BÁO CÁO THÍ NGHIỆM HỆ THỐNG ĐIỆN

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 đượcLý 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

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 Họ Và Tên : Hồng Đình Thắng MSSV : 41203497 Tổ :2 BÀI 1: TÌM HIỂU TỔNG QT VỀ MƠ HÌNH NHÀ MÁY ĐIỆN Câu 1: Vẽ sơ đồ bảng điều khiển đứng bàn điều khiển : 1/ Sơ đồ bàn điều khiển (hình vẽ ) 2/ Sơ đồ bảng điều khiển đứng (hình vẽ ) Câu : U U U Câu : Lý sử dụng động DC để quay máy phát pha: Động DC thay đổi tốc độ dễ dàng dãi điều chỉnh rộng thơng qua điều khiển kích từ nó, làm thay đổi tốc độ máy phát, thay đổi tần số hòa đồng máy phát vào hệ thống điện Câu : Câu : Trình tự thao tác điều khiển tổ hợp máy cắt dao cách ly : U Q1 Q15 Q1,Q2:Dao cách ly Q0: Máy cắt Q15,Q25: Dao nối đất Q0 Q2 Q25  Thứ tự thao tác đóng đường dây: • Đóng dao cách ly Q1,Q2 • Đóng máy cắt Q0  Thứ tự thao tác ngắt đường dây: • Cắt máy cắt Q0 • Cắt dao cách ly Q1,Q2  Thứ tự thao tác sửa chữa máy cắt: • • • • Cắt máy cắt Q0 Cắt dao cách ly Q1,Q2 Đóng dao tiếp đất Q15,Q25 Lấy máy cắt khỏi mạch để sửa chữa BÀI : KHẢO SÁT MẠCH KHỞI ĐỘNG CƠ ĐIỆN PHA U U Động AC pha: Câu 1: Các thông số động AC pha: U = 220/380 V Iđm = 76/44 A P = 22 KW U Nđm = 1450 v/ph f = 50 Hz cos = 0,86 Câu 2: Thông số máy phát DC: Uđđmđ = 220 V Iđm = 86,5 A P = 19 KW nđmđ= 1445 vòng/phút Ikt = 1,86 A Ukt = 167 V Câu 3: Mạch động lực mạch điều khiển U Giải thích : Khi ấn nút start để khởi động động cơ: • Cuộn dây (M) có điện đóng tiếp điểm contactor (M) cung cấp điện cho động khởi động với dòng điện khởi động ban đầu nhỏ nhờ điện trở Rmml, Rmm2 mắc nối tiếp với cuộn dây quấn rotor U • Cuộn dây M có điện kích hoạt relay thời gian (RT 1) làm việc, sau khỏang thời gian t1 relay RT1 đóng tiếp điểm (RT 1) & cuộn • • dây M2 có điện đóng tiếp điểm contactor M2 lọai điện trở phụ Rmm2 khỏi mạch khỏi động Cuộn dây M2 có điện kích hoạt relay thời gian (RT 2) làm việc, sau khỏang thời gian t2 relay RT2 đóng tiếp điểm (RT2) & cụơn dây M1 có điện đóng tiếp điểm contactor M1 lọai điện trở phụ Rmm1 khỏi mạch khởi động Động họat động chế độ bình thường & nhiệm vụ dùng để kéo máy phát điện chiều Câu : Vẽ đặc tuyến moment – tốc độ động AC rotor dây quấn: U M Bài : KHẢO SÁT MẠCH KHỞI ĐỘNG CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN DC Câu Thông Uđm = Iđm = P = U nđm = Ikt Ukt = = số động chiều DC: 220 V 78 A 17,16 KW 1500 v/p 1.85 A 220 V Câu 2: Thông số máy phát AC U dm  220 / 380V I dm  23 A P  12 KW N dm  1500v / p Cos  0,8 f  0,8 Hz Câu 3: Vẽ giải thích mạch khởi động động chiều DC( mạch động lực mạch điều khiển ) U Giải thích mạch : Khi tốc độ n = 0, U = U đm muốn n tăng lên phải thỏa mãn điều kiện: • Mmm > Mcản tải • Imở < Icp Khi đóng điện trực tiếp cho động DC tương tương ngắn mạch điện trở phần ứng Rư nhỏ dòng khởi động lớn gây phát nhiệt lớn làm hư hỏng máy, nên để hạn chế dòng khởi động người ta dùng điện trở R1 R2 Khi ấn nút START để khởi động động cơ: U • Cuộn dây M có điện đóng tiếp điểm Contactor M, cung cấp điện cho động khởi động với dòng điện ban đầu nhỏ nhờ điện trở khởi động • Cuộn dây M có điện kích hoạt relay thời gian RT làm việc, sau khoảng thời gian t1 relay RT1 đóng tiếp điểm RT1 cuộn dây M2 có điện đóng tiếp điểm Contactor M loại tách điện trở phụ R2 khỏi mạch khởi động • Cuộn dây M2 có điện kích hoạt relay thời gian RT làm việc, sau khoản thời gian t2 relay RT2 đóng tiếp điểm RT cuộn dây M1 có điện đóng tiếp điểm Contactor M loại tách điện trở phụ R1 khỏi mạch khởi động Động hoạt động chế độ bình thường nhiệm vụ dùng để kéo máy phát điện đồng pha xoay chiều • MẠCH ĐIỀU KHIỂN Câu : Vẽ đặc tuyến moment- tốc độ khởi động động U M n MC t :O U : Bài : RELAY DÒNG ĐIỆN KỸ THUẬT SỐ I Đặc tuyến IDMT dốc chuẩn 1.1 k=0.1 Vị trí vặn núm Dòng pha A quan sát relay (A) Thời gian tác động t (ms) 100 125 150 175 200 1,23 1,44 1,87 2,21 2126 1312 1006 762 641 Đặc tuyến IDMT dốc chuẩn , k= 0.1 2500 2126 2000 1312 t(ms) 1500 1006 1000 762 641 500 1.2 1.4 1.6 1.8 2.2 I(A) 1.2 k = 0.3 Vị trí vặn núm Dòng pha A quan sát relay (A) Thời gian tác động t (ms) 100 125 150 175 200 1,1 1,36 1,6 1,85 2,18 4764 3212 2573 2194 1905 2.4 Đặc tuyến IDMT dốc chuẩn k=0.3 6000 4764 5000 t(ms) 4000 3212 2573 3000 2194 1905 2000 1000 1.2 1.4 1.6 1.8 2.2 2.4 I(A) 1.3 k = 0.5 Vị trí vặn núm Dòng pha A quan sát relay (A) Thời gian tác động t (ms) 100 125 150 175 1,06 1,32 1,54 1,82 8583 5543 4384 3675 200 2,0 323 Đặc tuyến IDMT dốc chuẩn k=0.5 t(ms) 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 8583 5543 4384 1.2 1.4 3675 1.6 3232 1.8 2.2 I(A) 1.4 k = 0.8 Vị trí vặn núm Dòng pha A quan sát 100 1,01 10 125 1,22 150 1,47 175 1,72 200 2,07 relay (A) Thời gian tác động t (ms) 1562 9976 7466 6336 5286 t(ms) Đặc tuyến IDMT dốc chuẩn , k= 0.8 18000 15626 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 9976 7466 1.2 6336 1.4 1.6 5286 1.8 2.2 I(A) Đặc tuyến IDMT 01 1.1 k=0.1 Vị trí vặn núm Dòng pha A quan sát relay (A) Thời gian tác động t (ms) 100 125 150 175 200 1,06 1,29 1,58 1,84 2,3 9666 7466 6013 23037 14655 25000 23037 20000 14655 15000 9666 10000 7466 6013 5000 1.2 1.4 1.6 1.8 2.2 2.4 I(A) 1.1 k=0.4 Vị trí vặn núm 100 11 125 150 175 200 Dòng pha A quan sát relay (A) 0,97 1,52 1,78 2,21 14240 55650 40767 31647 23215 Thời gian tác động t (ms) 60000 1,32 55650 50000 40767 40000 31647 30000 23215 20000 10000 1.2 1.4 1.6 1.8 2.2 2.4 I(A) 1.2 k=0.6 Vị trí vặn núm Dòng pha A quan sát relay (A) Thời gian tác động t (ms) 100 125 150 175 200 1,02 1,41 1,65 1,97 1,99 16115 72542 54527 39988 42578 1,85 180000 160000 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0.8 161154 72542 54527 1.2 1.4 1.6 42578 39988 1.8 2.2 I(A) 1.3 k=0.7 Vị trí vặn núm 100 12 125 150 175 200 Dòng pha A quan sát relay (A) Thời gian tác động t (ms) 0,97 1,21 1,29 1,39 1,68 22325 11153 88391 82791 60050 0 1,85 250000 223250 200000 t(ms) 150000 111530 88391 100000 82791 60050 50000 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 I(A)  Đặc tuyến phù hợp dạng long-time inverse Nhận xét kết thí nghiệm: Hệ số k lớn thời gian tác động Rơle lâu Đồ thị đặc tuyến không lý thuyết sai số CT Đặc tuyến IDMT dốc chuẩn có thời gian tác động nhỏ so với đặc tuyến IDMT dốc 13 BÀI : VẬN HÀNH VÀ KHẢO SÁT CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT PHA U Câu : Bảng số liệu : Chế độ Hòa đồng P Q -1 Tăng kích từ động đến P=4 (KW) Thay đổi kích từ MP đến Q=0; Q=-2; Q=2 KVAr -2.5 -2 4 Giảm Q 0, sau ngắt kích từ MP Đóng lại kích từ MP 4 -0.5 Giảm P 0, sau ngắt động kéo Trong chế độ ngắt động kéo, thay đổi kích từ MP để Q -2; 0; KVAr -2 0 2 U 20 19 19 19 19 18 18 21 21 21 21 I 35 36 36 36 36 36 3 3 Ukt Ikt 19 20 20 24 28 35 24 24 16 20 26  Nhận xét : - Từ chế độ chuyển sang chế biên độ khơng thay đổiEphát = Uht , làm thay đổi góc lệch - Giá trị dòng điện IktMF tăng QphátMF tăng, giá trị điện áp VktMF tăng theo 14 - Với giá trị đọc đồng đo, ta chấp nhận sai số đồng hồ cách đọc, kiểm nghiệm thực tế lý thuyết Câu Khi chưa hòa đồng náy phát vào hệ thống, điều chỉnh kích từ động chiều làm thay đổi tốc độ động DC, máy phát AC ; điều chỉnh kích từ máy phát điện xoay chiều làm thay đổi điện áp đầu cực máy phát: * Khi máy phát làm việc chế độ độc lập phương trình tốc độ dòng kích từ biểu diễn: - n = n0 + Iư - I = Iư + Ikt Động DC có kích từ song song nên tăng dòng kích từ I kt Iư giảm, tốc độ động tăng kéo theo tốc độ máy phát tăng theo ngược lại Phương trình điện áp đầu cực máy phát : U = E0 – I.Rư + j(Xư +X) I ; E0 = 4,44.f W Kdq 0 Mà Ikt tỷ lệ với 0 nên thay đổi dòng kích từ I kt 0 thay đổi, E0 U máy phát thay đổi theo U Khi hòa đồng máy phát vào hệ thống, điều chỉnh kích từ động chiều làm thay đổi công suất thực máy phát, điều chỉnh kích từ máy phát xoay chiều làm thay đổi công suất phản kháng hệ thống *Khi hòa đồng máy phát vào lưới điện , hệ thống có cơng suất vơ lớn Lúc đó:  fL = const (hằng số) ; UL = const (hằng số) Khi thay đổi kích từ động DC tức thay đổi Moment điện từ Mđt , làm thay đổi khả kéo tải máy phát, thay đổi cơng suất P Khi thay đổi kích từ máy phát – I kt thay đổi làm cho đường họach định trước cố định máy phát thay đổi U Q U.E cos 0 UL2 Xd Xd Nên Q máy phát thay đổi theo Câu Các phương pháp kích từ máy phát điện: U 15 a/- Dùng máy phát điện 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, dùng hệ thống chổi than góp dễ hư hỏng thiết bị chỉnh lưu Để khắc phục nhược điểm này, người ta dùng lọai thiết bị đặc biệt- hệ thống kích từ quay Hệ thống kích từ nằm trục với máy phát quay tốc độ với máy phát Câu Máy phát có làm việc lâu dài chế độ kích từ khơng Tại sao: Máy phát làm việc với chế độ hòa đồng khơng phép làm việc chế độ kích từ Nếu thời điểm kích từ, tải ngồi lớn đồng bộ, máy phát nhận cơng suất phản kháng hệ thống về, dòng cơng suất phản kháng làm từ hóa rotor gây phát nóng máy phát dẫn đến ổn định hệ thống Khi máy phát đồng tốc độ thay đổi người ta gắn thêm điều chỉnh tốc độ U Câu Các điều kiện hòa đồng máy phát vào hệ thống Có điều kiện để hòa đồng : U - Biên độ điện áp máy phát điện áp lưới điện phải - Tần số máy phát phải tần số lưới điện - Máy phát lưới điện có thứ tự pha - Pha máy phát pha lưới điện phải trùng pha Điều kiện quan trọng pha điện áp máy phát phải trùng pha với điện áp hệ thóng, góc lệch pha 180 nối tương đương với mạch máy phát với điện áp U F - U = 2UF; dòng điện xung đóng cầu dao lớn gấp lần dòng điện ngắn mạch thơng thường, lực moment điện từ lớn gấp lần làm phá hỏng dây quấn, kết cấu thép, lõi thép, trục… máy phát điện 16 ... từ máy phát điện: U 15 a/- Dùng máy phát điện 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... vào hệ thống Có điều kiện để hòa đồng : U - Biên độ điện áp máy phát điện áp lưới điện phải - Tần số máy phát phải tần số lưới điện - Máy phát lưới điện có thứ tự pha - Pha máy phát pha lưới điện. .. kích từ cho máy phát, dùng hệ thống chổi than góp dễ hư hỏng thiết bị chỉnh lưu Để khắc phục nhược điểm này, người ta dùng lọai thiết bị đặc biệt- hệ thống kích từ quay Hệ thống kích từ nằm trục