Thiết bị đầu cuối bảo vệ và tự động hóa dựa trên bộ vi xử lý ABB

Chức năng, ưu điểm của thiết bị đầu cuối bảo vệ vi xử lý so với thiết bị bảo vệ cơ điện

Thiết bị đóng cắt của các trạm biến áp, đặc biệt là các đường dây ra cấp điện cho hộ tiêu thụ hoặc các trạm biến áp liền kề, phải được bảo vệ chắc chắn khỏi các hư hỏng có thể xảy ra. Cho đến những năm 2000. Là thiết bị bảo vệ của trạm biến áp, các thiết bị được sử dụng riêng để bảo vệ rơle và tự động hóa loại cơ điện, được chế tạo dựa trên nguyên lý hoạt động của rơle cơ điện.

Giờ đây, các biện pháp bảo vệ cơ điện cũ đang dần được thay thế bằng các thiết bị hiện đại - thiết bị đầu cuối vi xử lý để bảo vệ, điều khiển và tự động hóa thiết bị, ngày càng phổ biến ở các trạm biến áp mới được xây dựng hoặc trang bị lại về mặt kỹ thuật.Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét chức năng và ưu điểm của các thiết bị đầu cuối bảo vệ dựa trên bộ vi xử lý, sử dụng thiết bị đầu cuối REF 630 do ABB sản xuất để bảo vệ đường dây tiêu dùng 35 kV làm ví dụ, chúng tôi sẽ đưa ra một đặc điểm so sánh với các thiết bị tiền nhiệm của chúng - bảo vệ cơ điện kiểu.

Ưu điểm của các thiết bị rơle bảo vệ và tự động hóa hiện đại

Một trong những ưu điểm chính của thiết bị đầu cuối bộ vi xử lý so với bảo vệ kiểu cũ là sự nhỏ gọn của chúng. Để thực hiện bảo vệ, tự động hóa, điều khiển thiết bị mạng 35 kV, cần phải lắp đặt một chuỗi phức tạp gồm nhiều rơle cơ điện hầu như không vừa với một bảng rơle.

Ngoài ra, cần phải cài đặt trên mỗi dòng một công tắc điều khiển công tắc, công tắc để chọn chế độ vận hành, lớp phủ để bật / tắt thiết bị tự động, đồng hồ đo dòng tải trên đường dây - đối với các mục được liệt kê phải có một bảng điều khiển khác là Cài đặt.

Thiết bị đầu cuối bảo vệ bộ vi xử lý có kích thước tổng thể nhỏ.

Do kích thước tổng thể nhỏ, bảng điều khiển tự động hóa và bảo vệ rơle có thể chứa hai đầu nối bảo vệ và công tắc tương ứng để điều khiển máy cắt trên đường dây 35 kV, cũng như để chuyển đổi các chế độ vận hành khác nhau thiết bị bảo vệ rơ le.

Trong ví dụ này, thiết bị đầu cuối bảo vệ REF 630 bảo vệ đường dây điện đi ra. Thiết bị đầu cuối cũng có các cấu hình tiêu chuẩn khác cho phép thiết bị đầu cuối được sử dụng để bảo vệ máy biến áp nguồn, bộ ngắt đoạn hoặc bộ ngắt xe buýt.

Ưu điểm lớn của thiết bị này là các cấu hình tiêu chuẩn có thể được điều chỉnh với độ chính xác tối đa cho các điều kiện thực tế, tính đến tất cả các sắc thái có thể và chọn các chức năng mong muốn.

Đối với các thiết bị đo lường, trong trường hợp sử dụng các thiết bị đầu cuối của bộ vi xử lý, chúng không cần phải được cài đặt, vì màn hình của thiết bị bảo vệ hiển thị tải pha của đường dây, cũng như các thông số điện khác.

Như có thể thấy trong ảnh, trên màn hình của thiết bị đầu cuối bảo vệ, ngoài tải trên đường dây này, một sơ đồ ghi nhớ được hiển thị cho thấy vị trí thực tế của các thiết bị chuyển mạch: bộ ngắt kết nối bus 1 và 2 của hệ thống 35 kV thanh cái, bộ ngắt mạch chân không, bộ ngắt kết nối đường dây của kết nối, cũng như vị trí của các thiết bị nối đất cố định của bộ ngắt kết nối đường dây và thanh cái Màn hình cũng hiển thị điện áp cho hệ thống thanh cái mà đường dây hiện được cung cấp.

Nếu cần, thiết bị đầu cuối bảo vệ có thể được cấu hình để hiển thị các giá trị đo được khác (điện áp pha, các thành phần hoạt động và phản kháng của tải, hướng của nó, tần số của mạng điện) và chỉ ra các chế độ hoạt động khác nhau (trạng thái của AR đã đặt, AR, CHAPV, LZSh).

Một lợi thế đáng kể của bảo vệ dựa trên bộ vi xử lý là dễ dàng kiểm soát chế độ hoạt động của thiết bị, bao gồm cả việc loại bỏ các tình huống khẩn cấp. Trên bảng điều khiển phía trước của thiết bị đầu cuối có đèn LED chỉ báo tên của chúng.

Trong các biện pháp bảo vệ kiểu cũ, các rơle tín hiệu, được gọi là «đèn nháy», được sử dụng để chỉ ra các chế độ vận hành.Trong trường hợp khẩn cấp hoặc sai lệch so với hoạt động bình thường của các thiết bị bảo vệ, cần phải xem lại từng rơle chỉ thị, thường có vị trí tương đối không thoải mái và mỗi rơle phải trở về vị trí ban đầu (» xác nhận «) riêng lẻ.

Trên thiết bị đầu cuối bảo vệ, các đèn LED được sắp xếp trong một cột, vì vậy khá thuận tiện để ghi lại các sai lệch có thể xảy ra - bạn chỉ cần nhìn vào thiết bị đầu cuối tương ứng. Đây cũng là một lợi thế khi để “xác nhận” các đèn LED trên thiết bị đầu cuối, bạn chỉ cần nhấn một nút.

Ưu điểm này được đánh giá cao nhất trong trường hợp xảy ra sự cố trạm biến áp lớn, khi nhiều thiết bị bảo vệ được kích hoạt. Trong trường hợp này, chỉ cần tiếp cận từng thiết bị đầu cuối, cố định vị trí của đèn LED và nhấn nút. Đối với bảo vệ cơ điện, cần dành nhiều thời gian hơn để cố định vị trí của từng rơle chỉ báo và đưa nó về vị trí ban đầu, tức là để "xác nhận".

Đặc tính chức năng của thiết bị vi xử lý bảo vệ rơ le

Nếu các thiết bị vi xử lý được sử dụng để bảo vệ đường dây, thì trong trường hợp ngắt cầu dao khỏi bảo vệ hoặc trong trường hợp vận hành tự động, thời gian vận hành, tên của bảo vệ được kích hoạt hoặc một phần tử tự động hóa của đường dây là được ghi lại trong bộ nhớ của thiết bị, cũng như các thông số điện trong giai đoạn khẩn cấp, khẩn cấp và sau khẩn cấp. Nhờ chức năng này, có thể khôi phục chính xác bức tranh về những gì đã xảy ra, điều này rất quan trọng trong trường hợp xảy ra tai nạn lớn, tai nạn trong lĩnh vực năng lượng.

Trong hình, bạn có thể thấy rằng quá trình ghi lại các tình huống khẩn cấp diễn ra trong vòng một phần nghìn giây. Điều này cho phép, khi phân tích hoạt động của các thiết bị bảo vệ, xác định chính xác trình tự hoạt động của chúng và đưa ra kết luận về hoạt động chính xác của các biện pháp bảo vệ theo các cài đặt và điều kiện hoạt động đã chỉ định của chúng.

Thiết bị cho phép lưu trữ 1000 bản ghi sự kiện trong bộ nhớ cố định.

Thiết bị đầu cuối bảo vệ có chức năng tự chẩn đoán, điều khiển các mạch đầu vào và đầu ra, giúp phát hiện kịp thời sự cố. Khi sử dụng bảo vệ cơ điện, các vi phạm trong hoạt động của các thiết bị bảo vệ không được báo hiệu, do đó, vi phạm hoạt động của chúng thường được phát hiện trong trường hợp bảo vệ hoạt động không đúng cách hoặc hỏng hóc hoàn toàn.

Đối với cài đặt bảo mật, trong thiết bị bảo mật dựa trên bộ vi xử lý, chúng được thay đổi trong menu bằng cách chọn các giá trị cần thiết. Trong trường hợp này, bạn có thể tạo một số nhóm cài đặt và nhanh chóng chuyển đổi giữa chúng, điều này rất thuận tiện trong trường hợp cần thay đổi tạm thời các giá trị của cài đặt.

Ngoài ra, một trong những ưu điểm của thiết bị đầu cuối vi xử lý là khả năng kết nối chúng hệ thống SCADA, cho phép nhân viên bảo trì trạm biến áp giám sát trạng thái của các thiết bị chuyển mạch, cường độ tải và điện áp trên các thanh cái; cũng như hệ thống ADCS, không chỉ cho phép điều khiển mà còn quản lý thiết bị từ xa, từ điểm điều khiển trung tâm.

Đọc thêm: Các thiết bị bảo vệ rơle dựa trên bộ vi xử lý: tổng quan về các khả năng và các vấn đề gây tranh cãi