ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV MC LC Sinh viờn:Trn Vn Thy Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV LI M U Ngy nay, in nng tr thnh dng nng lng thit yu nht, ph bin nht i sng xó hi cng nh hot ng lao ng sn xut ca ngi, cụng nghip in luụn l ngnh cụng nghip c bn, mi nhn ca nn kỡnh t quc gia Cựng vi s phỏt trin cụng nghip húa hin i húa t nc, in nng c s dng hu ht cỏc lnh vc ca nn kinh t quc dõn nh: cụng nghip, nụng nghip, giao thụng ti, sinh hot, dch v nhu cu v in nng luụn tng trng khụng ngng iu ny ũi hi an ton v tin cy cung cp in rt cao Vỡ vy, vic tỡm hiu v nhng h hng v hin tng khụng bỡnh thng cú th xy h thng in cựng vi nhng phng phỏp v thit b bo v cn thit phỏt hin ỳng, nhanh chúng cỏch ly phn t b h hng h thng l mt mng kin thc quan trng ca k s in núi chung v k s h thng in núi riờng tỡm hiu sõu hn v ú, em chn ỏn tt nghip vi ni dung Thit k bo v rle cho trm bin ỏp 220/110/35 kV-2ì100 MVA ỏn bao gm chng: - Chng 1: Mụ t i tng bo v v cỏc thụng s chớnh - Chng 2: Tớnh toỏn ngn mch phc v bo v rle - Chng 3: La chn phng thc bo v v rle c s dng - Chng 4: Gii thiu tớnh nng v thụng s cỏc loi rle s dng - Chng 5: Tớnh toỏn cỏc thụng s v kim tra s lm vic ca bo v ỏn tt nghip ny nhm ỏp dng nhng kin thc ó hc thit k bo v cho trm bin ỏp, ng thi tỡm hiu mt s rle s dng thc t Do kh nng v kin thc cũn hn ch nờn bn ỏn chc chn khụng trỏnh nhng sai sút Em rt mong c s úng gúp ý kin, ch bo ca cỏc thy cụ giỏo Em xin chõn thnh cm n thy giỏo, TS.Ngụ Th Ngc Anh ó tn tỡnh hng dn, giỳp em hon thnh ỏn ny H Ni, ngy thỏng nm 2015 Sinh viờn thc hin Trn Vn Thy Sinh viờn: Trn Vn Thy Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV CHNG Mễ T I TNG C BO V V CC THễNG S CHNH 1.1 Mụ t i tng c bo v i tng bo v l trm bin ỏp 220/110/35 kV cú mỏy bin ỏp (MBA) B v B2 mc song song vi Hai MBA c cp t mt ngun ca h thng in (HT) qua ng dõy kộp D Phớa trung ỏp 110kVv h ỏp 35kVcp in cho ph ti 220 kV N1 HTé BI4 BI1 BI2 110kV N2 B1 I II BI3 B2 N3 III 35kV Hỡnh 1.1.S nguyờn lý v cỏc v trớ t mỏy bin dũng dựng cho bo v ca trm bin ỏp 1.2 Cỏc thụng s chớnh H thng in: H thng in cú trung tớnh ni t Cụng sut ngn mch ch cc i: SN max = 2500 MVA Cụng sut ngn mch ch cc tiu: SN = 1850 MVA X0H = 1,1.X1H ng dõy: Chiu di ng dõy: L = 120 km in khỏng th t thun: X1D = 0,305 /km in khỏng th t khụng: X0D = 0,61 Mỏy bin ỏp: Mỏy bin ỏp t ngu pha, cú cp in ỏp 230/121/38,5 kV Sinh viờn: Trn Vn Thy Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV Cụng sut: Sd B = 100 MVA; SIII = 0,5; T u dõy: Yo - - 11 Gii hn iu chnh in ỏp 10% in ỏp ngn mch phn trm cỏc cun dõy: Sinh viờn: Trn Vn Thy Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV CHNG TNH TON NGN MCH PHC V BO V RLE Mc ớch ca vic tớnh toỏn ngn mch: Trong thit k bo v rle, vic tớnh toỏn ngn mch nhm xỏc nh cỏc tr s dũng in ngn mch ln nht (INM max) i qua i tng c bo v ci t v chnh nh cỏc thụng s ca bo v, tr s dũng ngn mch nh nht (INM max) kim tra nhy ca chỳng Phng phỏp thc hin: Ta xột tt c cỏc phng ỏn ngn mch ca h thng in Ch lm vic: Cụng sut ngn mch ln nht (S N max) hoc cụng sut ngn mch nht (SN min) Cu hỡnh ca li in: c trng bng s phn t lm vic song song SN max: mỏy bin ỏp (MBA), ng dõy lm vic song song SN min: MBA, ng dõy lm vic - V trớ im ngn mch: ' Phớa I: V trớ im ngn mch N1 , N1 ' Phớa II: V trớ im ngn mch N , N ' Phớa III: V trớ im ngn mch N , N 220kV BI4 BI1 ' N N1 HTé N2' 110kV BI2 B1 N2 ' N I BI3 II B2 N3 III 35kV Dng ngn mch: - xỏc nh dũng in ngn mch cc i (INM max) ta xột cỏc dng ngn mch ba pha i xng, ngn mch mt pha, ngn mch hai pha chm t - xỏc nh dũng in ngn mch cc tiu (I NM min) ta xột cỏc dng ngn mch hai pha, hai pha chm t v ngn mch mt pha T ú ta cú cỏc s tớnh toỏn nh sau: S 1: SN max (2 ng dõy song song), MBA lm vic - Sinh viờn: Trn Vn Thy Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV S 2: SN max(2 ng dõy song song), MBA lm vic S 3: SN (1 ng dõy), MBA lm vic S 4: SN (1 ng dõy), MBA lm vic Gi thit c bn tớnh toỏn ngn mch 1) Tn s ca h thng khụng i Thc t sau xy ngn mch cụng sut ca cỏc mỏy phỏt thay i t ngt, dn n mt cõn bng mụ men quay, tc quay b thay i quỏ trỡnh quỏ Tuy nhiờn ngn mch c tớnh toỏn giai on u nờn s bin thiờn tc cũn cha ỏng k.Gi thit tn s h thng khụng i khụng mc sai s nhiu, ng thi lm n gin ỏng k phộp tớnh 2) B qua bóo hũa t n gin ta coi mch t ca cỏc thit b in khụng bóo hũa, ú in cm ca phn t l hng s v mch in l tuyn tớnh Thc t cho thy sai s mc phi l khụng nhiu 3) B qua ph ti tớnh toỏn ngn mch Khi b qua ph ti tớnh toỏn ngn mch thỡ kt qu tớnh toỏn cho ta tr s dũng ngn mch ln hn, chp nhn c la chn thit b 4) B qua cỏc lng nh thụng s ca mt s phn t Núi chung bi toỏn thit k ũi hi chớnh xỏc khụng cao ta cú th: - B qua dung dn ng dõy - B qua mch khụng ti ca cỏc MBA - B qua in tr MBA, ng dõy 5) H thng sc in ng pha ca ngun l i xng Khi ngn mch khụng i xng, phn ng phn ng cỏc pha lờn t trng quay khụng hon ton ging Tuy nhiờn, t trng c gi thit quay u vi tc khụng i Khi ú sc in ng pha luụn i xng Thc t h s khụng i xng ca cỏc sc in ng khụng ỏng k [2] cho vic tớnh toỏn n gin ta dựng h n v tng i c bn Chn n v c bn - Cụng sut c bn: chn bng cụng sut danh nh ca MBA Scb = Sd B = 100 MVA - in ỏp c bn: chn bng in ỏp danh nh cỏc cp Ucb = Ud - Dũng in c bn: dũng in c bn c tớnh toỏn cho tng cp in ỏp tng ng Sinh viờn: Trn Vn Thy Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV Phớa I: cp in ỏp 220kVcú Phớa II: cp in ỏp 110 kVcú Phớa III: cp in ỏp 35 kVcú Tớnh thụng s cỏc phn t h n v tng i c bn - H thng - Trong ch cc i: SN max = 2500 MVA in khỏng th t thun v th t nghch: in khỏng th t khụng: X0H max = 1,1.X1H max = 1,1 ì 0,04 = 0,044 Trong ch cc tiu: SN = 1850 MVA in khỏng th t thun v th t nghch: - in khỏng th t khụng: X0H = 1,1.X1H = 1,1.0,054 = 0,059 ng dõy Mỏy bin ỏp in ỏp ngn mch phn trm ca cỏc cun dõy MBA: - in khỏng ca cỏc cun dõy: - Cun cao: - Cun trung: - Cun h: S thay th ca h thng - S thay th th t thun (th t nghch E=0) Sinh viờn: Trn Vn Thy Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV XC 0,115 X1D 0,0069 E XT X1Hmax 0,04 X1H 0,054 XH 0,195 XC 0,115 X1D 0,069 XH 0,195 - XT S thay th th t khụng X0D 0,138 XT XC 0,115 X0H max 0,044 X0H 0,059 X0D 0,138 XH 0,195 XC 0,115 XH 0,195 XT Tớnh toỏn cỏc phng ỏn ngn mch 2.1 S 1: SN max(2 ng dõy song song), MBA lm vic 2.1.1 Ngn mch phớa I (im ngn mch N1, ) - S thay th th t thun (th t nghch E = 0) X1D 0,069 E X1Hmax 0,04 X1D 0,069 Sinh viờn: Trn Vn Thy BI1 N1 Lp 6H2 ỏn tt nghip - Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV S thay th th t khụng X0D 0,138 X0H max 0,044 XC 0,115 BI1 XH 0,195 N1 X0D 0,138 U0N Ta cú: in khỏng th t thun v th t nghch in khỏng th t khụng 2.1.1.1 Ngn mch pha Dũng ngn mch t h thng n im ngn mch: Phõn b dũng in i qua BI: - Khi ngn mch ti N1: Khi ngn mch ti Dũng qua cỏc BI cũn li = 2.1.1.2 Ngn mch pha chm t in khỏng ph: - Cỏc thnh phn dũng in: in ỏp th t khụng: Phõn b dũng in th t khụng phớa h thng v phớa MBA: Phõn b dũng in i qua cỏc BI - Ngn mch ti N1: Sinh viờn: Trn Vn Thy Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV Dũng in qua cỏc BI cũn li bng khụng - Ngn mch ti Dũng in qua BI1: Dũng in qua BI4: ) Dũng qua cỏc BI cũn li bng 2.1.1.3 Ngn mch pha in khỏng ph: Cỏc thnh phn dũng in ti im ngn mch: in ỏp th t khụng: Phõn b dũng th t khụng: Phõn b dũng in i qua cỏc BI - Ngn mch ti N1: Dũng in qua cỏc BI cũn li bng khụng - Ngn mch ti Dũng in qua BI1: Dũng in qua BI4: Dũng qua cỏc BI cũn li bng Sinh viờn: Trn Vn Thy 10 Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV Khi ng ca t ng úng li ph thuc vo loi bo v tỏc ng (vớ d 46, 50, 51) Chc ngng bo v quỏ ti - Tng t nh chc nng bo v quỏ ti rle 7UT613, cú th c s dng nh chc nng bo v d phũng cho ba phớa mỏy bin ỏp, cú th iu chnh mc nhit cnh bỏo da vo biờn dũng in Chc nng chng h hng mỏy ct Khi bo v chớnh phỏt tớn hiu ct ti mỏy ct thỡ b m thi gian ca bo v 50BF ( TBF ) s ng T-BF tip tc lm vic tn ti tớn hiu ct v dũng s c Nu mỏy ct t chi lnh ct ( mỏy ct b hng ) v b m thi gian T-BF t ti ngng thi gian gii hn thỡ bo v 50BF s phỏt tớn hiu i ct cỏc mỏy ct u ngun cú liờn quan vi mỏy ct hng loi tr s c Cú th ng chc nng 50BF ca 7SJ621 t bờn ngoi thụng qua cỏc u vo nh phõn, ú cú th kt hp rle 7SJ621 vi cỏc b bo v khỏc nhm nõng cao tớnh chn lc, tin cy ca h thng bo v 5.2.3.Mt s thụng s k thut ca rle 7SJ621 +Mch u vo Dũng in danh nh: 1A hoc 5A(cú th la chn) in ỏp danh nh: 115V/230V (cú th la chn) Tn s danh nh: 50Hz/60Hz (cú th la chn) Cụng sut tiờu th: - Im= 1A : < 0,05 VA Im= 5A : < 0,3 VA Im= 1A : 0,05 VA(cho bo v chng chm t cú nhy cao) +Kh nng quỏ ti v dũng - Theo nhit (tr s hiu dng): 100.Im 1s 30.I m 10s 4.I m thi gian di - Theo giỏ tr dũng xung kớch: 250.Im 1/2chu kỡ +Kh nng quỏ ti v dũng cho chng chm t cú nhy cao - Theo nhit (tr s hiu dng): 300A 1s 100A 10s 15A thi gian di - Theo giỏ tr dũng xung kớch: 750A 1/2chu kỡ +in ỏp cung cp mt chiu - in ỏp nh mc: 24/48V khong cho phộp 19 ữ 58V 60/125V khong cho phộp 48 ữ 150V 110/250V khong cho phộp 88 ữ 330V Sinh viờn: Trn Vn Thy 67 Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV +Cụng sut tiờu th: -Tnh (Quiescent) ữ 4W - Kớch hot (energized) ữ +Cỏc tip im úng ct - S lng : Kh nng úng ct : úng 1000 W/VA Ct - 30 W/VA in ỏp úng ct : 250 V Dũng úng ct cho phộp : 30A 0,5s +u vo nh phõn - S lng : 11 in ỏp lm vic 24 ữ 250 V Dũng tiờu th 1,8 mA(c lp vi dũng iu khin) 5.2.4.Cỏch chnh nh v ci t thụng s cho rle 7SJ621 Rle 7SJ621 cú hai cỏch ci t thụng s v chnh nh chc nng bo v: thụng qua bn phớm mt trc rle hoc bng phn mm iu khin DIGSI Cỏc thụng s v chc nng bo v ci t rle c t chc theo a ch Vớ d cho bng V-2 Bng 2:Thụng s ci t cho bo v 7SJ621 a ch 112 113 Cỏc la chn Disabled Definite time TOC IEC (4) (TOC ANSI 8) User Defined PU User Def Reset Disabled Definite Time TOC IEC TOC ANSI User Defined PU User Def Reset Ci t Din gii TOC IEC (4) t bo v quỏ dũng cú thi gian 50/51 theo chun IEC Definite Time 122 Disabled Enabled Enabled 142 Disabled No ambient temp With amb temp With amb Temp Sinh viờn: Trn Vn Thy 68 t bo v chng chm t theo c tớnh thi gian c lp t chc nng chng tỏc ng dũng t bin bng hi bc hai t bo v chng quỏ ti 49 cú xột n nhit mụi trng Lp 6H2 ỏn tt nghip 170 171 Sinh viờn: Trn Vn Thy Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV Disabled Enabled Disabled Enabled Enabled Enabled 69 t chc nng chng h hng mỏy ct 50BF t chc nng t ng úng li 79 Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV CHNG TNH TON CC THễNG S CA R LE KIM TRA S LM VIC CA BO V 6.1.Tớnh toỏn cỏc thụng s bo v mỏy bin ỏp: Cỏc s liu cn thit phc v cho tớnh toỏn bo v mỏy bin ỏp Bng 6.1: Cỏc s liu cn thit tớnh toỏn bo v Thụng s Phớa 220 kV 35 kV 100 230 251 YN 10 600/5 Cụng sut danh nh (MVA) in ỏp danh nh (kV) Dũng in danh nh (A) T u dõy Gii hn thay i u phõn ỏp( % ) T s bin i ca mỏy bin dũng 110 kV 100 121 477 YN 10 1000/5 100 38,5 1500 10 3000/5 Nhng chc nng bo v dựng rle 7UT613 Khai bỏo thụng s mỏy bin ỏp Vic chnh nh cỏc thong s ci t cho tng chc nng c thc hin cỏc chc nng tng ng Trong mi khi, cỏc thụng s cú th chnh nh bng cỏch bm cỏc phớm trờn b mt rle T nhng thụng s danh nh ca mỏy bin ỏp, rle t ng tớnh toỏn thớch ng vi t ỏu dõy v dũng dnh nh ca cỏc cun dõy theo cụng thc ó lp sn Rle cn nhng thụng s sau cho mi cun dõy: - Cụng sut danh nh Sdd (MVA) in ỏp danh nh Udd (kV) Dũng in danh nh Idd (A) T u dõy Mỏy bin ỏp cú iu chnh di ti thỡ khụng khai bỏo in ỏp danh nh m khai bỏo theo in ỏp Ud theo cụng thc sau: U max U U max + U Trong ú Umax ,Umin l giỏ tr in ỏp cc i v cc tiu cú th t c thay i u phõn ỏp U d = Bng 2: Thụng s ci t cho mỏy bin ỏp t ngu Sinh viờn: Trn Vn Thy 70 Lp 6H2 ỏn tt nghip Ni dung in ỏp phớa cao Cụng sut cun cao ỏp Trung tớnh ni t trc tip Cun cao ni in ỏp phớa trung Cụng sut cun trung Trung tớnh ni t trc tip Cun trung ni in ỏp cun h Cụng sut cun h Trung tớnh cỏch t Cun h ni tam giỏc Dũng in lm vic phớa cao ỏp Dũng in lm vic phớa trung ỏp Dũng in lm vic phớa h ỏp Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV Cỏch la chn 0.4 ữ 800 kV 0,2ữ5000MVA Solid Earthed Isolated Y D Z 0,4ữ800 kV 0,2ữ5000MVA Solid Earthed Isolated Y D Z 0,4ữ800 kV 0,2ữ5000MVA Solid Earthed Isolated Y D Z ữ 100000 A ữ 100000 A ữ 100000 A Ci t 230 100 Solid Earthed YN 121 100 Solid Earthed YN 38.5 100 Isolated D 251 477 1500 6.2.Tớnh toỏn thụng s ci t bo v so lch 7UT613 6.2.1.Tớnh toỏn thụng s bo v so lch cú hóm Dũng so lch mc thp IDIFF >l giỏ tr ng ca dũng so lch on a (Hỡnh VI-1), giỏ tr ny biu th nhy ca bo v xột n dũng khụng cõn bng c nh qua rle, ch lm vic bỡnh thng thỡ: I DIFF K at I KCB Kat: h s an ton; Kat=1,2 ữ1,3 IKCB l dũng in khụng cõn bng, trng hp bỡnh thng, theo nguyờn lý o lng ca rle 7UT613 thỡ dũng so lch bng khụng, nhiờn thc t nú o c dũng khụng cõn bng bao gm nhng thnh phn sau: IKCB= (Kn.KKCK.fi + U).IdB -Kn l h s ng nht mỏy bin dũng, Kn=1 -KKCK l h s k n nh hng ca thnh phn khụng chu kỡ ca dũng ngn mch quỏ trỡnh quỏ , KKCK= -fi : sai s tng i cho phộp ca BI, fi =0,1 -U l phm vi iu chnh in ỏp ca u phõn ỏp, vi phm vi iu chnh 10 %, U= 0,1 IdB: dũng in danh nh ca mỏy bin ỏp (ly phớa 220kV lm phớa c bn) Do ú IDIFF > = (1,2 ữ 1,3).(1.1.0,1 + 0,1).IdB IDIFF > = (0,2 ữ 0,3) IdB Sinh viờn: Trn Vn Thy 71 Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV I DIFF> Thng chn IDIFF >* IddB = 0,3 dc ca on c tớnh b m bo cho rle lm vic tin cy trng hp khụng cõn bng xy sai s ca BI v s thay i u phõn ỏp ca mỏy bin ỏp dũng ngn mch khụng ln Theo nh sn xut, chn 1=14, vy KHb= tg1= 0,25 (KHb l h s hóm on b), SLOPE = 0,25 dc ca on c tớnh c cú mc hóm ln hn, nhm m bo cho rle lm vic iu kin dũng khụng cõn bng ln, BI b bóo ho cú ngn mch ngoi dc ny c xỏc nh theo ln ca gúc 2, nh sn xut ó t sn rle im c s l 2,5 v 2=26,56, SLOPE 2= 0,5 Ngng thay i h s hóm th nht: IS1 = I DIFF > 0,3 K Hb = 0, 25 = 1,2 Dũng so lch mc cao IDIFF >> l gii hn phớa trờn ng c tớnh (on d), on c tớnh ny ph thuc vo giỏ tr dũng ngn mch ca mỏy bin ỏp Khi ngn mch vựng bo v, dũng so lch ln hn giỏ tr IDIFF >> thỡ rle tỏc ng lp tc khụng k mc dũng hóm, ngng ny thng c chnh nh mc ngn mch u mỏy bin C-T ỏp v dũng s c xut hin ln hn U N % ln dũng danh nh ca mỏy bin ỏp, U N % =11% U N % = 9,1 Vy ta chn giỏ tr I = 9,1.I Ta cú ngng thay i h s DIFF >> dB hóm th hai: 2,5.0,5 I* SLOPE2 H IS2 = SLOPE2 SLOPE1 = 0,5 0, 25 = 9,1 I + 2,5 IS3 = DIFF>> + I* H SLOPE2 = 0,5 = 20,7 I P2 = IS2 SLOPE1 = 0,25 = 1,25 Phm vi hóm b sung nhm trỏnh cho rle tỏc ng nhm BI bóo ho mnh ngn mch ngoi ly bng T l thnh phn hi bc hai t n ngng chnh nh, tớn hiu ct s b khoỏ, trỏnh cho rle tỏc ng nhm (15%) Thi gian tr ca cp IDIFF > l 0s Thi gian tr ca cp IDIFF >> l 0s 6.2.2 Tớnh toỏn thụng s bo v chng chm t hn ch I-REF= kat fi% IdB kat = 1,2 : h s an ton fi% = 0,1 : sai s ln nht ca mỏy bin dũng I-REF=1,2.0,1.IdB = 0,12 IdB Chn dũng in ng : I-REF> = 0,3 IdB dc ca ng c tớnh : SLOPE = Thi gian tr tỏc ng : T I-REF> = s Sinh viờn: Trn Vn Thy 72 Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV Bng 6.3: Thụng s ci t cho bo v so lch 7UT613 Cỏc la chn OFF Ci t Ni dung ON ON t chc nng bo v so lch ON Hóm bng súng hi bc hai Block relay for trip commands OFF ON 0.05 2,00 I/In0 0,30 I/In0 0.00 60,00sec; 0,00sec 0.05 35,0 I/In0 9,1 I/In0 0.00 60,00sec; 0.10 0,50 0.00 2,00 I/In0 0.25 0,95 0.00 10,00 I/In0 0,00sec 0,25 0,00 I/In0 0,50 2,50 I/In0 2.00 15,00 I/In0 I/In0 10 80% OFF 15% ON 0.05 2,00 I/In 0.00 60,00 sec; 0.00 0,95 Sinh viờn: Trn Vn Thy ON 0,3 I/In 0,00 sec 0,00 73 Dũng so lch mc thp IDIFF > = 0,3.IdB Thi gian tr ca cp IDIFF > Dũng so lch mc cao IDIFF >> = 9,1.IdB Thi gian tr ca cp IDIFF >> dc on c tớnh b im c s ca on c tớnh b dc on c tớnh c im c s ca on c tớnh c Ngng cho phộp hóm b sung tỏc ng T l thnh phn hi bc hai Bt chc nng bo v chng chm t hn ch (REF) Dũng ng ca bo v REF Thi gian tr ca bo v REF dc ca ng c tớnh Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV IDIFF/IN d 10 IDIFF>> vựng hóm vựng tỏc dong c vựng hóm bo sung IDIFF> b a 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 IREST/IN Hỡnh 1: ng c tớnh lm vic ca rle 7UT613 6.3.Tớnh toỏn thụng s ci t bo v ca rle 7SJ621 6.3.1.Bo v quỏ dũng ct nhanh, I(50) Dũng in ng ca rle ny c xỏc nh theo iu kin: Ik = Kat.INng.max, kA Trong ú : Kat- h s an ton, Kat = 1,2ữ1,3 Chn Kat = 1,2; INng.max- dũng ngn mch ngoi ln nht, kA Dũng ng phớa th cp ca BI c xỏc nh theo iu kin: I kd 103 IkI>> = n I ,A Trong ú: nI- t s bin dũng tng ng Bo v quỏ dũng ct nhanh t phớa 220KV I Nng max = max{ I N max , I N max } qua BI1 INng.max =13,333.0,251=3,347 kA -Ngn mch dng N(3) ti N3, ngun cung cp SNmax, mỏy bin ỏp lm vic Ik1 = 1,2.3,347 = 4,016 kA 4,016 10 = 6,693 Ik1I>> = 600 / A 6.3.2.Bo v quỏ dũng, I>(51) Dũng in ng ca rle ny chn theo iu kin sau: K a t K m I = Kv I = K.I (kA) k d d Trong ú : Kat- h s an ton, Kat = 1,2ữ1,3 Chn Kat = 1,2; Km- h s m mỏy, Km = 1,2ữ1,3 Chn Km = 1,2; Kv - h s tr v, Kv = i vi rle s; Sinh viờn: Trn Vn Thy 74 Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV K - h s chnh nh,K = 1,44 Dũng ng phớa th cp ca BI c xỏc nh theo iu kin: I kd 103 IkI> = n I ,A Trong ú: nI- t s bin dũng tng ng Bo v quỏ dũng t phớa 220kV Ik1 = 1,44.IdB(220) = 1,44.251.10-3=0,361 kA; 0,361 10 = 0,602 Ik1I> = 600 / A Bo v quỏ dũng t phớa 110kV Ik2 = 1,44.IdB(110) =1,44.477.10-3=0,687 kA; 0,687 103 = 0,687 Ik2I> = 1000 / A Bo v quỏ dũng t phớa 35kV Ik3= 1,44.IdB(35) =1,44.1500.10-3=2,160 kA 2,16 103 = 0,72 Ik3I> = 3000 / A Bo v quỏ dũng s dng c tớnh thi gian c lp Phớa 35 kV: Thi gian ct ca bo v ng dõy tD = 1sec, t = 0,3 sec nờn : t = tD + t = 1+0,3 =1,3 sec Phớa 110 kV Thi gin ct ca bo v ng dõy tD = 1sec, t = 0,3 sec nờn: t = tD + t = 1+0,3 =1,3 sec Phớa 220 kV: Thi gian ct ca bo v ng dõy tD = 1sec, t = 0,3 sec nờn : t = tD + t = 1+0,3 =1,3 sec 6.3.3.Bo v quỏ dũng th t khụng,I0>(51N) Dũng in ng ca rle ny c chn theo iu kin sau: I0kI> =(0,2ữ0,3).IdBI Trong ú: IdBI- Dũng danh nh ca BI, IdBI1= 1A I0kI>= 0,3.1 = 0,3A Bo v ny ch t cho phớa 220 kV v 110 kV Cỏc thụng s ci t cho r le 7SJ621 phớa 220 kV theo bng di õy: Bng 4: Thụng s ci t cho bo v so lch 7UT621 phớa 220 kV Sinh viờn: Trn Vn Thy 75 Lp 6H2 ỏn tt nghip Cỏch la chn ON OFF Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV Ci t ON 0,10 25,00A 6,693A 0,00 60,00sec 0,00sec 0,10 4,00A 0,602A Normal Inverse Very Inverse Extremly Inverse User Character ON OFF 0,10 4,00 ON OFF 0,10 4,00 1,0 999,9min 50 100% ON OFF 0,00 60,00sec; User Character ON 0,3 Ni dung Bt chc nng quỏ dũng ct nhanh Dũng ng quỏ dũng ct nhanh Thi gian tỏc ng quỏ dũng ct nhanh Dũng ng ca bo v quỏ dũng Chn c tớnh thi gian cho bo v quỏ dũng, t=const Bt chc nng quỏ quỏ dũng th t khụng Dũng ng quỏ dũng th t khụng ON Bt chc nng quỏ ti 1,10 100,0min 82% H s k Hng s thi gian Cnh bỏo trng thỏi nhit Bt chc nng chng mỏy ct hng 50BF Thi gian tr ca 50BF ON 0,25sec Cỏc thụng s ci t cho r le 7SJ621 phớa 110 kV theo bng di õy: Bng 6.5: Thụng s ci t cho bo v so lch 7UT621 phớa 110 kV Cỏc la chn ON OFF Ci t Ni dung ON Bt chc nng quỏ dũng 0,10 4,00A 0,687A Dũng ng ca bo v quỏ dũng Normal Inverse Very Inverse Extremly Inverse User Character ON OFF 0,05 4,00A Sinh viờn: Trn Vn Thy User Character ON 0,3A 76 Chn c tớnh thi gian cho bo v quỏ dũng, t= const Bt chc nng quỏ dũng th t khụng Dũng ng quỏ dũng Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV th t khụng ON OFF 0,10 4,00 1,0 999,9min 50 100% ON OFF 0,00 60,00sec; ON Bt chc nng quỏ ti 1,10 100,0min 82% H s k Hng s thi gian Cnh bỏo trng thỏi nhit Bt chc nng chng mỏy ct hng 50BF Thi gian tr ca 50BF ON 0,25sec Cỏc thụng s ci t cho r le 7SJ621 phớa 35 kV theo bng di õy Bng VI- 4: Thụng s ci t cho bo v so lch 7UT621 phớa 35 kV Cỏc la chn ON OFF Ci t Ni dung ON Bt chc nng quỏ dũng 0,10 4,00A 0,72 A Dũng ng ca bo v quỏ dũng User Character Chn c tớnh thi gian cho bo v quỏ dũng, t= const ON Bt chc nng quỏ ti 1,10 100,0min 82% H s k Hng s thi gian Cnh bỏo trng thỏi nhit Bt chc nng chng mỏy ct hng 50BF Thi gian tr ca 50BF Normal Inverse Very Inverse Extremly Inverse User Character ON OFF 0,10 4,00 1,0 999,9min 50 100% ON OFF 0,00 60,00sec; ON 0,25sec 6.4.Kim tra s lm vic ca cỏc bo v 6.4.1.Bo v so lch,I(87) 1)Ngn mch ngoi vựng bo v Trờn lý thuyt ngn mch ngoi vựng bo v dũng so lch s bng khụng Tuy nhiờn, thc t bo v s o c dũng so lch theo biu thc: Sinh viờn: Trn Vn Thy 77 Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV Isl = Ikcb = (Kn.Kkck.fi+U/c).INng.max Trong ú: Kn - H s ng nht ca mỏy bin dũng, Kn= 1; Kkck - H s k n nh hng ca thnh phn khụng chu k ca dũng ngn mch quỏ trỡnh quỏ , Kkck = 1; fi - Sai s tng i cho phộp ca BI, fi = 0,1; U/c-Phm vi iu chnh in ỏp ca u phõn ỏp, U/c = 0,1; INngmax- Dũng in ngn mch cc i ngoi vựng bo v Suy : Isl = 0,2.INngmax Dũng hóm c xỏc nh theo biu thc: IH = 2.INngmax H s an ton hóm ca bo v so lch c xỏc nh theo biu thc: IH KatH = I Htt Trong ú: IHtt - dũng in hóm tớnh toỏn a)Ngn mch phớa 110kV (N2) IN2ngmax = IBI1max = 5,263 Isl2 = 0,2.IN2ngmax = 0,2.5,263 = 1,053 IH2 = IN2ngmax = 2.5,263 = 10,526 Nh vy ct ng c tớnh c nờn: 1,053 + 2,5 0,5 IH2tt = =4,606 10,526 = KatH2 = 4,606 2,285 b)Ngn mch phớa 35kV(N3) IN3ngmax = IBI1max = 2,597 Isl3 = 0,2.IN3ngmax= 0,2.2,597 = 0,519 IH3 =2.IN3ngmax=2.2,597=5,194 Nh vy ct ng c tớnh b nờn: 0,519 IH3tt = 0, 25 =2,076 5,194 = 2,5 KatH2 = 2,076 2)Ngn mch vựng bo v Khi ngn mch vựng bo v, dũng in so lch Isl luụn bng dũng hóm IH ú theo lý thuyt rle luụn tỏc ng Kim tra s lm vic ca rle ta kim tra nhy: I K n = sl Isltt Trong ú: Isltt- dũng so lch tớnh toỏn (tớnh da trờn c tớnh lm vic ca rle) Sinh viờn: Trn Vn Thy 78 Lp 6H2 ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV a) Ngn mch phớa 220kV (N1) Dũng so lch vựng nht : Isl1 = IH = 7,041 Nh vy ct ng c tớnh c nờn: Isl1tt = (7,041-2,5).0,5= 2,271 nhy ca bo v: 7,041 = 3,1 2, 271 Kn1 = b) Ngn mch phớa 110kV (N2) Dũng so lch vựng nht : Isl2 = IH2 = 2,393 Nh vy ct ng c tớnh b nờn: Isl2tt = 2,393.0,25=0,598 nhy ca bo v: 2,393 =4 Kn2 = 0,598 c) Ngn mch phớa 35 kV (N3) Dũng so lch vựng nht : Isl3 = IH3 =1,558 Nh vy ct ng c tớnh b nờn: Isl3tt =1,558.0,25=0,39 nhy ca bo v: 1,558 =4 Kn3 = 0,39 I DIFF IN d Idiff>>=9,1 Vùng tác động N'1 (7,041; 7,041) c Vùng hãm Vùng hãm bổ sung N'2 (2,393; 2,393) Ip2 N'3 (1,558; 1,558) 1,25 Idiff>=0,3 N (1,053;10,526) b a N (0,519; 5,194) I Is1 1,2 Is2 Is3 Hỡnh 6.2: c tớnh nhy ngn mch v ngoi vựng bo v Sinh viờn: Trn Vn Thy 79 Lp 6H2 22,5 rest IN ỏn tt nghip Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV 6.4.2.Bo v chng chm t hn ch, I0 (87N) nhy c xỏc nh theo biu thc: 3.I N Kn87N = I kd Trong ú: I0Nmin- tr s dũng ngn mch th t khụng nh nht ti ch ngn mch vựng bo v; + im N1 Iok - tr s dũng ng, I0k = 0,3.Id1BI = 0,3.600 =180 A Dũng th t khụng nh nht qua bo v: I0Nmin = 770A nhy ca bo v : 3.770 = 12,833 180 K87N = + im N2 Iok - tr s dũng ng, I0k = 0,3.Id2BI = 0,3.1000 =300 A Dũng th t khụng nh nht qua bo v: I0Nmin = 1405A nhy ca bo v : 3.229 = 2, 29 300 Kn87N = 6.4.3.Bo v quỏ dũng, I>(51) nhy ca bo v c xỏc nh theo biu thc: I N Kn = I kd Trong ú: Ik - Dũng ng ca bo v 1)Bo v quỏ dũng theo thi gian phớa 220kV IN1min = 0,842.0,251=0,211 kA Ik1 = 0,402 kA 0, 211 < 1, Kn1 = 0,361 Vy nhy khụng t yờu cu, vỡ vy phớa 220kV cn phi t bo v quỏ dũng th t nghch Dũng ng ca bo v quỏ dũng th t nghch c chn: 220 220 I k 46 = 0,4.I d B = 0,4.251 = 100,4 A I k n 46 = I k 46 , ú I l dũng ngn mch th t nghch nh nhy ca bo v: nht qua bo v, I = 0,607 (SNmin,2 MBA hnh song song) Trong h n v cú tờn: I = 0,607.251 = 152,357 A Sinh viờn: Trn Vn Thy 80 Lp 6H2 ỏn tt nghip nhy ca bo v: Thit k mng bo v r le cho trm bin ỏp 220/110/35 kV k n 46 = I 152,357 = = 1,518 I k 46 100,4 2)Bo v quỏ dũng theo thi gian phớa 110kV IN2min = 2,393.0,477=1,141 kA Ik2 = 0,687 kA 1,141 Kn2 = 0,687 = 1,661 3)Bo v quỏ dũng theo thi gian phớa 35kV IN3min = 1,558.1,5=2,337 kA Ik3 = 2,160 kA 2,337 Kn3 = 2,160 = 1,082 6.4.4.Bo v quỏ dũng th t khụng,I0>(51N) nhy ca bo v c xỏc nh theo biu thc: 3.I N K = I kd n0 Trong ú: I0Nmin Dũng th t khụng cc tiu ngn mch trờn gúp phớa bờn mỏy bin ỏp Vỡ ta chn h s k = 0,3 , nờn h s nhy ca bo v ging vi bo v 87N Kt lun Cỏc phng thc bo v cho mỏy bin ỏp t ngu gm cú bo v so lch, bo v chng chm t hn ch 7UT613 m nhim, bo v quỏ dũng, bo v quỏ dũng th t khụng,bo v chng quỏ ti, bo v chng t chi mỏy ct rle 7SJ621 m nhim, ngoi cũn bo v chớnh bng rle khớ , bo v chng quỏ nhit c lp sn mỏy bin ỏp Cỏc rle 7UT613 v 7SJ621 m bo chc nng ca rle s cú tớnh chn lc cao Qua cỏc kt qu tớnh toỏn v kim tra v h s an ton v nhy ca loi r le 7UT613 v 7SJ621 trờn ta thy hai r le bo v 7UT613 v 7SJ621 u m bo an ton, cú th ci t cỏc thụng s gii hn cho phộp ca thit b bo v an ton cho mỏy bin ỏp trc cỏc s c ngn mch Sinh viờn: Trn Vn Thy 81 Lp 6H2