ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
RƠLE SỐ BẢO VỆ CÁCH ĐIỆN
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
- 2 -
2
MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................1
CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ VÀ NHIỆM VỤ THƯ.....................5
I. Đặt vấn đề ..........................................................................................................5
II. Các nhiệm vụ , chức năng của rơle số bảo vệ cách điện:..............................5
III.Nhiệm vụ cụ thể của Rơle số bảo vệ cách điện cho một động cơ tại nhà
máy phân đạm Hà Bắc .........................................................................................6
CHƯƠNG 2:TỔNG QUAN VỀ RƠLE SỐ.........................................7
I. Tổng quan về sự phát triển của Rơle số...........................................................7
II. Các chức năng của rơle số..............................................................................8
2.1 .Chức năng đo lường :..............................................................................8
2.2. Chức năng lấy mẫu và canh sự cố..........................................................8
2.3. Chức năng bảo vệ rơle và ghi chép sự cố...............................................9
2.4. Chức năng chống sự cố...........................................................................9
2.5. Chức năng tự động đóng lại....................................................................9
2.6. Chức năng giao tiếp với người dùng.......................................................9
III. Các chủng loại Rơle thành bộ ngày nay.......................................................9
3.1.Đường đây truyền tải................................................................................9
3.2. Đường dây phân phối............................................................................10
3.3. Bảo vệ máy biến áp ...............................................................................10
3.4. Bảo vệ môtơ...........................................................................................10
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TỔNG QUÁT............................................11
I.Phương hướng giải quyết vấn đề ....................................................................11
II.Giới thiệu về một số vi mạch dùng trong thiết bị..........................................16
2.1 Vi điều khiển 89C52 ...............................................................................16
2.3 Đồng hồ thời gian thực DS12887...........................................................32
CHƯƠNG 4:TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CHI TIẾT.............................39
I.Tính toán thiết kế mạch đo:.............................................................................39
II .Mạch số hoá:..................................................................................................41
III. Hiển thị kết quả đo:......................................................................................42
IV. Bàn phím chức năng ....................................................................................47
V. EEPRROM .....................................................................................................51
VI. Ghép nối máy tính. .......................................................................................52
CHƯƠNG 5. THIẾT KẾ PHẦN MỀM.............................................54
I. Lưu đồ thuật toán cho vi điều khiển: .............................................................54
1. Lưu đồ thuật toán cho chương trình khởi tạo:.........................................54
2. Lưu đồ chương trình phục vụ ngắt phím:.................................................55
3. Lưu đồ chương trình phục vụ phím FUNC:.............................................56
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
- 3 -
3
4. Lưu đồ chương trình phục vụ phím INC:.................................................57
6. Lưu đồ chương trình phục vụ phím OK: ..................................................59
7. Chương trình phục vụ ngắt RTC ..............................................................60
8. Chương trình phục vụ ngắt truyền tin ......................................................61
II.thiết kế giao diện trên PC bằng Visual Basic:
1. Giao diện..........................................................................................
2. lưu đồ chương trình nhận bản tin của máy tính....................................
CHƯƠNG 6: CHẠY THỬ, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
PHỤ LỤC:
I. Chương trình phần mềm cho vi điều khiển của Rơle số bảo vệ cách điện.
II. Chương trình phần mềm cho Giao diện trên PC với rơle cách điện.
III. Tài liệu tham khảo.
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
- 4 -
4
Lời nói đầu:
Ngày nay, sự phát triển của công nghệ vi điện tử, kỹ thuật vi xử lý đã tạo ra những
bước ngoặt cho quá trình tự động hoá sản xuất cũng như các hoạt động xã hội khác. Điều
này đã mang lại những lợi ích to lớn: mở rộng chức năng của hệ thống, nâng cao độ tin
cậy, giảm giá thành sản phẩm. Tuy nhiên, việc triển khai ứng dụng những tiến bộ nói trên
vào nước ta còn nhiều hạn chế.
Việc nghiên cứu thiết kế những thiết bị sử dụng những tiến bộ này là cần thiết.
Em thực hiện đồ án nghiên cứu và thiết kế Rơle số bảo vệ cách điện sử dụng Vi điều
khiển với sự hướng dẫn của PGS. Nguyễn Bình Thành và ThS.Trần Văn Tuấn. Nhằm mục
đích khẳng lại định những kiến thức lý thuyết đã học bằng thực tế nâng cao kỹ năng kinh
nghiệm thiết kế.
Do thời gian ngắn và kinh nghiệm bản thân còn hạn chế nên đề tài chắc chắn không
tránh khỏi những thiếu sót, rất mong được sự góp ý từ phía thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của các thầy, cô trong bộ môn và các
bạn đã giúp em hoàn thành đồ án.
Hà nội, ngày 18 tháng 5 năm 2004
Sinh viên thực hiện
Vũ Trọng Quyền
§å ¸n tèt nghiÖp R¬le sè b¶o vÖ c¸ch ®iÖn
- 5 -
5
CHƯƠNG I. ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ VÀ NHIỆM VỤ THƯ
I. Đặt vấn đề
Tất cả các thiết bị điện, để đảm bảo an toàn cho người vận hành và sử dụng, đều có
vỏ máy không mang điện. Các phần tử mang điện đều được cách điện rất tốt với vỏ máy.
ở những thiết bị điện có công suất lớn yêu cầu vật liệu cách điện phải có chất lượng rất
tốt. Thậm chí cách điện của các thiết bị điện còn phải thường xuyên được theo dõi kiểm
tra, bảo dưỡng và phục hồi nếu không đảm bảo yêu cầu. Đặc biệt là đối với các thiết bị
điện làm việc trong môi trường hoá chất, cách điện của chúng rất dễ bị hư hại, giảm tính
chất cách điện. Việc xảy ra chạm mạch của vỏ máy ở những thiết bị điện có công suất lớn
sẽ gây thiệt hại nghiêm trọng về người và của. Vì vậy phải có một thiết bị luôn theo dõi và
kiểm tra cách điện cho các thiết bị điện. Nếu xảy ra sự cố về cách điện thì phải lập tức cắt
ngay thiết bị điện đó ra khỏi lưới.
Công việc theo dõi và tác động loại trừ thiết bị điện có sự cố về cách điện ra khỏi
lưới điện cũng như báo động về sự cố này, được thực hiện bởi thiết bị có tên là Rơle bảo
vệ cách điện.
II. Các nhiệm vụ , chức năng của rơle số bảo vệ cách điện:
+Đo canh điện trở cách điện của thiết bị điện. Phải đo ngay khi thiết bị đang là việc.
+Khi xảy ra sự cố về cách điện của thiết bị điện phải tác động cắt ngay thiết bị đó ra
khỏi lưới điện. Thông báo về sự cố này bằng đèn báo hoặc còi báo.
+Hiển thị giá trị điện trở đo được.
+Có thể cài đặt các thông số config và thông số setting cho rơle như khoảng đo yêu
cầu chính xác, số đoạn tuyến tính hoá, hệ số tuyến tính hoá trên từng đoạn, điện trở
ngưỡng...
+Ghi lại lịch sử cách điện.
+Truyền tin với phòng điều khiển trung tâm của hệ thống thu thập quản lý và điều
khiển dữ liệu của nhà máy qua cổng truyền thông RS232 hoặc RS485, để người vận hành
có thể đối thoại, cài đặt thông số cho Rơle từ phòng điều khiển trung tâm.