1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Phân tích, đánh giá rơle sel 311l bảo vệ so lệch dọc đường dây 500kv di linh pleiku

26 1K 2

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 26
Dung lượng 1,42 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, tính toán chỉnh định và mô phỏng đặc tính hoạt động của rơle bảo vệ so lệch dọc đường dây 500kV Di Linh – Pleiku nhằm mục đích nắm rõ đặc tính hoạt động,

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS LÊ KIM HÙNG

Phản biện 1: TS LÊ THỊ TỊNH MINH

Phản biện 2: TS VŨ PHAN HUẤN

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật họp tại Trường Đại học Bách khoa

Đà Nẵng vào ngày 03 tháng 3 năm 2018

Có thể tìm luận văn tại:

- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học

Bách khoa

- Thư viện Khoa Điện, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

Trang 3

là vấn đề thiết thực góp phần cho việc đảm bảo vận hành an toàn hệ thống điện Từ các kết quả tính toán và việc tiến hành mô phỏng các dạng sự cố và phân tích sự làm việc của rơle so sánh với các bản ghi

sự cố để đối chứng từ đó đưa ra các điều chỉnh phù hợp về vấn đề chỉnh định rơle cũng như việc lựa chọn hợp lý thiết bị đo lường, mạch nhị thứ bảo vệ liên quan rơle

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu, tính toán chỉnh định và mô phỏng đặc tính hoạt động của rơle bảo vệ so lệch dọc đường dây 500kV Di Linh – Pleiku nhằm mục đích nắm rõ đặc tính hoạt động, sơ đồ logic và thực hiện tính toán một số trường hợp sự cố để mô phỏng sự làm việc của rơle

kỹ thuật số bảo vệ so lệch

3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Các vấn đề bảo vệ đường dây và rơle kỹ thuật số bảo vệ so lệch dọc đường dây 500kV Di Linh - Pleiku

3.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu việc tính toán chỉnh định cho rơle kỹ thuật số bảo

vệ so lệch dọc cho đường dây 500kV Di Linh - Pleiku, mô phỏng đặc tính hoạt động chức năng bảo vệ so lệch của rơle cho các trường hợp

Trang 4

ngắn mạch trong vùng bảo, ngoài vùng bảo vệ trên nền Matlab/Simulink để phân tích đánh giá bảo vệ

4 Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài

- Tính toán chỉnh định rơle SEL-311L bảo vệ so lệch dọc đường dây 500kV Di Linh - Pleiku

- Áp dụng Matlab/Simulink để mô phỏng đặc tính bảo vệ so lệch dọc của rơle SEL-311L cho đường dây 500kV Di Linh - Pleiku

để phân tích, đánh giá hoạt động của rơle

- Nhiệm vụ chính:

+ Hệ thống hoá lý thuyết rơle bảo vệ

+ Tính toán ngắn mạch đường dây 500kV Di Linh - Pleiku để làm cơ sở chỉnh định bảo vệ so lệch dọc cho đường dây

+ Nghiên cứu cấu hình, đặc tính và logic bảo vệ của rơle 311L

SEL-+ Tính toán chỉnh định rơle SEL-311L bảo vệ so lệch dọc đường dây 500kV Di Linh - Pleiku

+ Áp dụng Matlab/Simulink để mô phỏng đặc tính bảo vệ so lệch dọc của rơle SEL-311L cho đường dây 500kV Di Linh - Pleiku trên cơ sở tính toán chỉnh định để phân tích, đánh giá hoạt động của rơle

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Đề tài thuộc dạng nghiên cứu ứng dụng, mặc dù rơle 311L bảo vệ so lệch dọc đường dây đã đưa vào sử dụng trong hệ thống điện Việt Nam từ nhiều năm qua nhưng hiện nay vẫn chưa có nghiên cứu nào về việc áp dụng Matlab/Simulink để mô phỏng đặc tính bảo vệ so lệch dọc của rơle qua thông số chỉnh định để phân tích, đánh giá hoạt động của rơle, từ đó có góp ý về vấn đề chỉnh định rơle cũng như việc lựa chọn hợp lý thiết bị đo lường, mạch nhị

Trang 5

SEL-thứ bảo vệ liên quan rơle

Việc nắm rõ đặc tính làm việc của rơle qua mô phỏng với các

vị trí sự cố khác nhau giúp cho việc phân tích, đánh giá tính chính xác, thời gian tác động và tính chọn lọc của bảo vệ Ngoài ra, cũng giúp cho nhân viên vận hành nắm vững đặc tính tác động của rơle để nhanh chóng phân tích đánh giá khi có sự cố xảy ra từ đó đưa ra hướng xử lý kịp thời, chính xác nhằm khôi phục lại chế độ vận hành bình thường tăng độ ổn định cho hệ thống điện, góp phần đảm bảo công tác vận hành an toàn, liên tục lưới điện truyền tải nói riêng và

hệ thống điện Việt Nam nói chung

6 Đặt tên đề tài

Từ những lý do đã nêu ở trên, đề tài được chọn có tên là:

"Phân tích, đánh giá rơle SEL-311L bảo vệ so lệch dọc đường dây 500kV Di Linh - Pleiku"

7 Bố cục luận văn

Nội dung luận văn gồm các phần chính sau:

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan về hệ thống bảo vệ rơle và tình hình sự

cố đường dây truyền tải

Chương 2: Tính toán chỉnh định cho rơle SEL-311L bảo vệ so lệch dọc đường dây 500kV Di Linh - Pleiku

Chương 3: Xây dựng mô hình mô phỏng đặc tính hoạt động chức năng 87L của rơle SEL-311L trên nền Matlab/Simulink/ Simpowersystem

Kết luận và kiến nghị

Trang 6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠLE

VÀ TÌNH HÌNH SỰ CỐ ĐƯỜNG DÂY TRUYỀN TẢI 1.1 Tổng quan về hệ thống rơle bảo vệ

1.1.1 Nhiệm vụ và yêu cầu cơ bản của mạch bảo vệ rơle

Hệ thống rơle bảo vệ có nhiệm vụ phát hiện và kết hợp các thiết bị bảo vệ để loại trừ càng nhanh càng tốt đối với phần tử bị sự

cố ra khỏi hệ thống, không để hệ thống bị sự cố lan rộng, giúp hệ thống nhanh chóng trở vệ trạng thái ổn định ban đầu

Yêu cầu cơ bản của hệ thống rơle bảo vệ trong HTĐ đó là : hoạt động tin cậy, tác động chọn lọc, tác động nhanh và độ nhạy cao

1.1.2 Các bộ phận đo lường của hệ thống bảo vệ

1.1.2.1 Máy biến dòng điện (TI)

1.1.2.2 Máy biến điện áp (TU)

1.2 Các vấn đề chung và tính toán bảo vệ đường dây truyền tải

1.2.1 Tình hình sự cố và hệ thống rơle bảo vệ đường dây truyền tải

Theo thống kê cho thấy, đối với các sự cố xảy ra trên lưới điện truyền tải thì sự cố xảy ra đối với đường dây chiếm phần lớn Sự cố đường dây chiếm tỉ lệ khoảng 70% trên tổng số sự cố của lưới truyền tải Do vậy, vấn đề rơle bảo vệ cho đường dây có vai trò quan trọng cần đặc biệt quan tâm nghiên cứu để ngày càng hoàn thiện, giảm thiểu đến mức thấp nhất các thiệt hại do sự cố đường dây sinh ra

Hệ thống rơle bảo vệ lưới điện truyền tải Việt Nam: Lưới điện 220kV & 500kV tại Việt Nam được trang bị hệ thống bảo vệ theo quy định 2896/QĐ-EVN-KTLĐ-TĐ ngày 10 tháng 10 năm 2003 của Tổng Công ty Điện lực Việt Nam (nay là EVN) [11]

Trang 7

a) Đối với các đường dây 500kV:

b) Đối với các đường dây 220kV có đường truyền cáp quang: c) Đối với các đường dây 220kV không có đường truyền cáp quang:

1.2.2 Tính toán ngắn mạch trên đường dây truyền tải

1.2.2.1 Khi ngắn mạch 3 pha (ngắn mạch đối xứng)

1.2.2.2 Khi ngắn mạch không đối xứng: {(N(1), N(1,1); N(2)} 1.2.2.3 Điện kháng thứ tự nghịch (TTN) và thứ tự không (TTK) của các phần tử

1.2.2.4 Sơ đồ thay thế (song song, nối tiếp, )

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến rơle bảo vệ đường dây truyền tải

Hệ thống tụ bù dọc làm thay đổi các đặc tính của đường dây

và hoạt động của hệ thống tụ bù dọc có ảnh hưởng đến rơle bảo vệ khoảng cách của đường dây truyền tải

1.2.3.1 Tổng trở biểu kiến [3]

Tổng trở biểu kiến rơle đo được sẽ khác nhau trong trường hợp tụ vận hành và khi tụ nối tắt và tuỳ thuộc vào các vị trí đặt tụ khác nhau

1.2.3.2 Tác động của hiện tượng quá độ

Hiện tượng quá độ của đường dây có tụ bù nối tiếp do ngắn mạch gồm hai loại: quá độ tần số cao và quá độ tần số thấp

1.2.3.3 Ảnh hưởng không cân bằng tổng trở pha

Trở kháng không cân bằng pha xuất hiện là kết quả do việc nối tắt và đưa vận hành lại các tụ bù dọc vào hệ thống một cách không đối xứng Rơle bảo vệ nhận thấy đường dây có sự thay đổi nhanh chóng, từ bình thường đến ngắn mạch đến chế độ mất cân bằng

Trang 8

nghiêm trọng, tất cả các trình tự diễn ra nhanh chóng, điều này ảnh hưởng lớn đến sự làm việc chính xác của chúng

Một vài phương thức được dùng để giải quyết vấn đề này:

- Phương thức nối tắt tụ trước khi rơle bảo vệ đường dây đưa tín hiệu tác động cắt

- Lắp đặt các rơle riêng lẻ cho mỗi pha

1.2.3.4 Hiệu ứng cộng hưởng dưới đồng bộ

1.2.3.5 Vấn đề do nghịch đảo điện áp (điện áp âm)

1.3 Kết luận

Trong chương 1 tác giả đã tìm hiểu lý thuyết tổng quát về bảo

vệ rơle, nhiệm vụ và các yêu cầu cơ bản của hệ thống rơle bảo vệ, các bộ phận đo lường cho rơle bảo vệ trong hệ thống điện Tìm hiểu tình hình sự cố và trang bị hệ thống rơle bảo vệ trên lưới truyền tải điện Việt Nam hiện nay Tổng hợp lý thuyết tính toán ngắn mạch Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến rơle bảo vệ cho đường dây truyền tải điện Qua đó rút ra một số vấn đề cơ bản để làm cơ sở thực hiện các phần tiếp theo của luận văn như sau:

- Hệ thống rơle bảo vệ trong HTĐ phải đáp ứng các yêu cầu cơ bản đó là: hoạt động tin cậy, tác động chọn lọc, tác động nhanh và độ nhạy cao

- Các bộ phận đo lường cho rơle bảo vệ trong hệ thống điện phải đảm bảo cấp chính xác cần thiết đáp ứng cho yêu cầu bảo vệ

- Rơle bảo vệ cho đường dây truyền tải là vấn đề quan trọng, đối với việc tính toán bảo vệ đường dây cần lưu ý đến các yếu tố làm ảnh hưởng đến hoạt động của rơle để có biện pháp xử lý thích hợp, đặc biệt là hệ thống tụ bù dọc đối với rơle bảo vệ khoảng cách đường

dây

Trang 9

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CHỈNH ĐỊNH CHO RƠLE SEL-311L BẢO VỆ

SO LỆCH DỌC ĐƯỜNG DÂY 500KV DI LINH - PLEIKU 2.1 Mô tả sơ đồ đấu nối và thông số đường dây

Hình 2.1: Sơ đồ đấu nối đường dây 500kV Di Linh - Pleiku

Đường dây 500kV Di Linh – Pleiku có chiều dài 312,5 km, sử dụng dây phân pha, mỗi pha gồm 4 dây ACSR330/42 Tại mỗi đầu đường dây có lắp đặt tụ bù dọc và kháng bù ngang

- Điện kháng đường dây: x = 0,1128Ω/km

- Điện trở một chiều dây dẫn : R = 0.0224725 Ω/km

- Dòng điện định mức dây dẫn: Iđm = 4 x 725 = 2900 A

- Dòng điện cho phép vận hành: Icp=Iđm (tụ bù dọc) = 2000 A

Tỷ lệ

L I R I

Ngắn mạch ngoài tại thanh

Trang 10

2.3.Tính toán chỉnh định chức năng bảo vệ so lệch của SEL-311L

Rơle SEL-311L có 5 chức năng bảo vệ so lệch cho đường dây:

- 03 chức năng cho từng pha; 01 chức năng cho từng dòng TTN và 01 chức năng cho dòng TTK

SEL-311L trao đổi một cách đồng bộ theo thời gian dòng Ia,

Ib, Ic giữa 2 hay 3 phía của đường dây Mỗi rơle tính toán 3I2, 3I0 cho tất cả các đầu đường dây So lệch dòng 87LA, 87LB, 87LC, 87L2, 87LG của mỗi rơle so sánh giá trị Ia, Ib, Ic, 3I2 và 3I0 cho các đầu đường dây

2.3.1 Nguyên lý hoạt động

Hình 2.3 thể hiện đặc tính tác động AP (Alpha Plane) của bảo

vệ so lệch, thể hiện tỷ số phức của dòng ở hai đầu của đường dây Qui định dòng chạy vào đường dây được bảo vệ có góc 00

và dòng chạy ra khỏi đường dây có góc 1800

Khi bình thường tỷ số dòng điện ở 2 đầu là và khi sự cố ngoài đường dây được bảo vệ thì vẫn là

SEL-311L có đặc tính bao quanh điểm gọi là vùng hạn chế, rơle sẽ tác động khi tỷ số dòng điện nằm ngoài vùng này

Hình 2.3: Đặc tính tác động AP (Alpha Plane) của bảo vệ SEL-311L

tỉ số dòng điện 2 đầu đường dây

Trang 11

Trên mặt phẳng phức hình 2.3, rơle SEL-311L tạo ra xung quanh điểm 11800 một vùng hãm Chức năng so lệch tác động khi

tỉ số dòng điện giữa hai đầu đường dây vượt ra ngoài vùng hãm này

và dòng so lệch cao hơn ngưỡng cài đặt và ngược lại không tác động

Hình 2.4: Vùng hạn chế bao quanh các sự cố ngoài của SEL 311L

Dạng của vùng hạn chế được thể hiện trên hình 2.4 Đặt 87LANG để xác định góc mở của vùng hạn chế Đặt 87LR để xác định bán kính của vùng hạn chế

Giá trị khởi động của chức năng bảo vệ so lệch của SEL-311L bảo vệ đường dây 500kV Di Linh – Pleiku:

87LPP =

=

= 1,2

2.3.2 Cài đặt vùng hạn chế và giám sát các chức năng so lệch

Khi sự cố trên đường dây bảo vệ, có thể có các điều kiện làm ảnh hưởng đến tỷ số của dòng điện ở hai đầu

Trang 12

87L cho pha và cài đặt đặc tính tác động

Đặt 87LANG và 87LR giống nhau cho tất cả các chức năng so lệch Thông số cài đặt mặc định 87LANG của nhà sản xuất là 1950

Giá trị 87LR mặc định là 6, còn 87LPP là 1,2 lần giá trị dòng thứ cấp danh định

Đặt 87L2P khoảng 10% dòng danh định để phát hiện các sự cố không cân bằng trên đường dây cần bảo vệ

2.3.3 Cài đặt đảm bảo chọn lọc khi sự cố ngoài vùng bảo vệ

Vùng hạn chế trên đặc tính tác động có được bao quanh điểm

đã tính đến việc ảnh hưởng của các yếu tố sai số Có thể kiểm tra tính chọn của bảo vệ khi sự cố ngoài vùng bảo vệ

2.3.3.1 Sự cố 3 pha ngoài có dòng qua rơle lớn hơn 3 lần dòng danh định (Idđ)

2.3.3.2 Sự cố 3 pha ngoài có dòng qua rơle nhỏ hơn 3 lần dòng danh định

2.3.3.3 Sự cố không đối xứng ngoài vùng bảo vệ

2.3.4 Những cài đặt liên quan đến 87L

2.3.4.1.Cài đặt tỷ số biến CTR (1-6000)

Chọn CTR để đặt tỷ số biến của CT tại đầu đường dây local Biến CTR_X hay CTR_Y (kênh truyền X hoặc Y) cho phép đặt tỷ số biến của CT tại đầu ở xa So lệch dòng tại mỗi rơle sẽ theo giá trị CTR đặt cao nhất (max của CTR và CTR_X hay CTR_Y) Ví dụ đường dây 2 đầu như trên hình 2.6

Hình 2.6: Cài đặt SEL-311L với tỷ số biến các CT khác nhau

Trang 13

2.3.4.2.Chọn cài đặt APP để định ứng dụng cho SEL-311L: APP (87L, 87L21, 87L21P, 87LSP, 311L)

- Đặt APP=87LSP: sử dụng cắt theo từng pha thông qua chức năng bảo vệ so lệch dòng

2.3.4.3 Cài đặt giá trị E87L (2, 3, 3R, N)

2.3.4.4 Cài đặt giá trị EHST (N, 1-6) hoặc (N, SP1, SP2) khi APP=87LSP

2.3.4.5 Cài đặt giá trị EHSDTT (Y, N)

2.3.4.6 Cài đặt giá trị EDD (Y,N)

2.3.4.7 Cài đặt giá trị ETAP (Y,N)

2.3.4.8 Cài đặt giá trị EOCTL (Y,N)

2.3.4.9 Cài đặt giá trị PCHAN (X,Y)

2.3.4.10 Cài đặt giá trị EHSC (Y, N)

2.3.4.11 Cài đặt giá trị CTR_X và CTR_Y (1-6000)

2.3.4.12 Cài đặt giá trị 87LPP (OFF, 1-10 A Secondary)

Đặt 87LPP để phát hiện sự cố 3 pha, giá trị đặt là giá trị thứ cấp, theo giá trị max của CTR

2.3.4.13 Cài đặt giá trị 87L2P (OFF, 0.5-5 A Secondary)

Chức năng 87L2 bị hạn chế khi |3I2| nhỏ hơn giá trị của 87L2P Đặt 87L2P lớn hơn giá trị dòng trong chế độ không bình thường Đây là giá trị thứ cấp và theo CTR max

2.3.4.14 Cài đặt giá trị 87LGP (OFF, 0.5-5 A Secondary)

Chức năng 87LG bị hạn chế khi |3I0| nhỏ hơn giá trị của 87LGP Đặt 87LGP lớn hơn giá trị dòng trong chế độ không bình thường Đây là giá trị thứ cấp và theo CTR max

2.3.4.15 Cài đặt giá trị CTALRM (0.5-10 A Secondary) 2.3.4.16 Cài đặt giá trị 87LR (2.0-8, Unitless)

Bình thường đặt 87LR=6

Trang 14

2.3.4.17 Cài đặt giá trị 87LANG (90 0 – 270 0 )

Bình thường đặt 87LANG=1950

2.3.4.18 Cài đặt giá trị OPO Open Pole Option (52, 27)

2.4 Chỉnh định chức năng bảo vệ khoảng cách

2.4.1 Chức năng bảo vệ khoảng cách pha MHO

SEL-311L có 4 vùng bảo vệ khoảng cách pha MHO độc lập Vùng 1 và vùng 2 hướng thuận, vùng 3 và vùng 4 có thể cài đặt được

ở cả hướng thuận và hướng ngược

2.4.2 Chức năng bảo vệ khoảng cách cho sự cố chạm đất 2.4.3 Giám sát bổ sung cho chức năng bảo vệ khoảng cách 2.4.4 Cài đặt mở rộng bảo vệ vùng 1

Trang 15

2.6.5 Output OUT101OUT107, OUT201OUT206,

2.6.6 Relay Word Bit

2.6.7 Toán tử logic

2.6.8 Phương trình logic

2.7 Bảng giá trị cài đặt của F87L

Bảng 2.11: Giá trị cài đặt của F87L cho SEL-311L

Thông số Tầm chỉnh định chỉnh định Giá trị Giải thích NFREQ Nominal

Frequency (Hz) Select: 50, 60 50 Tần số định mức PHROT Phase

Format

Select: MDY,

Định dạng ngày tháng

PRE Cycle Length of

RID Relay

Indentifier (30 chars)

Range = ASCII stingwith a maximum length of 30

SEL-311L

DI PLEIKU

LINH-Chỉ danh rơle

RID Terminal

Indentifier (30 chars)

Range = ASCII stingwith a maximum length of 30

574 DI LINH -

575 PLEIKU

Chỉ danh đường dây

Ngày đăng: 06/04/2018, 05:30

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm