Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Lời nói đầu
Trong quá trình học tập , ngoài những giờ lên lớp , thảo luận trong nhóm thì
những đợt thực tập cũng là hết sức cần thiết nhằm giúp cho sinh viên tiếp xúc đợc với
thực tế , hiểu rõ hơn về những gì đã học ở trên lớp . Ngoài ra cũng là dịp để chúng ta
tiếp xúc với những tiến bộ kỹ thuật đang đợc áp dụng trên thế giới cũng nh ở Việt
Nam .
Trong đợt thực tập tốt nghiệp này , với sự giúp đỡ và chỉ bảo nhiệt tình của các
giáo viên trong bộ môn , đặc biệt là thầy Nguyễn Bình Thành và thầy Trần Văn Tuấn
em đã đợc tiếp xúc với những vấn đề cụ thể thực tế giúp em hiểu rõ hơn về các lĩnh vực
trong ngành hệ thống điện , các ứng dụng của điện tử , vi xử lý trong công nghiệp .
Ngoài ra , với sự giúp đỡ của các cán bộ phân xởng tự động tại nhà máy thuỷ
điện Hoà Bình đã giúp em thực hiện đợt thực tập có chất lợng hơn
Qua đợt thực tập em đã tìm hiểu đợc về chế độ bù của máy điện đồng bộ ba pha
thực hiện thiết kế chế tạo đợc rơle số cách điện và hiểu rõ nguyên lý của máy đo PQ
số , máy đo độ dãn nở sứ do thầy Nguyễn Bình Thành thiết kế
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô các cán bộ ở nhà máy thuỷ điện Hoà Bình cùng
các bạn trong lớp đã tận tình giúp đỡ em .

Sinh viên
phần 1 Chế độ bù của máy phát điện đồng bộ
I-máy điện đồng bộ
Những máy điện xoay chiều có tốc độ quay của roto n bằng tốc độ quay của từ
trờng n
1
gọi là máy điện đồng bộ
Máy phát điện đồng bộ là nguồn điện chính của các lới điện quốc gia , trong đó
các động cơ sơ cấp là các tuabin hơi , tuabin khí hoặc tuabin nớc . Công suất mỗi máy
phát rất lớn và chúng thờng làm việc song song với nhau . Khi hoà một tổ máy vào lới
ngời ta sử dụng bộ điều khiển hoà đồng bộ .
Sinh viên thực hiện

0
cảm ứng ra sẽ chậm pha so với từ thông F
0
một góc 90
0
. Dây
quấn stato nối với tải sẽ tạo ra dòng điện I cung cấp cho tải . Dòng điện I sẽ tạo ra từ tr-
ờng quay phần ứng F, quay đồng bộ với từ thông roto F
0
.
Với tải thuần trở góc lệch pha y=0 , E
0
và I cùng pha . Từ thông phần ứmg F
cùng pha với I , có hớng ngang trục , làm méo từ trờng cực từ gọi là phản ứng phần ứng
ngang trục .
Với tải thuần cảm góc lệch pha y=90
0
, từ thông phần ứng F ngợc chiều với F
0
,
gọi là phản ứng phần ứng dọc trục khử từ , có tác dụng làm giảm từ trờng tổng .
Sinh viên thực hiện
2
Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Với tải thuần dung góc lệch pha y=-90
0
dòng điện sinh ra từ thông phần ứng F
cùng chiều với F
0
gọi là phản ứng phần ứng dọc trục trợ từ , có tác dụng làmtăng từ tr-


.X
db
c-Công suất tác dụng .
P=m.U.I.cosf
Trong đó
U là điện áp pha
I là dòng điện pha
m là số pha
d-Công suất phản kháng .
Q=m.U.I.sinf
Q=m.U.I.sin (-)
Từ giản đồ véc tơ Q =
db
X
UmEUm cos
2
0


4) Điều chỉnh công suất tác dụng và công suất phản kháng
a-Điều chỉnh công suất tác dụng
Muốn điều chỉnh công suất tác dụng ta phải điều chỉnh công suất cơ đa vào
roto . Đối với máy điện đồng bộ sử dụng tuabin nớc , việc điều chỉnh công suất cơ đợc
Sinh viên thực hiện
4
Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp
thực hiện bằng cách thay đổi độ mở của cánh hớng hoặc thay đổi độ nghiêng của cánh
tuabin .
b-Điều chỉnh công suất phản kháng

cơ làm việc ở chế độ này vì động cơ sẽ tiêu thụ
công suất phản kháng của lới điện làm giảm hệ
số công suất của lới . Trong công nghiệp ngời ta
cho động cơ làm việc ở chế độ quá kích từ dòng
điện I sẽ vợt trớc pha điện áp U , động cơ vừa
tạo ra cơ năng đồng thời phát ra công suất phản
kháng đó chính là chế độ bù của máy điện đồng
bộ có tác dụng nâng cao công suất phản kháng
cho lới điện
II- thực hiện việc vận hành chế độ bù của máy phát điện đồng
bộ ở nhà máy điện thuỷ điện hoà bình.
Sinh viên thực hiện
5
Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Máy phát muốn làm việc ở chế độ bù thì phải đang đợc hoà với lới .Ngời ta sẽ
tăng kích từ của máy để nó làm việc ở chế độ quá kích từ khi đó máy sẽ phát ra công
suất phản kháng. Trong chế độ bù rôto vẫn quay với tốc độ đồng bộ với tần số điện lới .
Để máy không tiêu tốn công suất phản kháng của lới ta phải dùng khí nén nớc trong
buồng tuabin để làm giảm sức cản của nớc lên cánh tuabin .
Mức nớc trong buồng tuabin sẽ đợc đo theo nguyên lý chênh áp . Chế độ bù của
máy sẽ gọi là không thành công và đợc kết thúc nếu công suất cơ ở chế độ bù lớn hơn
5MW
PHầN II: THIếT Kế RƠLE số CáCH ĐIệN
I-Tổng quan về sự phát triển của Rơle số
Sinh viên thực hiện
6
Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp
Trớc những năm 70 các thiết bị đo lờng và bảo vệ là những rơle điện từ tuy
chúng có thể bảo vệ thiết bị điện khỏi sự cố nhung còn mang nhiều nhợc điểm :
+Thời gian tác động chậm

nhiệm vụ th :
+Canh đo điện trở cách điện của môtơ chu kỳ đo mỗi giây một lần . Nếu
R
cd
>600K thì một ngày ghi lại một lần . Nếu R
cd
thuộc khoảng 500-600K thì một giờ
ghi lại một lần ( ghi giá trị nhỏ nhất ) . Nếu R
cd
<500K thì tác động rơle cắt môtơ ra khỏi
lới ghi lại sự cố này cùng thời điểm xảy ra sự cố vào EEPROM .
+Hiển thị trên màn hình LCD và LED
+Có thể lập trình thông số bằng một bàn phím chức năng gồm 4 phím
+Truyền tin với phòng điều khiển trung tâm của hệ thống thu thập quản lý và
điều khiển dữ liệu của nhà máy qua cổng truyền thông RS232 và RS485 , giúp ngời vận
hành có thể đối thoại với role từ phòng điều khiển trung tâm
+Sử dụng Real Time Clock ( RTC ) để biết thời điểm xảy ra sự cố
Sơ đồ khối của rơle
Sinh viên thực hiện
7
Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp
rs232 & rs485
cổng truyền thông
phím chức năng
eeprom 2817a
rtc 12887
lcd
led
vi xử lý
số hoá

Rdo
1K
2200nF/400V
MOTOR
150V/1W
ZENER3
150V/1W
ZENER3
220V~ 300V~
Quan hệ giữa Rcd và Irò :
Irò = 300/(Rp+Rcd)
Rcd =300/Irò Rp = 300/Irò 740
Một u điểm cần chú ý của mạch đo trên là ngăn chặn đợc nguy hiểm khi xảy ra
chạm vỏ của điện áp cấp cho rôto sẽ gây ra một điện áp xoay chiều gần bằng điện áp
pha đặt trên Rcd xuất hiện dòng rất lớn phống ngợc ra phá hỏng mạch điện tử. Đó là
do tác dụng của tụ chặn.
2) Mạch chuyển đổi
Điện áp rơi do dòng rò qua Rdo đợc đa vào mạch khuếch đại sau đó đa vào ADC để
chuyển thành tín hiệu số đa vào Vi Điều Khiển
Sinh viên thực hiện
8
Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp
1 2 3 4 5 6
A
B
C
D
654321
D
C

LBEN
Test
B1
B2
B3
B4
B5
B6
B7
B8
B9
B10
B11
B12
Or
Pol
Status
GND
ICL7109
100k
330nF
1u
10nF
150nF
1M
+5V
100pF
220k
-5V
ZENER

mới ấy sẽ đợc update vào EEPROM.
Bàn phím chức năng sử dụng vi mạch mã hoá u tiên 74148
Mã của các phím:
FUNC KEY 000
INC KEY 001
DEC KEY 010
OK KEY 011
Sinh viên thực hiện
9
Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp
1 2 3 4 5 6
A
B
C
D
654321
D
C
B
A
Title
Number RevisionSize
B
Date: 3-Feb-2004 Sheet of
File: D:\TAILIE~1\Quyen\BAOCAO~1\RLCD_H~1.DDBDrawn By:
10u/50V
FUNC KEY
10K
I7
4

74148
10u/50V
INC KEY
10K
10u/50V
DEC KEY
10K
10u/50V
OK KEY
10K
+5V
+5V
P3.3(INT1)
P1.2
P1.1
P1.0
4)Màn hình hiển thị LCD
Trong chế độ run màn hình này hiển thị giá trị đo đợc của Rcd cùng với thời gian
thực . giá trị của Rcd đợc đo và update lên LCD mỗi giây một lần.
Ngoài ra LCD cùng với bàn phím chức năng đợc dùng cho việc đối thoại giã Rơle
và ngời vận hành tại hiện trờng khi muốn cài đặt.
Sinh viên thực hiện
10
§¹i häc b¸ch khoa hµ néi B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp
1 2 3 4 5 6
A
B
C
D
654321

LCD
Contrast
3
Vcc
2
GND
1
A
15
K Backlight
16
EN
6
R/W
4
DS
5
+5V
+5V
4.7 om
-12V
P0.0
P0.1
P0.2
P0.3
P0.4
P0.5
P0.6
P0.7
EA

R?
89C52
10K
+5V
+5V
+12V
5) Ngo¹i vi Real Time Clock(RTC 12887)
Sinh viªn thùc hiÖn
11
§¹i häc b¸ch khoa hµ néi B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp
1 2 3 4 5 6
A
B
C
D
654321
D
C
B
A
Title
Number RevisionSize
B
Date: 3-Feb-2004 Sheet of
File: D:\TAILIE~1\Quyen\BAOCAO~1\RLCD_H~1.DDBDrawn By:
MOT
1
NC
2
NC

18
IRQ
19
98
98
99
99
100
100
SQW
23
Vcc
24
R?
DS12887
P0.0
P0.1
P0.2
P0.3
P0.4
P0.5
P0.6
P0.7
EA
ALE
PSEND
P2.7
Vcc
P2.6
P2.5

33K
C?
10u
+5V
10K
+5V
10K
+5V
+5V
A
1
B
2
C
3
GA
4
GB
5
G
6
Y7
7
GND
8
Vcc
16
Y0
15
Y1

9
Aray-10Kx8
+5V
6) Ngo¹i vi EEPROM (2817A)
Sinh viªn thùc hiÖn
12
§¹i häc b¸ch khoa hµ néi B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp
1 2 3 4 5 6
A
B
C
D
654321
D
C
B
A
Title
Number RevisionSize
B
Date: 3-Feb-2004 Sheet of
File: D:\TAILIE~1\Quyen\BAOCAO~1\RLCD_H~1.DDBDrawn By:
4
1
2
3
4
5
6
7

D0
11
D1
12
D2
13
GND
14
D3
15
D4
16
D5
17
D6
18
D7
19
CE
20
A10
21
OE
22
NC
23
A9
24
A8
25

O8
12
O7
13
O6
14
O5
15
O4
16
O3
17
O2
18
O1
19
Vcc
20
74573
P0.0
P0.1
P0.2
P0.3
P0.4
P0.5
P0.6
P0.7
EA
ALE
PSEND

10K
+5V
A
1
B
2
C
3
GA
4
GB
5
G
6
Y7
7
GND
8
Vcc
16
Y0
15
Y1
14
Y2
13
Y3
12
Y4
11

A
B
C
D
654321
D
C
B
A
Title
Number RevisionSize
B
Date: 3-Feb-2004 Sheet of
File: D:\TAILIE~1\Quyen\BAOCAO~1\RLCD_H~1.DDBDrawn By:
QS
10
QS
9
a
4
b
5
c
6
d
7
e
14
f
13

13
g
12
dp
11
OE
15
CLK
3
STR
1
D
2
R?
4094
8 x 560 om
QS
10
QS
9
a
4
b
5
c
6
d
7
e
14

14
f
13
g
12
dp
11
OE
15
CLK
3
STR
1
D
2
R?
4094
8 x 560 om
1
2
3
4
HEADER 4
+5v
A564
A564
10K
10K
+5V
+5V

1
6
2
7
3
8
4
9
5
DB9
RO
1
RE
2
DE
3
Din
4
GND
5
DO/RI
6
D0/RD
7
Vcc
8
75176
10u
10u
10u

3.3K
2.2K
A564
+5V
+5V
+5V
3
12
+5V
10u
10u+5V
RS485
RS485
+5V
9) M¹ch in
Maincard
Sinh viªn thùc hiÖn
15
§¹i häc b¸ch khoa hµ néi B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp
Top layer of Maincard
Bottom layer of MainCard
Sinh viªn thùc hiÖn
16
§¹i häc b¸ch khoa hµ néi B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp
Source Card
Commponent
Sinh viªn thùc hiÖn
17
§¹i häc b¸ch khoa hµ néi B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp


q
Sinh viên thực hiện
22
Đại học bách khoa hà nội Báo cáo thực tập tốt nghiệp
b-Máy cực ẩn =
0
j.

.X
db
c-Công suất tác dụng . P=m.U.I.cosf
Trong đó U là điện áp pha
I là dòng điện pha
m là số pha
d-Công suất phản kháng .
Q=m.U.I.sinf
Q=m.U.I.sin (-)
Từ giản đồ véc tơ Q =
db
X
UmEUm cos
2
0


Sinh viên thực hiện
23
§¹i häc b¸ch khoa hµ néi B¸o c¸o thùc tËp tèt nghiÖp
Sơ đồ khối
Sinh viªn thùc hiÖn

4
5
1
D 5
2
3
4
5
1
1
2
3
A 3 0
R 1
2
3
4
5
1
A 8
K 1 ( 2 _ 1 4 )
M O L A I
V A N C A U
D 5
1
2
3
R 9
A 2 5
K 1 ( 1 _ 1 5 )

4
5
1
D 9
1
2
3
C A N H
H U O N G
C O U N T E R
D 1
C 2
2
3
4
5
1
D 7
C H E D O
B U
C O U N T E R
D 2
K 5
D 8
1
2
3
D 9
D O N G
A T T R I C H

3
1
2
3
+ 1 5 V
A 1 6
D 6
R 8
T I N
H I E U
1
2
3
D 3
C
A 1 4
D 2
R 4
V A N B O
X U N G
K H I
2
3
4
5
1
+ 1 5 V
2
3
4

A 1 1
K 2 ( 2 _ 1 4 )
M U C C A O
25