Đồ án môn học bảo vệ rơle thiết kế hệ thống bảo vệ rơle cho đường dây

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
KHOA ĐIỆN
BỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

BẢO VỆ RƠLE

TÊN ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠLE CHO ĐƯỜNG DÂY


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

MỤC LỤC

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VÀ TÍNH TỐN THƠNG SỐ CỦA ĐƯỜNG DÂY
TRONG CÁC CHẾ ĐỘ

1.1. Giới thiệu đường dây được bảo vệ.
Đường dây phân phối 110kV là đạng mạch hở có tổng chiều dài 235km, nguồn
từ hệ thống cấp điện cho các phị tải phía sau, bao gồm các đoạn đường dây AB BC CD.
Đoạn đường dây AB sử dụng đường dây kép. Các đoạn BC CD là đường dây đơn.

Sơ đồ và thông số kỹ thuật đường dây:
H
A

B

l1
80 km

~

l2
75 km

110 kV

C

l3

AC-240

l4

45 km

35 km

AC-120

AC-95

AC-240

D
SD

SC

ình 1.1: Sơ đồ mạng điện
Bảng 1.1: Thông số nguồn điện
Công suất
Cosϕ
(MVA)
Vô cùng lớn

0.86

Z1HT
(Ω)

Z2HT
(Ω)

Z0HT
(Ω)

30

20

20

Bảng 1.2: Thông số phụ tải
Sơ đồ
2

SC (MVA)

SD (MVA)

Cosφ

SCmax

SCmin

SDmax

SDmin

35+ j20

15+ j10

35+ j20

15+ j10

0,86

Bảng 1.3: Thông số đường dây (với tổng trở thứ tự không: Z0 = 2.5xZ1)
Đoạn

Loại dây

Chiều dài
(km)

r0
(Ω/km)

R (Ω)

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

x0
(Ω/km)

X (Ω)

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

AB1 (l1)

AC-240

80

0.132

10.56

0.401

32.08

AB2 (l2)

AC-240

75

0.132

9.9

0.401

30.075

BC (l3)

AC-120

45

0.27

12.15

0.423

19.035

CD (l4)

AC-95

35

0.33

11.55

0.429

15.015

Bảng 1.4: Giá trị điện trở
Đoạn

Z

Z1TB

Z2TB

Z0TB

AB1 (l1)

10.56+j32.08

33.77

33.77

84.4334

AB2 (l2)

9.9+j30.075

31.66

31.66

79.1563

BC (l3)

12.15+j19.035

22.58

22.58

56.4554

CD (l4)

11.55+j15.015

18.94

18.94

47.3585

Cosϕ

Z1HT
(Ω)

Z2HT
(Ω)

Z0HT
(Ω)

Trị hiệu dụng

0.86

30

20

20

Giá trị phức

-

25.8+j15.3

17.2+j10.2

17.2+j10.2

1.2. Tính tốn thơng số của đường dây trong các chế độ.
Theo sơ đồ cho trước ta có sơ đồ phân bố cơng suất của mạng như sau:
A

B
C

l1

~

D

l3

l4

SD

SC

l2

Hình 1.2: Sơ đồ phân bố dịng điện
Trường hợp mạng làm việc ở các chế độ
Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

1.2.1. Chế độ cực đại
Dịng điện làm việc tại các vị trí trên sơ đồ

Công suất chạy trên đoạn L1 L2 (chế độ cực đại)
Đoạn L1
Đoạn L2
Dòng điện trên các đoạn L1 L2 (chế độ cực đại)
Đoạn L1
Đoạn L2
Đoạn L3
Đoạn L4

1.2.2. Chế độ cực tiểu
Dịng điện làm việc tại các vị trí trên sơ đồ

Công suất chạy trên đoạn L1 L2 (chế độ cực tiểu)
Đoạn L1
Đoạn L2
Dòng điện trên các đoạn L1 L2 (chế độ cực tiểu)
Đoạn L1
Đoạn L2
Đoạn L3
Đoạn L4

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

Bảng 1.5: Công suất và dòng điện trong chế độ cực đại và cực tiểu
Phụ tải cực đại
Đường dây
AB1 (l1)
AB2 (l2)
BC (l3)
CD (l4)

Phụ tải cực tiểu

Cơng suất (MVA)

Dịng điện (A)

Cơng suất (MVA)

Dịng điện (A)

33.8710+19.3548i
36.1290+20.6452i
70.0000+40.0000i
35.0000+20.0000i

204.7543
218.4045
423.1588
211.5794

14.5161+ 9.6774i
15.4839+10.3226i
30.0000+20.0000i
15.0000+10.0000i

91.5689
97.6735
189.2424
94.6212

1.2.3. Trường hợp ở chế độ sự cố (đứt dây l1)
Dịng điện làm việc tại các vị trí trên sơ đồ

Đoạn L2
Đoạn L3

Đoạn L4
Bảng 1.6: Cơng suất và dịng điện trong chế độ sự cố
Đường
dây
AB1 (l1)
AB2 (l2)
BC (l3)
CD (l4)

Công suất (MVA)

Dịng điện (A)

70+j40
70+j40
35+j20

0.4232
0.4232
0.2116

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Cơng Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ HỆ THỐNG BẢO VỆ VÀ HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG

2.1. Xác định các loại bảo vệ role cần thiết để bảo vệ cho đường dây và thanh góp.
2.1.1. Yêu cầu với các thiết bị bảo vệ role
a. Tính tin cậy
Độ tin cậy khi tác động: là mức độ chắc chắn rơle hoặc hệ thống bảo vệ rơle sẽ
tác động đúng. Nói cách khác, độ tin cậy khi tác động là khả năng bảo vệ làm việc
đúng khi có sự cố xảy ra trong phạm vi đã được xác định trong nhiệm vụ bảo vệ.
Độ tin cậy không tác động: là mức độ chắc chắn rằng rơle hoặc hệ thống rơle sẽ
không làm việc sai. Nói cách khác, độ tin cậy khơng tác động là khả năng tránh làm
việc nhầm ở chế độ vận hành bình thường hoặc sự cố xảy ra ngồi phạm vi bảo vệ đã
được qui định.
b. Tính chọn lọc
Là khả năng của bảo vệ có thể phát hiện và loại trừ đúng phần tử bị sự cố ra khỏi
hệ thống điện
c. Tính tác động nhanh
Tính tác động nhanh của bảo vệ rơle là yêu cầu quan trọng vì việc cách ly càng
nhanh chóng phần tử bị ngắn mạch, sẽ càng hạn chế được mức độ phá hoại các thiết bị,
càng giảm được thời gian sụt áp ở các hộ dùng điện, giảm xác suất dẫn đến hư hỏng
nặng hơn và càng nâng cao khả năng duy trì ổn định sự làm việc của các máy phát điện
và toàn bộ HTĐ.
d. Độ nhạy
Độ nhạy đặc trưng cho khả năng “cảm nhận” sự cố của rơle hoặc hệ thống bảo
vệ. Độ nhạy của bảo vệ được đặc trưng bằng hệ số độ nhạy Kn là tỉ số của đại lượng
vật lý đặt vào rơle khi có sự cố với ngưỡng tác động của nó.
2.1.2. Giới thiệu nguyên tắc thực hiện của bảo vệ.
a. Bảo vệ cắt nhanh (50)
Yêu cầu
- Cắt tức thời đối tượng bị sự cố ra khỏi mạng điện khi dòng điện ngắn
mạch lớn xẩy ra ở cuối vùng bảo vệ.
- Tác động với nhiều loại sự cố nhất có thể, nhưng phải chọn lọc.
- Khơng làm việc với sự cố cuối vùng bảo vệ,

Nguyên tắc tác động
- Đo lường dòng điện dư ở đầu đối tượng bảo vệ,

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

Đặc điểm
- Làm việc khi dòng điện đi qua chỗ đặt bảo vệ lớn hơn dòng đặt trước,
- Chỉ bảo vệ được 1 phần của đối tượng,
- Thời gian làm việc là cố định (nhỏ hơn 0,1 giây)
Dịng điện khởi động :
Trong đó:
: là hệ số dự trữ; 1,3 cho rơ le điện từ; 1,2 cho rơ le tĩnh hoặc số; 1,1 cho rơ le
điện cơ kiểu trụ; giá trị thường chọn là 1,25.
: là dịng điện ngắn mạch tại N1 (trên thanh góp kế tiếp),
Chú ý:
- Nếu bảo vệ cho máy biến áp phải quy đổi dịng điện ngắn mạch ở phía thứ cấp về
phía
sơ cấp, khi đó:
Với là tỉ số biến đổi của MBA.

Phạm vi bảo vệ
Trong đó:
- L là chiều dài được bảo vệ (%),
- tỉ số giữa tổng trở hệ thống với tổng trở đối tượng được bảo vệ.

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

Phạm vi ứng dụng
- Tổng trở nguồn nhỏ hơn tổng trở của đối tượng bảo vệ (ZHT < ZL),
- Bảo vệ cho đường dây có bù điện dung ở cuối,
- Bảo vệ cho đường dây thỏa mãn điều kiện:
IN2max> (1,1÷1,3).IN1max với IN2max, IN1max là dòng điện cực đại tại cuối và đầu đường dây.
b. Bảo vệ quá dòng trễ thời gian (51)
Yêu cầu
- Cắt đối tượng bị sự cố ra khỏi mạng điện sau một khoảng thời gian trễ.
- Tác động với nhiều loại sự cố nhất có thể, nhưng phải chọn lọc.
- Khơng làm việc với dòng điện khởi động của tải, quá dòng cho phép, dòng xung…
Nguyên tắc tác động
- Làm việc khi dòng điện đi qua chỗ đặt bảo vệ lớn hơn dòng đặt trước,
Đặc điểm
- Tác động với dòng điện ngắn mạch lớn hơn dòng tải cực đại,
- Thường được phối hợp với bảo vệ quá dòng lân cận và cầu chì.
Dịng điện khởi động Ikđ:
Trong đó:
Ikđ, IS là dịng điện khởi động và dòng điện đặt cho rơ le,
Imax dịng điện tải lớn nhất trong điều kiện bình thường,
kdt = 1,5 - 4,0 là hệ số dự trữ ứng với 150% và 400% dòng điện đầy tải.
Trường hợp chung đặt kdt = 2,0 (200% dòng tải lớn nhất)
Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

Trong thực tế, kdt lựa chọn phù hợp với đặc tính của đối tượng bảo vệ như động cơ,
máy biến áp hay phụ tải tổng hợp để chọn dòng khởi động của bảo vệ phải thỏa mãn
một số yêu cầu sau:
- Không được làm việc với dịng điện từ hóa khởi động của máy biến áp và động cơ,
- Không được làm việc với dòng khởi động nguội của phụ tải (cold pickup load),
- Xét đến sự phối hợp với cầu chì và các bảo vệ q dịng phía sau.

c. Bảo vệ khoảng cách (21)
Nguyên tắc làm việc:
Tổng trở rơ le đo được nhỏ hơn tổng trở đặt trước cho rơ le.
Mômen quay tổng:
Trạng thái cân bằng T = 0:
Trong đó: ZR, ZL là tổng trở vào rơ le và tổng trở đường dây

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

Sơ đồ khởi động

Tổng trở khởi động
Trong đó:

k = (0,8÷0,9) là hệ số an toàn kể đến sai số của CT và VT.
ZkđR = Zkđ.CTR/VCT; Trong đó: CTR, VTR là tỉ số biến đổi của CT và VT
Nếu kể tới điện trở của hồ quang ở chỗ ngắn mạch với điện trở Rhq (A.R. Van C.
Warrington):
Trong đó:
Lhq là chiều dài của hồ quang (m),
I là dòng điện ngắn mạch pha-pha (A).
Một số ưu điểm của bảo vệ quá dòng
Vùng bảo vệ được cố định và lớn hơn bảo vệ quá dòng cắt nhanh,
Độ nhậy cao hơn,
Tính tốn, cài đặt và phối hợp đơn giản hơn,
Không phụ thuộc vào chế độ tải, tương đối ổn định với sự thay đổi của HT.

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

Nếu kể tới điện trở của hồ quang ở chỗ ngắn mạch với điện trở R hq:
Trong đó:
Lhq là chiều dài của hồ quang (m),
I là dòng điện ngắn mạch pha-pha (A).
2.2. Đề xuất phương thức bảo vệ cho đường dây.
- Phân đoạn L1 L2 ta trang bị bảo vệ khoảng cách 3 cấp có hướng.
- Phân đoạn L3 L4 có một nguồn cung cấp ta trang bị bảo vệ quá dòng 3 cấp
Cấp 1: bảo vệ cắt nhanh khơng duy trì thời gian
Cấp 2: bảo vệ cắt nhanh có duy trì thời gian
Cấp 3: Bảo vệ quá dòng cực đại

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

2.2.1. Sơ đồ phương thức và phạm vi bảo vệ của từng loại

A

~

21

21 

B
50/51
 
50N/51N

21 

C

50/51
 
50N/51N

D
SD

21 

110 kV

SC

Hình 2: Sơ đồ phương thức bảo vệ
2.2.2. Nhiệm vụ của các loại bảo vệ
Bảo vệ 21: Bảo vệ khoảng cách, bảo vệ cho các đoạn AB, BA
Bảo vệ 50: Bảo vệ quá dòng tức thời (cắt nhanh), bảo vệ cho đoạn BC, CD
Bảo vệ 51: Bảo vệ quá dòng thời gian ngược (cực đại), bảo vệ cho đoạn BC, CD
Bảo vệ 50N: Bảo vệ quá dòng cắt nhanh chạm đất, bảo vệ cho đoạn BC, CD
Bảo vệ 51N: Bảo vệ quá dòng chạm đất thời gian xác định, bảo vệ cho đoạn BC,
CD
2.2.3. Xác định hệ thống bảo vệ cho thanh cái.
Đặt bảo vệ riêng cho từng thanh cái nhằm
- Đảm bảo cắt có chọn lọc
- Đảm bảo yêu cầu tác động nhanh để giữ ổn định hệ thống
Để bảo vệ cho thanh cái ta có thể dùng các loại bảo vệ dịng điện cực đại, bảo vệ dịng
điện có hướng, bảo vệ khoảng cách và bảo vệ so lệch.

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6

Đồ án mơn học: Bảo Vệ Rơle

CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN NGẮN MẠCH CHỌN VÀ KIỂM TRA CÁC THIẾT BỊ
CHÍNH CỦA BẢO VỆ

3.1. Tính tốn ngắn mạch.
3.1.1. Sơ đồ vị trí các điểm ngắn mạch

l1

l3

~

N2

N1

A

l2

N5

N3

l4
C

B

SC

N4

SD
D

Hình 3.1: Sơ đồ vị trí các điểm ngắn mạch
3.1.2. Trường hợp ngắn mạch 3 pha
a. Điểm ngắn mạch N1
Hình 3.2: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận:
N1

Z1HT

(Với c là hệ số điện áp c=1.1)

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

b. Điểm ngắn mạch N2
Z1
Z1ht

N2

Z2
I32

Z32

N2

Hình 3.3: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận

Dịng ngắn mạch 3 pha trên đoạn L1:
Dòng ngắn mạch 3 pha trên đoạn L2:

c. Điểm ngắn mạch N3
Z1
N3

Z1ht

Z3
Z2
I33

Z33

N3

Hình 3.4: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận

Dòng ngắn mạch 3 pha trên đoạn L1:

Dòng ngắn mạch 3 pha trên đoạn L2:

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

d. Điểm ngắn mạch N4
Hình 3.5: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận
Z1
Z3

Z1ht

Z4

Z2

N4

I34

Z34

N4

Dịng ngắn mạch 3 pha trên đoạn L1:
Dòng ngắn mạch 3 pha trên đoạn L2:

e. Điểm ngắn mạch N5
Sơ đồ thay thế thứ tự thuận:
Hình 3.6: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận
Z1
N5

Z1ht

Z2
I53

Z53

N5

Dòng ngắn mạch 3 pha trên đoạn L1:

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án mơn học: Bảo Vệ Rơle

Dịng ngắn mạch 3 pha trên đoạn L2:

Từ số liệu tính tốn trên ta có bảng số liệu:
Với dịng ngắn mạch xung kích để kiểm tra ổn định động của thiết bị là:
Chọn kxk=1.8 =>

Bảng 3.1: Thơng số dịng ngắn mạch 3 pha
Điểm NM

N1

N2

N3

N4

N5

2.3286

1.5075

1.0136

0.7951

1.2121

5.9276

3.8375

2.5802

2.024

3.0855

-

0.7294

0.4904

0.3847

0.5865

-

1.8567

1.2484

0.9793

1.4930

-

0.7781

0.5231

0.4104

0.6256

-

1.9807

1.3316

1.0447

1.5925

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

3.1.3. Trường hợp ngắn mạch 1 pha

Sơ đồ TTT
Z1ht

Sơ đồ TTN
Z2ht

Sơ đồ TTK
Z0ht

Z1

I1
Z3

Z2
Z1

N4

Z4

N4

Z04

N4

I2
Z3

Z2
Z01

I0
Z03

Z02

Z4

Hình 3.6: Sơ đồ TTT, TTN và TTK
a. Điểm ngắn mạch N1 (gần nguồn)
Tổng trở thứ tự thuận:
Tổng trở thứ tự nghịch:
Tổng trở thứ tự khơng:
Dịng ngắn mạch pha A:

b. Điểm ngắn mạch N2 (xa nguồn)
Tổng trở thứ tự thuận:
Tổng trở thứ tự nghịch:
Tổng trở thứ tự khơng:
Dịng ngắn mạch pha A:

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án mơn học: Bảo Vệ Rơle

Dịng ngắn mạch 1 pha trên đoạn L1:
Dòng ngắn mạch 1 pha trên đoạn L2:

c. Điểm ngắn mạch N3 (xa nguồn)
Tổng trở thứ tự thuận:
Tổng trở thứ tự nghịch:
Tổng trở thứ tự khơng:
Dịng ngắn mạch pha A:

Dòng ngắn mạch 1 pha trên đoạn L1:
Dòng ngắn mạch 1 pha trên đoạn L2:

d. Điểm ngắn mạch N4 (xa nguồn)
Tổng trở thứ tự thuận:
Tổng trở thứ tự nghịch:
Tổng trở thứ tự khơng:
Dịng ngắn mạch pha A:
Dịng ngắn mạch 1 pha trên đoạn L1:
Dòng ngắn mạch 1 pha trên đoạn L2:

e. Điểm ngắn mạch N5 (xa nguồn)
Tổng trở thứ tự thuận:

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

Tổng trở thứ tự nghịch:
Tổng trở thứ tự khơng:
Dịng ngắn mạch pha A:
Dịng ngắn mạch 1 pha trên đoạn L1:
Dòng ngắn mạch 1 pha trên đoạn L2:
Từ số liệu tính tốn trên ta có bảng số liệu:
Với dịng ngắn mạch xung kích để kiểm tra ổn định động của thiết bị là:
Chọn kxk=1.8 =>
Bảng 3.2: Thơng số dịng ngắn mạch 1 pha

Điểm NM

N1

N2

N3

N4

N5

2.994

1.365

0.8214

0.6157

1.0256

7.6215

3.4747

2.0909

1.5673

2.6108

-

0.6605

0.3974

0.2979

0.4963

-

1.6814

1.0116

0.7583

1.2634

-

0.7045

0.4239

0.3178

0.5293

-

1.7934

1.0791

0.809

1.3474

3.1.4. Trường hợp ngắn mạch 2 pha
Ngắn mạch 2 pha là dạng ngắn mạch khơng đối xứng.
Dịng ngắn mạch khơng đối xứng xác định theo cơng thức:

a. Điểm ngắn mạch N1
Dịng ngắn mạch 2 pha tại điểm ngắn mạch N1

b. Điểm ngắn mạch N2
Dòng ngắn mạch 2 pha tại điểm ngắn mạch N2
Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án mơn học: Bảo Vệ Rơle

Dịng ngắn mạch 2 pha trên đoạn L1:
Dòng ngắn mạch 2 pha trên đoạn L2:

c. Điểm ngắn mạch N3
Dòng ngắn mạch 2 pha tại điểm ngắn mạch N3
Dòng ngắn mạch 2 pha trên đoạn L1:
Dòng ngắn mạch 2 pha trên đoạn L2:

d. Điểm ngắn mạch N4
Dòng ngắn mạch 2 pha tại điểm ngắn mạch N4
Dòng ngắn mạch 2 pha trên đoạn L1:
Dòng ngắn mạch 2 pha trên đoạn L2:

e. Điểm ngắn mạch N5
Dòng ngắn mạch 2 pha tại điểm ngắn mạch N5
Dòng ngắn mạch 2 pha trên đoạn L1:
Dòng ngắn mạch 2 pha trên đoạn L2:

Từ cơng thức trên ta có bảng số liệu sau:
Với dịng ngắn mạch xung kích để kiểm tra ổn định động của thiết bị là:
Chọn kxk=1.8 =>
Bảng 3.3: Thông số dòng ngắn mạch 2 pha
Điểm NM

N1

N2

N3

N4

N5

2.0167

1.3055

0.8778

0.6885

1.0497

5.1337

3.3233

2.2345

1.7526

2.6721

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

-

0.6317

0.4247

0.3332

0.5079

-

1.608

1.0811

0.8482

1.2929

-

0.6738

0.453

0.3554

0.5418

-

1.7152

1.1531

0.9047

1.3792

3.1.5. Trường hợp ngắn mạch 2 pha đồng thời chạm đất
Ta có cơng thức tính dịng ngắn mạch 2 pha đồng thời chạm đất:
Trường hợp gần nguồn:
Trường hợp xa nguồn:

a. Điểm ngắn mạch N1 (gần nguồn)
Dòng ngắn mạch tại điểm N1

b. Điểm ngắn mạch N2 (xa nguồn)
Dòng ngắn mạch tại điểm N2
Dòng ngắn mạch 2 pha chạm đất trên đoạn L1:
Dòng ngắn mạch 2 pha chạm đất trên đoạn L2:

c. Điểm ngắn mạch N3 (xa nguồn)
Dòng ngắn mạch tại điểm N3
Dòng ngắn mạch 2 pha chạm đất trên đoạn L1:
Dòng ngắn mạch 2 pha chạm đất trên đoạn L2:

d. Điểm ngắn mạch N4 (xa nguồn)
Dòng ngắn mạch tại điểm N4
Dòng ngắn mạch 2 pha chạm đất trên đoạn L1:

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án mơn học: Bảo Vệ Rơle

Dịng ngắn mạch 2 pha chạm đất trên đoạn L2:

e. Điểm ngắn mạch N5 (xa nguồn)
Dòng ngắn mạch tại điểm N3
Dòng ngắn mạch 2 pha chạm đất trên đoạn L1:
Dòng ngắn mạch 2 pha chạm đất trên đoạn L2:

Bảng tổng hợp kết quả:
Với dòng ngắn mạch xung kích để kiểm tra ổn định động của thiết bị là:
Chọn kxk=1.8 =>
Bảng 3.4: Thơng số dịng ngắn mạch 2 pha chạm đất
Điểm NM

N1

N2

N3

N4

N5

2.6197

1.2471

0.6904

0.5023

0.8888

6.6687

3.1746

1.7575

1.2786

2.2625

-

0.6034

0.3341

0.2431

0.4301

-

1.536

0.8505

0.6188

1.0949

-

0.6437

0.3564

0.2593

0.4587

-

1.6386

0.9072

0.6601

1.1677

3.2. Chọn kiểm tra các thiết bị đóng cắt
3.2.1. Chọn và kiểm tra máy cắt
Máy cắt dùng trọng mạng điện cao cấp để đóng cắt dòng ngắn mạch. Máy cắt là
thiết bị làm việc tin cậy nhưng giá thành cao nên chỉ dùng ở những nơi quan trọng.
Bảng 3.5: Điều kiện chọn máy cắt
Điều kiện chọn dao cách ly

So sánh

Điện áp định mức (kV)
Dòng điện làm việc (A)

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6


Đồ án mơn học: Bảo Vệ Rơle

Cơng suất cắt (MVA)
Dịng ổn định nhiệt
Dòng ổn định động

,

Dựa vào điều kiện trên kết hợp tra phụ lục trang 231- Giáo trình “Thiết kế nhà
máy điện và trạm biến áp” Nguyễn Hữu Khái ta chọn các máy cắt có thơng số như sau:
Chọn máy cắt cho đường dây cùng loại.
Bảng 3.6: Máy cắt được chọn có thơng số

Loại máy cắt

(KV)

(KV)

BBY-110Ф110
2000
40/20
Kiểm tra máy cắt đã chọn

40

102

40

40/3

Vậy máy cắt được chọn.
3.2.2. Chọn và kiểm tra dao cách li
Dao cách ly làm nhiệm vụ cách ly các bộ phận hoặc các thiết bị cần sửa chữa ra khỏi
mạng điện có điện áp để tiến hành sửa chữa, bảo dưỡng.
Chọn dao cách ly cùng loại theo điều kiện sau:
Bảng 3.7: Điều kiện chọn dao cách ly
Điều kiện chọn dao cách ly

So sánh

Điện áp

Dòng điện
Ổn định nhiệt
Ổn định lực điẹn động
Dựa vào điều kiện trên kết hợp với phụ lục sách giáo trình “thiết kế nhà máy
điện và trạm biến áp” ta chọn dao cách ly sau:
Bảng 3.8: DCL được chọn có thơng số
Loại DCL

(KV)

(A)

(KV)

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

(KA)

(s)

6


Đồ án môn học: Bảo Vệ Rơle

PHД3-1-100/1000
Kiểm tra DCL

110

2000

100

40

3

Vậy DCL được chọn.
3.2.3. Chọn và kiểm tra thanh góp
Thanh cái là phần tử cơ bản của thiết bị phân phối, là nút của lưới điện, làm
nhiệm vụ thu nhận và phân phối năng lượng giữa nguồn và phụ tải.
Thanh góp N1:
Thanh góp N2:
Thanh góp N3:
Thanh góp N4:
Thanh cái được sử dụng là thanh dẫn bằng đơng trịn (được sơn-ngồi trời) –
Bảng 7.3 “Sổ tay lữa chọn và tra cứu thiết bị điện 0.4-500kV” ta chọn thanh cái có
thơng số như sau.
Bảng 3.9: Thanh cái được chọn có thơng số
Dịng điện
Itc
1
2
3
4

Ilvmax

Chọn thanh cái được chọn

Đường kính
(mm)

Tiết diện
(mm2)

Khối lượng
(kg/m)

Vật liệu

Dịng cho
phép (A)

20
20
20
20

314
314
314
314

2.8
2.8
2.8
2.8

E-Cu F30

E-Cu F30
E-Cu F30
E-Cu F30

629
629
629
629

Nguyễn Đỗ Dũng – ĐH Kỹ Thuật Công Nghiệp Thái Nguyên

6