Hệ thống rơ le bảo vệ TBA - Phần nâng cao potx

CÔNG TY C PHN ÀO TO VÀ CÔNG NGH NNG LNG - VIN THÔNG VIT NAM a ch: S 52/68/66 ng Ngc Lâm - Q. Long Biên - TP. Hà Ni Tel: 04 - 3873 6768 Email: p-3t@p-3t.com Fax: 04 - 3650 3404 Homepage: http://www.p-3t.com TÀI LIU ÀO TO CHUYÊN  ‘‘H THNG R LE BO V TRONG TBA - PHN NÂNG CAO’’ (Thc hin ti: Công ty in lc Du khí Cà Mau - Nm: 2011) Tng Giám đc ThS. Nguyn Xuân o Hà Ni, 09/2011 Tài liu đào to chuyên đ “H thng r le bo v trong trm bin áp - Phn nâng cao” MC LC Trang Mc lc 1 Danh mc các ch vit tt 5 Chng I. Tng quan v r le k thut s do hãng Siemens ch to 6 I.1. c đim ca r le k thut s do hang SIEMENS ch to 6 I.1.1. c đim ca r le k thut s do hãng SIEMENS ch to 6 I.1.2 Gii thiu phn mm DIGSI 9 I.2. Gii thiu v r le bo v so lch máy bin áp 7UT6xx 9 I.2.1. Gii thiu chung v r le so lch máy bin áp h 7UT6xx 9 I.2.2. Phm vi s dng 10 I.2.3. Các b tham s cài đt 11 I.2.4. Chc nng bo v so lch 12 I.2.5. Chc nng bo v chng chm đt hn ch 87N (Restricted Earth Fault-REF) 23 I.2.6. Chc nng bo v qua dòng pha/ quá dòng chm đt 24 I.2.7. Bo v chng quá ti nhit (Thermal Overload Protection - 49) 27 I.2.8. Bo v chng quá t thông lõi thép (OverexcitationProtection- 24) 29 I.2.9. Bo v chng hin tng máy ct t chi tác đng (Circuit Breaker Failure Protection - 50BF) 30 I.2.10. Chc nng giám sát trong r le 31 I.3. Gii thiu v r le bo v máy phát đin 7UM62x 37 I.3.1. Gii thiu chung v bo v máy phát đin 37 Thc hin ti: Công ty in lc Du khí Cà Mau - Nm: 2011 Biên son: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: http://www.p-3t.com 1 Tài liu đào to chuyên đ “H thng r le bo v trong trm bin áp - Phn nâng cao” I.3.2. Gii thiu chung v r le bo v máy phát h 7UM62x 40 I.3.3. Chc nng bo v quá dòng vi đc tính đc lp (I> hoc F50, F51) 41 I.3.4. Chc nng bo v quá dòng vi đc tính ph thuc (51V) 41 I.3.5. Chc nng bo v quá dòng th t nghch (I 2 > hoc 46) - Unbalanced Load 42 I.3.6. Chc nng bo v quá dòng khi khi đng t máy (Startup Overcurrent Protection) 43 I.3.7. Chc nng bo v so lch cho máy bin áp (87T) 44 I.3.8. Chc nng bo v so lch máy phát đin (87) 44 I.3.9. Chc nng bo v mt kích t (Underexcitation - Loss- of-Field) (40) 45 I.3.10. Chc nng bo v chng lung công sut ngc (Reverse Power Protection) (32R) 49 I.3.11. Chc nng bo v chng trt cc t (Out of Step) (78) 50 I.3.12. Bo v chng chm đt 90% cun dây stato (59N, 64G, 67G) 52 I.3.13. Bo v chng chm đt 100% cun dây stato 54 I.3.14. Bo v chng chm chp gia các vòng dây cùng pha cun dây stato 59 I.3.15. Bo v chng chm đt cun dây roto (64R) 61 I.3.16. Bo v chng đóng đin máy phát đang  trng thái ngh (Dead Machine Energization hoc Inadvertent Energization) 64 I.4. Gii thiu v r le bo v khong cách 7SA5xx 66 I.4.1. Gii thiu v rle k thut s h 7SA5xx 66 I.4.2. Chc nng bo v khong cách (21 & 21N) 67 Thc hin ti: Công ty in lc Du khí Cà Mau - Nm: 2011 Biên son: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: http://www.p-3t.com 2 Tài liu đào to chuyên đ “H thng r le bo v trong trm bin áp - Phn nâng cao” I.4.3. Chc nng phát hin dao đng đin (21 & 21N) 69 I.4.4. Chc nng phát hin ngun yu hoc m máy ct đu đi din (Weak Infeed or Breaker open condition) 70 I.4.5. Chc nng bo v quá dòng (D phòng hoc bo v khn cp) 71 I.4.6. Chc nng chng đóng vào đim s c (SOTF - Switch on to Fault) 71 I.4.7. Chc nng đnh v s c 72 I.5. Gii thiu v r le bo v quá dòng 7SJ62x 73 I.5.1. Gii thiu v rle k thut s h 7SJ62 73 I.5.2. Chc nng bo v quá dòng 73 I.5.3. Chc nng bo v chng s c chm đt thoáng qua lp li (Intermittent ground fault protection) 74 I.5.4. Chc nng đnh v s c (Fault Location) 74 I.6. Gii thiu v r le bo v so lch thanh cái 7SS52x 75 I.6.1. Gii thiu v r le k thut s h 7SS52x 75 I.6.2. Gii thut làm vic vi giá tr tc thi ca dòng đin 77 I.6.3. Check Zone (Vùng kim tra) 80 Chng II. Tính toán các thông s bo v 82 II.1. Tính toán thông s cài đt cho rle quá dòng đin (I0> hay 50& 51; 50N & 51N) 82 II.2. Tính toán thông s cài đt cho rle khong cách (Z< hay 21) 85 II.3. Tính toán thông s cài đt cho rle so lch (∆I hay 87) 97 Chng III. Cài đt r le ca Siemens  ch đ off line trên máy tính 101 III.1. Các yêu cu chung 101 III.2. Các bc thc hin 102 III.3. Thay đi các giá tr chnh đnh ca rle 105 Thc hin ti: Công ty in lc Du khí Cà Mau - Nm: 2011 Biên son: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: http://www.p-3t.com 3 Tài liu đào to chuyên đ “H thng r le bo v trong trm bin áp - Phn nâng cao” Chng IV. Thí nghim kim tra đc tính tác đng ca r le Siemens 110 IV.1. Gii thiu hp b thí nghim rle CMC 356 (Omicron) và phn mm điu khin Test Universe 110 IV.2. Thao tác kt ni 110 IV.3. u ni gia hp b thí nghim và rle 112 IV.4. La chn phng thc kim tra 113 IV.5. Chun b đi tng thí nghim 114 IV.5.1. Thí nghim r le quá dòng đin 115 IV.5.2. Thí nghim rle khong cách 121 IV.5.3. Thí nghim rle so lch dòng đin 123 Chng V. Hng dn đc bn tin và gii tr s c trong r le Siemens 126 V.1. Gii thiu 126 V.2. Truy cp qua các phím mt trc rle 127 V.3. Các thông báo s c 128 V.4. Chuyn đi gia các nhóm cài đt 130 Thc hin ti: Công ty in lc Du khí Cà Mau - Nm: 2011 Biên son: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: http://www.p-3t.com 4 Tài liu đào to chuyên đ “H thng r le bo v trong trm bin áp - Phn nâng cao” DANH MC CÁC CH VIT TT Di đây là mt s ch vit tt thng hay s dng trong tài liu: - CT: Máy bin dòng đin (Current Transformer) - DT: c tính đc lp (Definite Time) - EI: Cc k dc (Extremely Inverse) - IT: c tính thi gian ph thuc (Inverse Time) U ban K thut in Quc t (- IEC: International Electrotechnical Commission ) - MBA: Máy bin áp - MF: Máy phát - REF: Bo v chng chm đt hn ch - SI: Dc tiêu chun (Standard Inverse) - TTK: Thành phn th t không - TTN: Thành phn th t nghch - TTT: Thành phn th t thun - VI: Rt dc (Very Inverse) - VT: Máy bin đin áp (Voltage Transformer) Thc hin ti: Công ty in lc Du khí Cà Mau - Nm: 2011 Biên son: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: http://www.p-3t.com 5 Tài liu đào to chuyên đ “H thng r le bo v trong trm bin áp - Phn nâng cao” CHNG I. TNG QUAN V R LE K THUT S DO HÃNG SIEMENS CH TO I.1. c đim ca r le k thut s do hang SIEMENS ch to I.1.1. c đim ca r le k thut s do hãng SIEMENS ch to Các r le k thut s ca hãng SIEMENS mang tên gi chung SIPROTEC đáp ng toàn din các nhu cu bo v trong h thng đin. Các thit b bo v làm vic tin cy, giao din và phng thc truy cp thun tin d dàng hn hu ht các r le ca các hãng khác. Phn mm DIGSI 4 là công c mnh đ tr giúp các k s trong vic qun lý, cài đt và phân tích s c. Phn mm này tng thích vi mi loi r le ca SIEMENS. Hình 1.1. T r le ca hãng SIEMENS - Các r le SIEMENS còn có các đc đim ni bt sau: + Tích hp gia các chc nng bo v, điu khin và đo lng + Có th la chn các chun truyn thông theo tiêu chun nh IEC 61850; IEC 60870-5-103; DNP 3, MODBUS và PROFIBUS. + Có sn các modul thit b truyn thông đ chuyn đi nâng cp lên chun IEC 61850. + SIEMENS là mt trong nhng nhà sn xut tích cc trong vic h tr chun truyn thông quc t IEC 61850 và là nhà sn xut đu tiên đa ra các thit b bo v và t đng hóa trm tuân th theo chun này. Ti cui nm 2007, khong 30,000 thit b bo v và t đng hóa trm ca SIEMENS trong gn 300 trm bin áp đã vn hành da trên chun IEC 61850. - Quá trình phát trin ca các th h r le SIEMENS: SIEMENS là mt trong nhng nhà sn xut hàng đu th gii trong lnh vc thit b bo v r le, các công ngh mi ca SIEMENS đã đóng góp đáng k s phát trin ca các th h r le nói chung. Thc hin ti: Công ty in lc Du khí Cà Mau - Nm: 2011 Biên son: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: http://www.p-3t.com 6 Tài liu đào to chuyên đ “H thng r le bo v trong trm bin áp - Phn nâng cao” + Nm 1976: Các r le da trên nn tng ca h thng máy tính mini đã đc SIEMENS chuyn giao cho khách hàng và vn vn hành ti tn thi đim hin ti. + T nm 1985: Là nhà sn xut đu tiên gii thiu các dòng r le k thut s vi giao thc truyn tin đc chun hóa. Hin nay SIEMENS có kh nng cung cp r le bo v cho toàn b các thit b trong h thng đin t bo v máy phát, thanh góp cho ti các đng c ca khách hàng. Ti thi đim hin ti khong 600,000 thit b r le đã đc chuyn giao cho khách hàng. - Các đc đim công ngh u vit ca r le SIEMENS + Thit k nh gn, tích hp nhiu chc nng trong mt thit b å gim giá thành. + Kh nng sn sàng và đ tin cy cao do có kh nng t giám sát bn thân trong quá trình vn hành ca thit b bo v r le. + c tính làm vic n đnh, tránh đc hin tng trôi tham s, đc tính. +  chính xác đo lng cao do áp dng các thut toán x lý ti u và lc tín hiu s. + Tích hp thêm rt nhiu chc nng ph khác nh giám sát ti, giám sát mc đ phát nóng/già hóa, chc nng ghi s c, r le so lch vi chc nng đnh v s c, + H thng bàn phím và giao din trên r le đc thit k ti u cho ngi vn hành s dng. + D dàng truy cp các d liu trong r le bng máy tính thông qua cng ni tip. Có th truy nhp t xa hoc ti ch tùy theo yêu cu. Hình 0.2. Các nhóm cài đt trong r le + Kh nng tng thích cao vi các trng thái vn hành ca h thng: Có th cài đt nhiu b s liu vào r le, quá trình chuyn đi gia các b giá tr cài đt này có th đc thc hin do bn thân r le hoc thông qua các tín hiu điu khin t bên ngoài. Thc hin ti: Công ty in lc Du khí Cà Mau - Nm: 2011 Biên son: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: http://www.p-3t.com 7 Tài liu đào to chuyên đ “H thng r le bo v trong trm bin áp - Phn nâng cao” - Phân loi các r le SIEMENS + H r le SIPROTEC 4: Bao gm các r le bo v cho cp trung áp ti ti cp siêu cao áp (Bo v quá dòng, so lch, khong cách, ). Các r le đu là loi đa chc nng d dàng phù hp vi các điu kin c th. Hình 0.3. Mt r le thuc h SIPROTEC Compact + H r le SIPROTEC Compact: Là loi có kích thc nh gn, chc nng ca r le gn tng t nh các r le thuc h SIPROTEC 4. R le có th truy nhp qua cng USB phía trc mt, các khi tín hiu vào dòng và áp là loi có th tháo lp đc. Thc hin ti: Công ty in lc Du khí Cà Mau - Nm: 2011 Biên son: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: http://www.p-3t.com 8 Tài liu đào to chuyên đ “H thng r le bo v trong trm bin áp - Phn nâng cao” + H r le SIPROTEC 600: Các r le thuc h này có giá thành hp lý hn, thích hp s dng trong công nghip hoc các công ty đin lc. Các r le này thng không tích hp nhiu chc nng nh các h r le khác. + H r le SIPROTEC Easy: Dùng cho các ng dng đn gin, giá thành hp lý. Quá trình cài đt thc hin bng cách gt các công tc la chn, không yêu cu máy tính. I.1.2 Gii thiu phn mm DIGSI Vic truy cp r le có th thc hin thông qua phn mm DIGSI ca SIEMENS, phn mm này cho phép ngi s dng đc các bn ghi, chnh sa và chun b các b giá tr cài đt  ch đ on/off line. Ngoài ra phn mm còn có chc nng xut các giá tr chnh đnh sang đnh dng phù hp vi thit b th nghim ca hãng Omicron. I.2. Gii thiu v r le bo v so lch máy bin áp 7UT6xx I.2.1. Gii thiu chung v r le so lch máy bin áp h 7UT6xx Cu trúc phn cng ca r le 7UT613/63x đc minh ha trên hình v 1.4. Hình 1.4. Cu trúc phn cng r le 7UT613/63x Thc hin ti: Công ty in lc Du khí Cà Mau - Nm: 2011 Biên son: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: http://www.p-3t.com 9 [...]... 110÷250V AC) I.2.2 Ph m vi s d ng H r le 7UT613/63x có th s d ng t b o v cho: Th c hi n t i: Công ty i n l c D u khí Cà Mau - N m: 2011 Biên so n: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com 10 Homepage: http://www.p-3t.com Tài li u ào t o chuyên “H th ng r le b o v trong tr m bi n áp - Ph n nâng cao - Máy bi n áp các c p i n áp: Ph m vi b o v c gi i h n b i v trí các máy bi n dòng, r le c trang b thu t toán hi u ch... trên r le 7UT6xx I.2.4.4 Hãm b sung (Add-on Stabilization) Th c hi n t i: Công ty i n l c D u khí Cà Mau - N m: 2011 Biên so n: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com 20 Homepage: http://www.p-3t.com Tài li u ào t o chuyên “H th ng r le b o v trong tr m bi n áp - Ph n nâng cao V i các h th ng có dòng i n ng n m ch l n å m c bão hòa c a các BI khác nhau å dòng so l ch l n có th làm b o v tác ng nh m R le 7UT6xx... o v d a theo i n áp khi - T t c i n áp ba pha nh h n m t ng ng cho phép c (Ho c t c t ng dòng - Không có s t ng t bi n c a dòng i n o i n nh h n m t m c cho phép) Th c hi n t i: Công ty i n l c D u khí Cà Mau - N m: 2011 Biên so n: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com 32 Homepage: http://www.p-3t.com Tài li u ào t o chuyên “H th ng r le b o v trong tr m bi n áp - Ph n nâng cao - Dòng i n trên 3 pha ang... chuyên “H th ng r le b o v trong tr m bi n áp - Ph n nâng cao B ng 1.3 B ng tr ng thái các r le c a r le giám sát m ch c t 12 34 Có/không i n Ti p i m Có Không R le giám sát Ghi chú 0 R le ph M ch c t thông m ch (T t) 0 1 Khi m t i n thao tác c p cho m ch c t, c hai r le ph i m å r le giám sát s tác ng c nh báo u tr v , óng ti p Hình 1.24 Phân b dòng giám sát khi máy c t ang c t - Khi máy c t ang... th t h n ch ng ng Th c hi n t i: Công ty i n l c D u khí Cà Mau - N m: 2011 Biên so n: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com 23 Homepage: http://www.p-3t.com Tài li u ào t o chuyên “H th ng r le b o v trong tr m bi n áp - Ph n nâng cao Không có dòng ch y qua dây trung tính và t ng dòng ba pha b ng 0 å dòng so l ch TTK a vào r le b ng 0 å r le không tác ng b) Ch s c ch m t trong vùng S có dòng TTK ch y... vào nh phân c a r le ho c khi có tín hi u óng máy c t t b n thân r le phát ra S hình 1.18 mô t logic ho t ng c a ch c n ng này I.2.6.3 Khóa b o v khi óngxung kích máy bi n áp Th c hi n t i: Công ty i n l c D u khí Cà Mau - N m: 2011 Biên so n: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com 25 Homepage: http://www.p-3t.com Tài li u ào t o chuyên “H th ng r le b o v trong tr m bi n áp - Ph n nâng cao Hoàn toàn t... ty i n l c D u khí Cà Mau - N m: 2011 Biên so n: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com 26 Homepage: http://www.p-3t.com Tài li u ào t o chuyên “H th ng r le b o v trong tr m bi n áp - Ph n nâng cao Hình 1.19 mô t ph ng th c ho t ng c a ch c n ng này M t i m quan tr ng i v i ch c n ng này là nguyên lý phát hi n khi nào t i b c t i n, có hai ph ng pháp c s d ng trong r le 7UT6xx: - S d ng ti p i m ph c a... ng s quán tính nhi t Th c hi n t i: Công ty i n l c D u khí Cà Mau - N m: 2011 Biên so n: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com th (H ng s này có th tính toán 27 Homepage: http://www.p-3t.com Tài li u ào t o chuyên “H th ng r le b o v trong tr m bi n áp - Ph n nâng cao c - qui trình tính toán c th hi n chi ti t trong h ng d n s d ng r le) Trình t tính toán nhi t s là: Bi t dòng i n ch y qua i t ng å tính... n qua r le (Thi t b ), tr ng h p t m ch dòng úng th i i m dòng i n qua 0 thì r le có th c ng không phát hi n c I.2.10.5 Phát hi n hi n t ng h m ch áp c a máy bi n i n áp (VT) t c u chì Th c hi n t i: Công ty i n l c D u khí Cà Mau - N m: 2011 Biên so n: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com 31 Homepage: http://www.p-3t.com Tài li u ào t o chuyên “H th ng r le b o v trong tr m bi n áp - Ph n nâng cao Khi... t s là PROT OBJECT = Aut tr.node Th c hi n t i: Công ty i n l c D u khí Cà Mau - N m: 2011 Biên so n: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com 11 Homepage: http://www.p-3t.com Tài li u ào t o chuyên “H th ng r le b o v trong tr m bi n áp - Ph n nâng cao - PROT OBJECT = Generator/Motor: Khi i t ng b o v là máy phát ho c ng c - PROT OBJECT = Busbar: Dùng khi i t ng b o v là các h th ng thanh góp v i s l ng . http://www.p-3t.com 7 Tài liu đào to chuyên đ “H thng r le bo v trong trm bin áp - Phn nâng cao - Phân loi các r le SIEMENS + H r le SIPROTEC 4: Bao gm các r le bo v cho. Mau - Nm: 2011 Biên son: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: http://www.p-3t.com 10 Tài liu đào to chuyên đ “H thng r le bo v trong trm bin áp - Phn nâng cao - Máy. Mau - Nm: 2011 Biên son: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: http://www.p-3t.com 11 Tài liu đào to chuyên đ “H thng r le bo v trong trm bin áp - Phn nâng cao - PROT.