2.1.3.1. Đo lƣờng một đại lƣợng đầu vào.
Đại lƣợng đầu vào của X rơle thƣờng là những đại lƣợng tƣơng tự (dòng điện, điện áp, góc pha giữa dòng và áp …) đƣợc lấy từ phía thứ cấp của máy biến dòng điện và máy biến điện áp.
Trị số hiệu dụng, trị số tuyệt đối hoặc trị số tức thời của đại lƣợng đầu vào này đƣợc so sánh với ngƣỡng tác động Xkđ của rơle, còn gọi là trị số chỉnh định của rơle. Nếu đại lƣợng đầu vào biến thiên vƣợt quá (đối với loại rơle cực đại) hoặc thấp hơn (đối với loại rơle cực tiểu) ngƣỡng chỉnh định thì rơle sẽ tác động. Sau khi tác động xong nếu đại lƣợng đầu vào biến thiên theo
27
chiều ngƣợc lại và vƣợt quá trị số Xtv, rơle sẽ trở về trạng thái ban đầu trƣớc lúc khởi động. Xtv đƣợc gọi là ngƣỡng trở về hoặc trị số trở về. Trị số khởi động và trị số trở về liên hệ với nhau qua hệ số trở về: Kv = Xtv / Xkđ.
• Đối với các rơle điện cơ Kv ≠ 1 thông thƣờng: + Kv = 0.85 ÷ 0.9 đối với rơle cực đại.
+ Kv = 1.1 ÷ 1.15 đối với rơle cực tiểu. • Đối với các rơle tĩnh và rơle số : Kv ≈ 1
Khái niệm rơle cực đại (tác động khi đại lƣợng đầu vào tăng) và rơle cực tiểu (tác động khi đại lƣợng đầu vào giảm) có ảnh hƣởng đến cấu trúc của rơle điện cơ (cuộn dây, lò xo, tiếp điểm). Đối với rơle tĩnh và rơle số chức năng cực đại hoặc cực tiểu có thể dễ dàng đổi lẫn cho nhau bằng phép nghịch đảo tín hiệu logic đầu ra của rơle.
2.1.3.2. So sánh nhiều đại lƣợng đầu vào.
Rơle có thể tác động trên cơ sở so sánh nhiều đại lƣợng đầu vào. Nhiều loại rơle hiện nay nhƣ khoảng cách, so lệch, định hƣớng công suất,… làm việc với hai đại lƣợng đầu vào. Trong trƣờng hợp tổng quát, hai đại lƣợng đầu vào X1 và X2 là tổ hợp của dòng điện I và điện áp U của phần tử bảo vệ :
1 1 2
X K U K I (2.1)
X2 K U3 K I4
Ở đây các hệ số tỉ lệ K1, K2, K3, K4 là những hệ số phức. Tùy từng loại bảo vệ (loại rơle) có thể chọn những trị số thích hợp cho các hệ số này. Chẳng hạn, đối với rơle so lệch dòng điện, hai đại lƣợng dùng để so sánh là vectơ dòng điện ở hai đầu phần tử đƣợc bảo vệ I1 và I2, khi ấy ngƣời ta chọn K1= K3
= 0 và K2 = K4 = 1. Đối với rơle khoảng cách hai đại lƣợng dùng để so sánh là điện áp chỗ đặt bảo vệ và dòng điện chạy qua phần tử đƣợc bảo vệ nên ta chọn các đại lƣợng K1 = K4 = 1, K2 = K3 = 0.
Với các rơle theo hai đại lƣợng đầu vào thƣờng ngƣời ta dùng hai nguyên lý so sánh: so sánh biên độ và so sánh pha.
28
* So sánh biên độ.
Trong các rơle làm việc với hai đại lƣợng đầu vào, thông thƣờng một đại lƣợng nào đó chẳng hạn X1 tác động theo chiều hƣớng làm rơle khởi động còn đại lƣợng kia X2 tác động theo chiều hƣớng ngƣợc lại (hãm, cản trở rơle tác động) tín hiệu đầu ra Y của rơle sẽ xuất hiện khi:│X1│> │X2│
Trong đó: │X1│ tín hiệu đầu vào khởi động │X2│tín hiệu đầu vào hãm
Nguyên lý so sánh biên độ hai đại lƣợng điện đƣợc sử dụng trong bảo vệ so lệch và bảo vệ khoảng cách.
* So sánh pha.
So sánh pha phản ánh góc lệch pha giữa các đại lƣợng đầu vào, nếu góc lệch pha vƣợt qua (lớn hơn hay nhỏ hơn) trị số pha định trƣớc rơle sẽ tác động. Các đại lƣợng tƣơng tự đầu vào X1, X2 qua các bộ biến đổi BĐ1, BĐ2 biến thành các xung chữ nhật X1’ và X2’ với thời gian trùng pha là tK. Kiểu so sánh này gọi là so sánh thời gian trùng hợp pha.
Nếu thời gian trùng hợp pha tK lớn hơn thời gian đặt t0 của bộ phận thời gian sẽ xuất hiện tín hiệu đầu ra (Y = 1). Cũng có thể tiến hành so sánh cho cả nửa chu kỳ âm để tăng mức tác động nhanh của bộ phận so sánh. Để tăng độ chính xác của bộ so sánh pha, có thể tiến hành lọc và khử thành phần một chiều cũng nhƣ các sóng hài bậc cao trong các đại lƣợng đầu vào X1, X2 trƣớc khi dựa vào bộ so sánh. [Trích tr 99,100 – 1]