Báo cáo thí nghiệm hệ thống điện BK HCM

20 3.7K 17
Báo cáo thí nghiệm hệ thống điện BK HCM

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BÀI 1: TÌM HIỂU TỔNG QUÁT VỀ MÔ HÌNH NHÀ MÁY ĐIỆN Câu 1: Vẽ sơ đồ bảng điều khiển đứng và bàn điều khiển. 1 Sơ đồ bàn điều khiển (hình vẽ ). 2 Sơ đồ bảng điều khiển đứng (hình vẽ ). Câu 2 : a Lý do sử dụng động cơ DC để quay máy phát 3 pha: Động cơ DC có thể thay đổi tốc độ dễ dàng trong dãi điều chỉnh rộng thông qua điều khiển kích từ của nó, do đó có thể làm thay đổi tốc độ của máy phát, thay đổi được tần số khi hòa đồng bộ máy phát vào hệ thống điện (máy phát và động cơ DC đồng trục). Còn động cơ không đồng bộ xoay chiều AC tuy đơn giản và rẻ tiền hơn nhưng khó điều chỉnh tốc độ và có tốc độ luôn bé hơn tốc độ đồng bộ nên không được sử dụng để quay máy phát 3 Pha . Chính vì lý do đó người ta sử dụng động cơ DC chứ không sử dụng động cơ 3 Pha

Báo cáo TN Hệ thống điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Bộ môn Hệ thống điện BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỆN UBÀI 1U: TÌM HIỂU TỔNG QUÁT VỀ MÔ HÌNH NHÀ MÁY ĐIỆN Câu 1: UVẽ sơ đồ bảng điều khiển đứng và bàn điều khiển. U1/ Sơ đồ bàn điều khiển (hình vẽ ). U2/ Sơ đồ bảng điều khiển đứng (hình vẽ ). Câu 2 : U a/ Lý do sử dụng động cơ DC để quay máy phát 3 pha: Động cơ DC có thể thay đổi tốc độ dễ dàng trong dãi điều chỉnh rộng thông qua điều khiển kích từ của nó, do đó có thể làm thay đổi tốc độ của máy phát, thay đổi được tần số khi hòa đồng bộ máy phát vào hệ thống điện (máy phát và động cơ DC đồng trục). Còn động cơ không đồng bộ xoay chiều AC khó điều chỉnh tốc độ và có tốc độ luôn bé hơn tốc độ đồng bộ nên không được sử dụng để quay máy phát 3 Pha . 1 Báo cáo TN Hệ thống điện Kích dùng điện 1 chiều vì điện 1 chiều sinh ra từ trường không đổi nên khi quay roto thì tùy theo góc lệch của cuộn dây trên stato với roto mà điện áp ra biến đổi điều. sinh ra điện áp hình sin trên cuộn dây ra ( nếu quay roto đều). có chiều dòng điện và điện áp biến thiên theo một quy luật nhất định. nếu đưa điện áp xoay chiều vào kích thì điện áp ra trên stato sẽ có chiều, độ lớn thay đổi liên tục, lộn xộn không đáp ứng đựơc yêu cầu. dùng điện áp DC kích còn có 1 ưu điểm nữa là khi muốn có 1 điện áp ra hình sin ( như điện sinh ). có tần số không đổi bạn chỉ việc quay roto đều, khi tải sử dụng tăng thì điện áp ra bị sụt áp để điện áp ra không bị giảm bạn chỉ cần tăng dòng DC ở cuộn kích. các máy phát ko cần các yêu cầu về tần số thì người ta dùng roto là nam châm vĩnh cửu. khi tải lớn bị sụt áp thì ta tăng tốc độ vòng quay roto, tất nhiên tần số điện áp ra sẽ cao hơn. Chính vì lý do đó người ta sử dụng động cơ DC chứ không sử dụng động cơ 3 Pha. Ub/ Ưu khuyết điểm của việc sử dụng động cơ DC: UƯu điểmU: • Đơn giản, rẻ tiền • Có thể thay đổi tốc độ dễ dàng • Điều chỉnh từ thông, momen độc lập UKhuyết điểmU: phải dùng thêm động cơ 3 pha AC để kéo máy phát điện DC cung cấp điện cho động cơ DC. Không phải thay thế mô hình này vì nếu dùng động cơ sơ cấp thì không thể điều chỉnh được tốc độ của máy phát và không thực hiện hòa đồng bộ máy phát AC vào lưới được. Còn nếu dùng chỉnh lưu thì muốn điều chỉnh tốc độ phải dùng các thiết bị điều khiển công suất phức tạp, khó thực hiện với mô hình nhỏ như phòng thí nghiệm. Câu 3: USử dụng khóa xoay nhận thay cho nút nhấn điều khiển ON, OFF thông thường. Nút xoay nhận là loại nút nhấn khi muốn thực hiện một động tác là đóng hay cắt một thiết bị nào đó người thực hiện phải thực hiện 2 tác động : • Xoay nút nhấn : để kiểm tra trạng thái thiết bị cần thao tác đang ở vị trí có phù hợp với sơ đồ vận hành hay không , lúc này thiết bị chưa tác động. • Nhấn nút : sau khi kiểm tra trạng thái là phù hợp , người thực hiện nhấn nút để thực hiện việc đóng hay cắt thiết bị, lúc này thiết bị sẽ bị tác động đóng hay cắt. Việc đóng mở khóa là hết sức quan trọng vì trong nhà máy hay một trạm biến áp có công suất lớn một thao tác sai sẽ gây hậu quả nghiêm trọng: dao động toàn bộ hệ thống, mất điện một khu vực rộng lớn, có thể gây ra tai nạn lao động. Tương tự nút xoay nhận cũng có thể đãm bảo ngăn ngừa việc tác động bừa bãi của người trực hay người không phận sự vô tình chạm phải các nút trong quá trình vận hành. Nút xoay nhận được chế tạo với theo kiểu tượng hình , nhìn vào nút nhấn kết hợp với đèn báo lắp trong nút nhấn người điều khiển có thể biết được trạng thái thực tế của hệ thống. Câu 4: Theo sinh viên, đ c i ti n mô hình này có c n thay th ph ng pháp dùng đ ng c DC b ngể ả ế ầ ế ươ ộ ơ ằ ph ng pháp khác không ? N u có, t i sao ? n u không, t i sao ?ươ ế ạ ế ạ 2 Báo cáo TN Hệ thống điện Cần thay thế phương pháp dung đông cơ DC bằng phương án khác do v i cácớ máy phát đi n có công su t l n, t 200 KVA tr lên, dòng m t chi u đ c c p vào ph nệ ấ ớ ừ ở ộ ề ượ ấ ầ c m có giá tr r t l n t vài ch c đ n vài tr m Ampère trong quá trình v n hành. Ti p xúcả ị ấ ớ ừ ụ ế ă ậ ế gi a ch i than và vành tr t d sinh ra các tia l a đi n khi rotor đang ho t đ ng; v n đữ ổ ượ ễ ử ệ ạ ộ ấ ề b o trì và v n hành t ng đ i ph c t p, ngoài ra t n hao nhi t do đi n tr ti p xúc (gi aả ậ ươ ố ứ ạ ổ ệ ệ ở ế ữ ch i than và vành tr t) trong quá trình v n hành nh h ng đ n hi u su t và tính n ngổ ượ ậ ả ưở ế ệ ấ ă c a máy phát đi n.ủ ệ Ngày nay đ kh c ph c nh c đi m c a h th ng vành tr t và ch i than, các ể ắ ụ ượ ể ủ ệ ố ượ ổ máy phát (s d ng đ ng c s c p là đ ng c n ) th ng đ c ch t o theo d ng “ử ụ ộ ơ ơ ấ ộ ơ ổ ườ ượ ế ạ ạ brushless” không ch i than. Mu n c p ngu n m t chi u vào cho ph n c m ta ph i dùngổ ố ấ ồ ộ ề ầ ả ả thêm m t máy phát đi n đ u tr c.ộ ệ ầ ụ Câu 5: UTrình tự thao tác điều khiển tổ hợp máy cắt và dao cách ly :  Thứ tự thao tác khi đóng đường dây: • Đóng dao cách ly Q1,Q2. • Đóng máy cắt Q0.  Thứ tự thao tác khi ngắt đường dây: • Cắt máy cắt Q0. • Cắt dao cách ly Q1,Q2.  Thứ tự thao tác khi sửa chữa máy cắt: • Cắt máy cắt Q0. • Cắt dao cách ly Q1,Q2. • Đóng dao tiếp đất Q15,Q25. • Lấy máy cắt ra khỏi mạch để sửa chữa. 3 Q1 Q0 Q2 Q15 Q25 Q1,Q2:Dao cách ly Q0: Máy c tắ Q15,Q25: Dao n i đ tố ấ Báo cáo TN Hệ thống điện UBÀI 2U: KHẢO SÁT MẠCH KHỞI ĐỘNG CƠ ĐIỆN 3 PHA 1. Động cơ AC 3 pha: 2. Câu 1: UCác thông số cơ bản của động cơ AC 3 pha: U = 220/380 V I đm = 76/44 A P = 22 KW N đm = 1450 v/ph f = 50 Hz cosϕ = 0,86 Câu 2: Thông số cơ bản của máy phát DC: U đđmđ = 220 V I đm = 86,5 A P = 19 KW n đmđ = 1445 vòng/phút I kt = 1,86 A U kt = 167 V Câu 3: UMạch động lực và mạch điều khiển. 4 Báo cáo TN Hệ thống điện Giải thíchU: Khi ấn nút start để khởi động động cơ: • Cuộn dây (M) có điện sẽ đóng tiếp điểm contactor (M) cung cấp điện cho động cơ khởi động với dòng điện khởi động ban đầu nhỏ nhờ các điện trở Rmml, Rmm2 mắc nối tiếp với cuộn dây quấn rotor. • Cuộn dây M có điện kích hoạt relay thời gian (RT1) làm việc, sau một khỏang thời gian ∆t1 relay RT1 sẽ đóng tiếp điểm (RT1) & cuộn dây M2 có điện đóng tiếp điểm của contactor M2 lọai điện trở phụ Rmm2 ra khỏi mạch khỏi động. • Cuộn dây M2 có điện kích hoạt relay thời gian (RT2) làm việc, sau một khỏang thời gian ∆t2 relay RT2 sẽ đóng tiếp điểm (RT2) & cụôn dây M1 có điện đóng tiếp điểm contactor M1 lọai điện trở phụ Rmm1 ra khỏi mạch khởi động. • Động cơ họat động ở chế độ bình thường & nhiệm vụ của nó là dùng để kéo máy phát điện một chiều. Câu 4: ULý do sử dụng mạch khởi độngU: Ở những động cơ có công suất trung bình và lớn, Rư thường có giá trị khá nhỏ nên dòng khởi động khá lớn từ 20 đến 25 lần Iđm. với dòng khởi động lớn không cho phép vì gây sụt áp trên lưới điện. Để hạn chế dòng khởi động ta cần phải mắc thêm điện trở phụ nối tiếp vào mạch rotor của động cơ, nhằm giảm dòng điện trong quá trình khởi động, sau đó mạch điều khiển sẽ loại dần các điện trở phụ mắc nối tiếp với rotor khi động cơ họat động bình thường. Câu 5: UVẽ đặc tuyến moment – tốc độ của động cơ AC rotor dây quấn: Câu 6: Ngoài phương pháp khởi động động cơ AC bằng cách nối tiếp điện trở vào rotor dây quấn người ta còn sử dụng phương pháp: • Khởi động dùng cuộn kháng mắc nối tiếp vào mạch stator : 5 n M Mmax Báo cáo TN Hệ thống điện Khi khởi động, CD2 cắt, đóng CD1 để nối stator vào lưới điện thông qua CK, động cơ quay ổn định, đóng CD2 để ngắn mạch cuộn kháng, nối trực tiếp dây quấn stator vào lưới. • Khởi động dùng MBA tự ngẫu: Trước khi khởi động cắt CD2, đóng CD3, chỉnh MBA tự ngẫu sao cho điện áp đặt vào động cơ khoảng 0,6 – 0,8 điện áp định mức, đóng CD1 để nối dây quấn stator vào lưới điện thông qua MBA tự ngẫu, động cơ quay ổn định cắt CD3, đóng CD2 để ngắn mạch MBA tự ngẫu, nối trực tiếp dây quấn stator vào lưới. 6 CĐ CD1 CD2 CK Báo cáo TN Hệ thống điện • Khởi động bằng cách đổi nối Y- ∆ Khi máy làm việc bình thường nối ∆ , khi khởi động nối Y sẽ giảm dòng mở máy 3 lần, và moment mở máy cũng giảm 3 lần. 7 CĐ CD1 CD2 TN CĐ Y V Báo cáo TN Hệ thống điện Bài 3: KHẢO SÁT MẠCH KHỞI ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN DC Câu 1. UThông số cơ bản của động cơ một chiều DC: U đm = 220 V I đm = 78 A P = 17,16 KW n đm = 1500 v/p I kt = 1.85 A U kt = 220 V Câu 2: Thông số cơ bản của máy phát AC U đm = 380 V I đm = 23 A P = 12 KW n đm = 1500 v/p cos ϕ = 0,8 f = 50 Hz U Câu 3: UVẽ và giải thích mạch khởi động của động cơ một chiều DC( mạch động lực và mạch điều khiển ) Giải thích mạchU: Khi tốc độ n = 0, U = Uđm muốn n tăng lên thì phải thỏa mãn 2 điều kiện: • Mmm > Mcản của tải • Imở < Icp Khi đóng điện trực tiếp cho động cơ DC tương tương ngắn mạch do điện trở phần ứng Rư nhỏ do đó dòng khởi động rất lớn có thể gây phát nhiệt lớn làm hư hỏng máy, nên để hạn chế dòng khởi động người ta dùng 2 điện trở R1 và R2. Khi ấn nút START để khởi động động cơ: • Cuộn dây M có điện sẽ đóng tiếp điểm Contactor M, cung cấp điện cho động cơ khởi động với dòng điện ban đầu nhỏ nhờ các điện trở khởi động. 8 Báo cáo TN Hệ thống điện • Cuộn dây M có điện kích hoạt relay thời gian RT1 làm việc, sau một khoảng thời gian ∆t1 relay RT1 sẽ đóng tiếp điểm RT1 và cuộn dây M2 có điện đóng tiếp điểm của Contactor M2 loại tách điện trở phụ R2 ra khỏi mạch khởi động. • Cuộn dây M2 có điện kích hoạt relay thời gian RT2 làm việc, sau một khoản thời gian ∆t2 relay RT2 sẽ đóng tiếp điểm RT2 và cuộn dây M1 có điện đóng tiếp điểm của Contactor M1 loại tách điện trở phụ R1 ra khỏi mạch khởi động. • Động cơ hoạt động ở chế độ bình thường và nhiệm vụ của nó là dùng để kéo máy phát điện đồng bộ 3 pha xoay chiều. Câu 4: ULý do sử dụng mạch khởi độngU: Ở đây trong hệ thống này để việc điều chỉnh máy phát điện đồng bộ xoay chiều 3 pha được linh hoạt, người ta chọn động cơ kéo phía sơ cấp là một động cơ DC có kích từ song song. Loại động cơ này có đặc tuyến điều chỉnh tốc độ khá đơn giản và dễ dàng. Do đó để có nguồn DC cung cấp cho động cơ người ta dùng mô hình như sơ đồ. - Động cơ DC có kích từ song song, được khởi động với hai cấp điện trở phụ để tạo Moment mỡ máy lớn. 9 M CH I U KHI NẠ Đ Ề Ể Báo cáo TN Hệ thống điện - Động cơ DC có thể thay đổi vận tốc một cách dễ dàng - Dễ dàng điều chỉnh công suất phát P, Q tùy theo ý muốn. Câu 5: UVẽ đặc tuyến moment- tốc độ khi khởi động của động cơ . Câu 6 : UNgoài phương pháp mô tả như trên, còn có 2 phương pháp mở máy khác :  Mở máy động cơ DC dùng biến trở mở máy.  Mở máy bằng phương pháp điện áp thấp. Ua)Phương pháp dùng điện trở mở máy: 10 t n MC M O E RƯ Rkt Rm Kích từ nối tiếp E U R m Rđc Kích từ song song [...]... từ máy phát điện: a/- Dùng máy phát điện một chiều độc lập để kích từ cho máy phát b/- Dùng hệ thống chỉnh lưu: dùng hệ thống chỉnh lưu điện áp xoay chiều từ nguồn khác Khi dùng hệ thống chỉnh lưu kích từ cho máy phát, nếu dùng hệ thống chổi than thanh góp rất dễ hư hỏng các thiết bị chỉnh lưu Để khắc phục nhược điểm này, người ta dùng một lọai thiết bị đặc biệt- hệ thống kích từ quay Hệ thống kích... số của lưới điện • Máy phát và lưới điện có cùng thứ tự pha • Pha của máy phát và pha của lưới điện phải trùng pha nhau Điều kiện quan trọng nhất là pha của điện áp máy phát phải trùng pha với điện áp hệ thóng, vì nếu góc lệch pha là 180 thì sẽ nối tương đương với mạch máy phát với điện áp UF - U = 2UF; dòng điện xung khi đóng cầu dao có thể lớn gấp 2 lần dòng điện U 19 Báo cáo TN Hệ thống điện ngắn... Hệ thống điện Nhận xét kết quả thí nghiệm: Hệ số k càng lớn thì thời gian tác động của Rơle càng lâu Đồ thị đặc tuyến không như trong lý thuyết do sai số CT Đặc tuyến IDMT dốc chuẩn có thời gian tác động nhỏ hơn so với đặc tuyến IDMT rất dốc 16 Báo cáo TN Hệ thống điện BÀI 5: THỰC TẬP VẬN HÀNH U I NỘI DUNG THỰC TẬP: U Trong bài này ta thực tập vận hành & khảo sát các chế độ họat động của máy phát điện. .. phản kháng của hệ thống về, dòng công suất phản kháng này sẽ làm từ hóa rotor gây phát nóng trong máy phát và có thể dẫn đến mất ổn định của hệ thống Khi máy phát mất đồng bộ thì tốc độ có thể thay đổi do đó người ta gắn thêm bộ điều chỉnh tốc độ U Câu 5 Các điều kiện hòa đồng bộ máy phát vào hệ thống Có 4 điều kiện để hòa đồng bộ vào hệ thống: • Biên độ của điện áp máy phát và điện áp lưới điện phải bằng... phải mở công tắc khóa của mạch hòa điện ( vị trí tại máy cắt ) Như vậy máy cắt tại đầu máy phát được dùng dể hòa điện giữa 2 nguồn: máy phát & lưới • Mở công tắc hòa điện tại máy cắt của máy phát, qua bộ kiểm soát hoà điện ta điều chỉnh điện thế và tần số cuả máy phát sao cho bằng với lưới Kiểm tra góc lệch pha qua đồng bộ kế U 17 Báo cáo TN Hệ thống điện • Để điều chỉnh điện: tăng hoặc giảm dòng kích... 200 162 194 1.515 1.254 Báo cáo TN Hệ thống điện 1.3 k = 0.3 Vị trí núm vặn Dòng pha A quan sát trên relay(A) Thời gian tác động (s) 100 103 3.886 125 123 2.885 150 175 200 134 154 212 2.542 2.255 1.715 Vị trí núm vặn 100 Dòng pha A quan sát trên relay(A) 96 Thời gian tác động (s) 12.265 125 114 8.736 150 175 200 127 143 189 7.305 6.265 4.845 1.4 k = 0.8 13 Báo cáo TN Hệ thống điện 1 Đặc tuyến IDMT 01... Phương pháp này đòi hỏi phải dùng nguồn điện độc lập để có thể đều chỉnh điện áp cung cấp cho phần ứng của động cơ được dẽ dàng đây là phương pháp thường dùng nhất trong việc mở máy các động cơ có công suất lớn, ngoài ra phương pháp này còn cho phép kết hợp với việc điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp 11 Báo cáo TN Hệ thống điện Bài 4: RELAY DÒNG ĐIỆN KỸ THUẬT SỐ I Đặc tuyến IDMT dốc... TN Hệ thống điện E0 = 4,44.f W Kdq Φ0 Mà Ikt tỷ lệ với Φ0 nên khi thay đổi dòng kích từ Ikt thì Φ0 sẽ thay đổi, E0 và U của máy phát sẽ thay đổi theo Khi hòa đồng bộ máy phát vào hệ thống, điều chỉnh kích từ động cơ một chiều sẽ làm thay đổi công suất thực của máy phát, điều chỉnh kích từ của máy phát xoay chiều sẽ làm thay đổi công suất phản kháng của hệ thống *Khi đã hòa đồng bộ máy phát vào lưới điện. . .Báo cáo TN Hệ thống điện SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH ĐỘNG LỰC Mắc biến trở như hình vẽ vào mạch phần ứng Dòng điện mở máy phần ứng lúc có biến trở mở máy: Imm=U/(Rư+Rmm) Ban đầu để biến trở mở máy lớn nhất, trong quá trình mở máy tốc độ của động cơ sẽ dần dần tăng lên , lúc này sẽ giảm dần điện trở mở máy R mm làm cho Iư tăng dần lên và Moment Mmm tăng lên theo, động cơ sẽ quay U b) Mở máy bằng điện. .. điều trước tiên cần lưu ý là những nguyên tắc cơ bản trong thao tác về điện như sau: • Khi đóng điện: đóng dao dách ly trước, đóng máy cắt sau & đóng điện từ nguồn về đến phụ tải • Khi ngắt điện: ngắt máy cắt trước, mở dao cách ly sau & ngắt điện từ dưới phụ tải ngược về nguồn • Ở đây trong hệ thống này để việc điều chỉnh máy phát điện đồng bộ xoay chiều 3 pha được linh hoạt, người ta chọn động cơ kéo . Báo cáo TN Hệ thống điện TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Bộ môn Hệ thống điện BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỆN UBÀI 1U: TÌM HIỂU TỔNG. khiển. 4 Báo cáo TN Hệ thống điện Giải thíchU: Khi ấn nút start để khởi động động cơ: • Cuộn dây (M) có điện sẽ đóng tiếp điểm contactor (M) cung cấp điện cho động cơ khởi động với dòng điện khởi. từ máy phát điện: a/- Dùng máy phát điện một chiều độc lập để kích từ cho máy phát b/- Dùng hệ thống chỉnh lưu: dùng hệ thống chỉnh lưu điện áp xoay chiều từ nguồn khác. Khi dùng hệ thống chỉnh

Ngày đăng: 20/05/2015, 00:47

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan