Sự cố tác động nhảy vượt cấp tại xuất tuyến sử dụng rơle bảo vệ Micom P142 và biện pháp khắc phục

 - 

Trong thời gian qua, theo chỉ đạo của Tổng công ty Điện lực miền Trung, một số xuất tuyến trung thế tại các trạm biến áp (TBA) do các đơn vị trực thuộc quản lý và vận hành đã đưa bảo vệ quá dòng cấp 3 (I>>>) vào làm việc. Tuy nhiên, trong quá trình phối hợp chỉnh định các trị số và thời gian bảo vệ đối với loại rơ le Micom P142 đã có hiện tượng bất thường xảy ra. Cụ thể, đã xảy ra sự cố nhảy vượt cấp máy cắt tổng 432 khi bị sự cố trên đường dây 474 tại TBA 110kV CưM’gar- Đắk Lắk. Việc bảo vệ tác động không có chọn lọc đã làm mất điện toàn bộ khu vực rộng lớn và trong thời gian dài. Để đảm bảo cung cấp điện an toàn, tin cậy trong hệ thống, trong bài viết này, các tác giả thuộc CPC ETC đã phân tích chi tiết nguyên nhân và đưa ra biện pháp nhằm khắc phục hiện tượng sự cố gây nhảy vượt cấp trên.

Rơ le Micom P142

Thông tin sự cố

Vào lúc 13 giờ 01’ ngày 31 tháng 05 năm 2013, tại trạm biến áp 110kV CưM’gar, máy cắt (MC) xuất tuyến 474 (XT474) cắt do chức năng bảo vệ quá dòng cấp 2 (I>>) từ rơle Micom P142, và tự động đóng lặp lại không thành công (lúc này rơle ghi nhận dòng bảo vệ: Ia = 3577A, Ib = 3297A, Ic = 2964A, In= 6,562 A), đồng thời lúc đó tại tủ bảo vệ lộ tổng 432 (LT432) RP5 rơle Micom P132 tác động đi cắt MC LT432 do chức năng quá dòng cấp 2.

Thông số chỉnh định của 2 rơle:

Qua thông số cài đặt và thông số tác động của rơle, chúng tôi nhận thấy dòng qua rơle P142 ghi nhận đã vượt ngưỡng dòng cấp 3 ( I>>>) nhưng rơle không cắt theo ngưỡng dòng cấp 3 mà cắt theo ngưỡng dòng cấp 2, dẫn đến rơle bảo vệ lộ tổng cũng cắt theo ngưỡng dòng cấp 2. Với việc bảo vệ tác động không có chọn lọc đã làm mất điện toàn bộ khu vực Cư M’gar.

Để đảm bảo cung cấp điện an toàn tin cậy trong hệ thống, trước hết cần phân tích nguyên nhân để đưa ra các biện pháp phù hợp nhằm khắc phục hiện tượng sự cố gây nhảy vượt cấp trên.

Các nguyên nhân khóa bảo vệ quá dòng cấp 3 ở rơle Micom P142

Theo tài liệu hướng dẫn sử dụng rơle Micom P142, việc khóa bảo vệ quá dòng cấp 3 của rơle xảy ra khi có:

• Cài đặt từ “Settings”:

- Group 1/GROUP 1 OVERCURRENT/I> Blocking/AR Blocks I>3.

- Group 1/GROUP 1 AUTORECLOSE/EFF Maint Lock, Trip 1 Main, …, Trip 5 Main/Block Inst Prot (I>>>, I>>>>).

• Cấu hình “PSL”

Khóa chức năng bảo vệ quá dòng cấp 3

Sau khi tiến hành kiểm tra lại cài đặt “Settings” và cấu hình “PSL”, nhận thấy không có cài đặt nào đi khóa bảo vệ quá dòng cấp 3 được đặt.

Để tìm ra nguyên nhân gây nhảy vượt cấp nói trên, bằng các thiết bị thí nghiệm rơle, nhóm công tác đã tiến hành mô phỏng lại sự cố theo các thông số được lưu trên rơle:

- Mô phỏng ngưỡng dòng sự cố cấp 2, MC 474 cắt ra và tự động đóng lặp lại.

- Mô phỏng tiếp sự cố với ngưỡng dòng cấp 3 nhưng thời gian rất nhỏ chưa đủ để cắt với bảo vệ cấp 3 (< 40ms), sau đó giảm về ngưỡng dòng cấp 2 cộng với thời gian cấp 2 thì rơle sẽ làm việc ở cấp 2 và ghi nhận ngưỡng dòng cấp 3.

- Theo bảng thông số đặt ở trên ta nhận thấy ngưỡng dòng cấp 3_XT474 nhỏ hơn ngưỡng dòng I≫­_LT432 là 40A, tuy nhiên ở thời điểm xảy ra sự cố tổng dòng của các xuất tuyến 22 kV còn lại đang vận hành khoảng 100A.

Các thông số thời gian và dòng điện

Như vậy, nguyên nhân gây ra nhảy vượt cấp là do dòng sự cố không duy trì đủ thời gian mặc dù thời gian cấp 3 đặt là 0s, đồng thời ngưỡng thời gian cấp 2 của xuất tuyến và lộ tổng bằng nhau 0,5s.

Phương án khắc phục sự cố

Để khắc phục tình trạng sự cố bất thường làm nhảy vượt cấp MC432 khi có sự cố ngắn mạch duy trì nhưng không đủ để cắt với thời gian cấp 3 đặt 0s như trường hợp trên, ta tiến hành cài đặt lại các thông số của bảo vệ quá của xuất tuyến 474 và các xuất tuyến có thời gian cấp 2 bằng với thời gian cấp 2 của lộ tổng 432 theo phương án sau:

Đặt thời gian bảo vệ quá dòng pha pha, pha đất cấp 2 của XT474 nhỏ hơn thời gian bảo vệ quá dòng cấp 2 (0,5s) của LT432.

Kết luận

Việc áp dụng một trong các phương án trên sẽ đảm bảo khắc phục được sự cố bất thường khi có sự cố dòng ngắn mạch lớn, duy trì trên đường dây được bảo vệ bởi rơle MiCOM P142 có đặt chức năng đóng lặp lại và đảm bảo cung cấp điện an toàn, tin cậy.

Qua sự cố trên, cần phải rà soát lại các phối hợp chỉnh định bảo vệ rơ le các xuất tuyến trung thế tại các TBA có sử dụng loại rơ le MiCOM P142 để tránh hiện tượng bất thường nói trên.

LÊ VĂN NGÂN - NGUYỄN ĐỨC TIẾN/CPC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Technical Guide TG8612C MiCOM P141, P142, P143 Feeder Management Relays.