1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Bài giảng Thí nghiệm hệ thống điện 2

52 8 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thí Nghiệm Hệ Thống Điện 2
Trường học Trường Đại Học Thủy Lợi
Chuyên ngành Kỹ Thuật Điện, Điện Tử
Thể loại Báo Cáo
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 52
Dung lượng 7,39 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

Sau đồng bộ hóa mạng điện chính, hệ số công suất của máy điện đồng bộ có thể được điều chỉnh bằng điện áp kích từ trong khi điện áp máy phát điện được cung cấp song song với điện áp lưới

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN, ĐIỆN TỬ

Thời gian thí nghiệm: từ xx/xx/xxxx đến xx/xx/xxxx

Hà Nội 2023

Trang 2

BÀI 01: HÒA ĐỒNG BỘ LƯỚI ĐIỆN

1.1 MỤC TIÊU

- Ổn tập và củng cố lại lý thuyết cơ sở về nguyên lý và các điều kiện để hòa đồng bộ máy phát điện ba pha vào lưới điện

- Vận dụng lý thuyết để thí nghiệm hòa đồng bộ lưới điện bằng phương pháp thủ công (mạch đồng bộ đèn tối, sáng, ba đèn) và hòa đồng bộ tự động bằng rơle đa chức năng C3301-5W

1.2 NỘI DUNG CHUẨN BỊ

1.2.1 Lý thuyết

- Hãy nêu khái niệm hòa đồng bộ là gì ? Chức năng của hòa đồng bộ ?

- Hãy chỉ rõ các điều kiện hòa đồng bộ máy phát điện vào lưới điện ?

- Hãy liệt kê các phương pháp hòa đồng bộ máy phát điện hiện nay ?

- Hãy tìm hiểu chức năng chính của Rơ le đa chức năng C3301-5W của Lucas Nülle?

Trang 3

1.2.2 Thiết bị thí nghiệm

Hình ảnh thực tế Tên thiết bị Mã thiết bị Số lượng

Bàn thử máy Servo cho máy 1 kW CO3636-6W 1

Máy điện đồng bộ ba pha

rô to lõi trơn, 1 kW SE2662-5Q 1

HMI máy phát điện CO3301-5L 1

Nguồn điện đa năng cho dòng điện một chiều và xoay chiều CO3212-5U 1

Bộ điều khiển điện áp kích từ có chức năng khử kích từ CO3301-5G 1

Trang 4

Công tắc bảo vệ động cơ,

3 cực CO3212-1P 1

Rơ le đa chức năng CO3301-5W 1

1.2.3 Các thiết lập ban đầu

- Phanh: bật chế độ "Synchronisation"

- Tốc độ: tốc độ đồng bộ của máy phát (máy điện đồng bộ, 50 Hz: 1500 rpm; 60 Hz:

1800 rpm)

- Hướng quay của máy phát đồng bộ:

 Nguồn điện quy định chiều quay kim đồng hồ ⇒ hướng quay dương

 Nguồn điện quy định chiều quay ngược kim đồng hồ ⇒ hướng quay âm

- Bộ điều khiển điều áp kích từ CO3301-5G: thiết lập điện áp đầu ra xấp xỉ bằng 45 V

 Nguồn điện chính của bạn có điện áp pha - pha khác 400V, giá trị điện áp kích từ cần được điều chỉnh lại tương ứng

 Thông tin thêm: Trước tiên để đồng bộ hóa mạng điện chính của máy điện đồng

bộ, biên độ của điện áp máy phát được điều chỉnh bằng điện áp kích từ Sau đồng

bộ hóa mạng điện chính, hệ số công suất của máy điện đồng bộ có thể được điều chỉnh bằng điện áp kích từ trong khi điện áp máy phát điện được cung cấp song song với điện áp lưới

1.3 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

1.3.1 Hòa đồng bộ lưới điện thủ công

a) Hòa lưới bằng phương pháp đồng bộ đèn tối:

- Sơ đồ đấu nối:

Trang 5

 Điều chỉnh dòng điện máy kích thích với sự trợ giúp của bộ điều khiển máy kích

thích (CO3301-5G) sao cho điện áp máy phát tương ứng với điện áp dây trên

lưới

 Cẩn thận điều chỉnh tốc độ trên bộ điều khiển của phanh servo cho đến khi tất cả

các đèn sợi đốt tắt, tức là tối

 Vào thời điểm thích hợp, khi tất cả các đèn đồng thời tắt, hãy bật công tắc nguồn

của bộ hòa đồng để nối máy phát điện với lưới điện Như vậy quá trình đồng bộ

đã hoàn tất

b) Hòa lưới bằng phương pháp đồng bộ đèn sáng:

- Sơ đồ đấu nối:

Trang 6

 Điều chỉnh dòng điện máy kích thích với sự trợ giúp của bộ điều khiển máy kích

thích (CO3301-5G) sao cho điện áp máy phát tương ứng với điện áp dây trên

lưới

 Cẩn thận điều chỉnh tốc độ trên bộ điều khiển của phanh servo cho đến khi tất cả

các đèn sợi đốt sáng đồng thời

 Vào thời điểm thích hợp, khi tất cả các đèn đồng thời sáng nhất, hãy bật công tắc

nguồn của bộ hòa đồng để nối máy phát điện với lưới điện Như vậy quá trình

đồng bộ đã hoàn tất

c) Hòa lưới bằng phương pháp đồng bộ ba đèn:

- Sơ đồ đấu nối:

Trang 7

 Điều chỉnh dòng điện máy kích thích với sự trợ giúp của bộ điều khiển máy kích

thích (CO3301-5G) sao cho điện áp máy phát tương ứng với điện áp dây trên

lưới

 Cẩn thận điều chỉnh tốc độ trên bộ điều khiển của phanh servo cho đến khi đèn

trung tâm của bộ đồng bộ tối đi và hai đèn bên ngoài khác sáng lên

 Ngay sau khi điều này xảy ra, hãy bật công tắc nguồn của bộ hòa đồng để nối

máy phát điện với lưới điện Như vậy quá trình đồng bộ đã hoàn tất

d) Quan sát kết quả thí nghiệm trên, hãy:

- Phát biểu nào dưới đây về mạch hòa đồng bộ bóng đèn sáng, tối và ba đèn là đúng ?

 Mạch đồng bộ bóng tối, tất cả các bóng được kết nối giữa các dây dẫn pha khác

nhau

 Trong mạch đồng bộ hóa bóng sáng, các bóng đấu chéo giữa các dây dẫn Đèn

đầu tiên được đặt giữa L1 (điện lưới) và L2 (máy phát), đèn thứ hai là giữa

Trang 8

L2(điện lưới) và L3 (máy phát) và đèn thứ 3 được đặt giữa L3(điện lưới) và L1 (máy phát)

 Đối với sự đồng bộ ba đèn, các đèn được kết nối kết hợp, hai đèn kết nối tới dây dẫn pha một và một đèn giữa hai pha còn lại Vì lý do này luôn luôn có một đèn sáng lên trong khi hai đèn là tắt

 Trong mạch đồng bồ hóa bóng đèn tối, các đèn được kết nối với nhau giữa các dây dẫn pha tương ứng Bóng đèn thứ nhất được đặt giữa L1(điện lưới) và L1(máy phát), bóng thứ hai được đặt giữa L2(điện lưới) và L2 (máy phát) và bóng đèn thứ ba là ở giữa L3(điện lưới) và L3 (máy phát)

 Trong mạch đồng bộ hóa bóng đèn sáng, các bóng đèn được kết nối tới cùng một pha cuộn dây

 Trong mạch đồng bộ hóa ba bóng đèn, bóng thứ nhất được đặt giữa L1(điện lưới)

và L3(máy phát), bóng thứ hai ở giữa L2(điện lưới) và L2(máy phát) và bóng thứ

ba ở giữa L3(điện lưới) và L1(máy phát)

- Điều gì xảy ra nếu máy phát điện được kết nối với nguồn điện lưới không đồng bộ ?

 Do thực tế có công tắc bảo vệ động cơ (áp tô mát) được tích hợp bên trong mạch điện này, nên không có gì có thể xảy ra

 Nếu máy phát điện được kết nối tới nguồn điện lưới không đồng bộ, dòng điện rất cao tăng lên, rất cao nếu có sự ngắn mạch và đủ cao để làm nguy hiểm đến con người và thiết bị

- Tốc độ của máy phát điện đáp ứng như thế nào khi công suất truyền động tăng lên ?

 Tốc độ giảm xuống một chút

 Máy phát phù hợp với nguồn điện lưới cả về tần số và điện áp

 Tốc độ tăng lên một chút

1.3.2 Hòa đồng bộ tự động với lưới điện

a) Thí nghiệm 1: Hòa đồng bộ tiêu chuẩn

- Sơ đồ đấu nối:

Trang 9

- Trình tự thí nghiệm:

 Đầu tiên lưu file tham số CO3301-5W.wset trong một thư mục làm việc trên máy

tính của bạn

 Sau đó tải file này như miêu tả trong phần "Thiết lập hòa đồng bộ"

 Thay đổi các tham số bằng sự bảo trì từ xa và công cụ "Search " (ở "Tools")

Tiến hành như được miêu tả trong phần "Vận hành ToolKit"

Bảng 1: Làm mất tác dụng sự điều chỉnh công suất tác dụng

ID Name Parameter

5525 Load control Off

5625 Power factor control Off

3063 Delay 60s

 Sử dụng phanh servo như một động cơ truyền động cho máy phát đồng bộ

 Chọn chế độ "Synchronisation" trên bộ điều khiển phanh và bật nguồn

 Thiết lập tốc độ là 1,420 rpm (60 Hz: 1,720 rpm) trên bộ điều khiển

 Ấn nút "Auto" trên rơ le đa chức năng này, nó sẽ bắt đầu hòa đồng bộ sau đó

(Hình 1):

 Bạn có thể bật bộ này để điều chỉnh sự kích hoạt khi màn hình hiển thị "Start"

hoặc "Start - Pause"

Trang 10

 Ngay khi tất cả các tham số như là pha, thứ tự pha, mối quan hệ pha, tần số và điện áp RMS là giống nhau, rơ le đa chức năng này sẽ chuyển đổi máy phát điện vào lưới điện

 Ấn nút "Stop" trên rơ le đa chức năng Công tắc sẽ mở và máy phát điện sẽ được ngắt kết nối từ lưới điện Khi "Stop engine" được hiển thị, máy phát điện cần được tắt, đầu tiên tắt điện áp kích từ và sau đó tắt động cơ servo

 Bạn có thể nhận được các tín nhắn cảnh báo bằng phần mềm "ToolKit" ở

"Alarm Menu" hoặc từ giao diện người sử dụng:

 Đầu tiên mở "Alarm list" bằng nút trên rơ le đa chức năng này (Hình 2):

 Nhận tất cả các tín nhắn đang tồn tại bằng nút , sau đó bạn có thể thoát "Alarm list" bằng cách kích vào (Hình 3):

Hình 1 Hình 2 Hình 3 b) Thí nghiệm 2: Bộ điều chỉnh các tham số

Trong thí nghiệm thứ hai này bạn sẽ học tham số bộ điều khiển Kp ảnh hưởng quá trình hòa đồng bộ như thế nào

- Thay đổi tham số này như sau với sự trợ giúp của "ToolKit"

Bảng 2: Các tham số cho bộ điều khiển I

ID Name Current parameter New parameter

Bảng 3: Các tham số cho bộ điều khiển II

ID Name Current parameter New parameter

c) Quan sát kết quả mô phỏng, hãy cho bi:

- Phát biểu nào dưới đây là đúng khi bạn quan sát được trong quá trình hòa đồng bộ ?

 Khi giá trị Kp = 10 được chọn, sự đồng bộ hòa xảy ra rất nhanh Nó có thể xảy

ra ngay ở thời điểm kết nối, các giá trị tức thời (tần số, góc pha) không tương ứng chính xác với các giá trị trên điện lưới

Trang 11

 Khi giá trị Kp = 0.1 được chọn, rơ le đa chức năng cần thời gian dài hơn để hoàn tất quá trình đồng bộ hóa và cảnh báo "GCB sync timeout" được đưa ra

 Khi Kp = 0.1, nó không thể hoàn thành quá trình hòa đồng bộ

 Tác dụng của giá trị Kp về độ lợi của sự điều khiển 3 vị trí cho tần số là không liên quan đến quá trình đồng bộ hóa

- Phát biểu nào dưới đây là đúng cho khái niệm “Black start” ?

 Black start cũng có thể được thực hiện ngay cả khi có điện áp trong thời gian ngắn trên thanh cái

 Góc pha và thứ tự pha là không đáng kể cho black start

 Đối với black start các điều kiện như nhau được cung cấp cho sự đồng bộ hóa tiêu chuẩn

 Black start cho phép kết nối trức tiếp của máy phát cho mục đích kiểm tra thanh cái ở điện áp zero

1.4 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GVHD

1.4.1 Nhận xét

1.4.2 Đánh giá

Trang 12

BÀI 02: ĐIỀU CHỈNH MÁY PHÁT ĐIỆN TỰ ĐỘNG

2.1 MỤC TIÊU

- Ổn tập và củng cố lại lý thuyết cơ sở về nguyên lý điều khiển vòng kín máy phát điện hoặc điều chỉnh máy phát điện tự động

- Vận dụng lý thuyết để thí nghiệm điều chỉnh công suất tác dụng và điều chỉnh hệ số công suất (cosφ)

2.2 NỘI DUNG CHUẨN BỊ

2.2.1 Lý thuyết

- Hãy trình bày cách xác định công suất tác dụng đầu ra sau khi hòa đồng bộ lưới điện?

- Hãy giải thích sự cần thiết việc cần điều chỉnh hệ số công suất cho máy phát, lưới ?

- Hãy vẽ sơ đồ véc tơ cho công suất phản kháng điện cảm và điện dung ?

- Hãy tìm hiểu chức năng chính của Rơ le đa chức năng C3301-5W của Lucas Nülle?

Trang 13

2.2.2 Thiết bị thí nghiệm

Hình ảnh thực tế Tên thiết bị Mã thiết bị Số lượng

Bàn thử máy Servo cho máy 1 kW CO3636-6W 1

Máy điện đồng bộ ba pha

rô to lõi trơn, 1 kW SE2662-5Q 1

HMI máy phát điện CO3301-5L 1

Nguồn điện đa năng cho dòng điện một chiều và xoay chiều CO3212-5U 1

Bộ điều khiển điện áp kích từ có chức năng khử kích từ CO3301-5G 1

Trang 14

Công tắc bảo vệ động cơ,

3 cực CO3212-1P 1

Rơ le đa chức năng CO3301-5W 1

2.2.3 Các thiết lập ban đầu

- Phanh: bật chế độ "Synchronisation"

- Tốc độ: tốc độ đồng bộ của máy phát (máy điện đồng bộ, 50 Hz: 1500 rpm; 60 Hz:

1800 rpm)

- Hướng quay của máy phát đồng bộ:

 Nguồn điện quy định chiều quay kim đồng hồ ⇒ hướng quay dương

 Nguồn điện quy định chiều quay ngược kim đồng hồ ⇒ hướng quay âm

- Bộ điều khiển điều áp kích từ CO3301-5G: thiết lập điện áp đầu ra xấp xỉ bằng 45 V

 Nguồn điện chính của bạn có điện áp pha - pha khác 400V, giá trị điện áp kích từ cần được điều chỉnh lại tương ứng

 Thông tin thêm: Trước tiên để đồng bộ hóa mạng điện chính của máy điện đồng

bộ, biên độ của điện áp máy phát được điều chỉnh bằng điện áp kích từ Sau đồng

bộ hóa mạng điện chính, hệ số công suất của máy điện đồng bộ có thể được điều chỉnh bằng điện áp kích từ trong khi điện áp máy phát điện được cung cấp song song với điện áp lưới

2.3 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

2.3.1 Điều chỉnh công suất tác dụng

a) Thiết lập sơ đồ và vận hành bộ thí nghiệm:

- Sơ đồ đấu nối:

Trang 15

- Trình tự thí nghiệm:

 Phải chắc chắn rằng rơ le đa chức năng đã được thiết lập với file tham số

"CO3301- 5W.wset" như trong phần "Thiết lập sự hòa đồng bộ"

 Thay đổi các tham số bằng sự bảo trì từ xa và công cụ "Search " tool (ở"Tools")

Thực hiện như được miêu tả trong phần "Vận hành ToolKit"

Bảng 1: Làm mất tác dụng sự điều chỉnh công suất tác dụng

ID Name Parameter

5525 Load control 3pos ctrl

5625 Power factor control Off

5520 Int load control setpoint 1 200.0 kW

 Sử dụng phanh servo như một động cơ truyền động cho máy phát đồng bộ

 Chọn chế độ "Synchronisation" trên bộ điều khiển phanh và bật nguồn

 Thiết lập tốc độ là 1,420 rpm (60 Hz: 1,720 rpm) trên bộ điều khiển

 Ấn nút "Auto" trên rơ le đa chức năng này, nó sẽ bắt đầu hòa đồng bộ sau đó

Trang 16

 Bạn có thể bật bộ này để điều chỉnh sự kích hoạt khi màn hình hiển thị "Start" hoặc "Start - Pause"

 Ngay khi tất cả các tham số như là pha, thứ tự pha, mối quan hệ pha, tần số và điện áp RMS là giống nhau, rơ le đa chức năng này sẽ chuyển đổi máy phát điện vào lưới điện

 Quan sát bộ điều chỉnh công suất tác dụng điều khiển công suất này như thế nào với điểm đặt đã yêu cầu

 Thực hiện các thí nghiệm phụ tiếp theo lần lượt như bạn đã làm để quan sát chính xác thiết bị và máy điện này hoạt động như thế nào:

1 Trên bộ điều khiển, tăng từ từ mô men tuyệt đối được cung cấp bởi động cơ servo và kết quả công suất tác dụng là khoảng 5%

2 Tăng từ từ mô men tuyệt đối được cung cấp bởi động cơ servo và kết quả công suất tác dụng là khoảng 20%

3 Vẫn tăng mô men tuyệt đối và kết quả công suất tác dụng cho đến khi máy phát ra ngoài sự đồng bộ "out of step"

 Ấn nút "Stop" trên rơ le đa chức năng này Tải giảm xuống, công tắc nguồn được

mở và máy phát bị ngắt kết nối từ lưới điện này

 Khi "Stop engine" được hiển thị, máy phát điện cần được tắt, đầu tiên tắt điện áp kích từ và sau đó tắt động cơ servo

b) Quan sát kết quả mô phỏng, hãy cho biết:

- Phát biểu nào sau đây phù hợp với quan sát của bạn ?

 Nếu mô men của động cơ servo truyền đổi được sửa đổi, công suất tác dụng của máy phát không thay đổi Nó luôn luôn duy trì một hằng số

 Công suất tác dụng của máy phát tỉ lệ thuận với mô men truyền động của động

- Điền các giá trị đo sau đây:

Trang 17

a) Thí nghiệm 1: Thiết lập thủ công cosφ

- Sơ đồ đấu nối:

- Trình tự thí nghiệm:

 Phải chắc chắn rằng rơ le đa chức năng đã được thiết lập với file tham số

"CO3301- 5W.wset" như trong phần "Thiết lập sự hòa đồng bộ"

 Thay đổi các tham số bằng sự bảo trì từ xa và công cụ "Search " tool (ở"Tools")

Thực hiện như được miêu tả trong phần "Vận hành ToolKit"

Bảng 1: Làm mất tác dụng sự điều chỉnh công suất tác dụng

ID Name Parameter

5525 Load control 3pos ctrl

5625 Power factor control Off

5520 Int load control setpoint 1 200.0 kW

 Sử dụng phanh servo như một động cơ truyền động cho máy phát đồng bộ

 Chọn chế độ "Synchronisation" trên bộ điều khiển phanh và bật nguồn

 Thiết lập tốc độ là 1,420 rpm (60 Hz: 1,720 rpm) trên bộ điều khiển

 Ấn nút "Auto" trên rơ le đa chức năng này, nó sẽ bắt đầu hòa đồng bộ sau đó

Trang 18

 Bạn có thể bật bộ này để điều chỉnh sự kích hoạt khi màn hình hiển thị "Start" hoặc "Start - Pause"

 Ngay khi tất cả các tham số như là pha, thứ tự pha, mối quan hệ pha, tần số

và điện áp RMS là giống nhau, rơ le đa chức năng này sẽ chuyển đổi máy phát điện vào lưới điện

 Bộ điểu chỉnh hệ số công suất (cos φ) đã chưa được kích hoạt, có nghĩa là bản thân hệ số công suất có thể được điều chỉnh thủ công hầu hết tùy ý tới một giá trị

ở trên bằng điện áp kích từ thông thường Các khía cạnh sau đây cần được đưa vào tính toán khi điều này được thực hiện:

 Nếu điện áp kích từ được thiết lập quá thấp, nó có thể làm máy điện đồng bộ mất sự đồng bộ Khi trạng thái non kích từ này xảy ra, bạn có thể nghe thấy một sự dao động tiếng động so với sự vận hành thông thường

 Mức tối đa cho dòng điện kích từ Ie không được vượt quá Bạn có thể tìm thấy mức này được xác định trên bảng định mức của máy điện

 Ấn nút "Stop" trên rơ le đa chức năng này Tải giảm xuống, công tắc nguồn được

mở và máy phát bị ngắt kết nối từ lưới điện này

 Khi "Stop engine" được hiển thị, máy phát điện cần được tắt, đầu tiên tắt điện áp kích từ và sau đó tắt động cơ servo

b) Thí nghiệm 2: Điều chỉnh hệ số công suất tự động

Trong thí nghiệm thứ hai bạn sẽ nghiên cứu các đặc tính hoạt động của bộ điều khiển

hệ số công suất

- Điều chỉnh các thiết lập sau đây trên rơ le đa chức năng:

Bảng 2: Các tham số cho bộ điều chỉnh I

ID Name Current parameter New parameter

5625 Power factor control Off 3pos ctrl

5620 Int power factor setpoint 1 1.0 0.95

- Thực hiện tiến hành hòa đồng bộ lại và quan sát chính xác rơ le đa chức năng đáp ứng như thế nào

- Sau đó, kết thúc thí nghiệm lại và sau đó điền các thiết lập sau đây cho rơ le đa chức năng

Bảng 2: Các tham số cho bộ điều chỉnh II

ID Name Current parameter New parameter

5620 Int power factor setpoint 1 0.95 -0.95

c) Quan sát kết quả mô phỏng, hãy cho biết:

- Mối quan hệ giữa sự kích từ và công suất phản kháng hoặc hệ số công suất là gì ?

 Trong quá trình kích từ non, máy điện đồng bộ tiêu thụ công suất phản kháng điện dung từ lưới điện

Trang 19

 Trong quá trình quá kích từ, máy điện đồng bộ tiêu thụ công suất phản kháng điện dung từ lưới điện

 Trong quá trình quá kích từ, máy điện đồng bộ tiêu thụ công suất phản kháng điện cảm từ lưới điện

 Trong quá trình kích từ non, máy điện đồng bộ tiêu thụ công suất phản kháng điện cảm từ lưới điện

- Nếu bạn sử dụng máy phát đồng bộ cho sự bù công suất phản kháng trên điện lưới,

sự kết hợp sự chịu tải điện lưới và các kiểu kích từ nào có thể được ứng dụng ?

 Khi các lưới điện có tải điện cảm nặng, máy phát đồng bộ nên được vận hành trong chế độ kích từ quá mức

 Khi các lưới điện có tải điện dung lớn, máy phát đồng bộ nên được vận hành trong chế độ kích từ quá mức

 Khi các lưới điện có tải điện cảm nặng, máy phát đồng bộ nên được vận hành trong chế độ kích từ dưới mức

 Khi các lưới điện có tải điện dung lớn, máy phát đồng bộ nên được vận hành trong chế độ kích từ dưới mức

2.4 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA GVHD

2.4.1 Nhận xét

2.4.2 Đánh giá

Trang 20

BÀI 03: NGHIÊN CỨU MÁY BIẾN ÁP

3.1 MỤC TIÊU

- Ổn tập và củng cố lại lý thuyết cơ sở về máy biến áp: chức năng, nhiệm vụ, sơ đồ mạch điện tương đương và nguyên lý hoạt động

- Vận dụng lý thuyết để thí nghiệm vận hành máy biến áp ở các chế độ: không tải và ngắn mạch phía thứ cấp, máy biến áp có tải là điện trở, điện cảm, điện dung, hoặc vận hành song song máy biến áp ba pha

3.2 NỘI DUNG CHUẨN BỊ

3.2.1 Lý thuyết

- Hãy trình bày khái niệm, cấu tạo, và nguyên lý làm việc của máy biến áp một pha ?

- Hãy vẽ sơ đồ mạch tương đương của máy biên áp một pha khi vận hành ngắn mạch?

- Hãy trình bày khái niệm, cấu tạo, và nguyên lý làm việc của máy biến áp ba pha ?

- Hãy vẽ sơ đồ pha và tổ đấu dây tương ứng theo điện áp của máy biến áp 3 pha Δ-Y?

Trang 21

3.2.2 Thiết bị thí nghiệm

Hình ảnh thực tế Tên thiết bị Mã thiết bị Số lượng

Máy biến áp cách ly (3 pha,

1 kW) CO3301-3N 1

Tải điện trở (3 pha, 1 kW) CO3301-3F 1

Tải điện dung (3 pha, 1 kW) CO3301-3E 1

Tải điện cảm (3 pha, 1 kW) CO3301-3D 1

Đồng hồ đo ba pha CO5127-1Y 1

Đồng hồ đo chất lượng điện năng CO5127-1S 1

Trang 22

Mô đun công tắc nguồn điện cao áp CO3301-5P 1

Nguồn cấp 3 pha có thể điều chỉnh được (0-400 V/2

A, 72PU) ST8008-4S 1

5.2 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM

3.3.1 Vận hành không tải

a) Đấu nối và vận hành bài thí nghiệm

- Sơ đồ đi dây:

- Trình tự thí nghiệm: khởi động nguồn và quan sát đồng hồ hiển thị

b) Sử dụng các kết quả đo lường ở trên, hãy:

- Ghi xuống giá trị của các tham số theo bảng sau:

Điện áp L1-L2 (phía sơ cấp) V

Điện áp L1-L2 (phía thứ cấp) V

Dòng điện I1 (phía sơ cấp) A

Trang 23

Công suất tác dụng P0 (phía sơ cấp) W

Công suất phản kháng Q0 (phía sơ cấp) VAR

- Xác định tỷ số biến đổi của máy biến áp (T) khi vận hành không tải?

c) Đấu nối và vận hành bài thí nghiệm

- Sơ đồ đi dây:

- Trình tự thí nghiệm:

 Ở phía thứ cấp, ba pha được nối tắt và nối với dây trung tính

 Điện áp ba pha được tăng cẩn thận bắt đầu từ giá trị bằng 0 cho đến khi bằng

dòng điện định mức chạy ở phía sơ cấp của máy biến áp

b) Sử dụng các kết quả đo ở trên, hãy:

- Ghi xuống giá trị của các tham số sau đây:

Điện áp L1-L2 (phía sơ cấp), V1k V

Dòng điện ngắn mạch (phía sơ cấp) I1k = I1N A

Trang 24

Công suất tác dụng Pk (phía sơ cấp) W

Công suất phản kháng Qk (phía sơ cấp) VAR

a) Đấu nối và vận hành bài thí nghiệm:

- Sơ đồ đi dây:

- Trình tự thí nghiệm:

 Khởi động từ giá trị cao nhất, thay đổi tải điện trở để các dòng điện chỉ thị trong

bảng trên phía sơ cấp

 Cho điện áp V1 = 400 V Đo và tính toán các giá trị

b) Quan sát kết quả thí nghiệm, hãy:

- Đo và tính toán:

I1 [A] U2 [V] I2 [A] P1 [W] P2 [W] P1/ P2

0,3

0,4

Trang 25

- Giải thích kết quả của phép đo của bạn từ bảng trên:

 Khi dòng điện tải tăng lên, điện áp đầu ra tăng lên

 Khi dòng điện tải tăng lên, điện áp đầu ra giảm xuống

 Dòng điện I1 , I2 tỉ lệ thuận với hệ số chuyển đổi được xác định trước đó

 Dòng điện I1 , I2 tỉ lệ thuận nghịch với hệ số chuyển đổi được xác định trước đó

 Công suất phía thứ cấp tương ứng với công suất phía sơ cấp

 Công suất phía thứ cấp tương ứng với công suất phía sơ cấp trừ đi sự tổn hao máy biến áp

- Sự tổn hao máy biến áp như thế nào trong quá trình hoạt động ?

 Sự tổn hao máy biến áp là không đáng kể ở 50 Hz Do điện cảm của các cuộn dây máy biến áp, chúng chỉ ảnh hưởng với tần số trên 1 kHz

 Sự tổn hao máy biến áo bao gồm thành phần độc lập tải (có thể quy cho là điện kháng lõi sắt RFe) và thành phần phụ thuộc tải (có thể quy cho là điện kháng ngắn mạch R1k)

 Sự tổn hao máy biến áo bao gồm thành phần độc lập tải (có thể quy cho là điện kháng lõi sắt RFe) và thành phần phụ thuộc tải (có thể quy cho là điện kháng ngắn mạch R1k và điện dung ngắn mạch C1k)

- Hiệu suất ở đâu là lớn nhất ?

Hiệu suất lớn nhất đạt được xấp xỉ …… lần dòng điện định mức

3.3.4 Tải điện cảm

a) Đấu nối và vận hành bài thí nghiệm:

- Sơ đồ đi dây:

Trang 26

- Trình tự thí nghiệm:

 Thiết lập ban đầu cho tải điện cảm là 2 µF, điện áp V1 = 400 V

 Chọn các giá trị đã xác định cho điện dung tuần tự và đo giá trị

b) Quan sát kết quả thí nghiệm, hãy:

- Lựa chọn và giải thích kết quả phép đo:

 Khi dòng điện tải tăng lên trong trường hợp này, điện áp tăng lên do điện cảm

 Khi dòng điện tăng lên, điện áp thứ cấp không thay đổi

 Khi dòng điện tăng lên, điện áp thứ cấp giảm xuống

Ngày đăng: 03/01/2024, 13:24

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình ảnh thực tế  Tên thiết bị  Mã thiết bị  Số lượng - Bài giảng Thí nghiệm hệ thống điện 2
nh ảnh thực tế Tên thiết bị Mã thiết bị Số lượng (Trang 3)
Bảng 1: Làm mất tác dụng sự điều chỉnh công suất tác dụng - Bài giảng Thí nghiệm hệ thống điện 2
Bảng 1 Làm mất tác dụng sự điều chỉnh công suất tác dụng (Trang 9)
Bảng 2: Các tham số cho bộ điều khiển I - Bài giảng Thí nghiệm hệ thống điện 2
Bảng 2 Các tham số cho bộ điều khiển I (Trang 10)
Bảng 2: Các tham số cho bộ điều chỉnh I - Bài giảng Thí nghiệm hệ thống điện 2
Bảng 2 Các tham số cho bộ điều chỉnh I (Trang 18)
Bảng trên phía sơ cấp. - Bài giảng Thí nghiệm hệ thống điện 2
Bảng tr ên phía sơ cấp (Trang 24)
Hình ảnh thực tế  Tên thiết bị  Mã thiết bị  Số lượng - Bài giảng Thí nghiệm hệ thống điện 2
nh ảnh thực tế Tên thiết bị Mã thiết bị Số lượng (Trang 31)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w