Thiết kế và thi công mô hình hệ thống nâng cao hệ số công suất cosφ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TH.S HOÀNG NGUYÊN PHƯỚC Sinh viên thực hiện: Trương Văn Huy Mã SV: 1711020153 Lớp: 17DDCB1 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Rôn Mã SV: 1711020453 Lớp: 17DDCB1 Sinh viên thực hiện: Cấn Quốc Duy Mã SV: 1711020457 Lớp: 17DDCB1 Tp.HCM, tháng 08 năm 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG NÂNG CAO HỆ SỐ CƠNG SUẤT COSφ NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: TH.S HOÀNG NGUYÊN PHƯỚC Sinh viên thực hiện: Trương Văn Huy Mã SV: 1711020153 Lớp: 17DDCB1 Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Rôn Mã SV: 1711020453 Lớp: 17DDCB1 Sinh viên thực hiện: Cấn Quốc Duy Mã SV: 1711020457 Lớp: 17DDCB1 Tp.HCM, tháng 08 năm 2021 BM01/QT05/ĐT-KT VIỆN KỸ THUẬT HUTECH PHIẾU ĐĂNG KÝ ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Hệ: CQ (CQ, LT, B2, VLVH) Họ tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng ký đề tài (sĩ số nhóm 03): (1) Trương Văn Huy MSSV: 1711020153 Điện thoại: 0396144111 Email: tvhuy111999@gmail.com (2) Nguyễn Văn Rôn MSSV: 1711020453 Điện thoại: 0971081785 Email: nguyenron456@gmail.com (3) Cấn Quốc Duy MSSV: 1711020457 Điện thoại: 0375048799 Email: canquocduy@gmail.com Ngành Lớp: 17DDCB1 Lớp: 17DDCB1 Lớp: 17DDCB1 : Kỹ thuật Điện – Điện tử Chuyên ngành : Kỹ thuật Điện Tên đề tài đăng ký : Thiết kế thi cơng mơ hình hệ thống nâng cao hệ số công suất Cosφ Sinh viên hiểu rõ yêu cầu đề tài cam kết thực đề tài theo tiến độ hoàn thành thời hạn TP HCM, ngày 12 tháng 04 năm 2021 Giảng viên hướng dẫn Sinh viên đăng ký (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Hoàng Nguyên Phước Trương Văn Huy Nguyễn Văn Rôn Cấn Quốc Duy MÃ ĐỀ TÀI: 150 Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ & tên : Trương Văn Huy MSSV: 1711020153 Điện thoại : 0396144111 Email: tvhuy111999@gmail.com Ngành : Kỹ thuật Điện – Điện tử Lớp: 17DDCB1 Tên đề tài: Thiết kế thi cơng mơ hình hệ thống nâng cao hệ số công suất Cosφ Nhiệm vụ thực đề tài: - Tìm hiểu, xác định đề tài nghiên cứu - Xác định phương pháp thực đề tài - Tính tốn thiết kế phần động lực tải hệ thống bù - Tính tốn thiết kế phần điều khiển PLC/HMI - Tổng hợp, trình bày, chỉnh sửa hoàn thiện báo cáo TP.HCM, ngày 17 tháng 05 năm 2021 Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Trương Văn Huy Hoàng Nguyên Phước MÃ ĐỀ TÀI: 150 Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ & tên : Nguyễn Văn Rôn MSSV: 1711020453 Điện thoại : 0971081785 Email: nguyenron456@gmail.com Ngành : Kỹ thuật Điện – Điện tử Lớp: 17DDCB1 Tên đề tài: Thiết kế thi cơng mơ hình hệ thống nâng cao hệ số công suất Cosφ Nhiệm vụ thực đề tài: - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động hệ thống - Tìm hiểu PLC - Từ phần tính tốn thiết kế, xây dựng chương trình mơ tụ bù - Thi cơng mơ hình TP.HCM, ngày 17 tháng 05 năm 2021 Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Văn Rơn Hồng Ngun Phước MÃ ĐỀ TÀI: 150 Viện Kỹ thuật Hutech PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Mỗi sinh viên phiếu, GVHD ghi rõ tên đề tài nhiệm vụ sinh viên GVHD chuyển cho SV để nộp VP Viện.) Sinh viên thực đề tài Họ & tên : Cấn Quốc Duy MSSV: 1711020457 Lớp: 17DDCB1 Điện thoại : 0375048799 Email: canquocduy@gmail.com Ngành : Kỹ thuật Điện – Điện tử Tên đề tài: Thiết kế thi cơng mơ hình hệ thống nâng cao hệ số công suất Cosφ Nhiệm vụ thực đề tài: - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động động - Tìm hiểu khí cụ điện, thơng số tủ điện hạ - Xây dựng sơ đồ đấu dây hệ thống - Thi cơng mơ hình TP.HCM, ngày 17 tháng 05 năm 2021 Sinh viên thực Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Cấn Quốc Duy Hoàng Nguyên Phước LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tp.HCM, ngày 19 tháng 05 năm 2021 T.M nhóm thực – nhóm trưởng (Ký tên ghi rõ họ tên) Trương Văn Huy i LỜI CẢM ƠN Lời cho phép chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô Viện Kỹ thuật Hutech – Trường Đại học Công nghệ TP.HCM truyền thụ kiến thức quý báu bổ ích thời gian học tập trường, để áp dụng kiến thức học, chúng em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Thiết kế thi cơng mơ hình hệ thống nâng cao hệ số cơng suất Cosφ” Trong suốt thời gian nghiên cứu thực đồ án, chúng em gặp khơng khó khăn nhận nhiều giúp đỡ nhiệt tình q báu từ thầy Hồng Ngun Phước, thay mặt nhóm thực hiện, em xin trân trọng cảm ơn thầy Do kiến thức hạn chế thiếu nhiều kinh nghiệm nên đồ án chúng em khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ý kiến đóng góp thầy để đồ án chúng em hoàn thiện Trân trọng! Tp.HCM, ngày 19 tháng 05 năm 2021 T.M nhóm thực – nhóm trưởng (Ký tên ghi rõ họ tên) Trương Văn Huy ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH ẢNH vii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT x LỜI MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ LĨNH VỰC BÙ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG – NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.3 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CÁCH TIẾP CẬN ĐỀ TÀI 1.4.1 Các phương pháp nghiên cứu 1.4.2 Cách tiếp cận đề tài 1.5 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.6 KẾT CẤU VÀ NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI .5 1.7 GIỚI HẠN CHƯƠNG TÌM HIỂU VỀ CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG VÀ BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 2.1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG .6 2.1.1 Khái niệm công suất phản kháng .6 2.1.2 Khái niệm hệ số công suất 2.2 CÁC NGUỒN TIÊU THỤ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 2.2.1 Động không đồng .8 2.2.2 Máy biến áp 2.2.3 Các nguồn khác 2.3 CÁC NGUỒN PHÁT CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG iii 2.4 MẠCH R, L, C VÀ VAI TRÒ TRONG VIỆC SẢN SINH NĂNG LƯỢNG PHẢN KHÁNG 10 2.5 Ý NGHĨA CỦA BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG .13 2.5.1 Bù công suất phản kháng giúp giảm tiền phạt 13 2.5.2 Bù công suất phản kháng làm giảm tổn thất công suất 14 2.5.3 Bù công suất phản kháng làm giảm sụt áp 15 2.5.4 Làm tăng khả tải đường dây biến áp 15 CHƯƠNG CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ CƠNG SUẤT COSφ – TÍNH TỐN VÀ KIỂM TRA TỤ BÙ 16 3.1 CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ TỰ NHIÊN 16 3.1.1 Thay động có cơng suất phù hợp 16 3.1.2 Giảm điện áp đặt vào cực động thường xuyên non tải .16 3.1.3 Tăng cường chất lượng sửa chữa động 18 3.2 CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ NHÂN TẠO.19 3.2.1 Máy bù đồng 19 3.2.2 Tụ bù tĩnh 20 3.3 PHÂN LOẠI PHƯƠNG PHÁP BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG 21 3.3.1 Theo cấp điện áp 21 3.3.2 Theo vị trí lắp đặt .22 3.3.3 Theo cách đóng cắt tụ bù 23 3.4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN DUNG LƯỢNG BÙ 23 3.5 KIỂM TRA TỤ BÙ 24 3.5.1 Kiểm tra tụ bù đồng hồ đo điện dung 25 3.5.2 Kiểm tra tụ ampe kềm .25 3.6 CÁC SƠ ĐỒ BÙ THÔNG DỤNG 26 3.6.1 Bù ứng động cấp x 20 kVAr 27 3.6.2 Bù cấp 50 kVAr ứng động cấp x 10 kVAr .28 CHƯƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ MƠ HÌNH HỆ THỐNG NÂNG CAO HỆ SỐ CÔNG SUẤT COSφ SỬ DỤNG TẢI CẢM 30 iv 93 94 95 (Theo: http://vihem1.com.vn) 96 CATALOGUE CB, MCB, MCCB HÃNG LS 97 98 99 100 101 CATALOGUE CONTACTOR – RELAY NHIỆT HÃNG LS 102 103 (Theo: https://www.ls-electric.com/) 104 CATALOGUE TỤ BÙ HÃNG SAMWHA 105 (Theo: https://dtech.vn/upload/file/catalog/catalog-tu-bu-samwha.pdf) 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ThS Lê Đình Lương – TS Đồn Thị Bằng – TS Nguyễn Hùng, Giáo trình Máy điện & 2, Hutech [2] TS Lê Quang Đức, Giáo trình giảng Truyền động điện, Hutech [3] TS Ngô Hồng Quang, Giáo trình cung cấp điện, NXB Giáo Dục, 2007 [4] Phan Thị Thanh Bình – Phan Thị Thu Vân – Dương Lan Hương – Nguyễn Thị Hồng Liên, Giáo trình hướng dẫn đồ án môn học thiết kế cung cấp điện, NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM, 2018 [5] ThS Nguyễn Anh Vũ, Thiết kế mơ hình điều khiển bù công suất phản kháng làm thiết bị thực hành nghiên cứu cho môn học Cung cấp điện Hệ thống điện, Khoa Điện – Điện tử, 2015 [6] TS Lê Ngọc Bích, Giáo trình SCADA, Hutech, 2016 [7] Mitsubishi Electric Coporation, Mitsubishi Programmable Controllers Melsec – F, 2015 [8] https://www.ebookbkmt.com, truy cập vào ngày 09/08/2021 [9] http://hocthatlamthat.edu.vn/dieu-khien-2-bom-nuoc-khoi-dong-truc- tiep-chay-luan-phien-nhau/, truy cập vào ngày 21/08/2021 [10] https://plctech.com.vn/bai-tap-ung-dung-plc-mitsubishi/, truy cập vào ngày 26/08/2021 [11] https://plctech.com.vn/cach-tinh-dung-luong-tu-bu/, truy cập vào ngày 14/08/2021 107