4. Ý nghĩa của đề tài
2.8.6. Hệ thống bảo vệ thông tin và mạch điện
Trong hệ thống điện có rất nhiều các thiết bị cần bảo vệ, tuy nhiên trong phạm vi thiết bị Viễn thông trong SCADA nên phạm vi giới thiệu sẽ tìm hiểu về thiết bị rơ le bảo vệ áp dụng cho thiết bị viễn thông. Để có cái nhìn khái quát về hệ thống bảo vệ ta có khái niệm chung như sau:
Trong quá trình vận hành hệ thống điện có thể xuất hiện tình trạng sự cố và chế độ làm việc bất thường của các phần tử. Các sự cố thường kèm theo hiện tượng dòng điện tăng khá cao và điện áp giảm thấp. Các thiết bị có dòng điện tăng cao chạy qua có thể bị đốt nóng quá mức cho phép và bị hỏng. Khi điện áp giảm thấp, các hộ tiêu thụ không thể làm việc bình thường và tính ổn định của các máy phát làm việc song song và của toàn hệ thống bị giảm.
Các chế độ làm việc không bình thường làm cho điện áp, dòng điện và tần số lệch khỏi giới hạn cho phép. Nếu để kéo dài tình trạng này, có thể xuất hiện sự cố. Muốn duy trì hoạt động bình thường của hệ thống và các hộ tiêu thụ khi xuất hiện sự cố, cần phát hiện càng nhanh càng tốt chỗ sự cố và cách ly nó ra khỏi phần tử bị hư hỏng, nhờ vậy phần còn lại duy trì được hoạt động bình thường, đồng thời giảm mức độ hư hại của phần tử bị sự cố.
Chỉ có thiết bị tự động bảo vệ mới có thể thực hiện tốt được yêu cầu trên, thiết bị này gọi là bảo vệ rơle.
Bảo vệ rơle sẽ theo dõi liên tục tình trạng và chế độ làm việc của tất cả các phần tử trong hệ thống điện. Khi xuất hiện sự cố, bảo vệ rơle phát hiện và cắt phần tử hư hỏng nhờ máy cắt điện. Khi xuất hiện chế độ làm việc không bình thường, bảo vệ rơle sẽ phát tín hiệu và tùy thuộc yêu cầu, có thể tác động khôi phục chế độ làm việc bình thường hoặc báo tín hiệu cho nhân viên trực.
Các yêu cầu cơ bản đối với bảo vệ rơle:
Tính chọn lọc
Tính chọn lọc là khả năng phân biệt các phần tử hư hỏng và bảo vệ chỉ cắt các phần tử đó.
Tính chọn lọc là yêu cầu cơ bản nhất của bảo vệ rơle để đảm bảo cung cấp điện an toàn liên tục. Nếu bảo vệ tác động không chọn lọc, sự cố có thể lan rộng.
Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: Điều khiển & Tự Động Hóa
Lê Thanh Bằng – 13BĐKTĐH Page | 65
Bảo vệ phải tác động nhanh để kịp thời cô lập các phần tử hư hỏng thuộc phạm vi bảo vệ nhằm:
- Đảm bảo tính ổn định của hệ thống.
- Giảm ảnh hưởng của điện áp thấp (khi ngắn mạch) lên các phụ tải.
- Giảm tác hại của dòng điện ngắn mạch đối với thiết bị. Bảo vệ tác động nhanh phải có thời gian tác động nhỏ hơn 0,1 giây.
Độ nhạy
Bảo vệ cần tác động không chỉ với các trường hợp ngắn mạch trực tiếp mà cả khi ngắn mạch qua điện trở trung gian. Ngoài ra bảo vệ phải tác động khi ngắn mạch xảy ra trong lúc hệ thống làm việc ở chế độ cực tiểu, tức là một số nguồn được cắt ra nên dòng ngắn mạch có giá trị nhỏ. Độ nhạy được đánh giá bằng hệ số nhạy:
- INmin : dòng điện ngắn mạch nhỏ nhất.
- Ikđ: giá trị dòng điện nhỏ nhất mà bảo vệ có thể tác động.
Đối với các bảo vệ tác động theo giá trị cực tiểu (ví dụ bảo vệ thiếu điện áp), hệ số nhạy được xác định ngược lại: trị số khởi động chia cho trị số cực tiểu.
Độ tin cậy
Bảo vệ phải tác động chắc chắn khi xảy ra sự cố trong vùng được giao và không được tác động sai đối với các trường hợp mà nó không có nhiệm vụ tác động.
Một bảo vệ không tác động hoặc tác động sai có thể sẽ dẫn đến hậu quả là một số lớn phụ tải bị mất điện hoặc sự cố lan rộng trong hệ thống.
Qua tìm hiểu về chức năng và yêu cầu của hệ thống Rơle bảo vệ và qua thực tế tìm hiểu các thiết bị trong trạm hiện hữu, các thiết bị bảo vệ viễn thông bao gồm các loại bảo vệ đó là: Rơle Bảo vệ khoảng cách và Rơle So lệch dọc.
Các chỉ danh của rơle đang sử dụng.
- 21: rơle khoảng cách: Là các Rơ le số, bảo vệ cho các đường dây truyền tải
và phân phối trong hệ thống điện. Trong hệ thống điện Việt Nam, các rơle khoảng cách số được sử dụng phổ biến để bảo vệ các đường dây 110, 220 kV và 500 kV.
Luận văn tốt nghiệp Chuyên ngành: Điều khiển & Tự Động Hóa
Lê Thanh Bằng – 13BĐKTĐH Page | 66
- 87L: rơle so lệch dọc: Là các Rơ le số, tùy các thiết bị khác nhau mà có các
loại Rơ le bảo vệ so lệch khác nhau như: Bảo vệ so lệch máy phát, bảo vệ so lệch dọc đường dây, thanh cái ..
Một trong những hãng thiết bị rơ le trong ngành điện hay sử dụng đó là
Siemens; Areva.
Bảng 2.6: Bảng danh sách tham khảo thiết bị bảo vệ thông tin và mạch điện
TT Danh mục vật tư thiết bj Nhà sản xuất/
Xuất xứ
1 Thiết bị thông tin bảo vệ.
1.1 SWT 3000 Siemens
1.2 DIP 5000 Areva
2 Hệ thống bảo vệ mạch điện.
2.1 SEL-751A/SEL-3530/SEL -551 SEL - Schweitzer Engineering Laboratories