Qui trình vận hành, nguyên lý làm việc và truy cập rơ le 7SS52(1MB)

QUY TRÌNH
VẬN HÀNH RƠ LE BẢO VỆ MÃ HIỆU 7SS52
DO HÃNG SIEMENS SẢN XUẤT

Mục lục
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG..................................................................3


1.1 Tổng quan chung bộ rơle 7SS52:................................................................3
1.2 Mô tả cấu trúc bộ rơle 7SS52 :....................................................................3
1.3 Mô tả chức năng bảo vệ chung của rơle: 6
1.4 Mô tả phương thức chung của rơle:...........................................................6
CHƯƠNG II: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA RƠ LE 7SS52........................8
2.1 Bảo vệ so lệch thanh cái:..............................................................................8
2.2 Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt CBF:........................................................15
2.3 Bảo vệ quá dòng:........................................................................................17
2.4 Các chức năng đo lường và kiểm tra:.......................................................18
2.5 Ghi sự cố, sự kiện:......................................................................................18
2.6 Chức năng tự giám sát:..............................................................................19
2.7 Lệnh cắt của bảo vệ:...................................................................................19
CHƯƠNG III: THỒNG SỐ KỸ THUẬT.........................................................20
CHƯƠNG IV: HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH RƠ LE 7SS522.........................22
4.1 Hướng dẫn vận hành Rơle:.......................................................................22
4.2 Cài đặt Rơle:...............................................................................................30
CHƯƠNG V: CÁC QUY ĐỊNH TRONG VẬN HÀNH...................................43
5.1 Quy định chung về an tồn:
43
5.2 Quy định về mơi trường làm việc của rơ le:............................................43
5.3 Quy định về nối đất an tồn:
43
5.4 Quy định về nguồn ni cho rơ le:............................................................43

5.5 Chức năng và phạm vi ứng dụng:
43
5.6 Quy định về cấp điện cho rơ le:.................................................................43
5.7 Quy định về theo dõi và vận hành rơ le:..................................................44
CHƯƠNG VI: THÍ NGHIỆM VÀ BẢO DƯỠNG...........................................44
6.1 Quy định về kiểm tra, bảo dưỡng, đại tu:................................................44
6.2 Kiểm tra, bảo dưỡng định kỳ:...................................................................44
6.3 Đại tu, sửa chữa:.........................................................................................44
CHƯƠNG VII: XỬ LÝ SỰ CỐ.........................................................................45

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1 Tổng quan chung bộ rơle 7SS52:


Bộ rơle số SIPROTEC-7SS52 của hãng SIEMENS sử dụng trong sơ đồ bảo vệ
thanh cái, có khả năng bảo vệ cho sơ đồ thanh cái lên đến 12 vùng, 12 phân đoạn
thanh cái và 48 ngăn lộ. Đây là một hệ thống rơ le số có sử dụng hệ thống liên lạc
thông tin quang, được hãng Siemens phát triển qua các thế hệ kế tiếp.
Nhìn chung, 7SS52 các chức năng bảo vệ chính sau:
- Bảo vệ các dạng ngắn mạch thanh cái.
- Bảo vệ liên động chống hư hỏng máy cắt.
- Bảo vệ quá dòng dự phòng mỗi ngăn lộ.
7SS52 là rơ le bảo vệ có đầy đủ các tính chất tác động nhanh, độ tin cậy cao, độ
nhậy và có tính chọn lọc. Rơle ứng dụng trong các trạm biến áp trung áp, cao áp
và siêu cao áp và phù họp với hầu hết các sơ đồ kết nối thanh cái.
Là loại rơle “dòng trở kháng thấp”, chức năng bảo vệ so lệch thanh cái sử dụng
nguyên lý “đo lường mỗi pha” - rơle sử dụng thuật toán bảo vệ so lệch trên mỗi
pha riêng lẽ của thanh cái (3 pha)
Mạch dịng thích hợp với cả hai loại biến dịng thơng thường (iron-cored) hoặc
tuyến tính (linered).

1.2 Mơ tả cấu trúc bộ rơle 7SS52 :
- Bảo vệ so lệch thanh cái 220kV tại trạm là hệ thống bảo vệ so lệch tổng trở
thấp kiểu phân tán, sử dụng loại rơle kỹ thuật số 7SS522 và 7SS523 do hãng
Siemens sản xuất.
- Hệ thống chia thành 16 khối: gồm 01 khối xử lý trung tâm CU (Central Unit)
dùng rơle 7SS522 và 15 khối điều khiển mức ngăn BU (Bay Unit) dùng rơle
7SS523 (hiện đang dùng 14 khối Bay Unit cho 14 ngăn lộ đang vận hành và 1
khối Bay Unit dự phòng).
- Trạng thái các thiết bị của từng ngăn lộ (DCL, máy cắt) và tín hiệu dịng điện
của ngăn lộ được đưa vào BU tương ứng.
- Các khối BU được giao tiếp với CU bằng 2 sợi cáp quang (Rx, Tx), qua đó
khối điều khiển trung tâm CU được kết nối đồng bộ các tham số đo lường dòng
điện và các thông tin trạng thái thiết bị với các BU cả về giá trị và thời gian. Sau
đó nó sẽ được tính tốn, xử lý chúng thành các dữ liệu nhị phân phục vụ các chức
năng bảo vệ trong rơle (chức năng so lệch, lỗi máy cắt). Khối CU sẽ gửi các kết
quả đã tính tốn chọn lọc cũng như các mệnh lệnh khi có sự cố tới các BU, tại
BU sẽ đưa ra lệnh cắt MC tương ứng ngay sau khi nhận được mệnh lệnh từ CU
gửi đến.
- Các chức năng và đặc tính làm việc của hệ thống BVSL thanh cái 220kV:


+ Chức năng lựa chọn và kiểm tra vùng (Check Zone): xác định vùng cắt qua
trạng thái các dao cách ly, máy cắt của các ngăn lộ nối vào thanh cái.
+ Chức năng 50BF tích hợp trong các BU hiện khơng dùng. Chức năng này
hiện nay đang có từng bảo vệ 50BF riêng của ngăn lộ và mượn bảo vệ so lệnh
thanh cái lựa chọn vùng cắt phù hợp khi chức năng 50BF làm việc.
+ Đặc tính làm việc của chức năng so lệch thanh cái trong 7SS522 cũng phụ
thuộc vào dịng điện hãm, theo như hình đặc tính sau:

Hình 1.2.1 Mơ tả cấu hình hệ thống bảo vệ thanh cái 7SS52

Hình 1.2.2 Mơ tả cấu hình hệ thống bảo vệ thanh cái 7SS52


Hình 1.2.3 Mơ tả chức năng hệ thống bảo vệ thanh cái 7SS52
1.3 Mô tả chức năng bảo vệ chung của rơle:
Nguyên tắc bảo vệ của 7SS52 như sau:
- Bảo vệ so lệch thanh cái: Mỗi sự cố ngắn mạch trên thanh cái được phát hiện
dựa vào việc tính tốn dịng điện so lệch và dịng điện hãm. Phép tính tốn này
đưa ra đường đặc tuyến hãm (dịng pha) đặc trưng của bảo vệ so lệch. Xác định
vùng tác động của rơ le theo đường đặc tính hãm này nhằm đảm bảo thực hiện,
ngăn chặn lệnh cắt máy cắt trong các trường họp: có bão hồ máy biến dịng,
dịng ngắn mạch ngồi vùng có trị số lớn ...thoả mãn u cầu tính chọn lọc cao
nhất của bảo vệ.
- Bảo vệ hư hỏng máy cắt (CBF): mỗi ngăn lộ có thể được lựa chọn theo các
cách như sau:
+ Kiểm tra dòng điện sau khi cắt.
+ Lặp lại lệnh cắt kết hợp với bộ kiểm tra dòng điện
+ Bảo vệ hư hỏng máy cắt bằng cách kiểm tra dịng khơng cân bằng.
+ Bảo vệ hư hỏng máy cắt bằng cách lặp lại lệnh cắt với sự không cân bằng tiếp
theo.
+ Khởi động bởi bảo vệ CBF từ bên ngoài và ra lệnh cắt một pha hoặc 3 pha
qua sơ đồ kết nối dao cách ly.
- Bảo vệ q dịng có thời gian: là một chức năng bảo vệ dự phòng độc lập của
BU-7SS523 trong mỗi ngăn lộ, tức là nó có thể làm việc không cần thiết bị trung


tâm 7SS52 (Master Unit). Khi đó được hiểu như một rơle quá dòng độc lập, bao
gồm các chức năng sau:

+ Bảo vệ quá dòng pha cấp 1 (I»)
+ Bảo vệ quá dòng pha-đất cấp 1 (IE»)
+ Bảo vệ quá dòng pha với đặc tính thời gian phụ thuộc hoặc đặc tính thời gian
độc lập (I>/Ip).
+ Bảo vệ q dịng pha-đất với đặc tính thời gian phụ thuộc hoặc đặc tính thời
gian độc lập (IE>/Iep).
1.4 Mô tả phương thức chung của rơle:
Bảo vệ 7SS52 là rơle số, cấu tạo trên hệ thống vi xử lý 32-bít. Q trình xử lý
các giá trị đo và điều khiển thực hiện ở dạng số, từ việc số hoá các giá trị phép
đo, hiển thị trạng thái dao cách ly và xử lý tín hiệu của bảo vệ hư hỏng máy cắt
đến quyết định ra lệnh cắt máy cắt.
Như rơle số khác, có thể giao tiếp với 7SS52 (BU&CU) qua những cách sau:
+ Thông qua bàn phím nhỏ trên mặt rơle và màn hình hiển thị.
+ Giao tiếp bằng máy tính thơng qua cống giao diện V.24 và dùng chương trình
DIGSI cho việc cài đặt, kết nối hệ thống, vào thông số và đọc ra các sự kiện vận
hành, các giá trị ghi sự cố.
Có thể vẽ được cấu hình thanh cái, cấu hình trạm biến áp qua phần mềm DIGSI
Rơle có khả năng ghi lại được các sự kiện của sự cố cũng như các giá trị tức
thời của sự cố, đồ thị dạng sóng trước, đang và sau sự cố dưới định dạng file
COMTRADE chuẩn.
Thiết bị ít bị hư hỏng, làm việc tin cậy, cấu tạo cách điện hoàn toàn giữa mạch
xử lý bên trong của thiết bị 7SS5220-5AB92-1CA0/HH và mạch cấp nguồn,
mạch đo lường trong trạm vi được bảo vệ qua các bộ chuyển đổi (Transducers)
đo lường, đầu vào, đầu ra nhị phân và các bộ chuyển đổi cách ly một chiều DC.
Truyền tải dữ liệu nhanh, tin cậy không ảnh hưởng bởi nhiễu do sử dụng hệ
thống thông tin nối cáp quang.
Các chức năng bảo vệ hồn chỉnh, có tính chọn lọc cho nhiều cấu hình hệ thống
thanh cái. Có hiển thị rõ ràng trạng thái dao cách ly của mỗi ngăn lộ.
Khả năng tự giám sát liên tục các giá trị đo cũng như phần cứng và phần mềm
trong rơle, thơng báo nhanh các tín hiệu hư hỏng của rơle. Khả năng giám sát của

rơ le làm việc tin cậy, ngăn chặn các hư hỏng mạch ngoài dẫn đến bảo vệ tác
động nhầm như: hư hỏng đường thông tin cáp quang, hư hỏng mạch nhận tín
hiệu trạng thái dao cách ly, hư hỏng mạch dòng điện, hệ thống thanh cái đang
trong quá trình chuyển đổi phương thức vận hành.
Trợ giúp vận hành bằng các chức năng đo lường và thông báo.


Hình 1.4 : Mơ tả cấu hình liên kết thơng tin hệ thống bảo vệ thanh cái
7SS52 với hệ thống điều khiển trạm máy tính SICAM

CHƯƠNG II: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA RƠ LE 7SS52
Rơle bảo vệ thanh cái 7SS52 có các chức năng sau:
2.1 Bảo vệ so lệch thanh cái:
2.1.1 Đặc tính chung:
- Bộ rơle 7SS52 có thể bảo vệ cho sơ đồ thanh cái lên đến 12 vùng, 12 phân
đoạn thanh cái và 48 ngăn lộ.
- Rơle làm việc dựa trên kết quả tính tốn dịng điện so lệch (Id) với dòng điện
hãm (Is) của mỗi vùng thanh cái và đòng điện kiểm tra vùng (check- zone). Do
vậy việc đưa ra lệnh cắt phụ thuộc vào 3 quyết định đo lường độc lập, trong đó: 2
dựa trên cơ sở kết nối thanh cái (kết quả tính tốn của bộ xử lý ZPS-BSZ2 và
ZPS-BSZ3) và 1 dựa vào tính độc lập của dao cách ly (kết quả tính tốn của bộ
ZPS-BSZ1- vùng kiểm tra-checkzone). Chức năng khoá bảo vệ thanh cái có lựa
chọn vùng và lựa chọn pha có kết hợp giám sát dịng điện so lệch.
- Đặc tính của vùng kiểm tra (CZ) và các vùng lựa chọn thanh cái (BZ) có thể
được cài đặt một cách độc lập, đặc tính giá trị tác động của bảo vệ SLTC mang
đặc trưng của đặc tính bảo vệ làm việc có hãm.
- Thời gian xử lý các thuật tốn trên để đưa ra lệnh cắt nhanh < 15ms
- Bảo vệ thoả mãn tính làm việc tin cậy, chọn lọc cao ngay cả khi xuất hiện

dịng điện ngắn mạch rất lớn dẫn đến tình trạng bão hồ máy biến dịng.
2.1.2 Phương pháp làm việc:
Với 7SS52 lệnh cắt đưa ra là kết quả của các thuật tốn và phương pháp xử
lý tín hiệu sau:
* Phương trình bảo vệ so lệch.
Dựa trên phương pháp đo lường theo định luật Kiếc-hốp về dịng điện.
Phương trình Kiếc-hốp chỉ ra tổng Véc-tơ của các dòng điện (bao gồm thành
phần xoay chiều và một chiều) chảy vào một điểm phải bằng 0. Định luật này
còn áp dụng cho giá tri tức thời của địng điện. Điều này có nghĩa, tổng của các
dòng điện trong tất cả các ngăn lộ của một thanh cái phân luồng luôn bằng 0 ở
bất kỳ thời điểm nào

Hình 2.1: Thanh cái với ‘n’ ngăn lộ
Các dịng điện lức thời I1, I2I3,..., In chạy trong các ngăn lộ (hình 2.1) đã nối với
thanh cái, phương trình (2.1) áp dụng cho điều kiện khơng sự cố (dịng điện chảy
theo hướng thanh cái được coi là chiều dương, chiều ngược lại được coi là âm).
I1+ I2+ I3+...+ In= 0 (2.1)
Ngun lý, nếu phương trình (2.1) trên khơng cân bằng, thì chắc chắn có một
điểm sự cố trong khu vực thanh cái. Định luật là cơ sở lý thuyết của bảo vệ so
lệch thanh cái.
Khi các máy biến dịng có nhiều tỷ số biến khác nhau, phương trình khai triển
thay thế (2.2) sau đây mô tả trong điều kiện không sự cố:
I1sn1+ I2sn2 +I3sn3+...+Insn = 0 (2.2)
Trong đó: n1, n2, n3... nn là các tỷ số biến dòng Ip/Is
I1s ,I2s, I3s Ins là các dòng điện thứ cấp
Các máy biến dòng là một phần quan trọng của hệ thống bảo vệ, do vậy đặc
tính từ hố của chúng cũng có ý nghĩa rất quan trọng để bảo vệ có thể làm việc
đúng. Chức năng bảo vệ so lệch thanh cái cho phép phát hiện bất kỳ điểm ngắn
mạch nào trong vùng, nhưng sai số của các máy biến dòng (sai số tỷ số biến, đặc
tính từ hố. ...) khơng thể tránh khỏi và cũng có khả năng là nguyên nhân đưa ra

lệnh cắt sai (khơng chọn lọc) khi có các sự cố ngồi vùng.
Ví dụ: với trường hợp có sự cố ngắn mạch: khi đó dịng điện của ngăn lộ đó


khơng đo được, do hiện tượng bão hồ mạch từ. Thêm nữa, do đường đặc tính
của các biến dịng khác nhau, là một trong những ngun nhân có dịng khơng
cân bằng lớn xuất hiện trong phương trình trên.
Cụ thể, với một điểm sự cố gần xảy ra trên một trong các đường dây, dòng điện
chảy vào điểm ngắn mạch được tập trung lại bởi dòng điện của các ngăn lộ khác.
Máy biến dịng của ngăn lộ khơng sự cố chỉ cảm nhận được từng phần của dòng
điện sự cố, trong khi tất cả dòng điện sự cố đi qua máy biến dòng cùa ngăn lộ bị
sự cố.
Như vậy, một trong những phương pháp loại trừ được hiện tượng trên là sử
dụng đường đặc tính hãm làm việc. Dựa trên 2 đại lượng dòng điện: dòng điện so
lệch Id và dòng điện hãm Is (hình 2.2)

Hình 2.2: Đặc tính hãm của mạch dòng pha đo đường so lệch
Dòng so lệch Id (khơng cân bằng) là tổng vectơ:
Id = |I1+l2+...+ ln|
(2.3)
Và dịng điện hãm Is là tổng giá trị tuyệt đối của mỗi dòng điện
Is = l1+ |I2L| + ...+| ln |
(2.4)
Khi xảy ra một điểm ngắn mạch trên thanh cái bảo vệ sẽ tác động, nếu tổng
vectơ dòng điện lớn hơn dịng điện hãm theo phương trình sau:
| l1+ l2 + ln| > k.∑I mod


Hình 2.3: Tính tốn dịng hãm của mạch đo lường so lệch
Dòng điện hãm Is mod là ∑ | I |, minh hoạ trên hình 2.3, k là hệ số ổn định.

Hình 2.2 minh hoạ đặc tính của hệ thống bảo vệ so lệch có hãm. Trong hình vẽ,
các dịng điện miêu tả trong hệ toạ độ Đề-các là Id và Is. Cả hai trục sử dụng
dòng điện định mức có cùng đơn vị và tỉ lệ. Đặc tính sự cố "lý tưởng" nghiêng
một góc 45°, tương ứng với hệ số ổn định k = 1.0 Đường trục hoành (Id = 0)
chính là chế độ tải bình thường lý tưởng (Normal load line).
Tuy nhiên, thực tế để bảo vệ làm việc tin cậy, hệ số ổn định k có thể lựa chọn từ
0.5 - 0.8.
Ví dụ: Chọn k=0.5, 0.65, 0.8 cho bảo vệ thanh cái xác định phân đoạn thanh cái
(BZ) hoặc đặt cho vùng kiểm tra (CZ) được đạt như 3 đường thẳng với một góc
nghiêng tương ứng.
Hệ số k được tính tốn dựa trên thực tế đấu nối cùa sơ đồ mỗi trạm, nó phụ
thuộc vào 2 yếu tố chính sau:
1. Phụ thuộc vào loại biến dịng lắp đặc là: “tuyến tính-lineared” hoặc phi
tuyến tính “iron-cored”, (như giải thích ở trên)
2.
Hệ số tải SF của máy biến dịng: SF = I ngắn mạch liên tục /I
bắt đầu bão
hoà. (Ishot/I sat):
SF
Hệ số k nên chọn thỏa mãn điêu kiện: k >―――
4√SF-1
Hệ thống đo lường xác định tổng các dòng điện cung cấp bởi các máy biến
dòng biểu diễn một điểm làm việc (trong hình vẽ 2.2). Điểm này sẽ nằm trên
hoặc dưới đường đặc tính hãm đặt. Nếu nằm trên đường đặc tính đặt thì lệnh cắt
được bắt đầu. Vùng mặt phẳng toạ độ dưới đặc tính sự cố lý tưịng và trên đường
đặc tính hãm gọi là vùng tác động (Triping Zone) và ngược lại vùng dưới đường
đặc tính hãm là vùng hãm (Stabilizing Zone)
Như vậy đặc tuyến hãm tạo nên tính chọn lọc của bảo vệ, Hằng số k thể hiện độ
nhậy của bảo vệ, khắc phục các sai số của biến dòng các ngăn lộ.

Hình 2.4: Dịng hãm của mạch đo lường so lệch
Ngun tắc tính tốn trong 1/2 chu kỳ.
Phép đo lường để thực hiện các phương trình cân bằng trên sẽ chỉ được tính
tốn trong 1/2 chu kỳ đầu của dịng điện. Bằng phương pháp này nhằm loại trừ
trường hợp bão hoà mạch từ khi dòng ngắn mạch lớn. Dựa theo thực tế, khi dịng
ngắn mạch lớn mạch dịng sẽ khơng băo hòa trong 6ms đầu của chu kỳ. Phương
pháp này làm tăng tính chọn lọc và tin cậy của rơ le.
Lặp lại cho các giá trị khởi động.
Khi rơ le xác định điều kiện tác động dựa theo đặc tính hãm trên, bảo vệ đưa ra
một tín hiệu khởi động "l-out-of-l” trong khoảng thời gian 3ms, Nếu điểm tác
động theo đặc tính này vẫn duy trì đến phép đo tiếp theo “2-out-of-2" thì lệnh cắt
sẽ được đưa ra đi cắt như một sự cố trong vùng. Nếu phép đo thứ 2 điểm làm
việc nằm ngồi vùng, tín hiệu “l-out-of-l" sẽ duy trì khố rơ le trong khoảng thời
gian 150ms coi đó như một sự cố ngoài vùng. 150ms trên là thời gian vơ hiệu
hố các giá trị đo tức thời.
Như vậy, lệnh cắt được đưa ra dựa trên kết hợp 3 kết quả sau:
1. Id > giá trị đặt.
2. Id > k x Is.mod (nằm trong vùng tác động)
3. Thoả mãn 2 kết quả kiểm tra liên tiếp 'T -out-of-1” và “2-out-of-2" Như thể
hiện trong các sơ đồ logic sau:


Hình 2.5: Logic của phép xử lý ‘1 - out - of-1’


Hình 2.6: Logic của phép xử lý ‘2 - out - of-2’
* Phương pháp khoá bảo vệ:
Tác động chọn lọc bằng phương pháp tính và cài đặt thơng số cho chức năng
CZ (Check zone-kiểm tra pha toàn vùng sự cố): phương pháp này nhằm loại trừ

việc rơ le tác động nhầm do các sự cố hư hỏng mạch ngoài: hở mạch dòng, lỗi
mạch lặp lại trạng thái dao cách ly.
Về nguyên lý, chức năng kiểm tra CZ dựa trên kiểm tra tổng dòng vào thanh
cái và dòng ra khỏi thanh cái, độc lập với vị trí các dao cách ly lựa chọn thanh
cái.

Hình 2.7: Mơ tả chức năng kiểm tra vùng cz
Cơng thức tính dịng so lệch cho tồn vùng.
Id =| I1+ I2+ I3+ I4 – I3- I4 |= | I1+ I2 | (2.3)
Cơng thức tính dịng hãm cho tồn vùng:
Is= | I1| + | I2 |+ | I3 | + | I4 |+ | I3 + I4 | (2.4)
Ngoài ra, chức năng kiểm tra liên tục mạch dòng và dịng so lệch trong từng
ngăn lộ sẽ tăng tính tin cậy của bảo vệ (minh hoạ theo đường đặc tính như sau).
Khi điểm làm việc nằm trên đường đặc tính, rơle sẽ đưa ra cảnh báo và khoá
chức năng bảo vệ.


Hình 2.8: Đặc tính kiểm tra mạch dịng và dịng so lệch
Trong đó
∆I = IL1+IL2 +IL3+ IE
∑ | I |= | IL1|+|IL2| +|IL3|+| IE |
Trạng thái hư hỏng kích hoạt khi
| ∆I |> 0.5 I/IN and
| ∆ I | > K . ∑| I |

(2.5)

(2.6)

2.2 Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt CBF:

2.2.1 Đặc tính chung.
Bảo vệ 7SS52 được kết hợp cả chức năng bảo vệ chống hư hỏng máy cắt, Chức
năng chống hư hỏng máy cắt được kích hoạt theo các phương pháp sau: Khởi
động CBF từ hên trong:
Trong trường: hợp có ngắn mạch thanh cái, bảo vệ CBF sẽ xác định theo
ngưỡng đặt dòng cho ngăn lộ để thực hiện lệnh cắt.
Khởi động chức năng CBF từ bên ngồi;
Có thể từ 1 input hoặc 2 inputs (phép AND) nhằm tăng tính tin cậy của bảo vệ.
Trong đó, có thể lựa chọn bảo vệ làm việc theo nhiều phương pháp.
- Kiểm tra dịng khi có tín hiệu khởi động kết hợp với ngưỡng đặt dòng điện
trong ngăn lộ.
- Hoặc thực hiện thuật tốn khơng cân bằng (Unbalance) khi dịng điện nhỏ hơn
ngưỡng đặt. (Mô tả chi tiết phần sau)
Trong tất cả các trường hợp, lệnh cắt có lựa chọn ngăn lộ theo thanh cái sẽ được
thực hiện bởi rơle đầu ra của BU, cho phép lựa chọn cắt 1 pha hoặc cả 3 pha.
Rơle có thể làm việc theo một trong những cách khác nhau:


1. Bộ nhận biết dòng điện. (I> query): cắt trạng thái 1.
Khi xuất hiện lệnh cắt từ bảo vệ đường dây, tín hiệu sẽ được gửi tới khởi động
rơle 7SS52 để kiểm tra dòng điện ngăn lộ. Nếu dòng điện đo được có giá trị vượt
quá ngưỡng tác động và duy trì sau một khoảng thời gian đã cài đặt, thì lệnh cắt
có lựa chọn vùng theo trạng thái lặp lại dao cách ly sẽ được phát ra từ bảo vệ
7SS52.
2. Lặp lại lệnh cắt kết hợp với bộ cảm biến dòng (Repeat I> query).
Khi xuất hiện lệnh cắt từ một bảo vệ đường dây sau một thời gian trễ, bộ 7SS52
sẽ phát tiếp lệch cắt lặp lại đến máy cắt của chính đường dây đó. Trong trường
hợp lệnh cắt thứ hai này cũng khơng thành cơng thì lệnh cắt như mục 1 sẽ được
thực hiện.
3. Dịng khơng cân bằng: I> unbalance

Khi xuất hiện lệnh cắt từ bảo vệ đường dây, tín hiệu sẽ được gửi tới rơle 7SS52
để kiểm tra. Nếu dịng điện đó có giá trị vượt q ngưỡng tác động và duy trì đến
một khoảng thời gian cài đặt trước thì cực tính của dịng điện trong ngăn lộ đó sẽ
đảo ngược (khơng cân bằng) trong phép cộng (phương trình dịng điện) như thuật
tốn trong bảo vệ thanh cái. Chức năng này cài đặt trong một bộ thơng số đặc
biệt. Như minh hoạ hình dưới đây:


Hình 2.9: Tính tốn tốn bảo vệ q dịng “Ubalance”
Đặc tính của bảo vệ chống hư hỏng máy cắt có kết hợp chức năng không cân
bằng (Unbalance)
Chức năng bảo vệ khơng cân bằng (BZ-unbalance mode) có các thơng số đặt
như cho bảo vệ so lệch pha. Đặc tính làm việc như mơ tả hình 2.2
4. Lặp lại lệnh cắt kết hợp với dịng khơng cân bằng (Repeat I >
unbalance)
Khi xuất hiện lệnh cắt từ một bảo vệ đường dây, sau một thời gian trễ, bộ
7SS52 sẽ phát tiếp lệnh cắt đến máy cắt của chính đường dây đó. Trong trường
hợp lệnh cắt thứ hai này cũng khơng thành cơng thì lệnh cắt như mục 3 sẽ được
thực hiện.
5. Cắt tức thời bằng khởi động lệnh cắt ngoài
Lặp lại lệnh cắt tức thời khi có tín hiệu cắt gửi đến.
6. Lặp lại lệnh cắt xung khởi động
Chức năng này được khởi động bằng một lệnh cắt từ bảo vệ đường dây phía đối
diện theo đường thơng tin. Q trình được thực hiện như mục 1 và mục 4.
Phương pháp này được sử dụng cho việc kết hợp truyền từ xa tín hiệu khởi động
bảo vệ hư hỏng máy cắt.
7. Cắt CBF trong trường hợp dòng thấp
Cho phép cắt trong trường hợp dịng nhỏ, minh họa hình 2.8.
Với trường họp nhận được tín hiệu khởi động CBF từ bộ kiểm tra giảm áp lực
khí SF6 của máy cắt và kiểm tra sau thời gian đặt nhất định.

Cắt liên động khi sự cố chồng sự cố (có sự cố trong thanh cái, máy cắt hư hỏng
khơng cắt) như minh họa hình dưới đây. Trong trường hợp này máy cắt phía đối
diện ngăn lộ phải cắt. Do điểm sự cố trong thanh cái, sẽ nằm trong vùng 2 (có
thời gian) của rơ le bảo vệ khoảng cách đầu đối diện. Do vậy cần có lệnh cắt liên
động tới máy cắt đầu đối diện
Chức năng này cũng có thể được thực hiện với khắc phục sự cố trong vùng
chết "deadzone" (điểm sự cố nằm giữa máy cắt và máy biến dòng)


Hình 2.10: Minh họa sự cố hư hỏng máy cắt và nguồn yếu – Low current
2.3 Bảo vệ quá dòng:
2.3.1 Đặc tính chung.
Chức năng bảo vệ q dịng của 7SS52 hoạt động độc lập (bên cạnh các chức
năng khác) để bảo vệ thanh cái và ngăn lộ. Nó được sử dụng như một chức năng
bảo vệ dự phòng cho ngăn lộ. Được hiểu như một rơ le quá dòng.cv Bảo vệ quá
dòng.
2.3.2 Phương pháp làm việc.
Bao gồm các chức năng sau;
- Bảo vệ quá dòng pha cấp 1 (I») bằng việc phát hiện sự cố pha. (Bảo vệ cắt
nhanh)
- Bảo vệ quá dòng chạm đất cấp 1 (IE»)
- Bảo vệ q dịng pha cấp 2
• Đặc tính thời gian độc lập: (I>, thời gian xác định) bằng việc phát hiện sự cố
pha (Bảo vệ cắt có thời gian)
• Hoặc theo đặc tính thời gian phụ thuộc: Ip bằng việc phát hiện sự cố pha và
thời gian đi cắt theo đường cong đặc tính
- Bảo vệ q dịng chạm đất cấp 2
• Đặc tính thời gian độc lập (IE>, đặc tính độc lập)
• Hoặc theo dặc tính thời gian phụ thuộc Iep.
Với các dạng bảo vệ quá dòng cấp 2 đặc tính phụ thuộc (Inverse): có thể lựa

chọn một trong ba đặc tính chuẩn (Normal Inverse- Trung bình, very inverseDốc và Extremely inverse - Cực dốc).
Trong rơ le BU (7SS522) chức năng bảo vệ chống hư hỏng máy cắt và chức
năng bảo vệ quá dòng vẫn hoạt động ngay cả trường hợp hư hỏng thiết bị trung
tâm 7SS525 (Master Unit) hoặc “bảo vệ ngăn lộ đó bị tách ra”. Ví dụ: một trong
các nguyên nhân là hư hỏng đường thông tin.
2.4 Các chức năng đo lường và kiểm tra:


Bảo vệ 7SS52 cung cấp nhiều chức năng đo lường và kiểm tra khác nhau để trợ
giúp trong vận hành và bảo dưỡng như:
- Hiển thị các dòng điện pha của ngăn lộ trên thiết bị 7SS522 và 7SS523,
- Tính tốn các dịng điện so lệch và dịng điện hãm có lựa chọn pha và lựa
chọn vùng. Hiển thị các giá trị này trong thiết bị 7SS522 và vùng kiểm tra trong
thiết bị 7SS523.
Giám sát các dòng điện so lệch từng pha và lựa chọn vùng với các đầu ra tín
hiệu hoặc khố lựa chọn vùng.
Giám sát dịng điện so lệch trong vùng kiểm tra (Checkzone) có khố bảo vệ
thanh cái và đầu ra tín hiệu.
Chức năng kiểm tra lệnh cắt có lựa chọn pha, bao gồm việc điểu khiển máy cắt
ngăn lộ (từ thiết bị 7SS522 và 7SS523).
Chuyển trạng thái làm việc/tách ra 1 ngăn qua thiết bị 7SS522 hoặc 7SS523, ví
dụ như khi thực hiện các cơng việc bảo dưỡng Ngăn lộ bị tách ra - Bay out of
sevice"
Kiểm tra theo chu kỳ giá trị đo, xử lý giá trị đo và kiểm tra mạch cắt bao gồm
các cuộn dây của các rơle lệnh.
Ngồi ra có thế kiểm tra được trạng thái đóng cắt các dao cách ly và máy cắt
trong ngăn lộ bởi hệ thống đèn LED đặt phía mặt rơ le.
Tất cả các thơng số trên có thể hiển thị được trên màn hình phía trước mặt rơ le
và trên màn hình PC qua cổng giao diện với phần mềm giao tiếp DIGSI.
2.5 Ghi sự cố, sự kiện:

Giá trị tính tốn ở dạng số dịng điện pha của tất cả các ngăn lộ và dòng điện so
lệch, dòng điện hãm của các vùng thanh cái và vùng kiểm tra được lưu lại. Quá
trình ghi sự cố này bắt đầu 200ms trước khi có lệnh cắt và kết thúc sau
100ms khi lệnh cắt (từ bên trong), bằng các đầu vào nhị phân hoặc bằng thao tác
từ thiết bị trung tâm CU (từ bên ngoài). Bảo vệ 7SS52 lưu lại được 2 sự cố gần
nhất.
- Có đến 99 sự kiện vận hành và 40 sự kiện sự cố được lưu lại trong bộ nhớ
đệm của thiết bị trung tâm 7SS522.
- Dữ liệu sự cố có thể được đọc ra qua cổng giao diện của thiết bị trung tâm
7SS522 và phân tích bằng chương trình DIGSI. Bảo vệ 7SS52 cung cấp dữ liệu
chi tiết cho việc phân tích sự cố cũng như các sự kiện trong vận hành.
Các sự kiện vận hành: Thao tác đóng cắt (ví đụ: đóng, cắt dao CL). chỉ dẫn
trạng thái của bảo vệ (ví dụ: khởi động kiểm tra theo chu kỳ), trạng thái khơng
bình thường của dao CL (ví dụ: thời gian chạy, hư hỏng điện áp một chiều, ...)
và chức năng giám sát khác thuộc nhóm sự kiện này.
Các sự kiện sự cố: Tín hiệu cắt khi xuất hiện ngắn mạch thanh cái; hư hỏng
máy cắt và lệnh cắt chuyển đổi, giá trị tức thời các đại lượng dịng điện thuộc
nhóm các sự kiện này. Các file sự cố được lưu lại dưới dạng file COMTRADE.
Các lỗi hư hỏng thiết bị: với mục đích miêu tả các sự kiện này, một bộ nhớ dữ


liệu có sẵn trong thiết bị trung tâm 7SS522.
2.6 Chức năng tự giám sát:
Phần cứng và phần mềm của rơle được giám sát một cách liên tục. Một hiện
tượng không bình thường được phát hiện ngay tức thời và báo hiệu qua hệ thống
đèn LED và rơ le tín hiệu đầu ra. Một số tín hiệu hư hỏng có kèm theo việc khoá
chức năng bảo vệ của rơ le tránh tình trạng tác động nhầm.
Chức năng bảo vệ và tính sẵn sàng cao thể hiện qua việc giám sát liên tục:
1. Các trạng thái của DCL.
2. Các mạch cắt.

3. Các dòng điện đo lường.
4. Sự biến đổi giá trị đo,
5. Tất cả các điện áp nguồn cung cấp, hệ thống thơng tin cáp quang.
6. Các bộ nhớ chương trình.
7. Chương trình xử lý.
2.7 Lệnh cắt của bảo vệ:
Quá trình thực hiện một lệnh cắt được phân biệt theo các đặc tính sau:
- Lệnh cắt có lựa chọn thực hiện bởi các thiết bị 7SS523.
- Lệnh cắt q dịng điện có thể lựa chọn bởi mỗi đường dây
- Mở rộng thời gian đặt tín hiệu cắt thanh cái
- Đưa về trạng thái ban đầu của tín hiệu cắt

CHƯƠNG III: THỒNG SỐ KỸ THUẬT
Thơng số kỹ thuật chung:
Các mạch đầu vào:
Dịng điện định mức IN …….
1A hoặc 5A
Tần số đinh mức fN...................
50/60Hz
Khả năng quá tải dòng:


-Liên tục…….
-Trong 10s …..
-Trong 1s
Khả năng quá tải 1/2 chu kỳ:…
Cơng suất tiêu thụ:
-Dịng IN = 1A
-Dịng IN = 5A
Điện áp nguồn:

-Điện áp nguồn định mức
-Sai số cho phép của điện áp nguồn
-Công suất tiêu thụ
-Tĩnh:
Thiết bị 7SS522
Thiết bị 7SS523
-Động:
Thiết bị 7SS522
Thiết bị 7SS523
Thời gian giữ trữ sau khi hư hỏng nguồn
Các đầu vào dạng số:
-Số lượng:
Thiết bị 7SS522
Thiết bị 7SS523
-Dải điện áp
-Dòng điện tiêu thụ

4xIN
10xIN
100xIN
250xIN
< 0.1VA
< 0.2VA
DC 48V đến 250V
-20% đến +20%
35 to 55W
12W
< 70W
16W
>50 ms với Vaux ≥60V

12
20
DC 24 đến 250V
Khoảng 1.5 mA/đầu vào

Các tiếp điểm tín hiệu
Có thể đặt
Thiết bị:7SS522
Thiết bị:722523

16 (mỗi cái 1 tiếp điểm NO)
1(một tiếp điểm NO)

Thiết bị:7SS522
Thiết bị:722523

1(2 điểm NC)
1(2 điểm NC)

Không thể đóng cắt

Cơng suất đóng cắt
Điện áp đóng cắt
Dịng điện cho phép liên tục

Các tiếp điểm Rơle lệnh

20W/VA
AC/DC 250V
1A

-Số lượng Rơle:
-Thiết bị 7SS523
-Cơng suất đóng cắt:

4 ( mỗi cái 2 tiếp điểm NO)
1 ( 1 tiếp điểm NO)
Đóng:
Cắt:

-Điện áp đóng cắt:
-Dịng điện cho phép:
Liên tục:
0.5 s:

1000 W/VA
30 W/VA
AC/DC 250V
5A
30A

CHƯƠNG IV: HƯỚNG DẪN VẬN HÀNH RƠ LE 7SS522
4.1 Hướng dẫn vận hành Rơle:



Hình 4.1: Mặt trước rơle 7SS522
1: Đèn chỉ thị trạng thái rơle (RUN: rơle làm việc bình thường, ERROR: rơle
lỗi)

2: Màn hình tinh thể lỏng, xem & cài đặt thơng số.
3: Phím di chuyển.
4: Phím truy cập hệ thống menu rơle.
5: Cổng giao diện RS232.
6: Phím ENTER: bắt đầu, xác nhận câu lệnh hoặc thơng số cài đặt.
Phím ESC: hủy bỏ lệnh, trở về menu cấp trên.
7: Phím số & ký tự dùng để truy cập & cài đặt thông số.
8: Phím chức năng truy cập nhanh:
F1: đăng nhập Password.
F2: xóa ký tự phía trước.
F3: xác nhận câu hỏi.
F4: từ chối câu hỏi.
9: Đèn LED chỉ thị, có thể cấu hình được.


10: Reset/kiểm tra các đèn LED.

Hình 4.2: Sơ đồ đấu nối rơle 7SS522