1. Thí nghiệm chức năng đo lường và các input/output/led:
1.1 Đo lường:
- Cung cấp dòng điện, điện áp xoay chiều vào rơle. Chú ý rằng dòng điện, điện áp bơm vào rơle phải phù hợp với thông số định mức và không được vượt quá các giới hạn đã cho trong lý lịch rơle (phần 4 - Technical data).
- Bằng các phím trên rơle hoặc máy tính tìm đến mục Measurement.
- So sánh và đánh giá các giá trị hiển thị với giá trị bơm. Sai số khoảng 5%.
- Nếu các giá trị hiển thị trên rơle không đúng hoặc có sai số quá lớn, cần kiểm tra lại mạch dòng điện, điện áp kết nối, sau đó lặp lại thao tác thí nghiệm.
1.2 Các binary input/output/led:
Các đầu vào nhị phân, đầu ra, đèn của thiết bị SIPROTEC ® 4 đều có thể được điều khiển một cách độc lập và tin cậy bằng phần mềm DIGSI 4. Tuy nhiên, cần chú ý rằng thí nghiệm này không được phép thực hiện khi thiết bị đang vận hành trong hệ thống. Ngoài ra, thí nghiệm này chỉ thực hiện được bằng DIGSI 4.
Trước khi tiến hành thí nghiệm, nếu cần có thể lưu các dữ kiện trong vùng nhớ đệm ra máy tính bằng DIGSI 4.
- Mở trình đơn Online bằng cách nhấp đúp chuột, các chức năng làm việc của thiết bị sẽ xuất hiện.
- Nhấp vào Test, chức năng này sẽ xuất hiện ở nửa phải của màn hình.
- Nhấp đúp vào list xuất hiện trên cửa sổ Hardware Test, hộp thoại Hardware Test mở ra, hiển thị trạng thái, điều kiện tác động, và chức năng của các đầu vào, đầu ra và các đèn Led.
Thí nghiệm các đầu vào input:
- Cấp nguồn lần lượt vào các đầu vào và chú ý đến điều kiện tác động của đầu vào đó (có hay không có điện áp kích vào nó - nghĩa là nó được cài đặt là Active high hay Active low - thì trạng thái của nó sẽ được thay đổi).
- Để xem sự thay đổi trạng thái của đầu vào, trong hộp thoại Hardware Test, phải chọn tuỳ chọn Update và quan sát sự thay đổi trạng thái của đầu vào tại cột Status của đầu vào đó.
Thí nghiệm các đầu ra output:
- Chắc chắn rằng việc thí nghiệm các đầu ra không gây ra những nguy hiểm cho các thiết bị hoặc người khác đang làm việc trên mạch liên quan (tách mạch ngoài nếu thấy cần thiết hoặc có các biện pháp cách ly khác).
- Test các rơle đầu ra bằng cách kích vào ô Scheduled tương ứng trong hộp thoại Hardware Test.
- Các mô phỏng test này phải được chấm dứt bằng cách đóng hộp thoại Hardware Test khi hoàn thành để tránh việc khởi tạo các chuyển đổi vô ý bởi các bước thí nghiệm sau.
Thí nghiệm các đèn Led:
- Việc test các đèn led cũng theo một cách hoàn toàn tương tự như đối với test các đầu vào và đầu ra.
2. Thí nghiệm chức năng bảo vệ quá dòng 50/51/50N/51N:
Bảo vệ quá dòng có thời gian là chức năng bảo vệ chính của 7SJ62,63,64. Các sự cố pha- đất có thể được hiệu lực hoặc không và có thể được cài đặt với các đường cong đặc tính thời gian - dòng điện khác nhau.
Có 04 phần tử quá dòng thời gian độc lập là 50-1, 50-2 đối với bảo vệ quá dòng pha;
50N-1, 50N-2 đối với bảo vệ quá dòng đất và 02 phần tử quá dòng có thời gian phụ thuộc, tương ứng là 51 và 51N.
Chức năng bảo vệ quá dòng chạm đất 50N/51N có thể làm việc theo các giá trị dòng điện nhận được từ máy biến dòng trung tính (Ig) hoặc là dòng điện tổng của 3 dòng điện pha và phải cài đặt rõ ở địa chỉ 0613A.
Sự làm việc của các chức năng bảo vệ quá dòng có thể bị khoá bởi chức năng tự động đóng lặp lại hoặc bởi các tín hiệu khoá từ bên ngoài (gửi đến các đầu vào nhị phân của rơle).
Sự làm việc của các mạch cắt của các cấp bảo vệ 50-1/51/50N-1/51N có thể bị khoá bởi một tình trạng tồn tại sóng hài vượt quá giá trị chỉnh định (nếu chức năng này được hiệu lực).
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 2% của giá trị đặt.
- 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.
- 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.
Thí nghiệm chức năng khoá sự làm việc của bảo vệ do sóng hài:
Khi 7SJ62,63,64 được sử dụng để bảo vệ cho một MBA, việc đóng xung MBA có thể là nguyên nhân gây ra tình trạng dòng xung từ hoá chảy qua rơle. Dòng xung từ hoá này có thể lớn hơn vài lần so với dòng định mức MBA và tồn tại trong khoảng từ vài miligiây đến vài
giây. Mặc dù chức năng bảo vệ quá dòng chỉ làm việc theo tín hiệu sóng cơ bản, nhưng việc sóng cơ bản có thể chứa hàm lượng sóng hài khá lớn như vậy có thể là nguyên nhân gây nên tình trạng tác động sai của bảo vệ. Rơle được trang bị chức năng khoá tác động cắt của bảo vệ quá dòng khi có tình trạng thành phần sóng hài trong sóng cơ bản vượt quá trị số chỉnh định đã đặt để hạn chế sự làm việc sai của bảo vệ trong những trường hợp như vậy.
- Tạo một dòng điện có chứa thành phần sóng hài bậc 2 có giá trị vượt quá trị số đặt của sóng hài bậc 2 trong chức năng bảo vệ quá dòng và dòng điện cung cấp (thành phần cơ bản) cho rơle phải vượt quá trị số chỉnh định của chức năng đó.
- Duy trì tình trạng này trong thời gian lớn hơn thời gian làm việc của chức năng quá dòng tương ứng, kiểm tra rơle không tác động các đầu ra nhưng tình trạng này vẫn được ghi nhận bởi các vùng nhớ của rơle.
Cần chú ý rằng sự trì hoãn thời gian cắt kết hợp với các phần tử của rơle được khởi động ngay sau khi phần tử đó tác động, thậm chí khi đó một tình trạng xung từ hoá được phát hiện. Nếu việc khoá dòng xung trở về trong thời gian trì hoàn của bảo vệ thì tín hiệu cắt của bảo vệ sẽ xuất hiện khi thời gian trì hoãn của phần tử đó kết thúc. Nếu hiện tượng xung từ hoá không còn xuất hiện sau khi thời gian trì hoãn của bảo vệ kết thúc, việc cắt sẽ xuất hiện ngay lập tức. Vì vậy, có thể nói việc sử dụng phần tử khoá bởi sóng hài không có kết quả trong bất kỳ ứng dụng trì hoãn cắt tăng thêm nào. Nếu phần tử bảo vệ trở về trong thời gian khoá của sóng hài, thời gian trì hoãn sẽ được giải trừ.
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 dần dòng điện này cho đến khi tín hiệu 51Pick-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. Sai số không được vượt quá 2%.
- 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 4 - 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.
Thí nghiệm chức năng bảo vệ thanh cái liên động ngược:
Chức năng bảo vệ liên động ngược 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 trạm phát trong các ứng dụng mà trạm cung cấp cho MBA nhận từ lưới truyền tải thông qua một thanh cái trung áp nhiều lộ ra.
Khi có sự cố phía đường dây của lộ ra được bảo vệ, rơle bảo vệ ngăn lộ này sẽ gửi một tín hiệu khoá đến rơle phía đầu nguồn để khoá chức năng 50-2 của rơle này (mặc dù thời gian làm việc của bảo vệ 50-2 có thể nhỏ hơn thời gian làm việc của bảo vệ phía tải còn dòng điện sự cố có thể vượt ngưỡng tác động của 50-2). Lúc này sự cố sẽ được loại trừ bằng rơle bảo vệ phía tải. Khi ngắn mạch xảy ra ở thanh cái, sự cố sẽ được xoá sau thời gian trễ của bảo vệ 50-2 của rơle bảo vệ phía nguồn.
Thí nghiệm chức năng này cần phối hợp sơ đồ bảo vệ giữa 2 rơle.
- Chỉnh định trị số ngưỡng dòng bảo vệ 50-2 của rơle phía nguồn sao cho nhỏ hơn ngưỡng dòng bảo vệ 50-1 của rơle phía tải, và thời gian làm việc của rơle phía tải lớn hơn của 50-2 rơle phía nguồn.
- Cấu hình một đầu ra 50-1 của rơle phía tải đấu vào đầu vào nhị phân của rơle phía nguồn và đặt chức năng của đầu vào nhị phân này là >50-2 block.
- Đầu tiên, cấp một dòng điện vào rơle phía tải sao cho rơle này khởi động.
- Liền sau đó, ngay khi rơle phía tải chưa tác động (thời gian 50-1 chưa đếm hết), cấp dòng điện có giá trị lớn hơn trị số đặt của bảo vệ 50-2 vào rơle phía nguồn.
- Kiểm tra rằng sau khi chức năng 50-1 của bảo vệ phía tải khởi động thì chức năng 50-2 của bảo vệ phía nguồn bị khoá mặc dù có khởi động.
- Bây giờ, tháo cáp ở đầu vào block 50-2 của rơle phía nguồn và thực hiện lại thí nghiệm trên, kiểm tra bảo vệ 50-2 của rơle phía nguồn tác động.
Ngoài ra có thể thí nghiệm chức năng này một cách đơn giản như sau: Lần lượt tiến hành các bước thí nghiệm như trình bày ở các mục thí nghiệm chức năng bảo vệ quá dòng thời gian độc lập nêu trên để:
- Xác định các ngưỡng tác động, trở về của bảo vệ 50-2.
- Xác định thời gian tác động của bảo vệ 50-2 ở trị số tức thời và có thời gian trễ.
- Bây giờ để dễ dàng cho quan sát thí nghiệm, đặt thời gian làm việc của bảo vệ 50-2 có giá trị ≠0 và cấp điện áp vào đầu vào nhị phân được cấu hình là >50-2 block.
- Cung cấp dòng điện trên ngưỡng tác động của bảo vệ 50-2 vào rơle, chắc chắn rằng chức năng 50-2 có khởi động nhưng vẫn không tác động sau khi thời gian làm việc của nó kết thúc.
3. Thí nghiệm chức năng quá dòng có hướng :
Chức năng này có hiệu lực khi đặt ON ở địa chỉ 1501 cho bảo vệ pha-pha, địa chỉ 1601 cho bảo vệ pha-đất. Mỗi phần tử có thể chọn hướng thuận hoặc nghịch độc lập nhau.
7SJ62,63,64 trang bị cho mỗi phần tử bảo vệ pha-pha và pha-đất 3 vùng làm việc khác nhau được cài đặt ở địa chỉ 1515A và 1615A.
Chức năng bảo vệ quá dòng có hướng yêu cầu kết nối mạch dòng và mạch áp. Tương tự như bảo vệ quá dòng không hướng, chức năng này bao gồm 04 phần tử có thời gian độc lập và 02 phần tử có thời gian phụ thuộc. Sự cố pha-đất có thể cài đặt theo đặc tính thời gian độc lập hoặc phụ thuộc.
Thí nghiệm chức năng này tương tự như với bảo vệ vô hướng, chỉ khác ở đây là thêm chức năng kiểm tra hướng sự cố.
Phương pháp kiểm tra hướng của 7SJ62,63,64:
- Phần tử kiểm tra hướng sự cố pha-pha: hướng sự cố được xác định dựa trên thành phần IA&UBC hoặc IB&UCA hoặc IC&UAB. Khi xảy ra sự cố, rơle sẽ xác định độ lớn điện áp và góc lệch giữa dòng điện và điện áp để xác định sự cố nằm đúng hướng được bảo vệ. Khi xảy ra sự cố 3 pha gần thanh cái, điện áp đưa vào rơle nhỏ không thể xác định được hướng sự cố, rơle vẫn cho lệnh trip bất kể thành phần kiểm tra hướng.
- Phần tử kiểm tra hướng sự cố pha-đất: hướng sự cố được xác định dựa trên thành phần I0&U0. Dòng I0 có thể được lấy từ biến dòng bên ngoài hoặc có thể tính từ tổng dòng 3 pha. Điện áp U0 đưa vào rơle có thể lấy từ cuộn thứ cấp đấu tam giác hở của máy biến điện áp hoặc có thể lấy từ tổng điện áp 3 pha. Nếu giá trị dòng điện và điện áp không thỏa mãn thì phần tử kiểm tra hướng sẽ không khởi tạo lệnh cắt.
- Sự cố pha-đất có thể được kiểm tra theo phần tử hướng đất hoặc có thể được kiểm tra theo phần tử hướng pha. Sự cố pha-pha kiểm tra hai pha sự cố theo phần tử hướng pha. Sự cố 2 pha chạm đất được kiểm tra theo phần tử hướng đất hoặc có thể kiểm tra theo phần tử hướng pha nếu dòng sự cố thỏa mãn độ lớn. Sự cố 3 pha chỉ kiểm tra theo phần tử hướng pha.
Sai số của góc bảo vệ cho phép là ± 30. 4. Thí nghiệm chức năng điện áp :
Thí nghiệm chức năng quá áp :
Chức năng quá áp hiệu lực ở địa chỉ 5001. Chức năng này căn cứ vào điện áp pha-pha.
7SJ62,63,64 có 2 phần tử quá áp 59-1, 59-2.
Thí nghiệm chức năng này như sau:
- 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% của giá trị đặt hoặc 1V.
- Bây giờ, cung cấp vào các đầu vào xoay chiều một điện áp tương ứng bằng 95% giá trị đặt. 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.
Thí nghiệm chức năng kém áp :
Chức năng kém áp hiệu lực ở địa chỉ 5101. 7SJ62,63,64 có 2 phần tử kém áp 27-1, 27-2.
Chức năng này sẽ bị khóa nếu tần số điện áp nằm ngoài vùng fN±10%. Ngoài ra còn có thể bị khóa bởi dòng điện khi hiệu lực chức năng này.
Phương pháp thí nghiệm như sau:
- 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 giá trị đặt ở địa chỉ 5105A. 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.
- Cung cấp điện áp bằng 90% giá trị đặt nhưng thay đổi tần số ra ngoài vùng fN±10%, kiểm tra chức năng bảo vệ kém áp của rơle không tác động.
- Hiệu lực chức năng giám sát dòng điện ở địa chỉ 5120A, đặt giá trị dòng giám sát cho
địa chỉ 0212. Cung cấp điện áp bằng 90% giá trị đặt, cùng với dòng điện không lớn hơn giá trị đặt ở địa chỉ 0212, kiểm tra rơle không tác động. Nâng dần giá trị dòng điện lên không nhỏ hơn giá trị đặt ở địa chỉ 0212, kiểm tra rơle tác động.
5. Thí nghiệm chức năng quá tải ngắn hạn (CLP-tải lạnh):
Rơle 7SJ62,63,64 được trang bị một chức năng bảo vệ quá tải ngắn hạn mà có thể nâng cao giá trị chỉnh định của chức năng bảo vệ đó một cách đột biến. Nhờ việc cho phép các giá trị chỉnh định tăng đột biến nên đã không cần thiết phải tăng khả năng chịu quá tải động ngắn hạn của các thiết bị được bảo vệ và do đó độ nhạy của bảo vệ được bảo đảm và cao hơn.
Có hai phương pháp được sử dụng để rơle có thể nhìn nhận tình trạng tải lạnh của thiết bị được bảo vệ.
(1) Sử dụng các input đầu vào chỉ thị trạng thái của máy cắt: nếu máy cắt mở, thiết bị được xem như là không đang làm việc. Để chọn phương pháp này, trong địa chỉ 1702 - Start Condition, chọn giá trị Breaker Contact.
(2) Giám sát ngưỡng dòng chảy qua rơle: chọn giá trị No current trong địa chỉ 1702.