Thông tin tài liệu
NGUYễN đức mạnh Bộ giáo dục v đo tạo Trờng đại học mỏ - địa chất & NGUYễN đức mạnh * luận văn thạc sĩ kỹ thuật Nghiên cứu ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 220kv nh máy nhiệt điện uông bí mở rộng Luận văn thạc sĩ kỹ thuật * h nội - 2013 H nội - 2013 Bộ giáo dục v đo tạo Trờng đại học mỏ - địa chất & NGUYÔN đức mạnh Nghiên cứu ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 220kv nh máy nhiệt điện uông bí mở rộng Ngnh: Kỹ thuật điện MÃ số: 60520202 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Ngời hớng dÉn khoa häc: pgs TS NguyÔn Anh NghÜa Hμ néi - 2013 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 15 tháng 10 năm 2013 Tác giả luận văn Nguyễn Đức Mạnh LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa người thầy dẫn giúp đỡ tận tình suốt trình làm luận văn Ban giám hiệu trường Đại học Mỏ Địa Chất quý thầy cô khoa Cơ điện, mơn Điện khí hóa mỏ, phịng đào tạo sau đại học truyền dạy kiến thức quý báu chương trình cao học giúp đỡ kinh nghiệm cho luận văn hoàn thành thuận lợi Ban Tổng giám đốc, Ban Tổng hợp, phân xưởng Điện kiểm nhiệt đồng nghiệp – Tổng công ty Phát điện giúp tơi q tình hồn thành luận văn MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn ……………………………………………………………………… Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở đầu Chương GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ TRẠM BIẾN ÁP 220KV NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN UÔNG BÍ – MỞ RỘNG SỐ 1.1 KHÁI QUÁT VỀ TRẠM BIẾN ÁP 220kV - NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN UÔNG BÍ MỞ RỘNG SỐ 1.1.1 Sơ đồ bố trí thiết bị trạm biến áp 220kV 1.1.2 Các trạm biến áp máy phát điện trạm biến áp 220kV nhà máy diện ng Bí 1.1.3 Thiết bị điện trạm biến áp 220kV nhà máy nhiệt điện ng Bí 11 1.2 ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NG BÍ 18 1.2.1 Bảo vệ khối máy phát… 1.2.2 Bảo vệ trạm biến áp 220kV 18 20 Chương NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN RƠLE KỸ THUẬT SỐ TRẠM BIẾN ÁP 220kV NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NG BÍ MỞ RỘNG SỐ 26 2.1 Giới thiệu số Rơle kỹ thuật số dùng nước 26 giới 2.1.1 Giới thiệu họ rơle kỹ thuật số MICOM P63X (P631; P632; P63X: P634) hãng ALTOM 26 2.1.2 Giới thiệu rơle kỹ thuật số MICOMP122 hãng ALTOM 40 2.1.3 Giới thiệu rơle kỹ thuật số MICOM-P546 hãng ALTOM 46 2.1.4 Giới thiệu rơle kỹ thuật số SPAD346 hãng ABB 51 2.1.5 Giới thiệu rơle kỹ thuật số 7UT613 hãng SIEMENS 59 2.1.6 Giới thiệu rơle kỹ thuật số bảo vệ dòng SJ64 70 2.2 SO SÁNH LỰA CHỌN RƠLE BẢO VỆ KỸ THUẬT SỐ CHO TRẠM 75 BIẾN ÁP 220 kV NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NG BÍ 2.2.1 So sánh rơle bảo vệ so lệch MicomP63X rơle SIEMEN UT613 2.2.2 So sánh rơle bảo vệ dong MicomP122 rơle SJ64 2.2.3 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ rơle trạm biến áp AT9 Chương TÍNH TỐN CHỈNH ĐỊNH RƠLE KỸ THUẬT SỐ TRẠM BIẾN ÁP 220kV NHÀ MÁY NHIỆT NG BÍ MỞ RỘNG SỐ 3.1 Tính tốn ngắn mạch 3.2 Tính tốn chỉnh định bảo vệ tải máy biến áp 3.3 Bảo vệ dòng máy biến áp 3.3.1 Bảo vệ dòng ngưỡng thấp (51>) 3.3.2 Bảo vệ dòng ngưỡng cao (50>>) 3.2.3 Bảo vệ chống chạm đất 3.4 Chức bảo vệ so lệch có hãm máy biến áp KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 75 78 79 79 80 82 82 85 86 88 97 99 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.1 Tên bảng Điện áp dòng điện tương ứng nấc điều chỉnh điện áp T8 Các thông số kỹ thuật máy phát điện 330MW Thông số kỹ thuật máy cắt Thông số kỹ thuật biến dịng mạng 110kV Thơng số kỹ thuật biến điện áp mạng 220kV Thông số kỹ thuật biến điện áp mạng 11kV Số liệu phụ tải ngày điển hình trạm biến áp liên lạc AT9 Số liệu phụ tải ngày điển hình trạm biến áp liên lạc AT9 Số liệu phụ tải ngày điển hình máy phát 330 MW Thông số đặc trưng biểu đồ phụ tải trạm biến áp liên lạc AT9 Các thông số đặc trưng biểu đồ phụ tải máy phát điện 330MW Thống kê rơle kỹ thuật số sử dụng trạm biến áp 220 kV nhà máy nhiệt điện ng Bí - mở rộng số Giá trị hệ số tính tốn thời gian tác động Cài đặt thông số rơle 7UT613 So sánh rơle P63X UT613 Bảng so sánh rơle P122 SJ64 Trang 11 11 11 11 11 14 15 16 17 39 42 60 76 77 79 3.13 Kết tính tốn ngắn mạch Thơng kê kết tính tốn quy đổi dịng điện phía trung hạ áp 80 phía cao áp Thống kê kết tính tốn phía MBA 80 Thơng kê kết tính tốn bảo vệ q tải máy biến áp 81 Thống kê thông số nhiệt độ đặt cho bảo vệ q tải nhiệt 82 Kết tính tốn bảo vệ q dịng ngưỡng thấp 85 Kết tính tốn bảo vệ q dịng ngưỡng cao 86 Kết tính tốn dịng chạm đất 86 Các giá trị cài đặt rơle phía 220 kV 86 Các giá trị cài đặt rơle phía 110 kV 90 Các giá trị cài đặt rơle phía 11kV 91 Kết tính tốn hệ số cân sai lệch 92 Kết tính tốn bảo vệ so lệch 92 3.14 Bảng cài đặt thông số bảo vệ so lệch 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 93 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình Tên hình vẽ Trang 1.2 Sơ đồ bố trí thiết bị trạm biến áp 220 kV nhà máy nhiệt điện ng Bí Sơ đồ ngun lý trạm biến áp 220 kV nhà máy nhiệt điện ng Bí 1.3 Sơ đồ ngun lý đấu nối trạm biến áp liên lạc AT9 13 1.4 Biểu đồ phụ tải ngày điển hình trạm AT9 Biểu đồ phụ tải ngày điển hình máy phát điện 300MW 15 1.1 1.5 1.6 2.1 2.2 15 23 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ rơle kỹ thuật số trạm 220kV Sơ đồ nguyên lý bảo vệ rơle kỹ thuật số khối máy phát máy 24 máy biến áp 26 2.3 Sơ đồ nguyên lý cấu trúc họ rơle P63X Sơ đồ nguyên lý đấu nối biến dòng họ rơle P63X 2.4 Sơ đồ đặc tính tác động bảo vệ so lệch họ rơle P63X 32 2.5 35 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chống chạm đất Sơ đồ đặc tính tác động bảo vệ so lệch chống chạm đất hạn chế họ 36 rơle P63X Sơ đồ đặc tính động bảo vệ tải nhiệt họ rơle P63X 37 2.6 2.7 2.8 28 42 2.9 Sơ đồ loogic dòng pha I>, I>>, I>>> rơle P122 Đặc tính bảo vệ q dịng có thời gian phụ thuộc rơle P122 2.10 Sơ đồ chức giám sát mạch cắt rơle P122 47 2.12 48 2.11 Sơ đồ cấu trúc rơle kỹ thuật số P546 Sơ đồ khối chức rơle kỹ thuật số P546 50 2.12 Sơ đồ nối dây bảo vệ so lệch rơle kỹ thuật số P546 51 2.13 Sơ đồ nối rơle đầu rơle kỹ thuật số P546 Sơ đồ kết nối rơle kỹ thuật số SPAD 346C 54 59 2.16 Sơ đồ kết nối phía sau rơle kỹ thuật số SPAD 346C Sơ đồ cấu trúc phần cứng rơle bảo vệ so lệch UT613 59 2.17 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dịng điện UT613 61 2.18 61 2.19 Đặc tính tác động rơle UT613 Đặc tính hãm rơle UT613 2.20 Nguyên lý bảo vệ chống hạn chế rơle UT613 65 2.14 2.15 43 55 64 2.21 Đặc tính tác động bảo vệ chống chạm đất hạn chế rơle UT613 65 2.22 Biểu đồ chức SJ64 Đặc tính bảo vệ q dịng có hướng SJ64** 69 70 2.25 Sơ đồ bảo vệ chống chạm đất có trở kháng Sơ đồ đấu dây mạch điều khiển chiều động 71 2.26 Sơ đồ cấu trúc phần cứng SJ64 73 2.27 Sơ đồ Đặc tính thời gian bảo vệ q dịng SJ64 74 2.28 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ rơle kỹ thuật số cho trạm AT9 81 3.1 Đặc tính bảo vệ bảo vệ so lệch 90 3.2 Đặc tính khởi động bảo vệ so lệch rơle P63X 97 3.3 Đặc tính bảo vệ so lệch rơle P63X 98 2.23 2.24 70 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Điện nguồn lượng quan trọng sống người, sử dụng hầu hết lĩnh vực kinh tế quốc dân như: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, dịch vụ Khi thiết kế vận hành hệ thống điện cần phải quan tâm đến khả phát sinh hư hỏng tình trạng làm việc khơng bình thường thơng qua thiết bị bảo vệ tự động hoá Hệ thống rơle bảo vệ có nhiệm vụ ngăn ngừa cố, phát nhanh chóng cách ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống, khắc phục chế độ làm việc khơng bình thường, hạn chế tối đa thiệt hại cố gây nên trì khả làm việc liên tục hệ thống Vì đề tài "Nghiên cứu, ứng dụng rơ le kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 220 kV nhà máy nhiệt điện ng Bí – mở rộng số 2" mang tính cấp thiết Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu đánh giá tổng quan trạng hệ thống Rơ le bảo vệ trạm Biến áp 220kV Nhà máy nhiệt điện ng Bí mở rộng 2; - Đánh giá tổng quan loại Rơ le kỹ thuật số lựa chọn ứng dụng loại phù hợp; tính tốn chỉnh định hình thức bảo vệ trạm Rơ le kỹ thuật số Đối tượng nghiên cứu Trạm biến áp 220kV nhà máy nhiệt điện ng Bí - mở rộng số Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu, đánh giá tổng quan trạng hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp 220kV nhà máy nhiệt điện ng Bí - mở rộng số - Nghiên cứu, đánh giá tổng quan loại rơle kỹ thuật số sử dụng nước nước, lựa chọn rơle kỹ thuật số phù hợp bảo vệ trạm biến áp 220kV nhà máy nhiệt điện ng Bí - mở rộng số - Tính tốn, chỉnh định hình thức bảo vệ trạm biến áp 220kV nhà máy nhiệt điện ng Bí - mở rộng số rơle kỹ thuật số Hình 3.1 Đặc tính tác động bảo vệ so lệch = 1,5 I h4 = B(1,9 ; 3,8) Đặc tính bảo vệ 0,4 a m 1= b 4e d CS c I h1 = 0,1 I ISL = 0,2 10 I SL 10 11 m2 12 13 14 Vïng khãa ,7 =0 15 Đặc tính bảo vệ 16 17 90 91 - Hãm theo sóng hài bậc cao Khi tỷ lệ hài bậc hai hài bậc năm đạt ngưỡng chỉnh định, bảo vệ bị khoá tránh rơle khỏi tác động nhầm, tỷ lệ hãm sóng hài bậc hai bậc năm sau: Tỷ lệ hãm theo sóng hài bậc dòng so lệch I 2 f 15% , trễ 0,2s I f0 Tỷ lệ hãm theo sóng hài bậc dịng so lệch I 5 f 35% , trễ 0,16s I f0 Kiểm tra độ an toàn hãm Để kiểm tra độ an toàn bảo vệ so lệch máy biến áp, tính tốn hệ số hãm Kat ngắn mạch vùng bảo vệ, tương ứng với chế độ ngắn mạch lớn hệ thống Các điểm ngắn mạch nằm vùng bảo vệ cần tính là: N110kVmax, N11kVmax - Đối với bảo vệ so lệch P63X tính tốn dịng điện so lệch dịng điện hãm theo cơng thức sau: ISL = I f ( 0 ) ( BI1) I f ( 0 ) ( BI 2) I f ( 0 ) ( BI3) Ih = ( I f ( 0 ) ( BI1) I f ( 0 ) ( BI 2) I f ( 0 ) ( BI3) ) đó: I f ( 0 ) (BI1), I f ( 0 ) (BI2), I f ( 0 ) (BI3) - Dòng điện ngắn mạch qua bảo vệ (BI) đặt cuộn dây 1, tương ứng với cuộn cao, trung, hạ máy biến áp - Khi ngắn mạch vùng bảo vệ theo lý thuyết ISL =0 Tuy nhiên thực tế có dịng khơng cân bằng: ISL = Ikcb= Ikcbfi + IkcbΔu+ IkcbN Ikcb: Thành phần dịng điện khơng cân sai số BI gây nên; IkcbΔu: Thành phần dịng điện khơng cân việc điều chỉnh điện áp máy biến áp gây nên; IkcbN: Thành phần dịng khơng cân sai lệch dịng điện bên phía thứ cấp máy biến dòng - Đối với rơle số: Ikcb= Ikcbfi + IkcbΔu + ΔI IkcbMax=(Kđn Kkck fi +ΔUđc + ΔI) INngmax Trong đó: INngmax: Dịng điện ngắn mạch lớn ngồi vùng bảo vệ; 92 Kđn: Hệ số khơng đồng BI, bảo vệ so lệch máy biến áp lấy Kđn = 1; Kkck: Hệ số kể đến ảnh hưởng thành phần không chu kỳ dòng điện ngắn mạch, máy biến áp lấy Kkck=1; fi: Sai số lớn BI (fi =10% = 0,1) ΔU: Giới hạn điều chỉnh điện áp ΔU = 10% ΔI = (4,01 - 3,92)/4,01 = 0,022 Vậy có: ISL = Ikcbmax= ( 1.1.0,1+0,1 + 0,022 ) INngmax = 0,222 INngmax = 0,222.16670 = 3700A * Quy đổi sang đơn vị tương đối: I SL = Ih = In.ngoai.max = 16670 I h* = 3700 A 11,5 320,8 A 16670 A 51,96 320,8 A 11,5 + 1,5 = 16,4+ 1,5 = 17,9 0,7 I* 51,96 2,9 Kat = *h I htt 17,9 Ihtt = Kiểm tra độ nhậy: Để kiểm tra độ nhạy bảo vệ so lệch máy biến áp, tính tốn hệ số Kn điểm ngắn mạch hai pha nhỏ + Dòng điện so lệch dịng hãm tính tốn theo cơng thức sau: I SL I NM 220 I NM 110 I NM 11 Ih ( I NM 220 I NM 110 I 11 ) Khi ngắn mạch vùng bảo vệ, Ih = I SL Điểm làm việc nằm đường đặc tính cố, nên dựa vào đường đặc tính cố xác định độ nhạy bảo vệ Khi ngắn mạch phía 11kV: I SL I NM 220 I NM 110 I NM 11 1227 A * Quy đổi sang đơn vị tương đối: I SL = 1227 A 3,8 3,8 ; Ih = 1,9 320,8 A Suy điểm tác động bảo vệ B (1,9 ; 3,8) 93 * I SL 3,8 4,13 Vậy độ nhậy: Kn = * I SLtt (1,9 0,1) * 0,4 0,2 Bảng tính tốn chỉnh định bảo vệ so lệch máy biến áp tổng hợp bảng 3.13 Bảng 3.13 Kết tính tốn bảo vệ so lệch STT Tên bảo vệ Bảo vệ so lệch Đại lượng tính tốn Kết tính tốn Dịng so lệch 3,8 Dịng điện so lệch tính tốn 0,92 Độ nhạy Kn 4,13>2 Dòng điện hãm 51,96 Dòng điện hãm tính tốn 17,9 Hệ số an tồn, Kat 2,9 Bảng 3.14 Bảng cài đặt thông số bảo vệ so lệch TT Thơng số cài đặt Kí hiệu Địa Giá trị Dòng khởi động ngưỡng thấp I> 072.142 DIFF 0,2 Dòng khởi động ngưỡng cao I>> 072.142 DIFF 167 Độ dốc đoạn m1 ICS 072.142 DIFF 0,4 Độ dốc đoạn c Khóa dịng từ hóa Khóa q kích từ Thời gian tác động Điểm gốc Độ dốc m2 1,5 072.146 DIFF 0,7 072.159 DIFF 0,15 0,2s 0,35 Ngưỡng tác động Thời gian trì Ngưỡng tác động i2 tth i5 Thời gian trì t3 0,16 Ngưỡng thấp t> 0,5s Ngưỡng cao t>> 0,03s 072.156 DIFF Việc chỉnh định thông số cài đặt cho chức thực khối chức tương ứng Trong khối, thơng số chỉnh định cách bấm phím bề mặt rơle 94 Từ thông số định mức máy biến áp, rơle tự động tính tốn để thích ứng với tổ đấu dây dòng định mức cuộn dây theo công thức lập sẵn Nhập thông số sau máy biến áp: Công suất định mức Sđm (MVA): Điện áp định mức Uđm (kV); Dòng điện định mức Iđm (A); Tổ nối dây máy biến áp Bảng thông số cài đặt chức rơle Địa Mơ tả Giá trị kích hoạt 056.027 DIFF 056.037 REF_1 Function group DIFF Function group REF_1 With Without 056.038 REF_2 Function group REF_2 Without 056.039 REF_3 Function group REF_3 Without 056.031 DTOC1 Function group DTOC1 Without 056.032 DTOC2 Function group DTOC2 Without 056.053 DTOC3 Function group DTOC3 Without 056.051 IDMT1 Function group IDMT1 Without Bảng thông số cài đặt chung bảo vệ so lệch Địa 003.030 MAIN 003.012 MAIN 010.030 MAIN 010.049 MAIN 019.020 MAIN 019.021 MAIN 019.022 MAIN 019.027 MAIN 019.028 MAIN 019.029 MAIN 010.002 MAIN 010.024 MAIN 010.025 MAIN 010.029 MAIN 010.009 MAIN 010.140 MAIN Mô tả Protection enabled Test mode USER Nominal frequ fnom Rotary field Inom C.T.prim.,end a Inom C.T.prim.,end b Inom C.T.prim.,end c Inom C.T Yprim.,end a Inom C.T Yprim.,end b Inom C.T Yprim.,end c Vnom V.T prim Inom device, end a Inom device, end b Inom device, end c Vnom V.T sec Conn.meas.circ IP,a Giá trị kích hoạt Yes (= on) No 50 Hz Clockwise rotation 400 A 800 A 3000 A 400 A 800 A 3000 A 220.0 kV 5.0 A 5.0 A 5.0 A 100 V Standard 010.150 MAIN Conn.meas.circ IP,b Standard 95 010.160 MAIN Conn.meas.circ IP,c Standard 010.141 MAIN Conn.meas.circ IY,a Standard 010.151 MAIN Conn.meas.circ IY,b Standard 010.161 MAIN Conn.meas.circ IY,c Standard 011.030 MAIN 011.031 MAIN 011.036 MAIN 011.032 MAIN 010.113 MAIN Meas value rel IP Meas value rel IN Meas value rel IY Meas value rel V Settl t IP,max,del 0.00 Inom 0.00 Inom 0.00 IN,nom 0.00 Vnom 15.0 021.003 MAIN Min.dur trip cmd 0.25 s 021.004 MAIN Min.dur trip cmd 0.25 s 021.032 MAIN Min.dur trip cmd 0.25 s 021.033 MAIN Min.dur trip cmd 0.25 s 003.100 PSS Control via USER No 003.060 PSS Param.subs.sel USER Parameter subset 003.063 PSS Keep time Blocked 003.085 FT_RC Fct assig trigger 041.075 DIFF Trip signal OR 041.121 DIFF Overflux.bl.1 trigg OR 041.122 DIFF Overflux.bl.2 trigg OR 041.123 DIFF Overflux.bl.3 trigg OR 041.106 DIFF Starting OR 041.118 DIFF Harm.block trigg OR 041.119 DIFF Harm.block trigg OR 041.120 DIFF Harm.block trigg 016.018 FT_RC Id> 0.2 Iref 016.019 FT_RC IR> Blocked 003.078 FT_RC Pre-fault time Periods 003.079 FT_RC Post-fault time Periods 003.075 FT_RC Max recording time 50 Periods 96 Bảng thông số cài đặt giá trị chung Địa 019.017 MAIN 019.018 MAIN 019.019 MAIN 016.096 MAIN 016.097 MAIN 016.098 MAIN 019.099 MAIN 018.009 MAIN 019.080 DIFF 019.016 DIFF 019.010 DIFF 019.011 DIFF 011.037 DIFF 011.038 DIFF Mô tả Vnom prim., end a Vnom prim., end b Vnom prim., end c Evaluation IN, end a Evaluation IN, end b Evaluation IN, end c Current summation Hold time dyn param General enable USER Reference power Sref Vector grp ends a-b Vector grp ends a-c Meas value rel Id Meas value rel IR Giá trị kích hoạt 225.0 kV 115.0 kV 11.5 kV Calculated Calculated Calculated Without Blocked Yes 125.0 MVA 11 0.00 Iref 0.00 Iref Bảng thông số cài đặt cho chức bảo vệ so lệch Địa 072.152 DIFF 072.142 DIFF 072.143 DIFF 072.144 DIFF 072.145 DIFF 072.146 DIFF 072.147 DIFF 072.148 DIFF 072.159 DIFF 072.155 DIFF 072.156 DIFF 072.157 DIFF 072.158 DIFF 072.160 DIFF Mô tả Enable PS1 Idiff> PS1 Idiff>> PS1 Idiff>>> PS1 m1 PS1 m2 PS1 IR,m2 PS1 Op.mode harm.bl PS1 RushI(2f0)/I(f0) PS1 0-seq filt.a en PS1 0-seq filt.b en PS1 0-seq filt.c en PS1 Overflux.bl en PS1 OverI(5f0)/I(f0) PS1 Giá trị kích hoạt Yes 0.2 Iref No No 0.4 0.7 4.0 Iref Not phase-selective 15 % Yes Yes Yes Yes 35 % 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng rơ le kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 220kV Nhà máy nhiệt điện ng Bí mở rộng 2” Mang tính cấp thiết, có ý nghĩa khoa học có tính thực tiễn Đề tài giải vấn đề sau: Đánh giá tổng quan tình hình sản xuất điện Nhà máy nhiệt điện ng Bí mở rộng 2 Đánh giá tổng quan trạng hệ thống bảo vệ trạm 220kV Nhà máy nhiệt điện ng Bí mở rộng Nghiên cứu phân loại rơle kỹ thuật số sử dụng Việt Nam giới hãng Alstom, Schneider Electric Pháp, ABB Thụy Điển, Siemen Đức, làm tài liệu tham khảo cho cán kỹ thuật viên, chuyên gia công tác ngành điện Qua việc nghiên cứu loại rơle kỹ thuật số sử dụng Việt Nam giới nhận thấy họ rơle kỹ thuật số MICOM P63X, MICOM P546, RET521-C2 7UT613 sử dụng để bảo vệ cho máy biến áp tất cấp điện áp với dải công suất khác Các rơle dùng để bảo vệ cho loại máy điện quay máy phát điện, động cơ, bảo vệ so lệch pha (DIFP) có kết hợp với bảo vệ dòng trễ thời gian có hướng vơ hướng pha với đặc tính thời gian phụ thuộc độc lập (TOC), bảo vệ chạm đất hạn chế (REFN), bảo vệ chạm đất có hướng (TEF) cho cuộn hạ cao thế, chức khác tích hợp rơle làm nhiệm vụ dự phòng bảo vệ tải, tải nhiệt, bảo vệ kích thích, chống hư hỏng máy cắt Bằng cách phối hợp chức tích hợp đưa phương thức bảo vệ phù hợp kinh tế cho đối tượng cần bảo vệ Qua nghiên cứu phân tích ưu nhược điểm số loại rơle phổ biến dùng nước quốc tế lựu chọn rơle bảo vệ phù hợp 98 Sử dụng phần mềm tính ngắn mạch ETAP4.0 để tính tốn ngắn mạch cho trạm biến áp 220kV Nhà máy nhiệt điện ng Bí mở rộng Các kết tính tốn sử dụng để tính tốn chỉnh định kiểm tra độ nhạy bảo vệ Tính tốn chỉnh định cài đặt hình thức bảo vệ tải, ngắn mạch ngưỡng thấp phía, bảo vệ ngưỡng cao bảo vệ so lệch Các kết tính tốn chỉnh định phù hợp với điều kiện thực tế ứng dụng để chỉnh định cho trạm biến áp 220kV Nhà máy nhiệt điện ng Bí mở rộng Các kết lựa chọn, tính tốn, chỉnh định hình thức bảo vệ tải, ngắn mạch so lệch dọc ứng dụng làm tài liệu tham khảo cho cán kỹ thuật vận hành trạm biến áp 220kV Nhà máy nhiệt điện ng Bí mở rộng 99 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Bá Đề (1997), Bảo vệ rơle hệ thống điện mỏ, Nxb Giao thông vận tải, 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 Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Mạnh Hoạch (2001), Hệ thống cung cấp điện, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 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 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 thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Anh Nghĩa (1994), “Bảo vệ chạm đất pha bảo vệ pha sơ đồ logic” , 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 10 Nguyễn Anh Nghĩa (2006), Rơle bảo vệ hệ thống điện mỏ, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội 11 Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê (2003), Cung cấp điện, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 12 Đinh Văn Thắng, Kim Ngọc Linh (1996), “Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật số bảo vệ chạm đất pha lưới 6- 10kV”, Hội Nghị Khoa học lần thứ 12, Báo cáo khoa học, Hà Nôi 100 13 Nguyễn Hồng Thái, Vũ Văn Tẩm (2001), Rơle số lý thuyết ứng dụng, Nxb Giáo dục, Hà Nội 14 Nguyễn Hồng Thái (2000), Phần tử tự động hệ thống điện, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 15 Lã Văn Út (2001), Phân tích điều khiển ổn định hệ thống điện, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 17 Nguyễn Hoàng Việt, Các tốn tính ngắn mạch bảo vệ rơle hệ thống điện, Nxb Đại học quốc gia, TP Hồ Chí Minh 18 ABB Automation Technology Products AB, Data sheet Transformer protection terminal RET521-C2*2.3 19 Schneider Electric, Technical data sheet MiCOM P63x 20 SIEMEMS, Technical data sheet 7UT613 PHỤ LỤC GỚI THIỆU PHẦN MỀM TÍNH TỐN NGẮN MẠCH ETAP 4.0 Phần mềm Etap 4.0 cho phép sử dụng tính năng: - Khảo sát phân tích hệ thống điện đơn tuyến với nhiều nguồn cấp - Xây dựng sơ đồ HTĐ cần phân tích - Phân tích phân bố cơng suất HTĐ: phân bố công suất tổn thất đường dây, sụt áp đường dây, tải đường dây … - Phân tích ngắn mạch HTĐ: chế độ ngắn mạch đối xứng, không đối xứng, ngắn mạch pha chạm đất, hai pha chạm đất … Trong luận văn sử dụng Etap 4.0 để tính tốn ngắn mạch tồn trạm biến áp 220 kV nhà máy nhiệt điện ng Bí mở rộng số 2 TÍNH TỐN NGẮN MẠCH CHO TRẠM BIẾN ÁP 220kV NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NG BÍ MỞ RỘNG SỐ - Để tính tốn dòng điện ngắn mạch ta xây dựng sơ đồ thơng số cho tồn hệ thống dựa vào hình 1.2 sơ đồ nguyên lý trạm 220 nhà máy nhiệt điện ng Bí mở rộng số Ta lập sơ đồ tính tốn hình sử dụng dạng tính tốn ngắn mạch sau để tính: Các dạng ngắn mạch tính tốn: N(3) ngắn mạch ba pha; N(2) ngắn mạch hai pha; N(1,1) ngắn mạch hai pha chạm đất; N(1) ngắn mạch pha chạm đất Các dạng ngắn mạch tính tốn theo tiêu chuẩn IEC – 909 Cơng thức tính: I K" c.U n Zk Trong đó: I” : Dịng điện ngắn mạch c: Hệ số điện áp Un: Điện áp Zk: Tổng trở điểm ngắn mạch KẾT QUẢ TÍNH TỐN NGẮN MẠCH Ta tính tốn ngắn mạch chế độ sau: + Chế độ lớn nhất: có máy phát 300MW; nguồn 7697MVA; nguồn 4401MVA; máy phát 330MW + Chế độ nhỏ: Chỉ có máy phát 300 MW + Chế độ nhỏ: Chỉ có nguồn 7607 MW + Chế độ nhỏ: Hệ thống có nguồn 4401 MW + Từ kết tính tốn để xác định dòng điện lúc ngắn mạch để tính tốn chỉnh định bảo vệ rơle Bảng 3.1 Bảng kết tính ngắn mạch chế độ lớn Điểm ngắn mạch Thanh 220kV Thanh 110kV Thanh 11kV; Bảo vệ Điểm NM N(3) N(1) N(2) N(3) N(1) N(2) N(3) N(1) N(2) Kết (kA) 28.25 27.21 24.47 29.34 26.12 25.41 44.42 0.00 38.47 Bảng 3.2 Bảng kết tính ngắn mạch có nguồn máy phát 300MW Điểm ngắn mạch Thanh 220kV Thanh 110kV Thanh 11kV; Bảo vệ Điểm NM N(3) N(1) N(2) N(3) N(1) N(2) N(3) N(1) N(2) Kết (kA) 2.81 3.87 2.44 3.26 4.19 3,22 21,54 0.00 21,48 Bảng 3.3 Bảng kết tính ngắn mạch có nguồn máy phát 330MW Điểm ngắn mạch Thanh 220kV Thanh 110kV Thanh 11kV; Bảo vệ Điểm NM N(3) N(1) N(2) N(3) N(1) N(2) N(3) N(1) N(2) Kết (kA) 3.14 4.28 2.72 3.42 4.41 3,27 22.2 0.00 21,67 Sơ đồ tính tốn ngắn mạch phần mềm ETAP 4.0 ... nhiệt điện ng Bí mở rộng số - Nghiên cứu lựa chọn rơle kỹ thuật số trạm biến áp 22 0kV nhà máy nhiệt điện ng Bí - mở rộng số - Tính tốn chỉnh định rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 22 0kV nhà máy. .. bị trạm biến áp 22 0kV 1.1 .2 Các trạm biến áp máy phát điện trạm biến áp 22 0kV nhà máy diện ng Bí 1.1.3 Thiết bị điện trạm biến áp 22 0kV nhà máy nhiệt điện ng Bí 11 1 .2 ĐÁNH... thuật số Đối tượng nghiên cứu Trạm biến áp 22 0kV nhà máy nhiệt điện ng Bí - mở rộng số Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu, đánh giá tổng quan trạng hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp 22 0kV nhà máy nhiệt
Ngày đăng: 22/05/2021, 13:26
Xem thêm:
