p- D4H3 Page 1
ng rt quan tr i vi cuc sng con
c s dng trong hu hc ca nn kinh t qu
công nghip, nông nghip, giao thông vn ti, sinh hot, dch v Chính vì th
khi thit k hay vn hành bt c mt h thn phi quan tâm
n kh ng và tình trng làm ving ca chúng.
H thn là mt mi phc tp gm rt nhiu phn t cùng vn hành
nên hing s c xy ra rt khó có th bic. Vì v m bo cho
n vn hành an toàn, nh thì không th thiu các thit b bo v, t
ng hoá. H thng bo v m v a s c hn ch t
thit hi do s c gây nên và duy trì kh c liên tc ca h thng.
Vic hiu bit v nhng và hing có th xy ra
trong h thn cùng vi nht b bo v nhm phát
hin t ng ra khi h thng, cnh báo và
x lý khc phc ch ng là mng kin thc quan trng ca k
thn.
tài tt nghipt k bo v m
bin áp 110 kV Thái Bình án g
- c bo v, các thông s chính.
- 2 : Tính toán ngn mch
- a chc bo v.
- i thi c dng.
- cm tra s làm vic ca
bo v.
Trong thi gian qua, nh s ng dn tn tình ca cô giáo
án tt nghip ca mình. Tuy nhiên, vi kh
còn hn ch nên không tránh khi nhng thiu sót. Em rt mong nhn
c s góp ý, ch bo ca các thy cô giáo.
p- D4H3 Page 2
Em xin chân thành c và các thy cô giáo trong
b môn H th cho em nhng kin thc chuyên ngành cn
thic khi tip nhn kin thc thc t khi tr thành mt k
Hà Nội, ngày tháng năm
Sinh viên thc hin
p
p- D4H3 Page 3
I.1 - Thái Bình
ng bo v là trm bin áp 115/38,5/11 KV có hai máy bin áp ba
cun dây vn hành song song,vi công sunh là 25 MVA .Hai máy này
c cung cp t mt ngun ca h th n, h thn cung c n
thanh cái110 KV , phía trung áp và h áp ca trm có cn áp là 35 KV và 10
KV.
HT
932932
332
331
131
132
MBA1
MBA2
110kV
35kV
10kV
HT
932932
332
331
131
132
MBA1
MBA2
110kV
35kV
10kV
I.2
I.2.1 Phía 110 kV
Ngun cn cho trm: ng dây 172- Thái Bình
ng dây 171-nh
T thanh cái C11,C12-110kV qua MC 131,132 cp cho máy bin áp AT1,
AT2 p cho ph ti 35kV thanh cái C31,C32; cp cho ph ti
thanh cái 10kV- C91, C92
Máy bin áp AT1, AT 2
-
- 115/38,5/11 KV
p- D4H3 Page 4
- n áp ngn mch:
- U
k%C-T
= 10,06
- U
k%C-H
= 18,08
- U
k%T-H
= 6,35
- Y
o
/Y
o
/
12-11
I.2.2 Phía 35kV
-
- 3
-
- 2
I.2.4. Phía 10kV
-
- 3
-
-
p- D4H3 Page 5
II.1
Khi thit k bo v t k mt phn t hoc mt h thng n
nào, ta cn phn nhng s c nng n nht, có ng ln ti
phn t hoc h thng, s c i vi các phn t
trong h thng ri s c nguy him nht là ngn mch.
Vic tính toán ngn mch nhn ngn mch ln
nht (I
Nmax
n ngn mch nh nht (I
N min
o v la
chn thit b bo v t các thông s và ki nhy
ca bo v.
II.2 NGUYÊN NHÂN VÀ HU QU CA NGN MCH.
II.2.1 Nguyên nhân ca ngn mch
Nguyên nhân chung và ch yu ca ngn mn b hng. Lý
n b hng có th là: B già ci khi làm vic lâu ngày, ch
khí gây v nát, b ng ca nhi gây phá hoi môi cht, xut hin
ng mn chc thng v bng
t, th dit(rn bò, chim
ct, dây dn ch
t n gây ra hing ngn mch (to
ra h quang dn gia các dây dn). Ngn mch có th do thao tác nhm, ví
d n sau sa cha mà quên tháo dây nt
II.2.2 Hu qu ca ngn mch
Ngn mch là mt loi s c nguy him, vì khi ngn mt
ngt ln, chy trong các phn t cng cn
ngn mch có th gây ra là:
- Phát nóng rt nhanh, nhi gây cháy n.
- Sinh ra lt ln gia các phn ca thit b n, làm bin dng
hoc gây v các b ph , thanh d
p- D4H3 Page 6
- Gây sn khing quay, t
ca máy móc thit b.
- Gây ra mt nh h thng do các máy phát mt cân bng công sut,
quay theo nhng vn tc khác nhau dn mng b.
- To ra các thành phi xng, gây nhing
dây thông tin gn.
- Nhiu phn ca mn b c loi tr m ngn mch, làm gián
n cung cn.
II.3 CÁC GI THIN MCH
II.3.1 . Nhng gi thi tính toán ngn mch
Khi tính toán ngn mch b
mt s gi thin hóa sau:
- ng công sut.
- Xét ph ti g
-Mch t không bão hòa.
- B in tr.
- B n dung.
- B n t hóa ca máy bin áp.
- H thi xng.
II.3.2 Trình t tin hành tính toán ngn mch
Tin hành tính toán ngn mch theo trình t sau:
- thay th( còn g ng tr mt si).
- nh loi ngn mch.
- nh v trí cm ngn mch.
- nh thm cn xét ca quá trình ngn mch.
p- D4H3 Page 7
Khi tính toán ngn mch có th dùng h i có tên hoc h
n.
II.3.3 ch
tìm dòng ngn mch ln nht và nh nht chy qua các BI phc v cho
bo v ta xét 2 ch :
Dòng ngn mch ci khi: Công sut ngn mch ca h thng ln nht
n kháng h thng nh nht). ch này ta xét các dng ngn mch sau:
ngn mch 3 pha (
3
N
), ngn mch 1 pha cht (
1
N
), ngn mch 2 pha
cht (
1,1
N
Dòng ngn mch cc tiu khi: Công sut ngn mch ca h thng nh
nhn kháng h thng ln nht). ch này ta xét các dng ngn mch:
ngn mch 2 pha (
2
N
), ngn mch 1 pha cht (
1
N
), ngn mch 2 pha
cht (
1,1
N
m ngn mch tính toán:
11
35
10
Do thông s ca hai MBA là ging nhau, nên ch cn
chy qua các máy bin dòng BI1, BI2, BI3, BI4 ca MBA. Dòng ngn mch qua
các BI ca MBA 2 có giá tr
II.4 KHÁNG CÁC VÀ THAY
i vi tính toán bo v n sau:
S
cb
=S
AT2
= 25 MVA (S
AT2
= 25 MVA)
cb
=U
= 110
kV,35kV,10 kV
Cn áp 110 kV có U
cb1
= 110 kV
p- D4H3 Page 8
1
1
25
0,1255
3 3.115
cb
cb
cb
S
I
U
kA
Cn áp 35 kV có U
cb2
=36,75 kV
2
2
25
0,3927
3 3.36,75
cb
cb
cb
S
I
U
kA
Cn áp 10 kV có U
cb3
= 10,5 kV
3
3
25
1,3746
3 3.10,5
cb
cb
cb
S
I
U
kA
II.4.1 h
Theo s liu c h thn Min Bc A1 vi S
cb
=
25 MVA,và U
cb
= U
= 115 kV thì trong các ch ph ti ci và ph ti
cc tin kháng ca h th
n kháng ca h thc tính theo công thc:
cb
1H
NH
I
X
I
NH
- công sut ngn mch ca h thng ng vi tng ch
25
0,1255
3 3.115
cb
cb
cb
S
I kA
U
(1)
1 2 0
1
.
H H H
Im
X X X
n mch 1 pha nên m =3; X
1H
=X
2H
=>
01
(1)
3
2.
HH
XX
I
II.4.1.1
Nmax
:
(3)
maxN
I
= 14,010 kA
p- D4H3 Page 9
(1)
max
8,56
N
I kA
1H
cb
Nmax
X
I
0,1255
0,0089
I 14,01
X
1H
=X
2H
=0,0089
0
0,3327
H
X
II.4.1.2
Nmin
:
(3)
minN
I
= 12,73kA
(1)
min
8,08
N
I kA
cb
1H
Nmin
I
0,1255
X 0,0098
I 12,73
X
1H
=X
2H
0
0,3517
H
X
II.4.2
n áp ngn mch ca MBA1, MBA 2.
11
% .( % % %) .(10,06 18,08 6,35) 10,895%
22
C CT CH TH
N N N N
U U U U
11
% .( % % %) .(10,06 6,35 18,08) 0,835%
22
T CT TH CH
N N N N
U U U U
11
% .( % % %) .(18,08 6,35 10,06) 7,185%
22
H CH TH CT
N N N N
U U U U
n kháng ca cun dây:
10,895 25
. . 0,1089
100 100 25
%
C
N cb
C
dmB
US
X
S
.0
100
%
T
N cb
T
dmB
US
X
S
p- D4H3 Page 10
7,185 25
. . 0,0718
10 1 0 25
%
00
H
N cb
H
dmB
US
X
S
II.4.2.1
nh mc ca cup và th cp lúc không ti phi bng nhau.
T s bin ca hai máy bin áp phi bng nhau
Hai máy bin áp phi cùng t u dây
Hai máy bin áp ph n áp ngn m
II.5 TÍNH TOÁN DÒNG
Vic tính toán ngn mch trong ch công sut ngn mch ca h thng
ci S
Nmax
và cho phép xác
n ngn mch ci và cc tiu t bo v (các
BI). Vic ting hp
ng hp cho 1 MBA làm vic lp.
ng hp cho 2 MBA làm vic song song
Các dng ngn mch tính toán trong ch vn hành này gm có
Ngn mch ba pha N
(3)
Ngn mch mt pha N
(1)
Ngn mch hai pha cht N
(1,1)
m ngn mch xét tng hp này gm có
Ngn mch phía 11m ngn mch N
1
và N
1
Ngn mch phía 35m ngn mch N
2
và N
2
Ngn mch phía 10m ngn mch N
3
và N
3
p- D4H3 Page 11
Do thông s ca hai MBA là ging nhau, nên ch cn
chy qua các máy bin dòng BI1, BI2, BI3, BI4 ca MBA. Dòng ngn mch qua
các BI ca MBA 2 có giá tr
sau:
HT
932
331
131
MBA1
35kV
10kV
HT
932
331
131
MBA1
35kV
10kV
N2'
N2
N3
BI3
N3'
N1
N1'
BI2BI1
II-1: thay th tr
II.5.1 KHI HÀNH 1 MÁY ÁP AT1, I
N
=I
NMAX
Tính toán vi các dng ngn mch: N
(3)
, N
(1,1)
, N
(1)
sau
N1
N1'
N2'
N2
N3
N3'
BI3
BI2
BI1
U1N
E X1H
0,0089
Xc
Xt
Xh
0,0718
0
0,1089
I
II
III
II-2 th t thun khi AT1 vn hành vi Inmax
p- D4H3 Page 12
N1
N1'
N2'
N2
N3
N3'
BI3
BI2
BI1
U2N
X2H
0,0089
Xc
Xt
Xh
0,0718
0
0,1089
I
II
III
I2B
II-3 th t nghch khi AT1 vn hành vi In=Inmax
N1
N1'
N2'
N2
BI2
BI1
U0N
X0H
0,3327
Xc
Xt
Xh
0,0718
0
0,1089
IoBIoH
I
II
II-4 th t không khi AT1 vn hành vi In=Inmax
II.5.1.1
110kV:
N1
N1'
BI1
U1N
E X1H
0,0089
II-5 th t thun hành vi In=Inmax
phía 110kV
p- D4H3 Page 13
N1
BI1
U0N
X0H
0,3327
Xc
Xh
0,0718
0,1089
IoBIoH
II-6 th t không khi AT1 vn hành vi In=Inmax phía 110kV
n kháng th t thun và nghch:
1 2 1H 2H
X X X X 0,0089
n kháng th t không:
0 OH BC BH
X X / / X X 0,1171
0,3327.(0,1089 0,0718)
0,3327 0,1089 0,0718
II.5.1.1.1 Nba pha N
(3)
:
N
I 112,359
E
X
1Σ
1
0,0089
1
Không có dòng ngn mch qua các BI
1
Dòng qua BI
1
:I
BI1
=112,359 (khi ngn mch N
1
)
Không có dòng qua các BI còn li.
II.5.1.1.2
(1,1)
:
p- D4H3 Page 14
1N
I 58,2365
0,0089.0,1171
0,0089
0,0089 0,1171
E1
XX
2Σ 0Σ
X
1Σ
XX
2Σ 0Σ
2N 1N
I I 58,2365. 54,1229
X
0,1171
0Σ
X X 0,0089 0,1171
2Σ 0Σ
.
0N 1N
I I 58,2365. 4,1135
X
0,0089
2Σ
X X 0,0089 0,1171
2Σ 0Σ
n áp ch ngn mch:
(1,1) (1,1)
1N 1N
U I . 58,2365. 0,4816
X .X
0,0089.0,1171
2Σ 0Σ
X X 0,0089 0,1171
2Σ 0Σ
(1,1) (1,1) (1,1)
1N1 2N1 0N1
U = U = U 0,4816
Giá tr n th t n kháng h thng:
(1,1)
(1,1)
0N1
0H
0H
U
0,4816
I 1,4475
X 0,3327
n th t không qua cun dây máy bin áp:
(1,1)
(1,1)
0N1
0B
BC
BH
U
0,4816
I 2,6652
X X 0,1089 0,0718
1
:
BI1 0B
I I 2,6652
2,BI3
ua BI4:
BI4 0BI
I 3.I 7,9956
1
:
1
:
p- D4H3 Page 15
1BI1 1H 1N
2BI1 2H 2N
0BI1 0H
54,1229
58,2365I I I
I I I
I I 1,4475
2
1N 2N 0H
(1,1)
BI1
I a . I a. I I
1 3 1 3
.58,2365 . 54,1129 1, 4475
2 2 2 2
jj
1:
BI1
I 97,36
4:
BI4 0B
I 3.I 7,9956
2 ;BI3
II.5.1.1.3
(1)
:
1N 2N 0N
I I I 7,4129
E1
X X X 0,0089 0,0089 0,1171
1Σ 2Σ 0Σ
0 1N
(1)
0N
U X . I- 0,1171.7,4129 0,868
(1)
(1)
0N1
0H
0H
U
-0,868
I 2,6089
X 0,3327
(1)
(1)
0N1
0B
BC
BH
U
-0,868
I 4,8035
X X 0,1089 0,0718
1
:
Ch có thành phn dòng th t không qua BI1:
BI1:
BI1 0B
I I 4,8035
BI4:
BI4 0B
I 3.I 3.4,8035 14,4105
p- D4H3 Page 16
1
:
1BI1 2BI1 1H 1N
I I I I 7,4129
0BI1 0H
I I 2,6089
1N 2N 0H
(1)
BI1
I I I I 7,4129 7,4129 2,6089 17,4347
BI4:
BI4 0B
I 3.I 3.4,8035 14,4105
II.5.1.2 Ngn mch phía 35kV:
Do phía 35 kV ni sao nên ch ng hp ngn mch 3 pha
3
N
N2'
N2
BI2
BI1
U1N
E X1H
0,0089
Xc
Xt
0
0,1089
II
II-7 th t thun khi AT1 vn hành vi In=Inmax phía 35kV
n kháng th t thun và nghch:
1 1H BC
X X X 0,0089 0,1089 0,1178
II.5.1.2.1 N ba pha N
(3)
:
N
1
I 8,4889
1
0,1178
E
X
p- D4H3 Page 17
2
Dòng ngn mch qua các BI:
BI1,BI2:
BI1 N
I I 8,4889
2
Dòng ngn mch qua BI1 là:
BI1 N
I I 8,4889
Dòng qua các bo v khác bng không.
II.5.1.3 Ngn mch phía 10 KV:
II.5.1.3.1 N ba pha N
(3)
Cun dây h áp ca máy bin áp ni tam giác nên ch công sut ngn
mch ci ch cn tính toán vi dng ngn mi xng N
(3)
.
N3
N3'
BI3
BI1
III
E X1H
0,0089
Xc
Xh
0,0718
0,1089
II-8 th t thun khi AT1 vn hành vi In=Inmax phía 35kV
X
1
= X
1H
+ X
C
+ X
H
= 0,0089 + 0,1089 +0,0718 = 0,1896
Dòng ngn mi xng N
(3)
tm ngn mch:
)3(
3N
I
=
1
X
1
=
1
0,1896
= 5,2742
3
:
Dòng ngn mch qua các BI:
I
BI1
=I
BI3
=5,2742
p- D4H3 Page 18
Không có dòng ngn mch qua các BI còn li.
3
:
I
BI1
=5,2742
Không có dòng ngn mch qua các BI còn li.
II.5.2 KHI HÀNH 2 MÁY ÁP SONG SONG, I
N
=I
NMAX
HT
932932
332
331
131
132
MBA1
MBA2
110kV
35kV
10kV
HT
932932
332
331
131
132
MBA1
MBA2
110kV
35kV
10kV
N3
N3'
N2
N2'
N1'
N1
BI1
BI1
BI2
BI2
BI3
BI3
II.5.2.1
1max
0.0089
HT
X
1BI
1N
'
1N
II-9 th t thun khi vn hành hai MBA vi In=Inmax
2max
0.0089
HT
X
1BI
1N
'
1N
p- D4H3 Page 19
II-10 th t nghch khi vn hành hai MBA vi In=Inmax
0max
0.3327
HT
X
0.0718
H
X
0.1089
c
X
1N
1BI
0.0718
H
X
'
1N
II-11 th t không khi vn hành hai MBA vi In=Inmax
Bi v dn:
1 2 1max
0,0089
HT
X X X
0 0max
(0,1089 0,0718)
/ / / /0,3327 0,0710
22
HC
HT
XX
XX
II.5.2.1.1
3
N
N
I 112,359
E
X
1Σ
1
0,0089
1
Không có dòng ngn mch qua các BI
1
Dòng qua BI
1
:I
BI1
=112,359 (khi ngn mch N
1
)
Không có dòng qua các BI còn li.
II.5.2.1.2 pha
1
N
1N 2N 0N
I I I 11,261
E1
X X X 0,0089 0,0089 0,071
1Σ 2Σ 0Σ
0 1N
(1)
0N
U X . I- 0,071.11,261 0,7995
p- D4H3 Page 20
(1)
0N1
0H
(1)
0H
U
X
-0,7995
I 2,4031
0,3327
(1)
(1)
0N1
0B
BC
BH
U
-0,7995
I 4,4244
X X 0,1089 0,0718
1
:
Ch có thành phn dòng th t không qua BI1:
BI1:
BI1 0B
I I 4,4244
BI4:
BI4 0B
I 3.I 3.4,4244 13,2733
1
:
1BI1 2BI1 1H 1N
I I I I 11,261
0BI1 0H
I I 2,4034
1N 2N 0H
(1)
BI1
I I I I 11,261 11,261 2,4034 24,9254
BI4:
BI4 0B
I 3.I 3.4,4244 13,2732
II.5.2.1.3
(1,1)
:
1N
I 59,4932
0,0089.0,071
0,0089
0,0089 0,071
E1
XX
2Σ 0Σ
X
1Σ
XX
2Σ 0Σ
2N 1N
I I 59,4932. 52,8663
X
0,071
0Σ
X X 0,0089 0,071
2Σ 0Σ
p- D4H3 Page 21
.
0N 1N
I I 59,4932 6,6269
X
0,0089
2Σ
X X 0,0089 0,071
2Σ 0Σ
n áp ch ngn mch:
(1,1) (1,1)
1N 1N
U I . 59,4932. 0,4705
X .X
0,0089.0,071
2Σ 0Σ
X X 0,0089 0,071
2Σ 0Σ
(1,1) (1,1) (1,1)
1N1 2N1 0N1
0,4705U = U = U
Giá tr n th t n kháng h thng:
(1,1)
0,4705
(1,1)
0N1
0H
0H
U
I 1,4142
X 0,3327
n th t không qua cun dây máy bin áp:
(1,1)
0,4705
(1,1)
0N1
0B
BC
BH
U
I 2,6038
X X 0,1089 0,0718
N
1
:
BI1 0B
I I 2,6038
2,BI3
4:
BI4 0BI
I 3.I 7,8114
1
:
1
:
1BI1 1H 1N
2BI1 2H 2N
0BI1 0H
52,8663
59,4932I I I
I I I
I I 1,4142
2
1N 2N 0H
(1,1)
BI1
I a . I a. I I
p- D4H3 Page 22
1 3 1 3
.59,4932 . 52,8663 1, 4142
2 2 2 2
jj
1:
BI1
I 97,8126
4:
BI4 0B
I 3.I 7,8114
2 ;BI3
II.5.2.2 35kV
Do phía 35 kV ni sao nên ch ng hp ngn mch 3 pha
3
N
1max
0.0089
HT
X
0.1089
c
X
2BI
2N
'
2N
0.1089
c
X
II-14 : th t thun khi vn hành hai MBA vi In=Inmax phía 35kV
n kháng th t thun và nghch:
1 1HTmax BC
X X X / 2 0,0089 0,1089/2 0,0634
N
1
I 15,7853
1
0,0634
E
X
2
Dòng ngn mch qua các BI:
BI1,BI2:
BI1 N
I I / 2 7,8927
2
Dòng ngn mch qua BI1 là:
p- D4H3 Page 23
BI1 N
I I 7,8927
II.5.2.3 10kV
Cun dây h áp ca máy bin áp ni tam giác nên ch công sut ngn
mch ci ch cn tính toán vi dng ngn mi xng N
(3)
.
3N
'
3N
1BI
0.0718
H
X
0.1089
c
X
3BI
1max
0.0089
HT
X
0.1089
c
X
0.0718
H
X
II-15 : th t thun khi vn hành hai MBA vi In=Inmax phía 10kV
X
1
= X
1H
+ (X
C
+ X
H
)/2= 0,0089+ (0,1089 +0,0718)/2 = 0,0993
Dòng ngn mi xng N
(3)
tm ngn mch:
)3(
3N
I
=
1
X
1
=
1
0,0993
= 10,0705
3
:
Dòng ngn mch qua các BI:
I
BI1
=I
BI3
=5,0037
Không có dòng ngn mch qua các BI còn li.
3
:
I
BI1
=5,0037
Không có dòng ngn mch qua các BI còn li.
p- D4H3 Page 24
II.5.3 KHI HÀNH 1 MÁY ÁP AT1, I
N
=I
NMin
Tính toán vi các dng ngn mch: N
(3)
, N
(1,1)
, N
(1)
sau
N1
N1'
N2'
N2
N3
N3'
BI3
BI2
BI1
U1N
E X1H
0,0098
Xc
Xt
Xh
0,0718
0
0,1089
I
II
III
II-16 : th t thun khi AT1 vn hành vi Inmax
N1
N1'
N2'
N2
N3
N3'
BI3
BI2
BI1
U2N
X2H
0,0098
Xc
Xt
Xh
0,0718
0
0,1089
I
II
III
I2B
II-17: th t nghch khi AT1 vn hành vi In=Inmax
N1
N1'
N2'
N2
BI2
BI1
U0N
X0H
0,3517
Xc
Xt
Xh
0,0718
0
0,1089
IoBIoH
I
II
II-18 th t không khi AT1 vn hành vi In=Inmax
p- D4H3 Page 25
II.5.3.1
110kV:
N1
N1'
BI1
U1N
E X1H
0,0098
II-19 th t thun hành vi In=Inmax
phía 110kV
N1
BI1
U0N
X0H
0,3517
Xc
Xh
0,0718
0,1089
IoBIoH
II-20 th t không khi AT1 vn hành vi In=Inmax phía 110kV
n kháng th t thun và nghch:
1 2 1H 2H
X X X X 0,0098
n kháng th t không:
0 OH BC BH
0,3517.(0,1089 0,0718)
0,3517 0,1089 0,0718
X X / / X X 0,1194
II.5.3.1.1 Nhai pha N
(2)
:
1N
I 51,0204
E
X X
12Σ
1
0,0098.2