Do antn1

1
LỜI NÓI ĐẦU
Trạm biến áp là một bộ phận quan trọng cấu thành nên hệ thống điện. Các trạm
biến áp không chỉ là nơi biến đổi cấp điện áp mà còn là đầu mối liên kết các hệ
thống điện, các đường dây truyền tải, phân phối điện đến phụ tải. Hơn thế nữa, các
thiết bị trong trạm biến áp rất đắt tiền và khi xảy ra sự cố ở các trạm biến áp sẽ gây
mất điện một khu vực rộng lớn. Vậy nên việc phát hiện, giải trừ sự cố nhanh ở các
trạm biến áp là yêu cầu tối quan trọng với hệ thống rơ le bảo vệ.
Đề tài tốt nghiệp em được giao có tên là: “Tính toán thiết kế hệ thống bảo vệ
rơ le cho trạm biến áp 220kV”. Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Xuân
Tùng đã tận tình giúp đỡ, giải đáp những vướng mặc của em trong quá trình làm
đồ án tốt nghiệp này!
Hà nội, ngày tháng 6 năm 2015
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Trung Đức

4
Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1........................................................................................................................ 7
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH............................................................................................... 7
1. Giới thiệu chung .......................................................................................................... 7
1.1. Lý do cần thiết....................................................................................................... 7
1.2. Các giả thiết khi tính ngắn mạch ............................................................................. 7
2. Quy đổi số liệu............................................................................................................. 7
2.1 Lựa chọn các đại lượng cơ bản................................................................................. 7
2.2 Quy đổi.................................................................................................................. 8
3. Quá trình tính toán ngắn mạch trạm biến áp ..................................................................10
3.1 Chế độ cực đại.......................................................................................................11
3.2 Chế độ cực tiểu......................................................................................................22
4. Ngắn mạch đường dây:................................................................................................24
4.1 Chế độ max, 1 đường dây hoạt động .......................................................................24
4.2 Chế độ min, 1 đường dây hoạt động........................................................................28
4.3 Chế độ max, 2 đường dây làm việc .........................................................................29
4.4 Chế độ min, 2 đường dây làm việc: .........................................................................36
CHƯƠNG 2.......................................................................................................................38
PHÂN TÍCH & LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ ....................................................38
1.Bảo vệ máy biến áp......................................................................................................38
1.1 Các loại cự cố và chế độ làm việc bất thường của máy biến áp..................................38
1.2 Các bảo vệ cho máy biến áp....................................................................................38
1.3 Sơ đồ phương thức bảo vệ máy biến áp...................................................................39
2. Bảo vệ đường dây 110kV ............................................................................................41
2.1 Bảo vệ khoảng cách...............................................................................................41
2.2 Bảo vệ quá dòng....................................................................................................41
3. Bảo vệ thanh góp: .......................................................................................................41
CHƯƠNG 3.......................................................................................................................42

5
GIỚi THIỆU THÔNG SỐ & TÍNH NĂNG CÁC RƠ LE BẢO VỆ........................................42
1. Giới thiệu rơ le bảo vệ so lệch 7UT633.........................................................................42
1.1 Tổng quan rơ le 7UT633 ........................................................................................42
1.2 Thông số kỹ thuật rơ le 7UT633 .............................................................................43
2. Giới thiệu rơ le hợp bộ quá dòng 7SJ64 ........................................................................44
2.1 Tổng quan về rơ le 7SJ64 .......................................................................................44
2.2 Các chức năng của rơ le 7SJ64................................................................................45
2.3 Chức năng tự động đóng lại....................................................................................46
2.4 Chức năng chống hư hỏng máy cắt (50BF) ..............................................................46
3. Giới thiệu rơ le khoảng cách 7SA612 ...........................................................................46
3.1 Tổng quan về rơ le 7SA612 ....................................................................................46
3.2 Thông số kỹ thuật của rơ le 7SA612........................................................................47
4. Giới thiệu rơ le so lệch thanh cái 7SS601......................................................................48
4.1 Tổng quan về rơ le 7SS601.....................................................................................48
4.2 Thông số kỹ thuật của rơ le 7SS601 ........................................................................49
CHƯƠNG 4.......................................................................................................................50
TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CHỈNH ĐỊNH VÀ KIỂM TRA HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG
BẢO VỆ RƠ LE.................................................................................................................50
1. Lựa chọn máy biến áp đo lường ...................................................................................50
1.1 Lựa chọn máy biến dòng điện (BI)..........................................................................50
1.2 Lựa chọn máy biến điện áp ( BU)............................................................................52
2. Bảo vệ cho máy biến áp...............................................................................................52
2.1 Thông số cài đặt cho rơ le bảo vệ so lệch 7UT613....................................................52
2.2 Những chức năng bảo vệ dùng rơ le 7SJ64 ..............................................................56
3. Bảo vệ thanh góp 110 kV.............................................................................................60
4. Thông số cài đặt cho rơ le khoảng cách 7SA612 bảo vệ đường dây.................................61
4.1 Thông số từ hệ thống:.............................................................................................61
4.2 Chức năng bảo vệ khoảng cách 21/21N ...................................................................61
4.3 Chức năng 67, 67N ................................................................................................69
4.4 Chức năng chống dao động công suất......................................................................69

6
4.5 Chức năng tự đóng lại............................................................................................69
4.6 Chức năng 50BF....................................................................................................69
4.7. Chức năng phát hiện đứt dây(tụt lèo)......................................................................70
5. Thông số cài đặt cho rơ le quá dòng bảo vệ đường dây 7SJ64 ........................................70
5.1.Chức năng quá dòng có thời gian ............................................................................70
5.2. Chức năng quá dòng thứ tự không có thời gian .......................................................70
5.3. Chức năng quá dòng cắt nhanh có hướng................................................................70
5.4. Chức năng quá dòng thứ tự không cắt nhanh có hướng............................................71
5.5. Khảo sát thời gian tác động các chức năng 67 và 67N..............................................72
CHƯƠNG 5.......................................................................................................................73
KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA CÁC BẢO VỆ................................................................73
1. Bảo vệ so lệch có hãm 87T..........................................................................................73
1.1. Kiểm tra độ an toàn hãm.......................................................................................73
1.2. Kiểm tra độ nhạy ..................................................................................................75
2. Bảo vệ chống chạm đất hạn chế(87N)...........................................................................77
3. Bảo vệ quá dòng có thời gian có hướng ........................................................................77
3.1. Bảo vệ quá dòng đặt phía 220 kV...........................................................................78
3.2. Bảo vệ quá dòng phía 110kV .................................................................................78
3.3. Bảo vệ quá dòng phía 35 kV ..................................................................................79
4. Bảo vệ quá dòng thứ tự không......................................................................................79
4.1. Phía 220 kV..........................................................................................................79
4.2. Phía 110 kV..........................................................................................................79
5. Bảo vệ quá dòng có hướng 67 ......................................................................................80
5.1. Bảo vệ BV21........................................................................................................80
5.2. Bảo vệ BV22........................................................................................................80
6. Bảo vệ quá dòng có hướng thứ tự không 67N................................................................80
6.1. Bảo vệ BV21........................................................................................................81
6.2. Bảo vệ BV22........................................................................................................81
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................................82

7
CHƯƠNG 1
TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
1. Giới thiệuchung
1.1. Lý do cần thiết
Ta cần xác định dòng ngắn mạch để cài đặt và chỉnh định relay. Trong đó, ta
cần quan tâm đến dòng ngắn mạch cực đại và dòng ngắn mạch cực tiểu.
 Dòng ngắn mạch cực đại: dùng để chỉnh định chức năng quá dòng cắt
nhanh (50) và kiểm tra độ an toàn hãm của bảo vệ so lệch (87).
 Dòng ngắn mạch cực tiểu: dùng để kiểm tra độ nhạy của các bảo vệ
(nếu bảo vệ đủ nhạy để tác động với dòng ngắn mạch nhỏ nhất thì sẽ
đủ nhạy với tất cả dòng ngắn mạch còn lại).
1.2. Các giảthiết khi tính ngắn mạch
Để thiết lập sơ đồ và tiến hành tính toán ngắn mạch cần có những giả thiết
đơn giản hóa. Những giả thiết này làm giảm đáng kể khối lượng tính toán trong
khi vẫn đảm bảo sai số trong mức cho phép (5%)
 Tần số hệ thống không thay đổi.
 Bỏ qua bão hòa từ.
 Thay thế phụ tải bằng tổng trở hằng.
 Bỏ qua lượng nhỏ trong thông số của 1 vài phần tử.
 Hệ thống sức điện động 3 pha của nguồn là hoàn toàn đối xứng.
2. Quy đổi số liệu
2.1 Lựa chọn các đại lượng cơ bản
Chọn các lượng cơ bản:
 Công suất cơ bản: Scb= 125 MVA
 Điện áp cơ bản bằng điện áp trung bình các cấp:
220kV
cbU = 230 kV
110kV
cbU = 121 kV
35kV
cbU = 36,5 kV
 Dòng điện cơ bản:

8
125
0,314( )
3. 3.230
C cb
cb C
cb
S
I kA
U
  
100
0,596( )
3. 3.121
T cb
cb T
cb
S
I kA
U
  
100
1,977( )
3. 3.36,5
H cb
cb H
cb
S
I kA
U
  
2.2 Quy đổi
2.2.1 Quy đổi máy biến áp
C T
NU 
= 10,78%;
C H
NU 
=32,72%;
T H
NU 
=20,35%
Điện áp ngắn mạch của các cuộn dây máy biến áp:
1
% ( ) 11,575%
2
C C T C H T H
N N N NU U U U  
   
1
% ( ) 0,795%
2
T C T T H C H
    
1
% ( ) 21,145%
2
H C H T H C T
   
Điện kháng của các cuộn dây trong hệ đơn vị tương đối định mức được tính
như sau:
% 11,575 125
. . 0,116
100 100 125
C
N cb
C
Cdm
U S
X
S
  
% 0
0
100 100
T
N
T
U
X   
% 21,145 125
. . 0,211
100 100 125
H
N cb
H
Hdm
U S
X
S
  
2.2.2 Quy đổi điện kháng hệ thống
 Phía 220kV:
Điện kháng hệ thống đã cho (với Scb= 100 MVA)
o Chế độ max: 0HX = 0,072 1HX = 0,05
o Chế độ min: 0HX = 0,095 1HX = 0,07
Quy sang hệ đơn vị đã chọn (với Scb= 125 MVA)
o Chế độ max: 0 1HX = 0,072.125
100
= 0,09

9
1 1HX = 0,05. 125
100
= 0,063
o Chế độ min: 0 1HX = 0,095.125
100
= 0,119
1 1HX = 0,07. 125
100
= 0,088
 Phía 110kV:
Điện kháng hệ thống đã cho (với Scb= 100 MVA)
o Chế độ max: 0HX = 0,24 1HX = 0,15
o Chế độ min: 0HX = 0,36 1HX = 0,19
Quy sang hệ đơn vị đã chọn (với Scb= 125 MVA)
o Chế độ max: 0 2HX = 0,24.125
100
= 0,3
1 2HX = 0,15. 125
100
= 0,188
o Chế độ min: 0 2HX = 0,36.125
100
= 0,45
1 2HX = 0,19. 125
100
= 0,238
2.2.3. Quy đổi điện kháng đường dây
Thông số dây: Dtb= 4m, r = 0,0108m
Ta có điện kháng đơn vị:
x1 = 0,145.log( ) 0,0157tbD
r
 = 0,388 (Ω/km)
x0 = 2,9. x1
Chế độ max:
XD1max = 1 2
1
. . .
2
cb
cb
S
l x
U
= 2
1 125
.55.0,388.
2 121
= 0,091
X0 = 2,9. X1 = 0,091.2,9 = 0,264
Chế độ min: giả thiết 1 đường dây được cắt ra.
XD1max = 1 2
. . cb
cb
S
l x
U
= 2
125
55.0,388.
121
= 0,182
X0 = 2,9. X1 = 0,182.2,9 = 0,528
Điện kháng của hệ thống 2 tính đến thanh cái 110kV của trạm là:

10
Chế độ max:
'
1 2HTX = 1 2HTX + 1 2DX = 0,188+0,091= 0,279
'
0 2HTX = 0 2HTX + 0 2DX = 0,3+0,264= 0,564
Chế độ min:
'
1 2HTX = 1 2HTX + 1 2DX = 0,238+0,182= 0,44
'
0 2HTX = 0 2HTX + 0 2DX = 0,45+0,538= 0,988
3. Quá trình tính toán ngắn mạch trạm biến áp
Dòng ngắn mạch lớn nhất và nhỏ nhất dựa trên các cấu hình sau đây:
 Chế độ max:
o Công suất ngắn mạch các hệ thống là cực đại
o Cấu hình trạm:
 1 máy biến áp độc lập
 2 máy biến áp song song
 Chế độ min:
o Công suất ngắn mạch các hệ thống là cực tiểu
o Cấu hình trạm:
 1 máy biến áp độc lập
 2 máy biến áp song song
Các điểm ngắn mạch cần tính
'
1N
,
'
2N
,
'
3N
, 1N
, 2N
, 3N
Trong đó các điểm
'
1N ,
'
2N ,
'
3N nằm trong vùng bảo vệ của bảo vệ so lệch máy
biến áp.
Ta có sơ đồ trạm biến áp và các điểm ngắn mạch:

11
Hình 1.1: Sơ đồ các điểm ngắn mạch
3.1 Chế độ cực đại
Do dòng điện ngắn mạch 3 pha luôn lớn hơn dòng ngắn mạch 2 pha nên ở
mục này ta sẽ không xét đến dòng ngắn mạch 2 pha. Như vậy ta sẽ còn các dạng
ngắn mạch sau cần tính toán:
 Ngắn mạch 3 pha N(3)
 Ngắn mạch 2 pha chạm đất N(1,1)
3.1.1 Ngắn mạch phía 220kV
a. Trường hợp vận hành 1 máy biến áp:
Ta có sơ đồ thay thế thứ tự thuận
Hình 1.2: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận & nghịch

12
Điện kháng thứ tự thuận: E1=E2=1
1X  = 1 1HX // ( CX + TX +
'
1 2HX ) =
0,063.(0,116 0,279)
0,063 0,116 0,279

 
= 0,054
Sơ đồ thay thế thứ tự không:
Hình 1.3: Sơ đồ thay thế thứ tự không.
Điện kháng thứ tự không:
0X  = 0 1HX // ( CX +( HX //
'
0 2HTX )) = 0,067
 Ngắn mạch 3 pha (3)
N :
Dòng điện ngắn mạch tại điểm ngắn mạch:
NI =
1
DTE
X 
= 18,40
Dòng điện ngắn mạch từ hệ thống 1:
1NI = NI .
'
1 2
'
1 1 1 2
C H
H C H
X X
X X X

 
=
0,116 0,286
18,4.
0,063 0,116 0,286

 
= 15,87
Dòng điện ngắn mạch từ hệ thống 2
2NI = NI . 1 1
'
1 1 1 2
H
H C H
X
X X X 
=
0,063
18,4.
0,063 0,116 0,286 
= 2,53
Dòng ngắn mạch qua các BI:
Với điểm ngắn mạch 1N :
o BI1 là dòng từ phía 110kV: NI = 2,53

13
Với điểm ngắn mạch
'
1N :
 Ngắn mạch 1 pha
(1)
1N :
Các dòng điện thành phần tại điểm ngắn mạch:
*
1 2 0
1 2 0
1
5,68
2.0,054 0,067
E
I I I
X X X
  
  
    
  
Dòng điện ngắn mạch thứ tự thuận & nghịch từ hệ thống 1 và 2 là:
'
1 2
1 1 1 '
1 1 1 2
. C H
H C H
X X
I I
X X X
 

 
 
0,116 0,279
5,68. 4,90
0,063 0,116 0,279


 
1 1
1 2 1 '
1 1 1 2
. H
H C H
X
I I
X X X
  
 
0,063
5,68.
0,063 0,116 0,279 
= 0,78
Dòng điện thứ tự không:
Dòng thứ tự không từ phía110kV & 35kV:
0 1
0 2 0 '
0 2
0 1 '
0 2
.
.
H
H HT
H C
H HT
X
I I
X X
X X
X X
  
 

0,09
5,68.
0,211.0,564
0,09 0,116
0,211 0,564
 

= 1,42
Dòng thứ tự không từ phía 220kV:
0 1I  = 5,68-1,42 = 4,26
Dòng thứ tự không trong cuộn trung áp:
0TI = 0 2I  . '
0 2
H
H HT
X
X X
=
0,211
1,42.
0,211 0,564
= 0,39
Dòng thứ tự không ở trung tính máy biến áp:
0 0 0 23.( . . )T C
tt T cb cbI I I I I  = 3.(0,39.0,596 – 1,42.0,314) = -0,64 kA
Dòng ngắn mạch đi quá các BI:
Dòng ngắn mạch qua BI1 đi từ phía hệ thống 2.

14
o BI1:
IN = 1 1I  + 2 1I  + 0 2I  = 0,78+0,78+1,42 = 2,98
I0BI1 = 1,42
Loại bỏ thành phần thứ tự không ta được:
IN-0 = 2,98-1,42 = 1,56
o BI2:
IN = 1 2I  + 2 2I  + 0TI = 0,78+0,78+0,39 = 1,95
I0B2 = 0,39
IN-0 = 1,95-0,39 = 1,56
o BI0:
IN = | 0ttI | = 0,64 kA
'
1N :
Dòng ngắn mạch qua BI1 đi từ hệ thống 1:
o BI1:
IN = 1 1I  + 2 1I  + 0 1I  = 4,9+4,9+4,26 = 14,06
I0BI1 = 4,26
IN-0 = 15,23-4,26= 9,8
o BI2:
IN = 1 2I  + 2 2I  + 0TI = 0,78+0,78+0,39 = 1,95
I0BI1 = 0,39
IN-0 = 1,95-0,39 = 1,56
o BI0:
IN = | 0ttI | = 0,64 kA
 Ngắn mạch 2 pha chạm đất
(1,1)
1N :
Các dòng điện thành phần tại điểm ngắn mạch:

15
1I  
*
2 0
1
2 0
.
E
X X
X
X X
 

 



1
11,84
0,054.0,067
0,054
0,054 0,067



2I   1I  0
2 0
X
X X

 
 

0,067
11,84
0,054 0,067
  

-6,56
0I   1I  2
2 0
X
X X

 
 

0,054
11,84
0,054 0,067
  

-5,28
Dòng điện ngắn mạch từ hệ thống 1&2 là:
Dòng thứ tự thuận:
'
1 2
1 1 1 '
1 1 1 2
. C H
H C H
X X
I I
X X X
 

 
 
0,116 0,279
11,84. 10,21
0,063 0,116 0,279


 
1 1
1 2 1 '
1 1 1 2
. H
H C H
X
I I
X X X
  
 
0,063
11,84.
0,063 0,116 0,279 
= 1,63
Dòng thứ tự nghịch:
'
1 2
2 1 2 '
1 1 1 2
. C H
H C H
X X
I I
X X X
 

 
 
0,116 0,279
6,56. 5,658
0,063 0,116 0,279

  
 
1 1
2 2 2 '
1 1 1 2
. H
H C H
X
I I
X X X
  
 
0,063
6,56. 0,902
0,063 0,116 0,279
  
 
Dòng thứ tự không:
Dòng thứ tự không từ phía110kV & 35kV:
0 1
0 2 0 '
0 2
0 1 '
0 2
.
.
H
H HT
H C
H HT
X
I I
X X
X X
X X
  
 

0,09
5,28.
0,211.0,564
0,09 0,116
0,211 0,564

 

= -1,32
Dòng thứ tự không từ phía 220kV:
0 1I  = -5,28-(-1,32) = -3,96
Dòng thứ tự không trong cuộn trung áp:
0TI = 0 2I  . '
0 2
H
H HT
X
X X
=
0,211
1,32.
0,211 0,564


= -0,36
Dòng thứ tự không ở trung tính máy biến áp:
0 0 0 23.( . . )T C
tt T cb cbI I I I I  = 3.(-0,36.0,596 – (-1,32).0,314) = 0,602 kA
Dòng ngắn mạch đi quá các BI:

16
Dòng ngắn mạch qua BI1 đi từ phía hệ thống 2.
o BI1:
IN =
2
1 2 2 2 0 2| . . |a I a I I
  
    = 2,765
I0BI1 = 1,32
IN-0 =
2
1 2 2 2| . . |a I a I
 
  = 2,222
o BI2:
IN =
2
1 2 2 2 0| . . |Ta I a I I
  
   = 2,309
I0B2 = 0,36
IN-0 =
2
1 2 2 2| . . |a I a I
 
  = 2,222
o BI0:
IN = | 0ttI | = 0,602 kA
'
1N :
Dòng ngắn mạch qua BI1 đi từ hệ thống 1:
o BI1:
IN =
2
1 1 2 1 0 1| . . |a I a I I
  
    = 15,096
I0BI1 = 3,96
IN-0 =
2
1 1 2 1| . . |a I a I
 
  = 13,934
o BI2:
IN =
2
1 2 2 2 0| . . |Ta I a I I
  
   = 2,309
I0B2 = 0,36

17
IN-0 =
2
1 2 2 2| . . |a I a I
 
  = 2,222
o BI0:
IN = | 0ttI | = 0,602 kA
b. Trường hợp vận hành 2 máy biến áp:
Trong trường hợp này, ta nhận thấy sơ đồ hoàn toàn đối xứng qua điểm ngắn
mạch. Vậy nên sử dụng phương pháp gập đôi sơ đồ, ta có sơ đồ như sau:
Hình 1.4: Sơ đồ TTT trường hợp 2 máy vận hành
Hình 1.5: Sơ đồ TTK trường hợp 2 máy vận hành.
Tính toán tương tự như trường hợp 1 máy vận hành ta có các dòng ngắn mạch
như bảng số liệu.
3.1.2 Tính toán ngắn mạch phía 110kV
Ta có sơ đồ thay thế thứ thuận và sơ đồ thứ tự không:
Hình 1.6: Sơ đồ thứ tự thuận & nghịch.

18
11hình 1.7: Sơ đồ TTK điểm ngắn mạch phía 110kV.
Tính toán tương tự như phía 220kV ta có kết quả như trong bảng số liệu.
3.1.3 Tính toán ngắn mạch phía 35kV
a) Trường hợp vận hành 1 máy biến áp:
Hình 1.8: Sờ đồ thay thế điểm ngắn mạch phía 35kV
Điện kháng tổng:
1 1 1 2
1 1 1 2
( )( ) (0,063 0,116)(0,279 0)
0,211
0,063 0,116 0,279 0
HT C HT T
H
HT C HT T
X X X X
X X
X X X X

   
    
     
0,32
Do phía 35kV đấu tam giác nên ta chỉ xét đến dạng ngắn mạch 3 pha.
IΣ
1 1
3,12
0,32X
  
Dòng điện ngắn mạch qua các BI là:
Ngắn mạch tại N3:
o BI1: IN = 1 2
1 1 1 2
THT
THT C HT
X X
I
X X X X


  
0,279
0,063 0,116 0,279
3,12
 
=1,9
o BI2: IN = IΣ – 1,9 = 3,12 – 1,9= 1,22
o BI3: IN = IΣ = 3,12
Ngắn mạch tại N’
3:
o BI1: IN = 1,9

19
o BI2: IN = 1,22
o BI3: IN = 0
b) Trường hợp vận hành 2 máy biến áp song song:
Điện kháng tổng:
1 1 1 2
1 1 1 2
0,116
( )( ) (0,063 )(0,279 0)
0,2112 2 2 0,19
0,1162 2 0,063 0,279 0
22
C T
HT HT
H
C
HT HT T
X X
X X
X
X
X
X X X

   
    
    
Do phía 35kV đấu tam giác nên ta chỉ xét đến dạng ngắn mạch 3 pha.
IΣ
1 1
5,266
0,19X
  
Dòng điện ngắn mạch qua các BI là:
Ngắn mạch tại N3:
o BI1: IN =
1 2
1 1 1 2
2
2 2
T
C T
HT
HT HT
X
X X
X
I
X X



  
0, 279
5, 266
0,116
0,063 0, 279
2
 
=3,673
o BI2: IN = IΣ – 3,673 = 5,266 – 3,673= 1,593
o BI3: IN = 5, 266
2,633
2 2
I
 
Ngắn mạch tại N’
3:
o BI1: IN = 3,673
o BI2: IN = 1,593
o BI3: IN = 2,633

20
3.1.4 Tổng hợp kết quả tính ngắn mạch chế độc cực đại
Bảng 1.1: Kết quả ngắn mạch cực đại trường hợp 1 máy vận hành.
Điểm ngắn
mạch Dạng ngắn mạch
Dòng điện qua các BI
BI1 BI2 BI3 BI0 (kA)
N1
N(3)
IN 2,53 2,53 - -
N(1)
IN 2,98 1,95 - 0,64
IN-0 1,56 1,56 - -
N(1,1)
IN 2,765 2,309 - 0,602
IN-0 2,222 2,222 - -
N1
’
N(3)
IN 15,87 2,53 - -
N(1)
IN 14,06 1,95 - 0,64
IN-0 9,80 1,56 - -
N(1,1)
IN 15,096 2,309 - 0,602
IN-0 13,935 2,222 - -
N2
N(3)
IN 5,586 5,586 - -
N(1)
IN 5,244 6,572 - 3,527
IN-0 3,88 3,88 - -
N(1,1)
IN 7,42 8,06 - 3,684
IN-0 6,998 6,998 - -
N2
’
N(3)
IN 5,586 3,584 - -
N(1)
IN 5,244 2,988 - 3,527
IN-0 3,88 2,491 - -
N(1,1)
IN 7,42 1,324 - 3,684
IN-0 6,998 1,116 - -
N3 N(3)
IN 1,9 1,22 3,12 -
N3
’
N(3)
IN 1,9 1,22 0 -

21
Bảng 1.2: Kết quả ngắn mạch cực đại trường hợp 2 máy vận hành.
Điểm ngắn
N1
N(3)
IN 1,484 1,484 - -
N(1)
IN 2,142 1,34 - 0,752
IN-0 0,972 0,972 - -
N(1,1)
IN 1,931 1,337 - 0,798
IN-0 1,287 1,287 - -
N1
’
N(3)
IN 17,357 1,484 - -
N(1)
IN 16,374 1,343 - 0,752
IN-0 11,372 0,972 - -
N(1,1)
IN 16,85 1,337 - 0,798
IN-0 15,06 1,287 - -
N2
N(3)
IN 4,13 4,13 - -
N(1)
IN 3,878 5,027 - 2,75
IN-0 3,054 3,054 - -
N(1,1)
IN 4,75 5,41 - 3,088
IN-0 4,44 4,44 - -
N2
’
N(3)
IN 4,132 7,72 - -
N(1)
IN 3,878 5,634 - 2,75
IN-0 3,054 4,379 - -
N(1,1)
IN 4,75 7,2 - 3,088
IN-0 4,44 6,11 - -
N3 N(3)
IN 3,673 1,593 2,633 -
N3
’
N(3)
IN 3,673 1,593 2,633 -

22
3.2 Chế độ cực tiểu
Dòng điện ngắn mạch 3 pha luôn lớn hơn dòng điện ngắn mạch 2 pha vậy nên
trong chế độ cực tiểu ta cần tính các dạng ngắn mạch sau:
Tính toán tương tự ngắn mạch trong chế độ cực đại ta có kết quả như sau:
Bảng 1.3: Kết quả ngắn mạch cực tiểu trường hợp 1 máy vận hành.
Điểm ngắn
N1
N(2)
IN 1,56 1,56 - -
N(1)
IN 2,59 1,49 - 0,84
IN-0 1,256 1,256 - -
N(1,1)
IN 2,329 1,66 - 0,88
IN-0 1,593 1,593 - -
N1
’
N(2)
IN 9,84 1,56 - -
N(1)
IN 11,19 1,49 - 0,84
IN-0 7,935 1,256 - -
N(1,1)
IN 11,19 1,66 - 0,88
IN-0 10,06 1,593 - -
N2
N(2)
IN 4,245 4,245 - -
N(1)
IN 4,73 5,982 - 3,19
IN-0 3,61 3,61 - -
N(1,1)
IN 5,822 6,33 - 2,81
IN-0 5,51 5,51 - -
N2
’
N(2)
IN 4,245 1,968 - -
N(1)
IN 4,73 1,94 - 3,19
IN-0 3,61 1,673 - -
N(1,1)
IN 5,822 1,356 - 2,81
IN-0 5,51 0,87 - -
N3 N(2)
IN 1,16 1,69 2,854 -
N3
’
N(2)
IN 1,16 1,69 0 -

23
Bảng 1.4: Kết quả ngắn mạch cực tiểu trường hợp 2 máy vận hành.
Điểm ngắn
N1
N(2)
IN 0,87 0,87 - -
N(1)
IN 1,8 0,839 - 0,823
IN-0 0,736 0,736 - -
N(1,1)
IN 1,64 0,925 - 0,912
IN-0 0,892 0,892 - -
N1
’
N(2)
IN 10,71 0,87 - -
N(1)
IN 12,89 0,839 - 0,823
IN-0 9,06 0,736 - -
N(1,1)
IN 12,67 0,925 - 0,912
IN-0 11,00 0,892 - -
N2
N(2)
IN 2,966 2,966 - -
N(1)
IN 3,29 4,33 - 2,39
IN-0 2,668 2,668 - -
N(1,1)
IN 4,08 3,35 - 2,875
IN-0 3,07 3,07 - -
N2
’
N(2)
IN 6,92 0,984 - -
N(1)
IN 3,29 6,328 - 2,39
IN-0 2,668 4,44 - -
N(1,1)
IN 9,16 3,29 - 2,875
IN-0 7,16 2,668 - -
N3 N(2)
IN 0,994 1,324 2,32 -
N3
’
N(2)
IN 0,994 1,324 2,32 -

24
4. Ngắn mạch đường dây:
Ta chia đường dây thành 5 đoạn cách đều nhau: N1, N2, N3, N4, N5.
Để tính toán ngắn mạch trên đường dây ta cần tính toán trong những trường
hợp sau:
 Chế độ max, SN = Smax, vận hành song song 2 máy biến áp.
o Một đường dây hoạt động
o Hai đường dây hoạt động song song
 Chế độ min, SN = Smax, vận hành 1 máy biến áp.
o Một đường dây hoạt động
o Hai đường dây hoạt động song song
4.1 Chế độ max, 1 đường dây hoạt động
Ta có sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch như sau:
Hình 1.9: Sơ đồ thay thế thứ tự thuận.
Tính toán ngắn mạch tại các điểm N1, N2, N3, N4, N5. Điện kháng tại các điểm
ngắn mạch được tính theo công thức:
" ' 1
1 1 1 1 .
4
dd
HT HT
X
X X n  ' 1
1 2 1 2 (4 ).
4
dd
HT HT
X
X X n  
" '
1 2 1 1 1 2/ /HT HTX X X X  
Điện kháng thứ tự không:

25
" ' 0
0 1 0 1 .
4
dd
HT HT
X
X X n  ' 0
0 2 0 2 (4 ).
4
dd
HT HT
X
X X n  
" '
0 0 1 0 2/ /HT HTX X X 
Điện kháng tại các điểm N1, N2, N3, N4, N5 ứng với n= 0,1,2,3,4.
Giá trị của điện kháng được cho trong bảng dưới đây:
Bảng 1.5: Giá trị điện kháng tại các điểm ngắn mạch.
N1 N2 N3 N4 N5
"
1 1HTX 0,121 0,144 0,166 0,189 0,212
'
1 2HTX 0,279 0,256 0,234 0,211 0,188
"
0 1HTX 0,062 0,128 0,194 0,260 0,326
'
0 2HTX 0,564 0,498 0,432 0,366 0,3
1 2X X  0,084 0,092 0,097 0,0997 0,996
0X 
0,056 0,102 0,134 0,152 0,156
4.1.1 Xét điểm ngắn mạch N1
Dòng ngắn mạch tại điểm ngắn mạch là:
1
1
11,85
0,084
N
E
I
X 
  
Dòng qua các BI phục vụ bảo vệ đường dây là:
BI11:
'
1 2
" '
1 1 1 2
0,279
11,85. 8,26
0,121 0,279
HT
f N
HT HT
X
I I
X X
  
 
BI12: ( 11) 11,85 8,26 3,59f N f BII I I    
INa1= INa2 =INa0
1 1 1
1
4,46
0,082 0,082 0,056
E
X X X  
  
   
Dòng điện ngắn mạch qua các BI bảo vệ đường dây:
BI11:
Dòng thứ tự thuận và nghịch:

26
I1=I2
'
1 2
1 " '
1 1 1 2
0,279
4,46. 3,11
0,121 0,279
HT
Na
HT HT
X
I
X X
  
 
I0
'
0 2
1 " '
0 1 0 2
0,564
4,46. 4,015
0,062 0,564
HT
Na
HT HT
X
I
X X
  
 
Dòng ngắn mạch qua BI11 là: If = I1+ I2 +I0=3,11+3,11+4,015=10,23
BI12:
I1=I2= INa1 –I1(BI11) = 4,46-3,11=1,35
I0= INa0 –I0(BI11) = 4,46-4,015=0,445
Dòng ngắn mạch qua BI12 là: If = I1+ I2 +I0=1,35+1,35+0,445=3,145
Dòng điện thành phần tại điểm ngắn mạch là:
1I  
*
2 0
1
2 0
.
E
X X
X
X X
 

 



1
8,48
0,084.0,056
0,084
0,084 0,056



2I   1I  0
2 0
X
X X

 
 

0,056
8,48
0,084 0,056
  

-3,37
0I   1I  2
2 0
X
X X

 
 

0,084
8,48
0,084 0,056
  

-5,11
Dòng ngắn mạch qua các BI là:
BI11:
I1(BI11)
'
1 2
1 " '
1 1 1 2
0,279
8,48. 5,914
0,121 0,279
HT
HT HT
X
I
X X
  
 
I2(BI11)
'
1 2
2 " '
1 1 1 2
0,279
3,37. 2,35
0,121 0,279
HT
HT HT
X
I
X X
    
 
I0(BI11)
'
1 2
0 " '
1 1 1 2
0,564
5,11. 4,605
0,564 0,062
HT
HT HT
X
I
X X
    
 
Dòng ngắn mạch qua BI11 là:
If(BI11)=
2
1 2 0| . . |a I a I I
  
  =9,59
BI12:
I1(BI12) = 1I  - I1(BI11) = 8,48-5,914 = 2,566

27
I2(BI12) = 2I  - I2(BI11) = -3,37-(-2,35) = -1,02
I0(BI12) = 0I  - I0(BI11) = -5,11-(-4,605) = -0,505
Dòng ngắn mạch qua BI12 là:
If(BI12)=
2
1 2 0| . . |a I a I I
  
  = 3,36
Các điểm còn lại ta cung tính toán tương tự như trên ta có kết quả như bảng
dưới đây:
Bảng 1.6: Bảng kết quả tính ngắn mạch trong chế độ max, 1 đường dây làm việc:
Dạng ngắn mạch N(3)
N(1)
N(1,1)
N1
BI11
I0 0 4,015 4,605
If 8,264 10,23 9,59
BI12
I0 0 0,44 0,505
If 3,584 3,135 4,156
N2
BI11
Io 0 2,784 2,693
If 6,957 7,266 7,11
BI12
I0 0 0,714 0,691
If 3,9 3,228 4,787
N3
BI11
I0 0 2,104 1,893
If 6,006 5,66 5,853
BI12
I0 0 0,943 0,849
If 4,283 3,481 5,02
N4
BI11
I0 0 1,665 1,45
If 5,284 4,664 5,04
BI12
I0 0 1,181 1,029
If 4,745 3,874 5,22
N5
BI11
I0 0 1,35 1,16
If 4,72 3,99 4,439
BI12
I0 0 1,464 1,26
If 5,32 4,45 5,48

28
4.2 Chế độ min, 1 đường dây hoạt động
Thay các giá trị điện kháng hệ thống 1 và hệ thống 2 ở chế độ min, 1 máy
biến áp vận hành, 1 đường dây vận hành độc lập.
Hê thống 1: X1HT1 = X2HT1 = 0,088 X0HT1 = 0,119
Hệ thống 2: X1HT2 = X2HT2 = 0,238 X0HT2 = 0,45
Máy biến áp: XC = 0,116; XH = 0,211
Đường dây: X1dd = 0,182; X0dd = 0,528
X’
1HT1 = X1HT1+XC = 0,204
X’
0HT1 = (X0HT1+XC) // XH = 0,104
Tính toán tương tự ta có kết quả tính ngắn mạch như bảng dưới đấy:
Bảng 1.7: Bảng kết quả tính ngắn mạch trong chế độ min, 1 đường dây làm việc:
N(1)
N(1,1)
N1
BI11
I0 0 2,398 2,665
If 4,902 5,993 5,61
BI12
I0 0 0,272 0,303
If 2,38 2,017 2,685
N2
BI11
Io 0 1,59 1,472
If 4,008 4,048 4,03
BI12
I0 0 0,458 0,423
If 2,67 2,096 3,114
N3
BI11
I0 0 1,177 1,013
If 3,39 3,070 3,26
BI12
I0 0 0,618 0,423
If 3,04 2,315 3,328
N4
BI11
I0 0 0,92 0.767
If 2,937 2,486 2,766
BI12
I0 0 0,803 0,668
If 3,537 2,683 3,586
N5
BI11
I0 0 0,740 0,612
If 2,591 2,105 2,415
BI12
I0 0 1,05 0,869
If 4,202 3,265 3,967

29
4.3 Chế độ max, 2 đường dây làm việc
Ta có sơ đồ thay thế:
Sơ đồ thay thế:

30
Trong đó X1, X2, X3 được tính theo công thức biến đổi Δ-Y:
1
1
.
8
ddn X
X  0
10
.
8
ddn X
X 
1
2
(4 ).
8
ddn X
X

 0
20
(4 ).
8
ddn X
X


1
3
n(4 ).
32
ddn X
X

 0
30
n(4 ).
32
ddn X
X


Ta lần lượt tính các điểm ngắn mạch trên sơ đồ N1, N2, N3, N4, N5 ứng với
n=0,1,2,3,4.
1 2 1 2 3(0,121 )/ /(0,188 )X X X X X     
0 1 2 3(0,062 )/ /(0,3 )X X X X    
Giá trị điện kháng tính được như trong bảng dưới đây:
Bảng 1.8: Bảng tính giá trị điện kháng thứ tự thuận, thứ tự nghịch
N1 N2 N3 N4 N5
X1 0 0,023 0,046 0,068 0,091
X2 0,091 0,068 0,046 0,068 0,091
X3 0 0,017 0,023 0,017 0
X1Σ = X2Σ 0,084 0,109 0,120 0,117 0,10

31
Bảng 1.9: Bảng tính giá trị điện kháng thứ tự không.
N1 N2 N3 N4 N5
X10 0 0,066 0,132 0,198 0,264
X20 0,264 0,198 0,132 0,066 0
X30 0 0,050 0,066 0,050 0
X0Σ 0,056 0,151 0,20 0,201 0,156
4.3.1 Xét điểm ngắn mạch N1
UN = U3 = 0; IN
1
1
11,85
0,084
E
X 
  
U0 = U3 + IN.X3=0
Phân chia dòng ta có:
2
1
2 1
0,188
0,188 0,121
N
X
I I
X X

 
  
11,85.
0,279
8,264
0,40

I2 = IN – I1 = 11,85-8,264=3,584
U1 = U0+I1.X1 = 0
U2 = U0+I2.X2 = 0,326
Dòng áp trên đoạn 13,21,23:
U13=U1-U3=0; U21=U2-U1=0,326; U23=U2-U3=0,326
21
21
1
0,326
1,792
0,182dd
U
I
X
  
21
23
1
0,326
1,792
0,182(4 )
4
dd
U
I
X
n
  

Theo định luật K1, ta có: I13=I1+I21 = 8,264+1,792= 10,06
BI21: If = I13 = 10,06
BI21: If = I23 = 1,792
BI21: If = I21 = 1,792
HT
Na1 Na2 Na0
1 2 0
1
I I I 4,45
0,084 0,084 0,056
E
X X X  
 
 
  
 

32
UNa1 = INa1 . ( 2 0X X  ) = 4,45 (0,084+0,056) = 0,624
UNa2 = - INa2 . 2X  = -4,45 . 0,084 = -0,376
UNa0 = - INa0 . 0X  = -4,45 . 0,056 = -0,249
Điện áp thứ tự thuận, nghịch, không tại điểm 0:
U01 = UNa1 + INa1 . X3 = 0,624 + 4,45.0 = 0,624
U02 = UNa2 + INa2 . X3 = - 0,376
U00 = UNa0 +INa0 . X30 = -0,249
Phân bố các thành phần dòng điện về 2 phia:
2
11 1
2 1
0,188 0,279
4,45 3,105
0,188 0,121 0,40
Na
X
I I
X X

  
  
2
12 2
2 1
0,188 0,279
4,55 3,105
0,188 0,121 0,40
Na
X
I I
X X

  
  
20
10 0
20 10
0,3 0,564
4,45 4,004.
0,3 0,062 0,626
Na
X
I I
X X

  
  
I21 = INa1 – I11 = 1,347; I22 = 1,347; I20 = 0,447
Phân bố điện áp tại 1 và 2 theo các thành phần:
U11 = U01 + I11 . X1 = 0,624+3,133.0 = 0,624 .
U12 = U02 + I12 . X1 = -0,376
U10 = U00 + I10.X10 = -0,249
U21 = U01 + I21 . X2 = 0,624+1,35.0,091 = 0,747.
U22 = U02 + I22 . X2 = -0,253
U20 = U00 + I20.X20 = -0,131
Phân bố các thành phần dòng điện trên đoạn 13,21,23:
21 11
21.1
1dd
0,747 0,624
0,652
0,188
U U
I
X
 
  
22 12
21.2
1
0,253 ( 0,376)
0,652
0,188dd
U U
I
X
   
  
20 10
21.0
0dd
0,131 ( 0,249)
0,224.
0,528
U U
I
X
   
  
21 1
23.1
1dd
0,747 0,624
0,652
(4 ) /4 0,188
NaU U
I
n X
 
  


33
22 2
23.2
1dd
0,253 ( 0,376)
0,652
(4 ) /4 0,188
NaU U
I
n X
   
  

20 0
23.0
0dd
0,131 ( 0,249)
0,224
(4 ) /4 0,528
NaU U
I
n X
   
  

I13.1 = I11 + I21.1 = 3,105 + 0,651 = 3,757
I13.2 = I12 + I21.2 = 3,105 + 0,651 = 3,757
I13.0 = I10 + I21.0 = 4,004 + 0,224 = 4,802.
BI21 : If = I13.1 + I13.2 + I13.0 = 11,74
BI22 : If = I23.1 + I23.2 + I23.0 = 1,527
BI23 : If = I21.1 + I21.2 + I21.0 = 1,527
Dòng điện thành phần tại điểm ngắn mạch của pha không sự cố:
Dòng thứ tự thuận:
INa1 =
2 0
1
2 0
X X
X
X X
E
 

 



=
1
0,084 0,056
0,084
0,084 0,056



= 8,474
Dòng thứ tự nghịch:
INa2 =- INa1× 0
0 2
X
X X

 
= -8,474×
0,056
0,084 0,056
= - 3,375
INa0 = - INa1 × 2
0 2
X
X X

 
= -8,474×
0,072
0,072 0,046
= - 5,10
UNa1 = INa1 . 2 0
0 2
X .X 0,084.0,056
8,474. 0,285
X X 0,084 0,056
 
 
 
 
UNa2 = UNa0 = UNa1 = 0,285
Điện áp thứ tự thuận, nghịch, không tại điểm 0:
U01 = UNa1 + INa1 . X3 = 0,285 + 8,474.0 = 0,285
U02 = UNa2 + INa2 . X3 = 0,285
U00 = UNa0 + INa0 . X30 = 0,285
Phân bố các thành phần dòng điện về 2 phia:

34
2
11 1
2 1
0,188 0,279
. 8,474 5,911
0,188 0,121 0,40
Na
X
I I
X X

  
  
2
12 2
2 1
0,188 0,279
. 3,375. 2,354
0,188 0,121 0,40
Na
X
I I
X X

    
  
20
10 0
20 10
0,3 0,564
5,911 4,594
0,3 0,062 0,626
Na
X
I I
X X

    
  
I21 = INa1 – I11 = 2,563; tương tự có I22 = -1,02; I20 = -0,505.
Phân bố điện áp tại 1 và 2 theo các thành phần:
U11 = U01 + I11 . X1 = 0,285+5,911.0 = 0,285
U12 = U02 + I12 . X1 = 0,285
U10 = U00 + I10 . X10 = 0,285
U21 = U01 + I21 . X2 = 0,285 + 2,56.0,091 = 0,518
U22 = U02 + I22 . X2 = 0,192
U20 = U00 + I20 . X20 = 0,152
Dòng điện trên đoạn 13, 21,23:
21 11
21.1
1dd
0,518 0,284
1,24
0,188
U U
I
X
 
  
22 12
21.2
1dd
0,192 0,284
0,494
0,188
U U
I
X
 
   
20 10
21.0
0dd
0,151 0,284
0,253.
0,528
U U
I
X
 
   
21 1
23.1
1dd
0,518 0,284
1,24
(4 ) /4 0,188
NaU U
I
n X
 
  

22 2
23.2
1dd
0,192 0,284
0,494
(4 ) /4 0,188
NaU U
I
n X
 
   

20 0
23.0
0dd
0,152 0,284
0,252
(4 ) /4 0,528
NaU U
I
n X
 
   

I13.1 = I11 + I21.1 = 5,91 + 1,24= 7,15
I13.2 = I12 + I21.2 = -2,354 – 0,494 = -2,85
I13.0 = I10 + I21.0 = -4,594 – 0,252 = -4,847.
BI21 :
2
f (BI21) 13.1 13.2 13.0I a I a I I 11,13     

35
BI22 :
2
f (BI22) 23.1 23.2 23.0I a I a I I 1,63     
BI23 :
2
f (BI22) 21.1 21.2 21.0I a I a I I 1,63     
Các điểm còn lại tính toán tương tự như trên ta có bảng kết quả tính ngắn
mạch đường dây như sau:
Bảng 1.10: Bảng kết quả tính ngắn mạch trong chế độ max, 2 đường dây hoạt động.
N(1)
N(1,1)
N1
BI21
I0 0 4,23 4,847
If 10,057 11,74 11,13
BI22
I0 0 0,224 0,252
If 1,792 1,527 1,63
BI23
I0 0 0,224 0,252
If 1,792 1,527 1,63
N2
BI21
I0 0 2,089 2,035
If 6,37 5,842 6,21
BI22
I0 0 0,616 0,353
If 2,79 2,212 2,71
BI23
I0 0 0,060 0,103
If 0,50 0,227 0,452
N3
BI21
I0 0 1,352 1,36
If 4,518 3,822 4,352
BI22
I0 0 0,922 0,928
If 3,82 2,939 2,92
BI23
I0 0 0,215 0,035
If 0,35 0,399 0,302
N4
BI21
I0 0 0,958 1,079
If 3,326 2,764 3,257
BI22
I0 0 1,340 1,28
If 5,237 4,062 4,26
BI23 I0 0 0,384 0,046

36
If 1,186 0,999 1,01
N5
BI21
I0 0 0,572 0,586
If 2,64 2,421 2,465
BI22
I0 0 1,782 1,982
If 7,34 7,641 7,526
BI23
I0 0 0,572 0,586
If 2,64 2,421 2,465
4.4 Chế độ min, 2 đường dây làm việc:
Tính toán hoàn toàn tương tự như trường hợp trên với chế độ min, 2 đường
dây làm việc. Thay các giá trị điện kháng hệ thống 1 và hệ thống 2 ở chế độ min,
một máy biến áp vận hành, 2 đường đường dây độc lập.
Ta có kết quả tính ngắn mạch như bảng dưới đây:
Bảng 1.11: Kết quả tính ngắn mạch trong chế đố min, 2 đường dây hoạt động.
N(1)
N(1,1)
N1
BI21
I0 0 2,733 3,046
If 6,422 7,453 7,067
BI22
I0 0 0,185 0,207
If 1,520 1,303 1,414
BI23
I0 0 0,185 0,207
If 1,520 1,303 1,414
N2
BI21
I0 0 1,61 1,621
If 4,495 4,376 4,502
BI22
I0 0 0,478 0,285
If 2,292 1,888 1,265
BI23
I0 0 0,044 0,085
If 0,595 0,322 0,54
N3
BI21
I0 0 1,112 1,159
If 3,319 3,006 3,27
BI22
I0 0 0,724 0,185
If 3,114 2,501 1,32
BI23 I0 0 0,194 0,0174

37
If 0,103 0,253 0,090
N4
BI21
I0 0 0,815 0,945
If 2,460 2,182 2,464
BI22
I0 0 1,035 0,125
If 4,196 3,368 1,60
BI23
I0 0 0,352 0,056
If 0,796 0,795 0,706
N5
BI21
I0 0 0,477 0,497
If 1,695 1,832 1,856
BI22
I0 0 2,433 2,854
If 5,895 6,954 7,01
BI23
I0 0 0,477 0,497
If 1,695 1,832 1,856

38
CHƯƠNG 2
PHÂN TÍCH & LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ
1.Bảo vệ máy biến áp
Trong trạm biến áp, máy biến áp là thiết bị quan trọng nhất cũng như đắt tiền
nhất. Vì vậy ta cần quan tâm tới sự cố thường gặp và các chế độ làm việc bất
thường của máy biến áp để đề ra phương án bảo vệ thích hợp.
Để bảo vệ máy biến áp làm việc an toàn cần phải tính toán đầy đủ các hư hỏng
bên trong máy biên áp và các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến sự làm việc bình
thường của máy biến áp. Từ đó đề ra các phương án bảo vệ tốt nhất.
Máy biến áp đước sử dụng trong trường hợp này là máy biến áp tự ngẫu
220/110/35 kV công suất 125 MVA, có bộ điều áp dưới tải. Khi thực hiện bảo vệ
cho máy biến áp cần chú ý thêm đến vấn đề bảo vệ liên quan đến dầu máy biến áp
cũng như làm mát, cứu hỏa cho máy biến áp.
1.1 Các loại cự cố và chế độ làm việc bất thường của máy biến áp
Những sự cố thương gặp với máy biến áp:
 Sự cố pha-pha, pha-đất (đối với cuộn dây cao áp và cuộn dây hạ áp).
 Sự cố xâm ẩm của hơi nước vào dầu cách điện.
 Sét đánh lan vào trạm làm hỏng cách điện cách điện các vòng dây.
 Sự cỗ chạm chập các vòng dây trong cùng 1 pha.
 Phóng điện sứ xuyên.
Các chế độ làm việc bất thường của máy biến áp
 Máy biến áp làm việc quá tải.
 Mức dầu trong thùng tăng cao hoặc giảm thấp
 Lõi từ bị quá từ thông.
 Nhiệt độ thùng dầu tăng cao
 Hỏng bộ tự động chuyển đầu phân áp.
1.2 Các bảo vệ cho máy biến áp
Tùy vào loại sự cố và chế độ bất thường xảy ra, ta sẽ có các loại bảo vệ như
sau:
 Bảo vệ so lệch

39
 Bảo vệ so lệch thứ tự không
 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh
 Bảo vệ quá dòng có thời gian
 Bảo vệ quá dòng thứ tự không (51N) và bảo vệ quá dòng thứ tự không
cắt nhanh
 Rơ le khí (Buchholz-relay)
 Bảo vệ quá dòng thứ tự nghịch chống ngắn mạch không đối xứng
 Bảo vệ dòng cực đại chống quá tải
 Ta có bảng tổng kết sau:
Bảng 2.1: Các loại sự cố & bảo vệ tương ứng
Loại sự cố Loại bảo vệ
Sự cố pha-pha và pha-đất ở cuộn
dây
Bảo vệ so lệch
Bảo vệ quá dòng
Bảo vệ chống chạm đất hạn chế
Sự cố chạm chập vòng dây
Rơ le khí
Sự cố lõi từ
Rơ le khí
Sự cố thùng dầu máy biến áp
Rơ le khí
Bảo vệ chống chạm đất thùng MBA
Quá từ thông Bảo vệ chống quá từ thông
Quá nhiệt Bảo vệ chống quá tải
1.3 Sơ đồ phương thức bảo vệ máy biến áp
Từ bảng tổng kết ta có sơ đồ phương thức bảo vệ máy biến áp như sau:

40
Hình 2.1: Sơ đồ phương thức bảo vệ.
Với nguyên lý so lệch, ta sử dụng 2 bộ rơle 7UT633 của hãng SIEMENS. Rơ
le lấy tín hiệu từ BI chân sứ máy biến áp. Các chức năng bảo vệ đề xuất sử dụng:
chức năng bảo vệ so lệch (87T), chức năng chống chạm đất hạn chế (87N), và
bảo vệ chống quá tải nhiệt (49). Và 1 rơle lấy tín hiệu từ BI phía thanh góp máy
biến áp.
Với nguyên lý quá dòng ta sử dụng rơ le 7SJ64. Đây là loại rơ le đa chức năng
của hãng SIEMENS với các chức năng cơ bản: 67, 67N, 50BF. Chức năng 67
và 67N có tính dự phòng.
Rơ le khí (Buchholz) 2 cấp tác động có tác dụng cảnh báo hoặc tác động máy
cắt khi có sự cố bên trong thùng dầu (tụt dầu, phát nóng quá giới hạn khiến áp
suất khí thay đổi mạnh,..).
Bảo vệ chống chạm đất phía 35kV: bảo vệ tác động với thành phần 3U0, tín
hiệu điện áo 3U0 được cung cấp bởi cuộn tam giác hở của BI 3 pha 5 trụ cung
I
I> I>I> 50BF
U0>
I>> I> I0 >> I0 > 50BF I2>
220 kV 110 kV
35 kV
7UT633 7SJ64
7SJ64
7UT6337SJ64
RK
1
2
I0
I
I>
I0
I>> I> I0 >> I0 > 50BF I2>

41
cấp. Khi có sự cố chạm đất, nếu trị số 3U0 vượt ngưỡng đặt, thì sau thời gian Tlv
(thời gian đặt trước) bảo vệ sẽ tác động, gửi tín hiệu báo có sự cố chạm đất phía
35kV.
2. Bảo vệ đường dây 110kV
Ta thiết kế bảo vệ đường dây với cấu hình 2 bộ rơ le khoảng cách và 1 bộ rơ le
quá dòng.
2.1 Bảo vệ khoảng cách
Bảo vệ khoảng cách được sử dụng làm bảo vệ chính cho đường dây 110kV.
Ta chọn rơ le 7SA612 của hãng SIEMENS. Ta sử dụng các chức năng sau của
rơ le:
 Bảo vệ khoảng cách
 Bảo vệ quá dòng khẩn cấp
 Bảo vệ chống chạm đất có hướng
 Bảo vệ chống đóng vào điểm có sự cố
 Khóa bảo vệ khi có dao động lưới
 Chức năng tự đóng lại
 Tự động ghi dữ liệu sự cố
2.2 Bảo vệ quá dòng
Ta sử dụng loại rơ le7SJ64 của hãng Siemens làm bảo vệ dự phòng cho đường
dây. Các tính năng được sử dụng bảo gồm:
 Bảo vệ quá dòng
 Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt
 Tự động ghi lại sự cố
3. Bảo vệ thanh góp:
Bảo vệ thanh góp sử dụng 1 miền vươn ngược của bảo vệ khoảng cách (bảo vệ
đường dây phía 110kV), kết hợp với bảo vệ chính là rơ le so lệch thanh góp tổng
trở thấp 7SS601.

42
CHƯƠNG 3
GIỚi THIỆU THÔNG SỐ & TÍNH NĂNG CÁC RƠ LE BẢO VỆ
1. Giới thiệu rơ le bảo vệ so lệch 7UT633
1.1 Tổng quan rơ le 7UT633
Rơ le 7UT633 do tập đoàn Siemens AG chế tạo, được sử dụng để làm bảo vệ
chính cho máy biến áp 3 cuộn dây và máy biến áp tự ngẫu ở tất cả các cấp điện
áp. Rơ le này cũng có thể dùng để bảo vệ máy phát, kháng điện, thanh cái cỡ
nhỏ (3-5 đầu ra) hoặc đường dây ngắn. Bằng cách phối hợp các chức năng tích
hợp trong rơ le 7UT633 ta có thể đưa ra phương án bảo vệ tối ưu chỉ với một rơ
le
Đặc điểm của rơ le 7UT633:
 Được trang bị bộ vi xử lý 32 bit
 Thực hiện xử lý hoàn toàn tín hiệu số từ đo luòng, lấy mẫu , số hóa các
đại lượng đầu vào tương tự đến xử lý tính toán và tạo các lệnh, các tín
hiệu đầu ra.
 Cách ly hoàn toàn về điện giữa mach xử lý bên trong của rơ le với các
mạch đo lường điều khiển và nguồn điện do các cách sắp xếp đầu vào
tương tự của các bộchuyển đồi, các đầu vào, đầu ra nhị phân, các bộ
chuyển đổi DC/AC và AC/DC.
 Hoạt động đơn giản, sử dụng panel điều khiển tích hợp hoặc máy tính
cá nhân sử dụng phần mềm DIGSI4.
 Chức năng bảo vệ so lệch:
Đây là chức năng bảo vệ chính của rơ le 7UT633
o Có khả năng ổn định với quá trình quá độ gây ra bởi các hiện tượng
quá kích thích máy biến áo bằng các sử dụng ác sóng hài bậc cao,
chủ yếu là bậc 3 và bậc 5.
o Có khả năng ổn định với các dòng xung kích dựa vào các sóng hài
bậc 2.
o Không phản ứng với thành phần 1 chiều và bão hòa máy biến dòng.
o Ngắt với tốc độ và tức thời đối với dòng sự cố lớn.

43
Ngoài chức năng chính là bảo vệ so lệch, 7UT633 còn được trang bị các chức
năng dự phòng như:
 Bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF)
 Bảo vệ so lệch trở kháng cao
 Bảo vệ quá dòng với dòng chạm đất
 Bảo vệ quá dòng một pha
 Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt
 Bảo vệ chống chạm vỏ máy biến áp
 Bảo vệ quá kích thích
 Bảo vệ chống mất cân bằng tải
Ngoài ra rơ le 7UT633 còn có các chức năng sau
 Đóng cắt trức tiếp từ bên ngoài: Rơ le nhân tín hiệu từ bên ngoài đưa
vào thông qua các đầu vào nhị phân. Sau khi xử lý thông tin, role sẽ có
tín hiệu phản hồi đến các đầu ra, các đèn LED…
 Chức năng theo dõi, giám sát:
o Liên tục tự giám sát các mạch đo lường bên trong, nguồn điện của
rơ le, các phần cứng, phần mềm tính toán của rơ le với độ tin cậy
cao.
o Liên tục đo lường, tính toán và hiển thị các đại lượng vận hành lên
màn hình hiển thị mặt trước của rơ le.
o Ghi lại, lưu trữ các sự cố và hiển thị chúng lên màn hình hoặc truyền
dữ liệu đến các trung tâm điều khiển thông qua các cổng giao tiếp.
o Giám sát tác động ngắt.
1.2 Thông số kỹ thuật rơ le 7UT633
Mạch đầu vào
 Dòng điện danh định: 1A, 5A, 0,1A (có thể lựa chọn được)
 Tần số danh định 50Hz, 60Hz, 16,7Hz (có thể lựa chọn được)
 Công suất tiêu thụ đối với các đầu vào:
o Với Iđm= 1A : 0,05 VA
o Với Iđm= 5A : 0,3 VA
o Với Iđm= 0.1A: 1 mVA

44
 Đầu vào nhạy cao ở 1A: 0,05 VA
 Khả năng quá tải về dòng:
o Theo nhiệt độ (trị hiệu dụng):
 Dòng lâu dài cho phép : 4 Iđm
 Dòng trong 10s : 30 Iđm
 Dòng trong 1s : 100 Iđm
o Theo giá trị dòng xung kích: 1250Atrong ½ chu kỳ.
 Khả năng quá tải về dòng điện cho đầu vào chống chạm đất độ nhạy
cao:
o Theo nhiệt độ (trị hiệu dụng):
 Dòng lâu dài cho phép : 15A
 Dòng trong 10s : 100A
 Dòng trong 1s : 300A
o Theo giá trị dòng xung kích: 750A trong ½ chu kỳ.
 Điện áp cung cấp định mức:
o Điện áp một chiều:
 24 đến 48V
 60 dến 125V
 100 đến 250V
o Điện áp xoay chiều:
 115V (f=50/60Hz)
 230V
o Khoảng cho phép:
 -20%÷20% (DC)
 ≤15%
 Công suất tiêu thụ: 5÷7W
2. Giới thiệu rơ le hợp bộ quá dòng 7SJ64
2.1 Tổng quan về rơ le 7SJ64
Rơ le 7SJ64 là loại rơ le dùng bảo vệ và kiểm soát các lộ đường dây phân
phối và truyền tải với mọi cấp điện áp. Trong trường hợp này, rơ le 7SJ64 được

45
dùng làm bảo vệ dự phòng cho rơ le chính 7UT633 và làm bảo vệ chính cho các
sự cố ngoài vùng.
7SJ6 là loại rơ le duy nhất của họ rơ le 7SJ6 có đặc điểm chức năng bảo vệ
linh hoạt, có thể lên tới 2 chức năng bảo vệ tương ứng với các yêu cầu riêng biệt.
Ro le này có những chức năng điểu khiển máy cắt và và các thiết bị tự động hóa.
Logic tích hợp lập trình được cho phép người dùng thực hiện được tất cáe các
chứ năng sẵn có, ví dụ như chuyển mạch tự động (khóa liên động).
2.2 Các chức năng của rơ le 7SJ64
Người dùng có thể chọn bảo vệ quá dòng đặc tính thời gian độc lập hay phụ
thuộc. Các đắc tính có thể cài đặt riêng cho các dòng pha và dòng đất. Tất cả các
ngưỡng là độc lập với nhau.
Với bảo vệ quá dòng có thời gian độc lập, dòng điện các pha được so sánh
với giá trị đặt chung cho cả 3 pha, còn việc khởi động là của riêng từng pha,
đồng hồ các pha khởi động, sau 1 thời gian tín hiệu cắt được gửi đi. Với bảo vệ
quá dòng thời gian phụ thuộc, đặc tính có thể lựa chọn.
Rơ le 7SJ64 cung cấp đủ các loại bảo vệ quá dòng sau:
 50 : Bảo vệ quá dòng cắt nhanh
 50N: Bảo vệ quá dòng thứ tự không cắt nhanh, có trễ hoặc không trễ.
 51 : Bảo vệ quá dòng có thời gian, đặc tính độc lâp hoặc phụ thuộc.
 51N: Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian đạc tính độc lập hoặc phụ
thuộc.
Loại bảo vệ quá dòng, quá dòng thứ tự không với đặc tính thời gian phụ thuộc
cảu rơ le 7SJ64 có thể hoạt động theo chuẩn đường cong IEC hoặc do người
dùng cài đặt.
Có 3 loại đặc tính thời gian: đặc tính thường, rất dốc và cực dốc.
 Đặc tính thường:
 
P0,02
P
0,14
t = .t ( )
I/I 1
s

 Đặc tính rất dộc:
P
P
13,5
t = .t ( )
I/I 1
s


46
 Đặc tính cực dốc:
 
P2
P
80
t = .t ( )
I/I 1
s

Trong đó:
t: thời gian tác động của bảo vệ (s)
tp: bội số thời gian đặt (s)
I: dòng sự cố (kA)
Ip: dòng khởi động của bảo vệ (kA)
2.3 Chức năng tự động đóng lại
Người dùng có thể cài đặt số lần đóng lại và khóa nếu sự cố vẫn còn sau lần
đóng cuối cùng. Thông thường với sự cố thoáng qua, chỉ 1 lần đóng lại là có thể
loại trừ sự cố.
Rơ le 7SJ64 có những chức năng sau:
 Đóng lại 3 pha với tất cả sự cố.
 Đóng lại từng pha riêng biệt.
 Đóng lại nhiều lần, một lần đóng nhanh, các lần sau có trễ.
 Khởi động tự động đóng lại phụ thuộc vào loại bảo vệ tác động.
2.4 Chức năng chống hư hỏng máy cắt (50BF)
Khi bảo vệ chính phát tín hiệu cắt tới máy cắt thì bộ đếm thời gian của 50BF
bắt đầu khởi động. Nếu máy cắt từ chối lệnh cắt (sau thời gian đặt mà vẫn thấy
dòng sự cố) thì bảo vệ 50BF sẽ gửi tín hiệu cắt đến cấp cao hơn. Có thể khởi
động chức năng 50BF của rơ le 7SJ64 từ bên ngoài thông qua các đầu vào nhị
phân, do đó có thể kết hợp rơ le 7SJ64 với các bộ bảo vệ khác nhằm nâng cao
tính chọn lọc và độ tin cậy của hệ thống bảo vệ.
3. Giới thiệurơ le khoảng cách 7SA612
3.1 Tổng quan về rơ le 7SA612
Rơ le 7SA612 là rơ le số do Siemens sản xuất, được dùng với chức năng chính
là bảo vệ đường dây từ 5-400 kV. Rơ le này có thể đặt ở 1 pha hoặc nhiều pha
phục vụ cho việc tự động đóng lại đường dây. 7SA612 cũng có nhiệm vụ phát
hiện dao động công suất với độ tin cậy cao và ngăn chặn việc tác động không
chọn lọc.

47
Các chức năng của 7SA612
 Bảo vệ khoảng cách: đây là chức năng chính của 7SA612
 Phát hiện dao động công suất
 Báo vệ quá/thấp điện áp
 Bảo vệ chống sự cố chạm đất trở kháng cao
 Chống sự cố máy cắt từ chối tác động
 Kiểm tra hòa đồng bộ
 Giám sát máy cắt tác động
 Phục vụ tự động đóng lại
 Bảo vệ quá tải
 Bảo vệ quá dòng
 Phát hiện sự cố chạm đất trong lưới trng tính cách điện
3.2 Thông số kỹ thuật của rơ le 7SA612
 Thông số dòng điện đầu vào:
Bảng 3.1: Thông số dòng điện đầu vào.
Tần số định mức fN 50/60/16,7 Hz (có thể lựa chọn)
Dòng điện danh định Idm 200 mA
Công suất tiêu thụ mỗi
đầu vào
IN = 1A Xấp xỉ 0,05 VA
Khả năng quá tải dòng
nhiệt
Nhiệt
500A/1s
150A/10s
15A liên tục
Xung 750A trong 1 nửa chu kỳ
 Thông số điện áp đầu vào:
Bảng 3.2: Thông số điện áp đầu vào.
Điện áp một chiều
24-48 V/DC
60-125 V/DC
110-250 V/DC
Điện áp xoay chiều 80-125 V

48
Khoảng cho phép làm việc
≤15% (AC)
3÷5 W
 Thông số điện đầu vào nhị phân:
Bảng 3.3: Thông số điện đầu vào nhị phân.
Điện áp danh định 24-250 V/DC
Dòng điện tiêu thụ 1.8 mA
Điện áp lớn nhất cho phép 300 V/DC
 Thông số điện đầu ra nhị phân:
Bảng 3.4: Thông số điện đầu ra nhị phân.
Khả năng đóng cắt
Đóng: 1000W/VA
Cắt: 30W/VA
Điện áp đóng cắt 250V AC/DC
Dòng đóng cắt cho phép
30A cho 0.5s
5A không hạn chế thời gian
4. Giới thiệurơ le so lệch thanh cái 7SS601
4.1 Tổng quan về rơ le 7SS601
7SS601 là rơ le bảo vệ so lệch tổng trở thấp được sản xuất bởi Siemens.
7SS601 là giải pháp giá rẻ cho bảo vệ so lệch thanh góp, thích hợp với các sơ đồ
1 thanh góp, 1 thanh góp có phân đoạn hoặc sơ đồ 2 thanh góp không có thanh
góp vòng.
7SS601 được trang bị những tính năng quan trọng của rơ le số và rất dễ dàng
cài đặt, sử dụng:
 Tự giám sát, dễ dàng cài đặt bằng phần mềm DIGSI với ít thông số.
 Có tính linh hoạt cao, có khả năng thích ứng với nhiều sơ đồ thanh góp,
số lượng nguồn, yêu cầu thấp về các máy biến dòng.
 Tác động nhanh và chọn lọc với tất cả dạng sự cố thanh góp.
 Thích hợp với mọi cấp điện áp tới 500kV.

49
4.2 Thông số kỹ thuật của rơ le 7SS601
 Thông số dòng điện đầu vào
Bảng 3.5: Thông số dòng điện đầu vào
Tần số định mức fN 50/60/16,7 Hz (có thể lựa chọn)
Dòng điện danh định Idm 100 mA
Công suất tiêu thụ mỗi
đầu vào
IN = 1A Xấp xỉ 0,05 VA
Khả năng quá tải dòng
nhiệt
Nhiệt
100xIN/1s
30xIN/10s
4xIN liên tục
Xung 250xIN trong 1 nửa chu kỳ
 Thông số điện áp đầu vào
Bảng 3.6: Thông số điện áp đầu vào:
Điện áp một chiều
DC 24/48V (DC 19 đến 58V)
DC 60/110/125V (DC 48 đến 150V)
110-250 V/DC
Điện áp xoay chiều 115 V
Khoảng cho phép làm việc
≤15% (AC)
3÷5 W
 Thông số điện đầu vào nhị phân
Bảng 3.7: Thông số điện đầu vào nhị phân
Điện áp danh định 24-250 V/DC
Dòng điện tiêu thụ 2.5 mA
Điện áp lớn nhất cho phép 300 V/DC
Khả năng đóng cắt
Đóng: 1000W/VA
Cắt: 30W/VA
Điện áp đóng cắt 250V AC/DC
Dòng đóng cắt cho phép
30A cho 0.5s
5A không hạn chế thời gian

50
CHƯƠNG 4
TÍNH TOÁN THÔNG SỐ CHỈNH ĐỊNH VÀ KIỂM TRA HOẠT
ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG BẢO VỆ RƠ LE
1. Lựa chọn máy biến áp đo lường
1.1 Lựa chọn máy biến dòng điện (BI)
Khi lựa chọn máy biến dòng điện các thông số mà ta quan tâm là:
 Dòng điện định mức sơ cấp
 Dòng điện ổn định nhiệt
 Dòng điện định mức thứ cấp
 Dòng điện ngắn hạn cho phép
 Dòng điện ổn định động
 Số lượng cuộn thứ cấp
 Công suất định mức của cuộn sơ cấp và độ chính xác của từng cuộn
Dòng điện định mức sơ cấp thường lấy cao hơn khoảng 10-40% dòng điện
làm việc lớn nhất.
Dòng điện ổn định nhiệt là dòng cho phép chạy liên tục qua cuộn sơ cấp mà
không gây phát nóng quá mức cho phép theo tiêu chuẩn. Thông thường chọn là
dòng giá trị định mức sơ cấp.
Dòng điện định mức thứ cấp của biến dòng điện có thể là 1 hoặc 5A, hiện nay
xu hướng chuyển dần sang sử dụng dòng 1A. Do các thiết bị như rơ le số, đồng
hồ đo số hiện nay có mức tiêu thụ công suất rất thấp nên tổn hao công suất trên
các dây dẫn phụ lại là vấn đề cần quan tâm. Tổn hao trong các dây dẫn phụ có
thể tính sơ bộ bằng công thức I2.R nghĩa là nếu dòng điện thứ cấp là 1A sẽ chịu
tổn thất trong dây dẫn phụ nhỏ hơn 25 lần so với dùng dòng thứ cấp 5A. Điều
này dẫn tới giảm kích thước và giá thành BI.
Để bảo vệ các thiết bị và dụng cụ đo khỏi các nguy hiểm do dòng điện tăng
vọt trong quá trình sự cố thì các lõi từ phục vụ cho việc đo lường thường dược
chế tạo bão hòa khi dòng sự cố bằng 5 đến 10 lần dòng định mức.
Thông thường máy biến dòng có 1 đến 2 cuộn thứ cấp cho đo lường và 2 đến
4 cuộn thứ cấp cho bảo vệ rơ le.

51
Điều kiện chọn:
Dòng điện: IdđBI ≥ Ilvcp
Điện áp : UdđBI ≥ Udđl
Trong đó:
IdđBI : Dòng điện danh định của máy biến dòng điện.
Ilvcp : Dòng điện phụ tải làm việc lâu dài cho phép.
UdđBI : Điện áp danh định của máy biến dòng.
Udđl : Điện áp lưới điện.
Với máy biến áp:
1,4.
3
dmMBA
lvcp
S
I
U

Với đường dây:
Ilvcp = 605 (A)
Phía 220kV
Iđm = Icb1 = 0,314 (kA)
INM max = 17,375 (tra bảng 1.2). Vậy INM max = 17,375. 0,314 = 5,456 (kA)
Tỷ số INM max/Iđm = 17,375.
Nên ta chọn cấp chính xác là 5P20
Phía 110 kV
Iđm = Icb1 = 0,596 (kA)
Phía 35 kV
Iđm = Icb1 = 1,977 (kA)
Phía đường dây
Iđm = Icp = 605 A (dây AC-240)
INM max = 11,74 (tra bảng 1.10). Vậy INM max = 11,74.0,596 = 6,997 (kA)
Tỷ số INM max/Iđm = 11,56

52
Dựa vào các điều kiện ta chọn máy biến dòng với các thông số như sau:
Bảng 4.1: Thông số của BI.
Cấp điện áp (kV) 220 110 (MBA) 35 110 (dd)
Tỷ số máy biến dòng 400/1 800/1 1200/1 800/1
Điện áp định mức (kV) 230 121 36,5 121
Cấp chính xác 5P20 5P15 5P5 5P20
1.2 Lựa chọn máy biến điện áp ( BU)
Điều kiện chọn:
Điện áp: UđmBU ≥ Uđm
Cấp chính xác của BU phù hợp với yêu cầu bảo vệ
Bảng 4.1: Thông số của BU.
BU các phía điện áp (kV) 220 110 35 110 (dd)
Điện áp định mực (kV) 230 121 36,5 121
Cấp chính xác 3P 3P 3P 3P
2. Bảo vệ cho máy biến áp
2.1 Thông số cài đặt cho rơ le bảo vệ so lệch 7UT613
2.1.1 Khai báo thông số máy biến áp
Việc chỉnh định các thông số cài đặt cho từng chức năng được thực hiện trong
các khối chức năng tương ứng. Trong mỗi khối, các thông số có thể chỉnh định
bằng cách bấm các phím trên bề mặt rơle.
Từ những thông số danh định của máy biến áp, rơle tự động tính toán để thích
ứng với tổ đấu dây và dòng danh định của các cuộn dây theo công thức đã lập
sẵn.
Rơle cần những thông số sau cho mỗi cuộn dây:
 Công suất danh định Sdđ (MVA).
 Điện áp danh định Udđ (kV).
 Dòng điện danh định Idđ (A).
 Tổ đấu dây.
 Máy biến áp có điều chỉnh dưới tải thì không khai báo điện áp danh định
mà khai báo điện áp Uđ theo công thức sau:

53
max min
max min
.
2.d
U U
U
U U


Trong đó Umax ,Umin là giá trị điện áp cực đại và cực tiểu có thể đạt được khi
thay đổi đầu phân áp.
2.1.2 Chức năng bảo vệ so lệch có hãm
 Đoạn đặc tính a: Dòng khởi động ngưỡng thấp IDIFF> = 0,2 ÷ 0,5
Chọn IDIFF> = 0,3.
 Đoạn đặc tính b: Đoạn đặc tính qua gốc với độ dốc α1.
Chọn KHb = SLOPE1 = tgα1 = 0,25 (KHb là hệ số hãm đoạn b).
Vậy α1 = 14,040.
Hình 4.1: Đặc tính làm việc của rơle 7UT633
Ngưỡng thay đổi hệ số hãm thứ nhất:
DIFF
S1
Hb
I 0,3
I 1,2
K 0,25

  
 Đoạn đặc tính c:
Đoạn thẳng có độ dốc α2, đi qua điểm IHCS2 (dòng điện hãm cơ sở 2).
Độ dốc α2: tgα2 = SLOPE2 = 0,25 ÷ 0,95.
Ta chọn tgα2 = 0,5 suy ra α2 = 26,570.
IHCS2 = 2 ÷ 2,5. Ta chọn IHCS2 = 2,5.
 Đoạn đặc tính d:
IDIFF*
IH*
a
b
c
d
Vung ham
13
1,25
5
10
5 10 15 20 24,764
0,3
1,2
BASEPOINT1=0
BASEPOINT2=2,5
SLOPE1=0,25
SLOPE2=0,5
IDIFF>=
IP2 =
IDIFF>>=11,132
IS3 =
Vung tac dongVùng tác động
Vùng hãm

54
Dòng điện so lệch ngưỡng IDIFF>>. Đoạn đặc tính này phụ thuộc vào giá
trị dòng điện ngắn mạch trong nội bộ của máy biến áp. Khi ngắn mạch trong
vùng bảo vệ, dòng điện so lệch lớn hơn IDIFF>> thì rơle tác động tức thời mà
không hãm, ngưỡng này được chỉnh định lớn hơn một chút so với dòng sự cố
lớn nhất khi ngắn mạch tại đầu cực máy biến áp.
Dòng sự cố lớn nhất có thể xuất hiện tại đầu cực máy biến áp có thể tính
theo min
N
1
U %
lần dòng điện danh định của máy biến áp.
Vậy dòng IDIFF>> có thể đặt với giá trị:
DIFF min
N
1 1
I 1,2 1,2 11,132
U % 10,78%
     
Ngưỡng thay đổi của hệ số hãm thứ hai:
HCS2
S2
I SLOPE2 2,5 0,5
I 5
SLOPE2 SLOPE1 0,5 0,25
 
  
 
Dòng điện so lệch tương ứng với ngưỡng thay đổi hệ số hãm thứ hai:
P2 S2I I SLOPE1 5 0,25 1,25    
Ngưỡng thay đổi hệ số hãm thứ ba:
DIFF
S3 HCS2
I 11,132
I I 2,5 24,764
SLOPE2 0,5

    
 Phạm vi bổ sung nhằm tránh cho rơ le tác động nhầm trong trường hợp
BI bão hòa mạch khi ngắn mạch ngoài lấy bằng 7.
 Tỷ lệ thành phần hài bậc hai đạt đến ngưỡng chỉnh định, tín hiệu cắt sẽ
bị khóa, tránh cho rơle tác động nhầm 15%
 Tỷ lệ thành phần hài bậc năm hãm trong dòng so lệch 30%
 Thời gian trễ của các cấp IDIFF> và IDIFF>> là 0s.
2.1.3 Chức năng bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF)
Dòng khởi động của bảo vệ được xác định theo công thức:
Ikđ87N = k0×IdđBI1
Trong đó: k0 là hệ số chỉnh định. Chọn k0 = 0,3
Vậy ta có: Ikđ87N = k0×IdđBI1 = 0,3×400 =120 (A)
Góc giới hạn: φREF = 1100
Thời gian trễ: tREF = 0s
Độ dốc của đặc tính tác động: SLOPE = 0.

55
2.1.4 Chức năng bảo vệ quá tải nhiệt (49)
 Hệ số max
Nobi
I
k
I

Hệ số này biểu diễn mối quan hệ giữa dòng điện phát nóng liên tục cho phép
với dòng điện danh định của máy biến áp. Nhà sản xuất máy biến áp thường đưa
ra thông số dòng điện liên tục cho phép. Trong trường hợp không cho, dòng liên
tục cho phép thường bằng 1,1 lần dòng danh định. Như vậy hệ số k=1,1.
 Hằng số thời gian τ
Hằng số τ được tính trong đơn vị phút. Công thức tính như sau:
2
1s
max
I1
min 60 I
 
  
 
Trong đó:
I1s: Dòng lớn nhất cho phép trong 1s.
Imax: Dòng liên tục cho phép.
Do không có đủ tham số nên giả thiết hằng số thời gian tăng nhiệt độ là
=100 phút.
 Ngưỡng cảnh báo θalarm
Cài đặt ngưỡng cảnh báo nằm dưới ngưỡng tác động cắt máy cắt giúp tránh
phải cắt máy cắt thông qua việc sớm giảm tải cho máy biến áp. Ngưỡng phần
trăm cài đặt có thể lên đến độ tăng nhiệt tới hạn ở dòng điện lớn nhất cho
phép.
Hệ số k = 1,1. Tín hiệu cảnh báo nên được đưa ra khi độ tăng nhiệt độ đạt
đến độ tăng nhiệt tới hạn ở dòng điện danh định máy biến áp.
Vậy cài đặt giá trị θalarm = 82%
 Phía 220kV: Dòng điện cảnh báo là:
 dmBA
alam
c
S 125
I 1,1 1,1 0,345 kA
3 U 3 230
    
 
 dmBA
alam
T
S 125
I 1,1 1,1 0,656 kA
3 U 3 121
    
 

56
 dmBA
alam
H
S 63
I 1,1 1,1 0,997 kA
3 U 3 36,5
    
 
2.1.5 Chức năng báo chạm đất 35 kV(59N)
Điện áp đặt cho bảo vệ : Udat = 30V
Khi bảo vệ làm việc thì chỉ báo tín hiệu.
2.2 Những chức năng bảo vệ dùng rơ le 7SJ64
2.2.1 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh I>>(50)
Chức năng quá dòng cắt nhanh với thời gian trễ 0s, dòng điệnkhởi động được
xác định theo điều kiện:
Ikđ = Kat×INng.max, kA
Trong đó:
Kat: Hệ số an toàn, chọn Kat = 1,2
INng.max: Dòng ngắn mạch ngoài lớn nhất qua BI1
Dòng khởi động phía thứ cấp của BI được xác định theo điều kiện:
Ikđ>> = 3kd
I
I
10
n
 , (A)
Trong đó :
nI: tỷ số biến tương ứng
 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh phía 220 kV
INngmax= max {IN2max ; IN3max} là dòng điện ngắn mạch lớn nhất qua BI1 khi
ngắn mạch ở phía bên kia máy biến áp.
INng.max = 7,42 (tham khảo bảng 1.1 và 1.2)
INng.max (kA) = INng.max .Icb1 = 7,42 . 0,314 = 2,33 ( kA)
Ikđ220>> = 1,2 . 2,33 = 2,796 ( kA)
Quy đổi về hệ đơn vị tương đối so với dòng định mức BI
3
* kd220>>
kd>>
dmBI1
I 2,796 . 10
I = 6,989
I 400
 
 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh phía 110 kV.
INngmax= max {IN1max ; IN3max} là dòng điện ngắn mạch lớn nhất qua BI2 khi
ngắn mạch ở phía bên kia máy biến áp
INng.max = 3,407 (tham khảo bảng 1.1 và 1.2)
INng.max (kA) = INng.max .Icb2 = 2,53 . 0,596 = 1,508 ( kA)

57
Ikđ220>> = 1,2 . 1,508 = 1,809 ( kA)
Quy đổi về hệ đơn vị tương đối so với dòng định mức BI
3
* kd110>>
kd>>
dmBI2
I 1,809 . 10
I = = = 2,262
I 800
2.2.2 Bảo vệ quá dòng thứ tự không cắt nhanh có hướng
Thời gian làm việc: 0 giây
Dòng khởi động của bảo vệ:
0kđ at 0Nng.maxI K 3 I  
Trong đó:
Kat: Hệ số an toàn, Kat=1,2.
I0Nng.max: Dòng ngắn mạch ngoài thứ tự không lớn nhất qua bảo vệ.
Dòng khởi động phía thứ cấp của BI được xác định theo điều kiện:
3kđ
0kđ
I
I
I 10
n
  
 Bảo vệ quá dòng TTK phía 220kV:
I0Nng.max = max(I0N2) qua BI1=1,848
Từ đó ta tính được:
0kd220
I 1,2 3 1,848 0,314 2,089(kA)
    
Qui đổi về hệ đơn vị tương đối so với dòng định mức BI
* 3
* kd220>>
kd>>
dmBI1
I 2,089 . 10
I = = =5,222
I 400
 Bảo vệ quá dòng TTK phía 110kV:
I0Nng.max = max(I0N1) qua BI2 = 0,387.
Từ đó ta tính được:
0kd110I 1,2 3 0,387 0,596 0,830(kA)     
Qui đổi về hệ đơn vị tương đối so với dòng định mức BI:
* 3
* kd110>>
kd>>
dmBI2
I 0,830 . 10
I = = =1,038
I 800
2.2.3 Chức năng quá dòng có hướng
Hai thông số cần chọn là: Ikđ và t (chọn đặc tính thời gian độc lập)
Ikđ=K×Ilvmax
Trong đó:

58
K: Hệ số chỉnh định, lấy K=1,6 (đã bao gồm cả mức quá tải cho
phép)
Ilvmax: Dòng điện làm việc lớn nhất của MBA
 Bảo vệ quá dòng đặt phía 220kV:
Ikđ220>=1,6 . 313,8 = 502,08 (A)
Dòng khởi động phía thứ cấp BI được xác định theo điều kiện:
*
kđ
502,08
I 1,255.
400
  
Ikđ110>=1,6 . 596,4 = 954,24 (A)
*
kđ
954,24
I 1,193.
800
  
Ikđ35>=1,6 . 996,522 = 1594,435 (A)
*
kđ
1594,435
I 1,329.
1200
  
 Bảo vệ quá dòng sử dụng đặc tính thời gian quá dòng độc lập:
 Phía 35 kV:
Phía 35 kV giả thiết có thời gian cắt của bảo vệ tải là 1s, Δt = 0,5s
t35 = tdd35 + Δt = 1+0,5 = 1,5s
 Phía 110kV:
Phía 110kV phối hợp với phía thanh góp 220kV và t35 , Δt = 0,5s
t110 = max{tTG 220; t35} + Δt = 1,5+0,5 = 2s
 Phía 220kV:
Phía 220kV phối hợp với t35 và bảo vệ đường dây 110 kV (đã tính
ở phần bảo vệ đường dây trang 76), Δt = 0,5s
t220 = max{t110dd; t35 }+Δt = 1,5 + 0,5 = 2s

59
Hình 4.2: Hình minh họa tính toán thời gian làm việc bảo vệ quá dòng có hướng.
4.4 Chức năng bảo vệ quá dòng thứ tự không có hướng
Dòng điện khởi động của bảo vệ này được chọn theo điều kiện sau:
I0kđ = (0,2÷0,3)IdđBI
Trong đó:
IdđBI là dòng danh định của BI.
Bảo vệ này chỉ đặt cho 2 phía 220kV và 110kV
Ikđ220> = 0,3 . 400 = 120 (A)
Ikđ110> = 0,3 . 800 = 240 (A)
Bảo vệ quá dòng TTK sử dụng đặc tính thời gian độc lập. Thời gian làm việc
phối hợp với các bảo vệ phía đường dây tương ứng và giả thiết thời gian tác
động tính ra là t =1s.
2.2.5 Chức năng 50BF
Chức năng chống máy cắt từ chối tác động sử dụng chức năng kém dòng để
giám sát mạch máy cắt và tác động gửi tín hiệu đi cắt các máy cắt cấp cao hơn
khi máy cắt từ chối tác động. Mỗi bảo vệ tác động đều gửi tín hiệu đến các máy
cắt tương ứng, bộ đếm thời gian của chức năng 50BF đếm thời gian. Nếu hết
thời gian đặt mà vẫn còn dòng điện lúc đó máy cắt từ chối tác động chức năng
50BF sẽ gửi tín hiệu cắt tới các máy cắt cấp trên ở lân cận. Thông số cài đặt cho
50BF:
 Dòng đặt: I < 0,1In
I>
I0 >
I>
I0 >
I>
I>
I0 >
I>
I0 >
BI11 BI12
220 kV 110 kV
35 kV
BI1 BI2
BI3
+ Δt
+ Δt
+ Δt
+ Δt

60
 Thời gian trễ: tBF = 0 sec
3. Bảo vệ thanh góp 110 kV
Ta có đặc tính của rơ le được cài đặt như trong hình dưới đây:
Hình 4.3: Đặc tính tác động của rơ le 7SS601
Ngưỡng Id> được đặt cao hơn dòng tải cực đại để tránh cắt dòng tải trong trường
hợp sự cố trong mạch biến dòng. Tuy nhiên, nếu dòng ngắn mạch cực tiểu yêu cầu
cài đặt thấp hơn, người ta sẽ sử dụng thêm các tiêu chí khác ( ví dụ như điện áp).
Mặt khác, để đảm bảo tác động đúng trong điều kiện dòng ngắn mạch cực tiểu,
I d> nên được cài đặt ở mức thấp hơn 50% dòng ngắn mạch cực tiểu.
I d> = 1,2. Ilv, nếu tỷ lệ tham chiếu là 1000/1 A (Biến dòng).
Ngưỡng I d>CTS là giá trị khởi động của BI giám sát.
Nếu cuộn sơ cấp của BI đang hở mạch hoặc ngắn mạch, dòng so lệch sẽ xuất
hiện. Bảo vệ so lệch sẽ khóa và phát tín hiệu báo. Điều này giúp ta tránh quá tác
động không cần thiết trong trường hợp nặng tải.
Hệ số k thay đổi độ dốc của đặc tính tác động do đó quyết định sự ổn định của
bảo vệ. Mặc dù ngưỡng cài đặt cao cho hệ số k nâng cao tính ổn định cho bảo vệ
trước sự cố ngoài cùng bảo vệ, đồng thời cũng làm giảm độ nhạy đối với sự cố trên
thanh góp. Do đó hệ số k nên được chọn càng thấp càng tốt, và càng cao khi càng
cần thiết.

61
4. Thông số cài đặt cho rơ le khoảng cách 7SA612 bảo vệ đường dây
4.1 Thông số từ hệ thống:
Các thông số của hệ thống điện phục vụ cho việc cài đặt rơ le khoảng cách
7SA612 là thông số của đường dây (AC-240, dài 55km)
Z1dd = 0,147+j0,472=0,494 72,7310 (Ω/km)
Z0dd = 0,429+j1,274=1,344 71,3840 (Ω/km)
Sử dụng chức năng bảo vệ khoảng cách với ba vùng bảo vệ hướng thuận (Z1,
Z2, Z5) và vùng bảo vệ mở rộng (Z1B).
4.2 Chức năng bảo vệ khoảng cách 21/21N
Tính toán chỉnh định chức năng bảo vệ khoảng cách cho BV11
Giả thiết dùng đặc tính đa giác cho sự cố pha – pha và sự cố pha – đất.
Ta cài đặt riêng cho từng giá trị R và X.
4.2.1 Cài đặt chung
Hình 4.3: Đặc tính đa giác của rơ le khoảng cách
Dựa vào thông số của đường dây đã cho với chiều dài 55 km, cùng với tầm
quan trọng của đường dây, ta sử dụng chức năng bảo vệ khoảng cách với ba
vùng bảo vệ hướng thuận (I, II, III) và vùng bảo vệ mở rộng (vùng Z1B). Đường

62
dây kết nối hai hệ thống điện với nhau có sử dụng cáp quang để liên động với
nhau.
Hệ số bù thành phần thứ tự không cho từng vùng. Cài đặt riêng cho thành
phần R và X:
Bù theo thành phần R
0E
L 1
RR 1
( 1)
R 3 R
 
1 0,429
( 1) 0,639
3 0,147
  
Bù theo thành phần X
0E
L 1
XX 1
( 1)
X 3 X
 
1 1,274
( 1) 0,566.
3 0,472
  
 Cài đặt tránh hiện tượng chồng lấn tải
Được xác định theo 2 đại lượng là điện trở tải nhỏ nhất và góc tải lớn nhất có
thể xuất hiện để tránh tác động nhầm.
Rơ le cho phép cài đặt riêng thông số cho đặc tính pha – pha và pha – đất, tuy
nhiên trong thực tế thường dùng chung số liệu cho cả hai loại đặc tính này.
Hình 4.4: Vùng cài đặt tránh chồng lấn tải
lv.min
tai.min
tai.max3
U
R
I

Lấy dòng điệncho phép lớn nhất chạy qua dây dẫn AC-240 (605A) làm dòng
tải lớn nhất, điện áp làm việc nhỏ nhất bằng 0.85 điện áp định mức, tổng trở tải
nhỏ nhất chỉnh định cho rơ le tính như sau:
lv.min
tai.min
tai.max.3
U
R
I
 93,283
0,85.115000
3.605
 Ω.
Góc pha lớn nhất giả thiết ứng với cosφ của phụ tải cho phép là 0,85.
Φtải-max = arc cos(cos φmin) = 31,788.
Ta chọn góc PHI tải lớn nhất là 320

63
3.2.2 Cài đặt riêng cho vùng 1
Vùng I tương ứng với Z1 trên đặc tính
 Điện kháng vùng I
Vùng I giả thiết đặt 80% chiều dài đường dây nên ta có:
X(Z1) = 0,8. 55.0,386 = 16,984 Ω.
 Điện trở vùng I cho đặc tính pha – pha
Độ nghiêng của đặc tính được chọn bằng góc nghiêng của tổng trở đường
dây, do đó về phía trục R cần mở rộng để có thể bao trọn cả điện trở hồ quang
tại điểm sự cố. Điện trở hồ quang có thể tính theo công thức gần đúng:
hq
hq
F
U
R
I

Uhq: Điện áp rơi trên hồ quang
Uhq bằng điện áp rơi trên 1m hồ quang (2,5kV) nhân với chiều dài hồ quang
(lhq). Một cách gần đúng có thể lấy chiều dài này bằng 2 lần khoảng cách pha –
pha.(khi khoảng cách pha-pha với đường dây 110kV giả thiết là 5 m).
IF là dòng điện sự cố min.
Theo tính toán ngắn mạch ở chương 1 ta có IF = 4,064.
Trong hệ đơn vị có tên: IF = 4,064. Icb2 = 4,064. 0,596 = 2,422 (kA)
Vậy hq 6,193
1,2.2500.2.5
R
2422.2
 Ω
(Để có mức dự phòng giá trị này thường lấy tăng thêm 20%. Giá trị này được
chia cho 2 vì tổng trở được rơ le tính cho mạch vòng pha – pha, còn giá trị cài
đặt lại cho từng pha riêng biệt).
Tùy theo giá trị đặt của X mà có thể mở rộng thêm về phía trục R để đảm bảo
đặc tính có tính đối xứng. Theo quan điểm trên kết hợp với công thức kinh
nghiệm, giá trị này đặt như sau:
0,8. X(Z1) < R(Z1) < 2,5X(Z1)
Vậy giá trị R vùng I nên đặt là:
R(Z1) = 0,8 .16,984 = 13,587 Ω
So sánh 2 giá trị, chọn giá trị lớn hơn đặt cho giá trị điện trở vùng I R(Z1)=
13,587 Ω
 Điện trở vùng I cho đặc tính pha đất

64
Với sự cố chạm đất thì trong mạch vòng tính toán có sự tham gia của không
chỉ điện trở hồ quang mà còn cả điện trở nối đất cột điện. Điện trở nối đất của 1
cột điện thường là 10 Ω.
Ngoài ra một yếu tố khác góp phần vào mạch vòng tính toán tổng trở khi sự
cố chạm đất, đó là nguồn ở phía đối diện cũng góp dòng điện chạy qua điện trở
nối đất cột điện gây ra điện áp giáng trên điện trở này, điện áp giáng này cũng
bao gồm trong mạch tính toán
Hình 4.5: Ảnh hưởng của nguồn đối diện
Để loại trừ ảnh hưởng của dòng điện phía nguồn đối điện cần biết tỷ số dòng
điện góp từ phía đối diện.
Ta có công thức tính toán sau:
hq TF2
E1
L
R RI
RE(Z1) 1,2. 1 .
RI 1
R
  
   
    
      
  
Trong đó 1,2 là hệ số an toàn.
Hệ số 2
1
I
1
I
 là do ta xét tới ảnh hưởng của nguồn đối diện
Các giá trị Rhq và RTF xuất hiện trong mạch vòng đo sự cố chạm đất, tuy nhiên
giá trị cài đặt lại theo từng pha (tổng trở thứ tự thuận cần quy đồi theo tỷ số
E
L
R
1
R
 )
RTF = 2
1
1
I
I
 
 
 
× RNĐ
RTF =  1 2,145 × 10 = 31,45 Ω
Điện áp hồ quang và điện trở hồ quang cho sự cố pha đất tính theo công thức:
IF =1,07.3 = 3,21 (tra bảng).

65
Trong hệ đơn vị có tên:
IF = 3,21. 0,596 = 1,913 (kA)
Uarc = 2500V×larc= 2500V × 2 × 1,5m = 7,5 kV
Rarc =
7,5
3,92
1,913

Vậy ta có RE(Z1) = ar1,2 ( )
1 /
TF c
E L
R R
R R
 

=
1,2 (31,452 3,92)
1 0,642
 

= 25,85 Ω
Tương tự với đặc tính pha-pha, độ mở đặc tính về phía trục r có thể được tăng
lên để đảm bảo tính đối xứng với giá trị X của đặc tính kinh nghiệm:
0,8×X(Z1) < RE(Z1) <
1
1
XE
XL
RE
RL


×2×5×X(Z1)
0,8×16,984<RE(Z1) <
1 0,667
1 0,75


×2×5×16,984
Do đó chọn RE(Z1) = 25,85 Ω
 Góc thu hẹp vùng(α)
Hình 4.6: Góc thu hẹp vùng α
Xét đến ảnh hưởng của nguồn đối diện và điện trở tại điểm sự cố
Nhưng do phương trình xác định góc α rất phức tạp nên nhà sản xuất đưa ra
đồ thị tra cứu dựa theo góc truyền tải công suất lớn nhất (TA) và tỷ số R1/X1(điện
trở vùng I pha-pha và điện kháng vùng I pha-pha)

66
Hình 4.6: Đồ thị tra cứu góc truyền tải
Với TA thường nhỏ hơn 100 ở đây ta lấy TA = 50, R1/X1 = 0,8 nên ta tra được
α = 10
.
3.2.3 Cài đặt cho các vùng khác
 Vùng I mở rộng Z1B(POTT)
Z1B sử dụng chức năng tăng tốc bảo vệ trước khi tự đóng lại (cho phép bảo vệ
không chọn lọc Z1B hoạt động trước khi tự đóng lại).
Vùng này được đặt bao trùm cả chiều dài đường dây được bảo vệ, giá trị
khoảng 150% của đường dây 1.
Vùng mở rộng theo trục R chọn theo 2 điều kiện tương tự tính toán cho R(Z1)
của vùng I:
X(Z1B) = 1,5×Xline1 = 1,5 × 55 × 0, 386 = 31,845 Ω
Chọn bao gồm cả điện trở hồ quang
Chọn đảm bảo tính đối xứng của đặc tính X(Z1B) < R(Z1B) < 4×X(Z1B)
R(Z1B) = 31,845 Ω
Trong hai giá trị này chọn giá trị nào lớn hơn để cài đặt.
Vùng mở rộng theo trục điện trở cho đặc tính pha-đất chọn đảm bảo bao gồm
cả điện trở hồ quang tại điểm sự cố theo kinh nghiệm:
1
1
XE
XL
RE
RL


×X(Z1B) < RE(Z1B) <
1
1
XE
XL
RE
RL


×4×X(Z1B)
RE(Z1B) = 30,335

67
Trong trường hợp bảo vệ đường dây này ta dùng phương thức POTT,
với giả thiết có hệ thống thông tin cáp quang độc lập.
Bảng 4.3: Chức năng Teleprotection for Distance protection.
Thông số PUTT POTT Blocking Unblocking
Đường dây
ngắn
Không phù
hợp do vùng
Z1 với giá trị
cài đặt X, R
nhỏ ở đường
dây ngắn
Phù hợp bởi
vùng Z1B có
thể mở rộng
cho tất cả sự
cố trên đường
dây
Phù hợp vì
vùng ngược
hướng cài đặt
độc lập với
chiều dài
đường dây
Phù hợp với
vùng Z1B mở
rộng giúp tín
hiệu bảo vệ
cho toàn bộ sự
cố trên đường
dây
Nguồn yếu
Không phù
hợp với vùng
1 ở hai đầu
đường dây
Phù hợp
Phù hợp một
phần phát hiện
sự cố nhưng
không tác
động
Phù hợp
Điều chỉnh
biên độ
Không phù
hợp vì truyền
tín hiệu qua
vùng sự cố
làm yếu tín
hiệu
Không phù
hợp vì tín hiệu
phải truyền
qua vùng sự
cố làm suy
yếu tín hiệu
Phù hợp vì tín
hiệu truyền
được trong
mọi điều kiện
Không phù
hợp vì tín hiệu
truyền qua
vùng sự cố sẽ
bị suy yếu
Điều chỉnh
tần số hoặc
pha
hiệu có thể
truyền qua
vùng sự cố
Phù hợp bởi
tín hiệu có thể
truyền qua
vùng sự cố
hiệu có thể
truyền dưới
mọi điều kiện
hiệu có thể
truyền qua
vùng sự cố
Truyền thông
tin độc lập với
các đường dây
Phù hợp Phù hợp Phù hợp Phù hợp
 Tính toán cho vùng II
Vùng II của bảo vệ tương ứng với Z2 của đặc tính.
Vùng II chọn bảo vệ hết đường dây 1 và một phần đường dây tiếp theo, nhưng
do thông số của đường dây tiếp theo ta không có nên có thể lấy gần đúng vùng II
của bảo vệ khoảng cách được chỉnh định bằng 150% chiều dài của đường dây 1.

68
R(Z2)min = 2
1
1
(Z )
(Z )
line
X
R
X
 = 1,5×13,578 = 20,367 Ω
X(Z2): Để đảm bảo tính đối xứng ta chọn
X(Z2) = 1,5× 16,984 = 25,476 Ω
RE(Z2) = 2
1
1
(Z )
(Z ) 1,2
Line
X
RE
X
  = 1,5×24,122×1,2 = 43,419 Ω
 Tính toán cho vùng III
Vùng III tương ứng với Z5 của đặc tính được cài đặt chỉnh định bảo vệ
đường dây với chiều dài 250% đường dây 1.
R(Z5)min =
1
(Z5)
(Z1)
line
X
R
X
 = 2,5× 13,578 = 33,954 Ω
X(Z5) = 2,5× 16,984 = 42,46 Ω
RE(Z5) =
1
( 5)
( 1) 1,2
Line
X Z
RE Z
X
  = 2,5×24,122×1,2 = 72,366 Ω
Hình 4.7: Đặc tính tứ giác sau khi cài đặt các thông số.

69
4.3 Chức năng 67, 67N
Đối với rơ le 7SA612 chức năng 67, 67N có thể cài đặt làm bảo vệ dự phòng
cho chức năng khoảng cách trong tình trạng khẩn cấp do BU bị hỏng. Chức năng
này có thể chỉnh định hoàn toàn giống với chức năng 67, 67N của rơ le 7SJ64
4.4 Chức năng chống dao động công suất
Để phân biệt giữa ngắn mạch và có dao động công suất, người ta dựa vào tốc
độ biến thiên của điện trở dR/dT đo được theo thời gian. Khi có ngắn mạch thì
tốc độ biến thiên của dR/dT là vô cùng lớn, còn khi có dao động công suất thì
tốc độ dao động là có giới hạn. Tỷ số dR/dT = 50 Ohm/s, được sử dụng chung
cho các bảo vệ, bảo vệ rơ-le sẽ không tác động nếu có dao động công suất.
4.5 Chức năng tự đóng lại
Người sử dụng có thể đặt số lần đóng lại và khoá nếu sự cố vẫn tồn tại sau
lần đóng lại cuối cùng. Với đường dây 110kV thường đặt đóng lại 1 lần.
tTĐL = 0,05(s)
Rơle có những chức năng sau:
Đóng lại 3 pha với tất cả các sự cố.
Đóng lại từng pha riêng biệt.
Đóng lại nhiều lần, một lần đóng nhanh, những lần sau có trễ.
Khởi động của tự đóng lại phụ thuộc vào loại bảo vệ tác động
4.6 Chức năng 50BF
Chức năng chống máy cắt từ chối tác động sử dụng chức năng kém dòng để
giám sát mạch máy cắt và tác động gửi tín hiệu đi cắt các máy cắt cấp cao hơn
khi máy cắt từ chối tác động. Thông số đặt:
 Dòng đặt: I < 0,1In
 Thời gian trễ: tBF = 0 sec

70
4.7. Chức năng phát hiện đứt dây(tụt lèo)
Các thông số chỉnh định cho chức năng phát hiện sự cố dứt dây:
Ngưỡng khởi động: I2/I1 = 0,2.
Thời gian trễ: 60s(đủ thời gian để các bảo vệ có thời gian loại trừ ngắn mạch)
5. Thông số cài đặt cho rơ le quá dòng bảo vệ đường dây 7SJ64
5.1.Chức năng quá dòng có thời gian
Dòng điện khởi động của bảo vệ quá dòng được chọn theo điều kiện sau:
Ilvmax < IkđBV < INmin
IkđBV = at m
lvMax
tv
K K
I
K


Trong đó:
 Kat: hệ số an toàn
 Km: hệ số mở máy
 Kv: hệ số trở về
 IlvMax: dòng điện làm việc lớn nhất cho phép với phần tử được bảo vệ
 INmin: dòng ngắn mạch nhỏ nhất qua rơ le còn khởi động được
Đơn giản thường chọn IkđBV = 1,26×IlvMax
Với IlvMax = IdđBI = 800 A ta có: Ikđ = 1,26×800 = 1008 A
Trong hệ tương đối định mức của BI: I*kđBI = 1,26.
5.2. Chức năng quá dòng thứ tự không có thời gian
Dòng khởi động cho chức năng được xác định theo công thức
BI
kd(67N) dmI 0,2.I
Trong hệ đơn vị tương đối định mức của BI thì:
*
kd(67N)I 0,2
Trong hệ đơn vị có tên: kd(67N)I 0,2.800 160A 
5.3. Chức năng quá dòng cắt nhanh có hướng
Chức năng quá dòng cắt nhanh với thời gian trễ 0s, dòng điệnkhởi động được
xác định theo điều kiện:
Ikđ = Kat×INng.max, kA
Trong đó:
Kat: Hệ số an toàn, chọn Kat = 1,2

71
 BV21
INng.max = 3,717 (tra bảng 1.12)
Trong hệ đơn vị có tên INng.max = 3,717 . 0,596 = 2,215 (kA)
Ikđ BV21 = 1,2 . 2,215 = 2,658 (kA)
 BV22
INng.max = 3,968.
Trong hệ đơn vị có tên INng.max = 3,968 . 0,596 = 2,365 (kA)
Ikđ BV21 = 1,2 . 2,365 = 2,838 (kA)
5.4. Chức năng quá dòng thứ tự không cắt nhanh có hướng
Thời gian làm việc: 0s
Dòng khởi động của bảo vệ:
0kđ at 0Nng.maxI K 3 I  
Trong đó:
Kat: Hệ số an toàn, Kat=1,2.
I0Nng.max: Dòng ngắn mạch ngoài thứ tự không lớn nhất qua bảo vệ.
 BV21
I0Nng.max = 0,654 (tra bảng 1.12 )
Trong hệ đơn vị có tên I0Nng.max = 0,654 . 0,596 = 0,39 (kA)
I0kđ = 1,2 . 3 . 0,39 = 1,404 (kA)
 BV22
I0Nng.max = 0,594 (tra bảng 1.2 )
Trong hệ đơn vị có tên I0Nng.max = 0,594 . 0,596 = 0,354 (kA)
I0kđ = 1,2 . 3 . 0,354 = 1,274 (kA)
Dựa vào bảng 1.16 và các số liệu tính toán ở trên đây ta có:

72
Hình 4.8: Vùng tác động của bảo vệ quá dòng cắt nhanh có hướng
5.5. Khảo sát thời gian tác động các chức năng 67 và 67N
Bảo vệ quá dòng với đặc tính độc lập
 Chức năng 67:
Thời gian tác động đặt cho BV21 được chọn phối hợp với thời gian tác động
của các bảo vệ quá dòng pha có hướng (67) ở đặt ở phía thanh cái hệ thống 2:
t67(BV21) =∆t + t67(BVHT2) = 0,5 +1 = 1,5s
Thời gian tác động đặt cho được chọn phối hợp với thời gian tác động của các
bảo vệ quá dòng pha phía 110 kV của máy biến áp (trang 64).
t67(BV22) =∆t + tBV110MBA = 0,5 +2 = 2,5 s
 Chức năng 67N:
Thời gian tác động đặt cho BV21 được chọn phối hợp với thời gian tác động
của bảo vệ quá dòng TTK phía thanh góp HT2:
t67N(BV21) =∆t + t67N(BVHT2) = 0,5 +1 = 1,5s
Thời gian tác động đặt cho BV22 được chọn tương tự ta có
t67N(BV22) =∆t + t67N(BVHT1) = 0,5 +1 = 1,5s
N1 N5
I>> I>>
IN1max.BV21
IN.ng.max.BV21
Ikd.BV21
IN.ng.max.BV22
IN5max.BV22
Ikd.BV22
BV21 BV22
IN1min.BV21
IN5min.BV21
IN5min.BV22
IN1min.BV22
Vùng tác động của BV21
Vùng tác động của 22

73
CHƯƠNG 5
KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA CÁC BẢO VỆ
1. Bảo vệ so lệchcó hãm 87T
Để kiểm tra sự làm việc của bảo vệ máy biến áp, ta cần kiểm tra độ nhạy và độ
an toàn hãm của bảo vệ, đặc trưng bởi hệ số an toàn kat và hệ số nhạy knh. Như vậy
ta cần tính
 Hệ số an toàn kat đối với những điểm ngắn mạch nằm ngoài vùng bảo
vệ của bảo vệ so lệch máy biến áp ở chế độ max.
 Hệ số nhạy knh đối với những điểm ngắn mạch nằm trong vùng bảo vệ
của bảo vệ so lệch máy biên áp ở chế độ min.
Để đảm bảo bảo vệ không tác động nhầm khi ngắn mạch bên ngoài ta phải loại
thành phần thứ tự không của dong điện.
1.1. Kiểm tra độ an toàn hãm
 Đặc tính làm việc của rơ le 7UT633
 Đoạn a: Dải 0 ≤ IH ≤ 1,2 : Phương trình: ISL = IDIFF> = 0,3.
 Đoạn b: Dải 1,2 ≤ IH ≤ 5 : Phương trình: ISL = 0,25× IH.
 Đoạn c: Dải 5 ≤ IH ≤ 24,764: Phương trình: ISL = 0, 5× (IH - 2,5).
 Đoạn d: Dải IH ≥ 24,764: Phương trình: ISL = 11,132.
Dòng điện đưa vào rơle gồm có hai thành phần, được tính theo công thức:
Iso lệch = ISL = Icao − Itrung − Ihạ = IquaBI1 − IquaBI2 − IquaBI3
Ihãm = IH = |Icao
| + |Itrung| + |Ihạ| = |IquaBI1 | + |IquaBI2 | + |IquaBI3 |
Theo lý thuyết khi sự cố ngoài vùng hoặc chế độ làm việc bình thường thì
tổng dòng điện đi vào máy biến áp bằng tổng dòng điện đi ra khỏi máy biến áp
nên dòng điện so lệch phải bằng không:
Isolệch = ISL= Icao – Itrung – Ihạ = 0
Nhưng thực tế do các biến dòng điện BI không phải là lý tưởng nên các đặc
tính của chúng không giống nhau hoàn toàn. Chính do sự sai khác về đặc tính
của các BI dẫn tới sẽ có một dòng điện không cân bằng chạy qua rơle trong chế
độ sự cố ngoài vùng:
Isolệch = ISL= Icao – Itrung – Ihạ = Ikcb

74
Giá trị dòng điện không cân bằng này có xu hướng làm cho rơle tác động
nhầm, để tránh cho rơle làm việc nhầm trong trường hợp này ta phải kiểm tra
xem dòng điện hãm khi đó có đủ khả năng hãm rơle (nghĩa là có thắng được tác
động của dòng không cân bằng) hay không.
Giá trị dòng điệnkhông cân bằng rất khó xác định chính xác, nhưng một cách
gần đúng có thể xác định theo công thức:
Ikcb = ISL = (kkck.kđn.fi + ΔU).INngmax
Trong đó:
kkck = 1 là hệ số kể đến ảnh hưởng của thành phần dòng điện không chu kỳ
trong dòng điện ngắn mạch đến đặc tính làm việc của BI.
kđn là hệ số thể hiện sự đồng nhất về đặc tính làm việc của các BI
 kđn = 1 nghĩa là đặc tính làm việc của các BI khác nhau hoàn toàn.
 kđn = 0 nghĩa là đặc tính làm việc của các BI giống nhau hoàn toàn.
fi = 0,1 là sai số cho phép lớn nhất của BI dùng cho mục đích bảo vệ rơle
∆U là ảnh hưởng của việc chuyển đổi đầu phân áp đến độ lớn dòng điện
không cân bằng chạy qua rơle, ∆U = 9.1,78/100 = 0,16.
INngmax: dòng điệnngắn mạch ngoài cực đại có thể chạy qua máy biến áp đã
quy đổi về phía 110 kV.
 Kiểm tra độ an toàn hãm khi sự cố ngoài vùng phía 220 kV (điểm N1)
 Chế độ max, một máy biến áp làm việc
o Xét dạng ngắn mạch 3 pha N(3)
Dòng điện ngắn mạch ngoài đã loại thành phần thứ tự không lớn nhất là 2,53
(IBI1 = IBI2 = 2,53).
Vậy ta có:
Ikcb = ISL = (kkck.kđn.fi + ΔU). INngmax = (1 . 1 . 0,1 + 0,16).2,53 = 0,6578
IH = |İBI1| + |İBI2| + |İBI3| = 2,53 + 2,53 + 0 = 5,06.
Vì 0,3 < ISL = 0,6578 < 1,25 nên ISL = 0,25 IH,ng (Dựa đường đặc tính rơ le)
Suy ra : L
H,ng
SI 0,6578
2,631
0,25 0,
I
25
  
Hệ số an toàn: H
at
H,ng
I 5,06
k 1,923
I 2,631
  

75
Đối với các dạng ngắn mạch còn lại như dạng ngắn mạch 1 pha và ngắn mạch
2 pha chạm đất, dòng điện hãm 0,3<ISL<1,25 nên dòng điện hãm được tính theo
công thức: ISL = 0,25× IH,ng
Hệ số an toàn là: SLH
at
H,ng SL
2 I / 0,26I
k 1,921.
I I / 0,25

  
kat đạt yêu cầu (>1,5).
 Tính toán tương tự đối với các điểm ngắn mạch N2 và N3
Bảng 5.1: Bảng kiểm tra kết quả độ an toàn hãm của bảo vệ so lệch 7UT633
Điểm ngắn mạch INgmax ISL IH IH,ng kat
N1
N(3)
2,53 0,6578 5,06 2,631 1,921
N(1)
1,56 0,4056 3,12 1,62 1,921
N(1,1)
2,222 0,5777 4,444 2,31 1,921
N2
N(3)
5,586 1,452 11,17 5,404 2,067
N(1)
3,88 1,01 7,76 4,04 1,921
N(1,1)
6,998 1,82 13,996 6,244 2,242
N3 3,12 0,811 6,22 3,244 1,921
1.2. Kiểm tra độ nhạy
Bảo vệ so lệch cần tác động khi xảy ra sự cố trong vùng bảo vệ. Để kiểm tra
độ nhạy của bảo vệ ta cần tính toán hệ số nhạy knh đối với những điểm ngắn
mạch bên trong vùng bảo vệ so lệch (N’1, N’2, N’3) khi máy biến áp làm việc ở
chế độ min.
Hệ số nhạy được xác định từ: d
nh
d,kđ
I
k
I

Trong đó:
Id: Dòng điện so lệch.
Id,kđ: Dòng so lệch ngưỡng, tùy thuộc vào giá trị dòng điện hãm.
 Xét chế độ min, một máy biến áp làm việc
 Điểm ngắn mạch N’1
Dạng ngắn mạch 2 pha N(2)
Dòng điện so lệch:
SL BI1 BI2 BI3I I I I 9,84 1,56 0 11,40      

76
Dòng điện hãm:
H BI1 BI2 BI3I I I I 11,40.   
Do 5 ≤ IH ≤24,764 nên dòng điện so lệch ngưỡng tính theo công thức:
ISL,kđ = 0, 5× (IH – 2,5) = 0,5×(11,40 – 2,5) = 4,45
Hệ sô nhạy: SL
nh
SL,kđ
I 11,40
k 2,562
I 4,45
  
Các dạng ngắn mạch còn lại như ngắn mạch 1 pha hoặc 2 pha chạm đất thỏa
mãn 5 ≤ IH ≤ 24,764. Ta có thể tính tương tự như dạng ngắn mạch 2 pha.
Tính toán tương tự cho điểm ngắn mạch N’2 .
 Điểm ngắn mạch N’3
Dạng ngắn mạch 2 pha N(2)
Dòng điện so lệch:
SL BI1 BI2 BI3I I I I 1,16 1,69 2,85     
Dòng điện hãm:
H BI1 BI2 BI3I I I I 2,85   
Do 1,4 ≤ IH ≤ 5 nên dòng điện so lệch ngưỡng được theo công thức:
ISL,kđ=0, 25× IH = 0,25×2,85 = 0,7125
Hệ sô nhạy:
SL
nh
SL,kđ
I 2,85
k 4,0
I 0,7125
  
Tính toán tương tự cho các dạng ngắn mạch khác ta có bảng sau:
Bảng 5.2: Bảng kiểm tra kết quả độ nhạy của bảo vệ so lệch 7UT633
Điểm ngắn mạch ISL IH ISL,kđ knh
N’
1
N(2)
11,4 11,4 4,45 2,562
N(1)
9,191 9,191 3,346 2,75
N(1,1)
11,653 11,65 4,58 2,546
N’
2
N(2)
6,213 6,213 1,857 3,347
N(1)
5,283 5,283 1,392 3,80
N(1,1)
6,38 6,38 1,94 3,29
N’
3 2,85 2,85 0,7125 4,0

77
Kết luận:
Từ các kết quả trên cho thấy bảo vệ hoạt động đủ nhạy khi xảy ra sự cố trong
vùng và đủ khả năng hãm sự cố ngoài vùng.
2. Bảo vệ chống chạm đất hạn chế(87N)
Độ nhạy được xác định theo biểu thức:
Kn0 = 0N min
0kd
3.I
I
Trong đó:
I0Nmin: trị sốdòng ngắn mạch thứ tự không tổng nhỏ nhất tại chỗ ngắn
mạch trong vùng bảo vệ.
I0kđ : trị số dòng khởi động phía sơ cấp
 Điểm N’1:
I0kđ 220 =120 (A ) (theo mục 2.3 chương 4)
Dòng thứ tự không nhỏ nhất qua bảo vệ: (có tên)
I0Nmin = 5,28.0,314.103 = 1657,92 (A)
Độ nhạy của bảo vệ :
Kn0 =
3 1657,92
41,448
120


 Điểm N’2:
I0kđ 220 =240(A ) (do BI2 có tỷ số biến dòng 800/1)
Dòng thứ tự không nhỏ nhất qua bảo vệ:
I0Nmin = 3,187.0,314.103 = 1000,72 (A)
Độ nhạy của bảo vệ :
Kn0 =
3. 1000,72
12,51
240

3. Bảo vệ quá dòng có thời gian có hướng
Độ nhạy của bảo vệ được xác định theo biểu thức:
N min
n
kđ
I
K
I

Trong đó:

78
INmin: là dòng ngắn mạch cực tiểu qua vị trí đặt bảo vệ khi có sự cố ở
một trong các phía còn lại của máy biến
Ikđ: Dòng khởi động của bảo vệ.
3.1. Bảo vệ quá dòng đặt phía 220 kV
Ta có: IN1min = min IN2min , IN3min= min  2,966 ; 0,994
= 0,994
Đổi sang hệ có tên:
IN1min= 0,314 . 0,994 = 0,312(kA)
Ikđ1> = 502,08 A
Kn1 = 30,312
.10 0,6214
502,08
 < 1
Bảo vệ quá dòng có thời gian đặt phía 220kV không đủ độ nhạy, vì thế ta đặt
thêm bảo vệ quá dòng 46 TTN phía 220kV:
Độ nhạy của bảo vệ:
K2n220 = 2BI1min
2kd220
3.I
I
Trong đó:
I2BI1min: Dòng thứ tự nghịch nhỏ nhất qua BI1 khi ngắn mạch phía
kia của máy biến áp (theo bảng 1.5)
I2BI1min = 0,707 . 0,314 = 0,222 (kA)
I2kđ220 : Dòng điện khởi động phía sơ cấp: I2kđ220=120(A) =0,12(kA)
Vậy: K2n220= 2BI1min
2kd220
3.I 3.0,222
5,55
I 0,12
  (đạt yêu cầu)
3.2. Bảo vệ quá dòng phía 110kV
INmin= min IN1min , IN3min= min 1,324 ; 0,839 = 0,839
Đổi sang hệ có tên:
IN2min = 0,839 . 0,596 = 0,50 (kA)
Ikđ2> = 954,24(A)
Kn2 = 30,50
10
954,24
 = 0,524 < 1

79
Bảo vệ quá dòng có thời gian đặt phía 110kV không đủ độ nhạy, vì thế ta đặt
thêm bảo vệ quá dòng 46TTN phía 110kV:
Độ nhạy của bảo vệ:
K2n110 = 2BI2 min
2kd110
I
I
Trong đó:
I2BI2min: Dòng thứ tự nghịch nhỏ nhất qua BI2 khi ngắn mạch ở phía bên
kia máy biến áp (theo bảng 1.5)
I2BI2min = 0,644.0,596= 0, 384 (kA)
I2kđ2 : dòng điện khởi động phía sơ cấp
I2kđ110 = 240(A) = 0,24(kA)
Vậy: K2n2 = 2BI2min
2kd110
3.I 3.0,384
4,8.
I 0,24
3.3. Bảo vệ quá dòng phía 35 kV
IN’3min = 2,32×1,977 = 4,59 (kA)
Ikđ3> = 1594,435(A)
Kn3 = 34,59
10
1594,435
 = 2,877 (đạt yêu cầu)
4. Bảo vệ quá dòng thứ tự không
Kn0 = 0N min
0kd
3.I
I
Trong đó: I0Nmin là dòng TTK cực tiểu khi ngắn mạch trên thanh góp phía bên
kia MBA.
4.1. Phía 220 kV
I0Nmin = 0,823
30Nmin
n0
0kd
3.I 3 0,823 0,314
K 10 6,464
I 120
 
   
4.2. Phía 110 kV
I0Nmin= 0,136 (theo bảng 1.4)

80
30Nmin
n0
0kd
3.I 3 0,136 0,596
K 10 1,013
I 240
 
   
5. Bảo vệ quá dòng có hướng 67
5.1. Bảo vệ BV21
Dòng điện khởi động: Ikđ = 1008 A.
Dòng ngắn mạch nhỏ nhất:
INmin= 1,603 596 955,388NI A  
Độ nhạy của bảo vệ BV21:
min 955,388
0,948 1
1008
N
nh
kd
I
k
I
   
Khởi động chức năng 46 TTN
K2n110 = 2BI21min
2kd110
I
I
I2BI21 min: Dòng thứ tự nghịch nhỏ nhất qua BI21
I2BI21min = 0,554 0,596 = 0, 33(kA)
I2kđ2 : dòng điện khởi động phía sơ cấp
I2kđ110 = 240(A) = 0,24(kA)
Vậy: K2n2 = 2BI21min
2kd110
3.I 3.0,33
4,125.
I 0,24
Dòng điện khởi động: Ikđ = 1008 A.
Dòng ngắn mạch nhỏ nhất:
INmin= 2,188 596 1304,048N
I   
Độ nhạy của bảo vệ BV22:
min 1304,048
1,293.
1008
N
nh
kd
I
k
I
   (đạt yêu cầu)
6. Bảo vệ quá dòng có hướng thứ tự không 67N
Kn0 = 0N min
kd
3 I
I

Trong đó: I0Nmin là dòng TTK cực tiểu khi ngắn mạch trên đường dây

81
Dòng khởi động: Ikđ =160(A).
Dòng ngắn mạch thành phần thứ tự không nhỏ nhất: I0N min = 0,36.
Trong hệ đơn vị có tên: I0N min = 0,36 .0,596 =0,215 (kA)
Độ nhạy của BV21:
Kn0 = 0N min
kd
3 I 3.215
4,031.
I 160

 
Vậy BV21 đạt yêu cầu về độ nhạy.
Dòng khởi động: Ikđ =160(A).
Dòng ngắn mạch thành phần thứ tự không nhỏ nhất: I0N min = 0,463.
Trong hệ đơn vị có tên: I0N min = 0,463 .0,596 =0,276 (kA)
Độ nhạy của BV21:
Kn0 = 0N min
kd
3 I 3.276
5,175.
I 160

 
Vậy: BV22 đạt yêu cầu về độ nhạy.

82
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] VS. GS. Trần Đình Long. “Bảo vệ rơ le trong hệ thốngđiện”, NXB Khoa
học Kỹ thuật-1993.
[2] VS. GS. Trần Đình Long, “Bảo vệ các hệ thống điện”, NXB Khoa học
Kỹ thuật – 2000.
[3] GS. TS. Lã Văn Út “Ngắn mạch trong hệ thống điện”, NXB khoa học kỹ
thuật - 2000.
[4] Một số catalog về rơ le 7SA612, 7SS601, 7SJ64, 7UT633 của hãng
Siemens.

Do antn1

More Related Content

What's hot (20)

Viewers also liked (17)

Similar to Do antn1 (20)

Do antn1