CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ MẠCH VÀ TỦ ĐIỆN BÀI TẬP SỐ 3 HỆ THỐNG ME 1.1 TÍNH TOÁN Đề bài 3 : Cho 2 bơm cấp nước vào bồn khi mức nước cao thì bồn đừng mức thấp bơm chạy. Yêu cầu: - Thiết kế mạch ĐK 2 bơm chạy luân phiên bằng công tắc (bơm 1 chạy, bơm 2 dừng và ngược lại) - Đèn báo trạng thái - Yêu cầu tính toán chọn thiết bị đóng cắt và điều kiển Thông số : P1 = 3,75 Kw ; P 2 = 3,75 Kw ; U = 380 V ; f = 50 Hz Giải Vì P1 và P 2 đều bằng 3,75 nên tính gộp Dòng điện định mức của bơm P 3.0,85 Chọn thiết bị I MCB = 2.7,5 = 15 ( A ) Chọn MCB 3P 16A Schneider A9N61510 I contocto = 1,5.7,5 = 11,25 ( A ) Chọn Contactor LS MC - 12A I rơlenhiet = 1,2.2 THIẾT KẾ MẠCH TRONG CADE 6 Hình 1. 1 Thiết kế mạch bài tập số 3 hệ thống me Nguyên lý hoạt động: Khi bể chứa trên cạn, bể tích nước ngầm đầy, phao điện đóng mạch. Mạch điện điều khiển động cơ 1 chạy cho tới khi bể chứa trên đầy hoặc bể ngầm cạn.
Ở lần hoạt động thứ 2, mạch điện sẽ chuyển qua động cơ thứ 2 chạy, tương tự các lần hoạt động tiếp theo sẽ lần lượt từ động cơ thứ nhất rồi đến động cơ thứ 2. Do đó mạch được gọi là mạch điều khiển 2 động cơ chạy luân phiên theo công tắc. Thiết bị gồm có: 1 Aptomat 3 pha, công suất tùy theo máy bơm. 2 Khởi động từ 3 pha có 2 tiếp điểm phụ 2 bên.
2 Relay trung gian 14 chân 220V. 2 Phao điện SR-FSW. 1 Relay chuyển nguồn phao điện: SR-SR11. Thiết bị bảo vệ máy bơm khác như: Relay nhiệt, chống mất pha, .3 THIẾT KẾ BẢN VẼ MẠCH TRONG CAD VÀ TỦ ĐIỆN 7 CHƯƠNG 2: CHỐNG SÉT VAN 2.1 GIỚI THIỆU CHỐNG SÉT VAN 2.1 Khái niệm chống sét van Chống sét van là một thiết bị điện dùng để bảo vệ các thiết bị điện và hệ thống điện khỏi sự tăng điện áp đột ngột, thường do sét đánh hoặc do quá áp chuyển mạch trong hệ thống điện.
Thiết bị này hoạt động bằng cách dẫn dòng sét xuống đất, hạn chế tác động của sét đến các thiết bị khác. 1 Chống sét van 2.2 Chống sét van có khe hở (PB) 2.1 Cấu tạo Hình 2. 2 Cấu tạo chống sét van có khe hở 1 - Vỏ chống sét; 2 - Mặt bích trên và dưới của chống sét; 3 - Bulông bắt thanh dẫn của chống sét; 4 - Cực nối đất; 5 - Tấm vilít (điện trở làm việc); 6 - Khe hở phóng điện; 7 - Cực nối đất; R1, R2- Điện trở phụ; C - Tụ điện. 8 - Khe hở phóng điện: Gồm chuỗi các khe hở ghép nối tiếp với nhau, cấu tạo mỗi một khe hở bằng cách ghép xếp chồng các điện cực hình đĩa giữa vòng tròn mica, xếp thành tầng trong ống sứ, tạo ra từ trường đều cho các khe hở làm cho đặc tính Vôn - giây của chống sét van bằng phẳng hơn.
- Điện trở làm việc: Điện trở làm việc được chế tạo từ bột cácbuarun, mặt ngoài có phủ phủ lớp SiO2, được ép dính với nhau bằng keo thủy tinh và sấy khô ở nhiệt độ cao,có điện trở suất nhỏ nhất là 10- 2 Ω / mm2 và có điện trở suất lớn nhất là (10 4 106)/mm2 - Điện trở phụ và điện dung: Để cải thiện đặc tính làm việc cho chống sét van. Khi điện áp định mức của chống sét van càng cao thì số khe hở và điện trở vilít được nối tiếp càng nhiều.2 Nguyên lý làm việc Bình thường thì chống sét van không làm việc, khi có sóng sét truyền đến, chống sét van làm việc. Dưới tác dụng của điện áp sét, các đĩa vilít có điện trở rất bé, dòng điện sét được truyền xuống đất sau khi phóng điện qua các khe hở. Khi hết dòng điện sét điện áp sét giảm xuống, điện trở của đĩa vilít tăng cao khôi phục lại trạng thái làm việc bình thường cho lưới điện 2.3 Đặc điểm Quá trình làm việc của chống sét van bắt đầu từ việc phóng điện chọc thủng các khe hở và kết thúc bằng việc dập tắt hồ quang tại các khe hở đó.
Do đó đặc tính làm việc của khe hở quyết định chủ yếu đặc tính Vôn – giây của chống sét van. Để cải thiện đặc tính Vôn – giây của PB người ta phải dùng nhiều biện pháp để tăng cường dập tắt hồ quang nhanh nhất (dùng tụ, điện trở phụ).4 Phạm vi ứng dụng Chống sét van được sử dụng rộng rãi ở tất cả các cấp điện áp trong lưới điện, dùng để bảo vệ chống sét đánh lan truyền cho đường dây và trạm biến áp.3 Chống sét van không khe hở (ZnO) 9 2.1 Cấu tạo Gồm có điện trở phi tuyến không khe hở ZnO. ZnO là một loại vật liệu bán dẫn, có điện trở suất thấp, được liên kết bằng các oxit kim loại (Bi2O3, MnO, Sb2O3…). Liên kết các oxit này tạo ra đặc tính phi tuyến của chống sét van ZnO.2 Đặc tính kỹ thuật Do không có khe hở phóng điện nên điện trở phi tuyến ZnO luôn đặt dưới điện áp làm việc của lưới điện.
Điện trở phi tuyến được đặt trong vỏ bọc kín bằng sứ hoặc bằng vật liệu tổng hợp (composit, sợi thủy tinh). Chống sét van ZnO, có khối lượng nhẹ, các phần tử được bảo vệ chống lại độ ẩm. Phía ngoài của chống sét van được phủ silicon để tránh các ảnh hưởng của môi trường và hạn chế dòng điện rò qua chống sét van. Chống sét van không khe hở có ưu điểm là hạn chế điện áp phóng điện, độ tin cậy làm việc cao (đặc tính Vôn - giây tốt).
3 Đặc tính V-A của điện trở không đường thẳng ZnO ở dòng một chiều và xung 2.3 Nguyên lý làm việc Nguyên lý hoạt động của chống sét van không khe hở dựa trên đặc tính phi tuyến của điện trở phi tuyến ZnO. Bình thường chống sét van ZnO không làm việc, khi có quá điện áp khí quyển điện trở phi tuyến giảm xuống giá trị rất nhỏ, dòng điện sét được phóng qua điện trở phi tuyến, tản vào trong đất qua hệ thống nối đất.4 Phạm vi sử dụng Chống sét van không khe hở ZnO được sử dụng rộng rãi trong lưới điện, có điện áp đến 110kV. CÁCH BỐ TRÍ THIẾT BỊ CHỐNG SÉT 2. Đường dây có điện áp đến 35kV a.
Đường dây đến trạm biến áp (6 35)/0,4 kV Sơ đồ: (hình 1. 4 Bảo vệ chống sét cho đường dây đến trạm biến áp (6÷ 35)/0,4 kV - Chống sét van P B 1: Bảo vệ quá điện áp cho cuộn sơ cấp máy biến áp. - Chống sét van P B 2: Giảm biên độ sóng sét. - Chống sét van hạ thế GZ-500V: Bảo vệ quá điện áp cho cuộn thứ cấp máy biến áp khi sóng sét truyền từ đường dây hạ áp vào trạm.
- Ngoài ra trên dọc tuyến, người ta còn bố trí thiết bị chống sét ở các vị trí cột vượt, vị trí cột rẽ nhánh để tăng cường bảo vệ quá điện áp khí quyển lan truyền trên đường dây. Đường dây đến trạm biến áp 35/(610) kV Đối với trạm biến áp 35/(6÷10) kV, việc bố trí chống sét ở phía 35 kV và phía (6÷10) kV là như nhau và như sau: Hình 2. 5 Bảo vệ chống sét cho đường dây đến trạm biến áp 35/(6 ÷ 10) kV 11 - Đoạn đường dây trước khi vào trạm biến áp người ta đặt dây chống sét dài từ (1÷ 2) km để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào đoạn dây gần trạm biến áp nhằm + Giảm biên độ và đô dốc của sóng sét vào trạm biến áp. + Hạn chế dòng điện sét qua chống sét van.
- Chống sét van dùng để bảo vệ chống sét cho trạm biến áp. - PT 1 hoặc P B 1 để hạn chế dòng điện sét đánh từ ngoài đường dây vào trạm biến áp và bảo vệ máy cắt điện. - PT 2 hoặc P B 2 để hạn chế dòng điện sét đánh từ ngoài đường dây vào trạm biến áp và yêu cầu R nđ ≤ 10 . Nếu PT 2 hoặc PB 2 có R nđ > 10 thì phải đặt thêm PT 3 hoặc P B 3.
- Từ PT 3 hoặc P B 3 trở đi người ta đặt chống sét ống hoặc chống sét van bình thường. Trường hợp đường dây dẫn tới trạm có một đoạn cáp Sơ đồ: Hình 2. 6 Trường hợp đường dây dẫn tới trạm có một đoạn cáp PB 1: Bảo vệ máy biến áp. PB 2 và P B 3: Bảo vệ cách điện cho đầu cáp.
PT hoặc PB: Giảm biên độ sóng sét trên đường dây tới trạm biến áp. Đường dây và TBA 110 kV trở lên Sơ đồ: 12 Hình 2. 7 Bảo vệ chống sét cho đường dây và TBA 110 kV trở lên - Đặt dây chống sét toàn tuyến - PB bảo vệ cách điện cho MBA Chú ý: Đường dây có cấp điện áp U đm 110 kV được dùng dây chống sét trên toàn tuyến. Đường dây có U đm = 6 35 kV chỉ đặt dây chống sét từ 1-2 km ở đoạn đường dây trước khi vào trạm biến áp.
Đường dây có dẫn bố trí trên một mặt phẳng nằm ngang hay những đường dây lộ kép thì người ta bố trí dùng 2 dây chống sét.4 BẢO VỆ CHỐNG SÉT CHO MÁY PHÁT ĐIỆN 2. Máy phát điện nối với đường dây trên không qua máy biến áp Sơ đồ: Hình 2. 8 Bảo vệ chống sét cho máy phát điện nối với đường dây trên không qua máy biến áp 13 - Dây chống sét đặt trên toàn tuyến: Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào ĐDK. - Chống sét van dập tắt hồ quang bằng từ PBM: Bảo vệ quá điện áp cho MFĐ.
- Chống sét van PB: Bảo vệ quá điện áp cho MBA. Máy phát điện nối với đường dây trên không và đường cáp điện lực 2. Sơ đồ sử dụng đoạn cáp và chống sét van Hình 2. 9 Bảo vệ chống sét cho máy phát điện nối với đường dây trên không và đường cáp điện lực - Chống sét van PB: Bảo vệ quá điện áp cho MFĐ và đoạn cáp điện lực.
- Sơ đồ bảo vệ này có kết cấu đơn giản nhưng hiệu quả chống sét không cao. Nếu chống sét van PB làm việc không ổn định, MFĐ sẽ bị quá điện áp. Sơ đồ dùng điện cảm, điện dung và chống sét van Để xúc tiến quá trình phóng điện của chống sét van, điện cảm L có thể đặt ở đầu đoạn cáp (phía đường dây ): khi sơ đồ chỉ cần có trị số L nhỏ (50 100)H: 14 Hình 2.