Quy trình công nghệ làm tủ điện công nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP ---------------o0o--------------- BÁO CÁO THỰC TẬP CHUYÊN MÔN QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LÀM TỦ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn : NGUYỄN THỊ THANH LỢI Sinh viên thực hiện : TRẦN CHÍ THIỆN Mã số sinh viên : 0851060052 TP. Hồ Chí Minh, tháng 5/2012 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến ban lãnh đạo, toàn thể công nhân viên tại Công ty TNHH TBĐ Thái Bình Dương đã hỗ trợ và hướng dẫn em tận tình trong thời gian em thực tập tại quí công ty. Em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến quí thầy cô trong Khoa Điện - Điện Tử Viễn Thông, đặc biệt là Thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Lợi đã tận tình chỉ bảo, giúp nhóm hoàn thành bài báo cáo thực tập tốt nghiệp đúng tiến độ. Với sinh viên kỹ thuật như em thì khoảng thời gian thực tập là thời gian cực kì quan trọng, giúp em bớt phần bỡ ngỡ sau này. Tuy thời gian thực tập chỉ 3 tháng, nhưng nhờ sự giúp đỡ của các anh ở phòng thiết kế và xưởng sản xuất, em đã học hỏi thêm được nhiều kinh nghiệm thực tế, được ứng dụng những điều đã học trên lý thuyết vào thực tiễn và biết thêm nhiều điều mới mẻ mà sách vở chưa thể truyền đạt được. Tuy đã có sự chuẩn bị trong bài báo cáo thực tập tốt nghiệp này song không thể tránh những sai sót, mong được sự thông cảm từ công ty và thầy cô. Em kính chúc quí thầy cô đang công tác tại Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải TP.HCM, cùng toàn thể Công ty TNHH TBĐ Thái Bình Dương lời chúc sức khỏe dồi dào – thành công – hạnh phúc! Chúc Công ty TNHH TBĐ Thái Bình Dương ngày càng phát triển! Em mong muốn có cơ hội được ở lại và góp sức mình cho sự phát triển của công ty. Tp. HCM, tháng 05, năm 2012. Sinh viên thực tập NHẬN XÉT CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP VÀ CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….………………………………………………….……………………………………… Xác nhận của Đơn Vị Thực Tập Xác nhận của Cán Bộ Hướng Dẫn NHẬT KÝ THỰC TẬP Thời gian: 06/02/2012 – 06/05/2012. Thời gian Công việc thực hiện Tuần Ngày 1 06/02 – 10/02 Làm thủ tục. Tìm hiểu công ty. Học an toàn điện, nội qui công ty. 2 13/02 – 17/02 Làm quen với các thiết bị tại xưởng cơ khí. Các thao tác khi gia công cơ khí. 3 20/02 – 24/02 Học đấu dây các thiết bị theo bản vẽ trên modun. 4,5,6,7 27/02 – 23/03 Đọc catalogue thiết bị, các bản vẽ công trình đã thực hiện. 8 26/03 – 30/03 Tham gia lắp đặt tủ MSB1. 9 02/04 – 06/04 Tham gia lắp đặt tủ MSB2. 10 09/04 – 13/04 Tham gia lắp đặt tủ MSB3. 11 30/04 – 04/05 Viết báo cáo, nộp giảng viên hướng dẫn. 12 07/05 – 11/05 Hoàn thiện báo cáo xin dấu công ty và nộp cho giảng viên hướng dẫn. TÓM TẮT Trong quá trình thực tập tại Công ty TNHH TBĐ Thái Bình Dương nhóm đã được trực tiếp tham gia những công việc cụ thể: Đọc tài liệu về công ty, các bản vẽ, catalogue thiết bị. Gia công cơ khí và lắp khung tủ. Bấm đầu cos các loại cáp. Tham gia đấu điện động lực và điều khiển tủ MSB1, MSB2 và MSB3. Kết quả đã thực hiện tốt các công việc và hoàn thiện công trình để đưa vào hoạt động và đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm thi công thực tế cho bản thân. đồng thời cũng tìm hiểu được những thiết bị mới mà trong nhà trường chưa đề cập đến. MỤC LỤC DANH SÁCH BẢNG BIỂU DANH SÁCH HÌNH VẼ CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU ĐƠN VỊ THỰC TẬP 1.Giới thiệu: Công ty TNHH TBĐ Thái Bình Dương là doanh nghiệp tư nhân được thành lập theo quyết định thành lập và giấy phép kinh doanh do Sở Kế Hoạch và Đầu Tư tỉnh Bình Dương cấp ngày 11/06/2003. Trụ sở chính tại D8/7 Ấp Bình Thuận 2, Thuận Giao, Thuận An, Bình Dương. Và 3 chi nhánh: Chi nhánh Hà Nội: Phòng H1, 33A Phạm Ngũ Lão, Q.Hoàn Kiếm, Hà Nội. Chi nhánh Đà Nẵng: 67 Hoàng Diệu, P. Phước Ninh, Q.Hải Châu,Tp.Đà Nẵng. Chi nhánh Tp.HCM: 1458 Hoài Thanh, P14,Q.8 Tp.HCM . Hình 1.1: Logo công ty 2. Ngành nghề kinh doanh: Lắp đặt dân dụng và cong nghiệp. Thiết kế, sản xuất thang cáp, máng cáp, bảng điện, bảng điều khiển các loại. Mua bán thiết bị, dụng cụ hệ thống điện. Gia công các chi tiết cơ khí và lắp đặt cơ khí. Thi công xây dựng đường dây và trạm biến thế điện trung thế đến 35kV. Lắp đặt hệ thống chiếu sáng công cộng, hệ thống cấp thoát nước. 3. Nhiệm vụ và mục tiêu công ty: Nhiệm vụ: Nghiên cứu nắm vững nhu cầu thị trường, thị hiếu khách hàng. Bảo tồn và phát triển vốn, hoàn thành nghĩa vụ nộp thuế với nhà nước. Đảm bảo chất lượng hàng hóa đúng tiêu chuẩn chất lượng đã ký. Tổ chức phân công theo chuyên môn hóa, nâng cao năng xuất lao động, máy móc thiết bị, nghiên cứu và áp dụng các biện pháp mới, kỹ thuật mới để cải tiến mẫu mã, đa dạng hóa các mặt hàng nhằm mở rộng thị trường. Thực hiện nghiên cứu các mặt hàng đã ký kết. Đảm bảo các điều kiện làm việc và quyền lợi của người lao động. Mục tiêu: Đảm bảo cung ứng tốt các đơn đặt hàng, đúng cả về chất lượng lẫn số lượng nhằm tạo uy tín nơi khách hàng. Nâng cao mức sống của cán bộ công nhân viên, đảm bảo sản xuất liên tục giúp người lao động yên tâm làm việc. Để thực hiện được mục tiêu đó, công ty đã không ngừng đổi mới qui cách, mẫu mã để phù hợp thị hiếu của khách hàng, phấn đấu không ngừng để đạt mục iêu tăng năng xuất lao động, giảm chi phí sản xuất, hạ giá thành sản phẩm để mở rộng thị trường. 4. Sơ đồ tổ chức bộ máy quản lý của công ty: Hình 1.2: Bộ máy công ty 5. Một số công trình trọng điểm của công ty: Hình 1.3: một số công trình đã thực hiện. Chương II: GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ TỦ ĐIỆN 1. Khái quát: Tủ điện được thiết kế modun hóa. Mỗi loại tủ được thiết kế theo chức năng riêng biệt. Độ cao của từng loại tủ được chuẩn hóa. Với sự chuẩn hóa nên tủ điện rất dễ dàng cho các nhà tư vấn, chủ đầu tư và các nhà thầu chọn lựa và sử dụng bằng cách lắp ghép các ngăn tủ này với nhau cũng như rất dễ dàng cho việc vận hành và kết nối mở rộng. 2. Phân loại  Phân Loại theo kiểu Vỏ Tủ :  Tùy theo cấu tạo vỏ tủ , thường có hai loại chính : + Tủ dạng hộp : Vỏ tủ làm bằng các tấm tôn được nhấn vuông và hàn lại hoặc nối bu lông. Các kiểu tủ dạng hộp gồm : Kiểu treo tường (kiểu a) Kiểu âm tường (kiểu b) Kiểu đặt đứng trong nhà (kiểu c) Kiểu đặt đứng ngoài trời (kiểu d) a b c d Hình 2.1: Các kiểu tủ hộp. + Tủ ghép ( tủ có khung ) : Vỏ tủ gồm một hay nhiều mô-đun ghép lại. Mỗi mô-đun gồm xương tủ bằng các thanh sắt góc được hàn lại hoặc nối bu lông và các vách tủ bằng các tấm tôn phẳng tháo lắp được (hình 2.2) Hình 2.2: Cấu tạo tủ ghép. Các kiểu tủ ghép: kiểu trong nhà ( kiểu a) kiểu ngoài trời (kiểu b) a b Hình 2.3: Các dạng tủ ghép. b . Phân Loại theo Vách Ngăn ( Form - IEC4391 )  Tùy theo vách ngăn giữa ba bộ phận : Thiết bị đóng cắt (I), Thanh cái (B) và Đầu ra dây (O), mà tủ có 04 dạng ( form ) chính + Dạng - 1 (form-1)    : Không có vách ngăn giữa ba bộ phận I, B và O + Dạng - 2 (form-2)    : Có vách ngăn giữa ba bộ phận I, B và O. + Dạng - 3 (form-3)    : Như dạng - 2 và có thêm vách ngăn giữa các thiết bị đóng cắt ( I1, I2, I3,...). + Dạng - 4 (form-4)    : Như dạng - 3 và có thêm vách ngăn giữa các đầu ra dây (O1, O2, O3,...). Hình 2.4: Dạng tủ theo vách ngăn  c . Phân Loại theo cấp bảo vệ ( IP ): Bảng 2.1: Cấp bảo vệ IP CẤP BẢO VỆ - IP IP CODE – IEC 529 IP xy ( x: là số thứ nhất, y : là số thứ hai) SỐ THỨ NHẤT - x SỐ THỨ HAI - y Số Chống xâm nhập của vật rắn Chống tiếp xúc với phần có điện bằng Số Chống xâm nhập của nước có hại 0 Không được bảo vệ Không được bảo vệ 0 Không được bảo vệ 1 Dường kính ≥50mm Tay 1 Giọt đứng 2 Dường kính ≥12,5mm Tay 2 Giọt 15o nghiêng 3 Dường kính ≥2,5mm Ngón tay 3 Bụi nước 4 Dường kính ≥1mm Dụng cụ 4 Bắn nước 5 Bảo vệ bụi bẩn Dây 5 Vòi phun 6 Bảo vệ chống bụi một cách an toàn Dây 6 Phun mạnh 7 Ngâm tạm thời 8 Ngâm liên tục  d. Phân Loại Theo Công Dụng ( Function ): Theo công dụng, tủ điện có các loại sau đây: Tủ Điện Chính (MSB). Tủ Điện Phân Phối (DB). Tủ Đảo Nguồn (ATS,MTS). Tủ Điện Bù (Capacitor Panel). Tủ Điều Khiển (Control Panel). Tủ Đo Lường (Meter Panel). 3. Quy trình làm tủ điện: Xác định yêu cầu: trong bước này công ty sẽ cử kĩ sư kinh doanh cùng kĩ thuật hỗ trợ khảo sát tìm hiểu những nhu cầu loại tủ khách hàng cần. Trao đổi về phương án xử dụng, khả năng mở rộng, vị trí lắp đặt, vận chuyển.... Nên phương án nhằm giải quyết những vấn đề của hệ thống điện đơn vị khách hàng chọn lựa, tư vấn những giải pháp tối ưu nhất phù hợp về nhu cầu hiện tại cũng như tương lai mở rộng. Một phần không thể thiếu đó là tiết kiệm chi phí mua sắm cũng như vận hành và bảo trì sau này. Thiết kế  mạch nguyên lý bóc tách khối lượng, chọn lựa thiết bị và báo giá theo phương án thống nhất. Tiến hành kí kết hợp đồng, chuyển sang giai đoạn làm tủ điện. Kiểm tra nguội chất lượng, mức độ an toàn. Vận chuyển và lắp đặt tủ điện. Kiểm tra vận hành và hiệu chỉnh theo thực tế nếu cần. Tiến hành bàn giao hướng dẫn vận hành.  CHƯƠNG III: LÝ THUYẾT KHÍ CỤ ĐIỆN 3.1.1.Khái niệm: Khí cụ điện là những thiết bị dùng để đóng ngắt, điều khiển, kiểm tra, tự động điều chỉnh, khống chế các đối tượng điện cũng như không điện và bảo vệ chúng trong các trường hợp sự cố. Khí cụ điện có nhiều chủng loại với chức năng, nguyên lý làm việc và kích thước khác nhau, được dùng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của cuộc sống . 3.1.2.Phân loại: Khí cụ điện thường được phân loại theo chức năng, theo nguyên lý và môi trường làm việc, theo điện áp . a. Theo chức năng khí cụ điện được chia thành những nhóm chính như sau: 1) Nhóm khí cụ đóng cắt: Chức năng chính của nhóm khí cụ này là đóng cắt bằng tay hoặc tự động các mạch điện.Thuộc về nhóm này có: Cầu dao, áptômát, máy cắt, dao cách ly, các bộ chuyển đổi nguồn … 2) Nhóm khí cụ hạn chế dòng điện, điện áp: Chức năng của nhóm này là hạn chế dòng điện, điện áp trong mạch không quá cao .Thuộc về nhóm này gồm có: Kháng điện, van chống sét … 3) Nhóm khí cụ khởi động, điều khiển: Nhóm này gồm các bộ khởi động, khống chế, công tắc tơ, khởi động từ … 4) Nhóm khí cụ kiểm tra theo dõi: Nhóm này có chức năng kiểm tra, theo dõi sự làm việc của các đối tượng và biến đổi các tín hiệu không điện thành tín hiệu điện . Thuộc nhóm này : Các rơle, các bộ cảm biến … 5) Nhóm khí cụ tự động điều chỉnh , khống chế duy trì chế độ làm việc, các tham số của đối tượng: Các bộ ổn định điện áp, ổn định tốc độ, ổn định nhiệt độ … 6) Nhóm khí cụ biến đổi dòng điện , điện áp cho các dụng cụ đo: Các máy biến áp đo lường, biến dòng đo lường … b.Theo nguyên lý làm việc KCĐ được chia thành: 1) KCĐ làm việc theo nguyên lý điện từ . 2) KCĐ làm việc theo nguyên lý cảm ứng nhiệt . 3) KCĐ có tiếp điểm. 4) KCĐ không có tiếp điểm. c.Theo nguồn điện KCĐ được chia thành : 1) KCĐ một chiều . 2) KCĐ xoay chiều . 3) KCĐ hạ áp (Có điện áp <1000 V ) . 4) KCĐ cao áp (Có điện áp > 1000 V). d. Theo điều kiện môi trường, điều kiện bảo vệ KCĐ được chia thành: 1) KCĐ làm việc trong nhà, KCĐ làm việc ngoài trời . 2) KCĐ làm việc trong môi trường dễ cháy, dễ nổ . 3) KCĐ có vỏ kín, vỏ hở, vỏ bảo vệ … 3.2. Yêu cầu cơ bản đối với khí cụ điện . 3.2.1.Những yêu cầu cơ bản đối với KCĐ: Các KCĐ cần thoả mãn các yêu cầu sau: - Phải đảm bảo làm việc lâu dài với các thông số kỹ thuật định mức . Nói một cách khác nếu dòng điện qua các phần dẫn điện không vượt quá giá trị cho phép thì thời gian lâu bao nhiêu cũng được mà không gây hư hỏng cho khí cụ. - KCĐ phải có khả năng ổn định nhiệt và ổn định điện động . Vật liệu phải có khả năng chịu nóng tốt và cường độ cơ khí cao vì khi xảy ra ngắn mạch hoặc quá tải dòng điện lớn có thể gây hư hỏng cho khí cụ . - Vật liệu cách điện phải tốt để khi xảy ra quá áp trong phạm vi cho phép cách điện không bị chọc thủng. - KCĐ phải đảm bảo làm việc chính xác an toàn, xong phải gọn nhẹ, rẻ tiền, dễ gia công lắp đặt, kiểm tra sửa chữa. - Ngoài ra KCĐ phải làm việc ổn định ở các điều kiện khí hậu, môi trường khác nhau. CHƯƠNG IV: KHÍ CỤ ĐIỆN THƯỜNG GẶP TRONG TỦ ĐIỆN. 4.1. Nút nhấn: 4.1.1. Khái quát vả công dụng: Nút nhấn hay còn gọi là nút điều khiển, là một loại khí cụ điện dùng để chuyển đổi, đóng cắt từ xa các thiết bị điện có công suất nhỏ với điện áp một chiều lên đến 440V và xoay chiều lên đến 500V. Nút nhấn dùng để khởi động, đảo chiều quay động cơ điện bằng cách đóng ngắt cuộn dây của contactor nối cho động cơ. Hình 4.1: Nút nhấn Ký hiệu: Tiếp điểm đơn thường hở: hoặc Tiếp điểm đơn thường đóng: hoặc Tiếp điểm kép: tiếp điểm thường hở liên kết với tiếp điểm thường đóng. 4.1.2. Cấu tạo: Nút nhấn gồm hệ thống lò xo, hệ thống các tiếp điểm thường hở - thường đóng và vỏ bảo vệ. Khi tác động vào nút nhấn, các tiếp điểm chuyển trạng thái, khi không còn tác động, các tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu. 4.1.3. Phân loại: Theo cấu trúc: Loại hở. Loại kín. Chống cháy nổ. Kín nước. Có đèn báo Theo số cặp tiếp điểm: Một cặp tiếp điểm. Hai cặp tiếp điểm. 4.1.4. Các thông số kĩ thuật của nút nhấn : Uđm : điện áp định mức. Iđm : dòng điện định mức. Tuổi thọ cơ khí. Điện áp cách điện Ucđ. 4.2. Công tắc : 4.2.1. Khái quát và công dụng : Công tắc là loại khí cụ đóng ngắt dòng điện bằng tay, có 2 hoặc nhiều trạng thái ổn định, dùng để chuyển đổi, đóngn gắt mạch điện có công suất nhỏ. Công tắc thường được dùng để chuyển mạch tín hiệu điều khiển, tín hiệu đo, đóng ngắt các thiết bị công suất nhỏ. Do có bố trí cơ cấu lò xo nên việc đóng cắt xảy ra nhanh và dứt khoát hạn chế hồ quang sinh ra. 4.2.2. Phân loại : Theo số pha : Công tắc 1 pha. Công tắc 3 pha. Theo phương thức tác động : Công tắc ấn. Công tắc gạt. Công tắc xoay. Công tắc hành trình. 4.3. Cầu chì : 4.3.1. Khái quát và công dụng : Cầu chì là một khí cụ điện dùng để bảo vệ mạch điện khỏi bị ngắn mạch, cầu chì sẽ tự động cắt mạch khi có sự cố quá tải (lớn) hoặc ngắn mạch . Kí hiệu : hoặc hoặc Yêu cầu đối với cầu chì như sau: Đặc tính Ampe -giây của cầu chì phải thấp hơn đặc tính ampe -giây của đối tượng cần được bảo vệ. Khi có ngắn mạch cầu chì phải làm việc có chọn lọc . Đặc tính làm việc của cầu chì phải ổn định . Công suất của thiết bị càng tăng, cầu chì càng phải có khả năng cắt cao hơn . Việc thay thế dây chảy phải dễ dàng, tốn ít thời gian. 4.3.2. Nguyên lý hoạt động: Hình 4.2 : Đặc tính Ampe – giây cầu chì. Đặc tính cơ bản của cầu chì là sự phụ thuộc của thời gian chảy đứt của dây chảy với dòng điện chạy qua (Đặc tính Ampe − giây). Để có tác dụng bảo vệ, đường đặc tính ampe -giây của cầu chì (đường 1) tại mọi điểm đều phải thấp hơn đường đặc tính của thiết bị cần được bảo vệ (đường 2). Đường đặc tính thực tế của cầu chì (đường 3) cắt đường cong 2. Trong miền quá tải lớn (Vùng B) cầu chì bảo vệ được thiết bị, trong vùng quá tải nhỏ cầu chì không bảo vệ được thiết bị. Trong thực tế khi quá tải không lớn (1,5 – 2) Iđm, sự phát nóng của cầu chì diễn ra rất chậm và phần lớn nhiệt lượng đều toả ra môi trường xung quanh.Do đó cầu chì không bảo vệ được quá tải nhỏ. Trị số dòng điện mà tại đó dây chảy bắt đầu bị chảy đứt gọi là dòng điện tới hạn Ith . Để dây chảy không bị chảy đứt ở dòng điện định mức cần thoả mãn điều kiện Iđm < Ith . Mặt khác để bảo vệ được thiết bị , dòng điện tới hạn phải không lớn hơn dòng định mức nhiều . Theo kinh nghiệm: Ith / Iđm = 1, 6 – 2 đối với đồng. Ith / Iđm = 1,25 – 1,45 đối với chì. Ith / Iđm = 1,15 đối với hợp kim chì thiếc. 4.3.3.Phân loại: Dựa vào kết cấu người ta chia cầu chì thành những loại sau: Loại hở. Loại vặn (Xoáy ) Loại hộp. Loại kín không có chất nhồi. Loại kín có chất nhồi. 4.4. CB: 4.4.1. Chức năng: CB ( viết tắt từ tiếng Anh Circuit Breaker) hay còn gọi là Aptomat ( tiếng Liên Xô), Disjonteur ( tiếng Pháp). CB là khí cụ điện dùng để tự động cắt mạch điện khi có sự cố: quá tải, ngắn mạch, sụt áp v.v… CB thường được sử dụng trong các mạch điện hạ áp có điện áp định mức tới 660V xoay chiều và 330V một chiều, dòng điện định mức tới 6000A. Yêu cầu đối với CB như sau: Chế độ làm việc định mức của CB phải là chế độ dài hạn, CB phải cắt được trị số dòng ngắn mạch lớn có thể lên đến hàng chục kA. Sau khi cắt vẫn phải đảm bảo làm việc tốt ở trị số dòng điện định mức . CB phải có thời gian cắt bé 4.4.2. Cấu tạo: a. Tiếp điểm: CB thường được chết tạo có hai cấp tiếp điểm (tiếp điểm chính và hồ quang), hoặc ba tiếp điểm (chính, phụ, hồ quang). Hộp dập hồ quang: Để CB dập được hồ quang trong tất cả các chế độ làm việc của lưới điện, người ta thường dùng hai kiểu thiết bị dập hồ quang là: kiểu nửa kín và nủa hở. Kiểu nửa kín được đặt trong vỏ kín của CB và có lổ thoát khí.Kiểu này có dòng điện giới hạn cắt không quá 50KA.Kiểu hở được dùng khi giới hạn dòng điện cắt lớn hơn 50KA hoặc điện áp lớn 1000V (cao áp). Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người ta dùng những tấm thép xếp thành lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều đoạn ngắn thuận tiện cho việc dập tắt hồ quang. Cơ cấu truyền động cắt CB: Truyền động cắt thường có 2 cách: Bằng tay và bằng cơ điện (điện từ, đóng cơ điện). Điều khiển bằng tay được thực hiện với các CB có dòng điện định mức không lớn hơn 600A. Điều khiển bằng điện tử (nam châm điện) được ứng dụng ở các CB có dòng điện lớn hơn (đến 1000A) Để tang lực điều khiển bằng tay dùng một tay dài phụ theo nguyên lý đòn bẩy. Ngoài ra còn có cách điều khiển bằng động cơ điện hoặc bằng khí nén. Móc bảo vệ: CB tự đóng cắt nhờ các phần tử bảo vệ, gọi là móc bảo vệ, sẽ tác động khi mạch điện có sự cố quá dòng điện (quá tải hay ngắn mạch) và sụt áp. Móc bảo vệ quá dòng điện (còn gọi là bảo vệ dòng điện cực đại) để bảo vệ thiết bị điện không bị quá tải và ngắn mạch, đường thời gian dòng điện của móc bảo vệ phải nằm dưới đường đặc tính của đối tượng cần bảo vệ.Người ta thường dùng hệ thống điện từ và role nhiệt làm móc bảo vệ, đặt bên trong CB. Móc điện từ có cuộn dây mắc nối tiếp với mạch chính, cuộn dây này được quấn tiết diện lớn chịu dòng tải và ít vòng. Khi dòng điện vượt quá trị số cho phép thì phần ứng bị hút và nóc sẽ dập vào khớp rơi tự do, làm tiếp điểm của CB mở ra. Điều chỉnh vít để thay đổi lực kháng lò xo, ta có thể điều chỉnh được trị số dòng điện tác động.Để giữ thời gian trong bảo vệ quá tải kiểu điện từ, người ta thêm một cơ cấu giữ thời gian. Móc kiểu role nhiệt đơn giản hơn cả, có kết cấu tương tự như rờ-le nhiệt có phần tử phát nóng đấu nối tiếp với mạch điện chính, tấm kim loại kép dãn nở làm nhả khớp rơi tự do để mở tiếp điểm của CB khi có quá tải. Kiểu này có nhược điểm là quán tính nhiệt lớn nên không ngắt nhanh được dòng điện tang vọt khi có ngắn mạch, do đó chỉ bảo vệ được dòng điện quá tải. Vì vậy người ta thường sử dụng tổng hợp cả móc kiểu điện từ và móc kiểu role nhiệt trong một CB.Loại này được dùng ở CB có dòng điện định mức đến 600A. Móc bảo vệ sụt áp (còn gọi là bảo vệ điện áp thấp) cũng thường dùng kiểu điện từ.Cuộn dây mắc song song với mạch chính, cuộn dây này được quấn ít vòng với dây tiết diện nhỏ chịu điện áp nguồn. 4.4.3. Nguyên lý hoạt động: a. Sơ đồ nguyên lý của CB dòng điện cực đại: Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, CB được giữ ở trạng thái đóng tiếp điểm nhờ móc 2 khớp với móc 3 cùng một cụm với tiếp điểm động. Bật CB ở trạng thái ON, với dòng điện định mức nam châm điện 5 và phần ứng 4 không hút. Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, lực hút điện từ ở nam châm điện 5 lớn hơn lực lò xo 6 làm chon am châm điện 5 sẽ hút phần ứng 4 xuống làm bật nhả móc 3, móc 5 được thả tự do, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra, mạch điện bị ngắt. b. Sơ đồ nguyên lý CB điện áp thấp: Bật CB ở trạng thái ON, với điện áp định mức nam châm điện 11 và phần ứng 10 hút lại với nhau. Khi sụt áp quá mức, nam châm điện 11 sẽ nhả phần ứng 10, lò xo 9 kéo móc 8 lên, móc 7 thả tự do, thả lỏng, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của CB được mở ra, mạch điện bị ngắt. CB dòng điện cực đại b. CB điện áp thấp Hình 4.: Cấu tạo CB 4.4.3. Phân loại và cách lựa chọn CB: Theo kết cấu người ta chia Cb làm 3 loại: Một cực. Hai cực. Ba cực. Theo thời gian thao tác, người ta chia CB Tác động không tức thời Tác động tức thời. Tùy theo công dụng bảo vệ, người ta chia CB ra các loại: CB cực đại theo dòng điện CB cực tiểu theo điện áp CB dòng điện ngược… Việc lựa chọn CB chủ yếu dựa vào: Dòng điện tính toán đi trong mạch. Dòng điện quá tải. CB thao tác phải có tính chọn lọc. Ngoài ra lựa chọn Cb còn phải căn cứ vào đặc tính làm việc của phụ tải là CB không được cắt khi có quá tải ngắn hản thường xảy ra trong điều kiện làm việc bình thường như dòng điện khởi động, dòng điện đỉnh trong phụ tải công nghệ. Yêu cầu chung là dòng điện định mức của móc bảo vệ không được bé hơn dòng điện tính toán của mạch. Tùy theo đặc tính và điều kiện làm việc cụ thể của phụ tải, người ta hướng dẫn lực chọn dòng điện định mức của móc bảo vệ bằng 125%, 150% hay lớn hơn nữa so với dòng điện tính toán. Hình ảnh thực tế: Hình 4.: Một số dạng CB. 4.5. RCD (Residual Circuit Devide): 4.5.1. Khái niệm và yêu cầu: Cơ thể người rất nhạy cảm với dòng điện, ví dụ: dòng điện nhỏ hơn 10mA thì người có cảm giác như kim châm, lớn hơn 10mA thì các cơ bắp co quắp, dòng điện đến 30mA đưa đến tình trạng co thắt, ngạt thở và chết người. Khi thiết bị điện bị hư hỏng rò điện, chạm mát mà người sử dụng tiếp xúc vào sẽ nhận dòng điện đi qua người xuống đất ở điện áp nguồn.Trong trường hợp này, CB và cầu chì không thể tác động ngắt nguồn điện với thiết bị, gây nguy hiểm cho người sử dụng. Nếu trong mạch điện có sử dụng thiết bị chóng dòng điện rò thì người sử dụng sẽ tránh được tai nạn do thiết bị này ngắt nguồn điện ngay khi dòng điện rò xuất hiện. Hình ảnh thực tế: Hình 4.: RCD 4.5.2. Cấu tạo: Thiết bị chống dòng điện rò hoạt động trên nguyên lý bảo vệ so lệch, được thực hiện trên cơ sở cân bằng giữa tổng dòng điện đi vào và tổng dòng điện đi ra thiết bị tiêu thụ điện. Khi thiết bị tiêu thụ điện bị rò điện, một phần của dòng điện được rẽ nhánh xuống đất, đó là dòng điện rò. Khi có dòng điện về đường dây trung tính rất nhỏ và rờ-le so lệch sẽ dò tìm sự mất cân bằng này và điều khiển cắt mạch điện nhờ thiết bị bảo vệ so lệch. Thiết bị bảo vệ so lệch gồm hai phần tử chính: Mạch điện ở dạng hình xuyến mà trên đó được quấn các cuộn dây có tiết diện lớn, chịu dòng cung cấp cho thiết bị tiêu thụ điện. Role mở mạch cung cấp được điều khiển bởi cuộn dây đo lường (dây có tiết diện bé) cũng được đặt trên hình xuyến này, nó tác động ngắt các cực. 4.6. Role nhiệt (Over Load OL): 4.6.1. Chức năng: Role nhiệt là một loại khí cụ để bảo vệ động cơ và mạch điện khi có sự cố quá tải. Role nhiệt không tác động tức thời theo trị số dòng điện vì nó có quán tính nhiệt lớn, phải có thời gian phát nóng, do đó nó làm việc có thời gian từ vài giây đến vài phút. 4.6.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động: Phần tử phát nóng 1 được đấu nối tiếp với mạch động lực bởi vít 2 và ôm phiến lưỡng kim 3. Vít 6 trên giá nhựa cách điện 5 dùng để điều chỉnh mức độ uốn cong đầu tự do của phiến 3. Giá 5 xoay quanh trục 4, tùy theo trị số dòng điện chạy qua phần tử phát nóng mà phiến lưỡng kim cong nhiều hay ít, đẩy vào vít 6 làm xoay giá 5 để mở ngàm đòn bẩy 9. Nhờ tác dụng lò xo 8 đẩy đòn bẩy 9 xoay quanh trục 7 ngược chiều kim đồng hồ làm mở tiếp điểm động 11 khỏi tiếp điểm tĩnh 12. Nút nhấn 10 để reset role nhiệt về vị trí ban đầu sau khi phiến lưỡng kim nguội trở về vị trí ban đầu. Hình 4.: Cấu tạo role nhiệt Nguyên lý chung của role nhiệt là dựa trên cơ sở tác dụng nhiệt làm nở phiến kim loại kép. Phiến kim loại kép gồm hai lá kim loại có hệ số giãn nở khác nhau (hệ số giãn nở hơn kém nhau 20 lần) ghép chặt với nhau thành một phiến bằng phương pháp cán nóng hay hàn. Khi có dòng điện quá tải đi qua, phiến lưỡng kim được đốt nóng, uốn cong về phía kim loại có hệ số giãn nợ bé, đẩy cần gạt làm lò xo co lại và chuyển đổi hệ thống tiếp điểm phụ. Để role nhiệt làm việc trở lại phải dợi phiến kim loại nguội và kéo cần reset của role nhiệt. 4.7. Role trung gian: 4.7.1. Khái quát và công dụng: Role trung gian là 1 khí cụ điện dùng trong lĩnh vực điều khiển tự động, cơ cấu kiểu điện từ. Rờ-le trung gian đóng vai trò điều khiển trung gian giữa các thiết bị điều khiển (contactor, role thời gian,…). Role trung gian gồm: mạch từ của nam châm điện, hệ thống tiếp điểm chịu dòng điện nhỏ (5A), vỏ bảo vệ và các chân ra tiếp điểm. 4.7.2. Nguyên lý goạt động: Nguyên lý hoạt động của rờ-le trung gian tương tự như nguyên lý hoạt dộng của contactor. Khi cấp điện áp bằng giá trị điện áp định mức vào hai đầu cuộn dây của role trung gian, lực điện hút mạch từ kín lại, hệ thống tiếp điểm chuyển đổi trạng thái và duy trì trạng thái này.Khi ngưng cấp nguồn, mạch từ hở, hệ thống tiếp điểm trở về trạng thái ban đầu. Điểm khác biệt giữa role và contactor có thể được tóm lược như sau: Trong role chỉ có duy nhất một loại tiếp điểm có khả năng tải dòng điện nhỏ, sử dụng cho mạch điều khiển (tiếp điểm phụ). Trong role cũng có các tiếp điểm thường đóng và thường hở, tuy nhiên các tiếp điểm không có buồng dập hồ quang (khác với hệ thống tiếp điểm chính trong contactor hay CB). 4.8.Role thời gian: 4.8.1. Khái quát và công dụng Role thời gian là 1 role có chức năng tạo ra thời gian duy trì cần thiết khi truyền tín hiệu từ một thiết bị này sang 1 thiết bị khác. Có nhiều nguyên tắc tạo trễ trong role thời gian: Tạo trễ bằng cơ khí ( cơ cấu đồng hồ quay tính htoi72 gian). Tạo trễ điện từ ( sử dụng dòng điện cảm ứng tạo thời gian trễ). Tạo trễ bằng cơ cấu thủy lực ( sử dụng piston thủy lực tạo áp suất phản kháng khi tác động) Tạo trễ bằng mạch điện tử. Role thời gian gồm: mạch từ của nam châm điện, bộ định thời gian làm bằng linh kiện điện tử, hệ thống tiếp điểm chịu dòng điện nhỏ (5A), vỏ bảo vệ các chân ra tiếp diểm. Tùy theo yêu cầu sử dụng khi lắp ráp hệ thống mạch điều khiển truyền động, ta có hai loại rờ-le thời gian: ON DELAY, OFF DELAY. + ON DELAY: Khi cấp nguồn vào cuộn dây của role thời gian ON DELAY, các tiếp điểm tác động không tính thời gian chuyển đổi trạng thái tức thời (thường đóng hở ra, thường hở đóng lại), các tiếp điểm tác động có tính thời gian không đổi.Sau khoảng thời gian đã định trước, các tiếp điểm tác động có tính thời gian sẽ chuyển trạng thái và duy trì trạng thái này. Khi ngưng cấp nguồn vào cuộn dây, tất cả các tiếp điểm tức thời trở về trạng thái ban đầu. Kí hiệu tiếp điểm có tính thời gian Tiếp điểm thường mở, đóng chậm, mở nhanh. Tiếp điểm thường đóng, mở chậm, đóng nhanh Hình 4.: Sơ đồ chân + OFF DELAY: Khi cấp nguồn vào cuộn dây của role thời gian OFF DELAY, các tiếp điểm tác động tức thời và duy trì trạng thái này. Khi ngưng cấp nguồn vào cuộn dây, tất cả các tiếp điểm tác động không tính thời gian trở về trạng thái ban đầu.Tiếp sau đó một khoảng thời gian đã định trước, các tiếp điểm tác động có tính thời gian sẽ chuyển về trạng thái ban đầu. Tiếp điểm thường mở, đóng nhanh, mở chậm. Tiếp điểm thường đóng, mở nhanh, đóng chậm. 4.9. Contactor: 4.9.1. Khái quát và công dụng: Contactor là một khí cụ điện dùng để đóng ngắt các tiếp điểm, tạo liên lạc trong mạch điện bằng nút nhấn.Như vậy khi sử dụng contactor ta có thể điều khiển mạch điện từ xa có phụ tải với điện áp đến 500V và dòng là 600A (vị trí điều khiển trạng thái hoạt động của contactor rất xa vị trí các tiếp điểm đóng ngắt mạch điện). Kí hiệu 4.9.2. Phân loại: Phân loại theo nguyên lý truyền động:kiểu điện tử, kiểu khí nén, kiểu thủy lực. Phân loại theo dòng điện qua tiếp điểm chính: một chiều, xoay chiều. Phân loại theo điện áp cấp cho cuộn hút:một chiều, xoay chiều. Phân loại theo số lượng tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ: 1,2,3,4… 4.9.3. Cấu tạo: Contactor được cấu tạo gồm các thành phần: Cơ cấu điện từ (nam châm điện), hệ thống dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm (tiếp điểm chính và phụ). a. Nam châm điện: Nam châm điện gồm có 4 thành phần: Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm. Lõi sắt (hay mạch từ) của nam châm gồm hai phần: phần cố định và phần nắp di động. Lõi thép nâm châm có dạng EE,EI hay CI. Lò xo phản lực có tác dụng đẩy phần nắp di động trở về vị trí ban đầu khi ngừng cung cấp điện vào cuộn dây. b. Hệ thống dập hồ quang điện: Khi contactor chuyển mạch, hồ quang điện điện sẽ xuất hiện làm các tiếp điểm bị cháy, mòn dần. Vì vậy cần có hệ thống dập hồ quang gồm nhiều vách ngăn làm bằng kim loại đặt cạnh hai bên tiếp điểm tiếp xúc nhau, nhất là ở các tiếp điểm chính của contactor. c. Hệ thống tiếp điểm của contactor: Hệ thống tiếp điểm liên hệ với phần lõi từ di động qua bộ phận liên động về cơ. Tùy theo khả năng tải dẫn qua các tiếp điểm, ta có thể chia các tiếp điểm của contactor thành hai loại: Tiếp điểm chính: Có khả năng cho dòng điện lớn đi qua (từ 10A đến vài nghìn A). Tiếp điểm chính là tiếp điểm thường hở đóng lại khi cấp nguồn vào mạch từ của contactor làm mạch từ contactor hút lại. Tiếp điểm phụ: Có khả năng cho dòng điện di qua các tiếp điểm nhỏ hơn 5A. Tiếp điểm phụ có 2 trạng thái: thường đóng và thường hở. Như vậy hệ thống tiếp điểm chính thường được lắp trong mạch điện động lực, còn các tiếp điểm phụ sẽ lắp trong hệ thống mạch điều khiển. 4.9.4. Các thông số cơ bản: Điện áp định mức Uđm. Điện áp định mức cuộn dây Ucdđm. Dòng điện định mức Iđm. Số cặp tiếp điểm phụ. Tuổi thọ cơ khí. Điện áp cách điện Ucđ. Chương V: TÌM HIỂU THIẾT BỊ TRONG TỦ MSB 5.1. Mạch điều khiển : 5.1.1. Role bảo vệ quá áp kém áp. Hình 5.1 : Role Mikro MX200A Cách đấu nối Hình 5.2 : Sơ đồ đấu nối. Nguyên lý hoat động : Hình 5.3 : Quá dòng Hình 5.4 : Sụt áp Thông số: Điện áp định mức : 400/230V Dòng định mức : 5A Tần số : 45Hz – 65Hz. Khoảng thấp áp : 78% – 98% Khoảng cao áp: 102% – 122% Thời gian delay: 0.1s – 10s 5.1.2. Contactor MC-9b: Hình 5.5: contactor MC – 9b Thông số: Dòng điện định mức: 9A Điện áp cách điện: 690V Điện áp hoạt động: 690V Số cực: 3 Tần số: 50/60Hz Điện áp chịu đựng được Ui 6kV Khả năng cắt: 1800 lần/1 giờ Số tiếp điểm : 1NC, 1NO 5.1.3. PLC LOGO 230RC a/ Thông số: Điện áp cấp trong khoảng 115-240VAC/DC. Có tích hợp hàm thời gian thực. Có màn hình hiển thị, 8 ngõ vào số và 4 ngõ ra số. Khả năng mở rộng: 4 modul số và 4 modul tương tự. b/ Cách đấu dây: Việc đi dây cho các đầu vào được chia thành 2 nhóm, mỗi nhóm 4 ngõ vào. Các đầu vào trong cùng 1 nhóm chỉ có thể cấp cùng một pha điện áp. Các đầu vào trong hai nhóm có thể cấp cùng pha hoặc khác pha điện áp. c/ Kết nối ngõ ra: Ta có thể kết nối nhiều dạng tải khác nhau vào ngõ ra. Ví dụ: đèn, motor, contactor, relay,… Tải thuần trở: tối đa 10A. Tải cảm: tối đa 3A. d/ Lập trình: Các hàm lập trình trong LOGO được chia thành 4 danh sách sau đây: Co: danh sách các điểm liên kết (bit M, các ngõ ra, ngõ vào,…), các hằng số. GF: danh sách các hàm cơ bản như AND, OR,… SF: danh sách các hàm đặc biệt (on delay, off delay,... ). BN: danh sách các block đã được sử dụng trong sơ đồ mạch. Hình 5.: Bảng điều khiển ATS hoàn thiện. 5.2. Tủ bù: Relay bảo vệ quá dòng chạm đất ( OC/EF ) Hình 5. : Mikro 1000A Hình 5. : Sơ đồ đấu nối. Thông số: Dòng điện định mức 5A. Tần số: 50 – 60Hz Điện áp hoạt động: 198V – 265V. 5.3. Bộ điều khiển tụ bù ( PFR): Hình 5. : Mikro PFR 120. Hình 5. :Sơ đồ đấu nối a/ Đặc tính: Sử dụng bộ vi xử lý thông minh để điều khiển đóng cắt. Tự động điều chỉnh hệ số C/K và số cập định mức. Tự động đổi cực tính của biến dòng. Hiển thị thông số: Hệ số công suất, dòng điện và tổng sóng hài của dòng điện. Lập trình được độ nhạy. Cấp cuối cùng có thể lập trình báo động, điều khiển quạt. Báo động thiếu áp, quá áp, bù thiếu, bù lố, tổng sóng hài quá cao. Giao diện sử dụng than thiện. b/ Thông số: Điện áp 240V AC/ 415V AC. Tần số 50 – 60Hz. Dòng điện 5A. c/ Cài đặt: Bước 1 : Cài đặt hệ số cos(phi)Cấp nguồn cho bộ điều khiển, nhấn nút MODE/SCROLL cho đến khi đèn Set Cos(phi) sáng. Nhấn nút PROGRAMS để cho phép chỉnh hệ số Cos(phi). Nhấn nút UP hoặc DOWN để chọn được hệ số Cos(phi) mong muốn. Thông số này thường được đặt từ 0.90 đến 0.98 cảm (Đèn IND trong hiển thị b sáng). Thông thường cài đặt Cos(phi)=0.95. Bước 2 : Cài đặt hệ số C/KHệ số C/K của bộ điều khiển tụ bù Mikro có thể cài đặt tự động. Tuy nhiên nếu việc cài đặt tiến hành tại xưởng lắp đặt thì ta nên cài đặt bằng tay hệ số này thì bộ điều khiển tụ bù hoạt động sẽ chính xác hơn. Tiến hành chỉnh : Nhấn nút MODE/SCROLL cho đến khi đèn C/K sáng. Nhấn nút PROGRAMS để thay đổi giá trị C/K. Nhấn nút UP hoặc DOWN cho đến khi đạt hệ số C/K là 0.56. Nhấn nút PROGRAMS để xác nhận thay đổi giá trị C/K. Bước 3 : Cài đặt các bước tụGiả sử rằng ta dùng 4 cấp có cùng dung lượng 20KVar. Nhấn nút MODE/SCROLL cho đến khi đèn RATED STEPS sáng. Nhấn nút PROGRAMS để thay đổi giá trị các bước tụ. Lúc này ta sẽ thấy đèn số 1 sáng. Nhấn nút PROGRAMS để thay đổi giá trị này. Nhấn nút UP hoặc DOWN cho đến khi đạt giá trị 001. Nhấn nút PROGRAMS để xác nhận thay đổi. Nhấn nút UP, đèn số 2 sáng. Ta tiến hành thay đổi bước tụ số 2 thành 001 như trên. Tiến hành nhập 001 cho các bước tụ 3,4. Tiến hành nhập các giá trị 000 cho các bước tụ 5,6 (vì không sử dụng). Kết thúc cái đặt các bước tụ. Bước 4 : Cài đặt chương trình điều khiểnTrước tiên ta sẽ cài đặt chương trình điều khiển bù bằng tay để kiểm tra hoạt động của các contactor. Nhấn nútMODE/SCROLL cho đến khi đèn SWITCH PRO sáng. Nhấn nút PROGRAMS để thay đổi chương trình điều khiển. Nhấn nút UP hoặc DOWN chọn chương trình điều khiển bằng tay (n-A). Nhấn nút PROGRAMS để xác nhận thay đổi.Để kiểm tra chương trình điều khiển bù bằng tay, ta nhấn nút MODE/SCROLL cho đến khi đèn MANUAL sáng. Nhấn nútUP từng lượt và quan sát. Nếu sau mỗi lần nhấn có 1 contactor tác động thì phần mạch điều khiển và chương trình bù bằng tay hoạt động tốt. Nhấn nút DOWN để cắt các cấp tụ bù ra. Sau khi đã kiểm tra điều khiển bù bằng tay, ta tiến hành chuyển sang chương trình điều khiển bù tự động như sau:Nhấn nút MODE/SCROLL cho đến khi đèn SWITCH PRO sáng. Nhấn nút PROGRAMS để thay đổi chương trình điều khiển. Nhấn nút UP hoặc DOWN chọn chương trình điều khiển tự động (Aut). Nhấn nút PROGRAMS để xác nhận thay đổi. 5.4 ATS OSUNG: ATS OSUNG loại Strong OSS-TN 60-600A. . Sơ đồ đấu nối của ATS OSUNG Chương V: Tìm hiểu về ATS 5.1. Khái niệm: ATS (Automatic Transfer Switch) là bộ chuyển đổi nguồn tự động, gồm có 3 thành phần chính sau: Phần động lực (Contactor, MCCB, ACB). Bộ điều khiển: dùng bộ điều khiển chuyên dụng tích hợp với tủ ats ( của Osung, Socomec….), dùng các rơle logic (Logo, Zelio….), dùng các bộ PLC nhỏ (đối với ứng dụng phức tạp. Các phần khác: như liên động cơ điện, giám sát bảo vệ, truyền thông xa… 5.2. Phân loại: Đối với các ứng dụng chuyển đổi 1 nguồn chính (điện lưới) – máy phát điện diesel dự phòng thường sử dụng các bộ tủ ats tích hợp (tích hợp 2 contactor trong cùng thân và có liên động cơ điện), các nhà cung cấp thường có cả bộ điều khiển ATS chuyên dụng. Các sản phẩm này phổ biến trên thị trường việt nam là của các nhà sản xuất (Osung, Pesco/ Hàn quốc, Socomec/Pháp, Ý….). Ưu điểm, cơ cấu gọn nhẹ đơn giản dễ sử dụng, tích hợp sẵn các chức năng (khởi động máy phát ….) giá thành hạ. Nhược điểm: không áp dụng được trong các trường hợp phức tạp như có 2 nguồn lưới 1 nguồn dự phòng …. thường dùng cho ứng dụng có dòng tối đa đến khoảng 1600-3200A. Dòng cắt ngắn mạch chịu đựng được thường không cao. Đối với các ứng dụng lớn, phức tạp có 2 hoặc nhiều hơn nguồn lưới + Nguồn dự phòng, phương án tối ưu là sử dụng MCCB & ACB có động cơ đóng cắt + bộ điều khiển tủ ats của các hãng. Phổ biến trên thị trường việt nam là sản phẩm của các nhà sản xuất (ABB, Merlin Gerin, Siemens…), các MCCB &ACB được nối liên động điện cơ với nhau để thực hiện chức năng chuyển mạch tự động. Ưu điểm: Khả năng tùy biến cao, chọn được nhiều chế độ hoạt động, thông số kỹ thuật cao…. dễ dàng thay thế khi gặp sự cố và bảo dưỡng (đối với loại withdrawble). Dễ dàng kết nối với các hệ thống quản lý cấp cao hơn. Nhược điểm: Giá thành cao, tốn diện tích…. thích hợp với những ứng dụng có yêu cầu cao. Chương VI: Tìm hiểu bù công suất. 6.1 Lợi ích của việc bù công suất phản kháng: 6.2 Các dạng bù công suất: 1. Bù trên lưới điện áp Trong mạng lưới hạ áp, bù công suất được thực hiện bằng: Tụ điện với lượng bù cố định (bù nền). Thiết bị điều chỉnh bù tự động hoặc một bộ tụ cho phép điều chỉnh liên tục theo yêu cầu khi tải thay đổi. 2. Tụ bù nền Bố trí bù gồm một hoặc nhiều tụ tạo nên lượng bù không đổi. việc điều khiển có thể thực hiện: Bằng tay: dùng CB hoặc LBS ( load – break switch ) Bán tự động: dùng contactor Mắc trực tiếp vào tải đóng điện cho mạch bù đồng thời khi đóng tải. Các tụ điện được đặt: Tại vị trí đấu nối của thiết bị tiêu thụ điện có tính cảm ( động cơ điện và máy biến áp ). Tại vị trí thanh góp cấp nguồn cho nhiều động cơ nhỏ và các phụ tải có tính cảm kháng đối với chúng việc bù từng thiết bị một tỏ ra quá tốn kém. Trong các trường hợp khi tải không thay đổi. 3. Bộ tụ bù điều khiển tự động ( bù ứng động ) Bù công suất thường được hiện bằng các phương tiện điều khiển đóng ngắt từng bộ phận công suất. Thiết bị này cho phép điều khiển bù công suất một cách tự động, giữ hệ số công suất trong một giới hạn cho phép chung quanh giá trị hệ số công suất được chọn. Thiết bị này được lắp đặt tại các vị trí mà công suất tác dụng và công suất phản kháng thay đổi trong phạm vi rất rộng. ví dụ: tại thanh góp của tủ phân phối chính, tại đầu nối của các cáp trục chịu tải lớn. Các nguyên lý và lý do sử dụng bù tự động:  Bộ tụ bù gồm nhiều phần và mỗi phần được điều khiển bằng contactor. Việc đóng một contactor sẽ đóng một số tụ song song với các tụ vận hành. Vì vậy lượng công suất bù có thể tăng hay giảm theo từng cấp bằng cách thực hiện đóng hoặc cắt contactor điều khiển tụ. Một rơley điều khiển kiểm soát hệ số công suất của mạng điện sẽ thực hiện đóng và mở các contactor tương ứng để hệ số công suất cả hệ thống thay đổi ( với sai số do điều chỉnh từng bậc ). Để điều khiển rơle máy biến dòng phải đặt lên một pha của dây cáp dẫn điện cung cấp đến mạch được điều khiển. Khi thực hiện bù chính xác bằng các giá trị tải yêu cầu sẽ tránh được hiện tượng quá điện áp khi tải giảm xuống thấp và do đó khử bỏ các điều kiện phát sinh quá điện áp và tránh các thiệt hại xảy ra cho trang thiết bị. Các qui tắc bù chung: Nếu công suất bộ tụ ( kVar ) nhỏ hơn hoặc bằng 15% công suất định mức máy biến áp cấp nguồn, nên sử dụng bù nền. Nếu ở trên mức 15%, nên sử dụng bù kiểu tự động. Vị trí lắp đặt tụ áp trong mạng điện có tính đến chế độ bù công suất; hoặc bù tập trung, bù nhóm, bù cục bộ, hoặc bù kết hợp hai phương án sau cùng. Về nguyên tắc, bù lý tưởng có nghĩa là bù áp dụng cho từng thời điểm tiêu thụ và với mức độ mà phụ tải yêu cầu cho mỗi thời điểm. 6.3 Vị trí lắp đặt tụ bù: 3.1 Bù tập trung : áp dụng cho tải ổn định và liên tục. Nguyên lý : bộ tụ đấu vào thanh góp hạ áp của tủ phân phối chính và được đóng trong thời gian tải hoạt động. Ưu điểm: Giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng . Làm giảm công suất biểu kiến. Làm nhẹ tải cho máy biến áp và do đó nó có khả năng phát triển thêm các phụ tải cần thiết. Nhận xét : Dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả lộ ra tủ phân phối chính của mạng hạ thế. Vì lý do này kích cỡ dây dẫn , công suất tổn hao không được cải thiện ở chế độ bù tập trung. 3.2 Bù nhóm ( từng phân đoạn ). Bù nhóm nên sử dụng khi mạng điện quá lớn và khi chế độ tải tiêu thụ theo thời gian của các phân đoạn thay đổi khác nhau. Nguyên lý : bộ tụ được đấu vào tủ phân phối khu vực . hiệu quả do bù nhóm mang lại cho dây dẫn xuất phát từ tủ phân phối chính đến các tủ khu vực có đặt tụ được thể hiện rõ nhất. Ưu điểm: Làm giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng. Làm giảm công suất biểu kiến yêu cầu. Kích thước dây cáp đi đến các tủ phân phối khu vực sẽ giảm đi hoặc với cùng dây cáp trên có thể tăng thêm phụ tải cho tủ phân phối khu vực Nhận xét : Dòng điện phản kháng tiếp tục đi vào tất cả dây dẫn xuất phát từ tủ phân phối khu vực. Vì lý do này mà kích thước và công suất tổn hao trong dây dẫn nói trên không được cải thiện với chế độ bù nhóm. Khi có sự thay đổi đáng kể của tải, luôn luôn tồn tại nguy cơ bù dư và kèm theo hiện tượng quá điện áp. 3.3 Bù riêng: Bù riêng nên được xét đến khi công suất động cơ lớn đáng kế so với mạng điện. Nguyên lý: bộ tụ mắc trực tiếp vào đầu dây nối của thiết bị dùng điện có tính cảm ( chủ yếu là các động cơ ). Bộ tụ định mức ( kVAr) đến khoảng 25% giá trị công suất động cơ. Bù bổ sung tại đầu nguồn điện cũng có thể mang lại hiệu quả tốt. Ưu điểm : Làm giảm tiền phạt do tiêu thụ công suất phản kháng (kVAr) Giảm công suất biểu kiến yêu cầu. Giảm kích thước và tổn hao dây dẫn đối với tất cả dây dẫn. Nhận xét : Các dòng điện phản kháng có giá trị lớn sẽ không còn tồn tại trong mạng điện. 6.3 Tính chọn tụ bù: Giả sử ta có công suất của tải là P Hệ số công suất của tải là Cosφ1 → tgφ1 ( trước khi bù ) Hệ số công suất sau khi bù là Cosφ2 → tgφ2. Công suất phản kháng cần bù là QC = P (tgφ1 – tgφ2 ). Từ công suất cần bù ta chọn tụ bù cho phù hợp trong bảng catalog của nhà cung cấp tụ bù.