BÁO cáo THÍ NGHIỆM KHÍ cụ điện CAO áp

Chương 1: Tủ RMU Siemens ........................................... ..................................................................................... .......................................... 11 1.Giới thiệu về Tụ điện trung thế RMU Siemens ...................................................... 1 ...................................................... 1 2.Giới thiệu Tụ trung thế 8DJH ............................................... ................................................................................. .................................. 55 Chương 2: Rơle số,rơle quá dòng và so lệch sốcủa hãng Siemens. Chương 2: Rơle số,rơle quá dòng và so lệch sốcủa hãng Siemens. ....................... ......................... .. 88 I.Tổng quan về rơ le số ,rơle quá dòng và rơle so lệch số………………………….8 I.Tổng quan về rơ le số ,rơle quá dòng và rơle so lệch số………………………….8 1.Rơle số 1.Rơle số…………………………………………………… ……………………………………………………………………………..8 ………………………..8 1.1 Giới thiệu chung ................................................ ................................................................................................... 8 ...................................................8 1.2 Nguyên lý làm việc và cấu tạo của rơle số ................................................. ........................................................... .......... 99 1.2.1. Các tín hiệu đầu vào và 1.2.1. Các tín hiệu đầu vào và đầu ra. đầu ra. ............................................. ..................................................................... 11 ........................ 11 1.2.1.1. Đầu vào tương tự ................................................................................. ......................................................................................... ........ 1111 1.2.1.2 Đầu vào số ..................................................................... ..................................................................................................... ................................ 1212 1.2.1.3. Đầu ra số ............................................. .............................................................................................. ......................................................... ........ 1313 1.2.2 Xử lý các tín hiệu tương tự ............................................. ............................................................................. 15 ................................ 15 1.2.2.1. Các bộ biến đổi đầu vào .............................................. .............................................................................. 15 ................................ 15 1.2.2.2 Các bộ lọc và bộ khuếch đại ................................................. ......................................................................... ........................ 16 16 1.2.3 Các bộ nhớ kết cấu của rơle số ....................................................................... 19 ....................................................................... 19 1.2.4 Cấu trúc phần mềm của rơ le số ..................................................................... 21 ..................................................................... 21 1.2.4.1.Khái niệm chung ................................................. .......................................................................................... 21 ......................................... 21 1.2.4.2 Chương trình hệ thống ......................................................... ................................................................................. ........................ 2222 1.2.4.3 Các chương trình ứng dụng ......................................... ......................................................................... ................................ 2323 2.Rơ le bảo vệ quá dòng .......................................... ........................................................................................... 26 ................................................. 26 2.1 Bảo vệ quá dòng có 2.1 Bảo vệ quá dòng có thời gian thời gian ............................................................. ............................................................................. ................ 26 26 2.2 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh ................................................ ................................................................................ ................................ 2828 2.3 Bảo vệ quá dòng thứ 2.3 Bảo vệ quá dòng thứ tự không tự không ........................................................... ........................................................................... ................ 2929 2.4 Bảo vệ quá dòng có hướng ......................................................... ................................................................................. ........................ 3030 3.Bảo vệ so lệch dòng điện .............................................. ...................................................................................... 31 ........................................ 31 1. Bảo vệ so lệch ngang ........................................... ............................................................................................ 32 ................................................. 32 2. Bảo vệ so lệch dọc ................................................................. ................................................................................................. ................................ 3232 II.Giới thiệu một số thiết bị Rơle của hãng siemens II.Giới thiệu một số thiết bị Rơle của hãng siemens ......................................... ............................................... ...... 3333 1.Hình d áng………………………………………………………… ... ...……… ... ...…33 2.Chức năng………………………………………………………….……… ... ...….34 3 Rơle so lệch 7UT513 của hãng Siemens .............................................. .............................................................. 36 ................ 36 4. 4. Rơle quá dòng 7SJ600, 7SJ61 của hãng Siemens……………………………...38 Rơle quá dòng 7SJ600, 7SJ61 của hãng Siemens……………………………...38 Chương 3: Tìm hiểu máy cắt trung áp Siemens Vacuum Recloser 3AD 12 – – 27kV…………………………………………………………………………… . .…..41 1.Mô tả chức năng và hoạt động của máy cắt ......................................... ......................................................... ................ 4141 1.1 Nguyên lý cấu tạo và thiết kế máy cắt tự đóng lại. 1.1 Nguyên lý cấu tạo và thiết kế máy cắt tự đóng lại. ........................................... ........................................... 4141 1.2 Bộ đóng cắt chân không ............................................................. ..................................................................................... ........................ 4242 1.2.1 Cực pha ................................................... ................................................... ................................................... ...... 43 1.2.2 Hoạt động của bộ phận dẫn 1.2.2 Hoạt động của bộ phận dẫn động động ................................................... ................................................................... ................ 4444 1.2.3 Lỗ lắp khung và lắp đặt hãm tăng .......................................... .................................................................. 45 ........................ 45 1.3 Tủ điều khiển ............................................. .............................................................................................. ......................................................... 46 ........ 46 11 .3.1Xả điện tích trong tụ điện ................................................................. ................................................................................. ................ 5353 1.3.2 Bộ điều khiển 7SR224 ............................................. ..................................................................................... 53 ........................................ 53 1.3.3 1.3.3 Pin Pin ................................................... ................................................... ................................................. ................................................................. 54 ................ 54 1.3.4 Nguồn nuôi cho thiết bị trao đổi n 1.3.4 Nguồn nuôi cho thiết bị trao đổi ngoại vi goại vi ............................................... ....................................................... ........ 5555 2. Lắp đặt và vận hành thử nghiệm ......................................................................... 56 ......................................................................... 56 2.1 Chỉ tiêu an toàn trong lắp đặt ............................................ ............................................................................ 56 ................................ 56 2.2 Lắp đặt cơ khí ............................................ ............................................................................................. ......................................................... 56 ........ 56 2.3 Lắp đặt về điện ............................................................................................ .................................................................................................... ........ 56 56 2.3.1 Nối đất ............................................. .............................................................................................. ................................................................. 57 ................ 57 2.3.2 Kết nối giữa các cáp của máy cắt và tủ điện .......................................... .................................................. 57 ........ 57 2.3.3 Kết nối nguồn phụ .......................................... ........................................................................................... 59 ................................................. 59 2.4 Kiểm tra hoạt động của máy cắt ................................................ ........................................................................ 59 ........................ 59 3. Quá trình hoạt động ............................................ ............................................................................................. 60 ................................................. 60 3 3 .1 Đóng ngắt điện ........................................................... .................................................................................................... ......................................... 6060 3.1.1 Sự vận hành cục bộ ................................................ ......................................................................................... 61 ......................................... 61 3.1.2 Sử dụng nút ấn ............................................... ................................................................................................ 61 ................................................. 61 3.1.3 Bật tắt qua bản điều khiển .............................................. .............................................................................. 62 ................................ 62 3 3 .1.4Hoạt động khóa ngoài .............................................. ...................................................................................... 62 ........................................ 62 3.2 Kiểm tra và sự cố ............................................... ................................................................................................ 63 ................................................. 63 4. Bảo trì, bảo dưỡng ........................................................................................ ................................................................................................ ........ 6363 4.1 An toàn trong việc bảo dưỡng ............................................................ ............................................................................ ................ 6363 4.2 kế hoạch bảo trì ................................................. .................................................................................................. 63 ................................................. 63 4.3 Phụ tùng .............................................................................. .............................................................................................................. ................................ 6464 5. Thông số kĩ thuật .......................................................................................... .................................................................................................. ........ 6565 5.1 Thôn g số điện và máy móc ................................................................................. 65 ................................................................................. 65 5.1.1 5.1.1 Dữ liệu Dữ liệu đặc điểm đặc điểm chính chính .................................................. .................................................................................. 65 ................................ 65 5.1.2 Số lần hoạt động ............................................. .............................................................................................. 66 ................................................. 66 5.1.3 Thông số dòng điện máy cảm biến ................................................. ................................................................. 66 ................ 66 5.1.4 Sự tiêu thụ năng lượng ........................................... ................................................................................... 66 ........................................ 66 5.1.5 Điều kiện xung quanh ............................................................................. ..................................................................................... ........ 67 67 5.1.6 Độ cao của việc lắp đặt .................................................................... .................................................................................... ................ 67 67 5.2. Kích thước và khối lượng .......................................................... .................................................................................. ........................ 67 67 5.2.1 Công tắc .................................................. ..................................................................................................... ................................................... ...... 67 5.2.2 Bộ điều khiển .................................................. ................................................................................................... 68 ................................................. 68 5.2.3 Cấu trúc lắp ráp – các cực ( có cột chống sét) ............................................... 68 ............................................... 68 5.2.4 Cấu trúc lắp ráp – các cực .............................................. .............................................................................. 69 ................................ 69 5.2.5 Khung trạm biến áp ................................................................................. ......................................................................................... ........ 7070 5.2.6 Khung chứa ............................................ ............................................................................................. ......................................................... 7

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI   

-BÁO CÁO

Đề tài:  

TÌM HIỂU VỀ TỦ ĐIỆN TRUNG

TRUNG ÁP CỦA HÃNG SIEMENS TRUNG ÁP CỦA HÃNG SIEMENS  

Hà Nội  

M Ụ C L Ụ C

Chương 1: Tủ RMU Siemens    1 1   

1.Giới thiệu về Tụ điện trung thế RMU Siemens  1   

2.Giới thiệu Tụ trung thế 8DJH     5 5   

Chương 2: Rơle số,rơle quá dòng và so lệch sốcủa hãng Siemens.    8 8   

1.Rơle số

1.1 Giới thiệu chung    8 8   

1.2 Nguyên lý làm việc và cấu tạo của rơle số        9 9   

1.2.1 Các tín hiệu đầu vào và 1.2.1 Các tín hiệu đầu vào và đầu ra.đầu ra.   11 11   

1.2.1.1 Đầu vào tương tự     11 11   

1.2.3 Các bộ nhớ kết cấu của rơle số   19   

1.2.4 Cấu trúc phần mềm của rơ le số   21   

1.2.4.1.Khái niệm chung    21 21   

1.2.4.2 Chương trình hệ thống     22 22   

1.2.4.3 Các chương trình ứng dụng     23 23   

2.Rơ le bảo vệ quá dòng    26  26    

2.1 Bảo vệ quá dòng có 2.1 Bảo vệ quá dòng có thời gianthời gian    26  26    

2.2 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh    28 28   

2.3 Bảo vệ quá dòng thứ 2.3 Bảo vệ quá dòng thứ tự không tự không     29 29   

2.4 Bảo vệ quá dòng có hướng     30 30   

 2.Chức năng……….………  ….34  

3 Rơle so lệch 7UT513 của hãng Siemens   36  36    

 4. Rơle quá dòng 7SJ600, 7SJ61 của hãng Siemens……… 38 Rơle quá dòng 7SJ600, 7SJ61 của hãng Siemens……… 38  

Chương 3: Tìm hiểu máy cắt trung áp Siemens Vacuum Recloser 3AD 12 –  27kV……… .… 41

1.Mô tả chức năng và hoạt động của máy cắt     41 41    1.1 Nguyên lý cấu tạo và thiết kế máy cắt tự đóng lại.   41 41    1.2 Bộ đóng cắt chân không     42 42    1.2.1 Cực pha   43 43   

1.2.2 Hoạt động của bộ phận dẫn 1.2.2 Hoạt động của bộ phận dẫn động động     44 44    1.2.3 Lỗ lắp khung và lắp đặt hãm tăng    45 45   

1.3 Tủ điều khiển   46  46    

1 .3.1Xả điện tích trong tụ điện    53 53    1.3.2 Bộ điều khiển 7SR224   53 53   

1.3.3 1.3.3 Pin Pin 54 54   

1.3.4 Nguồn nuôi cho thiết bị trao đổi n 1.3.4 Nguồn nuôi cho thiết bị trao đổi ngoại vi goại vi     55 55    2 Lắp đặt và vận hành thử nghiệm  56    

2.1 Chỉ tiêu an toàn trong lắp đặt    56  56    

2.2 Lắp đặt cơ khí    56  56    

2.3 Lắp đặt về điện    56  56     2.3.1 Nối đất    57  57    

2.3.2 Kết nối giữa các cáp của máy cắt và tủ điện   57  57    

2.3.3 Kết nối nguồn phụ   59 59   

2.4 Kiểm tra hoạt động của máy cắt    59 59   

3 Quá trình hoạt động    60 60   

 3 .1 Đóng ngắt điện    60 60    3.1.1 Sự vận hành cục bộ   61 61   

3.1.2 Sử dụng nút ấn   61 61   

3.1.3 Bật tắt qua bản điều khiển   62 62   

 3 .1.4Hoạt động khóa ngoài    62 62   

3.2 Kiểm tra và sự cố    63 63   

4 Bảo trì, bảo dưỡng     63 63   

4.1 An toàn trong việc bảo dưỡng     63 63   

4.2 kế hoạch bảo trì   63 63   

4.3 Phụ tùng     64 64    5 Thông số kĩ thuật     65 65     5.1 Thôn5.1.1 5.1.1 Dữ liệu Dữ liệu đặc điểm  g số điện và máy mócđặc điểm chínhchính   65   

   65 65   

5.1.2 Số lần hoạt động    66  66    

5.1.3 Thông số dòng điện máy cảm biến   66  66    

5.1.4 Sự tiêu thụ năng lượng    66  66    

5.1.5 Điều kiện xung quanh    67  67     5.1.6 Độ cao của việc lắp đặt     67  67     5.2 Kích thước và khối lượng     67  67     5.2.1 Công tắc   67  67    

5.2.2 Bộ điều khiển   68 68   

5.2.3 Cấu trúc lắp ráp –   các cực ( có cột chống sét)   68 68   

5.2.4 Cấu trúc lắp ráp –   các cực   69 69   

5.2.5 Khung trạm biến áp    70 70    5.2.6 Khung chứa   71 71   

Chương 1: Tủ RMU Siemens   

1.Giới thiệu về Tụ điện trung thế RMU Siemens  

Tủ RMU trung thế (Ring Main Unit) hay còn gọi là Tủ điện trung thế đóng vaitrò rất quan trọng và cấp thiết trong mạng lưới phân phối và truyền tải điệnnăng.Hầu hết các tòa nhà building như các cao ốc văn phòng,tòa nhà chọctrời,các nhà máy sản xuất,cảng hàng không, đều có các trạm điện trung thế vớichức năng

chức năng phân phối phân phối nguồn điện,tụ nguồn điện,tụ RMU trung RMU trung thế 8DJH thế 8DJH siemens siemens hay các hay các loạiloại

tụ điện trung thế khác thường đựoc sử dụng trong các trạm điện này

tụ điện trung thế khác thường đựoc sử dụng trong các trạm điện này   

Tủ RMU (Ring Main Unit) được thiết kế theo cấu trúc metal enclosed, cách điện

khí SF6 sử dụng cho hệ thống phân phối trung thế tới 36kV 630A

khí SF6 sử dụng cho hệ thống phân phối trung thế tới 36kV 630A   

• Chủng loại tủ này kín hoàn toàn với tất cả các phần tử đóng cắt mang điện nằmtrong bình khí SF6 được làm bằng

trong bình khí SF6 được làm bằng thép không gỉ Chính nhờ đặc tính này tạo rathép không gỉ Chính nhờ đặc tính này tạo rasản phẩm an toàn cho người vận hành Khả năng chống ẩm, bụi bẩn tốt

sản phẩm an toàn cho người vận hành Khả năng chống ẩm, bụi bẩn tốt.  

• Tủ RMU được kết nối bởi các ngăn cáp đến đi sử dung cầu dao cách ly và ngăncáp ra

cáp ra máy biến áp sử dụng cầu dao phụ tải kết hợp cầu chì bảo vệ.máy biến áp sử dụng cầu dao phụ tải kết hợp cầu chì bảo vệ.  

• Tủ RMU được chia làm 2 loại tùy theo yêu cầu của khách hàng:

• Tủ RMU được chia làm 2 loại tùy theo yêu cầu của khách hàng:  

+ Tủ mở rộng được (Extensible)+ Tủ mở rộng được (Extensible)  

+ Tủ không mở rộng được

+ Tủ không mở rộng được ((Compact)Compact)  

• Tuổi thọ của thiết bị: >

• Tuổi thọ của thiết bị: > 20 năm.20 năm.  

• Hoạt động ổn định trong bất cứ

• Hoạt động ổn định trong bất cứ điều kiện khí hậu khắc nghiệt nàđiều kiện khí hậu khắc nghiệt nào (o (-250C ÷-250C ÷+400C)

• Sản phẩm được sản xuất theo tiêu chuẩn ISO 9001:2000 và ISO 14001

• Sản phẩm được sản xuất theo tiêu chuẩn ISO 9001:2000 và ISO 14001.  

Tủ RMU được sử dụng trong: Trạm biến áp phân phối nhỏ; Trạm biến áp trung,cao thế đặt ngầm hoặc trên cao; Các nhà máy năng lượng gió; Khách sạn, trungtâm mua sắm, trung tâm hội nghị, tòa nhà chung cư, văn phòng

tâm mua sắm, trung tâm hội nghị, tòa nhà chung cư, văn phòng.  

Phạm vi ứng dụngPhạm vi ứng dụng   Tủ RMU được sử dụng ở các trạm điện ngoài trời loại đơn giản, các trạmTủ RMU được sử dụng ở các trạm điện ngoài trời loại đơn giản, các trạmchuyển tiếp và các trạm phân phối

chuyển tiếp và các trạm phân phối   Các trạm điện trong các nhà máy công nghiệp và các trạm điện ngầmCác trạm điện trong các nhà máy công nghiệp và các trạm điện ngầm   Tủ RMU được thiết kế có các chức năng đo lường điện áp, dòng điện và các tínTủ RMU được thiết kế có các chức năng đo lường điện áp, dòng điện và các tínhiệu được sử dụng cho hệ

hiệu được sử dụng cho hệ thống FRTUthống FRTU  

Độ tin cậy cao

Độ tin cậy cao  

1 Tủ RMU đảm bảo

1 Tủ RMU đảm bảo lắp đặt dễ dàng với khả lắp đặt dễ dàng với khả năng cắt tối đa ở mọi năng cắt tối đa ở mọi môi trườngmôi trường  

2 Công nghệ chế tạo hoà

2 Công nghệ chế tạo hoàn hảo, không có sự rò rỉ dòng đn hảo, không có sự rò rỉ dòng điện khi các tiếp điểm ởiện khi các tiếp điểm ởtrạng thái mở 

3 Các buồng cắt được chế tạo bắng thép không rỉ

3 Các buồng cắt được chế tạo bắng thép không rỉ  

4 Không cần bảo dưỡng thường xuyên

4 Không cần bảo dưỡng thường xuyên  

5 Các buồng cắt được sử dụng cách điện

5 Các buồng cắt được sử dụng cách điện khí SF6 khí SF6

6 Toàn bộ hệ thống cách điện SF6 được hàn kín giảm tối đa sự rò rỉ khí SF6

6 Toàn bộ hệ thống cách điện SF6 được hàn kín giảm tối đa sự rò rỉ khí SF6  

7 Tuổi thọ lên tới 30 năm

7 Tuổi thọ lên tới 30 năm  

8 Được sử dụng ở mọi m

8 Được sử dụng ở mọi môi trường khí hậu khác nhauôi trường khí hậu khác nhau  

Độ an toàn

Độ an toàn   Có các liên động thao tác bằng tay tránh các sai sót trong quá trình thao tácCó các liên động thao tác bằng tay tránh các sai sót trong quá trình thao tác  

An toàn khi vận hành và An toàn khi vận hành và toàn bộ hệ thống được lắp đặt kín tutoàn bộ hệ thống được lắp đặt kín tuyệt đốiyệt đối   Phần cao áp chỉ được can thiệp khi các lộ đường dây xuất tuyếnPhần cao áp chỉ được can thiệp khi các lộ đường dây xuất tuyến  được tiếp địađược tiếp địahoàn toàn

Có thiết thị giải phóng áp lực khi có Có thiết thị giải phóng áp lực khi có sự cố áp lực caosự cố áp lực cao   Có các khóa thao tác tránh sự sai sót trong quá trình vận hànhCó các khóa thao tác tránh sự sai sót trong quá trình vận hành   Lắp đặt dễ dàngLắp đặt dễ dàng  

Tốc độ đóng cắt không phụ thuộc Tốc độ đóng cắt không phụ thuộc vào tốc độ thao tácvào tốc độ thao tác  

Tụ điện trung thế là điểm kết nối thứ nhất với mạng lưới điện nhằm cung cấp

và phân phối điện cho các công trình,nếu có bất kì ảnh hưởng hoặc sự cố nào xảy

ra ở tụ trung thế thì nguồn cung cấp cho các công trình sẽ bị mất đi

ra ở tụ trung thế thì nguồn cung cấp cho các công trình sẽ bị mất đi   

GIS là viết tắt của GasGIS là viết tắt của Gas-I-Insulated Switchgear,Tủ điện sửnsulated Switchgear,Tủ điện sử   dụng công nghệ GISdụng công nghệ GISgọi là tụ điện cách điện bằng khí SF6.Tủ RMU trung thế Siemens sử dụng côngnghệ GIS là loại tủ điện kín hoàn toàn,tức không bị tác động bởi những yếu tốmôi trường bên ngoài,những nguyên nhân như hơi ẩm,côn trùng,bụi bặm, hoàntoàn bị loại bỏ với công nghệ GIS.Do đó việc bảo trì bảo dưỡng các thành phầntrong tủ là không cần thiết.Nhờ vậy mà các doanh nghiệp sẽ hoạt động liên tục

và không bị gián đoạn

và không bị gián đoạn.  

Thêm vào đó ,việc sử dụng khí SF6 để cách điện cho phép kích thước tủ RMUnhỏ gọn hơn rất nhiều so với các loại tủ trước đây.Các công trình sử dụng tủRMU sẽ giảm thiểu tối đa

RMU sẽ giảm thiểu tối đa được chi phí và không gian phòng trạmđược chi phí và không gian phòng trạm   

Tủ RMU

Tủ RMU  trung thế gồm có 3 khoang chính:khoang đấu nối cáp,khoang thiết bịtrung thế gồm có 3 khoang chính:khoang đấu nối cáp,khoang thiết bịđóng cắt,khoang thanh cái

đóng cắt,khoang thanh cái.  

Trong mỗi Trong mỗi khoang chính khoang chính thường sử thường sử dụng khí dụng khí SF6 hoặc SF6 hoặc khí bình khí bình thường(AIS)thường(AIS)  

làm môi trường cách điện

làm môi trường cách điện.  

Máy cắt trong khoang thiết bị đóng cắt được phân loại thành :Máy cắt cắt sửMáy cắt trong khoang thiết bị đóng cắt được phân loại thành :Máy cắt cắt sửdụng khí SF6 và máy cắt chân không(VCB)

dụng khí SF6 và máy cắt chân không(VCB)   Môi trường dập hồ quang là môi trường nằm sâu trong máyMôi trường dập hồ quang là môi trường nằm sâu trong máy  cắt.Có 2 loại môicắt.Có 2 loại môitrường dập hồ quang phổ biến:SF6 ha

trường dập hồ quang phổ biến:SF6 hay chân không.y chân không.  

Các thông số và tính năng cơ bản Các thông số và tính năng cơ bản của RMU trung thế SIEMENS:của RMU trung thế SIEMENS:  

Các thông số cơ bản:Các thông số cơ bản:  

+Điện áp lên đến 24kV+Điện áp lên đến 24kV  

+Dòng định mức :630A+Dòng định mức :630A  

Tiêu chuẩn IEC 62271Tiêu chuẩn IEC 62271 200 Tủ điều khiển và tủ đóng cắt được bọc bằng kin loại200 Tủ điều khiển và tủ đóng cắt được bọc bằng kin loại

+Kích thước nhỏ gọn  +Thiết kế module có thể +Thiết kế module có thể mở rộng tùy ýmở rộng tùy ý  +Không bị sự cố do yếu

+Không bị sự cố do yếu tố môi trườngtố môi trường bên ngoài bên ngoài+Không cần bảo trì bảo dưỡng

+Không cần bảo trì bảo dưỡng  +An toàn cho con người

+An toàn cho con người  

2.Giới thiệu Tụ trung thế 8DJH   

Tủ 8DJH là loại tủ GIS thế hệ mới nhất của SIEMENS thiết kế nhỏ gọn,metal-

metal-closed, metal, sử dụng trong nhà và các trạm compact ngoài trời, đượcclosed, metal, sử dụng trong nhà và các trạm compact ngoài trời, đượckiểm nghiệm

kiểm nghiệm (type-(type-tested) theo tiêu chuẩn IEC 62 271tested) theo tiêu chuẩn IEC 62 271-200.-200

Đây là lạo tủ RMU mới nhất của Siemens, nhằm khắc phục nhược điểm của cácloại tủ RMU dạng khối (compact), Siemens đã đưa ra mẫu thiết kế mới nhất dạngđơn thể, nghĩa là chúng ta có thể đặt hàng theo cấu hành yêu cầu của dự án, đặt biệtcách điện bên trong tủ vẫn là SF6, an toàn cho con người Đây là loại tủ được thiết

kế để dễ dàng mở rộng khi cần

kế để dễ dàng mở rộng khi cần.  

Tính năng kỹ thuậtTính năng kỹ thuật      Điện áp: 24kV – Điện áp: 24kV –  630A 630A –  –  20kA/3s 20kA/3s    Tiêu chuẩn: IEC 62271Tiêu chuẩn: IEC 62271-200-200

   Chịu đựngChịu đựng  dòng ngắn mạch đến 25kAdòng ngắn mạch đến 25kA      Dòng định mức cho tải 630ADòng định mức cho tải 630A  

   Dòng định mức cho thanh góp 630ADòng định mức cho thanh góp 630A  Lợi ích và ưu điểm

Lợi ích và ưu điểm      Kín hoàn toàn (IP65)    Kích thước nhỏ gọn, very compactKích thước nhỏ gọn, very compact      Không bị sự cố bởi yếu tố Không bị sự cố bởi yếu tố môi trường: độ ẩm, bụi bậm, hóa chấmôi trường: độ ẩm, bụi bậm, hóa chất, hơi muối,…t, hơi muối,…      Không cần bảo trì bảo dưỡngKhông cần bảo trì bảo dưỡng  

trạm compact substations, nhà máy công nghiệp, sân bay, tàu điện ngầm, tòanhà cao tầng, các công trình có môi trường khắc nghiệt: độ ẩm cao, bụi bậm,hóa chất, hơi muối,…

hóa chất, hơi muối,…  

•    Thiết kế dạng module cThiết kế dạng module có thể mở rộng tùy ýó thể mở rộng tùy ý  

•    Ưu điểm nổi bật: Không phải bảo dưỡng trong suốt tuổi thọ, thích hợp vớiđiều kiện khí hậu nóng ẩm của Việt Nam

điều kiện khí hậu nóng ẩm của Việt Nam  

•    Tích hợp các loại Rơle bảo vệ chuyên dụng với chuẩn truyền thôngProfibus-DP/FMS

Chương 2: Rơle  s ố,rơle quá dòng và so l ệệ ch s ốố   

cc ủ a hãng Siemens   

1.1 Giớ i thiệệu chung u chung  

Rơle kỹ thuật số (gọi tắt là rơle số ) làm việc trên nguyên tắc đo lường số Cácđạilượng đo lường như dòng điện và điện áp nhận được từ phía thứ cấp của máy biếndòng điện (TI), và máy biến điện áp (TU) được số hoá Các số liệu này đượcmộthoặc nhiều bộ vi xử lý tính toán và ra các quyết định theo một chương trìnhcài đặtsẵn trongrơle Có thể hiểu một hợp bộ bảo vệ rơle số là một chiếc máy tínhvớiđầy đủ cấu trúc và làm việc trên thời gian thực

đầy đủ cấu trúc và làm việc trên thời gian thực.  

 Những ưu việt lớn của Rơle số là:

 Những ưu việt lớn của Rơle số là:  

•

• Tích hợp được nhiều tTích hợp được nhiều tính năng vào một ính năng vào một bộ bảo vệ như tự độbộ bảo vệ như tự động đóng lại,ng đóng lại,kết hợp với các bảo vệ phía sau như cầu chì, SI, Reclosed, có kích thước nhỏ gọn,giảm diện tích phòng máy, tiết kiệm chi phí

giảm diện tích phòng máy, tiết kiệm chi phí.  

•

• Khả năng bảo vệ tinh vi, sát với ngưỡKhả năng bảo vệ tinh vi, sát với ngưỡng chịu đựng của đối tượng bảo vệ.ng chịu đựng của đối tượng bảo vệ.Thí dụ có thể chọn các đặc tuyến bảo vệ quá dòng với thời gian phụ thuộc có các

độ nghiêng khác nhau sao c

độ nghiêng khác nhau sao cho phù hợp với đối tượng bảo vệ.ho phù hợp với đối tượng bảo vệ.  

•

• Độ tin cậy cao, Độ tin cậy cao, chính xác và độ chính xác và độ sẵn sàng cao, giảm được sẵn sàng cao, giảm được tần suất thítần suất thínghiệm định kỳ ( thời gian thí nghiệm định kỳ từ 3 đến 6năm), do vậy cung cấpđiện được ổn định và liên tục

điện được ổn định và liên tục.  

choviệc phân tích, tìm nguyên nhân sự cố được chính xác sự cố được chính xác và thuận tiện hơn.và thuận tiện hơn.  

•

• Dễ dàng lấy Dễ dàng lấy được thông được thông tin của Rơle tin của Rơle và cài đặt và cài đặt lại thông lại thông qua cổng giqua cổng giaoaotiếp của Rơle (được thiết kế theo quy chuẩn quốc tế) với máy tính Dễ dàng liênkết với các thiết bị bảo vệ khác và với mạng lưới thông tin đo lường như hệ thốngSCADA…Các rơle số hiện đại thường được chế tạo theo quan điểm “ mỗi phần

tử của HTĐ được bảo vệ bằng một rơle tổ hợp “ Chẳng hạn để bảo vệ các đườngdây tải điện người ta kết hợp trong một r

dây tải điện người ta kết hợp trong một rơle các chức năng sauơle các chức năng sau::  

Bảo vệ khoảng cách có tính năng được bổ xung và mở rộngBảo vệ khoảng cách có tính năng được bổ xung và mở rộng   Bảo vệ quá dòng, quá dòng thứ tự không, quá dòng có hướng…Tự độngBảo vệ quá dòng, quá dòng thứ tự không, quá dòng có hướng…Tự độngđóng lại dường dây (TĐL)

đóng lại dường dây (TĐL)  

Kiểm tra đồng bộ từ bộ Kiểm tra đồng bộ từ bộ nhớ của rơle số có thể nhớ của rơle số có thể nhận được các thông tin sau:nhận được các thông tin sau:Khoảng cách đến điểm sự cố, dòng và áp của sự cố, thông số chỉ định, các đạilượng chỉnh định

1.2 Nguyên lý làm việệ c và cấ u tạạ o của rơle số   

Rơle số làm việc trên nguyên tắc đo lường Các trị số của đại lượng tươngtựlà dòng và áp nhận được từ phía thứ cấp của TI, TU là những biến đầu vào củarơle số

rơle số.  

Sau khi qua các bộ lọc tương tự, bộ lấy mẫu (chặt hoặc băm các đại lượngSau khi qua các bộ lọc tương tự, bộ lấy mẫu (chặt hoặc băm các đại lượng  tương tự theo một chu kỳ nào đó), các tín hiệu này chuyển thành các tín hiệusố.Tuỳ theo nguyên tắc bảo vệ, tần số lấy mẫu có thể thay đổi từ 12 đến 20 mẫutrongmột chu kỳ của dòng

trongmột chu kỳ của dòng  điện công nghiệp.điện công nghiệp.  

Đối với rơle số (thường dùng cho bảo vệ máy phát điện) tần số lấy mẫu cóthể

thể  được kiểm tra liên tục tuỳ vào trị số hiện hưu của hệ thống.được kiểm tra liên tục tuỳ vào trị số hiện hưu của hệ thống   

 Nguyên  Nguyên lý lý làm làm việc việc của của rơle rơle kỹ kỹ thuật thuật số số làm làm việc việc dựa dựa trên trên giải giải thuật thuật toántoántheochu trình các đại lượng điện (chẳng hạn như tổng trở mạch điện) từ trị số củadòngvà áp lấy mẫu Trong quá trình tính toán liên tục này sẽ phát hiện ra chế độ

sự cốsau một vài phép tính nối tiếp nhau, khi đó bảo vệ sẽ tác động, bộ vi xử lýgửi tín

gửi tín  hiệu đến các rơle đầu ra để điều khiển máy cắt.hiệu đến các rơle đầu ra để điều khiển máy cắt.  

Thông tin về đối tượng bảo vệ được đưa vào Rơle qua đầu vào tương tự vàđầuvào số Bộ phận biến đổi đầu vào lọc và khuếch đại tín hiệu tương tự thànhđạilượng phù hợp với đầu vào của bộ chuyển đổi tương tự

đạilượng phù hợp với đầu vào của bộ chuyển đổi tương tự số.Tại đây các tínsố.Tại đây các tínhiệutương tự sẽ được chu

hiệutương tự sẽ được chuyển đổi thành giá trị số tỷ lệ với yển đổi thành giá trị số tỷ lệ với thông tin đầu vào Bộ vithông tin đầu vào Bộ vi

xử lýđược đưa vào chế độ làm việc theo chương trình chứa trong bộ nhớ lập trình

xử lýđược đưa vào chế độ làm việc theo chương trình chứa trong bộ nhớ lập trình  EPROM hoặc ROM Nó so sánh thông tin đầu vào với các giá trị đặt chứa trong bộnhớ

 bộnhớ xoá xoá ghi ghi bằng bằng điện điện EEPROM, EEPROM, các các đại đại lượng lượng chỉnh chỉnh định định được được nạp nạp vào vào bộbộnhớ EEPROM để đề phòng khả năng mất số liệu chỉnh định khi mất nguồn điệnthaotác Các phép tính trung gian được

thaotác Các phép tính trung gian được lưu giữ tạm thời ở bộ nhớ RAM.lưu giữ tạm thời ở bộ nhớ RAM.  

Trong rơle số việc tổ chức ghi chép và lưu trữ các dữ liệu về sự cố dễdàngtheo trình tự diễn biến về thời gian với độ chính xác cao (ms), để giảm dunglượng bộ nhớ của bộ phận ghi sự cố, thường người ta khống chế lượng các lần sự

đểnhường chỗ cho số liệu sự cố vừa xảy ra.  

Trong trường hợp có sự cố, bộvi xử lý sẽ phát tín hiệu số điều khiển các Rơleđầu

ra ở bộ phận vào/ra số đóng hoặc ngắt mạch Người sử dụng

ra ở bộ phận vào/ra số đóng hoặc ngắt mạch Người sử dụng  có thể trao đổithôngcó thể trao đổithôngtin với Rơle qua bàn phím và màn hình đặt ở mặt trước của Rơle Trạng tháilàmviệc của Rơle được thể hiện ở các đèn LED hoặc qua màn hình của Rơle Rơleviệc của Rơle được thể hiện ở các đèn LED hoặc qua màn hình của Rơle Rơle   

liên lạc với các thiết bị bên ngoài hoặc trung tâm điều khiển thông qua cáccổngthông tin tuần tự.

cổngthông tin tuần tự.  

Toàn bộ các bộ phận phần cứng của Rơle được cung cấp nguồn bởi bộ phậnchuyển đổi nguồn DC/AC với các

 phậnchuyển đổi nguồn DC/AC với các cấp điện áp khác cấp điện áp khác nhau, nguồn cung cấp cónhau, nguồn cung cấp cóthể làăcquy hoặc chỉnh lưu lấ

thể làăcquy hoặc chỉnh lưu lấy từ điện áp lưới điện 220 V hoặc y từ điện áp lưới điện 220 V hoặc 380 V.380 V.  

Các rơle số hợp bộ thường có một bộ phần mềm đi kèm theo rất thuận tiệnchoviệc sử dụng máy vi tính để chỉnh định, theo dõi hoạt động của rơle và trao đổiviệc sử dụng máy vi tính để chỉnh định, theo dõi hoạt động của rơle và trao đổi  thông tin vào, ra với rơle, cũng như giúp cho nhân viên vận hành có thể phântíchsự cố nhanh chóng từ các số liệu lưu trữ trong

tíchsự cố nhanh chóng từ các số liệu lưu trữ trong  rơle.Dùng chương trình phầnrơle.Dùng chương trình phầnmềm điều khiển phần cứng: Một trong những điểmnổi bật về mặt công nghệ củaRơle số so với các loại Rơle thế hệ trước đó là kỹ thuật sử dụng phần mềm điềukhiển phần cứng Quy trình tiếp nhận thông tintương tự và thông tin số từkhiển phần cứng Quy trình tiếp nhận thông tintương tự và thông tin số từ   bên  bênngoài của Rơle số cũng tương tự như của thiết bịgiao diện, chỉ có điểm khác làthiết bị giao diện trao đổi thông tin qua lại với bộ vixử lý của máy tính theo kênh

số liệu, kênh điều khiển và kênh địa chỉ thông quacác giắc cắm chuẩn đặt trênkênh bản mạch chính của máy tính (sử dụng máy tínhtrong việc thu thập thông tin

và điều khiển) trong khi ở các Rơle số việc ghép nốiđược thực hiện trực tiếpthông qua các giắc cắm

thông qua các giắc cắm.  

1.2.1 Các tín hiệu đầu vào và đầu ra.

1.2.1.1 Đầu vào tương tự   

Tuỳ theo từng ứngTuỳ theo từng ứng  dụng cụ thể mà số lượng đầu vào tương tự của Rơle sốdụng cụ thể mà số lượng đầu vào tương tự của Rơle sốcóthể thay đổi Như đối với Rơle bảo vệ quá dòng đầu vào thường là 3 dòng phaA,B, C và đôi khi còn có đầu vào thứ tự không, dòng này có thể lấy từ dòng tổngcủa3 dòng thứ cấp các biến dòng (TI) pha hoặc lấy từ cuộc thứ cấp máy biếndòng thứtự không

Đối với Rơle dùng cả áp lẫn dòng như Rơle bảo vệ khoảng cách có thể cócácđầu vào như trên (tối đa là 8 đầu vào).

cácđầu vào như trên (tối đa là 8 đầu vào).  

Các giá trị danh định của các TI, TU được sử dụng tại các đầu vào tươngtựcần phải được cài đặt trong bộ nhớ của Rơle.Dòng định mức thứ cấp đối vớiRơlesố thường là 1A hoặc 5A, áp định mức thường là 100V hoặc 110V

Rơlesố thường là 1A hoặc 5A, áp định mức thường là 100V hoặc 110V.  

Các cuộn đầu vào tương tự được nối tới các cuộn biến dòng hoặc áptrunggian đầu vào đặt trong Rơle

trunggian đầu vào đặt trong Rơle.  

1.2.1.2 Đầu vào số   

Các đầu vào số hay còn gọi là đầu vào trạng thái cung cấp thông tin vềtrạngthái làm việc của hệ thống điện hay các thiết bị bảo vệ khác Các thông tinnày chỉcó 2 giá trị 0 và

 báo), máy cắt không làm việc v.v…  

+ Thông tin do các bảo vệ khác cung cấp, thí dụ như bảo vệkhí của máy biến áp (bảo vệ Gas)

 biến áp (bảo vệ Gas) cảnh báo hay tác cảnh báo hay tác động (Gas nặng thì đi cắt động (Gas nặng thì đi cắt máy cắt, Gas nhẹmáy cắt, Gas nhẹthì cảnh báo), tín hiệu khoá hay cho phép trong sơ đồ liên động (áp lựckhí SF6trong máy cắt ở mức thấp sẽ khoá thao tác máy cắt) v.v…

trong máy cắt ở mức thấp sẽ khoá thao tác máy cắt) v.v…  

+ Tín hiệu điều khiển từ xa của người sử dụng, thí dụ như giải trừ các cảnh báo,

 báo, giải giải trừ trừ tín tín hiệu hiệu sự sự cố cố trên trên rơle, rơle, điều điều khiển khiển đóng đóng cắt cắt máy máy cắt cắt trên trên rơle, rơle, lấylấythông số và các bản ghi sự kiện, khoá hoặc cho phép chức năng TĐLlàm việcv.v…

v.v…  

Các tín hiệu đầu vào thường là tín hiệu điện áp lấy từ nguồn phụ một

khác cógiá trị danh định nhưkhác cógiá trị danh định như  sau: 24, 30, 48, 60, 110, 220V (tuỳ theo chủng loạisau: 24, 30, 48, 60, 110, 220V (tuỳ theo chủng loại

và cácnhà chế tạo khác nhau) Thường một rơle làm việc với nhiều tín hiệu đầuvào số

vào số  khác nhau Việc chuyển cấp điện áp làm việc được thực hiện bằng cáchkhác nhau Việc chuyển cấp điện áp làm việc được thực hiện bằng cáchchuyển các cầu nhảy (Jumper) hay để nguyên hoặc cắt các dây nối tại một vài vịtrí trên bảnmạch thiết bị

trí trên bảnmạch thiết bị.  

Về cấu tạo, sơ đồ mạch tín hiệu số đầu vào cũng thường là các bộ cách lylàmviệc theo 2 nguyên tắc khác nhau có tác dụng bảo vệ thiết bị chống sự cố bênngoài

Bộ cách ly đầu vào sử dụng comparato : Bộ cách ly loại này lợi dụngBộ cách ly đầu vào sử dụng comparato : Bộ cách ly loại này lợi dụngkhảnăng cách ly của các bộ so sánh dùng khuếch đại thuật toán coparato vớitổngtrở đầu vào lớn Tín hiệu đầu vào sẽ xuất hiện ở đầu ra bộ comparatokhi điện áptín hiệu lớn hơn U ngưỡng Dòng điện tiêu thụ khoảng 1

tín hiệu lớn hơn U ngưỡng Dòng điện tiêu thụ khoảng 1 10mA.Cuộn chặn L hình10mA.Cuộn chặn L hìnhxuyến với vài vòng dây có tác dụng chặn các nhiễu xungkim ở đầu vào Ở đâyđiot D đóng vai trò tạo ngưỡng cho mạc

điot D đóng vai trò tạo ngưỡng cho mạch đầu vào.h đầu vào.  

Bộ cách ly đầu vào sử dụng bộ chuyển đổi quang điện : Khi có điện áp tínBộ cách ly đầu vào sử dụng bộ chuyển đổi quang điện : Khi có điện áp tínhiệu, điot phát quang sẽ sáng là mở thông Trazitơ truyền tín hiệu điện ápvàomạch bên trong Bộ chuyển đổi quang được thiết kế với cổng có điềukhiển ở đầuvào Nó chỉ cho tín hiệu vào bên trong khi bộ vi sử lý quét đếnđầu vào số đangxét Điều này làm giảm công suất tiêu thị của mạch đầu vào số trong

xét Điều này làm giảm công suất tiêu thị của mạch đầu vào số trong  chế độ chờ.chế độ chờ.  1.2.1.3 Đầu ra số   

Các tín hiệu đầu ra cơ số 2 có thể phân loại theo 4 nhóm:

Các tín hiệu đầu ra cơ số 2 có thể phân loại theo 4 nhóm:   

1 Nhóm tín hiệu điều khiển: Được đóng cắt bởi các rơle đầu ra Hầu hếtcácrơle số hiện nay đầu sử dụng các rơle có tiếp điểm để làm phần tử thao tác đầura.Điện

ra.Điện  áp làm việc của chúng thường là dòng một chiều 24V.Tiếp điểm có khảáp làm việc của chúng thường là dòng một chiều 24V.Tiếp điểm có khảnănglàm việc với dòng cắt lớn Tiếp điểm điều khiển sử dụng điện áp thao tác bênngoài

ngoài để thực hiện các quy trình đóng cắt MC như cắt 1 pha, cắt 3 pha, đóng 3để thực hiện các quy trình đóng cắt MC như cắt 1 pha, cắt 3 pha, đóng 3 pha

 pha Tiếp Tiếp điểm điểm điều điều khiển khiển thường thường có có công công suất suất và và dòng dòng làm làm việc việc lớn lớn hơn hơn tiếptiếp

điểm báo tínhiệu Để tăng độ tin cậy đôi khi người ta sử dụng các cặp tiếp điểmkép mắc songsong với nhau, cho phép giảm khả năng tiếp điểm bị hở khi cầnkhép mạch điềukhiển.

khép mạch điềukhiển.  

Ví dụ sơ đồ làm việc có thể kết hợp giữa đầu vào và đầu ra số với cáccuộnđiều khiển MC:

cuộnđiều khiển MC:  

• Khi máy cắt MC mở, cuộn cắt bị khoá bởi tiếp điểm phụ 2 của MC

• Khi máy cắt MC mở, cuộn cắt bị khoá bởi tiếp điểm phụ 2 của MC.  

• Tiếp điểm phụ 3 đóng, đầu vào số “Máy cắt mở” nhận được tín hiệu áp

• Tiếp điểm phụ 3 đóng, đầu vào số “Máy cắt mở” nhận được tín hiệu áp.  

• Khi tiếp điểm rơle đầu ra “Đóng máy cắt” khép mạch, cuộn đóng làmviệc

• Khi tiếp điểm rơle đầu ra “Đóng máy cắt” khép mạch, cuộn đóng làmviệc.  

• Tiếp điểm phụ sẽ khoá cuộn đóng và đưa cuộn cắt vào tình trạng sẵngsànglàm việc

làm việc.  

• Điện áp sẽ biến mất ở đầu vào I22, đồng thời xuất hiện ở đầu vào I11 thông báo trạng thái “Máy cắt đóng”

 báo trạng thái “Máy cắt đóng”.  

2 Nhóm các tín hiệu cảnh báo: Cũng sử dụng các rơle có tiếp điểm để đicảnh báo tín hiệu bằng đèn, còi v.v… trên bảng điều khiển trung tâm hoặc nơinhậnhông tin xa

nhậnhông tin xa.  

3 Nhóm các tín hiệu điều khiển đèn LED trên mặt trước rơle thông báocácthông tin về tình trạng làm việc của rơle Theo nguyên tắc, các tín hiệu này

không sử dụng các tiếp điểm đầu ra vì điện áp làm việc của các đèn LED rất bé

<3V, màlấy trực tiếp từ các đầu ra của các vi mạch số phần lôgic sau khi đã đượckhuếchđại Thường mỗi đèn LED tương ứng với một thông tincần thông báo chongười sửdụng Một số rơle mỗi đèn LED có thể gán các thông báo bằng cách lậptrình từ bàn phím cho người sử dụng thực hiện

trình từ bàn phím cho người sử dụng thực hiện   

4 Nhóm các tín hiệu trạng thái bên trong rơle Trong rơle số có đặt cácthanhghi để ghi nhận trạng thái các phần tử lôgic.Người sử dụng có thể hiển thịcáctham số này trên màn hình của rơle hoặc truy xuất từ xa qua cổng tuần tự.cáctham số này trên màn hình của rơle hoặc truy xuất từ xa qua cổng tuần tự.  

1.2.2 X ử  lý các tín hiệu tương tự    1.2.2.1 Các bộộ biến đổi đầu vào

Các bộ biến đổi đầu vào đó là các máy biến áp (TU), máy biến dòng (TI)

tínhiệu và các Tranzitơ.Chúng có chức năng và cấu tạo giống các bộ phận tươngtựcủa rơle tĩnh

tựcủa rơle tĩnh.  

Các máy biến áp tín Các máy biến áp tín hiệu thường có số vòng dâhiệu thường có số vòng dây lớn, kích thước dây nhỏ.y lớn, kích thước dây nhỏ.   Các máy biến dòng tín hiệu có số vòng dây nhỏ, kích thước dây lớn.TrênCác máy biến dòng tín hiệu có số vòng dây nhỏ, kích thước dây lớn.Trênthực tế, trong các rơle số sơ đồ nối dây của các biến dòng phụ thuộc vàoứng dụng

cụ thể

cụ thể Thường các sơ đồ Thường các sơ đồ nối dây sau nối dây sau đây được sử đây được sử dụng:dụng:  

Sơ đồ sao đầy đủ (Yo)Sơ đồ sao đầy đủ (Yo)  

Sơ đồ sao thiếuSơ đồ sao thiếu   Sơ đồ hiệu 2 dòng pha (sơ đồ số 8)Sơ đồ hiệu 2 dòng pha (sơ đồ số 8)  Đối với rơle bảo vệ quá dòng hay khoảng cách 3 pha các máy biến dòngđượcmắc theo sơ đồ sao đủ Ứng dụng rộng trong hệ thống điện có trung tính nốiđất trực tiếp

đất trực tiếp.  

Sơ đồ sao thiếu thường dùng trong hệ thống điện có trung tính cách đấtvìtrong hệ thống này dòng chạm đất nhỏ, khi chạm đất một pha không được coilàchế độ sự cố

làchế độ sự cố

Một rơle số ba pha có thể có các dạng đầu vào dòng như sau:

Một rơle số ba pha có thể có các dạng đầu vào dòng như sau:  

• Ba đầu vào nối với các biến dòng pha đo dòng các pha

• Ba đầu vào nối với các biến dòng pha đo dòng các pha.  

• Một đầu vào nối với biến dòng TTK hay dòng tổng ba pha để đo cácdòngchạm đất lớn

chạm đất lớn.  

• Một đầu vào nối với biến dòng TTK độ nhạy cao để đo

• Một đầu vào nối với biến dòng TTK độ nhạy cao để đo  các dòng chạmđấtcác dòng chạmđất bé

• Sáu đầu vào nối với biến dòng pha để bảo vệ các máy điện 3 pha trong bảo

Các tín hiệu thông tin tiếp theo đó được lọc tinh ở các bộ lọc số khác Các

 bộ lọcthô có tác

 bộ lọcthô có tác dụng loại bỏ các dụng loại bỏ các thành phần sóng thành phần sóng hài bậc cahài bậc cao tần số o tần số lớn hơn mộtlớn hơn mộtnửa tầnsố lấy mẫu để nhằm làm giảm sai số theo định lý lấy mẫu Shannon, các bộlọc số không có khả năng phản ứng với các thành phần này

lọc số không có khả năng phản ứng với các thành phần này.  

Tín hiệu đầu ra của các bộ biến đổi chưa thể phù hợp được ngay với giátrịđầu vào của các bộ chuyển đổi tương tự số được chọn.Các bộ chuyển đổinàythường được làm việc với áp đầu vào có dải biến thiên từ 0 đến Udd  hoặc từhoặc từ

Udd  đến +Uđến +Udd.Vì vậy người ta thường dùng các bộ biến đổi và khuếch đại các tínhiệudòng và áp thành các giá trị phù hợp như trên.Bộ khuếch đại như vậy trongcácrơle số thường là các bộ khuếch đại thuật toán

cácrơle số thường là các bộ khuếch đại thuật toán.  

Sơ đồ đầu vào tương tự ở một số loại Rơle số:

Sơ đồ đầu vào tương tự ở một số loại Rơle số:   

Sơ đồ nối các đầu dây vào và ra của Rơle quá dòng kỹ  thuậật số   

Sơ đồ nối dây của một rơle quá dòng kỹ thuật số điển hình loại 3 pha Ngoài

Sơ đồ nối dây của một rơle quá dòng kỹ thuật số điển hình loại 3 pha Ngoài   các đầu vào thứ cấp của các máy biến dòng pha, biến dòng thứ tự không, ở đâycòncó các đầu vào áp thứ cấp dùng cho bảo vệ quá dòng có hướng, bảo

còncó các đầu vào áp thứ cấp dùng cho bảo vệ quá dòng có hướng, bảo   vệ quávệ quádòngthứ tự nghịch, bảo vệ thiếu áp, bảo vệ quá áp… tuỳ theo từng loại ứng dụng.Các tiếp điểm của rơle thao tác đầu ra có thể sử dụng để đi báo tín hiệu hay thaotác cắt máy cắt Tuỳ theo từng loại rơle, các tiếp điểm này được dùng cho cácchức năngxác định hay có thể thay đổi chức năng tuỳ theo cách lập trình củangười sử dụng.Trong trường hợp sau, biến (hoặc hàm) thao tác của các chức năngmong muốn sẽđược gán ra tiếp điểm được lựa chọn

mong muốn sẽđược gán ra tiếp điểm được lựa chọn.  

Các đầu vào số được sử dụng để thông báo trạng thái của đối tượng bảovệ,của trạng thái đang đóng hay cắt hay đơn thuần để điều khiển rơle từ xa.Tronghầuhết các rơle quá dòng số đều sử dụng một số trong những đầu vào này để

kiểm trakiểm tra  trạng thái cuộn cắt và cuộn đóng Đầu vào số được gán chức năng này sẽtrạng thái cuộn cắt và cuộn đóng Đầu vào số được gán chức năng này sẽ

giám sáttiếp điểm máy cắt thông qua điện áp một chiều đặt vào nó Điện áp nàyđược nốivới 2 đầu của tiếp điểm máy cắt, nếu tiếp điểm này hở mạch và cuộn cắtvẫn

vẫn  nguyên vẹn thì điện áp một chiều sẽ được đưa vào đầu vào số Còn nếu cuộnnguyên vẹn thì điện áp một chiều sẽ được đưa vào đầu vào số Còn nếu cuộncắt hở mạch do đứt dây nối hay hỏng cuộn cắt, điện áp giám sát này sẽ bằng 0 vàrơle sẽ phát tín hiệu báo động

rơle sẽ phát tín hiệu báo động.  

Rơle có các đầu ra truyền thông tin số tuần tự hay song song nối với máytínhhay thiết bị đầu cuối phía xa (RTU), hoặc có đường cáp quang cho phép nó cóthểtrao đổi thông tin với các thiết bị bên ngoài Trong nhiều trường hợp, rơle cóthểtrao đổi thông tin với các RTU bằng các đầu ra tương tự dưới dạng nguồndònghay nguồn áp Rơle thường được sử dụng nguồn nuôi một chiều với các cấpđiệnáp tiêu chuẩn khác nhau tuỳ theo các ứng dụng cụ thể hoặc hãng sản xuất

 Ngoàichức năng bảo vệ, chức

 Ngoàichức năng bảo vệ, chức năng lưu trữ các thông tin trạng năng lưu trữ các thông tin trạng thái của rơle và đốithái của rơle và đốitượng bảo vệ, các thông tin sự cố cho phép người sử dụng phân tích đánh giá sựhoạtđộng của đối tượng cũng như nguyên nhân sự cố

hoạtđộng của đối tượng cũng như nguyên nhân sự cố.  

C ấ u trúc phầần cứ ng của rơle 7SJ 531  

Chức năng của các bộ Chức năng của các bộ chuyển đổi tương tự số trong rơle số:chuyển đổi tương tự số trong rơle số:  

   Chức năng dồn kênh: Cho phép bộ biến đổi ADC có thể làm việc vớinhiềuđầu vào tương tự

nhiềuđầu vào tương tự.  

Chức năng trích và giữ mẫChức năng trích và giữ mẫu tín hiệu tương tự.u tín hiệu tương tự.  

   Chức năng chuyển đổi tín hiệu tương tự thành mã Chức năng chuyển đổi tín hiệu tương tự thành mã cơ số hai ở đầu racơ số hai ở đầu ra

Từ 8 giá trị dòng và áp đầu vào (Ia, Ib, Ic,Io, Ua, Ub, Uc, Uo) các bộ biến đổitạo

ra tối đa 11 tín hiệu tương tự (Ia, Ib, Ic,Io, Ua, Ub, Uc, Uo và Uab, Ubc,Uca).Ch

Uca).Chúng được trích và giữa mẫu với tần số N khoảng 8, 12, 16, 20 lần trongúng được trích và giữa mẫu với tần số N khoảng 8, 12, 16, 20 lần trongmột chukỳ 20 ms tuỳ theo từng loại rơle

một chukỳ 20 ms tuỳ theo từng loại rơle Ví dụ SelVí dụ Sel 321 N=16, với 7SA511 N=20.321 N=16, với 7SA511 N=20.  Các tín hiệu tương tự sau khi được dồn kênh sẽ lần lượt được chuyển đổithành tínhiệu cơ số 2 Bộ ADC của rơle thường có 12bit, trong đó có 11bit dữ liệuvà 1bitdấu

dấu.  

Trong một số loại rơle, do tốc độ thu thập thông tin nhanh, người ta phải sửdụng

 bộ vi xử lý và bộ nhớ riêng có công suất lớn hơn để điều khiển vài bộ ADC

 bộ vi xử lý và bộ nhớ riêng có công suất lớn hơn để điều khiển vài bộ ADC.  

•     Định lý lấy mẫu tín hiệu tương tựVới các tín hiệu cơ số ha

Với các tín hiệu cơ số hai nhận được ở đầu ra i nhận được ở đầu ra của bộ biến đổi ADCcủa bộ biến đổi ADC  

1.2.3 Các bộộ nhớ  k ế t cấ u của rơle số   

Các chương trình cơ bản điều khiển sự làm việc của rơle thường được chứatrong bộ nhớ ROM hoặc EPROM

trong bộ nhớ ROM hoặc EPROM.  

+ ROM được sử dụng trong trường hợp rơle được sản xuất+ ROM được sử dụng trong trường hợp rơle được sản xuất   với số lượng lớnvới số lượng lớnhoặcnhà chế tạo có công nghệ ghi thông tin vào ROM hoàn thiện

hoặcnhà chế tạo có công nghệ ghi thông tin vào ROM hoàn thiện.  

+ EPROM cho mục đích khi sản xuất với số lượng ít, đơn chiếc vì tuyEPROM đắthơn nhưng nó cho phép sửa

EPROM đắthơn nhưng nó cho phép sửa chữa các chương trình đã chữa các chương trình đã ghi trong nó.ghi trong nó.  

Các thông tin chỉnh định bảo vệ và thông tin về hệ thống điện được lưu trữ

hoặctrong DRAM kiểu CMOS (dùng nguồn riêng pin), hoặc trong EEPROM

hoặc cảhai Các bộ RAM động hay NVRAM có ưu điểm là tốc độ ghi thông tinnhanhnhưng nếu pin nuôi chúng bị sự cố thì sẽ bị trục trặc Vì vậy, thông thườngngườita ghi các thông tin này vào trong các bộ nhớ EEPROM Khi rơle mấtnguồn cungcấp, thông tin ghi nhớ trong chúng vẫn không bị mất đi.

nguồn cungcấp, thông tin ghi nhớ trong chúng vẫn không bị mất đi.  

Các căn bản sự kiện và thông tin về sự cố được lưu trữ trong các DRAMvìtốc độ ghi nhớ nhanh của chúng Tại đây

vìtốc độ ghi nhớ nhanh của chúng Tại đây   cũng lưu trữ thông tin về dao độngcũng lưu trữ thông tin về dao độngđiện,các nhiễu loạn, các lịch trình làm việc của rơle theo thời gian v.v…

điện,các nhiễu loạn, các lịch trình làm việc của rơle theo thời gian v.v…  

Các dữ liệu thông tin đo lường, các kết quả tính toán… được lưu trữ trongcác bộ nhớ RAM (SRAM và DRAM) dùng nguồn cung cấp của rơle Tại đaycũng

cũng  lưutrữ thông tin ngày tháng, thời gian thực.Các dữ liệu này sẽ bị xoá nếulưutrữ thông tin ngày tháng, thời gian thực.Các dữ liệu này sẽ bị xoá nếurơle bị mấtnguồn cung cấp.Người điều hành có thể truy xuất văn bản sự kiện từ

xa, căn cứvào ngày tháng ghi trên rơle để biết được tình trạng làm việc của rơle bảo vệ

 bảo vệ.  

Trong rơle, các chức năng thường được chế tạo trên các bản mạch riêng biệttạothành các môđun.tuỳ theo các laọi rơle có thể có các môđun sau:

tạothành các môđun.tuỳ theo các laọi rơle có thể có các môđun sau:  

Môđun nguồnMôđun nguồn  

Môđun tín hiệu vàoMôđun tín hiệu vào  

Môđun bộ vi xử lýMôđun bộ vi xử lý  

Môđun thông tinMôđun thông tin  

Giao diện người sử dụngMôđun nguồn đựơc chế tạo độc lập vàGiao diện người sử dụngMôđun nguồn đựơc chế tạo độc lập và  được cheđược chechắn cẩn thận vì đây là nguồn phát sinh nhiễu mạch Đôi khi môđun vào và ra tínhiệu được chế tạo chung trênmột bản mạch Tương tự như vậy, đôi khi môđunthông tin trong các rơle mới hiệnnay chỉ là bản mạch nhỏ được gắn trên môđunkhác

1.2.4 C ấ u trúc phầần mề m của rơ le số    1.2.4.1.Khái niệệm chung

Các chương trình phần mềm là điểm khác biệt lớn nhất trong rơle số

so vớicác rơle khác Thực chất chúng là các bit thông tin được sắp xếp theo cáctrình tựquy định gọi là lệnh và được chứa trong các bộ nhớ khác nhau Khi rơleđược cấpnguồn, bộ vi xử lý và các linh kiện phần cứng khác sẽ hoạt động tuântheo sự hướng dẫn của các tệp lệnh này theo một chương trình xác định trước,nhờ đó rơlecó thể hoạt động như một phần

nhờ đó rơlecó thể hoạt động như một phần tử tự động.tử tự động.  

Các chương trình phần mềm của rơle số có thể phân làm 2 nhóm chính:Các chương trình phần mềm của rơle số có thể phân làm 2 nhóm chính:  

• Phần mềm hệ thống

• Phần mềm hệ thống  

• Phần mềm ứng dụngPhần mềm hệ thống bao gồm các chức năng tự kiểmtra báo lỗi nội bộ rơle,các thông tin vào ra Nó chỉ phối sự hoạt động qua lại giữacác bộ phận phần cứngvới nhau, tạo môi trường phần mềm cho các ứng dụngkhác nhau có thể phát triểnvà hoạt động hiệu quả Tóm lại đây là phần mềm cơ sở

mà bất cứ thiết bị kỹ thuậtsố dùng vi xử lý nào cũng phải được trang bị để có thểhoạt động được.Các chương trình phần mềm ứng dụng được sử dụng phụ thuộcvào các chứcnăng bảo vệ được cài đặt trong rơle Để rơle có thể làm việc hiệuquả, các chươngtrình quy định chi tiết thao tác của các linh kiện phần cứng trong

mỗi chế độ làmviệc khác nhau như xử lý các số liệu tương tự, số liệu số, tươngtức với người sửdụng, vào ra thông tin, ra quyết định thao tác v.v…Bộ vi xử lýthực hiện các chương trình ứng dụng theo 2 cách chính:

thực hiện các chương trình ứng dụng theo 2 cách chính:  

• Chạy các chương trình ứng dụng lần lượt theo trình tự thời gian

• Chạy các chương trình ứng dụng lần lượt theo trình tự thời gian.  

• Phương pháp này gọi là phương pháp ngắt: cho phép khởi độn

• Phương pháp này gọi là phương pháp ngắt: cho phép khởi độn ggchươngtrình ứng dụng nào đó khi bộ vi xử lý nhận được thông tin từ bên ngoài.Khiđó dừng các hoạt động khác của rơle để thực hiện chương trình ứng dụng phù

hợp với thông tin bên ngoài đó, sau đó quay lại thực hiện các thao táccòn dangdở

dở.  

1.2.4.2 Chương trình hệ thố ng

¤¤ Chương trình tự kiểm tra khi đóng nguồnChương trình tự kiểm tra khi đóng nguồn  

Các rơle số hiện nay cho phép kiểm tra khả năng làm việc của các phần

tửchính của phần cứng ngay sau khi rơle được cung cấp nguồn và hiển thị kếtquảkiểm tra lên màn hình Các phần tử này có thể

quảkiểm tra lên màn hình Các phần tử này có thể  là: Bộ vi xử lý, các bộ nhớ, bộlà: Bộ vi xử lý, các bộ nhớ, bộđồnghồ thời gian, các bộ kiểm tra ngắt vào ra thông tin, bộ chuyển đổi tương tựsốv.v…Kết quả kiểm tra có thể là “tốt”, “báo động”, và “hư hỏng nội bộ” Trongmột số rơle, các loại bộ nhớ như EPROM và RAM được kiểm trakhông

một số rơle, các loại bộ nhớ như EPROM và RAM được kiểm trakhông   chỉ vàochỉ vàolúc bật nguồn mà còn quy định theo chu kỳ bởi chương tr 

lúc bật nguồn mà còn quy định theo chu kỳ bởi chương tr ìình phầnmềm Các ônh phầnmềm Các ônhớ bị hư hỏng phát hiện được sẽ bị cô lập tự động để tránh lỗi chocác lần ghithông tin tiếp theo

thông tin tiếp theo.  

¤¤Chương trình hệ thống vào/ra cơ sở (BIOS)Chương trình hệ thống vào/ra cơ sở (BIOS)  

Chương trình này cung cấp một giao diện nhằm tương thích hoàn toàncácchương trình ứng dụng với cơ sở phần cứng của rơle Đó là tập hợp các chutrình điều khiển các linh kiện phần cứng cho phép người lập trình ứng dụng giámsát vàtruyền các dữ liệu qua lại các bộ phận vào/ra một cách dễ dàng Với cácchươngtrình BIOS, người lập trình ứng dụng không cần phải hiểu một cách tỉ mỉcác bộ phận vào/ra dữ liệu trong rơle làm việc như thế nào mà chỉ cần biết chúng

có thểlàm được gì Khi phần cứng của rơle được nâng cấp, chỉ cần thay đổi cácchươngtrình BIOS kèm theo mà không ảnh hưởng đến chương trình ứng dụng.Điều nàycho phép các phần mềm ứng dụng có thể tồn tại lâu dài không phụ thuộcvào sự phát triển của phần cứng

vào sự phát triển của phần cứng.  

Các chương trình điều khiển vào/ra cho phép điều khiển các bộ phậnsau đây:

sau đây:  cácđầu vào trạng thái sô, các đầu ra thao tác số, các cổng song song vàcácđầu vào trạng thái sô, các đầu ra thao tác số, các cổng song song vàtuần tự, mànhình hiển thị, bàn phím, các đèn LED, các đầu vào tương tự v.v…tuần tự, mànhình hiển thị, bàn phím, các đèn LED, các đầu vào tương tự v.v…  

¤¤Chương trình thực thi đa nhiệmChương trình thực thi đa nhiệm  

Đây là chương trình cho phép vi xử lý có thể thực hiện đồng thời vài chứĐây là chương trình cho phép vi xử lý có thể thực hiện đồng thời vài chứcc năngnăngứng dụng theo thời gian thực Nó hoạt động bằng cách cho phép người lậptrìnhứng dụng phân chia chương trình ứng dụng thành các nhiệm vụ nhỏ riêng biệt.Mỗi

 biệt.Mỗi nhiệm nhiệm vụ vụ được được gán gán một một thứ thứ tự tự ưu ưu tiên.Chương tiên.Chương trình trình đa đa nhiệm nhiệm chỉ chỉ chocho phép

 phép thực thực hiện hiện một một nhiệm nhiệm vụ vụ trong trong một một thời thời điểm điểm Các Các nhiệm nhiệm vụ vụ khác khác đãđãđượckích hoạt khi đó được nhớ trong các bộ nhớ theo trật tự hàng nếu không thểthựcthi chúng ngay lập tức Các nhiệm vụ có thứ tự ưu tiên cao hơn sẽ được thựchiệntrước các nhiệm vụ có thứ tự ưu tiên thấp hơn.Việc phân chia các chươngtrìnhứng dụng như vậy cho phép biến hoá các chức năng bảo vệ trong rơle trongcácchế độ làm việc khác nhau

cácchế độ làm việc khác nhau.  

¤¤Các chương trình phục vụ Các chương trình phục vụ cho lập trình ứng dụng cho lập trình ứng dụng   

Đây là các chương trình phần mềm được sử dụng trong giai đoạn phát triểncác phần

 phần mềm mềm ứng ứng dụng dụng dùng dùng trong trong rơle rơle Đó Đó là là các các chương chương trình trình gỡgỡrối(DEBUGGING) sử dụng khi tắt nguồn hoặc đang chạy chương trình ứng dụngđểkiểm tra và thay đổi nội dung các bộ nhớ và các công vào/ra, các thanh ghicũngnhư các bước thực hiện chương t

cũngnhư các bước thực hiện chương trình.rình

1.2.4.3 Các chương trình ứ ng d ụụng

Các chương trình này điều khiển sự làm việc của bộ vi xử lý đối với các

môđunvào/ra tín hiệu số và tương tự, môđun thông tin và giao diện với người sửdụng.Trong các rơle số sử dụng nhiều bộ vi xử lý, nó còn cho phép bộ vi xử lýchínhđiều khiển sự hoạt động của bộ

chínhđiều khiển sự hoạt động của bộ vi xử lý phụ.vi xử lý phụ.  

1.Khởi động 1.Khởi động : Phần mềm ứng dụng của bọ vi xử lý trong chế độ khởi động sẽ: Phần mềm ứng dụng của bọ vi xử lý trong chế độ khởi động sẽthựchiện các thao tác sau:

thựchiện các thao tác sau:  

+ Đọc các thông tin trạng thái trong các EEPROM hoặc NVRAM Nếu cáccảnh báo chưa được giải trừ trong lần làm việc trước thì chúng được phục hồi vàđượchiển thị ở mặt trước rơle

đượchiển thị ở mặt trước rơle  

+ Tất cả các giá trị đặt của rơle được nhớ trong EEPROM được rà soát lạixem cóở trong miền làm việc cho phép không Nếu giá trị đặt ở ngoài miền làmviệc, tínhiệu cảnh báo sẽ phát ra.Các giá trị hợp lý sẽ được tải từ EEPROM vàotrong miềnlàm việc của bộ nhớ RAM của rơle.

trong miềnlàm việc của bộ nhớ RAM của rơle.  

+ Bộ vi xử lý khởi động các đồng hồ thời gian, các điều khiển ngắt và vào racùngcác biến dữ liệu

cùngcác biến dữ liệu.  

2 Xử lý dữ liệu tương tự:  

Các tín hiệu tương tự đầu vào như dòng và áp lấy mẫuvới tốc độ N mẫutrong một chu kỳ tần số công nghiệp và được chuyển đổi thànhgiá trị số Kết quảthu được lưu trữ trong các bộ đệm bộ vi xử lý tiến hành các phần mềm lọc cácgiá trị số theo các thuật toán lọc như lọc Fourrier hay lọc rời rạchoặc lấy đạo hàm

để xác định các tín hiệu thông tin có ích Trong một số rơle số cótốc độ thu thậpthông tin cao, người ta sử dụng riêng một bộ vi xử lý để thực hiệncác thao tác nàykèm theo chương trình phần mềm phục vụ nó

liên tục theo chu kỳ dài ngắn khác nhau tuỳ theo tínhc  ấp thiết của từng loại thôngấp thiết của từng loại thôngtin Ví dụ tín hiệu cắt liên động cần phải được cậpnhật trong vòng một vài chu kỳlấy mẫu, các tín hiệu k

lấy mẫu, các tín hiệu khác như giải trừ hoặc đồng bộ thhác như giải trừ hoặc đồng bộ thời gian có thể lâu hơn…ời gian có thể lâu hơn…  

+ Các tín hiệu điều khiển các rơle đầu ra được bộ vi xử lý liên tục quét tớitrongvòng một, hai chu kỳ lấy mẫu Khi xảy ra sự cố, tín hiệu điều khiển của bộ

vi xử lýthay đổi, trong thời gian rất ngắn các rơle đầu ra sẽ khổi động để đi báotín hiệuhoặc đi cắt đối tượng được bảo vệ.  

4 Giao diện người sử dụng

4 Giao diện người sử dụng :Phần mềm giao diện người sử dụng đọc các mã:Phần mềm giao diện người sử dụng đọc các mã

từ bàn phím và thông báo kết quả lên màn hình (điot phát quang hoặc màn tinh

thể lỏng) Người sử dụng giao tiếp với rơle qua menu hình cây hoặc theo nguyêntắc địa chỉ.  

5.Thông tin liên lạc:

5.Thông tin liên lạc: Việc trao đổi thông tin với các thiết bị qua các cổngViệc trao đổi thông tin với các thiết bị qua các cổng

tuần tựhoặc song song được thực hiện qua các giao thức (protoco) Trong các rơle

có yêucầu nghiêm ngặt về chất lượng thông tin như bảo vệ so lệch đường dây, đôikhi

khi người ta dùng riêng một bộ vi xử lý cho chức năng thông tin liên lạc kèm theongười ta dùng riêng một bộ vi xử lý cho chức năng thông tin liên lạc kèm theođólà phần mềm phục vụ boj vi xử lý này Độ phức tạp của phần mềm thông tinliênlạc phụ thuộc vào cổng thông

liênlạc phụ thuộc vào cổng thông   tin được chọn (song song hay tuần tự), mãtin được chọn (song song hay tuần tự), mãthông tin,giao thức thông tin và các chức năng phụ trợ kèm theo Nó bao gồm cácthao táclập truyền gói thông tin, nhận, khẳng định và tách các thông tin có ích.  

6 Đo lường và bản ghi sự kiện  

Đo lường là một trong

Đo lường là một trong  những nhiệm vụ của bộ vi xử lý thông tin tương tự.những nhiệm vụ của bộ vi xử lý thông tin tương tự

Bộ phậnnày cập nhật thông tin về hệ thống điện theo chu kỳ lấy mẫu f ss =50.Ntrước hếnhằm mục đích phát hiện sự cố Kết quả đo lường và tính toán nhận đượcđược lưutrữ ở bộ nhớ RAM Theo một chu kỳ chậm hơn (khoảng 1s) một vàitrong cácthông số này được tải vào bộ nhớ của màn hình Khi kích hoạt chứcnăng đo lườngcủa rơle, phần mềm điều khiển sẽ hiện thị nội dung của bộ nhớmàn hình theo địachỉ được chọn Đó có thể là giá trị dòng, áp, dòng tổng ba phav.v…

v.v…  theo giá trị tứcthời hay hiệu dụng Các thông số này sẽ liên tục được thaytheo giá trị tứcthời hay hiệu dụng Các thông số này sẽ liên tục được thayđổi mới bằng cách xoácác giá trị cũ nạp thêm giá trị mới nhất vào

đổi mới bằng cách xoácác giá trị cũ nạp thêm giá trị mới nhất vào.  

Bản ghi sự kiện được lưu giữa tại các DRAM có nguồn nuôi riêng cho phéplưugiữ thông tin ngay cả khi mất nguồn cu

lưugiữ thông tin ngay cả khi mất nguồn cung cấp, có hai loại bản ng cấp, có hai loại bản ghi:ghi:  

•Loại ghi thông tin vắn tắt các sự kiện được ghi theo trình tự thời gian,theonguyên tắc lần lượt Các sự kiện lâu sẽ bị xoá dần sao cho số lượng sựkiệnnhớ được không đổi

kiệnnhớ được không đổi.  

•Loại thứ hai cho phép ghi tỉ mỉ hơn về thông tin vừa diễn ra Điều kiệnthựchiện loại này là rơle thực hiện thao tác đóng cắt MC Khác với loại trênlà có thể

xem trực tiếp trên màn hình hiển thị của rơle thì ở loại này phải có phần mềm phụtrợ để có thể truy cập vào rơle để hiển thị thông tin trên mànhình máy tính Ví dụnhư rơle SEL

như rơle SEL 351 sử dụng phần mềm SELPLOT hayrơle quá dòng 7SJ512 và351 sử dụng phần mềm SELPLOT hayrơle quá dòng 7SJ512 và7SA511 của SIEMEMS dùng chương trình DIGSI,việc giao tiếp thực hiện quacổng giao tiếp tuần tự

cổng giao tiếp tuần tự.  

vệkhác Khi chức năng   bảo  bảo vệ vệ được được kích kích hoạt, hoạt, các các biến biến đầu đầu vào vào của của nó nó đượcđượckíchhoạt theo và được nạp vào các địa chỉ cố định trong bộ nhớ RAM Phần mềm

chứcnăng bảo vệ thực chất là một thuật toán làm việc theo quy trình cho trước.chứcnăng bảo vệ thực chất là một thuật toán làm việc theo quy trình cho trước.  

2.1 Bảo vệ quá dòng có 2.1 Bảo vệ quá dòng có thời gianthời gian  

Bảo vệ quá dòng có thể làm việc theo đặc tính thời gian độc lập (đường 1) hoặc phụ thuộc (đường 2) hoặc hỗn hợp (đường 3;4)

Bảo vệ quBảo vệ quá dòng :á dòng :Chống lại các dạng sự cố quá dòng một pha, hai pha & ba pha và sự cốchạm đất.

chạm đất.  

Bảo vệ khởi động khi:

Bảo vệ khởi động khi:  

    Dòng điện của một pha, hai pha hoặc cả ba pha vượt quá một giá trị đã đượccài đặt trước trong rơle

cài đặt trước trong rơle.  

    Có thể làm việc với thời gian trễ để Có thể làm việc với thời gian trễ để đảm bảo tính chọn lọc.đảm bảo tính chọn lọc.  

    Thời gian trễ có thể là độc lập so với dòng điện hoặc phụ thuộc vào dòngđiện Có hai loại đặc tính thời gian tác động: Bảo vệ quá dòng với đặc tínhthời gian độc lập và Bảo vệ

thời gian độc lập và Bảo vệ quá dòng với đặc tính thời gian phụ thuộc.quá dòng với đặc tính thời gian phụ thuộc.  

    Bảo vệ quá dòng với đặc tính thời gian độc  lập:  

Thời gian làm việc (trễ) của bảo vệ không phụ thuộc vào độ lớn dòng ngắnmạch hay vị trí ngắn mạch

mạch hay vị trí ngắn mạch.  

 Bảảo vệệ quá dòng với đặc tính thời gian độc lậậ p

   Bảo vệ quá dòng với đặc Bảo vệ quá dòng với đặc tính thời gian phụ thuộctính thời gian phụ thuộc::

    Thời gian làm việc: phụ thuộc tỷ lệ nghịch vào độ lớn của dòng điện ngắnmạch

mạch.  

    Trong thực tế thì thời gian tác động tTrong thực tế thì thời gian tác động tỷ lệ với tỷ số Ingắn mạch/ Ikhởi động.ỷ lệ với tỷ số Ingắn mạch/ Ikhởi động.  

 Bảảo vệệ quá dòng vớ i các loại đặc tính

Bảo vệ quá dòng có đặc tuyến thời gian độc lập trong nhiều trường hợp khóthực hiện được khả năng phối hợp với các bảo vệ liền kề mà vẫn đảm bảo đượctính tác động nhanh của bảo vệ.Một trong những phương pháp khắc phục làngười ta sử dụng bảo vệ quá dòng với đặc tuyến thời gian phụ thuộc Hiện naycác phương thức tính toán chỉnh định rơle quá dòng số với đặc tính

các phương thức tính toán chỉnh định rơle quá dòng số với đặc tính  thời gian phụthời gian phụthuộc do đa dạng về chủng loại và tiêu chuẩn nên trên thực tế vẫn chưa đượcthống nhất về mặt lý thuyết điều này gây khó khăn cho việc thẩm kế và kiểm địnhcác giá trị đặt

các giá trị đặt.  

2.2 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh  

Rơ le bảo vệ dòng cắt nhanh loại bảo vệ dảm bảo tính chọn lọc bằng cáchchọn dòng khởi động lớn hơn dòng ngắn mạch lớn nhất qua chỗ đặt bảo vệ khi hưhỏng ở ngoài phần được bảo vệ Rơ lê bảo vệ cắt nhanh thường làm việc khôngthời gian hoặc có thời gian rất bé đ

thời gian hoặc có thời gian rất bé để nâng cao nhạể nâng cao nhạy và mở rộng vùngy và mở rộng vùng   bảo vệ. bảo vệ.  

 Đồ thị tính toán bảo vệ dòng căt nhanh không thời gian  

đối với đường dây có nguồn cung đối với đường dây có nguồn cung cấp một phíacấp một phía  

Xét sơ đồ mạng trên hình 2.2.1, Rơ le bảo vệ cắt nhanh đặt tại đầu dây AB

về phía trạm A Để bảo vệ không khởi động khi ngắn mạch ngoài (trên các phần

tử nối vào thanh góp trạm B), dòng điện khởi động IKĐ  của rơ le bảo vệ cần chọncủa rơ le bảo vệ cần chọnlơn hơn dòng điện lớn nhất đi qua đoạn AB khi ngắn mạch ngoài Điểm ngắnmạch tính toán là N nằm gần thanh góp trạm B phía sau máy cắt

mạch tính toán là N nằm gần thanh góp trạm B phía sau máy cắt  

IIKĐ= K at.I Nngmax

Trong đó:  

II Nngmax :là dòng ngắn mạch lớn nhất khi ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ.là dòng ngắn mạch lớn nhất khi ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ.  

K at  :hệ số an toàn, xét tới ảnh hưởng của thành phần không chu kì, việc tính:hệ số an toàn, xét tới ảnh hưởng của thành phần không chu kì, việc tínhtoán không chính xác dòng ngắn mạch và sai số rơ le Thường K at=1,2-1,3

 2.3 Bảả o vệệ quá dòng thứ  tự  không

Sử dụng bộ lọc dòng điện thứ tự không

Sử dụng bộ lọc dòng điện thứ tự không.  

+ Thực tế: do các BI có sai số >> dòng điện qua rơle khác 0.

+ Thực tế: do các BI có sai số >> dòng điện qua rơle khác 0.  

Để rơle không tác động: đặt dòng

Để rơle không tác động: đặt dòng khởi động lớn hơn dòng điện sinh ra do sai khởi động lớn hơn dòng điện sinh ra do sai sốsốnày

Giá trị cài đặt: Ikhởi động 51N=(0,1÷0,3)Iđịnh mức BI

Giá trị cài đặt: Ikhởi động 51N=(0,1÷0,3)Iđịnh mức BI.  

Chế độ sự cố: dòng điện qua rơle tăng gấp nhiều lần >>bảo vệ tác động

Chế độ sự cố: dòng điện qua rơle tăng gấp nhiều lần >>bảo vệ tác động   

Do giá trị khởi động đặt thấp >>bảo vệ có độ nhạy cao

Do giá trị khởi động đặt thấp >>bảo vệ có độ nhạy cao   

TThời gian làm việc:hời gian làm việc:  

Phối hợp với các bảo vệ quá dòng thứ tự không khác.Phối hợp với các bảo vệ quá dòng thứ tự không khác   

Ảnh hưởng của các thành phần sóng hài bậc 3:Ảnh hưởng của các thành phần sóng hài bậc 3:

Rơle sẽ có thể tác động nhầm nếu thành phần sóng hài này đủ độ lớn.Rơle sẽ có thể tác động nhầm nếu thành phần sóng hài này đủ độ lớn.  

 2.4 Bảả o vệệ  quá dòng có hướ  ng  ng  

Bảo vệ dòng điện có hướng là loại bảo vệ phản ứng theo giá trị dòng điện tạichỗ nối bảo vệ và góc pha giữa dòng điện đó với điện áp trên thanh góp của trạm cóđặt bảo vệ.Bảo vệ sẽ tác động nếu dòng điện vượt quá giá trị định mức(dòng khởi

động Ikđ) và gócđộng Ikđ) và góc   pha  pha phù hợp phù hợp với trường với trường hợp ngắn hợp ngắn mạch trêmạch trên đường n đường dây được dây được bảobảovệ.

vệ.  

Bảo vệ qúa dòng có hướng chỉ tác Bảo vệ qúa dòng có hướng chỉ tác động khi:động khi:  

Dòng điện chạy qua bảo vệ theo hướng qui định (hướng dương

Dòng điện chạy qua bảo vệ theo hướng qui định (hướng dương thường quithường quiước từ thanh góp >>đường dây)

ước từ thanh góp >>đường dây).  

Dòng điện vượt qua giá trị khởi động của Dòng điện vượt qua giá trị khởi động của bảo vệ.bảo vệ.  

 3.Bảả o vệệ so l ệch dòng điệ n

Bảo vệ so lệch là loại bảo vệ dựa trên nguyên tắc so sánh trực tiếp dòngđiện ở hai đầu phần tử được bảo vệ Các máy biến dòng BI được đặt ở hai đầu phần tử

 phần tử được bảo được bảo vệ vệ và có và có tỷ số tỷ số biến đổi biến đổi như như nhau.Dòng vào nhau.Dòng vào rơle bằrơle bằng hiệu ng hiệu củacủadòng điện hai biến dòng BI, vì vậ

dòng điện hai biến dòng BI, vì vậy phương pháp này được gọi là bảo y phương pháp này được gọi là bảo vệ so lệch.vệ so lệch.  

Trong tình trạng làm việc bình thường hoặc khi ngắn mạch ngoài đoạn bảo

vệ thì sẽ rơ le sẽ không tác động (trường hợp lý tưởng các BI không có sai số, bỏqua dòng rò của đường dây) và nó sẽ tác động ngay lập tức khi có sự cố trongđoạn bảo vệ

đoạn bảo vệ.  

   CChế độ bình thườnghế độ bình thường  Dòng điện vào và ra vùng bảo vệ bằng nhau và có chiều ngược nhau nêntổng dòng điện (so sánh dòng điện giữa ha

tổng dòng điện (so sánh dòng điện giữa hai đầu) đương nhiên bằng 0 và i đầu) đương nhiên bằng 0 và rơ le chắcrơ le chắcchắn không tác độ

chắn không tác động.ng

   Chế độ sự cố ngoài vùngChế độ sự cố ngoài vùng  Khi sự cố ngoài vùng cũng vậy, tuy dòng điện sự cố lớn, nhưng dòng đầuvào vẫn bằng dòng đầu ra Sai số BI sẽ bị tăng lên do đó tín hiệu đưa vào rơ le cógiá trị lớn Vì vậy trong chế độ này phải chỉnh định rơ le có dòng khởi động lớn,giảm độ nhạy

giảm độ nhạy.  

   Chế độ sự cố trong vùngChế độ sự cố trong vùng  

Dòng điện chạy qua rơ le bằng tổng dòng 2 phía, có giá trị lớn, rơ le sẽ tácđộng ngay

động ngay

Bảo vệ so lệch là loại bảo vệ có thể dùng cho rất nhiều phần tử trên lưới điện

như máy phát điện, máy biến áp và điển hình là đường dây truyền tải.Nó cắt tức thờingắn mạch ở trên bất kỳ điểm nào trên đường dây (hoặc đối tượng) được bảo vệ vàkhông tác động khi ngắn mạch ngoài

không tác động khi ngắn mạch ngoài đường dây (hoặc đối tượng) đó.đường dây (hoặc đối tượng) đó.  

trên một đường dây thì chúng sẽ khác nhau.  

Bảo vệ được dùng cho 2 đường dây song song nối vào thanh góp qua máycắt riêng.Khi hư hỏng trên một đường dây, bảo vệ cần phải cắt chỉ đường dây đó

và giữ nguyên đường dây không hư hỏng

và giữ nguyên đường dây không hư hỏng lại làm việc.Muốn vậy bảo lại làm việc.Muốn vậy bảo vệ phải đượcvệ phải đượcđặt ở cả 2 đầu đường dây và có thêm bộ phận định hướng công suất để xác địnhđường dây bị hư hỏng

đường dây bị hư hỏng.  

tín hiệu thông qua đường dây thông tin, điều này không những nâng cao độ tincậy, độ nhạy của bảo vệ mà còn tăng khả năng tự

cậy, độ nhạy của bảo vệ mà còn tăng khả năng tự  động hoá trong hệ thống điệnđộng hoá trong hệ thống điệnđặc biệt là khi hệ thống scada được đưa vào sử dụng Trên hình 4.23 trình bàynguyên lý bảo vệ ĐZ dùng rơle so lệch có hãm truyền tín hiệu dùng thiết bịtruyền tin