Báo cáo nghiên cứu khoa học: ỨNG DỤNG RƠLE SO LỆCH TRỞ KHÁNG THẤP 7SS601 ĐỂ BẢO VỆ CHO THANH GÓP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN

Thanh góp là phần tử quan trọng trong hệ thống điện, bởi đây chính là đầu mối liên hệ của nhiều phần tử khác nhau trong hệ thống, nên khi xảy ra ngắn mạch trên thanh góp nếu không được rơle bảo vệ so lệch thanh góp loại trừ một cách nhanh chóng và tin cậy thì có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng và làm tan rã hệ thống. Bài báo trình bày cách tính chọn số vòng dây của biến dòng phụ trung gian và thông số chỉnh định của rơle 7SS601, đồng thời ứng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: " ỨNG DỤNG RƠLE SO LỆCH TRỞ KHÁNG THẤP 7SS601 ĐỂ BẢO VỆ CHO THANH GÓP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN" TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(33).2009 ỨNG DỤNG RƠLE SO LỆCH TRỞ KHÁNG THẤP 7SS601 ĐỂ BẢO VỆ CHO THANH GÓP TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN AN APPLICATION OF LOW 7SS601 IMPEDANCE TO THE BUSBAR DIFFERENTIAL PROTECTION IN THE POWER SYSTEM Lê Kim Hùng Đại học Đà Nẵng Vũ Phan Huấn Trung tâm thí nghi ệm điện 3 TÓM T ẮT Thanh góp là phần tử quan trọng trong hệ thống điện, bởi đây chính là đầu mối liên hệ của nhiều phần tử khác nhau trong hệ thống, nên khi xảy ra ngắn mạch trên thanh góp nếu không được rơle bảo vệ so lệch thanh góp loại trừ một cách nhanh chóng và tin cậy thì có thể gây ra những hậu quả nghiêm trọng và làm tan rã hệ thống. Bài báo trình bày cách tính chọn số vòng dây của biến dòng phụ trung gian và thông số chỉnh định của rơle 7SS601, đồng thời ứng dụng rơle này để bảo vệ hệ thống thanh góp cho trạm biến áp 110kV Điện Nam – Điện Ngọc. ABSTRACT A busbar is a very important component in a power distribution network. It forms an electrical ‘node’ where many circuits come together, feeding in and sending out power. Faults on the busbar do not pose risks of equipment damage and fall to a power system if some form of busbar differential protection is used for quickly detecting and clearing of a fault on the system. This paper presents some general procedures on the calculation and selection of how to set the wiring number of auxiliary circuit transformer, a basic setting criteria for the low 7SS601 impedance busbar differential protection. In addition, we also suggest an application of this impedance to Dien Nam - Dien Ngoc 110kV Power Substation. 1. Đặt vấn đề Để bảo vệ thanh góp chống các dạng ngắn mạch người ta dùng bảo vệ so lệch, trong đó loại rơ le so lệch 7SS610 được sử dụng phổ biến để bảo vệ thanh góp tại các trạm biến áp. Tuy nhiên, khi thực hiện bảo vệ so lệch thanh góp có thể do các sai số biến dòng (CT), tỷ số biến CT khác nhau nên khi đưa dòng nhị thứ CT vào cổng dòng của rơle 7SS601 thì có thể gây ra tác động nhầm trong điều kiện làm việc bình thường. Vì thế, ta cần phải cài đặt giá trị chỉnh định rơle và tính chọn cách đấu dây biến dòng trung gian hợp lý trước khi đưa vào rơle [1], [3]. 2. Bảo vệ so lệch thanh góp tổng trở thấp Bảo vệ so lệch làm việc dựa trên định luật Kirchhoff 1. Nếu xem các CT hoàn toàn giống nhau thì ở chế độ ngắn mạch ngoài hoặc chế độ vận hành bình thường, tổng 28 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(33).2009 dòng điện so lệch (dòng không cân bằng) đi vào rơle so lệch phải gần bằng 0. Khi phát hiện có sự cố trong vùng đối tượng bảo vệ, rơle cho đi cắt MC với thời gian rất bé, khoảng (10 ÷ 20) ms. Công thức tính dòng so lệch và dòng hãm đối với rơle họ 7SS601 như sau [4]: Dòng so lệch: I Diff = |I 1 + I2 +…. I n | Dòng hãm: IBias = |I 1 | + |I 2 |+ ….|I n | Sơ đồ minh họa hệ thống hai thanh góp (TG) sử dụng rơle 7SS601 cho trên hình 1 gồm có 2 ngăn lộ 131,132 (có tỷ số biến CT 400/1A), 2 ngăn lộ 171,172 (có tỷ số biến CT 1000/1A) và mạch TG 100 (có ỷ số biến CT 600/1A) sử dụng biến dòng phụ t 4AM5120-3DA (có dòng ơ cấp định mức 1A). Dòng thứ cấp 100mA của các biến s dòng phụ được đưa vào cổng dòng so lệch rơle F87B1 của thanh góp 1, F87B2 của thanh góp 2 và kh dòng hãm 7TM7 0. Khối dòng hãm có tác dụng tạo dòng hãm đưa ối vào cổng dòng hãm của rơle F87B1 và F87B2. Rơle trung gian 7TR71 có tácụng d chuyển đổi mạch dòng cấp cho F87B1 và F87B2 khi MC 100 đóng hoặc cắt. Hình 1: Sơ đồ bảo vệ so lệch thanh góp dùng rơle 7SS601 Khi có sự cố trên một thanh góp của hệ thống, theo yêu c u chọn lọc, bảo vệ ầ rơle phải cắt tất cả các máy cắt nối tới thanh góp đó [1],[3]. Trong trường hợp MC 100 mở thì cả hai TG 1 và TG 2 làm việc độc lập. Nếu có - sự cố tại N1 trên TG 1 (hoặc tại N2 trên TG 2), thì F87B1 cắt MC 171, MC 131 nối đến TG 1 (hoặc F87B2 cắt MC 172, MC 132 nối đến TG 2) . Trong trường 29 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(33).2009 hợp có sự cố tại N3 nằm giữa MC 100 và CT của MC 100 thì thanh góp 1 sẽ coi đó là sự cố trong vùng bảo vệ và F87B1 cắt MC 171, MC 131. Trong trường hợp MC 100 đóng thì khi có sự cố tại N1 trên TG 1 (hoặc tại N2 - trên TG 2) thì F87B1 cắt MC 171, MC 131 nối đến thanh góp 1 (hoặc F87B2 cắt MC 172, MC 132 nối đến TG 2) và MC 100. Còn trong trường hợp xẩy ra sự tại N3 nằm giữa MC 100 và CT của MC 100 thì MC 171, MC 131, MC 172, MC 132 và MC 100 cắt ra. 3. Biến dòng phụ và tỷ số CT lệch nhau Để giảm ảnh hưởng của dòng không cân bằng, nhằm nâng cao độ nhạy cho bảo vệ, bảo vệ so lệch thanh góp có dùng biến dòng phụ để tạo ra dòng tổng đưa vào rơ le. Giá trị này phụ thuộc vào tỷ số vòng dây giữa các cuộn. Theo đề nghị của nhà chế tạo , để đảm bảo độ nhạy cả khi có sự cố chạm đất, sự cố 2 và 3 pha (xem hình 2) nên chọn số vòng theo quan hệ [2]: W p1 : W p2 : W p3 = 2:1:3 hoặc tỷ số dòng điện nhất thứ của biến dòng phụ là I L1 :I L2 :I L3 = 5:3:4. Dòng điện đầu ra của biến dòng phụ tính theo công thức [3]: i S = i L1 + i L 2 + i L 3 WP1 + WP 3 j 0 i L1 = i P . .e (1) WS WP 3 j120 iL 2 = iP . ...