thiết kế chế tạo rơle số cách điện và nguyên lý của máy đo PQ số , máy đo độ dãn nở sứ

Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp Lời nói đầu Trong trình học tập , lên lớp , thảo luận nhóm đợt thực tập cần thiết nhằm giúp cho sinh viên tiếp xúc đợc với thực tế , hiểu rõ học lớp Ngoài dịp để tiếp xúc với tiến kỹ thuật đợc áp dụng giới nh Việt Nam Trong đợt thực tập tốt nghiệp , với giúp đỡ bảo nhiệt tình giáo viên môn , đặc biệt thầy Nguyễn Bình Thành thầy Trần Văn Tuấn em đợc tiếp xúc với vấn đề cụ thể thực tế giúp em hiểu rõ lĩnh vực ngành hệ thống điện , ứng dụng điện tử , vi xử lý công nghiệp Ngoài , với giúp đỡ cán phân xởng tự động nhà máy thuỷ điện Hoà Bình giúp em thực đợt thực tập có chất lợng Qua đợt thực tập em tìm hiểu đợc chế độ bù máy điện đồng ba pha thực thiết kế chế tạo đợc rơle số cách điện hiểu rõ nguyên lý máy đo PQ số , máy đo độ dãn nở sứ thầy Nguyễn Bình Thành thiết kế Xin chân thành cảm ơn thầy cô cán nhà máy thuỷ điện Hoà Bình bạn lớp tận tình giúp đỡ em Sinh viên phần Chế độ bù máy phát điện đồng I-máy điện đồng Những máy điện xoay chiều có tốc độ quay roto n tốc độ quay từ trờng n1 gọi máy điện đồng Máy phát điện đồng nguồn điện lới điện quốc gia , động sơ cấp tuabin , tuabin khí tuabin nớc Công suất máy phát lớn chúng thờng làm việc song song với Khi hoà tổ máy vào lới ngời ta sử dụng điều khiển hoà đồng Sinh viên thực Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình có tổ máy sử dụng tuabin nớc , tổ máy có công suất 240MW Tổng công suất toàn nhà máy 1920MW Nhà máy giữ vai trò điều tần hệ thống lới điện quốc gia Máy phát điện đồng làm việc chế độ bù gọi máy bù đồng dùng để phát công suất phản kháng cho lới điện nhằm bù hệ số công suất ( cos ) ổn định điện áp 1) Nguyên lý làm việc máy phát điện đồng ba pha Cấu tạo máy điện đồng ba pha gồm stato mang dây quấn ba pha , roto mang dây quấn kích từ chiều Cho dòng điện kích từ vào dây quấn kích từ tạo lên từ trờng roto F0 Khi toto quay động sơ cấp từ trờng roto cắt dây quấn phần ứng stato cảm ứng sức điện động xoay chiều hình sin có trị số hiệu dụng : E0=4,44.F.W1.Kdq.F0 Khi dây quấn stato nối với tải dây quấn có dòng điện ba pha Dòng điện ba pha tạo nên từ trờng quay với tốc độ n1=60.f/p tốc độ roto 2) Phản ứng phần ứng Suất điện động E0 cảm ứng chậm pha so với từ thông F0 góc 900 Dây quấn stato nối với tải tạo dòng điện I cung cấp cho tải Dòng điện I tạo từ trờng quay phần ứng F, quay đồng với từ thông roto F0 Với tải trở góc lệch pha y=0 , E0 I pha Từ thông phần ứmg F pha với I , có hớng ngang trục , làm méo từ trờng cực từ gọi phản ứng phần ứng ngang trục Với tải cảm góc lệch pha y=900 , từ thông phần ứng F ngợc chiều với F0 , gọi phản ứng phần ứng dọc trục khử từ , có tác dụng làm giảm từ trờng tổng Sinh viên thực Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp Với tải dung góc lệch pha y=-900 dòng điện sinh từ thông phần ứng F chiều với F0 gọi phản ứng phần ứng dọc trục trợ từ , có tác dụng làmtăng từ tr ờng tổng Với tải ta phân tích dòng điện I thành thành phần : Thành phần dọc trục Id = I siny Thành phần ngang trục Iq = I siny Dòng điện I sinh từ trờng phần ứng vừa có tính chất ngang trục vừa có tính chất dọc trục trợ từ hay khử từ tuỳ thuộc vào tính chất tải ( tính chất điện cảm tính chất điện dung ) 3) Các phơng trình máy điện đồng a-Máy cực lồi =0j.d Xd j q.Xq Sinh viên thực Đại học bách khoa hà nội b-Máy cực ẩn Báo cáo thực tập tốt nghiệp =0j. Xdb c-Công suất tác dụng P=m.U.I.cosf Trong U điện áp pha I dòng điện pha m số pha d-Công suất phản kháng Q=m.U.I.sinf Q=m.U.I.sin (-) Từ giản đồ véc tơ m.U E cos m.U Q= X db 4) Điều chỉnh công suất tác dụng công suất phản kháng a-Điều chỉnh công suất tác dụng Muốn điều chỉnh công suất tác dụng ta phải điều chỉnh công suất đa vào roto Đối với máy điện đồng sử dụng tuabin nớc , việc điều chỉnh công suất đợc Sinh viên thực Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp thực cách thay đổi độ mở cánh hớng thay đổi độ nghiêng cánh tuabin b-Điều chỉnh công suất phản kháng Ta có : Q= m.U E cos m.U X db Khi giữ U , f , P không đổi : Nếu E0.cos < U Q < Nếu E0.cos = U Q = Nếu E0.cos > U Q > Khi Q< nghĩa máy không phát công suất phản kháng mà nhận công suất phản kháng để tạo từ trờng ta nói máy thiếu kích từ Khi Q> máy phát công suất phản kháng cung cấp cho tải ta nói máy kích từ Muốn thay đổi công suất phản kháng máy ta phải thay đổi E nghĩa phải điều chỉnh dòng điện kích từ roto Muốn tăng công suất phản kháng phát phải tăng kích từ Trong trờng hợp máy điện đồng làm việc thiếu kích từ dòng điện chậm pha sau điện áp Khi sử dụng ngời ta để động làm việc chế độ động tiêu thụ công suất phản kháng lới điện làm giảm hệ số công suất lới Trong công nghiệp ngời ta cho động làm việc chế độ kích từ dòng điện I vợt trớc pha điện áp U , động vừa tạo đồng thời phát công suất phản kháng chế độ bù máy điện đồng có tác dụng nâng cao công suất phản kháng cho lới điện II- thực việc vận hành chế độ bù máy phát điện đồng nhà máy điện thuỷ điện hoà bình Sinh viên thực Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp Máy phát muốn làm việc chế độ bù phải đợc hoà với lới Ngời ta tăng kích từ máy để làm việc chế độ kích từ máy phát công suất phản kháng Trong chế độ bù rôto quay với tốc độ đồng với tần số điện lới Để máy không tiêu tốn công suất phản kháng lới ta phải dùng khí nén nớc buồng tuabin để làm giảm sức cản nớc lên cánh tuabin Mức nớc buồng tuabin đợc đo theo nguyên lý chênh áp Chế độ bù máy gọi không thành công đợc kết thúc công suất chế độ bù lớn 5MW PHầN II: THIếT Kế RƠLE số CáCH ĐIệN I-Tổng quan phát triển Rơle số Sinh viên thực Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp Trớc năm 70 thiết bị đo lờng bảo vệ rơle điện từ chúng bảo vệ thiết bị điện khỏi cố nhung mang nhiều nhợc điểm : +Thời gian tác động chậm +Kém xác +Khó thực phép toán phức tạp +Với nhiệm vụ nhỏ yêu cầu thiết bị bảo vệ cồng kềnh , chi phí lớn Sau năm 70 điện tử phát triển mạnh ứng dụng cho thiết bị rơle bảo vệ đạt đợc bớc tiến mạnh Từ đợc chia làm giai đoạn : +Những năm 70-năm 90 : Rơle điện tử - Nâng cao độ xác độ tác động - Thực tốt số phép xử lý : Cộng , trừ , nhân , chia , đạo hàm , tích phân , đếm , trễ , +Từ sau năm 90 :Vi xử lý , vi điều khiển đợc đa vào thiết bị đo bảo vệ , tạo nên bớc ngoặt phát triển thiết bị - Đo nhanh tác động nhanh xác cao tin cậy cao - Có thể thu thập liệu lu trữ chúng với dung lợng lớn - Khả biểu diễn thông tin đa dạng phong phú ( hiển thị LCD , LED , ghi vẽ đồ thị giá trị trạng thái trình ) - Có thể thực lúc nhiều chức bảo vệ cho đối tợng đợc bảo vệ ( Tính thành cao ) - Truyền tin đợc với phòng điều khiển trung tâm - Về kết cấu tích thu gon nhiều : Một rơle số thay tủ rơle cũ - Giá thành rẻ thiết bị truyền thống : Ví dụ tủ rơle truyền thống bảo vệ đờng dây phân phối với tủ giá khoảng 3500 USD Trong role số bảo vệ đờng dây phân phối giá khoảng 1500 USD , tối đa 2000 USD Nếu sản xuất nớc giá nửa đến 2/3 giá chí đa vào sản xuất hàng loạt giá 1/3 II-Nhiêm vụ role số cách điện cho nhà máy phân đạm Hà Bắc Rơle có nhiệm vụ theo dõi điện trở cách điện stato vỏ máy môtơ bơm ngâm chìm bể amoniac Môtơ thuộc loại không đồng ba pha có trung tính không nối đất Sẽ nguy hiểm xảy chạm điện với vỏ bị mát nhiệm vụ th : +Canh đo điện trở cách điện môtơ chu kỳ đo giây lần Nếu Rcd>600K ngày ghi lại lần Nếu Rcd thuộc khoảng 500-600K ghi lại lần ( ghi giá trị nhỏ ) Nếu R cd[...]... 18 17 16 15 4011 B NAND 2817A 4 7) Hiển thị trên LED Tit Siz Sinh viên thực hiện 2 B 13 3 4 Da Fil 5 Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp Để thuận tiện cho việc quan sát Rcd từ khoảng cách xa giá trị Rcd đợc đa ra hiển thị trên màn hình LED 3 1 digit 2 JP? +5V 1 2 3 4 15 OE 3 CLK 2 D dp g f e d c b a QS QS R? 4094 11 12 13 14 7 6 5 4 9 10 11 12 13 14 7 6 5 4 9 10 8 x 560 om STR 1 15... 9 10 8 x 560 om +5V STR 1 15 OE 1 3 CLK R? 4094 dp g f e d c b a QS QS HEADER 4 D DATA 4 3 2 1 STR CLK 2 +5v 8 x 560 om 8 x 560 om +5V P2.4 CLK A564 10K HEADER 4 P2.5 DATA 10K A564 8) Truyền thông với máy tính trung tâm qua RS232 &RS485 Sinh viên thực hiện 14 Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp +5V 10u DB9 1 6 2 7 3 8 4 9 5 10u 1 3 4 5 13 14 C1+ Vcc C1- GND C2+ C2- RO1 TI1 RI1 V+ TO1