BÀI GIẢNG MÔN KHÍ CỤ ĐIỆN Ths. Bùi Văn Hồng Email: bvhonglg@yahoo.com ĐT: 0903686912 ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Tp. HCM, 02 - 2010 03/21/2010 bvhonglg@yahoo.com 2 GIỚI THIỆU VỀ MÔN HỌC I. MỤC TIÊU • Tính toán lựa chọn, kiểm tra các khí cụ điện • Ứng dụng khí cụ điện trong chuyên ngành Điện và trong thực tế. 03/21/2010 bvhonglg@yahoo.com 3 GIỚI THIỆU VỀ MÔN HỌC II. NỘI DUNG CHÍNH 1. Cơ sở lý thuyết về khí cụ 2. Nguyên lý đóng và cắt mạch điện 3. Khí cụ điện hạ áp 4. Khí cụ điện trung và cao áp 5. Rơ le bảo vệ 6. Thiết bị chống sét 7. Nam châm điện 03/21/2010 bvhonglg@yahoo.com 4 GIỚI THIỆU VỀ MÔN HỌC III. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ môn cơ sở kỹ thuật điện. Giáo trình khí cụ điện, 2009. 2. Phạm Văn Chới. Giáo trình khí cụ điện, NXB Giáo dục 2007 3. Phạm Văn Chới. Giáo trình khí cụ điện, NXB KHKT 2007 4. www. ABB. com 5. www. Schneider electric. com 03/21/2010 bvhonglg@yahoo.com 5 GIỚI THIỆU VỀ MÔN HỌC IV. THI 1. Giữ kỳ: 30% (Làm bài tập hoặc kiểm tra trên lớp). 2. Cuối ký: 70% (Trắc nghiệm) 03/21/2010 bvhonglg@yahoo.com 6 CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1. Mở đầu 2. Tính lực điện động 3. Tính phát nóng 4. Tiếp xúc điện 5. Hồ quang điện 6. Tính mạch từ 03/21/2010 bvhonglg@yahoo.com 7 MỞ ĐẦU I. ĐỊNH NGHĨA KHÍ CỤ ĐIỆN • Khí cụ điện là thiết bò điện dùng để điều khiển, kiểm tra, điều chỉnh, khống chế các đối tượng điện cũng như không điện và bảo vệ chúng trong trường hợp sự cố. 03/21/2010 bvhonglg@yahoo.com 8 MỞ ĐẦU II. PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN 1. Theo chức năng: Nhóm KCĐ khống chế : Dùng để đóng cắt, điều chỉnh tốc độ chiều quay của các máy phát điện, động cơ điện 03/21/2010 bvhonglg@yahoo.com 9 MỞ ĐẦU CẦU DAO HẠ ÁP CAO ÁP 03/21/2010 bvhonglg@yahoo.com 10 MỞ ĐẦU ÁP TÔ MÁT MCCB MCB ELCB [...]... bvhonglg@yahoo.com 20 MỞ ĐẦU II PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN 2 Theo dòng điện: - Nhóm KCĐ 1 chiều - Nhóm khí cụ điện xoay chiều 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 21 MỞ ĐẦU II PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN 3 Theo ngun lý làm việc: - Ngun lý điện từ - Ngun lý điện động - Ngun lý điện tử 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 22 MỞ ĐẦU II PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN 4 Theo điều kiện làm việc: - Khí hậu - Nhiệt độ - Mơi trường 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com... bvhonglg@yahoo.com 15 MỞ ĐẦU II PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN 1 Theo chức năng: Nhóm KCĐ điều khiển từ xa 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 16 MỞ ĐẦU CƠNG TẮC TƠ - KHỞI ĐỘNG TỪ 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 17 MỞ ĐẦU RƠ LE 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 18 MỞ ĐẦU II PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN 1 Theo chức năng: Nhóm KCĐ làm nhiệm vụ đo lường 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 19 MỞ ĐẦU BIẾN DỊNG HẠ ÁP 03/ 21/ 2 010 CAO ÁP bvhonglg@yahoo.com...MỞ ĐẦU CƠNG TẮC TƠ 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 11 MỞ ĐẦU II PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN 1 Theo chức năng: Nhóm KCĐ bảo vệ : Làm nhiệm vụ bảo vệ các động cơ, máy phát điện, lưới điện khi có q tải, ngắn mạch, sụt áp, 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 12 MỞ ĐẦU ÁP TƠ MÁT MCCB 03/ 21/ 2 010 MCB bvhonglg@yahoo.com ELCB 13 MỞ ĐẦU RƠ LE NHIỆT 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 14 MỞ ĐẦU CẦU CHÌ HẠ ÁP 03/ 21/ 2 010 CAO... bvhonglg@yahoo.com 23 MỞ ĐẦU II PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN 5 Theo điện áp làm việc: - Hạ áp: có U ≤ 10 00V - Trung áp: có 10 00V < U ≤ 36kV - Cao áp: có 36kV < U ≤ 400kV - Siêu cao áp: có 400kV < U 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 24 MỞ ĐẦU III U CẦU CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN - Phải đảm bảo sử dụng được lâu dài ở điều kiện định mức - Phải đảm bảo ổn định lực điện động và nhiệt điện động - Vật liệu cách điện chịu được q áp cho phép - Phải... chữa - Ngồi ra còn u cầu phải làm việc ổn định ở điều kiện khí hậu mơi trường mà khi thiết kế cho phép 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 25 MỞ ĐẦU IV VỊ TRÍ CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN TRONG CƠNG NGHIỆP Trong hệ thống điện Đo lường 03/ 21/ 2 010 Đóng cắt bảo vệ bvhonglg@yahoo.com 26 MỞ ĐẦU IV VỊ TRÍ CỦA KHÍ CỤ ĐIỆN TRONG CƠNG NGHIỆP Trong hệ điều khiển tự động 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 27 TÍNH TỐN PHÁT NĨNG 03/ 21/ 2 010 ... gian cho phép 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 29 SỰ PHÁT NĨNG TRONG KHÍ CỤ ĐIỆN Khả năng chịu nhiệt của vật dẫn theo cấp cách điện: Vật liệu dẫn điện có bọc cách điện: Cấp cách điện Y Cấp cách điện A Cấp cách điện E Cấp cách điện B Cấp cách điện F Cấp cách điện H Cấp cách điện C 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 90 10 5 12 0 13 0 15 5 18 0 Trên 18 0 30 TÍNH PHÁT NĨNG Ở CHẾ ĐỘ Q ĐỘ • Xét vật dẫn có tổn hao cơng... TRONG KHÍ CỤ ĐIỆN - Dòng điện qua vật dẫn có điện trở R sẽ tạo ra tổn hoa cơng suất tác dụng P - Tổn hao cơng suất P sẽ chuyển sang dạng nhiệt Q đốt nóng vật dẫn - Nếu nhiệt đợ vật dẫn vượt q giá tri ̣ cho phép sẽ làm vật dẫn nóng chảy và sự cớ sẽ xả y ra - Tính tốn phát nóng nhằm kiểm tra khả năng chịu nhiệt của KCĐ) khi có dòng sự cớ ngắn mạch đi qua trong thời gian cho phép 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com... vật dẫn làm việc • T C.M [s] Hằng sớ thời gian phát nóng K T F • τ  P 0 [ C] Đợ tăng nhiệt xác lập KTF 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 35 TÍNH PHÁT NĨNG Ở CHẾ ĐỘ Q ĐỘ Đờ thị biểu diễn hai nghiệm trên như sau: τ 1 2 (1) τ t  τ 0 e τ0 0 03/ 21/ 2 010  t T   τ  (1  e ) (2) τ t  τ  (1  e  t T ) t bvhonglg@yahoo.com t T 36 ...  03/ 21/ 2 010 =0: nhiệt đợ thiết bị bằng nhiệt đợ mơi trường  0: nhiệt đợ thiết bị khác nhiệt đợ mơi trường  : thời gian đủ để nhiệt đợ vật dẫn xác lập bvhonglg@yahoo.com 33 TÍNH PHÁT NĨNG Ở CHẾ ĐỘ Q ĐỘ Nghiệm của phương trình trên như sau: • Tại t  0, τ  0 ta có nghiệm tổng qt: τ t  τ0e  t T  t T  τ  (1  e ) • Tại t  0, τ  0 : ta có nghiệm  t T τ t  τ  (1  e ) 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com... trình cân bằng nhiệt: P.dt  K T F. dt  C.M.dτ 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 31 TÍNH PHÁT NĨNG Ở CHẾ ĐỘ Q ĐỘ • P [W] Tổn hao cơng suất trong vật dẫn • dt [s] Thời gian vật dẫn làm việc • KT [W/m2.0C] Hằng sớ tỏ a nhiệt • F [m2] Tiết diện tỏa nhiệt •  [0C] Đợ chênh nhiệt • C [Ws/kg0C] Nhiệt dung riêng của vật dẫn • M [kg] Khối lượng vật dẫn 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 32 TÍNH PHÁT NĨNG Ở CHẾ ĐỘ . ÁP 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 10 MỞ ĐẦU ÁP TÔ MÁT MCCB MCB ELCB 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 11 MỞ ĐẦU CÔNG TẮC TƠ 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 12 MỞ ĐẦU II. PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN 1. Theo. bvhonglg@yahoo.com 15 MỞ ĐẦU CẦU CHÌ HẠ ÁP CAO ÁP 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 16 MỞ ĐẦU II. PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN 1. Theo chức năng: Nhóm KCĐ điều khiển từ xa. 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 17 MỞ ĐẦU CÔNG. TƠ - KHỞI ĐỘNG TỪ 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 18 MỞ ĐẦU RƠ LE 03/ 21/ 2 010 bvhonglg@yahoo.com 19 MỞ ĐẦU II. PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN 1. Theo chức năng: Nhóm KCĐ làm nhiệm vụ đo lường 03/ 21/ 2 010