Bài giảng Thực hành cung cấp điện và giải tích mạng - ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.68 MB, 151 trang )
LỜI NÓI ĐẦU
Tập bài giảng Thực hành Cung cấp điện và giải tích mạng là tài liệu chính
của mơn học “Thực hành Cung cấp điện và giải tích mạng”.
Mơn học hành Cung cấp điện và giải tích mạng sẽ trang bị cho sinh viên
những kiến thức cơ bản và trau dồi những kỹ năng cần thiết về lắp đặt, kiểm tra
sửa chữa, vận hành và tính tốn, thiết kế mơ phỏng hệ thống cung cấp mạng
điện. Học tốt môn học, sinh viên có thể tự mình giải quyết các vấn đề thực tiễn
luôn gắn với một công nhân hoặc cán bộ kỹ thuật điều khiển – tự động hóa, đó
là việc tính tốn, thiết kế mơ phỏng và lắp đặt hệ thống cung cấp mạng điện.
Sinh viên sẽ hoàn toàn tự tin khi tiếp cận với thực tiễn.
Với mục tiêu là cung cấp một cách đầy đủ nhất các kiến thức cần thiết cho
các sinh viên khi thực hành, tâ ̣p bài giảng được trình bày một cách cơ đọng, dễ
hiểu, cố gắng chắt lọc các kiến thức cần thiết. Sinh viên muốn tìm hiểu thêm có
thể tìm đọc trong các tài liệu liên quan.
Với mong muốn các sinh viên phải cố gắng, nghiêm túc trong khi thực
hành, các bài thực hành có những yêu cầu rất cao. Để thực hiện và hoàn thành
tốt trong thời gian giới hạn, ngoài những nỗ lực cá nhân, các sinh viên phải có
tinh thần làm việc tập thể, phân công công việc từng cá nhân trong nhóm hợp lý.
Đó chính là tác phong công nghiệp của những sinh viên ngành điện.
Tập bài giảng có thể được chỉnh sửa bổ sung cho phù hợp với thực tế và
cập nhật các kiến thức mới phù hợp với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và
cơng nghệ.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng song với thời lượng biên soạn ngắn nên khó
thể tránh được những thiếu sót. Mọi góp ý xin vui lịng gửi về Bộ môn Kỹ thuật
Điều khiển-khoa Điện- Điện tử, trường Đại học SPKT Nam Định.
Các tác giả
i
Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU ......................................................................................................... I
BÀI 1: TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG ............................................................... 3
BÀI 2: LẮP ĐẶT TỦ PHÂN PHỐI, TỦ ĐỘNG LỰC, TỦ ĐO LƯỜNG ............... 29
BÀI 3: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG BÙ VÀ ĐIỀU CHỈNH DUNG LƯỢNG BÙ ......... 43
BÀI 4: LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐIỆN PHÂN XƯỞNG ......................................... 60
BÀI 5: KHẢO SÁT MẠCH ĐIỆN BẰNG PHẦN MỀM MATLAB ...................... 73
BÀI 6: KHẢO SÁT MẠCH ĐIỆN BẰNG PHẦN MỀM POWERWORLD ........... 99
BÀI 7: KHẢO SÁT MẠCH ĐIỆN BẰNG PHẦN MỀM KHÁC .......................... 125
BÀI 8: THAM QUAN THỰC TẾ ..................... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED .
ii
BÀI 1: TRẠM BIẾN ÁP PHÂN XƯỞNG
I. Mục tiêu học tập
1.Kiến thức
-
Phân tích được sơ đồ nối dây mạng điện trạm biến áp phân xưởng.
-
Hiểu được quy trình lắp ráp các phần tử thuộc tủ hạ thế của trạm biến áp
phân xưởng
2. Kỹ năng
-
Thao tác lắp ráp, hiê ̣u chỉnh và vâ ̣n hành các phần tử thuộc tụ hạ thế của trạm
biến áp phân xưởng đúng trình tự đạt yêu cầu về kỹ thuật, mỹ thuật, kinh tế,
thời gian.
3. Thái độ
-
Nghiêm túc học tập, tích cực luyện tập.
-
Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
II. Lý thuyết liên quan.
1. Đặc điểm trạm biến áp phân xưởng
Trong lưới điện quốc gia có nhiều cấp điện áp khác nhau để truyền tải điện
năng đi xa từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ thì phải thơng qua trạm biến áp. Trạm biến
áp là một cơng trình để chuyển đổi điện áp từ cấp này sang cấp điện áp khác, trạm biến
áp được phân loại theo điện áp, theo địa dư. Theo điện áp, trạm biến áp có thể là trạm
tăng áp, cũng có thể là trạm hạ áp hay là trạm trung gian. Trạm tăng áp thường đặt ở
nhà máy điện, làm nhiệm vụ tăng điện áp từ máy phát lên điện áp cao hơn để truyền tải
điện năng đi xa. Trạm hạ áp thường đặt ở các hộ tiêu thụ, để biến đổi điện áp cao
xuống điện áp thấp hơn thích hợp với các hộ tiêu thụ, để biến đổi điện áp cao xuống
điện áp thấp hơn thích hợp với các hộ tiêu thụ điện. Trạm biến áp trung gian chỉ làm
nhiệm vụ liên lạc giữa hai lưới điện có cấp điện áp khác nhau.
- Trạm biến áp trung gian: Làm nhiệm vụ biến đổi điện áp (35÷220) kV của hệ thống
điện thành điện áp phân phối (6÷10) kV của mạng điện xí nghiệp. Thơng thường các
xí nghiệp lớn mới có trạm biến áp trung gian riêng cịn các xí nghiệp trung bình thì lấy
điện từ mạng điện thành phố (6÷10) kV hoặc từ trạm biến áp khu vực hoặc từ trạm
điện áp khu vực. trạm biến áp khu vực cũng làm nhiệm vụ như trạm trung gian tức là
3
biến đổi điện áp (35÷220) kV thành điện áp (6÷10) kV để cung cấp cho một khu vực
kinh tế.
- Trạm biến áp phân xưởng làm nhiệm vụ biến đổi điện áp (6÷10) kV của mạng phân
phối trong xí nghiệp thành điện áp 380/220 V hoặc 220/127 V của mạng phân xưởng.
Trạm phân phối: Trạm phân phối không làm nhiệm vụ biến đổi điện áp mà chỉ làm
nhiệm vụ phân phối điện năng ở một cấp điện áp (thường 6÷35 kV). Trạm ngồi phân
xưởng có thể đặt cách các phân xưởng (10÷30) m. Kiểu trạm này thường được dùng
trong trường hợp các phân xưởng có chất dễ nổ, dễ cháy, diện tích phân xưởng quá bé,
phụ tải phân tán hoặc khi nhiều phân xưởng dùng chung một trạm biến áp.Trạm kề
phân xưởng là trạm có một hoặc hai mặt tường chung với tường của phân xưởng loại
trạm này do thuận tiện và kinh tế nên được sử dụng rộng rãi. Trạm trong phân xưởng
là trạm biến áp nằm hẳn trong phân xưởng. Loại trạm này được dùng khi phụ tải phân
xưởng lớn, cần đưa MBA vào gần trung tâm phụ tải cho kinh tế. Nhược điểm của nó là
việc phịng nổ, phịng cháy gặp khó khăn.
Ngồi ra cịn có các hình thức xây dựng khác như trạm treo trên cột dùng cho các
MBA có cơng suất nhỏ, trạm ngồi trời...
2. Sơ đồ nối dây trạm biến áp phân xưởng
Sơ đồ nối dây của trạm hợp lý hay khơng có ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy cung
cấp điện.
Sơ đồ nối dây cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:
- Đảm bảo độ tin cậy cung cấp điện theo từng loại phụ tải.
- Nối dây rõ ràng, thuận tiện trong vận hành và sử lý sự cố.
- Đảm bảo an toàn cho nhân viên vận hành.
- Đảm bảo các điều kiện an tồn khi sửa chữa.
- Có khả năng phát triển.
- Hợp lý về mặt kinh tế, trên cơ sở đảm bảo các yêu cầu trên.
4
đƯờng dây 10kv(TC 22)
3AC - 50
chống sét van 10kv
r 4
r 4
kwh
bi1
a
bi2
a
chuyển mạch
đo điện áp
at
a1
a
tủ phân phối
điện hạ thế
tđ-0,4kv/100a
v
a2
gz-0,6kv
Lộ No1
chống sét hạ thế
(Đóng mở dàn van)
r
4
Lộ No2
(Cấp điện nhà quản lý)
r 4
Hỡnh 1.1: S ni dõy của trạm biến áp phân xưởng
5
Giới thiệu các thiết bị trên sơ đồ
Phía cao áp có đặt: dao cách ly, cầu chì tự rơi và chống sét van (lưu ý vị trí đặt chống
sét van)
Phía hạ áp đặt tủ phân phối hạ thế tổng
Chức năng nhiệm vụ các thiết bị:
Dao cách ly: làm nhiệm vụ cách ly giữa đường dây trung áp và trạm biến áp phục vụ
cho việc kiểm tra, bảo dưỡng, sửa chữa thay thế các thiết bị trong trạm biến áp như
máy biến áp, chống sét van, cầu chì, cáp tổng, hệ thống tiếp địa.
Tủ hạ thế có nhiệm vụ điều phối, giám sát và cung cấp điện cho hộ tiêu thụ
* Bắt đầu cung cấp điện.
- Đóng dao cách ly của thiết bị chống sét.
- Đóng hoặc cắt dao cách ly của đường dây vào trạm ở phía cao áp tùy theo phương
thức vận hành là trạm lấy điện từ cả 2 nguồn hoặc một nguồn. Đóng dao cách ly ở 2
phía của cả 2 máy cắt liên lạc ở phía cao áp và hạ thế của MBA. Đóng hoặc cắt các
dao cách ly, nối với hệ thống thanh cái kép ở phía hạ thế của MBA tùy theo phương
thức vận hành. -Đóng hoặc khơng đóng cadcs máy cắt liên lạc ở phía cao thế, phía hạ
thế của MBA, tùy theo phương thức vận hành.
-Đóng dao cách ly, máy cắt cao thế của MBA.
-Đóng máy cắt hạ thế của MBA (Trong trường hợp này có thể đóng đồng thời cả hai
máy cắt cao và hạ thế MBA ).
-Đóng các máy cắt của đường dây đi qua.
* Khi ngừng cung cấp điện
-Cắt các máy cắt của các đường dây dẫn điện đến các phụ tải ở phía thứ cấp MBA.
-Cắt máy cắt hạ thế, máy cắt cao thế (hoặc cắt đòng thời ) của MBA.
-Cắt dao cách ly của đường dây vào trạm.
* Đóng MBA vào vận hành.
Việc đóng MBA vào vận hành được tiến hành như sau: Đầu tiên phải đóng dao cách ly
phía đầu vào và đầu ra của MBA rồi mới đóng máy cắt.
* Cắt máy biến áp.
Cắt MBA trình tự thao tác ngược lại so với trường hợp đóng MBA vào làm việc,
nhưng trong trường hợp này phải lưu ý. Vì đây là trạm cung cấp điện cho các hộ tiêu
thụ điện loại I và loại II, có yêu cầu cung cấp điện liên tục nên nếu trước đó 1 máy ở
6
chế độ dự phịng nguội (Khơng đóng điện) thì phải kiểm tra và đóng máy đó vào trước
rồi mới được cắt MBA đang làm việc ra. Nếu cả hai MBA trước đó đều mang tải thì
cần phải xem xét, thao tác sao cho khi cắt một máy ra thì máy cịn lại khơng bị q tải
q mức cho phép. Nếu cắt MBA ra để tiến hành bảo dưỡng, sửa chữa phải tháo điện
áp tàn dư trên cuộn dây của MBA trước khi tiến hành bảo dưỡng sửa chữa.
Chống sét van: làm nhiệm vụ chống sét đánh từ ngoài đường dây trên khơng truyền
vào trạm.
Cầu chì tự rơi: bảo vệ ngắn mạch cho mạng điện
Cáp tổng: Làm nhiệm vụ dẫn điện từ máy biến áp vào tủ phân phối hạ áp (cũng có thể
dùng thanh cái thay cho cáp tổng).
Tủ phân phối hạ thế lấy điện từ trạm biến áp và cấp điện trực tiếp cho phụ tải hạ áp
Hệ thống nối đất: làm 3 chức năng nối đất an toàn, nối đất làm việc, nối đất chống sét.
3. Các phần tử cao áp
3.1 Cầu chì tự rơi
Cầu chì tự rơi có hai chức năng chính vừa làm nhiệm vụ bảo vệ vừa làm nhiệm vụ
cách ly (khi dây chảy đứt cầu chì tự bật ra và làm nhiệm vụ của dao cách ly). Thao tác
đóng cắt cầu chì tự rơi được thực hiện theo từng pha bằng sào cách điện thao tác bằng
tay. Việc lắp đặt cầu chì tự rơi thực hiện tương tự như lắp đặt dao cách ly với kích
thước lắp đặt cho trên bảng thơng số và hình vẽ.
Hình 1.2 : Ký hiệu và hình dáng cầu chì tự rơi
3.2. Máy cắt.
Máy cắt điện là một loại khí cụ điện cao áp, dùng để đóng cắt mạch điện cao áp
tại chỗ hoặc từ xa, khi lưới điện đang vận hành bình thường, khơng bình thường, hoặc
khi bị sự cố ngắn mạch trong hệ thống điện.
7
Hình 1.3 : Ký hiệu và hình dáng máy cắt
* Phân loại máy cắt điện:
+ Phân loại theo cấu tạo:
Máy cắt một buồng dập hồ quang và máy cắt nhiều buồng dập hồ quang trên
cùng một pha. Máy cắt có lị xo tích năng và máy cắt khơng có lị xo tích năng.
+ Phân loại theo vị trí lắp
đặt:
Máy cắt lắp đặt trong nhà.
Máy cắt lắp đặt ngoài trời, phải chịu khí hậu khắc nghiệt, chống được ăn mịn hố
học.
+ Phân loại theo phương pháp dập tắt hồ quang:
- Máy cắt điện nhiều dầu khơng có buồng dập tắt hồ quang. Máy cắt điện nhiều dầu
có buồng dập tắt hồ quang.
- Máy cắt điện ít dầu
- Máy cắt điện khơng khí
- Máy cắt điện khí SF6
- Máy cắt điện tự sinh khí
- Máy cắt điện chân khơng
- Máy cắt điện từ (dập tắt hồ quang bằng từ trường).
* Các yêu cầu kỹ thuật cơ bản của máy cắt điện:
Máy cắt điện phải có khả năng cắt lớn, thời gian cắt bé (cắt nhanh) tránh được hồ
quang cháy phục hồi.
Độ tin cậy cao: khi đóng cắt khơng được gây cháy nổ và các hư hỏng khác.
Tuổi thọ cao, số lần đóng cắt nhiều
8
Kích thước gọn, trọng lượng nhẹ, kết cấu đơn giản, dễ lắp đặt, dễ vận hành, giá
thành hợp
3.3. Dao cách ly
* Cơng dụng :
Dao cách ly là một loại khí cụ điện cao áp, được sử dụng để đóng cắt mạch điện
cao áp khi khơng có điện, tạo ra khoảng cắt an tồn trơng thấy được giữa các bộ phận
mang điện và bộ phận đã cắt điện. Khi cần kiểm tra sữa chữa, bảo dưỡng bộ phận
không mang điện. Trong điều kiện nhất định có thể dùng dao cách ly đóng cắt đường
dây hoặc máy biến áp khơng mang tải cơng suất nhỏ, hoặc đóng cắt mạch điện đẳng
thế để đổi nối phương thức kết dây của sơ đồ. Vì dao cách ly khơng có bộ phận dập tắt
hồ quang cho nên nghiêm cấm dùng dao cách ly đóng cắt mạch điện mang tải.
DCL
Hình 1.4 : Ký hiệu và hình dáng daao cách ly
* Yêu cầu kỹ thuật đối với dao cách ly:
Dao cách ly phải làm việc tin cậy, tiếp xúc phải đảm bảo chắc chắn.
Phải đảm bảo ổn định động và ổn định nhiệt khi có dịng điện ngắn mạch cực
đại chạy qua. Kết cấu dao cách ly phải gọn nhẹ, đơn giản, dễ lắp đặt, dễ thao tác, phải
liên động với máy cắt để dao cách ly đã cắt điện và chỉ đóng được cách ly trước khi
đóng điện cho máy cắt. Khoảng cách giữa các lưỡi dao sau khi cắt hết hành trình phải
đủ lớn, để đảm bảo khơng bị phóng điện khi có xung điện áp.
* Phân loại:
Phân loại theo vị trí lắp đặt có dao cách ly lắp đặt trong nhà và dao cách ly lắp đặt
ngoài trời. ở cùng cấp điện áp vận hành thì yêu cầu kỹ thuật của dao cách ly ngồi trời
cao hơn, vì dao cách ly ngồi trời phải chịu được tác động của môi trường khắc nghiệt
như mưa, nắng, bức xạ, tác nhân hoá học, bụi bẩn ...
Phân loại theo cấu tạo:
9
- Loại dao cách ly có lưỡi dao tiếp đất và dao cách ly khơng có lưỡi dao tiếp đất.
- Loại dao cách ly có lưỡi dao động quay trên mặt phẳng ngang và loại dao cách ly
có lưỡĩ dao động quay trên mặt phẳng thẳng đứng.
- Loại dao cách ly có bộ liên động lắp kèm với máy cắt và cách ly khơng có bộ liên
động (cách ly phân đoạn).
3.3. Chống sét van
Chống sét van là một loại thiết bị điện cao áp được sử dụng để bảo vệ chống sét
xâm nhập từ đường dây vào trạm biến áp hoặc nhà máy điện, chống quá điện áp cho
trạm biến áp và nhà máy điện.
Hình 1.5 : Ký hiệu và hình dáng chống xét van
Cấu tạo chính của loại chống sét van này là điện trở vilit và khe dập hồ quang. Hai
bộ phận này đặt nối tiếp nhau, dòng sét qua khe dập tia lửa qua điện trở vilit xuống
đất.
Khi đặt điện áp vào điện trở là điện áp lới (Uvh ≈ Uđm) thì điện trở vilit có điện trở rất
lớn (Rvl ≈ ∞ ) ngăn khơng cho dịng tải trên đường dây tháo xuống đất. Khi đặt lên
điện trở là điện áp sét, có trị số rất lớn thì điện trở vilit tự động giảm về gần bằng
khơng. Mỗi khe hở dập hồ quang gồm hai đĩa đồng mỏng dập định hình ép vào tấm
mica dày từ (0.5-1)mm dạng hình vàng khăn nh hình vẽ, chính tấm mica này tạo nên
khe dập tia lửa hồ quang.
4. Tủ phân phối hạ thế
4.1 Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối hạ thế
Tủ phân phối hạ thế trạm biến áp phân xưởng làm nhiệm vụ nhận điện từ thứ cấp máy
biến áp và phân phối đi các phụ tải. Trong tủ có đặt các thiết bị đo đếm để theo dõi
dịng điện, điện áp, tần số, hệ số công suất, điện năng tiêu thụ và công suất phản kháng
của hộ tiêu thụ.
10
Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối hạ thế (hình 4.1).
kwh
bi1
a
bi2
a
chuyển mạch
đo điện áp
at
a1
a
tủ phân phối
điện hạ thế
tđ-0,4kv/100a
v
a2
gz-0,6kv
Lộ No1
chống sét hạ thế
(Đóng mở dàn van)
r
4
Lộ No2
(Cấp điện nhà quản lý)
r 4
Hình 1.6 : Sơ đồ nguyên lý tủ phân phối hạ thế
Chức năng các thiết bị:
- Cáp tổng: nhận điện từ máy biến áp và cấp điện cho aptomat tổng
- Đồng hồ Volt: đo điện áp dây, điện áp pha
- Đồng hồ Ampe: đo dòng điện các pha
- Đồng hồ hữu công: đo điện năng tiêu thụ
- Đồng hồ vơ cơng: đo điện năng phản kháng
- Biến dịng điện: cung cấp nguồn dòng điện cho các đồng hồ đo (đồng hồ đo dòng và
đồng hồ đo đếm điện năng tác dụng, phản kháng).
- Thanh cái: nhận điện từ Aptomat tổng và phân phối điện cho các aptomat nhánh
- Aptomat tổng: đóng cắt, bảo vệ tồn mạng điện
- Aptomat nhánh: đóng cắt bảo vệ từng phụ tải.
4.2 Áp tơ mát:
* Công dụng:
- Aptomat là một thiết bị bảo vệ đa năng, tùy theo cấu tạo của Aptomat có thể
bảo vệ sự cố ngắn mạch, sự cố quá tải, sự cố dòng điện dò, sự cố quá áp...
11
Trong thực tế người ta dùng phổ biến là Aptomat bảo vệ sự cố ngắn mạch, trong công
nghiệp để bảo vệ sự cố ngắn mạch và sự cố quá tải cho các động cơ điện ngưởi ta cịn
tích hợp thêm Rơ le nhiệt vào Áp tô mát.
- Trong dân dụng, để tránh sự cố điện giật nguy hiểm cho tính mạng con người,
người ta thường trang bị cho hệ thống điện trong nhà Aptomat bảo vệ sự cố dòng
điện dò ( Aptomat chống giật).
* Ký hiệu
Hình 1.7: Ký hiệu Aptomat 1 pha và 3 pha
* Cấu tạo:
Hình 1.8: Cấu tạo và hình dáng thực tế của Aptomat 1 pha
1.móc răng
2.tay thao tác đóng cắt
3.Gối đỡ
4.phần ứng
5.Móc hãm
6. Lo xo kéo
7. Tiếp điểm dập hồ quang
8. Rơ le dòng điện
* Nguyên lý hoạt động
Ở trạng thái thường sau khi đóng điện, Aptomat được giữ ở trạng thái đóng tiếp
điểm nhờ móc răng (1) khớp với cần răng (5) cùng một cụm với tiếp điểm động trên
hình vẽ : khi có hiện tượng quá tải hay ngắn mạch, nam châm (10) (cuộn dây, lõi từ) sẽ
hút phần ứng (4) xống làm nhả móc (1) cầu (5) được tự do, kết quả là các tiếp điểm
của Aptomat được mở ra dưới tác dụng của lực lò xo (6), mạch điện bị ngắt
* Phân loại
- Theo kết cấu chia làm ba loại : Aptomat 1 cực, 2 cực, 3 cực
12
- Theo thời gian tác động
- Tác động tức thời ( nhanh )
- Tác động không đồng thời
- Theo công dụng bảo vệ: Aptomat cực đại theo dòng điện, Aptomat cực tiểu theo
điện áp, Aptomat dòng điện ngược...
- Trong một vài trường hợp có yêu cầu bảo vệ tổng hợp ( cực đại theo dòng điện
và cực tiểu theo điện áp ) người ta có loại Aptomat vạn năng.
* Thơng số kỹ thuật
- Điện áp định mức của tiếp điểm chính Uđmtđchính
- Dịng điện định mức tiếp điểm chính Iđmtđchính
- Tần số lưới điện tiếp điểm chính f
- Điện áp định mức của tiếp điểm phụ Uđmtđphụ
- Dòng điện định mức của tiếp điểm phụ Iđmtđphụ
Tùy theo từng loại Aptomat có các thơng số kỹ thuật cụ thể khác nhau (chọn loại
nào thì tra trong sổ tay các thơng số của loại đó).
4.3 Cầu chì:
* Cơng dụng:
-. Cầu chì là loại khí cụ điện bảo vệ phổ biến và đơn giản nhất được dùng để bảo
vệ cho thiết bị và mạng điện
- Trường hợp mạch điện bị quá tải lớn và dài hạn cầu chì cũng có tác động,
nhưng khơng nên phát huy tính năng của cầu chì vì khi đó thiết bị sẽ giảm tuổi thọ,
ảnh hưởng nghiêm trọng đến đường dây.
* Phân loại:
- Loại hở
- Loại vặn
- Loại hộp
- Loại kín khơng có chất nhồi
- Loại kín có chất nhồi
13
* Ký hiệu:
Hình 1.9: Ký hiệu cầu chì
* Cấu tạo:
Vị trí đấu
dây
Chất nhồi
Thơng số
Vị trí tiếp xúc
Vỏ bảo vệ
a) Dây chì
b) Giá lắp dây chì
Hình 1.10: Hình ảnh thực tế của cầu chì
* Ngun lý làm việc:
- Dịng điện trong mạch đi qua dây chảy sẽ làm dây chảy nóng lên theo định luật
Joule – Lenz. Nếu dòng qua mạch bình thường, nhiệt lượng sin ra cịn trong phạm vi
chịu đựng của dây chảy thì mạch hoạt động bình thường.
-Khi ngắn mạch(hoặc bị quá tải lớn) dòng điện tăng rất cao, nhiệt lượng sinh ra sẽ
.làm dây chảy bị đứt và mạch điện bị cắt, thiết bị được bảo vệ. Trị số dòng điện chảy
bị đứt được gọi dòng điện giới hạn, dòng điện giới hạn phải lớn hơn dòng điện định
mức để dây chảy không bị đứt khi làm việc ở chế độ định mức. Thơng thường có thể
chọn dòng điện của dây chảy như sau:
Đối với dây chảy cầu chì Igh= (1,25 – 1,45)Iđm
Đối với dây chảy hợp kim thiếc: Igh= 1,25Iđm
Đối với dây chảy đồng Igh=(1,6 – 2,0)Iđm
4.4 Máy biến dòng TI
* Chức năng, đặc điểm:
- Máy biến dòng điện cũng giống như một máy biến áp cách ly thơng thường
gồm có lõi thép được ghép từ các lá thép kỹ thuật điện, hai cuộn dây quấn sơ cấp và
thứ cấp đặt trên lõi thép.
14
Hình 1.11: Biến dịng BI
- Cuộn dây sơ cấp được quấn rất ít vịng thường chỉ được quấn một vịng dây.
Dây quấn sơ cấp có tiết diện rất lớn do máy phải làm việc ở điều kiện gần như ngắn
mạch.
- Điểm đặc biệt của máy biến dòng nằm ở tiết diện và số vòng dây quấn cuộn sơ
cấp và thứ cấp.
- Đường kính dây quấn sơ cấp phụ thuộc vào cấp cơng suất của máy biến dịng;
máy biến dịng có cơng suất càng lớn thì đường kính dây quấn sơ cấp càng lớn.Dây
quấn thứ cấp của máy biến dịng có tiết diện nhỏ và có rất nhiều vịng .
- Hình dạng bên ngồi của máy biến dịng điện thường là hình trịn . Vì có dạng
hình trịn kín nên thơng thường máy biến dòng được lắp trong lúc lắp đặt mạng điện.
* Nguyên lý hoạt động
- Máy biến dòng thường xuyên hoạt động ở tình trạng gần như ngắn mạch. Do đó, một
điều rất quan trọng khi sử dụng máy là không được phép để máy hoạt động ở chế độ
khơng tải vì điện áp khơng tải phía thứ cấp của máy biến dịng điện rất lớn có thể gây
hỏng lớp cách điện dẩn đến phá huỷ máy.
- Trạng thái làm việc của máy biến dòng ở trạng thái ngắn mạch vì chúng làm việc với các
thiết bị có tổng trở rất nhỏ (Ampre kế, cuộn dòng Wat kế, cuộn dịng rơle bảo vệ . . .).
* Thơng số của biến dòng BI
-
Số lõi.
-
Dòng thứ cấp danh định.
-
Loại cách điện, vị trí lắp
-
Số tỷ số biến dịng
-
Cấp chính xác cho bảo vệ
15
-
Cuộn dây sơ cấp (số pha)
4.5 Ampe kế:
* Chức năng, đặc điểm
Ampe kế là dụng cụ đo cường độ dòng điện được mắc nối tiếp trong mạch. Ampe
kế dùng để đo dòng rất nhỏ cỡ miliampe gọi là miliampe kế. Tên của dụng cụ đo
lường này được đặt theo đơn vị đo cường độ dịng điện là ampe.
Hình 1.12: Cấu tạo đồng hồ Ampe kế từ điện
1: nam châm. 2: lị xo xoắn. 3: chốt giữ lị xo.
4: thước hình cung. 5: cuộn dây dẫn điện. 6: kim.
* Nguyên lý làm việc:
- Khi dòng điện một chiều chạy qua cuộn dây, dòng điện chịu lực tác động của từ
trường (do các điện tích chuyển động bên trong dây dẫn chịu lực Lorentz) và bị kéo
quay về một phía, xoắn lị xo, và quay kim. Vị trí của đầu kim trên thước đo tương ứng
với cường độ dòng điện qua cuộn dây. Các ampe kế thực tế có thêm cơ chế để làm tắt
nhanh dao động của kim khi cường độ dòng điện thay đổi, để cho kim quay nhẹ nhàng
theo sự thay đổi của dịng điện mà khơng bị rung. Một cơ chế giảm dao động được
dùng là ứng dụng sự chuyển hóa năng lượng dao động sang nhiệt năng nhờ dòng điện
Foucault. Cuộn dây được gắn cùng một đĩa kim loại nằm trong từ trường của nam
châm. Mọi dao động của cuộn dây và đĩa sinh ra dòng Foucault trong đĩa. Dịng này
làm nóng đĩa lên, tiêu hao năng lượng dao động và dập tắt dao động.
- Để giảm điện trở của ampe kế, cuộn dây trong nó được làm rất nhỏ. Cuộn dây
đó chỉ chịu được dịng điện yếu, nếu không cuộn dây sẽ bị cháy. Để đo dòng điện lớn,
16
người ta mắc song song với cuộn dây này một điện trở nhỏ hơn, gọi là shunt, để chia
sẻ bớt dòng điện. Các thang đo cường độ dòng điện khác nhau ứng với các điện trở
shunt khác nhau. Trong các ampe kế truyền thống, các điện trở shunt được thiết kế để
cường độ dòng điện tối đa qua cuộn dây không quá 50mA.
- Việc đọc kết quả do kim chỉ trên thước có thể sai sót nếu nhìn lệch. Một số
ampe kế lắp thêm gương tạo ra ảnh của kim nằm sau thước đo. Với ampe kế loại này,
kết quả đo chính xác được đọc khi nhìn thấy ảnh của kim nằm trùng với kim.
4.6 Vôn kế:
* Chức năng, đặc điểm
Vôn kế là dụng cụ đo điện dùng để đo hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
(hoặc các dụng cụ điện như đèn...). Các Vơn kế có thể được cấu tạo từ một gavanô kế,
hiển thị số liệu trên một dải liên tục thông qua một kim chỉ trên thang đo; hoặc ở dạng
số không liên tục trên màn hiển thị, thông qua bộ biến đổi tương tự sang số hóa.
6
1
4
2
3
5
Hình13: Hình dáng vơn kế
1: Đơn vị đo V
4: Vỏ vôn kế
2: Thang đo 0 – 500
5: Núm chỉnh 0
3: Kim chỉ thang đo
6: Gương bảo vệ
* Nguyên lý làm việc:
Tương tự như Ampe kế khi dòng điện chạy qua cuộn dây, dòng điện chịu lực tác
động của từ trường (do các điện tích chuyển động bên trong dây dẫn chịu lực Lorentz)
và bị kéo quay về một phía, xoắn lị xo, và quay kim. Vị trí của đầu kim trên thước đo
tương ứng với dòng điện qua cuộn dây.
17
4.7 Chuyển mạch Volt
* Đặc điểm, chức năng
Tắt chuyển mạch volt
Chân đấu dây
Chuyển pha
Chuyển pha
với mát
với pha
Núm xoay chuyển chế
độ đo volt
Hình 1.14: Sơ đồ cấu tạo chuyển mạch volt
Dùng để chuyển đổi đo điện áp giữa pha với pha (RS, ST, TR) và pha với mát (RN,
SN, TN) khi kết nối với đồng hộ đo volt.
* Sơ đồ đấu nối chuyển mạch volt:
A B C N
VOLTMETER
A
B
C
V
N
V
1
V V
1
2
2
Hình 1.15: Sơ đồ đấu nối đồng hồ đo điện áp qua chuyển mạch volt
* Nguyên lý làm việc:
Khi có điện áp từ các pha L1, L2, L3, N được đưa vào chuyển mạch Volt
meter chuyển chế độ đo để đo giữa pha với pha, pha với mát từ các đầu ra V1,
V2 vào volt kế và hiển thị kết quả đo.
4.8 Công tơ điện 3 pha 4 dây hữu công EMIC:
* Chức năng, đặc điểm
18
Vỏ bảo vệ
Loại công tơ
Số KWh
Đơn vị đo
Đĩa quay
Thông số
Vỏ bảo vệ chân
Hình 1.8: Hình dáng cơng tơ điện
đấu dây
Hình 1.16: Hình dạng cơng tơ điện hữu cơng
* Sơ đồ nối dây công tơ điện 3 pha 4 dây hữu cơng:
MV3E4/3CT
1
2
3
4
5
6
7
8
A
B
C
N
Hình 1.17 :Sơ đồ nối dây đồng hồ vạn năng
19
9
10
11
4.9 Công tơ điện 3 pha 4 dây vô công EMIC:
* Chức năng, đặc điểm
Vỏ bảo vệ
Loại công tơ
Số KVAR/h
Đơn vị đo
Đĩa quay
Thơng số
Vỏ bảo vệ
chân đấu dây
Hình 1.18: Hình dáng công tơ điện 3 pha 4 dây vô công
* Sơ đồ nối dây công tơ điện 3 pha 4 dây vơ cơng:
MV3E4/3CT
1
2
3
4
5
6
7
8
A
B
.
C
Hình 1.19: Sơ đồ nối dây cơng tơ điện 3 pha 4 dây vô công
20
9
III. Thiết bị, dụng cụ, vật tư thực hành
1. Bảng kê dụng cụ thực hành (cho một nhóm thực tập)
TT
Tên dụng cụ
Số lượng Đv tính
1
Hộp dụng cụ lắp đặt và sửa chữa hệ thống
01
bộ
Ghi
chú
điện : Đồng hồ vạn năng, bút thử điện, tuốc
nơ vít , kìm vắt, bìm mỏ quạ, kìm bấm đầu
cốt, kìm tuốt dây, cờ lê .
2
Máy khoan cầm tay
01
Cái
3
Máy bắn vít cầm tay
01
Cái
4
Máy cắt cầm tay
01
Cái
5
Thước lá
01
Cái
6
Thang điện
01
cái
2.Bảng kê vật tư thực hành (cho một nhóm thực tập)
Tên thiết bị
TT
Số lượng Đv tính
1
2
Tủ phân phối
Dao cách ly 24kV
01
01
bộ
bộ
3
Cầu chì tự rơi 24kV
01
bộ
4
Chống sét van 27kV
01
bộ
5
Máy cắt
01
bộ
6
Cơng tơ 1 pha
01
bộ
7
Công tơ 3 pha
01
bộ
8
Các thiết bị nối đất
01
m
9
Cáp điện, dây nối đất
20
m
10
Dây dẫn điện 1x1,5
20
m
11
Dây dẫn điêṇ 2x1,5
20
m
12
Thanh gài
3
Cái
21
Ghi
chú
13
Công tắc tơ
10
Cái
14
Nút ấn
10
cái
15
Đèn báo
10
Cái
16
Ap tô mát 3 pha
1
Cái
17
Ap tô mát 1pha
1
cái
18
Đầu cốt 3, 5,10
50
cái
IV. Thực hành
1.Nội dung thực hành
Lắp ráp trạm biến áp có sơ đồ :
22
Hình 1.19: Sơ đồ nối dây trạm biến áp phân xưởng 400KVA
23
Hình 1.20: Sơ đồ mặt đứng trạm biến áp phân xưởng 400KVA
1.1 Lắp đặt dao cách ly.
Kiểm tra dao cách ly trước khi lắp đặt, các bề mặt tiếp xúc phải nhẵn nhụi,
khơng có màng ơxit và khơng được cong vênh. Cách điện của dao cách ly không được
nứt vỡ. Kiểm tra góc quay của các má động dao cách ly phải phù hợp với số liệu của
nhà máy chế tạo, điều chỉnh góc quay bằng cách thay đổi độ dài thanh đỡ của sứ chống
hoặc kéo thanh liên kết giữa dao cách ly và tay truyền động. Cùng với việc điều chỉnh
góc quay cần kiểm tra khả năng đóng đồng thời tất cả các pha.
Các bước lắp đặt:
-
Lấy dấu vị trí lắp đặt dao cách ly
-
Lắp đặt các chi tiết kẹp giữ hoặc kết cấu đỡ
-
Nâng dao cách ly lên độ cao lắp đặt và đặt vào vị trí làm việc
-
Kiểm tra dao cách ly bằng mắt và tiến hành bắt bulông vào giá đỡ, bệ đỡ
-
Điều chỉnh hành trình lưỡi dao và kiểm tra các mối tiếp xúc
-
Lắp đặt các bộ phận, chi tiết truyền động
-
Lắp đặt các bộ tiếp điểm (các đầu nối)
-
Cài nối các khớp động của dao cách ly với bộ truyền động và các bộ phận
tiếp điểm
-
Nối đất dao cách ly và bộ phận truyền động
-
Kiểm tra, hiệu chỉnh tổng thể
24
1.2. Lắp đặt chống sét van
Các chống sét van được lắp đặt theo hai phương pháp cơ bản. Có thể treo
chống sét van bằng đai ôm làm bằng thép dẹt 30x3mm hoặc loại có chân đế thì được
đặt trực tiếp trên các kết cấu đỡ bằng kim loại và được kẹp chặt bằng bulơng.
Trình tự lắp đặt
-
Lấy dấu vị trí lắp đặt
-
Bắt bulông đế chống sét với xà đỡ
-
Lắp đặt thân chống sét với đế
-
Lắp đặt dây tiếp đất.
1.3 . Lắp đặt cầu chì tự rơi.
Trình tự lắp đặt
-
Lấy dấu vị trí lắp đặt
-
Bắt bulơng đế chống sét với xà đỡ
-
Lắp đặt thân chống sét với đế
-
Lắp đặt dây tiếp đất.
1.5 Lắp đặt máy biến áp (sinh viên tham khảo)
-
Cố định thân máy vào xà đỡ
-
Lắp đặt cánh tản nhiệt
-
Lắp các sứ đầu cực máy biến áp
-
Lắp bình dãn dầu và rơle hơi
-
Lắp đặt ống xả và phụ kiện
-
Đổ dầu vào máy biến áp và chuẩn bị đóng điện
Các kích thước lắp đặt xem hình vẽ và bảng số liệu:
1. Ống nhiệt kế
2. Điều chỉnh điện áp
3. Sứ hạ thế
4. Sứ cao thế
5. Bầu dầu
6. Chỉ thị dầu
7. Bình hút ẩm
8. Vỏ máy
9. Bộ tản nhiệt
10. Nhãn máy
11. Van sả dầu
25
