Tài liệu Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế bảo vệ rơ le cho trạm biến áp pptx

 án tt nghip Thit k bo v rle cho trm bin áp
SVTH: Trn Vn Phúc – KT – K26 Trang 4
CHNG 2:
TÍNH NGN MCH PHC V BO V RLE
Ngn mch là hin tng ni tt hai m có n th khác nhau ca mch
n bng mt vt dn có tng tr không áng k.
Trm bin áp ch làm vic an toàn, tin cy vi h thng bo v rle tác
ng nhanh, nhy và m bo tính chn lc  la chn và chnh nh các thit
 này, phi da trên kt qu tính toán ngn mch, c th là dòng ngn mch i
qua các BI khi xy ra các dng ngn mch.
Yêu cu ca vic tính toán ngn mch là phi xác nh c dòng ngn
ch ln nht (I
max
)  phc v cho vic chnh nh rle và dòng ngn mch
nh nht (I
min
)  kim tra  nhy cho rle ã c chnh nh. Trong h thng
n (HT) ngi ta thng xét các dng ngn mch sau:
- Ngn mch 3 pha N
(3)
;
- Ngn mch 2 pha N
(2)
;
- Ngn mch 2 pha chm t N
(1,1)
;
- Ngn mch 1 pha N
(1)
.
2.1. CÁC GI THIT C BN  TÍNH NGN MCH.
- Các máy phát n không có hin tng dao ng công sut ngha là góc
ch pha gia các véct sc n ng ca máy phát là không thay i và xp x
ng không.
- Tính toán thc t cho thy ph ti hu nh không tham gia vào dòng
ngn mch quá  ban u, do vy ta b qua ph ti khi tính toán ngn mch
quá  ban u.
-  thng t không bão hoà: gi thit này làm cho phép tính n gin i
t nhiu bi vì ta xem mch là tuyn tính nên có th dùng phng pháp xp
chng  tính toán.
-  qua n tr
i n áp > 1000V thì b qua n tr vì R << X.
i n áp < 1000V thì không th b qua R vì R > 1/3 X.
-  qua n dung.
-  qua dòng n t hoá ca máy bin áp.
-  thng n 3 pha là i xng.
- Các tính toán c thc hin trong hn v tng i.
 án tt nghip Thit k bo v rle cho trm bin áp
SVTH: Trn Vn Phúc – KT – K26 Trang 5
2.2 CHN CÁC I LNG C BN.
Ta chn S
cb
= S
B
= 125 MVA;
U
cb
= U
tb
(n áp trung bình ca các cp tng ng):
- U
cb1
= 220 kV;
- U
cb2
= 110 kV;
- U
cb3
= 35 kV.
Do ó dòng n c bn tng ng vi các cp n áp là:
cb
cb1
cb1
cb
cb2
cb2
cb
cb3
cb3
125
U 3.220
125
U 3.110
125
U 3.35
S
I = 0,328 kA;
3.
S
I = 0,656 kA;
3.
S
I = 2,062 kA.
3.
==
==
==
2.2.1. Tính toán thông s các phn t
.
1)  thng n:
a)  ch cc i (S
N
= S
N max
):
n kháng th t thun và n kháng th t nghch:
cb
1H max 2H max
N max
S 125
X = X = = = 0,083.
S 1500
n kháng th t không:
X
0H max
= 1,2 X
1H max
= 1,2.0,083 = 0,100
b)  ch cc tiu (S
N
= S
N min
):
n kháng th t thun và n kháng th t nghch:
cb
1H min 2H min
N min
S 125
X = X = = = 0,111.
S 0,75.1500
n kháng th t không:
X
0H min
= 1,2 X
1H min
= 1,2.0,111 = 0,133
2) ng dây:
n kháng th t thun và n kháng th t nghch:
cb
1D 2D 1
22
cb
S 125
X = X = X .L. = 0,309.75. = 0,060
U 220
n kháng th t không:
X
0D
= 2X
1D
= 2.0,060 = 0,120
 án tt nghip Thit k bo v rle cho trm bin áp
SVTH: Trn Vn Phúc – KT – K26 Trang 6
3) Máy bin áp t ngu.
a) n áp ngn mch phn trm ca cun dây MBA t ngu c tính theo
công thc sau:
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
[ ]
NC N C-T N C-H N T-H
NT N C-T N T-H N C-H
NH N C-H N T-H N C-H
1
U % = U % + U % - U %
2
1
= 11% + 31% - 19% = 11,5%
2
1
U % = U % + U % - U %
2
1
= 11% + 19% - 31% = - 0,5% = 0
2
1
U % = U % + U % - U %
2
=
[ ]
1
31% + 19% - 11% = 19,5%
2
b) Tính n kháng ca các cun dây
Cun cao:
NC cb
C
dm
U % S 11,5 125
X = . = . = 0,115
100 S 100 125
Cun trung:
NT cb
T
dm
U %S
X = . = 0
100S
Cun h:
NH cb
H
dm
U % S 19,5 125
X = . = . = 0,195
100 S 100 125
2.2.2.  thay th:
1) Th t thun:
 án tt nghip Thit k bo v rle cho trm bin áp
SVTH: Trn Vn Phúc – KT – K26 Trang 7
2) Th t nghch:
3) Th t không:
2.2.3. Tính toán ngn mch ca trm.
N
1
/
BI
3
35kV
N
1
110kV
HT
§
BI
1 BI
2
BI
4
N
2
/
N
3
/
N
2
N
3
220kV
D
Hình 2.4. S ni n chính ca trm và
các m cn tính ngn mch
 án tt nghip Thit k bo v rle cho trm bin áp
SVTH: Trn Vn Phúc – KT – K26 Trang 8
2.3. CÁC S TÍNH TOÁN:
Tính toán dòng ngn n ngn mch c thc hin trong ch cc i
và ch cc tiu bao gm 4 s:
 1
: khi h thng  ch cc i và trm vn hành 1 máy bin áp c lp
(S
N max
, 1MBA);
 2
: khi h thng  ch cc i và trm vn hành 2 máy bin áp song
song (S
N max
, 2MBA);
 3: khi h thng  ch cc tiu và trm vn hành 1 máy bin áp c lp
(S
N min
, 1MBA);
 4
: khi h thng  ch cc tiu và trm vn hành 2 máy bin áp song
song (S
N min
, 2MBA);
 s 1 và s 2 dng ngn mch tính toán: N
(3)
,N
(1,1)
, N
(1)
;
 s 3 và s 4 dng ngn mch tính toán: N
(2)
, N
(1,1)
, N
(1)
.
m ngn mch tính toán.
Phía 220 kV: N
1
và N
1
’;
Phía 110 kV: N
2
và N
2
’;
Phía 35 kV: N
3
và N
3
’.
2.3.1.  1
(S
Nmax
, 1MBA).
1) Ngn mch phía 220kV.
 thay th th t thun, th t nghch và th t không.
 án tt nghip Thit k bo v rle cho trm bin áp
SVTH: Trn Vn Phúc – KT – K26 Trang 9
Trong ó:
1D
  1H max
0D
 0H max C H
0D
0H max C H
0D
0H max C H
X 0,060
X = X = X + = 0,083 + = 0,113
22
X
X = (X + ) // (X + X )
2
X
(X + ) . (X + X )
2
=
X
X + + X + X
2
0,120
(0,100 + ) . (0,115 + 0,195)
2
0
0,100 +
=
,120
+ 0,115 + 0,195
2
= 0,106
a) Ngn mch 3 pha N
(3)
.
Dòng ngn mch t h thng n m ngn mch N
1
(3)
N 1

E1
I = I = = = 8,850
X 0,113
Phân b dòng qua các BI
m N
1
: không có dòng qua các BI
m N’
1
: I
BI1
= I

= 8,850
Dòng qua các BI khác bng không.
b) Ngn mch hai pha chm t N
(1,1)
.
n kháng ph
(1,1)
 
 
X .X 0,113.0,106
X = = 0,055
X + X 0,113+ 0,106
∆
=
Các thành phn dòng n và n áp.
1

E1
I = = 5,952
X + X 0,113+0,055
Σ
∆
=
 án tt nghip Thit k bo v rle cho trm bin áp
SVTH: Trn Vn Phúc – KT – K26 Trang 10
0
21
20
2
01
20
1N 2N 0N 0 0
X 0,106
I = -I . = -5,952. 2,881
X + X 0,113 + 0,106
X 0,113
I = - I . = -5,952. -3,071
X + X 0,113+ 0,106
U = U = U = - I . X = - (-3,071).0,106 0,325
Σ
ΣΣ
Σ
Σ
ΣΣ
Σ
ΣΣ
=−
=
=
Phân b dòng n th t không.
0
0HT
0D
0H
00
0B
0B CH
- U - 0,325
I = = 2,031
X 0,120
X + 0,100 +
22
- U - U - 0,325
I = = = - 1,048
X X + X 0,115 + 0,195
Σ
ΣΣ
=−
=
Phân b dòng qua các BI:
m N
1
:
I
BI1
= I
0B
= 1,048
I
BI4
= 3I
0B
= 3.I
0B
.I
cb1
= 3.1,048.0,328 = 1,031kA
Dòng qua các BI khác bng không.
m N’
1
:
Dòng qua BI
1
I
1BI1
= I

= 5,952
I
2BI1
= I

= -2,881
I
0BI1
= I
0HT
= -2,031
2
1 2 0HT
BI1
I = a I + a I + I
13 13
= 5,952 + (-2,881) - 2,031
22 22
= -3,567 - j7,650 8,440
jj
ΣΣ

−− −+


=
g gg
I
BI4
= 3.I
0B
= 1,031kA
Dòng qua các BI khác bng không.
c) Ngn mch 1 pha N
(1)
.
n kháng ph
(1)
2 
X = X + X = 0,113+ 0,106 0,219
∆
=
Các thành phn dòng n và n áp ti ch ngn mch
 án tt nghip Thit k bo v rle cho trm bin áp
SVTH: Trn Vn Phúc – KT – K26 Trang 11
120

0N 00
E1
I = I = I = 3,012
X + X 0,113+ 0,219
U = - I .X = -3,012.0,106 = - 0,319
ΣΣΣ
∆
ΣΣ
==
Phân b dòng th t không.
0N 0N
0HT
0D
0HT
0H max
0B 0 0HT
- U - U -(-0,319)
I = = 1,994
X 0,120
X
X 0,100 +
22
I = I - I = 3,012 -1,994 = 1,018
Σ
==
+
Trong hn v có tên.
0B cb1
I = 1,018.I = 1,018.0,328 = 0,334kA
Phân b dòng qua các BI.
m N1:
I
BI1
= I
0B
= 1,018
I
BI4
= 3.I
0B
= 3.0,334 = 1,002kA
Dòng qua các BI khác bng không.
m N’
1
:
Dòng qua BI1.
I
1BI1
= I

= 3,012
I
2BI1
= I

= 3,012
I
0BI1
= I
0HT
= 1,994
I
BI1
= I

+ I
2 
+ I
0HT
= 3,012 + 3,012 + 1,994 = 8,018.
I
BI4
= 3.I
0B
= 3.0,334 = 1,002kA
Dòng qua các BI khác bng không.
2) Ngn mch phía 110kV.
 thay th th t thun, th t nghch và th t không.
 án tt nghip Thit k bo v rle cho trm bin áp
SVTH: Trn Vn Phúc – KT – K26 Trang 12
I2
U2N
N2
0,228
X2
X2H max
0,083
220 kV
0,060
N2
N'2
0
XT
BI2
XC
0,115
X2D
BI1
Hình 2.9. S thay th TTN
Trong ó:
1D
  1H max C T
0D
 0H max C H T
0D
0H max C H
0D
0H max C H
X
X = X = X + + X + X
2
0,060
= 0,083 + + 0,115 = 0,228
2
X
X = (X + +X ) // X X
2
X 0,120
(X + + X ) . X (0,100 + + 0,115) .0,1
22
=
X
X + + X + X
2

+


=
95)
0,120
0,100 + + 0,115 + 0,195
2
= 0,114
a) Ngn mch 3 pha N
(3)
.
Dòng ngn mch t h thng n m ngn mch N
2
(3)
N 1

E1
I = I = = = 4,386
X 0,228
Phân b dòng qua các BI
 án tt nghip Thit k bo v rle cho trm bin áp
SVTH: Trn Vn Phúc – KT – K26 Trang 13
m N
2
:
I
BI1
= I

= 4,386
I
BI2
= I

= 4,386
không có dòng qua các BI
m N’
2
:
I
BI1
= I

= 4,386
Dòng qua các BI khác bng không.
b) Ngn mch hai pha chm t N
(1,1)
.
n kháng ph
(1,1)
 
 
X .X 0,228.0,114
X = = 0,076
X + X 0,228 + 0,114
∆
=
Các thành phn dòng n và n áp.
1

0
21
0
2
01
0
1N 2N 0N 0 0
E1
I = = 3,289
X + X 0,228+ 0,076
X 0,114
I = -I . = -3,289. 1,096
X + X 0,228 +0,114
X 0,228
I = - I . = - 3,289. - 2,193
X + X 0,228+ 0,114
U = U = U = - I . X = - (-2,193).0,114 0,250
Σ
∆
Σ
ΣΣ
Σ
Σ
ΣΣ
Σ
ΣΣ
=
=−
=
=
Phân b dòng n th t không.
Dòng th t không chy qua phía 110kV ca máy bin áp
I
0T
= I

= -2,193
Dòng th t không t h thng vm ngn mch.
0N
0HT 0C
0D
0H max C
- U - 0,250
I = I = = 0,910
X 0,120
X + + X 0,100 + + 0,115
22
=−
Dòng th t không qua cun chung ca máy bin áp(hn v có tên)
I
0ch
= I
0T
. I
cb2
– I
0C
. I
cb1
= 2,193.0,565 – 0,190.0,328 = 1,14kA
Dòng qua dây trung tính ca máy bin áp.
I
TT
= 3. I
0ch
= 3. 1,140 = 3,420kA
Phân b dòng qua các BI:
m N
2
:
Dòng qua BI
1

Xem chi tiết: Tài liệu Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế bảo vệ rơ le cho trạm biến áp pptx