6. Bố cục của luận án
2.4.2 Giải pháp cải thiện sai số BI, BU
Việc nghiên cứu thiết bị đo lường thông số dòng điện, điện áp trên đường dây truyền tải là yếu tố quyết định đến khả năng xác định chính xác vị trí điểm sự cố của hệ thống, để đảm bảo hệ thống vận hành an toàn và tin cậy. Cho nên, các hãng sản xuất thiết bị như ABB, AREVA giới thiệu sản phẩm BI, BU không truyền thống (Non Conventional Instrument Transformers - NCIT) không sử dụng lõi sắt truyền thống, sử dụng các công
nghệ cảm biến khác nhau như quang học (hình 2.13) và cuộn Rogowski. Rơle kỹ thuật số trong tương lai chỉ làm nhiệm vụ phối hợp chức năng bảo vệ, và có thể không còn card đầu vào tương tự và card tiếp điểm rơle đầu ra trong TBA tự động hoá [23].
Hình 2.13: Sơ đồ đấu nối BI, BU và MC truyền thống của rơle P545 sử dụng modun NCIT
Đối với phương pháp chuyển đổi tín hiệu điện sang quang cho BI cho thấy các ưu điểm nổi bật như sau [27]:
- Thiết bị NCIT không có tiếng ồn điện từ, vật liệu cách điện hợp lý, và có thể đo lường tín hiệu với dải tần số lớn (tần số định mức và sóng hài). Do đó nó có hiệu suất cao, tin cậy hỗ trợ cho chuẩn truyền thông IEC61850.
- Thiết bị có cấp chính xác cao, ứng suất cách điện thấp, không bị bão hoà sớm và khả năng chịu dòng sự cố lớn.
- Không ảnh hưởng bởi độ ẩm xâm nhập, nguy cơ cháy nổ và an toàn vì không có nguy cơ bị hở mạch từ.
Trong triển khai thiết bị vào thực tế, các thiết bị NCIT cho tín hiệu đầu ra dạng số thông qua bộ trộn tín hiệu (Merging Units - MU) và không sử dụng sóng dòng điện, điện áp tương tự như trước đây (hình 2.14). Như vậy, MU được đặt giữa NCIT và thiết bị điện thông minh (Intelligent Electronic Device – IED), cho phép chuyển
đổi các tín hiệu đo lường sang tín hiệu mẫu (Sampled Values) và trạng thái của thiết bị giám sát gửi tới các RLBV theo chuẩn IEC61850 với tốc độ xử lý cao. Các tính năng của MU [108]:
- Hỗ trợ xử lý tín hiệu điện áp (Ua, Ub, Uc, UN) và dòng điện (Ia, Ib, Ic, IN) cho tất cả các kiểu BI, BU thông thường cũng như NCIT.
- Cung cấp truyền thông đa hướng (Multicast) của các giá trị mẫu thông qua Ethernet, sử dụng cáp quang hoặc cáp đồng RJ45.
- Có cơ chế tự theo dõi, giám sát cảm biến NCIT và MU.
- Tín hiệu đầu ra của MU và cổng đầu vào IED được đồng bộ thời gian GPS.
Hình 2.14: Sơ đồ thử nghiệm rơle theo chuẩn IEC 61850
Thực hiện kiểm tra MU bằng hợp bộ CMC 356 và phần mềm SVScout cho thấy kết quả khá tin cậy như hình 2.15 [92].
Hình 2.15a: Sơ đồ thử nghiệm MU bằng SVScout
Hình 2.15b: Kết quả dạng sóng dòng điện, điện áp đầu ra MU
2.4.3 Nhận xét và đánh giá
Sự phát triển của các thiết bị NCIT và được triển khai thực tế tại các TBA tự động hoá đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong những năm gần đây. Đặc điểm nổi bật của công nghệ mới mang lại những đóng góp quan trọng và ưu điểm hơn hẳn các thiết bị BU, BI truyền thống là: cải thiện an toàn, kích thước nhỏ hơn, khả năng chống nhiễu tín hiệu điện từ, đáp ứng nhanh, băng tần rộng hơn và độ chính xác cao... Vì thế NCIT được đề nghị áp dụng kết hợp với các IED như rơle kỹ thuật số, hệ thống đo lường kỹ thuật số hoặc thiết bị đo chất lượng điện năng nhằm thu thập thông tin dòng điện, điện áp chính xác cho nhiều mục đích khác nhau. Đặc biệt là sẽ cung cấp thông tin đầu vào tin cậy cho bài toán nhận dạng sự cố. Tuy nhiên, chi phí đầu tư thiết bị lắp mới và bảo trì sau khi đưa vào vận hành là khá cao.