- Bước 3: Thực hiện thiết kế giao diện HMI tương ứng với mạch điều khiển chương trình PLC được viết ở phần mềm GxWorks2 (đối với các dòng PLC
như FX2N, FX3U…) hoặc phần mềm GxWorks3 (đối với các dòng PLC như FX5U, R – CPU, NC - CPU…).
- Bước 4: Chạy mô phỏng. Để chạy mô phỏng HMI, ta cần chạy mơ phỏng chương trình PLC trên GxWorks trước. Tại phần mềm GxWorks2, click vào option Debug, chọn Start/Stop Simulation. Sau khi phần mềm thực hiện lệnh xong thì nhấn Close. Sau đó quay lại phần mềm GT Designer 3, chọn Simulator:Set, một hộp thoại option mở ra.
77
Click chọn Simulator:Active hoặc nhấn tổ hợp phím Ctrl + F10 để thực hiện chạy mơ phỏng HMI trên laptop/PC.
b) HMI mô phỏng hệ thống tải 3 động cơ chạy luân phiên:
Dưới đây là giao diện HMI điều khiển hệ thống tải 3 động cơ chạy luân phiên.
Hình 5.8 Giao diện điều khiển trên HMI mô phỏng tải.
5.2.7 Mơ phỏng hoạt động đóng tụ bù trên phần mềm Automation Sutdio 7
Như đã trình bày ở mục 5.1.3, tụ bù cũng được xếp vào danh sách các tải lớn, vì vậy để điều khiển các trạng thái đóng/ngắt tụ, ta cũng thực hiện điều khiển đóng/ngắt qua các contator, relay trung gian. Mơ hình sử dụng bộ điều khiển bù công suất SK QR – X4, bản chất bộ điều khiển này cũng tương tự như một PLC, sử dụng các relay trung gian để thực hiện điều khiển, vì vậy để mơ phỏng hoạt động đóng/ngắt tụ, ta cũng thực hiện mô phỏng thông qua việc điều khiển trên PLC.
Tương tự với phần trước, ta cũng tạo các project tương ứng trên phần mềm Automation Studio 7.
78
79
Thuật tốn của mơ hình mơ phỏng trạng thái đóng/ngắt tụ như sau:
Cứ mỗi lần ta thực hiện nhấn nút ON, hệ thống sẽ thực hiện đóng 1 cấp tụ bù. Để ngắt tụ bù ra khỏi lưới điện, ta nhấn nút OFF.
80
CHƯƠNG 6. ĐÁNH GIÁ, KẾT LUẬN 6.1 NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC 6.1 NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
- Nghiên cứu, tổng hợp tình hình các đề tài, cơng trình nghiên cứu đã và đang có trong lĩnh vực bù cơng suất phản kháng – nâng cao hệ số công suất cosφ. - Xác định được yêu cầu hệ thống.
- Xây dựng được sơ đồ toàn hệ thống.
- Thực hiện tìm hiểu về PLC, đã chuyển đổi thành công mạch điều khiển hệ thống mô phỏng tải từ dạng điều khiển cứng sang dạng điều khiển bằng PLC. - Tính tốn, thiết kế và tính chọn các phần tử, thiết bị của hệ thống theo đặc tính của tải, chế độ hoạt động của tải và theo các tiêu chuẩn hiện hành (ví dụ: tiêu chuẩn TCVN…).
6.2 NHỮNG MẶT HẠN CHẾ
Vì mơ hình của hệ thống sử dụng điện lưới 3 pha 220/380V nên việc thực hiện mơ hình vật lý có khơng ít khó khăn, cũng như trong điều kiện kinh tế – xã hội đang trong tình trạng khó khăn do diễn biến phức tạp của dịch COVID – 19 nên nhóm khơng có điều kiện thực hiện thi cơng mơ hình vật lý.
Những cơng cụ, phần mềm có thể mơ phỏng lại q trình hoạt động của tủ bù cơng suất cũng khá hạn chế nên nhóm chỉ thực hiện giả lập các trạng thái hoạt động cơ bản nhất của mơ hình, qua đó thể hiện được phần nào chức năng của hệ thống trong việc nâng cao hệ số công suất cosφ.
Những số liệu trong bài báo cáo, phần lớn đều được tổng hợp thông qua tính tốn bằng cơng thức, bảng tra, catalogue các hãng thiết bị, máy móc có liên quan nên sẽ có độ tin cậy và chính xác khơng cao bằng mơ hình vật lý thực tế, đóng điện rồi ghi chép số liệu khảo sát.
Để có số liệu chính xác, cần thơng qua việc thực hiện khảo sát các kết quả của từng trường hợp, sau đó hiệu chỉnh trên các thiết bị cụ thể mới có được.
Đề tài chỉ thực hiện nghiên cứu trên cơ sở các kiến thức tích luỹ được, khơng thể tránh khỏi sai sót về mặt nội dung, cũng như yếu tố kỹ thuật và chỉ phục vụ cho việc thực hiện như làm đồ án, nghiên cứu, thí nghiệm, thực hành.
81
6.3 HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Từ những mặt hạn chế của đề tài, để đề tài có thể phát triển, mơ hình hoạt động tốt hơn và có thể ứng dụng vào thực tế thì cần xây dựng, chế tạo để đạt các tiêu chuẩn cao hơn, các thiết bị cũng phải được tính tốn kỹ lưỡng hơn hơn dựa vào điều kiện phụ tải thực tế thông qua khảo sát, các số liệu tính tốn thực tế của nhà máy, xí nghiệp…
Mơ hình có thể được phát triển theo hướng mơ hình nhỏ, với các module dễ lắp ghép, tháo rời như module nguồn, module đo lường, module tải, module tụ bù… để phục vụ cho các phịng thí nghiệm, thực hành. Thực hiện tính tốn, nâng cao hệ số cơng suất cosφ trong trường học phù hợp với yêu cầu của mơn học nhằm trang bị những kiến thức có ích cũng như tầm quan trọng của việc nâng cao hệ số công suất cosφ cho nhà máy, doanh nghiệp trong chế tạo, sản xuất công nghiệp…
6.4 LỜI KẾT
Trên đây là bài báo cáo đồ án tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế và thi cơng mơ
hình hệ thống nâng cao hệ số cơng suất Cosφ” của nhóm chúng em. Đề tài là những thành quả của khoảng thời gian chúng em tìm tịi, nghiên cứu, ứng dụng những kiến thức lý thuyết đã được trang bị trên giảng đường cũng như kỹ năng thực hành thực tế trong thời gian thực tập tại doanh nghiệp và tiến hành tính tốn, thiết kế sản phẩm.
Dù đã cố gắng nỗ lực, song đề tài khơng tránh khỏi những thiếu sót về kiến thức cũng như kỹ thuật, rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của q Thầy/Cơ để chúng em có thể hồn hiện đề tài hơn.
Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn quý Thầy/Cô trường Đại học Công Nghệ TP.HCM - Viện Kỹ thuật Hutech nói chung và Thầy Hồng Nguyên Phước – GVHD đồ án tốt nghiệp nói riêng đã chia sẻ những khó khăn, giải đáp những thắc mắc về mặt nội dung cũng như kỹ thuật và tạo điều kiện tốt nhất để chúng em có thể hồn thành được đồ án tốt nghiệp này. Thay mặt nhóm thực hiện, em Trương Văn Huy – Nhóm trưởng xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành nhất đến tồn thể q Thầy/Cơ.
82
PHỤ LỤC 1
QUY ĐỊNH VỀ MUA CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
1. ĐỐI TƯỢNG PHẢI MUA CÔNG SUẤT PHẢN KHÁNG
Bên mua điện có trạm biến áp riêng hoặc khơng có trạm biến áp riêng, nhưng có cơng suất sử dụng cực đại đăng ký tại hợp đồng mua bán điện từ 40 kW trở lên và có hệ số cơng suất cosφ < 0,9 phải mua công suất phản kháng (CSPK).
Trường hợp bên mua điện có cơng suất sử dụng cực đại đăng ký tại hợp đồng mua bán điện dưới 40 kW nhưng có cơng suất sử dụng điện thực tế cực đại từ 40 kW trở lên trong 3 chu kỳ ghi chỉ số cơng tơ liên tiếp thì bên mua điện thuộc đối tượng phải mua công suất phản kháng kể từ chu kỳ ghi chỉ số kế tiếp của 3 chu kỳ ghi chỉ số trên. Bên mua điện có trách nhiệm thỏa thuận lại hợp đồng mua bán điện với bên bán điện để thực hiện theo quy định tại khoản 3 Điều 15 Nghị định số 137/2013/NĐ-CP.
Trường hợp bên bán điện không đảm bảo chất lượng điện theo quy định tại Nghị định số 137/2013/NĐ-CP ngày 21 tháng 10 năm 2013 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật Điện lực và Luật sửa đổi, bổ sung một số điều của Luật Điện lực thì bên mua điện khơng phải mua cơng suất phản kháng khi hệ số công suất cosφ < 0,9.
2. CÁCH TÍNH TIỀN CƠNG SUẤT PHẢN KHÁNG
𝑇𝑞 = 𝑇𝑎 × 𝑘%
Trong đó:
- Tq: Tiền mua cơng suất phản kháng (chưa có thuế giá trị gia tăng);
- Ta: Tiền mua điện năng tác dụng (chưa có thuế giá trị gia tăng);
- k: Hệ số bù đắp chi phí do bên mua điện sử dụng quá lượng CSPK quy định (%).
83
Bảng phụ lục 1.1: Hệ số phạt (k%) theo hệ số công suất cosφ
Hệ số công suất
Cosφ k (%) Hệ số công suất Cosφ k (%)
Từ 0,9 trở lên 0 0,74 21,62 0,89 1,12 0,73 23,29 0,88 2,27 0,72 25 0,87 3,45 0,71 26,76 0,86 4,65 0,7 28,57 0,85 5,88 0,69 30,43 0,84 7,14 0,68 32,35 0,83 8,43 0,67 34,33 0,82 9,76 0,66 36,36 0,81 11,11 0,65 38,46 0,8 12,5 0,64 40,63 0,79 13,92 0,63 42,86 0,78 15,38 0,62 45,16 0,77 16,88 0,61 47,54 0,76 18,42 0,6 50 0,75 20 Dưới 0,6 52,54 (Theo: https://www.evn.com.vn)
84
PHỤ LỤC 2
BẢNG TRA DUNG LƯỢNG CẦN BÙ THEO HỆ SỐ k
Cosφ2 Cosφ1 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 1,00 0,50 1,19 1,22 1,25 1,28 1,31 1,34 1,37 1,40 1,44 1,48 1,53 1,59 1,73 0,51 1,15 1,17 1,20 1,23 1,26 1,29 1,32 1,36 1,39 1,44 1,48 1,54 1,69 0,52 1,10 1,13 1,16 1,19 1,22 1,26 1,28 1,31 1,35 1,39 1,44 1,50 1,64 0,53 1,06 1,09 1,12 1,14 1,17 1,20 1,24 1,27 1,31 1,35 1,40 1,46 1,60 0,54 1,02 1,05 1,07 1,10 1,13 1,16 1,20 1,23 1,27 1,31 1,36 1,42 1,56 0,55 0,98 1,01 1,03 1,06 1,09 1,12 1,16 1,19 1,23 1,27 1,32 1,38 1,52 0,56 0,94 0,97 1,00 1,02 1,05 1,08 1,12 1,15 1,19 1,23 1,28 1,34 1,48 0,57 0,90 0,93 0,96 0,99 1,02 1,05 1,08 1,11 1,15 1,19 1,24 1,30 1,44 0,58 0,86 0,89 0,92 0,95 0,98 1,01 1,04 1,08 1,11 1,15 1,20 1,26 1,40 0,59 0,83 0,86 0,88 0,91 0,94 0,97 1,01 1,04 1,08 1,12 1,17 1,23 1,37 0,60 0,79 0,82 0,85 0,88 0,91 0,94 0,97 1,00 1,04 1,08 1,13 1,19 1,33 0,61 0,76 0,79 0,81 0,84 0,87 0,90 0,94 0,97 1,01 1,05 1,10 1,16 1,30 0,62 0,73 0,75 0,78 0,81 0,84 0,87 0,90 0,94 0,97 1,01 1,06 1,12 1,27 0,63 0,69 0,72 0,75 0,78 0,81 0,84 0,87 0,90 0,94 0,98 1,03 1,09 1,23 0,64 0,66 0,69 0,72 0,74 0,77 0,81 0,84 0,87 0,91 0,95 1,00 1,06 1,20 0,65 0,63 0,66 0,68 0,71 0,74 0,77 0,81 0,84 0,88 0,92 0,97 1,03 1,17 0,66 0,60 0,63 0,65 0,68 0,71 0,74 0,78 0,81 0,85 0,89 0,94 1,00 1,14 0,67 0,57 0,60 0,62 0,65 0,68 0,71 0,75 0,78 0,82 0,86 0,90 0,97 1,11 0,68 0,54 0,57 0,59 0,62 0,65 0,68 0,72 0,75 0,79 0,83 0,88 0,94 1,08 0,69 0,51 0,54 0,56 0,59 0,62 0,65 0,69 0,72 0,76 0,80 0,85 0,91 1,05 0,70 0,48 0,51 0,54 0,56 0,59 0,62 0,66 0,69 0,73 0,77 0,82 0,88 1,02 0,71 0,45 0,48 0,51 0,54 0,57 0,60 0,63 0,66 0,70 0,74 0,79 0,85 0,99 0,72 0,42 0,45 0,48 0,51 0,54 0,57 0,60 0,64 0,67 0,71 0,76 0,82 0,96 0,73 0,40 0,42 0,45 0,48 0,51 0,54 0,57 0,61 0,64 0,69 0,73 0,79 0,94 0,74 0,37 4,40 0,42 0,45 0,48 0,51 0,55 0,58 0,62 0,66 0,71 0,77 0,91 0,75 0,34 0,37 0,40 0,43 0,46 0,49 0,52 0,55 0,59 0,63 0,68 0,74 0,88 0,76 0,32 0,34 0,37 0,40 0,43 0,46 0,49 0,53 0,56 0,60 0,65 0,71 0,86 0,77 0,29 0,32 0,34 0,37 0,40 0,43 0,47 0,50 0,54 0,58 0,63 0,69 0,83 0,78 0,26 0,29 0,32 0,35 0,38 0,41 0,44 0,47 0,51 0,55 0,60 0,66 0,80 0,79 0,24 0,26 0,29 0,32 0,35 0,38 0,41 0,45 0,48 0,53 0,57 0,63 0,78 0,80 0,21 0,24 0,27 0,29 0,32 0,35 0,39 0,42 0,46 0,50 0,55 0,61 0,75 0,81 0,18 0,21 0,24 0,27 0,30 0,33 0,36 0,40 0,43 0,47 0,52 0,58 0,72
85 Cosφ2 Cosφ1 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 1,00 0,82 0,16 0,19 0,21 0,24 0,27 0,30 0,34 0,37 0,41 0,45 0,49 0,56 0,70 0,83 0,13 0,16 0,19 0,22 0,25 0,28 0,31 0,34 0,38 0,42 0,47 0,53 0,67 0,84 0,11 0,13 0,16 0,19 0,22 0,25 0,28 0,32 0,35 0,40 44,00 0,50 0,65 0,85 0,08 0,11 0,14 0,16 0,19 0,22 0,26 0,29 0,33 0,37 0,42 0,48 62,00 0,86 0,05 0,08 0,11 0,14 0,17 0,20 0,23 0,26 0,30 0,34 0,39 0,45 0,59 0,87 0,03 0,05 0,08 0,11 0,14 0,17 0,20 0,24 0,28 0,32 0,36 0,42 0,57 0,88 0,00 0,03 0,06 0,08 0,11 0,14 0,18 0,21 0,25 0,29 0,34 0,40 0,54
86
PHỤ LỤC 3
96
97
102
104
105
106
107
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. ThS. Lê Đình Lương – TS. Đoàn Thị Bằng – TS. Nguyễn Hùng, Giáo trình Máy điện 1 & 2, Hutech.
[2]. TS. Lê Quang Đức, Giáo trình bài giảng Truyền động điện, Hutech. [3]. TS. Ngơ Hồng Quang, Giáo trình cung cấp điện, NXB Giáo Dục, 2007. [4]. Phan Thị Thanh Bình – Phan Thị Thu Vân – Dương Lan Hương –
Nguyễn Thị Hồng Liên, Giáo trình hướng dẫn đồ án mơn học thiết kế cung
cấp điện, NXB Đại học Quốc Gia TP.HCM, 2018.
[5]. ThS. Nguyễn Anh Vũ, Thiết kế mơ hình điều khiển bù cơng suất phản kháng làm thiết bị thực hành và nghiên cứu cho môn học Cung cấp điện và Hệ thống điện, Khoa Điện – Điện tử, 2015.
[6]. TS. Lê Ngọc Bích, Giáo trình SCADA, Hutech, 2016.
[7]. Mitsubishi Electric Coporation, Mitsubishi Programmable Controllers
Melsec – F, 2015.
[8]. https://www.ebookbkmt.com, truy cập vào ngày 09/08/2021.
[9]. http://hocthatlamthat.edu.vn/dieu-khien-2-bom-nuoc-khoi-dong-truc- tiep-chay-luan-phien-nhau/, truy cập vào ngày 21/08/2021.
[10]. https://plctech.com.vn/bai-tap-ung-dung-plc-mitsubishi/, truy cập vào ngày 26/08/2021.
[11]. https://plctech.com.vn/cach-tinh-dung-luong-tu-bu/, truy cập vào ngày 14/08/2021.