BẬC 2/7 ................................................................................................................ 7
Câu 1: Các bước tiến hành thí nghiệm 01 động cơ điện 3 pha 0,4kV ? (2,5đ) 7
Câu 2: Các bước xác định cực tính cuộn dây động cơ điện 3 pha bị mất dấu 1
pha? ................................................................................................................... 8
Câu 3: Các sai số và cấp chính xác của máy biến điện áp? Các sơ đồ đấu dây?
(2,0đ) ................................................................................................................. 9
Câu 4: Các sai số và cấp chính xác của máy biến dòng, các sơ đồ đấu dây?
(2,0đ) ............................................................................................................... 12
Câu 5: Cách chọn Mê- gôm để kiểm tra cách điện đối với thiết bị điện? ...... 14
Câu 6: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ điện 1 chiều, các đại lượng
định mức? (3.0đ) ............................................................................................ 15
Câu 7: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ điện đồng bộ, các đại lượng
định mức? (3.0đ) ............................................................................................. 16
Câu 8: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha rô to
dây quấn, các đại lượng định mức? (3,0đ) ...................................................... 17
Câu 9: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha rô to
lồng sóc, các đại lượng định mức? (3,0đ) ....................................................... 18
Câu 10: Cấu tạo nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ cực ẩn, các
đại lượng định mức? (3.0đ) ............................................................................. 20
Câu 11: Cấu tạo nguyên lý làm việc của máy phát điện một chiều, các đại
lượng định mức? (3.0đ)................................................................................... 21
Câu 12: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu đo điện từ, cơ cấu đo từ
điện? ................................................................................................................ 23
Câu 13: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của Aptomat có bảo vệ bằng cơ cấu điện
từ? (2,5đ) ......................................................................................................... 25
Câu 14: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của Aptomat có bảo vệ cơ khí? (2,5đ) 26
Câu 15: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của đi-ốt bán dẫn, Ký hiệu trên sơ đồ?
Ứng dụng? (2,5đ). .......................................................................................... 28
Câu 16: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Transistor?................................. 29
Câu 17: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Thyristor? .................................. 30
Câu 18: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của khởi động từ đơn 3 pha? (2,5đ) .... 32
Câu 19: Định nghĩa mạch điện thuần cảm, thuần dung, thuần trở? Viết biểu
thức và vẽ biểu đồ véc tơ? .............................................................................. 33
Câu 20: Định nghĩa đo lường? Thế nào là phép đo trực tiếp, phép đo gián
tiếp? ................................................................................................................. 34
Câu 21: Nội dung công việc và Các bước tiến hành thí nghiệm rơ le nhiệt?
(2,5đ) ............................................................................................................... 35
Câu 22: Phát biểu định luật cảm ứng điện từ (2 định luật), viết biểu thức và
giải thích các đại lượng có trong biểu thức? ................................................... 35
Câu 23: Phát biểu định luật Junlenxo trong một đoạn mạch? Viết biểu thức và
giải thích các đại lượng có trong biểu thức? (2 đ) .......................................... 36
Câu 24: Phát biểu quy tắc bàn tay phải, quy tắc bàn tay trái, quy tắc vặn nút
chai? Vẽ sơ đồ minh họa? (2,0 đ) ................................................................... 36
1
Câu 25: Vẽ biểu đồ véc tơ tam giác công suất ? viết biểu thức tính các đại
luơng và hệ số cosφ trong biểu đồ? (2,0 đ) ..................................................... 37
Câu 26: Vẽ sơ đồ điều khiển động cơ 3 pha 0,4kV bằng khởi động từ kép?
(2,5đ) ............................................................................................................... 38
Câu 27: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của rơ le điện áp kiểu điện từ? ......... 39
BẬC 3/7 .............................................................................................................. 40
Câu 1: TI hình xuyến treo ở cổ cáp làm việc như thế nào? Tại sao dây tiếp.. 40
địa cổ cáp lại phải luồn trong lòng TI hình xuyến? ........................................ 40
Câu 2: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ điện 1 chiều, các phương
pháp điều chỉnh tốc độ? (3.0đ) ........................................................................ 41
Câu 3: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ điện đồng bộ? Các phương
pháp mở máy? (2,5đ) ...................................................................................... 42
Câu 4: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha rô to
dây quấn, các đại lượng định mức, các phương pháp mở máy? (3,0đ) ......... 43
Câu 5: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha rô to
dây quấn, các phương pháp điều chỉnh tốc độ? (2,5đ) ................................... 44
Câu 6: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha rô to
lồng sóc, các phương pháp điều chỉnh tốc độ? (2,5đ) .................................... 46
Câu 7: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của At-tô-mát có bộ bảo bệ bằng cơ cấu
điện từ bỏ ? Nội dung và trình tự các bước thí nghiệm cho bảo vệ dòng quá
tải và cắt nhanh máy cắt 0,4kV có bộ bảo vẹ bằng cơ cấu điện từ? ............... 47
Câu 8: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu đo tự ghi, cơ cấu đo kỹ
thuật số? .......................................................................................................... 49
Câu 9: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu đo điện từ, cơ cấu đo từ
điện? ................................................................................................................ 51
Câu 10: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến điện áp (TU) kiểu dây
quấn? Các đại lượng định mức, sai số và cấp chính xác? Các loại máy biến
điện áp? (2,5đ)................................................................................................. 54
Câu 11: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến điện áp (TU) kiểu tụ điện?
Các sơ đồ đấu dây? (2,5đ) ............................................................................... 55
Câu 12: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến dòng điện (TI hay BI), các
đại lượng định mức? Những điểm cần chú ý khi sử dụng chúng? (3,0 đ) ..... 56
Câu 13: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt chân không cấp điện áp 610kV (máy cắt tải)? (2,5đ) .............................................................................. 57
Câu 13: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt khí SF6 cấp điện áp 6-10kV
(máy cắt tải)? (2,5đ) ........................................................................................ 59
Câu 14: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của rơ le dòng điện kiểu điện từ?
Phương pháp hiệu chỉnh? (2,5đ) ..................................................................... 61
Câu 15: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của rơ le thời gian kiểu điện từ? Phương
pháp hiệu chỉnh? (2,5đ)................................................................................... 63
Câu 16: Định nghĩa hệ số hấp thụ, hệ số tổn thất điện môi,vẽ biểu đồ và viết
biểu thức ? ....................................................................................................... 64
2
Câu 17: Cách chọn Mê- gôm để kiểm tra cách điện đối với thiết bị điện? Điện
trở cách điện để đóng điện an toàn của thiết bị điện đối với từng cấp điện áp;
(2,0 đ) .............................................................................................................. 65
Câu 18: Định nghĩa sai số, phân loại sai số ? Định nghĩa độ nhạy, cấp chính
xác? ( 2,5đ) ...................................................................................................... 66
Câu 19: Nêu cấu tạo và phân loại cáp điện lực? Cách kiểm tra cáp điện lực hạ
áp (<2kV)? (2,5đ)........................................................................................... 68
Câu 20: Nêu phương pháp thử nghiệm và hiệu chỉnh bộ biến đổi dòng điện và
điện áp?(2,5đ).................................................................................................. 69
Câu 21: Ý nghĩa của nối đất làm việc, nối đất chống sét, nối đất an toàn?, tiêu
chuẩn điện trở nối đất ?(2,0đ) ......................................................................... 71
Câu 22: Nội dung công việc và Các bước tiến hành thí nghiệm khởi động từ
1 pha, 3 pha? (2,5đ)......................................................................................... 72
Câu 23: Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc của bộ biến đổi công suất hữu
công 3 pha 3 phần tử, công dụng? (2,5đ) ....................................................... 73
Câu 24: Trình bày nguyên lý làm việc của bảo vệ quá dòng điện? Phạm vi
ứng dụng? (2,5đ) ............................................................................................. 76
Câu 24: Trình bày nội dung công việc và các bước tiến hành thử nghiệm rơ le
nhiệt? (tại nơi anh(chị) làm việc)? (2,5đ) ....................................................... 78
Câu 25: Trình bày nội dung và các bước tiến hành thử nghiệm áp tô mát điện
tử (hoặc máy cắt) 0,4 kV sau đại tu? (2,5đ) .................................................... 79
Câu 26: Vẽ và thuyết minh sơ đồ đo điện trở nối đất? Nêu các bước thực
hiện? (2,5đ) ..................................................................................................... 80
*Các bước tiến hành đo điện trở nối đất: ........................................................ 81
Câu 27: Vẽ sơ đồ mạch điều khiển động cơ 3 pha 0,4kV bằng khởi động từ
đơn? Thuyết minh nguyên lý làm việc? .......................................................... 82
Câu 28: Vẽ sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu ½ chu kỳ, cả chu kỳ, hệ số chỉnh lưu
của mỗi sơ đồ? ................................................................................................ 83
Câu 29: Vẽ sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu cả chu kỳ 3 pha, hệ số chỉnh lưu của sơ
đồ? ................................................................................................................... 85
Câu 30: Các yêu cầu đối với rơ le bảo vệ hệ thống điện? (2,5đ)................... 86
BẬC 4/7 .............................................................................................................. 89
Câu 1: Nêu các chuyển đổi đo lường (chuyển đổi điện - điện; chuyển đổi
không điện-điện) mà bạn biết? ........................................................................ 89
Câu 2: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến áp tự ngẫu 3 pha? Các đại
lượng định mức, phân loại? Các điều kiện để ghép máy biến áp làm việc song
song (2,5 đ) .................................................................................................... 92
Câu 3: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp 3 pha? Các đại lượng
định mức của MBA 3 pha ............................................................................... 94
Câu 4: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của rơ le bảo vệ kỹ thuật số? Sơ đồ khối
và các sơ đồ đấu dây với TU, TI? (2,5đ) ........................................................ 97
Câu 5: Công dụng và nguyên lý làm việc của bộ điều áp dưới tải? (2,0đ)..... 99
3
Câu 6: Vẽ sơ đồ khối chức năng của một bộ PLC (bộ điều khiển lập trình
được)? Nêu nguyên lý làm việc? ................................................................. 101
Câu 7: Cấu tạo và nguyên lý làm việc cơ bản của biến tần? ........................ 103
Câu 8: Giới thiệu cấu trúc bên ngoài và chức năng của rơ le kỹ thuật số bảo
vệ động cơ cấp điện áp 6KV tại nơi anh (chị) làm việc (2,0đ) ..................... 104
Câu 9: Nêu các biện pháp an toàn khi tiến hành thí nghiệm điện áp cao xoay
chiều, một chiều? (2,0đ)................................................................................ 105
Câu 10: Nêu các điều kiện để hòa hai máy biến áp lực làm việc song song?
Giải thích các điều kiện đó? (2,0đ) ............................................................... 106
Câu 11: Nội dung công việc và các bước tiến hành thí nghiệm máy biến áp
dầu cấp điện áp >= 10,5 kV sau đại tu định kỳ (không rút ruột máy) (2,5đ)107
3. Hạng mục thí nghiệm không tải ................................................................ 108
4. kiểm tra tổ đấu dây: (chỉ thực hiện với MBA lắp mới) ............................ 108
5. Kiểm tra tỷ só biến .................................................................................... 108
6. Đo tổn thất điện môi tgδ của cuộn dây máy biến áp: ............................... 108
Câu 12: Các bước tiến hành thí nghiệm chống sét van cấp điện áp <= 24kV?
(2,5đ) ............................................................................................................. 109
Câu 13: Nội dung công việc và các bước tiến hành thí nghiệm động cơ điện
3 pha <= 6kV ? (2,0đ) ................................................................................... 110
Câu 14: Nội dung công việc và các bước tiến hành thí nghiệm 01 máy biến
dòng sau đại tu định kỳ? (2,5đ) ..................................................................... 112
Câu 15: Nội dung công việc và các bước tiến hành thí nghiệm 01 máy biến
điện áp sau đại tu định kỳ? (2,5đ) ................................................................. 113
Câu 16: Nội dung công việc và các bước tiến hành thí nghiệm 01 máy cắt khí
SF6 cấp điện áp 6kV ? (2,5đ)........................................................................ 114
Câu 17: Tổ đấu dây máy biến áp là gi?Vẽ sơ đồ máy biến áp có tổ đấu dây
ký hiệu Y/∆-11; nêu cách xác định tổ đấu dây (2,5đ) .................................. 115
Câu 18: ;Trình bày các bộ phận chính và nguyên lý làm việc cơ bản của máy
đánh đống than? Cách tiến hành lấy đồng bộ các cơ cấu nâng hạ cần và di
chuyển dọc tại nơi anh (chị) làm việc (nếu có) ............................................. 117
Câu 19: Trình bày các bộ phận chính và nguyên lý làm việc cơ bản của máy
Phá đống than? Cách tiến hành hiệu chỉnh cơ cấu bừa tại nơi anh (chị) làm
việc (nếu có) .................................................................................................. 118
Câu 20: Trình bày các bộ phận chính và nguyên lý làm việc của cẩu trục gian
máy? .............................................................................................................. 119
Câu 21: Trình bày các bộ phận chính và nguyên lý làm việc của hệ thống điện
phân sản xuất khí Hydro tại nơi anh (chị) làm việc? .................................... 120
Câu 22: Trình bày các bộ phận chính và nguyên lý làm việc của hệ thống
thang máy? .................................................................................................... 122
Câu 23: Trình bày nội dung công việc và các bước tiến hành thử nghiệm rơ le
kỹ thuật số bảo vệ động cơ 6kV (Nơi anh (chị) làm việc)? .......................... 124
Câu 24: Trình bày nội dung và các bước thử nghiệm thanh cái và cáp lực khô
6kV sau đại tu? (2,5đ) ................................................................................... 127
4
Câu 25: Thuyết minh sơ đồ nguyên lý bảo vệ cho động cơ 6 kV (2,5đ) ...... 129
Câu 26: Thuyết minh sơ đồ nguyên lý bảo vệ cho máy biến áp tự dùng chung
cấp điện áp 6.6/ 0,4kV (2,5đ) ........................................................................ 130
Câu 27: Vẽ và giải thích sơ đồ các cổng logic cơ bản (AND, OR, NAND,
NOR, NOT)? (2,5đ) ...................................................................................... 134
Câu 28: Cấu tạo, đặc tính, nguyên lý làm việc của chống sét van? ( 2,5 đ) . 136
Câu 29: Các bước tiến hành thí nghiệm chống sét van cấp điện áp 110220kV? (2,5đ) ............................................................................................... 137
3. Đo tổn thất điện môi tgδ ........................................................................... 137
BẬC 5/7 ............................................................................................................ 138
Câu 1: Giới thiệu cấu trúc bên ngoài và chức năng của rơ le kỹ thuật số bảo
vệ máy biến áp chính tại nơi anh (chị) làm việc? (2,5đ) ............................. 138
Câu 2: Giới thiệu cấu trúc bên ngoài và chức năng của rơ le kỹ thuật số bảo
vệ máy biến áp tự dùng(TD) tại nơi anh (chị) làm việc)? (2,5đ) ................. 139
Câu 3: Liệt kê tên các chức năng bảo vệ, vẽ và thuyết minh sơ đồ một sợi 01
chức năng bảo vệ so lệch dọc cho máy biến áp chính tại nơi anh (chị) làm
việc (2,5đ) ..................................................................................................... 140
Câu 4: Nội dung các công việc thí nghiệm ( liệt kê các công việc) 01 máy cắt
khí SF6 cấp điện áp = > 110kV sau đại tu định kỳ (2,5đ) .......................... 143
3. Đo tổn thất điện môi tgδ ........................................................................... 144
Câu 5: Nội dung công việc và Các bước tiến hành thí nghiệm chống sét van
cấp điện áp 110-220kV? (2,5đ)..................................................................... 144
Câu 6: Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ lưu điện UPS? Các
bước kiểm tra bảo dưỡng? ............................................................................ 145
Câu 7: Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc và các bước tiến hành thí
nghiệm bộ điều chỉnh điện áp dưới tải máy biến áp lực? ............................. 148
Câu 8: Trình bày nguyên lý làm việc của bảo vệ so lệch dọc dòng điện, phạm
vi ứng dụng? (2,5đ) ....................................................................................... 150
Câu 9: Trình bày nguyên lý làm việc, các bước tiến hành thử nghiệm bảo vệ
so lệch dòng điện có hãm % máy biến áp chính tại nơi anh (chị) làm việc? 152
Câu 10: Vẽ sơ đồ nguyên lý và biểu đồ véc tơ hệ thống điện 3 pha trung tính
cách điện với đất có 1 pha chạm đất? (pha C) (2,5đ) ................................... 154
Câu 11: Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý làm việc của bảo vệ so lệch chạm
đất cuộn dây máy biến áp đấu Y trung tính nối đất trực tiếp hoặc qua điện
trở? ................................................................................................................ 156
Câu 12: Vẽ và trình bày nguyên lý làm việc của bộ lọc điện áp thứ tự nghịch
? (2,5đ) .......................................................................................................... 158
Câu 13: Vẽ và trình bày nguyên lý của bảo vệ khoảng cách (BVKC) tác động
theo nguyên lý tổng trở thấp? (2,5đ) ............................................................. 160
Câu 14: Vẽ và trình bày nguyên lý làm việc của bảo vệ so lệch ngang? (2,5đ)
....................................................................................................................... 162
Câu 15: Vẽ và trình bày nguyên lý làm việc của bộ lọc điện áp thứ tự không?
(2,5đ) ............................................................................................................. 163
5
Câu 16: Vẽ và trình bày nguyên lý làm việc của bộ lọc dòng thứ tự không?
(2,5đ) ............................................................................................................. 164
Câu 17: Vẽ và trình bày sơ đồ thử nghiệm cách điện bằng điện áp một chiều
tăng cao? nêu ý nghĩa của hệ số hấp thụ? (2,5đ) ......................................... 165
Câu 18: Vẽ và trình bày sơ đồ thử nghiệm cách điện bằng điện áp xoay chiều
tăng cao tần số công nghiệp? (hoặc điện áp một chiều tăng cao) (2,0đ) ...... 167
1. Lựa chọn thiết bị và dụng cụ thử nghiệm: Có công suất và điện áp phù hợp
với thiết bị cần thí nghiệm. Các thiết bị thử điện áp cao (AИ-70, HTVS
70/50...), đo nhiệt độ và độ ẩm môi trường. ................................................. 167
2. Thủ tục tiến hành phép thử nghiệm cao áp xoay chiều: ........................... 167
BẬC 6/7 ............................................................................................................ 168
Câu 1: Giới thiệu cấu trúc bên ngoài và chức năng của rơ le kỹ thuật số bảo
vệ máy phát tại nơi anh (chị) làm việc (2,5đ) .............................................. 168
Câu 2: Các bước tiến hành thí nghiệm máy phát điện đồng bộ cấp điện áp
10,5kV sau đại tu định kỳ? (2,0đ) ................................................................. 170
Câu 3: Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ biến tần quạt khói tại
nơi anh (chị) làm việc(nếu có)? Các bước kiểm tra bảo dưỡng? .................. 172
Các bước kiểm tra, hiệu chỉnh ...................................................................... 176
Câu 4: Trình bày nội dung công việc và các bước tiến hành thử nghiệm rơ le
kỹ thuật số bảo vệ máy phát tại nơi anh (chị) làm việc? .............................. 177
Câu 5: Vẽ và thuyết minh sơ đồ nguyên lý bảo vệ cho máy phát điện đồng bộ
cấp điện áp <24 kV (2,5đ)............................................................................. 183
Câu 6: Thuyết minh sơ đồ bảo vệ khối máy phát máy biến áp công suất
≥100MW ....................................................................................................... 185
Câu 7: Vẽ và thuyết minh nguyên lý làm việc (sơ đồ khối) hệ thống kích từ
máy phát tại nơi anh (chị) làm việc .............................................................. 187
6
BẬC 2/7
Câu 1: Các bước tiến hành thí nghiệm 01 động cơ điện 3 pha 0,4kV ? (2,5đ)
Trả lời:
1. Đo điện trở một chiều cuộn dây stato:
- Mục đích: Nhằm phát hiện chất lượng các mối hàn và sự chạm chập các vòng
dây trong một pha.
- Thiết bị thí nghiệm: Dùng cầu đo một chiều (P333, P4833 hoặc 2755.)
- Tiêu chuẩn:
Đối với cuộn dây stato trị số điện trở đo được so sánh với nhau hoặc so
sánh với lần đo trước hoăc với nhà chế tạo qui về cùng nhiệt độ tiêu chuẩn
(20oC) không lệch nhau quá 2%.
2. Đo điện trở cách điện cuộn dây stato:
- Mục đích: Nhằm đánh giá sơ bộ cách điện cuộn dây giữa các pha với nhau và
các pha với đất.
- Thiết bị thí nghiệm: Dùng mê gôm 500VDC ÷ 1000VDC
- Tiêu chuẩn:
Trị số điện trở cách điện phải đọc ở 60 giây tính từ lúc đo (R60,, ).
Trị số điện trở cách điện ≥ 0,5 MΩ.
Hệ số hấp thụ Kht = R60’’ /R15’’ ≥ 1,2 (Đối với các động cơ có công suất ≥
100KW).
R60’’ là điện trở cách điện đo ở 60 giây.
R15’’ là điện trở cách điện đo ở 15 giây.
3. Thử nghiệm cực tính các cuộn dây stato:
- Đối với các động cơ mới trước khi đưa vào vận hành, hoặc các động cơ mất
mác đầu cốt, hoặc trước khi sửa chữa lớn tháo ra không đánh dấu thì trước khi
đấu cáp vào ta phải xác định cực tính đông cơ.
+ Kiểm tra cực tính bằng phương pháp một chiều:
Hình 7: Kiểm tra cực tính bằng phương pháp một chiều
7
Trong sơ đồ: - Dùng pin 1,5V hoặc 3V
- Điện kế chỉ O hoặc cơ cấu của đồng hồ vạn năng, để ở thang
điện áp hoặc dòng điện một chiều nhỏ .
Nếu đầu dương của pin và đầu dương của điện kế đấu đúng như sơ đồ
trên kim của điện kế chỉ trái thì các đầu C1C2C3 là đầu đầu, các đầu C4C5C6 là
đầu cuối. nếu trong khi thử nghiệm có pha nào kim điện kế chỉ phải thì ta tráo
hai đầu của pha đó cho nhau.
4. Thử nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao:
- Mục đích: Nhằm đánh giá quyết định cách điện cuộn dây giữa các pha với
nhau và các pha với đất.
- Điện áp thử nghiệm khi xuất xưởng: Utn= (2Uđm+1)KV
- Trong sửa chữa lớn việc thử nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao có thể thay
thế bằng dùng mêgôm 2500VDC. Hoặc Utn= 1kV.
5.Thí nghiệm rô to:
- Mục đích: Kiểm tra các mối hàn của thanh dẫn roto với vành ngắn mạch.
- Thiết bị thí nghiệm: Dùng đồng hồ đo: ф415, MB10...
- Tiêu chuẩn: So sánh điện trở tiếp xúc của các mối hàn bằng nhau là đạt
Câu 2: Các bước xác định cực tính cuộn dây động cơ điện 3 pha bị mất dấu 1
pha?
Trả lời:
- Thứ tự pha của cuộn dây ba pha là quy ước các đầu dây của của động cơ
điện ba pha khi ta đấu chúng với lưới điện ba pha thứ tự thuận thì động cơ sẽ
quay theo chiều thuận (trục quay động cơ sẽ quay theo chiều kim đồng hồ khi
nhìn từ phía trục động cơ). Làm cơ sở cho viêc đấu nối các cuộn dây của động
cơ phù hợp với điện áp làm việc của động cơ.
- Đối với các động cơ mới trước khi đưa vào vận hành, hoặc các động cơ mất
mác đầu cốt, hoặc trước khi sửa chữa lớn tháo ra không đánh dấu thì trước khi
đấu cáp vào ta phải xác định cực tính đông cơ.
- Có nhiều phương pháp để kiểm tra cực tính của động cơ:
+ Kiểm tra cực tính bằng phương pháp một chiều:
8
Hình 7: Kiểm tra cực tính bằng phương pháp một chiều
Trong sơ đồ: - Dùng pin 1,5V hoặc 3V
- Điện kế chỉ O hoặc cơ cấu của đồng hồ vạn năng, để ở thang
điện áp hoặc dòng điện một chiều nhỏ .
Nếu đầu dương của pin và đầu dương của điện kế đấu đúng như sơ đồ
trên kim của điện kế chỉ trái thì các đầu C1C2C3 là đầu đầu, các đầu C4C5C6 là
đầu cuối. nếu trong khi thử nghiệm có pha nào kim điện kế chỉ phải thì ta tráo
hai đầu của pha đó cho nhau
+ Kiểm tra cực tính bằng phương pháp xoay chiều:
Hình 8: Kiểm tra cực tính bằng phương pháp xoay chiều
Dùng nguồn 50V AC và 2 vôn mét
Giả sử gọi C1,C2,C3 là đầu đầu
C4,C5,C6 là đầu cuối
Nối C5,C6 với nhau , đưa nguồn 50V AC vào C1 và C4, dùng vôn mét đo
điện áp C2 và C3 nếu vôn mét chỉ 0V, chứng tỏ C2 và C3 cùng đầu. (Nếu vôn
mét chỉ 100V thì đảo một trong hai đầu dây cho nhau). Tiếp tục nối C4 với C6,
đưa điện áp 50V AC vào C2, C5, dùng vôn mét đo điện áp C1 và C3 nếu vôn
mét chỉ 0V, chứng tỏ C1,C2,C3 là đầu đầu, còn lại C4,C5,C6 Là đầu cuối.
Câu 3: Các sai số và cấp chính xác của máy biến điện áp? Các sơ đồ đấu dây?
(2,0đ)
a. Sai số điện áp ∆U%:
Kdm.U2 - U1
∆U% = --------------- . 100%
U1
b. Cấp chính xác: Là sai số lớn nhất về trị số điện áp khi nó làm việc trong điều
kiện :
- f = 50 Hz.
- U1 = 0,9 - 1,1 Udm
9
- Phụ tải thứ cấp thay đổi từ 0,25 đến định mức .
- Cosφ = 0,8.
Cấp chính xác được chế tạo theo một trong các mức sau : 0,2 ; 0,5 ; 1,0 ; 3,0
Giới hạn sai số của máy biến điện áp dùng trong bảo vệ theo bảng sau:
Cấp chính xác
fu (%)
θu (phút)
3P
3
±120
6P
±6
±240
c. Các sơ đồ đấu dây:
BU (TU) có thể được chế tạo ba pha (thưòng cho cấp điện áp ≤35kV)
hoặc một pha cho cấp điện áp ≥ 66kV với một hoặc hai cuộn dây thứ cấp. Tuỳ
theo điện áp cần thiết ở phía thứ cấp ta có thể sử dụng các loại BU khác nhau,
đấu nối theo các sơ đồ khác nhau:
Hình 1
Hình 1: là sơ đồ sử dụng 3BU một pha, hai cuộn dây đấu Y0/Y0 , ở phía
thứ cấp lấy được điện áp pha và điện áp dây.
10
Hình 2
Hình 2: Sử dụng 2 BU một pha mắc theo sơ đồ hình V/V để lấy điện áp dây
Hình 3
Sử dụng 3 BU một pha hoặc 1 BU 3 pha 5 trụ (lõi từ có 5 trụ , 2 trụ ngoài
cùng không quấn dây) 3 cuộn dây đấu Y0/Y0/ , ở phía thức cấp có thể lấy được
điện áp pha, điện áp dây và điện áp thứ tự không ở đầu cuộn tam giác hở. Để lấy
được điện áp thứ tự không ở cuộn tam giác hở thì trung tính của cuộn sơ cấp
phải được nối đất để có đường đi cho dòng thứ tự không I0 khi có chạm đất tạo
từ thông  0 .
11
Hình 4
Hình 4: sử dụng sơ đồ có 1 BU mục đích phát hiện chạm đất trong mạng
có dòng chạm đất bé.
Câu 4: Các sai số và cấp chính xác của máy biến dòng, các sơ đồ đấu dây?
(2,0đ)
Trả lời:
a. Sai số của BI:
+ Về giá trị :
Kdm.I2 - I1
∆I% = ------------- . 100
I1
+ Sai số về góc θi: Là góc lệch pha giữa dòng điện sơ cấp và dòng điện thứ cấp
(có thể dương hoặc âm)
+ Sai số phức hợp Fi: bằng trị số hiệu dụng của dòng điện “thứ cấp lý tưởng”
với dòng điện thứ cấp thực tế, nó bao gồm các sai số về trị số và sai số về góc
pha có kết hợp xét đến ảnh hưởng của các hài bậc cao trong dòng điện từ hóa
+ Các BI dùng cho thiết bị bảo vệ có cấp chính xác 5P và 10P, sai số cho phép
về trị số (fi); góc pha (θi phút) và sai số phức hợp (Fi %)
b. Cấp chính xác:
Là sai số lớn nhất về giá trị dòng điện khi BI làm việc trong điều kiện :
- f = 50 Hz
- Phụ tải thứ cấp biến thiên từ 0,25 đến định mức .
- Dòng sơ cấp biến thiên từ 100% đến 120%.Idm
12
Cấp chính xác của BI có các mức 0,2 ; 0,5 ; 1,0 ; 3,0 ; và 10,0.
 Cấp chính xác 0.2 dùng các dụng cụ đo lường mẫu
 Cấp chính xác 0.5 dùng công tơ điện
 Cấp chính xác 1 dùng đo lường các dụng cụ lắp bảng
 Cấp chính xác 3, 10 dùng các bộ truyền động cho CB
Giới hạn sai số của BI có cấp chính xác 5P và 10P
Cấp chính xác
fi (%)
θi (phút)
Fi (%)
5P
±1
±120
5
10P
±3
±240
10
Lưu ý: Thông số của BI trong đo lường thường được ký hiệu theo phụ tải định
mức và cấp chính xác ví dụ 15VA; 0,5. Còn BI dùng ctrong bảo vệ được ký
hiệu theo phụ tải định mức, cấp chính xác và hệ số giới hạn theo độ chính xác ví
dụ 10VA, 10P10 (số 10 sau cùng là hệ số giới hạn theo độ chính xác)
c. Các sơ đồ đấu dây:
Hình 1: Sơ đồ sao hoàn toàn
Hình 2: Sơ đồ sao khuyết
Hình 3: Sơ đồ hiệu hai dòng pha
13
Hình 4: Sơ đồ các BI đấu tam giác còn rơle đấu sao
Câu 5: Cách chọn Mê- gôm để kiểm tra cách điện đối với thiết bị điện?
Phân loại đồng hồ mê gôm mét: (có 2 loại)
- Đồng hồ mê gôm mét điện tử
- Đồng hồ mê gôm mét quay tay
Phân loại theo cấp điện áp: (có 4 loại)
- Đồng hồ mê gôm mét cấp điện áp 250-500-1000V
- Đồng hồ mê gôm mét cấp điện áp 1000V
- Đồng hồ mê gôm mét cấp điện áp 2500V
- Đồng hồ mê gôm mét cấp điện áp 5000V
Phân loại các thiết bị cần đo điện trở cách điện.
- Cấp điện hạ áp 0,4 kV cấp nguồn cho mạch điều khiển.
- Cấp điện hạ áp 0,4 kV cấp nguồn cho các phụ tải điện.
- Cấp điện trung áp 6 kV cấp nguồn cho các phụ tải tự dùng.
- Cấp điện cao áp cho các máy biến áp và thiết bị ngoài trạm.
Dựa vào các phân loại trên ta tiến hành chọn đồng hồ mê gô mét để kiểm tra điện trở
cách điện cho cho từng thiết bị điện.
- Mục đích chọn qua sự thí nghiệm, tính toán các nhà sản suất các thiết bị điện đã đưa
ra các tiêu chuẩn cấp điện áp. Đồng hồ mê gô mét phát ra một điện áp một chiều, dòng
điện thích hợp để tính ra điện trở cách điện cho thiết bị điện một cách chính xác.
- Các chọn dựa vào cấp điện áp thiết bị cần đo như:
+ Các thiết bị điện hạ áp 0,4 kV cấp nguồn cho các mạch điều khiển ta dùng đồng hồ
cấp điện áp từ 250V đến 500V.
+ Các thiết bị điện hạ áp 0,4 kV cấp nguồn cho các phụ tải điện ta dùng đồng hồ cấp
điện áp từ 1000V.
+ Các thiết bị điện trung áp 6 kV cấp nguồn cho các phụ tải điện tự dùng ta dùng đồng
hồ cấp điện áp từ 2500V.
+ Các thiết bị điện trung áp 6 kV cấp nguồn cho các phụ tải điện tự dùng ta dùng đồng
hồ cấp điện áp từ 2500V.
+ Các thiết bị điện cao áp cho các máy biến áp và thiết bị ngoài trạm ta dùng đồng hồ
cấp điện áp từ 5000V.
- Dùng không đúng đồng hồ mê gô mét thì sẩy ra các phép đo không đúng giá trị đo
mà còn làm hỏng vật liêu cách điện của thiết bị.
14
+ Nếu chọn đồng hồ cấp điện áp thấp so với thiết bị cần đo thì tri số cách điện không
chính xác vì điện áp đăi vào không đủ để đáng giá được phép đo.
+ Nếu chọn đồng hồ cấp điện áp cao so với thiết bị cần đo thì vật liêu cách điện không
chịu được cấp điện áp làm đánh thủng vật liệu cách điện.
Câu 6: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ điện 1 chiều, các đại lượng định
mức? (3.0đ)
Trả lời:
+ Cấu tạo:
 Cấu tạo của động cơ điện một chiều.
- Động cơ điện một chiều có thể làm việc ở chế độ động cơ hoặc ở chế độ máy
phát và có cấu tạo giống nhau.
Phần cảm hay còn gọi là stato gồm có các bộ phận chính sau:
- Cực từ chính là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi thép và dây quấn kích từ
lồng ngoài lõi thép cực từ, cực từ chính được làm bằng những lá thép kỹ thuật
điện ghép lại với nhau, tán chặt và gắn vào vỏ máy nhờ các bu lông.
- Các bộ phận khác gồm có nắp máy và hệ thống chổi than, giá đỡ chổi than, lò
xo ép chổi than.
Phần ứng hay còn gọi là roto:
- Gồm lõi thép, dây quấn phần ứng, cổ góp, cánh quạt làm mát và trục máy.
- Lõi thép phần ứng thường được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày 0,5mm
hai mặt có phủ sơn cách điện rồi ghép lại với nhau. Các lá thép được dập lỗ để
gắn roto với trục và lỗ thông gió, mặt ngoài lõi thép được dập các rãnh định
hình để đặt dây quấn phần ứng.
- Dây quấn phần ứng thường được làm bằng dây đồng có vỏ bọc cách điện, gồm
nhiều phần tử mắc nối tiếp nhau.
- Cổ góp gồm nhiều phiến đồng hình đuôi nhạn được ghép thành một khối trụ
cách điện với nhau và cách điện với trục máy.
+ Nguyên lý làm việc:
Khi cho điện áp một chiều vào, trong dây quấn phần ứng có điện. Các thanh
dẫn có dòng điện nằm trong từ trường sẽ chịu lực tác dụng làm rôto quay, chiều
của lực từ được xác định bằng quy tắc bàn tay trái.
Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí các thanh dẫn đổi chỗ cho nhau. Do
có phiếu góp chiều dòng điện dữ nguyên làm cho chiều lực từ tác dụng không
thay đổi. Khi quay, các thanh dẫn cắt từ trường sẽ cảm ứng với suất điện động
Eư chiều của suất điện động được xác định theo quy tắc bàn tay phải, ở động cơ
15
chiều sức điện động Eư ngược chiều với dòng điện Iư nên Eư được gọi là sức
phản điện động. Khi đó ta có phương trình: U = Eư + Rư.Iư.
Đang biên soạn đai lượng định mức
Câu 7: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ điện đồng bộ, các đại lượng
định mức? (3.0đ)
Trả lời:
+ Cấu tạo động cơ điện đồng bộ.
- Cấu tạo hai bộ phận chính là stato và rôto. Stato là phần tĩnh (còn gọi là phần
ứng ), rôto là phần quay (còn gọi là phần cảm ).
* Phần tĩnh (stato)
- Gồm lõi thép stato hình trụ làm bằng các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với
nhau được dập rãnh bên trong, tạo thành các rãnh theo hướng trục, lõi thép
được ép vào trong vỏ máy.
- Dây quấn stato làm bằng dây dẫn điện làm bằng đồng hoặc nhôm, được bọc
cách điện và đặt trong các rãnh của lõi thép.
- Các đầu dây dẫn ra được ép với đầu cốt và nối với cáp cấp điện đầu vào bằng
cầu nối dây. Được đặt trong hộp nối dây.
* Phần quay (roto)
- Roto bao gồm lõi thép, cực từ và dây quấn kích từ. Trên mặt cực từ có đặt dây
quấn mở máy được nối với hai vành ngắn mạch theo kiểu lồng sóc.
- Hai đầu của dây quấn kích từ nối với hai vòng trượt đặt ở đầu trục, thông qua
chổi than được đặt trong hộp chổi than để nối với nguồn 1 chiều.
- Roto còn bao gồm; trục, vòng bi, cánh quạt làm mát,v.v.
- Có hai loại: rôto cực từ ẩn và roto cực lồi
- Roto cực lồi dùng ở máy có tốc độ thấp, có nhiều đôi cực. Roto cực lồi dây
quấn kích từ quấn xung quanh thân cực từ
- Roto cực ẩn thường dùng ở máy có tốc độ cao 3000v/ph có một đôi cực. Roto
cực ẩn dây quấn kích từ được đặt ẩn trong các rãnh.
+ Nguyên lý làm việc động cơ đồng bộ.
- Khi cho dòng điện xoay chiều hình sin vào dây quấn stato, dòng điện xoay
chiều ở stato sẽ sinh ra từ trường quay với tốc độ n1 = 60f/P
. Từ trường phần cảm (roto) và dòng điện trong phần ứng (stato) sẽ tạo thành
lực tác dụng tương hỗ lên nhau nên tạo ra mô men kéo roto quay.
- Ta cho dòng điện một chiều vào dây quấn rôto, rôto biến thành một nam châm
điện, (khi từ trường stato quay với tốc độ n1) lực tác dụng ấy sẽ kéo rôto quay
16
với tốc độ n = n1. Lúc này tốc độ quay của roto bằng tốc độ quay của từ trường
quay
- Với tần số nhất định thì động cơ điện đồng bộ có tốc độ quay roto luôn không
đổi khi tải thay đổi.
* Hiệu suất của động cơ điện đồng bộ:
- Nếu công suất đưa vào động cơ là P1 và công suất ra là P2.
P1 = m.U.I.cosφ
P2 = P1 - ΔPtđ – ΔPkđ
ηđ/cơ =
P2
m.U .I . cos  Ptđ  Pkđ
=
P1
m.U .I . cos
- Trong đó: ΔPkđ là tổn hao không đổi, nó không phụ thuộc vào tải gồm có tổn hao
sắt từ ở trên lõi thép, tổn hao trên điện trở trên máy kích thích, tổn hao do ma sát.
ΔPtđ Là tổn hao thay đổi phụ thuộc vào phụ tải gồm tổn hao đồng trong
dây cuốn stato và các tổn hao phụ khác.
Câu 8: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha rô to dây
quấn, các đại lượng định mức? (3,0đ)
Trả lời:
+ Cấu tạo động cơ không đồng bộ 3 pha roto dây quấn.
- Cấu tạo hai bộ phận chính là stato và rôto.
* Phần tĩnh (stato)
- Gồm lõi thép stato hình trụ làm bằng các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với
nhau được dập rãnh bên trong, tạo thành các rãnh theo hướng trục, lõi thép
được ép vào trong vỏ máy.
- Dây quấn stato làm bằng dây dẫn điện làm bằng đồng hoặc nhôm, được bọc
cách điện và đặt trong các rãnh của lõi thép.
- Các đầu dây dẫn ra được ép với đầu cốt và nối với cáp cấp điện đầu vào bằng
cầu nối dây. Được đặt trong hộp nối dây.
* Phần quay (roto)
- Gồm lõi thép làm bằng các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh mặt ngoài ghép
lại, tạo thành các rãnh theo hướng trục, ở giữa có lỗ để lắp ghép với trục.
- Trong rãnh lõi thép roto đặt dây quân ba pha. Dây quấn rôto thường được nối
sao, ba đầu ra nối với ba vòng tiếp xúc bằng đồng (vành trượt), được nối với ba
biến trở bên ngoài thông qua các chổi than, hộp chổi than, giá đỡ hộp chổi than,
để điều chỉnh tốc độ và mở máy.
- Ngoài ra còn các bộ phận khác như: nắp hai đầu động cơ, vòng bi, cánh quạt
làm mát động cơ, lồng chụp gió…
17
+ Nguyên lý hoạt động.
- Nguyên lý hoạt động của động cơ không đồng bộ 3 pha roto dây quấn cũng
giống như động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc. Khi ta đưa nguồn điện
ba pha xoay chiều vào cuộn dây stato của động cơ thì trong khe hở không khí
xuất hiện từ trường quay với tốc độ n1 = 60f/p (f là tần số lưới điện; p là số đôi
cực từ của máy; n1 là tốc độ từ trường quay) Từ trường này quét qua dây dẫn
roto làm cảm ứng trong dây dẫn roto sức điện động E2. Roto được nối sao bên
trong, ba đầu ra nối với ba vành trượt, thông qua các chổi than và nối với ba đầu
của bộ biến trở bên ngoài (bộ biến trở được nối sao) hoặc nối tắt các chổi than
lại với nhau, mạch được khép kín nên trong dây dẫn roto có dòng điện I2 chạy
qua. Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stato tạo thành từ
thông tổng ở khe hở. Dòng điện trong dây dẫn rôto tác dụng với từ thông khe hở
sinh ra mômen. Sự tác dụng tương hổ giữa các thanh dẫn mang dòng điện với từ
trường tổng tạo ra lực điện từ Fđt tác dụng lên thanh dẫn có chiều xác định theo
quy tắc bàn tay trái. Tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n của
rôto. Chiều quay của rôto là chiều quay của từ trường và sức điện động sinh ra
được xác định theo quy tắc bàn tay phải, vì vậy chiều quay của roto phụ thuộc
vào thứ tự pha của điện áp lưới đặt trên dây quấn stato. Tốc độ của roto n là tốc
độ làm việc và luôn luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường và chỉ trong trường hợp đó
mới xảy ra cảm ứng sức điện động trong thanh dẫn rôto.
Hiệu số tốc độ quay của từ trường và rôto được đặc trưng bằng một đại
lượng gọi là hệ số trượt s: s 
n1  n
n1
Đang biên soạn đai lượng định mức
Câu 9: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng
sóc, các đại lượng định mức? (3,0đ)
Trả lời:
I. Cấu tạo.
Cấu tạo của động điện không đồng bộ gồm hai bộ phận chủ yếu là stator
và rôtor, ngoài ra còn có vỏ động cơ, nắp và trục động cơ. Trục làm bằng thép,
trên đó gắn rôtor, ổ bi và phía cuối trục có gắn một quạt gió để làm mát động cơ
dọc trục.
1. Stator (phần tĩnh)
Stator gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn, ngoài ra còn có vỏ động
cơ và nắp động cơ.
a. Lõi thép
18
Lõi thép stator có dạng hình trụ, làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, được
dập rãnh bên trong rồi ghép lại với nhau tạo thành các rãnh theo hướng trục. Lõi
thép được ép vào trong vỏ động cơ.
b. Dây quấn stator
Dây quấn stator thường được làm bằng dây đồng có bọc cách điện và đặt
trong các rãnh của lõi thép. Dòng điện xoay chiều ba pha chạy trong dây quấn
ba pha stator sẽ tạo nên từ trường quay.
c. Vỏ động cơ
Vỏ động cơ gồm có thân và nắp, thường làm bằng gang.
2. Rôtor (phần quay)
Rôtor là phần quay gồm lõi thép, thanh ngăn mạch và trục động cơ.
a. Lõi thép
Lõi thép rôtor gồm các lá thép kỹ thuật điện được lấy từ phần bên trong
của lõi thép stator ghép lại, mặt ngoài dập rãnh để đặt các thanh dần và hai đầu
có vòng ngắn mạch, ở giữa có dập lỗ để lắp trục.
b. Trục
Trục của động cơ điện không đồng bộ làm bằng thép, trên đó gắn lõi thép rôto.
c. Rôtor
Rôtor lồng sóc gồm các thanh đồng hoặc thanh nhôm đặt trong rãnh và bị ngắn
mạch bởi hai vành ngắn mạch ở hai đầu. Với đồng cơ nhỏ rôtor được đúc
nguyên khối gồm thanh dẫn, vành ngắn mạch, cánh tản nhiệt và cánh quạt làm
mát. Các động cơ công suất trên 100kW thanh dẫn làm bằng đồng được đặt vào
các rãnh rôtor và gắn chặt vào vành ngắn mạch.
II. Nguyên lý làm việc:
Khi ta đưa dòng điện ba pha chạy trong dây quấn stato của động cơ thì
trong khe hở không khí xuất hiện từ trường quay với tốc độ n1 = 60f/p (f là tần
số lưới điện; p là số đôi cực từ của máy; n1 là tốc độ từ trường quay) Từ trường
này quét qua thanh dẫn roto hai đầu được nối với hai vành ngắn mạch đặt trên
lõi sắt roto, làm cảm ứng trong thanh dẫn roto sức điện động E 2. Do roto kín
mạch nên trong thanh dẫn roto có dòng điện I 2 chạy qua. Từ thông do dòng điện
này sinh ra hợp với từ thông của stato tạo thành từ thông tổng ở khe hở. Dòng
điện trong thanh dẫn rôto tác dụng với từ thông khe hở sinh ra mômen. Sự tác
dụng tương hổ giữa các thanh dẫn mang dòng điện với từ trường tổng tạo ra lực
điện từ Fđt tác dụng lên thanh dẫn có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n của rôto. Chiều quay của
rôto là chiều quay của từ trường và sức điện động sinh ra được xác định theo
quy tắc bàn tay phải, vì vậy chiều quay của roto phụ thuộc vào thứ tự pha của
19
điện áp lưới đặt trên dây quấn stato. Tốc độ của roto n là tốc độ làm việc và luôn
luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường và chỉ trong trường hợp đó mới xảy ra cảm ứng
sức điện động trong thanh dẫn rôto.
Hiệu số tốc độ quay của từ trường và rôto được đặc trưng bằng một đại lượng
gọi là hệ số trượt s: s 
n1  n
n1
Câu 10: Cấu tạo nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ cực ẩn, các đại
lượng định mức? (3.0đ)
Trả lời:
+ Cấu tạo: gồm hai phần chính
a. Phần tĩnh (stato).
- Stato của máy phát điện đồng bộ rô to cực ẩn bao gồm lõi thép, trong đó có đặt
dây quấn 3 pha và thân máy, nắp máy, Lõi thép stato được ép bằng các lá tôn
silic dầy 0,5mm, hai mặt có phủ sơn cách điện, dọc chiều dài lõi thép stato cứ
khoảng 3 đến 6cm lại có một rãnh thông gió ngang trục. Lõi thép stato được đặt
cố định trong thân máy, thân máy được chế tạo theo kết cấu khung thép và trong
nó hình thành hệ thống đường thông gió để làm mát, nắp cũng được chế tạo từ
thép tấm hoặc từ gang đúc. Ở các máy phát điện đồng bộ có công suất trung
bình và lớn ổ trục không đặt ở nắp máy mà ở gối đỡ cổ trục đặt cố định trên bệ
máy.
b. Phần quay (roto).
- Kết cấu của roto máy phát cực ẩn đặc trưng cho các máy hai cực và bốn cực
với tốc độ quay là 3000 và 1500 vòng trên phút. Roto được làm bằng thép hợp
kim chất lượng cao, từ một phôi thép nguyên với cả đầu trục được rèn thành
khối hình trụ sau đó ra công và phay rãnh để đặt dây quấn kích từ. Phần không
phay rãnh của roto hình thành nên mặt cực từ. Do tốc độ quay của máy lớn, để
hạn chế lực ly tâm và đảm bảo độ bền cơ đường kính của roto không được vượt
quá 1,1 đến 1,2 mét. Để tăng công suất máy chỉ có thể tăng chiều dài của roto.
- Dây quấn kích từ đặt trong rãnh roto được chế tạo từ dây đồng trần tiết diện
hình chữ nhật và quấn thành các bối dây đồng tâm, các vòng dây này được cách
điện với nhau bằng một lớp mica. Để cố định và ép chặt dây quấn kích từ trong
rãnh, miệng rãnh được nêm kín bởi các thanh nêm bằng thép không từ tính.
Phần đầu nối nằm ngoài rãnh của dây quấn kích từ (hai đầu) được đai chặt bằng
các ống trụ thép không từ tính (hay còn gọi là băng đa). Hai đầu của dây quấn
kích thích được đi luồn trong trục và nối với hai vành trượt (vành góp) đặt ở đầu
trục thông qua các chổi than, dây quấn kích thích được nối với nguồn một chiều
20
bên ngoài. Dây quấn kích thích có thể được cung cấp điện một chiều từ máy
kích từ hoặc từ bộ chỉnh lưu.
- Máy kích từ thường được nối đồng trục với máy phát, trên cùng một trục ngoài
máy kích từ chính cung cấp điện cho dây quấn kích thích còn có thêm máy kích
từ phụ cũng là máy phát điện một chiều cung cấp điện cho cuộn dây kích thích
độc lập của máy kích từ chính, cho các biến trở điều chỉnh, cho bộ điều chỉnh
điện áp…
+ Nguyên lý làm việc:
- Máy phát điện đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, dùng để biến
đổi cơ năng thành điện năng. Khi ta quay roto của máy phát điện đến tốc độ
định mức (máy phát có thể được quay bằng động cơ sơ cấp, hay tuabin hơi, khí
hoặc nước…). Dây quấn roto được nối với nguồn điện một chiều bên ngoài
thông qua vành trượt và chổi than điện, thì từ thông kích thích sẽ quét qua các
thanh dẫn stato cảm ứng ra trong các pha phần ứng sức điện động xoay chiều
hình sin E1. Nếu tốc độ quay của roto là n thì tần số của sức điện động cảm ứng
P.n
(1). Nếu dây quấn stato nối với tải bên ngoài thì dòng điện nhiều
60
60. f
pha I chảy trong dây quấn này sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ là n1 =
P
sẽ là f =
(2).
- Từ công thức (1) và (2) ta có n1 = n, nghĩa là từ trường stato quay cùng với tốc
độ roto. Chính vì vậy máy phát điện được gọi là máy phát điện đồng bộ.
Câu 11: Cấu tạo nguyên lý làm việc của máy phát điện một chiều, các đại lượng
định mức? (3.0đ)
Trả lời:
+ Cấu tạo của máy phát điện một chiều.
- Máy phát điện một chiều có thể làm việc ở chế độ động cơ hoặc ở chế độ máy
phát và có cấu tạo giống nhau.
Phần cảm hay còn gọi là stato gồm có các bộ phận chính sau:
- Cực từ chính là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi thép và dây quấn kích từ
lồng ngoài lõi thép cực từ, cực từ chính được làm bằng những lá thép kỹ thuật
điện ghép lại với nhau, tán chặt và gắn vào vỏ máy nhờ các bu lông.
- Các bộ phận khác gồm có nắp máy và hệ thống chổi than, giá đỡ chổi than, lò
xo ép chổi than.
Phần ứng hay còn gọi là roto:
- Gồm lõi thép, dây quấn phần ứng, cổ góp, cánh quạt làm mát và trục máy.
21
- Lõi thép phần ứng thường được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày 0,5mm
hai mặt có phủ sơn cách điện rồi ghép lại với nhau. Các lá thép được dập lỗ để
gắn roto với trục và lỗ thông gió, mặt ngoài lõi thép được dập các rãnh định
hình để đặt dây quấn phần ứng.
- Dây quấn phần ứng thường được làm bằng dây đồng có vỏ bọc cách điện, gồm
nhiều phần tử mắc nối tiếp nhau.
- Cổ góp gồm nhiều phiến đồng hình đuôi nhạn được ghép thành một khối trụ
cách điện với nhau và cách điện với trục máy.
+ Nguyên lý làm việc:
- Theo sơ đồ nguyên lý làm việc của máy phát điện một chiều như hình vẽ, máy
gồm có một khung dây có đầu nối với hai phiến góp. Khung dây và phiến góp
quay quanh trục của nó với tốc độ không đổi trong từ trường của hai cực nam
châm N-S.
B-
Cả
m
a
2
N
1
1
R
S
2
Ứng
b
A
+
- Như ta đã biết máy điện một chiều có thể làm việc ở chế độ động cơ hoặc ở
chế độ máy phát. Ở chế độ máy phát ta có động cơ sơ cấp quay phần ứng máy
phát trong từ trường đều của phần cảm, các thanh dẫn của dây quấn phần ứng
cắt từ trường phần cảm. Theo định luật cảm ứng điện từ và quy tắc bàn tay phải
ta xác định được chiều của dòng mạch kín như sau.
1-2-b-A-R-B-a-1
- Khi vòng dây quay được 1800 thì cạnh (1) và cạnh (2) đổi chỗ cho nhau nhưng
các chổi than (A) và (B) vẫn dữ nguyên vị trí. Vậy dòng điện đi trong mạch kín
sẽ là.
2-1-a-A-R-B-b-2
- So sánh dòng điện qua phụ tải trong hai trường hợp ta thấy có chiều không đổi
theo quy ước dòng điện từ mạch ngoài, đi từ (+) sang (-) có chổi than (B) là (-)
và chổi than (A) là (+). Nhờ cổ góp và chổi than, điện áp trên chổi than và dòng
22
điện qua tải là điện áp và dòng điện một chiều. Để điện áp ra lớn và ít đập mạch
thì dây quấn phần ứng phải có nhiều phần tử và nhiều phiến góp đổi chiều.
Câu 12: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu đo điện từ, cơ cấu đo từ điện?
1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của cơ cấu đo điện từ.
a. Cấu tạo của cơ cấu đo điện từ: Gồm hai phần cơ bản phần tĩnh và phần động:
- Phần tĩnh: là cuộn dây 1 bên trong có khe hở không khí (khe hở làm việc).
- Phần động: là lõi thép 2 được gắn lên trục 5, lõi thép có thể quay tự do trong khe hở
làm việc của cuộn dây. Trên trục quay có gắn bộ phận cản diu khô khí 4, kim chỉ thị 6,
đối trọng 7. Ngoài ra còn có lò xo cản 3, bẳng khắc độ 8.
b. Nguyên lý làm việc của cơ cấu đo điện từ:
Dòng điện I chạy vào cuộn dây 1 (phần tĩnh) tạo thành một nam châm điện hút lõi
thép 2 (phần động) vào khe hở không khí vớimômen quay:
LI
dWe
Mq 
, với We 
2
d
2
với L là điện cảm của cuộn dây, suy ra:
Mq 
1 2 dL
.I
.
2
d
Tại vị trí cân bằng có:
Mq  Mc   
1 dL 2
.I
2 D d
23
là phương trình thể hiện đặc tính của cơ cấu chỉ thị điện từ.
- Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, tin cậy, chịu được quá tải lớn.
- Nhược điểm: Độ chính xác không cao nhất là khi đo ở mạch một chiều sẽ bị sai số
(do hiện tượng từ trễ, từ dư…); độ nhạy thấp; bị ảnh hưởng của từ trường ngoài (do từ
trường của cơ cấu yếu khi dòng nhỏ).
2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của cơ cấu đo từ điện.
a) Cấu tạo chung: Gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:
- Phần tĩnh: Gồm: Nam châm vĩnh cửu 1; mạch từ và cực từ 3 và lõi sắt 6 hình thành
mạch từ kín. Giữa cực từ 3 và lõi sắt 6 có có khe hở không khí đều gọi là khe hở làm
việc, ở giữa đặt khung quay chuyển động.
- Phần động: Gồm: Khung dây quay 5 được quấn bắng dây đồng. Khung dây được
gắn vào trục quay (hoặc dây căng, dây treo). Trên trục quay có hai lò xo cản 7 mắc
ngược nhau, kim chỉ thị 2 và thang đo 8.
Cơ cấu đo từ điện.
b) Nguyên lý làm việc chung: Khi có dòng điện chạy qua khung dây 5 (phần động),
dưới tác động của từ trường nam châm vĩnh cửu 1 (phần tĩnh) sinh ra mômen quay Mq
làm khung dây lệch khỏi vị trí ban đầu một góc α. Mômen quay được tính theo biểu
thức:
Mq 
với
dWe
= B.S.W.I
d
B: độ từ cảm của nam châm vĩnh cửu
24
S: tiết diện khung dây
W: số vòng dây của khung dây
Tại vị trí cân bằng, mômen quay bằng mômen cản:
M q  M c  B.S .W .I  D.   
1
.B.S .W .I  S I .I
D
Với một cơ cấu chỉ thị cụ thể do B, S, W, D là hằng số nên góc lệch α tỷ lệ bậc
nhất với dòng điện I chạy qua khung dây.
c) Các đặc tính chung: Từ biểu thức trên suy ra cơ cấu đo từ điện có các đặc tính cơ
bản sau:
- Chỉ đo được dòng điện một chiều.
- Đặc tính của thang đo đều.
- Độ nhạy S I 
1
B.S .W là hằng số
D
- Ưu điểm: Độ chính xác cao; ảnh hưởng của từ trường ngoài không đáng kể (do từ
trường là do nam châm vĩnh cửu sinh ra); công suất tiêu thụ nhỏ nên ảnh hưởng không
đáng kể đến chế độ của mạch đo; độ cản dịu tốt; thang đo đều (do góc quay tuyến tính
theo dòng điện).
- Nhược điểm: Chế tạo phức tạp; chịu quá tải kém (do cuộn dây của khung quay nhỏ);
độ chính xác của phép đo bị ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ, chỉ đo dòng một chiều.
Câu 13: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của Aptomat có bảo vệ bằng cơ cấu điện
từ? (2,5đ)
Trả lời:
* Cấu tạo của Aptomat có bộ bảo vệ bằng cơ cấu điện từ:
Át tô mát có bộ bảo vệ bằng cơ cấu điện từ thường là át tô mát có dòng
điện định mức lớn khỏng từ 400A trở lên: gồm phần vỏ được làm bằng nhựa
cứng, hoặc phíp cách điện dùng để lắp các cơ cấu chuyển động, đầu cốt 3 pha,
buồng dập hồ quang, tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ, 3 máy biến dòng ở 3 pha,
một bộ sử lý điện tử, cuộn cắt, cần đóng cắt bằng tay và 3 cuộn hút cắt nhanh ở
3 pha.
1. Cơ cấu truyền động đóng cắt:
Truyền động cắt thường có hai cách: Bằng tay và bằng cơ điện (điện từ).
Điều khiển bằng tay được thực hiện tại chỗ, để tăng lực bằng tay người ta dùng
một tay dài phụ theo nguyên lý đòn bẩy. Điều khiển bằng điện từ (nam châm
điện) được dùng khi có dòng quá tải hoặc dòng ngắn mạch, ngoài ra còn có lò
so
2.Tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ:
25
-Tiếp điểm chính chịu được dòng điện làm việc lâu dài cao, được làm
bằng vật liệu dẫn điện tốt chịu được nhiệt độ cao do hồ quang sinh ra, thường
được làm bằng Ag - W, Cu – W. Dùng để dẫn dòng mạch lực.
- Tiếp điểm phụ chịu được dòng điện nhỏ dùng để báo tín hiệu, liên
động..
3. Buồng dập hồ quang
Để át tô mát dập được hồ quang trong khi đóng, cắt .Được đặt trong vỏ kín
của át tô mát và có lỗ thoát khí. Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người
ta dùng những tấm thép xếp thành lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều
đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang.
4. Máy biến dòng:
Mỗi pha đặt một máy biến dòng điện cấp điện cho bộ sử lý điện tử.
5. Bộ sử lý điện tử :
Gồm các mạch điện tử nhận tín hiệu từ máy biến dòng khi có quá tải,
hoặc ngắn mạch và đưa đến cuộn cắt.
6. Cuộn cắt:
Làm bằng dây đồng quấn quanh lõi thép non.
7. Cuộn hút cắt nhanh:
Là các lá thép kỹ thuật điện gép lại thành một gông từ hở luồn qua 3 pha
mạch lực, phần hở được gắn vào lẫy có lò so. (Như một nam châm điện).
* Nguyên lý làm việc của Aptomat có bộ bảo vệ bằng cơ cấu điện từ:
- Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, át tô mát được giữ ở trạng
thái đóng tiếp điểm, với dòng điện định mức nam châm điện và cuộn cắt không
hút không hút.
- Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, dòng điện lớn đến trị số đặt, thì
máy biến dòng cấp nguồn cho bộ sử lý điện tử,bộ sử lý điện tử biến đổi thành
điện áp cấp cho cuộn cắt, cuộn cắt hút bật móc thả tự do, lò so được thả lỏng,
kết quả các tiếp điểm của át tô mát được mở ra, mạch điện bị ngắt.
- Ngoài ra nếu bộ sử lý điện tử không cắt được mà dòng điện ngắn mạch lớn đến
trị số của cuộn hút cắt nhanh, thì phần hở của gông từ được hút vào bật móc thả
tự do, lò so được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của át tô mát được mở ra,
mạch điện bị ngắt.
Câu 14: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của Aptomat có bảo vệ cơ khí? (2,5đ)
Trả lời:
26
* Cấu tạo của Aptomat có bộ bảo vệ cơ khí:
Át tô mát có bộ bảo vệ bằng cơ khí thường là át tô mát có dòng điện định
mức nhỏ khoảng ≤ 400A : gồm phần vỏ được làm bằng nhựa cứng, hoặc phíp
cách điện dùng để lắp các cơ cấu chuyển động, cần đóng cắt bằng tay, đầu cốt 3
pha, buồng dập hồ quang, tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ, 3 rơ le nhiệt, và 3
cuộn hút cắt nhanh ở 3 pha.
1. Cơ cấu truyền động đóng cắt:
Truyền động đóng cắt thường bằng tay. Điều khiển bằng tay được thực hiện tại
chỗ, để tăng lực bằng tay người ta dùng một tay dài phụ theo nguyên lý đòn bẩy.
Ngoài ra còn có lò so, các móc bảo vệ quá tải và cắt nhanh.
2.Tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ:
-Tiếp điểm chính chịu được dòng điện làm việc lâu dài cao, được làm
bằng vật liệu dẫn điện tốt chịu được nhiệt độ cao do hồ quang sinh ra, thường
được làm bằng Ag - W, Cu – W. Dùng để dẫn dòng mạch lực.
- Tiếp điểm phụ chịu được dòng điện nhỏ dùng để báo tín hiệu, liên
động..
3. Buồng dập hồ quang
Để át tô mát dập được hồ quang trong khi đóng, cắt .Được đặt trong vỏ kín
của át tô mát và có lỗ thoát khí. Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người
ta dùng những tấm thép xếp thành lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều
đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang.
4. rơ le nhiệt:
Phần tử cơ bản rơle nhiệt là phiến kim loại kép cấu tạo từ hai tấm kim
loại, một tấm hệ số giãn nở bé một tấm hệ số giãn nở lớn (thường là đồng thau
hay thép crôm – niken). Hai phiến ghép lại với nhau thành một tấm bằng
phương pháp cán nóng hoặc hàn. Được mắc nối tiếp với mạnh lực.
5. Cuộn hút cắt nhanh:
Là một cuộn hút điện từ gồm tấm thép động, xung quanh quấn dây đồng
mắc nối tiếp với mạnh lực .
* Nguyên lý làm việc của Aptomat có bộ bảo vệ bằng cơ khí:
- Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, át tô mát được giữ ở trạng
thái đóng tiếp điểm, với dòng điện định mức rơ le nhiệt không dãn nở và cuộn
hút cắt nhanh không hút.
- Khi mạch điện quá tải dòng điện lớn đến trị số đặt, thì rơ le nhiệt nóng
dần lên, tấm thép bị dãn nở đẩy vào lẫy làm móc cơ khí bất ra, lò so được thả
lỏng, kết quả các tiếp điểm của át tô mát được mở ra, mạch điện bị ngắt. (Thời
gian mạnh điện bị ngắt phụ thuộc vào dòng điện quá tải lớn hay nhỏ).
27
- Khi mạch điện bị ngắn mạch dòng điện tăng lên đột ngột đến trị số đặt,
cuộn hút cắt nhanh hút xuống, bật móc thả tự do, lò so được thả lỏng, kết quả
các tiếp điểm của át tô mát được mở ra, mạch điện bị ngắt.
Câu 15: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của đi-ốt bán dẫn, Ký hiệu trên sơ đồ? Ứng
dụng? (2,5đ).
Trả lời:
Điot là được cấu tạo từ hai lớp bán dẫn P và N tiếp xúc nhau, tiếp giáp P -N có
đặc điểm : Tại bề mặt tiếp xúc, các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuyếch tán
sang vùng bán dẫn P để lấp vào các lỗ trống tạo thành một lớp Ion trung hoà về
điện, lớp Ion này tạo thành miền cách điện giữa hai chất bán dẫn. Diode có hai
cực là Anot và Ktot .
Nguyên lý hoạt động: Điốt chỉ dẫn điện theo một chiều từ anode sang cathode.
Theo nguyên lý dòng điện chảy từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện thế thấp,
muốn có dòng điện qua điốt theo chiều từ nơi có điện thế cao đến nơi có điện
thế thấp, cần phải đặt ở anode một điện thế cao hơn ở cathode. Nó chỉ cho dòng
đi theo 1 chiều từ Anôt(A) sang Katot(K) và nó được coi như là van 1 chiều
trong mạch điện và được ứng dụng rộng rãi trong các máy thu thanh thu hình,
các mạch chỉnh lưu, ổn định điện áp.
Ký hiệu:
Ứng dụng: Điốt chỉnh lưu dòng điện, giúp chuyển dòng điện xoay chiều thành
dòng điện một chiều, điều đó có ý nghĩa rất lớn trong kĩ thuật điện tử. Vì vậy điốt
được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện và điện tử
điốt được dùng làm các công tắc điện tử, đóng ngắt bằng điều khiển mức điện áp.
28
Câu 16: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Transistor?
* Cấu tạo:
Transistor hay tranzito được tạo thành từ hai lớp bán dẫn điện ghép lại với nhau. Như
hình trên chúng ta có thể thấy có hai loại bán dẫn điện là loại p và loại n. Khi ghép
một bán dẫn điện âm nằm giữa hai bán dẫn điện dương ta được Transistor loại PNP.
Còn khi ghép một bán dẫn điện dương nằm giữa hai bán dẫn điện âm ta được Tranzito
NPN. Chính vì thế Transistor được chia ra làm 2 loại là NPN và PNP.
Cấu tạo của Transistor
Ký hiệu
Transistor NPN
Transistor PNP
* Nguyên lý làm việc:
Sơ đồ nguyên lý làm việc của Transistor
Transistor hoạt động được nhờ đặt một điện thế một chiều vào vùng biến (junction).
Điện thế này gọi là điện thế kích hoạt (UBE). Có hai cách thức hoạt động của PNP và
NPN là: phân cực nghịch, phân cực thuận.
Khi Transistor ngược hay thuận sẽ có hoạt động khác nhau, còn khi xét về hoạt động
của transistor NPN sẽ theo sơ đồ như sau:
Nếu khi ta cấp một nguồn điện một chiều UCE vào hai cực là C và E. Trong đó (+) sẽ
là nguồn vào cực C, còn (-) là nguồn vào cực E.
29
Cấp nguồn điện một chiều UBE sẽ đi qua công tắc và trở hạn của dòng vào hai cực B
và E, trong đó cực (+) sẽ vào chân B và cực (-) sẽ vào chân E.
Khi công tắc được mở lên, ta sẽ thấy rằng mặc dù cả hai cực C và E đã được cấp điện
tuy nhiên vẫn không có dòng điện được chạy qua và lúc này dòng IC = 0.
Khi công tắc bị đóng đi, thì mối P – N sẽ được phân cực thuận và khi đó sẽ có dòng
điện chạy từ nguồn (+) UBE đi qua công tắc tới R hạn dòng và qua cả mối BE về cực
(-) để tạo thành dòng IB.
Ngay sau khi dòng IB xuất hiện, lúc này lập tức dòng IC sẽ chạy qua mối CE và làm
cho bóng đèn phát sáng, khi đó dòng IC sẽ mạnh gấp nhiều lần so với dòng IB.
Như vậy, rõ ràng dòng IC sẽ hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB và từ đó suy ra công
thức sau:
IC = β.IB
Trong đó:
IC sẽ là dòng chạy qua mối CE.
IP sẽ là dòng chạy qua mối BE.
Β sẽ là hệ số khuếch đại của transistor.
Khi có điện UCE nhưng lúc này các điện tử và các lỗ trống cũng không thể vượt qua
được các mối tiếp giáp P-N để có thể tạo thành dòng điện. Khi xuất hiện dòng IBE thì
lớp bán dẫn P tại cực sẽ rất mỏng và nồng độ được pha tạp thấp, do đó số điện tử tự do
ở lớp bán dẫn thường nhỏ hơn trong số các điện tử đó để có thể thế vào lỗ trống và tạo
thành dòng IB. Còn lại phần lớn thì số điện tử bị hút về phía cực C sẽ dưới tác dụng
của điện áp UCE để tạo thành dòng ICE chạy qua transistor.
Câu 17: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Thyristor?
* Cấu tạo:
Thyristor gồm bốn lớp bán dẫn P-N ghép xen kẽ và được nối ra ba chân:
A : anode : cực dương
K : Cathode : cực âm
G : Gate : cực khiển (cực cổng)
Thyristor có thể xem như tương đương hai BJT gồm một BJT loại NPN và một BJT
loại PNP ghép lại như hình vẽ sau:
30
* Nguyên lý hoạt động:
+ Trường hợp cực G để hở hay VG = 0V
Khi cực G và VG = OV có nghĩa là transistor T1 không có phân cực ở cực B nên T1
ngưng dẫn. Khi T1 ngưng dẫn IB1 = 0, IC1 = 0 và T2 cũng ngưng dẫn. Như vậy
trường hợp này Thyristor không dẫn điện được, dòng điện qua Thyristor là IA = 0 và
VAK ≈ VCC.
Tuy nhiên, khi tăng điện áp nguồn VCC lên mức đủ lớn là điện áp VAK tăng theo đến
điện thế ngập VBO (Beak over) thì điện áp VAK giảm xuống như diode và dòng điện
IA tăng nhanh. Lúc này Thyristor chuyển sang trạng thái dẫn điện, dòng điện ứng với
lúc điện áp VAK giảm nhanh gọi là dòng điện duy trì IH (Holding). Sau đó đặc tính
của Thyristor giống như một diode nắn điện.
Trường hợp đóng khóa K: VG = VDC – IGRG, lúc này Thyristor dễ chuyển sang
trạng thai dẫn điện. Lúc này transistor T1 được phân cực ở cực B1 nên dòng điện
IG chính là IB1 làm T1 dẫn điện, cho ra IC1 chính là dòng điện IB2 nên lúc đó I2 dẫn
điện, cho ra dòng điện IC2 lại cung cấp ngược lại cho T1 và IC2 = IB1.
Nhờ đó mà Thyristor sẽ tự duy trì trạng thái dẫn mà không cần có dòng IG liên tục.
IC1 = IB2 ; IC2 = IB1
Theo nguyên lý này dòng điện qua hai transistor sẽ được khuếch đại lớn dần và hai
transistor chạy ở trạng thái bão hòa. Khi đó điện áp VAK giảm rất nhỏ (≈ 0,7V) và
dòng điện qua Thyristor là:
Thực nghiệm cho thấy khi dòng điện cung cấp cho cực G càng lớn thì áp ngập càng
nhỏ tức Thyristor càng dễ dẫn điện.
31
+ Trường hợp phân cực ngược Thyristor.
Phân cực ngược Thyristor là nối A vào cực âm, K vào cực dương của nguồn VCC.
Trường hợp này giống như diode bị phân cự ngược. Thyristor sẽ không dẫn điện mà
chỉ có dòng rỉ rất nhỏ đi qua. Khi tăng điện áp ngược lên đủ lớn thì Thyristor sẽ bị
đánh thủng và dòng điện qua theo chiều ngược. Điện áp ngược đủ để đánh thủng
Thyristor là VBR. Thông thường trị số VBR và VBO bằng nhau và ngược dấu.
Câu 18: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của khởi động từ đơn 3 pha? (2,5đ)
Trả lời:
Khởi động từ là một loại thiết bị điện dùng để điều khiển từ xa việc đóng
cắt và bảo vệ quá tải (nếu mạch có thêm rơle nhiệt) cho các động cơ 3 pha rôto
lồng sóc. Khởi động từ khi có 1 công tắc tơ gọi là khởi động từ đơn, thường
dùng để đóng cắt động cơ điện. Khởi động từ khi có 2 công tắc tơ gọi là khởi
động từ kép, thường dùng để khởi động và điều khiển đảo chiều động cơ.
Cấu tạo gồm:
- Có các cặp tiếp điểm chính.
- Có các cặp tiếp điểm phụ. (tiếp điểm liên động…)
- Có các lò so nén tiếp điểm.
- Có lò so đẩy tiếp điểm.
- Có cấu trúc vỏ làm bằng phít, nhựa cứng cách điện, chắc chắn.
- Có buồng dập hồ quang.
- Có mạch tử chữ E và I.
- Có cuộn dây đặt trong mạch từ.
- Có vòng ngắn mạch.
- Có cơ cấu truyền động.
Các yêu cầu cần thiết cho khởi động từ:
- Tiếp điểm phải có độ bền chịu được độ mài mòn cao.
32
- Khả năng đóng cắt phải cao.
- Thao tác đóng cắt phải dứt khoát.
- Tiêu thu điện năng nhỏ.
- Bảo vệ tin cậy động cơ điện khỏi quá tải lâu dài.
- Thoả mãn điều kiện khởi động động cơ 3 pha rôto lồng sóc có hệ số khởi
động từ 5÷ 7 lần dòng định mức.
Nguyên lý làm việc:
Khi khởi động từ chưa có điện thì các tiếp điểm chính mở nhờ có các lò
so chính đấy lên một lực cho phép và mạch từ chữ I hở cách xa mạch từ chữ E
khoảng 3-4 mm.
Ta đưa điện áp xoay chiều vào cuộn dây khởi động từ trong mạch từ chữ
E sinh ra một từ trường mọc vòng sang mạch từ chữ I tạo một từ trường kép kín.
Do vậy mạch từ chữ I tiến nhanh vào mạch từ chữ E tạo thành mạch từ kép kín
trong mạch. Mạch từ chữ I kéo xuống kết hợp với các tiếp điểm chính đi xuống
tiếp với tiếp điểm tĩnh. Lúc này ta đã đóng được mạch điện của các tiếp điểm
chính (mạch lực) cung cấp điện cho các phụ tải. các cặp tiếp điểm phụ cũng
đóng, mở theo tiếp điểm chính.
Khi ta cắt điện cuộn dây thì từ trường trong mạch từ không còn nhờ các lò so
lực và lò so tiếp điểm đẩy mạnh mạch từ chữ I các cắp tiếp điểm chính, phụ ra
khỏi tiếp điểm tĩnh.
Câu 19: Định nghĩa mạch điện thuần cảm, thuần dung, thuần trở? Viết biểu thức
và vẽ biểu đồ véc tơ?
* Định nghĩa mạch điện thuần trở: Là mạch điện chỉ có thành phần điện trở còn các
thành khác rất nhỏ với nó nên ta có thể bỏ qua (R≠O còn L và C = O)
Biểu thức: UR=I.R
Biểu đồ véc tơ:
Điện áp giữa hai đầu điện trở thuần biến thiên điều hoà cùng pha với dòng điện.
* Định nghĩa mạch điện thuần cảm: Là mạch điện chỉ có thành phần điện cảm còn các
thành phần khác ( R. C ) rất nhỏ ta có thể bỏ qua (L≠O còn R và C = O)
Biểu thức: UL=I.ZL=I.2πfL
Biểu đồ véc tơ:
33
Điện áp giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm biến thiên điều hoà sớm pha hơn dòng điện
góc π/2
* Định nghĩa mạch điện thuần dung: Là mạch điện chỉ có thành phần điện dung còn
thành phần khác (R, L) rất nhỏ so với nó nên ta bỏ qua (C ≠O còn R và L = O)
Biểu thức: UC= I.ZC=I/2πfC
Biểu đồ véc tơ:
Điện áp giữa hai đầu tụ điện biến thiên điều hoà chậm pha hơn dòng điện góc π/2.
Câu 20: Định nghĩa đo lường? Thế nào là phép đo trực tiếp, phép đo gián tiếp?
Trả lời:
a. Định nghĩa đo lường
- Đo lường: Là một quá trình đánh giá định lượng đối tượng cần đo để có kết
quả bằng số so với đơn vị
Quá trình đo gồm 3 thao tác chính:
- Thiết bị đo và thiết bị mẫu
+ Thiết bị đo: Là một hệ thống mà lượng vào là đại lượng đo, lượng ra là chỉ thị
bằng kim, tự ghi hoặc số.
+ Thiết bị mẫu: Là thiết bị đo chuẩn dùng để kiểm tra và hiệu chỉnh thiết bị đo.
Ví dụ: Muốn kiểm định đồng đồ đo cấp chính xác 2 thì thiết bị kiểm định đồng
hồ phải có cấp chính xác ít nhất là 0,5.
b. Định nghĩa phép đo trực tiếp, phép đo gián tiếp
Đo trực tiếp: Là cách đo mà kết quả nhận được trực tiếp từ một phép đo duy
nhất
Đo gián tiếp: Là cách đo mà kết quả đo được suy ra từ sự phối hợp kết quả của
nhiều phép đo dùng cách đo trực tiếp
34
Câu 21: Nội dung công việc và Các bước tiến hành thí nghiệm rơ le nhiệt?
(2,5đ)
Trả lời:
Phần tử cơ bản rơle nhiệt là phiến kim loại kép cấu tạo từ hai tấm kim
loại, tác động theo nguyên tắc dãn nở nhiệt. Trước khi thí nghiệm cần kiểm tra
phần cơ khí, xem dòng điện định mức, dòng điện đặt.
1. Đo điện trở cách điện:
- Dùng mê gôm 500 VDC đo giữa các pha với nhau, các pha với vỏ.
- Trị số điện trở cách điện ≥ 0,5 MΩ.
2. Đo điện trở tiếp xúc:
- Dùng đồng hồ đo ф415, đồng hồ đo MB10 hoặc đồng hồ AUTOHOM 200/3.
- Trị số điện trở tiếp xúc phụ thuộc vào dòng điện định mức của rơ le nhiệt.
3. Đo thời gian cắt quá tải và thời gian cắt nhanh:
- Dùng thiết bị tạo dòng ODEN , CPC100, hoặc các thiết bị tạo dòng tương tự.
- Đo thời gian cắt quá tải: Điều chỉnh dòng thử nghiệm bằng 5 lần dòng đặt
(xem dòng đặt ở bao nhiêu % dòng định mức) dừng lại đo thời gian khi nào bảo
vệ quá tải của rơ le nhiệt cắt thì tính thời gian, thử từng pha một sau đó áp với
bảng tiêu chuẩn.(làm lần lượt từng pha một, để việc thử nghiệm đo thời gian cắt
quá tải chính xác mỗi pha làm 3 lần sau đó lấy trị số thời gian trung bình của 3
lần thử nghiệm ).
* Đánh giá kết quả và viết biên bản.
Câu 22: Phát biểu định luật cảm ứng điện từ (2 định luật), viết biểu thức và giải
thích các đại lượng có trong biểu thức?
Định luật cơ bản về cảm ứng điện từ: Khi có sự biến đổi từ thông qua mặt giới hạn bởi
một mạch điện kín thì trong mạch xuất hiện suất điện động cảm ứng.
Định luật Lenz: Dòng điện cảm ứng có chiều sao cho từ trường có tác dụng chống lại
nguyên nhân đã sinh ra nó.
ϵ=−ΔΦ/Δt
ϵ: cảm ứng điện từ
∆Φ : Độ biến thiên từ thông (Wb)
∆t : khoảng thời gian : s
Định luật Faraday: Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm
ứng trong mạch kín, nó tỉ lệ với độ biến thiên từ thông qua mạch và tỉ lệ nghịch với
khoảng thời gian của sự biến thiên ấy (tức là tỉ lệ với tốc độ biến thiên của từ thông):
V= −NΔΦ/Δt
N : Số vòng dây của khung dây
∆Φ : Độ biến thiên từ thông (Wb)
35
∆t : khoảng thời gian: s
V : Suất điện động cảm ứng
Câu 23: Phát biểu định luật Junlenxo trong một đoạn mạch? Viết biểu thức và
giải thích các đại lượng có trong biểu thức? (2 đ)
Phát biểu định luật Jun – Lenxơ
Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua thì tỉ lệ thuận với bình
phương cường độ dòng điện, tỉ lệ thuận với điện trở của dây dẫn và thời gian
dòng điện chạy qua
Công thức:
Q = I2.R.t
trong đó:
I là cường độ dòng điện, đơn vị Ampe (A)
R là điện trở, đơn vị Ôm (Ω)
t là thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn, đơn vị giây (s).
Q là nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn, đơn vị Jun (J).
Câu 24: Phát biểu quy tắc bàn tay phải, quy tắc bàn tay trái, quy tắc vặn nút
chai? Vẽ sơ đồ minh họa? (2,0 đ)
Phát biểu quy tắc bàn tay phải
Cho đường sức từ trường đi vào lòng bàn tay phải, chiều chuyển động của thanh
dẫn theo chiều ngón tay cái xòe ra, thì chiều bốn ngón tay còn lại là chiều của
sức điện động cảm ứng
Phát biểu quy tắc bàn tay trái:
Cho chiều đường sức từ trường xuyên vào lòng bàn tay trái, chiều dòng điện
trùng với chiều bốn ngón tay, thì chiều ngón tay cái xòe ra là chiều lực điện từ
Fđt
36
Phát biểu quy tắc cặn nút chai:
Qui tắc vặn nút chai:
Đặt cái vặn nút chai theo phương của dòng điện, nếu quay
cái vặn nút chai sao cho nó tiến theo chiều của dòng điện thì
chiều quay của nó sẽ chỉ chiều của vectơ cảm ứng từ tại
điểm đó
Câu 25: Vẽ biểu đồ véc tơ tam giác công suất ? viết biểu thức tính các đại luơng
và hệ số cosφ trong biểu đồ? (2,0 đ)
37
Công suất tác dụng P: là công suất điện trở R tiêu thụ, đặc trưng cho quá trình
biến đổi điện năng sang dạng năng lượng khác như: nhiệt năng, quang
năng.v.v..
P = R.I2 = U.I.cosφ (W)
Công suất phản kháng Q: là đặc trưng cho cường độ quá trình trao đổi, tích lũy
năng lượng điện từ trường
Q = X.I2 = U.I.sinφ (VAr)
Công suất biểu kiến S: đặc trưng cho khả năng thiết bị và nguồn để thực hiện
hai quá trình năng lượng xét ở trên.
S = U.I = P 2  Q 2 (VA)
Hệ số công suất cosφ: Trong biểu thức công suất tác dụng P = U.I.cosφ thì cosφ
được coi là hệ số công suất
Cosφ =
P
P2  Q2
Câu 26: Vẽ sơ đồ điều khiển động cơ 3 pha 0,4kV bằng khởi động từ kép?
(2,5đ)
Trong đó:
M: Động cơ ba pha 0.4KV
AT: Aptomat cấp nguồn cho mạch lực
KT: Cuộn hút của khởi động từ kép theo chiều thuận
38
KN: Cuộn hút của khởi động từ kép theo chiệu nghịch
Kt: Tiếp điểm phụ của khởi động từ kép theo chiều thuận
Kn: Tiếp điểm phụ của khởi động từ kép theo chiều nghịch
K1: Tiếp điểm chính của khởi động từ kép theo chiều thuận
K2: Tiếp điểm chính của khởi động từ kép theo chiều nghịch
RN: Rơ le nhiệt
Rn: Tiếp điểm của rơ le nhiệt
D: Nút dừng.
T: Nút chạy theo chiều thuận.
N: Nút chạy theo chiều nghịch.
CC: Cầu chì cho mạch điều khiển
Câu 27: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của rơ le điện áp kiểu điện từ?
* Cấu tạo:
Rơle điện từ có các bộ phận chính là mạch từ, cuộn dây, tiếp điểm, vỏ.
Mạch từ được chế tạo từ vật liệu sắt từ gồm hai phần. Phần tĩnh hình chữ và phần
động là tấm thép hình chữ U. Phần động nối liên kết cơ khí với tiếp điểm động. Cuộn
dây hút quấn bằng dây nhỏ nhiều vòng mắc song song với mạch điện cần bảo vệ. Khi
điện áp bình thường, Rơle tác động sẽ làm đóng tiếp điểm của nó. Khi điện áp sụt thấp
dưới mức quy định, lực lò xo thắng lực hút của nam châm và mở tiếp điểm.
Sơ đồ khối của Rơ le điện từ
Phân loại rơ le điện từ
- Theo cuộn hút : cuộn hút 1 chiều và cuộn hút xoay chiều.
- Theo dòng điện qua tiếp điểm: rơle 1 chiều, rơ le xoay chiều.
- Theo số lượng cặp tiếp điểm: 2 cặp tiếp điểm, 3 cặp tiếp điểm,….
- Theo cấu trúc chân: chân tròn, chân dẹt.
- Theo đế cắm rơ le: đế tròn, đế vuông.
* Nguyên lý làm việc:
Rơle điện từ hoạt động trên nguyên tắc của nam châm điện thường dùng để đóng cắt
mạch điện có công suất nhỏ, tần số đóng cắt lớn.
Khi có dòng điện iđk chạy qua cuộn dây 2 sẽ sinh ra lực hút điện từ hút tấm động 3 về
phía lõi. Lực hút điện từ có giá trị tỷ lệ thuận với bình phương dòng điện và tỷ lệ
39
nghịch với khoảng cách khe hở mạch từ. Khi dòng điện trong cuộn dây nhỏ hơn dòng
tác động thì lực hút điện từ lớn hơn lực kéo lò xo 4. Tấm động bị hút về phía làm cho
khe hở mạch từ nhỏ nhất. Tức là hút về phía phần tĩnh. Khi khe hở mạch từ nhỏ, lực
hút càng tăng tấm động được hút dứt khoát về phía phần tĩnh và tiếp điểm động 5 sẽ
đóng vào tiếp điểm tĩnh.
BẬC 3/7
Câu 1: TI hình xuyến treo ở cổ cáp làm việc như thế nào? Tại sao dây tiếp
địa cổ cáp lại phải luồn trong lòng TI hình xuyến?
Trả lời:
Tại các trạm biến áp 110kV thường dùng loại cáp XLPE làm cáp xuất
tuyến trung thế, cáp này thường được bao bọc bên ngoài 1 lớp đai thép (Fe) để
bảo vệ về cơ học, ngoài cùng của cáp lại được bọc một lớp nhựa dầy bằng
PVC để bảo vệ cho đai thép khỏi bị rỉ. Dưới đầu cáp được lắp một máy biến
dòng hình xuyến có tên là máy biến dòng thứ tự không, đai thép tại cổ cáp được
hàn một dây tiếp địa.
TI hình xuyến treo ở cổ cáp làm việc như sau:
Bình thường khi không có chạm đất sẽ không có dòng điện đi qua đai
thép, khi có sự cố chạm đất 1 pha dòng điện chạm đất sẽ xuất hiện và đi qua
đai thép xuống đất.
Nếu điểm nối đất của cổ cáp nằm ở phía trước máy biến dòng dây nối
đất không luồn qua máy biến dòng thì dòng điện chạm đất không đi qua
máy biến dòng, máy biến dòng sẽ không có tác dụng trong mạch bảo vệ rơ le
bảo vệ chạm đất.
Trong lưới điện trung điểm cách điện, khi xảy ra chạm đất dòng điện thứ
tự không (3I0) đi qua điểm chạm đất rất nhỏ.
+ Dòng điện chạm đất có chiều đi từ thanh cái ra đường dây và đi qua điểm
nối đất nằm ở sau máy biến dòng.
+ Với các đường dây cùng đấu chung một thanh cái thì dòng điện 3I0 xuất hiện
trên các lộ đường dây sẽ cùng có chiều đi từ đường dây vào thanh cái sau đó
lồng qua cuộn dây máy biến áp chính rồi đi về phía đường dây đang có chạm
đất 1 pha và đi xuống đất. Dòng điện chạm đất có giá trị bằng tổng dòng điện
thứ tự không trên thanh cái 3I0 .
40
Muốn cho bảo vệ chạm đất làm việc được thì dây tiếp địa tại cổ cáp bắt
buộc phải được luồn phía bên trong của máy biến dòng để tập trung được
hoàn toàn dòng điện chạm đất Thứ tự không 3I0 đi qua.
Câu 2: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ điện 1 chiều, các phương pháp
điều chỉnh tốc độ? (3.0đ)
Trả lời:
+ Cấu tạo:
 Cấu tạo của động cơ điện một chiều.
- Động cơ điện một chiều có thể làm việc ở chế độ động cơ hoặc ở chế độ máy
phát và có cấu tạo giống nhau.
Phần cảm hay còn gọi là stato gồm có các bộ phận chính sau:
- Cực từ chính là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi thép và dây quấn kích từ
lồng ngoài lõi thép cực từ, cực từ chính được làm bằng những lá thép kỹ thuật
điện ghép lại với nhau, tán chặt và gắn vào vỏ máy nhờ các bu lông.
- Các bộ phận khác gồm có nắp máy và hệ thống chổi than, giá đỡ chổi than, lò
xo ép chổi than.
Phần ứng hay còn gọi là roto:
- Gồm lõi thép, dây quấn phần ứng, cổ góp, cánh quạt làm mát và trục máy.
- Lõi thép phần ứng thường được làm bằng các lá thép kỹ thuật điện dày 0,5mm
hai mặt có phủ sơn cách điện rồi ghép lại với nhau. Các lá thép được dập lỗ để
gắn roto với trục và lỗ thông gió, mặt ngoài lõi thép được dập các rãnh định
hình để đặt dây quấn phần ứng.
- Dây quấn phần ứng thường được làm bằng dây đồng có vỏ bọc cách điện, gồm
nhiều phần tử mắc nối tiếp nhau.
- Cổ góp gồm nhiều phiến đồng hình đuôi nhạn được ghép thành một khối trụ
cách điện với nhau và cách điện với trục máy.
41
+ Nguyên lý làm việc:
Khi cho điện áp một chiều vào, trong dây quấn phần ứng có điện. Các thanh
dẫn có dòng điện nằm trong từ trường sẽ chịu lực tác dụng làm rôto quay, chiều
của lực từ được xác định bằng quy tắc bàn tay trái.
Khi phần ứng quay được nửa vòng, vị trí các thanh dẫn đổi chỗ cho nhau. Do
có phiếu góp chiều dòng điện dữ nguyên làm cho chiều lực từ tác dụng không
thay đổi. Khi quay, các thanh dẫn cắt từ trường sẽ cảm ứng với suất điện động
Eư chiều của suất điện động được xác định theo quy tắc bàn tay phải, ở động cơ
chiều sức điện động Eư ngược chiều với dòng điện Iư nên Eư được gọi là sức
phản điện động. Khi đó ta có phương trình: U = Eư + Rư.Iư.
+ Các phương pháp mở máy:
* Mở máy động cơ roto dây quấn bằng cách đấu biến trở mở máy nối tiếp vào
mạch roto
Câu 3: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ điện đồng bộ? Các phương pháp
mở máy? (2,5đ)
Trả lời:
+ Cấu tạo: Gồm hai phần chính là roto và stato.
* Stato: gồm lõi thép là bộ phận dẫn từ có dạng hình trụ rỗng, được làm bằng
các lá thép kỹ thuật điện dày 0,35 đến 0,5mm có xẻ rãnh phía trong để đặt dây
quấn và được phủ sơn cách điện trước khi ghép lại.
- Dây quấn stato được làm bằng dây đồng hoặc dây nhôm (loại dây emay) đặt
trong rãnh của lõi thép. Cách điện với lõi thép và các pha bằng các bìa cách điện
* Roto: Gồm lõi thép rôtor làm bằng các lá thép kỹ thuật điện ghép lại, mặt
ngoài dập rãnh để đặt thanh dẫn, thanh dẫn của roto được chế tạo bằng đồng
định hình và nối tắt hai đầu bằng vòng ngắn mạch, ở giữa có dập lỗ để lắp trục.
- Ngoài ra còn các bộ phận khác như: nắp hai đầu động cơ, gối đỡ, vòng bi,
cánh quạt làm mát động cơ, lồng chụp gió, hộp nối dây, tai móc cẩu…
+ Nguyên lý làm việc:
Khi ta đưa dòng điện ba pha chạy trong dây quấn stato của động cơ thì
trong khe hở không khí xuất hiện từ trường quay với tốc độ n1 = 60f/p (f là tần
số lưới điện; p là số đôi cực từ của máy; n1 là tốc độ từ trường quay) Từ trường
này quét qua thanh dẫn roto hai đầu được nối với hai vành ngắn mạch đặt trên
lõi sắt roto, làm cảm ứng trong thanh dẫn roto sức điện động E 2. Do roto kín
mạch nên trong thanh dẫn roto có dòng điện I2 chạy qua. Từ thông do dòng điện
này sinh ra hợp với từ thông của stato tạo thành từ thông tổng ở khe hở. Dòng
điện trong thanh dẫn rôto tác dụng với từ thông khe hở sinh ra mômen. Sự tác
42
dụng tương hổ giữa các thanh dẫn mang dòng điện với từ trường tổng tạo ra lực
điện từ Fđt tác dụng lên thanh dẫn có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n của rôto. Chiều quay của
rôto là chiều quay của từ trường và sức điện động sinh ra được xác định theo
quy tắc bàn tay phải, vì vậy chiều quay của roto phụ thuộc vào thứ tự pha của
điện áp lưới đặt trên dây quấn stato. Tốc độ của roto n là tốc độ làm việc và luôn
luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường và chỉ trong trường hợp đó mới xảy ra cảm ứng
sức điện động trong thanh dẫn rôto.
Hiệu số tốc độ quay của từ trường và rôto được đặc trưng bằng một đại
lượng gọi là hệ số trượt s: s 
n1  n
n1
+ Các phương pháp mở máy:
 Phương pháp mở máy trực tiếp.
 Phương pháp mở máy bằng cuộn kháng
 Phương pháp mở máy bằng biến áp tự ngẫu.
Phương pháp mở máy bằng cách đổi nối Y – Δ
Câu 4: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha rô to dây
quấn, các đại lượng định mức, các phương pháp mở máy? (3,0đ)
Trả lời:
+ Cấu tạo động cơ không đồng bộ 3 pha roto dây quấn.
- Cấu tạo hai bộ phận chính là stato và rôto.
* Phần tĩnh (stato)
- Gồm lõi thép stato hình trụ làm bằng các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với
nhau được dập rãnh bên trong, tạo thành các rãnh theo hướng trục, lõi thép
được ép vào trong vỏ máy.
- Dây quấn stato làm bằng dây dẫn điện làm bằng đồng hoặc nhôm, được bọc
cách điện và đặt trong các rãnh của lõi thép.
- Các đầu dây dẫn ra được ép với đầu cốt và nối với cáp cấp điện đầu vào bằng
cầu nối dây. Được đặt trong hộp nối dây.
* Phần quay (roto)
- Gồm lõi thép làm bằng các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh mặt ngoài ghép
lại, tạo thành các rãnh theo hướng trục, ở giữa có lỗ để lắp ghép với trục.
- Trong rãnh lõi thép roto đặt dây quân ba pha. Dây quấn rôto thường được nối
sao, ba đầu ra nối với ba vòng tiếp xúc bằng đồng (vành trượt), được nối với ba
biến trở bên ngoài thông qua các chổi than, hộp chổi than, giá đỡ hộp chổi than,
để điều chỉnh tốc độ và mở máy.
43
- Ngoài ra còn các bộ phận khác như: nắp hai đầu động cơ, vòng bi, cánh quạt
làm mát động cơ, lồng chụp gió…
+ Nguyên lý hoạt động.
- Nguyên lý hoạt động của động cơ không đồng bộ 3 pha roto dây quấn cũng
giống như động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc. Khi ta đưa nguồn điện
ba pha xoay chiều vào cuộn dây stato của động cơ thì trong khe hở không khí
xuất hiện từ trường quay với tốc độ n1 = 60f/p (f là tần số lưới điện; p là số đôi
cực từ của máy; n1 là tốc độ từ trường quay) Từ trường này quét qua dây dẫn
roto làm cảm ứng trong dây dẫn roto sức điện động E2. Roto được nối sao bên
trong, ba đầu ra nối với ba vành trượt, thông qua các chổi than và nối với ba đầu
của bộ biến trở bên ngoài (bộ biến trở được nối sao) hoặc nối tắt các chổi than
lại với nhau, mạch được khép kín nên trong dây dẫn roto có dòng điện I 2 chạy
qua. Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stato tạo thành từ
thông tổng ở khe hở. Dòng điện trong dây dẫn rôto tác dụng với từ thông khe hở
sinh ra mômen. Sự tác dụng tương hổ giữa các thanh dẫn mang dòng điện với từ
trường tổng tạo ra lực điện từ Fđt tác dụng lên thanh dẫn có chiều xác định theo
quy tắc bàn tay trái. Tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n của
rôto. Chiều quay của rôto là chiều quay của từ trường và sức điện động sinh ra
được xác định theo quy tắc bàn tay phải, vì vậy chiều quay của roto phụ thuộc
vào thứ tự pha của điện áp lưới đặt trên dây quấn stato. Tốc độ của roto n là tốc
độ làm việc và luôn luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường và chỉ trong trường hợp đó
mới xảy ra cảm ứng sức điện động trong thanh dẫn rôto.
Hiệu số tốc độ quay của từ trường và rôto được đặc trưng bằng một đại
lượng gọi là hệ số trượt s: s 
n1  n
n1
+ Các phương pháp mở máy:
* Mở máy động cơ roto dây quấn bằng cách đấu biến trở mở máy nối tiếp vào
mạch roto
Câu 5: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha rô to dây
quấn, các phương pháp điều chỉnh tốc độ? (2,5đ)
Trả lời:
+ Cấu tạo động cơ không đồng bộ 3 pha roto dây quấn.
- Cấu tạo hai bộ phận chính là stato và rôto.
* Phần tĩnh (stato)
44
- Gồm lõi thép stato hình trụ làm bằng các lá thép kỹ thuật điện ghép lại với
nhau được dập rãnh bên trong, tạo thành các rãnh theo hướng trục, lõi thép
được ép vào trong vỏ máy.
- Dây quấn stato làm bằng dây dẫn điện làm bằng đồng hoặc nhôm, được bọc
cách điện và đặt trong các rãnh của lõi thép.
- Các đầu dây dẫn ra được ép với đầu cốt và nối với cáp cấp điện đầu vào bằng
cầu nối dây. Được đặt trong hộp nối dây.
* Phần quay (roto)
- Gồm lõi thép làm bằng các lá thép kỹ thuật điện được dập rãnh mặt ngoài ghép
lại, tạo thành các rãnh theo hướng trục, ở giữa có lỗ để lắp ghép với trục.
- Trong rãnh lõi thép roto đặt dây quân ba pha. Dây quấn rôto thường được nối
sao, ba đầu ra nối với ba vòng tiếp xúc bằng đồng (vành trượt), được nối với ba
biến trở bên ngoài thông qua các chổi than, hộp chổi than, giá đỡ hộp chổi than,
để điều chỉnh tốc độ và mở máy.
- Ngoài ra còn các bộ phận khác như: nắp hai đầu động cơ, vòng bi, cánh quạt
làm mát động cơ, lồng chụp gió…
+ Nguyên lý hoạt động.
- Nguyên lý hoạt động của động cơ không đồng bộ 3 pha roto dây quấn cũng
giống như động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc. Khi ta đưa nguồn điện
ba pha xoay chiều vào cuộn dây stato của động cơ thì trong khe hở không khí
xuất hiện từ trường quay với tốc độ n1 = 60f/p (f là tần số lưới điện; p là số đôi
cực từ của máy; n1 là tốc độ từ trường quay) Từ trường này quét qua dây dẫn
roto làm cảm ứng trong dây dẫn roto sức điện động E2. Roto được nối sao bên
trong, ba đầu ra nối với ba vành trượt, thông qua các chổi than và nối với ba đầu
của bộ biến trở bên ngoài (bộ biến trở được nối sao) hoặc nối tắt các chổi than
lại với nhau, mạch được khép kín nên trong dây dẫn roto có dòng điện I2 chạy
qua. Từ thông do dòng điện này sinh ra hợp với từ thông của stato tạo thành từ
thông tổng ở khe hở. Dòng điện trong dây dẫn rôto tác dụng với từ thông khe hở
sinh ra mômen. Sự tác dụng tương hổ giữa các thanh dẫn mang dòng điện với từ
trường tổng tạo ra lực điện từ Fđt tác dụng lên thanh dẫn có chiều xác định theo
quy tắc bàn tay trái. Tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n của
rôto. Chiều quay của rôto là chiều quay của từ trường và sức điện động sinh ra
được xác định theo quy tắc bàn tay phải, vì vậy chiều quay của roto phụ thuộc
vào thứ tự pha của điện áp lưới đặt trên dây quấn stato. Tốc độ của roto n là tốc
độ làm việc và luôn luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường và chỉ trong trường hợp đó
mới xảy ra cảm ứng sức điện động trong thanh dẫn rôto.
45
Hiệu số tốc độ quay của từ trường và rôto được đặc trưng bằng một đại
lượng gọi là hệ số trượt s: s 
n1  n
n1
+ Các phương pháp điều chỉnh tốc độ:
- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực
- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số
- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp
- Điều chỉnh tốc độ bằng cách thêm điện trở phụ vào mạch rôto
Câu 6: Cấu tạo nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ 3 pha rô to lồng
sóc, các phương pháp điều chỉnh tốc độ? (2,5đ)
Trả lời:
* Stator (phần tĩnh) gồm:
- Lõi thép stator có dạng hình trụ, làm bằng các lá thép kỹ thuật điện, được dập
rãnh bên trong rồi ghép lại với nhau tạo thành các rãnh theo hướng trục. Lõi
thép được ép vào trong vỏ máy.
- Dây quấn stator được làm bằng dây đồng có bọc cách điện và đặt trong các
rãnh của lõi thép. Dòng điện xoay chiều ba pha chạy trong dây quấn ba pha
stator sẽ tạo ra từ trường quay.
- Vỏ động cơ gồm có thân và nắp, được làm bằng thép hợp kim.
- Hộp nối dây động cơ, cáp đầu vào cấp điện cho động cơ được bắt chặt với đầu
cốt ra động cơ bằng bu lông – êcu thông qua các quả sứ cách điện.
- Động cơ được làm mát bằng các giàn làm mát nước hoặc bằng cánh quạt ở đầu
trục gối 1 thông qua các lỗ làm mát dọc thân stato, có lồng bảo vệ cánh quạt.
Cấu tạo của giàn làm mát gồm nhiều ống đồng được núc hai đầu trên mặt sàng,
thân ống đồng có quấn các râu hấp thụ nhiệt, hai đầu giàn làm mát có hai nắp,
phía trên có ống thăm dò nước phía dưới được nắp với hai mặt bích ống để đưa
nước vào ra giàn làm mát.
- Ngoài ra còn có các vành hướng gió, vành chèn cổ trục.
* Rôtor (phần quay) gồm:
- Lõi thép rôtor làm bằng các lá thép kỹ thuật điện ghép lại, mặt ngoài dập rãnh
để đặt thanh dẫn, thanh dẫn của roto được chế tạo bằng đồng định hình và nối
tắt hai đầu bằng vòng ngắn mạch, ở giữa có dập lỗ để lắp trục.
- Trên trục của roto ở hai đầu có lắp cánh quạt, mục đích lưu thông gió làm mát
động cơ thông qua các giàn làm mát.
46
- Các gối đỡ roto động cơ được chế tạo dạng hai nửa, nửa dưới và nửa trên, mặt
tiếp xúc với trục được làm bằng ba bít và được bôi trơn bằng dầu, hoặc bằng
vòng bi gồm có gối đỡ vòng bi, các nắp mỡ và vú bơm mỡ dẫn vào ổ bi.
+ Nguyên lý làm việc:
Khi ta đưa dòng điện ba pha chạy trong dây quấn stato của động cơ thì
trong khe hở không khí xuất hiện từ trường quay với tốc độ n1 = 60f/p (f là tần
số lưới điện; p là số đôi cực từ của máy; n1 là tốc độ từ trường quay) Từ trường
này quét qua thanh dẫn roto hai đầu được nối với hai vành ngắn mạch đặt trên
lõi sắt roto, làm cảm ứng trong thanh dẫn roto sức điện động E2. Do roto kín
mạch nên trong thanh dẫn roto có dòng điện I2 chạy qua. Từ thông do dòng điện
này sinh ra hợp với từ thông của stato tạo thành từ thông tổng ở khe hở. Dòng
điện trong thanh dẫn rôto tác dụng với từ thông khe hở sinh ra mômen. Sự tác
dụng tương hổ giữa các thanh dẫn mang dòng điện với từ trường tổng tạo ra lực
điện từ Fđt tác dụng lên thanh dẫn có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái.
Tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n của rôto. Chiều quay của
rôto là chiều quay của từ trường và sức điện động sinh ra được xác định theo
quy tắc bàn tay phải, vì vậy chiều quay của roto phụ thuộc vào thứ tự pha của
điện áp lưới đặt trên dây quấn stato. Tốc độ của roto n là tốc độ làm việc và luôn
luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường và chỉ trong trường hợp đó mới xảy ra cảm ứng
sức điện động trong thanh dẫn rôto.
Hiệu số tốc độ quay của từ trường và rôto được đặc trưng bằng một đại lượng
gọi là hệ số trượt s: s 
n1  n
n1
Câu 7: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của At-tô-mát có bộ bảo bệ bằng cơ cấu
điện từ bỏ ? Nội dung và trình tự các bước thí nghiệm cho bảo vệ dòng quá tải
và cắt nhanh máy cắt 0,4kV có bộ bảo vẹ bằng cơ cấu điện từ?
Trả lời:
* Cấu tạo của Aptomat có bộ bảo vệ bằng cơ cấu điện từ:
Át tô mát có bộ bảo vệ bằng cơ cấu điện từ thường là át tô mát có dòng
điện định mức lớn khỏng từ 400A trở lên: gồm phần vỏ được làm bằng nhựa
cứng, hoặc phíp cách điện dùng để lắp các cơ cấu chuyển động, đầu cốt 3 pha,
buồng dập hồ quang, tiếp điểm chính, tiếp điểm phụ, 3 máy biến dòng ở 3 pha,
một bộ sử lý điện tử, cuộn cắt, cần đóng cắt bằng tay và 3 cuộn hút cắt nhanh ở
3 pha.
1. Cơ cấu truyền động đóng cắt:
47
Truyền động cắt thường có hai cách: Bằng tay và bằng cơ điện (điện từ).
Điều khiển bằng tay được thực hiện tại chỗ, để tăng lực bằng tay người ta dùng
một tay dài phụ theo nguyên lý đòn bẩy. Điều khiển bằng điện từ (nam châm
điện) được dùng khi có dòng quá tải hoặc dòng ngắn mạch, ngoài ra còn có lò
so
2.Tiếp điểm chính và tiếp điểm phụ:
-Tiếp điểm chính chịu được dòng điện làm việc lâu dài cao, được làm
bằng vật liệu dẫn điện tốt chịu được nhiệt độ cao do hồ quang sinh ra, thường
được làm bằng Ag - W, Cu – W. Dùng để dẫn dòng mạch lực.
- Tiếp điểm phụ chịu được dòng điện nhỏ dùng để báo tín hiệu, liên
động..
3. Buồng dập hồ quang
Để át tô mát dập được hồ quang trong khi đóng, cắt .Được đặt trong vỏ kín
của át tô mát và có lỗ thoát khí. Trong buồng dập hồ quang thông dụng, người
ta dùng những tấm thép xếp thành lưới ngăn, để phân chia hồ quang thành nhiều
đoạn ngắn thuận lợi cho việc dập tắt hồ quang.
4. Máy biến dòng:
Mỗi pha đặt một máy biến dòng điện cấp điện cho bộ sử lý điện tử.
5. Bộ sử lý điện tử :
Gồm các mạch điện tử nhận tín hiệu từ máy biến dòng khi có quá tải,
hoặc ngắn mạch và đưa đến cuộn cắt.
6. Cuộn cắt:
Làm bằng dây đồng quấn quanh lõi thép non.
7. Cuộn hút cắt nhanh:
Là các lá thép kỹ thuật điện gép lại thành một gông từ hở luồn qua 3 pha
mạch lực, phần hở được gắn vào lẫy có lò so. (Như một nam châm điện).
* Nguyên lý làm việc của Aptomat có bộ bảo vệ bằng cơ cấu điện từ:
- Ở trạng thái bình thường sau khi đóng điện, át tô mát được giữ ở trạng
thái đóng tiếp điểm, với dòng điện định mức nam châm điện và cuộn cắt không
hút không hút.
- Khi mạch điện quá tải hay ngắn mạch, dòng điện lớn đến trị số đặt, thì
máy biến dòng cấp nguồn cho bộ sử lý điện tử,bộ sử lý điện tử biến đổi thành
điện áp cấp cho cuộn cắt, cuộn cắt hút bật móc thả tự do, lò so được thả lỏng,
kết quả các tiếp điểm của át tô mát được mở ra, mạch điện bị ngắt.
- Ngoài ra nếu bộ sử lý điện tử không cắt được mà dòng điện ngắn mạch
lớn đến trị số của cuộn hút cắt nhanh, thì phần hở của gông từ được hút vào bật
48
móc thả tự do, lò so được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của át tô mát được mở
ra, mạch điện bị ngắt.
* Các bước tiến hành thí nghiệm cho bảo vệ dòng quá tải và cắt nhanh:
- Dùng thiết bị tạo dòng ODEN, CPC100, hoặc các thiết bị tạo dòng tương tự
- Thử nghiệm cắt quá tải: Điều chỉnh dòng thử nghiệm bằng 5 lần dòng đặt
dừng lại đo thời gian khi nào bảo vệ quá tải của át tô mát cắt thì tính thời gian,
thử từng pha một sau đó áp với bảng tiêu chuẩn.
- Thử nghiệm cắt nhanh: Điều chỉnh dòng thử nghiệm bằng dòng cắt nhanh của
át tô mát mà bảo vệ cắt được thì giữ nguyên vị trí dòng đó đóng xung mà bảo vệ
cắt nhanh cắt 0 giây chứng tỏ bảo vệ cắt nhanh tốt.
Câu 8: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu đo tự ghi, cơ cấu đo kỹ thuật
số?
1. Cơ cấu đo tự ghi:
a) Mục đích sử dụng: được sử dụng trong các dụng cụ tự động ghi nhằm ghi lại những
tín hiệu đo thay đổi theo thời gian.
b) Cấu tạo chung: thường gồm hai phần:
- Phần 1: thực hiện chuyển động thể hiện quan hệ y =  = f(i): biến thiên của
góc lệch  theo dòng điện tức thời (tức là biến thiên của góc lệch  theo giá trị tức thời của đại
lượng đo). Bao gồm: cơ cấu chỉ thị cơ điện, bút ghi.
Thường sử dụng các chỉ thị cơ điện có mômen quay đủ lớn (để thắng lực ma sát do bút
ghi tì lên giấy) như cơ cấu chỉ thị sắt điện động.
- Phần 2: thực hiện chuyển động thể hiện quan hệ x = K(t): biến thiên của đại lượng
đo theo thời gian.
Thường bao gồm: cơ cấu đồng hồ (thường là một động cơ đồng bộ), bộ giảm tốc, quả
rulô, băng giấy.
c) Nguyên lý hoạt động chung: thường có đầu vào là dòng điện biến thiên theo
49
thời gian i(t), đầu ra là đường quan hệ (t).
Đường ghi trên băng giấy là sự phối hợp giữa hai chuyển động:
- y =  = f(i): biến thiên của góc lệch  theo dòng điện tức thời: thường được
thực hiện bởi các cơ cấu chỉ thị cơ điện.
- x = K(t): biến thiên của đại lượng đo theo thời gian, được thực hiện bởi cơ cấu đồng hồ.
2. Cơ cấu đo kỹ thuật số.
a) Cấu tạo chung của cơ cấu đo kỹ thuật số :
Cơ cấu chỉ thị số ứng dụng các kỹ thuật điện tử và kỹ thuật máy tính để biến đổi
và chỉ thị đại lượng đo. Sơ đồ khối của một dụng cụ đo hiển thị số như hình 5.19:
Đại lượng đo x(t) được biến đổi thành tín hiệu xung tương ứng sau khi qua bộ biến
đổi xung BĐX: số xung N đầu ra tỉ lệ với giá trị của x(t). Số xung N được đưa vào bộ
mã hóa MH (thường là bộ mã hóa 2-10 mã BCD), tín hiệu mã hóa đưa đến bộ giải mã
GM và đưa ra bộ hiện số. Tát cả 3 khâu: mã hóa-giải mã- hiển thị số cấu thành bộ chỉ
thị số.
b) Cơ cấu chỉ thị bằng LED 7 thanh:
Là loại thiết bị hiện số được sử dụng rất phổ biến vì chúng phù hợp với các vi mạch
TTL và hoạt động tin cậy, giá thành hạ.
Về cấu tạo: gồm có bảy thanh hiển thị kí hiệu từ a-g được sắp xếp như hình 5.21a, mỗi
thanh là một điốt phát quang (LED), tương ứng có các đầu ra để cấp tín hiệu cho từng
điốt, các điốt có thể nối anốt chung hay catốt chung. Khi có tín hiệu cho phép điốt nào
hoạt động thì điốt đó sẽ sáng, phối hợp sự sáng tối của các điốt sẽ
cho ra các con số: 0-9, các ký hiệu, các ký tự
Tùy mục đích sử dụng còn có các loại LED 7 thanh có thêm các thanh hiển thị dấu
chấm (.) thập phân, loại có nhiều hơn 7 thanh sắp xếp theo những hình dạng
khác nhau
Hình 5.21b là một ví dụ về việc nối bộ hiển thị LED 7 thanh với bộ giải mã 7 vạch thường là gải mã từ mã BCD sang mã 7 vạch, các bộ giải mã được chế thành các vi
mạch: họ TTL là các vi mạch 7446, 7447; họ CMOS là các vi mạch 4511;
các vi mạch 4543SN74247, TIL308
Điện áp thuận rơi trên mỗi điốt của mỗi thanh khoảng 1,2V và dòng thuận qua
LED tương ứng với độ sáng thích hợp vào khoảng 20mA tùy độ lớn của LED. Nhược
điểm chính của LED 7 thanh là yêu cầu dòng lớn.
50
Câu 9: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cơ cấu đo điện từ, cơ cấu đo từ điện?
1. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của cơ cấu đo điện từ.
a. Cấu tạo của cơ cấu đo điện từ: Gồm hai phần cơ bản phần tĩnh và phần động:
- Phần tĩnh: là cuộn dây 1 bên trong có khe hở không khí (khe hở làm việc).
- Phần động: là lõi thép 2 được gắn lên trục 5, lõi thép có thể quay tự do trong khe hở
làm việc của cuộn dây. Trên trục quay có gắn bộ phận cản diu khô khí 4, kim chỉ thị 6,
đối trọng 7. Ngoài ra còn có lò xo cản 3, bẳng khắc độ 8.
51
b. Nguyên lý làm việc của cơ cấu đo điện từ:
Dòng điện I chạy vào cuộn dây 1 (phần tĩnh) tạo thành một nam châm điện hút lõi
thép 2 (phần động) vào khe hở không khí vớimômen quay:
Mq 
LI
dWe
, với We 
2
d
2
với L là điện cảm của cuộn dây, suy ra:
Mq 
1 2 dL
.I
.
2
d
Tại vị trí cân bằng có:
Mq  Mc   
1 dL 2
.I
2 D d
là phương trình thể hiện đặc tính của cơ cấu chỉ thị điện từ.
- Ưu điểm: Cấu tạo đơn giản, tin cậy, chịu được quá tải lớn.
- Nhược điểm: Độ chính xác không cao nhất là khi đo ở mạch một chiều sẽ bị sai số
(do hiện tượng từ trễ, từ dư…); độ nhạy thấp; bị ảnh hưởng của từ trường ngoài (do từ
trường của cơ cấu yếu khi dòng nhỏ).
2. Cấu tạo, nguyên lý làm việc của cơ cấu đo từ điện.
a) Cấu tạo chung: Gồm hai phần cơ bản: phần tĩnh và phần động:
- Phần tĩnh: Gồm: Nam châm vĩnh cửu 1; mạch từ và cực từ 3 và lõi sắt 6 hình thành
mạch từ kín. Giữa cực từ 3 và lõi sắt 6 có có khe hở không khí đều gọi là khe hở làm
việc, ở giữa đặt khung quay chuyển động.
- Phần động: Gồm: Khung dây quay 5 được quấn bắng dây đồng. Khung dây được
gắn vào trục quay (hoặc dây căng, dây treo). Trên trục quay có hai lò xo cản 7 mắc
ngược nhau, kim chỉ thị 2 và thang đo 8.
52
Cơ cấu đo từ điện.
b) Nguyên lý làm việc chung: Khi có dòng điện chạy qua khung dây 5 (phần động),
dưới tác động của từ trường nam châm vĩnh cửu 1 (phần tĩnh) sinh ra mômen quay Mq
làm khung dây lệch khỏi vị trí ban đầu một góc α. Mômen quay được tính theo biểu
thức:
Mq 
dWe
= B.S.W.I
d
với
B: độ từ cảm của nam châm vĩnh cửu
S: tiết diện khung dây
W: số vòng dây của khung dây
Tại vị trí cân bằng, mômen quay bằng mômen cản:
M q  M c  B.S .W .I  D.   
1
.B.S .W .I  S I .I
D
Với một cơ cấu chỉ thị cụ thể do B, S, W, D là hằng số nên góc lệch α tỷ lệ bậc
nhất với dòng điện I chạy qua khung dây.
c) Các đặc tính chung: Từ biểu thức trên suy ra cơ cấu đo từ điện có các đặc tính cơ
bản sau:
- Chỉ đo được dòng điện một chiều.
- Đặc tính của thang đo đều.
- Độ nhạy S I 
1
B.S .W là hằng số
D
53
- Ưu điểm: Độ chính xác cao; ảnh hưởng của từ trường ngoài không đáng kể (do từ
trường là do nam châm vĩnh cửu sinh ra); công suất tiêu thụ nhỏ nên ảnh hưởng không
đáng kể đến chế độ của mạch đo; độ cản dịu tốt; thang đo đều (do góc quay tuyến tính
theo dòng điện).
- Nhược điểm: Chế tạo phức tạp; chịu quá tải kém (do cuộn dây của khung quay nhỏ);
độ chính xác của phép đo bị ảnh hưởng lớn bởi nhiệt độ, chỉ đo dòng một chiều.
Câu 10: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến điện áp (TU) kiểu dây quấn?
Các đại lượng định mức, sai số và cấp chính xác? Các loại máy biến điện áp?
(2,5đ)
a. Nguyên lý:
Máy biến điện áp kiểu điện từ là một thiết bị điện từ tĩnh nó làm việc trên
nguyên lý cảm ứng điện từ, và máy biến điện áp có công dụng dùng để biến đổi
điện áp của hệ thống điện xoay chiều từ điện áp này sang điện áp khác mà vẫn
giữ nguyên tần số.
b. Cấu tạo:
Máy biến áp gồm ba bộ phận chính: lõi thép (bộ phần dẫn từ), dây quấn
(bộ phận dẫn điện) và vỏ máy. Ngoài ra máy còn có các bộ phận khác
c. Các đại lượng định mức:
- Tỷ số biến đổi định mức:
U1đm
Kdm = --------U1đm : Điện áp định mức sơ cấp.
U2đm
U2đm : Điện áp định mức phía thứ cấp
- Công suất biểu kiến ở mạch thứ cấp với giả thiết điện áp ở thứ cấp là định
mức:
U2dm
S = ------------ Với Z = √ r2 + x2 là tổng trở ngoài của BU
Z
d. Sai số điện áp ∆U%:
Kdm.U2 - U1
∆U% = --------------- . 100%
U1
e. Cấp chính xác: Là sai số lớn nhất về trị số điện áp khi nó làm việc trong điều
kiện :
- f = 50 Hz.
- U1 = 0,9 - 1,1 Udm
- Phụ tải thứ cấp thay đổi từ 0,25 đến định mức .
54
- Cosφ = 0,8.
Cấp chính xác được chế tạo theo một trong các mức sau : 0,2 ; 0,5 ; 1,0 ; 3,0
Giới hạn sai số của máy biến điện áp dùng trong bảo vệ theo bảng sau:
Cấp chính xác
fu (%)
θu (phút)
3P
±3
±120
6P
±6
±240
Biến điện áp được phân thành hai loại: khô và dầu. Mỗi loại lại có thể phân theo
số lượng pha: biến điện áp một pha và 3 pha.
Câu 11: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến điện áp (TU) kiểu tụ điện?
Các sơ đồ đấu dây? (2,5đ)
a. Nguyên lý làm việc:
BU kiểu tụ dùng bộ phân áp bằng tụ để lấy một phần điện áp cao (thường từ 10
- 15kV) đưa vào cuộn sơ cấp và điện áp ra lấy trên cuộn thứ cấp cung cấp cho
thiết bị đo lường , bảo vệ.
b. Cấu tạo:
Gồm hai bộ tụ điện mắc nối tiếp, đấu trực tiếp vào lưới cao áp; một cuộn dây sơ
cấp đấu song song với tụ chịu điện áp thấp từ 10 - 15kV; cuộn thứ cấp cuốn
cùng mạch từ với cuộn sơ cấp sẽ cung cấp điện áp ra thích hợp theo yêu cầu.
Để điện áp thứ cấp không thay đổi theo phụ tải, người ta mắc nối tiếp với cuộn
sơ cấp một kháng điện KĐ và bộ chống nhiễu N
c. Các sơ đồ đấu dây:
55
Câu 12: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến dòng điện (TI hay BI), các
đại lượng định mức? Những điểm cần chú ý khi sử dụng chúng? (3,0 đ)
Trả lời:
a. Cấu tạo:
Gồm một mạch từ trên đó quấn cuộn dây sơ cấp (thông thường chỉ 1 vài
vòng) nối tiếp với mạch điện cao thế, và một vài cuộn thứ cấp để lấy tín hiệu ra
cung cấp cho các thiết bị đo lường, bảo vệ… Toàn bộ được đúc sẵn bằng vật
liệu cách điện (thường từ cấp điện áp nhỏ hơn hoặc bằng 66kV), hoặc được đặt
cố định trong các ống sứ cách điện chứa đầy dầu cách điện (có điện áp trên
66kV).
b. Nguyên lý làm việc:
Làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, thông qua mạch từ lõi thép
biến đổi dòng điện lớn phía cao áp sang dòng điện nhỏ cung cấp cho phụ tải thứ
cấp. Tổng trở mạch ngoài của BI rất bé nên có thể xem như BI luôn làm việc ở
chế độ ngắn mạch.
c. Các đại lượng định mức:
+ Tỷ số biến đổi dòng điện
I1dm
Kdm = ----------I2dm
Với I1dm, I2dm là dòng điện định mức sơ cấp và thứ cấp của BI
+ Công suất biểu kiến ở mạch thứ cấp với giả thiết dòng điện thứ cấp là định
mức: S = Z.I22dm. Trong đó Z là tổng trở ngoài của BI.
d. Những điểm cần chú ý khi sử dụng:
Với điện áp cao việc cách điện giữa cuộn sơ cấp và thứ cấp gặp nhiều khó
khăn nên người ta bố trí biến dòng dạng phân cấp, mỗi cấp có một lõi thép
riêng.
Vấn đề an toàn đối với BI : Để tránh việc chạm chập giữa cuộn sơ cấp
mang điện áp cao với cuộn thứ cấp và vỏ thiết bị, người ta tuyệt đối tuân thủ
đấu tiếp đất thiết bị và một đầu cuộn thứ cấp trước khi đóng điện vận hành.
Do biến dòng vận hành ở trạng thái gần như ngắn mạch nên không được
phép để hở mạch thứ cấp; nếu không có tải phải được nối tắt để tránh quá điện
áp có thể làm hỏng biến dòng .
56
Câu 13: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt chân không cấp điện áp 610kV (máy cắt tải)? (2,5đ)
Trả lời:
Cấu tạo máy cắt chân không 3AH1
- Khung cách điện mang 3 buồng dập hồ quang chân không. Các chi tiết
cách điện của khung làm bằng vật liệu compisite đảm bảo độ bền cơ học
cao, độ bền điện cao kể cả cách điện bề mặt ngay cả ở môi trường ô
nhiễm.
- 1 bộ truyền động lò xo . Năng lượng lò xo được tích năng tự động bằng
động cơ ngay sau khi máy cắt đóng hoặc tích năng bằng tay quay nếu
động cơ hỏng hoặc mất nguồn cấp và thực hiện được chu trình tự đóng
lại. Đối với MC có dòng định mức đến 1250A không cần có lò xo cắt 20
vì lò xo ép tiếp điểm 9 giữ luôn chức năng lò xo cắt.
- Thanh phíp (3,13) nối giữa hai trụ đỡ của buồng dập hồ quang chân
không để chịu lực tác động cơ khí lên buồng khi thao tác.
1. Trụ đỡ trên
2. Đầu ra trên
3. Thanh phíp đỡ ngoài
1. Buồng cắt chân không
57
2. Đầu nối ren
3. Dây nối mềm
4. Trụ đỡ dưới
5. Đầu ra dưới
6. Lò xo cắt và ép tiếp điểm
7. Không có chi tiết ở BTĐ này
8. Thanh đỡ
9. Sứ đỡ trên
10.Thanh phíp đỡ trong
11.Sứ đỡ dưới
12.Tay đòn
13.Thanh cách điện nối tới BTĐ
14.Động cơ tích năng và hộp giảm tốc
15.Lò xo đóng
16.Hộp đấu dây và cuộn đóng
17.Lò xo cắt (chỉ dùng cho MC có dòng định mức lớn hơn 1250 Ac)
18.Cuộn cắt
- Buồng cắt chân không:
1. Thành buồng dập hồ quang là sứ cách điện (1). Mặt trong thành có một
màn
chắn kim loại (7) để ngưng tụ hơi kim loại khi có hồ quang, ngăn chặn hạt
kim loại bám trên thành buồng, dẫn đến phóng điện bề mặt và phá vỡ cách
điện của buồng . Ngoài ra còn hạn chế các điện tích của điện trở tự do chạy
trong khoảng không của buồng.
2. Tiếp điểm 3 dạng hình đĩa. Bề mặt tiếp xúc xẻ rãnh để phân chia I hq tạo
thành từ trường quay làm cho hồ quang cháy đều trên bề mặt tiếp điểm,
tránh cho bề mặt tiếp điểm bị nóng chảy cục bộ và bề mặt tiếp xúc không
đều trên mặt đĩa.
3. Để giữ độ kín gần như tuyệt đối cho buồng chân không thanh tiếp điểm
động
4 được gắn trên buồng xếp kim loại 6 và chuyển động trong ống dẫn hướng
5 . Đầu ra thanh tiếp điểm động nối với tay đòn cơ khí được gắn với lò xo 9
giữ lực ép tiếp điểm khi đóng và bù phần hành trình tiếp điểm bị mòn do hồ
quang .
4. Tất cả các chi tiết trong buồng cắt đều làm bằng vật liệu đảm bảo tính
năng
58
của nó và không tạo thành bất kỳ sản phẩm khí nào trong quá trìng làm việc
để làm mất đi độ chân không của buồng.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Trụ cách điện
Nắp kim loại
Tiếp điểm
Thanh tiếp điểm động
ống dẫn hướng
Buồng xếp kim loại
Màn chắn
Câu 13: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy cắt khí SF6 cấp điện áp 6-10kV
(máy cắt tải)? (2,5đ)
Trả lời:
Cấu tạo:
Cấu tạo máy cắt 6,6kV sử dụng khí SF6
Máy cắt 6,6kV được bố trí lắp đặt phần lớn trên các phân đoạn 6,6kV của nhà
máy
- Máy cắt gồm 3 trụ cực liên kết cơ khí với nhau vào bộ truyền động.
- Các tiếp điểm máy cắt được đặt trong hộp kín chứa khí SF6. Trên đầu ra của
các cực nối tiếp với các tiếp điểm ngoàm. Với máy cắt loại 3150A (LF3) tiếp
điểm ngoàm có 3 cặp ghép lại, máy cắt loại 1250A và 630A (LF1, LF2) tiếp
điểm ngàm có hai cặp ghép lại.
59
- Máy cắt sử dụng bộ truyền động lò xo khi đóng (hoặc cắt) dùng năng lượng lò
xo của bộ truyền động. Lò xo này tích đủ năng lượng cho một chu trình cắt đóng - cắt
- Máy cắt được trang bị một cuộn đóng và hai cuộn cắt, một động cơ lên dây cót
tạo lực nén cho các lò xo.
- Hệ thống lò xo nén và các bánh răng truyền động
- Máy cắt có công tắc áp suất để báo tín hiệu áp suất khí SF6 trong trụ cực giảm
thấp
- Panel chỉ dẫn trạng thái, thông số kỹ thuật của máy cắt (đặt ở phía trước máy
cắt)
- Cần thao tác nạp cót bằng tay, các nút bấm đóng-cắt, bộ chỉ thị số lần đóng-cắt
Nguyên lý làm việc
Nguyên lý dập hồ quang là sự kết hợp việc quay hồ quang do ảnh hưởng của sự
tăng nhiệt độ
Quá trình cắt:
Các tiếp điểm được đặt trong ngăn giãn nở
H1.1a Máy cắt đang đóng, tiếp điểm chính và tiếp điểm dập hồ quang đều
đóng
60
H1.1b Thời điểm bắt đầu quá trình cắt, tiếp điểm chính mở ra, dòng tải
chuyển qua tiếp điểm dập hồ quang
H1.1c Giai đoàn dập hồ quang: Tiếp điểm dập hồ quang mở, hồ quang được
làm mát bởi sự quay gây nên do từ trường tạo ra ở cuộn dây khi dòng nhỏ.
Sự quá áp do nhiệt sinh ra bởi hồ quang trong ngăn giãn nở sẽ dập tắt hoog
quang bởi lực đẩy nó vào lỗ trống của tiếp điểm
H1.1d Kết thúc quá trình cắt. Tiếp điểm chính và tiếp điểm dập hồ quang của
máy cắt đã mở
Quá trình đóng: Quá trình đóng thực hiện ngược lại so với quá trình cắt.
Về cơ cấu truyền động: Tiếp điểm dập hồ quang đóng trước rồi sau đó đền tiếp
điểm chính.
Về quá trình dập hồ quang: Trong buồng dập hồ quang xảy ra tương tự như quá
trình cắt.
Tài liệu tham khảo: Volume 22; quy trình vận hành máy cắt 6kV.
Câu 14: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của rơ le dòng điện kiểu điện từ? Phương
pháp hiệu chỉnh? (2,5đ)
1. Cấu tạo:
Gồm có:
Lõi sắt 1 làm khung sườn va mạch tĩnh
61
Phần động 2 và giá mang tiếp điểm 5
Lò xo 3 kéo phần động 2 luôn cho tiếp điểm 5 hở
Cuộn dây 4 tạo từ thông. Rơle dòng điện kiểu điện từ cuộn dây có nhiều
vòng dây và dây dẫn có tiết diện lớn, cuộn dây cần có điện áp bé.
Hình vẽ minh họa:
5
2
IR
4
3

1
2. Nguyên lý hoạt động:
- Trạng thái bình thường tiếp điểm nhả. Nối cuộn dây với nguồn dòng điện IR ta
được rơ le làm việc theo dòng điện.
- Khi có dòng điện chạy vào cuộn dây 4 sẽ sinh ra sức từ động F  I R .W và từ
thông Φ chạy trong lõi sắt 1, 2 và khe hở không khí.
- Từ thông Φ sinh ra lực từ: FR  K ' . 2
- Vì lõi sắt không bão hòa nên   K ".I R
- Như vậy ta có: FR  K ' . 2  K ' .  K '' I R   Ki  I R  . Ta thấy dấu cuả lực từ (hay mô
2
2
men) không phụ thuộc vào dấu của dòng điện tạo ra mô men đó, như vậy rơ le
điện từ làm việc được với cả dòng điện 1 chiều và xoay chiều
- Nếu FR  FLoxo thì 2 sẽ bị hút vào 1 dẫn đến tiếp điểm 5 đóng lại, khi đó ta nói rơ
le rơle tác động.
Đặc tính:
Đường đặc tính hút nhả:
- Rơle đang ở vị trí hở. Cho IR tăng dần từ 0 đến thời điểm nào đó thì FR > Flò
xo rơle tác động. Còn khi FR ≤ Flò xo thì rơle không tác động.
62
Vậy khi rơle đang nhả, dòng IR nhỏ nhất làm rơle hút gọi là dòng điện khởi
động Ikđ
- Rơle đang ở vị trí đóng. Cho IR giảm dần về 0 đến thời điểm nào đó thì FR ≤
Flò xo rơle nhả ra.
Vậy khi rơle đang hút, dòng IR lớn nhất làm rơle nhả gọi là dòng điện trở về Itv
Nhận xét: dòng điện trở về để rơle nhả ra luôn bé hơn dòng điện để rơle hút.
Hệ số trở về:
Kv 
I tv
1
I kd
Câu 15: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của rơ le thời gian kiểu điện từ? Phương
pháp hiệu chỉnh? (2,5đ)
Trả lời:
Nguyên lý cấu tạo tương tự như rơ le trung gian kiểu điện từ
Để kiểm tra rơ le thời gian kiểu điện từ thì thực hiện theo các bước sau :
1. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ : bộ thử rơ le , đồng hồ vạn năng, tìm tô vít
….v.v..
2. Kiểm tra tình trạng bên ngoài : xem có bị nứt, vỡ ,các hàng kẹp chân rơle, các tiếp điểm rơ le tiếp xúc có tốt không, có bị cháy hoặc han rỉ không
3. Kiểm tra phần cơ khí. Dùng tay ấn cho rơ le tác động ,và nhả tay cho rơ
le trở về để kiểm tra xem phần cơ khí có bị kẹt không, làm việc phải trơn
trượt , các tiếp điểm của rơ le ở trạng thái tác động phải tiếp xúc tốt.
4. Kiểm tra cách điện, và đo điện trở một chiều .
Thực hiện kiểm tra cách điện của cuộn dây và các tiếp điểm đầu ra với đất
phải tốt,đo điện trở của cuộn dây và điện trở tiếp xúc của tiếp điểm ( có thể
đo sơ bộ bằng đồng hồ vạn năng ) ,điện trở cuộn dây và điện trở tiếp xúc
giữa các tiếp điểm phải đạt yêu cầu.
5. Kiểm tra trị số điện áp tác động, điện áp trở về và xác định hệ số trở về
Ktv.
63
+ Dùng bộ thử rơ le ( hoặc thiết bị lẻ ) để cấp điện áp vào rơ le.
+ Đưa điện áp vào rơ le , tăng từ từ cho tới khi rơ le tác động để xác định trị
số điện áp tác động của rơ le (Utđ ) tăng điện áp lên 110% Utd để rơ le tác
động chắc chắn sau đó giảm từ từ điện áp cho đến khi rơ le trở về để xác
định trị số điện áp trở về( Utv ).
- Xác định hệ số trở về của rơ le theo công thức : Ktv =Utv/Utđ
-Kết quả kiểm tra phải nằm trong tiêu chuẩn cho phép
6. Kiểm tra thời gian tác động của rơ le
Tiến hành kiểm tra ở 3 điểm đặt : đầu thang, cuối thang và tại điểm đặt chỉnh
định của bảo vệ , thực hiện theo trình như sau :
+ Đặt điện áp bằng điện áp định mức , cấp điện áp này vào cuộn dây của rơ
le và đo thời gian tác động của rơ le . Trị số thời gian tác động này phải nằm
trong sai số cho phép so với giá trị đặt .
Viết biên bản thí nghiệm .
Câu 16: Định nghĩa hệ số hấp thụ, hệ số tổn thất điện môi,vẽ biểu đồ và viết
biểu thức ?
Trả lời:
* Hệ số hấp thụ (Kht) là chỉ tiêu xác định độ ẩm của cách điện, hệ số hấp thụ là
tỷ số của giá trị điện trở cách điện đo bằng mêgômmét sau 15 giây (R15) và sau
60 giây (R60).
+Ý nghĩa: Kht Nhằm đánh giá sự khô hoặc ẩm của thiết bị điện, kiểm tra
tình trạng phân cực nhanh của điện môi (chất cách điện).
+Biểu thức: Kht =R60’’ / R15’’
Trong đó: - Kht là hệ số hấp thụ.
- R60’’ là trị số điện trở cách điện đọc được ở 60 giây khi dùng thiết bị đo điện
trở cách điện bằng Mêgômmet.
- R15’’ là trị số điện trở cách điện đọc được ở 15 giây khi dùng thiết bị đo điện
trở cách điện bằng Mêgômmet.
* Hệ số tổn hao điện môi:
Đây là một chỉ tiêu quan trọng, thông qua giá trị của nó ta có thể đánh giá được
sự nhiễm bẩn, sự hư hỏng của thiết bị điện mà bằng các thí nghiệm khác ta
không đánh giá được.
- Hệ số tổn hao điện môi (Tgδ hay DF) là tỉ số giữa thành phần tác dụng
và thành phần phản kháng của dòng điện rò qua cách điện khi đặt trong một
điện trường (điện áp) xoay chiều Uđ
64
Tgδ =Itd/ Ipk = Ir/Ipk
- Dòng điện tác dụng Ir trùng với Uđặt
- Chất lượng của cách điện được phản ánh bằng tổn hao công suất P
trong cách điện
P = Uđ x Itd
= Uđ x Ir x cosφ = Uđ x Ipk x Tgδ
= Uđ x Tgδ x (Uđ/Xc)
=
Uđ2 x ωC x Tgδ
Trong đó: Uđ, ωC không đổi nên P phụ thuộc vào Tgδ
- Thí nghiệm hệ số tổn thất điện môi (Tgδ hay DF) dùng để xác định chất lượng
cách điện chính của máy điện nói chung và máy biến áp nói riêng.
- Tgδ lớn cách điện ẩm .
- Tgδ nhỏ cách điện khô.
Câu 17: Cách chọn Mê- gôm để kiểm tra cách điện đối với thiết bị điện? Điện
trở cách điện để đóng điện an toàn của thiết bị điện đối với từng cấp điện áp;
(2,0 đ)
* Cách chọn Mêgôm để kiểm tra cách điện đối với thiết bị điện:
Để đo điện trở cách điện của thiết bị điện ta thường dùng thiết bị đo là
mêgômmét, trước khi đo ta phải lựa chọn điện áp đo sao cho phù hợp với điện
áp định mức của thiết bị đó. (Vì đây là hạng mục đánh giá sơ bộ về cách điện
của thiết bị điện).
Thường thì người ta chia làm 2 cấp điện áp đó là hạ áp và cao áp
- Đối với các thiết bị điện làm việc với điện áp hạ áp (điện áp định mức
≤1kV) dùng mê gôm 500VDC và 1000VDC.
- Đối với các thiết bị điện làm việc với điện áp cao áp (điện áp định mức >1kV)
dùng mê gôm: 2500VDC, 5000VDC và 10000VDC
+ Ví dụ: Để đo điện trở cách điện của một máy biến áp có điện áp định mức là:
6/0,4 kV. Thì phía cuộn dây 0,4 kV ta dùng mêgômmét có nấc điện áp là:
500VDC hoặc 1000VDC, còn phía cuộn dây 6 kV ta dùng mêgômmét có nấc
65
điện áp là: 2500VDC. Trong khi đo ta phải tính thời gian và ghi lại giá trị điện
trở cách điện ở 15 giây và 60 giây để tính Kht.
+ Trường hợp đối với các thiết bị quan trọng như: Máy phát điện, máy biến áp
có công suất lớn, ta phải tìm hiểu lý lịch của nhà chế tạo khi kiểm tra suất
xưởng theo tiêu chuẩn nào. Ví dụ: Với máy phát điện có điện áp định mức là 19
kV, công suất 300MW. Người ta dùng Mêgômmet 5000VDC đo chỉ số phân
cực PI = R10 phút / R1 phút thì ta phải đo theo tiêu chuẩn đó.
* Điện trở cách điện để đóng điện an toàn của thiết bị điện đối với từng cấp
điện áp là:
- Đối với các thiết bị điện làm việc với mức điện áp Hạ thế (0,4kV): Trị số điện
trở cách điện Rcd ≥ 0,5 MΩ
- Đối với các thiết bị điện làm việc với mức điện áp cao thế (≥ 1kV)
Trị số điện trở cách điện căn cứ vào điện áp định mức của thiết bị (Điện áp định
mức 1kV tương ứng với điện trở cách điện là: 1MΩ +1)
Ví dụ: - Với điện áp định mức là 6kV thì Rcd ≥ 7MΩ
- Với điện áp định mức là 10,5kV thì Rcd ≥ 11,5MΩ
- Với điện áp định mức là 19kV thì Rcd ≥ 20MΩ
- Với điện áp định mức là 110kV thì Rcd ≥ 111MΩ
- Với điện áp định mức là 220kV thì Rcd ≥ 221MΩ
Câu 18: Định nghĩa sai số, phân loại sai số ? Định nghĩa độ nhạy, cấp chính
xác? ( 2,5đ)
Trả lời:
Định nghĩa sai số : Đo lường là sự so sánh đại lượng chưa biết (đại lượng đo)
với đại lượng được chuẩn hóa (đại lượng mẫu hoặc đại lượng chuẩn). Như vậy
công việc đo lường là nối thiết bị đo vào hệ thống được khảo sát, kết quả đo các
đại lượng cần thiết thu được trên thiết bị đo. Trong thực tế khó xác định trị số
thực các đại lượng đo. Vì vậy trị số được đo cho bởi thiết bị đo được gọi là trị
số tin cậy được. Bất kỳ đại lượng đo nào cũng bị ảnh hưởng nhiều thông số. Do
đó kết quả đo ít khi phản ánh đúng trị số tin cậy được. Có những hệ số ảnh
hưởng trong đo lường liên quan đến thiết bị đo và những hệ số khác liên quan
đến người sử dụng thiết bị đo. Độ chính xác của thiết bị đo được diễn tả bởi
hình thức sai số.
Các loại sai số:
66
- Sai số chủ quan: do lỗi lầm của người sử dụng thiết bị đo và phụ thuộc vào
việc đọc sai kết quả , hoặc ghi sai, hoặc sử dụng sai không đúng qui trình hoạt
động.
- Sai số hệ thống: sai số hệ thống phụ thuộc vào thiết bị đo và điều kiện môi
trường đo. Sai số hệ thống có ảnh hưởng khác nhau ở trạng thái tĩnh và trạng
thái động. Ở trạng thái tĩnh: sai số hệ thống phụ thuộc vào giới hạn của thiết bị
đo hoặc quy luật vật lý cho phối sự hoạt động của nó. Ở trạng thái động: sai số
hệ thống do sự không đáp ứng kịp tốc độ thay đổi nhanh của đại lượng đo.
+ Sai số do thiết bị đo: các phần tử của thiết bị đo, có sai số do công
nghệ chế tạo, sự lão hóa do sử dụng. Giảm sai số này bằng cách bảo trì định kỳ
cho thiết bị đo.
+ Sai số do ảnh hưởng điều kiện môi trường như nhiệt độ tăng cao, áp
suất, độ ẩm tăng, điện trường hoặc từ trường tăng ảnh hưởng đến sai số của
thiết bị đo lường. Giảm sai số này bằng cách giữ sao cho điều kiện môi trường ít
thay đổi hoặc bổ chính đối với nhiệt độ và độ ẩm.
- Sai số ngẫu nhiên: ngoài sự hiện diện sai số do chủ quan trong cách thức đo
và sai số hệ thống thì còn lại là sai số ngẫu nhiên. Thông thường sai số ngẫu
nhiên được thu thập từ một số lớn những ảnh hưởng nhỏ được tính toán trong
đo lường có độ chính xác cao. Sai số ngẫu nhiên thừơng được phân tích bằng
phương pháp thống kê.
Các nguồn sai số: Thiết bị đo không đo được trị số chính xác vì: Không nắm
vững những thông số đo và điều kiện thiết kế
 Thiết kế nhiều khuyết điểm
 Thiết bị đo hoạt động không ổn định
 Bảo trì thiết bị đo kém
 Do người vận hành thiết bị đo không đúng
 Do những giới hạn của thiết kế
 Đánh giá sai số:
+ Sai số tuyệt đối: e = Yn – Xn
e: sai số tuyệt đối. Yn: trị số tin cậy được Xn: trị số đo được
+ Sai số tương đối (tính theo %):
Cấp chính xác: Sau khi xuất xưởng, thiết bị đo lường sẽ được kiểm nghiệm
chất lượng, được chuẩn hóa theo cấp tương ứng và sẽ được phòng kiểm nghiệm
định cho cấp chính xác sau khi xác định sai số cho từng tầm đo của thiết bị. Khi
sử dụng thiết bị đo lường, chúng ta cần quan tâm đến cấp chính xác của thiết bị
đo được ghi trên thiết bị đo hoặc trong sổ tay kỹ thuật của thiết bị đó. Từ cấp
67
chính xác chúng ta sẽ đánh giá được sai số của kết quả đo (ví dụ: một vôn-kế có
cấp chính xác là 1 có nghĩa là giới hạn sai số của nó cho tầm đo là 1%)
Độ nhạy: Để có một sự đánh giá về quan hệ giữa lượng vào và lượng ra của
thiết bị đo, ta dùng khái niệm về độ nhạy của thiết bị:
Trong đó: ∆α là biến thiên của lượng ra và ∆x là biến thiên của lượng vào. Nói
chung S là một hàm phụ thuộc x nhưng trong phạm vi ∆x đủ nhỏ thì S là một
hằng số. Với thiết bị có quan hệ giữa lượng vào và lượng ra là tuyến tính, ta có
thể viết: α = S.x, lúc đó S gọi là độ nhạy tĩnh của thiết bị đo. Trong trường hợp
thiết bị đo gồm nhiều khâu biến đổi nối tiếp thì độ nhạy được tính:
với Si là độ nhạy của khâu thứ i trong thiết bị. Theo lý thuyết khi xét tới quan hệ
giữa α và x thì x có thể nhỏ bao nhiêu cũng được, song trên thực tế khi ∆x < ε
nào đó thì ∆z không thể thấy được.
Ví dụ 1.1: Khi phụ tải tiêu thụ qua một công tơ một pha 10A nhỏ hơn 10W
(chẳng hạn) thì công tơ không quay nữa.
Câu 19: Nêu cấu tạo và phân loại cáp điện lực? Cách kiểm tra cáp điện lực hạ áp
(<2kV)? (2,5đ)
Trả lời:
1. Cấu tạo của cáp điện lực:
Cáp đóng vai trò rất quan trọng trong việc truyền dẫn năng lượng và tín
hiệu điện từ. Các đặc tính về điện, cơ lý và môi trường là yếu tố chủ yếu trong
việc lựa chọn và sử dụng cáp trong truyền tải và phân phối điện. Chất lượng của
các đầu nối cáp, công tác đấu nối cáp cần phải xem xét và thực hiện thận trọng
vì chúng quyết định đến chất lượng vận hành, tuổi thọ của hệ thống cáp.
Cáp thường gồm ba bộ phận chính là lõi, lớp cách điện và điều chỉnh điện
trường và cuối cùng là lớp bảo vệ bên ngoài.
Lõi dẫn điện của cáp thường làm bằng vật liệu đồng hay nhôm. Các lõi
dẫn điện thường được tạo thành các tao dây đồng hay nhôm bện lại.
Các lớp màn bán dẫn bọc lõi dây dẫn và bọc lớp cách điện có mục đích
san đều điện trường trong cáp, tránh được các phóng điện cục bộ trong cáp,
nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ của cáp.
68
Cáp có lớp màn thường bằng các băng lá đồng mỏng quấn quanh lớp
cách điện và lớp bán dẫn tạo nên lớp màn liên tục dọc chiều dài của cáp. Lớp
màn này nhằm các mục đích sau:
- Ngăn ngừa phóng điện vầng quang.
- Giới hạn trường điện môi bên trong cáp.
- Giảm điện áp cảm ứng.
- Phân bố điện áp đều.
- Lớp vỏ cáp bảo vệ cơ học có thể là vỏ chì, vỏ bọc thép, vỏ nhôm, hay
các vỏ chất dẻo.
2. Phân loại cáp điện lực:
Cáp điện lực được chia làm các loại sau:
* Cáp cách điện bằng giấy tẩm dầu: Giấy được ngâm tẩm dầu cách điện
và được quấn nhiều lớp quanh lõi đồng hoặc nhôm.
* Cáp cách điện bằng nhựa tổng hợp PVC: PVC là vật liệu cách điện dẻo
đần hồi, có đặc tính cơ và điện tốt.
* Cáp cách điện bằng cao su: Cao su là vật liệu cách điện tốt, đàn hồi,
chịu ẩm.
Ngoài ra người ta còn sử dụng vật liệ cách điện: Vải sợi, amiăng, cao su
silicon, khoáng chất ...
3. Cách kiểm tra cáp điện lực hạ áp (<2kV):
Dùng mêgôm điện áp 1000V DC
+ Đối với cáp một lõi có màn chắn, điện áp được đặt vào giữa ruột dẫn điện
và màn chắn kim loại.
+ Đối với cáp một lõi không có màn chắn, cáp phải được nhúng trong nước
và điện áp được đặt giữa ruột dẫn điện và nước.
+ Đối với cáp nhiều lõi mà các lõi có màn chắn riêng, thì điện áp được đặt
giữa từng ruột dẫn điện và màn chắn kim loại.
+ Đối với cáp nhiều lõi mà các lõi không có màn chắn riêng, thì điện áp
được đặt giữa từng ruột dẫn điện và tất cả các ruột dẫn còn lại cùng với vỏ kim
loại.
* sau khi đo điện trở cách điện bằng mêgôm điện áp 1000V DC đạt tiêu chuẩn,
tiến hành dùng mêgôm điện áp 2500V DC đo 1 phút thay thế cho việc thử điện
áp một chiều tăng cao kết hợp đo dòng rò.
Câu 20: Nêu phương pháp thử nghiệm và hiệu chỉnh bộ biến đổi dòng điện và
điện áp?(2,5đ)
Trả lời:
69
a. Phương pháp thử nghiệm bộ biến đổi dòng
Trong thực tế có rất nhiều kiểu loại bộ biến đổi dòng điện đựơc sử dụng, sau
đây trình bày phương pháp thử nghiệm bộ biến đổi dòng điện 1 pha kiểu loại
CA12-A55-A5-A1
- Tín hiệu dòng đầu vào 0-5A AC
- Tín hiệu dòng đầu ra: 4-20mA DC.
Các bước thử nghiệm:
- Đấu nối sơ đồ như hình vẽ. Dùng bộ tạo dòng để cấp dòng tới đầu vào
dòng của bộ biến đổi, Đồng hồ miliampemet nối vào đầu ra bộ biến đổi.
- Cấp nguồn nuôi ( AUX. POWER ) cho bộ biến đổi.
- Chỉnh gía trị đầu giải đo: Đưa dòng 0A AC vào đầu vào bộ biến đổi thì
dòng đầu ra phải bằng 4mA DC. Nếu sai thì dùng triết áp ZERO để hiệu
chỉnh về đúng giá trị yêu cầu.
- Chỉnh gía trị cuối giải đo: Đưa dòng điện 5A AC vào đầu vào bộ biến đổi
thì dòng điện đầu ra phải bằng 20mA DC. Nếu sai thì dùng triết áp SPAN
để hiểu chỉnh về đúng giá trị yêu cầu.
- Kiểm tra đặc tính biến đổi: Kiểm tra ở vài điểm để vẽ đặc tính. Kiểm tra
theo bảng sau:
I vào (A)
0
1
2
3
4
5
I ra (mA)
- Dòng điện đầu ra chuẩn đựơc tính theo công thức sau:
I ra (mA) 
I vào
16  4
5
b. Phương pháp thử nghiệm bộ biến đổi điện áp:
Trong thực tế có rất nhiều kiểu loại bộ biến đổi điện áp đựơc sử dụng, sau đây
trình bày thử nghiệm bộ biến đổi điện áp 1 pha kiểu loại CV12-V15-A5-A1
Các bước thử nghiệm:
- Đấu nối sơ đồ như hình vẽ. Dùng bộ tạo áp để cấp điện áp tới đầu vào
diện áp của bộ biến đổi, Đồng hồ miliampemet nối vào đầu ra bộ biến
đổi.
- Cấp nguồn nuôi cho bộ biến đổi ( AUX. POWER).
- Chỉnh gía trị đầu giải đo: Khi đưa điện áp đầu vào bằng 0V thì dòng đẩu
ra phải bằng 4mA. Nếu chỉ sai thì dùng triết áp ZERO để hiệu chỉnh về
đúng giá trị yêu cầu.
70
- Chỉnh gía trị cuối giải đo: Khi đưa điện áp 150V AC vào đầu vào thì
dòng điện đầu ra phải bằng 20mA. Nếu chỉ sai thì dùng triết áp SPAN để
hiểu chỉnh về đúng giá trị yêu cầu.
- Kiểm tra đặc tính biến đổi: kiểm tra ở vài điểm để vẽ đặc tính. Kiểm tra
theo bảng sau:
U vào (A)
0
50
75
100
125
150
I ra (mA)
- Dòng điện đầu ra chuẩnđựơc tính theo công thức sau:
I ra (mA) 
U vào
16  4
U dm
Câu 21: Ý nghĩa của nối đất làm việc, nối đất chống sét, nối đất an toàn?, tiêu
chuẩn điện trở nối đất ?(2,0đ)
Trả lời:
Tác dụng của nối đất là để tản dòng điện sự cố vào đất và để giữ mức điện thế
thấp trên các phần tử thiết bị điện được nối đất.
* Ý nghĩa của nối đất làm việc: Nhằm đảm bảo điều kiện làm việc bình
thường cho thiết bị điện và một số bộ phận của thiết bị điện theo chế độ đã được
qui định sẵn, đây là loại nối đất bắt buộc để đảm bảo các điều kiện vận hành của
hệ thống. (Ví dụ: Mạng điện 3 pha 4 dây 380V, khi dùng điện sinh hoạt 220V là
điện áp pha…)
* Ý nghĩa của nối đất chống sét: Nhằm đảm bảo an toàn cho thiết bị điện,
nối từ bộ phận thu sét xuống đất. (Ví dụ: Nối đất cột thu lôi, nối đất chống sét
van…)
* Ý nghĩa của nối đất an toàn: Nhằm đảm bảo an toàn cho con người.
Nối đất an toàn là nối tất cả các bộ phận kim loại của thiết bị điện (vỏ máy) hay
của các kết cấu kim loại mà khi cách điện bị hư hỏng thì nó xuất hiện điện áp
xuống hệ thống nối đất. (Ví dụ: Nối đất vỏ các động cơ điện,vỏ máy biến áp, vỏ
các máy công cụ…)
* Tiêu chuẩn điện trở nối đất:
- Trị số điện trở nối đất của hệ thống (nhiều cọc tiếp địa nối với nhau) là:
≤ 0,5Ω. Ví dụ như hệ thống nối đất các trạm phân phối điện.
- Trị số điện trở nối đất của cọc đơn là: ≤ 10Ω (đối với đất đồng bằng).
- Trị số điện trở nối đất của cọc đơn là: ≤ 30Ω (đối với đất đồi núi).
71
Câu 22: Nội dung công việc và Các bước tiến hành thí nghiệm khởi động từ 1
pha, 3 pha? (2,5đ)
Trả lời:
Khởi động từ 3 pha gồm: 3 rơ le nhiệt đặt trên 3 pha và Contactor 3 pha
(Một cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm quấn trên mạch từ, Tiếp điểm
chính của Contactor có khả năng cho dòng điện lớn đi qua và Tiếp điểm phụ có
hai trạng thái: Thường đóng và thường hở).
* Rơ le nhiệt 3 pha: Trước khi thí nghiệm cần kiểm tra phần cơ khí, xem dòng
điện định mức, dòng điện đặt.
1. Đo điện trở cách điện:
- Dùng mê gôm 500 VDC đo giữa các pha với nhau, các pha với vỏ.
- Trị số điện trở cách điện ≥ 0,5 MΩ.
2. Đo điện trở tiếp xúc:
- Dùng đồng hồ đo MB10 hoặc đồng hồ AUTOHOM 200/3…
- Trị số điện trở tiếp xúc phụ thuộc vào dòng điện định mức của rơ le nhiệt.
3. Đo thời gian cắt quá tải và thời gian cắt nhanh:
- Dùng thiết bị tạo dòng ODEN , CPC100, hoặc các thiết bị tạo dòng tương tự.
- Đo thời gian cắt quá tải: Điều chỉnh dòng thử nghiệm bằng 5 lần dòng đặt
(xem dòng đặt ở bao nhiêu % dòng định mức) dừng lại đo thời gian khi nào bảo
vệ quá tải của rơ le nhiệt cắt thì tính thời gian, thử từng pha một sau đó áp với
bảng tiêu chuẩn.(làm lần lượt từng pha một, để việc thử nghiệm đo thời gian cắt
quá tải chính xác mỗi pha làm 3 lần sau đó lấy trị số thời gian trung bình của 3
lần thử nghiệm ).
* Thí nghiệm Contactor 3 pha: Trước khi thí nghiệm cần kiểm tra phần cơ khí,
kiểm tra sự đóng chặt trẽ và đồng đều của tiếp điểm Contactor.
1. Đo điện trở một chiêu cuộn dây: Dùng cầu P333… Trị số điện trở so sánh với
lần đo trước hoăc với cuộn dây cùng loại.
2. Đo điện trở cách điện:
- Dùng mê gôm 500 VDC đo cuộn dây với vỏ.
- Trị số điện trở cách điện ≥ 0,5 MΩ.
3. Đo điện trở tiếp xúc:
- Dùng đồng hồ đo MB10 hoặc đồng hồ AUTOHOM 200/3…
- Trị số điện trở tiếp xúc phụ thuộc vào dòng điện định mức của Contactor.
72
Câu 23: Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc của bộ biến đổi công suất hữu
công 3 pha 3 phần tử, công dụng? (2,5đ)
Trả lời:
Bộ biến đổi công suất có nhiều kiểu loại khác nhau, mỗi loại được qui định cho
các mức tín hiệu đầu vào và đầu ra khác nhau.
Sau đây trình bày cụ thể bộ biến đổi công suất hữu công 3 pha 3 phần tử
kiểu loại: CW-33-A5-V15-A4-A1 với các thông số kỹ thuật như sau:
- Tín hiệu đầu vào: Iđm = 5A AC, Uđm = 110-120V AC.
- Tín hiệu đầu ra:
Iout = 4-20mA DC.
- Nguồn nuôi: 230V AC hoặc 115V AC.
- Pbasic=1300W: là công suất tham chiếu và cũng là công suất giới hạn cuối
ứng với dòng điện đầu ra là 20mA DC.
Sự bố trí các thiết bị mặt trước của bộ biến đổi và sơ đồ đấu nối với mạch
ngoài được trình bày trên hình 1.
73
Hình 1: Sơ đồ mặt trước bộ biến đổi công suất hữu công 3 pha
kiểu : CW-33-A5-V15-A4-A1 và sơ đồ đấu nối vơí mạch ngoài
1. Cấu tạo:
74
- Bộ biến đổi công suất được chế tạo thành khối hộp kín để có thể lắp trên bảng
kiểu đứng; bên trong đặt các thiết bị linh kiện điện tử của các khối chức năng..
- Mặt trước của bộ biến đổi được bố trí các hàng kẹp để đấu nối các mạch vào/ra
và các triết áp hiệu chỉnh (như hình 1)
+ Các đầu vào mạch điện áp 3 pha (Voltage inputs) gồm:
- R: điện áp pha A
- W: điện áp pha B
- S: điện áp pha C
- N: Dây trung tính
+ Các đầu vào mạch dòng điện 3 pha (current inputs) gồm:
- 1S-1L: Đầu vào dòng điện pha A.
- 2S-2L: Đầu vào dòng điện pha B.
- 3S-3L: Đầu vào dòng điện pha C.
+ Các đầu ra của bộ biến đổi:
- Output 1: Đầu ra số 1.
- Output 2: Đầu ra số 2.
+ Nguồn nuôi (AUX. POWER).
- Có thể lựa chọn nguồn nuôi 230 VAC hoặc 115VAC.
+ Các triết áp: ZERO để chiểu chỉnh 0 và SPAN hiệu chỉnh dải cho các tín hiệu
đầu ra số 1 (O/P1) và đầu ra số 2 (O/P2).
+ Các máy biến điện áp (VT) và các máy biến dòng điện (CT1, CT2, CT3) để
giảm trị số điện áp và dòng điện của đối tượng cần đo thành giá trị điện áp phù
hợp với giá trị đưa vào bộ biến đổi.
2. Nguyên lý làm việc.
Khi đưa điện áp và dòng điện 3 pha vào các đầu vào tương ứng của bộ
biến đổi, bộ biến đổi sẽ tính toán ra công suất tác dụng (P) và xử lý tính toán
biến đổi để đầu ra của bộ biến đổi đưa ra tín hiệu dòng điện tương ứng với giá
trị công suất đưa vào. Nếu công suất tác dụng đưa vào thay đổi từ 0 đến Pbasic
thì dòng đầu ra của bộ biến đổi sẽ thay đổi tương ứng từ 4-20mA DC. Sự thay
đổi dòng điện đầu ra ứng với công suất tác dụng đưa vào là sự thay đổi tuyến
tính như hình 2.
75
Hình 2 : Đặc tính biến đổi của bộ biến đổi công suất .
- Dòng điện đầu ra của bộ biến đổi công suất ( loại đang xét) đựơc tính theo
công thức sau:
I ra (mA) 
Pvào
 16  4
Pbasic
3.Công dụng: Bộ biến đổi công suất làm nhiệm vụ cách ly và biến đổi công suất
của đối tượng cần đo (với giới hạn xác định trước) thành tín hiệu dòng điện (020mA DC hoặc 4-20mA) hoặc điện áp (0-10V DC hoặc 0-1V) để đưa tới hệ
thống điều khiển DCS, Citect hoặc SCADA… phục vụ cho công việc giám sát,
đo lường công suất.
Câu 24: Trình bày nguyên lý làm việc của bảo vệ quá dòng điện? Phạm vi ứng
dụng? (2,5đ)
Trả lời:
1. Nguyên tắc tác động:
- Bảo vệ quá dòng điện là bảo vệ tác động khi gíá trị dòng điện chạy qua
phần tử được bảo vệ vượt quá một giá trị định trước: IR ≥ Ikđ
- Theo phương pháp đảm bảo tính chọn lọc bảo vệ quá dòng điện được chia
làm hai loại:
+ Bảo vệ dòng điện cực đại (I>): là bảo vệ quá dòng tác động có thời gian,
đảm bảo tính chọn lọc bằng cách chọn thời gian làm việc theo nguyên tắc từng
cấp.
+ Bảo vệ dòng điện cắt nhanh (I>>): là bảo vệ quá dòng tác động tức thời,
bảo đảm tính chọn lọc bằng cách chọn dòng khởi động thích hợp.
76
Hình 1: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ dòng điện cực đại
Trong đó:
RI>>: bảo vệ cắt nhanh
RI>: bảo vệ cực đại
RT: rơ le thời gian
MC: máy cắt
BI: máy biến dòng điện.
a. Bảo vệ dòng điện cực đại (I>)
- Dòng khởi động (Ikđ) của bảo vệ cực đại được chọn theo nguyên tắc lớn hơn
dòng làm việc lớn nhất cho phép của phần tử được bảo vệ (Ilvmax) Ikđ > Ilv max
77
Thực tế chọn Ikđ= k.Ilv max trong đó k là hệ số xét đến các điều kiện như hệ số an
toàn, hệ số mở máy, hệ số sơ đồ… (k>1)
- Nguyên tắc tác động:
IR < Ikđ → Bảo vệ không tác động.
IR = IN ≥ Ikđ → bảo vệ khởi động →Sau thời gian trễ → bảo vệ tác động.
- Đặc tính thời làm việc của bảo vệ dòng điện cực đại có hai loại đặc tính độc
lập và đặc tính phụ thuộc có giới hạn.
+ Đặc tính thời gian độc lập: Thời gian tác động của bảo vệ có đặc tính độc
lập không phụ thuộc vào trị số dòng điện chạy qua bảo vệ (hình 2a)
+ Đặc tính thời gian phụ thuộc có giới hạn: thời gian tác động phụ thuộc tỉ lệ
nghịch với dòng điện (hình 2b)
b. Bảo vệ cắt nhanh (I>>)
- Dòng điện khởi động của BVCN chọn theo nguyên tắc lớn hơn dòng điện
ngắn mạch ngoài lớn nhất (INng.max): Ikđ = kat.INng.max (trong đó kat là hệ số an toàn
kat=1,1-1,2)
- Nguyên tắc tác động:
IR < Ikđ → Bảo vệ không tác động.
IR ≥ Ikđ → Bảo vệ tác động.
- Thời gian tác động của bảo vệ cắt nhanh thường là tức thời hoặc rất bé (~0.1
giây).
2. Phạm vi ứng dụng
Bảo vệ dòng điện cực đại có thời gian duy trì tương đối lớn nên thường được áp
dụng để bảo vệ các mạng điện hình tia đến điện áp 35KV và mạng điện một
nguồn cung cấp, các máy biến áp máy phát, thanh cái và động cơ điện. Bảo vệ
dòng điện cực đại thường được kết hợp với các bảo vệ cắt nhanh, bảo vệ có
hướng để nâng cao hiệu quả bảo vệ.
Bảo vệ cắt nhanh có ưu điểm là đơn giản và cắt nhanh sự cố nhưng nhược điểm
là chỉ bảo vệ được một phần đối tượng nên được áp dụng như một bảo vệ dự
phòng để hỗ trợ các bảo vệ chính.
Câu 24: Trình bày nội dung công việc và các bước tiến hành thử nghiệm rơ le
nhiệt? (tại nơi anh(chị) làm việc)? (2,5đ)
Trả lời :
Các bước tiến hành kiểm tra rơ le nhiệt thực hiện theo tuần tự sau :
1. Chuẩn bị thiết bị dụng cụ : bộ tạo dòng , đồng hồ vạn năng, kìm tô vít,
đồng hồ đo thời gian ..v.v
78
2. Kiểm tra tình trạng bên ngoài xem có bị nứt vỡ , các hàng kẹp chân rơ
le, các tiếp điểm của rơ le phải tiếp xúc tốt, không cháy hoặc han rỉ .
3. Kiểm tra cách điện và điện trở một chiều.
+ Kiểm tra cách điện giữa các pha mạch lực với nhau và với đất, cách
điện giữa các tiếp điểm đầu ra với đất, phải đạt yêu cầu .
+ Đo điện trở cuộn dây nhiệt của từng pha để xác định cuộn dây
không bị đứt , tiếp xúc các mối hàn tốt, không bị chạm chập.
4. Kiểm tra trị số khởi động và đặc tính thời gian tác động của rơ le
nhiệt.
+ Đặt trị số dòng tác động cho rơ le thực hiện bằng cách xoay triết áp (
triết áp chỉnh định ) về vị trí giá trị yêu cầu (Iđ).
+ Dùng bộ tạo dòng và đồng hồ đo thời gian ( hoặc sử dụng bộ thử rơ
le ) để kiểm tra đặc tính thời gian tác động của rơ le nhiệt tiến hành
như sau :
- Nối đồng hồ đo thời gian đến tiếp điểm đầu ra cuả rơ le.
- Đặt giá trị dòng bằng hai lần dòng khởi động của rơ le (2Iđ), cấp
dòng này vào pha A của rơ le nhiệt và đo thời gian tác động .
- Đợi cho rơ le trở về ( nhiệt độ của thanh nhiệt trở về nhiệt độ môi
trường )
- Đặt giá trị dòng bằng 3 lần dòng khởi động của rơ le (3Iđ), cấp dòng
này vào pha A của rơ le nhiệt và đo thời gian tác động .
-Làm tương tự như pha A đối với các pha còn lại.
- Kết quả thời gian đã kiểm tra so với đường đặc tính thời gian mẫu
sai số phải nằm trong tiêu chuẩn cho phép .
5. Chú ý: sau mỗi lần kiểm tra phải đợi cho thanh nhiệt nguội tới nhiêt
độ môi trường mới được tiếp tục thực hiện kiểm tra lần tiếp theo, nếu
không thời gian tác động sẽ sai khác so với đường đặc tính mẫu .
Viết biên bản thí nghiệm.
Câu 25: Trình bày nội dung và các bước tiến hành thử nghiệm áp tô mát điện tử
(hoặc máy cắt) 0,4 kV sau đại tu? (2,5đ)
Trả lời:
Áp tô mát điện tử là loạị có thể thay đổi dòng đặt và thời gian tùy thuộc
vào phụ tải mà nó bảo vệ.
1. Đo điện trở cách điện:
- Dùng mê gôm 1000 VDC đo giữa các pha với nhau, các pha với vỏ và các tiếp
điểm trong cùng pha khi cắt.
79
- Trị số điện trở cách điện ≥ 0,5 MΩ.
1. Đo điện trở tiếp xúc:
- Dùng đồng hồ đo ф415, đồng hồ đo MB10 hoặc đồng hồ AUTOHOM 200/3.
- Trị số điện trở tiếp xúc phụ thuộc vào dòng điện định mức của át tô mát.
1. Đo thời gian cắt quá tải và thời gian cắt nhanh:
- Dùng thiết bị tạo dòng ODEN hoặc các thiết bị tạo dòng tương tự
- Đo thời gian cắt quá tải: Điều chỉnh dòng thử nghiệm bằng 5 lần dòng đặt
(xem dòng đặt ở bao nhiêu % dòng định mức) dừng lại đo thời gian khi nào bảo
vệ quá tải của át tô mát cắt thì tính thời gian, thử từng pha một sau đó áp với
bảng tiêu chuẩn.(làm lần lượt từng pha một, để việc thử nghiệm đo thời gian cắt
quá tải chính xác mỗi pha làm 3 lần sau đó lấy trị số thời gian trung bình của 3
lần thử nghiệm ).
- Đo thời gian cắt nhanh: Điều chỉnh dòng thử nghiệm bằng dòng cắt nhanh của
át tô mát (xem dòng cắt nhanh đặt ở mấy lần dòng đặt), đóng xung mà bảo vệ
cắt nhanh cắt được chứng tỏ bảo vệ cắt nhanh tốt. (làm lần lượt từng pha một).
* Đánh giá kết quả và viết biên bản.
Câu 26: Vẽ và thuyết minh sơ đồ đo điện trở nối đất? Nêu các bước thực hiện?
(2,5đ)
Trả lời:
- Đo điện trở tiếp địa theo phương pháp trực tiếp
- Dùng cầu đo chuyên dụng như M416
Sơ đồ đo:
Rnđ
1
2
3
4
M416
- Điều chỉnh cầu cân bằng
- Đọc giá trị trên núm điều chỉnh và nhân với hệ số đặt trên cầu giá trị này
là Rnđ
Các sơ đồ đo thực tế :
Đối với Rnđ : cột điện ,nhà cửa cột chống sét ,các trạm điện nhỏ
80
1
10m
25m
Rnđ
20m
10m
1
30m
2
2
1 cọc áp , 2 cọc dòng
Đối với Rnđ : hệ thống tiếp địa nối mạch vòng với nhau như trạm lớn
1
5d
40m
Rnđ
Rnđ
5d
d
40m
1
d
2
5d
2
Với d là đường chéo lớn nhất của hệ thống tiếp đia theo bản vẽ thiết kế
Chọn thiết bị đo:
- Các thiết bị đo được dùng để đo điện trở nối đất thường là các cầu đo
chuyên dụng được chế tạo phù hợp cho việc đo điện trở nối đất. Đặc điểm của
các cầu đo này là nguồn điện mà chúng phát ra là nguồn có tần số 128Hz với
mục đích là hạn chế ảnh hưởng của dòng làm việc tần số 50Hz và các thành
phần sóng hài bậc cao của nó đến dòng điện thử nghiệm. Mỗi loại cầu đo có
tính năng khác nhau tùy theo nhà sản xuất và trình độ phát triển công nghệ. Các
cầu đo thường dùng là các cầu đo: M416
Chọn dụng cụ đo:
- Các dụng cụ đo dùng để đo điện trở nối đất bao gồm: Cọc, búa, dây.
- Các cầu đo chuyên dụng thường đi kèm các dụng cụ đo như đã nêu ở
trên thường thích hợp cho việc đo hệ thống nối đất đơn như ở các cột điện đơn
vì cọc đo ngắn, cuộn dây đo ngắn không thích hợp với việc đo điện trở nối đất
của hệ thống nối đất bao gồm nhiều cọc bố trí theo chu vi mạch vòng
ở các trạm biến áp có diện tích mặt bằng lớn. Do vậy cần phải chọn dụng
cụ đo phù hợp với hệ thống nối đất cần đo.
*Các bước tiến hành đo điện trở nối đất:
- Thực hiện đầy đủ các biện pháp an toàn trước khi triển khai công tác.
- Trước khi tiến hành đo tiếp địa cho các cột cần xem xét các yếu tố sau:
- Dựa vào bản vẽ mặt bằng thi công để xác định hệ thống tiếp địa cần đo
là loại nối đất đơn hay nối đất hệ thống.
- Đóng cọc phụ theo sơ đồ đo, đấu nối dây đo phù hợp theo phương pháp đo đã
chọn và tiến hành đo: (Trước khi đo cần thử cầu đo bằng cách chuyển về nấc
5Ω và điều chỉnh núm đo xem cầu có chuẩn không). Ấn nút đo và điều chỉnh
núm xoay cân bằng sau đó đọc giá trị đo tương ứng với kim của cầu đo
81
Câu 27: Vẽ sơ đồ mạch điều khiển động cơ 3 pha 0,4kV bằng khởi động từ
đơn? Thuyết minh nguyên lý làm việc?
* Sơ đồ mạch điện:
- AB: Cầu dao 380V xoay chiều 3 pha
- KM: Tiếp điểm chính của khởi động từ
- 1RN, 2RN: Rơ le nhiệt
- D: Nút ấn STOP
- M: Nút ấn khởi động động cơ
- KM: Cuộn dây của khởi động từ (380VAC)
- 1RN, 2RN: Tiếp điểm rơ le nhiệt.
- KM1: Tiếp điểm duy trì của khởi động từ
Ngoài ra còn có các tiếp điểm gửi thường đóng, thường mở cho mạch điều
khiển.
* Thuyết minh sơ đồ:
1. Đóng cầu dao AB cấp điện cho mạch lực và mạch điều khiển.
2. Muốn cho động cơ khởi động ấn nút M, điện đi từ pha A → D→ M→KM
→2RN → 1RN → pha B. Lúc này cuộn dây KM có điện khởi động từ tác động đóng
các tiếp điểm (thường mở) chính KM và đóng lại tiếp điểm phụ KM1 duy trì, khi đó
động cơ có điện.
3. Muốn dừng động cơ ta ấn nút D, cuộn dây KM mất điện khởi động từ nhả ra
cặp tiếp điểm chính KM và cặp tiếp điểm phụ KM1 mở động cơ mất điện.
82
4. Nếu động cơ bị quá tải thì rơle nhiệt sẽ tác động mở tiếp điểm 1RN và 2RN
cuộn dây khởi động từ KM sẽ mất điện, do đó tiếp điểm KM mở ra. Nếu động cơ bị
ngắn mạch thì cầu chì sẽ tác động cắt mạch
5. Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng
Khởi động từ ưu điểm hơn cầu dao ở chỗ điều khiển đóng cắt từ xa nên an toàn cho
người thao tác đóng cắt nhanh, bảo vệ được quá tải cho động cơ, khoảng không gian
lắp đặt và thao tác gọn (một tủ điện có thể lắp đặt nhiều động cơ). Vì vậy được sử
dụng rộng rãi cho mạch điện hạ áp.
Câu 28: Vẽ sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu ½ chu kỳ, cả chu kỳ, hệ số chỉnh lưu của
mỗi sơ đồ?
Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ:
Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu cả chu kỳ:
83
Hệ số chỉnh lưu: Tỷ số chỉnh lưu được dùng để đánh giá hiệu quả sử dụng của thiết bị
chỉnh lưu được tính theo biểu thức:
84
Câu 29: Vẽ sơ đồ nguyên lý chỉnh lưu cả chu kỳ 3 pha, hệ số chỉnh lưu của sơ
đồ?
85
Câu 30: Các yêu cầu đối với rơ le bảo vệ hệ thống điện? (2,5đ)
Trả lời:
Các rơ le bảo vệ hệ thống điện cần đáp ứng được các yêu cầu sau:
1. Tính tin cậy:
Tin cậy là tính năng, đảm bảo cho thiét bị bảo vệ làm việc đúng, chắc
chắn. Người ta phân biệt:
-Độ tin cậy khi tác động: Đó là mức độ chắc chắn rằng bảo vệ rơle sẽ tác
động đúng: Tức là khả năng bảo vệ rơ le làm việc đúng (tác động) khi có sự cố
xảy ra trong phạm vi bảo vệ.
86
- Độ tin cậy không tác động: Là mức độ chắc chắn rằng bảo vệ rơ le sẽ
không làm việc sai:. Tức là bảo vệ rơ le sẽ không tác động khi đối tượng được
bảo vệ đang làm việc bình thường, hoặc khi có sự cố ngoài vùng bảo vệ.
Trên thực tế, độ tin cậy có thể kiểm tra tương đối dễ dàng bằng tính toán
và thực nghiệm, còn độ tin cậy không tác động rất khó kiểm tra vì tập hợp
những trạng thái vận hành và tình huống bất thường có thể dẫn đến tác động
sai của bảo vệ không thể lường trước hết được.
Để tăng độ tin cậy, nên sử dụng các rơle và hệ thống rơle có kết cấu đơn
giản, chắc chắn, đã được thử thách qua thực tế sử dụng cũng như tăng cường
mức độ dự phòng trong hệ thống bảo vệ. Thống kế vận hành cho thấy hệ thống
bảo vệ trong các hệ thống điện hiện đại có xác suất làm việc tin cậy khoảng 9599%.
2. Tính chọn lọc:
Chọc lọc là khả năng của bảo vệ có thể phát hiện và loại trừ đúng phần
tử bị sự cố ra khỏi hệ hống. Cấu hình hệ thống điện càng phức tạp, việc đảm bảo
tính chọn lọc của bảo vệ càng khó khăn.
Theo nguyên lý làm việc, các bảo về được phân ra:
-Bảo vệ có độ chọn lọc tuyệt đối: Là những bảo vệ chỉ làm việc khi sự cố
xảy ra trong một phạm vi hoàn toàn xác định, không làm nhiệm vụ dự phòng
cho bảo vệ đặt ở các phần từ lân cận.
- Bảo vệ có độ chọn lọc tương đối: Ngoài nhiệm vụ bảo vệ chính cho đối
tượng được bảo vệ còn có thể thực hiện chức năng dự phòng cho các bảo vệ
đặt ở các phần tử lân cận.
Để thực hiện yêu cầu về chọn lọc đối với các bảo vệ có chọn lọc tương
đối, phải có sự phối hợp giữa đặc tính làm việc của các bảo vệ lân cận nhau
trong toàn hệ thống nhằm đảm bảo mức độ liên tục cung cấp điện cao nhất, hạn
chế đến mức thấp nhất thời gian ngừng cung cấp điện.
3. Tính tác động nhanh:
Bảo vệ phát hiện và cách ly phần tử bị sự cố càng nhanh càng tốt. Tuy
nhiên khi kết hợp với yêu cầu chọn lọc để thoả mãn yêu cầu tác động nhanh cần
phải sử dụng những loại bảo vệ phức tạp và đắt tiền.
Rơle hay bảo vệ được gọi là tác động nhanh ( hay còn gọi là có tốc độ
cao) nếu thời gian tác động không vượt quá 50ms. Rơle hay bảo vệ được gọi là
tác động tức thời nếu không thông qua khâu trễ trong tác động của rơle. Thông
thường hai khái niệm tác động nhanh và tác động tức thời được dùng thay thế
lẫn nhau để chỉ các rơle lẫn nhau để chỉ các rơle hoặc bảo vệ có thời gian tác
động không quá 50ms.
87
Ngoài thời gian tác động của rơle, việc loại nhanh phần tử bị sự cố còn
phụ thuộc vào tốc độ thao tác của và máy cắt điện. Các máy cắt điện tốc độ
cao hiện đại có thời gian thao tác từ 20 đên 60ms) những máy cắt thông thường
có thời gian thao tác không quá 100 ms. Như vậy thời gian loại trừ sự cố (thời
gian làm việc của bảo vệ cộng với thời gian thao tác máy cắt) khoảng từ 2 đến 8
chu kỳ ( khoảng 40 đến 160 ms ở tần số 50Hz) đối với các bảo vệ tác động
nhanh.
Đối với lưới điện phân phối thường sử dụng các bảo vệ có độ chọn lọc
tương đối và phải phối hợp thời gian tác động giữa các bảo vệ. Bảo vệ chính
thông thường có thời gian khoảng 0,2 đến 1,5s, bảo vệ dự phòng khoảng 1,5 đến
2s.
4. Độ nhạy:
Độ nhạy đặc trưng cho khả năng cảm nhận sự cố của rơle hoặc hệ thống
bảo vệ, nó được biểu diễn bằng hệ thống độ nhạy, tức tỉ số giữa trị số của đại
lượng vật lý đặt vào rơle có sự cố với ngưỡng tác động của nó. Sự sai khác giữa
trị số đại lượng vật lý đặt vào rơle và ngưỡng tác động của nó càng lớn, rơle
càng dễ cảm nhận sự xuất hiện cuả sự cố, hay ta thường nói rơle tác động càng
nhạy.
Độ nhạy thực tế của bảo vệ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó quan
trọng nhất phải kể đến: Chế độ làm việc của hệ thống (mức huy động nguồn)
cấu hình của lưới điện, dạng ngắn mạch và vị trí điểm ngắn mạch, nguyên lý
làm việc của rơle, đặc tính của quá trình quá độ trong hệ thống điện vv...
Tuỳ theo vai trò của bảo vệ mà yêu cầu về độ nhạy đối với nó cũng khác
nhau. Các bảo vệ chính thường yêu cần phải có hệ số độ nhạy trong khoảng từ
1,5 đến 2, còn các bảo vệ dự phòng từ 1,2 đến 1,5
2.5. Tính kinh tế.
Các bảo vệ rơ le phải thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật, đồng thời phải được
lắp đặt sao cho rẻ nhất đến mức có thể. Đối với mạng cao áp và siêu cao áp chi
phí cho trang thiết bị lắp đặt BVRL chỉ chiếm một phần nhỏ trong toàn bộ chi
phí của công trình, do đại đa số thiết bị ở mạng cao áp đều rất đắt nên không đòi
hỏi cao về yêu cầu kinh tế. Còn trong mạng trung áp và hạ áp số lượng các
thiết bị cần được bảo vệ rất lớn, mức độ yêu cầu bảo vệ không cao do đó cần
phải tính đến kinh tế lựa chọn sơ đồ và trang thiết bị BVRL sao cho vừa đảm
bảo tính kinh tế vừa có chi phí thấp nhất.
Nhận xét: 5 yêu cầu trên thường mâu thuẫn lẫn nhau,do đó cần dung hoà
các yêu cầu ở mức độ tốt nhất trong việc tính toán lựa chọn sơ đồ và thiết bị
bảo vệ.
88
BẬC 4/7
Câu 1: Nêu các chuyển đổi đo lường (chuyển đổi điện - điện; chuyển đổi không
điện-điện) mà bạn biết?
A. Bộ chuyển đổi đo lường Điện – Điện.
Trong công nghiệp, dân dụng thì việc giám sát các thông số như dòng điện, điện áp
rất cần thiết để đảm bảo cho thiết bị bị làm việc an toàn hiệu quả nhưng do mạng điện
thường có cấp điện áp và dòng điện rất lớn nên không thể sản xuất ra các thiết bị đo
giám sát trực tiếp vì như vậy thiết bị đo sẽ rất cồng kềnh và tốn kém về vật liệu chế
tạo.
Hơn nữa trong cấu trúc đo lường trong công nghiệp, dân dụng người ta thường xây
dựng những thiết bị giám sát là những modul tích hợp nhiều kênh đầu vào nhận tín
hiệu giống nhau. Chính vì vậy người ta sản xuất ra các bộ chuyển đổi tín hiệu Điện –
Điện nhằm mục đích an toàn cho con người cũng như thiết bị xử lý giám sát phía thứ
cấp .
Thông thường các bộ chuyển đổi điện – điện là bộ chuyển đổi tín hiệu điện áp TU, bộ
chuyển đổi tín hiệu dòng điện TI. bộ chuyển đổi công suất vv…
1. Máy biến dòng điện ( BI hoặc TI )
Máy biến dòng điện ( BI hoặc TI ) có tác dụng cách ly giữa phân sơ cấp với thứ cấp,
có nhiệm vụ dùng để biến đổi dòng điện từ trị số lớn xuống trị số nhỏ hơn để cung cấp
cho các dụng cụ đo lường, bảo vệ, tự động hoá. Thường BI có dòng định mức thứ cấp
là 1; 5A hoặc 10A.
1. Cấu tạo:
Gồm một mạch từ trên đó quấn cuộn dây sơ cấp, thứ cấp.
Vì dòng điện thứ cấp nhỏ hơn dòng điện sơ cấp nên số vòng dây thứ cấp nhiều hơn số
vòng dây sơ cấp. Tiết diện dây quấn thứ cấp nhỏ hơn tiết diện dây sơ cấp.
Cuộn sơ cấp được đấu nối tiếp với mạch điện cao thế và các cuộn thứ cấp để lấy tín
hiệu ra cung cấp cho các thiết bị đo lường, bảo vệ… Toàn bộ được đúc sẵn bằng vật
liệu cách điện, hoặc được đặt cố định trong các ống sứ cách điện chứa đầy dầu cách
điện.
2. Nguyên lý làm việc:
89
Làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, thông qua mạch từ lõi thép biến đổi dòng
điện lớn phía cao áp sang dòng điện nhỏ cung cấp cho phụ tải thứ cấp. Tổng trở mạch
ngoài của BI rất bé nên có thể xem như BI luôn làm việc ở chế độ ngắn mạch.
Tỷ số biến đổi dòng điện:
I1dm
Kdm = ----------I2dm
Với I1dm, I2dm là dòng điện định mức sơ cấp và thứ cấp của BI.
* Sai số của BI:
+ Về giá trị:
Kdm.I2 - I1
∆I% = ------------- . 100
I1
+ Sai số góc δ1: Là góc lệch pha giữa dòng điện sơ cấp và dòng điện thứ cấp ( có thể
dương hoặc âm )
+ Cấp chính xác: Là sai số lớn nhất về giá trị dòng điện khi BI làm việc trong điều
kiện:
- f = 50 Hz
- Phụ tải thứ cấp biến thiên từ 0,25 đến định mức.
- Dòng sơ cấp biến thiên từ 100% đến 120%.Idm
Cấp chính xác của BI có các mức 0,2 ; 0,5 ; 1,0 ; 3,0 ; và 10,0.
b/ Máy biến điện áp ( BU )
Máy biến điện áp ( BU ) là một thiết bị có tác dụng cách ly phần sơ cấp với thứ cấp,
nhiệm vụ biến đổi điện áp lưới từ trị số cao xuống trị số thấp, cung cấp cho thiết bị đo
lường, bảo vệ, tự động hoá. Thường công suất của tải máy biến điện áp rất bé ( vài
chục đến vài trăm VA ), đồng thời tổng trở mạch ngoài rất lớn có thể xem như máy
biến điện áp thường xuyên làm việc không tải.
Phân loại máy biến điện áp BU: BU khô, BU dầu, BU 1 pha, BU 3 pha …
* BU khô: thường được sử dụng ở cấp điện áp 35kV trở xuống.
* BU dầu: Sử dụng cho mọi yêu cầu.
Với cấp điện áp cao người ta chế tạo theo kiểu phân cấp, phân áp .
* Phân cấp bằng cuộn dây: Gồm nhiều tầng lõi từ, cuộn dây sơ cấp được chia
đều trên các lõi, cuộn thứ cấp chỉ được cuốn trên lõi cuối cùng.
* Phân áp bằng tụ: Dùng bộ phân áp bằng tụ lấy một phần điện áp cao đưa vào
cuộn sơ cấp.
1. Cấu tạo của máy biến điện áp
Gồm một mạch từ trên đó quấn cuộn dây sơ cấp và thứ cấp.
Số vòng dây cuộn thứ cấp phải ít hơn số vòng dây cuộn sơ cấp. Tiết diện dây quấn sơ
cấp nhỏ hơn tiết diện dây quấn thứ cấp.
90
Cuộn dây sơ cấp được đấu với mạch điện cao thế và một vài cuộn thứ cấp để lấy tín
hiệu ra cung cấp cho các thiết bị đo lường, bảo vệ… Toàn bộ được đặt trong tủ, ống
sứ cách điện chứa đầy dầu cách điện.
2. Nguyên lý làm việc của máy biến điện áp
* Nguyên lý làm việc: Làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ, thông qua
mạch từ lõi thép biến đổi điện áp lớn phía cao áp sang điện áp nhỏ cung cấp cho phụ
tải thứ cấp. Tổng trở mạch ngoài của TU rất lớn nên có thể xem như TU luôn làm việc
ở chế độ hở mạch.
* Tỷ số biến đổi định mức:
U1dm
Kdm = --------U1dm: Điện áp định mức sơ cấp.
U2dm
U2dm: Điện áp định mức phía thứ cấp
* Sai số điện áp ∆U% :
Kdm.U2 - U1
∆U% = --------------- . 100%
U1
* Cấp chính xác : Là sai số lớn nhất về trị số điện áp khi nó làm việc trong điều
kiện :
- f = 50 Hz.
- U1 = 0,9 - 1,1 Udm
- Phụ tải thứ cấp thay đổi từ 0,25 đến định mức .
- Cosφ = 0,8.
Cấp chính xác được chế tạo theo 1 trong các mức sau : 0,2 ; 0,5 ; 1,0 ; 3,0.
B: Bộ chuyển đổi không điện – Điện
Trong công nghiệp điển hình như các nhà máy nhiệt điện thì các đối tượng cần đo
thường là không điện như: Áp suất, nhiệt độ, lưu lương hơi, lưu lượng nước và các đại
lượng cơ khác như ( Đo độ rung, đo tốc độ đo khoảng cách…vv) đều là tín hiệu không
điện thông qua các đầu đo và các bộ chuyển đổi thành tín hiệu điện có thể là quy
91
chuẩn 4÷ 20mA (các bộ chuyển đổi như: EJA, MesoH. Các bộ Proximitor VV..) hoặc
không quy chuẩn đưa đến các đồng hồ hiển thị (hợp bộ đồng hồ ДM-KCД1, MЭД kПД1, vv…là nhưng thiết bị của liên xô chế tạo) để chỉ thị các thông số cần đo.
Trong hệ thống đo lường điện, nhiệt để đảm bảo an toàn cho thiết bị và con người
trong quá trình vận hành cũng như sửa chữa người ta đã sử dụng các bộ chuyển đổi tín
hiệu điện áp, dòng điện có cường độ lớn thành tín hiệu quy chuẩn ( thông thường từ
4÷ 20mA) chuyền về các thiết bị đo lường điều khiển ( đồng hồ đo tại chỗ, thiết bị
điều khiển PLC. DCS, Mark – V, …) các thiết bị này thu nhận tin hiệu đưa ra màn
hình hiển thị cho ta biết được các thông số cần đo.
Ngoài ra để đảm bảo an toàn cho hệ thống điều khiển như DCS, PLC đối với thiết bị
trường sử dụng nguồn điện 220VAC người ta còn lắp các thiết bị cách li chuyển đổi
điện – điện ( chuyển đổi dòng input 4÷ 20mA → output 4÷ 20mA)
Câu 2: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của máy biến áp tự ngẫu 3 pha? Các đại
lượng định mức, phân loại? Các điều kiện để ghép máy biến áp làm việc song
song (2,5 đ)
Trả lời:
1. Nguyên lý làm việc:
Máy biến áp tự ngẫu cũng tương tự như MBA nhiều cuộn dây, chỉ khác là hai
cuộn dây ngoài liên hệ với nhau bằng từ còn có sự liên hệ với nhau bằng điện
nữa.
Để đơn giản, xét MBA tự ngẫu một pha, làm nhiệm vụ liên lạc giữa hai cấp điện
áp U1 và U2. (sơ đồ như hình vẽ)
C
U1
W1
I1
Wnt
Ich
W2
Wch
I2
T
U2
O
Hình 1: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo MBA tự ngẫu
92
Giả thiết công suất được truyền từ phía cao U1 sang phía hạ áp U2. Toàn bộ cuộn
dây giữa các điểm C và O là cuộn sơ cấp W1. Phần nằm giữa điểm T và O gọi
là cuộn thứ cấp W2, do nó cũng là một phần của cuộn W1 nên còn được gọi là
cuộn dây chung (Wch). Phần cuộn dây giữa điểm C và T được gọi là cuộn dây
nối tiếp Wnt = W1-Wch. Điện áp đặt vào cuộn sơ cấp W1 là U1 thì điện áp giữa
hai đầu cuộn dây thứ cấp W2 sẽ là U2. Khi MBA ở chế độ không tải, điện áp
trên một vòng dây là: Uw = U1 / W1
Điện áp trên đầu ra thứ cấp của MBA: U2= U2.W2=U1.W2/W1
Tỷ số biến đổi của MBA tự ngẫu: k12=U1/U2=W1/W2
Ta thấy rằng tỉ số biến đổi điện áp của MBA tự ngẫu cũng tỷ lệ với số vòng
quấn của các cuộn dây giống như MBA hai dây quấn khi ta coi cuộn sơ cấp
gồm W1 vòng dây và cuộn thứ cấp gồm W2 vòng dây.
Khi nối phụ tải vào phía thứ cấp, trong các cuộn dây sẽ có dòng điện chạy qua.
Giả thiết hệ số công suất của phía sơ cấp cosφ1 và phía thứ cấp cosφ2 bằng nhau
và lấy chiều của dòng điện đi từ nguồn đến phụ tải, tại nút T ta có: I2 = I1 + Ich
Trong đó:
I2 : dòng phụ tải ở phía thứ cấp.
I1 : dòng điện sơ cấp hay dòng điện trong cuộn nối tiếp.
Ich : dòng điện trong cuộn dây chung hay cuộn dây thứ cấp W2
Ich = I2 - I1
Nghĩa là trong trường hợp MBA làm việc theo chế độ hạ áp, tải công suất từ cao
áp U1 sang hạ áp U2, dòng điện trong cuộn dây chung hay cuộn dây thứ cấp W2
bằng hiệu của dòng điện phụ tải thứ cấp I2 và dòng điện đi trong cuộn dây nối
tiếp I1. Trong khi đó nếu dùng MBA hai dây quấn thì dòng điện đi trong toàn bộ
cuộn dây W1 là I1 và dòng điện đi trong cuộn dây thứ cấp W2 sẽ là I2.
Khi bỏ qua tổn thất công suất trong MBA ta có: I1.U1=U2.I2
k12=U1/U2 =I2/I1=W1/W2
Tỷ số biến đổi điện áp của MBA tự ngẫu cũng được xác định giống như các
MBA khác.
Phương trình sức từ động của MBA tự ngẫu: I1.W1 = I2.W2
Hay I1.W1- I1.W2 + I1.W2 - I2.W2 = 0
↔ I1.(W1- W2) - W2 (I2 + I1) = 0
↔ I1.Wnt – Ich.W2= 0
Phương trình này cũng tương tự phương trình sức từ động của MBA 2 dây quấn
khi coi cuộn sơ cấp gồm Wnt vòng dây có dòng I1 chạy qua và cuộn thứ cấp gồm
Wch vòng dây có dòng điện Ich chạy qua.
Công suất nhận được phía thứ cấp là: S2= I2.U2= (I1+Ich).U2 = I1.U2 +Ich.U2
93
Vậy công suất nhận được phía thứ cấp S2 gồm 2 thành phần: Thành phần công
suất I1.U2 được truyền trực tiếp bằng dòng điện sơ cấp I1 sang phía thứ cấp gọi
là công suất điện; và thành phần công suất Ich.U2 gọi là công suất từ hay công
suất biến áp được truyền từ sơ cấp sang thứ cấp bằng từ trường qua các cuộn
dây Wnt và Wch.
Ngược lại khi tải công suất từ điện áp thấp U2 lên phía điện áp cao U1 ta cũng có
những kết luận tương tự với chiều dòng điện ngược lại.
Trong hệ thống điện 3 pha người ta dùng các MBA tự ngẫu 3 pha hoặc tổ ba
NBA tự ngẫu 1 pha. Khi các cuộn dây của cả hai cấp điện áp U1 và U2 đều phải
nối theo hình sao thì điện áp nhận được ở phía thứ cấp sẽ bị méo do phát sinh
các sóng điều hoà bậc cao. Để khử các song điều hoà bậc cao người ta dùng
thêm cuộn dây phụ nối tam giác làm cho dòng điện thuộc sóng hài bậc cao ở
điện áp này chỉ khép mạch trong cuộn dây nối tam giác, không ra ngoài mạng
điện.
Cuộn hạ áp nối tam giác thường có mang tải như nối với máy phát điện, cung
cấp điện cho phụ tải nhỏ ở các cấp điện áp thấp hơn. Khi không có phụ tải cuộn
dây hạ áp được dùng như cuộn dây bù.
Câu 3: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của máy biến áp 3 pha? Các đại lượng
định mức của MBA 3 pha
* Cấu tạo:
+ Lõi thép: Lõi thép dùng làm mạch dẫn từ, gồm nhiều lá thép kỹ thuật điện
mỏng ghép chặt lại với nhau, giữa các là thép được cách điện với nhau. Lõi thép
bao gồm:
94
- Trụ: Phần lõi thép để đặt dây quấn
- Gông: Phần lõi thép còn lại khép kín mạch từ cùng với trụ.
Lõi thép có dạng:
- Ba pha ba trụ
- Ba lõi thép máy biến áp 1 pha ghép lại.
+ Dây quấn:
- Có 6 dây quấn(bằng đồng) được bọc cách điện, quấn quanh trụ
- Ba cuộn nhận điện vào (AX, BY, CZ) gọi là dây quấn sơ cấp
- Ba cuộn đưa điện ra (ax, by, cz) gọi là dây quấn thứ cấp
- Dây quấn sơ cấp và dây quấn thứ cấp phải khác nhau (tiết diện dây hoặc số
vòng dây quấn)
- Dây quấn sơ cấp và thứ cấp có thể đấu hình sao hoặc tam giác.
+ Vỏ máy: thường được làm bằng kim loại, có chức năng bảo vệ lõi thép, cuộn
dây và hệ thống làm mát. Nhiệt lượng sinh ra trong quá trình hoạt động của máy
biến áp sẽ làm các cuộn dây và lõi thép nóng lên có thể gây hư hỏng hoặc giảm
hiệu suất làm việc của máy. Nhưng hệ thống làm mát bằng dầu hoặc không khí
được thiết kế trong mỗi máy biến áp sẽ giảm thiểu tối đa vấn đề này.
Ngoài ra còn có sứ cách điện, rơle bảo vệ máy, bộ điều chỉnh điện áp,...
Ký hiệu máy biến áp 3 pha:
* Nguyên lý làm việc:
95
Nguyên lý hoạt động của máy biến áp 3 pha tương tự như máy biến áp 1 pha,
nhưng dòng điện chạy trong dây quấn mỗi pha lệch nhau 1/3 chu kỳ.
Dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ: Khi cho dòng điện xoay chiều có hiệu điện
thế u1 đi qua quận dây sơ cấp sẽ có dòng điện sơ cấp i1. Dòng điện sơ cấp i1
chạy trong cuộn dây và sinh ra từ thông (từ trường) biến thiên chạy trong lõi
thép có chiều như hình trên (chiều từ thông biến thiên cùng chiều của kim đồng
hồ). Do mạch từ khép kín nên từ thông biến thiên này đi qua cuộn dây thứ cấp
và tạo ra dòng điện thứ cấp i2 và hiệu điện thế u2. Hiệu điện thế sơ cấp u1 có
thể thay đổi được hiệu điện thế thứ cấp u2 thông qua từ thông biến thiên. Sự
biến đổi này có thể được điều chỉnh thông qua số vòng dây quấn trên lõi sắt.
2. Các đại lượng định mức của MBA 3 pha:
Các đại lượng định mức của MBA là các điều kiện kỹ thuật của máy do nhà chế
tạo qui định và được ghi trên nhãn MBA. Các đại lượng định mức của MBA
bao gồm:
a. Điện áp định mức:
Điện áp định mức sơ cấp U1đm là điện áp dây quy định của dây quấn sơ cấp.
Đơn vị V, kV.
Điện áp định mức thứ cấp U2đm là điện áp dây của dây quấn thứ cấp khi MBA
không tải và điện áp đặt vào dây quấn sơ cấp là định mức.
b. Dòng điện định mức: Là các dòng điện dây của mỗi dây quấn MBA ứng với
công suất định mức và điện áp định mức. Ký hiệu là I1đm và I2đm. Đơn vị là A.
c. Công suất định mức (hay dung lượng): là công suất biểu kiến định mức Sđm,
đơm vị VA, KVA.
96
Sđm = U2đmIđm = U1đm I1đm.
d. Tần số định mức: fđm đơn vị là Hz, ở nước ta tần số định mức công nghiệp là
50Hz.
Ngoài ra trên nhãn MBA còn ghi số pha, tổ đấu dây, điện áp ngắn mạch
(un%)….
3. Nêu tên các điều kiện ghép hai máy biến áp lực song song:
Có 3 điều kiện để ghép hai MBA lực song song là:
- Phải có điện áp sơ cấp và thứ cấp bằng nhau (cùng tỉ số biến đổi):
- Phải có cùng tổ đấu dây.
- Phải có trị số điện áp ngắn mạch bằng nhau.
Câu 4: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của rơ le bảo vệ kỹ thuật số? Sơ đồ khối và
các sơ đồ đấu dây với TU, TI? (2,5đ)
Hình 1: sơ đồ khối và sơ đồ đấu nối vơi VT, CT
1.Cấu tạo của rơ le kỹ thuật số:
Rơ le kỹ thuật số được chế tạo thành khối hộp kín để có thể lắp vào bảng đứng,
bên trong chứa các thiết bị, linh kiện điện tử của các khối chức năng. Mặt trước
của rơ le bố trí các thiết bị để người dùng giao diện với rơ le như màn hình tinh
thể lỏng, các phím chức năng, các phím số, các đèn tín hiệu (Led) cổng giao tiếp
với máy tính SR232.
97
Mặt sau của rơ le bố trí các hàng kẹp để đấu tới các vào/ ra của rơ le, các mạch
nguồn, mạch nối đất và các cổng kết nối thông tin với hệ thống RS485/422 và
cổng đồng bộ thời gian.
2.Nguyên lý làm việc của rơ le số:
Rơ le số làm việc trên nguyên tắc đo lường số, các trị số của đại lượng tương
tự dòng và áp nhận được từ phía thứ cấp của máy biến áp và máy biến điện áp là
những biến đầu vào của rơ le số.
Sau khi qua các bộ lọc tương tự, bộ lấy mẫu (chặt hoặc băm đại lượng tương
tự theo một chu kỳ nào đó) ,các tín hiệu này sẽ chuyển thành tín hiệu số. Tùy
theo nguyên tắc bảo vệ, tần số lấy mẫu có thể thay đổi trong khoảng từ 12-22
mẫu trong một chu kỳ tần số công nghiệp.
Đối với một với số rơ le (thường dùng cho các bảo vệ máy phát điện) tần số
lấy mẫu có thể được kiểm tra liên tục tùy thuộc vào trị số hiện hữu của tần số hệ
thống.
Nguyên lý làm việc của rơ le được dựa trên giải thuật toán theo chu trình các
đại lượng điện (chẳng hạn như tổng trở mạch điện) từ trị số dòng và áp đã lấy
mẫu. Trong quá trình tính toán liên tục này sẽ phát hiện ra chế độ sự cố sau một
vài phép tính nối tiếp nhau. Khi đó bảo vệ sẽ tác động, bộ sử lý sẽ gửi tín hiệu
đến các rơ le đầu ra để điều khiển máy cắt, sơ đồ khối của rơ le được trình bày
trên hình vẽ (hình 1)
Một ưu điểm quan trọng của rơ le kỹ thuật số là có thể thực hiện việc tự kiểm
tra và cảnh báo trạng thái của từng khối chức năng trong rơ le.
- Các đại lượng chỉnh định được nạp vào bộ nhớ EEPROMS để đề phòng khả
năng mất số liệu chỉnh định khi mất nguồn thao tác.
- Trong các rơ le số việc tổ chức và ghi chép lưu giữ các dữ liệu về sự cố rất
dễ dàng theo trình tự diễn biến về thời gian với độ chính xác đến mili giây
(ms)
- Tất cả các thông tin về vận hành, thao tác và sự cố đều được bảo vệ để
ngăn ngừa trường hợp mất nguồn.
- Đầu ra của các rơ le các tín hiệu đèn LED để cảnh báo về trạng thái của rơ
le cũng như các thao tác mà rơ le đã tiến hành.
- Các rơ le số hợp bộ thường có phần mềm đi kèm thuận tiện cho việc sử
dụng máy tính PC để chỉnh định, theo dõi sự hoạt động của rơ le và trao
đổi thông tin vào/ra với rơ le cũng như giúp cho nhân viên vận hành có thể
phân tích sự cố từ các số liệu đã ghi chép được trong quá trình sự cố.
Cổng vào/ra rơ le của rơ le số cho phép dễ dàng ghép nối rơ le với các thiết bị
thông tin đo lường bảo vệ khác.
98
Câu 5: Công dụng và nguyên lý làm việc của bộ điều áp dưới tải? (2,0đ)
Trả lời:
1. Công dụng:
Bộ điều chỉnh điện áp dưới tải làm nhiệm vụ thay đổi tỷ số biến của MBA (bằng
cách thay đổi nấc điều chỉnh phân áp) ngay cả khi máy biến áp đang mang tải
định mức. Mục đích để đảm bảo tính cung cấp điện liên tục và duy trì điện áp
của phụ tải luôn nằm trong giới hạn cho phép.
99
Hình 1: sơ đồ nguyên lý bộ điều chỉnh điện áp dưới tải
I. Cấu tạo: Gồm 2 bộ phận chính:
1. Bộ công tắc P:
Bộ công tắc P còn được gọi là dao lựa chọn làm nhiệm vụ lựa chọn nấc phân áp,
bộ phận công tắc P nằm trong thùng dầu chính gồm các phần chính sau:
a) Hệ thống tiếp điểm tĩnh:
Hệ thống tiếp điểm tĩnh được nối với các đầu phân áp của cuộn dây điều chỉnh
gồm 2 nhóm: nhóm chẵn nối với các đầu 2, 4, 6, 8,…, nhóm lẻ nối với đầu 1, 3,
5, 7,…
b) Hệ thống tiếp điểm động gồm các bộ phận sau:
- Dao lựa chọn nhóm lẻ P1 để lựa chọn các nấc lẻ 1,3,5,7…
- Dao lựa chọn nhóm chẵn P2 để lựa chọn các nấc chẵn 2, 4, 6, 8…
- Dao đảo cực D: để đảo cực tính cuộn dây điều chỉnh, mục đích để giảm ½ số
vòng cuộn dây điều chỉnh.
2. Bộ phận công tắc tơ K: còn gọi là công tắc tơ dập lửa nằm trong thùng dầu
riêng nhiệm vụ là chuyển mạch nhanh và dập hồ quang khi bộ điều chỉnh
chuyển từ nấc cũ sang nấc mới: gồm có các bộ phận sau:
- Các tiếp điểm chính K1, K6.
- Các tiếp điểm dập hồ quang K2, K5.
- Các tiếp điểm chuyển tiếp quá độ K3, K4.
- Các điện trở hạn chế dòng R1, R2 để hạn chế dòng khi ngắn mạch 1 nấc điều
chỉnh.
II. Nguyên lý làm việc
Giả sử máy biến áp đang làm việc ở nấc phân áp số 3 (như hình vẽ) ta thấy dao
lựa chọn nhóm lẻ P1 ở vị trí số 3, các tiếp điểm K1; K2 và K3 của công tắc tơ
dập lửa đóng, các tiếp điểm K4, K5 và K6 của công tắc tơ dập lửa mở, bây giờ
ta muốn chuyển sang nấc 4 thì bộ điều chỉnh điện áp dưới tải làm việc theo trình
tự sau:
- Dao lựa chọn nhóm chẵn P2 chuyển từ vị trí nấc 2 tới vị trí nấc 4
- Tiếp điểm K1 mở.
- Tiếp điểm K2 mở, lúc này điện trở R1 làm việc như 1 phụ tải của máy biến
áp.
- Tiếp điểm K4 đóng, lúc này dòng ngắn mạch 1 nấc điều chỉnh được hạn chế
bởi các điện trở R1, R2.
- Tiếp điểm K3 mở, lúc này máy biến áp làm việc ở nấc 4 và điện trở R2 làm
việc như 1 phụ tải của máy biến áp.
-Tiếp điểm K5 đóng.
100
- Tiếp điểm K6 đóng kết thúc quá trình điều chỉnh chuyển nấc và máy biến áp
làm việc ổn định ở nấc 4.
III. Bộ phận truyền động
Bộ điều áp dưới tải được thực hiện bằng bộ truyền động cơ khí dùng động cơ
điện xoay chiều 3 pha:
- Chế độ điều khiển: từ xa, tại chỗ
- Chế độ lam việc: tự động, bằng tay.
Câu 6: Vẽ sơ đồ khối chức năng của một bộ PLC (bộ điều khiển lập trình
được)? Nêu nguyên lý làm việc?
* Sơ đồ khối chức năng:
Các bộ điều khiển PLC được sản xuất theo dòng sản phẩm. Khi mới xuất
xưởng, chúng chưa có một chương trình cho một ứng dụng nào cả. Tất cả các
cổng logic cơ bản, chức năng nhớ, timer, counter .v.v... được nhà chế tạo tích
hợp trong chúng và được kết nối với nhau bằng chương trình được viết bởi
người dùng cho một nhiệm vụ điều khiển cụ thể nào đó. Bộ điều khiển PLC có
nhiều loại khác nhau và được phân biệt với nhau qua các thành phần sau:
Các ngõ vào và ra
Dung lượng nhớ
Bộ đếm (counter)
Bộ định thời (timer)
Bit nhớ
Các chức năng đặc biệt
Tốc độ xử lý
Loại xử lý chương trình.
Khả năng truyền thông.
Các bộ điều khiển lớn thì các thành phần trên được lắp thành các modul riêng.
Đối với các bộ điều khiển nhỏ, chúng được tích hợp trong bộ điều khiển. Các bộ
điều khiển nhỏ này có số lượng ngõ vào/ra cho trước cố định.
Bộ điều khiển được cung cấp tín hiệu bởi các tín hiệu từ các cảm biến ở ngõ vào
của nó. Tín hiệu này được xử lý tiếp tục thông qua chương trình điều khiển đặt
trong bộ nhớ chương trình. Kết quả xử lý được đưa ra ngõ ra để đến đối tượng
điều khiển hay khâu điều khiển ở dạng tín hiệu.
Cấu trúc của một PLC có thể được mô tả như hình vẽ sau:
101
- Bộ nhớ chương trình
Bộ nhớ chương trình trong PLC là một bộ nhớ điện tử đặc biệt có thể đọc
được. Nếu sử dụng bộ nhớ đọc-ghi được (RAM), thì nội dung của nó luôn luôn
được thay đổi ví dụ như trong trường hợp vận hành điều khiển. Trong trường
hợp điện áp nguồn bị mất thì nội dung trong RAM có thể vẫn được giữ lại nếu
như có sử dụng Pin dự phòng.
Nếu chương trình điều khiển làm việc ổn định, hợp lý, nó có thể được nạp vào
một bộ nhớ cố định, ví dụ như EPROM, EEPROM. Nội dung chương trình ở
EPROM có thể bị xóa bằng tia cực tím.
- Hệ điều hành
Sau khi bật nguồn cung cấp cho bộ điều khiển, hệ điều hành của nó sẽ đặt các
counter, timer, dữ liệu và bit nhớ với thuộc tính non-retentive (không được nhớ
bởi Pin dự phòng) cũng như ACCU về 0.
Để xử lý chương trình, hệ điều hành đọc từng dòng chương trình từ đầu đến
cuối. Tương ứng hệ điều hành thực hiện chương trình theo các câu lệnh.
- Bit nhớ (Bit memoryt)
Các bit memory là các phần tử nhớ, mà hệ điều hành ghi nhớ trạng thái tín hiệu.
- Bộ đệm (Proccess Image)
Bộ đệm là một vùng nhớ, mà hệ điều hành ghi nhớ các trạng thái tín hiệu ở các
ngõ vào ra nhị phân.
- Accumulator
102
Accumulator là một bộ nhớ trung gian mà qua nó timer hay counter được nạp
vào hay thực hiện các phép toán số học.
- Counter, Timer
Timer và counter cũng là các vùng nhớ, hệ điều hành ghi nhớ các giá trị đếm
trong nó.
- Hệ thống Bus
- Bộ nhớ chương trình, hệ điều hành và các modul ngoại vi (các ngõ vào và ngõ
ra) được kết nối với PLC thông qua Bus nối. Một Bus bao gồm các dây dẫn mà
các dữ liệu được trao đổi. Hệ điều hành tổ chức việc truyền dữ liệu trên các dây
dẫn này.
* Nguyên lý làm việc:
CPU điều khiển các hoạt động bên trong PLC. Bộ xử lý sẽ đọc và kiểm tra
chương trình được chứa trong bộ nhớ, sau đó sẽ thực hiện thứ tự từng lệnh trong
chương trình, đọc các tín hiệu đầu vào ,đóng hay ngắt các tín hiệu đầu ra. Toàn
bộ các hoạt động thực thi đó đều phụ thuộc vào chương trình điều khiển được
giữ trong bộ nhớ. Bằng máy tính hoặc công cụ lập trình ta có thể thay đổi được
chương trình điều khiển.
Câu 7: Cấu tạo và nguyên lý làm việc cơ bản của biến tần?
* Cấu tạo:
103
- Biến tần được cấu tạo từ các bộ phận có chức năng nhận nguồn điện có điện áp đầu
vào cố định với tần số cố định, từ đó biến đổi thành nguồn điện có điện áp và tần số
biến thiên ba pha (có thể thay đổi) để điều khiển tốc độ động cơ.
* Nguyên lý làm việc:
Nguyên lý hoạt động cơ bản của bộ biến tần được thể hiện qua 2 công đoạn sau:
- Công đoạn 1: Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều (AC) 1 pha hoặc 3 pha được chỉnh
lưu và lọc thành nguồn 1 chiều phẳng (DC). Công đoạn này được thực hiện bởi bộ
chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nguồn điện đầu vào có thể là một pha hoặc ba pha,
nhưng nó sẽ có điện áp và tần số cố định.
- Công đoạn 2: Điện áp một chiều ở trên sẽ được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp
xoay chiều 3 pha đối xứng. Ban đầu, điện áp 1 chiều được tạo ra sẽ được trữ trong
giàn tụ điện. Điện áp 1 chiều này ở mức rất cao tại DC bus (đối với biến tần 220V thì
điện áp tại DC bus là ………., đối với biến tần 380V thì điện áp tại DC bus là
…….…). Tiếp theo, thông qua trình tự kích hoạt đóng ngắt thích hợp, bộ nghịch lưu
IGBT của biến tần sẽ tạo ra một điện áp xoay chiều 3 pha bằng phương pháp điều chế
độ rộng xung (PWM). Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn công
suất hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm
tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ.
Câu 8: Giới thiệu cấu trúc bên ngoài và chức năng của rơ le kỹ thuật số bảo vệ
động cơ cấp điện áp 6KV tại nơi anh (chị) làm việc (2,0đ)
Trả lời:
I. Giới thiệu cấu trúc bên ngoài:
+ Nêu kiểu loại rơ le KTS đang sử dụng để bảo vệ động cơ 6KV tại nơi làm
việc: (Sau đây trình bày cho rơ le KTS kiểu SR469-P1-G1-AR-20 bảo vệ cho
động cơ 6KV dc2 Phả lại)
104
+ Rơ le được chế tạo thành khối hộp kín lắp vào bảng kiểu đứng.
+ Mặt trước của rơ le: Bố trí các thiết bị giao diện giữa người dùng với rơ le:
màn hình LCD, các phím chức năng, các phím số, các đèn led, cổng thông tin
nối tiếp RS232 v.v..
+ Mặt sau bố trí các hàng kẹp đấu nối các mạch vào /ra , nối đất, nguồn cấp và
các cổng thông tin kết nối hệ thống RS485,422 v.v..
II. Các chức năng của rơ le. (chỉ giới thiệu các chức năng được lập trình để bảo
vệ động cơ)
1. Bảo vệ quá tải. 49
- Bảo vệ chống quá nhiệt cho cuộn dây stato của động cơ khi động cơ bị quá tải
2. Bảo vệ điện áp thấp.27
- Tác động để cắt động cơ ra khỏi lưới khi điện áp nguồn thấp dưới giới hạn cho
phép hoặc bị mất nguồn điện để đảm bảo quy trình công nghệ hoặc kỹ thuật an
toàn không cho phép động cơ khởi động trở lại khi nguồn cấp được phục hồi
sau sự cố.
3. Bảo vệ quá dòng. 50/51
- Bảo vệ chống ngắn mạch trong cuộn dây stato.
4. Bảo vệ dòng điện thứ tự nghịch (tải không đối xứng).
- Bảo vệ dòng không cân bằng giữa các pha do điện áp nguồn 3 pha không đối
xứng hoặc đứt pha. Dòng thứ tự nghịch này gây phát nóng lõi thép roto và ảnh
hưởng làm tăng nhiệt độ đến cuộn dây stato.
5. Bảo vệ chạm đất cuộn dây stato.
- Dùng để bảo vệ khi cuộn stato bị chạm đất.
6. Bảo vệ so lệch dọc cuộn dây stato.
- Để chống ngắn mạch trong cuộn dây Stator động cơ có công suất lớn người ta
thường sử dụng bảo vệ so lệch dòng điện có hãm.
7. Bảo vệ chống khởi động kéo dài (quá tải khi mở máy).
- Chống trường hợp phần cơ của động cơ bị kẹt làm roto không quay được hoặc
roto đứng im hoặc quay chậm.
Câu 9: Nêu các biện pháp an toàn khi tiến hành thí nghiệm điện áp cao xoay
chiều, một chiều? (2,0đ)
Trả lời:
Người thí nghiệm nhận hiện trường thí nghiệm từ bộ phận vận hành hoặc
sửa chữa theo các quy định của ngành Điện.
Người thí nghiệm kiểm tra đối tượng được thí nghiệm đã được cắt điện,
cách ly hoàn toàn với các nguồn điện áp, vỏ thiết bị phải được nối đất. Dùng bút
105
thử điện để kiểm tra đối tượng thử không còn điện, sau đó mới cho phép tiến
hành tiếp địa lưu động các phần dẫn điện của đối tượng thử.
Nối đất tạm thời một cách chắc chắn các đầu cực của đối tượng được thí
nghiệm, sau đó tách các đầu cực của đối tượng đang nối vào hệ thống. Đánh dấu
thứ tự pha các đầu dây nối để tránh nhầm lẫn khi đấu nối lại sơ đồ (Điều này
cực kỳ quan trọng đối với cáp lực, các loại máy phát điện có đầu ra sử dụng dây
dẫn mềm).
Đối với các loại máy điện: Thực hiện việc nối tắt các đầu dây ra của mỗi
cuộn dây được đo. Nối tắt và nối đất các đầu ra của các cuộn dây không được
thử nghiệm kể cả cuộn dây rôto để tránh cảm ứng.
Bố trí thiết bị thí nghiệm ở vị trí tốt nhất, đảm bảo phần dây dẫn từ thiết
bị đến đối tượng thử là ngắn nhất, người điều khiển có thể quan sát được bằng
mắt, dễ dàng tiếp địa lưu động đầu ra cao áp của thiết bị thử khi cần.
Kiểm tra nguồn, các đầu nối và dây đo của thiết bị phải đảm bảo yêu cầu
kỹ thuật.
Đấu nối sơ đồ đo phù hợp quy trình sử dụng thiết bị đo.
Tiến hành lập rào chắn, biển báo cô lập khu vực thí nghiệm. Bố trí người
canh gác tại các khu vực không quan sát được, kiểm tra đảm bảo thông tin liên
lạc thông suốt với bộ phận canh gác trong suốt quá trình thử nghiệm.
Khi tiến hành thử nghiệm cách điện của các khí cụ điện bằng điện áp
tăng cao tần số công nghiệp đồng thời với việc thử nghiệm cách điện thanh cái
có liên quan đến các thiết bị phân phối khác, điện áp thử nghiệm được phép lấy
theo tiêu chuẩn đối với thiết bị có điện áp thử nghiệm nhỏ nhất.
Sau khi thử nghiệm xong phải tiếp địa khử từ dư ít nhất là 5 phút. Nếu
thử nghiệm điện áp một chiều tăng cao đối với cáp điện xong phải tiếp địa 2 giờ
sau mới đấu đầu cốt vào thiết bị điện.
Câu 10: Nêu các điều kiện để hòa hai máy biến áp lực làm việc song song? Giải
thích các điều kiện đó? (2,0đ)
Trả lời:
1. Điều kiện tỉ số biến bằng nhau: (điện áp sơ cấp và thứ cấp bằng nhau)
Nếu tỉ số biến đổi bằng nhau thì khi làm việc song song điện áp thứ cấp lúc
không tải của các MBA bằng nhau và như vậy trong mạch nối liền các dây quấn
thứ cấp của các MBA sẽ không có dòng điện.
Giả sử tỉ số biến đổi của các MBA khác nhau thì ngay cả khi không tải trong
dây quấn thứ cấp của các MBA đã có dòng điện cân bằng sinh ra bởi độ lệch
điện áp giữa hai MBA. Khi có tải dòng điện cân bằng sẽ cộng với dòng điện tải
106
làm cho hệ số tải đáng lẽ bằng nhau thì trở nên khác nhau làm ảnh hưởng xấu
đến việc lợi dụng công suất các máy.
2. Điều kiện cùng tổ đấu dây.
Nếu các MBA làm việc song song có cùng tổ đấu dây thì điện áp thứ cấp của
chúng sẽ trùng pha nhau. Trái lại tổ đấu dây của chúng khác nhau thì giữa các
điện áp thứ cấp sẽ có góc lệch pha (góc lệch pha này do các tổ đấu dây quyết
định). Và kết quả là ngay cả khi không tải trong các dây quấn sơ cấp và thứ cấp
của các MBA đã có dòng điện không cân bằng, dòng điện không cân bằng này
có giá trị khá lớn có thể làm hỏng MBA
3. Điều kiện trị số điện áp ngắn mạch bằng nhau.
Trị số điện áp ngắn mạch un liên quan trực tiếp đến sự phân phối tải giữa
các MBA làm việc song song.
Hệ số tải của các MBA làm việc song song tỉ lệ nghịch với điện áp ngắn
mạch của chúng. MBA nào có un lớn hơn sẽ mang tải nặng hơn còn MBA nào
có un lớn hơn sẽ mang tải nhẹ hơn. Qui định un của các MBA làm việc song
song không được khác nhau quá ±10% và tỉ lệ dung lượng máy vào khoảng 3:1
Câu 11: Nội dung công việc và các bước tiến hành thí nghiệm máy biến áp dầu
cấp điện áp >= 10,5 kV sau đại tu định kỳ (không rút ruột máy) (2,5đ)
Trả lời:
1. Đo điện trở một chiều:
- Nhằm phát hiện chất lượng các mối hàn và sự chạm chập các vòng dây
trong một pha.
- Đối với các MBA có bộ chuyển nấc không tải, phép đo điện trở một
chiều có thể phát hiện tình trạng bất thường của các bộ tiếp điểm của chuyển
nấc (lực ép tiếp điểm không đảm bảo, tình trạng bề mặt của các tiếp điểm bị rỗ,
mòn v.v)
- Đối với các MBA có bộ điều áp dưới tải, qua phép đo điện trở một chiều
có thể giúp ta biết được tình trạng của các bộ tiếp điểm dập hồ quang bên trong
bộ công tắc K để có biện pháp bảo dưỡng hoặc thay thế đúng lúc.
* Thiết bị thí nghiệm:
- Đối với MBA có điện áp định mức và công suất lớn đo bằng phương
pháp V-A (phương pháp đo gián tiếp) hoặc bộ thử nhất thứ đa năng CPC100
* Tiêu chuẩn:
- Giá trị điện trở một chiều cần được so sánh giữa các pha với nhau, so
sánh với số liệu xuất xưởng của nhà chế tạo, so sánh với số liệu đo của lần thí
nghiệm trước qui về nhiệt độ tiêu chuẩn.
107
2. Đo điện trở cách điện các cuộn dây của MBA:
- Nhằm đánh giá sơ bộ cách điện của các cuộn dây với nhau và các cuộn
dây với đất.
- Thiết bị thí nghiệm: Dùng mê gôm 2500VDC ÷ 5000VDC
* Tiêu chuẩn:
- Trị số điện trở cách điện phải đọc ở 60 giây tính từ lúc đo (R60,, ).
- Cần xác định các trị số điện trở cách điện tai các thời điểm 15” và 60”
để tính toán hệ số hấp thụ (Kht ≥ 1,3).
- Đối với máy biến áp có điện áp ≥ 110KV cần xác định thêm hệ số phân
cực (PI ≥ 2).
- Giá trị Rcđ được so sánh với tiêu chuẩn của nhà chế tạo hoặc tiêu chuẩn
ngành điện.
3. Hạng mục thí nghiệm không tải
- Nhằm đánh giá chất lượng của mạch từ, sự bắt trắc chắn của gông từ và
sự chạm chập của các cuộn dây.
- Chỉ thực hiện cho một cuộn dây bất kỳ, thông thường thí nghiệm chọn
phía cuộn dây có điện áp thấp
- Nếu dòng không tải tăng vọt bất thường chứng tỏ khả năng máy điện bị
chập vòng hoặc ngắn mạch pha (trường hợp ngắn mạch pha thường chỉ phát
hiện được khi điện áp đo là đáng kể so với điện áp định mức của cuộn dây).
Tiêu chuẩn :
Ioa=Ioc = (1.2÷1.5)Iob
4. kiểm tra tổ đấu dây: (chỉ thực hiện với MBA lắp mới)
5. Kiểm tra tỷ só biến
- Nhằm xác định số vòng quấn đúng của các cuộn dây ở tất cả các nấc và
qua đó biết được các đầu phân nhánh đấu có đúng không
- Đo tỉ số biến tất cả các nấc biến áp
Tỉ số biến của máy biến áp là tỉ số điện áp dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp
khi máy biến áp ở không tải
- Tỷ số biến tính toán: K= U1/U2 U1,U2 điện áp dây bên cao và bên hạ
* Khi không có nguồn ba pha có thể đo tỉ số biến bằng nguồn một pha
- Máy biến áp đấu Y/Y hay đấu Δ /Δ: K= U1/U2
- Máy biến áp nối Y/Δ: K= (√3/2)x(U1/U2)
- Máy biến áp nối Δ/Y: K= (2/√3)x(U1/U2)
6. Đo tổn thất điện môi tgδ của cuộn dây máy biến áp:
Đây là một chỉ tiêu quan trọng, thông qua giá trị của nó ta có thể đánh giá được
sự nhiễm bẩn, sự hư hỏng của mẫu dầu thí nghiệm mà bằng các thí nghiệm khác
108
ta không đánh giá được. Để xác định chất lượng cách điện chính của máy biến
áp.
- Tgδ lớn cách điện ẩm .
- Tgδ nhỏ cách điện khô.
- Thiết bị : cầu đo tgδ chuyên dụng DELTA 2000
- Tiêu chuẩn: phụ thuộc vào điện áp định mức của mỗi cuộn dây.
*Đánh giá kết quả và viết biên bản.
Câu 12: Các bước tiến hành thí nghiệm chống sét van cấp điện áp <= 24kV?
(2,5đ)
Trả lời:
1. Đo điện trở cách điện:
- Thiết bị thí nghiệm: Dụng cụ thường dùng là các Mêgômét có điện áp đo từ
1000V đến 2500VDC.
- Phương pháp đo:
+ Phải vệ sinh sạch sẽ bề mặt sứ trước khi đo.
+ Đối với chống sét van điện áp nhỏ hơn 3KV phải dùng Mêgômét có
điện áp 1000VDC.
+ Đối với chống sét van điện áp lớn hơn 3kV phải dùng Mêgômét có điện
áp 2500 VDC.
- Đánh giá kết quả đo:
Số liệu đo phải so sánh với tiêu chuẩn cho phép của nhà chế tạo, tiêu
chuẩn ngành, tiêu chuẩn bộ công nghiệp nặng.
2. Đo điện áp phóng tần số công nghiệp:
- Thiết bị thí nghiệm: Dụng cụ thường dùng là các hợp bộ thử nghiệm cao thế
như AИ-70, hoặc HTVS 50/70
- Phương pháp đo:
+ Phải vệ sinh sạch sẽ bề mặt sứ trước khi đo.
+ Sử dụng các hợp bộ thử nghiệm cao thế và nâng điện áp cho đến khi
chống sét van phóng điện. Phép đo được tiến hành nhiều lần và lấy trị số trung
bình, khoảng thời gian tiến hành các lần đo không nhỏ hơn 10 giây.
Sơ đồ đo hợp bộ AИ-70: (bỏ phần chỉnh lưu )
109
Hình ảnh tham khảo về bộ thử cao áp (AИ - 70):
- Đánh giá kết quả đo và viết biên bản.
Số liệu đo phải so sánh với tiêu chuẩn cho phép của nhà chế tạo, tiêu chuẩn
ngành, tiêu chuẩn bộ công nghiệp nặng
Câu 13: Nội dung công việc và các bước tiến hành thí nghiệm động cơ điện 3
pha <= 6kV ? (2,0đ)
Trả lời:
1. Đo điện trở một chiều cuộn dây rôto và cuộn dây stato:
- Mục đích: Nhằm phát hiện chất lượng các mối hàn và sự chạm chập các vòng
dây trong một pha.
- Thiết bị thí nghiệm: Dùng cầu đo một chiều (P333, 2755 hoặc P4833...)
- Tiêu chuẩn: Đối với cuộn dây stato trị số điện trở đo được so sánh với nhau
hoặc so sánh với lần đo trước qui về cùng nhiệt độ tiêu chuẩn (20 oC) không lệch
nhau quá 2%.
Đối với cuộn dây rôto trị số điện trở đo được so sánh với nhà chế tạo
hoặc so sánh với lần đo trước qui về cùng nhiệt độ tiêu chuẩn (20 oC) không lệch
nhau quá 2%.
2. Đo điện trở cách điện cuộn dây stato:
- Mục đích: Nhằm đánh giá sơ bộ cách điện cuộn dây giữa các pha với nhau và
các pha với đất.
- Thiết bị thí nghiệm:
+ Đối với cuộn dây cao áp dùng mê gôm 2500VDC.
+ Đối với cuộn dây hạ áp dùng mê gôm 500VDC.
- Tiêu chuẩn:+Trị số điện trở cách điện phải đọc ở 60 giây tính từ lúc đo
+ Trị số điện trở cách điện trước khi thử cao áp tương ứng 1kV là 10 MΩ
(nghĩa là với động cơ có điện áp định mức 6KV thì trị số điện trở cách điện
trước khi thử cao áp ≥ 60 MΩ).
+ Trị số điện trở cách điện trước khi thử cao áp so sánh giữa các pha với
nhau không lệch quá 30%.
+ Hệ số hấp thụ Kht = R60’’ /R15’’ ≥ 1,3.
R60’’ là điện trở cách điện đo ở 60 giây
R15’’ là điện trở cách điện đo ở 15 giây
110
3. Thử nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao:
Khi trị số điện trở cách điện và hệ số hấp thụ đạt tiêu chuẩn chứng tỏ
cách điện cuộn dây của động cơ là khô ta tiến hành thử nghiệm điện áp xoay
chiều tăng cao đối với cuộn dây stato.
- Mục đích : Nhằm đánh giá quyết định về cách điện của cuộn dây. Hạng mục
này phát hiện những chỗ hư hỏng cục bộ, những chỗ nứt gãy, thủng, những bọt
khí và đánh giá tình trạng làm việc lâu dài của cách điện cuộn dây mà khi đo
điện trở cách điện bằng mêgômmét không phát hiện ra (do điện áp thử một
chiều của mêgômmét thấp).
- Thiết bị thí nghiệm: Dùng hợp bộ AИ-70, hoặc thiết bi lẻ (có sơ đồ)
Hình 2: Thử điện áp xoay chiều tăng cao cuộn dây
- Tiêu chuẩn:
+ Thử nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao đối với cuộn dây stato của
động cơ được tiến hành khi lắp mới, sau khi sửa chữa cuộn dây, trước và sau
khi sửa chữa lớn (đại tu). Khi thử nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao đối với
cuộn dây stato của động cơ ta tiến hành thử nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao
chung luôn cả sứ đỡ các thanh phíp ở hộp cực.
+ Điện áp thử nghiệm khi xuất xưởng theo nhà chế tạo là: Utn=
(2Uđm+1)kV
+ Điện áp thử nghiệm trong sửa chữa và đại tu theo nhà chế tạo là:
Utn= (1,6 Uđm+0,8)kV
+ Điện áp thử nghiệm khi nghiệm thu sau khi sửa chữa và đại tu xong
theo nhà chế tạo là: Utn= Uđm.
+ Thời gian thử nghiệm = 1 phút.
+ Trong khi thử nghiệm không có hiện tượng phóng điện, không có khói,
dòng điện, điện áp ổn định. Thì xác định cách điện cuộn dây của động cơ đạt
tiêu chuẩn kỹ thuật.
* Đối với cuộn dây hạ áp việc thử nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao có thể
thay thế bằng việc dùng mê gôm 2500V đo điện trở cách điện trong thời gian 1
phút.
111
3. Thử nghiệm cực tính các cuộn dây stato:
- Đối với các động cơ mới trước khi đưa vào vận hành, hoặc các động cơ mất
mác đầu cốt, hoặc trước khi sửa chữa lớn tháo ra không đánh dấu thì trước khi
đấu cáp vào ta phải xác định cực tính đông cơ.
+ Kiểm tra cực tính bằng phương pháp một chiều: Dùng pin 1,5V hoặc
3V, Điện kế chỉ O hoặc cơ cấu của đồng hồ vạn năng ,để ở thang điện áp hoặc
dòng điện một chiều nhỏ .
*Đánh giá kết quả và viết biên bản.
Câu 14: Nội dung công việc và các bước tiến hành thí nghiệm 01 máy biến
dòng sau đại tu định kỳ? (2,5đ)
Trả lời:
1. Đo điện trở một chiều các cuộn dây thứ cấp :
- Dùng cầu đo một chiều (P333 hoặc P4833 hoăc 2755)
- Nhằm đánh giá các mối hàn và sự chạm chập các vòng dây trong cùng một
cuộn.
- Trị số điện trở một chiều đo được so sánh với lần đo trước hoặc so sánh với
nhà chế tạo quy về nhiệt độ tiêu chuẩn lệch nhau không quá 2%.
2. Hạng mục đo cách điện:
- Nhằm đánh giá cách điện giữa cuộn sơ cấp với các cuộn thứ cấp +đất.
Cách điện giữa các cuộn thứ cấp với nhau + đất.
- Đo cách điện của các cuộn thứ cấp dùng mêgôm 1000V
- Đo cách điện của các cuộn sơ cấp dùng mêgôm 2500V
- Sau khi thử nghiệm cao thế xoay chiều hoặc đo tgδ cần phải đo lại điện
trở cách điện
3. Hạng mục đo tỉ số biến:
- Nguyên tắc: bơm dòng vào cuộn sơ cấp đo dòng ở cuộn thứ cấp.
- Đối với TI phía hạ có nhiều cuộn dây cần thí nghiệm ở tất cả các cuộn dây
4. Hạng mục đo đặc tính từ hóa:
- Cung cấp vào cuộn hạ các dòng điện có trị số từ 0 đến dòng điện định
mức đồng thời đo điện áp rơi trên cuộn hạ và thiết lập đường cong từ hóa
- Đối cuộn dây có nhiều cấp điện áp thì chỉ thực hiện trên cấp đựợc chọn
để làm việc
- TI phía hạ có nhiều cuộn dây cần thí nghiệm cho tất cả các cuộn
- Đặc tính từ hóa được so sánh với nhà chế tạo hoặc TI cùng loại
5. Hạng mục Đo tổn hao điện môi:
- Thực hiện đối với TI có cấp điện áp 35kV trở lên
112
- Điện áp thử nghiệm phụ thuộc vào điện áp định mức của cuộn dây
nhưng không quá 10KV.
6. Hạng mục thử nghiệm dầu:
- Thực hiện đối với TI có cấp điện áp 35kV trở lên ,thí nghiệm điện áp
phóng của dầu
7. Thử cao thế xoay chiều cuộn sơ cấp:
Hạng mục này áp dụng với TI có điện áp định mức ≤ 19kV (có thể thử
nghiệm cùng với cáp hoặc ống dẫn dòng.
Câu 15: Nội dung công việc và các bước tiến hành thí nghiệm 01 máy biến điện
áp sau đại tu định kỳ? (2,5đ)
Trả lời:
1. Hạng mục kiểm tra bên ngoài
- Các kí hiệu cuộn dây
- Nhãn máy xem là loại TU kiểu cảm ứng hay TU kiểu tụ.
2. Đo điện trở một chiều :
- Đối với Tu kiểu cảm ứng: kiểm tra tất cả các cuộn dây
- Đối với Tu kiểu tụ: chỉ kiểm tra phần thứ cấp
- Sai số cho phép không lớn hơn 2% so với lần đo trước hoặc so với nhà chế tạo
qui về nhiệt độ tiêu chuẩn.
3. Hạng mục đo điện trở cách điện :
Cao – Hạ 1+Hạ2 +vỏ
Hạ 1 – Cao + Hạ 2 + vỏ
Hạ 2 – Cao + Hạ 1 + vỏ
- Đo cách điện của các cuộn hạ dùng mêgôm 500VDC
- Đo cách điện của các cuộn cao dùng mêgôm 2500VDC
* Đối với TU kiểu tụ:
- Đo điện trở cách điện của khối biến áp trung gian
- Đo điện trở cách điện của khối tụ chia áp
4. Hạng mục đo dòng không tải : (Không thực hiện đối với TU kiểu tụ)
- Đưa điện áp vào cuộn hạ 1 hoặc hạ 2 bằng điện áp định mức đo dòng không
tải
- Đối với TU ba pha khi thí nghiệm không tải tiến hàng lần lượt từng pha
5. Hạng mục thử cách điện vòng dây bằng điện áp cảm ứng (Chỉ thực hiện với
TU kiểu cảm ứng có cách điện giảm dần)
- Đưa điện áp vào cuộn hạ 1 hoặc hạ 2 bằng 1,3 điện áp định mức thời gian thử
2 phút
113
6. Kiểm tra tỉ số biến
Sai số cho phép nằm trong sai số của dụng cụ đo
8. Hạng mục đo điện dung và tổn thất điện môi tgδ của tụ chia áp
(Chỉ thực hiện với kiểu tụ )
- dùng cầu đo DELTA 2000,hoặcDELTA 4000
- Tiêu chuẩn phụ thuộc vào điện áp định mức của TU.
* Đánh giá kết quả và viết biên bản.
Câu 16: Nội dung công việc và các bước tiến hành thí nghiệm 01 máy cắt khí
SF6 cấp điện áp 6kV ? (2,5đ)
Trả lời:
- Máy cắt khí SF6 là loại máy cắt dùng khí SF6 để cách điện và dập hồ quang.
Khả năng cách điện và dập hồ quang của máy cắt phụ thuộc vào mật độ khí SF6
trong các trụ cực.
- Mỗi pha có một đồng hồ áp lực và chỉ thị giá trị áp lực khí SF6 trong máy
bằng vạch màu trên đồng hồ.
Màu xanh: Vùng làm việc.
Màu vàng: Vùng báo tín hiệu áp lực thấp.
Màu đỏ:
Vùng cấm máy cắt làm việc.
Trình tự thí nghiệm:
*Kiểm tra cách điện của mạch điều khiển, cuộn cắt cuộn đóng ,mô tơ tích năng
hoặc cuộn đóng điện từ Mêgôm 500V-1000, trị số không nhỏ hơn 1.0MΩ chỉ
thực hiện trong thí nghiệm lắp mới hay khi cần thiết
* Hạng mục kiểm tra điện áp làm việc nhỏ nhất của cuộn đóng cuộn cắt
- Xác định điện áp nhỏ nhất mà cuộn cắt, cuộn đóng vẫn làm việc được
- Máy cắt có nhiều cuộn đóng hoặc cuộn cắt cần phải kiểm tra ở tất các cuộn
- Tiêu chuẩn :so sánh với nhà chế tạo hay Cuộn cắt không nhỏ hơn 60% Uđm,
cuộn đóng không nhỏ hơn 80% Uđm
1. Hạng mục kiểm tra điện trở cách điện mạch lực:
- Dùng mê gôm có điện áp 2500VDC
- Đo cách điện của các pha máy cắt trước và sau khi thử cao thế xoay chiều
- Máy cắt đang đóng: Từng pha so với vỏ
- Máy cắt đang cắt: Giữa hai tiếp điểm trong cùng một pha.
2. Hạng mục đo điện trở tiếp xúc:
- Thiết bị : cầu đo tiếp xúc MB10 hoặc đồng hồ AUTO OHM 200 S3
- Điện trở tiếp xúc là hạng mục kiểm tra nhằm đánh giá chất lượng các
mối tiếp xúc của các thiết bị điện. Nhờ vào các phép kiểm tra này mà người sử
114
dụng thiết bị có thể sớm phát hiện ra các khuyết tật cũng như các hư hỏng tại
các mối ghép nối, các điểm tiếp xúc trên máy cắt
- Trị số điện trở tiếp xúc phụ thuộc vào dòng điện định mức của MC
3. Hạng mục thử cao thế xoay chiều các pha máy cắt:
- Thử nghiệm máy cắt ở trạng thái đóng : Thử các pha so với đất
(A+B+C-Vỏ) và các pha với nhau.
- Thử nghiệm ở trạng thái cắt : giữa một đầu tiếp điểm trong cùng một
pha với nhau
- Điện áp thử nghiệm = 18 kVAC - thời gian = 1phút
4. Hạng mục đo thời gian đóng cắt : Dùng đồng hồ đo thời gian ПB-531 hoặc
hợp bộ chụp sóng SIBANO 500
- Tiêu chuẩn so sánh với nhà chế tạo
*Đánh giá kết quả và viết biên bản.
Câu 17: Tổ đấu dây máy biến áp là gi?Vẽ sơ đồ máy biến áp có tổ đấu dây ký
hiệu Y/∆-11; nêu cách xác định tổ đấu dây (2,5đ)
Trả lời:
*Tổ đấu dây máy biến áp là một thông số cấu trúc cơ bản, thể hiện góc lệch
pha tương đối giữa các hệ thống véc tơ điện áp sơ cấp và thứ cấp.
- Là cơ sở áp dụng các sơ đồ thích hợp để tiến hành thí nghiệm các thông số
của máy biến áp và áp dụng các công thức tính toán qui đổi kết quả thí nghiệm.
- Là một trong những điều kiện để xem xét và tính chọn phương án đấu nối
vận hành song song máy biến áp.
- Tính toán bảo vệ rơ le.
* Sơ đồ MBA có tổ đấu dây ký hiệu Y/  - 11:
EAX
C
Eax
A
b
c
Eax
Eax
a
115
A
X
C
B
c
b
a
x
Z
Y
y
z
Y /  - 11
* Để kiểm tra tổ đấu dây của MBA có nhiều phương pháp như: Phương pháp
2 vôn mét, phương pháp xung điện 9 trị số và phương pháp xung điện 3 trị số.
+ Phương pháp xung một chiều ba trị số :
- Đưa dòng điện dưới dạng xung vào phía sơ cấp máy biến áp , nối cầu đấu
A và C đưa vào – “cực âm” , đầu B nối với + “cực dương”
- Cấp xung lần thứ nhất đồng thời đọc chiều lệch kim trên vôn mét chỉ
không đang được mắc vào pha ab ( cực + nối với a ) ,ghi vào bảng
- Cấp xung lần thứ hai đồng thời đọc chiều lệch kim trên vôn mét chỉ không
đang được mắc vào pha bc ( cực + nối với b ) ,ghi vào bảng
- Cấp xung lần thứ ba đồng thời đọc chiều lệch kim trên vôn mét chỉ không
đang được mắc vào pha ac ( cực + nối với a ) ,ghi vào bảng
- Quy ước vônmét chỉ không lệch về phía + thì ghi dấu +, phía – ghi dấu ,không lệch thì ghi 0
- Sau ba lần cấp xung thì tra bảng để xác định tổ đấu dây
A
B
C
Sơ cấp
Thứ cấp
a
b
c
Thiết bị: nguồn một chiều có điện áp thấp (1,5 V -6V)
116
Vôn mét có thang đo nhỏ (mV)
Tiêu chuẩn : Tổ đấu dây phải phù hợp với số liệu xuất xưởng và ghi trên nhãn
máy, khi so sánh với bảng tiêu chuẩn.
Câu 18: ;Trình bày các bộ phận chính và nguyên lý làm việc cơ bản của máy
đánh đống than? Cách tiến hành lấy đồng bộ các cơ cấu nâng hạ cần và di
chuyển dọc tại nơi anh (chị) làm việc (nếu có)
Trả lời:
Máy đánh đống được sử dụng để nhận than từ băng tải và vận chuyển than
vào kho than kín. Để thực hiện chức năng này máy đánh đống bao gồm các bộ
phận sau:
a. Cơ cấu di chuyển:
Cơ cấu di chuyển bao gồm các thiết bị điện và cơ cho phép máy đánh đống
di chuyển trên đường ray dọc kho than. Cơ cấu này bao gồm:
- 4 động cơ lồng sóc xoay chiều 5,5 KW được điều khiển bởi bộ chuyển đổi
xoay chiều loại Altivar Schneider ATV66D54N4 để khởi động và dừng có
gia tốc/giảm tốc và điều chỉnh tốc độ theo hướng tiến và lùi. Bộ biến đổi
được nối với PLC qua đường truyền MODBUS để ra lệnh và xử lý.
- 1 cuộn cáp để cung cấp điện 6 KV và 1 sợi cáp quang để truyền dẫn tín hiệu
với các thiết bị khác và phòng điều khiển.
- 4 phanh điện thuỷ lực để dừng sự cố và phanh tĩnh.
- 1 kẹp ray điện thuỷ lực để neo máy, được dẫn động bằng 1 cơ cấu thuỷ lực và
bao gồm:
+ 1 bơm được dẫn động bằng một động cơ lồng sóc xoay chiều, 1 hướng
0,55KW, có khởi động trực tiếp.
+ 1 van điện để mở - đóng kẹp ray.
+ 1 công tắc giới hạn được tác động với kẹp ray mở.
+ 4 thanh giằng để giữ máy.
Máy đánh đống có thể di chuyển dọc theo kho than với chiều dài 270 m.
Trong đó mét số 0 là vị trí của máy trên công tắc giới hạn đảo chiều. Vị trí của
máy được điều khiển bằng 1 công tắc giới hạn và thiết bị mã hoá.
b. Cơ cấu nâng cần:
Cơ cấu nâng cần bao gồm tất cả thiết bị điện và cơ để nghiêng cần so với
phương nằm ngang. Khi nghiêng cần, đầu cần được nâng hay hạ. Cơ cấu
nâng cần:
- Là 01 thiết bị thuỷ lực bao gồm:
117
+ 01 bơm được khởi động bằng 01 động cơ lồng sóc, xoay chiều, 1 hướng
7,5 KW, có khởi động trực tiếp.
+ 01 van chặn.
+ 01 van tỷ lệ để khởi động và dừng có gia tốc và giảm tốc (Thời gian quá độ
được đặt đối với van) và điều chỉnh tốc độ (Tốc độ trung bình = 7,5 0/phút; thời
gian cần thiết để di chuyển 30 0 = 4 phút) theo hướng nâng và hạ cần.
Cần có thể di chuyển lên và xuống giữa các góc  15 0, trong đó 0 0 là vị trí
của cần nằm ngang. Vị trí nâng cần được điều khiển bằng công tắc giới hạn và
thiết bị mã hoá.
c. Băng tải trên cần:
Băng tải trên cần bao gồm tất cả các thiết bị điện và cơ để tải than trên cần.
Băng tải trên cần bao gồm:
- 01 động cơ lồng sóc xoay chiều 1 hướng 55 KW, có khởi động trực tiếp.
- 01 phanh điện thuỷ lực để phanh băng tải.
- 01 khớp nối thuỷ lực.
Đang biên soạn phần lấy đồng bộ
Câu 19: Trình bày các bộ phận chính và nguyên lý làm việc cơ bản của máy Phá
đống than? Cách tiến hành hiệu chỉnh cơ cấu bừa tại nơi anh (chị) làm việc
(nếu có)
Trả lời:
Máy phá đống là loại máy kiểu cầu khi di chuyển trên đường ray về phía nào đó
của đống than, mỗi máy phá đống thu được than từ đống than bằng cách quét
cái bừa qua lại bề mặt đống than. Than bị đánh bật ra khỏi vị trí bằng các răng
bừa và các thanh, sau đó từ từ chảy xuống đáy. Tại đó, than được kéo ngang
đống than bằng gầu của máy cào dạng xích tải. Tại đầu xả , than được nâng lên
qua một máng, vào ống chuyển tải, và sau đó vào bàn chịu tải va đập và hộp
chất tải rồi tới băng tải.
Để thực hiện được chức năng này, máy cần được lắp các thiết bị dẫn động
sau:
+ Cơ cấu dẫn động xích tải : Băng tải xích được sử dụng để cào than từ
đống than và cấp than vào băng tải. Than được cấp vào gầu xích khi bừa cào bề
mặt đống than và đánh bật than để nó chảy xuống.
+ Cơ cấu dẫn động hành trình của bừa: Cơ cấu dẫn động hành trình của
bừa làm cho 1 trong 2 cái bừa được quét qua lại bề mặt đống than và buộc than
di chuyển xuống máy cào phía dưới.
118
+ Cơ cấu dẫn động di chuyển dọc: Máy được lắp các cơ cấu dẫn động di
chuyển dọc để nó có thể di chuyển dọc đống than. Máy di chuyển ở tốc độ cao
khi chuyển chỗ và ở tốc độ rất thấp khi phá đống.
+ Cơ cấu dẫn động cuộn cáp
Thiết bị thuỷ lực cho bừa được sử dụng để làm rung động bừa, và bừa cào
than từ đống than để cho than rơi xuống và vào đường đi của băng tải xích. Có 2
bừa, 1 bừa được vận hành khi máy di chuyển về phía đông, và 1 bừa được vận
hành khi máy di chuyển về phía tây. Thiết bị thuỷ lực bao gồm 1 bơm thuỷ lực
được dẫn động bằng 1 động cơ điện. Dầu được bơm từ bể dầu và được hướng
qua 1 loạt các van điện từ để làm cho xi lanh thuỷ lực chuyển động theo 2
hướng. Chỉ có 1 bừa được vận hành 1 lúc phụ thuộc vào hướng di chuyển. Tốc
độ rung động của bừa được điều khiển bởi lưu lượng dầu tới xi lanh. Lưu lượng
này được đặt bằng tay khi chạy thử.
Đang biên soạn phần hiệu chỉnh
Câu 20: Trình bày các bộ phận chính và nguyên lý làm việc của cẩu trục gian
máy?
Trả lời:
Các bộ phận chính của cầu trục gian máy ( 100 tấn):
Nguồn cung cấp cho cầu trục là nguồn 3P 380V lấy từ tủ điện 0,4kV từ nhà 6
khối I đưa lên cầu dao trung gian đặt ở gian máy, từ cầu dao trung gian đưa lên
3 thanh cái đặt dọc gian máy qua 3 má trượt (bàn là) cấp tới má trên của cầu dao
tổng. Cầu dao tổng cung cấp điện cho tất cả các thiết bị điện và các hành trình
của cầu trục.
Cầu trục gian máy được chia ra làm bốn cơ cấu chính:
1- Cơ cấu di chuyển xe lớn: gồm Hai động cơ xe lớn: 7,5kW. Stato ∆/Y
220/380V – 40,5/23,4A. Rôto 245V – 21A – 690v/p. Và hai động cơ phanh xe
lớn TЭ25 – T2: 170W, ∆/Y 220/380V.
Nhiệm vụ của cơ cấu di chuyển xe lớn là di chuyển toàn bộ cầu trục theo
phương nằm ngang, hướng từ đầu khối 1 đến khối 4 và ngược lại. Cơ cấu bao
gồm 4 số khi đến cuối hành trình sẽ tác động vào hạn vị làm xe lớn dừng lại
2- Cơ cấu di chuyển xe con: gồm động cơ xe con: 4,5kW, Stato ∆/Y 220/380V
– 24/13,9A, Rôto 203V – 16,5A – 900v/p, Động cơ phanh xe con TЭ25 – T2:
170W, ∆/Y 220/380. Nhiệm vụ của cơ cấu di chuyển xe con là di chuyển toàn
bọ sàn xe con (bao gồm động cơ xe con và các động cơ của cơ cấu móc lớn và
119
móc nhỏ, hộp giảm tốc, tang quấn cáp, cáp thép và móc lớn, móc nhỏ) theo
phương nằm ngang, hướng dọc theo hai dầm của cầu trục ( vuông góc với xe
lớn). Cơ cấu bao gồm 5 số, khi đến gần cuối hành trình sẽ tác động vào hạn vị
hành trình làm dừng xe con đảm bảo an toàn cho cầu trục
3- Cơ cấu móc nhỏ: Động cơ móc nhỏ TYP 611 - 10: 45kW, Stato ∆/Y
220/380V – 195/115A, Rô to 175V – 165A – 565v/p, động cơ phanh móc nhỏ
TЭ80 – T2: 250W, ∆/Y 220/380V. Nhiệm vụ của cơ cấu móc nhỏ là nâng hạ
móc nhỏ (tải trọng tối đa là 30 tấn) theo phương thẳng đứng. Cơ cấu móc nhỏ có
4 số.
Khi ta đi theo chiều lên (nâng móc) ta đi lần lượt các số từ 1 đến 4 động cơ sẽ
tăng dần đến tốc độ định mức, đến cuối hành trình sẽ tác động vào hạn vị hành
trình chiều lên, động cơ sẽ dừng lại.
Khi ta đi theo chiều xuống (hạ móc), đi tay trang đến vị trí số 1 động cơ quay
theo chiều thuận và loại cấp điện trở đầu tiên ra khỏi mạch rô to. Đi tay trang
đến vị trí số 2, động cơ chạy với toàn bộ cấp điện trở phụ, nhưng do trọng lượng
của móc nhỏ và hàng làm ro to quay ngược chiều quay với từ trường quay nên
số 1 và số 2 theo chiều xuống là phanh hãm ngược.
Khi ta đi tay trang đến vị trí số 3, lúc này động cơ được cấp 2 pha lực (1 pha vào
đồng thời 2 cuộn dây của động cơ) ở chế độ này là trường hợp hãm mất pha
Khi ta đi tay trang đến vị trí số 4, lúc này động cơ được cấp 3 pha lực và loại
dần các cấp điện trở, động cơ làm việc ở tốc độ định mức.
4- Cơ cấu móc lớn: Động cơ móc lớn TYP 611 - 10: 22kW, Stato ∆/Y
220/380V – 114/66A, Rôto 208V – 57A – 715v/p, Động cơ phanh móc lớn
TЭ80 – T2: 250W, ∆/Y 220/380V
Nhiệm vụ của cơ cấu móc lớn là nâng hạ móc lớn (tải trọng tối đa là 100 tấn)
theo phương thẳng đứng. Cơ cấu móc lớn gồm có 4 số, chạy theo chiều lên
(nâng) hoặc xuống (hạ) tăng dần đến định mức.
Câu 21: Trình bày các bộ phận chính và nguyên lý làm việc của hệ thống điện
phân sản xuất khí Hydro tại nơi anh (chị) làm việc?
Trả lời:
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của hệ thống điện phân sản xuất khí H2-DC1:
120
Gồm: Áp to mat cấp nguồn 3 pha chính AT1, contactor chính KM1, máy biến
áp chỉnh lưu BACL, cầu chì 3 pha F1, cầu chỉnh lưu Thyristor được giám sát và
điều khiển bởi bộ điều khiển trung tâm, cầu dao cấp nguồn vào bể điện phân
Nguyên lý hoạt động:
Nguồn 3 pha cấp nguồn đến máy biến áp chỉnh lưu, được đưa và cầu chỉnh lưu
Thyristor có điều khiển.
Các chức năng của hệ thống điều khiển
• Chức năng điều khiển: Có hai chế độ: Chế độ ổn định dòng điện và chế độ ổn
định điện áp điện phân.
• Chức năng bảo vệ: Tự động bảo vệ và báo lỗi các sự cố: quá tải, mất pha, lệch
pha, chạm đất, quá dòng bộ chỉnh lưu, quá nhiệt bộ chỉnh lưu, quá nhiệt máy
biến áp chỉnh lưu, mất nước làm mát cho bộ chỉnh lưu.
• Chế độ an toàn: Kiểm tra các tín hiệu mạch an toàn của hệ thống điện phân và
gửi tín hiệu cho phép/không cho phép chạy hệ thống điện phân.
121
Câu 22: Trình bày các bộ phận chính và nguyên lý làm việc của hệ thống thang
máy?
Trả lời:
A. Cấu tạo:
- Hố thang máy được đặt dọc theo chiều cao của toà nhà, thông suốt từ trên
xuống dưới.
- Phòng máy thường bố trí ở trên đỉnh của giếng thang (đối với thang máy có
phòng máy).
- Hố Pit được bố trí bên dưới sàn tầng thấp nhất của toà nhà.
- Tất cả các thiết bị điện, thiết bị cơ được lắp đặt kín và an toàn trong giếng
thang, phòng máy: Hệ thống điều khiển thang máy (Control Panel) là các thiết
bị điện, điện tử điều khiển theo lập trình đảm bảo cho thang máy hoạt động theo
đúng chức năng yêu cầu.
- Ray dẫn hướng: được lắp đặt dọc theo giếng thang để dẫn hướng cho cabin và
đối trọng chuyển động dọc theo hố thang. Ray dẫn hướng đảm bảo cho đối
trọng và cabin luôn nằm ở vị trí thiết kế của chúng trong hố thang máy và không
bị dịch chuyển theo phương ngang trong quá trình chuyển động. Ngoài ra ray
dẫn hướng phải đảm bảo độ cứng để giữ trọng lượng cabin và tải trọng trong
cabin tựa lên ray dẫn hướng cùng với các thành phần tải trọng động khi bộ hãm
bảo hiểm làm việc (trong trường hợp đứt cáp hoặc cabin đi xuống với tốc độ lớn
hơn giá trị cho phép).
- Motor kéo: thường lắp ở phòng máy trên nóc giếng thang (đôi khi cũng lắp ở
Hố thang). Là khâu dẫn động hộp giảm tốc theo một vận tốc quy định làm quay
puli kéo cabin lên xuống. Motor kéo được liên kết với cabin và đối trọng bằng
các sợi cáp nâng thông qua hệ thống puli ma sát của motor và các puli trên hệ
thống treo của cabin và đối trọng. Khi Motor kéo hoạt động, puli ma sát quay và
truyền chuyển động đến cáp nâng làm cabin và đối trọng chuyển động lên hoặc
xuống dọc theo giếng thang. Motor là một phần tử quan trọng ảnh hưởng rất
nhiều tới chất lượng hoạt động của thang máy, nó được điều chỉnh phù hợp với
yêu cầu nhờ một hệ thống điều khiển điện tử ở Tủ điều khiển (Control Panel).
- Trên Motor kéo còn gắn một bộ Phanh: nó thực hiện nhiệm vụ giữ cho cabin
đứng im ở các vị trí dừng tầng. Khối tác động là hai má phanh kẹp lấy tang
phanh. Tang phanh gắn đồng trục với trục động cơ. Hoạt động đóng mở của
phanh được phối hợp nhịp nhàng với quá trình làm việc của đông cơ.
- Cáp của bộ hạn chế tốc độ: liên kết bộ hạn chế tốc độ với hệ thống tay đòn của
bộ Hãm bảo hiểm và bộ căng cáp hạn chế tốc độ. Khi đứt cáp hoặc cáp trượt
trên rãnh puli do không đủ ma sát mà cabin đi xuống vượt quá tốc độ cho phép,
122
bộ hạn chế tốc độ tác động lên bộ Hãm bảo hiểm để dừng cabin tựa trên các
Ray dẫn hướng trong giếng thang. Ở một số thang máy, bộ Hãm bảo hiểm và bộ
phận hạn chế tốc độ còn được trang bị cho cả Đối trọng.
- Bộ hạn chế tốc độ: Là bộ phận an toàn khi vận tốc thay đổi do một nguyên
nhân nào đó vượt quá vận tốc cho phép, bộ hạn chế tốc độ sẽ bật cơ cấu khống
chế cắt điều khiển motor và bộ Hãm bảo hiểm sẽ làm việc.
- Giảm chấn : được lắp đặt dưới đáy hố thang để dừng và đỡ cabin và đối trọng
trong trường hợp cabin hoặc đối trọng chuyển động xuống dưới, vượt quá vị trí
đặt công tắc hạn chế hành trình cuối cùng. Giảm chấn phải có độ cao đủ lớn để
khi cabin hoặc đối trọng tỳ lên nó thì có đủ khoảng trống cần thiết phía dưới sao
cho gia tốc dừng cabin hoặc đối trọng không vượt quá giá trị cho phép được uy
định trong tiêu chuẩn; đồng thời đảm bảo được một khoảng trống an toàn cho
việc sửa chữa.
- Cửa cabin và Cửa tầng: thường là loại cửa lùa về một bên hoặc hai bên và chỉ
đóng mở khi Cabin dừng chính xác trước cửa tầng nhờ cơ cấu đóng mở cửa
(Động cơ mở cửa) đặt trên nóc Cabin. Cửa Cabin và Cửa tầng được trang bị
khoá liên động và các tiếp điểm điện để đảm bảo an toàn cho thang máy hoạt
động.
- Động cơ mở cửa là động cơ một chiều hay xoay chiều tạo ra momen mở cửa
cabin kết hợp với mở cửa tầng.
- Cabin (18) và Đối trọng: Cabin Là một phần tử chấp hành quan trọng trong
thang máy, là nơi chở người hay hàng hoá đến các tầng. Để đảm bảo cho cabin
hoạt động đều cả trong quá trình lên và xuống, có tải hay không có tải người ta
sử dụng một Đối trọng có chuyển động đồng phẳng với cabin nhưng theo chiều
ngược lại. Cabin và Đối trọng được treo trên hai đầu cáp nâng nhờ vào Hệ thống
treo. Hệ thống này đảm bảo cho các nhánh cáp riêng biệt có sức căng như nhau.
Cáp nâng được vắt qua các rãnh cáp của puli ma sát của Motor kéo. Khi chuyển
động, cabin và đối trọng tựa trên các ray dẫn hướng trong giếng thang nhờ các
Ngàm dẫn hướng. Hệ thống cáp nâng, ray dẫn hướng, cabin và đối trọng nằm
trong một mặt phẳng để đảm bảo chuyển động êm nhẹ, chính xác, không rung
giật trong quá trình di chuyển. Cabin, hộp Giảm tốc, đối trọng tạo nên một cơ hệ
phối hợp chuyển động nhịp nhàng do Motor kéo điều chỉnh.
Cabin phải đảm bảo có kích thước phù hợp, tính thẩm mỹ cao và các tiện nghi
như ánh sáng, quạt gió, điều hoà, âm thanh, panel vận hành ... gây cảm giác dễ
chịu, thuận tiện cho khách khi ở trong cabin. Các thiết bị phụ khác như quạt gió,
chuông, điện thoại liên lạc, các chỉ thị số báo chiều chuyển động, panel vận
123
hành… được lắp đặt trong cabin để tạo ra cho khách hàng một cảm giác dễ chịu
khi đi thang máy.
B. Nguyên lý hoạt động:
- Thang máy thường dùng nguyên tắc điều khiển kết hợp cho năng suất cao
(cùng lúc có thể nhận nhiều lệnh điều khiển hoặc gọi tầng cả khi thang dừng và
khi chuyển động). Các nút ấn trong cabin cho phép thực hiện các lệnh chuyển
động đến các tầng cần thiết. Các nút ấn ở cửa tầng cho phép hành khách gọi
cabin đến cửa tầng đang đứng. Các đèn tín hiệu ở cửa tầng và trong cabin cho
biết trạng thái làm việc của thang máy và vị trí của cabin.
- Khi cabin dừng đúng tầng, rơle thời gian sẽ đóng mạch điều khiển động cơ mở
cửa, hoạt động theo một quy luật nhất định, đảm bảo quá trình đóng mở êm nhẹ
không có va đập. Nếu không may một vật gì đó hay người kẹp giữa cửa tầng
đang đòng thì cửa sẽ tự động mở ra nhờ bộ phận đặc biệt ở gờ cửa có găn sensor
phản hồi với động cơ qua Hệ thống điều khiển (Control Panel).
Thang sẽ không hoạt động nếu một trong các tiếp điểm chưa đóng kín hẳn. Hệ
thống khoá liên động cũng đảm bảo đóng kín các cửa tầng và không mở được từ
bên ngoài khi cabin không ở đúng vị trí cửa tầng. Cửa tầng và cửa cabin được
đóng mở đồng thời. Tại các điểm trên cùng và dưới cùng có đặt các công tắc
hạn chế hành trình cho cabin.
Câu 23: Trình bày nội dung công việc và các bước tiến hành thử nghiệm rơ le
kỹ thuật số bảo vệ động cơ 6kV (Nơi anh (chị) làm việc)?
Trả lời:
Rơ le kỹ thuật số bảo vệ động cơ có rất nhiều chức năng nên khi thử nghiệm
chỉ cần kiểm tra các chức năng được cấu hình và chọn rơ le kỹ thuật số bảo vệ
động cơ 6KV có công suất lớn nhất tại nơi làm việc để trình bày.
( Sau đây trình bày cho rơ le kỹ thuật số SR- 469 đang sử dụng bảo vệ động cơ
6KV dây chuyền 2 – Phả Lại)
Bước 1: Công tác chuẩn bị:
- Chuẩn bị sơ đồ, bản vẽ, tài liệu hướng dẫn sử dụng rơ le, máy tính, hợp
bộ thử rơ le kỹ thuật số CMC-256 (356) hoặc Mentor 12; đồng hồ vạn
năng, kìm, tô vít.v.v
- Làm thủ tục phiếu công tác để đưa rơ le ra để kiểm tra bảo dưỡng.
- Tách các mạch vào/ra (cần thiết) để cách ly rơ le với hệ thống bên ngoài
để khi thử nghiệm rơ le tránh những tác động cắt máy cắt không mong
muốn cũng như đảm bảo an toàn cho người làm ở mạch ngoài.
124
Bước 2: Kiểm tra tình trạng bên ngoài rơ le:
+ Kiểm tra ban đầu:
- Kiểm tra xem tình trạng bên ngoài của rơ le và các thiết bị bố trí ở mặt
trước của rơ le còn nguyên vẹn và hoạt động bình thường không.
- Kiểm tra các hạng kẹp đấu nối vào/ra của rơ le xem có chắc chắn không,
có bị cháy, han rỉ hoặc thay đổi màu sắc do phát nóng không?
- Kiểm tra cách điện của rơ le: Kiểm tra cách điện giữa các phần mang điện
vào/ra và với vỏ rơ le với đất.
Bước 3: Giao tiếp với rơ le:
- Thực hiện giao tiếp với rơ le bằng bàn phím mặt trước của rơ le xem có
bình thường không.
- Thực hiện kết nối máy tính với rơ le bằng phần mềm chuyên dụng và giao
tiếp với rơ le xem có bình thường không.
Bước 4: Kiểm tra các chức năng của rơ le:
+ Cài đặt cấu hình cho rơ le theo thông số phiếu chỉnh định.
+ Kiểm tra các đầu vào số:
Thay đổi mức điện áp vào các đầu vào số hoặc dùng phần mềm (mục test
phần cứng ) để ép các đầu số vào tác động xem rơ le hoạt động đúng với
chức năng đã gắn cho các đầu vào số đó không.
+ Kiểm tra đầu ra số:
Dùng phần mềm (mục test phần cứng) để ép các đầu ra số tác động, kiểm
tra các đầu ra số tác động chắc chắn, tiếp điểm tiếp xúc tốt.
+ Kiểm tra các đèn Led (đèn tín hiệu):
Dùng phần mềm (mục test cứng) để ép các đèn Led sáng, xem độ sáng có
đảm bảo không.
+ Đấu nối sơ đồ thử nghiệm từ bộ thử rơ le tới hàng kẹp của rơ le.
+ Kiểm tra chức năng đo lường.
Cấp dòng và cấp áp 3 pha ở trị số ≤ định mức vào rơ le. Xem thông số đo
lường mà rơ le đo được có phù hợp với trị số đưa vào hay không.
Bước 5: Kiểm tra các chức năng bảo vệ.
1-Kiểm tra chức năng bảo vệ quá tả 49. (Bảo vệ theo mô hình nhiệt).
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng bảo vệ
quá tải tác động.
+ Cấu hình cho các chức năng bảo vệ quá tải.
+ Kiểm tra trị số tác động của bảo vệ quá tải (Ipickup))
- Đưa điện áp 3pha đối xứng với trị số định mức vào rơ le.
125
- Đưa dòng 3 pha đối xứng với giá trị bằng dòng đầy tải của động cơ (IFL) vào
rơ le và tăng từ dòng 3 pha cho tới khi chức năng “OVELOAD” tác động, để
xác định trị số tác động bảo vệ quá tải.
- Giảm dòng 3 pha cho tới khi chức năng bảo vệ “OVELOAD” trở về để xác
định dòng điện trở về (ITV))
+ Kiểm tra đặc tính thời gian tác động của bảo vệ.
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
2. Kiểm tra chức năng bảo vệ quá dòng pha (50).
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng bảo
vệ cắt nhanh tác động.
+Cấu hình cho chức năng cắt nhanh.
+Kiểm tra trị số tác động.
- Đưa dòng vào đầu vào dòng pha A và tăng từ từ cho tới khi chức năng bảo
vệ tác động 50 tác động, để xác định trị số tác động ITĐ.
- Làm tương tự như vậy khi đưa dòng vào pha B và pha C.
+ Xác định thời gian tác động.
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
3 .Kiểm tra bảo vệ quá dòng trung tính 50G/51G:
+ Loại các chức năng bảo vệ khác .
+ Lập trình cho chức năng 50G/51G.
+ Kiểm tra trị số tác động/trở về.
Đưa dòng điện vào đầu vào IG của rơ le và tăng từ từ cho tới khi chức năng bảo
vệ tác động để xác định ITd. giảm từ từ dòng cho tới khi bảo vệ trở về để xác
định (ITV). Xác định hệ số Ktv.
+ Kiểm tra thời gian tác động.
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
4.Kiểm tra chức năng bảo vệ dòng không cân bằng (46).
+ Loại các chức năng bảo vệ khác
+ Lập trình cho chức năng 46
+ Kiểm tra trị số tác động
- Đưa dòng điện 3 pha đối xứng với giá trị bằng dòng định mức của rơ le (1A)
vào rơ le và từ từ giảm dòng pha B cho tới khi chức năng 46 tác động để xác
định IKCB%.
+ Xác định thời gian tác động.
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
5.Kiểm tra chức năng bảo vệ kẹt cơ khí (rô to không quay khi động cơ làm việc).
+ Loại các chức năng bảo vệ khác.
126
+ Cấu hình cho chức năng bảo vệ kẹt cơ khí.
+ Kiểm tra trị số tác động/ trở về
- Đưa điện áp 3 pha đối xứng với trị số định mức vào rơ le.
- Kích hoạt các đầu vào số để mô phỏng động cơ “Running”.
- Đưa dòng 3 pha đối xứng vào rơ le và tăng từ từ cho tới khi chức năng kẹt
cơ khí tác động để xác định (ITĐ) sau đó giảm từ từ dòng 3 pha cho tới khi bảo
vệ trở về để xác định (ITV) .Xác định hệ số Ktv.
+ Kiểm tra thời gian tác động của bảo vệ.
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
6.Kiểm tra chức năng bảo vệ điện áp thấp.
+ Loại các chức năng bảo vệ khác.
+ Cấu hình cho chức năng bảo vệ điện áp thấp (27).
+ Kiểm tra trị số điện áp tác động/trở về.
- Đưa dòng điện 3 pha với giá trị ⦤ IFL động cơ vào rơ le.
- Đưa điện áp 3 pha đối xứng trị số cao hơn mức đặt vào rơ le và giảm từ từ
điện áp cho tới khi chức năng bảo vệ điện áp thấp tác động để xác định (UTĐ),
sau đó tăng từ từ điện áp đến khi chức năng bảo vệ trở về xác định (UTV).
+ Kiểm tra thời gian tác động.
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.Kiểm tra chức năng bảo vệ so lệch (87).
+ Loại các chức năng bảo vệ khác.
+ Cấu hình cho chức năng 87.
+ Kiểm tra trị số tác động/ trở về.
- Cấp dòng tới đầu vào so lệch pha A và tăng từ từ cho tới khi bảo vệ 87 tác
động, xác định Itđ sau đó giảm từ từ dòng cho tới khi bảo vệ 87 trở về để xác
định I tv. Làm tương tự khi cấp dòng tới các đầu vào so lệch pha B và pha C.
+ Kiểm tra thời gian tác động.
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
8.Kiểm tra chức năng thông tin cảnh báo, ghi sự cố, ghi sự kiện.
Mỗi chức năng bảo vệ tác động rơ le phải đưa ra các thông tin cảnh báo trên
màn hình, trên các đèn LED và ghi lại thông số sự cố, ghi lại tuần tự sự kiện
một cách phù hợp.
9.Viết biên bản thí nghiệm.
Câu 24: Trình bày nội dung và các bước thử nghiệm thanh cái và cáp lực khô
6kV sau đại tu? (2,5đ)
Trả lời:
127
1. Các bước thử nghiệm thanh cái 6kV sau đại tu:
Trước khi thử nghiệm thanh cái phải được cắt điện và cắt các tiếp địa có
liên quan đến thanh cái.
*. Đo cách điện
- Dùng mêgôm có điện áp đo 2500VDC.
*. Thử điện áp xoay chiều tăng cao:
Khi điện trở cách điện đạt tiêu chuẩn kỹ thuật ta tiến hành thử điện áp
xoay chiều tăng cao
- Dùng hợp bộ đo như AИ - 70 hoặc HTVS – 70/50
- Thử từng pha của thanh cái so với hai pha còn lại và vỏ .
- Điện áp thử nghiệm Uthủ nghiệm= 18kV. Thời gian 1 phút
2. Nội dung và các bước thử nghiệm cáp lực khô 6kV sau đại tu:
1. Đo điện trở cách điện;
Sử dụng thiết bị Mêgômmet điện áp 2500VDC. Đo giá trị điện trở cách điện
sau thời gian duy trì điện áp là 60 giây.
Điện trở cách điện cáp không quy định tiêu chuẩn cụ thể, được sử dụng
để đánh giá sơ bộ tình trạng cách điện của cáp. Kết quả có thể so sánh số liệu
cung cấp bởi nhà sản xuất .
2. Thí nghiệm điện áp một chiều tăng cao kết hợp đo dòng dò:
- Nhằm phát hiện các khuyết tật có trong cách điện cáp do lỗi sản xuất, khiếm
khuyết do con người tạo ra trong quá trình lắp đặt ảnh hưởng đến chất lượng
cáp, đầu cáp, hộp nối v.v.
- Tất cả các bộ phận TBĐ liên quan quan đến hệ thống cáp được thí nghiệm
phải được tách ra khỏi mọi nguồn điện và được nối đất chắc chắn.
Kiểm tra không còn điện sau đó nối đất các bộ phận đã được kiểm tra.
- Dùng hợp bộ đo như AИ - 70 hoặc HTVS – 70/50
- Điện áp được đặt lần lượt vào từng pha , trong khi các pha còn lại được nối với
màn chắn, vỏ và nối đất. Uthử nghiệm= 11,5kVDC
- Điện áp thí nghiệm được tăng một cách từ từ với các mức điện áp nhỏ để đọc
được chính xác các thông số trên thiết bị như: dòng điện rò, điện áp, v.v.
- Lập đặc tính quan hệ dòng theo điện áp (U-I), để đạt giá trị điện áp thí nghiệm
tối thiểu 4- 5 bước tăng điện áp và tại mỗi nấc tăng điện áp đó giữ trong 1 phút
để đo dòng điện rò và dòng điện này cần được ghi lại. Ở mức điện áp yêu cầu
thí nghiệm, dòng điện rò được đo tại hai thời điểm: sau duy trì điện áp 15 giây
và sau duy trì điện áp 60 giây.
- Khi điện áp thí nghiệm đạt được giá trị yêu cầu thì điện áp đó được duy trì trên
cáp trong thời gian (5 – 10) phút. Trong thời gian duy trì điện áp thường xuyên
128
quan sát sự biến đổi của dòng điện rò. Nếu có sự tăng hay giảm đột ngột cần
dừng ngay thí nghiệm.
- Hết thời gian duy trì điện áp, giảm hết điện áp thí nghiệm cắt nguồn cấp và
tiến hành các biện pháp phóng điện qua điện trở trong mạch thí nghiệm cũng
như sử dụng điện trở phóng điện ngoài, tiến hành nối đất cho cáp được thí
nghiệm và nối đất được tách ra chỉ khi công tác thí nghiệm đã sẵn sàng cho thí
nghiệm mới. Thời gian tiếp địa ít nhất là 5 phút.
* Đánh giá kết quả và viết biên bản.
Câu 25: Thuyết minh sơ đồ nguyên lý bảo vệ cho động cơ 6 kV (2,5đ)
Trả lời:
Để bảo vệ cho động cơ 6.6kV thường sử dụng rơ le kỹ thuật số với rất
nhiều chức năng tự chọn. Phần dưới đây trình bày sơ đồ nguyên lý bảo vệ động
cơ 6.6KV công suất lớn với các chức năng bảo vệ cơ bản thường được áp dụng.
Thanh cái 6.6kV
VT
U
MC
7
CT1
49
o
θ
6
Io
CT2
I
1
50/51
2
I
I2
3
46
4
87
5
M
∆I
CT3
129
Hình 1: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ động cơ 6kV.
Giải thích các ký hiệu trong sơ đồ:
VT: máy biến điện áp.
CT1, CT2, CT3 : Các máy biến dòng điện.
MC: Máy cắt.
M: Động cơ.
Các chức năng bảo vệ:
1- Bảo vệ quá tải theo mô hình nhiệt: Để bảo vệ quá tải động cơ.
2- Bảo vệ quá dòng pha cắt nhanh (50) và bảo vệ quá dòng pha có đặc tính thời
gian phụ thuộc (51) chống ngắn mạch cuộn dây stato và cáp.
3- Bảo vệ quá dòng pha chống khởi động lâu hoặc do kẹt cơ khí roto không
quay.
4- Bảo vệ dòng không cân bằng: Chống đứt pha hoặc tải không đối xứng.
5- Bảo vệ so lệch dòng điện chống ngắn mạch cuộn dây stato.
6- Bảo vệ chống chạm đất cuộn dây stato.
7- Bảo vệ điện áp thấp cho động cơ.
Ghi chú:
- Với động cơ 6.6kV công suất nhỏ thường không sử dụng chức năng bảo vệ so
lệch, các chức năng khác vẫn sử dụng.
- Tất cả các chức năng trên khi tác động đều đi cắt máy cắt 6kV để cắt động cơ
ra khỏi hệ thống.
Câu 26: Thuyết minh sơ đồ nguyên lý bảo vệ cho máy biến áp tự dùng chung
cấp điện áp 6.6/ 0,4kV (2,5đ)
Trả lời:
Máy biến áp tự dùng 6.6/0.4kV có cuộn dây 6.6kV đấu Δ và cuộn dây 0.4kV
đấu Yo ( trung tính nối đất trực tiếp).
Để bảo vệ cho MBA tự dùng 6.6/0.4kV thường sử dụng rơ le kỹ thuật số tùy
thuộc vào công suất của MBA mà sử dụng các rơ le có các chức năng bảo vệ
phù hợp.
Sau đây trình bày nguyên lý bảo vệ MBA tự dùng 6.6/0.4kV có công suất nhỏ
và lớn.
a. MBA công suất nhỏ:
130
Hình a: sơ đồ nguyên lý bảo vệ MBA tự dùng 6.6/0.4kV công suất nhỏ (S<
2000KVA)
Giải thích sơ đồ:
- W1: cuộn dây phía 6.6KV.
- W2: cuộn dây phía 0.4KV
- MC1, MC2: là máy cắt phía 6.6kV và 0.4kV
131
- CT1, CT2, CT3: Các máy biến dòng điện.
Các chức năng bảo vệ.
1: (50W1): Bảo vệ quá dòng cắt nhanh cuộn W1.
2: (51W1): Bảo vệ quá dòng có đặc tính thời gian phụ thuộc cuộn W1.
3: (51NW2): Bảo vệ quá dòng trung tính có đặc tính thời gian phụ thuộc: Để
bảo vệ chạm đất cuộn dây W2.
4: (θo)(26): Bảo vệ quá nhiệt độ cuộn dây MBA.
Sự tác độngcủa bảo vệ.
- Chức năng bảo vệ nhiệt độ (26) của MBA chỉ báo tín hiệu.
- Các chức năng còn lại tác động gửi tín hiệu đi cắt các máy cắt MC1, MC2.
b. MBA công suất lớn:
132
Thanh cái 6.6kV
MC1
CT1
I
W1
4
50W1
1
51W1
2
51NW2
I
26
3
I
o
θ
CT2
W2
Id
87T
I
51W2
5
6
CT3
MC2
Thanh cái 0.4kV
Hình b: sơ đồ nguyên lý bảo vệ MBA tự dùng 6.6/0.4kV công suất lớn (S>
2000KVA)
Giải thích sơ đồ:
- W1 cuộn dây phía 6.6kV.
- W2: cuộn dây phía 0.4kV.
- MC1, MC2: là máy cắt phía 6.6kV và 0.4kV
- CT1, CT2, CT3: Các máy biến dòng điện.
Các chức năng bảo vệ.
1: (50W1): Bảo vệ quá dòng cắt nhanh cuộn W1.
2: (51W1): Bảo vệ quá dòng có thời gian phụ thuộc cuộn W1.
3: (51NW2): Bảo vệ quá dòng trung tính có thời gian phụ thuộc: để bảo vệ
chạm đất cuộn dây W2.
133
4: (θo)(26): Bảo vệ quá nhiệt độ cuộn dây MBA.
5: (87T): Bảo vệ so lệch dọc % để bảo vệ chống mọi dạng ngắn mạch trong
MBA.
6: (51W2): Bảo vệ quá dòng pha có đặc tính thời gian phụ thuộc cuộn W2.
Sự tác độngcủa bảo vệ.
- Chức năng bảo vệ nhiệt độ (26) của MBA chỉ báo tín hiệu.
- Các chức năng còn lại tác động gửi tín hiệu đi cắt các máy cắt MC1, MC2.
Câu 27: Vẽ và giải thích sơ đồ các cổng logic cơ bản (AND, OR, NAND, NOR,
NOT)? (2,5đ)
Trả lời:
1. NOT
2. AND
3. OR
134
4. NOR
5. NAND
135
Câu 28: Cấu tạo, đặc tính, nguyên lý làm việc của chống sét van? ( 2,5 đ)
Trả lời:
Chống sét van là thiết bị dùng để hạn chế các loại quá điện áp xẩy ra trong
lưới điện nhằm bảo vệ cho cách điện chính của các thiết bị điện. Các loại quá
điện áp ở đây chỉ xuất hiện tạm thời do nhiều nguyên nhân gây ra có thể quá
điện áp do sét đánh, do các sự cố chạm đất, do thao tác chuyển đổi phương thức
vận hành trong nội bộ lưới điện.
Nhiệm vụ của chống sét là giảm trị số quá điện áp đặt trên cách điện của
thiết bị và khi hết quá điện áp phải nhanh chóng dập tắt hồ quang của dòng điện
xoay chiều, phục hồi trạng thái làm việc bình thường.
Chống sét van là một thiết bị chống sét hoàn hảo dùng để bảo vệ cho trạm
biến áp, trạm phân phối và các máy điện khác.
* Cấu tạo của chống sét van gồm 2 phần :
- Bên ngoài là một ống sứ hay chất dẻo cách điện có hình dạng và kích thước
tuỳ thuộc vào cấp điện áp định mức sử dụng.
- Bên trong ống chứa hai phần tử chính là : Khe hở phóng điện và điện trở phi
tuyến.
- Khe hở phóng điện bao gồm nhiều cặp khe hở ghép nối tiếp. Mỗi cặp khe hở
được chế tạo bởi hai đĩa đồng mỏng dập định hình ở giũa là một tấm đệm mica
hoặc bìa cách điện dầy khoảng 1mm để tạo khe hở phóng điện. Mỗi chống sét
van có cặp khe hở phóng điện tuỳ theo nhà chế tạo thiết kế.
- Điện trở phi tuyến gồm các tấm hình trụ tròn ghép nối tiếp. Điện trở phi tuýên
có thể là Vilit hoặc Tirit hoặc Zno...
* Nguyên lý làm việc của chống sét van :
Chủ yếu phụ thuộc vào tính chất điện trở của Vilit. Khi điện áp đặt vào
Vilit tăng cao thì giá trị điện trở của nó giảm và ngựơc lại khi điện áp giảm
xuống thì giá trị điện trở tăng lên nhanh chóng
- Khi có quá điện áp đặt lên chống sét van, điện trở của chống sét van nhanh
chóng hạ thấp xuống tạo điều kiện để tháo hết sóng sét xuống đất, đến khi đặt
lên chống sét chỉ còn là điện áp mạng thì điện trở của chống sét lại tăng lên rất
lớn chấm dứt dòng kế tục vào thời điểm thích hợp nhất.
- Đồng thời khi tháo sét điện áp dư trên chống sét van cũng có giá trị nhỏ, điều
này sẽ đảm bảo an toàn cho thiết bị được bảo vệ.
- chống sét van có đặc tính tác động tương đối bằng phẳng nên chống sét van
không những có tác dụng hạ thấp biên độ mà còn làm giảm đọ dốc của sóng sét.
Vì thế nó có thể bảo vệ chống được hiện tượng xuyên kích giữa các vòng dây
trong cùng một pha của các máy điện.
136
Câu 29: Các bước tiến hành thí nghiệm chống sét van cấp điện áp 110-220kV?
(2,5đ)
Trả lời:
- Kiểm tra cách điện của mạch điều khiển, cuộn cắt cuộn đóng ,mô tơ tích năng
hoặc cuộn đóng điện từ Mêgôm 500V-1000, trị số không nhỏ hơn 1.0MΩ chỉ
thực hiện trong thí nghiệm lắp mới hay khi cần thiết
* Hạng mục kiểm tra điện áp làm việc nhỏ nhất của cuộn đóng cuộn cắt
- Xác định điện áp nhỏ nhất mà cuộn cắt, cuộn đóng vẫn làm việc được
- Máy cắt có nhiều cuộn đóng hoặc cuộn cắt cần phải kiểm tra ở tất các cuộn
- Tiêu chuẩn :so sánh với nhà chế tạo hay Cuộn cắt không nhỏ hơn 60% Uđm,
cuộn đóng không nhỏ hơn 80% Uđm
1. Hạng mục kiểm tra điện trở cách điện mạch lực:
- Dùng mê gôm có điện áp 2500VDC
- Máy cắt đang đóng: Từng pha so với vỏ
- Máy cắt đang cắt: Giữa hai tiếp điểm trong cùng một pha.
2. Hạng mục đo điện trở tiếp xúc:
- Thiết bị : cầu đo tiếp xúc MB10 hoặc đồng hồ AUTO OHM 200 S3
- Điện trở tiếp xúc là hạng mục kiểm tra nhằm đánh giá chất lượng các
mối tiếp xúc của các thiết bị điện. Nhờ vào các phép kiểm tra này mà người sử
dụng thiết bị có thể sớm phát hiện ra các khuyết tật cũng như các hư hỏng tại
các mối ghép nối, các điểm tiếp xúc trên máy cắt
- Trị số điện trở tiếp xúc phụ thuộc vào dòng điện định mức của MC
3. Đo tổn thất điện môi tgδ
- Thí nghiệm hệ số tổn thất điện môi (Tgδ ) dùng để xác định chất lượng cách
điện chính của máy cắt
- Tgδ lớn cách điện ẩm .
- Tgδ nhỏ cách điện khô.
- Đo tổn thất điện môi của hai cực của MC với nhau và với đất.
- Điện áp đo tổn thất điện môi không quá 10kV
- Thiết bị : cầu đo tgδ chuyên dụng DELTA 2000, hoặc DELTA 2000
- Tiêu chuẩn: phụ thuộc vào điện áp định mức của máy cắt.
4. Hạng mục đo thời gian đóng cắt : (chụp sóng máy cắt)
Dùng hợp bộ chụp sóng SIBANO 500
- Đo thời gian đóng riêng.
- Đo thời gian cắt riêng.
- Đo thời gian đóng - cắt – đóng.
137
- Tiêu chuẩn so sánh với nhà chế tạo, nếu thời gian không đạt thì hiệu chỉnh
phần cơ khí của cuộn đóng và cuộn cắt sau đó chụp sóng kiểm tra lại.
* Đánh giá kết quả và viết biên bản.
BẬC 5/7
Câu 1: Giới thiệu cấu trúc bên ngoài và chức năng của rơ le kỹ thuật số bảo vệ
máy biến áp chính tại nơi anh (chị) làm việc? (2,5đ)
Trả lời:
1.Giới thiệu cấu trúc bên ngoài:
+ Nêu kiểu loại rơ le kĩ thuật số đang sử dụng để bảo vệ máy biến áp chính tại
nơi làm việc. (ví dụ tại dây chuyền 1 Phả Lại là 7UT613, dây chuyền 2 Phả Lại
là rơ le M3310.)
+Rơ le được chế tạo thành hộp kín hình chữ nhật được lắp vào bảng kiểu đứng
+Mặt trước của rơ le được bố trí các thiết bị để người dùng giao diện với rơ le
như màn hình tinh thể lỏng, các phím chức năng, các phím số, các đèn led, cổng
giao tiếp RS232…(Dựa vào tài liệu hướng dẫn sử dụng rơ le và sơ đồ bố trí các
thiết bị ở mặt trước của rơ le để nêu tên và công dụng của từng thiết bị đó).
+ Mặt sau của rơ le được bố trí các hàng kẹp để đối nối các mạch vào/ ra, mạch
nguồn nuôi, mạch nối đất của rơ le và các cổng thông tin kết nối với hệ thống
SR442/485… (Dựa vào tài liệu hướng dẫn sử dụng rơ le va sơ đồ bố trí các thiết
bị mặt sau của rơ le để trình bày.)
2. Nêu chức năng của rơ le bảo vệ máy biến áp chính.
+ Rơ le kỹ thuật số bảo vệ máy biến áp được tích hợp rất nhiều chức năng bảo
vệ gồm các chức năng bảo vệ theo tiêu chuẩn chung và các chức năng tự chọn
nên chỉ trình bày những chức năng bảo vệ thực tế đang áp dụng cho máy biến
áp chính nơi làm việc.
+ Sau đây nêu các chức năng bảo vệ máy biến áp chính (ví dụ máy biến áp T5
Phả Lại sử dụng rơ le M 3310 và chỉ trình bày các chức năng đang áp dụng).
- Bảo vệ so lệch dọc cắt nhanh 87H. Thực hiện cắt tức thời khi dòng so lệch rất
lớn
do có sự cố nghiêm trọng trong máy biến áp. Đây là chức năng bảo vệ so lệch
không có hãm.
+ Bảo vệ so lệch có hãm % 87T. Đây là chức năng bảo vệ chính cho máy biến
áp chính đảm bảo cắt nhanh và chọn lọc chống mọi dạng ngắn mạch cho máy
biến áp.
138
+ Bảo vệ so lệch chạm đất cuộn dây phía 220kV. 87N. Bảo vệ chống chạm đất
trong cuộn dây phía 220kV chức năng bảo vệ này có độ nhạy cao nên có thể bảo
vệ được chạm đất trong toàn bộ cuộn dây máy biến áp kể cả chạm đất gần điểm
trung tính mà các bảo vệ so lệch 87T và bảo vệ quá dòng trung tính 50/51N
không đủ độ nhạy để tác động.
+ Bảo vệ quá dòng pha cắt nhanh cuộn dây phía 220kV. 50W1. Bảo vệ chống
quá dòng cho cuộn dây 220kV.
+ Bảo vệ quá dòng pha có đặc tính thời gian phụ thuộc cuộn dây 220kV
51NW1. Bảo vệ chống quá dòng cho cuộn dây 220kV.
+ Bảo vệ quá dòng pha cắt nhanh cuộn dây 19kV (50W2). Bảo vệ chống quá
dòng cho cuộn dây phía 19kV.
+ Bảo vệ quá dòng pha có đặc tính thời gian phụ thuộc cuộn dây 19kV (51W2).
Bảo vệ chống quá dòng cho cuộn dây phía 19kV.
+ Bảo vệ quá từ thông V/Hz: (24). Chống phát nóng lõi thép máy biến áp khi
quá từ thông (do điện áp tăng hoặc tần số giảm).
+ Bảo vệ chạm đất cuộn dây phía 19kV (59N). Chống chạm đất cuộn dây 19kV.
Câu 2: Giới thiệu cấu trúc bên ngoài và chức năng của rơ le kỹ thuật số bảo vệ
máy biến áp tự dùng(TD) tại nơi anh (chị) làm việc)? (2,5đ)
Trả lời:
1.Giới thiệu cấu trúc bên ngoài:
+ Nêu kiểu loại rơ le kĩ thuật số đang sử dụng để bảo vệ máy biến áp tự dùng
tại nơi làm việc. (ví dụ tại dây chuyền 1 Phả Lại là 7UT613, dây chuyền 2 Phả
Lại là rơ le M3310.)
- Sau đây trình bày rơ le KTS M3310 bảo vệ cho MBA tự dùng TD95 Phả lại.
+ Rơ le được chế tạo thành hộp kín hình chữ nhật được lắp vào bảng kiểu đứng
+ Mặt trước của rơ le được bố trí các thiết bị để người dùng giao diện với rơ le
như màn hình tinh thể lỏng, các phím chức năng, các phím số, các đèn led, cổng
giao tiếp RS232…(Dựa vào tài liệu hướng dẫn sử dụng rơ le và sơ đồ bố trí các
thiết bị ở mặt trước của rơ le để nêu tên và công dụng của từng thiết bị đó).
+ Mặt sau của rơ le được bố trí các hàng kẹp để đối nối các mạch vào/ ra, mạch
nguồn nuôi, mạch nối đất của rơ le và các cổng thông tin kết nối với hệ thống
SR442/485… (Dựa vào tài liệu hướng dẫn sử dụng rơ le và sơ đồ bố trí các thiết
bị mặt sau của rơ le để trình bày).
2. Nêu chức năng của rơ le KTS bảo vệ máy biến áp tự dùng. (Sau đây trình
bày chức năng của rơ le KTS M3310 bảo vệ cho MBA tự dùng TD95 Phả lại).
139
+ Rơ le kỹ thuật số bảo vệ máy biến áp tự dùng được tích hợp rất nhiều chức
năng bảo vệ gồm các chức năng bảo vệ theo tiêu chuẩn chung và các chức năng
tự chọn nên chỉ trình bày những chức năng thực tế đang sử dụng để bảo vệ cho
máy biến tự dùng.
- Bảo vệ quá dòng pha thời gian phụ thuộc (51W2). Bảo vệ quá dòng cho cuộn
dây 6,6 kV.
- Bảo vệ quá dòng pha cắt nhanh và có thời gian phu thuộc (50/51W1). Bảo vệ
quá dòng cho cuộn dây 19 kV.
- Bảo vệ so lệch chạm đất (87NW2). Chống ngắn mạch chạm đất cho cuộn dây
6,6 KV.
- Bảo vệ so lệch dọc có hãm % (87T). Chống mọi dạng ngắn mạch trong máy
biến áp và các thiết bị trong vùng bảo vệ.
- Bảo vệ quá dòng trung tính có thời gian phụ thuộc cuộn (51NW2). Bảo vệ
chống ngắn mạch chạm đất cuộn dây 6,6 KV.
Câu 3: Liệt kê tên các chức năng bảo vệ, vẽ và thuyết minh sơ đồ một sợi 01
chức năng bảo vệ so lệch dọc cho máy biến áp chính tại nơi anh (chị) làm việc
(2,5đ)
Trả lời:
Dựa vào sơ đồ một sợi bảo vệ MBA chính nơi làm việc để trả lời, sau đây trình
bày cho bảo vệ máy biến áp T5 Phả Lại.
1. Nêu chức năng của rơ le KTS bảo vệ máy biến áp chính.
+ Rơ le kỹ thuật số bảo vệ máy biến áp được tích hợp rất nhiều chức năng bảo
vệ gồm các chức năng bảo vệ theo tiêu chuẩn chung và các chức năng tự chọn
nên chỉ trình bày những chức năng bảo vệ thực tế đang áp dụng cho máy biến
áp chính nơi làm việc.
+Bảo vệ máy biến áp chính T5 Phả Lại sử dụng rơ le KTS kiểu M3310 và có
các chức năng bảo vệ sau:
- Bảo vệ so lệch dọc cắt nhanh (87H). Thực hiện cắt tức thời khi dòng so lệch
rất lớn do có sự cố nghiêm trọng trong máy biến áp. Đây là chức năng bảo vệ so
lệch không có hãm.
- Bảo vệ so lệch có hãm % (87T). Đây là chức năng bảo vệ chính cho máy biến
áp đảm bảo cắt nhanh và chọn lọc chống mọi dạng ngắn mạch cho máy biến áp.
+ Bảo vệ so lệch chạm đất cuộn dây phía 220kV (87N). Bảo vệ chống chạm đất
trong cuộn dây phía 220kV chức năng bảo vệ này có độ nhạy cao nên có thể bảo
vệ được chạm đất trong toàn bộ cuộn dây máy biến áp kể cả chạm đất gần điểm
140
trung tính mà các bảo vệ so lệch 87T và bảo vệ quá dòng trung tính 50/51N
không đủ độ nhạy để tác động.
+ Bảo vệ quá dòng pha cắt nhanh cuộn dây phía 220kV (50W1). Bảo vệ chống
quá dòng cho cuộn dây 220kV.
+ Bảo vệ quá dòng pha có đặc tính thời gian phụ thuộc cuộn dây 220kV
(51NW1). Bảo vệ chống quá dòng cho cuộn dây 220kV.
+ Bảo vệ quá dòng pha cắt nhanh cuộn dây 19kV (50W2). Bảo vệ chống quá
dòng cho cuộn dây phía 19kV.
+ Bảo vệ quá dòng pha có đặc tính thời gian phụ thuộc cuộn dây 19kV (51W2).
+Bảo vệ chống quá dòng cho cuộn dây phía 19kV.
+ Bảo vệ quá từ thông V/Hz (24). Chống phát nóng lõi thép máy biến áp khi quá
từ thông (do điện áp tăng hoặc tần số giảm).
+ Bảo vệ chạm đất cuộn dây phía 19kV (59N). Chống chạm đất cuộn dây 19kV.
+ Bảo vệ rơ le hơi: Chống ngắn mạch bên trong máy biến áp, rơ le hơi được đặt
ở hai vị trí trên đoạn ống dẫn dầu từ bình giãn nở dầu xuống thùng dầu chính và
thùng dầu bộ điều áp dưới tải.
+ Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây máy biến áp.
+ Bảo vệ nhiệt độ dầu máy biến áp, bảo vệ áp lực dầu, bảo vệ mức dầu.
2. Thuyết minh sơ đồ 1 sợi bảo vệ so lệch dọc máy biến áp chính (ví dụ cho
máy biến áp T5 Phả Lại 2 sử dụng rơ le M3310)
141
Hình 1: sơ đồ một sợi nguyên lý bảo vệ so lệch phần trăm
MBA chính T5-Phả Lại
Thuyết minh sơ đồ
Bảo vệ so lệch máy biến áp chính T5 Phả Lại là loại bảo vệ so lệch có hãm %
(87T) vì rơ le M3310 là rơ le bảo vệ cho máy biến áp 2 cuộn dây nên mạch
142
dòng phía 19kV của máy phát và máy biến áp tự dùng được nối chung (cộng
dòng) trước khi đưa vào rơ le IW2=(i2+i3)
Vùng tác động của bảo vệ được giới hạn giữa các vị trí đặt máy biến dòng.
Cực tính của máy biến dòng được đánh dấu theo dấu* ( hướng ra ngoài MBA)
Nguyên lý hoạt động của bảo vệ như sau:
Ta có dòng vào rơ le gồm hai thành phần như sau.
Dòng cuộn dây W1
IW1=i1
IW2=(i2+i3)
, Dòng cuộn dây W2
Dòng IW1, IW2 vào rơ le được rơ le tự động tính toán lại cho phù hợp về độ lớn
và góc pha theo sự khai báo cấu hình máy biến áp và máy biến dòng.
Rơ le sẽ tính ra 2 thành phần dòng điện như sau:
- Dòng điện so lệch: Id= |Iw1+Iw2|
- Dòng điện hãm:
Ih= 0,5(|Iw1|+|Iw2|)
Nếu Id ≥ KhIh rơ le sẽ tác động. Kh là hệ số hãm %.
Từ nguyên tắc trên ta thấy ở chế độ bình thường và khi có ngắn mạch ngoài (
giả sử tại điểm N1).
Ta có: Id = |(i2-i3)-i1| = Iw2-Iw1
Ih = |(i2-i3)|+|i1| = Iw2+Iw1
Ta thấy Id < Ih nên bảo vệ không tác động.
+ Khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ (ví dụ tại điểm N2) ta có.
- Id = |(i2-i3)+i1|= Iw2+Iw1
- Ih = |(i2-i3)|-|i1|= Iw2-Iw1
-Ta thấy Id > Ih nên bảo vệ tác động.
Câu 4: Nội dung các công việc thí nghiệm ( liệt kê các công việc) 01 máy cắt
khí SF6 cấp điện áp = > 110kV sau đại tu định kỳ (2,5đ)
Trả lời:
- Kiểm tra cách điện của mạch điều khiển, cuộn cắt cuộn đóng ,mô tơ tích năng
hoặc cuộn đóng điện từ Mêgôm 500V-1000, trị số không nhỏ hơn 1.0MΩ chỉ
thực hiện trong thí nghiệm lắp mới hay khi cần thiết
* Hạng mục kiểm tra điện áp làm việc nhỏ nhất của cuộn đóng cuộn cắt
- Xác định điện áp nhỏ nhất mà cuộn cắt, cuộn đóng vẫn làm việc được
- Máy cắt có nhiều cuộn đóng hoặc cuộn cắt cần phải kiểm tra ở tất các cuộn
- Tiêu chuẩn :so sánh với nhà chế tạo hay Cuộn cắt không nhỏ hơn 60% Uđm,
cuộn đóng không nhỏ hơn 80% Uđm
1. Hạng mục kiểm tra điện trở cách điện mạch lực:
- Dùng mê gôm có điện áp 2500VDC
143
- Máy cắt đang đóng: Từng pha so với vỏ
- Máy cắt đang cắt: Giữa hai tiếp điểm trong cùng một pha.
2. Hạng mục đo điện trở tiếp xúc:
- Thiết bị : cầu đo tiếp xúc MB10 hoặc đồng hồ AUTO OHM 200 S3
- Điện trở tiếp xúc là hạng mục kiểm tra nhằm đánh giá chất lượng các
mối tiếp xúc của các thiết bị điện. Nhờ vào các phép kiểm tra này mà người sử
dụng thiết bị có thể sớm phát hiện ra các khuyết tật cũng như các hư hỏng tại
các mối ghép nối, các điểm tiếp xúc trên máy cắt
- Trị số điện trở tiếp xúc phụ thuộc vào dòng điện định mức của MC
3. Đo tổn thất điện môi tgδ
- Thí nghiệm hệ số tổn thất điện môi (Tgδ ) dùng để xác định chất lượng cách
điện chính của máy cắt
- Tgδ lớn cách điện ẩm .
- Tgδ nhỏ cách điện khô.
- Đo tổn thất điện môi của hai cực của MC với nhau và với đất.
- Điện áp đo tổn thất điện môi không quá 10kV
- Thiết bị : cầu đo tgδ chuyên dụng DELTA 2000, hoặc DELTA 2000
- Tiêu chuẩn: phụ thuộc vào điện áp định mức của máy cắt.
4. Hạng mục đo thời gian đóng cắt : (chụp sóng máy cắt)
Dùng hợp bộ chụp sóng SIBANO 500
- Đo thời gian đóng riêng.
- Đo thời gian cắt riêng.
- Đo thời gian đóng - cắt – đóng.
- Tiêu chuẩn so sánh với nhà chế tạo, nếu thời gian không đạt thì hiệu chỉnh
phần cơ khí của cuộn đóng và cuộn cắt sau đó chụp sóng kiểm tra lại.
* Đánh giá kết quả và viết biên bản.
Câu 5: Nội dung công việc và Các bước tiến hành thí nghiệm chống sét van cấp
điện áp 110-220kV? (2,5đ)
Trả lời:
1. Đo điện trở cách điện:
- Thiết bị thí nghiệm:Dụng cụ thường dùng là các Mêgômét có điện áp đo là
2500VDC.
+ Phải vệ sinh sạch sẽ bề mặt sứ trước khi đo.
+ Đối với chống sét van nhiều phần tử trong 1 pha phải đo từng phần tử
riêng biệt.
- Đánh giá kết quả đo:
144
Số liệu đo phải so sánh với tiêu chuẩn cho phép của nhà chế tạo, tiêu
chuẩn ngành, tiêu chuẩn bộ công nghiệp nặng.
2. Đo dòng điện rò: (Chỉ áp dụng với chống sét van của Liên Xô cũ).
- Thiết bị thí nghiệm: Dụng cụ thường dùng là các hợp bộ thử nghiệm cao thế
như AИ-70, các xe công trình và các tụ điện cao thế.
- Phương pháp đo:
+ Phải vệ sinh sạch sẽ bề mặt sứ trước khi đo.
+ Ghi nhận nhiệt độ lúc thử nghiệm.
+ Đối với chống sét van nhiều phần tử trong 1pha phải đo từng phần tử
riêng biệt.
+ Điện áp thử nghiệm áp dụng theo hướng dẫn nhà chế tạo chống sét
tương ứng, tiêu chuẩn ngành, tiêu chuẩn bộ công nghiệp nặng.
+ Nếu sử dụng các hợp bộ đo như AИ-70, để thử nghiệm cần phải mắc
thêm tụ điện cao thế song song với đối tượng đo và phải trừ đi dòng điện đi qua
tụ điện bằng cách tiến hành thử nghiệm 2 phép đo: phép đo thứ nhất để đo dòng
điện tổng đi qua đối tượng đo và tụ điện, phép đo thứ hai để đo dòng điện đi qua
tụ điện. Tiêu chuẩn so sánh với nhà chế tạo
Sơ đồ thử nghiệm:
* Đánh giá kết quả và viết biên bản.
Câu 6: Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ lưu điện UPS? Các bước
kiểm tra bảo dưỡng?
Trả lời:
Cấu tạo:
145
Trong đó:
- HTCC1: hệ thống cung cấp 1 đường vào bình thường cung cấp cho chỉnh
lưu – nạp.
- HTCC2: hệ thống cung cấp 2 cung cấp cho chuyển mạch tĩnh
- Bộ chỉnh lưu nạp (1): Biến đổi điện áp xoay chiều thành một chiều để
cung cấp cho bộ nghịch lưu và nạp thường xuyên cho ắc quy
- Bộ ắc quy (2):dự trữ điện năng để cung cấp cho bộ nghịch lưu trong
trường hợp hệ thống cung cấp điện mất điện và do sự cố làm giảm chất
lượng điện áp cung cấp
- Bộ nghịch lưu (3): Nghịch lưu điện áp một chiều từ bộ chỉnh lưu hoặc từ
ắc quy thành điện áp xoay chiều ba pha với sai số cho phép
- Đường song song với chuyển mạch tĩnh (4):Chuyển đổi tải của UPS tù bộ
nghịch lưu sang HTCC2 mà không làm gián đoạn việc cung cấp điện cho
tải. Việc làm này xảy ra khi bộ nghịch lưu ngừng hoạt động do sự cố bên
trong, quá tải hoặc bảo dưỡng định kỳ
- Đường cung cấp đóng cắt bằng tay (5): Sử dụng để cấp điện cho tải theo
HTCC2 khi có yêu cầu bảo dưỡng bằng công tắc đóng – mở bằng tay
- Máy biến áp cách ly (6) (tùy chọn): Dùng với mục đích cách ly tải với
HTCC2, thường sử dụng khi hệ thống nối đất đầu vào và đầu ra UPS khác
nhau
- Chuyển mạch bằng tay, thiết bị đóng cắt ắc quy (7), (8), (9), (10): Dùng để
cách ly các bộ phận trong quá trình sửa chữa bảo dưỡng
Nguyên lý làm việc:
Gồm 4 chế độ:
Chế độ vận hành bình thường: Điện năng cung cấp cho tải từ nghịch lưu qua
chỉnh lưu/nạp mà không trực tiếp từ hệ thống cung cấp, toàn bộ công suất cung
146
cấp cho tải qua nghịch lưu. Nghịch lưu tạo ra toàn bộ hay một phần công suất
định mức cung cấp cho tải với sai số cho phép về tần số và điện áp
Chế độ vận hành từ ắc quy: Ắc quy cung cấp điện năng cho tải qua nghịch lưu
khi HTCC1 ngừng hoạt động hoặc hệ thống cung cấp vượt quá sai số cho phép
Chế độ vận hành trong điều kiện quá tải: Khi quá tải vượt quá khả năng chịu
quá tải của nghịch lưu tải được chuyển trực tiếp sang HTCC2 (đường by-pass)
bằng chuyển mạch tĩnh. Việc chuyển đổi này xảy ra tự động mà không làm gián
đoạn việc cung cấp điện năng và làm việc ở chế độ này đến khi quá tải kết thúc
thì việc chuyển đổi lại bình thường vận hành bình thường.
Chế độ vận hành khi bảo dưỡng: Có thể thực hiện bảo dưỡng mà không cần
ngừng vận hành hệ thống. Điện năng cung cấp cho tải theo đường cung cấp
bằng tay (đường by-pass bảo dưỡng)
147
Câu 7: Trình bày cấu tạo, nguyên lý làm việc và các bước tiến hành thí nghiệm
bộ điều chỉnh điện áp dưới tải máy biến áp lực?
Trả lời:
Hình 1: sơ đồ nguyên lý bộ điều chỉnh điện áp dưới tải
I. Cấu tạo: Gồm 2 bộ phận chính:
1. Bộ công tắc P:
148
Bộ công tắc P còn được gọi là dao lựa chọn làm nhiệm vụ lựa chọn nấc phân áp,
bộ phận công tắc P nằm trong thùng dầu chính gồm các phần chính sau:
a) Hệ thống tiếp điểm tĩnh:
Hệ thống tiếp điểm tĩnh được nối với các đầu phân áp của cuộn dây điều chỉnh
gồm 2 nhóm: nhóm chẵn nối với các đầu 2, 4, 6, 8,…, nhóm lẻ nối với đầu 1, 3,
5, 7,…
b) Hệ thống tiếp điểm động gồm các bộ phận sau:
- Dao lựa chọn nhóm lẻ P1 để lựa chọn các nấc lẻ 1,3,5,7…
- Dao lựa chọn nhóm chẵn P2 để lựa chọn các nấc chẵn 2, 4, 6, 8…
- Dao đảo cực D: để đảo cực tính cuộn dây điều chỉnh, mục đích để giảm ½ số
vòng cuộn dây điều chỉnh.
2. Bộ phận công tắc tơ K: còn gọi là công tắc tơ dập lửa nằm trong thùng dầu
riêng nhiệm vụ là chuyển mạch nhanh và dập hồ quang khi bộ điều chỉnh
chuyển từ nấc cũ sang nấc mới: gồm có các bộ phận sau:
- Các tiếp điểm chính K1, K6.
- Các tiếp điểm dập hồ quang K2, K5.
- Các tiếp điểm chuyển tiếp quá độ K3, K4.
- Các điện trở hạn chế dòng R1, R2 để hạn chế dòng khi ngắn mạch 1 nấc điều
chỉnh.
II. Nguyên lý làm việc
Giả sử máy biến áp đang làm việc ở nấc phân áp số 3 (như hình vẽ) ta thấy dao
lựa chọn nhóm lẻ P1 ở vị trí số 3, các tiếp điểm K1; K2 và K3 của công tắc tơ
dập lửa đóng, các tiếp điểm K4, K5 và K6 của công tắc tơ dập lửa mở, bây giờ
ta muốn chuyển sang nấc 4 thì bộ điều chỉnh điện áp dưới tải làm việc theo trình
tự sau:
- Dao lựa chọn nhóm chẵn P2 chuyển từ vị trí nấc 2 tới vị trí nấc 4
- Tiếp điểm K1 mở.
- Tiếp điểm K2 mở, lúc này điện trở R1 làm việc như 1 phụ tải của máy biến
áp.
- Tiếp điểm K4 đóng, lúc này dòng ngắn mạch 1 nấc điều chỉnh được hạn chế
bởi các điện trở R1, R2.
- Tiếp điểm K3 mở, lúc này máy biến áp làm việc ở nấc 4 và điện trở R2 làm
việc như 1 phụ tải của máy biến áp.
-Tiếp điểm K5 đóng.
- Tiếp điểm K6 đóng kết thúc quá trình điều chỉnh chuyển nấc và máy biến áp
làm việc ổn định ở nấc 4.
III. Bộ phận truyền động
149
Bộ điều áp dưới tải được thực hiện bằng bộ truyền động cơ khí dùng động cơ
điện xoay chiều 3 pha:
- Chế độ điều khiển: từ xa, tại chỗ
- Chế độ lam việc: tự động, bằng tay.
IV. Các hạng mục thí nghiệm.
1. Đo điện trở 1 chiều: Để đánh giá tình trạng tiếp xúc của các tiếp điểm daolựa
chọn, các tiếp điểm công tắc tơ dập lửa và các đầu đấu nối…
2. Đo điện trở cách điện: Để đánh giá tình trạng cách điện của bộ điều áp dưới
tải.
3. Kiểm tra đồ thị vòng: Để xác định sự làm việc của bộ lựa chọn nấc phân áp
(xác định vị trí tiếp xúc giữa tiếp điểm chính và tiếp điểm động của dao lựa
chọn xem có bị sai lệch không).
4. Chụp sóng công tắc tơ: Để xác định sự làm việc của công tắc tơ dập lửa
(kiểm tra trình tự làm việc, thời gian làm việc và độ rung của các tiếp điểm công
tắc tơ dập lửa).
Câu 8: Trình bày nguyên lý làm việc của bảo vệ so lệch dọc dòng điện, phạm vi
ứng dụng? (2,5đ)
Trả lời:
1. Nguyên lý bảo vệ so lệch dòng điện
Bảo vệ so lệch là bảo vệ dựa trên sự so sánh biên độ dòng điện ở hai đầu phần
tử được bảo vệ, nếu sự sai lệch giữa hai dòng điện vượt quá trị số cho trước (I kđ)
thì bảo vệ sẽ tác động.
Vùng tác động của bảo vệ được giới hạn bằng vị trí đặt của hai tổ máy biến
dòng ở đầu và cuối phần tử được bảo vệ.
Sơ đồ trang 105 GT ro le Trần đình Long sơ đồ nguyên lý và vecto
150
Hình 1: Sơ đồ BVSL dòng điện tuần hoàn và đồ thị véc tơ
- Dòng điện so lệch chạy qua rơ le bằng: I R  I  IT 1  IT 2
- Bỏ qua sai số các máy biến dòng BI1, BI2 thì ở chế độ làm việc bình thường
và khi ngắn mạch ngoài (chẳng hạn N1), dòng điện phía thứ cấp của hai máy
biến dòng bằng nhau về trị số và cùng chiều. Ta có:
IT 1  IT 2
I R  I  IT 1  IT 2  0
→ bảo vệ không tác động
- Khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ (chẳng hạn tại N2) dòng điện ở một phía
( I T 2 ) thay đổi cả chiều lẫn trị số nên ta có.
IT 1  IT 2
I R  I  IT 1  IT 2  0
IR ≥ Ikđ → bảo vệ tác động.
- Nếu nguồn cấp chỉ có ở một phía (SB=0) thì I T 2 =0 và dòng chạy qua rơ le bằng
I R  I  IT 1  IT 2  IT 1
IR ≥ Ikđ → bảo vệ tác động.
Trên thực tế do sai số của các máy biến dòng đặc biệt là hiện tượng bão hoà của
mạch từ, nên trong chế độ làm việc bình thường và khi ngắn mạch ngoài dòng
điện phía thứ cấp của hai tổ máy biến dòng BI1 và BI2 khác nhau và
IR= I  IT 1  IT 2  I kcb (dòng không cân bằng) nên: Dòng khởi động của BVSL
được chỉnh định lớn hơn dòng không cân bằng lớn nhất I kcb max có xét đến hệ số
an toàn tức là: Ikđ > Ikcb max
Dòng điện không cân bằng (Ikcb) trong một số trường hợp có trị số rất lớn đặc
biệt là khi ngắn mạch ngoài dòng sự cố qua các BI làm cho chúng bị bão hòa.
Để ngăn ngừa BVSL làm việc không chọn lọc dưới ảnh hưởng của I kcb thì người
ta thường sử dụng nguyên lý hãm bảo vệ bằng dòng điện pha hoặc các hài bậc
cao( bậc 2 hoặc bậc 5)
2. Phạm vi ứng dụng của BVSL:
Bảo vệ so lệch dọc dòng điện là một loại bảo vệ tác động nhanh, chọn lọc tuyệt
đối và có độ nhạy cao nên được dùng làm bảo vệ chính cho các máy phát, máy
biến áp lực, thanh cái và đường dây ngắn.
151
Câu 9: Trình bày nguyên lý làm việc, các bước tiến hành thử nghiệm bảo vệ so
lệch dòng điện có hãm % máy biến áp chính tại nơi anh (chị) làm việc?
Trả lời:
I. Nguyên lý làm việc
Phần sau đây trình bày nguyên lý bảo vệ so lệch dọc % của rơ le M3310 bảo vệ
máy biến áp chính T5 Phả Lại (Các đơn vị khác thì trình bày theo thực tế rơ le
sử dụng tại đó).
Sơ đồ một sợi bảo vệ máy biến áp chính được trình bày trên hinh vẽ 1.
Bảo vệ so lệch máy biến áp chính là loại bảo vệ so lệch có hãm % (87T) vì rơ le
M3310 là rơ le bảo vệ cho máy biến áp 2 cuộn dây nên mạch dòng phía 19kV
của máy phát và máy biến áp tự dùng được nối chung (cộng dòng) trước khi đưa
vào rơ le IW2=(i2+i3).
Vùng tác động của bảo vệ được giới hạn giữa các vị trí đặt máy biến dòng.
Cực tính của máy biến dòng được đánh dấu theo dấu* ( hướng ra ngoài MBA)
Nguyên lý hoạt động của bảo vệ như sau:
Ta có dòng vào rơ le gồm hai thành phần như sau.
Dòng cuộn dây W1
IW1=i1
IW2=(i2+i3)
, Dòng cuộn dây W2
Dòng IW1, IW2 vào rơ le được rơ le tự động tính toán lại cho phù hợp về độ lớn
và góc pha theo sự khai báo cấu hình máy biến áp và máy biến dòng.
Rơ le sẽ tính ra 2 thành phần dòng điện như sau:
- Dòng điện so lệch: Id= |Iw1+Iw2|
- Dòng điện hãm: Ih= 0,5(|Iw1|+|Iw2|)
Khi Id ≥ KhIh rơ le sẽ tác động. Kh là hệ số hãm %.
Từ nguyên tắc trên ta thấy ở chế độ bình thường và khi có ngắn mạch ngoài (
giả sử tại điểm N1)
Ta có: Id= |(i2-i3)-i1|= Iw2-Iw1
Ih= |(i2-i3)|+|i1|= Iw2+Iw1
Ta thấy vì Id < Ih nên bảo vệ không tác động.
+ Khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ (ví dụ tại điểm N2) ta có.
Id= |(i2-i3)+i1|= Iw2+Iw1
Ih= |(i2-i3)|-|i1|= Iw2-Iw1.
-Ta thấy vì Id > Ih nên bảo vệ tác động.
II. Các bước thí nghiệm.
1- Công việc chuẩn bị:
152
+ Chuẩn bị sơ đồ, bản vẽ, tài liệu hướng dẫn sử dụng rơ le, bên bản thí nghiệm
lần trước, bộ thử rơ le kĩ thuật số CMC256 (356) hoặc Mentor 12, đồng hồ vạn
năng, kìm, tô vít, máy tính, phần mềm, dây nối.
+ Tách các mạch vào ra (cần thiết) của rơ le để tránh tác động không mong
muốn tới các thiết bị bên ngoài và gây nguy hiểm cho người làm việc tại mạch
ngoài.
+ Cài đặt cấu hình cho bảo vệ so lệch % (ví dụ MBA T5 Phả Lại) như sau.
- Minimum pickup: 0.3pu.
Giá trị dòng tác động tối thiểu.
- Percent slope #1: 35%.
Đặc tính hãm vòng 1.
- Percent slope #2: 60%.
Đặc tính hãm vòng 2.
- Slope Break point: 2pu.
Điểm uốn của đường đặc tính hãm.
- Even Harmonic Rest: 15%.
Mức hãm sóng hài bậc chẵn.
th
- 5 Harmonic Rest: 30%.
Mức hãm sóng hài bậc 5.
- Pickup at 5th Harmonic Rest: 0.6pu. Giá trị dòng khởi động của chức
năng hãm sóng hài bậc 5.
+ Đấu nối sơ đồ thí nghiệm sử dụng bộ thử rơ le kỹ thuật số 256 (hoặc 356.
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng bảo vệ
so lệch % tác động.
+ Kiểm tra trị số dòng tác động tối thiểu (Iminpick): tiến hành như sau.
- Đưa dòng trị số 0 ampe vào pha A của cuộn W1 (IAW1), sau đó tăng từ từ cho
đến khi bảo vệ so lệch % tác động. Ghi lại giá trị tác động, giá trị này không
lệch quá 1% so với giá trị đặt trong cấu hình.
- Kiểm tra sự hoạt động của các tín hiệu cảnh báo, các đèn LED, các rơ le đầu
ra tương ứng với chức năng đã đươc cấu hình.
+ Kiểm tra thời gian tác động của bảo vệ:
- Đặt giá trị dòng lớn hơn giá trị tác động tối thiểu (ít nhất là 1.1 I minpick ) rồi
đưa vào pha A của cuộn W1 và đo thời gian tác động. Giá trị đo được không
lệch quá 3% so với gía trị đặt trong cấu hình.
+ Tiến hành các bước tương tự cho hai pha B và pha C của cuộn W1 và các pha
của cuộn W2.
+ Kiểm tra đặc tính hãm độ dốc S1% (Percent slope #1): Kiểm tra ở vài điểm để
xác định đường đặc tính hãm % ở độ dốc ban đầu.
- Chọn giá trị dòng đưa vào pha A của cuộn W2 (IAW2), sau đó tính toán dòng
IAW1 theo công thức sau:
IAW1 - IAW2 = (IAW1 + IAW2 )x (S1/100)/2
Hay IAW1 = 2 IAW2 /S1(2-S1)
Trong đó S1 là vòng hãm phần trăm 1 (Percent slope #1)
153
- Đưa dòng vào cuộn IAW1 và IAW2 với trị số như đã tính toán với góc pha
ngược nhau 180°. Giữ dòng IAW2 cố định và tăng từ từ dòng IAW1 cho đến khi
bảo vệ tác động tính độ dốc S1% tại thời điểm này, giá trị này không lệch quá
1% so với giá trị chỉnh định.
- Thực hiện các bước tương tự cho các pha B và C.
+ Kiểm tra đặc tính hãm độ dốc S2% (Percent slope #2): thực hiện theo các
bước tương tự như kiểm tra đặc tính hãm độ dốc S1%.
+ Kiểm tra mức hãm sóng hài bậc 2.
- Đưa dòng tần số 50Hz vào cuộn IAW1với trị số cao hơn 10% so với dòng
khởi động tối thiểu, bảo vệ sẽ tác động.
- Đưa dòng 0 ampe tần số 100Hz vào IAW1 và tăng từ từ cho đến khi bảo vệ
trở về. Tính trị số % mức hãm sóng hài bậc hai tại thời điểm này, giá trị này
không lệch quá 1% so với gía trị chỉnh định.
+ Kiểm tra hãm sóng hài bậc 4: các bước thực hiện tương tự như hãm sóng hài
bậc 2 nhưng ứng với tần số 200Hz.
+ Kiểm tra hãm sóng hài bậc 5: các bước thực hiện tương tự như hãm sóng hài
bậc 2 nhưng ứng với tần số 250Hz, sai số cho phép là 5%.
+ Kiểm tra giá trị dòng khởi động hãm sóng hài bậc 5 (Pickup at 5 th Harmonic
Rest): Xác định giá trị dòng khởi động cho hãm sóng hài bậc 5.
+ Đánh giá các kết quả kiểm tra:
Câu 10: Vẽ sơ đồ nguyên lý và biểu đồ véc tơ hệ thống điện 3 pha trung tính
cách điện với đất có 1 pha chạm đất? (pha C) (2,5đ)
Trả lời:
Trên sơ đồ hình 1a và 1b giới thiệu sơ đồ mạng điện 3 pha đối xứng trung tính
cách điện với đất có pha C chạm đất trực tiếp và đồ thị véc tơ biểu diễn điện áp,
dòng điện điện dung của nó.
154
Hình 1 a: Sơ đồ mạng điện 3 pha trung tính cách điện với đất khi pha C chạm
đất
Hình 1 b: Đồ thị véc tơ mạng điện 3 pha trung tính cách điện với đất khi pha C
chạm đất
Giải thích sơ đồ:
.
.
.
U A , U B , U C là điện áp pha của các pha tương ứng với đất ở chế độ bình thường.
.
.
.
I CA , I CB , I CC là dòng điện điện dung của các pha tương ứng ở chế độ bình thường
. ,
. ,
. ,
U A , U B , U C là điện áp của các pha tương ứng với đất khi chạm đất pha C
.,
.,
.,
I CA , I CB , I CC là dòng điện điện dung của các pha tương ứng khi chạm đất pha C.
.
I C là dòng điện tại chỗ chạm đất khi chạm đất pha C
. ,
. ,
. ,
U AB ,U BC ,U CA là điện áp dây giữa các pha tương ứng khi chạm đất pha C.
. ,
Do pha C bị chạm đất nên điện áp đối với đất của pha C là U C = 0, điện
áp hai pha còn lại dịch chuyển đi một véc tơ - UC ; tức là coi tại chỗ chạm đất có
155
đặt thêm một điện áp -UC . Trên cơ sở đó có thể xây dựng được đồ thị véc tơ
như hình vẽ. Từ đồ thị có thể dễ dàng viết được các biểu thức sau:
. ,
.
.
.
. ,
.
.
.
. ,
.
.
U A  U A  U C  U AC
U B  U B  U C  U BC
U C  U C U C  0
. ,
. ,
. ,
.
. ,
. ,
. ,
.
. ,
. ,
. ,
.
U AB  U A  U B  U AB
U BC  U B  U C  U AB
U CA  U C  U A  U CA
Về dòng điện dung thì thay đổi như sau: Vì điện áp hai pha không sự cố tăng lên
3 lần nên giá trị dòng điện dung của chúng cũng tăng lên 3 lần so với khi
.
.,
.
.
.,
.
chưa chạm đất, tức là I CA  3 I CA , I CB  3 I CB , còn dòng điện dung pha chạm đất
'
I CC
bằng 0. Dòng điện dung tại chỗ chạm đất sẽ là:
Véc tơ:
'
'
I C'  ICA
 I CB
Về mô đun: IC'  3 3ICB  3ICB
Kết luận:
1. Điện áp pha của pha chạm đất bằng không, điện áp pha của hai pha còn lại
tăng lền 3 lần (bằng điện áp dây)
2. Từ đồ thị véc tơ ta thấy điện áp dây của mạng điện trước và sau khi chạm đất
cả về trị số và góc pha không thay đổi.
3. Điện áp của điểm trung tính tăng từ không đến điện áp pha.
4. Dòng điện dung của các pha không chạm đất tăng 3 lần, còn dòng điện
dung tại chỗ chạm đất tăng lên 3 lần so với dòng điện dung một pha trước khi
chạm đất.
Câu 11: Vẽ sơ đồ và trình bày nguyên lý làm việc của bảo vệ so lệch chạm đất
cuộn dây máy biến áp đấu Y trung tính nối đất trực tiếp hoặc qua điện trở?
Trả lời:
1. Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch chạm đất cuộn dây đấu Y-0 máy biến áp:
156
IRL= IN - I0 = 0 → Bảo vệ không tác động
Hình 1: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch chạm đất MBA có cuộn dây đấu Y
nối
đất trực tiếp khi ngắn mạch ngoài vùng bảo vệ (điểm N1)
IRL = IN + I0 # 0 → Bảo vệ tác động
Hình 2: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch chạm đất MBA có cuộn dây đấu Y
nối đất trực tiếp khi ngắn mạch trong vùng bảo vệ (điểm N2)
- Máy biến áp dùng BI4 lắp ở dây trung tính để lấy tín hiệu dòng qua dây trung
tính: IN
- 3 máy biến dòng BI1, BI2, BI3 nối theo sơ đồ bộ lọc dòng thứ tự không để lấy
tín hiệu dòng thứ tự không: I0
157
- Cực tính của máy biến dòng được đánh dấu
- Vùng tác động của bảo vệ là cuộn dây đấu Y0 và được giới hạn bởi vị trí đặt
các máy biến dòng.
2. Nguyên lý tác động
- Trong chế độ làm việc bình thường và khi ngắn mạch chạm đất ngoài vùng
bảo vệ (giả sử điểm N1) nếu bỏ qua sai số của các máy biến dòng ta có:
Dòng IN là dòng qua dây trung tính và dòng I0 là dòng thứ tự không (tổng dòng
3 pha) trong trường hợp này cùng chiều và có trị số bằng nhau (xem hình 1)
nên ta có dòng vào rơ le.
IRL= IN - I0 = 0 → Bảo vệ không tác động
- Trong trường hợp ngắn mạch chạm đất trong vùng bảo vệ (giả sử điểm N 2).
Lúc này dòng I0 đổi chiều nên ta có:
IRL = IN + I0 # 0 Và IRL ≥ Ikd → Bảo vệ tác động
Nếu phụ tải của máy biến áp chỉ có 1 nguồn cấp thì thành phần I0 = 0
Nên ta có IRL = IN # 0 Và IRL ≥ Ikd → Bảo vệ tác động.
Dòng không cân bằng trong bảo vệ: thực tế do sai số của máy biến dòng nên
khi ngắn mạch ngoài các máy biến dòng có sai số lớn và khác nhau do bão hòa
từ nên IRL= IN - I0 # 0 = Ikcb và để bảo vệ không tác động ta phải đặt dòng khởi
động lớn hơn dòng không cân bằng ( Ikd > Ikcb).
Dòng không cân bằng có trị số lớn sẽ làm giảm độ nhạy của bảo vệ nên phải
dùng biện pháp hãm để nâng cao độ nhạy của bảo vệ.
1. Đánh giá bảo vệ: Tác động chọn lọc, có độ nhạy cao, tác động nhanh
nhưng phạm vi áp dụng bị hạn chế chỉ dùng cho cuộn dây máy biến áp
đấu Y0.
Câu 12: Vẽ và trình bày nguyên lý làm việc của bộ lọc điện áp thứ tự nghịch ?
(2,5đ)
Trả lời:
158
Hình 1: Bộ lọc điện áp thứ tự nghịch LI2
Trên hình 1 trình bày nguyên lý của bộ lọc điện áp thứ tự nghịch sử dụng các
điện trở tác dụng R1, R2 và tụ C1, C2 đấu vào điện áp dây ở phía thứ cấp của máy
biến điện áp. Thông số của tụ điện và điện trở được chọn theo quan hệ sau:
 C1 
 C2 
3
R1
1
3R2
Điện áp đầu vào bộ lộc là điện áp ba pha: U A ,U B ,UC . Điện áp đầu ra của bộ lọc
là U mn
- Khi điện áp 3 pha đầu vào bộ lọc là thứ tự thuận đối xứng (U1) , hình 1c) thì
điện áp ở đầu ra của bộ lọc Umn = 0
159
- Khi điện áp 3 pha đầu vào bộ lọc là thứ tự nghịch (U2) (hình d) thì điện áp đầu
ra của bộ lọc là: U mn  3U d
Trong đó Ud là đện áp dây.
Câu 13: Vẽ và trình bày nguyên lý của bảo vệ khoảng cách (BVKC) tác động
theo nguyên lý tổng trở thấp? (2,5đ)
Trả lời:
Nguyên lý tác động:
- Bảo vệ khoảng cách là bảo vệ làm việc dựa trên các giá trị dòng điện và điện áp
tại điểm đặt rơ le để xác định tổng trở sự cố: Zsc=Usc/Isc.
- Nếu tổng trở sự cố này nhỏ hơn giá trị tổng trở đã cài đặt trong rơle thì rơ le sẽ
tác động: Zsc < Zkđ
Hình 1: Sơ đồ nguyên lý đấu nối rơ le bảo vệ khoảng cách
- Tổng trở gồm hai thành phần R và X, để thuận tiện phân tích sử dụng mặt
phẳng tổng trở để biểu diễn sự làm việc của BVKC như hình vẽ:
- Ở chế độ làm việc bình thường tổng trở rơ le BVKC đo được bằng tổng trở
đường dây (ZD) cộng tổng trở phụ tải (Zpt): ZR= ZD + Zpt có giá trị lớn → bảo vệ
không tác động.
160
- Khi ngắn mạch trên đường dây (vị dụ tại 50% đường dây), tổng trở rơ le đo
được là ZRsc= ZD sự cố = 50% ZD < ZD →lúc này điểm làm việc khi sự cố sẽ di
chuyển vào đường tổng trở của đường dây. Tổng trở sự cố Z Rsc < Zkđ → BVKC
sẽ tác động.
- Các dạng đặc tính làm việc của BVKC: hiện nay bảo vệ khoảng cách được
thiết kế với nhiều loại đặc tính khác nhau như tính hình tròn (MhO), elip, đa
giác,… Khi tổng trở ngắn mạch nằm trong đường đặc tính của rơ le tổng trở thì
rơ le sẽ tác động sau một thời gian trễ xác định.
Hình 2: Các đặc tính của bảo vệ khoảng cách
a) Đặc tính hình tròn không hướng, b) đặc tính MHO,
c) đặc tính hình elip, d) đặc tính đa giác
- Thời gian trễ của bảo vệ phụ thuộc vào khoảng cách từ nơi đặt bảo vệ đến
điểm sự cố: khoảng cách càng lớn thì thời gian tác động của BVKC càng dài.
Điều này cho phép duy trì được sự chọn lọc của bảo vệ đối với mạng bất kỳ.
- Để đảm bảo tính chọn lọc thì BVKC được chia làm nhiều cấp tác động
(thường 3 vùng):
161
Vùng 1 tác động tức thời với thời gian 0s, vùng tác động khoảng 80% đường
dây.
Vùng 2, vùng 3 tác động với thời gian phân cấp ∆t, bảo vệ được toàn bộ đường
dây và bao trùm sang cả một phần đoạn đường dây liền kề.
- Hiện nay, BVKC sử dụng các rơ le kỹ thuật số với các phương thức truyền tín
hiệu với đầu đối diện cho phép cắt nhanh và chọn lọc mọi dạng sự cố trên toàn
bộ đường dây.
Câu 14: Vẽ và trình bày nguyên lý làm việc của bảo vệ so lệch ngang? (2,5đ)
Trả lời:
Bảo vệ so lệch ngang dựa trên sự so sánh dòng điện của hai nhánh song song có
cùng điện trở và dòng điện ở chế độ làm việc bình thường. Khi độ sai lệch về
dòng điện này vượt qúa giá trị chỉnh định (Ikđ) thì bảo vệ tác động.
Hình 1: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ so lệch ngang
- Dòng điện so lệch chạy qua rơ le bằng: I R  I  IT 1  IT 2
- Ở chế độ làm việc bình thường và khi ngắn mạch ngoài (chẳng hạn N1), dòng
điện IT 1 và I T 2 có giá trị bằng nhau. Dòng điện so lệch trong trường hợp này
bằng 0. Tức là:
IT 1  IT 2
I R  I  IT 1  IT 2  0
→ bảo vệ không tác động.
- Khi xảy ra ngắn mạch trên một trong các nhánh của đường dây (điểm N2), sự
cân bằng của dòng điện bị phá vỡ và dòng điện đi vào rơ le khác không. Tức là:
IT 1  IT 2
I R  I  IT 1  IT 2  0
IR ≥ Ikđ → bảo vệ tác động.
Nếu điểm ngắn mạch xảy ra phía đâù đối diện của đường dây nơi đặt thiết bị
bảo vệ (tại N3) thì giá trị dòng ngắn mạch IT1 và IT2 sẽ không chênh lệch nhau
nhiều do đó dòng điện so lệch sẽ nhỏ và không thể làm cho rơ le tác động. Trên
162
hình vẽ là vùng gạch chéo, vùng này gọi là vùng chết. Sự tồn tại của vùng chết
là nhược điểm lớn của BVSL ngang. Đặc điểm của BVSL ngang đường dây là
khi một trong các đường dây bị cắt thì bảo vệ sẽ không còn tác dụng, do đó cần
phải có liên động loại trừ BVSL ngang ra khỏi mạng khi một đường dây bị cắt.
2. Phạm vi ứng dụng BVSL ngang
BVSL ngang thường dùng bảo vệ các đường dây song song và bảo vệ máy phát
có cuộn stato có nhiều nhánh song song.
Câu 15: Vẽ và trình bày nguyên lý làm việc của bộ lọc điện áp thứ tự không?
(2,5đ)
Trả lời:
Hình 1: Bộ lọc điện áp thứ tự không LU0
Đẻ lọc điện áp thứ tự không 3Uo, thường người ta dùng ba máy biến điện áp
một pha hoặc một máy biến điện áp 3 pha 5 trụ với các cuộn thứ cấp được đấu
thành tam giác hở (hình 1b). Đôi khi người ta dùng một máy biến điện áp một
pha có cuộn sơ cấp nối vào trung điểm của cuộn dây biến áp lực hoặc máy phát
điện trong hệ thống có trung điểm không nối đất trực tiếp (hình 1c)
- Điện áp đầu ra của bộ lọc 3U 0  U A  U B  U C
- Khi điện áp ba pha là đối xứng, bỏ qua sai số của các máy biến điện áp thì điện
áp đầu ra của bộ lọc LUo: 3U0  Ua  Ub  Uc  0 (thực tế bằng điện áp không
cân bằng)
163
- Khi điện áp ba pha không đối xứng thì đầu ra của bộ lọc LUo có điện áp mà độ
lớn phụ thuộc vào mức độ không đối xứng: 3U0  U A  U B  UC  0
Câu 16: Vẽ và trình bày nguyên lý làm việc của bộ lọc dòng thứ tự không?
(2,5đ)
Trả lời:
Để lọc dòng điện thứ tự không 3I0 người ta có thể cộng trực tiếp dòng điện thứ
cấp của 3 pha (sơ đồ dùng 3 máy biến dòng điện-hình 1.a) hoặc công từ thông
của ba pha dòng điện xoay chiều (sơ đồ dùng máy biến dòng thứ tự không- hình
1.b)
-Dòng điện đầu ra của bộ lọc là tổng dòng điện 3 pha: 3I 0  I A  I B  I C
+ Khi hệ thống dòng điện 3 pha là đối xứng, nếu bỏ qua sai số của các máy biến
dòng thì dòng điện đầu ra của bộ lọc LI0 là: 3I0  I A  I B  IC  0 (thực tế 3Io
bằng dòng không cân bằng)
Hình 1.a: Sơ đồ bộ lọc dòng điện thứ tự không dùng 3 máy biến dòng
Hình 1.b: Sơ đồ bộ lọc dòng điện thứ tự không loại 1 máy biến dòng
164
-Khi hệ thống dòng điện 3 pha không đối xứng thì đầu ra của bộ lọc LI 0 có dòng
điện mà độ lớn phụ thuộc vào mức độ không đối xứng: 3I0  I A  I B  IC  0
- Sơ đồ bộ lọc dòng thứ tự không dùng 3 máy biến dòng điện (hình 1.a) thường
dùng trong lưới điện có dòng chạm đất lớn (mạng nối đất trực tiếp hoặc nối đất
qua điện trở hoặc điện kháng lớn), nhược điểm của sơ đồ này là dòng không cân
bằng ở đầu ra của bộ lọc ở chế độ làm việc bình thường khá lớn do đặc tính của
các BI ở các pha không giống nhau hoàn toàn.
- Sơ đồ bộ lọc dòng thứ tự không sử dụng máy biến dòng thứ tự không làm a
việc theo nguyên lý cộng từ thông 3 pha dòng sơ cấp (hình 1.b) sử dụng cho các
mạng có dòng chạm đất nhỏ (mạng nối đất trực tiếp). Đối với các loại cáp, máy
biến dòng thứ tự không làm việc rất tiện lợi, tuy nhiên khi lắp đặt cần chú ý là
dây nối đất vỏ cáp phải cho xuyên qua bên trong vòng xuyến của mạch từ để
khử thành phần từ thong do dòng điện phân bố trong đất có thể chạy qua vỏ cáp
và dây nối đất gần gây nên.
Câu 17: Vẽ và trình bày sơ đồ thử nghiệm cách điện bằng điện áp một chiều
tăng cao? nêu ý nghĩa của hệ số hấp thụ? (2,5đ)
Trả lời:
* Thử nghiệm điện áp một chiều tăng cao kết hợp đo dòng dò:
Sau khi đo điện trở cách điện bằng mê gôm đạt tiêu chuẩn kỹ thuật, tiến
hành thử thăm dò bằng điện áp một chiều tăng cao kết hợp đo dòng dò.
- Mục đích:
Nhằm phát hiện những chỗ hư hỏng cục bộ và độ ẩm của cách điện qua
giá trị dòng dò mà khi đo điện trở cách điện bằng mê gôm (do điện áp thấp)
chưa phát hiện ra.
- Thiết bị thí nghiệm:
Sơ đồ: Hợp bộ AИ-70
Trong sơ đồ thí nghiệm:
165
- AB: Áp tô mát nguồn Iđm= 8A hoặc 20A
- 1AT: Máy biến áp điều chỉnh U=(0÷220V)
- kV: Đồng hồ đo điện áp phía hạ áp có thang đo 70 kV
- HOM: Máy biến áp tăng áp có U=50000/100V
- μA: Đồng hồ đo dòng điện phía cao áp
- K : Khoá thường đóng
*Ý nghĩa của thử nghiệm cao áp một chiều đối với cách điện của các thiết bị
điện.
Thử nghiệm cao áp một chiều nhằm mục đích nghiệm thu và bảo dưỡng
thiết bị. Các thông tin nhận được từ thử nghiệm này sẽ cho các kết luận về tình
trạng cách điện của thiết bị điện trong việc lắp đặt mới cũng như trong vận
hành, có thể đóng điện an toàn hay cần bảo dưỡng, thay thế các phần tử xuống
cấp, nhằm kéo dài tuổi thọ thiết bị. Có trường hợp nó là thông số chính để xác
định chất lượng thiết bị (như đối với một số loại chống sét van).
*Yêu cầu kỹ thuật của thử nghiệm cao áp một chiều.
Đối với điện áp một chiều, thời gian tác dụng của điện áp tùy thuộc vào
từng đối tượng và thành phần cấu tạo của cách điện thông thường hay quy định
là 5 phút hay 10 phút.
Thử nghiệm bằng điện áp một chiều thường được tiến hành đối với các
kết cấu cách điện có điện dung lớn (cáp, máy điện...) vì thiết bị thử nghiệm cao
áp một chiều không yêu cầu có công suất lớn, dễ vận chuyển. Ngoài ra, điện áp
thử nghiệm một chiều cho phép cao hơn điện áp thử nghiệm xoay chiều 1,5 lần
mà không sợ một hư hỏng nào đối với cách điện hoàn hảo.
Cách điện của thiết bị được xem là đạt kỹ thuật nếu trong thời gian thử
nghiệm không có sự tăng đột biến về dòng rò, không bị phóng điện chọc thủng
hoặc phá huỷ.
* Hệ số hấp thụ (Kht) là chỉ tiêu xác định độ ẩm của cách điện, hệ số hấp thụ là
tỷ số của giá trị điện trở cách điện đo bằng mêgômmét sau 15 giây (R15) và sau
60 giây (R60).
* Ý nghĩa: Kht Nhằm đánh giá sự khô hoặc ẩm của thiết bị điện, kiểm tra
tình trạng phân cực nhanh của điện môi (chất cách điện).
* Biểu thức: Kht =R60’’ / R15’’
Trong đó: - Kht là hệ số hấp thụ.
- R60’’ là trị số điện trở cách điện đọc được sau 60 giây khi dùng thiết bị đo điện
trở cách điện bằng Mêgômmet.
- R15’’ là trị số điện trở cách điện đọc được
166
Câu 18: Vẽ và trình bày sơ đồ thử nghiệm cách điện bằng điện áp xoay chiều
tăng cao tần số công nghiệp? (hoặc điện áp một chiều tăng cao) (2,0đ)
Trả lời:
Kỹ thuật thử nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao tần số công nghiệp:
(Dùng thử nghiệm cho máy phát điện, động cơ điện cao áp, máy biến áp…)
1. Lựa chọn thiết bị và dụng cụ thử nghiệm: Có công suất và điện áp phù hợp
với thiết bị cần thí nghiệm. Các thiết bị thử điện áp cao (AИ-70, HTVS
70/50...), đo nhiệt độ và độ ẩm môi trường.
2. Thủ tục tiến hành phép thử nghiệm cao áp xoay chiều:
Nghiên cứu các thông số, tình trạng kỹ thuật của đối tượng thử. Số liệu đo điện
trở cách điện và các thông số khác như Kht, PI của đối tượng thử. Lựa chọn
điện áp thử phù hợp đối với các đối tượng thoả mãn các điều kiện thử cao thế.
Chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ - phụ kiện phục vụ thí nghiệm như dây tiếp
địa lưu động, rào chắn, biển báo an toàn, dây dẫn cao thế, sào đỡ dây, các dụng
cụ cơ khí...; Các dụng cụ để vệ sinh hoặc sấy nếu cần.
Chuẩn bị nguồn thử nghiệm đủ công suất có điện áp và tần số ổn định đạt
yêu cầu kỹ thuật và bố trí tại vị trí người trực tiếp tiến hành thử nghiệm để khi
cần người này hoặc người phụ việc có thể nhanh chóng cắt khẩn cấp nguồn thí
nghiệm để đảm bảo an toàn.
Vệ sinh các bề mặt cách điện bên ngoài của đối tượng được thí nghiệm.
Các biện pháp an toàn:
Người thí nghiệm kiểm tra đối tượng được thí nghiệm đã được cắt điện,
cách ly hoàn toàn với các nguồn điện áp, vỏ thiết bị phải được nối đất. Dùng bút
thử điện để kiểm tra đối tượng thử không còn điện, sau đó mới cho phép tiến
hành tiếp địa lưu động các phần dẫn điện của đối tượng thử.
Đấu nối sơ đồ đo phù hợp quy trình sử dụng thiết bị đo.
Tiến hành lập rào chắn, biển báo cô lập khu vực thí nghiệm. Bố trí người
canh gác tại các khu vực không quan sát được, kiểm tra đảm bảo thông tin liên
lạc thông suốt với bộ phận canh gác trong suốt quá trình thử nghiệm.
3. Tiến hành đo và lấy số liệu:
Tháo các nối đất tạm thời đang nối trên các đầu cực của đối tượng được
thí nghiệm.
Bật chuyển mạch chọn điện áp thí nghiệm trên thiết bị đo về vị trí điện áp
thích hợp.
Bật chuyển mạch cấp nguồn thí nghiệm trên thiết bị đo về vị trí ON.
Tăng dần điện áp thử đến điện áp đã lựa chọn. Tốc độ tăng điện áp
2.5KV/giây.
167
Duy trì điện áp thử trong thời gian 1 phút, sau đó giảm điện áp về 0, cắt
nguồn thí nghiệm, dùng sào tiếp địa để nối đất các đầu cực đối tượng cần thí
nghiệm nhằm đảm bảo an toàn.
4. Đánh giá kết quả đo và tiêu chuẩn áp dụng:
Cách điện thiết bị được xem là đạt yêu cầu nếu không có hiện tượng phóng
thủng cách điện, khôngcó hiện tượng cháy xém và có mùi khét, giá trị điện trở
cách điện đo lại sau khi thử không bị suy giảm.
BẬC 6/7
Câu 1: Giới thiệu cấu trúc bên ngoài và chức năng của rơ le kỹ thuật số bảo vệ
máy phát tại nơi anh (chị) làm việc (2,5đ)
Trả lời:
Để bảo vệ cho máy phát thường sử dụng 2 rơ le kỹ thuật số để tăng độ tin cậy
dây chuyền 1 Phả Lại sử dụng 2 rơ le 7UM62, dây chuyền 2 Phả Lại sử dụng 2
rơ le M3430 và DGP. Hải phòng sử dụng 2 rơ le M3425A và P343 v.v.
+ Hãy nêu kiểu loại rơ le KTS đang sử dụng để bảo vệ máy phát tại nơi làm
việc.
( Sau đây trình bày cho rơ le KTS kiểu M3430 bảo vệ cho máy phát dc2 Phả
lại).
I. Giới thiệu cấu trúc bên ngoài:
+ Rơ le được chế tạo thành khối hộp kín lắp vào bảng kiểu đứng.
+ Mặt trước của rơ le: Bố trí các thiết bị giao diện giữa người dùng với rơ le:
màn hình LCD, các phím chức năng, các phím số, các đèn led, cổng thông tin
nối tiếp RS232 v.v..
+ Mặt sau bố trí các hàng kẹp đấu nối các mạch vào /ra , nối đất, nguồn cấp và
các cổng thông tin kết nối hệ thống RS485,422 v.v..
II. Các chức năng của rơ le. (chỉ giới thiệu các chức năng được lập trình để bảo
vệ máy phát).
1. Bảo vệ quá dòng kết hợp hãm theo điện áp (51V).
Bảo vệ này có giá trị dòng khởi động tự động điều chỉnh theo điện áp, là bảo vệ
dự phòng chống ngắn mạch cho máy phát và chống ngắn mạch ngoài.
2. Bảo vệ quá dòng thứ tự nghịch 46.
Chống ngắn mạch không đối xứng hoặc tải không cân bằng gây phát nóng lõi
thép.
3. Bảo vệ so lệch dọc 87G.
Bảo vệ chống ngắn mạch trong cuộn dây stato.
4. Bảo vệ mất kích từ 40.
168
Chống mất đồng bộ khi hư hỏng mạch kích từ đảm bảo ổn định hệ thống và
phát nóng lõi thép.
5. Bảo vệ chống luồng công suất ngược 32R.
Bảo vệ không cho máy phát nhận công suất tác dụng từ lưới (do năng lượng sơ
cấp bị mất) làm việc ở chế độ động cơ gây nguy hiểm cho tuabin.
6. Bảo vệ chống trượt cực từ 78.
Bảo vệ không cho máy phát làm việc ở chế độ trượt cực từ do bị mất đồng bộ
hoặc do dao động công suất của hệ thống.
7. Bảo vệ chống chạm đất 90% cuộn dây stator 59N.
Chống chạm đất khoảng 90% cuộn dây stato tính từ phía đầu cực.
8. Bảo vệ chạm đất 100% cuộn dây stato 59TN/27TN 3rd H.
- Bảo vệ theo thành phần điện áp sóng hài bậc 3.
9. Bảo vệ chạm đất 100% cuộn dây stato (64S).
- Bảo vệ theo phương pháp sử dụng nguồn phụ.
10. Bảo vệ so lệch ngang.
- Chống chạm chập giữa các vòng dây đối với máy phát có cuộn dây stator
phân chia.
11. Bảo vệ chạm đất roto 64R.
- Chống chạm đất cuộn dây rô to và mạch kích từ.
12. Bảo vệ tổng trở thấp 21.
- Là bảo vệ dự phòng chống ngắn mạch trong máy phát và ngắn mạch ngoài.
13. Bảo vệ chống đóng điện khi máy phát đang không hoạt động 50/27.
- Bảo vệ chống đóng điện không mong muốn từ lưới vào máy phát do lỗi mạch
điều khiển.
14. Bảo vệ quá từ thông v/hz 24.
Chống quá từ thông do quá điện áp hoặc giảm tần số của máy phát làm nóng lõi
thép.
15. Bảo vệ quá điện áp cuộn dây stato 59.
16. Bảo vệ điện áp thấp cuộn dây stato 27.
17. Bảo vệ tần số cao 81-O.
18. Bảo vệ tần số thấp 81-U.
19. Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt 50BF.
20. Bảo vệ chống hư hỏng mạch điện áp do cháy cầu chì 60.
21. Bảo vệ quá tải cuộn dây stato 49.
169
Câu 2: Các bước tiến hành thí nghiệm máy phát điện đồng bộ cấp điện áp
10,5kV sau đại tu định kỳ? (2,0đ)
Trả lời:
1. Đo điện trở một chiều cuộn dây stato và rô to
- Mục đích: Nhằm đánh giá chất lượng các mối hàn của các bối dây trong từng
pha và đánh giá cách điện của các vòng dây trong từng pha
- Tiêu chuẩn: Giá trị đo được của các pha so sánh với nhau, so sánh với lần đo
trước, hoặc so sánh với nhà chế tạo (qui về cùng nhiệt độ) không được lệch quá
2%
* Đối với cuộn dây roto dùng cầu đo mội chiều P333 đo trực tiếp
* Đối với cuộn dây Stato dùng CPC 100 hoặc phương pháp đo V - A
2. Đo điện trở cách điện cuộn dây stato và rô to máy phát điện
- Mục đích: Nhằm đánh giá sơ bộ cách điện các cuộn dây stato và rôto
- Tiêu chuẩn: Đo cách điện cuộn dây rôto với đất, điện trở cách điện lớn hơn
hoặc bằng 1MΩ là đạt tiêu chuần.
Đối với các cuộn dây của stato phải đo điện trở cách điện và xác định hệ
số hấp thụ, điện trở cách điện lớn hơn hoặc bằng 100MΩ, trị số cách điện giữa
các pha không được lệch nhau quá 30% và hệ số hấp thụ Kht ≥ 1,3,
Kht=R60/R15
Trong đó:
- Kht: Hệ số hấp thụ (đánh giá cuộn dây khô hay ẩm)
- R60: Điện trở cách điện đo được ở 60 giây.
- R15: Điện trở cách điện đo được ở 15 giây.
- Thiết bị thí nghiệm:
* Đối với cuộn dây rô to: Dùng mê gôm 500 V
Trị số điện trở cách điện ≥ 1 MΩ
* Đối với cuộn dây stato:
- Đo cách điện cuộn dây staoto với đất bằng mê gôm 2500 V
- Trị số trước khi thử cao áp: Rcđ 1 phút > 100 MΩ , Kht ≥ 1,3
- Trị số sau khi thử cao áp:
Rcđ 1 phút sau khi thử cao áp ≥ 60 % Rcđ 1 phút trước khi thử cao áp
3. Thử nghiệm điện áp một chiều tăng cao kết hợp đo dòng dò cuộn dây stato
máy phát điện:
Sau khi đo điện trở cách điện bằng mê gôm đạt tiêu chuẩn kỹ thuật, tiến
hành thử thăm dò bằng điện áp một chiều tăng cao kết hợp đo dòng dò.
170
- Mục đích: Nhằm phát hiện những chỗ hư hỏng cục bộ và độ ẩm của cách điện
qua giá trị dòng dò mà khi đo điện trở cách điện bằng mê gôm (do điện áp thấp)
chưa phát hiện ra.
- Tiêu chuẩn:
Khi tiến hành thử điện áp một chiều tăng cao đối với cuộn dây stato máy
phát (theo công thức của nhà chế tạo là: Utn= 2,4Uđm+1000 V). Điện áp thử
nghiệm được chia làm nhiều nấc (ít nhất là 5 nấc) để khi vẽ đồ thị không đường
thẳng được chính xác, mỗi nấc dừng lại một phút và đo dòng dò ở 15 giây và 60
giây.
Sau khi thử nghiệm điện áp một chiều kết hợp đo dòng dò xong ta tiến
hành tính hệ số không đường thẳng theo công thức sau:
Kkđt = Imax.Umin / Umax.Imin.
Trong đó :
- Imin ;Imax là giá trị dòng dò nhỏ nhất và lớn nhất.
- Umin; Umax là giá trị điện áp thử nghiệm nhỏ nhất và lớn nhất.
Giá trị: 1< Kkđt ≤ 3 là đạt tiêu chuẩn.
- Thiết bị thí nghiệm: Hợp bộ AИ-70
4. Thử nghiệm điện áp xoay chiều tăng cao cuộn dây rô to và cuộn dây stato
máy phát điện :
Sau khi đo điện trở cách điện bằng mê gôm và thử điện áp một chiều
tăng cao kết hợp đo dòng dò đạt tiêu chuẩn kỹ thuật, tiến hành thử nghiệm điện
áp xoay chiều tăng cao.
- Mục đích: Nhằm phát hiện những chỗ hư hỏng cục bộ, những chỗ nứt, gãy,
thủng và những bọt khí…và đánh giá tình trạng làm việc lâu dài về cách điện
của cuộn dây máy phát mà khi đo điện trở cách điện bằng mê gôm không phát
hiện được.
- Tiêu chuẩn: Tiến hành thử nghiệm với điện áp xoay chiều tăng cao trước khi
đưa máy phát ra bảo dưỡng theo điện áp thử nghiệm theo nhà chế tạo: U thử nghiệm
=1.5 Uđm.
Trong khi thử nghiệm không có hiện tượng phóng điện, dòng điện và điện
áp thử nghiệm ổn định là đạt tiêu chuẩn kỹ thuật.
Đối với cuộn dây rôto máy phát điện áp thử nghiệm với đất là 1kV trong
sửa chữa.
- Sau khi đưa rôto đậy nắp hoàn chỉnh thì thử nghiệm nghiệm thu lần cuối với
điện áp bằng điện áp định mức. Hoặc thử bằng điện áp một chiều tăng cao kết
hợp đo dòng dò với điện áp thử theo nhà chế tạo là: Utn ═ 1,5Uđm (kVDC).
Nhằm đánh giá trong quá trình sửa chữa, bảo dưỡng có sai sót gì không.
171
Câu 3: Trình bày cấu tạo và nguyên lý làm việc của bộ biến tần quạt khói tại nơi
anh (chị) làm việc(nếu có)? Các bước kiểm tra bảo dưỡng?
Trả lời:
Nguyên lý:
Biến tần của động cơ Quạt Khói được cấp nguồn từ MBA có tổ đấu dây Δ/ Δ
o/Υ-11 gồm 3 cuộn dây, cuộn sơ cấp có cấp điện áp 6.6 kV thông qua máy cắt
số 1, cuộn thứ cấp đấu Δo có cấp điện áp 690 VAC 3 pha, cuộn thứ cấp Y có
cấp điện áp 690 VAC 3 pha, hai cuộn này lệch nhau 60 độ điện. MBA đấu nối
theo kiểu này nhằm mục đích cấp nguồn điện áp đầu vào cho bộ chỉnh lưu
(DSU-Diot supply Unit) có độ phẳng tương đối, sự mấp mô của đỉnh xung cũng
nhỏ hơn.
Điện áp 690VAC 3 pha được cung cấp qua tổ hợp cầu dao cầu chì (CFS 1)
được đưa đến phần tiếp điểm của khởi động từ KO1. Tương tự điện áp 690
VAC 3 pha của nhánh 2, được cung cấp bởi tổ hợp CFS2 đưa đến phần tiếp
điểm tĩnh của khởi động từ K02, sau khi có lệnh khởi động K01 và K02 sẽ đóng
lại, điện áp sẽ được cung cấp đến hai bộ chỉnh lưu DSU 1 và DSU 2. Trong hai
tổ hợp này có panel điều khiển xung và cầu chỉnh lưu điện áp nữa chu kỳ. Điện
áp đầu ra của tổ hợp DSU là điện áp 1 chiều và sẽ được cung cấp cho tổ hợp
INVERTER (bộ nghịch lưu). Tổ hợp này có nhiệm vụ băm xung điện áp 1 chiều
thành những tín hiệu xung điện áp biến thiên nhấp nhô. Sau khi được băm xung
điều khiển nhưng dạng xung có tín hiệu chưa chuẩn, các tín hiệu này cần phải
được qua bộ sửa xung và đưa về dạng xung như ý muốn.
172
Vì mục đích điều chỉnh tốc độ động cơ theo nguyên lý điều chỉnh tần số, điều
chỉnh tốc độ bằng phương pháp này rất mịn, dải điều chỉnh rộng, sau khi đã
được chỉnh sửa xung, điện áp xoay chiều 3 pha từ bộ INVERTER cấp cho phụ
tải (động cơ quạt khói).
Trong các modul điều khiển các tín hiệu được thu, phát thông qua hệ thống
cáp quang, đường truyền của hệ thông này tuyệt đối an toàn, tín hiệu chuẩn, tốc
173
độ cao. Trong khối DSU và INVERTER phải có quạt làm mát, khi không được
làm mát hệ thống biến tần cũng tự động dừng.
Ngược lại khi hệ thống biến đưa ra sửa chữa hay dừng thì hệ thống sấy của tủ
và panel phải hoạt động tránh độ ẩm trong không khí gây đọng sương trên bề
mặt thiết bị.
Cấu tạo các thiết bị:
+ Tủ lực (ICU):
Là tủ cung cấp nguồn 690V AC~3 cho biến tần gồm có tổ hợp cầu giao
cầu chì để đóng cắt cách ly điện áp ra khỏi thanh cái của hệ thống biến tần, cầu
chì có tác dụng bảo vệ biến tần khi có sự cố ngắn mạch hay quá tải. Tổ hợp cầu
dao, cầu chì được đóng/cắt bằng tay.
Tủ lực gồm có:
- Bộ DSU/TSU: là bộ cầu chỉnh lưu ba pha có điều khiển nửa chu kì, điện áp
đầu vào 690VAC~3, qua tổ hợp cầu dao, cầu chì, điện áp đầu ra của bộ chỉnh
lưu là điện áp một chiều.
Trong tủ DSU có những tụ phân cực được mắc song song, nhằm mục đích san
phẳng biên độ của xung điện áp.
- Khối DC reator Unit: khối điện kháng có nhiệm vụ giảm dòng ngắn mạch của
biến tần. khối điện trở xả có nhiệm vụ xả điện áp dư của bộ chỉnh lưu.
174
- Khối INVERTER POWER STAGE: kí hiệu NGDR: là tổ hợp của IGBT (bóng
trường công suất lớn) có nhiệm vụ băm xung điều khiển điện một chiều thành
xung biến thiên dùng điều khiển động cơ.
+ Tủ điều khiển (ACU)
1. Khối –U9 (Digital I/O extention) và Khối –U12: (Digital I/O extention)
ND10-02 (-U12) là các module vào/ra số mở rộng
2. Khối –U1A9: DSU control board ở tủ MDSC-01 là khối điều khiển chỉnh lưu
3. Khối – U1: Khối mạch lực diot và thyristor, gồm có
- A2 DC: Rector Unit là khối điện kháng
- A21: (SDCS-POW) khối nguồn 115/230V
- A9: Bảng điều khiển DSU kí hiệu NDSC – 01
4. Khối –U11: Analog I/O là module mở rộng tương tự
5. Khối –U10 (Pulse encoder interface module): Khối giao diện mã hóa xung
6. Khối –A6: (Drive panel interface) là module điều khiển bộ DSU
175
Các bước kiểm tra, hiệu chỉnh
Kiểm tra cách điện ACS 600 với điện áp 2500V trong một phút (chú ý khi
kiểm tra bộ vi xử lý phải đưa ra ngoài ngăn ngừa điện áp cao làm hỏng)
Tháo hàng kẹp U2, V2, W2, quay cách điện với điện áp 1 kV, R ≥ 1 MΩ
Kiểm tra cách điện thanh cái DC với đất với điện áp 1 kV, R ≥ 100 kΩ
Kiểm tra cách điện giữa thanh cái DC với điện áp 1 kV, R = ∞
* Kiểm tra phần lực không có điện
Kiểm tra các quạt làm mát của động cơ
Kiểm tra sen sơ đo nhiệt độ PT100
Kiểm tra các khởi động từ chính
Kiểm tra trục quay motor
Kiểm tra độ gia tốc tăng giảm của động cơ
* Kết nối điện áp điều khiển 230 VAC với các cáp điều khiển
176
Lưu ý: Tất cả các cửa tủ điện đều phải đóng không ai được phép làm việc trong
hoặc ngoài khoang tủ bỏ các con nối truyền thông ra khỏi hệ thống
* Kiểm tra có tải
Kiểm tra chiều quay của động cơ
Kiểm tra sự hoạt động của xung mã hóa
Kiểm tra sự hoạt động của nút ấn sự cố
Kiểm tra nguồn cấp điện áp
Kết nối hệ thống truyền thông cáp quang
Kiểm tra các cổng và các trị số tham chiếu
Kiểm tra báo động, lỗi các ký tự
Truy cập phần mềm
Kiểm tra các hộp cáp quang truyền thông
Câu 4: Trình bày nội dung công việc và các bước tiến hành thử nghiệm rơ le kỹ
thuật số bảo vệ máy phát tại nơi anh (chị) làm việc?
Để tiến hành thực hiện thử nghiệm rơ le kĩ thuật số bảo vệ máy phát cần tuân
theo các thủ tục sau: ( Sau đây trình bày cho rơ le KTS kiểu M3430 bảo vệ cho
máy phát dc2 Phả lại)
Bước 1: Công việc chuẩn bị:
+ Chuẩn bị sơ đồ, bản vẽ, tài liệu hướng dẫn sử dụng rơ le, bên bản thí nghiệm
lần trước, bộ thử rơ le kĩ thuật số CMC256 (356) hoặc Mentor 12, đồng hồ vạn
năng, kìm, tô vít, máy tính, phần mềm, dây nối
+ Làm thủ tục phiếu công tác để đưa rơ le ra khỏi vận hành phục vụ công việc
thử nghiệm rơ le
+ Tách các mạch vào ra (cần thiết) của rơ le để tránh tác động không mong
muốn ra các thiết bị bên ngoài và gây nguy hiểm cho người làm việc trên mạch
ngoài.
Bước 2: Kiểm tra ban đầu
Kiểm tra tình trạng bên ngoài của rơ le
- Kiểm tra xem rơ le có bị nứt, vỡ vỏ hộp không
- Màn hình có bình thường không (không bị nứt vỡ, không bị mờ, chỉ thị
phải rõ ràng)
- Kiểm tra các phím chức năng: không bị vỡ nút, kẹt
- Kiểm tra các hàng kẹp vào ra: tiếp xúc có tốt không, có bị nứt vỡ, có bị
cháy rỗ, han rỉ hay biến màu do phát nhiệt hay không
- Kiểm tra cách điện giữa các phần mang điện với nhau, với vỏ (đất)
Bước 3: Kiểm tra sự hoạt động của rơ le
177
- Tiến hành giao tiếp với rơ le bằng bảng phím mặt trước. Thực hiện điều
khiển rơ le, thay đổi các thông số: xem có bình thường không.
- Tiến hành kết nối máy tính PC với rơ le sử dụng phần mềm chuyên dụng
để điều khiển, cài đặt thông số cho rơ le xem có hoạt động bình thường
không.
Bước 4: Kiểm tra các chức năng của rơ le.
1. Cài đặt cấu hình cho rơ le theo thông số phiếu chỉnh định.
2. Kiểm tra các đầu vào số: Thay đổi mức điện áp vào các đầu vào số hoặc
dùng phần mềm (mục test phần cứng) để ép các đầu vào số tác động xem rơ le
hoạt động đúng với chức năng đã gắn cho các đầu vào số đó không.
3. Kiểm tra đầu ra số: Dùng phần mềm (mục test phần cứng) để ép các đầu ra
số tác động, kiểm tra các đầu ra số tác động chắc chắn, tiếp điểm tiếp xúc tốt.
4. Kiểm tra các đèn Led (đèn tín hiệu): Dùng phần mềm (mục test phần cứng)
để ép các đèn Led sáng, xem độ sáng có đảm bảo không.
5. Đấu nối sơ đồ thử nghiệm từ bộ thử rơ le tới hàng kẹp của rơ le.
6. Kiểm tra chức năng đo lường: Cấp dòng và cấp áp 3 pha ở trị số ≤ định mức
vào rơ le. Xem thông số đo lường mà rơ le đo được có phù hợp với trị số đưa
vào hay không.
7. Kiểm tra các chức năng bảo vệ.
7.1 Kiểm tra chức năng bảo vệ khoảng cách (21)
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng 21 tác
động.
+ Cấu hình cho chức năng 21.
+ Kiểm tra tổng trở tác động ở góc nhạy cực đại: (theo thông số đặt).
- Đưa điện áp 3 pha với giá trị đã tính chọn vào rơ le và giữ cố định.
+ Đưa dòng điện 3 pha chậm pha so với điện áp một góc bằng góc nhạy cực đại
và từ từ tăng dòng điện 3 pha cho tới khi chức năng 21 tác động để xác định
được tổng trở tác động ở góc nhạy cực đại.
- Xác định đặc tính tác động của bảo vệ:
- Xác định thời gian tác động của bảo vệ.
- Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.2. Kiểm tra chức năng bảo vệ quá từ thông V/Hz (24)
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng 24 tác
động.
+ Cấu hình cho chức năng 24.
+ Xác định giá trị tác động cho chức năng 24:
178
+ Đưa điện áp với gía trị định mức và tần số định mức 50Hz vào pha A, giữ
nguyên tần số, tăng từ từ điện áp cho tới khi chức năng 24 tác động để xác định
giá trị tác động của chức năng 24. (Cũng có thể xác định giá trị tác động bằng
cách giữ nguyên điện áp định mức và giảm từ từ tần số cho tới khi chức năng 24
tác động).
Tiến hành các bước kiểm tra tương tự đối với pha B và pha C.
- Xác định thời gian tác động của bảo vệ.
- Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.3. Kiểm tra chức năng bảo vệ điện áp thấp (27)
- Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng 27 tác
động.
+ Cấu hình cho chức năng 27.
+ Kiểm tra giá trị điện áp tác động cho chức năng 27:
- Đưa điện áp cao hơn giá tri đặt vào pha A, rồi từ từ giảm điện áp cho tới khi
chức năng 27 tác động để xác định giá trị điện áp tác động của chức năng 27.
- Tiến hành các bước kiểm tra tương tự đối với pha B và pha C.
+ Kiểm tra thời gian tác động của chức năng 27.
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.4.Kiểm tra chức năng bảo vệ chạm đất 100% cuộn dây stato (27TN)
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng 27TN tác
động.
+ Cấu hình cho chức năng 27TN.
+ Kiểm tra giá trị điện áp tác động cho chức năng 27TN:
- Đưa điện áp tần số 150Hz với giá trị bằng 1.2 giá trị đặt vào đầu vào UN, và
đưa điện áp 3 pha tần số 50Hz với giá trị bằng 1.2 mức hãm vào đầu vào UA,
UB, UC, rồi từ từ giảm điện áp UN cho tới khi chức năng 27TN tác động để xác
định giá trị điện áp tác động.
- Sau đó giảm từ từ điện áp 3 pha UA, UB, UC, cho tới bảo vệ trở về để xác định
được điện áp hãm thứ tự thuận.
+ Kiểm tra thời gian tác động của chức năng 27TN: giảm giá trị điện áp UN
bằng ½ trị số đặt và khởi động bảo vệ để đo thời gian.
- Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.5. Kiểm tra chức năng chống công suất ngược (32)
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng 32 tác
động.
+ Cấu hình cho chức năng 32.
+ Kiểm tra trị số công suất tác động:
- Đưa điện áp 3 pha định mức vào đầu vào UA, UB, UC.
179
- Đưa dòng điện 3 pha với góc ngược với điện áp (180O) vào đầu vào IA, IB, IC
và tăng từ từ cho đến khi chức năng 32 tác động để xác định được giá trị khởi
động của chức năng 32.
+ Kiểm tra thời gian tác động của bảo vệ:
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.6. Kiểm tra chức năng bảo vệ mất kích từ (40)
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng 40 tác
động.
+ Cấu hình cho chức năng 40.
+ Tính toán các giá trị dòng điện và điện áp thử nghiệm phù hợp với giá trị
chỉnh định về tầm với và độ dịch chuyển của đặc tính bảo vệ.
+ Kiểm tra đặc tính tác động của bảo vệ. (Ztđ)
- Đưa điện áp 3 pha với giá trị đã tính chọn trước vào đầu vào UA, UB, UC.
- Đưa dòng điện 3 pha chậm sau điện áp góc 90O vào đầu vào IA, IB, IC với giá
trị đã tính chọn trước và tăng từ từ cho đến khi chức năng 40 tác động để xác
định Ztđ theo tầm với của đặc tính bảo vệ.
- Đưa dòng điện 3 pha chậm sau điện áp góc 90O vào đầu vào IA, IB, IC với giá
trị đã tính chọn trước và giảm từ từ cho đến khi chức năng 40 tác động để xác
định được giá trị dịch chuyển của đặc tính bảo vệ. (Zoffset)
+ Kiểm tra thời gian tác động của bảo vệ:
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.7. Kiểm tra bảo vệ dòng điện thứ tự nghịch (46).
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng 46 tác
động.
+ Cấu hình cho chức năng 46.
+ Kiểm tra giá trị tác động:
- Đưa điện áp 3 pha với giá trị định mức vào đầu vào UA, UB, UC.
- Đưa dòng điện 3 pha theo thứ tự nghịch vào các đầu vào IA, IB, IC ( để đơn
giản có thể bằng cách tráo pha B cho pha C) và tăng từ từ giá trị dòng điện cho
tới khi chức năng 46 tác động để xác định gía trị dòng tác động Itđ, sau đó giảm
từ từ giá trị dòng điện cho tới khi chức năng 46 tở về để xác định gía trị Itv. Xác
định Ktv.
+ Kiểm tra thời gian tác động của bảo vệ:
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.8. Kiểm tra chức năng chống đóng điện vào máy phát khi máy phát đang
không làm việc: 50/27
180
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng 50/27 tác
động.
+ Cấu hình cho chức năng 50/27.
+ Kiểm tra trị số tác động của bảo vệ:
- Đặt điện áp bằng 0. Đưa dòng vào pha A và tăng từ từ cho tới khi chức năng
50/27 tác động để xác định giá trị tác động theo dòng (50).
+ Tăng từ từ điện áp vào rơ le cho đến khi 50/27 trở về để xác định gía trị tác
động điện áp thấp (27).
+ Kiểm tra thời gian tác động.
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.9 Kiểm tra chức năng 50BF.
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng 50BF tác
động.
+ Cấu hình cho chức năng 50BF.
+ Kiểm tra dòng khởi động 50BF:
- Khởi động bảo vệ chống hư hỏng máy cắt từ bên ngoài (bằng cách đấu tắt đầu
vào số đã lập trình để khởi động chức năng 50BF).
+ Đấu tắt đầu vào số IN1 (tiếp điểm phụ của máy cắt để duy trì trạng thái máy
cắt luôn đóng)
+ Đưa dòng điện vào pha A, tăng từ từ cho tới khi chức năng 50BF tác động để
xác định giá trị dòng điện tác động của bảo vệ IBFtđ., sau đó giảm từ từ giá trị
dòng điện cho tới khi chức năng 50BF trở về để xác định gía trị IBFtv. Xác định
Ktv.
- Kiểm tra thời gian tác động của bảo vệ.
- Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.10. Kiểm tra chức năng quá điện áp trung tính bảo vệ chạm đất cuộn dây
stato 59N.
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng 59N tác
động.
+ Cấu hình cho chức năng 59N.
+ Kiểm tra trị số điện áp tác động 3Uo:
- Đưa điện áp pha UA (của bộ thử) vào đầu vào VN của rơ le (điện áp này chính
là điện áp thứ tự không) và tăng từ từ điện áp cho tới khi chức năng 59N tác
động để xác định trị số tác động của chức năng 59N.
+ Kiểm tra thời gian tác động của bảo vệ.
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.11 Kiểm tra chức năng hư hỏng cầu chì mạch điện áp (60FL)
181
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng 60FL tác
động.
+ Cấu hình cho chức năng 60FL
+ Kiểm tra sự tác động của chức năng 60FL:
- Đưa điện áp và dòng điện 3 pha với trị số định mức vào rơ le và sau đó tháo
mạch điện áp pha A để chức năng 60FL tác động.
- Kiểm tra thời gian tác động.
- Tiến hành tương tự với việc tháo mạch điện áp pha B và pha C.
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.12. Kiểm tra chức năng bảo vệ tần số (81).
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng 81 tác
động.
+ Cấu hình cho chức năng 81.
+ Kiểm tra trị số tác động:
- Đưa điện áp 3 pha với giá trị định mức và tấn số định mức 50Hz vào rơ le.
- Với bảo vệ tần số cao thì tăng từ từ tần số cho đến khi bảo vệ 81-O tác động để
xác định Ftđ , sau đó giảm từ từ tần số cho đến khi bảo vệ 81-O trở về để xác
định FTV , và hệ số Ktv.
- Với bảo vệ tần số thấp thì giảm từ từ tần số cho đến khi bảo vệ 81-U tác động
để xác định Ftđ , sau đó tăng từ từ tần số cho đến khi bảo vệ 81-U trở về để xác
định FTV , và hệ số Ktv.
+ Kiểm tra thời gian tác động của bảo vệ.
- Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.13. Kiểm tra chức năng bảo vệ so lệch phần trăm (87G)
+ Loại các chức năng bảo vệ khác để khi thử nghiệm chỉ có chức năng 87G tác
động.
+ Cấu hình cho chức năng 87G.
+ Kiểm tra trị số dòng tác động tối thiểu.IminPickup.:
- Đưa dòng điện vào đầu vào IA và tăng từ từ cho đến khi chức năng 87G tác
động và xác định được dòng tác động tối thiểu.IminPickup.
Tiến hành kiểm tra tương tự khi đưa dòng điện vào đầu vào IB ; IC và các đầu
vào Ia ; Ib và Ic.
+ Đo thời gian tác động:
+ Kiểm tra đặc tính hãm %: Đưa dòng điện với giá trị đã chọn trước vào đầu
vào Ia (phía trung tính) và dòng toán vào đầu vào IA (phía đầu cực) ngược pha
nhau (180°) và tăng từ từ dòng điện IA cho tơí khi chức năng 87G tác động để
xác định gía trị hãm %.
182
+ Đánh giá kết quả kiểm tra.
7.14. Kiểm tra các chức năng: thông tin cảnh báo, ghi sự cố và ghi tuần tự sự
kiện
- Khi một chức năng bảo vệ nào đó tác động thì rơ le phải đưa ra các thông tin
cảnh báo trên màn hình hiển thị và các đèn LED sáng, và rơ le cũng ghi lại các
thông số sự cố, thời gian sự cố.
- Rơ le cũng phải ghi lại được tuần tự các sự kiện mà rơle đã xử lý.
7.15. Viết biên bản thí nghiệm.
Câu 5: Vẽ và thuyết minh sơ đồ nguyên lý bảo vệ cho máy phát điện đồng bộ
cấp điện áp <24 kV (2,5đ)
Trả lời:
Các máy phát điện công suất lớn thường làm việc theo sơ đồ hợp bộ với máy
biến áp ,người ta sử dụng hai hệ thống bảo vệ hoàn toàn độc lập nhau, được
cách ly với nhau về điện và có nguồn thao tác riêng biệt nhau.Việc sử dụng hai
hệ thống bảo vệ độc lập nhau cho phép tăng độ tin cậy của sơ đồ bảo vệ vì nó
dự phòng cho nhau và có thể đưa từng bộ ra kiểm tra, sửa chữa mà không ảnh
hưởng tới sự làm việc liên tục của máy phát điện được bảo vệ.
- Thực tế hiện nay để bảo vệ cho máy phát điện người ta sử dụng hai rơ le
kỹ thuật số do hai hãng sản xuất khác nhau: hai rơ le này sử dụng các
nguồn dòng (các BI), nguồn áp (các BU) và nguồn thao tác riêng biệt. Các
mạch đầu ra của bộ 1 đưa tới cuộn cắt số 1 của các máy cắt các mạch đầu
ra của bộ 2 đưa tới cuộn cắt số 2 của các máy cắt.
183
Hình 1: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ máy phát điện.
Các chức năng bảo vệ cho máy phát:
Gồm các chức năng bảo vệ sau:
1- Bảo vệ khoảng cách 21G.
2- Bảo vệ chạm đất cuộn dây Stato (100%). 27N
3- Bảo vệ kém áp/quá áp. 27/59
4- Bảo vệ công suất ngược. 32G
5- Bảo vệ mất kích từ. 40G
6- Bảo vệ dòng thứ tự nghịch. 46G
7- Bảo vệ quá tải (theo mô hình nhiệt). 49
8- Bảo vệ quá dòng pha có thời gian. 51G
9- Bảo vệ chống đóng điện khi máy phát không làm việc. 50/27
10 - Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt. 50BF
11 - Bảo vệ quá dòng điều khiển theo điện áp. 51V
10 - Bảo vệ chạm đất cuộn dây Stato (95%).
11 – Bảo vệ cháy cầu chì mạch điện áp. 60G
12 – Bảo vệ chạm đất cuộn dây Rotor. 64F
13 – Bảo vệ trượt cực từ (mất đồng bộ). 78
14 – Bảo vệ tần số thấp/cao. 81
15 – Bảo vệ so lệch dọc máy phát. 87G
184
Các chức năng bảo vệ dự phòng chống ngắn mạch ngoài như 51V và 21G khi
tác động sẽ gửi tín hiệu đi cắt cả khối. Các chức năng còn lại chỉ cắt máy phát.
Câu 6: Thuyết minh sơ đồ bảo vệ khối máy phát máy biến áp công suất
≥100MW
Trả lời:
Hình 1: Sơ đồ nguyên lý bảo vệ máy khối phát điện – máy biến áp
185
Trong hệ thống điện hiện đại, những tổ máy công suất phát điện lớn thường làm
việc nối bộ với máy biến áp tăng áp, máy biến áp tự dùng cho hợp bộ cùng với
máy biến áp kích từ cấp nguồn cho hệ thống kích thích máy phát. Đối với các
phần tử chính trong bộ như máy phát, máy biến áp chính và máy biến áp tự
dùng, máy biến áp kích từ người ta sử dụng bảo vệ so lệch có hãm làm bảo vệ
chính với vị trí đặt các nhóm máy biến dòng sao cho vùng bảo vệ giao nhau
(hình vẽ)
Như vậy với sự cố xảy ra ở bất kỳ điểm nào trong hợp bộ cũng được loại trừ
với khoảng thời gian ngắn nhất (khoảng 20 ms)
- Các bảo vệ dự phòng đặt ở từng phần tử có thể làm nhiệm vụ dự phòng
cho các phần tử lân cận, chẳng hạn bảo vệ chạm đất cuộn dây stato (59N)
có thể phản ứng khi có chạm đất ở cuộn sơ cấp của máy biến áp chính,
máy biến áp tự dùng và máy biến áp kích từ, bảo vệ chống ngắn mạch
ngoài (21) của máy phát có thể phản ứng khi có ngắn mạch sau máy biến
áp chính và máy biến áp tự dùng.
- Mỗi phần tử như máy phát điện, máy biến áp đều có những bảo vệ riêng
để bảo vệ được mọi dạng ngắn mạch và tình trạng làm việc không bình
thường.
Các bảo vệ cho từng phần tử được mô tả trên hình vẽ .
Trong hình vẽ chỉ mô tả nguyên lý các chức năng bảo vệ áp dụng cho tổ
máy, còn trong thực tế người ta thường sử dụng 2 bộ bảo vệ riêng biệt mỗi
bộ đều có tất cả các chức năng như đã trình bày trên hình vẽ để bảo vệ cho
khối.
Mỗi bộ bảo vệ sử dụng máy biến dòng, máy biến điện áp riêng biệt ,sử
dụng nguồn thao tác riêng biệt, sử dụng nguồn thao tác riêng và đầu ra bảo
vệ được đưa tới các cuộn cắt khác nhau của các máy cắt để đảm bảo độ tin
cậy của bảo vệ.
Sơ đồ nguyên lý các chức năng bảo vệ cho tổ máy trình bày trên hình vẽ 1,
gồm có các chức năng chính sau đây:
1- Bảo vệ so lệch dọc dòng điện %. 87
2- Bảo vệ so lệch chạm đất.
87N
3- Bảo vệ quá dòng pha-pha.
50/51
4- Bảo vệ quá dòng pha - đất.
50/51 N
5- Bảo vệ quá tải.
49
6- Bảo vệ mất kích từ.
40
7- Bảo vệ chạm đất bằng điện áp thứ tự không.
59N
8- Bảo vệ điện áp thấp.
27
186
9- Bảo vệ quá điện áp.
59
10 - Bảo vệ dòng điện thứ tự nghịch.
46
11- Bảo vệ khoảng cách.
21
12- Bảo vệ quá từ thông.
13- Bảo vệ công suất ngược.
14- Bảo vệ chống hư hỏng máy cắt.
15- Bảo vệ chống hư hỏng cầu chì mạch điện áp.
16- Bảo vệ chạm đất 100% cuộn dây stato.
27TN
17- Bảo vệ chạm đất cuộn dây rôto.
64F
18- Bảo vệ rơ le hơi.
63
19- Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây và dầu máy biến áp.
24
32R
50 BF
60FL.
Câu 7: Vẽ và thuyết minh nguyên lý làm việc (sơ đồ khối) hệ thống kích từ máy
phát tại nơi anh (chị) làm việc
Hệ thống kích từ Tĩnh (DC2):
Trả Lời:
Máy phát điện đồng bộ M5 và M6 sử dụng hệ thống kích từ tĩnh dựa trên
nguyên tắc: chỉnh lưu dòng điện xoay chiều đầu cực máy phát thành dòng điện
một chiều để kích từ cho máy phát điện. Chức năng này được tích hợp trong bộ
EX-2000. Với nhiệm vụ điều chỉnh điện áp đầu cực máy phát điện theo đặc
tuyến V/A bằng cách điều chỉnh các thông số điện áp và dòng kích từ, EX-2000
là một bộ gồm 3 cầu chỉnh lưu có điều khiển. Nguồn kích từ được lấy từ phía
thứ cấp của máy biến áp kích từ (PPT) qua máy cắt kính từ 41AC, phía sơ cấp
của PPT nối trực tiếp vào ống dẫn dòng 3 pha đầu cực máy phát - phía trước
máy cắt đầu cực.
Hệ thống cầu chỉnh lưu được cung cấp nguồn xoay chiều 3 pha đầu vào
từ PPT, tiếp đó hệ thống dòng điện 3 pha này được chỉnh lưu thành hệ thống
dòng điện một chiều. Đầu ra một chiều của các cầu chỉnh lưu là cân bằng,
chúng được nối song song với nhau và cấp đến cho cuộn dây roto máy phát.
Kết quả điều khiển kích từ được thực hiện từ sự điều khiển pha đầu ra của
mạch cầu chỉnh lưu. Tín hiệu góc mở được phát ra từ bộ điều khiển số trong lõi
điều khiển, tuỳ theo các chế độ điều khiển: tự động hay bằng tay các thông số là
đối tượng điều khiển bao gồm:
- Điện áp đầu cực: UF
187
- Điện áp kích từ một chiều: UKT
Toàn bộ chức năng điều khiển, bảo vệ, giám sát của hệ thống kích từ
được tích hợp trong bộ "EX-2000" và nó được cấu hình thành 2 phần: phần
cứng, phần mềm. Hệ thống kích thích tĩnh được cung cấp điện từ đầu cực của
máy phát. Ngoài các tủ chứa máy biến áp kích từ và máy cắt 41-AC, hệ thống
EX-2000 bao gồm một dãy 11 tủ liền nhau:
Tủ số 1
(CA01): Các thiết bị phụ trợ.
Tủ số 2
(CA02): Đầu vào xoay chiều.
Tủ số 3
(CA03): Cầu chỉnh lưu số 3.
Tủ số 4
(CA04): Dao cách ly xoay chiều của bộ chỉnh lưu số 3
Tủ số 5
(CA07): Bộ diệt từ.
Tủ số 6
(CA08): PRV
Tủ số 7
(CA14): Cầu chỉnh lưu số 1.
Tủ số 8
(CA15): Dao cách ly xoay chiều của bộ chỉnh lưu số 1
Tủ số 9
(CA16): Cầu chỉnh lưu số 2.
Tủ số 10
(CA17): Dao cách ly xoay chiều của bộ chỉnh lưu số 2
Tủ số 11
(CA18): Các thiết bị phụ trợ
188