Giáo trình Điện cơ bản (Nghề Điện tử công nghiệp)

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VÀ THƯƠNG MẠI GIÁO TRÌNH Tên mơ đun: Điện NGHỀ: ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP/CAO ĐẲNG NGHỀ Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-CĐCNPY, ngày tháng năm 2018 Hiệu trưởng trường Cao đẳng Công nghiệp Thương mại Vĩnh Phúc, năm 2018 MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG BỘ CÔNG THƯƠNG Error! Bookmark not defined MỤC LỤC .1 Bài Lắp mạch đo đại lượng điện Lắp mạch đo dòng điện, điện áp 1.1 Khái niệm vật liệu điện 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Cấu tạo nguyên tử 1.1.3 Cấu tạo phân tử Lắp mạch đo công suất 2.1 Lý thuyết vùng lượng .9 2.2 Phân loại vật liệu 10 2.2.1 Điện môi 10 2.2.2 Bán dẫn: 10 2.2.3 Vật dẫn: 10 Lắp mạch đo điện 10 3.1 Nghịch từ: 10 3.1.1 Thuận từ: 10 3.1.2 Chất dẫn từ: .10 Bài 2: Lắp mạch điện chiếu sáng 11 Lắp mạch điện điều khiển đèn vị trí 12 1.1 Khái niệm khí cụ điện 12 1.2 Sự phát nóng khí cụ điện 12 1.3 Tiếp xúc điện .14 1.3.1 Khái niệm 14 1.3.2 Phân loại tiếp xúc điện 15 1.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến điện trở tiếp xúc .15 1.4 Hồ quang phương pháp dập tắt hồ quang 15 1.4.1 Khái niệm 15 1.4.2 Tính chất phóng điện hồ quang 16 1.4.3 Quá trình phát sinh dập tắt hồ quang 16 Lắp mạch điện điều khiển đèn vị trí 17 2.1 Phân loại theo công dụng .17 2.2 Phân loại theo điện áp 17 2.3 Phân loại theo nguyên lý làm việc 17 Lắp mạch điện điều khiển đèn theo thứ tự 18 3.1.Các nguyên nhân hư hỏng 18 3.2.Cách khắc phục hư hỏng 19 Lắp mạch điện điều khiển đèn nhiều vị trí 19 4.1 Cầu dao 19 4.1.1 Khái quát công dụng .19 4.1.2 Cấu tạo, nguyên lý hoạt động cầu dao 20 4.1.3 Phân loại 21 4.1.4 Một số thông số kỹ thuật cầu dao 23 4.2 Công tắc .23 4.2.1 Khái quát công dụng .23 4.2.2 Phân loại: 24 4.2.3 Các thông số định mức công tắc 25 4.2.4.Một số yêu cầu thử 25 4.2.5 Sửa chữa thay công tắc 25 Sửa chữa mạch điện chiếu sáng 27 5.1 Khái quát yêu cầu 27 5.1.1 Nguyên lý làm việc áptômát: .28 5.1.2 Phân loại cấu tạo áptômát 29 5.2 Cách lựa chọn áptômát 32 5.2.1 Một số thông số kỹ thuật áptômát 32 5.2.2 Công tắc tơ .34 Bài 3: Kiểm tra, đấu nối loại quạt điện 41 Cấu tạo dây quấn loại quạt thông dụng 42 1.1 Nguyên lý chung 42 1.2 Giới thiệu số thiết bị thông dụng 43 1.2.1 Bàn ủi điện 43 1.2.2 Nồi cơm điện 47 1.2.3 Sử dụng thiết bị cấp nhiệt nói chung 48 Kiểm tra, đấu nối quạt trần chạy tụ 56 2.1 Bàn ủi 56 2.2 Nồi cơm điện 61 Kiểm tra, đấu nối quạt bàn chạy tụ loại có cuộn dây số .63 3.1 Khái niệm chung 63 3.2 Cấu tạo máy biến áp pha .64 3.3 Nguyên lý máy biến áp pha 66 3.4 Các thông số kỹ thuật định mức máy biến áp 67 Kiểm tra, đấu nối quạt bàn chạy tụ loại có cuộn dây số .67 4.1 Máy biến áp đo lường 67 4.2 Máy biến áp hàn 70 4.3 Máy biến áp dùng cho chỉnh lưu 71 4.3.1 Máy biến áp tự ngẫu 71 4.3.2 Ổn áp 72 Bài 4: Quấn máy biến áp pha 77 Tính tốn thơng số 77 1.1 Cấu tạo 77 1.2 Nguyên lý làm việc .78 Quấn máy biến áp cách ly 79 1.2.1 Trang bị điện mạch 79 1.2.2 Nguyên lý hoạt động 79 1.2.3 Chuẩn bị dụng cụ thiết bị 79 1.2.4 Sơ đồ thực hành .80 2.3 Các bước thực .82 Quấn máy biến áp tự ngẫu 83 3.1 Sơ đồ nguyên lý 83 3.2 Nguyên lý hoạt động 83 3.3 Phần thực hành 83 Kiểm tra xác định hư hỏng máy biến áp pha 83 4.1 Mạch điều khiển đèn cách sờ tay 84 4.2 Thực hành 85 Bài 5: Lắp mạch điều khiển bảo vệ động điện KĐB xoay chiều 86 Lắp mạch điện khởi dộng từ đơn 87 1.1 Cấu trúc điển hình rơle số .87 1.1.1 Bộ vi xử lý .88 1.1.2 Các thiết bị nhập xuất .88 1.1.3 Bộ nhớ .89 1.1.4 Các chuyển đổi tương tự - số số - tương tự 89 1.1.5 Bộ lấy mẫu giữ 90 1.2 Bộ chọn kênh 91 1.2.1 Giao diện rơle số 92 1.2.2 Phân loại 92 Lắp mạch điện khởi động từ kép đảo chiều quay động pha gián tiếp 92 2.1 Bảo vệ dòng điện 93 2.2 Bảo vệ dịng điện có hướng 96 2.3 Bảo vệ dòng điện chống chạm đất 98 2.4 Bảo vệ khoảng cách 101 Lắp mạch điện khởi động từ kép đảo chiều quay động pha trực tiếp 105 3.1 Nguyên tắc thực 105 3.2.Bảo vệ so lệch ngang có hướng: 106 Lắp mạch điện khởi động từ kép đảo chiều quay động pha 107 4.1 Giới thiệu tổng quát 107 4.2 Hướng dẫn sử dụng 111 4.3 Hướng dẫn truy suất Relay : 114 4.3.1 Truy suất thông số đo lường : 114 4.3.2 Truy suất cố : 115 4.3.3 Xem trạng thái Relay: 116 4.3.4 Xem cài đặt giá trị : 116 Bài Lắp mạch đo đại lượng điện Giới thiệu Trong chương trình đào tạo cơng nhân kỹ thuật vật liệu điện môn học sở thiếu Việc hiểu đặc điểm, tính chất để ứng dụng vật liệu theo tiêu chuẩn kỹ thuật việc quan trọng, cần thiết Vì vậy, nội dung cung cấp cho sinh viên kiến thức vật liệu điện thơng dụng để từ ứng dụng vật liệu điện trongcác môn học chuyên ngành thực tế Mục tiêu: Học xong học viên có khả năng: - Hiểu công dụng lắp loại đồng hồ đo: V, A, KW, KWh, BU, BI - Vẽ sơ đồ nguyên lý, sơ đồ lắp ráp mạch đo dịng điện, điện áp, cơng suất, điện - Chọn đồng hồ đo phù hợp với đại lượng cần đo - Lắp mạch đo dịng điện, điện áp, cơng suất, điện đạt yêu cầu kỹ thuật lắp đặt, kỹ thuật an tồn điện thực cơng việc cách cẩn thận nghiêm túc Nội dung bài: Lắp mạch đo dòng điện, điện áp Mục tiêu: - Hiểu cấu tạo chung phân loại vật liệu 1.1 Khái niệm vật liệu điện 1.1.1 Khái niệm Vật liệu điện tất chất liệu dùng để sản xuất thiết bị sử dụng lĩnh vực ngành điện Thường người ta phân loại vật liệu điện theo đặc điểm, tính chất cơng dụng 1.1.2 Cấu tạo nguyên tử Mọi vật liệu (vật chất) cấu tạo từ nguyên tử phân tử Nguyên tử phần tử vật chất Theo mô hình nguyên tử Bor, nguyên tử cấu tạo từ hạt nhân mang điện tích dương điện tử (electron e) mang điện tích âm chuyển động xung quanh hạt nhân theo quỹ đạo định Hạt nhân nguyên tử cấu tạo từ hạt proton nơtron Nơtron hạt khơng mang điện tích, cịn proton có điện tích dương với số lượng Z.q Trong đó: Z – số lượng điện tử nguyên tử đồng thời số thứ tự nguyên tố ngun tử bảng tuần hồn Menđêlêep q – điện tích điện tử e (q = 1,6.10-19 culơng) Proton có khối lượng 1,6.10-27 kg, electron (e) có khối lượng 9,1.10 -31 kg Ở trạng thái bình thường ngun tử trung hồ điện, tức ngun tử có tổng điện tích dương hạt nhân tổng số điện tích âm điện tử Nếu lý ngun tử hay nhiều điện tích trở thành điện tích dương, ta gọi ion dương Ngược lại nguyên tử trung hoà nhận thêm điện tử trở thành ion âm Để có khái niệm lượng điện tử ta xét nguyên tử Hiđrô, nguyên tử cấu tạo tử proton điện tử Khi điện tử chuyển động quỹ đạo trịn bán kính r xung quanh hạt nhân điện tử chịu lực hút hạt nhân f1 xác định công thức sau: f1 = q2 r2 ( 1.1 ) Lực hút f1 cân với lực ly tâm chuyển động f2 : f2 = mv r ( 1.2 ) Trong đó: m – khối lượng điện tử v – tốc độ chuyển động điện tử Từ (1.1) (1.2) ta có: f1 = f2 hay mv2 = q2 r ( 1.3 ) Trong trình chuyển động điện tử có động T = U = - mv q2 , nên lượng điện tử bằng: r We = T + U Thay T = mv q2 q2 q2 q2 = Vậy W e = T + U = =2 2r 2r r 2r ( 1.4 ) Biểu thức (1.4) chứng tỏ điện tử nguyên tử có mức lượng định, lượng tỷ lệ nghịch với bán kính quỹ đạo chuyển động điện tử Để di chuyển điện tử từ quỹ đạo chuyển động bán kính xa vơ cần phải cung cấp cho lượng lớn q2 r2 Năng lượng tối thiểu cung cấp cho điện tử để điện tử tách rời khỏi nguyên tử trở thành điện tử tự người ta gọi lượng ion hoá (Wi) Khi bị ion hoá (bị điện tử), nguyên tử trở thành ion dương Quá trình biến nguyên tử trung hoà thành ion dương điện tử tự gọi q trình ion hố Trong ngun tử, lượng bị ion hoá lớp điện tử khác khác nhau, điện tử hoá trị ngồi có mức lượng ion hố thấp chúng cách xa hạt nhân Khi điện tử nhận lượng nhỏ lượng ion hố chúng bị kích thích di chuyển từ mức lượng sang mức lượng khác, song chúng ln có xu trở vị trí trạng thái ban đầu Phần lượng cung cấp để kích thích nguyên tử trả lại dạng lượng quang học (quang năng) Trong thực tế, lượng ion hố lượng kích thích nguyên tử nhận từ nhiều nguồn lượng khác nhiệt năng, quang năng, điện năng; lượng tia sóng ngắn tia α , β , γ hay tia Rơnghen… 1.1.3 Cấu tạo phân tử Liên kết đồng hoá trị đặc trưng dùng chung điện tử nguyên tử phân tử có mật độ đám mây điện tử hạt nhân trở thành bão hoà, liên kết phân tử bền vững Hình 1.1 Cấu tạo phân tử Clo Lấy cấu trúc phân tử clo làm ví dụ Phân tử clo (Cl2 ) gồm nguyên tử clo, nguyên tử clo có 17 điện tử, điện tử lớp hố trị ngồi Hai nguyên tử liên kết bền vững với cách sử dụng chung hai điện tử, lớp vỏ nguyên tử bổ sung thêm điện tử nguyên tử Tùy thuộc vào cấu trúc đối xứng hay không đối xứng mà phân tử liên kết đồng hố trị trung tính hay cực tính (lưỡng cực) - Phân tử có trọng tâm điện tích dương điện tích âm trùng gọi phân tử trung tính Các chất tạo nên phân tử trung tính gọi chất trung tính - Phân tử có trọng tâm điện tích dương điện tích âm không trùng cách khoảng “a” gọi phân tử cực tính phân tử lưỡng cực Phân tử lưỡng cực đặc trưng mômen lưỡng cực m = q.a Dựa vào trị số mômen lưỡng cực phân tử người ta chia thành chất cực tính yếu cực tính mạnh Những chất cấu tạo phân tử cực tính gọi chất cực tính Liên kết ion xác lập lực hút ion dương ion âm phân tử Liên kết ion liên kết liên kết bền vững Do vậy, vật rắn có cấu tạo ion đặc trưng độ bền học nhiệt độ nóng chảy cao Ví dụ điển hình tinh thể ion muối halogen kim loại kiềm Cấu trúc tinh thể ion clorua natri clorua xeri: chất thứ ion ràng buộc chặt chẽ, chất thứ hai không chặt chẽ Khả tạo nên chắt hợp chất mạng khơng gian phụ thuộc chủ yếu vào kích thước ngun tử hình dạng lớp điện tử hố trị ngồi Dạng liên kết tạo nên tinh thể vật rắn Kim loại xem hệ thống cấu tạo từ ion dương nằm môi trường điện tử tự Lực hút ion dương điện tử tạo nên tính nguyên khối kim loại Chính liên kết kim loại loại liên kết bền vững, kim loại có độ bền học nhiệt độ nóng chảy cao Lực hút ion dương điện tử tạo nên tính nguyên khối kim loại E + + + + + U + + + + + + + + + + Hinh 1.2 Liên kết kim loại Sự tồn điện tử tự làm cho kim loại có tính ánh kim tính dẫn điện, dẫn nhiệt cao Tính dẻo kim loại giải thích dịch chuyển trượt lên lớp ion, kim loại dễ cán, kéo thành lớp mỏng Liên kết dạng liên kết yếu, cấu trúc mạng tinh thể phân tử vững Do liên kết phân tử liên kết Vandec – Vanx có nhiệt độ nóng chảy độ bền thấp parafin Lắp mạch đo công suất Các tinh thể vật rắn có kết cấu đồng Sự phá huỷ kết cấu đồng tạo nên khuyết tật vật rắn thường gặp nhiều thực tế Những khuyết tật tạo nên ngẫu nhiên hay cố ý q trình cơng nghệ chế tạo vật liệu Khuyết tật vật rắn tượng phá vỡ tính chất chu kỳ trường tĩnh điện mạng tinh thể như: phá vỡ thành phần hợp thức; có mặt tạp chất lạ; áp lực học; lượng tử dao động đàn hồi – phônôn; mặt tinh thể phụ – đoạn tầng; khe rãnh, lỗ xốp… Khuyết tật làm thay đổi đặc tính – lý – hố tính chất điện vật liệu Khuyết tật tạo nên tính đặc biệt tốt (ví dụ: vi mạch IC…) làm cho tính chất vật liệu (ví dụ: vật liệu cách điện có lẫn kim loại) 2.1 Lý thuyết vùng lượng Có thể sử dụng lý thuyết phân vùng lượng để giải thích, phân loại vật liệu thành nhóm vật liệu dẫn điện, bán dẫn điện môi (cách điện) Việc nghiên cứu quang phổ phát xạ chất khác trạng thái khí nguyên tử cách xa khoảng cách lớn rõ nguyên tử chất đặc trưng vạch quang phổ hoàn tồn xác định Điều chứng tỏ ngun tử khác có trạng thái lượng hay mức lượng khác Khi nguyên tử trạng thái bình thường khơng bị kích thích, số mức lượng bị nguyên tử lấp đầy, mức lượng khác điện tử có mặt nguyên tử nhận lượng từ bên ngồi tác động (trạng thái kích thích) Ngun tử ln có xu hướng quay trạng thái ổn định Khi điện tử chuyển từ mức lượng kích thích sang mức lượng nguyên tử nhỏ nhất, nguyên tử phát phần lượng dư thừa Vaä t dẫ n w Năng lượ ng eV Năng lượ ng eV Năng lượ ng eV Những điều nói đặc trưng biểu đồ lượng Khi chất khí hố lỏng sau tạo nên mạng tinh thể vật rắn, nguyên tử nằm sát nhau, tất mức lượng nguyên tử bị dịch chuyển nhẹ tác động nguyên tử bên cạnh tạo nên dải lượng hay gọi vùng mức lượng Bán dẫ n w Điện mô i Vù ng đầ y điện tử Vù ng cá c mứ c lượ ng tự Vù ng cấ m Hình 1.3 Vùng lượng vật liệu 104 - Bộ phận tạo thời gian: tạo thời gian làm việc tương ứng với khoảng cách đến điểm hư hỏng, thực số rơle thời gian bảo vệ có đặc tính thời gian nhiều cấp - Bộ phận định hướng công suất: để ngăn ngừa bảo vệ tác động hướng công suất ngắn mạch từ đường dây bảo vệ vào góp trạm, thực rơle định hướng công suất riêng biệt kết hợp phận khởi động khoảng cách, phận thực rơle tổng trở có hướng Trên hình 5.18 sơ đồ ngun lí pha bảo vệ khoảng cách có đặc tính thời gian nhiều cấp, có phận khởi động dịng điện, khơng có phần tử thực chung nhiệm vụ số phận Bộ phận khởi động dùng rơle dịng 3RI, phận định hướng cơng suất 4RW, phận khoảng cách - cấp I: 5RZ, cấp II: 6RZ, phận tạo thời gian cấp I: 8RGT, cấp II: 10RT, cấp III: 7RT Khi ngắn mạch vùng bảo vệ, 3RI 4RW khởi động khép tiếp điểm chúng, cực (+) nguồn thao tác đưa đến tiếp điểm 5RZ, 6RZ đến cuộn dây 7RT Hình 5.18 Sơ đồ ngun lí pha bảo vệ khoảng cách Nếu ngắn mạch xảy phạm vi vùng I, rơle 5RZ, 8RGT khởi động qua rơle 9Th đưa xung cắt 1MC với thời gian tI Nếu xảy hư hỏng xa vùng II, rơle 5RZ không khởi động, rơle 6RZ 10RT tạo thời gian tII cấp thứ II khởi động cho xung cắt 1MC qua rơle 11Th Khi ngắn mạch xa vùng III, rơle 5RZ 6RZ không khởi động, 1MC bị cắt với thời gian tIII tạo nên 7RT qua 12Th Như vậy, sơ đồ xét phận khoảng cách khơng kiểm sốt vùng III ngắn mạch vùng bảo vệ (theo hình 5.18) làm việc bảo vệ dịng cực đại có hướng 105 Lắp mạch điện khởi động từ kép đảo chiều quay động pha trực tiếp 3.1 Nguyên tắc thực Theo định luật Kirchoff, tổng vectơ tất dòng điện vào nhánh đối tượng bảo vệ không, ngoại trừ có trường hợp ngắn mạch bên đối tượng bảo vệ Do đó, tất thứ cấp máy biến dòng nhánh đối tượng bảo vệ ghép song song với với rơle dịng điện khơng có dịng điện chạy rơle trừ có ngắn mạch bên đối tượng bảo vệ Bảo vệ dòng so lệch loại bảo vệ dựa nguyên tắc so sánh trực tiếp dòng điện hai đầu phần tử bảo vệ Các máy biến dòng BI đặt hai đầu phần tử bảo vệ có tỷ số biến đổi n I (hình 5.19) Quy ước hướng dương tất dòng điện theo chiều mũi tên sơ đồ hình 5.19 ta có : I = I R Hình 5.19 Sơ đồ nguyên lí pha bảo vệ dịng so lệch IT − I IIT Dịng vào rơle hiệu hình học dịng điện hai BI, bảo vệ có tên gọi bảo vệ dịng so lệch Trong tình trạng làm việc bình thường ngắn mạch ngồi (ở điểm N’): Trường hợp lí tưởng (các BI khơng có sai số, bỏ qua dịng dung dịng rị đường dây bảo vệ) thì: IIS =IIIS ⇒ IIT =IIIT ⇒ I R =IIT−IIIT =0 bảo vệ không tác động Khi ngắn mạch (ở điểm N”): dòng IIS IIIS khác trị số góc pha Khi hướng dịng quy ước dòng chỗ hư hỏng là: IN nI IKĐR rơle, rơle khởi Nếu dòng IR vào rơle lớn dòng khởi động I N = I IS− I IIS ⇒ I R = I IT − I IIT = động cắt phần tử bị hư hỏng Khi nguồn cung cấp từ phía (IIIS = 0), lúc có dòng IIT , dòng IR = IIT bảo vệ khởi động IR > IKĐR Như theo ngun tắc tác động bảo vệ có tính chọn lọc tuyệt đối để đảm bảo tính chọn lọc không cần phối hợp thời gian Vùng tác động bảo vệ giới hạn hai BI đặt đầu phần tử bảo vệ 106 3.2.Bảo vệ so lệch ngang có hướng: Nguyên tắc tác động bảo vệ so lệch ngang dựa vào việc so sánh dòng đường dây song song, chế độ làm việc bình thường ngắn mạch ngồi dịng có trị số hướng, phát sinh hư hỏng đường dây chúng khác Bảo vệ dùng cho đường dây song song nối vào góp qua máy cắt riêng Khi hư hỏng đường dây, bảo vệ cần phải cắt đường dây giữ ngun đường dây khơng hư hỏng lại làm việc Muốn bảo vệ phải đặt đầu đường dây có thêm phận định hướng công suất để xác định đường dây bị hư hỏng Hình 5.20 Bảo vệ so lệch ngang có hướng dùng cho đường dây song song Sơ đồ ngun lí pha bảo vệ hình 5.20 Các máy biến dịng đặt đường dây có tỷ số biến đổi nI nhau, cuộn thứ chúng nối với để nhận hiệu dòng pha tên Rơle dòng 5RI làm nhiệm vụ phận khởi động, rơle 6RW tác động phía phận định hướng cơng suất Khi chiều dịng điện quy ước hình 5.20, ta có dịng đưa vào rơle IR = IIT - IIIT Áp đưa vào 6RW lấy từ BU nối vào góp trạm Rơle 6RW tác động cắt đường dây có cơng suất ngắn mạch hướng từ góp vào đường dây đường dây có cơng suất ngắn mạch hướng từ góp vào đường dây 6RW tác động phía đường dây có cơng suất lớn IIIT Trong chế độ làm việc bình thường ngắn mạch ngồi, dịng IIT , trùng pha Dòng vào rơle IR = IIT - IIIT gần (I R = I KCB), 107 nhỏ dòng khởi động IKĐR phận khởi động 5RI bảo vệ không tác động Khi ngắn mạch đường dây I điểm N’ (hình 5.20), dịng II > III Về phía trạm A có IR = IIT - I IIT ; cịn phía trạm B có I R = 2IIIT Rơle 5RI phía khởi động Cơng suất ngắn mạch đường dây I phía A lớn đường dây II; 6’RW khởi động phía đường dây I bảo vệ cắt máy cắt 1’MC Về phía trạm B, cơng suất ngắn mạch đường dây I có dấu dương (hướng từ góp vào đường dây), đường dây II - âm Do 6”RW khởi động phía đường dây I cắt máy cắt 1”MC Như bảo vệ đảm bảo cắt phía đường dây hư hỏng I Khi ngắn mạch đường dây gần góp (điểm N”), dịng vào rơle phía trạm B IR ≈ lúc đầu khơng khởi động Tuy nhiên bảo vệ phía trạm A tác động dịng vào rơle lớn Sau cắt máy cắt 2’MC, phân bố dịng đường dây có thay đổi đến lúc bảo vệ phía trạm B tác động cắt 2”MC Hiện tượng khởi động không đồng thời vừa nêu khơng mong muốn làm tăng thời gian loại trừ hư hỏng khỏi mạng điện Nguồn thao tác đưa vào bảo vệ qua tiếp điểm phụ 1MC 2MC Khi cắt máy cắt tiếp điểm phụ mở tách bảo vệ Cần lí sau: - Sau cắt đường dây bảo vệ trở thành bảo vệ dòng cực đại khơng thời gian Nếu khơng tách bảo vệ ra, cắt khơng đường dây cịn lại xảy ngắn mạch ngồi - Bảo vệ cắt đường dây bị hư hỏng không đồng thời Khi ngắn mạch điểm N”, máy cắt 2’MC cắt trước, sau tồn dịng hư hỏng đến chỗ ngắn mạch qua đường dây I Nếu không tách bảo vệ phía trạm A ra, cắt không 1’MC đường dây I không hư hỏng Lắp mạch điện khởi động từ kép đảo chiều quay động pha 4.1 Giới thiệu tổng quát - Chức Relay SEL 311L loại Relay bảo vệ có chức sau : Bảo vệ so lệch (87L) Bảo vệ khoảng cách (21) Bảo vệ dòng dòng chạm đất tức thời (50/50N) Bảo vệ q dịng q dịng chạm đất có thời gian (51/51N) Bảo vệ dòng dòng chạm đất có hướng (67/67N) Bảo vệ sa thải phụ tải theo tần số (81) Hòa đồng (25) 108 Tự động đóng lại (79) Quá điện áp (59) Kém áp (27) Chức giám sát mạch Trip (74) Chức bậc vượt cấp 50BF - Đặc điểm : Bao gồm relay so lệch như: so lệch pha A, B, C, thứ tự nghịch chạm đất Bảo vệ thứ tự nghịch chạm đất dùng để bảo vệ không cân Bảo vệ khoảng cách với vùng (Zone) Bảo vệ dòng pha với đặc tuyến thời gian xác định phụ thuộc Bảo vệ dịng pha với chức tức thời có thời gian xác định Bảo vệ dòng chạm đất với đặc tuyến thời gian xác định phụ thuộc Bảo vệ dòng chạm pha với chức tức thời có thời gian xác định Chức bảo vệ vượt cấp 50BF Có thể đọc hình thơng số vận hành, thơng số cài đặt, thông số cố Bộ nhớ lưu 23 cố Dễ dàng lực chọn sơ đồ bảo vệ cho ứng dụng khác Relay Có thể kiểm tra lỗi bên Relay như: nguồn 5V, 12V, nhớ ROM, RAM … Có thể đọc sữa giá trị cài đặt Relay nút nhấn phía trước mặt relay máy vi tính (tại cổng PORT Relay phịng điều khiển thơng qua máy ENGINEERS ) Có thể cài đặt mức tần số cho chức 81 Bao gồm có Gourp tùy theo người sử dụng - Cấu tạo: Hình 5.21 Mặt trước Rơle số SEL 311L Mặt trước Relay bao gồm nút nhấn dùng để RESET tín hiệu xem thông số vận hành, xem giá trị cài đặt, giá trị cố … Các đèn LED dùng để hiển thị chức cố Mặt sau Relay bao gồm hàng kẹp đấu dây PORT giao tiếp với máy vi tính 109 - Thơng số kỹ thuật : Dịng định mức đặt vào Relay: I n = 1A (hoặc In = 5A) Điện áp cấp cho Relay: U = 85 – 350 Vdc 85 – 264 Vac Công suất: < 25W Tần số : 50/60Hz Nhiệt độ làm việc cho phép : -40 oF ÷ 185 oF -40oC ÷ 85 oC 110 Hình 5.22 Mặt sau Rơle số SEL 311L Bảng 5.1 Bảng ký hiệu chân đấu nối Rơle số SEL 311L Ký hiệu Hàng kẹp Diễn giải 111 OUT 101 – 107 IN 101 – 106 OUT 201 – 206 ALARM IA IB IC IP A01 – A17 – B01 – A15 – Z01 – Z03 – Z05 – Z07 – A14 A28 B16 A16 Z02 Z04 Z06 Z08 VA VB VC VN VS Z09 Z10 Z11 Z12 Z13 NS Z14 POWER TX Z25 – Z26 RX IRIG-B PORT 1,2,3 Các tín hiệu ngõ Relay Các tín hiệu ngõ vào Relay Các tín hiệu ngõ Relay Tín hiệu báo động Dịng điện nhị thứ đặt vào pha A Dòng điện nhị thứ đặt vào pha B Dòng điện nhị thứ đặt vào pha C Dịng điện trung tính đặt vào Relay Điện áp nhị thứ đặt vào pha A Điện áp nhị thứ đặt vào pha B Điện áp nhị thứ đặt vào pha C Điện áp trung tính đặt vào Relay Điện áp nhị thứ phía đường dây đặt vào Relay ( pha B ) Điện áp nhị thứ trung tính phía đường dây đặt vào Relay Nguồn DC cấp cho Relay Kênh truyền cáp quang ( truyền tín hiệu ) Kênh truyền cáp quang ( nhận tín hiệu ) Đồng thời gian Các cổng giao tiếp 4.2 Hướng dẫn sử dụng - Ý nghĩa LED phía trước mặt Relay Bảng 5.2 Ý nghĩa LED phía trước mặt Relay Số LED Nhãn LED Giải thích EN TRIP TIME COMM 87 50/51 RS Relay sẵn sàng làm việc Tín hiệu MC bật Thời gian ( chức 51 ) Thông tin Bảo vệ so lệch tác động Chức bảo vệ q dịng tức thời / có thời gian Tự đóng lại ( 79 ) sẵn sàng làm việc 112 LO Khóa chức tự đóng lại ( 79 ) A Sự cố pha A 10 B Sự cố pha B 11 C Sự cố pha C 12 G Sự cố chạm đất ( IG = IA + IB + I C ) 13 Zone Khoảng cách vùng 14 Zone Khoảng cách vùng 15 Zone Khoảng cách vùng 16 74-1 Mạch Trip bị hỏng 17 87CH Lỗi kênh truyền Khi cấp nguồn cho Relay đèn xanh EN sáng liên tục dùng để báo Relay sẵng sàn làm việc Khi Relay tác động: Đèn LED TRIP sáng tùy theo cố mà đèn LED sáng lên để chức bảo vệ tác động báo pha cố - Ý nghĩa nút nhấn mặt trước Relay: Bảng 5.3 Ý nghĩa nút nhấn mặt trước Relay Nút nhấn TARGET RESET/LAMP TEST METER EVENTS STATUS Chức Reset tín hiệu thử đèn Đo lường Xem giá trị cố Xem trạng thái thông số kỹ thuật Relay Xem Reset liệu hình Xem thay đổi ngày – Xem giá trị Logic Relay OTHER Xem số lần hoạt động tự đóng lại (79) Xem Reset dịng Trip độ hao mòn tiếp điểm SET Cài đặt giá trị CNTRL Điều khiển đóng/mở MC Relay GROUP Xem thay đổi Group hoạt động Mỗi nút nhấn bao gồm có chức năng: chức (hiển thị phía trên) chức phụ (hiển thị phía dưới) Chức TARGET RESET METER LAMP TEST CANCEL EVENTS STATUS OTHER SET CNTRL GROUP SELECT ƒ „ • ‚ EXIT Chức phụ 113 Hình 5.23 Các phím chức Rơ le số SEL311L Chức có tác dụng nhấn nút lần đầu tiên, sau nút nhấn trở chức phụ (Vd : ta nhấn nút METER lần chức đo lường chọn, sau ta nhấn nút ƒ/„ (left/right) •/‚ (up/down) để di chuyển để chọn thơng số cần xem) Chức hoạt động trở lại chức khỏi Menu METER cách nhấn nút EXIT/CANCEL - Ý nghĩa thông số : Thông số I AL IBL ICL 3I0 L 3I2 L I1 L I AX IB X IC X 3I0 X 3I2 X I1 X ΣIA ΣIB ΣIC Σ3I0 Σ3I2 ΣI1 αI A αI B αI C α3I0 α3I2 αI1 Ý nghĩa Dòng điện line pha A Dòng điện line pha B Dòng điện line pha C Dịng điện thứ tự khơng line Dịng điện thứ tự ngược line Dòng điện thứ tự thuận line Dịng điện pha A kênh truyền tín hiệu X Dịng điện pha B kênh truyền tín hiệu X Dịng điện pha C kênh truyền tín hiệu X Dịng điện thứ tự khơng kênh truyền tín hiệu X Dịng điện thứ tự ngược kênh truyền tín hiệu X Dịng điện thứ tự thuận kênh truyền tín hiệu X Tổng dịng điện pha A Tổng dòng điện pha B Tổng dòng điện pha C Tổng dịng điện thứ tự khơng Tổng dịng điện thứ tự ngược Tổng dòng điện thứ tự thuận Góc pha dịng điện pha A Góc pha dịng điện pha B Góc pha dịng điện pha C Góc pha dịng điện thứ tự khơng Góc pha dịng điện thứ tự ngược Góc pha dịng điện thứ tự thuận 114 IA IB IC IP IG I1 3I2 3I0 VA VB VC V1 V2 3V0 MW A MW B MW C MW 3P MVAR A MVAR B MVAR C MVAR 3P PF A PF B PF C PF 3P Dòng điện pha A Dòng điện pha B Dòng điện pha C Dịng điện trung tính Dịng điện trung tính ( IG = IA + I B + IC ) Dòng điện thứ tự thuận Dòng điện thứ tự nghịch Dòng điện thứ tự không Điện áp pha A Điện áp pha B Điện áp pha C Điện áp thứ tự thuận Điện áp thứ tự nghịch Điện áp thứ tự không Công suất tác dụng pha A Công suất tác dụng pha B Công suất tác dụng pha C Tổng công suất tác dụng pha Công suất phản kháng pha A Công suất phản kháng pha B Công suất phản kháng pha C Tổng công suất phản kháng pha Hệ số công suất pha A Hệ số công suất pha B Hệ số công suất pha C Hệ số công suất pha 4.3 Hướng dẫn truy suất Relay : 4.3.1 Truy suất thông số đo lường : Bước : Nhấn nút METER mặt trước Relay Nhấn nút METER TARGET RESET METER LAMP TEST CANCEL EVENTS STATUS OTHER SET CNTRL GROUP SELECT ƒ „ • ‚ EXIT 115 ⇒ Trên hình Relay xuất : INST ENERGY MAX/MIN DEMAND Bước : Di chuyển điểm nháy đến thông số cần xem phím mũi tên ƒ/„ •/€ Bước : Nhấn nút chọn SELECT Bước : Nhấn phím mũi tên ƒ/„ •/€ để xem Bước : Nếu muốn khỏi ta nhấn nút CANCEL EXIT 4.3.2 Truy suất cố : Bước : Nhấn nút EVENTS mặt trước Relay ⇒ Trên hình Relay xuất : Ngày xảy cố Số lần cố DATE : mm/dd/yy Giờ xảy cố TIME : hh/mm/ss Bước : Nhấn nút •/€ để chọn cố muốn xem Bước : Nhấn nút ƒ/„ để xem giá trị cố Bước : Nếu muốn thoát khỏi ta nhấn nút CANCEL EXIT - Ý nghĩa thơng số cố : Tín hiệu EVENT LOCATION A B C Ý nghĩa Chỉ pha cố ( Nếu khơng có chữ T phía sau giá trị khởi động ) Vd: AGT ( Sự cố pha A chạm đất ) Khoảng cách cố Giá trị dòng cố pha A Giá trị dòng cố pha B Giá trị dòng cố pha C 116 N G 3I2 FREQ GROUP SHOT TARGETS Giá trị dịng cố trung tính Giá trị dịng cố trung tính ( IG = IA + IB + IC ) Giá trị dòng thứ tự nghịch Giá trị tần số Nhóm tác động Chức F79 làm việc Chức bảo vệ tác động 4.3.3 Xem trạng thái Relay: Bước : Nhấn nút STATUS mặt trước Relay Bước : Nhấn phím mũi tên ƒ/„ •/€ để xem Bước : Nếu muốn khỏi ta nhấn nút CANCEL EXIT 4.3.4 Xem cài đặt giá trị : Bước : Nhấn nút SET mặt trước Relay ⇒ Trên hình Relay xuất : GROUP GLOBAL PORT PASS Bước : Di chuyển điểm nháy đến GROUP phím mũi tên ƒ/„ •/€ Bước : Nhấn nút chọn SELECT ⇒ Trên hình Relay xuất : GROUP Bước : Di chuyển điểm nháy đến nhóm muốn xem/cài đặt phím mũi tên ƒ/„ Bước : Nhấn nút chọn SELECT ⇒ Trên hình Relay xuất : GROUP SET SHOW Bước : Di chuyển điểm nháy đến SET ( cài đặt ) SHOW ( xem ) phím mũi tên ƒ/„ Bước : Nhấn nút chọn SELECT 117 Bước : Nhấn phím mũi tên ƒ/„ •/€ để xem/cài đặt giá trị Bước : Nếu muốn thoát khỏi ta nhấn nút CANCEL EXIT Lưu ý : Nếu muốn thay đổi giá trị cài đặt ta phải nhập Password Yêu cầu đánh giá kết học tập Nội dung + Kiến thức: - Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc rơ le số + Kỹ năng: - Lắp đặt mạch bảo vệ dùng rơ le số - Sử dụng thành thạo loại máy đo thông dụng để đo kiểm, xác định lỗi sửa chữa loại rơ le số + Thái độ: - Rèn luyện tính cẩn thận, an toàn cho người thiết bị Phương pháp đánh giá + Kiến thức: Đánh giá kiểm tra viết trắc nghiệm + Kỹ năng: - Lắp đặt mạch điện dùng rơ le số SEL311L: bảo vệ dịng điện, bảo vệ dịng điện có hướng, bảo vệ dòng điện chống chạm đất, bảo vệ khoảng cách, bảo vệ khoảng cách 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Duy Phụng (1999), Hướng dẫn thực hành Thiết kế lắp đặt điện nhà, NXB Đà Nẵng Bùi Hồng Huế - Lê Nho Khanh ( 2002); Hướng dẫn thực hành điện công nghiệp; NXB Xây dựng Vũ Văn Tẩm (2002); Tính tốn thiết kế hệ thống chiếu sáng điện, NXB Giáo dục Nguyễn Văn Hoà (2002); Đo lường đại lượng điện không điện; NXB Giáo dục Nguyễn Trọng Thắng (1999); Công nghệ chế tạo tính tốn sửa chữa máy điện 1, 2, NXB Giáo dục ... thêm điện tử trở thành ion âm Để có khái niệm lượng điện tử ta xét nguyên tử Hiđrô, nguyên tử cấu tạo tử proton điện tử Khi điện tử chuyển động quỹ đạo trịn bán kính r xung quanh hạt nhân điện tử. .. cấp cho điện tử để điện tử tách rời khỏi nguyên tử trở thành điện tử tự người ta gọi lượng ion hoá (Wi) Khi bị ion hoá (bị điện tử) , nguyên tử trở thành ion dương Quá trình biến nguyên tử trung... phân tử clo làm ví dụ Phân tử clo (Cl2 ) gồm nguyên tử clo, nguyên tử clo có 17 điện tử, điện tử lớp hố trị Hai nguyên tử liên kết bền vững với cách sử dụng chung hai điện tử, lớp vỏ nguyên tử