Giáo trình điện Rơ le bảo vệ đường dây loại 7SA511

rở vào và ra khỏi đa giác dao động công suất mà không chuyển vào đa giác phát hiện sự cố. Nếu vectơ tổng trở dịch chuyển trên toàn vùng t−ơng ứng với đa giác dao động công suất, khi đó cácung cấp phần của l−ới điện đ−ợc xem từ hợp bộ bảo vệ trở nên phi đồng bộ, việc truyển tải năng l−ợng trở nên không ổn định nếu mức thay đổi của vecơ tổng trở nhỏ hơn so với giá trị đR/đt thì dao động công suất đ−ợc ghi nhận. Thời gian đo của bộ phát hiện dao động công suất đ−ợc điều phối với khoảng cách giữa đa giác giao động công suất và đa giác phát hiện sự cố, để dao động công suất đ−ợc phát hiện tr−ớc khi vectơ dịch chuyển vào đa giác phát hiện sự cố. 3.3.2 Cấm dao động công suất: Khi tiêu chuẩn dao dộng công suất đ−ợc đáp ứng thì các phản ứng sau có thể cho cấm dao động công suất (Có thể chỉnh định) - Chỉ cấm cấp thứ nhất: Cấp thứ nhất (Z1 và ZB1) không thể tác dộng cắt. Các sự cố từ cấp thứ 2 trở nên đ−ợc cắt sau thời gian duy trì của chúng - Cấm tất cả các cấp nh−ng trừ cấp đầu tiên: Chỉ có cấp đầu tiên (Z1 và ZB1) các cấp cao hơn không có - Cấm tất cả các cấp: bảo vệ khoảng cách bị cấm ở tất cả các cấp Các phản ứng đ−ợc lựa chọn và tiếp tục có hiệu lực cho tới khi vectơ tổng trở đo đ−ợc rời đa giác giao động công suất hoặc khi do bảo vệ chạm đất khởi động hoặc không đối xứng, các 41 tiêu chuẩn dao động công suất không đ−ợc đáp ứng. Thời gian tác động của lộ cấm dao động công suất có thể đ−ợc giới hạn bộ lựa chọn thời gian P/ST 3.3.3 Cắt ngoài cấp: Khi các tiêu chuẩn cho phát hiện dao động công suất đ−ợc đáp ứng và khi cắt ngoài cấp đ−ợc lựa chọn thì bảo vệ khoảng cách với tất cả các cấp của nó sẽ bị cấm để tránh cắt sự cố bằng bảo vệ khoảng cách Khi vectơ tổng trở rời đa giác dao động công suất, vectơ sẽ đ−ợc kiểm tra bằng các thành phần điện trở, nếu thành phần điện trở vẫn còn cùng dấu nh− ở điểm đi vào thì dao động công suất đang trong quá trình ổn định, ng−ợc lại vectơ sẽ đi qua đa giác (mất đồng bộ - tr−ờng hợp 4).Hợp hệ số đ−a ra xung lệnh cắt (=250 ms). Việc cắt ngoài cấp đ−ợc thông báo vectơ tổng trở phải đi qua đa giác dao động công suất trong phạm vi thời gian tác động đ−ợc đồng nhất với P/S T - ACT. 3.4 Các giao diện bảo vệ từ xa chung. Các ngắn mạch trên đ−ờng dây đ−ợc bảo về nằm ngoài vùng bảo vệ cấp I có thể đ−ợc giải trừ một cách chọn lọc bằng bảo vệ khoảng cách chỉ sau thời gian duy trì. Đối với những đ−ờng dây có chiều dài ngắn hơn mức đặt khoảng cách ngắn nhất có thể chỉnh định. Các ngắn mạch không thể đ−ợc giải trừ chọn lọc bằng bảo vệ tức thời ( t duy trì = 0). Do đó để đạt đ−ợc giải trừ tức thời của mạch sự cố trên 100% chiều dài đ−ờng dây 7SA511 có thể trao đổi và xử lý các thông tin từ đầu đ−ờng dây đôí diện nhờ sử dụng giao diện điều khiển từ xa cho mục đích này, rơle có đầu ra của bộ truyền và đầu vào của bộ nhận tín hiệu. Có sự phân biệt gi−uã tín hiệu cắt truyền d−ới vùng và tín hiệu cắt truyền trên vùng. Đối với sự cắt truyền d−ới vùng, rơle đ−ợc chỉnh định với các b−ớc phân định bình th−ờng. Nếu xem lệnh cắt đ−ợc đ−a ra trong vùng thứ nhất, nó sẽ đ−ợc truyền tới đầu kia của đ−ờng dây qua hệ thống bảo vệ từ xa. Tại đó tín hiệu nhận đ−ợc sẽ tạo ra cắt liện động hoặc nhận biết đ−ợc sự cố trong vùng v−ợt quá của nó. Rơle 7SA511 cho phép: - Cắt truyền d−ới vùng thông qua vùng phát hiện sự cố (phát hiện sự cố không có h−ớng). - Cắt truyền d−ới vùng thông qua vùng v−ợt quá Z1B (có h−ớng). Đối với các chế độ truyền so sánh, rơle đã đo phối hợp vùng v−ợt quá cắt nhanh. Điều này tuy nhiên chỉ có thể đ−a ra tín hiệu cắt khi sự cố đ−ợc phát hiện ở đầu kia đ−ờng dây trong vùng v−ợt quá. Các tín hiệu nhả hoặc cấm đều có thể đ−ợc truyền. Có sự phân biệt giữa : Các chế độ nhả: - Truyền quá vùng cho phép với vùng v−ợt quá Z1B. - Truyền so sánh h−ớng với phát hiện sự cố. - Chế độ không cấm so sánh vùng Z1B. 42 - Chế độ không cấm so sánh có h−ớng. Chế độ cấm: - Cấm của vùng v−ợt quá Z1B Các chế độ dây dẫn: - Cắt truyền v−ợt quá thông qua dây dẫn. - Liện hệ ng−ợc. Việc so sánh qua dây dẫn đặc biệt có tác dụng trong l−ới bằng cáp với các khoảng cách ngắn. ở đây các thông tin có thể trao đổi giữa 2 đầu dây thông qua đôi dây dẫn hoặc lõi điều khiển, sử dụng dòng điện một chiều. Sơ đồ liên động ng−ợc cũng làm việc với tín hiệu điều khiển một chiều. Đối với các chế độ bảo vệ từ xa khác, các kênh tần số âm thanh th−ờng hay đ−ợc sử dụng nhất. Tín hiệu có tần số âm thanh có thể đ−ợc truyền qua cáp thông tin, đ−ờng dây truyền tải điện hoặc truyền radio. Nếu h− hỏng xẩy ra trong bộ nhận hoặc trong đ−ờng truyền, lôgic các bộ nhận của giao diện bảo vệ từ xa chung có thể bị cấm bằng các đầu vào của tín hiệu nhị phân mà không làm ảnh h−ởng đến bảo vệ khoảng cách. Điều khiển dải đo ( tác động của vùng Z1B) lúc đó có thể đ−ợc truyền tới chức năng tự động đóng lại hoặc chức năng tự động đóng lại có thể bị cấm. Do trong bộ 7SA511, tất cả các vùng làm việc độc lập. Cũng có thể đ−a ra lệnh cắt chắc chắn trong vùng Z1 mà không nhận tín hiệu nhả hoặc với sự có mặt của tín hiệu cấm trong các chế độ so sánh. Nếu không muốn chế độ cắt tức thời ( ví dụ đối với những đ−òng dây quá ngắn) vì lý do cắt chọn lọc khi đó tác động cắt của vùng Z1 phải đ−ợc duy trì với thời gian T1. Khi bảo vệ quá dòng khẩn cấp tác động, chức năng giao diện cắt từ xa sẽ ra khỏi vận hành. 3.4.1 Cắt truyền d−ới vùng cho phép với phát hiện sự cố Với sự cố trong vùng Z1, tín hiệu cắt liên động sẽ đ−ợc truyền sang đầu đối diện của đ−ờng dây. Việc này có thể đ−ợc duy trì với thời gian T1. Tại đó tín hiệu nhận đ−ợc sẽ tác động cắt sự cố nếu hợp bộ bảo vệ liên quan đó đ−ợc khởi động ( phát hiện sự cố). Khoảng thời gian truyền tín hiệu có thể đ−ợc tăng lên với thời gian Ts ( có thể lập ch−ơng trình) để phù hợp với các thời gian khởi động khác nhau của các bộ rơle ở cuối đ−ờng dây. Khoảng thời gian tín hiệu nhận có thể đ−ợc tăng với Tr Hình 3.4.1 giới thiệu sơ đồ khối đã đ−ợc đơn giản hoá của chức năng này. Trong chế độ vận hành này vùng v−ợt quá Z1B hoàn toàn không quan trọng đối với giao diện bảo vệ từ xa chung, nh−ng nó có thể đ−ợc khởi động nhờ chức năng tự động đóng lại. 3.4.2. Vùng gia tốc với Z1B Đối với cắt truyền d−ới vùng cho phép, tín hiệu cắt của vùng khoảng cách Z1 sẽ truyền tín hiệu cắt liên động tới đầu cuối của đ−ờng dây đối diện ( nó cần thiết, có thể đ−ợc duy trì với thời gian Td). Tại đó xung lệnh cắt đ−ợc đ−a ra khi sự cố đ−ợc phát hiện trong vùng Z1B theo h−ớng 43 đã đặt. Sự chênh lệch giữa cắt d−ới vùng cho phép với phát hiện sự cố và vùng gia tới Z1B là ở đầu nhận, vùng cắt đ−ợc xác định bởi vùng mở rộng Z1B có h−ớng khoảng thời gian của tín hiệu truyền có thể đ−ợc tăng thêm bởi Ts, khoảng thời gian của tín hiệu nhận có thể đ−ợc tăng thêm bằng Tλ. Hình 3.4.2 giới thiệu sơ đồ khối rút gọn của chức năng này. Nếu đ−ờng truyền bị h−u hỏng, vùng v−ợt quá Z1B có thể đ−ợc khởi động bằng chức năng tự động đóng lại. Hình 3.4.1 44 Hình 3.4.2 45 3.4.3. Cắt truyền ngoài vùng cho phép với Z1 Chức năng cắt truyền ngoài vùng cho phép sử dụng nhguyên lý nhả cho phép. Vùng Z1B là quan trọng vì nó đ−ợc đặt cho cả trạm tiếp sau và v−ợt quá trạm đó. Ph−ơng pháp so sánh tín hiệu này có thể sử dụng cho đ−ờng dây có chiều dài rất ngắn, khi đ−ợc đặt tới 15% chiều dài đ−ờng dây và do đó việc cắt tức thời có chọn lọc không thể thực hiện đ−ợc. Vùng Z1 cần phải đ−ợc duy trì với thời gian T1 vì nó sẽ làm việc độc lập với việc nhận tín hiệu. Hình 3.4.3 giới thiệu sơ đồ khối. Nếu bảo vệ khoảng cách phát hiện sự cố trong vùng v−ợt quá Z1B, tín hiệu cắt đ−ợc gửi tới đầu đ−ờng dây đối diện ( nếu muốn có thể đ−ợc duy trì với thời gian Td). Nếu tín hiệu cắt đ−ợc nhận ở đầu đ−ờng dây đối diện, xung lệnh cắt sẽ đ−ợc truyền tới rơle lệnh. Điều kiện tiên quyết để thực hiện cắt tức thời là việc phát hiện sự cố trong vùng Z1B ở cả hai đầu đ−ờng dây theo h−ớng đã đ−ợc lập thông số. Khoảng thời gian của tín hiệu truyền có thể đ−ợc tăng thêm bằng Ts ( có thể lập trình) nh−ng việc kéo dài này chỉ có hiệu lực khi bảo vệ đã đ−a ra xung lệnh cắt. Điều này đảm bảo đầu xa của đ−ờng dây cũng đ−ợc cắt trong tr−ờng hợp đầu sự cố đã đ−ợc cắt rất nhanh bằng vùng khoảng cách thứ nhất đặt lâp. Đối với các vùng khác (Z1, Z2, Z3) cắt sự cố xảy ra mà không có tác động nhả từ đầu đối diện để cho bảo vệ khoảng cách làm việc bình th−ờng thậm chí khi không có tín hiệu truyền giữa hai đầu đ−ờng dây. Nếu các kênh bảo vệ xa đ−ợc giám sát và sự cố truyền đ−ợc phát hiện, lôgic đầu nhận có thể đ−ợc làm không có hiệu lực bằng các đầu vào cua tín hiệu nhị phân. Bảo vệ khoảng cách khi đó làm việc với cấp bình th−ờng ( cắt chắc chắn trong vùng Z1). Vùng v−ợt quá Z1B khi đó có thể đ−ợc khởi dộng bằng chức năng tự động đóng lại. Các tín hiệu sai, có thể đ−ợc tạo ra do các dao động quá độ sau khi cắt sự cố ngoài hoặc bằng sự đổi h−ớng của trào l−u (dòng sau khi cắt sự cố trên các đ−ờng dây song song đ−ợc làm thành vô hại nhờ chức năng cấm quá độ. Đối với các đ−ờng dây chỉ đ−ợc cấp nguồn từ một đầu, không có tín hiệu nhả nào đ−ợc thực hiện ở đầu không đ−ợc cấp nguồn. Do đó không có sự khởi động nào xảy ra ở đó. Để đạt đ−ợc 100% chiều dài đ−ờng dây, các chức năg phụ sẵn có. 46 Hình 3.4.3 47 3.4.4. So sánh h−ớng (nhỏ vùng phát hiện sự cố) Việc so sánh h−ớng cũng có thể thực hiện chức năng nhỏ truyền Hình 3.4.4 giới thiệu sơ đồ khối. Nếu rơle phát hiện sự cố trong h−ớng đ−ờng dây, nó sẽ gửi (sau thời gian đạet, nếu cần) tín hiệu nhả tới rơle ở đầu đối diện và khi tín hiệu khẳng định t−ơng ứng nhận đ−ợc, sẽ đ−a ra tín hiệu cắt. Cấp khoảng cách làm việc độc lập của so sánh h−ớng. Thời gian tín hiệu truyền có thể đ−ợc tăng thêm bằng Ts (có thể lập trình) nh−ng việc kéo dài này chỉ có hiệu lực sau khi bảo vệ đã đ−a ra xung lệnh cắt. Việc này đảm bảo cuối đ−ờng dây đ−ợc cắt rất nhanh nhờ vùng khoảng cách thứ nhất độc lập. Nếu các kênh truyền đ−ợc giám sat và sự cố đ−ợc phát hiện, nó sẽ chỉ cấm chức năng so sánh có h−ớng thông qua các kênh đầu vào : "việc tiếp nhận bị sự cố". Các tín hiệu sai có thể bị gây ra bởi các dao động quá độ sau khi cắt các sự cố ngoài, hoặc sự đổi h−ớng của trào l−u sau khi cắt các sự cố của các đ−ờng dây song song đ−ợc làm thành vô hại nhờ chức năng cấm quá độ . Đối với đ−ờng dây chỉ đ−ợc cấp nguồn từ một phía không có tín hiệu nh− nào đ−ợc hình thành ở cuối đ−ờng dây không có nguồn do không có sự khởi động nào xảy ra. Trong tr−ờng hợp này để cắt tức thời trên 100% chiều dài đ−ờng dây có các chức năng trợ giúp. Hình 3.4.4 48 3.4.5. Chế độ không cấm trong vùng Z1B Chế độ không cấm là thủ tục nhả vùng Z1B đ−ợc đặt để v−ơn quá trạm tiếp sau. Sự khác nhau giữa cắt truyền v−ợt quá cho phép với vùng Z1B là xung lệnh cắt cũng có thể khi không nhận đ−ợc tín hiệu nhả từ đầu cuối đối diện. Điều này về nguyên tắc có thể sử dụng cho các đ−ờng dây dài khi tín hiệu đ−ợc truyền qua đ−ờng dây đ−ợc bảo vệ nhờ thiết bị tải ba PLC và độ cản tín hiệu truyền có thể lớn ở điểm sự cố nên tín hiệu nhận đ−ợc từ đầu đối diện không đ−ợc đảm bảo một cách vô điều kiện. Đối với tr−ờng hợp đặc biệt này lôgic không cấm đặc biệt sẽ đi vào làm việc. Hình 3.4.5 giới thiệu sơ đồ khối của chức năng này. Để truyền tín hiệu yêu cầu hai tần số tín hiệu đ−ợc chuyển từ đầu ra bộ truyền trong 7SA511. Nếu hệ thống PLC phối hợp giám sát kênh (ví dụ : khối tần số âm SIEMEN 5WT 500 F6) khi đó tần số giám sát f0 đ−ợc chuyển sang tần số làm việc. Nếu rơle phát hiện ra h− hỏng bên trong vùng v−ợt quá Z1B, nó sẽ khởi động việc truyền tần số làm việc fU (tần số không bị cấm) có thể đ−ợc duy trì bằng Tα) Các tín hiệu sai có thể đ−ợc tạo ra bởi các dao động quá độ sau khi cắt sự cố ngoài hoặc do sự đảo trào l−u công suất sau khi cắt sự cố trên các đ−ờng dây song song đ−ợc làm thành vô hạinhờ chức năng cấm quá độ . Đối với đ−ờng dây chỉ đ−ợc cấp nguồn từ một phía không có tín hiệu nhả nào đ−ợc hình thành ở đầu đ−ờng dây không có nguồn cấp, do đó để đạt đ−ợc cắt tức thời trên 100% chiều dài đ−ờng dây, các chức năng phụ đ−ợc trang bị. Hình 3.4.5 49 3.4.6. Chế độ không cấm có h−ớng với phát hiện sự cố. Chế độ không cấm là thủ tục nhả (tác động). Điểm khác với thủ tục so sánh h−ớng là tín hiệu cắt vẫn có thể khi không nhận đ−ợc tín hiệu nhả từ đầu đối diện. Điều này trên nguyên lý có thể sử dụng cho đ−ờng dây dài khi tín hiệu phải truyền qua đ−ờng dây bảo vệ nhờ hệ thống tải ba và mức suy giảm của tín hiệu truyền ở điểm sự cố có thể lớn đến mức việc nhận đ−ợc tín hiệu ở cuối đ−ờng dây bên kia không đ−ợc đảm bảo. Hình 3.4.6 giới thiệu sơ đồ khối của chức năng này. Đối với việc truyền tín hiệu đòi hỏi hai tần số tín hiệu chuyển từ đầu ra của bộ truyền trong 7SA511. Nếu hệ thống tải ba có phối hợp giám sát kênh thu tần số làm việc. Nếu rơle phát hiện sự cố trong h−ớng đ−ờng dây, nó sẽ khởi động việc truyền tần số làm việc fU (tần số không cấm có thể đ−ợc duy trì). Trong điều kiện vận hành bình th−ờng hoặc sự cố có h−ớng ng−ợc với chỉnh định, tần số giám sát f0 đ−ợc truyền. Nếu kênh truyền bị biến dạng bộ thu sẽ đ−a ra tín hiệu sự cố F. Tín hiệu nhận đ−ợc và tín hiệu sự cố sẽ đi qua mạch lôgic không cấm. Khi tín hiệu không cấm U đ−ợc nhận tốt thì tín hiệu nhả R đ−ợc hình thành nghĩa là tín hiệu cắt không bị duy trì có thể đ−ợc đ−a tới rơle cắt đối với các sự cố đ−ợc phát hiện trong h−ớng đ−ờng dây (nh− là với so sánh h−ớng). Nếu tín hiệu sự cố F xuất hiện không có tín hiệu nhả nào đ−ợc đ−a ra. Nếu tín hiệu đ−ợc truyền không tải đ−ợc đầu bên kia đ−ờng dây, do ngắn mạch trên đ−ờng dây gây ra mức suy giảm quá mức hoặc do phản xạ của các tín hiệu, máy thu sẽ nhận biết đ−ợc sự cố và đ−a ra tín hiệu sự cố F. Trong tr−ờng hợp này sau thời gian duy trì an toàn, tín hiệu nhả R đ−ợc gửi đi nh−ng với cấp thời gian 100/100 ms nó bị từ chối sau 100 ms sau. Khi tín hiệu sự cố lại mất đi, điều kiện vận hành bình th−ờng đ−ợc thiết lập lại sau 100 ms sau(thời gian giả trừ của cấp thời gian 100/100 ms), lại có trở lại. Nếu thiết bị truyền không có ph−ơng tiện giám sát kênh mà chỉ biến đổi hai tần số (tần số không cấm và tần số cấm) tín hiệu sự cố F có thể đ−ợc tạo ra nhờ lôgic đơn giản . Thay cho việc dùng cổng và (lôgic AND) cổng đặc biệt OR (hoặc) đ−ợc sử dụng. Các sự cố truyền vĩnh cửu sẽ đ−ợc nhận biết bằng 7SA511 sau khoảng 10 ms và đ−ợc thông báo. Các tín hiệu sai có thể đ−ợc tạo ra do các dao động quá độ sau khi cắt các sự cố ngoài hoặc do sự đổi h−ớng trào l−u công suất sau khi cắt sự cố các đ−ờng dây song song có thể đ−ợc làm thành vô hại nhờ chức năng cấm quá độ. Đối với đ−ờng dây đ−ợc cấp nguồn từ một phía Hình 3.4.6 50 3.4.7. Chế độ cấm. Trong thủ tục cấm, đ−ờng truyền đ−ợc sử dụng để gửi tín hiệu cấm từ đầu này tới đầu kia của đ−ờng dây. Tín hiệu đ−ợc truyền đi khi rơle tín hiệu phát hiện sự cố trong h−ớng ng−ợc với chỉnh định. Hình 3.4.7 giới thiệu sơ đồ khối giản đơn. Các sự cố trong vùng v−ợt quá Z1B đ−ợc đặt bằng khoảng 120% chiều dài đ−ờng dây sẽ đ−a ra tín hiệu cắt khi không nhận đ−ợc tín hiệu cấm từ đầu đ−ờng dây đối diện. Do sự khác nhau có thể có trong thời gian tác động của các rơle ở mỗi đầu và do thời gian truyền. Vùng Z1B phải đ−ợc duy trì với thời gian T1B. Để tránh cạnh tranh, tín hiệu gửi đi sẽ đ−ợc kéo dài bởi thời gian điều chỉnh Tgửi. Đồng thời tín hiệu nhận cũng đ−ợc kéo dài bằng tín hiệu cấm quá độ nếu nó nhận đ−ợc từ thời gian chờ. Thời gian cấm quá độ trở lại vận hành để làm các tín hiệu sai trở nên vô hại. Nếu kênh bảo vệ xa đ−ợc giám sát và sự cố đ−ờng truyền đ−ợc phát hiện, lôgic đầu nhận có thể bị mất hiệu lực bằng các đầu vào của tín hiệu nhị phân. Bảo vệ khoảng cách lúc đó làm việc với mức bình th−ờng (cắt chắc chắn trong vùng Z1). Vùng v−ợt quá Z1B khi đó có thể đ−ợc khởi động từ chức năng tự động đóng lại. Một đặc tính cố hữu của chức năng cấm là việc cách li chắc chắn các sự cố đ−ợc cấp từ 1 phía đ−ợc đảm bảo thậm chí không cần có biện pháp đặc biệt nào khác, do không có tín hiệu cấm nào đ−ợc hình thành ở đầu đ−ờng dây không có nguồn cấp. Thủ tục đặc biệt thích hợp khi tín hiệu đ−ợc truyền qua đ−ờng dây đ−ợc bảo vệ nhờ hệ thống tải ba, độ suy giảm của tín hiệu đ−ợc truyền có thể lớn tại thời điểm sự cố đến mức việc tiếp nhận nó ở cuối đ−ờng dây kia không không đ−ợc đảm bảo vô điều kiện. Hình 3.4.7 51 3.4.8. So sánh vùng v−ợt quá qua dây dẫn. Trong chế độ này, vùng v−ợt quá Z1B nhận chức năng cấp tức thời ở cả hai đầu của đ−ờng dây đ−ợc bảo vệ. Vùng Z1B đ−ợc đặt v−ợt quá trạm tiếp sau. Chức năng so sánh tránh việc cắt sự cố không chọn lọc. Thông tin trao đổi giữa hai đầu đ−ờng dây đ−ợc thực hiện thông qua dây dẫn , đ−ợc đấu ở từng đầu cuối thông qua một rơle phụ và đ−ợc cấp nguồn từ nguồn ắc qui một chiều cuat một trong hai trạm. Từng đầu đ−ờng dây cần một rơle trung gian 7PA 5210-2A. Sơ đồ đấu dây có trong phụ lục B. Trong vận hành bình th−ờng các dây dẫn mang dòng điện một chiều, qua đó thực hiện giám sát dây dẫn. Cả hai rơle K-2 đ−ợc đóng điện . Bảo vệ khoảng cách khởi động ở đầu bất kỳ sẽ ngắt mạch dây dẫn thông qua tín hiệu gửi và rơle phụ K-1. Cả hai rơle K2 nhả và cấm cắt trong vùng Z1B tín hiệu nhận. Nếu rơle khi đó phát hiện sự cố trong vùng v−ợt quá Z1B, tín hiệu gửi lại bị mất. Nếu mạch ở trạm cuối đ−ờng dây đối diện cũng khép mạch theo thủ tục t−ơng tự. Rơle K2 đ−ợc đóng điện trở lại và kết quả là tín hiệu nhận bị mất đi và lệnh cắt đ−ợc đ−a ra ở cả hai đầu đ−ờng dây. Nếu sự cố xẩy ra ngoài vùng đ−ờng dây đ−ợc bảo vệ, mạch một chiều sẽ bị ngắt do khởi động của bộ phát hiện sự cố ở cả hai đầu đ−ờng dây. Tuy nhiên do một đầu đ−ờng dây sẽ không cắt tín hiệu gửi (sự cố không trong vùng Z1B) theo h−ớng đ−ờng dây mạch vẫn duy trì mở. Tín hiệu nhận đ−ợc duy trì ở hai đầu đ−ờng dây và do đó không có lệnh cắt. Các cấp khoảng cách còn lại tác động một cách độc lập để các chức năng bảo vệ dự phòng không bị ảnh h−ởng. Đối với những đ−ờng dây ngắn hơn so với mức đặt khoảng cách ngắn nhất thì cần phải tuân thủ yêu cầu : cấp khoảng cách thứ nhất phải đ−ợc đặt không tác động hoặc tác động nh−ng với thời gian T-1 của vùng khoảng cách thứ hai. Với đ−ờng dây chỉ cấp nguồn từ một phía, cắt tức thời sẽ đạt đ−ợc cho toàn bộ chiều dài của đ−ờng dây đ−ợc bảo vệ. Do không có khởi động nào ở đầu đ−ờng dây có nguồn cấp, mạch ở đó không bị ngắt. Khi ở đầu cuối khác sự cố đ−ợc phát hiện trong vùng Z1B mạch đ−ợc đóng trở lại và tín hiệu cắt đ−ợc đ−a ra. Để có đủ thời gian cho việc đóng và mở mạch dẫn giữa tín hiệu khởi động và tín hiệu cắt từ rơle, thời gian T1B cần phải đ−ợc duy trì. Nếu so sánh vùng v−ợt quá dây dẫn đặt đ−ợc bằng các loại rơle khác nhau ở hai đầu đ−ờng dây, cần phải đảm bảo là các sai lệch cơ bản có thể có giữa thời gian tác động và cắt của cả hai rơle không dẫn tớ tín hiệu nhỏ sai. Điều này cũng có thể đ−ợc đảm bảo bằng thời gian duy trì T1B. Mạch dây dẫn một chiều th−ờng đóng cho phép giám sát liện tục mạch dây dẫn. Do với các sự cố chạm đất đ−ờng dây, mạch sẽ bị ngắt, tín hiệu ngắt mạch dây dẫn sẽ đ−ợc duy trì trong 52 khoảng 10 s. Chức năng so sánh khi đó sẽ bị cấm Các cấp còn lại của bảo vệ khoảng cách tiếp tục làm việc bình th−ờng. Đầu vào "H−ng hỏng tiếp nhận" trên 7SA511 sẽ không đ−ợc sử dụng, do sự cố mạch dẫn sẽ đ−ợc nhận biết trong nội bộ rơle. 3.4.9. Liên động ng−ợc Nếu hệ thống bảo vệ đ−ợc lắp nh− là bảo vệ dự phòng cho các máy biến áp chỉ có một nguồn cấp. Rơle khoảng cách có thể đ−ợc dùng làm bảo vệ cắt nhanh cho thanh cái mà không làm ảnh h−ởng đến độ chọn lọc cho các đ−ờng dây ra. Các vùng khoảng cách Z1 và Z2 khi đó làm việc nh− bảo vệ dự phòng cho các lộ xuất tuyến. Các trị số đặt của các vùng khoảng cách phải dựa trên đặc tính của đ−ờng dây ngắn nhất. Vùng vuợt quá Z1B với thời gian duy trì T1B đ−ợc đặt cao hơn so với thời gian khởi động của rơle bất kỳ khác, sẽ bị cấm nếu rơle phụ đã khởi động. Nh− minh hoạ trong hình 3.4.9 tín hiệu khởi động sẽ đ−ợc cấp qua đầu vào bộ nhận tới hệ thống bảo vệ. Tuy nhiên, phù hợp với các mục đích của nó và khi không có tín hiệu đầu vào nh− vậy , vùng này đảm bảo cách ly một cách chắc chắn thanh cái trong tr−ờng hợp : - Sự cố trong mạch đầu ra máy biến áp. - H− hỏng rơle bảo vệ đ−ờng dây. Liên động ng−ợc đạt đ−ợc bằng việc cân nhắc nhả hoặc cấm vùng v−ợt quá Z1B. Nó có thể đ−ợc sử dụng trong chế độ cấm hoặc chế độ nhả bằng mạch th−ờng đóng. Để tránh cắt tín hiệu sai trong quá độ, sau khi cắt các sự cố ngoài, chức năng cấm sẽ đ−ợc mở rộng bằng thời gian cấm quá độ trong điều kiện liên động ng−ợc. Hình 3.4.9 53 3.5. Bảo vệ chạm đất trong l−ới điện có trung tính không nối đất. Trong hệ thông có trung tính cách ly hoặc đấu đất qua cuộn dập hồ quang, sự cố chạm đất một pha sẽ không đ−ợc phát hiện bằng bảo vệ ngắn mạch do không có dòng chạm đất lơn. Ngoài ra, do vận hành l−ới điện không bị ảnh h−ởng tức thời bởi sự cố chạm đất (tam giác điện áp sẽ đ−ợc tiếp tục duy trì nh− hình 3.5). Việc cách ly nhanh đ−ờng dây th−ờng không đòi hỏi. Điều quan trọng là phải nhận biết, hiển thị và nếu có thể phải xác định đ−ợc điểm sự cố. Phụ thuộc vào model lựa chọn, rơle có thể đ−ợc ghép với modul phát hiện chạm đất, bao gồm các chức năng sau: - Phát hiện sự cố chạm đất nhờ giám sát điện áp dịch chuyển. - Phát hiện pha sự cố bằng cách đo điện áp pha - đất - Xác định h−ớng của dòng chạm đất bằng cách đo các thành phần tác dụng và phản kháng có độ chính xác cao. 3..5.1. Phát hiện sự cố. Chức năng phát hiện sự cố có thể đ−ợc đóng cắt nhờ thông số. Khởi động xẩy ra khi ng−ỡng đặt (có thể điều chỉnh) cho điện áp lệch bị v−ợt quá nếu không có ngắn mạch. Để đảm bảo đo đ−ợc giá trị ổn định, mọi chức năng phát hiện chạm đất đ−ợc duy trì đến 0,1 s (có thể đặt) sau khi bắt đầu có lệch điện áp. Thông báo chỉ đ−ợc đ−a ra sau khi phát hiện chạm đất đ−ợc đảm bảo nh− 3.5.2. 3.5.2. Xác định pha bị chạm đất. Sau khi nhận biết đ−ợc tình trạng điện áp bị lệch, mục đích đầu tiên của hợp bộ là phát hiện chọn lọc pha bị chạm đất. Vì mục đích đó, điện áp từng pha với đất đ−ợc đo. Pha bị chạm đất là pha có điện áp thấp hơn ng−ỡng đặt (khi đồng thời điện áp của hai pha kia v−ợt quá ng−ỡng max định U1p 3.5.3. Xác định h−ớng của sự cố chạm đất. H−ớng của sự cố chạm đất có thể đ−ợc xác định từ h−ớng của dòng điện thuần trở hoặc dòng điện dung liên quan tới điện áp lệch. Điều kiện hạn chế duy nhất là các thành phần của dòng hữu công hoặc vô công phải có độ lớn đảm bảo tại điểm đo. Trong l−ới điện với điểm trung tính cách điện, dòng sự cố nh− là dòng điện dung chạy từ pha không sự cố qua điểm đo tới điểm sự cố. Dòng điện dung này xác định h−ớng của dòng điện. Trong l−ới điện có cuộn dập hồ quang, cuộn kháng sẽ xếp chồng (bù) dòng điện kháng t−ơng ứng cho dòng điện dung của sự cố khi chạm đất xảy ra để dòng điện dung tại điểm sự cố đ−ợc bù. Phụ thuộc vào điểm đo trong l−ới dòng điện đo đ−ợc có thể là dòng điện kháng hoặc dòng điện dung và dòng điện kháng do đó không thích hợp để xác định h−ớng. Trong tr−ờng hợp đó chỉ có thành phần dòng điện trở do tổn thất của cuộn Petesen tạo ra đ−ợc sử dụng để xác định h−ớng. Thành phần dòng điện trở này chỉ chiếm phần trăm nhỏ của dòng 54 điện dung chạm đất. Trong 7SA511 h−ớng sự cố chạm đất đ−ợc xác định từ tinh toán có độ chính xác cao của công suất hữu công và vô công, sử dụng định nghĩa sau: Công suất hữu công ∫+= Tt t EEEG dttituT P ).().(1 Công suất vô công ∫+ −= Tt t E o EER dttituT P ).().90(1 Do thành phần hữu công và vô công của dòng điện - chứ không phải công suất  quyết định việc khởi động của xác định h−ớng sự cố chạm đất. Các thành phần dòng điện này đ−ợc tính toán từ các thành phần công suất. Qua đó, để xác định h−ớng của sự cố chạm đất, các thành phần hữu công và vô công của dòng chạm đất và h−ớng của công suất hữu công và vô công dd−ợc đánh giá. Trong l−ới có trung tính cách ly, các tiêu chuẩn sau đ−ợc áp dụng: - Chạm đất tiến : khi PER > 0 và IE> giá trị đặt. - Chạm đất lùi : khi PER mức đặt. Trong l−ới bù với cuộn dập hồ quang, các tiêu chuẩn sau đ−ợc áp dụng: - Chạm đất tiến : khi PEG > 0 và IE> mức đặt. - Chạm đất lùi : khi PEG mức đặt. Trong tr−ờng hợp sau cần phải nhớ rằng : phụ thuộc vào vị trí đặt của rơle, thành phần vô công đáng kể có thể đ−ợc xếp chồng và trong các tr−ờng hợp không thuận lợi nó có thể đạt đến 50 lần thành phần dòng hữu công. Thậm chí các công thức có độ chính xác rất cao khi đó cũng không đủ nếu các máy biến dòng không biến đổi chính xác giá trị nhất thứ. Các mạch đầu vào đo l−ờng của mô hình rơle với phát hiện chạm đất đ−ợc thiết kế đặc biệt cho mục đích này và cho phép độ nhậy rất cao cho việc xác định h−ớng của dòng điện. Để sử dụng độ nhậy cao này, các máy biến dòng kiểu hình xuyến nên sử dụng để phát hiện chạm đất trong l−ới bù trung tính