intTypePromotion=2
Array
(
    [0] => Array
        (
            [banner_id] => 141
            [banner_name] => KM2 - Tặng đến 100%
            [banner_picture] => 986_1568345559.jpg
            [banner_picture2] => 823_1568345559.jpg
            [banner_picture3] => 278_1568345559.jpg
            [banner_picture4] => 449_1568779935.jpg
            [banner_picture5] => 
            [banner_type] => 7
            [banner_link] => https://tailieu.vn/nang-cap-tai-khoan-vip.html
            [banner_status] => 1
            [banner_priority] => 0
            [banner_lastmodify] => 2019-09-18 11:12:45
            [banner_startdate] => 2019-09-13 00:00:00
            [banner_enddate] => 2019-09-13 23:59:59
            [banner_isauto_active] => 0
            [banner_timeautoactive] => 
            [user_username] => minhduy
        )

)

Đồ án: Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22kV

Chia sẻ: Vũ Thanh Phong | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:89

0
203
lượt xem
70
download

Đồ án: Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22kV

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngày nay, điện năng là một phần thiết yếu trong mọi hoạt động sản xuất cũng như trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày của con người. Để đảm bảo sản lượng và chất lượng điện năng cần thiết, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, đảm bảo an toàn cho thiết bị và sự làm việc ổn định trong toàn hệ thống; cần phải sử dụng một cách rộng rãi và có hiệu quả những phương tiện bảo vệ,thông tin ,đo lường ,điều khiển và điều chỉnh tự động trong hệ thống...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án: Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22kV

  1. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV Đồ án Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22kV Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 1 Đại học Quy Nhơn
  2. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV MỤC LỤC Trang Lời nói đầu ........................................................................................................ 1 Chương 1: Mô tả đối tượng được bảo vệ và các thông số chính..................... 2 1.1. Mô tả đối tượng....................................................................................... 2 1.2. Thông số chính ........................................................................................ 2 1.2.1.Hệ thống điện ............................................................................ 2 1.2.2.Đường dây ................................................................................ 3 1.2.3.Máy biến áp ............................................................................. 3 1.3.Chọn máy cắt ,máy biến dòng điện ,máy biến điện áp ............................. 3 1.3.1.Máy cắt điện .............................................................................. 3 1.3.2.Máy biến dòng điện ................................................................... 5 1.3.3.Máy biến điện áp ........................................................................ 6 Chương 2: Tính toán ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơ le................................... 7 2.1. Các giả thiết cơ bản ............................................................................... 7 2.2.Chọn các đại lượng cơ bản và tính thông số các phần tử .......................... 8 2.3.Sơ đồ thay thế tính ngắn mạch ................................................................. 9 2.4.Các phương án( sơ đồ ) tính toán ngắn mạch .......................................... 10 2.4.1.Sơ đồ 1:SNmax,1 máy biến áp làm việc ...................................... 10 Bảng tổng kết sơ đồ 2.4.1 ................................................................. 19 2.4.2.Sơ đồ 2:SNmax,2máy biến áp làm việc song song ...................... 20 Bảng tổng kết sơ đồ 2.4.2 ................................................................ 28 2.4.3.Sơ đồ 3:SNmin,1 máy biến áp làm việc ...................................... 29 Bảng tổng kết sơ đồ 2.4.3 ................................................................. 37 2.4.4.Sơ đồ4:SNmin , 2 máy biến áp làm việc song song ..................... 38 Bảng tổng kết sơ đồ 2.4.4 ................................................................. 47 Chương 3: Lựa chọn phương thức bảo vệ ..................................................... 48 3.1.Các dạng hư hỏng và chế độ làm việc không bình thường của máy biến áp ....................................................... 48 3.2.Các loại bảo vệ đặt cho máy biến áp ...................................................... 49 3.2.1. Những yêu cầu đối với thiết bị bảo vệ hệ thống điện .............. 49 3.2.2. Bảo vệ chính máy biến áp B1 và B2 ....................................... 50 3.2.3.Bảo vệ dự phòng..................................................................... 53 3.3.Sơ đồ phương thức bảo vệ ...................................................................... 56 Chương4: Giới thiệu tính năng và thông số các loại rơle sử dụng .............. 57 4.1.Hợp bộ bảo vệ so lệch 7UT613 .............................................................. 57 4.1.1.Giới thiệu tổng quan về rơ le 7UT613 ...................................... 57 4.1.2.Nguyên lý hoạt động chung của rơle 7UT613 ........................... 59 4.1.3.Một số thông số kỹ thuật của rơle7UT613 ................................ 61 4.1.4.Các chỉnh định và cài đăt thông số cho rơle 7UT613 ................ 63 4.1.5.Chức năng bảo vệ so lệch máy biến áp ..................................... 64 4.1.6.Chức năng bảo vệ chống chạm đất hạn chế của 7UT613 .......... 68 4.1.7. Chức năng bảo vệ quá dòng của rơle 7UT613 ......................... 71 4.1.8.Chức năng bảo vệ chống quá tải ............................................... 71 Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 2 Đại học Quy Nhơn
  3. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV 4.2.Hợp bộ bảo vệ quá dòng 7SJ621 ............................................................ 72 4.2.1.Giới thiệu tổng quát về rơle 7SJ621 .......................................... 72 4.2.2.Nguyên lý hoạt động chung của rơle 7SJ621 ............................ 73 4.2.3.Các chức năng bảo vệ trong rơle 7SJ621 .................................. 75 4.2.4.Một số thông số kỹ thuật của rơle 7SJ621................................. 78 Chương 5: Chỉnh định và kiểm tra sự làm việc của rơle .............................. 81 5.1.Tính toán các thông số của bảo vệ ......................................................... 81 5.1.1.Các số liệu cần thiết cho việc tính toán bảo vệ rơle ................... 81 5.1.2.Tính toán các thông số của bảo vệ ............................................ 81 5.2.Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ ............................................................. 85 5.2.1. Bảo vệ so lệch dòng có hãm .................................................... 85 5.2.2. Bảo vệ so lệch dòng điện thứ tự không .................................... 90 5.2.3. Bảo vệ quá dòng có thời gian ................................................... 91 5.2.4.Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian............................... 92 Tài liệu tham khảo .......................................................................................... 94 Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 3 Đại học Quy Nhơn
  4. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, điện năng là một phần thiết yếu trong mọi hoạt động sản xuất cũng như trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày của con người. Để đảm bảo sản lượng và chất lượng điện năng cần thiết, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, đảm bảo an toàn cho thiết bị và sự làm việc ổn định trong toàn hệ thống; cần phải sử dụng một cách rộng rãi và có hiệu quả những phương tiện bảo vệ,thông tin ,đo lường ,điều khiển và điều chỉnh tự động trong hệ thống điện. Trong số các phương tiện này, rơle và thiết bị bảo vệ bằng rơle đóng một vai trò hết sức quan trọng. Trong quá trình vận hành hệ thống điện, không phải lúc nào hệ thống cũng hoạt động ổn định, thực tế chúng ta luôn gặp tình trạng làm việc không bình thường hoặc sự cố như ngắn mạch, quá tải v.v. . mà nguyên nhân có thể do chủ quan hoặc khách quan. Hệ thống Rơle sẽ phát hiện và tự động loại trừ các sự cố, xử lý tình trạng làm việc bất thường của hệ thống. Hiện nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, thiết bị bảo vệ rơle ngày càng hiện đại, nhiều chức năng và tác động chính xác hơn. Ở nước ta ngày nay, xu hướng sử dụng rơle kỹ thuật số để dần thay thế cho các rơle điện cơ đang được xúc tiến mạnh mẽ. Bản “ Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22kV” gồm có 5 chương : - Chương 1 : Mô tả đối tượng được bảo vệ và các thông số chính. - Chương 2 : Tính toán ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơ le - Chương 3 : Lựa chọn phương thức bảo vệ - Chương 4 : Giới thiệu tính năng và thông số rơle được chọn - Chương 5 : Tính toán các thông số và kiểm tra sự làm việc của bảo vệ Tuy nhiên, do thời gian thực hiện đề tài có hạn cũng như kiến thức kinh nghiệm về lĩnh vực bảo vệ rơle trong hệ thống điện chưa nhiều, nên tập đề án tốt nghiệp này còn có những sai sót là điều không thể tránh được. Em rất mong được sự nhận xét và đóng góp của quí Thầy Cô. Em xin chân thành cảm ơn sự chỉ bảo tận tình của GS.VS.TSKH TRẦN ĐÌNH LONG. CHƯƠNG 1 MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ – THÔNG SỐ CHÍNH 1.1. MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG Trạm biến áp được bảo vệ gồm hai máy biến áp ba dây quấn B1 và B2 được mắc song song với nhau. Hai máy biến áp này được cung cấp từ hai nguồn của HTĐ1 và HTĐ2. Hệ thống điện HTĐ1 cung cấp đến thanh góp 110kV của trạm biến áp qua đường dây D1, hệ thống điện HTĐ2 cung cấp đến thanh góp Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 4 Đại học Quy Nhơn
  5. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV 110kV của trạm biến áp qua đường dây D2. Phía trung và hạ áp của trạm có điện áp 35kV và 22kV để đưa đến các phụ tải. BI4 BI5 110kV 22kV D1 BI1 N1’ N3’ BI3 HTĐ1 N3 B1 N1 D2 HTĐ2 B2 N2’ BI2 35kV N2 Hình 1.1. Sơ đồ nguyên lý và các vị trí đặt máy biến dòng dùng cho bảo vệ của trạm biến áp 1.2. THÔNG SỐ CHÍNH 1.2.1. Hệ thống điện HTĐ1, HTĐ2: có trung tính nối đất 1) Hệ thống điện HTĐ1: Công suất ngắn mạch ở chế độ cực đại: S1Nmax = 2500 MVA Công suất ngắn mạch ở chế độ cực tiểu: S1Nmin = 0,7S1Nmax Điện kháng thứ tự không: X0H1 = 1,2X 1H1 2) Hệ thống điện HTĐ2: Công suất ngắn mạch ở chế độ cực đại: S2Nmax = 1900 MVA Công suất ngắn mạch ở chế độ cực tiểu: S2Nmin = 0,75S2Nmax Điện kháng thứ tự không: X0H2 = 1,35X1H2 1.2.2 Đường dây D1, D2: 1) Đường dây D1: Chiều dài đường dây: L1 = 60 km Điện kháng trên một kilômét đường dây: X11 = 0,423 Ω/km Điện kháng thứ tự không: X0D1 = 2X1D1 2) Đường dây D2: Chiều dài đường dây: L2 = 45 km Điện kháng trên một kilômét đường dây: X12 = 0,392 Ω/km Điện kháng thứ tự không: X0D2 = 2X1D2 Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 5 Đại học Quy Nhơn
  6. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV 1.2.3. Máy biến áp Công suất danh định của mỗi máy biến áp: Sdđ = Sdđ1 = Sdđ2 = 63 MVA Cấp điện áp 121/38,5/24 kV Điện áp ngắn mạch phần trăm của các cuộn dây I – II = 10,5 Uk% I-III= 17 II – III = 6 Tổ đấu dây YN – d11 – yn12 Giới hạn điều chỉnh điện áp:  Uđc =  10% 1.3. CHỌN MÁY CẮT, MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN, MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP 1.3.1. Máy cắt điện: - Điện áp định mức (U đmMC): Điện áp định mức của máy cắt được chọn phải lớn hơn hoặc bằng điện áp của lưới điện: UđmMC  Uđmlưới - Dòng điện định mức (IđmMC): Dòng điện định mức của máy cắt được chọn phải lớn hơn hoặc bằng dòng điện làm việc cưỡng bức của mạch: IđmMC  Ilvcb - Điều kiện cắt: Dòng điện cắt định mức của máy cắt phải lớn hơn hoặc bằng dòng điện ngắn mạch của mạch: ICđm  I”N - Điều kiện ổn định lực động điện khi ngắn mạch: Dòng điện ổn định lực động điện của máy cắt phải lớn hơn dòng ngắn mạch xung kích qua nó: iđđmMC  ixk - Điều kiện ổn định nhiệt: Các máy cắt nói chung thỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt, đặc biệt với những loại máy cắt có dòng định mức lớn hơn 1000A. Do đó với các máy cắt có dòng định mức lớn hơn 1000A không cần kiểm tra điều kiện này: I2nhđm.tnhđm  BN (BN: là xung lượng nhiệt của dòng ngắn mạch). Dựa vào cấp điện áp và dòng điện làm việc cưỡng bức lớn nhất của các mạch kết hợp với các giá trị dòng điện ngắn mạch đã tính được ở chương II ta chọn máy cắt của từng mạch cho từng cấp điện áp như ở bảng 1.1. 1) Phía điện áp 110kV: SñmB 63 Ilvcb =kqtsc.IđmB = kqtsc. = 1,4 Ilvcb =1,4. = 0,443kA = 443A 3.U ñmB 3.115 I”N = IBI1maxIcb1 = 15,8913 . 0,3163 = 5,0264 kA ( trang 28 ) Ixk = 2 .1,8.I”N = 2 .1,8.5,0264 = 12,7951 kA Chọn máy cắt có thông số: + Điện áp định mức: UđmMC  110kV + Dòng điện định mức: IđmMC  Ilvcb = 443A + Dòng cắt định mức: ICđm  5,0264kA + Điều kiện ổn định lực động điện: iđđmMC  12,7951kA Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 6 Đại học Quy Nhơn
  7. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV 2) Phía điện áp 35kV: SñmB 63 Ilvcb = kqtsc.IđmB = kqtsc. = 1,4. = 1,358kA = 1358A 3.U ñmB 3.37,5 I”N = IBI2maxIcb2=5,7971 . 0,9699 = 5,6226kA (trang 19 ) Ixk = 2 .1,8.I”N = 2 .1,8.5,6226 = 14,3128kA Chọn máy cắt có thông số: + Điện áp định mức: UđmMC  35kV + Dòng điện định mức: IđmMC  Ilvcb = 1358A + Dòng cắt định mức: ICđm  5,6226 kA + Điều kiện ổn định lực động điện: iđđmMC  14,3128kA 3) Phía điện áp 22kV: SñmB 63 Ilvcb = kqtsc.IđmB = kqtsc. = 1,4. = 2,122kA = 2122A 3.U ñmB 3.24 I”N = IBI3maxIcb3 =5,6337 . 1,5155 = 8,5379kA (trang 19 ) Ixk = 2 .1,8.I”N = 2 .1,8.8,5379 = 21,7339kA Chọn máy cắt có thông số: + Điện áp định mức: UđmMC  22kV + Dòng điện định mức: IđmMC  Ilvcb = 2122A + Dòng cắt định mức: ICđm  8,5379kA + Điều kiện ổn định lực động điện: iđđmMC  21,7339kA Bảng 1.1 Loại máy UđmMC IđmMC ICđmMC iđđmMC Điện áp Ghi chú cắt kV A kA kA MC SF6 110kV 3AQ1-FE 123 3150 31,5 80 Siemens MC SF6 35kV 8DB10 36 2500 31,5 80 Siemens MC SF6 22kV 8DB10 24 2500 31,5 80 Siemens 1.3.2. Máy biến dòng điện: - Điện áp định mức (U đmBI): Điện áp định mức của máy biến dòng được chọn phải lớn hơn hoặc bằng điện áp định mức của lưới điện: UđmBI  Uđmlưới - Dòng điện định mức (IđmBI): Dòng điện định mức của máy biến dòng được chọn phải lớn hơn hoặc bằng dòng điện làm việc cưỡng bức qua BI: I1đmBI  Ilvcb - Phụ tải định mức (Z2đmBI): Phụ tải thứ cấp định mức của máy biến dòng phải lớn hơn hay bằng tổng trở thứ cấp của BI: Z2đmBI  Z2 Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 7 Đại học Quy Nhơn
  8. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV -Điều kiện ổn định lực động điện: dòng điện ổn định lực động điện của máy biến dòng phải lớn hơn dòng ngắn mạch xung kích qua nó: 2 kđđmI1đm  ixk - Điều kiện ổn định nhiệt: Dòng ổn định nhiệt của máy biến dòng phải thỏa mãn điều kiện: (I1đmknh)2  BN (BN: là xung lượng nhiệt của dòng ngắn mạch). Dựa vào cấp điện áp và dòng điện làm việc cưỡng bức lớn nhất của các mạch đã được xác định ở phần trên, kết hợp với các giá trị dòng điện ngắn mạch đã tính được ở chương II ta chọn máy biến dòng của từøng mạch cho từng cấp điện áp như ở bảng 1.2. Bảng 1.2 Thông số Phía 110kV Phía 35kV Phía 22kV Kiểu IBM 123 ASS 36-01 IWR20W1 UđmBI, kV 123 38,5 24 Tỷ số biến 300-600/1/1/1/1 1000-2000/1/1/1 1000-2000/1/1/1 Số cuộn thứ cấp 4 3 3 Công suất, VA 30/30/30/30 15/15/15 20/20/20 Cấp chính xác 0,5/5P20/5P20/5P20 0,5/5P20/5P20 0,5/5P20/5P20 Nhà chế tạo ABB WANLER-UND ABB 1.3.3. Máy biến điện áp: - Điện áp định mức (UđmBU): Điện áp định mức của máy biến điện áp được chọn phải lớn hơn hoặc bằng điện áp của lưới điện: U đmBU  Uđmlưới - Cấp chính xác: Phù hợp với yêu cầu của các dụng cụ đo. - Công suất định mức (S2đmBU): Công suất định mức của máy biến điện áp phải lớn hơn hay bằng tổng công suất mạch thứ cấp của BU: S2đmBU  S2 Dựa vào các điều kiện trên, ta chọn máy biến điện áp của từng mạch cho từng cấp điện áp như ở bảng 1.3. Bảng 1.3 Thông số Phía 110kV Phía 35kV Phía 22kV Kiểu CPA 123 VEN 36-14 EPR20F UđmBU, kV 123 36 24 110000: 3 /110: 3 35000: 3 /110: 3 22000: 3 /110: 3 Tỷ số biến /110 /110:3 /110 Số cuộn thứ 2 2 2 cấp Công suất, 200/100 100/100 50/50 Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 8 Đại học Quy Nhơn
  9. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV VA Cấp chính 0,5/3P 0,5/6P 0,5/3P xác Nhà chế tạo ABB GERMANY WATTSUD CHƯƠNG 2 TÍNH NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE Ngắn mạch là hiện tượng các pha chập nhau, pha chập đất (hay chập dây trung tính). Trong thiết kế bảo vệ rơle, 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 dòng ngắn mạch nhỏ nhất để kiểm tra độ nhạy của chúng. Dòng điện ngắn mạch 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. 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. + Các máy phát điện đồng bộ không có dao động công suất: nghĩa là góc lệch pha giữa sức từ động của các máy phát điện giữ nguyên không đổi trong quá trình ngắn mạch. Nếu góc lệch pha giữa sức điện động của các máy phát điện tăng lên thì dòng trong nhánh sự cố giảm xuống, sử dụng giả thiết này sẽ làm cho việc tính toán đơn giản hơn và trị số dòng điện tại chỗ ngắn mạch là lớn nhất. Giả thiết này không gây sai số lớn, nhất là khi tính toán trong giai đoạn đầu của quá trình quá độ (0,1  0,2 sec). + Bỏ qua các phụ tải. + Mạch từ không bão hòa, nghĩa là mạch có quan hệ tuyến tính: giả thiết này sẽ làm cho phương pháp phân tích và tính toán ngắn mạch đơn giản hơn rất nhiều, vì mạch điện trở thành tuyến tính và có thể dùng nguyên lý xếp chồng để phân tích quá trình. + Bỏ qua điện trở tác dụng: nghĩa là sơ đồ tính toán có tính chất thuần kháng. Giả thiết này dùng được khi ngắn mạch xảy ra ở các bộ phận điện áp cao, ngoại trừ khi bắt buộc phải xét đến điện trở của hồ quang điện tại chỗ ngắn mạch hoặc khi tính toán ngắn mạch trên đường dây cáp dài hay đường dây trên không tiết diện bé. Ngoài ra lúc tính hằng số thời gian tắt dần của dòng điện không chu kỳ cũng cần phải tính đến điện trở tác dụng. Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 9 Đại học Quy Nhơn
  10. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV + Bỏ qua thành phần điện dung dây dẫn – đất: giả thiết này không gây sai số lớn, ngoại trừ trường hợp tính toán đường dây cao áp tải điện đi cực xa thì mới xét đến dung dẫn của đường dây. + Bỏ qua dòng điện từ hóa của máy biến áp. + Hệ thống điện ba pha lúc bình thường là đối xứng: sự mất đối xứng chỉ xảy ra đối với từng phần tử riêng biệt khi nó bị hư hỏng.Việc tính toán ngắn mạch được thực hiện trong hệ đơn vị tương đối. 2.2. CHỌN CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN VÀ TÍNH THÔNG SỐ CÁC PHẦN TỬ. Chọn Scb = SdđB = 63 MVA Ucb = U tb(115/37,5/24) kV Cấp điện áp 110 kV có Utb1 = 115 kV Scb 63 Icb1 = = = 0,3163 kA 3  U cb1 3  115 Cấp điện áp 35 kV có Utb2 = 37,5 kV Scb 63 Icb2 = = = 0,9699kA 3  U cb2 3  37,5 Cấp điện áp 22 kV có Utb3 = 24 kV Scb 63 Icb3 = = = 1,5155 kA 3  U cb3 3  24 Thông số các phần tử:  Hệ thống điện 1: Chế độ MAX: S1Nmax = 2500 MVA Scb 63 X1H1max = X2H1max = = = 0,0252 S1N max 2500 X0H1max = 1,2X 1H1max = 1,2.0,0252= 0,0302 Chế độ MIN: S1Nmin = 0,7S1Nmax = 0,7.2500 = 1750 MVA Scb 63 X1H1min = X2H1min = = = 0,036 S1N min 1750 X0H1min = 1,2X1H1min = 1,2.0,036= 0,0432  Hệ thống điện 2: Chế độ MAX: S2Nmax = 1900 MVA Scb 63 X1H2max = X2H2max = = = 0,0332 S2 N max 1900 Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 10 Đại học Quy Nhơn
  11. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV X0H2max = 1,35X1H2max = 1,35.0,0332= 0,0448 Chế độ MIN: S2Nmin = 0,75S2Nmax = 0,75.1900 = 1425 MVA Scb 63 X1H2min = X2H2min = = = 0,0442 S2N min 1425 X0H2min = 1,35X1H2min = 1,35.0.0442 = 0,0597  Đường dây D1: S 63 X1D1 = X 2D1 = X1.L1. cb = 0,423 . 60 . 2 = 0,1209 U cb 1152 X0D1 = 2X1D1 = 2 . 0,1209 = 0,2418  Đường dây D2: S 63 X1D2 = X 2D2 = X2.L2. cb = 0,392 . 45. 2 = 0,084 U cb 1152 X0D2 = 2X1D2 = 2 . 0,084 = 0,168  Máy biến áp: UNC-T = 10,5% UNC-H = 17% UNT-H = 6% Điện kháng của các cuộn dây máy biến áp 1 S 1 63 XC = 200  N N   U C T  UC H  U NH  cb = T Sñm 200  (10,5 + 17 – 6)  =0,1075 63 1 S 1 63 XT = 200  N N N   U C T  U T  H  U CH  cb = Sñm 200  (10,5 + 6 – 17)  63 =0 1 S 1 63 XH= 200  N N N   U C H  U T  H  U C T  cb = Sñm 200  (17 + 6 – 10,5)  =0,0625 63 2.3. SƠ ĐỒ THAY THẾ TÍNH NGẮN MẠCH. 1) Sơ đồ thứ tự thuận (nghịch E = 0) Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 11 Đại học Quy Nhơn
  12. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV X1H1max X 1D1 XC XH 22kV 0,0252 0,1209 0,1075 0,0625 E  X1H1min  XT    0,036  0 X1H 2max X 1D2 XC XH 0,0332 0,084 0,1075 0,0625 E  X1H2 min    110kV XT  0,0442  0 35kV 2) Sơ đồ thứ tự không. X 0H1max X 0D1 XC XH 22kV 0,0302 0,2418 0,1075 0,0625  X 0H1min  XT    0,0432  0 X 0H2max X 0D2 XC XH 0,0448 0,168 0,1075 0,0625  X 0H2min    110kV XT  0,0597  0 2.4. CÁC SƠ ĐỒ (PHƯƠNG ÁN) TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH.  Sơ đồ 1: SNmax; 1 máy biến áp làm việc.  Sơ đồ 2: SNmax; 2 máy biến áp làm việc. Dạng ngắn mạch cần tính toán: N(3), N(1,1), N(1)  Sơ đồ 3: SMmin; 1 máy biến áp làm việc.  Sơ đồ 4: SNmin; 2 máy biến áp làm việc. Dạng ngắn mạch cần tính toán: N(2); N(1,1), N(1) 2.4.1. Sơ đồ 1: SNmax, 1 máy biến áp làm việc. Các dạng ngắn mạch cần tính toán: N(3), N(1,1), N (1) 1)Ngắn mạch phía 110 kV (điểm ngắn mạch N1): Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 12 Đại học Quy Nhơn
  13. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV Sơ đồ thay thế thứ tự thuận (nghịch E=0) N1 N1 ’ X1H1max X 1D1 0,0252 0,1209 E BI1 X1H 2max X1D2 0,0332 0,084 E 110kV N1 X 1 0,0650 E I 1 U1N X1  X 2  X 1H1max  X1D1  X1H 2max  X 1D2  X 1H1max  X 1D1  X 1H 2max  X 1D2 =  0,0252  0,1209 0,0332  0,084 = 0,0650 0,0252  0,1209  0,0332  0,084 Sơ đồ thay thế thứ tự không: X 0H1max X 0D1 N1 N1 ’ X C 0,0302 0,2418 0,1075 BI XT  0 X 0H2max X 0D2 0,0448 0,168 U0N 110kV X OH N1 ’ X OB N1 0,1194 0,1075 IOH BI IOB Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 13 Đại học Quy Nhơn
  14. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV X OH  X 0H1max  X 0D1  X 0H2max  X 0D2  =  0,0302  0,2418 0,0448  0,168 X 0H1max  X 0D1  X 0H 2max  X 0D2 0,0302  0,2418  0,0448  0,168 = 0,1194 XOB = XC + XT = 0,1075 + 0 = 0,1075 X 0 N1 0,0566 I 0 U0N X OH  X OB 0,1194  0,1075 X 0  = = 0,0566 X OH  X OB 0,1194  0,1075 a) Ngắn mạch 3 pha N(3): E 1 I 1  I N    15,3846 X1 0,0650 Điểm N1: Không có dòng qua các BI. Điểm N1’: IBI1 = IN =15,3846 Dòng qua các BI khác bằng không. b) Ngắn mạch 2 pha chạm đất N(1,1): X 2  X 0 0,0566  0,0650 Điện kháng phụ: X     0,0303 X 2  X 0 0,0566  0,0650 Các thành phần đối xứng của dòng điện tại chỗ ngắn mạch: E 1 I 1    10,4932 X 1  X  0,0650  0,0303 X 0 0,0566 I 2   I 1 .  10,4932.  4,8842 X 2  X 0 0,0650  0,0566 Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 14 Đại học Quy Nhơn
  15. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV X 2 0,0650 I 0   I 0 .  10,4932.  5,6090 X 2  X 0 0,0650  0,0566 Điện áp thứ tự không tại chỗ ngắn mạch: U ON  I 0 .X 0 = - (- 5,6090).0,0566 = 0,3175 Phân bố dòng I0: U ON 0,3175 I OH     2,6591 X OH 0,1194 U ON 0,3175 I OB     2,9535 X OB 0,1075 Điểm N1: IBI1 = IOB = -2,9535 IBI4 = 3.IOB = 3.(-2,9535) = -8,8605 Dòng qua các BI khác bằng không. Điểm N1’:     I BI1  a2 .I 1(BI1)  a.I 2(BI1)  I 0(BI1)  1 3   1 3  I BI1     j  .I 1     j   .I  I OH  2 2   2 2  2  1 3  1 3 I BI1     j  .10,4932     j  . 4,8842   2,6591  2 2   2 2   5,4636  j13,3172 IBI1 = 5,46362  13,31722 = 14,3944 IBI4 = 3.IOB = 3.(-2,9535) = -8,8605 Dòng qua các BI khác bằng không. c)Ngắn mạch 1 pha N( 1) Điện kháng phụ: X   X 2  X 0 = 0,0650 + 0,0566= 0,1216 Các thành phần đối xứng của dòng điện tại chỗ ngắn mạch: E 1 I 1  I 2  I 0   = 5,3591 X1  X  0,0650  0,1216 Điện áp thứ tự không tại chỗ ngắn mạch: U ON   I 0 .X 0 = -5,3591. 0,0566 = -0,3033 Phân bố dòng I0: Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 15 Đại học Quy Nhơn
  16. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV U ON 0,3033 I OH    = 2,5402 X OH 0,1194 U ON 0,3033 I OB    = 2,8214 X OB 0,1075 Điểm N1: IBI1 = IOB = 2,8214 IBI4 = 3.IOB = 3 . 2,8214 = 8,4642 Dòng qua các BI khác bằng không. Điểm N1’: IBI1 = I1BI1 + I2BI1 + I0BI1 = 2.I 1  I OH = 2.5,3591 + 2,5402=13,2584 IBI4 = 3 . IOB = 3 . 2,8214 = 8,4642 Dòng qua các BI khác bằng không. 2) Ngắn mạch phía 35 kV Trung điểm không nối đất, chỉ tính N(3): Sơ đồ thay thế thứ tự thuận: X1 (N1) XC N1 0,0650 0,1075 E BI1 XT 0 N2 ’ BI2 N2 N2 X1 0,1725 E I 1 U1N X1  X1 (N1)  X C  X T = 0,0650+ 0,1075 + 0 = 0,1725 Điểm N2: E 1 I BI1  I BI 2   = 5,7971 X1 0,1725 Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 16 Đại học Quy Nhơn
  17. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV Dòng qua các BI khác bằng không. Điểm N2’: IBI1 = 5,7971 Dòng qua các BI khác bằng không. 3)Ngắn mạch phía 22 kV: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận (nghịch E = 0): N3 X1 (N1) N1 XC XH 22kV 0,0650 0,1075 0,0625 E X1  X 2   X 1 (N1)  X C  X H = 0,0650 + 0,1075 + 0,0625 =0,235 N3 X1 0,235 E I 1 U1N Sơ đồ thay thế thứ tự không: XH N3 X 0 N3 0,0625 0,0625 I 0 I 0 XT  U0N U0N 0 X 0  X H  0,0625 a) Ngắn mạch 3 pha N(3): E 1 I N  I 1    4,2553 X 1 0,235 Điểm N3: IBI1 = IBI3 = IN = 4,2553 Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 17 Đại học Quy Nhơn
  18. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV Dòng qua các BI khác bằng không. Điểm N3’: IBI1 = IN = 4,2553 Dòng qua các BI khác bằng không. b) Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1): X 2  X 0  0,235 0,0625 Điện kháng phụ: X     0,0494 X 2  X 0  0,235  0,0625 Các thành phần đối xứng của dòng điện tại chỗ ngắn mạch: E 1 I 1    3,5162 X 1  X  0,235  0,0494 X 0 0,0625 I 2   I 1 .  3,5162.  0,7387 X 2  X 0 0,0625  0,235 X 2 0,235 I 0   I 1 .  3,5162.  2,7775 X 2  X 0 0,235  0,0625 Điện áp thứ tự không tại chỗ ngắn mạch: U ON   I 0 .X 0 = 2,7775. 0,0625 = 0,1736 IOH = 0 Điểm N3:     2 I BI1  a .I 1(BI1)  a.I 2(BI1)  I 0(BI1)  1 3   1 3  I BI1     j  .I 1     j   .I 2   I OH  2 2   2 2   1 3  1 3 I BI1     j  .3,5162     j  . 0,7387  0  2 2   2 2   1,3887  j3,6848 IBI1 = 1,38872  3,68482 = 3,9378     I BI 3  a2 .I 1(BI 3)  a.I 2(BI 3)  I 0(BI 3)  1 3   1 3  I BI 3     j  .I 1     j   .I  I 0  2 2   2 2  2  1 3  1 3 I BI 3     j  .3,5162     j  . 0,7387   2,7775  2 2   2 2   4,1662  j3,6848 IBI3 = 4,16622  3,68482 = 5,5619 Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 18 Đại học Quy Nhơn
  19. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV IBI4 = 0 IBI5 = 3.I 0 = 3 . (-2,7775) = -8,3325 IBI2 = 0 Điểm N3’: IBI1 = 3,9378 IBI4 = 0 IBI5 = -8,3325 IBI3 = 0 IBI2 = 0 c) Ngắn mạch 1 pha N( 1) Điện kháng phụ: X   X 2  X 0 = 0,235 + 0,0625 = 0,2975 Các thành phần đối xứng của dòng điện tại chỗ ngắn mạch: E 1 I 1  I 2  I 0   = 1,8779 X1  X  0,235  0,2975 Điện áp thứ tự không tại chỗ ngắn mạch: U ON   I 0 .X 0 = -1,8779 . 0,0625 = -0,1174 IOH = 0 Điểm N3:    I BI1  I 1BI1  I 2BI1  I 0BI1 = I 1  I 2  I OH =2 . 1,8779 = 3,7558 I BI 3  3.I 1 = 3 . 1,8779= 5,6337 IBI4 =IBI2= 0 I BI 5  3.I 0  = 3 . 1,8779= 5,6337 Điểm N3’: IBI1=IBI1(N3)=3,7558 IBI3 = 0 IBI4 = 0 I BI 5  3.I 0 = 3 . 1,8779= 5,6337 IBI2 = 0 Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 19 Đại học Quy Nhơn
  20. Đềø án tốt nghiệp Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110/35/22 kV Bảng tổng kết sơ đồ 2.4.1. Dòng điện ngắn mạch qua các BI, trường hợp một máy biến áp làm việc trong chế độ SNmax: Phía Điểm Dạng Dòng qua các BI ngắn ngắn ngắn BI1 BI2 BI3 BI4 BI5 mạch mạch mạch N (3) 0 0 0 0 0 N1 N (1,1) -2,9535 0 0 -8,8605 0 N (1) 2,8214 0 0 8,4642 0 110kV N (3) 15,3846 0 0 0 0 N 1’ N (1,1) 14,3944 0 0 -8,8605 0 N (1) 13,2584 0 0 8,4642 0 N2 N (3) 5,7971 5,7971 0 0 0 35kV N 2’ N (3) 5,7971 0 0 0 0 22kV N3 N (3) 4,2553 0 4,2553 0 0 Phùng Tấn Hảo ĐKT-27 20 Đại học Quy Nhơn

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

AMBIENT
Đồng bộ tài khoản