Nghiên cứu lựa chọn thiết bị bảo vệ thạm đất một pha chọn lọc cho các khởi hành 6kv hầm lò khu vực than thùng yên tử

1 Bộ Giáo dục Đào tạo Trường Đại học Mỏ - Địa chất -* - Nguyễn văn thành Nghiên cứu, lựa chọn thiết bị bảo vệ chạm đất pha chọn lọc cho khởi hành 6kv khu vực than thùng yên tử Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hà Nội - 2012 Bộ Giáo dục Đào tạo Trường Đại học Mỏ - Địa chất * Nguyễn văn thành Nghiên cứu, lựa chọn thiết bị bảo vệ chạm đất pha chọn lọc cho khởi hành 6kv khu vực than thùng yên tử Chuyên ngành: Điện khí hoá mỏ Mà số: 60.52.52 Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Người h­íng dÉn: TS Ngun ngäc vÜnh Hµ Néi – 2012 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan công trình riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa đựơc công bố công trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2012 Tác giả luận văn Nguyễn văn Thành Lời cám ơn Tôi xin chân thành cám ơn TS Nguyễn Ngọc Vĩnh đà tận tình đà hướng dẫn việc hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cám ơn thầy cô giáo Bộ môn Điện khí hoá mỏ, tập thể cán Phòng Đại học sau Đại học, trường đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, bạn học viên lớp Cao học Điện khí hoá khoá 10.1 (2009-2011) gia đình đào tạo điều kiện cho hoàn thành luận văn Xin gửi đến thầy, Cô, Các đồng nghiệp gia đình mạnh khoẻ, hạnh phúc thành đạt Tác giả Nguyễn Văn Thành Mục lụC Mở đầu Tính cấp thiết đề tài 11 Môc ®Ých cđa ®Ị tµi 11 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 11 Nội dung đề tài 11 Phương pháp nghiên cứu 12 ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiƠn 12 CÊu tróc cđa ln văn 12 Chương 1: Tổng quan thực trạng cung cấp điện cao áp 6kV mỏ hầm lò khu vùc than thïng - yªn tư 13 1.1 Giíi thiƯu thùc tr¹ng cung cấp điện cao áp 6kV công than Đồng Vông 13 1.1.1 Sơ đồ cung cấp điện trạm biến áp 35/6 kV Công ty than Đồng V«ng 13 1.1.2 Giíi thiƯu mạng điện 6kV 17 1.1.3 Các cố xảy mạng ®iÖn 6kV 18 1.2 Giới thiệu thực trạng cung cấp điện cao áp 6kV c«ng ty than Nam MÉu TKV 21 1.2.1 Sơ đồ cung cấp điện trạm biến áp 35/6kV C«ng ty than Nam MÉu 21 1.2.2 Giới thiệu mạng điện 6kV 24 1.2.3 C¸c sù cè sảy mạng điện 6kV 27 1.3 NhËn xÐt chung …… 25 Ch­¬ng 2: Đánh giá trạng hình thức bảo vệ rơle chạm biến áp 35/6kv hình thức bảo vệ chạm đất pha mỏ khu vùc than thïng - yªn tư 26 2.1 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ trạm biÕn ¸p 35/6kV cđa c¸c xÝ nghiƯp má 31 2.2 Các hình thức bảo vệ trạm biến áp 35/6kV 33 2.2.1 Các hình thức bảo vệ chạm biến áp Công ty than Đồng Vông 33 2.2.2 Các hình thức bảo vệ trạm biến ¸p C«ng ty than Nam MÉu 31 2.2.3 Thống kê thông số bảo vệ trạm biÕn ¸p 35/6kV cđa c¸c xÝ nghiƯp má khu vùc Than Thïng - Yªn Tư 38 2.3 Bảo vệ chạm đất pha khởi hành 6kV 34 2.3.1 Công ty than Đồng Vông 34 2.3.2 C«ng ty than Nam MÉu 40 2.4 NhËn xÐt chung 36 Chương 3: Nghiên cứu ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ chọn lọc chạm đất pha khởi hành 6kv hầm lò khu vực Than thùng - Yên Tử 37 3.1 Tỉng quan vỊ r¬le kü tht sè 37 3.1.1 Nguyªn lý làm việc rơle số 37 3.1.2 Đầu vào tương tự 39 3.1.3 Đầu vào số 39 3.1.4 Đầu số 40 3.1.5 Chuyển đổi tín hiệu tương tự số (A/D) 41 3.1.6.C¸c bé läc sè 42 3.1.7 Đo lường ghi kiÖn 45 3.1.8 Các chức bảo vệ 45 3.2 Giới thiệu loại r¬ le kü thuËt sè 46 3.2.1 Giíi thiƯu vỊ r¬le sè MICOM P441 (Ph¸p) 46 3.2.2 Giíi thiƯu chung vỊ r¬le kü tht sè MICOM.P122C 49 3.2.3 R¬le kü tht sè REG316*4 cđa h·ng ABB – Thụy Điển 54 3.2.4 Giới thiệu rơle kỹ thuËt sè SMPR-1 cña h·ng Orion-Italia 68 3.2.5 Giới thiệu rơle kỹ thuật số 7S.J64** (Đức) 75 3.2.6 Giíi thiƯu r¬le kü tht sè DLP3** cña h·ng GE- Mü 81 3.2.7.Llùa chän r¬le kü thuËt sè 82 3.3 Tính toán giá trị chỉnh định 83 3.3.1.Tính toán điện dung toàn mạng 6kV má 83 3.3.2 TÝnh to¸n dòng chạm đất khởi hành 6kV mỏ 85 3.3.3 Tính toán chỉnh định cho rơle số b¶o vƯ 87 3.3.4 Nhập thông số cho rơle số bảo vệ 89 3.3.5 Bảo vệ dòng chạm đất 90 3.3.6 Khoá sóng hài 92 KÕt luËn kiến nghị 94 Tài liệu tham khảo 95 Danh mục hình vẽ đồ thị Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 35/6 kV Công ty than Đồng Vông Sơ đồ nguyên lý mạng kV Công ty than Đồng Vông Sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 35/6 kV Công ty than Nam MÉu Trang 09 Trang 11 Trang 17 Hình 1.4 Sơ đồ nguyên lý mạng kV Công ty than Nam Mẫu Trang 20 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ máy biến áp 35/ KV Trang 29 Hình 2.2 Sơ đồ bảo vệ chạm đất pha Công ty than Đồng Vông Trang 33 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ rơle PT3-50 Trang 35 Hình 3.1 Sơ đồ tự kiểm tra chức rơle số Trang 38 Hình 3.2 Sơ đồ nối BU, BI với phận biến đổi tín hiệu đầu vào Trang 39 Hình 3.3 Sơ đồ làm việc kết hợp đầu vào/đầu rơle số Trang 40 Hình 3.4 Nguyên lý chuyển đổi A/D kết hợp multiplexer Trang 41 Hình 3.5 Sơ đồ phối hợp chuyển đổi A/D multiplexer Trang 42 Hình 3.6 Hình dáng bên rơ le khoảng cách số MICOM P441 Trang 46 Hình 3.7 Hình 3.8 Sơ đồ bảo vệ đường dây rơle cách số MICOM họ P44X Đặc tính bảo vệ dòng có thời gian phụ thuộc rơle P122C Trang 47 Trang 53 Hình 3.9 Sơ đồ chức giá sắt mạch cắt mạc sát rơle P122C Trang 53 Hình 3.10 Sơ đồ nguyên lý khối rơle REG316*4 Trang 54 Hình 3.11 Đặc tính bảo vệ so lệch REG316*4 Trang 59 Hình 3.12 Đặc tính bảo vệ khoảng cách Trang 63 Hình 3.13 Đặc tính bảo vệ chống kích từ Trang 64 Hình 3.14 Đặc tính bảo vệ tải stator REG316*4 Trang 64 Hình 3.15 Hình 3.16 Sơ đồ bảo vệ 100% cuộn stator chống chạm đất có nối thêm Trang 65 Sơ đồ bảo vệ 100% cuộn stator chống chạm đất có nối Trang 66 thêm biến điện áp trung tính máy phát dùng rơle số REG316*4 Sơ đồ bảo vệ 100% cuộn stator chống chạm đất có nối Hình 3.17 thêm biến điện áp đầu cực máy phát dùng rơle số Trang 67 REG316*4 Hình 3.18 Bảo vệ cân điện áp REG316*4 Trang 68 Hình 3.19 Sơ đồ đấu dây mạch bảo vệ rơle SMPR-1 Trang 69 Hình 3.20 Đặc tính bảo vệ dòng có thời gian phụ thuộc Trang 74 Hình 3.21 Hình dạng rơle 7S J64** Trang 75 Hình 3.22 Sơ đồ chức rơ le 7SJ64** Trang 76 Hình 3.22 Đặc tính bảo vệ dòng có hướng rơle 7SJ64** Trang 80 Hình 3.23 Sơ đồ bảo vệ chống chạm đất có trở kháng Trang 80 Danh mục bảng Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật máy biến áp Trang Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật thiết bị điện phía 35kV Trang 10 Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật máy cắt GI-E SF6 Trang 10 Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật dao cách ly cao áp Trang 10 Bảng 1.5 Số hiệu chức tủ điện cao áp Trang 12 Bảng 1.6 Số liệu khởi hành 6kV Trang 12 Bảng 1.7 Thống kê cố xảy mạng điện 6kV Trang 13 Bảng 1.8 Bảng 1.9 Thông số kỹ thuật máy biến áp Thông số kỹ thuật máy cắt dầu MC-35-630-10T Trang 18 Trang 18 Bảng 1.10 Thông số kỹ thuật biến áp đo lường 3HOM-35 Trang 18 Bảng 1.11 Thông số kỹ thuật cầu dao cách ly PB-600 Trang 18 Bảng 1.12 Thông số kỹ thuật rơle khí P Trang 19 Bảng 1.13 Thông sè kü thuËt van chèng sÐt PBC-35 Trang 19 B¶ng 1.14 Số hiệu chức tủ điện cao áp Trang 21 Bảng 1.15 Số liệu khởi hành 6kV Trang 21 Bảng 1.16 Thống kê cố xảy mạng điện 6kV Tháng năm 2009 Trang 22 Bảng 2.1 thông số rơle PHT 565 Trang 28 Bảng 2.2 thông số rơle khí có mà hiệu BT-43-66 Trang 30 Bảng 2.3 thông số rơle dòng điện PT40/10 Trang 31 Bảng 2.4 thông số rơle dòng điện PT40/20 Trang 31 Bảng 2.5 thông số rơle so lƯch PHT 565 Trang 31 86 3.2.6 Giíi thiƯu r¬le kü tht sè DLP3** cđa h·ng GE- Mü Giíi thiƯu chung vỊ r¬le kü tht sè DLP3** cđa hÃng GE- Mỹ Được thiết kế dùng để bảo vệ lưới, đường dây truyền tải phân phối điện lưới cao áp, trung áp, hạ áp dựa nguyên lý đo tổng trở Rơle DLP3**CD, DLP3**KD thuộc họ rơle bảo vệ đường dây, thường có nhiều vùng tác động Với DLP3** bảo vệ vùng khoảng cách, bảo vệ vùng cho đường dây tính nơi đặt rơle khoảng cách Các vùng tác động trước làm nhiệm vụ dự phòng cho cho bảo vệ liền kề Thông số kỹ thuật rơle DLP3** Bảng 3.20: Thông số kỹ thuật rơle DLP3** Đại lượng Giá trị Tần số danh định f= 50/60Hz Điện áp danh định (pha-pha) Từ 100 -:- 120VAC Dòng định mức In = 5A Điện áp nguồn cung cấp điều khiển 48VDC, khoảng từ 38,5 -:- 60VDC Làm việc 110/125, khoảng từ 88-:-150 VDC 220/250, khoảng từ 176-:-300 VDC Khả chịu dòng cho phép Liên tục kéo dài x In Trong giây 50 x In Trong giây 100 x In Khả chịu ¸p cho phÐp (xoay chiỊu) KÐo dµi x Un phút 3,5 x Un Điện áp thử nghiệm cách ®iƯn 2kV, f: 50/60Hz ChÞu xung ®iƯn ¸p 5kV ë 1,2/50ms Tiªu chn ¸p dơng acNSI-C37.90.1 NhiƯt độ môi trường -300C -:- 750C Nhiệt độ làm việc -200C -:- 550C 87 Thông số mạch điều khiển rơle DLP3** Mạch dòng 0,022W, độ, In = 5A 0,022W, 30 độ, In = 5A Mạch áp 0,15VA, 60Hz 0,2VA, 50Hz Ngn chiỊu cho bé chun ®ỉi 2,5mA, Un mét chiỊu C«ng st 20W Sai sè thời gian 3% Sai số đơn vị đo khoảng cách 5% giá trị đặt góc lớn Thông số tiếp điểm rơle DLP3** Đầu : số tương tự -:- mA, 10V Đầu tín hiệu tác động 3A (ANSI C37.90) Tiếp điểm cđa r¬le 10W; Umax = 280VDC; Imax = 40mA TiÕp điểm cho chuyển đổi hệ thống khác 38,5-:-300VDC, 150mA Chức rơle DLP3** - Cắt phần tử khoảng cách vượt tuyến truyền tín hiệu cho phép (POTT) - Cắt phần tử khoảng cách néi tun trun tÝn hiƯu cho phÐp (PUTT) - Trun tÝn hiƯu kho¸, trun tÝn hiƯu më réng vïng, x¸c định vị trí lỗi đường dây 3.2.7 Lựa chọn rơle kỹ thuật số Qua khảo sát thông số loại rơle kỹ thuật số ta thấy: Tính ưu việt rơle 7SI64** phát xác vị trí xuất tuyến xảy cố chạm đất, giúp nhân viên quản lý lưới điện xử lý tình tốt, trì khả cấp điện tối ưu Rơle trang bị chức năng: Bảo vệ dòng pha có thời gian (51) cắt nhanh (50); Bảo vệ dòng chạm đất có độ nhạy cao có hướng vô hướng (67,67N); 88 Bảo vệ dòng có hướng (67); Chức bảo vệ dòng có hướng với đặc tính thời gian xác định thời gian phụ thuộc cho dòng pha dòng chạm đất (thứ tự không) Vì để bảo vệ chạm đất cho khởi hành 6kV mỏ: Công ty than Đồng Vông Công ty than Nam Mẫu với mạng điện trung tính cách ly ta chọn rơle kỹ thuật số thuộc họ 7SI64** 3.3 Tính toán giá trị chỉnh định 3.3.1 Tính điện dung toàn mạng 6kV mỏ a) Tính điện dung đường dây không Theo phương pháp soi gương điện tích qua mặt phẳng dẫn ta có công thức: C0 = 0,2 (F/km) 1,37 In r C0 - ®iƯn dung cđa mét pha so với đất tính cho 1km chiều dài r bán kính dây dẫn, m Từ công thức tra bảng tính điện dung 1km đường dây không ghi bảng 3.21 Bảng 3.21 Mà hiệu Bán kính dây, r(m) Điện dung C0 (μF/km) AC- 35 4,21.10-3 0,0222 AC - 50 4,8 10-3 0,0353 AC - 70 5,7 10-3 0,0365 §iƯn dung đường dây chiều dài (km) tÝnh theo c«ng thøc: CK = C0 b) TÝnh ®iƯn dung c¸p ®iƯn 6kV C¸p mỊm ë c¸c má than vùng Uông Bí sử dụng loại cáp ba pha đối xứng vỏ bọc chì có mà hiệu C (hoặc tương đương) Các cáp nối từ đầu vào dùng cung cấp cho trạm biến áp 89 Điện áp pha trường hợp điện áp lõi ch¾n r2 U = ị Edr = r1 q 2.pp e r l r1 r2 dr r q ln = r r1 2.pp e r l r1 ũ Theo định nghĩa: C0cap = q 2pe e r l 0,196 (μF/km) = = r1 r1 u ln ln r2 r2 Ta tính điện dung 1km cáp C kết ghi bảng 3.32: Bảng 3.22 Tiết diện lõi cáp Điện dung, C0 r1 (mm) r2 (mm) x 50 11,89 0,181 x 70 5,6 16,64 0,197 (mm2) (mF/km) Điện dung đường cáp có chiều dài L(km) tính theo công thức: Cc = Coc L Điện dung toàn mạng 6kV tÝnh theo c«ng thøc: Cå = n åC i =1 i (mF) Từ công thức bảng (3.21), (3.22) ta tính điện dung mỏ sau: * Công ty than Đồng Vông Giá trị điện dung khởi hành ghi bảng 3.23 Bảng 3.23 TT khëi hµnh Cki (mF) Cci (mF) CSi (mF) KH1 0,1219 0,182 0,3039 KH2 0,1658 0,254 0,4198 KH3 0,1803 0,213 0,3933 KH4 0,1134 0,227 0,3404 KH5 0,2382 0,145 0,3832 90 CS = 1,5205 mF (1) * C«ng ty than Nam Mẫu Giá trị điện dung khởi hành ghi bảng 3.24 Bảng 3.24 TT khởi hành Cki (mF) Cci (mF) KH1 0,1784 0,2955 KH2 0,2156 0,1985 KH3 0,1876 0,1878 KH4 0,2675 0,1985 KH5 0,2295 0,2715 KH6 0,1578 0,1335 KH7 0,1625 0,0925 CSi (mF) 0,4739 0,4141 0,3754 0,466 0,501 0,3913 0,255 CS = 2,9767 mF (2) 3.3.2 TÝnh dòng chạm đất khởi hành 6kV mỏ Đối với mạng 6kV có trung tính cách ly, có cố chạm đất pha thông số chủ yếu định đến dòng chạm đất điện dung mạng so với đất ảnh hưởng máy biến áp đo lường ( điểm trung tính cđa MBA ®o l­êng nèi ®Êt) NÕu bá qua ®iƯn dẫn mạng so với đất dòng điện chạm đất phụ thuộc vào điện dung mạng ảnh hưởng MBA đo lường Trên sở điện dung khởi hành điện dung toàn mạng, thông số MBA đo lường ta tính điện dung riêng khởi hành dòng chạm đất tổng toàn mạng 6kV - Dòng điện dung riêng khởi hành mạng hình tia xác định theo công thức: 3I0ci = 3.wCiUr - Dòng điện dung tổng toàn mạng (dòng chạm đất) không kể đến ảnh hưởng máy biến áp đo lường tính theo công thức 91 3I0CS = 3Uf.w.CS.10-6 (A) - Dòng điện cố (IBioSC ) đầu khởi hành 6kV có chạm đất pha không kể đến ảnh hưởng máy biến áp đo lường tính theo công thức: IBioSCi = 3Uf.w.(CS - Ci ) 10-6 (A) - Khi kể đến ảnh hưởng máy biến áp đo lường - Các thông số máy biến áp đo lường dïng c¸c má P nm = 3700 W 3.I d2 RBA = XBA = w.L = 314.5000=1570000W - Hai máy biến áp đo lường mắc song song nên: RBA = 3700 = 1850 W XBA = w.L/2= 314.5000/2= 785000W - Dòng chạm đất tổng toàn mạng kể đến ảnh hưởng máy biến áp đo lường xác định theo công thức: 3I0S = U f ổ Rba X + j ỗỗ 3.w.CS - ba ÷÷ R + X ba Rba + X ba ø è ba - Dßng sù cố đầu khởi hành có kể đến ảnh hưởng máy biến áp đo lường xác định theo c«ng thøc IBioSC = U f ỉ Rba X + j ỗỗ 3.w.(CS - Ct ) - ba ÷÷ R + X ba Rba + X ba ứ ố ba - Dòng chạm đất không hoàn toàn xác định theo công thức: I cd = 3.U f w.CS + Rcd2 w.CS2 - Điện áp bước tính: Ub = 0,4.Icđ Rcđ (V) - Điện áp dịch chuyển trung tính Rcđ ạ0 U0 = Uf 1 + Rcd2 w.CS2 KÕt tính toán giá trị liệt kê bảng: 92 * Công ty than Đồng Vông Bảng 3.25 TT khëi hµnh Cki (mF) 3I0i (A) IBioSC(A) KH1 0,3039 0,385 1,205 KH2 0,4198 0,259 1,331 KH3 0,3933 0,256 1,334 KH4 0,3404 0,36 1,230 KH5 0,3832 0,313 1,277 Dòng chạm đất tổng toàn mạng: 3I0S = 1,473 * Công ty than Nam Mẫu Bảng3.26 TT khởi hành Cki (mF) 3I0i (A) IBioSC(A) KH1 0,4739 0,224 1,815 KH2 0,4141 0,281 1,758 KH3 0,3754 0,372 1,667 KH4 0,466 0,231 1,808 KH5 0,501 0,218 1,821 KH6 0,3913 0,301 1,738 KH7 0,255 0,412 1,627 Dòng chạm đất tổng toàn mạng: 3I0S = 2,039A 3.3.3.Tính toán chỉnh định cho rơle bảo vệ - Để bảo vệ tác động chọn lọc dòng khởi động bảo vệ cần phải lớn dòng dung riêng nhỏ dòng cố IBioSC có kể đến khả nhảy vọt dòng điện dung chạm đất - Dòng khởi động bảo vệ đường dây thứ i xác định theo công thức: Icdi = kat Knv.3.I0i 93 Trong ®ã: Kat = (1,1 ¸1,2) - HƯ sè an toµn Knv - HƯ sè nhảy vọt (knv = (2 á3) có trì thời gian tác động; knv = (4 5) không trì thời gian tác động - Độ nhạy bảo vệ đường dây khởi hành xác định theo c«ng thøc: K ni = I BIOSC I cd Trong đó: Kn 1,5 đường dây không Kn 1,25 đường cáp Vậy dải chỉnh định dòng khởi động bảo vệ khởi hành thứ i Kat.knt.3I0i.Ict Ê I BIOSC 1,5 Từ số liệu tính toán bảng (3.25); (3.26) công thức với kat =1,2 ta tính dải chỉnh định dòng tác động bảo vệ cho khởi hành mỏ sử dụng rơle bán dẫn thông thường sau: * Công ty than Đồng Vông Bảng3.27 TT Khởi hành Thời gian 3I0i(A) IBíOCi(A) Knv Ic®i(A) Kni khèng chÕ (s) KH-1 0,385 1,205 0,847 1,42 0,5 KH-2 0,259 1,331 0,569 2,3 0,5 KH-3 0,256 1,334 0,563 2,3 0,5 KH-4 0,36 1,230 0,792 1,55 0,5 KH-5 0,313 0,688 1,85 0.5 1,277 94 * C«ng ty than Nam Mẫu Bảng 3.28 Thời gian Khởi TT 3I0i(A) hành IBÝOCi(A) Knv Ic®i(A) Kni khèng chÕ (s) KH-1 0,224 1,815 0.9856 1,8 KH-2 0,281 1,758 0,618 2,8 0,5 KH-3 0,372 1,667 0,818 2,0 0,5 KH-4 0,231 1,808 1.0164 1,77 KH-5 0,218 1,821 0.9592 1,898 KH-6 0,301 1,738 0,662 2,625 0,5 KH-7 0,412 1,627 0,906 1,795 0,5 Các khởi hành có độ nạy đảm bảo Kn 1,5 Knv = thiết bị lắp đặt đầu khởi hành thời gian tác động tức thời Các khởi hành có độ nhạy đảm bảo nhưngư có Kn=2 thiết bị nối qua rơle thời gian trì ®èi víi t=0,5s NÕu khëi hµnh nµo cã knv = mà kn < 1,5 thiết bị bảo vệ cho khởi hành cần lắp thêm rơ le điện áp RU qua rơ le thời gian RT (sơ đồ nguyên lý lắp đặt hình 3.5) Khi tất thiết bị bảo vệ không tác động sau 0,3s thiết bị bảo vệ tác động Với rơle kỹ thuật số khởi hành có Knv=4, ta đặt tín hiệu mức thấp Các khởi hành có Knv = ta đặt tín hiệu ë møc thÊp cã h­íng Cơ thĨ nh­ sau: 3.3.4 Nhập thông số cho rơle số bảo vệ Vì mỏ có sử dụng biến dòng có thông số 200/5A nên bảng nhập thông số bảng 3.28 Bảng 3.29 Phần thông Thông số mạc định số nhập xuÊt x­ëng 1003 Enabled Disabled Chän nhãm 1005 3 Số pha bảo vệ Địa Giải thích lệnh tùc hiƯn 95 1006 2 Sè phÝa b¶o vƯ 1270 50Hz 50Hz Tần số công nghiệp 6112 Enabled Enabled 6271 L1-L2-L3 L1-L2-L3 1202 200A 200A 1204 5A 5A 1203 1A 1A Dòng thứ cấp rơle 1008 0,5 0,5 Thời gian đặt 1211 8,5I/In 8,5I/In Giá trị đặt biến dòng Kích hoạt chức bảo vệ dòng chạm dất (51N, 64, 50G) Thø tù pha 1, 2, Dßng định mức sơ cấp biến dòng Dòng định mức thứ cấp biến dòng Để bẩo vệ cho khởi hành có Knv=2 ta cần nhập thông số địa 1006 (bảo vệ có hướng), đồng thời bật chức 67 3.3.5 Bảo vệ dòng chạm đất 3.3.5.1 Bảo vệ dòng ngưỡng thấp Giá trị dòng Io> bảo vệ ngưỡng dòng chỉnh định rơle mà dòng cố vượt giá trị thời gian tác động t> bảo vệ tác động Io=khc (3Io - kfiIi) Trong k hiệu chỉnh sai số biến dòng chế độ làm việc toàn pha dòng ngắn mạch pha cực đại I0> = kat.kkck.kcb.INM max Trong đó: Kat: hệ số an toàn thường cho 1,0 đến 1,25 kkck =1: sai số thành phần không chu kỳ chế độ độ kcb : hệ số tính đến không cân phụ thuộc dòng pha có giá trị 0,05 đến, giá trị 0, 05 ứng với dòng ngắn mạch (2á3)Iđm 96 INM max : dòng ngắn mạch pha chế độ cực đại cuối đường dây bảo vệ (giá trị I0> chọn theo giá trị lớn thoả mÃn điều kiện thường lấy khoảng 0,2 đến 0,8 dòng định mức biến dòng) Đối với lưới mỏ điểm trung tính cách ly nên dòng chạm ®Êt nhá ta cã c«ng thøc: I0> = I®k min/kat Iđk : dòng dung kháng (chạm đất) tổng cực tiểu đường dây kat : hệ số an toàn có giá trị từ 1,0 đến 1,25 Nếu rơle loại bảo vệ vô hướng cần kiểm tra điều kiÖn (1) I0> = kat.a.I Hay I0> = kat.Id Id: dòng điện dung khởi hành A: dòng dung kháng 01 km dây dẫn 1: tổng chiều dài dây dẫn Kat cho có giá trị từ đến 2,5 Nếu rơle bảo vệ có hướng không cần kiểm tra điều kiện (1) * Kết tính toán dòng đặt chỉnh định rơle số bảo vệ cho khởi hành 6kV mỏ Đồng Vông ghi bảng 3.29 Bảng 3.30 TT Khởi hành Kiểm tra 3I0i(A) IBíOCi(A) Knv I0>(A) điều kiện (1) Io> (A) Kết luận (giá trị đặt rơle) KH-1 0,385 1,205 0,67 1,8634 §¶m b¶o KH-2 0,259 1,331 0,52 1,25356 §¶m bảo KH-3 0,256 1,334 0,51 1,23904 Đảm bảo KH-4 0,36 1,230 0,72 1,7424 Đảm bảo KH-5 0,313 1,277 0,62 1,51492 Đảm bảo * Kết tính toán dòng đặt chỉnh định rơle số bảo vệ cho cáckhởi hành 6kV mỏ Nam Mẫu ghi bảng 3.30 97 Bảng 3.31 TT Khởi hành 3I0i(A) IBÝOCi(A) Knv I0>(A) KiĨm tra KÕt ln ®iỊu kiƯn (giá trị đặt (1) Io> (A) rơle) KH-1 0,224 1,815 0.9856 1,084 Đảm bảo KH-2 0,281 1,758 0,562 1,360 Đảm bảo KH-3 0,372 1,667 0,744 1,800 Đảm bảo KH-4 0,231 1,808 1.0164 1,118 Đảm bảo KH-5 0,218 1,821 0.9592 1,055 §¶m b¶o KH-6 0,301 1,738 0,60 1,457 §¶m bảo KH-7 0,412 1,627 0,82 1,994 Đảm bảo Giá trị dòng chỉnh định đặt rơle cho khởi hành 6kV mỏ đảm bảo bảo vệ có hướng 3.3.5.2 Bảo vệ dòng thứ tự không ngưỡng cao Với tính chất bảo vệ cắt nhanh, chức có khả làm việc có chọn lọc lưới có cấu hình bÊt kú Tuy nhiªn, cã thĨ sư dơng nã nh­ bảo vệ dự phòng cho chức ngưỡng thấp, cài đặt với dòng lớn giá trị ngưỡng thấp thời gian lâu bảo vệ cắt nhanh Giá trị I0>> kiểm tra theo điều kiện sau: - Theo điều kiện dòng thứ tự không cực đại có chạm đất cuối đường dây bảo vệ 3.3.6 Khoá sóng hài Chức ổn định rơle chống lại dòng xung kích từ hoá phản ứng theo độ lớn sóng hài bậc chỉnh định theo địa 1650 Giá trị ngưỡng tác động theo độ lớn thành phần sóng hài bậc hai chỉnh định ô địa 1651 với khoảng chỉnh định từ 10 -:- 80% Bảo vệ bị khoá thành phần sóng hài bậc vượt qua ngưỡng chỉnh định Khoảng thời gian trì khoá bảo vệ từ -:- 1000 chu kỳ dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp chỉnh định địa 1612 98 Chức ổn định phản ứng theo thành phần sóng hài bậc cao: bậc 3, bậc 4, bậc chỉnh định theo ô địa 1653 Ngưỡng tác động chức chỉnh định địa 1654 Thời gian trì tác động khoá chỉnh định địa 1655 99 Kết luận kiến nghị Kết luận Với nội dung đề tài giao: Nghiên cứu, lựa chọn thiết bị bảo vệ chạm đất pha chọn lọc cho khởi hành 6KV cho mỏ hầm lò khu vực Than Thùng Yên Tử, luận văn đà giải vấn đề sau đây: Đánh giá thực trạng chung cung cấp điện cao áp 6kV mỏ hầm lò khu vực Than Thùng - Yên Tử, loại cố xảy mạng 6kV Đánh giá thực trạng hệ thống rơle bảo vệ sử dụng xí nghiệp mỏ khu vực Than Thùng Yên Tử đánh giá ưu nhược điểm hình thức bảo vệ chạm đất pha mạng điện trung tính cách ly sử dụng Giới thiệu thông số kỹ thuật, chức làm việc rơle kỹ thuật số ®ang sư dơng ë ViƯt Nam nh­ hµng ABB cđa Thuỵ Điển, SIEMENS Đức, GE Mỹ Lựa chọn ứng dụng rơle kỹ thuật số trường hợp cụ thể, từ làm tài liệu tham khảo cho cán kỹ thuật viên công tác ngành điện Tính toán chỉnh định hình thức bảo vệ dòng thứ tự không xảy chạm đất pha rơle kỹ thuật số 7SJ64** cho khởi hành 6kV mỏ hầm lò khu vực Than Thùng Yên Tử Kiến nghị Rơle kỹ thuật số REG316*4, REL316*4, REC316*4 Và 7UT5***, 7SJ64** cã dung l­ỵng bé nhí lín, cã thĨ ghi lại nhiều thông số, lưu lại nhiều kiện lỗi cố hệ thống điện, tiện lợi công tác vận hành, giám sát lưới điện, đặc biệt lưới điện mỏ Nên đề nghị xí nghiệp mỏ tạo điều kiện để ứng dụng bảo vệ cho trạm biến áp mạng lưới điện mỏ 100 Tài liệu tham khảo Trần Bá Đề (1997), Bảo vệ rơle hệ thống điện mỏ Nxb Giao thông vận tải, 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 hoá mỏ, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội Nguyễn Anh Nghĩa (1994), Bảo vệ chạm đất pha bảo vệ pha sơ đồ lôgic, 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 Đào Kim Hoa, Phạm Văn hoà, Nguyễn Hữu Khải, Trịnh Hùng Thám, Đào Quang Trạch, Là Văn út (1991), Nhà máy điện trạm biến áp, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê ( 2003), Cung cấp điện, Nxb khoa học kỹ thuật, Hà Nội 10 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 Nội 11 Nguyễn Hồng Thái, Vũ Văn Tẩm (2001), Rơle số lý thuyết ứng dụng, Nxb Giáo dục, Hà Nội 12 Nguyễn Hồng Thái (2000), Các phần tử tự động hệ thống điện, Nxb Khoa häc kü thuËt ... số nhằm đảm bảo bảo vệ chạm đất pha có chọn lọc khởi hành 6kV mỏ hầm lò khu vực Than Thùng Yên Tử Đối tượng phạm vi nghiên cứu Các khởi hành 6kV mỏ hầm lò khu vực Than Thùng- Yên Tử Nội dung... chọn lọc cho khởi hành 6kV hầm lò khu vực Than Thùng- Yên Tử Quảng Ninh cần thiết Mục đích đề tài - Nghiên cứu thực trạng cung cấp điện cao áp 6kV mỏ hầm lò vùng Than Thùng- Yên Tử - Nghiên cứu. .. cung cấp điện cao áp 6kV mỏ hầm lò vùng khu vực Than Thùng Yên Tử - Đánh giá thực trạng hệ thống rơle bảo vệ chạm đất pha cho khởi hành 6kV mỏ hầm lò khu vực Than Thùng Yên Tử - Đề xuất giải pháp