1
Hớng vẫn sử dụng Bảo vệ kỹ thuật số loại REL511 - ABB
(bảo vệ khoảng cách)
Nội dung:

Chơng I. Giới thiệu

I-1. Các chức năng cơ bản
I-2. Các chức năng lựa chọn

Chơng II. Các thông số kỹ thuật chính Chơng III. Giao tiếp với Rơ le

Chơng IV. Các chức năng bảo vệ v điều khiển

IV-1. Bảo vệ khoảng cách
IV-2.Bảo vêj quá dòng
IV-3.Tự động đóng vo điểm sự cố
IV-4. Bảo vệ quá áp v kém áp
IV-5. Tự động đóng lại 3 pha
REL 511 là một thiết bị điều khiển và bảo vệ đờng dây đa năng có thể
sử dụng trên các đờng dây trên không truyền tải ngắn và đờng dây phân phối
và cáp ngầm trong các hệ thống nối đất cũng nh tổng trở nối đất cao hoặc cách
ly. Nó đại diện cho các đơn vị cơ bản của các thiết bị đầu cuối bảo vệ đờng
dây truyền tải ngắn và phân phối tạo thành một phần của hệ thống PYRAMID
(Kim tự tháp). Hệ thống kim tự tháp bao gồm một loạt hoàn chỉnh các thiết bị
đầu cuối nhằm các đối tợng phức tạp, các hệ thống giám sát trạm và các hệ
thống giám sát chức năng nhà máy. Các khối trong Kim tự tháp xuất hiện nh
các đơn vị bảo vệ độc lập hoặc nh các khối cấu trúc trong Hệ thống giám sát
trạm (SMS), Hệ thống điều khiển trạm (SCS) và/hoặc Hệ thống thí nghiệm rơ le
(RTS).

I-1. Các chức năng cơ bản:
Các chức năng bảo vệ cơ bản của REL 511 là bảo vệ khoảng cách với
các phần tử đo riêng biệt cho các loại sự cố khác nhau nằm trong các vùng tổng
trở khác nhau. Bộ bảo vệ TEL511 bao gồm năm vùng đo tổng trở với chức năng
định hớng có thể lập trình đợc.
Các phần tử đo độc lập cung cấp tiêu chuẩn lựa chọn sự cố chung (GFC).
Để cho hoạt động của nó chúng sử dụng các sự kết hợp khác của khác đại lợng
đo hơn là các phần tử đo theo vùng. Do đó, REL 511 thoả mãn tất cả các yêu
cầu đối với hai tiêu chuẩn đo khác nhau ở một điểm Rơ le đơn.
Các phần tử đo GFC có thể làm việc trên cơ sở các phép đo quá dòng
điện hoặc/và tổng trở. Các phần tử đo tổng trở có các đặc tính đo tiên tiến, nh
thể hiện trong Hình 1. Việc đặt của các phạm vi phản ứng theo hớng về trớc
và ngợc lại là độc lập với nhau. Cũng có sự độc lập tơng tự giữa sự đạt đợc
hớng điện trở cho phục hồi các sự cố có điện trở sự cố lớn hơn và giới hạn đạt
đợc cho một vùng tổng trở tải an toàn. Các thông số của vùng tổng trở tải an
toàn cũng có thể đặt đợc trong một giải rộng.
Đặc tính tứ giác của mỗi vùng tổng trở với một mức đặt phạm vi hớng
điện trở và trở kháng riêng biệt và độc lập bảo đảm một ứng dụng tối u cho

trạng thực tế của tất cả các đầu vào nhị phân và các tín hiệu logic bên trong.
Các thí nghiệm hớng trong khi chạy thử trở thành thông thờng bởi việc sử
dụng REL 511 và các khả năng giao tiếp ngời máy của nó.
Các chức năng bảo vệ so lệch, điều khiển và giám sát là rất độc lập về
cấu trúc của chúng bên trong thiết bị đầu cuối. Các khả năng cấu hình khác
nhau, bao gồm các mạch cấu hình sẵn có, giúp ngời dùng cách tốt nhất có thể
chuẩn bị cấu hình đầu cuối riêng của họ, để thích hợp với các yêu cầu đặc biệt
khác nhau cho các ứng dụng khác nhau. Các phần tử logic và thời gian khác
nhau đã đợc lắp bên trong cấu hình cơ bản của thiết bị đầu cuối nhằm mục
đích này.
Có thể thực hiện việc đồng bộ hoá đồng hồ bên trong của thiết bị đầu
cuối với đồng hồ trung tâm của trạm bằng các xung phút, đợc nối tới một đầu
vào nhị phân có thể lập trình đợc riêng biệt cũng nh qua các cổng liên lạc nối
tiếp sẵn có. 4


bất kỳ một sơ đồ liên lạc nào. Nó bao gồm phần lớn các nhu cầu của các sơ đồ
liên lạc hiện có dựa trên sự mở rộng vùng, cắt chuyển đổi quá phạm vi và dới
phạm vi cho phép, cũng nh trên nguyên tắc khoá. Bên cạnh đó, có logic mở
khoá theo hai kiểu nằm trong các sơ đồ cho phép. Có một logic đảo dòng riêng
biệt để ngăn ngừa việc cắt không cần thiết một hệ thống hoạt động tốt trên các
đờng dây nhiều mạch và trong các cấu trúc hệ thống phức tạp. Cũng có cả
chức năng cắt và weak end infeed echo.

I-2-3. Cắt đơn pha
Có thể cắt máy cắt đơn pha đối với các sự cố chạm đất một pha với sự trợ
giúp của một logic cắt đơn pha riêng biệt

I-2-4. Lôgíc u tiên pha:
REL 511 là một thiết bị đầu cuối bảo vệ đờng dây đa năng có thể áp
dụng cho đờng dây trên không truyền tải và phân phối và cáp trong các hệ
thống nối đất trực tiếp, cũng nh trong các hệ thống cách điện hoặc đợc bù.
Trong hai trờng hợp sau, có lôgic lọc và lựa chọn pha nh là một tuỳ chọn của

5
REL 511. Một lôgic lọc sẽ ngăn ngừa cắt ngoài ý muốn sự cố thoáng qua có thể
xảy ra ở giai đoạn đầu của sự cố một pha chạm đất. Pha sự cố sẽ đợc chỉ thị
với sự trợ giúp của logic lựa chọn pha, dựa trên sự làm việc của các phần tử đo
điện áp sẵn có. Logic lựa chọn pha sẽ bảo đảm việc cắt lựa chọn một đờng dây
đơn trong khi sự có cross-country. Có thể lựa chọn cả kiểu làm việc chu kỳ và
không chu kỳ với các lựa chọn thực tế đã biết

I-2-5. Chức năng giám sát h hỏng cầu chì:
Hoạt động của chức năng giám sát sự cố cầu chì sẵn có đợc dựa trên
việc phát hiện điện áp thứ tự không không có sự xuất hiện của dòng thứ tự
không. Có thể lựa chọn hoạt động, dựa trên sự có mặt của điện áp thứ tự nghịch,

bảo vệ làm việc trong các mạng sẵn có các loại bảo vệ quá dòng chạm đất kiểu
cũ (ví dụ, bảo vệ điện cơ).
Nh một tuỳ chọn, bảo vệ quá dòng chạm đất có hớng cũng có thể bao
gồm logic liên lạc sơ đồ, làm việc theo quá ngỡng cho phép hoặc sơ đồ liên lạc

6
khoá. Logic và các tín hiệu vào và ra tơng ứng để nhận và gửi các tín hiệu liên
lạc là hoàn toàn độc lập với các mạch liên lạc theo sơ đồ đối với chức năng bảo
vệ khoảng cách đó.

I-2-10. Chức năng bảo vệ chạm đất độ nhạy cao.
Trong các hệ thống trung tính cách điện hoặc nối đất qua tổng trở lớn có hai
kiểu bảo vệ chạm đất độ nhạy cao có thể coi nh bổ sung cho chức năng bảo vệ
khoảng cách. Cả hai loại có các phần tử đo thông thờng, đợc lắp đặt trong các
phần cứng thêm vào tạo thành một khối thống nhất với thiết bị đầu cuối cơ bản
REL 511. Tất cả các tín hiệu logic tơng ứng đợc tích hợp trong logic REL
511 bên trong. Các đơn vị đo tuỳ chọn có thể có là:
RXPF 4, làm việc trên nguyên tắc đo I cos j (Watt met)
* RXPG 4, làm việc trên nguyên tắc đo thoáng qua (Watt met)

I-2-11. Bảo vệ quá dòng chạm đất 4 bớc.
Thêm vào đó còn có bảo vệ quá dòng. Bảo vệ sự cố chạm đất 4 bớc
dành cho các hệ thống nối đất trực tiếp ở đó có nhu cầu về tính chọn lọc cho cả
dòng điện thứ tự không lớn và nhỏ.

I-2-12. Xác định điểm sự cố:
Chức năng xác định điểm sự cố là một chức năng bổ trợ cho bảo vệ
khoảng cách, nó xác định khoảng cách tới điểm sự cố với độ chính xác rất cao.
Nó cung cấp vị trí điểm sự cố cùng với các thông tin về dòng điện và điện áp
thực ở phiá sơ cấp và thứ cấp ở nơi đặt Rơ le. Các giá trị dòng điện và điện áp

Tiêu thụ
Ir=1 hoặc 5A
<0.25 VA ở Ir
(0.2-30)xIr (0.2-4)x Ir
(0.2-100)xIr (1 s)
Điện áp AC pha - pha
Tiêu thụ
Ur=100/110/115/120 V
< 0.2 VA ở Ur
(80-120)% của Ur 1.5xUr
2.5xUr (1 s)
Tần số 50/60 Hz
5% 10%
Điện áp DC , EL Công suất tiêu thụ
Cơ bản
Bảng I/O
Rơ le đầu ra
Ur=(48/60) V
Ur=(48/60) V
Ur=(48/60) V

14 W
1 W
0.1 W
20 %
20%
20%
20%
20%
20%
20%
Nhiệt độ môi trờng 20
o
C -5
o
C đến +55
o
C -20
o
C đến +70
o
C
Giao động điện áp DC max.2% max.12%
Độ ẩm tơng đối (10-90)% (10-90)% (0-95)%

Bảng 2. Thông số về các tiếp điểm. (theo tiêu chuẩn IEC 255)

Thông số Các Rơ le tín hiệuvà
Cắt
Các Rơ le
Điện áp hệ thống max 250 V ac, dc 250 V ac, dc
Điện áp thử giữa các tiếp điểm lúc
mở
1 s


110V/0.4 A
220V/0.2 A
250 V/0.15 A
48 V/1A
110V/0.4 A
220V/0.2 A
250 V/0.15 A
T¶i ®iÖn dung max. 10 nF


- Các diot phát quang sẽ cho chúng ta biết những thông tin về trạng thái của Rơ
le, tuỳ theo sự phát sáng hay nhấp nháy của diot.
. Nếu diot mầu xanh mà sáng liên tục thì Rơ le đang ở trạng thái làm việc bình
thờng.
. Nếu diot màu xanh sáng nhấp nháy thì Rơ le đã bị h hong rở bên trong, trong
trờng hợp này tuỳ theo mức độ h hỏng và cấu hình đặt trong Rơ le, nó sẽ bị
giảm một số chức năng hoặc bị khoá lại không cho tác động nữa.
. Nếu diot vàng sáng nhấp nháy có nghĩa là Rơ le đang đợc đặt ở chế độ thử
nghiệm.
. Nếu diot đỏ sáng liên tục có nghĩa là Rơ le tác động gửi lệnh đi cắt máy cắt.
. Nếu diot đỏ sáng nhấp nháy có nghĩa là Rơ le đã bị khoá từ bên trong hoặc từ
lệnh khoá bên ngoài.

- Màn hình tinh thể lỏng:
Màn hình tinh thể lỏng sẽ cho chúng ta biết các thong tin cụ thể hơn.
Bình thờng thì màn hình tối. Nếu ấn bất kỳ phím nào thì màn hình sáng lên và
sẽ giới thiệu về chung rloại Rơ le (bằng tiếng Anh). màn hình lại tối đi nếu ta
thoát ra khỏi cây Menu hoặc sau 45 phút không chạm vào phím Rơ le nữa. Nếu
có sựu cố Rơ le sẽ phát hiện và ghi lại, đồng thời tự động cuốn màn hình báo
các số liệu ghi đợc của hai sự cố gần nhất. Nó sẽ báo tín hiệu khởi động, ngày
tháng và thời gian xẩy ra và khoảng cách tới điểm sự cố, cho đến khi có ngời
xác nhận và giải trừ.

- Các phím của Rơ le:

Phím C dùng để thoát từng bớc trong cây Menu và giải trừ tín hiệu diot quang.

Phím E dùng để vào sâu trong cây Menu, chỉnh định và các chức năng khác.

Phím sang trái (), sang phải () dùng để dịch chuyển con trỏ và dịch từ cửa

phím E để chuyển vào cửa sổ Menu mới hoặc cửa sổ số liệu.

III-3. Ghi các thông số vận hành:

ấn phím E để vào cây Menu, dùng phím lên xuống để chọn Menu "
service report " sau đó ấn E. Những thông tin về trạng thái vận hành của đờng
dây đợc bảo vệ và thông tin về Rơ le có thể xem đợc trong Menu " service
report ".

Có những nhóm thông tin sau có thể xem khi ta chọn các Submenu và ấn E:
- Thông số vận hành: U, I, P, Q trong "mean value"
- Góc độ của véc tơ U và I trong " phasors "
- Giá trị góc lệch pha, U, f giữa điện áp thanh cái và điện áp đờng dây, nếu có
sử dụng chức năng kiểm tra đồng bộ, đợc xem trong " synchronising values "
- Các trạng thái tín hiệu đầu ra của những khối lôgic điều khiển (BAYCON,
COMCON, SWICON và BLKCONZ) đợc xem ở trong Submenu "app Control"
- Các trạng thái tín hiệu đầu ra của những khối lôgic liên động (AB-TRAFO,
ABC-LINE, DB-BUS-A) đợc xem trong Submenu " interlocking ".
- Các giá trị hiện hành của tất cả các các lôgic bên trong, trong đó kể cả các
lôgic của các khối liên động và điều khiển, có thể xem ở trong Submenu
" Logical signal "
- Các giá trị lôgic hiện hành của tất cả các cổng đầu vào nhị phân của Rơ le có
thể xem trong Submenu " Binary Inputs ".
- Số lần tác động đong slại có thể xem trong submenu " AR Counters ".
- Những thông tin về thời gian trễ của kênh thông tin hoặc số lần ngắt quảng
của kênh truyền có thể xem trong Submenu " Diff Communic ".
- Hớng của bảo vệ khoảng cách đợc xem trong " Direc tion "
- Những thông tin về số % bộ nhớ đợc sử dụng ghi sự cố, số sự cố trong ngày
và tín hiệu nào khởi động bộ ghi sự cố có thể xem trong Submenu " Disturb
Report ".

- Nếu ta chọn Submenu " Fault Locator " ta sẽ biết đợc khoảng cách tới điểm
sự cố tính từ TI của đờng dây đợc bảo vệ.
- Nếu ta chọn Submenu " Trip Values " ta sẽ biết đợc trị số dòng và áp trớc
sự cố (chọn nhánh Prefault) và trong lúc sự cố (chọn nhánh Fault).

Khi đã xem xong ta ấn phím C để thoát khỏi cây Menu bằng cách ấn
nhiều lần vào phím C.

Nếu muốn xem sự cố đợc ghi một cách tổng thể ta phải sử dụng máy
tính để giao tiếp với Rơ le, ta có thể xem đợc cả đồ thị các tín hiệu ghi lại
trớc và trong lúc xẩy ra sự cố.

12
III-5. Các ký hiệu viết tắt hiện trên màn hình của Rơ le REL:

Ký hiệu ý nghĩa
TRZ1 Cắt bởi bảo vệ khoảng cách vùng 1
TRZ2 Cắt bởi bảo vệ khoảng cách vùng 2

SUP Chức năng giám sát làm việc
VTS Chức năng h hỏng mạch điện áp làm việc
ST3Io Khởi động bảo vệ dòng chạm đất không hớng
DEFF Khởi động bảo vệ dòng chạm đất hớng thuận
DEFR Khởi động bảo vệ dòng chạm đất hớng ngợc
CREF Tín hiệu nhận đợc từ đầu đối diện cho bảo vệ chạm đất có hớng
CSEF Tín hiệu gửi đến đầu đối diện cho bảo vệ chạm đất có hớng.
13

Chơng IV. Các chức năng bảo vệ v điều khiển:

IV-1. Bảo vệ khoảng cách.

IV-1-1. áp dụng:
Chức năng bảo vệ khoảng cách là chức năng bảo vệ phổ biến ở hệ thống
truyền tải. Nó cũng rất quan trọng đối với hệ thống phân phối. Có hai lý do:
- Nó độc lập (không phụ thuộc) vào liên kết giữa các đầu đờng dây, do đó nó
làm việc dựa vào thông tin từ các dòng điện và điện áp thực.
- Trong hệ thống điện, bảo vệ khoảng cách là bảo vệ có tính chọn lọc và độ
nhạy cao. Điều này dẫn đến nó cũng có thể làm bảo vệ dự phòng cho các bảo vệ
khác trong hệ thống.

Yêu cầu cơ bản của một bảo vệ đờng dây là tốc độ, độ nhạy và tính
chọn lọc cùng với các yêu cầu cao khác về độ tin cậy. Thêm vào đó nó phải có

F
).

Đặc tính hớng ở góc phần t thứ hai, cùng với trục X tạo nên một góc 25
o
. ở
góc phần t thứu t, cùng với trục R tạo nên một góc 15
o
, nh trình bày ở hình
1.

Hình 2 môt tả ví dụ về đặc tính vùng đo tổng trở của các đặc tính khác nhau. 14
H×nh 2: C¸c ®Æc tÝnh kh¸c nhau cña mét vïng ®o tæng trë.