NG DNG RLE KHONG CCH K THUT S
MICOM BO V NG DY TRUYN TI IN
APPLICATION OF NUMERICAL DISTANCE RELAYS MICOM
TO PROTECT POWER TRANSMISSION LINES
Lấ KIM HNG
Trng i hc Bỏch khoa, i hc Nng
TểM TT
m bo cỏc mc tiờu kinh t v k thut ca h thng in hu ht cỏc ng dõy truyn
ti v phõn phi u c trang b cỏc rle khong cỏch s lm mt trong nhng bo v chớnh.
Vic nghiờn cu chnh nh ci t thụng s cho loi bo v ny l rt quan trng nhm vn
hnh h thng in mt cỏch tin cy, an ton v hiu qu nht.
Bi bỏo ny gii thiu mt s chc nng c bn v cỏch tớnh toỏn ci t cỏc thụng s cho rle
khong cỏch s MICOM h P44X (X: 1, 2, 4).
ABSTRACT
In order to attain economic and technical effect in power system operation in many power
transmission and distribution lines, numerical distance relays are used as one of the main
protectors. Therefore, the study and setting of this protection is very important so as to operate
the power system most safely, reliably and effectively.
The article presents some basic functions and methods of setting numerical distance relay
MICOMs P44X.
1. t vn
Rle khong cỏch MICOM h P44X l hp b rle s ca hóng ALSTOM. õy l mt
trong nhng loi rle k thut s c ng dng cỏc cụng ngh hin i nht hin nay. Cỏc
rle k thut s MICOM h P44X hon ton cú th ỏp ng c cỏc yờu cu bo v cho cỏc
ng dõy truyn ti v phõn phi trong h thng in. Trong h thng in Vit Nam, cỏc
rle khong cỏch s c s dng ph bin bo v cỏc ng dõy 110, 220 kV v 500 kV,
do vy vic tỡm hiu v chnh nh chỳng m bo tin cy trong vn hnh l rt cn
thit.
Sau õy s gii thiu khỏi quỏt v rle khong cỏch s MICOM h P44X v cỏch tớnh
toỏn chnh nh cỏc thụng s bo v.
2. Gii thiu v rle s MICOM h P44X
thông số cài đặt khi sử dụng phần mềm mô phỏng hoặc để kết nối giữa các rơle với nhau.
Cổng truyền thông từ xa được sử dụng để kết nối với các thiết bị truyền tin trao đổi các
thông tin giữa trung tâm điều khiển với rơle, hoặc truyền tín hiệu cắt liên động giữa hai rơle ở
hai đầu đường dây (ĐZ). Nhờ đó mà người ta có thể xây dựng các trạm biến áp vận hành hoàn
toàn tự động không cần người trực, từ đó có thể nâng cao tính tự động hoá, khả năng đồng bộ,
độ tin cậy cũng như chất lượng điện năng trong hệ thống điện.
2.2. Các chức năng của rơle
Hình 2 trình bày các chức năng cơ bản của rơle khoảng cách số MICOM họ P44X.
Chức năng bảo vệ khoảng cách (21)
Là chức năng chính của rơle, làm việc theo nguyên lý tổng trở thấp Z<. Rơle bao gồm 6
vùng làm việc, trong đó:
- Vùng 1: Luôn luôn làm việc theo hướng thuận.
- Vùng 1X (vùng 1 mở rộng), vùng 2, 3: làm việc theo hướng thuận, có thể kích hoạt
hoặc không.
- Vùng 4: làm việc theo hướng ngược (có thể chọn hoặc không), điện trở và hệ số bù
trùng với vùng 3.
- Vùng P: vùng khả trình, có thể kích hoạt làm việc theo hướng thuận hoặc hướng
ngược.
Các thông số chỉnh định cho mỗi vùng đối với sự cố pha-pha và pha-đất hoàn toàn độc
lập nhau. Chức năng bảo vệ khoảng cách sẽ bị khoá khi máy biến điện áp (TU) bị lỗi. Chức
năng bảo vệ từng vùng cũng sẽ bị khoá hoặc không khoá (tuỳ chọn) khi có hiện tượng dao
động công suất.
Hình 2: Sơ đồ bảo vệ đường dây của rơle khoảng cách số MICOM
Định vị điểm sự cố: Chức năng này tính toán tổng trở sự cố và khoảng cách từ chỗ đặt
TI, TU đến điểm sự cố. Kết quả sẽ được hiển thị bằng đơn vị km, hoặc % đường dây được
bảo vệ.
Chức năng cắt nhanh khi đóng điện vào đường dây đang bị sự cố: Rơle dùng đầu vào
kiểm tra trạng thái máy cắt hoặc tín hiệu đường dây “chết” để khởi tạo bảo vệ này. Khi chúng
ta đóng điện vào đường dây đang có sự cố, rơle sẽ đưa ra lệnh cắt nhanh cho dù điểm sự cố ở
Chức năng tự động đóng lặp lại (79)
Rơle cho phép đóng lặp lại 3 pha có hoặc không kiểm tra hoà đồng bộ. Số lần đóng lặp
lại cho phép là 4 lần trong một chu trình.
Chức năng điều khiển máy cắt bằng tay
Có kiểm tra hoà đồng bộ. Có các chế độ điều khiển: từ xa (remote), tại chỗ (local).
Chức năng kiểm tra sự cố máy cắt (74)
Lệnh khởi tạo có thể từ bên trong hoặc bên ngoài rơle.
Chức năng giám sát kênh truyền tin (85)
Khả năng kiểm tra các lỗi trên đường truyền kênh tin hoặc từ bản thân rơle.
Chức năng phụ
- Chức năng ghi lại sự cố: có thể ghi lại 510 sự cố mới nhất.
- Chức năng đo lường: dòng, áp, góc pha, công suất.
3. Tính toán các thông số cài đặt cho bảo vệ khoảng cách
Tính toán các thông số cài đặt cho bảo vệ khoảng cách tại trạm B đối với đoạn đường
dây BC trên hình 3 với các thông số như sau:
- Điện áp hệ thống: 230 kV.
- Tỉ số biến dòng TI: 1200/5.
- Tỉ số biến điện áp TU: 230000/115.
- Chiều dài đường dây (DZ) cần bảo vệ: 100 km
- Tổng trở thứ tự thuận của DZ: Z1=0,089+j0,476 = 0,48479,40
0
/km.
- Tổng trở thứ tự không của DZ: Z0=0,426+j1,576 =1,63274,80
0
/km.
3.1. Phần tính toán:
.79,44840,3.60).0,(100Z
Giá trị cài đặt của vùng 2: 6,85380
0
.
- Giá trị tổng trở đặt của vùng 3 (bảo vệ dự trữ) được tính toán để bảo vệ có thể tác động
chắc chắn khi sự cố ở đoạn đặt bảo vệ (đoạn BC) và đoạn kề (đoạn CD) nên thường ấy
khoảng 120% chiều dài đoạn BD:
00III
79,4152,11
115
/
230000
5/1200
.79,448460).1,2.0,(100Z
Giá trị cài đặt của vùng 3: 11,15280
0
.
- Giá trị tổng trở đặt của vùng 4 hướng ngược được tính toán khoảng 10% giá trị tổng
trở đặt vùng 1:
00IV
79,4464,079,40,1.4,64Z
Giá trị cài đặt của vùng 4: 0,46480
0
.
Hệ số ảnh hưởng của bù dư đối với sự cố đất:
K
Z0
= (Z
100 km
C
D
Thời gian cài đặt:
- Thời gian tác động của vùng 1: t
I
= 0,1 sec.
- Thời gian tác động của vùng 2: t
II
= 0,5 sec.
- Thời gian tác động của vùng 3: t
III
= 3,5 sec.
- Thời gian tác động của vùng 4: t
IV
= 4,5 sec.
3.2. Bảng trị số chỉnh định cho rơle khoảng cách số MICOM P441:
Sau khi tính toán được các giá trị cài đặt, ta thành lập phiếu chỉnh định cho rơle khoảng
cách MICOM P441 như sau:
- Rơle: MICOM P441
- TI: 1200/5 A
- TU: 230000/115 kV
- Tác
động: Cắt MC
Trị số chỉnh định
Chức
năng
Thông số Nội dung Trị số
Ghi chú
1000 LINE CHARACTERISTICS
[1] Alstom, relays MICOM P441, P442, P444 Application Notes, Commissioning &
Maintenance Guide, Technical Data, Default PSL, Introduction, Alstom, 2000.
[2] Nguyễn Hồng Thái, Vũ Văn Tẩm, Rơle số-lý thuyết và ứng dụng, Nhà xuất bản Giáo
dục, 2001.
[3] Lê Kim Hùng, Đoàn Ngọc Minh Tú, Bảo vệ rơle và tự động hoá trong hệ thống điện,
Nhà xuất bản Giáo dục, 1998.