LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, điện năng là một phần thiết yếu trong sản xuất công nghiệp cũng như trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày của con người. Để đảm bảo sản lượng và chất lượng điện năng cần thiết, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, đảm bảo an toàn cho thiết bò và sự làm việc ổn đònh trong toàn hệ thống; cần phải sử dụng một cách rộng rãi và có hiệu quả những phương tiện bảo vệ,thông tin ,đo lường ,điều khiển và điều chỉnh tự động trong hệ thống điện. Trong số các phương tiện này, rơle và thiết bò bảo vệ bằng rơle đóng một vai trò hết sức quan trọng. Trong quá trình vận hành hệ thống điện, không phải lúc nào hệ thống cũng hoạt động ổn đònh, thực tế chúng ta luôn gặp tình trạng làm việc không bình thường hoặc sự cố như ngắn mạch, quá tải v.v. . mà nguyên nhân có thể do chủ quan hoặc khách quan. Hệ thống Rơle sẽ phát hiện và tự động bảo vệ các sự cố ,tình trạng làm việc bất thường của hệ thống ,để từ đó con người có biện pháp xử lý kòp thời. Hiện nay dưới sự phát triển của khoa học kỹ thuật, thiết bò bảo vệ rơle ngày càng hiện đại, nhiều chức năng và tác động chính xác hơn. Ở nước ta ngày nay, xu hướng sử dụng rơle không tiếp điểm để dần thay thế cho các rơle điện cơ dùng tiếp điểm đã quá cũ kỷ, hoạt động không an toàn và thiếu chính xác . Đề tài “ Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp 110/15KV Thủ Đức Bắc “ nhằm mục đích tìm hiểu và giới thiệu một số thiết bò về rơle bảo vệ kỹ thuật số mà hiện nay đang sử dụng rộng rãi trong hệ thống cung cấp điện. Đề tài gồm có 2 phần : - Phần 1 : Tổng quan về rơle . Trong phần này gồm có 2 chương giới thiệu nguyên lý bảo vệ của một số loại rơle cơ bản và các chỉ danh vận hành của thiết bò bảo vệ rơle thông dụng hiện đang được sử dụng trong hệ thống điện ở Việt Nam. - Phần 2 : Khảo sát thực tế hệ thống rơle bảo vệ trạm biến áp 110/15KV Thủ Đức Bắc. Phần này gồm 2 chương : + Chương I : Giới thiệu các thiết bò nhất thứ của trạm 110/15KV Thủ Đức Bắc. + Chương II : Hệ thống rơle bảo vệ của trạm biến áp 110/15KV Thủ Đức Bắc. Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã được sự hướng dẫn tận tình của cô Vũ Thò Ngọc, nghiên cứu các tài liệu liên quan cũng như đi tìm hiểu thực tế tại trạm biến áp 110/15KV Thủ Đức Bắc. Tuy nhiên, do thời gian thực hiện đề tài có hạn cũng như kiến thức kinh nghiệm về lónh vực bảo vệ rơle trong hệ thống điện chưa nhiều, nên tập đồ án tốt nghiệp này sẽ có những sai sót là điều không thể tránh được. Nhóm nghiên cứu rất mong được sự nhận xét và đóng góp của q Thầy Cô. TP.Hồ Chí Minh , tháng 02 năm 2001 Nhóm sinh viên thực hiện Nguyễn Thành Thọ Đỗ Tấn Kính LỜI CẢM ƠN Nhóm thực hiện xin chân thành cảm ơn : - Ban Giám Hiệu trường Đại học SPKT Tp.HCM . - Ban Chủ Nhiệm Khoa Điện - Điện tử. - Q Thầy Cô đang giảng dạy tại Khoa Điện . - Cô Vũ Thò Ngọc - Người đã tận tình hướng dẫn chúng em trong quá trình thực hiện đđà án tốt nghiệp này . - Cha mẹ và những người thân đã nuôi dạy cho chúng con có được ngày hôm nay . - Ban Giám Đốc Công Ty Truyền Tải Đòên 4 . - Tập thể CBCNV Trạm biến điện Thủ Đức Bắc . - Các bạn sinh viên cùng khóa , cùng lớp 97N-ĐKC . ** MỤC LỤC Lời nói đầu Trang Phần giới thiệu 1 Phần nội dung : Phần 1 : TỔNG QUAN VỀ RƠLE BẢO VỆ Chương 1 : Khái niệm về rơle bảo vệ 5 Chương 2 : Nguyên lý hoạt động của các loại rơle bảo vệ trong trạm biến áp 8 Phần 2 : KHẢO SÁT THỰC TẾ HỆ THỐNG RƠLE BẢO VỆ TRONG TRẠM 110/15KV THỦ ĐỨC BẮC Chương 1 : Giới thiệu trạm Thủ Đức Bắc 27 Chương 2 : Giới thiệu thiết bò nhất thứ I. Máy biến áp lực 28 II. Máy cắt 29 III. Cầu dao cách ly 31 IV. Máy biến dòng điện 32 V. Máy biến điện áp 32 Chương 3 : Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm biến điện 110/15KV Thủ Đức Bắc I. Sơ đồ nhất thứ 33 II. Sơ đồ hệ thống rơle bảo vệ nhất thứ A.Sơ đồ và kết lưới hệ thống 33 B.Phân tích sơ đồ 35 III. Khảo sát rơle bảo vệ đường dây 1. Bảo vệ đường dây phía 110KV 40 2. Bảo vệ đường dây phía 15KV 52 IV. Khảo sát rơle bảo vệ máy biến thế 1. Rơle tác động có dòng điện 55 2. Rơle tác động không có dòng điện 82 V. Các rơle bảo vệ khác 1. Rơle sa thải phụ tải 86 2. Rơle khóa trung gian 90 Phần 3 : KẾT LUẬN 92 Tài liệu tham khảo 93 Phụ lục 94 ** TRƯỜNG ĐHSPKT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc KHOA : ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN : ĐIỆN CÔNG NGHIỆP NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN - Họ và tên : Nguyễn Thành Thọ Mã số sinh viên : 97202399 Đỗ Tấn Kính Mã số sinh viên : 97202315 - Lớp : 97N-ĐKC - Khóa : 1997 - 2000 - Ngành : Điện khí hóa và cung cấp điện 1. Đề tài : KHẢO SÁT HỆ THỐNG RƠLE BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 110/15KV THỦ ĐỨC BẮC 2. Số liệu ban đầu : Số liệu thực tế tại trạm Thủ Đức Bắc . 3. Nội dung phần thuyết minh : + Tổng quan về rơle. + Giới thiệu thiết bò nhất thứ của trạm. + Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ trạm. 4. Phần bản vẽ : 5. Giáo viên hướng dẫn : (Ký và ghi rõ họ tên ) Vũ Thò Ngọc 6. Ngày giao nhiệm vụ : 08/ 01/ 2001 7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 28/ 02/ 2001 Cán bộ duyệt kí tên Thông qua bộ môn (Kí và ghi rõ họ tên ) Ngày tháng năm 2001 Chủ nhiệm bộ môn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT : DẪN NHẬP I. ĐẶT VẤN ĐỀ : Ngày nay, hầu như hoạt động của con người trong mọi lónh vực đều không thể tách khỏi nguồn năng lượng điện . Ở nước ta, điện năng hầu hết được sản xuất ở những nhà máy nhiệt điện , thủy điện có công suất lớn như : Thủy điện Hòa Bình , thủy điện Đa Nhim , thủy điện Trò An , nhiệt điện Phú Mỹ , nhiệt điện Phả Lại Các nhà máy thủy điện thì được xây dựng ở những vùng có vò trí đòa lý thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy thủy điện , còn các nhà máy nhiệt điện thì được xây dựng ở những nơi gần nguồn nhiên liệu, nhưng hộ tiêu thụ thì không chỉ là những hộ ở xung quanh nhà máy.Vấn đề đặt ra là làm sao truyền tải được điện năng từ các nhà máy điện đến các hộ tiêu thụ một cách liên tục, an toàn và kinh tế nhất. Để đảm bảo sản lượng và chất lượng điện năng cần thiết, tăng cường độ tin cậy cung cấp điện cho các hộ tiêu thụ, đảm bảo an toàn cho thiết bò và sự làm việc ổn đònh trong toàn hệ thống cần phải sử dụng một cách rộng rãi và có hiệu lực những phương tiện bảo vệ , thông tin , đo lường, điều khiển và điều chỉnh tự động trong hệ thống. Trong số các phương tiện này rơle và thiết bò bảo vệ bằng rơle đóng một vai trò hết sức quan trọng. Cùng với sự phát triển kỹ thuật điện nói chung và các hệ thống điện lực nói riêng, kỹ thuật bảo vệ rơle trong mấy mươi năm gần đây đã có những biến đổi và tiến bộ rất to lớn. Những thành tựu của kỹ thuật bảo vệ rơle hiện đại cho phép chế tạo những loại bảo vệ phức tạp với những đặc tính kỹ thuật khá hoàn hảo nhằm nâng cao độ nhạy của các bảo vệ và tránh không cho các bảo vệ làm việc nhầm lẫn khi có những đột biến của phụ tải, khi có hư hỏng trong mạch điện áp hoặc khi có dao động điện , nhằm hoàn thiện các phương pháp dự phòng trong các hệ thống khi có hư hỏng trong các sơ đồ [...]... lắp đặt mà phân biệt rơle bảo vệ chính, rơle bảo vệ dự phòng : + Bảo vệ chính trang thiết bò là bảo vệ thực hiện tác động nhanh khi có sự cố xảy ra trong phạm vi giới hạn đối với trang thiết bò được bảo vệ + Bảo vệ dự phòng đối với cùng trang thiết bò này là bảo vệ thay thế cho bảo vệ chính trong trường hợp bảo vệ chính không tác động hoặc trong tình trạng sửa chữa nhỏ Bảo vệ dự phòng cần phải tác động... động của bảo vệ chính, nhằm để cho bảo vệ chính loại phần tử bò sự cố ra khỏi hệ thống trước tiên (khi bảo vệ này tác động đúng) 2 Các yêu cầu đối với rơle bảo vệ : Rơle bảo vệ phải đảm bảo các yêu cầu cơ bản sau đây : * Tính chọn lọc : Là khả năng phân biệt các phần tử hư hỏng và bảo vệ bằng cách chỉ cắt (cô lập) các phần tử đó Tính chọn lọc là yêu cầu cơ bản nhất của bảo vệ rơle để đảm bảo cung cấp.. .bảo vệ và sơ đồ điều khiển máy cắt điện cũng như khi bản thân máy cắt điện bò trục trặc Hiện nay,người ta đã chế tạo được các thiết bò bảo vệ rơle ngày càng gọn nhẹ ,hoạt động chính xác , tác động nhanh , độ an toàn cao Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã chọn đề tài “ Khảo sát hệ thống rơle bảo vệ của trạm biến áp 110/15KV Thủ Đức Bắc “ II GIỚI HẠN ĐỀ TÀI : Trong trạm biến áp , có hai hệ... : Rơle quá dòng chạm đất có hướng - 87B : Rơle so lệch dọc bảo vệ thanh cái - 87T : Rơle so lệch dọc bảo vệ máy biến áp - 96-1 : Rơle hơi cấp 1(chỉ báo tín hiệu) - 96-2 : Rơle hơi cấp 2 (tác động cắt máy cắt điện)  CHƯƠNG 2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA CÁC LOẠI RƠLE BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP 1 RƠLE HƠI (R.96) : Rơle hơi được áp dụng cho các máy biến áp có công suất trung bình và lớn với kiểu máy có thùng giãn... hạn bởi các biến dòng đặt trên các nhánh của đối tượng được bảo vệ Khi có ngắn mạch trong vùng bảo vệ, tổng dòng điện đi qua rơle sẽ khác không và rơle sẽ tác động Khi sự cố bên ngoài vùng bảo vệ, tổng dòng điện qua rơle vẫn bằng không, rơle không tác động Đối tượng được bảo vệ IR R Hình 10: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch dọc dòng điện Rơle so lệch dọc dòng điện thường được dùng để bảo vệ cho các thiết... Nếu bảo vệ tác động không chọn lọc, sự cố có thể lan rộng Cần phân biệt hai khái niệm cắt chọn lọc : + Chọn lọc tương đối : Theo nguyên tắc tác động của mình ,bảo vệ có thể làm việc như là bảo vệ dự trữ khi ngắn mạch phần tử lân cận + Chọn lọc tuyệt đối : Bảo vệ chỉ làm việc trong trường hợp ngắn mạch ở chính phần tử được bảo vệ * Tác động nhanh : Yêu cầu này chỉ cần áp ứng đối với sự cố ngắn mạch Bảo. .. đònh rơle tổng trở Đường dây được bảo vệ bằng rơle tổng trở có 3 vùng bảo vệ - Z1, Z2, Z3: tổng trở bảo vệ vùng 1, 2, 3 - t1, t2, t3: thời gian tác động của bảo vệ vùng 1, 2, 3 của rơle 21 thuộc máy cắt MC1 Khi ngắn mạch trên đoạn AB (vùng 1), đòi hỏi phải cắt nhanh máy cắt MC1 Do đó thời gian tác động của bảo vệ vùng 1 thường được chọn bằng không: t1 = 0 sec Để bảo vệ toàn bộ chiều dài đoạn AB, về... + ∆t = tBC+ ∆t Trong đó: - tBC : thời gian tác động của bảo vệ chính đoạn BC - ∆t : thời gian mở của máy cắt MC2 Phạm vi bảo vệ của vùng 2 là : Zđ2 = 0,75 ZBC + ZAB Như vậy bảo vệ vùng 2 của đoạn AB là bảo vệ dự trữ cho bảo vệ chính của đoạn BC Tương tự cho điểm ngắn mạch trên đoạn CD : Zđ3 = 0,75 ZBC + ZAB t3 = max(t2 , tCD) + ∆t Để tránh bảo vệ tác động sai khi có dao động trên hệ thống, trong một... điện áp dư ở vò trí đặt bảo vệ khi ngắn mạch ở khu vực cuối cùng được bảo vệ 7 RƠLE SO LỆCH DỌC DÒNG ĐIỆN (R.87) : 7.1 Nguyên tắc bảo vệ : Rơle so lệch dọc là rơle làm việc dựa trên sự so sánh trực tiếp dòng điện trên các nhánh của một đối tượng Theo đònh luật Kirchoff, tổng véctơ của tất cả các dòng điện đi vào và ra một đối tượng bảo vệ bằng không trong điều kiện làm việc bình thường Vùng bảo vệ của... mạch điện nhò thứ Mạch điện nhất thứ là mạch điện tiếp nhận các nguồn điện cao áp đến trạm, biến đổi điện áp của nguồn điện nhận được, sau đó phân phối đi nguồn điện có điện áp đã biến đổi Mạch điện nhất thứ gồm có các thiết bò như : máy cắt, dao cách ly, máy biến thế lực, thanh cái máy biến dòng điện, máy biến điện áp, máy biến thế tự dùng v.v… Mạch điện nhò thứ gồm các mạch điện có các chức năng kiểm