Như đã kiển tra ở mục 4.2, phần mềm Power World tin cậy. Kết quả tính toán ngắn mạch tại các điểm như sau:
SVTH: Nguyễn Tấn Linh – Đ7H1 70 GVHD: Th.S Nguyễn Sỹ Chương
Bảng 4-16 Bảng kết quả tính toán ngắn mạch
và xác định dòng cực đại cực tiểu tại các điểm xét ngắn mạch
INM N3 N4 N5 N6 N7 N8 HT max I(3) 7,575 7,940 6,172 6,044 5,778 4,538 I(2) 6,560 6,876 5,345 5,235 5,004 3,930 I(1) 6,779 7,165 5,117 5,004 4,741 3,547 I(1,1) 7,241 7,612 5,775 5,653 5,392 4,191 HT min I(3) 7,348 7,697 6,027 5,904 5,649 4,458 I(2) 6,364 6,666 5,219 5,113 4,892 3,860 I(1) 6,530 6,894 4,983 4,873 4,622 3,481 I(1,1) 7,009 7,360 5,635 5,518 5,266 4,116 Imax 7,575 7,940 6,172 6,044 5,778 4,538 Imin 6,364 6,666 4,983 4,873 4,622 3,481 Nhận xét:
Dòng ngắn mạch cực đại tại tất cả các điểm ngắn mạch là dòng ngắn mạch 3 pha khi hệ thống vận hành cực đại.
Dòng ngắn mạch cực tiểu tại các điểm N3, N4 là dòng ngắn mạch 2 pha khi hệ thống vận hành cực tiểu.
Dòng ngắn mạch cực tiển tại các điểm N5, N6, N7, N8 là dòng ngắn mạch 1 pha chạm đất khi hệ thống vận hành cực tiểu.
Tương ứng với mỗi trường hợp dòng ngắn mạch cực đại và cực tiểu, ta xác định dòng ngắn mạch qua mỗi BI trên đường dây phục vụ cài đặt rơ le quá dòng cắt nhanh và kiểm tra các rơ le quá dòng cực đại.
Bảo vệ quá dòng pha cắt nhanh sử dụng dòng ngắn mạch ngoài cực đại, dòng lớn nhất là tại thanh cái hai đầu đường dây. Dưới đây là bảng tính toán ngắn mạch qua các BI khi ngắn mạch tại mỗi thanh cái trong lưới.
Bảng 4-17 Dòng ngắn mạch pha cực đại qua BI khi ngắn mạch trên thanh cái Dòng qua BI Vị trí ngắn mạch BI34 BI43 BI35 BI53 BI45 BI54 BI46 BI64 BI56 BI65 BI47 BI74 BI67 BI76 BI78 BI87 N3 2141,20 1548,13 767,12 433,89 781,00 347,11 347,11 0,00 N4 1708,07 1234,96 611,95 346,12 623,02 276,90 276,90 0,00 N5 515,19 2608,69 1788,56 1011,62 1820,91 809,29 809,30 0,00 N6 886,09 1530,02 433,86 2316,75 1887,74 1853,40 1853,40 0,00 N7 996,88 1227,43 194,27 1242,21 1252,36 3302,60 2477,86 0,00 N8 802,99 955,7 195,73 988,07 971,6 2602,5 1938,18 4537,62
SVTH: Nguyễn Tấn Linh – Đ7H1 71 GVHD: Th.S Nguyễn Sỹ Chương
Bảo vệ quá dòng cực đại sử dụng dòng ngắn mạch cực tiểu để kiểm tra độ nhạy. Dưới dây là bảng tính toán dòng ngắn mạch cực tiểu qua các BI trong các trường hợp điển hình (ngắn mạch trên thanh cái, ngắn mạch giữa đường dây)
Bảng 4-18 Dòng ngắn mạch pha cực tiểu khi ngắn mạch trên thanh cái và giữa đường dây
BI34 BI43 BI35 BI53 BI45 BI54 BI46 BI64 BI47 BI74 BI56 BI65 BI76 BI67 BI87 BI78 N3 2049,92 2049,92 1482,13 1482,13 734,42 734,42 415,39 415,39 332,31 332,31 747,7 747,7 332,31 332,31 0,00 0,00 N4 1720,73 1720,73 1244,12 1244,12 616,48 616,48 348,69 348,69 278,95 278,95 627,64 627,64 278,95 278,95 0,00 0,00 N5 609,65 609,65 2401,71 2401,71 1601,87 1601,87 906,03 906,03 724,82 724,82 1630,85 1630,85 724,82 724,82 0,00 0,00 N6 1034,17 1034,17 1496,98 1496,98 439,32 439,32 2010,31 2010,31 1608,25 1608,25 1501,01 1501,01 1608,25 1608,25 0,00 0,00 N7 1130,91 1130,91 1244,52 1244,52 204,01 204,01 1101,26 1101,26 2836,86 2836,86 1160,19 1160,19 2140,24 2140,24 0,00 0,00 N8 964,36 964,36 1019,47 1019,47 203,39 203,39 889,67 889,67 2254,64 2254,64 927,48 927,48 1691,32 1691,32 3860,49 3860,49 N34 2922,82 3335,21 424,42 424,42 210,31 210,31 118,95 118,95 95,16 95,16 214,11 214,11 95,16 95,16 0,00 0,00 N35 1076,22 1076,22 3443,76 2290,18 1134,83 1134,83 641,86 641,86 513,49 513,49 1155,36 1155,36 513,49 513,49 0,00 0,00 N45 908,67 908,67 1604,44 1604,44 3088,84 2018,24 362,7 362,7 290,16 290,16 652,86 652,86 290,16 290,16 0,00 0,00 N46 1216,8 1216,8 1260,75 1260,75 227,3 227,3 3541,22 1762,77 755,58 755,58 1106,77 1106,77 755,58 755,58 0,00 0,00 N47 1314,91 1314,91 1185,93 1185,93 323,13 323,13 518,1 518,1 4148,64 1275,87 885,41 885,41 1275,87 1275,87 0,00 0,00 N56 766,54 766,54 1832,18 1832,18 960,96 960,96 1380,8 1380,8 1104,64 1104,64 2565,32 2485,44 1104,64 1104,64 0,00 0,00 N76 1066,52 1066,52 1340,43 1340,43 302,81 302,81 1513,51 1513,51 2188,18 2188,18 1390,5 1390,5 2188,24 2785,78 0,00 0,00 N78 1036,38 1036,38 1117,79 1117,79 203,66 203,66 982,92 982,92 2430,13 2430,13 1029,76 1029,76 1889,34 1889,34 0,00 4315,79
SVTH: Nguyễn Tấn Linh – Đ7H1 72 GVHD: Th.S Nguyễn Sỹ Chương
Bảo vệ quá dòng TTK cực đại và TTN cực đại lần lượt sử dụng dòng ngắn mạch TTK cực tiểu và TTN cực tiểu đển kiểm tra độ nhạy. Khảo sát bằng phần mềm Power World cho thấy trong tất cả các trường hợp ngắn mạch cho dòng ngắn mạch cực tiểu đều là trường hợp ngắn mạch một pha chạm đất cực tiểu N(1). Theo phương pháp tính ngắn mạch gần đúng thì dòng ngắn mạch gấp 3 lần dòng thành phần:
a a1
I = 3I ; I = I = Ia1 a 2 a 0
Bảng 4-19 Dòng ngắn mạch TTN, TTK cực tiểu khi ngắn mạch trên thanh cái và giũa đường dây
BI34 BI43 BI35 BI53 BI45 BI54 BI46 BI64 BI47 BI74 BI56 BI65 BI76 BI67 BI87 BI78 N3 683,31 683,31 494,04 494,04 244,81 244,81 138,46 138,46 110,77 110,77 249,23 249,23 110,77 110,77 0,00 0,00 N4 573,58 573,58 414,71 414,71 205,49 205,49 116,23 116,23 92,98 92,98 209,21 209,21 92,98 92,98 0,00 0,00 N5 203,22 203,22 800,57 800,57 533,96 533,96 302,01 302,01 241,61 241,61 543,62 543,62 241,61 241,61 0,00 0,00 N6 344,72 344,72 498,99 498,99 146,44 146,44 670,10 670,10 536,08 536,08 500,34 500,34 536,08 536,08 0,00 0,00 N7 376,97 376,97 414,84 414,84 68,00 68,00 367,09 367,09 945,62 945,62 386,73 386,73 713,41 713,41 0,00 0,00 N8 321,45 321,45 339,82 339,82 67,80 67,80 296,56 296,56 751,55 751,55 309,16 309,16 563,77 563,77 1286,83 1286,83 N34 974,27 1111,74 141,47 141,47 70,10 70,10 39,65 39,65 31,72 31,72 71,37 71,37 31,72 31,72 0,00 0,00 N35 358,74 358,74 1147,92 763,39 378,28 378,28 213,95 213,95 171,16 171,16 385,12 385,12 171,16 171,16 0,00 0,00 N45 302,89 302,89 534,81 534,81 1029,61 672,75 120,90 120,90 96,72 96,72 217,62 217,62 96,72 96,72 0,00 0,00 N46 405,60 405,60 420,25 420,25 75,77 75,77 1180,41 587,59 251,86 251,86 368,92 368,92 251,86 251,86 0,00 0,00 N47 438,30 438,30 395,31 395,31 107,71 107,71 172,70 172,70 1382,88 425,29 295,14 295,14 425,29 425,29 0,00 0,00 N56 255,51 255,51 610,73 610,73 320,32 320,32 460,27 460,27 368,21 368,21 855,11 828,48 368,21 368,21 0,00 0,00 N76 355,51 355,51 446,81 446,81 100,94 100,94 504,50 504,50 729,39 729,39 463,50 463,50 729,41 928,59 0,00 0,00 N78 345,46 345,46 372,60 372,60 67,89 67,89 327,64 327,64 810,04 810,04 343,25 343,25 629,78 629,78 0,00 1438,60 I0,2Nmin 203,22 203,22 141,47 141,47 67,80 67,80 39,65 39,65 31,72 31,72 71,37 71,37 31,72 31,72 0,00 1438,60
SVTH: Nguyễn Tấn Linh – Đ7H1 73 GVHD: Th.S Nguyễn Sỹ Chương
Bảo vệ quá dòng TTK cắt nhanh sử dụng dòng ngắn mạch TTK cực đại để tính dòng khởi động. Dòng ngắn mạch TTK cực đại là trường hợp ngắn mạch một pha chạm đất (1). Theo phương pháp tính ngắn mạch gần đúng thì dòng ngắn mạch gấp 3 lần dòng thành phần:
a a1
I = 3I ; I = I = Ia1 a 2 a 0
Bảng 4-20 Dòng ngắn mạch TTK cực đại khi ngắn mạch trên thanh cái và giữa đường dây
BI34 BI43 BI35 BI53 BI45 BI54 BI46 BI64 BI47 BI74 BI56 BI65 BI76 BI67 BI87 BI78 N3 625,45 625,45 452,21 452,21 224,08 224,08 126,74 126,74 101,38 101,38 228,14 228,14 101,40 101,40 0,03 0,03 N4 482,31 482,31 348,72 348,72 172,80 172,80 97,74 97,74 78,19 78,19 175,92 175,92 78,19 78,19 0,03 0,03 N5 173,34 173,34 711,74 711,74 501,69 501,69 283,76 283,76 227,00 227,00 510,77 510,77 227,02 227,02 0,03 0,03 N6 241,18 241,18 407,87 407,87 133,61 133,61 645,43 645,43 516,34 516,34 511,63 511,63 516,35 516,35 0,03 0,03 N7 264,68 264,68 321,95 321,95 67,58 67,58 346,61 346,61 908,46 908,46 333,15 333,15 672,82 672,82 0,03 0,03 N8 214,73 214,73 241,51 241,51 67,49 67,49 264,43 264,43 683,29 683,29 245,46 245,46 500,49 500,49 1182,47 1182,47 N34 879,66 1050,32 139,24 139,24 69,00 69,00 39,02 39,02 31,22 31,22 70,24 70,24 31,22 31,22 0,00 0,00 N35 306,40 306,40 1072,12 701,61 347,66 347,66 196,64 196,64 157,31 157,31 353,95 353,95 157,31 157,31 0,00 0,00 N45 209,12 209,12 439,25 439,25 977,08 611,42 109,32 109,32 87,45 87,45 196,77 196,77 87,45 87,45 0,00 0,00 N46 292,39 292,39 331,45 331,45 61,08 61,08 1153,33 555,34 240,99 240,99 320,87 320,87 240,99 240,99 0,00 0,00 N47 323,19 323,19 308,75 308,75 73,34 73,34 163,97 163,97 1367,12 403,47 249,93 249,93 403,47 403,47 0,00 0,00 N56 181,75 181,75 512,39 512,39 291,50 291,50 432,12 432,12 345,69 345,69 784,79 777,81 345,69 345,69 0,00 0,00 N76 247,48 247,48 352,90 352,90 94,12 94,12 478,65 478,65 698,00 698,00 407,47 407,47 698,01 880,60 0,00 0,00 N78 234,70 234,70 275,19 275,19 67,53 67,53 299,54 299,54 779,63 779,63 282,78 282,78 574,25 574,25 1352,82 0,00 I0Nmax 879,66 1050,32 1072,12 711,74 977,08 611,42 1153,33 645,43 1367,12 908,46 784,79 777,81 698,01 880,60 1352,82 1182,47
SVTH: Nguyễn Tấn Linh – Đ7H1 74 GVHD: Th.S Nguyễn Sỹ Chương
CHƯƠNG 5:GIỚI THIỆU VÀ CÀI ĐẶT CÁC THÔNG SỐ CHO RƠ LE 5.1. Giới thiệu rơ le GRD140
GRD 140 là dòng rơ le cung cấp 4 vùng bảo vệ quá dòng có hướng và không hướng cho lưới điện phân phối. Bảo vệ dự phòng cho lưới điện truyền tải và lưới điện phân phối. Có các chức năng bảo vệ sau:
Bảo vệ quá dòng có hướng và quá dòng thứ tự không cho sự cố chạm đất có thời gian hoặc không có thời gian. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bảo vệ quá dòng có hướng cắt nhanh và quá dòng thứ tự không cắt nhanh cho sự cố chạm đất.
Bảo vệ chạm đất có hướng và chạm đất độ nhạy cao.
Là rơ le đa chức năng, độ nhạy cao, bảo vệ quá dòng pha, chạm đất cớ thời gian và không có thời gian. Bảo vệ quá dòng chạm đất tất cả các pha độ nhạy cao làm việc độc lập có hướng.
Thêm vào đó GRD140 rơ le còn được trang bị chức năng tự động đóng lặp lại khi có sự cố các pha, sự cố chạm đất và chạm đất độ nhạy cao. Chức năng tự động đóng lặp lại cung có thể được kích hoạt bởi thiết bị bảo vệ khác.
Các chức năng khác tuỳ theo từng loại rơ le bao gồm bảo vệ quá tải theo tiêu chuẩn IEC60255-8, bảo vệ quá dòng thứ tự nghịch, bảo vệ thấp/quá áp và thấp/ quá tần số.
Tất cả các kiểu loại rơ le đều có thể liên tục tự giám sát mạch bên trong và phần mềm. Mạch ngoài cũng có thể được giám sát, giám sát mạch cắt, các VT, CT và máy cắt.
Có giao diện người dùng thân thiện bao gồm màn hình LCD, các đèn LED lập trình, bàn phím và danh mục điều khiển bằng hệ điều hành. Có thể kết nối với máy tính thông qua cáp RS232, RS485 hoặc cáp quang.
Cho phép người sử dụng cài đặt thay đổi và truy cập vào dữ liệu thông qua hệ thống truyền thông. Các dữ liệu bao gồm:
Đo lường;
Bản ghi lỗi;
Bản ghi sự kiện;
SVTH: Nguyễn Tấn Linh – Đ7H1 75 GVHD: Th.S Nguyễn Sỹ Chương
5.2. Chức năng bảo vệ
- Đặc trưng của tính năng bảo vệ hệ thống điện phân phối O/C ngắn mạch 50P/51P
Chạm đất độ nhay cao 50N/51N Kém dòng pha 37P
Quá tải 49
Bảo vệ quá dòng thứ tự nghịch NPS (46) (IDMTL, DTL) Bảo vệ chống đứt dây
Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 50BF Bảo vệ tải lạnh
Quá điện áp pha (59) (IDMLT, DTL) Kém điện áp pha (27) (IDMLT, DTL)
Quá điện áp thứ tự không (59N ZPS) (IDMLT, DTL) Quá điện áp thứ tự nghịch (47 NPS) (IDMLT, DTL) Quá dòng có hướng (67) (IDMLT, DTL)
Quá dòng chạm đất có hướng (67N) (IDMLT, DTL) Chạm đất hướng độ nhạy cao (67 SEF) (IDMLT, DTL) Quá dòng có hướng thứ tự nghịch (67/46) (IDMLT, DTL) Quá dòng điều khiển điện áp 51V
Quá tân số/kém tần số 81U/81O Mạch tự đồng lặp lại (79) Thiết bị định vị sự cố Giám sát CT Giám sát VT Giám mạch cắt Giám sát nội bộ
Giám sát trọng thái máy cắt Cảnh báo trạng thái máy cắt Nhiều nhóm cài đặt
Đo
Ghi chép sự cố Ghi chép hiện tượng Ghi chép sự nhiễu loạn
SVTH: Nguyễn Tấn Linh – Đ7H1 76 GVHD: Th.S Nguyễn Sỹ Chương
5.3. Vận hành rơ le
5.3.1.Giao diện vận hành
Màn hình LCD:
Màn hình LCD hiển thị 2 dòng 16 ký tự và đèn chiếu sáng nền, cho phép người sử dụng truy cập rơ le các thông tin về các bản ghi, trạng thái và cài đặt rơ le. Trong trạng thái bình thường màn hình tắt, khí bấm một phím bất kì ngoài hai phím VIEW và reset màn hình sẽ hiển thị danh mục chính. Màn hình sẽ tắt khi ấn phím RESET và phím END và tự động tắt sau 5 phút (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đèn LED:
Có 6 đèn LED được dán nhãn và chia mầu, cụ thể như sau:
Nhãn Mầu Chức năng
IN SERVIC Xanh Sáng khi rơle đang làm việc.
SVTH: Nguyễn Tấn Linh – Đ7H1 77 GVHD: Th.S Nguyễn Sỹ Chương
ALARM Đỏ Sáng lên khi phát hiện lỗi.
(LED1) vàng Do người dùng cài đặt.
(LED2) vàng Do người dùng cài đặt.
(LED3) vàng Do người dùng cài đặt.
5.3.2.Phím vận hành.
Phím vận hành được sử dụng để hiển thị bản ghi, trạng thái, các giái trị cài đặt, cài đặt thay đổi các giá trị trên màn hình LCD. Cụ thể như sau:
1- Được sử dụng để di chuyển giữa hai dòng trên màn hình.
2- Được sử dụng để huỷ giá trị nhập vào và quay trở lại danh mục cao hơn.
3- : được sử dụng để kết thúc nhập thông số và quay lại màn hình danh mục cao hơn hoặc để tắt hiển thị.
4- : Được sử dụng để lưu hoặc xác nhận thông số.
5- VIEW: hiển thị thông tin đo lường, lỗi sự cố cuối cùng và tự động giám sát. 6- RESET: Tắt màn hình hiển thị.
Giắc cắm giám sát:
Có 2 giắc cắm giám sát A và B kèm theo đèn LED có thể được sử dụng trong chế độ kiểm tra được lựa chọn trên màn hình LCD. Các tín hiệu đưa ra được lựa chọn sẽ hiển thị trạng thái trên đèn LED A hoặc B hay trên thiết bị mô phỏng thông qua giắc cắm.
Cổng RS232C:
SVTH: Nguyễn Tấn Linh – Đ7H1 78 GVHD: Th.S Nguyễn Sỹ Chương
5.4. Bảo vệ quá dòng có hướng
Trong hệ thống bao gồm các mạch trung chuyển song song, mạch vòng hoặc mạch nhiều nguồn cấp, dòng điện ngắn mạch có thể chạy theo 2 hướng. Trong trường hợp như vậy, định hướng cần được thêm vào các phần tử quá dòng điện.
GRD140 cung cấp chức năng định hướng cho các phần tử quá dòng điện pha và quá dòng chạm đất. Các phần tử OC1 đến OC4 , EF1 đến EF4, SEF1 đến SEF4, NOC1 và NOC2 có thể được bật hoặc tắt thông qua cài đặt sơ đồ đóng cắt. Các đặc tính có hướng có thể được lựa chọn là “thuận” hay “nghịch” hoặc “không” bằng cách cài đặt mục [***-DIR] trong sơ đồ đóng cắt. Các phần tử OC1, EF1 và SEF1 có hai đặc tính gồm thời gian phụ thuộc và đặc tính thời gian độc lập.
5.4.1.Ứng dụng của bảo vệ quá dòng có hướng
Dòng điện trên hai đường dây song song
Nếu bảo vệ vô hướng được áp dụng cho dòng điện hiển thị trên hình 2.1.9 thì sự cố tại điểm F sẽ làm 2 nhánh dây bị ngắt ra tại cả điểm A và B, tải sẽ bị cắt ra hoàn toàn.
Rơ le có hướng được áp dụng để khoá lại đúng đường dây, chắc chắn rằng chỉ đường dây bị sự cố cắt ra. Rơ le tại A và B bình thường được cài đặt ở 50% dòng tải lớn nhất của mạch, thông qua các chức năng OC1 và EF1, với bộ phận định hướng được thể hiện như hướng của các mũi tên trong hình dưới.
Giá trị cài đặt chức năng quá dòng của rơ le GRD140 được cài đặt độc lập để phục vụ vận hành có hướng. Vì thế, chức năng OC2 và EF2 được cài đặt không hướng để tạo thời gian trễ khôi phục bảo vệ cho tải.
Hình 5-1 Ứng dụng của rơ le GRD140 bảo vệ hai đường dây song song
Dòng điện chạy trong mạch vòng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Mạch vòng thông thường được bảo vệ bằng rơ le quá dòng có hướng, vì dòng điện có thể chạy theo các hướng khác nhau. Phương pháp chọn lọc thông thường được áp
SVTH: Nguyễn Tấn Linh – Đ7H1 79 GVHD: Th.S Nguyễn Sỹ Chương dụng riêng cho hướng thuân chiều kim đồng hồ và ngược chiều kim đông hồ. Thông thường, hai rơ le có hướng sẽ được đặt ở mỗi đầu đường dây.
Một hệ thống đơn giản được minh họa trong Hình 5-2 cho thấy rõ ràng thời gian tác động, mặc dù thời gian ngược lại cũng có thể được áp dụng. Rơle vô hướng được áp dụng ở hai đầu phía nguồn của mạch vòng. Tất cả các bảo vệ khác là rơle có hướng. Có thể thấy rằng sự cố ở F được cắt tại A trong 1.0s và tại B trong 0.4s.
Ngoài ra, kể từ khi GRD140 cung cấp nhiều chức năng, độc lập giai đoạn quá