Bài giảng Trang bị điện gồm có 6 chương như sau: Chương 1: Giới thiệu khí cụ điện điều khiển; Chương 2: Động cơ điện; Chương 3: Điều khiển, bảo vệ và khống chế động cơ điện; Chương 4: Trang bị điện của máy cắt gọt kim loại; Chương 5: Trang bị điện cho máy phát và TBA; Chương 6: Quy phạm Trang bị điện.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ KỸ THUẬT BÌNH DƢƠNG A53- Đại lộ Bình Dƣơng-P.Hiệp Thành-TX.Thủ Dầu Một –T.Bình Dƣơng : (0650)822847 – Fax: (0650)825992 Website:http://www.ktkt.edu.vn KHOA: KỸ THUẬT- CÔNG NGHỆ BỘ MÔN ĐIỆN TRANG BỊ ĐIỆN LƢU HÀNH NỘI BỘ BIÊN SOẠN: THS MAI VĂN TÁNH THS NGUYỄN TƢỜNG DŨNG BÌNH DƯƠNG 08/2010 MỤC LỤC Trang Chương 1: Giới thiệu khí cụ điện điều khiển 1.1 Khái niệm chung 1.2 Cầu chì 1.3 Nút nhấn 1.4 Cơng tắc hành trình 1.5 Cầu dao 1.6 Đảo điện 1.7 Aptomat (CB) 1.8 ELCB 1.9 Công tắc tơ 1.10 Bộ bảo vệ tải 12 1.11 Rơ le .13 Chương 2: Động điện 21 2.1 Động điện xoay chiều ba pha rotor lồng sóc .21 2.2 Động điện xoay chiều pha rotor lồng sóc 25 2.3 Động điện chiều 30 2.4 Động bước 33 Chương 3: Điều khiển, bảo vệ khống chế động điện 37 3.1 Điều khiển động xoay chiều ba pha khởi động từ đơn 37 3.2 Mạch điện mở máy động xoay chiều ba pha có thử nháp 38 3.3 Điều khiển động ba pha hai vị trí 39 3.4 Mạch điện mở máy động theo trình tự 39 3.5 Đảo chiều quay động khởi động từ kép 42 3.6 Mạch điện tự động giới hạn hành trình 46 3.7 Mở máy động xoay chiều ba pha 47 3.8 Hãm động xoay chiều ba pha .51 3.9 Điều khiển động rotor lồng sóc hai tốc độ 51 3.10 Bảo vệ động ba pha pha 61 3.11 Bảo vệ động ba pha điện áp 3.12 Bảo vệ động ba pha ngược pha 3.13 Bảo vệ động ba pha pha khởi động 3.14 Bảo vệ động ba pha điện- khởi động lại 3.15 Bảo vệ động ba pha cân pha 3.15 Bảo vệ động ba pha thiếu điện 3.16 Các sơ đồ điều khiển động điện khác Chương 4: Trang bị điện máy cắt gọt kim loại 65 4.1 Khái niệm trình cắt gọt kim loại 65 4.2 Trang bị điện máy tiện T606 69 4.3 Trang bị điện máy phay 70 4.4 Trang bị điện máy doa 75 4.5 Trang bị điện máy mài 77 4.6 Trang bị điện máy bào 82 Chương 5: Trang bị điện cho máy phát TBA 65 5.1 Trang bị điện cho MPĐ 65 5.2 Trang bị điện cho MBA 69 5.3 Trang bị điện cho TBA 70 Chương 6: Quy phạm Trang bị điện 65 Bài giảng Trang bị điện CHƢƠNG GIỚI THIỆU KHÍ CỤ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG: Khí cụ điện đƣợc sử dụng để thực trình điều khiển máy cắt gọt kim lọai nhƣ khởi động, hãm, dừng máy, điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay, … Để thực trình điều khiển đó, khí cụ điện đƣợc dùng với nhiều lọai khác Tùy theo chức ta phân chia lọai nhƣ sau: - Khí cụ điều khiển đóng ngắt mạch điện nhƣ cầu dao, aptomat (CB), công tắc tơ (contactor), rơ le (relay) điều khiển, … - Khí cụ bảo vệ nhƣ cầu chì, lọai rơ le bảo vệ 1.2 CẦU CHÌ (FUSE): 1.2.1 Cấu tạo: Cầu chì lọai khí cụ điện dùng để bảo vệ thiết bị điện, lƣới điện tránh khỏi tình trạng ngắn mạch Cầu chì có đặc điểm đơn giản, kích thƣớc bé, khả cắt lớn, giá thành hạ Cầu chì bao gồm thành phần sau: - Phần tử ngắt mạch: Đây thành phần cầu chì, phần tử phải có khả tiếp nhận giá trị hiệu dụng dòng điện qua Phần tử có giá trị điện trở suất bé (thƣờng bạc, đồng, hay vật liệu dẫn có giá trị điện trở suất nhỏ lân cận với giá trị nêu trên) Hình dạng phần tử dây (tiết diện trịn), băng mỏng, - Thân cầu chì: Thƣờng thủy tinh, ceramic (sứ gốm) hay vật liệu khác tƣơng đƣơng Vật liệu tạo thành thân cầu chì phải đảm bảo đƣợc hai tính chất: + Có độ bền khí + Có độ bền điều kiện dẫn nhiệt chịu đựng đƣợc thay đổi đột ngột nhiệt độ mà không hƣ hỏng - Vật liệu lấp đầy (bao bọc quanh phần tử ngắt mạch thân cầu chì): Thƣờng vật liệu silicat dạng hạt, phải có khả hấp thu đƣợc lƣợng sinh hồ quang phải đảm bảo tính cách điện xảy tƣợng ngắt mạch - Các đầu nối: Các thành phần dùng định vị cố định cầu chì thiết bị đóng ngắt mạch, đồng thời phải đảm bảo tính tiếp xúc điện tốt 1.2.2 Các đặc tính điện cầu chì: - Điện áp định mức (Uđm): giá trị điện áp hiệu dụng xoay chiều xuất đầu cầu chì (khi cầu chì ngắt mạch), tần số nguồn điện phạm vi 48Hz đến 62 Hz - Dòng điện định mức (Iđm): Giá trị hiệu dụng dịng điện xoay chiều mà cầu chì tải liên tục thƣờng xuyên Ths Mai Văn Tánh Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện - Giá trị dòng điện tối thiểu để ngắt mạch: Giá trị tối thiểu dịng điện cố có khả ngắt mạch cách chắn - Giá trị dòng điện ngắt mạch danh định: Giá trị tối đa ƣớc đóan cho dịng điện ngắn mạch làm cầu chì ngắt mạch 1.2.3 Nguyên lý làm việc: a Trường hợp dòng điện qua cầu chì giá trị dịng định mức (Iđm): - Năng lƣợng sinh tác dụng nhiệt điện trở cầu chì, khơng làm hƣ hỏng cầu chì - Nhiệt độ cầu chì cân giá trị đó, mà giá trị khơng làm lão hóa cầu chì b Trường hợp dịng điện ngắn mạch qua cầu chì: Sự cân cầu chì bị phá hủy, nhiệt cầu chì tăng cao dẫn đến phá hủy cầu chì 1.2.4 Phân loại, ký hiệu, cơng dụng: Cầu chì dùng lƣới điện hạ có nhiều hình dạng khác (hình 1.2), sơ đồ nguyên lý ta thƣờng ký hiệu cho cầu chì theo dạng sau: (hình 1.1) Hình 1.1 Ký hiệu cầu chì Vỏ hộp chứa cầu chì ( Lọai pha ) Cầu chì dạng ống Hộp chứa cầu chì vị mở , (cầu chì có kèm theo contact đóng mở mạch) Hình 1.2 Hình dạng cầu chì ống vỏ hộp (cầu chì hãng SIEMENS) 1.3 NÚT NHẤN (PUSH BUTTON): 1.3.1 Khái quát công dụng: Ths Mai Văn Tánh Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện Nút nhấn đƣợc gọi nút điều khiển, nút bấm Là loại khí cụ điện dùng để điều khiển đóng ngắt từ xa thiết bị điện từ khác nhau, dụng cụ báo hiệu mạch điện điều khiển, tín hiệu, … Ở mạch điện chiều điện áp đến 440V mạch điện xoay chiều điện áp 500V, tần số 50Hz 60Hz, nút nhấn đƣợc sử dụng thông dụng để khởi động, đảo chiều quay động điện, … cách nhấn để đóng ngắt cuộn dây cơng tắc tơ (contactor) cấp điện đến động Nút nhấn thƣờng đƣợc đặt bảng điều khiển, tủ điện điều khiển, hộp Nút nhấn đƣợc nghiên cứu chế tạo làm việc mơi trƣờng khơng ẩm ƣớt, khơng có hóa chất bụi bẩn Nút nhấn có tuổi thọ cao, đóng ngắt khơng tải lên đến hàng triệu lần đóng ngắt có tải lên đến 200.000 lần Khi nhấn nút nhấn cần phải thao tác dứt khoát để mở đóng mạch điện 1.3.2 Phân loại cấu tạo : Khi điều khiển đóng ngắt cơng tắc tơ, phải dùng kèm với loại nút nhấn Trên sơ đồ nguyên lý mạch điện, thƣờng có hai dạng nút nhấn - Nút nhấn ON (hay START) dạng thƣờng mở (NO: Normal Open) - Nút nhấn OFF (hay STOP) dạng thƣờng đóng (NC: Normal Close) Khi nút nhấn thực chức năng, ta gọi nút nhấn đơn, cịn lại ta có nút nhấn kép Các ký hiệu nút nhấn nhƣ sau: Hình 1.3 Ký hiệu nút nhấn Theo hình dạng bên ngòai, ngƣời ta chia nút nhấn thành loại: - Loại hở - Loại bảo vệ - Loại bảo vệ chống nƣớc chống bụi - Loại bảo vệ chống nổ Theo kết cấu bên trong: - Nút nhấn có đèn báo - Nút nhấn khơng có đèn báo - Nút nhấn kiểu bảo vệ chống nƣớc đƣợc đặt hộp kín để tránh nƣớc lọt vào - Nút nhấn kiểu bảo vệ chống bụi, nƣớc đƣợc đặt vỏ kín để chống ẩm bụi lọt vào - Nút nhấn kiểu chống nổ, có kết cấu nhƣ sau: đƣợc dùng hầm lò, mỏ than nơi có khí nổ lẫn khơng khí Cấu tạo đặc biệt kín để tia lửa khơng lọt đƣợc ngịai đặc biệt vững để khơng bị phá vỡ nổ Hình 1.4 Hình dạng nút nhấn 1.3.4 Các thơng số kỹ thuật nút nhấn : - Uđm : điện áp định mức - Iđm: dòng điện định mức Ths Mai Văn Tánh Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện - Trị số điện áp định mức nút nhấn thƣờng có giá trị: Uđm < 500V - Trị số dịng điện định mức nút nhấn thƣờng có giá trị: Iđm < 5A - Tần số đóng ngắt 1.4 CƠNG TẮC HÀNH TRÌNH (LIMIT SWITCH): 1.4.1 Đặc điểm, ký hiệu hoạt động: Là dạng công tắc đƣợc đặt hành trình (đƣờng đi) phận máy cơng tác vị trí thích hợp, cơng tắc đƣợc đóng mở tác động học phận máy di động Tiếp điểm công tắc đƣợc liên kết với mạch điện điều khiển, có tiếp điểm độc lập thƣờng hở, thƣờng đóng tiếp điểm kép Về kết cấu, cơng tắc hành trình có hai lọai: lọai nhấn quay a Tiếp điểm đóng b Tiếp điểm mở c Tiếp điểm kép Hình 1.5 Ký hiệu cơng tắc hành trình a Loại nhấn b Loại xoay Hình 1.6 Các loại cơng tác hành trình Khi cơng tắc hành trình bị tác động, tiếp điểm thay đổi trang thái: tiếp điểm thƣờng đóng chuyển sang mở tiếp điểm thƣờng mở chuyển sang đóng Hình 1.7 Hình dạng cơng tắc hành trình 1.4.2 Phạm vi ứng dụng: - Cơng tác hành trình đƣợc dùng để kiểm sốt khống chế hành trình làm việc máy cơng cụ nhƣ máy phay, máy bào, … - Sử dụng hệ thống đóng mở cửa dùng động điện quan, cơng ty xí nghiệp Khi cửa mở cửa đóng hồn tồn tác động vào cơng tác hành trình để điều khiển khởi động dừng động điện - Ngồi ra, cịn sử dụng hệ thống điện khí nén để điều khiển kiểm sốt hành trình làm việc piston, … 1.5 CẦU DAO (KNIFE – SWITCH): 1.5.1 Khái quát cấu tạo: Ths Mai Văn Tánh Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện Là lọai khí cụ điện dùng để đóng ngắt dịng điện tay đƣờng dây chính, có dây chì bảo vệ cố tải hay ngắn mạch Cầu dao thƣờng đƣợc sản xuất cực hay cực, có cầu chì bảo vệ, phần đế sứ có gắn cọc nối dao tiếp điện, phía phần chắn nhựa PVC để đảm bảo an tịan cho ngƣời vận hành Hình 1.8 Ký hiệu cầu dao pha pha Cầu dao có điện áp định mức làm việc từ 500V trở xuống, dịng điện định mức lên đến vài kA Để chống tƣợng phóng hồ quang đóng ngắt mạch điện, cầu dao cần phải thực cách dứt khốt Phần cấu tạo cầu dao lƣỡi dao hệ thống kẹp lƣỡi thƣờng đƣợc làm hợp kim đồng, ngòai phận nối dây làm hộp kim đồng Hình 1.9 Hình dạng cầu dao pha pha 1.5.2 Nguyên lý họat động cầu dao: Khi đóng, cầu dao cung cấp dịng điện đến phụ tải Khi ngắt điện, cầu dao thƣờng phát sinh hồ quang mạnh Để dập tắt hồ quang cần phải kéo lƣỡi dao khỏi kẹp nhanh chóng (thao tác nhanh) Khi ngắt điện, cầu dao thƣờng phát hồ quang Để dập tắt hồ quang cần phải kéo lƣỡi dao khỏi ngàm kẹp thật nhanh 1.5.3 Phân loại: - Theo kết cấu gồm: loại hai cực, ba cực - Theo dòng điện định mức: dòng điện định mức cầu dao đƣợc cho trƣớc nhà sản xuất (thƣờng có loại 10A, 15A, 20A, 25A, 30A, 60A, 75A, 100A, 150A, 200A, 300A, …) - Theo vật liệu cách điện: sứ hay nhựa - Theo điều kiện bảo vệ: loại có nắp khơng có nắp (loại khơng có nắp đƣợc đặt hộp hay tủ điều khiển) Các thông số định mức cầu dao: Chọn cầu dao theo dòng điện định mức điện áp định mức 1.5.4 Điều kiện lựa chọn cầu dao: - Iđm cầu dao Itính tóan - Uđm cầu dao Umạng điện - Điều kiện làm việc bình thƣờng: Idccc ≥ Ilvbt - Điều kiện mở máy: Idccc ≥ Imm/ , với = 1,6 2,5 - Khi mở máy nhẹ: Idccc ≥ Imm/2,5 - Khi mở máy nặng : Idccc ≥ Imm/1,6 2,0 - Đối với máy hàn: IDCCC ≥ Imm/1,6 - Đảm bảo tính chọn lọc cầu chì: chọn lớn cấp Trong cụm từ viết tắt: dccc: dây chảy cầu chì, lvbt: làm việc bình thường; mm: mở máy Ths Mai Văn Tánh Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 1.6 ĐẢO ĐIỆN: Là lọai cầu dao có hai hƣớng, đƣợc sản xuất lọai cực hay cực Đảo điện khơng có cầu chì bảo vệ, đƣợc sử dụng trƣờng hợp nhƣ lấy điện từ nguồn khác nhau, đảo chiều quay động điện,… Đảo điện đƣợc sản xuất chịu tải đến 200A Hình 1.10 Ký hiệu đảo điện pha pha Hình 1.11 Hình dạng đảo điện pha pha 1.7 APTOMAT (CB Circuit Breaker): Aptomat (CB) lọai khí cụ điện dùng để điều khiển đóng ngắt mạch trực tiếp tay (giống nhƣ cầu dao), có phận dập hồ quang, bảo vệ dòng, tự động ngắt mạch nhanh có cố tải ngắn mạch, nên CB đóng ngắt đƣợc dịng điện lớn, bảo vệ thiết bị khơng bị hƣ hỏng đƣờng dây dẫn không bị cháy Chấu gài Phần ứng Lá dao Lò xo Cuộn dây dòng điện Cuộn dây điện áp Hình 1.12 Cấu tạo Aptomat 1.7.1 Cấu tạo: CB đƣợc cấu tạo gồm phần sau: - Lƣỡng kim nhiệt: bảo vệ cố tải thiết bị điện Ths Mai Văn Tánh Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện - Cuộn dây điện từ, thực chất nam châm điện, bảo vệ cố ngắn mạch - Buồng dập hồ quang: gồm nhiều thép xếp thành lƣới ngăn để phân chia hồ quang thành nhiều đọan ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang - Cơ cấu đóng mở: truyền động đóng ngắt mạch điện có cố - Tiếp điểm: thƣờng làm hợp kim chịu đƣợc hồ quang 1.7.2 Nguyên lý họat động: - Ở trạng thái bình thƣờng, đóng CB cung cấp điện cho mạch điện tiêu thụ, tiếp điểm CB kín lại, lƣỡng kim nhiệt đƣợc đấu nối tiếp với cuộn dây điện từ mạch điện - Ở trạng thái tải, dòng điện qua CB tăng vƣợt dòng điện định mức nó, lƣỡng kim bị nung nóng, uốn cong tác động cấu đóng mở, ngắt điện cung cấp đến mạch điện - Ở trạng thái ngắn mạch, dòng điện qua CB tăng cao, cuộn dây điện từ tạo lực từ đủ lớn tác động cấu đóng mở, ngắt điện cung cấp đến mạch điện 1.7.3 Phân lọai: CB đƣợc chia thành lọai: - CB cực (CB đơn) - CB cực ( CB pha) - CB cực ( CB pha) Trên CB có ghi dịng điện định mức dòng điện cắt Ths Mai Văn Tánh Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện Hình 1.13 Ký hiệu CB pha pha Ngồi ra, cịn phân loại: - CB dịng điện cực đại: dùng để bảo vệ tải, ngắn mạch Cuộn dây quấn dây to, vịng mắc nối tiếp với mạch điện cần bảo vệ, đƣợc gọi cuộn dây dịng điện Khi dịng điện mạch bình thƣờng, lực căng lò xo giữ chấu gài vị trí đóng, cầu dao đóng nối liền mạch điện Khi dòng điện tăng lớn đến trị số quy định, lực hút nam châm lớn, thắng lực cản lò xo mở chấu gài, lị xo mở dao ngắt mạch điện - CB điện áp cực tiểu: dùng để bảo vệ sụt áp mạch điện Cuộn dây nam châm dây nhỏ có nhiều vịng, mắc song song với mạch điện cần bảo vệ gọi cuộn dây điện áp Khi điện áp bình thƣờng, lực hút nam châm giữ chấu gài vị trí đóng Khi điện áp sụt nhỏ quy định, lực hút nam châm yếu lực căng lị xo, mở chấu gài, lị xo làm mở dao ngắt mạch điện 1.7.4 Các thông số CB cách lựa chọn: - Loại CB - Điện áp định mức: Uđm Ulv - Dòng điện định mức: Iđm Ilv - Dòng điện cắt: Iđmc Ixk - Thời gian tác động Trong đó: Ths Mai Văn Tánh Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 105 Dây đỡ, với chức phần tử đỡ hệ dẫn điện, dây thép sát mặt tƣờng, trần nhà v.v dùng để cố định dây dẫn, cáp điện chùm dây dẫn, cáp điện Thanh đỡ, với chức phần tử đỡ hệ dẫn điện, kim loại đƣợc cố định sát mặt tƣờng, trần nhà v.v dùng để cố định dây dẫn, cáp điện chùm dây dẫn, cáp điện Dây treo, với chức phần tử đỡ hệ dẫn điện, dây thép cáp thép không, dùng để treo dây dẫn, cáp điện chùm dây dẫn, cáp điện Thiết bị đóng cắt điện phải đƣợc bố trí cho chúng khơng thể tự đóng mạch tác dụng trọng lực Phần động thiết bị đóng cắt thơng thƣờng không đƣợc mang điện áp sau ngắt điện Trên truyền động thiết bị đóng cắt phải có ký hiệu rõ vị trí “đóng” “cắt” Cái mức dầu, nhiệt độ dầu MBA thiết bị có dầu thị khác thiết bị phải đƣợc bố trí để quan sát đƣợc thuận lợi, an tồn, khơng phải cắt điện Gian ắcquy phải đƣợc trang bị vơnmét có khố chuyển mạch ampemét mạch nạp, phụ nạp giàn ắcquy Trong mạch ắcquy phải đặt áptômát để bảo vệ Thiết bị nạp điện cho ắcquy phải có thiết bị không cho phép điện áp tự tăng mức quy định nhà chế tạo nạp Thiết bị chỉnh lƣu để nạp phụ nạp ắcquy nối với nguồn điện xoay chiều phải qua máy biến áp cách ly ắcquy phải đƣợc đặt giá đỡ ngăn tủ chắn Khi lắp đặt ắcquy, phải đảm bảo tiếp cận đƣợc tất phần tử giàn ắcquy Phải đảm bảo khoảng cách giá đỡ, giá với tƣờng thành tủ để đảm bảo dễ tiếp cận vận hành bảo dƣỡng Giá đỡ sàn đỡ ắcquy phải chịu đƣợc trọng lƣợng giàn ắcquy Khi dùng áptơmát để bảo vệ lƣới điện có trung tính nối đất trực tiếp phải đặt cắt tất dây dẫn bình thƣờng khơng nối đất Thiết bị điện phải có bảo vệ rơle để: Cắt tự động phần tử hƣ hỏng khỏi phần không hƣ hỏng hệ thống điện máy cắt; cố không trực tiếp phá vỡ chế độ làm việc hệ thống điện cho phép bảo vệ rơle tác động báo tín hiệu Phản ứng với chế độ làm việc nguy hiểm khơng bình thƣờng phần tử hệ thống điện Bảo vệ rơle phải đảm bảo cắt ngắn mạch với thời gian ngắn đƣợc nhằm đảm bảo cho phần không bị hƣ hỏng tiếp tục làm việc bình thƣờng, hạn chế phạm vi mức độ hƣ hỏng phần tử bị cố Phải tiến hành đóng điện máy phát điện vào làm việc song song biện pháp sau: hoà đồng xác hồ tự đồng Máy biến điện áp phải đƣợc bảo vệ chống ngắn mạch mạch nhị thứ áptômát áptômát đƣợc đặt tất dây dẫn không nối đất đặt sau hàng kẹp, trừ mạch thứ tự không (tam giác hở) máy biến điện áp lƣới có dòng điện chạm đất lớn Đối với mạch điện áp không rẽ nhánh cho phép không đặt áptômát MBA phải đặt phần toàn thiết bị bảo vệ rơle chống dạng cố Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 106 chế độ làm việc khơng bình thƣờng sau, tùy thuộc vào dung lƣợng cấp điện áp MBA: Ngắn mạch nhiều pha cuộn dây đầu Ngắn mạch pha chạm đất cuộn dây đầu lƣới có trung tính nối đất trực tiếp Ngắn mạch vòng dây cuộn dây Quá dòng điện cuộn dây ngắn mạch ngồi Q dịng điện cuộn dây tải Mức dầu hạ thấp Áp lực dầu tăng cao MBA Áp lực dầu tăng cao điều áp dƣới tải Nhiệt độ dầu tăng cao MBA 10 Nhiệt độ cuộn dây MBA tăng cao 11 Phóng điện cục cách điện đầu vào 500kV 12 Chạm đất pha lƣới -10kV có trung tính cách ly sau MBA mà chạm đất pha phải cắt (xem Điều IV.2.95 Điều IV.2.96) theo yêu cầu an toàn 13 Ngoài nên đặt bảo vệ chống chạm đất pha phía - 35kV MBA tự ngẫu có điện áp phía cao áp cao 220kV Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 103 CHƢƠNG QUY PHẠM TRANG BỊ ĐIỆN Chƣơng này, giáo viên chép file hay in Quy phạm trang bị điện cho sinh viên nghiên cứu Dƣới số nội dung quan trọng mà sinh viên phải nắm đƣợc PHẦN QUY ĐỊNH CHUNG Trang bị điện tập hợp kết nối thiết bị điện dùng để sản xuất, biến đổi, truyền tải, phân phối tiêu thụ điện Trang bị điện trời bao gồm thiết bị điện đƣợc lắp đặt trời Trang bị điện nhà: bao gồm thiết bị điện đƣợc lắp đặt nhà phịng kín Gian điện gian nhà phần gian nhà đƣợc ngăn riêng để đặt thiết bị điện và/hoặc tủ bảng điện Thiết bị điện kiểu ngâm dầu thiết bị có phận ngâm dầu để tránh tiếp xúc với môi trƣờng xung quanh, tăng cƣờng cách điện, làm mát và/hoặc dập hồ quang Thiết bị điện kiểu chống cháy nổ máy điện khí cụ điện đƣợc phép dùng nơi có mơi trƣờng dễ cháy nổ cấp Vật liệu kỹ thuật điện vật liệu có tính chất xác định trƣờng điện từ để sử dụng kỹ thuật điện Giá trị định mức (Rated value): Giá trị đại lƣợng, thƣờng nhà chế tạo ấn định cho điều kiện vận hành quy định phần tử, thiết bị dụng cụ Cấp cách điện (Insulation level): Là đặc tính đƣợc xác định vài trị số rõ điện áp chịu đựng cách điện chi tiết cụ thể thiết bị Truyền tải điện (Transmission of electricity): Việc truyền tải lƣợng điện từ nguồn điện tới khu vực tiêu thụ điện Phân phối điện (Distribution of electricity): Việc phân phối lƣợng điện tới khách hàng khu vực tiêu thụ điện Khoảng trống cách điện tối thiểu (Minimum insulation clearance): Khoảng cách an toàn nhỏ phải tuân theo phận mang điện phần mang điện với đất Khả tải (Overload capacity): Tải cao mà đƣợc trì thời gian ngắn Việc lựa chọn thiết bị, khí cụ điện kết cấu liên quan, ngồi tiêu chuẩn chức cịn phải đảm bảo tiêu chuẩn độ ẩm, sƣơng muối, tốc độ gió, nhiệt độ mơi trƣờng xung quanh, mức động đất v.v Trong cơng trình điện, cần có biện pháp để dễ phân biệt phần tử phận nhƣ có sơ đồ, lƣợc đồ bố trí thiết bị, kẻ chữ, đánh số hiệu, sơn màu khác v.v Màu sơn dẫn tên cơng trình điện phải giống Thanh dẫn phải sơn màu nhƣ sau: Đối với lƣới điện xoay chiều ba pha: pha A màu vàng, pha B màu xanh cây, pha C màu đỏ, trung tính màu trắng cho lƣới trung tính cách ly, trung tính màu đen cho lƣới trung tính nối đất trực tiếp Đối với điện pha: dây dẫn nối với điểm đầu cuộn dây nguồn điện màu vàng, dây nối với điểm cuối cuộn dây nguồn màu đỏ Nếu dẫn lƣới điện pha rẽ nhánh từ dẫn hệ thống ba pha phải sơn theo màu pha lƣới ba pha Đối với lƣới điện chiều: dƣơng (+) màu đỏ, âm (-) màu xanh, trung tính màu trắng Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 104 Trạm điện phần tử hệ thống điện, trạm phát điện, trạm biến áp, trạm cắt trạm bù công suất phản kháng v.v Trạm biến áp trạm có máy biến áp lực kết nối hai nhiều lƣới điện có điện áp khác Trạm bù công suất phản kháng gồm hai loại: Trạm bù công suất phản kháng tụ điện Trạm bù công suất phản kháng máy bù đồng Dao cách ly dao cách ly tự động tiêu chuẩn đƣợc phép dùng để cắt đóng: Máy biến điện áp, dịng điện nạp thiết bị điện Dòng điện cân đƣờng dây hiệu điện áp dao cách ly dao cách ly tự động sau cắt ≤ 2% trị số danh định Dòng điện chạm đất 5A, đƣờng dây 22 ÷ 35kV 3A đƣờng dây 10kV trở xuống Trong điều kiện bình thƣờng, tần số hệ thống điện đƣợc phép dao động phạm vi ± 0,2Hz so với tần số danh định 50Hz Trong trƣờng hợp hệ thống điện chƣa ổn định, cho phép độ lệch tần số ± 0,5Hz Phía hộ tiêu thụ điện có cơng suất sử dụng từ 80kW máy biến áp có dung lƣợng từ 100kVA trở lên phải đảm bảo cos ≥ 0,85 điểm đặt công tơ mua bán điện Trƣờng hợp cos < 0,85 phải thực biện pháp sau: Lắp đặt thiết bị bù công suất phản kháng để nâng cos đạt từ 0,85 trở lên Mua thêm công suất phản kháng hệ thống điện phía cung cấp Trƣờng hợp phía hộ tiêu thụ có khả phát công suất phản kháng lên lƣới, hai bên thoả thuận việc mua bán hợp đồng Không lựa chọn tiết điện dây dẫn theo mật độ dòng điện kinh tế trƣờng hợp sau: Lƣới điện xí nghiệp cơng trình cơng nghiệp đến 1kV có số phụ tải cực đại đến 5000h Lƣới phân phối điện áp đến 1kV lƣới chiếu sáng chọn theo tổn thất điện áp cho phép Thanh cấp điện áp Dây dẫn đến biến trở, điện trở khởi động Lƣới điện tạm thời lƣới điện có thời gian sử dụng dƣới năm Tổn thất điện áp cho phép cụ thể trƣờng hợp phụ thuộc vào yêu cầu loại hình phụ tải, kể khởi động động điện có tính đến việc tăng trƣởng phụ tải tƣơng lai, với đƣờng cáp ngầm Dây trung tính lƣới pha dây phải có độ dẫn điện khơng nhỏ 50% độ dẫn diện dây pha Các thiết bị dây dẫn mạch điện phải chọn theo dịng điện ngắn mạch lớn chạy qua Khơng xét trƣờng hợp pha khác đồng thời chạm đất điểm khác Đối với phần tử đƣợc bảo vệ cầu chảy có tính hạn chế dòng điện, phải kiểm tra độ ổn định động theo dòng điện ngắn mạch tức thời lớn qua cầu chảy Khi chọn cầu chảy theo khả cắt, phải lấy trị số hiệu dụng dòng điện ngắn mạch chu kỳ đầu làm dịng điện cắt tính tốn (bỏ qua tính hạn chế dịng điện cầu chảy) Máy cắt phụ tải dao tạo ngắn mạch phải đƣợc chọn theo dòng điện ngắn mạch cho phép đóng Dụng cụ để đếm điện đƣợc gọi cơng tơ điện Hệ thống gồm có công tơ điện, Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 105 biến dòng điện, biến điện áp dây đấu thiết bị với gọi hệ thống đếm điện Phải đếm điện tác dụng điện phản kháng mạch pha công tơ pha Các máy biến dòng điện máy biến điện áp đo lƣờng đấu nối với cơng tơ tốn điện phải có cấp xác khơng lớn 0,5 Cho phép đấu máy biến điện áp có cấp xác khơng lớn 1,0 vào cơng tơ tốn điện có cấp xác 2,0 Cơng tơ phải đặt thẳng đứng nơi khô ráo, nhiệt độ xung quanh thƣờng xuyên không o 45 C, thuận tiện cho việc đọc số, kiểm tra treo tháo Phải đặt công tơ bảng điện, tủ điện hộp vững Cho phép đặt công tơ bảng kim loại, bảng đá bảng nhựa Không đặt công tơ bảng gỗ Hộp đấu dây công tơ đặt cách mặt sàn từ 1,4 đến 1,7m Dụng cụ đo điện loại kim thị phải có vạch đỏ trị số vận hành định mức thang đo Dụng cụ đo điện có vạch “khơng” thang đo phải có ghi rõ hƣớng hai phía vạch “khơng” Khi chọn ampemét biến dịng, phải tính đến khả tải tạm thời mạch động khởi động Biến dịng khơng đƣợc bão hồ ampemét phải chịu đƣợc dòng khởi động Ampemét chiều phải có thang đo hai phía cơng tắc đảo cực dịng điện đo đổi chiều Ampemét đặt thiết bị điện chiều đấu trực tiếp đấu qua sun Để hồ đồng xác, cần có dụng cụ sau đây: Hai vônmét vônmét kép Đồng kế vônmét không Hai tần số kế tần số kế kép Rơle chống hoà sai (rơle hoà đồng bộ) Hiện tƣợng chạm đất tƣợng tiếp xúc phận mang điện thiết bị điện với kết cấu không cách điện với đất, trực tiếp với đất Hiện tƣợng chạm vỏ tƣợng chạm điện xảy máy móc, thiết bị phận mang điện với vỏ thiết bị đƣợc nối đất Trang bị nối đất tập hợp điện cực nối đất dây nối đất Điện cực nối đất vật dẫn điện hay nhóm vật dẫn điện đƣợc liên kết với nhau, chôn dƣới đất tiếp xúc trực tiếp với đất Dây nối đất dây dẫn kim loại để nối phận cần nối đất thiết bị điện với điện cực nối đất Nối đất cho phận thiết bị điện nối phận với trang bị nối đất Điện áp với đất chạm vỏ điện áp vỏ với vùng đất có điện khơng Điện áp trang bị nối đất điện áp điểm dòng điện vào cực nối đất vùng điện "khơng" có dịng điện từ điện cực nối đất tản vào đất Vùng điện "không" vùng đất phạm vi vùng tản dòng điện chạm đất Điện trở trang bị nối đất (điện trở nối đất) tổng điện trở điện cực nối đất, dây nối đất điện trở tiếp xúc chúng Dòng điện chạm đất dòng điện truyền xuống đất qua điểm chạm đất Thiết bị điện có dịng điện chạm đất lớn thiết bị có điện áp cao 1kV dịng điện chạm đất pha lớn 500A Thiết bị điện có dịng điện chạm đất nhỏ thiết bị có điện áp cao 1kV dịng điện chạm đất pha nhỏ hay 500A Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 106 Trung tính nối đất trực tiếp điểm trung tính máy biến áp máy phát điện đƣợc nối trực tiếp với trang bị nối đất đƣợc nối với đất qua điện trở nhỏ (thí dụ nhƣ máy biến dịng v.v.) Trung tính cách ly điểm trung tính máy biến áp máy phát điện không đƣợc nối với trang bị nối đất đƣợc nối với trang bị nối đất qua thiết bị tín hiệu, đo lƣờng, bảo vệ, cuộn dập hồ quang đƣợc nối đất thiết bị tƣơng tự khác có điện trở lớn Trung tính nối đất hiệu trung tính mạng điện ba pha điện áp lớn 1kV có hệ số điện áp ngắn mạch chạm đất không lớn 1,4 Hệ số điện áp ngắn mạch chạm đất mạng điện ba pha tỷ số điện áp pha không bị cố có ngắn mạch chạm đất điện áp pha trƣớc có ngắn mạch chạm đất Dây trung tính dây dẫn mạch điện nối trực tiếp với điểm trung tính máy biến áp máy phát điện Dây trung tính làm việc (cịn gọi dây "khơng" làm việc) dây dẫn để cấp điện cho thiết bị điện • Trong lƣới điện ba pha dây, dây đƣợc nối với điểm trung tính nối đất trực tiếp máy biến áp máy phát điện • Với nguồn điện pha, dây trung tính làm việc đƣợc nối với đầu nối đất trực tiếp • Với nguồn điện chiều, dây đƣợc nối vào điểm nối đất trực tiếp nguồn • Đây dây cân nối đất có nhiệm vụ dẫn dịng điện phụ tải pha không cân Dây trung tính bảo vệ (cịn gọi dây "không" bảo vệ) thiết bị điện đến 1kV dây dẫn để nối phận cần nối với điểm trung tính nối đất trực tiếp máy biến áp máy phát lƣới điện ba pha • Đối với nguồn pha, dây đƣợc nối với đầu trực tiếp nối đất • Đối với nguồn chiều, dây đƣợc nối vào điểm nối đất trực tiếp nguồn Cắt bảo vệ cắt tự động hệ thống bảo vệ tất pha cực có cố xảy phận lƣới điện với thời gian cắt khơng q 0,2 giây tính từ thời điểm phát sinh dòng chạm đất pha Phải nối đất phận kim loại máy móc, thiết bị điện gian sản xuất nhƣ trời Những phận cần nối đất bao gồm: Vỏ máy điện, vỏ máy biến áp, khí cụ điện, cột ĐDK, thiết bị chiếu sáng v.v Bộ truyền động thiết bị điện Cuộn thứ cấp máy biến áp đo lƣờng (máy biến dòng, máy biến điện áp) Khung kim loại tủ phân phối điện, bảng điều khiển, bảng điện tủ điện, nhƣ phận mở tháo đƣợc nhƣ có đặt thiết bị điện điện áp 42V xoay chiều 110V chiều Kết cấu kim loại thiết bị điện, vỏ kim loại vỏ bọc cáp lực cáp nhị thứ, hộp đầu cáp, ống kim loại để luồn cáp, vỏ giá đỡ thiết bị điện Thiết bị điện đặt phần di động máy cấu Vỏ kim loại máy điện di động cầm tay Việc lắp đặt trang bị nối đất phải thoả mãn yêu cầu sau: Các dây nối đất thiết bị kết cấu với cực nối đất phải đặt độ sâu không nhỏ Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 107 0,3m Phải đặt mạch vòng nối đất nằm ngang bao quanh chỗ nối đất trung tính máy biến áp lực dao tạo ngắn mạch Khi trang bị nối đất vƣợt phạm vi hàng rào thiết bị điện điện cực nối đất nằm ngang phía ngồi diện tích đặt thiết bị điện phải đƣợc đặt độ sâu không nhỏ 1m Mạch vịng nối đất ngồi trƣờng hợp nên có dạng đa giác có góc tù có góc lớn Các dây pha dây trung tính máy biến áp, máy phát điện đến bảng phân phối điều khiển, thƣờng thực dẫn Độ dẫn điện dẫn trung tính phải khơng nhỏ 50% dẫn pha Nếu sử dụng cáp để thay dẫn phải dùng cáp ruột Đối với thiết bị điện có trung tính cách ly, trị số điện trở nối đất thiết bị điện không đƣợc lớn 4Ω Nếu công suất máy phát điện máy biến áp từ 100kVA trở xuống điện trở nối đất khơng đƣợc lớn 10Ω Cấm sử dụng đất làm dây pha dây trung tính thiết bị điện có điện áp đến 1kV Thiết bị dùng điện cầm tay đƣợc nhận điện trực tiếp từ lƣới điện điện áp lƣới không đƣợc 380/220V Vỏ kim loại thiết bị dùng điện cầm tay có điện áp 36V xoay chiều 110V chiều gian nguy hiểm nguy hiểm phải đƣợc nối đất, trừ trƣờng hợp thiết bị có cách điện hai lớp đƣợc cấp điện từ máy biến áp cách ly Phải nối đất nối trung tính cho thiết bị dùng điện cầm tay dây riêng (dây thứ ba dụng cụ điện chiều pha xoay chiều, dây thứ tƣ cho dụng cụ điện ba pha) Nên đặt dây vỏ với dây pha nối với vỏ dụng cụ điện Khơng cho phép sử dụng dây trung tính làm việc để làm dây nối đất Dây nối đất thiết bị dùng điện cầm tay dùng công nghiệp phải dây đồng mềm có tiết diện lớn 1,5mm2, thiết bị dùng điện cầm tay dùng sinh hoạt tiết diện phải lớn 0,75mm2 Khi thiết kế nối đất nên sử dụng vật nối đất tự nhiên Các phận sau đƣợc sử dụng để làm nối đất tự nhiên: Ống dẫn nƣớc ống dẫn kim loại chôn đất, trừ đƣờng ống dẫn chất lỏng dễ cháy, khí hợp chất cháy, nổ Ống chôn đất giếng khoan Kết cấu kim loại bê tông cốt thép nằm đất tồ nhà cơng trình xây dựng Đƣờng ống kim loại cơng trình thuỷ lợi Vỏ bọc chì dây cáp đặt đất Khơng đƣợc phép sử dụng vỏ nhôm dây cáp để làm cực nối đất tự nhiên Đƣờng ray cần trục, đƣờng ray nội xí nghiệp nhƣ ray đƣợc nối với cầu nối Bộ phận nối đất tự nhiên phải đƣợc nối tới trang bị nối đất nhân tạo (nối đất chính) điểm Đối với thiết bị điện có điện áp đến 1kV trung tính nối đất trực tiếp, để đảm bảo khả cắt tự động khu vực xảy cố, tiết diện dây pha dây trung tính bảo vệ phải chọn cho chạm vỏ chạm dây trung tính bảo vệ, dịng điện ngắn mạch khơng nhỏ hơn: lần dịng điện danh định dây chảy cầu chảy gần lần dòng điện danh định phần tử cắt khơng điều chỉnh đƣợc dịng điện chỉnh định phần tử cắt điều chỉnh đƣợc áptơmát có đặc tính dịng điện quan hệ Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 108 ngƣợc Để bảo vệ lƣới điện áptơmát có phần tử cắt điện từ (cắt nhanh), tiết diện dây phải đảm bảo dòng điện chạy qua khơng nhỏ mức chỉnh định dịng điện khởi động tức thời nhân với hệ số phân tán (theo số liệu nhà chế tạo) hệ số dự trữ 1,1 Khi khơng có số liệu nhà chế tạo, áptơmát có dịng điện danh định đến 100A, bội số dòng điện ngắn mạch so với mức chỉnh định phải không nhỏ 1,4; áptômát có dịng điện danh định 100A - khơng nhỏ 1,25 Tiết diện dây trung tính bảo vệ, trƣờng hợp phải không nhỏ 50% tiết diện dây pha Nếu yêu cầu khơng đáp ứng đƣợc giá trị dịng điện chạm vỏ chạm dây trung tính bảo vệ việc cắt dòng ngắn mạch phải thiết bị bảo vệ đặc biệt Khơng cho phép dùng dây trung tính làm việc làm dây trung tính bảo vệ cho dụng cụ điện cầm tay pha chiều Dây trung tính bảo vệ phải dây riêng thứ ba đấu vào ổ cắm ba cực Không đƣợc đặt cầu chảy thiết bị cắt mạch dây nối đất dây trung tính bảo vệ Mạch dây trung tính làm việc đồng thời làm trung tính bảo vệ cắt đồng thời với dây pha Nếu dùng thiết bị cắt cực, bắt buộc phải đặt dây pha, không đƣợc đặt dây trung tính Khơng đƣợc phép dùng dây trung tính làm việc đƣờng dây làm dây trung tính thiết bị điện đƣợc cung cấp từ đƣờng dây khác Đƣợc phép dùng dây trung tính làm việc đƣờng dây chiếu sáng để làm dây trung tính thiết bị điện đƣợc cung cấp từ đƣờng dây khác đƣờng dây đƣợc cung cấp từ máy biến áp, tiết diện dây trung tính làm việc phải đủ lớn để đáp ứng trƣờng hợp loại trừ khả bị cắt đƣờng dây khác kể làm việc Trong trƣờng hợp này, không đƣợc dùng hiết bị cắt để cắt dây trung tính làm việc với dây pha Dây nối đất phải đƣợc bảo vệ chống hƣ hỏng học hoá học, lƣu ý chỗ giao chéo với đƣờng cáp, ống dẫn, đƣờng sắt v.v Bảo vệ chống hƣ hỏng hoá học phải đặc biệt ý khu vực có mơi trƣờng dễ ăn mịn Dây nối đất xuyên qua tƣờng phải đƣợc đặt lỗ hở, luồn ống vỏ bọc cứng Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 109 PHẦN HỆ THỐNG ĐƯỜNG DẪN ĐIỆN Hệ dẫn điện hở hệ dẫn điện lắp đặt bề mặt tƣờng, trần nhà, kèo phần kiến trúc khác tồ nhà cơng trình, cột điện v.v Hệ dẫn điện kín hệ dẫn điện lắp đặt bên phần kiến trúc tồ nhà cơng trình (tƣờng, nền, móng, trần ngăn), nhƣ trần ngăn làm sàn, trực tiếp bên dƣới sàn tháo đƣợc v.v Hệ dẫn điện trời hệ dẫn điện lắp đặt tƣờng ngồi tồ nhà cơng trình, dƣới mái hiên v.v nhƣ cột tồ nhà (khơng q 100m) Hệ dẫn điện ngồi trời loại hở kín Dây đỡ, với chức phần tử đỡ hệ dẫn điện, dây thép sát mặt tƣờng, trần nhà v.v dùng để cố định dây dẫn, cáp điện chùm dây dẫn, cáp điện Thanh đỡ, với chức phần tử đỡ hệ dẫn điện, kim loại đƣợc cố định sát mặt tƣờng, trần nhà v.v dùng để cố định dây dẫn, cáp điện chùm dây dẫn, cáp điện Dây treo, với chức phần tử đỡ hệ dẫn điện, dây thép cáp thép không, dùng để treo dây dẫn, cáp điện chùm dây dẫn, cáp điện Hộp kết cấu rỗng, che kín, có tiết diện chữ nhật dạng khác dùng để đặt dây dẫn cáp điện bên Hộp có chức bảo vệ dây dẫn cáp điện khỏi bị hƣ hỏng học Hộp loại liền có nắp để mở ra, thành nắp loại kín có lỗ Đối với hộp loại liền, vách phía phải kín phải khơng có nắp Hộp sử dụng nhà trời Máng kết cấu hở, đƣợc thiết kế để lắp đặt dây dẫn cáp điện Máng không bảo vệ dây dẫn cáp điện đặt bên khỏi bị hƣ hỏng học Máng phải đƣợc chế tạo vật liệu không cháy Máng loại thành liền có lỗ Máng sử dụng nhà ngồi trời Để cấp điện cho thiết bị điện di động di chuyển đƣợc, nên sử dụng dây mềm cáp mềm ruột dẫn đồng, có tính đến tác động học xảy Tất ruột dẫn nói trên, kể ruột dẫn nối đất, phải đƣợc đặt vỏ chung, lƣới bảo vệ chung có cách điện chung Đối với loại máy di chuyển phạm vi hạn chế (cần cẩu, cƣa di động, cổng đóng mở điện v.v.), cần áp dụng kiểu kết cấu đƣa điện vào máy đảm bảo dây dẫn cáp điện khơng bị gãy đứt (ví dụ vòng treo cáp điện mềm, giá lăn treo di động cáp mềm) Ống, hộp ống mềm kim loại hệ dẫn điện phải đặt cho không tích tụ ẩm, ví dụ nhƣ ẩm ngƣng tụ nƣớc khơng khí Cấm đặt hệ dẫn điện mƣơng đƣờng hầm thông Cho phép mƣơng đƣờng hầm giao chéo với dây dẫn cáp điện đơn lẻ, đặt bên ống thép Tiết diện dây dẫn dây chống sét dùng cho ĐDK theo điều kiện độ bền học không đƣợc nhỏ hơn: 50mm2 với dây nhôm 35mm2 với dây nhôm lõi thép hợp kim nhôm Dây dẫn trần đặt cách điện đứng phải mắc kép, dây dẫn cách điện treo khóa đỡ kiểu cố định Cho phép dùng khóa trƣợt dây dẫn có tiết diện từ 300mm2 trở lên Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 110 PHẦN TRANG BỊ PHÂN PHỐI VÀ TRẠM BIẾN ÁP Tủ bảng phân phối phải ghi rõ nhiệm vụ mạch bảng Nội dung ghi phải đặt mặt trƣớc mặt tủ bảng điện Trƣờng hợp vận hành hai mặt, nội dung phải ghi mặt sau Phải bố trí mạch thiết bị cho phân biệt đƣợc rõ ràng mạch xoay chiều, chiều, mạch có mức điện áp khác v.v Trang bị điện phải đƣợc bố trí cho vận hành dù có tia lửa hay hồ quang điện thiết bị điện đảm bảo không gây nguy hiểm cho nhân viên vận hành, làm cháy hƣ hỏng thiết bị lân cận, dẫn đến ngắn mạch pha pha với đất Thiết bị đóng cắt điện phải đƣợc bố trí cho chúng khơng thể tự đóng mạch tác dụng trọng lực Phần động thiết bị đóng cắt thông thƣờng không đƣợc mang điện áp sau ngắt điện Trên truyền động thiết bị đóng cắt phải có ký hiệu rõ vị trí “đóng” “cắt” Cần phải dự tính khả cắt điện cho áptômát cần sửa chữa tháo lắp chúng Nhằm mục đích đó, vị trí cần thiết phải đặt cầu dao thiết bị cắt mạch khác Không cần đặt thiết bị cắt mạch (cầu dao, cầu chảy) trƣớc áptômát xuất tuyến từ tủ bảng phân phối trƣờng hợp sau: áptômát kiểu kéo đƣợc áptômát đặt cố định, suốt thời gian sửa chữa tháo lắp áptơmát cho phép cắt điện thiết bị chung nhóm áptơmát từ tồn thiết bị phân phối áptômát đặt cố định, đảm bảo khả tháo lắp an tồn có điện Cầu chảy kiểu đui xốy phải đƣợc bố trí cho dây dẫn điện nguồn nối vào đáy đui, dây dẫn điện vào thiết bị nhận điện nối vào vỏ đui Ngăn điện ngăn đặt thiết bị điện dẫn Ngăn kín ngăn đƣợc che kín tất phía có cửa kín (khơng có lƣới) Ngăn rào chắn ngăn mà cửa, lỗ ngăn đƣợc rào chắn hoàn toàn phần (bằng lƣới lƣới kết hợp với kín) Ngăn nổ ngăn kín dùng để đặt thiết bị cần đƣợc ngăn cách để hạn chế hậu cố, có cửa mở ngồi phía hành lang nổ Cái mức dầu, nhiệt độ dầu MBA thiết bị có dầu thị khác thiết bị phải đƣợc bố trí để quan sát đƣợc thuận lợi, an tồn, khơng phải cắt điện (ví dụ: bên lối lại, lối vào phòng) Trƣờng hợp đặc biệt thực đƣợc, cho phép dùng gƣơng phản chiếu Để lấy mẫu dầu, khoảng cách từ sàn mặt đất đến van lấy mẫu MBA thiết bị có dầu khơng nhỏ 0,2m phải có biện pháp thích hợp Gian ắcquy phải đƣợc trang bị vơnmét có khố chuyển mạch ampemét mạch nạp, phụ nạp giàn ắcquy Trong mạch ắcquy phải đặt áptômát để bảo vệ Thiết bị phụ nạp phải đảm bảo điện áp ổn định giàn ắcquy giới hạn ± 2% Thiết bị nạp điện cho ắcquy phải có thiết bị khơng cho phép điện áp tự tăng mức quy định nhà chế tạo nạp Thiết bị chỉnh lƣu để nạp phụ nạp ắcquy nối với nguồn điện xoay chiều phải qua máy biến áp cách ly ắcquy phải đƣợc đặt giá đỡ ngăn tủ chắn Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 111 Khi lắp đặt ắcquy, phải đảm bảo tiếp cận đƣợc tất phần tử giàn ắcquy Phải đảm bảo khoảng cách giá đỡ, giá với tƣờng thành tủ để đảm bảo dễ tiếp cận vận hành bảo dƣỡng Giá đỡ sàn đỡ ắcquy phải chịu đƣợc trọng lƣợng giàn ắcquy Thanh giàn ắcquy phải đồng trần cáp đồng ruột có cách điện bền với hố chất ăn mòn Các chỗ nối chỗ rẽ nhánh cái, cáp đồng phải hàn chảy hàn vẩy (thiếc, đồng v.v.) Chỗ nối cáp vào bình ắcquy phải đƣợc mạ thiếc Chỗ nối với dẫn xuyên tƣờng phải hàn chảy Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 112 PHẦN BẢO VỆ VÀ TỰ ĐỘNG Trong trƣờng hợp, dòng điện danh định dây chảy cầu chảy dòng điện chỉnh định áptômát để bảo vệ cho mạch điện (dây cáp điện) nên chọn theo mức nhỏ theo dòng điện tính tốn mạch điện dịng điện danh định thiết bị nhận điện Tuy nhiên, thiết bị bảo vệ không đƣợc cắt mạch thiết bị nhận điện bị tải ngắn hạn (nhƣ dòng điện khởi động, đỉnh phụ tải cơng nghệ, dịng điện tự khởi động v.v.) Phải dùng áptômát cầu chảy làm thiết bị bảo vệ Để bảo đảm yêu cầu độ nhanh, độ nhạy độ chọn lọc, cần thiết đƣợc phép dùng thiết bị rơle bảo vệ (tác động gián tiếp) Trên thiết bị bảo vệ phải có nhãn ghi rõ trị số dòng điện danh định (trị số chỉnh định cắt dòng điện danh định dây chảy) theo yêu cầu mạch đƣợc bảo vệ Những trị số nên ghi thiết bị sơ đồ đặt gần thiết bị bảo vệ Lƣới điện phải có bảo vệ chống ngắn mạch (bảo vệ ngắn mạch) với thời gian cắt nhỏ đảm bảo cắt có chọn lọc Bảo vệ phải đảm bảo cắt cuối đƣờng dây đƣợc bảo vệ xảy loại ngắn mạch nhƣ sau: Một pha nhiều pha với lƣới điện trung tính nối đất trực tiếp Hai pha ba pha với lƣới điện trung tính cách ly Nếu tỷ số dịng điện ngắn mạch tính tốn nhỏ so với dịng điện danh định cầu chảy áptômát không nhỏ trị số cho việc cắt đoạn bị cố đảm bảo chắn Phải có bảo vệ tải lƣới điện nhà dùng dây dẫn có vỏ bọc dễ cháy, đặt hở kín Ngồi phải có bảo vệ q tải lƣới điện nhà: Lƣới điện chiếu sáng nhà ở, nhà công cộng, cửa hàng, nhà phục vụ cơng cộng xí nghiệp cơng nghiệp, lƣới điện thiết bị dùng điện xách tay di chuyển đƣợc (bàn là, ấm điện, bếp điện, tủ lạnh, máy hút bụi, máy giặt, máy may công nghiệp v.v.) gian sản xuất dễ cháy Lƣới điện động lực xí nghiệp cơng nghiệp, nhà ở, nhà cơng cộng, cửa hàng q trình cơng nghệ chế độ vận hành mạch điện gây tải lâu dài dây dẫn cáp Lƣới điện gian khu vực dễ nổ - khơng phụ thuộc vào q trình cơng nghệ chế độ vận hành mạch điện Dòng điện lâu dài cho phép dây dẫn đến động rơto lồng sóc khơng đƣợc nhỏ hơn: 1,0 lần dòng điện danh định động khu vực khơng có nguy cháy nổ 1,25 lần dòng điện danh định động khu vực có nguy cháy nổ Quan hệ dịng điện lâu dài cho phép dây dẫn nối với động rơto lồng sóc với dịng điện chỉnh định thiết bị bảo vệ trƣờng hợp không đƣợc lớn trị số nêu Điều IV.1.10 Khi dùng cầu chảy để bảo vệ lƣới điện phải đặt cầu chảy tất cực pha bình thƣờng khơng nối đất Cấm đặt cầu chảy dây trung tính Khi dùng áptơmát để bảo vệ lƣới điện có trung tính nối đất trực tiếp phải đặt cắt tất dây dẫn bình thƣờng khơng nối đất Khi dùng áptômát để bảo vệ lƣới điện có trung tính cách ly pha dây pha dây lƣới điện chiều, phải đặt cắt pha lƣới điện dây pha (cực) lƣới điện dây Lƣu ý, lƣới điện nên đặt bảo vệ pha (cực) tên Chỉ đƣợc đặt cắt áptômát dây trung tính tác động tất dây có điện áp đƣợc cắt đồng thời Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 113 Không đƣợc đặt thiết bị bảo vệ chỗ nối đƣờng dây cung cấp với mạch điều khiển, tín hiệu đo lƣờng mạch bị cắt điện dẫn đến hậu nguy hiểm (cắt điện máy bơm chữa cháy, quạt gió dùng để tránh hình thành hỗn hợp nổ, thiết bị máy móc hệ thống tự dùng nhà máy điệnv.v.) Trong trƣờng hợp, dây dẫn mạch phải đặt ống có vỏ không cháy Tiết diện mạch không đƣợc nhỏ trị số quy định Điều IV.4.4 Thiết bị điện phải có bảo vệ rơle để: Cắt tự động phần tử hƣ hỏng khỏi phần không hƣ hỏng hệ thống điện (trang bị điện) máy cắt; cố không trực tiếp phá vỡ chế độ làm việc hệ thống điện (ví dụ ngắn mạch chạm đất lƣới điện có trung tính cách ly) cho phép bảo vệ rơle tác động báo tín hiệu Phản ứng với chế độ làm việc nguy hiểm khơng bình thƣờng phần tử hệ thống điện (ví dụ tải, tăng điện áp cuộn dây stato máy phát điện tuabin nƣớc); tuỳ thuộc vào chế độ làm việc điều kiện vận hành trang bị điện mà bảo vệ rơle phải tác động báo tín hiệu tác động cắt phần tử mà để lại gây cố Bảo vệ rơle phải đảm bảo cắt ngắn mạch với thời gian ngắn đƣợc nhằm đảm bảo cho phần không bị hƣ hỏng tiếp tục làm việc bình thƣờng (làm việc ổn định hệ thống điện hộ tiêu thụ điện, đảm bảo khả khơi phục làm việc bình thƣờng tác động TĐL TĐD, tự khởi động động điện, tự kéo vào đồng v.v.), hạn chế phạm vi mức độ hƣ hỏng phần tử bị cố MBA phải đặt phần toàn thiết bị bảo vệ rơle chống dạng cố chế độ làm việc khơng bình thƣờng sau, tùy thuộc vào dung lƣợng cấp điện áp MBA: Ngắn mạch nhiều pha cuộn dây đầu Ngắn mạch pha chạm đất cuộn dây đầu lƣới có trung tính nối đất trực tiếp Ngắn mạch vòng dây cuộn dây Quá dòng điện cuộn dây ngắn mạch ngồi Q dịng điện cuộn dây tải Mức dầu hạ thấp Áp lực dầu tăng cao MBA Áp lực dầu tăng cao điều áp dƣới tải Nhiệt độ dầu tăng cao MBA 10 Nhiệt độ cuộn dây MBA tăng cao 11 Phóng điện cục cách điện đầu vào 500kV 12 Chạm đất pha lƣới -10kV có trung tính cách ly sau MBA mà chạm đất pha phải cắt (xem Điều IV.2.95 Điều IV.2.96) theo yêu cầu an toàn 13 Ngoài nên đặt bảo vệ chống chạm đất pha phía - 35kV MBA tự ngẫu có điện áp phía cao áp cao 220kV Đối với đƣờng dây (ĐDK đƣờng cáp) lƣới điện áp ÷ 15kV có trung tính cách ly (kể trung tính nối đất qua cuộn dập hồ quang) phải có thiết bị bảo vệ rơle chống ngắn mạch nhiều pha cần thiết chống chạm đất pha Các đƣờng dây cần có thiết bị ghi lại thơng số cố Phải tiến hành đóng điện máy phát điện vào làm việc song song trongbnhững biện pháp sau: hồ đồng xác (bằng tay, nửa tự động tự động) hoà tự đồng (bằng tay, nửa tự động tự động) Điện áp làm việc mạch nhị thứ không đƣợc lớn 500V Trƣờng hợp mạch nhị thứ không liên lạc với mạch nhị thứ khác thiết bị mạch bố trí riêng biệt điện áp Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 114 làm việc đƣợc phép đến 1kV Việc đấu nối mạch nhị thứ phải phù hợp với môi trƣờng xung quanh u cầu an tồn Thơng thƣờng cáp nhị thứ đấu vào hàng kẹp tập trung, không nên đấu hai đầu dây dẫn nhị thứ vào vít Cho phép đấu trực tiếp cáp vào đầu máy biến áp đo lƣờng Cáp đấu vào kẹp phải thực tƣơng ứng với tiết diện ruột cáp Máy biến điện áp phải đƣợc bảo vệ chống ngắn mạch mạch nhị thứ áptômát Áptômát đƣợc đặt tất dây dẫn không nối đất đặt sau hàng kẹp, trừ mạch thứ tự không (tam giác hở) máy biến điện áp lƣới có dịng điện chạm đất lớn Đối với mạch điện áp không rẽ nhánh cho phép không đặt áptômát Trong mạch nhị thứ máy biến điện áp phải có khả trơng thấy đƣợc chỗ cắt (cầu dao, chỗ nối kiểu cắm v.v.) Khơng cho phép đặt thiết bị có khả làm đứt mạch dây dẫn máy biến điện áp chỗ nối đất mạch nhị thứ Ths Nguyễn Tƣờng Dũng Khoa KT-CN TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Xuân Phú, Tô Bằng, Hồ Xuân Thanh - Quấn dây, sử dụng sửa chữa động điện xoay chiều & chiều thông dụng - Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1998 Nguyễn Xuân Phú - Khí cụ thiết bị tiêu thụ điện hạ áp - Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1999 Nguyễn Ngọc Lâm, Đỗ Quang Minh, Lê Quốc Hà - Hướng dẫn thực hành điều khiển khởi động vận hành động pha pha - Phân viện nghiên cứu điện tử, tin học, tự động hóa Tp.HCM, 2002 Bùi Hồng Quế - Giáo trình Điện công nghiệp – Bộ xây dựng, Hà Nội 2003 Trần Văn Địch (dịch) - Kỹ thuật phay - Nhà xuất Thanh niên Hà Nội, 1999 Nguyễn Quang Châu (dịch) - Kỹ thuật tiện - Nhà xuất Thanh niên Hà Nội, 1999 Cơng cụ tìm kiếm: http://www.google.com ... 65 5.1 Trang bị điện cho MPĐ 65 5.2 Trang bị điện cho MBA 69 5.3 Trang bị điện cho TBA 70 Chương 6: Quy phạm Trang bị điện 65 Bài giảng Trang bị điện CHƢƠNG... 69 4.3 Trang bị điện máy phay 70 4.4 Trang bị điện máy doa 75 4.5 Trang bị điện máy mài 77 4.6 Trang bị điện máy bào 82 Chương 5: Trang bị điện cho... Tánh Khoa KT-CN Bài giảng Trang bị điện 46 Hình 3.1 Mở máy trực tiếp động pha Trang bị điện mạch: - CB pha - Cầu chì mạch điều khiển F - Bộ nút ấn S1, S2 - Công tắc tơ K - Rơ le nhiệt RN - Động xoay