CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐÓI TƯỢNG BẢO VỆ CAC THONG SO CHINH 1. DOI TUQNG BAO VE. Đối tượng bảo vệ là trạm biến áp 110kV có cấp điện áp 115 / 38,5 /23 kV có hai máy làm việc song song, công suất mỗi máy là 40 MVA và có tổ đấu dây Yo/ A7 Yo. Trạm biến áp này được cung cấp điện từ hai hệ thống có công suất là: Sinmax = 2500 MVA.
Các thông số chính: * Thông số hệ thống HTĐI: Sinmax= 2500 MVA Snmin = 2100 MVA Xomax = 0,7 Xtmax MVA Xomin = 0,8 Ximax HTĐ2: Snmax = 2000 MVA Snmin = 1600 MVA Xomax = 0,75 Ximax Xomin = 0,9 Ximax * Thông số máy biến áp T¡; Ta Saa = 40 MVA, tô đấu dây Yu- Aii- Yo, cấp điện áp Uc/U/Un = 115/38,5/23 kV Uz% (C-T=10,5%,C- H=17%,T-H=6%) Giới hạn điều chỉnh. AUđe= +9x1,78 % v Thông số của đường dây: DI: L,=70Km; AC-240 Z,=0,12+j 0,386 [O/km] Z, =2,5Z, [O/km] D2: Laạ=55Km; AC- 185 Z,=0,156+j0,394 [O/km] Z, =2Z, [O/km] 1. CHON MAY CAT, MAY BIEN DIEN AP, MAY BIEN DÒNG ĐIỆN CHO TRAM BIEN AP.1 Chon may cat dién: - Loai may cat - Điện áp: Uamwc> Ủng - Dòng điện: lamwc> Ìivb - Ôn định nhiét: 1? 54,>By - Ôn định lực điện động: liaa>1xụ - Điều kiện cắt: lục > * Phia 110 kV: 3m 14 49 _Qog1kA=281A - Iveb= Kotse-Lamp = 1,4-amp = 1,4.——— Ivcb= Katsc-LdmB đmB Bu, ais - ig = V2 1,8.” I’’-dong ngan mach ba pha hiéu dung toan phan lớn nhất khi ngắn mạch tai N’; ( trường hợp S„„„,ngắn mạch N°) bang 2.4,45 =11,33kA Với máy cắt có lạm> 1000 A. thì không phải kiểm tra ồn định nhiệt Chọn máy cắt điện: BBY- 110 - 40/2000.
Thông số: Ua„ = 110 kW Tam = 2000 A Team = 40 kA la = 40 KA * Phia 35 kV: Sin 440 - Tiveb= Kotsc-lamp = 1,4-amp = 1,4. , Ivcb= Katsc-lđmB đmB Bu, 5385 = 0,839kA = 839A -l„= v2.” I’’-dong ngan mạch ba pha hiệu dụng toàn phàn lớn nhất khi ngắn mạch tại Na ( trường hợp Smax, ngắn mach wWÊ) bảng 2.3,95 = 10,05 kA Với máy cắt có lạm > 1000 A. thì không phải kiểm tra ồn định nhiệt Chọn máy cắt điện: BBY-35-40/3200. Thông số: Uạm = 35 kV lạm = 3200 A Team = 40 kA Ta = 40 kA * Phia 22 kV: ~ Tyco KesoLamp = 1,4-lamp = 1,4.1° I’’-dong ngan mạch ba pha hiệu dụng toàn phàn lớn nhất khi ngắn mạch tai N> ( trường hợp Smax; ngắn mạch WÊ) bảng 2.4,46 = 11,81 kA Với máy cắt có lạm> 1000 A.
thì không phải kiểm tra ồn định nhiệt Chọn máy cắt điện: B FM-22-40/1200Y:. Thông số: Uam = 22 kV Tam = 1200 A Icam = 40 kA lựa = 25 kA 1.2 Chọn máy biến dòng điện. - Điện ap: Uampt> Ume - Dong dién: Tampt> Liveb - Phu tai: Zampi>Zo - On định nhiét: (Iémpt-Knam) ? -tonam> By - Ôn định lực điện dong: V2. Tamar Dick - Cap chính xác: SP Bang 1.1: Các thông số của máy biến dòng Kiểu BI T@®H-1 10M T®H-35M T®H-22M Uam,kV 110 35 22 Câp chính xác 5 5 5 Bội sô ôn 60/1 65/1 12/4 định nhiệt,tạ Tỷ sô biên 300/1 1000/1 1500/1 1.3 Chọn máy biến điện áp.
- Dién ap: amBU> Ung - Cấp chính xác phù hợp với yêu cầu của dụng cụ đo - Công suất định mức: Szamsu>S2 Bảng 1.2 Các thông số của máy biến điện áp Kiểu BU HK® - 110-58 3HOM — 35 3HOII — 06 — 24Y3 Uam, kV 110 35 24 Umax, KV 110 35 24 Tỷ số biến | 11000/ 13 :100/-¥3 :100 | 35000/ V3 :100//3 :100 | 24000/ V3 :100/./3 :100 Té dau YdYu⁄ YoYw⁄ Yd/Yw⁄ dây CS định 600 300 300 mức, MVA CHƯƠNG 2. LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ 2. BAO VE MAY BIEN AP BA PHA BA CUON DAY. Các dạng hư hỏng và những loại bảo vệ thường dùng.
Những hư hỏng thường xảy ra đối với máy biến áp có thể phân ra thành hai nhóm: hư hỏng bên trong và hư hỏng bên ngoài. * Sự có bên trong máy biến áp có các trường hợp sau: Các vòng dây trong cùng một pha trạm chập với nhau. Chạm đất (vỏ) và ngắn mạch chạm đất. Hỏng bộ chuyền đối đầu phân áp.
Thùng dầu bị thủng hoặc rò dầu. * Sự cô bên ngoài máy biển áp có các trường hợp sau: Ngắn mạch nhiều pha trong hệ thống. Ngắn mạch một pha trong hệ thống. Quá bão hoà mạch từ.
Các tình trạng làm việc không bình thường của máy biến áp : dòng điện trong các cuộn dây tăng cao do ngăn mạch ngoài và quá tải, nêu dòng này tăng quá mức cho phép trong một thời gian dài sẽ làm lão hóa cách điện dẫn đến giảm tuổi thọ của máy biến áp 2. Các yêu cầu đối với hệ thống bảo vệ : e_ Tác động nhanh: Hệ thống bảo vệ tác động càng tốt nhằm loại trừ sự cô một cánh nhanh nhất, giảm được mức độ hư hỏng của thiết bị. e Chọn lọc: Các bảo vệ cần phal phát hiện và loại trừ đúng phần thiết bị sự cố ra khỏi hệ thống. e_ Độ nhậy: Các bảo vệ chính cần đảm bảo hệ số có độ nhạy không thấp hơn 1,5.
Cac bảo vệ phụ (dự phòng) có độ nhạy không thấp hơn 1,2. e D6 tin cậy: 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 không tác động nhằm khi sự cố xảy ra ngoài phạm vi bảo vệ đã được xác định.CÁC BẢO VỆ ĐẶT CHO MAY BIEN AP. Tùy theo công suất vị trí vai trò của máy biến áp trong hệ thống mà lựa chọn phương thức bảo vệ cho thích hợp. Những loại bảo vệ thường được dùng dé chống lại sự có và chế độ làm việc không bình thường của máy biến áp.
Trạm biến áp cần bảo vệ là trạm biến áp phân phối với hai máy biến áp 3 pha 3 cuộn cấp điện áp 150/38,5/23 kV, làm việc độc lập có công suất mỗi máy là 40 MVA. Tính năng của các loại bảo vệ đặt cho máy biến áp. e Bao vé Role khi: Chống lại hư hỏng bên trong thung dầu như: chạm chập các vòng dây đặt trong thung đầu, rò dầu. Bảo vệ làm việc theo mức độ bốc hơi và chuyên động dòng dầu trong thung.
e Bao vé so léch dong dién có hãm tác động nhanh : (87T/Al) Được sử dụng làm bảo vệ chính cho máy biến áp, chống lại ngắn mạch một pha hoặc nhiều pha, chạm đất. Bảo vệ cần thỏa mãn các điều kiện sau: - Đảm bảo độ nhậy với các sự cố trong khu vực bảo vệ. - Có biện pháp ngăn chặn tác động nhằm của bảo vệ so lệch khi dòng điện từ hóa tăng cao. - Làm việc với dòng không cân bằng xuất hiên khi đóng máy biến áp không tải vào lưới điện hoặc cắt ngắn mạch ngoài, bão hòa mạch từ của BI.
e Bao vé quá dòng điện: (Š1⁄I>; 50/I>>) Bảo vệ phía 1 10 kV làm bảo vệ dự phòng cho bảo vệ so lệch, làm việc với 2 cấp tác động. Cấp tác động cắt nhanh và cấp tác đông có thời gian. Cấp tác động có thời gian phải phối hợp tác động với các bảo vệ phía 35 kV, 22 kV. Bảo vệ quá dòng đặt ở phía 35 kV và 22 kV làm việc có thời gian và được phối hợp với bảo vệ quá dòng phia 110 kV.
e_ Bảo vệ chống quá tải: Bảo vệ được đặt ở các phía của máy biến ap nham chéng lại quá tải cho các cuộn dây. Rơle làm vệc với đặc tính thời gian phụ thuộc và có nhiều cấp tác động. Cảnh báo, khởi động các mức làm mát bằng tăng tốc tuần hoàn của không khí hoặc dầu, giảm tải máy biến áp, cắt máy biến áp ra khỏi hệ thống nếunhiệt độ của máy biến áp tăng quá mức cho phép. e Bao vé qua dòng thứ tự không: Đặt ở trung tính máy biến áp.
Bảo vệ này dung đề chống ngắn mạch chạm đất phía 110 kV, thời gian tác động của bảo vệ chọn theo nguyên tắc bậc thang SIN 2. LUA CHON PHUONG THUC BAO VE CHO TRAM BIEN AP. T-+~=~~z~~~~=~==>>==~=me>=r I Fo! | T + I= [|—|50B i 4 6 7 4 7SJ 621 | [on _ -2. 35 FT TT} 1-t7 J Uo 9 RT )ọ__—__——————] Hình 2.1: Sơ đồ phương thức bảo vệ cho máy biến áp.
1 - Bảo vệ bằng rơle khí 6 - Bảo vệ quá dòng thứ tự không 2 - Bảo vệ so lệch có hãm 7 - Bao vé chéng qua tai 3 - Bảo vệ so léch dong tht tu 8 - Role nhiét khong 9 - Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 4 - Bảo vệ quá dòng điện cắt nhanh 5- Bảo vệ quá dòng điện có thời gian 2.4 NGUYEN LY HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC LOẠI BẢO VỆ e_ Bảo vệ bằng role khí (Buchholz): Role khí làm việc theo mức độ bốc hơi và chuyển động dầu trong thùng dầu. Rơle khí thường được đặt trên đoạn nối thùng dầu đến bình giãn nở dầu (hình 3. Tùy theo rơle có 1 cấp hay 2 cấp tác động mà có 1 hay 2 phao kim loại mang bầu thủy tinh con có tiếp điểm từ hoặc thủy ngân. Nơi đặt rơle khí ves Thing dau m4ybién ap Hình 2.2: Nơi đặt role khí và cấu tạo rơle khí Cấp 1 bảo vệ thường đưa tín hiệu cảnh báo.
Cấp 2 của bảo vệ tác động cắt máy bién áp ra khỏi hệ thống. Trong chế độ làm việc bình thường, trong bình ro le day dau, tiép diém role 6 trạng thái hở. Khi khí bốc ra yếu (chăng hạn vì dầu nóng do quá tải), khí tập trung lên phía trên của bình Rơle đây phao số 1 xuống, Rơle gửi tín hiệu cấp I cảnh báo. Nếu khí bốc ra mạnh (chẳng hạn do ngắn mạch bên trong thùng dầu), luồng dầu vận chuyên từ thùng lên bình giãn dầu xô phao số 2 xuống gửi tín hiệu đi cắt máy biến áp.
Rơle khí còn có thể tác độngkhi mức dầu trong bình rơle giảm thấp do dầu bị rò ri hoặc thùng biến áp bị thủng. Rơle khí có thể làm việc khá tin cậy chống lại tất cả các sự cố bên trong thùng dầu máy biến ấp, tuy nhiên kinh nghiệm vận hành cũng phát hiện một số trường hợp tác động sai do ảnh hưởng của chấn động cơ học lên máy biến áp (như động đất, các vụ nỗ gần nơi đặt máy biến áp ). Đối với máy biến áp lớn, bộ điều chỉnh điện áp dưới tải 11 thường được đặt trong thùng dầu riêng và người ta dùng 1 bộ rơle khí riêng để bảo vệ cho bộ điều áp đưới tải. e Bao vé so léch có hãm: AI /67T Isi BI BI Ts2 | — / WA / > | <— ý ý s Ti No I Ni Hình 2.