Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................... 3
Chương I : MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG BẢO VỆ ....................................................... 4
1.1. Mô tả đối tượng ............................................................................................................. 4
1.1.1. Thông số chính ........................................................................................................ 4
1.2.1. Hệ thống điện :........................................................................................................ 4
1.2.2.
Đường dây D : ................................................................................................... 4
1.2.3. Máy biến áp :.......................................................................................................... 5

Chương II : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH PHỤC VỤ BẢO VỀ RƠLE ............ 5
............................................................................................................................................ 5
2.1. Các giả thiết cơ bản trong tính toán ngắn mạch : ........................................................ 5
2.2. Chọn các đại lượng cơ. bản và tính thông số các phần tử :......................................... 6
2.2.1.Chọn đại lượng cơ bản............................................................................................. 6
2.2.2. Thông số của các phần tử : ..................................................................................... 6
2.3. sơ đồ thay thế tính ngắn mạch: ..................................................................................... 7
2.4.các phương án tính toán ngắn mạch :............................................................................ 8
2.4.1. Trường hợp một máy biến áp làm việc (SNmax): 2 đường dây // ...........................10
2.4.2Trường hợp hai máy biến áp làm việc song song(SNmax):2 đường dây // ...............20
2.4.3.Trường hợp một máy biến áp làm việc (SNmin): vận hành 1 đường dây ...............31
2.4.4 Trường hợp hai máy biến áp làm việc song song(SNmin): vân hành 1 đường dây.42

CHƯƠNG 3:LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ ................................... 56
3.1 Tính toán lựa chọn các thiết bị :....................................................................................56
3.1.1 Máy cắt điện............................................................................................................56
3.1.2 Máy biến dòng điện: ...............................................................................................57

3.1.3 Máy biến điện áp: ...................................................................................................57
3.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ CHỌN LOẠI RƠLE SỬ DỤNG ...............58
3.2.1 HƯ HỎNG VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC KHÔNG BÌNH THƯỜNG CỦA MBA ...58
3.2.2 CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI THIẾT BỊ BẢO VỆ ....................................................59
3.3 CÁC LOẠI BẢO VỆ CẦN ĐẶT CHO MBA TỰ NGẪU: ..........................................60
3.3.1. Bảo vệ so lệch dòng điện có hãm ( Diffirenttial relays with stablisation) ∆I ......60
3.3.2. Bảo vệ so lệch dòng thứ tự không (Bảo vệ chống chạm đất hạn chế - Restricted
Earth Fault REF). I0 ...................................................................................................62
3.3.3 Rơle khí (BUCHHOLZ) 2 cấp tác động RK

......................................................62

3.3.4 Bảo vệ nhiệt độ dầu  0 .........................................................................................64
3.3.5 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh I .............................................................................64
3.3.6 Bảo vệ quá dòng có thời gian I> .............................................................................64
3.3.7 Bảo vệ quá dòng thứ tự không I0> ..........................................................................64
3.3.8 Bảo vệ quá tải I≥ ......................................................................................................64
3.3.9 Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 50BF .....................................................................64
3.4 SƠ ĐỒ PHƯƠNG THỨC BẢO VỆ CHO TRẠM BIẾN ÁP .......................................65

Chương IV .......................................................................................................... 66
1


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

Giới thiệu tính năng và thông số........................................................................ 66
các loại rơ le chọn sử dụng................................................................................. 66

4.1. Giới thiệu chung ...........................................................................................................66
4.2. Rơle bảo vệ so lệch số 7UT513 .....................................................................................67
4.2.1. Đặc trưng của rơle 7UT513..............................................................................68
4.2.2. Các chức năng có thể thực hiện. ...................................................................68
4.2.3. Thông số kỹ thuật. .............................................................................................69
4.2.4. Thông số bảo vệ so lệch máy biến áp...........................................................74
4.2.5. Bảo vệ chống chạm đất hạn chế. ...................................................................76
4.2.6. Phương thức hoạt động của các chức năng sử dụng trong 7UT513: ..77
4.3. Rơle số 7SJ600 ..............................................................................................................84
4.3.1. Đặc điểm của rơle 7SJ600. ..............................................................................84
4.3.2. Các chức năng của rơle 7SJ600.....................................................................85
4.3.3. Thông số kỹ thuật của rơle 7SJ600. ..............................................................86
4.3.4. Nguyên lý làm việc: ...........................................................................................88

Chương V............................................................................................................ 92
Tính toán các thông số của rơle ......................................................................... 92
Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ ........................................................................ 92
5.1. Tính toán thông số của bảo vệ......................................................................................92
5.1.1. Các số liệu cần thiết phục vụ tính toán bảo vệ rơle cho trạm biến áp. ................92
5.1.2. Tính toán các thông số của bảo vệ.........................................................................92
5.2. Kiểm tra sự làm việc của bảo vệ...................................................................................98
5.2.1. Bảo vệ so lệch có hãm (I/87)................................................................................98
5.2.2. Bảo vệ quá dòng có thời gian (51/ I) .................................................................104
5.2.3. Bảo vệ quá dòng thứ tự không có thời gian (51N/ I0 >): .....................................106
5.2.4.Bảo vệ so lệch dòng điện thứ tự không I 0 / 87 N ..............................................108
5.4 Kết luận........................................................................................................................108

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................ 109

2



Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1
LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự tăng trưởng của nền kinh tế quốc dân, hệ thống điện Việt Nam
không ngừng phát triển, luôn di trước một bước nhằm phục vụ đắc lực cho sự
nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Điện năng là nguồn năng lượng
rất quan trọng đối với cuộc sống con người. Nó được sử dụng trong hầu hết các
lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân như: công nghiệp, nông nghiệp, giao thông
vận tải, sinh hoạt, dịch vụ ... Chính vì thế khi thiết kế hay vận hành bất cứ một
hệ thống điện nào cũng cần phải quan tâm đến khả năng phát sinh hư hỏng và
tình trạng làm việc bình thường của chúng. Hệ thống điện là một mạng lưới
phức tạp gồm rất nhiều phần tử cùng vận hành nên hiện tượng sự cố xảy ra rất
khó có thể biết trước. Vì vậy, để đảm bảo cho lưới điện vận hành an toàn, ổn
định thì không thể thiếu các thiết bị bảo vệ, tự động hoá. Hệ thống bảo vệ rơle
có nhiệm vụ ngăn ngừa sự cố hạn chế tối đa các thiệt hại do sự cố gây nên và
duy trì khả năng làm việc liên tục của hệ thống. Việc hiểu biết về những hư
hỏng và hiện tượng không bình thường có thể xảy ra trong hệ thống điện cùng
với những phương pháp và thiết bị bảo vệ nhằm phát hiện đúng và nhanh
chóng cách ly phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống, cảnh báo và xử lý khắc phục
chế độ không bình thường là mảng kiến thức quan trọng của kỹ sư ngành hệ
thống điện.
Với mong muốn được học hỏi và nâng cao hiểu biết của bản thân về các thiết
bị bảo vệ các hệ thống điện nên em đã nhận đề tài tốt nghiệp “Thiết kế bảo vệ
rơle cho trạm biến áp 220/110/35 kV”.

Trong thời gian qua, nhờ sự hướng dẫn tận tình của cô giáo ThS Ngô Thị

Ngọc Anh, đã giúp em trang bị cho em những kiến thức chuyên ngành cần
thiết. Em xin chân thành cảm ơn ThS Ngô Thị Ngọc Anh em đã hoàn thành đồ
án tốt nghiệp của mình. Tuy nhiên, với khả năng và trình độ còn hạn chế nên
không tránh khỏi những thiếu sót.Em rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo
của các thầy cô giáo.

3


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

Chương I : MÔ TẢ ĐỐI TƯỢNG BẢO VỆ
1.1. Mô tả đối tượng
Đối tượng bảo vệ là trạm biến áp 220/110/35kV có 2 MBA tự ngẫu là B1 và
B2 được mắc song song với nhau . Hai MBA này được cung cấp từ nguồn của
HTĐ . HTĐ cung cấp đến thanh góp 220kV của trạm biến áp qua đường dây kép D
. Phía trung và hạ áp có điện áp 110kV và 35kV để đưa đến các phụ tải

BI4
BI1

N 1’

N 2’

BI2

D

N1

N2

HTĐ

220kV

110kV
N3’
BI3
N3
35kV

1.1.1. Thông số chính
1.2.1. Hệ thống điện :
Có trung tính nối đất
Công suất ngắn mạch ở chế độ cực đại : SNmax = 2100MVA
Công suất ngắn mạch ở chế độ cực tiểu : SNmin = 0.8.SNmax = 1680MVA
XOH = 1,2 X1H

1.2.2. Đường dây D :
Chiều dài đường dây : L = 150km

4


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

X1 = 0,306  /km
X0 = 2.X1 = 0,612  /km

1.2.3. Máy biến áp :
Loại tự ngẫu 3 pha 3 cuộn dây
Có 3 cấp điện áp : 230/121/38,5 kV
Sdđ = 250MVA
U NC T = 11%
U NC  H = 31%
U NT  H = 17%
 Uđc% = ± 10%

Chương II : TÍNH TOÁN NGẮN MẠCH
PHỤC VỤ BẢO VỀ RƠLE
2.1. Các giả thiết cơ bản trong tính toán ngắn mạch :
1) Tần số hệ thống không thay đổi. Có nghiã là trong suốt quá trình ngắn mạch,
góc lệch pha của các sức điện động giữa các máy phát là không đổi. Do đó dòng
ngắn mạch chỉ đi từ nguồn đến điểm ngắn mạch
2) Các mạch từ không bị băo hoà, tức là điện cảm của phần tử là hằng số và
mạch
điện là tuyến tính
3)Bỏ qua phụ tải (coi phụ tải không ảnh hưởng trong quá trình tính toán ngắn
mạch)
4) Bỏ qua các lượng nhỏ trong thông số của một số phần tử (Do các bài toán
thiết kế đòi hỏi độ chính xác không cao có thể áp dụng ):
- Bỏ qua dung dẫn của các đưòng dây điện áp thấp
- Bỏ qua mạch không tải của các máy biến áp
5



Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

- Bỏ qua điện trở của cuộn dây máy phát điện, máy biến áp và cả điện trở đường
dây trong nhiều trường hợp
5) Hệ thống sức điện động ba pha của nguồn là đối xứng:
- khi ngắn mạch không đối xứng phản ứng phần ứng các pha lên từ trường quay
không hoàn toàn giống nhau. Tuy nhiên, từ trường vẫn được quay đều với tốc độ
không đổi. Khi đó sức điện động 3 pha luôn đối xứng.Thực tế hệ số không đối
xứng của các sức điện động không đáng kể.
2.2. Chọn các đại lượng cơ. bản và tính thông số các phần tử :
2.2.1.Chọn đại lượng cơ bản.
Chọn Scb = SdđMBA = 250 MVA ;

Ucb=Utb=(220 /110 /35)

-Cấp điện áp 230 kV có Utb1= 230 kV:
Icb1=

Scb
=
3  U cb1

250
= 0,627 kA
3  230

-Cấp điện áp 121 kV có Utb2= 121 kV
Icb2=


Scb
250
=
= 1,255 kA
3  115
3  U cb2

-Cấp điện áp 38,5 kV có Utb3 = 38,5 kV
Icb3=

Scb
=
3  U cb 3

250
= 3,749 kA
3  38, 5

2.2.2. Thông số của các phần tử :
a. Điện kháng của hệ thống :
Hệ thống điện :
X1maxH1 = X2maxH1 =

S cb
250
=
= 0,119
S Nmax
2100


X0maxH1 = 1,2 X1maxH1 = 1,2 . 0,119 = 0,143
S1Nmin = 0,8.S1Nmax = 0,8.2100 = 1680 MVA

6


Đồ án tốt nghiệp

X1minH1 = X2minH1 =

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

S cb
250
=
= 0,149
S Nmin 1680

X0minH1 = 1,2 X1minH1 = 1,2 . 0,149 = 0,179

b. Điện kháng của đường dây:
Đường dây D1: L = 150 km;
X1 = 0,306  km
X1D1 = X2D1 = X1.LD1 .

S cb
250
= 0,306. 150.
= 0,237

2
2202
U cb

X0D1 = 2X1D1 = 2 . 0,237 = 0,474
c. Điện kháng của máy biến áp:
U CN % =

1
1
 UCNT %  UCNH %  UTNH % =  (11% +31% - 17%) = 12,5%
2
2

U TN % =

1
1
 UCNT %  UTNH %  UCNH % =  (11% +17%-31%) = 0%
2
2

U HN % =

1
1
 UCNH %  UTNH %  UCNT % =  (31% +17%-11%) = 18,5%
2
2


d. Điện kháng các cuộn dây:

(Vì lấy Scb=SdđMBA nên ta có):

C
12,5
XC = U N % =
= 0,125
100
100
XT = 0

U HN % 18,5
XH =
=
= 0,185
100
100

2.3. sơ đồ thay thế tính ngắn mạch:

-Sơ đồ thứ tự thuận (nghịch :E=0)

7


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1


Xc
0,125
X 1H 2max
0,119

E HT
(

X 1D / 2
0,118

XT
0

XH
0,185

X 1H 2min
)
0,149
110kV
35kV

2).Sơ đồ thứ tự không
XC
0,125
X 0 H 2max
0,143
(


XT
0

X 0D2 / 2
0, 237

XH
0,185

X 0 H 2 min
)
0,179

2.4.các phương án tính toán ngắn mạch :
a.

Sơ Đồ 1 : S N max : 1MBA làm việc

8

22kV


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

b.

Sơ Đồ 2 : S N max : 2MBA làm việc song song


c.

Sơ Đồ 3 : S N min : 1MBA làm việc

d.

Sơ Đồ 4 : S N min : 2MBA làm việc song song

- Vị trí ngắn mạch :
Phía I : vị trí điểm NM : N1 , N1/
Phía II : vị trí điểm NM : N2 , N2/
Phía III : vị trí điểm NM : N3 , N3/
- Dạng NM :
+ Để xác định dòng điện NM cực đại (INM

max

) ta xét các dạng ngắn mạch

min

) ta xét các dạng ngắn mạch

N(3),N(1) ,N(1,1)
+ Để xác định dòng điện NM cực tiểu (INM
N(3),N(1) ,N(1,1)

BI4
BI1


N 1’

N 2’

BI2

D
N1

N2

HTĐ

220kV

110kV
N3’
BI3
N3
35kV

Sơ đồ nguyên lý và các vị trí đặt bảo vệ của trạm biến áp

9


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1


2.4.1. Trường hợp một máy biến áp làm việc (SNmax): 2 đường dây //
2.4.1.1Ngắn mạch phía 220kV: điểm ngắn mạch N1 va N1’

Sơ đồ thay thế thứ tự thuận; ( thứ tự nghịch E=0):

N1
E HT
2

X 1H1max X1D /2
0,119

0,118

X 1
0, 237

N1‘
E

I 1

BI1

Sơ đồ thay thế thứ tự không :

XC

N1


X 0H1max X 0D /2
0,143

0,125

BI1

0,237

10

XH
0,185

U1N

N1

N1/
BI1


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

X 0HT

X 0B


0,103 N1

X0 

0,31

BI1

I0H

0,064

N1

I0 

I0B

U0N

U0N
Trong đó:
X1Σ  X 2 Σ = X 1H 1max 
X 0H = X 0H 1m ax 

X 1D
= 0,119 + 0,118 = 0,237
2


X 0D
= 0,143 + 0,237 = 0,38
2

X 0B  X CB  X BH  0,125  0,185  0, 31
X0Σ 

X 0H  X 0B 0,38  0,31

 0,17
X 0H  X 0B 0,38  0,31

a. Ngắn mạch ba pha N(3): ( E* 

I N  I  I1Σ 

E
 1)
U cb

E
1

 4, 22
X1Σ 0, 237

Điểm N1 : IBI1 = IBI2 = IBI3 = IBI4 = 0
Điểm N1/ :IBI1 = IN = 4,22
IBI2 = IBI3 = IBI4 = 0
c. Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1)

-

Điện kháng phụ:

X Δ  X 2Σ //X 0Σ 

X 2Σ X0Σ 0, 237  0,17

 0,099
X 2Σ  X 0Σ 0, 237  0,17

-Các thành phần dòng điện tại chỗ ngắn mạch:

11


Đồ án tốt nghiệp
I1Σ 

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

1
1

 2,98
X1Σ  X Δ 0, 237  0,099

I 2Σ   I1Σ 
I0Σ   I1Σ 


X O
0,17
 2,98 
 1, 245
X 2Σ  X 0Σ
0, 237  0,17

X 2
0,237
 2,98 
 1,735
X 2Σ  X 0Σ
0, 237  0,17

- Điện áp thứ tự không tại chỗ ngắn mạch
U 0N   I 0Σ  X 0   1, 735  0,17  0, 295

-Phân bố dòng I0:
I OH  

U ON
0, 295

 0, 78
X OH
0,38

I OB  

U ON

0, 295

 0, 95
X OB
0,31

Điểm N1:
IBI1 = IOB = -0,95
IBI4 = 3xIOB x Icb1 = -3x0,95x0,627= -1,787 kA
Dòng qua các BI khác = 0
Điểm N1/:
Dòng qua các BI :
I1BI 1  I1  2, 98
I 2 BI 1  I 2   1, 245
I 0 BI 1  I 0 H  0, 78
.

I BI1  a 2  I 1 BI1   a  I 1  BI1   I 0  BI1  =

12


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

 1
 1
3
3

    j   2,98     j    1, 245   0, 78
2 
2 
 2
 2

I BI1



-1,33  j3,66  -3,894 69,99

IBI1 = 3,894
IBI4 = 3 x IOB x Icb1 = 3 x -0,95 x 0,627 = -1,787 kA
Dòng qua các BI khác = 0
d. Ngắn mạch một pha N(1)
-Điện kháng phụ:
X = X 2 Σ  X 0 Σ = 0,237 + 0,17 = 0,407
- Các thành phần đối xứng của dòng điện tại chỗ ngắn mạch
I

1Σ

 I 2   I O 

1
1

 1, 55
X 1Σ  X Δ 0, 237  0, 407


- Điện áp chỗ ngắn mạch
U 0N  I 0Σ  X 0Σ  1,55  0,17  0, 264

-Phân bố dòng điện trên các nhánh
I0B  

U 0N 0,264

 0,85
X 0B
0,31

I OH  

U ON 0, 264

 0, 695
X OH
0,38

Điểm N1
IBI1 = IOB = 0,85
IBI4 = 3xIOB x Icb1 = 3 x 0,85 x 0,627 = 1,599 kA
Dòng qua các BI khác = 0
Điểm N1/
I  I  I  I  2 1,55  0,695  3,795
BI 1
1BI1
2BI1

0BI1

IBI4 = 3xIOB x Icb1 = 3 x 0,85 x 0,627 = 1,599 kA
13


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

Dòng qua các BI khác = 0
2.4.1.2. Ngắn mạch phía 35 kV:
Sơ đồ thay thế thứ tự thuận, thứ tự nghịch(E=0):

X1
0,237

N1

X 1
0, 547

XC
0,125

EH
T

BI1


N3

E

XH
0,185

BI3

I 1

U1n

N3
N3

Trong đó:

X1Σ  X1Σ(N1)  X BC  X BH  0, 237  0,125  0, 0,185  0,547
- Vì cuộn trung của máy biến áp đấu(), do vậy ta chỉ xét ngắn mạch 3 pha (N3):.
Điểm N3:

I BI 1  I BI3 

E
1

 1,83
X1Σ 0, 547


- Dòng qua các BI khác = 0
Điểm N3/:

I BI 1  1,83

-Dòng qua các BI khác = 0
2.4.1.3 Ngắn mạch phía 110 kV,( điểm ngắn mạch N2, N2’ ) :
- Sơ đồ thay thế thứ tự thuận, thứ tự nghịch:

X1 N1
0,237

N1

XC
0,125

BI1

XT
0

N/2

N2

BI2

14



Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

X1
0,362

N2

E
I 1
U1N

- Sơ đồ thay thế thứ tự không :

15


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

X OH
0, 237

XC

XT


0,125

0

BI1

N2
BI2

XH
0,185

U0N
X OH  X C
0,362

XT
0

I OH

I O
XH
0,185

UON

I O

X O

0,122

I O

UON

Trong đó:
X1Σ  X2Σ  X1Σ N1  XC  XT  0, 237  0,125  0  0,362

0,362  0,185
X 0Σ  XT   X H / /( X OH  X C )   0 
 0,122
0, 362  0,185

a . Ngắn mạch ba pha N(3)
- Dòng điện tại điểm ngắn mạch .
I N  I1  I 2  

E
1

 2,762
X1Σ 0,362

16


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1


Điểm N2
IBI1 = IBI2 = IN = 2,762
- Dòng qua các BI khác = 0
Điểm N2/
IBI1 = IN = 2,762
- Dòng qua các BI khác = 0
b. Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1)
- Điện kháng phụ:
X Δ  X 2Σ //X 0Σ 

X 2Σ X 0Σ 0,362  0,122

 0, 091
X 2Σ  X 0Σ 0,362  0,122

-Các thành phần đối xứng dòng điện tại chỗ ngắn mạch:
I1Σ 

1
1

 2, 2
X1Σ  X Δ 0,362  0,091

I 2Σ   I1Σ 

X 0Σ
0,122
 2, 2 

 0, 55
X 0Σ  X 2Σ
0,122  0,362

I 0Σ  I1Σ 

X2Σ
0,362
 2, 2 
 1,65  I 0T
X2Σ  X0Σ
0,362  0,122

-Điện áp thứ tự không tại chỗ ngắn mạch:

U 0N  I0Σ  X O  1, 65  0,122  0, 2
-Phân bố dòng IO:
I O  

U ON
0, 2

 1, 088
XH
0,185

I OHT  

U ON
0, 2


 0, 55  I 0C
X OH  X C
0,362

-Dòng đi qua dây trung tính MBA :

I0TT  3I 0 ch  3(I0T Icb 2  I0 C Icb1 )

17


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

= 3(1,65x1,255 – 0,55x0,627) = 5,177 kA
Điểm N2
-Dòng điện chạy qua BI2:
.

I BI2



a 2  I1 BI2   a  I 2 BI2   I 0 BI2 

 1
 1
3

3
    j   2,2     j    0,55   1, 65
2 
2 
 2
 2

IBI2   0,275  j2,38  -2,39796,59
IBI2 = -2,397
Vậy :
IBI1 = IBI2 - I O = -0,275-j2,38-1,088 = -1,363-i2,38 = -2,744  119,78
IBI1 = 2,744
IBI2 = -2,397
IBI3 = 0
IBI4 = I0TT = 5,177 kA
Điểm N/2
IBI1 = -2,744
IBI2 = 0
IBI3 = 0
IBI4 = I0TT = 5,177 kA
c .Ngắn mạch một pha N(1) :
-Điện kháng phụ:
X = X 2 Σ  X 0 Σ = 0,362  0,122  0, 484
-Các thành phần dòng điện đối xứng tại chỗ ngắn mạch
I

1Σ

 I 2   I O 


X 1Σ

1
1

 1,182  I 0 T
1
0, 362  0, 484
 XΔ

-Điện áp thứ tự không tại chỗ ngắn mạch:

18


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

U 0N   I 0Σ  X 0Σ  1,182  0,122  0,144

-Phân bố dòng IO:
I OHT  

U ON
0,144

 0,398  I 0C
X OH  X C 0,362


;

I OB  

U ON 0,144

 0,778
X H 0,185

-Dòng đi qua dây trung tính MBA :

I0TT  3I 0 ch  3(I0T Icb 2  I0 C Icb1 )
= 3(1,128x1,255 – 0,398x0,627) = 3,498 kA
Điểm N2
IBI1 = I1 + I 2 +IOH = 1,182.2+0,398=2,762
IBI2 = 3 I1 = 1,182 x 3 =3,546
IBI3 =

0

IBI4 = 3 x I0TT = 3,498
Điểm N/2
IBI1 = 2,762
IBI2 = IBI3 = 0
IBI4 = I0TT = 3,498 kA

Bảng 2.4.1.4: Bảng tổng kết dòng điện ngắn mạch qua các BI.
(Trường hợp một máy biến áp làm việc SNmax)
Phía


Điểm

Dạng ngắn

N/M

N/M

mạch

BI1

BI2

BI3

BI4(kA)

N(3)

0

0

0

0

N(1,1)


0,95

0

0

1,787

N(1)

0,85

0

0

1,599

N(3)

4,22

0

0

0

N1
220kV


Dòng qua chỗ đặt BI

19


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1
N(1,1)

3,894

0

0

1,787

N(1)

3,975

0

0

1,599

N3


N(3)

1,83

1,83

0

0

N3

N(3)

1,83

0

0

0

N(3)

2,762

2,762

0


0

N(1,1)

2,744

2,397

0

5,177

N(1)

2,762

3,546

0

3,498

N(3)

2,762

0

0


0

N(1,1)

2,744

0

0

5,177

N(1)

2,762

0

0

3,498

N1

35kV

N2
110kV
N2


2.4.2Trường hợp hai máy biến áp làm việc song song(SNmax):2 đường dây //
2.4.2.1Ngắn mạch phía 220 kV, điểm ngắn mạch N1 , N1’ :
- Sơ đồ thay thế thứ tự thự thuận, nghịch:

N1/

N1

N1

E HT2

BI1

X 1H1max X 1D/2
0,119

N1/

E HT2

X1
0,237

0,118

- Sơ đồ thay thế thứ tự không

20



Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1
B

XC

BI1 0,125

B

XH
0,185

N1/

X 0Hmax

X 0D /2

0,143

0,237

B

XC


N1

0,125

BI1

X 0HT

N1

0,38

X0

0,155

0,11

IOB

Trong đó:
X 1  X 2  =0,237

X0D
 0,38
2

X 0B 

XC  X H

0,125  0,185

 0,155
2
2

X 0Σ 

X 0HT  X 0B 0,38  0,155

 0,11
X 0HT  X 0B 0, 38  0,155

a.Ngắn mạch ba pha N(3):

I N  I   I1Σ 

N1

I O

U0N1

U0N1

X0HT  X0H 

0,185

N1/


X 0B

IOH

B

XH

E
1

 4, 22
X1Σ 0, 237

Điểm N1 : IBI1 = 0 không có dòng qua BI1
Điểm N1/ :
IBI1 = IN = 4,22

21


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

Dòng qua các BI khác = 0
b .Ngắn mạch hai pha chạm đất N(1,1):
-Điện kháng phụ:
X Δ  X 2Σ //X 0Σ 


X 2Σ X 0Σ 0,237  0,11

 0,075
X 2Σ  X 0Σ 0,237  0,11

-Các thành phần dòng điện tại chỗ ngắn mạch:
-Dòng điện thứ tự thuận:
I1Σ 

1
1

 3, 2
X1Σ  X Δ 0, 237  0, 075

-Dòng điện thứ tự nghich:
I2Σ  I1Σ 

X OΣ
0,11
 3, 2 
 1,014
X 2Σ  X 0Σ
0, 237  0,11

-Dòng điện thứ tự không:
I0Σ   I1Σ 

X 2Σ

0, 237
 3, 2 
 2,186
X 2Σ  X 0Σ
0, 237  0,11

-Điện áp thứ tự không tại chỗ ngắn mạch
U 0N1   I0Σ  X 0   2,186  0,11  0, 24

-Phân bố dòng I0:
I OH  
I OB  

Điểm N1 :
IBI4 =

U ON
0, 24

 0, 633
X OH
0,38

U ON
0, 24

 1, 551
X OB
0,155


IBI1 =

I OB
1, 551

 0, 7755
2
2

3  I OB
3 1,551
.I cb1  
.0, 627  1, 647 kA
2
2

Dòng qua các BI khác = 0
Điểm N1/ (a = e j120 )
o

22


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

.

I BI1  a 2  I1 BI1  a  I 2  BI1   I 0  BI1 

 1
 I0 B 
3   1
3 



j
.
I



j

I


I

 1 
  2    0 H   
= 

2
2
2
2
 2 





 1
 1
3
3
 1,551 
 3, 2     j
  1, 014    0, 633   
=    j

2 
2 
2 

 2
 2

=4,42

IBI1 

 2,5  j3,65   4,42 124,43

IBI4 =

3  I OB
3 1,551
.I cb1  

.0, 627  1, 647 kA
2
2

Dòng qua các BI khác = 0
a. Ngắn mạch một pha N(1)
-Điện kháng phụ:
X = X 2 Σ  X 0 Σ = 0,237 + 0,11 = 0,347
-Các thành phần đối xứng của dòng điện tại chỗ ngắn mạch:
I

1Σ



1
1

 1, 712
X 1Σ  X Δ 0, 237  0, 347

I1Σ  I2Σ  I0Σ  1, 712

-Điện áp chỗ ngắn mạch
U 0N   I0Σ  X 0Σ  1, 712  0,11  0,188

-Phân bố dòng điện trên các nhánh

I0B  


U ON 0,188

 1, 215
X OB 0,155

I OH  

U ON 0,188

 0, 496
X OH
0,38

Điểm N1

23


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

IBI1 =

I OB 1,125

 0, 5625
2
2


IBI4 =

3  I OB
3 1,125
.Icb1 
.0, 627  1, 058
2
2

Dòng qua các BI khác = 0
Điểm N1/
I  I  I  I  2  I  I  I OB  2 1, 712  0, 496  0,5625  4, 4825
BI 1
1BI1
2BI1
0BI1
1
OH
2

IBI4 =

3  I OB
3 1,125
.Icb1 
.0, 627  1, 058
2
2

Dòng qua các BI khác = 0

2.4.2.2. Ngắn mạch phía 35 kV,điểm ngắn mạch N3:
( Do cuộn dây 35kV đấu tam giác,nên ta chỉ cần xét ngắn mạch 3 pha)
sơ đồ thay thế thứ tự thuận(nghịch)

X1( N 1)
(N1)
0,237

N1

XC / 2
0, 0625

X 1
0,142

EH

N3

E

T

XH / 2
0, 0925
BI3

N3/
N3


Trong đó:
X1Σ  X 2Σ  X 1 ( N 1) 

XC  XT
 0, 237  0,155  0,392
2

Điểm N3
-Dòng điện tại điểm ngắn mạch:

24

I 1

U1N


Đồ án tốt nghiệp

Nguyễn Huy Quân –Đ4H1

I1  2 I BI 1  2I BI3 
 I BI 1  I BI 3 

E
1

 2,55
X1Σ 0,392


2,55
 1, 276
2

-Dòng qua các BI khác = 0
Điểm N3/

I BI 1  1, 276
IBI3= -1,276
-Dòng qua các BI khác = 0
2.4.2.3Ngắn mạch phía 110 kV, điểm ngắn mạch N2:
-Sơ đồ thay thế thứ tự thuận ( thứ tự nghịch):
B

X1
E

B

XC

XT

BI 0,125

 ( N 1)

0,237


BI2

0

1

HT

B

BI

B

XC

XT

0,125

0

1

N1

EH
T

X1

0,1112

-Sơ đồ thay thế thứ tự không

25

BI2

N2