intTypePromotion=1

Hình thành hệ thống điều chỉnh tổng quan về role điện áp thấp

Chia sẻ: 951864273 951864273 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:100

0
156
lượt xem
49
download

Hình thành hệ thống điều chỉnh tổng quan về role điện áp thấp

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngày nay, hầu như hoạt động của con người trong mọi lĩnh vực đều không thể tách khỏi nguồn năng lượng điện, ở nước ta điện năng hầu hết được sản xuất ở những nhà máy nhiệt điện, thủy điện có công suất lớn như: Thủy điện Hòa Bình, thủy điện Đa Nhim, thủy điện Trị An, nhiệt điện Phú Mỹ, nhiệt điện Phả Lại vv…

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Hình thành hệ thống điều chỉnh tổng quan về role điện áp thấp

  1. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W O O §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 N N y y bu bu Giáo trình hình thành hệ thống điều chỉnh tổng quan to to k k lic lic C C w w w m m về role điện®Çu thấp Më áp w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k 1/ §Æt vÊn ®Ò Ngµy nay, hÇu nh− ho¹t ®éng cña con ng−êi trong mäi lÜnh vùc ®Òu kh«ng thÓ t¸ch khái nguån n¨ng l−îng ®iÖn, ë n−íc ta ®iÖn n¨ng hÇu hÕt ®−îc s¶n xuÊt ë nh÷ng nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn, thñy ®iÖn cã c«ng suÊt lín nh−: Thñy ®iÖn Hßa B×nh, thñy ®iÖn §a Nhim, thñy ®iÖn TrÞ An, nhiÖt ®iÖn Phó Mü, nhiÖt ®iÖn Ph¶ L¹i vv… C¸c nhµ m¸y thñy ®iÖn th× ®−îc x©y dùng ë nh÷ng vïng cã vÞ trÝ ®Þa lý thuËn lîi cho viªc x©y dùng nhµ m¸y thñy ®iÖn, cßn c¸c nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn th× ®−îc x©y dùng ë nh÷ng n¬i gÇn nguån nhiªn liÖu, nh−ng hé tiªu thô th× kh«ng chØ nh÷ng hé ë xung quanh nhµ m¸y. VÊn ®Ò ®Æt ra lµ lµm sao truyÒn t¶i ®−îc ®iÖn n¨ng tõ c¸c nhµ m¸y ®Õn c¸c hé tiªu thô mét c¸ch liªn tôc, an toµn vµ kinh tÕ nhÊt. §Ó ®¶m b¶o s¶n l−îng vµ chÊt l−îng ®iÖn n¨ng cÇn thiÕt, t¨ng c−êng ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn cho c¸c hé tiªu thô, ®¶m b¶o an toµn cho thiÕt bÞ vµ sù lµm viÖc æn ®Þnh trong toµn hÖ thèng cÇn ph¶i sö dông mét c¸ch réng r·i cã hiÖu qu¶ c¸c ph−¬ng tiÖn b¶o vÖ, th«ng tin ®o l−êng, ®iÒu chØnh vµ ®iÒu khiÓn tù ®éng trong hÖ thèng ®iÖn. Trong sè c¸c ph−¬ng tiÖn nµy r¬le vµ c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ b»ng r¬le ®ãng vai trß hÕt søc quan träng. Cïng víi sù ph¸t triÓn cña kü thuËt ®iÖn nãi chung vµ hÖ thèng ®iÖn lùc nãi riªng, kü thuËt b¶o vÖ r¬le trong mÊy m−¬i n¨m gÇn ®©y ®· cã nh÷ng biÕn ®æi vµ tiÕn bé rÊt to lín. Nh÷ng thµnh tùu cña kü thuËt b¶o vÖ r¬le hiÖn ®¹i cho ph¸p chÕ t¹o nh÷ng lo¹i b¶o vÖ phøc t¹p víi nh÷ng ®Æc tÝnh kü thuËt kh¸ hoµn h¶o nh»m n©ng cao ®é nh¹y cña c¸c b¶o vÖ vµ tr¸nh kh«ng cho c¸c b¶o vÖ lµm viÖc nhÇm lÉn khi cã nh÷ng ®ét biÕn cña phô t¶i, khi cã nh÷ng h− háng trong m¹ch ®iÖn hoÆc khi cã dao ®éng ®iÖn, nh»m hoµn thiÖn c¸c ph−¬ng ph¸p dù phßng trong c¸c hÖ thèng khi cã h− háng trong c¸c s¬ ®å b¶o vÖ vµ s¬ ®å ®iÒu khiÓn m¸y c¾t ®iÖn còng nh− khi b¶n th©n m¸y c¾t ®iÖn bÞ trôc trÆc vv…hiÖn nay ng−êi ta ®· chÕ t¹o ®−îc c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ r¬le ngµy cµng gän nhÑ, ho¹t ®éng chÝnh x¸c, t¸c ®éng nhanh, ®é an toµn vµ tin cËy rÊt cao. . V× vËy, ®Ó ®¸p øng mét phÇn yªu cÇu nµy t«i quyÕt ®Þnh nghiªn cøu ®Ò tµi: “B¶o vÖ so lÖch m¸y biÕn ¸p sö dông r¬le so lÖch sè 7UT51*” 7 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
  2. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W . O O §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 N N y y bu bu to to k k lic lic C C w w w m m w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k Ch−¬ng 1 Tæng quan vÒ r¬le thuËt sè 1/ Kh¸i niÖm vÒ r¬le b¶o vÖ. 1.1/ Kh¸i niÖm §èi víi c¸c tr¹m biÕn ¸p cao thÕ, còng nh− trong qu¸ tr×nh vËn hµnh hÖ thèng ®iÖn nãi chung, cã thÓ xuÊt hiÖn t×nh tr¹ng sù cè thiÕt bÞ ®−êng d©y hoÆc do chÕ ®é lµm viÖc bÊt th−êng cña c¸c phÇn tö trong hÖ thèng. C¸c sù cè nµy th−êng kÌm theo c¸c hiÖn t−îng dßng ®iÖn t¨ng lªn kh¸ cao vµ ®iÖn ¸p gi¶m thÊp, g©y h− háng thiÕt bÞ vµ cã thÓ lµm mÊt æn ®Þnh hÖ thèng. C¸c chÕ ®é lµm viÖc kh«ng b×nh th−êng lµm cho ®iÖn ¸p vµ tÇn sè lÖch khái giíi h¹n cho phÐp. NÕu t×nh tr¹ng lµm viÖc kÐo dµi th× cã thÓ sÏ xuÊt hiÖn sù cè lan réng. Muèn duy tr× ho¹t ®éng b×nh th−êng cña hÖ thèng vµ c¸c hé tiªu thô ®iÖn khi xuÊt hiÖn sù cè, cÇn ph¶i ph¸t hiÖn cµng nhanh cµng tèt chç sù cè vµ c¸ch ly nã ra khái phÇn bÞ h− háng. Nhê vËy c¸c phÇn cßn l¹i sÏ duy tr× ®−îc ho¹t ®éng b×nh th−êng, ®ång thêi còng gi¶m møc ®é h− h¹i cña phÇn tö bÞ sù cè. Lµm ®−îc ®iÒu nµy chØ cã c¸c thiÕt bÞ tù ®éng míi thùc hiÖn ®−îc. C¸c thiÕt bÞ nµy gäi chung lµ r¬le b¶o vÖ. Trong hÖ thèng ®iÖn r¬le b¶o vÖ sÏ theo dâi mét c¸ch liªn tôc t×nh tr¹ng vµ chÕ ®é lµm viÖc cña tÊt c¶ c¸c phÇn tö trong hÖ thèng ®iÖn. Khi xuÊt hiÖn sù cè r¬le b¶o vÖ sÏ ph¸t hiÖn vµ c« lËp phÇn tö bÞ sù cè nhê m¸y c¾t ®iÖn th«ng qua m¹ch ®iÖn kiÓm so¸t. Khi xuÊt hiÖn chÕ ®é lµm viÖc kh«ng b×nh th−êng r¬le b¶o vÖ sÏ ph¸t tÝn hiÖu vµ tïy theo yªu cÇu cµi ®Æt cã thÓ t¸c ®éng kh«i phôc chÕ ®é lµm viÖc b×nh th−êng hoÆc b¸o ®éng cho nh©n viªn v©n hµnh. Tïy theo c¸ch thiÕt kÕ vµ l¾p ®Æt mµ ph©n biÖt r¬le b¶o vÖ chÝnh, r¬le b¶o vÖ dù phßng: • B¶o vÖ chÝnh trang thiÕt bÞ lµ b¶o vÖ thùc hiÖn t¸c ®éng nhanh khi cã sù cè x¶y ra trong ph¹m vi giíi h¹n ®èi víi trang thiÕt bÞ ®−îc b¶o vÖ. • B¶o vÖ dù phßng ®èi víi cïng trang thiÕt bÞ nµy lµ b¶o vÖ thay thÕ cho b¶o vÖ chÝnh trong tr−êng hîp b¶o vÖ chÝnh kh«ng t¸c ®éng hoÆc trong t×nh tr¹ng söa ch÷a nhá. B¶o vÖ dù phßng cÇn ph¶i t¸c ®éng víi thêi gian lín h¬n thêi gian t¸c ®éng cña b¶o vÖ chÝnh, nh»m ®Ó cho b¶o vÖ chÝnh lo¹i phÇn tö bÞ sù cè ra khái hÖ thèng tr−íc tiªn (khi b¶o vÖ nµy t¸c ®éng ®óng). 9 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
  3. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er . ! ! W W O O §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 N N y y bu bu to to k k lic lic C C w w w m m w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k 1.2/ C¸c yªu cÇu ®èi víi r¬le b¶o vÖ. R¬le b¶o vÖ ph¶i b¶o ®¶m c¸c yªu cÇu c¬ b¶n sau ®©y: • TÝnh chän läc. Lµ kh¶ n¨ng ph©n biÖt c¸c phÇn tö h− háng vµ b¶o vÖ b»ng c¸ch chØ c¾t (c« lËp) c¸c phÇn tö ®ã. TÝnh chän läc lµ yªu cÇu c¬ b¶n nhÊt cña b¶o vÖ r¬le ®Ó b¶o vÖ ®Ó cung cÊp ®iÖn an toµn liªn tôc. NÕu b¶o vÖ t¸c ®éng kh«ng chän läc, sù cè cã thÓ lan réng. CÇn ph©n biÖt 2 kh¸i niÖm c¾t chän läc: Chän läc t−¬ng ®èi: Theo nguyªn t¾c t¸c ®éng cña m×nh, b¶o vÖ cã thÓ lµm viÖc nh− lµ b¶o vÖ dù tr÷ khi ng¾n m¹ch phÇn tö l©n cËn. Chän läc tuyÖt ®èi: B¶o vÖ chØ lµm viÖc trong tr−êng hîp ng¾n m¹ch ë chÝnh phÇn tö ®−îc b¶o vÖ. • T¸c ®éng nhanh: Yªu cÇu nµy chØ cÇn ®¸p øng ®èi víi sù cè ng¾n m¹ch. B¶o vÖ ph¶i t¸c ®éng nhanh ®Ó kÞp thêi c« lËp c¸c phÇn tö h− háng thuéc ph¹m vi b¶o vÖ nh»m: §¶m b¶o tÝnh æn ®Þnh cña hÖ thèng. Gi¶m t¸c h¹i cña dßng ®iÖn ng¾n m¹ch ®èi víi thiÕt bÞ. Gi¶m ¶nh h−ëng cña ®iÖn ¸p thÊp khi ng¾n m¹ch lªn c¸c phô t¶i. B¶o vÖ t¸c ®éng nhanh ph¶i cã thêi gian t¸c ®éng nhá h¬n 0,1 gi©y. • §é nh¹y: B¶o vÖ cÇn t¸c ®éng kh«ng chØ víi c¸c tr−êng hîp ng¾n m¹ch trùc tiÕp mµ c¶ khi ng¾n m¹ch qua ®iÖn trë trung gian. Ngoµi ra b¶o vÖ ph¶i t¸c ®éng khi ng¾n m¹ch x¶y ra trong lóc hÖ thèng lµm viÖc ë chÕ ®é cùc tiÓu tøc lµ mét sè nguån ®−îc c¾t ra nªn dßng ng¾n m¹ch nhá. §é nh¹y ®−îc ®¸nh gi¸ b»ng hÖ sè nh¹y: IN min Knh = IKD (1-1) INmin: Dßng ®iÖn ng¾n m¹ch nhá nhÊt. §èi víi c¸c b¶o vÖ t¸c ®éng theo gi¸ trÞ cùc tiÓu (vÝ dô nh− b¶o vÖ thiÕu ®iÖn ¸p) hÖ sè nh¹y ®−îc x¸c ®Þnh ng−îc l¹i: trÞ sè khëi ®éng chia cho trÞ sè cùc tiÓu. 10 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
  4. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W . O O §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 N N y y bu bu to to k k lic lic C C w w w m m • §é tin cËy: w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k B¶o vÖ ph¶i t¸c ®éng ch¾c ch¾n khi x¶y ra sù cè trong vïng ®−îc giao vµ kh«ng ®−îc t¸c ®éng sai ®èi víi c¸c tr−êng hîp mµ nã kh«ng cã nhiÖm vô t¸c ®éng. Mét b¶o vÖ kh«ng t¸c ®éng hoÆc t¸c ®éng sai cã thÓ dÉn ®Õn hËu qu¶ lµ mét sè lín phô t¶i bÞ mÊt ®iÖn hoÆc sù cè lan réng trong hÖ thèng. 1.3/ C¸c chØ danh cña r¬le ®ang sö dông trong hÖ thèng ®iÖn. - 21: R¬ le kho¶ng c¸ch - 25: R¬le ®ång bé - 26: R¬le nhiÖt ®é - 27: R¬le ®iÖn ¸p thÊp - 32: R¬le ®Þnh h−íng c«ng suÊt - 33: R¬le møc dÇu - 49: R¬le qu¸ t¶i - 50,51: R¬le qu¸ dßng tøc th×, ®Þnh th× - 55: R¬le hÖ sè c«ng suÊt - 59: R¬le qu¸ ¸p - 62: R¬le thêi gian - 63: R¬le ¸p suÊt - 64: R¬le ch¹m ®Êt - 67: R¬le qu¸ dßng cã h−íng - 79: R¬le tù ®ãng l¹i (m¸y c¾t ®iÖn) - 81: R¬le tÇn sè - 85: R¬le so lÖch cao tÇng - 87: R¬le so lÖch däc - 96: R¬le h¬i (m¸y biÕn ¸p) Tïy theo ph¹m vi, møc ®é vµ ®èi t−îng ®−îc b¶o vÖ chØ danh r¬le cã thÓ cã phÇn më réng. Sau ®©y lµ mét sè chØ danh r¬le cã phÇn më réng th«ng dông: - 26.W: R¬le nhiÖt ®é cuén d©y m¸y biÕn ¸p - 26.O: R¬le nhiÖt ®é dÇu (m¸y biÕn ¸p, bé ®æi nÊc m¸y biÕn ¸p) - 51P, 51S: R¬le qu¸ dßng ®iÖn ®Þnh th× phÝa s¬ cÊp, thø cÊp m¸y biÕn ¸p - 50REF: R¬le qu¸ dßng tøc th× chèng ch¹m ®Êt trong thiÕt bÞ (MBA). - 67N: R¬le qu¸ dßng ch¹m ®Êt cã h−íng - 87B: R¬le so lÖch däc b¶o vÖ thanh c¸i - 87T: R¬le so lÖch däc b¶o vÖ m¸y biÐn ¸p 11 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
  5. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! W W . O O §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 N N y y bu bu to to k k lic lic C C w w w m m w w w w o o - 96-1: R¬le h¬i cÊp mét .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k - 96-2: R¬le h¬i cÊp 2 (t¸c ®éng c¾t m¸y c¾t ®iÖn) 2/ CÊu t¹o chung cña r¬le sè sö dông bé vi xö lý. 2.1/ S kh i c a r le s s d ng b vi x lý Hình 1-1: S kh i c a 1 r le s s d ng b vi x lý Thông tin v i t ng b o v s c a vào r le qua u vào t ng t và u vào s . B ph n bi n i u vào s l c và khu ch i tín hi u t ng t thành i l ng phù h p v i u vào c a b chuy n i t ng t - s . T i ây tín hi u t ng t s c chuy n i thành giá tr t l v i thông tin u vào. B vi x lý s làm vi c theo ch ng trình ch a trong b nh l p trình c EPROM ho c ROM. Nó so sánh thông tin u vào v i giá tr t chøa trong b nh xóa ghi b ng i n EEPROM. Các phép tính trung gian c l u gi t m th i trong b nh RAM. • Khi có s c x y ra, b vi x lý s phát tín hi u s i u khi n các r le u ra b ph n vào/ra s óng ho c khép m ch. • Ng i s d ng có th trao i thông tin v i r le thông qua bàn phím và màn hình m t tr c r le. Tr ng thái làm vi c c a r le có th hi n th trên các èn LED t i ây. R le liên l c v i bên ngoài ho c trung tâm iu qua c ng thông tin tu n t . Toàn b ph n c ng c a r le c cung c p b i b chuy n i ngu n 1chi u/1chi u v i các c p i n áp khác nhau. Ngu n cung c p 1 chi u bên ngoài 12 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
  6. h a n g e Vi h a n g e Vi XC XC e e F- F- w w PD PD er er ! ! . W W O O §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 N N y y bu bu to to k k lic lic C C w w w m m w w w w o o .c .c .d o .d o c u -tr a c k c u -tr a c k có th là cquy ho c b ngu n xoay chi u - 1chi u l y t l i i n 220v ho c 380v. 2.2/ Dùng ch ng trình ph n m m i u khi n ph n c ng. M t trong nh ng i m khác bi t n i b t v m t công ngh c a r le s so v i r le th h c là k thu t s d ng ph n m m i u khi n ph n c ng, th c ch t chúng là các bít thông tin ® c x p x p theo các trình t qui nh g i là l nh và c ch a trong các b nh khác nhau. Khi r le c c p ngu n, b vi x lý và các linh ki n ph n c ng khác s ho t ng tuân theo s h ng d n c a t p lÖnh này theo m t ch ng trình nh tr c nh ó r le có th ho t ng c l p nh m t ph n t t ng. Các ch ng trình ph n m m c a r le s phân thành 2 nhóm l n: Ph n m m h th ng và ph n m m ng d ng. 2.2.1/ Ch ng trình ph n m m h th ng. Ph n m m h th ng bao g m ch c n ng t ki m tra và báo l i, vào/ra thông tin và ch c n ng x lý a nhi m. Nó chi ph i s ho t ng qua l i gi a các b ph n ph n c ng, t o môi tr ng ph n m m cho các ng d ng khác nhau có th ch y và ho t ng hi u qu . Tóm l i ây là ph n m m c s mà b t c thi t b k thu t s nào c ng ph i c trang b nó ho t ng c. 2.2.1.1/ Ch ng trình t ki m tra khi óng ngu n Các r le s hi n nay cho phép ki m tra kh n ng làm vi c c a các ph n t chính c a ph n c ng ngay sau khi r le c c p ngu n và hi n th k t qu ki m tra lên màn hình. Các ph n t này có th là: b vi x lý, các b nh , b ngu n cung c p v i các i n áp chu n, ng b th i gian, các èn báo, các b ki m tra ng t vào ra thông tin, b chuy n i t ng t / s vv…k t qu ki m tra có th là “t t” , “báo ng”, và “h h ng”. Tín hi u “báo ng” th ng ch dùng cho b ngu n DC/DC, khi các i n áp nuôi các vi m ch v t qua giá tr c nh báo nào ó. Khi có “h h ng” r le s ch y l i ch ng trình ki m tra m t vài l n và ph thu c vào d ng s c các ch ng trình ph n m m s c g ng ph c h i r le ra kh i tr ng thái s c . N u ph c h i không thành công chúng s khóa các ch c n ng c a r le và a ra tín hi u thông báo lên màn hình. 2.2.1.2/ Ch ng trình h th ng vào/ra c s (BIOS) Ch ng trình này cung c p m t giao di n nh m t ng thích hoàn toàn các ch ng trình ng d ng v i c s ph n c ng c a r le. ó là t p h p các chu trình i u khi n các linh ki n ph n c ng cho phép ng i l p trình ng d ng giám sát và truy n các d li u qua các b ph n vào/ra m t cách d dàng. V i 13 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
  7. . §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
  8. . §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
  9. . §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
  10. . §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
  11. . §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
  12. . §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
  13. . §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
  14. . §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 (
  15. . §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
  16. . §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
  17. . §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
  18. . §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
  19. . §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 lΔ (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 lΔ cã m·: 11000001 Bite ch½n lÎ lµ: 1 Cã 2 kiÓu bite “ch½n lΔ 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 lΔ 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 lΔ ph¶i lµ sè ch½n. Bit “ch½n lΔdo ®Çu ph¸t tÝnh to¸n vµ ghi l¹i. §Çu thu nhËn d÷ liÖu sÏ kiÓm tra bit “ch½n lΔ 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
  20. . §å ¸n tèt nghiÖp TrÇn V¨n Quúnh - §iÖn 46 H×nh 1 - 8: Nguyªn lý lµm viÖc cña giao diÖn th«ng tin tuÇn tù Ch©n 1 vµ 7 nèi ®Êt, ch©n 2 (TD) lµ ®−êng truyÒn d÷ liÖu theo mét chiÒu tíi thiÕt bÞ bªn ngoµi. C¸c tÝn hiÖu tuÇn tù ®−îc truyÒn tõ ®Çu ph¸t cña bé UART tíi ®Çu vµo ®¶o (-) cña bé K§TT lµm viÖc theo chÕ ®é so s¸nh. NÕu tÝn hiÖu hiÖn t¹i (-) lµ 5 V vµ cao h¬n ®iÖn ¸p 1.5 V t¹i (+), ®iÖn ¸p ®Çu ra cña bé K§TT sÏ lµ - 12V, t−¬ng øng víi møc logic 1. NÕu tÝn hiÖu vµo t¹i (-) lµ 0 V vµ nhá h¬n ®iÖn ¸p t¹i (+), ®iÖn ¸p ®Çu ra cña bé K§TT sÏ lµ +12V, t−¬ng øng víi møc logic 0. Ch©n 3 (RD) lµ ®−êng nhËn d÷ liÖu cña ®Çu vµo tuÇn tù. C¸c tÝn hiÖu ngo¹i vi truyÒn tÝn hiÖu tíi r¬le qua ch©n nµy vµ ®ièt t¹o ng−ìng ®Õn ®Çu vµo ®¶o (-) cña bé Comparator. §Çu vµo kh«ng ®¶o cña nã ®−îc gi÷ ë 2V, khi ®iÖn ¸p v−ît qu¸ 2.5V ®ièt sÏ th«ng m¹ch, bé Comparator dÉn ®iÖn theo chiÒu tõ ®Çu ra tíi ®Çu vµo vµ ®iÖn ¸p ®Çu ra cña nã tôt xuèng 0V t−¬ng øng víi møc logic 0. Khi tÝn hiÖu ®Çu vµo nhá h¬n +2.5V, bé Comparator sÏ kh«ng dÉn ®iÖn, ®iÖn ¸p ë ®Çu ra lµ +5V t−¬ng øng víi møc logic 1. Khi tÝn hiÖu ®Çu vµo ®æi tr¹ng th¸i, ®Çu ra cña bé Comparator còng thay ®æi vµ lµm cho c¸c bit cña thanh ghi dÞch cung thay ®æi tõ D0 ®Õn D7. 27 Khoa C¬ §iÖn – Tr−êng §HNNI-Hµ Néi
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản