Thông tin và điều độ trong hệ thống điện - Chương 6

Tài liệu tham khảo giáo trình môn thông tin và điều độ trong hệ thống điện

Thäng Tin V Âiãưu ÂäüTrong Hãû Thäúng Âiãûn Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 47 Chỉång 6 HÃÛ THÄÚNG THÄNG TIN TI BA (POWER LINE CARRIER) 6.1. Khại niãûm: Ti ba (PLC) l hãû thäúng truưn tin sỉí dủng cạc âỉåìng dáy truưn ti âiãûn cao ạp, ch úu âỉåüc dng âãø truưn âi mäüt cạch tin cáûy tiãúng nọi, dỉỵ liãûu vãư qun l nàng lỉåüng v cạc tên hiãûu bo vãû hãû thäúng âiãûn. Thäng thỉåìng hãû thäúng PLC âỉåüc sỉí dủng cho viãûc thäng tin liãn lảc bàòng âiãûn thoải trong mảng thäng tin näüi bäü trong ngnh âiãûn. PLC cng cho phẹp truưn cạc tên hiãûu âiãưu khiãøn v bo vãû hãû thäúng âiãûn. Cạc tên hiãûu âiãưu khiãøn v bo vãû ny nhàòm bo vãû cạc âỉåìng dáy truưn ti âiãûn trng úu cng nhỉ cạc pháưn tỉí quan trng khạc trong hãû thäúng âiãûn. Âäưng thåìi, hãû thäúng PLC cng cho phẹp kãút näúi cạc mạy tênh våïi nhau trong mảng mạy tênh diãûn räüng ca ngnh âiãûn cng nhỉ cho phẹp cạc mạy Fax liãn lảc âỉåüc våïi nhau. Thäng thỉåìng PLC âỉåüc dng âãø truưn thäng tin trãn mäüt khong cạch trung (tỉì 20 ÷ 100 km) hồûc khong cạch di (100 ÷ 500 km). 6.2. Cạc ỉu âiãøm:  tỉì láu, âỉåìng dáy ti âiãûn cao ạp âỉåüc sỉí dủng âãø truưn ti thäng tin trãn sọng mang cao táưn âi khàõp nåi trong mảng âiãûn. Âỉåìng dáy ti âiãûn â âỉåüc xáy dỉûng sàơn âỉåüc kãút håüp lm âỉåìng dáy thäng tin, vç váûy chè cn phi âàût cạc thiãút bë PLC åí cạc trảm biãún ạp. Âọ l mäüt l do tải sao hãû thäúng PLC cọ giạ thnh tháúp do khäng phi chi phê cho viãûc xáy riãng âỉåìng dáy thäng tin. Mäüt ỉu âiãøm khạc l tên hiãûu PLC cọ thãø âỉåüc truưn âi âãún vi tràm km theo âỉåìng dáy truưn ti âiãûn m khäng cáưn phi âàût mäüt bäü khúch âải biãn âäü trung gian no, nhåì váûy chi phê cng gim âi. Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn 48 Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng Màût khạc âỉåìng dáy cao ạp âỉåüc tênh toạn xáy dỉûng khäng nhỉỵng cọ thãø chëu âỉûng âỉåüc cạc âiãưu kiãûn thåìi tiãút xáúu m c cạc dảng thiãn tai cọ thãø xy ra. Do váûy tỉång ỉïng hãû thäúng thäng tin ti ba cng cọ âäü tin cáûy cao. Hiãûn nay ngnh âiãûn lỉûc nỉåïc ta sỉí dủng nhiãưu hãû thäúng thäng tin ti ba khạc nhau nhỉ: − Hãû thäúng ti ba ABC do Nga sn xút. − Hãû thäúng ti ba ESB do hng Siemens (Âỉïc) sn xút. − Hãû thäúng ti ba ETL do hng ABB (Thủy Âiãøn) sn xút. − Hãû thäúng ti ba CPL do hng CEGELEC (Phạp) sn xút. Thãú nhỉng trãn ngun l chung chụng váùn sỉí dủng mäi trỉåìng truưn l âỉåìng dáy ti âiãûn, cạc thiãút bë ghẹp näúi v nhiãưu thiãút bë khạc. Dỉåïi âáy s giåïi thiãûu vãư hãû thäúng ti ba CPL 306 do hng CEGELEC (Phạp) sn xút. 6.3. Så âäư ngun l chung ca hãû thäúng thäng tin ti ba loải CPL 306 (CEGELEC): Mäi trỉåìng truưn Thiãút bë ghẹp näúi Thiãút bë ghẹp näúi Trảm biãún ạp A Trảm biãún ạp B Hçnh 6.1 Hãû thäúng ti âiãûn cọ cäng sút låïn thỉåìng cọ u cáưu vãư âäü an ton cao v truưn ti âiãûn trãn phảm vi räüng. Hãû thäúng thäng tin ti ba s giụp cho viãûc trao âäøi thäng tin, säú liãûu giỉỵa cạc vë trê âëa l khạc nhau trong hãû thäúng âiãûn. Nhåì âỉåüc thiãút kãú mäüt cạch âàûc biãût cho viãûc thäng tin liãn lảc, thiãút bë thäng tin ti ba CPL-306 cho phẹp truưn tên hiãûu theo ÂZ cao ạp Phạt Thu Phạt Thu Thäng Tin V Âiãưu ÂäüTrong Hãû Thäúng Âiãûn Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 49 kiãøu âiãøm näúi âiãøm tỉì 2 âãún 6 kãnh truưn lm viãûc song song, sỉí dủng mäi trỉåìng truưn tin l âỉåìng dáy trãn khäng hồûc dáy cạp cao ạp. Dỉỵ liãûu ban âáưu dỉåïi dảng tên hiãûu tỉång tỉû âỉåüc truưn âãún cạc bäü âiãưu chãú, khúch âải räưi gỉíi âãún mäi trỉåìng truưn tin qua mäüt bäü ghẹp näúi. ÅÍ cúi âỉåìng truưn, mäüt thiãút bë thu s khäi phủc lải mäüt cạch chênh xạc dỉỵ liãûu â âỉåüc truưn âi (xem hçnh 6.1). Så âäư hoảt âäüng ca hãû thäúng thäng tin ti ba cọ thãø âỉåüc mä t r hån trong hçnh 6.2. Hçnh 6.2. Så âäư ngun l hoảt âäüng ca hãû thäúng thäng tin ti ba. Trong âọ: LT: cün cn (cn âỉåüc gi l cün chàûn hay cün báùy sọng). HV_line LT LT CD PLC M M M M RTU RP PAX PC FAX  CD PLC M M M M RTU PAX RP PC FAX  CC CC Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn 50 Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng CD: thiãút bë ghẹp näúi. PLC: thiãút bë thäng tin ti ba (thiãút bë chênh). CC: tủ ghẹp näúi. HV line: âỉåìng dáy truưn ti âiãûn cao ạp. RP: råle bo vãû. RTU: thiãút bë âáưu cúi. PAX: thiãút bë chuøn mảch. FAX: mạy Facsimile. M: modem (giao diãûn). Cạc bäü giao tiãúp ca thiãút bë CPL-306 nháûn nhỉỵng tên hiãûu vo tỉång tỉû cọ táưn säú tỉì 300 âãún 3700 Hz. Sỉû phäúi håüp våïi nhau giỉỵa viãûc truưn cạc tên hiãûu nọi trãn våïi viãûc truưn táưn säú cäng nghiãûp trãn âỉåìng dáy l khäng thãø cháúp nháûn âỉåüc vãư màût cháút lỉåüng tên hiãûu cng nhỉ vãư váún âãư an ton cho thiãút bë thäng tin. Vç váûy thiãút bë CPL-306 s biãún âäøi cạc tên hiãûu tỉång tỉû nháûn âỉåüc sang táưn säú trong khong tỉì 40 âãún 500 kHz. 6.4. Chỉïc nàng ca cạc thiãút bë trong hãû thäúng ti ba: Tỉì hçnh 6.2 ta tháúy hãû thäúng thäng tin ti ba bao gäưm cạc thiãút bë ch úu nàòm vãư phêa âiãûn ạp cao nhỉ sau: − Cün khạng báùy sọng hay cn gi l cün cn LT (Line Trap). − Tủ âiãûn ghẹp näúi CC (Coupling Capacitor). − Thiãút bë ghẹp näúi CD (Coupling Device). Chỉïc nàng chênh ca cạc thiãút bë ny l: 6.4.1. Cün báùy sọng: a) Giåïi thiãûu: Cạc tên hiãûu thäng tin ti ba thỉåìng âỉåüc truưn trãn âỉåìng dáy cao ạp l cạc tên hiãûu âo lỉåìng tỉì xa, tên hiãûu âiãưu khiãøn tỉì xa, tên hiãûu âiãûn thoải, âiãûn bạo (Telex) . Cün báùy sọng âỉåüc Thäng Tin V Âiãưu ÂäüTrong Hãû Thäúng Âiãûn Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 51 thiãút kãú âãø ngàn chàûn nhỉỵng tên hiãûu sọng mang cao táưn. Chụng âỉåüc màõc näúi tiãúp trãn âỉåìng dáy cao ạp v âàût åí cạc trảm biãún ạp. Do âọ chụng phi âỉåüc thiãút kãú âãø chëu âỉûng âỉåüc dng âiãûn lm viãûc láu di låïn nháút v kãø c dng âiãûn ngàõn mảch cọ thãø xút hiãûn trãn âỉåìng dáy âọ. Âäúi våïi cün báùy sọng: Täøng tråí: Z = ω.L M: ω = 2.π.f ⇒ Z = 2π.f.L Tỉì biãøu thỉïc trãn ta cọ thãø tháúy täøng tråí Z v táưn säú f t lãû thûn våïi nhau. Do âọ: Nãúu f nh → Z nh → dng âiãûn cọ táưn säú nh (táưn säú ca âiãûn cäng nghiãûp 50 Hz) dãù dng qua âỉåüc. Cn nãúu f låïn (khong 40 âãún 500 KHz) → Z ráút låïn, nhỉ váûy cün báùy sọng cọ tênh cháút cn tråí khäng cho dng tên hiãûu táưn säú sọng mang âi qua. 6.4.2. Tủ âiãûn ghẹp näúi: Tủ âiãûn ghẹp näúi cng giäúng nhỉ cạc tủ âiãûn thäng thỉåìng âỉåüc màõc trong mảch nhàòm ngàn cn táưn säú âiãûn lỉûc khäng cho qua thiãút bë PLC âäưng thåìi cho cạc tên hiãûu cao táưn âi qua mäüt cạch dãù dng âãø âi âãún thiãút bë PLC. Nhỉ ta â biãút täøng tråí ca mảch thưn dung l: Z = fCCπω211= Nhỉ váûy täøng tråí ca tủ ghẹp näúi t lãû nghëch våïi táưn säú. Âäúi våïi táưn säú âiãûn lỉûc (50 Hz) thç f nh → Z låïn lm cho tên hiãûu khọ qua âỉåüc. Âäúi våïi táưn säú sọng mang (40 - 500 kHz) thç f låïn → Z nh lm cho tên hiãûu dãù dng âi qua âỉåüc. Mäüt âáưu ca tủ âiãûn ghẹp näúi âáúu vo âỉåìng dáy cao ạp (trỉåïc cün báøy sọng) cn âáưu kia âỉåüc näúi âãún thiãút bë ghẹp näúi giao tiãúp. Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn 52 Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng Giạ trë ca tủ âiãûn ghẹp näúi trãn thỉûc tãú khong 1500 âãún 7500 pF v giạ trë ny phủ thüc vo tråí khạng ca âỉåìng dáy cao ạp. 6.4.3. Thiãút bë ghẹp näúi: Thiãút bë ghẹp näúi l thiãút bë giao tiãúp giỉỵa âỉåìng dáy cao thãú (HV line) v thiãút bë thäng tin ti ba PLC. Pháưn ch úu ca thiãút bë ghẹp näúi l bäü lc våïi tạc dủng cho tên hiãûu táưn säú sọng mảng âi qua v ngàn lải khäng cho dng âiãûn táưn säú lỉåïi âiãûn âi qua nhàòm bo vãû cạc thiãút bë viãùn thäng PLC khi pháưn âiãûn ạp cao cng nhỉ quạ âiãûn ạp trong hãû thäúng âiãûn. Ngoi module lc ra, thiãút bë ghẹp näúi cn bao gäưm cün dáy bo vãû (drain coil), thiãút bë phọng âiãûn chán khäng, bäü pháûn näúi âáút bãn ngoi v v âỉïng . Så âäư ghẹp näúi trong trỉåìng håüp cọ nhiãưu trảm nhỉ sau (hçnh 6.3) Hçnh 6.3 A, B, C, D: cạc trảm biãún ạp. 1. Thiãút bë ghẹp näúi. 2. Thiãút bë chuøn mảch vản nàng. 3. Thiãút bë PLC. A B C D 1 1 1 1 1 1 2 2 3 3 3 3 Thäng Tin V Âiãưu ÂäüTrong Hãû Thäúng Âiãûn Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 53 Ghẹp näúi pha-âáút Ghẹp näúi pha-pha Hçnh 6.4 Ghẹp näúi liãn mảch Hçnh 6.5 Cün báùy sọng CD-1 PLC Cạp âäưng trủc Cün báùy sọng CD-1 PLC CD-2 HV Line GC 305-2 PLC GC 305-1 Cạp âäưng trủc Thäng tin v Âiãưu âäü trong Hãû Thäúng Âiãûn 54 Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng Cọ thãø sỉí dủng cạc så âäư ghẹp näúi khạc nhau nhỉ ghẹp näúi pha-âáút, ghẹp näúi pha-pha (hçnh 6.4), ghẹp näúi liãn mảch (hçnh 6.5). Thiãút bë ghẹp näúi loải GC 305 ca hng CEGELEC (Phạp) âỉåüc chãú tảo dỉåïi hçnh thỉïc mäüt häüp plastic khäng tháúm nỉåïc v cọ 2 mảch quan trng: − Mäüt mảch bo vãû nhàòm âm bo âäü an ton cho nhán viãn váûn hnh v bo vãû thiãút bë ti ba khi nh hỉåíng ca pháưn cao ạp ca hãû thäúng âiãûn v âiãûn ạp xung ca quạ trçnh quạ âäü. − Mäüt mảch thêch ỉïng cọ thãøì âiãưu chènh tråí khạng ca thiãút bë ti ba cho ph håüp våïi âỉåìng dáy ca hãû thäúng âiãûn. Mảch bo vãû âỉåüc cáúu tảo gäưm: − Mäüt dao näúi âáút m nọ s näúi âáút âáưu cỉûc âiãûn ạp tháúp ca tủ ghẹp näúi khi cạnh cỉía häüp måí ra. Cäng tàõc näúi âáút ny âỉåüc hoảt âäüng båíi tay cỉía trãn màût trỉåïc ca cạnh cỉía t. Våïi tay ca cỉía ny nàòm ngang thç cäng tàõc näúi âáút åí vë trê måí, cỉía t cọ thãø âọng lải (vë trê váûn hnh). Våïi tay cỉía nàòm åí vë trê dc, cäng tàõc näúi âáút âỉåüc näúi åí vë trê näúi âáút (âỉåüc âọng lải) . ÅÍ vë trê ny, sỉû truưn tên hiãûu bë ngỉng lải v cọ thãø måí cỉía t ra trong sút quạ trçnh bo dỉåỵng âãø sỉía chỉỵa thiãút bë mäüt cạch an ton. − Mäüt thiãút bë phọng âiãûn chäúng sẹt våïi âiãûn ạp âënh mỉïc l 500 V âỉåüc näúi giỉỵa cỉûc âiãûn ạp tháúp ca tủ ghẹp näúi v âáút. Nọ âỉåüc dng âãø giåïi hản nhỉỵng âiãûn ạp âènh xung nguy hiãøm âãø bo vãû cho thiãút bë thäng tin v ngỉåìi váûn hnh âỉåüc an ton. − Mäüt cün dáy bo vãû âỉåüc näúi song song våïi thiãút bë phọng âiãûn chäúng sẹt tảo mäüt âỉåìng thoạt âãún âáút cho dng âiãûn táưn säú lỉåïi bë r qua tủ ghẹp näúi. Nọ s cọ mäüt âiãûn khạng låïn hån 5000 Ohm åí tên hiãûu táưn säú sọng mang. − Mäüt cáưu chç bo vãû ca thiãút bë ti ba . − Mäüt thiãút bë phọng âiãûn chäúng sẹt thỉï cáúp våïi âiãûn ạp âënh mỉïc l 600 V giåïi hản âiãûn ạp tàng vt báút thỉåìng. Thäng Tin V Âiãưu ÂäüTrong Hãû Thäúng Âiãûn Khoa Âiãûn - Trỉåìng Âải hc K thût - Âải hc  Nàơng 55 6.4.4. Thiãút bë thäng tin ti ba (PLC) loải CPL306: Thiãút bë thäng tin ti ba CPL306 l 1 thiãút bë cọ chỉïc nàng thu phạt tên hiãûu tảo ra sọng cao táưn âãø truưn lãn âỉåìng dáy cao ạp. Nọ bao gäưm: − Mäüt pháưn qun l kãnh v âiãưu chãú tên hiãûu (channel - management). − Mäüt pháưn chung tảo ra cạc sọng mang v tỉû âäüng âiãưu chènh hãû säú khúch âải (common part). − Mäüt pháưn khúch âải cäng sút v pháưn thêch ỉïng ghẹp näúi cao táưn HF (amplifier). . pha-âáút Ghẹp näúi pha-pha Hçnh 6. 4 Ghẹp näúi liãn mảch Hçnh 6. 5 Cün báùy sọng CD-1 PLC Cạp âäưng trủc Cün báùy sọng CD-1 PLC CD-2 HV. thäúng thäng tin ti ba cọ thãø âỉåüc mä t r hån trong hçnh 6. 2. Hçnh 6. 2. Så âäư ngun l hoảt âäüng ca hãû thäúng thäng tin ti ba. Trong âọ: