Chương 4: TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHO MÁY BIẾN ÁP
4.2 TÍNH TOÁN BẢO VỆ SO LỆCH CÓ HÃM CHO MÁY BIẾN ÁP T1 CỦA TRẠM HÒA KHÁNH 2
4.2.3 Tính toán cho máy biến áp T1 sử dụng SEL 787 với chức năng 87T
Vì có thể tận dụng lại thiết bị mạch nhất thứ nên BI không cần tính chọn lại. Tỷ số BI dùng cho bảo vệ so lệch có hãm máy biến áp T1 ở phía 110kV và 24kV lần lượt là:
800/1 và 1600/1.
b. Sơ đồ nối dây TI
Với tổ nối dây của máy biến áp T1 là Y0/Y0-12 thì sơ đồ nối dây TI được nối như sau:
Hình 4-6: Sơ đồ nguyên lý nối dây TI cho bảo vệ so lệch có hãm
Hình 4-7: Sơ đồ nối dây từ TI vào SEL 787
Hình 4-8: Sơ đồ tính toán bảo vệ cho T1
c. Tính toán giá trị đặt cho bảo vệ so lệch có hãm
Các thông số chính:
MBA:Sđm = 40 MVA, UCao= 115 ± 9 x 1,78% kV, Uhạ= 24 kV, TI 110kV và 22kV: nTIc= 800/1, nTIh= 1600/1
Dòng ngắn mạch tại thanh cái C11:
= 11950,5 A
= 12224,5 A
= 11710,4 A
= 5416,8 A
- Dòng của đường dây khi đầy tải:
ILcao= = = 200,818 (A) ILhạ= = = 962,25 (A)
- Tính dòng so lệch mức thấp IDiff>: là giá trị khởi động của dòng so lệch đoạn (a), giá trị này biểu thị độ nhạy của bảo vệ khi xét đến dòng không cân bằng cố định qua role.
IDiff> = kat Ikcb (4.1)
Với: kat – hệ số an toàn, kat = 1,2 1,3
Về lý thuyết thì dòng so lệch qua bảo vệ bằng không, tuy nhiên giá trị thực tế đo được của dòng không cân bằng phụ thuộc:
Ikcb = ( kđn.kkck.fBI + ∆U). ILcao (4.2)
Với: kđn – hệ số đồng nhất máy biến dòng, kđn = 01
kđn = 0 nếu các TI giống nhau hoàn toàn, và kđn = 1 nếu các TI khác nhau hoàn toàn.
Vì 2 TI khác nhau hoàn toàn nên lấy kđn = 1.
kkck – là hệ số kể đến ảnh hưởng của thành phần không chu kì của dòng ngắn mạch trong quá trình quá độ, kkck = 1
fBI – sai số tương đối cho phép của BI, fBI = 0,1.
∆U – là phạm vi điều chỉnh điện áp của đầu phân áp, với phạm vi điều chỉnh là ± 9 x 1,78% = 16%, ∆U = 0,16.
Thay vào công thức (4.2), ta tính dòng không cân bằng có giá trị:
Ikcb = ( 1.1.0,1+0,16).200,818 = 52,21 (A)
Thay Ikcb vào công thức (4.1), ta tính được dòng IDiff có giá trị:
IDiff> = (1,2 1,3) 52,21 = ( 61,45 66,57) (A) Đặt giá trị = = 0,306 0,332
= Chọn giá trị đặt cho rơ le ở đoạn (a) là O87P = 0,32 - Tính chọn giá trị đặt cho đoạn (b):
Theo nhà sản xuất, Slope 1 có giá trị 25%, vậy Kh b = 0,25 = tan.
tan= 0,25 = = 14
Ngưỡng thay đổi hệ số hãm thứ nhất:
IS1 = = = 1,28
- Tính chọn giá trị đặt cho đoạn (c):Theo nhà sản xuất, Slope 2 có giá trị là 70%, IRS1 = 6.
Kh c = 0,7 = tan, vậy = 35
- Tính dòng so lệch mức cao IDiff>>: là giới hạn phía trên đường đặc tính (đoạn d). Rơ le phải tác động cắt nhanh, không phụ thuộc đặc tính hãm khi giá trị dòng so lệch vào rơ le lớn hơn IDiff>>. Dòng điện sự cố khi xẩy ra ngắn mạch 3 pha trong vùng bảo vệ có thể xác định theo biểu thức:
I(3)N =
Tuy nhiên, nếu được nối với hệ thống có công suất vô cùng lớn, lúc này Xht= 0, khi đó:
I(3)N = . Trong hệ đơn vị tương đối, chọn Scb bằng công suất máy biến áp thì Xb=Uk%. Do đó I(3) = . Từ đó, nếu giá trị dòng điện chạy qua máy biến áp lớn hơn I(3) = thì chắc chắn
sự cố lúc đó nằm trong vùng bảo vệ. Và giá trị này chính là giá trị cài đặt vào rơ le để xác định đoạn (d) và chính là IDiff>>.
Ta có IDiff>> = = = 9,57
=> Chọn giá trị đặt cho vào rơ le đoạn (d) là 9,57.
• Phạm vi hãm bổ sung nhằm tránh cho rơle tác động nhầm khi BI bão hoà mạnh khi ngắn mạch ngoài, lấy IADD-ON STAB =8.
• Tỷ lệ thành phần hài bậc hai đạt đến ngưỡng chỉnh định, tín hiệu cắt sẽ bị khoá, tránh cho rơle khỏi tác động nhầm (15%).
• Thời gian trễ của cấp IDIFF > là 0s.
• Thời gian trễ của cấp IDIFF >> là 0s.
Từ các giá trị tính được, ta vẽ được đường đặc tính làm việc của rơ le như sau:
Hình 4-9: Đặc tính làm việc của SEL 787 sau khi cài đặt d. Kiểm tra độ nhạy của bảo vệ
Độ nhạy của bảo vệ được xác định qua biểu thức:
Kn = =
Yêu cầu Kn phải đảm bảo 2
Trường hợp ngắn mạch trong vùng bảo vệ phía cao áp:
ISL = Ih = IRNmin = = = = 6,771 (A)
ISL tính toán = Ih tan= 6.771 0,25 = 1,693 (A) Kn = = 4
=> Đảm bảo yêu cầu độ nhạy.
Thuật ngữ ghi tắc:
ASDU: Application-layer Service Data Unit - khối dữ liệu dịch vụ lớp ứng dụng IED: Intelligent Electronic Device – Thiết bị điện tử thông minh
SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition - giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu từ xa.