Tài liệu Bài tập dài rơle pptx

Bi tập di BTD
ro le thay Viet.DOC
Bi tập di RơLe


I.
Đề bi
I.1_
Hệ thống:
S
Nmax
= 1500 MVA;
S
Nmin
= 0.7ìS
Nmax
= 1050 MVA ; Z
o
= 1.6ìZ
1
;

I.2_
Trạm biến áp:
B1 : S = 2ì15 MVA; U1/U2 = 115/ 24; Uk % = 10%;
B2, B3 : S = 2.5 MVA U1/U2 = 24/0.4 KV Uk% = 7%

I.3_
Đờng dây
Đờng
dây

Di
Loại
dây
Tổng trở
đơn vị thứ
tự thuận
Tổng trở
đơn vị thứ
tự không
Điện kháng
thứ tự
thuận
Điện kháng
thứ tự
không
D
1
20 AC-175 0.15 + j0.37 0.35 + j0.97 7.4 19.4
D
2
25 AC-100
0.27 +jì0.39 0.48 +jì0.98
9.25 24.5

Đờng dây D
3

Phụ tải có : P = 2 MW. Cos

= 0.9;

1
Bi tập di BTD
ro le thay Viet.DOC
Nội dung tính toán

I.
Chọn tỷ số biến đổi của các BI
Chọn tỷ số biến đổi của máy biến dòng BI
1
, BI
2
dùng cho bảo vệ đờng dây D
1
,
D
2
. Dòng điện sơ cấp danh định của BI chọn theo quy chuẩn lấy theo giá trị lớn.
Dòng thứ cấp lấy bằng 1 hoặc 5 A.
Tỷ số biến đổi của máy biến dòng BI : n
I
=
Tdd
Sdd
I
I

- Chọn I
Tdđ

I
lvmax
đi qua BI
- Chọn I
Tdđ
= 1A
I.1_
BI
2

Dòng lm việc lớn nhất của BI
2
: I
lvmax(BI2)
= I
pt
+ 1.4.I
ddB3

Với I
pt
=

cos..3U
P

I
ddB3
=
U

S
ddB
.3
3

dòng lm việc : I
lvmax(BI2)
=
9.0.24.3
2
+
243
5.2
4.1
ì
= 0.1377KA
Dòng lm việc I
lvmax(BI2)
= 205 A nằm trong khoảng 200 ữ 250 A nên ta chọn
I
sdđ(BI2)
= 250 A
Đồng thời cũng chọn I
Tdđ(BI1)
= 1 A
vậy tỷ số biến đổi BI
2
: n
I
2

=
1
250
= 250
I.2_
BI
1

Dòng lm việc lớn nhất qua BI
1
:
I
lvmax(BI1)
= I
lvmax(BI2)
+1.4 I
dđB2
= 0.1377 + 1.4
243
5.2
ì
= 0.2218 KA
Dòng lm việc I
lvmax(BI1)
= 221.8A nằm trong khoảng 200 ữ 250 A nên ta chọn
I
sdđ(BI1)
= 250A
Đồng thời cũng chọn I
Tdđ(BI1)

= 1 A
vậy tỷ số biến đổi BI
2
: n
I
2
=
1
250
= 250

2
Bi tập di BTD
ro le thay Viet.DOC
II.
Tính toán ngắn mạch
Chọn cấp điện áp 24kV lm cơ sở ta tính các thông số của các phần tử.
*Hệ thống
X
HT
=
2
2
1
k
S
U
N
tb
ì

Trong đó
Điện áp trung bình của hệ thống U
tb
= 115 KV
k = 115/24
S
N
:công suất ngắn mạch :
1.
Chế độ cực đại:
S
N
= 1500 X
HT
=
1500
24
2
= 0.384


2.
Chế độ cực tiểu:
S
N
= 1050 X
HT
=
1050

24
2
= 0.549


*Trạm biến áp:
Theo công thức tính điện kháng trạm biến áp ta có
X
B
=
2
2
1
100
%
K
S
UU
dmB
dmk
ìì

-Trạm B
1
:
+ Chế độ min X
B1
=
()
2

2
24
115
1
15
115
100
10
ìì
= 3.84


+Chế độ max
X
B1
= 3.84/2=1.92


-Trạm B
2
& B
3
:
X
B2
= X
B3
=
5.2
24

100
7
2
ì
= 16.13


*Đờng dây:
Điện kháng đờng dây đã tính :
D
1
: X
1D1
= 7.4

X
0D1
= 19.4


D
2
: X
1D2
= 9.25

X
0D2
= 24.5

II.1 Tính toán ngắn mạch trong chế độ cực đại.
II.1.1 Ngắn mạch 3 pha trong chế độ cực đại.
Sơ đồ thay thế
3
Bi tập di BTD
ro le thay Viet.DOC
1HT
HT
X
1B1
XX
1D1
N1
1D2
X
N5 N9

S
NHT
= S
Nmax
=1500MVA
Trạm B1 cả hai máy lm việc song song X
B1
=1.92
Để khảo sát sự cố ngắn mạch trên đờng dây ta chia mỗi đoạn đờng dây lm
4 đoạn con tức l ta sẽ có 9 điểm tính ngắn mạch đợc ký hiệu trong hình từ N
1

ữ N
9
Ta tính điện kháng :
Đoạn D
1
: N
1
: X
1

N
1

= X
1HT
+ X
1B
1
=0.384+1.92=2.304


N
2
ữ N
5
: X
1

N
j +1

= X
1

N
j
+ 1/4ìX
1D
1

Đoạn D
2
: N
6
ữ N
9
: X
1

N
j +1

= X
1

N
j
+ 1/4ìX
1D
2

Trong đó : X
1HT
= 0.384

X
1B1
= 1.92


X
1D1
=7.4

X
1D2
= 9.75


- X
1

N
j +1

: điện kháng tổng thứ tự thuận tính từ hệ thống đến điểm ngắn
mạch
- I
(3)
N

j +1
: Dòng ngắn mạch ba pha ứng với X
1

N
j +1
trong chế độ cực đại.

N
dm
N
X
U
I

ì
=
1
)3(
3

Ngắn mạch tại N
1

kA
xX
U
I
N
dm

N
014.6
304.23
24
3
11
)3(
1
==
ì
=


Các điểm ngắn mạch khác tính tơng tự ta có bảng sau.

Điểm
ngắn
mạch
N
1
N
2
N
3
N
4
N
5
N
6

N
7
N
8
N
9
X
1

(

)
2.304 4.154 6.004 7.854 9.704 12.017 14.327 16.637 18.947
I
N

(kA) 6.014 3.336 2.308 1.764 1.428 1.153 0.967 0.833 0.731
Bảng_1
II.1.2 Ngắn mạch 1 pha trong chế độ cực đại.
Do ngắn mạch một pha l ngắn mạch không đối xứng nên để xét ta xem nh
hệ thống gồm 3 thnh phần : thứ tự thuận, thứ tự nghịch v thnh phần thứ
tự không. Sau đó ta dựa vo tính chất tuyến tính của mạch điện để xếp chồng
các thnh phần thứ tự :
Bớc tính điện kháng thứ tự thuận, nghịch v thứ tự không :
4
Bi tập di BTD
ro le thay Viet.DOC
- Điện kháng thứ tự nghịch bằng điện kháng thứ tự thuận
- Điện kháng thứ tự không đợc tính bằng cách vẽ sơ đồ thứ tự không.
Sơ đồ thứ tự không :

HT
X XX
N1
X
N5 N9
0HT 0B1 0D1 0D2
Vì máy biến áp B
1
nối Y
o
/Y
o
nên
dòng thứ tự không có thể đi qua
phía hệ thống v coi máy biến áp :
B
B
1
có X
0B1
= X
1B1

B
B
2
& B
3
có X
0B2

= X
0B3
=
Ta tính điện kháng :
Đoạn D
1
: N
1
: X
0

N
1

= X
0HT
+ X
0B
1

N
2
ữ N
5
: X
0

N
j +1

= X
0

N
j
+ 1/4ìX
0D
1

Đoạn D
2
: N
6
ữ N
9
: X
0

N
j +1

= X
0

N
j
+ 1/4ìX
0D
2

Trong đó : X
0HT
= 1.6ì0.384 = 0.614

X
0B1
= X
1B1
=1.92


X
0D1
= 19.4

X
0D2
= 24.5


Điện kháng tổng trong trờng hợp N
(1)
l :
X
(1)

= X
1

+

X
(1)

Trong đó :
X
(1)

: Điện kháng phụ : X
(1)

= X
2

+ X
0


m X
2

= X
1


X
(1)

= 2ìX

1


+

X
0


Dòng ngắn mạch một pha :
I
(1)
N
= m
(1)
ìI
1N
m
(1)
: Hệ số tỷ lệ của loại ngắn mạch một pha. m
(1)
= 3 ;
I
(1)
N
= 3ìI
1N
=
)1(
3

.3

X
U
dm
=
)1(
.3

X
U
dm

Dòng ngắn mạch thứ tự không của ngắn mạch một pha :
I
(1)
ON
= 1/3ìI
(1)
N
=I
(1)
1N

Tính toán ngắn mạch cho từng điểm :
Khi ngắn mạch tại N
1
:
I
(1)

1N1
=
(
)

+

01
.2.3
24
XX
=
()
354.2304.223
24
+x
= 1.94 kA
I
(1)
N1
=3.I
(1)
1N1
=3x1.94=5.821kA
Tơng tự ta tính cho các điểm ngắn mạch khác sẽ đợc bảng sau :

5
Bμi tËp dμi BTD
ro le thay Viet.DOC
§iÓm ng¾n

m¹ch
N
1
N
2
N
3
N
4
N
5
N
6
N
7
N
8
N
9
X
1
Σ
(
Ω
)
2.304 4.154 6.004 7.854 9.704 12.017 14.327 16.637 18.947
X
0
Σ

(
Ω
)
2.534 7.384 12.234 17.084 21.934 28.059 34.184 40.309 46.434
X
(1)
Σ
(
Ω
)
7.142 15.692 24.242 32.792 41.342 52.093 62.838 73.583 84.328
I
(1)
1N
(kA)

1.940 0.883 0.572 0.423 0.335 0.266 0.221 0.188 0.164
I
(1)
N
(kA) 5.821 2.649 1.715 1.268 1.006 0.798 0.662 0.565 0.493

II.1.3. Ng¾n m¹ch 2pha ch¹m ®Êt trong chÕ ®é cùc ®¹i
§iÖn kh¸ng tæng : X
(1,1)
Σ
= X
1
Σ
+ X

(1,1)
Δ
§iÖn kh¸ng phô : X
(1,1)
Δ
= X
2
Σ
// X
0
Σ

Trong ®ã :
• HÖ sè tû lÖ m
(1,1)

=
()
2
02
02
13
ΣΣ
ΣΣ
+
×
−×
XX
XX

• Dßng ng¾n m¹ch 2 pha ch¹m ®Êt :
= m
)1,1(
N
I
(1,1)
× = m
)1,1(
1N
I
(1,1)
×
)1,1(
3
Σ
× X
U
dm

• Dßng thø tù kh«ng trong tr−êng hîp ng¾n m¹ch 2 pha ch¹m ®Êt
=
)1,1(
ON
I
ΣΣ
Σ
+
×
02
2

)1,1(
1
XX
X
I
N

Khi cã ng¾n m¹ch t¹i N
1
:
= = 2.304 + (2.304//2.534) = 3.511
Ω

)1,1(
Σ
X
)1,1(
1
11
NN
XX
ΔΣ
+
=
)1,1(
1
N
m
()
2

02
02
11
11
13
NN
NN
XX
XX
ΣΣ
ΣΣ
+
×
−×
=
()
2
534.2304.2
534.2304.2
13
+
−×
x
= 1.500
=
)1,1(
11N
I
)1,1(
3

Σ
× X
U
dm
=
511.33
24
×
= 2.168 kA
= 1.500×2.168 = 3.25 k A
)1,1(
1N
I
)1,1(
0
1
N
I
=
11
1
02
2
)1,1(
11
NN
N
N
XX
X

I
ΣΣ
Σ
+
×
=
534.2304.2
304.2
168.2
+
×
= 1.055kA
6