Phần tử tự động trong hệ thống điện nguyễn hồng thái

PTS NGUYỄN HỒNG THÁI PHẦN TỬ Tự ĐỘNG TRONG HỆ THONG ĐIỆN = NHÀ XUặT BÁN KHOA HỌC VÀ KỶ THUẬT HÀ NỘI - 1998 Tác giả: N g u y ền H n g T hái Chịu trách nhiệm xuất Biên tậ p Sủa Vẽ bìa : Pgs.Pts TƠ ĐÃNG HẤI NGUYỄN NGỌC, PHẠM VẶN ỉ NQỦỴỆ u THỊ|KHỐI • ì l ĩ talT O L À N :/ NHẦ XUẤT BẤN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT 70 TRÀN HƯNG Đ Ạ O -H À N Ộ I-1998 In Í500 khổ 19x27 Giấy phép xuất sổ In xong nộp lưu chiểu tháng 4-1998 LỜI NÓI ĐẦU Sản xuất, truyền tải phân phối diện trình đồng bộ, có tổ chức trải rộng ph ạm vi tồn lãnh thổ Sản phẩm q trình dòn g điện dược cung cấp đến nơi tiều thụ với đòi hỏi chất lượng ngày cao Trên thực tế diều không thề thục thiếu trợ g iú p th iết bị tự động Trong ngành diện lực, thiết bị da dạng ve chủng loại, phứ c tạp cấu tạo Đặc biệt ổ nước ta, chưa có diều kiện tự chế tạo nên chúng có ngn gốc từ nhiều nước vói năm sản xuất khác th ế hệ cơng nghệ khác nhau, đ ã gày khó khăn khơng nhỏ cho người sử dụng tron g việc vận hành, khai thác bảo dưỡng kỹ thuật Hơn nữa, th iết bị tự dộn g dè cập ỏ d â y m ang nhiều nét dặc thù có riêng ngành diện lực, d ề hiểu rõ chúng, ngồi kiến thức sâu vè diện tủ, tự động, càn p h ải năm vững ch ế độ làm việc hệ thống diện vói q trình diễn Cuốn "PHẦN TỬ Tự ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG DIỆN” m ột cố gàng dầu tiên nhằm hệ thống lại kiến thức th iết bị tự dộng dùng ngành diện lực Cuốn sách gôm 10 chương phụ lục với nội dung sau dây Chương m ột trình bày khái niệm chung vè phàn tử tự dộng dùng ngành diện lực M ột phần lán nội dung sách gồm chương hai, ba, sáu, bảy tám dành d ề giới thiệu chi tiết vè nguyên lý làm việc, dặc tín h rơle bảo vệ với th ế hệ công nghệ khác D ể bổ sung kiến thức diện tử giúp cho bạn dọc nắm vững nội du n g sách, chương bốn chương năm tác g iả trinh bày nguyên lý làm việc, sơ đò ứng dụng cùa linh kiện bán dẫn tương tự số Chương ch ín giới thiệu loại phần tử thời gian th ế hệ công nghệ củ Các phư ơng thức truyền tin thiết bị tự dộng phục vụ cho công tác diều độ ngành diện lực trình bày chương mười Đặc biệt, đ ể m inh họa nội du n g chương làm tàng khả truyền d t thông tin, tác g iả d ã sử dụ n g m ột số lớn so dị, hình vẽ, tranh ảnh, bảng biểu so sánh chương nhát phàn phụ lục Các vấn đè dược sáp xếp có hệ thống, trìn h bày theo phương pháp dịnh ịín h vói mục dich sử dụng th iết k ế ph ầ n tử tự dộng Cuốn sách dược viết chủ yếu nhằm phục vụ kỹ sư, cản kỹ thuật, sinh viên, học sinh cao dâng ngành "Hệ th ốn g điện", dặc biệt cán dan g làm công tác th iết kế, láp đặt, vận hành bảo dưỡng th iết bị bảo vệ rơle, tự dộng điều khiển, tự dộng hóa cơng tác diều dộ ‘trong ngành diện lực N ó có th ề dùng làm tài liệu tham khảo bồ ích cho đẽ tài nghiên cứu khoa học, chương trình chê tạo thử nghiệm th iết bị tự dộn g d in h hướng p h t triển công nghiệp nội sinh nước ta Do vấn dầ dược de cập đến kliá rộng lớn khn kh ổ sách có hạn, lại diều kiện thiếu thông tin nên chắn sách khơng trán h khỏi có sa i sót, nhầm lẫn khơng dán g có củng suy luận ph iến diện, cách trin h bày sơ sài Tác g iả chân thành m ong nhận dược nhận xét, góp ý cùa bạn dọc gằn xa Đ ịa liên hệ: - NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT - 70 T rần H ưng Dạo, H Nội - Phịng Rale Tự dộng hóa, môn I iể thống diện, trường Đ ại học Bách khoa, số 1- Đ ại Cò Việt, Hà Nội T ác giả PT S N g u y ễn H n g T h Chương KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CÁC PHẦN TỬ Tự ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 CHỨC NĂNG CỦA CÁC THIẾT B| T ự ĐỘNG TRONG NGÀNH ĐIỆN L ự c Thiết bị tự động thiết bị có khả thực chức xác định trước mà không cần đốn tham gia trực tiếp người Sự đòi thiết bị tự động nhằm thay người q trình sản xuất địi hỏi độ xác cao hay tốc độ nhanh, điều kiện làm việc độc hại, sức đơn điệu đối vớ: người Mức độ tự động hóa phần phản ánh trình độ cơng nghệ qui trình sản xuất, có liên quan chặt chẽ đến chất lượng giá thành sản phẩm làm Điều đặc biệt thể trỉnh sản xuất, truyền tải, phân phối tiêu thụ nàng lượng điện Các thiết bị tự động hóa sử dụng phục vụ hệ thống điện lực có chức sau đây: - Ngắt mạng điện cục khỏi mạng lưới điện quốc gia trường hợp hỏng hóc bàng thiết bị bảo vệ rơle; - Điều khiển chất lượng đòqg điện (cường độ dòng, điện áp, tần số v.v ) thiết bị điều chỉnh; - Ngăn chặn trước hạn chế hỏng hóc tồn mạng lưới điện thiết bị phịng ngừa; Hình - S- Ỏ thời điểm có: K„ vđ Đối với phần tử kín có hồi tiếp (dương âm) hình 1-4, ta cđ thể viết hàm truyền tải toàn mạch kín theo hàm truyền tải mạch hở Wj mạch hồi tiếp w2: Kn = wt ± WịW2 (1-3) Dấu trừ mẫu số dùng trường hợp hồi tiếp dương, dấu cộng dùng trường hợp hồi tiếp âm Tại thời điểm có bước nhảy tù X rl đến Hình 1-3 Đặc tuyên kiểu rdle X r2, giá trị tức thời mẫu số biểu thức (1-3) phải bầng 0, tức tồn thời điểm (chỉ xảy vối hồi tiếp X X, 7\ , w , dương): W ị.W £ (1-4) (+) Muốn điều kiện (1-4) xảy hai hệ số Wj w phải lớn 1, có nghĩa w hai phần tử nêu phải hoạt tính, đđ phần tử tự động co' hàm biến đổi kiểu rơle Hlnh 1.4 Phần từ CÓ hồi tiếp Trên hỉnh l-3 b mức độ hồi tiếp dương phần tử xác định độ chênh tham số tác động X VIÌ tham số trở vô tác động X vlv: *vtv (1-5) vd 1.4 CÁC DẠNG TÍN HIỆU TRONG PHẦN TỬ T ự ĐỘNG Các th iế t bị tự động sử dụng tro n g trìn h sản x u ất, tru y ề n tả i p h â n phối điện n ă n g , th n g d ù n g tín hiệu điện để tru y ề n dẫn th ô n g tin Các dạng tín hiệu điện n y co' th ể p h â n loại th n h tín hiệu liên tục rời rạc T ín hiệu gọi ià liên tụ c th a m số thơng tin có th ể co' giá trị b ấ t kỳ thời đ iểm b ấ t kỳ tro n g m iên th ay đổi (hình - 5a) N hư tín hiệu kiểu liên tụ c vê m ặ t thời g ian c ủ n g m ức n ă n g lượng Hình 1- Các tín hiệu liên tục (a), rịi rạc (b, c) số (d) phần từ tự động T ín h iệu rị i rạ c có th a m số m an g th ô n g tin n h ấ t bị gián đoạn th i g ian vê m ức n ă n g lượng (hình l-5 b , -5c) M ột tro n g n h ữ n g loại tín hiệu rời rạc có giá trị g ián đ o ạn m ức n ă n g lượng thời gian, gọi tín hiệu số (hình 1- 5d) C ác tín hiệu liên tụ c có th ể biến đổi tru y ề n nhờ só n g m ang, sử d ụ n g công ng h ệ biến điệu C ác d n g biến điệu gồm có: biến điệu biên độ (hình l- a ) , b iến điệu p h a (h ỉn h 1- 6b) biến điệu tầ n (hình l-6 c ) Ổ người t a sử d ụ n g tư n g ứ ng biên độ, độ lệch pha tâ n số củ a sóng m an g để tru y ề n dẫn th ô n g tin T ơng tự vậy, người ta co' th ể sử d ụ n g tín hiệu rời rạc tro n g lĩnh vực tru y ề n tin H in h l- d giới th iệ u dạng th ô n g tin m ã h ó a tro n g biên độ cực đại xung, h ìn h 1- 6e - d n g th ô n g tin m ã hóa theo độ rộng xung, hình 1- f - d n g th n g tin m ã h ó a th eo độ lệch pha x u n g vng T hồng tín co' th ê m a n g tro n g biên độ x u n g cao tầ n (hình 1- 6g) số lượng x u n g cao tầ n (hình 1- 6h) T ín hiệu số có th ể sử dụng dạn g số x u n g (hlnh 1- 7a), số số hai tu ầ n tự (hình 1- 7b), số số hai so n g so n g (hình 1- 7c) Tín hiệu tu ầ n tự cần m ột đư ng tru y ề n song thờ i gian tru y ề n tin lâu T ruyền tín hiệu số hai n bit (bit chi chữ sổ) theo kiểu song song cần tới n dây dẫn, song thời gian truyền tin điíỢc rú t ngắn, thư ng d ù n g tro n g nội th iê t bị số để tân g vận tốc xử lý thông tin H ìn h - TÍn hiệu ỏ dạng tương tự (biấn diệu biên đô (a), biến diệu pha (b), biến diệu tần (c)) dạng ròi rạc (biên độ cực đại (d), độ rộng xung (e), độ lệch pha (f) ỏ dạng xung cao tần (biên dộ xung (g) số xung (h)) 1.5 PHÂN LOẠI CÁC Bộ PHẬN ĐO LƯỜNG CỦA PHẦN TỬ Tự ĐỘNG N hiệm vụ phận đo lường tạo tín hiệu làm việc tươ ng ứng với tin tức th u th ậ p từ đối tượng điều khiển 1.5.1 P h â n lo i t h e o d n g tín h iệ u d â u r a Tùy theo dạn g tín hiệu đầu ra, phận đo lường có th ể phân loại thành: Bộ p h ậ n đo lường với tín hiệu liên tục: Bộ phận loại chứa sơ đồ đo lường m ột biến đổi tín hiệu đầu phụ thuộc tin hiệu đầu vào theo hàm : Ẳ'r = f(Xy) C húng không chứa sơ đồ so sánh Bộ phận đo lường với tín hiệu rạc; Bộ phận gồm hai phần chính: sơ đồ đo lường sơ đô so sánh Đại lượng đâu đo đại lượng rời rạc, thư ng n h ận hai giá trị chuẩn H ì n h 1-7 TÍn hiệu dạng số xung (a), số số hai (b) số số hai song song (c) 1.5.2 P h â n lo i t h e o e ố lư ợ n g cá c đ ại lư ợ ng đ âu vào Theo cách p h â n loại này, ph ận đo lường có th ể p h â n th àn h : Bộ p h ận đo lường m ột đại lượng điện: T hư ờng đại lượ ng đ ầu vào dòng điện I hay điện áp u H n h vi p h ậ n phụ thuộc giá trị tu y ệ t đối củ a đại lượ ng đ âu vào Bộ ph ận đo lườ ng hai đại lượng điện: C húng h o t động phụ th u ộ c h đại lư ợ ng thự c đ ầ u vào th n g đo' áp u dịng 7, song có th ể hai áp hai dịng h m chúng Bộ p h ậ n đo lườ ng b a đại lượng điện nhiều hơn: Đ ầu vào p h ậ n đo lư n g loại n ày có ba hay n h iều đại lượng thực, v í dụ, rơle định hư ng công s u ấ t b a p ha, rơle so lệch có hai hay n h iều cuộn hãm v.v 1.5.3 P h â n lo i th e o n g u y ên tắ c làm v iệ c củ a sơ đồ so sá n h No'i ch u n g người t a th n g dùng hai nguyên tắc chính: So sánh hai đại lượng điện theo giá trị tu y ệt đối So sá n h h đại lượng điện theo giá trị góc pha N guyên tắ c so sâ n h giá trị tu y ệt đối có th ể d ù n g cho dòng m ột chiều n h xoay chiều h ìn h sin H ơn th ế, có th ể dùng so sánh hai đại lượng h ình sin có tầ n số k h c n h a u c ũ n g n h cho phép so sá n h giá trị hiệu d ụ n g (hoặc giá tr ị tru n g bình hay biên độ) c ủ a đại lượ ng h ìn h sin với đại lượng m ột chiều T ín hiệu đ ầ u n h ậ n m ột giá trị (sơ đồ tác động) khi: Ey > Ẽ2 10 (1-6) H lnh P6-11 Sơ đồ nối Sepam 2000 để bảo vệ động 302 Hỉnh P 8- 12 Hình dạng bên cùa rd)e khoảng cách SEL-321: a Mặt trước b Mặt sau Màn hình tinh thể lỏng; cổng (ghép nối với máy tính thiết bi khác); Các phím bấm; Các đèn LED thơng báo; Các vít bắt cùa 16 đầu vào số (lập trình đuộc); Các vít bắt dầu vào tuơng tự BU, BI ngubn cung cấp chiếu: 7.:Mưịi lãm dầu lập trình dưộc; a oằu tín hiệu cảnh báo ; 303 PHỤ LỤC THIẾT BI THU THẬP THÔNG TIN DÙNG MÁY VI TÍNH Thiết bị thực chất mạch giao diện cắm giắc cắm đặt mạch (main board) máy vi tính họ PC X T (với vi xử lý 80186), A T (80286) hệ máy Đối với máy X T thường cđ giắc cắm loại bit 62 chân với hai hàng A B (xem giắc cắm J8 hình P -1) Với máy A T , có bổ sung thêm giác cám phụ tương tự J16 cho tương ứng với 16 bit [30] Cịn máy vi tính th ế hệ từ máy 386 trở lên, độ dài giấc cắm phụ mở rộng để mạch trao đổi thông tin 32 bỉt Ký hiệu chân giác cắm trình bày hình P7- P7- Khi tín hiệu theo chiều, chân có ký hiệu mũi tên Trên hình P 7-4 P 7-5 trình bày đường đồng mạch giao diện (chưa hàn linh kiện) bao gồm hai mặt nhìn theo hướng từ mặt B sang mặt A Như vậy, mặt B mặt nhìn chuẩn, cịn mặt bên A cần phải lật ngược nhìn từ phía ngược lại (từ A sang B ) Mặt B mặt hàn chân linh kiện, mặt A mặt đặt linh kiện J7 I J6 JUf iVVYvYyvy^“N J2 1ỊỊBV1¥Y1ỊỊ»1ỵIỊ'1 |B ^ lị Hình P7-1 Vi trí giắc cắm mạch máy vi tính AT286 304 -Cl DI DI D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D 10 fi ũ 12 D 13 14 15 D Iff D 17 D 18 -MEM CS16 - I /O CS16 IRQ10 IRQ! IRQ12 1RQ1 s IRQ14 -DACKO DROO -DACK5 DRQ5 -DACK6 DRQ6 -DACK7 DRQ7 +5 VBc -MASTER GMDCDẴT) DIO •CIO DI8 -CJ8 Bền Bên D SBHE LA23 LA22 LA21 LA20 LA 19 LAIS LA 17 -MEMA -MEMW S DOS SDC3 5D10 SD 11 SD12 SD13 S 014 Dỉ5 c c c c c c c ca c c 10 c 11 c 12 c 13 c 14 c \S c 16 c 17 c 18 c vã J!S> Hai hàng chằn giắc cắm phụ 36 Í J I O - J 14 Hình P7-2 81 • BI 82 Bỉ B4 Bí ƯND RESET DRV +5 VBc IRQ -5 Y d c DRQ2 07 -12 B8 QWS Bí V d c B9 *12 B10 GNP -SM EM W -SM EM R -lOvV -10R -PACK3 ÛRQ3 -PA CK f DRQ1 -R efre íh Bll BI BI3 B14 815 BIS B|2 BI8 B1s BỈO 321 822 B23 824 825 B26 B27 828 828 830 831 A1 AIO 810 V d c A20 B20 CuK chân IRQ7 IRQ.6 IRQ5 IRQ4 IRQ3 -0A CK T /C SALE *5 Vdc OSC OND(PãT) AI A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A 10 A 11 A 12 A 13 A 14 A 15 A 16' A 17 A 10 A 19 A 20 Aỉ A 22 A 23 A 24 A 25 A 26 A 27 A 28 A 29 A 30 A 31 -I/O CH CK SP SP6 SD5 SP4 SD3 SD2 5D1 500 -I/O CW RDV AEN 5A19 SA10 5A I7 SAIS SAIS SAU SA 13 SA12 SA11 SA10 ỴA SA SA/ SAS SAS SA4 SA3 SA2 SA1 SAO A3) 831 Bén B sên A ( J i- J Ô ) Hỉnh P7-3 Ký hiệu chân giắc cắm bít 64 chân H ì n h P - Các đưàng đồng mặt đãt linh kiện mạch giao diện (bên A c giắc cắm) Hình P7-5 Các đường dồng mặt hàn mạch giao diện (bên B D cúa giắc cắm) 306 PHỤ LỤC THIẾT B| T ự ĐỘNG HÓA DÙNG TRONG CÔNG TÁC DIÊU tx ) 8.1 Sơ dồ khối củ a h ệ th ốn g diều độ Trên hình P -1 trình bày sơ đị khối hệ thống điều độ ngành điện lực đại (hệ thống SINAUTSPECTRUM Siemens) gồm ba phần: Hệ thống điều khiển, giám sát thu thập liệu (SCADA), hệ thống quản lý điện (EMS) hệ thống quản lý phán phối (DMS) Các ô sáng phần tử hệ thống SCADA, cịn sẫm màu phân mở rộng hệ thống nằm EMS DMS Chúng sử dụng chung mạng liệu cục máy tính (LAN) gồm mạng mạng dự phòng Hệ thống SCADA bao gồm phần tử: 1, 2, 3, 4, LAN Hệ thống EM S bao gồm phần tử: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 13, 14, 16, 17, LAN Hệ thống DM S bao gồm 1, 2, 3, 4, 5, 9, 10, 13 LAN 8.2 Các th iế t bị h iển th ị th ô n g tin dại Hỉnh P8- giới thiệu hình hiển thị thơng tin kiểu tường dùng công tác điều độ Đây bảng thông tin lớn gồm nhiều hình mỏng ghép lại với Sự gọn Hình P0-1 Sđ d‘ơ khối cùa thống diều độ dại Dữ liệu thòi gian thục (kho lưu trữ); Thu thập liêu; Tới thiết bi dầu cuối phía xa (6TU); Giao diện ngưòi sù dụng; Hệ thống quản lý thông tin; Điều khiển thời gian tần số; Bảng sổ dồ; Các ứng dụng EMS; Các ứng dung DMS; 10 Phần tữ dự phịng; 11 Hệ chun gia; 12 Hệ mơ dể tạo nhân viên diều độ; 13 Các thiết bi in ấn chụp; 14 Các thiết bi băc câu rẽ nhánh; 15 Mạng cục xí nghiệp; 16 Hệ thổng thừ nghiệm phát triển; 17 Các nhóm lập trình; 18 Kết nối liệu; 19, Các dưòng truyền liệu dl xa 307 nhẹ chất lượng hiển thị bảo đảm nhờ sử dụng cơng nghệ hình tinh thể lỏng dùng tranzito màng mỏng (TFT-LCD) H ỉ n h P - Màn hình kiểu tưịng Hình P8- trình bày mơđun hiển thị thơng tin cỡ lớn dùng cho cá nhân (kích thước X 0,75 m) sử dụng hệ thơng thấu kính phóng đại Hinh P8- trình bày sơ đồ hệ thống điện hiển thị hình kiểu tivi với cửa sổ tùy chọn đặc trưng cho phần mềm ứng dụng viết hệ điều hành WINDOWS 8.3 Các th iết bị đầu cuối (RTU) Trên hình P 8-5 giới thiệu hình dáng bên ngồi R T U với môđun vào lắp ghép Thiết bị có đầu vào số, tương tự, eổng truyền tin kèm theo giao điện thông tin Hai kênh truyền tin sử dụng kèm theo giao diện thông tin là: - IE C 870-5-101 với vận tốc truyền tới 9600 baud tớ i 308 - SINAUT8-FW DPDM với vận tốc truyền 1200 baud H l n h P - Móđun hỉnh cá nhân H ình P - Sđ dồ hệ ỉhống điện hình máy vi tính H ln h P - Hình dáng bên cùa thiết bị dầu cuối SICAM (Siemens) Các công tắc đèn báo hiệu thiết bị dầu cuối; Môđun vào/ra lắp ghép ddộc; Đèn báo hiệu môdun vào/ra; Tiếp điểm ghép nối vỏi mạch chính; Các cổng thơng tin Trên hình P 8-6a trình bày thiết bị RTU hệ thống SCADA hãng Power Measurement (Canada) chế tạo Các phần tử thu thập thông tin loại co' khả nàng lấy mẫu 128 chu kỳ tàn số cơng nghiệp phân tích độ méo sóng hài tới thành phần so'ng hài thứ 63 Trên hình P8- 6b thiết bị phụ trợ đo lựờng hiển thị thông tin phù hợp với ứng dụng SCADA Chúng lắp đặt chỗ trung tâm điều độ nối tới thiết bị đầu cuối (RTU) 3300 ACM thông qua cổng truyền tin chuẩr Hlnh P8-6 Các thiết bị hệ thống SCADA hãng Power Measurement (Canada) chế tạo 310 TÀI LIỆU THAM KHÀO T rần D inh Chân Các phần tử cùa thiết bị tự động hệ thống điện lực DHBK, Hà Nội, 1984 N guyễn H ồng Thái Phần tử tự động hộ thống điện ĐHBK, Hà Nội, 1994 Trân Đ ình Long, Trằn Đ inh Chân Nguyễn Hòng Thái Bảo vệ rơle hệ thống điện ĐHBK, Hà Nội, 1993 T rịn h H ù n g Thám , N guyễn Hữu Khái, Đào Quang Thạch, Lã Vãn út, P h m Văn Hòa, Dào K im Hoa Nhà máy điện trạm biến áp Phần điện Nhà xuất KHKT, 1991 H oàng H ữu Thận Thiết kế bảo vệ rơle Thành phố HCM, 1993 Viện khoa học tính tốn điều khiển Kỹ thuật vi xử lý Nhà xuất Thống kê H Nội, 1983 B ù i Đ ìn h Tiếu, N guyễn Trọng Thuân Một số ứng dụng thiết bị điện từ, điện tử bán dẫn máy sản xuất Nhà xuất KHKT, 1985 Q uách T uấn Ngọc Xử lý tín hiệu số Quyển 1, tập ĐHBK, Hà Nội, 1990 R ic h a rd Roeper Ngán mạch hệ thống điện Nhà xuất KHKT,Hà Nội, 1996 10 Tràn M ạnh Sỹ Đồ án tốt nghiệp - K31 TC, Hệ thống điện ĐHBK, Hà Nội, 1996 11 Nguyễn Việt Hưng Đồ án tốt nghiệp - K37, Hệ thống điện ĐHBK, Hà Nội, 1997, 12 E.E K o k O B U H OHJIbrpbl CHMMCTpMMIIbl X COCTaB/iHIOIUHX H pCJICHHOH ìaiUHTC "SneprHH" M, 1968 13 H.H OíipcmcHKo AHaaoroBbie H HH(J)p0Bbie oacMeHTbi aBTOMaTHuecKHX ycTpoHCTB B OHcprOCHCTCMC M 3HeproH3.aaT, 1989 14 B.A (PaõpuKUHT u áp 3acMeHTbi ycrpoHCTB PCJICHHOH uaiHHTbí H aBTOMaTHKH oneprocHCTeM M HX ripoexTHpoBaHHH "Bbicm HiKOJia" M, 1981 15 PeaeHHaa 3amHTa noHH*aKHUHX TpaHihopMaTopoB H aBTOTpanccpopMaTopoB 110 - 500 KB PacueTbi M 3HcproaTOMH3nar, 1985 16 E.B ÁhiccHKO 4>yHKUHOHajibHbie 3JieMenTbi peaeHHbix ycTpoíícTB na HMC M 3nepi o a T O M H n a T , 1990 17 Siemens, inc Relays 7SJ512, 7SJ531, 7UT513, 7SA511, 7SA513 Instruction manuals, 1995 18 Gee Alsthom Digital current differential relay type LFCB102.Service manual 19 SE L inc Phas,e and ground distance - directional overcurrent relay - fault locator SEL - 321 Instruction manual, 1993 20 A.R Van c Warrington Protective relays: their theory and practice V ol.l London Chapman & Hall, 1962 21 Gee Alsthom Protective relay application guide, 1990 311 22 S iem en s P ro te c tio n and su b sta tio n control S em inar in H anoi / V ietnam , - 1994 23 H ope G S, U m a m ahesw aran V.S S am pling for co m p u ter p ro te c tio n of tra n s m is ­ sion line // IE E E T n s, on p a rts 1974 Vol 93, N 5, p, 1522 - 1530 24 E.O Schw eitzer, III, J Roberts D istance relay elem en t design 47 th a n n u a l G eorgia tech p ro tectiv e relaying conference G eorgia April, 1993 25 J R oferts, A G uzm an, E.O Schw eitzer, III Z = V/I does not- m ak e a d ista n c e relay 20 th a n n u a l w e ste rn protective relay conference W ashington O ctober, 1993 26 M ichael K B arnoski F u n d a m e n ta ls of optical fiber com m unications A cadem ic P re ss, inc, 1981 27 A r t M argolis T roubleshooting and re p a irin g th e new p erso n al c o m p u te rs TAB books inc, 1988 28 J o n a th a n A T utus T he Bugbook VII: M icrocom puter an alo g c o n v e rter S o ftw are & h a rd w a re in te rfa c in g w ith ex p erim en ts for 8080A/Z80/8085 system E & L In s tru m e n ts , inc T he B lack sb u rg group, B lasburg, VA 24060 J a n , 1978, 29 T h o m a s R B lakeslee D igital design w ith s ta n d a rd M SI a n d LSI C alifo rn ia USA, 1975 30 IB M AT 286 personal co m p u ter h a rd w a re reference, 1986 31 Les system s de d istrib u tio n électrique: Enjeux, c o n tra in ts et solu tio n s Colloque H anoi S eptem bre, 1995 32 F R A K O K o n d e n sa to re n - und A nlagenbau Gm bH P ow er F a c to r C o rrectio n C apacitors Adv leaflet 33 A M (Pedoceen O chobui anepi cTHuecKoe H3naTenbCTHo, 1961 312 pcaeünoH aaiH H T bi F o cy n ap cr uennoe MỤC LỤC T ran g Lời n ói đ'âu Chương l K hái niệm ch u n g v ề phần tử tự động hệ thống diện 1.1 Chức năn g thiết bị tự động ngành điện lực 1.2 D ạng phần tử tự động 1.3 Đặc tín h phần tử tự động 1.4 Các dạng tín hiệu phần tử tự động 1.5 P h â n loại phận đo lường phàn tử tự động 1.6 Bộ phận đo lường m ột đại lượng điện 1.7 Bộ phận đo lường hai đại lượng điện 1.8 V ùng tác động phận đo lường dùng sơ đồ sơ sánh giá trị tuyệt đối hai đại lượng điện 1.9 Vùng tác động phận đo lường dùng sơ so sánh góc p h a hai đại lượng điện 1.10 Sự chuyển đổi qua lại sơ đồ so sánh giá trị tuyệt đối góc pha hai đại lượng điện 1.11 K hái niệm chung phận đo lường phân tử tự động dùng tro n g hệ th ố n g điện 5 6 11 13 14 17 18 20 Chương Cấu tạ o củ a rơle điện 2.1 H phương pháp so sánh đo lường điện 2.2 P h â n loại rơle điện 2.3 Rơle điện từ 2.4 Rơle cảm ứng 2.5 Rơle n h iệt 2.6 Các phận rơie điện 23 23 24 26 31 40 41 Chương ? Các p h ân tử biến d ổi khuếch đại cổ điển 3.1 Khái niệm chung 3.2 N hữ ng yêu cầu lọc thành phần đối xứng 3.3 Các th am sô' tiêu lọc 3.4 Bộ lọc th ứ tự không 3.5 Bộ lọc áp th ứ tự nghịch thứ tự thuận 44 44 45 45 49 49 313 3.6 Bộ lọc dòng th ứ tự th u ậ n th ứ tự nghịch 51 3.7 Bộ lọc liên hợp 3.8 C hỉnh kiểm t r a lọc áp lọc dòng 3.9 B iến đổi điện áp th n h điện áp co' p h a có th ể th a y đổi 52 53 54 3.10 P h n g ph áp biến đổi công s u ấ t th n h áp dòng m ột chiều 55 3.11 N guyên lý làm việc khuếch đại từ (KĐT) 56 3.12 K huếch đại từ có p h ả n hồi 58 3.13 Rơle bảo vệ d ù n g khuếch đại từ 61 Chương ứ n g d ụ n g củ a linh kiện điện tử th iết bị tự độn g 64 4.1 Đ iện trở 4.2 T ụ điện 64 66 4.3 Đ iôt 4.4 Đ iôt ổn áp 68 73 4.5 T n z ito ■ 74 4.6 Ổ n p b ằ n g vi m ạch tích hợp 7805, 7905 80 4.7 Các p h n tử khuếch đại th u ậ t to án (KTT) 82 4.8 Ư ng d ụ n g củ a th y ris to r tro n g th iế t bị tự động ho'a 89 Chương Các ph ần tử lôgic kỹ th u ật số 98 5.1 K hái niệm đại sô' lôgic (đại số Boole) 98 5.2 M ột vài sơ đồ logic b ằ n g điôt tra n z ito 100 5.3 Các m ạch lậ t (trigger) 103 5.4 M ột vài hệ lơgic đ iển h ình d ù n g m ạch lật 105 5.5 Bộ ch uyển đổi số - tư n g tự 106 5.6 Bộ c h u y ển đổi tư n g tự - số 108 5.7 Các biến đổi hiệu điện thế, p h a v tà n số sa n g d n g số 113 5.8 M ột số lin h k iện kỹ th u ậ t số th n g dùng trê n 115 th ự c t ế 5.9 Các nhớ d ù n g tro n g kỹ th u ậ t số 118 5.10 B án phím củ a th iế t bị số 120 5.11 Các phương pháp hiển thị thông tin phần tử kỹ thuật số 5.12 Bộ vi xử lý 5.13 ThiẾt k ế m ạch kỹ th u ậ t số 121 123 124 5.14 Sử d ụ n g m áy vi tín h tro n g việc th u th ậ p tin điều k h iển 5.15 C ác d n g tín hiệu tro n g th iế t bị số 128 133 Chương ổ Cấu tạo củ a rơle tĩn h dùng lin h kiện bán dấn 6.1 314 P h â n loại rơle tĩn h 135 135 6.2 Sự phát triển rơle tĩnh dùng linh kiện bán dẫn 6.3 So sánh thông số kinh tế - kỹ thuật loại rơle khác 6.4 Sự khác biệt rơle điện rơle tỉnh 6.5 Các phận đo lường trung pan 6.6 Các lọc tín hiệu tương tự 6.7 Tổng quan sơ đồ so sánh dùng rơle tĩnh 6.8 Sơ đồ so sánh đại lượng tuyệt đối dùng khuếch đạithuật toán 6.9 So sánh pha hai đại lượng điện dùng sơ đồ nán dòng nhạy cảm pha 6.10 So sánh hai đại lượng điện dùng phần tử Holl 6.11 Các tiếp điểm đầu rơletĩnh 135 136 137 138 139 141 142 144 145 146 Chương Cấu tạo củ a rơle bảo vệ sô' 7.1 Khái niệm chung rơle bảo vệ kỹ thuật số 7.2 Các tín hiệu đầu vào đàu 7.3 Xử lý tín hiệu tương tự 7.4 Các lọc số 7.5 Các phương pháp so sánh tơle số 7.6 Các nguồn dùng cho rơle số 7.7 Các cổng vào thông tin 7.8 Các phận khác rơle sô' 7.9 Cấu trúc phần mềm rơle số 7.10 Phát hư hỏng rơle số 7.11 Công nghệ chê' tạo phận pVân cứng rơle số 147 147 150 154 157 161 163 165 169 172 177 181 Chương Đặc tín h rơle thơng dụng 8.1 Rơle dòng 8.2 Rơle bảo vệ so lệch 8.3 Rơle bảo vệ khoảng cách 165 165 164 202 Chương Các phần tử thời gian 9.1 Phân loại phần tử thịi gian thuộe hệ cơng nghệ cũ 9.2 Các hãm khí 9.3 Phần tử thời gian dùng thủy ngân 9.4 Các trễ khác 9.5 Bộ hãm dùng mạch điện 9.6 Phần tử thời gian dùng sơ đồđiện tử bán dẫn 9.7 Khái niệm chung phần tửthời gianthuộc thê' hệ công nghệ 9.8 Các phương pháp thiết kế phần tử thời gian 209 209 210 211 212 212 214 215 219 9.9 ứ ng dụng kỹ thuật vi tính việc đo tần sơ' dịng điện cơng nghiệp 222 315 C h n g 10 T ruyền tin điều kh iển từ xa vận hành hệ th ốn g điện lực 10.1 Khái niệm chung 10.2 Cơ sở lý thuyết thông tin 10.3 Hệ thống bảo vệ điều khiển từ xa sử dụng đường dãy tải điện 10.4 Truyền tin cáp quang dẫn 10.5 Quản lý hệ thống phân phối điện 229 229 231 238 243 254 P h ụ lục Các máy biến dòng điện Các lọc thành phần đối xứng Rơle điện Rơle khí Rơle tỉnh Rơle số Thiết bị thu thập thơng tin dùng máy vi tính Thiết bị tự động hóa dùng cơng tác điều độ 264 267 277 287 288 299 308 311 Tài liệu tham khảo 317 Mục lục 319 316 ... cách khác có hồi tiếp đầu đầu vào phần tử tự động Loại phần tử gọi phần tử có hồi tiếp hay phần tử kín 1.3 ĐẶC TÍNH CỦA PHẦN TỬ Tự ĐỘNG Đặc trưng phần tử tự động hàm biến đổi Xr = f(Xv), Xr tín... Xra khoảng giá trị cho trước 1.2 DẠNG CÁC PHẦN TỬ Tự ĐỘNG Tồn hai loại phần tử tự động: phằn tử thụ động phần tử hoạt tính Khác với phần tử thụ động, phần tử hoạt tính nhận lượng tìí nguồn phụ,... H n g T h Chương KHÁI NIỆM CHUNG VỀ CÁC PHẦN TỬ Tự ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN 1.1 CHỨC NĂNG CỦA CÁC THIẾT B| T ự ĐỘNG TRONG NGÀNH ĐIỆN L ự c Thiết bị tự động thiết bị có khả thực chức xác định