Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 22011022kV

TÊN ĐỀ TÀI: “Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 22011022kV” Cho hệ thống điện như hình vẽ I. Các thông số 1.Hệ thống: SNmax =2400 MVA ; SNmin = 0.45 SNmax =1080 MVA; X0HTx1HT = 0.7 2.Máy biến áp: Sdđ = 150 MVA ; SII = 0,5Sdđ= 75 Uk(CT) %= 12 % Uk(CH) %= 26 % Uk(TH) %= 18 % 3.Đường dây: Chiều dài = 32km;Loại dây: ACO400 I. Nội dung 1.Mô tả đối tượng được bảo vệ,thông số chính. 2.Tính toán ngắn mạch phục vụ bảo vệ role. 3.Lựa chọn phương thức bảo vệ. 4.Giới thiệu tính năng và thông số các loại rơle định sử dụng. 5.Tính toán các thông số bảo vệ của bảo vệ,kiểm tra sự làm việc của bảo vệ

Họ và tên: Lê Quang Huy

Nghành: Hệ thống điện

TÊN ĐỀ TÀI:

“Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 220/110/22kV”

Cho hệ thống điện như hình vẽ

HTÐ

D1D2

B1B2220kV

I

IIIII

3.Đường dây: Chiều dài = 32km;Loại dây: ACO-400

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

I Nội dung

1.Mô tả đối tượng được bảo vệ,thông số chính

2.Tính toán ngắn mạch phục vụ bảo vệ role

3.Lựa chọn phương thức bảo vệ

4.Giới thiệu tính năng và thông số các loại rơle định sử dụng

5.Tính toán các thông số bảo vệ của bảo vệ,kiểm tra sự làm việc của bảo vệ

II Các bản vẽ (6 bản vẽ A0)

1.Sơ đồ đấu dây và các thông số chính

2.Kết quả tính toán ngắn mạch

3.Phương thức bảo vệ

4.Tính năng và thông số của rơle

5.Kết quả tính toán bảo vệ

6.Kết quả kiểm tra sự làm việc của bảo vệ

Ngày giao nhiệm vụ: Ngày 05 tháng 10 năm 2015

Ngày hoàn thành nhiệm vụ: Ngày 28 tháng 12 năm 2015

LỜI CẢM ƠNThời gian qua, nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo TS.Nguyễn Trường Giang và các thầy cô giáo trên khoa hệ thống điện, em đã hoàn thành bản đồ án

này Tuy nhiên, với khả năng và trình độ còn hạn chế nên đồ án chắc chắn khôngtránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự góp ý và chỉ bảo của cácthầy/Cô giáo

Hà Nội, Ngày 10 tháng 01 năm 2016

Sinh viên:

Lê Quang Huy

LỜI NÓI ĐẦU Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến nhất hiện nay Trong bất kì

lĩnh vực nào như sản xuất, sinh hoạt,an ninh đều cần sử dụng điện năng Việc đảmbảo sản xuất điện năng để phục vụ cho nhu cầu sử dụng năng lượng là một vấn đềquan trọng hiện nay Bên cạnh việc sản xuất là việc truyền tải và vận hành hệ thốngđiện cũng đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống điện Do nhu cầu về điện năngngày càng tăng, hệ thống điện ngày càng được mở rộng, phụ tải tiêu thụ tăng thêmcũng đồng nghĩa với việc khả năng xảy ra sự cố như chạm chập, ngắn mạch cũngtăng theo Chính vì vậy ta cần thiết kế những thiết bị có khả năng giảm thiểu, ngănchặn các hậu quả của sự cố có thể gây ra Một trong những thiết bị phổ biến để thựchiện chức năng đó là rơle

Qua bộ môn bảo vệ rơle chúng ta có thể xây dựng cho mình những kiếnthức để có thể bảo vệ được hệ thống điện trước các hậu quả do sự cố trong hệ thốnggây ra và đảm bảo cho hệ thống làm việc an toàn, phát triển liên tục bền vững

Vì lý do em đã chọn đề tài tốt nghiệp là “thiết kế bảo vệ rơle cho trạmbiến áp 220/110/22kV

Trong quá trình làm đồ án này, em đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình

của các thầy cô bộ môn, đặc biệt là của thầy giáo TS.Nguyễn Trường Giang Dù

đã rất cố gắng nhưng do kiến thức của em còn hạn chế, kinh nghiệm tích lũy còn ítnên bản đồ án khó tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự đánh giá,nhận xét, góp ý của các thầy cô để bản đồ án cũng như kiến thức của bản thân emđược hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô, đặc biệt là thầy TS.Nguyễn Trường Giang đã giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này.

Hà Nội tháng năm 2015

Sinh viên thực hiện

Lê Quang Huy

NHẬN XÉT

(Của giảng viên hướng dẫn)

NHẬN XÉT

(Của giảng viên phản biện)

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 3

LỜI NÓI ĐẦU 4

MỤC LỤC 7

MỤC LỤC HÌNH VẼ 10

DANH MỤC BẢNG BIỂU 10

CHƯƠNG 1: MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ-THÔNG SỐ CHÍNH 11

1.1 MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG 11

1.2 THÔNG SỐ CHÍNH 11

1.2.1 Hệ thống: 11

1.2.2 Máy biến áp: 11

1.2.3 Đường dây: 12

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE 13

2.1 Khái niệm về ngắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn mạch 13

2.1.1 Khái niệm của ngắn mạch 13

2.1.2 Nguyên nhân của việc xảy ra ngắn mạch 13

2.1.3 Hậu quả của việc xảy ra ngắn mạch 13

2.2 Mục đích của việc tính toán ngắn mạch 14

2.3 Các giả thiết và phương pháp tính toán ngắn mạch 14

2.4 Trình tự tính toán ngắn mạch ,phương pháp tính dòng ngắn mạch 14

2.4.1 Trình tự tính dòng ngắn mạch 14

2.4.2 Phương pháp tính dòng ngắn mạch 15

Bảng 2.1 Bảng tổng kết các công thức tính toán X và hệ số m tương ứng với các dạng ngắn mạch 16

2.5 Điện kháng các phần tử và sơ đồ thay thế 16

2.5.1 Thông số hệ thống 17

2.5.2 Sơ đồ thay thế: 19

2.5.3 Kiểm tra điều kiện hai máy biến áp hoạt động song song 20

2.6 Tính toán dòng điện ngắn mạch 20

2.6.1 Sơ đồ 1 (SNMax,1MBA) 20

2.6.2 Sơ đồ 2 (SNMax,2MBA) 32

2.6.3 Sơ đồ 3 (SNMin,1MBA) 44

2.6.4 Sơ đồ 4 (SNMin,2MBA) 55

2.7 Bảng tổng kết giá trị dòng điện ngắn mạch chạy qua các BI trong các chế độ 67 CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ -CHỌN LOẠI RƠLE SỬ DỤNG 71

3.1 CÁC DẠNG HƯ HỎNG VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG BÌNH THƯỜNG CỦA MÁY BIẾN ÁP 71

3.2 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI THIẾT BỊ BẢO VỆ 72

3.2.1 Tác động nhanh: 72

3.2.2 Tính chọn lọc: 73

3.2.3 Yêu cầu về độ nhạy: 73

3.2.4 Tin cậy: 73

3.3 CÁC LOẠI BẢO VỆ CẦN ĐẶT CHO MBA TỰ NGẪU: 74

3.3.1 Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm: I 74

3.3.2 Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không:I0 (Bảo vệ chống chạm đất hạn chế :REF) 75

3.3.3 Bảo vệ bằng rơle khí (BUCHHOLZ) 76

3.3.4 Bảo vệ nhiệt độ dầu 𝛉0 77

3.3.5 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh I≫ 77

3.3.6 Bảo vệ quá dòng có thời gian I> 78

3.3.7 Bảo vệ quá dòng thứ tự không I0> 78

3.3.8 Bảo vệ quá tải I≥ 78

3.3.9 Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 50BF 78

3.3.10 Bảo vệ cảnh báo chạm đất 78

3.4 SƠ ĐỒ PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ 79

CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU TÍNH NĂNG VÀ THÔNG SỐ CÁC LOẠI RƠLE

SỬ DỤNG 80

4.1 RƠLE BẢO VỆ SO LỆCH 7UT613 80

4.1.1 Giới thiệu tổng quan về rơle 7UT613 80

4.1.2 Nguyên lý hoạt động chung của rơle 7UT613 82

4.1.3 Một số thông số kỹ thuật của rơle 7UT613 85

4.1.4 Cách chỉnh định và cài đặt thông số cho rơle 7UT613 86

4.1.5 Chức năng bảo vệ so lệch máy biến áp của rơle 7UT613 87

4.1.6 Chức năng bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF) của 7UT613 91

4.1.7 Chức năng bảo vệ quá dòng của rơle 7UT613 93

4.1.8 Chức năng bảo vệ chống quá tải 94

4.2 HỢP BỘ BẢO VỆ QUÁ DÒNG 7SJ621 94

4.2.1 Giới thiệu tổng quan về rơle 7SJ621 94

4.2.2 Nguyên lí hoạt động chung của rơle 7SJ621 96

4.2.3 Các chức năng bảo vệ trong rơle 7SJ621 97

4.2.4 Một số thông số kĩ thuật của rơle 7SJ621 99

CHƯƠNG 5: CHỈNH ĐỊNH VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠLE 102 5.1 CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CHO TRẠM 102

5.1.1 MÁY CẮT ĐIỆN 102

5.1.2 MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN 103

5.1.3 MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP 104

5.2 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CỦA BẢO VỆ 105

5.2.1 Tính toán các thông số của bảo vệ 105

5.3 KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ 109

5.3.1 Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm 109

5.3.2 Bảo vệ quá dòng có thời gian I>/51 114

5.3.3 Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian I0>/51 116

5.3.4 Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không ∆I0>/87N 117

5.4 KẾT LUẬN 117

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 118

MỤC LỤC HÌNH VẼ

Hình 2-1.Sơ đồ thay thế TTT 20

Hình 2-2Sơ đồ thay thế TTN 20

Hình 2-3Sơ đồ thay thế TTK 21

Hình 2-4 Sơ đồ nối điện chính của trạm và các điểm cần tính ngắn mạch 22

Hình 3-1.Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch có hãm dùng cho máy biến áp tự ngẫu 76

Hình 3-2.Bảo vệ chống chạm đất hạn chế của máy biến áp ba cuộn dây 77

Hình 3-3Vị trí đặt rơ le khí ở máy biến áp 78

Hình 3-4 Sơ đồ phương thức bảo vệ cho trạm biến áp 81

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2-1Bảng tổng kết các công thức tính toán X và hệ số m tương ứng với

các dạng ngắn mạch 17

Bảng 2-2Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 1 33

Bảng 2-3Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 2 45

Bảng 2-4Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 3 56

Bảng 2-5Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 4 68

Bảng 5-1Thông số tính toán lựa chọn thiết bị 104

Bảng 5-2Thông số máy cắt 104

Bảng 5-3Thông số máy biến dòng điện 104

Bảng 5-4Thông số máy biến điện áp 105

Bảng 5-5Thông số của máy biến áp 230/110/22kV 105

Bảng 5-6Thông số của máy biến áp 230/110/22kV 106

Bảng 5-7Kết qủa kiểm tra hệ số an toàn hãm của bảo vệ 112

Bảng 5-8Kết quả kiểm tra hệ số độ nhạy của bảo vệ 115

CH ƯƠNG 1: NG 1: MÔ T Đ I T Ả ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ-THÔNG SỐ CHÍNH ỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ-THÔNG SỐ CHÍNH ƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ-THÔNG SỐ CHÍNH NG Đ ƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ-THÔNG SỐ CHÍNH C B O V -THÔNG S CHÍNH Ả ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ-THÔNG SỐ CHÍNH Ệ-THÔNG SỐ CHÍNH ỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ-THÔNG SỐ CHÍNH

Trạm biến áp đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất điện Vì vậy, việcxây dựng phương thức bảo vệ cho trạm biến áp đóng vai trò đặc biệt quan trọngtrong việc quản lí vận hành hiệu quả Hệ thống điện

1.1 MÔ T Đ I T Ả ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ-THÔNG SỐ CHÍNH ỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ-THÔNG SỐ CHÍNH ƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ-THÔNG SỐ CHÍNH NG

Đối tượng bảo vệ là trạm biến áp 220/110/22kV có hai máy biến áp tự ngẫuB1 và B2 được mắc song song với nhau.Hai máy biến áp này được cung cấp từ mộtnguồn của HTĐ.Hệ thống điện (HTĐ) cung cấp đến thanh góp 220kV của trạm biến

áp qua đường dây kép D.Phía trung và hạ áp của trạm có điện áp 110kV và 22 kV

22kV

110kV

BI1N1

N2'BI2BI4

N2

BI3B1

N3

N1'

N3'

Hình 1.1.Sơ đồ nguyên lý và các vị trí đặt bảo vệ của trạm biến áp

1.2 THÔNG S CHÍNH ỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ-THÔNG SỐ CHÍNH

1.2.1 H th ng ệ thống ống :

Có trung tính nối đất

Công suất ngắn mạch ở chế độ cực đại: SNmax =2400 MVA ;

Công suất ngắn mạch ở chế độ cực tiểu: SNmin = 0,45 2400 =1080 MVA;

CH ƯƠNG 1: NG 2: TÍNH TOÁN NG N M CH PH C V B O V R LE ẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE ẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE ỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE ỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE Ả ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ-THÔNG SỐ CHÍNH Ệ-THÔNG SỐ CHÍNH ƠNG 1:

Trong chương này, phương pháp tính toán ngắn mạch và kết quả tính toánngắn mạch được thực hiện đối với các chế độ lựa chọn nhằm phục vụ cho thiết kế

hệ thống bảo vệ cho đối tượng bảo vệ

2.1 Khái ni m v ng n m ch, nguyên nhân và h u c a vi c x y ra ng n ệ thống ề ngắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ậu của việc xảy ra ngắn ủa việc xảy ra ngắn ệ thống ảy ra ngắn ắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn

m ch ạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn

2.1.1 Khái ni m c a ng n m ch ệ thống ủa việc xảy ra ngắn ắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn

Ngắn mạch: là một loại sự cố xảy ra trong hệ thống điện do hiện tượng chạm chập

giữa các pha không thuộc chế độ làm việc bình thường

- Trong hệ thống có trung tính nối đất (hay 4 dây) chạm chập một pha hay nhiều

pha với đất (hay với dây trung tính) cũng được gọi là ngắn mạch.

2.1.2 Nguyên nhân c a vi c x y ra ng n m ch ủa việc xảy ra ngắn ệ thống ảy ra ngắn ắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn

Nguyên nhân chung và chủ yêu của ngắn mạch là do cách điện bị hỏng Lý

do cách điện bị hỏng có thể là: Bị già cỗi khi làm việc lâu ngày,chịu tác động cơ khígây vỡ nát,bị tác động của nhiệt độ gấy phá hoại môi chất,xuất hiện điện trườngmạnh làm phóng điện chọc thủng vỏ bọc….Những nguyên nhân tác động cơ khí cóthể do con người (như đào đất,thả diều…),do lào vật (rắn,bò,chim đậu…),hoặc dothiên nhiên như gió bão làm cây gãy đổ,dây dấn chập nhau…Sét đánh gây phóngđiện cũng là một nguyên nhân đáng kể gây ra hiện tượng ngắn mạch (tạo ra hồquang dẫn điện giữa các dây dẫn) Ngắn mạch có thể do thao tác nhầm,ví dụ nhưđóng điện sau sửa chữa mà quên tháo dây nối đất…

2.1.3 H u qu c a vi c x y ra ng n m ch ậu của việc xảy ra ngắn ảy ra ngắn ủa việc xảy ra ngắn ệ thống ảy ra ngắn ắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn

Ngắn mạch là một loại sự cố nguy hiểm,vì khi ngắn mạch dòng điện đột ngộttăng rất lớn, chạy trong các phần tử của HTĐ.Tác dụng của dòng điện ngắn mạch cóthể gây ra là:

 Phát nóng rất nhanh,nhiệt độ tăng cao, có thể gây phát nổ

 Sinh ra lực sơ khí rất lớn giữa các bộ phận của thiết bị làm biến dạng

 Gây sụt áp lưới điện làm động cơ ngừng quay ảnh hưởng đến năng suất cácthiết bị

 Gây mất ổn định hệ thống do các máy phát mất cân bằng công suất nếukhông kịp thời khắc phục sẽ gây ra hiện tượng mất đồng bộ rã lưới

 Nhiều thành phần cung cấp điện sẽ bị cắt rời khỏi điểm ngắn mạch gây giánđoạn đến việc cung cấp điện.

2.2 M c đích c a vi c tính toán ng n m ch ục đích của việc tính toán ngắn mạch ủa việc xảy ra ngắn ệ thống ắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn

Khi thiết kế bảo vệ rơ le cho bất kì một phần tử nào trong hệ thống điện tacần xét đến những sự cố nặng nề nhất có ảnh hưởng đến phần tử đó.Nguyên nhângây hư hỏng cho các phần tử trong hệ thống điện rất đa dạng tuy nhiên sự cố ngắnmạch là sự cố nguy hiểm nhất

Việc tính toán dòng ngắn mạch, bao gồm việc xác định dòng ngắn mạch lớnnhất (I N max¿.Và dòng ngắn mạch nhỏ nhất I N min¿ đi qua các phần tử cần tính toán bảo

vệ rơ le để chọn thiết bị bảo vệ rơ le, chỉnh định cài đặt thong số và kiểm tra độnhạy Đối với những nút có dòng ngắn mạch lớn ta có thể lựa chọn được khángđiện,máy biến áp nhiều cuộn dây phân chia… nhằm mục đích giảm dòng ngắnmạch

2.3 Các gi thi t và ph ảy ra ngắn ến áp: ương pháp tính toán ngắn mạch ng pháp tính toán ng n m ch ắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn

Khi tính toán ngắn mạch bằng phương pháp thủ công người ta thường sửdụng một số giả thiết đơn giản hóa sau:

 Các máy phát không xảy ra hiện tượng dao động công suất;

 Xét phụ tải gần đúng;

 Mạch từ không bão hòa;

 Bỏ qua điện trở;

 Bỏ qua điện dung;

 Bỏ qua dòng điện từ hòa máy biến áp;

 Hệ thống điện bap ha đối xứng

2.4 Trình t tính toán ng n m ch ,ph ự tính toán ngắn mạch ,phương pháp tính dòng ngắn mạch ắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ương pháp tính toán ngắn mạch ng pháp tính dòng ng n m ch ắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn 2.4.1 Trình t tính dòng ng n m ch ự tính toán ngắn mạch ,phương pháp tính dòng ngắn mạch ắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn

Tiến hành tính toán ngắn mạch theo trình tự sau:

 Xác định sơ đồ thay thế

 Xác định loại ngắn mạch

 Xác định vị trí điểm ngắn mạch

 Xác định thời điểm cần tính toán ngắn mạch

Khi tính toán ngắn mạch có thể sử dụng hệ đơn vị tương đối có tên hoặc hệđơn vị tương đối cơ bản

Để tính dòng ngắn mạch chạy qua BI phục vụ cho bảo vệ ta xét 4 chế độ sau:

Sơ đồ 1: khi hệ thống ở chế độ cực đại và trạm vận hành 1 máy biến áp songsong (SNMax,1MBA);

Sơ đồ 2: khi hệ thống ở chế độ cực đại và trạm vận hành 2 máy biến áp độclập (SNMax,2MBA);

Sơ đồ 3: khi hệ thống ở chế độ cực tiểu và trạm vận hành 1 máy biến áp độclập (SNMin,1MBA);

Sơ đồ 4: khi hệ thống ở chế độ cực tiểu và trạm vận hành 2 máy biến áp songsong(SNMin,2MBA);

Để tiến hành tính toán ngắn mạch ta cần làm theo các bước sau:

a) B ước 1: c 1: Th c hi n bi n đ i s đ đ y đ v s đ thay th d ng ực hiện biến đổi sơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ện biến đổi sơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ến đổi sơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ổi sơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ủ về sơ đồ thay thế ở dạng ề sơ đồ thay thế ở dạng ơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ến đổi sơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ở dạng ạng

t ươ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ng đ i c b n ối cơ bản ơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ản.

b) B ước 1: c 2: Bi n đ i s đ thay th thành d ng s đ rút g n =>X ến đổi sơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ổi sơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ến đổi sơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ạng ơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ọn =>X tđ

c) B ước 1: c 3: Tính dòng đi n ng n m ch: ện biến đổi sơ đồ đầy đủ về sơ đồ thay thế ở dạng ắn mạch: ạng

 Đối với tính ngắn mạch 3 pha: I(3)N=E tđ

X tđ (để dễ dàng tính toán thường coi

Etđ=1)

 Đối với tính ngắn mạch không đối xứng: Dòng điện tại điểm ngắn mạchtheo phương pháp véc-tơ thành phần được phân tích thành các đại lượngsau: Ia1, Ia2, Ia0, Ib1, Ib2, Ib0, Ic1, Ic2, Ic0

 Tiến hành tính toán sơ đồ thay thế thứ tự thuận, nghịch, không và biếnđổi chúng về dạng đơn giản;

 Tính toán tổng trở phụ X (tùy theo từng dạng ngắn mạch);

 Phương trình tính toán dòng ngắn mạch tổng quát đối với tất cả cácdạng ngắn mạch:

2.5 Đi n kháng các ph n t và s đ thay th ệ thống ần tử và sơ đồ thay thế ử và sơ đồ thay thế ơng pháp tính toán ngắn mạch ồ thay thế ến áp:

S X

3) Máy biến áp tự ngẫu

a)Điện áp ngắn mạch phần trăm của cuộn dây MBA tự ngẫu được tính theocông thức sau:

Cuộn cao:

%. 10 150. 0,1

NC cb C

2.5.3 Ki m tra đi u ki n hai máy bi n áp ho t đ ng song song ểm tra điều kiện hai máy biến áp hoạt động song song ề ngắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ệ thống ến áp: ạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ộng song song

Các máy biến áp làm việc song song phải thỏa mãn các điều kiện sau:

 Điện áp định mức của cuộn dây sơ cấp phải lớn hơn điện áp của lướiđiện;

Tỷ số biến của hai máy biến áp bằng nhau;

 Hai máy biếp áp phải cùng tổ đấu dây;

 Hai máy biếp áp phải cùng UN%

Hai máy biến áp phải có cùng điện áp ngắn mạch Uk% hoặc độ chênh điện

áp ngắn mạch không quá 10% Điều này có ảnh hưởng đến việc phân bố công suấttrên các MBA khi mang tải trong chế độ vận hành bình thường Trên thực tế người

ta đã lựa chọn hai máy biến áp trên hoàn toàn có đủ các điều kiện để vận hành làmviệc song song

2.6 Tính toán dòng đi n ng n m ch ệ thống ắn mạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn ạch, nguyên nhân và hậu của việc xảy ra ngắn

HTÐ

D1 D2

B1 B2 220kV

I

II III 22kV

110kV

BI1 N1

N2' BI2

BI4

N2

BI3 B1

N3

N1'

N3'

Hình 2-4 Sơ đồ nối điện chính của trạm và các điểm cần tính ngắn mạch

2.6.1 S đ 1 ơng pháp tính toán ngắn mạch ồ thay thế (S NMax ,1MBA).

1)Ngắn mạch phía 220kV.

Sơ đồ thay thế thứ tự thuân,thứ tự nghịch và thứ tự không

X1Dmax0.042

X1?

0.084 HT

0 0

0 0

0 0

1

1

11,905 0,084

Trong hệ đơn vị có tên :

IBI1(kA)= IBI1.Icb1=11,905.0,377 = 4,488 kA

E I

ax

0,3

3, 4930,084

0, 044

22

ON OHT

OD OHM

U I

X X

Trong hệ đơn vị có tên

IBI1(kA)=IBI1.Icb1=1,154.0,377=0,435 kA

Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA)=IBI1.Icb1=11,732.0,377=4,423kA

22

OHT

OD OHT

ON OB

OB

U I

Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA) = I0B.Icb1=1,073.0,377=1,45kA

IBI4(kA) = 3.I0B.Icb1=3.1,45=4,35 kA

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=11,828.0,377=4,459

IBI4(kA) = 3.I0B.Icb1=3 0,413=1,239kA

X H 0.16

14,902

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=4,902.0,377 = 1,848

IBI2(kA) = IBI.Icb2=4,902.0,716 = 3,51kA

Dòng qua các BI khác bằng không

Điểm N2’: IBI1=I1∑=4,902

Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=4,902.0,377 = 1,848

Phân bố dòng điện thứ tự không:

Dòng thứ tự không chạy qua phía 110kV cúa máy biến áp

Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=4,975.0,377 = 1,876 kA

IBI4(kA) = 3.I0BI1.Icb1=3.1,392.0,377 = 1,574kA

IBI2(kA) = IBI2.Icb2=5,569.0,716 = 3,987 kA

IBI4(kA) = 3.I0BI1.Icb1=3.1,392.0,377 = 1,574kA

Dòng qua các BI khác bằng không

Điểm N2’:

IBI1=4,975

IBI4 = 3.I0BI1 = 4,176

Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=4,975.0,377 = 1,876 kA

IBI4(kA) = 3.I0BI1.Icb1=3.1,392.0,377 = 1,574kA

Phân bố dòng điện thứ tự không:

Dòng thứ tự không chạy qua cuộn trung về điểm ngắn mạch N2

OHT

OD OHT

IBI4=3.I0BI1 =3.1,108=3,324

Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=5.0,377 = 1,885 kA

IBI2(kA) = IBI2.Icb2=5,838.0,716 = 4,18 kA

IBI4(kA) = 3.I0BI1.Icb1=3 1,108.0,377 = 1,253kA

Dòng qua các BI khác bằng không

Điểm N2’: IBI1= 5,001

Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=5.0,377 = 1,885 kA

IBI4(kA) = 3.I0BI1.Icb1=3 1,108.0,377 = 1,253kA

Dòng qua các BI khác bằng không

3)Ngắn mạch phía 22kV.

Cuộn dây 22kV của máy biến áp nối ∆ do vậy chỉ tính ngắn mạch 3 pha N(3)

HT

N3 N3'

HT 0,344X1? N3

X1HTmax0.063

X1Dmax

0.1

XH0.16

Hình 2.11.Sơ đồ thay thế TTTTrong đó:

Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=0,907.0,377 = 0,342 kA

IBI3(kA) = IBI3.Icb3=0,907.3,765 = 3,415kA

Dòng qua các BI khác bằng không

Điểm N3’: IBI1=I1∑=2,907

Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=0,907.0,377 = 0,342 kA

Dòng qua các BI khác bằng không

Từ kết quả tính toán trên ta có bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ1(SNMax,1MBA)

2.6.2 S đ 2 ơng pháp tính toán ngắn mạch ồ thay thế (S NMax ,2MBA).

HT HT

Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=11,905.0,377 = 4,488 kA

0,084 0,032

E I

OHT

U I

ON OB

OB

U I

I

Trong hệ đơn vị có tên:

Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=1,066.0,377 = 0,402kA

IBI4(kA) = 3.IBI1.Icb1=3.1,066.0,377 = 1,206kA

Dòng qua các BI khác bằng không

Điểm N1’:

IBI1=IHT + IOC =| 5,867  j10,31 1,066 | | 6,942    j10,31| 12, 429Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=12,429.0,377 =4,686kA

IBI4(kA) = 3.IBI1.Icb1=3.1,066.0,377 = 1,206kA

( 0, 236)

2,7480,086

ON OHT

OHT

U I

ON OB

OB

U I

Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=0,908.0,377 =0,342 kA

IBI4(kA) = 3.I0BI1.Icb1=3.0,908.0,377 = 1,027kA

I    I 



Trong hệ đơn vị có tên:

IBI1(kA) = IBI1.Icb1=12,746.0,377 =4,805 kA

IBI4(kA) = 3.I0BI1.Icb1=3.0,908.0,377 = 1,027kA

Dòng qua các BI khác bằng không

2)Ngắn mạch phía 110kV.

Sơ đồ thay thế thứ tự thuân,thứ tự nghịch và thứ tự không