THIẾT KẾ, XÂY DỰNG RƠ LE BẢO VỆ QUÁ DÒNG KỸ THUẬT SỐ

THIẾT KẾ, XÂY DỰNG RƠ LE BẢO VỆ QUÁ DÒNG KỸ THUẬT SỐ 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 2.2.CHƯƠNG CHƯƠNGII II THIÉT THIÉTKẾ KẾMẠCH MẠCHPHẦN PHẦNCỨNG CỨNG 3.CHƯƠNG CHƯƠNGIII III.THIÉT THIÉTKẾ KẾPHẦN PHẦNMỀM MỀM 4.4.CHƯƠNG CHƯƠNGIV IV KIỂM KIỂMTRA TRAVÀ VÀTHỬ THỬNGHIỆM NGHIỆM RƠ RƠLE, LE,ĐÁNH ĐÁNHGIÁ, GIÁ,KẾT KẾTLUẬN LUẬNVÀ VÀKIẾN KIẾNNGHỊ NGHỊ 5.5.TÀI TÀILIỆU LIỆUTHAM THAMKHẢO KHẢO ĐẶT VẤN ĐỀ 1.Tính khoa học cấp thiết đề tài Rơ le bảo vệ kỹ thuật số nói chung rơ le bảo vệ q dịng Kỹ thuật số nói riêng nội dung chương trình giảng dạy Bộ mơn Thiết bị điện, khoa Điện Đã có số cơng trình nghiên cứu nước [2], [5] loại rơ le này, nhiên chưa có Hãng thiết bị điện nước công bố việc sản xuất Rơ le bảo vệ kỹ thuật số nói chung Rơ le bảo vệ q dịng Kỹ thuật số nói riêng, việc nghiên cứu thiết kế xây dựng loại rơ le nhằm hướng tới tạo sản phẩm nước, đồng thời tạo cho sinh viên tích luỹ kiến thức kỹ nghiên cứu khoa học, thiết kế, xây dựng rơ le kỹ thuật số nói chung rơ le bảo vệ dòng kỹ thuật số nói riêng ĐẶT VẤN ĐỀ Mục tiêu đề tài Thiết kế, xây dựng rơ le bảo vệ q dịng kỹ thuật số sử dụng cơng nghiệp thiết bị sinh hoạt Đối tượng nghiên cứu Rơ le bảo vệ dòng kỹ thuật số sử dụng công nghiệp thiết bị sinh hoạt ĐẶT VẤN ĐỀ Phạm vi nghiên cứu Thiết kế xây dựng sản phẩm ứng dụng công nghiệp đời sống sinh hoạt rơ le bảo vệ dòng kỹ thuật số với yêu cầu cụ thể sau: thay đổi dịng điện đặt đến 10A với đặc tính bảo vệ có thời gian tác động độc lập; thay đổi thời gian tác động rơ le 5 Cách tiếp cận Sử dụng kiến thức học tin học, kỹ thuật vi xử lý - vi điều khiển kết hợp với lý thuyết vè thiết bị bảo vệ kỹ thuật số nói chung rơ le bảo vệ q dịng kỹ thuật số nói riêng để thiết kế, xây dựng sản phẩm thực, thử nghiệm đánh giá sản phẩm xây dựng 6 Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp phân tích, tổng hợp, so sánh đánh giá :Nghiên cứu tài liệu rơ le bảo vệ kỹ thuật số số hãng giới ; tìm hiểu, phân tích, đánh giá số rơ le bảo vệ kỹ thuật số số hãng giới để thiết kế, xây dựng rơ le bảo vệ dòng kỹ thuật số phù hợp với điều kiện nước sản xuất ứng dụng; xây dựng, thử nghiệm đánh giá sản phẩm thực CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ RƠ LE KĨ THUẬT SỐ 1.1 Giới thiệu rơle kỹ thuật số Rơ le số thành tiến khoa học kĩ thuật tổng hợp nghành công nghệ vật liệu, kĩ thuật điện, điện tử, toán điều khiển tin học Tên gọi rơ le số phân loại theo chức bảo vệ , rơ le số thường chứa đựng nhiều chức bảo vệ mà đối tượng cần phải có Rơ le số mang tính tổng hợp, hợp 1.2 Khái quát cấu tạo rơle kỹ thuật số Hình 1.1 Sơ đồ khối cấu tạo rơ le số Ưu điểm rơ le số : - Có độ tin cậy cao, tác động xác, cơng suất tiêu thụ nhỏ, độ nhạy cao, điều chỉnh dễ dàng, độ linh hoạt cao, công suất tác động nhỏ - Rơ le có khả ghi nhớ, lưu trữ số liệu tình trạng hoạt động cố đối tượng mà bảo vệ - Rơle số có khả kết nối với thiết bị ngoại vi máy tính, máy in, giúp cho trình vận hành, thao tác tiện lợi linh hoạt - Rơ le số có khả nói mạng phục vụ cho điều khiển , giám sát từ xa - Kích thước, trọng lượng khơng gian lắp đặt nhỏ 10 4.2 KIỂM TRA VÀ THỬ NGHIỆM VỚI TẢI Mục đích đánh giá khả ứng dụng thực tế rơ le 4.2.1 Sơ đồ nguyên lý Hình 4.6 sơ đị ngun lý kiểm tra thử nghiệm với tải 54 4.2.2 Hình ảnh hệ thống kiểm tra thử nghiệm thực Hình 4.7 Hình ảnh hệ thống kiểm tra thử nghiệm thực với tải 55 4.2.3 NỘI DUNG KIỂM TRA VÀ THỬ NGHIỆM VỚI TẢI 4.2.3.1 Cài đặt dòng đặt, thời gian đặt cho rơ le Cài đặt dòng đặt, thời gian đặt cho rơ le thực thơng qua bàn phím quan sát hiển thị hình LCD 4.2.3.2 Xác định dòng tác động Itđ dòng điện trở Itv rơ le ứng với Iđặt = 1, 2, 3,4, …10A Bảng 4.5 Kết với tđ=50ms  Iđ(A) 10 Itđ(A) 10 Itv(A) Ktv= Itv/Itđ 56 Nhận xét: Từ bảng 1, cho thấy rơ le thay đổi dòng điện đặt, giá trị dòng điện tác động giá trị điện áp đặt, hệ số trở cao (từ 0,8 đến 0,98), điều khẳng định độ nhậy rơ le cao, đáp ứng tiêu chuẩn châu Âu [3] Ứng với thời gian đặt khác, ta có kết luận tương tự 4.2.3.3 Xây dựng đặc tính bảo vệ có thời gian tác động độc lập thay đổi thời gian tác động rơ le Theo thiết kế, khoảng giá trị mức dòng tác động thời gian trễ tương ứng ghi bảng 4.6 Bảng 4.6 Khoảng giá trị mức dòng tác động thời gian trễ tương ứng theo thiết kế Itd(A) Itđ1=0,2÷2,8 Itđ2= 3÷5,8 Itđ3=6÷8.8 Itđ4=9÷10 ttđ(ms) tđ1= 4*t tđ2=3*t tđ3=2*t tđ4=t 57 Dạng đặc tính bảo vệ theo thiết kế hình 4.8 ttđ ttđ1 ttđ2 ttđ3 ttđ4 Itđ1 Itđ2 Itđ3 Itđ4 10A I (A) Hình 4.8 Dạng đặc tính bảo vệ theo thiết kế 58 • Kết thí nghiệm với thời gian đặt t=50ms Bảng 4.7 Khoảng giá trị mức dòng tác động thời gian trễ tương ứng với thời gian đặt t=50ms Itd(A) Itđ1=0,2÷2,8 Itđ2= 3÷5,8 Ttđ(ms) tđ1= tđ2= Itđ3=6÷8.8 Itđ4=9÷10 tđ3= tđ4= Từ kết bảng 4.7, ta vẽ đặc tính bảo vệ rơ le ứng với t=50ms hình 4.9 59 t(ms) 210 160 110 60 I (A) Hình 4.9 Đặc tính bảo vệ rơ le ứng với t=50ms • Kết thí nghiệm với thời gian đặt t=100ms Bảng 4.8 Khoảng giá trị mức dòng tác động thời gian trễ tương ứng với thời gian đặt t=100ms 60 Itd(A) Itđ1=0,2÷2,8 Itđ2= 3÷5,8 Itđ3=6÷8.8 Itđ4=9÷10 ttđ(ms) tđ1= 410 tđ4=110 tđ2=310 tđ3=210 Từ kết bảng 4.8, ta vẽ đặc tính bảo vệ rơ le ứng với t=100ms hình 4.10 t(ms) 410 310 210 110 I (A) Hình 4.10 Đặc tính bảo vệ rơ le ứng với t=100ms 61 4.2.4 Đánh giá khả làm việc rơ le với tải Qua kết thí nghiệm thu được, ta thấy rơ le làm việc tốt phạm vi dịng làm việc 10A, đặc tính bảo vệ thu có dạng yêu cầu thiết kế, nhiên có nhiễu điện áp lưới thao tác quan sát chưa thật xác nên thời gian tác động có lớn thiết kế chút (thường lớn thời gian đặt cỡ 10ms), giá trị dòng tải hiển thị LCD bị thay đổi nhiễu lưới điện 4.3 Kết luận Qua kết thí nghiệm đánh giá trên, đề tài khẳng định thiết kế xây dựng rơ le bảo vệ q dịng kỹ thuật số có đặc tính bảo vệ độc lập theo yêu cầu đặt thuyết minh đề tài, thay đổi, hiển thị giá trị dòng điện đặt (đến 10A); thay đổi hiển thị thời gian đặt, hiển thị 62 dòng điện tải, kết nối với máy tính Việc thay đổi tham số dạng đặc tính bảo vệ thay đổi thơng qua máy tính PC Điều có ý nghĩa lớn với cơng tác giảng dạy nghiên cứu loại thiết bị bảo vệ kỹ thuật số thực tế Đề tài thiết kế thêm số thiết bị hiển thị dự phòng (hiển thị LED, ma trận LED), thiết bị nhập liệu (bàn phím 4x4) để phát triển thêm tính rơ le, trở thành rơ le đa chức hay rơ le hợp kỹ thuật số nghiên cứu 63 4.2.3 Kiến nghị Trên sở rơ le bảo vệ dòng kỹ thuật số thiết kế xây dựng, xin kiến nghị Nhà Trường cho phép triển khai nhân rộng nghiên cứu loại rơ le kỹ thuật số khác rơ le điện áp, rơ le đa chức năng, rơ le hợp với thiết bị chuẩn công nghiệp đời sống sinh hoạt 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Overcurrent Protection 7SJ600, Siemens SIP, Edition No.7 Available: https://www.downloads.siemens.com, ngày truy cập: 12/4/2020 [2] Transformer Differential Protection/7UT512/513 Siemen SIP, 2003 Available: https://www.downloads.siemens.com, ngày truy cập: 12/4/2020 [3] Numerical Votage, Frequency and OverFlux Protection Relay SIPROTECT 7RW600 v1.0, Siemens AG, 1997 Available: https://www.downloads.siemens.com, ngày truy cập: 12/4/2020 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO [4] Atmega 16A, Microchip Technology Inc, Copyright 1998-2020 Available: https://www.microchip.com Ngày truy cập: 12/4/2020 [5] DKS Group, AVRMicrocontroller lesson, Available: http://www.voer.edu.vn/c/b68a6564, ngày truy cập: 12/4/2020   [6] CodeVisionAvr User Manual, Artan Systems, Available: https://www.arctan.ca Ngày truy cập: 12/4/2020 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [7] Lê văn Doanh, Phạm Khắc Chương,(1998), Kỹ thuật vi điều khiển, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [8] Cao Xuân Tuyển, Vũ Quốc Đông, (2005), Ứng dụng hệ vi xử lý để thiết kế chế tạo rơ le hợp kỹ thuật số, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp [9] Nguyễn Hồng Quang, (2015), “Bảo vệ q dịng theo đặc tính thời gian phụ thuộc rơ le số”, Kỷ yếu hội thảo khoa học công nghệ 67 Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo đã chú ý lắng nghe! 68 ... rơ le số thường chứa đựng nhiều chức bảo vệ mà đối tượng cần phải có Rơ le số mang tính tổng hợp, hợp 1.2 Khái quát cấu tạo r? ?le kỹ thuật số Hình 1.1 Sơ đồ khối cấu tạo rơ le số Ưu điểm rơ le. .. rơ le này, nhiên chưa có Hãng thiết bị điện nước cơng bố việc sản xuất Rơ le bảo vệ kỹ thuật số nói chung Rơ le bảo vệ dịng Kỹ thuật số nói riêng, việc nghiên cứu thiết kế xây dựng loại rơ le. .. VỀ RƠ LE KĨ THUẬT SỐ 1.1 Giới thiệu r? ?le kỹ thuật số Rơ le số thành tiến khoa học kĩ thuật tổng hợp nghành công nghệ vật liệu, kĩ thuật điện, điện tử, toán điều khiển tin học Tên gọi rơ le số