4.2. Mơ hình thiết bị chống sét hạ áp
4.2.2.3. Mơ hình thiết bị chống sét MOV hạ áp cải tiến trên Matlab
Mơ hình MOV hạ áp trên Matlab như Hình 4.10.
Hình 4.10: Mơ hình cải tiến MOV hạ áp.
Với điện trở Rs =100n, Rp =100M, điện cảm Ls ≈ 1 nH/mm, và tụ điện Cp có giá trị khác nhau ứng với từng loại MOV khác nhau. Đặc tuyến làm việc của khối điện trở phi tuyến V=f(I) trình bày ở Hình 4.9.
Nhóm các phần tử của mơ hình lại thành một khối, sử dụng Edit Mask đặt tên cho MOV, khai báo các biến cho mơ hình, viết chương trình để truy suất các giá trị
L, C, các thông số b1, b2, b3, b4 và tính giá trị của mảng điện áp V_array_input theo
mảng dòng điện I_array_output ứng với các loại MOV khác nhau được yêu cầu mô phỏng, xây dựng biểu tượng cho MOV và cuối cùng xây dựng được mơ hình MOV hạ thế hồn chỉnh như Hình 4.11.
NCS: Lê Quang Trung 85
Sử dụng Mask Editor khai báo các biến trong mục Parameters:
Hình 4.12: Hộp thoại khai báo biến và hộp thoại Initialization của mơ hình MOV hạ áp.
Trong đó: Vc là điện áp làm việc xoay chiều cực đại MOV (giá trị RMS), giá trị điện áp này được nhà sản xuất chuẩn hóa và là giá trị cơ bản để chọn giá trị MOV tương ứng với các mạng điện áp khác nhau như: 230V, 275V, 440V và 750V; Imax là giá trị biên độ của xung dịng 8/20 μs mà MOV có thể chịu đựng, giá trị biên độ được chuẩn hóa bởi nhà sản xuất và là giá trị cơ bản để chọn loại MOV ứng với các mức độ chịu đựng xung dòng khác nhau như: 2,5kA, 4,5kA, 6,5kA, 8kA, 25kA, 40kA, 70kA và 100kA. Hai thông số Vc và Imax trên để phân loại MOV, ứng với các
MOV khác nhau sẽ có các giá trị L, C và b1, b2, b3 và b4 khác nhau; TOL là sai số
% của điện áp ngưỡng MOV và thường có giá trị chuẩn là 10%, 15%, 20%; T là nhiệt độ MOV được đo bằng độ C và có giá trị từ -55 đến 1250C; N là số lượng phần tử MOV có trong thiết bị chống sét.
Trong mục Initialization, nhập giá trị thông số đầu vào của mơ hình. Viết
chương trình để truy suất các giá trị L, C, thông số b1, b2, b3, b4 và tính giá trị của
mảng điện áp V_array_input theo mảng dịng điện I_array_output thơng qua biểu thức (4.19) theo đặc tuyến V-I của MOV.
NCS: Lê Quang Trung 86
Hai mảng V_array_input và I_array_output khai báo cho khối Look-up Table của mơ hình phần tử điện trở phi tuyến, thể hiện mối quan hệ V-I theo biểu thức (4.20) của MOV, được tính tốn trước trong chương trình bởi câu lệnh:
I_array_output=[0.0000001 0.000001 0.00001 0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 300 1000 2000 5000 10000 20000 40000 100000 1000000];
V_array_input=(1+TOL/100)*10.^(b1+b2*log10(I_array_output/N)+b3*exp(- log10(I_array_output/N))+b4*exp(log10(I_array_output/N)));
Hồn tất các bước xây dựng mơ hình trong Mask Editor, cuối cùng được mơ hình hồn chỉnh của thiết bị chống sét MOV hạ áp. Các thông số đầu vào của mơ Hình 4.13:
Hình 4.13: Hộp thơng số đầu vào mơ hình thiết bị chống sét MOV hạ áp.