Kiểm định các chức năng bảo vệ rơ le bằng thiết bị pte 100 c

Để xác định các rơ le này hoạt động tốt và đúng với các thông số đã cài đặt, các rơ le này cần phải được kiểm định.. Đề tài này giới thiệu về các rơ le Mikro NX232A, Schneider Easergy P3

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÙI NHÂN TÔN

KIỂM ĐỊNH CÁC CHỨC NĂNG BẢO VỆ RƠ LE

BẰNG THIẾT BỊ PTE-100-C

Test relays using the secondary injection test set PTE-100-C

Chuyên ngành: QUẢN LÝ NĂNG LƯỢNG

Mã số: 60340406

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 05 năm 2020

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Phúc Khải

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Lê Kỷ

Cán bộ chấm nhận xét 2: TS Huỳnh Văn Vạn

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh ngày 09 tháng 5 năm 2020

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị của Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ)

1 PGS TS Vũ Phan Tú : chủ tịch hội đồng

2 TS Lê Kỷ : phản biên 1

3 TS Huỳnh VănVạn : phản biện 2

4 TS Nguyễn Nhật Nam : Ủy Viên

5 TS Huỳnh Quốc Việt : Thư Ký

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản

lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên : BÙI NHÂN TÔN MSHV : 1770258

Ngày, tháng, năm sinh : 28/01/1989 Nơi sinh : Tiền Giang

Chuyên ngành : Quản lý năng lượng Mã số : 60340406

I TÊN ĐỀ TÀI :

Kiểm định các chức năng bảo vệ rơ le bằng thiết bị PTE-100-C (Test relays using the secondary injection test set PTE-100-C)

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG :

- Tìm hiểu về các relay Mikro NX232A, Schneider Easergy P3 và thiết bị kiểm định relay PTE-100-C

- Tìm hiểu và xây dựng quy trình kiểm định relay

- Thực hiện các thí nghiệm kiểm định chức năng bảo vệ quá dòng, bảo vệ cắt nhanh, bảo vệ thấp áp

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:

V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS NGUYỄN PHÚC KHẢI

Tp HCM, ngày tháng năm

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

TRƯỞNG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn tất một luận văn thạc sĩ yêu cầu sự tập trung, sự cố gắng trong nghiên cứu Tôi luôn ghi nhận những sự đóng góp giúp đỡ, sự ủng hộ, sự hỗ trợ nhiệt tình của những người bên cạnh mình, nhân đây tôi muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới họ

Lời cảm ơn trân trọng đầu tiên tôi muốn gửi tới TS Nguyễn Phúc Khải, người đã dìu dắt và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình làm luận văn, sự chỉ bảo

và định hướng của thầy giúp tôi tự tin nghiên cứu những vấn đề mới và giải quyết vấn đề một cách cách khoa học

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học - Đại học TP Hồ Chí Minh và Ban Giám đốc Phân hiệu Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh tại tỉnh Bến Tre, đã tạo các điều kiện cho chúng tôi được học tập và làm luận văn một cách thuận lợi

Lời cảm ơn sâu sắc muốn được gửi tới các thầy giáo, cô giáo đã dạy dỗ và

mở ra cho chúng tôi thấy chân trời tri thức mới, hướng dẫn chúng tôi cách khám phá và làm chủ những kiến thức mới

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám đốc Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn

Đo lường Chất lượng Tiền Giang đã tạo điều kiện để tôi có thể hoàn thành tốt khoá học này

Tôi muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến tập thể lớp Quản lý năng lượng khóa 1 tại Bến Tre đã cùng tôi đi qua những tháng ngày miệt mài học tập, cùng chia sẻ những niềm vui nỗi buồn, động viên tôi đi qua những khó khăn, để tôi vững bước vượt qua những vất vả, quyết tâm hoàn thành luận văn này

Tiền Giang, ngày 15 tháng 4 năm 2020

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Kiểm định định kỳ các rơ le bảo vệ là rất quan trọng để duy trì tính toàn vẹn của hệ thống truyền tải và phân phối điện Để xác định các rơ le này hoạt động tốt và đúng với các thông số đã cài đặt, các rơ le này cần phải được kiểm định Hiện tại, ở địa phương và các tỉnh lân cận chưa có dịch vụ kiểm định rơ le này Đề tài này giới thiệu về các rơ le Mikro NX232A, Schneider Easergy P3 và thiết bị kiểm định rơ le PTE-100-C; tìm hiểu và xây dựng quy trình kiểm định relay; thực hiện các thí nghiệm kiểm định chức năng bảo vệ quá dòng, bảo vệ cắt nhanh, bảo vệ thấp áp Qua nghiên cứu này có thể áp dụng tại đơn vị để phục vụ kiểm định rơ le bảo vệ cho ngành điện tại địa phương

ABSTRACT Regular testing of protective relays is important to maintain the integrity of the power transmission and distribution systems In order to determine if these relays are working properly and in accordance with the parameters set, these relays need to be tested At present, this service is not available for local and neighboring provinces This topic introduces Mikro NX232A, Schneider Easergy P3 relays and PTE-100-C relay testing equipment; learn and develop relay testing process; perform experiments

on overcurrent protection, instantaneous overcurrent, low voltage protection Through this study, it can be applied at the unit to serve testing

of protection relays for the local electricity industry

LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu và

kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất

kỳ công trình khác

Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho thực hiện luận văn đã được cảm

ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc

Tiền Giang, ngày 15 tháng 4 năm 2020

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ 3

LỜI CẢM ƠN 4

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ 5

MỤC LỤC 7

MỞ ĐẦU 9

1 Tính cấp thiết của đề tài: 9

2 Mục tiêu của đề tài: 10

3 Đối tượng và phạm vi: 10

4 Phương pháp nghiên cứu: 10

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn: 10

6 Bố cục: 10

CHƯƠNG 1 12

GIỚI THIỆU CÔNG TÁC KIỂM ĐỊNH RƠ LE 12

CHƯƠNG 2 14

GIỚI THIỆU THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 14

1 Thiết bị thí nghiệm cầm tay PTE-100-C (SMC): 14

2 Rơ le bảo vệ chạm đất NX232A 240: 20

3 Rơ le bảo vệ Easergy P3 22

CHƯƠNG 3 29

CHỨC NĂNG KIỂM ĐỊNH RƠ LE BẢO VỆ CỦA PTE-100-C 29

1 Các chức năng kiểm định của PTE-100-C: 29

2 Một số sơ đồ kiểm định: 31

CHƯƠNG 4 33

QUY TRÌNH KIỂM ĐỊNH, BIỂU MẪU, SƠ ĐỒ KIỂM ĐỊNH THỰC HIỆN KIỂM ĐỊNH THỰC TẾ VỚI RƠ LE 33

1 Quy trình và biểu mẫu: 33

2 Sơ đồ: 40

2.1 Current injection – 1 current 40

2.1.1 AC current injection without timing 40

2.1.2 AC current injection with timing 40

2.1.3 DC current injection (max=2.8A) 41

2.2 Voltage supply – 1 voltage 42

2.3 Under-current relays 43

2.4 Under and over-voltage relays: 44

3 Thí nghiệm: 45

3.1 Thí nghiệm rơ le NX232A 240: 45

3.1.1 Bảo vệ dòng điện cực đại (I>): 45

3.1.2 Bảo vệ cắt nhanh (I>>): 54

3.2 Thí nghiệm rơ le P3: 57

3.2.1 Undervoltage ANSI 27: 59

3.2.2 Phase undercurrent ANSI 37: 63

3.2.3 Phase overcurrent ANSI 50/51 67

CHƯƠNG 5 77

TỔNG HỢP KẾT QUẢ, ĐỀ XUẤT CẢI TIẾN 77

5.1 Kết quả: 77

5.2 Đề xuất: 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79

PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 80

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài:

Điện năng là một trong những yếu tố đầu vào không thể thiếu đối với các hoạt động sản xuất và kinh doanh, là mặt hàng thiết yếu không thể thiếu đối với đời sống sinh hoạt của mọi tầng lớp nhân dân Trong bối cảnh nước ta là nước đang phát triển, nhu cầu điện năng để phát triển kinh tế không ngừng tăng lên vì vậy việc vận hành lưới điện phân phối có vai trò rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển của nền kinh tế và đời sống sinh hoạt của nhân dân Vì vậy lưới điện cần được vận hành an toàn, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện, giảm thời gian mất điện đến các hộ tiêu thụ

Để duy trì hoạt động bình thường của hệ thống và các hộ tiêu thụ, khi xuất hiện sự cố cần phải phát hiện và loại trừ càng nhanh càng tốt điểm sự cố ra khỏi

hệ thống Chỉ có thiết bị tự động bảo vệ mới có thể thực hiện tốt các yêu cầu trên Thiết bị này được gọi là bảo vệ rơ le Các hệ thống hiện đại không thể làm việc

ổn định nếu thiếu các thiết bị bảo vệ rơ le, các bảo vệ này theo dõi liên tục tình trạng và chế độ làm việc của tất cả các phần tử trong hệ thống Khi xuất hiện sự

cố, bảo vệ rơ le phát hiện và tách điểm sự cố nhờ các máy cắt điện Khi xuất hiện chế độ làm việc không bình thường, các bảo vệ sẽ phát hiện và tùy thuộc vào yêu cầu có thể tác động để khôi phục chế độ làm việc bình thường hoặc báo tín hiệu cho nhân viên trực vận hành

Để xác định các rơ le này hoạt động tốt và đúng với các thông số đã cài đặt, các rơ le này cần phải được kiểm định Hiện tại, ở điạ phương và các tỉnh lân cận chưa có dịch vụ kiểm định rơ le này

Bản thân tôi đang công tác tại Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường

Chất lượng Tiền Giang (Trung tâm) Trung tâm là đơn vị sự nghiệp công lập trực thuộc Chi cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng Tiền Giang (Chi cục), giúp Chi

cục trưởng thực hiện các hoạt động sự nghiệp và dịch vụ kỹ thuật về tiêu chuẩn,

đo lường, năng suất, chất lượng sản phẩm, hàng hóa phục vụ yêu cầu quản lý nhà nước và nhu cầu của tổ chức, cá nhân thuộc phạm vi quản lý của Chi cục theo quy định của pháp luật

Trong xu hướng phát triển, Trung tâm luôn muốn mở rộng lĩnh vực hoạt động cung ứng dịch vụ kiểm định nói chung, lĩnh vực điện nói riêng, bên cạnh các dịch vụ như kiểm định công tơ điện, đo điện trở nối đất, đo điện trở cách điện, Trung tâm đang đầu tư chuẩn nguồn PTE-100-C do hãng SMC sản xuất để kiểm

định rơ le Đây chính là tính mới, tính cấp thiết của đề tài “Kiểm định các chức năng bảo vệ rơ le bằng thiết bị PTE-100-C”

2 Mục tiêu của đề tài:

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu, biên soạn quy trình và thực hiện kiểm định các rơ le phù hợp với chức năng của chuẩn PTE-100-C nhằm mang lại hiệu quả trong an toàn điện, vận hành lưới điện, góp phần phục vụ tốt cung cấp điện

và tạo thêm doanh thu cho Trung tâm

Trên cơ sở đó, đề xuất các chuẩn khác để hoàn thiện việc kiểm định các rơ

le khác, góp phần phục vụ địa phương và mở rộng dịch vụ của Trung tâm

3 Đối tượng và phạm vi:

Trong đề tài này, tập trung vào việc ứng dụng chuẩn PTE-100-C do hãng SMC sản xuất để kiểm định các chức năng bảo vệ của các rơ le phù hợp với chuẩn này nhằm phục vụ tại địa phương như rơ le bảo vệ chạm đất Mikro NX232A, rơ

le đa chức năng Schneider P3U30

Phạm vi nghiên cứu là các chức năng bảo vệ dòng, bảo vệ áp của các rơ le nêu trên

4 Phương pháp nghiên cứu:

Nhằm thực hiện tốt đề tài, cần nắm vững lý thuyết về rơ le bảo vệ, các văn bản liên quan về lĩnh vực kiểm định Cụ thể là tổng hợp các tài liệu về thiết bị PTE-100-C (hướng dẫn sử dụng, tài liệu đào tạo của hãng), hướng dẫn sử dụng của rơ le cần kiểm định

Thực hiện kiểm định thực tế trên thiết bị và cho ra kết quả

Xây dựng thêm các sơ đồ kiểm định rơ le khác khi kết hợp với thiết bị, phụ kiện khác của hãng SMC

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:

Đề tài kiểm định rơ le bằng chuẩn PTE-100-C có tác dụng nâng cao năng lực hoạt động của Trung tâm tại địa phương, đưa các dịch vụ kiểm định rơ le phục

vụ tại địa bàn tỉnh, giảm chi phí và thời gian vận chuyển các thiết bị của khách hàng, góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế

Trên cơ sở đó, mở rộng khả kiểm định các rơ le khác và mở rộng phạm vi cung cấp dịch vụ kiểm định rơ le sang các tỉnh lân cận

6 Bố cục:

Để phù hợp phạm vi nghiên cứu và thực trạng tại Trung tâm, ngoài phần

mở đầu, luận văn sẽ được viết thành các chương:

- Chương 1: Giới thiệu vể công tác kiểm định rơ le

- Chương 2: Giới thiệu về thiết bị

- Chương 3: Chức năng kiểm định rơ le của PTE-100-C

- Chương 4: Quy trình kiểm định, biểu mẫu, sơ đồ kiểm định Thực hiện kiểm định thực tế với rơ le

- Chương 5: Tổng hợp kết quả, đề xuất cải tiến

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CÔNG TÁC KIỂM ĐỊNH RƠ LE

Kiểm định là biện pháp kiểm soát về đo lường do tổ chức kiểm định phương tiện đo được chỉ định thực hiện để đánh giá, xác nhận đặc tính kỹ thuật đo lường của phương tiện đo bảo đảm phù hợp với yêu cầu kỹ thuật đo lường

Việc thí nghiệm và kiểm định các thiết bị bảo vệ là một vấn đề không nhỏ Điều này xảy ra vì chức năng chính của các thiết bị bảo vệ có liên quan đến hoạt động trong các điều kiện lỗi sự cố (fault) nên các thiết bị này không thể được kiểm tra trong điều kiện hoạt động bình thường

Hàng năm Tập đoàn điện lực Việt Nam phải bỏ ra một nguồn kinh phí lớn cho việc thí nghiệm, bảo dưỡng rơle cũng như phân bổ nhân sự và thiết bị tương ứng Khác với các rơ le kiểu điện từ và bán dẫn trước đây, rơ le kỹ thuật số ngày nay sử dụng công nghệ tích hợp cao rất ít gặp phải các vấn đề mà các rơ le kiểu điện từ trước đây gặp phải, ngược lại các rơ le kỹ thuật số lại gặp phải các vấn đề

mà rơ le kiểu điện từ ít gặp

Do sự thay đổi về công nghệ, các chính sách về thí nghiệm cũng phải được thay đổi theo cho phù hợp nhằm tiết kiệm công sức và các chi phí không cần thiết

Tại sao phải kiểm định rơ le:

Rơ le có thể chỉ cần tác động cho 0,15 giây trong hơn 30 năm hoạt động của mình Nhưng sai sót trong hoạt động có thể dẫn đến những thiệt hại lớn, mất điện diện rộng, và có thể gây chết người

Mục đích của việc thí nghiệm kiểm định rơle bảo vệ là để tối ưu hoá độ sẵn sàng cho bảo vệ và tối thiểu hoá việc tách khỏi vận hành của rơle Chúng ta phải

đề ra các phương pháp thí nghiệm và chu kỳ thí nghiệm phù hợp cho các loại thiết

bị thí nghiệm rơle bảo vệ khác nhau

Khi một rơle truyền thống gặp trục trặc sẽ dẫn đến rơle ra lệnh cắt sai, hoặc làm biến đổi các đặc tính vận hành của rơle Các rơle truyền thống không có khả năng tự giám sát, vì vậy việc thí nghiệm định kỳ là cần thiết để bảo đảm sự vận hành đúng cho rơle Nếu có vấn đề phát sinh đối với rơle truyền thống, chúng sẽ không được phát hiện cho đến khi được thí nghiệm định kỳ, hoặc rơle không vận hành đúng khi xuất hiện sự cố trong hệ thống điện Do đó, độ tin cậy của các rơle truyền thống hầu như phụ thuộc vào tần suất thực hiện bảo dưỡng định kỳ

Các sự cố của rơle số cũng có thể gây ra việc rơ le tách khỏi vận hành, và

có thể không vận hành đúng khi có sự cố Tuy nhiên, các đặc tính rơ le nói chung không bị ảnh hưởng bởi các hư hỏng Các hư hỏng có thể dẫn đến việc chức năng

tự giám sát đưa ra thông báo hư hỏng, hoặc làm cho người sử dụng nhận ra hỏng hóc trong quá trình sử dụng thông thường

CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM

1 Thiết bị thí nghiệm cầm tay PTE-100-C (SMC) [1]:

Thông tin thiết bị:

PTE-100-C kết hợp công nghệ kỹ thuật số tiên tiến với phương pháp điều chỉnh truyền thống dựa máy biến áp Thiết bị điện tử tương tự và kỹ thuật số chuyển đổi tín hiệu vào và ra từ thiết bị trong để được xử lý và hiển thị bởi bộ vi

xử lý 8 bit Phần năng lượng chủ yếu dựa trên các thành phần cơ điện Bố cục đơn

vị được sắp xếp theo các mô đun và số phần chuyển động giữ ở mức tối thiểu để hoạt động dễ dàng và an toàn

Thiết bị cực kỳ nhỏ gọn, và chứa tất cả các chức năng cần thiết cho rơ le dòng điện và điện áp Nó kết hợp các chức năng đo khác nhau như vôn kế, ampe

kế, máy đo tần số, cũng như đo công suất biểu kiến, trở kháng và góc pha bên

trong và bên ngoài Từ các điều khiển bảng mặt trước, có thể hạn chế việc tiêm đầu ra tối đa, ví dụ như được sử dụng trong thí nghiệm rơ le quá dòng tức thời Thời gian tiêm cũng có thể được giới hạn, hữu ích để kiểm tra an toàn các thiết bị đóng lại

PTE-100-C có thể giao tiếp với PC thông qua cổng nối tiếp RS-232 và có thể được kết nối với các thiết bị PTE khác thông qua BUS-PTE

Tất cả các thiết bị PTE đều được cung cấp phần mềm điều chỉnh và hiệu chuẩn, cho phép hiệu chuẩn trường hợp đóng, với yêu cầu duy nhất là phải có thiết bị đo tham chiếu tiêu chuẩn

Sơ đồ của máy:

Đặc trưng:

Dòng điện thay đổi lên đến 250 A

Biến điện áp xoay chiều lên tới 250V

Đầu ra điện áp DC biến đổi lên đến 350V

Nguồn phụ DC thay đổi đến 250V

Đầu ra điện áp xoay chiều phụ 110v

Đầu ra được cách ly hoàn toàn và bảo vệ điện tử

Hình các khối chức năng chính của thiết bị PTE-100-C

Độ phân giải bộ hẹn giờ (timer): 1 ms

TOOLS

Chứa vôn kế, ampe kế, máy đo tần số, đo công suất biểu kiến, trở kháng và góc pha bên trong và bên ngoài

Kiểm soát thời gian phát

Kiểm soát giá trị tối đa được phát

Dòng điện có thể được lựa chọn trước

Công suất phát lên đến 1.000VA trong 1 phút

Đầu ra OUT 1 được thiết kế để cung cấp điện áp phụ, khi cần thiết, trong thí nghiệm chuyển tiếp Chất lượng cao của đầu ra điện áp, chuyển đổi nguồn cung cấp năng lượng này như một pin giả lập Tính năng quy định cho phép kiểm tra phạm vi của điện áp phụ cung cấp cho rơ le là đúng

Khối nguồn phụ cung cấp cho rơ le

Ứng dụng của đầu ra này là để có một đầu ra từ điện áp tham chiếu dòng điện độc lập, chủ yếu được sử dụng khi kiểm định rơ le định hướng, công suất hoặc trở kháng

Khối đo thời gian

Vôn kế này cho phép người vận hành đo điện áp tránh sự cần thiết phải sử dụng một bộ máy bên ngoài Điều này tính năng cho phép đo trực tiếp nguồn cung cấp điện áp Điều này đặc biệt hữu ích khi làm việc với một thiết bị cầm tay cung cấp máy phát điện

Máy đo tần số này cho phép người vận hành đo tần số tránh sự cần thiết phải sử dụng máy đo bên ngoài Tính năng này cho phép đo trực tiếp tần số Điều này đặc biệt hữu ích khi làm việc với nguồn cung cấp máy phát di động, vì hầu hết các rơ le đều rất nhạy cảm với giá trị tần số

Máy đo được thiết kế để hoạt động như giao diện giữa thiết bị và rơ le được thí nghiệm, nhận các tín hiệu chỉ ra bất kỳ hành động nào từ rơ le

Máy đo được sử dụng để đo thời gian

Các khối bảo vệ thiết bị

Phụ kiện thí nghiệm rơ le PTE-FCC

Bảng điện trở cho tải thí nghiệm

Được gắn trong nắp trên của thiết bị PTE-100-C Tùy chọn tải PTE-FCC bao gồm một nhóm các điện trở nguồn và một bộ tụ điện, được thiết kế để kết nối trực tiếp với dòng điện đầu ra

Giá trị điện trở được chọn bằng cách kết nối với vòng mong muốn

Ứng dụng của bộ điện trở là tăng giá trị tải khi làm việc với tải rơ le rất thấp Tải này cải thiện quy định của giá trị dòng đầu ra và biến dạng đầu ra trong dạng sóng Điều này cho phép variac hoạt động với hiệu quả tốt hơn

Tụ điện có thể được kết hợp với bộ điện trở và có thể thu được các giá trị góc khác nhau lên đến gần 90 độ

2 Rơ le bảo vệ chạm đất NX232A 240 [2]:

Thông tin thiết bị:

§ Tiếp điểm ngõ ra: 250V, 5 A, 100 000 lần đóng cắt với dòng In

hoặc

Sơ đồ đấu dây

- Khoảng cài đặt:

Low-set (I >): 0.1 A to 5.0 A, step 0.05 A / 2% to 100%, step 1%

Low-set time multiplier (kt >): 0.05 to 1.0, step 0.01

Low-set definite time (t >): 0.05 to 99 sec, step 0.01 (0.05 to 1.0) / 0.1 (1.0 to 99) High-set (I >>): 0.1 A to 50 A or disable, step 0.1 A / 2% to 1000%, step 2% High-set delay time (t >>): 0.05 sec to 2.5 sec, step 0.01

- Các đặc tuyến:

Extremely inverse Normal Inverse 1.3/10

3 Rơ le bảo vệ Easergy P3 [3]:

Thông tin thiết bị:

• Số sê ri: EB184810018

• Model: P3U30-5AAA2BCAA

• Hãng sản xuất: Schneider Electric

Easergy P3 là một loạt các rơ le bảo vệ cho ứng dụng trung thế, bao gồm

cả phân phối, động cơ, máy biến áp, và bảo vệ máy phát điện Nó nhúng tất cả giao thức truyền thông mới nhất trên các liên kết nối tiếp hoặc Ethernet

Dựa trên hơn 100 năm kinh nghiệm trong mạng rơ le bảo vệ, lợi ích P3 dễ dàng từ độ tin cậy của Sepam, MiCOM và Vamp

Tổng quan về việc ứng dụng rơ le P3:

Easergy P3 Standard

Rơ le bảo vệ tiêu chuẩn Easergy P3 đã được phát triển để đáp ứng nhu cầu bảo vệ tiêu chuẩn cho tòa nhà, công ty phân phối điện, và các ứng dụng công nghiệp Nhờ thiết kế tối ưu và linh hoạt, Rơ le bảo vệ tiêu chuẩn Easergy P3 cung cấp một giải pháp tuyệt vời cho các ứng dụng bảo vệ khác nhau

Hình mặt trước rơ le P3U30

Hình mặt sau rơ le P3U30

8 A1 NO Alarm relay 1, normal open

7 A1 COM Alarm relay 1, common

1 COM Common for digital inputs 11 – 13

Chú ý: Không được hoán đổi các cụm X3 và X5

Các chức năng bảo vệ của rơ le P3 (ANSI Code):

11 Voltage dependant overcurrent 51V

14 Neutral voltage displacement 59N

16 VT supervision 60FL

17 Directional phase overcurren 67

18 Directional earth-fault o/c 67N

20 Magnetizing inrush detection 68F2

24 Rate of change of frequency 81R

Ứng dụng mẫu khi sử dụng P3

Ứng dụng với 3 phase CT, 1 earth CT, 4 VT và máy cắt

CHƯƠNG 3 CHỨC NĂNG KIỂM ĐỊNH RƠ LE BẢO VỆ CỦA PTE-100-C

1 Các chức năng kiểm định của PTE-100-C[1]:

Là một công cụ kiểm tra, về cơ bản, sử dụng PTE-100-C để điều chỉnh và

áp dụng với thiết bị được thử nghiệm và để đo phản ứng của thiết bị với thời gian hoặc kết quả kiểm tra khác

Thí nghiệm rơ le thường đơn giản như mô phỏng các điều kiện lỗi điện tại đầu vào rơ le, đánh giá hoạt động và đo thời gian hoạt động của nó Điều này cần một bộ đếm thời gian chính xác bắt đầu khi đầu ra nguồn được phát ra và dừng khi rơ le ngắt, tức là, tiếp điểm đầu ra của nó đóng lại Nguồn điện cũng sẽ bị dừng tự động khi rơ le ngắt, kết quả dòng điện hoặc điện áp và thời gian hoạt động

sẽ được hiển thị và giữ bởi Display # 2 và Display # 1 tương ứng Đây là cách

PTE-100-C hoạt động

Chức năng phát dòng điện, phát điện áp:

Phát dòng điện xoay chiều vào một tải bằng cách đặt điện áp xoay chiều vào nó Một số thí nghiệm yêu cầu dòng, một số khác lại yêu cầu áp

Các đầu ra công suất khác nhau đã được thiết kế và tích hợp vào

PTE-100-C với các yêu cầu thí nghiệm khác nhau Do đó, để thực hiện một thí nghiệm dòng, máy thu phải được kết nối với cọc dòng thích hợp Đây là chế độ hoạt động mặc định của PTE-100-C

Khối tạo dòng

Ngược lại, đối với các thử nghiệm điện áp, kết nối đối tượng thí nghiệm với Out 1 hoặc Out 2 và sẽ đặt Display # 2 thành đo điện áp bằng nút gán hiển thị tương ứng

Khối nguồn phụ cung cấp cho rơ le

- Out 3 là nguồn cung cấp điện áp DC ổn định trong khoảng 0-250 V Điều này có nghĩa là đầu ra của nó phụ thuộc rất ít vào nguồn cấp cho thiết bị Out 3 được bảo vệ bởi cầu chì chuyên dụng và bảo vệ điện tử chống ngắn mạch và quá tải

- Out 4 cung cấp nguồn AC cố định 110 V thường được sử dụng để cung cấp nguồn cho một số rơ le Out 4 thường là 110 VAC và được bảo vệ bởi cầu chì

Thiết bị PTE-100-C có thể thử nghiệm các rơ le sau (theo ANSI code)

Kiểm định rơ le dòng – áp (PTE-100-C Pro)

Kiểm định rơ le khoảng cách 3 pha kết hợp với PTE-300-V

Rơ le

Rơ le

CHƯƠNG 4 QUY TRÌNH KIỂM ĐỊNH, BIỂU MẪU, SƠ ĐỒ KIỂM ĐỊNH THỰC

HIỆN KIỂM ĐỊNH THỰC TẾ VỚI RƠ LE

1 Quy trình và biểu mẫu:

Quy trình cấu hình và thí nghiệm rơ le bảo vệ:

1 Phạm vi áp dụng

Văn bản kỹ thuật này quy định quy trình cấu hình và thí nghiệm cho các loại rơ le bảo vệ kỹ thuật số

2 Yêu cầu về thiết bị

- Máy tính có cài đặt phần mềm giao diện với rơ le và hợp bộ thí nghiệm rơ le

- Dây giao diện với máy tính với rơ le và hợp bộ thí nghiệm rơ le

- Hợp bộ thí nghiệm nhị thứ

- Các hợp bộ, thiết bị thí nghiệm phải được hiệu chuẩn đạt yêu cầu kỹ thuật

và còn hiệu lực hiệu chuẩn

- Các hợp bộ, thiết bị thí nghiệm phải có hướng dẫn vận hành cụ thể kèm theo đã được phê duyệt

- Dây cáp và phụ kiện kết nối giữa hợp bộ thí nghiệm và rơ le: hộp thí nghiệm (Test Block), dây cáp, dây nối đất…

- Đồng hồ vạn năng hiện số

- MegaOhm

3 Tài liệu kỹ thuật:

- Hướng dẫn cài đặt và vận hành rơ le (Intruction Manual)

- Hướng dẫn vận hành hợp bô thí nghiệm nhị thứ 3 pha

- Hướng dẫn sử dụng phần mềm cài đặt rơ le

- Phiếu chỉnh định rơ le bảo vệ do Trung tâm điều độ hệ thống điện ban hành

- Sơ đồ trạm biến áp

4 Yêu cầu về nhân viên kỹ thuật [4] :

- Đã được huấn luyện, kiểm tra kiến thức về quy trình kỹ thuật an toàn và

- Có kiến thức chuyên môn phù hợp với công tác thí nghiệm rơ le

- Nắm vững quy trình sử dụng hợp bộ thí nghiệm điện có liên quan

- Nếu quá trình thí nghiệm có giao diện với rơ le bằng máy tính thì người thí nghiệm phải biết sử dụng thành thạo máy tính và phần mềm ứng dụng

- Chuẩn bị đầy đủ các vật tư, phụ liện liên quan đến công tác thí nghiệm rơ le 5.Cấu hình rơ le

- Cấu hình rơ le là tiến hành các bước cài đặt thông số và cấu hình cho rơ

le khi lắp đặt và thay mới rơ le trong hệ thống bảo vệ trạm biến áp cao thế

- Các bước tiến hành khi cấu hình rơ le:

5.1 Chuẩn bị:

- Kết nối rơ le và máy tính bằng phần mềm cài đặt và cấu hình rơ le phù hợp

- Tạo một file cấu hình rơ le trên máy tính

- Cài đặt và lưu lại mật khẩu cài đặt rơ le

5.2 Cấu hình hệ thống điện cho rơ le:

Cấu hình hệ thống điện là cài đặt thông số của hệ thống điện mà rơ le bảo vệ

- Thông số hệ thống điện

- Tên trạm, chỉ danh rơ le trong trạm

- Tỷ số CT, VT kết nối với rơ le

- Thông số của đối tượng bảo vệ

5.3 Cấu hình chức năng bảo vệ

Cấu hình rơ le là cài đặt và cấu hình các chức năng bảo vệ cần sử dụng của

rơ le trong sơ đồ bảo vệ

Cài đặt: lựa chọn các chức năng bảo vệ có sẵn trong menu của rơ le

Cấu hình: lập trình cấu hình cho rơ le dựa trên các ứng dụng đã cung cấp 5.4 Thông số bảo vệ

Cài đặt các thông số cho từng chức năng bảo vệ đã được cài đặt cho rơ le 5.5 Cấu hình phần cứng

- Cấu hình phần cứng là cài đặt chức năng các cổng kết nối của rơ le với các thiết bị khác trong trạm biến áp

- Cấu hình cổng BO (Binary Output): căn cứ theo sơ đồ trạm, cấu hình cổng

BO để rơ le kết nối đến các thiết bị khác trong trạm để điều khiển các thiết bị này

- Kết nối với máy cắt và dao cách ly để điều khiển các thiết bị này

- Kết nối với các rơ le khác để kích hoạt các chức năng trong rơ le hoặc để

ra lệnh điều khiển thiết bị

- Kết nối với bộ Annunciator để báo tín hiệu cảnh báo (Alarm) và sự cố (Fault)

- Cấu hình cổng BI (Binary Input): cấu hình cổng BI để rơ le lấy thông tin

về các thiết bị khác trong trạm biến áp

Trạng thái của máy cắt và dao cách ly: On/Off, CB ready, FS6…

Trạng thái các công tắc điều khiển: 79 On/Off, Local/Remote …

Trạng thái báo lỗi của các thiết bị khác: CB Fail, Rơ le Fail, VT Fail, CT Fail… Lệnh kích hoạt các chức năng trong rơ le: F79/25, F85, 50BF…

- Cấu hình LED: cấu hình LED dùng cài đặt chức năng cảnh báo cho các đèn LED trên bảng điều khiển phía trước của rơ le

Kiểu hiển thị: Inst / Latch (tức thời/lưu trạng thái)

Nội dung hiển thị: rơ le trip, rơ le pickup …

- Cấu hình dữ liệu rơ le

Cấu hình cổng truyền dữ liệu rơ le: dùng kết nối với hệ thống SCADA và HMI điều khiển trạm biến áp

Cấu hình dữ liệu: cấu hình địa chỉ các dữ liệu cần thiết trong rơ le để kết nối với hệ thống SCADA và HMI

6 Thí nghiệm rơ le

6.1 Chuẩn bị

- Công tác chuẩn bị trước khi tiến hành thí nghiệm

Công tác chuẩn bị trước khi tiến hành thí nghiệm phải tuân theo Quy trình thí nghiệm và giám sát thí nghiệm do Cục điều tiết điện lực ban hành

- Chỉ được thí nghiệm, hiệu chỉnh rơ le khi có sự phân công của nhóm trưởng nhóm công tác

- Trong quá trình thí nghiệm nếu phát hiện sự cố không bình thường cần phải có báo cáo tồn tại cho cấp trên ngay để có cách giải quyết

Chuẩn bị thí nghiệm

- Đặc biệt đối với các rơ le đã được lắp đặt, đang vận hành trong hệ thống (nhà máy điện, các trạm biến áp…) cần phải nắm vững sơ đồ đấu nối có liên quan: mạch dòng, mạch áp, các mạch input, output và chức năng bảo vệ của rơ le trong

sơ đồ tổng thể

- Phải kiểm tra mạch đấu nối giữa hợp bộ thí nghiệm và rơ le đúng trước khi tiến hành bơm tín hiệu dòng, áp, …

- Tiến hành nối đất an toàn cho hợp bộ thí nghiệm

- Mắc sơ đồ cụ thể cho từng rơ le (xem bản vẽ đấu nối và hướng dẫn sử dụng của rơ le)

- Cấp nguồn DC cho rơ le qua thiết bị hợp bộ (nếu ngắt hoàn toàn rơ le với

do Trung tâm điều độ ban hành

- Lưu lại thông số cài đặt trên rơ le vào máy tính trước khi tiến hành thí nghiệm

- Kiểm tra bản ghi sự kiện, ghi sự cố và ghi nhiễu trên rơ le, lưu lại vào máy tính đề phòng bị xóa trong quá trình thí nghiệm

- Kiểm tra đèn LED và tình trạng báo lỗi trên rơ le nếu có

- Cài đặt 1 đèn LED phía trước rơ le ứng với chức năng cần thí nghiệm để tiện việc kiểm tra trong quá trình thí nghiệm

- Với rơ le Toshiba, nên sử dụng các cổng BO phụ phía trước rơ le để tránh việc can thiệp vào thông số rơ le trong quá trình thí nghiệm

- Ghi nhận thông số kỹ thuật và thông số cài đặt rơ le vào biên bản thí nghiệm

Biện pháp an toàn

- Tiến hành các biện pháp an toàn cần thiết trước khi làm việc trong trạm biến áp

- Tuân theo Quy trình an toàn điện do EVN ban hành

- Khi bơm các tín hiệu áp phải tách cáp và cách ly (từ điểm thí về phía CT/VT hay những mạch liên quan khác) an toàn nhất Hạn chế mức thấp nhất nhưng nguy hiểm không thể biết trước cho con người và thiết bị

- Khi bơm các mạch dòng nếu tách cáp nhất thiết phải ngắn mạch cuộn CT

có liên quan

- Khi thí nghiệm một chức năng bất kỳ Để đảm bảo độ chính xác cần khóa các chức năng khác có liên quan

- Khi thực hiện thao tác phải nhẹ nhàng chính xác và dứt khoát

- Khi thực hiện thí nghiệm hoàn tất một chức năng, kiểm định viên ghi kết quả thí nghiệm trong phiếu kết quả

- Sau khi thí nghiệm hiệu chỉnh xong phải trả lại đúng sơ đồ và thông số cài đặt trên rơ le

- Nhân viên giám sát cần kiểm tra lại sơ đồ và thông số cài đặt trên rơ le trước khi nhận bàn giao

6.2 Các phép thí nghiệm rơ le bảo vệ

- Ghi nhận giá trị thống số hiển thị và thông số đã bơm vào vào biên bản thí nghiệm rơ le

- Cài đặt một đèn LED ứng với chức năng cần thí nghiệm để dễ dàng kiểm tra trong quá trình thí nghiệm

- Ghi nhận giá trị Pickup và Drop Out và biên bản thí nghiệm

6.2.3 Thí nghiệm đặc tính của rơ le bảo vệ

- Tiến hành tính toán giá trị dòng điện/điện áp/góc pha tương ứng với từng chức năng bảo vệ cần thí nghiệm

- Tính thời gian tác động đúng của rơ le tương ứng với giá trị dòng điện/điện áp/góc pha tương ứng đã chọn

- Thông thường chọn từ 2 đến 3 giá trị để kiểm tra đặc tính của rơ le

- Bơm giá trị dòng điện/điện áp/góc pha tương ứng đã chọn, đọc thời gian tác động đo trên thiết bị hợp bộ, thời gian tác động không được lệch quá 1% so với thời gian đã tính

- Với các chức năng bảo vệ vô hướng, chỉ cần bơm giá trị dòng điện đã tính toán

- Với các chức năng bảo vệ có hướng, cần phải bơm giá trị dòng điện và điện áp với góc pha tương ứng để điểm tác động nằm trong vùng bảo vệ của rơ le

- Với các rơ le tác động tức thời, thời gian tác động đo trên thiết bị hợp bộ phải nhỏ hơn 40ms

- Ghi nhận thông số dòng điện/điện áp/góc pha, thời gian tính toán và thời gian đo được và biên bản thí nghiệm

- Ghi nhận tác động LED trên rơ le tương ứng vào biên bản

- Kiểm tra chức năng ghi sự kiện, ghi sự cố và ghi nhiễu trên rơ le bằng máy tính có kết nối với rơ le

- Thí liên động: kiểm tra mạch liên động giữa các rơ le trong trạm biến áp

- Thí tín hiệu: kiểm tra mạch tín hiệu giữa rơ le và hệ thống điều khiển trạm biến áp, hệ thống điều khiển máy tính và SCADA

6.2.5 Đánh giá kết quả

Kết luận:

Một rơ le được kết luận là đạt nếu tình trạng bên ngoài bình thường đạt yêu cầu kỹ thuật; tất cả các chức năng của rơ le này làm việc tốt, chính xác và đạt cấp chính xác

Sau khi thực hiện xong tất cả các phép thí nghiệm trên một đối tượng thiết

bị, người thí nghiệm cần phải vệ sinh thiết bị đo, dọn dẹp và hoàn trả sơ đồ và thông số cài đặt rơ le về trạng thái như khi đã nhận ban đầu

2 Sơ đồ:

2.1 Current injection – 1 current

2.1.1 AC current injection without timing

Thiết bị PTE-100-C có chức năng tạo dòng cao nhất đến 100A Bao gồm một chân chung (COM) và 4 ngõ ra 5A/200V, 25A/40V, 50A/20V, 100A/10V

Sơ đồ mạch tạo dòng

Phương pháp thực hiện:

- Chuyển núm vặn về “0”

- Bật công tắc ON, điều chỉnh dòng điện phát ra theo yêu cầu

- Bật công tắc OFF khi kết thúc phát dòng

2.1.2 AC current injection with timing

Thiết bị PTE-100-C có chức năng tạo dòng cao nhất đến 100A Bao gồm một chân chung (COM) và 4 ngõ ra 5A/200V, 25A/40V, 50A/20V, 100A/10V

Tải

Max

5 A, 200 V