Giáo trình Trang bị điện 1 (Nghề: Vận hành nhà máy nhiệt điện - Cao đẳng) - Trường Cao Đẳng Dầu Khí
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.35 MB, 79 trang )
TẬP ĐỒN DẦU KHÍ QUỐC GIA VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG DẦU KHÍ
GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: TRANG BỊ ĐIỆN 1
NGHỀ: VẬN HÀNH NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
(Ban hành kèm theo Quyết định số: 213/QĐ-CĐDK ngày 01 tháng 03 năm 2022
của Trường Cao Đẳng Dầu Khí)
Bà Rịa - Vũng Tàu, năm 2022
(Lưu hành nội bộ)
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
Trang 1
LỜI GIỚI THIỆU
Đất nước Việt Nam trong công cuộc công nghiệp hoá - hiện đại hoá, nềnkinh tế
đang trên đà phát triển. Yêu cầu sử dụng điện và thiết bị điện ngày càng tăng. Việc
trang bị kiến thức về hệ thống điện nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của con
người, cung cấp điện năng cho các thiết bị của khu vực kinh thế, các khu chế xuất, các
xí nghiệp là rất cần thiết.
Với một vai trò quan trọng như vậy và xuất phát từ yêu cầu, kế hoạch đào tạo,
chương trình mơn học của Trường Cao Đẳng Dầu Khí. Chúng tơi đã biên soạn cuốn
giáo trình Trang bị điện 1 gồm 3 bài với những nội dung cơ bản sau:
- Bài 1: Khái quát chung về hệ thống trang bị điện
- Bài 2: Các phần tử điều khiển trong hệ thống trang bị điện
- Bài 3: Tự động khống chế truyền động điện
Trong quá trình biên soạn, chúng tơi đã tham khảo và trích dẫn từ nhiều tài liệu
được liệt kê tại mục Danh mục tài liệu tham khảo. Chúng tôi chân thành cảm ơn các
tác giả của các tài liệu mà chúng tôi đã tham khảo.
Bên cạnh đó, giáo trình cũng khơng thể tránh khỏi những sai sót nhất định. Nhóm
tác giả rất mong nhận được những ý kiến đóng góp, phản hồi từ quý đồng nghiệp, các
bạn người học và bạn đọc.
Trân trọng cảm ơn./.
Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 03 năm 2022
Tham gia biên soạn
1. Chủ biên: Phạm Văn Cấp
2. Ninh Trọng Tuấn
3. Nguyễn Xuân Thịnh
Trang 2
MỤC LỤC
BÀI 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN
13
1. Đặc điểm của hệ thống trang bị điện.
14
2. Yêu cầu đối với hệ thống trang bị điện công nghiệp.
14
BÀI 2: CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN
17
1. Các phần tử bảo vệ
18
1.1.
Cầu chảy .............................................................................................................18
1.2.
Rơ le nhiệt...........................................................................................................18
2. Các phần tử điều khiển
18
2.1.
Công tắc ..............................................................................................................18
2.2.
Nút ấn..................................................................................................................19
2.3.
Cầu dao ...............................................................................................................19
2.4.
Bộ khống chế ......................................................................................................20
2.5.
Công tắc tơ – Khởi động từ ................................................................................20
2.6.
Áp tô mát ............................................................................................................21
3. Rơ le
21
3.1.
Rơ le điện từ .......................................................................................................21
3.2.
Rơ le trung gian. .................................................................................................22
3.3.
Rơ le dòng điện ...................................................................................................22
3.4.
Rơ le điện áp .......................................................................................................23
3.5.
Rơ le thời gian ...................................................................................................23
3.6.
Rơ le kiểm tra tốc độ .......................................................................................... 24
4. Các thiết bị đóng cắt khơng tiếp điểm
24
4.1.
Cơng tắc hành trình khơng tiếp điểm (các loại cảm biến vị trí) .........................24
4.2.
Thiết bị đóng cắt khơng tiếp điểm ......................................................................25
5. Các phần tử điện từ
25
5.1.
Nam châm điện nâng – hạ ..................................................................................25
5.2.
Bàn nam châm điện ............................................................................................ 26
5.3.
Ly hợp điện từ.....................................................................................................26
BÀI 3: TỰ ĐỘNG KHỐNG CHẾ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
31
1. Khái niệm về tự động khống chế (TĐKC).
32
2. Các yêu cầu của TĐKC.
32
Trang 3
3. Phương pháp thể hiện sơ đồ điện TĐKC
33
3.1.
Phương pháp thể hiện mạch động lực ................................................................ 33
3.2.
Phương pháp thể hiện mạch điều khiển.............................................................. 33
3.3.
Bảng ký hiệu các phần tử trong sơ đồ TĐKC ....................................................34
4. Các nguyên tắc điều khiển
35
4.1.
Nguyên tắc điều khiển theo thời gian .................................................................35
4.2.
Nguyên tắc điều khiển theo tốc độ .....................................................................35
4.3.
Nguyên tắc điều khiển theo dòng điện ............................................................... 36
4.4.
Nguyên tắc điều khiển theo vị trí .......................................................................36
5. Các mạch mở máy trực tiếp động cơ KĐB3 pha rô to lồng sóc:
36
5.1.
Mạch điều khiển động cơ quay 1 chiều .............................................................. 36
5.2.
Mạch điều khiển động cơ quay thuận nghịch gián tiếp .....................................37
5.3.
Mạch mở máy động cơ tại 2 vị trí ......................................................................38
5.4.
Mạch điều khiển 2 động cơ làm việc theo cơ chế bắc cầu .................................39
5.5.
Mạch điện điều khiển động cơ theo cơ chế bắc cầu dùng timer ........................41
5.6.
Mạch điều khiển 2 động cơ làm việc theo cơ chế khóa......................................42
6. Các mạch mở máy gián tiếp động cơ KĐB 3 pha ro6to lồng sóc
6.1.
43
Mạch mở máy bằng phương pháp đổi nối sao tam giác Y ->∆ .......................... 43
6.2. Mạch điện mở máy qua cuộn kháng dùng role thời gian ....................................44
6.3.
Mạch mở máy gián tiếp qua máy biến áp tự ngẫu ..............................................46
7. Mạch khóa dừng và giới hạn hành trình
47
7.1.
Mạch khóa dừng 1 .............................................................................................. 47
7.2.
Mạch khóa dừng 2 .............................................................................................. 48
7.3.
Mạch tự động giới hạn hành trình ......................................................................49
7.4.
Mạch điện tự động giới hạn hành trình có đảo chiều .........................................51
8. Các khâu bảo vệ và liên động trong TĐKC - TĐĐ.
52
8.1.
Bảo vệ quá dòng. ................................................................................................ 52
8.2
Bảo vệ điện áp. ...................................................................................................53
8.3
Bảo vệ thiếu và mất từ trường. ...........................................................................54
8.4
Liên động bảo vệ ................................................................................................ 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO
79
Trang 4
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
U
I
S
Q
Hiệu điện thế
Cường độ dịng điện
Cơng suất biểu kiến
Cơng suất phản kháng
P
A
B
G
R
Vr
Va
VT
CT
Cơng suất tác dụng
Điện năng
Dung dẫn
Điện dẫn
Điện trở
Voltmet đo giá trị hiệu dụng
Voltmet đo giá trị trung bình
Biến điện áp
Biến dịng điện
Trang 5
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1: Hình thực tế hệ thống vận hành sản xuất trong nhà máy
14
Hình 1.2: Hình mơ tả dây chuyền vận hành sản xuất 14
Hình 2.1: Cơng tắc điện
19
Hình 2.2: Nút nhấn
19
Hình 2.3: Cầu dao
19
Hình 2.4: Bộ khống chế truyền động
20
Hình 2.5: Contactor
21
Hình 2.6: Aptomat
21
Hình 2.7: Rơle điện từ
22
Hình 2.8: Rơ le trung gian
22
Hình 2.9: Rơ le dịng điện
23
Hình 2.10: Rơ le điện áp
23
Hình 2.11: Rơ le thời gian
24
Hình 2.12 : Rơ le kiểm tra tốc độ 24
Hình 2.13: Cơng tắc hành trình khơng tiếp điểm
25
Hình 2.14: Transitor NPN và PNP 25
Hình 2.15: Cơ cấu nâng hạ
26
Hình 2.16: Bàn nam châm điện
26
Hình 2.17: Bộ ly hợp điện từ
26
Hình 3.1: Hình ảnh mơ tả ký hiệu mạch động lực
33
Hình 3.2: Hình ảnh mơ tả ký hiệu mạch điều khiển 34
Hình 3.3: Mạch điều khiển động cơ quay 1 chiều
36
Hình 3.4: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển động cơ quay thuận nghịch gián tiếp
Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy động cơ tại 2 vị trí
38
Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 2 động cơ làm việc theo cơ chế bắc cầu
Hình 3.7: Sơ đồ mạch điều khiển động cơ theo cơ chế bắc cầu dùng Timer
Hình 3.8: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển 2 động cơ làm việc theo cơ chế khóa
Hình 3.9: Sơ đồ nguyên lý mạch khởi động Y ->∆ 44
Hình 3.10: Sơ đồ nguyên lý mạch điện mở máy qua cuộn kháng dùng role thời gian
Hình 3.11: Sơ đồ nguyên lý mạch mở máy qua biến áp tự ngẫu
46
Hình 3.12: Sơ đồ ngun lý mạch khóa dừng 1
47
Hình 3.13: Sơ đồ ngun lý mạch khóa dừng 2
48
Hình 3.14: Sơ đồ nguyên lý mạch điện tự động giới hạn hành trình
50
Hình 3.15: Sơ đồ nguyên lý mạch điện tự động giới hạn hành trình có đảo chiều
Hình 3.16: Sơ đồ dùng rơle dòng cực đại bảo vệ quá tải ngắn hạn
53
Hình 3.17: Sơ đồ có bảo vệ điểm khơng và cực tiểu 54
Hình 3.18: Sơ đồ bảo vệ thiếu, mất kích từ động cơ 55
Hình 3.19: Sơ đồ có bảo vệ liên động cơ và điện
55
37
40
41
42
45
51
Trang 6
GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN: TRANG BỊ ĐIỆN 1
1. Tên mơ đun: Trang bị điện 1
2. Mã mô đun: ELET55157
3. Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:
Vị trí: Trang bị điện 1 là mơ đun chuyên môn nghề, sau khi học xong các MH/MĐ
như Đo lường điện, Máy điện, Cung cấp điện trong danh mục các môn học/mô đun
đào tạo bắt buộc của nghề Điện cơng nghiệp.
Tính chất: Trang bị điện 1 là một mơ đun thực hành chuyên môn nghề.
4. Mục tiêu của môn học/mơ đun:
Về kiến thức:
+ Đọc, vẽ và phân tích được các sơ đồ mạch điều khiển dùng rơle công tắc tơ
dùng trong khống chế động cơ 3 pha, động cơ một chiều.
+ Phân tích được qui trình làm việc và yêu cầu về trang bị điện cho máy cắt gọt
kim loại (máy khoan, tiện, phay, bào, mài...);
Về kỹ năng:
+ Lắp đặt, sửa chữa được các mạch mở máy, dừng máy cho động cơ 1 pha, 3
pha, động cơ một chiều.
+ Lắp đặt, đấu dây vận hành các mạch trang bị điện điều khiển máy điện.
+ Vận hành và sửa chữa được hư hỏng trong các máy sản suất như băng tải, Vận
hành được mạch theo nguyên tắc, theo qui trình đã định. Từ đó sẽ vạch ra kế
hoạch bảo trì hợp lý, đảm bảo an tồn và vệ sinh cơng nghiệp.
Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy sáng tạo và khoa học.
5. Nội dung môn học/mô đun:
5.1. Chương trình khung:
Thời gian đào tạo (giờ)
TT
Mã MH/MĐ
I
1
2
3
COMP64002
COMP62004
COMP62008
4
COMP64010
5
6
COMP63006
FORL66001
Thực hành, Kiểm tra
thí nghiệm,
thảo luận,
LT TH
bài tập
Tên mơn học, mơ đun
Tí
n
chỉ
Tổng
số
Lý
thuyết
Các mơn học chung/
đại cương
23
465
180
260
16
9
4
2
2
75
30
60
41
18
5
29
10
51
4
2
0
1
0
4
4
75
36
35
2
2
3
6
75
120
15
42
58
72
0
6
2
0
Giáo dục chính trị
Pháp luật
Giáo dục thể chất
Giáo dục quốc phòng
và An ninh
Tin học
Tiếng Anh
Trang 8
7
SAEN52001
II
II.1
8
9
10
11
12
ELET5201
ELEO53012
PETR612002
ELEI53115
ELET52116
II.2
An tồn vệ sinh lao
động
Các mơn học, mơ đun
chun mơn ngành,
nghề
Mơn học, mơ đun cơ
sở
An tồn điện
Điện kỹ thuật cơ bản
Nhiệt kỹ thuật
Đo lường điện
Khí cụ điện
Mơn học, mơ đun
chun môn ngành,
nghề
Tổng quan về nhà máy
nhiệt điện
2
30
23
5
2
0
61
1545
379
1096
26
44
12
240
112
116
8
4
2
3
2
3
2
30
45
45
75
45
28
42
14
14
14
0
0
29
58
29
2
3
1
1
1
0
0
1
2
1
49
1305
267
980
18
40
2
30
28
0
2
0
13
ELEO52056
14
ELET52137
Phần điện nhà máy điện
và trạm biến áp
2
45
14
29
1
1
15
ELEO54031
Lò hơi và hệ thống thiết
bị phụ
4
75
42
29
3
1
16
ELEO54059
Tua-bin hơi và hệ thống
thiết bị phụ
4
75
42
29
3
1
17
18
19
ELET5316
ELEO53140
AUTM64116
Bảo vệ rơ le
Thí nghiệm điện cơ bản
PLC
3
3
3
75
75
75
14
14
14
58
58
58
1
1
1
2
2
2
20
ELEO55160
Vận hành lò hơi và hệ
thống thiết bị phụ 1
5
135
14
116
1
4
21
ELEO63161
Vận hành lò hơi và hệ
thống thiết bị phụ 2
3
75
14
58
1
2
22
ELEO55162
5
135
14
116
1
4
23
ELEO63163
3
75
14
58
1
2
24
25
25
ELET55157
ELET54153
ELET63120
5
4
3
84
120
180
135
2010
28
15
0
559
87
155
129
1356
2
0
0
42
3
10
6
53
Vận hành Tua-bin hơi
và hệ thống thiết bị phụ
1
Vận hành Tua-bin hơi
và hệ thống thiết bị phụ
2
Trang bị điện 1
Thực tập sản xuất
Khóa luận tốt nghiệp
Tổng cộng
5.2. Chương trình chi tiết mô-đun:
Trang 9
Thời gian (giờ)
STT
Nội dung tổng quát
Tổng
số
Thực hành,
thí nghiệm,
Lý
thuyết thảo luận,
bài tập
Kiểm tra
LT
TH
0
0
1
Bài 1: Khái quát chung về hệ
thống trang bị điện
2
2
2
Bài 2: Các phần tử điều khiển
trong hệ thống trang bị điện
20
15
4
1
0
3
Bài 3: Tự động khống chế truyền
động điện
98
11
83
1
3
Cộng:
120
28
87
2
3
0
6. Điều kiện thực hiện mơ đun:
1.1. Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng:
- Phịng học lý thuyết/tích hợp
- Phịng thực hành/nhà xưởng/mơ hình…
1.2. Trang thiết bị máy móc:
- Máy tính, máy chiếu
- Các thiết bị, máy móc: Contactor, khởi động từ, Động cơ điện…
- Mơ hình mơ phỏng : Các panel trang bị điện
+ Bàn giá thực tập.
+ Mơ hình tháo lắp và đấu dây vận hành biến áp 3 pha.
+ Mô hình thực hành về hệ thống Trang bị điện.
+ Mơ hình đào tạo về bảo vệ rơle.
+ Mơ hình thực hành lắp ráp mạch: các loại rơle, CB, cầu dao, cầu chì, nút nhấn các
loại, thiết bị tín hiệu...
+ Mơ hình thực hành về biến áp phân phối.
+ Bộ đồ nghề cơ khí cầm tay.
+ Đồ nghề điện cầm tay
1.3. Học liệu, dụng cụ, nguyên vật liệu:
- Giáo trình, giáo án
- Qui trình thực hành
- Phiếu thực hành, phiếu học tập (nếu có)
- Phần mềm chuyên dụng (nếu có).
- Dây dẫn điện.
1.4. Các điều kiện khác:
7. Nội dung và phương pháp đánh giá
Trang 10
7.1. Nội dung:
-
Kiến thức: bài 1, bài 2.
-
Kỹ năng: Bài 3.
-
Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Rèn luyện thái độ nghiêm túc, cẩn thận trong công việc;
Tuân thủ nghiêm túc các quy định an toàn điện khi sử dụng thiết bị điện và làm
việc với các hệ thống điện.
7.2. Phương pháp đánh giá:
7.1 Kiểm tra thưởng xuyên:
+
+
-
Số lượng bài: 02.
-
Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/mô đun thực hiện tại thời
điểm bất kỳ trong quá trình học thông qua việc kiểm tra vấn đáp trong giờ học,
kiểm tra viết với thời gian làm bài bằng hoặc dưới 30 phút, kiểm tra một số nội
dung thực hành, thực tập, chấm điểm bài tập.
7.2 Kiểm tra định kỳ:
-
Số lượng bài: 05, trong đó 02 bài lý thuyết và 03 bài thực hành.
-
Cách thức thực hiện: Do giáo viên giảng dạy môn học/mô đun thực hiện theo theo
số giờ kiểm tra được quy định trong chương trình mơn học ở mục III có thể bằng
hình thức kiểm tra viết từ 45 đến 60 phút, chấm điểm bài tập lớn, tiểu luận, làm bài
thực hành, thực tập. Giáo viên biên soạn đề kiểm tra lý thuyết kèm đáp án và đề
kiểm tra thực hành kèm biểu mẫu đánh giá thực hành theo đúng biểu mẫu qui định,
trong đó:
1.
2.
Stt
Bài kiểm tra
Hình thức kiểm tra
Nội dung
Thời gian
1.
2.
Bài kiểm tra số 1
Bài kiểm tra số 2
Lý thuyết
Lý thuyết
Bài 1
Bài 2
45÷60 phút
45÷60 phút
3.
Bài kiểm tra số 3
Thực hành
Bài 3
60 phút
4.
Bài kiểm tra số 4
Thực hành
Bài 3
60 phút
5.
Bài kiểm tra số 5
Thực hành
Bài 3
60 phút
7.3 Thi kết thúc mơn học: lý thuyết và thực hành.
-
Hình thức thi: Tích hợp lý thuyết và thực hành.
-
Thời giant thi: 90 ÷ 120 phút.
8. Hướng dẫn thực hiện mơ đun
8.1. Phạm vi áp dụng chương trình
- Chương trình mơ đun này được áp dụng cho nghề điện công nghiệp , hệ cao đẳng
nghề và trung cấp nghề
8.2. Hướng dẫn một số điểm chính về phương pháp giảng dạy mơ đun đào tạo:
- Đối với giáo viên, giảng viên:
Trang 11
+ Thiết kế giáo án theo thể loại lý thuyết hoặc tích hợp hoặc thực hành phù hợp với
bài học. Giáo án được soạn theo bài hoặc buổi dạy.
+ Tổ chức giảng dạy: (mơ tả chia ca, nhóm...).
+ Thiết kế các phiếu học tập, phiếu thực hành.
- Đối với người học:
+ Tài liệu, dụng cụ học tập, vở ghi đầy đủ
+ Hoàn thành các bài thực hành kỹ năng
+ Tổ chức làm việc nhóm, làm việc độc lập
+ Tuân thủ qui định an tồn, giờ giấc.
Những trọng tâm chương trình cần chú ý:
9. Tài liệu cần tham khảo:
- Tài liệu tiếng Việt:
[1] Vũ Quang Hồi, Trang bị điện - điện tử máy gia công kim loại, NXB Giáo dục
1996.
[2] Vũ Quang Hồi, Trang bị điện - điện tử công nghiệp, NXB Giáo dục 2000
[3] Bùi Quốc Khánh, Hồng Xn Bình, Trang bị điện – điện tử tự động hóa cầu
trục và cần trục, Nxb KHKT 2006
[4] Bùi Quốc Khánh. Nguyễn Thị Hiền. Nguyễn Văn Liễn, Truyền động điện, Nxb
KHKT 2006
[5] Nguyễn Đức Lợi, Giáo trình chuyên ngành điện tập 1,2,3,4, NXB Thống kê 2001
Trang 12
BÀI 1: KHÁI QUÁT CHUNG VỀ HỆ THỐNG TRANG BỊ ĐIỆN
❖ GIỚI THIỆU BÀI 1:
Bài 1 là bài trình bày về một số nội dung về đặc điểm của hệ thống trang bị điện để
người học có được kiến thức nền tảng và dễ dàng tiếp cận nội dung môn học liên quan.
❖ MỤC TIÊU CỦA BÀI 1 LÀ:
Về kiến thức:
▪ Phân tích được đặc điểm của hệ thống trang bị điện.
Về kỹ năng:
▪ Vận dụng đúng các yêu cầu hệ thống trang bị điện khi thiết kế, lắp đặt.
Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
▪ Rèn luyện tính cẩn thận, và nghiêm túc trong học tập và trong thực hiện công
việc.
❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 1:
- Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn
đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập bài
1 (cá nhân hoặc nhóm).
- Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 1) trước buổi học; hồn thành
đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài mở đầu theo cá nhân hoặc nhóm và
nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.
❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 1:
- Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng trang bị điện
- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác
- Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham
khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.
- Các điều kiện khác: Khơng có
❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 1:
- Nội dung:
✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.
+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.
- Phương pháp:
✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)
✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: khơng có
✓ Kiểm tra định kỳ thực hành: khơng có
❖ NỘI DUNG BÀI 1:
Bài 1: Khái quát chung về hệ thống trang bị điện
Trang 13
1. Đặc điểm của hệ thống trang bị điện:
Ngày nay, đại đa số các máy sản xuất từ nhỏ đến lớn, từ đơn lẻ đến cả một dây
chuyền sản xuất đều sử dụng truyền động điện. Để đảm bảo những yêu cầu của các
công nghệ phức tạp khác nhau, nâng cao mức độ tự động cũng như năng suất của hệ
truyền động.Đặc điểm của hệ thống trang bị điện là sử dụng các phần tử điện, điều khiển
một dây truyền công nghệ theo yêu cầu sản xuất với mức độ tự động hóa cao và đạt
được hiệu suất tối ưu nhất .
Hình 1.1: Hình thực tế hệ thống vận hành sản xuất trong nhà máy
2. Yêu cầu đối với hệ thống trang bị điện công nghiệp:
Yêu cầu đối với hệ thống trang bị điện là các phần tử điện được sử dụng trong hệ
thống, dây chuyền cơng nghệ có tác dụng hỗ trợ và khống chế để hệ truyền động hoạt
động được an toàn và đúng theo yêu cầu đề ra.
Trang bị điện của hệ thống phải đảm bảo hỗ trợ cho người vận hành điều khiển dây
truyền công nghệ trong điều kiện làm việc bình thường cũng như khi sự cố.
Hình 1.2: Mơ tả dây chuyền vận hành sản xuất
❖ TÓM TẮT NỘI DUNG BÀI 1:
Bài 1: Khái quát chung về hệ thống trang bị điện
Trang 14
1. Đặc điểm của hệ thống trang bị điện.
2. Yêu cầu đối với hệ thống trang bị điện công nghiệp.
❖ CÂU HỎI CỦNG CỐ BÀI 1:
Câu 1
Khí cụ điện nào dưới đây dùng để đóng ngắt khơng có buồng dập hồ
quang?
A)
Cơng tắc tơ
B)
Cầu chì
C)
Máy cắt điện
D)
MCCB
Câu 2
Phân loại theo cơng dụng thiết bị nào sau đây dùng để đóng cắt, điều
chỉnh tốc độ chiều quay của máy phát điện
A)
Thiết bị điện bảo vệ
B)
Thiết bị điện khống chế
C)
Thiết bị điện tự động điều khiển từ xa
D)
Thiết bị điện hạn chế dòng điện ngắn mạch
Câu 3
Q trình làm việc của khí cụ điện khi xảy ra sự cố là?
A)
Gây sụt áp trên lưới điện
B)
Dòng điện tang cao
C)
Pá hủy hoặc giảm tuổi thọ của khí cụ điện
D)
Tất cả các đáp án cịn lại đều đúng.
Câu 4
Ngắn mạch trực tiếp là gì?
A)
Là ngắn mạch tại chổ thiết bị bảo vệ
B)
Là ngắn mạch qua một điện trở trung gian rất bé, có thể bỏ qua
C)
Là dạng ngắn mạch vẫn duy trì được hệ thống dịng, áp 3 pha ở tình
trạng đối xứng
D)
Là dạng ngắn mạch là cho hệ thống dòng, áp 3 pha mất đối xứng.
Câu 5
Hậu quả của ngắn mạch gây ra ?
A)
Cách điện của các thiết bị già cỗi, hư hỏng.
B)
Quá điện áp.
C)
Các ngẫu nhiên khác, thao tác nhầm hoặc do được dự tính trước
D)
Phát nóng, giảm điện áp, gây nhiễu, tăng lực điện động, mất ổn
định….
Câu 6
Hồ quang điện là gì?
A)
Là hiện tượng phóng điện trong chất khí với mật độ dịng điện rất lớn
B)
Là hiện tượng phóng điện trong chất rắn với mật độ dòng điện rất lớn
C)
Là hiện tượng phát sáng do nhiệt
D)
Là hiện tượng phát nhiệt và ánh sáng
Câu 7
Để dập được hồ quang điện người ta dùng phương pháp nào sau đây?
A)
Rút ngắn hồ quang
B)
Kết hợp hồ quang
Bài 1: Khái quát chung về hệ thống trang bị điện
Trang 15
C)
D)
Câu 8
A)
B)
C)
D)
Câu 9
?
A)
B)
C)
D)
Câu 10
A)
B)
C)
D)
Cho hồ quang tiếp xúc với bề mặt có nhiều ion
Thổi hồ quang bằng từ
Dập hồ quang bằng khí được sử dụng trường hợp nào sau đây?
Điện áp thấp, dòng điện nhỏ
Điện áp cao, dòng điện lớn
Các khí cụ điện nhỏ
Các khí cụ điện lớn
Phân loại theo tính chất dịng điện khí cụ điện làm việc theo mấy loại
1
2
3
4
Phân loại theo điều kiện làm việc khí cụ điện về cấp điện áp?
Thiết bị hạ áp dưới 3kV
Thiết bị trung áp dưới 3kV- 36kV
Thiết bị cao áp từ 36kV- đến dưới 500kV
Tất cả các đáp án đều đúng
Bài 1: Khái quát chung về hệ thống trang bị điện
Trang 16
BÀI 2: CÁC PHẦN TỬ ĐIỀU KHIỂN TRONG HỆ THỐNG TRANG BỊ
ĐIỆN
❖ GIỚI THIỆU BÀI 2:
Bài 2 là bài trình bày về một số nội dung về các phần tử bảo vệ để người học có được
kiến thức nền tảng và dễ dàng tiếp cận nội dung môn học liên quan.
❖ MỤC TIÊU CỦA BÀI 2 LÀ:
Về kiến thức:
▪ Nhận biết được các phần tử điều khiển trong một hệ thống trang bị điện.
▪ Mô tả được cấu tạo và giải thích được nguyên lý làm việc của các khí cụ điện
điều khiển có trong sơ đồ.
Về kỹ năng:
▪ Sửa chữa được hư hỏng thơng thường của các khí cụ điện điều khiển.
Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
▪ Rèn luyện tính tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và an tồn trong cơng việc
❖ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY VÀ HỌC TẬP BÀI 2:
- Đối với người dạy: sử dụng phương pháp giảng giảng dạy tích cực (diễn giảng, vấn
đáp, dạy học theo vấn đề); yêu cầu người học thực hiện câu hỏi thảo luận và bài tập bài
2 (cá nhân hoặc nhóm).
- Đối với người học: chủ động đọc trước giáo trình (bài 2) trước buổi học; hồn thành
đầy đủ câu hỏi thảo luận và bài tập tình huống bài mở đầu theo cá nhân hoặc nhóm và
nộp lại cho người dạy đúng thời gian quy định.
❖ ĐIỀU KIỆN THỰC HIỆN BÀI 2:
- Phịng học chun mơn hóa/nhà xưởng: Phịng trang bị điện
- Trang thiết bị máy móc: Máy chiếu và các thiết bị dạy học khác
- Học liệu, dụng cụ, ngun vật liệu: Chương trình mơn học, giáo trình, tài liệu tham
khảo, giáo án, phim ảnh, và các tài liệu liên quan.
- Các điều kiện khác: Khơng có
❖ KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ BÀI 2:
- Nội dung:
✓ Kiến thức: Kiểm tra và đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kiến thức
✓ Kỹ năng: Đánh giá tất cả nội dung đã nêu trong mục tiêu kĩ năng.
✓ Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Trong quá trình học tập, người học cần:
+ Nghiên cứu bài trước khi đến lớp
+ Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập.
+ Tham gia đầy đủ thời lượng môn học.
+ Nghiêm túc trong quá trình học tập.
- Phương pháp:
✓ Điểm kiểm tra thường xuyên: 1 điểm kiểm tra (hình thức: hỏi miệng)
✓ Kiểm tra định kỳ lý thuyết: 1 điểm kiểm tra
✓ Kiểm tra định kỳ thực hành: 1 điểm kiểm tra
Bài 2: Các phần tử điều khiển trong hệ thống trang bị điện
Trang 17
❖ NỘI DUNG BÀI 2:
1. Các phần tử bảo vệ:
1.1. Cầu chảy :
Cấu tạo chung của một chiếc cầu chảy là một dây chì mắc nối tiếp với hai đầu dây dẫn
trong mạch điện. Vị trí lắp đặt cầu chì là ở sau nguồn điện tổng và trước các bộ phận
của mạch điện, mạng điện cần được bảo vệ như các thiết bị điện.
Hình 2.1: Cầu chì
Dây cầu chì được tạo thành từ rất nhiều kim loại nóng chảy, đặc điểm lớn nhất của
nó là dễ nóng chảy hơn bất kỳ một kim loại nào. Như vậy, khi đường điện được lắp dây
cầu chì nếu khơng may dây đường điện bị hỏng, nguồn điện quá lớn, dây cầu chì sẽ nóng
chảy trước tiên rồi cắt nguồn điện. Các thiết bị điện, đường dây điện sẽ tránh bị chập
mạch, hỏng hóc và cũng đảm bảo an toàn, tránh các tai nạn về điện cho con người
1.2. Rơ le nhiệt :
Rơle nhiệt là một loại thiết bị điện dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị
quá tải, thường dùng kèm với khởi động từ, công tắc tơ. Dùng ở điện áp xoay chiều đến
500 V, tần số 50Hz, loại mới Iđm đến 150A điện áp một chiều tới 440V. Rơle nhiệt
khơng tác động tức thời theo trị dịng điện vì có qn tính nhiệt lớn phải cần thời gian
để phát nóng. Thời gian làm việc từ khoảng vài giây [s] đến vài phút, nên không dùng
để bảo vệ ngắn mạch được. Muốn bảo vệ ngắn mạch thường dùng kèm cầu chảy.
Hình 2.2: Rơle nhiệt
2. Các phần tử điều khiển:
2.1. Cơng tắc
Là một thiết bị điện dùng để đóng ngắt mạch điện được sử dụng nhiều trong dân
dụng đặc biệt trong chiếu sáng. Trong lắp đặt công tắc thường được lắp vào dây pha
trong mạch điện.
Bài 2: Các phần tử điều khiển trong hệ thống trang bị điện
Trang 18
Hình 2.1: Cơng tắc điện
2.2. Nút ấn :
Nút ấn cịn gọi là nút điều khiển, là loại khí cụ điện dùng để đóng ngắt từ xa các
thiết bị điện từ khác nhau, các dụng cụ báo hiệu và cũng để chuyển đổi các mạch điện
điều khiển, tín hiệu, liên động , bảo vệ… Ở mạch điện một chiều điện áp đến 440V và
mạch điện xoay chiều điện áp đến 500V tần số 50, 60Hz.
Hình 2.2: Nút nhấn
2.3. Cầu dao :
Cầu dao là khí cụ điện đống ngắt bằng tay, khơng thường xuyên các mạch điện có
nguồn điện áp cung cấp đến 440V điện một chiều và 660V điện xoay chiều.
Hình 2.3: Cầu dao
Bài 2: Các phần tử điều khiển trong hệ thống trang bị điện
Trang 19
Đa số các loại cầu dao được đóng ngắt mạch điện có cơng suất nhỏ. Với các mạch
điện có cơng suất trung bình và lớn, chúng chỉ được dùng để đóng ngắt khơng tải.
2.4. Bộ khống chế :
Dùng trong các mạch điện điều khiển là chủ đạo, có vai trị đóng ngắt mạch điện
điều khiển nhằm điều khiển cho mạch động lực làm việc.
Nguyên lý làm việc của bộ khống chế này hoạt động như sau. Công tắc xoay điều
khiển sang các vị trí, tại vị trí nào có dấu chấm là tiếp điểm đó được nối kín mạch cịn
khơng có dấu chấm thì hở mạch.
Hình 2.4: Bộ khống chế truyền động
2.5. Công tắc tơ – Khởi động từ :
Công tăc tơ (Contactor) là một loại khí cụ điện dùng để đóng ngắt các tiếp điểm, tạo
liên lạc trong mạch điện bằng nút ấn. 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 điện là 600A (vị trí điều khiển,
trạng thái hoạt động của contactor rất xa vị trí các tiếp điểm đóng ngắt mạch điện).
Bài 2: Các phần tử điều khiển trong hệ thống trang bị điện
Trang 20
Hình 2.5: Contactor
2.6. Áp tơ mát :
Aptomat là tiếng Liên Xô ,CB (Circuit breaker) là tiếng Anh
CB - Circuit Breaker có tên gọi là cầu dao tự động hay gọi chung là áp tơ mát. CB
dùng để cấp nguồn.CB có thể bảo vệ quá tải, ngắn mạch,được sử dụng rất nhiều trong
ngành điện cơng nghiệp
Hình 2.6: Aptomat
3. Rơ le:
3.1. Rơ le điện từ :
Rơle là một loại thiết bị điện tự động mà tín hiệu đầu ra thay đổi nhảy cấp khi tín
hiệu đầu vào đạt những giá trị xác định. Rơle là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện
điều khiển, bảo vệ và điều khiển sự làm việc của mạch điện động lực.
Sự làm việc của loại rơle điện từ dựa trên nguyên lí điện từ. Xét một rơle như hình
minh họa. Khi cho dịng điện i đi vào cuộn dây của nam châm điện thì nắp sẽ chịu một
lực hút F. Làm cho mạch từ động chạy xuống khép kín mạch từ, khi mạch từ động di
chuyển là các cặp tiếp điểm thay đổi trạng thái.
Bài 2: Các phần tử điều khiển trong hệ thống trang bị điện
Trang 21
Hình 2.7: Rơle điện từ
3.2. Rơ le trung gian :
Rơ le trung gian được thiết kế với hệ thống tiếp điểm chịu được dịng điện nhỏ do
đó chỉ sử dụng với vai trị trung gian trong các mạch điều khiển.
Hình 2.8: Rơ le trung gian
3.3. Rơ le dòng điện :
Rơ le dịng điện cực đại là một khí cụ điện dùng để bảo vệ mạch điện khi bị quá tải
hoặc ngắn mạch và để điều khiển sự làm việc của động cơ.
Bài 2: Các phần tử điều khiển trong hệ thống trang bị điện
Trang 22
Hình 2. 9: Rơ le dịng điện
1. Mạch từ 1 dạng hình chữ E hoặc U gồm nhiều lá thép kĩ thuật điện có bề dầy
0,35mm hoặc 0,5mm ghép lại.
2. Cuộn dây 2: Thường có hai cuộn dây bằng dây đồng hoặc dây nhôm.
3. Phần ứng 4: là miếng sắt từ hình chữ Z ghắn chặt trên trục quay 3 nhờ hai ổ
đỡ.
4. Vít điều chỉnh 5: để điều chỉnh trị số tác động của dòng điện.
5. Hệ thống tiếp điểm 6: làm bằng bạch kim.
6. Kim chỉ định 8.
3.4. Rơ le điện áp :
Dùng để bảo vệ sự sụt áp hoặc quá áp cho phụ tải điện, trong sơ đồ dưới đây là rơ
le bảo vệ điện áp 3 pha . Rơ le bảo vệ điện áp 3 pha Omron dịng K8AK-VS
Hình 2.10: Rơ le điện áp 3 pha
3.5. Rơ le thời gian :
Nguyên lý làm việc của role thời gian .
Khi có nguồn cấp vào hai đầu cuộn hút của rơ le thời gian sẽ làm thay đổi trạng thái
của các tiếp điểm khơng có sự trì hỗn về thời gian . sau một khoảng thời gian đặt thì
các tiếp điểm có sự trì hỗn về mặt thời gian sẽ thay đổi trạng thái
Bài 2: Các phần tử điều khiển trong hệ thống trang bị điện
Trang 23
Hình 2.11: Rơ le thời gian
3.6. Rơ le kiểm tra tốc độ :
Hình 2.12 : Rơ le kiểm tra tốc độ
Làm việc theo nguyên tắc phản ứng điện từ được dùng trong các mạch hãm của
động cơ.
- Rơle được mắc đồng trục với động cơ và mạch điều khiển. Khi được quay, nam
châm vĩnh cửu quay theo. Từ trường của nó quét lên các thanh dẫn sẽ sinh ra suất điện
động và dòng điện cảm ứng. Dòng điện này nằm trong từ trường sẽ sinh ra suất điện
động và dòng điện cảm ứng. Dòng điện này nằm trong từ trường sẽ sinh ra lực điện từ
làm cho phần ứng quay, di chuyển cần tiếp điểm đến đóng tiếp điểm của nó. Khi tốc độ
động cơ giảm nhỏ gần bằng khơng, lực điện từ yếu đi, trọng lượng cần tiếp điểm đưa nó
về vị trí cũ và mở tiếp điểm của nó .
- Rơle vận tốc thường dùng trong các mạch điều khiển hãm ngược động cơ.
4. Các thiết bị đóng cắt khơng tiếp điểm:
4.1. Cơng tắc hành trình khơng tiếp điểm (các loại cảm biến vị trí) :
Bài 2: Các phần tử điều khiển trong hệ thống trang bị điện
Trang 24
Hình 2.13: Cơng tắc hành trình khơng tiếp điểm
Đối với những cơng tắc loại này khơng có tiếp điểm cơ khí mà dựa vào các loại cảm
biến quang , từ trường và tiệm cận … để xác định hành trình của cơ cấu.
4.2. Thiết bị đóng cắt khơng tiếp điểm :
Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N, nếu
ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận, nếu ghép theo thứ tự NPN ta được
Transistor ngược; về phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu
ngược chiều nhau (khơng có nghĩa ta dùng 2 diode sẽ ghép thành 1 transistor)
Hình 2.14: Transitor NPN và PNP
5. Các phần tử điện từ:
5.1. Nam châm điện nâng – hạ:
Nam châm điện là một dụng cụ tạo từ trường hay một nguồn sản sinh từ trường hoạt
động nhờ từ trường sinh ra bởi cuộn dây có dịng điện lớn chạy qua. Nam châm điện
gồm hai phần là cuộn dây tạo từ trường và lõi dẫn (khuếch đại) từ. Cảm ứng từ của nam
châm điện được dẫn và tạo thành lớn nhờ việc sử dụng một lõi dẫn từ làm bằng vật liệu
từ mềm có độ từ thẩm lớn và cảm ứng từ bão hòa cao. Khác với nam châm vĩnh cửu có
cảm ứng từ cố định, nam châm điện có cảm ứng từ có thể thay đổi được nhờ việc điều
khiển dòng điện chạy qua cuộn dây.
Bài 2: Các phần tử điều khiển trong hệ thống trang bị điện
Trang 25
