Đồ án môn học: Xây dựng hệ thống điều khiển bù cos tự động

Cùng với quá trình phát triển kinh tế và xã hội của đất nước , nghành 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 càng tăng, điều này làm giảm hệ số cos. Do đó hệ số công suất cos có giá trị nhỏ điều này 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 tăng đốt nóng dây dẫn, tăng tiết diện dây dẫn hạn chế khả năng truyền tải công suất tác dụng, không sử dụng hết khả năng của động cơ sơ cấp, giảm chất lượng điện, tăng giá thành điện năng.Vấn đề bù cos 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 “Xây dựng hệ thống điều khiển bù cos tự động ”, nhóm em đã cố gắng tìm kiếm, học hỏi, tính toán và tổng hợp để hoàn thành một cách 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, cùng với sự giúp đỡ 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

Đồ án chuyên môn tự động Nhóm LỜI NÓI ĐẦU *** Cùng với trình phát triển kinh tế xã hội đất nước , nghành điện phải trước bước công công nghiệp hóa Các nhà máy xí nghiệp , khu công nghiệp ngày phát triển nhanh chóng đòi hỏi tiêu thụ công suất phản kháng tăng, điều làm giảm hệ số cosϕ Do hệ số công suất cosϕ có giá trị nhỏ điều ảnh hưởng lớn đến tham số kinh tế kỹ thuật mạng điện : giảm chất lượng điện áp, tăng tổn thất công suất tăng đốt nóng dây dẫn, tăng tiết diện dây dẫn hạn chế khả truyền tải công suất tác dụng, không sử dụng hết khả động sơ cấp, giảm chất lượng điện, tăng giá thành điện Vấn đề bù cosϕ giải pháp giảm tổn thất điện coi trọng nước tiên tiến.giải pháp quan tâm từ khâu thiết kế, lựa chọn thiết bị dây truyền công nghệ sản xuất công nghiệp Với đề tài “Xây dựng hệ thống điều khiển bù cosϕ tự động ”, nhóm em cố gắng tìm kiếm, học hỏi, tính toán tổng hợp để hoàn thành cách tốt đề tài Song kiến thức hạn chế nên làm nhóm em tránh khỏi thiếu sót, vậy, nhóm em kính mong nhận đóng góp ý, bảo ban thầy, với giúp đỡ bạn để nhóm em hoàn thành đề tài hoàn thành tốt việc học tập nhà trường công việc sau Nhóm em xin chân thành cảm ơn! GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page Đồ án chuyên môn tự động Nhóm BỘ CÔNG THƯƠNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỒ ÁN MÔN HỌC Số : Đề Họ tên HS-SV : Đào Văn An Nguyễn Thành An Lớp : Điện 4k7 Khoa : Điện Giáo viên hướng dẫn : Th.s Nguyễn Đăng Toàn NỘI DUNG Xây dựng hệ thống điều khiển bù cosϕ tự động với tải có công suất S = 100KVA, 380VAC T Tên vẽ Khổ giấy T PHẦN VIẾT BÁO CÁO Tìm hiểu hệ thống bù cosϕ công nghiệp Xây dựng phương án bù tính chọn thiết bị liên quan Xây dựng hệ thống bù cosϕ tự động CHƯƠNG GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page Số lượng Đồ án chuyên môn tự động Nhóm Tìm hiểu về các hệ thống bù cosϕ công nghiệp 1.1 Khái niệm về hệ số cosϕ: Mức độ tiêu thụ công suất phản kháng đánh giá hệ số công suất, mà xác định tỷ số công suất tác dụng (P) công suất biểu kiến (S) Hscs= P/S, hệ số cosϕ hiểu tỷ số công suất tác dụng công suất toàn phần thành phần tần số bản: cosϕ= Như hệ số cosϕ ứng với mạch điện xoay chiều tần số , khác với hệ số công suất, xét mạng điện có diện thành phần sóng hài Biểu diện sóng hài hệ số công suất đo đếm có giá trị nhỏ hệ số cosϕ Tuy nhiên thực tế tính toán người ta thường bỏ qua ảnh hưởng thành phần sóng hài coi hệ số công suất hệ số cosϕ Hệ số công suất trung bình mạng điện xác định theo biểu thức: cosϕ = = 1.2 Ảnh hưởng hệ số cosϕ đối với các tham số kỹ thuật mạng điện Khi cosϕ thiết bị lớn, tức mức độ tiêu thụ công suất phản kháng ngày bé, làm cho mức độ yêu cầu Q từ lưới ít, góp phần cải thiện chế độ làm việc lưới.Hệ số cosϕ hộ tiêu thụ lại phụ thuộc vào chế độ làm việc phụ tải điện.khi hệ số cosϕ thấp dẫn đến tăng công suất phản kháng, truyền tải công suất phản kháng mạng điện làm giảm sút tiêu kỹ thuật mạng điện 1.2.1 Làm tăng tổn thất công suất tăng đốt nóng dây dẫn GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page Đồ án chuyên môn tự động Nhóm Tổn thất công suất mạng điện xác định theo biểu thức: =3R = R = + ; Khi truyền tải điện mạng điện cao áp điện trở phản kháng lớn lên thành phần tổn hao công suất phản kháng thường lớn thành phần tổn thất công suất tác dụng 1.2.2 Tăng tiết diện dây dẫn Khả truyền tải đường dây máy biến áp phụ thuộc vào điều kiện phát nóng cho phép, tức phụ thuộc vào dòng điện cho phép chúng Dòng điện chạy qua phần tử xác định : I== 1.2.3 Không sử dụng hết khả động sơ cấp Khi tăng công suất phản kháng truyền tải dẫn tới tượng không sử dụng hết khả động sơ cấp máy phát để đảm bảo giá trị định mức cosϕ công suất tác dụng phải giảm xuống.Nếu công suất phản kháng vượt giá trị định mức mà xác định cosϕthì nhà máy điện người ta buộc phải giảm công suất tác dụng máy phát để tránh đốt nóng mức máy 1.2.4 Giảm chất lượng điện Tăng công suất phản kháng làm giảm chất lượng điện tổn thất điện áp tăng dao động điện áp công suất phản kháng thay đổi Như biết, tổn thất điện áp xác định biểu thức: GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page Đồ án chuyên môn tự động Nhóm = + Thành phần tổn thất phản kháng tỷ lệ thuận với công suất phản kháng Việc tăng công suất Q làm tăng đáng kể tổn thất điện áp, làm giảm chất lượng điện 1.2 Phương pháp nâng cao hệ số công suất: Tất giải pháp nâng cao hệ số công suất phân thành nhóm sau : 1.2.1 Các giải pháp tổ chức –kĩ thuật Nhóm giải pháp tổ chức kĩ thuật không đòi hỏi chi phí vốn đầu tư thiết bị thường gọi giải pháp nâng cao hệ số cos tự nhiên , bao gồm giải pháp sau : + Sắp sếp hợp lý quy trình công nghệ , cải tiến quy trình công nghệ để thiết bị điện hợp lý + Thay động thường xuyên làm việc non tải động công suất thấp +Thiết lập chế độ điện áp tối ưu : ta nâng cao hệ số cos cách giảm điện áp động làm việc non tải, thường ta thay đổi tổ nối dây động từ tam giác đấu +Thiết lập chế độ làm việc kinh tế trạm biến áp +Dùng động đồng thay cho động không đồng +Dùng thiết bị chỉnh lưu với hệ số công suất vượt trước 1.2.2 Các giải pháp kĩ thuật Các giải pháp kĩ thuật thường áp dụng để nâng cao hệ số cos áp dụng cho cấu bù công suất phản kháng Do phụ tải thực tế chủ yếu mang GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page Đồ án chuyên môn tự động Nhóm tính điện cảm nên vecto dòng điện chậm so với vecto điện áp , bù toàn lượng công suất phản kháng lại thành phần tác dụng nên vecto dòng áp trùng dùng tụ bù máy bù đồng Biện pháp gọi chung bù cos 1.2.3 xác định công suất thiết bị bù + Xác định dung lượng bù công suất phản kháng theo hệ số công suất yêu cầu +Xác định dung lượng bù tối ưu công suất phản kháng +Phân bố công suất bù phân xưởng +Chọn vị trí thiết bị bù trạm biến áp phân phối 1.2.4 Đánh giá hiệu bù công suất phản kháng + Đương lượng bù công suất phản kháng Hiệu bù công suất phản kháng đánh giá sở so sánh lượng điện tiết kiệm việc lắp đặt thiết bị bù + Hiệu kinh tế bù công suất phản kháng Giá trị đương lượng bù công suất phản kháng cho biết mức độ tiết kiệm điện đặt thiết bị bù , mà chưa xét đến vốn đầu tư thiết bị , cần phải xem xét hiệu bù thực thiết bị bù 1.4 Các hệ thống bù cosϕ công nghiệp Tổn thất điện áp lưới điện phụ thuộc vào nhiều công suất truyền tải thông số đường dây Khi vận hành phải đảm bảo cho thay đổi điện áp vị trí lưới so với định mức nằm phạm vi điện áp cho phép 1.4.1 Tụ bù ngang GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page Đồ án chuyên môn tự động Nhóm 1.4.1.1 Chức năng, ứng dụng Véc tơ dòng qua tụ vượt trước véc tơ điện áp, tụ điện phát công suất phản kháng Q, cung cấp cho phụ tải, giảm lượng công suất phản kháng truyền tải từ lưới có tác dụng nâng cao điện áp cuối đường dây Như vậy, với đường dây truyền tải có điện dung pha đất nhỏ việc nối rẽ nhánh tụ công suất (bù ngang) đầu vào tải trạm phân phối giảm sụt áp giữ ổn định nút phụ tải Sơ đồ thay sau : Như vậy, giảm có , trường hợp tải P nhỏ không tải mà lớn < 0, điều có nghĩa xảy dâng áp nút có lắp đặt 1.4.1.2 Cấu tạo, đặc điểm Các tụ điện thường làm kim loại cách điện màng giấy mỏng tẩm dung môi lại với thành lớp xen kẽ nhúng dầu cách điện Để có tụ cao áp, người ta ghép nối nhiều ổ tụ nhỏ chia điện áp đặt lên ổ tụ Đặc điểm phương pháp dùng tụ bù ngang : GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page Đồ án chuyên môn tự động Nhóm + Chỉ phát Q nên có tác dụng tăng điện áp + Điều chỉnh điện áp theo cấp cố định tùy theo dung lượng bù + Lượng Q phát phụ thuộc vào điện áp lưới 1.4.2 Kháng bù ngang 1.4.2.1 Chức năng, tác dụng Là thiết bị tiêu thụ CSPK nên có tác dụng triệt tiêu, điều chỉnh lượng CSPK dư thừa lưới điện sinh ra, giảm điện áp giữ ổn định hệ thống Trên đường dây siêu cao áp có độ dài, điện dung pha – đất pha – pha lớn Điện dung phát CSPK lớn, trường hợp đường dây không tải tải nhỏ lượng CSPK dư thừa lớn điện áp cuối đường dây nâng cao đầu đường dây Để giảm bất lợi điện dung này, người ta mắc rẽ nhánh kháng điện để tiêu thụ bớt CSPK Đối với đường dây siêu cao áp 500kv, khoảng cách lớn hai điểm đặt kháng 500km Hình 2.2.Sơ đồ nguyên lý kháng điện lưới GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page Đồ án chuyên môn tự động Nhóm 1.4.2.2 Nguyên lý cấu tạo Cuộn kháng coi máy biến áp mà cuộn dây thứ cấp, tất dòng chảy vào cuộn kháng trở thành dòng kích từ (dòng không tải ) Cấu trúc nguyên lý cuộn kháng tương tự máy biến áp, tất dòng chảy vào quận kháng dòng kích từ nên dùng khung từ máy biến áp thông thường, bão hòa nhanh, trở kháng cuộn kháng lớn dòng chảy qua cuộn kháng nhỏ Trong cuộn kháng, đường khép mạch từ khác so với máy biến áp.Mạch từ khép kín qua khe hở không khí nhằm tránh bão hòa nhanh cho khung từ.Muốn phần ứng cuộn kháng thép, người ta tao nhiều khoảng trống nêm chèn vào lõi thép 1.4.3 Tụ bù dọc 1.4.3.1 Chức năng, tác dụng Trên đường dây siêu cao áp có độ dài lớn, điện dung pha – đất pha – pha lớn, không tải tải nhỏ điện áp cuối đường dây cao đầu đường dây Vì vậy, kháng bù ngang có tác dụng giảm tăng áp này, giữ điện áp cuối đường dây ổn định điện áp định mức.Đối với tụ bù dọc có tác dụng giảm điện áp giáng đường dây, dàn điện áp đường dây với điện áp cho phép tăng khả truyền tải đường dây Đồ thị điện áp dọc đường dây sau : Đường 1: tụ kháng bù Đường 2: Khi có tụ kháng bù GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page Đồ án chuyên môn tự động Nhóm 2.3 Đồ thị điện áp dọc đường dây 1.4.3.2 Nguyên lý bù Tụ bù mắc nối tiếp đường dây truyền tải làm cho tổng trở đường dây nhỏ đi: XS = X Trở kháng hệ thống truyền tải bao gồm phần lớn thành phần điện kháng phần nhỏ thành phần điện trở: = R + J.XS Do đó, thay đổi XS thay đổi điện áp phía tải sụt áp đường dây gây nên dòng điện điện kháng nhiều dòng điện điện trở Sơ đồ mô đường dây có tụ bù dọc : Hình 2.4: Sơ đồ mô đường dây Sau bù, điện kháng đường dây là: = X GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 10 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm - Giao diện sử dụng thân thiện - Tương thích tiêu chuẩn IEC61000-6-2 * Hướng dẫn sử dụng bộ điều khiển PFR: Bộ điều khiển tụ bù Mikro PFR60 Mô tả chung Bộ PFR thông minh thân thiện với người sử dụng Nó sử dụng kỹ thuật số việc tính toán sai lệch đóng điện điện áp pha, việc đo hệ số công suất xác chí có súng hài Bộ PFR thiết kế tối ưu hóa việc điều khiển bù công suất phản kháng Công suất bù tính cách đo liên tục công suất phản kháng hệ thống sau bù cách đóng ngắt cấp tụ Việc cài đặt độ nhạy liên quan tới tốc độ đóng ngắt cấp tụ Với chương trình xây dựng sở đóng cắt thông minh, PFR cải tiến khả đóng cắt nhờ giảm thiểu số lần đóng ngắt đảm bảo hệ số công suất mong muốn Việc sử dụng tụ phân bố hoàn hảo nhờ thuật toán đóng ngắt thông minh Hình thức nâng cao tuổi thọ Contactor hệ thống tụ bù Vận hành theo chế độ “four-quadrant” cho phép PFR tác động xác trường hợp công suất cung cấp trở lại lưới điện nơi thiếu công suất GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 28 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm Dòng điện hài hệ thống ảnh hưởng trực tiếp đến tụ bù Bộ PFR cho phép đo độ méo dạng tổng sóng hài (THD) hệ thống báo tín hiệu giá trị THD đo hệ thống lớn giá trị THD cài đặt Ngoài PFR bỏ tín hiệu hệ số công suất trên/dưới giá trị cài đặt Cực tính biến dòng CT quan trọng việc xác định góc lệch pha dòng điện điện áp Riêng PFR tự động xác định cực tính CT chí trường hợp đấu sai cực tính Trạng thái đèn thị: Bộ PFR hiển thị giá trị số nhiều đèn chức năng, tùy thuộc vào chức phân thành nhúm chớnh: - Chức đo lường: Hệ số công suất, dòng điện độ méo dạng THD - Chức cài đặt điều chỉnh thông số: Hệ số công suất, C/K, độ nhạy, thời gian đóng lặp lại, số cấp, lập trình đóng ngắt giới hạn THD - Chức cảnh báo Để thâm nhập vào chức trên, ấn phím “MODE/SCROLL” đến đèn chức mà ta mong muốn sáng Màn hình số hiển thị giá trị chức muốn chọn Nếu muốn thay đổi giá trị chức “số cấp” hay “thụng điệp cảnh bỏo” thỡ nhấn phím “UP” hay “DOWN” để thay đổi giá trị hay truy cập vào chức Chức đo lường 3.1 Hệ số công suất: Khi có nguồn điện, hình hiển thị hệ số công suất đo hệ thống Nếu đèn “IND” sáng lên, có nghĩa có hệ số công suất mang tính cảm Nếu đèn “CAP” sáng lên, có nghĩa hệ thống có hệ số công suất mang tính dung GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 29 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm Nếu PFR phát thấy có phát công suất trở lưới hệ số công suất hiển thị mang dấu âm Khi dòng điện tải (quy đổi nhị thứ) thấp ngưỡng hoạt động PFR lúc hệ số công suất đo xác, hình hiển thị “ -“ Nếu PFR chế độ cài đặt chức hiển thị khác PFR tự động trở chức hiển thị hệ số công suất sau phút phím ấn 3.2 Dòng điện: Chức chế độ hoạt động thỡ đốn “CURRENT” sáng lên Khi hình hiển thị dòng thứ cấp đo biến dòng /5A 3.3 Độ méo dạng Tổng sóng hài (THD) Chế độ hiển thị đèn “THD” hoạt động Màn hình hiển thị độ méo dạng dòng điện Bộ PFR đo dòng THD tổng tải phải lớn 10% tổng tải định mức Nếu THD không hiển thị hình “ -“ Thông số cài đặt 4.1 Hệ số công suất (cosφ) Việc cài đặt hệ số công suất theo yêu cầu thực hệ thống chế độ tự động Bộ PFR đóng hay ngắt cấp tụ để đạt hệ số công suất cài đặt 4.2 Hệ số C/K Việc cài đặt hệ số dùng để cài đặt tượng trễ đóng ngắt tớnh túan dựa cấp tụ nhỏ hệ thống Khi chọn hệ số C/K chế độ tự động (cài đặt hệ số C/K chế độ AtC), công suất phản kháng bù xác mà không cần cài đặt hệ số C/K Bộ PFR đo đánh giá tất cấp tụ cần thiết giá trị C/K tớnh túan phù hợp GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 30 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm Hệ số C/K chọn từ bảng tính theo công thức sau: = = Trong đó: Q_Cấp tụ nhỏ nhất, var V_Điện áp hệ thống sơ cấp danh định, V I_Dòng điện sơ cấp định mức CT, A 4.3 Độ nhạy Thông số cài đặt tốc độ đóng ngắt Nếu giá trị độ nhạy lớn tốc độ đóng cắt chậm ngược lại giá trị độ nhạy nhỏ tốc độ đóng cắt nhanh Độ nhạy ứng dụng cho thời gian đóng ngắt tụ 4.4 Thời gian đóng lặp lại Đây khoảng thời gian an toàn để ngăn chặn việc đóng lặp lại tụ cấp cấp tụ chưa xả hết điện hoàn toàn Thông số thường đặt lớn thời gian xả cấp tụ lớn sử dụng 4.5 Cấp định mức: Mỗi bước PFR lập trình ngọai trừ bước Bước cố định “1” bước tụ nhỏ sử dụng Tất bước lại lập trình bội số bước Nếu bước không sử dụng đặt “000” Bước cuối lập trình báo cố/quạt làm mát cách đặt “ALA”/”FAN” Nếu bước cuối cài đặt bước báo cố bước kế bước cuối lập trình cho quạt làm mát Trong suốt thời gian lập trình ‘Step”, đèn tương ứng bước chọn sáng lên Khi PFR chế độ tự động C/K, PFR tự động xác lập số bước sử dụng Bởi vậy, tất bước không cài đặt ngọai trừ ngõ báo cố/quạt làm mát GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 31 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm 4.6 Chương trình đóng ngắt: Chương trình cho phép lựa chọn số bốn chương trình đóng ngắt a Chương trình đóng ngắt Manua (n – A) Khi chương trình chọn, cấp tụ điều khiển tay cách nhấn phím “UP” phím “DOWN” Khi nhấn phím “UP” cấp tụ đóng luân chuyển dựa nguyên tắc đóng trước ngắt trước (first – in first – out) b Chương trình đóng ngắt Rotational (rot) Chương trình tương tự chương trình đóng ngắt tay dựa nguyên tắc đóng trước ngắt trước Khác với chương trình đóng ngắt tay, chương trình tự động đóng ngắt cấp tụ theo hệ số công suất đặt, cài đặt độ nhạy thời gian đóng lặp lại đặt trước c Chương trình đóng ngắt Automatic (Aut) Chương trình sử dụng nguyên tắc đóng ngắt thông minh Trình tự đóng ngắt không cố định, chương trình tự động chọn lựa để đóng ngắt cấp thích hợp với thời gian đóng ngắt ngắn số cấp nhỏ Để kéo dài tuổi thọ tụ bù contactor, chương trình tự động chọn bước tụ sử dụng để đóng ngắt trường hợp có hai cấp tụ giống Với chương trình này, PFR tự động phát cực tính CT có nguồn Một cực tính CT xác định, phát có phát công suất trở lại tất bước ngắt d Chương trình đóng ngắt Four – Quadrant (Fqr) Chương trình giống chương trình tự động (Aut), nhiên chương trình cho phép PFR hoạt động chế độ thu phát công suất Ở chế độ phát công suất, nguồn hoạt động đưa trở lại lưới nguồn lượng khác nguồn lượng mặt trời… Nếu chương trình chọn, người cài GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 32 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm đặt phải chắn cực tính CT phải đấu đấu sai cực tính chức chương trình thực Đèn “Manual” sáng lên tức chương trình chế độ đóng ngắt tay (n – A) Đối với chương trình “Rot”, “Aut” hay “Fqr” thỡ đốn “Auto” sáng lên Ở trạng thái hoạt động bình thường, cỏc đốn báo bước trạng thái “ON/OFF” Khi đèn trạng thái “ON” (đỏ) cấp đóng Khi đèn nhấp nháy nghĩa bước yêu cầu đóng tạm thời chưa thực khống chế thời gian đóng lặp lại Chú ý chế độ chương trình Rotational (rot) hay Automatic (Aut) tất bước tụ ngắt PFR phát thấy có phát công suất trở lại lưới 4.7 Giới hạn THD Thông số xác định giới hạn THD trước có tín hiệu báo cố Chức loại bỏ cài đặt thông số “OFF” 4.8 Nguyên tắc cài đặt thông số điều khiển: - Bước 1: Chọn mục cần cài đặt cách nhấn phím “MODE/SCROLL” Đèn tương ứng với mục sáng lên Để cài đặt cho mục “Rated step” ngõ chọn nhờ phím “UP” “DOWN”, đú đốn cấp tương ứng sáng lên - Bước 2: Nhấn phím “PROGRAM” thỡ đốn mục chọn nhấp nháy, hệ thống chế độ cài đặt - Bước 3: Sử dụng phím “UP” “DOWN” để thay đổi giá trị - Bước 4: Để lưu giá trị vừa cài đặt, nhấn phím “PROGRAM” lần Khi đú đốn hết nhấp nháy thông số cài đặt lưu Cài đặt thông số Thông số LED GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn LED Page 33 Phạm vi Thông số Đồ án chuyên môn tự động Điều khiển HSCS mong muốn Hệ số C/K Độ nhạy T/gian đóng lặp lại Cấp định Hiển thị Nhóm Bước*2 0,80 Ind – 0,80 SET cosφ Cap 0,03 – C/K 1,20/AtC SENSITIVIT Y RECON TIME mức*1: Cấp 1 Cấp 2 - - - - - - - - - - - RATED - - STEPS - - - - - Cấp 14 C/trình đóng 14 ngắt Page 34 0,98 Ind AtC 45s/bước – 240 s 30s 001- 02- 003004- 005- 006008- 012- 016 000- vô hiệu hóa 001 ALA*3- đ/ra báo hiệu Fan*4- đ/ra quạt làm mát Aut- Fqr Ghi chú: mặc định – 300 s/step n – A- rot- SWITCH GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Cài đặt Aut Đồ án chuyên môn tự động *1 Nhóm – Hoạt động bình thường ngoại trừ hiển thị bước định mức, đốn cỏc bước hiển thị tình trạng ON/OFF bước *2 - Số bước phụ thuộc vào kiểu PFR *3 - Chỉ bước cuối lập trình đầu báo hiệu *4 - Bước cuối lập trình đầu quạt làm mát, hay bước cuối thứ hai lập trình quạt làm mát bước cuối cài đặt đầu báo hiệu 4.9 Xác lập lại thông số mật định tải: Để lấy lại tất thông số mật định Nhà máy, trước tiên phải cắt nguồn cung cấp cho PFR Sau giữ đồng thời phím “UP” “DOWN” mở nguồn trở lại giữ 5sec đến hình xuất “dFF” 3sec Khi PFR lấy lại thông số mật định Nhà máy Ngõ quạt làm mát: Khi ngõ quạt làm mát chọn, ngõ kích hoạt cấp tụ đóng Báo tín hiệu cố: Khi PFR phát thấy cố, đèn “ALARM” sáng nhấp nháy Bước cuối PFR lập trình làm đầu báo cố Bình thường ngõ thường mở có cố đóng lại Để xem thông báo cố, nhấn phím “MODE/SCROLL” đến chức “ALARM” chọn Khi hình thông báo sẹ cố bảng Nếu có nhiều cố cựng lỳc, nhấn phím “UP” “DOWN” để xem tất cố Đèn báo cố tự động trở trạng thái bình thường tình trạng cố loại trừ Tự động phát hiện cực tính CT: GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 35 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm Khi cung cấp nguồn, chương trình đóng ngắt Aut hay Rot PFR tự động phát cực tính CT vầ điều chỉnh cực tính CT bị đấu sai Nếu chương trình đóng ngắt chọn Fqr chức Chế độ khóa chương trình: Bộ PFR có chức khóa chương trình cài đặt để tránh thay đổi thông số không mong muốn Khi khúa, tất thông số xem thay đổi Để khóa hay mở khóa PFR, trước tiên phái hình chức hiển thị hệ số công suất, nhấn phím “PROGRAM” sau nhấn phím “DOWN” giữ phím “DOWN” hình xuất “LOC” hay “CLr” Hiện “LOC” có nghĩa PFR khúa, cũn “CLr” PFR mở khóa Lựa chọn điều khiển tự động Mikro cho tủ tụ bù Do công suất bù tụ 50kVAr, 10tụ có công suất 5kVAr, ta chọn điều khiển tụ bù PFR60 có 10 cấp Hướng dẫn lắp đặt bộ điều khiển tụ bù Mikro PFR60 GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 36 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm - Xác định kích thước dập lỗ dành cho điều khiển tụ bù Mikro PFR60 138x138 - Chọn điện áp điều khiển phù hợp Ở Việt Nam, điện áp sử dụng thường 220V/380V Do ta sử dụng loại điện áp cấp 220V Điện áp cấp vào AUX VOLTAGE điện áp pha 220V (Nếu cấp vào 380V hư hỏng ngay) Loại buộc phải sử dụng loại có nguồn nuôi 220VAC - Lựa chọn sơ đồ đấu dây sau: GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 37 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm Cài đặt bộ điều khiển tụ bù Mikro PFR60 Ta có sơ đồ phím chức PFR60 sau: GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 38 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm a: led đoạn hiển thị giá trị b: đèn hiển thị cosφ chậm (IND) hay cosφ nhanh (CAP) c: Cỏc đốn led hiển thị trạng thái thông số cấp (6 cấp) d: Nút UP: dùng để điều chỉnh tăng giá trị, chuyển đổi menu… e: Nút Mod/Scroll dùng để đổi menu f: Nút Down dùng để điều chỉnh giảm giá trị, chuyển đổi menu… g: Nút Program dùng để cài đặt thông số h: Đèn báo chế độ bù tay (Manual) hay tự động (Auto) i: Các đèn báo hiển thị thông số theo dõi hay cài đặt - Bước 1: Cài đặt hệ số cosφ Cấp nguồn cho điều khiển, nhấn nút MODE/SCROLL đèn Set cosφ sáng Nhấn nút PROGRAMS phép chỉnh hệ số cosφ Nhấn nút UP GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 39 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm DOWN để chọn hệ số cosφ đến 0,95 mong muốn (Đèn IND hiển thị b sáng) - Bước 2: Cài đặt hệ số C/K Hệ số C/K điều khiển tụ bù Mikro cài đặt tự động Tuy nhiên việc cài đặt tiến hành xưởng lắp đặt ta nên cài đặt tay hệ số điều khiển tụ bù hoạt động xác Trước cài đặt ta cần biết hệ số C/K cần nhập Do ta dùng điều khiển cấp để điều khiển bù cấp tụ, cấp tụ 9kVAr Hệ số C/K là: = = = = 0.9 Tiến hành chỉnh: Nhấn nút MODE/SCROLL đèn C/K sáng Nhấn nút PROGRAMS để thay đổi giá trị C/K Nhấn nút UP DOWN đạt hệ số C/K là1.62 Nhấn nút PROGRAMS để xác nhận thay đổi giá trị C/K - Bước 3: Cài đặt bước tụ Ta dùng 10 cấp có dung lượng 5Kvar Nhấn nút MODE/SCROLL đèn RATED STEPS sáng Nhấn nút PROGRAMS để thay đổi giá trị bước tụ Lúc ta thấy đèn số sáng Nhấn nút PROGRAMS để thay đổi giá trị Nhấn nút UP DOWN đạt giá trị 001 Nhấn nút PROGRAMS để xác nhận thay đổi Nhấn nút UP, đèn số sáng Ta tiến hành thay đổi bước tụ số thành 001 Tiến hành nhập 001 cho bước tụ 3, 4, 5,6 Tiến hành nhập giá trị 000 cho bước tụ Kết thúc cài đặt bước tụ - Bước 4: Cài đặt chương trình điều khiển Trước tiên ta cài đặt chương trình điều khiển bù tay để kiểm tra hoạt động contactor Nhấn nút MODE/SCROLL đèn SWITCH PRO sáng Nhấn nút PROGRAMS để thay đổi chương trình điều khiển Nhấn nút GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 40 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm UP DOWN chọn chương trình điều khiển tay (n-A) Nhấn nút PROGRAMS để xác nhận thay đổi Để kiểm tra chương trình điều khiển bù tay, ta nhấn nút MODE/SCROLL đèn MANUAL sáng Nhấn nút UP lượt quan sát Nếu sau lần nhấn có contactor tác động phần mạch điều khiển chương trình bù tay hoạt động tốt Nhấn nút DOWN để cắt cấp tụ bù Sau kiểm tra điều khiển bù tay, ta tiến hành chuyển sang chương trình điều khiển bù tự động sau: Nhấn nút MODE/SCROLL đèn SWITCH PRO sáng Nhấn nút PROGRAMS để thay đổi chương trình điều khiển Nhấn nút UP DOWN chọn chương trình điều khiển tự động (Aut) Nhấn nút PROGRAMS để xác nhận thay đổi Việc cài đặt thông số cho điều khiển tụ bù Mikro PFR60 hoàn tất GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 41 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm Kết luận Trong trình làm đồ án với đề tài “ xây dựng hệ thống bù cos tự động ” , nhóm em cố gắng tìm hiểu, học hỏi , tính toán tổng hợp để hoàn thành tốt đề tài giao thời hạn Nhóm em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.s Nguyễn Đăng Toàn hướng dẫn bảo nhóm em trình làm đồ án Song hạn chế nhiều mặt kiến thức nên làm nhóm em tránh khỏi sai sót mong nhận đóng góp thầy cô giáo bạn bè để nhóm em hoàn thành đề tài tốt Nhóm em xin chân thành cảm ơn ! Các tài liệu tham khảo trình làm đồ án : - Tài liệu “ cung cấp điện “ T.s Trần Quang Khánh - Tài liệu “ sổ tay tra cứu thiết bị điện “ Ngụ Hồng Quang - Trang web “www.slideshare.net “ GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 42 [...]... chuyên môn tự động Nhóm 1 2.2.2Thiết kế chi tiết hệ thống điều khiển cho hệ thống bù Giả sử dây cáp điện từ tủ phân phối tổng sang tủ tụ bù có chiều dài là 5m Ta tính toán tiết diện cáp theo điều kiện đốt nóng cho phép : * Với : K1_hệ số hiệu chỉnh theo nhiệt độ K2_hệ số hiệu chỉnh theo số cáp dòng điện tnhs toán, A _dòng điện cho phép,A = GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 19 Đồ án chuyên môn. .. tổng trở aptomat 1 Điện trở aptomat 1 tra bảng: + = 0,42 + 0,66 = 1,1 mΩ Điện kháng aptomat 1 tra bảng: = 0,31mΩ Tổng trở tính ngắn mạch: = = =17.61mΩ Vậy dòng ngắn mạch là: = 12.46 kA Vậy các thiết bị đã chọn đảm bảo GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 25 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm 1 Chương 3: Xây dựng hệ thống bù costự động 3.1 Lựa chọn bộ tự động điều khiển tu bu (bộ ứng động) - Bù công suất thường... án bù 2.1.1 Xây dựng bài toán GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 13 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm 1 Nâng cao chất lượng điện áp bằng cách thay đổi hệ số công suất cos Áp dụng tính toán thiết kế tụ bù cho trạm biến áp có công suất tải là 100kVA, 380VAC Hệ số cos khi chưa bù là 0.75 yêu cầu sau khi bù phải đạt từ 0.880.99 để tránh bị phạt tiền công suất phản kháng Để nâng cao chất lượng điện năng, tránh... 17 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm 1 tủ điện Tự động tắt mở đèn khi đóng và mở cửa tủ Có điện Bộ cắt lọc sét Có Bảo vệ mất pha Có Đồng hồ Volt Có Đồng hồ Ampe Có Kích thước tủ (H x W x D) 1800x800x600mm / Theo thiết kế Số lớp cửa 2 Bề mặt Sơn tĩnh điện Vật liệu Thép cán nguội, thép cán nóng, tráng kẽm, Inox, dầy 2-3mm Lắp đặt Đặt sàn/treo tường Ảnh tủ tụ bù : GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 18 Đồ án. .. báo động, điều khiển quạt GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 27 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm 1 - Giao diện sử dụng thân thiện - Tương thích tiêu chuẩn IEC61000-6-2 * Hướng dẫn sử dụng bộ điều khiển PFR: Bộ điều khiển tụ bù Mikro PFR60 1 Mô tả chung Bộ PFR thông minh thân thiện với người sử dụng Nó sử dụng kỹ thuật số trong việc tính toán sự sai lệch đóng điện và điện áp giữa các pha, do đó việc... cung cấp điện thường có cấp điện áp là trung và hạ áp được coi là ở xa nguồn, đồng thời có công suất tương đối nhỏ so với hệ thống điện quốc gia, vì vậy cho phép dùng phương pháp đơn giản để tính dòng ngắn mạch Sơ đồ tính toán ngắn mạch: GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 23 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm 1 Sơ đồ thay thế tính toán ngắn mạch: Trong đó: là tổng trở máy biến áp 100kVA – 380V = + Điện trở máy... Page 12 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm 1 Tuy nhiên, nếu chúng ta tiến hành tụ bù nền không phù hợp dễ dẫn đến hư hỏng thiết bị trong thời gian không tải vì tụ bù nền sẽ gây hiện tượng quá điện áp.Một giải pháp hữu hiệu để phòng trường hợp này là tụ bù nền được đóng cùng với công tắc mở nguồn của một hệ thống máy móc Chương 2 Xây dựng phương án bù và tính chọn các thiết bị liên quan 2.1 Xây dựng. .. điện với lượng bù cố định (bù nền) - Thiết bị điều chỉnh bù tự động hoặc một bộ tụ cho phép điều chỉnh liên tục theo yêu cầu khi tải thay đổi Tụ bù nền Bố trí tụ bù gồm một hoặc nhiều tụ tạo nên lượng bù không đổi Bộ tụ bù điều khiển tự động ( bù ứng động ) - Bù công suất thường được hiện bằng các phương tiện điều khiển đóng ngắt từng bộ phận công suất - Thiết bị này cho phép điều khiển bù... tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng - Làm giảm công suất biểu kiến yêu cầu GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 15 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm 1 - Kích thước dây cáp đi đến các tủ phân phối khu vực sẽ giảm đi hoặc với cùng dây cáp trên có thể tăng thêm phụ tải cho tủ phân phối khu vực Bù riêng:Bù riêng nên được xét đến khi công suất động cơ lớn đáng kế so với mạng điện Nguyên lý: bộ tụ mắc... 0,189 + 0,343 =0,532 mΩ GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 24 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm 1 = 0,144 mΩ là tổng trở thanh cái hạ áp Điện trở thanh cái hạ áp: = 0,450,5 mΩ Chọn = 0,47 mΩ Điện kháng thanh cái hạ áp: = 1,5 1,7 mΩ Chọn = 0,16 mΩ là tổng trở đoạn cáp từ tủ phân phối tổng sang tủ tụ bù Điện trở đoạn cáp: = l = 0,124*0,005* = 0.62 mΩ Điện kháng đoạn cáp: = l = 0,08*0,005* = 0.4 mΩ là tổng trở aptomat ... model sau đây: - PFR140: Bộ điều khiển tụ bù Mikro 14 cấp, kích thước 14 4x144 (dập lỗ 13 8x138) - PFR120: Bộ điều khiển tụ bù Mikro 12 cấp, kích thước 14 4x144 (dập lỗ 13 8x138) - PFR80: Bộ điều... (kVar) Dung lượng bù (kVar) Sai số bù (kVar) 10 0 55.0 60.0 5.0 11 0 60.5 60.0 0.5 12 0 66.0 70.0 14 .0 13 0 71. 5 70.5 4.0 14 0 77.0 80.0 3.0 15 0 82.5 80.0 -2.5 16 0 88.0 90.0 2.0 Nhận xét: Sử dụng tụ bù... thấy nhà máy hoạt động mức công suất 10 0kW, 11 0kW, 12 0kW, 13 0kW, 14 0kW, 15 0kW 16 0kW Ta xem xét phương án bù sau: GVHD: T.s Nguyễn Đăng Toàn Page 11 Đồ án chuyên môn tự động Nhóm Hoạt động điều