Thiết kế mạch tự động chuyển nguồn nuôi relay kỹ thuật số

1. Xuất xứ sáng kiến

Trước đây, nguồn thao tác DC (nguồn một chiều 220V) cung cấp điện cho hệ thống bảo vệ đối với các relay kỹ thuật số là nguồn cung cấp đơn, nguồn nuôi các relay bảo vệ kỹ thuật số cũng là nguồn bảo vệ máy phát, được cung cấp từ bảng điện một chiều. Vì vậy, khi thao tác án động nguồn bảo vệ máy phát để kiểm tra relay trong việc trung, đại tu thiết bị cũng như xử lý sự cố, các nguồn nuôi relay kỹ thuật số cũng bị án động theo. Việc cắt và đóng lại nguồn như vậy thường làm cho relay khởi động nhiều lần dẫn đến:

-  Bộ nguồn nuôi relay dễ bị hư hỏng do các xung điện sau mỗi lần đóng, cắt nguồn. Việc sửa chữa và thay thế bộ nguồn phức tạp và mất nhiều thời gian, làm gián đoạn hoạt động của hệ thống bảo vệ.

- Relay bị treo không hoạt động, khó khăn cho việc giao diện với relay.

- Bộ nhớ thời gian của một vài relay kỹ thuật số khi đóng, cắt nguồn thường bị sai lệch nhiều so với thời gian của hệ thống. Vì vậy, gây khó khăn cho việc ghi nhận và phân tích sự cố, đồng thời phải thực hiện đồng bộ nhiều lần.

- Riêng đối với các relay điều khiển (hợp bộ C30 Trạm 220 kV) thường đáp ứng chậm sau khi thao tác. Các khối Center unit (7SS-522) và Bay unit (7SS-523) của bảo vệ so lệch thanh cái trạm 110 kV, 220 kV cũng xảy ra hư hỏng bộ nguồn trong trường hợp này.

2. Nội dung sáng kiến

Để khắc phục những khuyết điểm trên, việc thiết kế hệ thống nguồn cung cấp song song và riêng biệt cho nguồn nuôi các relay kỹ thuật số của bảo vệ khối tổ máy, bảo vệ và điều khiển trạm 110 kV, 220 kV đã đảm bảo cho các relay kỹ thuật số được cung cấp nguồn liên tục, cho dù mất nguồn bảo vệ do sự cố hoặc thao tác đóng, cắt khi sửa chữa, nhờ nguồn cung cấp được chuyển đổi một cách tự động từ nguồn bảo vệ sang “nguồn nuôi relay kỹ thuật số”. 

Với sơ đồ thiết kế này, các relay trung gian chuyển đổi nguồn KS1, KS2, KS3 hoạt động từ nguồn bảo vệ chính và bảo vệ dự phòng, đồng thời cấp nguồn cho các relay kỹ thuật số. Khi mất nguồn, các relay trung gian KS1, KS2, KS3 trở về, lúc này, các relay kỹ thuật số tự động chuyển sang sử dụng “nguồn nuôi relay kỹ thuật số” cung cấp từ CB SF riêng biệt tại bảng điện một chiều DC. Hoạt động với sơ đồ này mang lại hiệu quả như sau:

- Đảm bảo cho hệ thống relay bảo vệ và điều khiển kỹ thuật số có nguồn làm việc liên tục, không bị gián đoạn khi án động, tránh được hiện tượng hư hỏng bộ nguồn.

- Tăng độ tin cậy cho hệ thống bảo vệ và các relay kỹ thuật số hoạt động ổn định.

- Giảm số lần đồng bộ thời gian trong quá trình vận hành.

- Đảm bảo tính sẵn sàng đối với relay điều khiển.

3. Khả năng áp dụng 

Áp dụng cho toàn bộ thiết bị kỹ thuật số với nguồn cung cấp đơn.

4. Hiệu quả thu được 

Khắc phục được hiện tượng relay khởi động nhiều lần, vì vậy:

- Tránh được hiện tượng phần mềm hệ thống của relay bị treo khi thao tác đóng, cắt nguồn.

- Hạn chế hư hỏng bộ nguồn relay.

- Không làm sai lệch bộ nhớ thời gian, tạo thuận tiện cho việc phân tích đánh giá sự cố.

- Đáp ứng tính sẵn sàng đóng, cắt nhanh của thiết bị.

- Tiết kiệm chi phí, thời gian sửa chữa thiết bị.