Nghiên cứu và thiết kế cho hệ thống bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha

Nghiên cứu và thiết kế cho hệ thống bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha Nghiên cứu và thiết kế cho hệ thống bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha Nghiên cứu và thiết kế cho hệ thống bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha Nghiên cứu và thiết kế cho hệ thống bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha Nghiên cứu và thiết kế cho hệ thống bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha Nghiên cứu và thiết kế cho hệ thống bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha Nghiên cứu và thiết kế cho hệ thống bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha Nghiên cứu và thiết kế cho hệ thống bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha Nghiên cứu và thiết kế cho hệ thống bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha Nghiên cứu và thiết kế cho hệ thống bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha Nghiên cứu và thiết kế cho hệ thống bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha

Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử LỜI MỞ ĐẦU Trong công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước điện năng có vai trò rất quan trọng. Điện năng giúp chúng ta giảm đáng kể sức lao động của con người trong các nhà máy, xưởng sản xuất, trong các cầu cảng… Điện năng còn giúp chúng ta trong lĩnh vực chiếu sáng, thông tin, liên lạc…Để đạt được tối đa các ứng dụng của điện năng và an toàn cho các thiết bị tiêu thụ điện thì việc bảo vệ là hết sức quan trọng. Việc bảo vệ phải đảm bảo ngắt phần hư hỏng ra khỏi lưới điện để không ảnh hưởng đến các thiết bị dùng điện khác hay phải tách thiết bị ra khỏi lưới điện khi lưới điện gặp sự cố. Trước kia, với các khí cụ điện các đặc tính bảo vệ đã được thỏa mãn. Nhưng với cáckhí cụ điện thì việc bố trí tủ điện cồng kềnh, mất nhiều diện tích, hơn nữa giá thành lại khá cao. Để khác phục những nhược điểm trên em xin đưa ra một số phương pháp dùng các phần tử bảo vệ không tiếp điểm để thay thế cho các khí cụ điện. Dùng các phần tử không tiếp điểm này đặc tính bảo vệ của nó không khác gì so với các khí cụ điện, hơn nữa việc sử dụng các phần tử không tiếp điểm này khiến cho các tủ điện trở nên gọn nhẹ đáng kể. Không những thế dùng các phần tử không tiếp điểm còn đơn giản có thể tự chế tạo được. Khi nhận được đề tài: Nghiên cứu và thiết kế cho hệ thống bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha. Đề tài gồm có 4 chương: Chương I: Các sự cố thường gặp Chương II: Tìm hiểu biện pháp bảo vệ cổ điển Chương III: Phương pháp bảo vệ dùng thiết bị bán dẫn Chương IV: Tính chọn thiết bị Ban đầu, khi nhận được đề tài em cảm thấy rất do dự, không biết khả năng của mình có thể hoàn thành được đề tài hay không, nhưng sau một thời gian học tập tại xưởng, được sự giúp đỡ của thầy Nguyễn Trương Huy và các thầy cô giáo trong khoa, cùng với các bạn đến nay đồ án đồ án của em đã hoàn thành. Mặc dù vậy vì thời gian có hạn nên không tránh khỏi những thiếu sót. Em mong được các thầy cô giúp đỡ thêm để em có được những kiến thức bổ ích để bước vào ngành khoa học đầy thú vị này! Em xin cảm ơn! Đại Học Sao Đỏ, ngày… tháng…. Năm 2014 Sinh viên 1 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử CHƯƠNG I: CÁC SỰ CỐ THƯỜNG GẶP Trong quá trình vận hành, hệ thống truyền động điện có thể xuất hiện sự cố và chế độ làm việc không bình thường của các phần tử. Trong phần lớn các sự cố thường kèm theo hiện tượng dòng điện tăng khá cao và điện áp giảm khá thấp. Các thiết bị có dòng tăng cao chạy qua có thể bị đốt nóng quá mức cho phép và bị hư hỏng. Khi điệp áp giảm thấp các hộ tiêu thụ không thể làm việc bình thường và tính ổn định của các máy móc làm việc song song và của toàn bộ hệ thống bị giảm. Các chế độ làm việc không bình thường làm cho áp, dòng, tần số lệch khỏi giới hạn cho phép và nếu kéo dài tình trạng này có thể dẫn đến sự cố. Như vậy, có thể nói sự cố làm rối loạn sự làm việc bình thường của hệ thống truyền động điện nói chung và của các hộ tiêu thụ điện nói riêng. Còn chế độ làm việc không bình thường có thể tạo ngay khi xuất hiện sự cố. Muốn duy trì sự làm việc bình thường của hệ thống và của các hộ tiêu thụ khi xuất hiện sự cố cần phát hiện càng nhanh cành tốt chỗ bị sự cố và cách li nó khỏi phần tử không bị hư hỏng, nhờ vậy phần còn lại hoạt động như thường và đồng thời giảm được mức độ hư hại của phần tử bị sự cố. Chỉ có thiết bị tự động bảo vệ mới có thể thực hiện tốt yêu cầu trên.Các thiết bị bảo vệ này theo dõi liên tục tình trạng và chế độ làm việc của tất cả các phần tử của hệ thống điện. Khi xuất hiên sự cố các phần tử bảo vệ phát hiện và cắt phần tử hỏng ra khỏi lưới điện.Khi xuất hiện chế độ làm việc không bình thường thiết bị bảo vệ sẽ phát hiện và tùy thuộc vào yêu cầu có thể tác động để khôi phục lại chế độ làm việc bình thường hoặc báo tin cho nhân viên trực tiếp. Trong thực tế đối với hệ thống điện thường xảy ra các sự cố sau: 1.1. Sự cố ngắn mạch 1.1.1. Khái niệm sự cố ngắn mạch Ngắn mạch là hiện tượng nguồn điện khép kín mạch tạo thành dòng điện mà không đi qua phụ tải. Ngắn mạch là một loại sự cố xảy ra trong hệ thống điện do hiện tượng chạm chập giữa các pha không thuộc chế độ làm việc bình thường. - Trong hệ thống có trung tính nối đất (hay 4 dây) chạm chập một pha hay nhiều pha với đất (hay với dây trung tính) cũng được gọi là ngắn mạch. - Trong hệ thống có trung tính cách điện hay nối đất qua thiết bị bù, hiện tượng 2 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử chạm chập một pha với đất được gọi là chạm đất. Dòng chạm đất chủ yếu là do điện dung các pha với đất. Ngắn mạch gián tiếp là ngắn mạch qua một điện trở trung gian, gồm điện trở do hồ quang điện và điện trở của các phần tử khác trên đường đi của dòng điện từ pha này đến pha khác hoặc từ pha đến đất. Điện trở hồ quang điện thay đổi theo thời gian, thường rất phức tạp và khó xác định chính xác. Theo thực nghiệm: R= [Ω] Trong đó: I - Dòng ngắn mạch [A] l - Chiều dài hồ quang điện [m] Ngắn mạch trực tiếp là ngắn mạch qua một điện trở trung gian rất bé, có thể bỏ qua (còn được gọi là ngắn mạch kim loại). Ngắn mạch đối xứng là dạng ngắn mạch vẫn duy trì được hệ thống dòng, áp 3 pha ở tình trạng đối xứng. Ngắn mạch không đối xứng là dạng ngắn mạch làm cho hệ thống dòng, áp 3 pha mất đối xứng. - Không đối xứng ngang khi sự cố xảy ra tại một điểm, mà tổng trở các pha tại điểm đó như nhau. - Không đối xứng dọc khi sự cố xảy ra mà tổng trở các pha tại một điểm không như nhau. Sự cố phức tạp là hiện tượng xuất hiện nhiều dạng ngắn mạch không đối xứng ngang, dọc trong hệ thống điện. Ví dụ: Đứt dây kèm theo chạm đất, chạm đất hai pha tại hai điểm khác nhau trong hệ thống có trung tính cách đất. Inm = Trong đó: Inm: Dòng điện ngắn mạch U: Điện áp lưới điện Znm: Điện trở ngắn mạch (Phụ thuộc vào tính chất tiếp xúc chỗ ngắn mạch). 1.1.2. Điện trở ngắn mạch phụ thuộc vào 3 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử - Khoảng cách từ điểm ngắn mạch tới bảo vệ - Phụ thuộc vào dây dẫn - Phụ thuộc vào tính chất tiếp xúc tại vị trí ngắn mạch. Nhưng dù phụ thuộc gì thì điện trở ngắn mạch cũng rất nhỏ do vậy dòng điện ngắn mạch sẽ rất lớn. 1.1.3. Tác hại của sự cố ngắn mạch - Gây lực điện động rất lớn. - Phá hỏng dây từ điểm ngắn mạch tới nguồn. - Phát nóng: Dòng ngắn mạch rất lớn so với dòng định mức làm cho các phần tử có dòng ngắn mạch đi qua nóng quá mức cho phép dù với một thời gian rất ngắn. - Tăng lực điện động: Ứng lực điện từ giữa các dây dẫn có giá trị lớn ở thời gian đầu của ngắn mạch có thể phá hỏng thiết bị. - Điện áp giảm và mất đối xứng: Làm ảnh hưởng đến phụ tải, điện áp giảm 30 đến 40% trong vòng một giây làm động cơ điện có thể ngừng quay, sản xuất đình trệ, có thể làm hỏng sản phẩm. - Gây nhiễu đối với đường dây thông tin ở gần do dòng thứ tự không sinh ra khi ngắn mạch chạm đất. - Gây mất ổn định: Khi không cách ly kịp thời phần tử bị ngắn mạch, hệ thống có thể mất ổn định và tan rã, đây là hậu quả trầm trọng nhất. 1.1.4. Nguyên nhân dẫn đến ngắn mạch Có nhiều nguyên nhân như: Già hóa cách điện do thao tác của người vận hành, do đứt dây…Vì nguyên nhân gì thì cứ xảy ra sự cố ngắn mạch cần bảo vệ hệ thống khi sự cố ngắn mạch còn chưa phát huy tác hại. 1.2. Sự cố quá tải 1.2.1. Khái niện quá tải - Quá tải là hiện tượng thiết bị phải làm việc vượt quá khả năng về mặt công xuất nhà chế tạo đã đặt. Qúa tải là sự cố khá phổ biến của động cơ không đồng bộ 3 pha. - Biểu hiện của sự cố quá tải: + Dòng điện làm việc lớn hơn dòng điện định mức, khi bị sự cố quá tải dòng điện sẽ tăng lên vượt qua trị số dòng điện dịnh mức của động cơ làm nóng đồng cơ.Tốc độ làm việc nhỏ hơn tốc độ định mức, nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ phát nóng cho phép của động cơ. 4 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử + Sự cố quá tải được chia làm 2 loại: Quá tải ngắn hạn là hiện tượng dòng điện làm việc lớn hơn dòng điện định mức 2 đến 3 lần nhưng trong thời gian ngắn. Quá tải dài hạn là hiện tượng dòng điện làm việc lớn hơn dòng điện định mức 1,2 đến 1,4 lần trong thời gian dài. Quá tải dài hạn làm cho nhiệt độ động cớ lớn hơn nhiệt độ cho phép. 1.2.2. Nguyên nhân dẫn đến quá tải Đối với quá tải ngắn hạn: Khởi động động cơ I kđ = (2 đến 5)I đm U ư = E đ + I ư .r ư E đ = K e n Khi bắt đầu khởi động Eđ=0 Suy ra I ư = I kđ = U ư / r ư Do vậy dòng khởi động rất lớn Đối với quá tải dài hạn + Do lưới điện bị tụt + Mất điện một pha 1.2.3. Tác hại của sự cố quá tải. - Quá tải ngắn hạn có thể gây hư hỏng cho thiết bị về mặt cơ khí. - Quá tải dài hạn làm hỏng các cách điện, hỏng do nhiệt. - Làm già hóa cuộn dây. - Do vậy phải tìm cách bảo vệ để sự cố chưa kịp gây ra tác hại. 1.3. Sự cố mất pha, đảo pha 1.3.1. Khái niệm Trong thực tế khi vận hành hệ thống điện ba pha đặt ra rất nhiều vấn đề. Nguồn điện được nhà máy tạo ra là nguồn điện xoay chiều ba pha. Nguồn điện này đến được nơi tiêu thụ cần qua dây dẫn truyền tải và các trạm biến áp. Trong các thiết bị điện ba pha để tránh nhầm lẫn nhà chế tạo đã chỉ dẫn bằng màu. Nhưng vì lí do nào đó khi sửa chữa hoặc lắp đặt dẫn đến thứ tự các pha bị thay đổi. Điều này rất nguy hiểm cho phụ tải. Do vậy cần có các thiết bị bảo vệ cho sự cố mất pha hay đảo pha. 5 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Sự cố mất pha là sự cố mà lưới điện cung cấp ba pha không còn đủ ba pha cung cấp cho phụ tải. Điện ba pha là điện được định nghĩa là có ít nhất ba dây, điện áp giữa hai dây luôn bằng nhau và lệch nhau 120 độ. Đối với điện ba pha bốn dây thì có thêm dây trung tính, người ta có thêm khái niệm điện áp pha tức là giữa 1 pha với trung tính. Điện áp pha của 3 pha cũng bằng nhau và cũng lệch nhau 120 độ. Như vậy hệ thống điện 3 pha nào không thỏa mãn điều kiện trên thì bị gọi là mất pha. Khi bị mất pha nào thì điện áp pha đó giảm đến một giá trị nào đó hoặc về 0 và góc lệch pha cũng bị biến đổi. 1.3.2. Biểu hiện của sự cố mất pha. Đối với các phụ tải ba pha sẽ dẫn đến tình trạng quá tải dài hạn do thiết bị điện áp cung cấp bị sụt đi. Đối với các phụ tải một pha sẽ không làm việc được nếu mất pha chính là pha cung cấp cho phụ tải. 1.3.3. Nguyên nhân dẫn đến sự cố mất pha. - Đa số nguyên nhân mất pha là do hở mạch đứt dây, đứt chì, tiếp xúc kém trong các khí cụ điện. - Mất pha có thể do chạm đất mà rơ le chưa kịp bảo vệ hoặc từ chối bảo vệ. - Mất pha do hỏng máy biến áp. - Mất pha có thể phân biệt mất pha nguồn máy biến áp, mất pha sơ cấp máy biến áp, mất pha thứ cấp máy biến áp, mất pha do hệ thống, mất pha do riêng một thiết bị. 1.3.4. Tác hại của sự cố mất pha. Vì một sự cố nào đó gây nên hiện tượng mất pha đảo pha cho toàn hệ thống điện, điện áp pha thay đổi góc pha thay đổi, hệ thống làm việc không bình thường rất nguy hiểm cho toàn bộ hệ thống. Khi mất pha điện áp 3 pha không bằng nhau, góc lệch pha cũng không bằng nhau vì thế khi đưa động cơ vào nó sẽ ko tạo ra từ trường quay mà tạo ra từ trường đập mạch. Vì thế động cơ không khởi động được, dòng điện sẽ tăng cao ở các pha không bị mất, pha bị mất dòng điện bằng 0. Còn khi động cơ đang hoạt động bị mất pha thì công suất của các pha còn lại sẽ tăng lên, pha bị mất sẽ giảm xuống. Nếu động cơ lớn các pha còn lại sẽ làm việc ở chế độ quá tải sẽ gây hại rất lớn cho hệ thống, gây hư hại cho thiết bị điện. 6 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Khi thứ tự các pha bị thay đổi tức là các pha không lần lượt đạt cực đại sau 120 độ nó làm thay đổi từ trường của động cơ, làm cho động cơ quay ngược lại so với chiều ban đầu. Nếu trong các hệ thống mà động cơ chỉ quay một chiều thì việc đảo chiều quay là vô cùng nguy hiểm nó có thể phá hỏng hệ thống cơ khí và các thiết bị điện gây thiệt hại nặng. Tình trạng mất pha, đảo pha là rất nguy hiểm người ta đã thiết kế nhiều cách bảo vệ cho hề thống. Một trong nhưng cách đó là sử dụng rơ le nhệt với nguyên lý dựa vào dòng tải và điện áp. 1.3.5. Bảo vệ đối với sự cố mất pha, đảo pha. Yêu cầu đối với sự cố mất pha là khi xảy ra sự cố mất pha cần phải ngắt ngay nguồn cũng cấp bị mất pha ra khỏi phụ tải, tránh những hiện tượng làm khi không đủ pha dẫn đến các sự cố khác. Khi bị đảo pha hệ thống phải dừng làm việc. 1.4. Sự cố cao – thấp điện áp 1.4.1. Khái niệm Trong quá trình làm việc vì một hay nhiều nguyên nhân nào đó mà điện áp cấp cho động cơ không được duy trì ổn định, tạo ra sự sai khác với điện áp định mức. Sự cố cao thấp điện áp là sự cố mà điện áp tăng quá 10% điện áp định mức hoặc giảm quá 25% điện áp định mức. 1.4.2. Biểu hiện của sự cố cao – thấp điện áp. Bằng trực quan quan sát ta thấy, tốc độ của động cơ tăng hay giảm hơn so với bình thường, đối với các thiết bị khác công suất cũng tăng giảm bất thường. 1.4.3. Tác hại của sự cố cao - thấp điện áp Sự cố cao thấp điện áp sẽ gây ra tốc độ động cơ không đều. Đối với máy sản xuất các chi tiết có chất lượng cao thì việc thay đổi tốc độ động cơ sẽ ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Sự cố cao thấp điện áp còn gây phá hỏng vật liệu cách điện và các khí cụ điện. Khi điện áp tăng, giảm quá mức cho phép sẽ gây phát nóng trong các khí cụ điện và phá hủy lớp cách điện. 1.4.4. Nguyên nhân của sự cố cao - thấp điện áp. Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến sự cố cao - thấp điện áp. Nhưng vì nguyên nhân nào thì khi xảy ra sự cố cao - thấp điện áp cũng gây ra các hiện tượng không mong muốn. Vì vậy cần phải bảo vệ cho động cơ và hệ thông điện khi có sự cố cao – thấp điện áp xảy ra để nó không kịp gây tác hại. 7 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ CỔ ĐIỂN Đối với hệ thống điều khiển tự động bảo vệ truyền động điện có thể có nhiều nguyên nhân dẫn đến các sự cố như: ngắn mạch, quá tải ngắn hạn, quá tải dài hạn, điện áp cao – thấp… Các sự cố này khi xảy ra có thể phá hỏng động cơ truyền động cũng như các khí cụ điện khác. Vì vậy việc bảo vệ cho các động cơ nói riêng và toàn bộ lưới điện nói chung là rất cần thiết. Phương pháp bảo vệ kinh điển là phương pháp dùng cầu chì, aptomat, các loại rơle, công tắc tơ bảo vệ các loại sự cố có thể xảy ra. Khi có sự cố, các thiết bị này sẽ tác động để tách động cơ truyền động và hệ thống ra khỏi lưới điện. Đảm bảo anh toàn cho máy móc thiết bị cũng như bảo đảm an toàn cho con người. Để giải quyết vấn đề chọn loại bảo vệ nào, tác động của bảo vệ là cắt nhanh hay duy trì thời gian rồi cắt hoặc chỉ báo tín hiệu. Trong từng trường hợp cụ thể cần phải tuân thủ đúng các quy định trong tiêu chuẩn của khí cụ điện và quy phạm vận hành của hệ thống. Ta cần tìm hiểu một số phương pháp bảo vệ cho sự cố ngắn mạch, quá tải, sự cố cao- thấp điện áp. 2.1. Phương pháp bảo vệ ngắn mạch 2.1.1. Bảo vệ ngắn mạch bằng cầu chì. Cầu chì là khí cụ điện đơn giản nhất, kích thước nhỏ, khả năng đóng cắt lớn. a. Cấu tạo của cầu chì: Cầu chì nói chung gồm ba bộ phận: - Vỏ: Được dùng làm bằng vật liệu cách điện, chịu nhiệt và có nhiều thành vách. - Dây chảy: Được làm bằng kim loại (chì…) là bộ phận chính, tỏa nhiệt và dẫn điện tốt. - Hệ thống tiếp diểm: Dùng để nối dây chảy với mạch điện cần bảo vệ. thường liên kết ốc vít hay kiểu cầu dao. b. Trạng thái làm việc của cầu chì: - Giai đoạn 1: Kể từ khi xảy ra sự cố cho đến khí nhiệt độ bằng nhiệt độ nóng chảy. - Giai đoạn 2: Dây chảy bắt đầu chảy. - Giai đoạn 3: Hồ quang xuất hiện và dập tắt hồ quang. Trạng thái làm việc nặng nề của dây chảy khi nó chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2. Để giảm trạng thái làm việc nặng nề cần: 8 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử + Nếu dây chảy có tiết diện tròn thì ta sử dụng hiện tượng hiệu ứng luyện kim gắn với với dây chảy một giọt kim loại mà: Ønckl< Øncdc Trong đó: Ø nckl : Nhiệt độ nóng chảy dọt kim loại. Ø ncdc : Nhiệt độ nóng chảy dây chảy. + Nếu dây chảy có tiết diện chữ nhật ta cắt hẹp tiết diện nganh của dây chảy, gây phát nóng cục bộ tại chỗ hẹp. c. Đặc tính bảo vệ của dây chảy: Là quan hệ giữa dòng điện và thời gian tác động của dây chảy. Đặc tính A-S, cần phải phối hợp đặc tính A-S của dây chảy với đặc tính A-S cần bảo vệ. d. Yêu cầu đối với cầu chì: - Đặc tính A-s của cầu chì phải thấp hơn đặc tính A-s của đối tượng bảo vệ. - Khí có ngắn mạch cầu chì phải làm việc có lựa chọn theo thứ tự. - Cầu chì phải có đặc tính làm việc ổn định. - Công suất của thiết bị càng tăng thì khả năng cắt của cầu chì phải càng cao. - Việc thay thế dây chảy phải đảm bảo đặc tính A-s như tính toán thiết kế ban đầu. Lựa chọn cầu chì phải đảm bảo các yêu cầu sau: + Quan hệ giữa điên áp trên cầu chì và điện áp lưới U cc >U l Trong đó: U cc : Điện áp của cầu chì U l : Điện áp lưới + Quan hệ giữa dòng điện dây chảy và dòng điện làm việc: T cc = k.I max Trong đó: I cc : Dòng điện cầu chì K: Hệ số an toàn, phụ thuộc đặc tính của tải I max : Dòng tải lớn nhất + Thời gian chảy ngắn nhất của dây chảy có thể đạt được nếu thỏa mãn Trong đó: I nm : Dòng ngắn mạch I cc : Dòng điện dây chảy Nhược điểm khi dùng cầu chì bảo vệ: - Đặc tính bảo vệ của cầu chì sẽ thay đổi nếu thay dây chảy, có thể cầu chì sẽ mất tác dụng bảo vệ nếu thay dây chảy không đúng. - Đối với hệ truyền động ba pha, trường hợp ngắn mạch 1pha này bị cắt dẫn đến chế độ công tác 2 pha. Vì vậy cần có thêm các biện pháp bảo vệ khác để khắc phục nhược điểm này. 2.1.2. Bảo vệ bằng Aptomat 9 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Để thay cho cầu chì thông thường người ta dùng aptomat. Aptomat có đặc tính bảo vệ hoàn thiện hơn so với cầu chì, khi có sự cố aptomat sẽ cắt cả ba pha tránh được chế độ công tác 2 pha. Cấu tạo chung : Hình 2.1: Cấu tạo áptomat Chú thích: 1: Móc răng 2: Nam châm điện 3: Lò xo 4: Phần ứng 5: Cần răng 6: Lò xo Nguyên lý làm việc: Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện aptomat được giữ ở trạng thái đóng nhờ móc răng (1) ăn khớp với cần rang (5), cùng với tiếp điểm khởi động. Khi mạch điện có sự cố, dòng điện qua nam châm điện (2) sẽ hút phần ứng (4) xuống làm nhả móc rang (1), cần rang (5) được tự do, aptomat được mớ ra dưới tác dụng của lực lò xo (6) mạch điện được ngắt ra khỏi lưới điện. Aptomat có 3 yêu cầu: 10 1 5 3 2 6 4 [...]... sẽ dẫn tới việc động cơ không đồng bộ ba pha sẽ đảo chiều quay Sự đảo chiều quay của động cơ sẽ dẫn đến các sự cố khác như phá hủy hệ thống truyền động cơ khí Vì vậy, việc bảo vệ sự cố đảo pha là một việc hết sức cần thiết để cho hệ thống truyền động làm việc tín cậy, tránh những sự cố đáng tiếc Mach bảo vệ sự cố đảo pha: Tín hiệu đưa vào được lấy từ ba pha của lưới điện Sơ đồ hoạt động như sau: Các... mạch tổng hợp Trên sơ đồ: Hình vẽ 3.12 27 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Hình 3.12: Mạch bảo vệ mất pha 28 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Mạch bảo vệ quá tải, ngắn mạch (mạch số 02) Mạch bảo vệ quá tải, ngắn mạch hay còn gọi là mạch bảo vệ dòng có nhiệm vụ bảo vệ động cơ khi lưới điện tăng quá trị số cho phép Xét sơ đồ bảo vệ tổng hợp có phần bảo vệ. .. Hình 3.14 Mạch bảo vệ đảo pha 32 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Mạch tổng hợp tín hiệu (mạch số 04) Mạch tổng hợp tín hiệu lấy tín hiệu từ các mạch: Bảo vệ cao, thấp, mất pha Bảo vệ quá tải, ngắn mạch Bảo vệ sự cố đảo pha Các tín hiệu từ các mạch bảo vệ trên được đưa vào các đầu vào của phần tử logic, hoặc -không. Đầu ra của các phần tử logic hoặc -không được đưa đến phần tử... lực nhả động cơ được bảo vệ 2.3 Bảo vệ quá tải dài hạn 2.3.1 Bảo vệ quá tải dài hạn dùng rơ le nhiệt Rơ le nhiệt là khí cụ điện dựa trên nguyên lý sự dãn nở của kim loại dươi tác dụng của nhiệt độ Dựa vào cấu tạo và chức năng rơ le nhiệt được chia làm 2 loại: - Rơ le nhiệt bảo vệ: rơ le nhiệt bảo vệ quá tải và ngắn mạch có thời gian - Dùng 2 tấm kim loại có hệ số giãn nở khác nhau ( Tấm 1 có hệ số giãn... các nhánh bảo vệ được đưa vào đầu vào của các phần tử cộng vào phần tử nhân logic Sơ đồ hình vẽ 3.13 29 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử Hình 3.13: Mạch bảo vệ quá tải, ngắn mạch 30 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử 3.2.3 Mạch bảo vệ sự cố mất pha (mạch số 03) Trong hệ thống truyền động nếu lưới điện vị nguyên nhân nào đó bị đảo hai trong ba pha sẽ dẫn... toán có mức logic “0” vì nó theo tín hiệu đầu vào Đầu vào không đảo của khuếch đại thuật toán lấy từ phân áp đầu ra để tạo ra đường đặc tính ro le thực tế Với nhánh bảo vệ quá tải: Bảo vệ quá tải trên sơ đồ có thêm khâu trễ sau khâu so sánh .Bảo vệ ngắn mạch không có khâu trễ vì khi xảy ra ngắn mạch thiết bị được bảo vệ phải được ngắt ra khỏi lưới điện Còn bảo vệ quá tải có khâu trễ vì: + Quá tải dài hạn... những thiết bị không còn trên thị trường Vì vậy, ở đây ta đưa ra phương án nghiên cứu thay thế các thiết bị này bằng các thiết bị điện tử có ưu điểm hơn mà vẫn có được đặc tính bảo vệ tối ưu Mạch bảo vệ bằng linh kiện bán dẫn gồm các phần: 18 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử - Nhận tín hiệu cần bảo vệ - So sánh tín hiệu đâù vào với đại lượng đặt - Khối chấp hành 3.1 Nhiệm vụ và. .. nạp cho tụ c Ứng dụng phần tử logic tạo khâu đảo: Xét trường hợp dùng phần tử hoặc – không ra vào Hình 3.11: Phần tử hoặc - không Tín hiệu ở đầu vào có mức “1” logic thì tín hiệu ở đầu ra có mức “0” logic.Còn khi tín hiệu đầu vào có mức “0” logic thì tìn hiệu đầu ra có mức “1” lo gic 3.2 Các mạch bảo vệ dùng phần tử không tiếp điểm 3.2.1 Mạch bảo vệ sự cố mất pha và cao thấp điện áp (mạch số 1) Mạch bảo. .. cắt điện cho cuộn công tắc tơ Dg Công tắc tơ Dg mất điện sẽ mở tiếp điểm Dg trên mạch 2.4 Bảo vệ không và cực tiểu 2.4.1 Các khái niệm Bảo vệ không là bảo vệ mà nó tránh sự làm việc trở lại không mong muốn của hệ thống khi lưới điện mất và sau đó có trở lại Để giải quyết vấn đề này người ta dùng rơ le điên áp cực tiểu Rơ le điện áp cực tiểu có cấu tạo gồm: 16 Đồ án tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật... tốt nghiệp Ngành: Công nghệ kỹ thuật điện, điện tử CHƯƠNG III: PHƯƠNG PHÁP BẢO VỆ DÙNG THIẾT BỊ BÁN DẪN Tất cả các sự cố vì lý do gì, khi xảy ra yếu cầu phải được bảo vệ ngay lưới điện khi sự cố còn chưa gây ra tác hại Đối với các thiết bị bảo vệ dùng rơ le, công tắc tơ các đặc tính bảo vệ của thiết bị này đủ tin cậy nhưng kích thước của các thiết bi này lớn gây nhiều khó khăn cho việc bố trí tủ điện.Hơn . bảo vệ tổng hợp cho động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha. Đề tài gồm có 4 chương: Chương I: Các sự cố thường gặp Chương II: Tìm hiểu biện pháp bảo vệ cổ điển Chương III: Phương pháp bảo vệ. tượng mất pha đảo pha cho toàn hệ thống điện, điện áp pha thay đổi góc pha thay đổi, hệ thống làm việc không bình thường rất nguy hiểm cho toàn bộ hệ thống. Khi mất pha điện áp 3 pha không bằng. động cơ, làm cho động cơ quay ngược lại so với chiều ban đầu. Nếu trong các hệ thống mà động cơ chỉ quay một chiều thì việc đảo chiều quay là vô cùng nguy hiểm nó có thể phá hỏng hệ thống cơ