Luận văn thạc sĩ nghiên cứu máy cắt thấp áp dòng lớn hãng schneider ứng dụng trong bảng điện chính các trạm phát dự phòng khởi động tự động các động cơ diesel

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider ứng dụng trong bảng điện trạm phát dự phòng khởi động động cơ diesel.

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Máy Cắt Thấp Áp Dòng Lớn Schneider Trong Bảng Điện Trạm Phát Dự Phòng
• Loại tài liệu: Đồ Án Tốt Nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider trong bảng điện

Máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider là thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, đặc biệt là trong các bảng điện trạm phát dự phòng. Thiết bị này không chỉ đảm bảo an toàn cho hệ thống điện mà còn nâng cao hiệu suất hoạt động. Với khả năng cắt dòng điện lên đến 6000A và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực, máy cắt này đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho các trạm phát điện. Việc nghiên cứu và ứng dụng máy cắt này giúp tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống điện.

1.1. Đặc điểm nổi bật của máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider

Máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider có nhiều đặc điểm nổi bật như khả năng cắt dòng điện lớn, độ nhạy cao và thời gian tác động nhanh. Những tính năng này giúp bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố như ngắn mạch và quá tải, đảm bảo an toàn cho các thiết bị điện.

1.2. Vai trò của máy cắt trong hệ thống điện trạm phát dự phòng

Máy cắt đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và điều khiển các thiết bị điện trong hệ thống trạm phát dự phòng. Nó giúp ngắt mạch khi có sự cố, đảm bảo an toàn cho các thiết bị như máy phát điện và động cơ diesel.

II. Thách thức trong việc sử dụng máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider

Mặc dù máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại một số thách thức trong quá trình sử dụng. Các vấn đề như độ tin cậy của thiết bị, khả năng chịu tải và thời gian tác động là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng. Việc không đáp ứng được các yêu cầu này có thể dẫn đến sự cố trong hệ thống điện.

2.1. Độ tin cậy và hiệu suất của máy cắt

Độ tin cậy của máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chất lượng sản phẩm, quy trình lắp đặt và bảo trì. Việc đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định là rất quan trọng để tránh các sự cố không mong muốn.

2.2. Thời gian tác động và khả năng bảo vệ

Thời gian tác động của máy cắt là một yếu tố quan trọng trong việc bảo vệ hệ thống điện. Nếu thời gian tác động quá lâu, có thể dẫn đến thiệt hại cho các thiết bị điện. Do đó, cần phải lựa chọn máy cắt có thời gian tác động nhanh và chính xác.

III. Phương pháp tối ưu hóa hiệu suất máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider

Để tối ưu hóa hiệu suất của máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider, cần áp dụng các phương pháp như bảo trì định kỳ, kiểm tra chất lượng và nâng cấp công nghệ. Những biện pháp này không chỉ giúp nâng cao hiệu suất mà còn kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

3.1. Bảo trì định kỳ và kiểm tra chất lượng

Bảo trì định kỳ là cần thiết để đảm bảo máy cắt hoạt động hiệu quả. Việc kiểm tra chất lượng thường xuyên giúp phát hiện sớm các vấn đề và khắc phục kịp thời, từ đó nâng cao độ tin cậy của thiết bị.

3.2. Nâng cấp công nghệ và thiết bị

Nâng cấp công nghệ và thiết bị là một trong những cách hiệu quả để cải thiện hiệu suất của máy cắt. Việc áp dụng các công nghệ mới giúp tăng cường khả năng bảo vệ và giảm thiểu rủi ro trong hệ thống điện.

IV. Ứng dụng thực tiễn của máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider

Máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider được ứng dụng rộng rãi trong các trạm phát điện, nhà máy công nghiệp và hệ thống điện dân dụng. Những ứng dụng này không chỉ giúp bảo vệ thiết bị mà còn nâng cao hiệu suất hoạt động của toàn bộ hệ thống điện.

4.1. Ứng dụng trong trạm phát điện

Trong các trạm phát điện, máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider giúp bảo vệ máy phát và các thiết bị điện khác khỏi các sự cố như ngắn mạch và quá tải, đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống.

4.2. Ứng dụng trong nhà máy công nghiệp

Tại các nhà máy công nghiệp, máy cắt này được sử dụng để bảo vệ các động cơ và thiết bị điện, giúp giảm thiểu rủi ro và nâng cao hiệu suất sản xuất.

V. Kết luận và tương lai của máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider

Máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider đóng vai trò quan trọng trong hệ thống điện hiện đại. Với sự phát triển của công nghệ, tương lai của thiết bị này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến về hiệu suất và độ tin cậy. Việc nghiên cứu và ứng dụng máy cắt này sẽ tiếp tục được đẩy mạnh để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của xã hội.

5.1. Xu hướng phát triển công nghệ máy cắt

Xu hướng phát triển công nghệ máy cắt hiện nay đang hướng tới việc tích hợp các tính năng thông minh, giúp nâng cao khả năng bảo vệ và điều khiển trong hệ thống điện.

5.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu và ứng dụng

Nghiên cứu và ứng dụng máy cắt thấp áp dòng lớn Schneider là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu suất cho hệ thống điện, đồng thời đáp ứng nhu cầu phát triển của ngành công nghiệp điện lực.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Để hạn chế những hậu quả nguy hiểm gây phá hỏng sự cố quá dòng, quá tải, sự cố hỏng cách điện, và cách ly phần hư hỏng ra khỏi lưới vì vậy việc lựa chọn thiết bị để bảo vệ cho mạch điện hết sức quan trọng, và việc lựa chọn 17 phải dựa trên rất nhiều yếu tố nhưng phải phù hợp với các tiêu chuẩn của từng thiết bị, và phải tuân thủ theo tiêu chuẩn quốc tế. Lựa chọn theo mức dòng Việc lựa chọn áptômát chủ yếu dựa vào: Dòng địên tính toán trong mạch, dòng điện quá tải, tính thao tác chọn lọc. Ngoài ra lựa chọn áptômát còn phải căn cứ vào đặt tính làm việc của phụ tải là áptômát không được phép cắt khi có quá tải ngắn hạn thường xảy ra trong điều kiện làm việc bình thường như dòng điện khởi động, dòng điện động trong phụ tải công nghệ. Yêu cầu chung là làm việc định mức của móc bảo vệ I áptômát không được bé hơn dòng điện tính toán Itt của mạch: Iáptômát ≥ Itt ( 1-2 ) Tùy theo đặc tính và điều kiện làm việc của phụ tải, người ta hướng dẫn lựa chọn dòng điện định mức của móc bảo vệ bằng 125%, 150%, hay lớn hơn nữa so với dòng điện tính toán mạch.

Sau cùng ta chọn áptômát theo các số liệu kỹ thuật đã cho của nhà chế tạo. Áptômát được lựa chọn từ hai hệ thống: Hệ thống cắt mạch điện và hệ thống dò tìm sự cố. + Chọn hệ thống cách bố trí cắt mạch điện Hệ thống này gồm có liện động cơ khí với các cực cắt dòng điện và sẽ được bố trí theo các chức năng sau: Số luợng các cực: Số lượng các dây dẫn để cắt, điện áp định mức (điện áp sử dụng), loại dòng điện (xoay chiều hay một chiều). Dòng điện Ib: dòng điện sử dụng của mạch điện, chính dòng điện này cho phép ta xác định dòng điện định mức mà người ta gọi là “cỡ áptômát”.

Dòng điện ngắn mạch Icc: đó là dòng ngắn mạch mà khí cụ điện (áptômát) có thể chấp nhận được để có thể cắt tiến hành bảo vệ ngay lập tức các thiết bị điện phía sau của áptômát. Chúng ta luôn luôn phải chọn áptômát có khả năng cắt cao hơn dòng Icc đã tính toán ở phía sau áptômát. 18 + Chọn loại hệ thống mở ( hay dò tìm sự cố để thực hiện tác động mở ) Sự bố trí điện từ - nhiệt hay điện tử, thực hiện điều khiển của các cực cắt, được chọn theo chức năng: Dòng Ib, dòng điện cực đại mà nó đi qua mạch điện khi làm việc bình thường. Dòng điện đột ngột xuất hiện khi đặt dưới điện áp (dòng điện mở máy).

Tùy theo giá trị quá dòng điện này, người ta xác định loại đuờng cong sử dụng (B, C, D…) của hệ thống mở của áptômát. (chọn đuờng đặt tuyến của hệ thống trong catôlô mà các nhà sản xuất và viện giám định khoa học kỹ thuật giám định. Ngoài ra CB còn đƣợc lựa chọn tuỳ vào Các đặc tính điện mà nó được đặt vào: môi trường sử dụng của thiết bị, nhiệt độ xung quanh, lắp đặt trong tủ hoặc không, các điều kiện khí hậu khả năng tạo và cắt dòng ngắn mạch. Các yêu cầu khai thác tính chọn lọc, các yêu cầu như điều khiển từ xa, các công tắc phụ, các cuộn dây tác động phụ, có đưa thêm vào hệ thống mạng tín hiệu nội bộ (thông tin, điều khiển, chỉ thị,…) Các quy tắc lắp đặt, đặc biệt là bảo vệ con người Các đặc tính tải như là động cơ, đèn chiếu sáng huỳnh quang, máy biến áp Những bước tiếp theo gắn liền với việc chọn một CB trong lưói phân phối.

+ Chọn dòng định mức phụ thuộc nhiệt độ môi trường Dòng định mức của một CB được xác định theo sự vận hành của thiết bị ứng với nhiệt độ môi trường cho trước, thường là 300 cho các CB dân dụng, 400 cho CB công nghiệp. Sự vận hành các CB trong các điều kiện nhiệt độ khác nhau phụ thuộc vào công nghệ chế tạo bộ tác động + Các bộ tác động kiểu điện từ nhiệt không bù Các CB với bộ tác động theo nguyên tắc nhiệt không bù có dòng tác động phụ thuộc vào nhiệt độ. Nếu như thiết bị được đặt trong tủ, hoặc trong môi trường nhiệt độ cao thì dòng tác động khi quá tải có thể bị giảm xuống. Có thể 19 chuyển hạng nếu CB làm việc với nhiệt độ cao hơn nhiệt độ chuẩn.

Vì vậy, các nhà thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng cho thiết bị được thiết kế, mặt khác các thiệt bị dạng môđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim loại có kích thước nhỏ. Tác dụng nhiệt qua lại khi có dòng, sẽ làm chúng xuống hạng theo hệ số 0. Các bộ phận này được trang bị một thanh lưỡng kim bù nhiệt cho phép chọn dòng hiệu chỉnh Ir của bộ phận tác động theo sự thay đổi nhiệt độ trong phạm vi định sẵn CB ( ≤ 630A ) thường được trang bị bộ phận tác động từ nhiệt có bù từ -50 đến +400. Ghi chú liên quan đến việc giảm định mức của CB Một CB có định mức dòng theo nhiệt độ môi trường chuẩn (30 0C) sẽ bị quá nhiệt khi mang nhiệt cùng dòng ở 500C.

Vì CB hạ áp có thiết bị bảo vệ quá dòng (nếu không được bù) sẽ tác động ở mức thấp hơn khi nhiệt độ cao hơn, CB tự động bị giảm định mức do bộ tác động quá tải. khi bộ tác động nhiệt được bù có thể chỉnh ở (0.I n trong môi trường -50C đến 400C. Với các CB được bù này trong catalogue thường có giá trị xướng hạng của In ở nhiệt độ trên mức được bù, ví dụ như 500C và 600C, như 95A ở 500C và 90A ở 600C cho CB 100A. + Bộ tác động kiểu điện tử Có ưu điểm lớn về ổn định khi vận hành trong điều kiện nhiệt độ thay đổi.

Mặc dù vậy, các thiết bị đóng cắt vẫn chịu ảnh hưởng nhiệt độ nên nhà chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ các giá trị lớn nhất của ngưỡng dòng tác động cho phép theo nhiệt độ. + Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc có trễ ngắn Sau đây là bảng tổng kết các đặc điểm chính của bộ tác động kiểu từ hoặc có trễ ngắn (theo phân loại của IEC898), bảng tác động tức thời hoặc có trễ ngắn. Bảng tác động tức thời hoặc có trễ Dạng Bộ tác động Ứng dụng Máy phát dự phòng Ngưỡng thấp dạng B Dây có chiều dài lớn Bảo vệ mạch: Trường Ngưỡng chuẩn dạng C hợp chung Bảo vệ mạch trong Ngưỡng cao dạng D, K trường hợp quá độ ban đầu lớn Bảo vệ động cơ khi 12In dạng MA phối hợp với công tác tơ ngắt + Chọn CB theo khả năng cắt Lắp một CB bảo vệ trong mạng phân phối điện hạ thế cần phải đáp ứng một trong hai điều kiện sau đây: Hoặc có khả năng cắt Icu (hoặc Icn) ít nhất có giá trị bằng dòng ngắn mạch giả định tại điểm lắp đặt. Hoặc, nếu không phải kết hợp với một thiết bị cắt khác đặt phía trước và có khả năng cắt cần thiết.

Trong trường hợp này đặc tính của hai thiết bị phải được phối hợp sao cho năng lượng đi qua thiết bị phía trước không lớn hơn khả năng chịu đựng (không bị hư hại) của các thiết bị phía sau và của hệ thống dây dẫn được bảo vệ bằng các thiết bị này. Khả năng tận dụng trong: 21 Phối hợp cầu chì – CB Phối hợp CB giới hạn dòng và CB tiêu chuẩn. Một số loại áptômát a) ÁPtômát vạn năng có phần tử bảo vệ điện tử, nhiệt. ÁPtômát loại này được chế tạo cho các mạch điện công suất lớn, có thể chỉnh định được các thông số bảo vệ trong phạm vi tương đối rộng.

Loại này thường có bảo vệ ngắn mạch và bảo vệ mất điện áp. Nó không có vỏ, dùng để trong các trạm hạ áp, các trạm phân phối hình 1.12 trình bày nguyên lý cấu tạo của áptômát vặn năng có dòng điện định mức lớn hơn 200A ở trạng thái ngắt. Áptômát vạn năng. 1, Tiếp điểm dập hồ quang 2, buồng dập hồ quang 3, Tiếp điểm làm việc 4, Cuộn dây đóng 5, Rơle nhiệt 6,7.

Cõ cấu tự do tuột khớp 8. Rơle dòng điện cực đại 9, 10. Cuộn dây cắt từ xa 12 Cần đóng cắt 13. Nếu quay tay gạt 12 đi một góc đến vị trí đóng hoặc điều khiển từ xa bằng hệ thống điện từ 4, thanh 6, 7 sẽ ép lên thanh gắn các tiếp điểm quay 22 trục O1.

Lần lượt các tiếp điểm hồ quang 1 và tiếp điểm làm việc 3 đóng, mạch điện được đóng hoàn toàn. Khi có sự cố các phần tử bảo vệ cần tác động đẩy cơ cấu tự do tuột khỏi khớp (thanh 6,7) lò xo 9 sẽ kéo thanh gắn tiếp điểm động, lần lượt tiếp điểm làm việc 3 sau đó tiếp điểm hồ quang 1 mở ra. Hồ quang xuất hiện trên tiếp điểm 1 và nhanh chóng được dập tắt nhờ buồng dập hồ quang 2. Các phần tử bảo vệ bao gồm: bảo vệ quá tải nhờ rơle nhiệt 5, 7, bảo vệ ngắn mạch bằng rơle dòng điện cực đại 8 có cuộn dây (thường là thanh cái với số vòng w = 1 đi qua mạch từ) mắc nối tiếp với dòng điện động lực, bảo vệ mất điện áp bằng rơle điện áp 10 có điện áp mắc song song với hai pha của lưới điện, nam châm 11 để cắt áptômát từ xa khi cần thiết.

b) Áptômát định hình: Hình 1. Áptômát định hình. 1, Đầu nối 2, Đế 3, Buồng dâp hồ quang 4, Tiếp điểm tĩnh 5, Cơ cấu truyền động 6, Bảo vệ quá tải 7, Bảo vệ ngắn mạch 8, Nút cắt. Loại áptômát này thường có dòng điện định mức đến 1600A, dùng cho cả mạch xoay chiều lẫn một chiều.15 trình bày nguyên lý cấu tạo của áptômát định hình.

Loại này thường chỉ có rơle nhiệt và rơle dòng điện cực 23 đại để bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Tất cả các chi tiết đều được đặt trong vỏ nhựa kín có kích thước nhỏ, gọn, sử dụng rất tiện lợi, dùng để thay thế cầu dao, cầu chì rất tốt. 24 CHƢƠNG 2 GIỚI THIỆU VỀ ÁPTÔMÁT HÃNG SCHNEIDER 2. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa hiện nay các nhà máy xí nghiệp, các đô thị phát truyển kéo theo là các tòa nhà cao tầng, các khu vui chơi…đã phát truyển một cách nhanh chóng.