Trong quá trình vận hành hệ thống điện nói chung và hệ thống điện của Công ty cổ phần Thép Hòa Phát Dung Quất nói riêng có thể gặp các sự cố là không thể tránh khỏi vì vậy cần có các hệ thống bảo vệ rơ le hoạt động tin cậy để loại trừ các sự cố là hết sức cần thiết. Với đặc thù Nhà máy đang trong quá trình chạy thử và lắp đặt thiết bị nhận thấy hệ thống bảo vệ rơ le của nhà máy hoạt động chưa tin cậy, vì vậy em quyết định chọn đề tài “Ứng dụng phần mềm Etap tính toán bảo vệ rơ le cho hệ thống điện của nhà máy Thiêu kết – Vê viên, Công ty cổ phần thép Hòa Phát Dung Quất” để làm đồ án tốt nghiệp. Đồ án thực hiện tính toán bảo vệ rơ le cho trạm 35kV và các trạm phân phối 10kV của nhà máy đồng thời ứng dụng phần mềm Etap để mô phỏng lại lưới điện của nhà máy trong đó có các rơ le số nhằm kiểm tra lại sự hoạt động của các bảo vệ rơ le khi xảy ra sự cố.
MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: TỔNG QUANG VỀ NHÀ MÁY THIÊU KẾT-VÊ VIÊN VÀ PHẦN MỀM ETAP 1.1 Tổng quan nhà máy Thiêu kết – Vê viên .3 1.2 Tổng quan phần mềm Etap tính 1.2.1 Tính tốn phân bố công suất .5 1.2.2 Tính tốn giá trị dịng ngắn mạch .7 1.3 Tổng quang đối tượng cần bảo vệ Chương 2: CÁC PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ SỬ DỤNG TẠI NHÀ MÁY .11 2.1 Bảo vệ dòng điện cắt nhanh (50) .11 2.1.1 Nhiệm vụ 11 2.1.2 Nguyên lý hoạt động 11 2.2 Bảo vệ q dịng điện cắt nhanh thứ tự khơng (50N) 12 2.2.1 Nhiệm vụ 12 2.2.2 Nguyên lý hoạt động 12 2.3 Bảo vệ dòng điện có thời gian (51) 13 2.3.1 Nhiệm vụ 13 2.3.2 Nguyên lý hoạt động 13 2.4 Bảo vệ q dịng thứ tự khơng có thời gian(51N) 14 2.4.1 Nhiệm vụ 14 2.4.2 Nguyên lý hoạt động 14 2.5 Bảo vệ so lệch 15 2.5.1 Nhiệm vụ 15 2.5.2 Nguyên lý hoạt động 15 Chương 3: GIỚI THIỆU CÁC TÍNH NĂNG VÀ THƠNG SỐ CỦA CÁC RƠ LE SỬ DỤNG TẠI NHÀ MÁY .17 3.1 Rơ le số 7SJ62 17 3.1.1 Giới thiệu tổng quan Rơle 7SJ62 17 3.1.2 Đặc điểm cấu trúc Rơle 7SJ62 18 3.1.3 Chức bảo vệ dịng có thời gian 19 SVTH: Nguyễn Thanh Nghị Lớp: KTĐ - ĐT K38 3.2 Rơ le bảo vệ so lệch 21 3.2.1 Giới thiệu chung rơ le 7UT61 21 3.2.2 Nguyên lý hoạt động chung Rơ le 7UT61 24 3.2.3 Chức bảo vệ so lệch máy biến áp rơle 7UT61 24 Chương 4: TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ KHỞI ĐỘNG CỦA RƠLE VÀ ỨNG DỤNG ETAP KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ 30 4.1 Tính tốn ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơ le 30 4.1.1 Khái quát ngắn mạch hệ thống điện 30 4.1.2 Ứng dụng Etap tính tốn ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơ le 32 4.2 Tính tốn giá trị khởi động cho rơ le 43 4.2.1 Tính tốn chỉnh định rơ le xuất tuyến phân phối trạm 10kV .43 4.2.2 Tính tốn chỉnh định rơ le máy cắt nối trạm 10kV 45 4.2.3 Tính toán chỉnh định rơ le nguồn đầu vào trạm 10kV 48 4.2.4 Tính tốn chỉnh định rơ le từ trạm 35 cấp cho trạm 10kV 50 4.2.5 Tính tốn chỉnh định rơ le máy cắt nối trạm 35kV 52 4.2.6 Tính tốn chỉnh định rơ le phía hạ áp MBA .54 4.2.7 Tính tốn chỉnh định rơ le phía cao áp MBA 57 4.2.8 Bảo vệ so lệch biến áp 58 4.3 Kiểm tra làm việc bảo vệ 69 4.3.1 Kết mơ có cố xuất tuyến cấp cho phụ tải 69 4.3.2 Kết mơ có cố .71 4.3.3 Kết mơ có cố MBA 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 SVTH: Nguyễn Thanh Nghị Lớp: KTĐ - ĐT K38 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Kí hiệu Ý nghĩa MBA Máy biến áp MCN Máy cắt nối TK1 Thiêu kết TK2 Thiêu kết KHUS Khử Lưu Huỳnh MN Mạng VV Vê viên HV High voltage HTPP Hệ thống phân phối BVRL Bảo vệ rơle HT Hệ thống MBA Máy biến áp lực TBA Trạm biến áp TTT Thứ tự thuận TTN Thứ tự nghịch TTK Thứ tự không MC Máy cắt TI Máy biến dòng điện SVTH: Nguyễn Thanh Nghị Lớp: KTĐ - ĐT K38 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1 Ký hiệu xác xuất xảy dạng ngắn mạch 30 Bảng 4.2 Bảng tổng hợp giá trị dòng ngắn mạch 39 Bảng 4.3 Thơng số tính tốn rơ le bảo vệ MBA MCN 60 Bảng 4.4 Thơng số tính tốn rơ le trạm 10kV Thiêu kết 60 Bảng 4.5 Thơng số tính tốn rơ le trạm 10kV Thiêu kết 62 Bảng 4.6 Thông số tính tốn rơ le trạm 10kV Khử Lưu Huỳnh 63 Bảng 4.7 Thơng số tính tốn rơ le trạm 10kV Vê viên 64 Bảng 4.8 Thơng số tính tốn rơ le trạm 10kV Mạng 65 Bảng 4.9 Thơng số tính tốn rơ le trạm 10kV Vơi Xi Măng .66 SVTH: Nguyễn Thanh Nghị Lớp: KTĐ - ĐT K38 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Lưu trình cơng nghệ nhà máy Thiêu kết Hình 1.2 Kết mô trào lưu công suất phần mềm ETAP Hình 1.3 Dịng ngắn mạch pha mô phần mềm Hình 1.5 Sơ đồ trạm biến áp 35/10.5kV Thiêu kết-Vê viên 10 Hình 2.1 Vùng bảo vệ bảo vệ dòng cắt nhanh 12 Hình 2.2 Đặc tính thời gian bảo vệ q dịng có thời gian 13 Hình 2.3 Bảo vệ q dịng bảo vệ đường dây với đặc tính thời gian 14 Hình 2.4 Nguyên lý hoạt động bảo vệ so lệch 15 Hình 3.1 Rơ le 7SJ62 17 Hình 3.2 Cấu trúc phần cứng 7SJ62 18 Hình 3.3 Các đường đặt tính phụ thuộc bảo vệ q dịng 20 Hình 3.4 Rơ le bảo vệ 7UT61 21 Hình 3.5 Cấu trúc phần cứng bảo vệ so lệch 7UT61 24 Hình 3.6 Ngun lý bảo vệ so lệch dịng điện rơ le 7UT61 .25 Hình 3.7 Đặc tính hãm rơ le 7UT61 26 Hình 3.8 Các vùng làm việc rơ le 7UT61 27 Hình 4.1 Sơ đồ thay .32 Hình 4.2 Thành phần thứ tự thuận, nghịch không 32 Hình 4.3 Ngắn mạch pha 33 Hình 4.4 Ngắn mạch pha chạm đất 33 Hình 4.5 Ngắn mạch pha chạm đất 33 Hình 4.6 Ngắn mạch pha 34 Hình 4.7 Vị trí thẻ short-Ciruit Etap 34 Hình 4.8 Lệnh Study Case cách chọn mô ngắn mạch 35 Hình 4.9 Lệnh chạy mơ ngắn mạch kết mô ngắn mạch Etap 36 SVTH: Nguyễn Thanh Nghị Lớp: KTĐ - ĐT K38 Hình 4.10 Thẻ Results chọn dạng ngắn mạch lệnh Display options Etap 37 Hình 4.11 Cữa sổ xuất báo cáo modul tính tốn ngắn mạch 37 Hình 4.12 Etap xuất giá trị dòng ngắn mạch theo dạng Viewer 38 Hình 4.13 Xuất tuyến TK1.1HV05 mơ Etap .43 Hình 4.14 Tủ cấp nguồn đầu vào TK1.1HV01 lộ A trạm TK1 48 Hình 4.15 Rơ le phía hạ áp cao áp máy biến áp .55 Hình 4.16 Thứ tự tác động rơ le cố cuối xuất tuyến Phối Liệu 2-169 Hình 4.17 Các đường đặc tính phụ thuộc rơ le TK2.2HV06, TK2.1HV01, TK21 cố chạm đất pha .70 Hình 4.18 Thứ tự tác động máy cắt cố ngắn mạch pha B trạm Khử Lưu Huỳnh đóng máy cắt nối 71 Hình 4.19 Các đường đặc tính phụ thuộc rơ le MCN trạm 10kV khử S, KS.1HV01, KHUS11, HA SJ1, CA SJ1 72 Hình 4.20 Thứ tự tác động máy cắt cố ngắn mạch pha A Thiêu kết đóng máy cắt nối trạm 35kV .73 Hình 4.21 Các đường đặc tính phụ thuộc rơ le TK1.1HV01, TK11, MCN.35kV, HA SJ2 CA SJ2 .74 Hình 4.22 Thứ tự tác động máy cắt cố ngắn mạch pha đầu cực cao áp MBA SJ1 75 Hình 4.23 Thứ tự tác động máy cắt cố ngắn mạch pha sau MBA SJ1 75 SVTH: Nguyễn Thanh Nghị Lớp: KTĐ - ĐT K38 LỜI NÓI ĐẦU Trong q trình vận hành hệ thống điện nói chung hệ thống điện nhà máy Thiêu kết – Vê viên thuộc Cơng ty cổ phần Thép Hịa Phát Dung Quất nói riêng gặp cố khơng thể tránh khỏi cần có hệ thống bảo vệ rơ le hoạt động tin cậy để loại trừ cố cần thiết Với đặc thù Nhà máy trình chạy thử lắp đặt thiết bị nhận thấy hệ thống bảo vệ rơ le nhà máy hoạt động chưa tin cậy, em định chọn đề tài “Ứng dụng phần mềm Etap tính tốn bảo vệ rơ le cho hệ thống điện nhà máy Thiêu kết – Vê viên, Công ty cổ phần thép Hòa Phát Dung Quất” để làm đồ án tốt nghiệp Đồ án thực tính tốn bảo vệ rơ le cho trạm 35kV trạm phân phối 10kV nhà máy đồng thời ứng dụng phần mềm Etap để mơ lại lưới điện nhà máy có rơ le số nhằm kiểm tra lại hoạt động bảo vệ rơ le xảy cố Đồ án ứng dụng phần mềm Etap tính tốn bảo vệ rơle giúp em - sinh viên kỹ thuật điện củng cố lại lại kiến thức học tiếp cận với số loại rơle thực tế ứng dụng công nghệ thông tin vào ngành học Những kiến thức sẽ tảng cho trình tiếp cận thực tế sau Đề tài gốm nội dung sau: Chương 1: TỔNG QUANG VỀ NHÀ MÁY THIÊU KẾT - VÊ VIÊN VÀ PHẦN MỀM ETAP Chương 2: CÁC PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ SỬ DỤNG TẠI NHÀ MÁY Chương 3: GIỚI THIỆU CÁC TÍNH NĂNG VÀ THỐNG SỐ CỦA CÁC RƠ LE SỬ DỤNG TẠI NHÀ MÁY Chương 4: TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA RƠLE VÀ ỨNG DỤNG ETAP KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thấy cô giáo môn đặc biệt hướng dẫn tận tình thầy Lê Ngọc Tiến giúp em hoàn thành đồ án Do thời gian làm đồ án khơng nhiều, kiến thức cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Vậy em kính mong nhận bảo, góp ý thầy cho làm hồn thiện Qui Nhơn, tháng 01 năm 2020 Sinh viên thực Nguyễn Thanh Nghị Chương 1: TỔNG QUANG VỀ NHÀ MÁY THIÊU KẾT-VÊ VIÊN VÀ PHẦN MỀM ETAP 1.1 Tổng quan nhà máy Thiêu kết – Vê viên Nhà máy Thiêu kết - Vê viên thuộc Công ty cổ phần Thép Hịa Phát Dung Quất khởi cơng xây dựng vào tháng năm 2017, vào hoạt động vào tháng đầu năm 2019 Là nhà máy vào hoạt động khu Liên hợp Nhà máy nhận nguyên liệu từ nhà máy Nguyên Liệu sau tiến hành phối trộn đưa vào lò điểm hỏa để tạo quặng thiêu kết cấp cho lò cao nhà máy Luyện Gang Nhà máy đóng vài trị quan trọng dây chuyền cơng nghệ khu liên hợp Hòa Phát Dung Quất Nguyên liệu đầu vào nhà máy thiêu kết bao gồm : + Quặng + Than cốc + Bụi + Đá dolomit + Đá vôi sống + Vôi sống Các loại nguyên liệu chứa 21 silo liệu khu phối liệu, sau xả xuống băng tải cân từ băng tải cân đưa xuống băng tải chính, tỉ lệ khối lượng loại liệu tính tốn, giám sát cách chặt chẽ từ nhà điều khiển trung tâm, sau liệu qua trộn 1, nguyên liệu trộn đều, bổ sung nước, tăng độ ẩm, đưa qua trộn 2, tiếp tục bổ sung nước tăng độ ẩm, sau trộn liệu đưa lên nhà xưởng thiêu kết, liệu thoi rải liệu thông qua máy bố liệu trục tròn rải lên xe gi Xe gi qua lò điểm hỏa, nguyên liệu thiêu đốt nhiệt độ cao kết lại với nhau, liệu tiếp tục đưa qua máy nghiền trục đơn sau đưa qua làm mát vịng, sau qua làm mát vòng liệu đưa đến trạm trung chuyển SJ1 sau dó đưa lên sàng phân Tại sàn phân liệu sau thiêu kết phân thành kích thước