Quy trình VHBD rơle MICOM p543

Các Rơle MICOM là dòng sản phẩm của tập đoàn ALSTOM. Sử dụng công nghệ 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, đường dây không và các đường cáp. Mỗi rơle được thiết kệ dựa trên nền phần cứng và phần mềm chung để đáp ứng được ở mức cao phổ biến giữa các sản phầm. Loại rơle dòng P543 là rơle bảo vệ ngăn lộ (MICOM Feeder Relay) được thiết kệ 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 các chức năng tổng hợp ngoài chức năng bảo vệ 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. Trong MICOM P543 tích hợp nhiều loại bảo vệ như bảo vệ so lệch dòng điện, bảo vệ khoảng cách, bảo vệ quá dòng, bảo vệ quá tải... Trong phạm vi quy trình này đề cập đến bảo vệ so lệch dòng điện. Việc cài đặt các giá trị và chứng 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. 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 được 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. Phần cứng của rơle được thiết kệ kiểu modul, rơle được cấu thành từ một số modul. Một vài modul cơ bản và một số khác là các modul lựa chọn riêng theo yêu cầu của người sử dụng và có các modul khác nhau được lắp đặt trong rơle.

Các Rơle MICOM là dòng sản phẩm của tập đoàn ALSTOM Sử dụng công nghệ 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, đường dây không và các đường cáp Mỗi rơle được thiết kệ dựa trên nền phần cứng và phần mềm chung để đáp ứng được ở mức cao phổ biến giữa các sản phầm Loại rơle dòng P543 là rơle bảo vệ ngăn lộ (MICOM Feeder Relay) được thiết kệ 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 các chức năng tổng hợp ngoài chức năng bảo vệ 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 Trong MICOM P543 tích hợp nhiều loại bảo vệ như bảo vệ so lệch dòng điện, bảo vệ khoảng cách, bảo vệ quá dòng, bảo vệ quá tải Trong phạm vi quy trình này đề cập đến bảo vệ so lệch dòng điện

Việc cài đặt các giá trị và chứng 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 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 được 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

Phần cứng của rơle được thiết kệ kiểu modul, rơle được cấu thành từ một số modul Một vài modul cơ bản và một số khác là các modul lựa chọn riêng theo yêu cầu của người sử dụng và có các modul khác nhau được lắp đặt trong rơle

CHƯƠNG I KHÁI QUÁT CHUNG VỀ RƠLE

1 Tổng quan

2 Bố trí mặt trước của rơle

Hình 1: Mặt trước rơle Giải thích:

- Serial No and I*, VRating: Số hiệu rơle và trị số dòng điện, điện áp định mức

- Top cover: Nắp đậy trên

- Fixed function LEDs: Các đèn chỉ thị có chức năng cố định

- LCD: Màn hình tinh thể lỏng (Liquid Crystal Display)

- Keyoad: Bàn phím

- Bottom cover: Nắp đậy dưới

- Battery Compartment: Pin sử dụng lâu dài (10 năm)

- Front comms port: Cổng kết nối thông tin

- Download/monitor port: Cổng tải dự liệu và hiển thị

Mặt trước của rơle bao gồm các bộ phận sau đây:

- LCD: Màn hình tinh thể lỏng hiển thị được hai dòng với 16 ký tự

- 12 đèn LED, 4 đèn được mặc định được bố trí ở phía bên trái và 8 đèn có khả năng lập trình nằm ở phía bên phải trên mặt trước rơle

Các đèn LED được gán chức năng cố định ở bên trái được sử dụng để chỉ thị các tình trạng sau:

+ Đèn “Trip” (L1: mầu đỏ)

Rơle đã đưa ra lệnh cách 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

+ Đèn “Alarm” (L2: mầu vàng)

Đèn sáng nhấp nháy khi có bất kỳ một cảnh báo về chức năng bảo vệ xuất hiện (chỉ khi khởi đọng hoặc đã đưa ra lệnh cắt) Đèn vàng sáng liên tục cho đến khi cảnh báo được xác nhận Ubằng cách ấn phím đọc), và sẽ được loại trừ khi các cảnh báo được xóa (bằng phím C) và các nguyên nhân cảnh báo được giải trừ

+ Đèn “Out of service” (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)

+ Đèn “Healthy” (L4: màu xanh)

Chỉ thị rơle đang trong tình trạng làm việc bình thường

+ Các đèn LED khác (từ L5 đến L12)

Các đèn này có thể được lập trình (gán) 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 tùy 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

Ví dụ: các LED cảnh báo của rơle MICOM lắp đặt tại trạm 500kV Hà Tĩnh

L11: Signal Fail

L12: MCB Trip

+ Bên trên rơle có nắp đậy nằm ngang, ở phía trên mặt trước có số Serial và các thông tin về dòng, áp định mức của rơle

+ Bên dưới ngăn có nắp đậy nằm ngang trong đó 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

Cổng truyền thông RS232 (giắc cái 9 chân loại D) dùng để kết nối với máy tính cá nhân tại chỗ 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)

3 Bố trí mặt sau của rơle

Bảng mặt sau của rơle được chỉ ra trên hình 2 Toàn bộ các đầu vào của dòng điện, điện áp, các đầu vào của logic 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 đồng bộ hóa thời gian IRIG-B và cổng thông tin quang cũng được bố trí ở mặt sau này

Hình 2: Bố trí mặt sau của rơle

4 Các chức năng chính của Rơle

4.1 Bảo vệ

4.1.1 Bảo vệ so lệch dòng điện

Trong dòng rơle MICOM P54 chức năng nổi trội là bảo vệ so lệch dòng điện và được áp dụng linh hoạt trong mạng lưới truyền tải điện:

- Bảo vệ so lệch 2 phía dường dây

- Bảo vệ so lệch 3 phhía đường dây

- Bảo vệ so lệch máy biến áp

- Bảo vệ so lệch thanh cái, thanh dẫn,

Hình 3: Sơ đồ bảo vệ so lệch

4.1.2 Bảo vệ khoảng cách

4.1.3 Bảo vệ quá dòng có hướng và không hướng

4.1.4 Bảo vệ quá tải:

* Rơle cho phép thực hiện gửi cắt liên động khi bảo vệ quá dòng và bảo vệ khoảng cách làm việc

4.2 Chức năng giám sát: Rơle thực hiện giám sát hư hỏng máy cắt và giám sát điện áp

4.3 Chức năng điều khiển: Điều khiển cắt phía đối diện khi phát hiện một bảo

vệ bị tách ra khỏi vận hành (Out of service)

4.4 Chức năng đo lường các giá trị tức thời

- Đo giá trị dòng pha tại chỗ và từ xa

- Đo giá trị dòng trung tính tại chỗ và từ xa

4.5 Ghi nhận sự kiện (Event records)

Bộ nhớ của rơle có thể ghi nhận 250 sự kiện, sắp xếp ngược so với thời gian xẩy

ra sự kiện

4.6 Ghi nhận sự cố: Sự cố được ghi nhận và lưu trữ vào bộ nhớ, có thể lấy thông tin bằng tay hoặc bằng máy tính qua cổng PORT với phần mềm của rơle

4 Thời gian mất nguồn cho phép 50ms

5 Công suất tiêu thụ Ở chế độ chờ (stand by): <11W

Max: <24W 5.2 Tần số

5.3 Đầu vào dòng điện

1 Liên tục ở giá trị định mức 4In

5.4 Các đầu vào logic

3 Độ rộng xung đầu vào logic <5ms

4

- Điện áp đầu vào

- Rơle có dải nguồn cấp 24-60 VDC 19,2 VDC – 72 VDC

- Rơle có dải nguồn cấp 48-150 VDC 34,8 VDC – 180 VDC

- Rơle có dải nguồn cấp 130-250 VDC 130 VDC – 300 VDC

5.5 Các tiếp điểm đầu ra

1 Loại đầu ra logic Tiếp điểm khô mạ bạc – Crom

2

Giá trị định mức của đầu ra logic

- Đóng và giữ ở trạng thái đóng 30A, 3s

- Khả năng chịu tải lớn nhất 5A và 300V

- Công suất cắt 135VDC, 0,3A (tính cảm – L/R = 30ms)

250VDC, 50W tính trở hoặc 25W tính cảm (L/R = 40ms) 220VAC, 5A (cosφ = 0,6)

3 Số lần thao tác tiếp điểm khi có tải Ít nhất 10.000 lần

4 Thời gian thao tác <7ms

5.6 Sai số đo lường

5.7 Điện áp chịu đựng

Thứ nghiệm đối với cách điện theo tiêu chuẩn IEC 60-255-5 2kV

Thứ nghiệm điện áp xung theo tiêu chuẩn IEC 60-255-5 5kV

Điện trở cách điện theo tiêu chuẩn IEC 60-255-5 >1000MΩ 5.8 Tiêu chuẩn về môi trường

- Nhiệt độ bảo quản và vận chuyển: -25 ÷ 70oC

- 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

- 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 tùy chọn khi đặt hàng

1 Giao diện với rơle qua màn hình và bàn phím:

Từ màn hình mặc định của rơle, ấn phím phải lần lượt xuất hiện các thư mục chính gồm:

TT Tên thư mục (tiếng Anh) Tên thư mục (tiếng Việt)

10 CT and VT Rations Tỉ số biến TU và TI

CHƯƠNG II: KHAI THÁC THÔNG TIN

Rơle có 3 giao diện sử dụng:

11 Record Control Ghi nhận điều khiển

18 Phase Diff Group 1 So lệch pha nhóm 1

19 CB fail Group 1 Giám sát hư hỏng máy cắt nhóm 1

20 Supervision Group 1 Giám sát nhóm 1

21 Fault Locator Group 1 Hư hỏng tại chỗ nhóm 1

22 Inputs Labels Group 1 Đầu vào nhóm 1

23 Outputs Labels Group 1 Đầu ra nhóm 1

24 PLS Data (Programmable Scheme

Logic)

Dữ liệu lập trình chương trình logic

Để biết chi tiết của từng thư mục tta ấn phím phải lần lượt để xem nội dung, sơ đồ hình 5 hướng dẫn thao tác trong MENU

Hình 5: Menu của rơle

2 Lấy thông tin vận hành

2.1 Đèn Led (chức năng, ý nghĩa)

Trip: Bình thường không sáng

Sáng vàng báo rơle phát lệnh cắt Alarm: Bình thường không sáng

Sáng vàng báo rơle bị lỗi Out of service: Bình thường không sáng

Sáng vàng báo rơle bị lỗi

Healthy: Bình thường sáng, báo rơle đang làm việc

2.2 Cách lấy thông tin sự cố

Tại màn hình mặc định

Bước 1: Ấn ▼: System Data

Bước 2: Ấn ►: View Records

Bước 3: Ấn ▼ (2 lần): Select fault

[0 4] 0 (có 5 sự cố, 0 là sự cố mới nhất)

Bước 4: Ấn ▼ lần lượt ghi các thông tin sự cố

- Nếu muốn chọn bản ghi sự cố nào ta làm như sau:

Sau khi làm xong bước 3, tiếp tục ấn ↵: Select fault

0 (số 0 nhấp nháy) Dùng phím ▲ hoặc ▼để chọn số thứ tự bản ghi sự cố sau đó ấn ↵

- Tiếp tục làm như bước 4

2.3 Cách giải trừ tín hiệu

Sau khi đã ghi hết thông tin sự cố, tiếp tục ấn ▼ cho đến khi màn hình xuất hiện: Reset Indication

Bước 5: Ấn ↵: Reset Indication

Bước 6: Ấn ▼ đến khi màn hình hiện: Yes (nhấp nháy)

Bước 7: Ấn ↵: Tín hiệu được giải trừ

Bước 8: Ấn C một số lần để thoát

2.3 Cách xem thông số vận hành

Tại màn hình mặc định ấn ◄ lần lượt để đọc giá trị các thông số vận hành

3 Kết nối và khai thác thông tin sự cố bằng phần mềm MiCOM S1 trên máy tính cá nhân

Bước 1: Khởi động phần mền

Bước 2: Thiết lập hệ thống kết nối

2.1 Thiết lập hệ thống chọn File 2.2 Đặt tên cho hệ thống mục Name New System…

2.3 Thiết lập trạm Click chuột phải 2.4 Đặt tên cho trạm mục Name

[System] New Substation

2.5 Đặt tên mức điện áp chọn 2.6 Đặt tên mức điện áp mục Name

Click chuột phải [New Substation]

New voltage

2.7 Đặt tên cho ngăn lộ 2.8 Gõ tên ngăn lộ vào mục Name

Click chuột phải [Voltage]

New Bay

Bước 3: Kết nối với rơ le và lấy thông tin sự cố

3.1 Click chuột [Quick Connet…] 3.2 Chọn họ rơ le kết nối [Px40 Series]

3.3 Chọn [Front Port] nếu ta kết 3.4 Đặt tên cho rơ le vừa kết nối

nối với cổng mặt trước của rơ rơ le rồi chọn[Finish]

3.5 Đã kết nối với rơ le thành công 3.6 Thực hiện lấy thông tin sự cố

Click chuột phải mục [Disturbance Records] Extract Disturbance

3.7 Đang thực hiện lấy sự cố, sự kiện 3.8 Các sự cố trong rơ le bảng

[Disturbance Records] chọn sự cố cần lấy Save

3.7 Chọn sự cố cần lấy bảng

3.9 Phần mền đang thực lưu sự cố 3.10 Phần mền đã lưu sự cố

3.11 Mở sự cố Click Mục [Disturbance

Records] Click chuột phải

sự cố vừa lưu Chọn Open

tục được tự giám sát Bất kỳ lỗi phần mềm hoặc hư hỏng của các phần tử phần cứng nào đều ngay lập tức được phát hiện Phụ thuộc vào mức độ hư hỏng ( nghiêm trọng hay không nghiêm trọng) đều có cảnh báo hiển thị trên màn hình mặt trước rơle bởi LED cảnh báo sáng (có thể là sáng liên tục hay sáng nhấp nháy) và rơle giám sát làm việc (nếu như hư hỏng là nghiêm trọng) Người sử dụng không thể xác nhận (giải trừ đèn LED) lỗi của rơle (kể cả lỗi không nghiêm trọng) từ các phím trên mặt trước của rơle nếu như nguyên nhân gây ra hư hỏng chưa được loại trừ

1.1 Các hư hỏng không nghiêm trọng:

Đây là các lỗi thuộc phần truyền thông của rơle Đối với các lỗi này thì các chức năng bảo vệ và tự động của rơle không bị ảnh hưởng Khi xuất hiện lỗi thì rơle

có thông báo: “COMM.ERROR” – lỗi truyền thông

1.2 Các hư hỏng nghiêm trọng ảnh hưởng đến chức năng bảo vệ và tự động của rơle:

Nếu có hư hỏng đối với phần cứng cũng như phần mềm trong rơle (không kể lỗi đối với phần truyền thông nêu trên) thì ngay khi hư hỏng được phát hiên Bộ giám sát trong rơle (Watchdog-WD) tác động và khóa toàn bộ mọi hoạt động của rơle

1.3 Các hư hỏng phần cứng và phần mềm:

Khi có các dòng cảnh báo xuất hiện trên màn hình rơle:

CHƯƠNG III: BẢO DƯỠNG RƠLE

1 Trường hợp hư hỏng

Rơle P543 là thế hệ rơle số, trong quá trình làm việc các modul của rơle liên

“EEPROM ERROR DATA”: có lỗi trong vùng dữ liệu

“EEPROM ERROR CALIBR”: có lỗi trong vùng định dạng của rơle

“CT ERROR”: có lỗi trong các kênh tương tự

“RAM ERROR”: Pin cấp nguồn cho bộ nhớ RAM bị hỏng

2 Biện pháp khắc phục

2.1 Thay thế từng phần:

Vỏ và các khối hàng kẹp phía sau rơle được thiết kế để có thể rút các modul (các bảng mạch in) để thay thế hoặc sửa chữa không phải tháo sơ đồ đấu dây

2.2 Thay thế toàn bộ rơle:

Để thay thế toàn bộ hợp bộ rơle thì toàn bộ cáp đấu nối phải được tách khỏi khối đấu dây phía sau rơle Trước khi tiến hành công việc tháo dây phía sau rơle phải cách ly toàn bộ mạch dòng cấp vào rơle và đảm bảo rơle không được cấp từ bất cứ nguồn điện nào

2.3 Thay pin:

Mỗi rơle đều có nguồn pin để đảm bảo ghi dữ liệu và hiệu chỉnh thời gian khi mất nguồn nối rơle Dữ liệu được đảm bảo bao gồm các bản ghi Sự kiện, Sự cố và Nhiễu loạn Nguồn pin có dung lượng đảm bảo trong thời gian 10 năm trong các điều khiện làm việc tiêu chuẩn Thông báo “RAM ERROR” có thể có nguyên nhân

do hưng hỏng nguồn pin trên

- Rơle đang làm việc, mở nắp đậy phía dưới mặt trước rơle

- Nhẹ nhàng rút pin ra khỏi ngăn đựng pin Nếu cần thiết có thể sử dụng một tovit nhỏ

- Đảm bảo cực tính bằng kim loại trong ngăn pin không bị ăn mòn, bị bụi bẩn

- Pin thay thế được đưa vào ngăn đựng pin và phải đảm bảo đúng cực tính với ngăn pin của rơle Chỉ sử dụng pin loại 1/2AA Lithium với điện áp định mức là 3,6V

- Đảm bảo pin được lắp đặt an toàn vào ngăn đựng pin của rơle và các cực của pin đảm bảo tiếp xúc tốt với các cực tương ứng trong ngăn đựng pin

- Đóng nắp đậy ở phía dưới mặt trước rơle

3 Khắc phục một số lỗi đối với rơle

3.1 Mất mật khẩu hoặc mật khẩu không được chấp nhận:

3.2.1 Đối với các giá trị đọ tại chỗ và đo từ xa:

Có sự sai khác giữa giá trị đọ được tại rơle và giá trị hiện thị xa (do rơle truyền đi) Các giá trị đo đọc được trên mặt trước rơle thông qua Menu Đo lường được cập nhật từ giây (1s/1 lần update) Các giá trị này khi truyền qua đường truyền tin và được xử lý qua phần mềm cài đặt ALSTOM T&D thường có tần suất cập nhật theo sườn tín hiệu Nếu như tần suất cập nhật của phần mềm giám sát khác với rơle P543 thì giá trị đo được có thể có sự sai khác