Đõy chớnh là bảo vệ so lệch dũng điện thứ tự khụng. Chức năng REF dựng phỏt hiện sự cố trong mỏy biến ỏp lực cú trung điểm nối đất. Vựng bảo vệ là vựng giữa mỏy biến dũng đặt ở dõy trung tớnh và tổ mỏy biến dũng nối theo sơ đồ bộ lọc dũng điện thứ tự khụng đặt ở phớa đầu ra của cuộn dõy nối hỡnh sao của mỏy biến ỏp.
a) Nguyờn lớ làm việc của REF trong rơle 7UT613.
Bảo vệ chống chạm đất hạn chế REF sẽ so sỏnh dạng súng cơ bản của dũng điện trong dõy trung tớnh ( ISP) và dạng súng cơ bản của dũng điện thứ tự khụng tổng ba pha.
Hỡnh V_ 4 : . Nguyờn lớ bảo vệ chống chạm đất hạn chế trong 7UT612. SP 0 I ' I 3
(Dũng chạy trong dõy trung tớnh)
3 L 2 L 1 L 0 I I I '' I 3 ( Dũng điện tổng từ cỏc BI đặt ở cỏc pha) Trị số dũng điện cắt IREF và dũng điện hóm IH đƣợc tớnh nhƣ sau: IREF =3I'0 IH = k.3I'0 3I''0 +3I'0 3I''0
Trong đú k là hệ số, trong trƣờng hợp chung, giả thiết k =1 Thực tế 3I ''0
và 3I'0
khụng trựng pha nhau khi chạm đất trong vựng bảo vệ và ngƣợc pha nhau khi chạm đất ngoài vựng bảo vệ do cỏc mỏy biến dũng khụng phải là lớ tƣởng. Giả sử gúc lệch pha của 3I ''0
và 3I'0
là . Dũng điện hóm IH phụ thuộc trực tiếp vào hệ số k, hệ số này lại phụ thuộc vào gúc lệch pha giới hạn gh. Vớ dụ ở rơle
7UT612 cho k = 4 thỡ gh = 100, cú nghĩa là với > 100 sẽ khụng cú lệnh cắt gửi đi. Ta cú đặc tớnh tỏc động của bảo vệ chống chạm đất hạn chế trong rơle 7UT612.
900 0 80 700 0 60 0 100 1100 0 120 1 2 3 4 I I > REF REF Vù ng khóa Vù ng tá c động (3I ,3I )0 0 Hỡnh V_ 5 :. Đặc tớnh tỏc động của bảo vệ chống chạm đất hạn chế. V 1.5.3 Chức năng bảo vệ quỏ dũng của rơle 7UT613 :
Rơle 7UT612 cung cấp đầy đủ cỏc loại bảo vệ quỏ dũng nhƣ: - Bảo vệ quỏ dũng cắt nhanh, cú trễ hoặc khụng cú trễ
- Bảo vệ quỏ dũng thứ tự khụng cắt nhanh, cú trễ hoặc khụng cú trễ - Bảo vệ quỏ dũng cú thời gian, đặc tớnh độc lập hay phụ thuộc
- Bảo vệ quỏ dũng thứ tự khụng cú thời gian, đặc tớnh độc lập hay phụ thuộc
V.1.5.4 Chức năng bảo vệ chống quỏ tải :
Rơle 7UT612 cung cấp hai phƣơng phỏp bảo vệ chống quỏ tải:
- Phƣơng phỏp sử dụng nguyờn lý hỡnh ảnh nhiệt theo tiờu chuẩn IEC 60255-8. Đõy là phƣơng phỏp cổ điển, dễ cài đặt
- Phƣơng phỏp tớnh toỏn theo nhiệt độ điểm núng và tỉ lệ già húa theo tiờu chuẩn IEC 60354
V.1.5.5 Chức năng bảo vệ chống hƣ hỏng mỏy cắt :
Khi bảo vệ chớnh phỏt tớn hiệu cắt tới mỏy cắt thỡ bộ đếm thời gian của bảo vệ 50BF ( T-BF ) sẽ khởi động. T-BF vẫn tiếp tục làm việc khi vẫn tồn tại tớn hiệu cắt và dũng sự cố. Nếu mỏy cắt từ chối lệnh cắt ( mỏy cắt bị hỏng ) và bộ đếm thời gian T-BF đạt tới ngƣỡng thời gian giới hạn thỡ bảo vệ 50BF sẽ phỏt tớn hiệu đi cắt cỏc mỏy cắt đầu nguồn cú liờn quan với mỏy cắt hỏng để loại trừ sự cố.
Cú thể khởi động chức năng 50BF của 7SJ612 từ bờn ngoài thụng qua cỏc đầu vào nhị phõn
V.2 Rơle 7SJ612 :
V 2.1 Gới Thiệu Tổng Quan Về Rơ Le 7SJ612 :
Rơle số 7SJ612 do hạng Siemens chế tạo, dựng để bảo vệ đƣờng dõy trong mạng cao ỏp và trung ỏp cú trung điểm nối đất, nối đất tổng trở thấp, mạng khụng nối đất hoặc nối đất bự điện dung, bảo vệ cỏc loại động cơ khụng đồng bộ. Nú cú đầy đủ cỏc chức năng để làm bảo vệ dự phũng cho mỏy biến ỏp với chức năng chớnh là bảo vệ quỏ dũng.
Rơle này cú những chức năng điều khiển đơn giản cho mỏy cắt và cỏc thiết bị tự động. Logic tớch hợp lập trỡnh đƣợc (CFC) cho phộp ngƣời dựng thực hiện đƣợc tất cả cỏc chức năng sẵn cú, vớ dụ nhƣ chuyển mạch tự động (khoỏ liờn động). (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Giao diện linh hoạt mở rộng cho những hệ thống điều khiển cú kiến trỳc giao tiếp hiện đại.
V 2.2 Cỏc Chức Năng Của Bảo Vệ :
- Bảo vệ quỏ dũng cú thời gian ( đặc tớnh thời gian độc lập/ đặc tớnh phụ thuộc/ đặc tớnh do ngƣời sử dụng cài đặt).
- Phỏt hiện chạm đất với độ nhạy cao. - Bảo vệ chống hƣ hỏng cỏch điện. - Hạm dũng đột biến.
- Bảo vệ động cơ
- Giỏm sỏt dũng cực tiểu. - Giỏm sỏt thời gian khởi động. - Hạn chế khởi động lại.
- Kẹt rotor. - Bảo vệ quỏ tải.
- Giỏm sỏt nhiệt độ.
- Bảo vệ chống hƣ hỏng mỏy cắt. - Bảo vệ quỏ dũng thứ tự nghịch. - Tự động đúng lại.
- Chức năng khoỏ.
V 2.3 Nguyờn Lớ Hoạt Động Chung Của Rơ le 7SJ612: - Hệ thống vi xử lớ 32 bit. - Hệ thống vi xử lớ 32 bit.
- Thực hiện xử lớ hoàn toàn bằng tớn hiệu số cỏc quỏ trỡnh đo lƣờng, lấy mẫu, số hoỏ cỏc đại lƣợng đầu vào tƣơng tự.
- Khụng liờn hệ về điện giữa khối xử lớ bờn trong thiết bị với những mạch bờn ngoài nhờ bộ biến đổi DC, cỏc biến điện ỏp đầu vào tƣơng tự, cỏc đầu vào ra nhị phõn.
- Phỏt hiện quỏ dũng cỏc pha riờng biệt, dũng điện tổng.
- Chỉnh định đơn giản bằng bàn phớm hoặc bằng phần mềm DIGSI 4.
- Lƣu giữ số liệu sự cố.
- Trờn hỡnh 5.6 thể hiện cấu trỳc phần cứng của rơle 7SJ612.
- Bộ biến đổi đầu vào ( MI ) biến đổi dũng điện thành cỏc giỏ trị phự hợp với bộ vi xử lớ bờn trong của rơle. Cú bốn dũng đầu vào ở MI gồm ba dũng pha, một dũng trung tớnh, chỳng đƣợc chuyển tới tầng khuyếch đại.
- Tầng khuyếch đại đầu vào IA tạo cỏc tớn hiệu tổng trở cao từ cỏc tớn hiệu analog đầu vào. Nú cú cỏc bộ lọc tối ƣu về dải thụng và tốc độ xử lớ.
- Tầng chuyển đổi tƣơng tự – số ( AD ) bao gồm bộ dồn kờnh, bộ chuyển đổi tƣơng tự – số ( A/D ) và những modul nhớ để truyền tớn hiệu số sang khối vi xử lớ.
Ia b I c I àC àC MI IA AV Error Run Output Relays, User- Programmable LEDs on the Front Panel, User- programmable Display on the Front Panel
Time Synchronization Front PC Port Rear Service Port 7 8 9 5 4 6 3 1 2 0 . +/- ENTER ESC Operator control panel Power Supply U aux PC/Modem/ RTD-box To PC DCF 77/ IRIG B To SCADA Binary inputs A D System Serial interface Status Programmable AD In INs
Hỡnh V_ 6. Cấu trỳc phần cứng của rơle 7SJ612
- Khối vi xử lớ C bao gồm những chức năng điều khiển, bảo vệ, xử lớ những đại lƣợng đo đƣợc. Tại đõy diễn ra cỏc quỏ trỡnh sau:
- Lọc và sắp xếp cỏc đại lƣợng đo.
- Liờn tục giỏm sỏt cỏc đại lƣợng đo.
- Giỏm sỏt cỏc điều kiện làm việc của từng chức năng bảo vệ.
- Kiểm soỏt cỏc giỏ trị giới hạn và thứ tự thời gian.
- Đƣa ra cỏc tớn hiệu điều khiển cho cỏc chức năng logic.
- Lƣu giữ và đƣa ra cỏc thụng số sự cố phục vụ cho việc tớnh toỏn và phõn tớch sự cố. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Quản lớ sự vận hành của khối và cỏc chức năng kết hợp nhƣ ghi dữ liệu, đồng hồ thời gian thực, giao tiếp truyền thụng.
- Thụng qua cổng vào ra nhị phõn, bộ vi xử lớ nhận cỏc thụng tin từ hệ thống, từ thiết bị ngoại vi, đƣa ra cỏc lệnh đúng cắt cho mỏy cắt, cỏc tớn hiệu gửi đến trạm điều khiển, tớn hiệu đến hệ thống hiển thị .
V 2.4 Một Số Thụng Số Kĩ Thuật Của Rơ Le 7SJ612 : - Mạch đầu vào. - Mạch đầu vào.
Dũng điện danh định: 1A hoặc 5A(cú thể lựa chọn) Điện ỏp danh định : 115V/230V (cú thể lựa chọn) Tần số danh định : 50Hz/60Hz (cú thể lựa chọn)
- Cụng suất tiờu thụ:
Iđm= 1A : < 0,05 VA Iđm= 5A : < 0,3 VA
Iđm= 1A : 0,05 VA(cho bảo vệ chống chạm đất cú độ nhạy cao).
- Khả năng quỏ tải về dũng
Theo nhiệt độ (trị số hiệu dụng): 100.Iđm trong 1s 30. Iđm trong 10s
4. Iđm trong thời gian dài Theo giỏ trị dũng xung kớch: 250. Iđm trong 1/2chu kỡ
- Khả năng quỏ tải về dũng cho chống chạm đất cú độ nhạy cao Theo nhiệt độ (trị số hiệu dụng): 300A trong 1s
100A trong 10s
15A trong thời gian dài Theo giỏ trị dũng xung kớch: 750A trong 1/2chu kỡ
- Điện ỏp cung cấp 1 chiều
Điện ỏp định mức: 24/48V khoảng cho phộp 19 58V. 60/125V khoảng cho phộp 48 150V 110/250V khoảng cho phộp 88 330V - - Cụng suất tiờu thụ: Tĩnh (Quiescent) 3 4W Kớch hoạt (energized) 7 9W - Cỏc tiếp điểm đúng cắt - Số lƣợng : 6 - Khả năng đúng cắt : Đúng 1000 W/VA Cắt 30 W/VA
- Điện ỏp đúng cắt : 250 V
- Dũng đúng cắt cho phộp : 30A trong 0,5s
6A với thời gian khụng hạn chế
- Đầu vào nhị phõn
- Số lƣợng : 11
- Điện ỏp làm việc 24 250 V
- Dũng tiờu thụ 1,8 mA(độc lập với dũng điều khiển)
V 2.5 Cỏc Chức Năng Của Bảo Vệ 7SJ612 : V 2.5.1 Chức năng bảo vệ quỏ dũng cú thời gian :
Ngƣời sử dụng cú thể chọn bảo vệ quỏ dũng điện cú đặc tớnh thời gian độc lập hoặc phụ thuộc.
Cỏc đặc tớnh cú thể cài đặt riờng cho cỏc dũng pha và dũng đất. Tất cả cỏc ngƣỡng là độc lập nhau.
Với bảo vệ quỏ dũng cú thời gian độc lập, dũng điện cỏc pha đƣợc so sỏnh với giỏ trị đặt chung cho cả ba pha, cũn việc khởi động là riờng cho từng pha, đồng hồ cỏc pha khởi động, sau thời gian đặt tớn hiệu cắt đƣợc gửi đi.
Với bảo vệ quỏ dũng cú thời gian phụ thuộc, đƣờng đặc tớnh cú thể đƣợc lựa chọn. Rơle 7SJ612 cung cấp đủ cỏc loại bảo vệ quỏ dũng nhƣ sau:
- 50 : Bảo vệ quỏ dũng cắt nhanh, cú trễ hoặc khụng trễ.
- 50N : Bảo vệ quỏ dũng thứ tự khụng cắt nhanh, cú trễ hoặc khụng trễ. - 51 : Bảo vệ quỏ dũng với đặc tớnh thời gian độc lập hoặc phụ thuộc
- 51N : Bảo vệ quỏ dũng thứ tự khụng với đặc tớnh thời gian độc lập hoặc phụ thuộc. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- 50Ns, 51Ns: Chống chạm đất cú độ nhạy cao, cắt nhanh hoặc cú thời gian.Loại bảo vệ quỏ dũng, quỏ dũng thứ tự khụng với đặc tớnh thời gian phụ thuộc của7SJ612 cú thể hoạt động theo chuẩn đƣờng cong của IEC,hoặc đƣờng cong do ngƣời dựng thiết lập.
Đặc tớnh dốc bỡnh thƣờng Đặc tớnh rất dốc Đặc tớnh cực dốc Cỏc cụng thức biểu diễn cỏc đƣờng đặc tớnh trờn là: - Đặc tớnh dốc bỡnh thƣờng (normal inverse) : p 2 p 0,14 t .t (s) (I / I ) 1
- Đặc tớnh rất dốc: ( very inverse) p p 13,5 t .t (s) I / I 1 - Đặc tớnh cực dốc: ( extremely inverso): p 2 p 80 t .t (s) (I / I ) 1 Trong đú:
- t : thời gian tỏc động của bảo vệ (sec)
- tp : bội số thời gian đặt (sec)
- I : dũng điện sự cố (kA)
- Ip: dũng điện khởi động của bảo vệ (kA)
V 2.5.2 Chức năng tự động đúng lại :
Ngƣời sử dụng cú thể đặt số lần đúng lại và khoỏ nếu sự cố vẫn tồn tại sau lần đúng lại cuối cựng.
Nú cú những chức năng sau:
Đúng lại ba pha với tất cả cỏc sự cố. Đúng lại từng pha riờng biệt.
Đúng lại nhiều lần, một lần đúng nhanh, những lần sau cú trễ.
Khởi động của tự động đúng lại phụ thuộc vào loại bảo vệ tỏc động (vớ dụ 46, 50, 51).
V 2.5.3 Chức năng bảo vệ quỏ tải :
Tƣơng tự nhƣ chức năng bảo vệ quỏ tải trong rơle 7UT613.
V 2.5.4 Chức năng chống hƣ hỏng mỏy cắt :
Khi bảo vệ chớnh phỏt tớn hiệu cắt tới mỏy cắt thỡ bộ đếm thời gian của bảo vệ 50BF ( T-BF ) sẽ khởi động. T-BF vẫn tiếp tục làm việc khi vẫn tồn tại tớn hiệu cắt và dũng sự cố. Nếu mỏy cắt từ chối lệnh cắt ( mỏy cắt bị hỏng ) và bộ đếm thời gian T-BF đạt tới ngƣỡng thời gian giới hạn thỡ bảo vệ 50BF sẽ phỏt tớn hiệu đi cắt cỏc mỏy cắt đầu nguồn cú liờn quan với mỏy cắt hỏng để loại trừ sự cố.
Cú thể khởi động chức năng 50BF của 7SJ612 từ bờn ngoài thụng qua cỏc đầu vào nhị phõn, do đú cú thể kết hợp rơle 7SJ612 với cỏc bộ bảo vệ khỏc nhằm nõng cao tớnh chọn lọc, độ tin cậy của hệ thống bảo vệ .
V 2.6 KẾT LUẬN :
Qua kết quả tớnh toỏn và kiểm tra ở trờn ta thấy hai rơle 7TU613 và rơle 7SJ612 cú thể cài đặt cỏc thụng số trong giớ hạn cho phộp của thiết bị để bảo vệ an toàn an toàn cho mỏy biến ỏp trƣớc cỏ sự cố trong và ngoài trạm .
CHƢƠNG VI:RƠLE BẢO VỆ SO LỆCH THANH DẪN SEL 587Z VI.1. GIỚI THIỆU CHỨC NĂNG BẢO VỆ :
Rơle SEL 587Z là hợp bộ rơle dũng điện, điện ỏp kỹ thuật số, đƣợc dựng để bảo vệ so lệch thanh dẫn, so lệch thanh cỏi, so lệch trung tớnh mỏy biến ỏp, bảo vệ quỏ dũng,....
SEL 587Z cú cỏc chức năng bảo vệ nhƣ sau : - Bảo vệ so lệch.
- Bảo vệ quỏ dũng pha. - Bảo vệ quỏ dũng dƣ.
- Bảo vệ quỏ dũng thứ tự nghịch.
Ngoài ra, SEL 587Z cũn cú chức năng hiển thị đo lƣờng, ghi cỏc thụng tin sự cố & cỏc nhiễu loạn do sự cố.
Rơle cú : 02 đầu vào nhị phõn cú thể cài đặt tuỳ chọn, 04 rơle đầu ra cú thể cài đặt tuỳ chọn, 01 rơle đầu ra bỏo tớn hiệu.
VI.1.1. Chức năng bảo vệ so lệch 87A1P - 87C2P:
Làm việc theo nguyờn lý tổng trở cao, điện trở trong: R = 2000.
Cú 2 cấp bảo vệ, mỗi cấp cú 3 phần tử A, B, C: Cấp 1: 87A1P, 87B1P, 87C1P. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Ngƣỡng cài đặt: (20 – 800)V Cấp 2: 87A2P, 87B2P, 87C2P. Ngƣỡng cài đặt: (20 – 800)V
1) Quỏ dũng pha - pha cắt nhanh:
Cú 3 cấp bảo vệ (cú thể tuỳ chọn từ 1 -> 6) : 50P1P -> 50P3P.
2) Quỏ dũng 1 pha cắt nhanh:
Cú 2 cấp bảo vệ : 50A1P -> 50C2P
3) Quỏ dũng pha – pha cú thời gian _ theo đặc tớnh thời gian phụ thuộc:
Cú 1 cấp bảo vệ : 51PP
Cú 10 đặc tớnh thời gian phụ thuộc, trong đú : - Theo tiờu chuẩn US cú : U1, U2, U3, U4 & U5, - Theo tiờu chuẩn IEC cú : C1, C2, C3, C4 & C5.
Mỗi tiờu chuẩn cú 1 đặc tớnh mẫu & cụng thức tớnh thời gian tỏc động (tp) khỏc nhau. Ở đõy, ngoài giỏ trị dũng điện tỏc động, ta cũn cài đặt đặc tớnh thời gian (51PC), hằng số thời gian (51PTD). Thời gian trở về (tr) cũng đƣợc tớnh toỏn theo cụng thức cho sẵn nếu ta chọn 51PRS=Y.
4) Quỏ dũng1 pha cú thời gian _ theo đặc tớnh thời gian phụ thuộc:
Cú 1 cấp bảo vệ : 51A, 51B, 51C
Cú 10 đặc tớnh thời gian phụ thuộc, trong đú : - Theo tiờu chuẩn US cú : U1, U2, U3, U4 & U5, - Theo tiờu chuẩn IEC cú : C1, C2, C3, C4 & C5.
Mỗi tiờu chuẩn cú 1 đặc tớnh mẫu & cụng thức tớnh thời gian tỏc động (tp) khỏc nhau. Ở đõy, ngoài giỏ trị dũng điện tỏc động, ta cũn cài đặt đặc tớnh thời gian (51xC), hằng số thời gian (51xTD). Thời gian trở về (tr) cũng đƣợc tớnh toỏn theo cụng thức cho sẵn
nếu ta chọn 51xRS=Y (x tƣơng ứng A, B, C).
VI.1.3. Bảo vệ quỏ dũng thứ tự khụng: 1) Quỏ dũng thứ tự khụng cắt nhanh:
Cú 2 cấp bảo vệ : 50G1P, 50G2P.
2) Quỏ dũng thứ tự khụng cú thời gian _ theo đặc tớnh thời gian phụ thuộc:
51GP : giỏ trị dũng điện tỏc động.
51GC : lựa chon 1 trong 10 đặc tớnh thời gian nờu trờn.