Đồ án thiết kế bảo vệ role cho trạm biến áp 220 KV

GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường


Điện năng là nguồn năng lượng vô cùng quan trọng đối với cuộc sống con
người. Nó được sử dụng trong hầu hết các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân như:
công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, dịch vụ Chính vì thế nên
việc hiểu biết về những hư hỏng và hiện tượng không bình thường có thể xảy ra
trong hệ thống điện cùng với những phương pháp và thiết bị bảo vệ nhằm phát hiện
đúng và nhanh chóng cách ly phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống, cảnh báo và xử lý
khắc phục chế độ không bình thường là mảng kiến thức rất quan trọng trong ngành
hệ thống điện.

:
6 chương như sau:
Chương 1: Mô tả đối tượng được bảo vệ, các thông số chính.
Chương 2: Tính toán ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơle.
Chương 3 : .
Chương 4 : Lựa chọn phương thức bảo vệ.
Chương 5 : Giới thiệu tính năng và thông số của các rơle sử dụng.
Chương 6 : Tính toán các thông số của rơle, kiểm tra sự làm việc của bảo vệ.
7SJ62
, em đã hoàn thành bản đồ án này. Tuy nhiên, với
khả năng và trình độ còn hạn chế nên bản đồ án chắc chắn không tránh khỏi những
thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy cô giáo.

Sinh viên

GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường


Trên thực tế không có sự thành công nào mà không gắn liền với những sự hỗ
trợ, giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp của người khác. Trong suốt
thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đại học đến nay, em đã nhận được
rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè.
–
truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập
.
.
, kiến thức của em còn hạn chế và
còn nhiều bỡ ngỡ. Do vậy, không tránh khỏi những thiếu sót là điều chắc chắn, em
rất mong nhận được những ý
.
, niềm tin để tiếp tục thực hiện
sứ mệnh cao đẹp của mình là truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.
!

, tháng 01 năm 2014
Sinh viên thực hiện

GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

NHẬN XÉT
(Của giảng viên hƣớng dẫn)

………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………





GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường


)

………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………





GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

MỤC LỤC

Trang
Mở đầu




1


Chƣơng 1: Mô tả đối tƣợng đƣợc bảo vệ - Thông số chính
1
1.1. Mô tả đối tƣợng đƣợc bảo vệ
1
1.2. Thông số chính
1
1.2.1. Hệ thống điện

1
1.2.2. Máy biến áp
1


Chƣơng 2: Tính toán ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơle
3
2.1. Nguyên nhân và hậu quả của ngắn mạch
3
2.1.1. Nguyên nhân
3
2.1.2. Hậu quả của ngắn mạch
3

3

3

4
2.3. Các giả thiết cơ bản để tính ngắn mạch
4
2.4. Chọn các đại lƣợng cơ bản
4
2.4.1. Tính toán thông số các phần tử
5
2.4.2. Sơ đồ thay thế
6
2.5. Tính toán ngắn mạch của trạm
7
1 (S

N max
, 1 MBA)
8
2.5.2. Sơ đồ 2 (S
N max
, 2 MBA)
16
2.5.3. Sơ đồ 3 (S
Nmin
, 1 MBA)
27
2.5.4. Sơ đồ 4 (S
N min
, 2 MBA)
36


Chƣơng 3. Chọn thiết bị điện cho trạm biến áp
48
3.1. Chọn máy cắt
48
3.2. Chọn máy biến dòng điện
49
3.3. Chọn máy biến điện áp
49


Chƣơng 4: Lựa chọn phƣơng thức bảo vệ
50
4.1. Hƣ hỏng và chế độ làm việc không bình thƣờng của MBA

50
4.2. Các yêu cầu đối với thiết bị bảo vệ
51



GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

4.3. Các loại bảo vệ cần đặt cho MBA tự ngẫu
52
4.3.1. Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm
52
4.3.2. Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không
54
4.3.3. Rơle khí (BUCHHOLZ) 2 cấp tác động
55
4.3.4. Bảo vệ nhiệt độ dầu
56
4.3.5. Bảo vệ quá dòng cắt nhanh
56
4.3.6. Bảo vệ quá dòng có thời gian
57
4.3.7. Bảo vệ quá dòng thứ tự không
57
4.3.8. Bảo vệ quá tải
57
4.3.9. Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt
58

58

4.4. Sơ đồ phƣơng thức bảo vệ cho trạm biến áp
58


Chƣơng 5: Giới thiệu tính năng và thông số các loại rơle sử dụng
60
5.1. Hợp bộ bảo vệ so lệch 7UT613
60
5.1.1. Giới thiệu tổng quan về rơle 7UT613
60
5.1.2. Giới thiệu các chức năng bảo vệ được tích hợp trong rơle 7UT613
61
5.1.3. Nguyên lý hoạt động chung của rơle 7UT613
63
5.1.4. Một số thông số kỹ thuật của rơle 7UT613
64
5.1.5. Cách chỉnh định và cài đặt thông số cho rơle 7UT613
66
5.1.6. Chức năng bảo vệ so lệch máy biến áp của rơle 7UT613
66
5.1.7. Chức năng bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF) của 7UT613
71
5.1.8. Chức năng bảo vệ quá dòng của rơle 7UT613
73
5.1.9. Chức năng bảo vệ chống quá tải
74
5.2. Hợp bộ bảo vệ quá dòng 7SJ621
74
5.2.1. Giới thiệu tổng quan về rơle 7SJ621
74

5.2.2. Nguyên lí hoạt động chung của rơle 7SJ621
76
5.2.3. Các chức năng bảo vệ trong rơle 7SJ621
78
5.2.4. Một số thông số kĩ thuật của rơle 7SJ621
81


Chƣơng 6: Tính toán các thông số - Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ
84
6.1. Thông số của đối tƣợng đƣợc bảo vệ
84
6.2. Tính toán các thông số của bảo vệ
84
(∆I/87)
84
( ∆I
0
/87N)
85
( I
>>
/50)
85
( I
0>>
/50N)
86

GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

(I
>
/51)
86
(I
0>
/51N)
87
6.3. Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ
87
(∆I/87)
87
( I
>
/51 )
91
( I
0>
/51N )
92
( ∆I
0
/87N )
93


PHẦN 2: GIỚI THIỆU RƠLE 7SJ62

95
1.1. Giới thiệu chung
96
1.1.1. Giới thiệu chung
96
1.1.2. Các thông số kỹ thuật của rơle 7SJ62
96
1.2. Cách cài đặt rơle thông qua bàn phím trên mặt trƣớc của rơle
97
1.3. Cách cài đặt rơle thông qua máy tính và phần mềm DIGSI
®
4
97
2.1. Chức năng của 7SJ62
98
2.1.1. Chức năng bảo vệ quá dòng vô hướng (50, 50N, 51, 51N)
98
2.1.2. Chức năng bảo vệ quá dòng có hướng (67, 67N)
101
2.1.3. Bảo vệ điện áp (27, 59)
103
2.1.4. Bảo vệ quá dòng thứ tự nghịch (46)
103
2.1.5. Bảo vệ tần số (81 O/U)
104
2.1.6. Bảo vệ quá tải nhiệt (49)
105
2.1.7. Chức năng bảo vệ chạm đất độ nhạy cao (64, 50Ns, 67Ns)
105
2.1.8. Kiểm tra chức năng lỗi máy cắt (50BF)

106
2.1.9. Chức năng đóng lặp lại (79M)
106
2.2. Giới thiệu chức năng đo lƣờng và ghi sự cố
107
2.2.1. Chức năng đo lường
107
2.2.2. Chức năng ghi sự cố
108


Tài liệu tham khảo
110








GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ

Trang

1

Hình 2.1.Sơ đồ thay thế TTT
6
Hình 2.2. Sơ đồ thay thế TTN
6
Hình 2.3. Sơ đồ thay thế TTK
7
Hình 2.4. Sơ đồ nối điện chính của trạm và các điểm cần tính ngắn mạch
7
Hình 2.5. Sơ đồ thay thế TTT
8
Hình 2.6. Sơ đồ thay thế TTN
8
Hình 2.7. Sơ đồ thay thế TTK
8
Hình 2.8. Sơ đồ thay thế TTT
11
Hình 2.10. Sơ đồ thay thế TTK
12
Hình 2.11. Sơ đồ thay thế TTT
15
Hình 2.12. Sơ đồ thay thế TTT
16
Hình 2.13. Sơ đồ thay thế TTN
16
Hình 2.14. Sơ đồ thay thế TTK
17
Hình 2.15. Sơ đồ thay thế TTT
20
Hình 2.16. Sơ đồ thay thế TTN
20

Hình 2.17. Sơ đồ thay thế TTK
21
Hình 2.18. Sơ đồ thay thế TTT
25
Hình 2.19. Sơ đồ thay thế TTT
27
Hình 2.20. Sơ đồ thay thế TTN
27
Hình 2.21. Sơ đồ thay thế TTK
27
Hình 2.22.Sơ đồ thay thế TTT
30
Hình 2.23. Sơ đồ thay thế TTN
30
Hình 2.24 Sơ đồ thay thế TTK
30
Hình 2.25. Sơ đồ thay thế TTT
34
Hình 2.26. Sơ đồ thay thế TTT
35
Hình 2.27. Sơ đồ thay thế TTN
35
Hình 2.28. Sơ đồ thay thế TTK
36
Hình 2.29. Sơ đồ thay thế TTT
39
Hình 2.30. Sơ đồ thay thế TTN
39
Hình 2.31. Sơ đồ thay thế TTK
40

Hình 2.32. Sơ đồ thay thế TTT
44
Nmax
, I
Nmin

46
Bảng 2.1. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 1
16



GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

Bảng 2.2. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 2
26
3
35
4
46



47
Bảng 3.2. Thông số thiết bị
47
Bảng 3.3. Thông số máy biến dòng điện
48
Bảng 3.4. Thông số máy biến điện áp
48

51
Hình 4.1. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch có hãm dùng cho MBA tự ngẫu
53
Hình 4.2. Bảo vệ chống chạm đất hạn chế MBA tự ngẫu
55
Hình 4.3. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo và vị trí đặt rơle khí trên MBA
55
Hình 4.4. Sơ đồ phương thức bảo vệ cho trạm biến áp
58


7UT613
64
Hình 5.2. Nguyên lí bảo vệ so lệch dòng điện trong rơle 7UT613
66
Hình 5.3. Đặc tính tác động của rơle 7UT613
68
Hình 5.4. Nguyên tắc hãm của chức năng bảo vệ so lệch trong 7UT613
69
Hình 5.5. Nguyên lí bảo vệ chống chạm đất hạn chế trong 7UT613
71
Hình 5.6. Đặc tính tác động của bảo vệ chống chạm đất hạn chế
73
Hình 5.7. Cấu trúc phần cứng của rơle 7SJ621
77
Hình 5.8. Đặc tính thời gian tác động của 7SJ621
79

85

89
Hình 6.3. Đặc tính độ nhạy khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ
91

84

89

90



1


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

1

CHƢƠNG 1
MÔ TẢ ĐỐI TƢỢNG ĐƢỢC BẢO VỆ - THÔNG SỐ CHÍNH
1.1 . MÔ TẢ ĐỐI TƢỢNG ĐƢỢC
Đối tượng bảo vệ là trạm biế ến áp tự ngẫu
AT1 và AT2 được mắc song song với nhau. Hai máy biến áp này được cung cấp từ
một nguồn củ (HTĐ). HTĐ cung cấp đến thanh góp 220kV của

trạm biến áp qua đường dây đơn. Phía trung và hạ áp của trạ ện áp
110kV và 22kV để đưa đến các phụ tải.
220kV
HTĐ
110kV
AT1
22kV
AT2

Hình 1.1.Sơ đồ ủa trạm biến áp
1.2. THÔNG SỐ CHÍNH
1.2.1. Hệ thống điện: có trung tính nối đất
ở chế độ cực đại: X
1HT
= X
2HT
= 0,035
X
0HT
= 0,05
ở chế độ cực tiểu: X
1HT
= X
2HT
= 0,046
X
0HT
= 0,05
1.2.2. Máy biến áp
:

2


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

Công suất: S=250/250/50MVA
: U: 230/121/23kV

Sơ đồ đấu dây: Y
0TN
/∆ -11
Điện áp ngắn mạch phần trăm:
31%
% 11%
19%
k
CH
U C T
TH

3


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

CHƢƠNG 2
TÍNH NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỆ RƠLE
2.1. NGUYÊN NHÂN VÀ HẬU QUẢ CỦA NGẮN MẠCH
2.1.1. Nguyên nhân
Nguyên nhân chủ yếu sinh ra ngắn mạch là do cách điện bị hỏng. Cách điện
bị hỏng có thể
), v.v.
2.1.2. Hậu quả của ngắn mạch
-
.
-
.
- .
-
.
-
.
- .

2.2. MỤC ĐÍCH CỦA TÍNH NGẮN MẠCH

Tính toán dòng ngắn mạch nhằm những mục đích sau:
- Lựa chọn trang thiết bị ,
.
- thiết bị bảo vệ rơ tự động
.
- Lựa chọn sơ đồ thích hợp làm giảm dòng ngắn mạch.
- ựa chọn thiết bị hạn chế dòng ngắn mạch như kháng
điện,
4


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường


Yêu cầu của việc tính toán ngắn mạch là phải xác định được dòng ngắn
mạch lớn nhất (I
max
) để phục vụ cho việc chỉnh định rơle và dòng ngắn mạch nhỏ
nhất (I
min
) để kiểm tra độ nhạy cho rơle đã được chỉnh định. Trong hệ thống điện
(HTĐ) người ta thường xét các dạng ngắn mạch sau:
- Ngắn mạch 3 pha N
(3)
;
- Ngắn mạch 2 pha N
(2)
;

- Ngắn mạch 2 pha chạm đất N
(1,1)
;
- Ngắn mạch 1 pha N
(1)
.

2.3. CÁC GIẢ THIẾT CƠ BẢN ĐỂ TÍNH NGẮN MẠCH
- Các máy phát điện không có hiện tượng dao động công suất nghĩa là góc
lệch pha giữa các véctơ sức điện động của máy phát là không thay đổi và xấp xỉ
bằng không.
- Tính toán thực tế cho thấy phụ tải hầu như không tham gia vào dòng ngắn
mạch quá độ ban đầu, do vậy ta bỏ qua phụ tải khi tính toán ngắn mạch quá độ ban
đầu.
- Hệ thống từ không bão hòa: giả thiết này làm cho phép tính đơn giản đi rất
nhiều bởi vì ta xem mạch là tuyến tính nên có thể dùng phương pháp xếp chồng để
tính toán.
- Bỏ qua điện trở:
Với điện áp> 1000V thì bỏ qua điện trở vì R << X.
Với điện áp< 1000V thì không thể bỏ qua R vì R > 1/3 X.
- Bỏ qua điện dung
-
- Hệ thống điện 3 pha là đối xứng
- Các tính toán được thực hiện trong hệ đơn vị tương đối

2.4. CHỌN CÁC ĐẠI LƢỢNG CƠ BẢN
Ta chọn S
cb
= S
ddB

= 250 MVA;
U
cb
= U
tb
(điện áp trung bình của các cấp tương ứng)
- U
cb1
= 230 kV;
- U
cb2
= 115 kV;
- U
cb3
= 23 kV.
5


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

Do đó dòng điện cơ bản tương ứng với các cấp điện áp là:
1
1
250
0,628
3. 3.230
cb
cb
cb
S

I kA
U

2
2
250
1,255
3. 3.115
cb
cb
cb
S
I kA
U

3
3
250
6,276
3. 3.23
cb
cb
cb
S
I kA
U

2.4.1. Tính toán thông số các phần tử
1) Hệ thống điện
a) Ở chế độ cực đại

Điện kháng thứ tự thuận và điện kháng thứ tự nghịch:
X
1H max
= X
2H max
= 0,035
Điện kháng thứ tự không:
X
0H max
= 0,05
b) Ở chế độ cực tiểu
Điện kháng thứ tự thuận và điện kháng thứ tự nghịch:
X
1H min
= X
2H min
= 0,046
Điện kháng thứ tự không:
X
0H min
= 0,05
2) Máy biến áp tự ngẫu
a) Điện áp ngắn mạch phần trăm củ dây MBA tự ngẫu được tính theo
công thức sau:

1
% .( % % %)
2
1
.(11% 31% 19%) 11,5%

2
NC NC T NC H NT H
U U U U




1
% .( % % %)
2
1
= .(31% 19% 11%) 19,5%
2
NH NC H NT H NC T
U U U U


ủ
6


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

Cuộn cao:
X
C
=
%
11,5 250
. . 0,115

100 100 250
NC cb
dm
US
S

Cuộn trung:
X
T
=
%
.0
100
NT cb
dm
US
S

Cuộn hạ:
X
H
=
%
19,5 250
. . 0,975
100 100 50
NH cb
Hdm
US
S

2.4.2. Sơ đồ thay thế
1) Thứ tự thuận:
X
1HT
X
C
X
T
E
X
H

Hình 2.1.Sơ đồ thay thế TTT
2) Thứ tự nghịch:
X
2HT
X
C
X
T
X
H

Hình 2.2. Sơ đồ thay thế TTN
3) Thứ tự không:
7


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

X
0HT
X
C
X
T
X
H

Hình 2.3. Sơ đồ thay thế TTK
2.5. Tính toán ngắn mạch của trạm
220kV
HTĐ
110kV
AT1
22kV
N’
2
BI
1
N’
3
N
3
N
2
BI
2
BI

3
BI
4
AT2
N
1
N’
1

Hình 2.4. Sơ đồ nối điện chính của trạm và các điểm cần tính ngắn mạch
 Các sơ đồ tính toán
Tính toán dòng ngắn mạch được thực hiện trong chế độ cực đại và chế độ
cực tiểu bao gồm 4 sơ đồ:
Sơ đồ 1: khi hệ thống ở chế độ cực đại và vận hành 1 MBA độc lập (S
N max
, 1
MBA);
Sơ đồ 2 : khi hệ thống ở chế độ cực đại và vận hành 2 MBA song song (S
N max
, 2
MBA);
Sơ đồ 3: khi hệ thống ở chế độ cực tiểu và vận hành 1 MBA độc lập (S
N min
, 1
MBA);
8


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

Sơ đồ 4: khi hệ thống ở chế độ cực tiểu và trạm vận hành 2 MBA song song (S
N min
,
2 MBA);
Ở sơ đồ 1 và sơ đồ 2 dạng ngắn mạch tính toán: N
(3)
, N
(1,1)
, N
(1)

Ở sơ đồ 3 và sơ đồ 4 dạng ngắn mạch tính toán: N
(2)
, N
(1,1)
, N
(1)

Điểm ngắn mạch tính toán.
Phía 220kV: N
1
và N’
1
;
Phía 110kV: N
2
và N’
2
;
Phía 22kV: N

3
và N’
3
;

2.5 1 (S
N max
, 1 MBA)
1) Ngắn mạch phía 220kV
Sơ đồ thay thế thứ tự thuận, thứ tự nghịch và thứ tự không
X
1Hmax
0,035
N’
1
X
1Σ
0,035
N
1
E
E
N
1

Hình 2.5. Sơ đồ thay thế TTT
X
2Hmax
0,035
N’

1
X
2Σ
0,035
N
1
N
1

Hình 2.6. Sơ đồ thay thế TTN
X
0Hmax
0,05
N
1
N’
1
X
0Σ
0,048
U
0N
N
1
X
C
0,115
X
H
0,975

U
0N

Hình 2.7. Sơ đồ thay thế TTK
Trong đó:
1 2 1 max
0,035
H
X X X


9


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

0 max
0 0 max
0 max
.( )
/ /( )
0,05.(0,115 0,975)
= 0,048
0,05 0,115 ,0,975
H C H
H C H
H C H
X X X
X X X X
X X X

a) Ngắn mạch 3 pha N
(3)

Dòng ngắn mạch từ hệ thống đến điểm ngắn mạch N
1

(3)
1
1
1
28,571
0,035
N
E
II
X

Phân bố dòng qua các BI.
Điểm N
1
: không có dòng qua các BI
Điểm N’
1
: I
BI1
=I
1Σ

= 28,571

:
BI1 BI1 cb1
I (kA) I .I 28,571.0,628 17,943kA

Dòng qua các BI khác bằng không.
b) Ngắn mạch hai pha chạm đất N
(1,1)

Điện kháng phụ.
(1,1)
20
20
.
0,035.0,048
0,020
0,035 0,048
XX
X
XX


1
1
1
18,182
0,035 0,020
E
I
XX

0
21
20
0,048
. 18,182. 10,515
0,035 0,048
X
II
XX

2
01
20
0,035
. 18,182. 7,667
0,035 0,048
X
II
XX

0N
U . 18,182.0,020 0,364IX

Phân bố dòng thứ tự không:
00
0
0
0,364
0,334
0,115 0,975

NN
B
B C H
UU
I
X X X

10


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

Phân bố dòng qua các BI:
Điểm N
1
:
BI1 0B
I I 0,334

:
BI1 BI1 cb1
I (kA) I .I 0,334.0,628 0,210kA

qua BI
4
BI4 0B cb1
I (kA) 3.I .I 3.0,334.0,628 0,630kA

Dòng qua các BI khác bằng không.
Điểm N’

1
:
Dòng qua BI
1

1BI1 1
2BI1 2
0
0BI1 0HT
0 max
I I 18,182
I I 10,515
0,364
I I 7,280
0,05
N
H
U
X


2
10
BI1
I
1 3 1 3
= .18,182 .( 10,515) 7,280
2 2 2 2
11,114 24,852 27,224
HT

a I aI I
jj
j

:
BI1 BI1 cb1
I (kA) I .I 27,224.0,628 17,097 kA

BI4 0B
I ( ) 3.I 0,630kA kA

Dòng qua các BI khác bằng không.
c) Ngắn mạch 1 pha N
(1)

Điện kháng phụ:
(1)
20
X X X 0,035 0,048= 0,083

Các thành phần dòng điện và điện áp tại chỗ ngắn mạch:
1 2 0
1
1
8,475
0,035 0,083
E
I I I
XX

0N 0
U .X = 8,475.0,048 0,407I

11


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

:
0
0
0 ax
00
( 0,407)
8,140
0,05
8,475 8,140 0,335
N
HT
Hm
B HT
U
I
X
I I I

Phân bố dòng qua các BI:
Điểm N
1
:

Dòng qua BI
1
BI1 0B
I I 0,335

:
BI1 BI1 cb1
I (kA) I .I 0,335.0,628 0,210kA

qua BI
4

BI4 0B
I ( ) 3.I 0,630kA kA

Dòng qua các BI khác bằng không.
Điểm N’
1
:
Dòng qua BI
1

1BI1 1
2BI1 2
0BI1 0HT
I I 8,475
I I 8,475
I I 8,140

BI1 1 2 0HT
I I I I 8,475 8,475 8,140 25,090

:
BI1 BI1 cb1
I (kA) I .I 25,090.0,628 15,757 kA

BI
4

BI4 0B
I ( ) 3.I 0,630kA kA

Dòng qua các BI khác bằng không.
2) Ngắn mạch phía 110kV
Sơ đồ thay thế thứ tự thuận, thứ tự nghị ứ tự không
X
1Hmax
X
C
X
T
0
0,115
0,035
E
X
1Σ
0,150
N

2
E
N’
2
N
2

Hình 2.8. Sơ đồ thay thế TTT
12


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

X
2Hmax
X
C
X
T
00,115
0,035
X
2Σ
0,150
N
2
N’
2
N
2

Hình 2.9. Sơ đồ thay thế TTN
X
0Hmax
X
C
X
T
00,115
0,05
X
0Σ
0,141
U
0N
N
2
N’
2
X
H
0,975
N
2

Hình 2.10. Sơ đồ thay thế TTK
Trong đó:
1 2 1Hmax C T
X X X X X
= 0,035 + 0,115 + 0 = 0,150

0 0Hmax C H T
0Hmax C H
0Hmax C H
X (X X )//X X
(X X ).X
(0,05 0,115).0,975

X X X 0,05 0,115 0,975
0,141

a) Ngắn mạch 3 pha N
(3)

Dòng ngắn mạch từ hệ thống đến đeiểm ngắn mạch N
2

(3)
N1
1
E1
I I 6,667
X 0,150

Phân bố dòng qua các BI
Điểm N
2
:
BI1 1
BI2 1

I I 6,667
I I 6,667

:
BI1 BI1 cb1
I (kA) I .I 6,667.0,628 4,187 kA

BI2 BI2 cb2
I (kA) I .I 6,667.1,255 8,367 kA

Dòng qua các BI khác bằng không
Điểm N’
2
:
BI1
I ( ) 4,187kA kA

13


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

Dòng qua các BI khác bằng không.

b) Ngắn mạch 2 pha chạm đất N
(1,1)

Điện kháng phụ
(1,1)
20

20
X .X
0,150.0,141
X 0,073
X X 0,150 0,141

Các thành phần dòng điện và điện áp:
1
1
0
21
20
2
01
20
0N
1
I 4,484
X X 0,150 0,073
X
0,141
I I . 4,484. 2,173
X X 0,150 0,141
X
0,150
I I . 4,484. 2,311
X X 0,150 0,141
U I .X 4,484.0,073 0,327
E

Phân bố dòng qua các BI:
Điểm N
2
:
Dòng qua BI
1

1BI1 1
2BI1 2
0N
0BI1 0HT
0Hmax C
I I 4,484
I I 2,173
U
0,327
I I 1,982
X X 0,05 0,115

2
10
BI1
I
1 3 1 3
= .4,484 .( 2,173) 1,982
2 2 2 2
3,138 5,765 6,564
HT
a I a I I
jj

j

:
BI1 BI1 cb1
I (kA) I .I 6,564.0,628 4,122 kA

Dòng qua BI
2
1BI2 1
2BI2 2
0BI2 0
I I 4,484
I I 2,173
I I 2,311

14


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

2
10
BI2
I
1 3 1 3
= .4,484 .( 2,173) 2,311
2 2 2 2
3,467 5,765 6,727
a I a I I
jj

j

:
BI2 BI2 cb2
I (kA) I .I 6,727.1,255 8,442 kA

ng qua BI
4

BI4 0BI1 cb1
I (kA) 3.I .I 3.1,982.0,628 3,734kA

Dòng qua các BI khác bằng không
Điểm N’
2
:
1
4
( ) 4,122
( ) 3,734
BI
BI
I kA kA
I kA kA

Dòng qua các BI khác bằng không
c) Ngắn mạch 1 pha N
(1)

Điện kháng phụ:

(1)
Δ 2 0
X X X 0,150 0,141 0,291

Các thành phần dòng điện và điện áp tại chỗ ngắn mạch:
1 2 0
1 Δ
0N 0
E1
I I I 2,268
X X 0,150 0,291
U I .X 2,268.0,141 0,320

Phân bố dòng qua các BI:
Điểm N
2
:

1BI1 1
2BI1 2
0N
0BI1 0HT
0Hmax C
I I 2,268
I I 2,268
-U
( 0,320)
I I 1,939
X X 0,05 0,115

BI1 1 2 0HT
BI2 1
I I I I 2,268 2,268 1,939 6,475
I 3.I 3.2,268 6,804

:

BI1 BI1 cb1
I (kA) I .I 6,475.0,628 4,066 kA

BI2 BI2 cb2
I (kA) I .I 6,804.1,255 8,539kA

15


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường

BI
4
BI4 0BI1 cb1
I (kA) 3.I .I 3.1,939.0,628 3,653kA

Dòng qua các BI khác bằng không
Điểm N’
2
:
BI1
I (kA) 4,066 kA

BI4
I (kA) 3,653kA

Dòng qua các BI khác bằng không

3) Ngắn mạch phía 22kV
Cuộn dây 22kV của máy biến áp nối ∆ do vậy chỉ tính ngắn mạch 3 pha N
(3)
Sơ đồ thay thế:
X
1Hmax
X
C
0,115
0,035
X
1Σ
1,125
N
3
E
E
X
H
0,975
N
3
N’
3

Hình 2.11. Sơ đồ thay thế TTT
Trong đó:
1 1H max C H
X X +X X
0,035 0,115 0,975 1,125

Dòng ngắn mạch từ hệ thống đến điểm ngắn mạch N
3
(3)
N1
1
E1
I I 0,889
X 1,125

Phân bố dòng qua các BI
Điểm N
3:
I
BI1
= I
BI3
= I
1Σ
= 0,889
n:
BI1 BI1 cb1
I (kA) I .I 0,889.0,628 0,558kA

BI3 BI1 cb3
I (kA) I .I 0,889.6,276 5,579kA

Dòng qua các BI khác bằng không
Điểm N’
3

I
BI1
= I
1Σ
= 6,803
BI1 BI1 cb1
I (kA) I .I 0,889.0,628 0,558kA

Dòng qua các BI khác bằng không
16


GVHD: ThS. Nguyễn Thị Thanh Loan SVTH: Hà Mạnh Cường


Từ kết quả tính toán trên ta có bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 1
(S
Nmax
, 1MBA)

NM

NM

NM
(kA)
BI
1
BI
2

BI
3

BI
4




220kV

N
1
N
(3)
0
0
0
0
N
(1,1)

0,210
0
0
0,630
N
(1)

0,210
0
0
0,630

N’
1
N
(3)
17,943
0
0
0
N
(1,1)

17,097
0
0
0,630
N
(1)

15,757
0
0
0,630



110kV

N
2
N
(3)
4,187
8,367
0
0
N
(1,1)

4,122
8,442
0
3,734
N
(1)

4,066
8,539
0

3,653

N’
2
N
(3)
4,187
0
0
0
N
(1,1)

4,122
0
0
3,734
N
(1)

4,066
0
0
3,653
22kV
N
3
N
(3)

0,558
0
5,579
0
N’
3
N
(3)

0,558
0
0
0

Bảng 2.1. Bảng tổng kết tính ngắn mạch cho sơ đồ 1

2.5.2. Sơ đồ 2 (S
N max
, 2 MBA)
1) Ngắn mạch phía 220kV


X
1Hmax
0,035
N’
1
X
1Σ
0,035

N
1
E
E
N
1

Hình 2.12. Sơ đồ thay thế TTT

X
2Hmax
0,035
N’
1
X
2Σ
0,035
N
1
N
1

Hình 2.13. Sơ đồ thay thế TTN