bảo vệ rơle trạm biến áp 110KV, chương 3 ppsx

Chng 3 : Tính dòng ngắn mạch lớn
nhất qua bảo vệ
Để tính dòng ngắn mạch đ-ợc đơn giản thì trong quá trình
viết các đại l-ợng điện kháng ta bỏ ký hiệu (*cb).
Dòng I
Nmax
qua bảo vệ đ-ợc tính với:
. Công suất của hệ thống cung cấp là cực đại (ứng với X
HTmax
)
. Trạm biến áp có một máy làm việc hoặc 2 máy làm việc độc
lập.
Sơ đồ hệ thống khi tính ngắn mạch:
Hình 2.2: Sơ đồ hệ thống khi tính ngắn mạch
2.4.1. Ngắn mạch tại thanh cái 110kV (N
1
).
HTĐ
110KV
35KV
10KV
N
3
N
1
N
2
BI
I
(n)
N3

BI
I
(n)
N2
I
(n)
N1
BI
Tại điểm ngắn mạch N
1
do trung tính của máy biến áp nối đất
trực tiếp nên cần tính các dạng ngắn mạch N
(3)
, N
(1)
, N
(1,1)
.
. Sơ đồ thay thế.
Hình 2.3: Sơ đồ thay thế các thứ tự
a) thuận b) Nghịch c) Không
Trong đó:
X
1

= X
2

= X
HTmax

= 0,296
X
1
= H
OHTmax
= 0,222
X
2
= X
C
B
= 0,43
X
3
= X
H
B
= 0,285
X
0

= X
1
// (X
2
+ X
3
) = 0,222 // (0,43 + 0,285) = 0,17
1. Ngắn mạch 3 pha: N
(3)

X
1

0,296
N
1
a)
X
2

0,296
N
1
b)
X
0

0,17
N
1
X
1
0,222
N
1
X
2
0,43
( )
X

3
0,285
(

)
c)
Từ sơ đồ thay thế (H. 2.3.a) có:
X
1

= 0,296
I
(3)
N1
=
296,0
1
1


X
E
HT
= 3,378
Trong hệ đơn vị có tên:
I
(3)
N1
= 3,378 .
115.3

10.100
.378,3
3
3
1


cb
cb
U
S
= 1696 (A)
2. Ngắn mạch một pha: N
(1)
:
ở dạng ngắn mạch này các thành phần dòng điện và điện áp
đ-ợc viết cho pha A (pha A là pha bị ngắn mạch)
Sơ đồ thay thế (h 2.3)
X
1

= X
2

= 0,296
X
0

= 0,17
. Các thành phần dòng điện

I
NA1
= I
NA2
= I
NA0
=


021
XXX
E
HT
=
17,0296,0.2
1

= 1,312.
. Các thành phần điện áp:
U
NA1
= I
NA1
(X
2

= + X
0

) = 1,312 (0,296 + 0,17) = 0,611

U
NA2
= -I
NA1
. X
1

= -1,312 . 0,296 = -0,388
U
NA0
= -I
NA1
. X
0

= -1,312 . 0,17 = -0,223.
. Vì chỉ có một nguồn cung cấp từ một phía về điểm ngắn
mạch nên ta chỉ cần tính phân bố dòng I
0
trong các nhánh, còn
thành phần dòng I
1
và I
2
thì chỉ có dòng đi trong nhánh từ hệ thống
tới điểm ngắn mạch.
. Thay U
NA0
và I
NA0

vào sơ đồ thay thế thứ tự không (h. 2.3.c)
Hình 2.4.
Dòng thứ tự không từ hệ thống về điểm ngắn mạch.
222,0
)223,0(00
1
)1(
01





X
U
I
NAO
= 1,0
I
(1)
OB
= I
NAO
= I
01
= 1,312 - 1,0 = 0,312
Dòng ngắn mạch từ hệ thống đi về điểm ngắn mạch
I
(1)
N1HT

= I
NA1
+ I
NA2
+ I
01
= 2 . 1,312 + 1 = 3,624.
Trong hệ đơn vị có tên:
115.3
10.100
.624,3
3
624,3
3
1
)1(
1

cb
cb
HTN
U
S
I
= 1819,4 (A)
Dòng qua dây nối trung tính máy biến áp với đất.
I
(1)
OTTB
= 3.I

(1)
OB
= 3. 0,312 = 0,936
Trong hệ đơn vị có tên:
U
NAO
I
NAO
3
0,285
1
0,222 0,43
I
(1)
01
I
(1)
OB
115.3
10.100
.936,0
3
636,0
3
1
)1(

cb
cb
OTTB

U
S
I
= 469,9 (A)
3. Ngắn mạch 2 pha chạm đất: N
(1)
.
Sơ đồ thay thế (Hình 2.3)
X
1

= X
2

= 0,296
X
0

= 0,17
* Các thành phần dòng điện và điện áp.
Các thành phần dòng điện và điện áp đ-ợc viết cho pha (A)
(là pha không bị sự cố).
I
NA1
=
17,0296,0
17,0.296,0
29,0
1
.

02
02
1








XX
XX
X
E
HT
= 2,475.
I
NA2
= - I
NA1
.
296,017,0
17,0
.475,2
20
0

XX
X
= -0,9
I
NA0
= - I
NA1
.
296,017,0
296,0
.475,2
20
2





XX
X
= -1,57
U
NA0
= U
NA2
= U
NA1
= I

NA1
.
17,0296,0
17,0.296,0
.475,2
XX
X,X
02
02





= 0, 27.
Thay giá trị U
NA0
và I
NA0
vào sơ đồ thứ tự không (H.2.3.c)
(H×nh 2.5)
X
1
= X
OHTmax
= 0,222
X
2
= X
C

B
= 0,43
X
3
= X
H
B
= 0,285
Dßng thø tù kh«ng ®i tõ hÖ thèng tíi ®iÓm ng¾n m¹ch
202,1
222,0
267,00
1
0
)1,1(
01





X
U
I
NA
I
(1,1)
OB
= I
NA0

- I
(1,1)
01
= -1,57 + 1,202 = -0,368
Dßng ng¾n m¹ch tæng cña hÖ thèng cung cÊp tíi ®iÓm ng¾n
m¹ch (viÕt cho pha A) lµ:
I
(1,1)
N1HT
= I
NA1
+ I
NA2
+ I
(1,1)
01
.
V× lµ ng¾n m¹ch hai pha ch¹m ®Êt, nªn dßng ng¾n m¹ch
chÝnh lµ dßng trong pha B (hoÆc C).
536,3202,1)9,0(
2
3
2
1
475,2
2
3
2
1
.

)1,1(
0121
2)1,1(
1




















jj
IaIIaII
NANANBHTN
U
NAO
I

NAO
3
0,285
1
0,222
2
0,43
I
(1,1)
01
I
(1,1)
OB
Trong hệ đơn vị có tên:
115.3
10.100
.536,3
.3
.536,3
3
1
)1,1(
1

cb
cb
HTN
U
S
I

= 1775,2 (A)
Dòng thứ tự không qua dây nối trung tính MBA:
368,0.33
)1,1()1,1(

OBOTTB
II = 1,104
Trong hệ đơn vị có tên:
115.3
10.100
.104,1
3
.104,1
3
1
)1,1(

cb
Cb
OTTB
U
S
I
= 554,2 (A)
4. Xét điểm ngắn mạch (N'
1
) sau bảo vệ (BI).
(Hình 2.6)
Ngắn mạch 3 pha.
Vì chỉ có một nguồn cung cấp nên dòng qua bảo vệ (BI)

chính là dòng I
(3)
N1
: là dòng ngắn mạch 3 pha do hệ thống cung cấp
tới điểm ngắn mạch.
Ngắn mạch một pha và ngắn mạch 2 pha chạm đất.
HTĐ
110KV
35KV
10KV
N'
1
BI
BI
I
(n)
NHT
BI
I
(n)
OB
V× chØ cã mét nguån cung cÊp tíi tr¹m nªn dßng ng¾n m¹ch
qua b¶o vÖ (BI) chÝnh lµ dßng ng¾n m¹ch tæng do hÖ thèng cung
cÊp tíi ®iÓm ng¾n m¹ch I
(n)
NHT
"n: Sè chØ d¹ng ng¾n m¹ch (1), (1
1)".