Tính toán thiết kế hệ thống rơle bảo vệ cho máy biến áp 110kV

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ

Tính toán thiết kế hệ thống rơle
bảo vệ cho máy biến áp
TRẦN XUÂN THÀNH


Ngành Kỹ thuật điện
Chuyên ngành Hệ thống điện

Giảng viên hướng dẫn:

PGS. TS. Nguyễn Đức Huy

Bộ môn:
Viện:

Hệ Thống Điện
Điện

HÀ NỘI, /2022

Chữ ký của GVHD


ĐỀ TÀI ĐỜ ÁN
Tính tốn thiết kế hệ thống rơle bảo vệ cho máy biến áp 115/23/11kV (xem Phụ
lục).
Hệ thống

S

(3)
N max

(MVA)

1900

Tỷ số SN(3)min/SN(3)max

0.67

Tỷ số X0HT /X1HT

1.3

Máy biến áp
Sđm (MVA)

63

Tổ đấu dây

Y0 - Y0 - 11

Điện áp ngắn mạch (%)

UNC-T = 10,5%; UNC-H = 17%; UNT-H = 6%

Cấp điện áp (kV)

UC/UT/UH = 115/23,5/10,5

Phạm vi điều chỉnh đầu phân áp

 9 x 1,78% (phía 110kV)

1) Tính tốn ngắn mạch.

a. Tính tốn ngắn mạch tại điểm ngồi vùng bảo vệ phía 23kV ở chế độ
max.
b. Lựa chọn phần mềm tính tốn ngắn mạch và tính tốn với các điểm cịn
lại ở chế độ max và min. Kiểm chứng với kết quả đã tính ở mục (a)
2) Lựa chọn sơ đồ phương thức và giới thiệu đặc tính của rơle được sử dụng.
a. Đề xuất phương thức bảo vệ (viết tắt: BV) cho trạm biến áp
b. Lựa chọn và giới thiệu tính năng rơle bảo vệ q dịng và bảo vệ so lệch
3) Tính tốn thơng số chỉnh định và kiểm tra sự làm việc đối với:
a. Các BV quá dòng và kiểm tra độ nhạy
b. Các BV so lệch MBA và xác định điểm làm việc trên đặc tính của rơle
khi sự cố.
c. Lập phiếu chỉnh định rơle với chức năng BV so lệch cho máy biến áp:
căn cứ trên loại rơle BV so lệch đã chọn, sinh viên cần lập phiếu chỉnh
định theo mẫu
Giáo viên hướng dẫn
Ký và ghi rõ họ tên


LỜI CẢM ƠN
Với sự giúp đỡ của các thầy cô bộ mơn, gia đình, bạn bè và đặc biệt là PSG. TS

Nguyễn Đức Huy đã hướng dẫn, giải đáp mọi thắc mắc của em trong quá trình
thực hiện đồ án này. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy, chúc thầy
nhiều sức khỏe, công tác tốt và đạt nhiều thành tích trong sự nghiệp trồng người
và nghiên cứu khoa học.
Còn là một sinh viên nên trong quá trình hồn thành đồ án khơng thể tránh khỏi
những sai sót, kính mong thầy cơ chỉ bảo để em có thể hiểu kỹ vấn đề và hoàn
thiện đồ án tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

Trần Xuân Thành


TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Trong đồ án này em xin trình bày những nội dung chính sau :
1. Mơ tả đối tượng bảo vệ và các thơng số chính
2. Tính tốn ngắn mạch phục vụ bảo vệ Rơle kiểm chứng kết quả bằng phần
mềm PSS Sincal
3. Giới thiệu tính năng và thông số các loại Rơle và lựa chọn phương thức bảo vệ
máy biến áp
4. Tính tốn các thơng số và kiểm tra sự làm việc của bảo vệ
5. Viết phiếu chỉnh định cho rơle bảo vệ so lệch (87T)

Sinh viên thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên)

Trần Xuân Thành

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ VÀ CÁC THƠNG SỐ
CHÍNH...................................................................................................................1
1.1

Mơ tả đối tượng bảo vệ...............................................................................1

1.2

Các thơng số hệ thống................................................................................1
1.2.1

Hệ thống......................................................................................1

1.2.2

Máy biến áp.................................................................................1

CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH........................................................2
2.1

2.2

2.3

2.4

Lý thuyết ngắn mạch..................................................................................2
2.1.1

Mục đích tính toán ngắn mạch....................................................2

2.1.2

Các giả thiết khi tính toán ngắn mạch.........................................2

Tính toán ngắn mạch..................................................................................2
2.2.1

Lựa chọn các đại lượng cơ bản....................................................2

2.2.2

Tính toán thông số các phần tử....................................................3

2.2.3

Dòng điện ngắn mạch trong các dạng ngắn mạch.......................4

Tính toán ngắn mạch trong chế độ cực đại.................................................5
2.3.1

Điểm ngắn mạch N1....................................................................5

2.3.2

Điểm ngắn mạch N1’...................................................................7

2.3.3

Điểm ngắn mạch N2....................................................................9

2.3.4

Điểm ngắn mạch N2’.................................................................12

2.3.5

Điểm ngắn mạch N3..................................................................12

2.3.6

Điểm ngắn mạch N3’.................................................................12

Tính toán ngắn mạch trong chế độ cực tiểu..............................................12
2.4.1

Điển ngắn mạch N1...................................................................12

2.4.2

Điểm ngắn mạch N1’.................................................................14

2.4.3

Điểm ngắn mạch N2..................................................................15

2.4.4

Điểm ngắn mạch N2’.................................................................18

2.4.5

Điểm ngắn mạch N3..................................................................19

2.4.6

Điểm ngắn mạch N3’.................................................................19

2.5

Bảng tởng kết kết quả tính ngắn mạch.....................................................19

2.6

Tính tốn ngắn mạch bằng phần mềm PSS SINCAL...............................21
2.6.1

Giới thiệu phần mềm sincal.......................................................22


2.6.2

Phương pháp tính tốn ngắn mạch bằng phần mềm..................22

2.6.3

Kết quả tính tốn ngắn mạch bằng phần mềm PSS SINCAL. . .23

CHƯƠNG 3. LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP......27

3.1

Các dạng hư hỏng và chế độ làm việc không bình thường của máy biến áp
27

3.2

Các loại bảo vệ đặt cho máy biến áp........................................................28
3.2.1

Những yêu cầu với thiết bị bảo vệ hệ thớng điện......................28

3.2.2

Bảo vệ chính cho máy biến áp...................................................28

3.2.3

Bảo vệ dự phịng........................................................................31

3.3

Sơ đờ phương thức bảo vệ máy biến áp...................................................33

3.4

Giới thiệu tính năng và thông số của các loại rơle...................................34
3.4.1

Rơle bảp vệ so lệch 7UT613.....................................................34

3.4.2

Rơle hợp bộ quá dòng sớ 7SJ621..............................................42

CHƯƠNG 4. TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ CỦA RƠ LE VÀ KIỂM TRA
SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ..........................................................................47
4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

Chọn máy biến dòng điện và máy biến điện áp........................................47
4.1.1

Máy biến dòng điện...................................................................47

4.1.2

Máy biến điện áp.......................................................................49

Các chức năng bảo vệ cho rơle 7UI613....................................................49
4.2.1

Chức năng bảo vệ so lệch có hãm 87T......................................49

4.2.2

Bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF): (

4.2.3

Cài đặt chức năng 49 (Chống quá tải MBA).............................51

)...............51

Cài đặt chức năng bảo vệ cho rơ le 7SJ621..............................................51
4.3.1

Bảo vệ quá dòng cắt nhanh:

........................................51

4.3.2

Bảo vệ q dịng cắt nhanh thứ tự khơng ( Io>/50N)................52

4.3.3

Bảo vệ q dịng có thời gian (

4.3.4

Bảo vệ q dịng thứ tự khơng, có thời gian (I0>>/51N)..........53

)...................................52

Kiểm tra dợ nhạy cú các chức năng bảo vệ..............................................53
4.4.1

Kiểm tra độ nhạy của các chức năng bảo vệ quá dòng..............53

4.4.2

Kiểm tra độ nhạy của rơ le so lệch 87.......................................55

4.4.3

Kiểm tra độ nhạy bảo vệ so lệch TTK (87N/

)...................62

Kiểm tra sự làm việc của rơle bằng phần mềm PSS SINCAL.................63

CHƯƠNG 5. LẬP PHIẾU CHỈNH ĐỊNH.......................................................67


TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................70


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Sơ đờ tính toán bảo vệ tạm biến áp..........................................................1
Hình 2.1 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận......................................................................5
Hình 2.2 Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch....................................................................6
Hình 2.3 Sơ đồ thay thế thứ tự không.....................................................................6

Hình 2.4 Sơ đồ dịng thứ tự khơng chạy qua các pha của
và
...................7
Hình 2.5 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận ( Tại điểm N2).............................................9
Hình 2.6 Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch ( Tại điểm N2)...........................................9
Hình 2.7 Sơ đồ thay thế thứ tự không ( Tại điểm N2)............................................9
Hình 2.8 Sơ đồ thay thế khi ngắn mạch (Tại điểm N3)........................................12
Hình 2.9 sơ đồ thay thế thứu tự thuận (tại điểm N1)............................................12
Hình 2.10 Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch (tại điểm N1).........................................13
Hình 2.11 Sơ đồ thay thế thứ tự không (tại điểm N1)..........................................13
Hình 2.12 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận (Tại điểm N2)..........................................16
Hình 2.13 Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch (Tại điểm N2)........................................16
Hình 2.14 Sơ đồ thay thế thứ không (Tại điểm N2).............................................16
Hình 2.15 sơ đồ thay thế ngắn mạch ( tại điểm N3).............................................19
Hình 2.16 Các biểu tượng thường dùng trong Toolbox của phần mềm PSS
SINCAL................................................................................................................22
Hình 2.17 Sơ đồ mô phỏng tính toán ngắn mạch.................................................23
Hình 2.18 Kết quả tính ngắn mạch 3 pha tại các nút chế độ cực đại...................23
Hình 2.19 kết quả tính ngắn mạch 1 pha chạm đất tại các nút chế độ cực đại.....23
Hình 2.20 kết quả tính ngắn mạch 2 pha cham đất tại các nút chế độ cực đại....24
Hình 2.21 Kết quả tính ngắn mạch 2 pha tại các nút chế độ cực tiểu...................24
Hình 2.22 Kết quả tính ngắn mạch 2 pha chạm đất tại các nút chế độ cực tiểu. .24
Hình 2.23 Kết quả tính ngắn mạch 1 pha chạm đất tại các nút chế độ cực tiểu...24
Hình 2.24 Dòng đi qua BI1 khi ngắn mạch 1 pha chạm đất tại N1 chế độc cực đại
..............................................................................................................................25
Hình 2.25 Dòng đi qua BI1 khi ngắn mạch 2 chạm đất tại N1 chế độ cực đại....25
Hình 3.1 Sơ đồ ngun lí bảo vệ so lệch có hãm dùng rơ le điện từ....................29
Hình 3.2 Bảo vệ chống chạm đất hạn chế của máy biến áp ba cuộn dây.............30
Hình 3.3 Vị trí đặt rơ le khí ở máy biến áp...........................................................31
Hình 3.4 Bảo vệ cảnh báo chạm đất.....................................................................33

Hình 3.5 Sơ đồ phương thức bảo vệ máy biến áp................................................33
Hình 3.6 Rơle 7UT613.........................................................................................34
Hình 3.7 un lí bảo vệ so lệch dịng điện trong rơ le 7UT613...........................35
Hình 3.8 Đặc tính tác động của rơ le 7UT163......................................................37


Hình 3.9 nguyên tắc hãm của chức năng bảo vệ so lệch......................................38
Hình 3.10 Nguyên lí bảo vệ chống chạm đất hạn chế trong rơ le 7UT613..........39
Hình 3.11 Đặc tính tác động chống chạm đất hạn chế.........................................41
Hình 3.12 Rơle hợp bộ quá dòng số 7SJ621........................................................42
Hình 3.13 Đặc tính tác động của rơle 7SJ621......................................................44
Hình 4.1 Đặc tính tác động của rơle 7UT613.......................................................50
Hình 4.2 Kiểm tra độ an toàn hãm với sự cố ngắn mạch ngoài vùng..................59
Hình 4.3 Kiểm tra độ an toàn tác động với các sự cố trong vùng........................62
Hình 4.4 Sơ đồ mô phỏng bảo vệ MBA trong phần mềm PSS SINCAL.............64
Hình 4.5 Kiểm tra sự làm việc của rơle quá dòng khi ngắn mạch tại N2.............64
Hình 4.6 Kiểm tra sự làm việc của rơle q dịng thứ tự khơng khi ngắn mạch tại
N1..........................................................................................................................65
Hình 4.7 Kiểm tra sự làm việc của rơle quá dòng khi ngắn mạch tại N3.............65
Hình 4.8 Kiểm tra sự làm việc của rơle so lệch khi ngắn mạch 1 pha tại N2’......66


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1 Hệ số của các dạng ngắn mạch...............................................................4
Bảng 2.2 Dòng điện và điện áp tại điểm ngắn mạch..............................................5
Bảng 2.3 Bảng tổng hợp dòng điện đi qua rơle trong chế độ cực đại.................19
Bảng 2.4 Bảng tổng hợp dòng điện đi qua rơle trong chế độ cực tiểu.................20
Bảng 2.5 Các dòng ngắn mạch đi qua BI chế độ cực đại.....................................25
Bảng 2.6 Các dòng ngắn mạch đi qua BI chế độ cực đại.....................................26
Bảng 3.1 Các loại bảo vệ dùng cho máy biến áp..................................................27

Bảng 5.1 Bảng thông số BI...................................................................................48
Bảng 5.2 Thông số BU.........................................................................................49


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ĐỐI TƯỢNG ĐƯỢC BẢO VỆ VÀ CÁC
THƠNG SỐ CHÍNH
1.1 Mơ tả đối tượng bảo vệ
Đối tượng được bảo vệ là máy biến áp 3 cuộn dây 115/23,5/10,5kV. Hệ thống
điện (HTĐ) cung cấp điện đến thanh cái 115kV, phía trung áp và hạ áp của trạm
biến áp lần lượt là 23,5kV và 10,5kV cung cấp điện cho các phụ tải địa phương.

Hình 1.1 Sơ đồ trạm biến áp

1.2 Các thơng sớ hệ thớng
1.2.1 Hệ thớng
Trạm có thanh góp với cấp điện áp 115kV nối với hệ thống có thơng số như sau:
- Tỷ số SN(3)min/SN(3)max = 0.67
- S(3)Nmax =1900 MVA
- S(3)Nmin =1273 MVA
-

Tỷ số

X 0 HT
=1,3
X 1 HT

1.2.2 Máy biến áp
Công suất MBA:
SđmMBA = 63 MVA

Tổ đấu dây:
Y0-Y0-Δ11
Điện áp ngắn mạch %
C−T

U N %=10,5 %
T −H

%=6 %

C− H

%=17 %

UN
UN

Cấp điện áp (kV) : Uc/UT/UH - 115/23/10.5
Phạm vi điều chỉnh đầu phân áp: ± 9 ×1,78 % ( phía 110 kV)

1


CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
2.1 Lý thuyết ngắn mạch
2.1.1 Mục đích tính toán ngắn mạch
Tính tốn ngắn mạch nhằm xác định được dòng điện sự cố lớn nhất (MAX) và
nhỏ nhất (MIN) có thể chạy qua BI đến role để phục vụ cho:





Lựa chọn thiết bị nhất thứ và nhị thứ
Tính tốn chỉnh định role và kiểm tra độ an toàn hãm của các role
so lệch bảo vệ cho máy biến áp.
Kiểm tra độ nhạy của các bảo vệ đối với các bảo vệ quá dòng và độ
nhạy tác động đối với các bảo vệ so lệch của máy biến áp.

2.1.2 Các giả thiết khi tính toán ngắn mạch
Để thiết lập sơ đồ và tiến hành tính tốn ngắn mạch, ta cần có những giả thiết
đơn giản hóa, nhằm làm giảm đáng kể khối lượng tính tốn trong khi vẫn đảm
bảo độ chính xác cần thiết.
Một số giả thiết khi tính tốn ngắn mạch:









Tần số hệ thống khơng thay đổi: Thực tế sau khi xảy ra ngắn mạch,
công suất của các máy phát thay đổi đột ngột dẫn đến mất cân bằng
mômen quay và tốc độ quay bị thay đổi trong quá trình quá độ nên
tần số hệ thống bị thay đổi. Tuy nhiên việc tính tốn ngắn mạch
đựic thực hiện ở giai đoạn đầu nên sự biến thiên tốc độ chưa đáng
kể. Từ đó giả thiết tần số hệ thống không đổi không mắc sai số
nhiều, đồng thời làm giảm đáng kể lượng phép tính.
Bỏ qua bão hịa mạch từ: Khi ngắn mạch, mức độ bão hòa mạch từ

ở một số phần tử có thể tăng cao hơn bình thường. Thực tế cho thấy
sai số mắc phải do bỏ qua hiện tượng này là khơng nhiều vì số phần
tử mang lõi thép chiếm số lượng ít trong hệ thống điện.
Bỏ qua ảnh hưởng của phụ tải
Bỏ qua điện trở của cuộn dây máy phát: Máy biến áp và điện trở
của đường dây do thành phần này quá nhỏ so với điện kháng của
chúng.
Coi hệ thống sức điện động ba pha của nguồn là đối xứng: Khi
ngắn mạch không đối xứng phản ứng các pha lên từ trường quay
không hoàn toàn giống nhau. Tuy nhiên từ trường vẫn được giả
thiết quay đều với tốc độ khơng đổi, khi đó suất điện động ba pha
luôn đối xứng. Thực tế là hệ số không đối xứng của các suất điện
động không đáng kể.

2.2 Tính toán ngắn mạch
2.2.1 Lựa chọn các đại lượng cơ bản

2


Tính tốn ngắn mạch thường được thực hiện trong hệ đơn vị tương đối và ta chọn
các đại lượng cơ bản như sau:
Scb =SdmBA =63 MVA

Các giá trị dòng điện cơ bản được tính như sau:

I cb 3=

S cb

√ 3 .U cb3

=

63
=3,464
√ 3 .10,5

2.2.2 Tính toán thông số các phần tử



2.2.2.1. Điện kháng hệ thống
Chế độ cực đại

Điện kháng thứ tự thuận và điện kháng thư tự nghịch

Điện kháng thứ thự không
ax
ax
X m0 HT
=1,3. X m1 HT
=1,3.0,0332=0,0432



Chế độ cực tiểu

Điện kháng thứ tự thuận và điện kháng thư tự nghịch
min

min

X 1 HT = X 2 HT =

S dmBA
S

(3)
N min

=

63
=0,0495
1273

Điện kháng thứ thự không
min

min

X 0 HT =1,3. X 1 HT =1,3.0,0495=0,0644

2.2.2.2. Thơng sớ máy biến áp
Theo đề bài ta có điện áp ngắn mạch của các cuộn dây:

U𝑁𝐶%=12(U𝑁𝐶−𝑇%+U𝑁𝐶−𝐻%−U𝑁𝑇−𝐻%)=12

1 C−T

1
C
C− H
T− H
U N %= (U N % +U N %−UN % )= (10,5+17−6)=10,75
2
2

3


T

U N %=

1 C−T
1
T −H
C− H
UN %+ U N %−U N % ) = (10,5+ 6−17 )=−0.25
(
2
2

Do UTN %=−0.25< 0 nên ta lấy UTN %=0
1 C−H
1
H
T− H
C−T

U N %= (U N %+ UN %−U N %)= (17+6−10,5)=6,25
2
2

Điện kháng của các cuộn dây máy biến áp trong hệ đơn vị tương đối được xác
định như sau:

2.2.3 Dòng điện ngắn mạch trong các dạng ngắn mạch
Dòng điện ngắn mạch thứ tự thuận của mọi dạng ngắn mạch đều có thể xác định
chung theo biểu thức:

Trong đó:
: là một điện kháng (là điện kháng phụ của loại ngắn mạch), với biểu
thức hoàn toàn xác định theo dạng ngắn mạch (Bảng 2.1) và được tính
theo
và
.
Trị số dịng điện ngắn mạch tổng hợp tại các pha có dịng điện ngắn mạch
tỉ lệ với trị số của thành phần thứ tự thuận theo hệ số

Hệ số

:

có biểu thức hoàn toàn xác định phụ thuộc vào dạng ngắn mạch n.
Bảng 2.1 Hệ số của các dạng ngắn mạch

Dạng ngắn mạch

n

1

3

2
1,1
3

0

1

4


Bảng 2.2 Dòng điện và điện áp tại điểm ngắn mạch

Dạng
ngắn
mạch

Dòng điện ngắn mạch
thành phần

Trị số dòng điện và điện áp tổng hợp ở
các pha

(đúng với mọi dạng ngắn mạch)

2.3 Tính toán ngắn mạch trong chế độ cực đại

2.3.1 Điểm ngắn mạch N1
 Sơ đồ thay thế
Ta có sơ đồ thay thế thứ tự thuận:

EHT

HT
X1max

N1

Hình 2.2 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận

Ta có sơ đồ thay thế thứ tự nghịch:

5


X

HT
2max

N1

Hình 2.3 Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch
HT

X 2 ∑= X 1 ∑=X 1 max =0,0332

Ta có sơ đồ thay thế thứ tự không:

X

N1

HT
0max

XC

XH

Hình 2.4 Sơ đồ thay thế thứ tự không
X 0∑ =X 0HTmax /¿ (X C + X H )=

0,0432.( 0,1075+ 0,0625)
=0,03439
0,0432+(0,1075+0,0625)

 Tính tốn ngắn mạch
 Dạng ngắn mạch N (3 )
(3)

I N 1=
'

EHT
X

HT
1 max

=

1
=30,159
0,0332

 Khi ngắn mạch ba pha tại điểm N1, dịng ngắn mạch khơng chạy qua B I 1,
B I 2, B I 3 , B I 01, B I 0 2
 Dạng ngắn mạch N (1 )
Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch:
I 1∑ =I 2 ∑=I 0 ∑=

E HT
1
=
=9,930
X 1 ∑ + X 2 ∑ + X 0 ∑ 0,0332+ 0,0332+ 0,03439

 Vì dịng thứ tự thuận và thứ tự nghịch chạy qua

là bằng 0 nên dòng

điện tổng chạy qua
trong trường hợp này chỉ có thành phần thứ tự
khơng chạy qua trung tính máy biến áp:
I 0 BI 1=I 0 ∑ .

X HT
0 max
X

HT
0 max

+ X C+ X H

=9,930.

0,043
=2,009
0,043+0,1075+0,0625

 Dịng điện thứ tự khơng chạy qua B I 01:
I 0 BI 01 =3. I 0 BI 1=3.2,009=6,026

 Không có dịng chạy qua các B I 2, B I 3 và B I 02.
 Dạng ngắn mạch hai pha chạm đất
Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch:
I 1∑ =

E HT
1
=
=19.985
X2∑. X0∑
0,0332.0,03439
0,0332+

X 1∑ +
0,0332+0,03439
X2∑+ X0∑

6


I 2∑ =−I 1 ∑ .

X 0∑
0,03439
=−19,985.
=−10,174
X 2 ∑ + X 0∑
0,0332+ 0,03439

I 0 ∑=−I 1∑ .

X 2∑
0,0332
=−19,793.
=−9,811
X 2∑ + X 0 ∑
0,0332+ 0,03439

Vì cách phân bố dịng sự cố giống như trong trường hợp ngắn mạch 1 pha nên
dòng qua
áp.



chỉ có thành phần dịng thứ tự khơng chạy qua trung tính máy biến

Dịng qua

Dịng thứ tự khơng chạy qua
I 0 BI 1=I 0 ∑ .



:

X HT
0 max
X

HT
0 max

+ X C+ X H

=−9,811.

0,043
=−1,984
0,043+ 0,108+0,063

Dòng qua
1BIA

I0/BI1

1BIB

I 0/BI1

1BIC

I0/BI1
3*I0/BI1
BI01

Hình 2.5 Sơ đồ dòng thứ tự khơng chạy qua các pha của

 Dịng điện thứ tự không qua

và

là:

I 0 BI 01=3. I 0 BI 1=3.(−1,984)=−5,953

Khơng có dịng chạy qua các
,
và
.
Để cho rơ le của bảo vệ so lệch khơng tác động nhầm thì ta cần loại bỏ thành
phần thứ tự không:
2.3.2 Điểm ngắn mạch N1’
Ta có sơ đồ thay thế giống trường hợp ngắn mạch tại điểm N1

 Dạng ngắn mạch N (3 )
Dòng pha chạy qua

EHT
1
(3)
I
=
=
=30,159
N
1
là:
X 1 max 0,0332

Khơng có dịng chạy qua các
 Dạng ngắn mạch N (1 )

'

,

,

B I 01

và

B I 02

.

I 1∑ =I 2 ∑=I 0 ∑=9,930

7




Dòng qua

Dòng điện thành phần đối xứng chạy qua

là:

I 1 BI 1=I 2 BI 1 =I 1 ∑=9,930
I 0 BI 1=I 0 ∑−I N0 BI1 1=9,930−2,009=7,922

Dòng điện pha qua

là:

I fBI 1 =I 1 BI 1 + I 2 BI 1+ I 0 BI 1=9,930+9,930+7,977=27,782

Dòng điện qua

đã loại trừ thành phần thứ tự không là:
I f (−0)BI 1=I fBI 1−I 0 BI 1=27,782−7,922=19,861



Dòng qua B I 01

Dòng điện chạy qua

ta đã tính được ở trên là:
I 0 BI 01=6,026

Khơng có dịng điện chạy qua các
,
và
 Dạng ngắn mạch hai pha chạm đất N (1,1 )
Theo kết quả tính tốn phần trên ta có:
I 1∑ =19,985, I 2∑ =−10,174 , I 0 ∑=−7,826
 Dòng qua B I 1
Dòng điện các thành phần đối xứng chạy qua

là:

I 1 BI 1=I 1 ∑=19,985
I 2 BI 1=I 2 ∑=−10,174
(1,1 )

I 0 BI 1=I 0 ∑−I N0 BI 1=−7,826+2,022=−7,404

Khi ngắn mạch 2 pha chạm đất thì pha đặc biệt chính là pha khơng bị sự cố (giả
sử là pha A). Các dịng điện tính ra và phân bố là tính cho pha A. vậy nên ta có:
I a 1=I 1 BI 1 =19,793
I a 2=I 2 BI 1=−10,366
I a 0=I 0 BI 1=−7,404

Dòng sự cố chạy qua
trong trường hợp này là dòng của pha B và pha C.
Nhưng vì dịng sự cố pha B và pha C có giá trị biên độ bằng nhau nhưng ngược
dấu nên ta có

Dịng qua

khi đã loại bỏ đi thành phần thứ tự không là
8




Dịng qua

Dịng điện chạy qua

là:

Khơng có dịng chạy qua các

,

,

2.3.3 Điểm ngắn mạch N2
 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận

EHT

HT
1max

X

N2

XT

XC

Hình 2.6 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận ( Tại điểm N2)

 Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch
HT
2max

X

XC

N2

XT

Hình 2.7 Sơ đồ thay thế thứ tự nghịch ( Tại điểm N2)

Ta có:
 Sơ đồ thay thế thứ tự khơng

X

HT
0max

XC

XT

N2

XH

Hình 2.8 Sơ đồ thay thế thứ tự không ( Tại điểm N2)

Ta có:

 Dạng ngắn mạch
9


Khơng có dịng chạy qua

,

và

 Dạng ngắn mạch



Dịng qua

Dịng điện các thành phần đối xứng chạy qua

Dòng điện pha sự cố qua

Dòng điện qua



là:

đã loại trừ thành phần thứ tự khơng là:

Dịng qua

Dịng điện các thành phần đối xứng chạy qua

Dòng điện pha qua

Dòng điện qua



là:

là :

đã loại trừ thành phần thứ tự khơng là:

Dịng qua

Dịng điện qua



là:

là:

Dịng qua

Dịng điện qua

là:

10