MỤC TIÊU - Đo và tính toán các đại lượng điện của mạch điện xoay chiều ba pha có tải đối xứng nối hình sao Tải R, L, C.. - So sánh các kết quả đo được bằng thí nghiệm với các giá trị đượ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỆN (LƯU HÀNH NỘI BỘ) Họ tên sinh viên:………………………………………………………… Mã số sinh viên:…………………………………………………………… Nhóm:……… Lớp:………………………… Khóa:…………………… Thời gian thí nghiệm: từ xx/xx/xxxx đến xx/xx/xxxx Hà Nội 2023 BÀI 01: TẢI PHA THUẦN R/L/C NỐI HÌNH SAO 1.1 - MỤC TIÊU Đo tính tốn đại lượng điện mạch điện xoay chiều ba pha có tải đối xứng nối hình (Tải R, L, C) So sánh kết đo thí nghiệm với giá trị tính tốn dựa công thức lý thuyết Đưa kết luận / nhận xét / đánh giá phù hợp 1.2 NỘI DUNG CHUẨN BỊ 1.2.1 Lý thuyết: - Vẽ sơ đồ mạch điện ba pha có tải trở / cảm / dung đấu sao? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… - Viết cơng thức tính dịng điện, điện áp pha / dây tải đấu sao? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… - Tính dạng cơng suất mạch điện ba pha có tải trở / cảm / dung đấu sao? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… - Liên hệ tải ba pha trở / cảm / dung đấu thường gặp thực tế? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 1.2.2 Thiết bị thí nghiệm: Hình ảnh thực tế Tên thiết bị Mã số Số lượng Nguồn điện ba pha điều khiển từ 0-400V/2A, 72PU ST8008-4S Đồng hồ chất lượng điện với hình hiển thị nhớ CO5127-1S Mô đun chuyển đổi nguồn CO3301-5P Tải điện cảm, 3-pha, kW CO3301-3D Tải điện dung, 3-pha, 1kW CO3301-3E Tải điện trở CO3301-3F 1.3 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 1.3.1 Tải điện trở đối xứng a) Sơ đồ đấu nối: b) Tiến hành thí nghiệm: • Tải điện trở đấu nối hình đặt mức 750 Ω , 500 Ω , 200 Ω • Bật nguồn ba pha thiết lập điện áp pha tới 230 V • Đo đại lượng sau đây: R [Ω] 750 500 U1N [V] 200 U12 [V] I1 [A] P1 [W] Q1 [VAR] PΣ [W] Q Σ [VAR] cos(ϕ)Σ • Hãy kiểm tra giá trị đo so với giá trị tính tốn theo cơng thức: R [Ω] 750 500 200 PΣ [W] 1.3.2 Tải điện cảm đối xứng a) Sơ đồ đấu nối: b) Tiến hành thí nghiệm: • Tải điện cảm đấu nối hình đặt tải tới mức 1.2H, 2H, 3.2H • Bật nguồn điện ba pha đặt điện áp pha 230 V • Đo đại lượng sau cho cài đặt tương ứng tính điện kháng L[H] U1N [V] U12 [V] I1 [A] P1 [W] Q1 [VAR] S12 [VA] PΣ [W] Q Σ [VAR] SΣ [VA] cos(ϕ)Σ X L [Ω] 1.3.3 Tải điện dung đối xứng a) Sơ đồ đấu nối 1.2 X L mạch: 3.2 b) Tiến hành thí nghiệm: • Đấu tải tải điện dung theo cấu hình đặt giá trị điện dung tới µF ( µF , µF ) • Bật nguồn điện ba pha thiết lập điện áp pha 230 V • Đo thông số sau tương ứng với thiết lập khác tính điện kháng X C mạch: C[µF] U1N [V] U12 [V] I1 [A] P1 [W] Q1 [VAR] S12 [VA] PΣ [W] Q Σ [VAR] SΣ [VA] cos(ϕ)Σ X C [Ω] 1.4 KẾT LUẬN VÀ NHẬN XÉT 1.4.1 Kết luận ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 1.4.2 Nhận xét ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… BÀI 02: TẢI PHA THUẦN R/L/C NỐI TAM GIÁC 2.1 - MỤC TIÊU Đo tính tốn đại lượng điện mạch điện xoay chiều ba pha có tải đối xứng nối hình tam giác (Tải R, L, C) So sánh kết đo thí nghiệm với giá trị tính tốn dựa cơng thức lý thuyết Đưa kết luận / nhận xét / đánh giá phù hợp 2.2 NỘI DUNG CHUẨN BỊ 2.2.1 Lý thuyết: - Vẽ sơ đồ mạch điện ba pha có tải trở / cảm / dung đấu tam giác? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… - Viết cơng thức tính dịng điện, điện áp pha / dây tải đấu tam giác? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… - Tính dạng cơng suất mạch điện ba pha có tải trở / cảm / dung đấu ∆? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… - Liên hệ tải ba pha trở / cảm / dung đấu ∆ thường gặp thực tế? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 2.2.2 Thiết bị thí nghiệm: Hình ảnh thực tế Tên thiết bị Mã số Số lượng Nguồn công suất ba pha điều khiển từ 0-400V/2A, 72PU ST8008-4S Đồng hồ chất lượng điện với hình hiển thị nhớ CO5127-1S Mô đun chuyển đổi nguồn CO3301-5P Tải điện cảm, 3-pha, kW CO3301-3D Tải điện dung, 3-pha, 1kW CO3301-3E Tải điện trở CO3301-3F 2.3 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 2.3.1 Tải điện trở đối xứng a) Sơ đồ đấu nối: b) Tiến hành thí nghiệm: • Đấu tải điện trở theo cấu hình tam giác đặt giá trị điện trở tới 750 Ω • Bật nguồn điện ba pha thiết lập điện áp pha 230 V • Đo biến sau đây: U1N [V] U12 [V] I1 [A] P1 [W] Q1 [VAR] S1 [VA] PΣ [W] Q Σ [VAR] SΣ [VA] cos(ϕ)Σ • So sánh giá trị với giá trị đo cấu hình Phát biểu sau đúng? A Công suất ba lần B Hệ số cos(ϕ) tăng C Dòng điện pha tăng gấp đôi 2.3.2 Tải điện cảm đối xứng a) Sơ đồ đấu nối: U1N [V] U12 [V] I1 [A] P1 [W] Q1 [VAR] S12 [VA] PΣ [W] Q Σ [VAR] SΣ [VA] cos(ϕ)Σ X C [Ω] • Chọn sơ đồ phasor đúng: (a) (b) (c) 3.3.3 Tải RLC mắc nối tiếp a) Sơ đồ đấu nối thiết bị: b) Tiến hành thí nghiệm: • Đấu tải điện trở ( 750Ω ) nối tiếp với tải điện cảm (1.2H) nối tiếp với tải điện dung theo cấu hình đặt mức điện dung µF , µF , µF • Bật nguồn điện ba pha thiết lập điện áp pha 230 V • Biết điện kháng X LC = Q LC / I 1N , đo đại lượng sau tính điện kháng mạch điện: C[µF] L[H] R [Ω] U1N [V] U12 [V] I1 [A] P1 [W] Q1 [VAR] S12 [VA] PΣ [W] Q Σ [VAR] SΣ [VA] cos(ϕ)Σ X LC [Ω] • Chọn sơ đồ phasor đúng: 1.2 750 1.2 750 14 1.2 750 X LC (a) (b) (c) (d) 3.4 KẾT LUẬN VÀ NHẬN XÉT 3.4.1 Kết luận ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 3.4.2 Nhận xét ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… BÀI 04 BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG BẰNG TAY 4.1 - MỤC TIÊU Đo tính tốn dung lượng tụ bù để bù công suất phản kháng tay Đưa kết luận / nhận xét phù hợp 4.2 NỘI DUNG CHUẨN BỊ 4.2.1 Kiến thức: - Hãy cho biết nhu cầu công suất phản kháng ý nghĩa việc nâng cao hệ số cosφ? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… - Hãy trình bày kết cấu đấu nối tụ bù công suất phản kháng ba pha đấu sao/tam giác? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… - Hãy trình bày cách phân phối dung lượng bù công suất phản kháng Trạm Biến Áp? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… - Hãy trình bày sơ lược bước vận hành hệ thống bù công suất phản kháng tay? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 4.2.2 Thiết bị thí nghiệm: Hình ảnh thực tế Tên thiết bị Mã số Số lượng Nguồn cấp cho máy điện CO3212-5U Đồng hồ ba pha CO5127-1S Bộ tụ bù CO3301-5E Mô đun chuyển đổi nguồn CO3301-5P Bộ chuyển đổi - tam giác CO3212-2D Động ba pha rơ to lồng sóc 1kW (công nghiệp) SE2672-5G Bộ kiểm tra máy điện Servo cho máy điện 1kW bao gồm phần mềm ActiveServo (D, GB, F, E) CO2663-6U 4.3 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 4.3.1 Ghi lại đặc tính máy điện không đồng a) Sơ đồ đấu nối: b) Tiến hành thí nghiệm: • Cấp nguồn điện ba pha cho động có UL = 400 V • Đo đại lượng không tải động không đồng bộ: U L [V] L LO [A] cos(ϕ) ϕ Pstr [W] Qstr [W] • Cho tải hoạt động chế độ “điều khiển mô men tự động” Pphasemax = 700V , Imax = 4A Đo đại lượng sau đây: M [ Nm] n −1 I[A] P[W] Q [VAR] cos(ϕ) ϕ Pel [W] Q tot [VAR] 4.3.2 Bù độc lập máy điện không đồng a) Sơ đồ đấu nối: b) Tiến hành thí nghiệm: • Cấp nguồn điện ba pha cho động có UL = 400 V • Đấu nối thay đổi giá trị tụ điện cách đấu đầu từ 1-4 tới L1 • Đo đại lượng sau với giá trị tụ điện khác với động vận hành không tải (bộ điều khiển không hoạt động): µF µF µF 10 µF 10 µF 14 µF 16 µF Iphase [A] Pphase [W] Q phase [VAR] Sphase [VA] cos (ϕ phase ) IL [A] PL [W] Q L [VAR] SL [VA] cos(ϕ) ϕ • Đo đại lượng sau với giá trị tụ điện khác với động vận hành có 2.6A ): I I= tải (bộ điều khiển chế độ mô men tự động, = N Iphase [A] Pphase [W] Q phase [VAR] Sphase [VA] cos (ϕ phase ) IL [A] PL [W] Q L [VAR] SL [VA] cos(ϕ) ϕ µF µF µF 10 µF 10 µF 14 µF 16 µF 4.4 KẾT LUẬN VÀ NHẬN XÉT 4.4.1 Kết luận ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 4.4.2 Nhận xét ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… BÀI 05 BÙ CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG TỰ ĐỘNG 5.1 - MỤC TIÊU Điều khiển đo bù công suất phản kháng tự động Giới thiệu hướng dẫn thiết lập thông số điều khiển bù công suất phản kháng CO3301-5D Đưa kết luận / nhận xét / đánh giá phù hợp 5.2 NỘI DUNG CHUẨN BỊ 5.2.1 Kiến thức: - Hãy trình bày ngắn gọn biện pháp bù công suất phản kháng/nâng cao cosφ phụ tải? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… - Hãy nêu kết cấu đấu nối tụ bù công suất phản kháng ba pha nối đất/sao cách đất? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… - Hãy trình bày cách phân phối dung lượng bù cơng suất phản kháng mạng hình tia? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… - Hãy trình bày sơ lược bước vận hành hệ thống bù công suất phản kháng tự động? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 5.2.2 Thiết bị thí nghiệm: Hình ảnh thực tế Tên thiết bị Mã số Số lượng Nguồn cấp cho máy điện CO3212-5U Đồng hồ ba pha CO5127-1S Bộ điều khiển công suất phản kháng CO3301-5D Pin tụ chuyển đổi CO3301-5E Mơ đun công tắc nguồn CO3301-5P Bộ chuyển đổi - tam giác CO3212-2D Động ba pha rô to lồng sóc 1kW (cơng nghiệp) SE2672-5G Bộ kiểm tra máy điện Servo cho máy điện 1kW bao gồm phần mềm ActiveServo (D, GB, F, E) CO2663-6U 5.3 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 5.3.1 Xác định yêu cầu công suất phản kháng a) Sơ đồ đấu nối: b) Tiến hành thí nghiệm khơng tải với động khơng đồng bộ: • Bật nguồn điện cấp cho động ba pha mô đun công tắc nguồn (UL = 400 V) • Đo đại lượng sau đây: U [V ] I [V ] Pphase [W] Q phase [VAR] cos(ϕ) ϕ 5.3.2 Bù công suất phản kháng tự động c) Sơ đồ đấu nối: d) Tiến hành thí nghiệm: • Cài đặt điều khiển công suất phản kháng: - Điểm đặt cos phi: 0.95 (Chế độ: 1) - Độ trễ chuyển mạch: 5s (Chế độ 4) - Thời gian ngắt kết nối: 5s (Chế độ 12) Lưu ý: thiết lập giá trị mong muốn điều khiển công suất phản kháng cách sử dụng nút bấm + – Set giây (nhấn + giữ) • Xác định giá trị sau đây: Imotor [A] Imains [A] Pmains [W] Q mains [VAR] cos(ϕ) 5.4 KẾT LUẬN 5.4.1 Kết luận ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 5.4.2 Nhận xét ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………