Đang tải... (xem toàn văn)
luận văn
Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học nông nghiƯp hµ néi -*** - Nguyễn văn khoa Nghiên cứu giải pháp thiết kể cải tạo nâng cấp hệ thống rơ le bảo vệ máy biến áp động lực 25000kva điện áp 110kv/35kv Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Điện khí khoá sản xuất Nông nghiệp n«ng th«n M· sè: 60.52.54 Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: PGS.TS trần mạnh hùng hà nội - 2011 LI CAM ðOAN Tác giả xin cam ñoan luận văn ñược thực hướng dẫn PGS.TS Trần Mạnh Hùng Kết nghiên cứu luận văn ñược thực Chi nhánh Lưới ñiện cao Nam ðịnh – Cơng ty Lưới điện cao miền Bắc Tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm với nội dung luận văn khơng có chép từ luận văn khác Hà Nội, ngày tháng năm 2011 Tác giả Nguyễn Văn Khoa Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật……………………………… i LỜI CẢM ƠN Trước hết tác giả xin cảm ơn PGS TS Trần Mạnh Hùng ñã quan tâm, ñộng viên khuyến khích tác giả hồn thành luận văn Tác giả chân thành cảm ơn tới Thầy, Cô giáo Bộ mơn điện kỹ thuật khoa Cơ - ðiện trường ðại học nơng Nghiệp Hà Nội nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện cho tác giả hồn thành tốt luận văn Tác giả chân thành cảm ơn Thầy, Cô Cán Công nhân viên Viện sau ðại học trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội ñã nhiệt tình giúp ñỡ tạo ñiều kiện thuận lợi để tác giả hồn thành khố học Tác giả chân thành cảm ơn Ơng Vũ Anh Cường phó Giám ñốc Chi nhánh Lưới ñiện cao Nam ðịnh tập thể lãnh ñạo Chi nhánh tạo ñiều kiện ñể tác giả tiếp cận hồ sơ, tài liệu Kỹ thuật hướng dẫn tìm hiểu thực tiễn thiết bị để cập nhật thơng tin hồn thành luận văn Cuối cùng, quan trọng, bầy tỏ lịng biết ơn chân tình tới gia đình, người thân yêu gần gũi ñồng nghiệp san sẻ gánh vác cơng việc, tạo điều kiện cho tác giả n tâm hồn thành luận văn Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật……………………………… ii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng v Danh mục hình vi LỜI NÓI ðẦU Chương I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG RƠLE SỐ BẢO VỆ TRONG HỆ THỐNG ðIỆN 110kV/35kV 1.1 Hệ thống ñiện Quốc Gia 1.2 Vai trò máy biến áp lực hệ thống ñiện 1.2.1 Sự cố bên máy biến áp lực 1.2.2 Sự cố bên máy biến áp lực 1.3 Các phương pháp bảo vệ máy biến áp 1.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng Rơle bảo vệ máy biến áp giới 1.5 Tình hình nghiên cứu ứng dụng Rơle bảo vệ nước 1.6 Mục tiêu ñề tài: Chương 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp tiếp cận 2.2 Nghiên cứu lý thuyết 10 2.3 ðiều tra khảo sát 11 2.4 Giải pháp cải tạo nâng cấp 11 Chương 3: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN TRIỂN KHAI ðỀ TÀI 14 3.1 Bảo vệ máy biến áp rơle kỹ thuật số 14 3.1.1 Nguyên lý làm việc thiết bị bảo vệ: 14 3.1.2 Những yêu cầu ñối với hệ thống rơle bảo vệ: 15 3.2 Cơ cấu chung hệ thống bảo vệ 16 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật……………………………… iii 3.2.1 Kết ứng dụng rơle kỹ thuật số nước 17 3.2.2 Các nhược ñiểm rơle ñiện từ 18 3.2.3 Các ưu ñiểm rơle kỹ thuật số 18 Chương : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 22 4.1 Kết khảo sát 22 4.1.1 Khái quát chung trạm biến áp thuộc tỉnh Nam ðịnh 22 4.1.2 Hiện trạng trạm biến áp (E3.4) Phi Trường 24 4.1.3 Nhiệm vụ trạm 28 4.2 SỐ LIỆU PHỤC VỤ TÍNH TỐN 33 4.2.1 ðiện kháng hệ thống 34 4.2.2 ðiện kháng máy biến áp 35 4.3 36 TÍNH TỐN DỊNG ðIỆN NGẮN MẠCH 4.3.1 ðiểm ngắn mạch N1 36 4.3.2 ðiểm ngắn mạch N2 47 4.3.3 ðiểm ngắn mạch N3 50 4.3.4 ðặt vấn ñề phương án cải tạo nâng cấp trạm ( E3.4) Phi Trường: 53 4.4 54 GIỚI THIỆU RƠLE BẢO VỆ SO LỆCH 7UT633 4.4.1 Tổng quan rơle 7UT633 54 4.4.2 Một số thông số kỹ thuật rơle 7UT633 56 4.4.3 Nguyên lý hoạt ñộng chung rơle UT633 58 4.4.4 Cách chỉnh định cài đặt thơng số cho rơle 7UT633 60 4.4.5 Chức bảo vệ so lệch máy biến áp: 61 4.4.6 66 Chức bảo vệ chống chạm ñất hạn chế (REF) 7UT633 4.4.7 Chức bảo vệ dòng rơle 7UT633 69 4.4.8 Chức bảo vệ chống tải 69 Kết luận 71 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật……………………………… iv DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 Các trạm biến áp 110kV thuộc Chi nhánh lưới ñiện cao thành phố Nam ðịnh quản lý vận hành 22 Bảng 4.2 Bảng tổng hợp rơle bảo vệ trạm biến áp xây dựng từ năm 2000 ñến 23 Bảng 4.3 47 Bảng 4.4 49 Bảng 4.5 51 Bảng 4.6 61 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật……………………………… v DANH MỤC HÌNH Hình 3.1: Sơ đồ cấu trúc hệ thống bảo vệ 16 Hình 3.2: Sơ đồ khối Rơle bảo vệ dùng vi xử lý 20 Hình 4.1 Cấu trúc phần cứng bảo vệ so lệch 7UT633 59 Hình 4.2 Nguyên lý bảo vệ so lệch MBA rơle 7UT633 61 Hình 4.3 ðặc tính tác động rơle 7UT633 63 Hình 4.4 Vùng hãm bổ sung 65 Hình 4.5 Ngun lí bảo vệ chống chạm đất hạn chế 7UT633 67 Hình 4.6 ðặc tính tác động bảo vệ chống chạm ñất hạn chế 69 Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật……………………………… vi LỜI NÓI ðẦU Năng lượng ðiện nguồn lượng quan trọng mang tính sống cịn kinh tế Nó góp phần tạo dựng nên sống văn minh nhân loại Hầu lĩnh vực sống ñều có diện lượng điện nhiều hình thái Ở Việt Nam lượng điện có mặt hàng trăm năm; với trình thiết lập sở hạ tầng, hình thành ngành cơng nghiệp ðiện Trong năm đất nước tiến hành đổi mới, q trình Cơng nghiệp hóa nay, ðiện có vai trị khơng thể thay Ngành Cơng nghiệp ðiện nhà nước quan tâm với phương châm “ ðiện trước bước ”, hình thành phát triển hệ thống ñiện Quốc gia thống nước với hệ thống truyền tải, phân phối đại ðể trì hệ thống ðiện Quốc gia làm việc ổn ñịnh, tin cậy, cần thiết lập ñược sở hạ tầng tốt, đội ngũ chun viên giỏi; vai trị hệ thống thiết bị bảo vệ quan trọng Trong suốt trình phát triển ngành ðiện lực Việt Nam, việc ñịnh hướng, quy hoạch tổng thể chưa thực hồn chỉnh được: Hệ thống phân phối phân tán, kết cấu bất hợp lý, nhiều cấp ñiện áp, thiết bị ña chủng loại theo nhiều tiêu chuẩn; Rất nhiều sở, thiết bị cũ, công nghệ lạc hậu, xuống cấp thường xun gây cố… địi hỏi cấp bách việc cải tạo, nâng cấp ñại hóa Trong hệ thống truyền tải, phân phối ñiện, Rơle bảo vệ đóng vai trị quan trọng, canh giữ ñể loại trừ cố phần hệ thống, khơng để cố tràn lan, bảo vệ thiết bị Các hệ rơle ñiện từ làm việc ñã lâu, rơ rão, công nghệ lạc hậu, tin cậy cần ñược thay dần hệ rơle kỹ thuật số đại, đa chức năng, có khả tự giám sát tin cậy Với nhận thức trên, tác giả chọn ñề tài “NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP THIẾT KẾ CẢI TẠO NÂNG CẤP HỆ THỐNG RƠLE BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP ðỘNG LỰC 25000kVA ðIỆN ÁP 110kV/ 35kV ” Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật……………………………… Luận văn ñời, nhằm nghiên cứu khả cải tạo mơ hình trạm biến áp 110kV vận hành sử dụng rơle ñiện từ bảo vệ thay rơle kỹ thuật số nhằm tăng cường ñộ tin cậy thiết bị bảo vệ, kéo dài tuổi thọ phục vụ tiết kiệm chi phí Luận văn gồm chương Chương : TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG RƠLE SỐ BẢO VỆ TRONG HỆ THỐNG ðIỆN 110kV/35kV Chương : PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chương : CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN TRIỂN KHAI ðỀ TÀI Chương : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Trong thời gian thực luận văn này, với hướng dẫn tận tình PGS.TS Trần Mạnh Hùng, tác giả hồn thành luận văn Tuy nhiên khơng tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận đóng góp, bảo của thầy giáo đồng nghiệp Trường ðại học Nơng Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật……………………………… Chương I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG RƠLE SỐ BẢO VỆ TRONG HỆ THỐNG ðIỆN 110kV/35kV 1.1 Hệ thống ñiện Quốc Gia Hệ thống ñiện quốc gia Việt Nam ñang ñược, vận hành theo huy thống qua cấp, cung cấp nguồn lượng quan trọng cho nhu cầu phát triển Kinh tế, trị, an ninh quốc phịng, văn hóa, xã hội nước Nguồn cung cấp ñiện từ nhà máy ñiện thuộc sở hữu ña thành phần (tổng cơng suất năm 2010 khoảng 22.785MVA) nguồn mua điện thương phẩm từ nước ngồi truyền tải lưới ñiện Quốc gia cấp ñiện áp 500, 220kV Lưới ñiện miền (lưới ñiện cao miền) quản lý vận hành ñường dây, trạm biến áp, cấp ñiện áp 110kV Tại địa phương, Cơng ty ðiện lực thực việc quản lý truyền tải phân phối lưới ñiện trung áp, kinh doanh ñiện ñến hộ tiêu thụ Cơng ty Lưới điện cao miền Bắc giao nhiệm vụ quản lý vận hành lưới ñiện 110kV miền Bắc (khơng bao gồm lưới điện 110kV Cơng ty TNHH thành viên ðiện lực Hải Phịng, Hải Dương, Ninh Bình Tổng Cơng ty ðiện lực Hà Nội) Tại tỉnh, cịn lại có Chi nhánh Lưới ñiện cao tỉnh làm nhiệm vụ quản lý vận hành, sửa chữa ñường dây trạm biến áp 110kV ñịa bàn tỉnh Lưới hệ thống: Nối nhà máy ñiện với với nút phụ tải khu vực Ở Việt Nam lưới hệ thống Trung tâm ðiều ñộ hệ thống ñiện Quốc gia (A0) quản lý, huy thao tác vận hành mức ñiện áp 500 KV Lưới truyền tải: Phần lưới từ trạm trung gian khu vực ñến cao áp cung cấp ñiện cho trạm trung gian ñịa phương Thường từ 110kV - 220kV Trung tâm ðiều ñộ hệ thống ñiện miền (A1, A2, A3) quản lý, huy thao tác vận hành Lưới phân phối: Từ trạm trung gian ñịa phương ñến trạm phụ tải (trạm phân phối) Lưới phân phối trung áp (6kV - 35kV) sở ñiện lực tỉnh quản lý phân phối hạ áp (380/220V) Ở lưới này, phịng ðiều độ (B) thuộc Cơng ty ðiện lực (B1, B2, B3… ) quản lý, huy thao tác vận hành Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật……………………………… ... 1.2.2 Sự cố bên máy biến áp lực 1.3 Các phương pháp bảo vệ máy biến áp 1.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng R? ?le bảo vệ máy biến áp giới 1.5 Tình hình nghiên cứu ứng dụng R? ?le bảo vệ nước 1.6 Mục... chọn thiết bị bảo vệ cho máy biến áp ñộng lực - ðánh giá hiệu cung cấp điện q trình ứng dụng r? ?le kỹ thuật số bảo vệ máy biến áp 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp tiếp cận - Dựa kết... mong muốn máy biến áp thiết cần phải có thiết bị bảo vệ, thiết bị bảo vệ quy định bảo vệ bảo vệ dự phòng 1.3 Các phương pháp bảo vệ máy biến áp Trong lịch sử phát triển ngành ñiện lực, việc phát
