LỜI NÓI ĐẦU Mục tiêu phát triển kinh tế đất nước ta : Công nghiệp hoá đại hoá, phấn đấu cho dân dàu nước mạnh xã hội công văn minh Vì vậy, ngành công nghiệp điện có vai trò quan trọng định đòi hỏi hệ thống điện nước ta phải phát triển không ngừng với ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật tiên tiến toàn giới Điện nhu cầu thiếu đời sống kinh tế xã hội Việc sản xuất, truyền tải điện phải qua nhiều khâu, nhiều giai đoạn phức tạp, nên tránh khỏi cố hư hỏng Để đảm bảo sản lượng chất lượng điện cần thiết, tăng cường độ tin cậy cho hộ tiêu thụ điện, đảm bảo an toàn cho thiết bị làm việc ổn định toàn hệ thống cần phải sử dụng rộng rãi có hiệu lực phương tiện bảo vệ điều chỉnh tự động hệ thống Trong thiết bị bảo vệ rơle thiết bị đóng vai trò quan trọng Cùng với phát triển kỹ thuật điện nói chung hệ thống điện lực nói riêng, kỹ thuật bảo vệ năm gần có tiến biến đổi vượt bậc Những thành tựu kỹ thuật bảo vệ rơle đại cho phép chế tạo loại bảo vệ phức tạp với đặc tính kỹ thuật hoàn hảo nhằm nâng cao độ nhậy bảo vệ tránh không cho bảo vệ làm việc nhầm lẫn có đột biến phụ tải, có hư hỏng mạch điện áp có dao động điện Nhằm hoàn thiện phương pháp dự phòng hệ thống có hỏng hóc sơ đồ bảo vệ sơ đồ điều khiển máy cắt điện thân máy cắt điện bị trục trặc v v Do thiết bị rơle bảo vệ đời nằm mục đích ngăn ngừa hạn chế cố, hư hỏng Đảm bảo an toàn cho người, thiết bị, không bị phá huỷ, hạn chế tới mức tối đa thiệt hại cố gây ra, trì làm việc liên tục, ổn định cho hệ thống sản suất, truyền tải tiêu thụ điện NHỮNG YÊU CẦU VỀ CHẤT LƯỢNG ĐIỆN Ngày nay, lượng điện sử dụng rộng rãi đời sống kinh tế xã hội Sự biến đổi chất lượng điện gây nhiều hậu không tốt tới trình công nghệ tỷ lệ hư hỏng chế phẩm cao Có trường hợp điện đột xuất, kéo dài gây thiệt hại nghiêm trọng Một hệ thống điện có chất lượng lý tưởng phải hệ thống có : - Điện áp pha cân điện áp trì mức danh định, không phụ thuộc thời gian phụ tải - Tần số ổn định mức 50Hz - Không bị điện đột xuất, trì thời gian cung cấp điện mà người sử dụng đồng ý thoả thuận Ta biết hậu việc tăng hay sụt áp gây tác hại Giả sử tần số ổn định, điện áp bị tụt không phát huy công suất phụ tải, gây tổn thất cao ; điện áp tụt tới mức làm máy quay công nghiệp ngừng hoạt động dẫn đến hư hỏng má với sản phẩm Các phụ tải khác không phát huy công suất tối thiểu để thực mục đích ban đầu Ngược lại, điện áp tăng cao, máy quay công nghiệp phát nóng bão hòa mạch từ, phụ tải khác phát huy mức cần thiết, vượt công suất chịu đựng thiết bị dẫn đến cháy hư hỏng Giả sử thông số điện áp ổn định, tần số thay đổi gây tác hại không Trước hết hệ thống truyền tải điện, máy quay phụ thuộc vào thay đổi tần số Khi tần số tụt, tổng trở truyền tải tụt theo gây tụt điện áp theo độ dài mắt xích hệ thống tăng hạ áp Tụt tần số làm cho máy quay giảm tốc độ Ngoài vô công hẹ thống tăng theo Khi tần số tăng cao cung làm giảm sức truyền tải, máy quay có tốc độ cao yêu cầu, gây phiền toái mức độ tăng theo chiều tăng tần số Tuy nhiên thực tế không xảy tượng độc lập Trong giới hạn tần số điện áp bị ảnh hưởng tăng giảm gây hậu nguy hại Một yếu tố dáng ý gian trì thời gian cấp điện liên tục.Các yếu tố chất lượng điện thực tế chấp nhận dung sai thay đổi CÁC DẠNG SỰ CỐ XẢY RA TRONG LƯỚI ĐIỆN Hệ thống điện hệ thống có kết cấu phức tạp, có hàng triệu chi tiết vận hành Tất khâu có khả xảy hư hỏng chạm chập Ngoài ra, môi trường yếu tố làm giảm tuổi thọ thiệt bị nên cố xảy thiết bị lúc Mỗi lần xảy cố lưới điện gây hậu nghiêm trọng : hồ quang hủy hoại vật liệu cấu thành nhanh gây cháy nghiêm trọng ; dòng điện tăng cao tới điểm ngan mạch sinh sức điện động làm biến dạng số chi tiết đồng thời sinh nhiệt làm suy thoái cách điện dẫn tới cháy cách điện Mỗi lần cố làm hệ thống điện ổn định, tần số bị thay đổi, điện áp bị tụt xuống làm máy quay điện pha tê liệt, tất trình sử dụng điện bị ảnh hưởng kèm theo thiệt hại không lường Ngày người ta có nhiều biện pháp hữu hiệu để hạn chế hậu cố lưới điện gây Trong biện pháp trang bị lắp đặt thiết bị tự động điều chỉnh, rơle bảo vệ để bảo vệ nhanh chóng bình ổn thông số định mức tần số điện áp dung rộng rãi kết hợp với việc tăng cường kiểm tra định kỳ thiết bị vận hành Các khái niệm sở rơle bảo vệ Về mặt kinh tế, rơle bảo vệ thiết bị TĐH sdùng hệ thống điện với mục đích phòng ngừa, ngăn chặn thiệt hại kinh tế xảy cho chủ đầu tư có cố Các thiệt hại thường lớn, vượt nhiều lần chi phí cho hệ thống bảo vệ rơle Vì thiết bị bảo vệ có vai trò thay trình vận hành hệ thống điện Về phần mình, rơle bảo vệ ngày phải đáp ứng yêu cầu khắt khe độ tin cậy tính chọn lọc, tốc độ thao tác, độ nhạy tính bảo đảm Về mặt kỹ thuật, rơle bảo vệ thiết bị tự động đóng vai trò người canh gác mệt mỏi, liên tục theo dõi tình trạng làm việc đối tượng bảo vệ cách đo lường tham số điện không điện phát tín hiệu cảnh báo đối tượng chuyển sang trạng thái làm việc bất thường Với tiến KHKT công nghệ, chức bảo vệ tủ rơle điện cồng kềnh thay dần rơle số đa nhỏ gọn, đoói tượng xem xét nội dung báo cáo Những yêu cầu rơle bảo vệ Hệ thống rơle bảo vệ có mục đích ngăn ngừa cố, đảm bảo cho thiết bị lực không bị phá hủy hạn chế mức hư hỏng ; trì làm việc ổn định hệ thống đồng thời bảo đảm tách chọn lọc phần tử cố mà không gây ảnh hưởng tới hộ tiêu thụ điện • Tính chọn lọc bảo vệ rơle lực bảo vệ cắt máy cắt nằm sát trực tiếp nơi xảy cố để tách riêng phàn cố khỏi hệ thống điện, trì nguồn cấp cho phần không cố Cắt chọn lọc điều kiện bảo vệ rơle hiệu trì cấp điện bình thường cho hộ tiêu thụ điện, trừ hộ nằm phạm vi trực tiếp cố • Hệ thống rơle phải tác động nhanh Ngắn mạch giẫư pha hệ thống điện cố nguy hiểm Dòng ngắn mạch lớn làm hư hỏng cách điện chí hư hỏng thiết bị dẫn tới hậu nghiêm trọng gây thiệt hại lớn vè kinh tế kỹ thuật Vì dập tắt nhanh cố yêu cầu quan trọng bảo vệ Tuy nhiên thực tế có khoảng thời gian trễ cắt điện, khoảng thời gian tác động rơle máy cắt • Độ nhạy bảo vệ Khi phát cố, rơle phải tác động dứt khoát, bảo đảm tiếp điểm phải tiếp xúc chắn Bản thân rơle tác động tín hiệu đo vượt ngưỡng đặt mà sức từ động lớn hẳn lực cảc • Độ tin cậy bảo vệ Bản thân rơle cấu thành từ nhiều phần tử, phần tử hư hỏng làm te lệi hệ thống bảo vệ Vì vậy, độ tin cậy bảo vệ khả làm việc hoàn hảo tất phần tử nằm mạng lưới hệ thống bảo vệ Mộy hệ thống tin cậy hệ thống tác động xác có cố nằm vùng bảo vẹ Độ tin cậy bảo vệ phụ thuộc vào yếu ttó sau : - Độ phức tạp mạng lưới bảo vệ - Quy chế bảo dưỡng vận chuyển thiết bị trước lắp đặt - Quy chế bảo dưỡng kỹ thuật Các phần tử tham gia hệ thống rơle bảo vệ : - Máy cắt điện - Rơ le trung gian đầu - Hệ thống nguồn tự dùng (một, xoay chiều) - Biến dòng đo lường - Biến áp đo lường - Cáp điều khiển cộng với đầu nối - Các loại rơle dòng điện - Các rơle điện áp - Các rơle trung gian - Các rơle thời gian - Các rơle tổng trở - Các rơle so lệch - Các rơle ga dòng dầu - Hệ thống thị tín hiệu Trong đó, thiết bị thiết bị bắt buộc hệ thống bảo vệ Các loại bảo vệ Như ta biết, có yêu cầu bảo vệ rơle, : o Tính chọn lọc o Tác động nhanh o Độ nhạy o Tính bảo đảm BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN (QDĐ) a) Nguyên tắc tác động Khi xẩy ngắn mạch , dòng điện trọng cố tăng lên Nhờ rơle dòng điện mắc vào phần tử bảo vệ , bảo vệ dòng điện khởi động tác động cắt phần tử cố Có thể chia bảo vệ dòng điện thành bảo vệ dòng điện bảo vệ cắt nhanh dòng điện Chúng khác cách đảm bảo yêu cầu tác động chọn lọc Để bảo vệ dòng điện tác động chọn lọc , người ta tạo cho thời gian trì hoãn thích hợp , để đảm bảo tính chọn lọc cho bảo vệ cắt nhanh cần chọn dòng khởi động thích hợp b) Bảo vệ QDĐ cho đường dây tải điện FA t1 t2 t3 Đ t4 Bảo vệ dòng điện cho đường dây hình tia có nguồn cung cấp Đối với mạng có nguần cung cấp , bảo vệ QDĐ chủ yếu Nó đặt phía đầu nguần đường dây Như đường dây có bảo vệ riêng biệt Khi NM xẩy N1 , dòng cố chạy đoạn , bảo vệ 1, 2, 3, khởi động Tuy nhiên theo yêu cầu chọn lọc , có bảo vệ tác động cắt phần tử cố Muốn bảo vệ dòng cần thời gian trì hoãn tác động thời gian tăng dần tính từ hộ tiêu thụ tới nguồn ( xem hình trên) Nhờ cách trọn NM N1 , bảo vệ tác động sớm Sau bảo vệ 1, 2, trở vị trí ban đầu mà không kịp tác động , NM N2 bảo vệ tác động Nguyên tắc trộn thời gian trì hoãn tác động gọi nguyên tắc bậc thang c) Dòng khởi động bảo vệ Bảo vệ QDĐ cần phải tác động chắn NM đồng thời không tác động dòng phụ tải cực đại biến động ngắn hạn dòng động tự khởi động v v Để tránh tác động dòng phụ tải cực đại cần thực điều kiện sau : • Rơle bảo vệ không tác động dòng làm việc cực đại ILvmax, muốn dòng khởi động bảo vệ Ikđb cần phải chọn lớn ILvmax Sơ đồ giải thích cách chọn dòng khởi động bảo vệ • Rơle dòng cần phải trở vị trí ban đầu cách chắn , sau ngắn mạch cắt Ví dụ ngắn mạch điểm N mạng rơle dòng bảo vệ tác động Sau bảo vệ cắt đoạn cố , qua rơle dòng bảo vệ không dòng NM , có dòng phụ tải đường dây lại Rơle dòng bảo vệ cần phải trở vị trí ban đầu điều kiện có dòng tải chạy qua Nếu không trở bảo vệ cắt hai đường dây hư hỏng , cố loại trừ d) Bảo vệ dòng rơle áp giảm Dòng khởi động bảo vệ QDĐ phải chọn sau cho thoả mãn Ikđb > ILvnax Vì có giá trị lớn , bảo vệ nhiều có độ nhậy không đạt yêu cầu Để nâng cao độ nhậy bảo vệ người ta dùng rơle áp giảm có phận khởi động Bảo vệ tác động sau rơle áp giảm tác động Trị số rơle chon cho tác động ngắn mạch , áp mạng giảm nhiều , không tác động áp làm việc nhỏ có rơle dòng khép tiếp điểm tải Rơle dòng làm nhiệm vụ ngăn chặn bảo vệ tác động đứt cầu chì mạch điện cung cấp cho rơle áp Khi , tiếp điểm rơle khép , báo tín hiệu đứt cầu chì Rơle áp giảm gồm nối vào áp dây mạng , nhờ bảo vệ chắn dược khởi động NM hai pha NHưng nối rơle áp giảm vào áp dây , xẽ không nhậy cảm NM pha Vì mạng có trung điểm nối đất người ta đặt thêm rơle áp tăng Nó làm việc theo thứ tự U xuất ngắn mạch pha Trong mạng có trung điểm cách điện , rơle dòng đặt hai pha , bảo vệ làm nhiệm vụ trống NM pha Khi phải cần ba rơle áp giảm 1, rơle áp tăng không cần đặt 10 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RƠ LE SỐ 7SJ511 Phạm vi ứng dụng Rơle số 7SJ511 thuộc hãng SIEMENS sản xuất, sử dụng rộng rãi lưới điện nước ta trạm TG lớn 110KV trở lên 25 Rơle số 7SJ511 sử dụng cho Bảo vệ dòng có đặc tính thời gian độc lập phụ thuộc hệ thống phân phối cao áp với nguồn cấp phía nguồn cấp hình tia hay nguồn cấp mạch vòng hở Nó dùng bảo vệ dự phòng cho bảo vệ so sánh : đường dây, MBA, máy phát, động so lệch Rơle loại 7SJ511 dùng hệ thống có nguồn cấp từ phía, mạch vòng kín đường dây song song MBA có nguồn nuôi từ phía Mẫu rơle sử dụng hệ thống đo lường có hướng cho tất cố Khi có cố hệ thống, giá trị tức thời lưu khoảng thời gian lớn giây dùng cho việc phân tích cố Kiểm soát liên tục giá tri đo cho phép đưa tín hiệu cố mạch dòng điện biến dòng dẫn tới đối xứng dòng điện Kiểm soát liên tục hợp lý mạch xử lý giá trị đo bên kiểm tra điện áp phục vụ để đảm bảo chúng nằm dung sai cho phép đực tính sẵn có thiết bị Các giao tiếp nối tiếp cho phép liên lạc cách toàn diện với thiết bị số điều khiển lưu trữ khác Do vậy, thiết bị dùng mạnh lưới trạm tự động địa phương hoá LSA (Lovalizied Substation Automation) Các chức đầy đủ 26 Hệ thống sử dụng VXL 16 bít Các giá trị đo xử lí điều khiển số hoàn toàn từ giá trị đo đến lệnh đóng cắt cho máy cắt - Các mạch xử lí bên cách li hoàn toàn điện với hệ thống mạch đo lường, điều khiển nguồn nuôi - Không nhạy cảm sai số biến dòng, tượng thoáng qua nhiễu ảnh hưởng - Lưu giữ liệu cố, giá trị tức thời cố - Giao tiếp với thiết bị điều khiển lưu trữ trung tâm thông qua giao tiếp nối tiếp cách điện tới 2kv nối cáp quang CÁC CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA RƠ LE 7SJ511 Bảo vệ dòng có thời gian - Cấp bảo vệ dòng pha đặt lớn I>>, phát cố pha riêng biệt cấp trễ riêng - Cấp bảo vệ chạm đất đặt lớn Ie>> với thời gian trễ riêng biệt - Cấp bảo vệ dòng có thời gian phụ thuộc Ip, phát cố riêng biệt cho pha thời gian trễ pha xử lý riêng biệt - Cấp bảo vệ dòng có thời gian độc lập I>, phát cố riêng biệt cho pha thời gian trễ pha riêng biệt - Cấp bảo vệ chạm đất thời gian phụ thuộc Iep, xử lý thời gian trễ riêng biệt - Cấp bảo vệc chạm đất thời gian độc lập Ie>, có thời gian trễ pha riêng biệt 27 - Các đặc tính thời gian - dòng đặt cho dòng pha đất - Có thể lựa chọn đặc tính tiêuchuẩn bảo vệ dòng thời gian phụ thuộc cho dòng pha đất Ngoài có đặc tính cho người sử dụng định nghĩa - Có thể điều chỉnh giá trị hãm dòng từ hoá đóng ngắt MBA, lựa chọn pha riêng biệt với chức khoá chéo Bảo vệ tức thời cố vĩnh cửu Bảo vệ tải theo nhiệt độ - Cung cấp nhiệt độ nhiệt độ đốt nóng - Đo dòng hiệu dụng thực pha riêng biệt - Các cấp cảnh báo điều chỉnh Bảo vệ chạm đất không liên tục (tuỳ chọn) Có thể phát tích luỹ cố chạm đất không liên tục, đặt cho cắt sau thời gian tích luỹ tuỳ chọn Cấp thời gian cho bảo vệ chống hư hỏng máy ngắt - Khởi động chức cắt tích hợp bên - Cũng khởi động từ thiết bị bên thông qua đầu vào nhị phân Các tín hiệu người sử dụng định nghĩa tín hiệu ghép nối vào rơle qua đầu vào nhị phân từ bảo vệ bên thông qua thiết bị giám sát Các chức tiêu chuẩn 28 - Tự kiểm soát liên tục từ mạch chiều, đầu vào biến đổi dòng điện rơle cắt, có tiện lợi tin cậy bảo dưỡng để phòng chống - Đo kiểm tra đặn giá trị điều kiện vận hành bình thường - Lưu tín hiệu cố với đồng hồ thời gian thực - Lưu số liệu truyền cho phân ghi cố giúp cho phân tích cố nhanh ghi cố chi tiết - Đếm lệnh cắt ghi số liệu cố dòng ngắt cố tích luỹ - Các trợ giúp đưa vào vận hành ghi thí nghiệm cắt thí nghiệm máy cắt NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Hoạt động toàn thiết bị Rơ le số bảo vệ dòng có thời gian 7SJ511 trang bị VXL 16 bít Nó hỗ trợ cho trình xử lý số hoàn toàn cho tất chức từ việc số liệu thu nhận thông số đo đến việc đưa tín hiệu cắt cho máy cắt Bộ biến đổi phần thu nhận đại lượng đầu vào ME, chuyển dòng điện từ biến dòng thứ sang dòng phù hợp với mức độ thiết bị xử lý Bên cạnh việc cách li điện điện dung nhỏ biến dòng dầu vào, lọc đặt để khử nhiễu Các lọc tối ưu theo dải tần tốc dộ xử lí cho phù hợp cho trình xử lí tín hiệu đo Các giá trị tương tự 29 thích hợp đưa sang phần nhận giá trị vào tương tự AE Bộ nhận giá trị vào tương tự AE bao gồm khuếch đại, thành phần mẫu giữ cho đầu vào, chuyển đổi ADC mạch nhớ dùng cho truyền số liệu đến VXL Bên cạnh việc giám sát giá trị đo, VXL có chức : - Lọc thành lập đại lượng đo - Quét giá trị giới hạn chuỗi thời gian - Tính toán thời gian cắt theo đặc tính chọn - Tính toán giá trị hiệu dụng cho việc phát tải - Quyết định đưa lệnh cắt - Lưu đưa thông báo liệu cố Thông qua kênh vào ra, VXL nhận thông tin từ chuyển mạch từ thiết bị khác Các đầu thông thường gồm lệnh cắt cho máy cắt, tín hiệu cho kiện trạng thái 30 quan trọng LED chữ số, số hiển thị mặt trước rơle Việc giao tiếp trực tiếp với thiết bị thực qua bàn phím tích hợp có rơle Tất số liệu vận hành giá trị đặt, thông số thiết bị đưa vào nhớ thiết bị thông qua bàn phím Bằng bàn phím, ta gọi thông số cần cho việc đánh giá cố cố xảy Bên cạnh ta thực giao tiếp với thiết bị qua máy tính, liệu dược nạp vào thiết bị từ máy tính thông qua cổng nối tiếp mặt trước rơle Qua cổng nối tiếp thứ hai (tuỳ chọn), số liệu gửi tới thiết bị xử lý trung tâm Giao tiếp thứ hai cách ly, dó thoả mãn yêu cầu khử nhiễu Liên lạc qua cổng hoán đổi nối cáp quang Một nguồn nuôi với nhiều cấp điện áp khác phục vụ cho khối chức Cụ thể : nguồn +18V cho rơle đầu ra; +15V cho đầ vào tương tự; nguồn +5V cho VXL thiết bị trung chuyển Bảo vệ dòng có thời gian Bảo vệ dòng có thời gian sử dụng bảo vệ dòng có thời gian độc lập phụ thuộc Các đặc tính dòng có thời gian chọn đặt chồng lên cấp thời gian tức thời độc lập Các đặc tính đặt riêng cho dòng pha dòng đất Tất cấp độc lập với đặt riêng Tuỳ thuộc vào điều kiện việc đóng tay có cố, bảo vệ dòng có thời gian trợ giúp cắt nhanh Một 31 chọn lựa cân nhắc cho cấp I>> hay I> để đưa lệnh cắt tức thời, ví dụ bỏ qua thời gian trễ gán với điều kiện a) Thành lập đại lượng đo Các dòng đo đưa vào rơle thông qua biến dòng đầu vào cho pha Các đầu vào cách ly điện với mạch điện tử chúng với Do vậy, điểm đấu dòng điện pha tổ hợp bên rơle bảo vệ khác, thiết bị giám sát đặt mạch biến dòng Với đầu vào dòng đất, sử dụng dòng dư biến dòng pha, tổng hợp dòng pha riêng biệt từ biến dòng Phía thứ cấp biến dòng đầu vào nối vào điện trở shunt để chuyển đổi dòng điện sang điện áp tỷ lệ Các điện áp chuyển sang giá tri số b) Bảo vệ dòng thời gian độc lập Mỗi dòng pha so sánh với giá trị đặt chung cho pha Giá trị tác động cho pha Bộ đếm thời gian pha dòng khởi động Sau hết thời gian đặt, tín hiệu cắt đưa Bảo vệ dòng bao gồm cấp : cấp I> bị trễ với thời gian T> cấp I>> bị trễ với thời gian T>> Dòng dư xử lý riêng so sánh với cấp dòng Ie> Ie>> Giá trị tác động đưa Sau thời gian Te> Te>>, lệnh cắt gửi Các giá trị tác động cấp I>, I>>, Ie>, Ie>> cấp thời gian chúng đặt riêng biệt c) Bảo vệ dòng thời gian phụ thuộc 32 Mỗi dòng pha so sánh với giá trị giới hạn đặt chung cho ba pha Các giá trị tác động cho pha Theo giá trị tác động cấp thời gian phụ thuộc, trễ thời gian cắt tính toán từ đặc tính thời gian đặt độ lớn dòng cố Sau thời gian trễ này, lệnh cắt đưa Đối với dòng dư, đặc tính khác chọn Khi cấp I>> Ie>> làm việc, đếm thời gian chúng làm việc, không phụ thuộc vào đặc tính đặt cho Ip Iep Sau khoảng thời gian trễ I>> Ie>>, lệnh cắt đưa Các giá trị tác động cấp Ip, Iep, I>> Ie>> hệ số thời gian chúng đặt riêng biệt Với bảo vệ dòng thời gian phụ thuộc, chọn giá trị giá trị hiệu dụng dòng điện để xử lý Bảo vệ tải theo nhiệt độ Bảo vệ tải theo nhiệt độ giúp đối tượng bảo vệ tránh khỏi bị phá huỷ nhiệt Rơle tính toán độ tăng nhiệt độ theo phương trình vi phân nhiệt độ sau: dθ 1 + θ = I dt τ τ : θ - độ tăng nhiệt độ tức thời liên quan tới độ tăng nhiệt độ cuối cho dòng điện cáp lớn cho phép k.IN τ - số thời gian nhiệt độ để đốt nóng cáp I - dòng tức thời cáp liên quan tới dòng điện cáp lớn cho phép Imax = k.IN 33 Khi nhiệt độ tăng đến mức thứ nhất, tín hiệu cảnh báo đưa cung cấp khả giảm tải trước vượt nhiệt độ cho phép Nếu không tiếp tục tăng tới mức thứ 2, đối tượng bảo vệ bị cắt khỏi lưới Độ tăng nhiệt tính toán riêng biệt cho pha Có thể chọn lựa nhiệt độ định tuỳ chọn : độ tăng nhiệt tính toán lớn pha, độ tăng nhiệt trung bình độ tăng nhiệt tính toán với pha có dòng điện lớn Các giá tri hiệu dụng thực đo chứa ảnh hưởng sóng hài Dòng điện tải liên tục cho phép lớn Imax xác định với bội số dòng định mức : Imax = k.IN Cùng với giá trị k, số thời gian τ nhiệt độ cảnh báo θ phải đưa vào rơle Ngoài cấp báo tín hiệu nhiệt độ phụ thuộc, bảo vệ tải gồm có cấp báo tín hiệu dòng phụ thuộc Cấp báo tín hiệu đưa tín hiệu tải báo trước độ tăng nhiệt độ chưa đạt đến giá trị cảnh báo cắt nhiệt Ví dụ cụ thể sử dụng rơle số 7SJ511 Sử dụng rơle số bảo vệ dòng có thời gian 7SJ511 để bảo vệ sử dụng sơ đồ liên động ngược 34 Nguån I> IN > T > T >> TÝn hiÖu kho¸ Thanh c¸i I >> IN > I >> IN > Tíi t¶i Từng cấp dòng bị khoá đầu vào nhị phân rơle Một thông số chỉnh định xác định đầu vào xác định đầu vào nhị phân làm việc chế độ thường mở hay thường đóng Vì vậy, bảo vệ dòng có thời gian dùng bảo vệ lưới hình lưới mạch vòng hở nguyên tắc liên động ngược Nó sử dụng xcác hệ thống điện áp cao, lưới phân phối , trường hợp MBA lấy nguồn từ phía cao áp cấp lên với nhiều đường dây Liên động ngược nghĩa bảo vệ dòng có thời gian cắt khoảng thời gian ngắn T>>, không phụ thuộc cấp thời gian, không bị khoá giá trị tác động rơle cấp tiếp 35 theo Do đó, bảo vệ gần cố cắt thời gian ngắn, bị khoá rơle phía sau vị trí cố Các cấp bảo vệ I> Ip làm việc cấp bảo vệ dự phòng trễ sau SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI RƠLE 7SJ511 36 KẾT LUẬN Sau tuần thực tập trung tâm thí nghiệm điện, với bảo tận tình thầy giáo Phan Cung giúp đỡ nhiệt tình cán trung tâm, tập tốt nghiệp em thành công Trong suốt thời gian thực tập, với giúp đỡ cán Trung tâm thí nghiệm điện tài liệu kinh nghiệm thực tế, em rút nhiều kiến thức bổ ích cần thiết cho Đặc biệt, em nghiên cứu nắm rõ chức phạm vi ứng dụng thiết bị Rơle số, thiết bị đại sử dụng phổ biến trạm biến áp đường dây tải điện, việc thiết kế lắp đặt chúng lưới điện Tất kiến thức thu thời gian thực tập tốt nghiệp thiết thực cần thiết cho công việc sau em Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn Thầy toàn thể cán Trung tâm thí nghiệm điện giúp em hoàn thành tôt tập tốt nghiệp 37 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Mục tiêu phát triển kinh tế đất nước ta : Công nghiệp hoá đại hoá, phấn đấu cho dân dàu nước mạnh xã hội công văn minh Vì vậy, ngành công nghiệp điện có vai trò quan trọng định đòi hỏi hệ thống điện nước ta phải phát triển không ngừng với ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật tiên tiến toàn giới .1 Điện nhu cầu thiếu đời sống kinh tế xã hội Việc sản xuất, truyền tải điện phải qua nhiều khâu, nhiều giai đoạn phức tạp, nên tránh khỏi cố hư hỏng Để đảm bảo sản lượng chất lượng điện cần thiết, tăng cường độ tin cậy cho hộ tiêu thụ điện, đảm bảo an toàn cho thiết bị làm việc ổn định toàn hệ thống cần phải sử dụng rộng rãi có hiệu lực phương tiện bảo vệ điều chỉnh tự động hệ thống Trong thiết bị bảo vệ rơle thiết bị đóng vai trò quan trọng Cùng với phát triển kỹ thuật điện nói chung hệ thống điện lực nói riêng, kỹ thuật bảo vệ năm gần có tiến biến đổi vượt bậc Những thành tựu kỹ thuật bảo vệ rơle đại cho phép chế tạo loại bảo vệ phức tạp với đặc tính kỹ thuật hoàn hảo nhằm nâng cao độ nhậy bảo vệ tránh không cho bảo vệ làm việc nhầm lẫn có đột biến phụ tải, có hư hỏng mạch điện áp có dao động điện Nhằm hoàn thiện 38 phương pháp dự phòng hệ thống có hỏng hóc sơ đồ bảo vệ sơ đồ điều khiển máy cắt điện thân máy cắt điện bị trục trặc v v .2 Bảo vệ dòng điện cho đường dây hình tia có nguồn cung cấp NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 29 KẾT LUẬN 37 39 [...]... làm việc của r le - Trong một r le có nhiều chức năng bảo vệ - Có khả năng đo lường giám sát - Có khả năng hiển thị thông tin với sự gúp đỡ của các phần mềm - Có chức năng ghi nhớ các sự kiện  Nguyên lý cơ bản các r le số : R le số là một phần tử không thể thiếu trong sơ đồ bảo vệ Tên gọi của các r le được phân biệt theo chức năng đảm nhận Trước đây, mỗi r le được chế tạo chỉ đảm nhận một chức năng duy... tạo thích ứng Các r le so lệch thì đầu vào có từ 6 đến 9 đầu vào dòng điện Các r le bảo vệ khoảng cách có thể có 4 đầu vào điện áp và 4 đầu vào dòng điện, các đầu vào đặt Z giúp ta chỉnh định : - Các vùng khoảng cách - Các thông số đường dây - Các cấp thời gian - Các dạng đặc tuyến  Khái quát về cấu trúc r le số Quá trình vật lý của các mạch cấu thành r le sẽ định hình cấu trúc một r le Các thiết bị... các hiện tượng thoáng qua và các nhiễu ảnh hưởng - Lưu giữ các dữ liệu sự cố, các giá trị tức thời trong sự cố - Giao tiếp với các thiết bị điều khiển và lưu trữ trung tâm thông qua các giao tiếp nối tiếp có thể cách điện tới 2kv hoặc nối bằng cáp quang CÁC CHỨC NĂNG CHÍNH CỦA RƠ LE 7SJ511 1 Bảo vệ quá dòng có thời gian - Cấp bảo vệ quá dòng pha đặt lớn I>>, phát hiện sự cố từng pha riêng biệt và các. .. a) Thành lập các đại lượng đo Các dòng đo được đưa vào r le thông qua các biến dòng đầu vào cho từng pha Các đầu vào được cách ly về điện với các mạch điện tử và giữa chúng với nhau Do vậy, điểm đấu sao của các dòng điện 3 pha có thể tổ hợp bên ngoài r le hoặc ở bảo vệ khác, hoặc các thiết bị giám sát có thể đặt trong mạch của biến dòng Với đầu vào dòng đất, có thể sử dụng dòng dư của các biến dòng... liệu sự cố Thông qua các kênh vào ra, bộ VXL nhận thông tin từ các bộ chuyển mạch hoặc từ các thiết bị khác Các đầu ra thông thường gồm các lệnh cắt cho các máy cắt, tín hiệu cho các sự kiện và trạng thái 30 quan trọng cũng như các LED và các chữ số, số hiển thị ở mặt trước r le Việc giao tiếp trực tiếp với thiết bị được thực hiện qua một bàn phím tích hợp có trên r le Tất cả các số liệu vận hành như... phân 6 Các tín hiệu được người sử dụng định nghĩa 4 tín hiệu có thể ghép nối vào r le qua các đầu vào nhị phân từ bảo vệ bên ngoài thông qua các thiết bị giám sát 7 Các chức năng tiêu chuẩn 28 - Tự kiểm soát liên tục từ các mạch một chiều, cho đến đầu vào biến đổi dòng điện và các r le cắt, do vậy có được sự tiện lợi nhất và tin cậy hơn là các bảo dưỡng để phòng chống - Đo và kiểm tra đều đặn các giá... động của toàn bộ thiết bị Rơ le số bảo vệ quá dòng có thời gian 7SJ511 được trang bị một bộ VXL 16 bít Nó hỗ trợ cho quá trình xử lý số hoàn toàn cho tất cả các chức năng từ việc các số liệu thu nhận các thông số đo được đến việc đưa ra các tín hiệu cắt cho máy cắt Bộ biến đổi của phần thu nhận các đại lượng đầu vào ME, chuyển các dòng điện từ các biến dòng nhất thứ sang các dòng phù hợp với mức độ... và chính xác những việc cần làm khi xử lý sự cố vừa đọ được 3) Sự giao tiếp giữa người và thiết bị có thể được thự hiện trực tiếp bằng các phím có trên thiết bị hoặc qua máy tính 23 Để thấy rõ những ưu điểm của r le số ta xét ví dụ về sử dụng r le số bảo vệ so lệch cho thanh cái: Nguån Thanh c¸i Tíi t¶i C¾t C¾t R le so lÖch sè C¾t 24 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RƠ LE SỐ 7SJ511 1 Phạm vi ứng dụng R le số 7SJ511. .. cố ở gần thang góp nhà máy điện và các trạm điệm nút công suất lớn + Có độ nhạy cao hơn nhiều đối với các ngắn mạch loại trừ tốt ảnh hưởng của phụ tải và dao động điện so với bảo vệ dòng cực đại : Các nhược điểm của bảo vệ khoảng cách là : + Phức tạp về mặt sơ đồ cũng như bản thân các r le thuộc sơ đồ bảo vệ Bảo vệ khoảng cách dùng r le cơ điện là loại có nhiều r le nhất vì nhiều tiếp điểm nhất +... phép đưa ra các tín hiệu sự cố trong các mạch dòng điện của biến dòng dẫn tới sự mất đối xứng của các dòng điện Kiểm soát liên tục và hợp lý các mạch xử lý các giá trị đo bên trong và kiểm tra các điện áp phục vụ để đảm bảo rằng chúng vẫn nằm trong dung sai cho phép của các đực tính sẵn có của thiết bị Các giao tiếp nối tiếp cho phép liên lạc một cách toàn diện với các thiết bị số điều khiển và lưu trữ ... thy rừ nhng u im ca rle s ta xột vớ d v s dng rle s bo v so lch cho cỏi: Nguồn Thanh Tới tải Cắt Cắt R le so lệch số Cắt 24 GII THIU CHUNG V R LE S 7SJ511 Phm vi ng dng Rle s 7SJ511 thuc hóng SIEMENS... thng rle bo v : - Mỏy ct in - R le trung gian u - H thng ngun t dựng (mt, xoay chiu) - Bin dũng o lng - Bin ỏp o lng - Cỏp iu khin cng vi cỏc u ni - Cỏc loi rle dũng in - Cỏc rle in ỏp - Cỏc rle... ni - Cỏc loi rle dũng in - Cỏc rle in ỏp - Cỏc rle trung gian - Cỏc rle thi gian - Cỏc rle tng tr - Cỏc rle so lch - Cỏc rle ga v dũng du - H thng hin th tớn hiu Trong ú, thit b u tiờn l nhng