Thiết kế và lắp đặt tủ bù bằng bộ mikro PFR96P 2

Khóa luận tốt nghiệp 6 CHƯƠNG 2 GIỚI THIỆU BỘ BÙ TỰ ĐỘNG PFR96P TỔNG QUAN PFR96P Figure 1 Tổng Quan PFR96P a – Hiển thị 3 thanh LED số b Hiển thị đèn CAP và đèn IND (CAP = Dung, IND = Cảm) c Hiển thị đèn số cấp d Phím TĂNG e Phím chức năng MODESCROLL f Phím GIẢM g Phím chương trình PROGRAM h Hiển thị đèn AUTO và đèn MANUAL i Hiển thị chế độ 2 1 Mô tả chung Bộ PFR thông minh thân thiện với người sử dụng Nó ứng dụng kỹ thuật số trong việc tính toán sai lệch dòng điện và điện áp.

Khóa luận tốt nghiệp CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU BỘ BÙ TỰ ĐỘNG PFR96P **TỔNG QUAN PFR96P Figure 1: Tổng Quan PFR96P a – Hiển thị LED số b - Hiển thị đèn "CAP" đèn "IND" (CAP = Dung, IND = Cảm) c - Hiển thị đèn số cấp d - Phím "TĂNG" e - Phím chức "MODE/SCROLL" f - Phím "GIẢM" g - Phím chương trình "PROGRAM" h - Hiển thị đèn "AUTO" đèn "MANUAL" i - Hiển thị chế độ 2.1.Mô tả chung - Bộ PFR thông minh thân thiện với người sử dụng Nó ứng dụng kỹ thuật số việc tính tốn sai lệch dòng điện điện áp pha, việc đo hệ số cơng suất xác chí điều kiện có sóng hài Khóa luận tốt nghiệp - Bộ PFR thiết kế tối ưu hóa việc bù cơng suất phản kháng Cơng suất bù tính tốn cách đo liên tục công suất phản kháng hệ thống kế điều khiển bù cách đóng ngắt cấp tụ - Việc cài đặt độ nhạy đóng ngắt liên quan tới tốc độ đóng ngắt cấp tụ Bộ PFR Mikro xây dựng sở đóng ngắt thơng minh nên cải thiện khả đóng ngắt nhờ giảm thiểu số lần đóng ngắt không mong muốn đảm bảo hệ số công suất yêu cầu - Việc sử dụng cấp tụ phân bổ hồn hảo nhờ vào thuật tốn đóng ngắt thơng minh Hình thức nâng cao tuổi thọ contactor hệ thống tụ bù - Khi vận hành theo chế độ “four-quadrant” cho phép PFR hoạt động xác trường hợp cơng suất cung cấp ngược lưới nơi thiếu công suất - Trạng thái cực tính biến dịng CT quan trọng việc xác định góc lệch pha dòng điện điện áp Riêng PFR Mikro tự động xác định cực tính CT chí trường hợp cực tính bị sai 2.2.Trạng thái thị - Bộ PFR hiển thị số (LED đoạn) nhiều đèn chức năng, tuỳ vào chức phân làm nhóm chính: i Chức đo lường: hệ số cơng suất dòng điện ii Chức cài đặt điều chỉnh thông số: hệ số công suất, hệ số C/K, thời gian đóng lặp lại, số cấp lập trình đóng ngắt iii Chức cảnh báo cố - Để thâm nhập vào chức trên, ấn phím “MODE/SCROLL” đến đèn chức mà ta mong muốn sáng lên Khi hình hiển thị giá trị chức muốn chọn Nếu muốn thay đổi giá trị chức “cài đặt số cấp” hay “thơng điệp cảnh báo” ấn phím "UP" "DOWN" để thay đổi giá trị hay truy cập vào chức khác Khóa luận tốt nghiệp Figure 2: Display Structure 2.3.Chức đo lường 2.3.1.Hệ số cơng suất - Khi có nguồn điện cấp vào, hình hiển thị hệ số cơng suất đo hệ thống Nếu đèn “IND” sáng lên có nghĩa hệ thống có cơng suất mang tính “CẢM” cịn ngược lại đèn “CAP” sáng lên có nghĩa hệ thống có cơng suất mang tính “DUNG” - Nếu PFR phát thấy có phát cơng suất trở lưới hệ số cơng suất hiển thị mang dấu âm thể dấu “-“ phía trước giá trị cơng suất - Khi dịng điện tải (quy đổi phía nhị thứ) thấp giới hạn hoạt động PFR lúc hệ số cơng suất khơng thể đo xác, hình hiển thị " -" - Khi PFR trạng thái cài đặt chức sau phút khơng có phím nhấn PFR tự động trở chức hiển thị hệ số cơng suất CosÞ Khóa luận tốt nghiệp 2.3.2.Dòng Điện - Chức chế độ hoạt động đèn "CURRENT" phía bên trái sáng lên Khi hình hiển thị dòng điện thứ cấp đo biến dòng/ 5A - Ví dụ: Khi dùng CT 50/5A hình hiển thị “2.50” giá trị dịng điện sơ cấp 25A 2.4.Thơng số điều khiển 2.4.1Cài đặt hệ số cơng suất (SET CosÞ) - Việc cài đặt hệ số công suất mong muốn thực hệ thống chế độ tự động Khi PFR đóng hay ngắt cấp tụ để đạt hệ số công suất cài đặt 2.4.2.Hệ số C/K - Việc cài đặt hệ số để xác định ngưỡng đóng hay ngắt cấp tụ tính tốn dựa cấp tụ - Khi chế độ tự động C/K chọn (cài đặt hệ số C/K AtC), cơng suất phản kháng bù xác mà khơng cần cài đặt hệ số C/K Bộ PFR tự động đo đánh giá tất cấp tụ cần thiết giá trị C/K tính tốn phù hợp - Hệ số C/K củng chọn từ bảng tính tốn theo cơng thức sau: C/K= Trong đó: 5∗𝑄𝑄 √3𝑉𝑉𝑉𝑉 = 2.88∗𝑄𝑄 𝑉𝑉𝑉𝑉  Q = Cấp tụ nhỏ (var)  V = Điện áp hệ thống sơ cấp danh định (V)  I = Dòng điện sơ cấp định mức CT (A) Chú ý: (i) Trong suốt chế độ tự động C/K (AtC), cấp với giá trị C/K thấp 0.03 PFR phát xử lý trường hợp (ii) Người sử dụng điều chỉnh hệ số C/K theo bảng Khóa luận tốt nghiệp C/K - Value for 415V Smallest Capacitor in ( kvar ) C.T 2.5 10 15 20 25 50 : 0.35 0.70 60 : 0.29 0.58 1.16 75 : 0.23 0.46 0.93 100 : 0.17 0.35 0.70 1.04 150 : 0.23 0.23 0.46 200 : 0.12 0.18 250 : 0.14 300 : 30 40 50 60 0.70 0.93 1.16 0.35 0.52 0.70 0.87 1.04 0.14 0.28 0.42 0.56 0.70 0.83 1.11 0.07 0.12 0.23 0.35 0.46 0.58 0.70 0.93 1.16 400 : 0.04 0.09 0.17 0.26 0.35 0.43 0.52 0.70 0.87 1.04 500 : 0.03 0.07 0.14 0.21 0.28 0.35 0.42 0.56 0.70 0.83 100 150 Table 1:Bảng chọn hệ số C/K (415V) 2.4.3.Độ Nhạy - Thông số cho phép cài đặt tốc độ đóng ngắt Nếu giá trị độ nhạy lớn tốc độ đóng ngắt chậm ngược lại giá trị độ nhạy nhỏ tốc độ đóng ngắt nhanh Độ nhạy áp dụng chung cho thời gian đóng thời gian ngắt cấp tụ **Ví dụ: Với cấp tụ nhỏ nhất, Q1st= 15 kvar; Độ nhạy = 60 s/cấp - Phương pháp 1: Công suất phản kháng yêu cầu để đạt HSCS mong muốn, Qrq= 15 kvar Số bước yêu cầu để đạt HSCS mong muốn = Qrq/ Q1st = 15kvar/15kvar 10 Khóa luận tốt nghiệp = cấp Thời gian tác động = 60/1 = 60 sec - Phương pháp 2: Công suất phản kháng yêu cầu để đạt HSCS mong muốn, Qrq= 45 kvar Số bước yêu cầu để đạt HSCS mong muốn = Qrq/ Q1st = 45kvar/15kvar = cấp Thời gian tác động = 60/3 = 20 sec 2.4.4.Thời gian đóng lặp lại - Đây khoảng thời gian an toàn để ngăn chặn việc đóng lặp lại tụ cấp cấp tụ chưa xả hết điện hoàn tồn Thơng số thường cài đặt lớn thời gian xả cấp tụ lớn sử dụng 2.4.5.Số cấp định mức - Mỗi bước PFR lập trình ngoại trừ bước Bước cố định giá trị “001” mật định bước tụ nhỏ sử dụng Tất bước cịn lại lập trình bội số bước Ví dụ: Nếu cấp tụ sử dụng từ cấp 10kvar,10kvar, 20kvar, 20kvar, 30kvar, 30kvar, 60kvar 60kvar, bước 1,1,2,2,3,3,6,6 - Nếu bước khơng sử dụng đặt “000” Bước cuối lập trình đầu báo cố hay quạt làm mát cách đặt "ALA" "FAn" Nhưng bước cuối cài đặt bước báo cố bước cuối thứ lập trình cho ngõ quạt làm mát - Trong suốt thời gian lập trình "Step", đèn tương ứng bước chọn sáng lên Ví dụ đèn số “1” sáng lên nghĩa ngõ số hoạt động - Khi PFR chế độ tự động C/K tự động xác lập số cấp sử dụng Bởi vậy, tất cấp không cài đặt ngoại trừ ngõ báo cố hay ngõ quạt làm mát 11 Khóa luận tốt nghiệp 2.4.6.Chương trình đóng ngắt - Chương trình cho phép lựa chọn bốn chương trình bên a) Chương trình đóng ngắt Manual (n-A): - Khi chương trình chọn, cấp tụ điều khiển tay cách ấn phím “UP” phím “DOWN” Khi ấn phím “UP” cấp tụ đóng ngược lại ấn phím “DOWN” cấp tụ cắt Các cấp tụ đóng luân chuyển dựa theo nguyên tắc đóng trước ngắt trước (firstin-first-out) b) Chương trình đóng ngắt Rotational (rot): - Chương trình tương tự chương trình đóng ngắt tay dựa nguyên tắc “đóng trước ngắt trước” Nó khác với chương trình tay chỗ chương trình tự động đóng ngắt cấp tụ theo hệ số cơng suất cài đặt, độ nhạy thời gian đóng lặp lại cài đặt trước c) Chương trình đóng ngắt Automatic (Aut): - Chương trình sử dụng nguyên lý đóng cắt thơng minh Trình tự đóng ngắt khơng cố định, chương trình tự động lựa chọn để đóng ngắt cấp tụ thích hợp với thời gian đóng ngắt ngắn với số cấp nhỏ Để kéo dài tuổi thọ hệ thống tụ bù hệ thống contactor, chương trình ưu tiên chọn cấp tụ sử dụng để đóng trường hợp có cấp tụ giống - Với chương trình này, PFR tự động phát cực tính CT có nguồn điện cấp vào Một cực tính CT xác định, PFR phát có phát cơng suất trở lại lưới tất cấp tụ tự động ngắt d) Chương trình đóng ngắt Four-quadrant (Fqr): - Chương trình giống chương trình tự động thơng minh (Aut) nhiên chương trình chọn, cho phép PFR hoạt động chế độ thu phát công suất Ở chế độ phát công suất, nguồn hoạt động đưa trở lưới điện nguồn lượng khác như: lượng mặt trời…Nếu chương trình chọn, người vận hành phải chắn cực tính CT 12 Khóa luận tốt nghiệp phải đấu nối đấu nối sai cực tính CT chức chương trình bị vơ hiệu hố - Đèn “Manual” sang lên tức chương trình chế độ đóng ngắt tay (nA) Đối với chương trình “Rot”, “Aut” hay “Fqr” đèn “Auto” sang lên Ở trạng thái hoạt động bình thường, đèn báo cấp tụ trạng thái “ON/OFF” Khi đèn trạng thái “ON” (màu đỏ) cấp tụ đóng Khi đèn nhấp nháy nghĩa cấp tụ đề nghị đóng tạm thời chưa thực bị khống chế thời gian đóng lặp lại - Chú ý chế độ chương trình Rotational “Rot” hay Automatic “Aut” tất bước tụ ngắt PFR phát thấy có phát cơng suất trở lại lưới điện 2.4.7.Trình tự cài đặt thông số điều khiển  Bước 1: Chọn mục cần cài đặt cách nhấn phím “MODE/SCROLL” đèn tương ứng với mục chọn sáng lên Để cài đặt cho mục “Rate Steps” ngõ chọn cách ấn phím “UP” phím “DOWN” đèn cấp tương ứng chọn sáng lên  Bước 2: Nhấn phím "PROGRAM" đèn chức chọn tương ứng chọn nhấp nháy, hệ thống chế độ cài đặt  Bước 3: Sử dụng phím "UP" "DOWN" để thay đổi giá trị  Bước 4: Để lưu lại giá trị vừa cài đặt, nhấn phím “PROGRAM” lần đèn hết nhấp nháy giá trị lưu - Để bỏ qua giá trị cài đặt, người sử dụng cần nhấn phím “MODE/SCROLL” để dừng cài đặt thâm nhập chức 13 Khóa luận tốt nghiệp Table 2:Cài đặt thông số Phạm vi cài đặt Thông số mặc định nhà máy SET CosÞ 0.80Ind-0.80Cap 0.98Ind Hệ số C/K C/K 0.03-1.20/AtC AtC Độ nhạy SENSITIVITY 5-300s/step 45s/step Thời gian đóng lặp lại RECON TIME 5-240s 30s Thơng số điều khiển LED thị HSCS mong muốn LED bước *1 Cấp đ/mức : Cấp 1 Cấp 2 | | | 001-002-003-004-005006-007-008-012-016 | RATED STEPS | | 000- vơ hiệu hóa | | ALA*2-đ/ra báo hiệu Cấp 6 Fan*3- đ/ra quạt làm mát C/trình đóng ngắt SWITCH PROG n-A – rot – Aut - Fqr 001 Aut *1- Hoạt động bình thường ngoại trừ hiển thị bước định mức, đèn bước hiển thị tình trạng ON/OFF bước *2- Chỉ bước cuối lập trình đầu báo hiệu *3- Bước cuối lập trình đầu quạt làm mát hay bước cuối thứ lập trình đầu báo hiệu 2.4.8.Xác lập lại trạng thái mặc định nhà máy - Để xác lập lại tất thông số mật định Nhà máy, trước tiên phải cắt nguồn cung cấp cho PFR sau nhấn giữ đồng thời phím “UP” “DOWN” mở nguồn trở lại giữ phím 5s đến 14 Khóa luận tốt nghiệp hình xuất “dEF” nhấp nháy, PFR lấy lại thông số mật định Nhà máy 2.5.Ngõ làm mát - Khi ngõ quạt làm mát chọn, ngõ kích hoạt có cấp tụ đóng tức trạng thái ON 2.6.Cảnh báo - Khi PFR phát thấy có cố, đèn “ALARM” nhấp nháy Bước cuối PFR lập trình làm đầu báo cố Bình thường ngõ thường mở, có cố đóng lại - Để xem bảng thơng báo cố, nhấn phím “MODE/SCROLL” đến chức “ALARM”, hình thơng báo cố Bảng phía Nếu có nhiều cố lúc nhấn phím “UP” “DOWN” để xem tất lỗi có Đèn báo trở trạng thái bình thường tình trạng cố loại trừ 15 Khóa luận tốt nghiệp Table 3:Bảng báo cố Thời gian trễ T/điệp c ảnh báo Mô tả Lol H/động Kg h/động Dòng điện thấp 3% giá trị định mức 10 s 5s Hil Dòng điện lớn 110% giá trị định mức LoU Điện áp thấp 85% giá trị định mức(*567) HiU T/t hoạt động Ngõ c/ báo LED Rơle -*4 Nhấp nháy - * T/cả cấp không kết nối Nhấp nháy On 100 ms 5s - Nhấp nháy On Điện áp cao 110% giá trị định mức(*567) 15 7.5 - Nhấp nháy On UCo Tất cấp tụ đóng hệ số cơng suất thấp giá trị cài đặt 15 7.5 - Nhấp nháy On OCo Tất cấp tụ ngắt hệ số công suất cao giá trị cài đặt 15 7.5 - Nhấp nháy On ESt Lỗi đo lường h/s C/K hay số cấp định mức y/cầu v/hành tay - - - Nhấp nháy - ECt Lỗi việc xác định cực tính CT tự động - - - Nhấp nháy - 16 Khóa luận tốt nghiệp *4- Việc đóng cắt tự động cấp ngăn chặn thông điệp xuất *5-Dùng cho PFR96 110~120V, LoU is 94V & HiU is 132V *6-Dùng cho PFR96 220~240V, LoU is 187V & HiU is 264V *7-Dùng cho PFR96P 380~415V, LoU is 323V & HiU is 456V 2.7.Tự động phát cực tính CT - Khi có nguồn vào, chương trình đóng ngắt chế độ tự động thơng minh hay chế độ tự động vịng quay (Aut hay Rot) PFR tự động phát cực tính CT điều chỉnh cực tính CT đấu nối sai Ngược lại, chương trình đóng ngắt chọn chế độ bù có máy phát (Four-Quar) chức bị vơ hiệu hố 2.8.Chế độ khóa chương trình - Bộ PFR có chức khố chương trình cài đặt để ngăn chặn thay đổi không mong muốn Khi PFR trạng thái khố tất thơng số phép xem mà thay đổi Để khố chương trình hay mở chương trình, trước tiên phải chắn hình chế độ hiển thị hệ số cơng suất, nhấn phím “PROGRAM” sau nhấn phím "DOWN" giữ phím “DOWN” hình xuất "LOC" hay "CLr" Hiển thị "LOC" nghĩa PFR chế độ khố cịn ngược lại "CLr" chế độ mở khố 2.9.Thông số kỹ thuật 2.9.1.Nguồn vào - Kiểu PFR96S :110~120VAC / 220~240VAC - Kiểu PFR96P :380~415VAC - Giới hạn điện áp :-15% + 10% - Công suất tiêu thụ :10VA max - Tần số :50Hz hay 60Hz 2.9.2.Dòng điện ngõ vào - Dòng định mức , ln :5A - Giới hạn dòng điện :0.15A - 6.5A - Tần số :50Hz hay 60Hz 17 Khóa luận tốt nghiệp 2.9.3.Ngõ tiếp điểm - Số ngõ : - Kiểu tiếp điểm : kiểu tiếp điểm NO - Định mức tiếp điểm : 5A 250VAC (Cosϕ = ) - Dòng điện max tiếp điểm: 12A 2.9.4.Giới hạn điều khiển: - Cài đặt HSCS :0.8 Cảm - 0.8 Dung - Cài đặt hệ số C/K : 0.03 - 1.00 - Thời gian đóng ngắt : - 600 s/cấp - Thời gian đóng lặp lại cho cấp : – 240s - Chương trình đ/ngắt : Automatic / Automatic Rotate / Manual/ Four- quadrant - Hệ số bước định mức : / / / / / / / 12 /16 2.9.5.Cơ khí - Vị trí lắp đặt :Mặt tủ - Kích thướt ( h x w x d) :96mm X 96mm X 70mm - Trọng lượng :0.6 kg 18 Khóa luận tốt nghiệp 2.9.6.Sơ đồ nối dây Figure 3: Sơ đồ nối dây 19 ... C.T 2. 5 10 15 20 25 50 : 0.35 0.70 60 : 0 .29 0.58 1.16 75 : 0 .23 0.46 0.93 100 : 0.17 0.35 0.70 1.04 150 : 0 .23 0 .23 0.46 20 0 : 0. 12 0.18 25 0 : 0.14 300 : 30 40 50 60 0.70 0.93 1.16 0.35 0. 52 0.70... 110~ 120 V, LoU is 94V & HiU is 132V *6-Dùng cho PFR96 22 0 ~24 0V, LoU is 187V & HiU is 26 4V *7-Dùng cho PFR96P 380~415V, LoU is 323 V & HiU is 456V 2. 7.Tự động phát cực tính CT - Khi có nguồn vào,... 1.04 0.14 0 .28 0. 42 0.56 0.70 0.83 1.11 0.07 0. 12 0 .23 0.35 0.46 0.58 0.70 0.93 1.16 400 : 0.04 0.09 0.17 0 .26 0.35 0.43 0. 52 0.70 0.87 1.04 500 : 0.03 0.07 0.14 0 .21 0 .28 0.35 0. 42 0.56 0.70