Giáo trình điện Rơ le bảo vệ đường dây loại 7SA511

78 trang vanle 2530

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình điện Rơ le bảo vệ đường dây loại 7SA511", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

giao_trinh_dien_ro_le_bao_ve_duong_day_loai_7sa511.pdf

Nội dung text: Giáo trình điện Rơ le bảo vệ đường dây loại 7SA511

Giáo trình điện Rơ le bảo vệ đường dây loại 7SA511
1 R¬ le b¶o vÖ ®−êng d©y lo¹i 7SA511 Ch−¬ng I - giíi thiÖu 1.1 øng dông R¬ le sè b¶o vÖ ®−êng d©y lo¹i 7SA511 ®¶m b¶o c¾t nhanh, tin cËy mäi d¹ng sù cè trªn ®−êng d©y trªn kh«ng vµ c¸c tuyÕn c¸p. Trung tÝnh cña hÖ thèng cã thÓ ®−îc c¸ch ly, ®Êu qua cuén dËp hå quang, nèi trùc tiÕp hoÆc qua ®iÖn trë. R¬ le cã mäi chøc n¨ng quan träng cho b¶o vÖ ®−êng d©y (BV§D) do ®ã cã thÓ ¸p dông 1 c¸ch réng r·i. Nã còng cã thÓ lµm ®−îc BV dù phßng cho hÖ thèng BV so lÖch cña c¸c ®−êng d©y, MBA,MF§,thanh c¸i Chøc n¨ng c¬ b¶n cña nã lµ x¸c ®Þnh ®iÓm ng¾n m¹ch b»ng c¸ch ®o tæng trë. Nã cã thÓ ®−îc bæ sung hµng lo¹t c¸c moden chøc n¨ng bao gåm bæ sung chøc n¨ng dao ®éng c«ng suÊt, giao diÖn BV tõ xa, ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt (cho l−íi cã trung tÝnh c¸ch ly hoÆc ®Êu qua cuén dËp hå quang BV ch¹m ®Êt cã h−íng cã ®é nh¹y cao, cho ng¾n m¹ch ch¹m ®Êt qua ®iÖn trë lín trong l−íi cã trung tÝnh nèi ®Êt) , tù ®éng ®ãng l¹i ®èi víi ®−êng d©y kh«ng, ph¸t hiÖn nhanh sù cè. C¸c phô kiÖn ngoµi, do ®ã th−êng kh«ng yªu cÇu. Mäi sù cè x¶y ra trong l−íi ®iÖn, ®é lín cña gi¸ trÞ tøc thêi ®−îc l−u gi÷ trong thêi gian 5 gi©y vµ sau ®ã cho ph©n tÝch sù cè. Sù gi¸m liªn tôc c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc cho phÐp th«ng b¸o mét c¸ch ch¾c ch¾n sù cè bÊt kú trong c¸c m¹ch MBA ®o l−êng. 1.1 C¸c ®Æc tr−ng cña r¬ le; - HÖ thèng xö lý víi bé vi xö lý m¹ch 16 bÝt. §iÒu khiÓn vµ xö lý c¸c sè liÖu ®o ®−îc cho tíi c¸c gi¸ trÞ c¾t hoµn toµn ë d¹ng sè vµ ®−a ra c¸c quyÕt ®Þnh cho c¸c m¸y c¾t. - C¸ch ®iÖn hoµn toµn vµ c¸ch ly tin cËy c¸c m¹ch xö lý bªn trong víi c¸c m¹ch bªn ngoµi . - Víi c¸c bé biÕn ®æi ®Çu vµo t−¬ng tù (analog) cã mµn ch¾n ®Çu vµo nhÞ ph©n, modun ®Çu ra vµ bé biÕn ®æi dc/dc. - Cã ®Çy ®ñ c¸c chøc n¨ng cÇn thiÕt cho BV§D cao ¸p. - Ph¸t hiÖn qu¸ dßng vµ kÕt hîp víi kiÓm tra ®iÖn ¸p hoÆc ph¸t hiÖn theo tæng trë. - §Æc tÝnh c¾t víi møc ®Æt ®éc l©p ®¹t ®−îc däc theo trôc R vµ X víi møc ®Æt R riªng cho sù cè ch¹m ®Êt. - X¸c ®Þnh h−íng nhê sö dông ph©n cùc cña pha kh«ng sù cè vµ bé nhí ®iÖn ¸p, t¹o ra ®é nh¹y ®Þnh h−íng kh«ng giíi h¹n. - C¸c chøc n¨ng bæ sung toµn tiÖn cã thÓ ®−îc ®Æt hµng nh− lµ tuú chän.
2 - TÝnh to¸n liªn tôc c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc trong vËn hµnh vµ chØ thÞ trªn mµn hiÓn thÞ ë mÆt tr−íc cña r¬ le. - VËn hµnh vµ chØ ®Þnh ®¬n gi¶n nhê sö dông b¶ng vËn hµnh tæng hîp hoÆc m¸y tÝnh víi phÇn mÒn thÝch hîp. - Liªn hÖ víi ®iÒu khiÓn trung t©m vµ c¸c thiÕt bÞ l−u gi÷ th«ng qua giao diÖn nèi tiÕp víi møc c¸ch ®iÖn 2kV hoÆc cho ®Êu nèi c¸p quang. - Gi¸m s¸t liªn tôc c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc, phÇn cøng vµ phÇn mÒm cña r¬ le. 1.2.C¸c chøc n¨ng thùc hiÖn: Hîp bé 7SA511 bao gåm c¸c chøc n¨ng sau: *B¶o vÖ kho¶ng c¸ch víi: - Ph¸t hiÖn sù cè qu¸ dßng chän läc pha - Ph¸t hiÖn sù cè cã kiÓm tra ®iÖn ¸p hoÆc ph¸t hiÖn sù cè theo tæng ttrë cã ®Æc tÝnh c¾t ®a gi¸c cã 5 vïng kháang c¸ch cã thÓ ®−îc chØnh ®Þnh ®Ó vËn hµnh theo h−íng tiÕn hoÆc h−íng lïi hoÆc kh«ng cã h−íng vµ cã 2 vïng ®−îc sö dông nh− lµ vïng më réng. - 7 cÊp thêi gian: -§Æc tÝnh ®a gi¸c víi møc ®Æt ®éc lËp cña vïng däc theo trôc R vµ X , møc ®Æt R riªng cho c¸c sù cè pha vµ ®Êt . - X¸c ®Þnh h−íng nhê sö dông cùc tÝnh cña pha kh«ng sù cè vµ bé nhí ®iÖn ¸p, do ®ã thÝch hîp víi viÖc sö dông c¸c biÕn ®iÖn ¸p kiÓu tô vµ t¹o ra ®é nh¹y ®Þnh h−íng kh«ng cã giíi h¹n. - C¾t riªng tõng pha , sö dông víi tù ®ãng l¹i 1 pha. *Bæ sung dao ®éng c«ng suÊt (tuú chän víi ph¸t hiÖn sù cè theo tæng trë). - Ph¸t hiÖn dao ®éng c«ng suÊt nhê phÐp ®o dR/dt. - Tr¸nh viÖc c¾t sai khi cã dao ®éng c«ng suÊt x¶y ra trong hÖ thèng - §Ó sö dông cÊm dao ®éng c«ng suÊt hoÆc c¾t ngoµi bËc thang. *Giao diÖn b¶o vÖ xa v¹n n¨ng ( cã thÓ lËp ch−¬ng tr×nh cho c¸c s¬ ®å sau): - C¾t ttruyÒn d−íi vïng cho phÐp. - c¾t truyÒn trªn vïng cho phÐp. *B¶o vÖ sù cè vÜnh cöu : - Cho phÐp t¸c ®éng nhanh ë ®Çu cuèi bÊt kú cña ®−êng d©y khi ®ãng b»ng tay ®−êng d©y vµo ®iÓm sù cè. *Chøc n¨ng qu¸ dßng khÈn cÊp: - T¸c ®éng khÈn cÊp nÕu biÕn ®iÖn ¸p MCB c¾t - T¸c ®éng khÈn cÊp trong tr−êng hîp cÇu ch× thø cÊp cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p háng. - Víi ®Æc tÝnh qu¸ dßng cã 2 cÊp thêi gian ®éc lËp vµ cÊp dßng ch¹m ®Êt riªng. - Ph¸t hiÖn sù cè ch¹m ®Êt (tuú chän )
3 ( cho l−íi cã trung tÝnh c¸ch ®iÖn hoÆc ®Êu qua cuén dËp hå quang) - Ph¸t hiÖn sù cè chän läc pha. - X¸c ®Þnh h−íng nh¹y c¶m. * B¶o vÖ ch¹m ®Êt ®é nh¹y cao (tuú chän0 - Cho c¸c sù cè ch¹m ®Êt qua ®iÖn trë cao trong l−íi cã trung tÝnh nèi ®Êt. - Víi 2 cÊp khëi ®éng theo dßng ®iÖn ch¹m ®Êt . - X¸c ®Þnh h−íng nhê thµnh phÇn dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p thø tù kh«ng. - Cã thÓ lùa chän so s¸nh h−íng th«ng qua m¹ng th«ng tin (vÝ dô t¶i ba) -Chøc n¨ng dù phßng trong tr−êng hîp h− háng m¹ch ®iÖn ¸p sö dôngBV dßng ch¹m ®Êt thêi gian ®éc lËp. - B¶o vÖ dßng ch¹m ®Êt thêi gian phô thuéc víi ba ®Æc tÝnh cã thÓ lùa chän (kh«ng liªn quan ®Õn BV ch¹m ®Êt cã h−íng). *Chøc n¨ng tù ®éng ®ãng l¹i (tuú chän). - 1 pha ,3 pha hoÆc/vµ 3 pha. - 1 lÇn hoÆc nhiÒu lÇn ®ãng l¹i. - Víi thêi gian t¸c ®éng vµ thêi gian chÕt kh¸c nhau cho t¸c ®éng 1 pha, 3 pha. *Kho¶ng c¸ch tíi c¸c ®iÓm sù cè: - Cã thÓ b¾t ®Çu nhê xung lÖnh c¾t hoÆc nhê xung lÖnh c¾t ngoµi. - TÝnh to¸n kho¶ng c¸ch sù cè. - §ua ra kho¶ng c¸ch sù cè theo Ω, km hoÆc phÇn tr¨m cña chiÒu dµi ®−êng d©y. - Tuú chän víi bï ®−êng d©y song song. * C¸c chøc n¨ng tiªu chuÈn cßn bao gåm: - Tù gi¸m s¸t liªn tôc chÝnh tõ c¸c m¹ch DC th«ng qua c¸c ®Çu vµo TU, TI tíi c¸c r¬ le c¾t, qua ®ã ®¹t ®−îc ®é tin cËy tèi ®avµ chÝnh x¸c h¬n so víi chiÕn l−îc b¶o d−ìng ®Þnh kú. - C¸c ®o l−êng thÝ nghiÖm trong ®iÒu kiÖn phô t¶i b×nh th−êng. - §o dßng phô t¶i vµ ®iÖn ¸p vËn hµnh. - §o c«ng suÊt vµ tÇn sè. - Sè liÖu tæng trë ®o ®−îc, kiÓm tra vµ h−ính thø tù pha. - L−u gi÷ c¸c th«ng b¸o cho 3 lÇn sù cè cuèi cïng cña l−íi ®iÖn mvíi ®ång hå thêi gian thùc. - L−u gi÷ sè liÖu vµ truyÒn tíi c¸c thiÕt bÞ ghi sù cè, cho phÐp. _ Ph©n tÝch sù cè nhanh. _ Ghi sù cè 1 c¸ch chi tiÕt - §Õm c¸c xung lÖnh c¾t vµ ®ãng, ghi l¹i c¸c sè liÖu sù cè vµ céng dån cña dßng ®iÖn sù cè bÞ cÊt. - Trî gióp nghiÖm thu nh− lµ thÈm tra h−íng vµ thÝ nghiÖm sèng m¸y c¾t.
4 Ch−¬ng II- Sè liÖu kü thuËt 2.1. Sè liÖu chung: * M¹ch ®o l−êng: Dßng ®iÖn ®Þnh møc IN : 1 hoÆc 5 A §iÖn ¸p ®Þnh møc UN : 100 - 125V TÇn sè ®Þmh møc: 50 hoÆc 60Hz Phô t¶i cña TI / 1 pha; IN = 1A xÊp xØ 0,1 VA IN = 5a xÊp xØ 0,4 VA Cho ph¸t hiÖn ë ®é nh¹y cao víi IN = 1A : xÊp xØ 0,3 VA Phô t¶i c¸c TU: UN = 100V xÊp xØ 0.5VA Kh¶ n¨ng qu¸ t¶i cña c¸c m¹ch TI, c¸c pha vµ ®Êt: + NhiÖt (gi¸ trÞ hiÖu dông):100*IN cho 1s 20* IN cho 10s + Lùc®éng ®iÖn (xung): 4* IN l©u dµi 250* IN cho 1/2 chu kú Kh¶ n¨ng qu¸ t¶i cña c¸c biÕn ®iÖn ¸p: + NhiÖt (gi¸ trÞ hiÖu dông):140V l©u dµi Nguån nu«i DC: nguån nu«i DC th«ng qua c¸c bé biÕn ®æi dc / dc §iÖn ¸p nguån nu«i : 24/ 48 spc 60/ 110/ 125 220/ 250 D¶i lµm viÖc: 19-50 48-144 126-288 §iÖn ¸p AC chång chÊt: ≤12% ë UN §Ønh víi ®Ønh: ≤ 6 % trong giíi h¹n cña gi¶i ®iÖn ¸p Thêi gian bï khi h− háng/ ng¾n m¹ch ®iÖn ¸p nguån mét chiÒu: ≥ 50 ë U≥110 Vdc C¸c tiÕp ®iÓm c¾t: Sè r¬le c¾t: 05 Sè tiÕp ®iÓm /r¬le: 02 NO Kh¶ n¨ng thao t¸c §ãng: 1000W/VA C¾t: 30W/VA §iÖn ¸p thao t¸c: 250V Dßng ®iÖn cho phÐp: 5A liªn tôc 30A cho thêi gian 0,5
5 - C¸c tiÕp ®iÓm tÝn hiÖu Sè r¬le tÝn hiÖu: 11 Sè tiÕp ®iÓm /r¬le: 1 co hoÆc 1 Kh¶ n¨ng thao t¸c: ®ãng/ c¾t: 20 W/VA §iÖn ¸p thao t¸c: 250V Dßng ®iÖn cho phÐp: 1A - C¸c ®Çu vµo nhÞ ph©n Sè l−îng: 10 D¶i ®iÖn ¸p: 24 ®Õn 250V Tiªu thô dßng ®iÖn: ≈ 2,5 ®éc lÊp víi ®iÖn ¸p - C¸c giao diÖn nèi tiÕp Giao diÖn ®Çu cuèi vËn hµnh: kh«ng c¸ch ly §Êu nèi: ë mÆt tr−íc qua 25 cùc ®Êu nèi nhá phï hîp ISO 2110 cho ®Êu nèi m¸y tÝnh hoÆc t−¬ng ®−¬ng Giao diÖn ®Ó truyÒn sè liÖu tíi trung t©m ®iÒu khiÓn - C¸c tiªu chuÈnV24/V28 - Tèc ®é truyÒn: 5600 - §Êu nèi trùc tiÕp: T¹i c¸c ®Çu cuèi - Kho¶ng c¸ch truyÒn: Tèi ®a 1000m - §iÖn ¸p thÝ nghiÖm: 2 kv víi tÇn sè ®Þnh møc, 1 phót - §Êu nèi c¸p quang: C¸c ®Êu nèi tÝch hîp cho ®Êu nèi c¸p quang trùc tiÕp víi c¸c trô, vÝ dô c¸p 62,5/125µm - ChiÒu dµi sãng quay: 820 - Kho¶ng c¸ch truyÒn: Tèi ®a 1,3km 2 2 C¸c sè liÖu hÖ thèng: - C¸c thÝ nghiÖm c¸ch ®iÖn - ThÝ nghiÖm ®iÖn ¸p t¨ng cao: 2kV (hiÖn dông) - ThÝ nghiÖm ®iÖn ¸p xung: 5kV (®Ønh), sãng 1,2/50, 3 xung (-) vµ 3 xung (+) trßng kho¶ng thêi gian 5 gi©y C¸c thÝ nghiÖm nhiÔu lo¹n ( ThÝ nghiÖm d¹ng do nhµ chÕ t¹o thùc hiÖn) C¸c thÝ nghiÖm c¬ häc Theo IEC Trong qua tr×nh vËn hµnh 10Hz - 60Hz, biªn ®é 0,035 60Hz - 500Hz, 0,5g gia tèc - C¸c øng xuÊt khÝ hËu
6 - NhiÖt ®é m«i tr−êng cho phÐp - Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc - 50c - 550c - Trong qua tr×nh b¶o qu¶n - 250c - 550c - Trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn - 250c - 700c §é Èm cho phÐp: Gi¸ trÞ trung b×nh/n¨m ph¶i ≤75%, 30 ngµy/n¨m, 95% trong cho phÐp ng−ng tô - §iÒu kiÖn lµm viÖc: HÖ thèng b¶o vÖ ch¾c ch¾n ®−îc thiÕt kÕ cho l¾p ®Æt trong phßng R¬le tiªu chuÈn, giao cho sù t−¬ng thÝch ®iÖn tõ thÝch hîp ®−îc ®¶m b¶o. Nh÷ng ®iÓm sau cÇn ph¶i ghi nhí: Mäi tiÕp ®iÓm vµ R¬le lµm viÖc trong cïng mét tñ hoÆc trªn cïng mét b¶ng R¬le nh− thiÕt bÞ b¶o vÖ sè - C¸c ®Çu d©y ®Êu nèi ngoµi trong c¸c tr¹m cã ®iÖn ¸p tõ 100kV trë lªn ph¶i cã mµn ch¾n ®ñ kh¶ n¨ng truyÒn t¶i dßng ®iÖn lùc ë c¶ hai phÝa. Kh«ng cÇn cã biÖn ph¸p ®Æc biÖt nµo ®èi víi nh÷ng tr¹m cã ®iÖn ¸p thÊp h¬n - Kh«ng cho phÐp l¾p hoÆc rót c¸c m« ®un riªng d−íi ®iÖn ¸p. Trong tr¹ng th¸i ®ã rót ra mét sè thµnh phÇn bÞ nguy hiÓm tÝch ®iÖn, trong qu¸ tr×nh lµm viÖc c¸c tiªu chuÈn cho c¸c chi tiÕt bÞ nguy hiÓm tÝch ®iÖn cÇn ph¶i ®−îc tu©n thñ, c¸c chi tiÕt kh«ng bÞ ®e do¹ khi ®· l¾p vµo 2.3 B¶o vÖ kho¶ng c¸ch: - Phï hîp tæng trë víi ®Êt RE/Rz - 7,00 ®Õn + 7,00 (C¸c b−íc) XE/Xz - 7,00 ®Õn + 7,00 ( C¸c b−íc) - Phï hîp tæng trë t−¬ng hç: Cho c¸c vÞ trÝ sù cè cã bï ®−êng d©y song song Rm/R2 - 7,00 ®Õn + 7,00 (b−íc 0,01) Xm/X2 - 7,00 ®Õn +7,00 (b−íc 0,01) - C¸c −u tiªn pha; + §èi víi sù cè tr¹m ®Êt 02 ®iÓm: Pha - Pha, Pha - §Êt + §èi víi sù cè tr¹m ®Êt 02 ®iÓm: L3 (L1) hoÆc L1 (L3) L−íi trung tÝnh c¸ch ®iÖn hoÆc L2 (L1) hoÆc L1 (L2) Trung tÝnh bï L3 (L2) hoÆc L2 (L3) L3 (L3) hoÆc L1 (L3) - Ph¸t hiÖn sù cè: Ph¸t hiÖn sù cè theo qu¸ dßng, c¸c th«ng sè ®Ó ph¸t hiÖn sù cè C¸c dßng pha Ipha>IN 0,25 - 4.00 (b−íc 0.01) Dßng Io : I >/ IN 0,1 - 1,00 ( b−íc 0.01 TrÞ sè khëi ®éng ®iÖn ¸p dÞch chuyÓn (√3 Io) 10 V - 100 V (b−íc 1V)
7 Tû sè trë vÒ: ≈ 0,95 Sai sè ®o l−êng: ± 5% - Ph¸t hiÖn sù cè cã kiÓm tra ®iÖn ¸p (Tuú chän) §Æc tÝnh: 2 cÊp víi ®é dèc cã thÓ lùa chän KiÓm tra ®iÖn ¸p: Theo ®iÖn ¸p pha hoÆc Ud©y C¸c møc ®Æt - Khëi ®éng dßng ®iÖn tèi thiÓu: 0,10 - 1,00 IN (0,01) - Khëi ®éng ®iÖn ¸p thÊp U pha: 20V - 70V (b−íc 1U) U d©y: 40V - 130V ( b−íc 1U) Tû sè trë vÒ - Iph > : kho¶ng 0,95 - Upha 45 ) 0,10 - 200 RA = Sai sè ®iÖn trë (pha - pha, Φsc>450 ) 0,10 - 200 RAE = Sai sè ®iÖn trë (pha - ®Êt, 0,10 - 200 Ω Iph > = I pha t¸c ®éng tèi thiÓu. 0,10 - 200 IN ( b−íc = 0,01 IN) HÖ sè trë vÒ - §èi víi R1 X : Kho¶ng 1,06 - §èi víi Ipha: Kho¶ng 0,95 Sai sè ®o l−êng : ≤5% cho 300 < Φsc < 500 ≤10% cho 00 ≤ Φsc ≤ 600 - §o kho¶ng c¸ch §Æc tÝnh: §a gi¸c, 3 cÊp ®éc lËp, 2 cÊp cã kiÓm tra C¸c gi¸ trÞ ®Æt (Dùa trªn IN = 1 A) X= Vïng tiÕn (cho mäi sù cè ) 0,05 - 130 Ω (b−íc 0,01) R = Sai sè ®iÖn trë (pha -pha): 0,05 - 65 Ω ( b−íc 0,01) RE Sai sè ®iÖn trë (Pha - ®Êt) : 0,05 - 130 Ω ( b−íc 0,01) Sai sè ®o l−êng víi ®¹i l−îng h×nh SIN
8 ≤3% ®èi víi 300 /IN: (0,10 - 2,00) - Duy tr× thêi gian ®éc lËp Iph>: 0,00 - 3200s hoÆc b−íc 0,01 - Qu¸ dßng ®iÖn ®Êt (Is, IE)/ IN: 0,01 - 2,00IN - Duy tr× thêi gian ®éc lËp: 0,00 - 32s (b−íc 005) hoÆc ( t¸c ®éng) Qu¸ dßng ®iÖn pha møc cao ISS/ IN: 0,50 - 9,99 Duy tr× thêi gian ®éc lËp: 0,00 - 32 Tû sè trë vÒ: §èi víi I ≥ IN : ≈0,95 §èi víi I ≥ 0,25 IN : ≈0,90 Sai sè ®o l−¬ng: I 5% 2.4. B¶o vÖ qu¸ t¶i nhiÖt. C¸c d¶i ®Æt / c¸c b−íc chØnh ®Þnh. HÖ sè theo IEC 255 - 8 0.10 - 4,00 (b−íc 0,01). H»ng sè thêi gian τ 1,0 - 999,9 phót (b−íc 0,1 phót). CÊp c¶nh b¸o nhiÖt ®é NhiÖt ®é c¶nh b¸o / nhiÖt ®é c¾t 50 - 100% tham chiÕu theo nhiÖt ®é CÊp c¶nh b¸o theo dßng ®iÖn Dßng ®iÖn c¶nh b¸o / k.IN 0,10 - 4,00 (b−íc 0,01).
9 §Æc tÝnh thêi gian c¾t 2 (I / kI N ) − (I pre / kI N ) t = τ ln 2 (G / kI N ) −1 Trong ®ã t thêi gian c¾t. τ H»ng sè thêi gian. I Dßng phô t¶i. Ipre Dßng phô t¶i tr−íc ®ã. k HÖ sè theo IEC 255 - 8. C¸c tû sè d¶i trõ NhiÖt ®é / nhiÖt ®é c¾t gi¶i trõ d−íi nhiÖt ®é c¶nh b¸o. NhiÖt ®é / nhiÖt ®é c¶nh b¸o kho¶ng 0,99 Dßng ®iÖn / dßng ®iÖn c¶nh b¸o kho¶ng 0,99 C¸c sai sè - Tham chiÕu theo kIN ± 10% - Tham chiÕu theo thêi gian c¾t ± 10%, ±2 gi©y. C¸c dao ®éng ¶nh h−ëng, tham chiÕu theo kIN - §iÖn ¸p nguån mét chiÒu trong d¶i 0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15 ≤ 1% - NhiÖt ®é trong d¶i -5oC ≤ nhiÖt ®é m«i tr−êng ≤ 40oC ≤ 0,5% / 10K. - TÇn sè trong d¶i 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05 ≤ 1%
10 H×nh 2.4.1 H×nh 2.4.2
11 2.5 B¶o vÖ ch¹m ®Êt qua ®iÖn trë trong l−íi cã trung tÝnh nèi ®Êt trùc tiÕp (Tuú chän) * Ph¸t hiÖn sù cè - TrÞ sè t¸c ®éng cña dßng ®iÖn ®Êt 0,10 - 4,00 (b−íc 0,01) IE >IN (®Ó c¾t) - TrÞ sè khëi ®éng thÊp h¬n: 0,75 IE >/IN (®Ó nh− m¹ch ®o l−êng) - §iÖn ¸p thø tù kh«ng UE> 1,0 V - 10,0 V - Tû sè trë vÒ: Kho¶ng 0,97 - Sai sè ®o ≤ 5% cña møc ®Æt * X¸c ®Þnh h−íng - Nguyªn lý ®o víi IE ( = 3Io) vµ UE = 3 Uo - Gãc tiÕn: Kho¶ng -140 ®Õn +1660 0 - Sai sè ®o ë UN vµ IN: ≤ 5 víi sãng c¬ së - So s¸nh h−íng: ChÕ ®é nh¶ * C¸c tÞ sè thêi gian - Thêi gian c¾t ng¸n nhÊt: kho¶ng 30ms - Thêi gian ®Þnh l¹i h−íng sau khi chuyÓn h−íng ≈ 30 m - Thêi gian duy tr× c¾t 0,005 ®Õn 325 (b−íc 0,01) - Thêi gian dù phßng cã h−íng 0,005 - 325 (b−íc 0,01 s) - Thêi gian dù phßng kh«ng cã h−íng 0,005 - 325 (b−íc 0,01 s) - Thêi gian duy tr× 0,005 - 325 (b−íc 0,01 s) - Thêi gian xung lËp l¹i 0,005 - 325 (b−íc 0,01 s) - Thêi gian cÊm lËp l¹i 0,005 - 325 (b−íc 0,01 s) - Thêi gian cÊm qu¸ ®é 0,005 - 325 (b−íc 0,01 s) - Thêi gian chê cho cÊm qu¸ ®é 0,005 - 325 (b−íc 0,01 s) - Sai sè thêi gian ≤ 1% * B¶o vÖ ch¹m ®Êt dù phßng thêi gian phô thuéc cã thÓ sö dông thay cho b¶o vÖ ch¹m ®Êt ®· m« t¶ ë trªn - §Æc tÝnh: Phô thuéc b×nh th−êng, phô thuéc lín vµ phô thuéc rÊt lín (A,B,C) - TrÞ sè t¸c ®éng IE >/IN : 0,10 - 4,00 (b−íc 001) - Møc ®Æt thêi gian TIE >: 0,00 - 32,005 (b−íc0,01) - T−¬ng øng víi hÖ sè TM: 0,00 - 3,200 (b−íc0,01) Sai sè ®o l−êng - TrÞ sè t¸c ®éng cña dßng tr¹m ®Êt : +5% ®Õn +15% - Thêi gian: ≤ 5% ±15ms
12 2.6 Tù ®éng ®ãng l¹i ( tuú chän) - Sè lÇn ®ãng l¹i cã thÓ max: 1 RAR ( t¸c ®éng lÇn ®Çu ®Õn 9 DAR ( C¸c lÇn sau) - ChÕ ®é tù ®éng ®ãng l¹i 1 pha hoÆc 3 pha, 1pha/3pha (lÇn ®Çu 1pha c¸c lÇn tiÕp theo 3 pha) - Thêi gian t¸c ®éng: Thêi gian chÕt mét pha RAR: 0,0 - 320 s (b−íc 0,01) Thêi gian chÕt ba pha RAR: 0,01 - 320 s (b−íc 0,01) Thêi gian chÕt DAR: 0,01 - 320 s (b−íc 0,01) Thêi gian ph©n biÖt cho ph¸t triÓn sù cè 0,0 1- 320 s (b−íc 0,01) Thêi gian phôc håi: 0,5 - 320 s (b−íc 0,01) Thêi gian phôc håi sau khi ®ãng b»ng tay: 0,5 - 320 s (b−íc 0,01) §é dµi kho¶ng thêi gian cña xung ®ãng l¹i: 0,01 - 320 s (b−íc 0,01) 2.7 X¸c ®Þnh ®iÓm sù cè: - KÕt qu¶ kho¶ng c¸ch sù cè: Theo Ω (s¬ cÊp) Theo Km Theo % chiÒu dµi - Xung lÖch khëi ®éng ®o: B»ng xung lÖch c¾t hoÆc sù phôc håi cña ph¸t hiÖn sù cè hoÆc th«ng qua lÖnh c¾t ngoµi qua c¸c ®iÓm vµo nhÞ ph©n - Bï t−¬ng hç ®−êng d©y song song: 2.8 C¸c chøc n¨ng phô: * §Çu ra cña c¸c gi¸ trÞ ®o - Gi¸ trÞ c¸c dßng ®iÖn: IL1, IL2, IL3 (A hoÆc % IN) - Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p: UL1- L2, UL1- L3, Ul2-L3 (KV hoÆc %) - Gi¸ trÞ c«ng suÊt: Pa,Pr (C«ng suÊt h÷u c«ng hoÆc v« c«ng) mW, hoÆc theo % cña PN ( 3 UN IN) - Sai sè ®o: ≤2% theo gi¸ trÞ ®Þnh møc * C¸c kiÓm tra ®é tin cËy c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc - Tæng c¸c dßng ®iÖn: Pha - ®Êt - Tæng c¸c ®iÖn ¸p: Pha - ®Êt Pha - ®Êt Pha - pha so víi pha - ®Êt - Gi¸m s¸t c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc trong vËn hµnh b×nh th−êng - Kh«ng c©n b»ng dßng: Imax/Imin > hÖ sè ®èi xøng - Kh«ng c©n b»ng ®iÖn ¸p: Imax/Imin > hÖ sè ®èi xøng
13 (Ud©y vµ Upha) nÕu U >U giíi h¹n - H− háng ®iÖn ¸p (3 pha) /u/ 0,06 - H− háng ®iÖn ¸p (1pha): UE >vµ IE (Víi ph¸t hiÖn sù cè trong tæng trë) - Thø tù pha: ThuËn chiÒu kim ®ång hå * L−u gi÷ c¸c sè liÖu sù cè - L−u gi÷ c¸c th«ng b¸o cña 3 sù cè cuèi cïng * §ång hå thêi gian thùc - Gi¶i ph¸p cho c¸c th«ng b¸o vËn hµnh: 1 phót - Gi¶i ph¸p cho c¸c th«ng b¸o sù cè:1 - Sai lÖch thêi gian max: 0,01% * Thèng kª sù lµm viÖc cña m¸y c¾t. * §iÒu khiÓn c¾t vµ c¸c th«ng b¸o qua ®Çu vµo nhÞ ph©n * H−íng dÉn nghiÖm thu
14 Ch−¬ng III: Ph−¬ng ph¸p vËn hµnh 3.1 VËn hµnh cña hîp bé: B¶o vÖ ®−êng d©y kiÓu sè lo¹i 7 SA 511 ®−îc trang bÞ bé vi xö lý m¹ch 16 - bÝt. nã cho ph¸p xö lý hoµn toµn ë d¹ng sè mäi chøc n¨ng, tõ tiÕp nhËn c¸c sè liÖu ®o ®−îc cho ®Õn tÝn hiÖu c¾t cho c¸c m¸y c¾t. H×nh 3.1 giíi thiÖu cÊu tróc chÝnh cña kh«i H×nh 3.1
15 Bé biÕn ®æi phÇn ®Çu vµo c¸c tÝn hiÖu ®o ®−îc chuyÓn dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p tõ c¸c biÕn ps ®o l−êng cña thiÕt bÞ ®ãng c¾t vµ lµm phï hîp víi møc xö lý bªn trong cña hîp bé. Ngoµi sù c¸ch ly nhê c¸c m¸y biÕn ¸p ®Çu vµo, c¸c bé läc ®−îc trang bÞ ®Ó gi¶m bít nhiÔu lo¹n ngoµi. C¸c bé läc ®−îc tèi −u ho¸ víi chiÒu réng gi¶i tÇn vµ tèc ®é xö lý ®Ó phï hîp víi viÖc xö lý c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc. C¸c gi¸ trÞ analog phï hîp khi ®ã ®i tíi phÇn ®Çu vµo analog AE. PhÇn ®Çu vµo anolog AE bao gåm c¸c bé khuÕch ®¹i ®Çu vµo, c¸c bé biÕn ®æi analog - digital vµ c¸c m¹ch bé nhí ®Ó truyÒn sè liÖu ®Õn bé vi xö lý cßn cã nhiÖm vô xö lü c¸c chøc n¨ng b¶o vÖ thùc. C¸c chøc n¨ng ®ã bao gåm: - Läc vµ t¹o ra c¸c ®¹i l−îng ®o - TÝnh to¸n liªn tôc c¸c gi¸ trÞ liªn quan ®Õn ph¸t hiÖn sù cè - X¸c ®Þnh c¸c pha h− háng trong tr−êng hîp sù cè - Theo dâi c¸c gi¸ trÞ giíi h¹n vµ tr×nh tù thêi gian - §iÒu khiÓn c¸c tÝn hiÖu vµ tr×nh tù cho b¶o vÖ tõ xa, tù ®éng ®ãng l¹i - QuyÕt ®Þnh c¸c xung lÖnh ®ãng vµ c¾t - L−u gi÷ c¸c gi¸ trÞ dßng vµ ¸p tøc thêi trong khi sù cè cho ph©n tÝch sù cè C¸c ®Çu vµo vµ ®Çu ra nhÞ ph©n cña bé vi xö lý ®−îc truyÒn qua c¸c phÇn tö ®Çu vµo ®Çu ra. Tõ ®Êy c¸c bé vi xö lý nhËn ®−îc th«ng tin tõ c¸c thiÕt bÞ ®ãng c¾t (vÝ dô chØnh ®Þnh tõ xa ) hoÆc tõ c¸c thiÕt bÞ kh¸c (vÝ dô c¸c tÝn hiÖu cÊm). §Çu ra bao gåm c¸c xung lÖnh c¾t tíi c¸c m¸y c¾t, c¸c tÝn hiÖu ®Ó b¸o tÝn hiÖu tõ xa vÒ c¸c sù kiÖn quan träng vµ c¸c hiÓn thÞ (®Ìn ED), mµn hiÖn thÞ ch÷ sè ë mÆt tr−íc hîp bé. Bé bµn phÝm tÝch hîp cïng víi mµn hiÓn thÞ cho phÐp liªn hÖ víi hîp bé. Toµn bé c¸c sè liÖu vËn hµnh nh− gi¸ trÞ ®Æt, sè liÖu tr¹m ®−îc khai b¸o cho b¶o vÖ tõ bµn phÝm nµy . Sö dông b¶ng ®iÒu khiÓn nµy c¸c th«ng sè cã thÓ gäi ra vµ c¸c sè liÖu liªn quan ®Õn viÖc ®¸nh gÝa sù cè cã thÓ ®äc ®−îc sau khi sù cè xÈy ra. Liªn l¹c víi R¬le còng cã thÓ tiÕn hµnh th«ng qua giao diÖn nèi tiÕp ë mÆt tr−íc nhê b¶ng vËn hµnh hoÆc m¸y tÝnh c¸ nh©n. Th«ng qua giao diÖn nèi tiÕp thø 2 (Tuú chän) sè liÖu sù cè cã thÓ ®−îc truyÒn tíi bé ®¸nh gi¸ trung t©m. Trong vËn hµnh b×nh th−êng th«ng sè còng cã thÓ ®−îc truyÒn (VD dßng phô t¶i). Giao diÖn thø 2 nµy còng ®−îc c¸ch ly vµ qua ®ã tho¶ m·n c¸c yªu cÇu cña tÝn hiÖu ngoµi nghÜa lµ ®−îc c¸ch ly va gi¶m nhiÔu ngoµi phï hîp víi tiªu chuÈn IEC 255 Liªn l¹c qua giao diÖn nµy cã thÓ thùc hiÖn nhê c¸p quang, mÊu giao diÖn nµy ®−îc ®Æt hµng mÊu c¸ch phï hîp Bé nguån cÊp nguån ë c¸c møc ®iÖn ¸p kh¸c nhau theo c¸c khèi chøc n¨ng dïng cho c¸c R¬le ®Çu ra. §Çu vµo analog ®ßi hái ±15V v× trong khi bé vi xö lý ®−îc cÊp nguån +5V. C¸c h− háng qu¶ ®é trong ®iÖn ¸p nguån tíi 50 ms cã thÓ xÈy ra do ng¾n m¹ch trong H.T 1 chiÒu ®−îc bï b»ng c¸c phÇn tö tÝch ®iÖn (®iÖn ¸p tù dïng ®Þnh møc ≥ 110V)
16 3 2 B¶o vÖ kho¶ng c¸ch: B¶o vÖ kho¶ng c¸ch lµ chøc n¨ng chÝnh cña R¬le, nã ®−îc ®Æc tr−ng bëi ®é chÝnh x¸c ®o l−êng cao vµ kh¶ n¨ng thÝch øng linh ho¹t ®èi víi ®Æc tÝnh l−íi ®iÖn cô thÓ. Nã cã thÓ ®−îc më réng b»ng d¶i c¸c chøc n¨ng phô trî. 3.2.1 Ph¸t hiÖn sù cè: Ph¸t hiÖn sù cè cã nhiÖm vô ph¸t hiÖn t×nh tr¹ng sù cè ë trong l−íi ®iÖn vµ khëi ®éng c¸c thñ tôc cÇn thiÕt ®Ó gi¶i trõ sù cè mét c¸ch cã chän läc - Khëi ®éng thêi gian duy tr× - Lùa chän c¸c gi¸ trÞ ®o - §−a ra c¸c tÝnh to¸n tæng trë vµ x¸c ®Þnh h−íng - §−a ra xung lÖnh c¾t - Khëi ®éng c¸c chøc n¨ng phô - ChØ thÞ pha bÞ sù cè R¬le b¶o vÖ ®−êng d©y cã hµng lo¹t c¸c chøc n¨ng ph¸t hiÖn sù cè, vµ cã thÓ c©n nh¾c ®Ó lùa chän d¹ng tèi −u cho hÖ thèng Ph¸t hiÖn sù cè theo dßng ®iÖn lµm viÖc víi dßng ng¾n m¹ch lín. NÕu kh«ng cã sù chªnh lªch râ rÖt gi÷a IVH b×nh th−êng vµ I sù cè th× ph¸t hiÖn sù cè theo trë kh¸ng thÊp (b»ng dßng ®iÖn cã kiÓm tra ®iÖn ¸p hoÆc ph¸t hiÖn sù cè theo trë kh¸ng ph¶i ®−îc sö dông. Víi c¸ch tuú chän nµy c¸c ph−¬ng tiÖn cã thÓ ®¸p øng ®−îc ®iÒu kiÖn l−íi ®iÖn vµ quan ®iÓm cña ng−êi sö dông. 3.2.1.1 Ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt vµ xö lý: Mét yÕu tè quan träng cho tÊt c¶ c¸c ph−¬ng ph¸p x¸c ®Þnh sù cè lµ ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt, do viÖc x¸c ®Þnh m¹ch ®−êng d©y h− háng ®Æc biÖt phô thuéc vµo viÖc cã sù cè ch¹m ®Êt hay kh«ng. Bé 7SA511 ®−îc trang bÞ ®o l−êng dßng ®iÖn ®Êt æn ®Þnh (Víi c¸c ph−¬ng tiÖn duy tr× vµ ph¸t hiÖn ®iÖn ¸p lÖch) C¸c ®o l−êng còng ®−îc trang bÞ ®Ó chÆn c¸c ph¸t hiÖn sù cè trong tr−êng hîp ch¹m ®Êt mét pha ë l−¬Ý ®iÖn cã trung tÝnh c¸ch ®iÖn hoÆc ®Êu qua cuén dËp hå quang. Bé ph¸t hiÖn dßng ch¹m ®Êt gi¸m s¸t sãng c¬ së cña tæng c¸c dßng ®iÖn pha IE=3I) ®Ó so s¸nh víi gi¸ trÞ ng−ìng. Nã ®−îc æn ®Þnh chèng l¹i khëi ®éng nhÇm do dßng ®iÖn kh«ng ®èi xøng hoÆc do dßng ®iÖn bÞ biÕn d¹ng cña c¸c m¸y biÕn dßng, bÞ l·o ho¸ víi dßng ®iÖn ng¾n m¹ch kh«ng ch¹m ®Êt. TrÞ sè khëi ®éng thùc tÕ ®−îc t¨ng tù ®éng khi dßng ®iÖn pha t¨ng. Gi¸ trÞ phôc håi =55% gi¸ trÞ khëi ®éng. Bé ph¸t hiÖn ®iÖn ¸p lÖc gi¸m s¸t sãng c¬ së cña ®iÖn ¸p lÖch (UE = 3 Uo) vµ so s¸nh víi ng−ìng ®Æt. Gi¸ trÞ phôc håi =95% gi¸ trÞ khëi ®éng.
17 Trong hÖ thèng cã trung tÝnh nèi ®Êt (nèi cøng hoÆc qua ®iÖn trë), viÖc khëi ®éng bé gi¸m s¸t dßng ch¹m ®Êt vµ gi¸m s¸t ®iÖn ¸p lÖch vµ lµm cho bé ph¸t hiÖn sù cè ch¹m ®¸t khëi ®éng. ViÖc ph¸t hiÖn ra sù cè ch¹m ®Êt b¶n th©n nã kh«ng dÉn tíi tÝn hiÖu ph¸t hiÖn sù cè chung cña b¶o vÖ kho¶ng c¸chmµ chØ ®iÒu khiÓn c¸c m«®un ph¸t hiÖn sù cè kh¸c Trong hÖ thèng h«ng nèi ®Êt, viÖc gi¸m s¸t ®iÖn ¸p lÖch kh«ng ®−îc sö dông ®Ó ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt. Sù cè ch¹m ®Êt mét pha ban ®Çu ®−îc gi¶ ®Þnh trong hÖ thèng nµy trong tr−êng hîp ph¸t hiÖn sù cè mét pha vµ viÖc ph¸t hiÖn ®−îc ng¨n chÆn ®Ó tr¸nh t¸c ®éng sai bëi c¸c dao ®éng qu¸ ®é khi xÈy ra ch¹m ®Êt. ViÖc khëi ®éng cho phÐp lÆp l¹i tiÕp sau kho¶ng thêi gian duy tr× cã thÓ ®iÒu chØnh . §iÒu nµy cÇn thiÕt ®Ó b¶o vÖ kho¶ng c¸ch cßn cã thÓ nhËn biÕt b¶o vÖ ch¹m ®Êt 2 ®iÓm. Tuy nhiªn nÕu ®· cã mét ®iÓm ch¹m ®Êt trong hÖ thèng, nã sÏ ®−îc ph¸t hiÖn nhê bé gi¸m s¸t ®iÖn ¸p lÖch. Thêi gian duy tr× khi ®ã kh«ng cã hiÖu lùc, mµ sù cè ch¹m ®Êt xÈy ra trong pha kh¸c chØ cã thÓ lµ ch¹m ®Êtmét pha. H×nh 3.2.1.1 §Æc tÝnh khëi ®éng/®Æt l¹i bé ph¸t hiÖn dßng ch¹m ®Êt, IE/IN ®Æt lµ 0.25
18 3.2.1.2 Ph¸t hiÖn sù cè theo qu¸ dßng: Ph¸t hiÖn sù cè qóa dßng lµ thñ tôc ph¸t hiÖn sù cè pha khi ch¹y qua bé läc kiÓu sè, dßng ®iÖn trong tõng pha ®−îc gi¸m s¸t so s¸nh víi trÞ sè ®Æt. TÝn hiÖu khëi ®éng ®−îc ®−a ra cho c¸c pha ®ã khi ng−ìng ®Æt bÞ v−ît qu¸. §Ó cho phÐp lùa chän c¸c gi¸ trÞ ®o, c¸c tÝn hiÖu ph¸t hiÖn sù cè pha ®−îc chuyÓn ®èi sang th«ng tin pha - Vïng. §iÒu nµy ®−îc thùc hiÖn phô thuéc vµo ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt theo phÇn 3.2.1.1 vµ trong hÖ thèng nèi ®Êt trªn th«ng sè c¸c sù cè, pha . Trong hÖ thèng kh«ng nèi ®Êt, vïng pha - pha lu«n ®−îc lùa chän trong tr−êng hîp ph¸t hiÖn sù cè 1 pha kh«ng cã ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt. C¸c pha h− háng ®−îc th«ng b¸o. Sù cè ch¹m ®Êt còng ®−îc th«ng b¸o ®−îc ph¸t hiÖn theo nh− phÇn 3.2.1.1 Bé ph¸t hiÖn sù cè qu¸ dßng ®−îc gi¶i trõ khi dßng ®iÖn gi¶m thÊp h¬n 95% gi¸ trÞ khëi ®éng. 3.2.1.3 Ph¸t hiÖn sù cè theo tæng trë (Trë kh¸ng cè ®Þnh) lµ tuú chän: Ph¸t hiÖn sù cè theo tæng trë lµ thñ tôc ph¸t hiÖn sù cè theo vßng. Vßng bÊt kú cña 3 vßng pha (kh«ng cã sù cè ch¹m ®Êt, hoÆc 3 vßng pha - ®Êt ®−îc gi¸m s¸t phô thuéc kÕt qu¶ ph¸t hiÖn sù cè ch¹m ®Êt (phÇn 3.2.1.1). Yªu cÇu ®èi víi ®o l−êng tæng trë vßng lµ Ýt nhÊt mét trong sè c¸c dßng ®iÖn pha ®−îc chØnh ®Þnh vµ dßng ®iÖn chªnh lÖch quyÕt ®Þnh cho vßng v−ît qu¸ gi¸ trÞ tèi thiÓu ®iÒu chØnh ®−îc. ViÖc khëi ®éng g©y ra bëi ch¹m ®Êt 1 pha trong l−íi ®iÖn trung tÝnh kh«ng nèi ®Êt bÞ ng¨n chÆn mét c¸ch hiÖu qu¶ b»ng c¸c biÖn ph¸p m« t¶ trong phÇn 3.2.1.1 Tæng trë ®−îc tÝnh to¸n riªng cho R vµ X trong c¸c kho¶ng thêi gian chu kú vµ so s¸nh víi gi¸ trÞ ®Æt. Bé gi¸m s¸t thay ®æi theo tõng cÊp ®−îc sö dông ®Ó ®ång bé cöa sæ ®o l−êng khi sÈy ra sù cè. Thñ tôc tÝnh to¸n t−¬ng tù nh− ®o kho¶ng c¸ch m« t¶ trong phÇn 3.2.3 Mét vÝ dô vÒ ®Æc tÝnh ph¸t hiÖn sù cè trªn mÆt ph¼ng R-X ®−îc giíi thiÖu trong h×nh 3.2.1.2 c¸c ®iÓm chÊm ®Ëm nhËn d¹ng c¸c th«ng sè ®Æt, x¸c ®Þnh kÝch th−íc h×nh häc cña ®a gi¸c ph¸t hiÖn sù cè C¸c giao ®iÓm X+A vµ X-A quyÕt ®Þnh cho vïng sù cè trong h−íng tiÕn (®−êng d©y) vµ h−íng lïi (Thanh C¸i). C¸c giao ®iÓm K cã thÓ ®Æt kh¸c nhau cho vßng (pha - pha), RA1 vµ vßng pha ®Êt (RAE). Còng cã thÓ cho phÐp sai sè ®iÖn trë lín h¬n cho sù cè ch¹m ®Êt ®−êng chÊm ®Ëm trong h×nh 3. 2.1.1. §Ó ®¶m b¶o c¸c tiªu chuÈn râ rµng cho viÖc ph©n biÖt gi÷a vËn hµnh víi dßng phô t¶i vµ ng¾n m¹ch, ®Æc biÖt trong tr−êng hîp ®−êng d©y dµi t¶i lín, ®Æc tÝnh pha - pha cã thÓ ®Æt ®éc lËp cho gãc pha: R phÇn. RA2 khi ®ã ¸p dông c¸c tgãc pha >450 vµ R phÇn RA1 thÊp h¬n 450 §Ó tr¸nh tÝn hiÖu khëi ®éng kh«ng liªn tôc ë gÇn ®−êng giíi h¹n cña ®Æc tÝnh hystereris 6% ®−îc trang bÞ
19 H×nh 3.2.1.1 ViÖc khëi ®éng ®−îc thùc hiÖn ®èi víi c¸c vßng ®o l−êng cã vÐct¬ tæng trë n»m trong ®a gi¸c ph¸t hiÖn sù cè. NÕu viÖc ph¸t hiÖn xÈy ra trong nhiÒu vßng, r¬le sÏ coi tÊt c¶ c¸c vßng cã tæng trë kh«ng lín h¬n tæng trë nhá nhÊt 150% lµ cã hiÖu lùc. §iÒu nµy sÏ tr¸nh ®−îc c¸c tÝn hiÖu khëi ®éng sai, cã thÓ ®−îc t¹o ra do ¶nh h−ëngcña c¸c dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p sù cè lªn c¸c vßng cña ®−êng d©y kh«ng sù cè - ®Æc biÖt trong tr−êng hîp tæng trë nguån nhá. Ph¸t hiÖn sù cè theo tæng trë ®−îc bæ sung b»ng cÊp qua sdßng cao I≥cho sù cè pha-®Êt, viÖc khëi ®éng cña cÊp qóa dßng chØ dÇn t¸i ph¸t hiÖn nÕu vßng tæng trë cã liªn quan bÞ lo¹i trõ nh− trong m« t¶ ë phÇn tr−íc. B»ng c¸ch nµy sù cè kÐp víi dßng sù cè cao còng ®−îc ph¸t hiÖn chÝnh x¸c, thËm chÝ c¶ khi vßng sù cè ®· ®−îc lo¹i trõ bëi c¸c thñ tôc ®· m« t¶ ë trªn do cÊp qu¸ dßng chØ cã thÓ thiÕt lËp c¸c vßng ®· bÞ lo¹i trõ cho khëi ®éng, viÖc ph¸t hiÖn sù cè sai nh− lµ kÕt qu¶ cña qu¸ dßng ®−îc ng¨n ngõa nÕu dßng ng¾n m¹ch trong c¸c pha kh«ng sù cè cã thÓ v−ît qu¸ gi¸ trÞ ®Æt cña dßng ®iÖn trªn c¸c m¸y biÕn ¸p nguån kh«ng nèi ®Êt hoÆc m¸y biÕn ¸p phô t¶i nèi ®Êt. Ngoµi ra còng cã thÓ sö dông ph¸t hiÖn sù cè theo tæng trë cho c¸c sù cè ch¹m ®Êt. Trong tr−êng hîp nµy ®o pha ®Êt cã thÓ thùc hiÖn nhê ph¸t hiÖn sù cè ch¹m ®Êt, nh−ng kh«ng cã hiÖu lùc cho sù cè pha - pha. Thay vµo ®ã ph¸t hiÖn sù cè qu¸ dßng cã hiÖu lùc trong tr−êng hîp nµy ch−¬ng tr×nh ph¸t hiÖn nµy chØ cã −u ®iÓm trong l−íi ®iÖn cã bé h¹n chÕ cho dßng ch¹m ®Êt 9nèi ®Êt qua ®iÖn trë) n¬i dßng ng¸n m¹ch ®ñ cho cÊp qu¸ dßng ch¹y qua khi sù cè pha - pha nh− kh«ng cã khi sù cè pha -®Êt. C¸c sù cè kh©u ch¹m ®Êt do ®ã sÏ ®−îc ph¸t hiÖn nhê cÊp qua dßng cao I>
20 3 2.1.4 Ph¸t hiÖn sù cè cã kiÓm tra ®iÖn ¸p Ph¸t hiÖn sù cè cã kiÓm tra ®iÖn ¸p lµ thñ tôc ph¸t hiÖn sù cè pha, cã c©n nh¾c c¸c th«ng tin vßng. YÕu tè quyÕt ®Þnh vÉn lµ sù v−ît qu¸ cña dßng ®iÖn pha n¬i gi¸ trÞ khëi ®éng phô thuéc ®é lín cu¶ ®iÖn ¸p vßng §Æc tÝnh c¬ së cã thÓ ®−îc tËp hîp tõ ®Æc tÝnh dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p, giíi thiÖu trong h×nh 3.2.1.4 sù v−ît qu¸ cña dßng ®iÖn tèi thiÓu I,h,S lµ yªu cÇu tr−íc hÕt cho khëi ®éng tõng pha. Trªn møc dßng ®iÖn nµy ph¸t hiÖn qu¸ dßng cã kiÓm tra ®iÖn ¸p sÏ cã t¸c dông ®é nghiªng cña nã ®−îc x¸c ®Þnh bëi c¸c th«ng sè U(I>) vµ U (I>). CÊp qu¸ dßng cao ®−îc chång lªn trong tr−êng hîp ng¾n m¹ch dßng ®iÖn cao. C¸c chÊm ®Ëm trong h×nh 3.2.1.4 nhËn d¹ng ®Æc tÝnh cña c¸c th«ng sè ®Æt x¸c ®inh kÝch th−íc h×nh häc cña ®Æc tÝnh dßng /¸p. Ph¸t hiÖn sù cè pha ®−îc gi¶i trõ khi gi¸ trÞ dßng ®iÖn gi¶m thÊp 95% hoÆc ®iÖn ¸p t¨ng qu¸ 10% gi¸ trÞ riªng.Hîp bé cã ba m« ®un x¸c ®Þnh sù cè nh− thÕ tõng c¸i ®−îc ®iÒu khiÓn nhê ®iÖn ¸p pha hoÆc ®iÖn ¸p d©y (pha -pha). C¸c th«ng sè ®−îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh xem U pha hay U d©y lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh. hoÆc nã phô thuéc vµo ph¸t hiÖn b¶o vÖ ch¹m ®Êt nh− m« t¶ trong phÇn 3. 2.1. §iÒu nµy cho phÐp sù ®iÒu chØnh sinh ho¹t cao víi c¸c t×nh tr¹ng cña hÖ thèng.sù kiÓm tra tèi −u phô thuéc nhiÒu vµo chÕ ®é nèi ®Êt trung tÝnh cña l−íi ®iÖn: Kh«ng nèi ®Êt, nèi ®Êt qua trë kh¸ng, hoÆc nèi ®Êt trùc tiÕp. VÞ trÝ cña ®iÓm trung tÝnh nèi ®Êt cïng quan träng trong tr−êng hîp sau KiÓm tra ®iÖn ¸p pha ®−îc ®Æc tr−ng b»ng ®é nhËy cao tíi ng¾n m¹ch ch¹m ®Êt, do ®ã ®Æc biÖt −u viÖt trong l−íi cã trung tÝnh nèi ®Êt. nã sÏ ®−îc tù ®éng ®iÒu chØnh cho phï hîp víi ®iÒu kiÖn phô t¶i, nghÜa lµ nhËy c¶m h¬n khi dßng ®iÖn phô t¶i thÊp. B¶ng 3.2 cho thÊy nhiÖm vô cña c¸c dßng ®iÖn pha, ®iÖn ¸p rßng vµ c¸c kÕt qu¶ ®Çu ravíi khëi ®éng mét pha, nÕu ®iÒu khiÓn víi ®iÖn ¸p pha ®−îc lùa chän. Vßng ®−êng d©y ®o ®−îc phô thuéc vµo ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt theo phÇn 3.2.1.1 vµ trong hÖ thèng trung tÝnh nèi ®Êt - trªn th«ng sè c¸c sù cè 1 pha theo b¶ng 3.2. Trong hÖ thèng kh«ng nèi ®Êt, vßng pha - pha lu«n ®−îc lùa chän trong tr−êng hîp khëi ®éng 1 pha víi ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt Pha ®−îc ph¸t hiÖn ®−îc th«ng b¸o, sù cè ch¹m ®Êt còng ®−îc th«ng b¸o, nÕu ph¸t hiÖn ®−îc theo nh− 3.2.1.1 B¶ng 3-2 C¸c m¹ch ®−êng d©y vµ th«ng b¸o pha víi ph¸t hiÖn sù cè pha ®Êt ®−îc kiÓm tra b»ng ®iÖn ¸p mét pha §é nhËy ®Æc biÖt cao trong tr−êng hîp sù cè pha -pha khi viÖc kiÓm tra thùc hiÖn víi U d©y ph−¬ng ph¸p kiÓm tra nµy −u viÖt trong hÖ thèng bï më réng v× ®· c¬ b¶n lo¹i trõ ®−îc viÖc khëi ®éng bëi c¸c sù cè ch¹m ®Êt 1 pha. Nã ®−îc tù ®éng ®iÒu chØnh cho phï hîp víi ®iÒu kiÖn phô t¶i thùc tÕ, nghÜa lµ nã trë nªn nhËy c¶m h¬n vÒ dßng khi phô t¶i thÊp. ng−ìng t¸c ®éng còng sÏ cao h¬n trong tr−êng hîp dßng phô t¶i cao. B¶ng 4.3 giíi thiÖu nhiÖm vô cña
21 c¸c dßng ®iÖn pha, c¸c ®iÖn ¸p m¹ch vµ kÕt qu¶ ®Çu ra trong tr−êng hîp khëi ®éng cña mét m«®un ph¸t hiÖn sù cè nÕu kiÓm tra víi ®iÖn ¸p dßng ®−îc lùa chän C¸c m¹ch ®−êng d©y ®−îc ®o trong tr−êng hîp mµ ®éc lËp víi ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt vµ ph−¬ng ph¸p nµy do ®ã kh«ng thÝch hîp cho l−íi cã trung tÝnh nèi ®Êt B¶ng 3.3 C¸c m¹ch ®−êng d©y vµ c¸c th«ng b¸o pha víi ph¸t hiÖn sù cè pha-pha cã kiÓm tra ®iÖn ¸p mét pha. NÕu cã kh¶ n¨ng lµm cho c¸c m¹ch ®iÖn ¸p phô thuéc vµo ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt ®−îc sö dông, ®é nhËy cao cho sù cè pha ®Êt khi ®ã còng ®−îc sö dông cho sù cè pha - pha. Kh¶ n¨ng nµy vÒ nguyªn lý ®éc lËp víi sö lý trung tÝnh cña hÖ thèng. Tuy nhiªn cÇn ph¶i gi¶ ®Þnh lµ tiªu chuÈn sù cè ch¹m ®Êt theo phÇn 3.2.1.1 cÇn tho¶ m·n mét c¸ch an toµn cho mäi sù cè ch¹m ®Êt. B¶ng 4.4 ¸p dông cho ®iÖn ¸p pha - pha hoÆc pha- ®Êt cña ch−¬ng tr×nh ph¸t hiÖn sù cè víi khëi ®éng mét pha B¶ng 3.4 C¸c m¹ch ®−êng d©y vµ th«ng chÐo pha víi ph¸t hiÖn sù cè cã kiÓm tra ®iÖn ¸p, ®iÖn ¸p pha-®Êt víi sù cè ch¹m ®Êt, ®iÖn ¸p pha - pha víi sù cè kh«ng ch¹m ®Êt. Cuèi cïng còng cã thÓ chØ kiÓm tra víi m¹ch ®iÖn ¸p Uph ®Êt khi sù cè ch¹m ®Êt ®−îc ph¸t hiÖn. ViÖc ph¸t hiÖn c¸c sù cè pha-pha khi ®ã chØ xÈy ra víi cÊp qu¸ dßng lín I>>. §iÒu nµy −u viÖt trong hÖ thèng cã trung tÝnh nèi ®Êt qua trë kh¸ng thÊp, nghÜa lµ cã trî gióp ®Ó h¹n chÕ c−êng ch¹m ®Êt. Trong nh÷ng tr−êng hîp nµy chØ cã nh÷ng sù cè ch¹m ®Êt ®−îc ph¸t hiÖn nhê c¸c sù cè ch¹m ®Êt nhê ph¸t hiÖn sù cè cã kiÓm tra ®iÖn ¸p th«ng th−êng, còng kh«ng ®Ó ng¾n m¹ch pha-pha dÉn tíi p¸t hiÖn sù cè cã kiÓm tra ®iÖn ¸p C¸c m¹ch ®o ®−îc ®éc lËp víi c¸c th«ng sè sù cè 1 pha. B¶ng 3.5 cho thÊy nhiÖm vô cña c¸c dßng ®iÖn, c¸c ®iÖn ¸p vµ kÕt qu¶ ®Çu ra B¶ng 3.2 B¶ng 3.3
22 B¶ng 3.4 B¶ng 3.5 3. 2.2 X¸c ®Þnh m¹ch sù cè: §Ó tÝnh to¸n kho¶ng c¸ch tíi ®iÓm sù cè c¸c dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p cña m¹ch sù cè lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh. Bé x¸c ®Þnh sù cè chän läc theo pha x¸c ®Þnh m¹ch bÞ sù cè vµ ®−a ra c¸c phÐp ®o t−¬ng øng ®Ó tÝnh to¸n tæng trë §Ó tÝnh to¸n m¹ch pha -pha cho ng¾n m¹ch 2 pha L1 - L2 (A-B) ¸p dông c«ng thøc sau: IL1 . ZL - IL2 . ZL = UL1-E - UL2-E Víi UL lµ c¸c gi¸ trÞ (phøc) ®o ®−îc Z = R+JX lµ tæng trë cña ®−êng d©y ⇒Tæng trë ®−êng d©y do ®ã Ul1−Ul2 Z = L Il1− Il2 §Ó tÝnh to¸n m¹ch pha ®Êt cho ng¾n m¹ch L3-E cÇn ph¶i tu©n thñ lµ: Tæng trë ®−êng trë vÒ cña ®Êt b»ng víi tæng trë cña pha. Trong ph−¬ng tr×nh m¹ch IL3 . ZL - IE . ZE = UL3-E
23 ZE Z ®−îc thay thÕ bëi: .Zl E Zl Tõ ®ã ta cã thÓ nhËn ®−îc tæng trë cña ®−êng d©y: U 23 − E Zl = Il3 − ZE / Zl.IE HÖ sè IE/ZL chØ phô thuéc vµo c¸c h»ng sè ®−êng d©y chø kh«ng phô thuéc vµo kho¶ng c¸ch tíi ®iÓm sù cè viªcj lùa chän m¹ch sù cè ph¶i ®¶m b¶o sao cho víi tõng lo¹i sù cè, c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc chÝnh x¸c ®−îc sö dông cho tÝnh to¸n. §èi víi c¸c sù cè phøc t¹p cã nhiÒu h¬n 2 pha hoÆc ®Êt tham gia mét trong sè c¸c m¹ch ®−îc ®−a ra nh− lµ tham chiÕu Sù lùa chän c¸c m¹ch ng¾n m¹ch cã hiÖu lùc thay ®æi mét c¸ch ®¸ng kÓ, phô thuéc vµo chÕ ®é cña ®iÓm trung tÝnh. Do ®ã chÕ ®é nèi ®Êt ®iÓm trung tÝnh cÇn ph¶i ®−îc biÕt tr−íc khi ®−a R¬le vµo lµm viÖc . 3.2.2.1 X¸c ®Þnh m¹ch cho hÖ thèng nèi ®Êt trùc tiÕp: Trong l−íi ®iÖn cã trung tÝnh nèi ®Êt trùc tiÕp tõng tiÕp xóc gi÷a pha vµ ®Êt ®Òu lµ ng¾n m¹ch vµ ph¶i ®−îc c¾t tøc thêi b»ng thiÕt bÞ b¶o vÖ gÇn nhÊt. NÕu c¸c m¸y biÕn ¸p cÊp nguån tíi ®iÓm ng¾n m¹ch ®−îc nèi ®Êt th× c¸c phÇn tö b¶o vÖ ch¹m ®Êt sÏ ph¶n øng. C¸c phÇn tö ch¹m ®Êt do ®ã ®−îc sö dông nh− lµ tiªu chuÈn phô cho c¸c sù cè ch¹m ®Êt. Víi sù cè ch¹m ®Êt 2 ®iÓm, viÖc khëi ®éng th−êng xÈy ra trong 2 pha vµ ®Êt (Víi ph¸t hiÖn sù cè qu¸ dßng) hoÆc cho 2 m¹ch pha -®Êt (Ph¸t hiÖn sù cè theo tæng trë). Trong tr−êng hîp nµy cã thÓ chØnh ®Þnh r¬le sao cho chØ cã m¹chpha - pha, hoÆc m¹ch cña pha v−ît møc víi ®Êt hoÆc m¹ch cña pha chËm B¶ng 3.6 vµ 3.7 giíi thiÖu c¸c ®¹i l−îng ®o l−êng ®−îc lùa chän do ®o kho¶ng c¸ch trong l−íi cã trung tÝnh nèi ®Êt. Chó ý: Trong l−íi cã ®iÓm trung tÝnh nèi ®Êt r¬le ph¶i ®−îc ®Êu tíi m¸y biÕn ®iÖn ¸p ®Êu theo h×nh sao víi ®iÓm trung tÝnh, sè cÊp ®−îc nèi ®Êt vµ c¸c m¸y biÕn dßng. §Çu ra trung tÝnh cña c¸c TI ph¶i ®−îc ®Êu tíi m¹ch dßng ch¹m ®Êt cña r¬le. NÕu m¹ch dßng ®iÖn IE cña r¬le ®−îc cung cÊp tõ ®iÓm trung tÝnh cña TI cña ®−êng d©y song song (®èi víi bï ®−êng d©y song song cña bé x¸c ®Þnh ®iÓm sù cè) r¬le sÏ tÝnh donmgf ®iÖn ch¹m ®Êt tõ toáng dßng ®iÖn 3 pha. NÕu m¸y biÕn ®iÖn ¸p cã cuén ®iÖn ¸p d−, nã ph¶i ®−îc ®Êu theo s¬ ®å tam gi¸c hë tíi ®Çu vµo ®iÖn ¸p ®−îc trang bÞ cho môc ®Ých nµy. §iÒu nµy cho phÐp r¬le ®−a ra sù gi¸m s¸t hoÆc toµn c¸c m¹ch thø cÊp cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p
24 B¶ng 3.6
25 B¶ng 3.7
26 3.2.2.2 X¸c ®Þnh m¹ch cho c¸c hÖ thèng trung tÝnh kh«ng nèi ®Êt. Trong l−íi ®iÖn cã trung tÝnh c¸ch ly hoÆc ®Êu qua cuén dËp hå quang, dßng ng¾n m¹ch kh«ng xuÊt hiÖn trong tr−êng hîp ch¹m ®Êt 1 pha. Do cã sù xª dÞch cña vÐc t¬ ®iÖn ¸p xÈy ra. §iÒu kiÖn nµy kh«ng g©y ra nguy hiÓm tøc thêi cho vËn hµnh l−íi ®iÖn. Trong tr−êng hîp nµy b¶o vÖ kho¶ng c¸ch kh«ng ®−îc phÐp ph¶n øng do ®iÖn ¸p pha - ®Êt cña pha sù cè b»ng kh«ng trªn toµn l−íi. §iÒu nµy sÏ dÉn tíi gi¸ trÞ tæng trë ®o ®−îc = 0 ®èi víi m¹ch pha - ®Êt bÞ sù cè ë tõng ®iÓm ®o. V× lý do nµy viÖc khëi ®éng cña bé ph¸t hiÖn sù cè ch¹m ®Êt 1 pha cÇn ph¶i tr¸nh trong r¬le7SA511. Khi xÈy ra sù cè ch¹m ®Êt trong l−íi ®iÖn cã bï trung tÝnh, dßng ®iÖn cã thÓ ch¹y qua lµm cho bé ph¸t hiÖn sù cè khëi ®éng hoÆc ®èi víi c¸c phÇn tö qu¸ dßng trong nh÷ng t×nh tr¹ng nhÊt ®Þnh khëi ®éng theo dßng ®iÖn pha. Hîp bé 7SA511 cã nhøng ®Æc tr−ng riªng ®Ó tr¸nh c¸c ph¶n øng sau nh− vËy Trong tr−êng hîp sù cè ch¹m ®Êt 2 ®iÓm trong l−íi cã trung tÝnh c¸ch li hoÆc bï, chØ lo¹i trõ mét ®iÓm lµ ®ñ, ®iÓm thø 2 ®−îc duy tr× trong l−íi nh− lµ ch¹m ®Êt nµy sÏ ®−îc gi¶i trõ phô thuéc vµo sù −u tiªn cña sù cè ch¹m ®Êt 2 ®iÓm ®−îc ®Æt nh− nhau trªn toµn bé l−íi ®iÖn. Víi 7SA511 c¸c −u tiªn ch¹m ®Êt sau ®©y cã thÓ lùa chän K chu kú L3 tr−íc L1 tr−íc L2 K chu kú L1tr−íc L1 tr−íc L2 K chu kú L2 tr−íc L1 tr−íc L3 K chu kú L1 tr−íc L2 tr−íc L3 K chu kú L3 tr−íc L2 tr−íc L1 K chu kú L2 tr−íc L3 tr−íc L1 Cã chu kú L3 tr−íc L1 tr−íc L2 tr−íc L3 Cã chu kú L1 tr−íc L3 tr−íc L2 tr−íc L1 Ch¹m ®Êt 1 ®iÓm sÏ ®−îc gi¶i trõ phï hîp víi tham chiÕu ®· lùa chän. §iÓm ch¹m ®Êt thø 2 tån t¹i trªn l−íi vµ cã thÓ ®−îc ph¸t hiÖn b»ng c¸c ph−¬ng tiÖn ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt (xem phÇn 4. 5). §èi víi l−íi cã trung tÝnh trong nèi ®Êt c¸c ®¹i l−îng ®o l−êng sÏ ®−îc lùa chän phï hîp víi b¶ng 3. 8, 3.9 Chó ý: Th«ng th−êng 3 m¸y biÕn dßng vµ 3 biÕn ®iÖn ¸p ®Òu sao ®−îc thõa nhËn lµ cã. NÕu chØ cã 2 TI vµ hoÆc 2TU (®Êu h×nh ch÷ V) th× viÖc ph¸t hiÖn tin cËy sù cè ch¹m ®Êt 2 ®iÓm trong l−íi kh«ng nèi ®Êt lµ kh«ng ph¶i lu«n cã thÓ. §Ó −u tiªn ch¹m ®Êt 2 ®iÓm c¸c pha −u tiªn ph¶i lu«n ®−îc l¾p TI nÕu chØ 2 m¸y biÕn dßng ®−îc ®Êu.
27 B¶ng 3.8
28 B¶ng 3.9
30 3. 2.3 TÝnh to¸n tæng trë sù cè: R¬le tÝnh to¸n ®iÖn trë K vµ ®iÖn kh¸ng X cña m¹ch sù cè mét c¸ch riªng biÖt sö dông c¸c gi¸ trÞ ddo x¸c ®Þnh theo lùa chän m« t¶ trong phÇn 3.2.2 . NÕu bé ph¸t hiÖn sù cè khëi ®éng viÖc tÝnh to¸n sÏ ®−îc thùc hiÖn liªn tôc. ThuËt to¸n ®¸nh gi¸ tÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ tøc thêi cña dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p Ýt nhÊt ë nöa chu kú cuèi cïng. Víi ®iÒu kiÖn ®o l−êng khã kh¨n (VÝ dô ®iÖn ¸p qu¸ nhá hoÆc gÇn ®iÓm c©n b»ng) cöa sæ sè liÖu vµ do ®ã sè c¸c gi¸ trÞ ®−îc ®¸nh gi¸ ®−îc tù ®éng t¨ng lªn ViÖc tÝnh to¸n thùc hiÖn theo ph−¬ng tr×nh di L. + R1 = u dt vµ cho phÐp víi c¸c bé läc lý t−ëng, viÖc x¸c ®Þnh Rs vµ X(=ω.L) cho m¹ch ng¾n m¹ch ®éc lËp víi møc ®Æt cña ®Æc tÝnh c¾t §Ó tÝnh to¸n c¸c gi¸ trÞ m¹ch pha - pha, phï hîp víi sù lùa chän ®· cho trong 3.2.2 víi u = gi¸ trÞ ®iÖn ¸p tøc thêi cña ®iÖn ¸p d©y i= Chªnh lÖch cña c¸c dßng ®iÖn pha dL1 dit2 L. ( − ) + R(iL1− iL2) = UL1−UL2 dt dt vµ ®Ó tÝnh to¸n m¹ch pha - ®Êt dL13 X E diE RE L. ( − . + R(iL3 − iE ) = UL3 − E dt X L dt RL R vµ L lµ c¸c thµnh phÇn cña tæng trë §iÖn kh¸ng tÝnh to¸n lµ ®iÖn kh¸ng cña ®−êng d©y XL tíi ®iÓm sù cè. Nã x¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch XL tíi ®iÓm sù cè. Gi¸ trÞ ®iÖn trë ngoµi sù cè ®iÖn trë ngoµi trÞ sè ®iÖn trë cña ®−êng d©y cã bao gåm cã ®iÖn trë cña ®iÎm sù cè. Chó ý: C¸c hÖ sè RE /RL vµ XE/ XL thuÇn tuý lµ c¸c gi¸ trÞ to¸n häc vµ kh«ng cã ý nghÜa vËt lý g×. Chóng cã thÓ ®−îc tÝnh to¸n dÔ dµng tõ sè liÖu ®−êng d©y, kh«ng sö dông c¸c d¹ng ®Çy ®ñ tõ c¸c c«ng thøc R 1 R E = ( 0 −1) X L X 3 R11 X vµ E = ( 0 −1) X L 3 X1 C¸c ph−¬ng tiÖn chØnh ®Þnh riªng cho c¸c hÖ sè cho phÐp c¸c chªnh lÖch pha cã thÓ gi÷a trë kh¸ng cña ®Êt vµ d©y dÉn ®−îc ®−a vµo tÝnh to¸n sù chªnh lÖch nÆng cã thÓ ®¹t gi¸ trÞ lín trong l−íi ®iÖn b»ng c¸p. 3. 2. 4 X¸c ®Þnh h−íng: H−íng cña dßng n¨ng l−îng sù cè ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch t−¬ng tù nh− ®o kho¶ng c¸ch. §Ó x¸c ®Þnh h−íng tuy nhiªn pha kh«ng sù cè vµ ®iÖn ¸p tham chiÕu ®−îc sö dông. §iÒu nµy ®¶m b¶o r¬le x¸c ®Þnh mét c¸h chÝnh x¸c h−íng cña mäi lo¹i sù cè, thËm chÝ c¶ khi ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch bÞ suy ®æi. §iÖn ¸p l−u gi÷ (2 chu kú) chØ quan träng khi ®iÖn ¸p m¹ch ®o l−êng
31 kh«ng ®ñ ®Ó ®Þnh h−íng chÝnh x¸c. §iÖn ¸p tham chiÕu cho c¶ 2 m¹ch pha - ®Êt vµ pha - pha lu«n ë bªn gãc ph¶i ®ã víi ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch. §iÒu nµy ®−îc c©n nh¾c trong tÝnh to¸n cña vec t¬ h−íng. B¶ng 3.10 giíi thiÖu sù ph©n bæ c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc cho tÝnh to¸n kho¶ng c¸ch vµ h−íng tíi 6 m¹ch sù cè cã thÓ. §−êng h−íng lý thuyÕt ®−îc giíi thiÖu trong h×nh 3.2.4.1. Trong thùc tÕ, vÞ trÝ cña ®Æc tÝnh h−íng còng phô thuéc vµo tæng trë nguån vµ dßng phô t¶i ngay tr−íc khi sù cè xÈy ra. H×nh 3.2.4.2 giíi thiÖu ®Æc tÝnh cã h−íng cã tÝnh ®Õn trë kh¸ng nguån, kh«ng cã dßng phô t¶i Do ®iÖn ¸p pha kh«ng sù cè b»ng ®iÖ ¸p m¸y ph¸t vµ kh«ng thay ®æi sau khi sù cè xÈy ra, ®Æc tÝnh h−íng trong s¬ ®å tæng trë bÞ dÞch chuyÓn trong tæng trë nguån. NÕu vÞ trÝ cña sù cè lµ F1 (h×nh 3.2.4.2a) ng¾n m¹ch n»m trong h−íng tiÕn tæng trë nguån n»m trong h−íng lïi. Toµn bé vÞ trÝ sù cè, vÞ trÝ cña r¬le (m¸y biÕn dßng) ®−îc nhËn biÕt nh− lµ "h−íng tiÕn". Khi dßng ®iÖn ch¹y theo h−íng ng−îc l¹i, ®Æc tÝnh h−íng thay ®æi ngay lËp tøc (h×nh 3.2.4.2c). Khi ®ã dßng ®iÖn ng−îc ®−îc x¸c ®Þnh bëi tæng trë nguån ZS2 +ZL ch¹y qua ®iÓm ®o (m¸y biÕn dßng) . NÕu ®−êng d©y ®· ®−îc mang t¶i, nã sÏ lµm gi¶m ®iÖn ¸p nguån (h×nh 3.2.4.3a) do t¹i ®iÓm ®o ®iÖn ¸p u ®−îc do chø kh«ng ph¶i ®iÖn ¸p m¸y pha E. §Æc tÝnh h−íng sÏ ®−îc xoay bëi gãc t¶i δ (h×nh 3.2.4.3b vµ 3.2.4.3c). Do ®ã ®Æc tÝnh h−íng cã mét kho¶ng c¸ch an toµn tõ c¸c giíi h¹n cña gãc phÇn t− thø nhÊt trong ®å thÞ R-X (theo h×nh 3.2.4.4) H×nh 3.2.4.1
32 H×nh 3.2.4.2 H×nh 3.2.4.3
33 H×nh 3.2.4.4 3. 2. 5 §Æc tÝnh c¾t: Vïng c¾t cña r¬le b¶o vÖ ®−êng d©y 7SA511 cã ®Æc tÝnh ®a gi¸c. Chóng bao gåm c¸c ®−êng ®Þnh h−íng phï hîp víi phÇn 3.2.2 vµ trong tõng tr−êng hîp giao ®iÓm c¶m kh¸ng X vµ giao ®iÓm trë kh¸ng R cã thÓ ®−îc ®Æt riªng biÖt ®éc lËp víi nhau. Ngoµi ra ®iÖn trë R cã thÓ ®Æt riªng biÖt cho sù cè pha -pha vµ sù cè pha - ®Êt, sao cho lÒ ®iÖn trë cao h¬n cã thÓ nhËn ®−îc cho c¸c sù cè ch¹m ®ÊtnÐu cÇn thiÕt. Nh− giíi thiÖu trong h×nh 3.2.5 r¬le cã c¸c ®Æc tÝnh sau vµ cã thÓ chØnh ®Þnh ®éc lËp - Vïng thø nhÊt (Vïng c¾t tøc thêi Z1 víi c¸c th«ng sè ®Æt) X1: C¶m kh¸ng R1: §iÖn trë pha -pha R1E: §iÖn trë pha - ®Êt T1: T1=0 hoÆc cã duy tr× nÐu yªu cÇu c¸c møc ®Æt thêi gian riªng cho sù cè mét pha vµ nhiÒu pha - Vïng thø 2: Vïng dù phßng cã thêi gian duy tr× víi c¸c th«ng ®Æt: X2: C¶m kh¸ng = Vïng ®−îc B.V R2: §iÖn trë pha - pha R2E: §iÖn trë pha - ®Êt T2: Duy tr× (møc ®Æt riªng cho sù cè 1 pha vµ sù cè nhiÒu pha) - Vïng thø 3: Vïng dù phßng cã duy tr× Z3 víi c¸c th«ng sè ®Æt X3: C¶m kh¸ng = Vïng ®−îc B.V R3: §iÖn trë pha - pha R3E: §iÖn trë pha - ®Êt T3: Thêi gian duy tr× Ngoµi c¸c vïng ®éc lËp nµy, 2 vïng ®−îc kiÓm tra s½n cã ®Ó ®−a vµo lµm viÖc theo c¸c ®iÒu kiÖn logÝc - Vïng v−ît qu¸ Z1B ®Ó më réngvïng vÝ dô cho b¶o vÖ tõ xa, tù ®éng ®ãng l¹i hoÆc ®iÒu khiÓn qua c¸c ®Çuvµo nhÞ ph©n, víi c¸c møc ®Æt sau X1B: C¶m kh¸ng = Vïng ®−îc BV
34 R1B: §iÖn trë pha - pha R1BE: §iÖn trë Pha - ®Êt T1B: T1B = 0 hoÆc ®−îc duy tr× nÕu cÇn thiÕt, c¸c møc ®Æt thêi gian riªng cho sù cè pha vµ sù cè nhiÒu pha Vïng v−ît qu¸ Z12 lµm viÖc nhê tù ®éng ®ãng l¹i t¸c ®éng nhiÒu lÇn (lÇn thø 2 vµ chu tr×nh tiÐp sau ®−îc gäi lµ DAR) hoÆc ®−îc ®iÒu khiÓn qua c¸c ®Çu vµo nhÞ ph©n víi c¸c th«ng sè ®Æt: X1L: C¶m kh¸ng = Vïng b¶o vÖ R1L: §iÖn trë pha - pha R1LE: §iÖn trë Pha - ®Êt T1L: T1L = 0 hoÆc duy tr× nÕu yªu cÇu TÊt c¶ c¸c vïng ®Òu cã thÓ ®−îc chØnh ®Þnh ®Ó lµm viÖc theo h−íng tiÕn, hoÆc h−íng lïi hoÆc kh«ng cã h−íng H×nh 4.12 giíi thiÖu ®Æc tÝnh c¾t. §Ó dÔ hiÓu h¬n møc ®Æt riªng cho tõng sù cè ®−îc ®−a ra chØ cho vïng thø nhÊt. Vïng Z12 ®−îc bá qua do cïng lý do. Ngoµi ra cÊp cã h−íng vµ cÊp kh«ng co h−íng còng s½n cã. C¸c ®Æc tÝnh vµ ph¹m vi cña chóng ®−îc x¸c ®Þnh b»ng c¸c tuú chän ph¸t hiÖn sù cè ®−îc lùa chän cho d¹ng ph¸t hiÖn sù cè theo tæng trë vïng ph¸t hiÖn sù cè ZA ®−îc trang bÞ Vïng lµm viÖc cña c¸c d¹ng ph¸t hiÖn sù cè kh¸c phô thuéc vµo ®Æc tÝnh cung cÊp. (VÝ dô tû sè tæng trë cña hÖ thèng) ®Ó chóng kh«ng cã d¹ng cè ®Þnh trong mÆt ph¶ng 12-X
35 H×nh 3.2.5 §Æc tÝnh c¾t
36 3.2.6 Logic c¾t: Khi r¬le ®· ph¸t hiÖn ra sù cè (xem phÇn 3.2.1) thêi gian duy tr× ®−îc b¾t ®Çu tÝnh. Tæng trë cña m¹ch sù cè ®−îc lùa chän theo phÇn 3.2.2 ®−îc so s¸nh víi ng−ìng ®Æt cña c¸c vïng. Thao t¸c c¾t xÈy ra khi trë kh¸ng n»m trong ph¹m vi cña vïng víi cÊp thêi gian duy tr× t−¬ng øng ®· tr«i qua vµ h−íng sù cè phï hîp víi h−íng ®−îc ®Æt cho vïng ®ã. §èi víi vïng Z1 (vµ vïng Z1B) thêi gian duy tr× cã thÓ ®Æt T = 0 gi©y, nghÜa lµ thao t¸c c¾t xÈy ra ngay khi kh¼ng ®Þnh sù cè n»m trong vïng. ViÖc lÆp l¹i tù ®éng phÐp ®o cã hiÖu lùc ë gÇn ®iÓm c©n b»ng ®Ó tr¸nh v−ît qu¸ vïng trong qu¸ ®é. §iÒu nµy cã thÓ lµm t¨ng chót Ýt thêi gian ph¶n øng. Trong c¸c cÊp Z1 vµ Z1B c¸c sù cè 1 pha cã thÓ c¾t 1 pha. §iÒu nµy cã ý nghÜa lín khi l−íi ®iÖn thùc tÕ yªu cÇu tù ®éng ®ãng l¹i 1 pha. Sù cè nhiÒu pha lu«n kÕt qu¶ trong viÖc c¾t 3 pha. NÕu chøc n¨ng tù ®éng ®ãng l¹i kh«ng s½n sµng thùc hiÖn mét chu tr×nh tù ®éng ®ãng l¹i. C¾t sù cè 3 pha sÏ ®−îc thùc hiÖn. NÕu tù ®éng ®ãng l¹i 1 pha kh«ng cã tõng gi¶i trõ sù cè sÏ lµ c¾t 3 pha. NÕu r¬le tù ®éng ®ãng l¹i ngoµi ®−îc sö dông xung lÖnh c¾t cã thÓ ®−îc ®Êu 3 pha th«ng qua ®Çu vµo nhÞ ph©n. Ngoµi ra ®Çu vµo nhÞ ph©n ngoµi còng cã thÓ ®−îc dïng ®Ó chuyÓn sang vïng v−ît qu¸ Z1B H×nh 3.2.6 minh ho¹ s¬ ®å khèi cña logic c¾t LogÝc ®ãng vµo ®iÓm sù cè cã thÓ ®−îc lËp ®Ó t¸c ®éng trong vïng Z1B (th−êng lµ cã h−íng hoÆc ph¸t hiÖn sù cè (kh«ng cã h−íng vµ kh«ng duy tr×). H×nh 4.13 giíi thiÖu c¶ 2 kh¶ n¨ng §Ó ®−a ra xung lÖnh c¾t cho m¸y c¾t, c¸c r¬le c¾t thÝch hîp, víi tõng r¬le cã 2 tiÕp ®iÓm ®ãng. C¸c r¬le c¾t ®−îc gi¶i trõ tù ®éng khi c¸c bé ph¸t hiÖn sù cè ®−îc gi¶i trõ vµ dßng sù cè ®−îc c¸t (gi¶i trõ cña bé gi¸m s¸t dßng ®iÖn cùc tiÓu). Tíi thêi ®iÓm ®ã m¹ch c¾t ph¶i ®−îc më b»ng tiÕp ®iÓm phô cña m¸y c¾t.
37 H×nh 3.2.6
38 3.2.7 B¶o vÖ ®ãng ®iÖn vµo ®iÓm sù cè: NÕu ®ãng mét ®−êng d©y bÞ ng¾n m¹ch vµo thanh c¸i mang ®iÖn th× nãi chung ®−êng d©y nµy ph¶i ®−îc c¨t ra tøcc thêi. Tuy nhiªn nÕu chØ sö dông mét m×nh b¶o vÖ kho¶ng c¸ch ®Ó c¾t sù cè gÇn ®Çu cuèi bÊt kú cña ®−êng d©y kh«ng ph¶i lu«n cã thÓ thùc hiÖn ®−îc. §èi víi sù cè 3 pha t¹i vÞ trÝ ®Æt cña r¬le ®iÖn ¸p ®Ó x¸c ®Þnh h−íng chÝnh x¸c kh«ng cã, khi c¸c m¸y biÕn ®iÖn ¸p ®−îc ®Êu ë phÝa ®−êng d©y. ThËm chÝ c¸c gi¸ trÞ ®iÖn ¸p l−u gi÷ còng kh«ng cã. NÕu sù cè ë cuèi ®èi diÖn cña ®−êng d©y. B¶o vÖ kho¶ng c¸ch chØ lµm viÖc sau thêi gian duy tr×. §èi víi c¸c sù cè dßng ®iÖn vµo ®iÓm ng¾n m¹ch b¶o vÖ ®−êng d©y sÏ quyÕt ®Þnh "tr−íc" sau khi ®ãng ®−êng d©y vµo thanh c¸i, lóc tÝn hiÖu ®iÖn ¸p bÞ mÊt. Do ®ã c¾t tøc thêi b»ng vïng thø nhÊt cã thÓ thùc hiÖn ®−îc. §Ó ®¶m b¶o c¾t tøc thêi ®−êng d©y bÞ sù cè trong mäi ®iÒu kiÖn ®Æc biÖt khi ®ãng ®iÖn vµo sù cè vÜnh cöu, xung lÖnh ®ãng b»ng tay tõ c¸c kho¸ kh¸c nhau cã thÓ ®−îc lËp l¹i, do ®ã r¬le ®Çu vµo cã thÓ ®−îc t¹o ra tÝn hiÖu c¾t tøc thêi, khi sù cè ®−îc ph¸t hiÖn (h×nh 3.2.7) sù cè ®−îc gi¶i trõ b»ng khëi ®éng cña vïng ngoµi vïng Z,B cã h−íng, nh− minh ho¹ trong h×nh 3.2.7 hoÆc khëi ®éng cña bé ph¸t hiÖn sù cè (kh«ng cã thêi gian duy tr×) LogÝc ®ãng ®iÖn vµo ®iÓm sù cè tù ®éng ph©n biÖt gi÷a xung lÖnh ®iÒu khiÓn ngoµi vµ xung lÖnh tù ®éng ®ãng l¹i nhê m¹ch tù ®éng ®ãng l¹i trong hép bé, ®Ó c¸c ®Çu vµo nhÞ ph©n cã thÓ ®Êu trù tiÕp tíi m¹ch ®iÒu khiÓn cuén ®ãng cña m¸y c¾t. Tuy nhiªn nÕu c¸c xung lÖnh ®ãng ngoµi cã thÓ b¶o vÖ ®ãng ®iÖn vµo ®iÓm sù cè sÏ kh«ng lµm viÖc (VÝ dô dïng r¬le tù ®ãng l¹i ngoµi), c¸c ®Çu vµo nhÞ ph©n" ®ãng ®iÖn b»ng tay" sÏ ®−îc ®ãng ®iÖn b»ng c¸c tiÕp ®iÓm phô riªng cña c¸c kho¸ kh¸c nhau" H×nh 3.2.7
39 3.2.8 B¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian ®éc lËp vµ b¶o vÖ khÈn cÊp: 7SA 511 cã trang bÞ b¶o vÖ qu¸ dßng. ®Æc tr−ng nµy cã thÓ cã Ých khi nghiÖm thu lÇn ®Çu c¸c ®Çu ra ®iÖn ¸p cßn ch−a cã B¶o vÖ qua dßng thêi gian ®éc lËp cã 2 cÊp vµ cã mét cÊp dßng ch¹m ®Êt phô. TÊt c¶ c¸c cÊp vµ thêi gian duy tr× t−¬ng øng cã thÓ ®−îc chØnh ®Þnh ®éc lËp víi nhau I> Ng−ìng gi¸ trÞ giíi h¹n qu¸ dßng TI> Thêi gian duy tr× t−¬ng øng I>> Ng−ìng gi¸ trÞ dßng ®iÖn lín TI>> Thêi gian duy tr× t−¬ng øng Chøc n¨ng qu¸ dßng cã thÓ tù ®éng chuyÓn vµo lµm viÖc khi ®iÖn ¸p ®o kh«ng cã vÝ dô khi ng¾n m¹ch hoÆc gi¸n ®o¹n trong m¹ch biÕn ®iÖn ¸p B¶o vÖ qu¸ dßng dù phßng cho b¶o vÖ kho¶ng c¸ch khi h− háng m¹ch ®iÖn ¸p ®−îc ph¸t hiÖn trong c¸c ®iÒu kiÖn sau ®©y: Sù lµm viÖc cña bä gi¸m s¸t h¬ háng cÇu ch× (Xem phÇn 4.9.4.3) hoÆc tÝn hiÖu c¾t aptom¸t cña biÕn ®iÖn ¸p. NÕu mét trong sè c¸c ®iÒu kiÖn nµy xÈy ra b¶o vÖ kho¶ng c¸ch lËp tøc ®−îc cÊm vµ b¶o vÖ qu¸ dßng khÈn cÊp cã thÓ ®i vµo lµm viÖc (Cã thÓ lùa chän) Trong ®iÒu kiÖn nµy tÝnh chän läc chØ cã thÓ ®¹t ®−îc b»ng thêi gian duy tr×, gièng nh− ®èi víi mäi s¬ ®å cña b¶o vÖ qu¸ dßng Ngay khi hîp bé nhËn biÕt ®−îc ®iÖn ¸p xuÊt hiÖn trë l¹i, b¶o vÖ kho¶ng c¸ch ®−îc ®−a trë l¹i lµm viÖc. Trong c¸c ®iÒu kiÖn ®ãng m¸y c¾t vµo ®iÓm sù cè b¶o vÖ qu¸ dßng cã thÓ cho phÐp c¾t ch¾c ch¾n. Nã còng cã thÓ ®−îc sö dông cïng víi tù ®éng ®ãng l¹i. Trong tr−êng hîp nµy cÊp qu¸ dßng I>> cïng víi thêi gian duy tr× TI>> sÏ cã hiÖu lùc 3.3 C¸c biÖn ph¸p ®−îc thùc hiÖn trong tr−êng hîp cã dao ®éng c«ng suÊt. Sau khi xÈy ra c¸c sù kiÖn nh− dao ®éng phô t¶i, ng¾n m¹ch, tù ®éng ®ãng l¹i hoÆc c¸c thao t¸c vËn hµnh, c¸c m¸y ph¸t cã thÓ ph¶i ®iÒu chØnh l¹i c«ng suÊt theo t×nh h×nh phô t¶i míi trong hÖ thèng. B¶o vÖ kho¶ng c¸ch ghi l¹i c¸c dßng c©n b»ng cao vµ ®iÖn ¸p bÞ gi¶m trong khi dao ®éng c«ng suÊt (h×nh 3.3). Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p thÊp ®ång thêi víi dßng cao m« pháng tæng trë nhá, cã thÓ dÉn tíi c¾t sù cè. Trong c¸c l−íi ®iÖn lín, mang phô t¶i cao thËm chÝ sù æn ®Þnh cña truyÓn t¶i ®iÖn cã thÓ bÞ ®e do¹ bëi c¸c dao déng c«ng suÊt nh− thÕ §Ó tr¸nh c¾t khong kiÓm tra b¶o vÖ kho¶ng c¸ch ®−îc trang bÞ thiÕt bÞ cÊm dao ®éng c«ng suÊt. Trong c¸c vÞ trÝ chiÕn l−îc trªn l−íi ®iÖn c¸c thiÕt bÞ c¾t ®−îc l¾p ®Æt ®Ó l−íi ®iÖn cã thÓ ®−îc t¸ch thµnh nhiÒu m¶ng trong tr−êng hîp bÞ mÊt ®ång bé khi cã dao ®éng c«ng suÊt lín Trong m« h×nh víi bé ph¸t hiÖn sù cè theo tæng trë, R¬le b¶o vÖ ®−êng d©y 7SA 511 ®−îc trang bÞ chøc n¨ngphô dao ®éng c«ng suÊt lín ®Ó tr¸nh c¾t b»ng b¶o vÖ kho¶ng c¸ch trong qu¸
40 tr×nh dao ®éng c«ng suÊt (CÊm dao ®éng c«ng suÊt) nh−ng cho phÐp c¾t nh÷ng ®iÓm ®· x¸c ®Þnh tr−íc trªn l−íi khi dao ®éng c«ng suÊt kh«ng æn ®Þnh 3.3.1 Ph¸t hiÖn dao ®éng c«ng suÊt: Dao ®éng c«ng suÊt lµ hiÖn t−îng 3 pha ®èi xøng ®iÒu kiÖn tiªn quyÕt lµ kh«ng cã bÊt kú ch¹m ®Êt nµo vµ sù ®èi xøng cña c¸c tæng trë ®o ®−îc. NÕu ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt khëi ®éng (xem 3.2.1.1) hoÆc 3 tæng trë pha - pha chªnh lÖch nhau lín h¬n 25% dao ®éng c«ng suÊt sÏ kh«ng ®−îc ph¸t hiÖn. C¸c ng¾n m¹ch kh«ng ®èi xøng ngh·i lµ ng¾n m¹ch mét pha vµ ng¾n m¹ch 2 pha cã thÓ qua ®ã kh«ng c¸am viÖc khëi ®éng cña chøc n¨ng cÊm dao ®éng c«ng suÊt. ThËm chÝ c¶ khi dao ®éng c«ng suÊt ®· ®−îc ghi nhËn, c¸c dßng ng¾n m¹ch kh«ng ®èi xøng, nghÜa lµ ng¾n m¹ch mét pha vµ ng¾n m¹ch 2 pha cã thÓ qua ®ã kh«ng cÊm viÖc khëi ®éng cña chøc n¨ng cÊm dao ®éng c«ng suÊt. ThËm chÝ c¶ khi dao ®éng c«ng suÊt ®· ®−îc ghi nhËn, c¸c dßng ng¾n m¹ch kh«ng ®èi xøng ch¹y qua sÏ gi¶i trõ chøc n¨ng cÊm b¶o vÖ do dao ®éng c«ng suÊt vµ c¾t sù cè cã thÓ ®−îc thùc hiÖn b¨bgf b¶o vÖ kho¶ng c¸ch. §Ó ph¸t hiÖn dao ®éng c«ng suÊt, møc thay ®æi cña vect¬ tæng trë ®−îc ®o. Do ®iÒu kiÖn ®èi xøng chØ cÇn h¹n chÕ viÖc ph¸t hiÖn dao ®éng c«ng suÊt trong mét m¹ch lµ ®ñ (L1-L2). PhÐp ®o b¾t ®Çu khi vect¬ tæng trë dÞch chuyÓn vµo ®a gi¸c dao ®éng c«ng xuÊt. Trong tr−êng hîp ng¾n m¹ch 3 pha vect¬ tæng trë dÞch chuyÓn ngay lËp tøc vµo ®a gi¸c ph¸t hiÖn sù cè (2). Còng cã thÓ vect¬ tæng trë vµo vµ ra khái ®a gi¸c dao ®éng c«ng suÊt mµ kh«ng chuyÓn vµo ®a gi¸c ph¸t hiÖn sù cè. NÕu vect¬ tæng trë dÞch chuyÓn trªn toµn vïng t−¬ng øng víi ®a gi¸c dao ®éng c«ng suÊt, khi ®ã c¸cung cÊp phÇn cña l−íi ®iÖn ®−îc xem tõ hîp bé b¶o vÖ trë nªn phi ®ång bé, viÖc truyÓn t¶i n¨ng l−îng trë nªn kh«ng æn ®Þnh nÕu møc thay ®æi cña vec¬ tæng trë nhá h¬n so víi gi¸ trÞ ®R/®t th× dao ®éng c«ng suÊt ®−îc ghi nhËn. Thêi gian ®o cña bé ph¸t hiÖn dao ®éng c«ng suÊt ®−îc ®iÒu phèi víi kho¶ng c¸ch gi÷a ®a gi¸c giao ®éng c«ng suÊt vµ ®a gi¸c ph¸t hiÖn sù cè, ®Ó dao ®éng c«ng suÊt ®−îc ph¸t hiÖn tr−íc khi vect¬ dÞch chuyÓn vµo ®a gi¸c ph¸t hiÖn sù cè. 3.3.2 CÊm dao ®éng c«ng suÊt: Khi tiªu chuÈn dao déng c«ng suÊt ®−îc ®¸p øng th× c¸c ph¶n øng sau cã thÓ cho cÊm dao ®éng c«ng suÊt (Cã thÓ chØnh ®Þnh) - ChØ cÊm cÊp thø nhÊt: CÊp thø nhÊt (Z1 vµ ZB1) kh«ng thÓ t¸c déng c¾t. C¸c sù cè tõ cÊp thø 2 trë nªn ®−îc c¾t sau thêi gian duy tr× cña chóng - CÊm tÊt c¶ c¸c cÊp nh−ng trõ cÊp ®Çu tiªn: ChØ cã cÊp ®Çu tiªn (Z1 vµ ZB1) c¸c cÊp cao h¬n kh«ng cã - CÊm tÊt c¶ c¸c cÊp: b¶o vÖ kho¶ng c¸ch bÞ cÊm ë tÊt c¶ c¸c cÊp C¸c ph¶n øng ®−îc lùa chän vµ tiÕp tôc cã hiÖu lùc cho tíi khi vect¬ tæng trë ®o ®−îc rêi ®a gi¸c giao ®éng c«ng suÊt hoÆc khi do b¶o vÖ ch¹m ®Êt khëi ®éng hoÆc kh«ng ®èi xøng, c¸c
41 tiªu chuÈn dao ®éng c«ng suÊt kh«ng ®−îc ®¸p øng. Thêi gian t¸c ®éng cña lé cÊm dao ®éng c«ng suÊt cã thÓ ®−îc giíi h¹n bé lùa chän thêi gian P/ST 3.3.3 C¾t ngoµi cÊp: Khi c¸c tiªu chuÈn cho ph¸t hiÖn dao ®éng c«ng suÊt ®−îc ®¸p øng vµ khi c¾t ngoµi cÊp ®−îc lùa chän th× b¶o vÖ kho¶ng c¸ch víi tÊt c¶ c¸c cÊp cña nã sÏ bÞ cÊm ®Ó tr¸nh c¾t sù cè b»ng b¶o vÖ kho¶ng c¸ch Khi vect¬ tæng trë rêi ®a gi¸c dao ®éng c«ng suÊt, vect¬ sÏ ®−îc kiÓm tra b»ng c¸c thµnh phÇn ®iÖn trë, nÕu thµnh phÇn ®iÖn trë vÉn cßn cïng dÊu nh− ë ®iÓm ®i vµo th× dao ®éng c«ng suÊt ®ang trong qu¸ tr×nh æn ®Þnh, ng−îc l¹i vect¬ sÏ ®i qua ®a gi¸c (mÊt ®ång bé - tr−êng hîp 4).Hîp hÖ sè ®−a ra xung lÖnh c¾t (=250 ms). ViÖc c¾t ngoµi cÊp ®−îc th«ng b¸o vect¬ tæng trë ph¶i ®i qua ®a gi¸c dao ®éng c«ng suÊt trong ph¹m vi thêi gian t¸c ®éng ®−îc ®ång nhÊt víi P/S T - ACT. 3.4 C¸c giao diÖn b¶o vÖ tõ xa chung. C¸c ng¾n m¹ch trªn ®−êng d©y ®−îc b¶o vÒ n»m ngoµi vïng b¶o vÖ cÊp I cã thÓ ®−îc gi¶i trõ mét c¸ch chän läc b»ng b¶o vÖ kho¶ng c¸ch chØ sau thêi gian duy tr×. §èi víi nh÷ng ®−êng d©y cã chiÒu dµi ng¾n h¬n møc ®Æt kho¶ng c¸ch ng¾n nhÊt cã thÓ chØnh ®Þnh. C¸c ng¾n m¹ch kh«ng thÓ ®−îc gi¶i trõ chän läc b»ng b¶o vÖ tøc thêi ( t duy tr× = 0). Do ®ã ®Ó ®¹t ®−îc gi¶i trõ tøc thêi cña m¹ch sù cè trªn 100% chiÒu dµi ®−êng d©y 7SA511 cã thÓ trao ®æi vµ xö lý c¸c th«ng tin tõ ®Çu ®−êng d©y ®«Ý diÖn nhê sö dông giao diÖn ®iÒu khiÓn tõ xa cho môc ®Ých nµy, r¬le cã ®Çu ra cña bé truyÒn vµ ®Çu vµo cña bé nhËn tÝn hiÖu. Cã sù ph©n biÖt gi−u· tÝn hiÖu c¾t truyÒn d−íi vïng vµ tÝn hiÖu c¾t truyÒn trªn vïng. §èi víi sù c¾t truyÒn d−íi vïng, r¬le ®−îc chØnh ®Þnh víi c¸c b−íc ph©n ®Þnh b×nh th−êng. NÕu xem lÖnh c¾t ®−îc ®−a ra trong vïng thø nhÊt, nã sÏ ®−îc truyÒn tíi ®Çu kia cña ®−êng d©y qua hÖ thèng b¶o vÖ tõ xa. T¹i ®ã tÝn hiÖu nhËn ®−îc sÏ t¹o ra c¾t liÖn ®éng hoÆc nhËn biÕt ®−îc sù cè trong vïng v−ît qu¸ cña nã. R¬le 7SA511 cho phÐp: - C¾t truyÒn d−íi vïng th«ng qua vïng ph¸t hiÖn sù cè (ph¸t hiÖn sù cè kh«ng cã h−íng). - C¾t truyÒn d−íi vïng th«ng qua vïng v−ît qu¸ Z1B (cã h−íng). §èi víi c¸c chÕ ®é truyÒn so s¸nh, r¬le ®· ®o phèi hîp vïng v−ît qu¸ c¾t nhanh. §iÒu nµy tuy nhiªn chØ cã thÓ ®−a ra tÝn hiÖu c¾t khi sù cè ®−îc ph¸t hiÖn ë ®Çu kia ®−êng d©y trong vïng v−ît qu¸. C¸c tÝn hiÖu nh¶ hoÆc cÊm ®Òu cã thÓ ®−îc truyÒn. Cã sù ph©n biÖt gi÷a : C¸c chÕ ®é nh¶: - TruyÒn qu¸ vïng cho phÐp víi vïng v−ît qu¸ Z1B. - TruyÒn so s¸nh h−íng víi ph¸t hiÖn sù cè. - ChÕ ®é kh«ng cÊm so s¸nh vïng Z1B.
42 - ChÕ ®é kh«ng cÊm so s¸nh cã h−íng. ChÕ ®é cÊm: - CÊm cña vïng v−ît qu¸ Z1B C¸c chÕ ®é d©y dÉn: - C¾t truyÒn v−ît qu¸ th«ng qua d©y dÉn. - LiÖn hÖ ng−îc. ViÖc so s¸nh qua d©y dÉn ®Æc biÖt cã t¸c dông trong l−íi b»ng c¸p víi c¸c kho¶ng c¸ch ng¾n. ë ®©y c¸c th«ng tin cã thÓ trao ®æi gi÷a 2 ®Çu d©y th«ng qua ®«i d©y dÉn hoÆc lâi ®iÒu khiÓn, sö dông dßng ®iÖn mét chiÒu. S¬ ®å liªn ®éng ng−îc còng lµm viÖc víi tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn mét chiÒu. §èi víi c¸c chÕ ®é b¶o vÖ tõ xa kh¸c, c¸c kªnh tÇn sè ©m thanh th−êng hay ®−îc sö dông nhÊt. TÝn hiÖu cã tÇn sè ©m thanh cã thÓ ®−îc truyÒn qua c¸p th«ng tin, ®−êng d©y truyÒn t¶i ®iÖn hoÆc truyÒn radio. NÕu h− háng xÈy ra trong bé nhËn hoÆc trong ®−êng truyÒn, l«gic c¸c bé nhËn cña giao diÖn b¶o vÖ tõ xa chung cã thÓ bÞ cÊm b»ng c¸c ®Çu vµo cña tÝn hiÖu nhÞ ph©n mµ kh«ng lµm ¶nh h−ëng ®Õn b¶o vÖ kho¶ng c¸ch. §iÒu khiÓn d¶i ®o ( t¸c ®éng cña vïng Z1B) lóc ®ã cã thÓ ®−îc truyÒn tíi chøc n¨ng tù ®éng ®ãng l¹i hoÆc chøc n¨ng tù ®éng ®ãng l¹i cã thÓ bÞ cÊm. Do trong bé 7SA511, tÊt c¶ c¸c vïng lµm viÖc ®éc lËp. Còng cã thÓ ®−a ra lÖnh c¾t ch¾c ch¾n trong vïng Z1 mµ kh«ng nhËn tÝn hiÖu nh¶ hoÆc víi sù cã mÆt cña tÝn hiÖu cÊm trong c¸c chÕ ®é so s¸nh. NÕu kh«ng muèn chÕ ®é c¾t tøc thêi ( vÝ dô ®èi víi nh÷ng ®−ßng d©y qu¸ ng¾n) v× lý do c¾t chän läc khi ®ã t¸c ®éng c¾t cña vïng Z1 ph¶i ®−îc duy tr× víi thêi gian T1. Khi b¶o vÖ qu¸ dßng khÈn cÊp t¸c ®éng, chøc n¨ng giao diÖn c¾t tõ xa sÏ ra khái vËn hµnh. 3.4.1 C¾t truyÒn d−íi vïng cho phÐp víi ph¸t hiÖn sù cè Víi sù cè trong vïng Z1, tÝn hiÖu c¾t liªn ®éng sÏ ®−îc truyÒn sang ®Çu ®èi diÖn cña ®−êng d©y. ViÖc nµy cã thÓ ®−îc duy tr× víi thêi gian T1. T¹i ®ã tÝn hiÖu nhËn ®−îc sÏ t¸c ®éng c¾t sù cè nÕu hîp bé b¶o vÖ liªn quan ®ã ®−îc khëi ®éng ( ph¸t hiÖn sù cè). Kho¶ng thêi gian truyÒn tÝn hiÖu cã thÓ ®−îc t¨ng lªn víi thêi gian Ts ( cã thÓ lËp ch−¬ng tr×nh) ®Ó phï hîp víi c¸c thêi gian khëi ®éng kh¸c nhau cña c¸c bé r¬le ë cuèi ®−êng d©y. Kho¶ng thêi gian tÝn hiÖu nhËn cã thÓ ®−îc t¨ng víi Tr H×nh 3.4.1 giíi thiÖu s¬ ®å khèi ®· ®−îc ®¬n gi¶n ho¸ cña chøc n¨ng nµy. Trong chÕ ®é vËn hµnh nµy vïng v−ît qu¸ Z1B hoµn toµn kh«ng quan träng ®èi víi giao diÖn b¶o vÖ tõ xa chung, nh−ng nã cã thÓ ®−îc khëi ®éng nhê chøc n¨ng tù ®éng ®ãng l¹i. 3.4.2. Vïng gia tèc víi Z1B §èi víi c¾t truyÒn d−íi vïng cho phÐp, tÝn hiÖu c¾t cña vïng kho¶ng c¸ch Z1 sÏ truyÒn tÝn hiÖu c¾t liªn ®éng tíi ®Çu cuèi cña ®−êng d©y ®èi diÖn ( nã cÇn thiÕt, cã thÓ ®−îc duy tr× víi thêi gian Td). T¹i ®ã xung lÖnh c¾t ®−îc ®−a ra khi sù cè ®−îc ph¸t hiÖn trong vïng Z1B theo h−íng
43 ®· ®Æt. Sù chªnh lÖch gi÷a c¾t d−íi vïng cho phÐp víi ph¸t hiÖn sù cè vµ vïng gia tíi Z1B lµ ë ®Çu nhËn, vïng c¾t ®−îc x¸c ®Þnh bëi vïng më réng Z1B cã h−íng kho¶ng thêi gian cña tÝn hiÖu truyÒn cã thÓ ®−îc t¨ng thªm bëi Ts, kho¶ng thêi gian cña tÝn hiÖu nhËn cã thÓ ®−îc t¨ng thªm b»ng Tλ. H×nh 3.4.2 giíi thiÖu s¬ ®å khèi rót gän cña chøc n¨ng nµy. NÕu ®−êng truyÒn bÞ h−u háng, vïng v−ît qu¸ Z1B cã thÓ ®−îc khëi ®éng b»ng chøc n¨ng tù ®éng ®ãng l¹i. H×nh 3.4.1
44 H×nh 3.4.2
45 3.4.3. C¾t truyÒn ngoµi vïng cho phÐp víi Z1 Chøc n¨ng c¾t truyÒn ngoµi vïng cho phÐp sö dông nhguyªn lý nh¶ cho phÐp. Vïng Z1B lµ quan träng v× nã ®−îc ®Æt cho c¶ tr¹m tiÕp sau vµ v−ît qu¸ tr¹m ®ã. Ph−¬ng ph¸p so s¸nh tÝn hiÖu nµy cã thÓ sö dông cho ®−êng d©y cã chiÒu dµi rÊt ng¾n, khi ®−îc ®Æt tíi 15% chiÒu dµi ®−êng d©y vµ do ®ã viÖc c¾t tøc thêi cã chän läc kh«ng thÓ thùc hiÖn ®−îc. Vïng Z1 cÇn ph¶i ®−îc duy tr× víi thêi gian T1 v× nã sÏ lµm viÖc ®éc lËp víi viÖc nhËn tÝn hiÖu. H×nh 3.4.3 giíi thiÖu s¬ ®å khèi. NÕu b¶o vÖ kho¶ng c¸ch ph¸t hiÖn sù cè trong vïng v−ît qu¸ Z1B, tÝn hiÖu c¾t ®−îc göi tíi ®Çu ®−êng d©y ®èi diÖn ( nÕu muèn cã thÓ ®−îc duy tr× víi thêi gian Td). NÕu tÝn hiÖu c¾t ®−îc nhËn ë ®Çu ®−êng d©y ®èi diÖn, xung lÖnh c¾t sÏ ®−îc truyÒn tíi r¬le lÖnh. §iÒu kiÖn tiªn quyÕt ®Ó thùc hiÖn c¾t tøc thêi lµ viÖc ph¸t hiÖn sù cè trong vïng Z1B ë c¶ hai ®Çu ®−êng d©y theo h−íng ®· ®−îc lËp th«ng sè. Kho¶ng thêi gian cña tÝn hiÖu truyÒn cã thÓ ®−îc t¨ng thªm b»ng Ts ( cã thÓ lËp tr×nh) nh−ng viÖc kÐo dµi nµy chØ cã hiÖu lùc khi b¶o vÖ ®· ®−a ra xung lÖnh c¾t. §iÒu nµy ®¶m b¶o ®Çu xa cña ®−êng d©y còng ®−îc c¾t trong tr−êng hîp ®Çu sù cè ®· ®−îc c¾t rÊt nhanh b»ng vïng kho¶ng c¸ch thø nhÊt ®Æt l©p. §èi víi c¸c vïng kh¸c (Z1, Z2, Z3) c¾t sù cè x¶y ra mµ kh«ng cã t¸c ®éng nh¶ tõ ®Çu ®èi diÖn ®Ó cho b¶o vÖ kho¶ng c¸ch lµm viÖc b×nh th−êng thËm chÝ khi kh«ng cã tÝn hiÖu truyÒn gi÷a hai ®Çu ®−êng d©y. NÕu c¸c kªnh b¶o vÖ xa ®−îc gi¸m s¸t vµ sù cè truyÒn ®−îc ph¸t hiÖn, l«gic ®Çu nhËn cã thÓ ®−îc lµm kh«ng cã hiÖu lùc b»ng c¸c ®Çu vµo cua tÝn hiÖu nhÞ ph©n. B¶o vÖ kho¶ng c¸ch khi ®ã lµm viÖc víi cÊp b×nh th−êng ( c¾t ch¾c ch¾n trong vïng Z1). Vïng v−ît qu¸ Z1B khi ®ã cã thÓ ®−îc khëi déng b»ng chøc n¨ng tù ®éng ®ãng l¹i. C¸c tÝn hiÖu sai, cã thÓ ®−îc t¹o ra do c¸c dao ®éng qu¸ ®é sau khi c¾t sù cè ngoµi hoÆc b»ng sù ®æi h−íng cña trµo l−u (dßng sau khi c¾t sù cè trªn c¸c ®−êng d©y song song ®−îc lµm thµnh v« h¹i nhê chøc n¨ng cÊm qu¸ ®é. §èi víi c¸c ®−êng d©y chØ ®−îc cÊp nguån tõ mét ®Çu, kh«ng cã tÝn hiÖu nh¶ nµo ®−îc thùc hiÖn ë ®Çu kh«ng ®−îc cÊp nguån. Do ®ã kh«ng cã sù khëi ®éng nµo x¶y ra ë ®ã. §Ó ®¹t ®−îc 100% chiÒu dµi ®−êng d©y, c¸c chøc n¨g phô s½n cã.
46 H×nh 3.4.3
47 3.4.4. So s¸nh h−íng (nhá vïng ph¸t hiÖn sù cè) ViÖc so s¸nh h−íng còng cã thÓ thùc hiÖn chøc n¨ng nhá truyÒn H×nh 3.4.4 giíi thiÖu s¬ ®å khèi. NÕu r¬le ph¸t hiÖn sù cè trong h−íng ®−êng d©y, nã sÏ göi (sau thêi gian ®¹et, nÕu cÇn) tÝn hiÖu nh¶ tíi r¬le ë ®Çu ®èi diÖn vµ khi tÝn hiÖu kh¼ng ®Þnh t−¬ng øng nhËn ®−îc, sÏ ®−a ra tÝn hiÖu c¾t. CÊp kho¶ng c¸ch lµm viÖc ®éc lËp cña so s¸nh h−íng. Thêi gian tÝn hiÖu truyÒn cã thÓ ®−îc t¨ng thªm b»ng Ts (cã thÓ lËp tr×nh) nh−ng viÖc kÐo dµi nµy chØ cã hiÖu lùc sau khi b¶o vÖ ®· ®−a ra xung lÖnh c¾t. ViÖc nµy ®¶m b¶o cuèi ®−êng d©y ®−îc c¾t rÊt nhanh nhê vïng kho¶ng c¸ch thø nhÊt ®éc lËp. NÕu c¸c kªnh truyÒn ®−îc gi¸m sat vµ sù cè ®−îc ph¸t hiÖn, nã sÏ chØ cÊm chøc n¨ng so s¸nh cã h−íng th«ng qua c¸c kªnh ®Çu vµo : "viÖc tiÕp nhËn bÞ sù cè". C¸c tÝn hiÖu sai cã thÓ bÞ g©y ra bëi c¸c dao ®éng qu¸ ®é sau khi c¾t c¸c sù cè ngoµi, hoÆc sù ®æi h−íng cña trµo l−u sau khi c¾t c¸c sù cè cña c¸c ®−êng d©y song song ®−îc lµm thµnh v« h¹i nhê chøc n¨ng cÊm qu¸ ®é . §èi víi ®−êng d©y chØ ®−îc cÊp nguån tõ mét phÝa kh«ng cã tÝn hiÖu nh− nµo ®−îc h×nh thµnh ë cuèi ®−êng d©y kh«ng cã nguån do kh«ng cã sù khëi ®éng nµo x¶y ra. Trong tr−êng hîp nµy ®Ó c¾t tøc thêi trªn 100% chiÒu dµi ®−êng d©y cã c¸c chøc n¨ng trî gióp. H×nh 3.4.4
48 3.4.5. ChÕ ®é kh«ng cÊm trong vïng Z1B ChÕ ®é kh«ng cÊm lµ thñ tôc nh¶ vïng Z1B ®−îc ®Æt ®Ó v−¬n qu¸ tr¹m tiÕp sau. Sù kh¸c nhau gi÷a c¾t truyÒn v−ît qu¸ cho phÐp víi vïng Z1B lµ xung lÖnh c¾t còng cã thÓ khi kh«ng nhËn ®−îc tÝn hiÖu nh¶ tõ ®Çu cuèi ®èi diÖn. §iÒu nµy vÒ nguyªn t¾c cã thÓ sö dông cho c¸c ®−êng d©y dµi khi tÝn hiÖu ®−îc truyÒn qua ®−êng d©y ®−îc b¶o vÖ nhê thiÕt bÞ t¶i ba PLC vµ ®é c¶n tÝn hiÖu truyÒn cã thÓ lín ë ®iÓm sù cè nªn tÝn hiÖu nhËn ®−îc tõ ®Çu ®èi diÖn kh«ng ®−îc ®¶m b¶o mét c¸ch v« ®iÒu kiÖn. §èi víi tr−êng hîp ®Æc biÖt nµy l«gic kh«ng cÊm ®Æc biÖt sÏ ®i vµo lµm viÖc. H×nh 3.4.5 giíi thiÖu s¬ ®å khèi cña chøc n¨ng nµy. §Ó truyÒn tÝn hiÖu yªu cÇu hai tÇn sè tÝn hiÖu ®−îc chuyÓn tõ ®Çu ra bé truyÒn trong 7SA511. NÕu hÖ thèng PLC phèi hîp gi¸m s¸t kªnh (vÝ dô : khèi tÇn sè ©m SIEMEN 5WT 500 F6) khi ®ã tÇn sè gi¸m s¸t f0 ®−îc chuyÓn sang tÇn sè lµm viÖc. NÕu r¬le ph¸t hiÖn ra h− háng bªn trong vïng v−ît qu¸ Z1B, nã sÏ khëi ®éng viÖc truyÒn tÇn sè lµm viÖc fU (tÇn sè kh«ng bÞ cÊm) cã thÓ ®−îc duy tr× b»ng Tα) C¸c tÝn hiÖu sai cã thÓ ®−îc t¹o ra bëi c¸c dao ®éng qu¸ ®é sau khi c¾t sù cè ngoµi hoÆc do sù ®¶o trµo l−u c«ng suÊt sau khi c¾t sù cè trªn c¸c ®−êng d©y song song ®−îc lµm thµnh v« h¹inhê chøc n¨ng cÊm qu¸ ®é . §èi víi ®−êng d©y chØ ®−îc cÊp nguån tõ mét phÝa kh«ng cã tÝn hiÖu nh¶ nµo ®−îc h×nh thµnh ë ®Çu ®−êng d©y kh«ng cã nguån cÊp, do ®ã ®Ó ®¹t ®−îc c¾t tøc thêi trªn 100% chiÒu dµi ®−êng d©y, c¸c chøc n¨ng phô ®−îc trang bÞ. H×nh 3.4.5
49 3.4.6. ChÕ ®é kh«ng cÊm cã h−íng víi ph¸t hiÖn sù cè. ChÕ ®é kh«ng cÊm lµ thñ tôc nh¶ (t¸c ®éng). §iÓm kh¸c víi thñ tôc so s¸nh h−íng lµ tÝn hiÖu c¾t vÉn cã thÓ khi kh«ng nhËn ®−îc tÝn hiÖu nh¶ tõ ®Çu ®èi diÖn. §iÒu nµy trªn nguyªn lý cã thÓ sö dông cho ®−êng d©y dµi khi tÝn hiÖu ph¶i truyÒn qua ®−êng d©y b¶o vÖ nhê hÖ thèng t¶i ba vµ møc suy gi¶m cña tÝn hiÖu truyÒn ë ®iÓm sù cè cã thÓ lín ®Õn møc viÖc nhËn ®−îc tÝn hiÖu ë cuèi ®−êng d©y bªn kia kh«ng ®−îc ®¶m b¶o. H×nh 3.4.6 giíi thiÖu s¬ ®å khèi cña chøc n¨ng nµy. §èi víi viÖc truyÒn tÝn hiÖu ®ßi hái hai tÇn sè tÝn hiÖu chuyÓn tõ ®Çu ra cña bé truyÒn trong 7SA511. NÕu hÖ thèng t¶i ba cã phèi hîp gi¸m s¸t kªnh thu tÇn sè lµm viÖc. NÕu r¬le ph¸t hiÖn sù cè trong h−íng ®−êng d©y, nã sÏ khëi ®éng viÖc truyÒn tÇn sè lµm viÖc fU (tÇn sè kh«ng cÊm cã thÓ ®−îc duy tr×). Trong ®iÒu kiÖn vËn hµnh b×nh th−êng hoÆc sù cè cã h−íng ng−îc víi chØnh ®Þnh, tÇn sè gi¸m s¸t f0 ®−îc truyÒn. NÕu kªnh truyÒn bÞ biÕn d¹ng bé thu sÏ ®−a ra tÝn hiÖu sù cè F. TÝn hiÖu nhËn ®−îc vµ tÝn hiÖu sù cè sÏ ®i qua m¹ch l«gic kh«ng cÊm. Khi tÝn hiÖu kh«ng cÊm U ®−îc nhËn tèt th× tÝn hiÖu nh¶ R ®−îc h×nh thµnh nghÜa lµ tÝn hiÖu c¾t kh«ng bÞ duy tr× cã thÓ ®−îc ®−a tíi r¬le c¾t ®èi víi c¸c sù cè ®−îc ph¸t hiÖn trong h−íng ®−êng d©y (nh− lµ víi so s¸nh h−íng). NÕu tÝn hiÖu sù cè F xuÊt hiÖn kh«ng cã tÝn hiÖu nh¶ nµo ®−îc ®−a ra. NÕu tÝn hiÖu ®−îc truyÒn kh«ng t¶i ®−îc ®Çu bªn kia ®−êng d©y, do ng¾n m¹ch trªn ®−êng d©y g©y ra møc suy gi¶m qu¸ møc hoÆc do ph¶n x¹ cña c¸c tÝn hiÖu, m¸y thu sÏ nhËn biÕt ®−îc sù cè vµ ®−a ra tÝn hiÖu sù cè F. Trong tr−êng hîp nµy sau thêi gian duy tr× an toµn, tÝn hiÖu nh¶ R ®−îc göi ®i nh−ng víi cÊp thêi gian 100/100 ms nã bÞ tõ chèi sau 100 ms sau. Khi tÝn hiÖu sù cè l¹i mÊt ®i, ®iÒu kiÖn vËn hµnh b×nh th−êng ®−îc thiÕt lËp l¹i sau 100 ms sau(thêi gian gi¶ trõ cña cÊp thêi gian 100/100 ms), l¹i cã trë l¹i. NÕu thiÕt bÞ truyÒn kh«ng cã ph−¬ng tiÖn gi¸m s¸t kªnh mµ chØ biÕn ®æi hai tÇn sè (tÇn sè kh«ng cÊm vµ tÇn sè cÊm) tÝn hiÖu sù cè F cã thÓ ®−îc t¹o ra nhê l«gic ®¬n gi¶n . Thay cho viÖc dïng cæng vµ (l«gic AND) cæng ®Æc biÖt OR (hoÆc) ®−îc sö dông. C¸c sù cè truyÒn vÜnh cöu sÏ ®−îc nhËn biÕt b»ng 7SA511 sau kho¶ng 10 ms vµ ®−îc th«ng b¸o. C¸c tÝn hiÖu sai cã thÓ ®−îc t¹o ra do c¸c dao ®éng qu¸ ®é sau khi c¾t c¸c sù cè ngoµi hoÆc do sù ®æi h−íng trµo l−u c«ng suÊt sau khi c¾t sù cè c¸c ®−êng d©y song song cã thÓ ®−îc lµm thµnh v« h¹i nhê chøc n¨ng cÊm qu¸ ®é. §èi víi ®−êng d©y ®−îc cÊp nguån tõ mét phÝa H×nh 3.4.6
50 3.4.7. ChÕ ®é cÊm. Trong thñ tôc cÊm, ®−êng truyÒn ®−îc sö dông ®Ó göi tÝn hiÖu cÊm tõ ®Çu nµy tíi ®Çu kia cña ®−êng d©y. TÝn hiÖu ®−îc truyÒn ®i khi r¬le tÝn hiÖu ph¸t hiÖn sù cè trong h−íng ng−îc víi chØnh ®Þnh. H×nh 3.4.7 giíi thiÖu s¬ ®å khèi gi¶n ®¬n. C¸c sù cè trong vïng v−ît qu¸ Z1B ®−îc ®Æt b»ng kho¶ng 120% chiÒu dµi ®−êng d©y sÏ ®−a ra tÝn hiÖu c¾t khi kh«ng nhËn ®−îc tÝn hiÖu cÊm tõ ®Çu ®−êng d©y ®èi diÖn. Do sù kh¸c nhau cã thÓ cã trong thêi gian t¸c ®éng cña c¸c r¬le ë mçi ®Çu vµ do thêi gian truyÒn. Vïng Z1B ph¶i ®−îc duy tr× víi thêi gian T1B. §Ó tr¸nh c¹nh tranh, tÝn hiÖu göi ®i sÏ ®−îc kÐo dµi bëi thêi gian ®iÒu chØnh Tgöi. §ång thêi tÝn hiÖu nhËn còng ®−îc kÐo dµi b»ng tÝn hiÖu cÊm qu¸ ®é nÕu nã nhËn ®−îc tõ thêi gian chê. Thêi gian cÊm qu¸ ®é trë l¹i vËn hµnh ®Ó lµm c¸c tÝn hiÖu sai trë nªn v« h¹i. NÕu kªnh b¶o vÖ xa ®−îc gi¸m s¸t vµ sù cè ®−êng truyÒn ®−îc ph¸t hiÖn, l«gic ®Çu nhËn cã thÓ bÞ mÊt hiÖu lùc b»ng c¸c ®Çu vµo cña tÝn hiÖu nhÞ ph©n. B¶o vÖ kho¶ng c¸ch lóc ®ã lµm viÖc víi møc b×nh th−êng (c¾t ch¾c ch¾n trong vïng Z1). Vïng v−ît qu¸ Z1B khi ®ã cã thÓ ®−îc khëi ®éng tõ chøc n¨ng tù ®éng ®ãng l¹i. Mét ®Æc tÝnh cè h÷u cña chøc n¨ng cÊm lµ viÖc c¸ch li ch¾c ch¾n c¸c sù cè ®−îc cÊp tõ 1 phÝa ®−îc ®¶m b¶o thËm chÝ kh«ng cÇn cã biÖn ph¸p ®Æc biÖt nµo kh¸c, do kh«ng cã tÝn hiÖu cÊm nµo ®−îc h×nh thµnh ë ®Çu ®−êng d©y kh«ng cã nguån cÊp. Thñ tôc ®Æc biÖt thÝch hîp khi tÝn hiÖu ®−îc truyÒn qua ®−êng d©y ®−îc b¶o vÖ nhê hÖ thèng t¶i ba, ®é suy gi¶m cña tÝn hiÖu ®−îc truyÒn cã thÓ lín t¹i thêi ®iÓm sù cè ®Õn møc viÖc tiÕp nhËn nã ë cuèi ®−êng d©y kia kh«ng kh«ng ®−îc ®¶m b¶o v« ®iÒu kiÖn. H×nh 3.4.7
51 3.4.8. So s¸nh vïng v−ît qu¸ qua d©y dÉn. Trong chÕ ®é nµy, vïng v−ît qu¸ Z1B nhËn chøc n¨ng cÊp tøc thêi ë c¶ hai ®Çu cña ®−êng d©y ®−îc b¶o vÖ. Vïng Z1B ®−îc ®Æt v−ît qu¸ tr¹m tiÕp sau. Chøc n¨ng so s¸nh tr¸nh viÖc c¾t sù cè kh«ng chän läc. Th«ng tin trao ®æi gi÷a hai ®Çu ®−êng d©y ®−îc thùc hiÖn th«ng qua d©y dÉn , ®−îc ®Êu ë tõng ®Çu cuèi th«ng qua mét r¬le phô vµ ®−îc cÊp nguån tõ nguån ¾c qui mét chiÒu cuat mét trong hai tr¹m. Tõng ®Çu ®−êng d©y cÇn mét r¬le trung gian 7PA 5210-2A. S¬ ®å ®Êu d©y cã trong phô lôc B. Trong vËn hµnh b×nh th−êng c¸c d©y dÉn mang dßng ®iÖn mét chiÒu, qua ®ã thùc hiÖn gi¸m s¸t d©y dÉn. C¶ hai r¬le K-2 ®−îc ®ãng ®iÖn . B¶o vÖ kho¶ng c¸ch khëi ®éng ë ®Çu bÊt kú sÏ ng¾t m¹ch d©y dÉn th«ng qua tÝn hiÖu göi vµ r¬le phô K-1. C¶ hai r¬le K2 nh¶ vµ cÊm c¾t trong vïng Z1B tÝn hiÖu nhËn. NÕu r¬le khi ®ã ph¸t hiÖn sù cè trong vïng v−ît qu¸ Z1B, tÝn hiÖu göi l¹i bÞ mÊt. NÕu m¹ch ë tr¹m cuèi ®−êng d©y ®èi diÖn còng khÐp m¹ch theo thñ tôc t−¬ng tù. R¬le K2 ®−îc ®ãng ®iÖn trë l¹i vµ kÕt qu¶ lµ tÝn hiÖu nhËn bÞ mÊt ®i vµ lÖnh c¾t ®−îc ®−a ra ë c¶ hai ®Çu ®−êng d©y. NÕu sù cè xÈy ra ngoµi vïng ®−êng d©y ®−îc b¶o vÖ, m¹ch mét chiÒu sÏ bÞ ng¾t do khëi ®éng cña bé ph¸t hiÖn sù cè ë c¶ hai ®Çu ®−êng d©y. Tuy nhiªn do mét ®Çu ®−êng d©y sÏ kh«ng c¾t tÝn hiÖu göi (sù cè kh«ng trong vïng Z1B) theo h−íng ®−êng d©y m¹ch vÉn duy tr× më. TÝn hiÖu nhËn ®−îc duy tr× ë hai ®Çu ®−êng d©y vµ do ®ã kh«ng cã lÖnh c¾t. C¸c cÊp kho¶ng c¸ch cßn l¹i t¸c ®éng mét c¸ch ®éc lËp ®Ó c¸c chøc n¨ng b¶o vÖ dù phßng kh«ng bÞ ¶nh h−ëng. §èi víi nh÷ng ®−êng d©y ng¾n h¬n so víi møc ®Æt kho¶ng c¸ch ng¾n nhÊt th× cÇn ph¶i tu©n thñ yªu cÇu : cÊp kho¶ng c¸ch thø nhÊt ph¶i ®−îc ®Æt kh«ng t¸c ®éng hoÆc t¸c ®éng nh−ng víi thêi gian T-1 cña vïng kho¶ng c¸ch thø hai. Víi ®−êng d©y chØ cÊp nguån tõ mét phÝa, c¾t tøc thêi sÏ ®¹t ®−îc cho toµn bé chiÒu dµi cña ®−êng d©y ®−îc b¶o vÖ. Do kh«ng cã khëi ®éng nµo ë ®Çu ®−êng d©y cã nguån cÊp, m¹ch ë ®ã kh«ng bÞ ng¾t. Khi ë ®Çu cuèi kh¸c sù cè ®−îc ph¸t hiÖn trong vïng Z1B m¹ch ®−îc ®ãng trë l¹i vµ tÝn hiÖu c¾t ®−îc ®−a ra. §Ó cã ®ñ thêi gian cho viÖc ®ãng vµ më m¹ch dÉn gi÷a tÝn hiÖu khëi ®éng vµ tÝn hiÖu c¾t tõ r¬le, thêi gian T1B cÇn ph¶i ®−îc duy tr×. NÕu so s¸nh vïng v−ît qu¸ d©y dÉn ®Æt ®−îc b»ng c¸c lo¹i r¬le kh¸c nhau ë hai ®Çu ®−êng d©y, cÇn ph¶i ®¶m b¶o lµ c¸c sai lÖch c¬ b¶n cã thÓ cã gi÷a thêi gian t¸c ®éng vµ c¾t cña c¶ hai r¬le kh«ng dÉn tí tÝn hiÖu nhá sai. §iÒu nµy còng cã thÓ ®−îc ®¶m b¶o b»ng thêi gian duy tr× T1B. M¹ch d©y dÉn mét chiÒu th−êng ®ãng cho phÐp gi¸m s¸t liÖn tôc m¹ch d©y dÉn. Do víi c¸c sù cè ch¹m ®Êt ®−êng d©y, m¹ch sÏ bÞ ng¾t, tÝn hiÖu ng¾t m¹ch d©y dÉn sÏ ®−îc duy tr× trong
52 kho¶ng 10 s. Chøc n¨ng so s¸nh khi ®ã sÏ bÞ cÊm C¸c cÊp cßn l¹i cña b¶o vÖ kho¶ng c¸ch tiÕp tôc lµm viÖc b×nh th−êng. §Çu vµo "H−ng háng tiÕp nhËn" trªn 7SA511 sÏ kh«ng ®−îc sö dông, do sù cè m¹ch dÉn sÏ ®−îc nhËn biÕt trong néi bé r¬le. 3.4.9. Liªn ®éng ng−îc NÕu hÖ thèng b¶o vÖ ®−îc l¾p nh− lµ b¶o vÖ dù phßng cho c¸c m¸y biÕn ¸p chØ cã mét nguån cÊp. R¬le kho¶ng c¸ch cã thÓ ®−îc dïng lµm b¶o vÖ c¾t nhanh cho thanh c¸i mµ kh«ng lµm ¶nh h−ëng ®Õn ®é chän läc cho c¸c ®−êng d©y ra. C¸c vïng kho¶ng c¸ch Z1 vµ Z2 khi ®ã lµm viÖc nh− b¶o vÖ dù phßng cho c¸c lé xuÊt tuyÕn. C¸c trÞ sè ®Æt cña c¸c vïng kho¶ng c¸ch ph¶i dùa trªn ®Æc tÝnh cña ®−êng d©y ng¾n nhÊt. Vïng vuît qu¸ Z1B víi thêi gian duy tr× T1B ®−îc ®Æt cao h¬n so víi thêi gian khëi ®éng cña r¬le bÊt kú kh¸c, sÏ bÞ cÊm nÕu r¬le phô ®· khëi ®éng. Nh− minh ho¹ trong h×nh 3.4.9 tÝn hiÖu khëi ®éng sÏ ®−îc cÊp qua ®Çu vµo bé nhËn tíi hÖ thèng b¶o vÖ. Tuy nhiªn, phï hîp víi c¸c môc ®Ých cña nã vµ khi kh«ng cã tÝn hiÖu ®Çu vµo nh− vËy , vïng nµy ®¶m b¶o c¸ch ly mét c¸ch ch¾c ch¾n thanh c¸i trong tr−êng hîp : - Sù cè trong m¹ch ®Çu ra m¸y biÕn ¸p. - H− háng r¬le b¶o vÖ ®−êng d©y. Liªn ®éng ng−îc ®¹t ®−îc b»ng viÖc c©n nh¾c nh¶ hoÆc cÊm vïng v−ît qu¸ Z1B. Nã cã thÓ ®−îc sö dông trong chÕ ®é cÊm hoÆc chÕ ®é nh¶ b»ng m¹ch th−êng ®ãng. §Ó tr¸nh c¾t tÝn hiÖu sai trong qu¸ ®é, sau khi c¾t c¸c sù cè ngoµi, chøc n¨ng cÊm sÏ ®−îc më réng b»ng thêi gian cÊm qu¸ ®é trong ®iÒu kiÖn liªn ®éng ng−îc. H×nh 3.4.9
53 3.5. B¶o vÖ ch¹m ®Êt trong l−íi ®iÖn cã trung tÝnh kh«ng nèi ®Êt. Trong hÖ th«ng cã trung tÝnh c¸ch ly hoÆc ®Êu ®Êt qua cuén dËp hå quang, sù cè ch¹m ®Êt mét pha sÏ kh«ng ®−îc ph¸t hiÖn b»ng b¶o vÖ ng¾n m¹ch do kh«ng cã dßng ch¹m ®Êt l¬n. Ngoµi ra, do vËn hµnh l−íi ®iÖn kh«ng bÞ ¶nh h−ëng tøc thêi bëi sù cè ch¹m ®Êt (tam gi¸c ®iÖn ¸p sÏ ®−îc tiÕp tôc duy tr× nh− h×nh 3.5). ViÖc c¸ch ly nhanh ®−êng d©y th−êng kh«ng ®ßi hái. §iÒu quan träng lµ ph¶i nhËn biÕt, hiÓn thÞ vµ nÕu cã thÓ ph¶i x¸c ®Þnh ®−îc ®iÓm sù cè. Phô thuéc vµo model lùa chän, r¬le cã thÓ ®−îc ghÐp víi modul ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt, bao gåm c¸c chøc n¨ng sau: - Ph¸t hiÖn sù cè ch¹m ®Êt nhê gi¸m s¸t ®iÖn ¸p dÞch chuyÓn. - Ph¸t hiÖn pha sù cè b»ng c¸ch ®o ®iÖn ¸p pha - ®Êt - X¸c ®Þnh h−íng cña dßng ch¹m ®Êt b»ng c¸ch ®o c¸c thµnh phÇn t¸c dông vµ ph¶n kh¸ng cã ®é chÝnh x¸c cao. 3 5.1. Ph¸t hiÖn sù cè. Chøc n¨ng ph¸t hiÖn sù cè cã thÓ ®−îc ®ãng c¾t nhê th«ng sè. Khëi ®éng xÈy ra khi ng−ìng ®Æt (cã thÓ ®iÒu chØnh) cho ®iÖn ¸p lÖch bÞ v−ît qu¸ nÕu kh«ng cã ng¾n m¹ch. §Ó ®¶m b¶o ®o ®−îc gi¸ trÞ æn ®Þnh, mäi chøc n¨ng ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt ®−îc duy tr× ®Õn 0,1 s (cã thÓ ®Æt) sau khi b¾t ®Çu cã lÖch ®iÖn ¸p. Th«ng b¸o chØ ®−îc ®−a ra sau khi ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt ®−îc ®¶m b¶o nh− 3.5.2. 3.5.2. X¸c ®Þnh pha bÞ ch¹m ®Êt. Sau khi nhËn biÕt ®−îc t×nh tr¹ng ®iÖn ¸p bÞ lÖch, môc ®Ých ®Çu tiªn cña hîp bé lµ ph¸t hiÖn chän läc pha bÞ ch¹m ®Êt. V× môc ®Ých ®ã, ®iÖn ¸p tõng pha víi ®Êt ®−îc ®o. Pha bÞ ch¹m ®Êt lµ pha cã ®iÖn ¸p thÊp h¬n ng−ìng ®Æt (khi ®ång thêi ®iÖn ¸p cña hai pha kia v−ît qu¸ ng−ìng max ®Þnh U1p 3.5.3. X¸c ®Þnh h−íng cña sù cè ch¹m ®Êt. H−íng cña sù cè ch¹m ®Êt cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh tõ h−íng cña dßng ®iÖn thuÇn trë hoÆc dßng ®iÖn dung liªn quan tíi ®iÖn ¸p lÖch. §iÒu kiÖn h¹n chÕ duy nhÊt lµ c¸c thµnh phÇn cña dßng h÷u c«ng hoÆc v« c«ng ph¶i cã ®é lín ®¶m b¶o t¹i ®iÓm ®o. Trong l−íi ®iÖn víi ®iÓm trung tÝnh c¸ch ®iÖn, dßng sù cè nh− lµ dßng ®iÖn dung ch¹y tõ pha kh«ng sù cè qua ®iÓm ®o tíi ®iÓm sù cè. Dßng ®iÖn dung nµy x¸c ®Þnh h−íng cña dßng ®iÖn. Trong l−íi ®iÖn cã cuén dËp hå quang, cuén kh¸ng sÏ xÕp chång (bï) dßng ®iÖn kh¸ng t−¬ng øng cho dßng ®iÖn dung cña sù cè khi ch¹m ®Êt x¶y ra ®Ó dßng ®iÖn dung t¹i ®iÓm sù cè ®−îc bï. Phô thuéc vµo ®iÓm ®o trong l−íi dßng ®iÖn ®o ®−îc cã thÓ lµ dßng ®iÖn kh¸ng hoÆc dßng ®iÖn dung vµ dßng ®iÖn kh¸ng do ®ã kh«ng thÝch hîp ®Ó x¸c ®Þnh h−íng. Trong tr−êng hîp ®ã chØ cã thµnh phÇn dßng ®iÖn trë do tæn thÊt cña cuén Petesen t¹o ra ®−îc sö dông ®Ó x¸c ®Þnh h−íng. Thµnh phÇn dßng ®iÖn trë nµy chØ chiÕm phÇn tr¨m nhá cña dßng
54 ®iÖn dung ch¹m ®Êt. Trong 7SA511 h−íng sù cè ch¹m ®Êt ®−îc x¸c ®Þnh tõ tinh to¸n cã ®é chÝnh x¸c cao cña c«ng suÊt h÷u c«ng vµ v« c«ng, sö dông ®Þnh nghÜa sau: C«ng suÊt h÷u c«ng 1 t+T P = u (t).i (t).dt EG ∫ E E T t C«ng suÊt v« c«ng 1 t+T P = u (t − 90o ).i (t).dt ER ∫ E E T t Do thµnh phÇn h÷u c«ng vµ v« c«ng cña dßng ®iÖn - chø kh«ng ph¶i c«ng suÊt quyÕt ®Þnh viÖc khëi ®éng cña x¸c ®Þnh h−íng sù cè ch¹m ®Êt. C¸c thµnh phÇn dßng ®iÖn nµy ®−îc tÝnh to¸n tõ c¸c thµnh phÇn c«ng suÊt. Qua ®ã, ®Ó x¸c ®Þnh h−íng cña sù cè ch¹m ®Êt, c¸c thµnh phÇn h÷u c«ng vµ v« c«ng cña dßng ch¹m ®Êt vµ h−íng cña c«ng suÊt h÷u c«ng vµ v« c«ng dd−îc ®¸nh gi¸. Trong l−íi cã trung tÝnh c¸ch ly, c¸c tiªu chuÈn sau ®−îc ¸p dông: - Ch¹m ®Êt tiÕn : khi PER > 0 vµ IE> gi¸ trÞ ®Æt. - Ch¹m ®Êt lïi : khi PER møc ®Æt. Trong l−íi bï víi cuén dËp hå quang, c¸c tiªu chuÈn sau ®−îc ¸p dông: - Ch¹m ®Êt tiÕn : khi PEG > 0 vµ IE> møc ®Æt. - Ch¹m ®Êt lïi : khi PEG møc ®Æt. Trong tr−êng hîp sau cÇn ph¶i nhí r»ng : phô thuéc vµo vÞ trÝ ®Æt cña r¬le, thµnh phÇn v« c«ng ®¸ng kÓ cã thÓ ®−îc xÕp chång vµ trong c¸c tr−êng hîp kh«ng thuËn lîi nã cã thÓ ®¹t ®Õn 50 lÇn thµnh phÇn dßng h÷u c«ng. ThËm chÝ c¸c c«ng thøc cã ®é chÝnh x¸c rÊt cao khi ®ã còng kh«ng ®ñ nÕu c¸c m¸y biÕn dßng kh«ng biÕn ®æi chÝnh x¸c gi¸ trÞ nhÊt thø. C¸c m¹ch ®Çu vµo ®o l−êng cña m« h×nh r¬le víi ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt ®−îc thiÕt kÕ ®Æc biÖt cho môc ®Ých nµy vµ cho phÐp ®é nhËy rÊt cao cho viÖc x¸c ®Þnh h−íng cña dßng ®iÖn. §Ó sö dông ®é nhËy cao nµy, c¸c m¸y biÕn dßng kiÓu h×nh xuyÕn nªn sö dông ®Ó ph¸t hiÖn ch¹m ®Êt trong l−íi bï trung tÝnh. Do thËm chÝ c¸c m¸y biÕn dßng lâi c©n b»ng còng cã sai sè gãc hÖ thèng b¶o vÖ cho phÐp chØnh ®Þnh c¸c hÖ sè theo dßng v« c«ng sÏ hiÖu chØnh ®−îc sai sè gãc. 3.5.4. X¸c ®Þnh ®−êng d©y sù cè. Trong c¸c l−íi h×nh tia, viÖc x¸c ®Þnh c¸c ®−êng d©y bÞ sù cè t−¬ng ®èi ®¬n gi¶n, do tÊt c¶ c¸c ®−êng d©y ®Êu vµo thanh c¸i ®Òu mang mét phÇn dßng ®iÖn ®iÖn dung, ®iÓm ®o trªn ®−êng d©y sù cè trong l−íi trung tÝnh c¸ch ly thÊy ®−îc gÇn nh− toµn bé dßng ch¹m ®Êt cña l−íi ®iÖn, trong l−íi bï trung tÝnh dßng ®iÖn h÷u c«ng tõ cuén Petersen ch¹y qua ®iÓm do. §èi víi ®−êng d©y hoÆc tuyÕn c¸p bÞ sù cè sÏ cã kÕt qu¶ : "h−íng tiÕn" trong khi c¸c ®−êng d©y
55 cßn l¹i ®Òu chØ thÞ : "h−íng lïi" trõ khi dßng ch¹m ®Êt nhá tíi møc kh«ng phÐp ®o nµo cã thÓ thùc hiÖn ®−îc. Trong mäi tr−êng hîp, tuyÕn c¸p sù cè ®−îc x¸c ®Þnh râ rµng. Trong c¸c l−íi m¹ch vßng c¸c ®iÓm ®o ë cuèi cña tuyÕn c¸p bÞ háng sÏ thÊy dßng ch¹m ®Êt (®iÖn trë hoÆc ®iÖn dung) nh− nhau. ChØ trong tuyÕn c¸p nµy, h−íng "tiÕn" ®−îc chØ thÞ ë c¶ hai ®Çu ®−êng d©y. C¸c chØ thÞ h−íng cßn l¹i trong l−íi ®iÖn cã thÓ gióp ph¸t hiÖn sù cè. Nh−ng trong nh÷ng t×nh tr¹ng nhÊt ®Þnh mét hoÆc nhiÒu ®iÓm sÏ kh«ng ®−a ra chØ thÞ do dßng ch¹m ®Êt kh«ng ®ñ lín. H×nh 3.5
56 3.6. B¶o vÖ ch¹m ®Êt qua ®iÖn trë cao trong l−íi cã trung tÝnh nèi ®Êt. Trong l−íi trung tÝnh nèi ®Êt, ®iÖn trë m¹ch ®Êt vÉn cã thÓ rÊt cao (vÝ dô ®−êng d©y kh«ng cã d©y chèng sÐt hoÆc ®Êt sái. §«i khi thËm chÝ c¸c phÇn tö trë kh¸ng thÊp còng kh«ng khëi ®éng nªn kh«ng cã lùa chän pha nµo cã thÓ dungf ®Ó ®o kho¶ng c¸ch. ThËm chÝ khi sö dông ph¸t hiÖn sù cè theo tæng trë, trë kh¸ng cña ®Êt cã thÓ lín ®Õn møc n»m ngoµi ®Æc tÝnh khëi ®éng cña r¬le. B¶o vÖ ®−êng d©y 7SA511, phô thuéc vµo model ®−îc ®Æt hµng cã thÓ trang bÞ b¶o vÖ ch¹m ®Êt qua ®iÖn trë cao nh− vËy mét trong c¸c ®Æc tr−ng sau cã thÓ ®−îc lùa chän : - B¶o vÖ ch¹m ®Êt cã h−íng (b¶o vÑ qu¸ dßng ch¹m ®Êt, thêi gian ®éc lËp víi dù phßng kh«ng h−íng vµ c¸c chøc n¨ng dù phßng. - B¶o vÖ qu¸ dßng, thêi gian phô thuéc kh«ng cã h−íng víi ®Æc tÝnh cã thÓ lùa chän. B¶o vÖ ch¹m ®Êt cã h−íng cã thÓ phèi ghÐp víi chøc n¨ng l«gic so s¸nh h−íng ®Ó th«ng qua c¸c kªnh truyÒn, viÖc c¾t chän läc vµ nhanh cho c¸c ng¾n m¹ch ch¹m ®Êt, ®iÖn trë cao cã thÓ thùc hiÖn ®−îc. B¶o vÖ thêi gian phô thuéc, kh«ng cã h−íng sö dông thÝch hîp nhÊt cho l−íi ®iÖn lín cã nèi ®Êt nhiÒu ®iÓm, n¬i c¸c ®Çu cuèi ®−êng d©y bÞ sù cè mang dßng ®iÖn lín nhÊt vµ do ®ã t¹o ra thêi gian c¾t ng¾n nhÊt. 3.6.1 B¶o vÖ ch¹m ®Êt cã h−íng. B¶o vÖ ch¹m ®Êt cã h−íng (h×nh 3.6.1), cã phÇn tö ph¸t hiÖn dßng ch¹m ®Êt IE> vµ cã thêi gian duy tr× cã thÓ ®iÒu chØnh ®−îc. Nhê kh¶ n¨ng so s¸nh h−íng b¶o vÖ ®−îc thùc hiÖn ë 2 cÊp, gi¸ trÞ dßng thÊp 0.75 IE> x¸c ®Þnh h−íng vµ khëi ®éng thêi gian duy tr×. §Ó c¾t, cÊp dßng cao h¬n ph¶i ®−îc v−ît qua (t−¬ng øng víi gi¸ trÞ ®Æt cña IE). ViÖc x¸c ®Þnh h−íng yªu cÇu ®iÖn ¸p lÖch gi¸ trÞ nhá nhÊt (møc ®Æt UE> ®−îc sö dông). NÕu ®iÖn ¸p lÖch qu¸ nhá, viÖc x¸c ®Þnh h−íng vµ qua ®ã c¾t phô thuéc cã h−íng lµ kh«ng thÓ thùc hiÖn ®−îc. ViÖc ph¸t hiÖn h−íng còng bÞ chèi bá vµ c¾t bÞ ng¨n c¶n khi cã tÝn hiÖu (c¾t thiÕt bÞ b¶o vÖ cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p ) tíi R¬ le th«ng qua ®Çu vµo nhÞ ph©n. Tiªu chuÈn cho thêi gian duy tr× lµ møc ®Æt T-DIRECT. CÊp thêi gian T-NON-DIR sÏ t¹o ra c¾t mµ kh«ng cã x¸c ®Þnh h−íng. Nã cã thÓ ®−îc chØnh ®Þnh nh− lµ cÊp dù phßng kh«ng cã h−íng cho cÊp cã h−íng. NÕu ®iÖn ¸p lÖch qu¸ nhá hoÆc thiÕt bÞ b¶o vÖ cña m¸y biÕn ®iÖn ¸p t¸c ®éng, cÊp nµy vÉn cã hiÖu lùc vµ cã thÓ lµm viÖc nh− lµ chøc n¨ng dù phßng cho b¶o vÖ ch¹m ®Êt cã h−íng vµ b¶o vÖ so s¸nh h−íng ch¹m ®Êt. Chøc n¨ng b¶o vÖ ch¹m ®Êt cã h−íng bÞ kho¸ tõ b¶o vÖ kho¶ng c¸ch hoÆc b¶o vÖ qu¸ dßng dù phßng. Khi sù cè ®−îc ph¸t hiÖn bëi b¶o vÖ kho¶ng c¸ch hoÆc b¶o vÖ qu¸ dßng dù phßng, b¶o vÖ ch¹m ®Êt sÏ kh«ng t¸c ®éng. §iÒu nµy cho phÐp x¸c ®Þnh sù cè mét c¸ch chän läc nhê tham chiÕu b¶o vÖ kho¶ng c¸ch qua t¸c ®«ngj c¾t cña b¶o vÖ ch¹m ®Êt. LÖnh
57 cÊm b»ng b¶o vÖ kho¶ng c¸ch cã thÓ kÐo dµi b»ng thêi gian ®iÒu chØnh TBLOCK ®Ó cho phÐp chu tr×nh tù ®éng ®ãng l¹i 1 pha thùc hiÖn. H×nh 3.6.1 3.6.2. B¶o vÖ ch¹m ®Êt so s¸nh h−íng. Víi sù trî gióp cña l«gÝc so s¸nh, b¶o vÖ ch¹m ®Êt cã h−íng cã thÓ ®−îc kÐo dµi ®Ó t¹o ra b¶o vÖ so s¸nh h−íng. Cho môc ®Ých nµy c¸c kªnh mang cÇn thiÕt cho mçi h−íng ®Ó truyÒn tÝn hiÖu b¶o vÖ vÖ kho¶ng c¸ch, trong ®iÒu kiÖn thñ tôc so s¸nh t−¬ng øng ®−îc lùa chän ë c¸c phÇn tö b¶o vÖ kho¶ng c¸ch. Sau khëi ®éng møc 0.75 IE>, R¬ le tiÕn hµnh so s¸nh h−íng, sö dông dßng ch¹m ®Êt IE (3Io) vµ ®iÖn ¸p lÖch UE (√3 Uo). Víi sù cè ch¹m ®Êt trong h−íng ®−êng d©y, tÝn hiÖu nh¶ ®−îc göi tíi ®Çu ®èi diÖn. NÕu tÝn hiÖu nh¶ nhËn ®−îc ë ®Çu Êy, lÖnh c¾t ®−îc ®−a ra, nÕu R¬ le ®· ph¸t hiÖn trong h−íng ®−êng d©y vµ gi¸ trÞ ®Æt cho khëi ®éng ®· ®−îc v−ît qu¸. C¶ 2 tÝn hiÖu truyÒn vµ c¾t cã thÓ ®−îc lµm phô thuéc thêi gian tr×. Duy tr× b»ng thêi gian T-DELAY cã thÓ thÝch hîp, khi R¬ le kho¶ng c¸ch lµm viÖc liªn quan tíi tù ®éng ®ãng l¹i 1 pha. Do so s¸nh h−íng ch¹m ®Êt kh«ng cung cÊp th«ng tin vÒ pha bÞ sù cè, nã chØ cã thÓ khëi ®éng tù ®éng ®ãng l¹i 3 pha. TÝn hiÖu bÊt kú cã thÓ ®−îc t¹o ra bëi c¸c giao ®éng qu¸ ®é trong khi gi¶i trõ c¸c sù cè ngoµi ho¹c sù ®æi h−íng cña trµo l−u c«ng suÊt sau khi gi¶i trõ sù cè trªn c¸c ®−êng d©y song song nhê chøc n¨ng cÊm qu¸ ®é. Nguyªn lý cña chøc n¨ng cÊm qu¸ ®é lµ sau khi xÈy ra sù cè ngoµi, viÖc t¹o ra tÝn hiÖu nh¶ bÞ ng¨n ngõa trong kho¶ng thêi gian riªng (cã thÓ ®iÒu chØnh ®−îc).
58 NÕu sau khi ph¸t hiÖn sù cè, h−íng sù cè ®−îc x¸c ®Þnh lµ ng−îc (ng−îc víi h−íng ®Æt c¸c m¹ch truyÒn vµ nh¶ sÏ bÞ cÊm sau th¬× gian 40 ms). LÖnh cÊm nµy sÏ ®−îc duy tr× cho thêi gian cÊm qu¸ ®é, thËm chÝ sau khi tiªu chuÈn cÊm ®· ®−îc xo¸ bá. Mét c¸ch t−¬ng tù lÖnh c¾t cã h−íng cã thÓ bÞ giíi h¹n, nÕu sau khi ph¸t hiÖn sù cè kh«ng cã tÝn hiÖu nh¶ nhËn ®−îc tõ ®−êng d©y ®èi diÖn trong thêi gian chê. LÖnh cÊm nµy cã thÓ ®−îc kÐo dµi b»ng thêi gian cÊm qu¸ ®é. Th«ng th−êng chÕ ®é cÊm qu¸ ®é chØ cÇn thiÕt khi s¬ ®å b¶o vÖ ë ®−êng d©y xa kh«ng cã ®Æc tÝnh cÊm qu¸ ®é. ViÖc cÊm qu¸ ®é ®−îc lo¹i bá khi thêi gian chê Tw ®−îc ®Æt b»ng ∞. §èi víi ®−êng d©y cã mét nguån cung cÊp hoÆc trung tÝnh chØ ®−îc nèi ®Êt ë mét ®Çu ®−êng d©y, lÖnh nh¶ kh«ng ®−îc h×nh thµnh tõ ®−êng d©y kh«ng cã dßng ®iÖn d− (Io) do kh«ng cã tÝn hiÖu sù cè ë ®Çu ®ã. §Ó ®¹t ®−îc c¾t sù cè nhê phÇn tö so s¸nh h−íng, chøc n¨ng tÝn hiÖu ph¶n håi ®−îc cung cÊp. Nã cã t¸c dông khi tÝn hiÖu ph¸t hiÖn gi¸ trÞ thÊp kh«ng cã ë mét ®Çu ®−êng d©y (0.75IE>) tÝn hiÖu nhËn ®−îc sÏ ®−îc göi trë l¹i ®Çu ®−êng d©y kia nh− lµ mét " tiÕng vang" vµ qua ®ã cho phÐp nhr xung lÖch c¾t ë ®Çu ®ã. Kho¶ng thêi gian cho xung ph¶n håi lµ ®iÒu chØnh ®−îc (T-ECHO-IMP). Xung ph¶n håi ®−îc duy tr× b»ng thêi gian cã thÓ ®iÒu chØnh ®−îc. Thêi gian duy tr× nµy cÇn thiÕt ®Ó xung ph¶n håi kh«ng cã t¸c dông khi b¶o vÖ ë mét ®µu ®−êng d©y cã thêi gian ph¸t hiÖn sù cè cao h¬n hoÆc khëi ®éng muén h¬n do ph©n bæ dßng ch¹m ®Êt kh«ng thuËn lîi. Tuy nhiªn, nÕu m¸y c¾t ë ®Çu kh«ng cã nguån cÊp c¾t, thêi gian duy tr× cho xung ph¶n håi lµ kh«ng cÇn thiÕt. Nã cã thÓ ®−îc ®Êu t¾t nÕu R¬ le ®−îc th«ng b¸o tr¹ng th¸i cña m¸y c¾t th«ng qua c¸c ®Çu vµo nhÞ ph©n. §Ó tr¸nh t¹o ra xung ph¶n håi khi gi¶i trõ sù cè hoÆc gi¶i trõ c¸c phÇn tö ph¸t hiÖn sù cè, xung ph¶n håi sÏ kh«ng ®−îc h×nh thµnh nÕu k«öi ®éng ®· ®−îc thùc hiÖn. Còng v× lý do ®ã xung ph¶n håi kh«ng ®−îc phÐp trong kho¶ng thêi gian T-ECHO- BLO sau khi lÖnh c¾t ®−îc ®−a ra. §éc lËp víi kÕt qu¶ so s¸nh h−íng, cÊp ch¹m ®Êt cã h−íng m« t¶ trong phÇn 4.6.1 cã hiÖu lùc víi thêi gian T-DIRECT vµ cÊp dù phßng kh«ng cã h−íng víi thêi gian T-NON-DIR. NÕu mét trong hai cÊp nµy kh«ng yªu cÇu, thêi gian t−¬ng øng ®−îc ®Æt b»ng v« cïng. Tõng chøc n¨ng so s¸nh h−íng sù cè bÞ cÊm tõ b¶o vÖ kho¶ng c¸ch hoÆc b¶o vÖ qu¸ dßng khÈn cÊp. Do ®ã, nÕu sù cè ®−îc nhËn biÕt víi b¶o vÖ kho¶ng c¸ch hoÆc b¶o vÖ qu¸ dßng dù phßng th× b¶o vÖ ch¹m ®Êt sÏ kh«ng lµm viÖc. §iÒu nµy t¹o ra sù ®¸nh gi¸ sù cè chän läc b»ng tham chiÕu b¶o vÖ kho¶ng c¸ch trªn lÖnh c¾t th«ng qua b¶o vÖ ch¹m ®Êt. LÖnh cÊm b»ng b¶o vÖ kho¶ng c¸ch cã thÓ kÐo dµi víi thêi gian ®iÒu chØnh T-BLOCK ®Ó nèi dµi thêi gian mµ chu tr×nh tù ®ãng l¹i 1 pha yªu cÇu. 3.6.3. B¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian phô thuéc cho c¸c sù cè ch¹m ®Êt. B¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian phô thuéc lµ b¶o vÖ kh«ng cã h−íng. Nã cã thÓ ®−îc sö dông ®Ó thay thÕ cho b¶o vÖ ch¹m ®Êt cã h−íng ®· ®−îc m« t¶ trong phÇn 3.6.1 vµ 3.6.2.
59 §Æc tÝnh yªu cÇu cã thÓ ®−îc lùa chän tõ 3 ®Æc tÝnh sau ®©y: - Phô thuéc b×nh th−êng (lo¹i A) - Phô thuéc m¹nh (lo¹i B) - Phô thuéc rÊt m¹nh (lo¹i C) C¸c ®−êng cong ®Æ tÝnh vµ c«ng thøc ®−îc cho trong phÇn sè liÖu kü thuËt. Thêi gian c¾t khi ®ã phô thuéc vµo møc dßng ®iÖn. NÕu gi¸ trÞ nµy kh«ng ®æi trong qu¸ tr×nh sù cè, th× thêi gian c¾t còng ®−îc x¸c ®Þnh mét c¸ch chÆt chÏ, phï hîp víi gi¸ trÞ dßng ®iÖn thay ®æi. §iÒu nµy ®¹t ®−îc nhê mét xö lý t−¬ng tù nh− R¬ le b¶o vÖ qu¸ dßng cã thêi gian phô thuéc th«ng th−êng. Qua ®ã, cã thÓ phèi hîp dÔ dµng víi c¸c cÊu tróc th«ng th−êng cña R¬ le qu¸ odngf cã thêi gian phô thuéc. Trong c¸c l−íi ®iÖn lín, dßng sù cè lín nhÊt ch¹y qua c¸c ®Çu cña phÇn ®−êng d©y sù cè do ®ã R¬ le cã thêi gian ph¶n øng ng¾n nhÊt. D¶i x¸c ®Þnh cña ®Æc tÝnh ®i tiÕp h¬n so víi tiªu chuÈn IEC. Chóng ®−îc x¸c ®Þnh tõ Io% trªn gi¸ trÞ ®Æt ®Õn 20 lÇn gi¸ trÞ ®Æt. Trªn ®iÓm ®ã sÏ kh«ng cã sù gi¶m trong thêi gian c¾t. Chøc n¨ng b¶o vÖ qu¸ dßng ch¹m ®Êt cã thêi gian bÞ cÊm tõ b¶o vÖ kho¶ng c¸ch hoÆc b¶o vÖ qu¸ dßng khÈn cÊp dù phßng. Do ®ã, nÕu sù cè ®−îc nhËn biÕt bëi b¶o vÖ kho¶ng c¸ch hoÆc b¶o vÖ qu¸ dßng dù phßng, th× khi ®ã, b¶o vÖ ch¹m ®Êt sÏ kh«ng lµm viÖc. §iÒu nµy t¹o ra sù d¸nh gi¸ chän läc. LÖnh cÊm bëi b¶o vÖ kho¶ng c¸ch cã thÓ kÐo dµi víi thêi gian T- BLOCK cã thÓ ®iÒu chØnh ®−îc ®Ó kÐo dµi thêi gian cÇn thiÕt cho chu tr×nh tù ®éng ®ãng l¹i 1 pha. 3.7. Tù ®éng ®ãng l¹i mét pha. Kinh nghiÖm cho thÊy kho¶ng 85% c¸c ng¾n m¹ch xÈy ra trªn c¸c ®−êng d©y sÏ tù dËp t¾t sau khi c¾t ®−êng d©y b»ng c¸c ph−¬ng tiÖn b¶o vÖ do ®ã cã thÓ ®−êng d©y cã thÓ ®ãng ®iÖn trë l¹i ®−îc. §iÒu nµy ®−îc thùc hiÖn nhê chøc n¨ng tù ®éng ®ãng l¹i mét pha. H×nh 4.38 giíi thiÖu tr×nh tù thêi gian cña mét chu tr×nh tù ®ãng l¹i. NÕu c¸c pha cña m¸y c¾t cã thÓ ®−îc c¾t riªng rÏ th× tù ®éng ®ãng l¹i thùc hiÖn 1 pha cho c¸c sù cè 1 pha vµ 3 pha cho c¸c sù cè nhiÒu pha, trong l−íi ®iÖn cã ®iÎm trung tÝnh nèi ®Êt. NÕu ®iÓm ng¾n m¹ch vÉn cßn tån t¹i sau khi tù ®éng ®ãng l¹i (hå quang ch−a ®−îc dËp t¾t hoÆc sù cè vÜnh cöu) th× R¬ le b¶o vÖ sÏ lËp tøc c¾t ®iÖn ®−êng d©y. Tù ®éng ®ãng l¹i nhiÒu lÇn víi ®ãng l¹i nhanh lÇn ®Çu vµ c¸c lÇn sau cã duy tr× thêi gian cã thÓ thùc hiÖn trªn mét sè l−íi ®iÖn. X¸c ®Þnh m¹ch cña 7SA511 cho phÐp ®ãng l¹i 1 pha mét c¸ch tin cËy. 7SA511 cho phÐp tù ®éng ®ãng l¹i 1 pha hoÆc 3 pha còng nh− t¸c ®éng 1 lÇn hoÆc nhiÒu lÇn, nÕu chøc n¨ng tù ®éng ®ãng l¹i ®−îc ®Æt hµng mét c¸ch t−¬ng øng.
60 7SA511 còng cã thÓ lµm viÖc víi hÖ thèng tù ®éng ®ãng l¹i ngoµi. Trong tr−êng hîp ®ã, trao ®æi tÝn hiÖu gi÷a 7SA511 vµ bé tù ®éng ®ãng l¹i ngoµi ph¶i ®−îc thùc hiÖn th«ng qua c¸c ®Çu vµo vµ ®Çu ra nhÞ ph©n. Ngoµi ra, cßn cã thÓ cho phÐp chøc n¨ng tù ®éng ®ãng l¹i trong khëi ®éng tõ R¬ le b¶o vÖ bªn ngoµi (vÝ dô R¬ le dù phßng). C¸c ch−¬ng tr×nh cã thÓ cña chøc n¨ng tù ®éng ®ong sl¹i trong cho chu tr×nh ®ãng l¹i ®Çu tiªn lµ: - RAR. PROG = THREE POLE : tÊt c¶ mäi d¹ng sù cè ®Òu lµm ®ãng l¹i 3 pha - RAR. PROG = SINGLE POLE; sù cè 1 pha lµm ®ãng l¹i cßn sù cè nhiÒu pha lµm c¾t tù ®ãng l¹i - RAR. PROG = SINGLE/THREE POLE; sù cè 1 pha ®ong sl¹i 1 pha, sù cè nhiÒu pha ®ãng l¹i 3 pha NÕu sè lÇn ®ong sl¹i ®−îc thùc hiÖn nhiÒu h¬n 1 th× c¸c lÇn ®ãng l¹i lÇn thø 2, thø 3 sÏ lµ ®ãng l¹i cã thêi gian duy tr× DAR, ®éc lËp víi møc ®Æt cña thêi gian chÕt cña c¸c chu tr×nh. §èi víi chøc n¨ng DAR, c¸c ch−¬ng tr×nh sau cã thÓ lùa chän: - DAR. PROG = DAR AFTER RAR : chu tr×nh DAR chØ cã thÓ khëi déng sau khi tù ®éng ®ãng l¹i nhanh (RAR) kh«ng thµnh c«ng. - DAR. PROG = DAR WITHOUT RAR : Chu tr×nh DAR cã thÓ ®−îc thùc hiÖn thËm chÝ tr−íc ®Êy kh«ng cã chu tr×nh RAR. - DAR. PROG = NO DAR : kh«ng cã chu tr×nh DAR, RAR thùc hiÖn kh«ng thµnh c«ng sÏ g©y c¾t ®−êng d©y vÜnh cöu. C¸c kh¶ n¨ng vµ c¸c chøc n¨ng cña khèi tù ®éng ®ãng l¹i trong ®−îc m« t¶ trong c¸c phÇn sau. §iÒu kiÖn tiªn quyÕt cho viÖc khëi ®éng chøc n¨ng tù ®ãng l¹i lµ c¸c m¸y c¾t ®· s½n sµng khi cã lÖnh khëi ®éng. C¸c th«ng tin nµy ph¶i ®−îc chuyÓn tíi hîp bé th«ng qua ®Çu vµo nhÞ ph©n. Ngoµi ra, tù ®ãng l¹i sÏ bÞ cÊm nÕu, xung lÖnh c¾t xÈy ra sau thêi gian t¸c ®éng, cã thÓ chØnh ®Þnh riªng cho RAR vµ DAR. 3.7.1. TÝnh chän läc trong qu¸ tr×nh tù ®éng ®ãng l¹i. §Ó tr×nh tù tù ®éng ®ong sl¹i ®−îc thµnh c«ng, sù cè trªn phÇn bÊt kú cña ®−êng d©y ph¶i ®−îc gi¶i trõ ë c¶ 2 ®Çu ®−êng d©y trong thêi gian ng¨ns nhÊt cã thÓ. Th«ng th−êng vïng v−ît qua Z1B ®−îc ®Æt ®Ó lµm viÖc tr−íc khi tù ®éng ®ãng l¹i nhê khèi tù ®éng ®ãng l¹i (viÕt t¾t lµ AR). Do ®ã, chøc n¨ng AR trong ®· ®−îc nhµ chÕ t¹o chØnh ®Þnh ®Ó chu tr×nh tù ®ãng l¹i ®Çu tiªn (RAR) cho phÐp c¸c sù cè trong vïng v−ît qu¸ Z1B ®−îc gi¶i trõ tøc thêi. Tuy nhiªn ®iÒu nµy cã thÓ thay ®æi khi chØnh ®Þnh R¬ le cho c¸c chu tr×nh tiÕp sau (DAR) vïng riªng biÖt Z1L víi cÊp thêi gian riªng T1L sÏ cã t¸c dông. Vïng kho¶ng c¸ch b×nh th−êng vµ c¸c cÊp cuèi cã h−íng lµ ®éc lËp víi chøc n¨ng tù ®ãng l¹i. §iÒu nµy ph¶i ®−îc c©n nh¾c khi sù cè sÏ ®−îc gi¶i trõ sau thêi gian duy tr×, v× lý do chän
61 läc, khi kh«ng cã tù ®éng ®ãng l¹i xÈy ra. NÕu cÇn thiÕt trong nh÷ng tr−êng hîp nh− vËy, thêi gian T1 cho vïng Z1 ph¶i ®−îc duy tr×. NÕu hîp bé lµm viÖc víi mét trong sè c¸c hÖ thèng b¶o vÖ xa m« t¶ trong phÇn 4.4, th× vïng v−ît qóa sÏ ®−îc ®iÒu khiÓn b»ng giao diÖn b¶o vÖ xa chung, nghÜa lµ giao diÖn x¸c ®Þnh, nÕu viÖc c¾t kh«ng duy tr× (hoÆc duy tr× víi T1B) ®−îc cho phÐp ®èi víi c¸c sù cè trong vïng v−ît qu¸ (nghi· lµ tíi giíi h¹n cña vïng Z1B) vµ do ®ã c¾t sù cè sÏ ®−îc thùc hiÖn tøc thêi ë c¶ 2 ®Çu ®−êng d©y. NÕu chøc n¨ng AR ®· s½n sµng ®Ó lµm viÖc hoÆc kh«ng ph¶i kh«ng thÝch hîp trong tr−êng hîp nµy do hÖ thèng truyÒn t¶i ®¶m b¶o tÝnh chän läc trªn 100 % chiÒu dµi ®−êng d©y vµ c¾t nhanh ®ång thêi. Tuy nhiªn, nÕu b¶o vÖ xa chung bÞ c¾t hoÆc thiÕt bÞ mang bÞ sù cè th× chøc n¨ng AR sÏ x¸c ®Þnh cÊp nµo (Z1 hoÆc Z1B) lµ yÕu tè quyÕt ®Þnh ®Ó c¾t nhanh. NÕu kh«ng cã tù ®ãng l¹, vÝ dô m¸y c¾t ch−a s½n sµng ®Ó lµm viÖc th× cÊp b×nh th−êng cña bé b¶o vÖ kho¶ng c¸ch ph¶i cã hiÖu lùc (nghi· lµ c¾t tøc thêi chØ thùc hiÖn víi c¸c sù cè trong vïng Z1) ®Ó duy tr× tÝnh chän läc. Còng cã thÓ cÊm chøc n¨ng AR nÕu hÖ thèng truyÒn kh«ng lµm viÖc. Trong chÕ ®é b¶o vÖ qu¸ dßng cÊp I>> víi thêi gian duy tr× TI>> cã hiÖu lùc nh− lµ cÊp AR tr−íc khi ®ãng trë l¹i, nghÜa lµ chøc n¨ng AR s½n sµng lµm viÖc, viÖc t¸ch sÏ thùc hiÖn víi cÊp I>> vµ TI>>. Sau khi ®ãng l¹i kh«ng thµnh c«ng hoÆc chøc n¨ng AR kh«ng s½n sµng lµm viÖc cÊp I>> bÞ cÊm. §Ó duy tr× tÝnh chän läc viÖc t¸ch khi ®ã thùc hiÖn víi cÊp I> sau khi hÕt thêi gian duy tr× TI>. Khi chøc n¨ng AR bÞ cÊm hoÆc bÞ jc¾t, cÊp I>> còng bÞ cÊm. 3.7.2. Tù ®éng ®ãng l¹i 3 pha. B¶o vÖ kho¶ng c¸ch c¾t c¶ 3 pha ®èi víi c¸c sù cè trong vïng Z1B. Chøc n¨ng ¶ sÏ ®−îc khëi ®éng nÕu viÖc c¾t xÈy ra trong thêi gian t¸c ®éng. Víi viÖc gi¶i trõ sù cè, thêi gian chÕt (cã thÓ chØnh ®Þnh) b¾t ®Çu ®−îc tÝnh cho AR 3 pha. Sau ®ã c¸c m¸y c¾t sÏ nhËn ®−îc xung lÖnh ®ãng. §ång thêi, thêi gian phôc håi b¾t ®Çu ®−îc tÝnh. Thêi gian phôc håi lµ kho¶ng thêi gian mµ c¸c t¸c ®éng ®ãng l¹i tiÕp sau kh«ng ®−îc phÐp thùc hiÖn. Sau khi hÕt thêi gian phôc håi, mäi chøc n¨ng ®−îc ®Æt l¹i theo ®iÒu kiÖn ban ®Çu. TÊt c¶ c¸c sù cè xÈy ra sau thêi gian phôc håi ®−îc coi nh− lµ sù cè míi. NÕu sù cè ®−îc gi¶i trõ (®ãng l¹i thµnh c«ng) thêi gian phôc håi sÏ hÕt vµ mäi chøc n¨ng ®−îc giaØ trõ theo ®iÒu kiÖn vËn hµnh b×nh th−êng. NÕu sù cè kh«ng ®−îc gi¶i trõ (®ãng l¹i kh«ng thµnh c«ng) th× b¶o vÖ kho¶ng c¸ch sÏ ®−a ra lÖnh c¾t cuèi cïng trong vïng Z1 (khi giao diÖn b¶o vÖ xa chung trong vËn hµnh, th× vïng Z1B cã thÓ lµm viÖc). Mäi sù cè xÈy ra trong thêi gian phôc håi còng g©y ra c¾t ®−êng d©y vÜnh cöu. Tr×nh tù trªn cã hiÖu lùc víi mét lÇn t¸c ®éng RAR. Víi 7SA511 nhiÒu lÇn ®ãng l¹i cã thÓ thùc hiÖn (tèi ®a 9 lÇn). LÇn thø 2 vµ c¸c lÇn ®ãng l¹i tiÕp sau ®−îc chØnh ®Þnh víi thêi gian chÕt
62 riªng biÖt. NÕu sè lÇn ®ãng l¹i cho phep ch−a ®−îc ®Æt, thêi gian phôc håi sÏ ®−îc gi¶i trõ bëi c¸c khëi ®éng míi sau tõng lÇn ®ãng l¹i vµ l¹i b¾t ®Çu voøi xung lÖnh ®ãng l¹i míi, cho tíi khi lÇn ®ãng l¹i ®−îc phÐp cuèi cïng ®−îc thùc hiÖn vµ tù ®éng ®ãng l¹i bÞ cÊm. 3.7.3. Tù ®éng ®ãng l¹i 1 pha. Khi chØ cã tù ®éng ®ãng l¹i 1 pha ®−îc thùc hiÖn, b¶o vÖ kho¶ng c¸ch sÏ c¾t 1 pha trong vïng Z1B sau khi xÈy ra sù cè 1 pha. Trong c¸c tr−êng hîp sù cè nhiÒu pha, b¶o vÖ sÏ c¾t c¶ 3 pha vÜnh cöu. Sau khi c¾t sù cè 1 pha chøc n¨ng AR ®−îc khëi ®éng nÕu c¾t sù cè xÈy ra trong thêi gian t¸c ®éng. Víi viÖc gi¶i trõ sù cè, thêi gian chÕt cho AR 1 pha b¾t ®Çu ®−îc tÝnh. Sau ®ã m¸y c¾t nhËn ®−îc xung lÖnh ®ãng (kho¶ng thêi gian cã thÓ ®Æt ®−îc). §ång thêi, thêi gian phôc håi b¾t ®Çu ®−îc tÝnh. NÕu sù cè ®−îc gi¶i trõ (AR thµnh c«ng) thêi gian phôc håi sÏ hÕt vµ c¸c chøc n¨ng l¹i ®−îc gi¶i trõ. NÕu sù cè kh«ng ®−îc gi¶i trõ (AR kh«ng thµnh c«ng) b¶o vÖ kho¶ng c¸ch sÏ ®−a ra lÖnh c¾t tõ vïng Z1 (nÕu giao diÖn b¶o vÖ xa ®ang trong vËn hµnh th× vïng Z1B còng cã thÓ cã hiÖu lùc). Mäi sù cè xÈy ra trong thêi gian phôc håi ®Òu dÉn ®Õn t¸c ®éng c¾t c¶ 3 pha. Trong chÕ ®é nµy chØ cã tù ®éng ®ãng l¹i 1 pha cã thÓ thùc hiÖn. 3.7.4. Tù ®éng ®ãng l¹i 1 pha vµ 3 pha. Trong vïng Z1B b¶o vÖ kho¶ng c¸ch c¾t 1 pha ®èi víi sù cè 1 pha vµ c¾t 3 pha ®èi víi sù cè nhiÒu pha. Chøc n¨ng AR lµm viÖc nÕu c¾t sù cè xÈy ra trong thêi gian ho¹t ®éng. Víi viÖc gi¶i trõ sù cè, thêi gian chÕt cã thÓ ®Æt riªng cho AR 3 pha. Sau ®ã m¸y c¾t sÏ nhËn ®−îc xung lÖnh ®ãng, kho¶ng thêi gian cã thÓ chØnh ®Þnh ®−îc. §ång thêi thêi gian phôc håi b¾t ®Çu ®−îc tÝnh. NÕu sù cè ®−îc gi¶i trõ (AR thµnh c«ng) thêi gian phôc håi sÏ hÕt vµ mäi chøc n¨ng ®−îc gi¶i trõ. NÕu sù cè kh«ng ®−îc gi¶i trõ (AR kh«ng thµnh c«ng) th× b¶o vÖ kho¶ng c¸ch sÏ ®−a ra lÖnh c¾t vinhx cöu tõ vïng Z1 (hoÆc Z1B) cã thÓ cã hiÖu lùc nÕu giao diÖn b¶o vÖ xa trong vËn hµnh Mäi sù cè xÈy ra trong thêi gian phôc håi ®Òu g©y t¸c ®éng c¾t 3 pha vÜnh cöu. Trong chÕ ®é nµy, tù ®éng ®ãng l¹i ®−îc phÐp thùc hiÖn nhiÒu lÇn (tèi ®a 9 lÇn). Tõ lÇn thø 2 vµ c¸c lÇn tiÕp sau ®Òu lµ ®ãng l¹i 3 pha vµ cã thêi gian chÕt ®−îc chØnh ®Þnh riªng biÖt. NÕu sè lÇn t¸c ®éng ®· ®Æt ch−a hoµn chØnh, thêi gian chÕt sÏ ®−îc gi¶i trõ bëi c¸c khoØ ®éng míi sau mçi lÇn ®ãng l¹i vµ l¹i b¾t ®Çu tÝnh víi c¸c xung lÖnh ®ãng l¹i tiÕp sau, cho tíi khi lÇn ®ong sl¹i cho phÐp sau cïng ®−îc thùc hiÖn vµ tù ®éng ®ãng l¹i bÞ cÊm. Thêi gian phôc håi khi ®ã sÏ tÝnh ®Õn giíi h¹n ®Æt ®Çy ®ñ cña nã.
63 3.7.5. Xö lý c¸c sù cè liªn quan. Khi tù ®ong sl¹i 1 pha hoÆc 3 pha ®−îc thùc hiÖn trong l−íi ®iÖn, cÇn chó ý ®Æc biÖt tíi c¸c sù cè liªn quan. Sù cè liªn quan lµ nh÷ng sù cè xÈy ra trong thêi gian chÕt, sau khi gi¶i trõ sù cè thø nhÊt. 7SA511 t¹o nhiÒu kh¶ n¨ng ®Ó xö lý c¸c sù cè liªn quan, phô thuéc vµo yªu cÇu cña l−íi ®iÖn. Tiªu chuÈn ®Ó nhËn biÕt c¸c sù cè liªn quan cã thÓ lùa chän hoÆc xung lÖnh c¾t trong pha kh¸c trong thêi gian chÕt hoÆc c¸c ph¸t hiÖn sù cè tiÕp sau. Ph¶n øng cña chøc n¨ng AR tíi c¸c sù cè liªn quan ®−îc nhËn biÕt cã thÓ lùa chän nh− sau: a. Kh«ng cã ph¶n øng ®Æc biÖt g× tíi sù cè liªn quan: Ngay khi sù cè liªn quan ®−îc ph¸t hiÖn, hîp bé sÏ chuyÓn sang chu tr×nh ®ong sl¹i 3 pha. NÕu tù ®ãng l¹i 3 pha ®−îc phÐp thùc hiÖn th× thêi gian chÕt cho tù ®ãng l¹i 3 pha b¾t ®Çu ®ång thêi víi viÖc c¾t sù cè liªn quan. Khi thêi gian chÕt qua ®i, m¸y c¾t nhËn ®−îc xung lÖnh ®Ó ®ãng. C¸c tr×nh tù tiÕp theo hoµn toµn t−¬ng tù nh− tù ®ãng l¹i 1 pha vµ 3 pha. Tæng thêi gian chÕt trong tr−êng hîp nµy bao gåm thêi gian chÕt cho AR 1pha tíi khi sù cè liªn quan ®−îc c¾t, céng víi thêi gian chÕt cho tù ®ãng l¹i 3 pha. §iÒu nµy cã t¸c dông cho sù æn ®Þnh cña hÖ thèng. b. CÊm tù ®ãng l¹i khi cã sù cè liªn quan: Ngay khi sù cè liªn quan ®−îc ph¸t hiÖn, tù ®ãng l¹i sÏ bÞ cÊm. ViÖc c¨t 3 pha ®−îc thùc hiÖn bÊt chÊp tù ®ãng l¹i 3 pha cã ®−îc phÐp hay kh«ng. c. CÊm sau khi cã sù cè liªn quan vµ sau thêi gian x¸c lËp cã thÓ ®iÒu chØnh. Thêi gian ph©n biÖt b¾t ®Çu ®«ng fthêi víi thêi gian chÕt. Nã ®−îc sö dông ®Ó ph©n biÖt b¾t ®Çu tõ thêi ®iÓm nµo sù cè liªn quan ®−îc nhËn diÖn nh− vËy. NÕu sù cè liªn quan xÈy ra tr−íc khi hÕt thêi gian ph©n biÖt, lÖnh c¾t 3 pha ®−îc ®−a ra vµ hîp bé sÏ chuyÓn sang chu tr×nh tù ®ãng l¹i 3 pha. Tuy nhiªn, nÕu sù cè liªn quan xÈy ra sau khi thêi gian x¸c lËp ®· hÕt, lÖnh c¾t 3 pha sÏ ®−îc thùc hiÖn vµ tù ®ãng l¹i bÞ cÊm. 3.7.6. Tù ®ãng l¹i nhiÒu lÇn. §Æc tr−ng tù ®éng ®ãng l¹i trong 7SA511 còng cho phÐp tù ®ãng l¹i nhiÒu lÇn (tèi ®a 9 lÇn), lÇn thø 2 vµ c¸c lÇn tiÕp tiÕp sau lu«n lµ tù ®ãng l¹i 3 pha. Vïng Z1B víi thêi gian ho¹t ®éng riªng vµ thêi gian duy tr× T1L s½n cã cho mcj ®Ých nµy. Thêi gian chÕt còng ®−îc ®Æt ®éc lËp cho môc ®Ých nµy. Tõng t¸c ®éng míi sÏ khëi ®«ngj l¹i thêi gina ho¹t ®éng, trong d¸y xung lÖnh c¾t ph¶i xÈy ra. Sau khi gi¶i trõ sù cè, thêi gian chÕt DAR-T-3POL b¾t ®Çu ®−îc tÝnh. Cuèi thêi gian nµy, m¸y c¾t sÏ ®−a ra xung lÖnh ®ãng míi. NÕu sè lÇn cho phÐp cña chu tr×nh ch−a ®¹t tíi, thêi gian phôc håi sÏ ®−îc gi¶i trõ sau mçi k«öi ®éng míi cho tíi khi lÇn ®ãng l¹i cho phÐp sau cïng thùc hiÖn, sau ®ã tù ®éng ®ãng l¹i bÞ cÊm.
64 NÕu mét trong c¸c chu tr×nh thùc hiÖn thµnh c«ng, thêi gian phôc håi sÏ hÕt vµ c¸c chøc n¨ng ®−îc gi¶i trõ trë l¹i t×nh tr¹ng b×nh th−êng. 3.7.7. Thêi gian hµnh ®éng. §iÒu nµy thÝch hîp ®Ó ng¨n ngõa tÝnh s½n sµng cho tù ®ãng l¹i, khi sù cè vÉn cßn trong kho¶ng thêi gian ®· x¸c ®Þnh, vÝ dô do sù cè, hå quang ph¸t triÓn réng tíi møc kh«ng thÓ dËp t¾t mét c¸ch tù nhiªn trong thêi gian chÕt. C¸c chøc n¨ng AR cña 7SA511 ®−îc trang bÞ víi thêi gian hµnh ®éng cã thÓ chØnh ®Þnh riªng biÖt cho RAR vµ DAR, vµ ®−îc khëi ®éng nhê tÝn hiÖu ph¸t hiÖn sù cè. NÕu sau khi hÕt thêi gian hnµh ®éng, kh«ng cã tÝn hiÖu c¾t nµo ®−îc ®−a ra, tù ®éng ®ong sl¹i sÏ bÞ cÊm. 3.7.8. X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch tíi ®iÓm sù cè. X¸c ®Þnh kho¶ng c¸ch (®o kho¶ng c¸ch) tíi ®iÓm sù cè tr−íc khi sù cè ®−îc gi¶i trõ lµ mét ®iÒu kiÖn quan träng cña mét b¶o vÖ ®−êng d©y, gi¸ trÞ cña ®−êng d©y t¶i ®iÖn trong l−íi ®iÖn lµ cã thÓ t¨ng nhanh tèc ®é x¸c ®Þnh vÞ trÝ cña ®iÓm sù cè vµ söa ch÷a bÊt kú mét h− háng nµo. Kho¶ng c¸ch tíi ®iÓm sù cè trong R¬ le b¶o vÖ ®−êng d©y 7SA511 lµ chøc n¨ng ®éc lËp víi b¶o vÖ kho¶ng c¸ch, Nã së h÷u c¸c sè liÖu ®o ®éc lËp vµ c¸c c«ng thøc cña riªng nã. B¶o vÖ kho¶ng c¸ch chØ cung cÊp xung lÖnh ®Ó x¸c ®Þnh c¸c m¹ch ®o cã hiÖu lùc vµ ®Ó x¸c ®Þnh kho¶ng thêi gian thÝc hîp nhÊt cho viÖc l−u gi÷ c¸c gÝ trÞ ®ã. B×nh th−êng chøc n¨ng x¸c ®Þnh vÞ trÝ sù cè ®−îc khëi ®éng bëi mét lÖnh c¾t cña b¶o vÖ kho¶ng c¸ch C¸c cÆp gi¸ trÞ cña dßng ®iÖn ng¾n m¹ch vµ ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch ®−îc thu nhËn ë kho¶ng 1/20 chu kú vµ l−u gi÷ ë mét ®Öm tÝnh to¸n (circulating buffer), b»ng 15ms, sau ®ã ®¶m b¶o c¸c sè liÖu ®o ®−îc kh«ng bÞ sai lÖch do c¸c qu¸ ®é c¾t, ngay c¶ víi c¸c m¸y c¾t t¸c ®éng cùc nhanh. ViÖc läc c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc vµ ®¹i l−îng tÝnh to¸n cña tæng trë ®−îc tù ®éng chØnh hîp theo sè c¸c cÆp gi¸ trÞ ®i vµo tõ thêi ®iÓm b¾t ®Çu sù cè tíi 15 ms sau khi cã xung lÖnh c¾t. X¸c ®Þnh ®iÓm sù cè còng cã thÓ b¾t ®Çu b»ng ®Çu vµo nhÞ ph©n, qua ®ã c¸c tÝnh to¸n cã thÓ thùc hiÖn khi hîp bé b¶o vÖ ®· gi¶i trõ sù cè. Ngoµi ra, tÝnh to¸n sù cè cã thÓ ®−îc khëi ®éng, th«ng qua viÖc nhËn xung lÖnh c¾t. Trong tr−êng hîp nµy, tiªu chuÈn ®Ó khëi ®éng chøc n¨ng ®o lµ viÖc ph¸t hiÖn sù cè nhê R¬ le 7SA511. ViÖc ®¸nh gi¸ c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc thùc hiÖn sau khi sù cè ®· ®−îc gi¶i trõ. Tõ c¸c gi¸ trÞ ®−îc l−u gi÷ vµ c¸c gi¸ trÞ läc, Ýt nhÊt cã 3 cÆp kÕt qu¶ cho R vµ X ®−îc x¸c ®Þnh. NÕu cã Ýt h¬n 3 cÆp kÕt qu¶ th× ®iÓm sù cè kh«ng ®−îc x¸c ®Þnh. Tõ c¸c cÆp kÕt qu¶, gi¸ trÞ trung b×nh ®−îc tÝnh to¸n. Sau khi ®· lo¹i trõ c¸c ngo¹i lÖ ®−îc nhËn biÕt th«ng qua c¸c sai lÖnh qu¸ møc cña chóng, gi¸ trÞ trung b×nh X ®−îc tÝnh to¸n l¹i, gi¸ trÞ nµy ®−îc xem nh− lµ X cña ®−êng d©y. Nh− lµ kÕt qu¶ tÝnh to¸n ®iÓm sù cè, c¸c th«ng tin sau ®©y ®−îc ®−a ra: - M¹ch ng¾n nhÊt, tõ ®©y trë kh¸ng ®−îc x¸c ®Þnh. - Trë kh¸ng X theo Ω/ pha ë phÝa nhÊt thø.