LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
“Thiết kế Bảo vệ rơ le Trạm biến áp 220kV Hải Dương”
1/ Tên đồ án/khoá luận tốt nghiệp
Thiết kế bảo vệ Rơ le Trạm biến áp 220kV Hải Dương
2/ Các số liệu
Kèm theo trong bản vẽ
3/ Nội dung, nhiệm vụ thực hiện
Chương 1: Giới thiệu đối tượng bảo vệ
1.1 Giới thiệu đối tượng bảo vệ
1.2 Các thông số chính
Chương 2: Tính toán ngắn mạch phục vụ chỉnh định Rơ le
2.1 Mục đích tính toán ngắn mạch và các giả thiết ban đầu
2.2 Tính toán các thông số và xác định sơ đồ thay thế
2.3 Tính toán dòng ngắn mạch cực đại
2.4 Tính toán dòng ngắn mạch cực tiểu
2.5 Tổng kết kết quả tính toán ngắn mạch
Chương 3: Lựa chọn cách bảo vệ và các Rơ le sử dụng
3.1 Các sự cố hư hỏng máy biến áp và yêu cầu đối với bảo vệ máy biến áp
3.2 cách bảo vệ máy biến áp
3.3 Giới thiệu các rơ le sử dụng và thông số chính
Chương 4: Tính toán thông số và kiểm tra sự làm việc của các bảo vệ
4.1 Tính toán thông số khởi động của bảo vệ
4.2 Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ
4.3 Kết luận
Kết luận chung
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 4
DANH MỤC CÁC BẢNG 15
CHƯƠNG 1 16
MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ - THÔNG SỐ CHÍNH 16
1.1. Vị trí, vai trò của trạm biến áp Hải Dương trong hệ thống 16
Công trình trạm biến áp 220/110/22 kV nằm trong dự án tổng thể quy hoạch, phát triển lưới điện Hà Nội, cũng như lưới điện quốc gia. Theo dự báo về nhu cầu phát triển phụ tải do Viện Năng Lượng lập, trong những năm tới, mức độ gia tăng phụ tải tại khu vực Hà Nội là rất cao. Trạm biến áp 220kV Hải Dương được xây dựng nhằm mục đích tiếp nhận điện năng phía 220 kV của đường dây 271 và 274để trực tiếp cung cấp điện cho phụ tải phía 110 kV: Hải Dương, các tổ MBA tự dùng. 17
1.2. Sơ đồ đấu dây 17
1.2.1.Phía 220 kV 17
1.2.2.Phía 110 kV 17
1.3.Các thông số thiết bị chính trong trạm 17
1.3.1.Máy cắt điện 17
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 220kV 18
Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 110kV 18
Bảng 1.3: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 22kV 19
1.3.2.Máy biến dòng điện 19
Bảng 1.4: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV 19
Bảng 1.5: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV 19
Bảng 1.6: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 22kV 20
1.3.3.Biến điện áp 20
Bảng 1.7: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV 20
Bảng 1.8: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV 21
1.3.4.Dao cách ly 22
Bảng 1.9: Thông số kỹ thuật DCL phía 220kV 22
Bảng 1.10: Thông số kỹ thuật DCL phía 110 kV 22
CHƯƠNG 2 23
TÍNH NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE
VÀ CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CHO TRẠM 23
2.1. Các giả thiết cơ bản để tính ngắn mạch 23
2.2.1. Tính toán thông số các phần tử 24
2.2.2. Sơ đồ thay thế 25
Hình 2.1: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 25
Hình 2.2: Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 25
Hình 2.3: Sơ đồ thay thế thứ tự không 25
2.2.3. Tính toán ngắn mạch của trạm 26
Hình 2.4. Sơ đồ nối điện chính của trạm và các điểm cần tính ngắn mạch 26
2.3. Các sơ đồ tính toán ngắn mạch 26
2.3.1. Sơ đồ 1 (MAX, 2 MBA) 27
Hình 2.5. Sơ đồ thay thế TTT 27
Hình 2.6. Sơ đồ thay thế TTN 27
Hình 2.7. Sơ đồ thay thế TTK 28
Hình 2.8. Sơ đồ thay thế TTT 31
Hình 2.9. Sơ đồ thay thế TTN 31
Hình 2.10. Sơ đồ thay thế TTK 32
Hình 2.11. Sơ đồ thay thế TTT 35
Bảng 2.1. Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 1 37
2.3.2. Sơ đồ 2 (MAX, 1 MBA) 38
Bảng 2.2Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 2 38
2.3.3. Sơ đồ 3(MIN, 2 MBA) 38
Bảng 2.3. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 3 38
2.3.4. Sơ đồ 4 (MIN, 1 MBA) 39
Bảng 2.4. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 4 39
CHƯƠNG 3: 41
LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ VÀ GIỚI THIỆU RƠ LE SỬ DỤNG 41
3.1. Các dạng hư hỏng và chế độ làm việc không bình thường của máy biến áp 41
Bảng 3.1Các loại hư hỏng và loại bảo vệ thường dùng 42
3.2. Các yêu cầu đối với thiết bị bảo vệ 42
3.2.1. Tác động nhanh 42
3.2.2. Tính chọn lọc 43
3.2.3. Yêu cầu về độ nhạy 43
3.2.4. Tin cậy 43
3.2.5. Tính kinh tế 43
3.3 Các loại bảo vệ cần đặt cho máy biến áp tự ngẫu 44
3.3.1. Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm ∆I 44
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch có hãm dùng cho MBA tự ngẫu 44
3.3.2. Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không (Bảo vệ chống chạm đất hạn chế) 45
Hình 3.2. Bảo vệ chống chạm đất hạn chế MBA tự ngẫu 45
3.3.3 Rơle khí (BUCHHOLZ) 2 cấp tác động 45
Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo và vị trí đặt Rơle khí trên MBA 45
3.3.4 Bảo vệ nhiệt độ dầu 46
3.3.5 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh 46
3.3.6 Bảo vệ quá dòng có thời gian I> 47
3.3.7 Bảo vệ quá dòng thứ tự không I0> 47
3.3.8 Bảo vệ quá tải I≥ 48
3.3.9 Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 50BF 48
3.3.10 Bảo vệ thông báo chạm đất 49
3.4 Sơ đồ cách bảo vệ cho trạm biến áp 49
Hình 3.4. Sơ đồ cách bảo vệ cho trạm biến áp 49
3.5. Rơle bảo vệ so lệchP633 50
3.5.1. Giới thiệu tổng quan về rơle P633 50
3.5.2. Nguyên lý hoạt động chung của rơle P633 51
3.5.3. Một số thông số kỹ thuật của rơle P633 52
3.5.4Cách chỉnh định và cài đặt thông số cho rơle P633 53
3.5.5. Chức năng bảo vệ so lệch máy biến áp của rơle P633 53
Hình 3.5Nguyên lý bảo vệ so lệch dòng điện trong role P633 53
3.5.5.1 Nguyên lí bảo vệ so lệch dòng điện trong rơle P633 54
Hình 3.6. Đặc tính tác động của rơle P633 55
Hình 3.7. Nguyên tắc hãm và chức năng bảo vệ so lệch trong P633 56
3.5.6 Chức năng bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF) của P633 57
Hình 3.8. Nguyên lí bảo vệ chống chạm đất hạn chế trong P633 57
3.5.6.1. Chức năng bảo vệ quá dòng của rơle P633 59
3.5.6.2. Chức năng bảo vệ chống quá tải 59
3.6. RƠ LE BẢO VỆ QUÁ DÒNG P122 59
3.6.1. Giới thiệu tổng quan về rơle P122 59
3.6.2 Nguyên lí hoạt động chung của rơle P122 61
3.6.3 Các chức năng bảo vệ trong rơle P122 61
Hình 3.9. Đặc tính thời gian tác động của P122 62
3.6.4 Một số thông số kĩ thuật của rơle P122 63
CHƯƠNG 4 66
CHỈNH ĐỊNH VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠLE 66
4.1. Tính toán các thông số của bảo vệ 66
4.1.1. Các số liệu cần thiết cho việc tính toán bảo vệ rơle 66
Bảng 4.1Thông số của máy biến áp 220/110/22kV 66
4.1.2. Tính toán các thông số của bảo vệ 67
1. Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm ( I/87) 67
Hình 4.1. Đặc tính làm việc của rơle P122 67
4.2 Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ 70
4.2.1Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm 70
Bảng 4.2Kết quả kiểm tra hệ số an toàn hãm của bảo vệ 71
Hình 4.2. Đặc tính độ nhạy khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ 73
Bảng 4.3.Kết quả kiểm tra hệ số độ nhạy của bảo vệ 73
4.2.2.Bảo vệ so lệch dòng điện thứ tự không 74
4.2.3Bảo vệ quá dòng có thời gian 75
4.2.4. Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian 76
5.3 Kết luận 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO 77
Danh MỤC các tỪVIẾTTẮT
MBA
Máy biến áp
HTĐ
Hệ thống điện
MC
Máy cắt
TI,BI
Biến dòng điện
TU
Biến điện áp
DCL
Dao cách ly
Max
Cực đại
Min
Cực tiểu
Kd
Khởi động
TTT
Thứ tự thuận
TTN
Thứ tự nghịch
TTK
Thứ tự không
DANH MỤC CÁC HÌNH
LỜI CẢM ƠN 4
CHƯƠNG 1 18
MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ - THÔNG SỐ CHÍNH 18
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 220kV 20
Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 110kV 20
Bảng 1.3: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 22kV 21
Bảng 1.4: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV 21
Bảng 1.5: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV 21
Bảng 1.6: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 22kV 22
Bảng 1.7: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV 22
Bảng 1.8: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV 23
Bảng 1.9: Thông số kỹ thuật DCL phía 220kV 24
Bảng 1.10: Thông số kỹ thuật DCL phía 110 kV 24
CHƯƠNG 2 25
TÍNH NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE
VÀ CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CHO TRẠM 25
Hình 2.1: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 27
Hình 2.2: Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 27
Hình 2.3: Sơ đồ thay thế thứ tự không 27
Hình 2.4. Sơ đồ nối điện chính của trạm và các điểm cần tính ngắn mạch 28
Hình 2.5. Sơ đồ thay thế TTT 29
Hình 2.6. Sơ đồ thay thế TTN 29
Hình 2.7. Sơ đồ thay thế TTK 30
Hình 2.8. Sơ đồ thay thế TTT 33
Hình 2.9. Sơ đồ thay thế TTN 33
Hình 2.10. Sơ đồ thay thế TTK 34
Hình 2.11. Sơ đồ thay thế TTT 37
Bảng 2.1. Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 1 39
Bảng 2.2Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 2 40
Bảng 2.3. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 3 40
Bảng 2.4. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 4 41
CHƯƠNG 3: 43
LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ VÀ GIỚI THIỆU RƠ LE SỬ DỤNG 43
Bảng 3.1Các loại hư hỏng và loại bảo vệ thường dùng 44
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch có hãm dùng cho MBA tự ngẫu 46
Hình 3.2. Bảo vệ chống chạm đất hạn chế MBA tự ngẫu 47
Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo và vị trí đặt Rơle khí trên MBA 47
Hình 3.4. Sơ đồ cách bảo vệ cho trạm biến áp 51
Hình 3.5Nguyên lý bảo vệ so lệch dòng điện trong role P633 55
Hình 3.6. Đặc tính tác động của rơle P633 57
Hình 3.7. Nguyên tắc hãm và chức năng bảo vệ so lệch trong P633 58
Hình 3.8. Nguyên lí bảo vệ chống chạm đất hạn chế trong P633 59
Hình 3.9. Đặc tính thời gian tác động của P122 64
CHƯƠNG 4 68
CHỈNH ĐỊNH VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠLE 68
Bảng 4.1Thông số của máy biến áp 220/110/22kV 68
Hình 4.1. Đặc tính làm việc của rơle P122 69
Bảng 4.2Kết quả kiểm tra hệ số an toàn hãm của bảo vệ 73
Hình 4.2. Đặc tính độ nhạy khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ 75
Bảng 4.3.Kết quả kiểm tra hệ số độ nhạy của bảo vệ 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 220kV 3
Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 110kV 4
Bảng 1.3: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 22kV 4
Bảng 1.4: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV 5
Bảng 1.5: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV 5
Bảng 1.6: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 22kV 6
Bảng 1.7: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV 6
Bảng 1.8: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV 7
Bảng 1.9: Thông số kỹ thuật DCL phía 220kV 8
Bảng 1.10: Thông số kỹ thuật DCL phía 110 kV 8
Bảng 2.1. Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 1 26
Bảng 2.2 Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 2 27
Bảng 2.3. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 3 28
Bảng 2.4. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 4 29
Bảng 3.1 Các loại hư hỏng và loại bảo vệ thường dùng 31
Bảng 4.1 Thông số của máy biến áp 220/110/22kV 60
Bảng 4.2 Kết quả kiểm tra hệ số an toàn hãm của bảo vệ 64
Bảng 4.3. Kết quả kiểm tra hệ số độ nhạy của bảo vệ 70
CHƯƠNG 1
MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ - THÔNG SỐ CHÍNH
1.1. Vị trí, vai trò của trạm biến áp Hải Dương trong hệ thống
Hình 1.1Sơ đồ nhất thứ trạm biến áp 220kV Hải Dương (E8.9)
Công trình trạm biến áp 220/110/22 kV nằm trong dự án tổng thể quy hoạch, phát triển lưới điện Hà Nội, cũng như lưới điện quốc gia. Theo dự báo về nhu cầu phát triển phụ tải do Viện Năng Lượng lập, trong những năm tới, mức độ gia tăng phụ tải tại khu vực Hà Nội là rất cao. Trạm biến áp 220kV Hải Dương được xây dựng nhằm mục đích tiếp nhận điện năng phía 220 kV của đường dây 271 và 274để trực tiếp cung cấp điện cho phụ tải phía 110 kV: Hải Dương, các tổ MBA tự dùng.
1.2. Sơ đồ đấu dây
1.2.1.Phía 220 kV
● Nguồn cấp điện cho trạm
Từ đường dây 220 kV 271 cấp cho trạm AT1 qua MC272. Được cấp vào trạm qua thanh cái C21.
Từ đường dây 220kV 273 cấp cho trạm AT2 qua MC274. Được cấp vào trạm qua thanh cái C22.
Từ thanh cái C21,C22-220kV qua CL 231-1 của AT1 và 232-2 của AT2, cấp cho phụ tải 110kV thanh cái C11,C12 và cấp cho phụ tải thanh cái 22kV.
● Máy biến áp AT1
Công suất 250MVA, có điều chỉnh điện áp dưới tải.
Công suất SC / ST / SH : 250/250/50 MVA.
Tổ đấu dây Y/-0-11.
● Máy biến áp AT2
Công suất 125MVA, có điều chỉnh điện áp dưới tải.
Công suất SC / ST / SH : 125/125/25 MVA.
Tổ đấu dây Y/-0-11.
1.2.2.Phía 110 kV
- Phía 110kV: Do phía 110kV của trạm cấp cho các phụ tải khu vực là đường dây mạch kép. Trạm được xem xét sử dụng sơ đồ 2 thanh cái cho phía 110kV, đảm bảo các yêu cầu vận hành an toàn, tin cậy. Sơ đồ 110kV của trạm bao gồm: + 1 ngăn lộ tổng 110kV MBA-AT1, dự phòng vị trí ngăn 110kV - AT2; + 1 ngăn liên lạc; + 6 ngăn đường dây (giai đoạn 1): 2 ngăn đi Hoà Phát, 2 ngăn đi Tiền Trung, 2 ngăn đi Thanh Hà; + Dự phòng vị trí cho 2 ngăn MBA 110kV, 6 ngăn đường dây, 2 ngăn tụ bù.
1.2.3 Phía 22kV : Phía 22kV sử dụng thiết bị phân phối ngoài trời lấy từ phía 22kV – MBA AT1 để cấp điện cho trạm tự dùng 22/0,4kV của trạm. Phía 35kV: lấy điện từ đường dây 35kV hiện có, cấp điện cho trạm TD-TC 35(22)/0,4kV để cấp điện thi công và tự dùng của trạm.
1.3.Các thông số thiết bị chính trong trạm
1.3.1.Máy cắt điện
Phía 220kV
Các máy cắt 271, 272, 274 cùng loại FTX-14F.
Máy cắt 273 loại GL-314
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 220kV
Tên máy cắt
271,272,274
273
Kiểu loại
FTX-14F
GL-314
Điện áp định mức,kV
220
220
Dòng điện định mức, A
2000
3150
Dòng cắt ngắn mạch định mức,kA
40
40
Chu trình đóng cắt
C - 0,3s - ĐC - 3min - ĐC
O - 0.3s - CO – 3min – CO
Phía 110kV
Các máy cắt 100;101;112; 131;132;172;173;174;171;175;176 cùng loại S1-145F1
Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 110kV
Tên máy cắt
100; 101;112; 131;132;172;173;174;171;175;176
Kiểu loại
S1-145F1
Điện áp định mức,kV
110
Dòng điện định mức, A
3150
Dòng cắt ngắn mạch định mức, kA
31,5
Chu trình đóng cắt
C - 0,3s - ĐC - 3min – ĐC
Phía 22kV
Máy cắt 432 loại VB6-25/20WS
Máy cắt 431 loại HI POWER V24
Bảng 1.3: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 22kV
Tên máy cắt
432
431
Kiểu loại
VB6-25/20WS
HI POWER V24
Điện áp định mức,kV
22
22
Dòng điện định mức, A
2000
2000
Dòng cắt ngắn mạch định mức
25
25
Chu trình đóng cắt
O - 0,3s – CO – 3min – CO
O - 0,3s – CO – 3min – CO
1.3.2.Máy biến dòng điện
Phía 220 kV
TI271,272 cùng loại: CTH-245
TI273 loại QDR-245
TI274 loại OSKF-245
Bảng 1.4: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV
Biến dòng
271,272
273
Kiểu
CTH-245
QDR-245
Điện áp định mức,kV
220
220
Tỷ số biến
400-600-800-1200/1
1200/1
Cấp chính xác
0,5 ; 5P20
0,5 ; 5P20
Phía 110 kV
TI100;101;112; 132; 171; 172; 173;175;176cùng loại: CTH-123
TI131 loại : OSKF-145
TI174 loại: IOSK-145
Bảng 1.5: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV
Biến dòng
100
131
174
Kiểu
CTH-123
OSKF-145
IOSK-145
Điện áp định mức,kV
110
110
110
Tỷ số biến
200-400-600-800/1
200-400-600-800-/1
200-400-600-800/1
Cấp chính xác
0,5 ; 5P20
0,5 ; 5P20
0,5 ; 5P20
Phía 22kV
TI431 loại: ASG 24-07 BG-431
TI432 loại: LZZB9-24/185B/4
cách bảo vệ đã chọn đảm bảo đầy đủ các chức năng của bảo vệ chính, bảo vệ dự phòng, bảo vệ chống chạm đất và bảo vệ quá tải cho máy biến áp.
Các bảo vệ đảm bảo được tính chọn lọc. Bảo vệ so lệch chỉ tác động khi có ngắn mạch xảy ra trong vùng bảo vệ, không tác động khi có ngắn mạch ngoài vùng.
Độ nhạy của các bảo vệ đảm bảo yêu cầu.
Các bảo vệ đảm bảo độ tin cậy tác động khi có sự cố khi có ngắn mạch trong vùng bảo vệ và độ tin cậy không tác động khi ngắn mạch xảy ra ở ngoài vùng. Thời gian tác động ngắn, đảm bảo loại trừ nhanh sự cố.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
“Thiết kế Bảo vệ rơ le Trạm biến áp 220kV Hải Dương”
1/ Tên đồ án/khoá luận tốt nghiệp
Thiết kế bảo vệ Rơ le Trạm biến áp 220kV Hải Dương
2/ Các số liệu
Kèm theo trong bản vẽ
3/ Nội dung, nhiệm vụ thực hiện
Chương 1: Giới thiệu đối tượng bảo vệ
1.1 Giới thiệu đối tượng bảo vệ
1.2 Các thông số chính
Chương 2: Tính toán ngắn mạch phục vụ chỉnh định Rơ le
2.1 Mục đích tính toán ngắn mạch và các giả thiết ban đầu
2.2 Tính toán các thông số và xác định sơ đồ thay thế
2.3 Tính toán dòng ngắn mạch cực đại
2.4 Tính toán dòng ngắn mạch cực tiểu
2.5 Tổng kết kết quả tính toán ngắn mạch
Chương 3: Lựa chọn cách bảo vệ và các Rơ le sử dụng
3.1 Các sự cố hư hỏng máy biến áp và yêu cầu đối với bảo vệ máy biến áp
3.2 cách bảo vệ máy biến áp
3.3 Giới thiệu các rơ le sử dụng và thông số chính
Chương 4: Tính toán thông số và kiểm tra sự làm việc của các bảo vệ
4.1 Tính toán thông số khởi động của bảo vệ
4.2 Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ
4.3 Kết luận
Kết luận chung
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 4
DANH MỤC CÁC BẢNG 15
CHƯƠNG 1 16
MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ - THÔNG SỐ CHÍNH 16
1.1. Vị trí, vai trò của trạm biến áp Hải Dương trong hệ thống 16
Công trình trạm biến áp 220/110/22 kV nằm trong dự án tổng thể quy hoạch, phát triển lưới điện Hà Nội, cũng như lưới điện quốc gia. Theo dự báo về nhu cầu phát triển phụ tải do Viện Năng Lượng lập, trong những năm tới, mức độ gia tăng phụ tải tại khu vực Hà Nội là rất cao. Trạm biến áp 220kV Hải Dương được xây dựng nhằm mục đích tiếp nhận điện năng phía 220 kV của đường dây 271 và 274để trực tiếp cung cấp điện cho phụ tải phía 110 kV: Hải Dương, các tổ MBA tự dùng. 17
1.2. Sơ đồ đấu dây 17
1.2.1.Phía 220 kV 17
1.2.2.Phía 110 kV 17
1.3.Các thông số thiết bị chính trong trạm 17
1.3.1.Máy cắt điện 17
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 220kV 18
Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 110kV 18
Bảng 1.3: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 22kV 19
1.3.2.Máy biến dòng điện 19
Bảng 1.4: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV 19
Bảng 1.5: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV 19
Bảng 1.6: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 22kV 20
1.3.3.Biến điện áp 20
Bảng 1.7: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV 20
Bảng 1.8: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV 21
1.3.4.Dao cách ly 22
Bảng 1.9: Thông số kỹ thuật DCL phía 220kV 22
Bảng 1.10: Thông số kỹ thuật DCL phía 110 kV 22
CHƯƠNG 2 23
TÍNH NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE
VÀ CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CHO TRẠM 23
2.1. Các giả thiết cơ bản để tính ngắn mạch 23
2.2.1. Tính toán thông số các phần tử 24
2.2.2. Sơ đồ thay thế 25
Hình 2.1: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 25
Hình 2.2: Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 25
Hình 2.3: Sơ đồ thay thế thứ tự không 25
2.2.3. Tính toán ngắn mạch của trạm 26
Hình 2.4. Sơ đồ nối điện chính của trạm và các điểm cần tính ngắn mạch 26
2.3. Các sơ đồ tính toán ngắn mạch 26
2.3.1. Sơ đồ 1 (MAX, 2 MBA) 27
Hình 2.5. Sơ đồ thay thế TTT 27
Hình 2.6. Sơ đồ thay thế TTN 27
Hình 2.7. Sơ đồ thay thế TTK 28
Hình 2.8. Sơ đồ thay thế TTT 31
Hình 2.9. Sơ đồ thay thế TTN 31
Hình 2.10. Sơ đồ thay thế TTK 32
Hình 2.11. Sơ đồ thay thế TTT 35
Bảng 2.1. Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 1 37
2.3.2. Sơ đồ 2 (MAX, 1 MBA) 38
Bảng 2.2Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 2 38
2.3.3. Sơ đồ 3(MIN, 2 MBA) 38
Bảng 2.3. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 3 38
2.3.4. Sơ đồ 4 (MIN, 1 MBA) 39
Bảng 2.4. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 4 39
CHƯƠNG 3: 41
LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ VÀ GIỚI THIỆU RƠ LE SỬ DỤNG 41
3.1. Các dạng hư hỏng và chế độ làm việc không bình thường của máy biến áp 41
Bảng 3.1Các loại hư hỏng và loại bảo vệ thường dùng 42
3.2. Các yêu cầu đối với thiết bị bảo vệ 42
3.2.1. Tác động nhanh 42
3.2.2. Tính chọn lọc 43
3.2.3. Yêu cầu về độ nhạy 43
3.2.4. Tin cậy 43
3.2.5. Tính kinh tế 43
3.3 Các loại bảo vệ cần đặt cho máy biến áp tự ngẫu 44
3.3.1. Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm ∆I 44
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch có hãm dùng cho MBA tự ngẫu 44
3.3.2. Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không (Bảo vệ chống chạm đất hạn chế) 45
Hình 3.2. Bảo vệ chống chạm đất hạn chế MBA tự ngẫu 45
3.3.3 Rơle khí (BUCHHOLZ) 2 cấp tác động 45
Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo và vị trí đặt Rơle khí trên MBA 45
3.3.4 Bảo vệ nhiệt độ dầu 46
3.3.5 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh 46
3.3.6 Bảo vệ quá dòng có thời gian I> 47
3.3.7 Bảo vệ quá dòng thứ tự không I0> 47
3.3.8 Bảo vệ quá tải I≥ 48
3.3.9 Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 50BF 48
3.3.10 Bảo vệ thông báo chạm đất 49
3.4 Sơ đồ cách bảo vệ cho trạm biến áp 49
Hình 3.4. Sơ đồ cách bảo vệ cho trạm biến áp 49
3.5. Rơle bảo vệ so lệchP633 50
3.5.1. Giới thiệu tổng quan về rơle P633 50
3.5.2. Nguyên lý hoạt động chung của rơle P633 51
3.5.3. Một số thông số kỹ thuật của rơle P633 52
3.5.4Cách chỉnh định và cài đặt thông số cho rơle P633 53
3.5.5. Chức năng bảo vệ so lệch máy biến áp của rơle P633 53
Hình 3.5Nguyên lý bảo vệ so lệch dòng điện trong role P633 53
3.5.5.1 Nguyên lí bảo vệ so lệch dòng điện trong rơle P633 54
Hình 3.6. Đặc tính tác động của rơle P633 55
Hình 3.7. Nguyên tắc hãm và chức năng bảo vệ so lệch trong P633 56
3.5.6 Chức năng bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF) của P633 57
Hình 3.8. Nguyên lí bảo vệ chống chạm đất hạn chế trong P633 57
3.5.6.1. Chức năng bảo vệ quá dòng của rơle P633 59
3.5.6.2. Chức năng bảo vệ chống quá tải 59
3.6. RƠ LE BẢO VỆ QUÁ DÒNG P122 59
3.6.1. Giới thiệu tổng quan về rơle P122 59
3.6.2 Nguyên lí hoạt động chung của rơle P122 61
3.6.3 Các chức năng bảo vệ trong rơle P122 61
Hình 3.9. Đặc tính thời gian tác động của P122 62
3.6.4 Một số thông số kĩ thuật của rơle P122 63
CHƯƠNG 4 66
CHỈNH ĐỊNH VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠLE 66
4.1. Tính toán các thông số của bảo vệ 66
4.1.1. Các số liệu cần thiết cho việc tính toán bảo vệ rơle 66
Bảng 4.1Thông số của máy biến áp 220/110/22kV 66
4.1.2. Tính toán các thông số của bảo vệ 67
1. Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm ( I/87) 67
Hình 4.1. Đặc tính làm việc của rơle P122 67
4.2 Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ 70
4.2.1Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm 70
Bảng 4.2Kết quả kiểm tra hệ số an toàn hãm của bảo vệ 71
Hình 4.2. Đặc tính độ nhạy khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ 73
Bảng 4.3.Kết quả kiểm tra hệ số độ nhạy của bảo vệ 73
4.2.2.Bảo vệ so lệch dòng điện thứ tự không 74
4.2.3Bảo vệ quá dòng có thời gian 75
4.2.4. Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian 76
5.3 Kết luận 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO 77
Danh MỤC các tỪVIẾTTẮT
MBA
Máy biến áp
HTĐ
Hệ thống điện
MC
Máy cắt
TI,BI
Biến dòng điện
TU
Biến điện áp
DCL
Dao cách ly
Max
Cực đại
Min
Cực tiểu
Kd
Khởi động
TTT
Thứ tự thuận
TTN
Thứ tự nghịch
TTK
Thứ tự không
DANH MỤC CÁC HÌNH
LỜI CẢM ƠN 4
CHƯƠNG 1 18
MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ - THÔNG SỐ CHÍNH 18
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 220kV 20
Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 110kV 20
Bảng 1.3: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 22kV 21
Bảng 1.4: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV 21
Bảng 1.5: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV 21
Bảng 1.6: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 22kV 22
Bảng 1.7: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV 22
Bảng 1.8: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV 23
Bảng 1.9: Thông số kỹ thuật DCL phía 220kV 24
Bảng 1.10: Thông số kỹ thuật DCL phía 110 kV 24
CHƯƠNG 2 25
TÍNH NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE
VÀ CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN CHO TRẠM 25
Hình 2.1: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận 27
Hình 2.2: Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch 27
Hình 2.3: Sơ đồ thay thế thứ tự không 27
Hình 2.4. Sơ đồ nối điện chính của trạm và các điểm cần tính ngắn mạch 28
Hình 2.5. Sơ đồ thay thế TTT 29
Hình 2.6. Sơ đồ thay thế TTN 29
Hình 2.7. Sơ đồ thay thế TTK 30
Hình 2.8. Sơ đồ thay thế TTT 33
Hình 2.9. Sơ đồ thay thế TTN 33
Hình 2.10. Sơ đồ thay thế TTK 34
Hình 2.11. Sơ đồ thay thế TTT 37
Bảng 2.1. Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 1 39
Bảng 2.2Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 2 40
Bảng 2.3. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 3 40
Bảng 2.4. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 4 41
CHƯƠNG 3: 43
LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ VÀ GIỚI THIỆU RƠ LE SỬ DỤNG 43
Bảng 3.1Các loại hư hỏng và loại bảo vệ thường dùng 44
Hình 3.1. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch có hãm dùng cho MBA tự ngẫu 46
Hình 3.2. Bảo vệ chống chạm đất hạn chế MBA tự ngẫu 47
Hình 3.3. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo và vị trí đặt Rơle khí trên MBA 47
Hình 3.4. Sơ đồ cách bảo vệ cho trạm biến áp 51
Hình 3.5Nguyên lý bảo vệ so lệch dòng điện trong role P633 55
Hình 3.6. Đặc tính tác động của rơle P633 57
Hình 3.7. Nguyên tắc hãm và chức năng bảo vệ so lệch trong P633 58
Hình 3.8. Nguyên lí bảo vệ chống chạm đất hạn chế trong P633 59
Hình 3.9. Đặc tính thời gian tác động của P122 64
CHƯƠNG 4 68
CHỈNH ĐỊNH VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠLE 68
Bảng 4.1Thông số của máy biến áp 220/110/22kV 68
Hình 4.1. Đặc tính làm việc của rơle P122 69
Bảng 4.2Kết quả kiểm tra hệ số an toàn hãm của bảo vệ 73
Hình 4.2. Đặc tính độ nhạy khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ 75
Bảng 4.3.Kết quả kiểm tra hệ số độ nhạy của bảo vệ 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO 79
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 220kV 3
Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 110kV 4
Bảng 1.3: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 22kV 4
Bảng 1.4: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV 5
Bảng 1.5: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV 5
Bảng 1.6: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 22kV 6
Bảng 1.7: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV 6
Bảng 1.8: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV 7
Bảng 1.9: Thông số kỹ thuật DCL phía 220kV 8
Bảng 1.10: Thông số kỹ thuật DCL phía 110 kV 8
Bảng 2.1. Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 1 26
Bảng 2.2 Bảng tổng kết tính toán ngắn mạch cho sơ đồ 2 27
Bảng 2.3. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 3 28
Bảng 2.4. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 4 29
Bảng 3.1 Các loại hư hỏng và loại bảo vệ thường dùng 31
Bảng 4.1 Thông số của máy biến áp 220/110/22kV 60
Bảng 4.2 Kết quả kiểm tra hệ số an toàn hãm của bảo vệ 64
Bảng 4.3. Kết quả kiểm tra hệ số độ nhạy của bảo vệ 70
CHƯƠNG 1
MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ - THÔNG SỐ CHÍNH
1.1. Vị trí, vai trò của trạm biến áp Hải Dương trong hệ thống
Hình 1.1Sơ đồ nhất thứ trạm biến áp 220kV Hải Dương (E8.9)
Công trình trạm biến áp 220/110/22 kV nằm trong dự án tổng thể quy hoạch, phát triển lưới điện Hà Nội, cũng như lưới điện quốc gia. Theo dự báo về nhu cầu phát triển phụ tải do Viện Năng Lượng lập, trong những năm tới, mức độ gia tăng phụ tải tại khu vực Hà Nội là rất cao. Trạm biến áp 220kV Hải Dương được xây dựng nhằm mục đích tiếp nhận điện năng phía 220 kV của đường dây 271 và 274để trực tiếp cung cấp điện cho phụ tải phía 110 kV: Hải Dương, các tổ MBA tự dùng.
1.2. Sơ đồ đấu dây
1.2.1.Phía 220 kV
● Nguồn cấp điện cho trạm
Từ đường dây 220 kV 271 cấp cho trạm AT1 qua MC272. Được cấp vào trạm qua thanh cái C21.
Từ đường dây 220kV 273 cấp cho trạm AT2 qua MC274. Được cấp vào trạm qua thanh cái C22.
Từ thanh cái C21,C22-220kV qua CL 231-1 của AT1 và 232-2 của AT2, cấp cho phụ tải 110kV thanh cái C11,C12 và cấp cho phụ tải thanh cái 22kV.
● Máy biến áp AT1
Công suất 250MVA, có điều chỉnh điện áp dưới tải.
Công suất SC / ST / SH : 250/250/50 MVA.
Tổ đấu dây Y/-0-11.
● Máy biến áp AT2
Công suất 125MVA, có điều chỉnh điện áp dưới tải.
Công suất SC / ST / SH : 125/125/25 MVA.
Tổ đấu dây Y/-0-11.
1.2.2.Phía 110 kV
- Phía 110kV: Do phía 110kV của trạm cấp cho các phụ tải khu vực là đường dây mạch kép. Trạm được xem xét sử dụng sơ đồ 2 thanh cái cho phía 110kV, đảm bảo các yêu cầu vận hành an toàn, tin cậy. Sơ đồ 110kV của trạm bao gồm: + 1 ngăn lộ tổng 110kV MBA-AT1, dự phòng vị trí ngăn 110kV - AT2; + 1 ngăn liên lạc; + 6 ngăn đường dây (giai đoạn 1): 2 ngăn đi Hoà Phát, 2 ngăn đi Tiền Trung, 2 ngăn đi Thanh Hà; + Dự phòng vị trí cho 2 ngăn MBA 110kV, 6 ngăn đường dây, 2 ngăn tụ bù.
1.2.3 Phía 22kV : Phía 22kV sử dụng thiết bị phân phối ngoài trời lấy từ phía 22kV – MBA AT1 để cấp điện cho trạm tự dùng 22/0,4kV của trạm. Phía 35kV: lấy điện từ đường dây 35kV hiện có, cấp điện cho trạm TD-TC 35(22)/0,4kV để cấp điện thi công và tự dùng của trạm.
1.3.Các thông số thiết bị chính trong trạm
1.3.1.Máy cắt điện
Phía 220kV
Các máy cắt 271, 272, 274 cùng loại FTX-14F.
Máy cắt 273 loại GL-314
Bảng 1.1: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 220kV
Tên máy cắt
271,272,274
273
Kiểu loại
FTX-14F
GL-314
Điện áp định mức,kV
220
220
Dòng điện định mức, A
2000
3150
Dòng cắt ngắn mạch định mức,kA
40
40
Chu trình đóng cắt
C - 0,3s - ĐC - 3min - ĐC
O - 0.3s - CO – 3min – CO
Phía 110kV
Các máy cắt 100;101;112; 131;132;172;173;174;171;175;176 cùng loại S1-145F1
Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 110kV
Tên máy cắt
100; 101;112; 131;132;172;173;174;171;175;176
Kiểu loại
S1-145F1
Điện áp định mức,kV
110
Dòng điện định mức, A
3150
Dòng cắt ngắn mạch định mức, kA
31,5
Chu trình đóng cắt
C - 0,3s - ĐC - 3min – ĐC
Phía 22kV
Máy cắt 432 loại VB6-25/20WS
Máy cắt 431 loại HI POWER V24
Bảng 1.3: Thông số kỹ thuật MCĐ phía 22kV
Tên máy cắt
432
431
Kiểu loại
VB6-25/20WS
HI POWER V24
Điện áp định mức,kV
22
22
Dòng điện định mức, A
2000
2000
Dòng cắt ngắn mạch định mức
25
25
Chu trình đóng cắt
O - 0,3s – CO – 3min – CO
O - 0,3s – CO – 3min – CO
1.3.2.Máy biến dòng điện
Phía 220 kV
TI271,272 cùng loại: CTH-245
TI273 loại QDR-245
TI274 loại OSKF-245
Bảng 1.4: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 220kV
Biến dòng
271,272
273
Kiểu
CTH-245
QDR-245
Điện áp định mức,kV
220
220
Tỷ số biến
400-600-800-1200/1
1200/1
Cấp chính xác
0,5 ; 5P20
0,5 ; 5P20
Phía 110 kV
TI100;101;112; 132; 171; 172; 173;175;176cùng loại: CTH-123
TI131 loại : OSKF-145
TI174 loại: IOSK-145
Bảng 1.5: Thông số kỹ thuật BDĐ phía 110kV
Biến dòng
100
131
174
Kiểu
CTH-123
OSKF-145
IOSK-145
Điện áp định mức,kV
110
110
110
Tỷ số biến
200-400-600-800/1
200-400-600-800-/1
200-400-600-800/1
Cấp chính xác
0,5 ; 5P20
0,5 ; 5P20
0,5 ; 5P20
Phía 22kV
TI431 loại: ASG 24-07 BG-431
TI432 loại: LZZB9-24/185B/4
cách bảo vệ đã chọn đảm bảo đầy đủ các chức năng của bảo vệ chính, bảo vệ dự phòng, bảo vệ chống chạm đất và bảo vệ quá tải cho máy biến áp.
Các bảo vệ đảm bảo được tính chọn lọc. Bảo vệ so lệch chỉ tác động khi có ngắn mạch xảy ra trong vùng bảo vệ, không tác động khi có ngắn mạch ngoài vùng.
Độ nhạy của các bảo vệ đảm bảo yêu cầu.
Các bảo vệ đảm bảo độ tin cậy tác động khi có sự cố khi có ngắn mạch trong vùng bảo vệ và độ tin cậy không tác động khi ngắn mạch xảy ra ở ngoài vùng. Thời gian tác động ngắn, đảm bảo loại trừ nhanh sự cố.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links