Rơle SEL-387-6 thuộc họ rơle SEL-387, nú cú đầy đủ tớnh năng của SEL-387-0 và SEL-387-5.Ngoài ra SEL-387-6 cũn cú chức năng bảo vệ hỡnh ảnh nhiệt.
2.3.1.3.1 Cỏc thụng số kỹ thuật
Cỏc thụng số chung
- Đầu vào nguồn điện xoay chiều:
- Định mức 5A: 15A liờn tục, 500A trong 1s, 1250A trong 1 chu kỳ. Mức tải: 0,27 VA tại 5A; 2,51 VA tại 15A
- Định mức 1A: 3A liờn tục, 100A trong 1s, 250A trong 1 chu kỳ. Mức tải: 0,13 VA tại 1A; 1,13 VA tại 3A
- Nguồn nuụi:
- Danh định 125/250 V DC hoặc V AC Dải làm việc: 85-350 V DC, 85-264V AC Mức tải: <25 W
Mất nguồn cho phộp: 45 ms tại 125 V AC - Danh định 48/125 V DC hoặc 125 V AC
Mức tải <25W
Mất nguồn cho phộp: 160 ms tại 125V DC - Danh định 24/48V DC
Dải làm việc: 18-60 V DC Mức tải < 25 W
Mất nguồn cho phộp: 110 ms tại 48 V DC
Chỳ ý: Mất nguồn cho phộp theo tiờu chuẩn IEC 60255-1: 1979 - Tần số và thứ tự pha:
- Tần số hệ thống 50 hoặc 60 Hz - Thứ tự pha: ABC hoặc ACB.
- Cổng thụng tin: EIA-232: 1 phớa trước và 2 phớa sau; EIA-485: 1 phớa sau cỏch điện 2100 V DC; tốc độ truyền dữ liệu (tốc độ baud): 320-19200 bps. - Nhiệt độ làm việc: 400C đến 850C (400Fđến 1850F).
- Độ chớnh xỏc đo lường: Chế độ 5A
Cỏc dũng điện pha: 5% 0,10A và 0
5 , 1 Cỏc dũng điện thứ tự: 1,5% 0,10A và 0 0 , 2
Cỏc đại lượng so lệch: 5,0% 0,10A
Cỏc hài bậc 2 và bậc 5: 5,0% 0,10A
Cỏc hài dũng điện: 5,0% 0,10A
Chế độ 1A Cỏc dũng điện pha: 1,5% 0,02 A và 0 5 , 1 Cỏc dũng điện thứ tự: 3,0% 0,02A và 0 0 , 2
Cỏc đại lượng so lệch: 5,0% 0,02A
Cỏc hài bậc 2 và bậc 5: 5,0% 0,02A
Cỏc hài dũng điện: 5,0% 0,02A
- Phần tử so lệch:
Dải đặt cú hóm: 0,1-1,0 trong 1 pu của TAP - Độ chớnh xỏc đặt (thứ cấp)
Mức 5A: 5% 0,10A Mức 1A: 5% 0,02A - Thời gian đặt phần tử khụng hóm
Tối thiểu/ điển hỡnh/ tối đa: 0,8/1,0/1,9 chu kỳ - Thời gian đặt phần tử cú hóm (cú khoỏ hài)
Tối thiểu/ điển hỡnh/ tối đa: 1,5/1,6/2,2 chu kỳ - Thời gian đặt phần tử cú hóm (cú hóm hài)
Tối thiểu/ điển hỡnh/ tối đa: 2,26/2,72/2,86 chu kỳ - Cỏc phần tử quỏ dũng tức thời/ thời gian xỏc định (cuộn dõy)
Dải đặt (thứ cấp): Mức 5A: 0,02 - 100A Mức 1A: 0,05 - 20A Độ chớnh xỏc đặt (thứ cấp) Mức 5A Trạng thỏi ổn định: 3%0,10A Quỏ độ: 5%0,10A Mức 1A Trạng thỏi ổn định: 3%0,02A Quỏ độ: 5%0,02A Chỳ ý: Đối với quỏ độ, 6% đối với cỏc phần tử thứ tự nghịch. - Thời gian đặt
Điển hỡnh/ tối đa: 0,75/1,2 chu kỳ Dải thời gian trễ: 0-16000 chu kỳ
Độ chớnh xỏc thời gian trễ: 0,10,25 chu kỳ
- Cỏc phần tử quỏ dũng điện phụ thuộc thời gian (dũng điện cuộn dõy và dũng điện tổ hợp)
Mức 5A: 0,5-16,0A Mức 1A: 0,1-3,2A Độ chớnh xỏc đặt (thứ cấp) Mức 5A Trạng thỏi ổn định: 3%0,10A Quỏ độ; 5%0,10A Mức 1A Trạng thỏi ổn định: 3%0,02A Quỏ độ: 5%0,02A
Chỳ ý: Đối với quỏ độ, 6% đối với cỏc phần tử thứ tự nghịch.
2.3.1.3.2 Đặc tớnh bảo vệ của SEL-387-6
*. Bảo vệ so lệch
SEL-387-6 cú đặc tớnh tỏc động 2 độ dốc, đảm bảo bảo vệ tin cậy cho thiết bị. Đặc tớnh tỏc động hai độ dốc làm cõn bằng cho sự sai khỏc về tỉ số BI, sai số của tỉ số BI, sự bóo hũa BI và cỏc lỗi bởi sự thay đổi điện ỏp. Rơle chọn giữa khúa súng hài và hạn chế súng hài để đảm bảo làm việc ổn định trong điều kiện khởi động MBA. Súng hài bậc chẵn (bậc hai, bậc bốn) được bự thờm thành phần khúa dũng điện một chiều, đảm bảo độ tin cậy trong khi khởi động, trong khi đú khúa súng hài bậc năm đảm bảo an toàn cho điều kiện quỏ kớch thớch.
SEL-387-6 cú 3 bộ phận so lệch (87R-1, 87R-2 và 87R-3).Cỏc chức năng này sử dụng dũng điện hoạt động hay cũn gọi là dũng so lệch (IOP) và dũng điện hóm (IRT), được rơle tớnh toỏn từ cỏc dũng điện đầu vào cuộn dõy.Ta cú thể cài đặt đặc tớnh so lệch một độ dốc hoặc đặc tớnh so lệch hai độ dốc. Rơle tỏc động nếu dũng điện so lệch lớn hơn dũng điện hóm.
Hỡnh 2.17. Đặc tớnh tỏc động của so lệch cú hóm
Bốn cài đặt được xỏc định trờn đặc tớnh là:
- O87P: Giỏ trị IOP nhỏ nhất cần thiết cho sự hoạt động
- SLP1: độ dốc thứ nhất, đi qua gốc tọa độ và bắt đầu tại giao điểm của O87P
và 1 100 . 87 SLP P O IRT
IRS1: giới hạn của IRT cho sự hoạt động của đặc tớnh SLP1 SLP2: độ dốc thứ hai, cú độ dốc lớn hơn hoặc bằng độc dốc SLP1
Bốn bộ lọc băng thụng số lấy cỏc thành phần cơ bản, hài bậc hai, bậc bốn, và cỏc hài bậc năm (khụng cú trờn hỡnh) từ cỏc dũng điện vào. Một bộ lọc (khụng cú trờn hỡnh) được thiết lập tổng cỏc giỏ trị thuận và nghịch trong một chu kỳ.
Hỡnh 2.18. Dũng điện bự cho cuộn dõy thứ nhất
Sử dụng cụng suất danh định (MVA) của mỏy biến ỏp như là một giỏ trị tham chiếu chung, bộ thay đổi TAP (dũng tham chiếu tớnh toỏn từ cỏc đại lượng đầu vào)
qui đổi toàn bộ cỏc dũng điện thứ cấp đi vào rơle từ 4 cuộn dõy thành cỏc giỏ trị pu (per unit), như vậy biến đổi cỏc giỏ trị ampere thành cỏc bộ số khụng thứ nguyờn TAP. Khỏi niệm “TAP” tham chiếu đến giỏ trị pu chung cho cả 4 cuộn dõy, trong khi “TAPn” tham chiếu đến giỏ trị ampere của cuộn dõy cụ thể, TAPmin và TAPmax tham chiếu đến giỏ trị min và max của 4 giỏ trị TAPn. Phương phỏp này đảm bảo rằng, khi đầy tải tổng của cỏc tớch cỏc dũng điện vào nhõn với TAP bằng 1,0 và tổng của tớch cỏc dũng điện ra nhõn với TAP bằng -1,0; với hướng tham chiếu đi vào cỏc cuộn dõy mỏy biến ỏp.
Bộ bự tổ đấu dõy MBA và BI hiệu chỉnh cỏc bộ 3 dũng điện pha về gúc pha và ảnh hưởng tương hỗ pha do kết nối cuộn dõy của BI và MBA gõy ra. Cỏc giỏ trị đặt từ W1CTC đến W4CTC xỏc định hiệu chỉnh toỏn học đối với 3 dũng điện pha một cỏch tương ứng cho cuộn dõy 1 đến cuộn dõy 4, CTC1, như hiệu chỉnh gúc pha và đại lượng thứ tự cho cuộn dõy 1.
I1W1C1, I2W1C1, và I3W1C1 là cỏc dũng điện bự pha A, pha B, pha C ở tần số cơ bản của cuộn dõy 1. Tương tự, I1W1C2, I2W1C2, và I3W1C2 là cỏc dũng điện bự hài bậc 2 cho cuộn dõy 1. Cỏc dũng điện bự dc, hài bậc bốn, và hài bậc năm sử dụng cỏc tờn tương ứng: I1 với bộ phận so lệch 87-1, I2 với 87-2, I3 với 87-3.
- Dũng điện so lệch: ISL IOP Ii . - Dũng điện hóm: IH IRT Ii . . 2 1 Hỡnh 2.19. Dũng điện so lệch và dũng điện hóm
* Bảo vệ so lệch thứ tự khụng
Chức năng bảo vệ chống chạm đất hạn chế (REF) cung cấp bảo vệ chống lại sự cố chạm đất trong cuộn dõy MBA.Bảo vệ chống chạm đất hạn chế là một phương phỏp cú độ nhạy cao phỏt hiện sự cố chạm đất trong cuộn dõy MBA đấu sao cú trung tớnh nối đất. Sử dụng một BI ở trung tớnh và 3 BI ở đường dõy của cỏc cuộn dõy MBA, bảo vệ REF chỉ cú thể phỏt hiện chạm đất trong cuộn dõy nối sao riờng rẽ. Cỏc BI ở đường đõy cũng phải nối sao để cho chức năng REF hoạt động so sỏnh dũng điện thứ tự khụng.Nếu cỏc BI đường đõy nối tam giỏc sẽ triệt tiờu thành phần thứ tự khụng, khử đi một trong cỏc giỏ trị cần thiết cho sự so sỏnh.
REF cài đặt trong SEL-387-6 sử dụng bộ phận cú hướng (32I), so sỏnh hướng của dũng điện hoạt động lấy từ cỏc BI đường dõy với dũng điện khụng cõn bằng thu được từ BI trung tớnh. Cài đặt ngưỡng dũng điện thứ tự khụng và dũng điện hóm thứ tự nghịch để giỏm sỏt việc cắt mạch.
Bộ phận cú hướng so sỏnh dũng điện khụng cõn bằng với dũng điện hoạt động và chỉ ra vị trớ sự cố trong vựng bảo vệ (forward/ internal) hoặc sự cố ngoài vựng bảo vệ (reverse/ external). Sự cố xuất hiện trong vựng bảo vệ nếu sự cố trong cỏc cuộn dõy được bảo vệ, nằm ở giữa cỏc BI đường dõy và BI trung tớnh.Rơle nhõn mỗi giỏ trị dũng điện với tỉ số biến dũng BI thớch hợp để biến đổi cỏc dũng điện đầu vào thành cỏc cường độ dũng điện thứ cấp, sau đú lấy tổng cỏc dũng điện của cỏc cuộn dõy MBA tự ngẫu.Cỏch đấu nối để lấy dũng IOP và IPOL phục vụ cho bảo vệ REF của MBA tự ngẫu được chỉ ra trong hỡnh 2.20.
Hỡnh 2.20. Bảo vệ REF cho MBA tự ngẫu
SEL-387-6 trang bị chức năng bảo vệ quỏ nhiệt dựa trờn tiờu chuẩn IEEE (Institute of Electrical and Electronics).Sử dụng chức năng này để điều khiển hoạt động hoặc đưa ra cảnh bỏo MBA bị quỏ nhiệt hoặc bị nguy hiểm làm lóo húa cỏch điện hoặc giảm tuổi thọ.
Chức năng quỏ nhiệt SEL-387-6 so sỏnh nhiệt độ của lớp dầu trờn cựng (top-oil)
TO
và nhiệt độ điểm núng cuộn dõy (winding hot-spot)H, nhiệt độ vượt qua ngưỡng cho phộp, rơle sẽ tỏc động. Nhiệt độ dầu trờn cựng là nhiệt độ tớnh toỏn cho dầu MBA, nhiệt độ điểm núng cuộn dõy là nhiệt độ điểm núng nhất tớnh toỏn trong cuộn dõy MBA. Chức năng quỏ nhiệt sử dụng nhiệt độ dầu và nhiệt độ cuộn dõy để tớnh toỏn hệ số tăng tốc lóo húa cỏch điện (FAA), hệ số giảm tuổi thọ hàng ngày và tổng tổn thất tuổi thọ.
Chức năng quỏ nhiệt tỏc động gửi tớn hiệu khi cỏc giỏ trị cho dưới đõy vượt quỏ giỏ trị giới hạn cho phộp:
- Nhiệt độ của lớp dầu trờn cựng - Nhiệt độ điểm nũng cuộn dõy - Hệ số tăng tốc lóo húa cỏch điện - Hệ số giảm tuổi thọ hàng ngày - Tổng tổn thất tuổi thọ
Chức năng quỏ nhiệt hoạt động ở 3 chế độ phụ thuộc sự cú mặt hay vắng mặt của cỏc đầu vào nhiệt độ được đo:
- Đo nhiệt độ mụi trường xung quanh và nhiệt độ dầu - Chỉ đo nhiệt độ mụi trường xung quanh
- Khụng đo nhiệt độ cỏc đầu vào
*. Bảo vệ quỏ dũng
SEL-387-6 trang bị nhiều phần tử quỏ dũng, tổng số 44 phần tử, 11 phần tử cho mỗi cuộn dõy. Cú 4 mức cho cỏc phần tử quỏ dũng pha cắt nhanh hoặc quỏ dũng pha cú thời gian, bảo vệ nguồn cấp một pha hoặc ba pha, bảo vệ sự cố mỏy cắt, lựa chọn pha quỏ dũng, bảo vệ dự phũng MBA. Hai mức của phần tử thứ tự nghịch và phần tử thứ tự khụng để bảo vệ chống lại điều kiện khụng cõn bằng và sự cố chạm đất. Mỗi pha, quỏ dũng cú thời gian và quỏ dũng thứ tự nghịch được dựng để bảo vệ dự phũng.
- Đối với quỏ dũng cú thời gian
Người sử dụng cú thể lựa chọn bảo vệ quỏ dũng cú đặc tớnh thời gian độc lập hoặc phụ thuộc.
Cỏc đặc tớnh thời gian phụ thuộc của bảo vệ quỏ dũng điện cú cỏc dạng sau (theo tiờu chuẩn IEC):
Độ dốc tiờu chuẩn (Standard Inverse)
TD M TP ). 1 14 , 0 ( 0,02 Rất dốc (Very Inverse) TD M TP ). 1 5 , 13 ( Cực dốc (Extremely Inverse) TD M TP ). 1 80 ( 2
Bảo vệ cú thời gian kộo dài (Long-time Inverse)
TD M TP ). 1 120 (
Bảo vệ cú thời gian ngắn (Short-time Inverse)
TD M TP ). 1 120 ( Trong đú: P
TDlà bội số thời gian tỏc động
M là bộ số đặt của dũng điện khởi động (dũng điện chạy qua rơle tớnh quy đổi về giỏ trị tương đối so với trị số đặt trờn rơle).
2.3.2 Rơ le bảo vệ quỏ dũng SEL-451
2.3.2.1 Giới thiệu tổng quan về rơle SEL-451
Rơle SEL-451 (Protection, Automation, and Bay control system) do hóng SEL sản xuất, tớch hợp nhiều chức năng như điều khiển, bảo vệ, và tự động húa hoàn toàn độc lập. Rơle SEL-451 bảo vệ cho lưới phõn phối, hư hỏng mỏy cắt, mỏy phỏt, kiểm tra đồng bộ.Đặc biệt với tập hợp đầy đủ cỏc thành phần chức năng bảo vệ quỏ dũng sử dụng trong lưới phõn phối.Với sự lựa chọn tốt nhất cho bảo vệ quỏ dũng cú hướng chạm đất, logic tối ưu cho việc xỏc định hướng ta cú thể kết hợp nhiều chức năng xỏc định hướng.Rơle SEL-451 cú cỏc chức năng cơ bản như hỡnh 2.22.
- Bảo vệ quỏ dũng cắt nhanh (50) - Bảo vệ quỏ dũng cú thời gian (51) - Bảo vệ điện ỏp thấp (27)
- Bảo vệ quỏ điện ỏp (59) - Bảo vệ tần số (81) - Tự động đúng lại (79)
- Bảo vệ quỏ dũng cú hướng (67)
- Bảo vệ chống hư hỏng mỏy cắt (50BF) - Kiểm tra đồng bộ (25)
- Ngoài ra nú cũn cú cỏc chức năng sau: - Xỏc định vị trớ sự cố
- Kiểm tra điện ỏp khi đúng lại - Quỏ dũng thứ tự nghịch (46) - Ghi chộp sự cố tuần tự (SER) - Theo dừi tỡnh trạng mỏy cắt
Hỡnh 2.22. Chức năng của rơle SEL-451
2.3.2.2 Giới thiệu về rơle SEL- 451-5 2.3.2.2.1 Tổng quỏt chung 2.3.2.2.1 Tổng quỏt chung
Thuộc họ SEL-451, SEL-451-5 tớch hợp điều khiển ngăn lộ cho cỏc mỏy cắt và cắt bộ chuyển mạch hoàn toàn tự động.
- Bảo vệ: bảo vệ cho lưới phõn phối với đặc tớnh quỏ dũng cắt nhanh và quỏ dũng cú thời gian với “SELogic control equations” . Với sự lựa chọn tốt nhất cho bảo vệ quỏ dũng cú hướng chạm đất, logic tối ưu cho việc xỏc định hướng, điều khiển bảo vệ tổng hợp cho hai mỏy cắt trờn một rơle.
- Tự động húa: cú những ưu điểm của đặc tớnh tự động húa tiờn tiến, gồm 32 chương trỡnh cho việc điều khiển tại chỗ, điều khiển từ xa, khúa bảo vệ và khúa tự động. Sử dụng giao thức tuần tự hoặc Ethernet để tăng hiệu quả cho việc gửi cỏc thụng tin quan trọng bao gồm đo lường, bảo vệ và điều khiển trạng thỏi vào ra I/O, ghi chộp sự kiện liờn tiếp (SER), giỏm sỏt mỏy cắt và đồng bộ húa thời gian.
Giao thức kết nối Ethrnet (IEC 61850, DNP3 LAN…)
Giao thức kết nối tuần tự (cỏc điều khiển SEL ASCII, DNP3, IEEE C37.118…)
- Điều khiển ngăn lộ: SEL-451-5 trang bị chức năng điều khiển ngăn lộ hiển trị trạng thỏi và điều khiển cho nhiều bộ ngắt điện (lờn tới 10 bộ). Rơle cú thể điều khiển cho 2 mỏy cắt và hiển thị trạng thỏi 3 mỏy cắt.
- Dũng điện định mức: 1A hoặc 5A (cú thể lựa chọn) - Điện ỏp định mức: 125/250V DC hoặc 120/230V AC - Tần số danh định: 50/60Hz Dũng điện vào mạch thứ cấp: - Dải dũng điện định mức: Danh định 1A: 0,1-18,2 A Danh định 5A: 0,5-91 A
- Dũng quỏ nhiệt lõu dài định mức: Danh định 1A: 3 A
Danh định 5A: 15 A
- Dũng quỏ nhiệt định mức trong 1 giõy: Danh định 1A: 100 A
Danh định 5A: 500 A
- Dũng điện bóo hũa định mức: Danh định 1A: 20 A
Danh định 5A: 100 A - Cụng suất định mức Danh định 1A: 0,1 VA