Đố án tính toán bảo vệ dòng điện cắt nhanh, bảo vệ dòng điện cực đại và bảo vệ dòng điện thứ tự không cho đường dây cung cấp điện l1 và l2

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỐ ÁN MÔN HỌC ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠ LE Sinh viên thực hiện Bùi Mạnh Hiếu Mã sinh viên 20810160527 Giảng viên hướng dẫn Ngành CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN[.]

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN

ĐỐ ÁN MÔN HỌC

ĐỒ ÁN BẢO VỆ RƠ LE

Sinh viên thực hiện: Bùi Mạnh Hiếu

Mã sinh viên: 20810160527

Giảng viên hướng dẫn:

Ngành: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ Chuyên ngành: TỰ ĐỘNG HÓA HỆ THỐNG ĐIỆN Lớp: D15TDHHTD2

Khoá: 2020 - 2025

Hà Nội, 13 tháng 04 năm 2023

LỜI CAM ĐOAN

Tôi, Bùi Mạnh Hiếu, cam đoan những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của Các số liệu và kết quả trong đồ án là trung thực và chưa

được công bố trong các công trình khác Các tham khảo trong đồ án đều được tríchdẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời gian và nơi công bố Nếu không đúng như

đã nêu trên, tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về đồ án của mình

Hà Nội, ngày 13 tháng 04 năm 2023

Người cam đoan

BÙI MẠNH HIẾU

LỜI CẢM ƠN

Ngày nay, cùng với sự phát triển của thời đại, điều kiện sống của conngười cũng ngày càng được cải thiện, các nhu cầu thiết yếu hàng ngày cũng vì thế

mà không ngừng tăng lên, điện năng cũng là một trong số những nhu cầu thiết yếu

đó Nếu như ngược trở lại vào khoảng 30 năm về trước, điện vẫn còn là một kháiniệm mới mẻ với bà con ở vùng sâu, vùng xa, thì nay điện đã được truyền tới khắpcác bản làng, được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dânnhư: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, dịch vụ… Chính vìthế, để đảm bảo cung cấp điện một cách an toàn, liên tục và chất lượng thì hệthống bảo vệ rơle là không thể thiếu trong mỗi hệ thống điện Tuy nhiên trong quátrình vận hành không thể tránh khỏi các sự cố, các chế độ làm việc không bìnhthường của mạng điện và thiết bị điện, các sự cố này phần lớn đều dẫn tới việc làmtăng dòng điện và giảm điện áp Điều này sẽ gây những hậu quả xấu nếu khôngđược khắc phục kịp thời Do đó, việc hiểu biết về những hư hỏng và hiện tượngkhông bình thường có thể xảy ra trong hệ thống điện cùng với những phương pháp

và thiết bị bảo vệ nhằm phát hiện đúng, nhanh chóng cách ly phần tử hư hỏng rakhỏi hệ thống, cảnh báo và xử lý khắc phục chế độ không bình thường là kiến thứckhông thể thiếu của mỗi kỹ sư điện

Bảo vệ rơle là một dạng cơ bản của tự động hóa Bảo vệ rơle thực hiện việc kiểmtra, giám sát liên tục các trạng thái, các chế độ làm việc của tất cả các phần tửtrong hệ thống điện, để nếu xảy ra vấn đề gì sẽ có những phản ứng phù hợp Trongphạm vi đồ án: “Tính toán bảo vệ dòng điện cắt nhanh, bảo vệ dòng điện cực đại

và bảo vệ dòng điện thứ tự không cho đường dây cung cấp điện L1 và L2” trình bày

về cách tính toán, cài đặt và khảo sát vùng tác động, độ nhạy của hai bảo vệ rơle

cơ bản quan trọng

Với kiến thức còn hạn chế, chưa được thực tế nhiều nên đồ án môn học bảo vệrơle này không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong được sự quan tâm, chỉ bảocủa thầy cô giúp em hoàn thiện bản đồ án này

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 13 tháng 04 năm 2023

Sinh viên

BÙI MẠNH HIẾU

ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN

1 Đồ án thực hiện đầy

đủ các nội dung giao

3 Các kết quả tính toán,

nội dung trong báo cáo

chính xác, hợp lý

4 Hình thức trình bày

của báo cáo

Các ý kiến khác:

………

…

………

………

………

………

……

………

………

………

… ………

Hà Nội, ngày tháng năm 2023

Mục Lục

Danh Mục Hình Vẽ 9

Danh Mục Bảng Biểu 10

PHẦN 1 LÝ THUYẾT BẢO VỆ HỆ THỐNG RƠ LE 11

CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ VÀ CÁC YÊU CẦU BẢO VỆ RƠLE 11

1.1 Nhiệm vụ của bảo vệ rơle 11

Yêu cầu của rơle bảo vệ 12

CHƯƠNG II : LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ 15

2.1 Cơ sở lựa chọn phương thức bảo vệ 15

2.2 Các dạng sự cố và chế độ làm việc bất thường 15

2.3 Đề xuất phương thức bảo vệ 15

2.3.1 Bảo vệ dòng điện cắt nhanh 15

2.3.2 Bảo vệ dòng điện có thời gian 16

2.3.3 Bảo vệ dòng điện cắt nhanh thứ tự không 18

2.3.4 Nguyên lý của bảo vệ khoảng cách 18

2.4 Nguyên lý so lệch dòng điện 21

PHẦN 2 TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHO HỆ THỐNG 23

CHƯƠNG 1:XÁC ĐỊNH ĐỐI TƯỢNG BẢO VỆ VÀ CHỌN MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN 23

1.1.Thông Số 23

1.2.Chọn tỷ số biến đổi của các BI 24

1.2.1.Cho đường dây 24

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 26

2.1 Mục đích và yêu cầu của việc tính toán ngắn mạch 26

2.2 Các giả thiết khi tính toán ngắn mạch 26

2.3 Tính toán ngắn mạch 27

2.3.1 Vị trí điểm ngắn mạch 27

2.3.2 Tính toán điện kháng các phần tử 27

2.4 Ngắn mạch phục vụ bảo vệ đường dây 29

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CÀI ĐẶT CÁC CHỨC NĂNG BẢO VỆ QUÁ DÒNG 43

3.1 Tính toán thông số khởi động của bảo vệ 43

3.1.1 Tính toán thông số khởi động 43

3.1.2 Bảo vệ qua dòng cắt nhanh (50) 43

3.1.3 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh thứ tự không 43

4.1.1 Bảo vệ quá dòng có thời gian (51) 44

4.1.2 Bảo vệ quá dòng có thời gian thứ tự không (51N) 48

CHƯƠNG 4: KHẢO SÁT VÙNG TÁC ĐỘNG CHỨC NĂNG CỦA BẢO VỆ QUÁ DÒNG CẮT NHANH VÀ KIỂM TRA ĐỘ NHẠY CỦA CÁC BẢO VỆ 50

4.1 Kiểm tra độ nhạy của bảo vệ quá dòng có thời gian (51) 50

4.2 Kiểm tra độ nhạy của bảo vệ quá dòng có thời gian thứ tự không (51N) 50 4.3 Xác định vùng bảo vệ của bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) 50

4.4 Xác định vùng bảo vệ của quá dòng cắt nhanh thứ tự không (50N) 53

4.5 Kết luận 54

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 55

Danh Mục Bảng Biểu Bảng 1:Điện kháng tại các điểm ngắn mạch trong chế độ cực đại 31 Bảng 2: giá trị dòng ngắn mạch tại các điểm ngắn mạch trong chế độ cực đại 35 Bảng 3: Điện kháng tại các điểm ngắn mạch trong chế độ cực tiểu 39 Bảng 4: giá trị dòng ngắn mạch tại các điểm ngắn mạch trong chế độ cực tiểu .41 Bảng 5:Thời gian tác động của từng điểm ngắn mạch ở chế độ cực đại trên

Danh Mục Hình Vẽ

Hình 1 : Bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh đường dây một nguồn cung cấp 16

Hình 2: Đặc tính thời gian của bảo vệ quá dòng điện 17

Hình 3: Bảo vệ quá dòng đặc tuyến thời gian phụ thuộc 18

Hình 4: Sơ đồ nguyên lý làm việc của bảo vệ khoảng cách 19

Hình 5: Sơ đồ nguyên lý so lệch dòng điện 21

Hình 6: mô tả đối tượng cần bảo vệ 23

Hình 7: Mô tả vị trí điểm ngắn mạch 27

Hình 8: Sơ đồ tương đương trong chế độ cực đại 29

Hình 9: Sơ đồ tương đương 36

Hình 10: Đặc tính thời gian của bảo vệ quá dòng có thời gian ở chế độ cực đại .46 Hình 11: Đặc tính thời gian của bảo vệ quá dòng có thời gian ở chế độ cực tiểu.48 Hình 12: Vùng bảo vệ của quá dòng cắt nhanh 50

Hình 13: Vùng bảo vệ của quá dòng cắt nhanh thứ tự không 53

PHẦN 1 LÝ THUYẾT BẢO VỆ HỆ THỐNG RƠ LE CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ VÀ CÁC YÊU CẦU BẢO VỆ RƠLE

1.1 Nhiệm vụ của bảo vệ rơle

Khi thiết kế hoặc vận hành bất kì 1 hệ thống điện nào cũng phải kể đến các khả năng phát sinh các hư hỏng và tình trạng làm việc không bình thường trong hệ thống điện ấy

Ngắn mạch là loại sự cố có thể xảy ra và nguy hiểm nhất trong hệ thống điện Hậu quả của ngắn mạch là:

- Làm giảm thấp điện áp ở phần lớn của hệ thống điện - Phá hủy các phần tử sự

cố bằng tia lửa điện

- Phá hủy các phần tủ có dòng điện ngắn mạch chạy qua do tác dụng của nhiệt và

cơ

- Phá vỡ sự ổn định của hệ thống

Ngoài các loại hư hỏng, trong hệ thống điện còn có các tình trạng làm việc không bình thường như là quá tải Khi quá tải, dòng điện tăng cao làm nhiệt độ của các phần dẫn điện vượt quá giới hạn cho phép, làm cho cách điện của chúng bị già cỗi và đôi khi bị phá hỏng

Để đảm bảo sự làm việc liên tục của các phần tử không hư hỏng trong hệ thống điện cần có các thiết bị phát ghi nhận sự phát sinh của hư hỏng với thời gian bé nhất, phát hiện ra các phần tử bị hư hỏng và cắt nó ra khỏi hệ thống điện Thiết bị này được thực hiện nhờ các khí cụ tự động gọi là rơ le Thiết bị bảo vệ thực hiện nhờ những rơ le gọi

là thiết bị bảo vệ rơ le

Như vậy, nhiệm vụ chính của thiết bị bảo vệ rơ le là tự động cắt phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống điện Ngoài ra, còn ghi nhận và phát hiện những tình trạng làm việc không bình thường của các phần tử trong hệ thống điện Tùy mức độ mà bảo vệ rơ le

có thể tác động hoặc báo tín hiệu đi cắt máy cắt

1.2 Các yêu cầu đối với bảo vệ rơle

• Tác động nhanh:

Càng cắt nhanh phần tư bị ngắn mạch sẽ càng hạn chế được mức độ phá hoại phần tử

đó, càng giảm được thời gian tụt thấp điện áp ở các hộ tiêu thụ và càng có khả năng giữ được ổn định của hệ thống điện

Để giảm thời gian cắt ngắn mạch cần phải giảm thời gian tác động của thiết bị bảo vệ

rơ le Tuy nhiên trong một số trường hợp để thực hiện yêu cầu tác động nhanh thì không thể thỏa mãn yêu cầu chọn lọc Hai yêu cầu này đôi khi mâu thuẫn nhau, vì vậytùy điều kiện cụ thể cần xem xét kỹ càng hơn về 2 yêu cầu này

• Tính chọn lọc: là khả năng của bảo vệ có thể phát hiện và loại trừ đúng phần

tử bị sự cố ra khỏi hệ thống Theo nguyên lý làm việc có thể phân ra:

+ Bảo vệ có độ chọn lọc tuyệt đối: là những bảo vệ chỉ làm việc khi có sự cố xảy ra trong một phạm vi hoàn toàn xác định, không làm nhiệm vụ dự phòng cho bảo vệ đặt

ở các phần tử lân cận

+ Bảo vệ có độ chọn lọc tương đối: ngoài nhiệm vụ bảo vệ chính cho đối tượng được bảo vệ còn có thể thực hiện chức năng dự phòng cho bảo vệ đặt ở các phần tử lân cận

• Độ nhạy: Độ nhạy đặc trưng cho khả năng cảm nhận sự cố của rơle hoặc hệ

thống bảo vệ, nó được biểu diễn bằng hệ số độ nhạy kn

Yêu cầu: k n ≥ 2: đối với bảo vệ chính

kn ≥1,5: đối với bảo vệ dự phòng

• Độ tin cậy: là tính năng đảm bảo cho thiết bị bảo vệ làm việc đúng, chắc chắn

+ Độ tin cậy tác động: là khả năng bảo vệ làm việc đúng khi có sự cố xảy ra

trong phạm vi đã được xác định trong nhiệm vụ bảo vệ

+ Độ tin cậy không tác động: là khả năng tránh làm việc nhầm ở chế độ vận

hành bình thường hoặc sự cố xảy ra ngoài phạm vi bảo vệ đã được quy định

• Tính kinh tế: Đối với lưới điện trung, hạ áp vì số lượng các phần tử cần được

bảo vệ rất lớn, yêu cầu đối với thiết bị không cao bằng thiết bị bảo vệ ở cá nhà máy điện lớn hoặc lưới truyền tải cao áp và siêu cao áp do vậy cần chú ý tới tính kinh tế trong lựa chọn thiết bị bảo vệ sao cho có thể đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật với chi phí nhỏ nhất

CHƯƠNG II : LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ

2.1 Cơ sở lựa chọn phương thức bảo vệ

+ Theo cấu tạo, loại máy biến áp, công suất và điện áp

- Mất cân bằng công suất

- Dao động điện và mất ổn định của hệ thống

2.3 Đề xuất phương thức bảo vệ

2.3.1 Bảo vệ dòng điện cắt nhanh

+ Bảo vệ dòng điện cắt nhanh là loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc bằng cáchchọn dòng điện khởi động của bảo vệ lớn hơn trị số dòng điện mở máy lớn nhất

đi qua chỗ đặt bảo vệ khi hư hỏng ở đầu phần tử tiếp theo

+ Nhiệm vụ: cắt nhanh (tức thời hoặc cỡ 0,1s) phần tử bị sự cố ra khỏi hệ thốngđảm bảo cho hệ thống an toàn và vẫn làm việc bình thường

+ Nguyên lý làm việc: là loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc bằng cách chọn dòngđiện khởi động của bảo vệ lớn hơn trị số dòng điện ngắn mạch lớn nhất đi quachỗ đặt bảo vệ khi có hư hỏng ở phần tử tiếp theo

+ Thông số khởi động: Dòng điện khởi động Ikđ50 = kat INngmax

Trong đó :

(thường là dòng N(3))

- kat: hệ số an toàn; xét tới ảnh hưởng của thành phần không chu kỳ, việc tínhtoán không chính xác dòng ngắn mạch và sai số của rơle Thông thường

kat= 1,2 ÷1,3

- Không kể đến ktv vì khi ngắn mạch ngoài bảo vệ không khởi động

- Vùng tác động: không bao trùm toàn bộ chiều dài đường dây được bảo vệ

và thay đổi theo dạng ngắn mạch, chế độ vận hành của hệ thống

Hình 1 : Bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh đường dây một nguồn cung cấp

2.3.2 Bảo vệ dòng điện có thời gian

+ Nhiệm vụ: loại bỏ phần tử bị sự cố sau thời gian t ra khỏi hệ thống nhằm loại

bỏ dòng điện sự cố đảm bảo hệ thống làm việc bình thường và an toàn

+ Nguyên lý làm việc: tính chọn lọc của bảo vệ quá dòng có thời gian được đảmbảo bằng nguyên tắc phân cấp thời gian tác động Bảo vệ càng gần nguồn cungcấp thì thời gian tác động càng lớn

+ Thông số khởi động:

+ Dòng điện khởi động: Ikđ = k at k mm

k tv Ilvmax

Trong đó :

kmm = 2÷3 là hệ số mở máy

Ilvmax : dòng làm việc cực đại

ktv = 0,85÷0,95 với rơle cơ; kv = 1 với rơle số

+ Thời gian làm việc của bảo vệ: có 2 đặc tính thời gian làm việc của bảo vệ quá

dòng có thời gian: Đặc tính độc lập và đặc tính phụ thuộc

Hình 2: Đặc tính thời gian của bảo vệ quá dòng điện

+ Thời gian làm việc của bảo vệ có đặc tính độc lập không phụ thuộc vào trị sốdòng điện chạy qua bảo vệ, còn của bảo vệ có đặc tính thời gian phụ thuộc thì tỉ

lệ nghịch với dòng điện chạy qua bảo vệ(dòng càng lớn thì thời gian tác độngcàng nhỏ)

+ Thời gian làm việc của bảo vệ có đặc tính độc lập không phụ thuộc vào trị sốdòng điện chạy qua bảo vệ, còn của bảo vệ có đặc tính thời gian phụ thuộc thì tỉ

lệ nghịch với dòng điện chạy qua bảo vệ(dòng càng lớn thì thời gian tác độngcàng nhỏ)

Hình 3: Bảo vệ quá dòng đặc tuyến thời gian phụ thuộc

- Đặc tính thời gian độc lập

- Đặc tính thời gian phụ thuộc

- Vùng tác động: toàn bộ đường dây

2.3.3 Bảo vệ dòng điện cắt nhanh thứ tự không

+ Nhiệm vụ: cắt nhanh (tức thời hay cỡ 0,1s) phần tử bị sự cố ra khỏi hệ thốngđảm bảo cho hệ thống an toàn và vẫn làm việc bình thường

+ Nguyên lý làm việc: tương tự như bảo vệ quá dòng cắt nhanh nhưng bảo vệ nàyhoạt động dựa trên trị số dòng thứ tự không của đường dây được bảo vệ Khidòng này lớn hơn dòng hỏi động của bảo vệ thì bảo vệ sẽ tác động

+ Thông số khởi động:

Dòng điện khởi động: Ikđ50N = kat I0Nngmax

Với kat = 1,2 ÷ 1,3

I0Nngmax: dòng ngắn mạch thứ tự không ngoài cực đại

2.3.4 Nguyên lý của bảo vệ khoảng cách

a Nguyên lý làm việc

+ Bộ phận đo khoảng cách làm việc như một Ohm kế ZR = U I R

R

 Với ZR là tổng trở mà rơle đo được

 UR là điện áp trên cực của rơle

 IR là dòng điện qua rơle

+ Sơ đồ nguyên lý



Hình 4: Sơ đồ nguyên lý làm việc của bảo vệ khoảng cách

+ Dòng điện vào rơ le: IR = n I

i

 I: dòng điện sơ cấp

 ni: tỷ số biến dòng của BI+ Điện áp vào rơ le UR = N U

+ Ngưỡng khởi động của bảo vệ khoảng cách chọn theo điều kiện

 ZN < Zkđ < Zbt

+ Khi có ngắn mạch: Xét khi t=0 theo điều kiện tác động của rơle: ZN > Zkđ

+ Khi có ngắn mạch trên đầu phụ tải thì bảo vệ khoảng cách không được tácđộng: Zkđ < ZD

b Đặc tính của bảo vệ khoảng cách

Trên thực tế có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến phép đo khoảng cách, nên đểbảo vệ khoảng cách tác động đúng ta phải mở rộng miền tác động của rơlekhoảng cách, do đó đặc tính rất đa dạng:

+ Ảnh hưởng của điện trở quá độ trong mạch vòng: Rqđ = Rhq + Rđ

- Rhq là điện trở của hồ quang ở chỗ bị ngắn mạch

- Rđ là điện trở của đất và các thiết bị nối đất, được quy định cho từng cấp điệnáp

- Rqđ thường mang tính tác dụng làm tăng thành phần điện trở của điện trở đođược ZR tăng dẫn đến thời gian làm việc tăng Được khắc phục bằng cách sử dụngcác đặc tính thích hợp

+ Phân bố của dòng ngắn mạch: Khi sự cố xảy ra trong vùng 2 và 3 tùy theo cấuhình lưới điện có dòng điện ngắn mạch IN và dòng đi qua rơle có thể có trị số khác.Như vậy gây sai số cho phép đo khoảng cách

+ Ảnh hưởng của dao động điện: Xuất hiện trong chế độ làm việc không bình thường, khi các máy phát điện bị mất đồng bộ, có thể khắc phục bằng các giải pháp vận hành

d Phạm vi ứng dụng của bảo vệ khoảng cách

+ Bảo vệ khoảng cách được sử dụng phổ biến để bảo vệ các đường dây tảiđiện, là bảo vệ chính hoặc bảo vệ dự phòng cho các máy phát điện, máy biến

áp công suất lớn

+ Có nhiều ưu điểm

- Không phụ thuộc vào chế độ tải của hệ thống

- Có tính dự phòng rất cao, cấp sau có thể làm dự phòng cho cấp trước, cụthể trong cùng 1 bảo vệ thì cấp 2 dự phòng cho cấp 1, cấp 3 dự phòng chocấp 1 và 2 Đối với các bảo vệ lân cận nhau thì bảo vệ sau dự phòng chobảo vệ trước, hầu hết đường dây có điện áp 110kV trở lên thì bảo vệkhoảng cách được sử dụng như 1 bảo vệ chính

2.4 Nguyên lý so lệch dòng điện

+ Nhiệm vụ: làm bảo vệ chính cho các đường dây, đặc biệt là các đường dâyquan trọng, làm nhiệm vụ chống ngắn mạch

+ Sơ đồ nguyên lý làm việc

Hình 5: Sơ đồ nguyên lý so lệch dòng điện

+ Dòng vào rơle: IR = ΔI = IT1 – IT2 (dòng so lệch)

+ Xét tình trạng làm việc bình thường của bảo vệ

- Giả sử ngắn mạch tại N1, dòng ngắn mạch từ A đến, ta có:

IS1 = IS2 ; IT1 = IT2

IR = 0 (lý tưởng) => rơle không tác động

- Khi ngắn mạch tại N2, có IS1 ≠ IS2, nên IT1 ≠ IT2, nên IR ≠ 0

- Nếu giá trị IR ≥ Ikđ thì bảo vệ sẽ tác động.

+ Dòng khởi động: Để bảo vệ làm việc đúng, ta phải đặt dòng khởi động của bảo

vệ lớn hơn dòng không cân bằng lớn nhất( Ikcbttmax) khi có ngắn mạch ngoàivùng bảo vệ

Ikđ = k Ikcbttmax

Trong đó: Ikcbttmax = fimax kđn kkck INngmax

- kđn : hệ số kể tới sự đồng nhất của các BI, bằng 0 khi các BI cùngloại, cùng đặc tính từ hóa, hoàn toàn giống nhau, có dòng ISC nhưnhau; bằng 1 khi các BI khác nhau nhiều nhất, 1 bộ có sai số, 1 bộkhông

- kkck : hệ số kể đến thành phần không chu kỳ của dòng ngắn mạchngoài

- fimax = 0,1 sai số cực đại cho phép của BI làm việc trong tình trạng

ổn định

- INngmax: dòng điện ngắn mạch ngoài lớn nhất

+ Vùng tác động: có vùng tác động giới hạn bởi vị trí đặt của 2 tổ BI ở đầu vàcuối đường dây được bảo vệ, là loại bảo vệ có tính chất chọn lọc tuyệt đối,không có khả năng làm dự dòng cho các bảo vệ khác

+ Độ nhạy: Kn = I Nmin

I kđ

INmin: là dòng ngắn mạch cực tiểu khi có sự cố trong vùng bảo vệ Vì Ikđ lớn nên Kn

giảm nên thường phải sử dụng các biện pháp để nâng cao độ nhạy và tăng độ tin cậy của bảo vệ so lệch bằng cách sử dụng nguyên lý của rơle so lệch có hãm hoặc sử dụngrơle so lệch tổng trở cao

PHẦN 2 TÍNH TOÁN BẢO VỆ CHO HỆ THỐNG

CHƯƠNG 1:XÁC ĐỊNH ĐỐI TƯỢNG BẢO VỆ VÀ CHỌN MÁY BIẾN

DÒNG ĐIỆN

Đối tượng bảo vệ là trạm biến áp 110/22Kv gồm 2 máy biến áp Máy biến áp này đượccung cấp từ một nguồn của hệ thống điện Từ hệ thống điện (HTĐ) kết nối đến thanh cái 110kV của trạm biến áp và phía hạ áp của trạm có điện áp 22kV để cung cấp cho phụ tải qua đường dây

Hình 6: mô tả đối tượng cần bảo vệ

1.1.Thông Số

1.1.1.Hệ Thống

Công suất ngắn mạch ở chế độ cực đại: SNmax = 2000 MVA

Công suất ngắn mạch ở chế độ cực tiểu: SNmin = 0,8.2000=1600 MVA

X0HT/X1HT=0,8

Đặc tính thời gian của rơle:

1.2.Chọn tỷ số biến đổi của các BI

-Chọn tỷ số biến đổi của máy biến dòng BI Dòng điện sơ cấp danh định của BIchọn theo quy chuẩn lấy theo giá trị lớn Dòng thứ cấp lấy bằng 5A

Tỷ số biến đổi của máy biến dòng BI: n i=I Sdd

I Tdd

+ Chọn ISdd ≥ Ilvmaxdd

+ Chọn ITdd = 5A

1.2.1.Cho đường dây

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ ĐƯỜNG DÂY

TẢI ĐIỆN 2.1 Mục đích và yêu cầu của việc tính toán ngắn mạch

- Ngắn mạch 3 pha N (3)

- Ngắn mạch 2 pha N (2)

- Ngắn mạch 2 pha chạm đất N (1,1)

- Ngắn mạch 1 pha N (1)

2.2 Các giả thiết khi tính toán ngắn mạch

- Các máy phát điện không có hiện tượng dao động công suất nghĩa là góc lệchpha giữa các vectơ sức điện động của máy phát là không thay đổi và xấp xỉ bằngkhông

- Tính toán thực tế cho thấy phụ tải hầu như không tham gia vào dòng ngắnmạch quá độ ban đầu nên ảnh hưởng của phụ tải có thể bỏ qua

- Bỏ qua điện trở ở điện áp U > 1000V vì lúc này thành phần điện trở R rất bé sovới thành phần điện kháng

- Bão hòa mạch từ.

- Dung dẫn ký sinh trên đường dây, điện trở máy biến áp và cả đường dây

- Hệ thống điện 3 pha là đối xứng

2.3 Tính toán ngắn mạch

2.3.1 Vị trí điểm ngắn mạch

Hình 7: Mô tả vị trí điểm ngắn mạch

2.3.2 Tính toán điện kháng các phần tử

Tính toán trong hệ đơn vị tương đối, gần đúng với các đại lượng cơ bản:

Công suất cơ bản: Scb = SBđm= 20 (MVA)