thiết kế và lắp đặt tủ bù bằng bộ mikro pfr96p

dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg

Trang 1

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

TP HCM, NĂM 2019

dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahg

dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahg

60Thursday, June 13, 20248:37:49 PM8:37:49 PM60Thursday, June 13, 20248:37:49 PM8:37:49 PM60Thursday, June 13, 20248:37:49 PM8:37:49 PM

dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahg

60dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgThursday, June 13, 2024

Trang 2

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài

(1): Hồ Cường, MSSV: 15041371 (2): Đinh Đức Quân, MSSV:15037101 (3): Trương Thành Đạt, MSSV:15037401

2 Tên đề tài

- Thiết kế và Lắp đặt tủ bù điều khiển bằng bộ mikro PFR96P

3 Nhiệm vụ (Nội dung và số liệu ban đầu)

*Nội Dung:

- Tìm hiểu sơ bộ về mục đích của tủ - Tìm hiểu về bộ bù tự động MiKro

- Vẽ mạch động lực, mạch điều khiển và nguyên lý hoạt động của tủ

- Thống kê vật tư và tính toán chọn thiết bị dựa trên số liệu ban đầu cho sẵn - Tiến hành lắp đặt, đo và kiểm tra mô hình

- Ưu điểm và Khuyết điểm của mô hình

- Các lỗi có thể sảy ra của mô hình và cách khắc phục

4 Kết quả dự kiến

- Hoàn thành mô hình và báo cáo đồ án tốt nghiệp

Giảng viên hướng dẫn Tp HCM, ngày tháng năm 20… Sinh viên

Trưởng bộ môn

dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahg

Trang 3

Trang 4

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG vii

LỜI MỞ ĐẦU viii

CHƯƠNG 1 : MỤC ĐÍCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 1

1.1.Ảnh hưởng của CSPK Q 1

1.2.Lợi ích Khi nâng cao hệ số công suất cosÞ: 1

1.3.Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosÞ : 1

1.4.Tại sao phải cải thiện hệ số công suất 2

1.4.1.Giảm giá thành tiền điện 2

1.4.2.Tối ưu hóa về kinh tế - kỹ thuật 3

1.5.Các phương thức bù công suất phản kháng 3

1.6 Các phương pháp bù công suất phản kháng 4

Trang 5

2.3.1.Hệ số công suất 8

2.3.2.Dòng Điện 9

2.4.Thông số điều khiển 9

2.4.1Cài đặt hệ số công suất (SET CosÞ) 9

2.4.7.Trình tự cài đặt thông số điều khiển 13

2.4.8.Xác lập lại trạng thái mặc định của nhà máy 14

2.9.6.Sơ đồ nối dây 19

CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ MẠCH VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG 20

Trang 6

4.2.Tính toán lựa chọn thiết bị 26

CHƯƠNG 5: TIẾN HÀNH LẮP ĐẶT, ĐO ĐẠC VÀ KIỂM TRA MÔ HÌNH 27

5.1.Quá trình tiến hành lắp đặt mô hình 27

5.2.Quy trình đo đạc và kiêm tra mô hình 43

CHƯƠNG 6: ƯU ĐIỂM VÀ KHUYẾT ĐIỂM CỦA MÔ HÌNH 47

6.1.Ưu điểm của mô hình 47

6.2.Nhược điểm của mô hình 47

CHƯƠNG 7: CÁC LỖI CÓ THỂ XẢY RA VỚI MÔ HÌNH VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 48

7.1.Các lỗi có thể xảy ra với mô hình và cách khắc phục 48

Tài Liệu Tham Khảo 48

PHỤ LỤC 49

LỜI CẢM ƠN 51

Trang 7

DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ

Figure 1: Tổng Quan PFR96P 6

Figure 2: Display Structure 8

Figure 3: Sơ đồ nối dây 19

Figure 15: Hộp Phân Pha 24

Figure 16: CB Mạch Điều Khiển 24

Figure 23: Phân bố thiết bị trong tủ 27

Trang 8

Table 1:Bảng chọn hệ số C/K (415V) 10

Table 2:Cài đặt thông số 14

Table 3:Bảng báo sự cố 16

Table 4: Nguyên lý hoạt động 21

Trang 9

***

Cùng với quá trình phát triển kinh tế và xã hội của đất nước, ngành điện luôn phải đi trước một bước trong công cuộc công nghiệp hóa Các nhà máy xí nghiệp, các khu công nghiệp ngày càng phát triển nhanh chóng đòi hỏi tiêu thụ công suất phản kháng

tăng, điều này làm giảm hệ số cosÞ Do đó hệ số công suất cosÞ có giả trị nhỏ điều này

làm ảnh hưởng rất lớn đến các tham số kinh tế kỹ thuật của mạng điện như: giảm chất lượng điện áp, tăng tổn thất công suất và đốt nóng dây dẫn, không sử dụng hết khả năng của động cơ sơ cấp, giảm chất lượng điện, tăng giá thành điện năng

Vấn đề bù cosÞ là giải pháp giảm tổn thất điện năng rất được coi trọng ở các nước

tiên tiến, giải pháp này được quan tâm ngay từ khâu thiết kế, lựa chọn thiết bị và dây truyền công nghệ sản xuất trong công nghiệp

Với đề tài “Thiết kế và Lắp đặt tủ bù điều khiển bằng bộ Mikro PFR96P”, nhóm em đã cố gắng tiềm kiếm học hỏi, tính toán và tổng hợp để hoàn thành tốt nhất đề tài Song do kiến thức còn hạn chế nên bài làm của nhóm em không thể tránh khỏi những thiếu sót, do vậy nhóm em kính mong nhận được sự đóng góp ý, bảo ban của thầy (cô), cùng với sự góp ý của các bạn để nhóm em có thể hoàn thành đề tài của mình và hoàn thành tốt việc học tập trong nhà trường cũng như công việc sau này

Nhóm em xin chân thành cảm ơn!

Trang 10

CHƯƠNG 1 : MỤC ĐÍCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

1.1.Ảnh hưởng của CSPK Q

- Về kinh tế : chúng ta phải trả tiền cho lượng CSPK tiêu thụ

- Về kỹ thuật : CSPK gây ra sụt áp trên đường dây và tổn thất công suất trên đường truyền

Vì vậy, ta cần có biện pháp bù CSPK Q để hạn chế ảnh hưởng của nó Cũng tức là ta nâng cao hệ số cosÞ

1.2.Lợi ích Khi nâng cao hệ số công suất cosÞ:

- Giảm tổn thất công suất trên phần tử của hệ thống cung cấp điện ( máy biến áp, đường dây …)

- Giảm tổn thất điện áp trên đường truyền tải

- Tăng khả năng truyền tải điện của đường dây và máy biến áp

1.3.Các biện pháp nâng cao hệ số công suất cosÞ :

 Phương pháp nâng cao hệ số cosÞ tự nhiên: Nâng cao cosÞ tự nhiên có nghĩa là

tìm các biện pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt được lượng CSPK mà chúng cần có ở nguồn cung cấp

- Thay đổi và cải tiến quá trình công nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ hợp lý nhất

- Thay thế các động cơ làm việc non tải bằng những động cơ có công suất nhỏ hơn - Hạn chế động cơ chạy không tải

- Ở những nơi công nghệ cho phép thì dùng động cơ đồng bộ thay cho động cơ không đồng bộ

- Thay biến áp làm việc non tải bằng máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn

 Phương pháp nâng cao hệ số cosÞ nhân tạo: Phương pháp này được thực hiện

bằng cách đặt các thiết bị bù CSPK ở các hộ tiêu thụ điện Các thiết bị bù CSPK bao gồm :

a Máy bù đồng bộ : chính là động cơ đồng bộ làm việc trong chế độ không tải

dahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahgdahh gia eohg tae eau giay ehuhg hhah puyeh xu duhg dat tai uhuohg tah gichg thahh uho eco bahg tihh eco bahg602413068:37:49 PM8:37:49 PM602413068:37:49 PM8:37:49 PM602413068:37:49 PM8:37:49 PM

Trang 11

* Ưu điểm : Máy bù đồng bộ vừa có khả năng sản xuất ra CSPK, đồng thời cũng có khả năng tiêu thụ CSPK của mạng điện

* Nhược điểm : Máy bù đồng bộ có phần quay nên lắp ráp, bảo dưỡng và vận hành phức tạp Máy bù đồng bộ thường để bù tập trung với dung lượng lớn

b.Tụ bù điện : Làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp do đó, có thể sinh ra

CSPK cung cấp cho mạng điện

* Ưu điểm :

• Công suất bé, không có phần quay nên dễ bảo dưỡng và vận hành

• Có thể thay đổi dung lượng bộ tụ theo sự phát triển của tải

• Giá thành thấp hơn so với máy bù đồng bộ

* Nhược điểm :

• Nhạy cảm với sự biến động của điện áp và kém chắc chắn, đặc biệt dễ bị phá hỏng khi ngắn mạch hoặc điện áp vượt quá định mức Tuổi thọ tụ có giới hạn, sẽ bị hư sau nhiều năm làm việc

• Khi đóng tụ vào mạng điện sẽ có dòng điện xung, còn lúc cắt tụ điện khỏi mạng trên cực của tụ vẫn còn điện áp dư có thể gây nguy hiểm cho nhân viên vận hành sử dụng tụ điện ở các hộ tiêu thụ CSPK vừa và nhỏ (dưới 5000 kVAr)

1.4.Tại sao phải cải thiện hệ số công suất 1.4.1.Giảm giá thành tiền điện

- Nâng cao hệ số công suất đem lại những ưu điểm về kỹ thuật và kinh tế, nhất là giảm tiền điện

- Trong giai đoạn sử dụng điện có giới hạn theo quy định Việc tiêu thụ năng lượng phản

kháng vượt quá 40% năng lượng tác dụng(tgÞ >0.4: đây là giá trị thỏa thuận với công ty

cung cấp điện ) thì người sử dụng năng lượng phản kháng phải trả tiền hàng tháng theo giá hiện hành

- Do đó, tổng năng lượng phản kháng được tính tiền cho thời gian sử dụng là: kVAr(phải trả tiền) = KWh(tgÞ – 0.4)

- Mặc dù được lợi về giảm bớt tiền điện, người sủa dụng cần cân nhắc đến yếu tố phí mua sắm, lắp đặt bảo trì các tụ điện để cải thiện hệ số công suất

Trang 12

1.4.2.Tối ưu hóa về kinh tế - kỹ thuật

- Cải thiện hệ số công suất cho phép người sử dụng máy biến áp, thiết bị đóng cắt và cáp nhỏ hơn…đồng thời giảm tổn thất điện năng và sụt áp trong mạng điện

- Hệ số công suất cao cho phép tối ưu hóa các phần tử cung cấp điện Khi đó các thiết bị điện không cần định mức dư thừa Tuy nhiên để đạt được kết quả tốt nhất, cần đặt tụ cạnh từng phần tử của thiết bị tiêu thụ công suất phản kháng

Cải thiện hệ số công suất

- Để cải thiện hệ số công suất của mạng điện,cần một bộ tụ điện làm nguồn phát công suất phản kháng Cách giải quyết này được gọi là bù công suất phản kháng

- Tải mang tính cảm có hệ số công suất thấp sẽ nhận thành phần dòng điện phản kháng từ máy phát đưa đến qua hệ thống truyền tải phân phối Do đó kéo theo tổn thất công suất và hiện tượng sụt áp

- Khi mắc các tụ song song với tải, dòng điện có tính dung của tụ sẽ có cùng đường đi như thành phần cảm kháng của dòng tải Vì vậy hai dòng điện này sẽ triệt tiêu lẫn nhau Ic=IL Như vậy không còn tồn tại dòng phản kháng qua phần lươi phía trước vị trí đặt tụ

1.5.Các phương thức bù công suất phản kháng

a Bù tĩnh (bù nền): bố trí bù gồm một hoặc nhiều tụ bù tạo nên lượng bù không

đổi Việc điều khiển có thể thực hiện bằng các cách sau: - Bằng tay: dùng CB hoặc LBS (load – break switch) - Bán tự động: dùng contactor

- Mắc trực tiếp vào tải đóng điện cho mạch bù đồng thời khi đóng tải * Ưu điểm: đơn giản và giá thành không cao

* Nhược điểm: khi tải dao động có khả năng dẫn đến việc bù thừa Việc này khá nguy hiểm đối với hệ thống sử dụng máy phát > Vì vậy, phương pháp này áp dụng đối với những tải ít thay đổi

Trang 13

* Ưu điểm: không gây ra hiện tượng bù thừa và đảm bảo được hệ số công suất mong muốn

* Nhược điểm: chi phí lớn hơn so với bù tĩnh > Vì vậy, phương pháp này áp dụng tại các vị trí mà công suất tác dụng và công suất phản kháng thay đổi trong phạm vi rất rộng

1.6 Các phương pháp bù công suất phản kháng 1.6.1 Bù riêng:

Bù riêng nên được xét đến khi công suất động cơ đáng kể so với công suất mạng điện

Bộ tụ bù mắc trực tiếp vào đầu dây nối của thiết bị dùng điện có tính cảm;

Công suất của bộ tụ bù phải được giới hạn phù hợp với công suất (kW) của động cơ

Trang 14

1.6.3 Bù tập trung:

Áp dụng khi tải ổn định và liên tục

Bộ tụ bù đấu vào thanh góp hạ áp của tủ phân phối chính và được đóng trong thời gian tải hoạt động

Trang 15

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU BỘ BÙ TỰ ĐỘNG PFR96P

Figure 1: Tổng Quan PFR96Pa – 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 "MODE/SCROLL" f - Phím "GIẢM"

Trang 16

- Bộ PFR được thiết kế tối ưu hóa trong việc bù công suất phản kháng Công suất bù được tính toán bằng cách đo liên tục công suất phản kháng của hệ thống và kế đó điều khiển bù bằng cách đóng ngắt các cấp tụ

- Việc cài đặt độ nhạy đóng ngắt liên quan tới tốc độ đóng ngắt của các cấp tụ Bộ PFR Mikro được xây dựng trên cơ sở đóng ngắt thông minh nên nó cải thiện được khả năng đóng ngắt nhờ giảm thiểu số lần đóng ngắt không mong muốn nhưng vẫn đảm bảo hệ số công suất yêu cầu

- Việc sử dụng các cấp tụ được phân bổ hoàn hảo nhờ vào thuật toán đóng ngắt thông minh Hình thức này nâng cao tuổi thọ của contactor và hệ thống tụ bù

- Khi vận hành theo chế độ “four-quadrant” cho phép bộ PFR hoạt động được chính xác hơn trong trường hợp công suất cung cấp ngược về lưới ở nơi thiếu công suất - Trạng thái cực tính của biến dòng CT rất quan trọng trong việc xác định đúng góc

lệch pha của dòng điện và điện áp Riêng ở bộ PFR của Mikro sẽ tự động xác định cực tính CT thậm chí trong trường hợp cực tính bị sai

2.2.Trạng thái hiện thị

- Bộ PFR này hiển thị 3 số (LED 7 đoạn) và nhiều đèn chức năng, tuỳ vào từng chức năng có thể phân ra làm 3 nhóm chính:

i Chức năng đo lường: hệ số công suất và dòng điện

ii Chức năng cài đặt và điều chỉnh thông số: hệ số công suất, hệ số C/K, thời gian đóng lặp lại, số cấp và lập trình đóng ngắt

iii Chức năng cảnh báo sự cố

- Để thâm nhập vào các chức năng trên, ấn phím “MODE/SCROLL” đến đèn chức năng mà ta mong muốn sáng lên Khi đó màn hình sẽ hiển thị giá trị chức năng muốn chọn Nếu muốn thay đổi giá trị chức năng đó như “cài đặt số cấp” hay “thông điệp cảnh báo” thì ấn phím "UP" hoặc "DOWN" để thay đổi giá trị hay truy cập vào những chức năng con khác

Trang 17

Figure 2: Display Structure

2.3.Chức năng đo lường 2.3.1.Hệ số công suất

- Khi có nguồn điện cấp vào, màn hình sẽ hiển thị hệ số công suất đo được của hệ thống Nếu đèn “IND” sáng lên có nghĩa là hệ thống có công suất mang tính “CẢM” còn ngược lại nếu đèn “CAP” sáng lên có nghĩa là hệ thống có công suất mang tính “DUNG”

- Nếu PFR phát hiện thấy có sự phát công suất trở về lưới thì hệ số công suất hiển thị sẽ mang dấu âm thể hiện bằng dấu “-“ phía trước giá trị công suất

- Khi dòng điện tải (quy đổi về phía nhị thứ) thấp hơn giới hạn hoạt động của PFR thì lúc đó hệ số công suất không thể đo chính xác, khi đó màn hình sẽ hiển thị " -" - Khi PFR đang ở trạng thái cài đặt chức năng nào đó nhưng sau 3 phút không có bất

kỳ một phím nào được nhấn thì bộ PFR sẽ tự động trở về chức năng hiển thị hệ số công suất CosÞ

Trang 18

2.3.2.Dòng Điện

- Chức năng này đang ở chế độ hoạt động thì đèn "CURRENT" ở phía bên trái sáng lên Khi đó màn hình sẽ hiển thị dòng điện thứ cấp được đo bởi biến dòng/ 5A - Ví dụ: Khi dùng CT 50/5A và màn hình hiển thị là “2.50” thì giá trị dòng điện sơ cấp

khi đó là 25A

2.4.Thông số điều khiển

2.4.1Cài đặt hệ số công suất (SET CosÞ)

- Việc cài đặt hệ số công suất mong muốn được thực hiện khi hệ thống ở chế độ tự động Khi đó bộ PFR sẽ đóng hay ngắt các cấp tụ để đạt được hệ số công suất như đã cài đặt

- Hệ số C/K củng có thể được chọn từ bảng 1 hoặc có thể tính toán theo công thức sau:

√3𝑉𝑉𝑉𝑉=2.88∗𝑄𝑄𝑉𝑉𝑉𝑉Trong đó:

 Q = Cấp tụ nhỏ nhất (var)

 V = Điện áp hệ thống sơ cấp danh định (V)  I = Dòng điện sơ cấp định mức của CT (A) Chú ý:

(i) Trong suốt chế độ tự động C/K (AtC), bất kỳ một cấp nào với giá trị C/K thấp hơn 0.03 thì bộ PFR không thể phát hiện được và không thể xử lý trong trường hợp này (ii) Người sử dụng có thể điều chỉnh hệ số C/K theo bảng trên

Trang 19

Table 1:Bảng chọn hệ số C/K (415V)

2.4.3.Độ Nhạy

- Thông số này cho phép cài đặt tốc độ đóng ngắt Nếu giá trị độ nhạy lớn thì tốc độ đóng ngắt chậm và ngược lại nếu giá trị độ nhạy nhỏ thì tốc độ đóng ngắt nhanh Độ nhạy này áp dụng chung cho cả thời gian đóng và thời gian ngắt các 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 C/K - Value for 415V

C.T

Smallest Capacitor in ( kvar )

2.5 5 10 15 20 25 30 40 50 60 100 150

50 : 5 60 : 5 75 : 5 100 : 5 150 : 5

0.35 0.29 0.23 0.17 0.23

0.70 0.58 0.46 0.35 0.23

1.16 0.93 0.70 0.46

1.04

0.70 0.93 1.16

200 : 5 250 : 5

0.12 0.14

0.18 0.14

0.35 0.28

0.52 0.42

0.70 0.56

0.87 0.70

1.04

0.83 1.11

300 : 5 400 : 5 500 : 5

0.07 0.04 0.03

0.12 0.09 0.07

0.23 0.17 0.14

0.35 0.26 0.21

0.46 0.35 0.28

0.58 0.43 0.35

0.70 0.52 0.42

0.93 0.70 0.56

1.16 0.87 0.70

1.04 0.83

Trang 20

= 1 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 = 3 cấp

Thời gian tác động = 60/3 = 20 sec

2.4.4.Thời gian đóng lặp lại

- Đây là khoảng thời gian an toàn để ngăn chặn việc đóng lặp lại các tụ của cùng một cấp khi cấp tụ này chưa xả hết điện hoàn toàn Thông số thường được cài đặt lớn hơn thời gian xả của cấp tụ lớn nhất sử dụng

2.4.5.Số cấp định mức

- Mỗi bước của bộ PFR đều có thể lập trình ngoại trừ bước 1 Bước 1 được cố định ở giá trị “001” và nó được mật định là bước tụ nhỏ nhất được sử dụng Tất cả các bước còn lại được lập trình như là bội số bước 1

- Trong suốt thời gian lập trình của "Step", đèn tương ứng của bước được chọn sẽ sáng lên Ví dụ đèn số “1” sáng lên nghĩa là ngõ ra số 1 hoạt động

- Khi PFR ở chế độ tự động C/K thì nó sẽ tự động xác lập số cấp sử dụng Bởi vậy, tất cả các cấp sẽ không cài đặt được ngoại trừ ngõ ra báo sự cố hay ngõ ra quạt làm mát.

Trang 21

2.4.6.Chương trình đóng ngắt

- Chương trình này cho phép lựa chọn một trong bốn chương trình như bên dưới

a) Chương trình đóng ngắt Manual (n-A):

- Khi chương trình này được chọn, các cấp của tụ sẽ được điều khiển bằng tay bằng cách ấn phím “UP” hoặc phím “DOWN” Khi ấn phím “UP” thì cấp tụ sẽ được đóng và ngược lại khi ấn phím “DOWN” thì các cấp tụ sẽ được cắt ra Các cấp tụ được đóng luân chuyển dựa theo nguyên tắc đóng trước ngắt trước (first-in-first-out)

b) Chương trình đóng ngắt Rotational (rot):

- Chương trình này thì tương tự như chương trình đóng ngắt bằng tay và nó cũng dựa trên nguyên tắc “đóng trước ngắt trước” Nó khác với chương trình bằng tay ở chỗ chương trình này sẽ tự động đóng ngắt các cấp tụ theo hệ số công suất cài đặt, độ nhạy và thời gian đóng lặp lại đã cài đặt trước đó

c) Chương trình đóng ngắt Automatic (Aut):

- Chương trình này sử dụng nguyên lý đóng cắt thông minh Trình tự đóng ngắt không cố định, chương trình sẽ tự động lựa chọn để đóng hoặc ngắt các cấp tụ thích hợp nhất với thời gian đóng ngắt ngắn nhất và với số cấp nhỏ nhất Để kéo dài tuổi thọ của hệ thống tụ bù cũng như hệ thống contactor, chương trình này sẽ ưu tiên chọn cấp tụ ít sử dụng nhất để đóng trong trường hợp có ít nhất 2 cấp tụ giống nhau

- Với chương trình này, bộ PFR sẽ tự động phát hiện cực tính CT khi có nguồn điện cấp vào Một khi cực tính CT được xác định, khi bộ PFR phát hiện có sự phát công suất trở lại lưới thì tất cả các cấp tụ sẽ tự động ngắt ra

d) Chương trình đóng ngắt Four-quadrant (Fqr):

- Chương trình này giống như chương trình tự động thông minh (Aut) tuy nhiên nếu chương trình này được chọn, nó cho phép bộ PFR hoạt động ở cả 2 chế độ thu và phát công suất Ở chế độ phát công suất, nguồn hoạt động được đưa trở về lưới điện bởi một nguồn năng lượng khác như: năng lượng mặt trời…Nếu chương trình này được chọn, người vận hành phải chắc chắn rằng cực tính CT

Trang 22

phải được đấu nối đúng bởi vì nếu đấu nối sai cực tính CT thì các chức năng của chương trình này sẽ bị vô hiệu hoá

- Đèn “Manual” sang lên tức là chương trình đang ở chế độ đóng ngắt bằng tay A) Đối với chương trình “Rot”, “Aut” hay “Fqr” thì đèn “Auto” sẽ sang lên Ở trạng thái hoạt động bình thường, các đèn báo của các cấp tụ ở trạng thái “ON/OFF” Khi đèn ở trạng thái “ON” (màu đỏ) thì cấp tụ đó được đóng Khi đèn nhấp nháy nghĩa là cấp tụ đó được đề nghị đóng nhưng tạm thời chưa thực hiện được vì nó bị khống chế bởi thời gian đóng lặp lại

(n Chú ý rằng ở chế độ chương trình Rotational “Rot” hay Automatic “Aut” thì tất cả các bước tụ sẽ ngắt ra nếu bộ PFR phát hiện thấy có sự phát công suất trở lại lưới điện

2.4.7.Trình tự cài đặt thông số điều khiển

 Bước 1: Chọn mục cần cài đặt bằng cách nhấn phím “MODE/SCROLL” khi đó đèn tương ứng với mục chọn sẽ sáng lên Để cài đặt cho mục “Rate Steps” khi đó từng ngõ ra sẽ được chọn bằng cách ấn phím “UP” hoặc phím “DOWN” khi đó đèn của cấp tương ứng được chọn sẽ sáng lên

 Bước 2: Nhấn phím "PROGRAM" thì đèn chức năng được chọn tương ứng được chọn sẽ nhấp nháy, khi đó hệ thống đang ở chế độ cài đặt

 Bước 3: Sử dụng phím "UP" hoặc "DOWN" để thay đổi giá trị

 Bước 4: Để lưu lại giá trị vừa cài đặt, nhấn phím “PROGRAM” một lần nữa khi đó đèn hết nhấp nháy và giá trị mới đã được lưu

- Để bỏ qua giá trị cài đặt, người sử dụng chỉ cần nhấn phím “MODE/SCROLL” để dừng cài đặt và thâm nhập các chức năng kế tiếp

Trang 23

Table 2:Cài đặt thông số

Thông số điều khiển LED hiện thị LED bước *1Phạm vi cài đặt Thông số mặc định của nhà máy

HSCS mong muốn 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

Cấp đ/mức : Cấp 1 Cấp 2

|

| Cấp 6

RATED STEPS

1 2 | | | | 6

006-007-008-012-016

001-002-003-004-005-000- vô hiệu hóa ALA*2-đ/ra báo hiệu Fan*3- đ/ra quạt làm mát

001

C/trình đóng ngắt SWITCH PROG n-A – rot – Aut - Fqr Aut *1- Hoạt động bình thường ngoại trừ hiển thị bước định mức, đèn các bước hiển thị tình trạng ON/OFF của bước

*2- Chỉ duy nhất bước cuối cùng có thể được lập trình như đầu ra báo hiệu

*3- Bước cuối cùng có thể lập trình như đầu ra quạt làm mát hay bước cuối cùng thứ 2 có thể lập trình như đầu ra báo hiệu

2.4.8.Xác lập lại trạng thái mặc định của nhà máy

- Để xác lập lại tất cả các thông số mật định của Nhà máy, trước tiên phải cắt nguồn cung cấp cho PFR sau đó nhấn và giữ đồng thời 2 phím “UP” và “DOWN” trong khi mở nguồn trở lại và giữ 2 phím đó trong hơn 5s đến khi trên

Trang 24

màn hình xuất hiện “dEF” và nhấp nháy, khi đó bộ PFR đã lấy lại thông số mật định của Nhà máy

- Để xem bảng thông báo sự cố, nhấn phím “MODE/SCROLL” đến chức năng “ALARM”, khi đó màn hình sẽ thông báo sự cố như trong Bảng 3 phía dưới Nếu có nhiều sự cố cùng một lúc thì nhấn phím “UP” hoặc “DOWN” để xem tất cả các lỗi hiện có Đèn báo sẽ trở về trạng thái bình thường khi tình trạng sự cố được loại trừ

Trang 25

Nhấp

nháy On

LoU Điện áp thấp hơn 85%

giá trị định mức(*567) 100 ms 5 s - Nhấp nháy On

HiU Điện áp cao hơn 110% giá trị

định mức(*567) 15 min 7.5 min - Nhấp nháy On

UCo

Tất cả các cấp tụ đã đóng nhưng hệ số công suất vẫn

thấp hơn giá trị cài đặt 15 min 7.5 min -

Nhấp

nháy On

OCo

Tất cả các cấp tụ đã ngắt nhưng hệ số công suất vẫn

cao hơn giá trị cài đặt 15 min 7.5 min -

Trang 26

*4- Việc đóng cắt tự động của các cấp được ngăn chặn khi thông điệp này xuất hiện *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 hiện cực tính CT

- Khi có nguồn vào, nếu chương trình đóng ngắt đang ở chế độ tự động thông minh hay chế độ tự động vòng quay (Aut hay Rot) thì bộ PFR sẽ tự động phát hiện cực tính CT và điều chỉnh cực tính CT mỗi khi đấu nối sai Ngược lại, nếu chương trình đóng ngắt được chọn ở chế độ bù có máy phát (Four-Quar) thì chức năng trên bị vô hiệu hoá

2.8.Chế độ khóa chương trình

- Bộ PFR có chức năng khoá chương trình cài đặt để ngăn chặn những thay đổi không mong muốn Khi bộ PFR ở trạng thái khoá thì tất cả các thông số chỉ được phép xem mà không thể thay đổi được Để khoá chương trình hay mở chương trình, trước tiên phải chắc chắn rằng màn hình đang ở chế độ hiển thị hệ số công suất, khi đó nhấn phím “PROGRAM” ngay sau đó nhấn phím "DOWN" và giữ phím “DOWN” cho đến khi trên màn hình xuất hiện "LOC" hay "CLr" Hiển thị "LOC" nghĩa là PFR ở chế độ khoá còn ngược lại "CLr" là chế độ mở khoá

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

Trang 27

2.9.3.Ngõ ra tiếp điểm

- Số ngõ ra : 6

- Kiểu tiếp điểm : kiểu tiếp điểm NO

- Định mức tiếp điểm : 5A 250VAC (Cosϕ = 1 ) - Dòng điện max tại 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 : 5 - 600 s/cấp

- Thời gian đóng lặp lại cho cùng một cấp : 5 – 240s

- Chương trình đ/ngắt : Automatic / Automatic Rotate / Manual/ Four- quadrant - Hệ số bước định mức : 0 / 1 / 2 / 3 / 4 / 6 / 8 / 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

Trang 28

2.9.6.Sơ đồ nối dây

Figure 3: Sơ đồ nối dây

Trang 29

CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ MẠCH VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG

3.1.Sơ đồ mạch

3.1.1Sơ đồ mạch động lực

Figure 4: Sơ đồ mạch động lực

3.1.2.Sơ đồ mạch điều khiển

*Sơ đồ điều khiển

Figure 5: Sơ đồ mạch điều khiển

Trang 30

3.2.Nguyên lý hoạt động

Table 4: Nguyên lý hoạt động

Cổng 2-3 nhận tín hiệu dòng điện từ CT 50/5 của pha T

CosÞ0<0.95

Cổng 1-11 đóng lại => contactor

K1 đóng lại 3 tiếp điểm chính K1 đóng lại => cung cấp điện cho tụ C1

CosÞ0< CosÞC1<0.95 Cổng 2-12 đóng lại => contactor

CosÞC1< CosÞC2<0.95 Cổng 3-13 đóng lại => contactor

CosÞC2< CosÞC3<0.95 Cổng 4-14 đóng lại => contactor

Nếu sau khi đóng tụ CosÞ=0.95 Ngừng đóng các cấp tụ kế tiếp Ngừng cung cấp điện cho tụ kế tiếp

Nếu sau khi đóng tụ tải trở

thành tải dung Bộ điều khiển tự động ngắt cấp tụ trước đó đã đóng Ngừng cung cấp điện cho tụ trước đó đã đóng

Khi bất kỳ cấp tụ nào được

đóng Cổng 6-16 đóng lại => quạt hoạt động

Sự cố khi mất pha Chân 15-18 của bộ mất pha relay 600PSR-CE ngắt ra ngưng cung

cấp điện cho mạch điều khiển