Bản chất của hiện tƣợng công suất ngƣợc: Dòng tải của máy phát đảo pha 1800. UA IA IAN 1800 UA – Điện áp máy phát;
46
IA – Dòng tải của máy phát khi máy phát phát công suất cho tải; IAN – Dòng tải của máy phát khi máy phát bị công suất ngƣợc.
2.3.7.1. Rơ le công suất ngƣợc kiểu cảm ứng.
1 4 5 3 2 6 7 BI BU ITF IU
Hình 2.15: Cấu tạo của rơle công suất ngƣợc kiểu cảm ứng.
Trong đó: 1 và 2 là các khung từ. Cuộn dây số 4 lấy dòng từ biến dòng (dòng sơ cấp là dòng tải máy phát). Cuộn dây 5 lấy nguồn từ biến áp (điện áp sơ cấp là điện áp pha của pha lấy tín hiệu dòng). Ta gọi cuộn 4 là cuộn dòng, cuộn 5 là cuộn áp. Đĩa số 3 bằng nhôm có thể quay theo một chiều quanh trục quay còn chiều kia bị chặn không quay đƣợc. Tiếp điểm 6 ngắn với đĩa quay số 3. Tiếp điểm 7 cố định.
Ta có đồ thị véc tơ:
Hình 2.16: Đồ thị véc tơ.
Do có tổn hao trong mạch từ nên: Véc tơ ΦI không trùn với véc tơ ITF, Véc tơ ΦU không trùng với véc tơ IU. Góc (ΦI, ΦU) = 900 – φ.
47
Do ΦI và ΦU lệch nhau về không gian và cũng lệch nhau về thời gian nên ΦΣ là từ thông quay. ΦΣ cảm ứng sang đĩa 3 các suất điện động, làm xuất hiện dòng chạy trong đĩa. Sự tƣơng tác giữa ΦΣ và dòng trong đĩa sinh ra mômen quay: Mq = k.ΦI.ΦU.Sin (900 – φ)
Dƣới tác dụng của Mq làm cho đĩa quay theo một chiều. Do chiều quay này có chốt hãm nên đĩa không quay đƣợc.
- Khi có công suất ngƣợc: ITF đảo pha 1800, làm cho ΦI đảo pha 1800. Ta có: Góc (ΦI, ΦU) = 1800 + 900 – φ
Do đó: Mq = k.ΦI.ΦU.Sin (900 – φ + 1800) = -k.ΦI.ΦU.Sin (900 – φ) Mq đảo dấu, làm cho đĩa 3 quay ngƣợc lại. Đây là chiều quay tự do, tiếp điểm 6 sau 1 thời gian sẽ tiếp xúc với tiếp điểm 7 đóng mạch ngắt aptomat máy phát.
2.3.7.2. Rơle công suất ngƣợc bằng bán dẫn.
BNF KÐ Trigo
U ITF
UCC UCC
Ura
Hình 2.17: Rơle công suất ngƣợc bằng bán dẫn.
Bộ cảm ứng nhạy pha (Có thể là chỉnh lƣu nhạy pha hoặc khuếch đại nhạy) BNF nhận tín hiệu dòng máy phát ITF và tín hiệu áp pha của pha lấy trong dòng. BNF xác định chiều công suất và đƣa tín hiệu đến bộ khuếch đại KĐ. Tín hiệu ra bộ KĐ đƣợc đƣa tới bộ Trigo. Khi có công suất ngƣợc và giá trị công suất ngƣợc vƣợt quá giá trị đặt, bộ trigo làm việc đƣa tín hiệu đến ngắt aptomat máy phát. [Trích tr 33,34 - 7]