(Đồ án hcmute) khảo sát tủ phân phối chính mdb hạ thế hãng abb

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN ĐIỆN TỬ

KHẢO SÁT TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH
MDB HẠ THẾ CỦA HÃNG ABB

GVHD: NGUYỄN NGỌC ÂU
SVTT1: TRẦN THANH DANH
SVTT2:TRẦN ANH TUẤN

SKL 0 0 5 1 6 4

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2017

do an


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, sinh viên thực hiện đề tài xin được phép chân thành gửi lời cảm ơn đến:
Ban giám hiệu trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện tốt
nhất cho nhóm học tập và nghiên cứu.
Khoa Điện - Điện tử đã cung cấp giáo trình, tài liệu , cơ sở vật chất cũng như các thiết
bị hỗ trợ.
Giảng viên Th.S Nguyễn Ngọc Âu là giảng viên hướng dẫn đề tài đã định hướng và trao
đổi những kinh nghiệm quý báu để sinh viên thực hiện những nội dung trong đề tài một
cách hoàn chỉnh nhất.
Cùng gửi lời cảm ơn đến gia đình: bố mẹ, anh chị em đã tạo điều kiện thuận lợi về mặt

vật chất và tinh thần là cơ sở vững chắc về tâm lý để sinh viên thực hiện đề tài, hồn
thành tốt cơng việc học tập của mình.
Mặc dù cố gắng trong quá trình tìm hiểu nhưng do kiến thức cịn hạn chế nên em khơng
tránh khỏi thiếu sót.Nhóm rất mong nhận được sự góp ý, nhận xét của thầy (cơ) để đồ án
có thể hồn thiện hơn nữa.

TP HCM, Ngày 15 Tháng 7 Năm 2017
Sinh viên thực hiện đề tài
Trần Thanh Danh
Trần Anh Tuấn

xii

do an


Phieeu nhan xet huong dan

i

do an


Phieu nhan xet phan bien

ii

do an

MỤC LỤC
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ...................................... i
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ........................................ ii
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................iii
MỤC LỤC ......................................................................................................... iv
DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT .................................................................. vii
DANH SÁCH BẢNG BIỂU .............................................................................. ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH VÀ BIỂU ĐỒ ................................................ xi
Chương 1: Chương mở đầu. ................................................................................ 1
1.1

Đặt vấn đề. ................................................................................................. 1

1.2

Mục tiêu đồ án............................................................................................ 1

1.3

Phương pháp nghiên cứu. ........................................................................... 1

1.4

Giới hạn đồ án. ........................................................................................... 1

1.5

Kế hoạch thực hiện. .................................................................................... 1

2.1. Bộ chuyển đổi mạch tự động ATS021. .......................................................... 2

2.1.1.Giới thiệu ATS021. .................................................................................. 2
Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật ATS021. ........................................................... 2
2.1.2. Cài đặt ATS. ........................................................................................... 6
2.1.2.1. Chuyển đổi tự động ATS021 trong chế độ Manual............................ 6
2.1.2.2. Tự động chuyển đổi mạch ATS021 ở chế độ tự động. ...................... 8
2.1.2.3 Lựa chọn thời gian trễ và ngưỡng điện áp. ......................................... 8
2.1.2.4 TEST. ................................................................................................ 9
2.3.

Cấu tạo máy cắt Emax2.2N. ....................................................................... 9

2.3.1.

Mô tả máy cắt. ..................................................................................... 9

2.3.2.

Mô tả bảng điều khiển mặt trước của máy cắt Emax2.2. .................... 10

2.1.3 Mô tả thông số kỹ thuật theo tiêu chuẩn IEC. ......................................... 11
2.3. Vận hành máy cắt. ....................................................................................... 12
2.3.1 Các thao tác vận hành máy cắt. .............................................................. 12
2.2.2. Các chỉ thị trạng thái cơ của máy cắt. .................................................... 13
2.2.3 Các bước tháo lắp máy cắt...................................................................... 16
2.3. Lắp đặt máy cắt. ......................................................................................... 20

iii

do an

2.3.1 Yêu cầu lắp đặt....................................................................................... 20
2.3.2 Điều kiện môi trường. ............................................................................ 22
2.4. Giới thiệu về bộ Ekip bảo vệ. ...................................................................... 24
2.4.1. Tổng quan. ............................................................................................ 24
2.4.2. Các chức năng của bộ Ekip. .................................................................. 24
2.4.3. Bộ bảo vệ Ekip Dip. .............................................................................. 27
2.4.4

Các loại bảo vệ của bộ Ekip Dip. ....................................................... 29

2.4.5.

Chức năng kiểm tra. ........................................................................... 34

2.4.6. Thông số mặc định của Bộ Ekip Dip. .................................................... 36
2.5.

Các phụ kiện điện tử của máy cắt. ............................................................ 37

2.5.1. Cuộn dây đóng và cuộn dây mở (YO-YC-YO2-YC2). .......................... 37
2.5.2. Cuộn dây điện áp thấp (YU). ................................................................. 38
2.5.3. Cuộn dây điều khiển từ xa. ................................................................... 39
2.5.4. Động cơ (M:motor). .............................................................................. 39
2.5.5. Tiếp điểm phụ thường mở/đóng. ........................................................... 40
2.6. Kiểm tra tổng quát. ...................................................................................... 40
2.6.1. Kiểm tra lần đầu tiên: ............................................................................ 40
2.6.2. Kiểm tra các phụ kiện phải được thực hiện trước khi đưa vào sử dụng: . 41
2.6.3. Danh sách kiểm tra cuối cùng. ............................................................... 43
2.6.4. Các lỗi thường gặp, nguyên nhân và cách khắc phục cho máy cắt. ....... 44

Chương 3: Hướng dẫn sử dụng bộ khởi động mềm Type PSTX ........................ 48
3.1.

Giới thiệu chung về khởi động mềm PSTX370......................................... 48

3.1.1.
3.2.

Cấu tạo và thông số kỹ thuật của bộ khởi động mềm PSTX. .............. 48

Các chức năng của khởi động mềm PSTX370. ......................................... 50

3.2.1.

Chức năng khởi động. ........................................................................ 50

3.2.2.

Các chức năng bảo vệ của khởi động mềm......................................... 51

3.2.3.

Chức năng cảnh báo. .......................................................................... 51

3.2.4.

Cảnh báo phát hiện lỗi. ...................................................................... 52

3.3.

Cách cài đặt và vận hành bộ khởi động mềm. ........................................... 54

3.3.1.

Kết nối phân cứng khởi động mềm. ................................................... 54

3.3.2.

Cài đặt cấu hình cho khởi động mềm. ................................................ 57

iv

do an


3.3.2.1.

Cài đặt cơ bản. ............................................................................ 57

3.3.2.2.

Cài đặt ứng dụng. ........................................................................ 58

3.3.2.3.

Cách khởi động / dừng động cơ. .................................................. 59

3.3.3.
HMI.

3.3.3.1.

Giao diện người –máy HMI trên bộ khởi động mềm. .................. 59

3.3.3.2.

Cách cài đặt thông số. ................................................................. 64

3.3.4.

3.4.

Cài đặt thông số của động cơ trên bộ khởi động mềm với giao diện
.......................................................................................................... 59

Điều khiển cục bộ từ bàn phím. ......................................................... 65

3.3.4.1.

Cài đặt trên màn hình tùy chọn ( Options screen). ....................... 67

3.3.4.2.

Cách cài đặt thơng số trên màn hình bảng chọn. .......................... 70

Các lỗi thường găp trong khởi động mềm và bảo trì bảo dưỡng. ............... 76

3.4.1.

Các lỗi và cách khắc phục lỗi. ............................................................ 76

3.4.1.1.

Các thắc mắc và cách khắc phục khi khởi động động cơ. ............ 76

3.4.1.2.

Chỉ dẫn bảo vệ hiển thị trên màn hình. ........................................ 79

3.4.1.3.

Lỗi hiển thị trên màn hình. .......................................................... 82

3.4.2.

Bào trì bão dưỡng cơ bản cho bộ khởi động mềm. ............................. 84

3.4.2.1.

Bảo trì thường xuyên (Regular maintenance). ............................. 84

3.4.2.2.

Dịch vụ và sửa chữa (Service and repair). ................................... 85

Chương 4: Bộ biến tần ACS 550 của Hãng ABB. .............................................. 86
4.1.

Giới thiệu chung về biến tần ACS 550. .................................................... 86

4.1.1

Khái niệm. ......................................................................................... 86

4.1.2

Tính năng nổi bật: .............................................................................. 86

4.1.3

Thơng số kỹ thuật của biến tần ACS550. ........................................... 88

4.2

Hướng dẫn cài cho bộ biến tần ACS550. .................................................. 88

4.2.1

Cách khởi động bộ điều khiển. ........................................................... 88

4.2.2 Cách kiểm soát bộ điều khiển thông qua giao diện I/O. .......................... 95
4.2.3 Cách thực hiện theo ID Run. .................................................................. 95
4.3

Bảng điều khiển hỗ trợ. (Assistant Control Panels). .................................. 98

4.3.1

Đặc điểm về bảng điều khiển hỗ trợ. .................................................. 98

4.3.2

Tổng quan bảng điều khiển hỗ trợ. ..................................................... 98

4.3.3 Cài đặt cơ bản trên bảng điều khiển hỗ trợ:

.................................. 101

v

do an


4.3.4 Chế độ OUTPUT Mode. ...................................................................... 103
4.3.6 Chế độ hỗ trợ (Assistants mode). .......................................................... 108
4.3.7 Chế độ Fault Logger. ............................................................................ 110
4.3.8
4.4

Chế độ Cài đặt I / O. ........................................................................ 111

Một số tham số cơ bản của biến tần ABB ACS550 ................................. 112

4.4.1 Nhóm tham số 99 (Group 99): START-UP DATA ............................... 112
4.4.2 Nhóm tham số 01 (GROUP 01): OPERATING DATA ........................ 113
4.4.3. Nhóm tham số 04 (GROUP 4): FAULT HISTORY. ........................... 115
4.4.4.

Nhóm tham số 10 (GROUP 10): START/STOP/DIR ....................... 116

4.4.5. Nhóm tham số 11 (GROUP 11): REFERENCE SELECT. .................. 118
4.4.6. Nhóm tham số 12 (GROUP 12): CONSTANT SPEEDS. .................... 120
4.4.7

Nhóm tham số 16 (GROUP 16): SYSTEM CONTROLS. ............... 123

4.4.8.

Nhóm tham số 20 (GROUP 20): LIMITS (Các giới hạn). ................ 124

4.4.9 Nhóm tham số 22 (GROUP 22): ACCEL/DECEL (Thời gian tăng tốc và
thời gian dừng). ............................................................................................. 125
4.4.10 Danh sách các mã lỗi. ......................................................................... 128
4.4.11 Các lỗi về tham số cài đặt trong biến tần. .......................................... 130
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN ................................................................................ 132
5.1. Kết quả đạt được. ...................................................................................... 132
5.2 Hướng phát triển đồ án. .............................................................................. 132
TÀI LIỆU THAM KHẢO…….…………………………..…………………….141

vi

do an


DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

MDB: Main Distribution Board.
ATS: Auto Transfer Switch.
CB: Circuit Breaker.
YO/YC: Opening and closing release.

YO2/YC2: Second opening and closing release.
YU: Undervoltage release.
M: Motor.
DIP: Dual Inline Package.
IEC: International Electrotechnical Commission.
Aux : Auxiliary.
BP: Bypass.
DOL: Direct – on – line.
EOL: Electronic overload.
FB: Fieldbus.
FBP: Fieldbus Plug.
HMI: Human-machine Interface.
Ie: Rated operational current.
IT: Information Technology.
LED: Light Emitting Diode.
PLC: Programmable Logic Controller.
SC: Short Circuit.
Uc: Rated Control Circuit Voltage.
Ue: Rated operational voltage on the motor.
Us: Rated control supply voltage.
R/L: Remote/Local.

vii

do an


DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật ATS021. .................................................................. 2

Bảng 2.2 Các thời gian trễ của ATS021. ............................................................... 5
Bảng 2.3 : Các bộ phận mặt trước máy cắt. ........................................................ 10
Bảng 2.4 : Thông số kỹ thuật máy cắt Emax2.2. ................................................. 11
Bảng 2.5: Kích thước loại máy cắt Emax2.2. ...................................................... 23
Bảng 2.6: Tóm tắt các phép đo dịng điện tức thời. ............................................. 26
Bảng 2.7: Mô tả về các thành phần của giao diện ............................................... 27
Bảng 2.8. Bảo vệ Loại L của bộ Ekip. ................................................................ 29
Bảng 2.9: Bảo vệ Loại L của bộ Ekip . ............................................................... 29
Bảng 2.10: Bảo vệ Loại I của bộ Ekip. ............................................................... 31
Bảng 2.11: Bảo vệ loại G của bộ Ekip. ............................................................... 32
Bảng 2.12: Tần số của máy cắt. .......................................................................... 33
Bảng 2.13: Các bước kiểm tra Led. .................................................................... 34
Bảng 2.14: Thực hiện hướng dẫn kiểm tra bảo vệ : ............................................. 35
Bảng 2.15: Để thực hiện kiểm tra cắt dòng. ........................................................ 35
Bảng 2.16: Thực hiên kiểm tra từ Ekip kết nối. .................................................. 35
Bảng 2.17: Các điều kiện khởi động : ................................................................. 36
Bảng 2.18: Giới hạn khởi động. .......................................................................... 36
Bảng 2.19: Thông số mặc định máy cắt. ............................................................. 36
Bảng 2.20: đặc tính chung của Cuộn dây đóng và cuộn dây mở. ........................ 37
Bảng 2.21: đặc tính chung của cuộn dây điện áp thấp. ........................................ 39
Bảng 2.22 đặc tính chung của cuộn dây cài đặt lại từ xa: .................................... 39
Bảng 2.23: Các yêu cầu khi kiểm tra lần đầu. ..................................................... 40
Bảng 2.24: kiểm tra phụ kiện trước khi sử dụng. ................................................ 41
Bảng 2.25: các bước kiểm tra máy cắt. ............................................................... 43
Bảng 2.26: các lỗi thường gặp và cách khắc phục cho máy cắt. .......................... 44
Bảng 3.1: Thông sô kỹ thuật. .............................................................................. 49
Bảng 3.2: Giải thích tên khởi động mềm PSTX370 ............................................ 50
Bảng 3.3 : Miêu tả trạng thái các đèn led trên HMI. ........................................... 60
Bảng 3.5: Các bảng chọn trên man hình. ............................................................ 70
Bảng 3.6: Các thành phần trong Menu tham số. ................................................. 70

Bảng 3.7: Những vấn đề gặp trong khi khởi động động cơ. ................................ 76
Bảng 3.8: chỉ dẫn bảo vệ và nguyên nhân xảy ra hiển thị trên màn hình. ............ 79
Bảng 3.9: Chỉ thị vấn đề lỗi. ............................................................................... 82
Bảng 4.2: Cách khởi động bộ điều khiển. ........................................................... 88

viii

do an


Bảng 4.3: Cách thực hiện khởi động động cơ theo chỉ dẫn. ................................ 93
Bảng 4.4: Bảng bên dưới hướng dẫn vận hành bộ điều khiển thông qua các đầu
vào số và analog. ............................................................................................ 95
Bảng 4.5: Hướng dẫn cách thực hiện theo phương pháp ID Run. ....................... 96
Bảng 4.6 các chức năng chính và hiển thị trên Bảng điều khiển hỗ trợ. .............. 99
Bảng 4.7: Ý nghĩa dòng trạng trên cùng của màn hình LCD. ............................ 100
Bảng 4.8: Các bước chọn trợ giúp. ................................................................... 101
Bảng 4.9: Các bước tìm ra phiên bản bảng điều khiển. ..................................... 102
Bảng 4.10: Cách khởi động, dừng và chuyển đổi giữa điều khiển cục bộ và điều
khiển từ xa. .................................................................................................. 102
Bảng 4.11:Các bước thay đổi hướng xoay động cơ. .......................................... 103
Bảng 4.12 Các bước đặt tốc độ, tần số hoặc mô men xoắn................................ 104
Bảng 4.13 Các bước điều chỉnh độ tương phản màn hình. ................................ 104
Bảng 4.14 Các bước chọn tham số và thay đổi giá trị. ...................................... 105
Bảng 4.15 Các bước chọn các tín hiệu theo dõi. ............................................... 106
Bảng 4.16 Các bước sử dụng chế độ hỗ trợ. ..................................................... 108
Bảng 4.17 Các bước xem và chỉnh sửa các tham số đã thay đổi. ....................... 109
Bảng 4.18 Các bước xem lỗi. ........................................................................... 110
Bảng 4.19: Các bước chỉnh sửa, thay đổi tham số liên quan đến các đầu cuối I / O.
.................................................................................................................... 111

Bảng 4.20: Tham số 99(Group 99) này bao gồm các tham số cài đặt chế độ điều
khiển và cài đặt các thông số của động cơ. ................................................... 112
Bảng 4.21: các tham số chỉ đọc dùng để theo dõi, giám sát biến tần. ................ 113
Bảng 4.22: Các tham số ghi lại lịch sử các lỗi xảy ra gần nhất. ......................... 115
Bảng 4.23: Nhóm tham số này chứa các tham số cài đặt nguồn điều khiển biến
tần (EXT1 và EXT2).. .................................................................................. 116
Bảng 4.24: Nhóm tham số cho phép cài đặt việc lựa điều khiển. ...................... 118
Bảng 4.24: Nhóm tham số cho phép cài đặt các cấp tốc độ cố định cũng như việc
lựa chọn chạy tốc độ cố định. ....................................................................... 120
Bảng 4.25: Nhóm tham số cho phép kích hoạt các tính năng hoặc khóa. .......... 123
Bảng 4.26: Xác định giới hạn tối thiểu và tối đa để theo dõi tốc độ, tần số, mô
men, momen, vv. ......................................................................................... 124
Bảng 4.27: Thời gian tăng tốc và thời gian dừng. ............................................. 125
Bảng 4.28 : các mã lỗi của các lỗi có thể xảy ra trong q trình biến tần làm việc
cũng như gợi ý phương án giải quyết lỗi. ..................................................... 128
Bảng 4.29 : Các lỗi về tham số cài đặt trong biến tần. ...................................... 130

ix

do an


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Giản đồ thời gian ATS021 .................................................................... 4
Hình 2.2 : Chọn Tự động chuyển đổi mạch ATS021 sang chế độ Manual. ........... 6
Hình 2.3: Chọn đường dây điều khiển, trạng thái ngắt mạch và chỉ thị dịng đã
chọn với Đèn LED trong ATS021. ................................................................... 7
Hình 2.4:Điều khiển chế độ bằng tay. ................................................................... 7
Hình 2.5 :Chọn cơng tắc chuyển tự động ATS021 sang chế độ tự động ................ 8
Hình 2.6: Điều khiển bằng chế độ tự động. ........................................................... 8

Hình 2.7:máy cắt loại cố định ............................................................................. 10
Hình 2.8: Máy cắt loại có ngăn kéo .................................................................... 10
Hình 2.9: Các thành phần chính mặt trước máy cắt............................................. 10
Hình 2.10: Thơng số kỹ thuật của máy cắt Emax2.2. .......................................... 12
Hình 2.11 : Kiểm tra chế độ máy cắt không tải(A) và kiểm tra tải lị xo(B). ....... 12
Hình 2.12: Kiểm tra máy cắt(A) có tải và đóng máy cắt(B) ................................ 13
Hình 2.13: Máy cắt đóng(A) và máy cắt mở(B). ................................................. 13
Hình 2.14: Máy cắt ở trạng thái mở lị xo khơng tải. ........................................... 14
Hình 2.15: Máy cắt ở trạng thái mở lị xo có tải. ................................................. 14
Hình 2.16: Máy cắt ở trạng thái đóng lị xo khơng tải. ........................................ 14
Hình 2.17: Máy cắt ở trạng thái chưa sẵn sàng đóng khi lị xo có tải................... 15
Hình 2.18: Máy cắt ở trạng thái mở khi lị xo có tải và khơng đóng lại. .............. 15
Hình 2.19: Đặt tấm nâng lên phần chuyển động của máy cắt. ............................. 16
Hình 2.20: Tháo máy cắt bằng các địn bẩy. ....................................................... 16
Hình 2.21: Tháo tấm nâng khỏi máy cắt. ............................................................ 17
Hình 2.22: máy cắt khơng có điện. ..................................................................... 17
Hình 2.23 : Dùng tay quay để đẩy phần chuyển động. ........................................ 17
Hình 2.24: Nhấn nút khóa và chèn cán quay vào phần chuyển động. .................. 18
Hình 2.25 : Xoay cán quay theo chiều kim đồng hồ. ........................................... 18
Hình 2.26 : Nhấn nút khóa và xoay cán quay. ..................................................... 19
Hình 2.27: Lấy cán quay ra và đặt vào vị trí cũ................................................... 19
Hình 2.28: Các vị trí của máy cắt. ...................................................................... 19
Hình 2.29: Lắp ốc vít cho máy cắt. ..................................................................... 20
Hình 2.30: Lắp các khóa chống kệ cho máy cắt. ................................................. 20
Hình 2.31: Lắp phần cố định của máy cắt. .......................................................... 21
Hình 2.32: HR - IEC phía sau ngang(A) và VR phía sau dọc(B) ....................... 21
Hình 2.33:Kết nối theo tiêu chuẩn IEC(A) và UL(B). ........................................ 22
Hình 2.34: Các bộ Ekip bảo vệ của máy cắt........................................................ 24
Hình 2.35: Các chức năng bảo vệ của Ekip......................................................... 25

x

do an


Hình 2.36: Chức năng đo lường.......................................................................... 25
Hình 2.37: chức năng tích hợp. ........................................................................... 26
Hình 2.38: Bộ giao diện điều khiển Ekip Dip ..................................................... 27
Hình 2.39: Loại L của bộ ekip. ........................................................................... 29
Hình 2.40: Loại S. .............................................................................................. 30
Hình 2.41: Loại I. ............................................................................................... 31
Hình 2.42:Bảo vệ loại G. .................................................................................... 31
Hình 2.43: Tần số máy cắt. ................................................................................. 32
Hình 2.44: Cuộn dây đóng và cuộn dây mở. ....................................................... 38
Hình 2.45: Cuộn dây điện áp thấp. ..................................................................... 38
Hình 2.46: Cuộn dây điều khiển từ xa. ............................................................... 39
Hình 2.47: Động cơ. ........................................................................................... 39
Hình 2.48: Tiếp điểm phụ thường mở/đóng. ....................................................... 40
Hình 3.1 : Mơ tả cấu tạo bên ngồi của khởi động mềm PSTX370. .................... 48
Hình 3.2: Kết nối lưới (1) và kết nối tam giác (2) ............................................... 54
Hình 3.3: Thanh kết nối đầu cuối........................................................................ 54
Hình 3.4: Kết nối nguồn điện và mạch điều khiển(terminal 1-2) . ....................... 55
Hình 3.5: Nối đất (terminal 22), tới một điểm gần máy khởi động mềm. ............ 55
Hình 3.6: Kết nối cầu chì và contactor. ............................................................... 56
Hình 3.7: Sơ đồ mạch. ........................................................................................ 56
Hình 3.8: Đèn nhấp nháy "Sẵn sàng". ................................................................. 57
Hình 3.9: HMI (Human machine interface) ........................................................ 59
Hình 3.10: Trạng thái đèn LED .......................................................................... 60
Hình 3.11: Bàn phím trên giao diện HMI ........................................................... 61
Hình 3.12: Màn hình điều hướng. ....................................................................... 62

Hình 3.13: Cài đặt thơng số. ............................................................................... 63
Hình 3.14: Cài đặt cơng tắc. ............................................................................... 63
Hình 3.15: Danh sách lựa chọn. .......................................................................... 64
Hình 3.16: Cài đặt dịng động cơ Ie. ................................................................... 65
Hình 3.17 : Điều khiển cục bộ. ........................................................................... 66
Hình 3.18: Motor Jog. ........................................................................................ 67
Hình 3.19: Chỉnh sửa điều hướng chế độ xem trang chủ ..................................... 67
Hình 3.20: vị trí hiện thị. .................................................................................... 68
Hình 3.21: Giao diện vào Lỗi / cảnh báo / bảo vệ hoạt động. .............................. 69
Hình 3.22: Tồn bộ danh sách chuyển hướng. .................................................... 72
Hình 3.23 : Trình tự vào menu Favorites. ........................................................... 73
Hình 3.24: Lựa chọn các chế độ ưa chuộng. ....................................................... 73
Hình 3.25: Trình tự vào menu Modified. ............................................................ 74

xi

do an


Hình 3.26 : Đường dẫn điều hướng trong trợ giúp. ............................................. 74
Hình 3.27: cài đặt ứng dụng trong trợ giúp (Assistants). ..................................... 75
Hình 4.1: bảng điều khiển hỗ trợ. ....................................................................... 99
Hình 4.2 dịng trạng trên cùng của màn hình LCD. ........................................... 100

xii

do an


CHƯƠNG 1: CHƯƠNG MỞ ĐẦU.

1.1 Đặt vấn đề.
Ngày nay dưới sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật cùng với điều đó
thiết bị điện ngày càng nhỏ gọn và chứa rất nhiều tính năng. Mạng điện ngày nay yêu
cầu đơn giản và an toàn, dễ dàng điều khiển và giám sát.
Để mạng điện làm việc với độ tin cậy cao thì thiết bị đóng cắt, chuyển nguồn
đóng vai trò rất quan trọng. Các thiết bị này được bố trí trong các tủ điện chuyên dụng
và phải đạt chuẩn đảm bảo điều kiện làm việc ở cường độ cao cũng như đảm bảo
trong điều kiện cháy nổ.
Để tiếp cận với cơng nghệ tủ điện mới, nhóm thực hiện đề tài “ Khảo sát tủ phân phối
chính MDB hạ thế của Hãng ABB”.
1.2 Mục tiêu đồ án.
 Tìm hiểu thiết bị tự động chuyển đổi mạch ATS021.
 Tìm hiểu máy cắt Emax2, bộ khởi động mềm PSTX370 và bộ biến tần ACS550.
1.3 Phương pháp nghiên cứu.
Khảo sát thực tế và phân tích tài liệu liên quan đến tủ Demo đóng cắt hạ thế ABB.
1.4 Giới hạn đồ án.
Tủ Demo đóng cắt hạ thế ABB có rất nhiều bộ phận với nhiều chức năng tích hợp.
Vì thế, nhóm tập trung tìm hiểu, phân tích các bộ phận chính của tủ gồm:
Các thao tác tháo lắp đóng cắt máy cắt Sace Emax2.
Nguyên lý của máy cắt Emax2, nguyên lý vận hành bộ ATS021.
Vận hành bộ khởi động mềm PSTX370, bộ biến tần ACS550.
1.5 Kế hoạch thực hiện.
Tháng đầu tiên (từ ngày27/3 đến 30/4/2017) : Nhóm đăng ký đề tài.
Tháng thứ hai (từ ngày 1/5đến 30/5/2017) : Nhóm tiến hành tìm kiếm tài liệu, việt
hóa tài liệu.
Tháng thứ ba (từ ngày 1/6 – 30/6/2017): Nhóm khảo sát Tủ Demo đóng cắt hạ thế
Hãng ABB tại phòng C202 Trường ĐH SPKT TPHCM .
Tháng cuối cùng (từ ngày 1/7/2017 đến 25/7/2017): hoàn thành bài báo cáo – tiến
hành phản biện và báo cáo trước hội đồng.

1

do an


CHƯƠNG 2: TỦ PHÂN PHỐI CHÍNH.
2.1. Bộ chuyển đổi mạch tự động ATS021.
2.1.1.Giới thiệu ATS021.
ATS021 được nối với hai đường dây đến của máy biến áp. ATS021 theo dõi cả hai
đường dây này liên tục và phân tích: Tần số (0.9fn> f> 1.1fn),vôn, cân bằng pha
(thiết lập bởi tham số Lim).
Bảng dưới đây là thông số kỹ thuật của ATS021.
Bảng 2.1: Thơng số kỹ thuật ATS021.
Thơng số

ATS021
Điện áp chính

208Vac - 480 Vac ± 20%

Điện áp pha

120Vac - 277 Vac ±20 %

Tần số định mức

50 Hz, 60 Hz ±10 %

Điện áp chịu xung định mức Uimp

6 kV

Điện áp

5%

Tần số

1%

Danh mục sử dụng rơle

8 A, AC1, 250 V

IP định mức

IP20

Nhiệt độ khu vực

-20... +60 °C

Sau đây bản vẽ sơ đồ mạch động lực của tủ phân phối chính với ATS được trình
bày ở bản vẽ 1.1 .
 Nguyên lý hoạt động:
Nếu một sự cố xảy ra trên dòng 1, ATS021 sẽ thực hiện trình tự chuyển đổi theo các
bước sau đây:
 Bước 1. thời gian trì hỗn TS (được đặt bằng cơng tắc xoay Ts: 0, 5, 10, 15, 20,
25, 30 giây)
 Bước 2. khởi động máy phát điện.

 Bước 3. Khi điện áp dịng 2 bật và khơng có sự sự cố ATS gửi lệnh mở đến CB1.
Nếu CB1 vẫn còn đóng sau 5 giây, báo thức "Open 1 Failure" đã được kích hoạt.
Cảnh báo được chỉ báo bằng một nhấp nháy Alarm LED và đèn LED CB1 sẽ ở trạng
thái ON. Cảnh báo được xóa và khởi động logic lại bằng cách nhấn nút RESET.

Bước 4. Thời gian trễ cố định TF (3,5 giây).

2

do an


3

do an



Bước 5. Gửi lệnh đóng cho CB2. Nếu CB2 vẫn mở sau 5 giây, cảnh báo "Close
2 Failure" Kích hoạt. Một đèn báo nhấp nháy và CB2 báo động. Báo thức được xóa
và logic là Khởi động lại bằng cách nhấn nút RESET.
Nếu CB1 ban đầu được mở, trình tự chuyển đổi được bắt đầu trực tiếp từ bước 4.
Nếu điện áp từ trạm biến áp trở lại mà không có bất kỳ sự cố nào, một chuỗi chuyển
đổi ngược sẽ được thực hiện:

Bước 1. Thời gian trì hỗn TS.

Bước 2. Gửi lệnh mở đến CB2. Nếu CB2 vẫn đóng sau 5 giây, báo thức "Open
2 Failure" được kích hoạt. Một đèn LED nhấp nháy cảnh báo và đèn LED CB2 sẽ
sáng. Cảnh báo tắt và khởi động lại bằng cách nhấn nút RESET.


Bước 3. Thời gian hoãn cố định TF.

Bước 4. Gửi lệnh đóng cho CB1. Nếu CB1 vẫn mở sau 5 giây, "Close 1
Failure" được kích hoạt.
Một đèn báo nhấp nháy và đèn LED CB1 cho biết có cảnh báo. Xóa cảnh báo bằng
nút nhấn RESET.



Bước 5. Trì hoãn TGOFF (5, 10, 15, 20, 25, 30 giây hoặc 5 phút)
Bước 6. Ngừng máy phát điện.

Nếu CB2 ban đầu được mở, một chuỗi chuyển đổi ngược được bắt đầu trực tiếp từ
bước 4.
Tất cả nguyên lý trên được thể hiện qua giản đồ thời gian ở hình 2.1 và bảng 2.1 Các
thời gian trễ của ATS021.

Hình 2.1: Giản đồ thời gian ATS021

4

do an


Bảng 2.2 Các thời gian trễ của ATS021.
Thời gian
Trễ

Mô tả

TS

Thời gian trễ trước khi
bắt đầu quá trình
chuyển mạch. Trong
trường hợp khơng có
máy phát, thời gian này
tương ứng với thời gian
mở máy cắt trên đường
dây chính. Nếu máy
phát được cài đặt, thời
gian này tương ứng với
thời gian khởi động của
máy phát.

ATS021

TF

Loại thiết bị

Ghi chú

ATS021
Trễ, kéo dài vài
giây, ngăn cản quá
trình chuyển mạch
bắt đầu khi giảm
điện áp tạm thời.

0...30s

Thời gian trễ trước khi
máy cắt ở bên máy phát
điện hoặc máy biến áp
phụ đóng.

Nên chọn thời gian
trễ ngắn để giảm sự
gián đoạn nguồn
điện cho tải
3.5s

TBS

ATS021

Thời gian trễ trước khi 0...30s
bộ phận ngắt mạch bên o
máy phát hoặc bên biến
áp mở ra (bắt đầu quy 300s
trình chuyển mạch).

0...59s
1,2,3..
30min

Thời gian trễ trước khi
bộ ngắt mạch trên

đường chính đóng lại.

TF
3.5s

Sự chậm trễ thời
gian trước khi bộ
ngắt điện ở phía
khẩn cấp mở ra, sau
khi điện áp trả về
chính, phải lâu nhất
có thể để đảm bảo
ổn định hồn tồn
điện áp chính.
Thời gian trễ trước
khi máy cắt trên
đường chính đóng,
sau khi máy cắt ở
phía khẩn cấp đã
mở, phải càng ngắn
càng tốt để giảm

5

do an


thời gian tải không
đến mức tối thiểu.
Thời gian TC chỉ

được thiết lập để
quản lý hai đường
dây cung cấp độc
lập cách nhau bởi
một bus-tie.

Thời gian trễ trước khi
đóng cửa bustie.

TC

0...30s
TGoff

Thời gian đóng của
máy phát điện (nếu
được cài đặt).

300s

Việc thời gian trễ
trước khi máy phát
điện tắt phải đủ dài
đảm bảo máy vẫn
chạy nếu có sự cố
nguồn điện xảy ra
trong mạng chính.

2.1.2. Cài đặt ATS.
2.1.2.1. Chuyển đổi tự động ATS021 trong chế độ Manual.

Tự động chuyển đổi mạch ATS021 được chọn vào chế độ Manual bằng nút công
tắc Lim trên bảng điều khiển phía trước.
Chế độ hoạt động và ngưỡng điện áp được chọn đồng thời bằng cách thiết lập
công tắc Lim quay sang vị trí mong muốn. Các lựa chọn có sẵn trong chế độ Manual
Mode là: ± 5, ± 10, ± 20, ± 30%.
Ví dụ, khi chuyển đổi xoay Lim thành "20 MAN.", Thiết bị ở chế độ Manual Mode
và ngưỡng điện áp là ± 20%.
- Để chọn đường dây điều khiển bằng Tự động chuyển đổi mạch ATS021 ở chế độ
Manual:

Hình 2.2 : Chọn Tự động chuyển đổi mạch ATS021 sang chế độ Manual.

6

do an


Hình 2.3: Chọn đường dây điều khiển, trạng thái ngắt mạch và chỉ thị dòng đã
chọn với Đèn LED trong ATS021.
Bước 1: Nhấn phím CB1 hoặc CB2 thích hợp.
Bước 2: Khi đẩy phím CB1 ,CB1 sẽ ở vị trí ON và CB2 sẽ ở vị trí OFF . Khi CB1 đã
ở vị trí ON, CB1 dẫn đến ON. Trong quá trình chuyển đổi, CB1 sẽ nhấp nháy 50%
ON và OFF 50%. Nếu CB1 đã ở vị trí ON, nhấn phím CB1 mở mạch ngắt.
Bước 3: Khi nhấn phím CB2, CB2 sẽ ở vị trí ON và mạch
Máy cắt CB1 sẽ ở vị trí T OFFT.
Bước 4: Nếu bạn nhấn phím CB1 trong khi CB2 ở vị trí ON, khơng có gì xảy ra.
Trước khi nhấn phím CB1, bạn phải nhấn phím CB2 để mở CB2.

Hình 2.4:Điều khiển chế độ bằng tay.

7

do an


2.1.2.2. Tự động chuyển đổi mạch ATS021 ở chế độ tự động.

Hình 2.5 :Chọn cơng tắc chuyển tự động ATS021 sang chế độ tự động
Tự động chuyển đổi mạch ATS021 được chọn để chế độ tự động bởi công tắc điều
chỉnh Lim trên bảng điều khiển phía trước.
Chế độ hoạt động và ngưỡng điện áp được chọn đồng thời bằng cách thiết lập cơng
tắc Lim quay sang vị trí mong muốn. Lựa chọn có sẵn trong Chế độ Tự động là: ± 5,
± 10, ± 20, ± 30%.
Ví dụ, khi chuyển đổi xoay Lim thành "20 AUTO", thiết bị đang ở Chế độ Tự động
và ngưỡng điện áp là ± 20%. Thêm thông tin về lựa chọn ngưỡng điện áp.
2.1.2.3 Lựa chọn thời gian trễ và ngưỡng điện áp.
Thời gian trễ và ngưỡng điện áp được thiết lập bởi các công tắc quay trong công
tắc chuyển đổi tự động ATS021.
Ts = Thời gian trễ để chuyển đổi tự động.
Thời gian trễ là thời gian trước khi kích hoạt chuỗi chuyển đổi và trình tự chuyển
đổi quay trở lại. Lựa chọn có sẵn cho thời gian trễ là: 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30 giây.
Lim = ngưỡng điện áp.
Nếu sự khác biệt giữa điện áp định mức và điện áp đo lớn hơn giá trị ngưỡng
được thiết lập bởi tham số Lim, đường dây được coi là có sự bất thường. Giá trị
ngưỡng giống nhau áp dụng cho sự khác biệt giữa điện áp pha cao nhất và thấp nhất.

Hình 2.6: Điều khiển bằng chế độ tự động.

8

do an


Lựa chọn có sẵn cho ngưỡng điện áp là:
Trong chế độ MANUAL: ± 5, ± 10, ± 20, ± 30%.
Trong chế độ AUTOMATIC: ± 5, ± 10, ± 20, ± 30%.
Bằng cách đặt ngưỡng điện áp, độ mất cân bằng cũng được đặt ở cùng mức.
(Chú ý: Tối đa + 20% cho điện áp chính 480 Vac và min -20% đối với điện áp chính
277 Vac). Chế độ hoạt động và ngưỡng điện áp được chọn đồng thời bằng cách thiết
lập cơng tắc Lim quay sang vị trí mong muốn.
Ví dụ, khi chuyển đổi xoay Lim thành "20 MAN.", Thiết bị ở chế độ Manual Mode
và ngưỡng điện áp là ± 20%.
2.1.2.4 TEST.
Khi nhấn phím TEST, cơng tắc chuyển tự động (ATS021) đi vào chuỗi kiểm
tra, trong đó có thể mô phỏng các bước chuyển mạch và chuyển đổi lại từng bước,
bằng cách nhấn phím TEST.
ATS021 phải ở chế độ MANUAL trước khi vào trình tự kiểm tra. Đèn LED
nhấp nháy hai lần và sau đó nhấp nháy đèn LED tự động cho biết chế độ TEST bắt
đầu. Thoát khỏi trình tự kiểm tra được thực hiện bằng phím RESET.
Các bước trong trình tự TEST là:
Bước 1. Nhấn TEST; Máy phát khởi động (bỏ qua nếu máy phát điện không sử dụng)
Bước 2. Nhấn TEST; Mở CB1.
Bước 3. Nhấn TEST; Đóng CB2.
Bước 4. Nhấn TEST; Mở CB2.
Bước 5. Nhấn TEST; Đóng CB1.
Bước 6. Nhấn TEST; Dừng máy phát điện (bỏ qua nếu máy phát khơng sử dụng).
Nhấn TEST sau đó; Bắt đầu lại chuỗi. Báo thức được kích hoạt theo cách giống như
trong các trình tự tự động, nếu điều khiển bộ ngắt mạch khơng thành cơng. Người sử
dụng có thể dừng trình tự TEST bằng cách nhấn phím RESET. Sau khi dừng trình tự
TEST, thiết bị sẽ trở về trang mặc định và cài đặt hoàn toàn giống như trước khi bắt

đầu trình tự TEST.
2.3. Cấu tạo máy cắt Emax2.2N.
2.3.1. Mô tả máy cắt.
SACE Emax 2 là ACB được sử dụng tại các nhà máy công nghiệp. Các phiên
bản Emax 2 bao gồm:
E1.2 có dịng định mức 1600A, chịu được dịng cắt lên đến 50KA trong 1 giây.
E2.2 có dòng định mức 2500A, chịu dòng cắt ngắn mạch lên đến 85KA trong 1 giây.
E4.2 có dịng định mức 4000A, chịu dòng cắt ngắn mạch lên đến 100KA trong 1 giây.

9

do an


Hình 2.7:máy cắt loại cố định
Hình 2.8: Máy cắt loại có ngăn kéo
E6.2 có dịng định mức 6300A, chịu dịng cắt ngắn mạch lên đến 150KA trong 1 giây.
Trong đó máy cắt Emax 2.2 có hai loại là: loại cố định (fixed version) hình 2.1 và
loại có ngăn kéo (withdrawable) hình 2.2.
2.3.2. Mơ tả bảng điều khiển mặt trước của máy cắt Emax2.2.
Sau đây là các thành phần chính của mặt trước máy cắt được thể hiện ở hình 2.9 và
mơ tả ở bảng 2.2:

Hình 2.9: Các thành phần chính mặt trước máy cắt.
Bảng 2.3 : Các bộ phận mặt trước máy cắt.

10

do an

Mã số

Chức năng

Bộ phận

1

Cần gạt bằng tay

Nạp tải lò xo .

2

Các Ekip

Bảo vệ máy cắt .

3

Tên máy cắt

Xác định tên máy cắt .

4

Thiết bị báo hiệu đóng mở

Xác định trạng thái máy cắt.

5

Nút mở

Mở máy cắt.

6

Thả tín hiệu cơ học.

Reset máy cắt.

7

Nút đóng

Đóng máy cắt.

8

Thiết bị báo hiệu

có tải hoặc không tải.

9

Thông số kỹ thuật

Xác định thông số máy cắt.

2.1.3 Mô tả thông số kỹ thuật theo tiêu chuẩn IEC.
Bảng 2.4 : Thơng số kỹ thuật máy cắt Emax2.2.
Vị trí

Chức năng

1

Loại máy cắt (Type of circuit-breaker).

2

loại sử dụng (Utilization category).

3

Loại thiết bị: Máy cắt hoặc bộ ngắt

4

Dòng định mức (Rated current).

5

Tần số định mức (Rated operating frequency).

6

Điện áp định mức của các phụ kiện (Rated voltage of accessories).

7

Dòng ngắn mạch cho phép (Admissible rated short-time current).

8

Công suất ngắt mạch định mức (Rated duty short-circuit breaking
capacity).

9

Công suất ngắt mạch nhỏ nhất (Rated ultimate short-circuit breaking
capacity).

10

Điện áp định mức (Rated service voltage).

11

Tiêu chuẩn (Standards)

12

số hiệu máy cắt (Circuit-breaker serial number).

13

Điện áp xung (Impulse voltage).

11

do an