Giáo trình Thiết bị điện - Phần thứ hai: Thiết bị điện hạ áp
PHÁN THÆ HAI
THIÃT BË ÂIÃN HA AP
Chæång 6.
RÅLE
6.1. KHAI NIÃM CHUNG VÃ RÅLE
Råle la mät loai thiãt bë âiãn tæ âäng ma tên hiãu âáu ra thay âäi nhay cáp khi tên hiãu âáu vao
âat nhæng gia trë xac âënh. Råle la thiãt bë âiãn dung âã âong càt mach âiãn âiãu khiãn, bao vã va âiãu
khiãn sæ lam viãc cua mach âiãn âäng læc.
1. Cac bä phán (cac khäi) chênh cua råle
+ Cå cáu tiãp thu( khäi tiãp thu)
Co nhiãm vu tiãp nhán nhæng tên hiãu âáu vao va biãn âäi no thanh âai læång cán thiãt cung cáp
tên hiãu phu håp cho khäi trung gian.
+ Cå cáu trung gian( khäi trung gian)
Lam nhiãm vu tiãp nhán nhæng tên hiãu âæa âãn tæ khäi tiãp thu va biãn âäi no thanh âai læång
cán thiãt cho råle tac âäng.
+ Cå cáu cháp hanh (khäi cháp hanh)
Lam nhiãm vu phat tên hiãu cho mach âiãu khiãn.
Vê du cac khäi trong cå cáu råle âiãn tæ hçnh 6-1.
-Cå cáu tiãp thu å âáy la cuän dáy.
-Cå cáu trung gian la mach tæ nam chám âiãn.
-Cå cáu cháp hanh la hã thäng tiãp âiãm.
Y
X
Hçnh 6-1: Så âä khäi cua råle âiãn tæ
2. Phán loai råle
Co nhiãu loai råle våi nguyãn lê va chæc nàng lam viãc rát khac nhau. Do váy co nhiãu cach âã
phán loai råle:
a) Phán loai theo nguyãn lê lam viãc gäm cac nhom
+ Råle âiãn cå (råle âiãn tæ, råle tæ âiãn, råle âiãn tæ phán cæc, råle cam æng,...).
+ Råle nhiãt.
+ Råle tæ.
+ Råle âiãn tæ -ban dán, vi mach.
+ Råle sä.
b) Phán theo nguyãn lê tac âäng cua cå cáu cháp hanh
+ Råle co tiãp âiãm: loai nay tac âäng lãn mach bàng cach âong må cac tiãp âiãm.
+ Råle khäng tiãp âiãm (råle ténh): loai nay tac âäng bàng cach thay âäi âät ngät cac tham sä cua
cå cáu cháp hanh màc trong mach âiãu khiãn nhæ: âiãn cam, âiãn dung, âiãn trå,...
58
c) Phán loai theo âàc tênh tham sä vao
+ Råle dong âiãn.
+ Råle âiãn ap.
+ Råle cäng suát.
+ Råle täng trå,...
d) Phán loai theo cach màc cå cáu
+ Råle så cáp: loai nay âæåc màc træc tiãp vao mach âiãn cán bao vã.
+ Råle thæ cáp: loai nay màc vao mach thäng qua biãn ap âo læång hay biãn dong âiãn.
e) Phán theo gia trë va chiãu cac âai læång âi vao råle
+Råle cæc âai.
+Råle cæc tiãu.
+Råle cæc âai-cæc tiãu.
+Råle so lãch.
+Råle âënh hæång.
...
3. Âàc tênh vao -ra cua råle
Quan hã giæa âai læång vao va ra cua råle nhæ hçnh 6-2.
Khi x biãn thiãn tæ 0 âãn x2 thç y = y1 âãn khi x= x2 thç
y tàng tæ y = y1 âãn y = y2 (nhay bác). Nãu x tàng tiãp thç
Y
Y2
Y1
y khäng âäi y = y2 . Khi x giam tæ x2 vã lai x1 thç y = y2
âãn x = x1 thç y giam tæ y2 vã y = y1.
Nãu goi:
+ X = X2= Xtâ la gia trë tac âäng råle.
+ X = X1 = Xnh la gia trë nha cua råle.
Thç hã sä nha:
X
X1
X2
Hçnh 6-2: Âàc tênh vao-ra cua råle
X1 Xnh
X2 Xtâ
Knh
=
=
4. Cac thäng sä cua råle
a) Hã sä âiãu khiãn råle
Pâk
Kâk
=
, våi:
Ptâ
+Pâk la cäng suát âiãu khiãn âënh mæc cua råle, chênh la cäng suát âënh mæc cua cå cáu cháp
hanh.
+Ptâ la cäng suát tac âäng, chênh la cäng suát cán thiãt cung cáp cho âáu vao âã råle tac âäng.
Våi råle âiãn tæ Pâk la cäng suát tiãp âiãm (nghéa la cäng suát tiãp âiãm cho phep truyãn qua). Ptâ
la cäng suát cuän dáy nam chám hut.
Cac loai råle khac nhau thç Knh va Kâk cung khac nhau.
b) Thåi gian tac âäng
La thåi gian kã tæ thåi âiãm cung cáp tên hiãu cho âáu vao, âãn luc cå cáu cháp hanh lam viãc.
Våi råle âiãn tæ la quang thåi gian cuän dáy âæåc cung cáp dong (hay ap) cho âãn luc hã thäng tiãp âiãm
âong hoan toan (våi tiãp âiãm thæång må) va må hoan toan (våi tiãp âiãm thæång âong).
Cac loai råle khac nhau ttâ cung khac nhau.
+ttâ < 1.10-3[s] : råle khäng quan tênh.
+ttâ = (1 ÷ 50).10-3 [s]: råle tac âäng nhanh.
59
+ttâ > 150.10-3[s]: råle thåi gian.
Mät sä vê du vã råle âiãn cå
Bang 6-1: Rå le âiãn cå
Pâk[W]
Loai råle.
Råle âiãn tæ :
Ptâ[W]
Kâk
5÷5000
ttâ[10-3s]
1÷2000
10-1÷10-3
10÷104
Råle tæ âiãn :
10-9÷10-4
10-2÷102
0,1÷2
104÷108
102÷104
10÷500
1÷100
Råle cam æng :
10-1÷103
6.2. RÅLE ÂIÃN TÆ
1. Nguyãn lê lam viãc
Sæ lam viãc cua loai råle nay dæa trãn nguyãn lê âiãn tæ. Xet mät råle nhæ hçnh 6-3. Khi cho
dong âiãn i âi vao cuän dáy cua nam chám âiãn thç nàp se chëu mät læc hut F. Læc hut âiãn tæ âàt vao nàp
:
⎧δ : khe hå
2
K.i
⎪
F =
, våi : i:dong âiãn
⎨
2
⎪
δ
K : la hã sä (xem chæång 5)
⎩
Khi dong âiãn vao cuän dáy i > Itâ (dong âiãn tac âäng) thç læc F hut nàp va khi læc F tàng thç
khe hå giam (δ giam) lam âong tiãp âiãm (do tiãp âiãm âæåc gàn våi nàp).
Khi dong âiãn i ≤ Itv (dong trå vã) thç læc lo xo
Flo xo > F (læc âiãn tæ) va rå le nha.
I
I
tv
Tè sä: K
=
âæåc goi la hã sä tråvã .
tv
tâ
4
+ Råle dong cæc âai Ktv < 1.
+ Råle dong cæc tiãu Ktv > 1.
Råle cang chênh xac thç Ktv cang gán 1.
Pâk
3
5
iâk
Kâk
=
hã sä âiãu khiãn cua råle.
2
Ptâ
1
⎧
P
:cäng suát âiãu khiãn.
⎪
⎨
âk
Våi
P
:cäng suát tac âäng cua råle.
⎪
⎩
tâ
Hçnh 6-3: Cáu truc chung
Råle cang nhay Kâk cang lån.
Khoang thåi gian tæ luc dong âiãn i bàt âáu lån
cua råle âiãn tæ
hån Itâ âãn luc chám dæt sæ hoat âäng cua råle goi la thåi gian tac âäng ttâ.
Sä lán tac âäng trong mät âån vë thåi gian (giå) goi la tán sä tac âäng.
Råle âiãn tæ phán ra hai loai:
2
U
R'
U
+ Råle mät chiãu thç I =
nãn ta tênh F = K'.
co U la âiãn ap âàt vao cuän dáy.
2
δ
+ Råle xoay chiãu : læc F = 0 (tán sä 2f) khi I = 0. Gia trë trung bçnh cua læc hut se
I2
U2
la: Ftb = k" , nãu cuän dáy âàt song song våi nguän âiãn ap U thç Ftb = k"
.
δ2
δ2
60
Nam chám xoay chiãu khi læc F = 0 lo xo keo nàp ra, do váy råle loai nay khi lam viãc co rung
âäng gáy tiãng kãu, âã han chã ngæåi ta sæ dung dung vong ngàn mach.
Råle âiãn tæ co cac âàc âiãm:
- Cäng suát âiãu khiãn Pâk tæ vai W âãn hang nghçn W.
- Cäng suát tac âäng Ptâ tæ vai phán W âãn hang tràm W.
Hçnh 6-4 :Mät sä loai råle âiãn tæ
a)råle dong diãn va âiãn ap; b)råle trung gian; c)råle thåi gian
- Hã sä âiãu khiãn Kâk = (5 ÷ 20).
- Thåi gian tac âäng ttâ = (2 ÷ 20)ms.
2. Nhæåc âiãm cua råle âiãn tæ
Cäng suát tac âäng Ptâ tæång âäi lån, âä nhay tháp, Kâk nho. Hiãn nay co xu hæång cai tiãn æng
dung vát liãu sàt tæ måi san xuát cac loai råle âã tàng Kâk.
3. Mät sä loai råle âiãn tæ
a) Råle dong âiãn va âiãn ap loai ∋T (hçnh 6-4a).
b) Råle trung gian (hçnh 6-4b). Nhiãm vu chênh cua råle trung gian la khuãch âai tên hiãu âiãu khiãn, no
thæång nàm å vë trê trung gian giæa cac råle khac. Âàc âiãm råle trung gian co cå cáu âiãu chènh âiãn ap
tac âäng âã co thã tac âäng khi âiãn ap tàng giam trong khoang ± 15% Uâm.
c) Råle thåi gian âiãn tæ (hçnh 6-4c) khi tæ thäng φ0 giam thç sæc âiãn âäng e chäng sæ giam âã duy trç
thåi gian khoang t = (0,5 ÷ 5)s.
4. Råle phán cæc
Råle phán cæc la mät dang cua råle âiãn tæ co thãm tæ thäng phán cæc do nam chám vénh cæu tao
nãn. Chuyãn âäng cua nàp phu thuäc vao chiãu dong trong cuän dáy. Khi chæa co dong âiãn thç phán
âäng råle âa å mät trong hai vë trê do læc hut tæ træång nam chám vénh cæu.
61
Mach tæ nam chám vénh cæu
co cáu truc sao cho mät phêa khe hå
khäng khê lån con mät phêa nho âã khi
cho dong vao cuän dáy nam chám thç
täng læc hut âiãn tæ cua cuän dáy va
nam chám vénh cæu phán cæc hai bãn
khäng bàng nhau, nàp bë hut vã mät
bãn, læc hut nam chám vénh cæu lam
nhiãm vu giæ nàp khi càt âiãn cuän
dáy. Muän nàp chuyãn âäng ngæåc lai
thç phai âäi chiãu dong âiãn âã âäi
chiãu læc hut âiãn tæ. Hai kiãu råle
phán cæc nhæ hçnh 6-5.
Hçnh 6-5: Råle phán cæc
Loai nay co æu âiãm chênh la âä nhay cao kêch thæåc gon thåi gian tac âäng nhanh cå (2 ÷ 3).10-
3s , cho phep thao tac våi tán sä lån.
6.3. RÅLE ÂIÃN ÂÄNG
1. Nguyãn lê
Theo nguyãn tàc, råle âiãn âäng co hai cuän dáy nhæ hçnh 6-6.
Khi co dong qua cuän dáy 1 la i1 va cuän dáy 2 co dong âiãn i2. Tai vë trê nhæ hçnh 6.6 ta co cam
æng tæ B12 = K’.i1 va co læc âiãn tæ F = K”.B12.i2 hay læc F = K1”.i1.i2 se sinh ra mä men M = Ki1i2 âàt lãn
cuän dáy 2, lam cuän dáy 2 quay va âong tiãp âiãm.
Nãu hai cuän âæåc màc näi tiãp thç i1 = i2 = i co M =
1
Ki2 luc nay mä men âäc láp våi chiãu dong âiãn. Khi
mach âiãn xoay chiãu våi tán sä f thç thç F thay âäi,
råle se lam viãc våi gia trë trung bçnh cua læc âiãn tæ va
I2
I1
mä men.
2
1
1
T
Mtb
=
T Mdt = kI I cosϕ .
∫
1
2
0
Trong âo :
+ I1, I2 :trë hiãu dung.
+ ϕ :goc lãch pha giæa hai dong âiãn i1, i2.
Hçnh 6-6: Råle âiãn âäng
Nãu i1 = i2 thç cosϕ = 1 va Mtb = Ki2.
Khi mät trong hai cuän dáy âæåc âäi chiãu dong âiãn thç chiãu mä men trung bçnh Mtb cung thay âäi.
2. Æng dung
Råle âiãn âäng âæåc sæ dung lam råle cäng suát tac dung, phan khang. Co thã chã tao råle sàt
âiãn âäng âã tàng trë sä mä men Mtb va se tàng âä nhay cua råle. Loai råle âiãn âäng xoay chiãu khäng
co mach sàt tæ tuy Mtb nho nhæng dung nhiãu trong tæ âäng âiãu khiãn.
6.4. RÅLE KIÃU TÆ ÂIÃN
1. Nguyãn lê
62
Sæ lam viãc cua rå le loai nay dæa trãn cå så læc âiãn tæ do tæ træång cua nam chám vénh cæu tac
dung lãn mät cuän dáy khi co dong âiãn chay qua. Nguyãn lê chung biãu diãn nhæ hçnh 6-7.
Tæ træång nam chám vénh cæu våi cam æng tæ B tac dung lãn khung co dong I tao ra mämen quay.
Læc âiãn tæ la F = K’B12I.
Mä men quay M = KI (tè lã våi dong âiãn I).
2. Âàc âiãm
Råle tæ âiãn co âä nhay lån, cäng suát tac âäng nho
(cå 10-10 w) sæ dung nhiãu trong tæ âäng hoa, cäng suát âiãu
khiãn cå 1 âãn 2 W.
S
N
Khäng lam viãc å mach xoay chiãu vç å mach xoay
chiãu mä men trung bçnh Mtb = 0.
I
Hçnh 6-7: Råle tæ âiãn
6.5. RÅLE CAM ÆNG
1. Nguyãn lê
Dæa trãn tac âäng tæång hä giæa tæ træång xoay chiãu våi dong âiãn cam æng trong bä phán quay
(âéa, cäi) âã tao mämen quay. Hçnh 6-8a la så læåc kãt cáu mät rå le cam æng.
Hai tæ thäng φ1, φ2 biãn thiãn xuyãn qua âéa nhäm tæång æng cam æng cac sæc âiãn âäng e1, e2
sinh ra cac dong i , i2 . Cac læc âiãn tæ la F12 = B2i1l va F21 = B1i2l, læc âiãn tæ täng:
r1
r
r
F = F + F21 , thæång thç :
12
1
S
F = F − F21 =
[
φ2i1 − φ1i2
]
12
Vç dong âiãn va tæ thäng la nhæng âai læång thay âäi theo thåi gian nãn tám kim loai se chëu læc
trung bçnh:
T
1 1
F =
[
φ2i1 − φ1i2 .dt = k.φm1φm2sinα
]
∫
t b
0
T S
våi α la goc lãch pha giæa φ1 va φ2.
Mä men quay trung bçnh tac dung vao phán âäng se la: Mtb= km. φm1. φm2.sinα.
Trong thæc tã sæ lãch pha tæ thäng co thã thæc hiãn bàng nhiãu cach nhæng thæång dung vong ngàn mach.
Nhán xet
+ α = 0 thç F = 0 nghéa hai tæ thäng trung pha nhau âéa khäng quay.
+ α = 900 thç F = Fmax
.
Váy muän âéa quay thç tæ thäng cua hai nam chám phai co vë trê khac nhau trong khäng gian va
lãch pha vã thåi gian.
2. Æng dung råle cam æng chã tao
+ Råle dong µT-80 (hçnh 6-8b), PT-80.
+ Råle cäng suát loai cäc 4 cæc tæ ( 2 cæc quán cuän dong, 2 cæc quán cuän ap).
+ Råle kiãm tra täc âä kiãu cam æng kê hiãu PKC.
63
Hçnh 6-8: a)Så læåc kãt cáu råle cam æng ; b) Råle cam æng kiãu µT-80
6.6. RÅLE NHIÃT - RÅLE THÅI GIAN - RÅLE TÄC ÂÄ
RÅLE ÂIÃU KHIÃN
1. Råle nhiãt
a) Khai niãm - cäng dung
Råle nhiãt la mät loai thiãt bë âiãn dung âã bao vã
âäng cå va mach âiãn khoi bë qua tai, thæång dung kem
våi khåi âäng tæ, cäng tàc tå. Dung å âiãn ap xoay chiãu
âãn 500 V, tán sä 50Hz, loai måi Iâm âãn 150A âiãn ap mät a)
chiãu tåi 440V. Råle nhiãt khäng tac âäng tæc thåi theo trë
dong âiãn vç co quan tênh nhiãt lån phai cán thåi gian âã
phat nong. Thåi gian lam viãc tæ khoang vai giáy [s] âãn
t[s]
10.000
vai phut, nãn khäng dung âã bao vã ngàn mach âæåc.
Muän bao vã ngàn mach thæång dung kem cáu chay.
b) Nguyãn lê ( hçnh 6-9a)
1
1000
Dæa trãn tac dung nhiãt cua dong âiãn, ngay nay sæ
dung phä biãn råle nhiãt co phiãn kim loai kep, nguyãn lê
lam viãc dæa trãn sæ khac nhau vã gian nå dai cua hai kim
loai khi bë âät nong. Phán tæ cå ban råle nhiãt la phiãn kim
loai kep (bimetal) cáu tao tæ hai tám kim loai, mät tám hã
sä gian nå be (thæång dung invar co 36% Ni, 64% Fe) mät
tám hã sä gian nå lån (thæång la âäng thau hay thep cräm -
niken, nhæ âäng thau gian nå gáp 20 lán invar). Hai phiãn
2
3
100
10
b)
1 1,2 2
3
4
5
6
I/Iâm
Hçnh 6-9
a)Nguyãn lê; b) Âàc tênh:1.âàc tênh thiãt
bë,2.âàc tênh råle,3.âàc tênh mong muän.
ghep lai våi nhau thanh mät tám bàng phæång phap can nong hoàc han.
Khi âät nong do dong I phiãn kim loai kep uän vã phêa kim loai co hã sä gian nå nho hån, co thã
dung træc tiãp cho dong âiãn qua hoàc dáy âiãn trå bao quanh. Âã âä uän cong lån yãu cáu phiãn kim
loai phai co chiãu dai lån va mong. Nãu cán læc âáy manh thç chã tao tám phiãn räng, day va ngàn.
64
2. Råle täc âä (hçnh 6-10)
Âai læång âáu vao la täc âä quay cua thiãt bë, âai læång ra la trang thai âong hoàc må tiãp âiãm.
Nguyãn lê loai li tám nhæ sau: khi truc âæng yãn hoàc quay våi täc âä nho hån trë sä täc âä tac âäng, lo
xo 3 keo qua vàng 2 ty lãn âéa 4, må hã thäng tiãp âiãm 5 âong hã thäng 6, khi täc âä lån hån vtâ læc li
tám cua qua vàng 2 thàng læc lo xo 3 lam hai qua 2 khäng ty vao âéa 4, lo xo âáy âéa 4 ra, tiãp âiãm âäng
gàn trãn âéa se âong tiãp âiãm thæång må 6 va càt tiãp âiãm thæång âong 5. Âiãu chènh âä vàng cua hai
qua vàng bàng lo xo 3 thç co thã thay âäi âæåc trë sä ván täc tac âäng vtâ.
3. Råle thåi gian
a) Khai niãm
Dung âã duy trç thåi gian âong chám hoàc må chám
cua hã thäng tiãp âiãm so
våi thåi âiãm âæa tên hiãu tac âäng vao råle.
Thåi gian chám nay co thã vai phán giáy cho
âãn hang giå.
b) Yãu cáu
Thåi gian chám thæc hiãn båi råle phai än âënh
êt phu thuäc vao cac yãu tä khac nhæ âiãn ap nguän,
dong âiãn, nhiãt âä mäi træång,...
Hçnh 6-10: Råle täc âä loai li tám
c) Phán loai
Co rát nhiãu loai råle thåi gian våi nguyãn lê, cáu
tao rát khac khac nhau nhæ:
+ Råle thåi gian kiãu âiãn tæ (hçnh 6-4c).
+ Råle thåi gian kiãu thuy læc.
+ Råle thåi gian kiãu âäng hä.
+ Råle thåi gian kiãu âiãn tæ - ban dán.
Ta chè xet âai diãn mät loai:
Råle thåi gian kiãu âiãn tæ cáu tao nhæ hçnh 6-4c loai nay duy trç thåi gian nha chám va chè dung
cho âiãn mät chiãu.
d) Nguyãn lê
Trong qua trçnh âong hay ngàt cuän dáy råle thç å trong vong ngàn mach (chênh la äng lot bàng
âäng 1) se sinh ra sæc âiãn âäng cam æng, dong âiãn do no sinh ra se tao ra mät tæ thäng chäng lai sæ
biãn thiãn tæ thäng do cuän 7 dáy sinh ra. Do âo no lam cho täc âä thay âäi cua tæ thäng chám lai lam
thåi gian tac âäng cua råle chám lai.
Thay âäi thåi gian tac âäng bàng cach thay âäi âä càng lo xo 3, âiãu chènh vêt 4 âã âiãu chènh
chiãu räng khe hå co miãng âãm 6 hoàc trë sä dong âiãn.
Loai nay thåi gian chám âãn 3 giáy.
4. Råle âiãu khiãn
Co chæc nàng nhæ mät råle trung gian, nhæng co kêch thæåc nho, tán sä thao tac lån, kha nàng
ngàt lån, hã sä nha cao. Cáu tao cua råle âæåc mä ta nhæ hçnh 6-11a.
Trong äng thuy tinh kên 1 âàt thanh dán 2 bàng thep lo xo dán tæ. Å hai âáu mäi thanh dán co
gàn tiãp âiãm bàng flatin. Äng 1 âæåc rut hãt khäng khê hoàc cho vao âo mät chát khê thêch håp, muc
âêch âã hä quang dáp tàt dã dang. Ngoai äng âàt cuän dáy 3, khi âæa âiãn vao cuän dáy 3, læc âiãn tæ se
lam hai thanh hut nhau, hã tiãp âiãm âæåc âong lai. Nãu ngàt âiãn cua cuän dáy, læc âan häi cua hai
thanh dán lam tiãp âiãm må ra.
65
Loai råle nay co æu âiãm la mäi træång lam viãc cua tiãp âiãm gán nhæ lê tæång, do âo khäng bë
oxy hoa. Khi âong/ngàt khäng co hä quang, vç váy tuäi tho cua no âat tåi khoang 10 triãu lán âong/ngàt.
Khe hå giæa hai tiãp âiãm be nãn cho phep thåi gian tac âäng be, cå (0,2 ÷ 0,4).10-3s. Co thã lam viãc
våi tán sä thao tac tæ 400 âãn 2000 lán âong ngàt trong mät giáy. Kha nàng ngàt cua råle våi âæång kênh
äng thuy tinh d= (2,5 ÷ 6,5) mm chiãu dai l = (10 ÷ 55) mm âat tåi 1A, âäi khi tåi 5A. Tæ træång cán
thiãt cho âiãu khiãn be, sæc tæ âäng cua cuän dáy be khoang (20 ÷ 200) A.vong.
Hçnh 6-11b trçnh bay cáu tao cua mät råle dong
âiãn, trong äng thuy tinh 1 ga hai âiãn cæc bàng vonfram 2
va trong co mät læång thuy ngán. Phao sàt tæ 3 hçnh tru räng,
i
2
näi trãn thuy ngán (vç tè trong cua sàt be hån tè trong cua
thuy ngán). Cuän dáy âiãu khiãn 4 âæåc âàt lãch vã phêa
dæåi cua äng (vã phêa chæa thuy ngán). Khi khäng co âiãn
vao cuän dáy, phao 3 näi, cæc 2 khäng tiãp xuc våi thuy
ngán, mach âiãn hå. Khi co âiãn vao cuän dáy, læc âiãn tæ se
hut phao 3 vã phêa cuän dáy lam thuy ngán dáng lãn, cæc 2
ngáp trong thuy ngán, mach âiãn âæåc näi kên. Vç ngàt bàng
thuy ngán nãn täc âä ngàt rát lån, sinh ra qua ap cao.
i
1
a)
3
1
2
3
4
6.7. ÂAI CÆÅNG VÃ RÅLE TÉNH
iâk
1. Sæ âäi måi cua ké thuát råle
a) Nhæng han chã cua råle âiãn- cå
b)
Cho âãn khoang nhæng nàm 70 cac thiãt bë bao vã råle
chu yãu cung chè thæc hiãn våi cå cáu so sanh la âiãn tæ va
cå khê, cå cáu thæa hanh la tiãp âiãm håp kim.
Cå cáu âo va so sanh cå - âiãn tæ co nhæng âàc âiãm :
Hçnh 6-11: Råle âiãu khiãn
- Chám: mach âiãn tæ âo mát khoang 20 ms, cå cáu so sanh âon báy, lo xo, cuän dáy nhanh cung cå
10ms.
- Kem chênh xac: viãc âo âiãn tæ træåc kia thæång âo qua biãn dong (BI) 5A ÷ 100A, âo ap cua BU
cå 100V. Thæång khäng qua loc, khi âo lán ca thanh phán tán sä cäng nghiãp våi cac thanh phán tæ do va
hai. Nhæng thanh phán nay thæång kha lån co thã lam sai kãt qua âo rát nhiãu.
- Cå cáu âo va so sanh lai thæång chè la loai âo âån biãn, mät dong hoàc mät ap. Thæång kho thæc
hiãn âæåc nhæng phep xæ lê phæc tap cán co nhæ cac phep sä hoc, giai têch, phep trã, phep âãm ,...
Do âo muän bao vã cho mät âäi tæång âån gian la mät âæång dáy phán phäi, cung phai cán dung
tåi mæåi phán tæ råle, kem theo mät så âä näi dáy phæc tap chiãm mät tu thiãt bë. Chi phê cao ma âä tin
cáy, chênh xac, täc âä va cac chæc nàng bao vã thç khiãm tän.
b) Råle âiãn tæ hoa(råle ténh)
Tæ khoang nhæng nàm 70 âãn 90 cac råle cå- âiãn âæåc cai tiãn theo hæång âiãn tæ hoa. Chu
yãu ngæåi ta tçm cach thay cac cå cáu âo, cå cáu so ngæång bàng cac mach âiãn tæ va vi mach ban dán.
Mät sä phep xæ lê âån gian nhæ cäng, âao ham, têch phán, âãm, trã,... cung thæc hiãn bàng mach
âiãn tæ.
Vi mach âiãn tæ âa khiãn thiãt bë bao vã tiãn mät bæåc kha dai, tiãu hoa thiãt bë, náng cao thãm
âä chênh xac va chát læång cac chæc nàng råle.
66
Råle ténh âa âæåc dung âã phäi håp bao vã trong hã thäng âiãn tæ khoang nhæng nàm 1970, âáu
tiãn la sæ dung cac âen âiãn tæ sau âo âãn cac Tranzitor silic våi täc âä tin cáy cao âã tao nãn cac cäng
tên hiãu.
Råle ké thuát analog (tên hiãu vao/ra la tên hiãu liãn tuc): Cac loai råle nay sæ dung âäc láp riãng
le cac bä phán co mät sä chæc nàng riãng tæång tæ råle âiãn cå våi cac chæc nàng thäng thæång, co thã sæ
dung khäi thay thã træc tiãp. Trong hçnh 6-17 la råle qua dong cham âát âæåc thiãt kã âã cai thiãn tênh
nàng cua råle âiãn cå bàng sæ phán chia phäi håp bao vã.
c) Råle sä hoa
Phai âãn khoang nhæng nàm 90 khi âæa ké thuát vi xæ lê, vi âiãu khiãn vao thç thiãt bë råle âa
thæc hiãn mät sæ thay âäi tiãn hoa toan diãn.
Vi xæ lê, vi âiãu khiãn la cäng cu thæc hiãn âæåc rát tät cac cäng viãc nhæ loc cac tên hiãu vao,
viãc âo nhanh nhiãu biãn (3 dong, 3 ap, thåi gian,...), viãc tênh toan nhanh nhæng xæ lê phæc tap nhát (sä
hoc, giai têch, âãm, phán têch phä,...), so nhiãu ngæång ,...Vç váy cac råle sä hoa co nhæng æu viãt lån :
c.1) Täc âä âo, tênh nhanh cac vec tå biãn vao, våi âä chênh xac cao âä tin cáy cao.
c.2) Do nhæng âiãu trãn khiãn mät råle co thã thæc hiãn âæåc cung mät luc tát ca nhæng chæc nàng bao vã
phæc tap khac nhau cho mät âäi tæång, thám chê gäm ca nhæng chæc nàng bao vã dæ bë cung nhæ cac
chæc nàng bao vã phu thãm næa. Tæ âo sinh ra mät sä âàc âiãm måi khac våi hai thã hã råle truyãn thäng
cu la :
+Råle sä âæåc chã tao theo hæång mät råle thæc hiãn tát ca nhæng phep âo læång, phán têch tênh
toan tát ca nhæng phep so sanh, tát ca cac chæc nàng bao vã cán cho mät thiãt bë âiãn læc. Âo la nhæng
råle âa chæc nàng täng håp thanh bä.
+Ngæåi ta phán loai cac råle thanh bä theo nhom cac âäi tæång bao vã, sä kiãu råle âæåc thu
gon lai trong mät sä nhom sau :
* Cac kiãu råle bao vã may phat âiãn.
* Cac kiãu råle bao vã âæång dáy siãu cao va cao ap.
* Cac kiãu råle bao vã âæång dáy phán phäi trung ap.
* Cac kiãu råle bao vã biãn ap.
* Cac kiãu råle bao vã thanh cai.
* Cac kiãu råle bao vã mä tå âiãn âäng bä, khäng âäng bä.
* Råle sa thai theo tán sä,...
+Mäi råle sä lai co kha nàng ghi lai sä liãu ván hanh, sä liãu cac sæ cä ca nhæng sä liãu vã tac
âäng bao vã "CÀT", "ÂONG LAI",... giup sæ dung vao nhiãu viãc phán têch, thäng kã liãn quan.
Mäi råle sä lai biãt tæ âäng bao cac sæ kiãn, sæ cä cho ngæåi træc va cho mät may täng håp ghi
nhán, may nay lai tæ âäng bao cao våi hã SCADA cua tram.
c.3) Vã kãt cáu thç råle sä co thã têch thu gon rát nhiãu; mät tu råle cu âæåc thay bàng mät råle sä hoa.
Mät tu råle sä hoa cua tram âiãn thæång chæa xãp chäng hai råle cao ap lån, hoàc tam råle bao vã trung
ap.
Kãt qua la phong âiãu khiãn trung tám thu gon lai tát ca chè con 1 ÷ 2 tu råle, 1 ÷ 2 tu thu tháp
thäng tin cho SCADA va 1 ÷ 2 man hçnh SCADA.
c.4) Viãc âáu näi dáy cho mät råle sä chè con lai sau dáy dong, sau dáy ap, hai dáy nguän va vai càp dáy
âi "ÂONG", "CÀT". Tát ca âáu vao cac coc å phêa sau cua råle, so våi cac tu cu thi âån gian hån nhiãu.
c.5) Viãc chènh âàt, kiãm tra, thæ nghiãm âãu thæc hiãn bàng truyãn tin giæa råle va may tênh, rát la gian
tiãn, âàc biãt nhanh chong va chênh xac.
c.6) Gia thanh cua råle sä hoa re hån råle truyãn thäng, noi chung chè bàng næa.
Vê du: mät tu råle truyãn thäng bao vã mät âæång dáy phán phäi thç khoang gia 3000 ÷ 4000 USD.
Trong khi âo mät råle sä bao vã âæång dáy phán phäi gia chè khoang 1500 ÷ 2000 USD. Råle ké thuát sä
67
(digital): âàc âiãm cua loai nay la trong mät mä âun co thã co thã phäi håp nhiãu chæc nàng phæc tap ma
cac yãu tä âo læång liãn quan bàng cac mæc logic phäi håp âæåc xæ lê båi cac mach sä trong bä vi xæ lê,
âáu ra la chung cho tên hiãu âong càt va tên hiãu bao nhæ hçnh 6-20.
c.7) Thåi gian tac âäng: thåi gian tac âäng anh hæång nhiãu âãn sæ än âënh cua hã thäng. Nãu sæ cä âæåc
giai quyãt cang nhanh thç kha nàng duy trç sæ än âënh cua hã thäng cang cao. Trong råle ténh khäng co
cac phán tæ quan tênh cå trong chuyãn âäng nãn thåi gian tac âäng rát nhanh, thæång Ttâ = 0,6ms. Giåi
han täi âa cua täc âä âap æng trong thæc tã tuy thuäc chã âä qua âä cua may biãn dong hay cac phán tæ
khac.
c.8) Tênh chon loc: viãc xæ lê tät nhát âäi våi cac tçnh trang sæ cä co nghéa la chè ngæng cung cáp âiãn cho
mät sä læång täi thiãu cac phu tai tiãu thu âæåc bao vã, phai âam bao sang loc chè ngàt ra khoi mach
nhæng thiãt bë bë sæ cä, con cac thiãt bë khac phai ván tiãp tuc lam viãc. Trong træång håp bao vã phæc tap
nhæ bao vã khoang cach viãc chon la do khäi xæ lê trung tám xac âënh. Træång håp bao vã âån gian, viãc
tao tênh læa chon qua cac phán tæ cå ban (nhæ âæa thãm vao mät mach trç hoan thåi gian..) âã co âàc tênh
tac âäng phu håp trong træång håp bao vã phæc tap. Nãu khi thåi gian tac âäng khäng âæåc æu tiãn hang
âáu thç co thã cháp nhán mät thåi gian trç hoan nao âo âã giai quyãt sæ cä theo âiãu kiãn chon loc.
c.9) Tênh tin cáy: âam bao chè tac âäng va luän tac âäng khi cán thiãt va chè khi cán thiãt ma thäi(tæc la
âam bao khäng tac âäng sai hay tac âäng khäng âung luc våi thiãt bë âæåc bao vã). Âã âat âæåc tênh âam
bao lam viãc cua bao vã cán phai co hai âiãu kiãn la:
+Bao vã phai âæåc thiãt kã âung (theo quan âiãm så âä tênh toan cac gia trë âiãu chènh).
+Trang thiãt bë phai co gia trë tin cáy cao.
Cac âiãu kiãn nay råle ténh hån hàn råle âiãn cå vç khäng co cac chuyãn âäng cå hoc, khäng tao
ra tac âäng sai nhæ råle tiãp âiãm. Tán sä tac âäng va tuäi tho cua råle ténh cung hån hàn råle âiãn cå va
thåi gian trå vã cung nhanh hån.
c.10) Âä nhay: cäng suát tiãu thu cua råle ténh (cac mach ban dán) vä cung nho so våi cac råle âiãn cå.
Âä nhay cung rát cao hã sä trå vã gán bàng 1( Ktv=Itv/Ikâbv 1). Âiãu âo lam giam dong va tàng âä nhay
≈
cua råle, ngoai ra kêch thæåc bao bç cua cac loai råle ténh chè bàng khoang 1/3 âãn 1/5 råle âiãn cå dán
âãn giam kêch thæåc bang gàn va khäng gian âiãu khiãn.
c.11) Tinh âäc láp våi cac âiãu kiãn ván hanh : råle cán phai tac âäng âung khi xuát hiãn sæ cä å thiãt bë
bao vã. Cac gia trë khåi âäng cán phai âæåc tênh toan å cac chã âä lam viãc cæc âai va cæc tiãu cua trang
thiãt bë âæåc bao vã. Trong råle sä hoàc ban dán tên hiãu âiãu khiãn âæåc láy cach li våi tên hiãu mach
âäng læc qua âiät phat quang (hay phtotranzitor), nhiãu loc qua bä loc tán sä cao nãn khäng chëu anh
hæång cua nhiãu cå hoc va nhiãu tán sä cao.
c.12) Æu âiãm trong phäi håp bao vã hã thäng: Trong råle ténh nhát la råle ké thuát sä, viãc sæ dung cap
quang qua mäâun giao diãn dæ liãu dán âãn täc âä truyãn tên hiãu rát nhanh va âä tin cáy tät khäng bë
anh hæång cua dong âiãn tæ ké thuát truyãn sä. Do thåi gian tac âäng rát chênh xac cho nãn co thã phäi
håp nhiãu bao vã âã âat âä chênh xac cao nhát cho toan hã thäng. Råle ké thuát sä våi hiãn thë sä rát tiãn
låi cho ngæåi ván hanh.
Trong bao vã læåi âiãn hoàc mät hã thäng thiãt bë luän âoi hoi phai tiãn hanh âiãu khiãn tæ âäng
tach thiãt bë sæ cä ra khoi pham vi cua læåi hay hã thäng khi xuát hiãn sæ cä hay mät chã âä lam viãc
khäng bçnh thæång co nguy cå gáy hong thiãt bë. Sæ ngàn cach thiãt bë bë sæ cä våi hã thäng cán phai thæc
hiãn sao cho co thã ngàn ngæa âæåc sæ phat triãn cua sæ cä hay nguy cå huy diãt thiãt bë va thiãt láp trå
lai chã âä lam viãc bçnh thæång våi phán hã thäng con lai. Âam bao liãn tuc sæ lam viãc cua hã thäng
trong âiãu kiãn täi âa co thã âæåc. Âã giai quyãt sæ cä trong nhæng âiãu kiãn tät nhát thç sæ bao vã bàng
råle ténh noi chung va råle sä noi riãng thoa man âæåc hang loat cac chè tiãu ké thuát ma råle âiãn cå âa
khäng âat âæåc.
68
Hiãu qua noi chung cua råle ténh hån hàn råle âiãn cå, tuy nhiãn trong tênh toan kinh tã khi thiãt
kã bao vã cán chon cac giai phap tät nhát âã giam nho gia âáu tæ thiãt bë bao vã. Cán quan tám cac ván âã
nhæ tiãu tän cho bao quan, bao dæång va kiãm tra xem xet âënh kç, våi råle ténh cäng tac bao dæång kiãm
tra thäng qua viãc thao làp cac mäâun khäng cán lam sach tiãp âiãm nhæ råle âiãn cå. Thay thã råle ténh
cung âæåc thæc hiãn âån gian khi sæ cä, loai âæåc cac sai sot nhæ näi cap å råle âiãn cå. Tuy nhiãn viãc
thay thã sæa chæa råle ténh cung cán can bä ké thuát co chuyãn män cao hån. Hiãn nay trçnh âä can bä ké
thuát ngay cang âæåc náng cao va gia ban råle ténh khäng ngæng giam, trong hã thäng âiãn va cac mang
âiãn âiãu khiãn råle ténh âang thay chä dán cho råle âiãn cå.
2. Råle tæång tæ
Råle loai nay co âàc træng la cac thäng sä vao/ra råle nhæ dong, ap, goc lãch pha, cäng suát,... la
cac âai læång liãn tuc (analog). Tên hiãu nay âæåc so sanh våi mät hay nhiãu âai læång âáu vao co gia trë
chuán âã cho tên hiãu âáu ra (råle loai nay gäm cac loai råle ban dán, råle âiãn tæ). Cáu truc råle loai nay
gäm cac khäi sau:
a) Khäi tiãp thu
Khäi nay gäm hai phán chênh la bä âo læång va bä so sanh, âai læång âáu ra cua bä phán nay
gäm mät trong hai gia trë chuán.
IA
ia
ib
ic
IA
ia
ib
ic
IB
IB
Ur
Ur
Ic
Ic
a)
b)
Hçnh 6-12: Thæc hiãn láy tên hiãu va chènh læu trong khäi tiãp thu
+ Bä phán âo læång láy tên hiãu tæ cac may biãn dong âã biãn âäi thanh âai læång mät chiãu nhå
cáu chènh læu. Co hai cach thæc hiãn chènh læu nhæ hçnh 6-12a,b.
+ Bä so sanh co thã lam viãc theo hai nguyãn tàc chênh la:
-So sanh hai âai læång âiãn theo gia trë tuyãt âäi (dung cho cac råle bao vã khoang cach,
bao vã so lãch, bao vã qua ap, bao vã kem ap,...)
-So sanh hai âai læång âiãn theo gia trë goc pha (dung cho råle bao vã khoang cach, råle
âënh hæång cäng suát,...).
69
U
Uvao
Ura
(+)
R
C
U0
Uvao
Ura
U0
t
0
a)
b)
Hçnh 6-13: Thæc hiãn so sanh theo gia trë tuyãt âäi
Bä phán so sanh hai âai læång âiãn theo gia trë tuyãt âäi thæång sæ dung mach têch håp
(integrated circuit), å âáy ta chè xet mät så âä so sanh tiãu biãu dung khuãch âai thuát toan nhæ hçnh 6-
13. Cäng khäng âao cua khuãch âai thuát toan âæåc näi vao âiãn ap chuán Uo la âiãn ap cán so sanh våi
cäng âao. Nãu âiãn ap vao tháp hån Uo chuán thç se cho ra tên hiãu å âáu ra (å mæc cao). Viãc sæ dung
kháu R-C å âáu vao la âã thay âäi thåi gian hoat âäng bàng cach thay âäi trë sä cua R va C. Å âáy bä
phán nay se cho ra tên hiãu nãu biãn âä tên hiãu âiãn ap âáu vao væåt qua biãn âä âiãn ap âàt træåc Uo
(Uo cung co thã âiãu chènh âæåc).
Bä phán so sanh hai âai læång âiãn theo gia trë goc pha thæång sæ dung bä tach song phán cæc
(polanity detector) nhæ hçnh 6-14.
Âáu âao cua
khuãch âai thuát toan
âæåc näi mat, tên hiãu
IC1
IC3
song vao la tên hiãu hçnh
sin tên hiãu ra âæåc
chuyãn sang dang xung
vuäng nhå viãc dung
khuãch âai thuát toan
(KÂTT).
IC2
Hçnh 6-14: Thæc hiãn so sanh theo trë pha
Tên hiãu ra chè co hai mæc tæång æng våi tên hiãu vao (hiãn nhiãn la âäc láp våi biãn âä tên hiãu
vao). Viãc so sanh goc pha co thã thæc hiãn bàng hai bä tach song phán cæc va so sanh pha âã cho ra tên
hiãu xung vuäng.
b) Khäi thæc hiãn
Muc âêch cua khäi nay thæc hiãn nhæng biãn âäi âät ngät cua mach âiãn ngoai nhæ khuãch âai
tên hiãu âã âæa âãn cuän càt may càt. Ta xet så nguyãn lê khäi thæc nhæ hçnh 6-15.
Mach thyristor thæc hiãn cac yãu cáu va cung cáp cho cac mach âáu ra tên hiãu âäc láp. Tên hiãu
kêch thêch âæåc cho tranzitor nhå âiät phat quang, sæ trç hoan tên hiãu âæåc cung cáp båi thyristor TH1,
âiät zerne Uz va âiãn trå R1. Âiät Uz khäng thã âiãu khiãn kêch thêch cho thyristor TH2 âæåc cho âãn
khi âiãn ap trãn R1 væåt qua âiãn ap trãn Rz luc nay måi co tên hiãu âãn kêch thêch thyristor TH2 lam
thyristor nay dán va cho tên hiãu âãn cuän tac âäng càt may càt ra.
c) Khäi trç hoan
Mät mach khac âæåc sæ dung trong trong råle ténh la mach tich phán, sæ dung kháu chênh la mät
kháu khuãch âai thuát toan (KÂTT) nhæ hçnh 6-16.
70
Trãn så âä hçnh 6-
16 dong vao co gia trë i
E1
=
nap cho tu C thäng
R1
qua mach phan häi. Cäng
khäng âao cua KÂTT nay
näi mat, âiãn ap trãn tu la:
E1
1
C R1
1
C
Uc =
i dt =
dt
∫
∫
c
ta co âiãn ap trãn tu la:
1
Uc =
E dt
∫
1
R1C
Âiãn
E0 = −Uc =
ap
âáu
ra
−1
.
E dt
∫
1
R1C
Ta tháy âiãn ap ra E0 tè lã
våi têch phán âiãn ap vao
E1.
Mach nay âæåc sæ
dung liãn tuc nhæ mach trç
Hçnh 6-15: Cáu truc mät khäi thæc hiãn
hoan thåi gian. Täc âä thay âäi cua âiãn ap âáu ra tè lã våi biãn âä cua âiãn ap vao.
d) Khäi chènh âënh
Våi råle ténh cho
phep viãc chènh âënh cac
C
Ic
bä phán trong råle âã phäi
håp bao vã, thäng thæång
co hai cach:
+ Chènh âënh cac
thäng sä âáu vao âã phu
håp våi råle.
R
-
+
E0
E1
+Chènh âënh cac
thäng sä chuán trong
khäi so sanh âã xac âënh
ngæång tac âäng cua
råle. Âiãn ap ngæång cua
Hçnh 6-16: Mach têch phán dung âã trç hoan
khäi so sanh cung co thã chènh âënh bàng hai cach la:
- Chènh âënh U0 bàng biãn trå træåc khi âæa vao bä phán so sanh âã co gia trë phu håp.
- Chènh âënh ngay å phêa âáu vao bàng viãc thay âäi trë sä cua biãn trå hay âiãn dung cua kháu
R-C. Qua trçnh nap cho tu C khi âiãn ap âáu vao thay âäi co dang nhæ hçnh 6-13b. Nhæ váy bä so sanh
thæc hiãn cho tên hiãu ra khi âiãn ap trãn cäng khäng âao (âáu vao) væåt qua âiãn ap U0. Tuy trë sä R va
C âä däc cua âàc tênh âo se nhiãu hay êt, ta co ngæång tac âäng khac nhau, âäng thåi mach R-C cung co
ngæång tac âäng khac nhau. Så âä nguyãn lê cua mät råle dong cæc âai bàng ké thuát tæång tæ nhæ hçnh
6-17.
Chu y: ngay nay råle ké thuát tæång tæ háu nhæ khäng con sæ dung linh kiãn âen âiãn tæ ma háu
hãt thay bàng linh kiãn ban dán nãn å âáy khäng âã cáp linh kiãn âiãn tæ.
Seting
IA
IB
+71
Filtrer
Regulator
Curve Shaper
Filter
Maximum
Current
Gate and
Recchfier
Lever
Detector 2
Lever
Detector 1
IC
RL2
Hçnh 6-17: Så âä khäi mät loai råle tæång tæ cua hang ABB
3. Råle ké thuát sä
Âàc âiãm: cac tên hiãu xæ lê bãn trong cua råle ké thuát sä å dang sä (dang nhë phán 0,1) ma no
co thã thæc hiãn nhiãu chæc nàng tuán tæ. Tên hiãu âáu vao âæåc chuyãn sang tên hiãu sä âã âiãu khiãn
tên hiãu ra.
a) Chæc nàng va cáu truc täng quan råle sä
Mät råle sä co nhæng loai nhiãm vu chæc nàng sau :
a.1) Chæc nàng âo læång : la chæc nàng âáu tiãn va quan trong nhát, nhàm âo, loc, tênh ra nhæng thäng
sä mach âiãn ma råle phai canh. Cac læång vao âáu tiãn noi chung la :
- Dong ba pha, dong trung tênh.
- Ap ba pha, ap thæ tæ zãrä.
Sä læång vao cu thã lai tuy yãu cáu cua råle. Nhæng læång nay khi khäng co sæ cä thæång la
hçnh sin va cán bàng, dong trung tênh, ap thæ tæ zãrä bàng khäng. Nhæng khi sæ cä se co mät biãn âäng
manh cua thanh phán tán sä cäng nghiãp, thæång kem theo mát âäi xæng khiãn sinh ra cac thanh phán thæ
tæ nghëch va zãrä. Mät net âàc biãt quan trong khac næa la kem theo âo thæång sinh ra nhæng thanh phán
qua âä tæ do lån, khäng chu kç, khiãn dong ap qua âä cä mát dang hçnh sin.
Do âo nhæng dong ap âo vao cán âæåc :
- Biãn nho lai bàng nhæng BU va BI âàc biãt (BI khäng bao hoa, dai âo räng).
- Loc thäng tháp ra thanh phán tán sä cäng nghiãp gäm loc cæng, khi cán kãt håp loc bàng phán
mãm.
- Chuán hoa âãn mæc âiãn ap thêch håp, qui âënh cå 2V æng våi Uâënh mæc va æng våi 10.Iâënh mæc
Nhæng viãc trãn thæc hiãn chu yãu bàng phán cæng.
a.2) Chæc nàng láp máu, tênh toan canh sæ cä, khåi âäng cac råle chu yãu gäm cac viãc sau :
* Láp máu dong, ap, tán sä, âãm pha âæa vao bä âãm máu.
* loc sä tiãp nãu cán.
.
* Tênh toan phán têch ra cac sä liãu cán nhæ :
- Dong, ap hiãu dung (hoàc sä gia ∆i, ∆u).
- Cac thanh phán thæ tæ pha dong ap.
72
- Goc lãch pha.
* Tênh cac biãu thæc âàc træng sæ cä, so ngæång âã phat hiãn sæ cä.
a.3) Cac thanh phán bao vã råle va ghi chep sæ cä :
Khi xay ra sæ cä thç modul canh se khåi âäng chay chæc nàng bao vã råle âã xæ lê æng våi sæ cä
áy. Mät råle sä co nhiãu chæc nàng råle khac nhau do cac CPU thæc hiãn. Mät modul chæång trçnh bao
vã råle tæång æng se bàt âáu tiãp nhán láy nhæng sä liãu âang tiãp tuc diãn biãn, âã tênh âënh læång cu thã
cac thäng sä cua sæ cä áy va tênh ra thåi gian trã cán cho viãc "CÀT" sæ cä. Âäng thåi mät modul cung
ghi chep lai diãn biãn cua sæ cä âã co thã láy ra dung sau nay.
a.4) Chæc nàng "CÀT" sæ cä.
a.5) Chæc nàng "ÂONG LAI" (nãu co).
Sample interrupt
Sampling
Faul detector starts
Normal
operation
program
Line energizd
Phase distatace
relay picks up
Undervoltage
distance relay
pickc up
earth distance
relay picks up
Power swing
blocking
Tripping logic
Closing logic
Return to main program
Hçnh 6-18
Biãu âä chæc nàng bao vã cua CPU1 trong LFP 931 cua hang NARI
a.6) Chæc nàng tæ kiãm tra thiãt bë, nhæ kiãm tra BU, BI âæt, cháp, kiãm tra âiãn ap âã "ÂONG", "CÀT"
(Trung Quäc).
âu khäng va nhát la kiãm tra cac vi xæ lê co chay tät khäng. Âã co nhæng xæ lê bao tên hiãu hay bao âäng
73
cán thiãt. Hçnh 6-18 ve mät phán læu âä xæ lê cua råle bao vã nhanh âæång dáy cao ap LFP.931 cua hang
NARI Trung Quäc.
b) Phán mãm cua råle sä
Kãt cáu phán cæng va phán mãm cua cac kiãu råle sä cua cac hang khac nhau thæång co nhæng net
âàt biãt riãng, khäng giäng nhau. Cac hang âo âãu khäng cho thäng bao gç ro vã phán cæng, phán mãm
cua ho. Å âáy se chè nãu trãn nhæng net chung vã phán mãm cua råle sä.
b.1) Phán mãm cua råle sä å Runtime sau khi KHÅI ÂÁU thæång gäm mät sä bä phán
Âäng hä láy
máu goi
Do modul
CANH sæ cä
khåi âäng
Modul láy
máu 12,16,24
lán chu kç trå
vã cua RTI
Modul cac bao vã råle
-Kiãm tra cå tênh sæ cä
cua bao vã.
-Dæng /xoa cac cå sæ cä
-Ghi cac thåi gian CÀT
Modul
CANH
sæ cä
Âäng hä
20ms goi
Modul CÀT
-Kiãm tra cac cå CÀT.
-Âãm ngæåc cac thåi
gian CÀT.
Co sæ cä ?
Trå vã RTI
-Ra lãnh CÀT
Khåi âäng
cac råle
bao vã
Âäng hä
20ms goi
Modul ÂONG LAI
-Kiãm tra settings.
-Âãm ngæåc cac thåi
gian Reclose.
Tênh va læu
sä liãu
sæ cä
-Ra lãnh ÂONG
Hçnh 6-19
Læu âä khai quat "RUNTIME" cua råle sä
a) Bä phán thæång kç chay liãn tuc theo nhæng chu kç
74
* Modul "LÁY MÁU" cac dong, ap, trang thai cát vao byffer cac máu. Tán sä láy máu 12, 16
hoàc 24 lán/chu kç âiãn.
*Modul "CANH" sæ cä, no tênh liãn tuc nhæng thäng sä âàc træng sæ cä hay dung cac biãn âä
dong va canh, khi chung væåt nhæng ngæång thç phat hiãn ra sæ cä va khåi âäng nhæng modul bao vã lam
viãc. Khåi âäng modul "LÆU GIÆ" cac sä liãu cua sæ cä (dong, ap, cac lãnh âong/càt,...). Chu kç canh
giæ thæång 10ms hay 20ms.
b) Cac modul "BAO VÃ RÅLE" do modul "CANH" khåi âäng
Gäm mät sä modul bao vã chênh va mät sä modul bao vã háu bë. Vê du bao vã qua dong càt nhanh,
bao vã qua dong âënh thåi gian, bao vã qua dong thåi gian, bao vã phæång hæång goc pha, bao vã khoang
cach, bao vã tháp tán,... Thát ra chè khåi âäng nhæng bao vã âa âæåc ngæåi dung chon. Cac modul nay co
thã âæåc thiãt kã theo kiãu chay lán læåt, theo mät thæ tæ âa âënh. Chung lán læåt tênh chi tiãt nhæng thäng
sä liãn quan âãn nhiãm vu bao vã cua mçnh. Vê du modul bao vã qua dong thåi gian se tênh xem :
- Qua dong cac pha nao, gia trë bao nhiãu.
- Thåi gian càt theo tiãu chuán thåi gian ngæåc nao, tênh ra la bao nhiãu ms bao nhiãu chu kç
20ms.
Sau âo tæng modul dæng cå sæ cä cua mçnh va ghi vao ä nhå thåi gian cua mçnh âã modul "TRIP"
thæc hiãn.
c) Modul "TRIP" cung âæåc modul "CANH" khåi âäng bàt âáu chay
No kiãm tra cac cå sæ cä va cac ä ghi thåi gian càt âã âãm ngæåc cho âãn hãt thåi gian càt nao træåc
thç ra lãnh "CÀT". Sau âo no xem co âàt chã âä "ÂONG LAI" RECLOSE (sau càt qua dong) thç khåi
âäng cho modul "RECLOSE" hoat âäng.
d) Modul âong lai "RECLOSE" âæåc khåi âäng
No se kiãm tra chã âä Reclose (máy lán, thåi gian gian cach bao nhiãu) va âãm lui càn thåi gian ra
lãnh cac lán "ÂONG LAI".
Viãc "ÂONG LAI" cung nhæ lãnh "ÂONG CÀT" con thãm option âënh ràng phai kiãm tra âäng bä
hay khäng. Læu âä thay thã nhæ hçnh 6-19.
c) Phán mãm khac
Bãn canh Runtime con co bä phán giao tiãp sau :
c.1) Modul "BAO CAO"
No bao cao cac thäng tin vã sæ cä xay ra (nhæ thåi gian, kiãu sæ cä, cæång âä sæ cä, thåi âiãm ra lãnh
càt, thåi âiãm càt xong) gåi lãn may "QUAN LÊ RÅLE" (nãu trong hã co âàt may nay) âã "QUAN LÊ
RÅLE" bao cao sang cho hã SCADA.
c.2) Modul nay cung bao cao vã lëch sæ cac sæ cä cho mät may tênh näi thäng tin våi no qua mät cäng
PORT RS - 232.
c.3) Mät modul "LÁP TRÇNH CHÃ ÂÄ"
Cung giao tiãp våi may may tênh qua "PORT" âo âã âäi thoai giup ngæåi thiãt kã khai bao cáu
hçnh bao vã cho råle, nhæ dung chæc nàng bao vã nao, cac sä âàt settings bao nhiãu. Modul nay se ghi giæ
lai cac sä âàt áy trong bä nhå, âã cac modul Runtime se tra âoc ma lam viãc.
d) Cáu truc chung cua råle sä
Tæ cac chæc nàng trãn tháy råle sä co mät sä chæc nàng thæc hiãn bàng nhæng phán cæng gán
tæång tæ nhau :
- Mach BI, BU âo vao chuán hoa (nhæng læång dong, ap vao).
- Mach loc cæng; Mach láy máu (láy máu nhæng læång gç, tán sä láy máu).
- Mach vi xæ lê (máy CPU, kiãu gç); Mach "CÀT".
- Mach giao tiãp våi ngæåi, mach thäng tin; Cac âen bao.
75
Tên hiãu sau khê láy qua biãn dong co trë sä thêch håp âæåc âæa vao chènh læu tao ra dong âiãn
mät chiãu. Tuy nhiãn cac mach âiãn tæ chè lam viãc våi mät dong âiãn âënh mæc giåi han nho nhát âënh
nao âo. Âã âæa dong âiãn thêch håp vao CPU, ta phai læa chon dong âiãn âáu vao nhå cäng tàc læa chon
H.S output relay
Output Drivers
Time current
Time
H.S
output relay
0.4/0
0.2/0
TMS
Switch
setting
0.1/0
0.05/0
0.05/0.025
Micro
computer
Interposing
Input
Current setting switch
0/0
16/0
5/0
2/0
1/0
High
Switch
setting
A to D
0.2/0.1 0.4/0 0.5/0
0.2/0 0.4/0
Current select swiches
Hçnh 6-20: Så âä khäi mät råle sä cua hang ABB
âã co tên hiãu vao trong dai cho phep. Cáu truc chung cua mät råle sä gäm cac khäi sau:
d.1) Bä biãn âäi A/D: trong CPU co khäi A/D lam nhiãm vu chuyãn tên hiãu tæ tæång tæ(liãn tuc) sang tên
hiãu sä. Bä phán nay co hai chæc nàng la læång tæ hoa tên hiãu liãn tuc cho ra tên hiãu råi rac sau âo ma
hoa tên hiãu råi rac nay. Viãc ma hoa la gan nhæng ma nhë phán cho tæng tên hiãu råi rac trong qua trçnh
læång tæ hoa.
d.2) Sau khi láy tên hiãu tæ bä chuyãn âäi âáu vao A/D: å dang sä bä vi xæ lê (CPU) se phán têch âanh gia
va cho tên hiãu âáu ra. Bä CPU co nhiãu khäi nho håp thanh viãc chènh âënh cac thäng sä tac âäng nhå
cac cäng tàc láp trçnh cho cac gia trë âàt. Cac cäng tàc la mät trong sä chuäi nhë phán cua cua gia trë láp
trçnh âo, no co thã å mæc 0 hay mæc 1. Khi chènh âënh cac thäng sä cac gia trë nay co thã hiãn thë trãn
man hçnh tæång æng cac gia trë cua cac cäng tàc láp trçnh âo.
Ngoai ra, thåi gian tac âäng cung âæåc âæa vao cac cäng tàc láp trçnh, tuy theo nhu cáu phäi håp bao vã
ma ta chon sä nao trong chuäi cäng tàc láp trçnh âo.
d.3) Khäi âiãu khiãn âáu ra: thæc hiãn viãc chuyãn mach âæa tên hiãu vao cac råle âáu ra, mäi råle âáu ra
co thã cho tên hiãu âãn may càt hay âen tên hiãu khi co sæ cä xay ra trong vung bao vã.
d.4) Råle âáu ra (khäi thæc hiãn): cung tæång tæ å råle tæång tæ tên hiãu càt nhå táng khuãch âai cäng
suát âæa âãn cuän càt may càt. Trong råle so lãch trë sä cac vong dáy cua biãn dong va gia trë âiãn trå
thæång âæåc chon âã hàng sä thåi gian cua mach thæ cáp kã ca mach tæ hoa rát be (khoang 0,06 chu kç
tán sä trong cäng nghiãp). Gia trë täi æu nay âæåc hiãu chènh sao cho khi âong khäng tai thanh phán ngàn
mach trong vung bao vã âæåc háp thu hoan toan båi mach tæ hoa cua may biãn ap trong khoang 0,18 chu
kç tán sä cäng nghiãp. Do váy råle khäng bë chám pha khi co dong ngàn mach hçnh sin våi thanh phán
khäng chu kç. Hçnh 6-20 va 6-21 ve så âä så læåc cua råle sä cua hang ABB va hang NARI: Chæc nàng
tæng bä phán mach cua råle âæåc cac så âä thã hiãn mät cach så læåc.
e) Bä phán chæc nàng giao tiãp våi ngæåi
e.1) Cac råle sä co nhæng bä phán âã giao tiãp våi ngæåi thuán tiãn (thæång co tä chæc):
76
* Mät PORT truyãn tin RS - 232 hoàc RS - 485 âã truyãn tin âäi thoai våi ngæåi láp trçnh hoàc
træc ban qua man hçnh hay ban phêm may tênh.
* Mät panel bang chæ LCD va bä phêm sæ dung âã âäi thoai våi ngæåi láp trçnh hoàc træc ban.
e.2) Muc âêch cac viãc truyãn tin chu yãu
e.2.1) Chènh âàt cho cac chæc nàng bao vã råle :Dung/ khäng dung chæc nàng bao vã nao; Âàt cac gia trë
mæc ngæång, thåi gian trã, sä lán bao nhiãu ,...
e.2.2) Khai bao cáu hçnh mach vao gäm: hã sä BI, BU; khai bao cach âáu dáy cua chung.
e.2.3) Khai bao vã cáu hçnh cac mach âong, càt.
e.2.4) Âoc ra va sæa cac thäng sä âa âæåc chènh âàt, âa khai bao.
tester
Serial port
Printer
I0
Management
i
ALF
CPU1
General
sartter
IA
IB
IC
iA
i
iC
Serial port
QJ
protection
CPU2
Output
relay
VFC
U
UB
UC
U
Banary input
Optocoupler
Hçnh 6-21: Kãt cáu råle sä LFP-902 (bao vã âæång dáy siãu cao).
Chæång 7.
CAM BIÃN
77
Tải về để xem bản đầy đủ
55 trang
24342
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Thiết bị điện - Phần thứ hai: Thiết bị điện hạ áp", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- giao_trinh_thiet_bi_dien_phan_thu_hai_thiet_bi_dien_ha_ap.pdf
