THIỆU CHUNG
Giới thiệu tổng quan
Rơ le bảo vệ so lệch 7SD52 là thiết bị số hiện đại, được trang bị vi xử lý mạnh mẽ, cung cấp khả năng xử lý kỹ thuật số toàn diện cho các chức năng của rơ le Thiết bị này không chỉ thu nhận các giá trị đo lường trên đầu ra lệnh tới máy cắt mà còn đảm bảo sự trao đổi dữ liệu đo lường hiệu quả với các đầu khác trong vùng bảo vệ.
Ứng dụng
Bảo vệ so lệch 7SD52 là lựa chọn hiệu quả cho việc bảo vệ ngắn mạch, đặc biệt cho các đường dây trên không và cáp có một hoặc nhiều nhánh trong mạch hình tia hoặc mạch vòng.
Hình 1-2: Ứng dụng của rơ le với 2 đầu của đối tượng bảo vệ
Rơ le 7SD52 được ứng dụng với độ nhạy cao và sự ổn định, đặc biệt trong các hệ thống bảo vệ máy biến áp Khi máy biến áp nằm trong vùng bảo vệ, việc kết nối điểm trung tính có thể được thực hiện bằng cách cách ly hoặc nối đất trực tiếp, cũng như qua cuộn dập hồ quang.
Chức năng bảo vệ so lệch nổi bật với khả năng cắt nhanh khi xảy ra sự cố ngắn mạch trong vùng bảo vệ Các máy biến dòng xác định ranh giới của vùng bảo vệ tại các đầu trên đường dây, giúp rơ le so lệch dọc 7SD52x hoạt động hiệu quả với tính tác động nhanh và chọn lọc cao.
Hệ thống bảo vệ so lệch sử dụng rơ le 7SD522 hoặc 7SD523 cùng với các máy biến dòng tại mỗi đầu của đường dây bảo vệ Mặc dù không yêu cầu máy biến điện áp, nhưng nó vẫn được kết nối để phát hiện và hiển thị các giá trị đo lường như điện áp và công suất Các rơ le tại mỗi đầu vùng bảo vệ trao đổi thông tin qua kết nối truyền thông, thường là cáp quang Rơ le 7SD522 phù hợp cho đường dây trên không, cáp ngầm hoặc cả hai, trong khi rơ le 7SD523 có khả năng bảo vệ 3 đầu hoặc nhiều hơn, có thể kết nối với máy biến áp và bảo vệ tới 6 ngăn lộ.
Các đặc điểm của rơ le 7SD52
- Rơ le có hệ thống xử lý mạnh với 32 bit.
Xử lý số các giá trị đo lường và điều khiển từ các mẫu giá trị đầu vào tương tự là một quá trình quan trọng Nó cho phép sắp xếp và truyền tải thông tin giữa các thiết bị, từ đó thực hiện các thao tác đóng và cắt máy cắt một cách hiệu quả.
Rơ le và hệ thống đo lường, điều khiển bên ngoài có tác động nhanh và làm việc tin cậy nhờ vào các mạch xử lý bên trong Chúng được thiết kế với các bộ chuyển đổi đầu vào tương tự, đầu vào và đầu ra nhị phân cùng với bộ biến đổi nguồn một chiều, đảm bảo hiệu suất ổn định và chính xác trong quá trình cung cấp nguồn.
- Thích hợp đối với máy biến áp nằm trong vùng bảo vệ.
- Ghi các sự cố “dòng thấp” hoặc “trở kháng cao” với độ nhạy cao.
- Các chức năng bổ sung được sắp xếp phù hợp với các yêu cầu.
- Tính toán liên tục và hiển thị các đại lượng đo lường ở mặt trước rơ le.
- Không phụ thuộc vào phương thức nối đât của điểm trung tính.
- Vận hành đơn giản với sự sử dụng các panel vận hành mặt trước rơ le hoặc kết nối với máy tính cá nhân sử dụng chương trình DIGSI4
- Lưu trữ dữ liệu vận hành, dữ liệu sự cố, ghi các dao động với các thông tin được sử dụng cho việc phân tích và tìm sự cố
Dữ liệu có thể được truyền từ rơ le đến trung tâm điều khiển qua giao diện bằng các phương thức như cáp tín hiệu, bộ biến đổi tín hiệu hoặc cáp quang.
- Giám sát liên tục các giá trị đo lường cũng như giám sát liên tục phần cứng và phần mềm.
Mô tả rơ le
Mặt trước của rơ le được mô tả như hình 1-4
Hình 1-4: Mặt trước của rơ le
1 – Màn hình tinh thể lỏng:
Màn hình tinh thể lỏng hiển thị thông tin thiết bị dưới dạng ký tự, bao gồm các giá trị đo lường, giá trị đo đếm, trạng thái máy cắt, trạng thái rơ le, thông tin bảo vệ, thông báo chung và cảnh báo.
Các phím này dùng để định hướng qua các menu vận hành.
Phím này được sử dụng để vào các menu chính
4- Các phím ESC và ENTER
Các phím này dùng để thoát từ các menu đặc biệt hoặc thi hành các thay đổi (ví dụ các thay đổi cài đặt)
Các phím này được dùng để vào các giá trị bàng số ví dụ như cài đặt cài các giá trị giới hạn.
Có 4 phím chức năng cho phép thi hành nhanh và đơn giản được sử dụng tiện ích cho người vận hành Các ứng dụng điển hình như : chuyển tới vị trí đặc biệt trong cây menu như là dữ liệu sự cố hoặc các giá trị đo lường Hoặc các phím chức năng đã được lập trình và có thể được sử dụng để thi hành các chức năng điều khiển như đóng hoặc cắt máy cắt Bên cạnh các phím chức năng có các bảng nhãn trắng được cung cấp để sử dụng cho các chức năng đặc trưng mà người vận hành có thể viết vào.
7- Giắc cái cố 9 chân RS232
Giắc này được dùng để kết nối với máy tính cá nhân sử dụng chương trình DIGSI4
Phím này phục vụ hai chức năng chính: giải trừ các đèn LED và tiếp điểm của các rơ le đầu ra, đồng thời cho phép kiểm tra tất cả các đèn LED.
9- Các đèn LED hiển thị:
Đèn hiển thị có thể được lập trình để thể hiện trạng thái của rơ le, thông tin xử lý, điều khiển và trạng thái đầu vào, đầu ra nhị phân Bên cạnh các đèn LED, có băng nhãn trắng cho phép người vận hành ghi chú các chức năng đặc trưng.
10- Các hiển thị trạng thái vận hành
Rơ le được trang bị hai đèn LED hiển thị trạng thái hoạt động: đèn LED xanh “RUN” sáng liên tục khi vận hành bình thường, trong khi đèn LED đỏ “ERROR” cho biết có lỗi bên trong hệ thống Nếu đèn đỏ này sáng liên tục, nghĩa là rơ le sẽ không hoạt động.
11- Các nắp đậy các vít trên và dưới rơ le.
4.2 Mặt sau của rơ le
Mặt sau của rơ le được mô tả như hình 1-5.
Hình 1-5: Mặt sau của rơ le
Giao diện sử dụng
Rơ le có cấu trúc menu dạng cây, điều khiển bằng các phím ▲, ▼, ◄, ► cùng với các phím MENU, ENTER, ESC ở mặt trước Để xem số hiệu, phiên bản phần cứng và số seri đầy đủ của rơ le, bạn cần thực hiện theo các bước hướng dẫn.
- Khi rơ le sẵn sàng làm việc, đầu tiên ấn phím MENU để xuất hiện MAIN MENU
- Sử dụng phím ▼ để lựa chọn mục menu SETTINGS và để di chuyển tới các cài đặt của rơ le sử dụng phím ►.
- Sử dụng phím ▼ để lựa chọn menu SETUP/EXTRAS và để vào mục này sử dụng phím ► (hình 1-6)
Để truy cập menu MLFB/VERSION trong phần cài đặt, bạn sử dụng phím ▼ để lựa chọn và nhấn phím ► để vào mục này Các dữ liệu đặc biệt của thiết bị sẽ hiển thị trên hai hoặc ba dòng, bạn có thể ấn phím ▼ để xem thêm thông tin.
Hình 1-7: Hiển thị các dữ liệu của rơ le
Cài đặt độ tương phản
Điều chỉnh độ tương phản của màn hình tinh thể lỏng có thể cải thiện khả năng đọc hình ảnh từ các góc khác nhau Để thực hiện điều này, bạn cần điều chỉnh các cài đặt tương ứng trên màn hình.
- Khi rơ le sẵn sàng cho vận hành, đầu tiên ấn phím MENU, MAIN MENU sẽ xuất hiện.
- Sử dụng phím ▼ để lựa chọn mục menu SETTINGS và chuyển tới các cài đặt bằng phím ►.
- Sử dụng phím ▼ để lựa chọn mục menu SETUP/EXTRAS và để vào menu này ấn phím ►.
- Sử dụng phím ▼ để lựa chọn mục menu con CONTRAST (hình 1- 8)
Hình 1-8: Điều chỉnh độ tương phản của màn hình
Để điều chỉnh độ tương phản của màn hình theo ý muốn, bạn hãy nhấn phím ENTER và nhập mật khẩu mặc định là 000000 Sau đó, các cài đặt hiện có sẽ hiển thị trong khung với một con trỏ nhấp nháy.
- Thay đổi cài đặt hiện tại bằng các phím số, dải cài đặt là 11 - 22.
- Xác nhận thay đổi này với phím ENTER hoặc bỏ qua với phím ESC.
- Để thoát khỏi menu con, sử dụng phím ESC hoặc trở lại MAIN MENU, sử dụng phím MENU.
Chương trình DIGSI4 cho phép kết nối với máy tính cá nhân, cung cấp các chức năng quan trọng như xem giá trị đo lường, đọc thông báo và cài đặt đồng hồ thời gian.
Để thực hiện các bước trong các ví dụ dưới đây, trước tiên cần kết nối rơ le với máy tính cá nhân và điều chỉnh dữ liệu giao diện DIGSI(R)4 cho phù hợp với rơ le.
- Thiết lập một kết nối vật lý giữa giao diện máy tính và giao diện rơ le (qua cổng phía trước rơ le)
- Mở chương trình DIGSI(R)4 trong máy tính.
- Để tạo ra một thư mục bằng cách click vào File, sau đó chọn NEW.
Hình 1-9: Hộp thoại để mở một thư mục mới
Vào một tên cho thư mục mới trong mục Name và đóng lại bằng cách click vàoOK.
Hình 1-10: Cửa sổ với sự lựa chọn của “plug and Play”
Lựa chọn Folder bằng cách click trên mục ở cửa sổ mới được mở, click vào mục
Device ở thanh Menu và lựa chọn DIGSI >Device (Plug & Play) (hình 1-10) Hộp đối thoại Plug & Play sẽ được mở ra (hình 1-11)
Hình 1-11: Hộp thoại “Plug and Play”
- Vào tên của giao diện máy tính (Com l, 2, 3 hoặc 4), lựa chọn mục Frame trong hộp đối thoại và chuyển định dạng.
- Click vào OK, DIGSI(R)4 tự động xác định kiểu thiết bị và đọc các cài đặt cần thiết cho thông tin qua giao diện
Kết nối trực tiếp được thiết lập trực tuyến, cho phép dữ liệu được trao đổi giữa máy tính và rơ le Màn hình ban đầu cho DIGSI(R)4 sẽ được mở ra, như thể hiện trong hình 1-12.
Hìn h 1-12: Lựa chọn các chức năng
- Bằng cách click đúp vào On-line ở bên trái cửa sổ, cấu trúc menu sẽ được mở ra.
- Bằng cách click một lần nữa vào các mục menu, các mục chứa trong nó sẽ thể hiện ở bên trái cửa sổ.
Các chức năng của rơ le
- Bảo vệ cho tất cả các dạng ngắn mạch trong hệ thống với mọi phương thức nối đất của điểm trung tính.
- Phân biệt giữa các tình trạng của tải và ngắn mạch và sự cố trở kháng cao và dòng thấp
- Độ nhạy cao trong khi làm việc với tải thấp, ổn định khi tảí tăng cao và khi có dao động công suất.
- Thích hợp cho việc đo lường từng pha, độ nhạy tác động không phụ thuộc vào dạng sự cố.
- Tính ổn định cao khi máy biến dòng bị bão hoà.
- Sự ổn định thích nghi đối với điều khiển tự động từ các giá trị đo lường và cấu hình của máy biến dòng.
- Phụ thuộc ít đến tần số
- Thông tin giữa các rơ le qua kết nối truyền thông chuyên dụng (cáp quang) hoặc một hệ thống thông tin.
- Giám sát liên tục các đường thông tin và truyền tín hiệu trể với tự động điều chỉnh
- Tự động đổi chiều các đường thông tin trong trường hợp có sự cố đường truyền hoặc đường truyền bị nhiễu loạn.
- Cắt từng pha (trong sự kết hợp với tự động đóng lại một pha hoặc 3 pha).
6.2 Bảo vệ quá dòng với thời gian trễ
- Bảo vệ quá dòng được lựa chọn như là chức năng khẩn cấp khi có sự cố truyền thông hoặc chức năng bảo vệ dự phòng hoặc cả hai.
Có ba cấp độ tác động đối với đặc tính thời gian độc lập (DMT) và một cấp độ đối với đặc tính thời gian phụ thuộc (IDMT), liên quan đến chức năng quá tải pha và quá dòng chạm đất.
Chức năng bảo vệ quá dòng với đặc tính thời gian phụ thuộc cho phép lựa chọn các đặc tính khác nhau dựa trên một số tiêu chuẩn như bình thường, dốc và rất dốc.
- Có thể lựa chọn chế độ khoá, ví dụ khoá lien động cho một cấp.
- Cắt không thời gian (cắt nhanh) với một cấp khi thực hiện đóng vào điểm sự cố.
6.3 Bảo vệ quá dòng cắt nhanh
- Cắt nhanh đối với tất cả các sự cố trên tổng chiều dài đường dây.
- Lựa chọn chế độ đóng bằng tay hoặc chế độ tự động đóng lại máy cắt.
- Tự động đóng lại một pha, ba pha hoặc cắt một pha, ba pha.
- Đóng lại một lần hoặc nhiều lần (có đến 8 lần).
- Truyền các dữ liệu đo lường từ các tất cả các đầu của vùng bảo vệ.
- Có thể truyền tới 4 lệnh nhanh tới tất cả các đầu của vùng bảo vệ.
- Truyền 24 tín hiệu nhị phân bổ sung tới tất cả các đầu của vùng bảo vệ.
6.6 Cắt từ xa và cắt trực tiếp bên trong rơ le
- Cắt máy cắt tại chỗ bởi một rơ le từ xa qua đầu vào nhị phân.
- Cắt máy cắt từ xa bởi các chức năng bảo vệ bên trong hoặc một rơ le từ xa qua đầu vào nhị phân.
- Giám sát các mạch đo lường bên trong, nguồn cung cấp cũng như là giám sát phần cứng và phần mềm.
- Giám sát các mạch sơ cấp của máy biến dòng và máy biến điện áp bằng cách kiểm tra tổng thể và kiểm tra tính đối xứng.
- Giám sát truyền thông với một số liệu thống kê thể hiện các giao thức truyền bị sự cố.
- Kiểm tra và so sánh từ xa và tại chỗ các giá trị đo lường.
- Đồng bộ hoá thời gian giữa các rơ le ở các đầu của đối tượng bảo vệ qua sự truyền dữ liệu bảo vệ.
- Lưu trữ 8 sự cố hệ thống gần nhất (sự cố trong hệ thống điện) với thời gian thực.
- Thống kê số lần đưa ra lệnh cắt của rơ le cũng như là ghi dòng điện ngắn mạch và dòng điện ngắn mạch gián đoạn.
- Kiểm tra kết nối và kiểm tra sự điều khiển cũng như là kiểm tra giao diện và kiểm tra máy cắt.
- “IBS-tool” (được lắp đặt ở máy tính) hỗ trợ việc kiểm tra và thử nghiệm.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ THÔNG SỐ KỸ THUẬT
Nguyên lý hoạt động
2.1 Chức năng bảo vệ so lệch dòng điện: Đây là chức năng bảo vệ chính của rơ le 7SD52, nguyên lý bảo vệ là dựa trên sự so sánh dòng điện, đo đó cần phải đặt một rơ le ở mỗi đầu của vùng cần bảo vệ.
Rơ le 7SD52 có khả năng truyền và nhận các đại lượng đo lường thông qua liên kết truyền thông, đồng thời so sánh dòng điện nhận được với dòng điện đo chính Khi xảy ra sự cố trong vùng bảo vệ, các máy cắt ở mỗi đầu sẽ tự động được cắt ra Thiết bị này được thiết kế để bảo vệ vùng thiết bị với tối đa 6 đầu vào, và vùng bảo vệ được giới hạn bằng các bộ biến dòng điện đặt tại các đầu.
2.1.1 Nguyên lý bảo vệ cơ sở với vùng bảo vệ có 2 đầu:
Bảo vệ so lệch là phương pháp bảo vệ dựa trên sự so sánh dòng điện, trong đó dòng điện i (nét đứt) ở hai đầu đoạn dây L luôn giống nhau trong điều kiện vận hành bình thường Khi có sự cố xảy ra, sự so lệch về dòng điện sẽ rõ ràng hơn Nếu tỷ số biến đổi dòng điện thực tế ở hai đầu giống nhau, cuộn dây nhị thứ của các biến dòng điện CT1 và CT2 có thể được nối trực tiếp, tạo thành mạch kín với dòng điện nhị thứ I Trong điều kiện bình thường, thành phần đo lường M được kết nối tại điểm cân bằng của mạch sẽ duy trì ở mức 0.
Khi có sự cố xuất hiện trong vùng được giới hạn bởi các biến dòng điện, thì dòng
Dòng điện sự cố i1 + i2 tại hai đầu đường dây được đo lường bởi thành phần M Trong mạch điện hình 2.1, hệ thống bảo vệ sẽ kích hoạt lệnh cắt các máy cắt khi phát hiện dòng điện sự cố vượt ngưỡng cho phép, đảm bảo an toàn cho toàn bộ hệ thống.
Hình 2.1: Nguyên lý bảo vệ cơ sở với vùng bảo vệ có 2 đầu
2.1.2 Nguyên lý bảo vệ cơ sở với vùng bảo vệ có nhiều đầu: Đối với các đường dây có ba hay nhiều đầu, hay đối với thanh cái, nguyên lý của bảo vệ so lệch sẽ được mở rộng để sao cho tổng các dòng điện chạy vào đối tượng bảo vệ trong trường hợp vận hành bình thường là 0, và trong trường hợp có sự cố thì tổng dòng sẽ bằng với dòng điện sự cố.
Hình 2.2: Nguyên lý bảo vệ cơ sở với vùng bảo vệ có nhiều đầu 2.1.3 Truyền các giá trị đo lường :
Khi đối tượng bảo vệ như máy phát, máy biến áp hoặc thanh cái được đặt ở một vị trí cụ thể, các đại lượng đo sẽ được xử lý ngay lập tức Điều này khác với các đường dây, nơi vùng bảo vệ kéo dài từ trạm này sang trạm khác Để có thể xử lý các đại lượng đo tại mỗi đầu, chúng cần được truyền ở dạng thích hợp Nhờ đó, điều kiện cắt tại mỗi đầu đường dây sẽ được kiểm tra và máy cắt tương ứng sẽ hoạt động khi cần thiết.
Rơ le 7SD52 truyền tải các đại lượng đo qua các kênh truyền thông, yêu cầu mỗi thiết bị bảo vệ phải có ít nhất một bộ giao diện dữ liệu bảo vệ Mỗi rơ le thực hiện đo giá trị dòng điện tại chỗ và gửi thông tin về cường độ cũng như góc pha đến thiết bị đối diện, đảm bảo rằng các dòng điện được xử lý đồng bộ ở tất cả các rơ le Các bộ giao diện giữa hai rơ le được gọi là giao diện dữ liệu bảo vệ.
Hình 2.3 : Sơ đồ bảo vệ so lệch với hai đầu đường dây
Trong trường hợp đường dây có hơn hai đầu, mạng thông tin SC được thiết lập để tổng các dòng điện trong vùng bảo vệ đều được đưa vào mỗi rơ le Ví dụ, hình 2.4 minh họa cho đường dây có 4 đầu, trong đó đầu 1 và đầu 2 được xác định từ sự sắp xếp các biến dòng điện bên trái, mặc dù thực tế dây chỉ có một đầu Cần xem đây là hai đầu do dòng điện được đo ở hai vị trí khác nhau Đầu số 3 được lấy từ phía đối diện, và đường dây có nhánh rẽ vào đầu số 4.
Mỗi rơ le nhận dòng điện từ các biến dòng điện, trong đó rơ le 1 đo dòng i1 và truyền dữ liệu số phức I1 đến rơ le 2 Rơ le 2 cộng I1 với giá trị đo I2 của nó và gửi tổng đến rơ le 4 Rơ le 4 tiếp tục cộng giá trị I4 vào, tạo ra tổng dòng I1 + I2 + I4, sau đó gửi đến rơ le 3 để cộng với I3 Quá trình này diễn ra tương tự cho tất cả các rơ le khác, giúp toàn bộ hệ thống thu được giá trị tổng của 4 dòng điện tại các vị trí đầu đường dây Thứ tự của các rơ le trong mạng không nhất thiết phải giống như trong hình 2.4, và vị trí của chúng sẽ được xác định khi cấu hình bảo vệ được thiết lập.
Hình 2.4 : Sơ đồ bảo vệ so lệch với bốn đầu đường dây
Mạng thông tin có thể được thiết kế theo dạng vòng để tăng tính dự phòng, cho phép hệ thống hoạt động bình thường ngay cả khi một liên kết truyền thông bị hỏng Các rơ le tự động phát hiện hư hỏng và chuyển sang phương thức truyền thông khác mà không làm ảnh hưởng đến sơ đồ bảo vệ Thêm vào đó, việc cắt điện một đầu dây cũng không ảnh hưởng đến hoạt động của các bảo vệ còn lại trong mạng lưới truyền thông dạng vòng.
2.1.4 Đồng bộ hóa giá trị đo lường:
Các rơ le đo dòng điện hoạt động tại các thời điểm khác nhau, số hóa và xử lý dòng điện tương ứng với biến dòng điện tại vị trí đặt rơ le Để so sánh dòng điện giữa hai hay nhiều đầu, cần phải đồng bộ hóa xử lý tại cùng một gốc thời gian.
Tất cả các rơ le liên kết với nhau để trao đổi thời gian qua thông báo, trong đó rơ le có chỉ mục 1 hoạt động như bộ định thời chủ, xác định gốc thời gian Các rơ le khác sẽ tính toán thời gian trễ truyền dữ liệu và thời gian xử lý dựa trên gốc thời gian này, đảm bảo đồng bộ hóa chính xác với độ sai lệch ± 0.5 ms Để đạt được sự đồng bộ hóa chính xác, các giá trị dòng điện được gán nhãn thời gian trước khi truyền, chỉ định thời điểm dữ liệu dòng điện là hợp lệ.
Các rơ le nhận có khả năng đồng bộ hóa tối ưu việc so sánh dòng điện nhờ vào nhãn thời gian nhận được, cho phép so sánh tại cùng một thời điểm với sai số dưới 5 ps Chu kỳ truyền dữ liệu được giám sát cố định bằng nhãn thời gian tính toán, trong khi tần số của các đại lượng đo lường cũng được đo liên tục và điều chỉnh khi cần thiết để đồng bộ so sánh góc pha Nếu rơ le kết nối với biến điện áp, tần số sẽ được tính từ giá trị điện áp; ngược lại, nếu không có kết nối, dòng điện đo lường sẽ được sử dụng để xác định tần số Tần số đo được được trao đổi giữa các rơ le qua liên kết truyền thông, đảm bảo tất cả các rơ le hoạt động với tần số chính xác.
2.1.5 Hãm: Điều kiện đầu tiên của nguyên lý cơ sở bảo vệ so lệch là tổng dòng điện chảy vào vùng bảo vệ phải bằng không trong trạng thái vận hành bình thường Điều kiện này chỉ hợp lệ đối với hệ thống nhất thứ không tính đến dòng điện song song sinh ra do điện dung của đường dây hay dòng điện từ hóa của các máy biến áp.
Dòng điện nhị thứ vào rơ le qua máy biến dòng được sử dụng để đo sai số do đặc tính của biến dòng và mạch nhị thứ Nhiễu loạn tín hiệu cũng gây ra sai số trong phép đo, dẫn đến tổng dòng điện vào rơ le không bằng không trong điều kiện vận hành bình thường Do đó, rơ le so lệch cần được ổn định để chống lại các ảnh hưởng này bằng nguyên lý hãm.
2.1.6 Dòng điện điện dung (dòng điện nạp):
Thông số kỹ thuật
Tần số định mức fN : 50/60 Hz
Dòng điện định mức IN: 1A hoặc 5A
Mức tiêu thụ công suất: 0,05 VA (IN= 1A)
Khả năng quá tải dòng: 500 A trong ls
20 A - Liên tục Khả năng quá tải 1/2 chu kỳ: 1250 A Điện áp định mức UN: 80-125 V
Mức tiêu thụ công suất (100 V): ≤ 0,1 VA
Nguồn điện áp một chiều qua bộ biến đổi DC/DC: Điện áp định mức (VDC) 24/48 60/220/125
Dải điện áp cho phép (VDC) 19-58 48-150 Điện áp định mức (VDC) 110/125/220 220/250
Dải điện áp cho phép (VDC) 88-300 176-300
- Mức tiêu thụ công suất
18 W(7 SD5 2 * - * D/H/M/P/R/T) Thời gian dự trữ sau khi ngắn mạch nguồn cung cấp:
≥ 50 ms (UH = 48 V và UNDC ≥ 110V) ≥ 50 ms (UH= 24 V và UNDC ≥ 60V)
Nguồn điện áp xoay chiều qua bộ biến đổi AC/DC: Điện áp định mức UNAC
Dải điện áp cho phép
- Mức tiêu thụ công suất
23 W (7 SD5 2 * - * D/H/M/P/R/T) Thời gian dự trữ sau khi ngắn mạch nguồn cung cấp:
3.3 Các đầu vào và đầu ra nhị phân
Số lượng: 8 đối với 7SD52*-*A/E/J)
24 đối với 7SD52*-*D/H/M/P/R/T) Điện áp định mức 24-250 V
Ngưỡng đóng cắt Đối với điện áp định mức: 24/48 VDC: Upick_up ≥ 19VDC
60/110/125 VDC: Udrop-off ≤ 114VDC Đối với điện áp định mức: 110/125 VDC: Upick-up ≥ 88VDC
220/250 VDC: Udrop-off ≤ 66VDC Đối với điện áp định mức
Udrop-off ≤ 66VDC Mức tiêu thụ công suất hoạt động
1,8 mA Điện áp lớn nhất cho phép 300 VDC
CẤU TRÚC RƠ LE
Các đầu vào tương tự
Các máy biến kháng MI (máy biến dòng điện và máy biến điện áp) đo lường dòng điện và điện áp, cung cấp tín hiệu cho rơ le xử lý Rơ le có 4 đầu vào dòng điện để đo lường các dòng pha và dòng chạm đất, cùng với 3 đầu vào điện áp để đo điện áp pha - đất Mặc dù nguyên lý bảo vệ so lệch dọc không yêu cầu máy biến điện áp, nhưng chúng vẫn được sử dụng để đo điện áp và công suất, đồng thời hỗ trợ chức năng tự động đóng lại Một đầu vào điện áp khác (U4) có thể được chọn để đo điện áp tại điểm trung tính, và các tín hiệu tương tự sẽ được chuyển tới bộ khuếch đại đầu vào (IA).
Bộ khuếch đại đầu vào IA cung cấp trở kháng cao cho tín hiệu đo lường và tích hợp các bộ lọc, được tối ưu hóa cho dải thông và tốc độ xử lý tín hiệu Bộ biến đổi Analog/Digital là một thiết bị đa hợp, bao gồm các bộ biến đổi A/D và modul bộ nhớ để chuyển đổi dữ liệu sang máy vi tính.
Xử lý trung tõm àC
Hệ thống xử lý trung tâm không chỉ đảm nhận việc xử lý các giá trị đo lường mà còn thực hiện các chức năng điều khiển và bảo vệ Các chức năng này bao gồm việc giám sát, điều chỉnh và đảm bảo an toàn cho hệ thống.
- Lọc và xử lý các tín hiệu đo lường.
- Giám sát liên tục các tín hiệu đo lường.
- Giám sát các trạng thái tác động của một chức năng bảo vệ.
- Tính toán các giá trị bảo vệ so lệch (phân tích và tính toán) và tạo ra giao thức truyền thông.
- Giải mã đường truyền được nhận, đồng bộ các giá trị bảo vệ so lệch và tổng kết các dòng điện so lệch.
- Giám sát các đường thông tin với các thiết bị khác của hệ thống bảo vệ so lệch.
- Kiểm tra các giá trị ngưỡng và các thứ tự thời gian.
- Xử lý các tín hiệu cho chức năng logic.
- Đưa ra các lệnh đóng và cắt
- Lưu trữ các thông báo sự cố cũng như ghi dữ liệu sự cố cho sự phân tích sự cố hệ thống.
- Quản lý hệ thống và các chức năng liên quan như bộ nhớ dữ liệu, đồng hồ đo thời gian thực, thông tin, các giao diện
Thông tin sau khi được xử lý được cung cấp qua bộ khuếch đại đầu ra OA.
Các đầu vào và đầu ra nhị phân
Hệ thống xử lý trung tâm tiếp nhận thông tin từ bên ngoài qua các đầu vào nhị phân, như đặt lại từ xa hoặc khoá các lệnh cho các chức năng bảo vệ Khối àC truyền đạt thông tin tới các thiết bị bên ngoài thông qua các tiếp điểm đầu ra, bao gồm lệnh tới máy cắt và tín hiệu cho thông tin từ xa về sự kiện và trạng thái quan trọng.
Bố trí ở phía trước rơ le
Rơ le được trang bị đèn LED và màn hình hiển thị LCD ở mặt trước, giúp cung cấp thông tin quan trọng như giá trị cài đặt, giá trị đo lường, thông báo sự kiện hoặc sự cố, cùng với trạng thái chức năng của rơ le.
Các phím điều khiển và phím số kết hợp với màn hình giúp vận hành rơ le một cách thuận tiện tại chỗ Tất cả thông tin liên quan đến rơ le đều có thể được truy cập dễ dàng thông qua các phím điều khiển và phím số.
Các giao diện sử dụng
Giao diện vận hành của rơ le 7SD52 cung cấp thông tin trực tiếp và dễ dàng truy cập thông qua máy tính cá nhân, cho phép người dùng sử dụng tất cả các chức năng của rơ le với phần mềm DIGSI4 phù hợp.
Giao diện riêng biệt cho phép truy cập thông tin từ xa thông qua thiết bị biến đổi tín hiệu (Modem) hoặc nhận thông tin trực tiếp tại chỗ từ trạm máy tính chủ.
Tất cả dữ liệu từ rơ le có thể được truyền tải đến máy chủ hoặc hệ thống điều khiển chính thông qua giao diện hệ thống, với các giao thức và sắp xếp vật lý phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể.
Giao diện khác được cung cấp cho sự đồng bộ hoá thời gian của đồng hồ bên trong qua nguồn gốc đồng bộ hoá bên ngoài
Giao diện vận hành hoặc giao diện dịch vụ cho phép tương tác với rơ le, đảm bảo truyền thông hiệu quả với tất cả các đầu của đối tượng bảo vệ trong quá trình thử nghiệm, kiểm tra và hoạt động của rơ le.
HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH
Đọc ra các thông tin
Rơ le cung cấp một số lượng lớn thông tin mà có thể đạt được tại chỗ hoặc từ xa:
- Các giá trị đo lường và các giá trị đo đếm.
- Dữ liệu dạng sóng ở bản ghi sự cố dao động.
* Đầu ra các thông báo
Các thông báo cung cấp thông tin quan trọng về hệ thống điện, bao gồm thiết bị và đo lường Chúng cũng tổng hợp các sự kiện quan trọng liên quan đến sự cố hệ thống và hoạt động của thiết bị Thông tin này rất hữu ích cho việc kiểm tra toàn bộ hoạt động của thiết bị Đặc biệt, việc đọc các thông báo này không yêu cầu mật khẩu.
Các thông báo chung trong rơ le có thể được trình bày ở các đường khác nhau:
- Hiển thị của các đèn LED ở mặt trước rơ le.
- Hoạt động của các rơ le đầu ra kết nối tới tín hiệu thiết bị bên ngoài.
- Hiển thị ở màn hình tinh thể lỏng ở mặt trước rơ le.
- Hiển thị ở màn hình của máy tính chạy chương trình DIGSI4 kết nối với giao diện của rơ le.
- Truyền tới một trạm chủ sử dụng một trong các giao diện.
Các thông báo được phân loại như sau:
Ghi sự kiện (Event log) là các thông báo quan trọng diễn ra trong quá trình vận hành rơ le Những thông báo này cung cấp thông tin về trạng thái của rơ le, dữ liệu đo lường, dữ liệu hệ thống và các thông tin liên quan khác.
- Ghi sự cố (Trip log): là các thông báo sự cố của 8 sự cố hệ thống gần nhất mà nó được xử lý bởi rơ le.
- Thống kê số lần đóng cắt (Switching statistics): là các thông báo đưa ra tổng số lần lệnh cắt, lệnh đóng
1.1.1.1 Các thông báo vận hành
Từ mặt trước rơ le
- Khi rơ le sẵn sàng cho vận hành, ấn phím MENU, MAIN MENU sẽ xuất hiện.
- Sử dụng phím ▼ để lựa chọn mục menu ANNUNCIATION, để vào các thông báo ấn phím ►.
- Sử dụng phím ▼ để lựa chọn mục menu Event log và để vào menu này ấn phím
- Sử dụng phím ▲ để đọc các thông báo vận hành khác.
Khi ấn phím LED, tất cả đèn LED sẽ sáng lên Bằng cách nhấn phím ▼, thông báo mới nhất trong bản ghi sẽ được "reset LED" và số thứ tự của thông báo trong bộ nhớ sẽ tăng lên 1, với giới hạn tối đa là 200.
Hình 4-1: Thông báo vận hành từ màn hình rơ le
- Để trở lại MAIN MENU , ấn phím MENU một lần hoặc ấn đúp phím ESC hoặc phím ◄.
Từ máy tính với chương trình DIGSI4
- Click đúp vào mục ANNUNCIATION ở phần bên trái cửa sổ
- Click vào Event log, ngày và giờ hiện tại sẽ thể hiện trong cửa sổ dữ liệu
- Click đúp vào trên lối vào này trong cửa sổ dữ liệu.
Bảng thông báo sự kiện hiển thị các sự kiện với chữ số và mô tả đi kèm, bao gồm nguyên nhân, giá trị (ON/OFF), ngày và thời gian, được sắp xếp theo thứ tự thời gian với thông báo mới nhất ở trên cùng Khi ấn phím LED trên rơ le, tất cả đèn LED sẽ sáng lên.
Để cập nhật phần mềm, người dùng có thể nhấp vào "View" trong thanh menu và chọn "Refresh" khi thông báo "Reset LED" xuất hiện Ngoài ra, có thể sử dụng phím F5 trên bàn phím để truy cập vào phần mềm.
Hình 4-2: Lựa chọn thông báo vận hành trong chương trình DIGSI4
Hình 4-3: Thông báo vận hành trong chương trình DIGSI4
Các thông báo vận hành có thể được lưu trong DIGSI4 và cũng có thể xoá từ bộ nhớ của rơ le
1.1.1.2 Các thông báo sự cố
Các thông báo tự phát:
Các thông báo tự phát xuất hiện trên màn hình hiển thị sau khi có tác động từ rơ le Thông tin quan trọng về sự cố có thể được quan sát dễ dàng ở mặt trước của rơ le.
Dòng thứ 1: Chức năng bảo vệ được tác động đầu tiên, ví dụ chức năng bảo vệ so lệch.
Dòng thứ 2: Thời gian từ khi rơ le tác động đến khi rơ le trở về.
Dòng thứ 3 :Thời gian từ khi rơ le tác động đến khi lệnh cắt đầu tiên của chức năng bảo vệ (bảo vệ so lệch thường bằng “0”)
Các thông báo tự phát có thể thừa nhận bằng cách ấn phím LED Sau khi thừa nhận sẽ hiển thị màn hình mặc định.
Các thông báo được lưu trữ
Các thông báo cho 8 sự cố hệ thống gần nhất có thể được truy xuất, với sự xác định của sự cố bắt đầu từ khi phát hiện cho đến khi sự cố được giải quyết Trong trường hợp tự động đóng lại, kết quả có thể thành công hoặc không Một sự cố hệ thống có thể bao gồm nhiều sự kiện khác nhau, từ tác động ban đầu cho đến khi chức năng bảo vệ được khôi phục Nếu không có tự động đóng lại, mỗi sự kiện sẽ được xem là một sự cố hệ thống riêng biệt.
Bộ nhớ đệm có khả năng lưu trữ lên tới 600 chỉ thị, và khi dung lượng đầy, dữ liệu cũ nhất sẽ bị xoá để nhường chỗ cho dữ liệu mới nhất.
Tất cả các chỉ thị sẵn sàng được hiển thị và được giải thích trong phụ lục.
Trong một trường hợp đặc biệt, tất nhiên chỉ có các thông báo thích hợp xuất hiện trên màn hình hiển thị.
Từ mặt trước rơ le
- Khi rơ le sẵn sàng cho vận hành, đầu tiên ấn phím MENU, MAIN MENU sẽ xuất hiện. Ấn phím để vào menu con ANNUNCIATION
- Sử dụng phím ▼ để lựa chọn mục menu con Trip log và để vào menu con này sử dụng phím ►.
- Trong menu con này, các hiển thị cho 8 sự cố hệ thống gần nhất có thể được lựa chọn bằng cách sử dụng lại phím ▼ và ►.
Hình 4-4: Thông báo sự cố từ màn hình rơ le
Nếu không có thông báo hiện tại cho một sự cố thì lối vào sẽ bị từ chối và sẽ hiển thị List Empty.
Các thông báo trong một bản ghi sự cố được ghi theo thứ tự thời gian và số từ sự cố cũ nhất đến mới nhất.
Sự khởi đầu của một sự cố được xác định với ngày và thời gian (giờ, phút và giây) (hình 4-4)
- Sử dụng phím ▼ và ▲ để di chuyển lên và xuống trong các thông báo sự cố.
- Sử dụng phím ◄ để trở lại mục TRIP LOG hoặc ấn phím MENU để trở lại
Từ máy tính sử dụng chương trình DIGSI4.
- Click vào Annunciation, các lựa chọn xuất hiện trong cửa sổ dữ liệu.
Nhấp đúp vào nhóm thông báo yêu cầu trong cửa sổ dữ liệu, cụ thể là TRIP LOG, để hiển thị danh sách trong cửa sổ dữ liệu (hình 4-5).
Khi bạn nhấp đúp vào một lối vào trong danh sách, nội dung của sự cố hệ thống sẽ được hiển thị trong một cửa sổ mới, với các mục được sắp xếp theo thứ tự thời gian, thông báo mới nhất sẽ xuất hiện trước tiên.
Hình 4-5: Lựa chọn thông báo sự cố ở chương trình DIGSI4
Hình 4-6: Thông báo sự cố ở chương trình DIGSI4
1.1.1.3 Lưu và xoá các thông báo
Việc xoá các thông báo thường không cần thiết vì chúng sẽ tự động bị xoá khi bộ nhớ đầy và có sự kiện mới Tuy nhiên, việc xoá các thông báo lưu trữ có thể hữu ích trong một số trường hợp đặc biệt Do đó, trong thời gian tới, bộ nhớ sẽ chỉ lưu trữ thông tin về các sự kiện hiện tại.
Khi thông báo sự cố bị xoá, tất cả các bản ghi sự cố cũng sẽ bị xóa và mọi bộ đếm sẽ được đặt lại về 0 Tuy nhiên, việc xoá bản ghi sự cố không ảnh hưởng đến thông báo sự cố.
Từ mặt trước của rơ le.
- Nếu việc xoá được yêu cầu, đầu tiên ấn phím MENU, MAIN MENU xuất hiện.
- Ấn phím ► để vào menu ANNUNCIATION.
- Sử dụng phím ▼ để lựa chọn mục Set/Reset, và để vào menu này sử dụng phím
- Tại đây, lựa chọn nhóm thông báo để xoá bằng cách sử dụng phím ▼ và ấn phím ENTER.
Để thay đổi cài đặt, bạn cần nhập mật khẩu Sau khi nhập và nhấn phím ENTER, một câu hỏi xác nhận “Bạn có chắc không?” sẽ xuất hiện, và bạn cần trả lời YES để tiếp tục.
NO và xác nhận với phím ENTER Có thể sử dụng phím ESC để bỏ qua thủ tục này.
Lựa chọn nhóm thông báo để xoá
Nhập mật khẩu số 5 (đối với thay đổi cài đặt) và xác nhận với phím ENTER.
Xác nhận YES với phím ENTER và hoàn thành việc xoá thông báo lựa chọn hoặc chuyển tới
NO với phím ^ và bỏ qua việc xoá với phím ENTER.
Hình 4-7: Xoá thông báo từ mặt trước rơ le
1.1.1.5 Số liệu thống kê đóng cắt
Thông báo trong bản thống kê sẽ ghi nhận số lượng các dòng điện gián đoạn từ mỗi cực máy cắt, cùng với số lần cắt được rơ le gửi đến máy cắt.
Bạn có thể xem số liệu thống kê trên màn hình tinh thể lỏng của rơ le hoặc qua máy tính với phần mềm DIGSI4, kết nối tới vận hành hoặc giao diện dịch vụ Để đọc số liệu thống kê, không cần mật khẩu, nhưng để thay đổi hoặc xóa số liệu này thì yêu cầu phải nhập mật khẩu.
Giao diện bằng máy tính cá nhân (PC)
Máy tính cá nhân sử dụng chương trình DIGSI® 4 có khả năng kết nối với rơ le thông qua cổng giao diện phía trước hoặc cổng giao tiếp phía sau của rơ le Để truy cập vào cổng giao diện phía trước, người dùng cần thực hiện theo các bước hướng dẫn cụ thể.
Bước 1: Kiểm tra cổng COM trên máy tính:
- Click chuột phải My Computer ► Manage ► Device Manager
Bước 2: Kết nối dây giữa PC với Rơ Le
Bước 3: kích đúp vào phần mềm ’’DIGSI 4’’, sau đó màn hình sẽ hiển thị như hình dưới.
- Chọn Rơ Le NXT cần kết nối → kích chuột phải chọn Device → DIGSI (Plug
- Màn hình hiển thị như hình bên dưới chọn OK
+ Direct: Kết nối trực tiếp với Rơ le (online).
+ PC interface: COM X (như đã hướng dẫn tại bước 1 nhưng thông thường phần mềm Digsi 4 tự động SET đúng cổng đã kết nối) → Ok.
- Màn hình kết nối sẽ xuất hiện như sau:
- Sau đó hộp hoại thoại xuất hiện: bấm SAVE → chọn Yes để lưu lại Device
- Sau đó, ngắt kết nối với rơ le : Device → Switch On/ Off- line
Tại đây, chúng ta có thể xem tất cả cấu hình và thông tin sự cố của rơ le từ thiết bị vừa được rút về Để truy xuất thông tin sự cố một cách nhanh chóng, hãy thực hiện theo các bước sau:
Để truy xuất thông tin sự cố online, bạn cần chọn và kích đúp vào thiết bị NXT mà bạn muốn lấy thông tin sự cố Sau đó, cửa sổ thông tin thiết bị sẽ xuất hiện như hình minh họa bên dưới.
+ Direct: Kết nối trực tiếp với Rơ le (online).
+ PC interface: COM X (như đã hướng dẫn tại bước 1 nhưng thông thường phần mềm Digsi 4 tự động SET đúng cổng đã kết nối).
- Chọn Ok → Cửa sổ mới sẽ xuất hiện như hình bên dưới.
- Chọn Save để lưu device
- Ngắt kết nối rơ le với máy tính
+ Chọn Device → Switch On/Off- line Màn hình xuất hiện Offline như hình bên dưới (đã ngắt kết nối với RL).
- Lấy bảng tin sự cố (Trip Log)
+ Trở về màn hình Digsi 4 mở file chứa Device đã lưu
+ Chọn thanh Annunciation → Trip Log → Chọn và kích đúp vào bảng tin cần lấy (ngày, thời gian) Cửa sổ mới sẽ xuất hiện như hình bên dưới.
+ Chọn Print → Current Window → OK.
- Lấy đồ thị sự cố ( Oscillographic Fault Record)
+ Chọn thanh Oscillographic Record → Oscillographic Fault Record →
Chọn và kích đúp vào đồ thị cần lấy (ngày, thời gian) → Setting Group A → OK.
+ Cửa sổ mới xuất hiện: Chọn Save As để lưu file đồ thị có đuôi *CFG
+ Đặt tên và chọn vị trí lưu file *CFG.
- Tiến hành PRINT File đồ thị ra File *PDF