Đồ Án môn học bảo vệ Rơle
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (732.53 KB, 32 trang )
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
1
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
MỤC LỤC
3
LỜI MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 4
1.1. Hệ thống 4
1.2. Máy biến áp 4
1.3. Đường dây 4
1.4. Phụ tải 4
1.5. Đặc tính rơ le 4
CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
5
2.1. Ch
ọn tỉ số biến BI
5
2.1.1. Chọn tỉ số biến đổi BI2 5
2.1.2 Chọn tỉ số biến đổi BI1 5
2.2. Tính toán các thông số ban đầu 5
2.3 Chọn vị trí tính điểm ngắn mạch 7
2.4. Tính toán ngắn mạch chế độ phụ tải cực đại với 2 MBA làm việc song song 7
2.4.1. Tính ngắn mạch tại điểm N1 8
2.4.2. Tính ngắn mạch tại điểm N8 10
2.4.3. Tính ngắn mạch tại điểm N15 12
2.5. Tính toán ng
ắn mạch chế độ phụ tải cực tiểu với 1 MBA làm việc
16
2.5.1. Tính ngắn mạch tại điểm N1 16
2.5.2. Tính ngắn mạch tại điểm N8 18
2.5.3. Tính ngắn mạch tại điểm N15 20
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHỈNH ĐỊNH THÔNG SỐ KHỞI ĐỘNG 24
3.1. Bảo vệ quá dòng cắt nhanh của 50 24
3.2. Bảo vệ quá dòng “thứ tự không” cắt nhanh của 50N 24
3.3. Bảo vệ quá dòng có thời gian của 51 24
3.3.1. Bảo vệ quá dòng cho
đư
ờng dây D2 24
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
2
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
3.3.2. Bảo vệ quá dòng cho
đư
ờng dây D1 26
3.4. Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian 28
3.4.1 Trị số dòng
đi
ện khởi động 28
3.4.2. Thời gian làm việc 28
CHƯƠNG 4: KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA RƠ-LE 30
4.1. Phạm vi bảo vệ của quá dòng cắt nhanh 30
4.2. Xác định Độ nhạy của 51 và 51N 31
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
3
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
LỜI MỞ ĐẦU
Điện năng là một dạng năng lượng phổ biến nhất hiện nay. Trong bất kì l
ĩnh
vực nào như sản xuất, sinh hoạt, an ninh đều cần sử dụng điện năng. Việc đảm
bảo sản xuất điện năng để phục vụ cho nhu cầu sử dụng năng lượng là một vấn đề
quan trọng hiện nay. Bên cạnh việc sản xuất là việc truyền tải và vận hành hệ thống
điện c
ũng đóng vai trò r
ất quan trọng trong hệ thống điện. Do nhu cầu về điện năng
ngày càng tăng, hệ thống điện ngày càng được mở rộng, phụ tải tiêu thụ tăng thêm
c
ũng đ
ồng ngh
ĩa v
ới việc khả năng xảy ra sự cố như chạm chập, ngắn mạch c
ũng
tăng theo. Chính v
ì v
ậy ta cần thiết kế những thiết bị có khả năng giảm thiểu, ngăn
chặn các hậu quả của sự cố có thể gây ra. Một trong những thiết bị phổ biến để thực
hiện chức năng đó là rơle.
Qua môn bảo vệ rơle chúng ta có thể xây dựng cho mình những kiến thức để
có thể bảo vệ được hệ thống điện trước các hậu quả do sự cố trong hệ thống gây ra
và đảm bảo cho hệ thống làm việc an toàn, phát triển liên tục bền vững
Trong quá trình làm
đ
ồ án này, em đ
ã nh
ận được sự giúp đỡ nhiệt tình của
các thầy cô bộ môn, đặc biệt là của cô giáo Th.S Trần Thị Kim Hồng. Dù đ
ã r
ất cố
gắng nhưng do kiến thức của em còn hạn chế, kinh nghiệm tích l
ũy còn ít nên b
ản
đồ án khó tránh khỏi những sai sót. Em rất mong nhận được sự đánh giá, nhận xét,
góp ý của các thầy cô để bản đồ án c
ũng như ki
ến thức của bản thân em được hoàn
thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô, đặc biệt là cô giáo Th.S Trần Thị
Kim Hồng đ
ã giúp
đỡ em hoàn thành bản đồ án này
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
4
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
CHƯƠNG 1: SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
Tính toán bảo vệ cắt nhanh, quá dòng
đi
ện và quá dòng thứ tự không cho đường dây
cung cấp điện hình tia: STT=12
Hình 1. S
ơ đ
ồ hệ thống
1.1. Hệ thống
S
Nmax
= 2200+STT=2212 MVA
S
Nmin
= 0,8 .S
Nmax
=0,8.2212=1769,6MVA
X
oH
= 0.8 X
1H
1.2. Máy biến áp
S = 2*25 MVA
U
1
/U
2
= 110/22 KV ,U
k
%= 12%
1.3. Đường dây
Đư
ờng
dây
Lo
ại dây dẫn
Chi
ều dài
(km)
Z
0
(
Ω/km)
Z
1
(
Ω/km)
D1
AC-120
21,2
0,405+j1,0152
0,27+j0,423
D2
AC-70
16,2
0,828+j1,1
0,46+j0,44
D1: Ro=1.5R1,Xo=2.4X1 ( Ro điện trở , Xo điện kháng thứ tự không )
D2: Ro=1.8 R1, Xo=2.5 X1( R1 điện trở , X1 điện kháng thứ tự nghịch)
1.4. Phụ tải
P
1
= 7,5-0.1*STT=6,3 MW, cosφ
1
= 0.8, t
pt1
= 0.5 s
P
2
=6-0.1*STT= 4,8 MW, cosφ
2
= 0.82 , t
pt2
= 0.7 s
1.5. Đặc tính rơ le
2
*
13,5
1
D
t t
I
S
N
D1: AC-120
Pt1
D2: AC-70
Pt2
2x25MVA
110/22kv
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
5
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
CHƯƠNG 2:TÍNH TOÁN NG
ẮN MẠCH
2.1. Ch
ọn tỉ số biến BI
Chọn tỷ số biến đổi của các máy biến dòng BI
1
, BI
2
dùng cho bảo vệ đường
dây D
1
, D
2
. Dòng
đi
ện sơ cấp danh định của BI chọn theo quy chuẩn lấy theo giá trị
dòng làm việc cực đại qua BI. Dòng thứ cấp lấy bằng 1 A hoặc 5 A.
- Tỷ số biến đổi của các máy biến dòng
đư
ợc chọn theo công thức :
sd
đ
I
td
đ
I
n
I
+ Chọn I
tdđ
= 5 (A).
+ Dòng I
sdđ
được chọn theo dòng
đi
ện cực đại qua BI I
lvmax
I
sdđ
≥ I
lvmax
= k
qt
.I
pt
Trong đó : k
qt
= 1,4
2.1.1. Chọn tỉ số biến đổi BI2
Tính dòng điện phụ tải
A
U
P
I
pt
62,153
82,0.22.3
10.8,4
cos 3
3
2
2
2
=> I
lvmax2
= 1,4.153,62 = 215,07 (A).
Như vậy ta chọn I
sdđ2
= 250 (A)
Tỉ số biển của BI1 là: n
BI1
=50
2.1.2 Chọn tỉ số biến đổi BI1
Ta có
A
U
P
II
ptpt
28,360
8,0.22.3
10.3,6
62,153
cos 3
3
1
1
21
Vậy I
lvmax1
= 1,4.355,24 = 504,40 A
Ta chọn I
sdd1
= 550 A
Tỷ số biến của BI
1
là : n
BI1
= 110
2.2. Tính toán các thông số ban đầu
Chọn S
cb
= 25 MVA
U
cb
= U
tb
từng cấp.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
6
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
- Hệ thống
N
cb
HT1
S
S
X
- Tính trong chế độ phụ tải cực đại
S
N
= S
Nmax
= 2212 MVA
Hai máy biến áp làm việc song song
0113,0
2212
25
max
1
N
cb
HT
S
S
X
X
2HT
= X
1HT
= 0,0113
X
0HT
= 0,8 X
1HT
= 0,8.0,0113 = 0,0090
- Tính trong chế độ phụ tải cực tiểu
S
Nmin
= 1769,6 MVA
Một máy biến áp làm việc
0141,0
6,1769
25
min
1
N
cb
HT
S
S
X
X
2HT
= X
1HT
= 0,0141
X
0HT
= 0,8 X
1HT
= 0,9.0,0141 = 0,0113
- Máy biến áp B
1
và B
2
12,0
25
25
.
100
12
.
100
%
dm
cbk
B
S
SU
X
- Đường dâyD1:
4632,0
22
25
.2,21.423,0
22
1111
U
S
lxX
cb
dD
1117,1.4,2
110
DD
XX
- Đường dây D2
0,3682
22
25
.2,16.44,0
22
2202
U
S
lxX
cb
dD
0,9205.5,2
220
DD
XX
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
7
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
2.3 Chọn vị trí tính điểm ngắn mạch
Ta chia mỗi đoạn đường dây thành 7 đoạn bằng nhau .Ta cần tính dòng ngắn mạch
tại 15 điểm như h
ình v
ẽ sau:
Hình 2.1: Sơ đồ tính toán ngắn mạch
Có X
D1
'
=
0,06624632,0
7
1
7
1
1
D
X
X
D2
'
=
0,05263682,0
7
1
7
1
2
D
X
X
0D1 '
=
0,15881,1117
7
1
7
1
10
D
X
X
0D2'
=
0,13150,9205
7
1
7
1
10
D
X
2.4. Tính toán ngắn mạch chế độ phụ tải cực đại với 2 MBA làm việc song song
Sơ đồ thay thế và thông số của các phần tử được cho trên sơ đồ sau đây
Hình 2.2. S
ơ đ
ồ thay thế chế độ phụ tải max.
Trong chế độ cực đại các thông số được chọn như đ
ã trình bày
ở phần trên
Các dạng ngắn mạch cần tính
+ Ngắn mạch 3 pha đối xứng N
(3)
+ Ngắn mạch 1 pha N
(1)
+ Ngắn mạch 2 pha chạm đất N
(1,1)
-
Xét chế độ ngắn mạch không đối xứng:
Để tính toán chế độ ngắn mạch không đối xứng ta sử dụng phương pháp các
thành phần đối xứng.Điện áp và dòng điện được chia thành 3 thành phần:thành
phần thứ tự thuận,thành phần thứ tự nghịch và thành phần thứ tự không.
X
D2'
N15
X
D2'
N14
X
D2'
N13
X
D2'
N12
X
D2'
N11
X
D2'
N10
X
D2'
N9
X
D1'
N8
X
D1'
N7
X
D1'
N6
X
D1'
N5
X
D1'
N4
X
D1'
N3
X
D1'
N2N1
X
B2
X
B1
X
HT
E
N15N14N13N12N11N10N9N8N7N6N5N4N3
0,0662
N2N1
0,12
0,12
0,0113E
0,0662 0,0662 0,0662 0,0662 0,0662 0,0662 0,0526 0,0526 0,0526 0,0526 0,0526 0,0526 0,0526
X
B2
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
8
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
Dòng
đi
ện ngắn mạch thứ tự thuận của mọi dạng ngắn mạch đều có tính theo công
thức :
)XX(j
E
I
)n(
1
*
a
)n(
1Na
*
Trong đó
)n(
X
là điện kháng phụ của loại ngắn mạch n
Trị số dòng
đi
ện ngắn mạch tổng hợp tại các pha có thể tính theo công thức:
Na
)n()n(
N
I.mI
- Ta có bảng tóm tắt sau:
Bảng 2.1. Bảng tóm tắt các hệ số trong từng loại ngắn mạch
Dạng ngắn
mạch
n
X
∆
(n)
m
(n)
N
(1)
1
X
2∑
+ X
0∑
3
N
(2)
2
X
2∑
3
N
(1,1)
1,1
X
2∑
// X
0∑
2 0
2
2 0
X .
3. 1
( )
X
X X
N
(3)
3
0
1
2.4.1. Tính ngắn mạch tại điểm N1
a. Ngắn mạch 3 pha đối xứng N
(3)
X
1
= X
HT
+
0713,0
2
12,0
0113,0
2
B
X
- Trong hệ đơn vị tương đối
14,0249
0713,0
11
1
)3(
1
*
X
I
N
- Trong hệ đơn vị có tên
9,2014
22.3
25
.0249,14
.3
.
)3(
1
*
)3(
1
tb
cb
N
N
U
S
II
(kA)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
9
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
b. Ngắn mạch 1 pha N
(1)
X
2
(1)
= X
HT
+
0713,0
2
12,0
0113,0
2
B
X
X
0
(1)
= X
0HT
+
0690,0
2
12,0
0,0090
2
B
X
X
∆
(1)
= X
2
(1)
+ X
0
(1)
= 0,0713 + 0,0690 = 0,1403
4,7249
)1403,00713,0(
1
)1(
1
)1(
11
*
XX
E
I
aN
- Dòng
đi
ện ngắn mạch tổng hợp
1747,147249,4.3.3
)1(
11
*
)1(
1
*
aNN
II
- Tính trong hệ đơn vị có tên
kA
U
S
II
tb
cb
N
N
2997,9
22.3
25
.1747,14
.3
.
)1(
1
*
)1(
1
- Ta có thành phần dòng
đi
ện thứ tự không:
7249,4
)1(
11
*
)1(
10
*
NN
II
- Trong hệ đơn vị có tên:
kA
U
S
II
tb
cb
N
N
0999,3
22.3
25
.7249,4
.3
.
)1(
10
*
)1(
10
c. Ng
ắn mạch 2 pha
ch
ạm
đất
0351,0
0690,00713,0
0690,0.0713,0
)1,1(
X
5001,1
)0690,00713,0(
0690,00,0713.
1.3
2
)1,1(
m
- Tính trong hệ đơn vị tương đối
9,4004
`035,00713,0
1
)1,1(
11
*
N
I
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
10
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
- Dòng
đi
ện ngắn mạch thứ tự không trong hệ đơn vị tương đối được tính theo
công thức
4,7759
0690,00713,0
0713,0
.4004,9.
1012
2
)1,1(*
11
)1,1(*
10
NN
NN
XX
X
II
- Trong hệ đơn vị có tên:
kAI
N
1334,3
22.3
25
.7759,4
)1,1(
0
1
- Dòng
đi
ện ngắn mạch tổng hợp
1006,144004,9.5,1.5,1
1
1
*)1,1*(
1
N
N
II
- Tính trong hệ đơn vị có tên
kAI
N
2511,9
22.3
25
.1006,14
)1,1(
1
2.4.2. Tính ngắn mạch tại điểm N8
a. Ngắn mạch 3 pha đối xứng N
(3)
X
1
= X
HT
+
5345,04632,0
2
12,0
0113,0
2
1
D
B
X
X
- Dòng ngắn mạch trong hệ đơn vị tương đối
8709,1
534,0
11
1
)3(
8
*
X
I
N
- Trong hệ đơn vị có tên
kA
U
S
II
tb
cb
N
N
2275,1
22.3
25
.8709,1
.3
.
)3(
8
*
)3(
8
b. Ngắn mạch 1 pha N
(1)
X
2
(1)
= X
HT
+
5345,0
2
11
D
B
X
X
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
11
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
X
0
(1)
= X
0HT
+
1807,11117,1
2
12,0
009,0
2
10
D
B
X
X
X
∆
(1)
= X
2
(1)
+ X
0
(1)
= 0,5345 + 1,1807 = 1,7153
4445,0
)7153,15345,0(
1
)1(
1
)1(
81
*
XX
E
I
aN
- Dòng
đi
ện ngắn mạch tổng hợp
3335,14445,0.3.3
)1(
81
*
)1(
8
*
aNN
II
- Tính trong hệ đơn vị có tên
kAI
N
8749,0
22.3
25
.3335,1
)1(
8
- Ta có thành phần dòng điện thứ tự không:
4445,0
)1(
81
*
)1(
80
*
NN
II
- Trong hệ đơn vị có tên:
kAI
N
2916,0
22.3
25
.4445,0
)1(
80
c. Ng
ắn mạch hai pha chạm
đất N
(1,1)
3679,0
1807,15345,0
1807,1.5345,0
)1,1(
X
5351,1
)1807,15345,0(
,180710,5345.
1.3
2
)1,1(
m
- Tính trong hệ đơn vị tương đối
1082,1
`3679,05345,0
1
)1,1(
81
*
N
I
- Dòng
đi
ện ngắn mạch thứ tự không trong hệ đơn vị tương đối được tính theo
công thức
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
12
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
3453,0
3679,05345,0
5345,0
.1082,1.
8082
2
)1,1(*
81
)1,1(*
80
NN
NN
XX
X
II
- Trong hệ đơn vị có tên:
kAI
N
2266,0
22.3
25
.3453,0
)1,1(
0
8
- Dòng điện ngắn mạch tổng hợp
7010,11082,1.5351,1.5351,1
8
1
*)1,1*(
8
N
N
II
- Tính trong hệ đơn vị có tên
kAI
N
1,1160
22.3
25
.7010,1
)1,1(
8
2.4.3. Tính ngắn mạch tại điểm N15
a. Ngắn mạch 3 pha đối xứng N
(3)
X
1
= X
HT
+
9027,03682,04632,0
2
12,0
009,0
2
21
DD
B
XX
X
- Trong hệ đơn vị tương đối
1078,1
9027,0
11
1
)3(
15
*
X
I
N
- Trong hệ đơn vị có tên
0,7268
22.3
25
.1078,1
.3
.
)3(
15
*
)3(
15
tb
cb
N
N
U
S
II
(kA)
b. Ngắn mạch 1 pha N
(1)
X
2
(1)
= X
HT
+
9027,0
2
21
DD
B
XX
X
1012,20,92051,1117
2
12,0
009,0
2
+X=X
20100HT
(1)
0
DD
B
XX
X
X
∆
(1)
= X
2
(1)
+ X
0
(1)
= 0,9027 + 2,1012 = 3,0039
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
13
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
0,2560
)0039,39027,0(
1
)1(
1
)1(
151
*
XX
E
I
N
- Dòng
đi
ện ngắn mạch tổng hợp
768,02560,0.3.3
)1(
151
*
)1(
15
*
NN
II
- Tính trong hệ đơn vị có tên
kAI
N
0,5038
22.3
25
.768,0
)1(
15
- Ta có thành phần dòng
đi
ện thứ tự không:
2560,0
)1(
151
*
)1(
150
*
NN
II
- Trong hệ đơn vị có tên:
kAI
N
0,1679
22.3
25
.2560,0
)1(
150
c. Ng
ắn mạch hai pha chạm đất N
(1,1)
0,6314
1012,29027,0
1012,2.9027,0
)1,1(
X
1,5393
),101220,9027(
,101220,9027.
1.3
2
)1,1(
m
- Tính trong hệ đơn vị tương đối
0,6518
`6314,09027,0
1
)1,1(
151
*
N
I
- Dòng
đi
ện ngắn mạch thứ tự không trong hệ đơn vị tương đối được tính theo
công thức
0,1959
1012,29027,0
9027,0
.6518,0.
150152
2
)1,1(*
151
)1,1(*
150
NN
NN
XX
X
II
- Trong hệ đơn vị có tên:
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
14
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
kAI
N
0,1285
22.3
25
.1959,0
)1,1(
0
15
- Dòng
đi
ện ngắn mạch tổng hợp
1,00346518,0.5393,1.5393,1
15
1
*)1,1*(
15
N
N
II
- Tính trong hệ đơn vị có tên
kAI
N
0,6583
22.3
25
.1,0034
)1,1(
15
Các điểm ngắn mạch khác tính tương tự như các điểm ngắn mạch trên, kết quả
ghi trong bảng 2.2
Hình 2.3 : dòng
điên ng
ắn mạch trong chế độ max
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 N12 N13 N14 N15
Imax(kA)
I0max(kA)
3I0max(kA)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
15
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
Bảng 2.2. Bảng tổng hợp kết quả tính toán ngắn mạch tại các điểm trong chế độ phụ tải max.
N1
N2
N3
N4
N5
N6
N7
N8
N9
N10
N11
N12
N13
N14
N15
X
1∑
0,0713
0,1375
0,2036
0,2698
0,3360
0,4022
0,4683
0,5345
0,5871
0,6397
0,6923
0,7449
0,7975
0,8501
0,9027
X
2∑
0,0713
0,1375
0,2036
0,2698
0,3360
0,4022
0,4683
0,5345
0,5871
0,6397
0,6923
0,7449
0,7975
0,8501
0,9027
X
0∑
0,0690
0,2279
0,3867
0,5455
0,7043
0,8631
1,0219
1,3122
1,4437
1,5752
1,7067
1,8382
1,9697
2,1012
1,3122
X
(1)
0,1403
0,3653
0,5903
0,8153
1,0403
1,2653
1,4902
1,7152
1,8993
2,0834
2,2675
2,4516
2,6357
2,8198
3,0039
X
(1,1)
0,0351
0,0857
0,1334
0,1805
0,2275
0,2743
0,3212
0,3679
0,4056
0,4433
0,4809
0,5186
0,5562
0,5938
0,6314
m
(1,1)
1,5001
1,5152
1,5238
1,5283
1,5310
1,5328
1,5341
1,5351
1,5360
1,5368
1,5374
1,5380
1,5385
1,5389
1,5393
I
N
(3)
(kA)
9,2014
4,7724
3,2217
2,4316
1,9527
1,6314
1,4009
1,2275
1,1175
1,0256
0,9477
0,8808
0,8227
0,7718
0,7268
I
N
(1)
(kA)
9,2997
3,9145
2,4790
1,8139
1,4301
1,1804
1,0049
0,8749
0,7916
0,7228
0,6650
0,6158
0,5733
0,5363
0,5038
I
N
(1,1)
(kA)
9,2515
4,4536
2,9663
2,2265
1,7827
1,4866
1,2749
1,1160
1,0151
0,9310
0,8597
0,7986
0,7456
0,6993
0,6583
I
0N
(1)
(kA)
3,0999
1,3048
0,8263
0,6046
0,4767
0,3935
0,3350
0,2916
0,2639
0,2409
0,2217
0,2053
0,1911
0,1788
0,1679
I
0N
(1,1)
(kA)
3,1334
1,1060
0,6715
0,4821
0,3761
0,3083
0,2612
0,2266
0,2043
0,1860
0,1707
0,1578
0,1466
0,1370
0,1285
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
16
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
N1
N2
N3
N4
N5
N6
N7
N8
I
Nmax
(kA)
9,2997
4,7724
3,2217
2,4316
1,9527
1,6314
1,4009
1,2275
I
0Nmax
(kA)
3,1334
1,3048
0,8263
0,6046
0,4767
0,3935
0,3350
0,2916
3.I
0Nmax
(kA)
9,4001
3,9145
2,4790
1,8139
1,4301
1,1804
1,0049
0,8749
N9
N10
N11
N12
N13
N14
N15
I
Nmax
(kA)
1,1175
1,0256
0,9477
0,8808
0,8227
0,7718
0,7268
I
0Nmax
(kA)
0,2639
0,2409
0,2217
0,2053
0,1911
0,1788
0,1679
3.I
0Nmax
(kA)
0,7916
0,7228
0,6650
0,6158
0,5733
0,5363
0,5038
B
ảng 2.3. Trị số dòng điện ngắn mạch lớn nhất tại các điểm ngắn mạch trong chế
đ
ộ max
2.5. Tính toán ng
ắn mạch chế độ phụ tải cực tiểu với 1 MBA làm việc
Sơ đồ thay thế:
Hình 2.4. S
ơ đ
ồ thay thế tính toán ngắn mạch chế độ min
2.5.1. Tính ngắn mạch tại điểm N1
a. Ngắn mạch 1 pha N
(1)
X
2
(1)
= X
HT
+ X
B
= 0,0141 + 0,12 = 0,1341
X
0
(1)
= X
0HT
+ X
B
= 0,0113 + 0,12 = 0,1313
X
∆
(1)
= X
2
(1)
+ X
0
(1)
= 0,1341 + 0,1313 = 0,2654
503,2
)2654,01341,0(
1
)1(
1
)1(
11
*
XX
E
I
aN
- Dòng
đi
ện ngắn mạch tổng hợp
508,7503,2,0.3.3
)1(
11
*
)1(
1
*
aNN
II
- Tính trong hệ đơn vị có tên
kA
U
S
II
tb
cb
N
N
926,4
22.3
25
503,2
.3
.
)1(
1
*
)1(
1
- Ta có thành phần dòng
đi
ện thứ tự không:
N15N14N13N12N11N10N9N8N7N6N5N4N3
0,0662
N2N1
0,12
0,0141E
0,0662 0,0662 0,0662 0,0662 0,0662 0,0662 0,0526 0,0526 0,0526 0,0526 0,0526 0,0526 0,0526
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
17
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
503,2
)1(
11
*
)1(
10
*
NN
II
- Trong hệ đơn vị có tên:
kA
U
S
II
tb
cb
N
N
1,642
22.3
25
.503,2
.3
.
)1(
10
*
)1(
10
b. Ngắn mạch 2 pha chạm đất N
(1,1)
0663,0
1341,01313,0
1341,0.1313,0
)1,1(
X
5,1
)1341,01313,0(
1313,041.30,1
1*3
2
)1,1(
m
- Tính trong hệ đơn vị tương đối
988,4
0663,01341,0
1
)1,1*(
1
1
N
I
- Dòng
đi
ện ngắn mạch thứ tự không trong hệ đơn vị tương đối được tính theo
công thức
521,2
1313,01341,0
1341,0
.988,4.
1012
12
)1,1(
*11
)1,1(
*10
NN
N
NN
XX
X
II
Trong hệ đơn vị có tên:
kAI
N
1,654
22.3
25
.521,2
)1,1(
0
1
Dòng
đi
ện ngắn mạch tổng hợp
7,482988,4.5,1.
1
1
*)1,1()1,1*(
1
N
N
ImI
Tính trong hệ đơn vị có tên
kAI
N
4,909
22.3
25
.482,7
)1,1(
1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
18
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
c. Ngắn mạch 2 pha
X
(2)
= X
2
= 0,1341
728,3
)1341,01341,0(
1
)3(
2
)2(
11
*
XX
E
I
aN
457,6728,3.3.3
)2(
11
*
)2(
1
*
aNN
II
- Dòng
đi
ện ngắn mạch trong hệ đơn vị có tên là:
4,236
22.3
25
.457,6
.3
.
)2(
1
*
)2(
1
tb
cb
N
N
U
S
II
kA
2.5.2. Tính ngắn mạch tại điểm N8
a. Ngắn mạch 1 pha N
(1)
X
2
(1)
= X
HT
+ X
B
+ X
D1
= 0,0141 + 0,12 + 0,4632 = 0,5973
X
0
(1)
= X
0HT
+ X
B
+X
0D1
= 0,0113 + 0,12 + 1,1117 = 1,2430
X
∆
(1)
= X
2
(1)
+ X
0
(1)
= 0,5973 + 1,2430 = 1,8403
410,0
)8403,15973,0(
1
)1(
1
)1(
81
*
XX
E
I
aN
- Dòng
đi
ện ngắn mạch tổng hợp
231,1410,0.3.3
)1(
81
*
)1(
8
*
aNN
II
- Tính trong hệ đơn vị có tên
kA
U
S
II
tb
cb
N
N
807,0
22.3
25
231,1
.3
.
)1(
8
*
)1(
8
- Ta có thành phần dòng
đi
ện thứ tự không:
410,0
)1(
81
*
)1(
80
*
NN
II
- Trong hệ đơn vị có tên:
kA
U
S
II
tb
cb
N
N
0,269
22.3
25
.41,0
.3
.
)1(
80
*
)1(
80
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
19
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
b. Ngắn mạch 2 pha chạm đất N
(1,1)
4034,0
243,15073,0
243,1.5973,0
)1,1(
X
5305,1
)243,15973,0(
,2431973.50,
1*3
2
)1,1(
m
- Tính trong hệ đơn vị tương đối
999,0
4034,05973,0
1
)1,1*(
1
8
N
I
- Dòng
đi
ện ngắn mạch thứ tự không trong hệ đơn vị tương đối được tính theo
công thức
324,0
243,15973,0
5973,0
.999,0.
8082
82
)1,1(*
81
)1,1(*
80
NN
N
NN
XX
X
II
- Trong hệ đơn vị có tên:
kAI
N
0,213
22.3
25
.324,0
)1,1(
0
8
- Dòng
đi
ện ngắn mạch tổng hợp
1,529999,0.5305,1.
8
1
)1,1*()1,1()1,1*(
8
N
N
ImI
- Tính trong hệ đơn vị có tên
kAI
N
1,003
22.3
25
.1,529
)1,1(
8
c. Ngắn mạch 2 pha
X
(2)
= X
2
= 0,5973
0,837
)0,59730,5973(
1
)3(
2
)2(
81
*
XX
E
I
aN
1,4500,837.3.3
)2(
81
*
)2(
8
*
aNN
II
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
20
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
- Dòng
đi
ện ngắn mạch trong hệ đơn vị có tên là:
951,0
22.3
25
.45,1
.3
.
)2(
8
*
)2(
8
tb
cb
N
N
U
S
II
kA
2.5.3. Tính ngắn mạch tại điểm N15
a. Ngắn mạch 1 pha N
(1)
X
2
(1)
= X
HT
+ X
B
+ X
D1
+ X
D2
= 0,0141 + 0,12 + 0,4632+ 0,3682= 0,9655
X
0
(1)
= X
0HT
+ X
B
+ X
0D1
+ X
0D2
= 0,0113 + 0,12 +1,1117+
0,9205=2,1634
X
∆
(1)
= X
2
(1)
+ X
0
(1)
= 0,9655+ 2,1634= 3,1289
0,244
)1289,39655,0(
1
)1(
1
)1(
151
*
XX
E
I
aN
- Dòng
đi
ện ngắn mạch tổng hợp
0,733244,0.3.3
)1(
151
*
)1(
15
*
aNN
II
- Tính trong hệ đơn vị có tên
kA
U
S
II
tb
cb
N
N
0,481
22.3
25
0,733
.3
.
)1(
15
*
)1(
15
- Ta có thành phần dòng
đi
ện thứ tự không:
244,0
)1(
151
*
)1(
150
*
NN
II
- Trong hệ đơn vị có tên:
kA
U
S
II
tb
cb
N
N
0,160
22.3
25
.244,0
.3
.
)1(
150
*
)1(
150
b. Ngắn mạch 2 pha chạm đất N
(1,1)
0,6676
6134,29655,0
6134,2.9655,0
)1,1(
X
1,5362
)6134,29655,0(
,61342655.90,
1*3
2
)1,1(
m
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
21
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
- Tính trong hệ đơn vị tương đối
0,612
6676,09655,0
1
)1,1*(
1
15
N
I
- Dòng
đi
ện ngắn mạch thứ tự không trong hệ đơn vị tương đối được tính theo
công thức
0,175
6134,29655,0
9655,0
.0,612.
150152
152
)1,1(*
151
)1,1(*
150
NN
N
NN
XX
X
II
- Trong hệ đơn vị có tên:
kAI
N
0,115
22.3
25
.175,0
)1,1(
0
15
- Dòng điện ngắn mạch tổng hợp
0,9410,612.1,5362.
15
1
)1,1*()1,1()1,1*(
15
N
N
ImI
- Tính trong hệ đơn vị có tên
kAI
N
0,617
22.3
25
.941,0
)1,1(
15
c. Ngắn mạch 2 pha
X
(2)
= X
2
= 0,9655
0,518
)0,96550,9655(
1
)3(
2
)2(
151
*
XX
E
I
aN
0,8970,518.3.3
)2(
151
*
)2(
15
*
aNN
II
- Dòng
đi
ện ngắn mạch trong hệ đơn vị có tên là:
0,588
22.3
25
.0,897
.3
.
)2(
15
*
)2(
15
tb
cb
N
N
U
S
II
kA
Tính toán tương tự cho các điểm ngắn mạch còn lại ta có kết quả trong bảng 2.
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
22
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
Bảng 2.4. Bảng tổng hợp kết quả tính toán ngắn mạch tại các điểm trong chế độ phụ tải min
N1
N2
N3
N4
N5
N6
N7
N8
N9
N10
N11
N12
N13
N14
N15
X
1∑
0,1341
0,2003
0,2665
0,3326
0,3988
0,4650
0,5312
0,5973
0,6499
0,7025
0,7551
0,8077
0,8603
0,9129
0,9655
X
2∑
0,1341
0,2003
0,2665
0,3326
0,3988
0,4650
0,5312
0,5973
0,6499
0,7025
0,7551
0,8077
0,8603
0,9129
0,9655
X
0∑
0,1313
0,2901
0,4489
0,6077
0,7666
0,9254
1,0842
1,2430
1,3745
1,5060
1,6375
1,7690
1,9005
2,0319
2,1634
X
(1)
0,2654
0,4904
0,7154
0,9404
1,1654
1,3903
1,6153
1,8403
2,0244
2,2085
2,3926
2,5767
2,7608
2,9449
3,1290
X
(1,1)
0,0663
0,1185
0,1672
0,2150
0,2623
0,3095
0,3565
0,4034
0,4413
0,4791
0,5168
0,5545
0,5922
0,6299
0,6676
X
(2)
0,1341
0,2003
0,2665
0,3326
0,3988
0,4650
0,5312
0,5973
0,6499
0,7025
0,7551
0,8077
0,8603
0,9129
0,9655
m
(1,1)
1,5000
1,5084
1,5162
1,5212
1,5247
1,5272
1,5290
1,5305
1,5317
1,5327
1,5336
1,5344
1,5351
1,5357
1,5362
kA,I
)1(
Ni
4,926
2,850
2,005
1,546
1,258
1,061
0,917
0,807
0,736
0,676
0,625
0,582
0,544
0,510
0,481
kA,I
)1(
Ni0
1,642
0,950
0,668
0,515
0,419
0,354
0,306
0,269
0,245
0,225
0,208
0,194
0,181
0,170
0,160
kAI
Ni
,
)1,1(
4,909
3,104
2,294
1,823
1,513
1,294
1,130
1,003
0,921
0,851
0,791
0,739
0,693
0,653
0,617
kAI
Ni
,
)1,1(
0
1,654
0,841
0,563
0,424
0,340
0,283
0,243
0,213
0,172
0,159
0,147
0,138
0,129
0,121
0,115
)2(
Ni
I
,kA
4,236
2,837
2,132
1,708
1,425
1,222
1,070
0,951
0,874
0,809
0,752
0,703
0,660
0,622
0,588
I
Mmin
,(kA)
4,2361
2,8367
2,0046
1,5461
1,2583
1,0609
0,9170
0,8074
0,7360
0,6761
0,6253
0,5816
0,5435
0,5102
0,4807
I
0Nmin
,
(kA)
1,6420
0,8406
0,5635
0,4238
0,3396
0,2833
0,2430
0,2128
0,1718
0,1586
0,1474
0,1376
0,1291
0,1215
0,1148
3.I
0Nmin
,
(kA)
4,9261
2,5217
1,6905
1,2714
1,0188
0,8499
0,7291
0,6384
0,5154
0,4759
0,4421
0,4128
0,3872
0,3645
0,3443
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
23
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
Hình 2.5. Dòng
đi
ện ngắn mạch trong chế độ min
0
1
2
3
4
5
6
N1 N2 N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 N12 N13 N14 N15
INmin(kA)
I0Nmin(kA)
3.I0Nmin(kA)
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
24
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CHỈNH ĐỊNH THÔNG SỐ KHỞI ĐỘNG
3.1. Bảo vệ quá dòng cắt nhanh của 50
- Trị số dòng
đi
ện khởi động của bảo vệ quá dòng cắt nhanh được chọn theo công
thức
I
kđ
= K
at
. I
Nngmax
Trong đó : K
at
:Hệ số an toàn .Thường chọn K
at
= 1,2
I
Nngmax
: dòng ngắn mạch ngoài cực đại là dòng ngắn mạch lớn
nhất thường lấy bằng giá trị dòng ngắn mạch trên thanh cái cuối đường dây.
- Chọn dòng
đi
ện khởi động cho bảo vệ quá dòng cắt nhanh trên đoạn đường dây
D2 là:
I
kđ2
= k
at
. I
N15max
= 1,2 . 0,727= 0,872kA
- Dòng
đi
ện khởi động của bảo vệ quá dòng cắt nhanh trên đoạn đường dây D1 là:
I
kđ1
= k
at
. I
N8max
= 1,2 . 1,227= 1,473kA
3.2. Bảo vệ quá dòng “thứ tự không” cắt nhanh của 50N
- Trị số dòng
đi
ện khởi động của bảo vệ quá dòng thứ tự không cắt nhanh được
chọn tương tự như trên
I
0kđ
= k
at
. 3I
0Nmax
- Với bảo vệ trên đường dây D2
I
0kđ2
= k
at
. 3I
0N15max
= 1,2 . 0,504= 0,605kA
- Với bảo vệ trên đường dây D1
I
0kđ1
= k
at
. 3I
0N8max
= 1,2 . 0,875= 1,050kA
3.3. Bảo vệ quá dòng có thời gian của 51
3.3.1. Bảo vệ quá dòng cho
đư
ờng dây D2
Chọn dòng khởi động cho bảo vệ có thời gian theo công thức sau
I
kđ
= k.I
pt.
Với : k = 1,6 là hệ số chỉnh định
I
pt
là dòng làm việc của phụ tải.
- Dòng khởi động cho đường dây 2 là :
I
kdD2
= k.I
pt2
= 1,6 . 0,154= 0,246kA
ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ-LE GVHD: Th.S TRẦN THỊ KIM HỒNG
25
SVTH: TRẦN VĂN HIỂN Lớp 52KTĐ
- Dòng khởi động cho đường dây 1 là :
I
kdD1
= k.I
pt1
= 1,6 . 0,360= 0,576kA
- Phương tr
ình đ
ặc tính thời gian của bảo vệ có dạng:
p
T
I
t
1
5,13
2
(s)
Trong đó
kd
*
I
I
I
a. Chế độ phụ tải max
- Tại điểm ngắn mạch N
15
ta có
Ta có
2
max15
15
*
kdD
N
I
I
I
=
0,246
0,727
= 2,957kA
Với
15
2
t
= t
pt2
+ t ( với t = 0,3 s ) nên
15
2
t
= 0,5 + 0,3 = 0,8 s
Suy ra T
P
=
5,13
)1 (
15
*
15
*
15
2
IIt
=
5,13
)1957,2.957,2.(1
= 0,574s
- Tại điểm ngắn mạch N
8
tính tương tự ta có
2
max14
14
*
kdD
N
I
I
I
=
0,246
0,772
= 3,140kA
14
2
t
=
574,0.
)103,140.3,14(
5,13
= 0,874s
Tương tự ta tính cho các điểm ngắn mạch N
9
, N
10
, N
11
, N
12
, N
13
ta có bảng tổng kết
sau
Bảng 3.1. Thời gian bảo về ngắn mạch đường dây D2 trong chế độ max
Đi
ểm N
i
N8
N9
N10
N11
N12
N13
N14
N15
I
Nmax
(kA)
1,227
1,117
1,026
0,948
0,881
0,823
0,772
0,727
I
kdD2
4,994
0,246
0,246
0,246
0,246
0,246
0,246
0,246
i
*
I
0,323
4,994
4,547
4,173
3,856
3,583
3,347
3,140
i
2
t
max
1,227
0,323
0,394
0,472
0,558
0,654
0,759
0,874
