Thí nghiệm bảo vệ relay trong hệ thống điện: Báo cáo chi tiết

1. Bài 1 BẢO VỆ MẠNG PHÂN PHỐI

1.1. Vẽ sơ đồ một sợi bằng ETAP theo tiêu chuẩn IEC

1.2. Nhập các thông số vào các phần tử

1.2.1. Hệ thống điện (Power Grid)

1.2.2. Máy biến áp (Transformer)

1.2.3. Đường dây (Transmission Line)

1.2.4. Phụ tải (Lumped Load)

1.3. Phân bố công suất

1.4. Tính toán các dòng điện ngắn mạch tại các nút theo tiêu chuẩn IEC-60909

2. Bài 2 BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN

2.1. Chọn CT 5P20 và khai báo tỷ số CT 800:1 tại vị trí thanh cái 2

2.2. Chọn CB cao áp và khai báo cần thiết tại vị trí 2 theo chuẩn IEC

2.3. Chọn Relay quá dòng điện của nhà sản xuất Siemens mã hiệu 7SJ511 kết nối với CT, khai báo đầu ra tác động mở CB cao áp và khai báo các chức năng của Relay quá dòng điện

2.3.1. Chức năng 51

2.3.2. Chức năng 50

2.3.3. Chức năng 51N

2.3.4. Chức năng 50N

2.4. Xem các đặc tính bảo vệ pha hay đất

2.5. Tạo sự cố để kiểm tra trình tự tác động của các chức năng

2.5.1. Khi sự cố ba pha tại nút 6

2.5.2. Khi sự cố một pha tại nút 6

2.5.3. Khi sự cố hai pha tại nút 6

2.5.4. Khi sự cố hai pha chạm nhau chạm đất tại nút 6

3. Bài 3 BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN CÓ HƯỚNG

3.1. Giải lại bài toán phân bố công suất

3.2. Phân bố công suất lúc nguồn 1 nghỉ, ghi nhận dòng điện L1

3.3. Phân bố công suất lúc nguồn 2 nghỉ, ghi nhận dòng điện L2

3.4. Chọn CB, CB1, CB2, CB3, CB4 và CB-13 cao áp và khai báo cần thiết tại vị trí 2 theo chuẩn IEC

3.5. Chọn 04 Relay quá dòng điện của nhà sản xuất Siemens mã hiệu 7SJ551 kết nối với CT, khai báo đầu ra tác động mở CB cao áp và khai báo các chức năng của Relay quá dòng điện có hướng

3.6. Tạo sự cố để kiểm tra trình tự tác động của các chức năng

3.6.1. Khi sự cố ba pha tại thanh cái

3.6.2. Khi sự cố ba pha trên L1

3.6.3. Khi sự cố một pha trên L2

3.7. Nhận xét tác động của các rơ le 67

4. Bài 4 BẢO VỆ SO LỆCH

4.1. Chọn CB-1, CB-2, CB-3, CB-4 cao áp và khai báo cần thiết tại vị trí 2 theo chuẩn IEC

4.2. Chọn Relay so lệch của nhà sản xuất Siemens mã hiệu 7UT51 kết nối với CT 300:1 cao áp và CT 1200:1 hạ áp, khai báo đầu ra tác động mở CB cao áp và hạ áp

4.3. Chỉnh định chức năng 51 cho rơ le phía hạ áp của MBA

4.4. Chỉnh định chức năng 50 và 51 cho rơ le phía cao áp của MBA

4.5. Tạo sự cố để kiểm tra trình tự tác động của các chức năng

4.5.1. Khi sự cố ba pha trên đường dây phân phối

4.5.2. Khi sự cố ba pha tại MBA

4.5.3. Khi sự cố ba pha trên đường dây truyền tải

4.6. Phối hợp để các rơ le tác động chọn lọc đối với các sự cố

I. Giới thiệu về thí nghiệm bảo vệ relay

Thí nghiệm bảo vệ relay trong hệ thống điện là một phần quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và ổn định cho hệ thống điện. Relay bảo vệ được sử dụng để phát hiện và ngăn chặn các sự cố như ngắn mạch, quá tải, và các tình huống bất thường khác. Việc thực hiện thí nghiệm relay giúp đánh giá hiệu suất và độ tin cậy của các thiết bị bảo vệ trong hệ thống điện. Theo tiêu chuẩn IEC 61850, các thiết bị này cần được kiểm tra định kỳ để đảm bảo chúng hoạt động đúng chức năng khi có sự cố xảy ra. Thí nghiệm này không chỉ giúp phát hiện lỗi mà còn cung cấp thông tin quan trọng cho việc bảo trì và nâng cấp hệ thống điện.

II. Phân tích hệ thống điện

Hệ thống điện được phân tích dựa trên sơ đồ một sợi và các thông số kỹ thuật của các phần tử trong mạng điện. Các thông số như công suất máy biến áp, dòng điện ngắn mạch, và các đặc tính của relay bảo vệ được nhập vào phần mềm ETAP để mô phỏng và tính toán. Việc phân tích này giúp xác định các điểm yếu trong hệ thống và đề xuất các biện pháp cải thiện. Đặc biệt, việc tính toán dòng ngắn mạch tại các nút theo tiêu chuẩn IEC-60909 là rất quan trọng để đảm bảo rằng các thiết bị bảo vệ có thể hoạt động hiệu quả trong trường hợp xảy ra sự cố.

III. Thí nghiệm bảo vệ quá dòng điện

Thí nghiệm bảo vệ quá dòng điện được thực hiện để kiểm tra khả năng của relay bảo vệ trong việc phát hiện và ngăn chặn các sự cố quá tải. Các chức năng của relay như 51 và 50 được thiết lập và kiểm tra thông qua các tình huống giả lập. Kết quả cho thấy rằng các relay có thể phát hiện sự cố và tác động cắt điện trong thời gian ngắn, đảm bảo an toàn cho hệ thống. Việc sử dụng các thiết bị như CT và CB cũng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố nghiêm trọng.

IV. Kết quả và đánh giá

Kết quả của các thí nghiệm cho thấy rằng các thiết bị bảo vệ hoạt động hiệu quả và đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn. Thời gian tác động của các relay được ghi nhận và phân tích, cho thấy rằng các thiết bị này có khả năng phản ứng nhanh chóng với các sự cố. Việc sử dụng SCADA trong việc giám sát và điều khiển hệ thống điện cũng giúp nâng cao độ tin cậy và an toàn cho hệ thống. Các kết quả này không chỉ có giá trị trong việc đảm bảo an toàn cho hệ thống điện mà còn cung cấp thông tin quý giá cho việc thiết kế và cải tiến các hệ thống bảo vệ trong tương lai.

Báo cáo thí nghiệm bảo vệ relay trong hệ thống điện