Bảo vệ số lệch máy biến áp part2

Chia sẻ: Vanthi Bichtram | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

96
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bộ môn Cung cấp & Sử dụng điện cùng bộ môn Điện kỹ thuật và tất cả qúy thầy cô trong khoa Cơ Điện đã giảng dạy những kiến thức làm cơ sở để thực hiện đồ án tốt nghiệp và tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn tất khóa học. Đặc biệt, thầy Đỗ Văn Công - giáo viên h−ớng dẫn đề tài đã tận tình giúp đỡ và cho em những lời chỉ dạy qúy báu, giúp em định h−ớng tốt trong quá trình thực hiện đồ án này...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bảo vệ số lệch máy biến áp part2

§å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 các ch ng trình BIOS, ng i l p trình ng d ng không c n ph i hi u t m các b ph n vào/ra d li u trong r le làm vi c nh th nào mà ch c n bi t chúng có th làm c gì. Khi ph n c ng c a r le c nâng c p, ch c n thay i các ch ng trình BIOS kèm theo mà không c n ng ch m n các ch ng trình ng d ng. i u này cho phép các ph n m m ng d ng có th t n t i lâu dài không ph thu c vào s phát tri n c a ph n c ng. Các ch ng trình vào/ra c s này cho phép i u khi n các b ph n sau: các u vào tr ng thái s , các u ra thao tác s , các c ng song song và tu n t , màn hình, bàn phím, các èn LED, các u vào t ng t vv… 2.2.1.3/ Ch ng trình a nhi m ây là ch ng trình cho phép b VXL có th th c hi n ng th i vài ch c n ng ng d ng theo th i gian th c. Nó ho t ng b ng cách cho phép ng i l p trình ng d ng phân chia ch ng trình ng d ng thành các v nh riêng bi t. M i nhi m v này c gán m t th t u tiên. Ch ng trình a nhi m ch cho phép th c hi n m t nhi m v trong m t th i i m, các nhi m v khác c kích ho t khi nó c nh trong các b nh theo tr t t hàng n u không th th c thi chúng ngay l p t c. Các nhi m v có thú t u tiên cao h n s c th c hi n tr c các nhi m v có th t u tiên th p h n. Vi c phân chia các ch ng trình ng d ng nh v y cho phép bi n hóa các ch c n ng b o v s n có trong r le các ch làm vi c khác nhau. 2.2.1.4/ Các ch ng trình ph c v cho l p trình ng d ng ây là ch ng trình ph n m m c s d ng trong giai o n phát tri n các ph n m m ng d ng dùng trong r le. ó có th là ch ng trình g r i (dubugging) s d ng khi ng t ngu n ho c ang ch y ch ng trình ng d ng ki m tra và thay i n i dung các b nh và các c ng vào/ra, các thanh ghi c ng nh các b c th c hi n ch ng trình. 2.2.2/ Ch ng trình ph n m m ng d ng Ch ng trình ph n m m ng d ng c s d ng ph thu c vào ch c n ng b ov c cài t trong r le. r le làm vi c có hi u qu , ch ng trình quy nh chi ti t thao tác c a các linh ki n ph n c ng trong m i ch làm vi c khác nhau nh : X lý s li u t ng t , s li u s , t ng tác v i ng i s dông, vào ra thông tin, ra quy t nh thao tác, ng b th i gian, thông tin liên l c tu n t . B vi x lý th c hi n ch ng trình ng d ng theo 2 cách: • Cách 1: Ch y các ch ng trình ng d ng l n l t theo trình t th i gian 14 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 • Cách 2: Cho phép kh i ng ch ng trình ng d ng nào ó khi b Vi x lý nh n c thông tin t bên ngoài. Khi ó nó d ng các ho t ng khác c a r le th c hi n ch ng trình ng d ng phù h p v i thông tin bên ngoài ó, sau ó quay l i th c hi n các thao tác còn d dang . Ph ng pháp này g i là ph ng pháp ng t (Interrupt). 2.2.2.1/ Ph n m m ng d ng c a b vi x lý trong ch kh i ng Ph n m m này th c hi n các thao tác sau: - c thông tin tr ng thái trong EEPROM ho c NVRAM. N u các c nh báo ch a c lo i tr trong l n làm vi c tr c thì chúng c ph c h i và hi n th m t tr c r le. - T t c các giá tr tc ab ov c nh trong EEPROM c rà soát l i xem có trong mi n làm vi c cho phép không. N u giá tr t ngoài mi n làm vi c thì tín hi u c nh báo s c phát ra. Các giá tr h p lý s c t i t EEPROM vào trong mi n làm vi c c a b nh RAM. - B vi x lý kh i ng các ng h th i gian, các b i u khi n ng t và vào/ra cùng các bi n d li u. 2.2.2.2/ X lý d li u t ng t Các tín hi u t ng t u vào nh dòng và áp c l y m u r i chuy n thành giá tr s . K t qu thu c l u tr trong b m. B vi x lý ti n hành l c các giá tr s theo các thu t toán (nh b l c Furicie r i r c ho c l y o hàm) xác nh nhanh biên và pha c a tín hi u có ích. Trong m t s r le tc thu th p thông tin cao, ng i ta s d ng riêng m t b vi x lý th c hi n thao tác này kèm theo ch ng trình ph n m m ph c v nó. 2.2.2.3/ X lý tín hi u s . Các tín hi u s u vào tr ng thái c ki m tra liên t c theo chu k dài ng n khác nhau tùy theo tính c p thi t c a t ng lo i thông tin. Ví d nh tín hi u c t liên ng ph i c c p nh p trong m t vài chu k l y m u, các tín hi u khác nh gi i tr ho c ng b th i gian có th i lâu h n. B vi x lý th ng xuyên ki m tra s ng b c a các b ph n trong r le và gi a r le v i thi t b ngo i vi. Các tín hi u l i ng truy n c ng cc p nh t ra tín hi u thông báo c n thi t. Các tín hi u i u khi n c a r le u ra c b vi x lý liên t c quét t i trong vòng m t ho c hai chu k l y m u. Khi b s c , tín hi u i u khi n c a b vi x lý thay i trong th i gian r t ng n, các r le u ra s kh i ng i báo tín hi u ho c i c t ng dây. 15 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 2.2.2.4/ Thông tin liên l c. Vi c trao i tín hi u v i thi t b ngo i vi qua c ng tu n t ho c song song c th c hi n thông qua các giao th c. Trong các r le có yêu c u nghiêm ng t v ch t l ng thông tin nh r le so l ch thì ôi khi ng i ta s d ng riêng m t b vi x lý cho ch c n ng thông tin liên l c, kèm theo ó là m t ph n m m ph c v b vi x lý này. ph c t p c a ph n m m thông tin liên l c l i ph thu c vào c ng thông tin c ch n (song song hay tu n t ), mã thông tin hay giao th c thông tin và các ch c n ng ph tr kèm theo. Nó bao g m các thao tác l p và truy n gói thông tin, nh n, kh ng nh và tách các thông tin có ích. Các thao tác này c ki m soát ch t ch theo t a th i gian s d ng ng h riêng c a r le hay tín hi u ng b t bên ngoài g i t i. 2.2.2.5/ Ch c n ng b o v . Ch c n ng b o v c a r le c xây d ng thành các ch ng trình con v i các bi n u vào là các giá tr t c a b o v , k t qu o l ng ho c tr ng thái lôgic c a các tham s trung gian là hàm c a các bi n o l ng u vào và cu i cùng là các tr ng thái lôgic u ra c a các ch c n ng b o v khác. Khi ch c n ng b o v c kích ho t, các bi n u vào c a nó c ng c kích ho t theo và c n p vào các a ch c nh trong b nh RAM. Ph n m m ch c n ng b o v th c ch t là thu t toán làm vi c theo quy trình cho tr c. Các giá tr bi n u vào, bi n trung gian và k t qu logic u ra c a các ch c n ng b o v s c l u gi trong các b nh và có th hi n th ra màn hình hay truy n i xa t i trung tâm i u ng ì s d ng phân tích ánh giá tình hình làm vi c c a r le. 2.2.2.6/ o l ng và b n ghi s ki n. o l ng là m t trong nh ng nhi m v c a b vi x lý thông tin tu n t . B ph n này s c p nh p thông tin v h th ng i n theo chu k l y m u fs = 50.N nh m m c ích phát hi n s c . K t qu o l ng và tính toán nh n cs c l u tr trong b nh RAM. Theo chu k ch m h n (th ng kho ng 1s) thì m t vài trong các thông s này s c t i vào b nh c a màn hình. Khi kích ho t ch c n ng o l ng c a r le, ph n m m i u khi n s hi n th n i dung c a b nh màn hình theo a ch c ch n. ó có th là giá tr dòng, áp, dòng t ng 3 pha, góc l ch pha, công su t vv… theo giá tr t c th i hay 16 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 hi u d ng. Các thông s này s liên t c thay i b ng cách xóa giá tr c và n p thêm giá tr m i nh t vào. B n ghi các s ki n l u tr t i các DRAM có ngu n nuôi riêng cho phép l u gi thông tin ngay c khi m t ngu n cung c p. B n ghi có hai lo i: • Lo i th 1: Li t kê v n t t các s ki n do r le ghi c theo trình t th i gian theo nguyên t c l n l t (FIFO). Tùy theo t ng lo i r le mà s l ng s ki n nh có th lên t i 40 ho c h n. Các s ki n x y ra lâu s b xóa khi s ki n m i c ghi vào, sao cho s l ng s ki n nh c là không i. Các thông tin ây có th là d ng s c , th i gian, a i m vv..... • Lo i b n ghi s ki n th 2: Cho phép ghi l i thông tin t m h n v s ki n v a di n ra. i u ki n th c hi n b n ghi này là r le th c hi n thao tác óng ho c c t máy c t, trong m t vài r le thì i u ki n th c hi n b n ghi có th do ng i s d ng t ra. Khi i u ki n này c th c hi n, ph n m m i u khi n s t i toàn b thông tin chi ti t v h th ng i n nh dòng, áp vv... vào khu v c nh b n v ng h n nh NVRAM t i ây có th l u tr các thông tin s nh s kích ho t c a các ph n t lôgic trong b o v . Khác v i lo i b n ghi th 1 có th quan sát trên màn hình c a r le thì lo i b n ghi th 2 này c n ph i có ch ng trình ph n m m ph tr bên ngoài s d ng mµn h×nh máy vi tính v th ho c hi n th thông tin. Ví d nh r le kho ng cách SEL-321 s d ng ph n m m SELPOT, r le quá dòng 7SJ512 hay r le kho ng cách 7SA511 c a Siemens, s d ng ph n m m DIGSI. Vi c giao ti p v i màn hình c thông qua c ng tu n t t phía tr c r le. 3/ C¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo vµ ®Çu ra 3.1/ §Çu vµo t−¬ng tù Tïy theo tõng øng dông mµ sè l−îng ®Çu vµo t−¬ng tù cña r¬le cã thÓ thay ®æi. §èi víi r¬le dßng, ®Çu vµo th−êng lµ 3 dßng pha (3 ®Çu vµo vµ 3 ®Çu ra) hoÆc cã khi lµ hiÖu c¸c dßng pha cã ®Çu vµo vµ ®Çu ra cho dßng thø tù kh«ng. Dßng nµy cã thÓ lÊy tõ dßng tæng cña 3 dßng thø cÊp c¸c biÕn dßng pha (BI) hoÆc tõ cuén thø cÊp cña biÕn dßng thø tù kh«ng (TTK). §èi víi r¬le ¸p, ®Çu vµo th−êng lµ 3 ¸p pha hoÆc hiÕm h¬n lµ ¸p d©y (3 ®Çu vµo vµ 3 ®Çu ra) hoÆc ®«i khi cã ®Çu ra cho ¸p thø tù kh«ng (TTK) nèi tíi cuén thø cÊp tam gi¸c cña biÕn ®iÖn ¸p (BU) 3 pha 5 trô. 17 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 §èi víi c¸c r¬le dïng c¶ ¸p lÉn dßng nh− r¬le kho¶ng c¸ch cã thÓ cã tÊt c¶ c¸c ®Çu vµo nh− trªn (8 ®Çu vµo). C¸c gi¸ trÞ ®Þnh møc cña BU, BI ®−îc sö dông t¹i c¸c ®Çu vµo t−¬ng tù cÇn ph¶i ®−îc cµi ®Æt trong bé nhí cña r¬le. C¸c ®Çu vµo t−¬ng tù ®−îc nèi tíi c¸c cuén biÕn dßng hoÆc biÕn ¸p trung gian ®Çu vµo ®Æt bªn trong r¬le. C¸c bé biÕn ®æi nµy ngoµi nhiÖm vô lµm phï h p c¸c gi¸ trÞ t−¬ng tù cho m¹ch tÝn hiÖu tiÕp theo mµ cßn cã chøc n¨ng ng¨n c¸ch vÒ mÆt vËt lý gi÷a ®Çu vµo vµ m¹ch bªn trong r¬le ®Ó b¶o vÖ phÇn ®iÖn cã c«ng suÊt thÊp. 3.2/ §Çu vµo sè. §Çu vµo sè hay con gäi lµ ®Çu vµo tr¹ng th¸i, cung cÊp th«ng tin vÒ tr¹ng th¸i lµm viÖc cña hÖ thèng ®iÖn. C¸c ®Çu vµo nµy cã thÓ chia lµm 3 lo¹i vµ thay ®æi tïy theo tõng r¬le b¶o vÖ. • Th«ng tin do ®èi t−îng b¶o vÖ cung cÊp nh− m¸y c¾t, dao tiÕp ®Êt ë tr¹ng th¸i ®ãng, më (do tiÕp ®iÓm phô cung cÊp) MC kh«ng lµm viÖc vv… • Th«ng tin do c¸c b¶o vÖ cung cÊp nh− b¶o vÖ khÝ cña m¸y biÕn ¸p (b¶o vÖ Bucholz) c¶nh b¸o hay t¸c ®éng, tÝn hiÖu khãa hay cho phÐp trong s¬ ®å c¾t liªn ®éng, tÝn hiÖu c¾t trùc tiÕp tõ b¶o vÖ cÊp d−íi vv… • TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn tõ xa cña ng−êi sö dông nh− gi¶i trõ c¸c c¶nh b¸o, gi¶i trõ r¬le, ®iÒu khiÓn ®ãng, c¾t m¸y c¾t, lÊy th«ng tin nhËt ký lµm viÖc cña R¬le vµ b¶n ghi c¸c sù kiÖn vv… TÝn hiÖu ®Çu vµo th−êng lµ tÝn hiÖu ¸p ®−îc lÊy tõ nguån phô mét chiÒu (Uphô). Nguån nµy cã thÓ lµ nguån 1 chiÒu nu«i r¬le hoÆc ®iÖn ¸p cã c¸c gi¸ trÞ ®Þnh møc nh− sau: 24, 30, 60, 110, 220 V. Th«ng th−êng mét r¬le ®−îc chÕ t¹o cã kh¶ n¨ng lµm viÖc víi nhiÒu ®iÖn ¸p tÝn hiÖu ë ®Çu vµo sè kh¸c nhau. ViÖc chuyÓn ®æi ®iÖn ¸p lµm viÖc ®−îc thùc hiÖn b»ng c¸c cÇu nh¶y (Jumper) hay ®Ó nguyªn hoÆc c¾t c¸c d©y nèi t¹i mét vµi vÞ trÝ trªn b¶n m¹ch thiÕt bÞ. VÒ mÆt cÊu t¹o, s¬ ®å m¹ch tÝn hiÖu ®Çu vµo th−êng lµ c¸c bé c¸ch ly lµm viÖc theo 2 nguyªn t¾c kh¸c nhau cã t¸c dông b¶o vÖ thiÕt bÞ chèng sù cè bªn ngoµi. 18 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 • Bé c¸ch ly ®Çu vµo sö dông Comparator cã s¬ ®å nh− h×nh 1 - 2 H×nh 1 - 2: Bé c¸ch ly ®Çu vµo sö dông Comparator Nã sö dông khuÕch ®¹i thuËt to¸n víi tæng trë ®Çu vµo lín. TÝn hiÖu ®Çu ra cña bé Comparator khi ®iÖn ¸p tÝn hiÖu lín h¬n Ung−ìng. Ta cã: Ud= Ung−ìng-Uphô nªn: Khi Ud>0 tøc lµ Ung−ìng>Uphô suy ra Ura=Vsat. Khi Ud
§å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 3.3/ §Çu ra sè. C¸c tÝn hiÖu ®Çu ra sè cã thÓ ph©n biÖt theo 4 nhãm: • Nhãm tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn. Nã ®−îc ®ãng, c¾t m¹ch bëi c¸c r¬le ®Çu ra th−êng sö dông r¬le cã tiÕp ®iÓm lµm phÇn tö thao t¸c ®Çu ra. §iÑn ¸p lµm viÖc cña chóng th−êng lµ dßng mét chiÒu d−íi 24V. TiÕp ®iÓm cã kh¶ n¨ng lµm viÖc víi dßng c¾t lín. TiÕp ®iÓm ®iÒu khiÓn th−êng cã c«ng suÊt c¾t vµ dßng lµm viÖc lín h¬n tiÕp ®iÓm b¸o hiÖu. §«i khi ®Ó t¨ng ®é tin cËy thao t¸c ng−êi ta sö dông c¸c cÆp tiÕp ®iÓm kÐp m¾c song song ®Ó gi¶m kh¶ n¨ng tiÕp ®iÓm bÞ hë khi khÐp m¹ch. Trªn h×nh 1- 4 giíi thiÖu s¬ ®å lµm viÖc cã kÕt hîp gi÷a ®Çu vµo vµ ®Çu ra sè víi cuén ®iÒu khiÓn m¸y c¾t. H×nh 1- 4: S¬ ®å lµm viÖc kÕt hîp gi÷a ®Çu vµo/®Çu ra sè cña r¬le sè Khi MC më, cuén c¾t bÞ khãa bëi tiÕp ®iÓm phô 2 cña MC. TiÕp ®iÓm phô 3 ®ãng th× ®Çu vµo sè “MC më” nhËn ®−îc tÝn hiÖu ®iÖn ¸p. Khi tiÕp ®iÓm R¬le ®Çu ra “§ãng MC” khÐp m¹ch, cuén ®ãng C§ cã ®iÖn tiÕp ®iÓm phô MC sÏ khãa cuén ®ãng vµ ®−a cuén c¾t CC vµo t×nh tr¹ng s½n sµng lµm viÖc. §iÖn ¸p biÕn mÊt ë ®Çu vµo I2, ®ång thêi ë ®Çu vµo I1 th«ng b¸o tr¹ng th¸i “MC ®ãng”. 20 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 • Nhãm c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn. Còng sö dông c¸c r¬le cã tiÕp ®iÓm ®Ó ®i b¸o tÝn hiÖu b»ng ®Ìn, cßi vv… • Nhãm tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn ®Ìn LED Trªn mÆt tr−íc cña r¬le th«ng b¸o c¸c th«ng tin c¬ b¶n nhÊt vÒ t×nh tr¹ng lµm viÖc cña r¬le. C¸c tÝn hiÖu nµy kh«ng sö dông tiÕp ®iÓm ®Çu ra v× ®iÖn ¸p lµm viÖc cña ®Ìn LED rÊt bÐ (
§å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 §ã lµ c¸c biÕn dßng, biÕn ¸p ®Çu vµo. Trªn h×nh 1-5 Lµ s¬ ®å khèi c¸c BU,BI víi c¸c bé biÕn ®æi ®Çu vµo. R: §ãng vai trß lµ bé loc dßng. Trong nhiÒu tr−êng hîp ng−êi ta cã thÓ kh«ng sö dông biÕn dßng vµ biÕn ¸p TTK mµ dïng biÕn dßng pha m¾c theo s¬ ®å h×nh sao vµ c¸c biÕn ®iÖn ¸p pha m¾c theo s¬ ®å tam gi¸c hë. 4.2/ C¸c bé läc s¬ bé vµ khuÕch ®¹i. TÝn hiÖu ®Çu ra cña c¸c bé biÕn ®æi tÝn hiÖu ®Çu vµo th«ng qua c¸c bé läc tÇn sè thÊp. Chøc n¨ng cña bé läc nµy lµ cho dßng ®iÖn tÇn sè thÊp ®i qua mµ biªn ®é kh«ng bÞ suy gi¶m, ®ång thêi lµm gi¶m m¹nh dßng ®iÖn ë tÇn sè cao. C¸c bé läc nµy th−êng cã kiÓu L - C . TÝn hiÖu ®Çu ra cña bé biÕn ®æi tÝn hiÖu ch−a thÓ phï hîp ngay víi gi¸ trÞ ®Çu vµo cña bé chuyÓn ®æi t−¬ng tù - sè. V× vËy ng−êi ta th−êng dïng c¸c bé biÕn ®æi vµ khuÕch tÝn hiÖu dßng, ¸p thµnh gi¸ trÞ phï hîp. Trong r¬le sè th× bé khuÕch ®¹it h−êng dïng lµ khuÕch ®¹i thuËt to¸n. 4.3/ Bé chuyÓn ®æi t−¬ng tù-sè (ADC). Trong ADC, tÝn hiÖu ®Çu vµo lµ liªn tôc, tÝn hiÖu sè m· hãa ë ®Çu ra lµ rêi r¹c. Sù chuyÓn ®æi AD ®ßi hái ph¶i lÊy mÉu víi tÝn hiÖu t−¬ng tù ë ®Çu vµo ë nh÷ng thêi ®iÓm quy ®Þnh. Sau ®ã chuyÓn c¸c gi¸ trÞ mÉu ®ã thµnh sè l−îng ®Çu ra. V× vËy, quy tr×nh chuyÓn ®æi AD nãi chung gåm 4 b−íc: lÊy mÉu, nhí mÉu, l−îng tö hãa vµ m· hãa thµnh c¬ sè 2. Tõ 8 gi¸ trÞ vµ ¸p ®Çu vµo ( Ia, Ib, Ic, Io vµ Ua, Ub, Uc, Uo) khi qua bé biÕn ®æi t¹o ra 11 tÝn hiÖu liªn tôc ( Ia, Ib, Ic, Io vµ Ua, Ub, Uc, Uo, Uab, Ubc, Uca). Chóng ®−îc trÝch vµ gi÷ mÉu víi tÇn sè N kho¶ng tõ 8, 12, 16 lÇn trong 1 chu kú 20 ms tïy tõng r¬ le. VÝ dô: R¬le so lÖch N = 8 R¬le kho¶ng c¸ch SEL - 231 N = 16 Bé ADC th−êng cã 12 bite trong ®ã cã 11 bite d÷ liÖu vµ 1 bite dÊu 22 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 H×nh 1- 6: Bé chuyÓn ®æi t−¬ng tù sè nhiÒu d¶i ®o V× tÝn hiÖu ®Çu vµo biÕn thiªn rÊt lín (Dßng Inm cã thÓ ®¹t gi¸ trÞ 100 lÇn dßng ®Þnh møc) nªn ng−êi ta ph¶i sö dông bé ADC 2 d¶i ®o, d¶i ®o víi dßng nhá vµ d¶i ®o víi dßng lín. ViÖc chuyÓn d¶i ®o nµy cã thÓ ®−îc thùc hiÖn theo 2 ph−¬ng ph¸p lµ ph−¬ng ph¸p phÇn mÒm hoÆc ph−¬ng ph¸p phÇn cøng. Trªn h×nh 1 - 6 tr×nh bµy s¬ ®å chuyÓn d¶i ®o b»ng ph−¬ng ph¸p phÇn cøng, khi tÝn hiÖu ®Çu vµo lín (v−ît qu¸ 3,125 lÇn I®m) c¸c bit ®Çu ra sè cña bé chuyÓn ®æi bÞ trµn, bé chuyÓn ®æi sÏ ph¸t tÝn hiÖu cê b¸o ®Ó chuyÓn m¹ch trÝch vµ gi÷ mÉu SH sang lµm viÖc víi d¶i ®o míi b»ng c¸ch thay ®æi hÖ sè khuyÕch ®¹i cña m¹ch. Khi ®ã mçi bit c¬ sè 2 cña bé ADC sÏ cã gi¸ trÞ gÊp 32 lÇn gi¸ trÞ trong chÕ ®é d¶i ®o thÊp. Trong mét sè r¬le sè do tèc ®é thu thËp th«ng tin nhanh, ng−êi ta ph¶i trang bÞ mét bé vi xö lý vµ bé nhí riªng cã c«ng suÊt lín ®Ó ®iÒu khiÓn vµi bé ADC. 5/ C¸c bé läc sè. TÝn hiÖu rêi r¹c nhËn ®−îc ë ®Çu ra cña bé chuyÓn ®æi tiÕp tôc ®−îc xû lý ®Ó sö dông cho c¸c øng dông thuËt to¸n tiÕp theo. Còng gièng nh− bé läc t−¬ng tù, c¸c bé läc sè còng cã thÓ chia thµnh c¸c nhãm sau. • Läc tÇn sè thÊp. • Läc d¶i. 23 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 • Läc tÇn sè cao. • Läc lo¹i bá mét d¶i tÇn sè nµo ®ã (läc ch¾n). Cã 3 chØ tiªu c¬ b¶n ®Ó ®¸nh gi¸ ho¹t ®éng cña mét bé läc sè trong c¸c øng dông b¶o vÖ vµ ®iÒu khiÓn. TruyÒn c¸c thµnh phÇn cÇn thiÕt cña tÝn hiÖu víi ®é chÝnh x¸c tháa ®¸ng vµ lo¹i bá cã hiÖu qu¶ tÊt c¶ c¸c nhiÔu. TÝn hiÖu ®Çu ra nhanh chãng æn ®Þnh khi tÝn hiÖu ®Çu vµo thay ®æi m¹nh. Sö dông tèi thiÓu c¸c kh¶ n¨ng cña hÖ thèng nh− tÝnh to¸n lµ Ýt nhÊt . §¸ng tiÕc lµ c¸c yªu cÇu trªn l¹i m©u thuÉn víi nhau vµ mçi bé läc ®Òu ph¶i hßa hîp chóng 6/ Bé nguån dïng cho r¬le sè. Ngoµi tÝn hiÖu lÊy tõ BI, BU ®Ó cho r¬le sè lµm viÖc ®−îc nã ph¶i ®−îc cÊp nguån tõ bªn ngoµi. Nguån nµy th−êng lµ nguån mét chiÒu cÊp tõ ¾cquy hoÆc tõ bé chuyÓn ®æi xoay chiÒu - mét chiÒu (AC/DC). Trong r¬le sè nguån mét chiÒu th−êng cã ®iÖn ¸p sau: 24, 30, 48, 60, 110, 220V. Trong r¬le sè cã bé chuyÓn ®æi mét chiÒu - mét chiÒu (DC/DC) sö dông ®iÖn ¸p mét chiÒu cao ë ®Çu vµo ®Ó t¹o ra c¸c ®iÖn ¸p thÊp h¬n ë ®Çu ra phôc vô cho c¸c môc ®Ých kh¸c nhau nh− nu«i vi m¹ch sè, bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n, ®iÒu khiÓn cuén ®ãng, c¾t cña r¬le ®Çu ra. Møc ®iÖn ¸p th−êng sö dông lµ 5, 12, 15 vµ 24V. Trªn h×nh 1- 7 giíi thiÖu s¬ ®å khèi cña bé nguån DC/DC dïng cho r¬le b¶o vÖ. H×nh 1-7: Bé nguån mét chiÒu DC/DC cña R¬le sè 24 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 Ng−êi ta cho ®iÖn ¸p ®Çu vµo Eb cã mét gi¸ trÞ d· nªu ë trªn. Nhê cã bé läc cao tÇn Hf-ft vµ bé läc ®Çu vµo ft, c¸c thµnh phÇn chu kú bÞ lo¹i bá. TiÕp ®iÓm ®iÖn tö SW ®−îc ®ãng më tïy theo tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn lÊy tõ bé biÕn ®iÖu theo ®é réng xung Mn. M¹ch ¸p ®Çu ra lµm viÖc theo chÕ ®é ph©n chia thêi gian mçi cÊp ¸p sÏ lÇn l−ît ®−îc so s¸nh víi gi¸ trÞ ng−ìng, ë ®©y m¹ch ng−ìng Sn bao gåm ®ièt æn ¸p vµ ®iÖn trë so s¸nh, ¸p sai lÖch so víi gi¸ trÞ ng−ìng sÏ ®−îc bé Mn biÕn ®æi thµnh ®é réng xung. Bé t¹o xung/chia tÇn Os/Di t¹o tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn sÏ më tiÕp ®iÓm ®iÖn tö l©u hay chãng tïy thuéc vµo ¸p vi sai. Nhê cã m¹ch ph¶n håi ©m t¹i s¬ ®å tæng hîp ¸p In, ¸p nµy ®−¬c ®iÒu chØnh vÒ kh«ng, khi ®ã ®iÖn ¸p ra sÏ ®¹t b»ng gi¸ trÞ ng−ìng vµ ®−îc bé khuÕch ®¹i ®Çu ra OP khuÕch ®¹i c«ng suÊt vµ gi÷ l¹i trªn c¸c tô ¸p ®Çu ra. §iÖn ¸p ®Çu ra 6.6 V vµ ± 19.5 V ®−îc c¸c vi m¹ch æn ¸p7805, 7815 vµ 7915 ®−a vÒ ®iÖn ¸p 5 V, 15 V ®Ó ®i nu«i c¸c vi m¹ch sè vµ t−¬ng tù. §iÖn ¸p 24 V ®−îc ®−a th¼ng ®Õn cuén ®ãng c¾t cña r¬le ®Çu ra. §Ó c¸c bé æn ¸p lµm viÖc tèt, c¸c ®iÖn ¸p ra cña bé chuyÓn ®æi DC/DC ph¶i cao h¬n mét chót so víi ®iÖn ¸p ®Þnh møc cña c¸c vi m¹ch æn ¸p. NÕu v× nguyªn nh©n nµo ®ã ®iÖn ¸p ®Çu ra bÞ suy gi¶m, bé ph¸t hiÖn gi¶m ¸p Uvm sÏ ph¸t tÝn hiÖu c¶nh b¸o. 7/ Cæng vµo ra th«ng tin tuÇn tù. ¦u ®iÓm næi bËt cña r¬le sè lµ nã cã kh¶ n¨ng trao ®æi th«ng tin víi thiÕt bÞ ë xa. Chøc n¨ng nµy ®−îc thùc hiÖn th«ng qua gi¾c c¾m ch÷ D cã 9 hoÆc 25 ch©n ®Æt ë mÆt tr−íc hay mÆt sau cña r¬le. §ã chÝnh lµ c¸c cæng vµo ra th«ng tin tuÇn tù ®−îc nèi tíi bé giao diÖn vµo/ra th«ng tin sè. Bé giao diÖn nµy cã nh÷ng chøc n¨ng sau: • Phèi hîp gi÷a bé phËn truyÒn th«ng tind¹ng song song bªn trong r¬le sè víi bé phËn truyÒn th«ng tin tuÇn tù ë bªn ngoµi. • §ång bé vÒ mÆt thêi gian gi÷a phÇn thu vµ phÇn ph¸t. B×nh th−êng c¸c bé thu vµ ph¸t thuéc c¸c thiÕt bÞ kh¸c nhau nªn th«ng tin trong chóng®−îc truyÒn víi tèc ®é kh¸c nhau. V× vËy ph¶i ®ång bé hãa chÕ ®é lµm viÖc cña hai phÝa vÒ mÆt thêi gian. • Phèi hîp vÒ møc ®iÖn ¸p vµ m· sè cña tÝn hiÖu ®−îc truyÒn. 25 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
§å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 §Ó c¸c thiÕt bÞ thu ph¸t cã thÓ lµm viÖc cã hiÖu qu¶ vµ kh«ng gÆp r¾c rèi khi lµm viÖc phèi hîp, tõ l©u ng−êi ta ®· ®Æt ra tiªu chuÈn cho c¸c cæng vµo ra tÝn hiÖu tuÇn tù trong c¸c thiÕt bÞ sè. §ã lµ tiªu chuÈn RS-232C, víi gi¾c c¾m ch÷ D dao ®éng tõ 4 ®Õn 37 ch©n (4, 9, 15, 25, 37 ch©n). Trong c¸c r¬le sè th−êng dïng lo¹i gi¾c c¾m 9 ch©n vµ lo¹i 25 ch©n. ChuÈn RS-232 quy ®Þnh møc ¸p, tèc ®é truyÒn vµ chøc n¨ng cña c¸c ch©n cña gi¾c. §Ó truyÒn tÝn hiÖu xa h¬n vµ nèi tíi nhiÒu thiÕt bÞ ®Çu cuèi h¬n ng−êi ta dïng chuÈn RS-485. Nguyªn lý lµm viÖc cña giao diÖn vµo/ra sè liÖu tuÇn tù. TÝn hiÖu tuÇn tù ®−îc trao ®æi víi r¬le th«ng qua th«ng tin h÷u tuyÕn hoÆc c¸p quang, trong mäi tr−êng hîp ®−îc ®−a vÒ d¹ng m· sè tuÇn tù hoÆc song song. Bé phËn chÝnh cña thiÕt bÞ giao diÖn lµ m¹ch thu ph¸t v¹n n¨ng kh«ng ®ång bé UART, thùc chÊt lµ bé ghi dÞch ®−îc chÕ t¹o thµnh vi m¹ch chuÈn. Vi m¹ch nµy gåm 3 phÇn chÝnh: ®Çu thu, ®Çu ph¸t vµ m¹ch ®iÒu khiÓn. NhiÖm vô cña nã lµ phèi hîp 2 thiÕt bÞ cã xung ®ång bé kh¸c nhau theo ph−¬ng thøc gäi lµ th«ng tin liªn l¹c kh«ng ®ång bé. §iÒu nµy cã nghÜa lµ c¸c bit th«ng tin ®−îc trao ®æi qua l¹i kh«ng kÌm theo tÝn hiÖu ®ång bé thêi gian ®Ó chØ ®iÓm ®Çu vµ ®iÓm cuèi cña gãi th«ng tin. Trªn ®−¬ng truyÒn c¸c bit d÷ liÖu cã thÓ bÞ sai lÖch v× vËy, ®Ó ph¸t hiÖn ra sai lÖch cña gãi th«ng tin ng−êi ta sö dông thªm bit “ch½n lÎ” (Parity) ®Æt ë vÞ trÝ cã nghÜa cao nhÊt (bªn tr¸i) cña bit d÷ liÖu. VÝ dô: M· ASCII cña ch÷ Alµ: 1000001 Sau khi sö dông bite “ch½n lÎ” cã m·: 11000001 Bite ch½n lÎ lµ: 1 Cã 2 kiÓu bite “ch½n lÎ” lµ ch½n vµ lÎ. NÕu bit theo kiÓu lÎ th× tæng c¸c sè 1 trong c¸c bit d÷ liÖu céng víi bit “ch½n lÎ” ph¶i lµ sè lÎ. NÕu bite theo kiÓu ch½n th× tæng c¸c sè 1 trong c¸c bit d÷ liÖu céng víi bit “ch½n lÎ” ph¶i lµ sè ch½n. Bit “ch½n lÎ”do ®Çu ph¸t tÝnh to¸n vµ ghi l¹i. §Çu thu nhËn d÷ liÖu sÏ kiÓm tra bit “ch½n lÎ” vµ khi ph¸t hiÖn ra lçi sai sÏ yªu cÇu ®Çu ph¸t cña tÝn hiÖu ngo¹i vi ph¸t l¹i. Trªn h×nh vÏ giíi thiÖu gi¾c c¾m 25 ch©n. 26 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi