Hướng dẫn sử dụng bảo vệ kỹ thuật số loại REL511 ABB

Ch-ơng I. Giới thiệu REL 511 là một thiết bị điều khiển và bảo vệ đ-ờng dây đa năng có thể sử dụng trên các đ-ờng dây trên không truyền tải ngắn và đ-ờng dây phân phối và cáp ngầm trong các hệ thống nối đất cũng nh- tổng trở nối đất cao hoặc cách ly. Nó đại diện cho các đơn vị cơ bản của các thiết bị đầu cuối bảo vệ đ-ờng dây truyền tải ngắn và phân phối tạo thành một phần của hệ thống PYRAMID (Kim tự tháp). Hệ thống kim tự tháp bao gồm một loạt hoàn chỉnh các thiết bị đầu cuối nhằm các đối t-ợng phức tạp, các hệ thống giám sát trạm và các hệ thống giám sát chức năng nhà máy. Các khối trong Kim tự tháp xuất hiện nh- các đơn vị bảo vệ độc lập hoặc nh- các khối cấu trúc trong Hệ thống giám sát trạm (SMS), Hệ thống điều khiển trạm (SCS) và/hoặc Hệ thống thí nghiệm rơ le (RTS). I-1. Các chức năng cơ bản: Các chức năng bảo vệ cơ bản của REL 511 là bảo vệ khoảng cách với các phần tử đo riêng biệt cho các loại sự cố khác nhau nằm trong các vùng tổng trở khác nhau. Bộ bảo vệ TEL511 bao gồm năm vùng đo tổng trở với chức năng định h-ớng có thể lập trình đ-ợc. Các phần tử đo độc lập cung cấp tiêu chuẩn lựa chọn sự cố chung (GFC). Để cho hoạt động của nó chúng sử dụng các sự kết hợp khác của khác đại l-ợng đo hơn là các phần tử đo theo vùng. Do đó, REL 511 thoả mãn tất cả các yêu cầu đối với hai tiêu chuẩn đo khác nhau ở một điểm Rơ le đơn. Các phần tử đo GFC có thể làm việc trên cơ sở các phép đo quá dòng điện hoặc/và tổng trở. Các phần tử đo tổng trở có các đặc tính đo tiên tiến, nh- thể hiện trong Hình 1. Việc đặt của các phạm vi phản ứng theo h-ớng về tr-ớc và ng-ợc lại là độc lập với nhau. Cũng có sự độc lập t-ơng tự giữa sự đạt đ-ợc h-ớng điện trở cho phục hồi các sự cố có điện trở sự cố lớn hơn và giới hạn đạt đ-ợc cho một vùng tổng trở tải an toàn. Các thông số của vùng tổng trở tải an toàn cũng có thể đặt đ-ợc trong một giải rộng.

Hướng vẫn sử dụng Bảo vệ kỹ thuật số loại REL511 - ABB

Chương III Giao tiếp với Rơ le

Chương IV Các chức năng bảo vệ vμ điều khiển

IV-1 Bảo vệ khoảng cách

IV-2.Bảo vêj quá dòng

IV-3.Tự động đóng vμo điểm sự cố

IV-4 Bảo vệ quá áp vμ kém áp

IV-5 Tự động đóng lại 3 pha

Chương I Giới thiệu

REL 511 là một thiết bị điều khiển và bảo vệ đường dây đa năng có thể

sử dụng trên các đường dây trên không truyền tải ngắn và đường dây phân phối

và cáp ngầm trong các hệ thống nối đất cũng như tổng trở nối đất cao hoặc cách

ly Nó đại diện cho các đơn vị cơ bản của các thiết bị đầu cuối bảo vệ đường dây truyền tải ngắn và phân phối tạo thành một phần của hệ thống PYRAMID (Kim tự tháp) Hệ thống kim tự tháp bao gồm một loạt hoàn chỉnh các thiết bị

đầu cuối nhằm các đối tượng phức tạp, các hệ thống giám sát trạm và các hệ thống giám sát chức năng nhà máy Các khối trong Kim tự tháp xuất hiện như các đơn vị bảo vệ độc lập hoặc như các khối cấu trúc trong Hệ thống giám sát trạm (SMS), Hệ thống điều khiển trạm (SCS) và/hoặc Hệ thống thí nghiệm rơ le (RTS)

I-1 Các chức năng cơ bản:

Các chức năng bảo vệ cơ bản của REL 511 là bảo vệ khoảng cách với các phần tử đo riêng biệt cho các loại sự cố khác nhau nằm trong các vùng tổng trở khác nhau Bộ bảo vệ TEL511 bao gồm năm vùng đo tổng trở với chức năng

định hướng có thể lập trình được

Các phần tử đo độc lập cung cấp tiêu chuẩn lựa chọn sự cố chung (GFC)

Để cho hoạt động của nó chúng sử dụng các sự kết hợp khác của khác đại lượng

đo hơn là các phần tử đo theo vùng Do đó, REL 511 thoả mãn tất cả các yêu cầu đối với hai tiêu chuẩn đo khác nhau ở một điểm Rơ le đơn

Các phần tử đo GFC có thể làm việc trên cơ sở các phép đo quá dòng

điện hoặc/và tổng trở Các phần tử đo tổng trở có các đặc tính đo tiên tiến, như thể hiện trong Hình 1 Việc đặt của các phạm vi phản ứng theo hướng về trước

và ngược lại là độc lập với nhau Cũng có sự độc lập tương tự giữa sự đạt được hướng điện trở cho phục hồi các sự cố có điện trở sự cố lớn hơn và giới hạn đạt

được cho một vùng tổng trở tải an toàn Các thông số của vùng tổng trở tải an toàn cũng có thể đặt được trong một giải rộng

Đặc tính tứ giác của mỗi vùng tổng trở với một mức đặt phạm vi hướng

điện trở và trở kháng riêng biệt và độc lập bảo đảm một ứng dụng tối ưu cho toàn bộ chiều dài đường dây của đường dây đơn cũng như các đường dây với cấu trúc lưới phức tạp Đặc tính tứ giác bảo đảm một sự phục hồi điện trở tối đa với tất cả các sự cố và một giới hạn tối đa của ảnh hưởng của tải Sự thích nghi

tự động của việc bù dòng trở về trong đất góp phần thêm vào khả năng thích nghi của một thiết bị đầu cuối Đặc tính trở khác được bù phụ tải của vùng 1 cho phép REL 511 có thể áp dụng cho bảo vệ đường dây dài với phụ tải lớn

Bảo vệ quá dòng đóng vai trò bổ sung cho chức năng đo tổng trở Nó có thể hoạt động trong chế độ độc lập hoặc dự phòng Trong trường hợp dự phòng

nó chỉ được khởi động chỉ trong các điều kiện vận hành đặc biệt, như trong trường hợp sự cố trong mạch đo điện áp nhị thứ

Loại REL 511 cơ bản có chức năng cắt ba pha

Chức năng đóng vào điểm sự cố sẵn có cho phép cắt ba pha đồng thời cho toàn bộ phần đường dây nếu như một máy cắt chẳng may được đóng vào

điểm sự cố Chức năng này hoạt đồng theo một cách thông thường (bằng một tín hiệu nhị phân bên ngoài từ khóa điều khiển máy cắt), hoặc bằng cách khởi

động lô gich tuỳ chọn sẵn có

REL 511 có bốn nhóm độc lập các thông số đặt Người sử dụng có thể thay đổi nhóm hoạt động cũng như các thông số khác nhau trong bất kỳ nhóm nào tại chỗ và từ xa Có thể thao tác tại chỗ với sự trợ giúp của bộ giao tiếp người máy thân thiện với người sử dụng (dễ sử dụng), hoặc bằng máy tính cá nhân (PC) Việc làm mất tác dụng của một đầu vào nhị phân lập trình riêng biệt

sẽ khoá khả năng thay đổi tại chỗ các giá trị đặt Bằng bốn đầu vào nhị phân có thể lập trình được có thể kích hoạt một nhóm giá trị đặt được lựa chọn

MMI đóng vai trò như một bộ phận thông tin, thể hiện các tín hiệu bắt

đầu và tín hiệu cắt đã xuất hiện trong từng sự cố trong hai sự cố gần nhất được ghi lại

Hơn thế nữa, từng cái một trong hai khả năng MMI tại chỗ thay thế chức năng của các thiết bị đo như các đồng hồ A, V, Var, W và Hz Cũng có cả tình trạng thực tế của tất cả các đầu vào nhị phân và các tín hiệu logic bên trong Các thí nghiệm hướng trong khi chạy thử trở thành thông thường bởi việc sử dụng REL 511 và các khả năng giao tiếp người máy của nó

Các chức năng bảo vệ so lệch, điều khiển và giám sát là rất độc lập về cấu trúc của chúng bên trong thiết bị đầu cuối Các khả năng cấu hình khác nhau, bao gồm các mạch cấu hình sẵn có, giúp người dùng cách tốt nhất có thể chuẩn bị cấu hình đầu cuối riêng của họ, để thích hợp với các yêu cầu đặc biệt khác nhau cho các ứng dụng khác nhau Các phần tử logic và thời gian khác nhau đã được lắp bên trong cấu hình cơ bản của thiết bị đầu cuối nhằm mục

đích này

Có thể thực hiện việc đồng bộ hoá đồng hồ bên trong của thiết bị đầu cuối với đồng hồ trung tâm của trạm bằng các xung phút, được nối tới một đầu vào nhị phân có thể lập trình được riêng biệt cũng như qua các cổng liên lạc nối tiếp sẵn có

Hình 1: Đặc tính chức năng đo tổng trở của bảo vệ REL 511

I-2 Các chức năng tuỳ chọn:

I-2-1 Lôgíc gia tốc tại chỗ

Có thể có sự gia tốc thời gian của vùng đo tổng trở 2, với điều kiện sẵn sàng của chức năng tự động đóng lại và bản thân máy cắt tương ứng Chức năng

được gọi là “loss-of-load” (mất tải) cũng được bao gồm

I-2-2 Lôgíc liên lạc sơ đồ:

REL 511 có logic người dùng lập trình sẵn có cho phép thực hiện thực tế bất kỳ một sơ đồ liên lạc nào Nó bao gồm phần lớn các nhu cầu của các sơ đồ liên lạc hiện có dựa trên sự mở rộng vùng, cắt chuyển đổi quá phạm vi và dưới phạm vi cho phép, cũng như trên nguyên tắc khoá Bên cạnh đó, có logic mở khoá theo hai kiểu nằm trong các sơ đồ cho phép Có một logic đảo dòng riêng biệt để ngăn ngừa việc cắt không cần thiết một hệ thống hoạt động tốt trên các

đường dây nhiều mạch và trong các cấu trúc hệ thống phức tạp Cũng có cả chức năng cắt và weak end infeed echo

I-2-3 Cắt đơn pha

Có thể cắt máy cắt đơn pha đối với các sự cố chạm đất một pha với sự trợ giúp của một logic cắt đơn pha riêng biệt

I-2-4 Lôgíc ưu tiên pha:

REL 511 là một thiết bị đầu cuối bảo vệ đường dây đa năng có thể áp dụng cho đường dây trên không truyền tải và phân phối và cáp trong các hệ thống nối đất trực tiếp, cũng như trong các hệ thống cách điện hoặc được bù Trong hai trường hợp sau, có lôgic lọc và lựa chọn pha như là một tuỳ chọn của

REL 511 Một lôgic lọc sẽ ngăn ngừa cắt ngoài ý muốn sự cố thoáng qua có thể xảy ra ở giai đoạn đầu của sự cố một pha chạm đất Pha sự cố sẽ được chỉ thị với sự trợ giúp của logic lựa chọn pha, dựa trên sự làm việc của các phần tử đo

điện áp sẵn có Logic lựa chọn pha sẽ bảo đảm việc cắt lựa chọn một đường dây

đơn trong khi sự có cross-country Có thể lựa chọn cả kiểu làm việc chu kỳ và không chu kỳ với các lựa chọn thực tế đã biết

I-2-5 Chức năng giám sát hư hỏng cầu chì:

Hoạt động của chức năng giám sát sự cố cầu chì sẵn có được dựa trên việc phát hiện điện áp thứ tự không không có sự xuất hiện của dòng thứ tự không Có thể lựa chọn hoạt động, dựa trên sự có mặt của điện áp thứ tự nghịch, không có dòng điện thứ tự nghịch bằng các giá trị đặt

I-2-6 Giám sát biến dòng:

Chức năng giám sát biến dòng được dựa trên sự so sánh giữa dòng thứ tự không tính được từ các dòng điện pha và dòng điện tham chiếu Dòng điện tham chiếu được lấy từ dòng điện thứ tự không từ một cuộn dây khác Cuộn dây này có thể là loại biến dòng đo lường hoặc loại biến dòng rơ le Chức năng giám sát biến dòng tạo ra tín hiệu báo động

I-2-7 Lôgíc tự động đóng vào điểm sự cố:

Như một tuỳ chọn, REL 511 có một logic bên trong xác định các điều kiện tới hạn cần thiết cho sự làm việc của chức năng đóng vào điểm sự cố Chức năng này có thể thay thế tiếp điểm phụ của khoá điều khiển máy cắt hoặc tiếp

điểm phụ của máy cắt và mạch tương ứng

I-2-8 Phát hiện giao động công suất:

Việc phát hiện dao động năng lượng được dựa trên việc đo thời gian quá

độ tổng trở thoáng qua giữa hai đa giác tổng trở đồng tâm với phạm vi độc lập

ảnh hưởng của sự hoạt động của nó lên các phần tử đo vùng khoảng cách có thể lập trình được cho từng vùng một cách riêng biệt

I-2-9 Bảo vệ quá dòng chạm đất:

So với đặc tính hình tròn, đặc tính tứ giác hoàn thiện độ nhạy của bảo vệ khoảng cách với các sự cố có điện trở sự cố cao hơn Tuy nhiên, bảo vệ khoảng cách không thể phát hiện và giải trừ các sự cố chạm đất có điện trở rất lớn

Chức năng bổ sung bảo vệ quá dòng (O/C) chạm đất có hướng và không

cũ (ví dụ, bảo vệ điện cơ)

Như một tuỳ chọn, bảo vệ quá dòng chạm đất có hướng cũng có thể bao gồm logic liên lạc sơ đồ, làm việc theo quá ngưỡng cho phép hoặc sơ đồ liên lạc

khoá Logic và các tín hiệu vào và ra tương ứng để nhận và gửi các tín hiệu liên lạc là hoàn toàn độc lập với các mạch liên lạc theo sơ đồ đối với chức năng bảo

vệ khoảng cách đó

I-2-10 Chức năng bảo vệ chạm đất độ nhạy cao

Trong các hệ thống trung tính cách điện hoặc nối đất qua tổng trở lớn có hai kiểu bảo vệ chạm đất độ nhạy cao có thể coi như bổ sung cho chức năng bảo vệ khoảng cách Cả hai loại có các phần tử đo thông thường, được lắp đặt trong các phần cứng thêm vào tạo thành một khối thống nhất với thiết bị đầu cuối cơ bản REL 511 Tất cả các tín hiệu logic tương ứng được tích hợp trong logic REL

511 bên trong Các đơn vị đo tuỳ chọn có thể có là:

• RXPF 4, làm việc trên nguyên tắc đo I cos j (Watt met)

* RXPG 4, làm việc trên nguyên tắc đo thoáng qua (Watt met)

I-2-11 Bảo vệ quá dòng chạm đất 4 bước

Thêm vào đó còn có bảo vệ quá dòng Bảo vệ sự cố chạm đất 4 bước dành cho các hệ thống nối đất trực tiếp ở đó có nhu cầu về tính chọn lọc cho cả dòng điện thứ tự không lớn và nhỏ

I-2-13 Ghi sự kiện:

Có tới 150 sự kiện được ghi, nhờ việc đấu nối một máy tính các nhân PC vảo mặt trước của Rơ le

I-2- 14 Tự động đóng lại:

Chức năng tự động đóng lại có hai lựa chọn khác nhau:

- Tự động đóng lại 3 pha một lần hoặc nhiều lần có thể lập trình

- Tự động đóng lại 1 pha một lần hoặc nhiều lần có thể lập trình

I-2-16 Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt

Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt được trang bị ở Rơ le REL511, nó làm việc dựa trên cơ sở của phép đo các dòng điện pha theo máy cắt đường dây Ngoài ra nó còn nhiều các chức năng lựa chọn khác như:

I-2-17 Chức năng giám sát hệ thống

I-2-18 Chức năng bảo vệ quá áp và kém áp

Chương II Các thông số kỹ thuật chính:

Bảng 1: Các thông số, các giá trị định mức và giới hạn làm việc

max 0.05W max 0.1W max 0.2W max 0.4W

Điện áp thử giữa các tiếp điểm lúc

0.4 A 0.4 A Dung lượng Đóng ở tải điện dẫn với

Dung l−îng c¾t DC víi L/R<40 ms 48 V/1A

110V/0.4 A 220V/0.2 A

250 V/0.15 A

48 V/1A 110V/0.4 A 220V/0.2 A

250 V/0.15 A

Chương III Giao tiếp với Rơ le

III-1 Màn hình giao tiếp tại Rơ le:

Rơ le REL 511 có màn hình giao tiếp ở mặt trước Nó có 3 diot phát quang, một màn hình tinh thể lỏng và sáu phím bấm, ngoài ra còn có một cổng cáp quang để nối với máy tính

- Các diot phát quang sẽ cho chúng ta biết những thông tin về trạng thái của Rơ

le, tuỳ theo sự phát sáng hay nhấp nháy của diot

Nếu diot mầu xanh mà sáng liên tục thì Rơ le đang ở trạng thái làm việc bình thường

Nếu diot màu xanh sáng nhấp nháy thì Rơ le đã bị hư hong rở bên trong, trong trường hợp này tuỳ theo mức độ hư hỏng và cấu hình đặt trong Rơ le, nó sẽ bị giảm một số chức năng hoặc bị khoá lại không cho tác động nữa

Nếu diot vàng sáng nhấp nháy có nghĩa là Rơ le đang được đặt ở chế độ thử nghiệm

Nếu diot đỏ sáng liên tục có nghĩa là Rơ le tác động gửi lệnh đi cắt máy cắt Nếu diot đỏ sáng nhấp nháy có nghĩa là Rơ le đã bị khoá từ bên trong hoặc từ lệnh khoá bên ngoài

- Các phím của Rơ le:

Phím C dùng để thoát từng bước trong cây Menu và giải trừ tín hiệu diot quang Phím E dùng để vào sâu trong cây Menu, chỉnh định và các chức năng khác

Phím sang trái (←), sang phải (→) dùng để dịch chuyển con trỏ và dịch từ cửa

sổ dữ liệu này sang cửa sổ khác trong cùng Menu

Phím lên (↑) và phím xuống(↓) dùng để dịch chuyển giữa các Menu, cuốn cây Menu và chỉnh số liệu

III-2 Cửa sổ Menu và dịch chuyển trong cây Menu

Path1/ Path2

Menu (k+1)

Dấu chấm ở đầu dòng thứ nhất luôn hiện lên khi cửa sổ menu được chọn không phải là cửa sổ Menu chính "Path 1" là tên của menu trước " Path 2" là tên của menu đang hoạt động

Dòng thứ hai, thứ ba và bốn là các Menu k, k+1, k+2 Con trỏ hiện đang ở một trong bao Menu đó chỉ ra đường đi tiếp vào các nhánh sau cây của Menu

Nếu ta ấn nút E thì sẽ nhảy vào nấc sau trong cây Menu

Nếu có Menu ở trước k Menu thì có mũi tên lên trên (↑) hiện lên ở dòng thứ hai

Nếu có Menu ở sau k+2 Menu thì có mũi tên xuống dưới (↓) hiện ở dòng bốn

Dùng các phím lên và xuống có thể dịch chuyển con trỏ giữa các menu Dùng phím E để chuyển vào cửa sổ Menu mới hoặc cửa sổ số liệu

III-3 Ghi các thông số vận hành:

ấn phím E để vào cây Menu, dùng phím lên xuống để chọn Menu " service report " sau đó ấn E Những thông tin về trạng thái vận hành của đường dây được bảo vệ và thông tin về Rơ le có thể xem được trong Menu " service report "

Có những nhóm thông tin sau có thể xem khi ta chọn các Submenu và ấn E:

- Thông số vận hành: U, I, P, Q trong "mean value"

- Góc độ của véc tơ U và I trong " phasors "

- Giá trị góc lệch pha, U, f giữa điện áp thanh cái và điện áp đường dây, nếu có

sử dụng chức năng kiểm tra đồng bộ, được xem trong " synchronising values "

- Các trạng thái tín hiệu đầu ra của những khối lôgic điều khiển (BAYCON, COMCON, SWICON và BLKCONZ) được xem ở trong Submenu "app Control"

- Các trạng thái tín hiệu đầu ra của những khối lôgic liên động (AB-TRAFO, ABC-LINE, DB-BUS-A) được xem trong Submenu " interlocking "

- Các giá trị hiện hành của tất cả các các lôgic bên trong, trong đó kể cả các lôgic của các khối liên động và điều khiển, có thể xem ở trong Submenu

" Logical signal "

- Các giá trị lôgic hiện hành của tất cả các cổng đầu vào nhị phân của Rơ le có thể xem trong Submenu " Binary Inputs "

- Số lần tác động đong slại có thể xem trong submenu " AR Counters "

- Những thông tin về thời gian trễ của kênh thông tin hoặc số lần ngắt quảng của kênh truyền có thể xem trong Submenu " Diff Communic "

- Hướng của bảo vệ khoảng cách được xem trong " Direc tion "

- Những thông tin về số % bộ nhớ được sử dụng ghi sự cố, số sự cố trong ngày

và tín hiệu nào khởi động bộ ghi sự cố có thể xem trong Submenu " Disturb Report "

- Nhóm chỉ định đang sử dụng có thể xem trong Submenu " Active Group "

- Đồng hồ chỉ thời gian, ngày tháng hiện hành của Rơ le có ở trong Submenu

" Internal Time "

le REL 511 có thể ghi lại 10 tín hiẹu analogue và 48 tín hiệu nhị phân với tổng thời gian không quá 10 giây Vì vậy, nếu ta ghi những sự cố kéo dài thì số lượng sự cố được ghi lại sẽ nhỏ hơn 10

Để xem các thông tin về sự cố đầu tiên ta ấn phím E để vào cây Menu, sau đó ta dùng phím lên xuống để chọn Menu " Disturbance Report " Khi con trỏ đã chỉ ở Menu " Disturbance Report " ta lại ấn phím E để vào nhánh trong cây Menu, ở đây ta chọn " Disturbance " rồi ấn E Vào nhánh trong nữa của cây Menu ta dùng phím lên xuống để chọn sự cố cần xem và ấn phím E

Ta có thể lần lượt chọn và xem các mục sau:

- Nếu ta chọn Submenu " Fault Locator " ta sẽ biết được khoảng cách tới điểm

sự cố tính từ TI của đường dây được bảo vệ

- Nếu ta chọn Submenu " Trip Values " ta sẽ biết được trị số dòng và áp trước

sự cố (chọn nhánh Prefault) và trong lúc sự cố (chọn nhánh Fault)

Khi đã xem xong ta ấn phím C để thoát khỏi cây Menu bằng cách ấn nhiều lần vào phím C

Nếu muốn xem sự cố được ghi một cách tổng thể ta phải sử dụng máy tính để giao tiếp với Rơ le, ta có thể xem được cả đồ thị các tín hiệu ghi lại trước và trong lúc xẩy ra sự cố

III-5 Các ký hiệu viết tắt hiện trên màn hình của Rơ le REL:

" Weak end infneed "

trong khoảng từ giao cách ly đêns TI

Chương IV Các chức năng bảo vệ vμ điều khiển:

IV-1 Bảo vệ khoảng cách

Yêu cầu cơ bản của một bảo vệ đường dây là tốc độ, độ nhạy và tính chọn lọc cùng với các yêu cầu cao khác về độ tin cậy Thêm vào đó nó phải có thể làm việc trong hệ thống có các loại Rơ le khác như Rơ le điện từ, Rơ le cơ khí Tính thuận tiện của nó làm cho nó trở nên rất quan trọng Đặc biệt khi sử dụng trong hệ thống có các đường dây nhiều mạch vận hành song song, các

đường dây có nhiều nguồn cung cấp,

IV-1-2 Các đặc tính cơ bản:

Chức năng bảo vệ khoảng cách trong bộ bảo vệ đường dây REL5xx là

một bảo vệ khoảng cách sơ đồ đầy đủ Nó bao gồm các phần tử đo riêng rẽ cho các dạng sự cố và các vùng khác nhau

Tuỳ thuộc vào loại bộ bảo vệ, nó có thể có tới 5 vùng đo tổng trở (bộ REL561 có 3 vùng) độc lập với đặc tính đa giác như ở hình 1

Đặc tính theo hướng điện kháng là một đường thẳng, song song với trục

R Thuật toán đo đặc tính vùng trở kháng của sự cố pha - đất bù lại ảnh hưởng của dòng điện tải lên phép đo tổng trở của vùng khoảng cách 1 Vì thế, đặc tính không bị lệch (nghiêng) so với trục R Việc đặt vùng làm việc không phụ thuộc vào mỗi vùng phân cách

Một đường thẳng giới hạn vùng làm việc của bảo vệ khoảng cách theo hướng điện trở Nó song song với đường đặc tính tổng trở ZL, có nghĩa là cùng với trục R nó tạo nên một góc đặc tính ϕL Việc đặt vùng làm việc theo hướng

điện trở không phụ thuộc vào mỗi vùng phân cách Hơn nữa, các giá trị đặt khác nhau có thể đặt cho sự cố Pha - Đất (RFN) và sự cố pha - pha (RF)

Đặc tính hướng ở góc phần tư thứ hai, cùng với trục X tạo nên một góc 25o ở góc phần tư thứu tư, cùng với trục R tạo nên một góc 15o, như trình bày ở hình

1

Hình 2 môt tả ví dụ về đặc tính vùng đo tổng trở của các đặc tính khác nhau

Hình 1: Đặc tính của một vùng đo tổng trở

Hình 2: Các đặc tính khác nhau của một vùng đo tổng trở

IV-1-3 áp dụng đối với các đường dây ngắn và các đường dây dài cho ở hình 3:

Hình 3: Đặc tính đo tổng trở pha - dất

IV-1-4 áp dụng đối với cáp lực:

Cáp cao áp có hai có hai đặc tính chính khác với các đường dây trên không :

- Tương đối ngắn so với các đường dây trên không

- Giá trị trở kháng thứ tự không của chúng rất thấp, trong nhiều trường hợp thậm chí thấp hơn trở kháng thứ tự thuận Dẫn đến giá trị âm của góc đặc tuyến của tổng trở trở về đất

Bộ bảo vệ REL5xx có cung dùng để bảo vệ cho các đường dây cáp

IV-1-5 Nguyên tắc đo:

Các phương trình mạch sự cố sử dụng các giá trị đầy đủ của điện áp, dòng điện và số gia dòng điện (ΔI) Tổng trở biểu kiến được tính toán và kiểm tra với các giới hạn đặt

Đối với sự cố chạm đất 1 pha, việc bù dòng điện trở về đất được áp dụng theo cách cổ điển:

U = Uph - (Zo - Z1) Io

Đối với các sự cố không chạm đất, các điện áp dây (pha - pha) được sử dụng

Hình 4 Nguyên tắc đo

Các phần tử đo nhận được thông tin về dòng điện và điện áp từ bộ chuyển đổi A/D Thông tin sau khi được tính toán, so sánh được phân phối vào bộ nhớ

IV-1-6 Tổng trở đo:

IV-1-6-1 Đo tổng trở Pha - Đất

Đo tổng trở sự cố Pha - Đất được thực hiện dựa vào việc so sánh điện trở tính toán Rm và điện kháng Xm với các giới hạn đặt của vùng theo hướng điện trở và điện kháng

IV-1-6-2 Đo tổng trở Pha - Pha

Đo tổng trở sự cố Pha - Pha được thực hiện dựa vào việc so sánh điện trở tính toán Rm và điện kháng Xm với các giới hạn đặt của vùng theo hướng điện trở và điện kháng

IV-1-6-3 Thiết kế:

Ba bộ xử lý tín hiệu số, tuỳ thuộc vào bộ bảo vệ REL5xx có thể có tới 5 vùng tổng trở của bảo vệ khoảng cách

Hình 5

Bộ xử lý tín hiệu số thứ nhất (DSP) đo các vòng sự cố khác nhau của các

sự cố chạm đất 1 pha và của các vùng khác nhau Điều này tạo nên các vùng

điện trở và điện kháng của đặc tính đối với sự cố chạm đất 1 pha Bộ xử lý tín hiệu số thứ hai thực hiện nhiệm vụ tương tự đối với các vòng sự cố pha - pha

Bộ xử lý tín hiệu số thứ ba thực hiện việc xác định hướng của các dạng sự cố Hình 6 Sơ đồ lôgíc của chức năng bảo vệ khoảng cách đối với vùng khoảng cách 1