Luận văn Tổng quan thiết kế trạm biến áp 220/110/20kv

CHƯƠNG IV : BẢO VỆ RƠLE I.Tính toán dòng ngắn mạch cho các chế độ làm việc ( chọn BI cho mạch role): +Sơ đồ thay thế: Dòng điện thứ tự không có dạng: Trong đó: -n: chỉ số của dạng ngắn mạch. -:điện kháng tổng Khi ngắn mạch 3 pha: Khi ngắn mạch 2 pha: Khi ngắn mạch 1 pha: Với là điện kháng tổng thứ tự thuận ,thứ tự nghịch ,thứ tự không của ngắn mạch . -m: hệ số ngắn mạch Ngắn mạch 1 pha m=1 Ngắn mạch 2 pha m= Ngắn mạch 3 pha m=3 -Dây dẫn phụ tải 110KV(ACSR-185) l:chiều dài đường dây ,l=15Km Chọn : -Dây dẫn phụ tải 20KV(ACSR-185) l:chiều dài đường dây ,l=15Km 220KV N1 Chọn : a.Tại điểm N1: Như đã tính ở phần ngắn mạch trên thì: =0,083 =0,756/2=0,378 Dòng ngắn mạch cơ bản tương đối ở thanh góp 220KV là: Ngắn mạch 3 pha tại thanh góp 220KV là: Ngắn mạch 2 pha tại thanh góp 220KV: Ngắn mạch 1pha tại thanh góp 220KV: Với: Từ số liệu tính toán ngắn mạch phấn trên: Đặt : B=[ C= A= Vậy: b.Tại điểm N2: Sơ đồ thay thế: Ngắn mạch 3 pha tại thanh góp 110KV: Ngắn mạch 2 pha tại thanh góp 110KV: Ngắn mạch 1 pha tai thanh góp 110KV: Với: Từ số liệu tính toán ngắn mạch phấn trên: Đặt : B=[ A= Vậy: c.Tại điểm N3: -Sơ đồ thay thế: Ngắn mạch 3 pha tại thanh góp 20KV: Ngắn mạch 2 pha tại thanh góp 20KV: Ngắn mạch 1 pha tai thanh góp 20KV: Với: Từ số liệu tính toán ngắn mạch phấn trên: Đặt : B= A= Vậy: d.Ngắn mạch tại cuối đường dây phụ tải 110KV: -Sơ đồ thay thế: Ngắn mạch 3 pha tại cuối đường dây phụ tải 110KV: Ngắn mạch 2 pha tại cuối đường dây phụ tải 110KV: Ngắn mạch 1 pha tai cuối đường dây phụ tải 110KV: Với: Từ số liệu tính toán ngắn mạch phấn trên: Đặt : B= A= Vậy: e.Ngắn mạch tại cuối đường dây phụ tải 20KV: -Sơ đồ thay thế: Ngắn mạch 3 pha tại cuối đường dây phụ tải 20KV: Ngắn mạch 2 pha tại cuối đường dây phụ tải 20KV: Ngắn mạch 1 pha tai cuối đường dây phụ tải 20KV: Với: Từ số liệu tính toán ngắn mạch phấn trên: Đặt : B= A= Vậy: II.CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG BÌNH THƯỜNG: -Điện kháng tại điểm N1 -Điện kháng tại điểm N2(tại thanh cái 110KV) -Điện kháng tại điểm N3(tại thanh cái 20KV) -Điện kháng tại điểm N4 (tại cuối đường dây 110KV) -Điện hkáng tại điểm N5 (tai cuối đường dây 20KV) a.Tại điểm N1: Như đã tính ở phần ngắn mạch trên thì: =0,083 =0,756/2=0,378 Dòng ngắn mạch cơ bản tương đối ở thanh góp 220KV là: Ngắn mạch 3 pha tại thanh góp 220KV là: Ngắn mạch 2 pha tại thanh góp 220KV: Ngắn mạch 1pha tại thanh góp 220KV: Với: Từ số liệu tính toán ngắn mạch phấn trên: Đặt : B=[ C= A= Vậy: b.Tại điểm N2: Ngắn mạch 3 pha tại thanh góp 110KV: Ngắn mạch 2 pha tại thanh góp 110KV: Ngắn mạch 1 pha tai thanh góp 110KV: Với: Từ số liệu tính toán ngắn mạch phấn trên: Đặt : B=[ A= Vậy: c.Tại điểm N3: Ngắn mạch 3 pha tại thanh góp 20KV: Ngắn mạch 2 pha tại thanh góp 20KV: Ngắn mạch 1 pha tai thanh góp 20KV: Với: Từ số liệu tính toán ngắn mạch phấn trên: Đặt : B= A= Vậy: d.Tại điểm N4 (cuối đường dây phụ tải 110KV): Ngắn mạch 3 pha tại cuối đường dây phụ tải 110KV: Ngắn mạch 2 pha tại cuối đường dây phụ tải 110KV: Ngắn mạch 1 pha tai cuối đường dây phụ tải 110KV: Với: Từ số liệu tính toán ngắn mạch phấn trên: Đặt : B= A= Vậy: (KA) e.Tại điểm N5 (cuối đường dây phụ tải 20KV): Ngắn mạch 3 pha tại cuối đường dây phụ tải 20KV: Ngắn mạch 2 pha tại cuối đường dây phụ tải 20KV: Ngắn mạch 1 pha tai cuối đường dây phụ tải 20KV: Với: Từ số liệu tính toán ngắn mạch phấn trên: Đặt : B= A= Vậy: III. BẢO VỆ CHO MÁY BIẾN : 1 .bảo vệ chống ngắn mạch bên trong máy biến áp từ ngẫu: +sơ đồ bảo vệ so leach cho MBA từ ngẫu_: +Chọn biến dòng (BI)cho bảo vệ: -Thông số của MBA từ ngẫu: +Phía cao áp:230(KV) +Phía trung áp:121(KV) Ta chọn sơ đồ đấu dây BI phía cao áp ,phía trung áp và BI trung tính MBA là hình r Dòng định mức phía cao áp của MBA từ ngẫu: Dòng định mức phía trung áp của MBA từ ngẫu: Dòng định mức cuộn dây chung của MBA từ ngẫu: (là hệ số có lợi) Vì ,nên chọn BI phía cao áp ,trung áp và trung tính MBA có tỉ số biến dòng bằng nhau để dòng vào role so leach sẽ triệt tiêu lúc làm việc bình thường : Do chọn BI phía cao áp ,trung áp và trung tính MBA có tỉ số biến dòng là n=600/1 +Tính toán thông số cài đặt: -Sai số role: Dòng thư’ cấp của bộ BI hpía cao áp MBA khi phụ tải sơ cấp là định mức: Dòng thư’cấp của bộ BI phía trung áp MBA khi phụ tải sơ cấp là định mức: Dòng thư’cấp của bộ BI phía trung tính MBA khi phụ tải sơ cấp là định mức : Do ,chọn nấc chỉnh 1A cho phí trung áp MBA từ ngẫu Dòng tính toán nấc chỉnh cho phía cao áp (có )được xác định theo tỉ số: Vậy chọn nấc chỉnh cho phía cao áp là 0,6A Tương tự tính toán nấc chỉnh cho phía cuộn chung (có ) Vậy chọn nấc chỉnh cho phía cuộn chung là 0,5A Sai số rơle % do không chọn chính xác nấc chỉnh là : -Xác định độ dốc đặc tính bảo vệ : Sai số đầu phân áp :10% ; sai số BI:5% ; sai số rơle:13,2% ; độ dự trữ:5% Như vậy độ dốc % cần chọn >10%+5%+13,2%+5% = 33,2% -Xác định dòng khởi động: Dòng khởi động của mạch bảo vệ(phía sơ cấp BI)cần chọn: :Sai số cực đại cho phép của BI trong tình trạng ổn định =10% :hệ số đồng nhất của các BI chọn :hệ số kể đến ảnh hưởng bởi thành phần không chu kỳ của dòng ngắn mạch :hệ số an toàn chọn :thành phần chu kỳ của dòng ngắn mạch lớn nhất ngoài vùng bảo vệ Vì dòng ngắn mạch ngoài 2 phía MBA là(là số liệu lấy từ chương 6): (Dòng ngắn mạch tại phía trung quy về phía cao áp của MBA từ ngẫu) Nên chọn Vậy chọn Dòng khởi động của bào vệ qui về thư’ cấp BI là: -Độ nhạy của bảo vệ: :là ngắn mạch nhỏ nhất trong vùng bảo vệ Vậy: (thoả yêu cầu đối với bảo vệ so leach MBA) +Chọn rơle bảo vệ so lệch MBA 87IT: Chọn rơle bảo vệ dạng kỹ thuật số của hãng ABC có đặc tính kỹ thuật: -Loại :REG 216 (trong bộ REG 216/REG 216 Compact bảo vệ MBA) -Đặc điểm: +Dùng cả cho MBA 2 cuộn dây và 3 cuộn dây +Chức năng 3pha +Đặc tính theo dòng điện +Độ ổn định cao đối với sự cố bên ngoài và đối với sự bảo hoà của BI +Hạn chế dòng từ hoá nhảy vọt dùng hạ tần bậc 2 -Thông số đặt: +tầm đặt:Giá trị g=0,1,bước (độ nhạy cơ bản) Dựa vao tầm đặt trên ta có giá trị tác động sau: 0,1; 0,15; 0,2;…; 0,4; 0,45; 0,5; 0,55; 0,6;…; 0,9; 0,95;1(A) ta chọn +giá trị đặt (độ dốc):v= Vì độ dốc role (%)>26% ,chọn độ dốc role là 50% +Giá trị đặt:b= ,bước -Thời gian cắt sự cố tối đa: +Đối với +Đối với -Độ chính xác của giá trị khởi động : -Điều kiện (giải trừ) trở về: giá trị cài đặt(g) 2 .Bảo vệ chống quá dòng chạm đất(51N) +Sơ đồ bảo vệ quá dòng chống trạm đất: +Chọn biến dòng: Dòng định mức cuộn dây chung của MBA từ ngẫu: (là hệ số có lợi) Vậy chọn biến dòng cho mạch bảo vệ có +Tính thông số cài đặt: Tính dòng khởi động role: Yêu cầu: (điều kiện quyết định) Công thức: chọn :là hệ số đồng nhất các BI. chọn :sai số của BI.lấy :giá trị lớn nhất của dòng tải ngắn mạch 3pha (số liệu lấy từ chương 6:tính toán ngắn mạch) Dòng khởi động qui về thư’ cấp: -Tính độ nhạy: Yêu cầu: Ta có công thức: là dòng thư’ tự không nhỏ nhất khi ngắn mạch 1pha và 2pha chạm đất Từ chương trình tính toán ngắn mạch: -Điện kháng tại điểm N1 -Điện kháng tại điểm N2(tại thanh cái 110KV) Ngắn mạch 3 pha tại thanh góp 110KV: Ngắn mạch 2 pha tại thanh góp 110KV: Ngắn mạch 1 pha tai thanh góp 110KV: Điện kháng thứ tự thuận và thứ tự nghịch tương đương: Dòng thứ tự không ( khi ngắn mạch 1 pha chạm đất: Dòng thou tự không()khi ngắn mạch 2 pha chạm đất: Nhấn thấy: Vậy : Độ nhạy: (thoả yêu cầu về độ nhạy) +Chọn role bảo vệ quá dòng chạm đất MBA (51N): chọn role bảo vệ dạng kỹ thuật số loại REG 216 của hãng ABB có những đặt tính kỹ thuật sau: -loại:REG 216(trong bộ REG 216/REG 216 Compact bảo vệ MBA) +Bảo vệ dòng điện cực đại: -Báo tín hiệu quá tải dùng role MCGG 63 -Bảo vệ dự trữ cho bảo vệ so lệch dọc -Bảo vệ dự trữ cho ngắn mạch ngoài ở các phần tử bên lân cận như thanh góp 110KV,20KV.Đường dây phụ tải dùng role MCGG 53 Sơ đồ bảo vệ quá dòng và trạm đất dùng MCGG 63 và MCGG 53. +Dòng khởi động: -Bảo vệ quá tải: Bảo vệ quá dòng phía sơ cấp 220KV: Trong đó: hệ số an toàn hệ số trở về =300/5 -dòng làm việc được tính với phụ tải cực đại của MBA vận hành: = -Kiểm tra độ nhạy: Trong đó: :dòng ngắn mạch min ờ thanh góp 110KV KA Qui về phía thou cấp biến dòng: Đạt yêu cầu bảo vệ Bảo vệ quá dòng phía sơ cấp 110KV: Trong đó: hệ số an toàn hệ số trở về =600/5 -dòng làm việc được tính với phụ tải cực đại của MBA vận hành: = -Kiểm tra độ nhạy: Trong đó: :dòng ngắn mạch min ờ thanh góp 110KV KA Qui về phía thứ cấp biến dòng: Đạt yêu cầu bảo vệ Bảo vệ quá dòng phía sơ cấp 20KV: Trong đó: hệ số an toàn hệ số trở về =600/5 -dòng làm việc được tính với phụ tải cực đại của MBA vận hành: = -Kiểm tra độ nhạy: Trong đó: :dòng ngắn mạch min ờ thanh góp 110KV KA Qui về phía thứ cấp biến dòng: Đạt yêu cầu bảo vệ II . BẢO VỆ THANH GÓP: +Bảo vệ thanh góp 220KV: -Nhiệm vụ: Sự cố xảy ra trên thanh góp nói chung ít xảy ra,tuy nhiên khi vận hành cho thấy bảo vậ thanh góp là moat yêu cầu không thể thiếuđược. Dạng sự cố thường xảy ra nhất là sự cố chạm đất và hư hỏng phần vỏ kim loại và máy cắt. Dùng sơ đồ bảo vệ dọc hoàn toàn role MCGG 63. -Tính toán dòng khởi động: không tác động khi ngắn mạch ngoài: Trong đó: Dòng ngắn mạch max tại thanh góp 220KV Suy ra: = Dòng ngắn mạch min tai thanh góp 220 KV Đạt yêu cầu bảo vệ: +Bảo vệ thanh góp110KV: không tác động khi ngắn mạch ngoài: Trong đó: Dòng ngắn mạch max tai thanh góp 110KV Suy ra: = Dòng ngắn mạch min tai thanh góp 110KV Dạt yêu cầu bảo vệ: +Bảo vệ thanh góp 20KV: không tác động khi ngắn mạch ngoài: Trong đó: Dòng ngắn mạch max tai thanh góp 20KV Suy ra: = Dòng ngắn mạch min tai thanh góp 20KV Dạt yêu cầu bảo vệ: