BAI2 nguyen tac dieu khien

Khi xảy ra ngắn mạch sự cân bằng công suất từ điện, cơ điện bị phá hoại, trong hệ thống điện đồng thời xảy ra nhiều yếu tố làm các thông số biến thiên mạnh và ảnh hưởng tương hổ nhau. Nếu kể đến tất cả những yếu tố ảnh hưởng, thì việc tính toán ngắn mạch sẽ rất khó khăn. Do đó, trong thực tế người ta đưa ra những giả thiết nhằm đơn giản hóa vấn đề để có thể tính toán. Mỗi phương pháp tính toán ngắn mạch đều có những giả thiết riêng của nó. Ở đây ta chỉ nêu ra các giả thiết cơ bản chung cho việc tính toán ngắn mạch.

Biên soạn: Nguyễn Tấn Đời ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Bài 2: CÁC PHẦN TỬ KHỐNG CHẾ VÀ CÁC NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ‡ Các phần tử khống chế „ „ „ ‡ Phần tử bảo vệ Phần tử điều khiển Rơle Các nguyên tắc điều khiển: „ „ „ Theo thời gian Theo tốc độ Theo dòng điện Các phần tử bảo vệ ‡ Cầu chì ‡ Rơle nhiệt ‡ Aptomat 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ Cầu chì (cầu chảy) ‡ khí cụ điện dùng bảo vệ ngắn mạch ‡ Cấu tạo gồm dây chảy có bọc vỏ cách điện ‡ Đặc tính A-t ‡ Dây chảy phải đứt trước đối tượng bị phá hủy ‡ Thực tế có đặc tính đường ‡ Dòng điện dây chảy đứt gọi dòng giới hạn 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ Rơle nhiệt ‡ Khí cụ điện dùng bảo vệ động tải ‡ Rơle nhiệt có dòng đến 100A, áp 440VDC,500VAC ‡ Cấu tạo hoạt động theo hình vẽ ‡ Chọn dòng điện rơle theo định mức động Phần tử đốt nóng Băng kép Đòn xoay Tiếp điểm thường đóng Nút hồi phục Lò xo Thanh cách điện 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ Aptomat ‡ Khí cụ điện dùng đóng mạch tay cắt mạch tự động có cố (quá tải, ngắn mạch, ) ‡ Aptomat chọn theo chức bảo vệ: dòng cực đại, dòng cực tiểu, điện áp thấp,… Aptomat Dòng cực đại Aptomat Dòng cực tiểu 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ Hình ảnh thực tế Aptomat 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ Các phần tử điều khiển 8/20/2009 ‡ Công tắc ‡ Nút ấn ‡ Cầu dao ‡ Contactor ‡ Khởi động từ CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ Công tắc ‡ Khí cụ điện đóng cắt tay tác động khí lưới hạ áp ‡ Gồm nhiều loại: thường hở, thường đóng, dùng mạch động lực, mạch điều khiển ‡ Gồm tiếp điểm động tiếp xúc tiếp điểm tĩnh ‡ Công tắc hành trình 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ Nút ấn ‡ Khí cụ điện đóng cắt mạch lưới hạ áp ‡ Ưng dụng điều khiển rơle, contactor, … ‡ Phổ biến mạch điều khiển mở máy 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ Cầu dao ‡ Khí cụ điện đóng cắt mạch tay lưới hạ áp ‡ Sử dụng phổ biến dân dụng công nghiệp với số lần đóng cắt nhỏ ‡ Xảy hồ quang đóng cắt ‡ Loại cực nhiều cực, vị trí vị trí ‡ Phân loại theo điện áp dòng điện ‡ Kết hợp cầu chảy để bảo vệ 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 10 Rơle trung gian ‡ Có dạng rơle điện từ ‡ Có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu điều khiển ‡ Số lượng tiếp điểm nhiều rơle khác ‡ Cách điện tốt mạch từ tiếp điểm 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 22 Cấu tạo rơle trung gian Mạch từ Cuộn dây Nắp mạch từ Lò xo nhã Hệ thống tiếp điểm 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 23 Rơle dòng áp ‡ ‡ Rơle dòng điện: bảo vệ dòng điện tăng giảm giá trị đặt trước „ Cuộn dây có số vòng ít, „ Tiết diện dây lớn Rơle điện áp: bảo vệ điện áp tăng giảm giá trị đặt trước „ Cuộn dây có số vòng nhiều, Mạch từ Cuộn dây „ Tiết diện dây nhỏ Miếng sắt Z Lò xo 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 24 Rơle thời gian Rơle tạo trễ ngõ ‡ Thời gian trễ từ vài ms đến vài ‡ loại : ‡ „ „ 8/20/2009 Rơle điện từ: cuộn dây sử dụng nguồn điện áp DC Rơle thủy lực: cuộn dây tác động theo nguồn DC AC CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 25 Điều khiển tự động theo thời gian ‡ Dựa thông số làm việc mạch động lực biến đổi theo thời gian ‡ Sử dụng rơle thời gian để tạo thời gian trễ ‡ Cơ cấu trì thời gian: lắc, điện từ, khí nén, điện tử 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 26 Mạch điển hình xét mạch điều khiển khởi động động DC kích từ độc lập có cấp R phụ phần ứng để giảm dòng khởi động theo thời gian 1Rth, 2Rth: tiếp điểm thường đóng đóng chậm Đg: tiếp điểm phụ 2G: contactor gia tốc 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 27 Nhận xét ‡ Chỉnh thời gian theo tính toán độc lập với thông số mạch động lực ‡ Thiết bị đơn giản ‡ Độ tin cậy cao ‡ Sử dụng phổ biến cho mạch DC AC 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 28 Điều khiển tự động theo tốc độ ‡ Tốc độ quay trục động thông số quan trọng xác định trạng thái hệ thống ‡ Mạch điều khiển phải có cảm biến nhận biết tốc độ động cơ, gọi rơle tốc độ ‡ Kiểm tra trực tiếp: sử dụng rơle tốc độ ‡ Kiểm tra gián tiếp: sử dụng máy phát tốc encoder nối với trục động 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 29 Rơle cảm ứng li tâm 8/20/2009 Rotor Stator Cần tác động Lò xo Bộ điều chỉnh CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 30 Mạch điển hình ‡ Xét mạch mở máy động ‡ Sử dụng contactor gia tốc 1G, 2G 3G ‡ Các cuộn dây contactor có điện áp tác động khác nhau, nối với phần ứng ‡ Tùy theo tốc độ động đóng tiếp tiểm 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 31 Nhận xét Đơn giản, thiết bị gắn trực tiếp vào phần ứng, không cần rơle ‡ Contactor không làm việc điện áp thấp, tải ‡ Điện áp nguồn tăng cao làm contactor tác động lúc ‡ Thực tế thường dùng để hãm động cơ, không dùng khởi động ‡ 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 32 Điều khiển tự động theo dòng điện ‡ Dòng điện mạch phần ứng thể trạng thái hệ thống ‡ Điều khiển trạng thái: khởi động, hãm, làm việc bình thường ‡ Thiết bị sử dụng: contactor có cuộn dây dòng điện, rơle dòng điện điện từ ‡ Dòng điện phần ứng làm ngõ vào thiết bị 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 33 Mạch điển hình ‡ ‡ Xét mạch hãm ngược động pha dây quấn đảo chiều quay Thêm điện trở phụ rh đảo chiều quay 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 34 Nhận xét ‡ Thiết bị đơn giản ‡ Không bị ảnh hưởng nhiệt độ ‡ Độ tin cậy thấp ‡ Được ứng dụng điều khiển khởi động động DC kích từ nối tiếp động AC rotor dây quấn 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 35 Công tắc hành trình ‡ ‡ ‡ Ngoài nguyên tắc trên, ngừoi ta điều khiển theo đường Sử dụng công tắc hành trình ứng dụng điều khiển máy bào, doa, cầu trục, … 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 36 ... đóng cắt, đảo chiều quay bảo vệ động ‡ Gồm contactor AC rơle nhiệt ‡ Khởi động từ đơn: có contactor, dùng để khởi động động ‡ Khởi động từ kép: có contactor, dùng để đảo chiều quay ‡ Để bảo vệ ngắn... BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 30 Mạch điển hình ‡ Xét mạch mở máy động ‡ Sử dụng contactor gia tốc 1G, 2G 3G ‡ Các cuộn dây contactor có điện áp tác động khác nhau, nối với phần ứng ‡ Tùy theo tốc độ động... lực ‡ Đóng cắt đồng thời nhiều mạch nhờ tay quay 8/20/2009 CÁC PHẦN TỬ BẢO VỆ VÀ KHỐNG CHẾ 11 Contactor ‡ Khí cụ điện điều khiển từ xa đóng cắt mạch động lực (áp 500V, dòng đến 1000A) ‡ Tùy theo