Nâng cấp thiết bị bảo vệ điện áp 10kV tại nhà máy thủy điện.

Quy trình chuyển đổi bảo vệ nguồn phụ 6.10kV

Quy trình bảo vệ và chuyển đổi điện năng của trạm biến áp 10kV: Trạm biến áp 10kV phải đáp ứng các điều kiện thi công: có kế hoạch và bản vẽ thi công chi tiết; người quản lý thiết bị phải hoàn thành việc nghiệm thu thiết bị mới; nhân công thi công phải hoàn thành việc đào tạo an toàn; và có đầy đủ dụng cụ và vật tư. Thi công được thực hiện nghiêm ngặt theo phương án và bản vẽ để đảm bảo hoàn thành suôn sẻ từng khâu. 6.1 Chuyển đổi phần cứng bảo vệ điện năng của trạm biến áp 10kV: Việc cải tạo trạm biến áp 10kV chủ yếu gồm ba khâu: thay thế dãy đấu nối trong tủ điện, tháo dỡ thiết bị đo lường và điều khiển bảo vệ tổng hợp cũ, và lắp đặt, lắp ráp dây chuyền và bố trí cáp của thiết bị bảo vệ tổng hợp mới. 6.1.1. Thay thế dãy đấu nối: Việc thay thế đấu nối cần được thực hiện từng cái một, chỉ thay thế một đấu nối; nghiêm cấm thay thế hai hoặc nhiều đấu nối cùng một lúc để tránh đấu nối sai, gây ra đấu dây sai, chỉ thay thế dãy đấu nối trong một tủ điện để tránh đấu dây sai hiệu quả; Nguồn điện AC, nguồn điện DC, mạch ngắt, mạch tín hiệu cần được cách ly, phải được cách ly để tránh ngắn mạch giữa các đầu nối, phải được ấn chặt mà không được nới lỏng. Khi thay thế hàng đầu nối, phải đảm bảo rằng số đầu nối vòng lặp và số đường dây ban đầu vẫn không thay đổi, để bước tiếp theo của công việc kiểm tra dây dẫn và đường dây có thể được thực hiện suôn sẻ. 6.1.2 Tháo dỡ thiết bị đo lường và điều khiển bảo vệ tổng hợp cũ Theo kế hoạch và bản vẽ xây dựng, tháo dỡ các bộ phận cần loại bỏ, bao gồm các thiết bị đo lường và điều khiển bảo vệ tích hợp cũ, rơle trung gian trong tủ điện, rơle điện áp, rơle thời gian và các bộ phận khác, và các dây cáp thứ cấp liên quan. Khi tháo dỡ, cần chú ý tránh làm hư hỏng các bộ phận do tác động nhân tạo và vô tình tháo dỡ các dây cáp thứ cấp có ích. Tổ chức và loại bỏ các bộ phận và phân loại, chỉ định vị trí lưu trữ, để tránh tình trạng hỗn loạn tại công trường, công trường phải đáp ứng các yêu cầu 6S. 6.1.3 Lắp đặt, dây chuyền lắp ráp và bố trí cáp của thiết bị đo lường và điều khiển bảo vệ tổng hợp Do kích thước khác nhau giữa thiết bị đo lường và điều khiển bảo vệ tổng hợp mới và cũ, kích thước cửa sổ lắp đặt trên bảng điều khiển tủ điện không phù hợp với kích thước của thiết bị đo lường và điều khiển bảo vệ tổng hợp mới. Cửa sổ lắp đặt trên bảng điều khiển tủ điện phải được cắt và mở rộng để lắp đặt thiết bị đo lường và điều khiển bảo vệ tổng hợp mới và tránh làm trầy xước bảng điều khiển khi cắt. Cáp nối với thiết bị mới phải là cáp mới, và tất cả các cáp không sử dụng phải được loại bỏ để tránh sự tồn tại của mạch ký sinh. Việc đấu dây phải được thực hiện nghiêm ngặt theo bản vẽ thiết kế để tránh rò rỉ, đấu nối sai và chuyển mạch sai. Việc đấu dây cáp của thiết bị mới phải gọn gàng, thống nhất, hợp lý, thuận tiện cho việc kiểm tra và bảo trì. 6.2 Bảo vệ nguồn và vận hành thử nghiệm nhà máy 10 kV Việc bảo vệ và gỡ lỗi chủ yếu được chia thành bốn khâu: kiểm tra đường dây vòng thứ cấp, xác minh chức năng vòng, gỡ lỗi tĩnh thiết bị bảo vệ và thử nghiệm truyền tải. Kiểm tra cẩn thận từng đầu nối và từng số dây theo bản vẽ thi công. Hãy tập trung kiểm tra mạch thứ cấp CT không bị hở mạch, mạch thứ cấp PT, cực tính và dây dẫn phải đúng; kiểm tra hệ thống đo từ xa, liên lạc từ xa, dây dẫn điều khiển từ xa phải đúng; kiểm tra mạch điều khiển DC không bị ngắn mạch, không có ngắn mạch giữa mạch nối đất LN; đo điện trở cách điện của mạch điều khiển DC đáp ứng yêu cầu (1000V); đo xem mạch AC/DC có điện hay không. Cần lưu ý rằng, do đơn vị gia công bên ngoài không quen thuộc với mạch thứ cấp của nhà máy, nên rất dễ bỏ sót và đấu nối sai trong quá trình chuyển đổi.

Cấp nguồn cho mạch điện áp AC và mạch điều khiển DC để kiểm tra chức năng của từng mạch. Kiểm tra xem tín hiệu đo từ xa, tín hiệu điều khiển từ xa và tín hiệu điều khiển từ xa có chính xác không; các đồng hồ đo, đèn báo, mạch chiếu sáng và mạch gia nhiệt hoạt động bình thường; chức năng chống nhảy mạch của thân công tắc hoạt động chính xác. Cấp nguồn cho mạch điều khiển để kiểm tra thêm xem dây dẫn của mỗi mạch có được đấu nối chính xác hay không.

Việc gỡ lỗi tĩnh thiết bị bảo vệ bao gồm kiểm tra mẫu thiết bị, tải lên và kiểm tra giá trị cố định, và kiểm tra chức năng của thiết bị. Kiểm tra thiết bị bảo vệ đường dây AM5SE-F, thiết bị bảo vệ máy biến áp AM5SE-T, thiết bị bảo vệ động cơ AM5SE-M, thiết bị tự chuyển mạch dự phòng AM5SE-B và giám sát PT bằng cách cấp dòng điện vào phía thứ cấp CT và cấp điện áp tương tự vào đầu nối tủ PT. Thiết bị AM5SE-UB, vôn kế, ampe kế và hệ thống giám sát hiển thị chính xác, và trình tự pha và pha của vòng điện áp AC và dòng điện AC được xác minh là chính xác. Đặt giá trị cố định theo thiết bị bảo vệ cặp đơn giá trị cố định và kiểm tra để đảm bảo giá trị cố định là chính xác. Kiểm tra chức năng bảo vệ là để xác minh tính đúng đắn của logic tác động và thời gian tác động của thiết bị đo lường và điều khiển bảo vệ vi tính dòng AM5SE bằng cách thêm lượng tương tự, sẽ không có lỗi và sự cố, và thời gian tác động phải đáp ứng yêu cầu. Việc gỡ lỗi tĩnh thiết bị bảo vệ đảm bảo thiết bị bảo vệ có thể phản hồi nhạy bén với các lỗi, đồng thời gửi tín hiệu báo động và lệnh ngắt mạch một cách đáng tin cậy và nhanh chóng.

Việc kết nối dữ liệu giữa thiết bị đo lường và điều khiển bảo vệ toàn diện với hệ thống giám sát điện năng là chính xác, cho phép thu thập trạng thái hoạt động, giá trị cài đặt, nhật ký sự kiện và các thông tin khác về thiết bị bảo vệ theo thời gian thực trong hệ thống nền. Thiết bị bảo vệ được kết nối với hệ thống nền, giúp cải thiện việc quản lý hệ thống bảo vệ rơle và nâng cao mức độ tự động hóa trong xử lý thông tin sự cố.

Thử nghiệm truyền tải nhằm mô phỏng lượng sự cố mà thiết bị bảo vệ thu thập được, và thiết bị bảo vệ phải ngắt mạch để xác minh tính chính xác của logic bảo vệ, mạch ngắt và mạch tín hiệu của thiết bị; và để xác minh rằng công tắc có thể được đóng mở từ xa một cách chính xác thông qua thao tác của máy tính chủ. Cần thực hiện thử nghiệm truyền tải hoàn chỉnh cho mỗi bộ thiết bị bảo vệ để đảm bảo logic bảo vệ của từng thiết bị bảo vệ trong tủ điện, việc ngắt mạch của ổ cắm bảo vệ, việc đóng mở công tắc từ xa và việc hiển thị tín hiệu chính xác.

6.3 Các vấn đề gặp phải trong quá trình chuyển đổi và tối ưu hóa

Sau khi hoàn tất việc chuyển đổi thiết bị đo lường và điều khiển bảo vệ toàn diện mới, trong quá trình thử nghiệm truyền tải, người ta phát hiện ra rằng công tắc chỉ có thể đóng một lần. Nếu đóng lại, nó chỉ có thể đóng sau khi khởi động lại nguồn điện điều khiển. Qua phân tích, người ta thấy rằng không có điểm thường đóng trong cuộn dây đóng của máy cắt. Vì rơle đóng được đặt trong thiết bị bảo vệ để đảm bảo máy cắt có thể đóng một cách đáng tin cậy, tại thời điểm này, do không có điểm thường đóng trong cuộn dây đóng của máy cắt, nếu sau khi đóng không có điểm ngắt, năng lượng của rơle đóng và giữ không thể được giải phóng, do đó cần phải khởi động lại và rơle đóng và giữ có thể được giải phóng trước khi đóng tiếp theo. Sau nhiều lần liên lạc với nhà sản xuất máy cắt và các nhân viên liên quan của nhà máy thủy điện, một bộ điểm thường đóng được mắc nối tiếp trước cuộn dây đóng, do đó giải quyết được các vấn đề trên. Lấy thiết bị đo lường và điều khiển bảo vệ máy biến áp AM5SE-T làm ví dụ, sơ đồ thứ cấp của mạch đóng mở trong quá trình tái cấu trúc nhà máy thủy điện được thể hiện trong Hình 2.