Công Thức Trong Môn Bảo Vệ Rơ Le

Đầy đủ

CHƯƠNG 5: BảO Vệ QUÁ DÒNG (LXĐ)

Bảo vệ dòng điện cực đại cho đường dây U(kV)

+ tính dòng làm việc cực đại IlvM

+ chọn máy biến dòng( I1BI> IlvM) và tính tỉ số biến dòng, chọn sơ đồ nối máy biến dòng, suy ra ksd

+ Dòng khởi động rơle

i tv

lvM mm sd tc kdR

n k

I k k k I

.

. .



Trong đó: IlvM – dòng làm việc cực đại

Chọn role số có hệ số trở về ktv = 0.98

Chọn dòng đặt của role I dRI kdR

+ Dòng khởi động thực tế của bảo vệ:

sd

i dR kdI

k

n I

+ Độ nhạy của bảo vệ:





kdI

k nh

I

I k

) 3 (

87 , 0

Knh> 1,5 đối với bảo vệ chính, knh > 1,2 đối với bảo vệ dự phòng

+ kiểm tra máy biến dòng theo dk làm việc tin cậy của cuộn cắt InBI>I cc 0,05.I k(3)

Như vậy máy biến dòng đã chọn đảm bảo yêu cầu làm việc tin cậy cho cuộn cắt các bảo vệ 2 và bảo vệ 3 tính toán tương tự kết quả ghi trong bảng Vd3

a Tính toán thời gian bao vệ theo đặc tính độc lập:( thời gian tác động không phụ

thuộc dong điện )

_ cấp thời gian bảo vệ giữa bv1 và bv2:t1 t MC1s t.t1t qtdt

1

MC

t : đối với máy cắt dầu là : 0.1(s)

t

s =( 2.sai số role số là 4%) 2 0,04= 0.08

1

t thời gian tác động của bv1( chọn 0.4)

dt

qt

t  thời gian quán tính là: 0.1(s)

_thời gian tác động bv2:t2 t1 t1

Niếu có bảo vệ 3 thì tính t3= t2+ Δt2 tương tự

b tính toán thời gian theo đặc tính phụ thuộc

_bội số dòng của rơle bv1 tại N1:

1 1

1 1

1

dR

í

k BV

I n

I

(I 1dòng ngán mạch tại N1)

_Thời gian đặt của của rơle bv1 0 , 14

) 1 ( 10.021

1 1



d

m t t

Chọn thời gian td1c  td1

_Bội số dòng điện của role bv1 tại N2:

1 1

2 1

1

'

dR i

k BV

I n

I

_Thời gian tác động thực tế bv1 khi có nhắn mạch N2 1

14 0 '.0.02

1 1 1

' 2

m

t t

, (

1

t  )

_Độ phân cấp bv1 và bv2:  t  tMC  stt'n  tqtdt

2 1 1

1 TMC1 và tqt+dt chọn như đặc tính độc lập

_Thời gian tác động của bv2 khi ngắn mạch N2 1

' 2 1

2 t t

t  n  

Tính toán Tương tự đối với các bảo vệ khác

2.Bảo vệ cắt nhanh

Điện trở hệ thống:

HT k

cb HT

S

U x

.

2



Điện trở đường dây: R d r0.l , X d  x0.l

Tổng trở đường dây : 2 2

d d

Z  

) ( HT d

d

Dòng ngắn mạch 3 pha tại N1( diểm trên thanh cái):

cb

HT k k

U

S I

3

.

1 

Dòng ngắn mạch 3 pha tại N2 hoặc trên thanh cái quy về sơ cấp:

k

cb k

Z

U I

3

2 

Chọn máy biến dòng ( I1BI> Ilv Max ), chọn sơ đồ nối biến dòng

Dòng khởi động role cắt nhanh:

i

k sd tc R kdCN

n

I k k

.

.



thực hiện chọn dòng đặt

R kdCN kdCN I

I  .

Dòng khởi động thực tế của bvcn:

sd

i dRCN kdCN

k

n I

Độ nhạy

kdCN

k nh

I

I k

) 3 ( 2 87 0



Để đạt được độ nhạy cần thiết bảo vệ cắt nhanh chỉ tác động với dòng ngắn mạch là:

Ik =2.IkdCN

Tỷ lệ vùng tác động cắt nhanh: % 100( HT)

kdCN

X I

E Zd

Kiểm tra biến dòng theo điều kiện làm việc tin cậy của cuộn cắt: I cc = 0,05I k1 Dòng dịnh mức ba: I BA = S BA /sqrt(3).U 1

Dòng ngắn mạch quy về sơ cấp: I k

3)

=I k 3)

.U 2 /U 1 (I CN > I k

3)

) Theo dòng từ hóa đột biến: I CN2 > I µ = k db I nBA

Dòng khởi động cắt nhanh:I CN = k tc I k.M ng

I nBA : dòng định mức ba ( chon bd theo no)

Chọn I CN nào lớn nhất: I CN = k tc I k

3

X BA =U k U cb 2 /100S BA

CHƯƠNG 6 BẢO VỆ CÓ HƯỚNG Role công suất

Khi có dòng Ir và áp Ur đưa vào cuộn áp, cuộn dòng sinh ra từ thông hợp với Ir ,Iu góc anpha

Moment quay: Mq=k1.ФiФu sinΨ

Hay Mq= k.UrIrsinΨ=,k.Ur.Irsin(φu – φr)

Với φu= 90-δ do đó Mq= k.Ur.Ircos( φr+δ) = k.Sr

Với SR: công suất ảo

Công suất khởi động của role: Skđ= Ur.Ir= Mc/( k.cos(φr+δ))

Điều kiện làm việc nặng nề khi không có B I lvM1  I a I b

Tính toán bảo vệ có hướng

Dòng khởi động role

i tv

lvM sd mm tc kdR

n k

I k k k

1



1

kdR

dR I

I 

Dòng khởi dộng thục tế bv1

sd

i dR kdBV

k

n I

Điện trở trên đoạn dây 12: R12r0l12,X12 x0.l12

Điện trở hệ thống:

A k HTA

S

U X

.

2



12 2

Dòng ngắn mạch 3 pha:

k kA

Z

U I

3

) 3 ( 

Độ nhạy của bảo vệ: 0,87 1.5

) 3 (





kdBV

kA nh

I

I k

Thời gian tác động: t2=t5

Mot cach gan dung co the coi độ phân cấp thời gian Δt= const:

dt qt n

t

t

thoi gan tac dong cua bao ve 3,4 t3 t4 t2 t

thoi giant ac dong bao ve 1,6 t1  t6  t3   t

CHƯƠNG 7: BẢO VỆ SO LỆCH BẢO VỆ SO LỆCH CHO THANH CÁI 22KV

Ikdsl> Ikcbmax hay ksdsl = ktc.Ikcb.max 7.1chọn biến dòng bão hòa nhanh (ka=1) ở cả hai phía (kcl=0,5) I1BI=300A và I2BI=5A máy biến dòng mắc theo sơ đồ sao đủ ksd=1

Dòng không cân bằng; (si sai so bien dong 0.1) Dòng khởi động :

Chọn dòng đặt của role là IđR

Dòng khởi động thực tế của bảo vệ so lệch:

Độ nhạy của bảo vệ: (phải >2)

7.2 TÍNH TOÁN BV ROLE CHO MÁY BIẾN ÁP

Dòng khởi động phải lon hon dong khoi động mba:Ikd>InF với:InF=SF/sqrt(3).U

Dòng định mức ở hai phía của mba:( và )

√ (con bien dong)

√

Dựa vào đó ta chọn 2 máy biến dòng Tỉ số biến dòng =?

Vì máy biến áp y/∆ nên Sơ cấp tam giác Thứ cấp sao đủ->phía sơ cấp √ phía thứ cấp

Giá trị dòng điện thứ cấp ở hai phía của mba thực tế là:

Sự chênh lệch giữa các dòng điện thứ cấp là quá lớn nên chọn lại biến dòng phía thứ cấp

Sai số do chênh lệch dòng điện phía thứ cấp: |

| Xác định dòng không cân bằng: 

Với IkMax.ng là dòng ngắn mạch tại thanh cái thứ cấp

(máy biến dòng bão hòa nhanh-> máy bd ở hai phía khác nhau-> sai số máy biến dòng si=0,1 -> =…?

Dòng kd của bảo vệ

Dòng kd của role

(ksd= 1) Chon dòng đặt IdR

Dòng kd thực tế của bv so lệch:

(ksd=1)

Độ nhạy ( phải>2)

=0,87.Ik3)/IkdSL Tăng độ nhạy băng role có cuộn hãm: ω=ωn.((I2I/I2II)-1) (ωn=20)

CHƯƠNG 8: BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH Điện trở giả tưởng trên cực role: Z R = l k z 0 n i /n u

Bảo vệ 3 cấp:

Điện trở khởi động củ bảo vệ vùng 1 phải nhỏ hơn điện trở đường dây bảo vệ:

ZA1= k1.ZAB (k- hệ số dự trữ khoảng 0,8-0,85)

Dien tro khoi dong vung 2: ZAII=k2(ZAB + k1ZBC)

K2- hệ số dự trữ khoảng 0,7-0,8

ZBC điện trở đường dây BC liền ngay sau AB

Dien tro khoi dong vung 3: ZAIII= k2[(ZAB + k2(ZBC + k1ZCD)]

8.1)bảo vệ khoảng cách cho đường dây(có 2 bảo vệ BVA và BVB)

*chọn máy biến áp và máy biến dòng theo đề bài(cấp điện áp đường dây và dòng làm việc trên đường dây) Suy ra

trong đó là điện áp đường dây cần bảo vệ, thường chọn 100(v)

trong đó là dòng điện đường dây cần bảo vệ, thường chọn 5(A)

*xác định điện trở đoạn dây

trong đó điện trở đoạn dây AB, suất điện trở đường dây

(Ω/km).tương tự cho các đoạn dây còn lại(đoạn BC)

*xác định dòng đặt cho phần tử khởi động của bv A(chọn mbd theo sđ sao thiếu có ksd

=1,hệ số trở về của role là ktv=0.85)

Dòng khởi động của RI xác định giống bv dòng cực đại

*chọn dòng đặt role

*dòng khởi động thực tế của bảo vệ

+,bảo vệ A

điện trở khởi động vùng 1 của bv A: (k1 thường là 0.8)

- điện trở khởi động của role:

- chọn điện trở đặt vùng 1của role ( nhỏ hơn 1 chút< )( dua vaodt khoi dong vunga)

- điện trở khởi động thực tế của BV khoảng cách vùng 1::

- độ nhạy của bv vùng 1:

>1.5

* điện trở khởi động vùng 2 của bv A: {k2thường là 0.7}

- điện trở khởi động của role vùng 2:

- chọn điện trở đặt vùng 2 của role (< )

- điện trở khởi động thực của role:

+, bảo vệ B

* điện trở khởi động vùng 1 của bv B:

-điện trở khởi động vùng 1của role:

chọn điện trở đặt vùng 1của role (< )

- điện trở khởi động thực của role:

-độ nhạy của bv vùng 1:

>1.5 thời gian tác động vùng 2:

thời gian tác động vùng 3: :

8.2 bảo vệ khoảng cách cho 1 nguồn cung cấp chia làm 3 nhánh(BC,BD,BE)tính toán cho bv chính trước khi chia lam 3 nhánh

*xác định dòng làm việc chạy trên các đoạn dây(BC,BD,BE):ở đây xác định cho đoạn

BC(dựa vào bảng mã hiêu mba)các đoạn khác tương tự

√ (với là công suất của mba,u là cấp điện áp của đường dây cần bv)

dòng chạy trên AB tổng của 3 đoạn dây thành phân(dòng chạy qua bv A)

căn cứ vào dòng chọn máy biến dòng có dòng định mức sơ cấp(In1)> và dòng thứ cấp là In2= 5(A)hệ số biến dòng ni= (In1/ In2)

căn cứ vào điện áp đường dây AB(un1) cần bv ta chọn mba có điện áp sơ cấp là un1=điện áp dường dây qua A và điện áp thứ cấp(un2) là 100(v)nu=( un1/ un2)

xác định điện trở các đoạn dây(AB,BC,BD,BE)

√ (trong đó điện trở đoạn dây

AB, suất điện trở đường dây (Ω/km), suất điện kháng đường dây (Ω/km))

Các đoạn dây khác tính toán tương tự tổng hợp vào bảng

điện trở của hệ thống

(trong đó u là cấp điện áp của đường dây cần

bv, là công suất ngắn mạch trên thanh cái A)

điện trở ngắn mạch tính đến thanh cái B:

√ dòng điện ngắn mạch 3 pha tính đến thanh cái B:

√

điện trở ngắn mạch tính đến thanh cái C(tương tự cho thanh cái D và E):

√ dòng điện ngắn mạch 3 pha tính đến thanh cái C(tương tự cho thanh cái D và E):

√

+,xác định dòng đặt cho bv A(chọn mắc role dòng hình sao thiếu có ksd=1,hệ số trở về của role là ktv=0.85)

dòng khởi động của RI xác định như bv dòng cực đại

chọn dòng đặt role (> )

dòng khởi động thực tế của bảo vệ

độ nhạy:

>1.5 +,vùng 1 của bv A:

điện trở quá độ

trong đó a(m) khoảng cách tb dây dẫn,v

tốc độ gió lớn nhất, dòng điện ngắn mạch 3 pha tính đến thanh cái B, tk thời gian tác động của bảo vệ nhanh nhất)

- điện trở khởi động vùng 1 của bv A có tính đến quá trình quá độ:

(k1 thường là 0.8)

điện trở khởi động vùng 1của role:

chọn điện trở đặt vùng 1của role ( nhỏ hơn chút< )

điện trở khởi động thực của role:

độ nhạy của bv vùng 1:

vùng 2 của bv A:trong số các đoạn dây sau AB đoạn BC có điện trở nhỏ nhất vì vậy điện trở khởi động vùng 2 của bv A là:

* điện trở khởi động vùng 2 của bv A tính đến điện trở quá độ:

{k2thường là 0.7,

} Điện trở khởi động của role: ZR.AII

= ZAII.ni/nu

* chọn điện trở đặt vùng 2 của role ( nhỏ hơn chút< )

* điện trở khởi động thực của role:

* thời gian tác động vùng 2:

* thời gian tác động vùng 3: :

8.3.hãy tính toán bv khoảng cách A đường dây có thêm nguồn cung cấp(2 nguồn A

là nguồn chính đề có cho chiều dài và B nguồn phụ)

Trước hết xác định tổng trở của các đoạn dây( ZAC, ZCD)

*dòng chạy trên đoạn CD: ( là dòng chạy trên nguồn chính

A, là dòng chạy trên nguồn phụ B)

*chọn mba có điện áp sơ cấp(un1) là điện áp của đường dây bv và dòng thứ

cấp(un2) là 100(v) ( un1/ un2)

*

trong đó là dòng điện đường dây cần bảo vệ, thường chọn 5(A)

*hệ số phân dòng

* điện trở của đường dây AD có tính đến hệ số phân dòng:

* điện trở khởi động tính toán của role:

( với k1=0.85)

*chọn điện trở đặt của role ( nhỏ hơn chút< )

* điện trở khởi động thực của role:

* độ nhạy của bv :

8.4.bảo vệ cho đường dây 1 nguồn cung cấp(AB) phân ra thành 2 nhánh(BM và BN)

Xác định tổng trở các đoạn dây ZAB , ZBN

*dòng tổng chạy trên đoạn dây AB:

*chọn mba có điện áp sơ cấp(un1) là điện áp của đường dây bv và dòng thứ

cấp(un2) là 100(v) ( un1/ un2)

*

trong đó là dòng điện đường dây cần bảo vệ, thường chọn 5(A)

*hệ số phân dòng

(trong đó là dòng chạy trên đoạn dây mà đề

ko cho chiều dài)

* điện trở của đường dây AN có tính đến hệ số phân dòng:

trong đó là tổng trở đoạn dây BN)

* điện trở khởi động tính toán của role:

*chọn điện trở đặt của role ( nhỏ hơn chút< )

* điện trở khởi động thực của role:

* độ nhạy của bv vùng 1:

>1.2 ( OK MEN)

1) Điện trở khởi động vùng 1 của bảo vệ A:( )

Trong đó k 1 là hệ số thường là:0.8-0.85

Z ab là điện trở đoạn dây ab(giửa bảo vệ A và bảo vệ B) 2) Điện trở khởi động vùng 2 của bảo vệ A:

HAY

Trong đó : là điện trở đoạn dây BC(giửa bảo vệ B và bảo vệ C)

là hệ số tính đến sai số của rơle khoảng cách(thường khoảng 0.05:0.1)

là hệ số tính đến sai số của máy biến dòng(thường là 0.1) 3)Điện trở khởi động vùng 3 của bảo vệ A: HAY

Α:là hệ số tính đến khoảng cách an toàn của vùng biên(thường là 0.1)

:hệ số tin cậy thường là 1.2

:hệ số phân dòng,tính đến sự ảnh hưởng củaphụ tải các nhánh dây

:điện trở khởi động vùng 2 của bảo vệ B

4)Giá trị khởi động của rơle vùng 1 của bảo vệ A:

***căn cứ vào dòng khởi động của rơle ta chọn nấc chỉnh định gần nhất về phía dưới ( )

***Điện trở khởi động thực tế của bảo vệ khoảng cách A vùng 1:

***Hệ số nhạy của rơle điện trở vùng 1 được xác định như sau:

5) Điện trở khởi động có tính đến quá trình quá độ:

***trong đó: là Điện trở khởi động vùng 1 của bảo vệ A

***trong đó:a là khoảng cách trung bình giữa các pha(m)

v là tốc độ gió cực đại tác động đến đối tượng bảo vệ(m/s)

là thời gian cắt dòng ngắn mạch(s)

là dòng điện ngắn mạch(A)

CHƯƠNG 10

Dịng điện định mức của máy phát :

√

Un: điện áp định mức

Dựa vào dịng điện định mức chọn máy biến dịng, sơ đồ nối dây :

Dịng điện ngắn mạch 3 pha : k =

E’’* : suất điện động trong hệ đơn vị tương đối

X’’ : điện trở siêu quá độ dọc trục

a/ bảo vệ dịng cực đại :

dịng khởi động role:

(ktv=0.98, ktc=1.2, kmm=1.5) chọn dịng đặt của role IdRI>

dịng khởi động thực tế :

độ nhạy của bảo vệ : Knh =

b/ Bảo vệ cắt nhanh :

+ Dòng điện kđ của bảo vệ cắt nhanh: IkdCN.R =

chon dong kd

+ Dòng kđ thực tế của bảo vệ cắt nhanh: Ikd.CN =

c/ bảo vệ so lệch :

+ Dòng điện không cân bằng :

I kcb = k a k cl s i I (3)

k

Chon so do role voi dien tro phu nen k a = 2,bien dong mac hai phia cung loaik cl = 0.5

Neu i kcb <i F thi chon chon dong khoidong cua may phat

S i : sai số máy biến dòng = 0.1

Dòng kđ rơle : I kdR = , I dRI kdR

Dòng kđ thực tế của bv so lệch : I kd.SL =

Độ nhạy :

kdSL

k nh

I

I k

) 3

`(

87 0



d/ Bảo vệ khoảng cách :

Điện trở máy phát : X F = x d ’’

Điện trở MBA : Z BA =

Điện trở kđ vùng 1 : Z 1

kd = X F + 0,7.Z BA Điện trở kđ vùng 2 : Z II

kd = X F + Z BA + Z TC

Doi voi sf6 tMC1 = 0.05s sai so thoi gian voi role so la 4% Tuc sai so cua 2 role la st= 2.0,04 , tqt+dp= 0.1s

dt qt t

t

 1 1 .1

Thời gian tác dộng bv vùng 2: t2 = t1 + t1

CHƯƠNG 11: BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP

Bảo vệ role cho máy biến áp:

Chọn điện áp cơ bản: Ucb=Un2=37kv

Điện trở hệ thống : XHT =

Điện trở của máy biến áp : XBA=

Tổng trở ngắn mạch: XK= XHT + XBA

Dịng ngắn mạch ba pha tại điểm trên thanh cái thứ cấp quy về phía sơ cấp

√