TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH VÀ BẢO DƯỠNG RƠLE MICOM P141 CỦA ALSTOM

Các rơle MICOM là dòng sản phẩm mới của tập đoàn ALSTOM. Sử dụng công nghệ số tiên tiến, rơle MICOM được thiết kế áp dụng bảo vệ cho các thiết bị trong hệ thống điện như cho môtơ, máy phát, thiết bị ngăn lộ, dường dây không và các đường cáp. Mỗi rơle dược thiết kế đưa trên nền phần cứng và phần mềm chung để đáp ứng được ở mức cao phổ biến giữa các sản phẩm. Loại rơle dòng P141, P142, P143 là rơle bảo vệ ngăn lộ (MICOM Feeder Relay) được thiết kế phục vụ cho mục đích bảo vệ các đường dây không và đường cáp từ cấp điện áp phân phối đến các cấp điện áp truyền tải.

V ẬN H ÀNHVÀ B ẢO D Ư Ỡ NG RƠ LE MICOM-ALSTOM by PTC1 Giới thiệu rơle Các rơle MICOM là dòng sản phẩm mới của tập đoàn ALSTOM. Sử dụng công nghệ số tiên tiến, rơle MICOM được thiết kế áp dụng bảo vệ cho các thiết bị trong hệ thống điện như cho môtơ, máy phát, thiết bị ngăn lộ, dường dây không và các đường cáp. Mỗi rơle dược thiết kế đưa trên nền phần cứng và phần mềm chung để đáp ứng được ở mức cao phổ biến giữa các sản phẩm. Loại rơle dòng P141, P142, P143 là rơle bảo vệ ngăn lộ (MICOM Feeder Relay) được thiết kế phục vụ cho mục đích bảo vệ các đường dây không và đường cáp từ cấp điện áp phân phối đến các cấp điện áp truyền tải. Rơle bao gồm tập các chức năng tổng hợp ngoài chức năng bảo vệ để trợ giúp việc chuẩn đoán hệ thống và phân tích sự cố. Toàn bộ các đặc điểm này có thể truy cập từ xa thông qua các cổng thông tin nối tiếp. A. Cấu trúc rơle: Rơle của MICOM-Alstom có cấu trúc phần cứng theo modul. Rơle được tổ hợp từ nhiều modul chức năng. Rơle có khả năng tự nhận biết định dạng các modul được tổ hợp trong rơle. Mỗi khi rơle khi đưa vào làm việc thì số lượng và loại modul tương ứng được xác nhận và kiểm tra có tương thích với cấu hình cho phép của rơle hay không, khi được xác nhận thì các tham số cấu hình tương ứng mới có hiệu lực. 1. Tổng quan phần cứng: Phần cứng của rơle được thiết kế theo kiểu modul, rơle được cấu thành từ một số modul. Một vài môdul cơ bản và một số khác là các modul lựa chọn riêng theo yêu cầu của người sử dụng. Có các modul khác nhau được lắp đặt trong rơle như miêu tả sau đây: 3.1 Môđul cấp nguồn (nguồn nuôi): Modul này cung cấp nguồn nuôi cho tất cả các modul khác được lắp đặt trong rơle theo 3 mức điện áp khác nhau. Bảng mạch nguồn cấp cũng được trang bị cổng đấu nối thông tin RS 485(tín hiệu điện) nằm ở phía sau rơle. Trên bảng mạch thứ hai của modul nguồn cấp có các rơle được trang bị các tiếp điểm đầu ra. 3.2 Mạch xử lý: Mạch vi xử lý thực hiện hầu hết các tính toán đối với rơle và điều khiển hoạt động của toàn bộ các modul khác trong rơle. Mạch xử lý cũng quản lý và điều khiển các giao diện giao tiếp với người sử dụng (LCD, LEDs, bàn phím và by PTC1 các giao diện thông tin khác). 3.3 Môđul đầu vào: Modul đầu vào biến đổi thông tin bao gồm các tín hiệu vào số và các tín hiệu vào tương tự về dạng tín hiệu thích hợp để xử lý trong Mạch xử lý phụ trợ. Môdul đầu vào tiêu chuẩn bao gồm 2 bảng mạch: Bảng mạch biến áp thực hiện việc cách ly về điện đối với các đầu vào và một bảng mạch đầu vào chính được trang bị bộ biến đổi tương tự - số và 8 đầu vào số cách ly. 3.4 Bo mạch IRIG-B: Bo mạch này có thể được sử dụng khi có một tín hiệu IRIG-B dùng để chuẩn chính xác thời gian cho rơle. Có một lựa chọn trong bảng mạch này là định rõ cổng thông tin quang phía sau rơle, sử dụng tiêu chuẩn thông tin theo IEC60870. 3.5 Bo mạch truyền thông phía sau: Cổng thông tin thứ hai phía sau được thiết kế để cho các kỹ sư và nhân viên vận hành sử dụng chủ yếu cho việc kết nối truyền thông truy cập qua MODEM trong trường hợp cổng truyền thông chính được sử dụng cho hệ thống SCADA. Việc truyền thông được thực hiện thông qua một trong 3 loại kết nối vật lý sau: K-Bus, EIA(RS)485 hoặc EIA(RS)232. Cổng truyền tin này sử dụng cho các sơ đồ bảo vệ tại chỗ, liên động từ xa và truy nhập điều khiển bằng phần mềm MICOM S1. Toàn bộ các modul được kết nối thông qua dữ liệu truyền thông song song và được gán địa chỉ cho phép bộ xử lý nhận và gửi thông tin trao đổi với các modul khác trong rơle khi có yêu cầu. Ngoài ra còn có bus dữ liệu nối tiếp riêng cho truyền dữ liệu lấy mẫu từ modul đầu vào tới bộ xử lý. Hình 1 chỉ ra cấu trúc modul của rơle và dòng thông tin giữa các modul. by PTC1 Hình 1: Cấu trúc Modul của Rơle và các dòng thông tin. by PTC1 2. Tổng quan phần mềm: Phầm mềm của rơle có thể chia làm 4 phần theo khái niệm: Hệ điều hành thời gian thực, phần mềm quản lý hệ thống, phần mềm cơ sở và phần mềm điều khiển bảo vệ. Người sử dụng không thể nhận ra 4 cách phân biệt như trên, và tất cả các phần mềm được chia ở trên đều được xử lý bằng cùng một bo mạch xử lý. Việc phân biệt giữa 4 khái niệm phần mềm trên chỉ đơn thuần cho mục đích giải thích ở dưới đây. Cấu trúc phần mềm rơle được chỉ ra trên hình 2. Hình 2: Cấu trúc phần mềm của rơle 3.1 Hệ điều hành thời gian thực: Hệ điều hành thời gian thực được sử dụng để tạo ra một khuôn khổ để cho các phần khác nhau của phần mềm rơle làm việc trong đó. Trong giới hạn này phần mềm được chia đảm nhận các nhiệm vụ khác nhau. Hệ điều hành thời gian thực có nhiệm vụ lên chương trình xử lý các nhiêm vụ trên trong thời gian cho phép và theo thứ tự được ưu tiên. Hệ điều hành cũng có nhiệm vụ trao đổi thông tin giữa các phần mềm nhiệm vụ theo dạng các gói tin. by PTC1 3.2 Phần mềm hỗ trợ hệ thống: Phần mềm này thiết lập nhiệm vụ điều khiển mức thấp phần cứng của rơle. Ví dụ như khởi tạo phần mềm của rơle từ bộ nhớ cố định EPROM (bộ nhớ không bị mất thông tin ngay cả khi mất điện) khi bật nguồn nuôi rơle, và thiết lập phần mềm điều khiển cho giao diện với người sử dụng qua màn hình, bàn phím và qua các cổng thông tin nối tiếp. Phần mềm này thiết lập một lớp dao diện cho việc điều khiển phần cứng rơle với các phần mềm còn lại của rơle. 3.3 Phần mềm cơ sở: Phần mềm cơ sở quản lý mọi cài đặt trong rơle, các dao điện với người sử dụng và tập sắp xếp các sự kiện, cảnh báo, sự cố và các bản ghi bảo dưỡng. Toàn bộ các cài đặt của rơle được lưu giữ trong cơ sở dữ liệu của rơle mà có thể tạo lập để tương thích trực tiếp với giao thức truyền thông hệ Courier. Đối với các giao diện khác (ví dụ như bàn phím, màn hình và các thủ tục truyền thông Modbus, IEC60870-5-103) thì phần mềm cơ sở biến đổi thông tin từ dạng cơ bản thành dạng yêu cầu. Phần mềm cơ sở thông báo cho phần mềm điều khiển và bảo vệ toàn bộ các thay đổi về cài đặt và xắp xếp dữ liệu như chỉ định bởi phần mềm bảo vệ và điều khiển. 3.4 Phần mềm bảo vệ và điều khiển: Phần mềm bảo vệ và điều khiển thực hiện các tính toán toàn bộ các thuật toán bảo vệ cho rơle, bao gồm từ việc xử lý tín hiệu số như lọc Fourier và các nhiệm vụ phụ thuộc đi kèm như đo lường. Phần mềm bảo vệ và điều khiển giao tiếp với phần mềm cơ sở đối với việc thay đổi cài đặt và sắp xếp các bản ghi, phần mềm bảo vệ và điều khiển giao tiếp với phần mềm quản lý đối với việc thu nhận dữ liệu mẫu và truy cập đến các rơle đầu ra và các đầu vào cách ly điện-quang số. 3.5 Bộ ghi nhiễu loạn: Phần mềm ghi nhiễu loạn thu nhận qua nó các giá trị tương tự mẫu và các tín hiệu logic từ phần mềm bảo vệ và điều khiển. Phần mềm này nén dữ liệu cho phép lưu được một số lượng lớn các bản ghi. Phần mềm cơ sở giao tiếp với phần mềm ghi nhiễu loạn để trao đổi các bản ghi được lưu. B. Các giao diện sử dụng và cấu trúc dữ liệu dạng bảng trong rơle: Việc cài đặt các giá trị và chức năng của rơle có thể thực hiện bằng bàn phím và màn hình ở mặt trước của rơle hay qua các cổng thông tin ở mặt trước và sau của rơle. by PTC1 1. Bố trí mặt trước rơle: Bảng mặt trước của rơle được chỉ ra trên hình 3, Hình 3: Miêu tả bảng mắt trước rơle P141 Mặt trước của rơle bao gồm các bộ phận như miêu tả sau đây: • Màn hình tinh thể lỏng (LCD) hiển thị được hai dòng với 16 ký tự. • Bàn phím có 7 phím ấn, trong đó: Y 4 phím mũi tên (⇐, ⇒, ⇑ và ⇓ ); Y Phím Enter (↵ ); Y Phím xoá C; Y Một phím đọc ; Các phím mũi tên dùng để di chuyển (theo hướng chỉ của mũi tên) vào các mức khác nhau trong các bảng biểu được tổ chức theo dạng hình cây menu. Phím dùng để xác nhận một lựa chọn hoặc giá trị (như khi thay đổi các giá trị đặt). Hai phím và phím dùng để đọc và xác nhận các cảnh báo. Để hiển thị các cảnh báo lần lượt khi có sự cố, ấn phím . Các cảnh báo được sắp xếp theo chiều nghịch so với việc phát hiện sự cố (cảnh báo gần nhất được xếp là cảnh báo cuối cùng trong rơle). Do vậy để by PTC1 xác nhận các cảnh báo người sử dụng có thể hoặc xác nhận từng cảnh báo bằng cách ấn phím hoặc chuyển tới cuối của menu ALARM và đưa ra một xác nhận chung cho toàn bộ các cảnh báo. • 12 đèn LED, 4 đèn được đặt mặc định được bố trí ở phía bên trái và 8 đèn có khả năng lập trình nằm ở phía phải trên mặt trước của rơle. Các đèn LED được gán chức năng cố định ở bên trái được sử dụng để chỉ thị các tình trạng sau: º Đèn ”Trip” (L1: màu đỏ) Rơle đã đưa ra lệnh cắt tới máy cắt. Đèn này phản ánh lệnh cắt từ rơle đưa tới tiếp điểm đầu ra đi cắt của rơle, tín hiệu được giải trừ khi cảnh báo đã được xác nhận bằng phím và sự cố đã được loại bỏ. º Đèn “Alarm”(L2: màu vàng) Đèn sáng nhấp nháy khi có bất kỳ một cảnh báo về chức năng bảo vệ xuất hiện (chỉ khởi động hoặc đã đưa ra lệnh cắt). Đèn vàng sáng liên tục cho đến khi cảnh báo được xác nhận (bằng cách ấn phím đọc ), và sẽ được loại trừ khi các cảnh báo được xoá (bằng phím ) và các nguyên nhân cảnh báo được giải trừ. º Đèn "Warning”(L3: màu vàng) Chỉ thị các cảnh báo hư hỏng trong nội bộ rơle. Khi trong rơle có hư hỏng ở mức độ không nghiêm trọng (ví dụ như lỗi truyền tin) thì đèn LED sáng nhấp nháy, còn khi có lỗi nghiêm trọng bên trong rơle (lỗi thuộc phần cứng, phần mềm) thì đèn LED sáng liên tục. Nó chỉ được giải trừ khi các nguyên nhân gây hư hỏng bên trong rơle được loại trừ (như phục hồi lại các modul bị lỗi). º Đèn ” Auxiliary Supply” (L4: màu xanh) Chỉ thị rơle đang trong tình trạng làm việc bình thường. º Các đèn LED khác (từ L5 đến L8) Các đèn này có thể được lập trình bởi người sử dụng đặt khi cấu hình rơle. Ví dụ như cho các ngưỡng tác động của rơle (tức thời hay có duy trì thời gian). Người sử dụng tuỳ chọn thông tin muốn quan sát được gán cho các đèn này. Đèn sẽ sáng khi có các thông tin tương ứng liên quan xuất hiện và được giải trừ khi các cảnh báo tương ứng được xác nhận và giải trừ. • Bên dưới ngăn có nắp đậy nằm ngang ở phía trên mặt trước rơle có: Số Serial và các thông tin về dòng, áp định mức của rơle. • Bên dưới ngăn có nắp đậy nằm ngang ở phía dưới mặt trước rơle có: Ngăn đựng pin cho loại pin có kích cỡ 1/2AA làm nguồn dự phòng cho đồng hồ thời gian thực, bộ nhớ cho các bản ghi sự kiện; sự cố; nhiễu loạn. by PTC1 Cổng truyền thông RS232 (giắc cái 9 chân loại D) dùng để kết nối với máy tính cá nhân tại chỗ (PC) với chiều dài cáp kết nối không quá 15m. Một cổng 25 chân loại D dùng cho mục đích giám sát tín hiệu bên trong và tải phần mềm tại chỗ tốc độ cao thông qua phương thức truyền thông dữ liệu song song (kết nối với mạng thông tin). 2. Bố trí mặt sau rơle: Bảng mặt sau của rơle được chỉ ra trên hình 4. Toàn bộ các đầu vào dòng điện, điện áp, các đầu vào logíc số và các tiếp điểm đầu ra được bố trí trên bảng mặt sau của rơle, cả các cổng truyền thông EIA(RS)485, đầu vào đòng bộ hoá thời gian IRIG-B và cổng thông tin quang cũng được bố trí ở mặt sau này. Hình 4: Bố trí mặt sau của rơle. 3. Giao diện sử dụng và các giao thức thông tin: 3.1 Rơle có 3 giao diện sử dụng: • Giao diện mặt trước rơle qua màn hình tinh thể lỏng LCD và bàn phím. • Cổng thông tin trên mặt trước rơle với phương thức truyền tin thông dụng RS232. by PTC1 • Cổng thông tin phía sau sử dụng hoặc thủ tục truyền tin thông dụng, Modbus hoặc IEC60870-103. Thủ tục truyền tin của cổng thông tin này là tuỳ chọn khi đặt hàng. 3.2 Phạm vi thông tin đo lường và các cài đặt trong rơle có thể truy cập được từ 3 giao diện trên được tổng hợp trong bảng sau: Bàn phím/LCD Courier Modbus IEC60870- 5-103 DNP 3.0 Hiển thị và thay đổi các giá trị cài đặt • • • Các trạng thái tín hiệu vào/ra số • • • • • Hiển thị/lấy ra các giá trị đo lường • • • • • Hiển thị/lấy ra các bản ghi sự cố • • • • Hiển thị/lấy ra các bản ghi sự kiện và cảnh báo • • • • Lấy ra các bản ghi nhiễu loạn • • • Các cài đặt sơ đồ logic được lập trình • Giải trừ các bản ghi cảnh báo và nhiễu loạn • • • • • Xoá các bản ghi sự kiện và cảnh báo. • • • • Đồng bộ thời gian • • • • Các lệnh điều khiển • • • • • Bảng 5: Phạm vi thông tin của rơle 3.3 Cấu trúc kiểu bảng: Cấu trúc dữ liệu của rơle được bố trí theo cấu trúc bảng biểu. Mỗi cài đặt trong menu được thực hiện trong một ô, mỗi ô trong menu được truy cập vào theo địa chỉ dòng hay địa chỉ cột. Mọi cài đặt được bố trí sao cho mỗt cột bao gồm những cài đặt theo lớp, ví dụ toàn bộ mọi cài đặt cho bản ghi nhiễu loạn được đặt trong cùng một cột. Như chỉ ra trong hình 3, dòng trên cùng của mỗi cột là ô giới thiệu (ô tiêu đề) miêu tả các cài đặt trong cột đó. Việc di chuyển giữa các cột trong menu chỉ thực hiện được tại ô đầu tiên của mỗi cột. Toàn by PTC1 [...]... >1000M IEC 60-255-5 2.9 Tiờu chun v mụi trng Nhiệt độ bảo quản và vận chuyển Nhiệt độ trong vận hành Độ ẩm - 250C đến 700 C - 250C đến 550 C 56 ngày với độ ẩm 93% và 400C by PTC1 III CC S U DY CA R LE 3.1 Rle P141: Hỡnh 3.1: S u dõy bờn ngoi ca rle P141- bo v quỏ dũng pha v quỏ dũng chm t cú hng (8I/P v 7O/P) by PTC1 Hỡnh 3.2: S u dõy bờn ngoi ca rle P141- bo v quỏ dũng pha v quỏ dũng chm t cú hng, bo... ng truyn tin do hóng Alstom phỏt trin cho phộp giỏm sỏt, qun lý t xa mt lot cỏc rle bo v Courier lm vic da trờn c s mỏy ch/ mỏy con, ú cỏc khi mỏy con(ph thuc) lu gi cỏc thụng tin di dng c s d liu, v vic ỏp ng vi thụng tin t c s d liu khi nú c yờu cu do khi mỏy ch thc hin Rle l khi mỏy con c thit k s dng vi khi mỏy ch Courier nh MiCOM S1, MiCOM S10, PAS&T, ACCESS hoc mt h SCADA MiCOM S1 l gúi phn... NNG BO V CA R LE P141, P142, P143 Ct cu hỡnh ca rle: Mi rle P14x cú mt ct trong cu trỳc d liu kiu bng biu (Menu) ca rle g l ct cu hỡnh dựng chn cỏc chc nng bo v nh tng hp trong bng di õy: T khoỏ Ci t mc nh (do Cỏc ci t cho phộp nh sn xut) (cho ngi s dng) CONFIGURATION (cu hỡnh) by PTC1 Tng quan cỏc chc nng bo v ca rle P141, 142, 143 c tng hp trong bng thng kờ sau: Chc nng Kớ hiu P141 P142 P143 Quỏ... cỏch l 15m) nh ch ra trờn hỡnh 5 Cng thụng tin ny ch h tr th tc truyn tin Courier- õy l dng truyn tin c phỏt trin trong h thng iu khin trm ca Alstom liờn kt thụng tin gia cỏc rle bo v Cng thụng tin mt trc c thit k riờng ch s dng cho vic ci t rle bng phn mm MiCOM S1 trờn nn ca phn mm Windows NT by PTC1 Hỡnh 7: u ni cho cng thụng tin mt trc rle Do rle cng l thit b truyn tin, nh vy u ni chõn ca cng thụng... t cú hng (8I/P v 7O/P) by PTC1 Hỡnh 3.2: S u dõy bờn ngoi ca rle P141- bo v quỏ dũng pha v quỏ dũng chm t cú hng, bo v chm t hn ch tng tr cao (8I/P v 7O/P) by PTC1 Hỡnh 3.3: S u dõy bờn ngoi ca rle P141- bo v quỏ dũng pha v quỏ dũng chm t cú hng, bo v chm t hn ch tng tr thp (8I/P v 7O/P) 3.2 Rle P142: by PTC1 Hỡnh 3.4: S u dõy bờn ngoi ca rle P142- bo v quỏ dũng pha v quỏ dũng chm t cú hng , cú... Chỳ ý: Cỏc ci t cho chc nng bo v v bn ghi nhiu lon c thay i bng cỏch s dng trỡnh son tho on-line nh PAS&T phi c xỏc nhn bng cỏch vit vo ụ Save changes ca ct Communication Cỏc trỡnh son tho off-line nh MiCOM S1 khụng ũi hi tỏc ng ny i vi vic thay i ci t by PTC1 Hỡnh 9: Ni thụng tin vi trung tõm iu khin xa 3.8.2 Th tc Modbus: Modbus l th tc truyn tin chớnh/ph(master/slave) cú th c s dng cho iu khin mng... AND X X S nhúm ci t 2 2 2 Chc nng o lng x X X Chc nng ghi s c X X Chc nng ghi s kin X X Chc ngng ghi nhiu lon X X T giỏm sỏt x X X Giao tip mng x X X by PTC1 Cng thụng tin RS232 mt trc Rle Phm mm h tr (MICOM S1) x X X x X X Rle h P14x c s dng vi chc nng chớnh l bo v quỏ dũng v quỏ dũng chm t cú hng cho cỏc ng dõy trờn khụng, cỏp ngm nhiu cp in ỏp t phõn phi n truyn ti, phự hp i vi cỏc dng h thng in... Ngoi ra P14x cng c ỏp dng trong s bo v mỏy phỏt v mỏy bin ỏp Ngi ta s dng dũng rle P14x nh mt gii phỏp ng dng bo v theo kiu hp b bo v cho cỏc i tng nh mýa bin ỏp, mỏy phỏt Hỡnh 2.a a ra phng thc s dng P141 bo v cho 2 MBA lm vic song song thay th cho mt s chc nng bo v riờng r thng c s dng cho phớa h ỏp Bo v bao gm cỏc chc nng bo v quỏ dũng pha v bo v chm t cú hng v khụng hng c s dng c lp vi cỏc c tớnh . H ÀNHVÀ B ẢO D Ư Ỡ NG RƠ LE MICOM- ALSTOM by PTC1 Giới thiệu rơle Các rơle MICOM là dòng sản phẩm mới của tập đoàn ALSTOM. Sử dụng công nghệ số tiên tiến, rơle MICOM được thiết kế áp dụng bảo vệ. đặt trong rơle, các dao điện với người sử dụng và tập sắp xếp các sự kiện, cảnh báo, sự cố và các bản ghi bảo dưỡng. Toàn bộ các cài đặt của rơle được lưu giữ trong cơ sở dữ liệu của rơle mà có thể. và xắp xếp dữ liệu như chỉ định bởi phần mềm bảo vệ và điều khiển. 3.4 Phần mềm bảo vệ và điều khiển: Phần mềm bảo vệ và điều khiển thực hiện các tính toán toàn bộ các thuật toán bảo vệ cho rơle,