Đồ án Thiết kế bảo vệ cho trạm biến áp 110/22/10,5 kV

LỜI NÓI ĐẦU Điện năng là phần năng lượng vô cùng quan trọng đối với đời sống con người. Nó được sử dụng trong hầu hết các ngành của nền kinh tế quốc dân như: Nông nghiệp, công nghiệp, giao thông vận tải, dịch vụ..... Điện năng được sản xuất, truyền tải, phân phối rộng khắp với nhiều cấp điện áp từ cấp hạ áp, trung áp, cao áp, siêu cao áp và cực siêu cao áp với số lượng thiết bị rất lớn. Tỷ lệ thuận với độ phức tạp của lưới điện là khả năng xảy ra các sự cố và hậu quả do các sự cố này gây ra. Chính vì vậy, hiểu biết về những hư hỏng và hiện tượng không bình thường có thể xảy ra trong hệ thống điện với những phương pháp và thiết bị bảo vệ nhằm phát hiện đúng, nhanh chóng cách ly phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống điện, cảnh báo và xử lý khắc phục chế độ không bình thường là mảng kiến thức quan trọng của kỹ sư hệ thống điện. Chính vì những lý do quan trọng trên, em đã nhận đề tài tốt nghiệp: “Thiết kế bảo vệ cho trạm biến áp 110/22/10,5 kV” làm nội dung cho đồ án thiết kế tốt nghiệp của mình. Tuy nhiên với khả năng và trình độ còn hạn chế nên bản đồ án chắc chắn không tránh khỏi những thiếu xót. Em rất mong nhận được sự góp ý và chỉ bảo của các thầy cô giáo trong bộ môn. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo TS Nguyễn Xuân Hoàng Việt đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành bản đồ án này. Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn của mình đến toàn bộ các thầy cô giáo trong bộ môn Hệ Thống Điện đã giúp đỡ em hoàn thành nhiệm vụ của mình. Hà nội ngày...... tháng......năm 2006 Sinh viên : Khương Văn Hải Mục lục Lời nói đầu ................................................................................................ 1 Phần I: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH BẢO VỆ TRẠM BIẾN ÁP .......... 2 Mô tả đối tượng được bảo vệ .......................................................... 2 Tính điện kháng của các phần tử .................................................... 3 Xét chế độ ngắn mạch cực đại - một máy biến áp làm việc............ 4 Xét chế độ ngắn mạch cực tiểu- hai máy biến áp làm việc ............ 14 Xét chế độ ngắn mạch cực tiểu- một máy biến áp làm việc............ 26 Phần II: LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ CHO TRẠM BIẾN ÁP VÀ GIỚI THIỆU VỀ RƠ LE ................................................................... 35 2.1. Những yêu cầu đối với thiết bị bảo vệ............................................. 35 2.2. Bảo vệ máy biến áp ........................................................................ 36 2.3. Giới thiệu tính năng và thông số rơle P633..................................... 40 2.4. Giới thiệu tính năng và thông số rơle P122..................................... 64 Phần III: TÍNH CÁC THÔNG SỐ CÀI ĐẶT CHO BẢO VỆ.................. 72 3.1. Chọn máy biến dòng điện................................................................ 72 3.2. Tính các thông số cài đặt cho các bảo vệ so lệch P633................... 73 3.3. Tính các thông số cài đặt cho bảo vệ quá dòng P122 dự phòng cho bảo vệ so lệch................................................................................................. 74 Phần IV: KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA BẢO VỆ............................ 84 4.1. Chức năng bảo vệ so lệch............................................................... 84 4.2. Kiểm tra độ nhạy của bảo vệ so lệch chống chạm đất hạn chế....... 92 4.3. Kiểm tra độ nhạy của các bảo vệ quá dòng..................................... 96 PHẦN I: TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH 1.1. Mô tả đối tượng được bảo vệ Đối tượng được bảo vệ là trạm biến áp 110kV gồm 2 máy biến áp ba cuộn dây giống nhau, được cấp điện từ một hệ thống. Cuộn cao 115kV, cuộn hạ 10,5kV, cuộn trung 24kV. Hai cuộn cao và hạ được đấu sao trung tính nối đất trực tiếp, cuộn trung đấu tam giác. Các thông số chính của máy biến áp như sau: Công suất máy biến áp: 40 MVA Điện áp cao: 115kV Điện áp trung: 24kV Điện áp hạ: 10,5kV Điện áp ngắn mạch % của cuộn cao-trung: 10,5% Điện áp ngắn mạch % của cuộn cao-hạ: 17% Điện áp ngắn mạch % của cuộn trung-hạ: 6,5% Tổ đấu dây: Yo/Yo/Δ Để tính toán dòng điện chạy qua các BI phục vụ hệ thống bảo vệ ta xét các trường hợp sau: Trường hợp khi sự cố ngắn mạch max trạm biến áp có một máy biến áp làm việc Mục đích là tính thông số đặt cho các chức năng bảo vệ quá dòng, kiểm tra độ an toàn của bảo vệ so lệch máy biến áp. Trường hợp khi sự cố ngắn mạch min trạm biến áp có một máy biến áp làm việc. Mục đích là kiểm tra độ nhạy của bảo vệ so lệch máy biến áp Trường hợp khi sự cố ngắn mạch min trạm biến áp có hai máy biến áp làm việc song song. Mục đích là kiểm tra độ nhạy của bảo vệ so lệch chống chạm đất hạn chế . 1.2. Tính điện kháng của các phần tử Để thuận tiện cho việc tính toán các thông số cài đặt cho các bảo vệ của máy biến áp ta tính điện kháng của các phần tử trong hệ đơn vị tương đối định mức của máy biến áp. - Nguồn sức điện động đẳng trị của hệ thống : = 1 - Điện áp cơ bản: = 115kV - Công suất cơ bản: = = 40 MVA 1.2.1. Điện kháng của hệ thống điện a. Chế độ cực đại Điện kháng thứ tự thuận và thứ tự nghịch = = = =0,0267 Điện kháng thứ tự không = 1,5. = 0,04 b. Chế độ cực tiểu Điện kháng thứ tự thuận và thứ tự nghịch = = = =0,036 Điện kháng thứ tự không = 1,5. = 0,0545 1.2.2. Điện kháng của các cuộn dây máy biến áp Điện áp ngắn mạch của các cuộn dây máy biến áp: %=10,5%; %=17%; % =6,5% %=(%+%-%)=10,5% %= (%+%-%)=0% %= (%+%-%)=6,5% Điện kháng của các cuộn dây máy biến áp trong hệ đơn vị tương đối định mức được xác định như sau: XC== =0,105 XT== =0 XH==0,065 1.3. Chế độ ngắn mạch cực đại – trạm biến áp có một máy biến áp làm việc. HTĐ 115kV 10,5kV N1 N1' N3' N3 N2' N2 BI1 BI3 BI2 24kV BI4 BI5 1.3.1. Điểm ngắn mạch N1 Ta có sơ đồ thay thế thứ tự thuận và thứ tự nghịch = X1 = 0,0267 Sơ đồ thứ tự không X0∑ = // XC= =0,029 Dạng ngắn mạch ba pha N(3) Khi ngắn mạch ba pha tại N1 không có dòng chạy qua các BI phục vụ bảo vệ trạm biến áp. Dạng ngắn mạch một pha N(1) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch: ===== 12,136 Dòng điện thứ tự không chạy qua BI1 là: = . = 12,136.=3,3479 Dòng chạy qua BI1 chính là dòng thứ tự không từ trung tính của máy biến áp = =3,3479 Dòng điện thứ tự không chạy qua BI4 là: =3. =3.3,3479=10,0437 Không có dòng chạy qua các BI2, BI3 và BI5. c. Dạng ngắn mạch hai pha chạm đất (N(1,1)) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch: ===24,63 =- . =-24,63. =-12,82 = -- =-24,63+12,82=- 11,81 Dòng thứ tự không chạy qua BI1 là: = . =-11,81. =-3,26 Dòng điện thứ tự không chạy qua BI4 là: I0BI4=3.-3,26= -9,78 Không có dòng chạy qua các BI2, BI3 và BI5. Để tránh tác động nhầm, rơ le tự tính toán và loại bỏ thành phần thứ tự không. Dòng đem so sánh là dòng điện pha đã loại trừ thành phần thứ tự không. If(-0)= - 1.3.2. Điểm ngắn mạch N1’ Ta có sơ đồ thay thế giống trường hợp ngắn mạch tại điểm N1 Dạng ngắn mạch 3 pha Dòng pha chạy qua BI1 là: If(BI1)= = =37,45 Không có dòng chạy qua các BI2, BI3, BI4, BI5. Dạng ngắn mạch một pha == =12,136 Dòng điện thành phần đối xứng chạy qua BI1 là: = ===12,136 = - = 12,136- 3,3479=8,7881 Dòng điện pha qua BI1 là: =+ + = 12,136+12,136+8,7881=33,06 Dòng điện qua BI1 đã loại trừ thành phần thứ tự không là: If(-0)BI1=-=33,06-8,7881=24,272 Dòng điện chạy qua BI4 ta đã tính được ở trên là: I0BI4=10,044 Không có dòng điện chạy qua các BI2, BI3, BI5 Dạng ngắn mạch hai pha chạm đất (N(1,1)) Theo kết quả tính toán phần trên ta có: =24,63; =-12,82; =-11,81 Dòng điện các thành phần đối xứng chạy qua BI1 là: = =24,63 = =-12,82 = -=-11,81+3,26= -8,55 Dòng điện pha qua BI1 là: =a2+ a+ =24,63-12,82- 8,55= 35,5 If(-0)BI1=35,5 - (-8,55)= 32,96 Dòng điện chạy qua BI4 là: =3. (-)=3.[-11,81-(-8,55)]=-9,78 Không có dòng chạy qua các BI2, BI3 và BI5. 1.3.3. Điểm ngắn mạch ngoài N3 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận, thứ tự nghịch Ta có : = 0,0267 XC = 0,105 XH =0,065 X1∑ X1ể=0,0267+0,105+0,065=0,1967 Sơ đồ thay thế thứ tự không X0∑ Ta có: X0∑= XH =0,065 Dạng ngắn mạch 3 pha Dòng điện chạy qua BI1 và BI3 tới điểm ngắn mạch If(BI1)= If(BI3)== =5,084 Không có dòng chạy qua các BI2, BI4 và BI5. Dạng ngắn mạch một pha Dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch: = ==== 2,1815 Dòng điện các thành phần đối xứng chạy qua BI1 là: = ===2,1815 =0 Dòng điện pha qua BI1 là: =+ + = 2,1815 +2,1815= 4,363 Dòng điện qua BI1 đã loại trừ thành phần thứ tự không là: If(-0)BI1= If(-0)BI1=- = 4,363 Dòng điện chạy qua BI3 là: = = =2,1815 Dòng điện pha qua BI3 là: =+ + =2,1815.3=6,5445 Dòng điện qua BI3 đã loại trừ thành phần thứ tự không là: If(-0)BI3=-= 4,363 Dòng điện thứ tự không chạy qua BI5 là: I0BI5=6,5445 Không có dòng chạy qua BI2 và BI4. Dạng ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch: ===4,0716 =- . =-4,0716. =-1,01 = -- =-4,0716+1,01=-3,06 Dòng điện chạy qua BI1 là: ==4,0716 ==-1,01 =0 Dòng điện pha qua BI1 là: =a2+ a+ =4,0716-1,01+0= 4,66 If(-0)BI1=4,66 Dòng điện chạy qua BI3 là: = =4,0716 = =-1,01 = =-3,06 Dòng điện pha qua BI3 là: =a2 + a + =4,0716-1,01-3,06= 6,36 Dòng điện qua BI3 đã loại trừ thành phần thứ tự không là: If(-0)BI3=4,66 Dòng điện chạy qua BI5 là: I0BI5=3.3,06=9,18 Không có dòng chạy qua các BI2 và BI4. 1.3.4. Điểm ngắn mạch N3’ Sơ đồ thay thế và quá trình tính toán ngắn mạch giống như trường hợp ngắn mạch ở điểm N3. 1.3.5. Điểm ngắn mạchngoài N2 Ta thấy cuộn dây phía 35kV của máy biến áp nối tam giác cho nên không có dòng thành phần thứ tự không chạy tới điểm ngắn mạch N2 do đó ta chỉ tính toán dạng ngắn mạch 3 pha. Sơ đồ thay thế điểm ngắn mạch: X1HT= 0,0267 Xc= 0,105 = 0,1317 Dòng điện pha chạy qua các BI1 và BI2 là: If(BI1)= If(BI2)==7,593 Không có dòng chạy qua các BI3, BI4 và BI5. 1.3.6. Điểm ngắn mạch N2’ Tại điểm ngắn mạch này chỉ có dòng điện chạy qua BI1. Dòng điện này cũng chính là dòng điện pha chạy qua BI1. Không có dòng chạy qua các BI2, BI3, BI4, BI5. Sơ đồ thay thế quá trình tính toán ngắn mạch giống như trường hợp ngắn mạch ở điểm N3. Dòng điện pha chạy qua BI1 là: If(BI1)=5,084 Bảng tổng kết về dòng điện đi qua các bảo vệ trong trường hợp chế độ cực đại một máy biến áp làm việc Điểm ngắn mạch BI Dạng ngắn mạch BI1 BI2 BI3 BI4 BI5 N1 N(3) If 0 0 0 0 0 I0 0 0 0 0 0 If(-0) 0 0 0 0 0 N(1) If -3,35 0 0 0 0 I0 -3,35 0 0 10,0437 0 If(-0) 0 0 0 10,0437 0 N(1,1) If -3,26 0 0 0 0 I0 -3,26 0 0 9,78 0 If(-0) 0 0 0 9,78 0 N1’ N(3) If 37,45 0 0 0 0 I0 0 0 0 0 0 If(-0) 37,45 0 0 0 0 N(1) If 33,06 0 0 0 0 I0 8,788 0 0 10,044 0 If(-0) 24,272 0 0 10,044 0 N(1,1) If 35,5 0 0 0 0 I0 8,55 0 0 9,78 0 If(-0) 32,96 0 0 9,78 0 N3 N(3) If 5,084 0 -5,084 0 0 I0 0 0 0 0 0 If(-0) 5,084 0 -5,08 0 0 N(1) If 4,363 0 -6,54 0 0 I0 0 0 -2,1815 0 6,5454 If(-0) 4,363 0 -4,363 0 6,5445 N3 N(1,1) If 4,66 0 -6,36 0 0 I0 0 0 -2,1815 0 9,18 If(-0) 4,66 0 -4,66 0 9,18 N3’ N(3) If 5,084 0 0 0 0 I0 0 0 0 0 0 If(-0) 5,084 0 0 0 0 N(1) If 4,363 0 0 0 0 I0 0 0 0 0 6,5445 If(-0) 4,363 0 0 0 6,5445 N(1,1) If 4,66 0 0 0 0 I0 0 0 0 0 9,18 If(-0) 4,66 0 0 0 9,18 N2 N(3) If 7,593 -7,593 0 0 0 I0 0 0 0 0 0 If(-0) 7,593 -7,593 0 0 0 N2’ N(3) If 5,08388 0 0 0 0 I0 0 0 0 0 0 If(-0) 5,08388 0 0 0 0 1.4. Chế độ ngắn mạch Min trạm biến áp có hai máy biến áp làm việc song song BI2 24kV N2 N2' HTĐ 115kV 10,5kV N1 N1' N3' N3 BI1 BI3 BI4 BI5 1.4.1. Điểm ngắn mạch N1 Sơ đồ thay thế thứ tự thuận và thứ tự nghịch: = X1∑ = 0,036 Sơ đồ thay thế thứ tự không: = 1,5. = 0,0545 XC=0,105 . Ta có = 0,0525 =// =0,0267 Dạng ngắn mạch hai pha N(2) Ngắn mạch 2 pha tại điểm N1 không có dòng chạy qua BI phục vụ bảo vệ. Dạng ngắn mạch một pha N(1) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch = = === 10,1317 Dòng điện chạy qua BI1 là: = =0 =. .= . 10,1317.= 2,58 Dòng điện pha chạy qua BI1 là: = =2,58 Dòng điện chạy qua BI4 là: I0BI4=3.2,58=7,74 Không có dòng chạy qua BI2, BI4 và BI5. c. Dạng ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch: ===19,48 =- . =-19,48. =-8,295 = -- =-19,48+8,295 =-11,185 Dòng điện chạy qua BI1 là: = =0 =. . = . 10,1317.= 2,58 Dòng điện chạy qua BI4 là: = = 0 =3. 2,58=7,74 Không có dòng chạy qua các BI2 , BI3 và BI5. 1.4.2. Điểm ngắn mạch N1’ Ta có sơ đồ thay thế thứ tự thuận (thứ tự nghịch): = = 0,036 Sơ đồ thứ tự không: = 1,5. = 0,0545 XC=0,105 . Tacó = 0,0525 =// =0,0267 a. Dạng ngắn mạch hai pha N(2) Dòng điện chạy qua BI1 là: = == =13,89 =0 =√3 =√3.13,89 = 24,056 Không có dòng chạy qua các BI2, BI3, BI4 và BI5. b. Dạng ngắn mạch một pha N(1) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch: == =10,1317 Dòng điện chạy qua BI1 là: = =10,1317 =10,1317-2,58=7,55 Dòng điện chạy pha qua BI1 là: =+ + =10,1317+10,1317+ 7,55=27,813 Dòng điện qua BI1 đã loại trừ thành phần thứ tự không là: If(-0)BI1= - =27,813- 7,55=20,26 Dòng điện chạy qua BI4 là: I0BI4=7,74 Không có dòng chạy qua các BI2, BI3 và BI5. c. Xét dạng ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch: =19,48 =-8,295 =-11,185 Dòng điện chạy qua BI1 là: = =19,48 = =-8,295 = - =-11,185+7,55=-3,635 Dòng điện pha chạy qua BI1 là: =a2+ a+=19,48– 8,295– 3,635 = 25,76 Dòng điện qua BI1 đã loại trừ thành phần thứ tự không là: If(-0)BI1)=24,7 Dòng điện qua BI4 là: =3.( - )= 3.(-11,185+3,635)=-22,65 Không có dòng chạy qua các BI2, BI3 và BI5. Điểm ngắn mạch N3 Tại điểm ngắn mạch N3 chỉ có dòng điện ngắn mạch chạy qua BI1 và BI3 Ta có sơ đồ thay thế thứ tự thuận ( thứ tự nghịch ): =0,036 = += 0,036+1/2( 0,105+0,065)=0,121 ==0,121 Sơ đồ thay thế thứ tự không: X0∑ = = =0,0325 a. Dạng ngắn mạch hai pha N(2) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch: = ===4,13 =0 Dòng điện chạy qua BI1 và BI3 là: = ===. ==2,065 =√3 =√3.2,065=3,577 b. Dạng ngắn mạch một pha N(1) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch: = = ===3,643 Dòng điện chạy qua BI1 là: = =. =1,8215 =0 Dòng điện pha chạy qua BI1 là: =+ +==1,8215+1,8215+0=3,643 Dòng điện qua BI1 đã loại trừ thành phần thứ tự không là: If(-0)=3,643 Dòng điện chạy qua BI3 là: ==1,8215 ==1,8215 Dòng điện pha chạy qua BI3 là: =+ + =1,8215.3=5,4645 Dòng điện qua BI3 đã loại trừ thành phần thứ tự không là: If(-0)BI3=3,643 I0BI5=5,4645 Không có dòng điện chạy qua BI2 và BI4. c.Xét dạng ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch ===6,67 =- . =-6,67. =-1,412 = -- =- 6,67+1,412=-5,258 Dòng điện chạy qua BI1 là: == =3,335 ==-0,706 =0 Dòng điện pha chạy qua BI1 là: =a2+ a+=3,335– 0,706–0 =3,74 Dòng điện pha qua BI1 đã loại trừ thành phần thứ tự không là: If(-0)BI1=3,74 Dòng điện chạy qua BI3 là: = =3,335 = =-0,706 =-=-.5,258=-2,629 Dòng điện pha chạy qua BI3 là: =a2+ a+ =3,335-0,706-2,62=5,272 Dòng điện qua BI3 đã loại trừ thành phần thứ tự không là: If(-0)BI3=3,74 Dòng điện chạy qua BI5 là: =3. =3.2,629 =7,887 Không có dòng chạy qua các BI2 và BI4. 1.4.4. Điểm ngắn mạch N3’ Các sơ đồ thay thế và quá trình tính toán giống như trường hợp ngắn mạch tại điểm N3. Trong trường hợp này chỉ có dòng điện ngắn mạch đi qua BI1 và BI3 Không có dòng điện chạy qua BI2 và BI4. Dạng ngắn mạch một pha N(1) Dòng điện chạy qua BI5 =5,4645 b. Dạng ngắn mạch hai pha chạm đất Dòng điện chạy qua BI5 =7,887 1.4.5. Điểm ngắn mạch N2 Do phía trung áp của máy biến áp nối tam giác nên trong trường hợp ngắn mạch tại điểm N2 ta chỉ xét dạng ngắn mạch hai pha N(2) Trong trường hợp này chỉ có dòng điện ngắn mạch đi qua BI1 và BI2, không có dòng điện chạy qua BI3, BI4 và BI5. Ta có sơ đồ thay thế điểm ngắn mạch tại N2 = += 0,036+ . 0,105 = 0,0885 Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch: = ===5,65; =0 Dòng điện chạy qua BI1 và BI2 là: = ===. I1ể==2,825 =√3 =√3.2,825=4,893 1.4.6. Điểm ngắn mạch N2’ Sơ đồ thay thế và tính toán ngắn mạch giống như trường hợp đối với điểm ngắn mạch N2, chỉ khác là không có dòng đi qua BI3. Bảng tổng kết trong trường hợp chế độ cực tiểu 2 máy biến áp làm việc song song Điểm ngắn mạch BI Dạng ngắn mạch BI1 BI2 BI3 BI4 BI5 N1 N(2) If 0 0 0 0 0 I0 0 0 0 0 0 If(-0) 0 0 0 0 0 N(1) If -2,58 0 0 0 0 I0 -2,58 0 0 7,74 0 If(-0) 0 0 0 7,74 0 N(1,1) If -7,55 0 0 0 0 I0 -7,55 0 0 7,74 0 If(-0) 0 0 0 7,74 0 N1’ N(2) If 24,056 0 0 0 0 I0 0 0 0 0 0 If(-0) 24,056 0 0 0 0 N(1) If 27,813 0 0 0 0 I0 7,55 0 0 7,745 0 If(-0) 20,26 0 0 7,745 0 N(1,1) If 25,76 0 0 0 0 I0 3,635 0 0 22,65 0 If(-0) 24,7 0 0 22,65 0 N3 N(2) If 3,577 0 -3,577 0 0 I0 0 0 0 0 0 If(-0) 3,577 0 -3,577 0 0 N(1) If 3,643 0 -5,464 0 0 I0 0 0 -1,821 0 5,464 If(-0) 3,643 0 -3,643 0 5,464 N(1,1) If 3,74 0 -5,272 0 0 I0 0 0 -2,629 0 7,887 If(-0) 3,74 0 -3,74 0 7,887 N3’ N3’ N(2) If 4,893 0 4,895 0 0 I0 0 0 0 0 0 If(-0) 4,893 0 4,895 0 0 N(1) If 5,65 0 8,475 0 0 I0 0 0 2,825 0 5,464 If(-0) 5,65 0 5,65 0 5,464 N(1,1) If 5,65 0 9,786 0 0 I0 0 0 5,65 0 7,887 If(-0) 5,65 0 5,65 0 7,887 N2 N(2) If 4,893 -4,893 0 0 0 I0 0 0 0 0 0 If(-0) 4,893 -4,893 0 0 0 N2’ N(2) If 4,893 4,893 0 0 0 I0 0 0 0 0 0 1.5. Chế độ ngắn mạch Min trạm biến áp có một máy biến áp làm việc. Ta có sơ đồ tổng quát và các điểm ngắn mạch cần phải tính HTĐ 115kV 10,5kV N1 N1' N3' N3 N2' N2 BI1 BI3 BI2 24kV BI4 BI5 1.5.1. Điểm ngắn mạch N1 Ta có sơ đồ thay thế thứ tự thuận và thứ tự nghịch = = 0,036 Sơ đồ thứ tự không X0∑ = 1,5. = 0,0545 XC=0,105 =// XC=0,0358 a. Dạng ngắn mạch hai pha N(2) Ngắn mạch 2 pha tại điểm N1 không có dòng chạy qua BI phục vụ bảo vệ. b. Dạng ngắn mạch một pha N(1) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch: = = === 9,276 Dòng điện chạy qua BI1 là: = .= 9,276.= 3,17 Dòng điện pha chạy qua BI1 là: = =3,17 Dòng điện chạy qua BI4 là: =3.3,17=9,51 Không có dòng chạy qua BI2, BI4 và BI5. c. Dạng ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch: ===18,52 =- . =-18,52. =-9,26 = --=-18,52+9,26=-9,26 Dòng điện chạy qua BI1 là: = .= -9,26.=-3,164 Dòng điện chạy qua BI4 là: = =0 =3.-3,164=-9,492 Không có dòng chạy qua các BI2 , BI3 và BI5. 1.5.2. Điểm ngắn mạch N1’ Ta có sơ đồ thay thế và tính toán giống như trường hợp ngắn mạch tại điểm N1. a. Dạng ngắn mạch hai pha N(2) Dòng điện chạy qua BI1 là: = == =13,89 =0 =√3 =√3.13,89 = 24,056 Dòng điện qua BI1 đã loại trừ thành phần thứ tự không là: If(-0)BI1=24,056 Không có dòng chạy qua các BI2, BI3, BI4 và BI5. Dạng ngắn mạch một pha N(1) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch = = ==9,276 Dòng điện chạy qua BI1 là: = = 9,276 =9,276-3,17=6,106 Dòng điện pha chạy qua BI1 là: =++=9,276+9,276+6,106=24,658 Dòng điện qua BI1 đã loại trừ thành phần thứ tự không là: If(-0)BI1= - =9,276+9,276=18,552 Dòng điện chạy qua BI4 là: I0BI4=3. [9,276-6,101]=9,525 Không có dòng chạy qua các BI2, BI3 và BI5. c. Dạng ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1) Các dòng điện thành phần đối xứng tại điểm ngắn mạch: =18,52; =-9,26; = - -=-9,26 Dòng điện chạy qua BI1 là: = =18,52; = =-9,26 = - =-9,26+3,164=- 6,096 Dòng điện pha chạy qua BI1 là: =a2+ a+=18,52– 9,26–6,096=26,34 Dòng điện qua BI1 đã loại trừ thành phần thứ tự không là: If(-0)BI1)=24,5 Dòng điện qua BI4 là: I0BI4=3.[ - ]= 3.[-9,26+6,096]=-9,942 Không có dòng chạy qua các BI2, BI3 và BI5. 1.5.3. Điểm ngắn mạch N3 Tại điểm ngắn mạch N3 chỉ có dòng điện ngắn mạch chạy qua BI1 và BI3 Sơ đồ thay thế