khong

MỤC LỤCCHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ, CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA BẢO VỆ RƠLE………………..5CHƯƠNG 2: CÁC DẠNG HƯ HỎNG VÀ LÀM VIỆC KHÔNG BÌNH THƯỜNG CỦA MÁY BIẾN ÁP…………………………………………………………………………………..8CHƯƠNG 3: CÁC LOẠI BẢO VỆ ĐẶT CHO MÁY BIẾN ÁP……………………………..9CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ KHỞI ĐỘNG CHO CÁC BẢO VỆ DƯỜNG DÂY, KIỂM TRA ĐỘ NHẠY………………………………………………………..………..17CHƯƠNG 5: VẼ SƠ ĐỒ TỔNG HỢP CÁC LOẠI BẢO VỆ ĐẶT CHO MBA VÀ ĐƯỜNGDÂY…………………………………………………………………………………...20 LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô của trường Đại Học Điện Lực, đặc biệt là thầy cô của khoa Hệ Thống Điện đã hướng dẫn và giảng dạy tận tình để có thể hoàn thành bài tập dài này. Đặc biệt cảm ơn Cô Nguyễn Thị Thanh Loan là người trực tiếp hướng dẫn em thực hiện bài tập dài này. Trong quá trình thực hiện, em đã cố gắng làm việc hết sức mình để tổng hợp những kiến thức mình đã học và tham khảo một số tài liệu chuyên môn nhằm đạt được kết quả tốt nhất. tuy nhiên, do thời gian có hạn và nhất là khuôn khổ đồ án rộng lớn nên những thiếu sót là không thể tránh khỏi. Kính mong quý thầy cô, bạn bè góp thêm những ý kiến quý báu để đề tài được hoàn thiện hơn.Hà Nội, 13 tháng 06 năm 2018 Sinh viên thực hiện

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô của trường Đại

Học Điện Lực, đặc biệt là thầy cô của khoa Hệ Thống Điện đã hướng dẫn và giảng

dạy tận tình để có thể hoàn thành bài tập dài này

Đặc biệt cảm ơn Cô Nguyễn Thị Thanh Loan là người trực tiếp hướng dẫn em

thực hiện bài tập dài này

Trong quá trình thực hiện, em đã cố gắng làm việc hết sức mình để tổng hợp

những kiến thức mình đã học và tham khảo một số tài liệu chuyên môn nhằm đạt

được kết quả tốt nhất tuy nhiên, do thời gian có hạn và nhất là khuôn khổ đồ án

rộng lớn nên những thiếu sót là không thể tránh khỏi Kính mong quý thầy cô, bạn

bè góp thêm những ý kiến quý báu để đề tài được hoàn thiện hơn.

Hà Nội, 13 tháng 06 năm 2018 Sinh viên thực hiện

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC

CHƯƠNG 2: CÁC DẠNG HƯ HỎNG VÀ LÀM VIỆC KHÔNG BÌNH THƯỜNG CỦA MÁY BIẾN ÁP……… 8 CHƯƠNG 3: CÁC LOẠI BẢO VỆ ĐẶT CHO MÁY BIẾN ÁP……… 9 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ KHỞI ĐỘNG CHO CÁC BẢO VỆ DƯỜNG DÂY, KIỂM TRA ĐỘ NHẠY……… ……… 17 CHƯƠNG 5: VẼ SƠ ĐỒ TỔNG HỢP CÁC LOẠI BẢO VỆ ĐẶT CHO MBA VÀ

ĐƯỜNGDÂY……… 20

CHƯƠNG 1: NHIỆM VỤ, CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA BẢO VỆ RƠLE

I Nhiệm vụ

Khi thiết kế và vận hành bất kỳ một hệ thống điện nào cần phải kể đếnkhả năng phát sinh hư hỏng và các tình trạng làm việc không bình thườngtrong hệ thống điện ấy Ngắn mạch là loại sự cố có thể xảy ra và nguy hiểmnhất trong hệ thống điện Hậu quả của ngắn mạch là:

1, Tụt thấp điện áp ở một phần lớn của hệ thống điện

2, Phá hủy các phần tử bị sự cố bằng tia lửa điện

3, Phá hủy các phần tử có dòng ngắn mạch chạy qua do tác động nhiệt và cơ

4, Phá hủy ổn định của hệ thống điện

Ngoài các loại hư hỏng, trong hệ thống điện còn có các tình trạng việckhông bình thường Một trong những tình trạng việc không bình thường làquá tải Dòng điện quá tải làm tăng nhiệt độ các phần dẫn điện quá giới hạncho phép làm cách điện của chúng bị già cỗi hoặc đôi khi bị phá hủy

Để ngăn ngừa sự phát sinh sự cố và sự phát triển của chúng có thể thựchiện các biện pháp để cắt nhanh phần tử bị hư hỏng ra khỏi mạng điện, để loạitrừ những tình trạng làm việc không bình thường có khả năng gây nguy hiểmcho thiết bị và hộ dùng điện

Để đảm bảo sự làm việc liên tục của các phần không hư hỏng trong hệthống điện cần có những thiết bị ghi nhận sự phát sinh của hư hỏng với thờigian bé nhất, phát hiện ra phần tử bị hư hỏng và cắt phần tử bị hư hỏng rakhỏi hệ thống điện Thiết bị này được thực hiện nhờ những khí cụ tự động cótên gọi là rơle Thiết bị bảo vệ được thực hiện nhờ những rơle được gọi làthiết bị bảo vệ rơle (BVRL)

Như vậy nhiệm vụ chính của thiết bị BVRL là tự động cắt phần tử hưhỏng ra khỏi hệ thống điện Ngoài ra thiết bị BVRL còn ghi nhận và phát hiệnnhững tình trạng làm việc không bình thường của các phần tử trong hệ thốngđiện, tùy mức độ mà BVRL có thể tác động đi báo tín hiệu hoặc đi cắt máycắt Những thiết bị BVRL phản ứng với tình trạng làm việc không bìnhthường thường thực hiện tác động sau một thời gian duy trì nhất định (khôngcần phải có tính tác động nhanh như ở các thiết bị BVRL chống hư hỏng)

II Các yêu cầu cơ bản của bảo vệ rơle

1 Tính chọn lọc

Tác động của bảo vệ đảm bảo chỉ cắt phần tử bị hư hỏng ra khỏi hệ thống điện được gọi là tác động chọn lọc Khi có nguồn cung cấp dự trữ cho hộ tiêu thụ, tác động như vậy tạo khả năng cho hộ tiêu thụ tiếp tục được cung cấp điện

Hình 1.1 : Cắt chọn lọc trong mạng có một nguồn cung cấp

Yêu cầu tác động chọn lọc cũng không loại trừ khả năng bảo vệ tác động như là bảo vệ dự trữ trong trường hợp hỏng hóc bảo vệ hoặc máy cắt của các phần tử lân cận

Cần phân biệt 2 khái niệm chọn lọc:

Chọn lọc tương đối: theo nguyên tắc tác động của mình, bảo vệ có thể làm việc

như là bảo vệ dự trữ khi ngắn mạch phần tử lân cận

Chọn lọc tuyệt đối: bảo vệ chỉ làm việc trong trường hợp ngắn mạch ở chính

phần tử được bảo vệ

2 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 vậy tùy điều kiện cụ thể cần xem xét kỹ càng hơn về 2 yêu cầu này

3 Độ nhạy

Bảo vệ rơle cần phải đủ độ nhạy đối với những hư hỏng và tình trạng làm việc không bình thường có thể xuất hiện ở những phần tử được bảo vệ trong hệthống điện

Thường độ nhạy được đặc trưng bằng hệ số nhạy Kn Đối với các bảo vệ làm việc theo các đại lượng tăng khi ngắn mạch (ví dụ, theo dòng), hệ số độ nhạy được xác định bằng tỷ số giữa đại lượng tác động tối thiểu (tức dòng ngắnmạch bé nhất) khi ngắn mạch trực tiếp ở cuối vùng bảo vệ và đại lượng đặt (tứcdòng khởi động)

đại lượng tác động tối thiểu

Mặc khác bảo vệ không được tác động khi ngắn mạch ngoài Nếu bảo vệ có nhiệm vụ dự trữ cho các bảo vệ sau nó thì khi ngắn mạch trong vùng dự trữ bảo

vệ này phải khởi động nhưng không được tác động khi bảo vệ chính đặt ở gần chỗ ngắn mạch hơn chưa tác động Để tăng tính đảm bảo của bảo vệ cần:

+Dùng những rơle chất lượng cao

+ Chọn sơ đồ bảo vệ đơn giản nhất (số lượng rơle, tiếp điểm ít)

+ Các bộ phận phụ (cực nối, dây dẫn) dùng trong sơ đồ phải chắc chắn, đảm bảo

+Thường xuyên kiểm tra sơ đồ bảo vệ

5 Tính kinh tế

Các BVRL phải thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật, đồng thời phải được lắp đặt sao cho rẻ nhất đến mức có thể Đối với mạng cao áp và siêu cao áp chi phí chotrang thiết bị lắp đặt BVRL chỉ chiếm một phần nhỏ trong toàn bộ chi phí của công trình, do đại đa số thiết bị ở mạng cao áp đều rất đắt nên không đòi hỏi cao về yêu cầu kinh tế Còn trong mạng trung áp và hạ áp số lượng các thiết bịcần được bảo vệ rất lớn, mức độ yêu cầu bảo vệ không cao do đó cần phải tính đến kinh tế lựa chọn sơ đồ và trang thiết bị BVRL sao cho vừa đảm bảo tính kinh tế vừa có chi phí thấp nhất

CHƯƠNG 2: CÁC DẠNG HƯ HỎNG VÀ LÀM VIỆC KHÔNG BÌNH

THƯỜNG CỦA MÁY BIẾN ÁP

1 Các dạng hư hỏng:

a) Ngắn mạch nhiều pha trong cuộn dây MBA

b) Ngắn mạch một pha trong cuộn dây MBA do:

- Các vòng dây trong một pha chạm nhau;

- Một pha chạm đất

c) Cách điện giữa là thếp của mạch từ bị phá hủy, dòng điện xoáy lớn quá đốt cháy cả lõi thép

d) Vỏ MBA bị hỏng, dầu trong MBA hạ thấp quá mức quy định

2 Các tình trạng làm việc không bình thường

a) Dòng điện tăng cao do ngắn mạch ngoài và quá tải

b) Mức dầu hạ thấp khi nhiệt độ không khí giảm xuống đột ngột

c) Quá điện áp khi ngắn mạch chạm đất trong hệ thống

CHƯƠNG 3: CÁC LOẠI BẢO VỆ ĐẶT CHO MÁY BIẾN ÁP

Bảo vệ làm việc dựa trên nguyên tắc so sánh trực tiếp dòng điện ở hai đầu phần

tử được bảo vệ Bảo vệ sẽ tác động đưa tín hiệu đi cắt máy cắt khi sự cố xảy ra trong vùng bảo vệ (vùng bảo vệ là vùng giới hạn giữa các BI mắc vào mạch so lệch)

Khác với bảo vệ so lệch các phần tử khác (như máy phát ), dòng điện sơ cấp ởhai (hoặc nhiều) phía của MBA thường khác nhau về trị số (theo tỷ số biến áp) và

về góc pha (theo tổ đấu dây) Vì vậy tỷ số, sơ đồ BI được chọn phải thích hợp để cân bằng dòng thứ cấp và bù sự lệch pha giữa các dòng điện ở các phía MBA

4 Chọn thông số khởi động

Để bảo vệ so lệch làm việc đúng phải chỉnh định dòng điện khởi động của nó lơn hơn dòng điện không cân bằng tính toán lớn nhất I kcbttmax khi ngắn mạch ngoài

k đn là hệ số đồng nhất của các biến dòng điện

k kck là hệ số xét đến ảnh hưởng của thành phần không chu kỳ của

Tất cả các hư hỏng bên trong máy biến áp đều làm cho dầu bốc hơi do tia lửa

điện hoặc do lõi thép bị cháy Cường độ bốc hơi phụ thuộc vào mức độ và tính chất hư hỏng Lợi dụng tính chất khí trong hư hỏng bên trong MBA để bảo vệ MBA bằng rơle hơi

Khi hư hỏng nhẹ hơi bốc ra yếu tập trung lên phía trên đẩy mức dầu trong rơle

hạ thấp, phao thứ nhất hạ xuống và đóng tiếp điểm đi báo tín hiệu

Nếu hư hỏng nặng hơi bốc ra mạnh, luồng dầu đi từ bình dầu lên bình dãn dầu

có tốc độ lớn đẩy phao thứ hai chìm xuống đóng tiếp điểm thứ hai đi cắt ngay máycắt

4 Phạm vi bảo vệ

Các hư hỏng trong thùng dầu máy biến áp

III Bảo vệ dòng điện cắt nhanh

Vùng tác động của bảo vệ gồm các thanh nối từ chỗ đặt bảo vệ đến máy biến áp

và một phần cuộn dây của máy biến áp về phía đặt bảo vệ

Thường khoảng 70÷80% đường dây

IV Bảo vệ dòng điện cực đại chống ngắn mạch ngoài

+ Dòng điện khởi động của bảo vệ được chọn theo 2 điều kiện

a) Dòng điện khởi động phải lớn hơn dòng điện làm việc cực đại tương ứng với sốMBA vận hành song song bé nhất:

I kđ=k at k mm

k v I lvmax

Trong đó k mm là hệ số tự mở máy của các động cơ

b) Dòng điện khởi động phải lớn hơn dòng điện làm việc cực đại khi có tự động đóng nguồn dự trữ (TĐD):

I kđ=k at k mm (TĐL ;TĐD) I lvmax

Thường thì điều kiên này là điều kiện tính toán+ Thời gian làm việc của bảo vệ

t=t max+∆ t=(2÷ 3) giây

Trong đó t max là thời gian làm việc lớn nhất của bảo vệ trước nó

V Bảo vệ chống quá tải

Theo dòng không cân bằng, thường từ 75A đến 150A

5 Phạm vi bảo vệ

Các vị trí chạm đất ngoài MBA

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THÔNG SỐ KHỞI ĐỘNG CHO CÁC BẢO VỆ

DƯỜNG DÂY, KIỂM TRA ĐỘ NHẠY

Ngắn mạch 3 pha đối xứng tại N trong hệ đơn vị có tên:

I(3)NMN

=I(3)¿NMN I cb 2=0,766.1,56=1,195(kA )

B Tính toán thông số khởi động cho các bảo vệ đường dây

I Bảo vệ dòng điện cực đại

Nâng cao độ nhạy của bảo vệ này bằng cách dùng bộ phận khởi động theo điện áp cực tiểu:

Bảo vệ chỉ tác động khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ, điện áp của mạng giảm thấp, đồng thời dòng điện qua bảo vệ tăng lên, rơ le điện áp cực tiểu RU¿ và rơ le dòng điện RI cùng đóng tiếp điểm

Sơ đồ nguyên lý một pha của bảo vệ dòng điện cực đại có khởi động theo điện áp

CHƯƠNG 5: VẼ SƠ ĐỒ TỔNG HỢP CÁC LOẠI BẢO VỆ ĐẶT CHO MBA

VÀ ĐƯỜNG DÂY

I Chọn bảo vệ cho MBA và đường dây

Đối tượng cần bảo vệ Loại bảo vệ chọn

MBA

-Bảo vệ so lệch -Bảo vệ chống ngắn mạch ngoài -Rơ le hơi

Đường dây

-Bảo vệ dòng điện cực đại

-Bảo vệ dòng điện cắt nhanh

II Sơ đồ tổng hợp