp 110kV E9.9 thành phố Thanh Hóa; - Nghiên cứu, đánh giá tổng quan loại rơle kỹ thuật số sử dụng nước nước, lựa chọn rơle kỹ thuật số phù hợp để bảo vệ trạm biến áp 110kV E9.9 thành phố Thanh Hóa - Tính tốn, chỉnh định hình thức bảo vệ rơle kỹ thuật số trạm biến áp 110kV E9.9 thành phố Thanh Hóa Đối tượng phạm vi nghiên cứu Trạm biến áp 110kV E9.9 thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu tổng quan chức bảo vệ rơle kỹ thuật số trạm biến áp; - Phân tích lựa chọn chủng loại rơle hợp lý để bảo vệ cho trạm biến áp 110kV E9.9 thành phố Thanh Hóa; 95 Bảng 3.20 Cài đặt thơng số cho chức tự đóng lại 7SJ621 3400 AR Bắt đầu khối chức tự đóng lại 3401 AR Chức tự đóng lại ON Bật 3472 AR cnt 3465 AR T1 0,3s 3466 AR T2 180s 3467 AR T3 180s 3468 AR T4 180s 3469 T-REC 15s Số lần tự đóng lại Thời gian chờ sau lần tự đóng lại Thời gian chờ sau lần tự đóng lại thứ Thời gian chờ sau lần tự đóng lại thứ Thời gian chờ sau lần tự đóng lại từ thứ trở sau Thời gian trở sau đóng lại thành cơng Bảng 3.21 Cài đặt thông số cho chức giám sát máy cắt 7SJ621 3900 CIR sup Bắt đầu khối chức giám sát máy cắt 3901 CIR sup Khối chức giám sát máy cắt ON Bật 96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận: Với nội dung đề tài giao: “Nghiên cứu, ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110kV E9.9 thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa” luận văn giải vấn đề sau: - Giới thiệu sơ lược vị trí địa lý, vai trị trạm biến áp 110kV E9.9 thành phố Thanh Hóa nhứ tình hình cung cấp điện, đánh giá trạng làm việc trạm; - Giới thiệu hình thức bảo vệ rơle sử dụng trạm: + Bảo vệ so lệch có hãm máy biến áp; + Bảo vệ dòng máy biến áp; + Bảo vệ dòng ngưỡng thấp (51>); + Bảo vệ dòng ngưỡng cao (50>>); + Bảo vệ so lệch dòng điện thứ tự không - Giới thiệu thông số kỹ thuật, chức năng, nguyên lý làm việc cách cài đặt rơle kỹ thuật số sử dụng Việt Nam như: SIEMENS Đức, ALSTOM Pháp, SELINC… - Đánh giá ưu nhược điểm loại rơle kỹ thuật số, lựa chọn ứng dụng rơle kỹ thuật số trường hợp cụ thể, từ làm tài liệu tham khảo cho cán bộ, kỹ thuật viên công tác ngành điện; - Tính tốn chỉnh đỉnh hình thức bảo vệ cho trạm: bảo vệ tải, cực đại, so lệch dọc rơle kỹ thuật số 7UT613, 7SJ621 + Bảo vệ so lệch có hãm dùng rơle 7UT613 + Bảo vệ q dịng dùng rơle 7SJ621 làm bảo vệ 7UT613 làm bảo vệ dự phòng; + Bảo vệ chống chạm đất hạn chế dùng rơle 7UT613; + Bảo vệ tải nhiệt dùng rơle 7UT613; 97 Kiến nghị: Rơle kỹ thuật số 7UT613, 7SJ621 có nhiều ưu điểm như: dung lượng nhớ lớn, ghi lại nhiều thơng số, kiện lỗi có hệ thống điện, tiện lợi công tác vận hành, giám sát lưới điện, đặc biệt với trạm biến áp có cơng suất lớn, đề nghị quan chức tạo điều kiện ứng dụng loại rơle để bảo vệ cho trạm biến áp 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch (2001), Hệ thống cung cấp xí nghiệp công nghiệp đô thị nhà cao tầng, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Đào Kim Hoa, Phạm Văn Hoà, Nguyễn Hữu Khải, Trịnh Hùng Thám, Đào Quang Trạch, Lã Văn út (1991), Nhà máy điện trạm biến áp, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Đình Long (2000), Bảo vệ hệ thống điện, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Trần Đình Long (1990), Bảo vệ rơle hệ thống điện, Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội Nguyễn Anh Nghĩa, Trần Bá Đề (1997), Giáo trình điện khí hố mỏ, Nxb Giao thơng vận tải, Hà Nội Nguyễn Anh Nghĩa (1994), “Bảo vệ chạm đất pha bảo vệ pha sơ đồ lơgic” , Tạp chí lượng, Hà Nội Nguyễn Anh Nghĩa (1992), “Nghiên cứu hệ thống bảo vệ chạm đất pha mạng 6kV mỏ” , Tạp chí lượng, Hà Nội Nguyễn Anh Nghĩa (2006), Rơle bảo vệ hệ thống điện mỏ, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Anh Nghĩa, Giáo trình Bảo vệ rơle kỹ thuật số hệ thống điện mỏ 10 Trần Quang Khánh (2009), Bảo vệ Rơle tự động hóa hệ thống điện, Nxb Giáo dục, Hà Nội 11 Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê (2010) Cung cấp điện , Nxb Khoa học kỹ thuật 12 Nguyễn Hồng Thái, Vũ Văn Tẩm (2001), Rơle số lý thuyết ứng dụng, Nxb Giáo dục, Hà Nội 13 Nguyễn Hồng Thái (2000), Phần tử tự động hệ thống điện, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 14 Lã Văn Út (2001), Phân tích điều khiển ổn định hệ thống điện, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 99 PHỤ LỤC TÍNH TỐN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ TÍNH TOÁN CHỈNH ĐỊNH HỆ THỐNG RƠLE BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110kV THÀNH PHỐ THANH HÓA E9.9 Các giả thiết sơ đồ thay Để tính tốn, chỉnh định bảo vệ rơle cần tính: - Dịng ngắn mạch pha lớn để tính tốn, chỉnh định bảo vệ so lệch dọc - Dòng ngắn mạch pha nhỏ để kiểm tra độ nhạy rơle bảo vệ Khi tính tốn ngắn mạch sử dụng giả thiết sau: - Coi công suất nguồn vô lớn, cố ngắn mạch xảy không ảnh hưởng đến điện áp nguồn - Coi tần số hệ thống không thay đổi thời gian xảy ngắn mạch - Bỏ qua tượng bão hòa mạch từ lõi thép phần tử - Bỏ qua ảnh hưởng phụ tải dòng ngắn mạch - Bỏ qua điện trở phần tử Hình Sơ đồ tính tốn ngắn mạch Tính toán ngắn mạch Theo số liệu thu thập từ Chi nhánh lưới điện cao Thanh Hóa, máy cắt đầu nguồn trạm 220 kV Ba Chè (9.2) 110kV Núi I ( E9.1) có dịng cắt định mức: Icắt = 40kA, điện áp định mức Uđm = 145kV công suất cắt định mức: SN = 10046MVA Chọn Scb = 100MVA, Ucb1 = 115kV, Ucb2 = 23kV, Ucb3 = 11kV Xác định dòng điện phía: S cb I cb1  3.U cb1 S cb I cb  3.U cb S cb I cb3  3.U cb  100.10   3.115 100.10 3.23 100.10 3.11  502 A  2510 A  5248 A Tính giá trị điện kháng: X * HT  S cb 100   0,001 Ω S N 10046 X * ĐZ  x0 l S cb 100  0,4.12  0,036 Ω U cb1 115 X * ĐZ  x0 l S cb 100  0,4.10  0,03 Ω U cb1 115       UCN %  C T U %  U C  H %  U T  H %  10,5  15,5  6,5  9,75% 2 UTN%  C T U %  U T  H %  U C  H %  10,5  6,5  15,5  0,75% 2 UHN%  C H U %  U T  H %  U C T %  15,5  6,5  10,5  5,75% 2 X *C  U C % S cb 9,75 100   0,39 Ω 100 S đm 100 25 X *T  U T % S cb 0,75 100   0,03 Ω 100 S đm 100 25 X *H  U H % S cb 5,75 100   0,767 Ω 100 S đm 100 7,5 Do trạm cấp nguồn hai đường dây từ trạm 220kV Ba Chè ngăn lộ 176 trạm 110kV Núi I ngăn lộ 173 Vì xét chế độ tính tốn ngắn mạch: - Chế độ max: Khi trạm vận hành với đường dây song song - Chế độ min: Khi trạm vận hành với mạch 2.1 Chế độ max (khi trạm vận hành với mạch song song) Hình Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch trạm vận hành mạch song song Xác định tổng trở kháng điểm ngắn mạch: X N  ( X HT  X ĐZ ) //( X HT  X ĐZ )  (0,001  0,036)(0,001  0.03)  0,017 Ω 0,001  0,036  0,001  0,03 X N  ( X HT  X ĐZ ) //( X HT  X ĐZ )  X C  X T  0,017  0,39  0,03  0,437 Ω X N  X HT  X ĐZ  X C  X H  0,017  0,39  0,767  1,174 Ω Xác định dịng ngắn mạch pha phía: I ( 3) N  I cb1 502   29,5 kA X N 0,017 I ( 3) N  I cb 2510   5,75 kA 0,59 X N2 I ( 3) N  I cb3 5248   4,47 kA X N 1,174 Dịng ngắn mạch pha phía 22kV qui đổi phía 110kV: Ku  115 5 23 K u max  115(1  0,16)  5,8 23 K u  115(1  0,16)  4,2 23 I (3) N (110 )  I ( 3) N 4,25   1,15 kA Ku I (3) N (110) max  I ( 3) N 4,25   1,37 kA K u 4,2 I (3) N (110 )  I (3) N 4,25   0,99 kA K u max 5,8 Dòng ngắn mạch pha phía 10kV qui đổi phía 110kV: Ku  115  10,45 11 K u max  115(1  0,16)  12,13 11 K u  115(1  0,16)  8,78 11 I (3) N 3(110 )  I ( 3) N 3(110 ) max I ( 3) N 4,47   0,43 kA Ku 10,45 I (3) N 4,47    0,51 kA K u 8,78 I (3) N 3(110 )  I ( 3) N 4,47   0,37 kA K u max 12,13 Bảng Bảng tổng hợp kết tính tốn ngắn mạch chế độ max Phía ngắn mạch Cao áp 110kV Thơng số Cơng suất định mức, MVA Trung áp 22kV Hạ áp 10kV (N1) (N2) (N3) 25 25 7,5 Điện áp định mức, kV 115±16% 23 11 Dòng điện định mức, A 126 628 394 Dòng ngắn mạch pha, kA 29,5 5,75 4,47 Ku = Ku = 10,45 Kumax = 5,8 Kumax = 12,13 Hệ số biến đổi Kumin = 4,2 Dòng ngắn mạch pha quy phía cao áp 110kV, kA I (3) N2(110) = 1,15 Kumin = 8,78 I (3) N3(110) I(3)N2(110)max = 1,37 I(3)N3(110)max = 0,51 I(3)N2(110)min = 0,99 I(3)N3(110)min = 0,37 2.2 Chế độ (khi trạm vận hành với mạch) Hình Sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch chế độ Xác định tổng trở kháng điểm ngắn mạch: X N  X HT  X ĐZ  0,001  0,036  0,037 Ω X N  X HT  X ĐZ  X C  X T  0,001  0,036  0,39  0,03  0,457 Ω X N  X HT  X ĐZ  X C  X H  0,001  0,036  0,39  0,767  1,194 Ω Xác định dịng ngắn mạch pha phía: I ( 3) N  I cb1 502   13,57 kA X N 0,037 I ( 3) N  I cb 2510   5,5 kA X N 0,457 I ( 3) N  I cb3 5248   4,4 kA X N 1,194 = 0,43 Dịng ngắn mạch pha phía 22kV qui đổi phía 110kV: Ku  115 5 23 K u max  115(1  0,16)  5,8 23 K u  115(1  0,16)  4,2 23 I (3) N (110 )  I (3) N 5,5   1,1 kA Ku I (3) N (110 ) max  I (3) N 5,5   1,31 kA K u 4,2 I (3) N (110)  I (3) N 5,5   0,95 kA K u max 5,8 Dòng ngắn mạch pha phía 10kV qui đổi phía 110kV: Ku  115  10,45 11 K u max  115(1  0,16)  12,13 11 K u  115(1  0,16)  8,78 11 I (3) N 3(110 )  I ( 3) N 3(110 ) max I ( 3) N 4,4   0,42 kA Ku 10,45 I ( 3) N 4,4    0,5 kA K u 8,78 I (3) N 3(110 )  I ( 3) N 4,4   0,36 kA K u max 12,13 Bảng Bảng tổng hợp kết tính tốn ngắn mạch chế độ Phía ngắn mạch Thơng số Cao áp 110kV (N1) Trung áp 22kV Hạ áp 10kV (N2) (N3) Công suất định mức, MVA 25 25 7,5 Điện áp định mức, kV 115±16% 23 11 Dòng điện định mức, A 126 628 525 13,57 5,5 4,4 Ku = Ku = 10,45 Kumax = 5,8 Kumax = 12,13 Kumin = 4,2 Kumin = 8,78 I(3)N2(110) = 1,1 I(3)N3(110) = 0,42 I(3)N2(110)max = 1,31 I(3)N3(110)max = 0,5 I(3)N2(110)min = 0,95 I(3)N3(110)min = 0,36 Dòng ngắn mạch pha, kA Hệ số biến đổi Dịng ngắn mạch pha quy phía cao áp 110kV, kA Chọn máy biến dòng Máy biến dòng chọn theo điều kiện sau: - Điện áp: Uđm.BI ≥ Umạng - Dòng điện: Iđm.BI ≥ ILVcb - Phụ tải: Z2đmBI ≥ Zpt - Ổn định lực động điện: K ôdd I1đm  iXK - Ổn định nhiệt: Bđm  BN a Chọn BI phía 110kV Điện áp định mức mạng: Uđm = 115kV Dòng làm việc cưỡng ILVcb: Là dòng cưỡng mạch cấp cho máy biến áp làm việc chế độ dòng I LVcb  1,4 S đm 1,4.25000   176 A 3.U đm 3.115 Dựa vào dòng làm việc cưỡng điện áp định mức mạng, lựa chọn máy biến dịng có thơng số kỹ thuật sau: Uđm = 145kV ISđm = 200A ITđm = 1A Kôđđ = 300 Bđm = 200.106 A2.s Kiểm tra ổn định lực động điện: I odd  K ôdd I 1đm  300.200  84,9 kA i XK  K XK I N max( BI 1)  1,9.29,5  79,3 kA Iôđđ > ixk => Như BI thỏa mãn yêu cầu ổn định lực động điện Kiểm tra ổn định nhiệt: Xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch: BN = (t + Ta).I2N = (0,1+0,05).29,52.106 = 130,5.106 A2.s Trong đó: t – thời gian tồn ngắn mạch, lấy gần 0,1s Ta – số thời gian, lấy 0,05s Bđm > BN => Như BI thỏa mãn yêu cầu ổn định nhiệt b Chọn BI phía 22kV Điện áp định mức mạng: Uđm = 23kV Dòng làm việc cưỡng ILVcb: Là dòng cưỡng mạch cấp cho máy biến áp làm việc chế độ dòng I LVcb  1,4 S đm 1,4.25000   879 A 3.U đm 3.23 Dựa vào dòng làm việc cưỡng điện áp định mức mạng, lựa chọn máy biến dịng có thơng số kỹ thuật sau: Uđm = 23kV ISđm = 1000A ITđm = 1A Kôđđ = 100 Bđm = 10.106 A2.s Kiểm tra ổn định lực động điện: I odd  K ôdd I 1đm  100.1000  283 kA i XK  K XK I N max( BI 1)  1,9.5,5  14,78 kA Iôđđ > ixk => Như BI thỏa mãn yêu cầu ổn định lực động điện Kiểm tra ổn định nhiệt: Xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch: BN = (t + Ta).I2N = (0,1+0,05).5,52.106 = 4,54.106 A2.s Trong đó: t – thời gian tồn ngắn mạch, lấy gần 0,1s Ta – số thời gian, lấy 0,05s Bđm > BN => Như BI thỏa mãn yêu cầu ổn định nhiệt c Chọn BI phía 10kV Điện áp định mức mạng: Uđm = 11kV Dòng làm việc cưỡng ILVcb: Là dòng cưỡng mạch cấp cho máy biến áp làm việc chế độ dòng I LVcb  1,4 S đm 3.U đm  1,4.7500 3.11  551 A Dựa vào dòng làm việc cưỡng điện áp định mức mạng, lựa chọn máy biến dịng có thơng số kỹ thuật sau: Uđm = 11kV ISđm = 600A ITđm = 1A Kôđđ = 100 Bđm = 10.106 A2.s Kiểm tra ổn định lực động điện: I odd  K ôdd I 1đm  100.600  85 kA i XK  K XK I N max( BI 1)  1,9.4,47  12 kA Iôđđ > ixk => Như BI thỏa mãn yêu cầu ổn định lực động điện Kiểm tra ổn định nhiệt: Xung lượng nhiệt dòng ngắn mạch: BN = (t + Ta).I2N = (0,1+0,05).4,472.106 = 3.106 A2.s Trong đó: t – thời gian tồn ngắn mạch, lấy gần 0,1s Ta – số thời gian, lấy 0,05s Bđm > BN => Như BI thỏa mãn yêu cầu ổn định nhiệt ... thức bảo vệ rơle kỹ thuật số trạm biến áp 110kV E9. 9 thành phố Thanh Hóa Đối tượng phạm vi nghiên cứu Trạm biến áp 110kV E9. 9 thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu. .. VỀ TRẠM BIẾN ÁP 110KV E 9. 9 THÀNH PHỐ THANH HÓA………………………………………… 1.1 Giới thiệu sơ lược trạm biến áp 110kV E9. 9 thành phố Thanh Hóa 1.2 Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 110kV E9. 9 thành phố Thanh Hóa. .. bảo vệ trạm biến áp 110kV E9. 9 thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa? ?? mang tính cấp thiết Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu, đánh giá tổng quan trạng hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp 110kV E9. 9 thành