Bài giảng Chuẩn trong thiết kế và thi công các công trình điện: Chương 3.F - Nguồn và tải đặc biệt

Chương 3.F "Nguồn và tải đặc biệt" thuộc bài giảng Chuẩn trong thiết kế và thi công các công trình điện trình bày những nội dung về máy phát điện hạ thế, bộ cấp nguồn liên tục, biến áp hạ, động cơ không đồng bộ. Đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn chuyên ngành Điện - Điện tử.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chuẩn trong thiết kế và thi công các công trình điện: Chương 3.F - Nguồn và tải đặc biệt LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  1. Máy phát điện hạ thế  2. Bộ cấp nguồn liên tục (UPS)  3. Biến áp hạ/hạ  4. Động cơ không đồng bộ LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt 1. Máy phát điện  Trong các mạng điện công nghiệp hoặc thương mại thường có các tải quan trọng đòi hỏi yêu cầu cấp điện liên tục như:  Hệ thống an ninh, báo cháy, chiếu sáng sự cố, báo động …  Các tải ưu tiên mà việc dừng hoạt động gây thiệt hại về kinh tế, mất an toàn …  Một trong những biện pháp duy trì cấp điện cho tải ưu tiên là sử Sơ đồ khối máy phát dụng máy phát dự phòng. Pn - Công suất động cơ sơ cấp Un, In - Áp và dòng định mức của MF LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt 1.1. Bảo vệ quá tải MF  Nếu xảy ra quá tải  Động cơ sơ cấp sẽ giảm tốc hoặc dừng.  Đặc tuyến quá tải  Cài đặt thông số của thiết bị bảo vệ quá tải: Đặc tuyến quá tải • I/In = 1,1  t > 1h (quá tải 10 % trong 1 giờ) • I/In = 1,5  t = 30s LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt 1.2. Bảo vệ ngắn mạch:  Dòng NM là tổng của: • Dòng siêu quá độ • Dòng tắt dần dạng sin.  Gồm 3 giai đoạn: • Giai đoạn siêu quá độ: trong chu kỳ đầu tiên (0- 20) ms, dòng NM có giá trị khoảng (6-12)In • Giai đoạn quá độ: Dòng Sự biến thiên của dòng NM qua 3 giai đoạn NM bằng khoảng (1,5-2)In. Dòng NM ở giai đoạn quá độ • Giai đoạn xác lập: Với máy Isc3  I n 1 kích từ nối tiếp dòng NM X d 3 khoảng 0,5In; với máy kích Với X d ( ) là điện kháng quá độ từ hỗn hợp, dòng NM khoảng (2-3)In. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt 1.3. Bảo vệ phía tải mạng hạ áp  Bảo vệ mạch ưu tiên:  Chỉnh định thời gian trễ: • Mạch phân phối thứ cấp: Trị dòng định mức của các TB bảo vệ trong mạch phân phối thứ cấp và mạch phân phối cuối luôn nhỏ hơn In của MF hoặc MBA • Mạch phân phối chính: – Với thanh cái chính: Trị định mức của TB bảo vệ tương đương với TB bảo vệ MF – Tính chọn lọc của TB bảo vệ trên thanh cái mạch ưu tiên phải được đảm bảo. Cần chỉnh định thời gian trễ giữa thiết bị bảo vệ trên mạch phân phối chính với thiết bị bảo vệ trên mạch phân phối phía tải.  An toàn cho người:  Trong hệ thống nối đất IT và TN, việc bảo vệ chống chạm điện gián tiếp được thực hiện bởi chức năng bảo vệ cắt dòng có trễ của CB. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt 1.4. Giám sát thông số MF  Do tính đặc thù của MF và bộ điều áp (AVR – Automatic Voltage Regulator), các thông số vận hành của MF cần phải giám sát khi cấp cho tải đặc biệt.  Ptác dụng cung cấp từ MF đạt tối ưu khi cosφ = 0,8  Với cosφ < 0,8, bằng cách cường kích, MF có thể cung cấp 1 phần Q  Bộ tụ điện (tụ bù) nối với MF:  MF không tải nối với bộ tụ điện có thể xảy ra hiện tượng tự kích, gây ra quá điện áp.   Phải ngắt bộ tụ điện bằng cách gửi tín hiệu cắt đến bộ điều khiển đóng cắt bộ tụ. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  Khởi động động cơ KĐB được cấp điện bởi MF:  MF chỉ có thể cung cấp tối đa, trong thời gian quá độ, dòng điện khoảng (3-5)In.  Động cơ KĐB khi khởi động Ikđ có thể lên tới 6In  Nếu tổng công suất các động cơ nối với MF lớn, việc khởi động đồng thời cần dòng khởi động tổng cao. Sụt áp trên MF lớn do điện kháng quá độ và cận quá độ của MF có giá trị khá cao. Khi đó có thể gây ra: • Động cơ không thể khởi động. • Thời gian khởi động kéo dài vì sụt áp lớn  nhiệt độ tăng cao • Các thiết bị bảo vệ nhiệt có thể tác động cắt mạch LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt Ví dụ: Máy phát Pn = 130 kVA, điện áp ra 380V, cosφ = 0,8; In = 150A Điện kháng quá độ phần trăm của máy phát: x’d = 20% Tổng công suất các động cơ ΣP = 45 kW, khởi động trực tiếp Ki = 5.65 Dòng Isc = (150/20).100 = 750 A Dòng định mức của các động cơ khi khởi động đồng thời: Inđc = 45000/( 3 . 380 . 0,8) = 85 A Dòng khởi động: Id = Ki.Inđc = 480 A Sụt áp trên thanh cái khi tất cả các động cơ khởi động đồng thời là: U  I d  I n  480  150   .100 = .100 = 55  %   Không thể khởi động U  I sc  I n  750  150 LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  Một số lưu ý khi tái khởi động động cơ:  Nếu động cơ lớn nhất có P > Pn/3 thì cần lắp bộ khởi động mềm cho động cơ này.  Nếu ΣPđộng cơ > Pn/3, thì các động cơ cần được khởi động tuần tự nhờ dùng PLC (Programmable Logic Controller).  Nếu ΣPđộng cơ < Pn/3  có thể tái khởi động trực tiếp các động cơ. LOGO F. Nguồn và tải đặc biệt  Tải của MF là tải phi tuyến: • Mạch từ bão hòa • Đèn phóng điện, đèn huỳnh quang • Bộ biến đổi điện từ • Thiết bị tin học: PC, máy tính …  Tải phi tuyến phát sinh sóng hài dòng, các sóng hài này có thể gây ra mức độ méo dạng điện áp do MF thường có công suất NM thấp. LOGO F. Nguồn và tải ...