Đồ án Bảo vệ trạm biến áp 35/6kV

gióp ®ì cña thµy, c« gi¸o trong bé m«n ®Æc biÖt lµ sù dÉn d¾t tËn t×nh cña thµy gi¸o PGS. TS. Nguyªn Anh NghÜa ®· gióp em hoµn thµnh b¶n ®å ¸n. B¶n ®å ¸n cña em bao gåm nh÷ng néi dung chÝnh sau: PhÇn I: tæng quan vÒ C«ng ty than §Ìo Nai. Ch­¬ng 1: C¬ cÊu tæ chøc khai th¸c cña c«ng ty than §Ìo Nai. Ch­¬ng 2: T×nh h×nh cung cÊp ®iÖn cña C«ng ty than §Ìo Nai. PhÇn II: Chuyªn ®Ò b¶o vÖ r¬le. Ch­¬ng 3: Lý thuyÕt chung vÒ b¶o vÖ r¬le. Ch­¬ng 4: TÝnh to¸n ng¾n m¹ch. Ch­¬ng 5: TÝnh to¸n chØnh ®Þnh b¶o vÖ r¬le. Do thêi gian nghiªn cøu cã h¹n, l­îng kiÕn chuyªn m«n cßn h¹n chÕ cho nªn b¶n ®å ¸n cña em kh«ng thÓ tr¸nh ®­îc nh÷ng thiÕu xãt, kÝnh mong nhËn ®­îc sù quan t©m, gãp ý cña thµy c« vµ c¸c b¹n ®ång nghiÖp. Em xin ch©n thµnh c¸m ¬n! Hµ néi ngµy 28/5/2005 Sinh viªn TrÇn §×nh Vinh PhÇn I: Tæng quan vÒ c«ng ty than §Ìo Nai Ch­¬ng 1 C¬ cÊu tæ chøc khai th¸c cña c«ng ty than §Ìo Nai §iÒu kiÖn tù nhiªn VÞ trÝ ®Þa lý Má than §Ìo Nai ®­îc qu¶n lý diÖn tÝch hµnh chÝnh 52,2km2, n»m trong giíi h¹n to¹ ®é: X: 25000+26600; Y:427200+429400. PhÝa B¾c ®­îc giíi h¹n bëi ®øt g·y A PhÝa Nam ®­îc giíi h¹n bëi ®øt g·y B PhÝa §«ng nam gi¸p víi má cäc s¸u PhÝa §«ng b¾c gi¸p víi má Cao S¬n PhÝa T©y gi¸p víi khu Lé TrÝ- Má Thèng nhÊt §Æc ®iÓm ®Þa h×nh §Þa h×nh khu má kh«ng cßn nguyªn thñy n÷a mµ ®· bÞ khai ®µo ë hÇu hÕt c¸c khu vùc. §Þa h×nh cao nhÊt ë phÝa B¾c vµ phÝa t©y +370m, phÝa nam lµ +275,7m, phÝa §«ng lµ 157,5m. §Þa h×nh thÊp nhÊt øng víi ®¸y má vµ thÊp dÇn tõ t©y sang §«ng. §Æc ®iÓm khÝ hËu. Khu má n»m trong vïng than CÈm Ph¶ nªn khÝ hËu khu má mang tÝnh chÊt chung lµ nhiÖt ®íi giã mïa. Mïa m­a tõ th¸ng 4 ®Õn th¸ng 10, mïa kh« tõ th¸ng 11 ®Õn th¸ng 3 n¨m sau. NhiÖt ®é kh«ng khÝ hµng th¸ng thay ®æi tõ 11,80c+32,60c, trung b×nh tõ 23 ®Õn 250c. L­îng m­a hµng n¨m thay ®æi tõ 1106,68mm ®Õn 2834,7mm trung b×nh lµ 2040mm, l­îng m­a ph©n phèi hµng th¸ng kh«ng ®Òu. §Æc ®iÓm ®Þa chÊt. Uèn nÕp Má §Ìo Nai cã 2 nÕp uèn chÝnh lµ nÕp låi trung t©m vµ nÕp lâm phÝa nam NÕp låi trung t©m: cã trôc ch¹y theo h­íng TN-§B, gãc dèc cña hai c¸nh thay ®æi tõ 30o+40o, hai c¸nh cña nÕp låi bÞ chÆn bëi ®øt g·y A2 ë phÝa B¾c vµ ®øt gÇu A3 ë phÝa Nam. NÕp lâm phÝa Nam: (NÕp lâm c«ng tr­êng chÝnh) Trôc cña nÕp lâm ch¹y theo ph­¬ng gÇn vÜ tuyÕn vµ bÞ chÆn bëi ®øt g·y K, C¸nh phÝa Nam cã ®é dèc trung b×nh 200+300. C¸nh phÝa B¾c cã ®é dèc trung b×nh 350+400, nÕp lâm më réng vÒ phÝa §«ng vµ bÞ chÆn bëi ®øt g·y K. §øt g·y C¸c ®øt g·y ®­îc chia thµnh hai hÖ thèng chÝnh HÖ thèng ph¸t triÓn theo ph­¬ng kinh tuyÕn vµ hÖ thèng ph¸t triÓn theo ph­¬ng vÜ tuyÕn. HÖ thèng ®øt g·y theo ph­¬ng kinh tuyÕn: §øt g·y nghÞch K: ë phÝa ®«ng má lµ ranh giíi ph©n chia má §Ìo Nai vµ Cäc S¸u §øt g·y nghÞch : ë phÝa t©y khu má, mÆt tr­ît c¾m t©y víi gãc dèc 75+ 800, biªn ®é dÞch chuyÓn kho¶ng 100m, ®íi huû ho¹i kho¶ng 10m. §øt g·y thuËn A4: mÆt tr­ît ®øt g·y c¾m ®«ng víi gãc dèc c¾m ®«ng 75+ 800. Biªn ®« dÞch chuyÓn nhá kho¶ng vµi chôc mÐt. §øt g·y thuËnA1: ë phÝa T©y khu má. MÆt tr­ît ®øt g·y c¾m T©y víi gãc dèc 800, biªn ®é dÞch chuyÓn kho¶ng 100m. §øt g·y A1 ®­îc kÐo dµi thªm mét ®o¹n vÒ phÝa Nam kho¶ng 50m. (so víi b¸o c¸o n¨m 1990) HÖ thèng ®øt g·y theo ph­¬ng vÜ tuyÕn: §øt g·y nghÞch B-B: Lµ ranh giíi phÝa Nam cña má, mÆt tr­ît ®øt g·y c¾m B¾c víi gãc dèc 50+600, biªn ®é dÞch chuyÓn kho¶ng 200m, ë ph¹m vi Nam moong ®øt g·y B-B lïi xuèng phÝa Nam kho¶ng 50+70m (so víi b¸o c¸o ®Þa chÊt n¨m 1990) §øt g·y nghÞch A3: N»m ë trung t©m má, mÆt tr­ît ®øt g·y c¾m t©y víi gãc dèc 70+ 800, biªn ®é dÞch chuyªn 200+250m. §øt g·y nghÞch A2: N»m phÝa b¾c ®øt gÉy A3, mÆt tr­ît ®øt gÉy c¾m B¾c víi gãc dèc 70+ 800, biªn ®é dÞch chuyÓn vµi tr¨m mÐt. §øt g·y thuËn AS1: N»m ë phÝa B¾c khu vØa chÝnh, mÆt tr­ît ®øt g·y c¾m B¾c- T©y b¾c víi gãc dèc70+800. C«ng nghÖ khai th¸c, tæ chøc vµ qu¶n lý xÝ nghiÖp. C«ng nghÖ khai th¸c. Quy tr×nh khai th¸c cña C«ng ty than §Ìo Nai ®­îc tr×nh bµy nh­ h×nh vÏ. C«ng ty than §Ìo Nai víi c«ng nghÖ khai th¸c than hiÖn ®ang ¸p dông lµ t­¬ng ®èi hîp lý. Song còng cÇn ph¶i quan t©m ®Õn mét sè kh©u trong d©y chuyÒn c«ng nghÖ nh­: - §Çu t­ tr×nh ®é khoa häc kü thuËt vµo hai kh©u khoan næ vµ bèc xóc ®Ó h¹n chÕ ®­îc khoan næ bèc xóc l¹i lÇn hai v×: + Khoan næ lµ kh©u ®Çu tiªn trong c«ng nghÖ khai th¸c, nÕu quan t©m qu¶n lý ®Çu t­ kü thuËt tèt c«ng ®o¹n khoan sÏ tiÕt kiÖm ®­îc thuèc næ ( thuèc næ lµ nguyªn liÖu cã gi¸ trÞ ®¾t nhÊt trong chi phÝ gi¸ thµnh mét ®¬n vÞ s¶n phÈm) vµ ®¶m b¶o cho c«ng ®o¹n næ m×n kÞp thêi tr¸nh ®­îc sù tæn thÊt mÐt khoan (do bÞ vïi lÊp ). MÆt kh¸c ®¹t ®uîc chØ tiªu chÊt l­îng vµ hÖ sè në rêi cña ®Êt ®¸ gióp cho kh©u bèc xóc ®¹t hiÖu qu¶ cao tr¸nh t×nh tr¹ng bÞ v­íng ch©n, ®ãng cöa tÇng dÉn ®Õn ph¶i sö lý khoan næ l¹i lÇn hai g©y tèn kÐm vÒ kinh tÕ. - S¶n phÈm cña má lµ than, song chñng lo¹i chÊt l­îng l¹i ®a d¹ng. Trong ®ã cã nh÷ng chñng lo¹i kh«ng thÓ dïng thiÕt bÞ m¸y mãc ®Ó gia c«ng chÕ biÕn ®­îc mµ ph¶i sö dông chñ yÕu c«ng nghÖ nhÆt tay. Do vËy ngoµi viÖc ®Çu t­ thªm thiÕt bÞ m¸y mãc hiÖn ®¹i phôc vô cho c«ng nghÖ s¶n xuÊt chÝnh, má cÇn ph¶i thùc sù quan t©m ®Õn s¾p xÕp l¹i lao ®éng, ®Çu t­ c«ng cô vµ ®iÒu kiÖn cho ng­êi lao ®éng, thùc sù quan t©m ®Õn c«ng nghÖ pha trén, thu håi triÖt ®Ó nguån than côc, nh»m lµm tèt c«ng t¸c qu¶n trÞ tµi nguyªn, n©ng cao chÊt l­îng s¶n phÈm t¨ng doanh thu cho má. Ph­¬ng ph¸p tæ chøc qu¶n lý cña xÝ nghiÖp Ph­¬ng ph¸p tæ chøc. C«ng ty than §Ìo Nai lµ mét doanh nghiÖp s¶n xuÊt than lín víi sè l­îng c«ng nh©n viªn hiÖn nay lµ 3.596 ng­êi. Do ®Æc thï kh¸ phøc t¹p vÒ c«ng viÖc do vËy ®Ó ho¹t ®éng s¶n xuÊt cã hiÖu qu¶, thùc hiÖn c¬ chÕ qu¶n lý míi, má th­êng xuyªn s¾p xÕp tæ chøc bé m¸y víi nhiÖm vô cña tõng phßng ban, ph©n x­ëng theo m« h×nh qu¶n lý trùc tuyÕn- chøc n¨ng chia thµnh hai cÊp. - CÊp doanh nghiÖp - CÊp c«ng tr­êng, ph©n x­ëng, ®éi xe. C¬ cÊu trùc tuyÕn chøc n¨ng quyÒn lùc cña doanh nghiÖp ®­îc tËp trung vµo Gi¸m ®èc má lµ ng­êi trùc tiÕp ®iÒu hµnh c¸c ®¬n vÞ c«ng tr­êng ph©n x­ëng, c¸c khèi phßng ban kü thuËt, nghiÖp vô chØ nhËn mÖnh lÖnh s¶n xuÊt tõ Gi¸m ®èc vµ cã nhiÖm vô h­íng dÉn kiÓm tra viÖc thùc hiÖn mÖnh lÖnh ®ång thêi ph¸t hiÖn c¸c vÊn ®Ò ph¸t sinh ®Ó b¸o c¸o Gi¸m ®èc vµ ®Ò xuÊt c¸c biÖn ph¸p gi¶i quyÕt. Chøc n¨ng, nhiÖm vô cña tõng bé phËn c«ng tr­êng, ph©n x­ëng. - C«ng tr­êng khoan næ: Sau khi nhËn ®­îc hé chiÕu khoan næ cña phßng kü thuËt khai th¸c má, c«ng tr­êng ®­a m¸y khoan vµo vÞ trÝ khai tr­êng ®Ó khoan s©u vµo lßng ®Êt thµnh nh÷ng lç khoan cã chiÒu s©u tõ 10 - 20 m, tuú theo ®é cøng cña ®Êt ®¸. Sau khi cã hé chiÕu næ th× n¹p thuèc næ m×n b¾n t¬i ®Êt ®¸. - C«ng tr­êng xóc: Qu¶n lý toµn bé thݪt bÞ xóc ®iÖn ( 4,6 - 5m3), xóc thuû lùc, xóc lèp, xóc lËt cã nhiÖm vô ®µo më vØa, xóc t¶i ®Êt ®¸ lªn xe «t«. - ChÝn ®éi xe «t«: Xe cã träng t¶i tõ ( 10-:- 40TÊn ) c¸c ®éi xe nµy cã nhiÖm vô vËn chuyÓn ®Êt ®¸ vµ than. - C«ng tr­êng b¨ng gåm hai hÖ thèng: + C«ng tr­êng b¨ng t¶i: NhËn than tõ «t« xuèng ®­a vµo sµng lµm phÈm chÊt ph©n lo¹i côc, c¸m, sau ®ã dïng hÖ thèng b¨ng t¶i xuèng m¸ng ga, rãt xuèng wag«ng giao cho xÝ nghiÖp TT Cöa ¤ng. + C«ng tr­êng b¨ng sµng: NhËn than cÊp liÖu tõ «t« ®æ xuèng ®­a vµo sµng vµ t¶i xuèng cuèi b¨ng ®Ó «t« chuyÓn ra c¶ng Vòng §ôc, tiªu thô trong n­íc. - C«ng tr­êng than thñ c«ng. Dïng lùc l­¬ng lao ®éng thñ c«ng ®Ó tËn thu than t¹i c¸c vØa kÑp vµ gia c«ng c¸c lo¹i than côc trong kho ®Ó thµnh than côc xuÊt khÈu 3A côc 4A giao qua XÝ nghiÖp TuyÓn than Cöa ¤ng . Chøc n¨ng nhiÖm vô cña tõng bé phËn: - Gi¸m ®èc doanh nghiÖp: Lµ ng­êi chÞu tr¸ch nhiÖm cao nhÊt cña C«ng ty tr­íc Tæng c«ng ty vµ Nhµ N­íc vÒ mäi mÆt ho¹t ®éng s¶n xuÊt kinh doanh cña C«ng ty lµ ng­êi ®iÒu hµnh cao nhÊt trong má. - 4 phã gi¸m ®èc lµ nh÷ng ng­êi gióp viÖc cho Gi¸m ®èc vÒ tõng bé phËn chuyªn m«n nghiÖp vô: + Phã gi¸m ®èc s¶n xuÊt ; + Phã gi¸m ®èc kü thuËt ; + Phã gi¸m ®èc C¬ ®iÖn- vËn t¶i ; + Phã gi¸m ®èc ®êi sèng kinh tÕ. - 17 phßng ban chøc n¨ng ®¶m nhiÖm c¸c c«ng viÖc cô thÓ d­íi sù l·nh ®¹o trùc tiÕp cña Gi¸m ®èc vµ c¸c Phã gi¸m ®èc. + Phßng tæ chøc ®µo t¹o: Gióp Gi¸m ®èc vÒ c«ng t¸c tæ chøc c¬ b¶n trong doanh nghiÖp, chuÈn bÞ ®µo t¹o ®éi ngò c¸n bé kÕ cËn, ®µo t¹o c«ng nh©n kü thuËt, båi d­ìng n©ng cao tay nghÒ cho c«ng nh©n kü thuËt. + Phßng kÕ ho¹ch: Tham m­u gióp cho Gi¸m ®èc x©y dùng kÕ ho¹ch s¶n xuÊt kü thuËt, tæ chøc x©y dùng cña xÝ nghiÖp theo c¸c kú: ng¾n - trung - dµi h¹n. + Phßng kÕ to¸n thèng kª: Gióp gi¸m ®èc vÒ viÖc qu¶n lý, sö dông vèn vµ c«ng t¸c h¹ch to¸n thèng kª, h¹ch to¸n s¶n xuÊt cña má trong s¶n xuÊt kinh doanh. + Phßng vËt t­: Gióp Gi¸m ®èc trong c«ng viÖc cung øng vËt t­ vµ qu¶n lý vËt t­ phôc vô cho s¶n xuÊt. + C¸c phßng kü thuËt: Khai th¸c - VËn t¶i - C¬ ®iÖn - Tr¾c ®Þa - §Þa chÊt: Gióp Gi¸m ®èc tæ chøc qu¶n lý kü thuËt, thiÕt bÞ m¸y mãc, x©y dùng c¸n bé vµ ¸p dông c«ng nghÖ míi vµo s¶n xuÊt. + Phßng KCS: Gióp Gi¸m ®èc vÒ c«ng t¸c qu¶n lý chÊt l­îng c¸c mÆt hµng b¶o ®¶m cho c«ng t¸c tiªu thô, b¶o ®¶m hoµn thµnh kÕ ho¹ch. + Phßng b¶o vÖ: Gióp Gi¸m ®èc vÒ c«ng t¸c an ninh trËt tù trong khai tr­êng s¶n xuÊt. B¶o vÖ thiÕt bÞ m¸y mãc, an toµn cho s¶n xuÊt vµ ng­êi lao ®éng. + Phßng y tÕ: Gióp gi¸m ®èc ch¨m sãc søc kháe cho c¸n bé c«ng nh©n viªn. C«ng t¸c c¬ giíi ho¸. Khai th¸c. §Ó khai th¸c ®­îc than d­íi lßng ®Êt cã ®é r¾n cøng tõ F8-F13 C«ng ty ph¶i tiÕn hµnh dïng khoan ®Ó khoan s©u vµo lßng ®Êt víi ®é s©u tõ 10-20m sau ®ã n¹p thuèc næ xuèng c¸c lç khoan ®Ó næ m×n. Khi næ m×n xong ®Êt ®¸ vì vôn ra sau ®ã dïng m¸y xóc xóc ®Êt ®¸ lªn «t« vËn t¶i cì lín (27-40 tÊn) chë ra b·i th¶i ®æ. Bèc xóc. Do c«ng tr­êng xóc ®¶m nhËn, Má sö dông 15 m¸y xóc lo¹i ЭKГ-5A, ЭKГ-4,6b,vµ 5 m¸y xóc thñy lùc gÇu ng­îc lo¹i PC-450, PC-750. VËn chuyÓn. Má sö dông 6 ®éi xe benlaz ®Ó vËn chuyÓn ®Êt ®¸ tõ g­¬ng khai th¸c ra b·i th¶i,vËn chuyÓn than s¹ch, than nguyªn khai ra tuyÕn b¨ng sµng vµ b¨ng t¶i. Ngoµi ra cßn 2 ®éi xe trung xa ®Ó vËn chuyÓn than tËn thu, than xuÊt khÈu. ViÖc vËn chuyÓn than tõ b·i chøa than ®Õn m¸ng ga do hÖ thèng b¨ng t¶i gåm 2 tuyÕn b¨ng: +TuyÕn b¨ng t¶i thø nhÊt §Ìo Nai-Dèc Th«ng: Dµi 2km gåm 13 b¨ng m¸ng cña Ba Lan lo¹i PTG-50/1000, vËn chuyÒn than nguyªn khai tõ má xuèng m¸ng ga ®­êng s¾t ®Ó chuyÓn ra Cöa ¤ng. +TuyÕn b¨ng thø 2:Cã chiÒu dµi 600m, lo¹i PTG-500/800 gåm 4 b¨ng vËn chuyÓn than xuèng mÆt b»ng. C«ng t¸c tho¸t n­íc. §Ó tho¸t n­íc cho má, sö dông ph­¬ng ph¸p tho¸t n­íc hçn hîp bao gåm: +§­êng lß tho¸t n­íc cho trô b¾c vµ moong khai th¸c (tõ ®é cao 25¸185m) +HÖ thèng m­¬ng m¸ng hµo y; +HÖ thèng m­¬ng m¸ng phÝa ®«ng. Ch­¬ng II T×nh h×nh cung cÊp ®iÖn cña c«ng ty than ®Ìo nai Nguån cung cÊp ®iÖn cña C«ng ty than §Ìo Nai Tr¹m biÕn ¸p 35/6,3 kV cña C«ng ty than §Ìo Nai ®­îc cung cÊp ®iÖn tõ nguån ®iÖn cña §iÖn lùc Qu¶ng Ninh, ®­êng d©y 35 kV tõ tr¹m c¾t Cäc 4 vµo tr¹m biÕn ¸p 35/6,3 kV §Ìo nai sö dông d©y nh«m AC95 cã chiÒu dµi tuyÕn lµ 2,580 km bao gåm 24 cét, nguån cÊp 35 kV cho tr¹m Cäc 4 tõ ®­êng d©y 35 kV- 376. Toµn bé c¸c ®­êng d©y vµ thiÕt bÞ 35 kV vµo ®Õn cÇu dao P do ®iÖn lùc Qu¶ng Ninh qu¶n lý. Tr¹m biÕn ¸p trung gian 35/6kV §Ìo Nai. S¬ ®å nguyªn lý tr¹m 35/6kV. S¬ ®å cung cÊp ®iÖn tr¹m biÕn ¸p 35/6kV ®­îc giíi thiÖu trªn h×nh 2-1. Tr¹m biÕn ¸p 35/6,3 kV cña C«ng ty than §Ìo Nai ®­îc l¾p ®Æt vµ ®­a vµo vËn hµnh tõ n¨m 1987. Tr¹m cã nhiÖm vô cung cÊp ®iÖn cho c¸c thiÕt bÞ ho¹t ®éng trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt cña C«ng ty. Tr¹m ®­îc l¾p ®Æt trªn mÆt b»ng cã ®é cao (+195 m) so víi mùc n­íc biÓn, víi diÖn tÝch 810 m2 (30 m x 27 m), xung quanh tr¹m khu vùc nhµ vËn hµnh vµ n¬i ®Æt thiÕt bÞ cã t­êng rµo s¾t bao bäc. PhÝa tr­íc tr¹m cã cæng chÝnh, phÝa sau cã cæng phô (c¸c cæng nµy chØ më khi cÇn cho xe « t« vµ cÇn trôc vµo trong tr¹m). Bªn c¹nh cæng chÝnh cã cöa nhá cho ng­êi ®i bé ®i ra vµo tr¹m hµng ngµy. C¸c thiÕt bÞ ®iÖn lùc trong tr¹m. C¸c thiÕt bÞ trong tr¹m ®­îc l¾p ®Æt ë 2 khu vùc: - S©n tr¹m: PhÝa Nam tr¹m ®­îc l¾p ®Æt 3 cÇu dao c¸ch ly 35 kV, 3 van phãng sÐt 35 kV, 1 biÕn ¸p HOM 35 vµ 3 biÕn ¸p ZHOM-35 cã kÌm theo 3 cÇu ch× b¶o vÖ, 2 m¸y c¾t dÇu 35 kV, 2 m¸y biÕn dßng TI 75/5A, 2 m¸y biÕn ¸p 35/6,3 kV-3200 kVA, vµ 4 cét thu l«i. C¸c th«ng sè cña m¸y biÕn ¸p ®­îc giíi thiÖu trong b¶ng 2-1. B¶ng 2-1 M· hiÖu Tæ ®Êu d©y U®m, kV S®m, kVA Pkt kW Pnm kW UN,% I0, % S¬ cÊp Thø cÊp BAD 3200-35/6,3 Y/∆ 35 6,3 3200 5,4 29,5 7,5 4,5 BAD 3200-35/6,3 Y/∆ 35 6,3 3200 5,4 29,5 7,6 4,5 Hai m¸y biÕn ¸p 35/6,3- 3200, lÊy ®iÖn tõ ®­êng d©y 35 kV qua 2 m¸y c¾t dÇu m· hiÖu DW1- 35DTH, 2cÇu dao c¸ch ly m· hiÖu GW- 35§TH, 2 m¸y biÕn dßng BI 75/5A, 1 cÇu dao c¸ch ly tæng PLHF-35. Th«ng sè kü thuËt cña c¸c thiÕt bÞ ®iÖn phÝa 35kV ®­îc giíi thiÖu trong b¶ng 2-2. TT Tªn gäi, ký tù Ký hiÖu trªn s¬ ®å Th«ng sè c¬ b¶n VÞ trÝ l¾p ®Æt S®m (kVA) U®m (kV) I®m (A) 1 CÇu dao c¸ch ly PLHF- 35 P _ 35 200 Thanh c¸i 35 2 Chèng sÐt van NZ NZ- 35 _ 35 _ Thanh c¸i 35 3 Cuén kh¸ng K _ 35 _ Thanh c¸i 35 4 CÇu dao c¸ch ly GW- 35§TH P2 _ 35 600 Ph©n ®o¹n 2 5 M¸y c¾t dÇu DW- 35DTH B3 _ 35 600 Ph©n ®o¹n 2 6 M¸y biÕn ¸p 3 pha BAD 35/6 T2 3200 35 293,2 Ph©n ®o¹n 2 7 CÇu dao c¸ch ly GW- 35§TH P1 _ 35 600 Ph©n ®o¹n 1 8 M¸y c¾t dÇu DW- 35DTH B1 _ 35 600 Ph©n ®o¹n 1 9 M¸y biÕn ¸p 3 pha BAD 35/6 T1 3200 35 293,2 Ph©n ®o¹n 2 10 BiÕn dßng l­íi 35 BI- 35-75/5 _ 35 _ Thanh c¸i 35 11 BiÕn thÕ n«m HOM- 35 _ 35 Thanh c¸i 35 12 M¸y biÕn thÕ tù dïng 35 ZHOM- 35 _ 35 Thanh c¸i 35 - Nhµ tr¹m: L¾p ®Æt c¸c tñ ph©n phèi ®iÖn 6,3 kV ®ã lµ: 1 tñ ®o l­êng dïng ®Ó ®o l­êng vµ b¶o vÖ phÝa 35 kV, 1tñ biÕn ¸p tù dïng, 3 tñ bï ®Ó bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng, 1 tñ dù phßng, 6 tñ khëi hµnh, hÖ thèng thanh c¸i 6,3 kV, phÝa sau nhµ cã hÖ thèng xµ ®ì sø ®Ó ®­a ®iÖn 6,3 kV ra c¸c khëi hµnh, phÝa d­íi xµ cã l¾p c¸c van phãng sÐt 6,3 kV. Tñ sè 1 lµ tñ ®o l­êng, b¶o vÖ vµ ®iÒu khiÓn m¸y c¾t phÝa 35kV (ký hiÖu trªn s¬ ®å lµ DL35). Tñ sè 2 lµ tñ tù dïng bao gåm 2 m¸y biÕn ¸p th«ng sè cña 2 MBA ®­îc giíi thiÖu trong b¶ng 2-3. B¶ng 2-3 tt M· hiÖu Th«ng sè c¬ b¶n S®m (KVA) U®m(KV) I®m (A) 1 40KVA- 6/0,4 KV 40 6 3,8 2 HTMИ 630VA- 6/ 0,1 0,63 6 _ Tñ sè 3, 6, 8, 10, 12, 13. lµ c¸c tñ khëi hµnh cung cÊp ®iÖn cho c¸c phô t¶i. Tñ sè 4, 7 vµ 11 lµ c¸c tñ bï ®Ó bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng 480KVAr. M· hiÖu cña tô bï lµ KC2 – 6,3- 34- 3T, c«ng suÊt 34KVAr. Sè l­îng tô ë mçi tñ lµ: Tñ sè 5 vµ sè 10 lµ hai tñ ®Çu vµo. Tñ sè 9 lµ tñ ph©n ®o¹n trong ®ã cã cÇu dao liªn l¹c m· hiÖu PH 600-6. Tñ sè 12 lµ tñ dù phßng. C¸c thiÕt bÞ ®iÖn phÝa 6kV ®­îc giíi thiÖu trong b¶ng 2-4. B¶ng 2-4 STT Tªn thiÕt bÞ M· hiÖu 1 M¸y c¾t tñ 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10. HF515- 10M 600- 350/11 2 Van phãng sÐt FS2- 6 3 CÇu dao c¸ch ly PH 600- 6 4 M¸y biÕn dßng ®Çu vµo sè 1 vµ sè 2 IFZL- 10 TH 300/6 5 M¸y c¾t tñ 11,12,13,14,15. BK3- M10- Y2- 630 6 BiÕn dßng 6kV ®Çu ra c¸c khëi hµnh TOΛ10YT2.1 200/5 7 BiÕn ¸p ®iÒu khiÓn tñ tù dïng HTMИ 630VA- 6/ 0,1kV 40kVA- 6/0,4 kV 8 BiÕn ¸p ®iÒu khiÓn tñ ph©n ®o¹n HTMИ 630kVA-6/ 0,1 M¹ng ®iÖn 6KV. S¬ ®å nguyªn lý c¸c phô t¶i phÝa 6 kV ®­îc giíi thiÖu trong h×nh 2-2. Má than §Ìo Nai lµ mét má lé thiªn, do ®Æc thï cña khu vùc khai th¸c lu«n thay ®æi theo thêi gian, nªn c¸c phô t¶i khai th¸c còng thay ®æi theo, do vËy m¹ng ®iÖn cña má ®­îc chia thµnh 2 phÇn nh­ sau: PhÇn cè ®Þnh: ®­êng d©y cè ®Þnh tõ tr¹m 35/6 tíi c¸c tr¹m ph©n phèi trung t©m. PhÇn di ®éng: lµ ®­êng d©y tõ tr¹m ph©n phèi trung t©m tíi c¸c phô t¶i, th­êng xuyªn thay ®æi theo tiÕn ®é khai th¸c. C¸c thiÕt bÞ phô t¶i 6kV. C¸c thiÕt bÞ m¸y xóc. Th«ng sè kü thuËt cña c¸c ®éng c¬ truyÒn ®éng chÝnh cho m¸y xóc sö dông ®iÖn ¸p 6kV. §­îc thèng kª trong b¶ng 2-5. B¶ng 2-5 M· hiÖu U®m (KV) I®m (A) n v/ phót cosφ η% P®m (KW) Sè l­îng ЭKΓ-5A 6 28,7 1480 0,91 93 250 8 ЭKΓ- 4,6Б 6 28,7 1480 0,91 93 250 7 C¸c th«ng sè cña MBA phÝa 6kV. Th«ng sè cña MBA ®­îc thèng kª trong b¶ng 2-6. B¶ng 2-6. Sè khëi hµnh Tªn phô t¶i C«ng suÊt VÞ trÝ l¾p ®Æt Sè l­îng Th«ng sè cña ®­êng d©y cung cÊp M· hiÖu ChiÒu dµi,m Khëi hµnh sè 3 MBA 630KVA Tñ cao thÕ B5 vµ tr¹m trän bé BT1 2 AC50 2500 560 kVA Tr¹m trän bé BT2 1 180 kVA Tñ sè 40 1 40 kVA Tñ sè 49 1 25 kVA Tñ sè 42 1 Khëi hµnh sè 6 MBA 630 kVA Tñ sè 17 1 AC50 1300 560 kVA Tñ sè 24 1 320 kVA Tñ sè 29 1 40 kVA Tñ sè 43 1 Khëi hµnh 8 MBA 560 kVA Tñ sè 9 1 AC50 1200 250 kVA Tñ sè 28 1 40 kVA Tñ sè 46 1 Khëi hµnh 10 MBA 560 kVA Tñ sè 4 1 AC50 720 Khëi hµnh 12 MBA 320 kVA Tram T 1 AC50 1500 100 kVA Tñ sè 47 1 Khëi hµnh 13 MBA 560 kVA Tñ sè 8 vµ tñ sè 16 2 AC50 1700 100 kVA Ba vi vµ tñ 51 2 315 kVA Tñ sè 2 1 250 kVA Tr¹m T 1 85 kVA Tñ 44 1 40 kVA Tñ 48 1 25 kVA Tñ sè 50 1 Tæng hîp phô t¶i ®iÖn phÝa 6kV ®­îc thèng kª trong b¶ng 2-8. B¶ng 2-8 Khëi hµnh Tªn phô t¶i C«ng suÊt ®Þnh møc SL kyc cosj tgj SPtt (kW) SQtt (kVAr) P®m S®m BA-KV188 180 1 0,6 0,65 1,16 70,2 81,4 KH-3 BA-§®­êng170 40 1 0,6 0,65 1,16 15,6 18,1 BA-Kho 125 25 1 0,6 0,65 1,16 9,75 11,31 BA-BT¶i 1,2 630 2 0,6 0,65 1,16 491,4 570,02 BA-BT¶i 3 560 1 0,6 0,65 1,16 218,4 253,3 Tæng 1435 6 805,35 934,13 KH-6 BA- C271 630 1 0,6 0,65 1,16 245,7 285 BA-B¬m Hµo2K 320 1 0,6 0,65 1,16 124,8 144,8 BA-§§ 178 40 1 0,6 0,65 1,16 15,6 18,096 ЭKГ-5A 250 3 0,5 0,65 1,16 375 435 BA-C.151 560 1 0,6 0,65 1,16 218,4 253,34 ЭKГ- 4,6Б 250 2 0,5 0,65 1,16 250 290 Tæng 1550 9 1229,5 1426,2 KH-8 BA- kho 93 40 1 0,6 0,65 1,16 15,6 18 BA-CK cÇu®­êng 250 1 0,6 0,65 1,16 97,5 133,1 BA-C.274 560 1 0,6 0,65 1,16 218,4 253,3 ЭKГ-4,6Б 250 2 0,5 0,65 1,16 250 290 ЭKГ- 5A 250 1 0,5 0,65 1,16 125 145 Tæng 850 6 706,4 819,4 KH-12 BA-PXC§ 320 1 0,6 0,65 1,16 124,8 144,8 BA-Khoan,Xóc 100 1 0,6 0,65 1,16 39 45,24 ЭKГ -5A 250 420 2 0,5 0,65 1,16 250 290 Tæng 4 413,8 480 KH-13 BA-PXSC ¤T¤ 315 1 0,6 0,65 1,16 122,85 142,5 BA –Trôc 27 85 1 0,6 0,65 1,16 33,15 38,45 BA B¨ng sµng 250 1 0,6 0,65 1,16 97,5 108,5 BA-Viba 100 1 0,6 0,65 1,16 39 45,24 BA-§ §­êng 360 25 1 0,6 0,65 1,16 9,75 11,31 BA-C100, C452 560 2 0,6 0,65 1,16 436,8 506,7 BA- § § 235 40 1 0,6 0,65 1,16 15,6 18 BA- Ba Ra 100 1 0,6 0,65 1,16 39 45,24 ЭKГ -5A 250 2 0,6 0,65 1,16 250 290 ЭKГ -4,6b 250 3 0,5 0,65 1,16 375 435 Tæng 1475 14 1418,6 1645,6 -§Ó ®¸nh gi¸ phô t¶i tÝnh to¸n theo ph­¬ng ph¸p nµy ta ph©n thµnh 2 nhãm phô t¶i (M¸y biÕn ¸p vµ M¸y xóc). +M¸y biÕn ¸p; Ptt = kyc.cosφ.ΣS®m Qtt = kyc.tgφ +Nhãm m¸y xóc Ptt = kyc. ΣP®m Qtt = Ptt.tgφ Tõ b¶ng 2-13 ta x¸c ®Þnh c«ng suÊt tÝnh to¸n cña tr¹m biÕn ¸p chÝnh: Ptt =4573,65 (kW) Qtt =5305,4 (kVAr) (kVA) kc® =0,8¸0,85 :HÖ sè trïng cùc ®¹i VËy hÖ sè mang t¶i cña tr¹m biÕn ¸p: KÕt luËn: ViÖc ®¸nh gi¸ phô t¶i cña má than §Ìo Nai theo ph­¬ng ph¸p hÖ sè yªu cÇu lµ rÊt lín vµ nÕu nh­ lµm viÖc víi c¸c phô t¶i nµy th× hai m¸y biÕn ¸p ®ã ph¶i lµm viÖc hÕt c«ng suÊt . Tuy nhiªn hiÖn nay thùc tÕ s¶n xuÊt ë má kh«ng sö dông hÕt c«ng suÊt m¸y mãc thiÕt bÞ. C¸c hÖ thèng b¶o vÖ vµ ®o l­êng. B¶o vÖ so lÖch däc m¸y biÕn ¸p : ë h×nh thøc b¶o vÖ nµy, dïng r¬le so lÖch däc m· hiÖu PHT – 565, lµm viÖc theo nguyªn t¾c so s¸nh dßng ®iÖn ë ®Çu ra vµ ®Çu vµo cña phÇn tö ®­îc b¶o vÖ. ë chÕ ®é lµm viÖc b×nh th­êng ng­êi ta chØnh ®Þnh dßng ®iÖn ®i vµo r¬le phÝa ®Çu ra vµ ®Çu vµo b»ng nhau, do ®ã r¬le kh«ng t¸c ®éng. Khi sù cè trong vïng b¶o vÖ lµm xuÊt hiÖn sai lÖch gi÷a dßng ®iÖn ®Çu vµo vµ ®Çu ra, do ®ã cã dßng ®iÖn ®i vµo r¬le lín h¬n gi¸ trÞ chØnh ®Þnh, hÖ thèng b¶o vÖ so lÖch däc sÏ t¸c ®éng tøc thêi c¾t vïng sù cè ra khái l­íi ®iÖn. B¶o vÖ qu¸ t¶i vµ ng¾n m¹ch. ë ®iÒu kiÖn b×nh th­êng, dßng ®iÖn qua r¬le nhá h¬n gi¸ trÞ chØnh ®Þnh, b¶o vÖ kh«ng t¸c ®éng. Khi sù cè ng¾n m¹ch hoÆc qu¸ t¶i nÆng trong vïng b¶o vÖ, dßng ®iÖn qua r¬le lín h¬n gi¸ trÞ chØnh ®Þnh, b¶o vÖ t¸c ®éng c¾t m¸y c¾t, lo¹i vïng sù cè ra khái l­íi ®iÖn. §Ó b¶o vÖ phÝa 35KV sö dông r¬le dßng ®iÖn lo¹i 1PT, 2PT ,r¬le trung gian 1pΠ, 2PΠ vµ r¬le tÝn hiÖu PY. Khi cã sù cè ng¾n m¹ch hoÆc qu¸ t¶i c¸c r¬le sÏ t¸c ®éng b¸o tÝn hiÖu c¾t m¸y c¾t DW1- 35DTH 150/5 35KV-600A lo¹i trõ sù cè. §Ó b¶o vÖ phÝa 6kV sö dông r¬le dßng ®iÖn PT, r¬le trung gian PΠ,r¬le tÝn hiÖu PY, r¬le thêi gian. Khi cã tÝn hiÖu sù cè r¬le sÏ t¸c ®éng c¾t m¸y c¾t HF515- 10M- 600- 350/11 hoÆc m¸y c¾t BK3- M10- Y2- 630 ®Æt t¹i c¸c khëi hµnh, lo¹i trõ sù cè. B¶o vÖ b»ng r¬le khÝ. R¬le khÝ lo¹i BT- 43- 66, ®­îc ®Æt ë èng nèi tõ thïng dÇu ®Õn b×nh d·n dÇu cña MBA. Khi ë chÕ ®é lµm viÖc b×nh th­êng trong b×nh r¬le ®Çy dÇu, phao næi l¬ löng trong dÇu, tiÕp ®iÓm cña r¬le ë tr¹ng th¸i hë. Khi cã sù cè ng¾n m¹ch hoÆc møc dÇu gi¶m r¬le sÏ t¸c ®éng göi tÝn hiÖu ®i c¾t MBA. B¶o vÖ qu¸ ¸p thiªn nhiªn. B¶o vÖ sÐt ®¸nh trùc tiÕp vµo tr¹m. Nh÷ng nguyªn t¾c b¶o vÖ thiÕt bÞ ®iÖn nhê cét thu sÐt cßn gäi lµ cét thu l«i ®· hÇu nh­ kh«ng thay ®æi trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y. V× vËy ®Ó b¶o vÖ sÐt ®¸nh trùc tiÕp vµo tr¹m, má §Ìo Nai sö dông 4 cét thu sÐt ®Æt t¹i 4 gãc cña tr¹m víi kÝch th­íc nh­ sau: chiÒu cao: 17m. Kho¶ng c¸ch mçi cäc: 24m. B¶o vÖ sÐt ®¸nh gi¸n tiÕp trªn ®­êng d©y. Má §Ìo Nai sö dông hÖ thèng chèng sÐt ®¸nh trªn ®­êng d©y nh­ sau. PhÝa 35kV sö dông 3 van phãng sÐt NZ- 35. PhÝa 6kV sö dông 6 van phãng sÐt FS2- 6 ®Æt t¹i c¸c khëi hµnh. B¶o vª ch¹m ®Êt mét pha. HiÖn nay má §Ìo Nai ®ang sö dông hai h×nh thøc b¶o vÖ ch¹m ®Êt mét pha. + B¶o vÖ kh«ng chän läc: §Ó b¸o tÝn hiÖu ch¹m ®Êt 1 pha phÝa 6 kV, sö dông r¬le tÝn hiÖu ®Êu vµo cuén ∆ - hë cña m¸y biÕn ¸p 3 pha 5 trô Y/Y/∆ - hë ®Æt trong tr¹m. + B¶o vÖ cã chän läc b»ng Thyristor. HÖ thèng ®o l­êng. - §èi víi phÝa 35kV tr¹m l¾p ®Æt ®ång hå ®o ®iÖn ¸p vµ ®ång hå ®o dßng ®iÖn. - §èi víi phÝa 6kV tr¹m l¾p ®Æt ®ång hå ®o ®iÖn ¸p ë tñ ®o l­êng vµ l¾p ®Æt ®ång hå ®o dßng ®iÖn ë tñ ®©ï vµo vµ ë c¸c khëi hµnh . - §Ó ®o c«ng suÊt tiªu thô cña c¶ C«ng ty, tr¹m dïng lo¹i c«ng t¬ ®iÖn tö m· hiÖu EMK- 3x100V- 2x 5A- 50HZ, víi sè l­îng 2 chiÕc, mçi ®Çu vµo ®­îc trang bÞ mét chiÕc. -Trong tr¹m ®­îc trang bÞ hÖ thèng b¸o tÝn hiÖu b»ng chu«ng vµ ®Ìn b¸o, c¸c thiÕt bÞ nµy ®­îc ®ãng m¹ch th«ng qua r¬le b¸o sù cè PY. - §Ó cung cÊp ®iÖn cho ®ång hå phÝa 35kV sö dông m¸y biÕn ¸p ®o l­êng cã m· hiÖu HOM- 35 vµ ZHOM- 35. §Ó cung cÊp ®iÖn cho ®ång hå phÝa 6kV sö dông m¸y biÕn ¸p ®o l­êng 3 pha 5 trô m· hiÖu HTMИ- 6/0,1. HÖ thèng tiÕp ®Êt an toµn cña tr¹m. Má §Ìo Nai ®ang sö dông m¹ng tiÕp ®Êt h×nh vu«ng bao gåm 24 cäc víi ®iÖn trë tiÕp ®Êt trung b×nh Rt®tb = 2,7Ω. Víi kÝch th­íc cäc nh­ sau: ChiÒu dµi: 1,6m. §­êng kÝnh: Ф = 16 mm Kho¶ng c¸ch c¸c cäc 1,6m ChiÒu s©u ch«n cäc: 0,5m . BiÎu ®å phô t¶i tr¹m biÕn ¸p 35/6 cña má than §Ìo Nai. BiÓu ®å phô t¶i ngµy ®iÓn h×nh : BiÓu ®å phô t¶i biÓu diÔn sù thay ®æi c«ng suÊt t¸c dông, c«ng suÊt ph¶n kh¸ng theo thêi gian. Quan hÖ nµy ®­îc biÓu diÔn d­íi d¹ng c¸c hµm :P t ,Q t .Cã thÓ x©y dùng ®­îc phô t¶i thêi gian lµ mét ngµy ®ªm, mét th¸ng hay mét n¨m. BiÓu ®å phô t¶i mét ngµy ®ªm cña tr¹m biÕn ¸p 35/6kV cña C«ng ty than §Ìo Nai nhËn ®­îc b»ng c¸ch ghi l¹i chØ sè cña ®ång hå ®o c¸c gi¸ trÞ cña c¸c ®¹i l­îng P, Q mçi giê mét lÇn. C¨n cø vµo sè liÖu theo dâi cña tr¹m kÓ tõ ngµy 18/2/2005 ®Õn ngµy 24/2/2005 ta lËp ®­îc b¶ng sè liÖu sau. B¶ng 2-8 STT Ngµy/th¸ng/n¨m Wtd (kWh) Wpk (kVArh) 1 18/2/2005 47400 18000 2 19/2/2005 42100 17500 3 20/2/2005 43300 17000 4 21/2/2005 46300 17800 5 22/2/2005 46000 19900 6 23/2/2005 46800 19900 7 24/2/2005 45300 18000 Tæng céng: 317200 128100 Tõ c¸c sè liÖu trªn b¶ng 2-8 ta cã: N¨ng l­îng t¸c dông trung b×nh trong mét ngµy ®ªm lµ: N¨ng l­îng ph¶n kh¸ng trung b×nh mét ngµy ®ªm lµ: Tõ kÕt qu¶ tÝnh to¸n trªn, so s¸nh n¨ng l­îng t¸c dông vµ n¨ng l­îng ph¶n kh¸ng trong 7 ngµy nhËn thÊy r»ng n¨ng l­îng cña ngµy 24/2/2005 cã tæng n¨ng l­îng t¸c dông vµ n¨ng l­îng ph¶n kh¸ng gÇn b»ng n¨ng l­îng t¸c dông vµ n¨ng l­îng ph¶n kh¸ng trung b×nh. VËy ta chän ngµy 24/2/2005 lµ ngµy ®iÓn h×nh. C¸c sè liÖu thèng kª n¨ng l­îng t¸c dông vµ n¨ng l­îng ph¶n kh¸ng cña ngµy ®iÓn h×nh ®­îc ghi trong b¶ng 2-9. B¶ng 2-9 Thời gian (h) P (kW) Q (kVAr) Thời gian (h) P (kW) Q(kVAr) 1 1800 700 13 700 300 2 2900 1200 14 2500 1100 3 2500 1100 15 2200 900 4 2500 1100 16 700 300 5 2200 900 17 1400 400 6 2200 900 18 1800 800 7 1800 700 19 2500 1100 8 1100 200 20 1400 400 9 700 300 21 2500 1100 10 2200 900 22 2900 1200 11 2500 1100 23 2100 900 12 1100 200 24 1100 200 C¨n cø vµo c¸c sè liÖu trong b¶ng ta vÏ ®­îc biÓu ®å phô t¶i ngµy ®iÓn h×nh. Tõ biÓu ®å phô t¶i nhËn thÊy r»ng : n¨ng l­îng ®iÖn tiªu thô cña má trong mét ngµy ®ªm lµ kh«ng ®Òu nhau. C¸c giê cao ®iÓm: 2,3,4,11,14,19,21,22,23. C¸c giê thÊp ®iÓm: 8,9,12,13,16,17,20,24. 2.8.2. C¸c th«ng sè ®Æc tr­ng cña biÓu ®å phô t¶i: Tõ biÓu ®å phô t¶i x¸c ®Þnh ®­îc c¸c th«ng sè chÝnh sau: - Phô t¶i trung b×nh: Ta cã: T=24 Nªn: - HÖ sè cùc ®¹i: - HÖ sè sö dông: - HÖ sè ®iÒn kÝn: . - HÖ sè c«ng suÊt: cosφ = - Phô t¶i trung b×nh b×nh ph­¬ng: Ptbbp = KW Qtbbp = KVAR . - HÖ sè h×nh d¸ng cña P. . - HÖ sè h×nh d¸ng cña Q. - C«ng suÊt tÝnh to¸n: + C«ng suÊt t¸c dông: + C«ng suÊt ph¶n kh¸ng: . - phô t¶i toµn phÇn: - HÖ sè mang t¶i: . HÖ sè mang t¶i kinh tÕ: Trong ®ã: P0= 5,4 (kW); Pn =29,5 (kW); - (kVAr); - (kVAr); - VËy βkt = 0,73 -Qua kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë trªn nhËn thÊy hÖ sè mang t¶i m¸y biÕn ¸p vÉn cßn thÊp, m¸y biÕn ¸p cßn non t¶i, tuy nhiªn hÖ sè mang t¶i thùc tÕ gÇn gièng hÖ sè mang t¶i kinh tÕ nªn hiÖn m¸y biÕn ¸p ®ang vËn hµnh kinh tÕ. PhÇn II Chuyªn ®Ò b¶o vÖ r¬le Ch­¬ng 3 Lý thuyÕt chung vÒ b¶o vÖ r¬le C¸c yªu cÇu c¬ b¶n ®èi víi b¶o vÖ r¬le. Trong qu¸ tr×nh vËn hµnh, hÖ thèng ®iÖn cã thÓ r¬i vµo t×nh tr¹ng sù cè vµ chÕ ®é lµm viÖc kh«ng b×nh th­êng nh­: H­ háng c¸ch ®iÖn, ng¾n m¹ch gi÷a c¸c vßng d©y, vá m¸y biÕn ¸p bÞ rß rØ, møc dÇu trong m¸y biÕn ¸p gi¶m qu¸ møc cho phÐp… PhÇn lín c¸c sù cè xÈy ra th­êng kÌm theo hiÖn t­îng dßng ®iÖn t¨ng cao vµ ®iÖn ¸p gi¶m xuèng thÊp qu¸ møc cho phÐp dÉn ®Õn ph¸ huû c¸c thiÕt bÞ ®iÖn. Do ®ã sù cè cÇn ®­îc lo¹i trõ nhanh chãng ®Ó ®¶m b¶o kh«ng lµm h­ háng c¸c phÇn tö cßn tèt trong m¹ch vµ kh«ng g©y nguy hiÓm cho ng­êi vËn hµnh. §Ó h¹n chÕ hËu qu¶ cña c¸c tr­êng hîp sù cè vµ chÕ ®é lµm viÖc kh«ng b×nh th­êng g©y ra, trong kü thuËt ®iÖn ng­êi ta th­êng dïng r¬le víi tÝnh n¨ng vµ nhiÖm vô kh¸c nhau. C¸c r¬le b¶o vÖ th­êng ph¶i tho¶ m·n yªu cÇu chung nh­: TÝnh chän läc. Lµ kh¶ n¨ng b¶o vÖ cã thÓ ph¸t hiÖn vµ lo¹i trõ ®óng phÇn tö h­ háng ra khái hÖ thèng ®iÖn khi cã sù cè ng¾n m¹ch xÈy ra. Cã hai kh¸i niÖm vÒ chän läc nh­ sau: +Chän läc t­¬ng ®èi: theo nguyªn t¾c t¸c ®éng cña m×nh, b¶o vÖ cã thÓ lµm viÖc nh­ lµ b¶o vÖ dù tr÷ khi ng¾n m¹ch phÇn tö l©n cËn. +Chän läc tuyÖt ®èi: b¶o vÖ chØ lµm viÖc trong tr­êng hîp ng¾n m¹ch ë chÝnh phÇn tö ®­îc b¶o vÖ. §Ó thùc hiÖn yªu cÇu vÒ chän läc ®èi víi c¸c b¶o vÖ cã ®é chän läc t­¬ng ®èi, ph¶i cã sù phèi hîp gi÷a ®Æc tÝnh lµm viÖc cña c¸c b¶o vÖ bªn c¹nh nhau trong hÖ thèng nh»m ®¶m b¶o ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn vµ h¹n chÕ thêi gian ngõng cung cÊp ®iÖn. TÝnh t¸c ®éng nhanh. Khi ph¸t sinh ng¾n m¹ch, thiÕt bÞ ®iÖn ph¶i chÞu t¸c ®éng cña lùc ®iÖn ®éng vµ t¸c dông nhiÖt do dßng ng¾n m¹ch g©y ra. V× thÕ viÖc ph¸t hiÖn vµ c¾t nhanh phÇn tö bÞ ng¾n m¹ch sÏ cµng h¹n chÕ ®­îc møc ®é ph¸ ho¹i, n¨ng cao hiÖu qu¶ cña thiÕt bÞ tù ®éng ®ãng lÆp l¹i m¹ng l­íi ®iÖn vµ hÖ thèng thanh c¸i, rót ng¾n thêi gian gi¶m ¸p ë c¸c hé tiªu thô. §Ó gi¶m thêi gian c¾t ng¾n m¹ch cÇn ph¶i gi¶m thêi gian t¸c ®éng cña thiÕt bÞ b¶o vÖ r¬le.Tuy nhiªn trong mét sè tr­êng hîp ®Ó thùc hiÖn yªu cÇu t¸c ®éng nhanh th× kh«ng thÓ tho¶ m·n yªu cÇu chän läc. Hai yªu cÇu nµy ®«i khi m©u thuÉn nhau,v× vËy tïy ®iÒu kiÖn cô thÓ cÇn xem xÐt kü cµng h¬n vÒ hai yªu cÇu nµy. Cã thÓ thùc hiÖn phèi hîp t¸c ®éng gi÷a c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ r¬le vµ tù ®éng ®ãng trë l¹i ®Ó dung hoµ hai yªu cÇu trªn: Lóc ®Çu cho thiÕt bÞ b¶o vÖ b¶o vÖ r¬le t¸c ®éng kh«ng chän läc c¾t nhanh ng¾n m¹ch ra khái hÖ thèng ®iÖn, sau ®ã dïng thiÕt bÞ tù ®éng ®ãng trë l¹i nh÷ng phÇn tö võa bÞ c¾t ra. NÕu ng¾n m¹ch tù tiªu tan th× hÖ thèng ®iÖn trë l¹i lµm viÖc b×nh th­êng, cßn nÕu ng¾n m¹ch vÉn tån t¹i th× thiÕt bÞ b¶o vÖ r¬le sÏ t¸c ®éng chän läc cã thêi gian ®Ó c¾t ®óng phÇn tö bÞ h­ háng ra khái hÖ thèng ®iÖn. §é nh¹y cña b¶o vÖ. §é nhËy cña b¶o vÖ khái ng¾n m¹ch ®­îc ®Æc tr­ng bëi hÖ sè ®é nhËy. HÖ sè ®é nhËy biÓu thÞ møc ®é kh«ng tõ chèi t¸c ®éng t¸c ®éng cña b¶o vÖ khi xuÊt hiÖn sù cè bÊt lîi nhÊt cho sù lµm viÖc cña thiÕt bÞ ®iÖn. HÖ sè ®é nh¹y ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Trong ®ã: Ip.min : Dßng ng¾n m¹ch cùc tiÓu ch¹y qua r¬le khi sù cè ng¾n m¹ch x¶y ra cuèi vïng b¶o vÖ. Itd: Dßng t¸c ®éng cña r¬le. Th­êng yªu cÇu: kn =1,5 ÷2 ; HÖ sè kn cµng lín th× b¶o vÖ t¸c ®éng cµng ch¾c ch¾n, ng­îc l¹i kn cµng nhá th× x¸c suÊt tõ chèi t¸c ®éng cµng cao, b¶o vÖ cã thÓ r¬i vµo tr¹ng th¸i kh«ng t¸c ®éng khi dßng sù cè thùc tÕ nhá h¬n gi¸ trÞ tÝnh to¸n. §é tin cËy cña b¶o vÖ. ThiÕt bÞ b¶o vÖ r¬le thuéc lo¹i thiÕt bÞ tù ®éng th­êng trùc. Lµ tÝnh n¨ng ®¶m b¶o cho thiÕt bÞ b¶o vÖ lµm viÖc ch¾c ch¾n vµ chÝnh x¸c. Sù lµm viÖc cña thiÕt bÞ lo¹i nµy ®Æc tr­ng bëi hai chÕ ®é kh¸c nhau: ChÕ ®é tin cËy t¸c ®éng lµ kh¶ n¨ng b¶o vÖ lµm viÖc chÝnh x¸c khi sù cè xÈy ra trong ph¹m vi x¸c ®Þnh. ChÕ ®é tin cËy kh«ng t¸c ®éng lµ kh¶ n¨ng tr¸nh lµm viÖc nhÇm lÉn ë chÕ ®é vËn hµnh b×nh th­êng hoÆc khi sù cè xÈy ra ë ngoµi ph¹m vi b¶o vÖ. Nh­ vËy yªu cÇu vÒ tÝnh lµm viÖc ch¾c ch¾n cña b¶o vÖ r¬le lµ cÇn ph¶i t¸c ®éng kh«ng tõ chèi khi cã h­ háng ph¸t sinh bÊt ngê ë trong vïng ®­îc b¶o vÖ vµ ng­îc l¹i r¬le kh«ng ®­îc t¸c ®éng ë c¸c chÕ ®é mµ r¬le kh«ng ®­îc trao nhiÖm vô. M¸y biÕn dßng trong c¸c s¬ ®å b¶o vÖ r¬le. Dßng ®iÖn còng nh­ ®iÖn ¸p cña c¸c phÇn tö trong hÖ thèng ®iÖn th­êng cã chØ sè nhá, v× vËy kh«ng thÓ ®­a trùc tiÕp vµo thiÕt bÞ ®o hoÆc r¬le b¶o vÖ mµ th­êng ®­îc ®Êu qua m¸y biÕn dßng vµ m¸y biÕn ®iÖn ¸p. M¸y biÕn dßng cã nhiÖm vô c¸ch ly m¹ch ®iÖn thø cÊp khái dßng ®iÖn cao bªn s¬ cÊp vµ ®¶m b¶o dßng ®iÖn thø cÊp ®¹t tiªu chuÈn (1A, 5A). M¸y biÕn dßng ®iÖn. S¬ ®å nèi c¸c m¸y biÕn dßng vµ r¬le theo h×nh sao hoµn toµn. IA IB IC Ia Ib Ic RI RI RI H×nh 3-1a Trong s¬ ®å h×nh sao hoµn toµn m¸y biÕn dßng ®Æt ë tÊt c¶ c¸c pha, cuén d©y cña r¬le m¾c nèi tiÕp víi cuén thø cÊp m¸y biÕn dßng, do ®ã dßng thø cÊp cña m¸y biÕn dßng ch¹y qua r¬le v× vËy hÖ sè s¬ ®å ks® =1. C¸c pha thø cÊp cña biÕn dßng ®­îc nèi víi nhau theo s¬ ®å h×nh sao (Y). Cßn c¸c cuén d©y cña r¬le ®­îc nèi víi nhau b»ng d©y trung tÝnh. Dßng ch¹y qua c¸c r¬le RI lµ: ; ; Trong ®ã: kI lµ tØ sè m¸y biÕn dßng. IA, IB, IC: lµ dßng ch¹y trªn c¸c pha phÝa s¬ cÊp cña biÕn dßng. Ia, Ib, Ic : lµ dßng ®iÖn ch¹y trªn c¸c pha phÝa thø cÊp cña biÕn dßng. Dßng ®iÖn ch¹y trªn d©y trung tÝnh ë chÕ ®é b×nh th­êng: Ia+ Ib+ Ic = 0 (§©y lµ ®Æc ®iÓm cña chÕ ®é lµm viÖc ®èi xøng). Trong tr­êng hîp ng¾n m¹ch 2 pha, dßng chØ xuÊt hiÖn ë r¬le l¾p trªn pha sù cè cã gi¸ trÞ b»ng nhau, h­íng ng­îc chiÒu nhau. S¬ ®å nèi d©y cña biÕn dßng theo h×nh sao ®ñ ®­îc øng dông réng r·i ë c¸c m¹ng cã trung tÝnh nèi ®Êt th­êng xÈy ra c¸c d¹ng ng¾n m¹ch 1 pha, 2 pha, 3 pha. §èi víi m¹ng trung tÝnh c¸ch ly 6 – 35kV kh«ng dïng s¬ ®å nµy do kh«ng kinh tÕ. ¦u ®iÓm cña s¬ ®å ®Êu theo h×nh sao ®ñ: cã thÓ b¶o vÖ ®­îc tÊt c¶ c¸c d¹ng ng¾n m¹ch xÈy ra vµ ®é nh¹y cao. Nh­îc ®iÓm cña s¬ ®å ®Êu theo h×nh sao ®ñ: vèn ®Çu t­ lín v× ph¶i sö dông 3 r¬le vµ 3 m¸y biÕn dßng. S¬ ®å nèi c¸c m¸y biÕn dßng vµ r¬le theo h×nh sao khuyÕt. IA IC IB RI RI Ia Ic IV H×nh: 3 – 1b. Trong s¬ ®å nµy biÕn dßng ®­îc l¾p trªn 2 trong tæng sè 3 pha. Còng t­¬ng tù nh­ s¬ ®å ®Êu sao hoµn toµn, dßng ch¹y qua r¬le chÝnh lµ dßng bªn thø cÊp m¸y biÕn dßng, do ®ã Ks® =1. Dßng ®iÖn ch¹y trong d©y trë vÒ Iv ®èi víi chiÒu t­¬ng ®­¬ng b»ng. Iv = - (Ia +Ic) = Ib Ks® =1. (khi kh«ng cã thµnh phÇn thø tù kh«ng). Khi ng¾n m¹ch gi÷a pha A vµ pha C cã l¾p ®Æt trªn c¸c biÕn dßng nªn dßng ch¹y trong d©y trung tÝnh b»ng kh«ng. Khi ng¾n m¹ch gi÷a pha B,A hoÆc pha B,C t­¬ng øng sÏ cã dßng ch¹y trong d©y trung tÝnh: Iv = Ia = Ic. Khi cã ng¾n m¹ch mét pha ë pha kh«ng ®Æt m¸y biÕn dßng (pha B trªn h×nh 3-1b), s¬ ®å h×nh sao khuyÕt sÏ kh«ng lµm viÖc. Tr­êng hîp ng¾n m¹ch mét pha ë pha cã l¾p biÕn dßng, dßng ng¾n m¹ch mét pha sÏ ch¹y qua cuén thø cÊp biÕn dßng vµ qua r¬le. V× thÕ chóng chØ dïng ®Ó b¶o vÖ chèng ng¾n m¹ch nhiÒu pha, trong m¹ng cã trung tÝnh c¸ch ly ë má (6-35kV). ¦u ®iÓm cña s¬ ®å: S¬ ®å nµy sÏ bít ®­îc mét m¸y biÕn dßng vµ mét r¬le nªn kinh tÕ h¬n. Nh­îc ®iÓm cña s¬ ®å: lµ ®é nhËy gi¶m ®i 2 lÇn so víi s¬ ®å h×nh sao hoµn toµn, nÕu x¶y ra ng¾n m¹ch gi÷a hai pha A,B sau m¸y biÕn ¸p Y/∆ -11, do dßng qua r¬le gi¶m ®i hai lÇn. S¬ ®å nèi mét r¬le vµo hiÖu sè dßng ®iÖn hai pha. IA IB IC RI Ic Ia H×nh 3- 1C. S¬ ®å nµy cßn gäi lµ s¬ ®å h×nh sè 8. Dßng ®iÖn ch¹y qua r¬le ®Êu trong m¹ch trë vÒ lµ tæng dßng cña hai pha A vµ C hoÆc dßng pha B ®Êu ng­îc l¹i: Ir = Ia - Ic NÕu trong t×nh tr¹ng ®èi xøng: Ir = Nh­ vËy hÖ sè s¬ ®å: Khi ng¾n m¹ch pha A vµ pha C th× dßng qua r¬le IR = 2Ia ®é nhËy t¨ng gÊp hai lÇn. Khi ng¾n m¹ch gi÷a pha A,B hoÆc pha B,C th× dßng qua r¬le lµ: IR = Ia hoÆc IR = Ic. Gièng nh­ s¬ ®å sao khuyÕt, s¬ ®å sÏ kh«ng lµm viÖc khi ng¾n m¹ch mét pha xÈy ra ë pha kh«ng ®Æt m¸y biÕn dßng. ¦u ®iÓm : kinh tÕ, rÎ tiÒn, v× chØ dïng mét r¬le dßng ®iÖn. Nh­îc ®iÓm : §é nhËy gi¶m lÇn khi ng¾n m¹ch hai pha, tõ chèi t¸c ®éng khi ng¾n m¹ch hai pha sau MBA: Y/Δ – 11, v× dßng qua r¬le Ir = Ia - Ic = 0. S¬ ®å ®Êu 3 m¸y biÕn dßng theo Δ, 3 r¬le ®Êu Y. IA IB IC Ia Ib Ic RI1 RI2 RI3 H×nh 3- 1d. Víi s¬ ®å nµy dßng ch¹y qua mçi r¬le b»ng hiÖu vÐc t¬ dßng hai pha: ; ; . Víi bÊt kú d¹ng ng¾n m¹ch nµo dßng ng¾n m¹ch ®Òu ch¹y qua r¬le, do ®ã b¶o vÖ sÏ ghi nhËn tÊt c¶ c¸c d¹ng ng¾n m¹ch. C¸c s¬ ®å nèi d©y kiÓu nµy ®­îc sö dông cho c¸c d¹ng b¶o vÖ so lÖch vµ b¶o vÖ kho¶ng c¸ch, ë chÕ ®é ®èi xøng hÖ sè s¬ ®å ks® = . C¸c nguån ®iÖn thao t¸c. Nguån dßng ®iÖn thao t¸c dïng ®Ó cung cÊp n¨ng l­îng cho c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ, ®iÒu khiÓn, ®iÒu chØnh vµ b¸o hiÖu t¹i c¸c tr¹m biÕn ¸p, trung t©m ®iÒu ®é, nhµ m¸y ®iÖn, v× vËy nguån thao t¸c ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn kinh tÕ vµ kü thuËt bao gåm: + Ph¶i ®éc lËp víi chÕ ®é lµm viÖc l­íi ®iÖn xoay chiÒu. + Cã dung l­îng ®ñ lín ®Ó ®¶m b¶o cho c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ, ®iÒu khiÓn tù ®éng lµm viÖc ch¾c ch¾n. + Møc ®iÖn ¸p cña nguån trong giíi h¹n cho phÐp. +Yªu cÇu ph¶i an toµn, tin cËy vµ sö dông thuËn tiÖn. + Gi¸ c¶ hîp lý. Nguån ®iÖn thao t¸c mét chiÒu. Th«ng th­êng dïng nguån ¾c quy, dïng tô ®iÖn n¹p s½n, c¸c bé n¾n dßng xoay chiÒu lÊy tõ hÖ thèng tù dïng, lÊy tõ m¸y biÕn dßng hoÆc m¸y biÕn ¸p. ¦u ®iÓm cña c¸c nguån thao t¸c mét chiÒu lµ sù ®éc lËp vµ t×nh tr¹ng lµm viÖc cña hÖ thèng ®­îc b¶o vÖ. Tuy nhiªn chóng cã mét sè khuyÕt ®iÓm sau: +CÇn ph¶i ch¨m sãc bé ¾c qui ; +M¹ng thao t¸c phøc t¹p ; +Liªn quan gi÷a c¸c m¹ch thao t¸c cña tÊt c¶ c¸c phÇn tö ; +Khã t×m ®iÓm ch¹m ®Êt. Nguån ®iÖn thao t¸c xoay chiÒu. Nguån xoay chiÒu dïng trùc tiÕp ë c¸c tr¹m nhá ®Ó thao t¸c c¸c m¸y c¾t. Xu h­íng dïng ®iÖn thao t¸c xoay chiÒu ®­îc ®Æc biÖt chó ý trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y. Ng­êi ta th­êng dïng nh÷ng s¬ ®å sau: +S¬ ®å khö nèi t¾t cuén c¾t cña m¸y c¾t ®iÖn. +S¬ ®å dïng biÕn dßng b·o hoµ tõ trung gian. +Tæ cung cÊp liªn hîp. +Dïng nh÷ng tô ®iÖn ®· ®­îc tÝch ®iÖn tr­íc. C¸c h×nh thøc b¶o vÖ m¸y biÕn ¸p. §Ó tr¸nh hËu qu¶ do sù cè vµ chÕ ®é lµm viÖc kh«ng b×nh th­êng g©y ra ta dïng c¸c h×nh thøc b¶o vÖ sau: B¶o vÖ r¬le khÝ, b¶o vÖ so lÖch däc, b¶o vÖ qu¸ t¶i vµ ng¾n m¹ch m¸y biÕn ¸p, b¶o vÖ chèng ch¹m ®Êt bªn trong m¸y biÕn ¸p. B¶o vÖ qu¸ t¶i m¸y biÕn ¸p. Qu¸ t¶i lµ chÕ ®é lµm viÖc kh«ng b×nh th­êng cña m¸y biÕn ¸p vµ ®éng c¬. Qu¸ t¶i m¸y biÕn ¸p vÒ tæng thÓ th­êng kh«ng ¶nh h­ëng ®¸ng kÓ ®Õn sù lµm viÖc cña hÖ thèng, bëi v× nã kh«ng lµm gi¶m ¸p. Dßng qu¸ t¶i th­êng t¨ng kh«ng nhiÒu so víi ®Þnh møc nªn cã thÓ cho phÐp tån t¹i trong thêi gian ng¾n. Qu¸ t¶i m¸y biÕn ¸p th­êng lµ ®èi xøng. Do ®ã ®Ó b¶o vÖ qu¸ t¶i th­êng chØ cÇn sö dông mét r¬le dßng cùc ®¹i ®Êu vµo dßng mét pha lµ ®ñ. Dßng chØnh ®Þnh cña b¶o vÖ qu¸ t¶i ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: Trong ®ã: kat = 1,05 – hÖ sè an toµn. ktv = 0,8÷0,9 – hÖ sè trë vÒ cña r¬le. - dßng ®iÖn ®Þnh møc cña m¸y biÕn ¸p ; Dßng t¸c ®éng cña r¬le ®­îc x¸c ®Þnh: Trong ®ã: KI - hª sè biÕn dßng. ks® - hÖ sè s¬ ®å ë chÕ ®é ®èi xøng (ks® = 1 khi m¸y biÕn dßng ®Êu theo s¬ ®å h×nh sao, ks® = khi m¸y biÕn dßng ®Êu theo s¬ ®å h×nh tam gi¸c). B¶o vÖ khái ng¾n m¹ch ngoµi. Khi ng¾n m¹ch xÈy ra bªn phÝa cung cÊp dßng sÏ lín h¬n nhiÒu so víi khi ng¾n m¹ch xÈy ra bªn phÝa sau m¸y biÕn ¸p, do ®ã dßng khëi ®éng cña r¬le ®­îc tÝnh to¸n chØnh ®Þnh nh­ sau: -TÝnh to¸n chØnh ®Þnh phÝa s¬ cÊp m¸y biÕn ¸p: +Dßng t¸c ®éng cña b¶o vÖ cùc ®¹i: Trong ®ã: kat = 1,2÷1,4 – hÖ sè an toµn. knv = 1,5÷6 – hÖ sè nh¶y vät. ktv – hÖ sè trë vÒ, th­êng lÊy ktv = 0,85 ; ks® – hÖ sè s¬ ®å ; kI – hÖ sè biÕn dßng ; +§é nhËy cña b¶o vÖ: Trong ®ã: – dßng ng¾n m¹ch cùc tiÓu ch¹y qua r¬le. - TÝnh to¸n chØnh ®Þnh b¶o vÖ phÝa thø cÊp ®­îc thùc hiÖn theo ®iÒu kiÖn lµm viÖc cùc ®¹i cña m¸y biÕn ¸p. Trong ®ã: kat = 1,2÷1,4– hÖ sè an toµn. ktk =1,5÷6 – hÖ sè tù khëi ®éng (tuú theo tõng tr­êng hîp cô thÓ, th­êng lÊy ktk =2,5÷3 ). ktv =0,85 – hÖ sè trë vÒ. ksd – hÖ sè s¬ ®å. kI – hÖ sè biÕn dßng ; +§é nhËy cña b¶o vÖ x¸c ®Þnh nh­ sau: Trong ®ã: Ipmin – dßng ng¾n m¹ch hai pha nhá nhÊt qua r¬le. -Yªu cÇu ®é nhËy : +§èi víi b¶o vÖ chÝnh : kn 1,5 +§èi víi b¶o vÖ dù tr÷ : kn 1,2 H×nh 3-2 B¶o vÖ qu¸ t¶i vµ ng¾n m¹ch. 3.5.B¶o vÖ b»ng r¬le khÝ. Trong thùc tÕ mäi sù cè trong m¸y biÕn ¸p dÇu lµ do ng¾n m¹ch bªn trong thïng dÇu lµm nhiÖt ®é trong thïng dÇu t¨ng cao vµ lµm dÇu bèc h¬i. CÊu t¹o cña r¬le khÝ: r¬le khÝ dïng ®Ó b¶o vÖ cho c¸c m¸y biÕn ¸p cã c«ng suÊt trung b×nh vµ lín víi kiÓu m¸y cã thïng gi·n në dÇu. R¬le khÝ ®­îc l¾p ®Æt trªn ®o¹n èng liªn th«ng dÇu tõ thïng chÝnh m¸y biÕn ¸p ®Õn thïng gi·n në dÇu cña m¸y theo mét chiÒu nhÊt ®Þnh. Nguyªn lý lµm viÖc cña r¬le khÝ: khi xÈy ra sù cè ng¾n m¹ch gi÷a c¸c pha hoÆc gi÷a c¸c vßng d©y trong m¸y biÕn ¸p, dßng ®iÖn trong c¸c bèi d©y cña m¸y biÕn ¸p t¨ng, ¸p lùc cña h¬i dÇu lµm cho r¬le nghiªng ®i so víi vÞ trÝ ban ®Çu. Tuú theo møc ®é sù cè mµ r¬le b¸o tÝn hiÖu b¸o ®éng hay tÝn hiÖu c¾t nhanh m¸y biÕn ¸p lo¹i trõ sù cè. ¦u ®iÓm : - cã cÊu t¹o ®¬n gi¶n, ®é nh¹y cao ®èi víi hÇu hÕt c¸c sù cè xÈy ra bªn trong m¸y biÕn ¸p. - Thêi gian t¸c ®éng ®ñ nhanh khi tèc ®é cña dßng dÇu ®ñ lín. Nh­îc ®iÓm: - T¸c ®éng kÐm nh¹y ®èi víi c¸c sù cè nhÑ cña m¸y biÕn ¸p. do vËy, nªn bªn c¹nh b¶o vÖ r¬le khÝ bao giê còng ®Æt thªm b¶o vÖ dßng ®iÖn cùc ®¹i, b¶o vÖ so lÖch… - Cã thÓ t¸c ®éng nhÇm lÉn do ¶nh h­ëng cña chÊn ®éng c¬ häc. - CÇn ph¶i t¹m thêi lo¹i b¶o vÖ khái t¸c ®éng c¾t khi míi rãt dÇu vµo m¸y, khi ®ãng m¸y biÕn ¸p sau lóc söa ch÷a xong. Y Δ MC MC TÝn hiªu TÝn hiªu RK Rth RG (+) (-) (-) H×nh 3-3 : Nguyªn lý lµm viÖc cña r¬le khÝ. 3.6.B¶o vÖ so lÖch däc. 3.6.1.B¶o vÖ so lÖch däc kh«ng cã cuén h·m: Y Δ MC1 MC2 RL IS1 IS2 Ir1 Ir2 6kV 35kV IR H×nh 3-4. Nguyªn lý lµm viÖc. S¬ ®å nguyªn lý b¶o vÖ so lÖch däc m¸y biÕn ¸p ®­îc giíi thiÖu trªn h×nh 3-4. HÖ thèng lµm viÖc theo nguyªn t¾c so s¸nh trùc tiÕp vÒ pha vµ gi¸ trÞ dßng ®iÖn ë ®Çu vµo vµ ®Çu ra (khi ®­îc cung cÊp tõ mét phÝa) hoÆc hai ®Çu (khi cung cÊp tõ hai phÝa). C¸c m¸y biÕn dßng ®­îc ®Æt ë hai ®Çu phÇn tö ®­îc b¶o vÖ vµ cã tØ sè nh­ nhau. C¸c cuén thø cÊp cña m¸y biÕn dßng ë pha cïng tªn ®­îc nèi víi nhau b»ng d©y dÉn phô vµ nèi víi r¬le. Khi x¶y ra ng¾n m¹ch trong vïng b¶o vÖ th× dßng trong r¬le ®­îc x¸c ®Þnh nh­ sau: Quy ­íc chiÒu cña dßng ®iÖn nh­ h×nh trªn ta cã: NÕu dßng IR vµo r¬le lín h¬n dßng khëi ®éng Ik® cña r¬le th× r¬le t¸c ®éng c¾t phÇn tö bÞ h­ háng. Trong tr­êng hîp lµm viÖc b×nh th­êng hoÆc khi x¶y ra ng¾n ngoµi. NÕu m¸y biÕn ¸p vµ m¸y biÕn dßng lµ lý t­ëng th× dßng qua r¬le trong tr­êng hîp nµy lµ: - b¶o vÖ kh«ng t¸c ®éng. Dßng kh«ng c©n b»ng. Trong thùc tÕ do sù kh«ng ®ång nhÊt hoµn toµn cña m¸y biÕn dßng nªn khi ng¾n m¹ch ngoµi vïng b¶o vÖ hay khi vËn hµnh b×nh th­êng vÉn xuÊt hiÖn dßng ®iÖn trong r¬le cña hÖ thèng b¶o vÖ so lÖch däc ®ã lµ dßng kh«ng c©n b»ng trong b¶o vÖ so lÖch. VËy khi tÝnh to¸n chØnh ®Þnh b¶o vÖ cÇn chó ý tr¸nh c¸c dßng kh«ng c©n b»ng sau: + CÇn tr¸nh khái dßng kh«ng c©n b»ng do sai sè cña m¸y biÕn dßng. + CÇn tr¸nh xung dßng tõ ho¸ ph¸t sinh khi ®ãng m¸y biÕn ¸p kh«ng t¶i vµo nguån. + CÇn tr¸nh khái dßng kh«ng c©n b»ng xuÊt hiÖn trong c¸c nh¸nh cña b¶o vÖ do kh«ng cã kh¶ n¨ng chän chÝnh x¸c c¸c vßng d©y cña cuén d©y so s¸nh trong c¸c nh¸nh cña b¶o vÖ I’”kcb. + CÇn tr¸nh khái dßng kh«ng c©n b»ng do hiÖu chØnh m¸y biÕn ¸p d­íi t¶i I”kcb. Khi ®ã dßng kh«ng c©n b»ng trong b¶o vÖ so lÖch m¸y biÕn ¸p ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: - Dßng kh«ng c©n b»ng do sai sè biÕn dßng g©y ra. . ε: gi¸ trÞ sai sè t­¬ng ®èi cña biÕn dßng, ε=1. kdn - hÖ sè ®ång nhÊt cña m¸y biÕn dßng (kdn = 1 nÕu m¸y biÕn dßng cã hÖ sè biÕn dßng kh«ng gièng nhau ; kdn = 0,5 nÕu m¸y biÕn dßng cïng chñng lo¹i ) ; kkck - hÖ sè tÝnh ®Õn ¶nh h­ëng cña thµnh phÇn kh«ng chu kú ng¾n m¹ch (kkck = 2 nÕu dïng r¬le dßng c¾t nhanh phÇn tö, kkck = 1 nÕu dïng biÕn ¸p b·o hoµ tõ nhanh ) ; IN max - dßng ng¾n m¹ch 3 pha lín nhÊt khi ng¾n m¹ch xÈy ra ngoµi vïng b¶o vÖ. - Dßng kh«ng c©n b»ng g©y ra do sù ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p cña m¸y biÕn ¸p. . ΔU*: lµ sai sè t­¬ng ®èi g©y nªn bëi viÖc ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p cña m¸y biÕn ¸p. - Dßng g©y nªn bëi kh«ng thÓ chän chÝnh x¸c sè vßng d©y cña c¸c cuén so s¸nh so víi sè vßng d©y tÝnh to¸n. - Tõ c¸c ®Æc ®iÓm trªn ®iÒu kiÖn chän dßng s¬ cÊp ®Ó b¶o vÖ t¸c ®éng ch¾c ch¾n lµ tr¸nh khái dßng kh«ng c©n b»ng: + Tr¸nh khái dßng tõ ho¸ nh¶y vät khi ®ãng m¸y biÕn ¸p kh«ng t¶i: Trong ®ã :knv = 3 ÷ 5 nÕu dïng r¬le dßng c¾t nhanh ; kat = 1÷1,3 nÕu dïng r¬le b·o hoµ tõ nhanh; +Tr¸nh khái dßng kh«ng c©n b»ng lín nhÊt xuÊt hiÖn trong c¸c nh¸nh cña b¶o vÖ : Trong ®ã: kat = 1,5 ÷ 2 nÕu dïng r¬le dßng c¾t nhanh; kat = 1,3 nÕu dïng r¬le b·o hoµ tõ nhanh. §é nhËy cña b¶o vÖ so lÖch däc ®­îc x¸c ®Þnh: Trong ®ã : IN.min – gi¸ trÞ dßng ng¾n m¹ch bÐ nhÊt x¶y ra ngoµi vïng b¶o vÖ phÝa h¹ ¸p quy vÒ phÝa cao ¸p. Ph­¬ng ph¸p n©ng cao ®é nhËy cña b¶o vÖ so lÖch däc. §Ó n©ng cao ®é nhËy cña b¶o vÖ cÇn ph¶i lo¹i trõ dßng kh«ng c©n b»ng trong m¹ch ®Êu biÕn dßng (m¹ch r¬le) khi sù cè kh«ng x¶y ra trong vïng b¶o vÖ. Cã c¸c biÖn ph¸p nh­ sau: - Cho b¶o vÖ lµm viÖc víi thêi gian duy tr× tõ 0,3s ®Õn 0,5s ®Ó tr¸nh khái gi¸ trÞ qu¸ ®é lín cña dßng kh«ng c©n b»ng. - M¾c ®iÖn trë phô nèi tiÕp víi cuén d©y r¬le. Khi t¨ng ®iÖn trë trong m¹ch so lÖch sÏ lµm gi¶m dßng kh«ng c©n b»ng còng nh­ dßng ng¾n m¹ch thø cÊp. - Nèi r¬le vµo c¸c ®Çu ra cña m¸y biÕn dßng b·o hoµ tõ trung gian. - Dïng r¬le cã cuén h·m. TÝnh to¸n dßng kh«ng c©n b»ng vµ chØnh ®Þnh b¶o vÖ : -TÝnh sè vßng d©y cña m¸y biÕn dßng b·o hoµ tõ nhanh (h×nh 3-5): Y Δ MC1 MC2 I1T I2T I1 I2 6kV 35kV W1 W2 H×nh: 3-5 - TÝnh dßng thø cÊp trong c¸c nh¸nh cña b¶o vÖ so lÖch. + Chän phÝa nµo cã dßng lín h¬n nªn xem lµ phÝa c¬ b¶n. + §èi víi phÝa c¬ b¶n, dßng t¸c ®éng cña r¬le ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Trong ®ã : ksd - hÖ sè s¬ ®å ®Êu d©y cuén thø cÊp cña m¸y biÕn dßng phÝa c¬ b¶n (ksd = 1nÕu biÕn dßng ®Êu theo h×nh sao, ksd = nÕu biÕn dßng ®Êu theo h×nh tam gi¸c. kI - tû sè m¸y biÕn dßng ë phÝa c¬ b¶n. +Sè vßng d©y cña cuén s¬ cÊp m¸y biÕn dßng b·o hoµ tõ nhanh cña r¬le phÇn tö bªn phÝa c¬ b¶n ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã : Ftd – lùc tõ ®éng t¸c ®éng cña r¬le. Chän W1 thùc tÕ nhá h¬n vµ gÇn nhÊt. +Sè vßng d©y bªn phÝa kh«ng c¬ b¶n ®­îc x¸c ®Þnh theo ®iÒu kiÖn c©n b»ng søc tõ ®éng : +TÝnh to¸n thµnh phÇn kh«ng c©n b»ng do sù chªnh lÖch gi÷a W2tt vµ W2 thùc tÕ cña cuén d©y bªn phÝa kh«ng c¬ b¶n: trong ®ã : IN..max –Dßng ng¾n m¹ch ngoµi lín nhÊt. HÖ sè ®é nhËy cña b¶o vÖ ®­îc x¸c ®Þnh khi ng¾n m¹ch hai pha phÝa h¹ thÕ: 3.6.2. B¶o vÖ so lÖch däc cã h·m. Nguyªn t¾c h·m dßng . §Ó t¨ng ®é nhËy cña b¶o vÖ so lÖch th­êng sö dông nguyªn lý h·m dßng th«ng qua. Tõ s¬ ®å nguyªn lý cña b¶o vÖ cã h·m (h×nh 3-8) khi cã ng¾n m¹ch ngoµi (th«ng qua) dßng nµy sÏ ch¹y qua cuén h·m (WH) cña b¶o vÖ so lÖch. Trong lóc ®ã qua c¸c cuén so s¸nh (cuén lµm viÖc) cña r¬le Wlv ch¶y dßng kh«ng c©n b»ng. Søc tõ ®éng cña cuén lµm viÖc cã h­íng lµm r¬le t¸c ®éng, cßn cuén h·m ng¨n c¶n sù t¸c ®éng cña r¬le khi cã ng¾n m¹ch ngoµi vïng b¶o vÖ. Cuén h·m cña r¬le cã sè vßng d©y WH ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: I N.max – Thµnh phÇn chu kú cña dßng ng¾n m¹ch ngoµi 3 pha quy vÒ phÝa ®Êu cuén h·m. I kcb - dßng kh«ng c©n b»ng tÝnh ë phÝa s¬ cÊp cña biÕn dßng. W lv - sè vßng tÝnh to¸n cña cuén lµm viÖc cña r¬le ë phÝa cã ®Êu cuén h·m. K at = 1,5 – hÖ sè an toµn kÓ ®Õn sai sè cña r¬le; I2n.max IKCB WL.V WH ~ tg: HÖ sè gãc nghiªng cña ®­êng tiÕp tuyÕn víi ®­êng ®Æc tÝnh t¸c ®éng cña r¬le. H×nh:3-6. §Æc tÝnh h·m cña r¬le ®­îc x©y dùng víi quan hÖ gi÷a dßng lµm viÖc (I lv ) vµ dßng h·m (I h ) qua r¬le ®Ó ®¶m b¶o tÝnh h·m lµ lín nhÊt (®­êng 1) vµ bÐ nhÊt (®­êng 2). Vïng n»m d­íi ®­êng 2 lµ vïng r¬le kh«ng t¸c ®éng, vïng n»m trªn ®­êng 1 lµ vïng t¸c ®éng ch¾c ch¾n. FLV Fh A A 600 400 200 200 400 600 1 2 α H×nh 3-7: §Æc tÝnh h·m cña r¬le Д3T-11. Chän vÞ trÝ ®Êu cuén h·m. khi dïng b¶o vÖ so lÖch ®Ó b¶o vÖ cho m¸y biÕn ¸p 2 cuén d©y ®­îc cung cÊp tõ mét phÝa th× cuén h·m kh«ng ®­îc ®Êu vµo phÝa nguån cung cÊp nh­ trªn h×nh 3-8 mµ ph¶i ®Êu ng­îc l¹i Víi m¸y biÕn ¸p 3 pha 3 cuén d©y ®­îc cung cÊp tõ mét phÝa th× cuén h·m nªn ®Êu vµo tæng c¸c dßng nh¸nh cña c¸c phÝa ®­îc cung cÊp (kh«ng ph¶i phÝa nguån). 3.7.B¶o vÖ cùc ®¹i c¸c khëi hµnh. S¬ ®å nguyªn lý cña b¶o vÖ cùc ®¹i c¸c khëi hµnh ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh 3- 8. H×nh 3- 8: S¬ ®å b¶o vÖ cùc ®¹i c¸c khëi hµnh. B¶o vÖ cùc ®¹i c¸c khëi hµnh ®­îc trang bÞ ë ®Çu ®­êng d©y ®Ó b¶o vÖ c¾t ®­êng d©y khi cã sù cè ng¾n m¹ch. Dßng chØnh ®Þnh r¬le ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Trong ®ã: k at = 1,2÷1,4 - hÖ sè an toµn. k tk = 2,5 – hÖ sè tù khëi ®éng cña c¸c phô t¶i ®Êu vµo khëi hµnh; k tv = 0,85 - hÖ sè trë vÒ cña r¬le. I tt : dßng tÝnh to¸n cña khëi hµnh. §èi víi c¸c khëi hµnh cã ®éng c¬ cao ¸p ®Ó tr¸nh khái dßng khëi ®éng cña ®éng c¬ cao ¸p cã thÓ tÝnh dßng chØnh ®Þnh cña b¶o vÖ nh­ sau : §Ó tr¸nh khái dßng tõ ho¸ nh¶y vät ®èi víi c¸c khëi hµnh cã ®Êu m¸y biÕn ¸p: -Dßng t¸c ®éng cña r¬le: Trong ®ã: ksd - hÖ sè s¬ ®å. kI - hÖ sè biÕn dßng; -KiÓm tra ®é nhËy cña b¶o vÖ: 3.8.B¶o vÖ ch¹m ®Êt mét pha. Ch¹m ®Êt mét pha nÕu kh«ng ph¸t hiÖn kÞp thêi sÏ g©y ra ch¹m ®Êt kÐp qua ®Êt dßng ch¹m ®Êt sÏ rÊt lín g©y nguy hiÓm cho ng­êi vµ thiÕt bÞ, g©y qu¸ ¸p néi bé vµ ph¸ huû c¸ch ®iÖn ë nh÷ng chç xung yÕu, ®iÖn ¸p qu¸ ®é t¨ng 3- 4 lÇn. V× vËy b¶o vÖ khái ch¹m ®Êt mét pha ®­îc trang bÞ cho mçi khëi hµnh. B¶o vÖ t¸c ®éng c¾t theo 2 cÊp: +CÊp 1: B¶o vÖ c¾t ®­êng d©y cung cÊp cho khu vùc cã ch¹m ®Êt. +CÊp 2: B¶o vÖ c¾t dù phßng ®Ó c¾t phÝa 6 kV khu vùc cã khèng chÕ thêi gian. 3.8.1.B¶o vÖ ch¹m ®Êt mét pha t¸c ®éng theo ®iÖn ¸p thø tù kh«ng. S¬ ®å cÊu tróc cña thiÕt bÞ b¶o vÖ ch¹m ®Êt mét pha t¸c ®éng theo ¸p thø tù kh«ng (3U0 ) cã nhiÒu d¹ng kh¸c nhau. D¹ng phæ biÕn nhÊt lµ sö dông bé läc ®iÖn ¸p thø tù kh«ng nhê cuén thø cÊp tam gi¸c hë cña m¸y biÕn ¸p ®o l­êng HTMИ– 6/0,1. S¬ ®å ®¬n gi¶n cña thiÕt bÞ b¶o vÖ t¸c ®éng theo ¸p thø tù kh«ng ®­îc tr×nh bµy trªn h×nh 3 – 8a. 3U0 + RU KM H×nh 3 – 8 a. H×nh 3 – 8 b. A B C -Nguyªn t¾c lµm viÖc cña m¹ch nh­ sau: Khi x¶y ra hiÖn t­îng ch¹m ®Êt mét pha trªn mét khëi hµnh nµo ®ã th× t¹i cöa ra cña cuén tam gi¸c hë m¸y biÕn ¸p ®o l­êng HTMИ - 6/0,1 sÏ xuÊt hiÖn ¸p thø tù kh«ng (3U0) thay ®æi trong kho¶ng 15 ÷ 100 V, phô thuéc vµo ®iÖn trë n¬i tiÕp xóc víi ®Êt (ch¹m ®Êt hoµn toµn qua vËt b»ng kim lo¹i hoÆc ch¹m ®Êt kh«ng hoµn toµn). §iÖn ¸p thø tù kh«ng (3U0) ®­îc cÊp cho r¬le RU , do vËy r¬le ¸p RU sÏ t¸c ®éng c¾t khái l­íi ®iÖn cung cÊp. -Nh­îc ®iÓm c¬ b¶n nhÊt cña b¶o vÖ t¸c ®éng theo ®iÖn ¸p thø tù kh«ng lµ kh«ng cã kh¶ n¨ng t¸c ®éng c¾t chän läc. 3.8.2.B¶o vÖ ch¹m ®Êt mét pha theo biªn ®é dßng ch¹m ®Êt mét pha 3I0. B¶o vÖ ch¹m ®Êt mét pha t¸c ®éng theo biªn ®é dßng ch¹m ®Êt thø tù kh«ng 3I0 cã cÊu tróc ®¬n gi¶n. Tuy nhiªn ®Ó ®¶m b¶o ®­îc ®é tin cËy cao cña b¶o vÖ cÇn ph¶i kÕt hîp víi r¬le thêi gian ®Ó duy tr× lo¹i trõ t¸c ®éng gi¶, tr¸nh dßng nh¶y vät cña dßng dung riªng khi ch¹m ®Êt chËp chên. 3.8.3.B¶o vÖ ch¹m ®Êt mét pha theo dßng vµ ¸p thø tù kh«ng cã ®Þnh h­íng (H×nh 3-8b) HiÖn t­îng ch¹m ®Êt mét pha trong hÖ thèng cung cÊp ®iÖn m¹ng trung tÝnh c¸ch ly g©y ra tÝnh chÊt mÊt ®èi xøng cña ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn trong m¹ng c¸p 6kV. Khi lµm viÖc ë chÕ ®é b×nh th­êng dßng qua c¸c pha cã cïng h­íng. Khi x¶y ra sù cè ch¹m ®Êt mét pha, h­íng cña dßng ®iÖn thø tù kh«ng t¹i khëi hµnh cã sù cè ch¹m ®Êt ng­îc l¹i víi khëi hµnh kh«ng sù cè. 3.8.4 ChØnh ®Þnh b¶o vÖ: Dßng chØnh ®Þnh r¬le b¶o vÖ cña ®­êng d©y thø i ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : Trong ®ã: kat =1,1- hÖ sè an toµn. knv – hÖ sè kÓ ®Õn kh¶ n¨ng nh¶y vät cña dßng ®iÖn dung riªng. -§é nhËy cña b¶o vÖ ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc : k n1,5 - ®èi víi b¶o vÖ ®­êng d©y trªn kh«ng ; k n 1,25 - ®èi víi b¶o vÖ ®­êng d©y c¸p ; Quy tr×nh c«ng nghÖ khai th¸c than má §Ìo Nai Tiªu dïng trong n­íc §Êt ®¸ Sµng tuyÓn t¹i má B·i th¶i ®Êt ®¸ ¬ Xóc ¬ ¬ ¬ Næ m×n Than vØa kÑp Khoan C¶ng Vòng §ôc Xóc ¬ VËn chuyÓn b»ng ¤t« ¬ ­ ® XuÊt khÈu ­ VËn chuyÓn b»ng B¨ng t¶i Nhµ m¸y TT Cöa ¤ng M¸ng rãt Than nguyªn khai B·i chøa ®Çu b¨ng ® VËn chuyÓn b»ng ®­êng s¾t Tiªu dïng trong n­íc Tiªu dïng trong n­íc Thu håi than côc XuÊt khÈu Gi¸m ®èc s¬ ®å bé m¸y qu¶n lý má than §Ìo Nai Phã Gi¸m ®èc Kinh tÕ- §êi sèng Phã Gi¸m ®èc C¬ ®iÖn- VËn t¶i Phã Gi¸m ®èc S¶n xuÊt Phã Gi¸m ®èc Kü thuËt