zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Phân tích hoạt động của hệ thống rơi rơle bảo vệ máy phát công suất nhỏ trong quá trình khởi động đen

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Báo xấu

60
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết trình bày kết quả phân tích về hoạt động của hệ thống rơle bảo vệ cho máy phát điện nhỏ trong quá trình khởi động đen, lưới điện vận hành ở trạng thái tách đảo, cô lập.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phân tích hoạt động của hệ thống rơi rơle bảo vệ máy phát công suất nhỏ trong quá trình khởi động đen

KHOA HỌC CÔNG NG HỆ PHÂN TÍC H HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG RƠLE BẢO V Ệ MÁ Y PHÁT CÔNG S UẤ T N HỎ TRONG Q UÁ TRÌNH KHỞ I ĐỘN G ĐEN TS. Nguyễn Xuân Tùng, TS. Nguyễn Đức Huy, TS. Nguyễn Xuân Hoàng Việt Viện Điện – Đại họ c Bách khoa Hà Nộ i ThS. Lê Việt Hùng, ThS. Ngô Thị Thanh Nga, ThS. Vũ Tuấn Anh, KS. H oàng Minh Dự Viện Thủy điện và Năng lượng tái tạo Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả phân tích về hoạt động của hệ thống rơle bảo vệ cho máy phát thủy điện nhỏ trong quá trình khởi động đen; lưới điện vận hành ở trạng thái tách đảo, cô lập. Vấn đề cần quan tâm khi hệ thống vận hành cô lập là công suất ngắn mạch giảm thấp và ảnh hưởng tới độ nhạy của các rơle bảo vệ. Bài báo đi sâu nghiên cứu các ảnh hưởng này đối với hệ thống rơle bảo vệ cho máy phát và đề xuất các g iải pháp cần th ực hiện nhằm đảm bảo sự làm việc tin cậy của hệ thống rơle, cũng như đảm bảo bảo vệ tốt máy phát trong quá trình khởi động đen. Kết quả nghiên cứu đ ược áp dụng để phân tích hệ thống rơle bảo vệ cho m áy phát của nhà m áy thủy điện nhỏ Suối Tân với nh iều kịch bản kh ởi động đen khác nhau. Từ khóa: rơle bảo vệ, m áy phát điện, cô ng suất nhỏ, vận hà nh tách đảo, khởi động đen. Summ ary: This pap er introduces analysis results regard ing th e operation of protective relaying system of sm all generato r during black start process; network is being in an islanding state. During islanding operation, the short circuit capacity of source may reduce significan tly and it m ay lead to reduction in sen sitivity of protective relay system s. The paper fo cuses on impact of island ing operation mode to the operation of rela y protection system for small generator and proposes solution s in order to o vercom e tho se dra wbacks. The results of analysis a re applied to investiga te th e relay protection system of small generato rs at Suoi Tan hyd ro power plant with variou s black sta rting scenarios. Keyword s: p rotective relaying systems, generato r, sm all sized generato r, islanding op era tio n, black start. * I. ĐẶT VẤN ĐỀ Việc vận hành mạng lưới điện độc lập ph ụ Với ưu thế phân bố rộn g khắp của mạn g lưới thuộc việc phát triển hệ thống n guồn tại địa thủy điện nhỏ ở kh u vực nông thôn và m iền phương và các vùn g lân cận. Thậm chí khi núi, khi h ệ thống điện bị sự cố do thiên tai, tổ nguồn lưới điện quốc gia bị n gắt, m ạng lưới m áy thủy điện nhỏ có khả năn g tự khôi ph ục điện địa ph ươn g dựa vào th ủy điện nhỏ v à khởi độn g lại nhanh và cun g cấp nguồn điện năng lượng tái tạo vẫn có thể v ận hành độ c trở lại, đón g vai trò chủ độn g và phát h uy hiệu lập, đảm bảo đời sốn g dân sinh và các hoạt quả trong điều kiện khẩn cấp. động quan trọn g khác. Một trong các vấn đề cần ch ú ý khi thiết lập kịch bản kh ởi động đen các tổ máy thủy điện Người phản bi ện: TS. Ngu yễn Minh Vi ệt là việc cần phải xem xét lại hệ thống rơle bảo Ngày nhận bài : 10/ 11/ 2014 Ngày t hông qua phả n bi ện: 06/2/2015 vệ để đảm bảo độ tin cậy của hệ thốn g này. Lý Ngày duyệt đăn g: 05/ 6/2015 do cần xem xét lại là do các ch ức năn g bảo vệ TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔ NG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 27 - 2015 1
KHOA HỌC CÔNG NG HỆ được sử dụn g cho máy phát và các giá trị 2.2 Bảo vệ chống chạm đất 90% cuộn dây chỉnh định đề dựa trên dựa trên giả thiết nhà stato (64, 59N) m áy vận hành kết nối với hệ thốn g điện quốc Bảo vệ chốn g ch ạm đất 90% cuộn dây stato sử gia. Trong ch ế độ nhà m áy vận hành độc lập dụng để phát hiện các hiện tượng chạm vỏ của khi khởi độn g đen, chỉ cấp điện cho một số cuộn dây stato. Bảo vệ chốn g chạm đất 90% phụ tải lân cận (islan din g operation), rất có thể cuộn dây stato loại đơn giản có thể sử dụn g các h ệ thống bảo v ệ này sẽ khôn g đảm bảo phương pháp đo dòn g điện/ điện áp thứ tự hoạt độn g đúng như đã được thiết kế do sự không (64, 59N). thay đổi của côn g suất ngắn mạch, chiều dòng công suất và nhiều y ếu tố khác. Do đó cần có Bảo vệ này thườn g được cài đặt với giá trị các tính toán thay đổi giá trị cài đặt cho các khởi độn g lớn hơn giá trị dòng/áp khôn g cân bảo v ệ này ho ặc bổ sun g thêm các ch ức n ăng bằng xuất hiện do sai số của BU, BI đo lườn g bảo vệ khác nếu cần. Bài báo sẽ đi sâu nghiên hoặc do mức độ m ất đối xứng của điện áp cứu hệ thống r ơle bảo vệ cho tổ máy thủy điện trong vận hành. Vì vậy khi ho ạt động tách đảo nhỏ của nhà máy thủy điện Suố i Tân (1) khi hoặc trong quá trình khởi độn g đen không cần vận hành ở chế độ tách đảo trong quá trình chỉnh lại chức năng này. khởi độn g đen, đề x uất các chức n ăng bảo vệ 2.3. Bảo vệ quá dòng điện (51) cần cài đặt thêm và giá trị chỉnh định tương Chức năn g bảo vệ quá dòn g (51) thường được ứn g. Mô hình ngh iên cứu hoàn toàn có thể áp trang bị như bảo vệ dự phòn g cho các máy dụng cho các hệ thống có khả n ăn g vận h ành phát điện côn g suất cỡ lớn, cỡ vừa và là bảo v ệ tách đảo tươn g tự kh ác. chính cho các m áy phát côn g suất nhỏ. II. CÁC VẤN ĐỀ PH ÁT SINH VỚ I H Ệ Nguồn cấp cho kích từ thườn g được lấy trực TH Ố NG RƠ LE B ẢO VỆ MÁY PH ÁT tiếp từ đầu cực máy phát, với máy phát có nối CÔ NG SUẤT NHỎ KHI VẬN HÀNH Ở lưới thì n guồn cấp cho kích từ n ày tươn g đố i CHẾ ĐỘ TÁCH ĐẢO ổn định kể cả trong chế độ n gắn m ạch gần. 2.1. C ác bảo vệ thường đặt cho m áy phát có Tuy nhiên với máy phát hoạt độn g ở chế độ công suất nhỏ (
KHOA HỌC CÔNG NG HỆ đất điểm thứ hai, và khi chạm đất điểm thứ hai Thông thường các bộ tự động điều khiển kích xảy ra sẽ nối tắt m ột số vòng dây cuộn roto. Sự từ đều có chức năn g hạn ch ế dòn g kích từ cực cố đó sẽ làm từ trườn g phân bố khôn g đều, gây đại để tránh quá tải, do đó ch ức năng này nên run g và ph át nhiệt. được kích hoạt trong m ọi chế độ vận h ành. Bảo vệ này khôn g bị ảnh hưởng bởi ch ế độ 2.6 Bảo vệ chống quá điện áp (59) vận hành của máy phát, do đó khôn g cần phải Bảo vệ chốn g quá điện áp nhằm bảo vệ máy tính toán chỉnh định lại khi máy phát hoạt phát khỏi bị hư hỏng khi điện áp m áy phát động tách đảo. tăng quá cao. Nguy ên nhân gây quá áp có thể 2.4. Bảo vệ chống thấp kích từ (40) do h ư hỏng phần điều khiển m ạch kích từ hoặc Kh i m áy phát làm việc ở trạng thái thấp kích do cắt tải đột ngột. từ, m áy phát dễ rơi v ào trạn g thái bị tr ượt Khi máy phát nhỏ hoạt động nối lưới, điện áp cực từ, dẫn tới dao độn g và có thể mất ổn do phía hệ thống quyết định, do đó vấn đề áp định. Bảo vệ ch ống thấp k ích t ừ được chỉnh quá đột ngột do cắt tải thường ít xảy ra. Tuy định dựa theo kh ả năng nhận/ phát côn g suất nhiên, nếu m áy phát hoạt động tách đảo thì hiện phản khán g của máy ph át và điều kiện v ận tượng quá áp do cắt tải hoàn toàn có thể xảy ra hành ổn định. và do vậy chức năn g bảo vệ này là cần thiết. Khi m áy ph át hoạt độn g ở ch ế độ tách đảo, Đặc tính làm việc của bảo vệ nên chọn loại có trừ trườn g hợp tron g lưới cô lập có các tải nhiều cấp độ cắt tùy theo m ức độ quá áp. điện dun g quá lớn hoặc đườn g cáp dài làm 2.7 Bảo vệ chống thấp điện áp (27) tăng điện áp đầu cực m áy phát và m áy phát Bảo vệ chốn g thấp điện áp thườn g khôn g cần có thể p hải giảm thấp kích từ, còn lại m áy đặt đối với các máy phát nhỏ do các loại máy phát đều vận hành ở trạn g thái phát công suất phát này thường vận hành ở chế độ phát côn g phản khán g cho phụ tải. Do đó chức n ăng bảo suất không đổi hoặc chế độ phát giữ hệ số vệ chống thấp kích từ không cần phải ch ỉnh công suất khôn g đổi. định lại. Tuy nhiên khi máy phát hoạt độn g tách đảo, 2.5. Bảo vệ chống quá kích từ vận hành ở chế độ điều chỉnh điện áp ổn định, Bảo v ệ chốn g quá k ích từ thường không đặt nếu xảy ra thấp áp thì h ệ thống kích từ bắt với các máy phát nhỏ do khi hoạt động nối buộc phải tăng dòn g kích từ để duy trì điện áp lưới các máy phát này đều vận hành ở chế độ và có thể làm m ạch kích từ bị quá tải. Bảo vệ phát công suất không đổi hoặc giữ hệ số công này là cần thiết để ngăn n gừa các hiện tượn g suất cosphi khôn g đổi, điện áp là do phía hệ như vậy xảy ra. thống quy ết định. Chức năng bảo v ệ chống thấp áp (27) nên Tuy nhiên, khi m áy phát hoạt động ở trạng thái được chỉnh định phối h ợp với ch ức năn g bảo tách đảo, máy phát phải đảm nhiệm hoàn toàn vệ chốn g quá kích từ, đảm bảo rằn g ch ức năn g việc duy trì điện áp, thêm vào đó côn g suất của chống thấp áp hoạt độn g trước ch ức năn g bảo m áy phát thường ch ỉ đủ cun g cấp cho phụ tải, vệ chốn g thấp kích từ. ít có dự trữ. Do đó chỉ cần biến độn g của phụ 2.8 Bảo vệ tần số cao/ tần số thấp (81O /81U) tải (ví dụ các độn g cơ lớn khởi độn g) làm sụt điện áp thì m áy phát bắt buộc phải nân g kích Bảo vệ tần số cao sử dụn g để chống lại hiện từ để giữ điện áp v à có thể rơi vào trạng thái tượng quá tốc độ khi cắt tải lớn đột ngột hoặc quá tải mạch k ích từ. khi có hư hỏng trong phần điều tốc. Vượt tốc 150% khi m ất tải là hoàn toàn có thể xảy ra TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔ NG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 27 - 2015 3
KHOA HỌC CÔNG NG HỆ với các tổ máy thủy điện nhỏ do quán tính nhỏ. Giải pháp khác khi điều kiện kỹ thuật cho phép Một lý do khác nữa là các tổ máy thủy điện là sử dụn g sơ đồ đấu nối theo phương thức bảo thường hay gặp hiện tượng quá tần số do thời vệ so lệch đơn giản kiểu cộng từ thông. gian đáp ứng của toàn bộ hệ thống điều khiển Chi tiết của các giải pháp này sẽ được trình (bao gồm cả h ệ thống th ủy lực và các cửa nh ận bày ở các m ục tiếp sau. nước) chậm.  Ch ức năn g bảo vệ chốn g luồn g công suất Bảo vệ tần số thấp để tránh máy phát rơi v ào ngược (32R) không còn tác dụng, do đó khôn g trạng thái làm việc lâu dài với tần số thấp hơn phát hiện được hiện tượn g m ất nguồn năn g qui định, có thể gây ra các hiện tượn g cộng lượn g sơ cấp quay t uabin (3). hưởn g về mặt cơ khí (các m áy phát thủy điện thường khôn g bị ảnh hưởng về mặt cộng  Ch ức năn g bảo vệ theo tần số: cần được hưởn g kh i tần số thấp) hoặc làm giảm năng chỉnh định lại v ới thời gian làm việc dài hơn suất của các thiết bị m áy móc. để ph ù hợp với khả năn g đáp ứng của bộ điều tốc hiện có và đảm bảo phối h ợp với đặc tính Khi m áy phát hoạt độn g tách đảo, các dao vận hành cho phép của tuabin. động tần số diễn r a trong kho ản g thời gian k éo dài do các bộ điều tốc có thời gian phản ứng 3.2. Sử dụng bảo vệ quá dòng có khóa/hãm chậm. Do vậy, các chức năng này nên được điện áp thấp chỉnh định với thời gian trễ dài hơn đảm bảo 3.2.1 Bảo vệ quá dòng kết hợp với khóa điện cho các bộ điều tốc của máy phát có đủ thời áp thấp (51& 27) gian để tự điều ch ỉnh về trạng thái làm việc ổn Bảo vệ quá dòn g có khóa điện áp thấp định lâu dài, tránh cắt n gay máy phát, gây mất (51& 27) (Hình 1) cho phép chỉnh định dòn g điện toàn bộ lưới điện đã tách đảo. điện khởi động thấp h ơn đã có rơle điện áp Giá trị chỉnh định cụ thể nên căn cứ theo khả thấp (27) làm nhiệm vụ xác định trạn g thái sự năng điều chỉnh của máy phát, các kịch bản cố và quá tải, do dòng khởi động thấp nên bảo đóng tải để x ác định mức độ v à thời gian dao vệ có độ nhạy cao hơn. động tần số lớn nhất có thể xảy ra. Ch ức n ăn g bảo vệ n ày nên được phố i hợp chặt chẽ với chức n ăn g sa thải ph ụ tải. III. CÁC GIẢI PH ÁP KH ẮC PHỤC ĐỀ XUẤT 3.1. C ơ sở của đề xuất Qua phân tích có thể thấy rằn g đối v ới m áy phát nhỏ khi máy phát vận hành ở chế độ tách đảo thì cần xem xét chỉnh định lại hoặc bổ sun g thêm chức năng cho các bảo vệ sau:  Ch ức năng bảo v ệ quá dòng: có thể không đủ độ nhạy v ới các sự cố ngắn m ạch gần Hình 1. Bảo vệ quá dòng kết hợp khóa Giải pháp được đề x uất là sử dụng chức n ăng điện áp thấp (51 & 27) bảo vệ quá dòng kết hợp với khóa hoặc hãm Chức năng này không yêu cầu phải có rơle điện áp thấp. Ngoài ra kích hoạt thêm chức chuy ên dụn g, tiếp điểm đầu ra của phần tử năng bảo vệ quá dòn g thứ tự nghịch để tăn g độ điện áp thấp có thể được nối tiếp v ới tiếp điểm nhạy của bảo vệ với các sự cố khôn g đối xứng. đầu ra của ch ức năn g bảo v ệ quá dòng hiện có. 4 TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 27 - 2015
KHOA HỌC CÔNG NG HỆ Phươn g thức này ph ù h ợp với máy phát của Suối Tân. Do đó có thể xem xét kích hoạt chức thủy điện Suối Tân (1) do rơle bảo vệ được sử năng này do các lý do sau: dụng tại đây là lo ại bảo v ệ quá dòn g đơn giản.  Ch ức năn g bảo vệ quá dòn g thứ tự n ghịch Tuy nhiên cần ch ú ý để thay đổi phươn g thức được tran g bị sẵn trong các rơle quá dòng đấu nối của rơle giám sát mạch cắt (74) để tránh báo nhầm.  Dòng điện n gắn mạch với sự cố khôn g đố i xứn g có thể thấp (thậm chí nhỏ hơn dòng tải Các giá trị chỉnh định (theo kh uyến cáo của lớn nhất) và các rơle quá dòn g pha thông Siemens (2)): thường khôn g đủ độ nh ạy để phát hiện.  Dòn g điện khởi độn g: 1,4*Iđịnh mức của m áy phát  Trong lưới điện nhỏ cô lập, khả năn g xảy r a  Điện áp khởi độn g của rơle điện áp thấp: hiện tượn g vận h ành v ới tải khôn g cân bằng là 0,8*Uđịnh m ức dễ xảy ra, tải không cân bằng sẽ gây ảnh hưởn g trực tiếp tới máy phát (gây phát nóng 3.2.2 Bảo vệ quá dòng với hãm điện áp thấp (51V) hơn bình thườn g, run g động trong quá trình Bảo vệ quá dòn g có hãm theo điện áp thấp vận hành). (51 V) hoạt độn g dựa theo nguyên lý : dòng điện khởi độn g tự động thay đổi theo điện áp Như vậy ch ức năn g bảo v ệ theo dòn g thứ tự đầu cực máy phát. Khi điện áp giảm thấp, ngh ịch nên đặt với đặc tính thời gian ph ụ dòng điện khởi độn g sẽ tự hạ thấp đảm bảo thuộc (Hình 3), nếu mức độ m ất cân bằn g nhỏ cho bảo vệ quá dòn g có đủ độ nhạy. Đặc tính ứng v ới trạn g thái v ận hành bình thường hoặc làm việc của một rơle quá dòn g có hãm điện quá tải thì thời gian cắt kéo dài, n ếu mức độ áp thông dụn g được trình bày trên Hình 2. m ất cân bằn g lớn ứng với trườn g hợp sự cố khôn g đối xứn g thì n gược lại thời gian cắt phải ngắn. Dòn g khởi độn g: thườn g đặt lớn h ơn mức độ không đối xứng của dòng điện trong quá trình vận hành. Dải cài đặt có thể dao độn g từ (0,1÷0,3)* Iđịnh mức của BI. Tuy nhiên, với máy phát vận hành tách đảo thì mức độ khôn g đố i xứn g có thể lớn nên có thể chọn giá trị cài đặt là 0,3* Iđịnh m ức của BI . Hình 2. Bảo vệ quá dòng với hãm điện áp thấp (51V) Ch ức năn g bảo vệ này có ưu điểm là thích nghi tốt với mọi trạng thái v ận hành của m áy phát, tuy nhiên cần rơle ch uy ên dụng do đó khó có khả n ăng áp dụn g đối với máy ph át của nhà m áy thủy điện Suối Tân. 3.3. Sử dụng bảo vệ quá dòng thứ tựnghịch (46) Hình 3. Bảo vệ quá dòng th ứ tự nghịch với đặ c Bảo v ệ quá dòng thứ tự n ghịch có hiệu quả đặc tính thời gian phụ thuộ c biệt đố i với các máy phát hoạt độn g tách đảo 3.4. Sử dụng bảo vệ so lệch theo nguyên lý như trườn g hợp tổ m áy của nhà máy th ủy điện tổng từ thông đơn giản TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔ NG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 27 - 2015 5
KHOA HỌC CÔNG NG HỆ Với các m áy phát nh ỏ, khi tiết diện dây quấn từ thông có thể đặt thấp do không bị ảnh cuộn stato nhỏ, có thể xem xét phương án hưởn g bởi sai số của các BI. Để n ân g cao độ đặt bảo vệ so lệch theo n guy ên lý tổng từ nhạy của bảo v ệ có thể đặt giá trị này ở mức thông (Hình 4). Phươn g án này k há p hù h ợp 0,2*Iđịnh mức BI . Thời gian làm việc của bảo v ệ với nh à m áy thủy điện Suối Tân kh i xem xét đặt khoảng 50m s để tránh tác độn g nhầm do các y ếu tố sau: các dao độn g quá độ.  Bảo vệ so lệch sẽ có độ nhạy cao hơn với 3.5. Chức năng bảo vệ theo tần số các sự cố so với bảo vệ quá dòng thông Với các máy p hát vận hành ở chế độ tách thường. đảo thì chức n ăng bảo vệ chống luồng côn g  Do ch ỉ sử dụn g một BI cho m ỗi pha n ên suất ngược không cò n tác dụn g, do đó sẽ loại trừ được dòn g cân bằn g sinh ra do sai số khôn g phát hiện được hiện tượn g mất n guồn của BI dẫn tới bảo vệ có độ nhạy cao. Phương năn g lượng sơ cấp. Do đó bảo vệ theo tần số án này còn có thể bảo vệ được cả sự cố chạm thấp là cần thiết tron g các tr ườn g hợp này, đất nếu dòng chạm đất đủ lớn. bảo vệ theo tần số thấp sẽ ph át hiện hiện  Thời gian làm việc có thể đặt xấp xỉ 0 giây, tượn g tần số giảm quá thấp do m ất năn g không cần phối hợp v ới các bảo vệ khác. lượn g sơ cấp v ào tuabin. Sự cần thiết của chức năng bảo v ệ tần số cao đã được diễn  Không yêu cầu lắp đặt thêm rơle, chỉ cần sử giải ở các phần trên. dụng chức năng bảo vệ quá dòng có sẵn, do vậy không cần đầu tư thêm về m ặt rơle. Giá trị chỉnh định cho chức năng bảo vệ theo tần số khi v ận hành tách đảo khôn g bị ràn g Tuy nhiên khi sử dụn g phương án bảo vệ n ày buộ c bởi điều kiện vận hành ổn định như kh i cũn g có m ột số vấn đề cần quan tâm : kết nối lưới, nên có thể dựa theo các ngưỡn g  Cần có BI với đường kính lõi từ đủ lớn để làm việc/thời gian cho phép của t uabin. Điều dây quấn có thể lồng 2 lần qua lõ i từ. này có thể dẫn tới tần số n ằm ở n gưỡng cao /  Không có khả năn g làm bảo vệ dự phòng thấp trong m ột thời gian dài h ơn, với mức độ cho m áy biến áp đầu cực. Tuy nhiên m áy biến thay đổi ch o phép lớn h ơn so với khi hoạt áp đầu cực đã được bảo v ệ bằng bảo vệ so lệch động nố i lưới. Tuy nh iên do nhà m áy thủy và bảo v ệ quá dòng dự phòng nên không cần điện Suối Tân cun g cấp chỉ cho các ph ụ tải bảo v ệ dự phòng từ phía máy phát. dân sinh (khôn g p hải ph ụ tải công nghiệp) nên vấn đề này cũng không gây ảnh hưởn g nhiều tới tải. Chức năn g bảo vệ theo tần số còn quyết định tới độ lớn của các nhóm tải được đón g vào kh i vận hành cô lập và trong quá trình khôi phục cấp điện, do đó nên được kiểm tra thông qua m ô phỏng. Kết quả mô phỏng với các bước đóng tải khác nhau và trong trường h ợp tần số xuống thấp Hình 4. Bảo vệ so lệch theo ngu yên lý cộng từ nhất, hệ thống vẫn có khả n ăng hồi ph ục v ề thông sử dụng bảo vệ quá dòng định mức được thể hiện trong Hình 5. Về phần cài đặt chỉnh định: Dòng khởi động của ch ức năn g bảo vệ so lệch theo kiểu cộng 6 TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 27 - 2015
KHOA HỌC CÔNG NG HỆ Qua mô phỏng có thể thấy rằn g đáp ứn g tần số của hệ thống là chấp nhận được, mức độ dao động tần số không thấp hơn 46Hz và mức này duy trì chỉ tron g khoản g dưới 5 giây. So sánh kết quả này với các thông số vận hành cho phép của tuabin th ủy điện có thể thấy rằn g cài đặt rơle tần số theo thông số vận hành cho phép của tuabin hoàn toàn đảm bảo để máy phát vận hành ổn định trong quá trình khôi phục lại tải. Thông số m ô phỏn g của máy ph át nhà máy thủy điện Suối Tân ứn g với kịch bản đón g tải Hình 5. Đáp ứng tần số trong trường h ợp cực gây sụt giảm tần số lớn nh ất: đoan nhất  Sơ đồ kết lưới Hình 6. Sơ đồ kết lưới trong trường hợp gâ y sụ t giảm tần số lớn nhất khi đóng tải TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔ NG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 27 - 2015 7
KHOA HỌC CÔNG NG HỆ Số lượng máy phát m áy nhỏ như ở nhà m áy thủy điện Suối Tân Chỉ có 02 máy phát vận hành, gồm tổ máy G2 chỉ được trang bị các bảo vệ đơn giản nh ư bảo (1000kW) và G3 (500kW) (tổ m áy G1 có vệ quá dòn g làm bảo vệ chính, bài báo đã đề thông số tươn g tự với G2). xuất giải ph áp để n ân g cao hiệu quả của h ệ thống bảo v ệ rơle hiện có. Các giải pháp này  Các tham số của m áy phát, bộ điều tốc, kích cho phép tận dụng các rơle sẵn có, giảm chi từ được sử dụng dựa trên số liệu thu thập và phí đầu tư và có thể thực h iện được n gay. các số liệu điển hình của mô hình thiết bị. Cụ Ngoài giải pháp về mặt chức năn g bảo vệ, bài thể như sau: báo còn đề x uất các giá trị chỉnh định kh uyến - Máy phát 1MW: Pđm = 1MW, Uđm = 6. 3 cáo cho các ch ức năn g này. Các phân tích k V, H = 2 (s); Xd = 1 .014 ; Xd’ = 0. 314 ; Xd” = trong bài báo dựa trên cơ sở của nhà m áy thủy 0.28; Tdo’ = 6. 55; T do ” = 0 .039; Xq = 0.77 ; điện Suối Tân trong trường hợp vận hành tách Xq’ = 0.375; T qo” = 0.071; R = 0.005176 ; đảo với nhiều kịch bản khác nhau, tuy nhiên co sφ = 0. 9; hoàn toàn có thể áp dụn g cho các nhà máy - Máy phát 50 0kW : P đm = 500kW, Uđm = khác với cấu hình tươn g tự. 6.3 k V, H = 2( s); Xd = 1.014 ; Xd’ = 0.314 ; Xd ” = 0.28; T do’ = 6.5 5; T do” = 0.039 ; Xq = 0.77; Xq’ = 0. 375 ; T qo” = 0.071 ; R = TÀI LIỆU TH AM KH ẢO 0.005176; co sφ = 0.9 ; - Bộ điều tốc các m áy phát được m ô hình hóa [1] Nhà thầu cung cấ p. Tài liệu tham bằn g bộ điều tốc PID (m ô hình Gov2 của ph ần khảo về hệ thốn g r ơle bảo vệ tại nhà m ềm PSCAD). Máy phát G3 được chọn làm tổ máy th ủy điện Suối Tân. m áy điều tần, máy phát 1 và 2 tham gia điều [2] Siemens. Protection of a Medium- Size d tần cấp I với độ dốc bằn g 4%. Gener ator up to 5 MW . [On line] - Hệ thống kích từ của cả 3 máy phát dựa http://www.ener gy.siemens.com /ecc_po trên m ô hình AC4 A. ol/SIP ROTEC_Applications/ea8 d53e9- 920c-46b7-af5 d- 4. KẾT LUẬN f8e52a919329/Appl_21_Medium _sized_ Các tổ m áy thủy điện nhỏ có khả năn g linh Gener ator_Protection_en.pdf. động cao tron g quá trình khởi độn g đen, khô i phục cấp điện sau sự cố lớn đố i với hệ thống [3] J. Lewis Blackburn, Thomas J. do thiên tai hoặc các yếu tố bất thườn g khác Domin. Protective relay principle an d gây ra. Tuy nhiên quá trình khởi độn g đen application. s. l. : CRC Press, 2006 đồng n ghĩa v ới việc tổ m áy sẽ v ận hành ở chế độ tách đảo v à sẽ làm ảnh h ưởn g đến sự làm việc của hệ thốn g bảo vệ r ơle sẵn có của các m áy phát này. Mức độ ảnh hưởn g thể hiện trên nhiều mặt như giảm độ nhạy của các bảo vệ quá dòng, vô hiệu hóa chức năng bảo vệ chống luồ ng côn g suất ngược, dao động tần số và điện áp sẽ lớn hơn so với kh i vận h ành kết nối lưới. Dựa vào các phân tích trên v à thực tế là các tổ 8 TẠP C HÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 27 - 2015

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2430 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.