Đang tải... (xem toàn văn)
Đồ án Rơle
Chơng IIIBảo vệ hệ thống thanh góp 110KVXác suất sự cố trên thanh góp bé hơn so với trên đờng dây. Nhng nếu xảy ra sự cố trên thanh góp hậu quả sẽ rất nghiêm trọng, mất điện toàn bộ đờng dây nối vào thanh góp. Vì vậy việc bảo vệ thanh góp là cần thiết. Đối với thanh góp ta không cần đặt bảo vệ chống quá tải mà chủ yếu đặt bảo vệ để chống các dạng ngắn mạch bởi thanh góp đã chọn có khả năng quá tải lớn hơn nhiều so với các phần tử của nó.Để bảo vệ hệ thống thanh góp 110KV ta dùng bảo vệ so lệch toàn phần BI đặt trên tất cả các mạch nối với thanh góp.III.1. Nhiệm vụ thiết kế:Tính toán bảo vệ cho hệ thống thanh góp 110KV của nhà máy nhiệt điện B. Đây là hệ thống 2 thanh góp có thanh góp vòng đợc cấp điện từ 3 bộ máy phát - máy biến áp.III.2. Sơ đồ bảo vệ hệ thống 2 thanh góp có thanh góp đờng vòng:Sơ đồ bảo vệ gồm các bộ phận chính:III.2.1. Bộ phận khởi động:Gồm các rơle 7RSL, 8RSL, 9RSL để phân biệt ngắn mạch trong hay ngoài vùng bảo vệ.III.2.2. Bộ phận chọn lọc sự cố:III.2.2.1. Bộ phận chọn lọc sự cố thanh góp I:Gồm các rơle 1RSL, 2RSL, 3RSL nối vào thanh góp I tác động khi ngắn mạch trên thanh góp I và cắt các máy cắt thuộc thanh góp I.III.2.2.2. Bộ phận chọn lọc sự cố thanh góp II:Gồm các rơle 4RSL, 5RSL, 6RSL nối vào thanh góp II tác động khi ngắn mạch trên thanh góp II và cắt các máy cắt thuộc thanh góp II.III.2.3. Bộ phận kiểm tra báo tín hiệu đứt mạch thứ cấp BI:Gồm các rơle 10RI, 11RT, 12RG.III.2.4. Bộ phận khoá bảo vệ khi đóng thử máy cắt vòng (MCV):Gồm các rơle 13RGT, 14RG, 15RG.Khi đóng thử MCV (5MC) vào thanh góp, nếu có sự cố chỉ đợc phép cắt MCV mà không đợc cắt các máy cắt khác. Bộ phận khởi động 7RSL, 8RSL, 9RSL làm việc thông qua tiếp điểm giữa của 13RGT và tiếp điểm trên của 14RG đi cắt MCV. Tiếp điểm dới của 13RGT khép làm tiếp điểm dới của 15GT mở ra cắt âm nguồn khoá bảo vệ nối vào thanh góp I và II (không cho các máy cắt vào thanh góp I và II cắt ra khi đóng thử MCV)III.2.5. Bộ phận khoá bảo vệ khi đóng cắt máy cắt nối (MCN):Gồm các rơle 16RGT, 14RG, 15RG.Khi đóng MCN (6MC) từ khoá điều khiển đến MCN tiếp điểm trên cùng của 16RGT khép lại đóng MCN. Khi có sự cố trên thanh góp bộ phận khởi động 7RSL, 8RSL, 9RSL thông qua tiếp điểm dới của 14RG và tiếp điểm giữa của 16RGT đi cắt MCN. Tiếp điểm dới của 16RGT khép làm mở tiếp điểm 15RG cắt âm nguồn, khoá Trang 122 NHình II.15 3608 A559,211X71,134FtdEbảo vệ nối vào thanh góp I và II ( không cho máy cắt nối vào thanh góp I và II cắt ra).III.2.6. Hộp đổi nối:- Hộp đổi nối HD1: Có tác dụng nối các BI vào thanh góp khi dùng MCV thay thế cho máy cắt đờng dây thuộc thanh góp I.- Hộp đổi nối HD2: Có tác dụng đổi nối các BI nối vào thanh góp khi dùng MCV thay thế cho máy cắt đờng dây thuộc thanh góp II.- Hộp đổi nối HD3, HD4: Có tác dụng đổi nối khi thay thế MCV cho MCN mà có xảy ra ngắn mạch xảy ra trên thanh góp thì để cho các máy cắt đó không cắt ra mà chỉ chỉ cắt 5MC.- Hộp đổi nối HD6: Có tác dụng khoá không đa nguồn đến bảo vệ.- Cầu dao CD1: Đóng, loại bộ chọn lọc để cho bảo vệ tác động cả 2 thanh góp.- Cầu dao CD2: Ngắn mạch các BI khoá các bộ bảo vệ.III.3. Tính toán các tham số của bảo vệ:III.3.1. Tính dòng khởi động của bảo vệ thanh góp:III.3.1.1. Theo dòng khởi động của bảo vệ thanh góp:Dòng khởi động của bảo vệ không tác động đối với dòng không cân bằng tính toán. Ikđ Kat.IkcbttTrong đó:Kat : Hệ số an toàn có xét đến sai số của rơle và độ nhạy cấn thiết.Lấy Kat = 1,5.Ikcbtt = fImax. Kđn. Kkck. INngmaxI)3(2N= tdFtdXE.3 = 559,21.371,134 = 3,608 KA = 3608 A.Tra theo phụ lục tính ngắn mạch III.1 ta có: INngmax = 3608 A. Ikcbtt = fImax. Kđn. Kkck. INngmax = 0,1.1.1.3608 = 360,8 A.Dòng điện khởi động của rơle phía sơ cấp:IkđS = Kat.Ikcbtt = 1,5.360,8 = 541,2 A.III.3.1.2. Theo dòng phụ tải cực đại khi đứt mạch bảo vệ:Ikđ Kat.Iptmax.Khi các máy biến dòng của sơ đồ bảo vệ chọn nh nhau thì Iptmax là dòng điện đi qua phần tử mang tải lớn nhất. Với giả thiết là mạch thứ cấp máy biến dòng bị đứt phấn tử mang tải lớn nhất ở đây là phụ tải 4: Sptmax4 = 27,77 MVA.Iptmax = BTGptUS.310.34max= 110.310.77,273 = 145,76 A. Ikđ Kat.Iptmax = 1,5.145,76 = 218,63 A.So sánh 2 điều kiện trên ta chọn dòng khởi động của bộ khởi động và bộ lọc trong điều kiện IkđS = 541,2 A.Chọn máy biến dòng với tỷ số biến đổi nI = 500/5.Dòng điện khởi động của rơle phía thứ cấp:Trang 123 IkđR = IkdRnI = 5/5002,541 = 5,41 A. Chọn rơle dòng điện kiểu điện từ T-521/10 có giới hạn dòng điện đặt (2,5 ữ 10)AIII.3.2. Kiểm tra độ nhạy của bảo vệ :Độ nhạy của bảo vệ đợc kiểm tra khi ngắn mạch 2 pha trên thanh góp ở chế độ cực tiểu.I)2(2N = m(2).).(3)2(1 + XXEtd = 3.12,38.2.3757,134 = 1768 A.Tra theo phụ lục tính ngắn mạch III.2 ta có: I)2(minN= 1768 A.Dòng điện khởi động của rơle phía thứ cấp:IR = INnI)2(min = 5/5001768 = 17,68 A.Độ nhạy của bảo vệ: KN = kdRRII= 41,568,17= 3,27 > 1,5.Độ nhạy của bảo vệ đạt yêu cầu.III.3.3. Chọn dòng điện khởi động của Rơle kiểm tra mạch thứ cấp của BI:Dòng điện khởi động của rơle kiểm tra đứt mạch thứ cấp máy biến dòng chọn lớn hơn dòng điện không cân bằng ở chế độ làm việc cực đại của hệ thống.Ikđ Kat. fImax.Kkcb. INngmaxNhng trên thực tế chọn theo điều kiện: IkđR1 = 0,3.IđmBI = 0,3.5 = 1,5 A. Chọn rơle dòng điện kiểu điện từ T-521/2 có giới hạn dòng điện đặt (0,5 ữ 2)AIII.3.4. Thời gian làm việc của 11RT:* t11RT: Thời gian báo tín hiệu đứt mạch thứ cấp hay kể từ lúc dòng điện đi qua 10RI đến 11RT.Để bảo vệ đứt mạch thứ không tác động nhầm khi ngắn mạch ngoài thì gian báo tín hiệu đứt mạch thứ là: t11RT = tmax(bảo vệ ngoài) + t.còn thiếuTrang 124 Xtd38,12 EFtd134,757Hình II.16N2 Trang 125 . tdFtdXE .3 = 559,21 .37 1, 134 = 3, 608 KA = 36 08 A.Tra theo phụ lục tính ngắn mạch III.1 ta có: INngmax = 36 08 A. Ikcbtt = fImax. Kđn. Kkck. INngmax = 0,1.1.1 .36 08. Sptmax4 = 27,77 MVA.Iptmax = BTGptUS .31 0 .34 max= 110 .31 0.77,2 73 = 145,76 A. Ikđ Kat.Iptmax = 1,5.145,76 = 218, 63 A.So sánh 2 điều kiện trên ta chọn dòng