KỸ THUẬT

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CHỨC NĂNG RƠLE HỌ REX670 BẢO VỆ CHO TRẠM 220 KV ĐỒNG NAI 4

- by admin - Leave a Comment
PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CHỨC NĂNG RƠLE HỌ REX670 BẢO VỆ CHO TRẠM 220 KV ĐỒNG NAI 4

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CHỨC NĂNG RƠLE HỌ REX670 BẢO VỆ CHO TRẠM 220 KV ĐỒNG NAI 4

1. Lý do chọn đề tài

Ngày nay với sự phát triển của khoa học công nghệ, việc ứng dụng khoa học kỹ thuật vào ngành điện ngày càng trở nên hữu ích hơn, thiết thực hơn, mang lại hiệu quả ngày càng lớn trong sản xuất và phân phối điện năng.

Hệ thống bảo vệ Rơ le có vai trò vô cùng quan trọng trong lĩnh vực sản xuất và phân phối điện năng, công nghệ mới đã thay đổi hoàn toàn các hệ thống bảo vệ rơ le, các hệ thống rơ le cũ được thay thế bằng các rơ le kỹ thuật số, hoạt động chính xác hơn, tin cậy hơn, bền bỉ hơn đáp ứng yêu cầu ngày càng cao trong bảo vệ thiết bị. Các hãng sản xuất lớn như Nari, Siemens, ABB, Omron, … luôn đưa ra những cải tiến mới cho các dòng rơ le của mình để cải thiện sự làm việc tin cậy, chính xác cho các rơ le bảo vệ. Do vậy mức độ công nghệ ngày càng phát triển.

Trạm phân phối điện 220 kV Đồng Nai 4 là một trạm phân phối nối Nhà máy Thủy điện Đồng Nai 4 có công suất 340MW vào lưới điện Quốc Gia thông qua 02 đường dây truyền tải 220 kV tới trạm 500 kV Đắk Nông.

Đây là trạm phân phối có vị trí rất quan trọng trong việc cấp điện cho lưới điện Miền Nam cũng như cho khu vực Miền Trung, Tây Nguyên, đặc biệt là trong các tháng cao điểm mùa khô. Nếu hệ thống rơ le bảo vệ làm việc không ổn định, dẫn đến tác động sai gây nguy hiểm cho thiết bị hoặc cắt một lượng công suất rất lớn lên lưới, có thể gây mất anh toàn cho Hệ thống điện khu vực nói riêng và hệ thống điện Việt Nam nói chung.

Hiện nay trạm 220 kV Đồng Nai 4 đang sử dụng các rơ le kỹ thuật số họ REX670 của hãng ABB sản xuất, qua vận hành cho thấy hệ thống làm việc ổn định, tin cậy, tuy nhiên vẫn xảy ra một số trường hợp sự cố tác động từ lưới gây cắt máy cắt tại trạm 220 kV Đồng Nai 4, sa thải toàn bộ công suất của trạm NMTĐ Đồng Nai 4 phát lên lưới.

Vì lý do đó em lựa chọn đề tài để nghiên cứu và đánh giá mức độ an toàn tin cậy của hệ thống bảo vệ, và khả năng mang tải của hệ thống khi xảy ra sự cố cắt 1 đường dây khỏi vận hành. Từ việc phân tích, đánh giá sẽ đưa ra các đề xuất nếu chưa hợp lý.

2. Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu kiểm tra khả năng đáp ứng của các rơ le bảo vệ đang sử dụng tại trạm 220 kV Đồng Nai 4;

Nghiên cứu và kiểm tra các giá trị seting đáp ứng yêu cầu trong bảo vệ trạm biến áp và đường dây;

Đánh giá mức độ làm việc tin cậy của hệ thống đang sử dụng và khả năng mang tải khi xảy ra sự cố cắt 1 đường dây.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1. Đối tượng nghiên cứu

Nghiên cứu cấu trúc phần cứng và phần mềm của các rơ le kỹ thuật số đang sử dụng: REC670, REL670, RED670 của hãng ABB.

Nghiên cứu, kiểm tra giá trị cài đặt của hệ thống bảo vệ đang cài đặt;

Thiết bị đóng cắt, bảo vệ trạm 220 kV Đồng Nai 4;

Khả năng mang tải của đường dây 220 kV Đồng Nai 4 – Đắk Nông;

3.2. Phạm vi nghiên cứu

Hệ thống rơ le bảo vệ trạm 220 kV Đồng Nai 4 bao gồm các rơ le kỹ thuật số: REL670, REC670, RED670;

Tính toán kiểm tra một số chức năng cơ bản của trạm và đường dây: 87L, 21, 59, 67, 67N.

Sự cố cắt tải 1 đường dây Đồng Nai 4 – Đắk Nông và khả năng mang tải của đường dây còn lại.

4. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu tài liệu về các loại rơ le REL670, REC670, RED670, nghiên cứu giá trị cài đặt một số chức năng cơ bản do trung tâm điều độ HTĐ Miền trung cung cấp. Kết hơp tính toán kiểm tra một số chức năng cơ bản.

Sử dụng số liệu thực tế sửa chữa bảo dưỡng thiết bị của đơn vị thí nghiệm hiệu chỉnh để kiểm tra đánh giá.

Kiểm tra làm việc của các chức năng qua phần mềm thử nghiệm rơ le PCM 600.

5. Ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn

5.1. Ý nghĩa khoa học

Việc nghiên cứu hệ thống giúp nắm bắt được tổng quát về lý thuyết cũng như thực tế cài đặt cho các rơ le kỹ thuật số hiện đại của ABB.

5.2. Tính thực tiễn

Kết quả của đề tài sẽ là tài liệu bổ sung để các nhân viên nắm bắt được sâu hơn hệ thống, giúp theo dõi, vận hành thiết bị an toàn tin cậy, tránh để xảy ra các sự cố chủ quan gây cắt máy cắt không đúng yêu cầu.

Đánh giá được thực trạng làm việc của hệ thống, loại bỏ các nguyên nhân gây ra sự cố chủ quan.

Là tài liệu bổ sung phục vụ cho CBCNV có cơ sở đánh giá để vận hành, bảo trì hệ thống rơ le bảo vệ NMTĐ Đồng Nai 4

Giúp đánh giá khả năng mang tải của đường dây 220 kv Đồng Nai 4 – Đăk Nông;

6. Dự kiến kết quả đạt được

Đánh giá được về khả năng làm việc an toàn, tin cậy của hệ thống bảo vệ rơ le trạm phân phối 220 kV Đồng Nai 4 cũng như khả năng mang tải của đường dây kép khi xảy ra sự cố 1 mạch đường dây từ Đồng Nai 4 đi Đắk Nông.

7. Bố cục

Luận văn dự kiến được bố cục thành 3 chương, gồm các phần chính như sau:

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CHỨC NĂNG RƠLE HỌ REX670 BẢO VỆ CHO TRẠM 220 KV ĐỒNG NAI 4
PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CHỨC NĂNG RƠLE HỌ REX670 BẢO VỆ CHO TRẠM 220 KV ĐỒNG NAI 4

MỞ ĐẦU

CHƯƠNG 1: HỆ THỐNG BẢO VỆ TRẠM PHÂN PHỐI 220 KV ĐỒNG NAI 4 VÀ PHÂN TÍCH CÁC CHỨC NĂNG BẢO VỆ CHO TRẠM

    1. Giới thiệu Công ty Thủy điện Đồng Nai.
    2. HT bảo vệ trạm phân phối 220 kV Đồng Nai 4.
    3. Tìm hiểu về các rơ le số họ REX670.
    4. RƠ LE REL670.
      1. Chức năng bảo vệ khoảng cách 21;
      2. Chức năng bảo vệ quá dòng có hướng 67/6N;
      3. Chức năng bảo vệ quá điện áp 59;
    5. RƠ LE RED670.
      1. Chức năng bảo vệ so lệch dọc đường dây 87L.
      2. Chức năng bảo vệ quá dòng có hướng 67/6N.
    6. RƠ LE REC670.
      1. Chức năng bảo vệ lỗi máy cắt 50BF.
      2. Chức năng tự đóng lặp lại máy cắt 25, 79.
    7. Nhận xét, đánh giá.

CHƯƠNG 2: THỬ NGHIỆM KIỂM TRA LÀM VIỆC CỦA CÁC CHỨC NĂNG VỚI PHẦN MỀM THỬ NGHIỆM RƠ LE PCM 600.

    1. Thử nghiệm chức năng 21.
    2. Thử nghiệm chức năng 87L
    3. Thử nghiệm chức năng 59
    4. Thử nghiệm chức năng 67/67N.
    5. Nhận xét, đánh giá.

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG MANG TẢI KHI SỰ CỐ 1 MẠCH ĐƯỜNG DÂY 220 KV ĐỒNG NAI 4 – ĐẮK NÔNG.

    1. Mô phỏng đặc tính bảo vệ 87L của đường dây 274 khi sự cố;
    2. Đánh giá khả năng mang tải của đường dây 273 khi sự cố đường dây 274
    3. Nhận xét, đánh giá.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

CHƯƠNG 1

HỆ THỐNG BẢO VỆ TRẠM PHÂN PHỐI 220 KV ĐỒNG NAI 4 VÀ PHÂN TÍCH CÁC CHỨC NĂNG BẢO VỆ CHO TRẠM

Giới thiệu Công Ty Thủy Điện Đồng Nai

Công ty Thủy điện Đồng Nai có trụ sở tại TP. Bảo Lộc, tỉnh Lâm Đồng. Được thành lập theo quyết định 71/QĐ-EVN ngày 14/2/2011 của chủ tịch HĐTV Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN), là đơn vị trực thuộc EVN. Năm 2013 sau khi EVN thành lập các Tổng Công ty Phát điện, Công ty Thủy điện Đồng Nai trực thuộc quản lý của Tổng Công ty Phát điện 1.

Công ty Thủy điện Đồng Nai có nhiệm vụ quản lý vận hành 2 nhà máy Thủy điện gồm NMTĐ Đồng Nai 3 (2×90 MW) tại xã Lộc Lâm, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng và NMTĐ Đồng Nai 4 (2x170MW) tại xã Lộc Bảo, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng, tổng công suất của 2 nhà máy là 520 MW. Sản lượng thiết kế hàng năm:

    1. Đồng Nai 3: 607 triệu kWh.
    2. Đồng Nai 4: 1109 triệu kWh.

Một số thông số kỹ thuật cơ bản như phụ lục 1.

Hệ thống bảo vệ trạm phân phối 220 kv Đồng Nai 4

Trạm 220 kV Đồng Nai 4 được xây dựng tại xã Lộc Bảo, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng, là trạm phân phối dạng sơ đồ tứ giác, có nhiệm vụ truyền tải và phân phối công suất từ NMTĐ Đồng Nai 4 (340MW) tới trạm 500 kV Đắk Nông qua một đường dây kép để cung cấp lên HTĐ quốc gia.

Sơ đồ nối điện chính NMTĐ Đồng Nai 4

Trạm phân phối 220 kV Đồng Nai 4 Sử dụng sơ đồ tứ giác, công suất điện được truyền tải từ 2 máy phát H1, H2 với điện áp đầu cực 15,75 kV qua 2 máy cắt 901 và 902, dao cách ly đầu cực, đến 2 máy biến áp chính T1, T2 tăng áp lên 230 kV và đến trạm phân phối dạng tứ giác, qua hệ thống đóng cắt, thanh cái phân phối điện C21, C22, C23, C24. Từ thanh cái C23, C24 nối đến trạm 500 KV Đắk Nông qua 2 đường dây 273 và 274.

Sơ đồ nối điện chính chi tiết tại phụ lục 2.

Hệ thống bảo vệ trạm phân phối 220 kV Đồng Nai 4

Hệ thống bảo vệ trạm phân phối 220 kV Đồng Nai 4 là hệ thống bảo vệ bao gồm các rơ le bảo vệ kỹ thuật số REC670, RED670, REL670 thực hiện các nhiệm vụ bảo vệ cho thiết bị trạm phân phối và bảo vệ 02 đường dây 220 kV 273 và 274.

Hệ thống bao gồm có 07 tủ bảo vệ thực hiện các chức năng bảo vệ 87L, 21, 67/67N, 27/59, 50/51, 50/51N, 50BF.

Các tủ RD11, RD21 chứa rơ le số RED670, thực hiện chức năng bảo vệ 87L, 67/67N

Các tủ RD12, RD22 chứa rơ le số REL670, thực hiện các chức năng bảo vệ 21L, 67/67N, 27/59, 50/51, 50/51N.

Tủ RG1 chứa các rơ le số REC670, RAHL401 thực hiện các chức năng bảo vệ 50BF, 25/79 cho các máy cắt 272, 273.

Tủ RG2 chứa các rơ le số REC670, RAHL401 thực hiện các chức năng bảo vệ 50BF, 25/79 cho các máy cắt 271, 274.

Tủ APR7 (P.01) là tủ thực hiện chức năng thu thập thông số, cảnh báo tất cả các rơ le của hệ thống để hiển thị thông tin cho người dùng, đồng thời thực hiện chức năng gửi và nhận tín hiệu bảo vệ truyền cắt gữa đầu Đồng Nai 4 và đầu trạm 500 kV Đắk Nông.

Tìm hiểu về các rơ le số họ REX670

Giới thiệu chung

REX670 do hãng chế tạo ABB sản xuất, được sử dụng để bảo vệ, giám sát hoạt động của máy phát điện, trạm biến áp, đường dây truyền tải của các nhà máy điện nói chung và nhà máy điện đồng nai 3 nói riêng. Đây là một thiết bị điện tử thông minh đáp ứng được sự đòi hỏi cao về độ tin cậy. Ngoài ra REX670 còn có khả năng phối hợp với nhau trong quá trình làm việc để tạo một hệ thống bảo vệ dự phòng chắc chắn.

REX670 luôn tương thính với những yêu cầu bảo vệ của hầu hết các nhà máy, trạm biến áp và đường dây truyền tải.

REX670 được giao tiếp với máy tính cài đặt thông qua phần mềm PCM600 hoặc có thể cài đặt các chức năng và thông số của bảo vệ thông qua hệ thống bàn phím trên relay.

Một số đặc điểm nổi bật của relay REX670:

  • Được cấu tạo với các modul phần cứng và các khe cắm để sẵn rất thuận lợi cho việc mở rộng tính năng bảo vệ cũng như thay thế các modul hỏng.
  • Các chức năng bảo vệ trong relay có thể lựa chọn On/Off theo yêu cầu bảo vệ.
  • Có thể cài đặt, kiểm tra thông qua máy tính. Đây là tính năng rất tiện lợi cho người sử dụng.
  • Relay làm việc dựa trên việc xử lý tín hiệu số nên nâng cao tính chính xác.
  • Có khả năng tự giám sát một cách liên tục phần cứng của bản thân relay.
  • Các thủ tục kiểm tra định kỳ bằng phần mềm.
  • Thiết lập các thông số, cài đặt và ghi lại bằng máy tính.
  • Hiển thị các sự kiện, ghi nhận và in ra các sự kiện.
  • Tính năng làm việc ổn định lâu dài.
  • Giao tiếp và phối hợp với trạm điều khiển.

Với các tính năng nổi bật như vậy nên hiện tại nhà máy Đồng Nai 4 đang sử dụng các relay của dòng REX670 gồm:

  • Bảo vệ tổ máy, MBT sử dụng 2 relay REG670 và 1 rơ le RED670 được bố trí tại các tủ RJ1A và RJ1B.
  • Bảo vệ trạm và đường dây sử dụng 2 rơ le RED670, 2 relay REL670 và 4 relay REC670 được bố trí tại các tủ từ APR1 ~ APR7.

Cấu tạo chung của REX670

Dao diện HMI.

  1. Đèn báo chế độ làm việc của relay.
  • Đèn “Ready” sáng màu xanh: báo trạng thái sẵn sàng của rơ le.
  • Đèn “Start” sáng màu vàng: báo rơ le khởi động.
  • Đèn “Tríp” sáng màu đỏ: cho biết relay đã phát hành lệnh Trip.
  1. Màn hình LCD.
  • Màn hình có kích thước 32×90 mm, hiển thị được 7 dòng với mỗi dòng không quá 40 ký tự.
  1. Đèn LED chỉ thị tín hiệu.

Hình 1.1: Giao diện điều khiển

rơ le REX 670

  1. Nhãn tín hiệu cảnh báo: chỉ thị các tín hiệu cảnh báo tương ứng với đèn cảnh báo sáng.
  2. Bàn phím: (Hình 1.2)

Description: 7.png

Hình 1.2: Bàn phím điều khiển rơ le REX670

  • Chức năng của các phím.
Phím dùng để điều khiển đóng máy cắt (hiện tại không sử dụng).
Phím dùng để điều khiển mở máy cắt (hiện tại không sử dụng).
Phím trợ giúp thông tin về IED.
Phím này được sử dụng để hủy bỏ hoặc chỉnh sửa các thiết lập cần thiết.
Mở trình đơn chính, và được sử dụng để chuyển sang màn hình mặc định.
Phím chuyển đổi Remote/Local.
Thiết lập lại màn hình.
Phím E bắt đầu chế độ chỉnh sửa và xác nhận những thay đổi cài đặt khi ở chế độ chỉnh sửa.
Phím mũi tên sang phải chuyển tiếp đến trang khác của màn hình và di chuyển con trỏ trên dòng hiện hữu trong chế độ chỉnh sửa.
Phím mũi tên sang trái chuyển tiếp đến trang khác của màn hình và di chuyển con trỏ trên dòng hiện hữu trong chế độ chỉnh sửa.
Phím mũi tên được sử dụng để di chuyển lên trong sơ đồ dòng và trong cây menu.
Phím mũi tên xuống được sử dụng để di chuyển xuống trong sơ đồ dòng và trong cây menu.

Một số Module chính của relay REX670

Phần cứng của Rơ le họ REX 670 gồm có các module chức năng liên kết với nhau.

Một số module cơ bản:

  • Module xử lý số NUM. (Hình 1.3)

Hình 1.3: Module xử lý số NUM

Modul NUM là một modul xử lý số, nó được xem như là một CPU xử lý các hàm chức năng và các thuật toán logic của bảo vệ. Các tín hiệu đầu vào được thu thập, chuyển đổi thành tín hiệu số và đưa vào bộ nhớ để lưu trữ và hiển thị.

  • Modle đầu vào BIM.

Là Module tổng hợp các tín hiệu đầu vào với 16 đầu vào nhị phân, giao tiếp quang học.

Các tín hiệu đầu vào quang, cách ly được đưa vào bộ vi xử lý Micro cotronller để thực hiện các quá trình xử lý logic.

Description: 3.bmp

Kết nối quá trình

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Tín hiệu đầu vào quang cách ly

Bộ nhớ

Kết nối quá trình

Kết nối nối tiếp

Micro controller

Hình 1.4: Sơ đồ khối đầu vào BIM

  • Module đầu ra BOM. (Hình 1.5)

Description: 5.bmp

Kết nối quá trình

Bộ nhớ

Kết nối nối tiếp

Micro controller

Kết nối quá trình

Hình 1.5: Sơ đồ khối đầu ra BOM

Là module đầu ra rơ le, với 24 đầu ra nhị phân đảm nhận xuất các tín hiệu đầu ra cho các nhiệm vụ khác nhau.

Tín hiệu từ bộ xử lý Micro controller xuất ra thiết bị bên ngoài thông qua các Relay, kết nối với quá trình làm việc của hệ thống.

  • Ngoài ra rơ le còn có các module chức năng khác như: Module đồng bộ thời gian IRIG-B, Module vào/ra IOM, Modul đầu vào tương tự MIM, Modul đầu ra tĩnh SOM, Modul đồng bộ GSM, Modul giao tiếp SLM, Modul truyền thông giữa các rơ le LDCM, Modul truyền thông liên lạc EOM….

Rơ le Rel670

Rơ le REL670 là một rơ le thuộc họ REX670 do hãng ABB Thụy Sỹ sản xuất, là một rở le số chuyên dụng cho bảo vệ đường dây, chức năng chính của nó là bảo vệ khoảng cách đường dây (21/21N), ngoài ra nó còn kèm theo nhiều chức năng bảo vệ khác được khai báo và kích hoạt hay không tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể.

Sơ đồ bảo vệ của Rơ le REL670 sử dụng trong bảo vệ tại trạm 220 kV Đồng Nai 4 như Hình 1.5.

Chi tiết đấu nối tín hiệu dòng, áp rơ le REL670 như sau:

Từ TI 274 (TI 272)

Từ TI 271 (TI 273)

Tới bảo vệ Stub Line

Từ TU đường dây TU 273 (274)

Hình 1.6: Chi tiết đấu nối tín hiệu dòng, áp của rơ le REL670

Chức năng bảo vệ khoảng cách 21/21N

  • Chức năng bảo vệ khoảng cách 21 sử dụng để bảo vệ cho đường dây 273 và đường dây 274 Đồng Nai 4 – Đắk Nông, nhằm loại trừ các sự cố ngắn mạch một pha, nhiều pha và chạm đất trên đường dây, là chức năng dự phòng cho chức năng 87L.
  • Bảo vệ làm việc dựa trên nguyên lý tính tổng trở:
  • Khi ngắn mạch trên đường dây bảo vệ thì tổng trở của đường dây sẽ phụ thuộc vào vị trí của điểm ngắn mạch và biến thiên giảm dần từ xa về gần.
  • Công thức tính tổng trở phức khi có ngắn mạch giữa hai pha:

Trong đó:

  • : tổng trở phức ngắn mạch giữa 2 pha.
  • : điện áp pha 1, pha 2.
  •  : dòng điện pha 1, pha 2.
  • Công thức tính tổng trở phức khi có ngắn mạch pha vớ đất:

Trong đó:

  • : tổng trở phức ngắn mạch giữa pha với đất.
  • : điện áp pha 1.
  •  : dòng điện pha 1.
  • Đặc tuyến làm việc của chức năng bảo vệ 21 như Hình 1.5, 1.6.
  • Thông số đường dây Đồng Nai 4 – Đắk Nông:
  • Chiều dài đường dây: 11,356 km.
  • Loại dây dẫn: ACSR 500/64
  • Điện trở R = R0*L = 0,059*11,356 = 0,67 Ω
  • Điện kháng X = X0*L = 0,40*11,356 = 4,54 Ω
  • Giá trị cài đặt theo giá trị tổng trở đường dây Z.
  • Giá trị tổng trở đường dây: =R + jX = 0,67 + j4,54 Ω
  • Vùng 1: Z1 = (0,75-0,9)Z
  • Vùng 2 bảo vệ toàn bộ đường dây và khoảng 25% đoạn kế tiếp.
Description: 90.bmp

Hình 1.7: Đặc tuyến làm việc ngắn mạch pha – đất

Description: 91.bmp

Hình 1.8: Đặc tuyến làm việc ngắn mạch pha – pha

TỚI TỔ MÁY SỐ 2

TỚI TỔ MÁY SỐ 1

Tới tủ bảo vệ máy cắt

Tới tủ bảo vệ máy cắt

Hình 1.9: Sơ đồ đấu nối tín hiệu của rơ le REL 670

  • Giá trị cài đặt của bảo vệ 21 cho trạm Đồng Nai 4: UB = 220 kV; IB = 1200 A; U1 = 10%*UB (điện áp thứ tự thuận nhỏ nhất để relay tác động); ArgNegRes = 1150; ArgDir = 150 (góc định hướng).
  • Vùng 1:
  • X1: 4,0 Ω (điện kháng thứ tự thuận)
  • R1: 0,59 Ω (điện trở thứ tự thuận)
  • X0: 14,01 Ω (điện kháng thứ tự không)
  • R0: 2,05 Ω (điện trở thứ tự thuận)
  • RFPP: 20.0 Ω (tổng trở cài đặt khi ngắn mạch 2 pha)
  • RFPE: 40.0 Ω (tổng trở cài đặt khi ngắn mạch 1pha)
  • tPP: 0 s (thời gian tác động khi sự cố 2 pha)
  • tPE: 0 s (thời gian tác động khi sự cố 1 pha)
  • IminOpPP: 20%*IB (dòng điện nhỏ nhất để bảo vệ làm việc khi có ngắn mạch 2 pha)
  • IminOpPE: 20%*IB (dòng điện nhỏ nhất để bảo vệ làm việc khi có ngắn mạch 1 pha)
  • Vùng 2:
  • X1: 7,06 Ω (điện kháng thứ tự thuận)
  • R1: 1,04 Ω (điện trở thứ tự thuận)
  • X0: 14,01 Ω (điện kháng thứ tự không)
  • R0: 2,05 Ω (điện trở thứ tự thuận)
  • RFPP: 40.0 Ω (tổng trở cài đặt khi ngắn mạch 2 pha)
  • RFPE: 50.0 Ω (tổng trở cài đặt khi ngắn mạch 1pha)
  • tPP: 0.3 s (thời gian tác động khi sự cố 2 pha)
  • tPE: 0.3 s (thời gian tác động khi sự cố 1 pha)
  • IminOpPP: 20%*IB (dòng điện nhỏ nhất để bảo vệ làm việc khi có ngắn mạch 2 pha)
  • IminOpPE: 20%*IB (dòng điện nhỏ nhất để bảo vệ làm việc khi có ngắn mạch 1 pha)
  • Vùng 3:
  • X1: 42,41 Ω (điện kháng thứ tự thuận)
  • R1: 6,26 Ω (điện trở thứ tự thuận)
  • X0: 148,42 Ω (điện kháng thứ tự không)
  • R0: 21,67 Ω (điện trở thứ tự thuận)
  • RFPP: 50.0 Ω (tổng trở cài đặt khi ngắn mạch 2 pha)
  • RFPE: 60.0 Ω (tổng trở cài đặt khi ngắn mạch 1pha)
  • tPP: 1.2 s (thời gian tác động khi sự cố 2 pha)
  • tPE: 1.2 s (thời gian tác động khi sự cố 1 pha)
  • IminOpPP: 20%*IB (dòng điện nhỏ nhất để bảo vệ làm việc khi có ngắn mạch 2 pha)
  • IminOpPE: 20%*IB (dòng điện nhỏ nhất để bảo vệ làm việc khi có ngắn mạch 1 pha)
  • Relay REL670 được kết nối với một relay khác ở đầu đường dây Đắc Nông thông qua kênh truyền 85. Trong trường hợp relay 1 phía sự cố vùng 1 và thuộc vùng 2 của relay đầu kia thì relay sự cố vùng 1 sẽ truyền hướng trip sang Relay bên kia để đầu bên kia cắt với thời gian bằng vùng 1: 0s.
  • Khi bảo vệ tác động sẽ gửi tín hiệu đi cắt MC 272, 273 (hoặc 271, 274).

Chức năng bảo vệ quá dòng có hướng 67/6N

  • Khi có ngắn mạch, chạm đất hay qua tải trên đường dây có hướng về phía đường dây Đăk Nông bảo vệ sẽ tác động nếu thỏa mãn các giá trị đặt.
  • Tín hiệu đưa vào bảo vệ được đấu nối như sơ đồ bảo vệ đường dây. Gồm tín hiệu điện áp từ PT đường dây TU 273 (EVT1) và tín hiệu dòng điện từ TI272 và TI273 (đối với đường dây 273)
  • Chức năng 67:
  • Dòng, áp tính toán khi ngắn mạch nhiều pha:

Description: 86.bmp

  • Dòng, áp tính toán khi ngắn mạch pha với đất:

Description: 87.bmp

  • Đặc tuyến làm việc (Hình 1.10):

Hình 1.10: Đặc tuyến làm việc của chức năng 67

  • Giá trị cài đặt: IB = 1200A
  • Cấp 1: I1 = 135%*IB; t1 = 1,8 s
  • Cấp 2: I2 = 365%*IB; t2 = 0.6 s
  • AngleRCA (góc định hướng chuẩn): 550
  • AngleROA (góc mở rộng): 800
  • Chức năng 67N:
  • Dòng, áp được tính toán như sau:

Description: 88.bmp

  • Đặc tuyến làm việc (Hình 1.11):

Hình 1.11: Đặc tuyến làm việc của chức năng 67N

  • Giá trị cài đặt:
  • IB=1200A
  • IN>Dir=10%IB (dòng ngắn mạch tối thiểu để bảo vệ làm việc)
  • AngleRCA=65o (góc định hướng chuẩn)
  • Cấp 1: I1>=40%IB; t1=1.8s
  • Cấp 2: I1>=305%IB; t1=0.6s
  • Chức năng SOTF (Swich onto fault)
  • Chức năng này sẽ được kích hoạt khi có sự cố cấp 2. Nhằm cắt nhanh máy cắt nếu chức năng đóng lặp lại máy cắt hoạt động đóng lại máy cắt khi dòng sự cố lớn và có nguy cơ là sự cố vĩnh cửu.
  • tSOTF: 0.3 s (thời gian trễ để chức năng này phát lệnh TRSOTF)
  • Khi bảo vệ tác động sẽ gửi tín hiệu đi cắt MC 272, 273 và khởi động chức năng 50BF tương ứng.

Chức năng bảo vệ quá điện áp 59

  • Bảo vệ nhằm ngăn ngừa hiện tượng phá hủy cách điện của các thiết bị được nối vào lưới điện khi điện áp lưới tăng quá cao.
  • Tín hiệu đưa vào bảo vệ được nối như sơ đồ bảo vệ đường dây. Tín hiệu điện áp được lấy từ TU273 (TU274).
  • Giá trị cài đặt: UB = 220 kV
  • Cấp 1:
  • U1 >: 130%*UB
  • T1: 2.0 s
  • Đặc tuyến thời gian độc lập
  • Cấp 2:
  • U2 >: 146%*UB
  • T2: 1.0 s
  • Đặc tuyến thời gian độc lập

Rơ le RED670

Rơ le RED 670 thực hiện chức năng bảo vệ chính là bảo vệ so lệch dọc đường dây 87L.

Sơ đồ bảo vệ rơ le như sau:

Hình 1.12: Sơ đồ nguyên lý đấu nối rơ le bảo vệ RED670 – trạm 220 kV Đồng Nai 4

Chức năng bảo vệ so lệch dọc đường dây 87L

  • Bảo vệ có nhiệm vụ loại trừ các sự cố ngắn mạch (một pha, nhiều pha), chạm đất trên đường dây truyền tải điện Đồng Nai 4 – Đắk Nông.
  • Bảo vệ làm việc dựa trên nguyên lý phối hợp giữa 2 relay số RED670 đặt ở 2 đầu đường dây. Những tín hiệu kết nối giữa 2 relay này thông qua modul truyền thông LDCM và đường truyền cáp quang.

Hình 1.13. Sơ đồ kết nối rơ le bảo vệ đường dây

  • Tín hiệu đấu nối cho bảo vệ như sơ đồ bảo vệ đường dây. Tín hiệu bảo vệ so lệch đường dây 273 được lấy từ TI272, TI273 và tín hiệu dòng từ phía relay RED670 phía đầu trạm 500 kV Đăk Nông thông qua đường truyền cáp quang.
  • Nguyên lý bảo vệ so lệch dọc đường dây:

Description: 84.bmp

Hình 1.14: Nguyên lý bảo vệ so lệch dọc đường dây

  • Trong điều kiện làm việc bình thường hoặc có ngắn mạch ngoài dòng đo được tại vị trí đặt relay (IL) và dòng đo được từ xa gửi tới (IR phía Đăk Nông) có giá trị bằng nhau và lệch pha nhau 180o, nên dòng so lệch đo được là 0, bảo vệ không tác động.
  • Khi có sự cố trên đường dây dòng IL cùng pha với dòng IR vì vậy dòng so lệch tính được sẽ khác 0, bảo vệ sẽ tác động nếu giá trị này lớn hơn giá trị đặt.
  • Bảo vệ so lệch có hãm.
  • Bảo vệ rơle so lệch thông thường các rơle có thể tác động nhầm do sai số lớn của các CT khi ngắn mạch ngoài, chuyển nấc phân áp,… Dòng điện IKCB trong một số trường hợp có thể có trị số rất lớn. Để nâng cao độ nhạy của bảo vệ và ngăn chặn tác động nhầm do ảnh hưởng của IKCB, người ta thường sử dụng nguyên lý hãm bảo vệ.
  • Rơ le so lệch tác động hãm có dòng điện khởi động thay đổi khi dòng điện trong các nhánh của mạch bảo vệ thay đổi. Bảo vệ so lệch có hãm làm việc theo nguyên tắc dựa trên tổ hợp của hai loại dòng điện so lệch Id và hãm IR (dòng làm việc và dòng hãm). Rơ le làm việc khi Id>IR.

(2-1)

(2-2)

I1

I2

IR

Id

Với Kh là hệ số hãm, thường chọn Kh = 0,5

  • Khi ngắn mạch ngoài:

Ta thấy:

(2-3)

Hình 1.15: Dòng so lệch và dòng hãm khi ngắn mạch ngoài.

(2-4)

Như vậy Id<IR, bảo vệ không tác động.

I1

I2

IR

Id

  • Khi ngắn mạch trong:

(2-5)

(2-6)

Như vậy Id<IR, bảo vệ tác động.

Hình 1.16: Dòng so lệch và dòng hãm khi ngắn mạch trong.

  • Đặc tuyến làm việc và giá trị cài đặt của bảo vệ: IB = 1200A

IR (Dòng hãm)

Id

IdMin

IdUnre

IRm1

IRm2

m1

m2

  • Đặc tuyến làm việc: theo tài liệu của nhà sản xuất RED670 đặc tính bảo vệ của rơ le như sau:

Hình 1.17: Đặc tính của bảo vệ 87L rơ le RED 670

  • Đường đặc tính thể hiện 3 đoạn có độ dốc khác nhau.
  • Đoạn 1 có độ dốc bằng 0%.
  • Đoạn 2 có độ dốc là m1.
  • Đoạn 3 có độ dốc là m2.
  • Khi 0 ≤ IR ≤ IRm1 :

Phương trình đường đặc tính là Id = IdMin (2-7)

  • Khi IRm1 < IR ≤ IRm2 :

IR (Dòng hãm)

Id

IdMin

IdUnre

IRm1

IRm2

m1

m2

IR

Id

Hình 1.18: Đặc tuyến bảo vệ 87L trên đoạn có độ dốc m1

Phương trình đường đặc tính là :

Id = IdMin + m1(IR – IRm1)

Id = IdMin + m1.IR – m1.IRm1 (2-8)

  • Khi IRm2 < IR :

IR (Dòng hãm)

Id

IdMin

IdUnre

IRm1

IRm2

m1

m2

IR

Id

Hình 1.19: Đặc tuyến bảo vệ 87L trên đoạn có độ dốc m2

Phương trình đường đặc tính là :

Id = IdMin + m1(IRm2 – IRm1) + m2(IRm2 – IRm1)

Id = m2.IR + IdMin + (m1 – m2)IRm2 – m1.IRm1 (2-9)

  • Giá trị cài đặt cho bảo vệ đường dây Đồng Nai 4 – Đắk Nông như sau:
  • Vùng tác động không điều kiện: là vùng từ đường thẳng IdUnre trở lên trên:

IdUnre = 20*IB (2-10)

  • Vùng tác động có điều kiện là vùng phía dưới đường thẳng IdUnre:

Vùng này chia làm 2 vùng: Vùng tác động được giới hạn bởi đường gấp khúc trở lên, có các giá trị đặt sau:

  • IdMin: 0.25*IB
  • Vùng 1: điểm kết thúc 1.25*IB, độ dốc 0%: IRm1 = 1.25
  • Vùng 2: điểm kết thúc 3.5*IB, độ dốc 40%:

IRm2 = 3.5

m1 = 0.4

  • Vùng 3: độ dốc 80%:

m2 = 0.8

Vùng hãm là vùng phía dưới đường gấp khúc

  • Khi bảo vệ tác động sẽ gửi tín hiệu cắt MC 272, 273 (hoặc 271, 274) và khởi động chức năng 50BF của máy cắt tương ứng.

Chức năng bảo vệ quá dòng có hướng 67/6N

(Cài đặt tương tự trong rơ le REL670 – ở phần rơ le REL670 phía trên)

Rơ le REC670

REC670 là một rơ le có nhiệm vụ kiểm soát làm việc của máy cắt đầu ra, chức năng chính của nó là thực hiện chức năng chống lỗi máy cắt khi thực hiện chức năng bảo vệ (50BF) và một số chức năng khác có thể tùy chọn sử dụng.

Chức năng bảo vệ lỗi máy cắt 50BF

  • Chức năng này có nhiệm vụ phát hiện lỗi tại máy cắt khi có lệnh Trip máy cắt nhưng do lỗi cơ khí hoặc lỗi cuộn Trip mà máy cắt không cắt. Khi đó chức năng sẽ phát hành lệnh trip lặp lại (TRRET) chính máy cắt đó, nếu không thành công sẽ phát hành lệnh trip liên động (TRBU) tới cắt các máy cặt liện quan tới máy cắt bị sự cố.
  • Tín hiệu đưa vào bảo vệ được nối như sơ đồ bảo vệ đường dây.

LIỆN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\KY THUAT DIEN\LE XUAN TAN

Related Posts

Giải pháp giảm tổn thất điện năng trên lưới điện phân phối Điện lực Phong Điền

ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CAO ĐỘ TIN CẬY KHI CÓ SỰ THAM GIA CỦA NGUỒN ĐIỆN MẶT TRỜI ÁP MÁI TẠI ĐIỆN LỰC PHONG ĐIỀN

Các giải pháp nâng cao hiệu quả vận hành lưới điện phân phối Điện lực Phú Vang – Công ty Điện lực Thừa Thiên Huế giai đoạn 2020-2025

About admin

View all posts by admin →

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *