nguyenducminh8x
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
Nghiên Cứu Thiết Kế Hệ Thống Điều Chỉnh Công Suất Các Máy Phát Làm Việc Song Song
ỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU.................................................................................................. 1
Chƣơng 1: Làm việc song song và vấn đề phân phối công suất trong trạm
phát điện nhà máy
1.1. Làm việc song song của các máy phát................................................... 2
1.2. Vấn đề phân phối cho các máy khi làm việc song song ........................ 9
1.3. Các phương pháp phân chia công suất tác dụng kinh điển.................. 18
Chƣơng 2: Vi điều khiển PIC
2.1. Khái quát chung về vi điều khiển PIC ................................................. 21
2.2. Giới thiệu về PIC 16F87XA ................................................................ 27
Chƣơng 3: Nghiên cứu thiết kế bộ tự động phân chia công suất tác dụng
3.1. Đặt vấn đề ............................................................................................ 46
3.2. Thiết kế phần cứng............................................................................... 48
3.3. Xây dựng thuật toán............................................................................. 51
KẾT LUẬN .................................................................................................... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 56
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi1
LỜI MỞ ĐẦU
Điện năng là dạng năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất, trong tất cả
các lĩnh vực hoạt động kinh tế và đời sống con người. Theo thống kê thì có
khoảng 70% điện năng sản xuất ra được dùng trong các xí nghiệp và nhà máy
công nghiệp. Hệ thống cấp điện ổn định rất quan trọng trong công nghiệp, nếu
một dây chuyền sản xuất đang hoạt động, điện lưới bị sự cố đột ngột mất điện
mà không khắc phục kịp thời thì sẽ gây thiệt hại rất lớn về kinh tế. Do đó cần
phải trang bị máy phát điện để đề phòng khi điện lưới mất. Thực tế dây
chuyền sản xuất của nhà máy hoạt động với công suất tiêu thụ rất lớn, nếu chỉ
sử dụng một máy phát điện thì rất khó đáp ứng được nhu cầu sản xuất đặt ra
nên cần hòa hai hay nhiều máy phát làm việc song song.
Em được giao đề tài “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều chỉnh công
suất các máy phát làm việc song song” do thầy giáo T.S Nguyễn Trọng
Thắng hướng dẫn.
Nội dung thiết kế đồ án:
Chương 1: Làm việc song song và vấn đề phân phối công suất trong
trạm phát điện nhà máy.
Chương 2: Vi điều khiển PIC.
Chương 3: Thiết kế,chế tạo bộ tự động phân chia công suất tác dụng
Chƣơng 1:
LÀM VIỆC SONG SONG VÀ VẤN ĐỀ PHÂN PHỐI CÔNG
SUẤT TRONG TRẠM PHÁT ĐIỆN NHÀ MÁY
1.1. LÀM VIỆC SONG SONG CỦA CÁC MÁY PHÁT
1.1.1. Khái niệm chung
Làm việc song song có các ưu điểm nổi bật là có thể thêm vào hay cắt
bớt các máy phát ra khỏi lưới trong những trường hợp cần thiết. Hoàn toàn
chủ động trong việc khởi động (mở máy) những động cơ có công suất lớn
thậm chí công suất động cơ có thể xấp xỉ công suất của một máy phát. Khi
làm việc song song, điện áp trên lưới có thời gian hồi phục nhanh (tqđ nhỏ) giữ
cho lưới có chất lượng cung cấp điện tốt. Đồng thời, khả năng cung cấp
nguồn cho các phụ tải trong quá trình làm việc được liên tục, không bị gián
đoạn khi cần thay đổi máy và một ưu điểm nữa là giảm được trọng lượng,
kích thước của các phần tử, thiết bị phân phối, cung cấp.
Tất cả những ưu điểm trên đều tạo điều kiện sử dụng một cách rộng rãi
khả năng công tác song song các nguồn điện trong xí nghiệp và nhà máy. Tuy
nhiên, khi các máy công tác song song vẫn tồn tại các nhược điểm không thể
tránh được sau:
- Phải trang bị các thiết bị để vận hành song song, các thiết bị để đưa
máy vào và cắt máy ra cũng như các thiết bị điều khiển, điểu chỉnh trong quá
trình hoạt động.
- Đòi hỏi người sử dụng phải có trình độ cao về chuyên môn do thiết kế
của trạm điện phát song song có cấu trúc phức tạp hơn, vận hành khai thác
khó khăn hơn.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi3
- Độ lớn dòng ngắn mạch khi xảy ra ngắn mạch bao giờ cũng tăng lớn
hơn, vì vậy cần lựa chọn những thiết bị bảo vệ ngắn mạch phức tạp hơn
và tin cậy hơn.
- Sự phân chia đều tải cho các máy theo tỷ lệ công suất thường gặp khó
khăn, nhất là khi các động cơ sơ cấp có đặc tính khác nhau hay đặc tính ban
đầu giống nhau nhưng đã bị thời gian khai thác làm thay đổi.
Để nghiên cứu cụ thể về chế độ hòa các máy phát đồng bộ và quá trình
làm việc song song trong trạm phát của xí nghiệp,nhà máy người ta phân ra
ba trường hợp sau:
Gọi
đmx là công suất định mức của máy phát khảo sát
Pđmt là tổng công suất tất cả các máy phát đang công tác trên lưới.
- Nếu Pđmx << Pđmt :thì ta gọi máy phát x là công tác với mạng cứng.
- Nếu Pđmx >> Pđmt :thì ta gọi máy phát x là công tác coi như độc lập.
- Nếu Pđmx Pđmt :thì ta gọi máy phát x là công tác với mạng mềm.
1.1.2. Hòa đồng bộ các máy phát
Đưa một máy phát vào công tác song song là quá trình đưa một máy
phát từ trạng thái không công tác đến trạng thái cùng cung cấp năng lượng với
các máy phát khác lên thanh cái. Quá trình hòa đồng bộ được coi là thành công
khi không gây ra xung dòng lớn và thời gian tồn tại quá trình này phải ngắn.
Để đưa một máy phát đồng bộ vào công tác song song với các máy phát
khác, trong thực tế có 2 phương pháp cơ bản:
- Hoà đồng bộ: là phương pháp đưa máy phát đồng bộ đã được kích từ
đến điện áp định mức và công tác song song với các máy phát khác.
- Tự hoà đồng bộ: là quá trình đóng máy phát đồng bộ chưa được kích từ
vào công tác song song với các máy phát khác sau khi đã cho máy phát quay
đến tốc độ định mức rồi sau đó mới bắt đầu kích từ đến điện áp định mức.
Phương pháp này gây ra xung dòng lớn.4
Phương pháp hoà đồng bộ thường được ứng dụng nhiều trong thực tế.
Ta có thể chia làm 2 cách:
- Hoà đồng bộ chính xác: là tại thời điểm đóng máy phát lên thanh cái,
tất cả các điều kiện hoà phải được thoả mãn.
- Hoà đồng bộ thô: là tại thời điểm đóng máy phát lên thanh cái, tất cả
các điều kiện phải thoả mãn chỉ trừ điều kiện góc pha ban đầu của điện áp
lưới và điện áp máy phát không trùng nhau.
Bốn điều kiện hòa cho các máy phát điện đồng bộ là:
- Điều kiện 1: điện áp máy phát cần hòa phải bằng điện áp lưới.
- Điều kiện 2: tần số máy phát cần hòa phải bằng tần số lưới.
- Điều kiện 3: thứ tự pha của máy phát cần hòa phải giống thứ tự pha
của lưới.
- Điều kiện 4: góc pha đầu của điện áp máy phát cần hòa phải trùng với
góc pha đầu của điện áp cùng tên của lưới điện.
1.1.2.1. Hòa đồng bộ chính xác
* Hòa đồng bộ bằng phương pháp đèn tắt:
Hình 1.1: Nguyên lý hòa đồng bộ bằng phương pháp đèn tắt
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi5
Trên hình 1.1 là nguyên lý hòa đồng bộ chính xác bằng phương pháp
đèn ; V và Vo là voltmeter; FM đồng hồ đo tần số; SW công tắc chuyển mạch
2 vị trí; L1, L2, L3 các bóng đèn; ACB cầu dao chính.
Thao tác hòa như sau: Khởi động động cơ sơ cấp lai máy phát cho chạy
ổn định tại tốc độ định mức, trong quá trình khởi động máy phát đã thành lập
được điện áp, chuyển công tắc SW về vị trí 2 để kiểm tra giá trị điện áp và tần
số của máy phát thông qua các thiết bị đo voltmeter V và tần số FM. Nếu các
giá trị này khác định mức thì cần tiến hành điều chỉnh tần số thông qua tay ga,
điện áp thông qua chiết áp (thường được đưa ra phía ngoài mặt của bảng
điện). Chuyển công tắc SW sang vị trí 1 để so sánh tần số và điện áp với lưới.
Khi các đại lượng tần số và điện áp của lưới và máy phát tương đối bằng
nhau, quan sát trên các đèn L1, L2, L3 thấy ánh sáng cứ từ từ sáng lên rồi lại từ
từ tối đi và tắt hẳn. Bóng đèn đã được đặt vào hiệu điện áp hai pha cùng tên
Δu. Như vậy quan sát ánh sáng của bóng đèn là quan sát được thứ tự pha đang
chuyển động theo tần số góc trượt của hệ thống. Nếu sai khác tần số góc lớn
thì tần số trượt lớn, đèn sẽ sáng tối với chu kỳ nhanh, sai khác tần số nhỏ thì
tần số sáng tối sẽ chậm. Thời điểm đóng điện sẽ được chọn với tần số trượt
nhỏ, tức là tốc độ sáng tối của các đèn chậm và khi các vecto cùng tên chồng
khít lên nhau – lúc đó đèn tắt hoàn toàn.
Để nâng cao độ tin cậy cho thời điểm đóng ACB, thường người ta bố
trí thêm đồng hồ Vo, đồng hộ này cũng chỉ giá trị hiệu dụng ΔU nên thời điểm
đóng ACB tốt nhất là khi các đèn đã mất sáng và Vo chỉ zero. Người thao tác
tính toán để trừ đi thời gian trễ do thao tác cơ khí chậm (nên đóng trước một
nhịp trước khi các giá trị về zero). Khi ACB được đóng lên lưới, quá trình hòa
kết thúc.6
* Hòa đồng bộ bằng phương pháp sử dụng đồng bộ kế.
Hình 1.2: Sơ đồ hòa đồng bộ bằng đồng bộ kế.
Dùng đồng bộ kế để đưa máy phát vào làm việc song song được coi là
phương pháp tin cậy nhất. Về nguyên lý, đồng bộ kế kinh điển là thiết bị so
sánh chênh lệch tần số giữa máy phát cần hòa và lưới điện thông qua từ
trường được tạo ra bởi các cuộn dây, ngày nay đồng bộ kế đã được thiết kế
theo nhiều dạng khác nhau nhưng vẫn xuất phát từ cơ sở so sánh tần số góc.
Đồng bộ kế kim được thiết kế trên mặt đồng hồ có đánh dấu thời điểm hòa
bằng một vạch chỉ thị, khi kim chỉ thị trùng tới vạch dấu thì phải thực hiện
thao tác đóng ACB. Trên mặt đồng hồ cũng chỉ ra chiều quay Fast và Slow để
giúp người vận hành xác định được tần số góc của máy phát cần hòa nhanh
hơn hay chậm hơn lưới. Thông thường người ta chọn chiều quay theo Fast để
hệ dễ đồng bộ. Việc chỉnh chiều quay của kim chính là việc can thiệp vào
điều tốc động cơ sơ cấp. Chính vì vị trí hòa và chiều quay được ấn định sẵn
nên việc đấu nối vào các cuộn dây của đồng bộ kế chỉ duy nhất theo 1 cách.
Nếu việc đấu nối sai thiết kế thì thời điểm và các chiều chỉ thị sẽ sai khác.
Điều này hết sức quan trọng với các kỹ sư làm công tác chế tạo và lắp ráp
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi7
bảng điện chính, các kỹ sư và cán bộ vận hành cũng phải lưu ý điều này nếu
có sửa chữa đến Synchronizing Panel.
Hình 1.2 trình bày sơ đồ nguyên lý của đồng bộ kế kim SYS khi đấu
nối vào hệ thống, trong đó PT1, PT5 là biến áp đo lường (Potential
Transformer) với cuộn dây nối sao hở và thứ cấp nối đất an toàn và bên cạnh
là mặt đồng bộ kế với hai chiều quay được ghi và chỉ thị bằng mũi tên.
Thực tế, trên Synchnizing Panel thường bố trí kết hợp hai công cụ đồng
bộ kế và hệ thống đèn tắt hay quay để nâng cao độ tin cậy trong quá trình
vận hành khai thác. Thao tác hòa đồng bộ hoàn toàn giống với phương pháp
đèn tắt hay quay nhưng ở đây chọn thời điểm bằng đồng bộ kế. Người ta
thường chọn kim đồng bộ kế quay theo chiều Fast và thời điểm đóng là lúc
kim quay chậm dần tiến đến vạch. Phải tính toán sao cho khi tiếp điểm động
của ACB tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh tại thời khắc kim quay trùng khít lên
vạch hay trước đó một nhịp.
1.1.2.2. Hòa đồng bộ thô
Hòa đồng bộ thô là phương pháp hòa thiếu một điều kiện góc pha đầu
chưa thỏa mãn. Vì bỏ qua một điều kiện nên về cấu trúc phần cứng phải đưa
thêm cuộn kháng nhằm làm giảm dòng cân bằng xuất hiện khi thao tác đưa
máy vào công tác song song. Khi bỏ qua trường hợp góc pha ban đầu, trường
hợp cực đoan nhất điện áp ΔU có thể đạt đến 2 lần điện áp pha cho nên cuộn
kháng phải được tính toán theo giá trị cực đoan này, chính vì lý do đó mà kết
cấu cuộn kháng cũng rất lớn. Mặt khác do dòng và áp xuất hiện trong quá
trình quá độ này mà nhiều trong số đó là không chu kỳ hay biên độ thay đổi
với cùng tần số khác nhau, khi phân tích các thành phần này thì nhận được
các sòng hài bậc cao vì vậy cuộn kháng cũng không đơn thuần chế tạo bình
thường mà lõi của chúng phải được làm bằng loại sắt từ đặc biệt và một đòi
hỏi nữa không thể thiếu đó là bảng điện chính phải thiết kế lắp đặt cho cuộn
kháng này. Với các yếu tố đó làm nên những tính toán kinh tế, và chính vì thế
2.1.4. Ngôn ngữ lập trình cho PIC
Ngôn ngữ lập trình cho PIC rất đa dạng. Ngôn ngữ lập trình cấp thấp có
MPLAB (được cung cấp miễn phí bởi nhà sản xuất Microchip), các ngôn ngữ
lập trình cấp cao hơn bao gồm C, Basic, Pascal, … Ngoài ra còn có một số
ngôn ngữ lập trình được phát triển dành riêng cho PIC như PICBasic,
MikroBasic,…
2.1.5. Mạch nạp PIC
Đây cũng là một dạng sản phẩm rất đa dạng dành cho vi điều khiển PIC.
Có thể sử dụng các mạch nạp được cung cấp bởi nhà sản xuất là hãng
Microchip như: PICSTART plus, MPLAB ICD 2, MPLAB Phần mềm 3, PRO MATE
II. Có thể dùng các sản phẩm này để nạp cho vi điều khiển khác thông qua
chương trình MPLAB. Dũng sản phẩm chính thống này cú ưu thế là nạp được
cho tất cả các vi điều khiển PIC, tuy nhiên giá thành rất cao và thường gặp rất
nhiều khó khăn trong quá trình mua sản phẩm. Ngoài ra do chức năng cho phép
nhiều chế độ nạp khác nhau, còn có rất nhiều mạch nạp được thiết kế dành cho
vi điều khiển PIC. Có thể sơ lược một số mạch nạp cho PIC như sau:
JDM programmer: mạch nạp này dùng chương trình nạp Icprog cho
phép nạp các vi điều khiển PIC có hỗ trợ chức năng nạp chương trình điện áp
thấp ICSP (In Circuit Serial Programming). Hầu hết các mạch nạp đều hỗ trợ
chức năng nạp chương trình này. WARP-13A và MCP-USB: hai mạch nạp này
giống với mạch nạp PICSTART PLUS do nhà sản xuất Microchip cung cấp,
tương thích với trình biên dịch MPLAB, nghĩa là ta có thể trực tiếp dựng
chương trình MPLAB để nạp cho vi điều khiển PIC mà không cần sử dụng
một chương trình nạp khác, chẳng hạn như ICprog. P16PRO40: mạch nạp này
do Nigel thiết kế và cũng khá nổi tiếng.hãng cũng thiết kế cả chương trình
nạp, tuy nhiên ta cũng có thể sử dụng chương trình nạp Icprog. Mạch nạp
Universal của Williem: đây không phải là mạch nạp chuyên dụng dành cho
PIC như P16PRO40
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Nghiên Cứu Thiết Kế Hệ Thống Điều Chỉnh Công Suất Các Máy Phát Làm Việc Song Song
ỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU.................................................................................................. 1
Chƣơng 1: Làm việc song song và vấn đề phân phối công suất trong trạm
phát điện nhà máy
1.1. Làm việc song song của các máy phát................................................... 2
1.2. Vấn đề phân phối cho các máy khi làm việc song song ........................ 9
1.3. Các phương pháp phân chia công suất tác dụng kinh điển.................. 18
Chƣơng 2: Vi điều khiển PIC
2.1. Khái quát chung về vi điều khiển PIC ................................................. 21
2.2. Giới thiệu về PIC 16F87XA ................................................................ 27
Chƣơng 3: Nghiên cứu thiết kế bộ tự động phân chia công suất tác dụng
3.1. Đặt vấn đề ............................................................................................ 46
3.2. Thiết kế phần cứng............................................................................... 48
3.3. Xây dựng thuật toán............................................................................. 51
KẾT LUẬN .................................................................................................... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 56
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi1
LỜI MỞ ĐẦU
Điện năng là dạng năng lượng được sử dụng rộng rãi nhất, trong tất cả
các lĩnh vực hoạt động kinh tế và đời sống con người. Theo thống kê thì có
khoảng 70% điện năng sản xuất ra được dùng trong các xí nghiệp và nhà máy
công nghiệp. Hệ thống cấp điện ổn định rất quan trọng trong công nghiệp, nếu
một dây chuyền sản xuất đang hoạt động, điện lưới bị sự cố đột ngột mất điện
mà không khắc phục kịp thời thì sẽ gây thiệt hại rất lớn về kinh tế. Do đó cần
phải trang bị máy phát điện để đề phòng khi điện lưới mất. Thực tế dây
chuyền sản xuất của nhà máy hoạt động với công suất tiêu thụ rất lớn, nếu chỉ
sử dụng một máy phát điện thì rất khó đáp ứng được nhu cầu sản xuất đặt ra
nên cần hòa hai hay nhiều máy phát làm việc song song.
Em được giao đề tài “Nghiên cứu, thiết kế hệ thống điều chỉnh công
suất các máy phát làm việc song song” do thầy giáo T.S Nguyễn Trọng
Thắng hướng dẫn.
Nội dung thiết kế đồ án:
Chương 1: Làm việc song song và vấn đề phân phối công suất trong
trạm phát điện nhà máy.
Chương 2: Vi điều khiển PIC.
Chương 3: Thiết kế,chế tạo bộ tự động phân chia công suất tác dụng
Chƣơng 1:
LÀM VIỆC SONG SONG VÀ VẤN ĐỀ PHÂN PHỐI CÔNG
SUẤT TRONG TRẠM PHÁT ĐIỆN NHÀ MÁY
1.1. LÀM VIỆC SONG SONG CỦA CÁC MÁY PHÁT
1.1.1. Khái niệm chung
Làm việc song song có các ưu điểm nổi bật là có thể thêm vào hay cắt
bớt các máy phát ra khỏi lưới trong những trường hợp cần thiết. Hoàn toàn
chủ động trong việc khởi động (mở máy) những động cơ có công suất lớn
thậm chí công suất động cơ có thể xấp xỉ công suất của một máy phát. Khi
làm việc song song, điện áp trên lưới có thời gian hồi phục nhanh (tqđ nhỏ) giữ
cho lưới có chất lượng cung cấp điện tốt. Đồng thời, khả năng cung cấp
nguồn cho các phụ tải trong quá trình làm việc được liên tục, không bị gián
đoạn khi cần thay đổi máy và một ưu điểm nữa là giảm được trọng lượng,
kích thước của các phần tử, thiết bị phân phối, cung cấp.
Tất cả những ưu điểm trên đều tạo điều kiện sử dụng một cách rộng rãi
khả năng công tác song song các nguồn điện trong xí nghiệp và nhà máy. Tuy
nhiên, khi các máy công tác song song vẫn tồn tại các nhược điểm không thể
tránh được sau:
- Phải trang bị các thiết bị để vận hành song song, các thiết bị để đưa
máy vào và cắt máy ra cũng như các thiết bị điều khiển, điểu chỉnh trong quá
trình hoạt động.
- Đòi hỏi người sử dụng phải có trình độ cao về chuyên môn do thiết kế
của trạm điện phát song song có cấu trúc phức tạp hơn, vận hành khai thác
khó khăn hơn.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi3
- Độ lớn dòng ngắn mạch khi xảy ra ngắn mạch bao giờ cũng tăng lớn
hơn, vì vậy cần lựa chọn những thiết bị bảo vệ ngắn mạch phức tạp hơn
và tin cậy hơn.
- Sự phân chia đều tải cho các máy theo tỷ lệ công suất thường gặp khó
khăn, nhất là khi các động cơ sơ cấp có đặc tính khác nhau hay đặc tính ban
đầu giống nhau nhưng đã bị thời gian khai thác làm thay đổi.
Để nghiên cứu cụ thể về chế độ hòa các máy phát đồng bộ và quá trình
làm việc song song trong trạm phát của xí nghiệp,nhà máy người ta phân ra
ba trường hợp sau:
Gọi
đmx là công suất định mức của máy phát khảo sátPđmt là tổng công suất tất cả các máy phát đang công tác trên lưới.
- Nếu Pđmx << Pđmt :thì ta gọi máy phát x là công tác với mạng cứng.
- Nếu Pđmx >> Pđmt :thì ta gọi máy phát x là công tác coi như độc lập.
- Nếu Pđmx Pđmt :thì ta gọi máy phát x là công tác với mạng mềm.
1.1.2. Hòa đồng bộ các máy phát
Đưa một máy phát vào công tác song song là quá trình đưa một máy
phát từ trạng thái không công tác đến trạng thái cùng cung cấp năng lượng với
các máy phát khác lên thanh cái. Quá trình hòa đồng bộ được coi là thành công
khi không gây ra xung dòng lớn và thời gian tồn tại quá trình này phải ngắn.
Để đưa một máy phát đồng bộ vào công tác song song với các máy phát
khác, trong thực tế có 2 phương pháp cơ bản:
- Hoà đồng bộ: là phương pháp đưa máy phát đồng bộ đã được kích từ
đến điện áp định mức và công tác song song với các máy phát khác.
- Tự hoà đồng bộ: là quá trình đóng máy phát đồng bộ chưa được kích từ
vào công tác song song với các máy phát khác sau khi đã cho máy phát quay
đến tốc độ định mức rồi sau đó mới bắt đầu kích từ đến điện áp định mức.
Phương pháp này gây ra xung dòng lớn.4
Phương pháp hoà đồng bộ thường được ứng dụng nhiều trong thực tế.
Ta có thể chia làm 2 cách:
- Hoà đồng bộ chính xác: là tại thời điểm đóng máy phát lên thanh cái,
tất cả các điều kiện hoà phải được thoả mãn.
- Hoà đồng bộ thô: là tại thời điểm đóng máy phát lên thanh cái, tất cả
các điều kiện phải thoả mãn chỉ trừ điều kiện góc pha ban đầu của điện áp
lưới và điện áp máy phát không trùng nhau.
Bốn điều kiện hòa cho các máy phát điện đồng bộ là:
- Điều kiện 1: điện áp máy phát cần hòa phải bằng điện áp lưới.
- Điều kiện 2: tần số máy phát cần hòa phải bằng tần số lưới.
- Điều kiện 3: thứ tự pha của máy phát cần hòa phải giống thứ tự pha
của lưới.
- Điều kiện 4: góc pha đầu của điện áp máy phát cần hòa phải trùng với
góc pha đầu của điện áp cùng tên của lưới điện.
1.1.2.1. Hòa đồng bộ chính xác
* Hòa đồng bộ bằng phương pháp đèn tắt:
Hình 1.1: Nguyên lý hòa đồng bộ bằng phương pháp đèn tắt
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi5
Trên hình 1.1 là nguyên lý hòa đồng bộ chính xác bằng phương pháp
đèn ; V và Vo là voltmeter; FM đồng hồ đo tần số; SW công tắc chuyển mạch
2 vị trí; L1, L2, L3 các bóng đèn; ACB cầu dao chính.
Thao tác hòa như sau: Khởi động động cơ sơ cấp lai máy phát cho chạy
ổn định tại tốc độ định mức, trong quá trình khởi động máy phát đã thành lập
được điện áp, chuyển công tắc SW về vị trí 2 để kiểm tra giá trị điện áp và tần
số của máy phát thông qua các thiết bị đo voltmeter V và tần số FM. Nếu các
giá trị này khác định mức thì cần tiến hành điều chỉnh tần số thông qua tay ga,
điện áp thông qua chiết áp (thường được đưa ra phía ngoài mặt của bảng
điện). Chuyển công tắc SW sang vị trí 1 để so sánh tần số và điện áp với lưới.
Khi các đại lượng tần số và điện áp của lưới và máy phát tương đối bằng
nhau, quan sát trên các đèn L1, L2, L3 thấy ánh sáng cứ từ từ sáng lên rồi lại từ
từ tối đi và tắt hẳn. Bóng đèn đã được đặt vào hiệu điện áp hai pha cùng tên
Δu. Như vậy quan sát ánh sáng của bóng đèn là quan sát được thứ tự pha đang
chuyển động theo tần số góc trượt của hệ thống. Nếu sai khác tần số góc lớn
thì tần số trượt lớn, đèn sẽ sáng tối với chu kỳ nhanh, sai khác tần số nhỏ thì
tần số sáng tối sẽ chậm. Thời điểm đóng điện sẽ được chọn với tần số trượt
nhỏ, tức là tốc độ sáng tối của các đèn chậm và khi các vecto cùng tên chồng
khít lên nhau – lúc đó đèn tắt hoàn toàn.
Để nâng cao độ tin cậy cho thời điểm đóng ACB, thường người ta bố
trí thêm đồng hồ Vo, đồng hộ này cũng chỉ giá trị hiệu dụng ΔU nên thời điểm
đóng ACB tốt nhất là khi các đèn đã mất sáng và Vo chỉ zero. Người thao tác
tính toán để trừ đi thời gian trễ do thao tác cơ khí chậm (nên đóng trước một
nhịp trước khi các giá trị về zero). Khi ACB được đóng lên lưới, quá trình hòa
kết thúc.6
* Hòa đồng bộ bằng phương pháp sử dụng đồng bộ kế.
Hình 1.2: Sơ đồ hòa đồng bộ bằng đồng bộ kế.
Dùng đồng bộ kế để đưa máy phát vào làm việc song song được coi là
phương pháp tin cậy nhất. Về nguyên lý, đồng bộ kế kinh điển là thiết bị so
sánh chênh lệch tần số giữa máy phát cần hòa và lưới điện thông qua từ
trường được tạo ra bởi các cuộn dây, ngày nay đồng bộ kế đã được thiết kế
theo nhiều dạng khác nhau nhưng vẫn xuất phát từ cơ sở so sánh tần số góc.
Đồng bộ kế kim được thiết kế trên mặt đồng hồ có đánh dấu thời điểm hòa
bằng một vạch chỉ thị, khi kim chỉ thị trùng tới vạch dấu thì phải thực hiện
thao tác đóng ACB. Trên mặt đồng hồ cũng chỉ ra chiều quay Fast và Slow để
giúp người vận hành xác định được tần số góc của máy phát cần hòa nhanh
hơn hay chậm hơn lưới. Thông thường người ta chọn chiều quay theo Fast để
hệ dễ đồng bộ. Việc chỉnh chiều quay của kim chính là việc can thiệp vào
điều tốc động cơ sơ cấp. Chính vì vị trí hòa và chiều quay được ấn định sẵn
nên việc đấu nối vào các cuộn dây của đồng bộ kế chỉ duy nhất theo 1 cách.
Nếu việc đấu nối sai thiết kế thì thời điểm và các chiều chỉ thị sẽ sai khác.
Điều này hết sức quan trọng với các kỹ sư làm công tác chế tạo và lắp ráp
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi7
bảng điện chính, các kỹ sư và cán bộ vận hành cũng phải lưu ý điều này nếu
có sửa chữa đến Synchronizing Panel.
Hình 1.2 trình bày sơ đồ nguyên lý của đồng bộ kế kim SYS khi đấu
nối vào hệ thống, trong đó PT1, PT5 là biến áp đo lường (Potential
Transformer) với cuộn dây nối sao hở và thứ cấp nối đất an toàn và bên cạnh
là mặt đồng bộ kế với hai chiều quay được ghi và chỉ thị bằng mũi tên.
Thực tế, trên Synchnizing Panel thường bố trí kết hợp hai công cụ đồng
bộ kế và hệ thống đèn tắt hay quay để nâng cao độ tin cậy trong quá trình
vận hành khai thác. Thao tác hòa đồng bộ hoàn toàn giống với phương pháp
đèn tắt hay quay nhưng ở đây chọn thời điểm bằng đồng bộ kế. Người ta
thường chọn kim đồng bộ kế quay theo chiều Fast và thời điểm đóng là lúc
kim quay chậm dần tiến đến vạch. Phải tính toán sao cho khi tiếp điểm động
của ACB tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh tại thời khắc kim quay trùng khít lên
vạch hay trước đó một nhịp.
1.1.2.2. Hòa đồng bộ thô
Hòa đồng bộ thô là phương pháp hòa thiếu một điều kiện góc pha đầu
chưa thỏa mãn. Vì bỏ qua một điều kiện nên về cấu trúc phần cứng phải đưa
thêm cuộn kháng nhằm làm giảm dòng cân bằng xuất hiện khi thao tác đưa
máy vào công tác song song. Khi bỏ qua trường hợp góc pha ban đầu, trường
hợp cực đoan nhất điện áp ΔU có thể đạt đến 2 lần điện áp pha cho nên cuộn
kháng phải được tính toán theo giá trị cực đoan này, chính vì lý do đó mà kết
cấu cuộn kháng cũng rất lớn. Mặt khác do dòng và áp xuất hiện trong quá
trình quá độ này mà nhiều trong số đó là không chu kỳ hay biên độ thay đổi
với cùng tần số khác nhau, khi phân tích các thành phần này thì nhận được
các sòng hài bậc cao vì vậy cuộn kháng cũng không đơn thuần chế tạo bình
thường mà lõi của chúng phải được làm bằng loại sắt từ đặc biệt và một đòi
hỏi nữa không thể thiếu đó là bảng điện chính phải thiết kế lắp đặt cho cuộn
kháng này. Với các yếu tố đó làm nên những tính toán kinh tế, và chính vì thế
2.1.4. Ngôn ngữ lập trình cho PIC
Ngôn ngữ lập trình cho PIC rất đa dạng. Ngôn ngữ lập trình cấp thấp có
MPLAB (được cung cấp miễn phí bởi nhà sản xuất Microchip), các ngôn ngữ
lập trình cấp cao hơn bao gồm C, Basic, Pascal, … Ngoài ra còn có một số
ngôn ngữ lập trình được phát triển dành riêng cho PIC như PICBasic,
MikroBasic,…
2.1.5. Mạch nạp PIC
Đây cũng là một dạng sản phẩm rất đa dạng dành cho vi điều khiển PIC.
Có thể sử dụng các mạch nạp được cung cấp bởi nhà sản xuất là hãng
Microchip như: PICSTART plus, MPLAB ICD 2, MPLAB Phần mềm 3, PRO MATE
II. Có thể dùng các sản phẩm này để nạp cho vi điều khiển khác thông qua
chương trình MPLAB. Dũng sản phẩm chính thống này cú ưu thế là nạp được
cho tất cả các vi điều khiển PIC, tuy nhiên giá thành rất cao và thường gặp rất
nhiều khó khăn trong quá trình mua sản phẩm. Ngoài ra do chức năng cho phép
nhiều chế độ nạp khác nhau, còn có rất nhiều mạch nạp được thiết kế dành cho
vi điều khiển PIC. Có thể sơ lược một số mạch nạp cho PIC như sau:
JDM programmer: mạch nạp này dùng chương trình nạp Icprog cho
phép nạp các vi điều khiển PIC có hỗ trợ chức năng nạp chương trình điện áp
thấp ICSP (In Circuit Serial Programming). Hầu hết các mạch nạp đều hỗ trợ
chức năng nạp chương trình này. WARP-13A và MCP-USB: hai mạch nạp này
giống với mạch nạp PICSTART PLUS do nhà sản xuất Microchip cung cấp,
tương thích với trình biên dịch MPLAB, nghĩa là ta có thể trực tiếp dựng
chương trình MPLAB để nạp cho vi điều khiển PIC mà không cần sử dụng
một chương trình nạp khác, chẳng hạn như ICprog. P16PRO40: mạch nạp này
do Nigel thiết kế và cũng khá nổi tiếng.hãng cũng thiết kế cả chương trình
nạp, tuy nhiên ta cũng có thể sử dụng chương trình nạp Icprog. Mạch nạp
Universal của Williem: đây không phải là mạch nạp chuyên dụng dành cho
PIC như P16PRO40
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: