Tập bài giảng Thực hành Cung cấp điện

100 * Đường dây/máy biến áp(Transmission line/transformer): thiết bị truyền tải công suất giữa các bus. * Nguồn ( Generator): nguồn phát công suất * Tải (Load): Thiết bị tiêu thụ công suất Thiết bị bù: + Swiched shunt: Bù ngang + Series capacitor: Bù dọc * Máy cắt (Circuit Breakers ): thiết bị đóng/cắt các thiết bị khác như: DZ/MBA, nguồn,tải * Biểu đồ hình tròn: thiết bị thể hiện mức độ mang tải của DZ/MBA * Và một số thiết bị khác: mặt phân cách, hình nền 2.2.Thiết kế một sơ đồ (case) mạng điện Để khởi động chương trình nhấp đôi chuột vào biểu tượng PowerWorld Simulator. Để tạo một Case mới, từ menu chính chọn File>New Case hoặc click lên nút Open simulator Case trên thanh công cụ. Màn hình sẽ chuyển sang màu trắng, đây là màu mặc định của một sơ đồ một sợi mới của Powerworld, các sơ đồ một sợi này được dùng trong việc phân tích để tái hiện lại hệ thống điện 3 pha và dùng 1 dây để thể hiện mỗi thiết bị 3 pha. Để xem một file đã có sẵn chọn File >Open Case từ menu chính hoặc chọn nút Open Case trên thanh công cụ. 2.2.1. Tạo và chèn phần tử phân phối( Bus ) Bus là thành phần quan trọng nhất của mô hình hệ thống điện, nó được dùng để thể hiện các điểm kết nối nơi mà các thiết bị được kết nối với nhau trong hệ thống điện. Trong việc xây dựng mô hình hệ thống điện dùng PowerWorld Simulator bạn có thể vẽ các Bus trên sơ đồ một sợi gắn với các thiết bị như máy phát và tải với Bus. Việc chèn các Bus trên sơ đồ một sợi nói chung là đơn giản gồm các bước sau: - chọn Insert>Bus từ menu chính hoặc chọn nút Bus trên thanh công cụ. - Click chuột lên nền sơ đồ nơi mà bạn muốn đặt Bus mới. Khi đó sẽ xuất hiện một hộp thoại Bus Options. 101 Hình 6.1: Hộp thoại Bus options Từ hộp thoại này chúng ta nhập đầy đủ thông tin cần thiết như đặt tên, kích cỡ, định hướng vùng, điện áp định mức của Bus cũng như Tải và các thành phần rẽ nhánh nối vào nó. - Click OK để đóng hộp thoại, Bus mới sẽ xuất hiện, nó có hình dạng là một đường thẳng nằm ngang hoặc thẳng đứng trên sơ đồ. 2.2.2 Thiết lập máy phát Tiếp theo chúng ta gắn Máy phát với Bus, các Máy phát cũng được chèn theo từng bước tương tự như chèn Bus, trình tự như sau: - Chọn Insert>Generator từ menu chính hoặc chọn nút Generator trên thanh công cụ. - Click chuột trái lên Bus trên sơ đồ ở vị trí mà bạn muốn gắn vào, lúc đó hộp thoại Generator Options sẽ xuất hiện. 102 Hình 6.2 : Hộp thoại Generator options Từ hộp thoại này ta nhập đầy đủ thông tin cần thiết, như lựa chọn đơn vị của Máy phát, kích thước hiển thị, chiều, công suất tác dụng giới hạn, công suất phản kháng giới hạn, điểm đặt điện áp và bảng giá. 2.2.3 Thiết lập Bus thứ hai cùng với Tải Tương tự, để thêm Bus thứ hai chọn Insert>Bus từ menu chính hoặc click vào nút Bus trên thanh công cụ. - Click chuột lên nền sơ đồ nơi nào đó phía bên phải của Bus thứ nhất. Khi đó sẽ xuất hiện một hộp thoại Bus Options. Điền đầy đủ các thông số cần thiết,và click OK để kết thúc việc thiết lập Bus thứ hai. - Để vẽ tải ta chọn Insert>Load từ menu chính hoặc click vào nút Load trên thanh công cụ. Click chuột trái lên điểm cuối của Bus thứ hai này, ngay lúc đó hộp thoại Load Options sẽ xuất hiện. 103 Hình 6.3 : Hộp thoại Load options - Điền đầy đủ các thông số cần thiết như tải là công suất tác dụng(MW), công suất phản kháng(Mvar), hướng của biểu tượng, .. - Click OK để đóng hộp thoại và kết thúc việc thiết lập tải. 2.2.4 Thiết lập đường dây xoay chiều Để nối hai Bus với nhau, chúng ta sẽ chèn đường dây AC bằng cách: - Chọn Insert>Tranmission Line từ menu chính hoặc click vào nút Tranmission Line ở trên thanh công cụ. Click chuột trái vào điểm bắt đầu đường dây và kéo chuột đến điểm cuối đường dây. Trong quá trình kéo chuột bạn có thể vẽ từng đoạn đường dây theo ý mình bằng cách click chuột trái một lần cho một đoạn, và để kết thúc đoạn cuối cùng hình thành đường dây thì nhấp đôi chuột tại điểm cuối đường dây. Hộp thoại Tranmission Line / Transformer Options sẽ xuất hiện. Hình 6.4 : Hộp thoại Transformer options 104 Nhập đầy đủ các thông số cần thiết như các thông số đường dây như điện trở, điện kháng, dung dẫn - Click OK để kết thúc việc thiết lập đường dây. 2.2.5 Thiết lập biểu đồ biểu diễn khả năng truyền tải công suất trên đường dây Khi đường dây được vẽ xong nó sẽ tự động có 1 một biểu đồ hình tròn biểu diễn khả năng truyền tải công suất trên đường dây flow pie chart, ta có thể chèn thêm vào line flow pie chart bằng cách click vào nút line flow pie chart sau đó click gần đường dây, hộp thoại sẽ xuất hiện, điền đúng và có thể thay đổi kích cỡ . Hình 6.5 : Hộp thoại thông số biểu đồ truyền tải - Đặt thông số và click OK để đóng hộp thoại. 2.2.6 Thiết lập máy cắt - Chọn Insert> Circuit breaker từ menu chính hoặc chọn nút Circuit breaker trên thanh công cụ và click lên đường dây gần Bus 1. Hộp thoại Circuit breaker Options sẽ xuất hiện. Hình 6. 6 : Hộp thoại Circuit breaker - Click OK để kết thúc, và tương tự ta chèn máy cắt ở gần Bus 2. 105 2.2.7 Thiết lập máy biến áp Để chèn 1 máy biến áp trước hết chúng ta cần chèn 1 Bus thứ 3 khác cấp điện áp. - Chọn Insert> Tranformer từ menu chính hoặc chọn nút Tranfomer trên thanh công cụ, sau đó click lên Bus 3 và vẽ 1 đường dây tới Bus 2 khi bạn vẽ xong đường dây thì hộp thoại Tranmission Line /Transformer Option sẽ xuất hiện. Nhập các thông số cần thiết như điện trở, điện kháng,dung dẫn, kích cỡ Hình 6.7 : Hộp thoại Tranmission Line /Transformer Option - Click OK để kết thúc 2.2.8 Thiết lập tụ bù ngang (Swichted Shunt ) Swichted Shunt là gồm các tụ điện ghép lại để cung cấp năng lượng phản kháng (MVAR) hoặc tiêu thụ công suất phản kháng. - Chọn Insert>Swichted Shunt từ menu chính hoặc chọn nút Swichted shunt trên thanh công cụ. Click lên Bus mà bạn muốn đặt khi đó hộp thoại Swichted Shunt Option sẽ xuất hiện. 106 Hình 6.8 : Hộp thoại Swichted Shunt Options Xác định số Bus và nhập giá trị định mức vào ô Nominal Mvar . - Click OK để đóng hộp thoại 2.2.8 Ghi tiêu đề, hiển thị các thông số cho Bus và đường dây Để nhập thêm một số ô thông tin trực tiếp lên sơ đồ để giúp ta quan sát hoạt động của sơ đồ được tốt hơn. - Chọn Insert>text từ menu chính để đưa hộp thoại text object ra nhập tên mà ban muốn đặt và click OK. Để định dạng nhanh chọn Fromat>Font để chọn font, màu, cỡ chữ từ hộp thoại Format Multiple Objects - Để thêm các thông số hiển thị như điện áp, dòng công suất, tổn thất công suất ta thực hiện như sau:  Nhấp chuột phải lên Bus hoặc Đường dây để gọi menu con.  Chọn Add new fields Around Bus từ menu con.  Chọn vị trí mà bạn muốn thêm ô mới và click OK . Hộp thoại Bus fields mở ra.  Chỉnh sửa và lựa chọn kiểu hiển thị rồi click OK. 2.2.9 Chạy mô phỏng một Case Để chạy mô phỏng 1 Case, click vào nút Run Mode trên thanh công cụ. Hình 6.9 : Thanh công cụ cho phép chế độ mô phỏng 107 Sau đó chọn Simulator>Play hoặc click vào nút single solution trên thanh công cụ. III. Thiết bị, dụng cụ, vật tư thực hành Bảng kê dụng cụ thực hành (cho một nhóm thực tập) TT Tên dụng cụ Số lượng Đv tính Ghi chú 1 Máy vi tính 01 bộ IV. Thực hành 1. Thiết lập sơ đồ mạng điện 1.1. Nội dung thực hành Thiết lập sơ đồ mạng điện gồm : 01 Máy phát (từ nhà máy phát điện) 01 Phụ tải (khu trung cư), hệ thống tụ bù, đường dây truyền tải, máy biến áp truyền tải, thiết bị đóng cắt: STT PHẦN TỬ Số lượng Thông số Ghi chú 1 Máy phát 01 5KW, 2MVr 2 Tải tiêu thụ 01 3KW, 2MVr 3 Đường dây truyền tải 01 20km 1.2. Trình tự thiết lập một sơ đồ mạng điện Bước 1 : Khởi động phần mềm, đặt tên file mô phỏng Bước 2: Thiết lập sơ đồ mô phỏng + Tạo thanh bus Trên thanh Edit Toolbar click trái vào biểu tượng thanh cái Hình 7.10 : Thanh công cụ thiết lập thanh cái Sau đó click trái vào vùng làm việc, chương trình sẽ hiện ra một hộp thoại sau: 108 Hình 6.11 : Thiết lập thuộc tính cho thanh cái Trong đó: “Bus number” và “bus name” là nơi điền số thứ tự và tên của thanh cái. Vùng hiển thị (display) cho phép thanh cái đặt ngang (horizontal bar), đặt dọc (vertical bar), đặt hình vòng (oval), hay hình chữ nhật (rectangle). Các chỉ số “pixel thickness” và “display size” độ dày và kích thước hiển thị của thanh cái. “Area and zone” điền số thứ tự và tên của vùng và hku vực nếu như mạng điện là lớn. “Nominal voltage” là điện áp định mức của thanh cái, “voltage” và “angle” là điện áp (v) và góc pha điện áp (độ) đặt tại thanh cái. “System slack bus” chọn nếu ta muốn bus đó là “slack bus” của hệ thống. Mỗi hệ thống phải có một “slack bus”, và bus được chọn phải là bus được nối với máy phát. Sau khi hoàn tất bấm OK + Thiết lập máy phát Trên thanh Edit Toolbar chọn vào biểu tượng máy phát, sau đó click chuột trái vào vùng làm việc (phải gần 1 bus có sẵn) ta sẽ được một hộp thoại: Hình 6.12 : Thanh công cụ thiết lập máy phát 109 Hình 6.13 : Thiết lập thuộc tính hiển thị cho máy phát Ta có thể điền tên và số thứ tự của bus mà máy phát sẽ nối vào, nếu khi ta click vào vùng làm việc mà gần một bus sẵn có thì chương trình sẽ tự động gắn máy phát vào bus đó. Trạng thái của máy phát “Open” là hở mạch, “Closed” là đóng mạch vào hệ thống. Ta cũng có thể chỉnh kích thước hiển thị của máy phát tại “Display Information”, và cũng có thể thay đổi hướng hiển thị của máy phát là bên trái (left), phải (right), lên (up) hay xuống (down). “Mw and voltage control”: 110 Hình 6.14 : Thiết lập công suất và điện cho máy phát MW control: điền các giá trị P phát (MW output), giá trị nhỏ nhất (Min. MW output) và lớn nhất (Max MW output) của P phát. Các lựa chọn “Available for AGC” và “Enforce MW limit” là tự động điều chỉnh và giới hạn công suất thực phát. Voltage control: điền các giá trị Q máy phát (Mvar output), giá trị nhỏ nhất (Min Mvar ) và giá trị lớn nhất (Max Mvar) của Q máy phát. “Available for AVR” tự đọng điều chỉnh điện áp đầu cực máy phát, “setpoint voltage” là điện áp đặt đầu cực máy phát. “Input/Output Curve” 111 Hình 6.15 : Thiết lập dòng điện cho máy phát Chọn “cubic cost model” để xác định đường cong chi phí máy phát là dạng: C(Pgi) = (d*Pgi^3 + c*Pgi^2 + b*Pgi + a) * (fuel cost), chọn “piecewise linear” để xác định đường cong chi phí dạng tuyến tính hoá. “Fule cots” giá nhiên liệu,“Number of break points” là số điểm mà ta muốn gần đúng đường cong thành những đoạn thẳng. “Fault Parameters” 112 Hình 6.16 : Thiết lập điện trở, điện kháng cho máy phát “Generator MVA Base” là công suất (S) cơ bản của máy phát. “Positive Sequence Internal Impedace” :tổng trở thứ tự thuận “Negative Sequence Internal Impedace”: tổng trở thứ tự nghịch “Zero Sequence Internal Impedace” : tổng trở thứ tự không. “Neutral-to-Ground Impedance”: tổng trở nối đất. “Generator Step Transfomer”: tổng trở máy biến áp mô hình (mặc định là không có). Sau khi thiết lập các thông số xong click OK. Máy biến áp Trên thanh Edit Toolbar chọn biểu tượng của máy biến áp. Hình 6.17 : Thanh công cụ thiết lập máy biến áp Sau đó sử dụng chuột click vào hai thanh cái mà máy phát nối vào (giống như vẽ đoạn thẳng), ta được đoạn hội thoại sau 113 Hình 7.18 : Thiết lập điện trở, trở kháng và điện dung cho máy biến áp Sau khi điền tên và số thứ tự của 2 bus mà máy biến áp nối vào (thường thì chương trình sẽ tự động làm việc này), ta điền các giá trị tổng trở R, L , C (hay B) vào các ô tương ứng : “Resistance”, “Reactance”, “Charging”. “Limit A”, “Limit B”, “Limit C” là các giới hạn công suất của máy biến áp, chương trình cho phép sử dụng 3 giá trị giới hạn khác nhau. Hình 6.19 : Thiết lập trị số giới hạn công suất cho máy biến áp + Thiết lập đường dây tải điện Trên thanh Edit Toolbar chọn vào biểu tượng của đường dây. 114 Hình 6.20 : Thanh công cụ thiết lập đường dây tải điện Sau khi chọn xong tương tự máy biến áp, ta cũng vẽ đường dây giữa hai thanh cái giống như vẽ một đường thẳng trong Paint vậy. Sau khi vẽ xong ta cũng được 1 hộp thoại như sau: Hình 6.21 : Thiết lập trị số điện áp, tổng trở, công suất truyền tải cho đường dây Hoàn toàn tương tự máy biến áp, ta cũng điền các thông số điện áp định mức (thường mặc định theo bus), tổng trở, giá trị công suất truyền tối đa 115 Hình 6.22 : Thiết lập các tham số cho đường dây Click vào “Fault Parameters” để chọn các giá trị tổng trở thứ tự không vào các ô R, X, C (thông thường chương trình sẽ tự điền các giá trị này khi ta điền tổng trở thứ tự thuận. “Conffiguration” để chọn kiểu đấu của các cuộn dây biến áp. Sau khi thiết lập các thông số xong click OK kết quả được như hình sau: Hình 6.23 : Đường dây tải điện sau khi thiết lập thông số + Thiết lập tải tiêu thụ Trên thanh Edit Toolbar chọn biểu tượng của tải, như hình sau: Hình 6.24 : Đường dây tải điện sau khi thiết lập thông số 116 Sau đó click vào gần bus mà ta muốn đặt tải, ta được một hộp thoại sau: Hình 6.25 : Đường dây tải điện sau khi thiết lập thông số Tương tự như các thành phần khác, sau khi thiết lập các thuộc tính hiển thị (kích thước, hướng quay..), ta cần điền vào các giá trị công suất tiêu thụ ( “MW Value”: công suất thực và “Mvar Value”: công suất phản kháng tiêu thụ). Sau đó nhấn OK. Kết quả được như hình sau: Hình 6.26 : Đường dây tải điện sau khi thiết lập thông số + Thiết lập máy bù Trên thanh Edit Toolbar, chọn biểu tượng của máy bù, như hình sau: 117 Hình 6.27 : Đường dây tải điện sau khi thiết lập thông số Tương tự như tải ta cũng click vào thanh cái cần bù, ta được hộp thoại sau: Hình 6.28 : Đường dây tải điện sau khi thiết lập thông số Tương tự các thiết bị khác ta cũng đặt các thông số hiển thị (display). Sau đó đặt giá trị bù định mức (Nominal Mvar). Chọn các chế độ điều khiển “Fixed” :tự động, “Discrete” và “Continous” là chế độ thiết lập các giá trị điện áp cao nhất và thấp nhất cho phép so với giá trị mong muốn và chia ra nhiều bước nhỏ khi bù. Sau khi thiết lập xong ta được kết quả như sau: 118 Hình 6.29 : Đường dây tải điện sau khi thiết lập thông số Bước 3: Lưu sơ đồ đã hoàn thiện Sử dụng chức năng Save để lưu lại sơ đồ sau khi thiết lập 1.3. Dạng sai hỏng thường gặp, nguyên nhân, biện pháp khắc phục TT Dạng sai hỏng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục 1 Không mở được phần mềm Lỗi hệ điều hành Lỗi cài đặt phần mềm Mở phần mềm chưa đúng đường dẫn Kiểm tra tính thích hợp của hệ điều hành Kiểm tra, cài đặt lại phần mềm Kiểm tra đường dẫn mở phần mềm 2 Không mở được thư viện trong phần mềm File cài đặt thư viện thiếu Kiểm tra, cài đặt lại phần mềm 3 Không nối được các phần tử trong sơ đồ Nối sai nguyên lý Kiểm tra lại sơ đồ theo nguyên lýlàm việc 4 Không tạo được tải tiêu thụ + chưa tạo Bus cho hệ thống + Tạo Bus cho hệ thống 5 Không đặt được thông số cho máy phát + Chưa chọn hộp hội thoại Generator Option + Chọn máy phát, click chuột phải để chọn hộp hội thoại Generator Option, sau đó nhập thông số cho máy phát. 1.4. Bài tập Bài tập 7.1: Thiết lập sơ đồ mô phỏng một hệ thống điện bao các phần tử: 01 Máy phát (5KW, 2MVr) , 01 Máy phát (7KW, 2MVr), 01 tải tiêu thụ (3MW, 5MWr), 01 tải 119 tiêu thụ (7MW, 5MWr),máy biến áp truyền tải, đường dây truyền tải và hệ thống máy bù. Bài tập 7.2: Thiết lập sơ đồ mô phỏng một hệ thống điện bao các phần tử: 03 Máy phát (5KW, 2MVr) , 01 Máy phát (7KW, 2MVr), 03 tải tiêu thụ (3MW, 5MWr), 02 tải tiêu thụ (7MW, 5MWr),máy biến áp truyền tải, đường dây truyền tải và hệ thống máy bù. 2. Phân tích hoạt động và tính toán ngắn mạch trong mạng điện 2.1 Nội dung thực hành Phân tích hoạt động và tính toán ngắn mạch trong mạng điện đã thiết lập ở trên 2.2 Trình tự thực hiện Bước 1: Chạy mô phỏng Sau khi đã thiết lập hết các thông số ta bấm “Run Mode” trên thanh Toolbar, sau đó bấm nút “Play”. Bước 2: Khảo sát sơ đồ mô phỏng: + Thay đổi trị số tải thiêu thụ Để thay đổi tải ở thanh cái ta có thể thực hiện như sau: Cách 1: click phải vào tải đó, sau khi hộp thoại hiện ra, ta thay đổi giá trị “MW Value” hay “Mvar Value” tương ứng với công suất tác dụng và phản kháng, ví dụ ở đây thay đổi là 200MW và 100 Mvar, sau đó OK. Cách 2: click phải vào 1 trong hai giá trị P và Q của tải, ta sẽ nhận được một hộp thoại sau: Hình 6.30 : Cài đặt thay đổi tải khi mô phỏng 120 Thay đổi giá trị “Delta per Mouse Click” (mặc định là không), giá trị này thể hiện việc tăng hay giảm đi môt lượng như thế ứng với mỗi lần click chuột vào nút tăng giảm tải, chẳng hạn ở đây chọn giá trị là 50, thì ứng với mỗi lần thay đổi bằng động tác click chuột ta sẽ tăng hay giảm công suất tác dụng hay phản kháng một lượng 50 MW (hay 50 Mvar). Sau đó nhấn OK Bây giờ ta chỉ việc click chuột vào nút tăng hay giảm của P hay Q tương ứng. Chẳng hạn để được giá trị P= 100MW và Q= 100 Mvar, ta bấm giảm P 2 lần và tăng Q 1 lần. + Thay đổi công suất của máy phát Tương tự như tải ta cũng có hai cách thay đổi công suất phát của máy phát. Cách 1: Click chuột phải vào máy phát cần thay đổi, chọn “Infomation Dialog” , một hộp thoại giống như khi ta đặt thông số cho máy phát hiện ra, sau đó thay đổi các giá trị mong muốn. Cách 2: Click chuột phải vào giá trị của P phát hay Q phát của máy phát đang hiển thị. Tương tự như tải, ta cũng được 1 hộp thoại, và thay đổi giá trị “Delta Per Mouse Click”. Hình 6.31 : Cài đặt thay đổi công suất khi mô phỏng Ví dụ thay đổi công suất của máy phát ở thanh cái “hai”, chọn giá trị “Delta per Mouse Click” là 50, thay đổi P=150 MW và Q =50Mvar, ta được như sau: + Thay đổi điện cực của máy phát Để thay đổi điện áp đầu cực máy phát ta click phải vào máy phát cần thay đổi, sau đó chọn “Information Dialog” ,khi hộp thoại hiện ra ta thay đổi giá trị “Desired Reg. Bus Voltage” thành giá trị mà ta mong muốn, sau đó bấm OK. Quay lại ví dụ trước, các máy phát đều đang có điện áp đầu cực là 1.05pu, bây giờ ta giảm về 1pu đối với tất cả máy phát. Khi hộp thoại hiện ra, sau khi thay đổi máy phát đầu tiên, ta bấm nút “save”, rồi bấm nút lên để thiết đặt cho máy phát khác: 121 Hình 6.32 : Cài đặt thay đổi điện cực máy phát khi mô phỏng + Cắt một phần tử đang hoạt động trên mạng điện Tất cả các phần tử trong một mạng điện đều có thế cắt được dễ dàng ra khỏi hệ thông bằng máy cắt, chỉ trừ máy phát tại “System Slack Bus”. Cách cắt các phần tử cũng thực hiện bằng hai cách. Cách 1: Click phải vào phần tử đó, chọn “Information..”, tại status chọn “Open”, ví dụ như máy phát: Hình 6.33 : Cài đặt cắt thuộc tính làm việc máy phát khi mô phỏng Cách 2: Click chuột trái vào máy cắt nối phần tử đó với hệ thống. Bước 3: Tính toán ngắn mạch : Có hai cách để thực hiện ngắn mạch Cách 1: bấm vào nút “Fault” trên thanh Toolbar 122 Hình 6.34 : Hộp thoại công cụ tính toán ngắn mạch Cách 2: Click chuột phải vào thanh cái cần tính ngắn mạch, chọn “Fault”. Ta có thể chọn các thanh cái khác, sau đó chọn các laọi ngắn mạch rồi bấm nút “Calculate”, ví dụ ở đây chọn thanh cái 5 và loại ngắn mạch 3 pha, kết quả như sau: Hình 6.35 : Hộp thoại công cụ tính toán ngắn mạch cho một bus cụ thể Dòng ngắn mạch được thể hiện trong khung “Fautl curent”, với giá trị biên độ là “Magnitude” (pu), và góc pha là “Angle” (độ). Các giá trị khác thể hiện ở bảng. theo thứ tự: Bus: điện áp các thanh cái khi xảy ra ngắn mạch. Line: Dòng pha trên các đường dây khi xảy ra ngắn mạch. Generator: dòng pha trên các máy phát khi xảy ra ngắn mạch. Load: dòng pha trên các tải khi xảy ra ngắn mạch. Switched Shurts: dòng pha trên các máy bù khi xảy ra ngắn mạch. 123 Để thấy được dòng điện khi ngắn mạch chạy trên các đường dây, ta thu nhỏ hộp thoại ngắn mạch xuống, nhấn vào mũi tên cạnh nút “fault”, chọn chế đọ hiển thị. 2.3 Dạng sai hỏng thường gặp, nguyên nhân, biện pháp khắc phục TT Dạng sai hỏng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục 1 Không mở được phần mềm Lỗi hệ điều hành Lỗi cài đặt phần mềm Mở phần mềm chưa đúng đường dẫn Kiểm tra tính thích hợp của hệ điều hành Kiểm tra, cài đặt lại phần mềm Kiểm tra đường dẫn mở phần mềm 2 Không mở được thư viện trong phần mềm File cài đặt thư viện thiếu Kiểm tra, cài đặt lại phần mềm 3 Không nối được các phần tử trong sơ đồ Nối sai nguyên lý Kiểm tra lại sơ đồ theo nguyên lýlàm việc - 4 Chạy mô phỏng mạch báo lỗi “ erro correct” + Các phần tử trên mạch chưa kết nối + Kết nối lại các phần tử của mạch 5 Không thay đổi được điện cực của máy phát + Chưa đặt thuộc tính cho chế độ thay đổi điện cực máy phát + Đặt thuộc tính thay đổi điện cực của máy phát 2.4 Bài tập Bài tập 7.3: Khảo sát và tính toán ngắn mạch cho sơ đồ đã thiết lập trong bài tập 7.2 Bài tập 2: Khảo sát và tính toán ngắn mạch cho sơ đồ đã thiết lập trong bài tập 7.3 V. Kiểm tra đánh kết quả trình thực hành TT Tiêu chí chấm Kết quả Điểm Tối đa I Thiết lập được sơ đồ mô phỏng 50 1 Khởi tạo được chương trình mô phỏng theo đúng trình tự Mở phần mềm Khởi tạo file mới Thiết lập và cài đặt ban đầu 5 5 5 124 2 Sử dụng được thư viện phần mềm của chương trình Hiểu được chức năng các thanh công cụ Thao tác chọn lựa được các công cụ của thư viện đúng theo yêu cầu 5 5 Thiết lập được sơ đồ mô phỏng Thiết lập được sơ đồ theo đúng yêu cầu 10 Thực hiện nhập đúng thông số theo yêu cầu Thao tác cài đặt và hiệu chỉnh được thông số cho các phần tử 10 Lưu trữ được sơ đồ mạch Lưu trữ được file, đảm bảo thuận tiện, khoa học và thẩm mỹ 5 II Mô phỏng và tính toán thông số mạch điện 50 1 Thao tác mô phỏng mạch Chạy được chương trình mô phỏng mạch 5 2 Phân tích hoạt động mạch Phân tích được hoạt động của sơ đồ mô phỏng 5 3 Tính toán thông số Tính toán và thay đổi được các thông số trong sơ đồ 5 4 Phân tích các tác động trong quá trình mô phỏng Phân tích được các thao tác trong quá trình mô phỏng 10 5 Nhận xét và so sánh kết quả mô phỏng Đánh giá được hiện tượng trong kết quả mô phỏng mạch với hiện tượng thực tế. 5 6 Thao tác Nhanh gọn, chính xác 5 7 Bố trí dụng cụ thiết bị, nơi làm việc Gọn gàng ngăn nắp 5 8 An toàn trong quá trình thao tác Không xảy ra sự cố 5 9 Thời gian Hoàn thành mạch đúng thời gian (120 phút) 5 Cộng: 100 Qui đổi tổng số điểm về thang điểm 10:............... (bằng chữ..............................) 125 BÀI 7: KHẢO SÁT , PHÂN TÍCH MẠNG ĐIỆN BẰNG PHẦN MỀM KHÁC I. Mục tiêu học tập 1.Kiến thức - Sử dụng được phần mềm Ecoldial trong việc thiết kế, tính toán và phân tích mạng điện hạ áp 2. Kỹ năng - Ứng dụng được phần mềm mô phỏng mạch điện Ecoldial để thiết kế, khảo sát và phân tích được mạng điện động lực. - Vận dụng sáng tạo vào thực tế. 3. Thái độ - Nghiêm túc học tập, tích cực luyện tập. - Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị. II. Lý thuyết liên quan. 1. Giới thiệu phần mềm mô phỏng mạch điện Ecodial Ecodial là một trong các chương trình chuyên dụng EDA (Electric Design Automation_Thiết kế mạng điện tự động) cho việc thiết kế, lắp đặt mạng điện hạ áp. Nó cung cấp cho người thiết kế đầy đủ các loại nguồn, thư viện linh kiện, các kết quả đồ thị tính toánvà một giao diện trực quan với đầy đủ các chức năng cho việc lắp đặt ở mạng hạ áp. (Một điều cần lưu ý:Ecodial là một chương trình cho các kết quả tương thích với tiêu chuẩn IEC nếu áp dụng vào tiêu chuẩn Việt Nam cần có sự hiệu chỉnh) 1.1. Các tiêu chuẩn kỹ thuật khi thiết kế và mô phỏng mạch điện với Ecodial + Mức điện áp: từ 220 – 690 V. + Tần số: từ 50 – 60 Hz. + Các sơ đồ hệ thống nối đất: IT, TT, TN, TNC, TNS. + Nguồn được sử dụng: 4 nguồn chính và 4 nguồn dự phòng. + Tính toán và lựa chọn theo tiêu chuan: NFC 15100, UTE-C 15500, IEC 947-2, CENELEC R064-003. + Tiết diện dây tiêu chuẩn: 95, 120, 150, 185, 240, 300, 400, 500, 630 mm2. + Sai số khi lựa chọn tiết diện dây: 0-5% 1.2. Các đặc điểm chung và nguyên tắc tính toán của Ecodial * Đặc điểm: Ecodial đưa ra 2 chế độ tính toán phụ thuộc và nhu cầu người thiết kế: + Tính toán sơ bộ (Pre-sizing) để tình toán nhanh thông số của mạng điện. 126 + Tính toán từng bước ( Calculate), ở chế độ này Ecodial sẽ tình toán các thông số của mạng tứng bước theo các đặc tính hay các rang buộc do người thiết kế nhập vào. * Nguyên tắc với Ecodial cho phép thiết lập các đặc tính mạch tải cần yêu cầu: + Thiết lập sơ đồ đơn tuyến. + Tính toán phụ tải + Chọn các chế độ nguồn và bảo vệ mạch + Lựa chọn kích thước dây dẫn. + Chọn máy biến áp và nguồn dự phòng. + Tính toán dòng ngắn mạch và độ sụt áp. + Xác định yêu cầu chọn lọc cho các thiết bị bảo vệ. + Kiểm các tính nhất quán của thông tin được nhập vào. + Trong quá trình tính toán, Ecodial sẽ báo lỗi bất kỳ các trục trặc nào gặp phải và đưa ra yêu cầu cần thực hiện + In trực tiếp các tính toán như các file văn bản khác có kèm theo cả sơ đồ đơn tuyến 1.3. Một số hạn chế của Ecodial + Ecodial không thực hiện được tình toán chống sét. + Ecodial không tính toán việc nối đất mà chỉ đưa ra sơ đồ nối đất, để tính toán và lựa chọn các thiết bị khác. + Trong mỗi dự án (bài tập) Ecodial chỉ cho phép tối đa 75 phần tử của mạch. 2 Hướng dẫn sử dụng 2.1 Khởi động phần mềm Từ màn hình Window nhắp đôi chuột vào biểu tượng Ecodial trên desktop hoặc trình tự thực hiện như sau nếu biểu tượng không có trên desktop. Từ desktop nhắp chuột chọn Start/All Programs/Ecodial rồi chọn biểu tượng Ecodial từ thanh menu của màn hình. Sau khi khởi động màn hình Ecodial Overview xuất hiện. Các khối trên hộp thoại này chỉ dẫn các trình tự thiết kế. Trình tự trong màn hình này có thể được diễn giải theo sơ đồ khối kế bên 127 Hình 7.1 : Giao diện khởi động Ecodial Các số liệu trên hộp thoại General characteristics có thể dễ dàng thay đổi tùy theo yêu cầu của người thiết kế. Bước đầu tiên xác định các đặc tính chung cho mạng trong hộp thoại này. Nếu hộp thoại này không xuất hiện trên màn hình soạn thảo mà ta muốn gọi ra thì vào Calculaton/ General characteristics trên thanh công cụ. Hình 7.2 : Hộp thoại thanh công cụ cài đặt đặc tính chung 2.2 Thư viện thiết kế của Ecodial Thư viện chính của Ecodial được trình bày dưới dạng sơ đổ cây rất tiện ích cho người sử dụng. Thư viện này xuất hiện ngay khi khởi động chương trình để chuẩn bị thiết kế. chỉ bằng một động tác nhấp chuột và di chuyển đến nơi muốn vẽ, nhấp chuột thêm lần nữa ta có thể lấy ra bất kỳ phần tử nào như mong muốn. *) Thư viện nguồn (Sources Library): Bao gồm: Máy biến áp, máy phát, nguồn bất kỳ, máy cắt hạ thế 128 * Thư viện thanh cái (Busbar Library) Bao gồm : Các thanh cái có phần tính toán, các thanh cái không có phần tính toán * Thư viện tải (Load Library) Bao gồm: Mạch tải bất kỳ, mạch tải động cơ, mạch tải chiếu sáng | 129 * Thư viện đóng cắt và bảo vệ Bao gồm : Thiết bị bảo vệ: Bảo vệ bằng CB, bảo vệ và điều khiển động cơ, bảo vệ chống chạm đất. Công tắc chuyển mạch: Số tiếp điểm ngắt, số hiệu của công tắc. Đường dẫn đến các dự án phía trên * Thư viện máy biến áp (LV Transformers Library) Thư viện các phần tử khác (Others Library) 130 *) Ý nghĩa các thông số và khái niệm trong thư viện Bảng thông số trong phần mềm TT Ký hiệu quy ước Ý nghĩa, chức năng 1 Ik1max, Ik2max, Ik3max Dòng ngắn mạch cực đại của 1 pha, 2 pha, 3 pha 2 RboN: Điện trở pha - trung tính. 3 XboN Điện kháng pha – trung tính 4 Iscmax Dòng ngắn mạch cực đại phía tải của dây dẫn, dòng ngắn mạch cực đại phía nguồn của dây dẫn 5 Ik1min, Ik2min Dòng ngắn mạch cực tiểu một pha, 2 pha 6 XbPh-ph Trở kháng vòng pha-pha 7 RbNe Điện trở pha trung bình 8 XbNe Điện kháng pha trung bình 9 I fault Dòng sự cố giữa dây pha và dây PE 10 Công suất Giá trị định mức của các phần tử 11 Sơ đồ nối đất Sơ đồ nối đất phía hạ áp: IT, TT, TNC, TNS, phía nguồn 12 Trung tính kiểu phân bố Có trung tính phân bố cho phía hạ áp YES-NO 13 Un ph-ph (V) Điện áp dây định mức của phía hạ áp: 220-230-240- 380-400-415-440-500-525-600-660-690V. 131 14 Điện áp ngắn mạch (%) Điện áp ngắn mạch của MBA tính theo %. Có thể chọn giá trị chuẩn mặc định 15 Psc HV (MVA) Công suất ngắn mạch của phía cao áp mặc định là 500 MVA 16 Tổ nối dây Kiểu tồ nối dây MBA: tam giác-sao, sao-sao, zig zag 17 Hệ số công suất Hệ số công suất phía thứ cấp MBA 18 Tần số hệ thống Tần số hệ thống 50-60Hz 19 Thời gian cắt sự cố (ms) Thời gian tác động của các thiết bị bảo vệ (ms) 20 Rpha của mạng (m) Điện trở tương đương của 1 pha tính bằng m 21 Xph của mạng (m) Tổng trở tương đương của 1pha tính bằng m. 22 Rpha máy biến áp (m) Điện trở 1 pha của MBA tình bằng m 23 Xpha máy biến áp (m) Tổng trở 1 pha của MBA tình bằng m 24 X’d (m) Điện kháng quá độ thứ tự thuận m 25 X0 (m) Điện kháng thứ tự không m 26 Xd (m) Điện kháng một pha tình bằng m 27 Ib (A) Dòng định mức tổng 28 I khởi động Dòng khởi động động cơ 29 Isc (KA) Dòng ngắn mạch cực đại qua thiết bị 30 Iscmin Dòng ngắn mạch cực tiểu ( giá trị được cho bởi lưới hay lấy từ phần tính toán) 31 Chiều dài (m) Chiều dài cáp tính bằng m 32 Phương pháp lắp đặt Phương pháp lắp đặt cáp IEC 364-5-523 33 Kim loại vật dẫn Kim loại dùng làm vật dẫn là đồng- nhôm 34 Cách điện Vật liệu cách điện: XLPE: cáp cách điện bằng Polyme lien kết chéo. PVC: cáp cách điện bằng PolyVinyl Cloride Cao su: cáp cách điện bằng cao su 35 Loại cáp Loại dây: nhiều lõi, một lõi, vật dẫn có bọc cách điện. 132 36 Cách đặt Xếp chồng lên nhau Rải sát nhau Rải cách khoảng 37 Nb pha user Số lượng dây dẫn mỗi pha 38 CSA pha user (mm2) Tiết diện theo tiêu chuẩn của dây dẫn 1 pha tính bằng mm2: 1.5; 2.5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 630. 39 Nb N user Số lượng dây trung tính (N) 40 CSA N user (mm2) Tiết diện theo tiêu chuẩn của dây dẫn 1 pha tính bằng mm2: 1.5; 2.5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 630. 41 Nb PE user Số lượng dây bảo vệ 42 CSA PE user (mm2) Tiết diện theo tiêu chuẩn của dây dẫn 1 pha tính bằng mm2: 1.5; 2.5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300; 400; 500; 630. 43 Số lớp Số lớp cáp 44 K user Hệ số sử dụng 45 Nhiệt độ môi trường Nhiệt độ môi trường 46 Umax Điện áp rơi cực đại cho phép của mạch đang được tính 47 Lighting-loại đèn Loại đèn chiếu sang: huỳnh quang, cao áp, natri hạ áp, natri cao áp, Halogen, Metal iodide, nung sang 48 Number of fixtures Số đèn trong một bộ 49 P unit (W) Công suất mỗi đèn 50 Power factor Hệ số công suất của mạch 51 Istart/In Tỷ số dòng khởi động so với dòng định mức 52 Range Loại CB: Multi9, Compact, Masterpact 53 Designation Thông số kỹ thuật của CB 54 Trip unit/curve Đặc tuyến đường cong bảo vệ và loại tác động của CB 55 Nb poles proteced Số tiếp điểm (xP) và bảo vệ (xTU) 56 4P4TU 4 tiếp điểm và 4 bộ tác động 57 4P3TU +N 4 tiếp điểm và 3 bộ tác động + trung tính bảo vệ 133 58 3P3TU 3 tiếp điểm và 3 bộ tác động 59 2P2TU 2 tiếp điểm và 2 bộ tác động 60 1P1TU 1 tiếp điểm và 1 bộ tác động 61 Earth fault port Bảo vệ chạm đất YES-NO 62 I thermal setting (A) Giá trị ngưỡng của dòng nhiệt 63 I magnetic setting (A) Giá trị nguỡng của dòng từ 64 Trip unit rating (A) Dòng định mức cực đại của cơ cấu tác động đối với loại CB được chọn 65 Frame rating (A) Dòng định mức của CB được chọn 66 Contactor Contactor 67 Thermal relay Rơle nhiệt 2.3 Thiết kế, mô phỏng và tính toán mạng điện a) Cài đặt đặc tính chung cho mạnh điện. Trước khi bắt đầu chuẩn bị sơ đồ đơn tuyến nên kiểm tra các đặc tính chung ấn định cho mạng. Hộp thoại General characteristics được hiển thị tự động khi ta khởi động phần mềm và bất cứ khi nào ta tạo dự án mới. VD: chọn điện áp định mức 380V, mạng nối đất kiểu TNS, chọn YES ở mục yêu cầu xếp tầng và mục yêu cầu kỹ thuật chọn lọc, chọn tiết diện dây 300 mm2, chọn NO ở mục tiết diện dây trung tính bằng dây pha, chọn sai số cho phép 5%, chọn hệ số công suất 0.8 và tiêu chuẩn IEC 947-2 mặc định, sau đó nhắp chọn OK. Hình 7.3 : Hộp thoại cài đặt đặc tính chung cho mạch cần thiết kế b) Thiết kế mạnh điện. Trên màn hình làm việc của chương trình sẽ có các công cụ giúp cho việc thiết kế như sau: 134 Hình 7.4 : Giao diện cửa sổ thiết kế mạch Khi màn hình soạn thảo thiết kế đã sẵn sang cần tạo ra một mạng điện có sơ đồ đơn tuyến theo yêu cầu mạng điện như sau: Để tạo được sơ đồ này phải sử dụng thư viện mạch, nó được hiển thị tự động dưới dạng hộp công cụ khi khởi động chương trình. Khởi đầu là cửa sổ thư viện nguồn (Sources). Trước tiên chọn nguồn cho dự án bằng cách nhắp chuột vào phần tử nguồn gồm máy biến áp, dây dẫn, thiết bị bảo vệ. Hình 7 .5 : Hộp hội thoại chọn thư viện thanh cái Khi bất kỳ phần tử nào được chọn đưa ra màn hình thiết kế sẽ có màu đỏ. Muốn thoát khỏi lệnh chọn chỉ cần nhắp chuột bên cạnh phần tử đó. Tương tự, có thể chọn bất cứ phần tử nguồn nào như mong muốn, sau đó nhắp chọn thư viện thanh cái cho mạch điện với biểu tượng như bước 2. Sau khi chọn thanh cái, bước tiếp theo là chọn tải tiêu thụ trên thư viện tải. Nhấp vào nút Display Load Symbols . 135 Để hoàn thiện lộ ra thứ hai cần chọn tiếp thư viện mạch lộ ra như bước 4 trên hình. Tại thư viện này chọn cáp kết nối và thanh dẫn BTS. Cuối cùng, trở lại thư viện tải chọn tải, động cơ và đèn để hoàn chỉnh sơ đồ. Hình 7 .6 : Hộp hội thoại chọn thư viện tải c) Hiệu chỉnh sơ đồ Sau khi đã hoàn chỉnh việc chọn các phần tử sẽ tiến hành hiệu chỉnh sơ đồ. Nếu muốn kéo các thanh cái dài ra hoặc ngắn lại, nhắp chuột chọn thanh cái, khi hình vẽ xuất hiện màu đỏ, di chuyển chuột đến thanh công cụ, nhắp chọn biểu tượng Resize XY. Di chuyển chuột đến vị trí đầu bên phải hay bên trái của thanh cái, khi con trỏ chuột chuyển thành hình mũi tên hai chiều, nhấn giữ chuột và dịch chuyển để kéo dài thu ngắn thanh cái theo yêu cầu. Muốn di chuyển một phầ tử nào đó (hoặc cả sơ đồ) tới vị trí mới thì nhắp chọn phần tử cho hiện thị màu đỏ rồi giữ chuột và drag tới vị trí mới và thả chuột. Trong quá trình thao tác nếu muốn xem chi tiết các phần tử thì dùng lệnh Zoom hoặc biểu tượng trên thanh công cụ. Nhấp chuột vào nút Zoom trên thanh công cụ, con trỏ có dạng kích phóng đại. Sử dụng con trỏ này để khoanh vùng muốn Zoom bằng cách giữ chuột trái kéo thành một hình chữ nhật đứt nét, buông chuột vùng được chọn sẽ hiển thị lớn hơn. d) Nhập thông số cho các phần tử của mạch Bước kế tiếp cần phải nhập các thông số của các phần tử trong mạch điện và đặt tên cho chúng để dễ quan sát cũng như hiệu chỉnh. Muốn nhập thông số cho phần tử nào thì click đúp vào phần tử đó, hộp hội thoại cài đặt thông số sẽ xuất hiện. Trong một sơ đồ thông số có thể nhập từ nguồn trở xuống hoặc ngược lại. 136 * Nhập thông số tải: Tiến hành Click đúp vào phần tử tải: xuất hiện hộp thông số của tải: Hình 7.7 : Bảng cài đặt thông số cho tải - Trong đó: - Nhập tên tải: PHAN XUONG 3 vào phần Name - Chọn kiểu bảo vệ Earth Protection trong phần Decription - Khung Q7: ký hiệu của máy cắt - Khung C7: ký hiệu dây dẫn dạng cáp - Khung L7: ký hiệu tải - Khung đặc tính Characteristics, lần lượt đặt các thông số theo xưởng yêu cầu: - Nhập thông số 30 m cho chiều dài cáp. - Chọn kiểu đi dây 3P+N - Chọn mạng nối đất kiểu TNS - Chọn công suất định mức 70 kW. - Chọn hệ số công suất 0.8 Sau khi nhập các thông số đầy đủ, nhấp OK để lưu trữ thông tin đã chọn. * Nhập thông số động cơ: Tiến hành Click đúp vào động cơ: xuất hiện hộp thông số của động cơ: 137 Hình 7.8 : Bảng cài đặt thông số cho động cơ Trong đó: - Nhập tên DONG CO vào phần Name - Chọn kiểu bảo vệ Earth Protection trong phần Decription - Khung K8: thiết bị bảo vệ Contactor - Khung Q8: ký hiệu bảo vệ động cơ - Khung C8: ký hiệu dây dẫn dạng cáp - Khung đặc tính Characteristics, lần lượt đặt các thông số theo xưởng yêu cầu: - Nhập thông số 20 m cho chiều dài cáp. - Chọn mạng nối đất kiểu TNS - Chọn công suất định mức 45 kW. - Chọn kiểu cực tính : 3P 138 * Nhập thông số cho mạng chiếu sáng: Hình 7.9 : Bảng cài đặt thông số cho mạng chiếu sáng Trong đó: - Nhập tên tải CHIEU SANG vào phần Name - Chọn kiểu bảo vệ Earth Protection trong phần Decription - Khung D9: ký hiệu dây dẫn dạng cáp - Khung Q9: ký hiệu của Cầu chì - Khung E9: ký hiệu tải chiếu sáng - Khung đặc tính Characteristics, lần lượt đặt các thông số theo xưởng yêu cầu: - Nhập thông số 25 m cho chiều dài cáp C9. - Nhập thông số 10 m cho chiều dài cáp D9. - Chọn loại đèn Halogen. - Chọn công suất định mức đèn 45 kW. - Chọn số bong trong 1 bộ đèn: 1 - Chọn kiểu đi dây: 1P 139 - Chọn mạng nối đất kiểu TNS d) Tính và chọn lại thông số cho mạch Để xác định nhanh công suất nguồn cần thiết chạy Power sum calculation. Chọn Power sum trong menu calculation. Hoặc chọn Launch power sum có biểu tượng trên thanh công cụ. Một thông báo xuất hiện trên màn hình. Nhấp chọn YES, hộp thoại Power sum xuất hiện. Hộp thoại này hiển thị các giá trị đặc tính chung của mạch như: Hình 7.10 : Thanh công cụ tính toán công suất tổng Sau khi lựa chon phương pháp tính toán, tiến hành xác định các đại lượng tính toán Hình 7.11 : Bảng tính toán công suất tổng cho mạch Ecodial sẽ cho phép tính toán mạng điện theo 2 chế độ: - Chế độ Presizing: ước tính rất nhanh thông số của mạch. Sau khi nhập các số liệu theo sơ đồ yêu cầu, nhấp chọn mục Calculation/Pre sizing từ thanh menu. 140 Hình 7.12 : Thanh công cụ tính nhanh kết quả mạch Hộp thoại Calculation xuất hiện như sau: Hình 7.13 : Hộp thoại quá trình tính toán Như vậy, cơ bản mạng điện đã được tính toán hoàn chỉnh sau khi phần mềm chạy tính toán kết thúc. - Chế độ chọn chức năng Calculate: Tính toán theo tứng bước theo các đặc tính hay những ràng buộc đã cho. Đối với những mạng điện ít phần tử thí nên tính theo các này để ước lượng một cách nhanh nhất. Phương pháp tính toán từng bước nên áp dụng cho những mạch có nhiều tải và mạng nhiều phần tử phức tạp. e) Tính chọn thiết bị đóng cắt và bảo vệ cho mạch Để kiểm tra khả năng tác động chọn lọc giữa các CB bảo vê ̣ cần so sánh các đường cong đặc tuyến thời gian tác đôṇg theo dòng điện qua CB. Từ đó có sư ̣lựa choṇ thiết bi ̣ bảo vệ một cách chính xác cho các mac̣h dư ̣an của mình. Trong bài này, muốn kiểm tra lại các thiết bị bảo vê ̣hay CB, máy cắt đa ̃choṇ như vậy có thõa mãn với yêu cầu của mạng thiết kế hay chưa bằng cách lần lươṭ xét các đường đăc̣ tuyến giữa CB của nhánh sơ đồ nguồn và CB của nhánh sơ đồ cần kiểm tra. 141 *) Tính chọn thiết bi ̣ đóng cắt của nguồn với các nhánh tải Nhấp chuôṭ vào nhánh nhánh sơ đồ đươc̣ choṇ hiêṇ màu đỏ. (Cần Zoom lớn sơ đồ để có thể thấy đươc̣ dòng điṇh mức của tải (Ib)). Di chuyển con trỏ đến thanh menu nhấp choṇ Tool/Cueve comparision(hay nhấn phím F6), hoăc̣ nhấp vào biểu tươṇg Launch curve comparision trên thanh công cu.̣ Hình 7.14 : Hộp thoại lựa chọn phần tử tải Hôp̣ thoaị so sánh đường cong đăc̣ tuyến Curve comparision xuất hiện với đường màu đỏ là đặc tuyến của CB bảo vê ̣nhánh. Đường màu xanh là đăc̣ tuyến CB nguồn. 142 Hình 7.15 : Hộp thoại đặc tuyến tải và nguồn Trên các danh muc̣ Long time, Short time và Instantaneous, cho phép nhấp choṇ vào các nút (-), (+) để hiêụ chỉnh các vi ̣ trí thông số thời gian và dòng điêṇ tức thời, đưa dạng đường cong đăc̣ tuyến về tri ̣ số tối ưu cho máy cắt hay CB nhằm đảm bảo tính choṇ loc̣. *) Kiểm tra thiết bi ̣đóng cắt của nguồn với nhánh sơ đồ chiếu sáng Tiến hành các bước tương tự để kiểm tra bảo vê ̣nhánh chiếu sáng. Khi dòng điện 1 pha của thiết bị được bảo vệ khác dòng qua thiết bị. Có thể thay đổi trị số này cho phù hợp bằng cách : nhấp chọn phím Add acurve để chọn nhanh một loaị cầu chì thay thế. Hình 7.16 : Hộp thoại lựa chọn phần chiếu sáng Hôp̣ thoaị so sánh đường cong đăc̣ tuyến Curve comparision xuất hiêṇ với đường màu đỏ là đặc tuyến của nguồn, đường màu xanh là đăc̣ tuyến phần tử chiếu sáng 143 Hình 7.17 : Hộp thoại đặc tuyến tphần tử chiếu sáng và nguồn Một danh sách đươc̣ liêṭ kê ra các loaị cầu chì, CB. Choṇ muc̣ Fuse và tìm loaị tương ứng 20A, lúc đó trên hộp thoaị se ̃có them đường cong mới nhâp̣ vào. Dưạ vào số liêụ của đường cong này có thể thay thế cầu chì trên sơ đồ để đăc̣ tuyến như mong muốn. Hình 7.18 : Hộp thoại phần tử thay thế 144 Đặc tuyến trước và sau khi thay thế cầu chì Hình 7.19 : Đặc tuyến sau khi đã thay thế Để kiểm tra các CB bảo vê ̣khác cũng tiến hành các bước tương tư.̣ f) Hiển thi ̣ kết quả tính toán và in. Sau khi tính toán, hiêụ chỉnh laị toàn bô ̣maṇg điêṇ của sơ đồ, để xem tất cả các kết quả của mạng điêṇ thiết kế, nhấp choṇ biểu tươṇg Display calculation results trên thanh công cụ hoặc nhấp chọn Calculation/resultstừ thanh menu của chương trình. Hình 7.20 : Thanh công cụ hiển thị kết quả Màn hình kết quả tính toán Calculation results xuất hiện. Trên màn hình này se ̃hiển thị các số liêụ kết quả theo đúng với yêu cầu đa ̃thiết đăṭ cho sơ đồ. Bảng kết quả tính toán này cho biết các thông số của thiết bi ̣ cần lưạ choṇ, đồng thời dưạ vào bảng kết quả tính toán có thể nhìn thấy các điểm sai cần phải hiêụ chỉnh laị cho phù hơp̣. 145 Ở phía trái của hôp̣ thoại hiển thi ̣ cây thư muc̣ của sơ đồ hê ̣ thống. Nếu cần xem kết quả của nhánh sơ đồ nào, chỉ cần double click vào nhánh thư muc̣ đó và kết quả của nhánh sơ đồ đó sẽ hiển thi.̣ Muốn in kết quả tính toán của nhánh sơ đồ nào, nhấp chọn nhánh sơ đồ đó trên cây thư mục rồi nhấn nút Print trên màn hình kết quả tính toán, chương trình se ̃tư ̣đôṇg in ra. h) Lưu mạch đã thiết kế Để lưu laị sơ đồ đã thiết kế, nhấp vào biểu tươṇg Save the acive document trên thanh công cụ chuần, vào menu file choṇ save hoăc̣ tổ hơp̣ phím Ctrl+S. Môṭ hôp̣ thoaị mở ra yêu cầu nhâp̣ tên dự án. Chương trình sẽ lưu măc̣ điṇh vào ổ điã C, có thể choṇ nhiều ổ đĩa khác nhau. Khi nhâp̣ xong tên dư ̣ án nhấp OK, dư ̣ án se ̃đươc̣ lưu laị với đuôi *.hil* III. Thiết bị, dụng cụ, vật tư thực hành Bảng kê dụng cụ thực hành (cho một nhóm thực tập) TT Tên dụng cụ Số lượng Đv tính Ghi chú 1 Máy vi tính 01 bộ IV. Thực hành 1. Thiết kế mạng động lực cho xưởng cơ khí 1.1.Yêu cầu Tính toán thiết kế đầy đủ cho 1 xưởng cơ khí với các số liệu sau: STT TÊN THIẾT BỊ SỐ LƯỢNG Pđm (KW) cos 1 Máy tiện K2H135 1 4 0.5 2 Máy tiện Rovonve 1T340 1 5 0.65 3 Máy bào 7E 35 1 5.8 0.5 4 Máy khoan 2H 215 2 2.2 0.7 5 Máy khoan bàn 2 0.6 0.7 6 Máy tiện 1K62 2 10 0.5 7 Máy tiện 1K61 7 4 0.5 1.2.Trình tự thiết kế Bước 1: Khởi động phần mềm Ecodial và nhập các đặc tính chung của mạng:  Chấp nhận giá trị mặc định trong họp thoại General Characteristics khih khởi động phần mềm.  Nhập các giá trị cho mạng vào hộp thoại General Characteristics nếu không muốn sử dụng các giá trị mặc định. 146 Bước 2: Thiết lập sơ đồ đơn tuyến cho mạng điện  Mở các thư viện phần tử.  Chọn nguồn  Chọn thanh cái tủ phân phối chính, tủ phân phối động lực  Chọn phụ tải và phần tử cần thiết cho mạng điện. Bước 3: Nhập các thông số phụ tải và tính toán công suất tổng  Double click vào từng phần tử, nhập các thông số phụ tải vào hộp thoại Circuit Decription. Cũng có thể nhập vào hộp thoại Calculation khi tính toán theo chế độ Execute step by step calculation. Bước 4: Tính toán các thông số phụ tải của mạng điện. có thể tính theo 2 phương pháp:  Chọn Calcultion /Pre sizing từ thanh menu nếu muốn tính toán theo kích thước ước tính.  Chọn Calculation/calculationF5 trên thanh menu hoặc chọn biểu tượng Execute step by step calculation trên thanh công cụ nếu muốn tính theo chế độ từng bước. Bước 5: Hiển thị các kết quả tính toán  Chọn calculation /result trên thanh menu hoặc chọn biểu tượng Display calculation result on the diagram trên thanh công cụ. Bước 6: In kết quả tính toán  Xác định phần tử hoặc toàn bộ mạch cần in, chọn chức năng in trên thanh công cụ. * Báo cáo kết quả thực hành Bước 1: Ghi lại các thông số của mạch theo bảng 8.1, bảng 8.2, và bảng 8.3 Bảng 8.1 Isc uptr Ik3max Ik2max Ik1max Ik2minh Ik1minh Ifault (KA) R (m) X (m) Loại CB Bảng 8.2 CSA (mm2) Theoretical Used Per phase Neutral PE 147 Bảng 8.3 Voltgte drop Uptream Circuit Downstr U% Bước 2: Giải thích các thông số kết quả được tính toán bởi phần mềm như: thông số nguồn, thanh cái, dây dẫn, phụ tải, loại đèn, sụt áp trên các lộ ra, dòng định mức tải, dòng bảo vệ của CB Bước 3: Tổng hợp và nhận xét  Tổng kết số liệu tính toán được.  Nhận xét kết quả  Nêu những ưu khuyết điểm của phần mềm 1.3 Dạng sai hỏng, nguyên nhân,biện pháp khắc phục TT Dạng sai hỏng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục 1 Không mở được phần mềm Lỗi hệ điều hành Lỗi cài đặt phần mềm Mở phần mềm chưa đúng đường dẫn Kiểm tra tính thích hợp của hệ điều hành Kiểm tra, cài đặt lại phần mềm Kiểm tra đường dẫn mở phần mềm 2 Không mở được thư viện trong phần mềm File cài đặt thư viện thiếu Kiểm tra, cài đặt lại phần mềm 3 Không nối được các phần tử trong sơ đồ Nối sai nguyên lý Kiểm tra lại sơ đồ theo nguyên lýlàm việc - 4 Không thay đổi được đặc tính thiết bị Sơ đồ chưa hoàn thiện Chưa cài đặt đủ thông số Hoàn thiện sơ đồ Cài đặt đủ các thông số 5 Kết quả tính toán được công suất của mạch mô phỏng không chính xác Cài đặt ban đầu không phù hợp với điều kiện của mạch thực tế Cài đặt lại các thông số ban đầu 148 1.4 Bài tập 2. Thiết kế mạng động lực cho xưởng sản xuất 1.1.Yêu cầu Tính toán thiết kế đầy đủ cho 1 sản xuất với các số liệu sau: STT TÊN THIẾT BỊ SỐ LƯỢNG Pđm (KW) cos 1 Nhóm máy 1 1 2.2 0.65 2 Nhóm máy 2 2 0.6 0.5 3 Nhóm máy 3 2 2.5 0.5 4 Nhóm máy 4 1 5.5 0.5 5 Hệ thống chiếu sáng 1 1 0.5 0.5 6 Hệ thống chiếu sáng 2 1 0.8 0.5 7 Hệ thống chiếu sáng 3 1 1.7 0.5 1.2.Trình tự thiết kế Bước 1: Khởi động phần mềm Ecodial và nhập các đặc tính chung của mạng:  Chấp nhận giá trị mặc định trong họp thoại General Characteristics khih khởi động phần mềm.  Nhập các giá trị cho mạng vào hộp thoại General Characteristics nếu không muốn sử dụng các giá trị mặc định. Bước 2: Thiết lập sơ đồ đơ tuyến cho mạng điện  Mở các thư viện phần tử.  Chọn nguồn  Chọn thanh cái tủ phân phối chính, tủ phân phối động lực  Chọn phụ tải và phần tử cần thiết cho mạng điện. Bước 3: Nhập các thông số phụ tải và tính toán công suất tổng  Double click vào từng phần tử, nhập các thông số phụ tải vào hộp thoại Circuit Decription. Cũng có thể nhập vào hộp thoại Calculation khi tính toán theo chế độ Execute step by step calculation. Bước 4: Tính toán các thông số phụ tải của mạng điện. có thể tính theo 2 phương pháp:  Chọn Calcultion /Pre sizing từ thanh menu nếu muốn tính toán theo kích thước ước tính.  Chọn Calculation/calculationF5 trên thanh menu hoặc chọn biểu tượng Execute step by step calculation trên thanh công cụ nếu muốn tính theo chế độ từng bước. 149 Bước 5: Hiển thị các kết quả tính toán  Chọn calculation /result trên thanh menu hoặc chọn biểu tượng Display calculation result on the diagram trên thanh công cụ. Bước 6: In kết quả tính toán  Xác định phần tử hoặc toàn bộ mạch cần in, chọn chức năng in trên thanh công cụ. * Báo cáo kết quả thực hành Bước 1: Ghi lại các thông số của mạch theo bảng 8.4, bảng 8.5, và bảng 8.6 Bảng 8.4 Isc uptr Ik3max Ik2max Ik1max Ik2minh Ik1minh Ifault (KA) R (m) X (m) Loại CB Bảng 8.5 CSA (mm2) Theoretical Used Per phase Neutral PE Bảng 8.6 Voltgte drop uptream Circuit Downstr U% Bước 2: Giải thích các thông số kết quả được tính toán bởi phần mềm như: thông số nguồn, thanh cái, dây dẫn, phụ tải, loại đèn, sụt áp trên các lộ ra, dòng định mức tải, dòng bảo vệ của CB Bước 3: Tổng hợp và nhận xét  Tổng kết số liệu tính toán được.  Nhận xét kết quả  Nêu những ưu khuyết điểm của phần mềm 150 1.3 Dạng sai hỏng, nguyên nhân,biện pháp khắc phục TT Dạng sai hỏng Nguyên nhân Biện pháp khắc phục 1 Không mở được phần mềm Lỗi hệ điều hành Lỗi cài đặt phần mềm Mở phần mềm chưa đúng đường dẫn Kiểm tra tính thích hợp của hệ điều hành Kiểm tra, cài đặt lại phần mềm Kiểm tra đường dẫn mở phần mềm 2 Không mở được thư viện trong phần mềm File cài đặt thư viện thiếu Kiểm tra, cài đặt lại phần mềm 3 Không nối được các phần tử trong sơ đồ Nối sai nguyên lý Kiểm tra lại sơ đồ theo nguyên lýlàm việc - 4 Không mô phỏng được mạch Sơ đồ chưa hoàn thiện Chưa cài đặt đủ thông số Hoàn thiện sơ đồ Cài đặt đủ các thông số 5 Kết quả tính toán được công suất của mạch mô phỏng không chính xác Cài đặt ban đầu không phù hợp với điều kiện của mạch thực tế Cài đặt lại các thông số ban đầu 1.4 Bài tập Tính toán thiết kế đầy đủ cho 1 sản xuất với các số liệu sau: STT TÊN THIẾT BỊ SỐ LƯỢNG Pđm (KW) cos 1 Nhóm máy 1 1 2.5 0.65 2 Nhóm máy 2 2 1.6 0.5 3 Nhóm máy 3 2 3.5 0.5 4 Nhóm máy 4 1 5.5 0.5 5 Nhóm máy 5 2 1.6 0.5 6 Nhóm máy 6 2 3.5 0.5 7 Nhóm máy 7 5 5.5 0.5 8 Hệ thống chiếu sáng 1 1 0.5 0.5 9 Hệ thống chiếu sáng 2 1 0.8 0.5 10 Hệ thống chiếu sáng 3 1 1.7 0.5 151