5/ Một số chức năng khác trong 7UT51*
5.6/ Các chức năng phụ thuộc
Các chức năng phụ của bảo vệ so lệch dịng 7UT51* bao gồm: - Xử lý các tín hiệu.
- L−u các so lệch ngắn mạch cho việc ghi sự cố. - Đo dịng vận hành.
• Xử lý các tín hiệu.
Sau một sự cố trong đối t−ợng bảo vệ, thơng tin liên quan đến đáp ứng của thiết bị bảo vệ và các giá trị đo đ−ợc là rất quan trọng để phân tích chính xác diễn biến sự cố. Cho mục đích này, rơle cung cấp các tín hiệu và chỉ thị cĩ ảnh h−ởng ở 3 mức.
Các chỉ thị và các đầu ra nhị phân (các rơle tín hiệu)
Các điều kiện và sự kiện quan trọng đ−ợc chỉ thị bằng các chỉ thị quang (LED) ở mặt tr−ớc. Rơle cũng cĩ các rơle tín hiệu cho việc truyền tín hiệu đi xa. Phần lớn các chỉ thị và tín hiệu cĩ thể đ−ợc sắp đặt, chúng cĩ thể đ−ợc gán cho các ý nghĩa khác nhau với chỉnh định của nhà máy.
Các rơle tín hiệu làm việc ở chế độ khơng nhớ và trở về sau khi điều kiện chỉ thị biến mất. Các chỉ thị LED cĩ thể làm việc ở chế độ nhớ hoặc khơng nhớ.
Các bộ nhớ của các chỉ thị cĩ thể l−u lại khi mất nguồn. Chúng cĩ thể đ−ợc giải trừ :
- Tại chỗ, qua bàn phím ở mặt tr−ớc rơle.
- Từ xa bằng cách cấp nguồn vào đầu vào nhị phân, giải trừ từ xa. - Từ xa thơng qua một trong các giao tiếp nối tiếp.
- Tự động bởi mỗi tác động mới của rơle.
Một số rơle và chỉ thị các điều kiện (trạng thái) sẽ khơng thích hợp khi chúng đ−ợc l−u. Thơng th−ờng chúng khơng thể đến khi điều kiện gốc của nĩ ch−a bị loại trừ. Nĩ chủ yếu liên quan tới các chỉ thị sự cố nh− là “sự cố điện áp nguồn nuơi” vv…
Đèn LED xanh chỉ thị sẵn sàng làm việc. LED này khơng thể giải trừ và duy trì khi bộ VXL làm việc đúng và rơle khơng cĩ h− hỏng. Đèn LED này tắt khi chức năng tự kiểm tra của bộ VXL phát hiện cĩ h− hỏng hoặc khi mất điện áp nguồn nuơi.
Khi cĩ điện áp nguồn nh−ng vẫn cĩ h− hỏng bên trong thiết bị, LED đỏ phát sáng (“khĩa-Block”) và khĩa thiết bị.
Thơng tin trên màn chỉ thị hoặc đến máy tính cá nhân.
Các sự kiện và điều kiện cĩ thể đọc trên màn hình chỉ thị của thiết bị. Ngồi ra, một máy tính cá nhân cĩ thể nối với rơle qua giao tiếp vận hành và tất cả thơng tin khi đĩ đ−ợc gửi qua máy tính.
Trong trạng thái tĩnh, khi khơng cĩ sự cố nào trên hệ thống, màn hình chỉ thị đ−a ra các thơng tin vận hành cĩ thể lựa chọn (th−ờng là giá trị vận hành đo đ−ợc) trên mỗi dịng. Khi cĩ sự cố hệ thống, thơng tin (cĩ thể lựa chọn) sự cố
xuất hiện thay cho các thơng tin vận hành, chức năng bảo vệ và các pha nào đã cắt. Các thơng tin ỏ trạng thái tĩnh sẽ lại xuất hiện ngay các tín hiệu sự cố này đã đ−ợc chấp nhận.
Rơle cũng cĩ một số bộ nhớ đệm cho các sự kiện nh− các cảnh báo vận hành, các tín hiệu sự cố cĩ thể l−u lại tránh tr−ờng hợp mất điện áp nguồn bằng pin bộ nhớ đệm. Các cảnh báo cũng nh− các giá trị vận hành sẵn cĩ, cĩ thể đ−ợc đ−a ra màn hình chỉ thị bất cứ khi nào bằng bàn phím hoặc máy tính cá nhân qua giao tiếp vận hành.
Sau một sự cố, các thơng tin quan trọng liên quan đến diễn biến của nĩ, nh− là tác động và cắt cĩ thể đ−ợc gọi ra màn hình rơle. Thời điểm bắt đầu sự cố đ−ợc chỉ thị bằng thời gian tuyệt đối của hệ điều hành, cung cấp bởi đồng hồ thời gian thực. Chuỗi các sự kiện đ−ợc đánh dấu bằng thời gian quy chiếu theo thời điểm bộ phận phát hiện sự cố đã tác động. Do vậy, thời gian trơi qua đến khi lệnh cắt bắt đầu và đến khi tín hiệu cắt trở về cĩ thể đọc đ−ợc. Độ phân giải là 1ms.
Các sự kiện cũng cĩ thể đọc bằng máy tính cá nhân sử dụng ch−ơng trình DIGSI. Hơn nữa, các dữ liệu cĩ thể đ−a ra máy in hoặc l−u trong đĩa mềm.
Rơle bảo vệ l−u các giá trị so lệch của 4 sự cố hệ thống cuối cùng, nếu cĩ sự cố thứ 5, thì sự cố cũ nhất sẽ bị ghi đè trong bộ nhớ sự cố, 3 sự cố cuối cùng cĩ thể đọc trên màn hình chỉ thị của thiết bị.
Một sự cố hệ thống bắt đầu bằng việc tác động của bất kỳ bộ phận phát sự cố nào và kết thúc bằng sự trở về của chức năng bảo vệ cuối cùng.
Các thơng tin đến thiết bị trung tâm (tùy chọn)
Các thơng tin đ−ợc l−u cĩ thể đ−ợc 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 hĩa các trạm địa ph−ơng của SIEMENSI.SA678. Việc truyền so lệch sử dụng giao thức truyền so lệch đ−ợc chuẩn hĩa theo VDEW/ZVEI và IEC 870-5- 103 hoặc theo DIN19244.
• L−u và truyền dữ liệu cho việc ghi sự cố
Các giá trị tức thời của các giá trị đo đ−ợc iL1, iL2, iL3 của bộ biến dịng của mỗi cuộn dây máy biến áp, máy phát hoặc động cơ cũng nh− mỗi phía của điểm rẽ nhánh, iA, iB là các đầu vào thêm ở 7UT513 đ−ợc lấy mẫu sau mỗi 1.66 ms (với tần số 50 Hz) và đ−ợc l−u trong bộ ghi chuyển dịch quay vịng. Khi cĩ 1 sự cố, dữ liệu đ−ợc l−u qua thời gian đã chọn, nh−ng lớn nhất khơng quá 5s. Số bản ghi sự cố lớn nhất trong thời gian này là 8. Khi đĩ các sự cố này sẵn sàng cho
phân tích sự cố. Đối với các sự cố mới, các dữ liệu sự cố thực tế mới đ−ợc l−u khơng cần việc xác nhận các dữ liệu cũ.
Các dữ liệu cĩ thể đ−a sang máy tính cá nhân thơng qua giao tiếp vận hành ở mặt tr−ớc rơle và đ−ợc xử lý bằng phần mềm DIGSI. Các dịng điện đ−ợc quy đổi theo các giá trị cực đại của chúng, chuẩn hĩa theo các giá trị định mức và chuẩn bị cho các đồ thị dễ nhìn. Ngồi ra các tín hiệu cĩ thể đ−ợc đánh dấu nh− các bản ghi nhị phân.
Hơn nữa, các dữ liệu ghi sự cố cũng cĩ thể truyền tới trung tâm điều khiển thơng qua giao tiếp hệ thống nối tiếp (nếu cĩ). Việc đánh giá các dữ liệu sẽ đ−ợc thực hiện ở trung tâm điều khiển, sử dụng các ch−ơng trình phần mềm thích hợp. Khi các dữ liệu đ−ợc truyền tới trung tâm điều khiển, việc truyền cĩ thể đ−ợc tiến hành tự động, sau mỗi lần rơle tác động hoặc cắt. Khi đĩ những việc sau cĩ thể ứng dụng:
- Rơle báo hiệu các dữ liệu ghi sự cố sẵn sàng.
- Các dữ liệu sẵn sàng cho việc truyền đến, khi chúng bị ghi đè bởi dữ liệu mới.
- Quá trình truyền dữ liệu cĩ thể bị hủy bỏ từ thiết bị trung tâm.
• Các đo l−ờng vận hành hàng ngày và các số liệu tải
Các giá trị hiệu dụng của tất cả các dịng pha luơn sẵn sàng cho việc đọc tại chỗ hoặc truyền so lệch đi xa ở mặt tr−ớc hoặc thơng qua giao tiếp vận hành. Ngồi ra các dịng sự cố chạm đất giới hạn và các số liệu tính tốn của bảo vệ quá tải luơn sẵn sàng:
- I1L1, I1L2, I1L3: Các dịng pha của phía thứ nhất (cuộn 1 của MBA, các biến dịng phía đấu sao của máy phát hoặc động cơ, phía 1 của điểm rẽ nhánh) bằng ampe nhất thứ và bằng % của dịng định mức.
- I2L1, I2L2, 21L3: Các dịng pha của phía thứ hai (cuộn 2 của MBA, các biến dịng phía đấu sao của máy phát hoặc động cơ, phía 2 của điểm rẽ nhánh) bằng ampe nhất thứ và bằng % của dịng định mức.
- I3L1, I3L2, I3L3: Các dịng pha của phía thứ ba (cuộn 3 của MBA, các biến dịng phía đấu sao của máy phát hoặc động cơ, phía 3 của điểm rẽ nhánh) bằng ampe nhất thứ và bằng % của dịng định mức.
- θ/θtrip L1, θ/θtrip L2, θ/θtrip L3: Tính tốn độ tăng nhiệt theo phần trăm của độ tăng nhiệt cắt cho mỗi phía mà bảo vệ quá tải cĩ tác dụng.
- Igh: dịng chạm vỏ cho bảo vệ dịng chạm vỏ (chỉ cĩ ở 7UT513).
Trong rơle tổ hợp nhiều chức năng kiểm sốt hữu hạn của phần cứng và phần mềm, hơn nữa các giá trị đo đ−ợc luơn đ−ợc kiểm tra. Vì vậy, các mạch dịng cũng nằm trong hệ thống đ−ợc kiểm sốt.
Kiểm sốt phần cứng
Tồn bộ phần cứng luơn đ−ợc giám sát, từ các đầu vào nhị phân cho đến các rơle đầu ra để phát hiện kịp thời các h− hỏng và các chức năng khơng đ−ợc chấp nhận. Nĩ đ−ợc thực hiện bằng cách kiểm sốt:
- Các điện áp nguồn nuơi và điện áp chuyển đổi.
Bộ vi xử lý kiểm tra việc bù và điện áp chuyển đổi của bộ ADC (bộ chuyển đổi t−ơng tự/số). Bảo vệ sẽ bị khĩa ngay khi cĩ sự sai lệch khơng cho phép. Các sự cố vĩnh cửu đ−ợc cảnh báo.
H− hỏng hoặc tắt nguồn nuơi sẽ làm cho hệ thống ngừng hoạt động. Trạng thái này đ−ợc chỉ thị bằng một tiếp điểm “an tồn” khi cĩ h− hỏng (“Fail safe contact”). Sụt áp thống qua ≤ 50 ms khơng ảnh h−ởng đến sự hoạt động của rơle (Un≥110 V).
- Các mạch cắt :
Các rơle điều khiển cắt (Command relay) đ−ợc điều khiển bằng hai kênh điều khiển và một kênh phát phụ. Các mạch điều khiển và sự liên tục hay ngắn mạch trong rơle liên tục đ−ợc kiểm sốt.
- Các modul nhớ:
Kiểm tra tổng định kỳ cho bộ nhớ ch−ơng trình (EPROM), bộ nhớ gán thơng số (EEPROM) và bộ nhớ làm việc (RAM) và so sánh với kiểm tra tổng đ−ợc l−u. (Kiểm tra tổng của các EEPROM đ−ợc tính tốn mỗi khi cĩ thơng số gán mới).
Kiểm sốt phần mềm.
Để kiểm sốt liên tục sự làm việc của ch−ơng trình, một đồng hồ kiểm tra (Watch-dog timer) sẽ khởi động lại bộ VXL khi cĩ lỗi tại bộ VXL hoặc nếu ch−ơng trình chạy sai. Hơn nữa, các kiểm tra nội bộ hợp lý bảo đảm tất cả các lỗi trong quá trình xử lý ch−ơng trình, gây ra bởi nhiễu sẽ đ−ợc nhận ra. Những lỗi nh− vậy sẽ đ−ợc xác lập lại và khởi động tại bộ VXL.
Nếu các lỗi này khơng thể loại trừ bằng việc khởi động lại, các khởi động lại khác sẽ đ−ợc thi hành. Nếu vẫn cịn lỗi sau 3 lần cố gắng khởi động lại, hệ thống bảo vệ sẽ tự ngắt nĩ ra và chỉ thị trạng thái này bằng cách giải phĩng rơle cĩ hiệu lực, do vậy đ−a ra lỗi “Equipment fault” (h− hỏng thiết bị) và đồng thời đèn LED sáng báo hiệu khĩa “Blocked”.
Kiểm sốt mạch biến dịng bên ngồi.
Để phát hiện sự dán đoạn hoặc ngắn mạch trong các mạch biến dịng bên ngồi hoặc h− hỏng tại các điểm nối, các giá trị đo đ−ợc kiểm tra tuần hồn trong các khoảng thời gian, chỉ cần điều kiện khơng tồn tại tín hiệu khởi động nào.
- Sự cân xứng dịng: Khi làm việc bình th−ờng, cĩ thể cho là các dịng điện gần đối xứng thích hợp với các biểu thức sau:
max min I I <SYM.Hsố.I (3-34) Nếu: N I Imax >SYM.Ing−ỡng/IN (3-35) Imax luơn là dịng lớn nhất trong các dịng 3 pha.
Imin là dịng nhỏ nhất.
SYM.Hsố.I: Là hệ số đối xứng mơ tả độ lớn của sự đối xứng dịng của các dịng điện pha.
SYM.Ing−ỡng là giới hạn thấp hơn của vùng xử lý của chức năng kiểm sốt (xem hình vẽ). Cả hai thơng số cĩ thể đặt.
Hình 3 - 15: Kiểm sốt sự đối xứng dịng
- Giám sát dịng tổng:
Nếu rơle đ−ợc sử dụng cho bảo vệ so lệch điểm rẽ nhánh, các dịng so lệch đ−ợc giám sát ở mức thấp. Chức năng giám sát này làm việc trên từng pha. H− hỏng đ−ợc phát hiện trong mạch thứ cấp của các biến dịng khi dịng so lệch cĩ độ lớn của dịng tải trong điều kiện làm việc bình th−ờng. Nĩ đ−a ngay ra tín hiệu, đồng thời bảo vệ so lệch cũng bị khĩa.
