GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KỸ THUẬT HỆ THỐNG RƠLE BẢO VỆ VÀ TỰ ĐỘNG CHO DỰ ÁN ĐIỆN MẶT TRỜI TẠI VIỆT NAM

Đối với các nhà máy điện mặt trời:1. Các thiết bị Inverter đóng vai trò trung tâm của hệ thống làm nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng từ DC sang AC, sau đó thông qua máy biến áp nâng áp 0,5522kV đưa lên trạm biến áp nâng áp 22220kV.2. Máy biến áp nâng áp 0,5522kV sẽ được trang bị hệ thống bảo vệ đảm bảo an toàn vận hành máy biến áp nâng áp và các thiết bị nhà máy điện mặt trời khác khi xảy ra các sự cố tại điểm kết nối lưới điện.3. Hệ thống rơ le bảo vệ trạm sử dụng các loại rơ le kỹ thuật số có độ nhạy cao, thời gian tác động nhanh, có khả năng giao tiếp với máy tính, hệ thống SCADAEMS

GIẢI PHÁP TRANG BỊ HỆ THỐNG BẢO VỆ VÀ ĐIỀU KHIỂN

Giải pháp chung

1.1.1 Phần nhà máy điện mặt trời

Nhà máy điện mặt trời nối lưới trực tiếp gồm các thành phần được mô tả như trong hình dưới đây, bao gồm:

Tấm pin quang điện (PV module) là thiết bị chuyển đổi bức xạ mặt trời thành điện năng DC thông qua hiệu ứng quang điện, với quy trình hoàn toàn sạch và không cần các bộ phận chuyển động như máy điện quay truyền thống Mỗi tấm pin bao gồm nhiều tế bào quang điện (PV cell) được kết nối với nhau, và các tấm này được mắc nối tiếp thành chuỗi (string) và song song thành mảng (array) để đạt được công suất điện đầu ra DC mong muốn.

Bộ nghịch lưu (Inverter) là thiết bị điện tử công suất có khả năng chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC), giúp kết nối hiệu quả với lưới điện.

Hệ thống giá đỡ cho phép gắn cố định các tấm pin quang điện, có thể được thiết kế với góc nghiêng cố định hoặc sử dụng công nghệ bám theo mặt trời (sun-tracking system) để tối ưu hóa hiệu suất năng lượng.

Máy biến áp nâng áp có chức năng nâng cao điện áp đầu ra từ inverter để phù hợp với hệ thống điện Cấp điện áp có thể thay đổi tùy thuộc vào quy mô công suất và điều kiện lưới điện khu vực, ví dụ như 22kV, 35kV, hoặc 220kV Đối với các cấp điện áp cao, thường cần sử dụng hai cấp máy biến áp để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong quá trình truyền tải điện.

Cơ sở hạ tầng đấu nối lưới điện đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối nhà máy với lưới điện quốc gia Trong đó, trạm biến áp là thành phần chính, bao gồm các thiết bị bảo vệ, đo đếm và điều khiển, đảm bảo quá trình truyền tải điện năng diễn ra an toàn và hiệu quả.

Hình 1 Sơ đồ nguyên lý điều khiển hoạt động nhà máy điện mặt trời

Các tấm pin mặt trời được lựa chọn là loại Poly Crystalline (đa tinh thể) với kích thước tiêu chuẩn 72 cell, với công suất định mức 365 Wp

Các tấm pin sẽ được phân chia thành các khối và kết nối với Inverter thông qua các hộp gom DC Mỗi khối có điện áp đầu ra 550 V sau khi qua Inverter, sau đó được nâng lên 22 kV bằng máy nâng áp 0,55/22kV – 5000kVA Cuối cùng, điện áp được đấu nối vào phía trung áp của trạm nâng áp trước khi kết nối với hệ thống điện quốc gia thông qua các cấp điện áp cao hơn.

Các thiết bị Inverter là nguồn phát chính trong nhà máy điện mặt trời, đảm nhận vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều.

DC được chuyển đổi thành dòng điện xoay chiều AC nhờ các linh kiện bán dẫn như FET, MOSFET và IGBT Inverter có nhiều chức năng, bao gồm kết nối lưới trực tiếp và giám sát hoạt động của mảng pin mặt trời để tối ưu hóa công suất thông qua thuật toán MPPT Các thiết bị này cũng cung cấp khả năng đóng cắt và cách ly hệ thống với chức năng bảo vệ phù hợp cho nhiều chế độ vận hành Đề án lựa chọn trạm inverter tích hợp với thiết kế nhỏ gọn kiểu “plug-and-play”, bao gồm toàn bộ thiết bị cần thiết để kết nối nhanh chóng với lưới điện qua các ngăn lộ trung thế Mỗi trạm inverter tích hợp được trang bị bộ thu thập, giám sát và điều khiển tại chỗ, sẵn sàng kết nối với hệ thống SCADA hoặc các hệ thống giám sát khác để đáp ứng yêu cầu vận hành của nhà máy điện mặt trời.

Các trạm Inverter tích hợp được lựa chọn với bao gồm các thiết bị chính sau đây:

- Thiết bị Inverter kiểu trung tâm (Central Inverter) đặt ngoài trời

- Máy biến áp 0,55/22kV làm nhiệm vụ chuyển đổi cấp điện áp

Các thiết bị đóng cắt trung thế (MV Switchgear) được cách điện an toàn bằng khí SF6, đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối đầu ra của các trạm Inverter tích hợp Chúng giúp tập trung năng lượng và đáp ứng công suất định mức cho mỗi ngăn lộ trung thế 22kV.

- 01 bộ thu thập, giám sát dữ liệu tại chỗ

Sơ đồ nguyên lý nối điện phía nhà máy điện mặt trời được thể hiện trong hình sau:

Hình 2 Sơ đồ nguyên lý nối điện phía nhà máy điện mặt trời

Các bộ giám sát điều khiển trạm Inverter sẽ được kết nối với nhau và liên kết với hệ thống giám sát trung tâm tại phòng vận hành trạm biến áp 220kV thông qua mạng cáp quang nội bộ tốc độ cao Mạng lưới này được thiết kế theo cấu trúc vòng (Ring) để đảm bảo hiệu suất tối ưu trong việc điều khiển và giám sát Sơ đồ nguyên lý kết nối điều khiển được minh họa rõ ràng trong hình dưới đây.

Hình 3 Sơ đồ nguyên lý kết nối điều khiển trong nhà máy ĐMT

Tất cả dữ liệu từ thiết bị nhà máy điện mặt trời sẽ được thu thập và giám sát thông qua hệ thống điều khiển trung tâm, được đặt tại phòng vận hành của trạm biến áp chính 220kV.

Quá trình điều khiển nhà máy điện mặt trời bắt đầu từ việc nhận giá trị Setpoints từ các hệ thống SCADA/EMS tại trung tâm điều độ thông qua máy tính SCADA Gateway Hệ thống giám sát điều khiển trung tâm sẽ thực hiện các lệnh điều khiển cho các thiết bị Inverter nhằm đáp ứng các giá trị Setpoints yêu cầu Sơ đồ nguyên lý điều khiển hoạt động của nhà máy điện mặt trời được trình bày trong hình minh họa.

Hình 4 Sơ đồ nguyên lý điều khiển hoạt động nhà máy điện mặt trời

1.1.2 TBA nâng áp 22/220kV điện mặt trời

Trạm biến áp 220kV ĐMT được đầu tư xây dựng với qui mô như sau:

+ Công suất : 03 máy biến áp có công suất (2x250+125) MVA

+ HTPP 220kV : Sơ đồ 02 hệ thống thanh góp (dự kiến mở rộng với sơ đồ có thanh góp vòng trong giai đoạn sau) + HTPP 22kV đấu nối NMĐMT :

Hệ thống 02 thanh cái nối đến máy biến áp lực 250MVA

02 Ngăn tủ lộ tổng 22kV

02 ngăn biến điện áp thanh cái 22kV

01 ngăn lộ máy biến áp tự dùng 22/0,4kV

08 ngăn xuất tuyến 22kV nối đến TBA

01 ngăn máy cắt liên lạc

Nguồn điện thao tác và tín hiệu đầu vào là yếu tố quan trọng cho hệ thống điều khiển tự động, bảo vệ rơ le, đo lường và báo tín hiệu Chúng có những đặc tính kỹ thuật cụ thể, đảm bảo hiệu quả hoạt động của hệ thống.

- Điện áp thao tác xoay chiều :380/220VAC

- Điện áp thao tác 1 chiều :220VDC

- Dòng điện thứ cấp máy biến dòng có giá trị định mức :1A

- Điện áp thứ cấp máy biến điện áp có giá trị định mức :110V

Để giảm thiểu tác động lâu dài của thời tiết khô nóng và đảm bảo an toàn cho các thiết bị điều khiển bảo vệ, đề án kiến nghị lắp đặt tủ điều khiển bảo vệ mức ngăn lộ trong nhà điều khiển với cấp bảo vệ độ kín IP41.

Hệ thống bảo vệ

1.2.1 Hệ thống bảo vệ nhà máy Đối với các nhà máy điện mặt trời, các thiết bị Inverter đóng vai trò trung tâm của hệ thống làm nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng từ DC sang AC, sau đó thông qua máy biến áp nâng áp 0,55/22kV đưa lên trạm biến áp nâng áp 22/220kV a Bảo vệ cho tấm pin và các thiết bị Inverter:

Tấm pin mặt trời được kết nối thành các chuỗi và được bảo vệ chống quá áp nhờ các diode tích hợp sẵn trong tấm pin, đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định và an toàn.

Hộp gom DC đóng vai trò là bộ giao tiếp trung gian, thu thập năng lượng từ các tấm pin mặt trời và truyền tải về các thiết bị Inverter Hệ thống này được trang bị các cơ chế bảo vệ như chống quá tải, chống quá dòng và bảo vệ chống sét thông qua các cầu chì bảo vệ ở đầu vào, bao gồm cả dòng dương và dòng âm Nhờ đó, hộp gom DC không chỉ đảm bảo hiệu suất truyền tải mà còn gián tiếp bảo vệ các thiết bị Inverter khỏi các dòng điện không ổn định.

- Các thiết bị Inverter: Đóng vai trò là trái tim của hệ thống, chuyển đổi năng lượng

DC sang AC, vì vậy tại các thiết bị Inverter được trang bị các chức năng bảo vệ chính của hệ thống bao gồm:

Inverter được trang bị mạch bảo vệ chống quá tải, tự động ngắt tất cả các thiết bị khi công suất đầu vào vượt quá ngưỡng cho phép, giúp đảm bảo an toàn và bảo vệ thiết bị khỏi hư hỏng.

+ Bảo vệ chống thấp áp Inverter

+ Bảo vệ chống hư hỏng MC nội bộ Inverter

Bảo vệ chống quá nhiệt là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất tối ưu cho các thiết bị Inverter Hiệu suất của thiết bị giảm khi nhiệt độ hoạt động tăng cao, và khi nhiệt độ vượt mức cho phép, các linh kiện điện tử có thể bị nóng chảy, dẫn đến hư hỏng nghiêm trọng Do đó, việc duy trì nhiệt độ ổn định là cần thiết để bảo vệ và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

+ Bảo vệ chống chạm đất: Bảo vệ chống chạm đất là một trong những yêu cầu bắt buộc đối với mọi thiết bị điện tử

+ Bảo vệ chống ngắn mạch: khi xảy ra hiện tượng ngắn mạch phía DC hoặc

AC, bảo vệ tác động ngay lập tức ngắt các mạch liên quan ra khỏi sự cố

Các thiết bị Inverter được trang bị chức năng bảo vệ quá áp và kém áp đầu ra, tự động ngừng hoạt động khi điện áp tại điểm đầu ra vượt quá giới hạn cho phép.

Chức năng Anti-Islanding trong các thiết bị inverter tự động ngừng hoạt động và ngắt các mạch liên quan khi phát hiện sự cố mất điện tại điểm kết nối lưới Đối với nhà máy điện mặt trời, máy biến áp nâng áp 0,55/22kV được trang bị hệ thống bảo vệ nhằm đảm bảo an toàn cho cả máy biến áp và các thiết bị khác trong nhà máy khi xảy ra sự cố tại điểm kết nối lưới điện Hệ thống bảo vệ này bao gồm nhiều chức năng quan trọng để duy trì an toàn và hiệu quả vận hành.

- Bảo vệ chính - bảo vệ quá dòng phía 22kV MBA tích hợp các chức năng như sau:

+ 50/51: bảo vệ quá dòng hai cấp tác động

+ 50/51G: bảo vệ quá dòng chạm đất trung tính MBA

+ 49: bảo vệ quá tải MBA

+ 50BF: bảo vệ chống hư hỏng máy cắt

+ FR: giám sát ghi sự cố

- Rơ le giám sát mạch cắt (F74)

- Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86)

- Các bảo vệ nội bộ MBA như sau:

+ 26Q: Bảo vệ nhiệt độ dầu của MBA tăng cao, 2 cấp tác động

+ 26W: Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây MBA tăng cao, 2 cấp tác động

+ 63: Rơle bảo vệ áp lực

+ 71: Rơle bảo vệ mức dầu

+ 96: Rơle bảo vệ hơi dòng dầu

1.2.2 Hệ thống bảo vệ TBA nâng áp 22/220kV

Hệ thống rơ le bảo vệ trạm được trang bị các rơ le kỹ thuật số với độ nhạy cao và thời gian tác động nhanh Những rơ le này có khả năng giao tiếp hiệu quả với máy tính cũng như hệ thống SCADA/EMS, đảm bảo an toàn và hiệu suất hoạt động tối ưu cho trạm.

Các yêu cầu chung đối với rơ le bảo vệ:

- Dòng điện định mức : In = 1A

- Điện áp định mức : Un = 220 Vac

- Điện áp nguồn nuôi cho rơle : Uaux = 220Vdc

- Có cổng giao diện mặt sau relay : RS232, RJ45

Thời gian giải phóng sự cố của hệ thống bảo vệ chính và dự phòng:

- Thời gian giải phóng sự cố của hệ thống bảo vệ chính: ≤ 110ms

- Thời gian giải phóng sự cố của hệ thống bảo vệ dự phòng: ≤ 140ms

Hệ thống điều khiển bảo vệ của trạm TBA 220kV được thiết kế theo tiêu chuẩn của Tập đoàn Điện lực Việt Nam, nhằm đảm bảo an toàn cho các ngăn đường dây 220kV.

Dự án sẽ trang bị hệ thống giám sát ghi sự cố (FR) với chức năng đồng bộ thời gian GPS, cùng với thiết bị đo chất lượng điện năng (PQ) và thiết bị đo góc pha (PMU) cho các ngăn lộ tại trạm biến áp 220kV Hệ thống này sẽ được kết nối với hệ thống FR/PQ/PMU tại Trung tâm điều độ A0/A2.

- Trang bị rơ le bảo vệ đường dây

- Rơ le bảo vệ chính 1 - bảo vệ so lệch đường dây tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

+ 87L: Bảo vệ so lệch đường dây

+ 67/67N: Bảo vệ quá dòng có hướng và chạm đất có hướng

+ 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động

+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất

+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/ quá áp

+ 25/79: Kiểm tra đồng bộ/ tự động đóng lại

+ 50BF: Bảo vệ sự cố máy cắt

+ 85: Bảo vệ truyền cắt xa

+ FL: Định vị sự cố

+ FR: Giám sát ghi sự cố

+ SOTF: Chống đóng vào điểm sự cố

- Rơ le bảo vệ dự phòng - bảo vệ khoảng cách tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

+ 68B/T: Bảo vệ phát hiện dao động điện

- Thiết bị điều khiển mức ngăn BCU tích hợp chức năng kiểm tra đồng bộ (F25) b Bảo vệ cho MBA 220kV T1:

- Rơ le bảo vệ chính 1 - bảo vệ so lệch cho MBA T1 được tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

+ 87T1: Bảo vệ so lệch dòng điện 3 pha

+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng điện chạm đất hai cấp tác động

+ 64: Bảo vệ chống chạm đất hạn chế (cho cuộn dây 220kV)

+ 49: Bảo vệ chống quá tải MBA

- Rơ le bảo vệ chính 2 - bảo vệ so lệch cho MBA T1 được tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

+ 87T2: Bảo vệ so lệch dòng điện 3 pha

+ 49: Bảo vệ chống quá tải MBA

- Bảo vệ dự phòng - bảo vệ quá dòng có hướng cho cuộn dây 220kV MBA T1 được tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

- Bảo vệ dự phòng - bảo vệ quá dòng có hướng cho cuộn dây 22kV MBA T1 được tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng chạm đất

+ 27/59: Bảo vệ thấp áp/quá áp

+ 50BF: Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt

+ 25/79: Kiểm tra đồng bộ/ Tự đóng lại

+ BCU: Chức năng điều khiển mức ngăn

- Thiết bị điều khiển mức ngăn BCU tích hợp chức năng kiểm tra đồng bộ (F25)

MBA 220kV được chế tạo với tủ điều khiển tại chỗ, bao gồm các thiết bị truyền tín hiệu khởi động mạch quạt mát MBA và điều chỉnh nấc phân áp (OLTC) Tủ điều khiển này còn có khả năng nhận tín hiệu từ máy cắt và báo tín hiệu từ các rơ le bảo vệ nội bộ của MBA.

+ 96B: Bảo vệ hơi của dòng dầu MBA lực

+ 96P: Bảo vệ hơi của dòng dầu của bộ điều chỉnh điện áp

+ 26Q: Bảo vệ nhiệt độ dầu của MBA tăng cao

+ 26W: Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây MBA tăng cao

+ 71Q1: Bảo vệ mức dầu MBA giảm thấp cấp 1

+ 71Q2: Bảo vệ mức dầu MBA giảm thấp cấp 2

+ 63Q: Bảo vệ áp lực dầu MBA

+ PRD: Bảo vệ áp lực c Bảo vệ cho thanh cái 220kV

- Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ so lệch thanh cái tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

+ 87B: Bảo vệ so lệch thanh cái

+ FR: Giám sát ghi sự cố d Bảo vệ ngăn liên lạc thanh cái 220kV

- Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ khoảng cách tích hợp các chức năng bảo vệ như sau: + 21/21N: Bảo vệ khoảng cách

- Thiết bị điều khiển mức ngăn BCU tích hợp chức năng kiểm tra đồng bộ (F25) e Bảo vệ cho các tủ hợp bộ 22kV NM ĐMT

- Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ quá dòng có hướng cho tủ lộ tổng 22kV của MBA T1 được tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

+ 50/51N: Bảo vệ quá dòng chạm đất

+ 25/79: Kiểm tra đồng bộ/ Tự đóng lại

+ BCU: Chức năng điều khiển mức ngăn

- Rơ le bảo vệ chính – bảo vệ thanh cái 22kV tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

+ 59Ns: Bảo vệ quá áp thứ tự không có độ nhạy cao

+ 81: Bảo vệ theo tần số

- Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ quá dòng có hướng cho tủ lộ ra 22kV tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

+ 67Ns: Bảo vệ quá dòng chạm đất có hướng có độ nhạy cao

+ 25/79: Chức năng hòa đồng bộ/ đóng lặp lại

+ BCU:Chức năng điều khiển mức ngăn

- Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ quá dòng có hướng cho tủ lộ tự dùng tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

- Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ quá dòng có hướng cho ngăn phân đoạn thanh cái được tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

Hệ thống điều khiển

Hệ thống điều khiển của trạm được trang bị các thiết bị lắp đặt trên tủ bảo vệ và đo lường cho các ngăn lộ, nhằm thực hiện các chức năng quan trọng.

- Thể hiện sự đấu nối của các phần tử bằng các sơ đồ nổi

- Điều khiển đóng cắt máy cắt 220kV, 22kV các dao cách ly 220kV và tiếp địa phía đường dây

- Báo vị trí của các máy cắt, các dao cách ly và các dao tiếp đất

Liên động các mạch điều khiển để đóng cắt máy cắt, dao cách ly và dao nối đất theo sơ đồ thiết kế là rất quan trọng Việc này giúp tránh các thao tác sai, từ đó bảo vệ thiết bị và đảm bảo an toàn cho người vận hành.

- Điều khiển điện áp đầu ra 220kV của MBA lực bằng khóa điều khiển có liên động với mạch tự động điều chỉnh

- Điều khiển hệ thống quạt mát của MBA lực bằng khóa điều khiển với 2 chế độ bằng tay và tự động

Hệ thống điều khiển được trang bị bộ báo động âm thanh và ánh sáng để cảnh báo khi có tín hiệu sự cố, cùng với hệ thống rơ le bảo vệ hoạt động hiệu quả.

Hệ thống điều khiển bảo vệ của trạm TBA nâng áp 22/220kV NMĐMT được trang bị công nghệ điều khiển bằng máy tính, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội Việc áp dụng hệ thống này giúp nâng cao hiệu quả quản lý và giám sát, đảm bảo an toàn cho quá trình vận hành của trạm.

Hệ thống điều khiển kết nối các thiết bị và máy tính chủ qua cáp quang, giúp rút ngắn thời gian lắp đặt, thí nghiệm và hiệu chỉnh so với hệ thống thông thường.

Hệ thống có cấu hình linh hoạt và dễ dàng điều chỉnh qua phần mềm, giúp thuận tiện trong việc thay đổi sơ đồ trạm hoặc mở rộng các ngăn lộ mà không cần thay thế thiết bị điều khiển Điều này không chỉ giảm thiểu số lượng thiết bị phần cứng mà còn tiết kiệm thời gian trong quá trình cải tạo trạm sau này.

Hệ thống sử dụng ít rơ le trung gian và giảm số lượng cáp đấu nối, giúp tiết kiệm chi phí so với việc sử dụng cáp thông thường, đồng thời giảm thiểu xác suất chạm chập cáp điều khiển.

- Kết cấu hệ thống đơn giản kiểu mô đun nên độ tin cậy cao, lắp đặt và bảo dưỡng nhanh chóng

Mặt trước tủ điều khiển bảo vệ được trang bị sơ đồ mimic, bao gồm các khóa điều khiển và đèn hiển thị trạng thái thiết bị Điều này cho phép thực hiện việc điều khiển thiết bị ngay tại chỗ cho ngăn lộ bảo vệ.

Cấu hình hệ thống điều khiển máy tính có cấu trúc 4 cấp như sau:

- Cấp tủ điều khiển và bảo vệ

- Cấp mạng LAN, giao diện người sử dụng và cơ sở dữ liệu trạm

- Cấp kết nối SCADA/EMS

Máy tính HMI & SCADA Gateway trong hệ thống điều khiển máy tính kết nối với Trung tâm Điều độ HTĐ Quốc Gia (A0) qua một cổng IEC 60870-5-101 và một cổng IEC 60870-5-104 Tương tự, kết nối với Trung tâm Điều độ HTĐ miền Nam (A2) cũng thông qua một cổng IEC 60870-5-101 và một cổng IEC 60870-5-104, cùng với hai cổng dự phòng theo tiêu chuẩn IEC 60870-5-104.

Giải pháp kỹ thuật hệ thống thông tin bảo vệ tại Trạm cắt NMĐMT 220kV

Các giải pháp kỹ thuật rơ le bảo vệ và điều khiển tại TC 220kV do Chủ đầu tư trang bị cho các phần tử chủ yếu sau đây:

- 02 ngăn xuất tuyến 220kV đấu nối TBA 220kV

- 02 ngăn xuất tuyến 220kV đấu nối TBA 220kV Bình Long 2

- Thanh cái 220kV Trạm cắt NMĐMT 220kV

Nguồn điện thao tác và các tín hiệu đầu vào là yếu tố quan trọng cho hệ thống điều khiển, tự động, bảo vệ rơ le, đo lường và báo tín hiệu, với những đặc tính kỹ thuật cụ thể.

- Điện áp thao tác xoay chiều : 380/220VAC

- Điện áp thao tác 1 chiều : 220VDC

- Dòng điện thứ cấp biến dòng có giá trị định mức : 1A

- Điện áp thứ cấp điện áp có giá trị định mức : 110V

1.4.1 Hệ thống rơle bảo vệ

Hệ thống rơ le bảo vệ trạm được trang bị các rơ le kỹ thuật số nhạy bén, có thời gian tác động nhanh chóng và khả năng giao tiếp hiệu quả với máy tính cùng hệ thống SCADA/EMS.

* Các yêu cầu chung đối với rơ le bảo vệ:

- Điện áp cung cấp : Uaux = 220Vdc

- Có cổng giao diện mặt sau relay : RS485, RJ45

Hệ thống điều khiển bảo vệ của ngăn xuất tuyến được thiết kế theo tiêu chuẩn của Tập đoàn Điện lực Việt Nam và Tổng Công ty Điện lực miền Nam, đáp ứng yêu cầu của Chủ đầu tư và phương thức bảo vệ cho trạm 220kV Cụ thể, Chủ đầu tư đã trang bị rơ le bảo vệ cho ngăn đường dây và thanh cái 220kV tại Trạm cắt NMĐMT 220kV, nhằm đảm bảo an toàn cho các ngăn đường dây 220kV.

Dự án sẽ trang bị hệ thống giám sát ghi sự cố (FR) với chức năng đồng bộ thời gian GPS, cùng với thiết bị đo chất lượng điện năng (PQ) và thiết bị đo góc pha (PMU) cho các ngăn lộ tại Trạm cắt NMĐMT 220kV Hệ thống này sẽ được kết nối với hệ thống FR/PQ/PMU tại Trung tâm điều độ A0/A2.

- Trang bị rơ le bảo vệ đường dây:

+ 25/79: Chức năng hòa đồng bộ/ tự đóng lại

+ 21/21N: Bảo vệ khoảng cách/ khoảng cách chạm đất

+ 68B/T: Bảo vệ phát hiện dao động công suất

Rơ le bảo vệ so lệch đường dây tại trạm chuyển tiếp (TC) được lựa chọn phải phù hợp và tương thích với rơ le bảo vệ so lệch đường dây tại trạm biến áp (TBA) Đồng thời, cần đảm bảo việc bảo vệ cho thanh cái 220kV một cách hiệu quả.

- Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ so lệch thanh cái 220kV tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

+ F87B: Bảo vệ so lệch thanh cái

- Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86) c Bảo vệ cho ngăn liên lạc thanh cái 220kV:

Dựa trên tình hình hiện tại của hệ thống thông tin khu vực, dự án đề xuất giải pháp phối hợp bảo vệ an toàn cho hai đầu các đường dây 220kV kết nối với nhà máy, nhằm tuân thủ các quy định hiện hành của EVN.

Thiết lập kênh truyền cáp quang OPGW-36SM giữa Trạm biến áp 220kV và Trạm cắt Nhà máy Điện mặt trời 220kV nhằm phục vụ cho việc bảo vệ so lệch đường dây F87L, bảo vệ khoảng cách F21, và hệ thống Teleprotection F85.

Lắp đặt bộ chia quang và thiết bị tại TBA 220kV và Trạm cắt NMĐMT 220kV là nền tảng quan trọng để thiết lập các kênh thông tin bảo vệ so lệch cho đường dây F87L, cũng như kênh truyền cho rơ le bảo vệ khoảng cách F21 qua hệ thống Teleprotection bằng kênh truyền quang.

Các giải pháp trang bị hệ thống kênh truyền và thông tin nhằm hỗ trợ phối hợp bảo vệ cho hai đầu đường dây đấu nối nhà máy do chủ đầu tư thực hiện là rất cần thiết.

1.4.3 Phương thức kết nối kênh truyền rơ le bảo vệ giữa hai đầu đường dây

- Phương thức kết nối chức năng 87L trong rơle bảo vệ so lệch đường dây (F87L) nối TBA nâng áp 22/220kV với Trạm cắt NMĐMT 220kV :

+ Ngăn đường dây 220kV tại TBA 220kV , rơ le F87L được trang bị các bộ chia quang và các thiết bị kỹ thuật cần thiết

+ Ngăn đường dây 220kV tại Trạm cắt NMĐMT 220kV , rơ le F87L được trang bị các bộ chia quang và các thiết bị kỹ thuật cần thiết

+ 02 rơ le bảo vệ F87L này kết nối với nhau thông qua kênh truyền quang OPGW-36SM

- Phương thức kết nối chức năng 21/21N trong rơle bảo vệ khoảng cách đường dây (F21) nối TBA 220kV với Trạm cắt NMĐMT 220kV :

Ngăn đường dây 220kV tại TBA 220kV có chức năng gửi và nhận tín hiệu trip đến thiết bị Tele-protection Thiết bị Tele-protection được kết nối với thiết bị STM qua cổng tương ứng, đảm bảo kết nối ổn định thông qua kênh truyền quang.

Tại Trạm cắt NMĐMT 220kV, ngăn đường dây 220kV có chức năng 21/21N để gửi và nhận tín hiệu trip đến thiết bị Tele-protection Thiết bị Tele-protection được trang bị cổng kết nối tương ứng với thiết bị STM, đảm bảo kết nối ổn định qua kênh truyền quang.

+ 02 thiết bị Tele-protection này kết nối với nhau thông qua kênh truyền quang OPGW-36SM.

Giải pháp kỹ thuật hệ thống thông tin bảo vệ tại TBA 220kV đầu đối diện

Tại TBA Bình Long 2, các giải pháp kỹ thuật rơ le bảo vệ và điều khiển cho ngăn đường dây đối diện được chủ đầu tư trang bị cho các phần tử chính nhằm đảm bảo hiệu quả hoạt động và an toàn cho hệ thống điện.

- 02 ngăn xuất tuyến 220kV đấu nối Trạm cắt NMĐMT

- Thanh cái 220kV TBA 220kV Bình Long 2

Nguồn điện thao tác và các tín hiệu đầu vào đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điều khiển tự động, bảo vệ rơ le, đo lường và báo tín hiệu Những thành phần này cần có các đặc tính kỹ thuật phù hợp để đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.

- Điện áp thao tác xoay chiều : 380/220VAC

- Điện áp thao tác 1 chiều : 220VDC

- Dòng điện thứ cấp biến dòng có giá trị định mức : 1A

- Điện áp thứ cấp điện áp có giá trị định mức : 110V

1.5.1 Hiện trạng hệ thống rơle bảo vệ tại TBA 220kV đầu đối diện

TBA Bình Long 2 áp dụng sơ đồ hệ thống 2 thanh cái, được trang bị hệ thống rơ le bảo vệ nhằm bảo vệ cho các ngăn đường dây 220kV.

- Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ so lệch đường dây tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

- Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86) b Bảo vệ cho thanh cái 220kV:

- Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ so lệch thanh cái 220kV tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

+ F87B: Bảo vệ so lệch thanh cái

- Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86) c Bảo vệ cho ngăn liên lạc thanh cái 220kV:

- Rơ le bảo vệ chính - bảo vệ quá dòng tích hợp các chức năng bảo vệ như sau: + 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động

+ 25: Chức năng hòa đồng bộ

- Rơ le bảo vệ dự phòng - bảo vệ quá dòng tích hợp các chức năng bảo vệ như sau: + 50/51: Bảo vệ quá dòng điện 3 pha hai cấp tác động

+ 25: Chức năng hòa đồng bộ

- Rơ le đi cắt và khóa mạch cắt (F86) d Bảo vệ cho ngăn lộ tổng MBA 220kV

- Bảo vệ dự phòng - bảo vệ quá dòng có hướng cho cuộn dây 220kV MBA AT1 (AT2) được tích hợp các chức năng bảo vệ như sau:

1.5.2 Hệ thống rơle bảo vệ mở rộng TBA 220kV đầu đối diện

Hệ thống rơ le bảo vệ trạm được trang bị các rơ le kỹ thuật số với độ nhạy cao và thời gian tác động nhanh Những rơ le này còn có khả năng giao tiếp hiệu quả với máy tính cũng như hệ thống SCADA/EMS, đảm bảo an toàn và quản lý hiệu quả cho trạm.

* Các yêu cầu chung đối với rơ le bảo vệ:

- Điện áp cung cấp : Uaux = 220Vdc

- Có cổng giao diện mặt sau relay : RS485, RJ45

Hệ thống điều khiển bảo vệ của ngăn xuất tuyến tại Trạm biến áp Bình Long 2 được thiết kế theo quy định của Tập đoàn Điện lực Việt Nam và Tổng Công ty Điện lực miền Nam, đáp ứng yêu cầu của Chủ đầu tư Cụ thể, Chủ đầu tư đã trang bị rơ le bảo vệ cho đường dây và thanh cái 220kV nhằm đảm bảo an toàn cho các ngăn đường dây 220kV.

Rơ le bảo vệ so lệch đường dây tại trạm chuyển tiếp (TC) được lựa chọn sao cho phù hợp và tương thích với rơ le bảo vệ so lệch đường dây tại trạm biến áp (TBA) Đồng thời, hệ thống cũng đảm bảo bảo vệ an toàn cho thanh cái 220kV, giúp tăng cường hiệu quả vận hành và bảo vệ thiết bị điện.

Bổ sung tín hiệu từ các ngăn đường dây đấu nối Trạm cắt NMĐMT và ngăn máy cắt vòng nhằm bảo vệ so lệch thanh cái (F87B) và đảm bảo an toàn cho ngăn máy cắt vòng.

Dựa trên tình hình hiện tại của hệ thống thông tin khu vực, nhằm đảm bảo việc phối hợp bảo vệ cho hai đầu các đường dây 220kV kết nối với nhà máy theo quy định của EVN, dự án đề xuất các giải pháp phù hợp.

Kênh truyền cáp quang OPGW-36SM đã được thiết lập giữa Trạm cắt NMĐMT 220kV và TBA 220kV Bình Long 2, nhằm phục vụ cho hệ thống bảo vệ so lệch đường dây F87L, bảo vệ khoảng cách F21, và Teleprotection F85.

Lắp đặt bộ chia quang và thiết bị tại Trạm biến áp 220KV Bình Long 2 và Trạm cắt NMĐMT 220kV là bước quan trọng để thiết lập kênh thông tin bảo vệ cho đường dây F87L và truyền tín hiệu cho rơ le bảo vệ khoảng cách F21 thông qua hệ thống Teleprotection bằng kênh truyền quang.

Các giải pháp trang bị hệ thống kênh truyền thông tin nhằm phục vụ cho việc phối hợp bảo vệ hai đầu đường dây đấu nối giữa Trạm cắt NMĐMT và TBA Bình Long 2 do chủ đầu tư thực hiện.

1.5.4 Phương thức kết nối kênh truyền rơ le bảo vệ giữa hai đầu đường dây

- Phương thức kết nối chức năng 87L trong rơle bảo vệ so lệch đường dây (F87L) nối Trạm cắt NMĐMT với TBA 220kV Bình Long 2:

+ Ngăn đường dây 220kV tại Trạm cắt NMĐMT 220kV, rơ le F87L được trang bị các bộ chia quang và các thiết bị kỹ thuật cần thiết

+ Ngăn đường dây 220kV tại TBA 220kV Bình Long 2, rơ le F87L được trang bị các bộ chia quang và các thiết bị kỹ thuật cần thiết

+ Các rơ le bảo vệ F87L này kết nối với nhau thông qua kênh truyền quang OPGW-36SM

- Phương thức kết nối chức năng 21/21N trong rơle bảo vệ khoảng cách đường dây (F21) nối Trạm cắt NMĐMT với TBA 220kV Bình Long 2:

Ngăn đường dây 220kV tại Trạm cắt NMĐMT 220kV có chức năng gửi và nhận tín hiệu trip đến thiết bị Tele-protection Thiết bị Tele-protection được trang bị cổng kết nối tương ứng với thiết bị STM, đảm bảo kết nối ổn định qua kênh truyền quang.

Tại trạm biến áp 220kV Bình Long 2, đường dây 220kV đã được ngăn chặn, với chức năng gửi và nhận tín hiệu trip đến thiết bị Tele-protection Thiết bị Tele-protection được kết nối với thiết bị STM thông qua cổng kết nối tương ứng, đảm bảo kết nối ổn định qua kênh truyền quang.

+ Các thiết bị Tele-protection này kết nối với nhau thông qua kênh truyền quang OPGW-36SM.

ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VÀ CẤU HÌNH RƠ LE BẢO VỆ

Rơ le bảo vệ so lệch đường dây (F87L)

- Kiểu: Rơ le kỹ thuật số, lắp trong khung phẳng

Rơ le cần được trang bị chức năng so sánh pha và dòng điện tại hai đầu đường dây, cho phép tác động trong thời gian ngắn hơn một chu kỳ Rơ le phải hoạt động hiệu quả với các sự cố không cân bằng khi giá trị dòng thấp hơn dòng điện dung của đường dây Ngoài ra, rơ le cũng cho phép bù sai số của biến dòng trong quá trình cài đặt Đặc biệt, rơ le cần có khả năng ổn định cao, tránh tác động nhầm do sai số phát sinh khi biến dòng ở một hoặc cả hai đầu đường dây bị bão hoà.

Rơ le so lệch phải tích hợp nhiều chức năng bảo vệ quan trọng như bảo vệ quá dòng ba pha, quá dòng chạm đất, dòng thứ tự nghịch (có hướng và không có hướng) Thiết bị này bao gồm các phần tử có đặc tính thời gian xác định và thời gian phụ thuộc, tuân thủ tiêu chuẩn IEC và ANSI Ngoài ra, rơ le còn bảo vệ quá áp, kém áp, quá tải, và có chức năng bảo vệ xa Nó cũng có khả năng ghi sự cố, xác định vị trí sự cố, và lưu trữ các nhiễu loạn vào bộ nhớ không xóa được.

- Rơ le phải tích hợp chức năng kiểm tra đồng bộ và đóng lặp lại

- Rơ le phải trang bị cổng quang để giao diện đầu xa trực tiếp trên cáp quang đơn mode tiêu chuẩn ITU-T G652 hoặc qua bộ chuyển đổi quang điện

- Rơ le phải cho phép vận hành với 01 hoặc 02 kênh thông tin

Rơ le thông tin ở cuối đường dây sử dụng module quang single mode, cho phép truyền tải dữ liệu với chiều dài tối thiểu 40km qua kênh quang trực tiếp.

Rơ le cần cho phép lựa chọn chức năng bảo vệ quá dòng với đặc tính thời gian ngược, áp dụng cho các phụ tải mắc song song Nguyên lý hoạt động dựa trên việc đo lường tổng dòng từ tất cả các đường dây kết nối.

Các đầu vào điện-quang và các tiếp điểm đầu ra có thể lập trình giúp nâng cao khả năng điều khiển Tiếp điểm đầu ra của rơ le có khả năng đóng cắt với dung lượng tối thiểu 1000VA cho mạch đóng và 30VA cho mạch cắt, với hằng số L/R nhỏ hơn 30ms.

Máy cắt được trang bị chức năng giám sát điều kiện làm việc, bao gồm khả năng theo dõi đường cong hao mòn mà người dùng có thể lập trình Ngoài ra, số lần cắt và dòng cắt tích lũy cần được ghi lại theo từng pha để đảm bảo hiệu suất và độ bền của thiết bị.

- Nguồn nuôi dự phòng (pin) đồng hồ thời gian thực

- Trang bị cổng đồng bộ thời gian hệ thống IRIG-B

Rơ le cần được trang bị ít nhất hai cổng thông tin nối tiếp ở mặt trước hoặc mặt sau, hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu từ 300 đến 19200 baud Các cổng này phải tuân thủ giao thức truyền thông IEC 61850 để đảm bảo khả năng kết nối và tương tác hiệu quả.

Để đảm bảo an toàn cho dữ liệu và ngăn chặn các thay đổi không mong muốn trong cài đặt, việc thiết lập mật khẩu bảo vệ là rất cần thiết Ngoài ra, cần có phân cấp mật khẩu để quản lý quyền truy cập dữ liệu cả tại chỗ lẫn từ xa.

- Các phím phía mặt trước rơ le để cài đặt và phân tích dữ liệu

Trang bị phần mềm và cáp kết nối cho việc chỉnh định rơ le bao gồm cấu hình, logic, lập trình và thay đổi giá trị đặt Ngoài ra, phần mềm phân tích thông tin sự cố cùng với các dây nối cho phép cài đặt thông số qua máy tính cũng rất quan trọng.

- Ngoài ra rơle còn có chức năng bảo vệ quá dòng, quá dòng chạm đất cắt nhanh, cắt có thời gian có đặc tuyến độc lập hoặc phụ thuộc

- Rơle hỗ trợ tính năng truyền cắt từ đầu bên này sang đầu bên kia theo kênh truyền

- Rơle có khả năng tự kiểm tra chất lượng đường truyền và tự động khóa khi chất lượng đường truyền không đảm bảo

- Rơle có khả năng tự giám sát và cảnh báo lỗi mạch dòng

- Các đầu vào điện - quang và các tiếp điểm đầu ra có thể lập trình

- Trang bị chức năng ghi sự cố, sự kiện với bộ nhớ không xóa

- Có tối thiểu 16 đèn LED để hiển thị trạng thái của rơ le

- Cho phép lựa chọn các chức năng một cách linh hoạt thông qua phần mềm cài đặt

- Phải có mật khẩu bảo vệ cho mục đích bảo mật dữ liệu & tránh sự thay đổi giá trị cài đặt không mong muốn

STT Rơ le so lệch dọc đường dây F87L Yêu cầu

Hãng sản xuất/Nước sản xuất Nêu rõ

Dòng đầu vào định mức (In) 1A Điện áp đầu vào định mức (Un) 220Vac

Nguồn tự dùng (Uaux.) 220Vdc

Số đầu vào mạch dòng

Phù hợp với nguyên lý bảo vệ và mạch chức năng

Số đầu vào mạch áp

Số đầu vào số Đủ dùng cho mạch chức năng

Số đầu ra số Đủ dùng cho mạch chức năng

Số đèn led chỉ thị ≥ 16

Thời gian tác động ≤20ms

Hàng kẹp đấu nối đầu vào/ ra Loại vặn vít

Màn hình LCD hiển thị thông tin Có

Các chức năng được tích hợp:

+ Bảo vệ so lệch đường dây Có

+ Bảo vệ quá dòng/quá dòng chạm đất có hướng Có

+ Bảo vệ quá dòng/quá dòng chạm đất Có

+ Bảo vệ quá dòng/quá dòng có thời gian Có

+ Bảo vệ quá áp/ kém áp Có

+ Kiểm tra đồng bộ/ đóng lặp lại Có

+ Ghi sự cố, định vị sự cố, ghi các nhiễu loạn hệ thống với bộ nhớ không xoá Có

+ Tăng tốc bảo vệ Có

+ Logic do người dùng tự định nghĩa Có

Phím nhấn mặt trước rơ le cho cài đặt thông số Có

Cổng thông tin nối tiếp ở mặt trước, mặt sau

02 cổng RJ45 Đồng bộ thời gian Yêu cầu

Giao thức truyền tin IEC 61850

Cổng kết nối truyền tín hiệu bảo vệ

01 cổng giao diện quang kết nối trực tiếp (40km) đối với rơ le phối hợp thông tin qua kênh quang trực tiếp

Kết nối cho truyền tín hiệu bảo vệ và bộ chuyển đổi đi kèm cho kết nối đến thiết bị truyền dẫn

Yêu cầu (Đối với rơ le phối hợp thông tin qua hệ thống thiết bị truyền dẫn)

Rơ le bảo vệ so lệch máy biến áp (F87T)

Rơle có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ so lệch MBA và điều áp dưới tải Nó sử dụng đặc tính f (ibias, idiff) với một hoặc hai độ dốc có thể cài đặt, cho phép điều chỉnh giá trị điểm gập và giá trị trở về ở mức tối thiểu.

Rơ le cần tích hợp chức năng bảo vệ chạm đất với giới hạn cho hai cuộn dây, đồng thời hỗ trợ bảo vệ chạm đất cho máy biến áp tự ngẫu Chức năng bảo vệ này sử dụng một hoặc hai độ dốc, với đường đặc tính có thể cài đặt, cho phép điều chỉnh giá trị điểm gập và giá trị trở về ở mức tối thiểu.

Rơle không chỉ có chức năng bảo vệ quá dòng mà còn thực hiện cắt nhanh khi xảy ra quá dòng chạm đất Nó có khả năng cắt theo thời gian cho từng phía của biến dòng bảo vệ được đưa vào rơle, cho phép lựa chọn mạch cắt riêng biệt cho từng hướng.

Rơle cung cấp chức năng báo tín hiệu quá tải cho máy biến áp dựa trên dòng điện và nhiệt độ, với đặc tuyến nhiệt được nội suy từ giá trị dòng điện và thời gian Chức năng bảo vệ quá tải này có thể được lập trình với hằng số thời gian trễ linh hoạt.

Chức năng khóa sóng hài bậc cao, đặc biệt là sóng hài bậc 3 và bậc 5, được thiết kế nhằm bảo vệ hệ thống khỏi sự lệch và tiếp xúc với đất, đồng thời hạn chế tác động khi xảy ra hiện tượng quá dòng từ hóa.

- Rơ le phải bao gồm cả chức năng chạm đất không giới hạn cho mục đích tăng tốc bảo vệ khi xảy ra sự cố nội bộ MBA

Các tiếp điểm đầu ra của rơ le có khả năng đóng cắt với dung lượng tối thiểu 1000VA cho mạch đóng và 30VA cho mạch cắt, với hằng số L/R nhỏ hơn 30ms, nhằm cắt máy cắt các phía của MBA Các đầu ra khác tuân thủ theo tiêu chuẩn chung.

- Trang bị chức năng ghi sự cố, sự kiện với bộ nhớ không xóa

- Có tối thiểu 16 đèn LED chỉ thị

Rơ le cần được trang bị ít nhất 2 cổng giao diện truyền thông hỗ trợ giao thức IEC 61850, với tốc độ truyền dữ liệu từ 300 đến 19200 baud hoặc cao hơn Các cổng thông tin nối tiếp có thể được đặt ở mặt trước hoặc mặt sau của rơ le.

Để bảo vệ dữ liệu và ngăn chặn những thay đổi không mong muốn trong cài đặt, việc sử dụng mật khẩu là rất cần thiết Hệ thống mật khẩu cần có phân cấp để kiểm soát quyền truy cập dữ liệu cả tại chỗ lẫn từ xa.

Để chỉnh định rơ le, cần trang bị phần mềm và cáp kết nối, bao gồm các chức năng cấu hình, lập trình, logic và thay đổi giá trị đặt Ngoài ra, phần mềm phân tích thông tin sự cố và các dây nối cho phép cài đặt thông số qua máy tính cũng rất quan trọng.

STT Bảo vệ so lệch MBA F87T Yêu cầu

Dòng đầu vào định mức (In) 1A Điện áp định mức(Un) 220Vac

STT Bảo vệ so lệch MBA F87T Yêu cầu

Tích hợp các chức năng:

+ Bảo vệ so lệch MBA Có

+ Bảo vệ quá dòng & quá dòng chạm đất cắt nhanh & có thời gian Có

+ Bảo vệ chạm đất có giới hạn cuộn dây MBA phù hợp với MBA tự ngẫu Có

+ Ghi sự cố, sự kiện với bộ nhớ không xóa Có

+ Bảo vệ quá tải Có

+ Giám sát và ghi sự cố Có

+ Khoá sóng hài bậc cao Có

02 cổng RJ45 Đồng bộ thời gian Có

Rơ le bảo vệ so lệch thanh cái (F87B)

- Kiểu: Rơ le kỹ thuật số

+ Nguyên lý đo lường kiểu trở kháng thấp

Rơ le bảo vệ so lệch thanh cái cần phải tương thích với sơ đồ trạm và có khả năng dự phòng để đáp ứng yêu cầu mở rộng ngăn lộ tại trạm trong tương lai.

+ Bảo vệ so lệch thanh cái có khả năng xác định 02 giá trị độc lập: so sánh dòng so lệch và so sánh hướng

+ Rơ le phải có độ ổn định cao ngay cả khi biến dòng bão hoà & các đặc tính nhỏ nhất của biến dòng

+ Không sử dụng chuyển đổi mạch dòng bên ngoài

+ Phù hợp với cả 02 giá trị dòng đầu vào 1A & 5A

+ Thời gian tác động nhỏ, không phụ thuộc vào qui mô & cấu hình hệ thống thanh cái của trạm

Hệ thống bảo vệ so lệch thanh cái có thể được cấu hình theo hai cách: sơ đồ tập trung với phần cứng đặt trong một hoặc vài tủ, hoặc sơ đồ phân tán với các khối xử lý mức ngăn (bay unit) được lắp đặt trực tiếp tại ngăn phân phối ngoài trời Việc này giúp giảm thiểu khoảng cách đấu nối giữa bảo vệ và các thiết bị như biến dòng, dao cách ly, máy cắt, nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống.

Tín hiệu truyền dẫn giữa khối xử lý mức ngăn (bay unit) và khối xử lý trung tâm (central unit) có thể thực hiện qua cáp quang trong cả hai sơ đồ tập trung và phân tán, với chiều dài tối đa khoảng 1200m.

+ Giao diện thuận tiện với người sử dụng cả trong chế độ truy cập tại chỗ & từ xa

+ Hoàn toàn xử lý theo tín hiệu số

+ Chức năng chống hư hỏng máy cắt

+ Chức năng tự giám sát

+ Tích hợp chức năng ghi sự cố, sự kiện

Chức năng ghi các nhiễu loạn đối với dòng công suất hệ thống được tích hợp, giúp phù hợp với mọi cấu hình hệ thống thanh cái, từ sơ đồ một hệ thống thanh cái đến sơ đồ một hệ thống thanh cái có thanh cái vòng, cũng như sơ đồ hai hệ thống thanh cái có thanh cái vòng.

Rơ le cần được trang bị ít nhất một cổng thông tin nối tiếp, có thể đặt ở mặt trước hoặc mặt sau, và phải hỗ trợ giao thức truyền thông theo tiêu chuẩn IEC 61850.

Phần mềm giao diện chỉnh định rơ le cung cấp các tính năng cấu hình, lập trình và điều chỉnh giá trị đặt, đồng thời tích hợp công cụ phân tích thông tin sự cố Ngoài ra, phần mềm còn hỗ trợ kết nối dây để cài đặt thông số một cách dễ dàng qua máy tính.

Rơ le bảo vệ quá dòng có hướng (F67)

Chức năng bảo vệ quá dòng ba pha và quá dòng chạm đất bao gồm dòng thứ tự nghịch, cả có hướng và không hướng, với các thành phần có đặc tính thời gian xác định và thời gian phụ thuộc theo tiêu chuẩn IEC và ANSI.

- Chức năng bảo vệ quá áp / kém áp có ít nhất 02 cấp tác động

- Chức năng giám sát điện áp chết, kiểm tra đồng bộ để điều khiển đóng máy cắt

- Chức năng bảo vệ sự từ chối tác động của máy cắt

- Tích hợp chức năng hòa đồng bộ/ đóng lặp lại (không áp dụng cho ngăn tự dùng)

- Tích hợp chức năng bảo vệ quá dòng chạm đất có hướng có độ nhạy cao (cho các ngăn xuất tuyến 22kV)

- Mỗi chức năng bảo vệ có ít nhất 2 cấp bảo vệ

- Các khả năng đo lường cho phép người sử dụng có thể xem các giá trị làm việc từng pha theo thời gian thực

Máy cắt được trang bị chức năng giám sát các điều kiện làm việc, bao gồm việc theo dõi đường cong tình trạng hao mòn Người sử dụng có thể lập trình để ghi lại số lần cắt và dòng cắt tích lũy theo từng pha.

- Chức năng giám sát mạch cắt máy cắt ở cả 2 trạng thái đóng và cắt của máy cắt

(3 pha đối với máy cắt 220kV, 22kV)

- Bộ ghi sự cố và bộ ghi các dao động với bộ nhớ không xoá

- Có tối thiểu 16 đèn LED để hiển thị trạng thái của rơ le

- Chức năng tự giám sát và chẩn đoán sự cố

Các tiếp điểm đầu ra của rơ le có khả năng đóng cắt với dung lượng tối thiểu 1000VA cho mạch đóng và 30VA cho mạch cắt, với hằng số L/R nhỏ hơn 40ms, nhằm cắt máy cắt Các đầu ra khác sẽ được cung cấp theo yêu cầu chung.

Rơ le cần được trang bị ít nhất 2 cổng thông tin nối tiếp ở mặt trước hoặc mặt sau, với tốc độ truyền dữ liệu từ 300 đến 19200 baud trở lên Các cổng này phải hỗ trợ giao thức truyền thông IEC 61850 để đảm bảo khả năng kết nối và tương tác hiệu quả.

Để đảm bảo an toàn cho dữ liệu và ngăn chặn những thay đổi không mong muốn trong cài đặt, việc thiết lập mật khẩu bảo vệ là rất cần thiết Ngoài ra, cần phân cấp mật khẩu để quản lý quyền truy cập dữ liệu cả tại chỗ và từ xa.

Trang bị phần mềm và cáp kết nối cho việc chỉnh định rơ le bao gồm cấu hình, lập trình, và thay đổi giá trị đặt Ngoài ra, phần mềm phân tích thông tin sự cố và các dây nối cho phép cài đặt thông số qua máy tính.

STT Rơ le bảo vệ quá dòng có hướng F67 Yêu cầu

Dòng đầu vào định mức (In) 1A Điện áp đầu vào định mức (Un) 220Vac

+ Bảo vệ quá dòng có hướng và không hướng Có

+ Bảo vệ quá dòng chạm đất có hướng và không hướng Có

+ Bảo vệ quá dòng chạm đất có độ nhạy cao Có

+ Bảo vệ sự từ chối tác động của máy cắt Có

+ Bảo vệ kém/quá áp Có

+ Kiểm tra hoà đồng bộ/đóng lặp lại Có

Cổng thông tin nối tiếp ở mặt trước, mặt sau Cổng RS 232 hoặc RS

Rơ le bảo vệ khoảng cách (F21)

- Kiểu: Rơ le số, lắp trong khung phẳng

- Tích hợp các chức năng:

+ Bảo vệ khoảng cách 4 vùng pha-pha và pha-đất (tối thiểu có 3 vùng thuận và 1 vùng nghịch)

Bảo vệ quá dòng ba pha, quá dòng chạm đất và dòng thứ tự nghịch (có hướng) được thực hiện thông qua các phần tử có đặc tính thời gian xác định và thời gian phụ thuộc, theo tiêu chuẩn IEC và ANSI.

Bảo vệ quá dòng ba pha, quá dòng chạm đất và dòng thứ tự nghịch (vô hướng) sử dụng các phần tử có đặc tính thời gian xác định và thời gian phụ thuộc, theo tiêu chuẩn IEC và ANSI.

+ Chức năng bảo vệ quá áp, kém áp

+ Chức năng ghi sự cố, xác định vị trí sự cố, ghi các nhiễu loạn vào bộ nhớ không xóa được

+ Chức năng bảo vệ chống đóng máy cắt vào điểm sự cố

+ Chức năng bảo vệ xa

+ Chức năng khóa dao động công suất

+ Các khả năng đo lường cho phép người sử dụng có thể xem các giá trị làm việc từng pha theo thời gian thực

Chức năng giám sát áp đầu vào rơ le giúp kiểm tra lỗi áp suất ở 1 pha, 2 pha và 3 pha, đồng thời tự động khoá bảo vệ khoảng cách khi có sự cố xảy ra.

+ Có chức năng giám sát các điều kiện làm việc của máy cắt Số lần cắt và dòng cắt tích luỹ phải được ghi lại theo từng pha…

- Có tối thiểu 04 nhóm cài đặt để cho phép chuyển đổi khi cần thiết thay đổi giá trị cài đặt

Các đầu vào điện-quang và các tiếp điểm đầu ra có thể lập trình cho phép điều khiển linh hoạt Tiếp điểm đầu ra của rơ le có khả năng đóng cắt với dung lượng tối thiểu 1000VA cho mạch đóng và 30VA cho mạch cắt, với hằng số L/R nhỏ hơn 50ms.

- Có tối thiểu 14 đèn LED để hiển thị hoạt động của rơ le

- Trang bị cổng đồng bộ thời gian hệ thống IRIG-B hoặc NTP/SNTP

Rơ le cần được trang bị ít nhất 2 cổng thông tin nối tiếp ở mặt trước hoặc mặt sau, với tốc độ truyền dữ liệu từ 2400 đến 19200 baud trở lên Đồng thời, các cổng giao diện truyền thông phải hỗ trợ giao thức IEC 61850 để đảm bảo tính tương thích và hiệu quả trong truyền tải dữ liệu.

Để đảm bảo an toàn cho dữ liệu và ngăn chặn những thay đổi không mong muốn trong cài đặt, việc sử dụng mật khẩu bảo vệ là rất cần thiết Ngoài ra, cần thiết lập phân cấp mật khẩu để kiểm soát quyền truy cập dữ liệu cả tại chỗ lẫn từ xa.

Để chỉnh định rơ le, cần trang bị phần mềm và cáp kết nối, bao gồm cấu hình, logic, lập trình và thay đổi giá trị đặt Ngoài ra, phần mềm phân tích thông tin sự cố cùng với các dây nối cho phép cài đặt thông số qua máy tính.

STT Rơ le bảo vệ khoảng cách (F21) Yêu cầu

Dòng đầu vào định mức (In) 1A Điện áp đầu vào định mức (Un) 220 VAC

Nguồn tự dùng (Uaux.) 220 VDC

Số đầu vào số Đủ dùng cho mạch chức năng Tiếp điểm đầu ra Đủ dùng cho mạch chức năng

STT Rơ le bảo vệ khoảng cách (F21) Yêu cầu

Màn hình LCD hiển thị thông tin Yêu cầu

+ Bảo vệ khoảng cách Yêu cầu

+ Bảo vệ quá dòng/quá dòng chạm đất có hướng Yêu cầu

+ Bảo vệ quá dòng cắt nhanh và cắt có thời gian Yêu cầu

+ Bảo vệ quá dòng/quá dòng chạm đất Yêu cầu

+ Bảo vệ dòng thứ tự nghịch Yêu cầu

+ Bảo vệ quá áp với 02 cấp tác động:

+ Bảo vệ kém áp Yêu cầu

+ Bảo vệ khóa dao động công suất Yêu cầu

+ Bảo vệ sự từ chối tác động của máy cắt Yêu cầu

+ Bảo vệ xa Yêu cầu

Ghi lại sự cố và định vị các sự cố, đồng thời ghi nhận các nhiễu loạn trong hệ thống bằng bộ nhớ không xóa là yêu cầu quan trọng Bên cạnh đó, việc giám sát điều kiện làm việc của máy cắt cũng là một yêu cầu cần thiết để đảm bảo hiệu suất và an toàn trong quá trình vận hành.

+ Logic do người dùng tự định nghĩa Yêu cầu

+ Các chức năng khác theo tiêu chuẩn của nhà sản xuất Yêu cầu ghi rõ

Phím nhấn mặt trước rơ le cho cài đặt thông số rơ le Yêu cầu

Cổng thông tin nối tiếp ở mặt trước & mặt sau cho cấu hình và cài đặt rơ le và giao diện truyền thông

02 cổng quang cho giao diện truyền thông Đồng bộ thời gian qua cổng IRIG-B Yêu cầu

+ Theo tiêu chuẩn IEC 61850 Yêu cầu

Rơ le bảo vệ quá dòng máy biến áp 0,55/22kV (F50/51)

Bảo vệ quá dòng dự phòng pha-pha và pha-đất (F50/51, F50/51G) được thiết kế với các đặc tính thời gian xác định hoặc thời gian phụ thuộc, tuân thủ tiêu chuẩn IEC và ANSI, và đảm bảo ít nhất hai cấp tác động.

- Chức năng bảo vệ chống hư hỏng máy cắt (F50BF) với giám sát theo dòng hoặc theo trạng thái máy cắt

- Chức năng giám sát cuộn cắt của máy cắt (F74)

- Chức năng đo lường cho từng pha theo thời gian thực trợ giúp trong quá trình thí nghiệm cũng như vận hành

- Chức năng ghi chụp sự cố giúp phân tích nhanh chóng và chính xác những sự cố đã xảy ra, có thể ghi lại 512 sự kiện gần nhất

- Có ít nhất 4 nhóm chỉnh định khác nhau đảm bảo sự thuận tiện khi thay đổi các chế độ vận hành khác nhau

- Chức năng tự kiểm tra, chuẩn đoán lỗi

- Có bàn phím và màn hình giao tiếp ở mặt trước để có thể giao tiếp với rơ le bằng tay

- Có tối thiểu 08 đèn LED để báo tín hiệu ở mặt trước của rơ le

Phần mềm giao diện chỉnh định rơ le tích hợp các tính năng cấu hình, lập trình và thay đổi giá trị đặt, đồng thời hỗ trợ phân tích thông tin sự cố và cài đặt thông số qua máy tính Các rơ le đầu vào và đầu ra có khả năng lập trình mềm dẻo, giúp tối ưu hóa sơ đồ logic bảo vệ.

- Trang bị các cổng thông tin nối tiếp đặt ở mặt trước hoặc mặt sau của rơ le

Rơ le phải có tối thiểu 2 cổng giao diện truyền thông kết nối với mạng LAN theo giao thức IEC61850

- Dễ dàng ghép nối với hệ thống điều khiển trạm.

Rơ le bảo vệ thấp áp/quá áp (F27/59)

- Chức năng bảo vệ quá áp / kém áp có ít nhất 02 cấp tác động

- Chức năng bảo vệ sự từ chối tác động của máy cắt

- Mỗi chức năng bảo vệ có ít nhất 2 cấp bảo vệ

- Tích hợp chức năng bảo vệ theo tần số

- Tích hợp chức năng bảo vệ quá áp thứ tự không có độ nhạy cao

- Các khả năng đo lường cho phép người sử dụng có thể xem các giá trị làm việc từng pha theo thời gian thực

Máy cắt được trang bị chức năng giám sát điều kiện làm việc, cho phép theo dõi tình trạng hao mòn thông qua đường cong mà người sử dụng có thể lập trình Ngoài ra, số lần cắt và dòng cắt tích lũy cần được ghi lại theo từng pha để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.

- Chức năng giám sát mạch cắt máy cắt ở cả 2 trạng thái đóng và cắt của máy cắt

- Bộ ghi sự cố và bộ ghi các dao động với bộ nhớ không xoá

- Có tối thiểu 12 đèn LED để hiển thị trạng thái của rơ le

- Chức năng tự giám sát và chẩn đoán sự cố

Các tiếp điểm đầu ra của rơ le có khả năng đóng cắt với dung lượng tối thiểu 1000VA cho mạch đóng và 30VA cho mạch cắt, với hằng số L/R nhỏ hơn 40ms, nhằm thực hiện việc cắt máy cắt Các đầu ra khác sẽ được cung cấp theo yêu cầu cụ thể.

- Có bàn phím và màn hình giao tiếp ở mặt trước để có thể giao tiếp với rơ le bằng tay

- Trang bị cổng đồng bộ thời gian hệ thống IRIG-B hoặc NTP/SNTP

Rơ le cần được trang bị ít nhất 2 cổng thông tin nối tiếp, có thể đặt ở mặt trước hoặc mặt sau, với tốc độ truyền dữ liệu từ 2400 đến 19200 baud trở lên Các cổng này phải hỗ trợ giao thức truyền thông IEC 61850.

Để đảm bảo an toàn cho dữ liệu và ngăn chặn những thay đổi không mong muốn đối với cài đặt, việc thiết lập mật khẩu bảo vệ là rất cần thiết Hệ thống cũng nên có phân cấp mật khẩu cho phép truy cập dữ liệu cả tại chỗ và từ xa.

Trang bị phần mềm và cáp kết nối cho việc chỉnh định rơ le, bao gồm cấu hình, logic, lập trình và thay đổi giá trị đặt Phần mềm này cũng hỗ trợ phân tích thông tin sự cố, cùng với các dây nối cho phép cài đặt thông số qua máy tính.

- Dễ dàng ghép nối với hệ thống điều khiển trạm

STT Rơ le bảo vệ thấp áp/quá áp F27/59 Yêu cầu

Dòng đầu vào định mức (In) 1A

STT Rơ le bảo vệ thấp áp/quá áp F27/59 Yêu cầu Điện áp đầu vào định mức (Un) 220Vac

Số đầu ra số Đủ dùng cho mạch chức năng Đèn led chỉ thị Có

Cài đặt theo nhóm Có

+ Bảo vệ kém/quá áp Có

+ Bảo vệ quá áp chạm đất có độ nhạy cao Có

+ Bảo vệ theo tần số Có

+ Bảo vệ sự từ chối tác động của máy cắt Có

Rơle tự động điều chỉnh điện áp dưới tải (F90)

- Kiểu: Rơ le số, lắp trong khung phẳng

- Chức năng tự động điều chỉnh điện áp nằm trong khoảng max – min cho phép được chỉnh định bởi người dùng

- Phối hợp điều chỉnh máy biến áp vận hành song song ở các chế độ: theo dòng không cân bằng tối thiểu, theo nấc phân áp, theo phụ tải

Bộ chỉ thị nấc phân áp có đầu vào Analog cho tín hiệu vị trí với các tùy chọn 0 20mA, 4 20mA, 0 10mA, hoặc theo áp 0 5V, 0 10V Ngoài ra, giá trị điện trở của bộ chỉ thị cũng có thể được điều chỉnh để xác định giá trị tối thiểu và tối đa phù hợp với thực tế của MBA.

- Có các bảo vệ quá dòng, kém, quá áp tự động khóa điều áp cả chế độ bằng tay và tự động

- Có các tín hiệu đầu ra tương ứng với các tình trạng làm việc của thiết bị

- Giám sát và hiển thị nhiệt độ dầu, nhiệt độ cuộn dây máy biến áp

- Cho phép điều khiển hệ thống quạt mát và bơm dầu máy biến áp theo nhiệt độ dầu

- Có cổng truyền thông riêng để liên lạc với các rơle F90 tương ứng phục vụ cho điều khiển song song hai hay nhiều máy biến áp

- Có ít nhất 8 LED chỉ thị tình trạng hoạt động của thiết bị có thể lập trình được

- Có tối thiểu 16 đầu vào, 12 đầu ra

Rơ le được trang bị các cổng thông tin nối tiếp ở mặt trước hoặc mặt sau, với tốc độ truyền dữ liệu từ 2400 đến 19200 baud Đặc biệt, rơ le cần có ít nhất 02 cổng giao diện truyền thông hỗ trợ giao thức IEC 61850.

Trang bị phần mềm và cáp kết nối cho việc chỉnh định rơ le bao gồm cấu hình, logic, lập trình và thay đổi giá trị đặt Ngoài ra, phần mềm phân tích thông tin sự cố cùng với các dây nối cho phép cài đặt thông số qua máy tính cũng rất quan trọng.

T Rơ le tự động điều chỉnh điện áp Yêu cầu

Dòng đầu vào định mức (In) 1A

T Rơ le tự động điều chỉnh điện áp Yêu cầu Điện áp đầu vào định mức (Un) 220 Vac

Nguồn tự dùng (Uaux.) 220 Vdc

Số đầu vào mạch dòng Phù hợp với mạch chức năng

Số đầu vào mạch áp Phù hợp với mạch chức năng

Số đèn led chỉ thị Yêu cầu mô tả

Số nhóm cài đặt Yêu cầu mô tả Đầu vào tương tự cho chỉ thị nấc phân áp

Yêu cầu, phù hợp với dải từ dòng 0 20mA, 4 20mA, 0 10mA và mã BCD

Tích hợp các chức năng:

+ Lựa chọn chế độ vận hành: độc lập/song song/chính/phụ Có

+ Cho phép lựa chọn các nguyên lý điều áp song song: chính/phụ; dòng vòng tối thiểu; trở kháng ngược

+ Khoá điều áp khi quá dòng, quá áp, kém áp Có

Cổng truyền thông riêng để kết nối với rơ le điều áp tương ứng cho chức năng điều áp song song

Số lượng F90 cho phép kết nối 02

Rơ le cắt& khoá (F86)

Thiết bị phải có khả năng reset bằng điện và tay, với cờ chỉ thị được reset qua nút nhấn tại rơle cho chế độ reset bằng tay Thiết bị cần có tối thiểu 08 tiếp điểm đảo chiều (tiếp điểm CO), và số lượng tiếp điểm có thể tăng lên tùy thuộc vào thiết kế mạch.

- Rơle được thiết kế lắp trên mặt trước của tủ

- Thời gian tác động của rơle cắt & khóa < 10ms

Cuộn dây của rơle có khả năng hoạt động với điện áp 220VDC trong ít nhất 20 giây, trong khi mạch tín hiệu cấp nguồn cho rơle vẫn duy trì Hệ thống khóa liên động với mạch reset bằng điện được thiết kế nhằm đảm bảo an toàn cho rơle, đặc biệt trong trường hợp mạch tác động vẫn còn hoạt động khi người sử dụng thực hiện thao tác reset.

Rơle bao gồm hai phần chính: phần chân đế được gắn vào mặt tủ và phần rơle có chân cắm vào chân đế, cho phép tháo rời dễ dàng Thiết kế của rơle đảm bảo không cắm nhầm chiều, giúp việc tháo lắp diễn ra an toàn và hiệu quả, đồng thời ngăn chặn rung động có thể gây ra tác động không mong muốn trong quá trình thao tác.

- Điện áp làm việc tiếp điểm đầu ra 220VDC

- Khả năng đóng cắt của tiếp điểm: Đóng: 1000 W/VA; Cắt: 30VA

- Dòng liên tục cho phép qua tiếp điểm: 10A (220VDC); Dòng ngắn hạn: 30A/0,5s (220VDC)

- Các thông số chung khác của rơ le cắt & khóa phải đáp ứng theo thông số quy định trong phần rơ le trung gian

Khi chức năng cắt và khóa (F86) được tích hợp trong BCU hoặc rơle, các yêu cầu cho chức năng này sẽ tương tự như những yêu cầu của rơle cắt và khóa (F86) đã đề cập trước đó.

Rơ le giám sát mạch cắt (F74)

- Sơ đồ rơ le giám sát mạch cắt máy cắt phải được đấu nối với mạch cắt máy cắt để giám sát các tình trạng sau:

+ Mất nguồn cung cấp cho mạch cắt

+ Hở mạch cắt máy cắt, hở tiếp điểm phụ của máy cắt hoặc bất kỳ đấu nối nào bên trong cuộn cắt máy cắt

+ Đảm bảo giám sát được các trình trạng trên trong cả hai trường hợp máy cắt đóng & máy cắt mở cho mỗi mạch cắt

Giá trị của các điện trở cần được thiết lập sao cho khi có bất kỳ thành phần nào bị nối tắt, dòng điện chạy qua cuộn cắt của máy cắt không vượt quá 30% dòng tác động của cuộn cắt Điều này giúp ngăn ngừa sự cố cắt máy cắt không mong muốn.

Rơle giám sát mạch cắt hoạt động được thiết kế với thời gian trễ để giảm thiểu tác động nhầm do sụt áp trong nguồn một chiều hoặc khi máy cắt chuyển đổi trạng thái Thiết bị này có ít nhất hai tiếp điểm cảnh báo độc lập CO, đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy trong quá trình giám sát.

- Rơle phải chống chịu nhiễu điện từ trường theo quy định

- Rơle phải có cờ hoặc đèn chỉ thị tình trạng hoạt động

Rơle bao gồm hai phần chính: chân đế được gắn vào mặt tủ và phần rơle có chân cắm vào chân đế, cho phép tháo rời một cách dễ dàng Thiết kế của rơle được tối ưu hóa để ngăn chặn việc cắm nhầm chiều, đảm bảo rằng quá trình tháo lắp không gây rung động làm ảnh hưởng đến tiếp điểm của rơle.

- Các thông số chung khác của rơ le giám sát mạch cắt phải đáp ứng theo thông số quy định trong phần rơ le trung gian

Khi chức năng giám sát mạch cắt được tích hợp trong BCU hoặc rơle, yêu cầu đối với chức năng này tương tự như các yêu cầu của rơle giám sát mạch cắt đã đề cập trước đó.

Bộ điều khiển (Bay Control Unit)

- Kiểu: thiết bị số, lắp trong khung phẳng

BCU có khả năng đo lường và hiển thị các giá trị như điện áp (U), dòng điện (I), công suất (W), công suất phản kháng (Var), tần số (Hz), năng lượng thực (Wh), năng lượng phản kháng (Varh) và hệ số công suất (Cosφ) với độ chính xác 0.5 Thiết bị này còn cho phép phân tích sóng hài, kiểm tra đồng bộ và giám sát điện áp, giúp điều khiển đóng máy cắt một cách hiệu quả.

Thu thập thông tin về tình trạng làm việc của tất cả các thiết bị trong ngăn lộ được thực hiện thông qua các đầu vào số (Input digital) và đầu vào tương tự (Input analog) Những dữ liệu này được lấy từ các thiết bị khác trong hệ thống điện liên quan thông qua mạng truyền thông tiêu chuẩn IEC 61850, nhằm cảnh báo về các bất thường xảy ra từ thiết bị.

BCU có khả năng điều khiển các thiết bị trong ngăn lộ dựa trên logic liên động đã được lập trình sẵn, đồng thời cho phép người sử dụng điều khiển từ bàn phím và màn hình của thiết bị hoặc từ máy tính HMI kết nối với thiết bị.

- Mỗi BCU (hoặc nếu BCU được tính hợp trong rơle) phải có đủ:

Đầu vào analog (dòng, áp) được sử dụng để hiển thị và kiểm tra đồng bộ, trong khi đầu vào digital kiểm soát toàn bộ trạng thái hoạt động của ngăn lộ Điều này bao gồm tất cả các tín hiệu cảnh báo trên máy cắt cho từng pha và cả ba pha, trạng thái từng pha máy cắt, cùng với các tín hiệu cảnh báo của dao cách ly và dao tiếp địa Hệ thống cũng theo dõi tình trạng làm việc của các thiết bị này và tín hiệu trạng thái MCB của TU đường dây.

Để đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống, cần có đủ các đầu ra để khóa liên động điều khiển máy cắt, dao cách ly và dao tiếp địa Điều này bao gồm các đầu ra lệnh đóng cắt cho từng pha và cả ba pha thiết bị Bên cạnh đó, còn cần các đầu ra khác để điều khiển các mạch liên động như chuyển mạch dòng, mạch áp và mạch bảo vệ xa, phù hợp với thiết kế và chức năng yêu cầu của các thiết bị liên quan.

Nếu tủ được trang bị BCU, hệ thống đo lường sẽ được tích hợp trong BCU hoặc có thể sử dụng một bộ đo lường đa chức năng.

BCU hiển thị sơ đồ mimic kết nối mức ngăn, cho phép người vận hành theo dõi tình trạng làm việc của thiết bị một cách đầy đủ Màn hình cung cấp các cảnh báo cần thiết cùng với tín hiệu đèn LED, giúp người vận hành kịp thời phát hiện và xử lý sự cố.

Các tiếp điểm đầu ra của rơ le có khả năng đóng cắt với dung lượng tối thiểu 1000VA cho mạch đóng và 30VA cho mạch cắt, với hằng số L/R nhỏ hơn 40ms, nhằm cắt máy cắt Các đầu ra khác được cung cấp theo yêu cầu chung.

- Trong trường hợp, các tín hiệu hỗ trợ trên mạng truyền thông theo tiêu chuẩn IEC

61850 không đủ theo yêu cầu logic vận hành, cần thiết phải bổ sung theo I/O cho phù hợp

Hệ thống giám sát ghi sự cố có chức năng đồng bộ thời gian GPS (Global

- Hệ thống đồng bộ thời gian được tích hợp trong trạm sẽ đồng bộ với hệ thống thời gian GPS, độ chính xác 1ms

Hệ thống bao gồm một bộ tham chiếu thời gian TRU (Time Reference Unit) và các ăng-ten TRU, cùng với các thiết bị phần cứng cần thiết để hỗ trợ và điều chỉnh vị trí của ăng-ten.

- Hệ thống bao gồm các loại cáp, đầu nối, các bộ repeater (in-line amplifier) và các thiết bị khác để truyền tín hiệu thời gian từ TRU

- Định dạng thời gian ở đầu ra: IRIG-B 122/BITS/hoặc tương đương

- Trong trường hợp hệ thông không thể theo dõi đồng bộ được với vệ tinh, thời gian ở đầu ra sẽ không bị lệch quá 100ms mỗi giờ

Hệ thống TRU được trang bị màn hình hiển thị thời gian và trạng thái theo dõi của các vệ tinh cùng với các thông số thiết lập khác Bên cạnh đó, hệ thống còn có bàn phím ở mặt trước để người dùng nhập các thông số cần thiết.

2.13 Hệ thống ghi sự cố, giám sát chất lượng điện năng và đo góc pha (FR/PQ/PMU)

- Kiểu: Kỹ thuật số, lắp trong khung phẳng

The integration of various functionalities enhances operational efficiency, including Dynamic Disturbance Recording, Sequence of Events Recording, Fault Recording, Phase Angle Measurement, and Power Quality Assessment.

Chức năng ghi sự cố (FR) cho phép ghi lại dữ liệu tương tự cho từng mẫu trong khoảng thời gian từ vài chu kỳ đến vài giây Các bộ ghi sự cố cần ghi lại đầy đủ các đại lượng điện của phần tử được giám sát.

Trong hệ thống điện, có ba giá trị điện áp pha – đất (UA, UB, UC) và điện áp trung tính (Un) Đồng thời, cũng có ba giá trị dòng điện pha (IA, IB, IC) và giá trị dòng điện trung tính (In) Tất cả các thông số về dòng điện và điện áp này được ghi lại đồng bộ tại cùng một mốc thời gian.

Mỗi bản ghi sự cố cần có độ dài tối thiểu đủ để lưu trữ toàn bộ thông tin liên quan đến sự kiện Độ dài này có thể khác nhau tùy thuộc vào từng sự cố, nhưng phải đủ lớn để ghi lại toàn bộ tiến trình sự kiện, có thể lên đến vài chục giây Ngoài ra, độ dài trước sự cố của mỗi bản ghi tối thiểu là 10 chu kỳ.

+ Tốc độ lấy mẫu của mỗi bản ghi phải đủ lớn, tối thiểu đạt 64 mẫu/chu kỳ

Chức năng ghi nhiễu loạn động (Dynamic Disturbance recording) cho phép ghi lại các giá trị hiệu dụng (RMS) và dữ liệu về góc pha, với khả năng lưu trữ các giá trị tương tự trong một bản ghi có độ dài lớn.

Tốc độ lấy mẫu dữ liệu tối thiểu là 20 mẫu mỗi chu kỳ, trong khi tốc độ lưu trữ dữ liệu cho việc ghi các thông số RMS đạt ít nhất 6 điểm dữ liệu mỗi giây Thiết bị cũng có khả năng ghi lại các nhiễu loạn một cách liên tục.

+ Có khả năng cài đặt độ dài của mỗi bản ghi, tuy nhiên thời gian ghi tối thiểu là 3 phút cho mỗi sự kiện;

+ Công suất hữu công và công suất vô công;

Chức năng ghi trình tự sự kiện (Sequence of events recording) đóng vai trò quan trọng trong việc ghi lại sự thay đổi trạng thái của các thiết bị như tiếp điểm máy cắt và xác định các tín hiệu đã tác động, chẳng hạn như lệnh cắt từ rơ le bảo vệ Thời gian lấy mẫu của chức năng này có thể đạt đến mức ms, đảm bảo độ chính xác và đầy đủ thông tin cần thiết để phân tích các sự cố trong hệ thống điện Đặc biệt, các bộ ghi sự cố cần ghi lại dữ liệu trình tự sự kiện liên quan đến sự thay đổi trạng thái của thiết bị đóng cắt với thời gian lấy mẫu nhỏ hơn 4ms.

Các bộ ghi sự cố cần có khả năng giám sát trạng thái của thiết bị đóng cắt, lệnh khởi động, lệnh cắt và tất cả các chức năng của rơ le bảo vệ liên quan đến máy cắt Đồng thời, chúng cũng phải có khả năng phát và nhận tín hiệu bảo vệ từ xa, bao gồm cả rơ le lockout.

- Phải có số lượng đầu vào tương tự (Analog), đầu vào số đủ dùng để thu thấp các tín hiệu của ngăn lộ theo yêu cầu và dự phòng 20%

- Trang bị cổng đồng bộ thời gian hệ thống IRIG-B hoặc tương đương

Trang bị đầy đủ các cổng giao tiếp giúp truyền tải giá trị đo góc pha đến hệ thống WAM, đồng thời ghi lại sự cố cho hệ thống FR tại A0/A2 một cách độc lập và tin cậy.

- Đối với chức năng đo góc pha phải đáp ứng tiêu chuẩn IEEEC37.118;

- Đối với chức năng đo chất lượng điện năng phải đáp ứng theo tiêu chuẩn IEC

ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ NHẤT THỨ

THÔNG SỐ KỸ THUẬT THIẾT BỊ CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN MẶT TRỜI

Tiêu đề	Giải Pháp Thiết Kế Kỹ Thuật Hệ Thống Rơle Bảo Vệ Và Tự Động Cho Dự Án Điện Mặt Trời Tại Việt Nam
Trường học	Trường Đại Học Kỹ Thuật
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Điện
Thể loại	luận văn
Năm xuất bản	2023
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	68
Dung lượng	1,19 MB