Nghiên cứu ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110kv sơn tây thành phố hà nội

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN HỒNG TIẾN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG RƠLE KỸ THUẬT SỐ BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110 kV SƠN TÂY - THÀNH PHỐ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN HỒNG TIẾN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG RƠLE KỸ THUẬT SỐ BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110 kV SƠN TÂY - THÀNH PHỐ HÀ NỘI Chuyên 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 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết luận văn xác, trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, tháng 10 năm 2012 Tác giả luận văn Nguyễn Hồng Tiến MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang Lời cam đoan Danh mục bảng Danh mục hình vẽ đồ thị MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1-TỔNG QUAN VỀ CÁC HÌNH THỨC BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110 KV SƠN TÂY– THÀNH PHỐ HÀ NỘI 1.1 Giới thiệu sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 110/35/10 kV Sơn Tây – Thành phố Hà Nội .3 1.1.1 Sơ lược lịch sử trạm 1.1.2 Các thiết bị phía 110 kV trạm 1.1.3 Các thiết bị phía 35kV trạm 1.1.4 Các thiết bị phía 10kV 1.1.5 Các thiết bị bảo vệ trạm 1.2 Nhận xét CHƯƠNG 2-NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG RƠ LE KỸ THUẬT SỐ TRẠM BIẾN ÁP 110KV SƠN TÂY – THÀNH PHỐ HÀ NỘI 10 2.1 Giới thiệu rơle kỹ thuật số hãng Siemens 10 2.1.1 Rơle kỹ thuật số 7UT513 10 2.1.2 Rơle kỹ thuật số 7UT613 20 2.1.3 Bảo vệ dòng 7SJ600 34 2.1.4 Rơle hợp dòng số 7SJ64 40 2.2 Giới thiệu rơle kỹ thuật số MICOM.P122C hãng ALSTOM- Pháp 50 2.2.1 Giới thiệu chung rơle MICOM.P122C 50 2.2.2 Ký hiệu chung MICOM P122C 50 2.2.3 Thông số kỹ thuật MICOM.P122C 51 2.2.4 Chức rơle MICOM.P122C 54 2.2.5 Đánh giá rơle MICOM.P122C 55 2.3 Giới thiệu họ rơle kỹ thuật số MICOM P63X (P631; P632; P63X: P634) hãng ALTOM 56 2.3.1 Giới thiệu chung họ Rơle kỹ thuật số P63X 56 2.3.2 Cấu trúc Rơle P63X 56 2.3.3 Sơ đồ đấu nối củaP63X 57 2.3.4 Các thông số kỹ thuật củaP63X 57 2.3.5 Chức bảo vệ so lệch 59 2.4 Lựa chọn rơle kỹ thuật số 63 CHƯƠNG 3-TÍNH TỐN CHỈNH ĐỊNH RƠ LE KỸ THUẬT SỐ BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110/35/10KV SƠN TÂY - TP HÀ NỘI 64 3.1 Tính tốn ngắn mạch 64 3.2 Tính tốn chỉnh định 65 3.2.1 Những chức bảo vệ dùng rơle 7UT613 65 3.2.2 Bảo vệ tải máy biến áp 67 3.2.3 Bảo vệ dòng ngưỡng thấp 69 3.2.4 Bảo vệ dòng ngưỡng cao 72 3.2.5 Bảo vệ so lệch máy biến áp 76 3.3 Khóa sóng hài 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO 84 PHỤ LỤC 85 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật máy cắt .5 Bảng 1.2 Thơng số kỹ thuật máy biến dịng Bảng 1.3 Thông số kỹ thuật máy biến điện áp Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật dao cách ly Bảng 1.5 Thông số kỹ thuật máy biến áp Bảng 1.6 Thông số kỹ thuật chống sét van .6 Bảng 1.7 Thông số kỹ thuật máy cắt .6 Bảng 1.8 Thông số kỹ thuật máy biến dòng Bảng 1.9 Thông số kỹ thuật máy biến điện áp Bảng 1.10 Thông số kỹ thuật dao cách ly Bảng 1.11 Thông số kỹ thuật chống sét van PBC-35 Bảng 1.12 Thông số kỹ thuật máy cắt .7 Bảng 1.13 Thơng số kỹ thuật máy biến dịng Bảng 1.14 Thông số kỹ thuật máy biến điện áp Bảng 2.1 Cài đặt thông số vào rơle 7UT613 27 Bảng 2.2 Thông số chung MICOM.P122C 51 Bảng 2.3 Thông số đầu vào/ra MICOM.P122C 52 Bảng 2.4 Thông số kỹ thuật rơle MICOM.P122C 53 Bảng 3.1 Kết tính tốn ngắn mạch phía máy biến áp 64 Bảng 3.2 Các thông số cài đặt cho máy biến áp 66 Bảng 3.3 Kết tính toán bảo vệ tải máy biến áp 68 Bảng 3.4 Kết tính tốn bảo vệ cực đại ngưỡng thấp phía 10kV 70 Bảng 3.5 Bảo vệ cực đại ngưỡng thấp phía 35kV 71 Bảng 3.6 Bảo vệ cực đại ngưỡng thấp phía 110kV 72 Bảng 3.7 Bảo vệ cực đại ngưỡng cao phía 110kV 72 Bảng 3.8 Tổng hợp kết tính tốn phía máy biến áp 73 Bảng 3.9 Các thông số cài đặt cho rơle 7SJ64 phía 110 kV 74 Bảng 3.10 Các thông số cài đặt cho rơ le 7SJ64 phía 35 kV 74 Bảng 3.11 Các thông số cài đặt cho rơ le 7SJ64 phía 10 kV 75 Bảng 3.12 Thông số kỹ thuật MBA 76 Bảng 3.13 Các thơng số tính tốn phía MBA 78 Bảng 3.14 Cài đặt thông số bảo vệ so lệch dọc 80 Bảng 3.15 Giá trị tính toán để kiểm tra độ ổn định bảo vệ so lệch 80 DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 2.1 Rơ le so lệch 7UT513 10 Hình 2.2 Đặc tính bảo vệ rơle 7UT513 13 Hình 2.3 Giá trị đặt rơle 14 Hình 2.4 Đặc tính thời gian bảo vệ tải nhiệt rơle 7UT513 16 Hình 2.5 Đặc tính thời gian phụ thuộc rơle 7UT513 18 Hình 2.6 Đặc tính tác động bảo vệ chống chạm đất 19 Hình 2.7 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chống chạm đất hạn chế 20 Hình 2.8 Rơ le so lệch 7UT613 21 Hình 2.9 Cấu trúc phần cứng bảo vệ so lệch 7UT61 25 Hình 2.10 Ngun lí bảo vệ so lệch dòng điện rơle 7UT613 28 Hình 2.11 Đặc tính tác động rơle 7UT613 28 Hình 2.12 Đặc tính hãm rơle 7UT613 30 Hình 2.13 Ngun lí bảo vệ chống hạn chế 7UT613 32 Hình 2.14 Đặc tính tác động bảo vệ chống chạm đất hạn chế 32 Hình 2.15 Đặc tính thời gian phụ thuộc rơle 7UT613 33 Hình 2.16 Đặc tính thời gian bảo vệ tải rơle 7SJ600 37 Hình 2.17 Biểu đồ chức 7SJ64 44 Hình 2.18 Đặc tính bảo vệ q dịng có hướng rơle 7SJ64** 45 Hình 2.19 Sơ đồ bảo vệ chống chạm đất có trở kháng 46 Hình 2.20 Sơ đồ đấu dây mạch điều khiển chiều động 47 Hình 2.21 Đặc tính thời gian bảo vệ q dịng 49 Hình 2.22 Đặc tính bảo vệ qúa dịng có thời gian phụ thuộc rơle P122C 54 Hình 2.23 Sơ đồ chức giám sát mạch cắt rơle P122C 55 Hình 2.24 Sơ đồ nguyên lý cấu trúc họ rơle P63X 57 Hình 2.25 Sơ đồ nguyên lý đấu nối biến dòng họ rơle P63X 58 Hình 2.26 Sơ đồ đặc tính tác động bảo vệ so lệch họ rơle P63X 60 Hình 2.27 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ chống chạm đất 61 Hình 2.28 Sơ đồ đặc tính tác động bảo vệ so lệch chống chạm đất hạn chế họ rơle P63X 62 Hình 3.1 Các phương thức bảo vệ máy biến áp 65 Hình 3.2 Sơ đồ nối dây rơle 7UT613 cho máy biến áp cuộn dây 77 Hình 3.3 Đặc tính tác động bảo vệ so lệch máy biến áp 82 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 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 Đề tài : “Nghiên cứu ứng dụng rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110 kV Sơn Tây – TP Hà Nội” mang tính cấp thiết, có ý nghĩa khoa học thực tiễn Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu, đánh giá tổng quan trạng hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp 110 kV Sơn Tây – TP Hà Nội - Nghiên cứu, giới thiệu tổng quan loại rơle kỹ thuật số sử dụng nước nước, lựa chọn rơle kỹ thuật số phù hợp bảo vệ trạm biến áp 110 kV Sơn Tây – TP Hà Nội - Tính tốn, chỉnh định hình thức bảo vệ rơle kỹ thuật số trạm biến áp 110 kV Sơn Tây – TP Hà Nội rơle kỹ thuật số Đối tượng nghiên cứu - Trạm biến áp 110 kV Sơn Tây – TP Hà Nội Phương pháp nghiên cứu - Thu thập thống kê số liệu, nghiên cứu đánh giá tổng quan trạng hệ thống rơle bảo vệ trạm - Nghiên cứu lý thuyết, lựa chọn rơle kỹ thuật số phù hợp để bảo vệ trạm biến áp 110 kV Sơn Tây - TP Hà Nội, tính tốn chỉnh định xây dựng đặc tính bảo vệ Nội dung nghiên cứu - Giới thiệu tổng quan hình thức bảo vệ rơle trạm biến áp 110 kV Sơn Tây – TP Hà Nội - Nghiên cứu lựa chọn rơle kỹ thuật số trạm biến 110 kV Sơn Tây - TP Hà Nội - Tính toán chỉnh định rơle kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110 kV Sơn Tây TP Hà Nội Ý nghĩa khoa học thực tiễn Nghiên cứu, đánh giá tổng quan loại rơle kỹ thuật số sử dụng nước nước, làm tài liệu tham khảo cho chuyên gia kỹ thuật viên ngành; Lựa chọn tính tốn chỉnh định hình thức bảo vệ rơle kỹ thuật số phù hợp với điều kiện thực tế, đảm bảo an ninh mạng an tồn vận hành, đề tài có ý nghĩa khoa học thực tiễn Cấu trúc luận văn Luận văn gồm 03 chương, 33 bảng, 31 hình vẽ đồ thị trình bày 85 trang Luận văn thực Bộ mơn Điện khí hóa, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Tác giả mong đóng góp ý kiến nhà khoa học, q thầy, cô, bạn bè, đồng nghiệp 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 khoa Cơ điện, phịng Sau đại học truyền dạy kiến thức quý báu chương trình cao học giúp đỡ kinh nghiệm cho luận văn hoàn thành thuận lợi Trung tâm điều độ Miền Bắc (A1), kỹ sư, CBCNV công tác trạm 110kV Sơn Tây – Thành phố Hà Nội cộng tác tạo điều kiện cho việc học tập nghiên cứu khảo sát Chương TỔNG QUAN VỀ CÁC HÌNH THỨC BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110 KV SƠN TÂY– THÀNH PHỐ HÀ NỘI 1.1 Giới thiệu sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 110/35/10 kV Sơn Tây – Thành phố Hà Nội 1.1.1 Sơ lược lịch sử trạm Trạm biến áp 110kV Sơn Tây nằm phía Tây thành phố Hà Nội dự án tổng thể quy hoạch, phát triển lưới điện thành phố Hà Nội lưới điện Quốc gia Theo dự báo nhu cầu phát triển phụ tải Viện Năng lượng lập, năm tới, mức độ gia tăng phụ tải Thị xã Sơn Tây cao Trạm biến áp 110kV Sơn Tây xây dựng nhằm mục đích tiếp nhận điện phía 110kV trạm E1.5 Xuân Mai trạm E1.28 Phùng Xá, trực tiếp cấp điện cho phụ tải phía 35kV 10kV Trạm biến áp 110kV Sơn Tây có cơng suất đặt 80MW, truyền tải công suất đến hộ tiêu thụ thị xã Đến thời điểm trạm bao gồm: - Hệ thống hai 110kV làm việc song song - Hệ thống 110kV hai phân đoạn có máy cắt liên lạc, làm việc độc lập * Nguồn cấp: + Lộ 171 lấy điện từ E1.5 Xuân Mai + Lộ 172 lấy điện từ E1.28 Phùng Xá * Nguồn đi: + 07 lộ 35 kV + 08 lộ 10 kV 1.1.2 Các thiết bị phía 110 kV trạm Các thiết bị điện phía 110kV thống kê bảng từ bảng 1.1 đến bảng 1.6 77 L1 L2 L3 3A1 3A2 2A1 2A2 1A1 1A2 33 2D1 13 1D1 IA 2D2 34 IB 1D2 3B1 3B2 10 2B1 2B2 11 1B1 1B2 12 27 3D1 3D2 30 28 2D1 2D2 31 29 1D1 1D2 32 L1 L2 L3 7UT613 L1 L2 L3 Hình 3.2 Sơ đồ nối dây rơle 7UT613 cho máy biến áp cuộn dây Ngưỡng thay đổi hệ số hãm thứ nhất: I H1  I 0, = = 1,2 tg1 0, 25 Dòng so lệch mức cao ISL >> giới hạn phía đường đặc tính (đoạn d), đoạn đặc tính phụ thuộc vào giá trị dòng ngắn mạch máy biến áp Khi ngắn mạch vùng bảo vệ, dịng so lệch lớn giá trị ISL >> rơle tác động không kể mức độ dòng hãm, ngưỡng thường chỉnh định mức ngắn mạch đầu máy biến áp dòng cố xuất lớn UN % Các thơng số tính tốn máy biến áp phía thống kê bảng 3.13 78 Bảng 3.13 Các thơng số tính tốn phía MBA Các phía TT 115 kV 38,5 kV 10,5 kV 40 MVA 40 MVA 30 MVA Y Y  200 A 599,8 A 1649,6 A 300 = 60 Y 800 = 160 Y 2000 = 400 Y 200 = 3,33 60 599,8 =3,74 160 1649,6 = 4,12 400 Các thơng số tính tốn Cơng suất định mức Sơ đồ đấu dây Dòng điện định mức Tỷ số biến dòng Sơ đồ đấu BI Dòng chạy thứ cấp BI Dòng ngưỡng thấp 0,3: 0,3.200 = 60 (A) tg  = 0,25; tg  = 0,5; Ics = 2,5; Các ngưỡng thay đổi dòng hãm: - Ngưỡng thay đổi thứ nhất: IH1 = I 0.3  = 1,2 tg 0,25 - Ngưỡng thay đổi thứ hai: IH2 = I cs tg 2,5.0,5  =5 tg  tg 0,5  0,25 - Ngưỡng thay đổi thứ ba: IH3 = Ics + I  9,8  2,5 +  21,1 tg 0,5 Dòng so lệch ngưỡng: Ing = tg  ( I H* - Ics) = 0,5.(12,47 - 2,5) = 4,98 đó: IH = I n(3) = 2.1247 = 2494 (A) => I H* = 2494  12,47 200 79 Dịng so lệch có ngắn mạch ngoài: ISL = ( Kđn.Kkck.fi + U + f ) I n max = (1.1.0,1+0,16+0,05+0,123).1247 = 477,6 (A) đó: I n max = 1247 A - Dòng ngắn mạch lớn phía trung áp qui cao áp Kđn - hệ số đồng máy biến dòng, Kđn=1 Kkck - hệ số kể đến ảnh hưởng thành phần khơng chu kì dịng ngắn mạch q trình độ, Kkck= fi : sai số tương đối cho phép BI, fi =0,1 U* - phạm vi điều chỉnh điện áp đầu phân áp, với phạm vi điều chỉnh *  U 110 = 0,16;  U 35* = 0,05 f = 3,33 - 3,74  0,123 3,33 * => I SL = Kn = I ng I * SL 477,6  2,38 200  4,98  2,08 > 2,38 Điểm tác động: Dòng ngắn mạch quy cao áp: 1247 (A) * => I SL = 1247  6,23 200 I h* = 6,23 Điểm A (6,23; 6,23) Kn = 6,23 I SL   3,34 > * I SLtt 1,86 * đó: I SLtt = (6,23- 2,5).0,5= 1,86 Dịng ngưỡng cao: I>> = 1   9,8 C Un 0,1083 80 Các thông số cài đặt máy biến áp thể bảng 3.14 Bảng 3.14 Cài đặt thông số bảo vệ so lệch dọc TT Thơng số cài đặt Kí hiệu Địa Giá trị Dòng khởi động ngưỡng thấp I> 1603 0,3 Dòng khởi động ngưỡng cao I>> 1604 9,8 Độ dốc đoạn b b gôc : 1600 25% Độ dốc đoạn c ICS 1607 2,5 c 1608 50% Điểm gốc Độ dốc Khóa dịng Ngưỡng tác động i2 1610 0,15 từ hóa Thời gian trì tth 1612 0,2s Khóa q kích từ Ngưỡng tác động i5 1614 0,4 Thời gian trì t3 1615 0,16 Thời gian tác động Ngưỡng thấp t> 1625 0,5s Ngưỡng cao t >> 1628 0,03s Bảng 3.15 Giá trị tính tốn để kiểm tra độ ổn định bảo vệ so lệch STT I SL Đại lượng tính tốn Cơng suất định mức: 40.000 kVA  (0,1  0,16  0,05  0,123).I N ng max  0, 432.1247  447, A 447,6  2,38 200 I 4,98 Kn = ng*   2,08 I SL 2,38 * I SL  I m  2.I N ng max  2.1247  2494 A I m*  * I mtt  2494  12,47 200 * I SL 2,38   2,5  7, 26 tg1 0,5 Điểm A (12,47 ; 2,38) KH  I m* 12, 47  - Đạt yêu cầu  * I mtt 7, 26 81 STT Đại lượng tính tốn 10 I SL  I N(3)m ax  1247 A 1247  6,23 200 Điểm B (6,23 ; 6,23) * I SL  11 12 * I SL 6, 23 kn  *   2, I SLtt 2,38 13 3.3 Khóa sóng hài Chức ổn định rơle chống lại dịng xung kích từ hố phản ứng theo độ lớn sóng hài bậc chỉnh định theo địa 1610 Giá trị ngưỡng tác động theo độ lớn thành phần sóng hài bậc hai chỉnh định ô địa 1611 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 khố bảo vệ từ  1000 chu kỳ dòng điện xoay chiều tần số công nghiệp chỉnh định địa 1612 Chức ổn định phản ứng theo thành phần sóng hài bậc cao: bậc 3, bậc 4, bậc chỉnh định theo ô địa 1613 Ngưỡng tác động chức chỉnh định địa 1614 Thời gian trì tác động khố chỉnh định địa 1615 82 I SL I đm d Đặc tính cố 10 9,8 Vùng khóa bảo vệ B(6,23; 6,23) c Vùng tác động A(12,47; 2,38) Vùng hãm bổ sung b a 10 11 12 13 14 15 16 IH1=1,2 IH=2,5 IH2=5 17 18 19 20 21 22 Im I đm IH3=21,1 Hình 3.3 Đặc tính tác động bảo vệ so lệch máy biến áp 83 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Với nội dung đề tài: "Nghiên cứu ứng dụng rơ le kỹ thuật số bảo vệ trạm biến áp 110kV Sơn Tây – TP Hà Nội", luận văn giải vấn đề sau đây: - Giới thiệu tổng quan trạm biến áp 110kV Sơn Tây – TP Hà Nội - Giới thiệu đánh giá tổng quan hình thức bảo vệ rơle sử dụng trạm: Hiện trạm biến áp 110kV Sơn Tây – TP Hà Nội sử dụng loại loại rơle bảo vệ dòng dùng rơle SPAJ 140C/5A, 7SJ531, bảo vệ so lệch dọc sử dụng rơle 7UT513, bảo vệ so lệch sử dụng rơle 7SS522, bảo vệ khoảng cách dùng loại 7SA513 - Giới thiệu tổng quan loại rơle kỹ thuật số sử dụng Việt Nam hãng ABB Thụy Điển, SIEMENS Đức, GE Mỹ - So sánh ưu nhược điểm loại rơle kỹ thuật số lựa chọn ứng dụng rơle kỹ thuật số cho trạm biến áp 110kV Sơn Tây – TP Hà Nội, từ làm tài liệu tham khảo cho cán bộ, kỹ thuật viên công tác ngành điện - Tính tốn chỉnh định cài đặt thông số bảo vệ cho cho máy biến áp trạm 110kV Sơn Tây – TP Hà Nội + Bảo vệ dòng ngưỡng thấp (51>): 7SJ64 + Bảo vệ dòng ngưỡng cao (50>>): 7SJ64 + Bảo vệ so lệch có hãm máy biến áp: 7UT613 Kiến nghị Rơle kỹ thuật số 7UT613, 7SJ64 có dung lượng nhớ lớn, ghi lại nhiều thơng số, lưu lại nhiều kiện lỗi cố hệ thống điện, tiện lợi công tác vận hành, giám sát lưới điện, đặc biệt với trạm biến áp cao áp, đề nghị cấp lãnh đạo tạo điều kiện để ứng dụng bảo vệ cho trạm biến áp 110kV Sơn Tây – TP Hà Nội 84 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 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 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 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 Nội 13 Nguyễn Hồng Thái, Vũ Văn Tẩm (2001), Rơle số lý thuyết ứng dụng, Nxb Giáo dục, Hà Nội 85 PHỤ LỤC 86 PHỤ LỤC TÍNH TỐN NGẮN MẠCH BÊN CÁC PHÍA CỦA MBA PHA CUỘN DÂY Thông số kỹ thuật MBA thống kê bảng phụ lục Bảng: Phụ lục Công suất định Tổ đấu dây cao mức, MVA trung hạ Điện áp định mức, kV Điện áp ngắn mạch, Un% Dòng điện định mức, A Tổn thất ngắn mạch, kW cao trung hạ cao trung hạ 40 40 30 115 200 38 ,5 599 ,8 10 ,5 1649 C-T C-H T-H 10 ,83 184 ,1 18 ,12 87 ,97 ,15 111,4 Nấc điều chỉnh điện áp:  x 1,78% = 16% Sơ đồ thay trạm biến áp 110kV Sơn Tây – TP Hà Nội 110kV N1 N1 N2 N2 35kV N3 10kV N3 10kV 35kV 87 Tính ngắn mạch 3.1 Chọn đại lượng Công suất bản: Scb = 100 MVA Điện áp bản: - Phía cao áp: - Phía trung áp: - Phía hạ áp: UCb1 = 115 kV UCb2 = 38,5 kV UCb3 = 10,5 kV 3.2 Tính điện kháng phần tử thay hệ thống - Điện kháng nguồn hệ thống tính theo đơn vị tương dối X*htmax = S cb 100  = 0, 208 S N max 480 X*htmin = S cb 100  = 0, 24 S N max 415 Trong ®ã: SN max = 480 MVA SN = 415 MVA Theo tài liệu tính tốn ngắn mạch Trung tâm điều độ Miền Bắc (A1) - Điện kháng máy biến áp: U NC %  ( U NC T %U NC  H %  U NT  H %)  ( 10 ,83%  18 ,12%  ,15%)  11,4% U NT %  ( U NC T %U NT  H %  U NC  H %)  ( 10 ,83%  ,15%  18 ,12%)  0 ,57% U NH %  ( U NT  H %U NC  H %  U NC T %)  ( ,15%  18 ,12%  10 ,83%)  ,72% - Điện kháng cuộn dây: X C*  U NC %.S cb 11,4.100 = 0,285  100.S dmB 100.40 88 U NT %.S cb  ,57.100 = - 0,014 X   100.S dmB 100.40 * T X *H  U NH %.S cb ,72.100 = 0,224  100.S dmB 100.30 Bình thường máy biến áp vận hành độc lập, máy cắt phân đoạn phía trung áp hạ áp trạng thái ngắt Khi cố máy, tải cung cấp từ máy kia, lúc máy cắt phân đoạn đóng lại Sơ đồ thay cho trường hợp máy biến áp vận hành độc lập sau: 110kV 110kV 1 X*htmax 2,08 N1 N1 2 X*C 0,285 4 X*H X*T 0,224 -0,014 N2 N3 N2 35kV 10kV 35kV N3 10kV X*N1 = 0,208 X*N2 = 0,208+ 0,285 – 0,014 = 0,479 X*N3 = 0,208+ 0,285 + 0,224 = 0,717 89 Tính dòng ngắn mạch pha lớn IN1  I cb1 502   2413A * X N1 0,208 đó: I cb1  IN2  S cb 100.10  = 502A U cb1 115 I cb2 1499   3129 A X *N 0,479 đó: I cb  IN3  S cb 100.10  = 1499A U cb 38 ,5 I cb3 5498   7668 A * XN3 0,717 đó: I cb3 S cb 100.10   = 5498A U cb 3 10 ,5 Tính dịng ngắn mạch pha nhỏ X*N1 = 0,24 X*N2 = 0,24+ 0,285 – 0,014 = 0,511 X*N3 = 0,24+ 0,285 + 0,224 = 0,749 IN1  I cb1 502   2092 A * X N1 0,24 IN2  I cb2 1499   2934 A * XN2 0,511 IN3  I cb3 5498   7340 A * XN3 0,749 90 110kV 2,24 N1 0,285 0,224 -0,014 N3 N2 10kV 35kV Tính dòng ngắn mạch pha nhỏ - Dòng ngắn mạch hai pha phía 110kV: I N( 21)  (3) I N  2092  1811A 2 - Dịng ngắn mạch hai pha phía 35kV: I N( 22)  (3) I N  2934  2540 A 2 - Dòng ngắn mạch hai pha phía 10kV: (3) I N  7340  6356 A 2 Thống kê kết tính tốn dịng ngắn mạch pha lớn dòng ngắn I N( 23)  mạch pha nhỏ bảng phụ lục 91 Bảng: Phụ lục Dòng ngắn mạch pha lớn Dòng ngắn mạch pha nhỏ I (3) N1 , A I (3) N2, A I (3) N3 , A I (2) N1 , A I (2) N2, A I (2) N3 , A 2413 3129 7668 1811 2540 6356 Quy đổi phía cao áp 3129  K u min1 7668  K u 2540  K u m ax1 6356  K u m ax2 1247 833,5 733 500 đó: ku min1  115  0,16 x115  2,509 38,5 ku m ax1  115  0,16 x115  3,465 38,5 ku  115  0,16 x115  9,2 10,5 ku m ax2  115  0,16 x115  12,7 10,5 ... Sơn Tây – TP Hà Nội - Tính tốn, chỉnh định hình thức bảo vệ rơle kỹ thuật số trạm biến áp 110 kV Sơn Tây – TP Hà Nội rơle kỹ thuật số Đối tượng nghiên cứu - Trạm biến áp 110 kV Sơn Tây – TP Hà Nội. .. THỨC BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110 KV SƠN TÂY– THÀNH PHỐ HÀ NỘI 1.1 Giới thiệu sơ đồ nguyên lý trạm biến áp 110/35/10 kV Sơn Tây – Thành phố Hà Nội 1.1.1 Sơ lược lịch sử trạm Trạm biến áp 110kV Sơn Tây. .. thống rơle bảo vệ trạm biến áp 110 kV Sơn Tây – TP Hà Nội - Nghiên cứu, giới thiệu tổng quan loại rơle kỹ thuật số sử dụng nước nước, lựa chọn rơle kỹ thuật số phù hợp bảo vệ trạm biến áp 110 kV Sơn