Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trường thiết kế hệ thống đo thông số cơ bản của mạng điện hạ thế trong phòng thí nghiệm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ề Đ THUYẾT MINH ĐỀ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG iê gh in tà ĐỀ TÀI n THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MẠNG ĐIỆN HẠ THẾ TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM u oa kh c họ Chủ nhiệm đề tài: Thành viên tham gia: TS ĐẶNG HỒNG HẢI Ths PHẠM THỊ HỒNG ANH Hải Phòng, tháng /2016 TRƯỜNG ĐẠI TRƯỜNG ĐẠIHỌC HỌCHÀNG HÀNGHẢI HẢIVIỆT VIỆTNAM NAM ĐIỆN ĐIỆN- ĐIỆN - ĐIỆNTỬ TỬ ề Đ THUYẾTMINH MINH THUYẾT ĐỀTÀI TÀINCKH NCKHCẤP CẤPTRƯỜNG TRƯỜNG ĐỀ gh in tà ĐỀ TÀI ĐỀ TÀI n iê THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ CƠ BẢN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA MẠNG ĐIỆN HẠ THẾ TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM CỦA MẠNG ĐIỆN HẠ THẾ TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM u oa kh họ c Chủ nhiệm đề tài: TS ĐẶNG HỒNG HẢI Chủ nhiệm đề tài: TS ĐẶNG HỒNG HẢI Thành viên tham gia: Ths PHẠM THỊ HỒNG ANH Thành viên tham gia: Ths PHẠM THỊ HỒNG ANH Hải Phòng, tháng Hải Phòng, tháng /2016 /2016 Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ đời sống nhân dân nâng cao nhanh chóng Nhu cầu điện lĩnh vực công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ sinh hoạt tăng trưởng không ngừng Công nghiệp khách hàng tiêu thụ điện lớn Trong tình hình kinh tế thị trường nay, xí nghiệp lớn nhỏ, tổ hợp sản xuất phải hạch toán kinh doanh cạnh tranh liệt chất lượng giá sản phẩm Điện thực đóng góp phần quan trọng vào lỗ lãi nhà máy, xí nghiệp Chất lượng điện khơng tốt ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm gây gián đoạn quy trình sản xuất nhà máy, xí nghiệp Việc thiết kế hệ thống đo thơng số mạng điện để quản lý, giám sát chất lượng nguồn điện khả hoạt động tải cần thiết Với thông số thu từ Đ ề mạng điện giúp đưa phương án cải thiện làm tăng chất lượng điện không tà iê gh Mục đích đề tài in ảnh hưởng tới quy trình sản xuất nhà máy, xí nghiệp Thiết kế xây dựng mơ hình hệ thống đo thông số mạng điện n kh mạng điện phịng thí nghiệm u phịng thí nghiệm Cài đặt vận hành hệ thống đo để đưa kết đo thông số oa Đối tượng phạm vi nghiên cứu họ Mạng điện phịng thí nghiệm nguồn lưới điện pha dây Đối tượng c phạm vi nghiên cứu tự động chuyển nguồn lưới điện – nguồn lưới điện dự phòng hệ thống đo thơng số mạng điện phịng thí nghiệm Phương pháp nghiên cứu khoa học Dựa vào sở lý thuyết từ mơn học khí cụ điện, cung cấp điện để tính tốn, thiết kế cấu trúc hệ thống, lựa chọn thiết bị dây cho mơ hình hệ thống Dựa vào tài liệu cài đặt vận hành đồng hồ đo đa hãng Selec để thực cài đặt, đo hiển thị kết đo thơng số mạng điện phịng thí nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM 1.1 TỔNG QUAN 1.1.1 Bài tốn đo thông số mạng điện PTN Ngày nay, ngành cơng nghiệp điện lực giữ vai trị quan trọng công xây dựng đất nước Năng lượng điện hay gọi điện năng, dạng lượng phổ biến, nhu cầu sử dụng điện ngày tăng Sở dĩ điện sử dụng thơng dụng có nhiều ưu điểm như: dễ dàng chuyển thành dạng lượng khác (cơ, hóa, nhiệt,…), dễ truyền tải xa, hiệu suất lại cao Điện loại lượng có ý nghĩa vơ to lớn phát triển kinh tế xã hội, đặc biệt yếu tố thiếu hoạt động sản xuất kinh doanh ề Đ doanh nghiệp Do nhu cầu sử dụng điện ngày tăng phí cho in tà sử dụng nguồn lượng tăng cao Vì việc quản lý nguồn lượng gh cần thiết Bài toán đặt cho nhà quản lý để lấy n iê thông số lưới điện nhà máy, xí nghiệp Từ giám sát mạng điện đưa doanh nghiệp hoạt động sản xuất u phương án tiết kiệm lượng mức tối đa, giảm chi phí tạo thuận lợi cho kh Trong phạm vi đề tài này, ta cần giải vấn đề quản lý, giám sát mạng điện oa phịng thí nghiệm Để việc quản lý, giám sát mạng điện đạt hiệu cần phải họ c có hệ thống đo thơng số mạng điện Bài toán đặt ta phải xây dựng hệ thống đo thông số mạng điện phịng thí nghiệm 1.1.2 u cầu kỹ thuật - Hệ thống đo phải có độ xác cao, hoạt động tin cậy, tốc độ xử lý nhanh - Hệ thống đo có khả hoạt động mơi trường khắc nghiệt, chịu ảnh hưởng từ mơi trường xung quanh như: bụi bẩn, rung lắc, nhiệt độ giới hạn cho phép, độ ẩm cao,… - Công suất tiêu thụ nhỏ - Khả chịu tải cao - Hệ thống đo đa chức Cụ thể, hệ thống đo đo thơng số mạng điện như: điện áp, dòng điện, tần số, công suất (tác dụng, phản kháng, biểu kiến), tần số, hệ số công suất, lượng - Hệ thống có khả đo loại mạng điện khác như: pha dây, pha dây, pha dây - Hệ thống đo kết nối với thiết bị điều khiển khác kết nối với máy tính để thực giám sát mạng điện - Hệ thống đo phải có khả hoạt động dài hạn cập nhật thông số đo mạng điện liên tục - Hệ thống đơn giản, gọn nhẹ; dễ dàng cho việc lắp đặt, cài đặt cấu hình vận hành - An tồn cho người vận hành hệ thống 1.1.3 Lập phương án đo thông số mạng điện PTN Mạng điện phịng thí nghiệm mạng điện pha dây Mạng điện sử dụng hai nguồn lưới nguồn lưới dự phịng để cấp nguồn cho tải Vì vậy, hệ thống ề Đ đo cần phải đặt sau thiết bị đóng cắt hai nguồn để đo thơng số hai in tà nguồn lưới điện gh Hệ thống đo thơng số mạng điện phịng thí nghiệm cần phải thiết kế n iê gồm thiết bị đo đồng hồ đo Thiết bị đo để đo lường lấy thông số mạng điện truyền kết đo đồng hồ đo Đồng hồ đo xử lý kết đo hiển thị kết đo u 1.2 CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN TRONG PTN TB§C nguån c họ TB§C nguån oa Ngn l­íi kh Ngn l­íi ThiÕt bÞ §KCNT§ CCCH TB §o CCCH §ång hå ®o T¶i pha Hình 1.1: Cấu trúc hệ thống đo thơng số mạng điện phịng thí nghiệm  Giải thích chức cấu trúc hệ thống: Hệ thống đo thơng số mạng điện phịng thí nghiệm gồm hai phận thiết bị tự động chuyển nguồn lưới điện phận đo thông số mạng điện - Bộ thiết bị tự động chuyển nguồn lưới điện: + TBĐC nguồn 1: thiết bị đóng cắt nguồn lưới Thiết bị đóng cắt nguồn lưới sử dụng Aptomat pha công tắc tơ Aptomat pha để đóng cắt nguồn bảo vệ ngắn mạch, tải cho nguồn lưới chính, đồng thời đưa tín hiệu xác có điện lưới tới PLC Cơng tắc tơ nhận tín hiệu điều khiển từ PLC để thực đóng cắt nguồn cấp cho tải hoạt động + TBĐC nguồn 2: thiết bị đóng cắt nguồn lưới dự phịng Thiết bị đóng cắt nguồn lưới sử dụng Aptomat pha cơng tắc tơ Aptomat pha để đóng cắt nguồn bảo vệ ngắn mạch, tải cho nguồn lưới dự phịng, đồng thời đưa ề Đ tín hiệu xác có điện lưới dự phịng tới PLC Cơng tắc tơ nhận tín hiệu điều khiển từ in tà PLC để thực đóng cắt nguồn cấp cho tải hoạt động gh + Thiết bị ĐKCNTĐ: thiết bị điều khiển chuyển nguồn tự động Thiết bị n iê PLC S7-1200 cài đặt sẵn chương trình tự động chuyển nguồn với tím hiệu đầu vào lấy từ nguồn lưới nguồn lưới dự phịng Tín hiệu thiết bị điều u khiển chuyển nguồn tự động đưa đến cấu chấp hành để điều khiển đóng cắt kh nguồn oa họ + CCCH1, CCCH2: cấu chấp hành cấu chấp hành Các cấu c chấp hành rơle điện từ nhận tín hiệu điều khiển từ PLC để diều khiển công tắc tơ thiết bị đóng cắt nguồn - Bộ phận đo thông số mạng điện: + TB Đo: Thiết bị đo sử dụng mạng điện phòng thí nghiệm biến dịng đo lường Các biến dịng đo lường lấy tín hiệu dịng điện đưa đồng hồ đo để thực đo thông số mạng điện + Đồng hồ đo: Đồng hồ đo sử dụng mạng điện loại đồng hồ đo đa chức Đồng hồ đo thơng số điện áp, dịng điện, tần số, cơng suất, hệ số công suất, điện tiêu thụ mạng điện  Nguyên lý hoạt động hệ thống: - Muốn cấp nguồn cho hệ thống hoạt động, ta phải đóng hai Aptomat cấp nguồn lưới nguồn lưới dự phịng Tín hiệu từ hai Aptomat cấp nguồn đưa PLC PLC nhận tín hiệu đầu vào hai nguồn lưới nguồn lưới dự phịng có điện Với chương trình cài đặt sẵn PLC đưa tín hiệu điều khiển để đóng tiếp điểm rơle cấu chấp hành cấp nguồn cho công tắc tơ Khi cơng tắc tơ có điện cấp nguồn lưới cho tải hoạt động Lúc này, biến dịng đo lường đưa tín hiệu dịng điện nguồn lưới đồng hồ đo Đồng hồ đo nhiệm vụ đo thơng số dịng điện, điện áp, tần số, công suất, hệ số công suất, điện tiêu thụ nguồn lưới - Khi nguồn lưới bị cố khơng có tín hiệu gửi PLC Khi đó, PLC đưa tín hiệu điều khiển đóng tiếp điểm rơle cấu chấp hành cấp nguồn cho công tắc tơ 2, đồng thời đưa tín hiệu điều khiển mở tiếp điểm rơle cấu chấp hành để chắn ngừng cấp nguồn từ nguồn lưới Cơng tắc tơ có điện cấp nguồn cho lưới dự phòng cho tải hoạt động Lúc ề Đ này, biến dịng đo lường đưa tín hiệu dòng điện nguồn lưới dự phòng in tà đồng hồ đo Đồng hồ đo nhiệm vụ đo thơng số dịng điện, điện áp, tần số, cơng suất, gh hệ số công suất, điện tiêu thụ nguồn lưới dự phòng n iê - Khi nguồn lưới có điện trở lại tín hiệu gửi PLC PLC đưa tín hiệu điều khiển đóng tiếp điểm rơle cấu chấp hành cấp nguồn cho u công tắc tơ mở tiếp điểm rơle cấu chấp hành để chắn ngừng kh cấp nguồn từ nguồn lưới dự phòng oa 1.3 THIẾT BỊ CỦA MƠ HÌNH họ Ngn l­íi Ngn l­íi AT1 AT2 CTT1 CTT2 c 1.3.1 Tự động chuyển nguồn RL1 RL2 PLC S7-1200 RL3 RL4 T¶i pha Hình 1.2: Cấu trúc phần tự động chuyển nguồn Bộ thiết bị tự động chuyển nguồn lưới điện sử dụng thiết bị sau: + Thiết bị đóng cắt nguồn: Sử dụng hai Aptomat pha AT1, AT2 hai công tắc tơ CCT1, CTT2 + Thiết bị điều khiển chuyển nguồn tự động: Sử dụng PLC S7-1200 + Cơ cấu chấp hành: Sử dụng rơle điện từ RL1, RL2, RL3, RL4 1.3.2 Thiết bị đóng cắt bảo vệ + Aptomat pha: Trong thiết bị tự động chuyển nguồn phịng thí nghiệm sử dụng aptomat pha hãng LS sản xuất Hàn Quốc: - Mã hiệu: BKN – 3P - Số cực: - Điện áp định mức: 400V AC - Tần số: 50/60Hz ề Đ - Dòng cắt định mức: 3A in tà - Dòng cắt: 6000A gh + Aptomat pha: Trong hệ thống đo thông số mạng điện phịng thí nghiệm sử u - Mã hiệu: BKN – 1P hãng LS sản xuất Hàn Quốc: n iê dụng aptomat pha để bảo vệ tải ngắn mạch cho đồng hồ đo Aptomat pha kh - Số cực: oa - Điện áp định mức: 230/400V AC họ c - Tần số: 50/60Hz - Dòng cắt định mức: 3A - Dòng cắt: 6000A + Công tắc tơ: Trong thiết bị tự động chuyển nguồn phịng thí nghiệm sử dụng công tắc tơ pha hãng LS sản xuất Hàn Quốc: - Mã hiệu: GMC – 32 - Số cực: - Số cặp tiếp điểm phụ: - Điện áp định mức/Cơng suất định mức/Dịng điện định mức: o 240VAC/7.5kW/32A o 440VAC/15kW/32A o 550VAC/18.5kW/28A o 690VAC/18.5kW/20A - Tần số: 50/60Hz + Rơle: Trong thiết bị tự động chuyển nguồn phịng thí nghiệm sử dụng rơle điện từ hãng OMRON sản xuất - rơle OMRON 220VAC: + Mã hiệu: NY4NJ + Điện áp định mức: 240VAC + Dòng điện định mức: 5A - rơle OMRON 24VDC: + Mã hiệu: NY2NJ + Điện áp định mức: 28VDC + Dòng điện định mức: 5A ề Đ + Biến dòng đo lường: Trong hệ thống đo thơng số mạng điện phịng thí nghiệm n iê - Mã hiệu: BE – 3RCT gh dòng điện pha: in tà sử dụng ba biến dòng đo lường hãng BEW sản xuất Đài Loan để lấy thơng tin - Dịng định mức phía thứ cấp: 5A u - Dịng định mức phía sơ cấp: 50A kh - Điện áp định mức: 660V oa - Tần số: 50 – 60Hz họ c - Công suất: 2.5VA + Đồng hồ đo đa năng: Trong hệ thống đo thơng số mạng điện phịng thí nghiệm sử dụng đồng hồ đo đa hãng SELEC sản xuất Ấn Độ để lấy thông số mạng điện, chi tiết trình bày chương CHƯƠNG ĐỒNG HỒ ĐO ĐA NĂNG MFM384 – C 2.1 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỒNG HỒ ĐO + Đồng hồ đo đa hãng SELEC sản xuất Ấn Độ để lấy thông số mạng điện - Đồng hồ có kích thước 96 x 96 mm - Trọng lượng: 318gms - Màn hình hiển thị: + Hiển thị hình LCD có đèn + Hiển thị thông số mạng điện hàng, hàng có số + Hàng thứ có số để hiển thị thông số điện ( khả nhớ 10 năm) + Thanh đồ thị hiển thị đầu hàng ề Đ + Chuyển hình hiển thị tự động tay (lập trình được) Điện áp tiêu chuẩn đầu vào: n u Theo tiêu chuẩn UL: 19  519VAC (L – L) iê 11  300VAC (L - N) gh - in tà + Thời gian cập nhật hình hiển thị cho tất thông số giây kh 11  277VAC (L - N) oa 19  480VAC (L – L) họ Dòng điện tiêu chuẩn đầu vào: c - Danh định 5A AC (giá trị nhỏ 11mA, giá trị lớn 6A) - Phạm vi tần số: 45  65Hz - Tiêu hao lượng đầu vào: Lớn 0.5VA/pha - Biến dòng sơ cấp chọn từ  10000A - Biến dòng thứ cấp chọn 1A 5A - Biến áp sơ cấp chọn từ 100  500kV - Biến áp thứ cấp chọn từ 100  500VAC (L – L) - Công suất tiêu thụ: nhỏ 8VA - Xung đầu ra: + Điện áp cho phép: giá trị lớn 24VDC + Dòng điện cho phép: giá trị lớn 100mA Trong mô hình, thiết bị lắp đặt bảng mạch chế tạo vật liệu thép sơn tĩnh điện Quy cách bố trí thiết bị dây thiết kế vẽ bố trí thiết bị dây Dây dẫn đấu nối cho thiết bị quy định: pha R – dây màu đỏ, pha S – dây màu vàng, pha T – dây màu xanh, dây trung tính – dây màu đen Mơ hình hệ thống có bảng đèn cảnh báo cố pha, nguồn Các thành phần thiết bị mơ hình hệ thống: - Hai aptomat pha AT1, AT2 hai công tắc tơ CTT1, CTT2 thực chức đóng cắt nguồn lưới nguồn dự phòng - Sáu aptomat pha làm nhiệm vụ cấp nguồn cho PLC, thiết bị bù, đồng hồ đo lấy tín hiệu điện áp pha đồng hồ đo - PLC rơle điện từ thực chức điều khiển đóng cắt nguồn lưới điện ề Đ tự động gh đồng hồ đo in tà - Các biến dòng BD1, BD2, BD3 đo lường dịng điện pha đưa tín hiệu đưa tín hiệu thiết bị bù n iê - Biến dòng BD4 đo lường dòng điện pha R (pha cấp nguồn cho thiết bị bù) u - Ba công tắc tơ CTT3, CTT4, CTT5 điều khiển thiết bị bù để điều kh khiển tự động đóng cắt ba tụ bù cơng suất oa 3.2 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ họ c 3.2.1 Sơ đồ bố trí thiết bị cho mơ hình 20 Ð Ð Ð Sto Star p t AT AT CTT CTT 2 BD1 AT AT AT AT AT AT RL PLC RL RL RL BD3 ề Đ tà CT T BD4 Ðồng hồ đo CT T Thiết bị bù n iê gh in CT T u oa kh c họ Tải T ụ T ụ T ụ Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thiết bị mơ hình 3.2.2 Sơ dây cho mơ hình a Sơ đồ chung: Dây từ nguồn chia làm nguồn nguồn nguồn 2, qua cầu đấu nguồn nối đến attamat 1, nguồn nối đến atomat 2, sau attomat cấp nguồn cho contactor1, attomat cấp nguồn cho contactor 2, qua biến dòng nối đến phụ tài Bộ điều khiển PLC cấp nguồn từ cầu đấu, rơ le trung gian kết nối với PLC, Đồng hồ đo nối với biến dịng thơng qua dây điều khiển, đồng hồ đo nối với máy tính thơng qua cổng 21 RS485 Bộ điều khiển bù lấy nguồn sau contactor đâu nối với cuộn hút contactor phía Tụ bù nối với contactor để bù hệ số cos phi đưa lên lưới R S T N Ð1 Ð2 Ð3 Stop Start LN AT1 AT2 CTT1 CTT2 AT3 AT4 AT5 AT6 AT7 AT8 INPUT PLC S7 - 1200 RL1 RL2 RL3 RL4 OUTPUT BD1 BD2 BD3 ề Đ BD4 _ + RS485 L N tà gh in Dong ho S1 S2 S1 S2 S1 S2 N V1 V2 V3 N01 N02 C1 N03 N04 C2 N05 N06 C3 Thiet bi bu L N iê CTT3 CTT4 CTT5 n u oa kh Tu1 Tu2 họ Tai Tu3 c Hình 3.3: Sơ đồ dây chung cho mơ hình thí nghiệm b Sơ đồ phần chuyển nguồn tự động + sơ đồ mạch động lực 22 S1 S2 RA1 RA2 Luới MC1 Lưới MC2 R1 R2 PHA S1 S2 T1 T2 N1 N1 MC1 MC2 K1 Ð1 K2 MC1 Ð4 MC2 Ð2 MC1 Ð3 MC1 Ð5 MC2 Ð6 MC2 Đ ề Phụ Tải in tà Hình 3.4: Sơ đồ mạch động lực mơ hình thí nghiệm iê gh Nguyên lí mạch động lực: n Giả sử có nguồn nguồn lưới nguồn lưới 2, nguồn điện sử u dụng mà điện RA2 có điện, tín hiệu gửi đến PLC, lúc oa kh PLC thực chương trình để điều khiển cấp nguồn cho rơ le K1, tiếp điểm rơ le K2 mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho cuộn hút MC2, tiếp điểm MC2 đóng lại họ nguồn lưới cấp đến phụ tải Khi nguồn lưới có điện trở lại RA1 có điện c tiếp điểm RA1 đóng lại cấp tín hiệu điều khiển cho PLC S7-1200.Lúc plc thực chương trình cấp nguồn cho rơ le trung gian K1, tiếp điểm K1 mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho cuộn hút MC1, tiếp điểm MC1 đóng lại, tải lại cấp nguồn trở lại từ lưới Và lúc đồng thời tiếp điểm MC2 mạch động lực mở 23 L+ M R N RA1 L INPUT N I0.0 RA2 I0.2 I0.1 CTT2 STOP START I0.3 I0.4 CTT1 I0.5 PLC S7-1200 1L OUTPUT Q0.0 Q0.0 K1 K2 Hình 3.5 Sơ đồ điều khiển cho PLC S7-1200 ề Đ n iê gh in tà u oa kh c họ 24 CHƯƠNG KẾT QUẢ GIÁM SÁT THƠNG SỐ MẠNG ĐIỆN TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM 4.1 KẾT QUẢ ĐO TRÊN ĐỒNG HỒ ĐA NĂNG Mơ hình hoạt động tải đồng hồ đo cấp nguồn Thông tin đo lường từ thiết bị đo truyền đồng hồ đo Khi đồng hồ đo hiển thị kết đo thông số mạng điện phịng thí nghiệm sau: - Điện áp pha: V1 = 222.9 V V2 = 228.3 V V3 = 223.2 V ề Đ Trung bình cộng điện áp pha 224.8V n V31 = 387.9 V iê V23 = 389.5 V gh in V12 = 388.8 V tà - Điện áp dây: u Trung bình cộng điện áp dây 388.7V kh - Tỉ lệ phần trăm điện áp pha: oa %V1 = 2.4% họ c %V2 = 2.3% %V3 = 2.7% Trung bình cộng tỉ lệ phần trăm điện áp pha 2.4% - Tỉ lệ phần trăm điện áp dây: %V12 = 0.6% %V23 = 0.7% %V31 = 0.5% Trung bình cộng tỉ lệ phần trăm điện áp dây 0.6% - Dòng điện pha: I1 = 0.682 A I2 = 0.728 A I3 = 0.731 A 25 IN = - Giá tri lớn yêu cầu dòng điện pha: I1 = 0.709 A I2 = 0.753 A I3 = 0.727 A Trung bình cộng giá trị lớn yêu cầu dòng điện pha 0.730A - Tỉ lệ phần trăm dòng điện pha: %I1 = 0.7% %I2 = 0.5% %I3 = 1.9% Trung bình cộng tỉ lệ phần trăm dịng điện pha 1.0% - Tần số pha: ề Đ F1 = 50.15 Hz gh F3 = 50.20 Hz in tà F2 = 50.17 Hz u Cos1  0.328 - Hệ số công suất pha: n iê Trung bình cộng tần số pha 50.17Hz kh oa Cos2  0.295 Trung bình cộng hệ số cơng suất pha 0.291 - Công suất tác dụng pha : P1 = 0.050 kW P2 = 0.049 kW P3 = 0.041 kW Tổng công suất tác dụng 0.140kW - Công suất phản kháng pha: Q1 = 0.143 kVAr Q2 = 0.158 kVAr Q3 = 0.157 kVAr Tổng công suất phản kháng 0.459 kVAr 26 c họ Cos1  0.253 - Công suất biểu kiến pha: S1 = 0.152 kVA S2 = 0.166 kVA S3 = 0.163 kVA Tổng công suất biểu kiến 0.481 kVA - Giá trị lớn yêu cầu công suất tác dụng, công suất phản kháng, công suất biểu kiến: P = 0.103 kW Q = 0.474 kVAr S = 0.485 kVA - Năng lượng tác dụng: 0.06 kWh - Năng lượng phản kháng: 0.26 kVArh ề Đ - Năng lượng biểu kiến: 0.27 kVAh in tà Từ thông số đo mạng điện phịng thí nghiệm trên, ta thấy thơng số gh hồn tồn đúng, độ xác cao, sai lệch khơng đánh kể Qua đó, ta có kết luận u 4.2 GIÁM SÁT TRÊN MÁY TÍNH tốc độ xử lý thông tin nhanh n iê hệ thống đo thơng số mạng điện phịng thí nghiệm hoạt động ổn định, tin cậy kh 4.2.1 Giải pháp giám sát mạng điện oa Để giám sát thơng số điện thi trường có họ c nhiều thiết bị thơng minh có khả giám sát điện chuẩn xác Trong đề tài mơ hình xây dựng giám sát thông qua đồng hố đa MFM-383 hãng select sản xuất Hình 4.1 Mạch phần mềm kèm đồng hồ MFM-383 hãng SELEC 27 Đi kèm đồng hồ mạch giao tiếp đồng hồ máy tính, phần mềm chuyên dụng EN-VIEW giúp người sử dụng kiểm tra điều khiển trực tiếp máy tính Phần mềm giúp giám sát viên dễ dàng việc quan sát số liệu thơng số mạng điện từ máy tính cá nhân Máy tính đồng hồ kết nối với qua mạng truyền thông modbus RTU, mạng mà dùng phổ biến ề Đ gh in tà Hình 4.2: Phần mềm EN-VIEW iê n Phần mềm EN-VIEW phần mềm hỗ trợ máy tính để thiết lập cho đồng hồ lấy số liệu từ đồng hồ máy tính để giám sát Phần mềm có tính năng: u kh hiển thị số liệu từ đồng hồ máy tính cập nhật số liệu liên tục, mô giao diện oa đồng hồ đồng hồ máy tính, hỗ trợ vẽ biểu đồ dạng sóng, số liệu cũ lưu c họ dạng file excel Hình 4.3 Các số liệu hiển thị máy tính Đồng hồ kết nối với máy tính cá nhân kết nối qua thiết bị chuyển đổi RS485 sang chuẩn USB: 28 Hình 4.4: Hình ảnh RS485 sang USB 4.2.2 Mơ hình kết giám sát ề Đ n iê gh in tà u oa kh Hình 4.5 Kết giám sát mạng điện Nhận xét: Kết giám sát mạng điện thể qua đèn báo nguồn Khi có nguồn họ điện từ lưới từ lưới đèn báo phát sang để báo hệ thông hoạt c động 29 Hình 4.6: Kết giám sát thơng số mạng điện máy tính Nhận xét : Mọi thông số mà đồng hồ đa đo được đưa lên máy tính cá nhân cách xác Kết máy tính bao gồm việc giám sát điện áp pha, giám sát điện áp dây, giám sát dòng điện tại, giám sát tần số mạng điện, giám sát hệ số công suất,vv… ề Đ n iê gh in tà u oa kh c họ 30 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong đề tài giải nội dung sau: Thiết kế cấu trúc hệ thống đo thông số mạng điện PTN Lựa chọn thiết bị cho hệ thống đo thông số mạng điện PTN Thiết kế, xây dựng mơ hình hệ thống thực tế Tuy nhiên, mơ hình hệ thống cịn hạn chế chưa có nguồn lưới điện dự phịng mạng điện phịng thí nghiệm sử dụng nguồn lưới chính, dẫn đến hệ thống đo thông số nguồn lưới điện Kiến nghị Phát triển mơ hình giám sát với quy mô lớn ề Đ n iê gh in tà u oa kh c họ 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Xuân Phú, Nguyễn Công Hiền, Nguyễn Bội Khuê, Cung cấp điện, NXB Khoa học kỹ thuật, 2005 [2] Hãng SELEC, Ấn Độ, Tài liệu cài đặt vận hành đồng hồ đo đa MFM 384-C ề Đ n iê gh in tà u oa kh c họ 32 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương 1: HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM 1.1.TỔNG QUAN 1.1.1 Bài tốn đo thơng số mạng điện PTN 1.1.2 Yêu cầu kỹ thuật 1.1.3 Lập phương án đo thông số mạng điện PTN 1.2 CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN TRONG PTN 1.3 THIẾT BỊ CỦA MƠ HÌNH 1.3.1 Tự động chuyển nguồn 1.3.2 Thiết bị đóng cắt bảo vệ 12 Đ ề CHƯƠNG : ĐỒNG HỒ ĐO ĐA NĂNG MFM384 – C 15 tà 15 2.2 CHỨC NĂNG 17 19 n 2.3 LẮP ĐẶT VÀ ĐẤU NỐI iê gh in 2.1 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA ĐỒNG HỒ ĐO u 22 kh 2.5 VẬN HÀNH 20 2.4 CÀI ĐẶT oa CHƯƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG ĐO THÔNG SỐ MẠNG ĐIỆN c họ TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM 23 3.1 MƠ HÌNH HỆ THỐNG 23 3.2 THIẾT KẾ SƠ ĐỒ 24 3.2.1 Sơ đồ bố trí thiết bị cho mơ hình 24 3.2.2 Sơ dây cho mơ hình 25 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ GIÁM SÁT THƠNG SỐ MẠNG ĐIỆN 26 TRONG PHỊNG THÍ NGHIỆM 4.1 KẾT QUẢ ĐO TRÊN ĐỒNG HỒ ĐA NĂNG 26 4.2 GIÁM SÁT TRÊN MÁY TÍNH 28 4.2.1 Giải pháp giám sát mạng điện 28 4.2.2 Mơ hình kết giám sát 30 KẾT LUẬN 32 33 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO ề Đ n iê gh in tà u oa kh c họ 34