Đồ án Trạm Biến Áp và Nhà Máy Điện

LỜI NÓI ĐẦU
Điện năng là nguồn năng lượng cần thiết cho toàn bộ nền kinh tế và đời sống xã
hội trong mỗi quốc gia . Do nhu cầu kinh tế và đời sống xã hội ngày một nâng cao ,
phụ tải ngày càng phát triển , nhất là trong công cuộc công nghiệp hóa - hiện đại hóa
đất nước , mức độ tiêu thụ điện ngày càng tăng cao .Bởi vậy hệ thống điện phải không
ngừng phát triển và lớn mạnh .
Ngành Điện Khí Hoá của chúng ta trong những năm vừa qua cũng đang trên đà
phát triển mạnh mẽ để đáp ứng những nhu cầu to lớn ấy. Để đạt được điều đó chúng ta
đang đặc biệt chú trọng đến công tác truyền tải, phân phối điện năng.
Đồ án Trạm Biến Áp và Nhà Máy Điện là bước đầu trong việc làm quen với tính
toán, chỉnh định, bảo vệ và các thiết bị bảo vệ cho các đối tượng trong sơ đồ truyền tải
điện năng
Dưới sự hướng dẫn chi tiết của Thầy Nguyễn Xuân Nhỉ, cùng sự tìm tòi học hỏi
em đã hoàn thành đồ án này .
Nội dung của đồ án bao gồm 3 chương:
Chương 1 : Tính toán dòng ngắn mạch
Chương 2 : Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị đóng cắt
Chương 3 : Tính toán chỉnh định rơle cho TBA
Do thời gian thực hiện có hạn cũng như kiến thức kinh nghiệm về lĩnh vực
chuyên môn còn hạn chế, nên đồ án vẫn còn những sai sót là điều không thể trách khỏi
được. Em rất mong được sự nhận xét và góp ý của Thầy.
Em xin chân thành cảm ơn.

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 1


MỤC LỤC
Chương 1. Tính toán dòng ngắn mạch
1.1.

1.2.
1.3.

Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện
Sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch
Kết quả tính toán ngắn mạch.

Chương 2. Lựa chọn và kiểm tra các thiết bị đóng cắt
2.1. Lựa chọn các thiết bị đóng cắt
2.2. Kiểm tra thiết bị đóng cắt
Chương 3. Tính toán chỉnh định rơle cho TBA
3.1. Giới thiệu và lựa chọn rơle bảo vệ cho MBA
a. Rơle số 7UT612
b. Rơle số 7SJ612
3.2. Tính toán chỉnh định bảo vệ rơ le cho máy biến áp
1. Tính toán chỉnh định bảo vệ quá tải cho máy biến áp
2. Tính toán chỉ định bảo vệ ngưỡng thấp cho máy biến áp
3. Tính toán chỉ định bảo vệ so lệch dọc cho máy biến áp

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 2


CHƯƠNG 1. TÍNH TOÁN DÒNG NGẮN MẠCH
Các thông số kỹ thuật của thiết bị được cho bên dưới các bảng :
Bảng 1.1: Các phương án lớp - Điện Khí Hóa K58
Phương
án
16

Số hiệu máy cắt ở
trạng thái hở mạch
4

16

Số hiệu thiết bị đóng cắt
cần lựa chọn

Số hiệu MBA cần tính
toán chỉnh định bảo vệ

30

T5

23

Bảng 1.2: Các thông số kỹ thuật của máy phát
Máy phát
MF1
MF2

Pđm
275
346

Uđm
10,5

22

cosϕđm
0,85
0,85

Sdm
323,5
407

X’’d
0,19
0,196

MBA
T1
Sđm(MVA)
344
Un%
3,3
Bảng 1.3. Các thông số kỹ thuật của MBA 2 cuộn dây

Loại máy phát
Tuabin nước
Tuabin hơi

T2
433
3,8

T5
52
3,3

Bảng 1.4. Thông số kỹ thuật của máy biến áp 3 cuộn dây
Tên trạm
T3
T4

Sđm, MVA
275
346

U1, kV
10,5
22

U2, kV
110
110

U3, kV
35
35

UC-T, %
7,2
5,5

UC-H, %

7
4,48

Bảng 1.5. Thông số kỹ thuật của đường dây
Đường dây
X0 (Ω/km)
Chiều dài
(km)

L1 L2
0,4 0,4
13 26

L4
0,4
41

L5
0,4
22

L6
0,4
20

L7
0,4
24

1.1. Sơ đồ nguyên lý cung cấp điện

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 3

L8
0,4
25

L10 L14
0,4 0,4
15
46

UT-H, %
6,16
5,66


Hình 1: Sơ Đồ Nguyên Lý Cung Cấp Điện Của Trạm

1.2.Sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch
Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 4


Hình 2: Sơ Đồ Thay Thế Tính Toán Ngắn Mạch
1.3 Kết quả tính toán ngắn mạch
- Chọn các đại lượng cơ bản.

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 5


Scb = 100MVA
Ucb1 = 10,5 kV
Ucb2 = 22 kV
Ucb3 = 37 kV
Ucb4 = 115 kV
-Tính toán các đại lượng điện kháng của sơ đồ thay thế
Điện kháng hệ thống :
XHT = =
Điện kháng máy phát :
XF1 = x”d = 0,19 0,059
XF2= X”d = 0,196 0,048
Điện kháng máy biến áp:
XT1 =
XT2 =
XT5 =
Điện kháng máy biến áp T3:
Ta có :
Un%H-T3 = ( Un%C-H + Un% T-H Un% C-T )
= (7 + 6,16 7,2 ) = 2,98%
Un%T-T3 = ( Un%C-T + Un% T-H Un% C-H )
= (7,2 + 6,16 7 ) = 3,18%
Un%C-T3 = ( Un%C-H + Un% C-T Un% T-H )
= (7 + 7,2 6,16 ) = 4,02%

Suy ra:

XHT3 = = = 0,011
XTT3 = = = 0,0115
XCT3 = = 0,0146
Tính tương tự,đối với máy biến áp T4,ta có:
XHT4 = 0,0067
XTT4 = 0,00965
Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 6


XCT4 = 0,00624
Điện kháng đường dây :
XL1 =X0L1= 0,413 = 4,72
XL2 = X0L2= 0,4= 2,15
XL4 = X0L4= 0,441 = 0,124
XL5 = X0L5= 0,422 = 0,066
XL6 = X0L6= 0,420 = 0,060
XL7 = X0L7= 0,424 = 0,072
XL8 = X0L8= 0,425 = 0,075
XL10 = X0L10= 0,415 = 0,44
XL14 = X0L14= 0,446 = 3,8

1.2.1 Sơ đồ thay thế rút gọn:

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 7

Trong đó:

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 8


X1 = XF1 + XT1 + XL1 + XHT3 = 0,059 + 0,0096 + 4,72 + 0,011 = 4,8
X2 = XF2 + XT2 + XL2 = 0,048 + 0,0088 + 2,15 = 2,2
X3 = XHT + XL14 = 0,17 + 3,8 = 3,97
X4 = XHT4 + XTT4 + XTT3 = 0,0067 + 0,00965 + 0,0115 = 0,028
X5 = XCT3+ XL4 + + XT5
= 0,0115 + 0,124 + + 0,063 = 0,267
Bằng phép biến đổi sao-tam giác,ta có:

Trong đó:
X6 = X2 + X4 + = 2,2 + 0,028 + = 2,24
Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 9


X7 = X3 + X4 + = 3,97 + 0,028 + = 4,05
DXét điểm ngắn mạch N1:
Hai máy phát F1 và F2 không thể gộp chung.
Do đó , áp dụng cách biến đổi sao-lưới:

Xác định tổng dẫn của sơ đồ:
Y1 = == 0,20
Y5 === 3,74

Y6 == = 0,446
Y7 === 0,247
Y∑ = Y1 + Y5 + Y6 + Y7 = 0,2 + 3,74 + 0,446 + 0,247 = 4,633
Xác định điện kháng của sơ đồ:
= = 4,8.0,267.4,633 = 5,94
= = 2,24.0,267.4,633 = 2,77
X10 = = 4,05.0,267.4,633 = 5,01
Xác định các giá trị điện kháng tính toán:
X8tt = X8. 5,94. = 19,21
X9tt = X9. 2,77. = 11,27
Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 10


X10tt = X10 = 5,01
- Tra theo đường cong tính toán, được dòng ngắn mạch tương đối như sau:
*/ Với X8tt = 19,21 > 3 (ngắn mạch xa nguồn):
= =
*/ Với X9tt = 11,27 > 3 (ngắn mạch xa nguồn):
= =
*/ Với X10tt = 5,01:
Icb = = = 1,56 kA
= = = 0,31 kA
- Dòng ngắn mạch tổng tại điểm cần tìm:
= = 0,31 = 3,206 kA

DXét điểm ngắn mạch N2:
Sơ đồ thay thế rút gọn sau khi biến đổi Sao-Tam giác:

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 11


Trong đó:
X5 = XTT3+ XL4 + XL56 + XT78 + XT5 + XL10 = 0,267 + 0,44 = 0,707

Hai máy phát F1 và F2 không thể gộp chung.
Do đó , áp dụng cách biến đổi sao-lưới:
Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 12


Xác định tổng dẫn của sơ đồ:
Y1 = == 0,20
Y5 === 1,41
Y6 == = 0,446
Y7 == = 0,247
Y∑ = Y1 + Y5 + Y6 + Y7 = 0,2 + 1,41 + 0,446 + 0,247 = 2,303
Xác định điện kháng của sơ đồ:
= = 4,8.0,707.2,303 = 7,81
= = 2,24.0,707.2,303 = 3,65
X10 = = 4,05.0,707.2,303 = 6,6
Xác định các giá trị điện kháng tính toán:
X8tt = X8. 7,81. = 25,2
X9tt = X9. 3,65. = 14,8
X10tt = X10 = 6,6
- Tra theo đường cong tính toán, được dòng ngắn mạch tương đối như sau:

*/ Với X8tt = 25,2 > 3 (ngắn mạch xa nguồn):
= =
*/ Với X9tt = 14,8 > 3 (ngắn mạch xa nguồn):
= =
Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 13


*/ Với X10tt = 6,6:
Icb = = = 1,56 kA
= = = 0,236 kA
- Dòng ngắn mạch tổng tại điểm cần tìm:
= = 0,236 = 2,436 kA
Kết quả tính toán ngắn mạch được tổng hợp trong bảng:
,kA
,kA
3,206
2,436
Quy đổi các dòng ngắn mạch về phía cao áp (110kV) của máy biến áp:
- Xác định hệ số biến đổi điện áp:
KU max = = 3,3
KU min = = 2,8
- Kết quả tính toán quy đổi như bảng sau:
Dòng ngắn
mạch

Tỷ số biến đổi điện áp
Kumax
Kumin

3,42
2,8

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 14

(kA)
1,145

(kA)
0,96


CHƯƠNG 2. LƯA CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT
2.1. Lựa chọn các thiết bị đóng cắt
Điều kiện lựa chọn máy cắt:
1. Điện áp
UđmMC Uđm.mạng = 35 kV
2. Dòng điện
IđmMC Ilvmax
Ilvmax = IqtmaxBA = 1,4 IđmT5 = 1,4 . = 1,4 . = 1200 A
3. Điều kiện cắt
Icắt đm IN2 max = = 2,436 kA
Từ các thông số của mạng, chọn máy cắt dầu của HYUNDAI có thông số như
bảng sau:
Mã Hiệu Uđm, (kV)

HVF705

Iđm, (A)

38

2000

Fđm (Hz) Icắt đm
kA
50/60

31,5

Imax
kA
80

Iođn , kA
(5s)
27,5

2.2. Kiểm tra các thiết bị đóng cắt
1. Điều kiện ổn định điện động
= = 1,8 . = 6,2 kA
Trong đó: - dòng xung kích do dòng ngắn mạch gây ra.
- hệ số dòng xung kích, thường được xác định theo công thức thực nghiệm hoặc theo
vị trí điểm ngắn mạch.
Vì ngắn mạch xa nguồn nên = 1,8
- Máy cắt được chọn chỉnh định bảo vệ phía hạ áp của MBA T5, số hiệu thiết bị đóng
cắt là 30.
=> Máy cắt đã chọn thỏa mãn điều kiện ổn định điện động.

2. Điều kiện ổn định nhiệt
Iođn .
tgt
Trong đó: – Thời gian tác động của máy cắt là khoảng thời gian từ khi mở
tiếp điểm đến lúc hồ quang bị dập tắt.
Thời gian tồn tại của dòng ngắn mạch.
. = 1,218 kA
Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 15


. = 0,548 kA
. = 0,38 kA
=> Máy cắt đã chọn thỏa mãn điều kiện ổn định nhiệt.
*/ KẾT LUẬN: Máy cắt đã chọn thỏa mãn tất cả các điều kiện đã kiểm tra.

Chương 3
TÍNH TOÁN BẢO VỆ RƠLE CHO MÁY BIẾN ÁP
3.1. Giới thiệu về rơle được chọn để bảo vệ cho máy biến áp
a) Rơle bảo vệ so lệch dọc: 7UT612

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 16


Là loại bảo vệ so lệch được dùng để bảo vệ nhanh và chọn lọc các loại ngắn
mạch trong máy biến áp với mọi cấp điện áp cũng như với các máy điện quay như
động cơ và máy phát, đường dây ngắn và thanh góp.

Bảo vệ có thể dùng cho máy biến áp 3 pha hay 1 pha. Các chức năng đặc biệt
có thể lựa chọn bằng cách thay đổi các thông số, nhằm đạt được các ứng dụng tối ưu
của hệ thống bảo vệ. Để dự phong cho chức năng so lệch dugf chức năng bảo vệ quá
dòng cho quận dây đấu sao hay đấu sao nối đất được tích hợp sắn trong rơle. Có thể
tùy chọn bảo vệ chống chạm đất hạn chế loại tổng trở thấp hay cap, bảo vệ thành phần
thứ tự thuận, bảo vệ chống hư hỏng máy cắt. Loại 7UT612 có 4 đầu vào điện áp, vì
vậy có thể lựa chọn bảo vệ quá áp hay sụt áp, cũng như bảo tần số, công suất
thuận/nghịch, bảo vệ chống quá bão hòa. Với bộ đo nhiệt độ, rơle có thể đo lường và
kiểm soát nhiệt độ máy biến áp, cũng như nhiệt độ dầu bằng tính toán hình ảnh nhiệt.
*) Các chức năng bảo vệ được tích hợp trong rơle 7UT612
- Bảo vệ so lệch máy biến (87T).
Đây là chức năng bảo vệ chính của rơle.
+ Đặc tính tác động có hãm của rơle.
+ Có khả năng ổn định đối với các dòng xung kích dựa vào các sóng hài
bậc 2 khi đóng máy biến áp không tải.
+ Không phản ứng với các thành phần một chiều và bão hòa máy biến
dòng.
+ Ngắt với tốc độ cao và tức thời đối vớ dòng sự cố lớn.
• Bảo vệ chống chạm đất hạn chế REF (87N)
• Bảo vệ so lệch trở kháng cao
• Bảo vệ chống chảm vỏ trong máy biến áp
• Bảo vệ chống mất cân bằng tải
• Bảo vệ quá dòng đối với dòng chạm đất
• Bảo vệ quá dòng một pha
• Bảo vệ theo nguyên lý hình ảnh nhiệt
• Bảo vệ quá kích thích
• Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt

*) Thông số kĩ thuật của rơle.
- Đầu vào tương tự.

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 17


+ Tần số danh định

50 hoặc 60 Hz (tùy chọn)

+ Dòng điện danh định

0,1 hoặc 1 hoặc 5 A

+ Công suất tiêu thụ trong BI:
Với IN = 0,1 A là

0,001 VA

IN = 1 A là

0,05 VA

IN = 5A là

0,3 VA

+ Khả năng qua tải trong BI
•

Theo nhiêt độ:

100IN trong 1s
30IN trong 10s
4 IN trong thời gian dài

•

Theo giá trị dòng xung kích:
250 IN trong ½ chu kỳ

+ Khả năng quá tải trong mạch BI với dòng điện vào độ nạy cao IEE:
•

Theo nhiệt độ:

300A trong 1s
100A trong 10s
15A trong thời gian dài

•

Theo giá trị dòng xung kích:
750A trong ½ chu kỳ

+ Điện áp danh định:

80 đến 125 V

+ Công suất tiêu thụ trên mỗi pha tại 100 V là: ≤ 0,1 VA
+ Khả năng quá tải nhiêt lâu dài: 230V

- Nguồn điện thao tác.
+ Điện áp cung cấp
• Điện áp một chiều:

24 V đến 48 V
60 V đến 125 V
110 V đén 250 V
• Điện áp xoay chiều: 115 V đến 230 V (f = 50/60 Hz)

+ Khoảng cho phép:
•
•

Điện áp một chiều:
Điện áp xoay chiều:

+ Công suất tiêu thụ (DC/AC)
Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 18

- 20% ÷ + 20%
≤ 15%


•
•

Tĩnh
Hoạt động

6/12 W
12/19 W

- Đầu vào nhị phân
+ Số lượng

5

+ Phạm vi điện áp

24 đến 250 V, lưỡng cực

+ Giá trị hồi phục ngưỡng nhỏ nhất

19 hoặc 88 V, một chiều

+ Điện áp cho phép lớn nhất

300 V một chiều

+ Dòng tiêu thụ xấp xỉ

1,8 mA

- Đầu ra nhị phân
+ Số lượng

8

+ Một tiếp điểm cảnh báo, với một tiếp điểm NO, hoặc tiếp điển NC
+ Khả năng đóng cắt:
•
•
•
•

Đóng
Cắt
Cắt (tải là điện trở)
Cắt (tải có L/R ≤ 50)

1000 W/VA
30 VA
40 W
25W

+ Điện áp đóng cắt

250 V

+ Dòng cắt cho phép

30 A trong 0,5 s
5A trong thời gian dài

+ Thời gian tác động:
•
•
•

•

Tiếp điểm NO
8 ms
Tiếp điểm NO/NC
8 ms
Tiếp điểm tác động NO
5 ms
Tiếp điểm cắt NO tác động nhanh < 1 ms

*) Hiển thị LEDS
Gồm có 16 đèn tín hiêu LED, trong đó:
•
•
•

01 đèn màu xanh báo rơle sẵn sàng làm việc
01 đèn báo sự cố xảy ra trong rơle
14 đèn màu đỏ còn lại chọn lựa các tình trạng làm việc của rơle

b) Rơle bảo vệ quá dòng: 7SJ612

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 19


Rơle số 7SJ612 do hãng Siemens chế tạo, dùng để bảo vệ đường dây trong
mạng cao áp va trung áp có điểm trung tính nối đất, trung tính cách ly. Bảo vệ các loại
động cơ không đồng bộ. Nó có đầy đủ chức năng để làm bảo vệ dự phòng cho máy

biến áp với chức năng chính là bảo vệ quá dòng.
*) Các chức năng bảo vệ được tích hợp trong rơle 7SJ612:
- Bảo vệ quá dòng có thời gian (đặc tính thời gian độc lập/ đặc tính phụ thuộc/
đặc tính do người sử dụng cài đặt)
- Phát hiện chạm đất với độ nhạy cao
- Bảo vệ chống hư hỏng cách điện
- Bảo vệ quá tải
- Giám sát nhiệt độ
- Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt
- Bảo vệ quá dòng thứ tự nghịch
*) Thông số kĩ thuật của rơle.
- Mạch đầu vào
+ Dòng điện danh định: 1A hoặc 5A
+ Điện áp danh định: 115V hoặc 230V
+ Tần số danh định: 50Hz/60Hz
+ Công suất tiêu thụ
•
•
•

Ở Iđm = 1A: < 0,05VA
Ở Iđm = 5A: < 0,3VA
Ở Iđm = 1A: ≈ 0,05VA (cho bảo vệ chống chạm đất có độ nhạy cao)

+ Khả năng quá tải về dòng
Theo nhiệt độ (trị số hiệu dụng): 100.Iđm trong 1s
30.Iđm trong 10s
4.Iđm trong thời gian dài
• Theo giá trị dòng xung kích:
250.Iđm trong 1/2 chu kỳ

•

+ Khả năng quá tải về dòng cho chống chạm đất có độ nhạy cao
•

Theo nhiệt độ (trị số hiệu dụng): 300A trong 1s
100A trong 10s
15A trong thời gian dài

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 20


•

Theo giá trị dòng xung kích:

750A trong 1/2 chu kỳ

- Điện áp cung cấp một chiều
+ Điện áp định mức:

24/48V khoảng cho phép 19 ÷ 58V
60/125V khoảng cho phép 48 ÷ 150V
110/250V khoảng cho phép 88 ÷ 330V

+ Công suất tiêu thụ:
•
•

Tĩnh ≈ 3 ÷ 4W
Kích hoạt ≈ 7 ÷ 9W

- Các tiếp điểm đóng cắt
+ Số lượng: 6
+ Khả năng đóng cắt:

Đóng 1000 W/VA
Cắt 30 W/VA

+ Điên áp đóng cắt: ≤ 250V
+ Dòng đóng cắt cho phép:

30A trong 0,5s
6A với thời gian không hạn chế

- Đầu vào nhị phân
+ Số lượng : 11
+ Điện áp làm việc: 24 ÷ 250V
+ Dòng điện tiêu thụ: 1,8 mA (độc lập với dòng điều khiển)
*) Các họ đường đặc tính thời gian cắt

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 21


Đặc tính dốc chuẩn

Đặc tính rất dốc

Đặc tính cực dốc
*) Các công thức biểu diễn các đường đặc tính trên:
- Đặc tính dốc bình thường:

=

0,14

( I/IP )

0,02

t

−1

.t P
(s)

- Đặc tính rất dốc:

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 22


=
t

13,5
.t P
I/I P − 1

(s)

- Đặc tính cực dốc:

=

80

( I/IP )

2

−1

.t P

t

(s)

Trong đó:
t: Thời gian tác động của bảo vệ (s)
tp: Bội số thời gian đặt (s)
I: Dòng điện sự cố (kA)
Ip: Dòng điện khởi động của bảo vệ (kA)

3.2 Tính toán chỉnh định bảo vệ rơle cho máy biến áp
*/ Kết quả tính toán ngắn mạch phía hạ áp (35 kV) của máy biến áp:
= 3,206 kA
*/ Kết quả giá trị dòng điện ngắn mạch quy đổi về phía cao áp (110kV):
Dòng ngắn
mạch

Tỷ số biến đổi điện áp
Kumax
Kumin
3,42
2,8

(kA)
1,145

*/ Dòng điện định mức của máy biến áp
Iđm.CA(max) = = = 303 A
Iđm.HA = = = 857 A
*/ Chọn máy biến dòng
Cao áp (T1): KI = 400/5 = 80
Hạ áp (T2): KII = 1000/5 = 200
Tổ đấu dây: Y/Y
1) Tính toán chỉnh định bảo vệ quá tải cho máy biến áp
- Giá trị dòng khởi động của rơle:

Ikd.R = Idm.CA = = 4,05 A
Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 23

(kA)
0,96


Để tận dụng khả năng quá tải cho phép của máy biến áp, thời gian tác động
của bảo vệ quá tải cho phép (7 10)s.
2) Tính toán chỉ định bảo vệ ngưỡng thấp cho máy biến áp
Chọn đặc tính độc lập rơle.
*/ Tính toán cho phía hạ áp:
- Giá trị dòng khởi động của rơle:
Ikd.R = Idb = 857 = 7,69 A
- Giá trị dòng tác động:
Itd = Ikd.R kI = 7,69 200 = 1539 A
- Kiểm tra độ nhạy:
kn = = = 1,8 > 1,5 (thỏa mãn)
- Thời gian tác động của bảo vệ cực đại ngưỡng thấp phía hạ áp lấy t 1 = 0,2s

*/ Tính toán cho phía cao áp
- Giá trị dòng khởi động của rơle:
Ikd.R = .Idb = . 303 = 6,8 A
- Giá trị dòng tác động:
Itd = Ikd.R. ki = 6,8. 80 = 544 A
- Kiểm tra độ nhạy:
kn = = = 1,53 > 1,5 ( Thỏa mãn )
- Xác định thời gian tác động phân cấp giữa bảo vệ cực đại phía hạ áp và cao áp

Δt = . t(n-1)max + tMC(n-1) + tqt + tdp

Trong đó:

– sai số thời gian tương đối của chức năng quá dòng của rơle cấp đang
xét (có thể gây tác động sớm hơn) và bảo vệ trước (kéo dài thời gian tác động của bảo
vệ trước).
Với rơle số thường lấy = (3 ÷ 5)%

Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 24


tMC(n-1) – thời gian tác động của máy cắt cấp bảo vệ phía trước (tính từ
phía tải), s.
Loại máy cắt
tMC, s

Dầu
0,08 ÷ 0,1

Không khí
0,1 ÷ 0,2

Chân không
0,06 ÷ 0,08

SF6
0,04 ÷ 0,05

t(n-1)max – thời gian tác động cực đại của các bảo vệ đứng trước nó tính từ
phía tải, s.
tqt – thời gian sai số do quán tính khiến cho rơle vẫ ở trạng thái tác động

mặc dù ngắn mạch đã bị cắt, s;
Đối với rơle số thường nhỏ hơn tqt = (0,03 ÷ 0,05)
tdp – thời gian dự phòng, s, tdp = (0,06 ÷ 0,2)
Đối với rơle cơ độ phân cấp về thời gian Δt thường được chọn bằng 0,5s, còn
với rơle số là (0,2 ÷ 0,35)s.


Δt = . t(n-1)max + tMC(n-1) + tqt + tdp
= . 0,2 + 0,08 + 0,04 + 0,07 = 0,21

 Thời gian tác động bảo vệ cực đại ngưỡng thấp phía cao áp t2 = 0,2 + 0,21 =0,41 s.

3) Tính toán chỉ định bảo vệ so lệch dọc cho máy biến áp

*/ Xác định các thông số trên đường đặc tính của bảo vệ:
- Giá trị dòng so lệch ngưỡng thấp:
Isl> = 0,3. Idb
= 0,3
- Giá trị dòng so lệch ngưỡng cao:

= = .100 = 30,3
Chọn = 7,2 (mức nhà sản xuất khuyên dùng và cài đặt sẵn)
- Theo mặc định của nhà sản xuất một số giá trị sau:

tan α1 = 0,25; tan α2 = 0,5; = 2,5
= = = 1,2
Đồ Án Trạm Biến Áp Và Nhà Máy Điện

Trang 25