Kĩ thuật hiệu chỉnh burden trong bảo vệ so lệch các thiết bị quan trọng

Bài viết Kĩ thuật hiệu chỉnh burden trong bảo vệ so lệch các thiết bị quan trọng nhằm chỉ ra nguyên nhân chủ yếu của quá trình bão hòa CT gây nên hiện tượng tác động nhầm trong bảo vệ so lệch là do thành phần 1 chiều trong dòng điện và hiện tượng vật lý do nó gây nên dưới góc độ mô hình hóa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kĩ thuật hiệu chỉnh burden trong bảo vệ so lệch các thiết bị quan trọng CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA KĨ THUẬT HIỆU CHỈNH BURDEN TRONG BẢO VỆ SO LỆCH CÁC THIẾT BỊ QUAN TRỌNG Lưu Việt Hưng Công Ty Nhiệt Điện Nghi Sơn, 0973473873, luuhunghit@gmail.com TÓM TẮT: Nghiên cứu này nhằm chỉ ra nguyên nhân chủ yếu của quá trình bão hòa CT gây nên hiện tượng tác động nhầm trong bảo vệ so lệch là do thành phần 1 chiều trong dòng điện và hiện tượng vật lý do nó gây nên dưới góc độ mô hình hóa. Đồng thời đưa ra giải pháp ngăn ngừa hiện tượng này bằng cách hiệu chỉnh burden phía phụ tải CT thông qua công cụ mô phỏng trạng thái làm việc của CT dưới các tác động cực đại của thành phần dòng điện 1 chiều. nd Keywords: 2 harmony; DC offset;DC component, AC component. CHỮ VIẾT TẮT IC : Inrush current SCC : Short circurt current DC: Direct current CT: Current transformer VT: Voltage transformer 1. GIỚI THIỆU Trong quá trình bảo dưỡng sửa chữa tại Công ty Nhiệt điện Nghi Sơn, chúng tôi phát hiện ra hiện tượng relay bảo vệ so lệch của 1 số thiết bị quan trọng như máy phát, động cơ lớn…bị tác động nhầm trong 1 số trường hợp đặc thù của phương thức vận hành hệ thống. Bài báo này sẽ đi sâu vào nghiên cứu và chỉ ra nguyên nhân sâu xa của hiện tượng cũng như đưa ra giải pháp để phòng tránh hiện tượng bị lặp lại trong tương lai. 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Cơ sở lý thuyết 2.1.1. Các thành phần không cơ bản và ảnh hưởng tới chức năng BV so lệch 2.1.2.1. Các thành phần không cơ bản Trong chế độ làm việc bình thường, hợp bộ máy phát- máy biến áp làm việc với dòng- áp thuần sin tần số 50Hz và duy trì chế độ làm việc cơ bản này, tuy vậy dưới tác động 543 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 và ảnh hưởng của các sự cố hoặc trạng thái bất thường trong hệ thống (càng gần hợp bộ máy phát và máy biến áp thì ảnh hưởng càng lớn) có thể tạo ra các thành phần không cơ bản. Ở đây có thể xét tới như:  Dòng xung kích khi đóng không tải máy biến áp, hoặc khôi phục trạng thái sau sự cố: inrush current  Dòng ngắn mạch gần trong mạng điện hệ thống MF-MBA: short circurt current. a) Inrush current Đây là dạng dòng điện xuất hiện khi thực hiện đóng không tải các máy biến áp, hoặc khi các MBA khôi phục trạng thái sau sự cố.Khi phân tích thành phần của Inrush current có thể thấy,dòng inrush chưa đầy đủ các thành phần hài bậc chẵn và lẻ trong đó 2 thành phần chiếm ưu thế nhất trong các thành phần không cơ bản là: DC component và 2nd harmony. Xét 1 dạng sóng inrush current điển hình như hình dưới: Hình 1. dạng sóng của dòng IC Các thành phần không cơ bản được phân tích như hình dưới: Hình 2. phân tích thành phần dòng IC 544 CHUYỂN ĐỔI SỐ VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỆ THỐNG ĐIỆN QUỐC GIA Dù với ảnh hưởng tích lũy của các thành phần DC và hài, dòng inrush có khả năng cao gấp 10-20 lần dòng định mức của MBA, tuy vậy trong cài đặt bảo vệ các MBA, đặc biệt là bảo vệ so lệch, luôn có cài đặt hãm bằng cách phát hiện thành phần 2nd harmony nên về cơ bản dòng inrush khó có ảnh hưởng đến tình trạng làm việc chính xác của các rơ le( không hoàn toàn). Tuy vậy sẽ là rất phức tạp đối với các thiết bị khác lân cân khi chịu sự ảnh hưởng lan truyền của của các thành phần không nền tảng này, đặc biệt là các thiết bị có bảo vệ so lệch do sự bão hòa của các CT đo lường. b) Short circurt current Dòng ngắn mạch nói chung đều có tính chất đặc biệt lớn về trị hiệu dụng dòng điện sự cố, tuy nhiên ở đây sẽ chỉ xét đến tình trạng ngắn mạch gần nguồn hệ thống MF-MBA do tầm ảnh hưởng lớn hơn đến chế độ vận hành Xét 1 dạng sóng Short circurt current điển hình như hình dưới Hình 3. Dạng sóng của dòng SCC Dạng sóng của dòng ngắn mạch sẽ được phân chia thành 2 thành phần chính: DC component và AC component, trong đó AC component là thành phần nền tảng có biên độ lớn được tính toán trong quá trình tính toán dòng ngắn mạch. Trong khi DC component mang tính chất thời điểm và có độ lớn max được ước tính bằng 100% biên độ AC component c) Những điểm rút ra Từ nhưng phân tích trên ta có thể thấy, dù với dạng dòng sự cố nào, thành phần dòng điện luôn được phân chia thành 2 thành phần: asymmetrical- thành phần không đối xứng, đại diện là DC component và symmetrical- thành phần đối xứng, đại diện là các dạng sóng hài và AC component. 545 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐIỆN LỰC TOÀN QUỐC NĂM 2022 2.1.2.2. Sự ảnh hưởng tới chức năng bảo vệ so lệch Như thực tế vận hành tại nhà máy nhiệt điện Nghi Sơn cho thấy, dòng inrush đã nhiều lần gây việc tác động nhầm tới các thiết bị quan trọng của nhà máy, thậm chỉ gây trip tổ máy do bảo vệ so lệch tác động. Nguyên nhân của hiện tượng này là do việc bão hòa các CT đo lường làm bảo vệ xác định nhầm giá trị dòng điện so lệch dẫn đến tình trạng tác động nhầm như đã nói. Các sự cố đã từng xẩy ra có thể kể đến như dưới đây: Hình 4: Thống kê các trường hợp tác động nhầm của bảo vệ so lệch Section dưới đây sẽ đi sâu vào phân tích nguyên nhân của các sự cố đã qua. 2.2. Ảnh hưởng của các thành phần không cơ bản đến quá trình bão hòa CT Như đã nói ở trên, dòng điện sự cố luôn bao gồm 2 thành phần không cơ bản đó là: thành phần không đối xứng : DC component và thành phần đối xứng: các harmony, ảnh hưởng của chúng sẽ được xét tới chi tiết để tìm ra nguyên nhân thực sự của các hiện tượng đã xảy ra 2.2.1. Bão hòa CT dưới dạng mô hình hóa 1 mạch từ cơ bản của CT được xét như hình: Hình 5. Mô hình hóa mạch từ 5 ...