bài giảng tesys - lựa chọn mới cho điều khiển và bảo vệ các thiết bị động lực

1
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
TESYS
L
ự
a ch
ọ
n m
ớ
i cho
ñ
i
ề
u khi
ể
n
và b
ả
o v
ệ
các thi
ế
t b
ị ñộ
ng l
ự
c
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
2
NỘI DUNG
 Mở ñầu

 Ôn tập ñộng cơ và các giải pháp khởi ñộng ñộng cơ
 Tiêu chuẩn IEC và phối hợp các thiết bị bảo vệ
 Chọn thiết bị cho các mạch ñộng lực
 PCP offer – Giải pháp tiên tiến của Schneider Electric
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
3
NỘI DUNG
 Mở ñầu
 Ôn tập ñộng cơ và các giải pháp khởi ñộng ñộng cơ
 Tiêu chuẩn IEC và phối hợp các thiết bị bảo vệ
 Chọn thiết bị cho các mạch ñộng lực
 PCP offer – giải pháp tiên tiến của Schneider Electric
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
4
PCP offer - Nhiệm vụ
µ
µµ
µ
ðộ
ng l
ự
c
ð
i
ề
u khi
ể
n
&
Cung c

ấ
p gi
ả
i pháp tr
ọ
n
b
ộ
t
ạ
i giao
ñ
i
ể
m gi
ữ
a
Offer to
customers
a range of
product &
solution
providing them
with necessary functions
for
Power
Control &
Protection
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
5

Lĩnh vực hoạt ñộng
Lighting
M
M
M M M
Distribution
Utilities
Process
Machine
source
switching
Terminal
loads
Terminal
loads
Terminal
loads
Circuit
switching
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
6
PCP Telemecanique - Vị trí dẫn ñầu
 =S= dẫn ñầu thị trường toàn cầu.
 Sản phẩm ñạt các tiêu chuẩn quốc tế.
 Các sản phẩm ñược thiết kế với mục
ñích chính cho ñiều khiển và bảo vệ
ñộng cơ.
 Thị phần của PCP Telemecanique liên
tục tăng trưởng.
21%

Others
35%
12%
8%
6%
4%
4%
4%
2%
4%
Mitsubishi
Năm 2005
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
7
PCP Telemecanique – Sản phẩm
Biến tần
6%
Bộ khởi ñộng tích hợp
3%
Công-tắc-tơ > 100A
9%
Hộp khởi ñộng
3%
Công-tắc-tơ ñiều khiển
5%
Phụ trợ
6%
Áp-tô-mát
cho ñộng cơ
18%

Công-tắc-tơ AC < 100A
33%
Công-tắc-tơ K
5%
Công-tắc-tơ DC < 100A
4%
Rơ-le nhiệt < 100A
8%
5%
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
8
NỘI DUNG
 Mở ñầu
 ðộng cơ và các giải pháp khởi ñộng ñộng cơ
 Tiêu chuẩn IEC và phối hợp các thiết bị bảo vệ
 Chọn thiết bị cho các mạch ñộng lực
 PCP offer – giải pháp tiên tiến của Schneider Electric
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
9
Nắp máy
Nắp thông gió
Quạt thông gió
Stato
Ổ bi
Vít ñịnh vị
Rôto lồng sóc
Ổ bi
Nắp máy
ðộng cơ không ñồng bộ
 ðộng cơ chủ lực trong công nghiệp

 Ưu ñiểm

Cấu tạo ñơn giản, giá thành rẻ

Vận hành dễ dàng

Không cần bảo dưỡng

Làm việc tin cậy
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
10
ðộng cơ không ñồng bộ - ñặc tính
Load torque
maximum
zone during
running
phase
Load torque maximum zone
during starting phase
Control and
Protection
during
running
phase
Control and
Protection
during starting
phase
Rated
Torque

Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
11
ðặc tính dòng khởi ñộng trực tiếp
0
50
100
150
200
250
300
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
s (%)
Mô men (%)
0
100
200
300
400
500
600
700
Dòng ñiện (%)
 Dòng ñiện khởi ñộng
tăng vọt (gấp 6 lần dòng
ñịnh mức) có thể ảnh
hưởng bất lợi tới nguồn
ñiện.
Quá dòng nguy hiểm
cho ñộng cơ.
 Dòng khởi ñộng lớn có

thể gây sốc với ñộng cơ,
làm hư hỏng các cơ cấu cơ
khí.
 Dòng khởi ñộng giảm
dần khi tốc ñộ ñộng cơ
tăng lên.
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
12
Khởi ñộng trực tiếp - D.O.L Starting
 ðiện áp khởi ñộng = 100%
 Dòng khởi ñộng = 4 to 8 In
 Mômen khởi ñộng = 0.6 to 1.5Tn
Ưu ñiểm:

Thiết bị khởi ñộng ñơn giản

Giá thành rẻ

Mômen khởi ñộng lớn
Nhược ñiểm:

Dòng khởi ñộng (và trong một số trường hợp là cả mômen khởi
ñộng) lớn

Nguồn ñiện phải có khả năng chịu ñược dòng khởi ñộng lớn

Sốc và hao mòn cơ khí khi khởi ñộng
Ứng dụng thường gặp:
Các máy truyền ñộng, máy công cụ
công suất nhỏ, thường khởi ñộng có

tải
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
13
Khởi ñộng Y/D
 ðiện áp khởi ñộng = 58%
 Dòng khởi ñộng = 1.3 to 2.6 In
 Mômen khởi ñộng = 0.2 to 0.5 Tn
Ưu ñiểm:

Bộ khởi ñộng ñơn giản, giá rẻ

Hạn chế dòng khởi ñộng thấp
Nhược ñiểm:

Mômen khởi ñộng thấp

Không hiệu chỉnh ñược các thông số khởi ñộng

Chuyển ñổi Y/D dẫn tới quá ñộ dòng ñiện giá trị lớn
Ứng dụng thường gặp:
Máy chạy không tải, hoặc tải nhỏ
(Bơm ly tâm, quạt )
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
14
Khởi ñộng Y/D
3
3
Z
U
Z

U
U/
U= .Z.Is
Is
I
U=Z.I/
Is=I/3
3
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
15
Khởi ñộng Y/D
Thời gian khởi ñộng
8 tới 20 giây
Chuyển ñổi
40ms
KM1 + KM2 ñóng
Nối sao
ñóng KM3
Nối tam giác
Mở KM1
I
>
>>
>
I
>
>>
>
I
>

>>
>
M
3~
Q1
- KM2
L1
L2
L3
TOR
1
3
5
2
4
6
1
3
5
2
4
6
1
3
5
2
4
6
1
3

5
2
4
6
U
V
W
Z
X
Y
2
4
6
- KM1- KM3
2
1
9
5
9
6
2
2
1
3
1
4
1
3
1
4

5
3
5
4
TOR
- KM2
Off
On
5
5
5
6
6
7
6
8
- KM2
2
1
2
2
- KM3
2
1
2
2
A
2
A
1

A
2
A
1
A
2
A
1
- KM3- KM2- KM1
F1
N
- KM1
- KM1
Mạch ñiều khiển
Dùng rơle thời gian
ñóng trễ LADS2
L1
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
16
0
50
100
150
200
250
300
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Hệ số trượt (%)
Mô men (%)
0

100
200
300
400
500
600
700
Dòng ñiện (%)
Chuyển mạch
Khởi ñộng Y/D
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
17
Khởi ñộng với biến áp tự ngẫu (BATN)
 ðiện áp khởi ñộng = 40/65/80%
 Dòng khởi ñộng = 1.7 to 4 In
 Mômen khởi ñộng = 0.4 to 0.85 Tn
Ưu ñiểm:

ðặc tuyến dòng/mômen khởi ñộng phù hợp

Có thể ñiều chỉnh các thông số khởi ñộng

Không bị gián ñoạn nguồn cấp khi chuyển mạch
Nhược ñiểm:

Giá thành BATN

Hạn chế số lần khởi ñộng
Ứng dụng thường gặp:
Máy có mômen quán tính lớn, khi

khởi ñộng ñòi hỏi phải hạn chế dòng
(và/hoặc mômen) khởi ñộng
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
18
Khởi ñộng với biến áp tự ngẫu (BATN)
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
19
Khởi ñộng với Soft-starter
 Dòng khởi ñộng = ðiều chỉnh ñược, 2In to 5In
 Mômen khởi ñộng = ðiều chỉnh ñược, 0.1 to 0.7 Tn
Ưu ñiểm:

ðiều chỉnh mềm các thông số khởi ñộng

Kích thước nhỏ gọn

Dễ dàng thích ứng với các ứng dụng khác nhau
Nhược ñiểm:

Giá thành
Ứng dụng thường gặp:
Máy yêu cầu khởi ñộng
êm, mịn (bơm ly tâm,
quạt, và băng chuyền…)
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
20
Khởi ñộng với Soft-starter
 Cấu tạo từ 3 cặp thyristor mắc song song ngược.
 Nguyên lý: khống chế ñiện áp, hạn chế dòng ñiện và ñiều
khiển mômen giúp khởi ñộng êm.

Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
21
NỘI DUNG
 Mở ñầu
 Ôn tập: ñộng cơ và các giải pháp khởi ñộng ñộng cơ
 Tiêu chuẩn IEC và phối hợp các thiết bị bảo vệ
 Chọn thiết bị cho các mạch ñộng lực
 PCP offer – giải pháp tiên tiến của Schneider Electric
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
22
Thống kê nguyên nhân gây hỏng ñộng cơ
35%
10%
18%
5%
10%
12%
10%
Quá tải
ðộ ẩm
Bụi bặm
Lão hóa
Mất pha
Ổ bi
Khác
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
23
Các chức năng của mạch ñiều khiển ñộng cơ
Mạng phân phối ñiện hạ thế
IEC 60 947-4-1 §9.3.3.6.6

IEC 60 947-1 §2.2.8
IEC 60 947-4-1 §8.2.5 and IEC 60 947-2
IEC 60 947-4-1 §5.7 and §8.2.1.5
IEC 60 947-4-1
ðiều khiển
Cách ly
ðóng cắt
Bảo vệ ngắn mạch
Bảo vệ quá tải
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
24
Các chức năng của mạch ñiều khiển ñộng cơ
Mạng phân phối ñiện hạ thế
ðiều khiển
Cách ly
ðóng cắt
Bảo vệ ngắn mạch
Bảo vệ quá tải
Dao Cách Ly
TeSys VARIO
IEC 60 947-3
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Nov 2009
25
Các chức năng của mạch ñiều khiển ñộng cơ
Mạng phân phối ñiện hạ thế
ðiều khiển
Cách ly
ðóng cắt
Bảo vệ ngắn mạch
Bảo vệ quá tải

Áp-tô-mát
TeSys GV
IEC 60 947- 2