Đang tải... (xem toàn văn)
bài tập dài môn bảo vệ rơle tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực...
Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 1 I. Chọn tỉ số biến đổi của máy biến dòng điện BI1, BI2 dùng cho bảo vệ đờng dây D1&D2: Tỉ số biến đổi của máy biến dòng BI : Tdd sdd I I I n = Chọn )max( BIlvSdd II Chọn I Tdđ = 1 hoặc 5A 1. Đối với máy biến dòng BI2: max2)2max( ptBIlv II = )(65,133 9,0.24.3 5000 3 max A CosU P I dd pt === Dựa vào dòng điện sơ cấp danh định của BI: (10-12,5-15-20-25-30-40-50-60-75).10 Ta thấy dòng làm việc I lvmax(BI2) nằm trong khoảng từ 125A 150A nên chọn I Sdđ(BI2) = 150A và chọn AI Tdd 1= 150 1 150 )2( === Tdd Sdd BII I I n 2. Đối với máy biến dòng BI1: max1)2max()1max( ptBIlvBIlv III += A U P I dd pt 9,84 85,0.24.3 3000 cos 3 max1 === )(55,2189,8465,133 )1max( AI BIlv = += Chọn I Sdđ(BI1) = 250A và chọn AI Tdd 1 = 250 1 250 )1( === Tdd Sdd BII I I n Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 2 II. Tính ngắn mạch phục vụ bảo vệ Rơ -le. Xây dựng quan hệ giữa dòng điện ngắn mạch với chiều dài đờng dây cho các chế độ dòng điện qua rơ-le cực tiểu và cực đại. Mục đích : Tìm ra đợc I Nmax và I Nmin qua bảo vệ. I Nmax : Chọn thông số đặt, chỉnh định bảo vệ. I Nmin : Kiểm tra độ nhậy của bảo vệ. - Đối với chế độ max thì tính N (3) , N (1,1) , N (1) - Đối với chế độ min thì tính N (1,1) , N (1) , N (2) 1. Tính toán các thông số của hệ thống: Chọn S cb = 1000 MVA, U cb bằng điện áp các cấp 115 và 24kV. Ta tính toán thông số cho từng phần tử : a, Hệ thống điện: NN cb HT SS S X 1000 == Khi ở chế độ cực đại: S Nmax = 2000 MVA 5,0 2000 1000 1 === N cb HT S S X 55,0.1,1 10 = = HTHT XX Khi ở chế độ cực tiểu: S Nmin = 1400 MVA 714,0 1400 1000 1 === N cb HT S S X 786,0.1,1 10 = = HTHT XX b, Trạm biến áp: 78,2 45 1000 100 5,12 100 % =ì=ì= dmB cbN B S SU X Khi ở chế độ cực đại:hai MBA nh nhau làm việc song song nên X 1B = 1,39 Khi ở chế độ cực tiểu: chỉ có một MBA làm việc nên X 1B = 2,78 Do hai máy biến áp đều nối Y 0 /Y 0 nên điện kháng thứ tự không bằng điện kháng thứ tự thuận trong trờng hợp ngắn mạch không đối xứng. Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 3 0,5 H T X 1 1, 39 B X 12D X c, Đờng dây: Đờng dây D1: điện kháng của cả đoạn đờng dây D1 sẽ là: 54,13 24 1000 2039,0 22 0)1(1 =ìì=ìì= tb cb D U S LXX 03,34 24 1000 2098,0 22 0)1(0 =ìì=ìì= tb cb D U S LXX Đờng dây D2: điện kháng của cả đoạn đờng dây D2 sẽ là: 64,9 24 1000 1537,0 22 0)2(1 =ìì=ìì= tb cb D U S LXX 26,25 24 1000 1597,0 22 0)2(0 =ìì=ìì= tb cb D U S LXX 2. Tính toán ngắn mạch trong ché độ cực đại: a, Ngắn mạch ba pha: Sơ đò thay thế: Ta tính toán ứng với từng điểm ngắn mạch từ N1-N9 trên hai đoạn đờng dây D1 và D2. Với mỗi điểm thì giá trị điện kháng của đờng dây sẽ khác nhau ứng với chiều dài của điểm ngắn mạch so với nguồn. Giá trị dòng ngắn mạch của pha sự cố đợc tính theo công thức: tb cb aHTN U S X II .3 1 1 '' )( ì== với j NBHT XXXXX ++== 1111 Tính toán chi tiết cho điểm ngắn mạch tại N1: 1 111)1(1 NBHTN XXXX + += =+= 89,139,15,0 )1(1 N X 73,12 243 1000 89,1 1 '' )( = ì ì= HTN I Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 4 Tính toán tơng tự cho các điểm ngắn mạch còn lại, ta có bảng sau: b, Ngắn mạch hai pha chạm đất: Đây là loại ngắn mạch không đối xứng nên ta phỉa xét đến 3 thành phần thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không. Điện kháng tổng: )1,1( 1 )1,1( += XXX = 02 )1,1( // XXX 1 . aN ImI = 2 02 02 )( . 1.3 + = XX XX m trong đó: = 21 XX j NBHT XXXX ++= 1111 j NBHT XXXX ++= 0000 Dòng thứ tự không trong trờng hợp ngắn mạch hai pha chạm đất: + ì= 0 2 2 1)(0 XX X II NaHTN Tính toán chi tiết cho điểm ngắn mạch tại N1: )1,1( 1 )1,1( += XXX +++= 02111 )1,1( // XXXXXX j NBHT 85,2 18,289,1 18,2.89,1 039,15,0 )1,1( = + +++= X 67,12 243 1000 85,2 1 )18,289,1( 18,2.89,1 13 2 '' )( = ì ì + ì= HTN I Điểm ngắn mạch N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 i N X 1 0 3,385 6,77 10,16 13,54 15,95 18,36 20,77 23,18 X 1,89 5,275 8,66 12,05 15,43 17,84 20,25 22,66 25,07 '' )( HTN I kA 12,73 4,56 2,78 2 1,56 1,35 1,19 1,06 0,96 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 5 + ì= 0 2 2 1)(0 XX X II NaHTN 28,6 18,289,1 89,1 67,12 )(0 = + ì= HTN I Tính toán tơng tự cho các điểm ngắn mạch còn lại, ta có bảng sau: c, Ngắn mạch một pha: Điện kháng tổng: )1( 1 )1( += XXX += 02 )1( XXX 1 . aN ImI = m = 3 trong đó: = 21 XX j NBHT XXXX ++= 1111 j NBHT XXXX ++= 0000 Dòng thứ tự không là: NN II . 3 1 0 = Tính toán chi tiết cho điểm ngắn mạch tại N1: )1( 1 )1( += XXX Điểm ngắn mạch N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 i N X 1 0 3,39 6,77 10,16 13,54 15,95 18,36 20,77 23,18 1 X 1,89 5,28 8,66 12,05 15,43 17,84 20,25 22,66 25,07 i N X 0 0 8,51 17,02 25,52 34,03 40,35 46,66 52,98 59,29 0 X 2,18 10,68 19,19 27,7 36,21 42,52 48,84 55,15 61,47 X 2,85 8,78 14,60 20,42 26,23 30,39 34,54 38,70 42,86 '' )( HTN I kA 12,67 4,18 2,53 1,81 1,41 1,22 1,07 0,96 0,87 '' )(0 HTN I kA 6,28 1,53 0,87 0,61 0,47 0,40 0,35 0,31 0,28 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 6 96,518,289,189,1 )1( =++= X 62,12 243 1000 96,5 1 3 '' )( = ì ìì= HTN I 24,462,12. 3 1 0 == N I Tính toán tơng tự cho các điểm ngắn mạch còn lại, ta có bảng sau: 3. Tính toán ngắn mạch trong chế độ cực tiểu: ở chế độ cực tiểu, ta cắt bớt một MBA nên chỉ có một MBA làm việc. Vì thế: X B = 2,78. a, Ngắn mạch hai pha: Điện kháng tổng: )1( 1 )1( += XXX = 2 )1( XX 1 . aN ImI = m = 3 trong đó: = 21 XX j NBHT XXXX ++= 1111 j NBHT XXXX ++= 0000 Điểm ngắn mạch N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 i N X 1 0 3,385 6,77 10,16 13,54 15,95 18,36 20,77 23,18 1 X 1,89 5,275 8,66 12,05 15,43 17,84 20,25 22,66 25,07 i N X 0 0 8,51 17,02 25,52 34,03 40,35 46,66 52,98 59,29 0 X 2,18 10,68 19,19 27,7 36,21 42,52 48,84 55,15 61,47 X 5,72 21 36,3 51,6 66,83 78 89,1 100,2 111 '' )( HTN I kA 12,62 3,44 1,99 1,4 1,08 0,93 0,81 0,72 0,65 '' )(0 HTN I kA 4,24 1,52 0,93 0,67 0,52 0,45 0,40 0,35 0,32 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 7 b, Ngắn mạch hai pha chạm đất: Điện kháng tổng: )1,1( 1 )1,1( += XXX = 02 )1,1( // XXX 1 . aN ImI = 2 02 02 )( . 1.3 + = XX XX m trong đó: = 21 XX j NBHT XXXX ++= 1111 j NBHT XXXX ++= 0000 + ì= 0 2 2 1)(0 XX X II NaHTN Điểm ngắn mạch N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 i N X 1 0 3,39 6,77 10,2 13,5 16 18,4 20,8 23,2 1 X 3,49 6,88 10,3 13,6 17 19,4 21,9 24,3 26,7 X 6,99 13,8 20,5 27,3 34,1 38,9 43,7 48,5 53,3 '' )( HTN I 5,96 3,03 2,03 1,53 1,22 1,07 0,95 0,86 0,78 Điểm ngắn mạch N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 i N X 1 0 3,39 6,77 10,2 13,5 16 18,4 20,8 23,2 1 X 3,49 6,88 10,3 13,6 17 19,4 21,9 24,3 26,7 i N X 0 0 8,51 17 25,5 34 40,3 46,7 53 59,3 0 X 3,57 12,1 20,6 29,1 37,6 43,9 50,2 56,5 62,9 X 5,26 11,3 17,1 22,9 28,8 32,9 37,1 41,2 45,4 '' )( HTN I 6,86 3,24 2,15 1,61 1,28 1,12 1 0,9 0,82 '' )(0 HTN I 3,41 1,27 0,78 0,56 0,44 0,38 0,33 0,30 0,27 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 8 c, Ngắn mạch một pha: Điện kháng tổng: )1( 1 )1( += XXX += 02 )1( XXX 1 . aN ImI = m = 3 trong đó: = 21 XX j NBHT XXXX ++= 1111 j NBHT XXXX ++= 0000 Dòng thứ tự không là: NN II . 3 1 0 = Ta có bảng tổng kết dòng ngắn mạch theo chiều dài đờng dây: Chế độ Dòng I N N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 (3) I P 12,73 4,56 2,78 2 1,56 1,35 1,19 1,06 0,96 I P 12,67 4,18 2,53 1,81 1,41 1,22 1,07 0,96 0,87 (1,1) 3I 0 18,84 4,59 2,61 1,83 1,41 1,2 1,05 0,93 0,84 I P 12,62 3,44 1,99 1,4 1,08 0,93 0,81 0,72 0,65 Max (1) 3I 0 12,72 4,56 2,79 2,01 1,56 1,35 1,2 1,05 0,96 Điểm ngắn mạch N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 i N X 1 0 3,39 6,77 10,2 13,5 16 18,4 20,8 23,2 1 X 3,49 6,88 10,3 13,6 17 19,4 21,9 24,3 26,7 i N X 0 0 8,51 17 25,5 34 40,3 46,7 53 59,3 0 X 3,57 12,1 20,6 29,1 37,6 43,9 50,2 56,5 62,9 X 10,6 25,8 41,1 56,4 71,7 82,8 93,9 105 116 '' )( HTN I 6,84 2,79 1,76 1,28 1,01 0,87 0,77 0,69 0,62 '' )(0 HTN I 2,30 1,17 0,78 0,59 0,47 0,41 0,37 0,33 0,30 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 9 (2) I P 5,96 3,03 2,03 1,53 1,22 1,07 0,95 0,86 0,78 I P 6,86 3,24 2,15 1,61 1,28 1,12 1 0,9 0,82 (1,1) 3I 0 10,23 3,81 2,34 1,68 1,32 1,14 0,99 0,9 0,81 I P 6,84 2,79 1,76 1,28 1,01 0,87 0,77 0,69 0,62 Min (1) 3I 0 6,9 3,51 2,34 1,77 1,41 1,23 1,11 0,99 0,9 Dòng ngắn mạch lớn nhất ứng với từng trờng hợp là: Đờng đặc tính của dòng ngắn mạch ở chế độ cực đại và cực tiểu: 0 2 4 6 8 10 12 14 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 Chế độ N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 Max 12,73 4,56 2,78 2 1,56 1,35 1,19 1,06 0,96 Min 6,86 3,24 2,15 1,61 1,28 1,12 1 0,9 0,82 3I 0max 18,84 4,59 2,79 2,01 1,56 1,35 1,2 1,05 0,96 3I 0min 10,23 3,81 2,34 1,77 1,41 1,23 1,11 0,99 0,9 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 10 Đờng đặc tính của dòng thứ tự không 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 [...]... K45_ĐHBKHN 17 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Vậy thời gian tác động của các rơle trong từng chế độ là: Chế BV1 BV2 độ N1 N2 N3 N4 N5 N5 N6 N7 N8 N9 Max 0,019 0,1 0,28 0,55 0,87 0,57 0,76 0,98 1,25 1,55 Min 0,05 0,2 0,47 0,87 1,42 0,85 1,12 1,42 1,77 2,16 Từ bảng trên, ta có đồ thị sau: 2.5 2 1.5 1 0.5 0 N1 N2 N3 N4 Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN N5 N6 N7 N8 N9 18 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le IV... vùng bảo vệ của bảo vệ cắt nhanh Kiểm tra độ nhậy của bảo vệ : 1 Xác định vùng bảo vệ : LCnmin, LCnmax Từ quan hệ IN = f(L) cho ta hai đờng biểu diễn mối quan hệ giữa dòng ngắn mạch và chiều dài đờng dây trong chế độ cực đại và cực tiểu Từ kết quả tính dòng khởi động của bảo vệ cắt nhanh đã tính trong phần 3, ta xác định đợc hai đờng thẳng song song với trục hoành tại các giá trị khởi động của bảo vệ. . .Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le III Tính toán các thông số bảo vệ: 1 Dòng khởi động I kd : a Đối với đờng dây 2: Bảo vệ quá dòng cắt nhanh: I kd = K at I Nng max = 1,2.0,96 = 1,152 kA trong đó: Kat là hệ số an toàn, Kat = 1,2 INngmax là dòng ngắn mạch ba pha cực đại ở đầu đờng dây tiếp theo Bảo vệ quá dòng có thời gian: I kd = K I lv max = 1,6 ì 133,65... toàn, Kat = 1,2 INngmax là dòng ngắn mạch ba pha cực đại ở đầu đờng dây tiếp theo Bảo vệ quá dòng có thời gian: I kd = K I lv max = 1,6 ì 218,55 = 349,68 A trong đó: K là hệ số chỉnh định, K = 1,6 Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 11 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Ilvmax là dòng làm việc cực đại của máy biến dòng thứ nhất Bảo vệ quá dòng cắt nhanh thứ tự không: I 0 kd = K 0 at I 0 N 5 max = 1,2 trong đó:... dây D1 : lCNmax D1 = 16 km lCNmin D1 = 14 km 2 Kiểm tra độ nhạy: Đối với dòng điện pha Kn = I N min I kd - Đối với bảo vệ D1 INmin=IN5min=1,56 kA Ikđ1=A K n1 = 1,56.10 3 = 4,46 > 1,5 (đạt yêu cầu) 349,68 - Đối với bảo vệ D2 Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 20 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le INmin=IN9min=0,96 kA Ikđ2=213,84 A K n2 = 0,96.10 3 = 4,48 > 1,5 (đạt yêu cầu) 213,84 Đối với dòng thứ tự không... = 80 TP1 I 1 2 *N 1 Đồng thời, ta tính đợc I*N1 theo công thức sau: Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 14 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le I *N1 = I N 1 max 12,73.10 3 = = 36,4 I kd 1 349,68 t1( N 1) = 80 ì 0,22 = 0,019 s 30,4 2 1 3 Xây dựng thời gian làm việc theo chiều dài đờng dây của các bảo vệ ở chế độ cực tiểu : Nh đã tính toán ở phần ngắn mạch cực đại, ta có: TP2 = 0,37 TP1 = 0,22 a Xây dựng... Giao điểm của các đồ thị này chính là vùng bảo vệ cắt nhanh trong các chế độ cực đại và cực tiểu Đối với dòng điện pha 14 12 10 8 6 4 2 0 N1 N2 N3 - Đờng dây D2 : N4 N5 N6 N7 N8 N9 lCNmax D2 = 7,6 Km lCNmin D2 = 3,7 - Đờng dây D1 : lCNmax D1 = 16 Km lCNmin D1 = 12,5 Km Đối với dòng thứ tự không : Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 19 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 N1 N2... t 2( N 5) = 80 ì 0,37 = 0,57 s 7,3 2 1 b Xây dựng đại lợng đặt về thời gian TP1 : Với nút 5: Ngắn mạch tại N5, bảo vệ BV1 tác động chậm hơn BV2 t1(N5)=t2(N5)+t=0,57 + 0,3 = 0,87 s Đồng thời, ta tính đợc I*N5 theo công thức sau: Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 13 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le I *N 5 = I N 5 max 1,56.10 3 = = 4,46 I kd 1 349,68 TP1 = t1( N 5) ì I *2N 5 1 4,46 2 1 = 0,87 ì = 0,22... hai Bảo vệ quá dòng cắt nhanh thứ tự không: I 0 kd = K 0 at I 0 N 9 max = 1,2 trong đó: 0,96 = 0,384kA 3 K0at là hệ số an toàn, K0at = 1,2 I0N9max là dòng ngắn mạch thứ tự không lớn nhất tại nút 9 Bảo vệ quá dòng có thời gian thứ tự không: I 0 kd = K 0 I ddBI 2 = 0,3.150 = 45 A trong đó: K0 là hệ số chỉnh định, K0 = 1,2 IdđBI2 là dòng danh định của máy biến dòng thứ hai b Đối với đờng dây 1: Bảo vệ. .. I 1 2 *N 8 Đồng thời, ta tính đợc I*N8 theo công thức sau: I *N 8 = I N 8 max 1,06.10 3 = = 4,96 213,84 I kd 2 t 2 ( N 8) = 80 ì 0,37 = 1,25s 4,96 2 1 Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 12 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Với nút 7: t 2( N 7) = 80 TP 2 I 1 2 *N 7 Đồng thời, ta tính đợc I*N7 theo công thức sau: I *N 7 I N 7 max 1,19.10 3 = = = 5,56 I kd 2 213,84 t 2( N 7 ) = 80 ì 0,37 = 0,98 s 5,56 . N9 Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 19 IV. Xác định vùng bảo vệ của bảo vệ cắt nhanh. Kiểm tra độ nhậy của bảo vệ : 1. Xác định vùng bảo vệ : L Cnmin ,. Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 10 Đờng đặc tính của dòng thứ tự không 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 Bài tập dài môn : Bảo vệ. 250 1 250 )1( === Tdd Sdd BII I I n Bài tập dài môn : Bảo vệ Rơ-le Tô Nhật Tân lớp HTĐ2_ K45_ĐHBKHN 2 II. Tính ngắn mạch phục vụ bảo vệ Rơ -le. Xây dựng quan hệ giữa dòng điện ngắn mạch với chiều dài đờng dây