Tài liệu Đề tài Tìm hiểu và ứng dụng rơle số doc

Đề tài Tìm hiểu ứng dụng rơle số LỜI NÓI ĐẦU Mục tiêu phát triến kinh tế đất nước ta : Cơng nghiệp hố đại hoá, phấn đấu cho dân dàu nước mạnh xã hội cơng văn minh Vì vậy, ngành cơng nghiệp điện có vai trị quan trọng định đòi hỏi hệ thống điện nước ta phải phát triến không ngừng với ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật tiên tiến toàn giới Điện nhu cầu không thiếu đời sống kinh tế xã hội Việc sản xuất, truyền tải điện phải qua nhiều khâu, nhiều giai đoạn phức tạp, nên không tránh khỏi nhừng cố hư hỏng Đe đảm bảo sản lượng chất lượng điện cần thiết, tăng cường độ tin cậy cho hộ tiêu thụ điện, đảm bảo an toàn cho thiết bị làm việc ốn định toàn hệ thống cần phải sử dụng rộng rãi có hiệu lực phương tiện bảo vệ điều chỉnh tự động hệ thống Trong thiết bị bảo vệ rơle thiết bị đóng vai trò quan trọng Cùng với phát triển kỳ thuật điện nói chung hệ thống điện lực nói riêng, kỳ thuật bảo vệ năm gần có tiến biến đổi vượt bậc Những thành tựu kỹ thuật bảo vệ rơle đại cho phép chế tạo loại bảo vệ phức tạp với đặc tính kỹ thuật hoàn hảo nhằm nâng cao độ nhậy bảo vệ tránh không cho bảo vệ làm việc nhầm lẫn có đột biến phụ tải, có hư hỏng mạch điện áp có dao động điện Nhằm hồn thiện phương pháp dự phịng hệ thống có hỏng hóc sơ đồ bảo vệ sơ đồ điều khiển máy cắt điện thân máy cắt điện bị trục trặc V V Do thiết bị rơle bảo vệ đời nằm mục đích ngăn ngừa hạn chế cố, hư hỏng Đảm bảo an toàn cho người, thiết bị, không bị phá huỷ, hạn chế tới mức tối đa thiệt hại cố gây ra, trì làm việc liên tục, ốn định cho hệ thống sản suất, truyền tải tiêu thụ điện NHỮNG YÊU CẦU VÈ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN Ngày nay, lượng điện sử dụng rộng rãi đời sống kinh tế xã hội Sự biến đối chất lượng điện gây nhiều hậu không tốt tới q trình cơng nghệ tỷ lệ hư hỏng chế phâm cao Có trường hợp điện đột xuất, kéo dài gây thiệt hại nghiêm trọng Một hệ thống điện có chất lượng lý tưởng phải hệ thống có : - Điện áp pha cân bàng điện áp ln trì mức danh định, không phụ thuộc thời gian phụ tải - Tần số on định mức 50Hz - Không bị điện đột xuất, trì thời gian cung cấp điện mà người sử dụng đồng ỷ thoả thuận Ta biết hậu việc tăng hay sụt áp gây tác hại Giả sử tần số ổn định, điện áp bị tụt khơng phát huy cơng suất phụ tải, gây tổn thất cao ; điện áp tụt tới mức làm máy quay cơng nghiệp ngừng hoạt động dẫn đến hư hỏng má với sản phẩm Các phụ tải khác không phát huy cơng suất tối thiếu đế thực mục đích ban đầu Ngược lại, điện áp tăng cao, máy quay cơng nghiệp phát nóng bão hịa mạch từ, phụ tải khác phát huy mức cần thiết, vượt công suất chịu đựng thiết bị dẫn đến cháy hư hỏng Giả sử thông số điện áp ổn định, tần số thay đổi gây tác hại không Trước hết hệ thống truyền tải điện, máy quay phụ thuộc vào thay đối tần số Khi tần số tụt, tống trở truyền tải tụt theo gây tụt điện áp theo độ dài mắt xích hệ thống tăng hạ áp Tụt tần số làm cho máy quay giảm tốc độ Ngồi vơ cơng hẹ thống tăng theo Khi tần số tăng cao cung làm giảm sức truyền tải, máy quay có tốc độ cao yêu cầu, gây phiền toái mức độ tăng theo chiều tăng tần số Tuy nhiên thực tế không xảy tượng độc lập Trong giới hạn tần số điện áp bị ảnh hưởng tăng giảm gây hậu nguy hại Một yếu tố dáng ý gian trì thời gian cấp điện liên tục.Các yếu tố chất lượng điện thực tế chấp nhận dung sai thay đối CÁC DẠNG Sự CÓ XẢY RA TRONG LƯỚT ĐIỆN Hệ thống điện hệ thống có kết cấu phức tạp, có hàng triệu chi tiết vận hành Tất khâu có khả xảy hư hỏng chạm chập Ngồi ra, mơi trường yếu tố làm giảm tuối thọ thiệt bị nên cố xảy thiết bị lúc Mỗi lần xảy cố lưới điện gây hậuquảnghiêm trọng : hồ quang hủy hoại vật liệu cấu thành nhanh gây cháy nghiêm trọng ; dòng điện tăng cao tới điếm ngan mạch sinh sức điện động làm biến dạng số chi tiết đồng thời sinh nhiệt làm suy thoái cách điện dẫn tới cháy cách điện Mỗi lần cố làm hệ thống điện ốn định, tần số bị thay đối, điện áp bị tụt xuống làm nhừng máy quay điện pha tê liệt, tất trình sử dụng điện bị ảnh hưởng kèm theo thiệt hại không lường Ngày người ta có nhiều biện pháp hữu hiệu để hạn chế hậu cố lưới điện gây Trong biện pháp trang bị lắp đặt thiết bị tự động điều chỉnh, rơle bảo vệ để bảo vệ nhanh chóng bình ổn thơng số định mức tần số điện áp dung rộng rãi kết hợp với việc tăng cường kiếm tra định kỳ thiết bị vận hành Các khái niệm sở rơle báo vệ mặt kinh tế, rơle bảo vệ thiết bị TĐH đượcsdùngtrong hệ thống điện với mục đích phịng ngừa, ngăn chặn thiệt hại kinh tế xảy cho chủ đầu tư có cố Các thiệt hại thường lớn, vượt nhiều lần chi phí cho hệ thống bảo vệ rơle Vì thiết bị bảo vệ có vai trị khơng thay q trình vận hành hệ thống điện, phần mình, rơle bảo vệ ngày phải đáp ứng yêu cầu khắt khe độ tin cậy tính chọn lọc, tốc độ thao tác, độ nhạy tính bảo đảm mặt kỹ thuật, rơle bảo vệ thiết bị tự động đóng vai trị người canh gác khơng biết mệt mỏi, liên tục theo dõi tình trạng làm việc đối tượng bảo vệ cách đo lường tham số điện khơng điện phát tín hiệu cảnh báo đối tượng chuyến sang trạng thái làm việc bất thường Với tiến KHKT công nghệ, chức bảo vệ tủ rơle điện cồng kềnh thay dần rơle số đa nhỏ gọn, tượng xem xét nội dung báo cáo Những yêu cầu rơle bảo vệ Hệ thống rơle bảo vệ có mục đích ngăn ngừa cố, đảm bảo cho thiết bị lực không bị phá hủy hạn chế mức hư hỏng ; trì làm việc on định hệ thống đồng thời bảo đảm tách chọn lọc phần tử cố mà không gây ảnh hưởng tới hộ tiêu thụ điện • Tính chọn lọc bảo vệ rơle lực bảo vệ cắt máy cắt nằm sát trực tiếp nơi xảy cố đế tách riêng phàn cố khỏi hệ thống điện, trì nguồn cấp cho phần không cố Cắt chọn lọc điều kiện bảo vệ rơle hiệu trì cấp điện bình thường cho hộ tiêu thụ điện, trừ hộ nằm phạm vi trục tiếp cố • Hệ thống rơle phải tác động nhanh Ngắn mạch giẫư pha hệ thống điện cố nguy Dịng ngắn mạch lớn làm hư hỏng cách điện chí hư hỏng thiết bị dẫn tới hậu nghiêm trọng gây thiệt hại lớn vè kinh tế kỹ thuật Vì dập tắt nhanh cố yêu cầu quan trọng bảo vệ Tuy nhiên thực tế có khoảng thời gian trễ cắt điện, khoảng thời gian tác động rơle máy cắt • Độ nhạy bảo vệ Khi phát cố, rơle phải tác động dứt khoát, bảo đảm tiếp điếm phải tiếp xúc chắn Bản thân rơle tác động tín hiệu đo vượt ngưỡng đặt mà sức từ động lớn hăn lực cảc • Độ tin cậy bảo vệ Bản thân rơle cấu thành từ nhiều phần tủ’, phần tử hư hỏng làm te lệi hệ thống bảo vệ Vì vậy, độ tin cậy bảo vệ khả làm việc hoàn hảo tất phần tử nằm mạng lưới hệ thống bảo vệ Mộy hệ thống tin cậy hệ thống tác động xác có cố nằm vùng bảo vẹ Độ tin cậy bảo vệ phụ thuộc vào nhừng yếu ttó sau : - Độ phức tạp mạng lưới bảo vệ - Quy chế bảo dưỡng vận chuyến thiết bị trước lắp đặt - Quy chế bảo dưỡng kỹ thuật Các phần tử tham gia hệ thống rơle bảo vệ : - Máy cắt điện - Rơ le trung gian đầu - Hệ thống nguồn tự dùng (một, xoay chiều) - Biến dòng đo lường - Biến áp đo lường - Cáp điều khiển cộng với đầu nối - Các loại rơle dòng điện - Các rơle điện áp - Các rơle trung gian - Các rơle thời gian - Các rơle tổng trở - Các rơle so lệch - Các rơle ga dòng dầu - Hệ thống thị tín hiệu Trong đó, thiết bị thiết bị bắt buộc hệ thống bảo vệ Các loại bảo vệ Như ta biết, có yêu cầu bảo vệ rơle, : o Tính chọn lọc o Tác động nhanh o Độ nhạy o Tính bảo đảm BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN (QDĐ) a) Nguyên tắc tác động Khi xay ngắn mạch , dòng điện trọng cố tăng lên Nhờ rơle dòng điện mắc vào phần tử bảo vệ , bảo vệ dòng điện khởi động tác động cắt phần tử cố Có thể chia bảo vệ q dịng điện thành bảo vệ dòng điện bảo vệ cắt nhanh dòng điện Chúng khác cách đảm bảo yêu cầu tác động chọn lọc Đe bảo vệ dòng điện tác động chọn lọc , người ta tạo cho thời gian trì hỗn thích hợp , cịn để đảm bảo tính chọn lọc cho bảo vệ cắt nhanh cần chọn dòng khởi động thích họp b) Bảo vệ QDĐ cho đường dây tải điện Bảo vệ dòng điện cho đường dây hình tia có nguồn cung cấp Đối với mạng có nguần cung cấp , bảo vệ QDĐ chủ yếu Nó đặt phía đầu nguần đường dây Như đường dây có bảo vệ riêng biệt Khi NM xây N1 , dịng cố chạy đoạn , bảo vệ 1, 2, 3, khởi động Tuy nhiên theo yêu cầu chọn lọc , có bảo vệ tác động cắt phần tử cố Muốn bảo vệ dòng cần thời gian trì hỗn tác động thời gian tăng dần tính từ hộ tiêu thụ tới nguồn ( xem hình trên) Nhờ cách trọn NM N1 , bảo vệ tác động sớm Sau bảo vệ 1, 2, trở vị trí ban đầu mà không kịp tác động , NM N2 bảo vệ tác động Nguyên tắc trộn thời gian trì hỗn tác động gọi nguyên tắc bậc thang c) Dòng khởi động bảo vệ Bảo vệ QDĐ cần phái tác động chắn NM đồng thời không tác động dòng phụ tải cực đại biến động ngắn hạn dòng động tự khởi động V V Đe tránh tác động dòng phụ tải cực đại cần thực điều kiện sau : • Rơle bảo vệ khơng tác động dịng làm việc cực đại ỈLvmax, muốn dòng khởi động bảo vệ ỉkđb cần phái chọn lớn ỈLvmax tl tl > t2 t2 Sơ đổ giải thích cách chọn dịng khởi động bảo vệ • Rơle dịng cần phải trở vị trí ban đầu cách chắn , sau ngắn mạch cắt Ví dụ ngắn mạch điếm N mạng rơle dòng bảo vệ tác động Sau bảo vệ cắt đoạn cố , qua rơle dòng bảo vệ khơng cịn dịng NM , có dịng phụ tải đường dây lại Rơle dòng bảo vệ cần phải trở vị trí ban đầu điều kiện có dịng tải chạy qua Neu không trở bảo vệ cắt hai đường dây hư hỏng , cố loại trừ d) Bảo vệ dòng băng rơỉe áp giảm Dòng khởi động bảo vệ QDĐ phải chọn sau cho thoả mãn Ikđb ^ tvnax Vì có giá trị lớn , bảo vệ nhiều có độ nhậy khơng đạt u cầu Đe nâng cao độ nhậy bảo vệ người ta dùng rơle áp giảm có phận khởi động Bảo vệ tác động sau rơle áp giảm tác động Trị số rơle chon cho tác động ngắn mạch , áp mạng giảm nhiều , khơng tác động áp làm việc nhỏ có rơle dịng khép tiếp điếm tải Rơle dòng làm nhiệm vụ ngăn chặn bảo vệ tác động đứt cầu chì mạch điện cung cấp cho rơle áp Khi , tiếp điếm rơle khép , báo tín hiệu đứt cầu chì Rơle áp giảm gồm nối vào áp dây mạng , nhờ bảo vệ chắn dược khởi động NM hai pha NHưng nối rơle áp giảm vào áp dây , xẽ khơng nhậy cảm NM pha Vì mạng có trung điểm nối đất người ta đặt thêm rơle áp tăng Nó làm việc theo thứ tự Ưo xuất ngắn mạch pha Trong mạng có trung điểm cách điện , rơle dòng đặt hai pha , bảo vệ làm nhiệm vụ trống NM pha Khi phải cần ba rơle áp giảm 1, rơle áp tăng khơng cần đặt e) Đảnh giá phạm vỉ ứng dụng bảo vệ QDĐ ưu điếm bảo vệ QDĐ đơn gản , độ tin cậy cao , giá thành hạ , bảo vệ tác động chọn lọc mạng hình tia với nguần cung cấp Trong số trường hợp dùng cho mạng phức tạp với hai nguồn cung cấp Sau số nhược điếm bảo vệ : - Thời gian cat NM lớn, gần nguần NM gần nguồn cần cắt đế đảm bảo on định hệ thống - Có độ nhậy mạng phân thành nhiều nhánh, có nhiều nhánh song song có dịng phụ tải lớn Bảo vệ dùng rộng rãi mạng hình tia tất cấp điện áp, mạng lOkV thấp hơn, bảo vệ BẢO VỆ DỊNG ĐIỆN CẮT NHANH a) Ngun tăc bảo vệ dòng điện căt nhanh Bảo vệ cắt nhanh thuộc loại bảo vệ dòng điện, đảm bảo cắt nhanh ngắn mạch Bảo vệ cắt nhanh gồm loại tác động tức thời loại tác động có thời gian (khoảng 0,3- 0,6s) Đe đảm bảo yêu cầu tác động chọn lọc cần giới hạn vùng tác động bảo vệ cắt nhanh cho khơng tác động ngắn mạch phần tử kề có bảo vệ với thời gian lớn bảo vệ cắt nhanh xét Muốn cần chọn thời gian dòng khởi động bảo vệ cắt nhanh dòng cực đại qua bảo vệ ngắn mạch cuối vùng xét b) Bảo vệ không chọn lọc Khi cần thực cắt nhanh, toàn đường dây bảo vệ yêu cầu đảm bảo on định hệ thống chang hạn, dùng bảo vệ cắt nhanh tác động không chọn lọc, sau dùng tác động thiết bị TĐL để sửa lại c) Bảo vệ dòng điện cắt nhanh tác động có thời gian Bảo vệ cắt nhanh khơng thời gian bảo vệ phần đường dây Đe bảo vệ phần lại đường dây làm dự trữ cho CN khơng thời gian, ta dùng cắt nhanh tác động có thời gian Đe đảm bảo yêu cầu tác động có chon lọc, vùng bảo vệ thời gian tác động bảo vệ cần phối hợp với bảo vệ cắt nhanh không thời gian đoạn kề Đe đơn giản ta quy định bảo vệ không thời gian bảo vệ cap I, cịn bảo vệ có thời gian bảo vệ cap II d) Bao vệ dòng điện ba cấp Bảo vệ dòng điện ba cấp gồm cắt nhanh tức thời (cap I), cắt nhanh có thời gian (cấpll) QDĐ (cap III) Bảo vệ đảm bảo cắt nhanh đường dây bảo vệ, đồng thời dự trữ cho đoạn kề sau Khi chế độ làm việc hệ thống thay đổi, chiều dài vùng bảo vệ thay đối theo e) Đảnh giả bảo vệ dòng điện cắt nhanh 18 Zi, zn tín hiệu đặt Đó giá trị đặt hay đặc tuyến đặt NO, NC tiếp điếm khống chế hay khởi động Các rơle dịng điện, khơng hướng, đặc tuyến độc lập cóđầu vào dịng điện AC nấc chỉnh định trị tác động Các rơle trung gian điện DC có đầu vào điện áp, đầu vào đặt điện áp chế tạo thích ứng Các rơle so lệch đầu vào có tù’ đến đầu vào dịng điện Các rơle bảo vệ khoảng cách có đầu vào điện áp đầu vào dòng điện, đầu vào đặt z giúp ta chỉnh định : - Các vùng khoảng cách - Các thông số đường dây - Các cấp thời gian - Các dạng đặc tuyến Khái quát cấu trúc rơle số Quá trình vật lý mạch cấu thành rơle định hình cấu trúc rơle Các thiết bị số hoạt động theo nguyên tắc sau : ) Chuyển đối tín hiệu tương tự sang dãy số kỹ thuật, mà chủ yếu dùng hệ số nhị phân Trước tín hiệu vào biến đổi ADC lọc qua lọc nhiễu đầu vào 2) Những tín hiệu số từ đầu ADC tiếp tục xử lý dạng số nhị phân, đồng thời đưa vào biến đổi DAC giúp cho bình quan chấp hành đầu hoạt động theo ngun tắc vật lý thường.Ngồira,nó có lưu trữ thơng tin kiện xay ra,giúp ta giảiquyếtnhanh chóng xác nhừng việc cần làm xử lý cố vừa đọ 3) Sự giao tiếp người thiết bị thự trực tiếp phím có thiết bị qua máy tính Đe thấy rõ ưu điếm rơle số ta xét ví dụ sử dụng rơle số bảo vệ 19 so lệch cho cái: 20 GIỚI THIỆU CHUNG VÈ RO LE SÓ 7SJ511 Phạm vi ứng dụng Rơle số 7SJ511 thuộc hãng SIEMENS sản xuất, sử dụng rộng rãi lưới điện nước ta trạm TG lớn 110KV trở lên Rơle số 7SJ511 sử dụng cho Bảo vệ q dịng có đặc tính thời gian độc lập phụ thuộc hệ thống phân phối cao áp với nguồn cấp phía nguồn cấp hình tia hay nguồn cấp mạch vịng hở Nó dùng bảo vệ dự phòng cho bảo vệ so sánh : đường dây, MBA, máy phát, động so lệch Rơle loại 7SJ511 dùng hệ thống có nguồn cấp từ phía, mạch vịng kín đường dây song song MBA có nguồn ni tù' phía Mầu rơle sử dụng hệ thống đo lường có hướng cho tất cố 21 Khi có cố hệ thống, giá trị tức thời lưu khoảng thời gian lớn giây dùng cho việc phân tích cố Kiếm sốt liên tục giá tri đo cho phép đưa tín hiệu cố mạch dịng điện biến dòng dẫn tới đối xứng dịng điện Kiểm sốt liên tục hợp lý mạch xử lý giá trị đo bên kiểm tra điện áp phục vụ đế đảm bảo chúng nằm dung sai cho phép đực tính sẵn có thiết bị Các giao tiếp nối tiếp cho phép liên lạc cách toàn diện với thiết bị số điều khiến lưu trữ khác Do vậy, thiết bị dùng mạnh lưới trạm tự động địa phương hoá LSA (Lovalizied Substation Automation) Các chức đầy đủ Hệ thống sử dụng VXL 16 bít Các giá trị đo xử lí điều khiển số hoàn toàn từ giá trị đo đến lệnh đóng cắt cho máy cắt - Các mạch xử lí bên cách li hồn tồn điện với hệ thống mạch đo lường, điều khiển nguồn nuôi - Không nhạy cảm sai số biến dịng, tượng thống qua nhiễu ảnh hưởng - Lun giữ liệu cố, giá trị tức thời cố - Giao tiếp với thiết bị điều khiến lưu trừ trung tâm thông qua giao tiếp nối tiếp cách điện tới 2kv nối cáp quang CÁC CHỬC NẤNG CHÍNH CỦA RO LE 7SJ51I Bảo vệ q dịng có thịi gian Cấp bảo vệ dòng pha đặt lớn I», phát cố pha riêng biệt cấp trễ riêng Cấp bảo vệ chạm đất đặt lớn le» với thời gian trễ riêng biệt Cấp bảo vệ dòng có thời gian phụ thuộc ỉp, phát cố riêng biệt cho pha thời gian trễ pha xử lý riêng biệt cấp bảo vệ q dịng có thời gian độc lập I>, phát cố riêng biệt cho pha thời gian trễ pha riêng biệt 22 Cấp bảo vệ chạm đất thời gian phụ thuộc Iep, xử lý thời gian trễ riêng biệt Cấp bảo vệc chạm đất thời gian độc lập Ie>, có thời gian trễ pha riêng biệt Các đặc tính thời gian - dịng đặt cho dịng pha đất Có lựa chọn đặc tính tiêuchuấn bảo vệ dòng thời gian phụ thuộc cho dòng pha đất Ngồi có đặc tính cho người sử dụng định nghĩa Có điều chỉnh giá trị hãm dịng từ hố đóng ngắt MBA, lựa chọn pha riêng biệt với chức khoá chéo Bảo vệ tức thời cố vĩnh cửu Báo vệ tải theo nhiệt độ Cung cấp nhiệt độ nhiệt độ đốt nóng Đo dịng hiệu dụng thực tùng pha riêng biệt Các cấp cảnh báo điều chỉnh Báo vệ chạm đất không liên tục (tuỳ chọn) Có thể phát tích luỹ cố chạm đất khơng liên tục, đặt cho cắt sau thời gian tích luỹ tuỳ chọn Cấp thời gian cho bảo vệ chống hư hông máy ngắt Khởi động chức cắt tích họp bên Cũng khởi động từ thiết bị bên ngồi thơng qua đầu vào nhị phân Các tín hiệu đưọc ngưịi sử dụng định nghĩa tín hiệu ghép nối vào rơle qua đầu vào nhị phân từ bảo vệ bên ngồi thơng qua thiết bị giám sát Các chức tiêu chuẩn Tự kiếm soát liên tục từ mạch chiều, đầu vào biến đối dòng điện rơle cắt, có tiện lợi tin cậy bảo dưỡng để phòng chống Đo kiếm tra đặn giá trị điều kiện vận hành 23 bình thường Lưu tín hiệu cố với đồng hồ thời gian thực Lưu số liệu truyền cho phân ghi cố giúp cho phân tích cố nhanh ghi cố chi tiết Đem lệnh cắt ghi số liệu cố dịng ngắt cố tích luỹ Các trợ giúp đưa vào vận hành ghi thí nghiệm cắt thí nghiệm máy cắt NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Hoạt động toàn thiết bị Rơ le số bảo vệ q dịng có thời gian 7SJ511 trang bị VXL 16 bít Nó hỗ trợ cho q trình xử lý số hồn tồn cho tất chức từ việc số liệu thu nhận thông số đo đến việc đưa tín hiệu cắt cho máy cắt Bộ biến đổi phần thu nhận đại lượng đầu vào ME, chuyển dòng điện từ biến dòng thứ sang dòng phù họp với mức độ thiết bị xử lý Bên cạnh việc cách li điện điện dung nhỏ biến dòng dầu vào, lọc đặt để khử nhiễu Các lọc tối ưu theo dải tần tốc dộ xử lí cho phù hợp cho q trình xử lí tín hiệu đo Các giá trị tương tự thích hợp đưa sang phần nhận giá trị vào tương tự AE Bộ nhận giá trị vào tương tự AE bao gồm khuếch đại, thành phần mẫu giữ cho đầu vào, chuyển đổi ADC mạch nhớ dùng cho truyền số liệu đến VXL 24 LI L2L3 ME AE Bên cạnh việc giám sát giá trị đo, VXL có chức : - Lọc thành lập đại lượng đo - Quét giá trị giới hạn chuỗi thời gian - Tính tốn thời gian cắt theo đặc tính chọn - Tính tốn giá trị hiệu dụng cho việc phát tải - Quyết định đưa lệnh cắt - Lun đưa thông báo liệu cố Thông qua kênh vào ra, VXL nhận thông tin tù' chuyển mạch tù’ thiết bị khác Các đầu thông thường gồm lệnh cắt cho máy cắt, tín hiệu cho kiện trạng thái quan trọng LED chữ số, số hiển thị mặt trước rơle Việc giao tiếp trực tiếp với thiết bị thực qua bàn phím tích hợp có rơle Tất số liệu vận hành giá trị đặt, thông số thiết bị đưa vào nhớ thiết bị thơng qua bàn phím Bằng bàn phím, ta gọi thơng số cần cho việc đánh giá cố cố xảy Bên cạnh ta thực giao tiếp với thiết bị qua máy tính, liệu dược nạp vào thiết bị từ máy tính thông qua cống nối tiếp mặt trước rơle Qua cống nối tiếp thứ hai (tuỳ chọn), số liệu gửi tới thiết bị xử lý trung tâm Giao tiếp thứ hai cách ly, dó thoả mãn yêu cầu khử nhiễu Liên lạc qua cống hốn đối nối cáp quang Một nguồn nuôi với nhiều cấp điện áp khác phục vụ cho khối chức Cụ thể : nguồn +18V cho rơle đầu ra; +15V cho đầ vào tương tự; nguồn +5V cho VXL thiết bị trung chuyến Bảo vệ dịng có thời gian Bảo vệ q dịng có thời gian sử dụng bảo vệ q dịng có thời gian độc lập phụ thuộc Các đặc tính q dịng có thời gian chọn đặt chồng lên cấp thời gian tức thời độc lập Các đặc tính đặt riêng cho dịng pha dịng đất Tất cá cấp độc lập với đặt riêng Tuỳ thuộc vào điều kiện việc đóng tay có cố, bảo vệ q dịng có thời gian trợ giúp cắt nhanh Một chọn lựa cân nhắc cho cap I» hay I> để đưa lệnh cắt tức thời, ví dụ bỏ qua thời gian trễ gán với điều kiện a) Thành lập đại lượng đo Các dòng đo đưa vào rơle thơng qua biến dịng đầu vào cho pha Các đầu vào cách ly điện với mạch điện tử giừa chúng với Do vậy, điêm đâu dòng điện pha có thê tơ họp bên ngồi rơle bảo vệ khác, thiết bị giám sát đặt mạch biến dịng Với đầu vào dịng đất, có the sử dụng dịng dư biến dòng pha, tống hợp dòng pha riêng biệt từ biến dịng Phía thứ cấp biến dòng đầu vào nối vào điện trở shunt đế chuyển đối dòng điện sang điện áp tỷ lệ Các điện áp chuyến sang giá tri số b) Bảo vệ dịng thời gian độc ìập Mỗi dịng pha so sánh với giá trị đặt chung cho pha Giá trị tác động cho pha Bộ đếm thời gian pha dòng khởi động Sau hết thời gian đặt, tín hiệu cắt đưa Bảo vệ dòng bao gồm cấp : cấp I> bị trễ với thời gian T> cap I» bị trễ với thời gian T» Dòng dư xử lý riêng so sánh với cấp dòng Ie> le» Giá trị tác động đưa Sau thời gian Te> Te», lệnh cắt gửi Các giá trị tác động mồi cấp I>, ỉ», ỉe>, le» cấp thời gian chúng đặt riêng biệt c) Báo vệ dòng thời gian phụ thuộc Mỗi dòng pha so sánh với giá trị giới hạn đặt chung cho ba pha Các giá trị tác động cho pha Theo giá trị tác động cấp thời gian phụ thuộc, trễ thời gian cắt tính tốn tù' đặc tính thời gian đặt độ lớn dòng cố Sau thời gian trễ này, lệnh cắt đưa Đối với dòng dư, đặc tính khác chọn Khi cap I» ĩe» làm việc, đếm thời gian chúng làm việc, không phụ thuộc vào đặc tính đặt cho ĩp ĩep Sau khoảng thời gian trễ I» le», lệnh cắt đưa Các giá trị tác động cap Ip, Iep, I» le» hệ số thời gian chúng đặt riêng biệt Với bảo vệ q dịng thời gian phụ thuộc, chọn giá trị giá trị hiệu dụng dòng điện đê xử lý Bảo vệ tải theo nhiệt độ Bảo vệ tải theo nhiệt độ giúp đối tượng bảo vệ tránh khỏi bị phá huỷ nhiệt Rơle tính tốn độ tăng nhiệt độ theo phương trình vi phân nhiệt độ sau: dt ĩ ĩ : - độ tăng nhiệt độ tức thời liên quan tới độ tăng nhiệt độ cuối cho dòng điện cáp lớn cho phép k.IN - số thời gian nhiệt độ để đốt nóng cáp 27 I - dòng tức thời cáp liên quan tới dòng điện cáp lớn cho phép Imax k.Ijsj Khi nhiệt độ tăng đến mức thứ nhất, tín hiệu cảnh báo đưa cung cấp khả giảm tải trước vượt nhiệt độ cho phép Neu khơng tiếp tục tăng tới mức thứ 2, đối tượng bảo vệ bị cắt khỏi lưới Độ tăng nhiệt tính tốn riêng biệt cho tùng pha Có thể chọn lựa nhiệt độ định giừa tuỳ chọn : độ tăng nhiệt tính toán lớn pha, độ tăng nhiệt trung bình độ tăng nhiệt tính tốn với pha có dịng điện lớn Các giá tri hiệu dụng thực đo chứa ảnh hưởng sóng hài Dòng điện tải liên tục cho phép lớn Imax xác định với bội số dòng định mức : Imax = k.IN Cùng với giá trị k, số thời gian T nhiệt độ cảnh báo phải đưa vào rơle Ngoài cấp báo tín hiệu nhiệt độ phụ thuộc, bảo vệ tải gồm có cấp báo tín hiệu dịng phụ thuộc, cấp báo tín hiệu đưa tín hiệu tải báo trước độ tăng nhiệt độ chưa đạt đến giá trị cảnh báo cắt nhiệt Ví dụ cụ sử dụng role so 7SJ511 Sử dụng rơle số bảo vệ q dịng có thời gian 7SJ511 để bảo vệ sử dụng sơ đồ liên động ngược N gu n i Từng cấp q dịng bị khoá đầu vào nhị phân rơle Một thông số chỉnh định xác định đầu vào xác định đầu vào nhị phân làm việc chế độ thường mở hay thường đóng Vì vậy, bảo vệ q dịng có thời gian dùng bảo vệ lưới hình lưới mạch vòng hở nguyên tắc liên động ngược Nó sử dụng xcác hệ thống điện áp cao, lưới phân phối trường hợp MBA lấy nguồn từ phía cao áp cấp lên với nhiều đường dây cắt cát cát cít Liên động ngược nghĩa bảo vệ q dịng có thời gian cắt khoảng thời gian ngắn T», khơng phụ thuộc cấp thời gian, khơng bị khố giá trị tác động rơle cấp Do đó, bảo vệ gần cố cắt thời gian ngắn, khơng bị khố rơle phía sau vị trí cố Các cấp bảo vệ I> Ip làm việc cấp bảo vệ dự phịng trễ sau 29 SO DƠ DÂU NĨI ROLE 7SJ511 KÉT LUẬN Sau tuần thực tập trung tâm thí nghiệm điện, với bảo tận tình thầy giáo Phan Cung giúp đỡ nhiệt tình cán trung tâm, tập tốt nghiệp em thành công Trong suốt thời gian thực tập, với giúp đỡ cán Trung tâm thí nghiệm điện tài liệu kinh nghiệm thực tế, em rút nhiều kiến thức bố ích cần thiết cho Đặc biệt, em nghiên cứu nắm rõ chức phạm vi ứng dụng thiết bị Rơle số, thiết bị đại sử dụng phố biến trạm biến áp đường dây tải điện, việc thiết kế lắp đặt chúng lưới điện Tất kiến thức thu thời gian thực tập tốt nghiệpnày thiết thực cần thiết cho công việc sau em Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn Thầy toàn cán Trung tâm thí nghiệm điện giúp em hồn thành tơt tập tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU NHỮÌVG YÊU CẦU VÊ CHÁT LƯỢNG ĐĨỆN 30 CÁC DẠNG SỤ CỐ XẢY RA TRONG LƯỚI ĐIỆN Các khái niệm sở rơle bảo vệ Những yêu cầu rơle bảo vệ Các phần tử tham gia hệ thống roie báo vệ : Các loại báo vệ bán BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN (QDĐ) a) Nguyên tắc tác động b) Bảo vệ QDĐ cho đường dây tài điện Bảo vệ dòng điện cho đường dây hình tia có nguồn cung cấp c) Dòng khởi động bảo vệ d) Bảo vệ dòng bang rơỉe áp giảm e) Đảnh giá phạm vỉ ứng dụng bảo vệ QDĐ BẢO VỆ DÒNG ĐIỆN CẮT NHANH a) Nguyên tăc bảo vệ dòng điện căt nhanh b) Bảo vệ không chọn lọc c) Bảo vệ dòng điện căt nhanh tác động có thời gian d) Bảo vệ dòng điện ba cấp e) Đánh giả bảo vệ dòng điện căt nhanh BẢO VỆ DỊNG ĐIỆN CĨ HƯỚNG 10 a) Sự cân thiết phải có bảo vệ dịng điện có hướng mạng cung cấp từ hai phía 10 b) Bảo vệ dịng điện CN có hướng 11 c) Đảnh giả bảo vệ dịng điện có hướng 11 BẢO VỆ SO LỆCH 12 a) Công dụng dạng bảo vệ so lệch 12 b) Đảnh giả bảo vệ so lệch dọc đường dây 12 c) Đánh giả bảo vệ so ì ệch ngang đường dây 13 BẢO VỆ KHOẢNG CÁCH 13 31 a) Nguyên tac tác động 13 b) Đảnh giả bảo vệ khoảng cách 14 BẢO VỆ TẦN SÓ CAO 15 a) Nhiệm vụ dạng bảo vệ tan so cao 15 b) Đảnh giả bảo vệ tân sô cao 15 TÌM HIỂU CHUNG VÈ ROLE SỐ 16 □ Nguyên lý CO’ rơle số : 16 □ Mô tả chung role số : .17 □ Khái quát cấu trúc role số .18 GIÓI THIỆU CHUNG VÈ Rơ LE SÓ 7SJ511 .20 Phạm vi ửng dụng 20 Các chức đầy đủ 21 CÁC CHỨC NẮNG CHÍNH CỦA RO LE 7SJ511 21 Bảo vệ q dịng có thòi gian .21 Bảo vệ tức thòi cố vĩnh cửu 22 Bảo vệ tải theo nhiệt độ 22 Bảo vệ chạm đất không liên tục (tuỳ chọn) 22 Cấp thời gian cho báo vệ chống hư hỏng máy ngắt 22 Các tín hiệu đưọc ngưòi sử dụng định nghĩa .22 Các chức tiêu chuẩn 22 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG .23 / Hoạt động toàn thiết bị 23 Bảo vệ q dịng có thời gian 25 a) Thành ìập đại lượng đo 25 b) Bảo vệ dòng thời gian độc lập 25 c) Bảo vệ dòng thời gian phụ thuộc 26 Bảo vệ tải theo nhiệt độ .26 Ví dụ cụ thể sử dụng rơỉe số 7SJ511 27 KÉT LUẬN 30 32 ... Các rơle trung gian điện DC có đầu vào điện áp, đầu vào đặt điện áp chế tạo thích ứng Các rơle so lệch đầu vào có tù’ đến đầu vào dòng điện Các rơle bảo vệ khoảng cách có đầu vào điện áp đầu vào... thấy rõ ưu điếm rơle số ta xét ví dụ sử dụng rơle số bảo vệ 19 so lệch cho cái: 20 GIỚI THIỆU CHUNG VÈ RO LE SÓ 7SJ511 Phạm vi ứng dụng Rơle số 7SJ511 thuộc hãng SIEMENS sản xuất, sử dụng rộng rãi... quan trọng LED chữ số, số hiển thị mặt trước rơle Việc giao tiếp trực tiếp với thiết bị thực qua bàn phím tích hợp có rơle Tất số liệu vận hành giá trị đặt, thông số thiết bị đưa vào nhớ thiết bị