Nghiên cứu ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 220kv nhà máy nhiệt điện uông bí mở rộng số 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BÙI VIỆT THÀNH NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG RƠLE KỸ THUẬT SỐ BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 220 kV NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NG BÍ - MỞ RỘNG SỐ Chun ngành: Điện khí hóa mỏ Mã số: 60.52.52 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Anh Nghĩa HÀ NỘI - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT BÙI VIỆT THÀNH NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG RƠLE KỸ THUẬT SỐ BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 220 kV NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NG BÍ - MỞ RỘNG SỐ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2012 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết tính toán luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 10 tháng 04 năm 2012 Tác giả luận văn Bùi Việt Thành LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tời: 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, môn 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 giám đốc, phân xưởng tự động điều khiển, phân xưởng điện kiểm nhiệt đồng nghiệp – Công ty TNHH TV Nhiệt điện ng Bí giúp tơi q tình hồn thành luận văn Hà Nội, tháng 04 năm 2012 Tác giả luận văn Bùi Việt Thành 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 NG BÍ – MỞ RỘNG SỐ 1.1 Q TRÌNH XÂY DỰNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CƠNG TY 1.1.1 Sơ lược lịch sử phát triển công ty 1.1.2 Bộ máy tổ chức Công ty TNHH 1TV Nhiệt điện ng Bí 1.2 KHÁI QUÁT VỀ TRẠM BIẾN ÁP 220kV - NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NG BÍ MỞ RỘNG SỐ 1.2.1 Sơ đồ bố trí thiết bị trạm biến áp 220kV 1.2.2 Các trạm biến áp máy phát điện trạm biến áp 220kV nhà máy diện ng Bí 1.2.3 Thiết bị điện trạm biến áp 220kV nhà máy nhiệt điện ng Bí 11 1.3 ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NG BÍ 13 1.3.1 Công suất truyền tải trạm biến áp xác định theo phương pháp biểu đồ phụ tải 13 1.3.2 Nhận xét 18 Chương NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN RƠLE KỸ THUẬT SỐ TRẠM BIẾN ÁP 220kV NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NG BÍ MỞ RỘNG SỐ 19 2.1 CÁC HÌNH THỨC BẢO VỆ HIỆN ĐANG SỬ DỤNG 19 2.1.1 Bảo vệ khối máy phát máy biến áp 19 2.1.2 Bảo vệ trạm biến áp 220kV 21 2.1.3 Nhận xét 26 2.2 GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI RƠLE KỸ THUẬT SỐ 26 2.2.1 Giới thiệu họ rơle kỹ thuật số MICOM P63X (P631; P632; P63X: P634) 26 hãng ALTOM 2.2.2 Giới thiệu rơle kỹ thuật số MICOMP122 hãng ALTOM 2.2.3 Giới thiệu rơle kỹ thuật số MICOM-P546 hãng ALTOM 2.2.4 Giới thiệu rơle kỹ thuật số SPAD346 hãng ABB 2.2.5 Giới thiệu rơle kỹ thuật số 7UT613 hãng SIEMENS 2.2.6 Giới thiệu rơle kỹ thuật số bảo vệ dòng SJ64 2.3 SO SÁNH LỰA CHỌN RƠLE BẢO VỆ KỸ THUẬT SỐ CHO TRẠM BIẾN ÁP 220 kV NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NG BÍ 2.3.1 So sánh rơle bảo vệ so lệch MicomP63X rơle SIEMEN UT613 2.3.2 So sánh rơle bảo vệ dong MicomP122 rơle SJ64 2.3.3 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 40 46 51 59 69 79 79 80 80 82 82 84 85 85 88 89 91 101 104 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 11 11 11 11 13 14 15 16 17 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3.1 Các thông số kỹ thuật máy biến áp trạm biến áp Các thơng số kỹ thuật máy biến áp trạm biến áp tự dùng 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 300 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 300MW Thống kê rơle kỹ thuật số sử dụng trạm biến áp 220 kV nhà máy nhiệt điện ng Bí - mở rộng số Thông số kỹ thuật rơle MICOM.P122C 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 21 41 44 63 79 80 82 3.13 Kết tính tốn ngắn mạch Thơng kê kết tính tốn quy đổi dịng điện phía trung hạ áp 83 phía cao áp Thống kê kết tính tốn phía MBA 83 Thơng kê kết tính tốn bảo vệ tải máy biến áp 84 Thống kê thông số nhiệt độ đặt cho bảo vệ tải nhiệt 85 Kết tính tốn bảo vệ q dịng ngưỡng thấp 88 Kết tính tốn bảo vệ q dịng ngưỡng cao 89 Kết tính tốn dịng chạm đất 89 Các giá trị cài đặt rơle phía 220 kV 89 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 95 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 96 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình Tên hình vẽ Trang 1.1 1.3 Cơ cấu tổ chức quản lý cơng ty 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 1.4 Sơ đồ nguyên lý khối máy phát máy biến áp 10 1.5 Sơ đồ nguyên lý đấu nối trạm biến áp liên lạc AT9 12 1.6 Biểu đồ phụ tải ngày điển hình trạm AT9 Biểu đồ phụ tải ngày điển hình máy phát điện 300MW 14 1.2 1.7 2.1 2.2 2.3 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 2.4 Sơ đồ nguyên lý cấu trúc họ rơle P63X Sơ đồ nguyên lý đấu nối biến dòng họ rơle P63X 2.5 Sơ đồ đặc tính tác động bảo vệ so lệch họ rơle P63X 33 2.6 36 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 37 rơle P63X Sơ đồ đặc tính động bảo vệ tải nhiệt họ rơle P63X 38 2.7 2.8 2.9 28 43 2.10 Sơ đồ loogic dòng pha I>, I>>, I>>> rơle P122 Đặc tính bảo vệ q dịng có thời gian phụ thuộc rơle P122 2.11 Sơ đồ chức giám sát mạch cắt rơle P122 45 2.12 50 2.13 Sơ đồ cấu trúc rơle kỹ thuật số P546 Sơ đồ khối chức rơle kỹ thuật số P546 2.14 Sơ đồ nối dây bảo vệ so lệch rơle kỹ thuật số P546 52 2.15 Sơ đồ nối rơle đầu rơle kỹ thuật số P546 Sơ đồ kết nối rơle kỹ thuật số SPAD 346C 53 59 2.18 Sơ đồ kết nối phía sau rơle kỹ thuật số SPAD 346C Sơ đồ cấu trúc phần cứng rơle bảo vệ so lệch UT613 2.19 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dòng điện UT613 64 2.16 2.17 45 51 58 62 2.20 65 2.21 Đặc tính tác động rơle UT613 Đặc tính hãm rơle UT613 2.22 Nguyên lý bảo vệ chống hạn chế rơle UT613 68 2.23 Đặc tính tác động bảo vệ chống chạm đất hạn chế rơle UT613 68 2.24 Biểu đồ chức SJ64 Đặc tính bảo vệ q dịng có hướng SJ64** 73 74 2.27 Sơ đồ bảo vệ chống chạm đất có trở kháng Sơ đồ đấu dây mạch điều khiển chiều động 2.28 Sơ đồ cấu trúc phần cứng SJ64 76 2.29 Sơ đồ Đặc tính thời gian bảo vệ dòng SJ64 77 2.30 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ rơle kỹ thuật số cho trạm AT9 81 3.1 Đặc tính bảo vệ bảo vệ so lệch 93 3.2 Đặc tính khởi động bảo vệ so lệch rơle P63X 97 3.3 Đặc tính bảo vệ so lệch rơle P63X 98 2.25 2.26 67 74 75 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 bình thường Để đảm bảo cho lưới điện vận hành an tồn, ổn định khơng thể thiếu thiết bị bảo vệ tự động hố 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 1" mang tính cấp thiết Mục đích 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 Uông Bí - mở rộng số rơle 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 tổng quan chức bảo vệ rơle kỹ thuật số trạm biến áp trung gian - Tính tốn chỉnh định cài đặt rơle kỹ thuật số nhằm đảm bảo an toàn vận hành trạm biến áp 96 Bảng 3.14 Bảng cài đặt thông số bảo vệ so lệch TT Thông số cài đặt Kí hiệu Địa Giá trị 0,2 Dòng khởi động ngưỡng thấp I> 072.142 DIFF Dòng khởi động ngưỡng cao I>> 072.142 DIFF Độ dốc đoạn m1 ICS 072.142 DIFF Độ dốc đoạn c Khóa dịng từ hóa Khóa kích từ Thời gian tác động Điểm gốc Độ dốc m2 0,4 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 m = 0,4 Hình 3.2 Đặc tính khởi động bảo vệ so lệch dọc rơle P63X I h4 = 4,92 Vùng khóa m = 0,7 10 11 12 13 14 15 16 17 A (4,92 ; 9,84) B(1,17 ; 2,34) I SL = 0,2 I h1 = 0,1 I CS = 1,5 10 I SL Đặc tính bảo vệ 97 = 4, m1 Hình 3.3 Đặc tính bảo vệ so lệch dọc rơle P63X I h4 = 4,92 D(4,92 ; 9,84) I SL = 0,2 I h1 = 0,1 I CS = 1,5 10 I SL m2 10 11 12 13 14 15 16 17 7, 0= A (15,57 ; 9,84) 49,2 47 48 49 50 C(49,2 ; 9,84) I SL 10 Ih 98 99 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 Từ thông số định mức máy biến áp, rơle tự động tính tốn để thích ứng với tổ đấu dây dịng định mức cuộn dây theo cơng 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 100 010.150 MAIN Conn.meas.circ IP,b Standard 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 OR OR 041.121 DIFF Overflux.bl.1 trigg 041.122 DIFF Overflux.bl.2 trigg 041.123 DIFF Overflux.bl.3 trigg OR 041.106 DIFF Starting OR OR OR 041.118 DIFF Harm.block trigg 041.119 DIFF Harm.block trigg 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 101 003.075 FT_RC Max recording time 50 Periods 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 % 102 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Việc sử dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ hệ thống điện có phụ tải ưu tiên loại cần thiết, rơle kỹ thuật số đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, tốc độ xử lý nhanh, độ tin cậy an toàn cao, mang lại hiệu kinh tế công tác vận hành, quản lý điện tự động hóa tồn hệ thống điện quốc gia Các nấc chỉnh định cài đặt rơle kỹ thuật số nhỏ, việc lựa chọn thông số kỹ thuật tùy ý theo yêu cầu người sử dụng Đa số rơle số thiết kế theo tiêu chuẩn IEC, ANSI, IAC có kết nối với máy tính điều khiển trung tâm, nên chọn phần mềm sử dụng chung Rơle kỹ thuật số 7UT6***, 7SJ6***, MICOM P63X, MICOM P12X có dung lượng nhớ lớn, ghi lại nhiều thông số, lưu nhiều kiện lỗi cố hệ thống điện, tiện lợi công tác thống kê giám sát lưới điện Với nội dung đề tài giao: “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 1” Trong luận văn giải vấn đề sau: - Giới thiệu khái quát chung tình hình cung cấp điện trạm biến áp 220kV nhà máy nhiệt điện ng Bí mở rộng số 1: + Qua khảo sát tính tốn máy biến áp liên lạc (AT9) trạm biến áp 220kV sử dụng khoảng 1/3 công suất thiết kế Tuy nhiên, tương lai xây dựng thêm tổ máy với công suất 330MW, đủ công suất thiết kế máy + Nhà máy nhiệt điện ng Bí mở rộng có suất phát điện cao, làm việc tin cậy ổn định Nhà máy sử dụng hệ thống rơle bảo vệ đại làm việc ổn định, nhậy tin cậy - Đánh giá trạng hình thức rơle bảo vệ trạm biến áp 220kV, giới thiệu, so sánh phân loại rơle kỹ thuật số sử dụng Việt Nam hãng Alstom Pháp, ABB Thụy Điển, Siemen Đức làm tài liệu tham khảo cho cán kỹ thuật viên công tác ngành điện - Lựa chọn rơle kỹ thuật số phù hợp với điều kiện cụ thể nhà máy: + Rơle P63X có đường đặc tính bảo vệ có độ dốc lớn 1, áp dụng cho 103 trường hợp có hợp dịng ngắn mạch ngồi lớn Để bảo vệ cho trạm biến áp gần nguồn có dịng ngắn mạch lớn, nên sử dụng rơle P63X Đồng thời nhà máy dùng rơle P63X nên để đồng thuận tiện vận hành chọn rơle P63X bảo vệ cho máy biến áp AT9 + Hiện hệ thống trạm 220kV nhà máy nhiệt điện ng Bí sử dụng rơle P122 để bảo vệ q dịng phía máy biến áp nên để đồng thuận tiện vận hành chọn rơle P122 để bảo vệ cho máy biến áp AT9 tính tốn chỉnh định rơle để phù hợp với điều kiện làm việc - Tính tốn chỉnh định cài đặt thông số bảo vệ cho máy biến áp liên lạc trạm 220kV nhà máy nhiệt điện ng Bí mở rộng số 1: + Bảo vệ q dòng máy biến áp; + Bảo vệ dòng ngưỡng thấp (51>); + Bảo vệ dòng ngưỡng cao (50>>); + Bảo vệ chống chạm đất; + Bảo vệ so lệch có hãm máy biến áp 104 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 cơng nghiệp 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 thơng 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 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 105 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 16 Trần Quang Khánh (2009), Bảo vệ Rơle tự động hóa hệ thống điện, Nxb Giáo dục, Hà Nội 17 Nguyễn Hồng Việt (2008), Các tốn tính ngắn mạch bảo vệ rơle hệ thống điện, Nxb Đại học quốc gia, TP Hồ Chí Minh 18 Khalid Alem (2002), Time overcurrent protection device, Marseille, France 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 cơng 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 Uông Bí mở rộng số TÍNH TỐN NGẮN MẠCH CHO TRẠM BIẾN ÁP 220kV NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN UÔNG BÍ MỞ RỘNG SỐ - Để tính tốn dịng điện ngắn mạch ta xây dựng sơ đồ thông số cho tồn hệ thống dựa vào hình 1.2 sơ đồ nguyên lý trạm 220 nhà máy nhiệt điện Uông 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 + 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 dịng 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(1,1) N(3) N(1) N(2) N(1) N(3) N(1) N(2) N(1,1) Kết (kA) 22.68 21.86 21.73 26.47 27.79 25.38 24.90 28.99 36.56 0.00 35.12 35.12 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(1,1) N(3) N(1) N(2) N(1) N(3) N(1) N(2) N(1,1) Kết (kA) 1.50 3.00 2.06 2.89 2.29 3.58 2.41 3.48 14.15 0.00 16.15 16.15 Bảng 3.3 Bảng kết tính ngắn mạch có nguồn 4401 MVA Điểm ngắn mạch Thanh 220kV Thanh 110kV Bảo vệ Điểm NM N(3) N(1) N(2) N(1,1) N(3) N(1) N(2) Kết (kA) 2.67 3.71 2.58 3.58 23.10 21.88 20.69 Thanh 11kV; N(1) N(3) N(1) N(2) N(1,1) 24.18 35.98 0.00 34.63 34.63 Bảng 3.4 Bảng kết tính ngắn mạch có nguồn 7697 MVA Điểm ngắn mạch Thanh 220kV Thanh 110kV Thanh 11kV; Bảo vệ Điểm NM N(3) N(1) N(2) N(1,1) N(3) N(1) N(2) N(1) N(3) N(1) N(2) N(1,1) Kết (kA) 20.20 18.93 17.88 22.18 5.29 6.63 4.93 6.39 22.61 0.00 22.80 22.80 Sơ đồ tính tốn ngắn mạch phần mềm ETAP 4.0 ... 239 -1 (-Q17) cs2a t9(-f1) M 13 9-9 C19 (-Q 112 ) AT9 (ATA10) 12 5 /12 5/50MVA 225 /12 5 /11 kV cs1A T9 (-F 111 ) 13 9-38 (-Q1 51) 13 9-35 (-Q152) M 13 9-3 (-Q 111 ) 13 9 (-Q1 01) 13 9 -15 (-Q1 81) M 13 9-2 (-Q1 91) M 13 9 -1. .. 51 59 69 79 79 80 80 82 82 84 85 85 88 89 91 1 01 104 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 1. 1 1. 2 1. 3 1. 4 1. 5 1. 6 1. 7 1. 8 1. 9 1. 10 1. 11 11 11 11 11 13 14 15 16 17 2 .1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 3 .1. .. thông số kỹ thuật máy biến áp trạm biến áp Các thông số kỹ thuật máy biến áp trạm biến áp tự dùng Thông số kỹ thuật máy cắt Thơng số kỹ thuật biến dịng mạng 11 0kV Thông số kỹ thuật biến điện áp