TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC HỆ THỐNG ĐIỆN 2 Nhóm SV thực hiện: xxx Lớp: KTĐ-HTĐ GV hướng dẫn:xx Hà Nội, 202x MỤC LỤC PHẦN 1: TÍNH TOÁN BẢO VỆ RELAY TRONG BẢO HỆ THỐNG ĐIỆN .1 MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG CẦN BẢO VỆ VÀ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẢO VỆ RELAY .1 Mô tả đối tượng cần bảo vệ .2 Chọn máy biến dòng điện cho các bảo vệ .3 Tính toán ngắn mạch tại các điểm ngắn mạch ở chế độ ngắn mạch cực đại11 1.4 Tính toán ngắn mạch tại các điểm ngắn mạch ở chế độ ngắn mạch cực tiểu 13 1.5 Bảng tổng hợp kết quả tính ngắn mạch trong hệ thống .2 TÍNH TOÁN CHỈNH ĐỊNH CHO CÁC BẢO VỆ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 16 1.1 Tính chỉnh định bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) cho CB1 trên D1.2 Tính chỉnh định bảo vệ quá dòng cắt có thời gian (51) cho CB2 trên D1 và CB3 trên D3 .3 Tính chỉnh định bảo vệ so lệch (87) giữa CB4 và CB5 .20 PHẦN 2: TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN. SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH TĨNH. Tính các thông số và lập sơ đồ tính toán dạng tương đối cơ bản.
Tính toán chế độ xác lập. LẬP SƠ ĐỒ THAY THẾ VÀ BIẾN ĐỔI VỀ DẠNG ĐƠN GIẢN:. ĐẶC TÍNH CÔNG SUẤT VÀ TÍNH ĐỘ DỰ TRỮ ỔN ĐỊNH TĨNH:. TÍNH TOÁN ỔN ĐỊNH ĐỘNG KHI NGẮN MẠCH.
Các đặc tính công suất .6 XÁC ĐỊNH GÓC CẮT 𝚫𝐂𝐀𝐓 BẰNG PHƯƠNG PHÁP DIỆN TÍCH:. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN CẮT TCAT BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN ĐOẠN 43 LIÊN TIẾP.43 2 PHIẾU GIAO ĐAMH Phần 1: BẢO VỆ HỆ THỐNG ĐIỆN I. Nhóm -HTĐ TT Họ và tên MSSV Số điện thoại Ghi chú 1 2 3 4 5 II. Đầu đề: Tính toán bảo vệ rơle cho hệ thống điện (Có sơ đồ và số liệu kèm theo ở trang tiếp theo) III.
Chọn các máy biến dòng cho các bảo vệ 1, 2, 3, 4 và 5. Tính toán ngắn mạch phục vụ bảo vệ rơle. Tính toán chỉnh định cho các bảo vệ 1, 2, 3, 4 và 5 trong hệ thống điện. Thời gian thực hiện: 3,5 tuần ( V.
Sản phẩm nộp: Báo cáo ĐAMH HTĐ2 file mềm (words) và bản cứng theo mẫu hướng dẫn. Hà Nội, ngày 15 tháng 4 năm 2024 Trưởng bộ môn Trưởng bộ môn Nguyễn Quang Thuấn Nguyễn Quang Thuấn 3 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG ĐIỆN (Nhóm 1) A B C D1 D2 D3 Phụ tải 1 2 3 6kV 0,4kV 4 5 115kV B1 24kV B2 B3 SỐ LIỆU BAN ĐẦU 1. Hệ thống: SNmax = 300MVA SNmin = 0,7SNmax 2. Trạm biến áp: - B1: Sđm = 10 MVA U1/U2 = 115/24 kV UN% = 10% - B2: Sđm = 5 MVA U1/U2 = 24/6 kV UN% = 10,5% - B3: Sđm = 1,6 MVA U1/U2 = 24/0,4 kV UN% = 5,5% 3.
Đường dây: - D1: L1 = 15km; AC-150 - D2: L2 = 10km; AC-120 - D3: L3 = 5km; AC-75 4. Phụ tải: Pđm = 3 MW; cosφ = 0,85 5. Giả thiết: - Bảo vệ đường dây D1 dùng bảo vệ cắt nhanh; - Bảo vệ máy biến áp B2 dùng bảo vệ so lệch; - Bảo vệ đường dây D2 và D3 dùng bảo vệ quá dòng có thời gian; - Thời gian làm việc của bảo vệ 3 là t3 = 1s 4 I. Nhóm 1 lớp 62KTĐ-HTĐ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc BỘ MÔN KTĐ-ĐT KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐAMH HTĐ2 Phần 1: Bảo vệ Hệ thống điện TT Họ và tên MSSV Số điện thoại Ghi chú 1 2 3 4 5 II.
Thời gian thực hiện: 3,5 tuần III. Kế hoạch thực hiện Kết quả/minh Thời gian Nội dung công việc Thực hiện chứng - BB l/v nhóm lần 1 (mẫu 4) - Quy tắc l/v nhóm - Báo cáo nội dung - Tính chọn TI cho máy cắt 1 và 2 - BB l/v nhóm lần 2 - Tính chọn TI cho máy cắt 3 và 4 - Báo cáo nội dung - Tính chọn TI cho máy cắt 5 - - Tính toán ngắn mạch phục vụ bảo vệ - BB l/v nhóm lần 3 relay - Báo cáo nội dung - - BB l/v nhóm lần 4 - Tính toán chỉnh định relay 87 - Báo cáo nội dung - BB l/v nhóm lần 5 - Tính toán chỉnh định relay 50; 51 Cả nhóm - Báo cáo nội dung - BB l/v nhóm lần 6 Tổng hợp, thống nhất báo cáo ĐAMH - Báo cáo nội (phần 1) và ghi nhận sự đóng góp của thành viên dung - Tổng hợp đóng góp 5 (mẫu 5) Nộp báo cáo ĐAMH (phần 1) cho lớp Báo cáo ĐAMH trưởng nộp GVHD Trưởng nhóm (phần 1) 6 PHẦN 1: TÍNH TOÁN BẢO VỆ RELAY TRONG BẢO HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG CẦN BẢO VỆ VÀ TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẢO VỆ RELAY 1.1 Mô tả đối tượng cần bảo vệ Các thông số: Hệ thống: SNmax = 300MVA; SNmin = 0,7SNmax = 210MVA Trạm biến áp: - B1: Sđm = 10 MVA U1/U2 = 115/24 Kv; UN% = 10% - B2: Sđm = 5 MVA U1/U2 = 24/6 kV UN% = 10,5% - B3: Sđm = 1,6 MVA U1/U2 = 24/0,4 kV; UN% = 5,5% Đường dây: - D1: L1 = 15km; AC-95 ( r0 = 0,33 Ω/km; x0 = 0,429 Ω/km) - D2: L2 = 10km; AC-120 ( r0 = 0,27 Ω/km; x0 = 0,423 Ω/km) - D3: L3 = 5km; AC-75 ( r0 = 0,45 Ω/km; x0 = 0,44 Ω/km) Phụ tải: Pđm = 3 MW; cosφ = 0,85 Giả thiết: - Bảo vệ đường dây D1 dùng bảo vệ cắt nhanh; - Bảo vệ máy biến áp B2 dùng bảo vệ so lệch; 7 - Bảo vệ đường dây D2 và D3 dùng bảo vệ quá dòng có thời gian; - Thời gian làm việc của bảo vệ 3 là t3 = 1s 1.2 Chọn máy biến dòng điện cho các bảo vệ Dòng làm việc trên đường dây D3: P3 3.0,85 Dòng làm việc phía sơ cấp MBA 3 (phía 24kV): Imba3sc 1,4.24 Dòng làm việc trên đường dây D2: I2lvmax I3lvmax Imba3lvmax 118,86 53,88 172,74 Dòng làm việc phía sơ cấp MBA 2 (phía 24 kV): S mba2 5.24 Dòng làm việc phía thứ cấp MBA 2 (phía 6 kV): 8 mba2 5.6 Dòng làm việc trên đường dây D1: I1lvmax I2lvmax Imba2lvmax 172,74 168,39 341,13(A) Chọn máy biến dòng cho các bảo vệ: Bảo vệ Điện áp Dòng làm việc (CB) (kV) (A) Kiểu BI 1 24 341,13 TΦH-24M-500/5a 2 24 172,74 TΦH-24M-250/5a 3 24 118,86 TΦH-24M-100/5a 4 24 168,39 TΦH-24M-350/5a 5 6 673,58 TΦH-6M-1400/5a Vẽ lại mạch với đầy đủ các phần tử BI và relay: A. Các đại lượng cơ bản Tính toán trong hệ đơn vị tương đối ta chọn: + Công suất cơ bản Scb = 100MVA + Điện áp cơ bản Ucb = Utb các cấp ={24;115}kV ; EHT = 1 9 B. Điện kháng các phần tử Hệ thống: SNmax = 300MVA; SNmin = 210MVA Giá trị điện kháng thứ tự thuận: Scb 100 0,33 Chế độ max: X1HTmax SNmax 300 Scb 100 0,48 Chế độ min: X1HTmin SNmin 210 • Máy biến áp: 1U XB1 n.
3,44 • Đường dây: Scb 0,429. Sơ đồ thay thế và vị trí các điểm ngắn mạch: 10 Để tính toán dòng ngắn mạch trong chế độ ngắn mạch đối xứng. Ta có sơ đồ thay thế: 1.3 Tính toán ngắn mạch tại các điểm ngắn mạch ở chế độ ngắn mạch cực đại A. Xét điểm ngắn mạch N1(3) : Ta có: • Tổng điện kháng: X1 XHT XB1 0,33 0,5 0,83 • Dòng ngắn mạch: IN1(3) EHT.
Xét điểm ngắn mạch N2(3) : Ta có: • Tổng điện kháng: X2 XHT XB1 XD1 0,33 0,51,12 1,95 • Dòng ngắn mạch: IN2(3) EHT. Xét điểm ngắn mạch N3(3) : 11 Ta có: • Tổng điện kháng: X3 XHT XB1 XD1 XD2 0,33 0,5 1,12 0,73 2,68 EHT 1 100 • Dòng ngắn mạch: IN3(3). Xét điểm ngắn mạch N4(3) : Ta có: • Tổng điện kháng: X4 XHT XB1 XD1 XD2 XD3 0,33 0,5 1,12 0,73 0,38 3,06 • Dòng ngắn mạch: IN4(3) EHT. Xét điểm ngắn mạch N5(3) : Ta có: • Tổng điện kháng: X5 XHT XB1 XD1 XB2 0,33 0,5 1,12 2,1 4,05 12 • Dòng ngắn mạch: IN5(3) EHT.
Xét điểm ngắn mạch N6(3) : Ta có: • Tổng điện kháng: X6 XHT XB1 XD1 XD2 XB3 0,33 0,5 1,12 0,73 3,44 6, 12 • Dòng ngắn mạch: IN6(3) EHT .4 Tính toán ngắn mạch tại các điểm ngắn mạch ở chế độ ngắn mạch cực tiểu A. Xét điểm ngắn mạch N1(3) : Ta có: • Tổng điện kháng: X1 XHT XB1 0,48 0,5 0, 98 • Dòng ngắn mạch: IN1(3) EHT. Xét điểm ngắn mạch N2(3) : 13 Ta có: • Tổng điện kháng: X2 XHT XB1 XD1 0,48 0,51,12 2,1 EHT 1 100 • Dòng ngắn mạch: IN2(3). Xét điểm ngắn mạch N3(3) : Ta có: • Tổng điện kháng: X3 XHT XB1 XD1 XD2 0,48 0,5 1,12 0,73 2, 83 • Dòng ngắn mạch: IN3(3) EHT.
Xét điểm ngắn mạch N4(3) : Ta có: • Tổng điện kháng: X4 XHT XB1 XD1 XD2 XD3 0,48 0,5 1,12 0,73 0,38 3, 21 • Dòng ngắn mạch: IN4(3) EHT. Xét điểm ngắn mạch N5 (3) : 14 Ta có: • Tổng điện kháng: X5 XHT XB1 XD1 XB2 0,48 0,5 1,12 2,1 4,2 • Dòng ngắn mạch: IN5(3) EHT. Xét điểm ngắn mạch N6(3) : • Tổng điện kháng: X6 XHT XB1 XD1 XD2 XB3 0,48 0,5 1,12 0,73 3,44 6,27 • Dòng ngắn mạch: IN6(3) EHT .5 Bảng tổng hợp kết quả tính ngắn mạch trong hệ thống Các điểm INmax INmin X∑ (max) X∑ (min) ngắn mạch (kA) (kA) N1(3) 0,83 2,898 0,98 2,45 N2(3) 1,95 1,23 2,1 1,14 N3(3) 2,69 0,89 2,83 0,85 N4(3) 3,06 0,78 3,21 0,75 N5(3) 4,06 0,59 4,2 0,57 N6(3) 6,12 0,39 6,27 0,38 15 1.2 TÍNH TOÁN CHỈNH ĐỊNH CHO CÁC BẢO VỆ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 Tính chỉnh định bảo vệ quá dòng cắt nhanh (50) cho CB1 trên D1 Khái niệm về bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh (50) • Nhiệm vụ: cắt nhanh (tức thời hoặc cỡ 0,1s) phần tử bị sự cố ra khỏi hệ thống đảm bảo cho hệ thống an toàn và vẫn làm việc bình thường. • Nguyên lý làm việc: là loại bảo vệ đảm bảo tính chọn lọc bằng cách chọn dòng điện khởi động của bảo vệ lớn hơn trị số dòng điện ngắn mạch lớn nhất đi qua chỗ đặt bảo vệ khi có hư hỏng ở phần tử tiếp theo • Thông số khởi động: Dòng điện khởi động: Ikđ50 = kat.
INngmax Với kat: hệ số an toàn, lấy bằng 1,2÷1,3 INngmax: dòng ngắn mạch ngoài cực đại, thường lấy bằng giá trị dòng ngắn mạch lớn nhất tại thanh cái cuối đường dây. • Vùng tác động: không bao trùm toàn bộ chiều dài đường dây được bảo vệ và thay đổi theo dạng ngắn mạch, chế độ vận hành của hệ thống. • Sơ đồ: A B I >> I >> I MAX MIN Ikđ IN .