Mô Đun Khí Cụ Điện . Bài Khí Cụ Điện Bảo Vệ ( Fuse, Cb, Ol, Phase Rlay).Docx

1 Khái niệm chung về khí cụ điện Khí cụ điện là thiết bị điện dùng để đóng cắt, điều khiển, kiểm tra, tự động điều khiển, khống chế các đối tượng điện cũng như không điện và bảo vệ chung trong trường[.]

1 Khái niệm chung khí cụ điện Khí cụ điện thiết bị điện dùng để: đóng cắt, điều khiển, kiểm tra, tự động điều khiển, khống chế đối tượng điện không điện bảo vệ chung trường hợp cố Khí cụ điện làm việc lâu dài mạch dẫn điện, nhiệt độ khí cụ điện tăng lên gây tổn thất điện dạng nhiệt đốt nóng phận dẫn điện cách điện khí cụ Vì khí cụ điện làm việc chế độ nhiệt độ phận phải không giá trị cho phép làm việc an toàn lâu dài Khí cụ điện có nhiều chủng loại với chức năng, nguyên lý làm việc kích cỡ khác nhau, dùng rộng rải lĩnh vực sống Hình Một số khí cụ điện thường gặp cơng nghiệp Phân loại khí cụ điện 2.1 Phân loại theo cơng dụng  Nhóm khí cụ điện khống chế: dùng để đóng cắt, điều chỉnh tốc độ chiều quay máy phát điện, động điện (như cầu dao, MCCB, MCB, Contactor)  Nhóm khí cụ điện bảo vệ: làm nhiệm vụ bảo vệ động cơ, máy phát điện, lưới điện có tải, ngắn mạch, sụt áp,… (như Relay, cầu chì, máy cắt,…) Đề cương giảng mơ đun Khí cụ điện GV Đặng Thế Gịn Page Hình Nhóm khí cụ điện bảo vệ  Nhóm khí cụ điện tự động điều khiển từ xa: làm nhiệm vụ thu nhận phân tích khống chế hoạt động mạch điện, khởi động từ  Nhóm khí cụ điện hạn chế dòng điện ngắn mạch (như điện trở phụ, cuộn kháng,…) Hình Phụ kiện biến tần điện trở hãm Fuji Electric BRU-4.8KW cuộn kháng  Nhóm khí cụ điện làm nhiệm vụ trì ổn định tham số điện (như ổn áp, tự động điều chỉnh điện áp máy phát …) Đề cương giảng mơ đun Khí cụ điện GV Đặng Thế Gịn Page Hình Máy biến áp  Nhóm khí cụ điện làm nhiệm vụ đo lường (như máy biến dịng điện , biến áp đo lường,…) Hình Hợp biến dòng đo lường – biến áp đo lường ba pha 24kV (MOF 24) 2.2 Phân loại theo tính chất dịng điện  Nhóm khí cụ điện dùng mạch điện chiều  Nhóm khí cụ điện dùng mạch điện xoay chiều Đề cương giảng mơ đun Khí cụ điện GV Đặng Thế Gịn Page 2.3 Phân loại theo nguyên lý làm việc Khí cụ điện chia nhóm với nguyên lý điện cơ, điện từ, từ điện, điện động, nhiệt, có tiếp xúc khơng có tiếp xúc 2.4 Phân loại theo điều kiện làm việc Loại làm việc vùng nhiệt đới khí hậu nómg ẩm, loại làm việc vùng ơn đới , có loại chống khí cháy nổ, loại chịu rung động… 2.5 Phân loại theo cấp điện áp  Khí cụ điện hạ áp có điện áp kV  Khí cụ điện trung áp có điện áp từ kV đến 36 kV  Khí cụ điện cao áp có điện áp từ 36 kV đến nhỏ 400 kV Khí cụ điện siêu cao áp có đIện áp từ 400 kV trở lên Các yêu cầu khí cụ điện  Khí cụ điện phải đảm bảo sử dụng lâu dài với thông số kỹ thuật định mức Dòng điện qua vật dẫn khơng vượt q trị số cho phép, khơng làm nóng khí cụ điện chóng hỏng  Khí cụ điện phải ổn định nhiệt ổn định điện động Vật liệu phải chịu nóng tốt có cường độ khí cao q tải hay ngắn mạch, dịng điện lớn làm khí cụ điện bị hư hỏng hay biến dạng  Vật liệu cách điện phải tốt, để xảy điện áp phạm vi cho phép, khí cụ điện khơng bị chọc thủng  Khí cụ điện phải đảm bảo làm việc xác, an tồn, gọn nhẹ, dễ gia công, dễ lắp ráp, dễ kiểm tra sửa chữa  Ngồi cịn u cầu phải làm việc ổn định điều kiện khí hậu mơi trường mà thiết kế cho phép CÂU HỎI Những yêu cầu khí cụ điện? Cho biết khái niệm ổn định điện động ổn định nhiệt?  Khí cụ điện gì? Các phư ơng pháp phân loại khí cụ điện Các loại điện áp thử nghiệm khí cụ điện? Đề cương giảng mơ đun Khí cụ điện GV Đặng Thế Gịn Page Bài : Khí cụ điện bảo vệ I Rơ le nhiệt: Thermal Overload Relay (TOR) Chức Relay nhiệt loại thiết bị điện dùng để bảo vệ động mạch điện khỏi bị tải, thường dùng kèm với contactor Relay nhiệt có chức tự động đóng cắt tiếp điểm nhờ co dãn nhiệt kim loại Hình Hình ảnh số relay nhiệt số hãng sản xuất Trong công nghiệp, relay nhiệt lắp kèm với contactor Do relay nhiệt cần phải có q trình khoảng vài giây đến vài phút tác động Vì vậy, sử dụng relay nhiệt để bảo vệ ngắn mạch cho động thiết bị Hình Relay nhiệt lắp kèm với contactor để bảo vệ tải Cấu tạo Đề cương giảng mơ đun Khí cụ điện GV Đặng Thế Gịn Page Hình Mơ tả cấu tạo relay nhiệt Địn bẩy Tiếp điểm thường đóng Tiếp điểm thường mở Vít chỉnh dịng điện tác động Thanh lưỡng kim Dây đốt nóng Cần gạt Nút phục hồi Kí hiệu relay nhiệt: Hình Kí hiệu relay nhiệt Nguyên lí hoạt động Đề cương giảng mơ đun Khí cụ điện GV Đặng Thế Gịn Page  Hình Ngun lí hoạt động relay nhiệt Relay nhiệt hoạt động dựa thay đổi nhiệt độ dòng điện Phần tử rơle nhiệt phiến kim loại kép (bimetal) cấu tạo từ hai kim loại, hệ số giãn nở bé (thường dùng invar có 36% Ni, 64% Fe) hệ số giãn nở lớn (thường đồng thau hay thép crom – niken, đồng thau giãn nở gấp 20 lần invar) Hai phiến ghép lại với thành phương pháp cán nóng hàn  Khi đốt nóng dịng điện, phiến kim loại kép uốn phía kim loại có hệ số giãn nở nhỏ hơn, dùng trực tiếp cho dòng điện qua dây điện trở bao quanh Để độ uốn cong lớn yêu cầu phiến kim loại phải có chiều dài lớn mỏng Nếu cần lực đẩy mạnh chế tạo phiến rộng, dày ngắn  Hình Khi xảy tượng tải Đề cương giảng mô đun Khí cụ điện GV Đặng Thế Gịn Page Phân loại – Theo kết cấu relay nhiệt chia thành hai loại: Kiểu hở kiểu kín – Theo yêu cầu sử dụng: Loại cực hai cực – Theo phương thức đốt nóng:  Đốt nóng trực tiếp: Dòng điện qua trực tiếp kim loại kép Loại có cấu tạo đơn giản, thay đổi dòng điện định mức phải thay đổi kim loại kép, loại khơng tiện dụng  Đốt nóng gián tiếp: Dịng điện qua phần tử đốt nóng độc lập, nhiệt lượng toả gián tiếp làm kim loại cong lên Loại có ưu điểm muốn thay đổi dòng điện định mức ta cần thay đổi phần tử đốt nóng Nhược diểm loại có tải lớn, phần tử đốt nóng đạt đến nhiệt độ cao khơng khí truyển nhiệt kém, nên kim loại chưa kịp tác độc mà phần tử đốt nóng bị cháy đứt  Đốt nóng hỗn hợp: Loại tương đối tốt vừa đốt trực tiếp vừa đốt gián tiếp Nó có tính ổn định nhiệt tương đối cao làm việc bội số tải lớn Ý nghĩa ký hiệu relay nhiệt Hình Relay nhiệt hãng Schneider ký hiệu rơ le nhiệt là: NO, NC COM  COM (common): chân chung, ln kết nối với chân cịn lại Cịn việc kết nối chung với chân phụ thuộc vào trạng thái hoạt động Relay  NC (Normally Closed): Nghĩa bình thường đóng Nghĩa Relay trạng thái OFF, chân COM nối với chân  NO (Normally Open): Khi Relay trạng thái ON (có dịng chạy qua cuộn dây) chân COM nối với chân Đề cương giảng mô đun Khí cụ điện GV Đặng Thế Gịn Page Kết nối COM NC bạn muốn có dịng điện cần điều khiển Relay trạng thái OFF Và Relay ON dịng bị ngắt Ngược lại nối COM NO Chọn relay nhiệt cho mạch điều khiển động Hình Đặc tính Ampe – giây (A-s) Đặc tính relay nhiệt quan hệ dòng điện phụ tải chạy qua thời gian tác động (gọi đặc tính thời gian – dịng điện, A – s) Mặt khác, để đảm bảo yêu cầu giữ tuổi thọ lâu dài thiết bị theo đíng số liệu kỹ thuật cho nhà sản xuất, đối tượng bảo vệ cần đặc tính thời gian dịng điện Lựa chọn relay cho đường đặc tính A – s relay gần sát đường đặc tính A – s đối tượng cần bảo vệ Nếu chọn thấp không tận dụng công suất động điện, chọn cao làm giảm tuổi thọ thiết bị cần bảo vệ Trong thực tế, cách lựa chọn phù hợp chọn dòng điện định mức Rơle nhiệt dòng điện định mức động điện cần bảo vệ, relay tác động giá trị (1,2 ÷ 1,3).Iđm Bên cạnh, chế độ làm việc phụ tải nhiệt độ môi trường xung quanh phải xem xét Cách đấu nối chuyển đổi relay nhiệt pha thành pha  Relay nhiệt thiết bị bảo vệ từ nhiệt thông qua lưỡng kim Relay nhiệt thường thiết kế với cực độc lập lưỡng kim Ba lưỡng kim thiết kế dùng để sử dụng cho dòng điện pha  Ngồi relay nhiệt pha cịn sử dụng cho dịng điện pha cách đấu nối giống hai sơ đồ sau: Đề cương giảng mơ đun Khí cụ điện GV Đặng Thế Gịn Page Hình Sơ đồ đấu nối chuyển đổi relay nhiệt pha thành pha Đề cương giảng mơ đun Khí cụ điện GV Đặng Thế Gòn Page 10