Tài liệu Thiết kế ra một mạch SSC có các module

ĐỀ TÀI: Thiết kế ra một mạch SSC có các module

Chương 1. NHIệM Vụ thiết kế Và PHÂN TíCH NHIệM Vụ.
1.Nhiệm vô:
Thiết kế Rơ le hoà đồng bộ (Synchron Scope and Checking Relay) - SSC - Rơ le hoà đồng bộ dùng để theo dơi và kiểm tra các điều kiện hoà các máy phát điện như điện áp, tần số, pha và thời gian trễ. SSC trong đó yêu cầu:

§ Đo điện áp của lưới điện chính và điện áp của máy phát điện cần hoà lên lưới chính, nếu hiệu DU giữa hai điện áp nhỏ hơn một giá trị E[SUB]U[/SUB] cho trước, th́ điều kiện hoà về điện áp là U-OK. Giá trị E[SUB]U[/SUB] có thể điều chỉnh được từ 0 đến 10% định mức
§ Đo tần số của lưới điện chính (thường là xung quanh giá trị 50Hz) và của máy phát điện cần hoà lên lưới chính. Nếu hiệu Df giữa hai nguồn nhỏ hơn giá trị E[SUB]f[/SUB] cho trước, th́ điều kiện hoà về tần số là f-OK. Giá trị E[SUB]f[/SUB] có thể điều chỉnh được từ 0 đến 10% định mức.
§ So pha: Sau khi hai điều kiện về áp và tần được thoả măn th́ SSC sẽ kiểm tra độ so lệch pha của lưới điện chính và của máy phát điện cần hoà lên lưới chính. Nếu hiệu DP giữa hai điện áp nhỏ hơn một giá trị E[SUB]p[/SUB] cho trước, th́ điều kiện hoà về điện áp là thoả măn (P-OK). Giá trị E[SUB]p[/SUB] có thể điều chỉnh được từ 0[SUP]0[/SUP] đến 10[SUP]0[/SUP].
§ Thời gian trễ: Sau khi các điều kiện trên đă thoả măn, tức là có U-OK, f-OK, P-OK trong thời gian lớn hơn Dt cho trước th́ mạch SSC sẽ đóng Rơ le kiểm tra hoà và người vận hành có thể bấm nút để hoà giữa hai nguồn điện.
§ Synchron Scope: Trên mặt Rơ le hoà có 24 đèn LED để báo hiệu cho người vận hành mức độ chậm hay nhanh pha giữa hai nguồn.
- Đèn LED 12h (chính giữa, phía trên) là ứng với phase của lưới.
- Giữa hai LED ứng với góc lệch pha 15[SUP]0[/SUP].
- Các LED từ 6h30 đến 11h30 (phía trái) sáng báo phase của máy phát đang nhanh hơn phase lưới.
- Các LED từ 12h30 đến 5h30 (phía trái) sáng báo phase của máy phát đang chậm hơn phase lưới.

2.Phân tích nhiệm vụ
Từ những yêu cầu trên để phục vô cho việc hoà đồng bộ, chúng em đă đi học hỏi, sưu tầm, t́m kiếm các tài liệu liên quan như các tài liệu về các phương pháp đo điện áp, đo tần số, đo góc lệch pha, tài liệu về các họ vi điều khiển và cách lập tŕnh cho chúng, một số tài liệu liên quan đến việc hoà đồng bộ lưới điện từ phía các bạn bè, thư viện, các thày cô trong trường, từ phía bộ môn và đặc biệt là sự giúp đỡ của các thày hướng dẫn. Qua đó chúng em đă thu thập được những kiến thức nhất định để có thể tự thiết kế được một card đo đạc, cảnh báo và điều khiển phục vụ cho việc hoà đồng bộ lưới điện.

Để có thể thiết kế được một SSC th́ về phần thiết bị chúng em đă dự kiến thiết lập một mạch đo có sử dụng vi xử lư hay nói cách khác là bộ vi điều khiển để thực hiện. Bởi v́ vi điều khiển trong những năm gần đây phát triển và được ứng dụng rất đa dạng và mạnh mẽ trong rất nhiều lĩnh vực công nghiệp, các ứng dụng hướng điều khiển. Và do các tính năng như tích hợp trên một chip, có bộ lệnh đơn giản, dễ ghép nối với thiết bị ngoài, có độ tin cậy và chống nhiễu cao, và đặc biệt là rất phù hợp để dùng cho mục đích thiết kế một bộ đo lường và điều khiển quá tŕnh nhỏ.
Trước hết ta phải dùng một bộ chuyển đổi chuẩn hoá để đưa tín hiệu cần đo về dạng chuẩn. V́ ta sử dụng vi xử lư để xử lư các tín hiệu thu được, do đó tín hiệu từ các bộ chuyển đổi chuẩn hoá phải tiếp tục được biến đổi để đưa về dạng tín hiệu mà vi xử lư có thể hiểu được. Đó là tín hiệu số. Để giải quyết điều này ta phải sử dụng bộ biến đổi tương tự/số ADC để biến tín hiệu tương tự từ đầu ra của bộ chuyển đổi chuẩn hoá đưa vào vi xử lư để tiếp tục xử lư. Vi xử lư sẽ thực hiện công việc xử lư theo một thuật toán định trước một cách tuần tự. Để có thể thể hiện các kết quả tính toán từ vi xử lư cần phải dùng một hệ thống đèn LED (phần tử phối ghép với bộ vi xử lư ở đầu ra rất thông dụng) để hiển thị và cảnh báo giúp cho người trực biết được hiện trạng để có thể đưa ra biện pháp điều chỉnh thích hợp. V́ nhiệm vụ của ta ở đây là phải thiết kế một Rơ le kiểm đồng bộ cho nên ta c̣ng phải dùng một rơ le được điều khiển bởi vi xử lư và rơ le này sẽ tự động được đóng khi có đủ các điều kiện hoà đồng bộ.
Để có được các giá trị đặt trước E[SUB]U[/SUB], E[SUB]f[/SUB], E[SUB]p[/SUB], Dt, ở đây chúng ta cần sử dụng 4 chiết áp để có thể lấy được các giá trị đặt trước và các chiết áp sẽ được điều chỉnh để thay đổi giá trị đặt nằm trong khoảng cho phép.

















Chương 2.thiết kế hệ thống
2.1.Tổng quan về một số vấn đề cơ bản về hệ thống thông tin đo lường điều khiển
Hệ thống thông tin đo lường điều khiển là hệ thống chứa đựng trong đó những kĩ thuật tiên tiến và hiện đại nhất, nó tồn tại hầu hết trong các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân, trong khoa học kĩ thuật, văn hoá và đời sống.
Với sự phát triển của kĩ thuật đo lường và điều khiển tự động và tin học công nghiệp nên hiện nay việc đo lường các đại lượng điện và không điện ngày càng được chú ư và hoàn thiện hơn, nhất là trong các nhà máy xí nghiệp công nghiệp, các sản phẩm cuối cùng ngày càng bền, đẹp và có độ tin cậy cao. Do đó đ̣i hỏi việc đo lường các đại lượng và điều khiển các thông số ngày càng phải chính xác, dẫn tới việc tổ chức các tín hiệu đo lường điều khiển riêng rẽ thành các hệ thống thông tin đo lường điều khiển ngày càng nhiều và độ chính xác của hệ thống ngày càng cao. Việc đó đ̣i hỏi phải áp dụng, cân nhắc các lĩnh vực kĩ thuật mới ngày càng nhiều.
Đối với các nước phát triển, cách đây hơn 40 năm, các hệ thống như thế đă được thực hiện. Ngày nay với sự bùng nổ của kĩ thuật vi xử lư và vi tính, người ta đă có trong tay những công cụ tính toán víi độ chính xác và tốc độ cao nên việc đo lường và điều khiển ngày càng cho kết quả chính xác và độ ổn định cao hơn. V́ thế việc nghiên cứu thiết kế một hệ thống đo lường điều khiển phục vụ các qúa tŕnh công nghệ là một vấn đề hết sức cần thiết đối với sự nghiệp công nghiệp hoá và hiện đại hoá nước nhà.
2.2.Cấu tróc một số hệ thống thông tin đo lường
2.2.1.Hệ thống nối tiếp

[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]


S1

S2





S4

Điều khiển
các đối tượng

Với hệ này, tín hiệu được lấy từ cảm biến được đưa vào các bộ chuyển đổi chuẩn hoá tín hiệu, tại đây tín hiệu được sửa đổi theo tư tưởng của nhà thiết kế để phù hợp với tín hiệu đầu vào của bộ MUX. Dữ liệu ra từ nó được đưa vào bộ vi xử lư tín hiệu. ở đây dữ liệu được xử lư theo một tŕng tự logic chặt chẽ sau đó đưa đến bộ hiển thị thông tin. Bộ điều khiển làm nhiệm vụ điều khiển sự lựa chọn kênh, hiển thị thông tin và các cơ cấu chấp hành.
2.2.2.Hệ thống song song

[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]


S1

S2





S4


Điều khiển
các đối tượng

Từ các cảm biến S[SUB]i [/SUB](i = 1 đến n), tín hiệu đưa qua các phần đo lường. Tín hiệu ra của bộ này được dẫn đồng thời tới bộ thể hiện thông tin. Người nhận biết thông tin từ đó đi điều khiển tất cả các kênh và tất cả các đối tượng. Hệ thống này có độ tin cậy cao nhưng số lượng dây và thiết bị rất nhiều, nhất là khi số lượng điểm đo và điều khiển tăng lên.
Đó là những hệ cũ. Ngày nay người ta thường sử dụng các hệ lớn như

2.2.3.Hệ SCADA – Supervisorry Control And Data Aquirition(Hệ thu thập số liệu, giám sát và điều khiển).
Ưu điểm:
Vận hành từ máy tính trung tâm, giá thành rẻ, thích hợp cho các hệ thống vừa và nhỏ.

Nhược điểm:
- Quản lư các hệ thống lớn phức tạp, khó khăn.
- Không có phần mềm chuyên dụng phục vụ cho dù pḥng.
- Khả năng cho phép mở rộng điểm đo hạn chế.
- Tính ổn định không cao.
- Độ tác động nhanh thấp.

2.2.4.Hệ thống thông tin đo lường kiểu phân tán(DCS – Distributed Control System). Hệ này khắc phục cho hệ trước (hệ SCADA).

Ưu điểm:
- Giao diện người dùng và các thông tin hiển thị rơ ràng.
- Chức năng dự pḥng linh hoạt.
- Có thể thay đổi quy tŕnh công nghệ một cách dễ dàng.
- Độ tác động nhanh và ổn định cao.
- Thuận tiện cho việc kết nối với các hệ thống khác và dễ sử dụng.

Nhược điểm:
- Giá thành đắt và đ̣i hỏi kĩ thuật viên phải có tŕnh độ cao, chẳng hạn như phải hiểu biết về các Controller, máy tính, PLC (Program logic Controller)

2.3.Một số phương pháp hoà đồng bộ
Việc ghép song song máy phát điện vào hệ thống điện theo các điều kiện hoà đồng bộ về tần, áp, pha như đă nêu được gọi là hoà đồng bộ chính xác máy phát điện. Trong một số trường hợp có thể dùng phương pháp hoà đồng bộ không chính xác nghĩa là không phải so sánh tần số, trị số góc pha các điện áp của máy phát điện cần được ghép song song và cua lưới điện. Phương pháp này c̣n được gọi là phương pháp tự đồng bộ. Dưới đây ta sẽ lần lượt xét các phương pháp hoà đồng bộ chính xác và tự đồng bộ.

2.3.1.Các phương pháp hoà đồng bộ chính xác

Để ghép máy phát điện vào làm việc song song với lưới điện bằng phương pháp hoà đồng bộ chính xác, có thể dùng hoà đồng bộ kiểu ánh sáng đèn hoặc hoà đồng bộ kiểu điện từ.

2.3.1.1. Hoà đồng bộ bằng đồng bộ kiểu điện từ

Trong các nhà máy điện có đặt các máy phát điện công suất lớn, để kiểm tra các điều kiện ghép song song các máy phát điện vào lưới điện người ta thường dùng cột đồng bộ tức là cột đồng bộ kiểu điện từ. Cột đồng bộ gồm ba dụng cụ đo sau:
Một vôn mét có hai kim, mét kim chỉ điện áp U[SUB]G[/SUB] của máy phát điện, một kim chỉ điện áp U[SUB]M[/SUB] của lưới điện; một tần số kế có hai dăy phiến rung để chỉ đồng thời tần số f[SUB]G[/SUB] của máy phát và tần số lưới f[SUB]M[/SUB] và một dụng cụ đo làm việc theo nguyên lư từ trường quay có kim quay với tần số f[SUB]G[/SUB] – f[SUB]M[/SUB] .Tốc độ quay của kim phụ thuộc vào trị số f[SUB]G[/SUB] – f[SUB]M[/SUB] và chiều quay của kim thuận hoặc ngược chiều kim đồng hồ tuỳ theo f[SUB]G[/SUB] >f[SUB]M[/SUB] và ngược lại. Khi f[SUB]G[/SUB] = f[SUB]M[/SUB] và kim quay thật chậm(f[SUB]G[/SUB] ~f[SUB]M[/SUB]) th́ ở thời điểm đóng cầu dao là lúc kim trùng với đường thẳng đứng và hướng lên trên.
Việc hoà đồng bộ chính xác máy phát điện đ̣i hỏi nhân viên thao tác phải thật thành thạo và tập trung chó ư cao độ để tránh nhầm lẫn nhất là khi trong hệ thống điện lực đang có sự cố. Để giảm nhẹ công việc của nhân viên thao tác và tránh những nhầm lẫn có thể xảy ra sự cố, có thể dùng bộ hoà đồng bộ tự động giúp điều chỉnh tự động U[SUB]G[/SUB] và f[SUB]G[/SUB] của máy phát và tự động đóng cầu dao khi các điều kiện ghép song song đă được đảm bảo. Tuy nhiên v́ khi trong lưới điện có sự cố, điện áp và tần số lưới luôn luôn thay đổi nên quá tŕnh hoà đồng bộ tự động thường kéo dài từ năm đến mười phút hoặc lâu hơn nữa. V́ thế gần đây trong một số trường hợp người ta thường dùng phương pháp tự đồng bộ.

2.3.1.2. Hoà đồng bộ bằng đồng bộ kiểu ánh sáng

Phương pháp này dùng cho các máy phát điện đồng bộ công suất nhỏ và được thực hiện hoặc với kiểu nối ‘tối’ theo sơ đồ trên h́nh vẽ c hoặc với kiểu ánh sáng đèn ‘quay’ theo sơ đồ trên h́nh d. Trong các sơ đồ trên, F1 là máy phát điện đang làm việc và F2 là máy phát điện cần đem ghép song song với F1. Bộ dồng bộ kiểu ánh sáng được h́nh thành bằng các ngọn đèn1, 2 và 3.
Khi hoà đồng bộ theo kiểu nối ‘tối’ th́ mỗi ngọn đèn 1,2,3 của bộ đồng bộ được nối giữa hai đầu tương ứng của cầu dao D2. Trong quá tŕnh đồng bộ thường phải đièu chỉnh đồng thời điện áp U[SUB]F[/SUB] và tần số f[SUB]F[/SUB] của máy phát điện F2 . Điện áp U[SUB]F[/SUB] của máy phát điện được kiểm tra theo điều kiện U[SUB]F[/SUB] = U[SUB]L[/SUB] (trong đó U[SUB]L[/SUB] là điện áp của lưới điện và cũng là điện áp của máy phát điện F1 đang làm việc) bằng vôn mét V có cầu dao đổi nối. Tần số và thứ tự pha được kiểm tra bằng bộ đồng bộ với ba đèn 1,2,3. Khi tần số f[SUB]F[/SUB] # f[SUB]L[/SUB] th́ điện áp U[SUB]F[/SUB] – U[SUB]L[/SUB] đặt vào các đèn 1,2 3, sẽ có tần số f[SUB]F[/SUB] – f[SUB]L[/SUB]. Nếu thứ tự pha của máy phát điện và của lưới điện giống nhau th́ cả ba ngọn đèn sẽ lần lượt cùng tối và cùng sáng như nhau với tần số f[SUB]F[/SUB] – f[SUB]L[/SUB] đó.

DU[SUB]1[/SUB]
DU[SUB]1 [/SUB] U[SUB]LA[/SUB] U[SUB]LA[/SUB]
U[SUB]FA[/SUB] U[SUB]FA[/SUB]
w[SUB]F[/SUB]
w[SUB]L[/SUB]
U[SUB]FB[/SUB] U[SUB]FB[/SUB]
U[SUB]LC[/SUB] U[SUB]LC [/SUB] DU[SUB]3[/SUB]
U[SUB]LB[/SUB] U[SUB]LB[/SUB]
DU[SUB]3[/SUB] U[SUB]FC [/SUB]DU[SUB]2[/SUB]
U[SUB]FC[/SUB]
a) b)

Sở dĩ như vậy v́ các điện áp DU đặt lên ba ngọn đèn chính là hiệu số các điện áp pha tương ứng của hai h́nh sao điện áp của máy phát điện F2 và của lưới điện, quay với các tần số góc w[SUB]F[/SUB] = 2pf[SUB]F[/SUB] và w[SUB]L[/SUB] = 2pf[SUB]L[/SUB] như trên h́nh vẽ a. Rơ ràng khi f[SUB]E[/SUB] # f[SUB]F[/SUB] th́ các điện áp đặt vào ba ngọn đèn sẽ thay đổi giống nhau trong khoảng 0 £ DU £ 2U[SUB]F[/SUB] và ba ngọn đèn sẽ cùng sáng và tối với hiệu các tần số f[SUB]F[/SUB] – f[SUB]L[/SUB] đó. Tiếp tục điều chỉnh tần số f[SUB]F[/SUB] của máy phát F2 sao cho chu ḱ tối và sáng bằng từ 3 đến 5 giây (nghĩa là lúc đó f[SUB]F [/SUB]» f[SUB]L[/SUB]) và chờ cho lúc các đèn tắt hẳn ứng với lúc điện áp của máy phát điện F2 và của lưới điện trùng pha nhau th́ có thể đóng cầu dao D2 và việc ghép song song máy phát điện vào lưới điện được hoàn thành.
Khi ḥa đồng bộ theo kiểu ánh sáng quay th́ hai trong ba ngọn đèn, thí dụ các đèn 2,3 phải được nối vớicác đầu không tương ứng của cầu dao D2. Trong qúa tŕnh ghép song song nếu thứ tự pha giống nhau th́ khi f[SUB]F [/SUB] # f[SUB]L [/SUB] các đèn 1,2,3 sẽ lần lượt sáng và tối tạo thành ánh sáng ‘quay’. V́ điện áp đặt vào các đèn đó sẽ không bằng nhau và thay đổi lần lượt trong phạm vi 0 £ DU £ 2U[SUB]F[/SUB]như trên h́nh vẽ b. Khi f[SUB]F [/SUB]> f[SUB]L [/SUB] nếu ánh sáng quay theo một chiều nhất định th́ khi f[SUB]F [/SUB]< f[SUB]L[/SUB] ánh sáng sẽ quay theo chiều ngược lại. Tốc độ quay nhanh hoặc chậm phụ thuộc vào sự khác nhau giữa f[SUB]F[/SUB] và f[SUB]L[/SUB]. Điều chỉnh cho f[SUB]F [/SUB]= f[SUB]L[/SUB] và tốc độ ánh sáng quay thật chậm (f[SUB]F [/SUB]» f[SUB]L[/SUB]) và đợi cho khi đèn không nối chéo (đèn 1) tắt hẳn và các đèn nối chéo (đèn 2,3 ) sáng bằng nhau ứng với lúc các điện áp của máy phát điện và lưới điện trùng pha nhau th́ có thể ddóng cầu dao D2.
Cần chó ư rằng khi hoà đồng bộ kiểu đèn, nếu theo sơ đồ nối tối mà kết quả được ánh sáng quay hoặc nếu theo sơ đồ nối kiểu ánh sáng quay mà kết quả được đèn cùng sáng và tối th́ như vậy là thứ tự pha của máy phát điện khác với thứ tự pha của lưới điện. Trong những trường hợp đó phải trao đổi hai trong ba đầu dây tức là hai trong ba pha cuả máy phát điện với cầu dao D2.


c) d)
2.3.2. Phương pháp tự đồng bộ

Việc ghép máy phát điện làm việc song song với lưới điện theo phương pháp tự đồng bộ được tiến hành như sau:
Đem quay máy phát điện không được kích thích (U[SUB]G[/SUB] = 0) với dây quấn kích thích được nối tắt qua điện trở triệt từ đến tốc độ sai khác với tốc độ đồng bộ khoảng 2% rồi không cần kiểm tra tần số, trị số và góc pha của điện áp cứ việc đóng cầu dao ghép máy phát điện vào lưới điện. Sau đó lập tức cho kích thích máy phát điện và do tác dụng của mô men đồng bộ, máy phát điện được lôi vào tốc độ đồng bộ (f[SUB]G[/SUB] = f[SUB]M[/SUB]), quá tŕnh ghép máy phát điện làm việc song song với lưới điện được hoàn thành.
Cần chó ư rằng việc đóng cầu dao nối máy phát điện chưa được kích thích vào lưới điện có điện áp U[SUB]M[/SUB] tương đương với trường hợp ngắn mạch đột nhiên của lứơi điện. V́ ngoài tổng trở của bản thân máy phát điện c̣n có tổng trở của các phần tử khác của lưới điện(máy biến áp tăng áp, đường dây, .) nên ḍng điện xung chạy trong máy phát điện không vượt quá ba hoặc bốn lần ḍng điện định mức. Hơn nữa v́ dây quấn kích thích được nối qua điện trở triệ từ nên ḍng điện xung quá độ giảm rất nhanh.
V́ phụ tải điện của hệ thống điện luôn luôn thay đổi, dẫn đến số lượng các máy phát điện làm việc song song thay đổi. Đưa các máy phát điện vào làm việc song song với nhau gọi là hoà đồng bộ. Việc hoà đồng bộ có thể được thực hiện bằng tay hoặc tự động. Hoặc khi có sự cố, một số máy phát điện bị cắt khỏi hệ thống. Sau sự cố ta phải đưa lại các máy phát điện vào làm việc trở lại, tức là ta phải hoà đồng bộ các máy phát điện. Hay khi hệ thống điện bị cắt thành nhiều phần độc lập, người ta muốn khôi phục các phần thành một hệ thống hoạt động với chế độ hợp nhất lại phải hoà đồng bộ.

Việc hoà đồng bộ về cơ bản liên quan đến các bước sau:
Hoà đồng bộ với các máy phát một chiều th́ ta chỉ cần áp của hai phía hoà bằng nhau và cùng cực tính là đủ. C̣n trong việc hoà đồng bộ các máy phát điện xoay chiều th́ ta cần thiết bắt buộc phải có hai đường cong điện áp trùng nhau tức là phải có điều kiện cân bằng diện áp, cân bằng tần số, cân bằng góc pha trước khi đóng cắt máy hoà.

Dưới đây chúng ta sẽ khảo sát về một hệ hoà đồng bộ trạm hạ áp.










2.4.Hệ điều khiển hoà đồng bộ trạm hạ áp
2.4.1. Các nhiệm vụ của hệ
+ Đảm bảo đóng các máy cắt theo mét trong ba chế độ sau:


Chế độ đóng hoà đồng bộ bán tự động các máy cắt của trạm dùng chung một rơ le kiểm đồng bộ (Syncrocheck Relay).
Cơ chế hoà đồng bộ chính xác bằng tay dùng ánh sáng quay của một máy hiển thị đồng bộ 24 LED. Chế độ đóng chính xác này giữ vai tṛ thay thế cho chế độ bán tự động. Việc chuyển qua lại giữa hai chế độ được thực hiện bằng một khoá chuyển mạch K, kí hiệu là bằng tay/tự động.
Chế độ đóng nguồn khi phía thanh cái không có điện: Việc chuyển sang chế độ đóng nguồn là tự động và sẽ có đèn báo đóng nguồn không cần sự thao tác chuyển của người dùng.
+ Thực hiện việc cắt các máy cắt tập trung, từ xa.
+ Cung cấp báo hiệu đèn về t́nh trạng đóng/mở của máy cắt, về máy cắt được chọn để thao tác đóng, về yêu cầu phải đóng nguội.
+ Hệ được thiết kế chế tạo theo kĩ thuật mới nhằm đảm bảo thao tác đóng/cắt dễ dàng gọn và chính xác.

2.4.2. Sơ đồ thanh cái/máy cắt của trạm

[TABLE=align: left]
[TR]
[TD][/TD]
[/TR]
[TR]
[TD][/TD]
[TD][/TD]
[/TR]
[/TABLE]


T1 T2


MC1 MC2
B1 B2
MC3
MC4 MC5


G1 G2

2.4.3. Chiều hoà đồng bộ các nguồn
Việc đóng cắt để hoà đồng bộ một nguồn nào đó trong sơ đồ trên được chỉ thị chung bằng một bộ 24 đèn ánh sáng quay. Nă cho biết tần số trượt của một nguồn gọi là “máy phát”, đấu vào cực G (máy phát) của các Syncroscope, là nhanh (chiều thuận kim đồng hồ) so với tần số của nguồn kia, gọi là “thanh cái” đấu vào cực B (thanh cái) của các Syncroscope.
Dựa vào tốc độ nhanh/chậm và góc của đèn sáng(chỉ thị góc lệch pha của “máy phát” so với “thanh cái”) người trưởng ca sẽ điều chỉnh giảm/tăng tốc độ, tần số của “máy phát” để đưa ánh sáng đèn về quanh vị trí trùng pha (điểm giữa, phía trên đỉnh của ṿng 24 đèn).
Do trong sơ đồ trên người trực ca chỉ có thể điều chỉnh các máy phát G1,G2 của trạm chứ không thể điều chỉnh được tần số của lưới, cho nên trong mỗi lần chọn đóng một máy cắt để hoà hai nguồn nào đó cần phải đấu điện áp nguồn phía gần G1, G2 vào cực G của Syncroscope và điện áp phía kia vào cực B Việc đấu này được thực hiệ một cách tự động mỗi khi người trực ca Ên một nút chọn một máy cắt nào đó để chuẩn bị trước khi Ên nót đóng.

[TABLE]
[TR]
[TD]Đóng máy cắt
[/TD]
[TD=colspan: 2]Để hoà
[/TD]
[TD]Cần đỉu chỉnh tần số, công suất ở máy phát
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]Từ nguồn
[/TD]
[TD]Lên nguồn
[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD]MCB1
MCB2
MCB3
MCB4
MCB5
[/TD]
[TD]Bus 1
Bus 2
Bus 1
G1
G2
[/TD]
[TD]Lưới T1
Lưới T2
Bus 2
Bus 1
Bus 2
[/TD]
[TD]G1
G2
G1
G1
G2
[/TD]
[/TR]
[/TABLE]

2.4.4. Hoà đồng bộ kiểu nửa tự động

Chế độ hoà kiểu nửa tự động:
Dùng một rơ le kiểm tra đồng bé Syncrocheck Relay, để thực hiện việc kiểm tra tự động các điều kiện hoà đồng bộ là đủ (điều kiện đặt về độ sai lệch điện áp DU, tần số, độ trượt f[SUB]slip[/SUB], độ lệch góc pha Dj hội đủ) để cho phép người trực ca thông mạch vào cuộn dây đóng của máy cắt như h́nh vẽ dưới:


U[SUB]BUS[/SUB]
Phía đóng
U[SUB]GEN[/SUB]
Cuộn đóng



Cách làm việc của Syncrocheck Relay: Nó luôn đo điện áp ở hai đầu máy cắt U[SUB]BUS[/SUB] ở phía gọi là “thanh cái” và U[SUB]GEN[/SUB] ở phía nguồn điều khiển gọi là “máy phát” và làm việc theo tŕnh tự sau:
+ Kiểm tra hai mức điện áp từ đó nó sẽ báo hiệu ra phải tăng hay giảm điện áp các máy phát. Đến khi đă dược th́ nó sẽ báo rằng các mức điện áp đă phù hợp trong miền DU đă đặt (bằng một chiết áp phía sau hộp).

+ Đến đây nó bắt đầu kiểm tra độ sai lệch góc pha Dj giữa hai máy giưă hai máy. Một mặt nó hiển thị góc sai pha bằng 24 đèn ánh sáng quay. Mặt khác mỗi khi độ sai lệch pha bằng giá trị đặt (ví dụ Dj= ±15[SUP]o[/SUP]) nó bắt đầu đếm thời gian t.
Nếu đếm hết thời gian t = t[SUB]đặt[/SUB] mà ư Djư vẫn c̣n bé hơn Dj[SUB]đặt[/SUB] th́ nó tác động đóng tiếp điểm của nó lại để cho phép ta đóng cuộn dây của máy cắt. Ngược lại nó sẽ xoá bộ đếm thời gian đó đi và trở về trạng thái ban đầu.

Ví dụ: Muốn tần số trượt f[SUB]slip [/SUB]=1/3Hz =0,33Hz và góc lệch pha đóng hoà đồng bộ là ±15[SUP]o[/SUP] th́ phải đặt t[SUB]j[/SUB] = = 0,25 (s).

2.4.5. Đóng hoà đồng bộ máy cắt dùng chỉ thị pha ánh sáng quay (Synchroscope)


Chế độ đóng hoà đồng bộ chính xác: Là chế độ người trực quan sát và điều chỉnh tần số trượt f[SUB]slip[/SUB]chậm lại vaf góc lệch Dj của máy phát so với thanh cái mà tự quyết định thời điểm Ên nút đóng máy cắt. Nó chỉ khác chế độ ḥa nửa đồng bộ ở chỗ là thời điểm cho phép đóng do người quyết định chứ không do Relay kiểm đồng bộ Syncrocheck Relay quyết định nữa. Sơ đồ đóng máy cắt giản hoá như h́nh vẽ dưới trong đó Ên nút đóng hoàn toàn quyết định điểm đóng. Bây giờ không có sự kiểm tra của tiếp điểm rơ le đồng bộ nữa. Tiếp điểm này đă được khoá chuyển mạch sang bằng tay loại trừ ra rồi.
Nút đóng
U[SUB]BUS[/SUB]
Cuộn đóng
U[SUB]GEN[/SUB]

Sơ đồ đóng máy cắt giản hoá

Syncroscope ánh sáng quay là một dụng cụ đo hiển thị chuyên dụng cho việc hoà đồng bộ. Nó là một hệ vi điện tử số. Nó nhận vào hai tín hiệu U[SUB]GEN[/SUB] và U[SUB]BUS[/SUB]. Từ đó nó tƯnh ra góc lệch pha của U[SUB]GEN[/SUB] so với U[SUB]BUS[/SUB] và tần số trượt f[SUB]slip[/SUB]= f[SUB]GEN[/SUB] – f[SUB]BUS[/SUB] ở mỗi chu ḱ điện áp. Kết quả trong mỗi chu ḱ nó sẽ sáng một đèn LED để hiển thị ra góc lệch pha Dj =j[SUB]GEN[/SUB]-j[SUB]BUS[/SUB] trong chu ḱ Êy. Vị trí góc đèn sáng so với vị trí mốc ở giữa trên đỉnh ṿng tṛn là góc lệch pha của Dj (Nếu về bên trái một bước là U[SUB]GEN[/SUB] chậm pha 15[SUP]o[/SUP] so với U[SUB]BUS[/SUB] và ngược lại về bên phải một bước là U[SUB]GEN [/SUB] nhanh pha 15[SUP]o[/SUP] so với U[SUB]BUS[/SUB]).
Tần sè quay của điểm sáng chính là tần số trượt f[SUB]slip[/SUB]= ư f[SUB]GEN[/SUB] - f[SUB]BUS[/SUB]ư
Nếu quay thuận chiều kim đồng hồ là f[SUB]GEN[/SUB]>f[SUB]BUS[/SUB] ,trái lại nếu quay ngược chiều kim đồng hồ th́ f[SUB]GEN[/SUB]