Thiết Kế Hệ Thống Bảo Vệ Rơ Le Cho Trạm Biến Áp

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN

DANH MỤC HÌNH VẼ

DANH MỤC BẢNG BIỂU

1. CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ CHỈNH ĐỊNH RƠLE

1.1. Các giả thiết và công thức sử dụng trong tính toán ngắn mạch

1.2. Quy đổi các thông số hệ thống và thiết bị

1.3. Điện kháng hệ thống

1.4. Điện kháng máy biến áp 3 cuộn dây

1.5. Điện kháng máy biến áp hai cuộn dây hạ áp

1.6. Điện kháng của đường dây xuất tuyến 22 kV

1.7. Tính toán ngắn mạch

1.7.1. Chế độ cực đại

1.7.2. Ngắn mạch 1 pha N(1)

1.7.3. Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1)

1.8. Điểm ngắn mạch N2

1.8.1. Chế độ cực đại

1.8.2. Ngắn mạch 1 pha N(1)

1.8.3. Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1)

1.9. Điểm ngắn mạch N3

1.9.1. Chế độ cực đại

2. CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ

2.1. Các dạng hư hỏng và tình trạng làm việc không bình thường xảy ra với MBA

2.2. Các yêu cầu đối với hệ thống bảo vệ

2.3. Các bảo vệ đặt cho máy biến áp

2.4. Sơ đồ phương thức bảo vệ cho máy biến áp

3. CHƯƠNG 3: TÍNH NĂNG & THÔNG SỐ CÁC LOẠI RƠLE SỬ DỤNG

3.1. Rơle 7UT613 của hãng Siemens

3.1.1. Giới thiệu chung

3.1.2. Khả năng truyền thông kết nối của rơle 7UT613

3.1.3. Thông số kỹ thuật của rơle 7UT613

3.2. Rơle số 7SJ612

3.2.1. Giới thiệu tổng quan về rơle 7SJ612

3.2.2. Nguyên lý hoạt động chung của 7SJ612

3.2.3. Chức năng bảo vệ quá dòng điện có thời gian

3.2.4. Chức năng tự động đóng lại

3.2.5. Chức năng bảo vệ quá tải

3.2.6. Chức năng bảo vệ khi máy cắt từ chối tác động

3.2.7. Một số thông số kỹ thuật của 7SJ612

4. CHƯƠNG 4: CHỈNH ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ

4.1. Các số liệu phục vụ tính toán chỉnh định

4.2. Thông số về máy biến áp

4.3. Chọn máy biến dòng điện

4.4. Chọn máy biến điện áp

4.5. Cài đặt những chức năng bảo vệ dùng rơle 7UT613

4.6. Khai báo thông số máy biến áp

4.7. Chức năng bảo vệ so lệch có hãm

4.8. Chức năng chống chạm đất hạn chế

4.9. Chức năng bảo vệ quá nhiệt

4.10. Những chức năng bảo vệ dùng rơle 7SJ612

4.10.1. Bảo vệ quá dòng cắt nhanh (I>>/50) phía 110 kV

4.10.2. Bảo vệ quá dòng có thời gian (I>/51)

4.10.3. Bảo vệ quá dòng cắt nhanh thứ tự không (I0>>/50N)

4.10.4. Bảo vệ quá dòng điện thứ tự không có thời gian (I0>/51N)

4.10.5. Bảo vệ báo chạm đất phía 10,5kV (59 - U0>)

4.11. Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ

4.11.1. Chức năng bảo vệ so lệch có hãm

4.11.2. Bảo vệ chống chạm đất hạn chế (bảo vệ so lệch TTK 87N)

4.11.3. Bảo vệ quá dòng điện có thời gian 51

4.11.4. Bảo vệ quá dòng điện thứ tự không 51N

5. CHƯƠNG 5: PHỐI HỢP SỰ LÀM VIỆC GIỮA BẢO VỆ QUÁ DÒNG VÀ CẦU CHÌ TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI

5.1. Các thiết bị bảo vệ phổ biến trong lưới trung áp

5.2. Cầu chì cấp trung áp

5.3. Bảo vệ quá dòng với đặc tính thời gian phụ thuộc

5.4. Mô tả hệ thống tính toán cần chỉnh định

5.4.1. Tính toán ngắn mạch

5.4.2. Tính toán lựa chọn các cầu chì

5.4.3. Tính toán lựa dòng đặt cho bảo vệ quá dòng đầu xuất tuyến

5.4.4. Tính toán lựa chọn thời gian phối hợp bảo vệ quá dòng

5.4.5. Nguyên lý phối hợp

5.4.6. Phối hợp thời gian làm việc giữa rơle và cầu chì

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về đồ án tốt nghiệp thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le

Đồ án tốt nghiệp về thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le là một trong những đề tài quan trọng trong lĩnh vực điện lực. Hệ thống bảo vệ rơ le đóng vai trò thiết yếu trong việc bảo vệ các thiết bị điện, đặc biệt là trong các trạm biến áp. Đề tài này không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn áp dụng vào thực tiễn, từ đó nâng cao khả năng làm việc trong ngành điện. Việc thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le không chỉ đảm bảo an toàn cho thiết bị mà còn góp phần vào sự ổn định của toàn bộ hệ thống điện.

1.1. Ý nghĩa của hệ thống bảo vệ rơ le trong điện lực

Hệ thống bảo vệ rơ le giúp phát hiện và ngăn chặn các sự cố trong hệ thống điện, từ đó bảo vệ thiết bị và đảm bảo an toàn cho người vận hành. Việc sử dụng các loại rơ le khác nhau giúp tăng cường khả năng bảo vệ cho các thiết bị điện.

1.2. Các loại rơ le phổ biến trong hệ thống điện

Trong thiết kế hệ thống bảo vệ, có nhiều loại rơ le được sử dụng như rơ le quá dòng, rơ le chạm đất, và rơ le bảo vệ quá tải. Mỗi loại rơ le có chức năng và nguyên lý hoạt động riêng, phù hợp với từng tình huống cụ thể.

II. Vấn đề và thách thức trong thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le

Thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le không chỉ đơn thuần là lựa chọn thiết bị mà còn phải đối mặt với nhiều thách thức. Các vấn đề như tính toán dòng ngắn mạch, lựa chọn phương thức bảo vệ phù hợp và đảm bảo độ nhạy của rơ le là những yếu tố quan trọng cần được xem xét. Việc không tính toán chính xác có thể dẫn đến sự cố nghiêm trọng trong hệ thống điện.

2.1. Tính toán dòng ngắn mạch trong hệ thống điện

Tính toán dòng ngắn mạch là bước đầu tiên và quan trọng trong việc thiết kế hệ thống bảo vệ. Cần xác định dòng ngắn mạch lớn nhất và nhỏ nhất để đảm bảo rơ le hoạt động hiệu quả trong mọi tình huống.

2.2. Độ nhạy và độ chọn lọc của rơ le

Độ nhạy của rơ le quyết định khả năng phát hiện sự cố. Nếu rơ le không nhạy, có thể không phát hiện được sự cố, dẫn đến hư hỏng thiết bị. Ngược lại, nếu quá nhạy, rơ le có thể hoạt động sai trong các tình huống bình thường.

III. Phương pháp thiết kế hệ thống bảo vệ rơ le hiệu quả

Để thiết kế một hệ thống bảo vệ rơ le hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp khoa học và kỹ thuật hiện đại. Việc lựa chọn phương thức bảo vệ phù hợp và tính toán chính xác các thông số là rất quan trọng. Các phương pháp này không chỉ giúp bảo vệ thiết bị mà còn tối ưu hóa hiệu suất của toàn bộ hệ thống điện.

3.1. Lựa chọn phương thức bảo vệ cho máy biến áp

Lựa chọn phương thức bảo vệ cho máy biến áp là một trong những bước quan trọng trong thiết kế. Các phương thức bảo vệ như bảo vệ quá dòng, bảo vệ chạm đất cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn cho thiết bị.

3.2. Chỉnh định các thông số của rơ le

Chỉnh định các thông số của rơ le là bước cần thiết để đảm bảo rơ le hoạt động chính xác. Việc này bao gồm việc xác định các giá trị dòng điện và điện áp cần thiết cho từng loại rơ le.

IV. Ứng dụng thực tiễn của hệ thống bảo vệ rơ le

Hệ thống bảo vệ rơ le được ứng dụng rộng rãi trong các trạm biến áp và lưới điện phân phối. Việc áp dụng hệ thống này không chỉ giúp bảo vệ thiết bị mà còn đảm bảo sự ổn định của toàn bộ hệ thống điện. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng hệ thống bảo vệ rơ le đã giảm thiểu đáng kể các sự cố trong hệ thống điện.

4.1. Kết quả nghiên cứu về hiệu quả của hệ thống bảo vệ

Nghiên cứu cho thấy rằng việc áp dụng hệ thống bảo vệ rơ le đã giúp giảm thiểu sự cố và tăng cường độ tin cậy của hệ thống điện. Các số liệu thống kê cho thấy tỷ lệ sự cố giảm đáng kể sau khi áp dụng hệ thống này.

4.2. Các ứng dụng thực tiễn trong ngành điện

Hệ thống bảo vệ rơ le được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ các trạm biến áp lớn đến các hệ thống điện nhỏ hơn. Việc áp dụng đúng cách giúp bảo vệ thiết bị và đảm bảo an toàn cho người vận hành.

V. Kết luận và tương lai của hệ thống bảo vệ rơ le

Hệ thống bảo vệ rơ le đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thiết bị điện và đảm bảo an toàn cho hệ thống điện. Tương lai của hệ thống này sẽ tiếp tục phát triển với sự xuất hiện của các công nghệ mới, giúp nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống bảo vệ.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ bảo vệ rơ le

Công nghệ bảo vệ rơ le đang ngày càng phát triển với sự xuất hiện của các thiết bị thông minh. Những thiết bị này không chỉ giúp phát hiện sự cố nhanh chóng mà còn có khả năng tự động điều chỉnh các thông số bảo vệ.

5.2. Tầm quan trọng của việc đào tạo và nâng cao kiến thức

Để đảm bảo hệ thống bảo vệ rơ le hoạt động hiệu quả, việc đào tạo và nâng cao kiến thức cho nhân viên là rất cần thiết. Điều này giúp họ nắm vững các nguyên lý hoạt động và cách thức vận hành của hệ thống bảo vệ.

Đồ Án Tốt Nghiệp: Thiết Kế Hệ Thống Bảo Vệ Rơ Le