PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ RƠLE REG 670 bảo vệ máy PHÁT NHÀ máy THỦY điện ĐỒNG NAI 3 9876328432

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ RƠLE REG 670 BẢO VỆ MÁY PHÁT NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 3 Học viên: Nguyễn Anh Tuấn Chuyên ngành: Kỹ Thuật điện Mã số: 60520202 Khóa: K33 ĐL Trường Đại học Bách khoa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

NGUYỄN ANH TUẤN

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ RƠLE REG 670 BẢO VỆ MÁY

PHÁT NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 3

Chuyên ngành : Kỹ Thuật Điện

Mã số : 60.52.02.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS LÊ KIM HÙNG

Đà Nẵng - Năm 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Nguyễn Anh Tuấn

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ RƠLE REG 670 BẢO VỆ MÁY PHÁT

NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 3 Học viên: Nguyễn Anh Tuấn Chuyên ngành: Kỹ Thuật điện

Mã số: 60520202 Khóa: K33 ĐL Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN

Tóm tắt - Việc tìm hiểu ứng dụng role REG 670 trong bảo vệ máy phát nhà máy

Đồng Nai 3 là rất cần thiết và thiết thực trong việc làm chủ các thiết bị kỹ thuật số Luận văn đã nghiên cứu chi tiết về cấu tạo và nguyên lý làm việc chung của các rơle bảo vệ máy phát nhà máy Đồng Nai 3 và Áp dụng phần mềm PCM 600 và hợp

bộ thử nghiệm đánh giá kiểm tra thử nghiệm được các giá trị cài đặt và locgic làm việc của các chức năng bảo vệ máy phát Giúp người vận hành và sửa chữa nắm bắt được quá trình thử nghiệm các chức năng cơ bản tử đó tiến hành thực nghiệm Kết quả thử nghiệm cho thấy sự làm việc tin cậy an toàn của các chức năng bảo vệ đảm bảo cho tổ máy an toàn khi làm việc nối lưới Đồng thời kiến nghị mở rộng ứng dụng trong tương lai

Từ khóa – Phân Tích Rơle; Ứng dụng phần mềm PCM 600; phân tích đánh

giá ; thử nghiệm chức năng bảo vệ ; mở rộng khả năng ứng dụng

ANALYTICAL ASSESSMENT REG 670 PROTECTION

OF THE MACHINE DONG NAI 3 FACTORY

Abstract - The application of the REG 670 role in protecting the generator of Dong

Nai 3 plant is very necessary and practical in mastering digital devices The study has studied in detail the structure and principle the general work of the relay protection plant of Dong Nai 3 and the application of PCM 600 software and the test suite of test evaluation evaluation are the set values and locgic work of the machine protection functions Help operators and repairers grasp the process of testing basic functions that conduct experiments Test results show that the safe working of the protection functions ensures that the unit is safe when it is working Also, consider extending the application in the future

Keywords- Relay Analysis; Application software PCM 600; analysis evaluation;

testing the protection function; expand application capabilities

LỜI CAM ĐOAN

TRANG TÓM TẮT TIẾNG VIỆT, TIẾNG ANH

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 1

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1

4 Phương pháp nghiên cứu 1

5 Bố cục luận văn 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ RƠLE REG 670 BẢO VỆ MÁY PHÁT NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 3 3

1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ ROLE REG 670 3

1.2 CẤU TẠO RƠLE REG 670 4

1.3 CÁCH KẾT NỐI MÁY TÍNH VỚI RƠLE REG 670 5

1.3.1 Kiểm tra địa chỉ IP của relay 5

1.3.2 Gắn cáp truyền thông và đặt địa chỉ IP kết nối giữa PC và relay 5

1.3.3 Chạy phần mềm PCM600 5

1.4 ĐÁNH GIÁ, NHẬN XÉT 8

CHƯƠNG 2 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA RƠ LE REG 670 BẢO VỆ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 3 HIỆN NAY 10

2.1 SƠ ĐỒ BẢO VỆ TỔ MÁY 10

2.2 SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI MẠCH DÒNG ÁP BẢO VỆ 10

2.3 CÁC CHỨC NĂNG BẢO VỆ CỦA MÁY PHÁT ĐỒNG NAI 3 12

2.3.1 Tủ RJ1A 12

2.3.1.1 Chức năng 87G (bảo vệ so lệch dọc máy phát) 12

2.3.1.2 Chức năng 51GN (Bảo vệ so lệch ngang máy phát) 15

2.3.1.3 Chức năng 24G (Bảo vệ quá kích từ máy phát) 16

2.3.1.4 Chức năng 59 (Bảo vệ quá điện áp) 18

2.3.1.5 Chức năng 27/50 (Bảo vệ đóng điện nhầm khi máy ngừng) 18

2.3.1.6 Chức năng 21 (Bảo vệ trở kháng thấp) 19

2.3.1.7 Chức năng 40 (Bảo vệ mất kích từ) 21

2.3.1.8 Chức năng 32 (Bảo vệ công suất ngược) 23

2.3.1.10 Chức năng 46 (Bảo vệ dòng điện thứ tự nghịch) 25

2.3.1.11 Chức năng 49G (Bảo vệ quá tải máy phát) 26

2.3.1.12 Chức năng 27 (Bảo vệ kém áp) 28

2.3.1.13 Chức năng 50BF (Bảo vệ lỗi máy cắt GCB1) 29

2.3.1.14 chức RELAY SPAJ140C – Bảo vệ quá dòng rotor 51R 30

2.3.2 Tủ APG2 (RJ1B) 30

2.3.2.1 Chức năng 51GN (Bảo vệ so lệch ngang máy phát) 30

2.3.2.2 Chức năng 64R (Bảo vệ chạm đất rotor) 30

2.3.2.3 Chức năng 24G (Bảo vệ quá kích từ máy phát) 31

2.3.2.4 Chức năng 59 (Bảo vệ quá điện áp máy phát) 32

2.3.2.5 Chức năng 59N, 64N (Bảo vệ chạm đất stator 0-95%, và 95%-100%) 32 2.3.2.6 Chức năng 38 (Bảo vệ dòng điện trục) 33

2.3.2.7 Chức năng 27/50 (Bảo vệ máy dừng) 34

2.3.2.8 Chức năng 21 (Bảo vệ trở kháng thấp) 34

2.3.2.9 Chức năng 40 (Bảo vệ mất kích từ) 35

2.3.2.10 Chức năng 32 (Bảo vệ công suất ngược) 35

2.3.2.11 Chức năng 81 H,L (Bảo vệ quá tần số, kém tần số) 35

2.3.2.12 Chức năng 78 (Bảo vệ mất đồng bộ) 35

2.3.2.13 Chức năng 46 (Bảo vệ dòng điện thứ tự nghịch) 37

2.3.2.14 Chức năng 49G (Bảo vệ quá tải máy phát) 37

2.3.2.15 Chức năng 27 (Bảo vệ kém áp) 37

2.3.2.16 Chức năng 50BF (Bảo vệ chống lỗi máy cắt đâu cực) 37

2.4 NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ 37

CHƯƠNG 3 THỬ NGHIỆM KIỂM TRA LÀM VIỆC CỦA CÁC CHỨC NĂNG BẢO VỆ VỚI PHẦN MỀM GIAO TIẾP RƠ LE PCM 600 39

3.1 THỬ NGHIỆM CÁC CHỨC NĂNG BẢO VỆ 39

3.2 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM CÁC CHỨC NĂNG BẢO VỆ VỚI PHẦN MỀM PCM 600 43

3.3 NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ 66

CHƯƠNG 4 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG VẬN HÀNH MÁY PHÁT KHI SỰ CỐ BÊN TRONG VÀ BÊN NGOÀI 67

4.1 THÔNG SỐ MÁY PHÁT, ĐƯỜNG DÂY 67

4.2 PHÂN TÍCH VẬN HÀNH 68

4.4 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM CẮT TẢI 01 MÁY PHÁT 69

4.4.1 Trường hợp Sa thải tải tại MC 902 70

4.4.2 Sa thải tải tại MC 271, 273 73

4.4.3 Trường hợp cắt tải đồng thời cả 02 tổ máy 75

4.5 NHẬN XÉT, ĐÁNH GIÁ 76

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO)

BẢN SAO KẾT LUẬN CỦA HỘI ĐỒNG, BẢN SAO NHẬN XÉT CỦA CÁC

PHẢN BIỆN

Số

1.1 Sơ đồ khối module phản hồi tổng hợp (UBM) 4 1.2 Sơ đồ khối module nguồn cấp (PSM) 4

2.2 Đấu nối mạch dòng, áp tại modul TRM1 11 2.3 Đấu nối mạch dòng, áp tại modul TRM2 11 2.4 Đấu nối mạch dòng, áp tại modul TRM1 12 2.5 Đấu nối mạch dòng, áp tại modul TRM2 12

3.1 Sơ đồ kết nối điển hình mạch đo giữa hợp bộ CMC 256Plus với

rơ le quá dòng điện (Ví dụ: Model REG670) 39

3.2 Sơ kết nối nguồn điện cung cấp và kết nối đất cho hợp bộ thử

3.5 Sơ đồ kết nối điển hình mạch đo giữa hợp bộ CMC 256Plus với

rơ le dòng điện phụ thuộc điện áp (Ví dụ: Model REG670) 41 4.1 Màn hình hiển thị đo lường dạng sóng 69

Hiện nay hệ thống rơle bảo vệ được trang bị để đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành tổ máy Vì vậy việc tìm hiểu, nghiên cứu và trang bị kiến thức lý thuyết và ứng dụng các thiết bị rơle số là cần thiết sẽ mang lại hiệu quả ứng dụng cao và an toàn tin cậy khi vận hành hệ thống bảo vệ

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu:

Nghiên cứu cấu trúc phần cứng và phần mềm của rơ le kỹ thuật số đang sử dụng: REG670 của hãng ABB

Nghiên cứu, kiểm tra giá trị cài đặt của hệ thống bảo vệ đang cài đặt;

Khả năng đáp ứng vận hành của máy phát khi có sự cố;

4 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu tài liệu về rơ le REG670, nghiên cứu giá trị setting các chức năng cơ bản do trung tâm điều độ HTĐ A0, A3 cung cấp để cài đặt Kết hợp tính toán kiểm tra các chức năng cơ bản

Sử dụng số liệu thực tế sửa chữa bảo dưỡng thiết bị của đơn vị thí nghiệm hiệu chỉnh để kiểm tra đánh giá

Kiểm tra làm việc của các chức năng qua phần mềm giao tiếp rơ le PCM 600

5 Bố cục luận văn

Căn cứ vào mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu luận văn được đặt tên như sau:

“PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ RƠLE REG 670 BẢO VỆ MÁY PHÁT NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 3”

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục trong luận văn gồm

có các chương như sau :

Chương 1: Tổng quan về rơ le REG bảo vệ máy phát nhà máy Đồng nai 3

Chương 2: Đánh giá khả năng làm việc của rơ le REG bảo vệ Đồng nai 3 hiện nay

Chương 3: Thử nghiệm kiểm tra làm việc của các chức năng với phần mềm giao tiếp rơle pcm 600

Chương 4: Đánh giá khả năng vận hành máy phát khi có sự cố bên trong và bên ngoài

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ RƠLE REG 670 BẢO VỆ MÁY PHÁT

NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 3

1.1 GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ ROLE REG 670

 REG670 do hãng chế tạo ABB sản xuất, được sử dụng để bảo vệ, giám sát hoạt động của máy phát điện Đây là một thiết bị điện tử thông minh đáp ứng được sự đòi hỏi cao về độ tin cậy Ngoài ra REG670 còn có khả năng phối hợp với nhau trong quá trình làm việc để tạo một hệ thống bảo vệ dự phòng chắc chắn

 REG670 luôn tương thính với những yêu cầu bảo vệ của hầu hết các nhà máy, trạm biến áp và đường dây truyền tải

 REG670 được giao tiếp với máy tính cài đặt thông qua phần mềm PCM600 hoặc có thể cài đặt các chức năng và thông số của bảo vệ thông qua hệ thống bàn phím trên relay

 Một số đặc điểm nổi bật của rơle REG670: [4]

 Được cấu tạo với các modul phần cứng và các khe cắm để sẵn rất thuận lợi cho việc mở rộng tính năng bảo vệ cũng như thay thế các modul hỏng

 Các chức năng bảo vệ trong relay có thể lựa chọn On/Off theo yêu cầu bảo

vệ

 Có thể cài đặt, kiểm tra thông qua máy tính Đây là tính năng rất tiện lợi cho người sử dụng

 Relay làm việc dựa trên việc xử lý tín hiệu số nên nâng cao tính chính xác

 Có khả năng tự giám sát một cách liên tục phần cứng của bản thân relay

 Các thủ tục kiểm tra định kỳ bằng phần mềm

 Thiết lập các thông số, cài đặt và ghi lại bằng máy tính

 Hiển thị các sự kiện, ghi nhận và in ra các sự kiện

 Tính năng làm việc ổn định lâu dài

 Giao tiếp và phối hợp với trạm điều khiển

 Thông số rơle REG670:

 Màn hình LCD: Màn hình có kích thước 32x90 mm, hiển thị được 7 dòng với mỗi dòng không quá 40 ký tự Dòng đầu tiên hiển thị tên sản phẩm, dòng cuối cùng hiển thị thời gian và 5 dòng còn lại hiển thị những tính năng linh động của relay

 Cổng truyền thông RJ45: Sử dụng tiêu chuẩn IEC 61850

 Tổng trọng lượng: 10Kg

 Dòng, áp vận hành: 250V AC, 20A

 Tần Số làm việc: 50 ± 2,5 Hz

1.2 CẤU TẠO RƠLE REG 670

 Bao gồm Phần cứng và giao diện người máy [5]:

 Giao diện người máy: để giao tiếp và kết nối hiển thị

 Phần cứng: bao gồm các module sau:

 Modul phản hồi tổng hợp (UBM):

Hình 1.1: Sơ đồ khối module phản hồi tổng hợp (UBM)

 Hình 1.1: Thể hiện như sau: Thông qua Modul UBM các tín hiệu đầu vào PT,

CT từ modul chuyển đổi tín hiệu (TRM) được đưa đến bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số ADM và gửi vào modul xử lý tín hiệu số NUM

 Modul nguồn cấpPSM:

Hình 1.2: Sơ đồ khối module nguồn cấp (PSM)

 Hình 1.2: Modul PSM là modul cấp nguồn DC ổn định, chính xác cho relay Ngoài ra nó còn có nhiệm vụ giám sát nguồn, sẽ có tín hiệu báo động khi nguồn bị mất

 Modul số NUM:

Hình 1.3: Sơ đồ khối module số (NUM)

 Hình 1.3: Modul NUM là một modul xử lý số, nó được xem như là một CPU xử

lý các hàm chức năng và các thuật toán logic của bảo vệ Các tín hiệu đầu vào được thu thập, chuyển đổi thành tín hiệu số và đưa vào bộ nhớ để lưu trữ và hiển thị

1.3 CÁCH KẾT NỐI MÁY TÍNH VỚI RƠLE REG 670

Kết nối máy tính cài đặt với relay giúp ta kiểm tra, thay đổi thông số cài đặt cũng như tải những dữ liệu cần thiết khi phân tích, đánh giá sự cố

1.3.1 Kiểm tra địa chỉ IP của relay

Từ màn hình LCD thông qua các phím chức năng ta truy cập theo đường dẫn: Settings/General settings/Communication/TCP-IP configuration/Front port

1.3.2 Gắn cáp truyền thông và đặt địa chỉ IP kết nối giữa PC và relay

 Từ PC ta chọn “Local Area Connection” để kiểm tra trạng thái kết nối và đặt lại địa chỉ IP Giá trị PC subnet mask = Relay IPMask, địa chỉ IP của PC và của Relay chỉ đặt khác nhau số cuối cùng VD: IP của Relay là:

10.1.150.4 thì của PC la: 10.1.150.7

 Kiểm tra kết nối

Từ PC ta vào “Start” chọn “Run” sau đó chạy lệnh “cdm” và tiến hành “ping” địa chỉ IP của relay đang kết nối Nếu kết nối gữa PC và Relay tốt kết quả phản hồi sẽ

la “Reply from 10.1.150.4” nếu địa chỉ relay là “10.1.150.4”

1.3.3 Chạy phần mềm PCM600

 Khi chạy phần mềm PCM600 ta sẽ được giao diện:

 Từ giao diện của PCM600 vào “file/ Open Manage Project” và bắt đầu thiết lập New Project theo các bước như hình dưới đây

 Thực hiện load các sự kiện (event) từ relay

 Kích hoạt chức năng Disturbance Handing

 Thực hiện load các event bằng cách kích vào biểu tượng trên thanh công

cụ (chức năng Get IED Recordings Information), các event sẽ xuất hiện

 Thực hiện đọc các event (có thể đọc 1 event hoặc tất cả các event thông qua chức năng “Select Row” hoặc “Select All Rows” sau đó kích vào biểu tượng trên thanh công cụ (chức năng Read selected recordings in IED)

 Chọn copy event để thực hiện chức năng “Refresh List”

 Thực hiện chức năng “Refresh List” bằng cách ấn vào biểu tượng trên thanh công cụ, kết quả thu được là các event sẽ xuất hiện tại cửa sổ “Recordings”

 Chọn event tại “Recordings” để thực hiện “Creat Report” bằng cách kích hoạt vào biểu tượng trên thanh công cụ sau đó chọn “default” để thiết lập “report” Kết quả thu được là chuỗi các thông tin về sự kiện, có thể chuyển sự kiện từ “report” thành file pdf bằng cách như hình dưới Dạng sóng được ghi nhận như hình

 Thực hiện đọc giá trị setting từ relay

 Đường dẫn thực hiện như sau: REG670IEC/Settings/Parameter setting/Read parameters from IED/save

 Chọn mục Parameter Setting để kích hoạt chức năng Read parameters from IED

 Cách kết nối phải theo 01 trình tự nhất định các bước thì mới thực hiện kết nối được

 Trong quá trình kết nối yêu cầu phải lưu ý lưu, sao các bộ dữ liệu các chức năng bảo vệ cẩn thận, khoa học tránh nhầm lẫn

 Việc nắm bắt cấu hình giúp người vận hành truy cập nhanh và chính xác các thông tin khi có sự cố và tình trạng làm việc bình thường của rơle

CHƯƠNG 2 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG LÀM VIỆC CỦA RƠ LE REG 670

BẢO VỆ NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ĐỒNG NAI 3 HIỆN NAY

2.1 SƠ ĐỒ BẢO VỆ TỔ MÁY

Hình 2.1 Sơ đồ bảo vệ tổ máy

Hình 2.1 mô tả sơ đồ đấu nối bảo vệ máy phát; trong sơ đồ này thể hiện các tín hiệu được lấy từ biến dòng, biến điện áp đưa vào các chức năng bảo vệ Tùy theo nguyên lý làm việc mà tín hiệu đưa vào bảo vệ lấy cả tín hiệu dòng, áp Hoặc chỉ lấy dòng hoặc lấy áp

2.2 SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI MẠCH DÒNG ÁP BẢO VỆ

- Tại các relay REG670 tín hiệu dòng áp được đưa vào 2 modul đầu vào là TRM1 và TRM2

- Đấu nối mạch dòng, áp tại relay REG670 đặt tại tủ bảo vệ RJ1A

- Đấu nối mạch dòng, áp tại modul TRM1

Hình 2.2 Đấu nối mạch dòng, áp tại modul TRM1

 Đấu nối mạch dòng, áp tại modul TRM2

Hình 2.3 Đấu nối mạch dòng, áp tại modul TRM2

 Đấu nối mạch dòng, áp tại relay REG670 đặt tại tủ bảo vệ RJ1B

 Đấu nối mạch dòng, áp tại modul TRM1

Hình 2.4 Đấu nối mạch dòng, áp tại modul TRM1

 Đấu nối mạch dòng, áp tại modul TRM2

Hình 2.5 Đấu nối mạch dòng, áp tại modul TRM2

2.3 CÁC CHỨC NĂNG BẢO VỆ CỦA MÁY PHÁT ĐỒNG NAI 3

2.3.1 Tủ RJ1A

2.3.1.1 Chức năng 87G (bảo vệ so lệch dọc máy phát)

 Nguyên lý bảo vệ

- Ngắn mạch giữa các cuộn dây của stator thường gây nên dòng rất lớn, khi xảy

ra ngắn mạch thường gây nên hỏng cách điện,cuộn dây và lõi stator Vì vậy khi xảy ra

sự cố ngắn mạch giữa các cuộn dây trong stator thì cần được loại trừ nhanh nhất

 Sơ đồ nguyên lý

- Vị trí Vùng bảo vệ so lệch máy phát là vùng được bảo vệ giữa 2 CT, CT phía sau trung tính máy phát và CT phía sau máy cắt đầu cực

 Nguyên lý tác động của bảo vệ

- Khi có ngắn mạch trong vùng: Idiff_L1 2.IL1n lớn hơn nhiều so với dòng

hãm nên bảo vệ sẽ tác động

- Khi có ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ: Idiff_L1 = IKCB (dòng điện không cân

bằng chạy trong CT) nhỏ hơn nhiều so với dòng điện hãm nên bảo vệ không tác động

- Đường đặc tính này được xây dựng bởi 5 giá trị thông số

+ IdMin (độ nhạy của vùng 1, đặt theo dòng định mức)

+ EndSection1 (điểm cuối của vùng 1, đặt theo dòng định mức)

+ EndSection2 (điểm cuối của vùng 2, đặt theo dòng định mức)

+ SlopeSection2 (độ dốc của vùng 2, tính theo phần trăm)

+ SlopeSection3 (độ dốc của vùng 3, tính theo phần trăm)

- Vùng Operate unconditionally ( vùng bảo vệ không điều kiện) : Ở vùng này

dòng so lệch quá lớn 87G sẽ tác động không cần quan tâm dòng hãm Ibias, với

độ lớn được tính như sau:

+ Idnre = 10*Ibase , thời gian tác động 0s

- Vùng Operate conditionally ( vùng bảo vệ có điều kiện dòng hãm Ibias): với

độ lớn của dòng tác động thấp nhất là

Idmin = 0.2*Ibase, thời gian tác động 0s

+ Section 1 (Vùng 1): là vùng nhạy nhất của đặc tính Trong vùng 1, dòng điện

chạy bình thường trong các mạch dòng và máy biến dòng, nguy cơ xảy ra sự cố so lệch thấp Với máy phát nguyên nhân duy nhất tạo dòng so lệch trong vùng này là sai số của CT ở hai phía Khi dòng hãm nhỏ hơn dòng định mức Id > Idmin thì 87G sẽ tác động Thông thường dòng hãm sẽ được đặt bằng dòng định mức

+ Section 2(vùng 2): khi dòng hãm lớn hơn dòng định mức từ 1 đến 3 lần Trong

trường hợp này dòng ngắn mạch lớn dẫn đến sai số của CT tăng, vì vậy 1 độ dốc được thiết lập để chống tác động nhầm khi ngắn mạch ngoài vùng

+ Section 3(vùng 3): khi dòng hãm lớn hơn dòng định mức từ 3.5 lần Trong

trường hợp này dòng ngắn mạch lớn dẫn đến sai số của CT tăng, vì vậy 1 độ dốc được thiết lập để chống tác động nhầm khi ngắn mạch ngoài vùng

 Tác động

- Bảo vệ so lệch máy phát sẽ tác động khi xảy ra ngắn mạch trong vùng bảo vệ,

khi bảo vệ được tác động sẽ đi trip máy cắt kích từ, máy cắt đầu cực, và đi dừng máy

- Bảo vệ so lệch máy phát sẽ không tác động ngoài vùng bảo vệ

Chức năng tác động : 87G Gửi tín hiệu lên LCU x

Trip FCB cuộn trip 1 x Khởi tạo chống lỗi máy cắt đầu cực 901 x Trip GCB 901 cuộn trip 1 x

2.3.1.2 Chức năng 51GN (Bảo vệ so lệch ngang máy phát)

 Nguyên lý bảo vệ

- Bảo vệ so lệch ngang máy phát là dạng bảo vệ khi xảy ra chạm chập một số

vòng dây của 1 nhánh hoặc chạm chập giữa 2 nhánh của 1 pha Hiện tượng chạm chập

trên giữa các vòng dây sẽ sinh ra sức điện động e cao, gây hỏng cách điện vì vậy cần

sử dụng bảo vệ so lệch ngang

 Sơ đồ nguyên lý

- Sơ đồ nguyên lý: dựa vào sơ đồ dưới ta có thể thấy rõ khi xảy ra ngắn mạch

số vòng dây của 1 nhánh hoặc 2 nhánh của 1 pha thì dòng đều chạy qua CT Khi đó bảo vệ 51GN sẽ phát hiện và đi bảo vệ

- Vị trí bảo vệ: 51GN lấy tín hiệu từ CT đặt ở thanh dẫn nối 2 điểm trung tính

của 2 nhánh song song có tỉ số 500/1

 Tính toán cài đặt : [2]

- Tính toán Id.op.set = (0.2 ~ 0.3) IGN = 776.3 ~ 1164.45 (A) (dòng cân bằng tối

đa max trong trường hợp lỗi) ; với IGN: Dòng định mức của máy phát: 3881,5 A

- Set Id.op.set 1500A

- Set td.op.set 0 s

 Cài đặt

 IN1 (dòng tác động) >: 300% IB (với IB = 500A)

 T1 (thời gian tác động): 0s

 Đặc tuyến thời gian độc lập

 Tác động : Bảo vệ so lệch ngang sẽ tác động khi dòng chạy qua CT lớn hơn

giá trị đặt trước Khi đó bảo vệ sẽ tác động theo bảng dưới:

Chức năng tác động : 51GN Gửi tín hiệu lên LCU x

Trip FCB cuộn trip 1 x Khởi tạo chống lỗi máy cắt đầu cực 901 x Trip GCB 901 cuộn trip 1 x

2.3.1.3 Chức năng 24G (Bảo vệ quá kích từ máy phát)

 Nguyên lý bảo vệ

Hiện tượng quá kích thích xảy ra khi đột ngột sa thải tải hay một quá trình quá độ nào đó trên lưới làm điện áp tăng cao mà tần số thay đổi chậm hay hầu như không đáng kể Điều này làm lõi thép của máy phát hay máy biến áp bị bão hòa Từ thông tản khi đó sẽ cảm ứng lên các bộ phận khác như vỏ máy gây ra quá nhiệt Vì vậy sự thay đổi này không được quá tỉ số V/Hz

 Sơ đồ nguyên lý và vị trí bảo vệ ( xem hình 2.1)

- Relay sẽ sẽ lấy điện áp ở PT phía đầu cực máy phát, khi đó relay sẽ lấy ra tần số

và biên độ tương ứng nếu vượt quá tỉ số V/hz cho phép thì bảo vệ sẽ tác động

Thông số cài đặt: IBase = 3882 A; Ubase = 15,75 kV

 Bảo vệ tác động cấp 1 (báo tín hiệu Alarm)

- Bảo vệ quá kích từ 24G khi tác động sẽ được chia làm 2 cấp tác động

+ Cấp 1: Báo Alarm, gửi tín hiệu lên LCU đồng thời giảm dòng kích từ

Chức năng tác động : 24G Gửi tín hiệu lên LCU x

+ Cấp 2 : Nếu khi giảm dòng kích từ mà tỉ số V/f vẫn vượt ngưỡng cho phép thì

bảo vệ sẽ tác động cấp 2, khi đó bảo vệ sẽ tác động gửi tín hiệu lên điều khiển, trip máy cắt kích từ cuộn trip1, trip máy cắt đầu cực cuộn trip 1, khởi tạo chống lỗi máy cắt đầu cực

Chức năng tác động : 24G Gửi tín hiệu lên LCU x Trip FCB cuộn trip 1 x Khởi tạo chống lỗi máy cắt đầu cực 901 x Trip GCB 901 cuộn trip 1 x

2.3.1.4 Chức năng 59 (Bảo vệ quá điện áp)

 Nguyên lý bảo vệ

- Quá điện áp xảy ra khi tổ máy bị mất lưới đột ngột, hệ thống điện mất tải đột

ngột, nguyên nhân có thể do dao động bất thường trên lưới nhưng hệ thống kích từ không đáp ứng được, hoặc do hệ thống kích từ bị sự cố

 Sơ đồ nguyên lý và vị trí bảo vệ ( xem hình 2.1)

- Vị trí: Relay 59 sẽ lấy điện áp ở phía trước máy cắt đầu cực, để thực hiện đo

điện áp pha, khi giá trị điện áp pha vượt ngưỡng cài đặt thì bảo vệ tác động

- Bảo vệ quá điện áp (59) khi tác động sẽ gửi tín hiệu lên điều khiển, trip FCB

cuộn trip 1, trip máy cắt đầu cực cuộn trip 1, khởi tạo chống lỗi máy cắt đầu cực, và dừng máy

Chức năng tác động : 59 Gửi tín hiệu lên LCU x

Trip FCB cuộn trip 1 x Khởi tạo chống lỗi máy cắt đầu cực 901 x Trip GCB 901 cuộn trip 1 x

2.3.1.5 Chức năng 27/50 (Bảo vệ đóng điện nhầm khi máy ngừng)

 Nguyên lý bảo vệ

- Khi thao tác nhầm trong vận hành như: Đóng máy cắt đầu cực khi máy phát

dừng; Điều này sẽ làm công suất lưới sẽ tràn vào Máy phát Trong trường hợp này Máy phát đóng vai trò như một động cơ không đồng bộ, dòng cảm ứng xuất hiện trên rotor và dòng khởi động xuất hiện trên stator là rất lớn Hậu quả là Máy phát sẽ bị quá nhiệt nhanh chóng và hư hỏng cách điện

 Sơ đồ nguyên lý và vị trí bảo vệ ( xem hình 2.1)