Hệ thống relay bảo vệ tổ máy H1 của nhà máy thuỷ điện Tuyên Quang có hiện trạng trước khi nâng cấp như sau:
 

Do làm việc lâu ngày nên dẫn đến tình trạng làm việc của rơ le cơ khí không tin cậy, tiếp điểm đầu ra bị muội do tác động khi làm việc trong môi trường có hồ quang. Rơle tự giữ BCJ võ ngoài bị giòn và rạn nứt dẫn đến rất dễ vỡ.
Các rơle tín hiệu XHJ, GXHJ tủ RJ1A, RJ1B, RJ1C tiếp điểm đầu ra bị muội dẫn đến điện trở cao.
Rơle khối tổ máy REG216:
Rơle REG216 sản xuất từ những năm 2000, đưa vào sử dụng từ khi nhà máy vận hành nên hầu hết tụ trong Main bị phồng, card nguồn không đủ công suất cho rơle khi rơle tác động.
Thời gian của rơle REG216 từ khi đưa nhà máy vào vận hành chưa đồng bộ được với DCS.
Mặt khác, Rơle REG216 không có giao diện màn hình hiển thị nên không kiểm tra được thông số đo lường, dữ kiện trong quá trình vận hành bình thường cũng khi có sự cố bảo vệ tác động.
Chức năng ghi sự cố của rơle REG216 cũng chỉ ghi nhận giá trị dòng bình thường, không có góc pha, không có thông số trước sự cố và quan trọng là không ghi sự cố dưới dạng sóng nên không đủ các dữ liệu để phân tích các sự cố đã xảy ra.
Cấu hình của rơle REG216 được lập trình theo dạng DOS nên rất khó khăn khi thực hiện thay cấu hình cho rơle.
Hơn nữa, theo thư của hãng ABB thiết bị trên đã dừng sản xuất và hỗ trợ từ năm 2009.

Việc nâng cấp hệ thống này không chỉ là nhu cầu thay thế thiết bị hiện đại hơn, cập nhập công nghệ mới mà hơn hết là đảm bảo an toàn vận hành cho toàn nhà máy. S5T, đại diện về sản phẩm và dịch vụ relay cho nhà máy điện của hãng ABB đã phối hợp hãng và nhà máy để nâng cấp thành công hệ thống này.

 
Sau khi nâng cấp, Hệ thống mới đã giải quyết triệt để những tồn tại cũ và đạt được tất cả các yêu cầu kỹ thuật mới nhà máy đề ra như sau:

 

Hệ thống mới đảm bảo tương thích với các thiết bị hiện hữu của nhà máy (tủ quản lý thông tin bảo vệ, kết nối thông qua tủ quản lý thông tin bảo vệ …).
Giao thức truyền thông sử dụng kết nối IEC61850-8-1/ IEC61850-9-2LE/ LON/ SPA hoặc IEC 60870-5-103, đảm bảo truy xuất các dữ liệu bảo vệ trực tiếp từ DCS Valmet.
Các bộ rơle bảo vệ sau khi thay thế thực hiện đồng bộ thời gian từ GPS theo chuẩn giao thức SNTP và/hoặc IRIG-B.
Phần mềm của các Rơle chính cung cấp là phiên bản (version) mới nhất, các chương trình giao diện có thể sao lưu, cho phép kết nối rơ le với máy tính qua cổng Ethernet.
Phần cứng rơle được thiết kế dưới dạng Module hóa, phần mềm hoán chỉnh và tương thích đáp ứng mở rộng trong tương lai. Đảm bảo độ tin cậy và tính dự phòng cao.
Chế độ vận hành bình thường của hệ thống rơ le bảo vệ với 2 bộ làm việc song song dự phòng cho nhau. Khi một bộ rơ le bị hư hỏng bộ còn lại vẫn đảm bảo bảo vệ cho máy phát, máy biến áp, khoảng vượt làm việc bình thường.
Dự đoán và phân tích được nguyên nhân các hư hỏng xảy ra. Đồng thời ghi nhận và lưu giữ chi tiết những sự kiện khi có tín hiệu lỗi cũng như khi xảy ra sự cố nhằm phục vụ cho công tác tìm lỗi và khắc phục sự cố hư hỏng.
Khi các bảo vệ tác động, tín hiệu được gửi tới các tủ điều khiển DCS tổ máy và hệ thống máy tính DCS trung tâm để báo hiệu bằng chuông, còi như hiện hữu. Ngoài ra hệ thống được cấu hình truyền thông với tủ quản lý thông tin bảo vệ.
Giao diện trực quan với người vận hành để đơn giản, thuận lợi trong công tác bảo dưỡng thí nghiệm, hiệu chỉnh, thuận tiện trong vận hành, bảo trì. Các bộ rơle được cấu hình logic, cài đặt các thông số chỉnh định đảm bảo cho tổ máy- máy biến áp vận hành an toàn, tin cậy. Việc thay đổi logic của rơ le được thực hiện một cách đơn giản bằng chương trình máy tính, và cho phép mô phỏng các tín hiệu đầu vào bằng các thiết bị thí nghiệm.
Hệ thống mới không bị ảnh hưởng bởi dao động mạnh, sét đánh, nhiễu. Các tín hiệu đầu vào rơle bảo vệ đảm bảo khử nhiễu cao theo IEC 801-3.
Tránh được sự phá hoại của côn trùng. Hạn chế tối thiểu các rủi ro nếu có hoả hoạn xảy ra.
Có trang bị chức năng Watchdog.
Hệ thống rơ le bảo vệ mới có khả năng đo lường tần số với độ chính xác: ± 2%.