Đồ án môn học Điều khiển Logic , Đề tài: Viết chương trình điều khiển cho Recloser với số lần đống cắt và thời gian tác động được tùy chỉnh cài đặt. Trường đại học bách khoa đà nẵng. NỘI DUNG CHÍNH CHƯƠNG 1 : KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ 3 1.1. Giới thiệu về Recloser: 3 1.1.1 Phân loại Recloser: 4 1.1.2. Các thành phần cơ bản của Recloser 4 1.1.3. Nguyên lí hoạt động của Recloser 6 1.2. Điều khiển Recloser: 7 1.2.1 Đặt thời gian kép: 7 1.2.2 Phối hợp thứ tự: 7 1.2.3 Điều khiển dòng cắt tức thời: 7 1.2.4 Điều khiển khoá tức thời: 8 1.2.5 Thời gian đóng lại: 8 1.2.6 Cảm nhận sự cố chạm đất: 8 1.3. Bảo vệ quá dòng có thời gian: 9 1.3.1 Giới thiệu bảo vệ quá dòng có thời gian: 9 1.3.2 Bảo vệ quá dòng có đặc tính thời gian phụ thuộc theo đặc tính dốc chuẩn IEC2553A: 9 CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU PLC, LỰA CHỌN THIẾT BỊ 12 2.1: Sơ lược về PLC của hãng Mitsubishi: 12 2.1.1: Giới thiệu chung về PLC: 12 2.1.2: Phân loại PLC: 14 2.1.3: Cấu tạo phần cứng của PLC: 14 2.2: Lựa chọn thiết bị: 17 2.2.1 Lựa chọn PLC 17 2.2.2 Phần mềm lập trình và mô phỏng GX WORKS 2. 19 2.2.3 Lựa chọn Module Analog 21 CHƯƠNG 3 : PHÂN CÔNG ĐẦU VÀO RA VÀ THUẬN TOÁN ĐIỀU KHIỂN 24 3.1 Phân công đầu vào ra và sơ đồ nối điện. 24 3.1.1 Phân công đầu vàora. 24 3.1.2 Sơ đồ nối điện. 25 3.2 Thuật toán đồ án 26 CHƯƠNG 4: VIẾT CHƯƠNG TRÌNH CHO PLC 28 CHƯƠNG 5 : KẾT LUẬN 33 CHƯƠNG 1 : KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ 1.1 Giới thiệu về Recloser: Kinh nghiệm vận hành cho thấy, đa số ngắn mạch xảy ra trên đường dây truyền tải điện năng đều có thể tự tiêu tán (phóng điện, sét đánh,..) nếu cắt nhanh đường dây bằng các thiết bị bảo vệ rơle. Và sau đó đóng điện trở lại để tăng cường độ cấp điện cho phụ tải, thao tác đóng trở lại đường dây cần thực hiện bằng thiết bị được gọi là Thiết bị tự động đóng trở lại (Recloser). Khi xuất hiện ngắn mạch Recloser mở ra (cắt mạch) sau một thời gian t1 nó sẽ tự động đóng mạch. Nếu sự cố còn tồn tại nó sẽ cắt mạch, sau thời gian t2 Recloser tự động đóng lại mạch. Và nếu sự cố còn tiếp diễn thì nó sẽ cắt mạch và sau thời gian t3 nó sẽ đóng trở lại một lần nữa và nếu sự cố còn tiếp diễn thì lần này Recloser sẽ cắt mạch luôn. Số lần và thời gian là do người lập trình quy định. Thường ở mạng 110kv thì số lần đóng lặp lại là 2 kể cả lần đóng lặp lại bằng tay. Nhưng trong đồ án môn học này chúng ta sẽ cài đặt cho recloer đóng lặp lại là 3 lần 1.1.1 Phân loại Recloser: a) Phân loại theo số pha: Recloser một pha: Thực hiện đóng cắt một pha sau khi nó ngắt ra bởi bảo vệ chống ngắn mạch một pha. Recloser 3 pha: Thực hiện đóng cắt cả 3 pha của máy cắt khi nó bị ngắt ra bởi bảo vệ rơle. Recloser hỗn hợp: Đóng 3 pha khi ngắn mạch nhiều pha, đóng một pha khi ngắn mạch 1 pha. b) Phân loại theo thiết bị mà Recloser tác động đến: Recloser đường dây Recloser thanh góp Recloser máy biến áp Recloser động cơ điện c) Phân loại theo số lần tác động: Recloser tác động 1 lần Recloser tác động nhiều lần d) Phân loại theo cách thức tác động đến cơ cấu truyền động: Recloser điện Recloser cơ khí 1.1.2. Các thành phần cơ bản của Recloser a) Máy biến dòng BI. Máy biến dòng hay được gọi là máy biến dòng điện, dùng để biến đổi dòng điện có trị số lớn và điện áp cao xuống dòng điện có trị số tiêu chuẩn 5A hoặc 1A, điện áp an toàn cung cấp cho mạch đo lường, điều khiển và bảo vệ. b) Máy cắt . Là loại máy cắt dùng khí SF6 để cách điện và dập hồ quang. c) Hệ thống điều khiển. Hệ thống điều khiển sử dụng các chương trình đã lập trình sẵn và hệ thống nút nhấn giúp điều khiển hoạt động một cách tự động hoặc bằng tay. Khi dòng điện quá biện dòng vượt quá giá trị dòng khởi động thì hệ thống sẽ gửi tín hiệu cắt máy cắt và sau một thời gian cắt đã lập trình sẵn, hệ thống tự động gửi tín hiệu đóng máy cắt. Số lần đóng cắt lặp lại đều do bộ điều khiển này quy định. d) Hệ thống đo lường. Là hệ thống đo các đại lượng điện như U, I, P và đưa giá trị các đại lượng này về bộ điều khiển. e) Nguồn nuôi. Nguồn nuôi để vận hành hệ thống đo lường, điều khiển và máy cắt. 1.1.3. Nguyên lí hoạt động của Recloser Hình 1.2: Sơ đồ nguyên lí hoạt động của Recloser Biến dòng (1) đặt trong Recloser làm nhiệm vụ cung cấp tín hiệu dòng điện đến bộ điều khiển điện tử thông qua mạch cảm biến dòng (2). Nếu dòng thứ cấp vượt quá giới hạn tương ứng với dòng tác động nhỏ nhất đã được lập trình sẵn thì mạch định thời gian (3) sẽ được kích hoạt. Sau thời gian trễ được ấn định bởi đường cong TCC đã được lập trình, mạch cắt (4) sẽ kích hoạt cắt sự cố, lúc này Relay thứ tự (5) đếm số lần cắt và tác động mạch thời gian đóng lại (6). Sau khi thời gian cắt kết thúc, một tín hiệu đóng được gửi đến Recloser. Nếu sự cố đã được giải trừ, sau thời gian lập trình trước, Relay thứ tự sẽ khởi động lại chương trình điều khiển đến vị trí ban đầu, bắt đầu một chu trình mới. Nếu sự cố chưa được loại bỏ sau nhiều lần đóng cắt lặp lại, bộ điều khiển sẽ tác động khoá tức thời khi số lần đóng cắt đã thực hiện đủ. Khi đã khoá, bộ điểu khiển sẽ không Reset hoặc gửi tín hiệu đóng máy cắt cho đến khi được thực hiện bằng tay từ bảng điều khiển hoặc điều khiển từ xa. 1.2 Điều khiển Recloser: 1.2.1 Đặt thời gian kép: Recloser điều khiển bằng điện tử có khả năng đặt thời gian kép để thực hiện chức năng quan trọng trong việc phối hợp với các thiết bị bảo vệ khác để hạn chế vùng bị ảnh hưởng do sự cố vĩnh cửu. Lần tác động đầu tiên, Recloser sẽ tác động nhanh để cắt sự cố thoáng qua trước khi cầu chì phía tải kịp tác động. Nếu là sự cố vĩnh cửu, tác động thời gian trễ cho phép thiết bị bảo vệ gần điểm sự cố sẽ tác động cô lập sự cố, vì thế hạn chế khu vực mất điện đến giới hạn nhỏ nhất. Thứ tự tác động điển hình của một Recloser từ thời điểm bắt đầu sự cố cho đến khi khoá mạch như sau: Hình 1.3: Tác động chuỗi của Recloser. 1.2.2 Phối hợp thứ tự: Mục đích sử dụng dạng phối hợp thứ tự để nâng cao tính phục vụ liên tục của các đường dây được bảo vệ bằng các Recloser nối tiếp. Dạng phối hợp này sẽ triệt tiêu được dạng phối hợp cắt nhanh không cần thiết của Recloser dự phòng khi sự cố đã được cắt bởi các thiết bị bảo vệ khác trên đường dây được đặt phía sau Recloser. 1.2.3 Điều khiển dòng cắt tức thời: Khi dòng điện sự cố quá lớn, trạng thái cắt tức thời sẽ mở rộng tầm phối hợp với các thiết bị phía nguồn. Khi gặp trường hợp này Recloser sẽ bỏ qua chương trình
Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 NỘI DUNG CHÍNH Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 CHƯƠNG : KHẢO SÁT CÔNG NGHỆ 1.1 Giới thiệu Recloser: Kinh nghiệm vận hành cho thấy, đa số ngắn mạch xảy đường dây truyền tải điện tự tiêu tán (phóng điện, sét đánh, ) cắt nhanh đường dây thiết bị bảo vệ rơle Và sau đóng điện trở lại để tăng cường độ cấp điện cho phụ tải, thao tác đóng trở lại đường dây cần thực thiết bị gọi Thiết bị tự động đóng trở lại (Recloser) Khi xuất ngắn mạch Recloser mở (cắt mạch) sau thời gian t tự động đóng mạch Nếu cố tồn cắt mạch, sau thời gian t Recloser tự động đóng lại mạch Và cố tiếp diễn cắt mạch sau thời gian t đóng trở lại lần cố tiếp diễn lần Recloser cắt mạch Số lần thời gian người lập trình quy định Thường mạng 110kv số lần đóng lặp lại kể lần đóng lặp lại tay Nhưng đồ án mơn học cài đặt cho recloer đóng lặp lại lần Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 1.1.1 Phân loại Recloser: a) Phân loại theo số pha: - Recloser pha: Thực đóng cắt pha sau ngắt bảo vệ chống ngắn mạch pha - Recloser pha: Thực đóng cắt pha máy cắt bị ngắt bảo vệ rơle - Recloser hỗn hợp: Đóng pha ngắn mạch nhiều pha, đóng pha ngắn mạch pha b) Phân loại theo thiết bị mà Recloser tác động đến: - Recloser đường dây - Recloser góp - Recloser máy biến áp - Recloser động điện c) Phân loại theo số lần tác động: - Recloser tác động lần - Recloser tác động nhiều lần d) Phân loại theo cách thức tác động đến cấu truyền động: - Recloser điện - Recloser khí 1.1.2 Các thành phần Recloser a) Máy biến dòng BI - Máy biến dòng hay gọi máy biến dòng điện, dùng để biến đổi dòng Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 điện có trị số lớn điện áp cao xuống dòng điện có trị số tiêu chuẩn 5A 1A, điện áp an toàn cung cấp cho mạch đo lường, điều khiển bảo vệ b) Máy cắt - Là loại máy cắt dùng khí SF6 để cách điện dập hồ quang c) Hệ thống điều khiển - Hệ thống điều khiển sử dụng chương trình lập trình sẵn hệ thống nút nhấn giúp điều khiển hoạt động cách tự động tay Khi dòng điện biện dòng vượt q giá trị dòng khởi động hệ thống gửi tín hiệu cắt máy cắt sau thời gian cắt lập trình sẵn, hệ thống tự động gửi tín hiệu đóng máy cắt Số lần đóng cắt lặp lại điều khiển quy định d) Hệ thống đo lường - Là hệ thống đo đại lượng điện U, I, P đưa giá trị đại lượng điều khiển e) Nguồn nuôi - Nguồn nuôi để vận hành hệ thống đo lường, điều khiển máy cắt Recloser Biến dòng (1) Mạch Cảm Mạch dò tìm định thời gian (3)cắt (4) biến dòng (2) lí hoạt động Recloser 1.1.3 Nguyên Định Relay thứ tự (5) thời gian đóng lại Cảm Mạch- 15DCLC dò tìm -định thời–gian (1) Reset thời gian (7) Nguyễn Bá Đức Huy BKDN 0963.011.010 biến dòng (2) (6) Trang Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Hình 1.2: Sơ đồ ngun lí hoạt động Recloser Biến dòng (1) đặt Recloser làm nhiệm vụ cung cấp tín hiệu dòng điện đến điều khiển điện tử thơng qua mạch cảm biến dòng (2) Nếu dòng thứ cấp vượt giới hạn tương ứng với dòng tác động nhỏ lập trình sẵn mạch định thời gian (3) kích hoạt Sau thời gian trễ ấn định đường cong TCC lập trình, mạch cắt (4) kích hoạt cắt cố, lúc Relay thứ tự (5) đếm số lần cắt tác động mạch thời gian đóng lại (6) Sau thời gian cắt kết thúc, tín hiệu đóng gửi đến Recloser Nếu cố giải trừ, sau thời gian lập trình trước, Relay thứ tự khởi động lại chương trình điều khiển đến vị trí ban đầu, bắt đầu chu trình Nếu cố chưa loại bỏ sau nhiều lần đóng cắt lặp lại, điều khiển tác động khố tức thời số lần đóng cắt thực đủ Khi khố, điểu khiển khơng Reset gửi tín hiệu đóng máy cắt thực tay từ bảng điều khiển điều khiển từ xa 1.2 Điều khiển Recloser: Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 1.2.1 Đặt thời gian kép: Recloser điều khiển điện tử có khả đặt thời gian kép để thực chức quan trọng việc phối hợp với thiết bị bảo vệ khác để hạn chế vùng bị ảnh hưởng cố vĩnh cửu Lần tác động đầu tiên, Recloser tác động nhanh để cắt cố thống qua trước cầu chì phía tải kịp tác động Nếu cố vĩnh cửu, tác động thời gian trễ cho phép thiết bị bảo vệ gần điểm cố tác động cô lập cố, hạn chế khu vực điện đến giới hạn nhỏ Thứ tự tác động điển hình Recloser từ thời điểm bắt đầu cố khố mạch sau: Hình 1.3: Tác động chuỗi Recloser 1.2.2 Phối hợp thứ tự: Mục đích sử dụng dạng phối hợp thứ tự để nâng cao tính phục vụ liên tục đường dây bảo vệ Recloser nối tiếp Dạng phối hợp triệt tiêu dạng phối hợp cắt nhanh khơng cần thiết Recloser dự phòng cố cắt thiết bị bảo vệ khác đường dây đặt phía sau Recloser 1.2.3 Điều khiển dòng cắt tức thời: Khi dòng điện cố lớn, trạng thái cắt tức thời mở rộng tầm phối hợp với thiết bị phía nguồn Khi gặp trường hợp Recloser bỏ qua chương trình điều khiển theo đặc tuyến TCC cắt số mà không thực thời gian trễ Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Khả cắt tức thời lập trình thực giá trị dòng cắt nhỏ với hệ số nhân cho phép thao tác mức mong muốn ứng dụng riêng biệt Trạng thái cắt tức thời cài đặt vài lần thao tác cắt chu trình, hệ số nhân cắt tức thời dòng điện cố đất không thiết phải với hệ số nhân cắt tức thời cố pha Đối với dòng cố nhỏ hơn, điều khiển cắt theo đặc tính TCC lập trình 1.2.4 Điều khiển khố tức thời: Đặc tính khố tức thời làm cho Recloser trở nên linh động hơn, cho phép điều khiển tự động cắt ngắn chu trình dòng cố cao mức đặt Chức phụ trợ cho phép giảm tối thiểu ảnh hưởng cố có dòng điện lớn, gần nơi có cố với cửu với xác suất cao yêu cầu phối hợp với thiết bị bảo vệ cuối đường dây 1.2.5 Thời gian đóng lại: Thời gian đóng lại thời gian tồn lần mở tiếp điểm lần đóng tiếp điểm trở lại sau Ta chọn thời gian cách nhân thời gian chuẩn với hệ số nhân cho trước Thời gian đóng tiếp điểm trở lại nằm phạm vi từ 0,5s đến 60s phụ thuộc vào loại Recloser loại hệ thống Thông thường người ta đặt thời gian đóng lại 2s để có đủ thời gian loại trừ cố cho phép làm nguội cầu chị Nếu thời gian đóng lại lớn 2s gây gián đoạn phụ tải động 1.2.6 Cảm nhận cố chạm đất: Phần lớn cố chạm đất, dòng chạm đất phát nhờ phần dò tìm q dòng cách lọc dòng thứ tự khơng Bộ cảm nhận dòng pha chuẩn Recloser phát dòng chạm đất dòng điện pha vượt giá trị đặt 1.3 Bảo vệ dòng có thời gian: 1.3.1 Giới thiệu bảo vệ q dòng có thời gian: Bảo vệ q dòng có thời gian hay gọi bảo vệ dòng 51 dạng bảo vệ tác động dòng cố lớn dòng điện khởi động rơle sau khoảng thời gian trễ cài đặt để đảm bảo tính chọn lọc Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Bảo vệ dòng 51 có dạng chính: + Bảo vệ có đặc tính thời gian độc lập: Thời gian làm việc bảo vệ có đặc tính thời gian độc lập khơng phụ thuộc vào trị số dòng ngắn mạch hay vị trí ngắn mạch + Bảo vệ có đặc tính thời gian phụ thuộc: Thời gian tác động tỉ lệ nghịch với dòng điện chạy qua bảo vệ, dòng ngắn mạch lớn thời gian tác động bé Hình 1.4: Đặc tính thời gian bảo vệ: độc lập (1), phụ thuộc (2), hỗn hợp (3,4) 1.3.2 Bảo vệ q dòng có đặc tính thời gian phụ thuộc theo đặc tính dốc chuẩn IEC255-3A: Bảo vệ q dòng có đặc tuyến thời gian độc lập nhiều trường hợp khó thực khả phối hợp với bảo vệ liền kề mà đảm bảo tính tác động nhanh bảo vệ Một phương pháp khắc phục người ta sử dụng bảo vệ dòng với đặc tuyến thời gian phụ thuộc Hiện phương thức tính tốn chỉnh định rơle q dòng số với đặc tính thời gian phụ thuộc đa dạng chủng loại tiêu chuẩn nên thực tế chưa thống mặt lý thuyết điều gây khó khăn cho việc thẩm kế kiểm định giá trị đặt Hiện thực tế tồn nhiều tiêu chuẩn đường cong đặc tuyến thời gian phụ thuộc bảo vệ dòng số như: tiêu chuẩn uỷ ban kỹ thuật điện quốc tế Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 (IEC), viện kỹ thuật điện-điện tử Mỹ (IEEC), viện tiêu chuẩn quốc gia Hoa Kỳ (ANSI) , tiêu chuẩn IEC (IEC255-3) thường sử dụng Tiêu chuẩn IEC255-3 bao gồm họ đặc tuyến có độ dốc khác nhau: độ dốc chuẩn (IEC255-3A), dốc (IEC255-3B), cực dốc (IEC255-3C) Trong trường hợp chung, công thức xác định thời gian tác động trở họ đường cong sau: (1.1) (1.2) Trong đó: o ttđ, ttv: tương ứng thời gian tác động thời gian trở bảo vệ ứng với bội số dòng m o TD: hệ số thời gian (Time Dial) đường cong đường cong tiêu chuẩn giá trị đặt ta chọn đường cong nhớ rơle o K, K1, n: giá trị phụ thuộc vào loại đường cong đặc tuyến có độ dốc khác Ví dụ tương ứng với tiêu chuẩn ta có giá trị sau: IEC255-3A: K = 0,14, K1 = - 1,08, n = 0,02; IEC255-3B: K = 13,5, K1 = - 13,5, n = 1; IEC255-3B: K = 80, K1 = - 80, n = o m: bội số dòng điện Giá trị m xác định cơng thức : Đối với bảo vệ chính, ta có m ≥ 1,5 m ≥ 1,2 với bảo vệ dự phòng Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Hình 1.5: Đường cong dốc chuẩn (SIT) theo tiêu chuẩn IEC255-3A Từ đường đặc tính, ta có cơng thức xác định thời gian tác động thời gian trở theo đặc tính IEC255-3A sau: (1.1) (1.2) Để thời gian tác động nhanh nhất, ta chọn đường cong có TD = 0,1 Giả sử bảo vệ ta bảo vệ có m = 1,5, ta có: = 1,7 (s) = 0.0864 (s) Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 10 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Hình 2.5: Mơ chương trình GX WORKS 2.2.3 Lựa chọn Module Analog PLC thiết bị điện tử, hoạt động nguyên lý nhị phân, xử lý tín hiệu dạng 0/1 Nhưng ghép nhiều bit vào với nhau, giá trị số lưu trữ (dạng nhị phân) tăng lên Do cần phải có Module biến đổi tín hiệu tương tự thành giá trị số chứa chuỗi bit giúp cho PLC hiểu Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 19 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Để đọc, ghi tín hiệu tương tự này, PLC có Module Analog đầu vào (Analog Input) Analog đầu (Analog Output) Module Analog đầu vào chất biến đối Từ tương tự sang số (Analog Digital Converter-ADC) có chức biến đổi tín hiệu dạng tương tự đầu vào sang tín hiệu số đầu (ví dụ biến đổi dải dòng điện ~ 20mA thành dải giá trị số ~ 1600) Độ xác phép biến đổi phụ thuộc vào độ phân giải Module (nghĩa độ dài chuỗi bit chứa giá trị số) Với PLC dòng FX3U, ta chọn module loại FX3U-4AD-ADP có thơng số sau: • Dải tín hiệu đầu vào: + Voltage Input: 0V đến 10V DC + Current Input: 4mA đến 20mA (Rin = 250Ω) • Digital Output: + Voltage Input: 12bits + Current Input: 12bits • Tín hiệu đầu ra: + Voltage Output: 0V đến 10V DC + Current Output: 4mA đến 20mA • Độ phân giải: (resolution) + Voltage Input: 2.5mV (10V/4000) + Current Input: 10µA (16mA/1600) Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 20 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 2.2.4 Lựa chọn cảm biến dòng điện Hiện nay, hầu hết máy biến dòng điện lực có tiêu chuẩn 5A 1A Điều có nghĩa máy biến dòng cho giá trị dòng điện thứ cấp cao 5A 1A có dòng điện sơ cấp cực đại tỷ số biến dòng (ví dụ biến dòng có tỷ số biến đổi 100A/5A nghĩa cuộn sơ có dòng điện 100A cuộn thứ cho dòng 5A) Như giới thiệu trên, module analog FX3U-4AD-ADP có đầu vào với dòng điện cực đại 20mA, dòng thứ cấp máy biến dòng lớn so với dòng vào yêu cầu module Vì vậy, ta phải sử dụng module cảm biến đo dòng điện để chuyển giá trị dòng điện thành giá trị điện áp dòng điện phù hợp với module analog Ở đồ án này, em sử dụng module cảm biến đo dòng điện SENECA-T201 Hình 2.7: Module SENECA-T201 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 21 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Cảm biến đo dòng điện SENECA-T201 loại CT đo dòng đưa trực tiếp dòng 0-40A-AC 4-20mA-DC với sai số rẩt nhỏ THÔNG SỐ GIÁ TRỊ Phạm vi đo 0-40A (AC) Đầu 4-20mA (DC) Nguồn cấp 5-28VDC (Loop Powered) Sai số ± 0,2% Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 22 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 CHƯƠNG : PHÂN CÔNG ĐẦU VÀO RA VÀ THUẬN TỐN ĐIỀU KHIỂN 3.1 Phân cơng đầu vào sơ đồ nối điện 3.1.1 Phân công đầu vào/ra Ta có bảng phân cơng ngõ vào : STT ĐỊA CHỈ X0 X1 D20 D22 D24 D26 D6 D8 KÍ HIỆU START STOP GIÁ TRỊ GIÁ TRỊ GIÁ TRỊ GIÁ TRỊ GIÁ TRỊ GIÁ TRỊ CHÚ THÍCH Chương trình hoạt động Ngừng chương trình Thời gian cắt Bảo vệ 51 Thời gian đóng lại lần Thời gian đóng lại lần Thời gian đóng lại lần Dòng cài đặt cho rơ le lần giá trị dòng cài đặt cho rơ le Ta có bàng phân cơng biến trung gian: STT ĐỊA CHỈ M0 M1 KÍ HIỆU Bắt đầu CHÚ THÍCH Bít nhớ cho chương trình hoạt động Ta có bảng phân cơng đầu : STT ĐỊA CHỈ Y0 Y1 KÍ HIỆU Cuộn đóng Cuộc cắt CHÚ THÍCH Đưa tín hiệu đóng máy cắt Đưa tín hiệu cắt máy cắt Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 23 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 3.1.2 Sơ đồ nối điện Vì biến dòng SENECA – T201 cho giá trị dòng điện, nên, module analog, ta mắc theo chế độ đầu vào dòng điện hình 3.1: Hình 3.1: Cách nối dây vào module Analog Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 24 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Sơ đồ nối điện sơ hệ thống : Hình 3.2: Sơ đồ nối điện thiết bị hệ thống 3.2 Thuật toán đồ án Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 25 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 26 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Thuật toán lập dựa nguyên lý làm việc recloser Giá trị dòng điện đường dây cập nhật liên tục so sánh với dòng điện tác động cài đặt trước Khi đường dây gặp cố, dòng điện đường dây lớn dòng cài đặt (I ≥ IĐ), PLC chờ sau khoảng thời gian T1 = T1(s) tác động máy cắt để đảm bảo tính chọn lọc dạng bảo vệ 51 Sau cắt, recloser đóng mạch trở lại sau T2(s), cố còn, recloser cắt Recloser tiếp tục so sánh dòng điện đóng cắt thêm lần với thời gian sau lần đóng cắt T3(s) T4(s) cố tồn Sau lần đóng cắt, dòng điện đường dây lớn dòng điện cài đặt cố cố vĩnh cửu, recloser cắt đường dây lần cuối khơng đóng trở lại người vận hành đóng lại tay Trong q trình đóng cắt, cố loại bỏ trước Recloser hoàn thành lần đóng cắt, trở lại trạng thái ban đầu bắt đầu đếm lại số lần đóng cắt Nếu dòng cố q lớn, lớn giới hạn dòng ngắn mạch cài đặt I Đ2, lúc recloser tiến hành cắt nhanh mà bỏ qua đường đặc tính trễ để đảm bảo đặc tính điều khiển cắt dòng tức thời Với trường hợp cần bảo trì sửa chữa Recloser, người vận hành đóng Recloser cách ấn nút STOP, lúc recloser ngắt mạch khơng đóng trở lại ấn nút START để đảm bảo an toàn sửa chữa Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 27 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 CHƯƠNG 4: VIẾT CHƯƠNG TRÌNH CHO PLC Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 28 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 29 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 30 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 31 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 32 Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 CHƯƠNG : KẾT LUẬN Chương 1: Trong chương này, em trình bày Recloser kiến thức liên quan đến bảo vệ q dòng 51 Dựa vào cơng thức tính toán đường cong IEC 255 – 3A, thời gian trễ bảo vệ xác định Chương 2: Ở chương này, em giới thiệu sơ lược PLC cấu trúc bên Sau phân tích kĩ lưỡng số lượng đầu vào/ra, em lựa chọn PLC FX3G60MR/ES-A để thực đồ án Ngoài ra, module Analog module đo dòng tìm hiểu lựa chọn để tính tốn nối dây chương sau Chương 3: Trong chương này, em thực phân công đầu vào/ra, kết hợp vẽ sơ đồ nối dây hệ thống sơ đồ thuật toán Từ tiến đến lập trình cho hệ thống chương Chương 4: Ở chương em hồn thành phần thiết kế chương trình cho PLC dựa thuật toán lập chương Kết luận: Qua q trình thực đồ án mơn học điều khiển Logic em tìm hiểu nguyên lý làm việc bảo vệ dòng 51 dựa đường cong IEC 255-3A, tìm hiểu nguyên lý làm việc PLC (cách thức lựa chọn, nguyên lý làm việc) Từ em xây dựng thuật tốn để điều khiển cho pha Recloser mạng 110kV với số lần đóng lặp lại lại lần với thời gian tùy vào mục đích sử dụng để cài đặt thơng số dòng điện cắt người sử dụng tùy biến theo mục đích sử dụng Nguyễn Bá Đức Huy - 15DCLC - BKDN – 0963.011.010 Trang 33 ... Trong PLC, phần cứng CPU chương trình đơn vị cho trình điều khiển xử lý hệ thống Chức mà điều khiển cần thực xác định chương trình Chương trình nạp sẵn vào nhớ PLC, PLC thực việc điều khiển dựa... Programmable Logic Controller, thiết bị điều khiển lập trình (khả trình) cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình Người sử dụng lập trình để thực loạt trình tự... theo Ngơn ngữ lập trình PLC Ladder hay State Logic Một kiện kích hoạt thật sự, bật ON hay OFF thiết bị điều khiển bên gọi thiết bị vật lý Một điều khiển lập trình liên tục "lặp" chương trình "người