Thiết kế rơ le tự động hòa đồng bộ chính xác cho máy phát điện sử dụng vi điều khiển

Cỏc ủiều kiện hũa ủồng bộ mỏy phỏt ủiện

4 Thụng thường, người ta ủiều chỉnh sao cho ∆f cú trị số >0 một chỳt, nghĩa là tần số máy cao hơn tần số lưới một chút. Như vậy khi hòa vào lưới, máy phát sẽ bị tần số lưới giữ lại, nghĩa là máy phát sẽ phát một công suất nhỏ ra lưới ngay thời ủiểm ủúng mỏy cắt. Nếu tần số mỏy thấp hơn lưới, thỡ sau khi ủúng mỏy cắt, mỏy phỏt sẽ bị tần số lưới kộo cho chạy nhanh lờn, cụng suất sẽ bị õm một ớt, mỏt phỏt làm việc ở chế ủộ ủộng cơ.

Và thường người ta cũng chỉnh ủịnh sao cho ủiện ỏp mỏy phỏt bằng hoặc hơn U lưới một chỳt, ủể khi ủúng ủiện thỡ cụng suất vụ cụng của mỏy nhỉnh hơn 0 một chỳt. Thứ tự pha, thường chỉ kiểm tra khi lắp ủặt mỏy hoặc sau khi cú thao tỏc sửa chữa, bảo trỡ mà phải thỏo rời cỏc ủiểm nối. Cỏc rơ le phải dự đốn chính xác thời điểm gĩc pha bằng 0, biết trước thời gian đĩng của mỏy cắt, và phải cho ra tớn hiệu ủúng MC trước thời ủiểm ủồng bộ bằng ủỳng thời gian ủú.

Tuy nhiờn do những sai lệch về ủiện ỏp giỏng trờn ủường dõy, trờn tổng trở ngắn mạch của mỏy biến ỏp, do phối hợp các tổng trở các máy biến áp trong mạch vòng không tốt và do sự phân bố tải trước khi ủúng, nờn gúc pha giữa 2 ủầu mỏy cắt cú thể khỏc 0.

Xỏc ủịnh thời ủiểm hũa cỏc mỏy phỏt ủồng bộ

Nguyờn nhõn của hiện tượng khụng mong muốn núi trờn là do cú sự chờnh lệch ủiện ỏp giữa cỏc pha cựng tờn của mỏy phỏt và mạng ở thời ủiểm hoà, mà nguyờn nhõn cơ bản gõy ra chờnh lệch ủiện ỏp lại chớnh là do sự chờnh lệch tần số (∆f) của ủiện ỏp mỏy phỏt (ff) và mạng (fm). Rừ ràng, muốn triệt tiờu sự xuất hiện dũng cõn bằng tại thời ủiểm hoà (thời ủiểm tiếp xỳc của cỏc tiếp ủiểm ỏptụmỏt, hoặc mỏy cắt) thỡ cần phải xỏc ủịnh cho ủược thời ủiểm mà tại ủú giỏ trị hiệu dụng Us = 0 (chứ khụng chọn thời ủiểm mà us = 0 ). Tuy nhiờn do sự tồn tại ủộ trễ thời gian tỏc ủộng (τ) trong cỏc thiết bị ủúng cắt, cho nờn thời ủiểm phỏt lệnh hoà ủồng bộ phải sớm hơn thời ủiểm hoà (thời ủiểm Us = 0) một khoảng thời gian ủỳng bằng τ (s) – ðõy là ủiều.

Trong loại này lệnh hoà sẽ ủược phỏt tại thời ủiểm khi δ = δtr, nếu ta giữ δtr = const và ủồng thời thoả món ủiều kiện trễ núi trờn (τ = ttr) thỡ việc phỏt lệnh hoà ủược thực hiện chỉ khi phự hợp với một giỏ trị duy nhất của tốc ủộ gúc trượt (xem hỡnh 2). Bằng cỏch lựa chọn k1 và k2 hợp lý chỳng ta sẽ làm xuất hiện thời ủiểm phỏt lệnh hoà sớm hơn thời ủiểm hoà ủỳng bằng thời gian trễ τ, thời ủiểm ủú hoàn toàn khụng phụ thuộc vào tốc ủộ gúc trượt (xem hỡnh 3). Nhưng khỏc ở chỗ: 2 tớn hiệu này khụng ủược so sỏnh ở dạng tớn hiệu tương tự, mà chỳng ủược biến ủổi từ giỏ trị tương tự thành tần số xung (Vớ dụ qua mạch LM331N), trước khi ủưa ủến hai cửa vào ủếm của vi ủiều khiển.

Việc sử dụng vi ủiều khiển, thiết kế, chế tạo rơ le hũa ủồng bộ chớnh xỏc cho phộp chỳng ta cài ủặt cỏc thụng số ∆U, ∆f, ∆Φ cho phộp của từng thiết bị hũa, do vậy với yờu cầu của từng hệ thống chỳng ta cú thể thay ủổi thông số một cách nhanh chóng.

Một số sơ ủồ hũa ủồng bộ phổ biến tại Việt Nam và trờn thế giới 1. Hũa ủồng bộ mỏy phỏt vào thanh cỏi

Trong trường hợp này, ủể tiết kiệm, người ta sẽ khụng ủặt bộ biến thế ủo lường trung thế ở giữa mỏy cắt và mỏy biến thế. Khi ủặt mạch so sỏnh như vậy, lợi ủiểm là tiết kiệm ủược một bộ biến ỏp ủo lường, vốn rất ủắt, và chiếm chỗ. Cỏch lấy như vậy sẽ bự trừ pha sao cho dự ủiện ỏp sơ cấp lệch nhau 30 ủộ, nhưng ủiện thế thứ cấp ủưa vào hệ thống hũa cũng ủồng pha.

(Tần số phách =1 Hz) Nếu tốc ủộ mỏy cao, tần số mỏy cao hơn tần số lưới, thỡ kim sẽ quay theo chiều kim ủồng hồ. Bạn thao tỏc tăng hay giảm tần số của mỏy thế nào cho tốc ủộ sỏng tắt ủốn càng thấp thỡ càng ủưa tần số lại gần nhau. Gúc pha tiến dần ủến 0: ủốn tắt hết, ủồng bộ kế trờn ủường từ 11 giờ ủến 12 giờ volt kế ủang trờn ủường về min.

Thụng thường người ta cú thể cho phộp ủúng sớm một chỳt, ủể bự trừ cho thao tỏc chậm của người vận hành, và bự trừ cho tốc ủộ ủúng của mỏy cắt, cầu dao.

Rơ le Hoà ủồng bộ

Tuy nhiờn ủõy là cỏch rất khụng chớnh xỏc, vỡ quỏn tớnh nhiệt của dõy túc búng ủốn, và khả năng phõn biệt sỏng tối của mắt người.

Máy phát

Port 0 là port có 2 chức năng ở các chân 32 - 39 của 8951

PSEN là tớn hiệu ngừ ra ở chõn 29 cú tỏc dụng cho phộp ủọc bộ nhớ chương trỡnh mở rộng thường ủược nối ủến chõn OE\ (output enable) của Eprom cho phộp ủọc cỏc byte mó lệnh. Tớn hiệu ra ALE ở chõn thứ 30 dựng làm tớn hiệu ủiều khiển ủể giải ủa hợp cỏc ủường ủịa chỉ và dữ liệu khi kết nối chúng với IC chốt. Cỏc thanh ghi trong 8951 ủược ủịnh dạng như một phần của RAM trờn chip vỡ vậy mỗi thanh ghi sẽ cú một ủịa chỉ (ngoại trừ thanh ghi bộ ủếm chương trỡnh và thanh ghi lệnh vỡ cỏc thanh ghi này hiếm khi bị tỏc ủộng trực tiếp). Special Function Register) ở vựng trờn của RAM nội từ ủịa chỉ 80H - FFH.

Ngăn xếp ủược truy xuất trực tiếp bằng cỏc lệnh PUSH và POP ủể lưu trữ tạm thời và lấy lại dữ liệu, hoặc truy xuất ngầm bằng lệnh gọi chương trình con (ACALL, LCALL) và cỏc lệnh trở về (RET, RETI) ủể lưu trữ giỏ trị của bộ ủếm chương trỡnh khi bắt ủầu thực hiện chương trỡnh con và lấy lại khi kết thỳc chương trình con. + Sử dụng phương phỏp ủo số: Tớn hiệu ủiện ỏp xoay chiều 220V từ mỏy phỏt và lưới ủược ủưa qua bộ biến ỏp trở thành ủiện ỏp xoay chiều biờn ủộ thấp, qua bộ chỉnh lưu AC/DC trở thành ủiện ỏp 1 chiều 5VDC qua bộ biến ủổi ADC trở thành tớn hiệu số 10 bớt ủưa vào vi xử lý, vi xử lý tớnh toỏn giỏ trị Umỏy phỏt, Ulưới gửi kết quả hiển thị lờn LED 7 thanh ủồng thời tớnh ra. 53 - Tớn hiệu ủiện ỏp xoay chiều ủược ủưa qua một mạch ủiều chế xung, biết ủổi thành xung vuụng cựng pha cựng tần số (Ở cả hai nửa chu kỳ), tớn hiệu xung này ủược ủưa qua bộ chuẩn húa xung ủể biến ủổi thành dạng xung vuụng ( từ 0 ủến 5 VðC ở nửa chu kỳ dương của ủiện ỏp ủể giao tiếp với vi ủiều khiển).

Sau khi thiết kế mạch nguyờn lý tụi sử dụng phần mềm Orcad ủể thiết kế mạch in 2 lớp cho khối nguồn, khối ủo chuẩn húa ủiện ỏp lưới, ủiện ỏp mỏy phỏt, khối mạch ủo và chuẩn húa tần số lưới, tần số mỏy phỏt chung, tiến.

BAN PHIM