Chương 4. ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP CÂY SỰ CỐ ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY HỆ THỐNG RƠLE BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP
4.1 Giới thiệu về trạm biến áp Đông Anh 500kV và phương thức bảo vệ
Sơ đồ nối điện chính trạm biến áp Đông Anh 220/110kV
Hình 4.1Sơ đồ một sợi trạm 220/110kV Đông Anh
Sơ đồ phương thức bảo vệ cho máy biến áp 220/110kV của trạm Đông Anh
32
Hình 4.2 Sơ đồ phương thức bảo vệ Ma trận cắt của hệ thống rơle bảo vệ cho máy biến áp
Hình 4.3 Ma trận cắt của các bảo vệ cho náy biến áp AT3
4.1.2 Sơ đồ phương thức bảo vệ ủ c a máy biếp áp AT3 tại trạm
Trạm biến áp 500kV Đông Anh nằm trên địa bàn Hà Nội bao gồmcác cấp điện
33
áp 500kV, 220kV và 110kV. Trạm được thiết kế là trạm không người trực sử dụng hệ thống điều khiển máy tính SICAM PAS của hãng SIEMENS. Toàn bộ các tín hiệu của các ngăn lộ đường dây và máy biến áp được giám sát qua các rơle vừa làm chức năng bảo vệ vừa làm điều khiển giám sát BCU.
Phía 500kV sử dụng sơ đồ tứ giác thiếu gồm ba máy cắt 500kV, có ngăn lộ xuất tuyến đường dây và một ngăn lộ tổng cấp cho máy biến áp AT1.
Phía 220kV sử dụng sơ đồ hai thanh cái bao gồm 4 ngăn lộ đường dây, một ngăn lộ liên lạc 212 và 02 ngăn lộ tổng cấp cho máy biến áp AT1 và AT3.
Phía 110kV sử dụng sơ đồ hai thanh cái có thanh cái vòng bao gồm 06 ngăn lộ đường dây, một ngăn lộ liên lạc 112 và 01 ngăn lộ tổng cấp cho máy biến áp AT3 có công suất 250/250/50MVA.
Phương thức bảo vệ cho máy biến áp AT3 bao gồm các bảo vệ chính sau:
a) Bảo vệso lệch máy biến áp F87T1 s dử ụng rơle 7UT86 khai thác các chức năng:
+ Chức năng bảo vệ so l ch F87 ệ
+ Chức năng bảo vệchống chạm đất h n chạ ếF64
+ Chức năng quá tải F49 và các chức năng bảo vệ quá dòng pha pha - F50/F51, quá dòng pha-đất F50N/F51N.
Bảo vệ7UT86 sử ụng mạ d ch dòng điện lấy từmáy biến dòng chân sứ ủ c a máy biến áp AT3. Bên cạnh đó các tín hiệu b o vả ệ công ngh c a máy biệ ủ ến áp như tín hiệu rơle ga, dòng dầu, áp lực đột bi n thùng dế ầu chính của máy biến áp, áp lực dòng dầu OLTC, chỉ thị ứ m c dầu cao nh t, thấ ấp nhấ ủt c a máy biến áp được gửi vào rơle F87T1 đểhiển thịlên hệthống điều khiển máy tính MAIL 1.
b) Bảo vệ so l ch máy biến áp F87T2 sử ụệ d ng rơle 7UT86 khai thác các chức năng:
+ Chức năng bảo vệ so l ch F87 ệ
+ Chức năng quá tải F49 và các chức năng bảo vệ quá dòng pha pha - F50/F51, quá dòng pha-đất F50N/F51N.
34
Bảo vệ 7UT86 sử ụng mạ d ch dòng điện lấy từ máy biến dòng ngăn máy cắt đầu vào các phía c a máy bi n áp AT3. Bên củ ế ạnh đó các tín hiệu bảo vệ công nghệ ủ c a máy biến áp như tín hi u rơle ga, dòng dệ ầu, áp lực đột biến thùng dầu chính c a máy biủ ến áp, tăng cao, áp lực dòng dầu OLTC, chỉ thị ứ m c dầu n lớ nhất và nhỏ nh t cấ ủa máy biến áp được gửi vào rơle F87T2 để hiển th lên h ị ệ thống điều khiển máy tính MAIL 2.
c) Bảo vệquá dòng dự phòng phía 220kV sử ụng rơle 7SJ85 khai thác các d chức năng quá dòng pha – pha, pha –đất có hướng F67/67N quá dòng pha pha, ; - pha-đất không hướng F50/51, F50N/51N; chức năng bảo vệ chống quá áp thấp áp F59/F27; chức năng ki m tra để ồng bộF25.
Đồng thời rơle có nhiệm v thu th p tín hiệụ ậ u và điều khiển của ngăn lộ BCU.
Bảo vệ7SJ85 sử ụng mạ d ch dòng điện lấy từmáy biến dòng ngăn máy c t đắ ầu vào phía 220 của máy biến áp AT3. Tín hiệu đi n áp đưệ ợc lấy t máy biừ ến điện áp thanh cái 220kV qua m ch lạ ặp lại dao cách ly của ngăn lộ.
d) Bảo v quá dòng d phòng phía ệ ự 110kV sử ụ d ng rơle 7SJ85 khai thác các chức năng quá dòng pha–pha, pha–đất có hướng F67/67N, quá dòng pha-pha, pha-đất không hướng F50/51, F50N/51N; chức năng bảo vệ chống quá áp thấp áp F59/F27; chức năng ki m tra để ồng bộF25.
Rơle cũng kiêm luôn làm chức năng thu thập tín hiệu và điều khi n cể ủa ngăn lộ BCU. Bảo v 7SJ85 sệ ử ụ d ng mạch dòng điện l y t máy biấ ừ ến dòng ngăn máy cắ ầt đ u vào phía 110 của máy biến áp AT3. Tín hiệu đi n áp đưệ ợc lấy từ máy biến điện áp thanh cái 110kV qua mạch lặp lại dao cách ly của ngăn lộ.
e) Bảo vệ quá dòng dự phòng phía 22kV sử ụng rơle 7SJ82 khai thác các d chức năng quá dòng pha pha, không hướng F50/51, chức năng bảo vệ chống quá áp F59, chức năng bảo vệ chống hư hỏng máy cắt F50BF, đồng thời kiêm luôn làm chức năng thu thập tín hiệu và điều khiển BCU của ngăn lộ phía 22kV. B o v 7SJ82 sả ệ ử ụ d ng mạch dòng điện l y t máy biấ ừ ến dòng chân sứ ủ c a máy biến áp AT3.
f) Chức năng rơle bảo vệ nhiệt độ ầ d u, cuộn dây máy biến áp (26), rơle áp lực 35
máy biến áp (63), rơle ga cho bình dầu chính và ngăn đi u áp dưề ớ ải t i (96), rơle báo mức dầu tăng cao (71) được trang bị đồ ng bộ ớ v i máy biến áp, được gửi đi cắt trực tiếp máy cắt ba phía thông qua rơle chỉ huy cắt hoặc được gửi đi cắt đồng th i thông qua b b o v chính và d phòng 110kV cờ ộ ả ệ ự ủa máy biến áp (F871, F87T2, F67/67N).
4.1.3 Ma trận cắt hiện đang sử ụ d ng
Ma trận cắt là sơ đồ thể hiện logic của của các phần tử bảo vệ của đối tượng được bảo vệ gửi đi cắt các máy cắt thông qua các rơle trung gian đầu ra đi cắt hoặc gửi trực tiếp đến mạch cắt của máy cắt. Sơ đồ ma trận cắt giúp cho người đọc bản vẽ nhị thứ dễ hình dung, dễ nắm bắt được phương thức bảo vệ của các bảo vệ gửi đi tác động cắt máy cắt nào.
Hình 4.4 thể hiện ma trận cắt của các bảo vệ máy biến áp AT3 đi cắt các máy cắt 220kV, 110kV và 22kV.
36
Hình 4.4 Ma trận cắt của phương thức bảo vệ MBA AT3 Đông Anh 37
Theo sơ đồ ma trận cắt này khi có sự cố bảo vệ máy biến áp F87T1 sẽ tác động : làm các rơle đầu ra F86 tại các tủ bảo vệ RP1 của máy biến áp AT3 tác động, các tiếp điểm của các rơle này sẽ lần lượt đi cắt các cuộn cắt số 1, số 2 của máy cắt phía 220kV của máy biến áp AT3 Rơle F87T1 cũng tác động làm rơle đầu . ra F86 tại tủ RP2 làm cắt cuộn cắt phía 22 của máy biến áp AT3. Làm tác động rơle F86 tại tủ bảo vệ E09 RP rơle đầu ra đi cắt này sẽ gửi lệnh cắt đi cắt các , cuộn cắt 1 và cuộn cắt 2 bên phía máy cắt 110. Hai rơle bảo vệ so lệch máy biến áp AT3 đều giống nhau về số lượng các output của rơle gửi đi cắt các cuộn cắt cũng như các phía của máy biến áp chúng chỉ khác nhau ở vị trí các tủ bảo vệ và phạm vi vùng bảo vệ giới hạn bởi vị trí đặt của biến dòng điện ngoài máy cắt hay tại chân sứ của máy biến áp.
Trong bài luận văn này chúng tôi so sánh phân tích độ tin cậy của ba sơ đồ bảo vệ máy biến áp hai cuộn dây có tổ đấu dây sao – tam giác với hai máy cắt tổng ở hai phía, tất cả các rơle bảo vệ máy biến áp chỉ có một mạch dòng điện cung cấp.