Mạch đo lường
Iđm : 1A hoặc 5A. Fđ : 50HF ÷ 60HF.
Công suất tiêu thụ < 0,1 VA/pha ứng với IN = 1A < 0,5 VA/pha ứng với IN = 5A
Khả năng quá tải
Nhiệt độ (giá trị hiệu dụng): 100IN trong ≤ 1s 10IN thời gian ≤ 10s.
4IN lâu dài. Dòng điện xung: 250IN trong 1/2 chu kỳ. Điện áp nguồn thao tác (nguồn một chiều)
Bảng 5-5: Điện áp nguồn thao tác (nguồn một chiều)
Uđm(V_DC) 24/48 60/110/125 220/250
Sai lệch cho phép 19 ÷ 58 48 ÷ 150 176 ÷ 300
Nguồn thao tác một chiều được cấp qua bộ chuyển đổi:
o Điện áp xoay chiều 12%Uđm.
o Công suất tiêu thụ ≈ 7W.
o Công suất làm việc ≈ 11W.
o Thời gian phục hồi khi sự cố: ≥ 50ms ở Uđm ≥ 110V(DC)
Các tiếp điểm làm việc
o Số Rơle cắt : 2 (có thể đặt).
o Số tiếp điểm trên Rơle: 2 thường mở.
o Dung lượng dòng cắt : 1000W/VA.
o Dung lượng cắt: 30W/VA.
o Điện áp cắt : 250V.
o Dòng cho phép: 5A liên tục 30A trong 0,5s.
Tiếp điểm tín hiệu
o Số Rơle tín hiệu : 4 (có thể đặt)/1
o Số tiếp điểm/Rơle : 1 thưởng mở
o Dung lượng điện cắt : 20W/VA
o Dòng cho phép : 1A
Số đầu vào nhị phân (2 có thể đặt)
o Điện áp làm việc : 24V đến 250V(DC)
o Dòng điện tiêu thụ : ≈ 2,5mA độc lập với Uđm
Các giao diện nối tiếp
o Giao tiếp với người vận hành: không cách ly.
o Giắc nối: Hàng kẹp đầu nối có 25 cực phù hợp với tiêu chuẩn ISO2110.
o Tốc độ truyền tin: Đấu nối máy tính cá nhân, Min 1200Baud, Max 19200Baud.
Giao điểm để truyền
o Số liệu đến trung tâm điều khiển: Cách ly.
o Các tiêu chuẩn: Tương tự 1/24/V28 đến CC1TT.
o Tốc độ truyền: Mặc định 9600Baud, Min 1200Baud, Max 1900Baud.
o Độ đảm bảo truyền tín hiệu: K/cd = 4
o Đấu nối trực tiếp: Bộ đấu nối Module 4 cực.
o Khoảng cách truyền tín hiệu: Tối đa 1000m.
o Đấu nối cáp quang: F – 5MA cho đấu nối cáp quang trực tiếp.
o Chiều dài sóng quay: 820mm.
o Khoảng cách truyền: Max 1,5km.
Các ứng suất khí hậu
o Khi làm việc: - 50C đến + 550C
o Khi lưu kho: - 250C đến +550C
o Khi vận chuyển: - 250C đến + 700C 5.3.4 Tính năng của rơle 7SJ600
Rơle 7SJ600 là loại rơle kỹ thuật số. Rơle được chọn làm bảo vệ dự phòng cho Máy biến áp.
Các chức năng:
o Bảo vệ quá dòng, dòng điện pha cắt nhanh I>>: 50
o Bảo vệ quá dòng, dòng điện thứ tự không cắt nhanh I0>>: 50N
o Bảo vệ quá dòng, dòng điện pha có thời gian I>, t: 51
o Bảo vệ quá dòng, dòng thứ tự không có thời gian I0>, t: 51N
o Bảo vệ quá tải nhiệt độ: 49 Phạm vi chỉnh định của các bảo vệ Rơle
Bảo vệ quá dòng có thời gian độc lập
Phạm vi chỉnh định
- Khởi động quá dòng : I> (pha – pha)
I/In 0,05 25 (bước chỉnh định 0,01). - Khởi động quá dòng : Ic > (pha – đất)
I/In 0,05 25,00 (bước chỉnh định 0,01). - Khởi động quá dòng : I >> (pha – pha)
I/In 0,05 25,00 (bước chỉnh định 0,01). - Khởi động quá dòng : Ic >> (pha – đất)
I/In 0,0525,00 (bước chỉnh định 0,01). - Thời gian duy trì:
T 0,00 60,00 (bước chỉnh định 0,01). - Thời gian khởi động cho : I>; I >>; Ic > ; Ic >>
+ Ở hai lần mức đặt không có đo lặp lại ≈ 30ms + Ở hai lần mức đặt có đo lặp lại ≈ 50ms
+ Ở năm lần mức đặt không có đo lặp lại25 ms + Ở năm lần mức đặt có đo lặp lại 40 ms - Thời gian giải trừ cho I>; I>>; Ic>; Ic>> ≈ 35ms - Tỷ lệ trở về 0,95 ms
- Dung sai
+ Các giá trị tác động I>; I>>; Ic>; Ic>> : 3% giá trị đặt + Thời gian trễ: 1% giá trị đặt hoặc 10ms
Các biến số có ảnh hưởng
- Dải điện áp nguồn nuôi: 0,8 UH / UHN 1,15 1% - Nhiệt độ trong dải: 00Cmt 400C.
- Tần số trong dải: 0,95 f/ fn 1,05 2,5%
- Sóng hài tới 10% của sóng hài bậc 3 và 10% của sóng hài bâc 5.
Bảo vệ quá dòng có thời gian phụ thuộc
Phạm vi chỉnh định
- Khởi động quá dòng : I> (pha – pha)
I/In 0,1 4,00 (bước chỉnh định 0,01). - Khởi động quá dòng : Ic > (pha – đất)
I/In 0,1 4,00 (bước chỉnh định 0,01). - Khởi động quá dòng : I >> (pha – pha)
- Khởi động quá dòng : Ic >> (pha – đất)
I/In 0,1 25,00 (bước chỉnh định 0,01). - Bội số thời gian choIp và Icp
tp 0,05 10,00 (bước chỉnh định 0,01). - Thời gian trễ cho: I >> ; Icp >>
t 0,001 60,00 (bước chỉnh định 0,01).
Đặc tính thời gian cắt theo IFC 255 – 3 và BS 142
Hình 5-6: Đồ thị đặc tính thời gian cắt
trong đó:
t: thời gian cắt
Tp : bội số thời gian cắt Ip : mức dòng khởi động I : dòng sự cố
- Ngưỡng tác động khoảng 1,1Ip - Dung sai
- Giá trị khởi động : Ip >>; Icp > 3% giá trị đặt - Thời gian trễ cho : 2 Ip < 20 5% giá trị đặt
I/IP I/I 1T(s) 14 . 0 t P 02 . 0 P ) s ( T 1 I / I 5 . 13 t P P 6 1 2 4 8 10 20 0.5 2 4 8 16 32 Phụ thuộc cao 100 6 1 2 4 8 10 20 4 8 16 32 I/IP Phụ thuộc cực cao I/I 1T(s) 80 t P 2 P Phụ thuộc thường 8 0.05 0.1 20 0.4 0.2 50 40 30 20 10 5 3 2 1 0.5 0.3 1 2 4 6 10 0.5 1 2 4 8 16 32 I/IP 4 50 P T P T P T 100 0.05 0.1 0.4 0.2 40 30 20 10 5 3 2 1 0.5 0.3 4 50 0.05 0.1 0.4 0.2 40 30 20 10 5 3 2 1 0.5 0.3 4
- Các biến số ảnh hưởng
- Dải điện áp nguồn thao tác: 0.8 UH/UHN 1,15 1% - Nhiệt độ trong dải: 00C ≤ θmt ≤ 400C0,5%/ 10 K - Tần số trong dải: 0.95 f / fN 1,05 8%
Bảo vệ quá tải theo nhiệt độ
Phạm vi chỉnh định
- Hệ số k theo IEC 255 – 8 : 0,1 4,00 (B - 0,01). - Hằng số thời gian τ : 0,1 999,9 (B - 0,01).
- Cấp báo tín hiệu θth/θcắt : 50 100% tính đến việc tăng nhiệt độ cắt.
Đặc tính thời gian cắt 2 2 2 ( ) ( ) .ln ( ) 1 pre n n n I I kI kI t I kI
trong đó: t - là thời gian cắt. τ – là thông số thời gian. I – dòng điện phụ tải. Ipre – dòng phụ tải trước đó. k– là hệ số theo IEC 255 – 8.
Các hệ số trở về
- θ/θcắt – trở về trước nhiệt độ báo tín hiệu - θ/θth ≈ 0,99
- I/Ith ≈ 0,99
Dung sai
- Tính đến kN.I ± 10%
- Tính đến thời gian cắt ± 12% ± 2s
Các biến số có ảnh hưởng (quy đổi theo k.IN) - Dải điện áp thao tác một chiều
0,8 ≤ UH/ UHN ≤ 1,15 ≤ 1% - Nhiệt độ trong dải
-50C ≤ θmt ≤ +400C ≤ 0,5% - Tần số trong dải
0,95 ≤ f/fn ≤ 1,05 ≤ 1%
Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt
Phạm vi chỉnh định
- Giải tác động của cấp dòng điện
I/In 001 ÷ 4,00(bước chỉnh định 0,01). - Cấp thời gian
tBF 0,06 ÷ 60s (bước chỉnh định 0,01).
Thời gian tác động
- Với khởi động bên trong nằm trong khởi động của bảo vệ quá dòng. - Với khởi động bên ngoài ≈ 40ms.
Dung sai
- Giá trị tác động 3% giá trị đặt.
- Thời gian trễ (t) 1% giá trị đặt hoặc 20ms.
Các chức năng phụ khác
Đo thông số vận hành - Các giá trị đo dòng điện + Dải đo 0%÷ 240% + Sai số 2% IN
- Các giá trị quá tải của θ/θcắt + Dải đo 0% ÷ 240%
+ Sai số 3% quy đổi theo θcắt
Kiểm tra các giá trị đo: tổng các dòng pha và đất.
Giám sát các giá trị đo ổn định.
Lưu các số liệu về sự cố trên tín hiệu của sự cố sau cùng.
Phân bổ thời gian: chu kỳ đưa ra tín hiệu vận hành (phút) còn chu kỳ cho tín hiệu sự cố (ms).
Lưu trữ số liệu cho việc ghi nhớ sự cố.
Ghi các thao tác vận hành của máy cắt:
- Số lần cắt bởi 7SJ600 được lưu 0 ÷ 65535 - Dòng cắt cuối cùng 0÷ 50 IN
- Tổng các dòng cắt 0 ÷ 65535IN
Các địa chỉ cài đặt
Với bảo vệ quá dòng có thời gian độc lập cho sự cố pha (chức năng 51) địa chỉ cài đặt dòng khởi động cho chức năng 51 là khối địa chỉ 12/2 dòng cài đặt dưới dạng I*d = I/In có dải đặt là 0,05 đến 25,00. Địa chỉ cài đặt cho thời gian tác động của 51 là khối địa chỉ 12/3 dải đặt là 0,00 đến 60,00s.
Với bảo vệ quá dòng có thời gian phụ thuộc cho sự cố pha – pha 51 địa chỉ cài đặt Ikđ là khối địa chỉ 12/4 dòng cài đặt dưới dạng I*d = I/In có dải đặt là 0,01 đến 4,00. Địa chỉ cài đặt của bội thời gian tác động là khối địa chỉ 12/5 với dải đặt 0,05 đến 10,00s.
Bảo vệ quá dòng với thời gian độc lập cho sự cố pha – pha 51N. Địa chỉ cài đặt Ikđ cho 51N là khối địa chỉ 15/2 dạng dòng điện đặt I* = I/IN và có dải đặt là 0,05 đến 25,00. Địa chỉ cài đặt thời gian tác động cho 51N là khối địa chỉ 15/3 dải đặt từ 0,00 đến 60,00s. Bảo vệ quá dòng với thời gian phụ thuộc cho sự cố pha – đất (51N). Địa chỉ cài đặt Ikđ cho 51N, khối địa chỉ 15/4 dạng dòng điện đặt I* = I/IN dải đặt từ 0,01 đến 4,00. Địa chỉ cài đặt cho bội số thời gian tác động là khối địa chỉ 15/5 dải đặt từ 0,05 đến 3,20s.
Với bảo vệ quá dòng cắt nhanh cho sự cố pha – pha (chức năng 50). Địa chỉ cài đặt Ikđ cho chức năng 50 là khối địa chỉ 1202 dạng dòng điện cài đặt I* = I/In,dải cài đặt là 0,05 đến 25,00. Địa chỉ cài đặt cho thời gian trễ của 50 là khối địa chỉ 1203 dải cài đặt từ 0,00 đến 60,00s hoặc ∞ (nếu không đặt chức năng 50).
Với bảo vệ quá dòng cắt nhanh cho sự cố pha – đất (chức năng 50N). Địa chỉ cài đặt dòng khởi động của 50N là khối địa chỉ 1502. Dạng dòng điện cài đặt là I*d = I/In dải từ 0,05 đến 25,00. Địa chỉ cài đặt cho thời gian trễ của 50N là khối địa chỉ 1503 dải 0,01 đến 60,00s hoặc ∞ (nếu không đặt chức năng 50N).
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ BẢO VỆ 6.1 Bảo vệ đường dây
6.1.1 Các số liệu cần thiết phục vụ cho việc bảo vệ rơle
Khi bảo vệ cho đường dây 22kV ta sử dụng rơ le kỹ thuật số 7SJ600 đặt ở đầu đường dây, do lưới chỉ có 1 nguồn cung cấp nên ta bố trị đặt các bảo vệ như sau : BV1 (đầu đường dây D1); BV2 (đầu đường dây D2); BV3 và BV4 (đặt ở hai đầu đường dây D3).
Nhiệm vụ chính của các rơ le để thực hiện các bảo vệ quá dòng điện pha. Ngoài ra, rơle 7SJ600 còn có chức năng bảo vệ chống hư hỏng máy cắt.
Bảng 6-1: Các số liệu cần phục vụ cho bảo vệ rơle
STT Tên gọi các đại lượng Giá trị bằng số các phía Máy
biến áp
1 Điện áp danh định (kV) 115 24
2 Công suất danh định (MVA) 25 25
3 Dòng điện danh định sơ cấp (A)
125,51 627,555
4 Tổ đấu dây Yn0 Yn0
5 Tỷ số biến dòng dung cho máy biến áp
1000/5 1000/5 Đường
dây
6 Điện áp danh định (kV) 24 7 Tỷ số biến dòng dung cho
đường dây D1, D2
250/5 8 Tỷ số biến dòng dung cho
đường dây D3
200/5
Bảng 6-2: Bảng tổng kết dòng ngắn mạch lớn nhất, nhỏ nhất qua bảo vệ đường dây
Điểm ngắn mạch N3 N4 N5 N6 N7 N8 N9 N10 N11 Trường hợp 1 INmax 8,685 6,014 4,600 3,724 3,128 2,638 2,280 2,008 1,794 INmin 4,708 3,794 3,178 2,734 2,398 2,099 1,866 1,680 1,527 I0Nmax 8,353 4,805 3,372 2,598 2,113 1,717 1,447 1,250 1,100 I0Nmin 4,573 3,257 2,529 2,067 1,747 1,468 1,266 1,112 0,992 Trường hợp 2 INmax 8,685 5,346 3,861 3,022 2,483 2,163 1,917 1,721 1,561 INmin 4,708 3,517 2,807 2,336 2,000 1,787 1,616 1,474 1,355 I0Nmax 8,353 4,176 2,784 2,088 1,671 1,413 1,225 1,081 0,967 I0Nmin 4,573 2,955 2,183 1,731 1,434 1,240 1,092 0,976 0,882 Trường hợp 1 : vận hành 2 đường dây D1 và D3
6.1.2 Cài đặt thông số cho rơ le 7SJ600
Cách thức chỉnh định rơ le
Chỉnh định rơ le được thực hiện qua bàn phím màng tích hợp và màn chỉ thị ở mặt trước. Tất cả các thông số vận hành có thể được đưa vào và tất cả các thông tin có thể đọc ra từ đây. Ngoài ra việc giao tiếp có thể thực hiện thông qua kết nối với máy tính cá nhân.
Bàn phím bao gồm 9 phím là: các phím mũi tên (lên/xuống – trái/phải); các phím điều khiển (+/-), phím Yes/No (Y/J – N) và phím xác nhận (E).
Cách thức chỉnh định rơ le như sau:
- Sau khi đã truy cập vào 1 địa chỉ nào đó, muốn thay đổi các tuy chọn ta dùng cáo phím mũi tên lên/xuống, để thay đổi các chỉ số chỉnh định ta dùng các phím điều khiển(+/ - ). Phím “E-Enter” được dùng sau mỗi bước thao tacstrong quá trình chỉnh định.
- Để kết thúc công việc chỉnh định ta nhấn một trong các phím mũi tên (lên/xuống – trái/phải) mà không xác nhận cấp phát bằng phím E, màn hình sẽ hiện ra câu hỏi: “ SAVE NEW SETTING?” (có lưu thông số chỉnh định mới không?). Nếu đồng ý ta xác nhận bằng phím Y/J, nếu từ chối xác nhận bằng phím N.
Bảng cách thức chỉnh định
Địa chỉ Cách lựa chọn Chỉnh định Mô tả
Cài đặt các chức năng
7402 EXIST
NON EXIST
EXIST Cài đặt chức năng ghi sự cố
7807 EXIST
NON EXIST
EXIST Cài đặt chức năng bảo vệ chống chạm
đất
7806 EXIST
NON EXIST
EXIST Cài đặt chức năng tự động đóng lại
(AR)
7810 EXIST
NON EXIST
NON EXIST Không cài đặt chức năng bảo vệ có hướng 7899 50 Hz 60Hz 50 Hz Tần số định mức của lưới 7901 WITH AR WITHOUT AR
WITH AR Bổ sung chức năng AR cho bảo vệ I>>
7902 WITH AR
WITHOUT AR
WITH AR Bổ sung chức năng AR cho bảo vệ I>
7904 WITH AR
WITHOUT AR
WITH AR Bổ sung chức năng AR cho bảo vệ I0>>
7905 WITH AR
WITHOUT AR
WITH AR Bổ sung chức năng AR cho bảo vệ I0> Cài đặt các thông số của BU,BI
1103 1kV đến 400kV 110kV U1đmBU
1104 100V đến 125V 100V U2đmBU
Chỉnh định các chức năng của I>,I>>
1201 ON
OFF
ON Bật chức năng bảo
vệ quá dòng
1202 0,10 đến 25,00 15,88 I*kđ của I>>
1203 0,00s đến 60,00s 0,05s t-I>> 1211 NORMAL INVERSE VERY INVERSE EXTREMELY INVERSE USER CHARACTER
VERY INVERSE Chọn đặc tính thời gian rất dốc cho
bảo vệ I>
1216 FUNDAMETAL
TRUE R.M.S.
TRUE R.M.S. Tính toán theo giá trị hiệu dụng Chỉnh định các chức năng của I0>, I0>> 1501 ON OFF ON Bật chức năng quá dòng thứ tự không 1502 0,05 đến 25,00 12,55 I*kđ của I0>> 1503 0,00s đến 60s 0,05s t-I0>>
1512 0,05 đến 25,00 0,40 I*kđ của I0>
1513 0,00s đến 60s 1,1s t-I0>
1516 FUNDAMETAL
TRUE R.M.S.
TRUE R.M.S. Tính toán theo giá trị hiệu dụng Chỉnh định chức năng hãm theo hài bậc 2
2001 ON OFF ON Bật chức năng bảo vệ quá dòng 2002 10% đến 45% 20% Khi thành phần hài bậc 2 Quá 20% song cơ bản thì chức năng
hãm làm việc
2004 0,10s đến 60,00s 1,50s Thời gian hãm
6.1.3Tính dòng khởi động của các bảo vệ quá dòng.
Chức năng bảo vệ quá dòng có thời gian (I>/51)