Thiết kế bảo vệ rơle cho trạm biến áp 110 kV

trình baøy nhö hình 3.1 I (haøi baäc hai) Hình 3.1.Sô ñoà nguyeân lyù baûo veä so leäch coù haõm söû duïng rô le ñieän cô Cuoän daây cao aùp cuûa maùy bieán aùp noái vôùi nguoàn caáp, cuoän trung aùp vaø ha aùp noái vôùi phuï taûi. Boû qua doøng ñieän kích töø cuûa maùy bieán aùp, trong cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng ta coù: Doøng ñieän ñi vaøo cuoän daây laøm vieäc baèng: Caùc doøng ñieän haõm: Caùc doøng ñieän haõm ñöôïc coäng vôùi nhau theo trò soá tuyeät ñoái ñeå taïo neân hieäu öùng haõm theo quan heä: Trongñoù KH £ 0,5 laø heä soá haõm cuûa baûo veä so leäch. Ñeå ngaên chaën taùc ñoäng sai do aûnh höôûng cuûa doøng ñieän töø hoùa khi ñoùng maùy bieán aùp khoâng taûi vaø caét ngaén maïch ngoaøi, baûo veä coøn ñöôïc haõm baèng thaønh phaàn haøi baäc hai trong doøng ñieän töø hoùa IHM. Ñeå ñaûm baûo ñöôïc taùc ñoäng haõm khi coù ngaén maïch ngoaøi vuøng baûo veä caàn thöïc hieän ñieàu kieän: ‌ ‌ Baûo veä so leäch laøm chöùc naêng baûo veä chính duøng ñeå baûo veä maùy bieán aùp khi coù söï coá ngaén maïch xaûy ra trong vuøng baûo veä 2.Baûo veä so leäch doøng thöù töï khoâng:êI0 (Baûo veä choáng chaïm ñaát haïn cheá-REF- Restricted Earth Fault) Nguyeân lyù baûo veä choáng chaïm ñaát haïn cheá duøng cho maùy bieán aùp ba cuoän daây ñöôïc trình baøy nhö hình 3.2 I0 I0 IÑ I0 N2 N1 Hình 3.2.Baûo veä choáng chaïm ñaát haïn cheá cuûa maùy bieán aùp ba cuoän daây Ñeå baûo veä choáng chaïm ñaát trong cuoän daây noái hình sao coù trung ñieåm noái ñaát cuûa maùy bieán aùp, ngöôøi ta duøng sô ñoà baûo veä choáng chaïm ñaát coù giôùi haïn. Thöïc chaát ñaây laø loaïi baûo veä so leäch doøng ñieän thöù töï khoâng coù mieàn baûo veä ñöôïc giôùi haïn giöõa maùy bieán doøng ñaët ôû trung tính maùy bieán aùp vaø toå maùy bieán doøng noái theo boä loïc doøng ñieän thöù töï khoâng ñaët ôû phía ñaàu ra cuûa cuoän daây noái hình sao cuûa maùy bieán aùp. Neáu boû qua sai soá cuûa caùc maùy bieán doøng,trong cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng vaø ngaén maïch chaïm ñaát ngoaøi vuøng baûo veä (ñieåm N1),tacoù: êI0 =3I0-IÑ=0 Trong ñoù: I0 laø doøng ñieän thöù töï khoâng chaïy trong cuoän daây maùy bieán aùp IÑ laø doøng ñieän chaïy qua daây trung tính maùy bieán aùp Khi ngaén maïch trong vuøng baûo veä (ñieåm N2): êI0 =3I0-IÑ ≠0, seõ coù doøng qua rôle vaø rôle seõ taùc ñoäng Baûo veä baèng rôle khí (Buchholz) Nhöõng hö hoûng cuûa maùy bieán aùp coù cuoän daây ngaâm trong daàu ñeàu laøm cho daàu boác hôi vaø chuyeån ñoäng. Caùc maùy bieán aùp daàu coù coâng suaát lôùn hôn 5MVA ñöôïc baûo veä baèng rôle khí coù hai caáp taùc ñoäng: caáp 1 baùo tín hieäu, caáp 2 caét caùc maùy caét noái vôùi maùy bieán aùp. Rôle khí vôùi 2 caáp taùc ñoäng goàm hai phao baèng kim loaïi mang baàu thuyû tinh con coù tieáp ñieåm thuyû ngaân hoaëc tieáp ñieåm töø. Trong cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng, trong bình rô le ñaày daàu, tieáp ñieåm rôle ôû traïng thaùi hôû. Khi khí boác ra yeáu (chaúng haïn vì daàu noùng do quaù taûi), khí taäp trung leân phía treân cuûa bình rôle ñaåy phao soá 1 xuoáng, rôle göûi tín hieäu caáp 1 caûnh baùo. Neáu khí boác ra maïnh (chaúng haïn do ngaén maïch beân trong thuøng daàu), luoàng daàu vaän chuyeån töø thuøng leân bình giaõn daàu xoâ phao soá 2 xuoáng göûi tín hieäu ñi caét maùy bieán aùp. Rôle khí coøn coù theå taùc ñoäng khi möùc daàu trong bình rôle giaûm thaáp do daàu bò roø ræ hoaëc thuøng bieán aùp bò thuûng. Rôle khí coù theå laøm vieäc khaù tin caäy choáng laïi taát caû caùc söï coá beân trong thuøng daàu maùy bieán aùp, tuy nhieân kinh nghieäm vaän haønh cuõng phaùt hieän moät soá tröôøng hôïp taùc ñoäng sai do aûnh höôûng cuûa chaán ñoäng cô hoïc leân maùy bieán aùp (nhö ñoäng ñaát, caùc vuï noå gaàn nôi ñaët maùy bieán aùp ...) Ñoái vôùi maùy bieán aùp lôùn, boä ñieàu chænh ñieän aùp döôùi taûi thöôøng ñöôïc ñaët trong thuøng daàu rieâng vaø ngöôøi ta duøng 1 boä rôle khí rieâng ñeå baûo veä cho boä ñieàu aùp döôùi taûi. Khi khí boác ra yeáu (chaúng haïn vì daàu noùng do quaù taûi), khí taäp trung leân phía treân cuûa bình rôle ñaåy phao soá 1 xuoáng, rôle göûi tín hieäu caáp 1 caûnh baùo. Neáu khí boác ra maïnh (chaúng haïn do ngaén maïch trong thuøng daàu) luoàng daàu vaän chuyeån töø thuøng leân bình daõn daàu xoâ phao thöù 2 chìm xuoáng göûi tín hieäu ñi caét MBA. Hình 3.3 Vò trí ñaët rô le khí ôû maùy bieán aùp B 1 2 Kí hieäu rôle khí: 4.Baûo veä choáng quaù taûi:I≥ Quaù taûi laøm cho nhieät ñoä cuûa maùy bieán aùp taêng cao quaù möùc cho pheùp, neáu thôøi gian keùo daøi seõ laøm giaûm tuoåi thoï maùy bieán aùp. Ñeå baûo veä choáng quaù taûi ôû maùy bieán aùp coâng suaát beù duøng loaïi baûo veä quaù doøng ñieän thoâng thöôøng, vôùi maùy bieán aùp lôùn, ngöôøi ta duøng nguyeân lí hình aûnh nhieät ñeå thöïc hieän baûo veä choáng quaù taûi. Baûo veä loaïi naøy phaûn aùnh möùc taêng nhieät ñoä ôû nhöõng ñieåm kieåm tra khaùc nhau trong maùy bieán aùp vaø tuyø theo möùc taêng nhieät ñoä maø coù nhieàu caáp taùc ñoäng khaùc nhau: caûnh baùo, khôûi ñoäng caùc möùc laøm maùt baèng caùch taêng toác ñoä tuaàn hoaøn cuûa daàu, giaûm taûi maùy bieán aùp. Neáu caùc caáp taùc ñoäng naøy khoâng mang laïi hieäu quaû, nhieät ñoä maùy bieán aùp vaãn vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp vaø keùo daøi quaù thôøi gian quy ñònh thì seõ caét maùy bieán aùp ra khoûi heä thoáng. 3.2.3.Baûo veä döï phoøng 1. Baûo veä quaù doøng ñieän coù thôøi gian:I> Baûo veä quaù doøng ñieän coù thôøi gian thöôøng ñöôïc duøng laøm baûo veä chính cho caùc maùy bieán aùp coù coâng suaát beù vaø laøm baûo veä döï phoøng cho maùy bieán aùp coù coâng suaát trung bình vaø lôùn ñeå choáng caùc daïng ngaén maïch beân trong vaø beân ngoaøi maùy bieán aùp. Doøng ñieän khôûi ñoäng cuûa baûo veä choïn theo 2 ñieàu kieän: + Khi coù quaù taûi: Ikñ>Ilvmax ; vôùi Ilvmax: doøng laøm vieäc cöïc ñaïi. Thöôøng choïn: Ikñ= kIdñ Idñ: doøng danh ñònh cuûa phaàn töû ñöôïc baûo veä; K: heä soá chænh ñònh (thöôøng choïn k = 1,5÷1,6) + Phaûi ñaûm baûo ñoä nhaïy khi coù ngaén maïch: INmin: doøng ngaén maïch cöïc tieåu qua baûo veä khi coù söï coá trong mieàn baûo veä Ilvmax<Ikñ<INmin Thôøi gian laøm vieäc cuûa baûo veä choïn theo nguyeân taéc baäc thang, phoái hôïp vôùi thôøi gian laøm vieäc cuûa caùc baûo veä laân caän trong heä thoáng. 2.Baûo veä quaù doøng thöù töï khoâng coù thôøi gian:I0> Baûo veä naøy duøng ñeå choáng caùc daïng ngaén maïch chaïm ñaát caùc phía.Coù theå duøng loaïi coù ñaëc tính thôøi gian phuï thuoäc (tæ leä nghòch) Baûo veä seõ taùc ñoäng khi doøng ñieän chaïm ñaát chaïy qua choã ñaët baûo veä vöôït quaù giaù trò chænh ñònh. Doøng ñieän thöù töï khoâng : Khi laøm vieäc bình thöôøng : , baûo veä khoâng laøm vieäc Khi ngaén maïch chaïm ñaát : ≠ 0 , baûo veä laøm vieäc Thöïc teá do coù doøng khoâng caân baèng ôû ñaàu ra cuûa boä loïc neân doøng khôûi ñoäng cuûa baûo veä laø: I0>kñ = k.Idñ. Idñ : doøng danh ñònh cuûa phaàn töû ñöôïc baûo veä K : heä soá chænh ñònh; k = 0,20,3 3.Baûo veä quaù doøng ñieän pha caét nhanh:I>> Baûo veä quaù doøng ñieän pha caét nhanh thöôøng laøm baûo veä döï phoøng ñeå choáng ngaén maïch. Doøng khôûi ñoäng cuûa baûo veä phaûi ñaûm baûo khi ngaén maïch ngoaøi vuøng baûo veä thì baûo veä khoâng taùc ñoäng Ikñ>>=katINngmax INngmax:doøng ngaén maïch ngoaøi cöïc ñaïi qua baûo veä,thöôøng ñöôïc tính theo ngaén maïch ba pha treân thanh caùi cuoái phaàn töû ñöôïc baûo veä kat: heä soá an toaøn (thöôøng choïn kat=1,2÷1,3) Baûo veä quaù doøng pha caét nhanh khoâng baûo veä ñöôïc toaøn boä ñoái töôïng, khi ngaén maïch cuoái phaàn töû ,baûo veä caét nhanh khoâng taùc ñoäng. Vuøng baûo veä cuûa baûo veä caét nhanh coù theå thay ñoåi nhieàu khi cheá ñoä laøm vieäc cuûa heä thoáng vaø daïng ngaén maïch thay ñoåi. 4.Baûo veä quaù doøng ñieän thöù töï khoâng caét nhanh :I0>> Baûo veä quaù doøng ñieän thöù töï khoâng caét nhanh thöôøng duøng laøm baûo veä döï phoøng ñeå choáng ngaén maïch chaïm ñaát. Doøng khôûi ñoäng cuûa ngaén maïch laø: I0kñ>>=k0atI0Nngmax I0Nngmax: doøng ngaén maïch ngoaøi thöù töï khoâng cöïc ñaïi qua baûo veä K0at: heä soá an toaøn (thöôøng choïn k0at=1,2÷1,3) 5.Baûo veä choáng maùy caét töø choái :50BF Maùy caét laø phaàn töû thöøa haønh cuoái cuøng trong heä thoáng baûo veä coù nhieäm vuï caùch ly phaàn töû hö hoûng ra khoûi heä thoáng. Neáu maùy caét töø choái taùc ñoäng thì heä thoáng baûo veä döï phoøng phaûi taùc ñoäng caét taát caû nhöõng maùy caét laân caän vôùi choã hö hoûng nhaèm loaïi tröø doøng ngaén maïch ñeán choã söï coá .Heä thoáng baûo veä naøy coù teân goïi laø baûo veä choáng maùy caét hoûng Khi xaûy ra söï coá, neáu baûo veä ôû phaàn töû bò hö hoûng ñaõ gôûi tín hieäu ñi caét maùy caét, nhöng sau moät khoaûng thôøi gian naøo ñoù doøng ñieän söï coá vaãn coøn toàn taïi,coù nghóa laø maùy caét ñaõ töø choái taùc ñoäng. Doøng ñieän söï coá seõ lieân tuïc ñöa vaøo baûo veä choáng maùy caét hoûng, rôle quaù doøng ñöôïc giöõ ôû traïng thaùi taùc ñoäng, sau moät khoaûng thôøi gian 100ms baûo veä choáng maùy caét hoûng göûi tín hieäu ñi caét taát caû caùc maùy caét laân caän noái vôùi choã hö hoûng 6.Baûo veä caûnh baùo chaïm ñaát: Baûo veä caûnh baùo chaïm ñaát thöôøng duøng ñeå phaùt hieän chaïm ñaát ôû heä thoáng coù trung tính caùch ñieän. Ñeå loïc ñieän aùp thöù töï khoâng thöôøng duøng maùy bieán ñieän aùp 3 pha 5 truï vôùi caùc cuoän thöù caáp ñöôïc ñaáu thaønh hình tam giaùc hôû ( hình 3.4) :Tæ soá bieán cuûa maùy bieán ñieän aùp => Hình 3.4.Baûo veä caûnh baùo chaïm ñaát 3.3 SÔ ÑOÀ PHÖÔNG THÖÙC BAÛO VEÄ CHÖÔNG 4 GIÔÙI THIEÄU TÍNH NAÊNG VAØ THOÂNG SOÁ CAÙC LOAÏI RÔLE SÖÛ DUÏNG 4.1. RÔLE BAÛO VEÄ SO LEÄCH 7UT613 Giôùi thieäu toång quan veà rôle 7UT613. Rôle soá 7UT613 do taäp ñoaøn Siemens AG cheá taïo, ñöôïc söû duïng ñeå baûo veä chính cho maùy bieán aùp 3 cuoän daây hoaëc maùy bieán aùp töï ngaãu ôû taát caû caùc caáp ñieän aùp. Rôle naøy cuõng coù theå duøng ñeå baûo veä cho caùc loaïi maùy ñieän quay nhö maùy phaùt ñieän, ñoäng cô, caùc ñöôøng daây ngaén hoaëc caùc thanh caùi côõ nhoû (coù töø 3-5 loä ra). Caùc chöùc naêng khaùc ñöôïc tích hôïp trong rôle 7UT613 laøm nhieäm vuï döï phoøng nhö baûo veä quaù doøng, quaù taûi nhieät, baûo veä quaù kích thích, choáng hö hoûng maùy caét. Baèng caùch phoái hôïp caùc chöùc naêng tích hôïp trong 7UT613 ta coù theå ñöa ra phöông thöùc baûo veä phuø hôïp vaø kinh teá cho ñoái töôïng caàn baûo veä chæ caàn söû duïng moät rôle. Ñaây laø quan ñieåm chung ñeå cheá taïo caùc rôle soá hieân ñaïi ngaøy nay. Ñaëc ñieåm cuûa rôle 7UT613 Rôle 7UT613 ñöôïc trang bò heä thoáng vi xöû lyù 32 bít. Thöïc hieän xöû lyù hoaøn toaøn tín hieäu soá töø ño löôøng, laáy maãu, soá hoaù caùc ñaïi löôïng ñaàu vaøo töông töï ñeán vieäc xöû lyù tính toaùn vaø taïo caùc leänh, caùc tín hieäu ñaàu ra. Caùch li hoaøn toaøn veà ñieän giöõa maïch xöû lyù beân trong cuûa 7UT613 vôùi caùc maïch ño löôøng ñieàu khieån vaø nguoàn ñieän do caùc caùch saép xeáp ñaàu vaøo töông töï cuûa caùc boä chuyeån ñoåi, caùc ñaàu vaøo, ñaàu ra nhò phaân, caùc boä chuyeån ñoåi DC/AC hoaëc AC/DC. Hoaït ñoäng ñôn giaûn, söû duïng panel ñieàu khieån tích hôïp hoaëc maùy tính caù nhaân söû duïng phaàn meàm DIGSI4. Giôùi thieäu caùc chöùc naêng baûo veä ñöôïc tích hôïp trong rôle 7UT613. Chöùc naêng baûo veä so leäch maùy bieán aùp: Ñaây laø chöùc naêng baûo veä chính cuûa rôle 7UT613. Ñaëc tính taùc ñoäng coù haõm cuûa rôle. Coù khaû naêng oån ñònh ñoái vôùi quaù trình quaù ñoä gaây ra bôûi caùc hieän töôïng quaù kích thích maùy bieán aùp baèng caùch söû duïng caùc soùng haøi baäc cao, chuû yeáu laø baäc 3 vaø baäc 5. Coù khaû naêng oån ñònh ñoái vôùi caùc doøng xung kích döïa vaøo caùc soùng haøi baäc hai. Khoâng phaûn öùng vôùi thaønh phaàn moät chieàu vaø baõo hoaø maùy bieán doøng. Ngaét vôùi toác ñoä cao vaø töùc thôøi ñoái vôùi doøng söï coá lôùn. Baûo veä so leäch cho maùy phaùt ñieän, ñoäng cô ñieän, ñöôøng daây ngaén hoaëc thanh goùp côõ nhoû. Baûo veä choáng chaïm ñaát haïn cheá (REF). Baûo veä so leäch trôû khaùng cao. Baûo veä choáng chaïm voû cho maùy bieán aùp. Baûo veä choáng maát caân baèng taûi. Baûo veä quaù doøng ñoái vôùi doøng chaïm ñaát. Baûo veä quaù doøng moät pha. Baûo veä quaù taûi theo nguyeân lí hình aûnh nhieät. Baûo veä quaù kích thích. Baûo veä choáng hö hoûng maùy caét. Ngoaøi ra rôle 7UT613 coøn coù caùc chöùc naêng sau: Ñoùng caét tröïc tieáp töø beân ngoaøi: Rôle nhaän tín hieäu töø ngoaøi ñöa vaøo thoâng qua caùc ñaàu vaøo nhò phaân. Sau khi xöû lí thoâng tin, rôle seõ coù tín hieäu phaûn hoài ñeán caùc ñaàu ra, caùc ñeøn LED… Cung caáp caùc coâng cuï thuaän lôïi cho vieäc kieåm tra, thöû nghieäm rôle. Cho pheùp xaùc ñònh caùc haøm logic phuïc vuï cho caùc phöông thöùc baûo veä. Chöùc naêng theo doõi, giaùm saùt: Lieân tuïc töï giaùm saùt caùc maïch ño löôøng beân trong, nguoàn ñieän cuûa rôle, caùc phaàn cöùng, phaàn meàm tính toaùn cuûa rôle vôùi ñoä tin caäy cao. Lieân tuïc ño löôøng, tính toaùn vaø hieån thò caùc ñaïi löôïng vaän haønh leân maøn hình hieån thò (LCD) maët tröôùc rôle. Ghi laïi, löu giöõ caùc soá lieäu, caùc söï coá vaø hieån thò chuùng leân maøn hình hoaëc truyeàn döõ lieäu ñeán caùc trung taâm ñieàu khieån thoâng qua caùc coång giao tieáp. Giaùm saùt maïch taùc ñoäng ngaét. Khaû naêng truyeàn thoâng, keát noái cuûa rôle 7UT613. Vôùi nhu caàu ngaøy caøng cao trong vieäc ñieàu khieån vaø töï ñoäng hoaù heä thoáng ñieän, caùc rôle soá ngaøy nay phaûi ñaùp öùng toát vaán ñeà truyeàn thoâng vaø ña keát noái. Rôle 7UT613 ñaõ thoaû maõn caùc yeâu caàu treân, noù coù caùc coång giao tieáp sau: Coång giao tieáp vôùi maùy tính taïi traïm (Local PC): Coång giao tieáp naøy ñöôïc ñaët ôû maët tröôùc cuûa rôle, hoã trôï chuaån truyeàn tin coâng nghieäp RS232. Keát noái qua coång giao tieáp naøy cho pheùp ta truy caäp nhanh tôùi rôle thoâng qua phaàn meàm ñieàu khieån DIGSI 4 caøi ñaët treân maùy tính, do ñoù ta coù theå deã daøng chænh ñònh caùc thoâng soá, chöùc naêng cuõng nhö caùc döõ lieäu coù trong rôle. Ñieàu naøy ñaëc bieät thuaän lôïi cho vieäc kieåm tra, thöû nghieäm rôle tröôùc khi ñöa vaøo söû duïng. Coång giao tieáp dòch vuï: Coång keát noái naøy ñöôïc ñaët phía sau cuûa rôle, söû duïng chuaån truyeàn tin coâng nghieäp RS485, do ñoù coù theå ñieàu khieån taäp trung moät soá boä baûo veä rôle baèng phaàn meàm DIGSI 4. Vôùi chuaån RS485, vieäc ñieàu khieån vaän haønh rôle töø xa coù theå thöïc hieän thoâng qua MODEM cho pheùp nhanh choùng phaùt hieän xöû lí söï coá töø xa. Vôùi phöông aùn keát noái baèng caùp quang theo caáu truùc hình sao coù theå thöïc hieän vieäc thao taùc taäp trung. Ñoái vôùi maïng keát noái quay soá, rôle hoaït ñoäng nhö moät Web-server nhoû vaø göûi thoâng tin ñi döôùi daïng caùc trang sieâu lieân keát vaên baûn ñeán caùc trình duyeät chuaån coù treân maùy tính. Coång giao tieáp heä thoáng: Coång naøy cuõng ñöôïc ñaët phía sau cuûa rôle, hoã trôï chuaån giao tieáp heä thoáng cuûa IEC: 60870-5-103. Ñaây laø chuaån giao thöùc truyeàn tin quoác teá coù hieäu quaû toát trong lónh vöïc truyeàn thoâng baûo veä heä thoáng ñieän. Giao thöùc naøy ñöôïc hoã trôï bôûi nhieàu nhaø saûn xuaát vaø ñöôïc öùng duïng treân toaøn theá giôùi. Thieát bò ñöôïc noái qua caùp ñieän hoaëc caùp quang ñeán heä thoáng baûo veä vaø ñieàu khieån traïm nhö SINAULT LAS hoaëc SICAM qua giao dieän naøy. Coång keát noái naøy cuõng hoã trôï caùc giao thöùc khaùc nhö PROFIBUS cho heä thoáng SICAM, PROFIBUS-DP, MOSBUS, DNP3.0 Nguyeân lyù hoaït ñoäng chung cuûa rôle 7 UT613. Ñaàu vaøo töông töï AI truyeàn tín hieäu doøng vaø aùp nhaän ñöôïc töø caùc thieát bò bieán doøng, bieán ñieän aùp sau ñoù loïc, taïo ngöôõng tín hieäu cung caáp cho quaù trình xöû lyù tieáp theo. Rôle 7UT613 coù 12 ñaàu vaøo doøng ñieän vaø 4 ñaàu vaøo ñieän aùp. Tín hieäu töông töï seõ ñöôïc ñöa ñeán khoái khueách ñaïi ñaàu vaøo IA. Khoái IA laøm nhieäm vuï khueách ñaïi, loïc tín hieäu ñeå phuø hôïp vôùi toác ñoä vaø baêng thoâng cuûa khoái chuyeån ñoåi soá töông töï AD. Khoái AD goàm 1 boä doàn keânh, 1 boä chuyeån ñoåi soá töông töï vaø caùc modul nhôù duøng ñeå chuyeån ñoåi tín hieäu töông töï sang tín hieäu soá sau ñoù truyeàn tín hieäu sang khoái vi xöû lyù( mC) Khoái vi xöû lyù chính laø boä vi xöû lyù 32 bít thöïc hieän caùc thao taùc sau: Loïc vaø chuaån hoaù caùc ñaïi löôïng ño. Ví duï: xöû lyù caùc ñaïi löôïng sao cho phuø hôïp vôùi toå ñaáu daây cuûa maùy bieán aùp, phuø hôïp vôùi tyû soá bieán ñoåi cuûa maùy bieán doøng. Lieân tuïc giaùm saùt caùc ñaïi löôïng ño, caùc giaù trò ñaët cho töøng baûo veä. Hình thaønh caùc ñaïi löôïng so leäch vaø haõm. Phaân tích taàn soá cuûa caùc doøng ñieän pha vaø doøng ñieän haõm. Tính toaùn caùc doøng ñieän hieäu duïng phuïc vuï cho baûo veä, quaù taûi, lieân tuïc theo doõi söï taêng nhieät ñoä cuûa ñoái töôïng baûo veä. Kieåm soaùt caùc giaù trò giôùi haïn vaø thöù töï thôøi gian. Xöû lyù tín hieäu cho caùc chöùc naêng logic vaø caùc chöùc naêng logic do ngöôøi söû duïng xaùc ñònh. Quyeát ñònh vaø ñöa ra leänh caét. Löu giöõ vaø ñöa ra caùc thoâng soá söï coá phuïc vuï cho vieäc tính toaùn vaø phaân tích söï coá. Thöïc hieän caùc chöùc naêng quaûn lyù khaùc nhö ghi döõ lieäu, ñoàng hoà thôøi gian thöïc, giao tieáp truyeàn thoâng… Tieáp ñoù thoâng tin seõ ñöôïc ñöa ñeán khoái khueách ñaïi tín hieäu ñaàu ra OA vaø truyeàn ñeán caùc thieát bò beân ngoaøi. Hình 4-1. Caáu truùc phaàn cöùng cuûa baûo veä so leäch 7UT613 4.1.3. Moät soá thoâng soá kyõ thuaät cuûa rôle 7UT613 1.Maïch ñaàu vaøo . Doøng ñieän danh ñònh: 1A, 5A ( coù theå löïa choïn ñöôïc) . Taàn soá danh ñònh: 50 Hz, 60 Hz ( coù theå löïa choïn ñöôïc) . Coâng suaát tieâu thuï : - Vôùi Iñm= 1A » 0.3 VA - Vôùi Iñm= 5A » 0.55 VA - Vôùi Iñm= 0.1A » 1 mVA - Ñaàu vaøo nhaïy » 0.55 VA . Khaû naêng quaù taûi veà nhieät: -Theo nhieät ñoä ( trò hieäu duïng): Doøng laâu daøi cho pheùp : 4.Iñm Doøng trong 10s : 30.Iñm Doøng trong 1s : 100.Iñm - Theo giaù trò doøng xung kích: 250Iñmtrong1/2 chu kì . Khaû naêng quaù taûi veà doøng ñieän cho ñaàu vaøo choáng chaïm ñaát coù ñoä nhaïy cao: -Theo nhieät ñoä ( trò hieäu duïng): Doøng laâu daøi cho pheùp : 15A Doøng trong 10s : 100A Doøng trong 1s : 300A - Theo giaù trò doøng xung kích: 750A trong1/2 chu kì . Ñieän aùp cung caáp ñònh möùc: - Ñieän aùp moät chieàu: 24 ñeán 48V 60 ñeán 125V 110 ñeán 250V - Ñieän aùp xoay chieàu: 115V ( f=50/60Hz) 230V Khoaûng cho pheùp : - 20% ¸ +20% (DC) £ 15% (AC) Coâng suaát tieâu thuï : 5 ¸ 7 W 2.Ñaàu vaøo nhò phaân. . Soá löôïng : 5 . Ñieän aùp danh ñònh : 24 ¸ 250V (DC) . Doøng tieâu thuï : 1,8mA . Ñieân aùp lôùn nhaát cho pheùp: 300V (DC) 3.Ñaàu ra nhò phaân: . Soá löôïng: 8 tieáp ñieåm vaø 1 tieáp ñieåm caûnh baùo . Khaû naêng ñoùng caét: Ñoùng: 1000W/VA Caét: 30 W/VA Caét vôùi taûi laø ñieän trôû: 40W Caét vôùi taûi laø L/R £ 50ms: 25W . Ñieän aùp ñoùng caét: 250V . Doøng ñoùng caét cho pheùp: 30A cho 0,5s 5A khoâng haïn cheá thôøi gian 4.Ñeøn tín hieäu LED . 1 ñeøn maøu xanh baùo rôle ñaõ saün saøng laøm vieäc . 1 ñeøn maøu ñoû baùo söï coá xaûy ra trong rôle . 14 ñeøn maøu ñoû khaùc phaân ñònh tình traïng laøm vieäc cuûa rôle Caùch chænh ñònh vaø caøi ñaët thoâng soá cho rôle 7UT613 Vieäc caøi ñaët vaø chænh ñònh caùc thoâng soá, caùc chöùc naêng baûo veä trong rôle 7UT613 ñöôïc thöïc hieän theo hai caùch sau: - Baèng baøn phím ôû maët tröôùc cuûa rôle. - Baèng phaàn meàm ñieàu khieån rôle DIGSI 4 caøi ñaët treân maùy tính thoâng qua caùc coång giao tieáp. Rôle cuûa haõng Siemens thöôøng toå chöùc caùc thoâng soá traïng thaùi vaø chöùc naêng baûo veä theo caùc ñòa chæ, töùc laø ñoái vôùi moãi chöùc naêng, thoâng soá cuï theå seõ öùng vôùi moät ñòa chæ nhaát ñònh. Moãi ñòa chæ laïi coù nhöõng löïa choïn ñeå caøi ñaët. Ví duï ôû baûng 4.1 Baûng 4.1 Ñòa chæ Caùc löïa choïn Caøi ñaët Noäi dung 105 3 phase Transformer 1 phase Transformer Autotransformer Generator/Motor 3 phase Busbar 1 phase Busbar 3phase Transformer Choïn ñoái töôïng ñöôïc baûo veä: maùy bieán aùp ba 112 Disable Enable Enable Baät chöùc naêng baûo veä so leäch 113 Disable Enable Enable Baät chöùc naêng baûo veä choáng chaïm ñaát haïn cheá 142 Disable Enable Enable Baät chöùc naêng baûo veä quaù taûi nhieät. 4.1.5. Chöùc naêng baûo veä so leäch maùy bieán aùp cuûa rôle 7UT613 Ñoái töôïng ñöôïc baûo veä 87/DI IT1+IT2 IT1 IT2 IS1 IS2 Hình 4.2 Nguyeân lí baûo veä so leäch doøng ñieän trong rôle 7UT613 1.Phoái hôïp caùc ñaïi löôïng ño löôøng. Caùc phía cuûa maùy bieán aùp ñeàu ñaët maùy bieán doøng, doøng ñieän thöù caáp cuûa caùc maùy bieán doøng naøy khoâng hoaøn toaøn baèng nhau. Söï sai khaùc naøy phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá nhö tæ soá bieán ñoåi, toå noái daây, söï ñieàu chænh ñieän aùp cuûa maùy bieán aùp, doøng ñieän ñònh möùc, sai soá, söï baõo hoaø cuûa maùy bieán doøng. Do vaäy ñeå tieän so saùnh doøng ñieän thöù caáp maùy bieán doøng ôû caùc phía maùy bieán aùp thì phaûi bieán ñoåi chuùng veà cuøng moät phía, chaúng haïn phía sô caáp. Vieäc phoái hôïp giöõa caùc ñaïi löôïng ño löôøng ôû caùc phía ñöôïc thöïc hieän moät caùch thuaàn tuyù toaùn hoïc nhö sau: [Im] = k.[K].[In] Trong ñoù: - [Im] ma traän doøng ñieän ñaõ ñöôïc bieán ñoåi ( IA, IB, IC) - k heä soá - [K] ma traän heä soá phuï thuoäc vaøo toå noái daây maùy bieán aùp. - [In] ma traän doøng ñieän pha ( IL1, IL2, IL3) 2.So saùnh caùc ñaïi löôïng ño löôøng vaø ñaëc tính taùc ñoäng Sau khi doøng ñaàu vaøo ñaõ thích öùng vôùi tæ soá bieán doøng, toå ñaáu daây, xöû lí doøng thöù töï khoâng, caùc ñaïi löôïng caàn thieát cho baûo veä so leäch ñöôïc tính toaùn töø doøng trong caùc pha IA, IB vaø IC, boä vi xöû lí seõ so saùnh veà maët trò soá: ISL = IH = ++ ,, laø doøng ñieän cuoän cao aùp, trung aùp vaø haï aùp maùy bieán aùp. Coù hai tröôøng hôïp söï coá xaûy ra * Tröôøng hôïp söï coá ngaén maïch ngoaøi vuøng baûo veä hoaëc ôû cheá ñoä laøm vieäc bình thöôøng. Khi ñoù ngöôïc chieàu vôùi , vaø ISL= IH = *Tröôøng hôïp ngaén maïch trong vuøng baûo veä, nguoàn cung caáp töø phía cao aùp neân: ISL= (= =0) IH = Caùc keát quaû treân cho thaáy khi coù söï coá (ngaén maïch) xaûy ra trong vuøng baûo veä thì ISL= IH, do vaäy ñöôøng ñaëc tính söï coá coù ñoä doác baèng 1. Ñeå ñaûm baûo baûo veä so leäch taùc ñoäng chaéc chaén khi coù söï coá beân ngoaøi ta caàn chænh ñònh caùc trò soá taùc ñoäng cho phuø hôïp vôùi yeâu caàu cuï theå. Rôle 7UT613 ñöôïc söû duïng coù ñöôøng ñaëc tính taùc ñoäng cho chöùc naêng baûo veä so leäch thoaû maõn caùc yeâu caàu baûo veä . Hình 4-3 Ñaëc tính taùc ñoäng cuûa rôle 7UT613. Theo hình veõ ñöôøng ñaëc tính taùc ñoäng goàm caùc ñoaïn: Ñoaïn a: Bieåu thò giaù trò doøng ñieän khôûi ñoäng ngöôõng thaáp IDIFF> cuûa baûo veä ( ñòa chæ 1221), vôùi moãi maùy bieán aùp xem nhö haèng soá. Doøng ñieän naøy phuï thuoäc doøng ñieän töø hoaù maùy bieán aùp. Ñoaïn b: Ñoaïn ñaëc tính coù keå ñeán sai soá bieán ñoåi cuûa maùy bieán doøng vaø söï thay ñoåi ñaàu phaân aùp cuûa maùy bieán aùp. Ñoaïn b coù ñoä doác SLOPE 1( ñòa chæ 1241) vôùi ñieåm baét ñaàu laø BASE POINT 1( ñòa chæ 1242) Ñoaïn c: Ñoaïn ñaëc tính coù tính ñeán chöùc naêng khoaù baûo veä khi xuaát hieän hieän töôïng baõo hoaø khoâng gioáng nhau ôû caùc maùy bieán doøng. Ñoaïn c coù ñoä doác SLOPE 2 (ñòa chæ 1243) vôùi ñieåm baét ñaàu BASE POINT 2 (ñòa chæ 1244) Ñoaïn d: Laø giaù trò doøng ñieän khôûi ñoäng ngöôõng cao IDIFF>> cuûa baûo veä ( ñòa chæ 1231). Khi doøng ñieän so leäch ISL vöôït quaù ngöôõng cao naøy baûo veä seõ taùc ñoäng khoâng coù thôøi gian maø khoâng quan taâm ñeán doøng ñieän haõm IH vaø caùc soùng haøi duøng ñeå haõm baûo veä. Qua hình veõ ta thaáy ñöôøng ñaëc tính söï coá luoân naèm trong vuøng taùc ñoäng. Caùc doøng ñieän ISL vaø IH ñöôïc bieåu dieãn treân truïc toaï ñoä theo heä töông ñoái ñònh möùc. Neáu toaï ñoä ñieåm hoaït ñoäng ( ISL, IH) xuaát hieän gaàn ñaëc tính söï coá seõ xaûy ra taùc ñoäng. Vuøng haõm boå sung: Ñaây laø vuøng haõm khi maùy bieán doøng baõo hoaø. Khi xaûy ra ngaén maïch ngoaøi vuøng baûo veä, ôû thôøi ñieåm ban ñaàu doøng ñieän ngaén maïch lôùn laøm cho maùy bieán doøng baõo hoaø maïnh. Haèng soá thôøi gian cuûa heä thoáng daøi, hieän töôïng naøy khoâng xuaát hieän khi xaûy ra söï coá trong vuøng baûo veä. Caùc giaù trò ño ñöôïc bò bieán daïng ñöôïc nhaän ra trong caû thaønh phaàn so leäch cuõng nhö thaønh phaàn haõm. Hieän töôïng baõo hoaø maùy bieán doøng daãn ñeán doøng ñieän so leäch ñaït trò soá khaù lôùn, ñaëc bieät khi möùc ñoä baõo hoaø cuûa caùc maùy bieán doøng laø khaùc nhau. Trong thôøi gian ñoù neáu ñieåm hoaït ñoäng (IH, ISL) rôi vaøo vuøng taùc ñoäng thì baûo veä seõ taùc ñoäng nhaàm. Rôle 7UT613 cung caáp chöùc naêng töï ñoäng phaùt hieän hieän töôïng baõo hoaø vaø seõ taïo ra vuøng haõm boå xung. Söï baõo hoaø cuûa maùy bieán doøng trong suoát thôøi gian xaûy ra ngaén maïch ngoaøi ñöôïc phaùt hieän bô