TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN 2

TRƯỜNG ÐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ÐIỆN - ÐIỆN TỬ BỘ MƠN KỸ THUẬT ĐIỆN # " ® TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN Tp.Hồ Chí Minh, tháng - 2010 TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ************** NỘI QUY PHỊNG THÍ NGHIỆM ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐIỀU I TRƯỚC KHI ĐẾN PHỊNG THÍ NGHIỆM SINH VIÊN PHẢI: Nắm vững quy định an tồn phịng thí nghiệm Nắm vững lý thuyết đọc kỹ tài liệu hướng dẫn thực nghiệm Làm chuẩn bị trước buổi thí nghiệm Sinh viên khơng làm chuẩn bị theo yêu cầu không vào làm thí nghiệm xem vắng buổi thí nghiệm Đến phịng thí nghiệm quy định giữ trật tự chung Trễ 15 phút không vào thí nghiệm xem vắng buổi thí nghiệm Mang theo thẻ sinh viên gắn bảng tên áo Tắt điện thoại di dộng trước vào phịng thí nghiệm ĐIỀU II VÀO PHỊNG THÍ NGHIỆM SINH VIÊN PHẢI: Cất cặp, túi xách vào nơi quy định, không mang đồ dùng cá nhân vào phịng thí nghiệm Khơng mang thức ăn, đồ uống vào phịng thí nghiệm Ngồi chỗ quy định nhóm mình, khơng lại lộn xộn Không hút thuốc lá, không khạc nhổ vứt rác bừa bãi Khơng thảo luận lớn tiếng nhóm Khơng tự ý di chuyển thiết bị thí nghiệm ĐIỀU III KHI TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM SINH VIÊN PHẢI: Nghiêm túc tuân theo hướng dẫn cán phụ trách Ký nhận thiết bị, dụng cụ tài liệu kèm theo để làm thí nghiệm Đọc kỹ nội dung, yêu cầu thí nghiệm trước thao tác Khi máy có cố phải báo cho cán phụ trách, không tự tiện sửa chữa Thận trọng, chu đáo thao tác, có ý thức trách nhiệm giữ gìn tốt thiết bị Sinh viên làm hư hỏng máy móc, dụng cụ thí nghiệm phải bồi thường cho Nhà trường bị trừ điểm thí nghiệm Sau hồn thành thí nghiệm phải tắt máy, cắt điện lau bàn máy, xếp thiết bị trở vị trí ban đầu bàn giao cho cán phụ trách ĐIỀU IV Mỗi sinh viên phải làm báo cáo thí nghiệm số liệu thu thập nộp cho cán hướng dẫn hạn định, chưa nộp báo cáo trước khơng làm Sinh viên vắng 01 buổi thí nghiệm vắng không xin phép bị cấm thi Sinh viên chưa hồn thành mơn thí nghiệm phải học lại theo quy định phòng đào tạo Sinh viên hồn thành tồn thí nghiệm theo quy định thi để nhận điểm kết thúc môn học ĐIỀU V Các sinh viên có trách nhiệm nghiêm chỉnh chấp hành nội quy Sinh viên vi phạm, cán phụ trách thí nghiệm quyền cảnh báo, trừ điểm thi Trường hợp vi phạm lặp lại phạm lỗi nghiệm trọng, sinh viên bị đình làm thí nghiệm bị đưa hội đồng kỷ luật nhà trường Tp.HCM, Ngày 20 tháng 09 năm 2009 KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ (Đã ký) PGS TS PHẠM HỒNG LIÊN Thí Nghiệm Máy Điện Bài Bài 1: MÁY BIẾN ÁP PHA Mục đích : Sau hồn thành, sinh viên giải thích chứng minh đặc tính làm việc quan trọng máy biến áp pha, đấu cuộn dây máy biến áp thuận cực tính hay ngược cực tính , nghiên cứu hoạt động đặc tính làm việc máy biến áp pha TỶ SỐ ĐIỆN ÁP VÀ DỊNG ĐIỆN Bài 1-1 : Mục đích thí nghiệm : Sau hồn thành, sinh viên làm quen với đơn vị tính điện áp dòng điện máy biến áp pha sử dụng tỷ số vòng máy biến áp để xác định điện áp dòng điện chạy cuộn thứ cấp Tóm tắt lý thuyết : EPRI N1 = ESEC N Suy ESEC = EPRI × N N1 I PRI N = I SEC N1 Suy I SEC = I PRI × N1 N2 Đường cong bảo hịa từ MBA Thí Nghiệm Máy Điện Bài Dịng điện kích thích ( liên quan trực tiếp đến từ thông xoay chiều ) tăng tỷ lệ với điện áp cung cấp lõi sắt bắt đầu bão hòa Điều xảy điện áp cung cấp vượt giá trị định mức cuộn dây sơ cấp, dó mối quan hệ tuyến tính điện áp sơ cấp dịng điện kích thích bị phá vỡ Điện áp tăng dịng điện kích thích tăng nhiều hình Dịng điện kích thích thường nhỏ vài mA module máy biến áp pha EMS, nói chung giá trị vài phần trăm dòng điện định mức máy biến áp Tiến hành thí nghiệm : Lắp mạch máy biến áp Hình 1-1, nối E1 I1 hình vẽ sử dụng E2 để đo điện áp thứ cấp khác Hình 7-3 Đo lường máy biến áp pha Line voltage 120 220 240 ES (V) 120 220 240 Bật nguồn điều chỉnh điện áp để giá trị ES cho Hình 7-3 Đo dòng điện sơ cấp điện áp đầu cực khác máy biến áp Sau Thí Nghiệm Máy Điện Bài ghi lại kết đo được, vặn núm điều chỉnh điện áp hết bên trái sau tắt nguồn ; E1-2 = ; E3-4 = IPRI = ; E3-7 = ; E7-8 = E5-6 = ; E5-9 = ; E9-6 = E8-4 = Các điện áp thứ cấp có tương ứng với giá trị định mức ghi bảng phía trước khơng ? YES NO Các cuộn dây đầu cực 1-2 đầu cực 5-6 máy biến áp có 500 vịng Số vịng cuộn dây đầu cực 3-4 865 vịng Tính tỷ số vòng cuộn dây sơ cấp thứ cấp trường hợp N1− = N 5− ; N1− = N 3− Sử dụng giá trị đo bước so sánh với tỷ số vòng máy biến áp với tỷ số điện áp tương ứng Chúng có xấp xỉ không ? YES NO Nối I2 Hình 1-2 ý ngắn mạch cuộn thứ cấp 5-6 Bật nguồn điều chỉnh điện áp để giá trị dòng điện IS cho Hình 1-2 Hình 1-2 Xác định tỷ số dòng điện sơ cấp dòng điện thứ cấp Thí Nghiệm Máy Điện Bài Line voltage 120 220 240 IS A 0.4 0.2 0.2 Ghi lại giá trị điện áp dòng điện sơ cấp đo giá trị dòng điện ngắn mạch cuộn dây thứ cấp 5-6 ; IPRI = ; ISEC = EPRI = Điều chỉnh điện áp tằt nguồn Tính tỷ số dịng điện sơ cấp thứ cấp I PRI = I SEC Tỷ số có xấp xỉ N2/N1 khơng ? YES NO 10 Nối I2 nối ngắn mạch đầu cực thứ cấp 3-4 Bật nguồn điều chỉnh điện áp để giá trị dòng điện bước Một lần ghi lại giá trị điện áp dòng điện sơ cấp, dòng điện cuộn dây thứ cấp EPRI = ; IPRI = ; ISEC = 11 Vặn điện áp 0, tắt nguồn Tính tỷ số dòng điện sơ cấp dòng điện thứ cấp, có N2/N1 khơng ? YES NO 12 Lắp mạch máy biến áp Hình 1-3 Mạch cho thấy dịng điện kích thích bị ảnh hưởng lõi máy biến áp bão hòa Do Thí Nghiệm Máy Điện Bài dịng điện kích thích nhỏ nên điện áp tương ứng điện trở nhạy R sử dụng để chứng tỏ thay đổi dòng điện Nối đầu cực sơ cấp máy biến áp thông qua điện trở nhạy R Nối E1,E2,E3 để đo điện áp máy biến áp Hình 1-3 Ảnh hưởng lõi thép dấn dịng kích từ Line voltage 120 220 240 R Ω 100 367 400 13 Chọn file ES17-3.dai Bật nguồn điều chỉnh điện áp để giá trị E2 10% giá trị toàn dãy giá trị Tại giá trị điện áp thay đổi, ghi lại giá trị đo Data table Thí Nghiệm Máy Điện Bài 14 Chọn E1 thông số trục X E2 thông số trục Y Khảo sát đường cong điện áp sơ cấp ngược lại với dịng điện kích thích Dịng điện kích thích có tăng lên nhanh chóng sau điện áp vượt qúa định mức không ? YES NO 15 Đường cong bão hịa có minh họa bão hịa máy biến áp không ? YES NO 16 Xem lại số liệu đo để xác định tỷ số điện áp sơ cấp thứ cấp bị ảnh hưởng lõi máy biến áp bị bão hịa ? Thí Nghiệm Máy Điện Bài Bài 1-2 : CỰC TÍNH MÁY BIẾN ÁP Mục đích thí nghiệm : Khi bạn hồn thành tập này, bạn xác định sử dụng cực tính máy biến áp để kết nối cách xác cuộn dây khác cộng điện áp ( nối tiếp dấu) trừ điện áp ( nối tiếp ngược dấu) Tóm tắt lý thuyết : Hình 1-4 dấu chấm sử dụng sơ đồ vẽ máy biến áp cuộn dây chúng Hình 1-4 : Cực tính MBA Điện áp đầu dây nối tiếp nhỏ điện áp cung cấp đầu cực cuộn dây nối có cực tính giống Nếu điện áp lớn đầu cực đấu chung có cực tính trái dấu Hình 1-5 thể phương pháp xác định cực tính máy biến áp Hình 1-5 : Xác định cực tính MBA Thí Nghiệm Máy Điện Bài Trình tự thí nghiệm Đấu dây máy biến áp hình 1-6 , nối đầu cực với , nguồn vào AC mạch nối với cuộn dây 3-4 Hình 1-6 : Đấu nối tiếp đầu dây MBA Mở nguồn điều chỉnh điện áp để ES 50% ước lượng điện áp cuộn dây 3-4 Chú ý ước lượng điện áp tổng điện áp cuộn dây đầu cực 3-4 Đo ghi lại điện áp cuộn 1-2 ; 5-6 2-6 E1-2 = ; E5-6 = ; E2-6 = Các cuộn dây kết nối nối tiếp cực tính hay trái cực tính ? cực tính trái cực tính Điều chỉnh điện áp tắt nguồn tháo kết nối đầu cực 5, kết nối đầu cực với Đảo ngược kết nối đồng hồ E3 Nếu kết nối cực tính, giá trị E2-5 điện áp giống bước áp dụng cho cuộn 3-4 ? Thí Nghiệm Máy Điện Bài Chọn file ES17-5.dai Mở nguồn cài đặt lần để ES có giá trị xác 50% ước lượng điện áp cho cuộn dây 3-4 Đo ghi điện áp cuộn máy biến áp 1-2; 5-6; 2-5 ; E5-6 = ; E2-5 = E1-2 = Giá trị E2-5 có giống xác định trước bước không ? YES NO Điều chỉnh điện áp 0, tắt nguồn xóa kết nối cực tính 1và Haiđiện áp chúng đạt đầu kết hợp nối tiếp cuộn 3-4 cuộn 1-2 điện áp giống với điện áp bước cung cấp cho cuộn 3-4 ? - Khi nối với E2-3= - Khi nối với E2-4 = Nối đầu cực 1và lại với nhau, mở nguồn cài đặt ES xác 50% Chọn file ES17-6.dai Đo ghi lại giá trị điện áp cuộn dây máy biến áp 1-2; 2-3 sử dụng E2 E3 E1-2 = ; E2-3 = Tắt nguồn , tháo kết nối đầu cực 1-4, nối kết đầu cực 1và lại với Thay đổi nối kết ngõ vào E2 DAI 10 Mở nguồn cài đặt ES 50% cho cuộn 3-4 Chọn file ES17-7.dai Đo ghi lại điện áp cuộn dây 2-4 E2-4 = 11 Kết bước bước 10 so sánh với bước nào? khác 12 Những cực tính giống ? Thí Nghiệm Máy Điện Bài 1-3 : Bài MÁY BI ẾN ÁP ĐI ỀU CH ỈNH Mục đích : Sau hồn thành, sinh viên xác định việc điều khiển điện áp máy biến áp với tải khác Các số liệu dòng điện điện áp đo sử dụng để vẽ đường cong điều chỉnh điện áp theo tải Tóm tắt lý thuyết : Điện áp điều chỉnh máy biến áp (đơn vị %) xác định theo công thức sau: Điện áp điều chỉnh (%) = 100 × Trong ENL − EFL ENL ENL điện áp thứ cấp không tải EFL diện áp thứ cấp cho tải Hình 1-7 Các đầu cực máy biến áp thường P1, P2 phía sơ cấp S1,S2 phía thứ cấp Hình 1-7 :Mạch điện thay MBA Trình tự thí nghiệm : Lắp mạch máy biến áp bên Đảm bảo tất công tắc module tải trở, dung kháng cảm kháng mở, nối E1, E2 I1, I2 hình vẽ Các giá trị tải khác sử dụng để kiểm tra xem điện áp thứ cấp (phía tải) thay đổi độ lớn tải máy biến áp thay đổi 10 Thí Nghiệm Máy Điện Bài R Line voltage ES 120 120 ∞ 220 220 ∞ 240 240 ∞ Bật nguồn điều chỉnh điện áp để giá trị ES cho bảng trường hợp không tải ( tất công tắc module mở ) Sử dụng Record Data để đưa giá trị đo EPRI ,IPRI ESEC , ISEC vào Data table Điều chỉnh công tắc module tải trở kháng để giá trị điện trở cho bảng Với giá trị điện trở, ghi lại giá trị đo bước Khi tất giá trị liệu ghi lại, điều chỉnh điện áp tắt nguồn Line voltage 120 220 240 R,XL,XC 1200 4400 4800 600 2200 2400 400 1467 1600 300 1100 1200 240 880 960 Chọn E2 thông số trục Y I2 thông số trục X Hãy nhận xét đặc tuyến, điều xảy với điện áp thứ cấp tải trở kháng tăng giảm xuống ? 11 Thí Nghiệm Máy Điện Bài Sử dụng điện áp khơng tải để tính điện áp điều chỉnh ( R= ∞ ) điện áp có tải ( R= giá trị nhỏ ) 100 × ENL − EFL = 10 % ENL Thay module tải trở kháng hình module tải cảm kháng Bật nguồn điều chỉnh điện áp để giá trị ES cho hình với trường hợp không tải ( tất công tắc module mở ) Sử dụng Record Data để đưa giá trị EPRI, IPRI ESEC, ISEC vào bảng Data table Điều chỉnh công tắc module tải cảm kháng để giá trị điện kháng cho bảng với giá trị điện kháng, ghi lại giá trị đo bước 7, tất liệu ghi điều chỉnh điện áp tắt nguồn Chọn E2 thông số trục Y I2 thông số trục X Hãy nhận xét đặc tuyến, điều xảy với điện áp thứ cấp tải cảm kháng tăng giảm xuống ? 10 Thay module tải cảm kháng hình module tải dung kháng 11 Bật nguồn điều chỉnh điện áp để giá trị ES cho hình với trường hợp không tải ( tất công tắc module mở ) Sử dụng Record Data để đưa giá trị EPRI, IPRI ESEC, ISEC vào bảng Data table 12 Điều chỉnh công tắc module tải dung kháng để giá trị điện kháng cho bảng với giá trị điện kháng, ghi lại giá trị đo bước 7, tất liệu ghi điều chỉnh điện áp tắt nguồn 13 Chọn E2 thông số trục Y I2 thông số trục X Hãy nhận xét đặc tuyến, điều xảy với điện áp thứ cấp tải dung kháng tăng giảm xuống ? 14 Nhận xét có khác đặc tuyến 12 áThí Nghiệm Máy Điện Baøi Bài : Bài 2-1: MÁY BIẾN ÁP BA PHA ĐẤU DÂY MÁY BIẾN ÁP PHA Mục đích : Đấu dây máy biến áp pha theo sơ đồ ∆ - ∆ , Y-Y , ∆ -Y Y- ∆ Tóm tắt lý thuyết : Có cách nối cuộn dây máy biến áp từ máy biến áp pha : ∆ - ∆ , Y-Y, ∆ -Y Y- ∆ trình bày Hình9-2 9-3 MBA đấu ∆ - ∆ Y-Y MBA đấu ∆ -Y Y- ∆ Trình tự thí nghiệm : Kết nối máy biến áp pha theo sơ đồ ∆ - ∆ trình bày hình 2-1 Khơng đóng tam giác cuộn thứ cấp máy biến áp điện áp thực áThí Nghiệm Máy Điện Bài Hình 2-1 : MBA đấu ∆ - ∆ Mở nguồn điều chỉnh điện áp để giá trị ES cho hình 2-1 Dùng E1 để đo điện áp cuộn dây ghi lại kết Sau ghi lại kết đo được, xoay điện áp tắt nguồn Các điện áp đo chứng minh cuộn dây thứ cấp kết nối với mối quan hệ pha không ? YES NO Điện áp tam giác thứ cấp có khơng ? điều chứng minh an tồn đóng tam giác lại ? YES NO Chú ý : Giá trị E3-15 khơng xác volt có khơng cân nhỏ điện áp pha Nếu nhỏ 5V, kết nối cuộn dây kiểm tra cẩn thận áThí Nghiệm Máy Điện Bài Khi kết nối cuộn dây chứng minh xác, đóng tam giác bên thứ cấp máy biến áp Kết nối E1, E2, E3 để đo điện áp dây bên phía thứ cấp Chọn File ES19-2.dai Mở nguồn điều chỉnh điện áp để giá trị ES giống bước Chú ý máy biến áp kết nối với tỷ lệ 1:1, điện áp sơ cấp điện áp thứ cấp Giá trị định chương trình meterA tổng điện áp dây xấp xỉ phải không ? YES NO Nhận xét pha điện áp Phasor Analyzer Sự hiển thị chứng minh chúng lệch pha góc 120o phải khơng ? YES NO Tắt nguồn Nối E2 để đo điện áp dây E1-2 cuộn sơ cấp Mở nguồn điều chỉnh để giá trị ES cho bước So sánh góc pha E1-2 cuộn sơ với E3-5 cuộn thứ Màn hình Phasor analyzer trình bày điện áp pha phải không ? YES NO Tắt máy biến áp kết nối module máy biến áp pha theo sơ đồ Y-Y trình bày Hình 2-2 áThí Nghiệm Máy Điện Bài Hình 2-2 : MBA đấu Y-Y 10 Mở nguồn điều chỉnh điện áp để có ES bước Sử dụng E1 để đo điện áp cuộn dây ghi lại kết Sau ghi lại kết đo xoay điện áp tắt nguồn 11 Các giá trị đo chứng minh cuộn dây cuộn thứ cấp kết nối với quan hệ pha xác phải khơng ? YES NO 12 Điện áp dây-dây cuộn sơ cấp thứ cấp máy biến áp lớn lần so với giá trị dây-dây trung tính phải khơng ? YES NO áThí Nghiệm Máy Điện Bài 13 Kết nối E1, E2, E3 để đo điện áp pha E3-5, E8-10 E13-15 thứ cấp Mở nguồn điều chỉnh ES giá trị sử dụng bước trước 14 Giá trị định chương trình meterA tổng điện áp dây xấp xỉ phải không ? YES NO 15 Nhận xét pha điện áp Phasor Analyzer Sự hiển thị chứng minh chúng lệch pha góc 120o phải không ? YES NO 16 Tắt nguồn, kết nối E2 để đo điện áp pha E1-2 bên sơ Mở nguồn so sánh E1-2 sớ cấp với E3-5 phía thứ cấp Màn hình Phasor analyzer trình bày điện áp pha phải khơng ? YES NO áThí Nghiệm Máy Điện Bài 2-2 : Bài QUAN HỆ GIỮA ĐIỆN ÁP VÀ DỊNG ĐIỆN Mục đích : Khi bạn hồn thành tập bạn biết tỷ số điện áp dòng điện máy biến áp pha nối tam giác – – tam giác Giá trị đo lường điện áp cuộn sơ cuộn thứ chứng minh sơ đồ tạo góc lệch pha điện áp ngõ vào điện áp ngõ Tóm tắt lý thuyết : Hình bên trình bày máy biến áp pha với tỷ số vòng 1:1, kết nối theo sơ đồ tam giác – đấu vào tải pha Điện áp đầu cuộn sơ với điện áp dây đầu vào, điện áp dây nhân với MBA đấu ∆ -Y cung cấp tải pha lần điện áp