Quy trình vận hành sửa chữa rơ le TOSHIBA GRL200

Tích hợp chức năng bảo vệ, kiểm soát và giám sát với chất lượng và độ tin cậy cao, cấu hình bảo vệ linh hoạt, người sử dụng có thể lập trình logicđáp ứng với yêu cầu ứng dụng khác nhau v

I Giới thiệu.

GRL200 là rơ le bảo vệ so lệch dọc tốc độ cao của hãng Toshiba – Nhật Bản sảnxuất Đây là loại rơ le bảo vệ so lệch dọc đường dây thuộc thế hệ tiếp theo của dòngrơle bảo vệ GR – nền tảng thiết bị điện tử thông minh (IED – Intelligent electronicdevice.) Tích hợp chức năng bảo vệ, kiểm soát và giám sát với chất lượng và

độ tin cậy cao, cấu hình bảo vệ linh hoạt, người sử dụng có thể lập trình logicđáp ứng với yêu cầu ứng dụng khác nhau và sử dụng đường truyền cáp quangchuyên dụng, kênh truyền dữ liệu đa hợp 64kbit/giây hoặc thiết bị truyền sóng vi ba

để truyền thông tin

GRL200 có thể áp dụng cho các cấu hình mạng siêu cao áp (EHV)/ cao áp (HV)như dây dẫn trên không, dây cáp ngầm Đường truyền điện 2 cực hay 3 cực, đườngtruyền khoảng cách ngắn/dài Không chỉ có các chức năng bảo vệ quá dòng, tự độngđóng lặp lại bằng kiểm tra đồng bộ, mà còn có chức năng mở rộng việc định vị sự cố

có độ chính xác cao, đo, ghi chép dữ liệu, truyền dữ liệu Trong mạng truyền dữ liệuSDH/SONET, việc trễ truyền giữa các đường dẫn nhận/gửi có thể khác nhau, nhưnghiện nay model đồng bộ GPS đang được thiết kế và ứng dụng cho mục đích sử dụngmạng này

GRL200 được sử dụng làm bảo vệ chính cho đường truyền 3 pha trong mạngđiện cao áp hoặc siêu cao áp:

Các chức năng giao tiếp:

+ Đối với chức năng so lệch đường dây và teleprotection (F85), sửdụng dây cáp quang kết nối trực tiếp ITU-TX.21, ITU-TG.703, IEEEStd.C37.94 và các gói viễn thông Eternet cơ sở.+ Trong các trạm điều khiển tự động hoặc tại trung tâm điều khiển từxa: giao tiếp IEC61850-8-1(station bus), Modbus giao thức RTU vàIEC61850-5-103

GRL200 tác động nhanh tự đóng lại 1 hay nhiều đường dây

GRL200 có thể sử dụng cho các đường dây hỗn hợp với sơ đồ 1,5 thanh cái cũngnhư 1 và 2 thanh cái

Dùng cho bảo vệ từ xa sử dụng bảo vệ so lệch dòng điện, sử dụng đường cápquang chuyên dụng hoặc kênh truyền dữ liệu 64kbit/s để truyền thông tin

Ngoài ra, kết hợp với bảo vệ so lệch dòng điện, GRL200 cung cấp (xđ) khoảngcách, chạm đất có hướng, quá dòng dự phòng, quá tải nhiệt, quá áp, kém áp, mấtđồng bộ và bảo vệ chống hư hỏng máy cắt

GRL200 là thiết bị trong nhóm rơ le G-series sử dụng mô đun phần cứng thôngdụng với các tính năng phổ biến đo và ghi sau:

- Đo lường

- Ghi sự cố

- Ghi sự kiện

- Xác định vị trí sự cố

- Ghi dao động (nhiễu động)

GRL200 cung cấp các giao diện người dùng menu sau để cài đặt relay hoặc xemcác dữ liệu được lưu trữ:

- Mặt trước rơ le, LCD, màn hình LED và bàn phím

- Máy tính tại chỗ

- Máy tính điều khiển từ xa

Mật khẩu bảo vệ được cung cấp để thay đổi cài đặt Có tám nhóm cài đặt hoạtđộng được cung cấp Điều này cho phép người dùng thiết lập một nhóm điều kiệnhoạt động bình thường trong khi các nhóm khác có thể được thiết lập để bao gồmcác điều kiện điều hành thay thế

Mặt trước Rowle TOSHIBA GRL200:

GRL200 có thể cung cấp các cổng giao tiếp nối tiếp sau:

- RS232C cho một máy tính tại chỗ và cài đặt và hệ thống giám sát (RSM100)

- RS485 cho một máy tính điều khiển từ xa, cài đặt và hệ thống giám sát(RSM100) hoặc điều khiển trạm biến áp và hệ thống tự động (SAS) với giaothức IEC60870-5-103

- Cáp quang (FO, tùy chọn) cho một máy tính điều khiển từ xa, cài đặt và hệthống giám sát (RSM100) hoặc điều khiển trạm biến áp và hệ thống tự động(SAS) với giao thức IEC60870-5-103

- 100BASE-TX, or –FX (tùy chọn) hoặc điều khiển trạm biến áp và hệ thống tựđộng (SAS) với giao thức IEC61850

Giao diện khác là IRIG-B được cung cấp cho một kết nối đồng hồ bên ngoài.Cổng RS232C nằm trên bảng điều khiển phía trước của relay Các cổng khác(RS485, FO, 100BASE-TX, -FX and IRIG-B) được đặt ở phía sau của rơ le

Hơn nữa, GRL200 cung cấp các chức năng sau:

- Cấu hình đầu vào và đầu ra nhị phân

- Logic lập trình cho I / O cấu hình, báo động, chỉ dẫn, ghi âm, vv…

- Giám sát tự động

II Ứng dụng

GRL200 được áp dụng cho các hệ thống viễn thông có sử dụng cáp quangchuyên dụng, 64kbit/s kênh truyền ghép hoặc các tuyến vi ba để bảo cho bảo vệ solệch dòng điện và cung cấp các cài đặt chế độ thông tin liên lạc sau:

- A-MODE: áp dụng khi điều khiển thiết bị đầu cuối từ xa (s) là một phiên bản

cũ của GRL200, cụ thể là các mô hình sau: GRL200-201A/302A/211A/312A

- B-MODE: các model hoạt động tiêu chuẩn như sau:

GRL200-201B/302B/701B/702B/211B/312B/711B/712B

GRL200-201D/302D/701D/702D/211D/312D/711D/712D

Cho thấy các chức năng có sẵn của mỗi chế độ Các chi tiết về chức năng được

mô tả sau:

Bảng: Chế độ thông tin liên lạc và chức năng có sẵn

2.1 Hệ thống bảo vệ

GRL200 cung cấp các chương trình bảo vệ sau (Phụ lục A cho thấy sơ đồ khốicủa GRL200-xxxD series)

2.1 Line differential protection (DIF) / Bảo vệ so lệch dọc

2.2 Segregated-phase current differential protection function (DIFL) / Bảo vệ so lệch dòng điện chọn lọc pha

2.2.1 DIFL characteristics

2.2.2 Check relays in DIFL function

2.2.3 CT circuit-failure detection in DIFL function

2.2.4 Charging-current compensation

2.2.5 Differential current monitor

2.2.6 Setting

2.2.7 Data ID

2.3 Zero-phase-sequence current differential protection (DIFGL) /Bảo vệ so lệch dòng điện thứ tự không 2.3.1 DIFGL characteristics

2.3.2 Check relay in DIFGL function

2.3.3 CT circuit-failure detection by DIFL function

2.3.4 Charging-current compensation

2.3.5 Setting

2.3.6 Data ID

2.4 Remote different trip (RDIF

2.4.1 RDIF operation relating to DIFL function

2.4.2 RDIF operation relating to DIFGL function

2.4.3 Setting

2.4.4 Data ID

2.5 Distance protection (ZS/ZG with 4 zones)/ Bảo vệ khoảng cách ( pha – pha, pha – đất với 4 vùng bảo vệ)

2.5.1 Principle of distance measurement

2.5.2 Element characteristic in distance relay

2.5.3 Common application for ZS and ZG

2.5.4 Command protection feature

2.5.5 Extended application

2.5.6 Scheme logic

2.5.7 Setting

2.5.8 Data ID

2.6 Direct transfer trip (DTT) / Truyền cắt

2.6.1 Setting

2.6.2 Scheme logic

2.6.3 Setting

2.6.4 Data ID

2.7 Distance carrier command protection (DISCAR)/ Khoảng cách, mang đến, mệnh lệnh, bảo vê

101

2.7.1 Permissive underreach protection (PUP) 102

2.7.2 Permissive overreach protection (POP) 103

2.7.3 Unblocking overreach protection (UOP) 106

2.7.4 Blocking overreach protection (BOP) 108

2.7.5 Protection for week infeed terminal 2.7.6 Countermeasure for current reversal 2.7.7 Setting 2.7.8 Data ID 2.8 Directional earth fault command protection (DEFCAR) 119

2.8.1 Permissive overreach protection (POP) 120

2.8.2 Unblocking overreach protection (UOP) 123

2.8.3 Blocking overreach protection (BOP) 123

2.8.4 Coordination with DISCAR protection 125

2.8.5 Setting 127

2.8.6 Data ID

2.9 Switch on to fault (SOTF-OC) / Đóng vào điểm sự có

2.9.1 Scheme logic and setting

2.9.2 Setting

2.9.3 Data ID

2.10 Overcurrent protection (OC)/ Bảo vệ quá dòng

2.10.1 Relay polarity

2.10.2 Inverse definite mean time and definite time characteristic

2.10.3 Threshold value for operation

2.11.2 Inverse time and definite time delay characteristic

2.11.3 Threshold level for operation

2.13 Thermal overload function (THM) / Chức năng quá tải nhiệt

2.13.1 Thermal state determination

2.13.2 Thermal characteristic

2.13.3 Scheme logic

2.13.4 Setting

2.13.5 Data ID

2.14 Broken conductor protection (BCD)

2.14.1 Equivalent circuit for a one-phase series fault

2.14.2 Characteristic and setting

2.14.3 Miscellaneous functions

2.14.4 Scheme logic

2.14.5 Setting

2.14.6 Data ID

2.15 Circuit breaker fail protection (CBF)/ Chống hư hỏng máy cắt

2.15.1 CBF operation and its elements

2.16 Overvoltage protection for phase-to-neutral (OV)/ Bảo vệ quá điện áp pha

2.16.1 Drop-off and pickup characteristic

2.16.2 Delay for the operation of the OV element

2.16.3 Time characteristic

2.16.4 Miscellaneous functions

2.16.5 Scheme logic

2.16.6 Setting list

2.16.7 Data ID

2.17 Overvoltage protection for phase-to-phase (OVS)/ Bảo vệ quá điện áp dây

2.17.1 Drop-off and pickup setting

2.17.2 Delay for the operation of the OVS element

2.18 Phase under-voltage protection (UV)/ Bảo vệ thấp áp cho điện áp pha

2.18.1 Delay for the operation of the UV element

2.18.2 Drop-off and pick-up characteristic

2.19 Phase-to-phase under-voltage protection (UVS)/ Bảo vệ thấp áp dây

2.19.1 Delay for the operation of the UVS element

2.19.2 Drop-off and pick-up characteristic

2.20 Frequency protection (FRQ/DFRQ) / Bảo vệ tấn số

2.20.1 FRQ features and characteristics

2.20.2 DFRQ features and characteristics

2.20.3 Setting

2.20.4 Data ID

2.21 Out of step tripping by voltage (OSTV) / Dao động điện áp

2.21.1 Characteristic2.21.2 Scheme logic and settings

2.23.1 Overcurrent element (OCFS

2.23.2 Phase current change detector element (OCDFS

2.23.3 Earth fault current element (EFFS

2.23.4 Multi-level overcurrent elements (OCMFS)

2.23.5 Under-voltage element for phase-to-earth (UVFS)

2.23.6 Under-voltage element for phase-to-phase (UVSFS)

2.23.7 Under-voltage change detection element (UVDFS)

2.23.8 Scheme logic

2.26 Multi-end fault locator (FL-AZ)/ Khoảng cách sự cố

2.26.1 FL calculation with data at a local-terminal and remote-terminals

2.26.2 FL calculation with data at a local-terminal only

2.26.3 Selection of calculation results

2.28 Autoreclose (ARC)/ Tự đóng lại

2.28.1 Selection of breaker system

2.28.2 Number of shots

2.28.3 Single-phase auto-reclose mode (SPAR

2.28.4 Three-phase auto-reclose mode (TPAR)

2.28.5 Single-phase and three-phase auto-reclose (SPAR&TPAR

2.28.6 Multi-phase auto-reclose mode (MPAR

2.28.7 Final trip

2.28.8 User configurable auto-reclose (ORIGINAL

2.28.9 Disable auto-reclose (Off)

2.28.10 Success decision of reclose operation

2.28.11 Dead time counter for evolving fault

2.28.12 Reclaim time (TREADY

2.28.13 Test shot function

2.28.14 Setting

2.28.15 Data ID

2.29 Voltage check for autoreclose (VCHK)/ Kiểm tra điện áp trong tự đóng lại

2.29.1 VCHK1 for 1CB system

2.29.2 VCHK1 and VCHK2 for 1.5CB system

2.29.3 Scheme for synchronism

2.29.4 VCHK1 setting for 1CB

2.29.5 VCHK1 and VCHK2 settings for 1.5CB

2.29.6 Scheme and activation

2.29.7 Setting

2.29.8 Data ID

2.30 Transmission control function (TC with three terminals

2.30.1 Data communication interface

2.32 Protection common (PROT_COMMON) / Chống cắt lan truyền

2.32.1 Decision of CB open/close status

2.32.2 Decision of DS open/close status

2.32.3 Dead line detection

2.32.4 Detection of current change (OCD)

2.2 Bảo vệ so lệch dòng điện

2.2.1 Hoạt động của bảo vệ so lệch dòng điện

Bảo vệ so lệch dòng điện so sánh các dòng đi vào và ra khỏi bảo vệ để có đượcdòng điện so lệch Dòng điện so lệch gần như bằng không khi sự cố ngoài vùng bảo

vệ hay không có sự cố, và tương đương với dòng sự cố khi có sự cố nằm trong vùngbảo vệ Bảo vệ so lệch hoạt động khi dòng điện so lệch vượt quá một giá trị đặt.Các rơ le GRL200 được lắp đặt tại mỗi đầu cuối đường dây

Khi lấy mẫu đồng bộ của tất cả các thiết bị đầu cuối được thực hiện trongGRL200, các dữ liệu hiện tại là giá trị tức thời lấy mẫu đồng thời tại mỗi thiết bị đầucuối Vì vậy, sự khác biệt dòng điện có thể dễ dàng tính toán bằng cách tổng hợp các

dữ liệu tại chỗ và từ xa với địa chỉ lấy mẫu giống hệt nhau Vì vậy, bù của thời giantrễ truyền dẫn là không cần thiết

Các GRL200 sử dụng dòng 3 pha riêng biệt và dòng dư để thực hiện bảo vệ solệch dòng điện riêng pha và không pha

2.2.2 Bảo vệ so lệch dòng điện đơn pha

Bảo vệ so lệch riêng pha truyền dòng điện 3 pha đến các thiết bị đầu cuối từ xa,tính toán dòng so lệch và phát hiện sự cố pha-pha, pha-đất trên mỗi pha cơ sở

2.3 Lệnh cắt so lệch từ xa

Khi một trong những kênh viễn thông lỗi, các thiết bị đầu cuối sử dụng các kênhkhông bị vô hiệu hóa, các lỗi đó được phát hiện thông qua bởi các thiết bị giám sátkênh truyền thông

Chức năng cắt so lệch từ xa (RFID) cho phép các thiết bị đầu cuối vô hiệu hóalệnh cắt bằng cách nhận một lệnh từ các thiết bị đầu cuối, trong đó tiếp tục thực hiệnbảo vệ so lệch dòng điện

Khi chức năng cắt so lệch từ xa được ứng dụng, các tín hiệu lệnh gửi đi và nhận

về phải được chỉ định bởi chức năng PLC

2.4 Truyền dữ liệu

Các dữ liệu sau đây được truyền tới thiết bị đầu cuối từ xa thông qua liên kết kỹthuật số 64 kb/s Các dữ liệu phụ thuộc vào phương thức truyền thông và một chứcnăng được sử dụng hay không Các chi tiết được trình bày trong Phụ lục N

Dòng pha A

Dòng pha B

Dòng pha C

Dòng dư

Tín hiệu so lệch đầu ra pha A

Tín hiệu so lệch đầu ra pha B

Tín hiệu so lệch đầu ra pha C

Trạng thái máy cắt và dao cách ly pha A

Trạng thái máy cắt và dao cách ly pha B

Trạng thái máy cắt và dao cách ly pha C

Lệnh khóa đóng lặp lại

Tín hiệu điều khiển đồng bộ lấy mẫu

Đồng bộ tín hiệu kích hoạt thử nghiệm

Dữ liệu cấu hình người dùng

Như đã chỉ ra trong hình, lấy mẫu đồng bộ được thiết lập giữa các thiết bị đầucuối A và B và cả thời gian lấy mẫu và lấy mẫu phù hợp với địa chỉ Các địa chỉ hiệntại của dữ liệu và lấy mẫu tức là cả hai được gửi tới các thiết bị đầu cuối khác.GRL200 đề cập đến địa chỉ lấy mẫu gắn liền với các dữ liệu nhận được và sử dụng

dữ liệu vị trí với địa chỉ lấy mẫu tương tự để tính toán so lệch dòng điện Điều nàycho phép cả hai thiết bị đầu cuối sử dụng dữ liệu lấy mẫu liền kề để thực hiện cáctính toán so lệch dòng điện

III GIAO DIỆN NGƯỜI DÙNG

3.1 Hiển thị giao diện người dùng

Người dùng có thể truy cập vào rơ le từ bảng điều khiển phía trước

Kết nối tại chỗ với rơ le cũng có thể sử dụng máy tính cá nhân (PC) qua cổngRS232C Hơn nữa, kết nối từ xa cũng có thể sử dụng RSM (Relay Setting andMonitoring) hoặc IEC60870-5-103, qua RS485

Phần này mô tả cấu hình bảng điều khiển phía trước và cấu hình cơ bản của câythư mục của các cổng giao tiếp người máy tại chỗ và HMI

3.1.1 Mặt trước.

Như thể hiện trong hình 3.1.5.1,bảng điều khiển phía trước được cung cấp vớimột màn hình tinh thể lỏng LCD, 26 đèn LED, các phím bấm điều khiển, 07 phímchức năng có thể lập trình, jack giám sát và và kết nối USB

LCD

Màn hình thị các thông tin hệ thống, các giá trị cài đặt, các thông số giám sát.Sau một thời gian 5 phút màn hình sẽ tự tắt khi không có thao tác trên bàn phímđiều khiển

Khi Menu ở thư mục chính, ấn phím <, màn hình sẽ tắt Khi màn hình đangtắt có thể bấm phím CLEAR để màn hình sáng, lúc này màn hình sẽ hiển thị thưmục chính

Có 26 LED Các nhãn tín hiệu và màu sắc LED được xác định như sau:

việc

relay

gán tín hiệu có hoặc không cóchốt khi rơ le hoạt động

relay, mặc định không thểthay đổi

mạch thử nghiệm đang ở vịtrí kiểm tra

Các TRIP LED sẽ sáng 1 lần rơ le đang hoạt động và vẫn sáng sau khi lệnh cắtkết thúc

Bàn phím

Các phím hoạt động được sử dụng để hiển thị bản ghi, tình trạng, và giá trị thiếtlập trên màn hình, cũng như đầu vào hoặc thay đổi các giá trị thiết lập Chức năngcủa mỗi phím như sau:

1- : Dùng để chuyển đổi chức năng điều khiển Local/Remote

2- , : Dùng để đóng, cắt khi relay là BCU

một màn hình

4- : Được sử dụng để hủy bỏ các mục và trở về màn hình trên

5- : Dùng để xóa các led, kết thúc hoạt động nhập, trở về màn hình trênhoặc tắt màn hình

6- : Được sử dụng để lưu trữ hoặc thiết lập các mục

7- : Dùng để trợ giúp thông tin

tin sự cố, giá trị đo lường

Cổng giám sát

Ba cổng giám sát A,B,C và đèn LED tương ứng của chúng có thể được sử dụngkhi các chế độ thử nghiệm được lựa chọn trên màn hình LCD Bằng cách chọn cáctín hiệu được quan sát thấy từ "Signal list" và cài đặt nó trên màn hình, các tín hiệu

có thể được hiển thị trên LED A,LED B hoặc LED C, hoặc để đầu ra dạng sóngthông qua một cổng giám sát

Kết nối USB

Cổng USB của relay sử dụng đầu nối loại B, máy tính có thể kết nối với relay.(Trước khi hoạt động USB, người sử dụng nên cài đặt phần mềm GR-TIEMS vàomáy PC) Bằng cách sử dụng cổng USB trên bảng điều khiển phía trước, và một máytính kết nối với IED, người dùng có thể vận hành IED qua máy PC Do đó, ngườivận hành có thể kiểm tra các lỗi thông qua PC, và có thể quan sát các thông tin trênmàn hình máy tính

• Hiển thị các dạng sóng điện áp và dòng điện: Hiển thị hình oscillographic,vector

• Phân tích thành phần đối xứng

• Phân tích tần số

3.1.2 Mặt sau