BÀI 2 SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN VÀ TỰ DÙNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP
3.4. CÁC YÊU CẦU CỦA CÁC SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN
Trong các nhà máy điện và trạm biến áp người ta thường dùng các sơ đồ điều khiển từ xa với khoảng cách hàng chục hoặc hàng trăm mét. Điều khiển từ xa các khí cụ điện là làm thay đổi vị trí của chúng nhờ các tín hiệu chỉ huy khi cách chúng một khoảng cách nào đó. Tín hiệu chỉ huy được phát ra khi có sự tác động lên cơ cấụ điều khiển và được truyền đến cơ cấu thực hiện nhờ mạch điều khiển.
1. Sơ đồ phải có tín hiệu chỉ vị trí
Vì các máy cắt đặt ở nhà phân phối điện, khóa điều khiển và người trực ở phòng điều khiển trung tâm nên trong sơ đồ điều khiển cần có tín hiệu chỉ vị trí đóng mở của máy cắt khi làm việc bình thường cũng như khi có sự cố. Người ta thường dùng đèn để chỉ trạng thái đóng mở của máy cắt. Khi làm việc bình thường đèn có ánh sáng liên tục, khi sự cố đèn có ánh sáng nhấp nháy. Đèn đỏ (ĐĐ) chỉ vị trí đóng của máy cắt, đèn xanh (ĐC) chỉ vị trí cắt của máy cắt. Tín hiệu chỉ vị trí bình thường của máy cắt được thực hiện theo nguyên tắc tương ứng, nghĩa là khi khóa điều khiển và máy cắt có cùng vị trí; tín hiệu sự cố được thực hiện theo nguyên tắc khơng tương ứng giữa vị trí của khóa điều khiển và máy cắt (khóa điều khiển ở vị trí đóng, máy cắt ở vị trí mở hoặc ngược lại). Để thực hiện các sơ đồ tín hiệu theo nguyên tắc trên, người ta mắc các đèn tín hiệu một cách thích hợp với các cặp tiếp điểm của khóa điều khiển và các cặp đầu tiếp xúc phụ của bộ truyền động của máy cắt, sơ đồ vẽ trên H.3-2 là một trong các sơ đồ được thực hiện theo nguyên tắc đó. Khi khóa điều khiển và máy cắt đều ở vị trí đã đóng (hoặc đã cắt) đèn ĐĐ (hoặc ĐC) sáng
bằng ánh sáng liên tục; khi khóa điều khiển ở vị trí đã đóng cịn máy cắt ở vị trí đã cắt (hoặc ngược lại) đèn ĐC (hoặc ngược lại là ĐĐ) sáng bằng ánh sáng nhấp nháy. Từ đó ta biết được máy cắt ở trạng thái đóng mở bình thường hoặc đóng mở do sự cố.
2. Các sơ đồ điều khiển phải cho phép thực hiện các thao tác đóng cắt bằng tay cũng như tự động
Để đóng cắt bằng khóa điều khiển người ta mắc nối tiếp các cuộn dây đóng và cắt của bộ truyền động máy cắt với các cặp tiếp điểm thích hợp của khóa điều khiển. Cịn để thực hiện việc đóng cắt tự động người ta nối song song các cặp tiếp điểm của rơ le tự động với các tiếp điểm của khóa điều khiển. Sơ đồ như vậy được biểu diễn trên H.3-3. Khi các bảo vệ rơ le tác động đóng các tiếp điểm RTD hoặc
RBV của nó cũng giống như khi ta quay khóa về vị trí đóng hoặc cắt đều làm cho mạch cuộn đóng hoặc cuộn cắt được khép kín. Ở đây cơng tắc tơ trung gian K làm nhiệm vụ khép mạch cuộn đóng
của máy cắt khi mạch đóng có điện, tiếp điểm của nó có bộ phận dập hồ quang. Phải thực hiện khép mạch cuộn đóng qua cơng tắc tơ vì thường dịng điện đóng của máy cắt rất lớn, khơng cho phép khép mạch cuộn đóng qua tiếp điểm của khóa điều khiển.
3. Trong sơ đồ cần có bộ phận kiểm tra tình trạng làm việc của mạch điều khiển.
Theo quy định phải thực hiện kiểm tra mạch cắt đối với tất cả các máy cắt; kiểm tra mạch đóng chỉ cần thực hiện đối với các máy cắt ở mạch máy phát, máy biến áp, các đường dây từ 110kV trở lên và đối với tất cả các máy cắt có đặt thiết bị tự động đóng.
Để kiểm tra mạch điều khiển có thể chỉ dùng đèn tín hiệu hoặc vừa dùng đèn vừa dùng tín hiệu âm thanh. Sơ đồ dùng đèn tín hiệu vẽ trên H.3-4. Ở đây
đèn chỉ vị trí cắt cũng đồng thời là đèn báo đứt dây mạch cuộn đóng; đèn chỉ vị trí đóng cũng là đèn báo đứt dây mạch cuộn cắt.
Khi máy cắt và khóa điều khiển cùng ở vị trí cắt, đèn cắt ĐC sáng nếu cuộn dây K tốt, ngược lại nếu cuộn dây K bị đứt, đèn tắt và do đó ta biết được mạch đóng của máy cắt bị hỏng. Kiểm tra mạch cắt cũng được thực hiện tương tự bằng đèn đóng ĐĐ. Như vậy khi máy cắt ở vị trí cắt cho phép ta kiểm tra mạch đóng, khi máy cắt ở vị trí đóng ta kiểm tra được mạch cắt.
Tất nhiên khi dùng sơ đồ trên phải chọn dòng làm việc của đèn như thế nào đó để chúng khơng làm cho máy cắt đóng hoặc cắt nhầm lẫn. Thường dịng điện làm việc của đèn được chọn bằng 10 - 15% dịng điện làm việc của cuộn dây đóng và cắt. Điện trở phụ R được mắc nối tiếp trong mạch để tránh việc đóng cắt nhầm lẫn máy cắt khi bản thân các đèn tín hiệu bị ngắn mạch.
4. Thời gian cần thiết để đóng hoặc cắt máy cắt nhỏ nên các cuộn dây đóng và cắt chỉ được thiết kế với dòng điện làm việc ngắn hạn (một vài phần giây)
Do vậy các mạch đóng và cắt sau khi đã hồn thành nhiệm vụ cần được cắt dòng điện chạy trong chúng. Thường người ta thực hiện bằng cách dùng các tiếp
Hình 3-3. Sơ đồ mạch đóng cắt máy cắt bằng tay và tự động.
điểm phụ của máy cắt: mạch cuộn đóng được mắc nối tiếp với tiếp điểm phụ thường đóng và mạch cuộn cắt được mắc nối tiếp với tiếp điểm phụ thường mở (xem H.3-3). Mặt khác các tiếp điểm phụ này cần mở ra trước các tiếp điểm của rơ le và của khóa điều khiển, vì rằng chúng khơng thể cắt được mạch có dịng điện và điện cảm lớn của các cuộn dây đóng và cắt của máy cắt.
5. Khi bộ truyền động của máy cắt khơng có bộ khóa cơ khí hoặc cơ điện để khắc phục hiện tượng đóng cắt liên tục nhiều lần, trong sơ đồ điều khiển cần có bộ khóa bằng điện để tránh hiện tượng trên
Có nhiều loại khóa điện chống đóng cắt nhiều lần liên tục, trên H.3-5 là một trong các sơ đồ được dùng hiện nay. Trong mạch bảo vệ người ta đưa thêm vào một rơle trung gian RG có 2 tiếp điểm thường mở 1RG, 2RG và tiếp điểm thường đóng 3RG, các tiếp điểm này được mắc như hình vẽ.
Khi đóng cắt mà trong mạch cao áp có ngắn mạch, tiếp điểm của bảo vệ rơle RBV đóng lại, cuộn dây của rơle trung gian RG có điện làm các tiếp điểm 1RG và 2RG đóng, 3RG mở ra. Khi 1RG đóng cuộn cắt Cc của máy cắt có điện và cắt máy cắt,
nhưng khơng đóng lại được nữa mặc dù khóa điều khiển vẫn ở vị trí đóng Đ1 vì tiếp điểm 3RG mở làm hở mạch cuộn dây của công tác tơ K. Tiếp điểm 2RG đóng để tự giữ cho cuộn dây RG có điện cho đến khi khóa điều khiển khơng ở vị trí đóng nữa, lúc đó sơ đồ lại trở về trạng thái ban đầu.
6. Trong sơ đồ điều khiển ngồi tín hiệu ánh sáng cịn cần có tín hiệu âm thanh sự cố để thu hút sự chú ý của nhân viên trực nhật
Tín hiệu âm thanh sự cố cũng được thực hiện theo nguyên tắc không tương ứng giống như tín hiệu ánh sáng sự cố. Nghĩa là trong mạch tín hiệu âm thanh sự cố người ta đưa vào các đầu tiếp xúc phụ thường đóng của máy cắt và các cặp tiếp điểm của khóa điều khiển có trạng thái đóng khi khóa ở vị trí đã đóng Đ. Sơ đồ tín hiệu âm thanh sự cố vẽ trên H.3-6
Hình.3-5. Sơ đồ bộ khóa bằng điện chống đóng cắt nhiều lần liên tục.
Trong sơ đồ người ta dùng 2 cặp tiếp điểm 3 và 13 của khóa điều khiển mắc nối tiếp nhau để tránh trường hợp tín hiệu âm thanh phát nhầm khi có sự khơng tương ứng giữa máy cắt và khóa điều khiển trong q trình thao tác đóng.
Ở mỗi nhà máy hoặc trạm biến áp chỉ dùng một còi CO chung cho tất cả các máy cắt, mạch tín hiệu âm thanh sự cố của mỗi máy cắt đều được nối với còi chung qua thanh góp cịi TGCO. Khi nghe cịi kêu, nhìn vào đèn tín hiệu sự cố sẽ biết được mạch nào vừa được tự động cắt ra.
7. Để nâng cao độ tin cậy của các mạch điều khiển, mỗi mạch cần được bảo vệ bằng cầu chì hoặc áp tơ mát tác động nhanh và phải có thiết bị báo tín hiệu khi cầu chì hoặc áp tơ mát đã cắt