V. HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM
2. Sự cố pha-pha:
Tổng trở pha-pha (giả sử đối với sự cố hai pha L1 và L2) được tính từ giá trị đo lường dòng điện và điện áp theo công thức:
ZL = ( ) (I UI ) U L L E L E L 2 1 2 1 − − − −
Khi thực hiện thí nghiệm bơm dòng theo sơ đồ đấu nối thì IL1 = - IL2 nên:
ZL = I I U L L L * 2 1 2 1−
Từ công thức tính tổng trở như trên, ta tính toán được điện áp tác động của từng vùng bảo vệ khoảng cách theo các thông số đặt của rơle như sau:
Sơ đồ 00 : Uipu = 2 * Iinj * Ri
Sơ đồ 900 : Uipu = 2 * Iinj * Xi
Trong đó, Uipu : điện áp tác động của vùng bảo vệ thứ i,
Iinj : dòng điện cung cấp vào đầu vào xoay chiều của rơle, Ri : điện trở pha-pha của vùng bảo vệ thứ i,
Xi : trở kháng của vùng bảo vệ thứ i,
Các bước thí nghiệm các sự cố pha-pha của các vùng bảo vệ khoảng cách như sau:
- Cung cấp các dòng điện pha A và B lớn hơn giá trị nhỏ nhất của ngưỡng dò sự cố xác định tại địa chỉ 1202 vào đầu vào tương ứng của rơle.
- Cung cấp điện áp 3 pha bình thường vào đầu vào điện áp của rơle.
- Giảm dần điện áp của hai pha A và B cho đến khi rơle tác động, cảnh báo Distance picked up, Distance pickup forward xuất hiện, đèn chỉ báo sự cố pha AB của bảo vệ khoảng cách tác động làm việc, thông tin cảnh báo đúng cho pha AB. Ghi lại giá trị điện áp tác động này và so sánh với điện áp tính được theo công thức trên, sai số không được vượt quá 5%.
- Giữ nguyên giá trị dòng điện, tăng điện áp lên 106% so với giá trị điện áp tác động, kiểm tra rơle trở về (chú ý kiểm tra đối với vùng đang thí nghiệm).
- Khởi tạo một sự cố chắc chắn của vùng khoảng cách này và kiểm tra sự làm việc của các đầu ra, các thông tin cảnh báo, các đèn chỉ báo như đã cấu hình.
- Cung cấp điện áp bằng 90% điện áp tác động của vùng đó đã được xác định ở bước thí nghiệm trên đồng thời khởi tạo đồng hồ đo đếm thời gian. Ghi giá trị thời gian đếm được ngay khi chức năng bảo vệ này tác động. So sánh với giá trị đã chỉnh định trên rơle, sai số không vượt quá 1%.
- Lặp lại bước thí nghiệm trên cho các pha còn lại với các vùng còn lại của bảo vệ khoảng cách và sơ đồ kia (00 hay 900).
- Bây giờ mô phỏng một sự cố theo hướng ngược lại bằng cách đơn giản nhất là đảo 1800 so với góc đã thí nghiệm, kiểm tra không có vùng bảo vệ nào tác động ứng với các trường hợp này ngoại trừ vùng đó được chỉnh định làm việc theo hướng ngược hoặc vô hướng.
* Chú ý 3: Khi thực hiện thí nghiệm các vùng bảo vệ, có thể có trường hợp điện trở của
vùng nào đó lớn hơn giá trị RLoad và điểm sự cố nếu nằm trong vùng Load area mặc dù vẫn nằm trong đa giác đặc tính của bảo vệ thì bảo vệ vẫn không tác động. Trong trường hợp này, chức năng bảo vệ sẽ làm việc theo giới hạn của điện trở tải RLoad và góc tải φLoad.
- Xem thêm tài liệu hướng dẫn của rơle để biết rõ hơn.
c. Thí nghiệm chức năng bảo vệ quá dòng:
Bảo vệ quá dòng được sử dụng như bảo vệ dự phòng hoặc bảo vệ khẩn cấp. Để hiệu lực chức năng bảo vệ quá dòng như là một bảo vệ độc lập, địa chỉ 2601 được đặt = ON. Bảo vệ
quá dòng khẩn cấp (nếu được lựa chọn với giá trị cho địa chỉ 2601 là Only Active with loss of VT) sẽ tự động hiệu lực để thay thế cho chức năng khoảng cách khi sự cố xảy ra và bộ phận giám sát đo lường điện áp phát hiện một trong các tình trạng sau:
i. Tác động của bộ phận giám sát điện áp (chẳng hạn như xuất hiện tình trạng Fuse- Failure-Monitor).
ii. Có tín hiệu VT-MCB trip kích vào input.
Bảo vệ quá dòng dự phòng được sử dụng độc lập với các chức năng khoảng cách. Gồm có 4 phần tử quá dòng pha-pha & 4 phần tử quá dòng chạm đất như sau:
iii. 02 phần tử với đặc tính độc lập DT. iv. 01 phần tử với đặc tính nghịch IDMT.
v. 01 phần tử dùng bảo vệ sự cố nhánh cụt (stub protection) với đặc tính độc lập (chi tiết xem phần 6.11.1 tài liệu thiết bị).
Chức năng quá dòng có thể dùng kết hợp với các input để thực hiện các chức năng như bảo vệ khi đóng bằng tay máy cắt vào điểm sự cố, đóng lặp lại máy cắt vào điểm sự cố.
Các sự cố pha-đất có thể được hiệu lực hoặc không và có thể được cấu hình với các đường cong đặc tính thời gian - dòng điện khác nhau.
Có 04 phần tử quá dòng thời gian độc lập là I>>, 3I0>>, I>, 3I0>, và 02 phần tử quá dòng có thời gian phụ thuộc, tương ứng là Ip, 3I0p.
Chức năng bảo vệ quá dòng chạm đất có thể làm việc theo các giá trị dòng điện nhận được từ máy biến dòng trung tính hoặc là dòng điện tổng của 3 dòng điện pha.
Sự làm việc của các chức năng bảo vệ quá dòng có thể bị khoá bởi các tín hiệu khoá từ bên ngoài (gửi đến các đầu vào nhị phân của rơle).
vi. Thí nghiệm chức năng bảo vệ quá dòng thời gian độc lập:
- Cung cấp dòng điện vào các đầu vào xoay chiều tương ứng của rơle.
- Tăng dần dòng điện cung cấp cho đến khi rơle tác động. Ghi giá trị này và so sánh với giá trị đặt trên rơle, sai số không vượt quá 3% của giá trị đặt hoặc 1% của giá trị dòng định mức.
- Bây giờ, cung cấp vào các đầu vào xoay chiều một dòng điện tương ứng bằng 95% giá trị tác động của rơle vừa được xác nhận ở thí nghiệm trên. Kiểm tra rằng rơle không tác động.
- Để kiểm tra thời gian tác động của chức năng quá dòng, cung cấp vào rơle một dòng điện bằng 110% giá trị dòng điện tác động của chức năng đó đồng thời khởi động bộ đo đếm thời gian. Dừng bộ đếm thời gian khi rơle tác động, ghi và so sánh giá trị này với thời gian chỉnh định của chức năng đó, sai số cho phép khoảng 1% giá trị đặt hoặc 10ms.
- Cung cấp giá trị dòng điện tác động vào rơle và kiểm tra sự làm việc của các đầu ra, các đèn và các thông tin sự cố khác theo cấu hình đã cài đặt cho rơle.
- Lặp lại các bước thí nghiệm này cho các pha còn lại của bảo vệ quá dòng pha và chức năng bảo vệ quá dòng chạm đất.
vii. Thí nghiệm chức năng bảo vệ quá dòng thời gian phụ thuộc:
Các phần tử bảo vệ quá dòng có thời gian phụ thuộc có thể bao gồm các đường cong đặc tính IEC hoặc ANSI hoặc các đường cong đặc tính xác định bởi người sử dụng. Với các phần tử này, thời gian tác động của bảo vệ phụ thuộc vào độ lớn của dòng điện đi qua rơle.
- Cài đặt và cấu hình các thông số chỉnh định cho rơle, lựa chọn đường cong đặc tính thời gian - dòng điện cần thí nghiệm.
- Cung cấp một dòng điện có giá trị bằng 1,1 lần giá trị chỉnh định của dòng điện tương ứng. Kiểm tra sự làm việc của phần tử bảo vệ đó, các thông tin về sự khởi động của bảo vệ được ghi nhận.
- Để kiểm tra giá trị khởi động của bảo vệ theo giá trị chỉnh định, cung cấp một dòng điện vào rơle và nâng dòng dòng điện này cho đến khi tín hiệu Ip Pick-up (có thể cài đặt đầu ra cho tín hiệu này để dễ nhận biết) xuất hiện. Ghi lại giá trị này và so sánh với các giá trị chỉnh định của rơle. Giá trị tác động nằm trong khoảng 1.05 ≤ I/Ip ≤ 1.15.
- Để kiểm tra đặc tính thời gian làm việc của bảo vệ, cung cấp vào rơle lần lượt các dòng điện có giá trị bằng các bội số 1,1 - 1,2 - 1,3 -… của dòng điện chỉnh định và đo thời gian tác động của bảo vệ lập thành bảng. So sánh bảng kết quả này với đường cong tương ứng đã chọn. Các thời gian này có thể sử dụng theo phương pháp tra đường cong tương ứng để có hoặc sử dụng phương pháp tính toán theo các công thức cho ở phần 10 - Technical data. Sai số của thời gian tác động không vượt quá 5% so với thời gian tính toán được.
- Cung cấp giá trị dòng điện tác động vào rơle và kiểm tra sự làm việc của các đầu ra, các đèn và các thông tin sự cố khác theo cấu hình đã cài đặt cho rơle.
- Lặp lại các bước thí nghiệm này cho các pha còn lại của bảo vệ quá dòng pha và chức năng bảo vệ quá dòng chạm đất.
viii. Thí nghiệm chức năng bảo vệ nhánh cụt (stub protection):
Chức năng bảo vệ nhánh cụt cho phép bảo vệ tác động nhanh và chọn lọc hơn bằng việc loại trừ sự cần thiết phối hợp thời gian - dòng điện. Nó thường được sử dụng ở các sơ đồ một rưỡi - ba máy cắt cho hai ngăn lộ (xem chi tiết ở phần 6.11.1).
Thí nghiệm chức năng này tương tự như với quá dòng có đặc tính thời gian độc lập, nhưng chú ý có thêm điều kiện kích hiệu lực từ bên ngoài qua input 7131>I.STUB ENABLE.
d. Thí nghiệm chức năng điện áp :
i. Thí nghiệm chức năng quá áp:
Chức năng quá áp bao gồm quá áp pha-đất Uph-e>, Uph-e>>; quá áp pha-pha Uph-ph>, Uph- ph>>; quá áp thứ tự thuận U1>, U1>>; quá áp thứ tự nghịch U2>, U2>> và quá áp thứ tự không 3U0>, 3U0>>.
(1).Quá áp pha-đất và pha-pha:
Chức năng được hiệu lực ở địa chỉ 3701 và 3711.
- Cung cấp điện áp vào các đầu vào xoay chiều tương ứng của rơle.
- Tăng dần điện áp cung cấp cho đến khi rơle tác động. Ghi giá trị này và so sánh với giá trị đặt, sai số không vượt quá 3% so với giá trị đặt hoặc 1V.
- Bây giờ, cung cấp vào các đầu vào xoay chiều một điện áp tương ứng bằng giá trị đặt ở 3709A, 3729A. Kiểm tra rằng rơle không tác động.
- Để kiểm tra thời gian tác động của chức năng quá áp, cung cấp vào rơle một điện áp bằng 110% giá trị điện áp tác động của chức năng đó đồng thời khởi động bộ đo đếm thời gian. Dừng bộ đếm thời gian khi rơle tác động, ghi và so sánh giá trị này với thời gian chỉnh định của chức năng đó, sai số cho phép khoảng 1% giá trị đặt hoặc 10ms.
- Cung cấp giá trị điện áp tác động vào rơle và kiểm tra sự làm việc của các đầu ra, các đèn và các thông tin sự cố khác theo cấu hình đã cài đặt cho rơle.
- Lặp lại các bước thí nghiệm này cho các pha còn lại của bảo vệ quá áp.
(2).Quá áp thứ tự thuận:
Chức năng được hiệu lực ở địa chỉ 3731. Điện áp thứ tự thuận tính như sau: 3U1 = UL1 + aUL2 + a2UL3
Giá trị trở về đặt ở địa chỉ 3739A. Thí nghiệm tương tự như với chức năng quá áp pha.
(3).Quá áp thứ tự không hoặc Ux:
Chức năng được hiệu lực ở địa chỉ 3721. Điện áp thứ tự không có thể đo lường trực tiếp từ U4 hoặc có thể tính từ tổng của 3 điện áp pha:
3U0 = UL1 + UL2 + UL3
Giá trị trở về đặt ở địa chỉ 3729A. Thí nghiệm tương tự như với chức năng quá áp pha.
ii. Thí nghiệm chức năng kém áp :
(1).Kém áp pha-đất và pha-pha:
- Cung cấp điện áp định mức vào các đầu vào xoay chiều tương ứng của rơle.
- Giảm dần điện áp cung cấp cho đến khi rơle tác động. Ghi giá trị này và so sánh với giá trị đặt, sai số không vượt quá 3% của giá trị đặt hoặc 1V.
- Bây giờ, cung cấp vào các đầu vào xoay chiều một điện áp tương ứng bằng 105% giá trị đặt. Kiểm tra rằng rơle không tác động.
- Để kiểm tra thời gian tác động của chức năng kém áp, cung cấp vào rơle một điện áp bằng 90% giá trị điện áp tác động của chức năng đó đồng thời khởi động bộ đo đếm thời gian. Dừng bộ đếm thời gian khi rơle tác động, ghi và so sánh giá trị này với thời gian chỉnh định của chức năng đó, sai số cho phép khoảng 1% giá trị đặt hoặc 10ms.
- Cung cấp giá trị điện áp tác động vào rơle và kiểm tra sự làm việc của các đầu ra, các đèn và các thông tin sự cố khác theo cấu hình đã cài đặt cho rơle.
- Lặp lại các bước thí nghiệm này cho các pha còn lại của bảo vệ kém áp.
(2).Kém áp thứ tự thuận:
Thí nghiệm tương tự như với chức năng kém áp pha.
e. Thí nghiệm kiểm tra đồng bộ:
Chức năng này được sử dụng khi đóng máy cắt bằng tay hoặc trong chế độ đóng lặp lại. Trước khi thí nghiệm cần xem lại các cài đặt trong rơle, đặt các đầu ra tương ứng để dễ theo dõi khi thí nghiệm chức năng này.
i. Kiểm tra ở chế độ Usync> - Uline<:
- Tăng điện áp thanh cái Ubus lớn hơn giá trị đặt ở địa chỉ 3503 Live Volt.Thr. Chú ý không được lớn hơn giá trị đặt ở địa chỉ 3504 Umax.
- Giảm điện áp đường dây Uline nhỏ hơn giá trị đặt ở địa chỉ 3502 Dead Volt.Thr.
- Kiểm tra tín hiệu đồng bộ xuất hiện.
ii. Kiểm tra ở chế độ Usync< - Uline>:
- Tăng điện áp đường dây Uline lớn hơn giá trị đặt ở địa chỉ 3503 Live Volt.Thr. Chú ý không được lớn hơn giá trị đặt ở địa chỉ 3504 Umax.
- Giảm điện áp thanh cái Ubus nhỏ hơn giá trị đặt ở địa chỉ 3502 Dead Volt.Thr.
- Kiểm tra tín hiệu đồng bộ xuất hiện.
iii. Kiểm tra ở chế độ Usync< - Uline<:
- Giảm điện áp thanh cái Ubus, đường dây Uline nhỏ hơn giá trị đặt ở địa chỉ 3502 Dead Volt.Thr.
- Kiểm tra tín hiệu đồng bộ xuất hiện.
Sai số của các giá trị điện áp là 2% giá trị tác động hoặc 2 V. Giá trị trở về xấp xỉ 0.9 đối với U> và 1.1 đối với U<. Tần số điện áp phải nằm trong dải fN ± 3Hz.
iv. Kiểm tra ở chế độ SYNC-CHECK:
- Cung cấp điện áp thanh cái Ubus, điện áp đường dây Uline lớn hơn giá trị đặt ở địa chỉ 3503 Live Volt.Thr. Chú ý không được lớn hơn giá trị đặt ở địa chỉ 3504 Umax.
(1).Kiểm tra độ lệch pha:
- Kiểm tra độ lệch góc ϕline −ϕbus không được lớn hơn giá trị đặt ở địa chỉ 3513 Max.Angle Diff.
Sai số cho phép độ lệch góc pha là 20.
(2).Kiểm tra độ lệch biên độ điện áp:
- Kiểm tra độ lệch biên độ Uline −Ubus không được lớn hơn giá trị đặt ở địa chỉ 3512 Max.Volt Diff.
Sai số cho phép độ lệch góc pha là 1V.
(3).Kiểm tra độ lệch tần số:
- Tần số fbus, fline không được vượt ra khỏi tần số định mức fN ± 3Hz
- Kiểm tra độ lệch tần số f line − f bus không được lớn hơn giá trị đặt ở địa chỉ 3511
Max.Freq Diff.
Sai số cho phép độ lệch tần số là 15mHz.
Kiểm tra tín hiệu đồng bộ xuất hiện khi thỏa mãn cả 3 yêu cầu độ lệch tần số, góc pha và biên độ. Tần số điện áp thanh cái, đường dây phải nằm trong vùng giới hạn fN ± 3Hz.