Hướng dẫn Thí nghiệm Hệ thống điện - Hồ Đắc Lộc

1.1).
Giới thiệu về thiết bị kiểm tra rơ le PTE – 100 – C:
	- PTE – 100 – C là thiết bị được chế tạo để kiểm tra Relay hạ thế. Nó có thể đo dòng, áp, tồng trở và nhiệt độ, và có timer để kiểm tra thời gian tác động của Relay (ms). Trong bài thí nghiệm này, ta sẽ sử dụng timer của PTE – 100 – C để đo thời gian tác động của relay.
Sử dụng timer :
Đấu nối : Nối dây từ ngõ ra của Relay đến ngõ vào tín hiệu của timer (chân mass và chân tiếp điểm)
Chọn chế độ đếm : Nhấn “mode” lần lượt để chọn chế độ đếm “Pulse” tích cực (ký hiệu xung vuông dương). Timer sẽ bắt đầu đếm khi tin hiệu ngõ vào của timer ‘on’, và sẽ ngưng khi tín hiệu ngõ vào của timer ‘off’.
Nhấn “Reset” để khởi động lại bộ đếm. Nhấn “Display” để chọn đơn vị đếm (s, cycle).
Hình . Thiết bị PTE – 100 – C
III. NỘI DUNG CHUẨN BỊ
Sinh viên đọc kỹ phần II (sinh viên viết ra giấy)
Sinh viên tham khảo các mode của con rơ le MK 2000 (Guide book) 
IV. NỘI DUNG THỰC TẬP
Kiểm tra tất cả công tắc giả lập sự cố (màu vàng) và núm xoay (màu đen) chỉnh định dòng điện trên tủ thí nghiệm đều ở vị trí 0. Nối dây từ ngõ ra TS1 (19-20) của relay MK2000 đến ngõ vào tín hiệu timer của PTE-100-C. Cấp nguồn (1 pha - 220V) cho modul TNBVRL. (Trong bài thí nghiệm ta chỉ thí nghiệm với sự cố pha A). Cấp nguồn cho PTE – 100-C
Lưu ý : Khi thí nghiệm với MK2000, ta chỉ tác động đến các thiết bị, hay công tắc nằm trong ngăn chứa MK2000
Thí nghiệm 1: Test chức năng bảo vệ cấp III chống quá tải pha A - Vẽ đặc tuyến 
Gạt cần MCB 100A (ngăn chứa trên cùng của tủ thí nghiệm) về vị trí ON
Chỉnh định I>/In nhận 1 giá trị nằm trong khoảng 0.6A-0.8A, Kt> = 0.1 
Nhấn Switch để vào mode 2, chỉnh gíá trị mode 2 là 30 : Khóa chức năng bảo vệ cắt nhanh
Vào mode 3, chỉnh giá trị mode 3 là 10 : Tín hiệu ‘start’ của chức năng bảo vệ cấp 3 link tới ngõ ra TS1 (chân 19-20)
Vào mode 4, chỉnh giá trị mode 4 là 0F : Tín hiệu ‘trip của tất cả các chức năng bảo vệ link tới ngõ ra TS2 (chân 17-18)
Vào mode 7, chỉnh giá trị mode 7 là 00 : chọn đường cong IDMT loại dốc chuẩn 
Nhấn “reset/step” để quan sát giá trị dòng pha A trong quá trình thí nghiệm.
Vặn núm xoay màu đen (chỉnh định dòng ) lên đến chỉ số 100. Chuyển công tắc vàng sang nấc 1. Quan sát timer và giá trị dòng pha A trên Relay. Ghi lại 2 giá trị quan sát vào bảng khi MCB đã cắt
Chuyển công tắc vàng về 0. Vặn núm xoay đen về 0. Chuyển MCB 100A sang ON. Nhấn “reset/step” để quan sát giá trị dòng pha A cho thao tác tiếp theo.
 Lần lượt thực hiện lại bước 8 và bước 9, nhưng với các vị trí của núm xoay màu đen lần lượt là : 100 125 150 175 200
 Vẽ đường cong IDMT qua 5 điểm (I , t) vừa ghi nhận được. So sánh với công thức lý thuyết.
Thí nghiệm 2: Thực hiện như test 1, chỉ thay đổi hệ số nhân k : chọn Kt> lần lượt nhận 3 giá trị khác nhau trong khoảng từ 0.3 – 0.8). 
 	 Thí nghiệm 3 : Thực hiện lần lượt cả test 1 và test 2, nhưng với đường cong IDMT có độ dốc khác. Để thay đổi độ dốc đường cong, chọn mode7 nhận một trong 3 giá trị 01, 02 hoặc 03. Vẽ cả 4 đuờng cong vừa ghi nhận được và cho biết đường cong vừa chọn thuộc lọai có độ dốc nào, α và β = bao nhiêu? 
V. NỘI DUNG BÁO CÁO 
Đặc tuyến IDMT dốc chuẩn, k = 0.1
Vị trí núm vặn 
100
125
150
175
200
Dòng pha A quan sát trên relay (A)
Thời gian tác động ttđ (ms)
Đặc tuyến IDMT dốc chuẩn, k = . 
Vị trí núm vặn 
100
125
150
175
200
Dòng pha A quan sát trên relay (A)
Thời gian tác động ttđ (ms)
Đặc tuyến IDMT dốc chuẩn, k = .
Vị trí núm vặn 
100
125
150
175
200
Dòng pha A quan sát trên relay (A)
Thời gian tác động ttđ (ms)
Đặc tuyến IDMT dốc chuẩn, k = .
Vị trí núm vặn 
100
125
150
175
200
Dòng pha A quan sát trên relay (A)
Thời gian tác động ttđ (ms)
Đặc tuyến IDMT .., k = 0.1
Vị trí núm vặn 
100
125
150
175
200
Dòng pha A quan sát trên relay (A)
Thời gian tác động ttđ (ms)
Đặc tuyến IDMT .., k = .
Vị trí núm vặn 
100
125
150
175
200
Dòng pha A quan sát trên relay (A)
Thời gian tác động ttđ (ms)
Đặc tuyến IDMT .., k = ..
Vị trí núm vặn 
100
125
150
175
200
Dòng pha A quan sát trên relay (A)
Thời gian tác động ttđ (ms)
Đặc tuyến IDMT .., k = 
Vị trí núm vặn 
100
125
150
175
200
Dòng pha A quan sát trên relay (A)
Thời gian tác động ttđ (ms)
Vẽ đồ thị và nhận xét kết quả từng đồ thị vẽ được ?
Bài 6:
VẬN HÀNH VÀ KHẢO SÁT 
CÁC CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY PHÁT 3 PHA
I. MỤC ĐÍCH
Thực tập vận hành, hịa đồng bộ máy phát AC 3 pha.
Khảo sát máy phát làm việc ở các chế độ: bình thường, mất kích từ, mất động cơ kéo, vừa mất kích từ vừa mất động cơ kéo.
II. LÝ THUYẾT: NỘI DUNG CHUẨN BỊ 
A
B
C
E=Ed
U
I
P
Q
U = const
Ed
U
Xd
P,Q
Chia hai vế cho Xd	ta có: 	
Do U = const ( thanh góp có điện áp không đổi)	 
 Xd = const ( mạch từ máy phát không bão hồ)
Tương tự như trên	 
Một cách tính khác :	
U1
U2
d
U1
U2
P
U1
U2
X 
P,Q
Trường hợp 1: 
Điều chỉnh công suất tác dụng P, trong điều chỉnh này giữ nguyên kích từ :
1
U
P
Q
2
3
4
5
6
P
Pcơ
 900
Pmax
Q
δ
Trường hợp 2: 
Giữ nguyên công suất tác dụng P điều chỉnh công suất phản kháng Q
Ed
U
I
P= const
Q
d
1
2
3
4
Edmin
I
Istator
Ikt
thiếu kích thích
thừa kích thích
Pcơ
 900
P
	Quan hệ giữa dịng điện kích từ và dòng điện stator là đặc tính hình V
P
Q
1
I
II
III
IV
Đặc tính cơng suất của máy phát:
Vùng I và IV với cơng suất P>0 là vùng máy phát 
Vùng II và III với P<0 là vùng động cơ
Vùng II Q>0 là vùng động cơ đồng bộ
Máy điện làm việc trên trục Q , P=0 lúc này máy điện không tải, hoặc là máy bù.
P
Q
1
I
If
0.8
0.5
0 
Cơng suất bù
 	Khi kích từ tăng, Ed tăng, Q tăng tuy nhiên kích từ quá cao làm mạch từ rotor bị bão hồ vì vậy kích từ khơng được tăng cao quá,như vậy Ed cũng bị giới hạn,khi máy phát dùng làm máy bù thì cơng suất phản kháng máy phát chỉ phát cực đại là 0,8pu.
Khi máy phát thiếu kích thích máy phát nhận cơng suất phản kháng, trong trường hợp máy bù, khi kích từ bằng khơng, Ed cũng bằng khơng lúc này cơng suất phản kháng nhận về cực đại là: 
III. NỘI DUNG CHUẨN BỊ: 
	Sinh viên đọc kỹ phần II (sinh viên soạn ra giấy)
IV. NỘI DUNG THỰC TẬP
Đóng mạch và hòa đồng bộ:
Nhấn nút ON cấp nguồn cho mạch nhị thứ của nhà máy.
Nhấn các dao cách ly và máy cắt theo đúng thứ tự từ đầu mạch, động cơ xoay chiều, máy phát một chiều, động cơ một chiều và máy phát xoay chiều (lưu ý chưa được đóng máy cắt ở máy phát điện xoay chiều vì lý do máy cắt này phục vụ cho việc hòa đồng bộ).
Lần lượt mở khóa cho phép hòa đồng bộ ở 3 vị trí : vị trí đồng bộ kế và vị trí máy cắt đầu cực máy phát, và cuối cùng là vị trí máy cắt hòa.
Kiểm tra các điều kiện cho việc hòa đồng bộ.
Nhấn máy cắt (ở vị trí máy phát điện xoay chiều) để hòa đồng bộ. 
Vận hành các chế độ:
Sau khi hòa đồng bộ, ghi lại các giá trị ở các đồng hồ. Lần lượt thực hiện theo đúng trình tự các bước sau :
Bước 1 : Giữ nguyên kích từ máy phát, thay đổi công suất cơ (P<5KW)
. Tăng kích từ động cơ kéo đến khi P = 4kW. Khảo sát sự thay đổi ở các đồng hồ đo và ghi lại các giá trị vào bảng số liệu.
Bước 2 Giữ nguyên P cơ, thay đổi kích từ máy phát (I<10A)
Thay đổi kích từ máy phát để Q = -2 KVAr. Ghi lại các thông số vào bảng số liệu.
Tăng kích từ máy phát đến khi Q = 0kVAr. Khảo sát sự thay đổi ở các đồng hồ đo và ghi lại các giá trị vào bảng số liệu.
Thay đổi kích từ máy phát để Q = 2 KVAr. Ghi lại các thông số vào bảng số liệu.
 Bước 3 (Mất kích từ máy phát)
Thay đổi kích từ máy phát đến khi Q=0, ghi lại các giá trị.
Ngắt kích từ máy phát, khảo sát sự thay đổi ở các đồng hồ đo và ghi lại các giá trị vào bảng số liệu.
 Đóng lại kích từ máy phát, ghi lại giá trị trên đồng hồ đo.
 Bước 4 (Mất động cơ kéo)
 Giảm kích từ động cơ đến khi P=0. Ghi lại các giá trị.
 Ngắt động cơ kéo. Khảo sát sự thay đổi ở các đồng hồ đo và ghi lại các giá trị.
 Trong trạng thái ngắt động cơ, thay đổi kích từ máy phát để Q lần lượt nhận các giá trị -2 ; 0 ; 2 KVA.
 Lưu ý: Trong quá trình khảo sát nhớ lứu ý tới các giới hạn (hệ thống sẽ tự động báo cho người vận hành trên bàn điều khiển) hoặc báo động (hụ còi). Với trường hợp báo động thì người vận hành phải cắt điện hệ thống ngay lập tức để đảm bảo an toàn. Với trường hợp bàn điều khiển báo vi phạm các giới hạn, người vận hành phải điều chỉnh kích từ máy phát hoặc động cơ để đưa các giá trị của thông số bị quá giới hạn về trong giới hạn cho phép.
Ngắt mạch:
Ngắt lần lượt các máy cắt theo thứ tự ngược lại lúc đóng.
Nhấn nút OFF cắt nguồn nhị thứ của nhà máy điện.
Chuyển CB nguồn tổng về OFF.
V. NỘI DUNG BÁO CÁO
Câu 1: Bảng số liệu P, Q, U, I, Ukt, Ikt của máy phát và n(tốc độ) của động cơ ở các chế độ. Từ đĩ hãy tính Xtổng = (XMBA + Xd). Tính E, δ, φ, và vẽ giản đồ véc tơ E, I, U cho từng chế độ.
Chế độ
P
Q
U
I
Ukt
Ikt
N
Hịa đồng bộ
Tăng kích từ động cơ đến khi P=4 (KW)
Thay đổi kích từ MP đến khi 
Q = 0 ; Q = -2, Q= 2 KVAr.
Giảm Q về 0, sau đĩ ngắt kích từ MP
Đĩng lại kích từ MP
Giảm P về 0, sau đĩ ngắt động cơ kéo.
Trong chế độ ngắt động cơ kéo, thay đổi kích từ MP để Q lần lượt bằng -2;0;2 KVAr
Câu 2: Khi chưa hòa đồng bộ máy phát vào hệ thống, điều chỉnh kích từ động cơ một chiều sẽ làm thay đổi tốc độ của bộ động cơ, máy phát, điều chỉnh kích từ máy phát điện xoay chiều sẽ làm thay đổi điện áp đầu cực của máy phát. Khi đã hòa đồng bộ máy phát vào hệ thống, điều chỉnh kích từ động cơ một chiều sẽ làm thay đổi công suất thực của máy phát, điều chỉnh kích từ máy phát điện xoay chiều sẽ làm thay đổi công suất phản kháng của máy phát. Giải thích lý do.
Câu 3: Nêu các phương pháp kích từ máy phát điện.
Câu 4: Máy phát có được phép làm việc lâu dài ở chế độ mất kích từ không. Tại sao ?
Câu 5: Nêu các điều kiện để thực hiện hòa đồng bộ máy phát vào hệ thống. Theo anh chị, điều kiện nào quan trọng nhất ?