Nghiên cứu đặc điểm bảo vệ máy phát điện

GVHD : Th.S LÊ VÂNGVD : Th.S ĐOÀN NGỌC MINH TÚSVTH : TRƯƠNG NGỌC PHÚCLỚP : 02Đ1ANGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂMBẢO VỆ MÁY PHÁT ĐIỆNTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆNBỘ MÔN HỆ THỐNG ĐIỆN  Đề tài tốt nghiệpBẢO VỆ MÁY PHÁT ĐIỆNNỘI DUNGGIỚI THIỆU BẢO VỆ MÁY PHÁT ĐIỆNTỔNG QUAN NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN THÁC MƠGIỚI THIỆU HAI HỢP BỘ RƠLE 7UM6NGHIÊN CỨU CÁC BẢO VỆ ĐIỂN HÌNH TRONG HỢP BỘNghiên cứu đặc điểm bảo vệ máy phátGIỚI THIỆU NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN THÁC MƠĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH. GIỚI THIỆU MÁY PHÁT ĐIỆN.Ký hiệu : CB 710/180 - 30 - TB4.Loại máy : Trục đứng, kiểu dù.Công suất định mức : 75 MW.Điện áp định mức : 13,8 KV.Dòng điện định mức stator : 3690A.Tốc độ quay định mức : 200 vòng/phút.Hệ số công suất cosφ : 0,85.Điện áp kích từ định mức : 190V.Dòng kích từ định mức : 1100A.Sơ đồ nối dây Stator :Hình sao, trung tính nối với biến điện áp 1 pha. GIỚI THIỆU SƠ ĐỒ NHẤT THỨ.GIỚI THIỆU HAI HỢP BỘ RƠLE 7UM6Hiện nay chưa có phương thức bảo vệ tiêu chuẩn đối với máy phát điện.Máy phát ở Thác Mơ sử dụng hai hợp bộ bảo vệ 7UM61 và 7UM62 hoàn toàn độc lập. Hai hợp bộ 7UM61 và 7UM62 là những thiết bị số, đa chức năng và xử lý mạnh. Có phần mềm DIGSI®4 đi kèm rất thuận tiện cho việc sử dụng PC.Cấu trúc phần cứng của thiết bị số 7UM6 Màn hình hiển thị (LCD) Các phím di chuyển Phím MENU Cửa sổ phía trước của hợp bộ 7UM6Phím ESC và phím ENTER Các phím số Các phím chức năng Cổng truyền thông Phím LED Các đèn LED Chỗ gắn các đinh vít Chỉ thị điều kiện làm việc Sơ đồ mạch dòng và mạch áp của hệ thống bảo vệ máy phát + Bảo vệ so lệch máy phát (87G)+ Bảo vệ chạm đất Startor máy phát (64G-100%)+ Bảo vệ thiếu kích thích (40)+ Bảo vệ quá dòng thứ tự nghịch (46)+ Bảo vệ khoảng cách (21)+ Bảo vệ quá áp (59)+ Bảo vệ thấp áp (27)+ Bảo vệ tần sồ (81)+ Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 50BF+ Bảo vệ chạm đất Rotor máy phát (51NG)+ Bảo vệ 90% chạm đất Startor máy phát (59N)+ Bảo vệ chạm đất 100% Startor máy phát (27TN)+ Bảo vệ quá dòng thứ tự nghịch (46)+ Bảo vệ khoảng cách (21)+ Bảo vệ quá áp (59)+ Bảo vệ thấp áp (27)+ Bảo vệ tần số (81)+ Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 50BFBảo vệ sự cố pha. Bảo vệ chống chạm đất Bảo vệ chống sự cố chạm chập các vòng dây trong cùng một phaBảo vệ chống đứt mạch cuộn dây StatorBảo vệ quá nhiệtBảo vệ quá ápBảo vệ dòng điện không cân bằng BẢO VỆ STATORBẢO VỆ ROTORBảo vệ chống ngắn mạch cuộn dây kích từ Bảo vệ chống chạm đất cuộn dây kích từ Hở mạch cuộn dây kích từQuá nhiệt cuộn dây kích từ BẢO VỆ THIẾU TỪ TRƯỜNGĐặc tính làm việc là các đường cong.Phương trình là: P2 + Q2 = hi2Phạm vi hoạt động của máy phát: B-C.Đường cong làm việc của máy phát đồng bộ trong mặt phẳng P-QCÁC HỆ THỐNG BẢO VỆ KHÁCBảo vệ quá tốcBảo vệ chống chế độ động cơ máy phátBảo vệ chống dao độngBảo vệ chống hư hỏng ổ trụcBảo vệ chống sự cố của chất lỏng làm nguộiBảo vệ chống cháyNGHIÊN CỨU MỘT SỐ BẢO VỆ ĐIỂN HÌNH TRONG HỢP BỘ BẢO VỆ SO LỆCH MÁY PHÁT (87G) BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH (21) BẢO VỆ CHẠM ĐẤT ROTOR (64R) BẢO VỆ HƯ HỎNG MÁY CẮT (50BF)1. BẢO VỆ SO LỆCH MÁY PHÁT (87G)Idiff = |I1 + I2| = |I1 - I1| = 0 Istab = |I1| + |I2| = |I1| + |I1| = 2.|I1|Máy phátCT1CT2Idiff = Istab = |I1 + I2| = |I1 + I1| = 2I1IP1IP2I1I2Ngắn mạch trong vùng cấp dòng từ 2 phíaNgắn mạch ngoài I2 = -I1 nên |I2| = |I1| Ngắn mạch trong vùng cấp dòng từ 1 phía I2 = 0Idiff = Istab = |I1 + I2| = |I1 + 0| = I1MDòng điện so lệch: Idiff = |I1 + I2|Dòng ổn định hay dòng hãm: Istab = |I1| + |I2|Trường hợp sự cố trong vùng thì Idiff = IstabKhi vận hành bình thườngIP1I1IP2I2I1I1IP1IP1IP2I2Idiff = |I1 + I2| = |I1 - I1| = 0 Istab = |I1| + |I2| = |I1| + |I1| = 2.|I1|5012. BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH (21)T Z2T Z1T ENDZ1Z1BZ2GZ&B/F Ttrip 0Cắt không thành công501131531EM XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN !Bảo vệ sự cố pha. Sự cố pha trong máy phát điện thường hiếm.Phương pháp bảo vệ tiêu chuẩn là dùng rơle so lệch.Bảo vệ chống chạm đất Rơle chống chạm đất phản ứng với điện áp rơi trên điện trở nối đất.Điện trở nối đất R được tính là: Các phương án khác: Đưa thêm vào trung tính một dòng điện tần số thấp (20Hz). Giám sát dòng điện hài bậc 3. Nối đất trung tính máy phát qua máy biến áp phân phốiBảo vệ dòng điện không cân bằng Tải không đối xứng gây ra I2. Dòng điện này cảm ứng sang rotor dòng điện có tần số 2f. Mức chịu đựng dòng của rotor:Độ lớn của dòng điện I2 dưới những điều kiện khác nhauBảo vệ chống ngắn mạch cuộn dây kích từ Làm méo từ trường khe hở. Có thể làm rotor bị cong vênh. Làm rotor rung động mạnh.=> Dùng máy phát hiện rung động. Ngắn mạch một phần cuộn dâyDạng từ thông do nối tắt cuộn dây kích từ Bảo vệ chống chạm đất cuộn dây kích từ Chạm đất điểm thứ hai gây ra dòng điện rất lớn và có thể gây ra hư hỏng. =>Tốt nhất là phát hiện điểm chạm đất đầu tiên.Phương pháp phát hiện chạm đất mạch rotor:Phương pháp chiết ápPhương pháp dùng nguồn điện áp phụ xoay chiềuPhương pháp dùng nguồn điện áp phụ một chiều