Tài liệu đào tạo Chuyên đề “Hệ thống rơ le bảo vệ trong trạm biến áp - Phần nâng cao”
MỤC LỤC
Trang
Mục lục 1
Danh mục các chữ viết tắt 5
Chương I. Tổng quan về rơ le kỹ thuật số do hãng Siemens chế tạo 6
I.1. Đặc điểm của rơ le kỹ thuật số do hang SIEMENS chế tạo 6
I.1.1. Đặc điểm của rơ le kỹ thuật số do hãng SIEMENS chế
tạo
I.1.2 Giới thiệu phần mềm DIGSI 9
I.2. Giới thiệu về rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp 7UT6xx 9
I.2.1. Giới thiệu chung về rơ le so lệch máy biến áp họ
I.2.2. Phạm vi sử dụng 10
I.2.3. Các bộ tham số cài đặt 11
I.2.4. Chức năng bảo vệ so lệch 12
I.2.5. Chức năng bảo vệ chống chạm đất hạn chế 87N
I.2.6. Chức năng bảo vệ qua dòng pha/ quá dòng chạm đất 24
I.2.7. Bảo vệ chống quá tải nhiệt (Thermal Overload
Protection - 49)
27
I.2.8. Bảo vệ chống quá từ thông lõi thép
I.2.9. Bảo vệ chống hiện tượng máy cắt từ chối tác động
(Circuit Breaker Failure Protection - 50BF)
I.2.10. Chức năng giám sát trong rơ le 31
I.3. Giới thiệu về rơ le bảo vệ máy phát điện 7UM62x 37
I.3.1. Giới thiệu chung về bảo vệ máy phát điện 37
I.3.2. Giới thiệu chung về rơ le bảo vệ máy phát họ 7UM62x 40
I.3.3. Chức năng bảo vệ quá dòng với đặc tính độc lập (I>
hoặc F50, F51)
I.3.4. Chức năng bảo vệ quá dòng với đặc tính phụ thuộc
(51V)
I.3.5. Chức năng bảo vệ quá dòng thứ tự nghịch (I2> hoặc 46)
- Unbalanced Load
I.3.6. Chức năng bảo vệ quá dòng khi khởi động tổ máy
(Startup Overcurrent Protection)
I.3.7. Chức năng bảo vệ so lệch cho máy biến áp (87T) 44
I.3.8. Chức năng bảo vệ so lệch máy phát điện (87) 44
I.3.9. Chức năng bảo vệ mất kích từ (Underexcitation - Lossof-Field) (40)
I.3.10. Chức năng bảo vệ chống luồng công suất ngược
(Reverse Power Protection) (32R)
I.3.11. Chức năng bảo vệ chống trượt cực từ (Out of Step)
I.3.12. Bảo vệ chống chạm đất 90% cuộn dây stato (59N,
I.3.13. Bảo vệ chống chạm đất 100% cuộn dây stato 54
I.3.14. Bảo vệ chống chạm chập giữa các vòng dây cùng pha
cuộn dây stato
I.3.15. Bảo vệ chống chạm đất cuộn dây roto (64R) 61
I.3.16. Bảo vệ chống đóng điện máy phát đang ở trạng thái
nghỉ (Dead Machine Energization hoặc Inadvertent
Energization)
I.4. Giới thiệu về rơ le bảo vệ khoảng cách 7SA5xx 66
I.4.1. Giới thiệu về rơle kỹ thuật số họ 7SA5xx 66
I.4.2. Chức năng bảo vệ khoảng cách (21 & 21N) 67
I.4.3. Chức năng phát hiện dao động điện (21 & 21N) 69
I.4.4. Chức năng phát hiện nguồn yếu hoặc mở máy cắt đầu
đối diện (Weak Infeed or Breaker open condition)
I.4.5. Chức năng bảo vệ quá dòng (Dự phòng hoặc bảo vệ
khẩn cấp)
I.4.6. Chức năng chống đóng vào điểm sự cố (SOTF - Switch
on to Fault)
I.4.7. Chức năng định vị sự cố 72
I.5. Giới thiệu về rơ le bảo vệ quá dòng 7SJ62x 73
I.5.1. Giới thiệu về rơle kỹ thuật số họ 7SJ62 73
I.5.2. Chức năng bảo vệ quá dòng 73
I.5.3. Chức năng bảo vệ chống sự cố chạm đất thoáng qua lặp
lại (Intermittent ground fault protection)
I.5.4. Chức năng định vị sự cố (Fault Location) 74
I.6. Giới thiệu về rơ le bảo vệ so lệch thanh cái 7SS52x 75
I.6.1. Giới thiệu về rơ le kỹ thuật số họ 7SS52x 75
I.6.2. Giải thuật làm việc với giá trị tức thời của dòng điện 77
I.6.3. Check Zone (Vùng kiểm tra) 80
Chương II. Tính toán các thông số bảo vệ 82
II.1. Tính toán thông số cài đặt cho rơle quá dòng điện (I0>
hay 50& 51; 50N & 51N)
II.2. Tính toán thông số cài đặt cho rơle khoảng cách (Z< hay
II.3. Tính toán thông số cài đặt cho rơle so lệch (∆I hay 87) 97
Chương III. Cài đặt rơ le của Siemens ở chế độ off line trên máy
tính
III.1. Các yêu cầu chung 101
III.2. Các bước thực hiện 102
III.3. Thay đổi các giá trị chỉnh định của rơle 105
Thực hiện tại: Công ty Điện lực Dầu khí Cà Mau - Năm: 2011
Chương IV. Thí nghiệm kiểm tra đặc tính tác động của rơ le
Siemens
IV.1. Giới thiệu hợp bộ thí nghiệm rơle CMC 356 (Omicron) và
phần mềm điều khiển Test Universe
IV.2. Thao tác kết nối 110
IV.3. Đấu nối giữa hợp bộ thí nghiệm và rơle 112
IV.4. Lựa chọn phương thức kiểm tra 113
IV.5. Chuẩn bị đối tượng thí nghiệm 114
IV.5.1. Thí nghiệm rơ le quá dòng điện 115
IV.5.2. Thí nghiệm rơle khoảng cách 121
IV.5.3. Thí nghiệm rơle so lệch dòng điện 123
Chương V. Hướng dẫn đọc bản tin và giải trừ sự cố trong rơ le
Siemens
V.1. Giới thiệu 126
V.2. Truy cập qua các phím mặt trước rơle 127
V.3. Các thông báo sự cố 128
V.4. Chuyển đổi giữa các nhóm cài đặt
mặt phẳng tổng trở (Trực quan) để đặt các điểm thí nghiệm, dựa trên đó thiết bị sẽ tự động tính toán ra giá trị dòng điện và điện áp cần phát ra. Các điểm thí nghiệm sẽ được lựa chọn tại các vị trí tiêu biểu: tại vùng giáp ranh giữa các vùng bảo vệ, tại các góc của đặc tính tác động, tại các vùng hướng thuận và tại các vùng hướng ngược, ... kết quả của thí nghiệm là kiểm tra vùng bảo vệ và thời gian làm việc của bảo vệ. Có hai cách lựa chọn điểm thí nghiệm: - Vào trực tiếp tham số tổng trở: độ lớn và góc pha của tổng trở, sau đó chọn Add - Nhấp chuột trực tiếp lên khu vực đồ thị mặt phẳng tổng trở tại điểm mong muốn sau đó chọn chức năng “Add” Nếu muốn gán một điểm thí nghiệm cho nhiều trường hợp sự cố (Pha - pha, pha - đất, ba pha) thì có thể chọn chức năng “Add to” Æ lựa chọn loại sự cố thích hợp, hợp bộ thí nghiệm sẽ tự động tính toán ra dòng & áp dựa trên tổng trở đó cho từng loại sự cố. Thực hiện tại: Công ty Điện lực Dầu khí Cà Mau - Năm: 2011 Biên soạn: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: 122 Tài liệu đào tạo chuyên đề “Hệ thống rơ le bảo vệ trong trạm biến áp - Phần nâng cao” Thẻ Settings cần có các chú ý sau: Có thể lựa chọn chế độ phát dòng điện hoặc điện áp không đổi. Khi chế độ phát dòng không đổi được lựa chọn thì điện áp sẽ được tự động tính toán ra với các điểm tổng trở thí nghiệm và tương tự nếu điện áp được phát ra không đổi thì dòng điện sẽ thay đổi theo. Bảng kết quả hoàn toàn tương tự chức năng bảo vệ quá dòng. IV.5.3. Thí nghiệm rơle so lệch dòng điện Qui trình chuẩn bị thiết bị và số liệu, file cài tham số cài đặt của rơle là hoàn toàn tương tự hai mục trên. Mục đích thí nghiệm rơle so lệch là để xác định đặc tính làm việc và việc hãm rơle theo sóng hài. Các lựa chọn chính trong giao diện thử rơle gồm có: Thực hiện tại: Công ty Điện lực Dầu khí Cà Mau - Năm: 2011 Biên soạn: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: 123 Tài liệu đào tạo chuyên đề “Hệ thống rơ le bảo vệ trong trạm biến áp - Phần nâng cao” - Bias Curve: Giao diện này để vào tọa độ các điểm thí nghiệm, có thể vào trực tiếp các bộ giá trị Idiff & Ibias hoặc nhấp chuột trực tiếp vào đặc tính phía bên tay phải màn hình. Các điểm thử nghiệm nên chọn ở vùng tác động và vùng khóa, các điểm thuộc các đoạn đặc tính khác nhau (Vùng so lệch ngưỡng thấp, ngưỡng cao, các đoạn có độc dốc khác nhau), số lượng điểm lựa chọn không hạn chế. Hình trên thể hiện hai điểm đã được lựa chọn để thí nghiệm: + Điểm đầu tiên thuộc vùng tác động + Điểm thứ hai thuộc vùng hãm (N/T: No Trip) - Harmonic: Thực hiện tại: Công ty Điện lực Dầu khí Cà Mau - Năm: 2011 Biên soạn: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: 124 Tài liệu đào tạo chuyên đề “Hệ thống rơ le bảo vệ trong trạm biến áp - Phần nâng cao” Chức năng này cho phép lựa chọn độ lớn của sóng hài và bậc của sóng hài. Rơle thường cài đặt để khóa khi thành phần sóng hài bậc 2 hoặc bậc 5 vượt quá ngưỡng cho phép, theo hình trên thì ngưỡng hãm bắt đầu khi thành phần sóng hài bậc 2 vượt quá 20% thành phần dòng so lệch. Cách ddwua các điểm thí nghiệm vào hoàn toàn tương tự: nhập trực tiếp thông số hoặc nhấp chuột vào đồ thị. Phần phía dưới, bên trái đồ thị sẽ hiển thị kết quả tương ứng khi thí nghiệm: theo hình trên thì có 3 lần thí nghiệm, tuy nhiên 2 lần đã không đạt. - General: Có hai tham số cần quan tâm - Test max: Giới hạn thời gian thí nghiệm lâu nhất để bảo vệ rơle - Delay time: Thời gian dãn cách giữa các lần bơm dòng thành công để đảm bảo rơle có đủ thời gian để trở về. Phần báo cáo hoàn toàn tương tự như các thí nghiệm với các loại rơle khác. Thực hiện tại: Công ty Điện lực Dầu khí Cà Mau - Năm: 2011 Biên soạn: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: 125 Tài liệu đào tạo chuyên đề “Hệ thống rơ le bảo vệ trong trạm biến áp - Phần nâng cao” CHƯƠNG V. HƯỚNG DẪN ĐỌC BẢN TIN VÀ GẢI TRỪ SỰ CỐ TRONG RƠ LE SIEMENS V.1. Giới thiệu Các rơle thế hệ 4 của SIEMENS có phương thức truy cập hầu như tương tự nhau sử dụng các phím chức năng phía trước mặt rơle. Cách thức truy cập trình bày sau đây áp dụng với rơle 7SD52 (Các rơle khác tương tự), mật khẩu mặc định với rơle SIEMENS là “000000” (6 số 0). Cấu tạo mặt trước rơle 1. Màn hình tinh thể lỏng Màn hình tinh thể lỏng thể hiện thông tin thiết bị ở dạng ký tự, các giá trị đo lường, các giá trị đo đếm, thông tin về trạng thái của máy cắt, trạng thái của rơle, thông tin bảo vệ, thông báo chung và các cảnh báo. Thực hiện tại: Công ty Điện lực Dầu khí Cà Mau - Năm: 2011 Biên soạn: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: 126 Tài liệu đào tạo chuyên đề “Hệ thống rơ le bảo vệ trong trạm biến áp - Phần nâng cao” 2. Các phím truy cập : Các phím này dùng để truy cập vào các mức độ sâu hơn trong rơle từ menu vận hành. 3. Phím Menu Phím này sử dụng để vào các menu chính hoặc nhảy trở về menu chính khi đang ở vị trí bất kỳ. 4. Các phím ESC và ENTER Phím ESC để thoát khỏi menu trở về menu trước đó hoặc về màn hình chính. Phím ENTER dùng để xác nhận các thao tác. 5. Các phím số Sử dụng để vào các giá trị cài đặt. 6. Các phím chức năng F1, F2, F3, F4 Đây là các phím cho phép truy cập nhanh đến một menu hoặc ứng dụng nào đó (Một dạng phím tắt). Người sử dụng có thể lập trình để gán chức năng cho các phím này. Bên cạnh các phím chức năng có các nhãn trắng để ghi lại chức năng đã được gán cho phím tương tứng. 7. Giắc cắm 9 chân RS232 Giắc kết nối với máy tính, yêu cầu máy tính có cài phần mềm DIGSI 4. 8. Phím LED Phím này có 2 mục đích đó là giải trừ các đèn LED và các tiếp điểm của các rơle đầu ra cũng như để kiểm tra tất cả các đèn LED. 9. Các đèn LED hiển thị Các LED có thể hiển thị tùy theo chức năng được gán cho, ví dụ như bảo vệ quá dòng khởi động, bảo vệ quá dòng tác động, trạng thái đầu vào/ra nhị phân. Tương tự, các nhãn trắng để ghi lại chức mà đèn LED đang thể hiện. 10. Các LED hiển thị trạng thái vận hành Có hai đèn LED, “RUN” (Màu xanh) và “ERROR” (Màu đỏ) hiển thị trạng thái vận hành của rơ le. Đèn LED màu xanh với nhãn “RUN” sáng liên tục trong khi vận hành bình thường còn đèn LED màu đỏ với nhãn “ERROR” nếu sáng sẽ biểu thị đang có lỗi với rơle. 11. Các nắp đậy trên và dưới rơ le. V.2. Truy cập qua các phím mặt trước rơle Cấu trúc menu của rơle có dạng hình cây, tương tự như cấu trúc thư mục máy tính. Phím để chuyển đổi giữa các thư mục cùng cấp, phím để truy cập vào thư mục con của một thư mục nào đó. Xem thông tin số hiệu rơle: bấm nút Menu Æ MAIN MENU Thực hiện tại: Công ty Điện lực Dầu khí Cà Mau - Năm: 2011 Biên soạn: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: 127 Tài liệu đào tạo chuyên đề “Hệ thống rơ le bảo vệ trong trạm biến áp - Phần nâng cao” Để truy cập vào các chức năng khác sử dụng phương thức hoàn toàn tương tự, tuy nhiên với một số chức năng sẽ yêu cầu có mật khẩu khi muốn thực hiện một thay đổi nào đó (Tăng tính bảo mật, tránh việc thay đổi không được phép) V.3. Các thông báo sự cố - Các thông báo mới nhất: Các thông báo sự cố tự động xuất hiện ở màn hình hiển thị, sau khi rơle đã tác động. Dữ liệu quan trọng nhất về một sự cố được thể hiện trên màn hình LCD mặt trước. Thực hiện tại: Công ty Điện lực Dầu khí Cà Mau - Năm: 2011 Biên soạn: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: 128 Tài liệu đào tạo chuyên đề “Hệ thống rơ le bảo vệ trong trạm biến áp - Phần nâng cao” Dòng 1: Chức năng bảo vệ đã tác động Dòng 2: Thời gian làm việc của rơle từ khi khởi động đến khi rơle trở về (PU: Pick up) Dòng 3: Thời gian tác động (Với bảo vệ so lệch thường đặt 0 giây) Các thông báo và đèn LED cảnh báo này có thể giải trừ bằng cách nhấn phím LED. - Đọc các bản ghi cũ được lưu trữ trong rơle: Các bản ghi trong rơle có thể được truy cập thông qua các phím bấm trước mặt rơle. 1. Khi rơ le sẵn sàng cho vận hành, đầu tiên ấn phím MENU Æ MAIN MENU sẽ xuất hiện. Nhấn tiếp phím sang phải để vào menu con ANNUNCIATION 2. Nhấn phím xuống để truy nhập sâu hơn vào menu này, dừng lại tại Trip log, để vào tiếp mục Trip log sử dụng phím phải 3. Sử dụng các phím và để vào các bản ghi đã lưu trữ, các bản ghi được lưu trữ theo thứ tự thời gian: Từ bản ghi gần nhất đến bản ghi cũ nhất. Nếu không có bản ghi nào sẽ có hiển thị List Empty. 4. Để trở lại mục Trip log sử dụng hoặc nhấn nút MENU để nhảy trực tiếp về MAIN MENU. 5. Các thông báo và bản ghi sự cố sẽ được lưu trữ theo thứ tự, khi bộ nhớ đã đầy thì các bản ghi cũ nhất sẽ được tự động xóa đi Æ không cần thiết phải thực hiện thao tác xóa bản ghi. Thực hiện tại: Công ty Điện lực Dầu khí Cà Mau - Năm: 2011 Biên soạn: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: 129 Tài liệu đào tạo chuyên đề “Hệ thống rơ le bảo vệ trong trạm biến áp - Phần nâng cao” V.4. Chuyển đổi giữa các nhóm cài đặt Các rơle của SIEMENS cho phép chuẩn bị trước tới 4 nhóm giá trị cài đặt, người sử dụng có thể chuyển đổi qua lại giữa các nhóm này một cách nhanh chóng, do là các thay đổi quan trọng nên thao tác này yêu cầu phải biết mật khẩu (5 số). Ngoài ra việc thay đổi nhóm cài đặt còn có thể thực hiện qua giao diện điều khiển trong trạm hoặc thông qua một tín hiệu đầu vào nhị phân. 1. Nhấn MENU Æ MAIN MENU Æ Æ Settings 2. Settings Æ Æ tới các mục của menu setting Æ Æ chuyển tới Change group Æ sẽ nhìn thấy địa chỉ 0301 với chữ “ACTIVE GROUP”, như thể hiện trên hình thì nhóm cài đặt A đang được sử dụng (Đang được kích hoạt) 3. Chuyển tới địa chỉ 0302 là địa chỉ cho phép chuyển đổi nhóm cài đặt, nhấn ENTER. Vào mật khẩu, sau đó lựa chọn nhóm cài đặt mong muốn và nhấn ENTER để xác nhận 4. Lựa chọn YES và nhấn ENTER để hoàn tất thao tác 5. Để trở lại các menu cấp trên sử dụng hoặc nhấn nút MENU để nhảy trực tiếp về MAIN MENU. ------------------------------------------------------- Thực hiện tại: Công ty Điện lực Dầu khí Cà Mau - Năm: 2011 Biên soạn: Công ty P&3T Email: p-3t@p-3t.com Homepage: 130
File đính kèm:
- tai_lieu_dao_tao_chuyen_de_he_thong_ro_le_bao_ve_trong_tram.pdf