Tính toán thiết kế bảo vệ Rơ le cho trạm biến áp 110 kV Vân Đình

Ngày nay nhu cầu sử dụng điện năng là rất cần thiết và rất quan trọng trong mọi lĩnh vực của đời sống kinh tế xã hội.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Họ và tên:

Khoá: Khoa: Điện Bộ môn: Hệ thống điện

Ngành: Hệ thống điện

1- Đầu đề thiết kế:

Tính toán thiết kế bảo vệ Rơ le cho trạm biến áp 110 kV Vân Đình

(Sơ đồ lưới điện - Hình vẽ)

2- Các số liệu ban đầu:

Dải chỉnh định điện áp

U C = 115  9 1,78% U đm

U T = 38,5  2 2,5% U đm

3- Nội dung các phần thuyết minh và tính toán.

a- Mô tả đối tượng được bảo vệ, thông số chính

% 5 , 6 U

% 5 , 10 U

% 17 U

H T N

T C N

H C N

b- Tính toán ngắn mạch phục vụ thiết kế hệ thống bảo vệ.

c- Lựa chọn phương thức bảo vệ

d- Giới thiệu tính năng và thông số các loại rơ le chọn sử dụng

e- Tính toán các thông số hệ thống bảo vệ, kiểm tra sự làm việc của bảo vệ

4- Các bản vẽ (ghi rõ các loại bản vẽ):

a- Sơ đồ đấu dây và các thông số chính

b- Kết quả tính toán ngắn mạch

c- Phương thức bảo vệ

d- Tính năng và thông số của rơ le

e- Kết quả tính toán bảo vệ

f- Kết quả kiểm tra sự làm việc của bảo vệ

5- Cán bộ hướng dẫn:

6- Ngày giao nhiệm vụ thiết kế:

7- Ngày hoàn thành nhiệm vụ:

Ngày tháng năm

Chủ nhiệm bộ môn

(Ký, ghi rõ họ tên)

Cán bộ hướng dẫn

(Ký, ghi rõ họ tên)

Sinh viên đã hoàn thành và nộp toàn bộ bản thiết kế cho bộ môn

Ngày tháng năm

(Ký, ghi rõ họ tên)

Lời nói đầu

Ngày nay nhu cầu sử dụng điện năng là rất cần thiết và rất quan trọngtrong mọi lĩnh vực của đời sống kinh tế xã hội Do vậy hệ thống điện phải đảmbảo độ tin cậy, làm việc ổn định và lâu dài Nhưng thực tế khi vận hành xuấthiện các trạng thái không bình thường gây ảnh hưởng xấu đến hệ thống điện.Trạng thái không bình thường hay xảy ra là ngắn mạch và quá tải

Gây tụt điện áp, mất trạng thái cân bằng của các hộ tiêu thụ điện năng.Làm hư hỏng các thiết bị điện do tác động nhiệt và cơ, khi có dòng điện ngắnmạch đi qua

Để hạn chế sự thiệt hại của dòng ngắn mạch và quá tải gây ra cho hệthống điện thì ta phải tìm cách cách ly nhanh nhất phần tử bị sự cố ra khỏi hệthống điện Bằng việc ứng dụng các thành tựu khoa học đưa các thiết bị vào bảo

vệ hệ thống điện, các thiết bị này có nhiều chức năng, tính ưu việt cao trong số

đó Rơ le kỹ thuật số dùng trong bảo vệ hệ thống điện

Trong đồ án thiết kế bảo vệ Rơ le số cho trạm biến áp 110/35/10 kV, làđối tượng chính được bảo vệ

Trong đồ án này em sử dụng rơ le 7UT513 làm bảo vệ chính cho máybiến áp có công suất mỗi máy là 25/25/25 MVA, còn bảo vệ quá dòng làm bảo

vệ dự phòng

Với những kiến thức còn hạn chế, chưa được thực tế nhiều nên bản đồ ánthiết kế của em không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong được sự quan tâm,chỉ bảo của thầy cô giúp em hoàn thành nhiệm vụ thiết kế này

Em xin chân thành cảm ơn thầy TS - Nguyễn Xuân Hoàng Việt cùng

toàn thể thầy cô trong bộ môn Hệ thống điện - Trường Đại học Bách Khoa HàNội đã tận tình hưỡng dẫn em trong suốt thời gian vừa qua để em hoàn thànhbản đồ án thiết kế này

CH ƯƠ NG I ĐẶC ĐIỂM VỀ TRẠM BIẾN ÁP

TH Ô NG SỐ K Ỹ TH UẬT CÁC THIẾT BỊ CH ÍNH

Trạm biến áp 110 kV Vân Đình được xây dựng tại thị trấn Vân Đình - ỨngHoà Hà Tây TBA được xây dựng và đưa vào vận hành từ tháng 11 năm 1992 với 1MBA T1 cho đến tháng 9 năm 1998 đưa thêm MBA T2 vào vận hành với tổng côngsuất bằng 50 MVA

Trạm được lắp đặt hiện tại gồm 2 MBA:

+ MBA T1: 25000 kVA – 115/38,5/11 kV tổ đấu dây 0 /  / 

+ MBA T1: 25000 kVA – 115/38,5/11 kV tổ đấu dây 0 /  / 

1.1.1 Đặc điểm về sơ đồ tram.

Nguồn cấp điện cho trạm :

+ Từ đường dây 110 kV 171 BaLa cấp cho trạm qua MC171 được cấpvào trạm qua thanh cái C11

Chiều dài đường dây là 15,3 km Dây dẫn : 3 AC - 120, dây chống sét A - 35Loại BI : 200/5 A

+ Từ đường dây 110kV 178 BaLa cấp cho trạm qua MC172 được cấpvào trạm qua thanh cái C12

Chiều dài đường dây là 18Km Dây dẫn : 3 AC - 120, dây chống sét A - 35Loại BI : 200/5 A

+ Từ thanh cái C11 qua MC 131 cấp cho MBAT1 và cấp cho phụ tảiphía 35 kV qua thanh cái C31 và cấp cho thanh cái C91

+ Từ thanh cái C12 qua MC 132 cấp cho MBAT2 và cấp cho phụ tảiphía 35 kV qua thanh cái C32 và cấp cho thanh cái C92 và thanh cái C42(Chưa sử dụng)

+ Thanh cái C11 liên lạc với thanh cái C12 qua MC112(Sơ đồ nối điện chính trạm biến áp 110 kV Vân Đình)

1.1.2 Lưới điện phân phối:

+ ĐDK 377 E102 cung cấp cho phụ tải Thanh Oai

Chiều dài đường dây là 19 km

Dây dẫn 3 AC - 95

Loại BI 600/5 A

Gồm có 3 loại bảo vệ : + Bảo vệ cắt nhanh với: Ikđ = 30 A; Tcắt = 0 sec

+ Bảo vệ quá dòng với: I kđ = 6 A; Tcắt = 1,0 sec + Bảo vệ tần số f : f = 48,8 HZ

+ ĐDK 375 E102 cung cấp cho phụ tải Chương Mỹ

Chiều dài đường dây là 17 km

Chiều dài đường dây là 20 km

Dây dẫn 3 AC - 95

Loại BI 600/5 A

Gồm có 3 loại bảo vệ : + Bảo vệ cắt nhanh với: I kđ= 22,5 A;Tcắt= 0 sec

+ Bảo vệ quá dòng với: I kđ = 6 A; Tcắt = 1,0 sec + Bảo vệ tần số f : f = 48,8 Hf

+ ĐDK 372 E102 cung cấp cho phụ tải xí nghiệp Xi Măng

Chiều dài đường dây là 14 km

Dây dẫn 3 AC - 95

Loại BI 600/5 A

Gồm có 3 loại bảo vệ : + Bảo vệ cắt nhanh với: I kđ = 25 A; Tcắt = 0 sec

+ Bảo vệ quá dòng với: I kđ = 5 A; Tcắt = 1,5 sec+ Bảo vệ tần số f : f = 47,6 Hf

+ ĐDK 374 E102 cung cấp cho phụ tải Cầu Giẽ

Chiều dài đường dây là 17 km

Dây dẫn 3 AC - 95

Loại BI 300/5 A

Gồm có 3 loại bảo vệ : + Bảo vệ cắt nhanh với: I kđ = 25 A; Tcắt = 0

+ Bảo vệ quá dòng với: I kđ = 6 A; Tcắt = 1,5 sec + Bảo vệ tần số f : f = 48,4 Hf

+ ĐDK 376 E102 cung cấp cho phụ tải Chùa Hương

Chiều dài đường dây là 17,5 km

Dây dẫn 3 AC - 95

Loại BI 200/5 A

Gồm có 3 loại bảo vệ : + Bảo vệ cắt nhanh với: I kđ = 30 A; Tcắt = 0 sec

+ Bảo vệ quá dòng với: I kđ = 6 A; Tcắt = 1,0 sec + Bảo vệ tần số f : f = 48,8 Hf

+ ĐDK 971 E102 cung cấp cho phụ tải Vân Đình

Chiều dài đường dây là 07 km

Dây dẫn 3 AC - 70

Loại BI 2000/5 A

+ ĐDK 973 E102 cung cấp cho phụ tải TG Vân Đình

Chiều dài đường dây là 05 km

Dây dẫn 3 AC - 70

Loại BI 2000/5 A

+ ĐDK 974 E102 cung cấp cho phụ tải Bệnh Viện VĐ

Chiều dài đường dây là 04 km

Dây dẫn 3 AC - 70

Loại BI 2000/5 A

Trạm có nhiệm vụ rất quan trọng trong nền kinh tế và phát triển xã hội chotoàn khu vực phía nam và phía Bắc Tỉnh Hà Tây, Trạm cung điện phục vụ cho toàn

bộ hai huyện: Mỹ Đức, Thanh Oai và một phần phụ tải của các huyện Thường Tín

1.2 THÔNG SỐ CHÍNH CỦA TRẠM BIẾN ÁP:

Sơ đồ đấu dây YO / Y/  0– 11

Phía cao có điều chỉnh điện áp dưới tải

100 3

100 3

115000

) V ( 3

100 3

100 3

10000

) V ( 3

100 3

100 3

35000

CH ƯƠ NG II TÍNH TO ÁN NG ẮN MẠCH BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP

Tính ngắn mạch tại các vị trí trên sơ đồ nhằm tìm ra dòng ngắn mạch Max và Min

đi qua vị trí đặt bảo vệ phục vụ việc chỉnh định và kiểm tra sự làm việc của bảo vệ

Để tìm dòng ngắn mạch chạy qua các BI phục vụ cho bảo vệ ta phải xét 2 chế độ:

Chế độ max:

Điều kiện hệ thống điện ở chế độ Max và điện kháng của chế độ phải Min, từđiều kiện đó trong chế độ Max ta xét trường hợp:

+ Hệ thống Max với 1 máy biến áp vận hành độc lập

Ở chế độ này ta đi xét 3 dạng ngắn mạch đó là: ngắn mạch 3 pha (N3), ngắnmạch 1 pha chạm đất (N1), ngắn mạch 2 pha chạm đất (N1,1),

Chế độ min:

Điều kiện ngược lại so với chế độ max Tức là hệ thống điện ở chế độ min,điện kháng của hệ thống max Ta xét các trường hợp:

+ Hệ thống Min với 2 máy biến áp vận hành song song

+ Hệ thống Min với 1 máy biến áp vận hành độc lập

Trong chế độ này ta chỉ xét 3 dạng ngắn mạch đó là: ngắn mạch 2 pha (N2), ngắnmạch 1 pha chạm đất (N1), ngắn mạch 2 pha chạm đất (N1.1):

Một số giả thiết khi tính toán ngắn mạch:

+ Coi tần số không thay đổi khi ngắn mạch

+ Bỏ qua hiện tượng bão hoà của mạch từ trong lõi thép của các phần tử.+ Bỏ qua các điện trở của các phần tử

+ Bỏ qua các ảnh hưởng của các phụ tải đối với dòng ngắn mạch

+ Coi phía 35 kV trung tính cách điện

Sơ đồ nhất thứ và sơ đồ các điểm ngắn mạch qua các BI để tính toán dòng ngắn mạch phục vụ cho bảo vệ cho máy biến áp

2.2 CHẾ ĐỘ HTĐ MAX CÓ 1 MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC ĐỘC LẬP:

Lập sơ đồ thay thế thành phần TTT và TTN:

Sơ đồ thay thế TTK:

2.2.1 Xét điểm ngắn mạch nằm ngoài vùng bảo vệ MBA tại N 1

Tại điểm ngắn mạch N1 chỉ có dòng điện thành phần TTK đi qua BI1

Lập sơ đồ thay thế thành phần TTT và TTN:

Lập sơ dồ thay thế TTK

011,017,001177,0

17,0.01177,0).(

B H

B C HT O

X X X

X X X X

b- Dạng ngắn mạch một pha chạm đất N (1)

Dòng điện thành phần TTK tại điểm ngắn mạch:

833

,29 011 ,0 01126 ,0 01126 ,0

10

2 1

2 1

E I

I I

Dòng điện thành phần TTK chạy qua BI1:

932 , 1 17 , 0 01177 , 0

01177 , 0 833 , 29 ) (

) ( 1 0

OHT X X X

X I

BI I

c- Dạng ngắn mạch N (1;1)

Tính dòng điện các thành phần thứ tự pha không sự cố tại điểm ngắn mạch:

438,59011,001126,0

011,001126,001126,0

1

0 2

0 2 1

X X X

E I

066,30011

,001126,

0

01126,

0.438,59

0 2

X I

I O

Dòng điện thành phần TTK chạy qua BI1 là:

947 , 1 17 , 0 01177 , 0

01177 , 0 066 , 30 )

(

OHT O

X X X

X I

BI I

Với quy ước dòng điện chạy vào trong MBA qua BI thì mang dấu (+) còn dòngđiện chạy ra khỏi MBA qua BI thì mang dấu (-) ta có dòng điện TTK chạy qua BI1 sẽmang d u (-).ấu (-)

I1(BI1) = I2(BI1) = 29,833

900 , 27 01177 , 0 17 , 0

17 , 0 833 , 29 )

(

) (

) ( 1 0

H C X X X

X X I

BI I

Dòng điện pha sự cố

If(BI1) = I1(BI1) + I2(BI1) + I0(BI1) = 29,833 + 29,833 + 27,9 = 87,566

I f - I o = I1 + I2 = 59,666

c- Dạng ngắn mạch N (1;1)

Dòng điện các thành phần thứ tự tại điểm ngắn mạch:

I1  = 59,438

I0  = -30,066

372 , 29 011

, 0 01126 , 0

011 , 0

438 , 59

0 2

0 1

X I

17 , 0 066 , 30 )

( ) ( 1 0

H C X X X

X X I

BI I

Dòng điện pha sự cố chạy qua BI1:

If(BI1) = a2I1(BI1) + a.I2(BI1) + I0(BI1)

295 , 119 191

, 88 912 , 76 152 , 43

) 119 , 28 ( ) 372 , 29 ).(

2

3 2

1 ( 438 , 59 ).

2

3 2

1 (

If(BI1) - I0(BI1) = - 43,152 – j 76,912 + 28,119 = 78,358/-101Theo quy ước về dấu của dòng điện so lệch MBA, dòng điện qua BI1 mang d uấu (-).(+)

2.2.3 Xét điểm ngắn mạch nằm ngoài vùng bảo vệ MBA tại N 2.

Phía trung áp 35 kV của MBA đấu sao (Y) không nối đất, vì vậy ta chỉ xétdạng ngắn mạch N(3)

Sơ đồ thay thế:

X  = 0,01126 + 0,105 = 0,1163Dạng ngắn mạch N(3)

Dòng điện pha tại điểm ngắn mạch cũng chính là dòng chạy qua BI1 và BI2:

If(BI1) = If(BI2) = E/ X = 1/ 0,1163 = 8,5984Theo quy ước về dấu dòng điện, dòng qua BI1 mang dấu (+), còn dòng qua BI2

X  = 0,01126 + 0,105 = 0,1163Dạng ngắn mạch N(3)

Dòng điện pha tại điểm ngắn mạch cũng chính là dòng chạy qua BI1 và BI2:

If(BI1) = If(BI2) = E/ X = 1/ 0,1163 = 8,5984Theo quy ước về dấu dòng điện đi vào qua BI1 mang dấu (+):

2.2.5 Xét điểm ngắn mạch nằm ngoài vùng bảo vệ MBA tại N 3

Tại điểm ngắn mạch này chỉ có dòng điện chạy qua BI1 và BI3 do phái hạ áp 10

kV của MBA đấu tam giác () do đó ta chỉ tính dạng ngắn mạch N(3)

Lập sơ đồ thay thế:

X = 0,01126 + 0,105 + 0,065 = 0,1813Dòng tại điểm ngắn mạch cũng chính là dòng điện ngắn mạch qua BI1 và BI3:

If (BI1) = If (BI3) = E / X1 = 1 / 0,1813 = 5,5157Theo quy ước về dấu, dòng qua BI1 mang dấu (+), còn dòng qua BI3 mang d u (-).ấu (-)

2.3 CHẾ ĐỘ HTĐ MIN CÓ 2 MÁY BIẾN ÁP LÀM VIỆC SONG SONG:

Trong chế độ này ta xét các dạng ngắn mạch hai pha N(2), dạng ngắn mạch mộtpha N(1), dạng ngắn mạch hai pha chạm đất N(1;1)

Thông số của hệ thống điện min:

Sn = 1725,42 MVA;

9782 , 0

1

0



x x

Sơ đồ thay thế thứ tự thuận (TTT) và thứ tự nghịch (TTN)

Sơ đồ thay thế thứ tự không

Tính toán các điện kháng hệ thống min trong hệ đơn vị tương đối định mức MBA

0145 , 0 42 , 1725

dmBA

S x

2.3.1 Xét điểm ngắn mạch nằm ngoài vùng bảo vệ MBA tại N 1:

Lập sơ đồ thay thế TTT và TTN

Lập sơ đồ thay thế TTK

0122 , 0 085 , 0 0142 , 0

085 , 0 0142 , 0

1

0 2 1

E I

Dòng điện thành phần TTK chạy qua BI1 là:

7685 , 1 085 , 0 0145 , 0

0145 , 0 2

272 , 24 X

X

X 2

I 2

I ) BI ( I

BA 0 HT 0

HT 0 0

02 1

, 0 0145 ,

0

0145 ,

0

336 , 47

336 , 47 0122

, 0 0145 ,

0

0122 ,

0 0145 ,

0 0145

, 0

1

2

2 1

0 2

0 2

1 1

I

X X

X X

X

E I

Dòng thứ tự không đi qua BI1:

84 , 1 085 , 0 0142 , 0

0142 , 0 2

707 , 25 2

/ ) (

2 )

OHT X X X

X I

BI I

Với quy ước về dấu của dòng điện Dòng điện TTK đi qua BI1 s mang d uẽ ấu (-)

a- Dạng ngắn mạch N (2)

Dòng điện pha sự cố đi qua BI1

726,590145,00145,0

33

)(

2 1

I f

b- Dạng ngắn mạch N (1)

Dòng điện thành phần thứ tự tại điểm ngắn mạch:

272,240122,00145,00145,0

1

0 2 1 2 1

E I

I I

Dòng điện thành phần qua BI1:

I1(BI1) = I2(BI1) = 24,272

I0(BI1) = I01 + 1/ 2.I02 = I0 - 1/ 2.I02 = 24,272 - 1,7685 = 22,503Dòng điện pha và dòng điện so lệch chạy qua BI1:

If = I1(BI1) + I2(BI1) + I0(BI1) = 24,272 + 24,272 + 22,503 = 71,047

If - I0(BI1) = I1(BI1) + I2(BI1) = 48,544

, 0 0145 , 0

0122 , 0 336 , 47

0 2

0 1

X I

; 1 ( 0

)(





I

BI I

I = 25,707 + 1,84 =

-23,867

Dòng điện pha và dòng điện so lệch:

If(BI1) = a2.I1(BI1) + a.I2(BI1) + I0(BI1)

) 867 , 23 ( ) 269 , 21 ).(

2

3 2

1 ( 336 , 47 ).

2

3 2

2.3.3 Xét điểm ngắn mạch nằm ngoài vùng bảo vệ MBA tại N 2

Tại điểm ngắn mạch này chỉ có dòng điện chạy qua BI1 và BI2, không có dòngTTK vì phía trung áp 35 kV của MBA TN đấu () không nối đất Vậy ta chỉ xét dạng N(2)

Sơ đồ thay thế:

X = 0,0145 + 0,105/2 = 0,0675Dạng ngắn mạch N(2)

Dòng điện tại điểm ngắn mạch:

83 , 12 0675 , 0

1 2

3

Dòng điện tại điểm ngắn mạch:

83 , 12 0675 , 0

1 2

3

d u (+).ấu (-)

0,0145

X B C

2.3.5 Xét điểm ngắn mạch nằm ngoài vùng bảo vệ MBA tại N 3.

Phía hạ áp 10 kV của MBA đấu tam giác (), ta chỉ xét dạng ngắn mạch N3

Lập sơ đồ thay thế:

X = XHT + (XB

C + XB

H) / 2 = 0,0145 + 0,085 = 0,0995 Dạng ngắn mạch N(3)

Dòng điện pha tại điểm ngắn mạch:

704 , 8 0995 , 0

1 2

3

XB

H/2HT

Theo quy ước về dấu của dòng điện, dòng qua BI1 mang dấu (+) còn dòng qua BI3

Dòng điện pha tại điểm ngắn mạch:

704 , 8 0995 , 0

1 2

3

XB

H/2HT

X



XHTHT

If(BI1) = If(BI3) = If/ 2 = 8,7038/ 2 = 4,352Theo quy ước về dấu của dòng điện, dòng qua BI1 mang d u (+).ấu (-).

2.4.1 Xét điểm ngắn mạch nằm ngoài vùng bảo vệ MBA tại N 1

Tại điểm ngắn mạch này chỉ có dòng thành phần TTK đi qua BI1 do vậy ta chỉxét các dạng ngắn mạch N(2), N(1), N(1;1)

0131 , 0 17 , 0 0142 , 0

17 , 0 0142 , 0

10

2 1 2

E I

I

IO

Dòng điện thành phần TTK chạy qua BI2:

831 ,1 17 , 0 0142 , 0

0142 , 0 753 , 23

) ( 1 02 0

OHT X X

X I

I BI I

c- Dạng ngắn mạch N (1;1)

Tính dòng điện thành phần thứ tự tại điểm ngắn mạch:

570 , 24 0131

, 0 0145 ,

0

0145 ,

0

768 , 46

768 , 46 0131

, 0 0145 ,

0

0131 ,

0 0145 ,

0 0145

, 0

1

0 2

2 1

0 2

0 2

1 1

X I

I

X X

X X

X

E I

O

Dòng điện thành phần TTK chạy qua BI1 là:

894 , 1 17 , 0 0142 , 0

0142 , 0 57 , 24

OHT X X

X I

BI I

Theo quy ước về dấu thì dòng TTK chạy qua BI1 sẽ mang dấu (-)

1 2

3

2

3 ) (

I f

b- Dạng ngắn mạch N (1)

Dòng điện các thành phần tại điểm ngắn mạch:

I0 = I1 = I2 = 23,753Dòng điện thành phần qua BI1:

I1 = I2 = I1(BI1) = I2(BI1) = 23,753

922 , 21 0142 , 0 17 , 0

17 , 0 753 , 23

) (

0 0

0 0

BA X X

X I

BI I

Dòng điện thành phần thứ tự tại điểm ngắn mạch:

I1 = 46,678

I0 = -24,57

672 , 22 0131

, 0 0145 , 0

0131 , 0 678 , 46

.

0 2

0 1

X I

, 0 17 , 0

17 , 0 57 , 24 X

X

X I ) BI ( I

OHT OBA

OBA 0

1

O

101 24

, 61 675 , 22 058 , 60 j 675 , 34 I

I

120 379

, 69 058 , 60 j 675 , 34

) 924 , 20 ( ) 672 , 22 ).(

2

3 j 2

1 ( 678 , 46 ).

2

3 j 2

1 (

2.4.3 Xét điểm ngắn mạch nằm ngoài vùng bảo vệ MBA tại N 2.

Tại điểm ngắn mạch này chỉ có dòng điện đi qua BI1 và BI2 Không có dòngTTK vì phía trung áp 35kV của MBA tự ngẫu đấu sao (Y) không nối đất Vì vậy tachỉ xét dạng ngắn mạch N(2)

XO = 0,0145 + 0,105 = 0,1195Dòng điện tại điểm ngắn mạch chính là dòng điện pha chạy qua BI1 và BI2:

247 , 7 1195 , 0

1 2

3

2

3 ) ( ) (

1 2



X

E BI

I BI

247 , 7 1195 , 0

1 2

3

2

3 ) ( ) (

1 2



X

E BI

I BI

I1 + I 2 7,247 0 0

2.4.5 Xét điểm ngắn mạch nằm ngoài vùng bảo vệ MBA tại N 3

Phía hạ của MBA tự ngẫu đấu tam giác (), ta xét dạng ngắn mạch N(2)

Sơ đồ thay thế:

XO = 0,0145 + 0,105 + 0,065 = 0,1845Dòng điện pha tại điểm ngắn mạch chính là dòng điện pha đi qua BI1 và BI3

6939 , 4 1845 , 0

1 2

3

2

3 ) ( ) (

0 3



X

E BI

I BI

6939 , 4 1845 , 0

1 2

3

2

3 ) ( ) (

0 3



X

E BI

I BI

2.5 Bảng tổng kết giá trị dòng điện ngắn mạch chạy qua các BI trong các chế độ 2.5.1 Chế độ HTĐ max trạm có 1 máy biến áp làm việc độc lập:

CHƯƠ NG III

LỰ A CHỌ N PHƯƠNG TH ỨC BẢO VỆ VÀ

GIỚ I THIỆU CÁC TÍNH NĂNG CỦA RƠ LE

Việc lựa chọn phương thức bảo vệ cho phần tử máy biến áp nói riêng và các phần

tử trong hệ thống điện nói chung là hết sức quan trọng nó nhằm loại trừ ngay phần tử

hư hỏng ra khỏi hệ thống, đảm bảo cho hệ thống làm việc an toàn và ổn định

Để đảm bảo độ tin cậy cao, yêu cầu cung cấp điện cho các hộ tiêu dùng điện Hệthống bảo vệ rơ le đặt cho các máy biến áp chính của trạm Cần phải thoả mãn cácyêu cầu sau:

a Độ tin cậy:

Độ tin cậy khi tác động là khả năng bảo vệ làm việc đúng khi có sự cố xảy ra trongphạm vi đã được xác định trong nhiệm vụ bảo vệ, còn độ tin cậy không tác động làkhả năng tránh làm việc nhầm ở chế độ vận hành bình thường và sự cố xảy ra ngoàiphạm vi bảo vệ đã được qui định

Trong đồ án em sử dụng loại bảo vệ rơ le kỹ thuật số được đánh giá là hệ thốngbảo vệ làm việc có độ tin cậy cao (sự tin cậy còn phụ thuộc vào các thiết bị khác nhưmáy cắt điện, nguồn 1 chiều thao tác )

b Tính chọn lọc:

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 Cấu hình của hệ thống điện càng phức tạp việc đảm bảo tính chọn lọc của bảo vệ càng khó khăn

Khả năng phát hiện cắt đúng phần tử bị hư hỏng ra khỏi hệ thống điện Cấp bảo vệchính của máy biến áp sử dụng rơle có tính chọn lọc tuyệt đối đó là bảo vệ so lệchdòng điện Bảo vệ khí do nhà chế tạo máy biến áp đặt sẵn trên đoạn ống dẫn dầu từthùng dầu chính của máy biến áp dẫn lên bình dầu phụ Ngoài bảo vệ chính máy biến

áp còn có các bảo vệ dự phòng như bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh (I>>) và bảo vệ

quá dòng điện có thời gian (I>) ở phía 110 kV để nâng cao độ tin cậy cho hệ thốngbảo vệ.

c Tác động nhanh:

Bảo vệ cần phát hiện và cách ly phần tử bị sự cố càng nhanh càng tốt Tuy nhiênkhi kết hợp với yêu cầu chọn lọc để thoả mãn yêu cầu tác động nhanh cần sử dụngnhững loại bảo vệ phức tạp và đắt tiền Khi bảo vệ phát hiện ra sự cố (ngắn mạch) đểhạn chế sự tác động của dòng điện ngắn mạch đến thiết bị thời gian tác động của bảo

vệ không vượt quá 50 ms Điều đó được đáp ứng vì rơ le bảo vệ trong đồ án thiết kế

sử dụng loại bảo vệ kỹ thuật số

d Độ nhậy:

Độ nhậy đặc trưng cho khả năng cảm nhận sự cố của rơ le hoạc hệ thống bảo vệ

Nó được biểu diễn bằng hệ số độ nhậy, tức tỷ số giữa trị số đại lượng vật lý đặt vào

rơ le khi có sự cố với ngưỡng khởi động của nó càng lớn, rơ le càng dễ cảm nhận sựxuất hiện của sự cố, hay rơ le càng tác động càng nhậy

Việc thực hiện thiết kế bảo vệ rơ le trạm với loại rơ le 7UT513 và loại bảo vệ7SJ600 hai loại bảo vệ trên đều là rơ le kỹ thuật số có nhiều tính năng và ưu việt sau

Phương thức bảo vệ trạm 110kV vân Đình

+ Bảo vệ rơ le khí

+ Bảo vệ so lệch máy biến áp: 87T

+ Bảo vệ chạm chạm đất có giới hạn: 87N

+ Bảo vệ quá dòng cắt nhanh : 50

+ Bảo vệ quá dòng có thời gian : 51

+ Bảo vệ quá dòng thứ tự không: 51N

+ Bảo vệ rơ le kém áp: 27