Nguyên lý bảo vệ so lệch máy biến áp sử dụng rơ le so lệch số 7UT51*

Đầu vào số

• Thông tin do các bảo vệ cung cấp nh− bảo vệ khí của máy biến áp (bảo vệ Bucholz) cảnh báo hay tác động, tín hiệu khóa hay cho phép trong sơ đồ cắt liên động, tín hiệu cắt trực tiếp từ bảo vệ cấp dưới vv…. Bộ chuyển đổi quang điện đ−ợc thiết kế với cổng có điều khiển ở đầu vào, nó chỉ cho tín hiệu vào bên trong khi bộ vi xử lý quét đến đầu vào số đang xét, điều này làm giảm công suất tiêu thụ của mạch đầu vào số trong chế độ chờ.

Các bộ biến đổi đầu vào

Các tín hiệu này không sử dụng tiếp điểm đầu ra vì điện áp làm việc của đèn LED rất bé (<3V), mà lấy trực tiếp đầu ra của các vi mạch số phần lôgic sau khi đã đ−ợc khuếch đại. Mỗi đèn LED tương ứng với một thông tin cần báo cho người sử dụng hoặc nó cũng có thể gán thông báo nào đó bằng cách lập trình từ bàn phím do ng−ời sử dụng thực hiện (marshaling).

Các bộ lọc sơ bộ và khuếch đại

Trên hình 1-5 Là sơ đồ khối các BU,BI với các bộ biến đổi đầu vào. Trong nhiều tr−ờng hợp ng−ời ta có thể không sử dụng biến dòng và biến áp TTK mà dùng biến dòng pha mắc theo sơ.

Bộ chuyển đổi tương tự-số (ADC)

Vì tín hiệu đầu vào biến thiên rất lớn (Dòng Inm có thể đạt giá trị 100 lần dòng định mức) nên người ta phải sử dụng bộ ADC 2 dải đo, dải đo với dòng nhỏ và dải đo với dòng lớn. Trên hình 1 - 6 trình bày sơ đồ chuyển dải đo bằng phương pháp phần cứng, khi tín hiệu đầu vào lớn (v−ợt quá 3,125 lần Iđm) các bit đầu ra số của bộ chuyển đổi bị tràn, bộ chuyển đổi sẽ phát tín hiệu cờ báo để chuyển mạch trích và giữ mẫu SH sang làm việc với dải đo mới bằng cách thay đổi hệ số khuyếch.

Phương pháp so sánh 2 đại lượng điện ở dạng cơ số 2 nhiều bít bằng sơ

Chỉ trong tr−ờng hợp các bit cao hơn đ−ợc so sánh đã bằng nhau rồi thì tín hiệu từ F3 mới mở cho bộ so sánh bit thấp hơn làm việc. Phần tử (Hoặc) ở đầu ra cho phép ghi nhận tất cả các đầu ra F1 của bộ so sánh.

Phương pháp so sánh 2 đại lượng điện theo giá trị góc pha bằng phương pháp phần mềm

Trong rơle số, bộ vi xử lý rẽ ràng nhớ các giá trị P và Q từ các véc tơ đầu vào, xác định dấu của chúng và xử lý chúng giống nh− các bộ so sánh pha của các rơle cảm ứng. Dựa vào quy trình biến đổi S khác nhau trong các trường hợp ϕ lớn hơn hay nhỏ hơn 0, phần mềm xử lý trong rơle số sẽ xác định hướng của các véc tơ A và B so với nhau, để ra quyết định điều khiển.

Giao diện với ng−ời sử dụng

Tuy nhiên, trong một số thiết bị công nghệ mới nhất đã sử dụng màn hình rộng hơn, với chế độ đồ họa có khả năng hiển thị thông tin tại chỗ mạnh hơn (nh− rơle 7SJ531 của Siemens). Phía sau màn hình th−ờng có các vi mạch có chức năng giải mã thông tin từ bộ vi xử lý thành mã màn hình và bộ ROM ký tự màn hình, thông tin đ−ợc truyền th−ờng ở dạng song song.

Các dạng sự cố trong máy biến áp

• Bảo vệ ngắn mạch

Vì vậy để cân bằng dòng điện thứ cấp ở các phía của bảo vệ so lệch trong chế độ làm việc bình thường, người ta sử dụng máy biến dòng trung gian BIG nh− hình vẽ 2 - 6, có tổ đấu dây phù hợp với tổ đấu dây của máy biến áp và tỷ số biến đổi đ−ợc chọn sao cho các dòng điện đ−a vào so sánh trong rơle so lệch có trị số gần bằng nhau. Rơle hơi đ−ợc lắp trên đoạn ống liên thông từ thùng dầu đến bình dãn dầu theo một đầu nhất định của đầu mũi tên trên rơle hơi phải chỉ về phía thùng giãn nở dầu (cùng với chiều dòng chảy của dầu từ thùng chính qua rơle hơi đến thùng giãn nở dầu khi có sự cố trong máy biến áp).

Các thông số kỹ thuật

Nó trợ giúp cho quá trình xử lý số hoàn toàn cho tất cả các chức năng từ việc các số liệu thu nhận các thông số đo đ−ợc đều đ−a ra các tín hiệu cắt cho các MC. Việc điều chỉnh cho phù hợp với MBA có công suất và tổ nối dây khác nhau và các tỉ số biến dòng khác đ−ợc thực hiện bằng toán học hoàn toàn. • Khối AE làm nhiệm vụ: Khếch đại, lấy mẫu, và lưu giữ các đại lượng đầu vào, chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số và đưa tới khối xử lý.

Các khối chức năng của rơle đ−ợc cung cấp bởi nguồn điện áp 1 chiều 24V cho các rơle đầu ra, ±15V cho đầu vào t−ơng tự, trong khi bộ vi xử lý và các thiết bị trong chuyển của nó dùng nguồn 5V.

Nguyên lý của bảo vệ so lệch máy biến áp 3.1/ Nguyên lý đo

Vì vậy các dòng sự cố chảy qua MBA khi có dòng chạm đất trong hệ thống trong trường hợp có điểm đấu đất bên trong vùng bảo vệ (điểm đấu sao của MBA hoặc trước điểm đấu sao) không có tác dụng mà không có bất cứ biện pháp đặc biệt nào từ bên ngoài (hình 3 - 4). Khi xảy ra ngắn ngoài vùng bảo vệ, ở thời điểm ban đầu giá trị dòng điện ngắn mạch có thể có trị số rất lớn làm cho máy biến dòng bị bão hòa dẫn đến xuất hiện dòng điện không cân bằng rất lớn, có thể có giá trị cao hơn ng−ỡng tác. Các nguyên nhân này khi phân tích thành phần dòng điện đều có chứa các thành phần sóng hài bậc cao nh− phân tích dòng từ hóa MBA ng−ời ta thấy có các thành phần hài bậc 2, 3, 4, 5 vv… Nh−ng trong đó thành phần sóng hài bậc 2 chiếm tỷ lệ lớn hơn cả.

Hai pha cuộn dây có thể được đấu nối tiếp (tương ứng với cuộn dây đấu sao Y) hoặc song song (tương ứng với cuộn dây đấu tam giác Góc lệch pha giữa các cuộn dây chỉ có thể là 0 hoặc 1800.

Bảo vệ chạm đất có giới hạn máy biến áp

Dòng thứ tự không đ−ợc loại trừ bằng thành phần này khi có sự cố bên ngoài (minh họa trên hình 3 - 10) nh−ng nó đ−ợc phát hiện đầy đủ khi có sự cố chạm đất trong vùng đ−ợc bảo vệ. Khi có một sự cố chạm đất trong vùng bảo vệ, sẽ xuất hiện dòng thứ tự không ở trung tính máy biến áp (Io1) và dòng thứ tự không ở các pha (Io2). Từ kết quả trên ta thấy khi sự cố chạm đất trong vùng bảo vệ dòng điện hãm (Ih < 0) vẫn thỏa mãn điều kiện Isl0 > Ih và bảo vệ sẽ tác động cắt máy cắt máy biến áp.

Tuy nhiên việc giả thuyết Io1 và Io2 trùng pha nhau trong tr−ờng hợp sự cố chạm đất trong vùng bảo vệ và ng−ợc pha nhau khi xảy ra sự cố chạm đất ở ngoài vùng bảo vệ, điều này chỉ có đ−ợc khi máy biến dòng là lý t−ởng.

Một số chức năng khác trong 7UT51*

Rơle bảo vệ lưu các giá trị so lệch của 4 sự cố hệ thống cuối cùng, nếu có sự cố thứ 5, thì sự cố cũ nhất sẽ bị ghi đè trong bộ nhớ sự cố, 3 sự cố cuối cùng có thể đọc trên màn hình chỉ thị của thiết bị. Các thông tin được lưu có thể được chuyển đến qua cổng nối cáp quang hoặc giao tiếp cách ly thứ 2 (giao tiếp hệ thống), trung tâm điều khiển, hệ thống tác động hóa các trạm địa phương của SIEMENSI.SA678. Nếu vẫn còn lỗi sau 3 lần cố gắng khởi động lại, hệ thống bảo vệ sẽ tự ngắt nó ra và chỉ thị trạng thái này bằng cách giải phóng rơle có hiệu lực, do vậy đ−a ra lỗi “Equipment fault” (h− hỏng thiết bị) và đồng thời.

Để phát hiện sự dán đoạn hoặc ngắn mạch trong các mạch biến dòng bên ngoài hoặc h− hỏng tại các điểm nối, các giá trị đo đ−ợc kiểm tra tuần hoàn trong các khoảng thời gian, chỉ cần điều kiện không tồn tại tín hiệu khởi động nào.