ARƠ LE BẢO VỆ I.KHÁI QUÁT. 1. Nguyên lý hoạt động 2. Phân loại theo cấu tạo 2.1. Điện cơ 2.2. Rơ le quá dòng đĩa cảm ứng 2.3. Tĩnh 2.4. Kỹ thuật số 2.5. Số (numerical) 3. Phân loại rơ le thông qua chức năng 3.1. Rơ le quá dòng 3.2. Rơ le khoảng cách 3.3. Bảo vệ so lệch dòng điện 3.4. Rơ le định hướng 3.5. Kiểm tra tính đồng bộ BHow to Test a Relay( kiểm tra Relay) CHow to Wire a Contactor( đấu dây Contactor) DContactor 1.Cấu tạo 2.Nguyên lý hoạt động 3.Dập hồ quang 4.Xếp loại 4.1.Phân loại sử dụng của IEC 4.2.NEMA 5.Ứng dụng 5.1.Điều khiển chiếu sáng 5.2.Khởi động từ 5.3.Contactor chân không 5.4.Rơ le thủy ngân 5.5.Rơle thấm Thủy ngân Tham khảo
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ MÔN HỌC: THỰC TẬP ĐIỆN CƠ BẢN ĐỀ TÀI: THIẾT BỊ BẢO VỆ Giảng viên hướng dẫn : Sinh viên thực hiện: T.P Hồ Chí Minh, tháng năm 201 A-RƠ LE BẢO VỆ I.KHÁI QUÁT Trong kỹ thuật điện, Rơle bảo vệ thiết bị thiết kế để gửi tín hiệu cắt máy cắt lươi điện có lỗi/sự cố phát Các rơle bảo vệ thiết bị điện từ, dựa hoạt động cuộn dây điện từ tác động lên phận truyền động để phát điều kiện hoạt động bất thường q dòng, q áp, dòng cơng suất ngược, q thấp tần số Rơ le bảo vệ kỹ thuật số dựa vi xử lý mô lại hoạt động thiết bị trước kia, hỗ trợ nhiều loại bảo vệ giám sát mà loại rơle điện thực Trong nhiều trường hợp rơ le dựa vi xử lý đảm nhiệm chức hai nhiều rơ le Bằng cách kết hợp nhiều chức hộp đựng, rơle kỹ thuật số tiết kiệm chi phí đầu tư chi phí bảo trì so với rơle điện Tuy nhiên, tuổi thọ cao chúng, hàng chục ngàn "người lính canh thầm lặng" (rơ le điện) tiếp tục bảo vệ đường dây truyền tải thiết bị điện toàn giới Một đường dây truyền tải tổ máy phát điện quan trọng phải có tủ bảo vệ riêng, với nhiều thiết bị điện độc lập, hai rơ le vi xử lý Các lý thuyết ứng dụng thiết bị bảo vệ phần quan trọng chương trình đạo tạo kỹ sư điện chuyên ngành hệ thống điện Sự cần thiết phải tác động nhanh chóng để bảo vệ mạch điện thiết bị điện thường xuyên đòi hỏi bắt buộc hệ thống rơle bảo vệ để đáp ứng kịp thời cắt máy cắt vòng vài phần nghìn giây Trong trường hợp điều quan trọng rơle bảo vệ phải bảo dưỡng cách thử nghiệm định kỳ Nguyên lý hoạt động Các Rơ le bảo vệ điện hoạt động hai nguyên lý dùng lực từ để hút, cảm ứng từ Không giống rơle điện loại chuyển mạch với ngưỡng điện áp hoạt động thời gian hoạt động cố định thường không rõ ràng, rơ le bảo vệ thường có tuổi thọ dài, điều chỉnh lựa chọn thơng số thời gian/dòng điện (hoặc tham số hoạt động khác) Rơ le bảo vệ sử dụng mảng đĩa cảm ứng, nam châm có cực từ bị xẻ rãnh, cuộn dây hãm tác động, tác nhân loại cuộn dây điện từ, công tắc rơ le điện thoại, mạng dịch chuyển pha Các rơ le bảo vệ phân loại theo phương pháp đo lường chúng Một rơle bảo vệ đáp ứng với cường độ đại lượng điện áp hay dòng điện Loại rơ le cảm ứng đáp ứng với tích hai đại lượng cuộn dây, thí dụ cơng suất mạch điện Mặc dù rơ le điện tính tốn tỉ số hai số lượng không thực tế, tác dụng tương tự thu cân hai cuộn dây làm việc, bố trí để mang lại cá kết tương tự Nhiều cuộn dây làm việc sử dụng để cung cấp "độ lệch" cho rơ le, cho phép điêu khiển độ nhạy phản ứng mạch rơ le khác Các kết hợp khác "mơ-men làm việc" "mơ-men hãm" tạo rơ le Bằng cách sử dụng nam châm vĩnh cửu mạch từ, rơ le phản ứng với dòng điện theo hướng ngược lại Các rơle phân cực sử dụng mạch điện chiều để phát hỏng hóc, ví dụ như, dòng cơng suất ngược vào máy phát điện Các rơ le sản xuất theo tiêu chuẩn ổn định kép, trì tiếp điểm khép mạch khơng có dòng cuộn dây cần có dòng điện ngược để reset lại Đối với mạch AC, nguyên tắc mở rộng với cuộn dây phân cực nối với nguồn điện áp tham chiếu Các tiếp điểm trọng lượng nhẹ làm cho rơle nhạy hơn, tác động cách nhanh chóng, tiếp điểm nhỏ khơng thể mang cắt dòng điện lớn Thường rơle đo lường kích hoạt rơ le phụ phần ứng loại điện thoại Trong nhà máy lắp đặt nhiều rơle điện cơ, khó để xác định thiết bị tạo tín hiệu gốc đưa tác động mạch bảo vệ Đây thơng tin hữu ích để giúp cho nhân viên vận hành xác định nguyên nhân gây lỗi ngăn chặn việc xảy cố tương tự lần Rơle trang bị với phận "đích" hay "cờ", phận nhã tiếp điểm hoạt động, để hiển thị dấu hiệu màu đặc biệt rơ le tác động Phân loại theo cấu tạo 2.1 Điện Rơle điện phân thành nhiều loại khác sau: ● Hút lõi thép ● Cuộn dây dịch chuyển ● Cảm ứng ● Động ● Cơ khí ● Nhi ệt Các rơ le kiểu "phần ứng" có đòn bẩy xoay tì lên lề dao, mang theo tiếp điểm di chuyển Những rơle làm việc dòng điện xoay chiều dòng điện chiều, dòng điện xoay chiều, vành chắn cực sử dụng để trì lực tiếp xúc suốt chu kỳ làm việc dòng điện xoay chiều Bởi khoảng cách khơng khí cuộn dây cố định phần ứng chuyển động trở nên nhỏ rơ le làm việc, dòng điện cần thiết để trì cho rơ le đóng phải nhỏ nhiều so với dòng để tác động ban đầu "tỷ lệ trở về" hay "sai lệch" thước đo để biết phải giảm dòng điện xuống để reset rơ le Một ứng dụng biến thể nguyên tắc thu hút loại pít tông cuộn dây solenoid Một rơ le lưỡi gà ví dụ nguyên tắc thu hút Các đồng hồ "dịch chuyển cuộn dây" sử dụng vòng dây lồng nam châm đứng yên, tương tự điện kế với cần tiếp điểm thay kim thị Điều thực với độ nhạy cao Một loại rơ le kiểu di chuyển cuộn dây treo việc cuộn dây từ hai dây chằng dẫn điện, cho phép cuộn dây dài 2.2 Rơ le dòng đĩa cảm ứng Các đồng hồ đĩa "cảm ứng" làm việc cách cảm ứng dòng điện đĩa quay tự do; chuyển động quay đĩa lại tác động lên tiếp điểm Rơ le cảm ứng hoạt động với dòng điện xoay chiều; hai nhiều cuộn dây sử dụng, chúng phải có tần số khơng khơng có lực tác động tạo Rơle điện từ sử dụng nguyên lý cảm ứng phát Galileo Ferraris vào cuối kỷ thứ 19 Hệ thống cảm ứng từ rơ le dòng đĩa cảm ứng thiết kế để phát dòng điện hệ thống điện làm việc với thời gian trễ xác định trước, tiến tới giá trị giới hạn dòng định Để hoạt động, hệ thống từ tính rơle tạo mơmen xoắn tác động đĩa kim loại để làm tiếp điểm, theo phương trình dòng điện / mơ-men xoắn sau đây: T = K \times \phi_1 \times \phi_2 \sin \theta Trong K - số\phi_1 \phi_2 từ thơng\theta góc pha từ thông Cuộn dây sơ cấp rơ le cung cấp từ máy biến dòng đo lường hệ thống điện qua cầu nối, gọi cắm phân chia (plug setting multiplier) (psm) Thường có bảy nấc làm việc dãi làm việc xác định độ nhạy rơle Cuộn dây sơ cấp nằm phía nam châm điện Cuộn dây thứ cấp có kết nối nam châm điện lượng từ cuộn sơ cấp kết nối với nam châm điện thấp Khi nam châm điện phía phía tích (có dòng chạy qua cuộn dây) chúng tạo dòng điện Foucault, cảm ứng lên đĩa kim loại chảy qua đường sức từ Mối quan hệ dòng điện xốy chất trợ tạo mơ-men xoắn tỷ lệ với đầu vào dòng điện cuộn sơ cấp, hai đường thông khỏi giai đoạn 90 ° Trong điều kiện q dòng, giá trị dòng điện tăng lên thắng áp lực lò xo trục nam châm hãm, làm cho đĩa kim loại xoay phía tiếp điểm cố định Chuyển động ban đầu đĩa kim loại tạo dòng diện dương khe nhỏ thường cắt vào mặt đĩa Thời gian xoay làm cho tiếp điểm không phụ thuộc vào dòng điện mà phụ thuộc vào vị trí quay ngược trục chính, gọi thời gian nhân (tm) Thời gian nhân chia tuyến tính 1/10 thời gian quay đầy đủ Làm cho rơ le không bị bụi bẩn, đĩa kim loại trục với tiếp điểm tiếp xúc cố định, gửi tín hiệu cắt máy cắt cô lập mạch điện, tn theo thơng số thời gian dòng điện thiết kế Dòng giảm (drop off current) rơ le thấp nhiều so với giá trị làm việc nó, đạt giá trị này, rơle reset theo chuyển động ngược lại áp lực lò xo điêu khiển chi phối nam châm hãm 2.3 Tĩnh Việc áp dụng khuếch đại điện tử vào rơle bảo vệ mô tả vào năm 1928, sử dụng khuếch đại ống chân không Thiết bị sử dụng ống điện tử nghiên cứu không áp dụng sản phẩm thương mại, hạn chế khuếch đại ống chân khơng Một dòng điện dự phòng tương đối lớn yêu cầu cần thiết để trì nhiệt độ ống dây tóc; điện cao áp khó chịu cấp cho mạch điện, khuếch đại ống chân khơng khó để hoạt động xác nhiễu loạn Rơle tĩnh khơng có có phận truyền động trở thành thực tế với đời bóng bán dẫn Rơle tĩnh có ưu điểm độ nhạy cao so với rơle sử dụng điện hồn tồn, nguồi cấp cho tiếp điểm đầu lấy từ nguồn cung cấp riêng biệt, từ mạch tín hiệu Các rơle tĩnh loại bỏ giảm tượng giã dò tiếp điểm, làm việc nhanh, tuổi thọ dài chi phí bảo trì thấp 2.4 Kỹ thuật số Các chức hệ thống bảo vệ điện thay rơ le bảo vệ kỹ thuật số dựa vi xử lý, gọi "rơ le số" Chúng chuyển đổi điện áp dòng điện sang dạng kỹ thuật số xử lý kết đo cách sử dụng vi xử lý Rơ le kỹ thuật số mô chức nhiều loại rơle điện rời rạc thiết bị, đơn giản hóa thiết kế bảo trì thiết bị bảo vệ Mỗi rơle kỹ thuật số tự kiểm tra để xác nhận sẵn sàng cảnh báo có tốt không lỗi cố phát Rơle số cung cấp chức giao diện truyền thông(SCADA), giám sát tiếp điểm đầu vào, đo lường, phân tích dạng sóng, tính hữu ích khác Rơle kỹ thuật số có thể, ví dụ, lưu trữ hai thơng số cài đặt bảo vệ, cho phép hành vi rơle thay đổi trình bảo trì thiết bị kèm Rơle kỹ thuật số cung cấp chức bảo vệ mà rơ le điện khơng thể có, tiện ích việc tự kiểm tra truyền thôn với hệ thống điều khiển giám sát 2.5 Số (numerical) Sự phân biệt rơle kỹ thuật số rơ le số dựa đặc điểm kỹ thuật chi tiết, vượt chức bảo vệ Chúng xem phát triển tự nhiên rơle kỹ thuật số kết tiến công nghệ Thông thường, chúng sử dụng xử lý chuyên dùng cho xử lý tín hiệu số (DSP) làm phần cứng máy tính, kèm với công cụ phần mềm liên quan Các tín hiệu tương tự đầu vào chuyển đổi thành đại diện kỹ thuật số xử lý theo thuật tốn tốn học phù hợp Q trình thực cách sử dụng vi xử lý chuyên dụng tối ưu hóa cho ứng dụng xử lý tín hiệu, biết đến xử lý tín hiệu kỹ thuật số viết tắt DSP (digital signal processor) Quá trình xử lý kỹ thuật số tín hiệu thời gian thực đòi hỏi vi xử lý có lực lớn Phân loại rơ le thông qua chức Các chức bảo vệ khác trang bị rơ le định biểu thị số thiết bị theo tiêu chuẩn ANSI Ví dụ, rơ le có trang bị chức 51 rơ le bảo vệ q dòng có thời gian 3.1 Rơ le q dòng Rơ le dòng kỹ thuật số loại rơle bảo vệ tác động dòng tải vượt giá trị tác động Số thiết bị ANSI 50 đại diện cho bảo vệ dòng tức thời (IOC) 51 cho bảo vệ q dòng có thời gian (TOC) Trong ứng dụng điển hình, rơle q dòng kết nối với máy biến dòng đo lường điều chỉnh để hoạt động lớn giá trị dòng điện cụ thể Khi rơ le tác động, nhiều tiếp điểm tác động theo dẫn đến cắt (mở) máy cắt 3.2 Rơ le khoảng cách Một dạng bảo vệ phổ biến hệ thống truyền tải điện cao áp rơle bảo vệ khoảng cách Đường dây điện thiết lập trở kháng số cách sử dụng giá trị so sánh điện áp dòng điện khoảng cách đến lỗi xác định Số lượng thiết bị tiêu chuẩn ANSI cho rơle khoảng cách 21.Nó gọi rơ le trở kháng tính tốn cố đường dây với việc sử dụng trở kháng mét đường dây truyền tải Có nhiều loại rơle khoảng cách bao gồm khoảng cách trở kháng, khoảng cách điện kháng, khoảng cách chênh lệch khoảng cách mho 3.3 Bảo vệ so lệch dòng điện Một dạng bảo vệ phổ biến cho thiết bị máy biến áp, máy phát, đường dây sai lệch dòng điện Đây dạng bảo vệ hoạt động dựa định luật Kirchhoff dòng điện, nói tổng dòng điện vào nút không bảo vệ so lệch đòi hỏi tập hợp biến dòng (máy biến áp loại nhỏ dùng để chuyển đổi dòng điện xuống đến mức độ đo lường được) đầu đường dây, bên máy biến áp Rơ le bảo vệ dòng điện sau so sánh dòng điện tính tốn khác biệt chúng Ví dụ, đường dây từ trạm tới trạm khác có rơ le so lệch dòng điện hai trạm truyền thông với Trong điều kiện bình thường, rơ le trạm biến áp A đọc 500 Ampere (xuất cơng suất) trạm B đọc 500 Ampere (nhập công suất) Nếu đường bị chạm đất có xung dòng điện Các lưới điện cung cấp thường liên động lỗi với ví dụ cung cấp từ hai đầu đường dây truyền tải rơ le trạm biến áp A thấy gia tăng lớn dòng điện tiếp tục xuất công suất Trạm biến áp B thấy gia tăng lớn dòng điện, nhiên bắt đầu xuất ngược lại Tiếp rơle bảo vệ thấy dòng theo hướng ngược (dịch chuyển pha 180 độ) thay triệt tiêu để tạo thành tổng zero thấy giá trị dòng điện lớn Các rơ le cắt máy cắt có liên quan Đây dạng bảo vệ gọi bảo vệ đơn vị, bảo vệ nằm máy biến dòng đo lường Thơng thường, rơ le bảo vệ so lệch có đặc tính "tăng" để trang bị cho điểm làm việc chức dòng "thơng qua" (through current) Dòng đường dây cao, dòng điện sai lệch cần cho rơ le để phát lỗi lớn Điều cần thiết cân đối máy biến dòng đo lường Các lỗi nhỏ tăng dòng điện tăng đến điểm lỗi gây tác động cắt máy cắt sai, rơ le sai lệch dòng có giới hạn thay tăng đặc điểm sai lệch Máy biến dòng đo lường (CT) có điểm nơi lõi từ bị bão hòa dòng điện CT khơng tỷ lệ thuận với dòng điện đường dây truyền tải Một CT trở nên khơng xác chí bị bão hòa lỗi bên ngồi khu vực bảo vệ (lỗi thơng qua - through fault), nơi CT thấy cường độ dòng điện lớn hướng 3.4 Rơ le định hướng Một rơle định hướng sử dụng nguồn phân cực bổ sung điện áp dòng điện để xác định hướng cố (lỗi) Lỗi nằm đầu nguồn bên rơ le, cho phép thiết bị bảo vệ thích hợp hoạt động bên bên ngồi vùng bảo vệ 3.5 Kiểm tra tính đồng Rơ le kiểm tra đồng dùng để hòa lưới tần số pha hai nguồn mức độ rơ le "kiểm tra đồng bộ" thường sử dụng hai hệ thống nguồn điện kết nối với nhau, chẳng hạn trạm phân phối kết nối hai hệ thống lưới điện, máy cắt đầu cực máy phát để đảm bảo máy phát đồng hóa với hệ thống điện trước hòa lưới B-How to Test a Relay Relays are discrete devices (as opposed to integrated circuits) that are used to allow a low power logic signal to control a much higher power circuit The relay isolates the high power circuit, helping to protect the lower power circuit by providing a small electromagnetic coil for the logic circuit to control You can learn how to test both coil and solid-state relays Method1 EditGetting Started 1Consult the relay schematic or data sheet Relays ● have fairly standard pin configurations, but it is best to search for the data sheets to find out more about the number of pins from the manufacturer, if available Typically, these will be printed on the relay.[1] Information on current and voltage ratings, pin configurations, and other information is sometimes available in the datasheets ● will be invaluable in testing, and eliminate most errors associated with testing Testing pins randomly without knowing the pin configuration is possible, but if the relay is damaged, results may be unpredictable Some relays, depending on their size, may also have this information printed directly on the body of the relay as well 2 ● Do a basic visual inspection of the relay Many relays have a clear plastic shell containing the coil and contacts Visible damage (melting, blackening, etc) will help narrow down the issue Most modern relays have an LED to tell you if they are in the active state (ON) If that light is off and you've got control voltage to the relay or coil terminals (typically A1[line] and A2 [common]) then you can safely assume that relay is bad expected load that will be required by the equipment being powered Contactors are available from building and construction supply stores, as well as some larger hardware stores 2 Study the contactor manufacturer information The manufacturer information will identify the input pins for 120 volts AC control The may be or more sets of output contacts identified These contacts may be indicated on the label as normally open (NO) and normally closed (NC) These contacts also may be shown as a drawing of a line from contact ending in a dot (the NC contact) and another line from another contact that is near the dot, but does not touch the dot (the NO contact.) Check for an auxiliary output contact Some contactors provide an auxiliary output contact as a signal to the isolated part of the circuit that the contactor has been energized This auxiliary contact will not be rated at the higher voltage Instead, it should be rated at 120 volts AC Route the wires Remove all power to the wires Run all input and output wires to the contactor These wires should be rated in the manufacturer information Use wire strippers to cut excess length off of the ends of the wire, making sure that the wires are long enough to reach the intended contact Wire strippers are available at hardware stores and electric supply stores Strip the wires Use the wire strippers to strip a half inch (13 mm) from the ends of each wire If the wire is stranded, twist the exposed wire to ensure that no strands are left hanging Stray strands may make unintended contact with a piece of the equipment and cause damage Wire the inputs and the auxiliary contacts Use a screwdriver to loosen the holding screws in the contact blocks for the wires Insert the wires only so far that no insulation is pushed into the contact area of the block Make sure that no stray strands are jutting out from the contact block Tighten the screws on the contact blocks Energize the contactor Apply the control voltage to the input Listen for the contactor to click as it engages Deenergize the contactor Connect the outputs Put the stripped end of each wire into the appropriate contact block after loosening the screw of the block Make sure that no stray strands of wire are jutting from the contact blocks Tighten down the screws of the contact bloc D-Contactor Contactor AC dùng cho máy bơm Trong thử nghiệm chất bán dẫn, contactor để socket (giắc cắm) chuyên dụng để kết nối thiết bị cần thử nghiệm Trong q trình cơng nghiệp contactor tàu có hai dòng chảy tương tác với nhau, ví dụ, khơng khí chất lỏng Xem contactor khí-lỏng Contactor cơng tắc điều khiển điện sử dụng để chuyển đổi mạch điện, tương tự relay ngoại trừ với mức dòng điện cao hơn.[1] Contactor điều khiển mạch điện mang lượng thấp nhiều so với mạch điện mà đóng cắt Contactor có nhiều hình dạng với nhiều cơng suất tính khác Không giống máy cắt, contactor thiết kế để không chủ ý cắt cố ngắn mạch Contactor có dải hoạt động từ chỗ có dòng cắt vài Ampe hàng ngàn Ampe 24 VDC kilovơn Kích thước vật lý contactor dao động từ thiết bị đủ nhỏ để bật tắt với tay, thiết bị lớn có kích thước khoảng mét mặt Contactor sử dụng để điều khiển động điện, chiếu sáng, hệ thống sưởi, tụ điện, máy sấy nhiệt phụ tải khác 1.Cấu tạo contactor DC Albright SPST, sử dụng chuyển đổi xe điện (EV) contactor DC mạnh mẽ truyền động khí nén Một contactor có ba thành phần Các tiếp điểm phận mang dòng điện contactor Điều bao gồm tiếp điểm nguồn lực, tiếp điểm phụ, lò xo tiếp điểm Nam châm điện (hoặc "cuộn dây") cung cấp lực để đóng tiếp điểm Vỏ bọc khung chứa tiếp điểm nam châm điện Vỏ bọc làm vật liệu cách điện Bakelite, Nylon 6, loại nhựa chịu nhiệt để bảo vệ cách điện tiếp điểm cung cấp số biện pháp bảo vệ người khỏi tiếp xúc với tiếp điểm Các contactor khung-hở có lớp vỏ để bảo vệ chống bụi, dầu, chất dễ cháy nổ thời tiết Bộ phận triệt từ sử dụng cuộn dây triệt từ để kéo dài loại bỏ hồ quang điện Chúng đặc biệt hữu ích mạch lực DC Hồ quang AC có dòng điện nhỏ có chu kỳ, lúc hồ quang dập tắt tương đối dễ dàng, hồ quang DC có dòng điện lớn liên tục, việc dập hồ quang chúng yêu cầu hồ quang phải kéo dài thêm so với hồ quang AC với dòng điện Bộ phận triệt từ contactor Albright hình ảnh (được thiết kế cho dòng điện chiều) nhiều gấp đơi dòng điện mà bị đánh thủng, tăng từ 600 A lên 1.500 A Đôi mạch tiết kiệm sử dụng để làm giảm nguồn cấp cần thiết để giữ cho contactor đóng; tiếp điểm phụ làm giảm dòng điện chạy qua cuộn dây sau contactor đóng Cơng suất để đóng bước đầu contactor phải lớn cơng suất để giữ cho vị trí đóng Một mạch tiết kiệm lượng công suất đáng kể cho phép cuộn dây điện từ trạng thái mát Các mạch tiết kiệm gần luôn gắn cuộn dây contactor DC cuộn dây contactor AC có dòng lớn Một contactor có đầu vào cuộn dây (có thể cấp nguồn AC DC tùy thuộc vào thiết kế contactor) Cuộn dây điện từ nạp cấp điện áp với động mà contactor điều khiển, điều khiển riêng biệt với điện áp cuộn dây thấp phù hợp cho điều khiển PLC thiết bị điều khiển có điện áp nhỏ Một số loại contactor có cuộn dây nối với mạch lực; chúng sử dụng, ví dụ, để kiểm soát tăng tốc tự động, nơi mà giai đoạn kháng không cắt động giảm 2.Nguyên lý hoạt động Không giống rơle đa dụng chung chung, contactor thiết kế để kết nối trực tiếp với thiết bị phụ tải mang dòng lớn Rơle có xu hướng có cơng suất thấp thường thiết kế cho ứng dụng thường đóng thường mở Các thiết bị chuyển mạch 15 Ampe mạch điện nhiều vài kilowatt định mức thường gọi contactor Ngoài tiếp điểm phụ tùy chọn chịu dòng điện nhỏ, hầu hết contactor trang bị tiếp điểm thường mở ("dạng A") Không giống rơle, contactor thiết kế với tính để điều khiển dập hồ quang tạo ngắt dòng mạch lực có giá trị lớn (cấp nguồn cho phụ tải lớn, chẳng hạn động cơ) Khi dòng điện chạy qua nam châm điện, từ trường tạo ra, hút lõi di động contactor Cuộn dây nam châm điện ban đầu 'hút' nhiều dòng hơn, điện cảm tăng lõi kim loại vào cuộn dây Tiếp điểm động thúc đẩy lõi di động; lực tạo nam châm điện giữ cho tiếp điểm di động cố định với Khi cuộn dây contactor bị cắt điện, trọng lực hay lò xo trả lõi nam châm điện vị trí ban đầu mở tiếp điểm Đối với contactor AC, phần nhỏ lõi bao quanh với cuộn chắn, giúp trì hỗn nhẹ từ thơng lõi Hiệu giúp trung bình hóa lực kéo luân phiên từ trường ngăn cho lõi không kêu ù ù tần số lần tần số lưới điện Bởi hồ quang điện tác hại xảy tiếp điểm đóng mở, contactor thiết kế để mở đóng nhanh; thường có mộtcơ cấu điểm tới hạn nội để đảm bảo cho contactor tác động nhanh chóng Việc đóng nhanh chóng nhiên dẫn đến việc tăng tượng giả dò tiếp điểm gây chu kỳ đóng mở phụ không mong muốn Một giải pháp dùng tiếp điểm chân xòe để giảm thiểu tượng tiếp điểm bị nảy lên (giả dò); hai tiếp điểm thiết kế để đóng đồng thời, trở lại vào thời điểm khác mạch điện khơng bị ngắt thời gian ngắn gây hồ quang điện Một biến thể nhẹ có nhiều tiếp điểm thiết kế để gài vào nhanh chóng Đầu tiên để thực việc liên kết (tiếp xúc) cuối để chịu hao mòn tiếp xúc lớn tạo kết nối điện trở cao, gây tượng nhiệt bên contactor Tuy nhiên, điều bảo vệ tiếp điểm khỏi phóng điện hồ quang, điện trở tiếp xúc thấp thiết lập phần nghìn giây sau Các kỹ thuật khác để tăng tuổi thọ contactor quét tiếp điểm; tiếp điểm qua sau tiếp xúc ban đầu để lau vết bẩn 3.Dập hồ quang Nếu khơng có bảo vệ tiếp điểm đầy đủ, xuất hồ quang điện gây suy giảm đáng kể tiếp điểm, gây thiệt hại đáng kể Hồ quang điện xảy hai điểm tiếp xúc (điện cực) chúng chuyển trạng thái đóng sang trạng thái mở (hồ quang ngắt) từ trạng thái mở sang trạng thái đóng (hồ quang đóng) Hồ quang ngắt thường có lượng lớn sức phá hủy lớn Nhiệt tạo hồ quang điện cao, cuối làm cho kim loại tiếp điểm bị mòn cháy Nhiệt độ cực cao hồ quang (hàng chục ngàn độ C) làm vỡ phân tử khí xung quanh tạo khí ozone, carbon monoxide, hợp chất khác Năng lượng hồ quang phá hủy kim loại tiếp xúc, tạo số vật chất vào khơng khí dạng hạt Hoạt động làm cho vật liệu tiếp điểm suy giảm chất lượng theo thời gian, cuối dẫn đến làm hỏng thiết bị Ví dụ, contactor lắp đặt có tuổi thọ từ 10.000 đến 100.000 lần hoạt động làm việc có nguồn điện; đáng kể so với tuổi thọ khí (khơng có điện) thiết bị, vượt 20 triệu lần hoạt động Hầu hết contactor điều khiển động hạ áp (bé 600 vơn) contactor (đóng) cắt khơng khí; khơng khí áp suất khí bao quanh tiếp điểm dập tắt hồ quang ngắt mạch điện Các điều khiển động AC trung áp đại sử dụng contactor chân không Các contactor AC cao áp (lớn 1000 Vơn) sử dụng chân khơng khí trơ xung quanh tiếp điểm Các contactor cao áp (lớn 600V) sử dụng khơng khí bên máng dập hồ quang thiết kế đặc biệt để triệt tiêu lượng hồ quang Các phận khí điện cao áp cách ly với nguồn nhiệt chúng cầu dao gắn đỉnh chấp hành khí nén; việc cung cấp khơng khí tương tự sử dụng để "thổi" hồ quang điện phát sinh 4.Xếp loại Contactor đánh giá dòng điện tải thiết kế tiếp điểm (cực), dòng cố chịu tối đa, chu kỳ làm việc, tuổi thọ thiết kế mong muốn, điện áp, điện áp cuộn dây Một contactor điều khiển động đa dụng phù hợp cho nhiệm vụ khởi động dòng lớn động lớn; gọi contactor "mục đích xác định" thích hợp với ứng dụng khởi động động nén khí điều hòa khơng khí Bắc Mỹ châu Âu xếp loại contactor theo quan điểm khác nhau, với contactor máy móc đa dụng Bắc Mỹ thường nhấn mạnh tính đơn giản ứng dụng mục đích xác định quan điểm coi trọng giá châu Âu nhấn mạnh thiết kế hợp với vòng đời dự kiến ứng dụng 4.1.Phân loại sử dụng IEC Đánh giá contactor phụ thuộc vào loại sử dụng Ví dụ phân loại IEC tiêu chuẩn 60947 mô tả sau: ● ● ● ● AC-1 - Đối với tải không-cảm ứng cảm ứng nhẹ, lò điện trở AC-2 - Khởi động động vành trượt: khởi động, ngắt nguồn AC-3 - Khởi động động lồng sóc ngắt nguồn sau động đạt tốc độ cần thiết (Khóa Dòng Rotor (LRA), Ngắt dòng đầy tải (FLA)) AC-4 - Khởi động động lồng sóc với cách khởi động inching plugging Khởi động/ Dừng nhanh (Tạo ngắt khóa dòng rotor) Rơ le khối tiếp điểm phụ đánh giá theo tiêu chuẩn IEC 60947-5-1 ● ● AC-15 - Điều khiển tải điện từ (>72 VA) DC-13 - Điều khiển nam châm điện 4.2.NEMA Các contactor NEMA (hiệp hội nhà sản xuất điện quốc gia Mỹ) cho động hạ áp (ít 1000 vơn) xếp loại theo kích thước NEMA, đưa xếp loại dòng điện liên tục tối đa xếp loại theo mã lực cho động khơng đồng kèm theo Kích thước contactor theo tiêu chuẩn NEMA định 00,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 Xếp loại mã lực (công suất) dựa điện áp đặc tính động khơng đồng điển hình chu kỳ làm việc nêu tiêu chuẩn NEMA ICS2 Các chu kỳ làm việc ngoại lệ loại motor chuyên dụng yêu cầu kích thước starter NEMA khác với xếp loại thông thường Manufacturer's literature is used to guide selection for non-motor loads, for example, incandescent lighting or power factor correction capacitors Contactors for medium-voltage motors (greater than 1000 volts) are rated by voltage and current capacity Auxiliary contacts of contactors are used in control circuits and are rated with NEMA contact ratings for the pilot circuit duty required Normally these contacts are not used in motor circuits The nomenclature is a letter followed by a three digit number, the letter designates the current rating of the contacts and the current type (i.e., AC or DC) and the number designates the maximum voltage design values 5.Ứng dụng 5.1.Điều khiển chiếu sáng Contactor thường sử dụng để điều khiển tập trung cơng trình lắp đặt chiếu sáng lớn, chẳng hạn tòa nhà văn phòng tòa nhà bán lẻ Để giảm điện tiêu thụ cuộn dây contactor, người ta dùng tới chốt contactor, có hai cuộn dây hoạt động Một cuộn dây, mang điện tức thời, đóng điểm tiếp mạch lực, sau giữ trạng thái đóng cấu khí; cuộn dây thứ hai mở tiếp điểm 5.2.Khởi động từ Khởi động từ thiết bị thiết kế để cấp nguồn cho động điện Nó bao gồm contactor thành phần cốt yếu, ngồi có bảo vệ dòng cắt nhanh, áp, tải 5.3.Contactor chân không Contactor chân không sử dụng chai chân khơng để đóng gói tiếp điểm để dập hồ quang Việc dập hồ quang cho phép thu nhỏ tiếp điểm nhiều sử dụng không gian so với tiếp điểm ngắt dùng khơng khí dòng điện cao Vì tiếp điểm đóng gói, contactor chân khơng sử dụng rộng rãi môi trường ô nhiễm, chẳng hạn khai thác mỏ Các contactor chân không sử dụng hệ thống AC Hồ quang AC tạo cắt tiếp điểm tự dập tắt điểm zero dạng sóng dòng điện, với chân khơng ngăn chặn công trở lại hồ quang qua tiếp điểm hở Do contactor chân khơng hiệu việc phá vỡ lượng hồ quang điện sử dụng cần đóng cắt tương đối nhanh, thời gian nghỉ tối đa xác định chu kỳ dạng sóng AC Trong trường hợp nguồn điện 60 Hz (chuẩn Hoa Kỳ), nguồn điện bị ngắt vòng 1/120 0,008333 giây 5.4.Rơ le thủy ngân Rơle thủy ngân, gọi rơle dịch chuyển thủy ngân, contactor thủy ngân, rơle sử dụng thủy ngân lỏng khoang chứa làm kín cách điện có vai trò thành phần đóng cắt 5.5.Rơle thấm Thủy ngân Rơle thấm thủy ngân dạng rơle, thường rơle lưỡi gà, tiếp điểm thấm (tẩm) thủy ngân Chúng không coi contactor chúng khơng dành cho thiết kế có dòng điện lớn 15 ampe Tham khảo ^ http://www.vnulib.edu.vn:8000/dspace/handle/123456789/4688 |tựa đề= trống hay bị thiếu (trợ giúp) ^ a ă Protective Relays Application Guide 3rd Edition, GEC Alsthom Measurements Ltd 1987, no ISBN, pages 9-10, 83-93 ^ T S Madhava Rao,Power system protection: static relays with microprocessor applications, Tata McGraw-Hill, 1989, ISBN 0-07460307-8, pp 1-2, ^ Li Tan & Jean Jiang,Digital Signal Processing: Fundamentals and Applications, Academic Press; 2nd Edition, 2013, ISBN 0-12415893-5, pp 405-452, ^ Elmore 2003, p 247 ^ Terrell Croft and Wilford Summers (ed), American Electricans' Handbook, Eleventh Edition, McGraw Hill, New York (1987) ISBN 0-07-013932-6 page 7-124 ^ Croft, page 7-125 ^ Ragnar Holm (1958) Electric Contacts Handbook (ấn 3) Springer-Verlag, Berlin / Göttingen / Heidelberg tr 331–342 ^ “Lab Note #105 Contact Life - Unsuppressed vs Suppressed Arcing” Arc Suppression Technologies Tháng năm 2011 Truy cập ngày tháng năm 2012 10 ^ Hammond, Rolt (1968) “Development of electric traction” Modern Methods of Railway Operation London: Frederick Muller tr 71–73 OCLC 467723 11 ^ Ransome-Wallis, Patrick (1959) “Electric motive power” Illustrated Encyclopedia of World Railway Locomotives London: Hutchinson tr 173 ISBN 0-486-412474 OCLC 2683266 12 ^ “All about circuits” All about circuits Truy cập ngày 18 tháng năm 2013 13 ^ “General Information / Technical Data NEMA / EEMAC Ratings” (PDF) Moeller tr 4/16 Truy cập ngày 17 tháng năm 2013 – qua KMParts.com Tài liệu tham khảo ● Ts.Nguyễn Quốc Việt, Bảo vệ rơle tự động hóa hệ thống điện ● C Russel Mason, The Art and Science of Protective Relaying, General Electric, ISBN 0-471-57552-6 Elmore, W.A (2003) Protective Relaying: Theory and Applications Taylor & Francis ISBN 9780824709723 Truy cập 2014-01-17 ● ...A-RƠ LE BẢO VỆ I.KHÁI QUÁT Trong kỹ thuật điện, Rơle bảo vệ thiết bị thiết kế để gửi tín hiệu cắt máy cắt lươi điện có lỗi/sự cố phát Các rơle bảo vệ thiết bị điện từ, dựa hoạt động... tủ bảo vệ riêng, với nhiều thiết bị điện độc lập, hai rơ le vi xử lý Các lý thuyết ứng dụng thiết bị bảo vệ phần quan trọng chương trình đạo tạo kỹ sư điện chuyên ngành hệ thống điện Sự cần thiết. .. để bảo vệ mạch điện thiết bị điện thường xuyên đòi hỏi bắt buộc hệ thống rơle bảo vệ để đáp ứng kịp thời cắt máy cắt vòng vài phần nghìn giây Trong trường hợp điều quan trọng rơle bảo vệ phải bảo