Thiết kế và lắp đặt tủ bù bằng bộ mikro pfr96p

ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ VÀ LẮP ĐẶT TỦ BÙ ĐIỀU KHIỂN
BẰNG BỘ MIKRO PFR96P

NHÓM THỰC HIỆN
1.ĐINH ĐỨC QUÂN

15037101

2.HỒ CƯỜNG

15041371

3.TRƯƠNG THÀNH ĐẠT

15037401

LỚP

: DHDI11B

GVHD

: THS. NGUYỄN QUÂN

TP. HCM, NĂM 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
1.

Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài
(1): Hồ Cường, MSSV: 15041371
(2): Đinh Đức Quân, MSSV:15037101
(3): Trương Thành Đạt, MSSV:15037401

2.

Tên đề tài
-

3.

Thiết kế và Lắp đặt tủ bù điều khiển bằng bộ mikro PFR96P

Nhiệm vụ (Nội dung và số liệu ban đầu)
*Nội Dung:

4.

-

Tìm hiểu sơ bộ về mục đích của tủ.

-

Tìm hiểu về bộ bù tự động MiKro.

-

Vẽ mạch động lực, mạch điều khiển và nguyên lý hoạt động của tủ.

-

Thống kê vật tư và tính tốn chọn thiết bị dựa trên số liệu ban đầu cho sẵn.

-

Tiến hành lắp đặt, đo và kiểm tra mơ hình.

-

Ưu điểm và Khuyết điểm của mơ hình.

-

Các lỗi có thể sảy ra của mơ hình và cách khắc phục.

Kết quả dự kiến
-

Hồn thành mơ hình và báo cáo đồ án tốt nghiệp.

Giảng viên hướng dẫn

Tp. HCM, ngày

tháng

Sinh viên

Trưởng bộ môn

i

năm 20….


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ii


MỤC LỤC

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP .......................................i
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN....................................................ii
MỤC LỤC ............................................................................................................... iii
DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ ................................................................................vi
DANH SÁCH CÁC BẢNG ....................................................................................vii
LỜI MỞ ĐẦU........................................................................................................ viii
CHƯƠNG 1 : MỤC ĐÍCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI ................................................... 1
1.1.Ảnh hưởng của CSPK Q. ............................................................................ 1
1.2.Lợi ích Khi nâng cao hệ số cơng suất cosÞ: ................................................ 1
1.3.Các biện pháp nâng cao hệ số cơng suất cosÞ : .......................................... 1
1.4.Tại sao phải cải thiện hệ số công suất. ........................................................ 2

1.4.1.Giảm giá thành tiền điện ........................................................................... 2
1.4.2.Tối ưu hóa về kinh tế - kỹ thuật................................................................ 3
1.5.Các phương thức bù công suất phản kháng. ............................................... 3
1.6. Các phương pháp bù công suất phản kháng. .............................................. 4
1.6.1. Bù riêng: .................................................................................................. 4
1.6.2.Bù theo nhóm: .......................................................................................... 4
1.6.3. Bù tập trung: ............................................................................................ 5
CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU BỘ BÙ TỰ ĐỘNG PFR96P ......................................... 6
2.1.Mô tả chung ................................................................................................. 6
2.2.Trạng thái hiện thị ....................................................................................... 7
iii


2.3.Chức năng đo lường .................................................................................... 8
2.3.1.Hệ số công suất ......................................................................................... 8
2.3.2.Dịng Điện................................................................................................. 9
2.4.Thơng số điều khiển .................................................................................... 9
2.4.1Cài đặt hệ số cơng suất (SET CosÞ) .......................................................... 9
2.4.2.Hệ số C/K ................................................................................................. 9
2.4.3.Độ Nhạy .................................................................................................. 10
2.4.4.Thời gian đóng lặp lại ............................................................................. 11
2.4.5.Số cấp định mức ..................................................................................... 11
2.4.6.Chương trình đóng ngắt .......................................................................... 12
2.4.7.Trình tự cài đặt thông số điều khiển ....................................................... 13
2.4.8.Xác lập lại trạng thái mặc định của nhà máy.......................................... 14
2.5.Ngõ ra làm mát .......................................................................................... 15
2.6.Cảnh báo .................................................................................................... 15
2.7.Tự động phát hiện cực tính CT ................................................................. 17
2.8.Chế độ khóa chương trình ......................................................................... 17
2.9.Thơng số kỹ thuật ...................................................................................... 17

2.9.1.Nguồn vào............................................................................................... 17
2.9.2.Dịng điện ngõ vào .................................................................................. 17
2.9.3.Ngõ ra tiếp điểm ..................................................................................... 18
2.9.4.Giới hạn điều khiển: ............................................................................... 18
2.9.5.Cơ khí ..................................................................................................... 18
2.9.6.Sơ đồ nối dây .......................................................................................... 19
CHƯƠNG 3: SƠ ĐỒ MẠCH VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG .......................... 20
iv


3.1.Sơ đồ mạch ................................................................................................ 20
3.1.1Sơ đồ mạch động lực ............................................................................... 20
3.1.2.Sơ đồ mạch điều khiển ........................................................................... 20
3.2.Nguyên lý hoạt động ................................................................................. 21
CHƯƠNG 4 : THỐNG KÊ VẬT TƯ VÀ TÍNH TOÁN LỰA CHỌN THIẾT BỊ . 22
4.1.Thống kê vật tư.......................................................................................... 22
4.2.Tính tốn lựa chọn thiết bị ........................................................................ 26
CHƯƠNG 5: TIẾN HÀNH LẮP ĐẶT, ĐO ĐẠC VÀ KIỂM TRA MƠ HÌNH .... 27
5.1.Q trình tiến hành lắp đặt mơ hình .......................................................... 27
5.2.Quy trình đo đạc và kiêm tra mơ hình. ...................................................... 43
CHƯƠNG 6: ƯU ĐIỂM VÀ KHUYẾT ĐIỂM CỦA MƠ HÌNH .......................... 47
6.1.Ưu điểm của mơ hình. ............................................................................... 47
6.2.Nhược điểm của mơ hình. ......................................................................... 47
CHƯƠNG 7: CÁC LỖI CĨ THỂ XẢY RA VỚI MƠ HÌNH VÀ CÁCH KHẮC
PHỤC ...................................................................................................................... 48
7.1.Các lỗi có thể xảy ra với mơ hình và cách khắc phục. .............................. 48
Tài Liệu Tham Khảo................................................................................................ 48
PHỤ LỤC ................................................................................................................ 49
LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................... 51

v


DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
Figure 1: Tổng Quan PFR96P ................................................................................... 6
Figure 2: Display Structure........................................................................................ 8
Figure 3: Sơ đồ nối dây ........................................................................................... 19
Figure 4: Sơ đồ mạch động lực................................................................................ 20
Figure 5: Sơ đồ mạch điều khiển. ............................................................................ 20
Figure 6: Bộ bù mikro ............................................................................................. 22
Figure 7: Đồng hồ Volt-Amppe............................................................................... 22
Figure 8: Bộ chuyển mạch ....................................................................................... 22
Figure 9: Đèn báo .................................................................................................... 23
Figure 10: CT ........................................................................................................... 23
Figure 11: Tụ Mikro ................................................................................................ 23
Figure 12:Contactor ................................................................................................. 23
Figure 13: CB tổng .................................................................................................. 24
Figure 14: Vỏ Tủ ..................................................................................................... 24
Figure 15: Hộp Phân Pha ......................................................................................... 24
Figure 16: CB Mạch Điều Khiển ............................................................................. 24
Figure 17: Cầu Chì .................................................................................................. 25
Figure 18: Bộ Bảo Vệ Pha ....................................................................................... 25
Figure 19: Dây Dẫn ................................................................................................. 25
Figure 20: Máng Đi Dây .......................................................................................... 25
Figure 21: Quạt Làm Mát ........................................................................................ 25
Figure 22: Mặt Cánh ................................................................................................ 27
Figure 23: Phân bố thiết bị trong tủ ......................................................................... 27

vi

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Table 1:Bảng chọn hệ số C/K (415V) ..................................................................... 10
Table 2:Cài đặt thông số .......................................................................................... 14
Table 3:Bảng báo sự cố ........................................................................................... 16
Table 4: Nguyên lý hoạt động ................................................................................. 21

vii


LỜI MỞ ĐẦU
***
Cùng với quá trình phát triển kinh tế và xã hội của đất nước, ngành điện luôn phải
đi trước một bước trong cơng cuộc cơng nghiệp hóa. Các nhà máy xí nghiệp, các khu
cơng nghiệp ngày càng phát triển nhanh chóng địi hỏi tiêu thụ cơng suất phản kháng
tăng, điều này làm giảm hệ số cosÞ. Do đó hệ số cơng suất cosÞ có giả trị nhỏ điều này
làm ảnh hưởng rất lớn đến các tham số kinh tế kỹ thuật của mạng điện như: giảm chất
lượng điện áp, tăng tổn thất cơng suất và đốt nóng dây dẫn, không sử dụng hết khả năng
của động cơ sơ cấp, giảm chất lượng điện, tăng giá thành điện năng.
Vấn đề bù cosÞ là giải pháp giảm tổn thất điện năng rất được coi trọng ở các nước
tiên tiến, giải pháp này được quan tâm ngay từ khâu thiết kế, lựa chọn thiết bị và dây
truyền công nghệ sản xuất trong công nghiệp.
Với đề tài “Thiết kế và Lắp đặt tủ bù điều khiển bằng bộ Mikro PFR96P”, nhóm
em đã cố gắng tiềm kiếm học hỏi, tính tốn và tổng hợp để hoàn thành tốt nhất đề tài.
Song do kiến thức cịn hạn chế nên bài làm của nhóm em khơng thể tránh khỏi những
thiếu sót, do vậy nhóm em kính mong nhận được sự đóng góp ý, bảo ban của thầy (cơ),
cùng với sự góp ý của các bạn để nhóm em có thể hồn thành đề tài của mình và hồn
thành tốt việc học tập trong nhà trường cũng như cơng việc sau này.
Nhóm em xin chân thành cảm ơn!

viii


Khóa luận tốt nghiệp

CHƯƠNG 1 : MỤC ĐÍCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
1.1.Ảnh hưởng của CSPK Q.

- Về kinh tế : chúng ta phải trả tiền cho lượng CSPK tiêu thụ.
- Về kỹ thuật : CSPK gây ra sụt áp trên đường dây và tổn thất cơng suất trên đường
truyền.
Vì vậy, ta cần có biện pháp bù CSPK Q để hạn chế ảnh hưởng của nó. Cũng tức là ta
nâng cao hệ số cos Þ.
1.2.Lợi ích Khi nâng cao hệ số cơng suất cosÞ:

- Giảm tổn thất cơng suất trên phần tử của hệ thống cung cấp điện ( máy biến áp,
đường dây …).

- Giảm tổn thất điện áp trên đường truyền tải.
- Tăng khả năng truyền tải điện của đường dây và máy biến áp.
1.3.Các biện pháp nâng cao hệ số cơng suất cosÞ :
 Phương pháp nâng cao hệ số cosÞ tự nhiên: Nâng cao cosÞ tự nhiên có nghĩa là
tìm các biện pháp để hộ tiêu thụ điện giảm bớt được lượng CSPK mà chúng cần có ở
nguồn cung cấp.

- Thay đổi và cải tiến q trình cơng nghệ để các thiết bị điện làm việc ở chế độ hợp
lý nhất.

- Thay thế các động cơ làm việc non tải bằng những động cơ có cơng suất nhỏ hơn.
- Hạn chế động cơ chạy không tải.

- Ở những nơi cơng nghệ cho phép thì dùng động cơ đồng bộ thay cho động cơ không
đồng bộ.

- Thay biến áp làm việc non tải bằng máy biến áp có dung lượng nhỏ hơn.
 Phương pháp nâng cao hệ số cosÞ nhân tạo: Phương pháp này được thực hiện
bằng cách đặt các thiết bị bù CSPK ở các hộ tiêu thụ điện. Các thiết bị bù CSPK bao
gồm :
a. Máy bù đồng bộ : chính là động cơ đồng bộ làm việc trong chế độ không tải.

1


Khóa luận tốt nghiệp

* Ưu điểm : Máy bù đồng bộ vừa có khả năng sản xuất ra CSPK, đồng thời cũng có
khả năng tiêu thụ CSPK của mạng điện.

* Nhược điểm : Máy bù đồng bộ có phần quay nên lắp ráp, bảo dưỡng và vận hành
phức tạp. Máy bù đồng bộ thường để bù tập trung với dung lượng lớn.
b.Tụ bù điện : Làm cho dòng điện sớm pha hơn so với điện áp do đó, có thể sinh ra
CSPK cung cấp cho mạng điện.

* Ưu điểm :
•

Cơng suất bé, khơng có phần quay nên dễ bảo dưỡng và vận hành.

•

Có thể thay đổi dung lượng bộ tụ theo sự phát triển của tải.

•

Giá thành thấp hơn so với máy bù đồng bộ.

* Nhược điểm :
•

Nhạy cảm với sự biến động của điện áp và kém chắc chắn, đặc biệt dễ bị phá hỏng
khi ngắn mạch hoặc điện áp vượt quá định mức. Tuổi thọ tụ có giới hạn, sẽ bị hư sau
nhiều năm làm việc.

•

Khi đóng tụ vào mạng điện sẽ có dịng điện xung, cịn lúc cắt tụ điện khỏi mạng trên
cực của tụ vẫn còn điện áp dư có thể gây nguy hiểm cho nhân viên vận hành sử dụng
tụ điện ở các hộ tiêu thụ CSPK vừa và nhỏ (dưới 5000 kVAr).

1.4.Tại sao phải cải thiện hệ số công suất.
1.4.1.Giảm giá thành tiền điện
- Nâng cao hệ số công suất đem lại những ưu điểm về kỹ thuật và kinh tế, nhất là giảm
tiền điện.
- Trong giai đoạn sử dụng điện có giới hạn theo quy định. Việc tiêu thụ năng lượng phản
kháng vượt quá 40% năng lượng tác dụng(tgÞ >0.4: đây là giá trị thỏa thuận với cơng ty
cung cấp điện ) thì người sử dụng năng lượng phản kháng phải trả tiền hàng tháng theo
giá hiện hành.
- Do đó, tổng năng lượng phản kháng được tính tiền cho thời gian sử dụng là:
kVAr(phải trả tiền) = KWh(tgÞ – 0.4)
- Mặc dù được lợi về giảm bớt tiền điện, người sủa dụng cần cân nhắc đến yếu tố phí mua
sắm, lắp đặt bảo trì các tụ điện để cải thiện hệ số cơng suất.

2


Khóa luận tốt nghiệp

1.4.2.Tối ưu hóa về kinh tế - kỹ thuật
- Cải thiện hệ số công suất cho phép người sử dụng máy biến áp, thiết bị đóng cắt và cáp
nhỏ hơn…đồng thời giảm tổn thất điện năng và sụt áp trong mạng điện.
- Hệ số công suất cao cho phép tối ưu hóa các phần tử cung cấp điện. Khi đó các thiết bị
điện khơng cần định mức dư thừa. Tuy nhiên để đạt được kết quả tốt nhất, cần đặt tụ cạnh
từng phần tử của thiết bị tiêu thụ công suất phản kháng.
Cải thiện hệ số công suất
- Để cải thiện hệ số công suất của mạng điện,cần một bộ tụ điện làm nguồn phát công suất
phản kháng. Cách giải quyết này được gọi là bù công suất phản kháng.
- Tải mang tính cảm có hệ số cơng suất thấp sẽ nhận thành phần dịng điện phản kháng từ
máy phát đưa đến qua hệ thống truyền tải phân phối. Do đó kéo theo tổn thất cơng suất và
hiện tượng sụt áp.
- Khi mắc các tụ song song với tải, dịng điện có tính dung của tụ sẽ có cùng đường đi
như thành phần cảm kháng của dịng tải. Vì vậy hai dịng điện này sẽ triệt tiêu lẫn nhau
I c =I L . Như vậy khơng cịn tồn tại dịng phản kháng qua phần lươi phía trước vị trí đặt tụ.
1.5.Các phương thức bù cơng suất phản kháng.
a. Bù tĩnh (bù nền): bố trí bù gồm một hoặc nhiều tụ bù tạo nên lượng bù không
đổi. Việc điều khiển có thể thực hiện bằng các cách sau:
- Bằng tay: dùng CB hoặc LBS (load – break switch).
- Bán tự động: dùng contactor.
- Mắc trực tiếp vào tải đóng điện cho mạch bù đồng thời khi đóng tải.
* Ưu điểm: đơn giản và giá thành không cao.
* Nhược điểm: khi tải dao động có khả năng dẫn đến việc bù thừa. Việc này khá
nguy hiểm đối với hệ thống sử dụng máy phát. --> Vì vậy, phương pháp này áp dụng đối
với những tải ít thay đổi.

b. Bù động (sử dụng bộ điều khiển bù tự động): sử dụng các bộ tụ bù tự động
hay còn gọi là tủ điện tụ bù tự động tủ, có khả năng thay đổi dung lượng tụ bù để đảm bảo
hệ số công suất đạt được giá trị mong muốn.

3


Khóa luận tốt nghiệp

* Ưu điểm: khơng gây ra hiện tượng bù thừa và đảm bảo được hệ số công suất
mong muốn.
* Nhược điểm: chi phí lớn hơn so với bù tĩnh. --> Vì vậy, phương pháp này áp
dụng tại các vị trí mà cơng suất tác dụng và cơng suất phản kháng thay đổi trong phạm vi
rất rộng.
1.6. Các phương pháp bù công suất phản kháng.
1.6.1. Bù riêng:
Bù riêng nên được xét đến khi công suất động cơ đáng kể so với công suất mạng
điện
Bộ tụ bù mắc trực tiếp vào đầu dây nối của thiết bị dùng điện có tính cảm;
Cơng suất của bộ tụ bù phải được giới hạn phù hợp với công suất (kW) của động
cơ.
*Ưu điểm:
- Giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng.
- Giảm dòng phản kháng tới động cơ.
- Giảm kích thước và tổn hao dây dẫn đối với tất cả dây dẫn.
*Nhược điểm:
- Vận hành khó khăn.
- Tụ bù chỉ hoạt động khi động cơ làm việc.
- Gây hiện tượng tự kích từ đối với động cơ.
1.6.2.Bù theo nhóm:

* Ưu điểm:
- Giảm tiền điện do giảm tiêu thụ cơng suất phản kháng.
- Giảm dịng điện tới tủ động lực, tủ phân phối.
- Giảm tiết diện cáp đến các tủ phân phối.
- Giảm tổn hao công suất trên dây dẫn.
* Nhược điểm: khi có sự thay đổi đáng kể của tải, xuất hiện nguy cơ bù dư và kèm
theo hiện tượng quá điện áp.

4


Khóa luận tốt nghiệp

1.6.3. Bù tập trung:
Áp dụng khi tải ổn định và liên tục
Bộ tụ bù đấu vào thanh góp hạ áp của tủ phân phối chính và được đóng trong thời
gian tải hoạt động.
* Ưu điểm:
- Giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng.
- Đơn giản trong vận hành và lắp đặt.
- Làm nhẹ tải cho máy biến áp và do đó có khả năng phát triển thêm các phụ tải khi
cần thiết.
* Nhược điểm:
- Dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả lộ ra tủ phân phối chính của mạng hạ
thế.
- Kích cỡ của dây dẫn, cơng suất tổn hao trên dây của mạng điện sau vị trí lắp tụ bù
khơng được cải thiện.

5

Khóa luận tốt nghiệp

CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU BỘ BÙ TỰ ĐỘNG PFR96P
**TỔNG QUAN PFR96P

Figure 1: Tổng Quan PFR96P

a – Hiển thị 3 thanh LED số
b - Hiển thị đèn "CAP" và đèn "IND" (CAP = Dung, IND = Cảm)
c - Hiển thị đèn số cấp
d - Phím "TĂNG"
e - Phím chức năng "MODE/SCROLL"
f - Phím "GIẢM"
g - Phím chương trình "PROGRAM"
h - Hiển thị đèn "AUTO" và đèn "MANUAL"
i - Hiển thị chế độ
2.1.Mô tả chung

- Bộ PFR thông minh thân thiện với người sử dụng. Nó ứng dụng kỹ thuật số trong
việc tính tốn sai lệch dịng điện và điện áp của các pha, do đó việc đo hệ số cơng
suất được chính xác hơn thậm chí trong điều kiện có sóng hài.
6


Khóa luận tốt nghiệp

- Bộ PFR được thiết kế tối ưu hóa trong việc bù cơng suất phản kháng. Cơng suất bù
được tính tốn bằng cách đo liên tục cơng suất phản kháng của hệ thống và kế đó
điều khiển bù bằng cách đóng ngắt các cấp tụ.

- Việc cài đặt độ nhạy đóng ngắt liên quan tới tốc độ đóng ngắt của các cấp tụ. Bộ
PFR Mikro được xây dựng trên cơ sở đóng ngắt thơng minh nên nó cải thiện được
khả năng đóng ngắt nhờ giảm thiểu số lần đóng ngắt khơng mong muốn nhưng vẫn
đảm bảo hệ số công suất yêu cầu.

- Việc sử dụng các cấp tụ được phân bổ hồn hảo nhờ vào thuật tốn đóng ngắt thơng
minh. Hình thức này nâng cao tuổi thọ của contactor và hệ thống tụ bù.

- Khi vận hành theo chế độ “four-quadrant” cho phép bộ PFR hoạt động được chính
xác hơn trong trường hợp cơng suất cung cấp ngược về lưới ở nơi thiếu công suất.

- Trạng thái cực tính của biến dịng CT rất quan trọng trong việc xác định đúng góc
lệch pha của dịng điện và điện áp. Riêng ở bộ PFR của Mikro sẽ tự động xác định
cực tính CT thậm chí trong trường hợp cực tính bị sai.
2.2.Trạng thái hiện thị

- Bộ PFR này hiển thị 3 số (LED 7 đoạn) và nhiều đèn chức năng, tuỳ vào từng chức
năng có thể phân ra làm 3 nhóm chính:
i. Chức năng đo lường: hệ số cơng suất và dịng điện.
ii. Chức năng cài đặt và điều chỉnh thông số: hệ số công suất, hệ số C/K, thời gian
đóng lặp lại, số cấp và lập trình đóng ngắt.
iii. Chức năng cảnh báo sự cố. .

- Để thâm nhập vào các chức năng trên, ấn phím “MODE/SCROLL” đến đèn chức
năng mà ta mong muốn sáng lên. Khi đó màn hình sẽ hiển thị giá trị chức năng
muốn chọn. Nếu muốn thay đổi giá trị chức năng đó như “cài đặt số cấp” hay
“thơng điệp cảnh báo” thì ấn phím "UP" hoặc "DOWN" để thay đổi giá trị hay truy
cập vào những chức năng con khác.

7


Khóa luận tốt nghiệp

Figure 2: Display Structure

2.3.Chức năng đo lường
2.3.1.Hệ số cơng suất

- Khi có nguồn điện cấp vào, màn hình sẽ hiển thị hệ số cơng suất đo được của hệ
thống. Nếu đèn “IND” sáng lên có nghĩa là hệ thống có cơng suất mang tính “CẢM”
cịn ngược lại nếu đèn “CAP” sáng lên có nghĩa là hệ thống có cơng suất mang tính
“DUNG”.

- Nếu PFR phát hiện thấy có sự phát cơng suất trở về lưới thì hệ số công suất hiển thị
sẽ mang dấu âm thể hiện bằng dấu “-“ phía trước giá trị cơng suất.

- Khi dịng điện tải (quy đổi về phía nhị thứ) thấp hơn giới hạn hoạt động của PFR thì
lúc đó hệ số cơng suất khơng thể đo chính xác, khi đó màn hình sẽ hiển thị "---".

- Khi PFR đang ở trạng thái cài đặt chức năng nào đó nhưng sau 3 phút khơng có bất
kỳ một phím nào được nhấn thì bộ PFR sẽ tự động trở về chức năng hiển thị hệ số
cơng suất CosÞ.
8


Khóa luận tốt nghiệp

2.3.2.Dịng Điện

- Chức năng này đang ở chế độ hoạt động thì đèn "CURRENT" ở phía bên trái sáng
lên. Khi đó màn hình sẽ hiển thị dịng điện thứ cấp được đo bởi biến dịng/ 5A.

- Ví dụ: Khi dùng CT 50/5A và màn hình hiển thị là “2.50” thì giá trị dịng điện sơ cấp
khi đó là 25A.
2.4.Thông số điều khiển
2.4.1Cài đặt hệ số công suất (SET CosÞ)

- Việc cài đặt hệ số cơng suất mong muốn được thực hiện khi hệ thống ở chế độ tự
động. Khi đó bộ PFR sẽ đóng hay ngắt các cấp tụ để đạt được hệ số công suất như đã
cài đặt.
2.4.2.Hệ số C/K

- Việc cài đặt hệ số này để xác định ngưỡng đóng hay ngắt các cấp tụ và nó được tính
tốn dựa trên cấp tụ đầu tiên.

- Khi chế độ tự động C/K được chọn (cài đặt hệ số C/K ở AtC), khi đó cơng suất
phản kháng được bù chính xác mà khơng cần cài đặt hệ số C/K. Bộ PFR sẽ tự động
đo và đánh giá tất cả các cấp tụ khi cần thiết và giá trị C/K khi đó sẽ được tính tốn
phù hợp hơn..

- Hệ số C/K củng có thể được chọn từ bảng 1 hoặc có thể tính tốn theo cơng thức
sau:

C/K=
Trong đó:

5∗𝑄𝑄

√3𝑉𝑉𝑉𝑉

=

2.88∗𝑄𝑄
𝑉𝑉𝑉𝑉

 Q = Cấp tụ nhỏ nhất (var)
 V = Điện áp hệ thống sơ cấp danh định (V)
 I = Dòng điện sơ cấp định mức của CT (A)
Chú ý:

(i) Trong suốt chế độ tự động C/K (AtC), bất kỳ một cấp nào với giá trị C/K thấp hơn
0.03 thì bộ PFR không thể phát hiện được và không thể xử lý trong trường hợp này.
(ii) Người sử dụng có thể điều chỉnh hệ số C/K theo bảng trên.
9


Khóa luận tốt nghiệp

C/K - Value for 415V
Smallest Capacitor in ( kvar )
C.T.
2.5

5

10

15

20

25

50 : 5

0.35

0.70

60 : 5

0.29

0.58

1.16

75 : 5

0.23

0.46

0.93

100 : 5

0.17

0.35

0.70

1.04

150 : 5

0.23

0.23

0.46

200 : 5

0.12

0.18

250 : 5

0.14

300 : 5

30

40

50

60

0.70

0.93

1.16

0.35

0.52

0.70

0.87

1.04

0.14

0.28

0.42

0.56

0.70

0.83

1.11

0.07

0.12

0.23

0.35

0.46

0.58

0.70

0.93

1.16

400 : 5

0.04

0.09

0.17

0.26

0.35

0.43

0.52

0.70

0.87

1.04

500 : 5

0.03

0.07

0.14

0.21

0.28

0.35

0.42

0.56

0.70

0.83

100

150

Table 1:Bảng chọn hệ số C/K (415V)

2.4.3.Độ Nhạy

- Thơng số này cho phép cài đặt tốc độ đóng ngắt. Nếu giá trị độ nhạy lớn thì tốc độ
đóng ngắt chậm và ngược lại nếu giá trị độ nhạy nhỏ thì tốc độ đóng ngắt nhanh. Độ
nhạy này áp dụng chung cho cả thời gian đóng và thời gian ngắt các cấp tụ.
**Ví dụ: Với cấp tụ nhỏ nhất, Q1st= 15 kvar; Độ nhạy = 60 s/cấp

- Phương pháp 1:
Công suất phản kháng yêu cầu để đạt HSCS mong muốn, Qrq= 15 kvar
Số bước yêu cầu để đạt HSCS mong muốn = Qrq/ Q1st
= 15kvar/15kvar
10


Khóa luận tốt nghiệp

= 1 cấp

Thời gian tác động = 60/1 = 60 sec

- Phương pháp 2:
Công suất phản kháng yêu cầu để đạt HSCS mong muốn, Qrq= 45 kvar
Số bước yêu cầu để đạt HSCS mong muốn = Qrq/ Q1st
= 45kvar/15kvar
= 3 cấp
Thời gian tác động = 60/3 = 20 sec
2.4.4.Thời gian đóng lặp lại

- Đây là khoảng thời gian an tồn để ngăn chặn việc đóng lặp lại các tụ của cùng một
cấp khi cấp tụ này chưa xả hết điện hồn tồn. Thơng số thường được cài đặt lớn
hơn thời gian xả của cấp tụ lớn nhất sử dụng.
2.4.5.Số cấp định mức

- Mỗi bước của bộ PFR đều có thể lập trình ngoại trừ bước 1. Bước 1 được cố định ở
giá trị “001” và nó được mật định là bước tụ nhỏ nhất được sử dụng. Tất cả các bước
cịn lại được lập trình như là bội số bước 1.
Ví dụ:
Nếu các cấp tụ được sử dụng từ cấp 1 là 10kvar,10kvar, 20kvar, 20kvar,
30kvar, 30kvar, 60kvar và 60kvar, thì các bước sẽ là 1,1,2,2,3,3,6,6.

- Nếu bước nào khơng sử dụng thì đặt là “000”. Bước cuối cùng có thể được lập trình
như đầu ra báo sự cố hay quạt làm mát bằng cách đặt là "ALA" hoặc "FAn". Nhưng
nếu bước cuối cùng được cài đặt là bước báo sự cố thì bước cuối cùng thứ 2 sẽ được
lập trình cho ngõ ra quạt làm mát.

- Trong suốt thời gian lập trình của "Step", đèn tương ứng của bước được chọn sẽ
sáng lên. Ví dụ đèn số “1” sáng lên nghĩa là ngõ ra số 1 hoạt động.

- Khi PFR ở chế độ tự động C/K thì nó sẽ tự động xác lập số cấp sử dụng. Bởi vậy, tất
cả các cấp sẽ không cài đặt được ngoại trừ ngõ ra báo sự cố hay ngõ ra quạt làm mát.

11


Khóa luận tốt nghiệp

2.4.6.Chương trình đóng ngắt

- Chương trình này cho phép lựa chọn một trong bốn chương trình như bên dưới.

a) Chương trình đóng ngắt Manual (n-A):
- Khi chương trình này được chọn, các cấp của tụ sẽ được điều khiển bằng tay
bằng cách ấn phím “UP” hoặc phím “DOWN”. Khi ấn phím “UP” thì cấp tụ sẽ
được đóng và ngược lại khi ấn phím “DOWN” thì các cấp tụ sẽ được cắt ra. Các
cấp tụ được đóng luân chuyển dựa theo nguyên tắc đóng trước ngắt trước (firstin-first-out).

b) Chương trình đóng ngắt Rotational (rot):
- Chương trình này thì tương tự như chương trình đóng ngắt bằng tay và nó cũng
dựa trên nguyên tắc “đóng trước ngắt trước”. Nó khác với chương trình bằng tay
ở chỗ chương trình này sẽ tự động đóng ngắt các cấp tụ theo hệ số cơng suất cài
đặt, độ nhạy và thời gian đóng lặp lại đã cài đặt trước đó

c) Chương trình đóng ngắt Automatic (Aut):
- Chương trình này sử dụng nguyên lý đóng cắt thơng minh. Trình tự đóng ngắt
khơng cố định, chương trình sẽ tự động lựa chọn để đóng hoặc ngắt các cấp tụ
thích hợp nhất với thời gian đóng ngắt ngắn nhất và với số cấp nhỏ nhất. Để kéo
dài tuổi thọ của hệ thống tụ bù cũng như hệ thống contactor, chương trình này sẽ
ưu tiên chọn cấp tụ ít sử dụng nhất để đóng trong trường hợp có ít nhất 2 cấp tụ

giống nhau.

- Với chương trình này, bộ PFR sẽ tự động phát hiện cực tính CT khi có nguồn
điện cấp vào. Một khi cực tính CT được xác định, khi bộ PFR phát hiện có sự
phát cơng suất trở lại lưới thì tất cả các cấp tụ sẽ tự động ngắt ra.

d) Chương trình đóng ngắt Four-quadrant (Fqr):
- Chương trình này giống như chương trình tự động thơng minh (Aut) tuy nhiên
nếu chương trình này được chọn, nó cho phép bộ PFR hoạt động ở cả 2 chế độ
thu và phát công suất. Ở chế độ phát công suất, nguồn hoạt động được đưa trở về
lưới điện bởi một nguồn năng lượng khác như: năng lượng mặt trời…Nếu
chương trình này được chọn, người vận hành phải chắc chắn rằng cực tính CT
12


Khóa luận tốt nghiệp

phải được đấu nối đúng bởi vì nếu đấu nối sai cực tính CT thì các chức năng của
chương trình này sẽ bị vơ hiệu hố.

- Đèn “Manual” sang lên tức là chương trình đang ở chế độ đóng ngắt bằng tay (nA). Đối với chương trình “Rot”, “Aut” hay “Fqr” thì đèn “Auto” sẽ sang lên. Ở
trạng thái hoạt động bình thường, các đèn báo của các cấp tụ ở trạng thái
“ON/OFF”. Khi đèn ở trạng thái “ON” (màu đỏ) thì cấp tụ đó được đóng. Khi
đèn nhấp nháy nghĩa là cấp tụ đó được đề nghị đóng nhưng tạm thời chưa thực
hiện được vì nó bị khống chế bởi thời gian đóng lặp lại.

- Chú ý rằng ở chế độ chương trình Rotational “Rot” hay Automatic “Aut” thì tất
cả các bước tụ sẽ ngắt ra nếu bộ PFR phát hiện thấy có sự phát cơng suất trở lại
lưới điện.
2.4.7.Trình tự cài đặt thơng số điều khiển

 Bước 1: Chọn mục cần cài đặt bằng cách nhấn phím “MODE/SCROLL” khi đó đèn
tương ứng với mục chọn sẽ sáng lên. Để cài đặt cho mục “Rate Steps” khi đó từng
ngõ ra sẽ được chọn bằng cách ấn phím “UP” hoặc phím “DOWN” khi đó đèn của
cấp tương ứng được chọn sẽ sáng lên.
 Bước 2: Nhấn phím "PROGRAM" thì đèn chức năng được chọn tương ứng được
chọn sẽ nhấp nháy, khi đó hệ thống đang ở chế độ cài đặt.
 Bước 3: Sử dụng phím "UP" hoặc "DOWN" để thay đổi giá trị.
 Bước 4: Để lưu lại giá trị vừa cài đặt, nhấn phím “PROGRAM” một lần nữa khi đó
đèn hết nhấp nháy và giá trị mới đã được lưu.

- Để bỏ qua giá trị cài đặt, người sử dụng chỉ cần nhấn phím “MODE/SCROLL” để
dừng cài đặt và thâm nhập các chức năng kế tiếp.

13


Khóa luận tốt nghiệp
Table 2:Cài đặt thơng số

Phạm vi cài đặt

Thơng số
mặc định
của nhà máy

SET CosÞ

0.80Ind-0.80Cap

0.98Ind

Hệ số C/K

C/K

0.03-1.20/AtC

AtC

Độ nhạy

SENSITIVITY

5-300s/step

45s/step

Thời gian đóng lặp lại

RECON TIME

5-240s

30s

Thơng số điều khiển

LED hiện thị

HSCS mong muốn

LED bước
*1

Cấp đ/mức : Cấp 1

1

Cấp 2

2

|

|

|

001-002-003-004-005006-007-008-012-016

|
RATED STEPS

|

|

000- vô hiệu hóa

|

|

ALA*2-đ/ra báo hiệu

Cấp 6

6

Fan*3- đ/ra quạt làm mát

C/trình đóng ngắt

SWITCH PROG

n-A – rot – Aut - Fqr

001

Aut

*1- Hoạt động bình thường ngoại trừ hiển thị bước định mức, đèn các bước hiển thị
tình trạng ON/OFF của bước
*2- Chỉ duy nhất bước cuối cùng có thể được lập trình như đầu ra báo hiệu
*3- Bước cuối cùng có thể lập trình như đầu ra quạt làm mát hay bước cuối cùng thứ 2
có thể lập trình như đầu ra báo hiệu.
2.4.8.Xác lập lại trạng thái mặc định của nhà máy

- Để xác lập lại tất cả các thông số mật định của Nhà máy, trước tiên phải cắt
nguồn cung cấp cho PFR sau đó nhấn và giữ đồng thời 2 phím “UP” và

“DOWN” trong khi mở nguồn trở lại và giữ 2 phím đó trong hơn 5s đến khi trên

14


Khóa luận tốt nghiệp

màn hình xuất hiện “dEF” và nhấp nháy, khi đó bộ PFR đã lấy lại thơng số mật
định của Nhà máy.
2.5.Ngõ ra làm mát

- Khi ngõ ra quạt làm mát được chọn, ngõ ra này sẽ được kích hoạt khi có bất kỳ
một cấp tụ nào đó đóng tức là trạng thái ON.
2.6.Cảnh báo

- Khi bộ PFR phát hiện thấy có sự cố, khi đó đèn “ALARM” sẽ nhấp nháy. Bước
cuối cùng của PFR có thể lập trình làm đầu ra báo sự cố. Bình thường ngõ ra này
thường mở, khi có sự cố sẽ đóng lại.

- Để xem bảng thơng báo sự cố, nhấn phím “MODE/SCROLL” đến chức năng
“ALARM”, khi đó màn hình sẽ thơng báo sự cố như trong Bảng 3 phía dưới.
Nếu có nhiều sự cố cùng một lúc thì nhấn phím “UP” hoặc “DOWN” để xem tất
cả các lỗi hiện có. Đèn báo sẽ trở về trạng thái bình thường khi tình trạng sự cố
được loại trừ.

15


Khóa luận tốt nghiệp
Table 3:Bảng báo sự cố

Thời gian trễ

T/điệp c
ảnh báo

Mơ tả

Lol

H/động

Kg h/động

Dịng điện thấp hơn 3% giá trị
định mức

10 s

5s

Hil

Dòng điện lớn hơn 110% giá
trị định mức

2 min

LoU

Điện áp thấp hơn 85%

giá trị định mức(*567)

HiU

T/t hoạt
động

Ngõ ra c/ báo
LED

Rơle

-*4

Nhấp
nháy

-

1 min

* T/cả các
cấp không
kết nối

Nhấp
nháy

On

100 ms

5s

-

Nhấp
nháy

On

Điện áp cao hơn 110% giá trị
định mức(*567)

15 min

7.5 min

-

Nhấp
nháy

On

UCo

Tất cả các cấp tụ đã đóng
nhưng hệ số cơng suất vẫn
thấp hơn giá trị cài đặt

15 min

7.5 min

-

Nhấp
nháy

On

OCo

Tất cả các cấp tụ đã ngắt
nhưng hệ số công suất vẫn
cao hơn giá trị cài đặt

15 min

7.5 min

-

Nhấp
nháy

On

ESt

Lỗi trong đo lường h/s C/K
hay số cấp định mức y/cầu
v/hành bằng tay

-

-

-

Nhấp
nháy

-

ECt

Lỗi trong việc xác định cực
tính CT tự động

-

-

-

Nhấp
nháy

-

16