Giáo trình kỹ thuật điện: Bảo vệ quá dòng có thời gian kiểu số loại 7SJ512

Chia sẻ: Nguyễn Thị Giỏi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:57

Thêm vào BST

Báo xấu

465
lượt xem 157
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Rơ le 7SJ512 được sử dụng như là bảo vệ quá dòng thời gian độc lập hoặc bảo vệ quá dòng thời gian phụ thuộc cho các đường dây trên không, cáp, máy biến áp và động cơ ở lưới phân phối cao thế mạch hình tia hoặc các mạch vòng hở. Nó cũng có thể được sử dụng như là bảo vệ dự phòng cho các thiết bị so lệch đường dây, máy biến áp, thanh cái, máy phát, động cơ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình kỹ thuật điện: Bảo vệ quá dòng có thời gian kiểu số loại 7SJ512

------ Giáo trình kỹ thuật điện Bảo vệ quá dòng có thời gian kiểu số loại 7SJ512
B¶o vÖ qu¸ dßng cã thêi gian kiÓu sè lo¹i 7SJ512 Ch−¬ng 1 Giíi thiÖu 1.1 øng dông R¬le 7SJ512 ®−îc sö dông nh− lµ b¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian ®éc lËp hoÆc b¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian phô thuéc cho c¸c ®−êng d©y trªn kh«ng, c¸p, m¸y biÕn ¸p vµ ®éng c¬ ë l−íi ph©n phèi cao thÕ m¹ch h×nh tia hoÆc c¸c m¹ch vßng më. Nã còng cã thÓ ®−îc sö dông nh− lµ b¶o vÖ dù phßng cho c¸c thiÕt bÞ so lÖch ®−êng d©y, m¸y biÕn ¸p, thanh c¸i, m¸y ph¸t, ®éng c¬. ChÕ dé nèi ®Êt cña ®iÓm trung tÝnh kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn sù lµm viÖc cña b¶o vÖ. Sö dông cho ®−êng d©y ®−îc cÊp nguån tõ hai phÝa, c¸c ®−êng d©y vßng còng nh− c¸c c¸c ®−êng d©y song song hoÆc m¸y biÕn ¸p ®−îc cÊp nguån tõ mét phÝa. Model nµy d−îc kÕt hîp chøc n¨ng x¸c ®Þnh h−íng cho mäi d¹ng sù cè. B¶o vÖ qu¸ dßng cã thêi gian 4 cÊp (hai cÊp thêi gian cho mèi dßng ®iÖn pha vµ dßng ®iÖn ch¹m ®Êt) ®−îc bæ sung bëi c¸c chøc n¨ng nh− tù ®éng ®ãng l¹i 1 lÇn vµ nhiÌu lÇn (®èi víi c¸c ®−êng d©y trªn kh«ng), b¶o vÖ ch¹m ®Êt cã ®é nh¹y cao (®èi víi hÖ thèng c¸ch ®iÖn hoÆc hÖ thèng bï còng nh− ®èi víi sù cè ch¹m ®Êt qua tæng trë lín ë hÖ thèng nèi ®Êt trùc tiÕp), æn ®Þnh xung (cho c¸c ®−êng d©y m¸y biÕn ¸p). B¶o vÖ qu¸ t¶i nhiÖt sö dông phï hîp víi hÖ thèng c¸p hoÆc m¸y biÕn ¸p hoÆc c¸c m¸y ®iÖn. Mét cÊp thêi gian ®Æc biÖt phï hîp cho viÖc ph¸t hiÖn sù cè h− háng m¸y c¾t. Víi mäi sù cè trªn l−íi, ®é líncña gi¸ trÞ tøc thêi ®−îc ghi l¹i trong chu kú tèi da lµ 5 gi©y vµ s½n sµng cho ph©n tÝch sù cè. ViÖc gi¸m s¸t liªn tôc c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc cho phÐp th«ng b¸o c¸c sù cè trong c¸c m¹ch biÕn ¸p ®o l−êng . Sù gi¸m s¸t ®é tin cËy liªn tôc cña c¸c m¹ch xö lý c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc vµ sù gi¸m s¸t ®iÖn ¸p nguån ®Ó ®¶m b¶o chóng lu«n n»m trong sai sè cho phÐp lµ ®Æc tÝnh cña r¬le. C¸c giao diÖn nèi tiÕp cho phÐp sù liªn l¹c ph¹m vi réng víi c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn vµ l−u tr÷ sè liÖu. §Ó truyÒn sè liÖu, c¸c nghi thøc tiªu chuÈn phô hîp víi tiªu chuÈn DIN 19244 ®−îc sö dông. 1.2 C¸c ®Æc tr−ng kü thuËt - HÖ thèng xö lý víi bé vi xö lý 16 bit m¹nh. 1
- Xö lý sè liÖu ®o ®−îc hoµn toµn ë d¹ng sè tõ kh©u tiÕp nhËn vµ sè ho¸ c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc cho t¬Ý c¸c quyÕt ®Þnh c¾t - ®ãng cho m¸y c¾t. - Sù c¸ch ly tin cËy cña c¸c m¹ch xö lý trong tõ c¸c m¹ch ®o l−êng, ®iÒu khiÓn vµ cÊp nguån cña hÖ thèng, víi c¸c bé biÕn ®æi ®Çu vµo analog (t−¬ng tù) cã mµn ch¾n, c¸c modul ®Çu vµo, ®Çu ra nhÞ ph©n, c¸c bé biÕn ®æi DC. - Kh«ng nhËy c¶m víi c¸c thµnh phÇn 1 chiÒu, dßng xung kÝch vµ c¸c qu¸ ®é cao tÇn trong dßng ®iÖn ®o ®−îc. -TÝnh to¸n liªn c¸c gi¸ trÞ ®o trong vËn hµnh vµ chØ thÞ ë mÆt tr−íc cña R¬ le - ChØnh ®Þnh vµ vËn hµnh ®¬n gi¶n, sö dông b¶ng vËn hµnh mÆt tr−íc hoÆc m¸y tÝnh c¸ nh©n cã phÇn mÒm víi modul h−íng dÉn. - Cã thÓ lùa chän tíi 4 møc ®Æt kh¸c nhau cña c¸c tham sè chøc n¨ng. - L−u tr÷ c¸c sè liÖu sù cè, l−u tr÷ c¸c gi¸ trÞ tøc thêi cho ghi sù cè, ghi nhËt ký dßng ®iÖn c¾t. - Liªn l¹c víi c¸c thiÕt bÞ l−u tr÷ vµ ®iÒu khiÓn trung t©m th«ng qua c¸c giao diÖn vËn hµnh víi c¸p quang. - Gi¸m s¸t liªn tôc c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc còng nh− gi¸m s¸t phÇn cøng, phÇn mÒm cña hîp bé. Ch−¬ng 2. Th«ng sè kü thuËt 2.1. C¸c sè liÖu chung. C¸c m¹ch ®o l−êng: Dßng ®iÖn ®Þnh møc In 1A hoÆc 5A. §iÖn ¸p ®Þnh møc Un 100 v ®Õn 125 V TÇn sè ®Þnh møc 50 Hz hoÆc 60 Hz. Tiªu thô c«ng suÊt In = 1A ≈ 0,1 VA m¹ch pha - ®Êt. In = 5A ≈ 0,2 VA m¹ch pha - ®Êt. ph¸t hiÖn sù cè ch¹m ®Êt ®é nh¹y cao ë 1A ≈ 0.3 VA Un=100 V ≈ 0.5 VA mçi pha Kh¶ n¨ng qu¸ t¶i m¹ch dßng ®iÖn NhiÖt (gi¸ trÞ hiÖu dông) 100xIn < 1 gi©y. 10xIn < 10 gi©y. 4xIn liªn tôc. 2
Dßng ®iÖn ®éng 250xIn nöa chu kú. Kh¶ n¨ng qu¸ t¶i m¹ch dßng ®èivíi ch¹m ®Êt cã ®é nh¹y cao NhiÖt (gi¸ trÞ hiÖu dông) 300A 1 gi©y. 100A 10 gi©y. 15 A liªn tôc. §éng 140 V liªn tôc. §iÖn ¸p nguån Nguån cÊp th«ng qua c¸c bé biÕn ®æi DC/AC Un 24/48 VDC 60/110/125 VDC 220/250 VDC Dao ®éng cho 19 - 56 48 - 144 176 - 280 phÐp Thµnh phÇn xoay chiÒu ≤ 12% U ®Þnh møc §Ønh tíi ®Ønh ≤ 6% ë c¸c giíi h¹n ®iÖn ¸p cã thÓ chÊp nhËn. Møc tiªu thô c«ng suÊt B×nh th−êng ≈ 7 W. §ãng ®iÖn ≈ 13 W. Thêi gian bï khi ng¾n m¹ch ≥ 50 ms ë Un ≥ 110 V hoÆc h−ng háng ®iÖn ¸p nguån. C¸c tiÕp ®iÓm lÖnh Sè r¬le xung lÖnh c¾t 4 Sè tiÕp ®iÓm trªn r¬le 2 NO hoÆc 1 NO Kh¶ n¨ng thao t¸c §ãng 1000 W/VA. C¾t 30 W/VA. §iÖn ¸p thao t¸c 250 V. Dßng ®iÖn cho phÐp Liªn tôc 5 A. 0,5 gi©y 30 A. C¸c tiÕp ®iÓm tÝn hiÖu C¸c R¬le tÝn hiÖu 9 3
Sè tiÕp ®iÓm trªn r¬le 1 CO hoÆc 1 NO Kh¶ n¨ng thao t¸c §ãng/C¾t 20 W/VA §iÖn ¸p thao t¸c 250 V. Dßng ®iÖn cho phÐp 1A C¸c ®Çu vµo nhÞ ph©n 5 hoÆc 8 §iÖn ¸p thao t¸c 24 - 250 VDC. Tiªu thô dßng ®iÖn Kho¶ng 1,7 mA, ®éc lËp víi ®iÖn ¸p thao t¸c. C¸c giao diÖn nèi tiÕp Giao diÖn ®Çu cuèi vËn hµnh Kh«ng c¸ch ly. §Êu nèi Hµng kÑp ®Ó ®Êu nèi cã 25 cùc phï hîp tiªu chuÈn ISO 2110 Tèc ®é truyÒn Cho ®Êu nèi c¸c m¸y tÝnh c¸ nh©n 9600 baud, min 1200 baud, max 19200 baud Giao diÖn ®Ó truyÒn sè liÖu C¸ch ly. ®Õn trung t©m ®iÒu khiÓn Tiªu chuÈn T−¬ng tù V24/V28 tíi CCITI Tèc ®é truyÒn Nh− cung cÊp lµ 9600 baud, min 1200 baud, max 19200 baud §é b¶o ®¶m truyÒn tÝn hiÖu Kho¶ng c¸ch d = 4 §Êu nèi trùc tiÕp Bé ®Êu nèi modul 4 cùc 4 ®Çu cuèi. Kho¶ng c¸ch truyÒn tÝn hiÖu Tèi ®a 1000 m. §iÖn ¸p thÝ nghiÖm 2 kV tÇn sè ®Þnh møc, trong thêi gian 1 phót. §Êu nèi c¸p quang Bé ®Êu nèi F-5MA cho ®Êu nèi c¸p quang trùc tiÕp víi trô ®ì b»ng gèm. ChiÒu dµi sãng quang 820 nm (nano mÐt). Kho¶ng c¸ch truyÒn Max 1.5 km. 2.2. C¸c sè liÖu hÖ thèng. C¸c thÝ nghiÖm c¸ch ®iÖn IEC 255-5 . ThÝ nghiÖm ®iÖn ¸p t¨ng cao 2 kV, tÇn sè 50 Hz . (®Þnh kú) trõ thµnh phÇn DC ThÝ nghiÖm ®iÖn ¸p t¨ng cao chØ cã DC 2.8 kV dc 4
ThÝ nghiÖm ®iÖn ¸p xung 5 kV, sãng 1,2/50µs, n¨ng l−îng 0,5J, 3 lÇn (thÝ nghiÖm mÉu) sãng ©m vµ 3 lÇn sãng d−¬ng trong t = 5 . C¸c thÝ nghiÖm nhiÔu lo¹n (®−îc thùc hiÖn bëi nhµ chÕ t¹o b»ng thÝ nghiÖm mÉu bao gåm: - ThÝ nghiÖm tÇn sè t¨ng cao. - ThÝ nghiÖm phãng ®iÖn tÜnh ®iÖn. - ThÝ nghiÖm tr−êng ®iÖn tõ. - ThÝ nghiÖm tr−êng ®iÖn tõ. - ThÝ nghiÖm qu¸ ®é nhanh. C¸c thÝ nghiÖm c¬ häc theo IEC 255-21-1. Trong khi lµm viÖc 10-60 Hz biªn ®é 0,035 mm 60-500 Hz gia tèc 0,5 gi©y. Trong khi vËn chuyÓn 5-8 Hz, biªn ®é 7,5 mm 8-100 Hz gia tèc 2 gi©y C¸c øng suÊt khÝ hËu NhiÖt ®é xung quanh cho phÐp - Khi lµm viÖc - 5oC - +55oC - Khi l−u kho -25oC - +55oC - Khi vËn chuyÓn -25oC - +70oC §é Èm cho phÐp Gi¸ trÞ trung b×nh n¨m < 75% ®é Èm t−¬ng ®èi, cã 30 ngµy trªn n¨m, ®é Èm t−¬ng ®èi = 95% kh«ng ®−îc phÐp ng−ng tô. 2.3. B¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian ®éc lËp. D¶i ®Æt / b−íc chØnh ®Þnh. - Khëi ®éng qu¸ dßng I > (c¸c pha) I / In 0,05 - 25,00 (b−íc 0,01). - Khëi ®éng qu¸ dßng IE > (®Êt) I / In 0,05 - 25,00 (b−íc 0,01). Khëi ®éng qu¸ dßng I>> (c¸c pha) I / In 0,05 - 25,00 (b−íc 0,01) Khëi ®éng qu¸ dßng IE>> (®Êt) I / In 0,05 - 25,00 (b−íc 0,01) 5
Thêi gian duy tr× T 0,00 - 60,00 (b−íc 0,01). Thêi gian: Thêi gian khëi ®éng cho I>, I>>, IE., IE>> ë hai lÇn møc ®Æt, kh«ng cã ®o lËp l¹i ≈ 33 ms ë hai lÇn møc ®Æt, cã ®o lËp l¹i ≈ 50 ms ë n¨m lÇn møc ®Æt, kh«ng cã ®o lËp l¹i ≈ 25 ms ë n¨m lÇn møc ®Æt, cã ®o lËp l¹i ≈ 40 ms Thêi gian gi¶i trõ cho I>, I>>, IE., IE>> ≈ 35 ms TØ sè trë vÒ ≈ 0,95 ms C¸c sai sè Gi¸ trÞ khëi ®éng I>, I>>, IE., IE>> 3% møc 0 Thêi gian duy tr× 1% møc ®Æt hoÆc 10 ms C¸c dao ®éng ¶nh h−ëng §iÖn ¸p nguån trong d¶i 0,8 ≤ UN/UHN ≤ 1,15 ≤ 1% NhiÖt ®é trong d¶i 0oC ≤ nhiÖt ®é m«i tr−êng ≤ 40oC ≤ 0,5%/10K TÇn sè trong d¶i 0,98 ≤ f/fN ≤ 1,02 ≤ 1% TÇn sè trong d¶i 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05 ≤ 2.5% Thµnh phÇn sãng hµi Tíi 10% cña hµi bËc 3 ≤ 1% Tíi 10% cña hµi bËc 5 ≤ 1% 2.4. B¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian phô thuéc Gi¶i ®Æt / b−íc ®iÒu chØnh. Khëi ®éng qu¸ dßng IP> (c¸c pha) I/IN 0,10 - 4,00 (b−íc 0,01). Khëi ®éng qu¸ dßng IEP> (®Êt) I/IN 0,10 - 4,00 (b−íc 0,01). Khëi ®éng qu¸ dßng I>> (®Êt) I/IN 0,05 - 25,00 (b−íc 0,01). 6
Sè nh©n thêi gian cho IP,IEP TP 0,05 - 10,00 (b−íc 0,01). Thêi gian duy tr× cho IE>>, I>> T 0,00 s - 60,00 s (b−íc 0,01). §Æc tÝnh thêi gian c¾t - Phô thuéc b×nh th−êng IEC 255 - 3 lo¹i A 0.14 T= TP ( I / I P ) 0.02 − 1 - Phô thuéc lín IEC 255 - 3 lo¹i B 13,5 T= TP ( I / I P )1 − 1 - Phô thuéc lín IEC 255 - 3 lo¹i C 80 T= TP ( I / I P )2 − 1 - Phô thuéc l©u dµi IEC255-3 lo¹i B 120 T= TP ( I / I P )1 − 1 Trong ®ã T thêi gian c¾t. TP béi sè thêi gian ®Æt. I Dßng ®iÖn sù cè. IP Møc dßng ®iÖn khëi ®éng. Ng−ìng khëi ®éng Kho¶ng 1,1 IP C¸c sai sè - C¸c gi¸ trÞ khëi ®éng I>>, IE>> 3% cña møc ®Æt. - Thêi gian duy tr× cho 2 ≤ I/IP ≤ 20 5% cña møc ®Æt C¸c dao ®éng ¶nh h−ëng - §iÖn ¸p nguån trong d¶i 0,8 ≤ UH/UHN ≤ 1,15 ≤ 1%. - NhiÖt ®é trong d¶i 0oC ≤ nhiÖt ®é m«i tr−êng ≤ 40oC ≤ 0,5%/10K. - TÇn sè trong d¶i 0,95 ≤ f/fN ≤ 1,05 ≤ 8%. 7
H×nh 2.4 C¸c ®Æc tÝnh thêi gian c¾t cña b¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian phô thuéc 8
2.5. B¶o vÖ qu¸ t¶i theo nhiÖt ®é. C¸c d¶i ®Æt / c¸c b−íc chØnh ®Þnh. HÖ sè theo IEC 255 - 8 0,01 - 4,00 (b−íc 0,01). H»ng sè thêi gian τ 1,00 - 999,9 phót (b−íc 0,01 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 /In 0,10 - 4,00 (b−íc 0,01). §Æc tÝnh thêi gian c¾t ( I / kI N ) 2 − ( I pre / kI N ) t = τ ln ( I / kI N ) 2 − 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 kho¶ng 0,99 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% 9
H×nh 2.5.1 H×nh 2.5.2 10
2.6. B¶o vÖ ch¹m ®Êt cã ®é nh¹y cao. Ph¸t hiÖn ®iÖn ¸p dÞch chuyÓn cho c¸c d¹ng sù cè ch¹m ®Êt. §iÖn ¸p dÞch chuyÓn UE> 2 V ®Õn 130 V (b−íc 1 V) Thêi gian ®o ≈ 60 ms §é trÔ khëi ®éng TE/F 0.04 s ®Õn 300.00 s (b−íc 0.01 s) §é trÔ c¾t bæ sung TUe TRIP 0.10 s ®Õn 320.00 s (b−íc 0.01 s) Tû sè c¾t ≈ 0.95 Sai sè ®o theo VDE 0435 phÇn 303 5% gi¸ trÞ ®Æt C¸c sai sè thêi gian 1 % gi¸ trÞ ®Æt hoÆc 10 ms X¸c ®Þnh pha bÞ sù cè ®èi víi sù cè ch¹m ®Êt trong hÖ thèng c¸ch ®iÖn Nguyªn t¾c ®o ®o ®iÖn ¸p pha ®Êt U< (pha sù cè) 10 v ®Õn 100 V (b−íc 1 V) U> (pha kh«ng sù cè) 10 v ®Õn 100 V (b−íc 1 V) Sai sè ®o theo VDE 0435 phÇn 303 5% gi¸ trÞ ®Æt. Ph¸t hiÖn dßng ch¹m ®Êt cho c¸c sù cè ch¹m ®Êt Khëi ®éng dßng ch¹m ®Êt møc cao IEE>> 0.003 A ®Õn 1.000 A (b−íc 0.001 A) Thêi gian trÔ TIEE>> 0.00 s ®Õn 320 s (b−íc 0.01 s) hoÆc ∞ (kh«ng ¶nh h−ëng) Khëi ®éng dßng ch¹m ®Êt møc thÊp IEE> 0.003 A ®Õn 1.000 A (b−íc 0.001 A) Thêi gian trÔ TIEE> 0.00 s ®Õn 320 s (b−íc 0.01 s) hoÆc ∞ (kh«ng ¶nh h−ëng) Thêi gian ®o ≈ 60 ms (kh«ng h−íng) ≈ 100 ms (cã h−íng) Khëi ®éng dßng ch¹m ®Êt møc thÊp IEEp 0.003 A ®Õn 1.000 A (b−íc 0.001 A) CÊp sè nh©n thêi gianTIEEP 0.00 ®Õn 4.00 (b−íc 0.01 ) hoÆc ∞ (kh«ng ¶nh h−ëng) C¸c ®Æc tÝnh (thêi gian phô thuéc) Phô thuéc b×nh th−êng RÊt phô thuéc Phô thuéc lín Phô thuéc l©u dµi Sai sè ®o theo VDE 0435 phÇn 303 Thêi gian ®éc lËp 5% gi¸ trÞ ®Æt Thêi gian phô thuéc khëi ®éng ë 1.05 ≤I/IP≤ 1.15 Sai sè thêi gian Thêi gian ®éc lËp 1% gi¸ trÞ ®Æt hoÆc 10 ms 11
Thêi gian phô thuéc 7% víi 2 ≤I/IEEP≤ 20 2.7. Tù ®éng ®ãng l¹i. Sè lÇn cho phÐp 1 RAR (lÇn thø nhÊt) ®Õn 9 DAR (c¸c lÇn tiÕp theo) KiÓu tù ®éng ®ãng l¹i 3 pha Thêi gian lµm viÖc 0.01 s ®Õn 320.00 s (b−íc 0.01 s) Thêi gian chÕt lÇn thø nhÊt DAR 0.01 s ®Õn 320.00 s (b−íc 0.01 s) Thêi gian chÕt c¸c lÇn sau 0.01 s ®Õn 320.00 s (b−íc 0.01 s) Thêi gian phôc håi 0.50 s ®Õn 320.00 s (b−íc 0.01 s) Thêi gian phôc håi sau khi ®ãng b»ng tay 0.50 s ®Õn 320.00 s (b−íc 0.01 s) Thêi gian thùc hiÖn lÖnh RECLOSE 0.01 s ®Õn 32.00 s (b−íc 0.01 s) 2.8. B¶o vÖ tõ chèi m¸y c¾t. C¸c d¶i ®Æt / c¸c b−íc chØnh ®Þnh. TrÞ sè khëi ®éng cña cÊp dßng ®iÖn I/IN 0,10 - 4,00 (b−íc 0,01). CÊp thêi gian TBF 0,06 s - 60 s (b−íc 0,01). Thêi gian - Víi khëi ®éng trong trong thêi gian khëi ®éng qu¸ dßng - Víi ®éng ngoµi Kho¶ng 40 ms. Thêi gian gi¶i trõ Kho¶ng 40 ms. C¸c sai sè - TrÞ sè khëi ®éng 3% cña trÞ sè ®Æt - Thêi gian duy tr× 1% cña trÞ sè ®Æt hoÆc 20 ms. 2.7. C¸c chøc n¨ng phô. §o c¸c th«ng sè vËn hµnh - C¸c gi¸ trÞ dßng ®iÖn IL1, IL2, IL3, IE D¶i ®o 0% - 240% IN Sai sè 2% IN - C¸c gi¸ trÞ ®iÖn ¸p UL1-E, UL2-E, UL3-E D¶i ®o 0% - 120% UN/√3 Sai sè 2% UN/√3 - C¸c gi¸ trÞ c«ng suÊt Pa, Pr, S (t¸c dông, ph¶n kh¸ng, biÓu kiÕn) D¶i ®o 0% - 120% SN 12
Sai sè 5% SN - TÇn sè D¶i ®o 95% - 105% fN Sai sè 0.5% fN - C¸c gi¸ trÞ qu¸ t¶i cña nhiÖt ®é D¶i ®o 0% - 200%. Sai sè 3% theo nhiÖt ®é c¾t - KiÓm tra ®é tin cËy c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc Kh«ng c©n b»ng dßng ®iÖn, kh«ng c©n b»ng ®iÖn ¸p, tÇn sè - L−u tr÷ c¸c sè liÖu sù cè L−u gi÷ c¸c th«ngb¸o cña 4 sù cè sau cïng. - Ghi nhËn ký vËn hµnh m¸y c¾t. Sè c¸c sù kiÖn c¾t ®−îc l−u gi÷ 0 - 65535. Dßng ®iÖn c¾t cuèi cïng 0 - 50 IN Tæng c¸c dßng ®iÖn ®· c¾t 0 - 6553,5 IN - Ph©n bæ thêi gian Ph©n gi¶i thêi gian cho 1 phót. c¸c th«ng sè vËn hµnh Ph©n gi¶i thêi gian cho 1 ms. c¸c th«ng sè sù cè §ång hå thêi gian thùc Lo¹i DS 138 -32 K Sai lÖch thêi gian tèi ®a 0,01%. - L−u tr÷ sè liÖu cho sù ghi sù cè Chu kú l−u tr÷ (ph¸t hiÖn sù cè hoÆc xung lÖnh c¾t = 0 ms). Tû lÖ lÊy mÉu Gi¸ trÞ tøc thêi / ms khi tÇn sè f = 50 Hz. 13
Ch−¬ng 3. ChÕ ®é lµm viÖc 3.1. Sù lµm viÖc cña hîp bé. B¶o vÖ qu¸ dßng cã thêi gian kiÓu sè lo¹i 7SJ512 ®−îc trang bÞ bé vi xö lý m¹nh 16 bit. Nã cho phÐp xö lý d¹ng sè mäi chøc n¨ng tõ kh©u tiÕp nhËn sè liÖu c¸c th«ng sè ®o ®−îc ®Õn c¸c tÝn hiÖu c¾t cho c¸c m¸y c¾t. H×nh 3.1 Giíi thiÖu kÕt cÊu chÝnh cña hîp bé. 14
C¸c bé biÕn ®æi cña phÇn ®Çu vµo c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc chuyÓn ®æi c¸c dßng ®iÖn tõ c¸c m¸y biÕn dßng cña thiÕt bÞ ®ãng c¾t cho phï hîp víi møc xö lý bªn trong. Ngoµi c¸c líp c¸ch ly kim lo¹i vµ ®iÖn dung thÊp ®−îc t¹o thµnh tõ c¸c biÕn ¸p ®Çu vµo, c¸c bé läc ®−îc trang bÞ ®Ó gi¶m tÝn hiÖu nhiÔu. C¸c bé läc ®−îc tèi −u ho¸ víi chiÒu réng d¶i tÇn vµ tèc ®é xö lý ®Ó thÝch hîp víi viÖc xö lý c¸c gi¸ trÞ ®o ®−îc. C¸c gi¸ trÞ t−¬ng tù ®· ®−îc chØnh hîp khi ®ã ®−îc chuyÓn t¶i tíi phÇn ®Çu vµo t−¬ng tù AE. C¸c ®Çu vµo t−¬ng tù AE bao gåm c¸c bé khuÕch ®¹i ®Çu vµo, c¸c phÇn tö mÉu cho tõng ®Çu vµo c¸c bé biÕn ®æi t−ng tù - sè (analog - digital) vµ c¸c m¹ch bé nhí ®Ó truyÒn sè liÖu tíi bé vi xö lý. Ngoµi c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn vµ gi¸m s¸t bé vi xö lý cßn xö lý c¸c chøc n¨ng b¶o vÖ. Nh÷ng chøc n¨ng nµy bao gåm: - Läc vµ t¹o ra c¸c ®¹i l−îng ®o. - TÝnh to¸n liªn tôc c¸c gi¸ trÞ phï hîp víi viÖc ph¸t hiÖn sù cè - X¸c ®Þnh h−íng cña sù cè - TÝnh to¸n c¸c gi¸ trÞ rms (hiÖu dông) ®èi víi viÖc ph¸t hiÖn qu¸ t¶i - TÝnh to¸n c¸c sè liÖu cña sù cè ch¹m ®Êt - QuÐt c¸c gi¸ trÞ tíi h¹n vµ tr×nh tù thêi gian. - QuyÕt ®Þnh vÒ c¸c lÖnh c¾t vµ ®ãng. - L−u gi÷ c¸c ®¹i l−îng ®o trong khi cã sù cè cho viÖc ph©n tÝch C¸c ®Çu vµo tíi bé vi xö lý vµ c¸c ®Çu ra tõ bé vi xö lý ®· ®−îc chuyÓn qua c¸c phÇn tö ®Çu vµo. ®Çu ra. Tõ ®Êy vi xö lý nhËn ®−îc c¸c th«ng tin tõ thiÕt bÞ ®ãng c¾t hoÆc tõ c¸c thiÕt bÞ kh¸c. C¸c ®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 c¸c sù kiÖn quan träng, c¸c tr¹ng th¸i còng nh− c¸c hiÓn thÞ tÝn hiÖu (LED) vµ hiÓn thÞ sè cho ë mÆt tr−íc cña r¬le. Mét bµn phÝm liªn hÖ víi mµn hiÓn thÞ cho phÐp liªn l¹c víi hîp bé. Toµn bé c¸c sè liÖu vËn hµnh nh− c¸c gi¸ trÞ ®Æt, th«ng sè cña nhµ m¸y... ®−îc khai b¸o cho hîp bé tõ b¶ng nµy. sö dông b¶ngnµy cã thÓ gäi c¸c th«gn sè vµ sè liÖu liªn quan ®Ó ®¸nh gi¸ sù cè cã thÓ ®äc sau khi sù cè x¶y ra. §èi tho¹i víi r¬le cßn cã thÓ thùc hiÖn th«ng qua giao diÖn nèi tiÕp ë mÆt tr−íc b»ng c¸c ph−¬ng tiÖn nh− b¶ng vËn hµnh hoÆc m¸y tÝnh c¸ nh©n. Th«ng qua giao diÖn nèi tiÕp thø hai (tuú chän phô thuéc sè liÖu ®Æt hµng) sã liÖu sù cè cã thÓ ®−îc truyÒn tíi bé ®¸nh gi¸ trung t©m. Trong vËn hµnh n=b×nh th−êng, c¸c 15
sè liÖu còng cã thÓ ®−îc truyÒn (vi dô dßng ®iÖn ®o ®−îc ë ®iÓm l¾p ®Æt). Liªn l¹c qua giao diÖn nµy cßn cã thÓ thùc hiÖn b»ng c¸p quang (nÕu ®−îc ®Æt hµng thÝch hîp). Khèi nguån cung cÊp nguån mét chiÒu ë c¸c møc ®iÖn ¸p kh¸c nhau : +18V sö dông cho c¸c ®Çu ra cña r¬le. C¸c ®Çu vµo t−ng tù yªu cÇu I 15V, trong khi bé vi xö lý ®−îc cÊp nguån th−êng xuyªn + 5V. C¸c h−ng háng qu¸ ®é tíi 50 ms cã thÓ ®−îc bï b»ng c¸c phÇn tö tÝch ®iÖn mét chiÒu. 3.2. B¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian. B¶o vÖ qu¸ dßng cã thêi gian cã thÓ sö dông nh− lµ b¶o vÖ qu¸ I cã thêi gian ®éc lËp hoÆc b¶o vÖ qu¸ I cã thêi gian phô thuéc. Cã ba ®Æc tÝnh thêi gian phô thuéc theo tiªu chuÈn IEC 255 - 3 s½n cã cho chÕ ®é thêi gian phô thuéc. C¸c ®Æc tÝnh thêi gian c¾t vµ c«ng thøc ¸p dông ®−îc cho trong phÇn sè liÖu kü thuËt. C¸c ®Æc tÝnh thêi gian qu¸ dßng ®· lùa chän cã thÓ ®−îc xÕp chång (kÕt hîp) víi c¾t tøc thêi dßng cao vµ cÊp duy tr× thêi gian ®éc lËp. C¸c ®Æc tÝnh cã thÓ ®Æt riªng cho c¸c dßng ®iÖn pha vµ c¸c dßng ®iÖn ®Êt.TÊt c¶ c¸c cÊp lµ ®éc lËp víi nhau vµ cã thÓ chØnh ®Þnh riªng biÖt. Khi ®ãng ®iÖn b»ng tay vµo ®iÓm sù cè, b¶o vÖ qu¸ dßng cã thêi gian cã thÓ trang bÞ cÊp c¾t nhanh. Sù lùa chän cã thÓ thùc hiÖn cÊp I>> hoÆc I> / I lµ quyÕt ®Þnh ®èi víi m¸y c¾t kh«ng duy tr× thêi gian, nghÜa lµ thêi gian duy tr× ®−îc ®Êu t¾t cho ®iÒu kiÖn nµy. 3.2.1. T¹o c¸c ®¹i l−îng ®o. C¸c dßng ®iÖn ®o ®−îc cung cÊp tíi r¬le th«ng qua c¸c bä biÕn ®æi ®Çu vµo cho tõng pha. C¸c ®Çu vµo ®−îc c¸ch lý vÒ kim lo¹i víi c¸c m¹ch ®iÖn tö vµ gi÷a chóng víi nhau. Qua ®ã ®iÓm trung tÝnh cña c¸c dßng ®iÖn ba pha cã thÓ ®−îc t¹o ra bªn ngoµi r¬le hoÆc c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ vµ gi¸m s¸t kh¸c cã thÓ ®−îc ®Êu trong c¸c m¹ch cña m¸y biÕn dßng. §èi víi ®Çu vµo dßng ®iÖn ®Êt hoÆc dßng ®iÖn d− cña c¸c dßng ®iÖn pha ®−îc sö dông hoÆc tæng riªng cña m¸y biÕn dßng cã thÓ ®−îc ®Êu tíi. Bªn kia phÝa thø cÊp cña r¬le c¸c m¸y biÕn ¸p ®Çu vµo ®−îc kÕt thóc b»ng c¸c ®Ön trë sun, chuyÓn dßng ®iÖn thµnh ®iÖn ¸p tû lÖ. C¸c ®iÖn ¸p nµy ®−îc chuyÓn sang gi¸ trÞ sè nhê c¸c bé biÕn ®æi t−¬ng tù - sè. 3.2.2. B¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian ®éc lËp. Tõng dßng ®iÖn pha ®−îc so s¸nh víi gi¸ trÞ giíi h¹n ®−îc ®Æt chung cho dßng ®iÖn ba pha. Sù khëi ®éng ®−îc chØ thÞ cho tõng pha. §ång hå c¸c pha ®ã chØ thÞ b¾t ®Çu 16
tÝnh thêi gian. Sau khi thêi gian tr«i qua tÝn hiÖu c¾t ®−îc ®−a ra. B¶o vÖ cã hai cÊp, cÊp I> ®−îc duy tr× víi T-I> , cÊp ®Æt cao I>> ®−îc duy tr× víi T-I>>. Dßng ®iÖn Io (®Êt) ®−îc xö lý riªng vµ so s¸nh víi c¸c cÊp qu¸ dßng riªng IE> vµ IE>> . ViÖc khëi ®éng sÏ ®−îc chØ thÞ sau khi thêi gian duy tr× liªn qua tr«i qua T-IE> hoÆc T-IE>> xung lÖnh c¾t ®−îc ®−a ra. C¸c gi¸ trÞ khëi ®éng cña tõng cÊp I> (c¸c pha) IE> (®Êt), I>> (c¸c pha), IE>> (®Êt) còng nh− thêi gian duy tr× t−¬ng øng ®−îc chØnh ®Þnh riªng. S¬ ®å logic cña b¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian ®éc lËp ®−îc tr×nh bµy trong h×nh 3.2.2 3.2.3. B¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian phô thuéc Tõng dßng ®iÖn pha ®−îc so s¸nh víi gi¸ trÞ giíi h¹n, ®−îc ®Æt chung cho c¶ ba pha. ViÖc khëi ®éng ®−îc chØ thÞ cho tõng pha. TiÕp sau sù khëi ®éng cña cÊp thêi gian phô thuéc, thêi gian duy tr× c¾t ®−îc tÝnh to¸n tõ ®Æc tÝnh thêi gian phô thuéc ®· ®Æt vµ ®é lín cña dßng ®iÖn sù cè. Sau khi thêi gian tr«i qua, tÝn hiÖu c¾t sÏ ®−îc ®−a ra. §èi víi dßng ®iÖn Io (®Êt), ®Æc tÝnh kh¸c cã thÓ ®−îc lùa chän. Khi cÊp qu¸ dßng møc cao I>> (c¸c pha), hoÆc IE>> (®Êt) khëi ®éng. Thêi gian liªn quan b¾t ®Çu ®−îc tÝnh, ®éc lËp víi ®Æc tÝnh thêi gian phô thuéc cho IP hoÆc IEP. Sau kho¶ng thêi gian liªn quan T-I>> hoÆc T-IE>> xung lÖnh c¾t ®−îc ®−a ra. C¸c gi¸ trÞ khëi ®éng cña tõng cÊp IP (c¸c pha), IEP (®Êt), I>> (c¸c pha) vµ IE>> (®Êt) cïng nh− thêi gian duy tr× liªn quan cã thÓ ®−îc chØnh ®Þnh riªng biÖt. S¬ ®å l«gic cña b¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian phô thuéc ®−îc tr×nh bµy trªn h×nh 3.2.3 §èi víi c¸c cÊp b¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian phô thuéc cã thÓ lùa chän sâng c¬ së cña dßng ®iÖn hoÆc gi¸ trÞ hiÖu dông ®Ó xö lý. 17
H×nh 3.2.2 S¬ ®å l«gÝc cña b¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian ®éc lËp 18
H×nh 3.2.3 S¬ ®å l«gÝc cña b¶o vÖ qu¸ dßng thêi gian phô thuéc 19