Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị tiết kiệm năng lượng PS 01ESC công suất lớn

công ty cp t vấn dịch vụ kỹ thuật điện Số vũ ngọc phan đống đa hà nội đt: (04)835454 fax: (04)835454 Email: escjsc@gmail.com - Báo cáo nghiệm thu Hợp đồng nckh ptcn năm 2009 Tên Đề Tài : nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị tiết kiệm lợng ps-01/esc công suất lớn 7662 04/02/2010 Hà nội , tháng 11/2009 Công ty cp t vấn dich vụ kỹ thuật điện Số vũ ngọc phan đống đa hà nội đt: (04)835454 fax: (04)835454 Email: escjsc@gmail.com - Báo cáo nghiệm thu Hợp đồng nckh ptcn năm 2009 Tên hợp đồng: nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị tiết kiệm lợng ps-01/esc công suất lớn Số hợp đồng: 220/HĐ-KHCN Thời gian thực hiện: 01/2009-12/2009 Chủ nhiệm đề tài: Đặng Quốc Hải Mục lục Trang Phần I tổng quan tình hình nghiên cứu, tiết kiệm lợng điện I Tiết kiệm điện Việt Nam giới II Phạm vi mục tiêu nghiên cứu đề tài II.1 Các yếu tố ảnh hởng đến tổn hao điện II.2 Giải pháp giảm tổn hao điện 11 Phần II chế tạo thiết bị & Khảo nghiệm 15 A Bộ tiết kiệm điên PS- 01/ESC -01; PS-01/ESC-02 đến PS- 01/ESC -04 15 I Chế tạo thiết bị PS-01/ESC-01 15 II Khảo nghiệm, đánh giá ứng dụng thiết bị PS-01/ESC-01 23 III Khảo nghiệm đánh giá ứng dụng thiết bị PS-01/ESC-02 30 B Bộ tiết kiệm điện PS- 01/ESC-05 34 I Chế tạo thiết bị 34 II Khảo nghiệm đánh giá ứng dụng thiết bị PS-01/ESC-05 41 Phần III kết luận 46 Phần IV Phụ lục 49 Phần I tổng quan tình hình nghiên cứu, tiết kiệm lợng điện I tiết kiệm điện việt nam giới: Trên giới thiếu điện bệnh trầm kha tiến trình phát triển kinh tế giai đoạn nhiều nớc Do tiết kiệm lợng nói chung, tiết kiệm điện nói riêng nhiệm vụ quan trọng xúc toàn cầu, nguồn lợng ngày cạn kiệt mà với xu phát triển chóng mặt khoa học công nghệ, nhu cầu ngời ngày tăng lên với nhiều thiết bị máy móc, đòi hỏi sử dụng lợng ngày nhiều I.1 Tiết kiệm điện Việt Nam Việt Nam quốc gia nghèo tài nguyên lợng Việc cân lợng Việt Nam rào cản lớn cho việc phát triển kinh tế, làm giảm đáng kể sức hút vốn đầu t giảm khả cạnh tranh, làm hội tăng trởng Ngành điện Việt Nam có tiến vợt bậc giai đoạn vừa qua công tác giảm tổn thất điện từ 19,29% xuống 11,05% Tuy nhiên, để thực thành công chơng trình tiết kiệm lợng, cần có phối hợp chặt chẽ quan quản lý nhà nớc đơn vị thực với khung pháp lý rõ ràng nh: sách khuyến khích thuế; trợ giúp tài chính; điều chỉnh giá điện; tiêu chuẩn chế để quản lý; kiểm soát chất lợng thiết bị trợ giúp đào tạo; công nghệ; nâng cao chất lợng hệ thống đờng dây lới điện cung cấp Khung sách thúc đẩy sử dụng lợng tiết kiệm hiệu ngày đựơc Việt Nam ý hoàn thiện Cho đến nay, hàng loạt sách liên quan đến vấn đề tiết kiệm lợng nói chung ngành công nghiệp nói riêng đợc ban hành triển khai thực hiện: Ngày 14/04/2006, Thủ tớng Chính phủ định số 80/2006/QĐ-TTg phê duyệt Chơng trình tiết kiệm điện giai đoạn 2006-2010 với mục tiêu: tiết kiệm từ 5-8% tổng mức tiêu thụ điện so với dự báo phát triển lợng phát triển kinh tế xã hội; tiết kiệm 11 12% lợng điện tiêu thụ quan công sở Nhà nớc địa bàn Hà Nội Quyết định gồm nội dung nh sau: Vận động toàn dân tham gia tiết kiệm điện Tiết kiệm điện công sở, trủ sở quan Tiết kiệm điện sinh hoạt kinh doanh dịch vụ Tiết kiệm điện sản xuất công nghiệp Tiết kiệm điện đơn vị sản xuất kinh doanh điện Tiết kiệm điện trang thiết bị sử dụng điện Chơng trình chiếu sáng tiết kiệm hiểu Phổ biến sử dụng thiết bị gia nhiệt nớc lợng mặt trời sử dụng dạng lợng thay khác Tuy nhiên thành tựu tiến đạt đợc cha đủ để đa ngành lợng vợt qua tình trạng phát triển Đến nay, Việt Nam nớc có mức sản xuất tiêu thụ lợng bình quân đầu nguời thấp xa so với mức trung bình giới nhiều nớc khu vực khác (550kWh/năm, 1/5 Malaysia 1/18 so với nớc thấp châu âu) Trong nớc có nhiều công ty nớc chế tạo chào bán sản phẩm tiết kiệm lợng kiểu biến tần sản phẩm đợc ứng dụng rộng rãi nớc Tuy nhiên sản phẩm phát huy hiệu sở sản xuất có chất lợng nguồn điên thấp chất lợng tải nhà cung cấp không phân rõ dạng tải phạm vi ứng dụng đặc thù sản phẩm Các sản phẩm nớc nói chung cha đợc đầu t nghiên cứu sâu nên áp dụng hiệu (ngoại trừ sản phẩm tiết kiệm theo dạng cải tạo thiết bị tiêu thụ điện - nh bóng đèn hùynh quang) I.2 Tiết kiệm điện giới Trên giới, năm gần chơng trình tiết kiệm điện đợc nớc quan tâm đa vào ứng dụng thực tiễn Nguồn lợng giới ngày cạn kiệt nên xu hớng toàn cầu tìm kiếm công nghệ giúp tiết kiệm lợng Điều nhận đợc ủng hộ mạnh mẽ phủ nớc châu Âu vốn lo ngại sụt giảm nguồn cung cấp lợng Cũng nh nhiều nớc châu Âu khác, sau xảy khủng hoảng lợng giới, phủ Đức bỏ nhiều công sức vào việc thúc đẩy phát triển kỹ thuật lợng có khả tái sinh Chính phủ Đức đa biện pháp sử dụng tiết kiệm lợng nh trợ cấp kinh phí, tuyên truyền t vấn kỹ thuật thúc đẩy nâng cao hiệu suất sử dụng, đồng thời đẩy mạnh tiết kiệm lợng Các nớc châu phải đối mặt với thách thức việc đảm bảo lợng đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế giảm nghèo, hớng tới mục tiêu phát triển bền vững Sức ép giá dầu ngày tăng nhu cầu lợng ngày cao buộc doanh nghiệp quốc gia châu phải tìm kiếm biện pháp nhằm tiết kiệm lợng I.3 Giảm điện tiêu thụ sở sản xuất: Việc nghiên cứu, áp dụng giải pháp để giảm tỷ lệ tổn thất điện xuống mức hợp lý mục tiêu ngành điện tất nớc, đặc biệt bối cảnh hệ thống cân đối lợng cung cầu điện nớc ta Tỷ lệ tổn thất điện phụ thuộc vào đặc tính mạch điện, lợng điện truyền tải, khả cung cấp hệ thống công tác quản lý vận hành hệ thống điện.Tuy nhiên, theo chuyên gia lợng, tỷ lệ tổn thất điện Việt Nam mức cao so với nớc khu vực nhiều nguyên nhân khác nh chất lợng điện kém; chế độ sử dụng điện không hợp lý; thiết bị tiêu thụ điện đại đa số cũ, lạc hậu; nhiều mô hình quản lý kinh doanh cha phù hợp; thiếu hiểu biết khách hàng sử dụng điện Mức thiếu điện nhiều hay ít, phần định khách hàng sử dụng điện theo số liệu thống kê kết kiểm toán lợng 100 doanh nghiệp năm qua Việt Nam cho thấy 100% doanh nghiệp lãng phí lợng (cao tới 35%) So với khu vực Đông Nam á, tiết kiệm lợng doanh nghiệp Việt Nam thuộc vào loại So sánh đơn vị sản phẩm, doanh nghiệp Việt Nam tiêu tốn lợng gấp 1,7 lần so với nớc khu vực Cha tính tới việc lãng phí điện phổ biến: điều hoà chạy liên tục mùa hè, đèn điện sáng nguời cần sử dụng I.4 Tiềm tiết kiệm điện: Tiềm tiết kiệm lợng sở sản xuất phụ thuộc vào yếu tố nh trình độ công nghệ, tuổi thọ trung bình thiết bị, loại nhiên liệu sử dụng, suất lao động, mức độ khí, tự động hoá, nhận thức ngời lao động phụ thuộc nhiều vào chất lợng đờng dây, chất lợng lới điện Việc đầu t máy móc thiết bị công nghệ cũ lạc hậu trớc chí tồn khiến cho ngành công nghiệp Việt Nam nằm nhóm đứng cuối giới hiệu suất sử dụng lợng Hiện tại, ngành công nghiệp chiếm khoảng 40% nhu cầu lợng cha có tiến đáng kể giảm tiêu hao lợng Những khảo sát gần số nhà máy sản xuất thép, khí, hàng tiêu dùng cho thấy, tiềm tiết kiệm lợng đạt đến 20%, tức giảm bớt chi phí cho sử dụng lợng ngành công nghiệp khoảng 10.000 tỷ đồng năm * Các bớc triển khai thực tiết kiệm điện năng: - Khảo sát, đánh giá thực trạng, nguyên nhân gây tổn thất điện doanh nghiệp; - Tiến hành phân tích số liệu đa giải pháp tiết kiệm điện phù hợp với sở sản xuất; - Tính toán tính khả thi giải pháp; - Thực giải pháp khả thi; - Đánh giá hiệu tiết kiệm điện sở sản xuất II Phạm vi mục tiêu nghiên cứu đề tài Đề tài đợc giao với mục tiêu nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị tiết kiệm lợng PS - 01/ESC công suất lớn giảm điện tiêu thụ sở sản xuất hay sở dùng điện dân dụng sóng hài bậc cao gây nên Dựa kết nghiên cứu đề tài nghiên cứu khoa học cấp năm 2007 công ty ESC để tiếp tục nghiên cứu, thiết kế sản phẩm PS - 01/ESC giải công suất khác nhau; nghiên cứu đặc thù phụ tải, đặc thù nguồn điện khu vực để thiết kế loại PS - 01/ESC - 01 đến PS - 01/ESC - 05 đa vào khảo nghiệm thực tế phụ tải đặc trng để làm rõ hiệu tiết kiệm lợng II.1 yếu tố ảnh hởng đến tổn hao II.1.1 Chất lợng nguồn điện: Chất lợng điện thuật ngữ dùng để nói đến tình xảy độ lệch điện áp, dòng điện, tần số đa đến h hỏng thiết bị, ngừng dây chuyền sản xuất làm việc hiệu hệ thống điện Các độ lệch biểu thị duới dạng sóng hài, hệ số công suất, trôi sụt điện áp, dao động điện áp, độ nhiều hình thức khác Động thiết bị tiêu thụ điện lớn sở sản xuất, chiếm khoảng 80% tổng lợng điện sở sản xuất Việc áp dụng công nghệ tiên tiến mới, giải pháp tiết kiệm lợng cho phép động tiết kiệm điện khoảng 20% tổng khối lợng điện tiêu thụ Tuy nhiên có nhiều yếu tố ảnh hởng tới khả tiết kiệm lợng động nh khả tiết kiệm động tại, phù hợp kích thớc công động cơ, khả biến thiên động cơ, tác động lới điện, tuỳ theo mục đích sử dụng mà tỷ lệ tiêu thụ động khác Sự cân pha * Nguyên nhân: Theo lý thuyết tải pha thờng đợc phân bố cân nhau, dạng sóng điện áp nguồn cung cấp chuỗi hình sin lệch 120o điện tổng vectơ dòng điện điện áp pha không Trong thực tế, tải pha cân tuyệt đối mà thờng sai lệch, không cân giá trị lẫn góc pha Thông thờng nhà máy sản xuất thờng cố gắng bố trí tải cho pha cách cân tay cân tự động Nhng việc có tính tơng đối, cha kể nhiều loại có tính chất biến động theo thời gian, theo nhu cầu làm việc thực tế chí phụ tải pha đối xứng có sai lệch tải Sự cân pha dẫn đến sai lệch điện áp dòng điện pha Hiệu suất động bị ảnh hởng nhiều chất lợng điện đầu vào Chất lợng điện đầu vào điện áp thực tế tần số so với giá trị định mức định Sự dao động điện áp tần số mức so với giá trị cho phép có tác động đáng kể đến hiệu suất động Sự cân điện áp ảnh hởng nhiều đến hiệu suất động cơ, xảy pha động pha không cân Điều thờng xảy điện áp cấp cho pha khác Cũng kích thớc dây hệ thống phân phối khác *Kết kiểm tra cân pha số đơn vị sản xuất: Điểm đo Điểm đo % cân điện áp 8% 6% % Mất cân cờng độ 9% 7% Điểm đo 7% 6,5% Qua kiểm tra số đơn vị sản xuất, nhận thấy việc cân pha đáng kể thực tế lới điện ảnh hởng sóng hài: Trong năm gần đây, thiết bị điện tử (nh điều chỉnh tốc độ động cơ, chỉnh lu điều khiển) gây nhiều vấn đề liên quan đến sóng hài hệ thống cung cấp điện * Nhóm đề tài tiến hành đo đạc xác định tỷ lệ sóng hài nhiều địa điểm khảo sát: * Tại số 06 Vũ Ngọc Phan: ThdU =28,4%; Thd I=32,6% Bậc sóng h0i(%)(V) h0i(%)(A) 1( h01) 100% 100% 3( h03) 11,7% 12,1% 5( h05) 15% 20,6% 7( h07) 13,5% 11,4% 9( h09) 8,7% 9,4% 11( h011) 4,9% 5,2% * Tại nhà máy Z23 Vĩnh Phúc: ThdU =30,2%; Thd I=37,8% Bậc sóng h0i(%)(V) h0i(%)(A) 1( h01) 100% 100% 3( h03) 11,2% 12,1% 5( h05) 23,2% 27,1% 7( h07) 18,3% 18,9% 9( h09) 7,4% 7,8% 11( h011) 6,9% 6,9% kt qu khảo sát cho biết tỷ lệ thành phần sóng hài chiếm % lớn lới điện Điều khẳng định sóng hài bậc cao chu kỳ tơng đối lớn Các sóng hài đáng ý bậc 5,7,11,13 sóng hài bậc có biên độ lớn Kết phân tích thành phần sóng hài điện áp, ta thấy dạng sóng dòng điện điện áp lới không sin Với kết phân tích dạng sóng điện áp, Sóng hài xuất hầu hết bậc nhng chủ yếu bậc 3, bậc 5, ắ Máy biến áp: Sự bão hoà máy biến áp gây không sin dòng điện từ hoá máy biến áp Máy biến áp phát sóng hài hệ thống đợc vận hành cao điện áp định mức máy biến áp ắ Máy điện quay: Các sóng hài đợc phát sinh máy điện quay liên quan chủ yếu đến biến thiên từ trở gây khe hở rôto stato máy Các máy điện đồng sản sinh sóng hài dạng từ trờng, bão hoà mạch đờng rò, dây quấn dùng để giảm dao động đặt không đối xứng ắ Thiết bị hồ quang: Các thiết bị hồ quang thờng gặp hệ thống điện l lò hồ quang công nghiệp, máy hn, theo thống kê điên áp lò điện hồ quang cho thấy sóng hi đầu biến thiên lớn, ví dụ nh sóng hài bậc l 8% bắt đầu nóng chảy, 6% cuối giai đoạn nóng chảy, v 2,5% giai đoạn suốt thời gian tinh luyện ắ Bộ biến đổi Converter 10 Hình: Sơ đồ hoạt động biến tần Các thông số điều khiển chế độ làm việc động đợc đa vào nhờ Modul cài đặt, có nhiều thông số thay đổi để phù hợp với yêu cầu công nghệ đặc điểm tải Hệ số công suất cos hệ biến tần có giá trị không phụ thuộc vào tải có giá trị 0,96 Hiệu suất chuyển đổi nguồn biến tần cao sử dụng linh kiện bán dẫn công suất chế tạo theo công nghệ đại Chính vậy, lợng tiêu thụ xấp xỉ lợng yêu cầu hệ thống Trớc hãng chế tạo chế tạo đợc biến tần có công suất nhỏ, đến với kỹ thuật tiên tiến, đại chế tạo đợc biến tần công suất lớn hơn, đợc ứng dụng vào sản xuất, giải đợc vấn đề điều chỉnh tốc độ động ba pha xoay chiều đem lại hiệu kinh cao mặt kinh tế Hầu hết động điện sử dụng Việt Nam động không đồng pha ba pha, gồm loại tốc độ không đổi tốc độ thay đổi.Tất động có phụ tải thay đổi sử dụng biến tần để tiết kiệm điện Chẳng hạn nh động bơm nớc lạnh hệ thống điều hoà trung tâm; động dùng cho hệ thống băng tải, băng chuyền; trạm bơm cấp nớc Tuỳ theo vào thông số, tính chất, chế độ làm việc tải mà hiệu tiết kiệm từ việc ứng dụng biến tần để điều khiển động truyền động khác nhau, từ 10 đến 50%( theo đánh giá sở ứng dụng) Điều cần lu ý sử dụng thiết bị biến tần điều khiển động không đồng bộ: đầu biến tần có dòng điện hình sin nhng điện áp hình sin mà có dạng chuỗi xung vuông nối tiếp Nếu khoảng cách nối dây cáp điện động biến tần đủ lớn xảy tợng điện áp (do tợng phản xạ sóng điện áp), dẫn đến lão hoá cách điện cuộn dây stato, giảm tuổi thọ, 38 chí làm hỏng động Vì vậy, lắp ráp phải ý lắp ráp cho dây cáp ngắn tốt, đặc biệt công suất vừa nhỏ (thờng có trở kháng đáp ứng xung lớn so với trở kháng đáp ứng xung cáp nối) Chế tạo thiết bị mẫu PS -01/ESC-05 Thiết bị tiết kiệm lợng mẫu PS -01/ESC-05 đợc chế tạo dựa nguyên lý dùng biến đổi tần số để điều khiển tốc độ động truyền động có công suất 75kw Loại biến tần dùng loại SK5402 hãng Control Techniques có công suất 75 kw; dải điện áp vào 380-480V; dòng điện tải 168 A 3.Nguyên tắc hoạt động: Nguyên lý làm việc: *Phơng thức tính toán điều khiển tiết kiệm lợng: Thit b ny c lp t in Nh b phận óng ct, thit b s c u ni vi ti Tu theo yêu cu công ngh ca ti, nh modul ci t, thông s cn thit s c t phù hp v tng thích vi ti Ton b trình lm vic ca ng c s c iu khin t ng Tốc độ đồng (cha tính đến độ trợt s) động không đồng xoay chiều ba pha đợc tính: n = 60 f/p (vòng/phút) f - tần số lới điện 50 Hz; p số cặp cực từ stato động Để tính lợng điện tiết kiệm sử dụng biến tần với mức xác chấp nhận ta sử dụng công thức tổng quát: D A = Ađm Abt (kwh/ngày); Trong đó: Ađm = Pđm.t - điện tiêu thụ không dùng biến tần, kWh/ngày Abt = % Pđm.%t- điện tiêu thụ động điện đợc điều khiển biến tần,kwh/ngày 39 t- thời gian máy hoạt động ngày, h/ngày * Sơ đồ khối sơ đồ nguyên lý làm việc: Tổng công suất Hình:07 Đồ thị tải Điện áp động Từ đồ thị cho thấy: - Tải ảnh hởng lớn đến điện áp đầu động - Biến tần tự động tính toán điều chỉnh điện áp đầu cho công suất phù hợp với tải Bộ tính toán điều khiển đựơc tích hợp sẵn bên biến tần nhằm loại bỏ lợng động đủ khả điều khiển tải Trong thi hành chế độ tiết kiệm lợng, biến tần hoạt động điểm mà công suất đa bé 40 é APT nguồn lới pha, 380V,50Hz AP2 AP1 é KBT hệ thống đo lờng Hệ thống, đóng cắt, bảo vệ é BT CT1 CT2 Time1 biến tần hệ thống đo lờng Time2 L1 HTéK L2 L3 DC1 DC2 BR biến tần Động U V W T?i Động Hình: Sơ đồ nguyên lý tủ PS -01/ESC-05 Từ sơ đồ nguyên lý tủ điện ta có: Nếu động (ĐCKĐB) nối trực tiếp với lới công suất tải thay đổi công suất điện động hầu nh không đổi, lợng bị tiêu hao ích Khi sử dụng hệ truyền động có tốc đổi thay đổi nhờ biến tần ( nh sơ đồ) lu lợng tải giảm công suất điện động giảm tỉ lệ thuận Thiết bị chế tạo có công suất 75 KW Tủ đợc lắp với mục đích dùng để thí nghiệm chức tiết kiệm điện thiết bị PS 01/ESC-05 Thiết bị đợc lắp nguồn cấp tải pha Các thiết bị đóng cắt Aptômat AP Aptomat AP1, AP2 để đóng hay cắt nguồn qua thiết bị thử với tải Các biến dòng để thị dòng chạy qua pha nhờ Ampekế đợc nối với công tơ đo lờng để theo dõi điện tiêu thụ cộng với đồng hồ đếm thời gian 41 Tủ điện Ps-01/ESC-02 pha a Bình thờng pha b pha c Biến tần CT A Ampemeter V volmeter CT A Ampemeter Time Time Biến Tần SK5402 Hình 09: Sơ đồ lắp đặt thiết bị tủ 42 Hình 10: Mặt tủ PS 01/ESC-05 43 Hình 11: tủ PS - 01/ESC-05 44 Hớng dẫn sử dụng: Xem tài liệu tham khảo Trớc tiên, cần tiến hành cài đặt thông số cần thiết tải Các thông số khác đợc nhà máy chế tạo cài đặt sẵn (Default) Sau đó, nối tải vào, biến tần tự nhận dạng động (nếu tải có thông số không nh cài đặt biến tần không làm việc) Ngoài cần thay đổi thêm vài thông số theo yêu cầu cụ thể tải nh: Pr03 ( phạm vi tăng tốc); 2.Pr04 (phạm vi giảm tốc); 0,2.Pr05 (dạng truyền động); AIPr tuỳ theo yêu cầu làm việc củ thể II khảo nghiệm, đánh giá ứng dụng: Quản lý kết nối Thiết bị PS 01/ESC- 05 với máy tính: Thiết bị PS 01/ESC- 05 đợc chế tạo, điều khiển biến tần SK5402 Thiết bị đợc thiết kế với thẩm quyền quản lý riêng Mỗi thẩm quyền bao gồm số ngừơi sử dụng Ngời sử dụng khác có thẩm quyền điều hành khác để giữ an toàn liệu Khi đăng nhập, thống xác nhận thẩm quyền để ngăn chặn hoạt động vợt thẩm quyền - Khởi động thờng: Bộ biến tần khởi động vận hành tần số mặc định dạng mạch hở, vận hành giá trị dự tính đối tợng điều chỉnh dạng mạch kín - Khởi động mềm: Sau biến tần khởi động mềm, mặc ngời dùng đặt tần suất bao nhiêu, biến tần trực tiếp tăng đến tham số tần số mang điện mà hệ thống cung cấp Sau biến tần khoá đầu ra, đa lệnh chuyển đến mạng điện Cài đặt kiểu vận hành: (1)Vòng kín: dạng vòng kín, tự động điều chỉnh tần số vận hành giá trị dự tính đối tợng điều chỉnh Ngời dùng cài đặt giá trị dự tính đối tợng điều chỉnh, ví dụ nh áp suất, nhiệt độ (2)Vòng hở: 45 dạng vòng hở, vận hành tần số mặc định Tần số mặc định cài đặt giao diện, tín hiệu anlog bên ngoài, Bus liệu lĩnh vực Hiển thị bớc sóng giao diện Hiển thị sóng: Thông qua lấy mẫu dòng vào/dòng ra, cờng độ dòng/điện áp thấy đợc dạng sóng tính toán tham số động tiêu hao công suất Chức tự động điều độ: Ngời dùng điền vào bảng lịch trình liệu, tự động vận hành theo liệu dùng xăp xếp Chức ghi nhớ số liệu vận hành: Chức ghi nhớ số liệu vận hành ghi lại lần thao tác, thời gian giúp cho ngời dùng kiểm tra lại cách dễ dàng sai sót (1)Cài đặt chức ghi nhớ: Tham số đợc ghi bao gồm: tần số mặc định, tốc độ động cơ, cờng độ dòng vào, cờng độ dòng ra, điện áp dòng vào, điện áp dòng ra, giá trị đối tợng điều chỉnh tình trạng hệ thống Tất tham số hàng ngày đợc ghi vào EPROM máy tính nội nhúng tích hợp với HML nh file txt, ngày file, tên ngày, ngời dùng cài đặt ghi thời gian cách quãng (2) Cài đặt chức khoá: 46 Cài đặt chức khoá điều khiển máy, điều khiển từ xa; Khoá kiểu thời gian, kiểu mặc định, kiểu khởi động, kiểu vận hành phần điều khiển máy/điều khiển từ xa Tại kiểu điều khiển máy/điều khiển từ xa tự độn chạy theo chơng trình đợc lựa chọn chức khoá (3) Cài đặt bảo vệ động cơ: Với yêu cầu bảo vệ đặc biệt động tải nhẹ tải, ngời dùng thay đổi giá trị mặc định chức bảo vệ giao diện Chức (chức tuỳ chọn) (1) Valve link (2) Việc đóng mở van tự động điều chỉnh Chức hệ thống Cài đặt tần số (1) Mặc định máy tính: Cài đặt tần số nút tăng tốc giảm tốc giao diện nút tần số mặc định (2) Analog mặc định: Chấp nhận từ 0-10 từ 4-20 tín hiệu Analog nh tần số mặc định Đặt kiểu điều khiển: Điều khiển máy/Điều khiển từ xa (1) Điều khiển máy: Điều khiển thông qua tiếp xúc hình giao diện nút điều khiển bảng điều khiển (2) Điều khiển Upper PC: Ngời dùng thao tác Upper PC, nh khởi động, dừng, dừng khẩn cấp, khởi động lại, cài đặt tần sốm, tìm ghi nhớ Ngời dùng giám sát tất khoá vận hành tham số Upper PC giám sát 47 (3) Điều khiển DCS: Có thể thiết kế digital cổng Analog liên kết trực tiếp tới DCS đờng cáp cứng bus liệu qua giao thức thông tin ( Modbus, Profibus, TCP/IP, DeviceNet ) (4) Điều khiển DCS: Ngời sử dụng điều chỉnh giám sát nơi khác thông qua GPRS wireless Cài đặt tham số: (1) Tất tham số ghi lu (2) Cài đặt hai phận nhảy tần số để giảm bớt ảnh hởng cộng hởng có thế, nh cộng hởng quạt (3) Cài đặt tăng cờng mômen để khởi động với phụ tải khác (4) Cài đặt bảo vệ cờng độ dòng, tải cho yêu cầu khác (5) Mở rộng cho tham số điều khiển động Tự chuẩn đoán cố ghi chép: (1) Có thể tự chuẩn đoán cố ghi chép Đối với cố nhẹ, tin nhắn cảnh báo thời hạn lên hình Đối với cố nghiêm trọng, giao diễn tự động thị xác toàn phần lỗi cụ thể (2) Ngời dùng kiểm tra cố xảy giao diện báo lỗi 2.Phạm vi ứng dụng: Thiết bị PS 01/ESC-05 ứng dụng đợc nhiều nơi, nhiều lĩnh vực, nhng hiệu dùng cho thiết bị thờng xuyên hoạt động non tải nh tải bơm, tải quạt gió, dệtBởi nhà máy, lu lợng tải thiết bị thờng xuyên thay đổi để phù hợp với nhu cầu thực tế Trớc để điều chỉnh lu lọng nhà máy thờng dùng van điều chỉnh.Với van rãnh van phản hồi đợc sử dụng cần tỷ lệ lu lợng áp suất cao Các cách tiêu thụ lợng điện đáng kể Đối với số quạt, hay động 30% - 70% 48 tất lợng tiêu tốn cho van điều chỉnh áp suất Không gây lãng phí lợng, giảm hiệu suất mà nguyên nhân gây dao động rú lên bật công tắc van Do giải pháp vấn đề biến tần thay cho van đợc ứng dụng thiết bị PS 01/ESC-05.Việc điều chỉnh lu lợng điều chỉnh tốc độ động truyền động thông qua điều chỉnh tần số, không dùng van hay van mở sẵn nên tổn thất van Động không sinh công suất để thắng sức Đánh giá chức ứng dụng thực tế: * Thiết bị PS 01/ESC-05 đợc sản xuất dựa công nghệ biến tần giải pháp tốt cho điều khiển động cơ, tiết kiệm lợng: Ưu đỉêm: - Hiệu suất tiết kiệm điện cao - Hiệu suất làm việc máy cao - Công nghệ tiên tiến, đại - Sử dụng công nghệ điều khiển vector - Điều khiển trình công nghệ cách linh hoạt, dễ dàng tự động hoá trình - Bảo vệ hữu hiệu động - Giảm chi phí bảo trì cho hệ thống - Giúp quản lý tiêu thụ điện cách hiệu - Dễ dàng lắp đặt vận hành Những hạn chế : - Vốn đầu t ban đầu thời gian khấu hao - Công nghệ nên cần thời gian tiếp cận * Khảo nghiệm: Khảo nghiệm thiết bị tiết kiệm điện PS-01/ESC-05 lắp đặt cho tải máy cán :75kW 141A 380 VAC sử dụng thiết bị đo công suất kiểm tra lợng điện tiêu thụ máy cán nhà máy Gang thép Thái Nguyên Kết khảo nghiệm: xem biên khảo nghiệm thiết bị PS-01/ESC-05 Đánh giá: Tỷ lệ tiết kiệm điện là19,13% với tải khảo nghiệm thực tế 49 Phần III : kết luận Đề tài NCKH nghiên cứu, thiết kế sản phẩm cải thiện chất lợng nguồn điện, tợng sóng hài, cân pha, đối xứng lới điều khiển động góp phần giải vấn đề giảm điện tiêu thụ sở sản xuất hay sở điện dân dụng Việc ứng dụng công nghệ tiết kiệm lợng ngày ngày giảm thiểu thiệt hại không đáng có sử dụng lợng bất hợp lý Chính vậy, sau nghiên cứu, ứng dụng đạt đợc việc nghiên cứu vấn đề tiết kiệm điện triển khai cho việc sản xuất dới dạng hàng hoá Sản phẩm chế tạo đạt đợc mục tiêu khoa học công nghệ phơng pháp nghiên cứu: - Thiết kế, chế tạo đợc sản phẩm từ PS-01/ESC-01 đến PS-01/ESC-05 phù hợp với phụ tải, đặc thù nguồn điện khu vực - Đã thí nghiệm, ký hợp đồng chuyển giao chạy thử nghiệm sở sản xuất thu đợc kết thông số đạt yêu cầu - Các sản phẩm từ PS-01/ESC-01 đến PS-01/ESC-04 làm giảm đợc sóng hài bậc cao, ảnh hởng xấu lới điện đến thiết bị Mục tiêu kinh tế xã hội: - Đề tài nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị tiết kiêm lợng công suất lớn PS01/ESC giảm đợc điện tiêu thụ sở sản xuất - Đề tài đa vào ứng dụng tiết kiệm đợc ngoại tệ nhập - Đề tài nâng cao uy tins lĩnh vực thiết kế chế tạo thiết bị điện tử công nghệ cao Việt Nam - Đề tài tạo lao động, góp phần ổn định phát triển xã hội 50 Phụ lục 1- Tự đánh giá hiệu kinh tế đề tài A- Thiết bị tiết kiệm lợng PS-01/ESC-01-02 04 1-Giá thành PS-01/ESC-75KW ( trớc thuế) TT Hạng mục Vỏ tủ Biến ziczac 75KW Các vật t khác Nhân công Quản lý lãi SUM Tổng đơn vị/slg 01 01 đơn gía (đ) 6.000.000 15.000.000 Thành tiền (đ) 6.000.000 15.000.000 01 /bộ Trọn Trọn 3.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 3.000.000 30.000.000 Ghi (S) Bằng chữ: Ba mơi triệu đồng chẵn! 2- Tạm tính hiệu kinh tế Chi phí điện tiết kiệm đợc ( tính với phân xởng khí nhỏ.) P lđ (: Công suất lắp đặt phân xởng) : 75KW Năng lợng tiêu thụ tháng : ( ớc tính )*: 15.000 kw.h ( số liệu dựa theo việc khảo sát số lợng đủ lớn - 10 xởng khí địa bàn miền bắc) Năng lợng điện tiết kiệm đợc tháng : ( 7%): 1050kw.h Số tiền tiết kiệm đợc / tháng: 1.050KW.h X 1.000đ/kW= 1.050.000 đồng (a) Số tiền tiết kiệm năm: T= 1.050.000d/th x 12 tháng= 12.600.000 đ ( T) Tuổi thọ sử dụng thiết bị : 20 năm (b) Lãi suất ngân hàng ; 10% / năm ( l) Tiền lãi vay ngân hàng để đầu t: L = S x l=3.000.000 đ Lợi nhuận năm ( Ln): Ln = T - L - S/20 = 7.500.000 đ ( d) Nếu không tính lợi nhuận ( d=0) thời gian thu hồi vốn đầu t: Tg = S/( T-L) = 30.000.000 đ/9.600.000đ = 3,125 năm Kết luận: Ngoài lợi ích Quốc gia việc sử dụng thiết bị PS-01/ESC có lợi ích cụ thể sau: Việc đầu t thiết bị nguồn vốn vay ngân hàng thu hồi phạm vi khoảng 03 năm Sau thiết bị mang lại lợi nhuận túy cho đơn vị sản xuất Ghi chú: Việc tính toán mang tính tơng đối Để có kết luận khoa học cần thêm số thử nghiệm khác mà nhóm đề tài cha kịp thực mặt kỹ thuật thực thực tế 51 Phụ lục 1- Tự đánh giá hiệu kinh tế đề tài B- Thiết bị tiết kiệm lợng PS-01/ESC-05 1-Giá thành PS-01/ESC-05;75KW ( trớc thuế) TT SUM Hạng mục Vỏ tủ Biến tần 75KW Các vật t khác Nhân công, Quản lý lãi Tổng đơn vị/slg đơn gía (đ) 10.000.000 87.000.000 5.000.000 5.000.000 10.000.000 01 01 01 /bộ Trọn Trọn Thành tiền (đ) 10.000.000 87.000.000 5.000.000 5.000.000 10.000.000 117.000.000 Ghi SK5402 (S) Bằng chữ: Một trăm mời bảy triệu đồng chẵn 2- Phân tích hiệu kinh tế Với chi phí giá thành nh đạt mục tiêu tiết kiệm lợng riêng chắn chủ đầu t khó chấp nhận đợc hiệu kinh tế cục không đáp ứng cho sở sản xuất Kể hiệu suất tiết kiệm đợc từ 15% trở lên sở sản xuất chấp nhận Vậy lợi ích cụ thể phơng án gì? Lợi ích cụ thể đợc phát huy toán tiết kiệm gắn liền với toán điều khiển công nghệ Khi sử dụng biến tần, loạt yêu cầu điều khiển đợc giải nhằm tới công nghệ đại Hiện với dây chuyền đại việc sử dụng biến tần trở nên phổ biến trờng hợp tiết kiệm 30% lợng Kết luận: Việc sử dụng thiết bị tiết kiệm lợng nên đợc xem xét nhiều góc độ, đặc thù phụ tải tiêu thụ điện điều kiện kinh tế hộ tiêu thụ điện - Hiện nhiều sở áp dụng biện pháp tiết kiệm điện nhng thực chất hiệu kinh tế (trên lợi ích cục có đơn vị) Chính mà thiết bị tiết kiệm lợng sau thời gian thử nghiệm bị sở sản xuất sa thải khỏi hệ thống 52 [...]... điện và chế tạo xong thiết bị ps- 01/esc-01 chúng tôi tiếp tục chế tạo thêm các sản phẩm PS- 01/ESC-02 với công suất 75kw ; PS- 01/ESC-03 với công suất 100kw; PS- 01/ESC-04 với công suất 75kw; da trên nguyên lý s dng cun kháng qun Ziczac nh thiết bị PS- 01/ESC-01, với dải công suất và dạng phủ tải khác nhau 27 II Khảo nghiệm, đánh giá ứng dụng (Thí nghiệm trên tải hệ thống điện phân xởng cơ khí - công ty Bách... có công suất nhỏ hơn * Sử dụng bộ tiết kiệm điện nâng cao hệ số công suất của thiết bị 4 Giảm phụ tải trong giờ cao điểm, và chuyển bớt sang giờ thấp điểm: Phơng pháp này làm giảm điện năng tiêu thụ và phụ tải đỉnh 5 Lắp đặt thiết bị điều khiển tốc độ có công nghệ hiện đại cho những động cơ có chế độ làm việc thay đổi sẽ tiết kiệm đợc từ 10-50% chi phí điện năng Công nghệ và giải pháp tiết kiệm năng. .. năng tiết kiệm điện của thiết bị PS 01/ESC-01 Thiết bị này đợc lắp giữa nguồn cấp và tải 3 pha Các thiết bị đóng cắt Aptômat AP và các Aptomat AP1, AP2 để đóng hay cắt nguồn qua thiết bị khi thử với tải Các biến dòng để hiện thị dòng chạy qua các pha nhờ 3 Ampekế và đợc nối với các công tơ đo lờng để theo dõi điện năng tiêu thụ * sau khi nghiên cứu đặc thù của từng phụ tải, đặc thù nguồn điện và chế. .. những động cơ quá cũ, hiệu suất thấp thì giải pháp tiết kiệm sẽ kém hiệu quả Hiện nay, khá nhiều cơ sở sản xuất trong nớc đã áp dụng biện pháp này 15 Phần Ii chế tạo thiết bị & khảo nghiệm a Bộ tiết kiệm điện năng mẫu ps- 01/esc- 01 I Chế tạo thiết bị gim tn tht in nng do mt cân bng, do sóng hi gây ra cho h thng in, chúng tôi ã nghiên cu, thit k thit b tit kim in nng mu PS- 01/ESC-01 da trên nguyên... chi phí tin in, tng tui th ca thit b 4 Lắp đặt các thiết bị loại trừ tác động xấu từ lới điện đến thiết bị Hiện nay các nhà máy, cơ sở sản xuất đang dần hiện đại hoá, việc sử dụng các thiết bị điển tử công suất nh khởi động mềm ngày càng nhiều Việc ứng dụng các thiết bị điện tử công suất đó mang lại hiệu qủa lớn về kinh tế v kỹ thuật: tiết kiệm năng lợng, nâng cao hiệu qủa v chất lợng sản phẩm, giảm... phù hợp với các tải nh thiết bị gia nhiệt bằng điện, các thiết bị điều khiển bằng động cơ, các máy CNC với các mức công suất tải khác nhau Hiệu quả tiết kiệm sẽ cao hơn khi lắp cho một tổ hợp thiết bị so với làm việc với thiết bị đơn lẻ + An toàn, chắc chắn, tuổi thọ cao : do kết cấu bởi lõi sắt và cuộn dây, không có thiết bị điện tử nên việc h hỏng rất khó xảy ra Tuổi thọ thiết bị khá cao, có thể lên... hoạt động ở mức công suất 60 70% công suất hoặc cao hơn Mặt khác, không có nguyên tắc cứng nhắc trong việc lựa chọn động cơ và cần đánh giá tiềm năng tiết kiệm điện kết hợp với việc lựa chọn các công nghệ mới về điều chỉnh công suất cho từng trờng hợp II.2 GiảI pháp khắc phục giảm tổn hao II.2.1 Nâng Cao chất lợng nguồn: 1 Bù hệ số công suất Cos : Việc bù thông thờng là tạo ra một công suất phản kháng... Những loại này đều tiêu thụ hai loại công suất, đó là công suất tác dụng để sinh công P(kW) và công suất phản kháng Q (KVAr) là loại vô công. Thành phần công suất suất phản kháng Q tạo nên sự lệch pha giữa dòng điện và điện áp của phụ tải một góc lệch Nếu máy chạy non tải hay không tải thì cos thấp sẽ làm xấu đi chất lợng điện, nhà máy phải truyền tải thêm công suất Q, từ đó sẽ làm tăng dòng điện phụ... kiệm điện năng này chính là do việc lắp thêm bộ PS- 01/ESC- 01 vào đầu nguồn điện cung cấp cho xởng cơ khí - Công ty Bách Khoa 32 III khảo nghiệm bộ ps- 01/esc-02 (Thí nghiệm trên tải hệ thống điện phân xởng cơ khí - công ty Cổ Phần đầu t phát triển công nghệ Thăng Long) Thí nghiệm thiết bị ps- 01/esc-02 lắp đặt cho phân xởng cơ khí - Công ty cổ phần đầu t phát triển công nghệ thăng long có công suất phân... ngợc lại để tăng hệ số công suất bằng cách dùng tụ bù Khi bù Q vào phụ tải thì cos tăng do vậy dòng điện giảm và tổn thất điện giảm theo Tụ bù có thể đặt tại thanh cái phía hạ áp, đặt trong tủ phân phối điện hoặc đặt trực tiếp đến từng thiết bị tiêu thụ điện Điều đó sẽ tạo ra hiệu quả đáng kể nh giảm nhỏ công suất lựa chọn, giảm công suất tiêu thụ và dung lợng biến thế Bù công suất phản kháng là giải ... tiêu nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị tiết kiệm lợng PS - 01/ESC công suất lớn giảm điện tiêu thụ sở sản xuất hay sở dùng điện dân dụng sóng hài bậc cao gây nên Dựa kết nghiên cứu đề tài nghiên. .. tạo thiết bị & Khảo nghiệm 15 A Bộ tiết kiệm điên PS- 01/ESC -01; PS- 01/ESC-02 đến PS- 01/ESC -04 15 I Chế tạo thiết bị PS- 01/ESC-01 15 II Khảo nghiệm, đánh giá ứng dụng thiết bị PS- 01/ESC-01... đặc biệt công suất vừa nhỏ (thờng có trở kháng đáp ứng xung lớn so với trở kháng đáp ứng xung cáp nối) Chế tạo thiết bị mẫu PS -01/ESC-05 Thiết bị tiết kiệm lợng mẫu PS -01/ESC-05 đợc chế tạo dựa