Thông tin tài liệu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TIỂU LUẬN: BẢO VỆ VÀ TỰ ĐỘNG HÓA ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 110 KV GVHD: Ths NGUYỄN NHÂN BỔN SVTH: NGUYỄN TRỌNG QUYỀN HOÀNG VĂN BẢO PHÙNG HUỲNH MINH TUẤN Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2019 LỜI NÓI ĐẦU Điện nguồn lượng vô quan trọng sống người Nó sử dụng hầu hết lĩnh vực kinh tế quốc dân như: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, dịch vụ Những hư hỏng chế độ khơng bình thường hệ thống điện gây hậu tai hại kinh tế xã hội Chính nên việc hiểu biết hư hỏng tượng khơng bình thường xảy hệ thống điện với phương pháp thiết bị bảo vệ nhằm phát nhanh chóng cách ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống, cảnh báo xử lý khắc phục chế độ khơng bình thường mảng kiến thức quan trọng kỹ sư ngành hệ thống điện Vì lý đó, em chọn đề tài tiểu luận: “THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 110 KV” Tiểu luận gồm chương: Chương : Giới thiệu đối tượng bảo vệ, thông số Chương : Tính tốn ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơle Chương : Lựa chọn phương thức bảo vệ Chương : Giới thiệu tính thông số loại rơle sử dụng Chương : Tính tốn thơng số rơle, kiểm tra làm việc bảo vệ Trong thời gian qua, nhờ hướng dẫn tận tình thầy giáo TH.s Nguyễn Nhân Bổn, em hoàn thành đồ án Tuy nhiên, với khả trình độ cịn hạn chế nên đồ án chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận góp ý, bảo thầy giáo Chương GIỚI THIỆU ĐỐI TƯỢNG BẢO VỆ CÁC THƠNG SỐ CHÍNH 1.1 ĐỐI TƯỢNG BẢO VỆ : Đối tượng bảo vệ trạm biến áp 110kV có cấp điện áp 115 / 38,5 / 23 kV có hai máy làm việc song song, công suất máy 40 MVA có tổ đấu dây Y0 / / Y0 Trạm biến áp cung cấp điện từ hai hệ thống có cơng suất là: S1Nmax = 2500 MVA S2Nmax = 2000 MVA Các thơng số chính: Thông số hệ thống HTĐ1: HTĐ2: S1Nmax= 2500 MVA SNmin = 2100 MVA Xomax = 0,7 X1max MVA Xomin = 0,8 X1max SNmax = 2000 MVA SNmin = 1600 MVA Xomax = 0,75 X1max X0min = 0,9 X1max Thông số máy biến áp T1; T2 Sdđ = 40 MVA, tổ đấu dây Yo- 11- Yo, cấp điện áp UC/UT/UH = 115/38,5/23 kV UK 0 (C - T = 10,5 0 , C - H = 17 0 , T - H = 0 ) Giới hạn điều chỉnh Uđc = 9x1,78 % Thông số đường dây: D1: D2: L = 70 Km; AC – 240 Z = 0,12 + j 0,386 [/km] Z = 2,5 Z [/km] L2 = 55 Km; AC – 185 Z = 0,156 + j 0,394 [/km] Z = Z1 [/km] 1.2 CHỌN MÁY CẮT, MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP, MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN CHO TRẠM BIẾN ÁP: 1.2.1 Chọn máy cắt điện: - Loại máy cắt - Điện áp: UđmMC Umg - Dòng điện: IđmMC Ilvcb - Ổn định nhiệt: I ôđn BN - Ổn định lực điện động: ilđđ ixk - Điều kiện cắt: ICMC I” * Phía 110 kV: - Ilvcb= Kqtsc.IđmB = 1,4.IđmB = 1,4 - ixk = S dm 3U dd =1,4 40 3.115 = 0,281 kA = 281 A 1,8.I’’ I’’-dòng ngắn mạch ba pha hiệu dụng toàn phần lớn ngắn mạch N’1 ( trường hợp Smax,ngắn mạch N 3 bảng 2.9 trang 22) I’’ = 4,45 kA ixk = 1,8.I’’ = 1,8.4,45 = 11,33 kA Với máy cắt có Iđm 1000 A khơng phải kiểm tra ổn định nhiệt Chọn máy cắt điện: BBY- 110 - 40/2000 Thông số: Uđm = 110 kV Iđm = 2000 A Icđm = 40 kA Ildd = 40 kA * Phía 35 kV: - Ilvcb= Kqtsc.IđmB = 1,4.IđmB = 1,4 - ixk = S dm 3U dd = 1,4 40 3.38,5 0,839kA 839 A 1,8.I’’ I’’-dòng ngắn mạch ba pha hiệu dụng toàn phàn lớn ngắn mạch N3 ( trường hợp Smax, ngắn mạch N 3 bảng 2.9 trang 22) I’’ = 3,95 kA ixk = 1,8.I’’ = 1,8.3,95 = 10,05 kA Với máy cắt có Iđm 1000 A khơng phải kiểm tra ổn định nhiệt Chọn máy cắt điện: BBY-35-40/3200 Thông số: Uđm = 35 kV Iđm = 3200 A Icđm = 40 kA Ildd = 40 kA * Phía 22 kV: - Ilvcb= Kqtsc.IđmB = 1,4.IđmB = 1,4 - ixk = S dm 3U dd = 1,4 40 3.23 1,4,05kA 1405 A 1,8.I’’ I’’-dịng ngắn mạch ba pha hiệu dụng tồn phàn lớn ngắn mạch N2 ( trường hợp Smax, ngắn mạch N 3 ,bảng 2.9, trang 22) I’’ = 4,64 kA ixk = 1,8.I’’ = 1,8.4,46 = 11,81 kA Với máy cắt có Iđm 1000 A khơng phải kiểm tra ổn định nhiệt Chọn máy cắt điện: BM-22-40/1200Y3 Thông số: Uđm = 22 kV Iđm = 1200 A Icđm = 40 kA Ildd = 25 kA 1.2.2 Chọn máy biến dòng điện: - Điện áp: UđmBI Umg - Dòng điện: IđmBI Ilvcb - Phụ tải: ZđmBI Z2 - Ổn định nhiệt: (Iđm1BI.knđm) tnhđm BN - Ổn định lực điện động: kđ Iđm1BI ixk - Cấp xác: 5P Bảng 1.1 Kiểu BI Uđm,kV TH-110M TH-35M TH-22M 110 35 22 Cấp xác 5 Bội số ổn 60/1 65/1 12/4 định nhiệt,tnh Tỷ số biến 300/1 1000/1 1500/1 1.2.3 Chọn máy biến điện áp: - Điện áp: UđmBU Umg - Cấp xác phù hợp với yêu cầu dụng cụ đo - Công suất định mức: S2đmBU S2 Bảng 1.2 Kiểu BU Uđm, kV Umax, kV Tỷ số biến 3HOM – 35 3HOЛ – 06 – 24Y3 HK - 110 – 58 110 35 24 110 35 24 11000/ :100/ :10 35000/ :100/ :10 24000/ :100/ :10 Y0/Y0/ 600 Tổ đấu dây CS định mức, Y0/Y0/ 300 Y0/Y0/ 300 M V A Chương TÍNH TỐN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE 2.1 MỤC ĐÍCH TÍNH TỐN Ngắn mạch tượng pha chập nhau, pha chập đất (hay chập dây trung tính) Trong thiết kế bảo vệ rơle, việc tính tốn ngắn mạch nhằm xác định trị số dòng điện ngắn mạch lớn qua đối tượng bảo vệ để lắp đặt chỉnh định thơng số bảo vệ, trị số dịng ngắn mạch nhỏ để kiểm tra độ nhạy chúng Dịng điện ngắn mạch phụ thuộc vào cơng suất ngắn mạch, cấu hình hệ thống, vị trí điểm ngắn mạch dạng ngắn mạch Dòng ngắn mạch cực đại qua vị trí đặt bảo vệ xác định cho trường hợp hệ thống điện có cơng suất ngắn mạch cực đại S N max trạm có máy biến áp làm việc Trường hợp này, ta dùng để kiểm tra độ an toàn bảo vệ so lệch tính tốn thơng số cài đặt cho bảo vệ dòng cắt nhanh dự phòng - Tính ngắn mạch ba điểm N1, N2, N3 - Tính dạng ngắn mạch N(3), N(1,1), N(1) Dịng ngắn mạch cực tiểu qua vị trí đặt bảo vệ xác định cho trường hợp hệ thống điện có công suất ngắn mạch cực tiểu S N trạm có máy biến áp làm việc song song Trường hợp này, ta dùng để kiểm tra độ nhậy bảo vệ - Tính ngắn mạch ba điểm N1, N2, N3 - Tính dạng ngắn mạch N(2), N(1,1), N(1) Một số giả thiết tính tốn ngắn mạch: + Coi tần số không đổi ngắn mạch + Bỏ qua tượng bão hoà mạch từ lõi thép phần tử + Bỏ qua điện trở phần tử + Bỏ qua ảnh hưởng phụ tải dòng ngắn mạch Việc tính tốn ngắn mạch thực hệ đơn vị tương đối 2.2 TÍNH TỐN ĐIỆN KHÁNG CỦA HỆ THỐNG: 2.2.1 Sơ đồ điểm ngắn mạch sơ đồ thay 110 kV N1 kV BI 1N ’ 35 kV BI BI N2’ N2 BI BI BI BI BI BI N3 22 N3’ BI kV Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý điểm ngắn mạch e ht1 e hT2 x x ht1 ht2 x x d1 115 kV x b c x x b x b h b t d2 x b c b xt h 23 kV 38,5 kV Hình 2.2 Sơ đồ thay 2.2.2 Chọn đại lượng Chọn Scb =100 MVA Ucb= Utb cấp (115, 38,5, 23 kV) Cấp điện áp 110 kV có Utb1= 115 kV S cb I cb1 3.U cb1 100 3.115 0,5 kA Cấp điện áp 35 kV có Utb3= 38,5 kV S cb I cb 3.U cb 100 3.38,5 1,5 kA Cấp điện áp 22 kV có Utb2= 23 kV I cb S cb 3.U cb 100 3.23 2,51 kA 2.2.3 Điện kháng hệ thống HTĐ 1: X1maxH1 = X2maxH1 = S S cb N max 100 = 2500 = 0,04 X0maxH1 = 0,7 X1maxH1 = 0,7 x 0,04 = 0,028 S cs 100 X1minH1= X2minH1 = S = 2100 0,047 N X0minH1= 0,8.X1minH1 = 0,8 x 0,04 = 0,03 HTĐ 2: X1maxH2 = X2maxH2 = S S cb N max = 100 0,05 2000 X0maxH2 = 0,75 X1maxH2 = 0,75 x 0,05 = 0,04 S cs 100 X1minH2= X2minH2 = S = 1600 N 0,06 X0minH2= 0,9 X1minH2= 0,9 x 0,05 = 0,045 2.2.4.Điện kháng máy biến áp UNC-T% = 10,5% ; UNC-H % = 17% ; UNT-H % = 6% U NC 1 U NC T % U NC H % U NT H % 10,5% 17% 6% 10,75% 2 U NT U NH 0 1 U NC T % U NT H % U NC H % 10,5% 6% 17% 0,25% 2 1 U NC H % U NT H % U NC T % 17% 6% 10,5% 6,25% 2 Thấy U NT % 0,25% < nên coi Điện kháng cuộn dây XC U NC % S cb 10,75 100 0,27 100 S dd 100 40 XT = XH U NT % S cb 6,25 100 0,16 100 S dd 100 40 2.2.5 Điện kháng đường dây : Đường dây D1: L1=70 km ; AC-240 Z1 0,12 j.0,368 km X 1D1 X D1 x1 LD1 S cb 100 0,386 70 0,2 U cb 115 X D1 2,5 X 1D1 2,5 0,2 0,5 Đường dây D2: L1=55 km ; AC-185 Z 0,156 j.0,394 km X 1D X D x1 LD S cb 100 0,394 55 0,16 U cb 115 X D X 1D 0,16 0,32 2.3 TÍNH DÒNG ĐIỆN NGẮN MẠCH Chế độ Smax Trường hợp máy biến áp làm việc 2.3.1 Ngắn mạch phía 110 kV: Giả thiết biến dịng khơng tốt I1 lệch khơng song song so với I2 Ilv = I1 - I2 KH = hệ số hãm bảo vệ so lệch thay đổi Để đảm bảo tác động hãm có ngắn mạch ngồi vùng bảo vệ cần thực điều kiện: IH> Ilv Rơle tác đông + Chế độ cố phạm vi bảo vệ: Ilv = Isl = I1 + I2 IH = I1 - I2 Như trường hợp Ilv > IH rơle tác động ISL* d KH=0 ISL> > Đặc tính cố ISL > KH a =0 1 Vùng tác động b c Vùng hãm Vùng hãm bổ xung 2 IH* 1 1 1 1 Base Base Hình 3.7Poin2 Sơ đồ ngun lí bảo vệ so lệch có hãm, sử dụng rơ le điện Poin1 Trong đó: (a) * I SL = (0,1 ÷0,4) KH = (b) SLOPE1 = tg1 = 0,25 BASE POIN = 48 (c) SLOPE2 = tg2 = 0,5 BASE POIN = 2,5 (d) I SL Uk % Đối với máy biến áp thành phần sóng hài bậc cao (25) tách khỏi để tăng cường hãm nhằm tránh tác động nhầm bảo vệ đóng máy biến áp khơng tải, máy biến áp bị kích thích ngắn mạch ngồi Do điện từ hóa xung kích xuất đóng máy biến áp khơng tải chứa phân lượng lớn sóng hài bậc cao (bậc 2) đạt đến trị số cực đại khoảng 20% 30% trị số dòng cố cịn MBA q kích thích thành phần hài bậc tăng lên đột ngột Bảo vệ so lệch dịng thứ tự khơng: I /87N (bảo vệ chống chạm đất hạn chế:REF-Restricted_Earth_Fault) Để bảo vệ chống chạm đất cuộn dây nối hình có trung điểm nối đất máy biến áp, người ta dùng sơ đồ bảo vệ chống chạm đất có giới hạn Thực chất loại bảo vệ so lệch dòng điện thứ tự khơng có miền bảo vệ giới hạn máy biến dịng đặt trung tính máy biến áp tổ máy biến dòng nối theo lọc dịng điện thứ tự khơng đặt phía đầu cuộn dây nối hình máy biến áp Bảo vệ dòng điện cắt nhanh: I>>/50 Bảo vệ q dịng cắt nhanh trường có độ nhậy cao, đảm bảo tính chọn lọc cách chọn dịng điện lớn dòng điện ngắn mạch lớn qua chỗ đặt bảo vệ ngắn mạch phần tử bảo vệ Khi ngắn mạch vùng bảo vệ, dòng điện ngắn mạch lớn dòng điện khởi động, bảo vệ tác động 49 TG1 TG2 N2 D1 I> > I> > t=0 TG3 D2 t= I> > IN ngồi vùng Hình 3.5 Bảo vệ dòng cắt nhanh Đối với rơle dòng điện cắt nhanh dòng điện qua bảo vệ tăng đến I > I kđ bảo vệ tác động cắt máy cắt tức thời với thời gian t 0sec Dòng khởi động rơle chỉnh định theo biểu thức: Ikđ = kat IN max Với: kat = 1,3 1,5 tuỳ thuộc vào loại rơle sử dụng Ngồi bảo vệ dịng điện cắt nhanh cịn chỉnh định theo dịng điện từ hố nhẩy vọt đóng máy biến áp IKđ = kat I nv Để thoả mãn điều kiện thường chọn kat = ( )IđmB Dòng ngắn mạch lớn góp: Ikđ = kat IN TG2(max) Ikđ = kat IN TG3(max) Nhược điểm cuả bảo vệ dòng điện cắt nhanh thời gian tác động nhanh không bảo vệ tồn đường dây, bảo vệ đến dịng khởi động nên khơng làm bảo vệ cho đường dây mà cần phải đặt thêm bảo vệ dòng có thời gian (I>) Bảo vệ q dịng có thời gian: I>/51 50 Bảo vệ q dịng điện có thời gian thường dùng làm bảo vệ cho máy biến áp có cơng suất bé làm bảo vệ dự phịng cho máy biến áp có cơng suất trung bình lớn để chống dạng ngắn mạch bên bên máy biến áp HT I > I > > t1 N2 t2 Hình 3.6 Bảo vệ q dịng có thời gian Đối với máy biến áp cuộn dây dùng bảo vệ đặt phía nguồn cung cấp Với máy biến áp nhiều cuộn dây thường phía đặt Dòng điện khởi động bảo vệ chọn theo dịng điện danh định biến áp có xét đến khả tải.Thời gian làm việc bảo vệ chọn theo nguyên tắc bậc thang, phối hợp với thời gian làm việc bảo vệ lân cận hệ thống Dịng khởi đơng rơle chỉnh định theo biểu thức : I kd K at K mm I lv max K tv Trong đó: Ilvmax dòng điện làm việc lớn cho phép phần tử bảo vệ S dm Ilvmax = 1,4Idđ = 1,4 3.U dm Kat hệ số an toàn lấy Kat = 1,1 1,2 Kmm hệ số mở máy Kmm Tuỳ vị tí đặt bảo vệ Ktv hệ số trở rơle lấy Ktv = 0,8 0,9 Bảo vệ q dịng thứ tự khơng: I >/51N 51 Bảo vệ đặt trung tính máy biến áp dùng để chống dạng ngắn mạch chạm đất phía Có thể dùng loại có đặc tính thời gian phụ thuộc (tỉ lệ nghịch) 110k V I0> 35k V I0> 22kV Hình 3.7 Bảo vệ dịng TTK Trong chế độ làm việc bình thường, hệ thống có pha hồn tồn đối xứng khơng có thành phần hài bậc cao dịng điện qua BI không Tuy nhiên điều thực nên qua BI ln có dịng điện khơng cân (Ikvb) chạy qua Do phải chỉnh định rơle có dịng khởi động Ikđ > Ikcb Ikcb = (0,10.3).IdđBI Nên có: Ikđ = (0,10.3).IdđBI t I (110 ) t I ( 22 ) t Trong chế đọ cố chạm đất, lúc dịng thứ tự khơng qua bảo vệ tăng lên I0SC Ikt bảo vệ tác động Các bảo vệ chống tải: I /49 Quá tải làm cho nhiệt độ máy biến áp tăng cao mức cho phép, thời gian kéo dài làm giảm tuổi thọ máy biến áp Để bảo vệ chống tải máy biến áp công suất bé dùng loại bảo vệ q dịng điện thơng thường, với máy biến áp lớn, 52 người ta dùng ngun lí hình ảnh nhiệt để thực bảo vệ chống tải Bảo vệ loại phản ánh mức tăng nhiệt độ điểm kiểm tra khác máy biến áp tuỳ theo mức tăng nhiệt độ mà có nhiều cấp tác động khác nhau: cảnh báo, khởi động mức làm mát cách tăng tốc độ tuần hoàn dầu, giảm tải máy biến áp Nếu cấp tác động không mang lại hiệu quả, nhiệt độ máy biến áp vượt giới hạn cho phép kéo dài thời gian quy định cắt máy biến áp khỏi hệ thống 53 Chương TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA RƠLE, KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ 4.1 CÁC SỐ LIỆU CẦN THIẾT PHỤC VỤ TRONG TÍNH TỐN BẢO VỆ Bảng 5-1 Cấp điện áp (kV) 110 kV 35 kV 22 kV Công suất danh định (MVA) 40 40 40 Điện áp danh định (kV) Dòng điện danh định BA (A) Dòng điện danh định BI (A) 115 200,8 300/1 38,5 600 1000/1 23 1004 1500/1 Y0 Y0 Thông số Tổ đấu dây 4.2 NHỮNG CHỨC NĂNG BẢO VỆ DÙNG RƠLE 7UT633 Chức bảo vệ so lệch có hãm + Dòng so lệch mức thấp IDIFF > giá trị khởi động dịng so lệch đoạn a (Hình 5-1), giá trị biểu thị độ nhạy bảo vệ xét đến dịng khơng cân cố định qua rơle, chế độ làm việc bình thường thì: IDIFF > > IKCB IKCB dịng điện khơng cân IDIFF > =0,1 0,4 Thường chọn IDIFF >= 0,3 + Độ dốc đoạn đặc tính b đảm bảo cho rơle làm việc tin cậy trường hợp không cân xảy sai số BI thay đổi đầu phân áp máy biến áp dịng ngắn mạch khơng lớn Theo nhà sản xuất, chọn 1=14, KHb= tg1= 0,25 (KHb hệ số hãm đoạn b), SLOPE = 0,25 54 + Độ dốc đoạn đặc tính c có mức độ hãm lớn hơn, nhằm đảm bảo cho rơle làm việc điều kiện dịng khơng cân lớn, BI bị bão hồ có ngắn mạch ngồi Độ dốc xác định theo độ lớn góc 2, nhà sản xuất đặt sẵn rơle điểm sở 2,5 2=26,56, SLOPE = 0,5 Ngưỡng thay đổi hệ số hãm thứ nhất: IS1 0,3 I DIFF = = 1,2 0, 25 K Hb + Dòng so lệch mức cao IDIFF >> 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, dòng so lệch lớn giá trị I DIFF >> rơle tác động không kể mức độ dòng hãm, ngưỡng thường chỉnh định mức ngắn mạch đầu máy biến áp dòng cố xuất lớn i j UN lần dòng danh định máy biến áp Thông thường: I DIFF U % (i j ) N U N(i j ) % min(U N( C T ) %;U N( C H ) %) 10,5% Chọn : * I I DIFF SL 9,524 10,5% d 9,52 Phạm vi hãm bổ sung nhằm tránh cho rơle tác động nhầm BI bão hoà mạnh ngắn mạch lấy IADD ON STAB = Đặc tính tácngưỡng chỉnh định, tín hiệu cắt bị khoá, sựphần cố hài bậc hai Vùng Tỷ lệ thành đạt đến Vùng động hãm tránh cho rơle khỏi tác động nhầm (15%) Thời gian trễ cấp IDIFF > 0s c Thời gian trễ cấp IDIFF >> 0s 0, a Vùng hãm bổ xung b 1, 2,5 BASE POIN1 BASE POIN2 1 1 1 IH* 55 Hình 5.1: Đặc tính tác động c bảo vệ so lệch có hãm Bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF): ( I / 87N) Dòng khởi động bảo vệ chống chạm đất hạn chế I kdI K I kdcb 0,2 0,3 I ddBI = 0,2.IdđBI Phía 110 kV: Idđ = 300 A Từ dịng khởi động phía thứ cấp BI1: Ikđ= 0,2300 = 60 A = 0,06 kA Phía 22 kV Ikđ = 1500 A Từ dịng khởi động phía thứ cấp BI3 Ikđ = 0,2 1500 = 300 A = 0,3 kA 4.3 NHỮNG CHỨC NĂNG BẢO VỆ DÙNG RƠLE 7SJ621 Bảo vệ dòng cắt nhanh:( I>>/ 50) 56 Dòng điện khởi động bảo vệ q dịng cắt nhanh tính theo cơng thức : Ikđ50 = Kat INngồimax Trong đó: Kat - Hệ số an toàn Kat =1,2 INngoài max - dịng điện ngắn mạch ngồi lớn Bảo vệ phía 110 kV: Dịng điện ngắn mạch ngồi lớn dòng ngắn mạch lớn N2 N3 INngmax = max( INngmaxN2 ; INngmaxN3 ) Từ kết tính ngắn mạch Chương 2(bảng 2.9 trang 22) ta có dịng ngắn mạch cực đại qua BV1 N2 I N 32 = 1,31 kA Ikđ I>> = 1,2 1,31 = 1,572 kA = 1572 A Dòng khởi động phía thứ cấp BI1: I kd Ikđ1 I>> = I = ddBI 1572 7,86 200 A Thời gian trễ bảo vệ t50 = Bảo vệ q dịng có thời gian:( I>/ 51) Dịng khởi động bảo vệ q dịng tính theo cơng thức sau: Ikđ I> = Trong K at K m Ilvmax = K.IddB Kv Kat hệ số an toàn Km hệ số mở máy KV hệ số trở rơle Ilvmax dòng làm việc lớn qua bảo vệ Dòng khới động BV dòng chỉnh định theo cơng thức sau: Ikđ I> = K IdđB K: hệ số chỉnh định, thường lấy K=1,6 Bảo vệ phía 22 kV: Idđ B= 1004 A 57 Từ đó: Ikđ= 1,6 1004 = 1606,4 A Bảo vệ q dịng sử dụng đặc tính thời gian độc lập, thời gian tác động bảo vệ chọn max tD22 = 0,7 sec Suy ra: t22 = tD22 + t = 0,7 + 0,3 = 0,8 s ( chọn t = 0,3s ) Bảo vệ phía 35 kV: IdđB = 600 A Từ đó: Ikđ= 1,6 600 = 960 A Bảo vệ dòng sử dụng đặc tính thời gian độc lập, thời gian tác động bảo vệ chọn max t35 = tD35 + Δt = 0,7 + 0,3 = sec Bảo vệ phía 110 kV: 110 I ddB 200,8 A Từ đó: 110 110 I kd 51 1,6 I ddB 1,6 200,8 322 A 0,322kA Bảo vệ q dịng sử dụng đặc tính thời gian độc lập, thời gian tác động bảo vệ tkđ51110 = tcác cấp + Δt chọn tcác cấp = max (t35 ; t22) Suy : 110 t kd 51 max(t 35 ; t 22 ) t t 110 kd 51 max(1;0,8) 0,3 1,3s Bảo vệ q dịng thứ tự khơng (I0 > 51N ) Bảo vệ phía 22 kV Dịng khởi động bảo vệ q dịng thứ tự khơng chọn theo cơng thức: Ikđ = K0 IdđBI Trong đó: K0- hệ số chỉnh định, K0= 0,2 0,3 IdđBI dòng điện danh định phía sơ cấp BI đấu với 51N Ikđ = 0,3 IdđBI = 0,31500 = 450 A = 0,45 kA Bảo vệ q dịng thứ tự khơng sử dụng đặc tính thời gian độc lập Thời gian tác động bảo vệ chọn t0 = 0,5 sec Suy ra: t I 22 0,5 0,3 0,8s 58 Bảo vệ phía 110 kV Dịng khởi động bảo vệ q dịng thứ tự khơng chọn theo cơng thức: Ikđ = K0 IdđBI Trong đó: K0- hệ số chỉnh định, K0= 0,2 0,3 IdđBI dịng điện danh định phía sơ cấp BI đấu với 51N Ikđ = 0,3 IdđBI = 0,3300 = 900 A = 0,09 kA Thời gian tác động bảo vệ chọn : Suy ra: t I 110 t I 22 t 0,8 0,3 1,1s TÀI LIỆU THAM KHẢO Giáo trình Bảo vệ phần tử hệ thống điện - PGS.TS Lê Kim Hùng 59 Giáo trình Bảo vệ rơle hệ thống điện-Ths.Nguyễn Văn Đạt TS.Nguyễn Đăng Toản 3.Bài giảng Bảo vệ rơle hệ thống điện - TS Nguyễn Xuân Tùng 4.Giáo trình Bảo vệ rơ le tự động hóa-TS.Nguyễn Hồng Việt Websites tham khảo: www.abb.com www.areva-td.com www.GEindustrial.com/pm www.gemultillin.com www.schneider-electric.com www.tde.alstom.com www.toshiba.co.jp MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU ĐỐI TƯỢNG BẢO VỆ .2 CÁC THƠNG SỐ CHÍNH .2 60 1.1 Đối tượng bảo vệ : 1.2 Chọn máy cắt, máy biến điện áp, máy biến dòng điện cho trạm biến áp: 1.2.1 Chọn máy cắt điện: .3 1.2.2 Chọn máy biến dòng điện: 1.2.3 Chọn máy biến điện áp: CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE 2.1 Mục đích tính tốn .6 2.2 Tính tốn điện kháng hệ thống: 2.2.1 Sơ đồ điểm ngắn mạch sơ đồ thay .7 2.2.2 Chọn đại lượng 2.2.3 Điện kháng hệ thống .8 2.2.4.Điện kháng máy biến áp 2.2.5 Điện kháng đường dây : 2.3 Tính dịng điện ngắn MạCH .9 2.3.1 Ngắn mạch phía 110 kV: 10 2.2.3 Ngắn mạch phía 35 kV: .16 2.3.3 Ngắn mạch phía 22 kV: .18 2.4 tính dịng điện ngắn mạch : 24 2.4.1 Ngắn mạch phía 110 kV: 25 2.4.2 Ngắn mạch phía 35 kV .32 2.4.3 Ngắn mạch phía 22 kV : 34 CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ .41 3.1 Bảo vệ máy biến áp ba pha ba cuộn dây 41 Các dạng hư hỏng loại bảo vệ thường dùng .41 Các yêu cầu hệ thống bảo vệ : 41 3.2 Các bảo vệ đặt cho máy biến áp : .42 3.2.1 Tính loại bảo vệ đặt cho máy biến áp: 42 3.3 Lựa chọn phương thức bảo vệ cho trạm biến áp: 43 3.4 Nguyên lý hoạt động loại bảo vệ 45 CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA RƠLE, KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ 54 4.1 Các số liệu cần thiết phục vụ tính tốn bảo vệ 54 4.2 Những chức bảo vệ dùng rơle 7ut633 .54 Chức bảo vệ so lệch có hãm 54 Bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF): ( I / 87N) 56 61 4.3 Những chức bảo vệ dùng rơle 7SJ621 .57 Bảo vệ dòng cắt nhanh:( I>>/ 50) .57 Bảo vệ q dịng có thời gian:( I>/ 51) 57 Bảo vệ q dịng thứ tự khơng (I0 > 51N ) 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 62 ... em chọn đề tài tiểu luận: “THIẾT KẾ BẢO VỆ RƠLE CHO TRẠM BIẾN ÁP 110 KV? ?? Tiểu luận gồm chương: Chương : Giới thiệu đối tượng bảo vệ, thông số Chương : Tính tốn ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơle Chương... máy biến áp Trạm biến áp cần bảo vệ trạm biến áp phân phối với hai máy biến áp pha cuộn cấp điện áp 150/38,5/23 kV, làm việc độc lập có cơng suất máy 40 MVA 3.2.1 Tính loại bảo vệ đặt cho máy biến. .. tác động với bảo vệ phía 35 kV, 22 kV Bảo vệ q dịng đặt phía 35 kV 22 kV làm việc có thời gian phối hợp với bảo vệ q dịng phía 110 kV 4- Bảo vệ chống q tải: Bảo vệ đặt phía máy biến áp nhằm chống
Ngày đăng: 10/08/2021, 19:10
Xem thêm:
