Vì vậy, việc tìm hiểu về những hư hỏng và hiện tượng không bình thường có thể xảy ra trong hệ thống điện cùng với những phương pháp và thiết bị bảo vệ cần thiết để phát hiện đúng, nhanh
Trang 1LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, điện năng trở thành dạng năng lượng thiết yếu nhất, phổ biến nhất trong đời sống xã hội cũng như hoạt động lao động sản xuất của con người, công nghiệp điện luôn là ngành công nghiệp cơ bản, mũi nhọn của nền kình tế quốc gia Cùng với sự phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, điện năng được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân như: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, dịch vụ… nhu cầu về điện năng luôn tăng trưởng không
ngừng Điều này đòi hỏi độ an toàn và tin cậy cung cấp điện rất cao
Vì vậy, việc tìm hiểu về những hư hỏng và hiện tượng không bình thường có thể xảy ra trong hệ thống điện cùng với những phương pháp và thiết bị bảo vệ cần thiết
để phát hiện đúng, nhanh chóng cách ly phần tử bị hư hỏng ra khỏi hệ thống là một mảng kiến thức quan trọng của kỹ sư điện nói chung và kỹ sư hệ thống điện nói riêng
Để tìm hiểu sâu hơn về vấn đề đó, em chọn đồ án tốt nghiệp với nội dung “Thiết kế
bảo vệ rơle cho trạm biến áp 220/110/35 kV”
Đồ án bao gồm 5 chương:
- Chương 1: Mô tả đối tượng bảo vệ và các thông số chính
- Chương 2: Tính toán ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơle
- Chương 3: Lựa chọn phương thức bảo vệ rơle
- Chương 4: Giới thiệu tính năng và thông số các loại rơle sử dụng
- Chương 5: Tính toán các thông số và kiểm tra sự làm việc của bảo vệ
Trong thời gian làm đồ án, nhờ sự hướng dẫn tận tình của giảng viên
TS Vũ Thị Thu Nga, em đã hoàn thành đồ án này Tuy nhiên,với khả năng và trình độ
còn hạn chế nên bản đồ án chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhận được sự góp ý,chỉ bảo của các thầy cô giáo
Sinh viên
Dương Trung Hiếu
Trang 2Em xin chân thành cảm ơn TS Vũ Thị Thu Nga đã tận tâm hướng dẫn chúng em
qua từng buổi thảo luận về đồ án Nếu không có những lời hướng dẫn, dạy bảo của cô thì em nghĩ bài đồ án của em rất khó có thể hoàn thiện được Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn cô
Đồ án được thực hiện trong khoảng thời gian 2 tháng Bước dầu đi vào tìm hiểu về
“Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp”, kiến thức của em còn hạn chế và còn nhiều bỡ ngỡ Do vậy,không tránh khỏi những thiếu sót là điều chắc chắn,em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý Thầy Cô và các bạn sinh viên để bản đồ
án của em được hoàn thiện hơn
Sau cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô trong khoa Hệ thống điện và toàn thể các Thầy Cô trong trường thật dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, tháng 10 năm 2016 Sinh viên thực hiện
Dương Trung Hiếu
Trang 3NHẬN XÉT (Của giảng viên hướng dẫn)
Trang 4
NHẬN XÉT (Của giảng viên phản biện)
Trang 5
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
LỜI CẢM ƠN 2
CHƯƠNG 1: MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ VÀ CÁC THÔNG SỐ CHÍNH 1
1.2.1) Hệ thống điện 1
1.2.2) Đường dây 2
1.2.3) Máy biến áp 2
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠ LE 3
2.1 CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN 3
2.2 CHỌN CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN VÀ TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CÁC PHẦN TỬ 4
2.2.1 Chọn đơn vị cơ bản 4
2.2.2 Tính thông số các phần tử trong hệ đơn vị tương đối cơ bản 4
2.3 SƠ ĐỒ THAY THẾ TÍNH NGẮN MẠCH 7
1 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận: 7
2 Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch: 7
3 Sơ đồ thay thế thứ tự không: 8
2.4 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CỦA TRẠM: 8
2.5 CÁC SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN: 9
2.5.1 Sơ đồ 1: ( SNmax, 1 máy biến áp làm việc) 9
1) Ngắn mạch phía 220KV 9
2) Ngắn mạch phía 110KV: 18
3) Ngắn mạch phía 35KV: 18
2.5.2 Sơ đồ 2: (SNmax, 2 máy biến áp làm việc) 19
1) Ngắn mạch phía 220kV 19
2) Ngắn mạch phía 110kv 24
3) Ngắn mạch phía 35kv 29
2.5.3 Sơ đồ 3 : Snmin,(1 đường dây) 1 máy biến áp làm việc : 31
1) Ngắn mạch phía 220kv 31
Trang 62) Ngắn mạch phía 110kV 34
3) Ngắn mạch phía 35kV 39
2.5.4 Sơ đồ 4 SNmin (1 đường dây) 2 máy biến áp làm việc 41
1) Ngắn mạch phía 220kV 41
2) Ngắn mạch phía 110kV 44
3) Ngắn mạch phía 35kV 49
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN PHƯƠNG THƯC BẢO VỆ 52
3.1 CÁC DẠNG HƯ HỎNG VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG BÌNH THƯỜNG CỦA MÁY BIẾN ÁP 52
3.2 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI THIẾT BỊ BẢO VỆ 53
3.3 CÁC LOẠI BẢO VỆ ĐẶT CHO MBA TỰ NGẪU 54
3.3.1 Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm ∆I 54
3.3.2 Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không (Bảo vệ chống chạm đất hạn chế) ∆I0 56
3.3.3 Rơle khí (BUCHHOLZ) 2 cấp tác động 57
3.3.4 Bảo vệ nhiệt độ dầu θ 0 58
3.3.5 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh I >> 58
3.3.7 Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian I 0> 59
3.3.8 Bảo vệ quá tải I ≥ 59
3.3.9 Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 50BF 59
3.3.10 Bảo vệ cảnh báo chạm đất U 0> 59
3.4 SƠ ĐỒ PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ CHO MÁY BIẾN ÁP 60
CHƯƠNG 4: GIỚI THIỆU TÍNH NĂNG VÀ THÔNG SỐ CÁC LOẠI RƠLE SỬ DỤNG 61
4.1 HỢP BỘ BẢO VỆ SO LỆCH 7UT613 61
4.1.1 Giới thiệu tổng quan về rơle 7UT613 61
4.1.2 Giới thiệu chức năng bảo vệ được tích hợp trong rơle 7UT613 62
4.1.3 Nguyên lý hoạt động chung của rơle 7UT613 64
4.1.4 Một số thông số kỹ thuật của rơle 7UT613 66
4.1.5 Cách chỉnh định và cài đặt thông số cho rơle 7UT613 67
4.1.6 Chức năng bảo vệ so lệch máy biến áp của rơle 7UT613 68
4.1.7 Chức năng bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF) của 7UT613 73
Trang 74.1.8 Chức năng bảo vệ quá dòng của rơle 7UT613 75
4.1.9 Chức năng bảo vệ chống quá tải của rơle 7UT613 75
4.2 HỢP BỘ BẢO VỆ QUÁ DÒNG 7SJ621 76
4.2.1 Giới thiệu tổng quan về rơle 7SJ621 76
4.2.2 Nguyên lí hoạt động chung của rơle 7SJ621 77
4.2.3 Các chức năng bảo vệ trong 7SJ621 79
4.2.4 Một số thông số kĩ thuật của rơle 7SJ621 82
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ 84
5.1 Chọn máy biến dòng điện 84
5.2 Tính toán thông số của bảo vệ 85
5.2.1 Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm (∆I/87T) 86
5.2.2 Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không (I0/87N) 88
5.2.3 Bảo vệ quá dòng pha cắt nhanh (I>>/50) 88
5.2.4 Bảo vệ quá dòng pha có thời gian (I>/51) 88
5.2.5 Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian (I0>/51N) 89
5.3 Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ 90
5.3.1 Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm (∆I/87T) 90
5.3.2 Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không (I0/87N) 94
5.3.3 Bảo vệ quá dòng pha có thời gian (I>/51) 94
5.3.4 Bảo vệ quá dòng thứ tự không (I0>/51N) 95
Trang 8DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 1 19
Bảng 2.2: Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 2 30
Bảng 2.3: Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 3 40
Bảng 2.4 Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 4 51
Bảng 2.5: Bảng tổng kết dòng ngắn mạch cực đại và cực tiểu qua các BI 51
Bảng 3.1 Những loại hư hỏng thường gặp và các loại bảo vệ cần đặt 52
Bảng 4.1 Ví dụ cài đặt thông số cho rơle 7UT613 68
Bảng 4.2 Ví dụ cài đặt thông số cho rơle 7SJ621 83
Bảng 5.1 Thông số tính toán lựa chọn các thiết bị 84
Bảng 5.2 Thông số máy biến dòng điện 85
Bảng 5.3.Thông số của máy biến áp tự ngẫu 220/110/35kV 85
Bảng 5.4.Kết qủa kiểm tra hệ số an toàn hãm của bảo vệ 91
Bảng 5.6 Hệ số độ nhạy của bảo vệ so lệch 94
Trang 9DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 7
Hình 2.2: Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 7
Hình 2.3: Sơ đồ thay thế thứ tự không 8
Hình 2.4 : Sơ đồ tính toán ngắn mạch 8
Hình 2.5: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận .9
Hình 2.6 : Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 10
Hình 2.7 : Sơ đồ thay thế thứ tự không 10
Hình 2.8: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 13
Hình 2.9: Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 14
Hình 2.10: Sơ đồ thay thế thứ tự không 14
Hình 2.11 : Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 18
Hình 2.12 : Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 20
Hình 2.13 : Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 20
Hình 2.14 : Sơ đồ thay thế thứ tự không 20
Hình 2.15: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 24
Hình 2.16: Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 24
Hình 2.17: Sơ đồ thay thế thứ tự không 25
Hình 2.18 : Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 29
Hình 2.19 : Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 31
Hình 2.20 : Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 31
Hình 2.21 : Sơ đồ thay thế thứ tự không 31
Hình 2.22 : Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 34
Hình 2.23 : Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 35
Hình 2.24 : Sơ đồ thay thế thứ tự không 35
Hình 2.25: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 39
Hình 2.26: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 41
Hình 2.27: Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 41
Hình 2.28: Sơ đồ thay thế thứ tự không 41
Hình 2.29: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 44
Trang 10Hình 2.30: Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 45
Hình 2.31: Sơ đồ thay thế thứ tự không 45
Hình 2.32: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 50
Hình 3.1 Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch có hãm dùng cho MBA tự ngẫu 55
Hình 3.2 Bảo vệ chống chạm đất hạn chế MBA tự ngẫu 56
Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo và vị trí đặt rơle khí trên MBA 57
Hình 3.4 Sơ đồ phương thức bảo vệ cho trạm biến áp 60
Hình 4.1 Cấu trúc phần cứng của bảo vệ so lệch 7UT613 65
Hình 4.2 Nguyên lí bảo vệ so lệch dòng điện trong rơle 7UT613 68
Hình 4.3 Đặc tính tác động của rơle 7UT613 70
Hình 4.4 Nguyên tắc hãm của chức năng bảo vệ so lệch trong 7UT613 71
Hình 4.5 Nguyên lí bảo vệ chống chạm đất hạn chế trong 7UT613 73
Hình 4.6 Đặc tính tác động của bảo vệ chống chạm đất hạn chế 75
Hình 4.7 Cấu trúc phần cứng của rơle 7SJ621 78
Hình 4.8 Đặc tính thời gian tác động của rơle 7SJ621 80
Hình 5.1 Đặc tính làm việc của rơle 7UT613 86
Hình 5.2 Đặc tính an toàn hãm khi ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ 91
Hình5.3 Đặc tính độ nhạy khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ 93
Trang 12CHƯƠNG 1
MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ VÀ CÁC THÔNG SỐ CHÍNH
Đối tượng bảo vệ là trạm biến áp 220/110/35 kV có 2 máy biến áp (MBA) B1 và B2mắc song song với nhau Hai MBA được cấp từ hai nguổn của hệ thống điện (HTĐ) HTĐ1 và HTĐ2 qua đường dây kép D1 và D2 Phía trung áp 110kV và hạ áp 35kV cấp điện cho phụ tải
1.2.1) Hệ thống điện
HTĐ1
Công suất ngắn mạch ở chế độ cực đại: SN1max = 2250MVA
Công suất ngắn mạch ở chế độ cực tiểu: SN1min = 0,85.SN1max= 0,85.2250= 1912,5 MVA
X0H1 = 1,2 X1H1
HTĐ1
Công suất ngắn mạch ở chế độ cực đại: SN2max = 1700MVA
Công suất ngắn mạch ở chế độ cực tiểu: SN1min =
0,8.SN2max=0,8.1700=1360MVA
X0H2 = 1,25 X1H2
HTÐ1
HTÐ2
Trang 14CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠ LE
Ngắn mạch là một hiện tượng các pha chạm chập nhau, pha chạm đất (hay chạm dây trung tính) Trong thiết kế bảo vệ rơ le, việc tính toán ngắn mạch nhằm xác định các trị số dòng điện ngắn mạch lớn nhất đi qua đối tượng được bảo vệ để cài đặt
và chỉnh định các thông số của bảo vệ, trị số ngắn mạch nhỏ nhất để kiểm tra độ nhạy của chúng
Dòng điện ngắn phụ thuộc vào công suất ngắn mạch, cấu hình của hệ thống, vị trí điểm ngắn mạch và dạng ngắn mạch
Trong chế độ cực đại xét các dạng ngắn mạch ba pha đối xứng, ngắn mạch một pha, ngắn mạch hai pha chạm đất Trong chế độ cực tiểu xét ngắn mạch hai pha, ngắn mạch hai pha chạm đất và ngắn mạch một pha
2.1 CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN
Tần số của hệ thống không đổi
Thực tế sau khi xảy ra ngắn mạch công suất của các máy phát thay đổi đột ngột, dẫn đến mất cân bằng mô men quay, tốc độ quay bị thay đổi trong quá trình quá độ Tuy nhiên ngắn mạch được tính toán ở giai đoạn đầu nên sự biến thiên tốc độ còn chưa đáng kể Giả thiết tần số hệ thống không đổi không mắc sai số nhiều, đồng thời làm
đơn giản đáng kể phép tính
1) Bỏ qua bão hòa từ
Để đơn giản ta coi mạch từ của các thiết bị điện không bão hòa, khi đó điện cảm của phần tử là hằng số và mạch điện là tuyến tính Thực tế cho thấy sai số
mắc phải là không nhiều
2) Bỏ qua phụ tải trong tính toán ngắn mạch
Khi bỏ qua phụ tải trong tính toán ngắn mạch thì kết quả tính toán cho ta trị số
dòng ngắn mạch lớn hơn, chấp nhận được để lựa chọn thiết bị
3) Bỏ qua các lượng nhỏ trong thông số của một số phần tử
Nói chung trong bài toán thiết kế đòi hỏi độ chính xác không cao ta có thể:
- Bỏ qua dung dẫn đường dây
- Bỏ qua mạch không tải của các MBA
Trang 15- Bỏ qua điện trở MBA, đường dây
4) Hệ thống sức điện động 3 pha của nguồn là đối xứng
Khi ngắn mạch không đối xứng, phản ứng phần ứng các pha lên từ trường quay không hoàn toàn giống nhau Tuy nhiên, từ trường vẫn được giả thiết quay đều với tốc độ không đổi Khi đó sức điện động 3 pha luôn đối xứng Thực tế hệ số
không đối xứng của các sức điện động không đáng kể
Để cho việc tính toán đơn giản ta dùng hệ đơn vị tương đối cơ bản
2.2 CHỌN CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN VÀ TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CÁC PHẦN TỬ
Icb = Scb
Ucb =
125 √3 = 0,656 kA Phía III: cấp điện áp 35 kVcó Ucb = = 35 kV
Icb = Scb
Ucb =
125 √3 =2,062 kA
2.2.2 Tính thông số các phần tử trong hệ đơn vị tương đối cơ bản
X0H1max= 1,2.X1H1max= 1,2.0,055= 0,066
Trang 17Điện kháng của các cuộn dây của MBA tự ngẫu 1:
Điện áp ngắn mạch phần trăm của các cuộn dây MBA Tự Ngẫu 2:
Trang 182.3 SƠ ĐỒ THAY THẾ TÍNH NGẮN MẠCH
1 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận:
Hình 2.1: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận
2 Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch:
Hình 2.2: Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch
Trang 193 Sơ đồ thay thế thứ tự không:
Hình 2.3: Sơ đồ thay thế thứ tự không
2.4 TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH CỦA TRẠM:
Hình 2.4 : Sơ đồ tính toán ngắn mạch
HTÐ1
HTÐ2
Trang 20Ở sơ đồ 1 và sơ đồ 2 dạng ngắn mạch tính toán: N(3), N(1,1), N(1);
Ở sơ đồ 3 và sơ đồ 4 dạng ngắn mạch tính toán: N(2)
, N(1,1), N(1); Điểm ngắn mạch tính toán:
Phía 220kV: N1 và N1’
Phía 110kV: N2 và N2’ Phía 22kV : N3 và N3’
2.5.1 Sơ đồ 1: ( S Nmax , 1 máy biến áp làm việc)
Trang 21Hình 2.6 : Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch
Hình 2.7 : Sơ đồ thay thế thứ tự không
Trong đó
067 , 0 066 , 0 073 , 0 077 , 0 055 , 0
) 066 , 0 073 , 0 ).(
077 , 0 055 , 0 ( X
X X
X
) X )(X
X X
( X
X
1D2 1H2
1D1 1H1
1D2 1H2
1D1 1H1
)132,0091,0).(
154,0066,0(X
XXX
)XX
()XX
(
X
0D2 0H2max
0D1 0H1max
0D2 0H2max
0D1 0H1max
2775,0.1107,0X
X
.XX//X
X
X
0B 0H
0B 0H 0B
Trang 22a) Ngắn mạch 3 pha N(3)
Dòng ngắn mạch từ hệ thống đến điểm ngắn mạch N1
925,14067,0
1
1 1
) 3
I N
Đổi sang đơn vị có tên:
kA 4,6715
= 13 14,925.0,3
=
1
3
cb N ) (
N I I
I
Phân bố các dòng qua BI
Điểm N1 : không có dòng ngắm mạch qua các BI
Điểm N1’ : có dòng ngắn mạch qua BI1 : IBI1 = IN3 = 4,6715 kA
b) Ngắn mạch 2 pha chạm đất N(1,1)
Điện kháng phụ :
036,00791,0067,0
0791,0.067,0
0 2
0 2 )
1 , 1
X X X
Các thành phần dòng điện và điện áp:
708,9036,0067,0
E I
256,50791,0067,0
0791,0708,9
0 2
0 1
X I
I
452,40791,0067,0
067,0708
,9
0 2
2 1
X I
I
Phân bố dòng điện thứ tự không:
182 , 3 2775 , 0 1107 , 0
2775 , 0 452
, 4
0 0
0 0
B
X X
X I
I
I I I -4,452 – (-3,182) = -1,27 Dòng điện chạy qua BI :
Điểm ngắn mạch N1:
kA I
I = I
I BI1 0B = 0B cb1 1,27.0,3130,397
kA I
I I
=
IBI4 3 0B = 3. 0B cb1 3 1 , 27 0 , 313 1 , 192
Dòng qua các BI khác bằng 0
Trang 23Điểm ngắn mạch N1’:
Dòng qua BI1:
464,3
256,5
708,9
0 1 0
2 1 2
1 1 1
BI BI
I I
I I
I I
042,14959,12408,5
182,3256,5.2
32
1708
,9.2
32
1
2 1
I I a I a
I BI4 = 3.I 0B = 3.-1,27= -3,81 Đổi sang hệ đơn vị có tên :
I BI1 = 14,042.0,328 = 4,395 kA
I BI4 = -1,192 (kA) Dòng qua các BI khác bằng không
c) Ngắn mạch một pha N(1)
Điện kháng phụ:
146,00791,0067,0
0 2
) 1
1
1 0
E I
I I
Phân bố dòng thứ tự không:
355,32775,01107,0
2775,0694
,4
0 0
0 0
B
X X
X I
I
I I I 4,694 – 3,355 = 1,339 Trong hệ đơn vị có tên:
kA I
I0B 1 , 339 cb1 1 , 339 0 , 328 0 , 439
Phân bố dòng qua các BI:
Điểm ngắn mạch N1:
Trang 24kA I
I
kA I
I
B BI
B BI
318 , 1 439 , 0 3
3
419 , 0
0 4
0 1
Dòng qua BI1
355 , 3
694 , 4
694 , 4
0 1 0
2 1 2
1 1 1
BI BI
I I
I I
I I
743 , 12 355 , 3 694 , 4 694 , 40
2 1
I BI4 3.I0B 3.1,3394,017Đổi sang hệ đơn vị có tên:
kA
IBI1 12 , 743 0 , 313 3 , 988
kA I
I BI4 3 0B 3.0,4391,318Dòng qua các BI khác bằng không
2) Ngắn mạch phía 110kv:
Sơ đồ thay thế thứ tự thuận,thứ tự nghịch và thứ tự không:
Hình 2.8: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận
E X 1H2max
0,073
X 1D2 0,066
N 2 '
E X 1H1max
XC10,1025
X2H1max
0,055
X2D10,077 BI
XC10,1025
0,1695 N2
I2
Trang 251 1 0
1 1 0
H C H
X X X
X X X
X
a) Ngắn mạch 3 pha N(3):
Dòng ngắn mạch từ hệ thống đến điểm ngắn mạch N2:
6904,42132,0
1
1 1
I N
Phân bố các dòng qua BI
Điểm N2:
6904 , 4
6904 , 4
1 2
1 1
I I
BI BI
Dòng qua các BI khác bằng không
Đổi sang đơn vị có tên:
kA 3,077 56
4,6904.0,6
kA 1,538 328
, 0 6904 , 4
X00,096
X0D20,132
XC10,1025
XH10,175
Trang 26Điểm N2’: I BI1 I1 4,6904
Dòng qua các BI khác bằng không
Đổi sang đơn vị có tên:
kA 1,538
1
BII
b) Ngắn mạch 2 pha chạm đất N(1,1):
Điện kháng phụ:
066 , 0 096 , 0 2132 , 0
096 , 0 2132 , 0
0 2
0 2 )
X X X
Các thành phần dòng điện và điện áp:
364 , 3 066 , 0 2312 , 0
11
E I
044,1096,02132,0
096,0364
,3
0 2
0 1
X I
I
319 , 2 096 , 0 2132 , 0
2132 , 0 364
, 3
0 2
2 1
X I
Dòng điện qua trung tính của MBA trong hệ đơn vị có tên:
364,3
2 1 2
1 1 1
I I
BI BI
Trang 27I =I0
0
B H
045 , 1 044 , 1 2
3 2
1 364
, 3 2
3 2
1
.
2 1
I I a I a
Đổi sang hệ đơn vị có tên:
IBI1 Dòng qua BI2:
319 , 2
044 , 1
364 , 3
0 2 0
2 2 2
1 2 1
BI BI
I I
I I
I I
164 , 5 817 , 3 479 , 3
319 , 2 044 , 1 2
3 2
1 364
, 3 2
3 2
1
.
2 2
I I a I a
I
kA I
TT BI
BI
539 , 3
446 , 1
Điện kháng phụ:
Trang 280 2
) 1
1
1 0
E I
I I
592 , 0 309 , 0 915 , 1
1025,01107,0
)592,0(
1 0
0 0
N C
X X
U I
Dòng qua dây trung tính của máy biến áp:
kA
I I I
I
817,0)313,0.776,2596,0.915,1.(
3
)
915 , 1
2 1 2
1 1 1
I I
BI BI
I 0 BI1 = I 0∑
0
B H
1 0 1 2 1 1
I BI I BI I BI I BI
Trong hệ đơn vị có tên:
IBI1(kA) = IBI1.Icb1 = 4,693.0,328 = 1.539 kA
745,5915,1.3
Trang 29BI
I (kA) = IBI2.Icb2= 5,745.0,656 =3,769 kA
kA I
IBI4 TT 0 , 817
Dòng qua các BI khác bằng không
Điểm N2’:
kA I
I
I
TT BI
BI
817 , 0
kA 1.469
Sơ đồ thay thế thứ tự thuận ( Thứ tự nghịch E=0 ) :
Hình 2.11 : Sơ đồ thay thế thứ tự thuận
Trong đó :
38820175,010250066007300770055
0
066007300770055
0
1 1 2
1 2 1 1 1 1 1
2 1 2 1 1 1 1 1
1
, ,
, ,
, ,
) , ,
).(
, ,
(
X X X
X X
X
) X )(X
X (X
D H
D H
D H
D H
Dòng ngắn mạch qua BI1 và BI3 :
XH10,175
Trang 30I BI1 (kA) = I BI1 I cb1 = 2,576.0,328 = 0,845 kA
I BI3 (kA) = I BI3 I cb3 = 2,576.2,062= 5,312 kA Không có dòng ngắn mạch qua các BI còn lại
Trang 31Sơ đồ thay thế thứ tự thuân, thứ tự nghịch và thứ tự không
Hình 2.12 : Sơ đồ thay thế thứ tự thuận
X1D20,066
X2D20,066
X0HT0,1107
U0N
X0B0,1388
1
N1
X0S0,0616
U0N
I0
N1'
X0D20,132
XC10,1025
XH10,175
XC20,1025
XH20,175
N1'
Trang 32Trong đó :
Điện kháng thứ tự thuận và thứ tự nghịch :
067,0066,0073,0077,0055,0
)066,0073,0).(
077,0055,0(
2 1 2 1 1 1 1 1
2 1 2 1 1 1 1 1 2
D H
D H
D H
Σ
Σ
X X
X X
) X )(X
X (X
X
X
Điện kháng thứ tự không :
1107,0132,0091,0154,0066,0
)132,0091,0).(
154,0066,0(
2 0 max 2 0 1 0 max 1 0
2 0 max 2 0 1 0 max 1
D H
D H
D H
H
X X
X X
) X ) ( X
X (X
Phân bố dòng qua các BI:
Điểm N1 không có dòng chạy qua BI
091,100321,0067,0
E I
833,40616,0067,0
0616,0091,10
0 2
0 1
X I
I
Trang 33067,0091
,10
0 2
2 1
X I
I
Điện áp thứ tự không:
323 , 0 ) 0616 , 0 258 , 5 (
0 0
0 0N
0 = 0,3230,1388 = 2,334 Dòng ngắn mạch từ hệ thống về điểm ngắn mạch:
377,10646,697,7
924,2833,4.2
32
1091
,10.2
32
I I a I a
334,22
0 5
BI BI
I I
I
Trong hệ đơn vị có tên:
IBI1(kA) = =
kA I
2
334,2646,697,72
5 1
I
HT BI
BI
Trong hệ đơn vị có tên:
Trang 34IBI1(kA) = =
kA I
IBI4 TTB1 1 , 096
Dòng qua các BI khác bằng không c) Ngắn mạch 1 pha N(1)
Điện kháng phụ:
1286,00616,0067,0
0 2
) 1
11
0 2
E I
I I
Điện áp thứ tự không:
3148 , 0 0616 , 0 1128 , 5
)3148,0(
X
U I
269,21388
,0
)3148,0(
X
U I
Dòng thứ tự không chạy qua cuộn cao mỗi MBA:
0 0
2 =
2,269
2 = 1,1345 Dòng ngắn mạch đi qua trung tính MBA B1 và B2 là:
Trang 35Sơ đồ thay thế thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không:
Hình 2.15: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận
X1D10,077
XC1
XC10,1025 0,1025
220kV
BI1
X10,118 N2 '
X2D10,077
0,1025
N2 N2'
X2
Trang 36Hình 2.17: Sơ đồ thay thế thứ tự không
Trong đó:
118,02
1025,0066,0073,0077,0055,0
)066,0073,0).(
077,0055,0(2
2 1 2 1 1 1 1 1
2 1 2 1 1 1 1 1 2
D H
D H
D H Σ
Σ
X X
X X X
) X )(X
X (X
X
X
1107,0132,0091,0154,0066,0
)132,0091,0).(
154,0066,0(X
XXX
)XX
()XX
(
X
0D2 0H2max 0D1
0H1max
0D2 0H2max
0D1 0H1max
U0N
I0S
XH2
X 0,0512
N2
U0N
XH0,0875
X0HT
0,1107
2
X0H1max0,066
X0H2max0,091
X0D10,154
X0D20,132
XC10,1025
XH10,175
XC20,1025
0,175
C
Trang 37392 , 6 0384 , 0 118 , 0
11
E I
082,2057,0118,0
057,0392,6
0 2
0 1
X I
I
31,4057,0118,0
118,0392,6
0 2
2 1
X I
I
Điện áp thứ tự không:
2457 , 0 ) 057 , 0 31 , 4 (
0 0
Dòng điện thứ tự không chạy qua phía cao áp của của MBA( Điện áp 220kv):
Trang 39Dòng thứ tự không chạy qua phía 220kV của mỗi MBA:
Trang 401 ( 1 1 2 1 0 1) =( 1, 0,6 ) = Dòng qua BI2:
1
1 1
) 3
0,1025
X1S0,2057
XH10,175
XH20,175
N3'