Hướng dẫn vận hành tụ bù dọc TBD

Tụ bù dọc T501, T504
1. Giới thiệu chung
Tụ bù dọc TBD501 và TBD 504 đợc lắp đặt cho đờng dây 571 (Hà Tĩnh 2)
và 574 (Hà Tĩnh 1) là loại GEH 2743B do hãng GE (General Electric-USA) sản
xuất.
Các thông số chính của tụ bù dọc loại GEH 2743B :
Trở kháng dàn tụ (1pha)
Dòng điện định mức
Dòng lớn nhất có thể chịu đựng đợc trong 30phút
Công suất định mức (3 pha)
Điện áp định mc (Pha - Pha)
Cách điện BIL (sàn tụ với đất)
Điện áp chịu đựng khi có xung sét
Điện áp chịu đựng ở tần số công nghiệp
01phút:
10 giây:

23
1000 A
1350 A
69 MVAR
550 kV
1550 kV
1550 kV
740 kV
680 kV

Sơ đồ một sợi của dàn tụ bù loại GEH 2743B đợc trình bày trên hình 1. Hệ
thống bảo vệ bao gồm điện trở phi tuyến, khe hở phóng điện, máy cắt, cuộn cản
dịu, hệ thống điều khiển và các thiết bị thông tin.
Điện trở phi tuyến đợc dùng để bảo vệ quá điện áp cho dàn tụ khi có sự cố

trên hệ thống điện. Khe hở phóng điện sẽ làm việc khi dòng hoặc năng lợng của
điện trở phi tuyến vợt quá giới hạn. Máy cắt sẽ tự động đóng vào khi xảy ra các
sự cố, ví dụ sự cố ngắn mạch đờng dây, phóng điện qua khe hở, quá nhiệt
MOV.... Cuộn cản dịu đợc dùng để hạn chế dòng phóng của tụ khi máy cắt tụ
đóng. Sự truyền thông về các trạng thái của tụ đợc truyền bằng các đờng cáp
quang.

2. Các chức năng bảo vệ
2.1. Các chế độ điều khiển và bảo vệ.
2.1.1. Chế độ Local/Remote


Sự lựa chọn chế độ Local/Remote đợc thực hiện qua khoá lựa chọn chế độ
trên tủ điều khiển chung. Khi khoá 43RL ở vị trí Local, dàn tụ chỉ điều khiển đợc
qua máy tính đặt trên tủ điều khiển tụ còn khi khoá 43RL ở vị trí Remote dàn tụ
sẽ đợc điều khiển qua tủ bảng điều khiển hoặc từ hệ thống máy tính điều khiển.
2.1.2. Chế độ Bypass và chế độ tự động khôi phục(Auto Reinsertion)
Sự lựa chọn chế độ này đợc thực hiện qua khoá lựa chọn chế độ trên tủ
điều khiển chung, có hai khoá lựa chọn đó là Enable/Disable và 1-Phase/3Phase
2.1.2.1. Chế độ không tự động khôi phục (Reinsertion Disabled)
Để tắt chế độ tự động khôi phục, lắc khoá 43 AR sang vị trí Disable, ở
chế độ này máy cắt sẽ không tự động cắt ra sau khi máy cắt tụ Bypass, chế độ
vận hành của máy cắt luôn là 3 pha, máy cắt sẽ đợc cắt ra bằng tay bởi khoá điều
khiển trên tủ bảng điều khiển hoặc qua máy tính đặt trên tủ điều khiển tụ.
Khi
khoá 43AR ở vị trí Disable, vị trí của khoá 43ST không ảnh hởng đến sự làm
việc của hệ thống bảo vệ và điều khiển.
2.1.2.2. Chế độ tự động khôi phục một pha (Reinsertion in Single-Phase
Mode)
Để bật chế độ tự động khôi phục một pha, lắc khoá 43AR về vị trí Enable

và khoá 43ST phải ở vị trí 1-Phase. ở chế độ này, máy cắt tụ sẽ đóng từng pha và
tự động mở 3 pha trong các trờng hợp sau:
- Bảo vệ đờng dây tác động
- Phóng điện qua khe hở phóng điện
Máy cắt tụ sẽ Bypass cả 3 pha đối với tất cả các trờng hợp khác. Máy cắt
sẽ tự động đóng và tự động cắt ra cả 3 pha trong các trờng hợp sau:
- Quá nhiệt độ của MOV
- Quá dòng điện tụ theo thời gian

2.1.2.3.Chế độ tự động khôi phục 3 pha (Reinsertion in Three-Phase Mode)


Để bật chế độ tự động khôi phục cả 3 pha, lắc khoá 43AR về vị trí Enable
và khoá 43ST phải ở vị trí 3-Phase. ở chế độ này máy cắt tụ sẽ Bypass đối với tất
cả các trờng hợp, máy cắt tụ sẽ cắt ra cả 3 pha trong các trờng hợp sau:
- Bảo vệ đờng dây tác động
- Phóng điện qua khe hở phóng điện
- Quá nhiệt độ của MOV
- Quá dòng điện tụ theo thời gian
2.1.2.4. Yêu cầu đối với chế độ tự động khôi phục (Requirements for
Automatic Reinsertion)
Việc cắt tự động của máy cắt tụ chỉ đợc thực hiện nếu tất cả các điều kiện
sau đây đợc thoả mãn:
- Khoá 43AR phải ở vị trí Enable
- Không có tín hiệu Block Insertion
- Không có trạng thái LOCKOUT
- Dòng điện đờng dây nhở hơn 110% giá trị định mức (nhở hơn 1100 A)
2.1.2.4. Tự động khôi phục cha đợc thực hiện (Automatic Reinsertion
Pending)
Sự khôi phục tự động sẽ đợc trì hoãn không xác định nếu xảy ra các điều

kiện sau:
- Block Insertion: Đối với sự tác động của bảo vệ mà nguyên nhân
do Block Insertion (ví dụ quá dòng tụ, quá nhiệt của MOV), sự khôi phục
sẽ trì hoãn cho đến khi lệnh Block Insertion mất đi
- Dòng điện đờng dây cao: Nếu dòng điện đờng dây lớn hơn 1100 A, sự
khôi phục sẽ đợc trì hoãn cho đến khi hạ thấp xuống mức cho phép
2.1.2.4.Tự động khôi phục không đợc thực hiện (Automatic Reinsertion
Pending)
Sự hồi phục tự động sẽ không đợc thực hiện nếu xảy ra các điều kiện sau:
- Máy cắt tụ đợc mở bằng tay
- Khoá lựa chọn chế độ 43 AR ở vị trí Disable
- Rơ le Lockout cắt
2.2. Các chức năng bảo vệ


2.2.1. Bảo vệ h hỏng MOV
Dòng qua các nhánh của MOV đợc đo từ các biến dòng CT-6 và CT60, khi
h hỏng MOV, dòng không cân bằng sẽ xuất hiện, nếu sự khác nhau giữa dòng
các nhánh lớn hơn 2:1. Bảo vệ sẽ gửi lệnh Bypass 3 pha máy cắt đồng thời đa ra
cảnh báo Varistor Failure Bypass và Lockout.
2.2.2. Bảo vệ h hỏng khe hở phóng điện
Khe hở phóng điện đợc cài đặt ở một ngỡng năng lợng phóng giới hạn 13,6
Mj. Nếu khi ngỡng giới hạn năng lợng phóng bị vợt quá thì bảo vệ sẽ đa ra cảnh
báo Gap Failure To Conduct Bypass, Lockout đồng thời đóng và khoá máy cắt.
2.2.3. Bảo vệ quá nhiệt Varistor
Dòng qua mỗi nhánh Varistor đợc đo bởi biến dòng CT-6 và CT-60, các
dòng này đợc truyền tới hệ thống bảo vệ và đợc giám sát liên tục. Khi nhiệt độ
của Varistor lớn hơn 60oC bảo vệ sẽ đa ra cảnh báo, khi nhiệt độ lớn hơn 130 oC
bảo vệ sẽ đa ra cảnh báo Excessive Varistor Temperature Bypass, đồng thời
đóng và khoá máy cắt.

2.2.4. Bảo vệ dòng không cân bằng
Dòng không cân bằng đợc kiểm tra bởi biến dòng CT-3 và CT-30. Các
bình tụ sự cố trong hai dãy tụ trong một pha gây ra các dòng điện không cân
bằng và đợc truyền đến hệ thống bảo vệ. Trong các điều kiện vận hành bình thờng các dòng này có trị số rất bé, khi có sự cố h hỏng các bình tụ bảo vệ sẽ tính
toán tỷ số giữa dòng không cân bằng với dòng qua dàn tụ, nếu vợt quá ngỡng đặt
bảo vệ sẽ đa ra cảnh báo đồng thời đóng và khoá máy cắt
2.2.5. Bảo vệ khi sự cố đờng dây
Hệ thống bảo vệ tụ nhận một đầu vào từ các rơ le bảo vệ đờng dây và qua
đó một sự cố đờng dây sẽ đợc phát hiện, đầu vào này không phụ thuộc vào chế độ
một pha hay 3 pha. Khi nhận đợc tín hiệu từ rơ le bảo vệ đờng dây, máy cắt sẽ đợc Bypass và đa ra cảnh báo Line Protection Bypass. Không phụ thuộc vào
chế độ Enable hay Disable, máy cắt Bypass và tự động cắt ra sẽ xảy ra ở chế độ
1 pha hay 3 pha.

2.2.6. Bảo vệ quá dòng tụ theo thời gian


Dòng qua tụ đợc đo từ biến dòng CT-1. Khi giá trị tích luỹ quá dòng qua tụ
theo thời gian vợt quá ngỡng thì bảo vệ sẽ gửi lệnh Bypass 3 pha máy cắt đồng
thời đa ra cảnh báo "Capacitor Time Overcurrent" và "Excessive Capacitor
Overcurrent Bypass".
2.2.7. Bảo vệ chạm đất sàn tụ
Dòng chạm đất sàn tụ đợc đo từ biến dòng CT-4. Nếu giá trị dòng tích luỹ
theo thời gian vợt quá ngỡng Bypass thì bảo vệ sẽ gửi lệnh Bypass 3 pha máy cắt
đồng thời đa ra cảnh báo Platform Fault Bypass và Lockout.
2.2.8. Bảo vệ h hỏng máy cắt
Hệ thống bảo vệ tụ giám sát sự làm việc của máy cắt, nếu một lệnh Bypass
đợc đa ra bởi hệ thống bảo vệ và bảo vệ nhận một tín hiệu một trong 3 pha của
máy cắt đang mở sau thời gian 0,25s, cảnh báo Bypass Breaker Failure và
Lockout sẽ đợc đa ra đồng thời gửi lệnh đi cắt máy cắt đờng dây.
Khi một lệnh tự động cắt ra đợc gửi tới máy cắt tụ bởi hệ thống bảo vệ tụ

và hệ thống bảo vệ nhận một tín hiệu một (hoặc 2, hoặc 3) pha của máy cắt đang
đóng sau thời gian 0,25s, cảnh báo Breaker Open Failure Bypass sẽ đợc đa
ra đồng thời lệnh đóng máy cắt và Lockout sẽ đợc thực hiện.
2.2.9. Bảo vệ khiếm khuyết máy cắt
Khi phát hiện áp lực khí SF6 hoặc áp lực dầu truyền động xuống thấp ở
mức 2, hệ thống bảo vệ tụ sẽ gửi lệnh Bypass máy cắt đồng thời lockout.
2.2.10. Bảo vệ đóng cắt không đồng pha
Các tiếp điểm chỉ trạng thái đóng và cắt của từng pha máy cát sé đợc gửi
tới hệ thống bảo vệ tụ, nếu có một trạng thái đóng cắt không đồng pha (>4s), bảo
vệ sẽ đa ra một cảnh báo "Breaker Pole Disagreement" và gửi lệnh đi đóng máy
cắt đồng thời Lockout.
2.2.11. Bảo vệ h hỏng giao diện cáp quang
Tủ điều khiển lập trình PLC xuất hiện lỗi nội bộ trong thời gian quét kiểm
tra độ dẫn truyền của 3 cạc GFOI, khi PLC phát hiện lỗi thì một tín hiệu cảnh
báo GFOI FAILURE xuất hiện, bảo vệ cho phép rơ le tự động tách ra, không có
khả năng thực hiện tất cả các lệnh tác động từ hệ thống bảo vệ.

2.2.12. Bảo vệ tự động tách ra


Dàn tụ có hai hệ thống bảo vệ độc lập A và B. Nếu một trong hai hệ thống
bị h hỏng, hệ thống bảo vệ bị h hỏng sẽ đợc tự động tách ra khỏi mạng đang vận
hành. Một trong những nguyên nhân gây nên dạng sự cố này là:
- Lỗi đờng truyền cáp quang.
- Lỗi PLC
- Lỗi nguồn một chiều cung cấp cho bảo vệ (kém áp nguồn 24 V, 125V)
2.2.13. Bảo vệ h hỏng cảm biến đo nhiệt độ môi trờng
Khi nhiệt độ môi trờng vợt ngoài phạm vi dải nhiệt độ định mức (-5ữ55oC)
thì bảo vệ sẽ đa ra cảnh báo Temperature Sensor Failure. Nếu nhiệt độ tiếp tục
tăng sẽ làm hỏng hóc các thiết bị.

2.2.14. Bảo vệ lỗi PLC
Tủ điều khiển lập trình PLC thực hiện kiểm tra lỗi nội bộ đều đặn trong
mỗi lần quét. Nếu có một trong các lỗi, thì xuất hiện đèn cảnh báo PLC Failure,
bảo vệ sẽ tự động tác ra và không có khả năng thực hiện tất cả các lệnh tác động
từ hệ thống bảo vệ. Một trong các nguyên nhân lỗi PLC:
- Lỗi phần cứng CPU
- Lỗi phần cứng chung
- Lỗi bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên
- Lỗi phần mềm
- Lỗi Module I/O
- Mất Module I/O
- Thời gian quét lớn hơn 20 ms
- Mất nguồn một chiều cung cấp cho PLC

(Hết)