GIÁO TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CÓ KHOẢN CÁCH VÀ TÍN HIỆU ĐIỆN

Phân loại mạch điều khiển và tín hiệu Được chia thành các mạch điện tín hiệu: - Tín hiệu chỉ vị trí: Chỉ vị trí các thiết bị đóng mở như MC, DCL, ATM.... Bình thường nếu KĐK đóng và MC đ

11.1: KHÁI NIỆM CHUNG

11.2: CÁC YÊU CẦU CỦA SƠ ĐỒ

ĐIỀU KHIỂN 11.3: SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN VÀ TÍN HIÊU

CỦA MÁY CẮT 11.4: SƠ ĐỒ TÍN HIỆU

- Trong NMĐ và TBA ngoài mạch sơ cấp (mạch điện chính) còn mạch điện biểu thị các thiết

bị thứ cấp, mối liên hệ giữa chúng và sự liên hệ giữa thiết bị thứ cấp với thiết bị sơ cấp Mạch điện đó gọi là mạch điện thứ cấp

1 Khái niệm

+ Mạch đo lường, bảo vệ

+ Mạch rơle và tự động hóa

+ Mạch kiểm tra, điều khiển, khống chế

- Mạch thứ cấp gồm:

Người ta có thể dùng sóng rađiô, hoặc các phương tiện đặc biệt

a Mạch điều khiển:Được chia làm ba hình thức:

- Điều khiển trực tiếp:Điều khiển trực tiếp trên thiết bị,

thông qua bộ truyền động bằng tay

- Điều khiển có khoảng cách:

Người thao tác đứng xa thiết bị, thao tác gián tiếp thông qua các nút bấm hoặc khóa điều khiển

- Điều khiển từ xa (được thực hiện ở khoảng cách xa hàng chục, hàng trăm

kilômét)

b Mạch tín hiệu:

2 Phân loại mạch điều khiển và tín hiệu

Được chia thành các mạch điện tín hiệu:

- Tín hiệu chỉ vị trí:

Chỉ vị trí các thiết bị đóng mở như MC, DCL, ATM

- Tín hiệu sự cố:

Báo hiệu cắt sự cố của các MC, ATM

- Tín hiệu báo trước:

Báo hiệu sự phát sinh các chế độ hay các trạng thái không bình thường của thiết bị

- Tín hiệu chỉ huy:

- Khóa điều khiển dùng để phát tín hiệu điều khiển khi cần thiết.

- Khóa điều khiển có rất nhiều loại khác nhau:

- Biểu diễn các vị trí đóng các đầu tiếp xúc “ “

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

 

tương ứng và tương ứng giữa khóa KĐK và vị trí của máy cắt.

ĐĐ MC 2

MC 1 ĐX

( )

9 8 5 7

Đã đóng tương ứng Đã đóng không tương ứng Đã cắt

tương ứng Đã cắt

- Tín hiệu vị trí tương ứng ( M cắt và

khóa điều khiển)

MC 1 ĐX

( )

9 8 5 7

Đã đóng tương ứng Đã đóng không tương ứng Đã cắt

tương ứng Đã cắt R

K

+ Khi MC đóng Khóa điều khiển đóng

-Đèn đỏ sáng bình thường

Đã đóng không tương ứng

MC 1 ĐX

( )

9 8 5 7

Đã đóng tương ứng

Đã cắt tương ứng Đã cắt R

K

+ Khi MC cắt Khóa điều khiển cắt

-Đèn xanh sáng bình thường

ĐĐ MC 2

MC 1 ĐX

( )

9 8 5 7

Đã đóng tương ứng Đã đóng không tương ứng Đã cắt

tương ứng Đã cắt R

K

+ Máy cắt cắt - Khóa điều khiển đóng

- Đèn xanh sáng nhấp nháy.

ĐĐ MC 2

MC 1 ĐX

( )

9 8 5 7

Đã đóng tương ứng Đã đóng không tương ứng Đã cắt

tương ứng Đã cắt R

K

KĐK).+ Máy cắt đóng KĐK cắt

-Đèn đỏ sáng nhấp nháy

KY (bằng tay) còn phải có khả năng đóng

cắt tự động.- Duòng tiếp điểm của bảo vệ rơ le RTĐ hoặc RBV

Thực hiện bằng cách nối song song tiếp điểm của bảo vệ rơ le với tiếp điểm ở các mạch của khóa

- Khi MC ở trạng thái

đóng thì MC2 đóng, 12

không thông vì KĐK ở vị

trí đóng tương ứng Khi

bẻ KĐK về vị trí căút 12

thông mạch do đó có

dòng qua cuộn cắt - làm

cắt M C Trường hợp

không bẻ khóa về vị trí

cắt mà rơle tự động

- Mạch đóng MC cũng tương tự có thể thực

- Điện trở R sẽ hạn chế dòng qua cuộn K và

CC, giá trị dòng qua các cuộn này khoảng 15% Iđm

10-mạch điều khiển:

- Khi MC ở trạng thái cắt tương ứng - Đèn cắt

(ĐX) sáng sẽ kiểm tra mạch cuộn đóng (K)

- Khi MC ở trạng thái đóng tương ứng (MC2

đóng) đèn đóng (ĐĐ) sáng sẽ kiểm tra được mạch cuộn cắt (CC)

được dòng với thời gian ngắn.

- Nếu dòng điện đóng

hoặc cắt tồn tại lâu

cuộn dây sẽ bị cháy,

nên yêu cầu sau khi MC

đã hoàn thành nhiệm

vụ thì phải cắt dòng

điều khiển ở các

tránh hiện tượng đóng cắt nhiều lần MC.

2RG 3RG

MC 1

MC 2

K CC 1RG

11 12

- Rơle trung gian

RG có hai tiếp

điểm thường mở

1RG, 2RG và

thường đóng

3RG

- Khi đóng MC bằng KĐK mà trong mạch động lực còn ngắn mạch thì RBV đóng lại cấp điện cho RG sẽ làm mở 3RG và đóng 1RG, 2RG.

2RG 3RG

MC 1

MC 2

K CC 1RG

11 12

11 12

Đ 1

C 1

3RG

Cuộn RG không có điện: 1RG và 2RG mở, 3RG đóng

MC1 đóng, MC2

mở

11 12

11 12

11 12

11 12

RBV RG

2RG

MC 1 K

CC 1RG

11 12

RBV RG

2RG

MC 1 K

CC 1RG

11 12

RBV RG

2RG

MC 1 K

CC 1RG

11 12

phải cóp tín hiệu âm thanh sự cố.

Bình thường nếu KĐK đóng và MC đóng

(tương ứng) mạch 3 và 13 kín nhưng TG sự

cố vẫn không có điện vì tiếp điểm MC1 mở

tiếp điểm MC1 đóng lại - TGSC có điện - còi

Chú ý : Dựa vào 2 đôi tiếp điểm 3 và 13 để

tránh còi kêu nhầm khi có sự không tương ứng

do người trực thao tác đóng, cắt

vị trí Đ 0 tiếp điểm 13 không thông.

Nếu chỉ có tiếp điểm 3 :

tránh còi kêu nhầm khi có sự không tương

ứng do người trực thao tác đóng, cắt.

7 Mạch điều

khiển phải có

khí cụ bảo vệ

riêng như cầu

aptômát.

ĐX R MC 1 K 5

7 11

R MC 2 9

8 12

1 Tín hiệu chỉ vị trí

2 Tín hiệu sự cố (tín hiệu còi)

3 Tín hiệu báo trước (tín hiệu chuông)

4 Tín hiệu chỉ huy.

+ Máy cắt: Dùng các đèn tín hiệu đỏ (đóng), xanh (cắt) và nhấp nháy chỉ đóng (cắt) sự cố.

1 Tín hiệu chỉ vị trí

+ Dao cách ly: Dùng cái chỉ vị trí (Đóng - Vị

trí thẳng ; Cắt - Vị trí nằm ngang) (Các đầu

tiếp xúc 1-1 và 2-2 là các đầu tiếp xúc phụ

- Cho biết vị trí đóng, cắt của các MC,

DCL, ATM

+ -

1 2

1 2 -

+ Dao cạch ly:

+ -

1 2

1 2 -

Duìng cại chè

vë trê

+ -

1 2

1 2 -

1 2

1 2 -

1 Tín hiệu chỉ vị trí

Hai tín hiệu này thực hiện trên nguyên tắc không tương ứng giữa MC và KĐK, do đó nhân viên

Trong nhà máy điện và trạm biến áp có hai loại tín hiệu sư cố:

+ Tín hiệu âm thanh (còi) dùng chung toàn nhà máy

+ Tín hiệu ánh sáng sự cố (đèn nhấp nháy) dùng riêng cho từng mạch

Khi có tín hiệu âm thanh sự cố, quay KĐK về vị trí tương ứng, khi đó toàn bộ tín hiệu âm thanh, ánh sáng sự cố đều biến

không lặp tại:

+ - TGC

13

3 3

13

R

R

NK

1RG

1MC1

+ - TGC

13

3 3

13

R

R

NK

1RG

MC và KĐK đóng, các tiếp điểm MC1 mơ,í 3 và

13 thông

RG không có điện, 1RG đóng,

2RG mở

+ - TGC

13

3 3

13

R

R

NK

1RG

Nếu có sự cố MC cắt, MC1 đóng (ví dụ

1MC1 đóng), còi kêu, ĐX sáng nhấp nháy ở

mạch chỉ vị trí máy cắt

+ - TGC

13

3 3

1MC1

1RG

RG có điện, 1RG mở còi hết kêu, tín hiệu

ánh sáng nhấp nháy vẫn còn, 2RG đóng

tự giữ cho cuộn dây RG

+ - TGC

13

3 3

1MC1

1RG

ánh sáng nhấp nháy vẫn còn, 2RG đóng

tự giữ cho cuộn dây RG

Để khử tín hiệu ánh sáng

+ - TGC

13

3 3

13

R

R

RG

C

C 0

C 1 ĐĐ 0 Đ 1 C 1 C 0 C ĐĐ 0 Đ 1

NK

1MC1

1RG

Nếu có sự cố của mạch khác (2MC2 đóng)

còi không kêu

1 Cuộn phân cực 1

2 Cuộn phân cực 2

3 Nam châm điện

3 4

5

3 4

5

Cấu tạo nguyênlý rơ le phân cực

RTX BU RPC

+ - TGC

1 2

* Sơ đồ khử còi tập trung có tác động lặp lại:

Ở trạng thái bình thường

RTX BU RPC

+ - TGC

1 2

RTX BU RPC

+ - TGC

1 2

1

đó có dòng quá độ gây trên cuộn thứ dòng cảm ứng và đi qua cuộn 1, kết quả làm đóng RPC RG có điện đóng RG làm còi kêu

RTX BU RPC

+ - TGC

1 2

thái bình thường

Để kiểm tra còi, ta dùng nút thử NT, nhấn

NT còi sẽ kêu (dòng qua cuộn sơ BU giống MC1

RTX BU RPC

+ - TGC

1 2

+ Không cho phép khử còi bằng KĐK

+ Dòng điện quá độ trong cuộn BU có thể bé làm việc rơle phân cực có thể làm việc không chắc chắn (trong thực tế có thể dùng mạch khuyếch đại xung trước khi đưa vào RPC)

3 Tín hiệu báo trước (tín

hiệu chuông)

- Tín hiệu báo trước (tín hiệu âm thanh) dùng

chung cho toàn nhà máy, tín hiệu ánh sáng thực hiện riêng cho từng chế độ, trạng thái:

+ Tín hiệu bảo

vệ khí máy

biến áp

+ Tín hiệu

nhiệt độ dầu

trục máy phát

+ Tín hiệu quá

tải máy phát

điện

+

RG RPC

RG

NT NK

RTX BU RPC

TGCh

-1 2

RG1

RG2RT

Đ1

Đ2

Đ3

- Khi chế độ hoặc trạng thái làm việc không bình thường của thiết bị thì các đèn Đ1, Đ2hoặc Đ3 sẽ sáng nhờ các tiếp điểm của rơle

RG1, RG2 hoặc RT, lúc đó cuộn 1 của RPC có điện đóng tiếp điểm RPC làm RG có điện, chuông báo tín hiệu sẽ kêu Người trực nhật có thể khử chuông bằng nút khử NK

RG RPC

NT NK

RTX BU RPC

TGCh

-1 2

RG1

RG2RT

Â1

Â2

Â3

Dùng để truyền mệnh lệnh chính trong nhà máy và để thực hiện liên lạc giữa các phân xưởng

- Các tín hiệu chỉ huy chính từ phòng trung tâm tới gian máy Chú ý, đã đóng máy phát, đã cắt máy phát, tăng vòng quay

- Các tín hiệu chính từ gian máy lên phòng điều khiển trung tâm Chú ý, chuẩn bị

1 Khử TH tại trung tâm

2 Khử TH tại gian máy

3.Lệnh chú ý từ TT

4 Lệnh chú ý từ GM

5.Tín hiệu cụ thể từ TT

NK1

NK2

N2 N1

N3 NC1

NC3

Đ1

Đ2

Đ4 Đ3

N4 NC4 Đ5

Đ6

Đ7

2RG

NK2

N2 N1

N3 NC1

NC3

Â1

Â2

Â4 Â3

N4 Â5

P.TRUNG TÁM Gian mạy -TGC

NK1

NK2

N2 N1

N3 NC1

NC3

Â1

Â2

Â4 Â3

N4 NC4 Â5

NK2

N2 N1

N3 NC1

P.TRUNG TÁM Gian mạy -TGC

NK1

NK2

N2 N1

N3 NC1

NC3

Â1

Â2

Â4 Â3

N4 Â5

NK2

N2 N1

N3 NC1

NC3

Â1

Â2

Â4 Â3

P.TRUNG TÁM Gian mạy -TGC

NK1

NK2

N2 N1

N3 NC1

NC3

Â1

Â2

Â4 Â3

NK2

N2 N1

N3 NC1

NC3

Â1

Â2

Â4 Â3

N4 Â5

P.TRUNG TÁM Gian mạy -TGC

NK1

NK2

N2 N1

N3 NC1

NC3

Â1

Â2

Â4 Â3

N4 Â5

NK2

N2 N1

N3 NC1

NC3

Â1

Â2

Â4 Â3

P.TRUNG TÁM Gian mạy -TGC

NK1

NK2

N2 N1

N3 NC1

NC3

Â1

Â2

Â4 Â3

1 Sơ đồ điều khiển và tín hiệu máy cắt điện có kiểm tra mạch điều khiển bằng ánh sáng có bộ truyền động kiểu điện từ

2 Sơ đồ điều khiển và tín hiệu của máy cắt có kiểm tra mạch điều khiển bằng

âm thanh

Kiểm tra mạch đóng

Mạch cắt không tương ứng

bằng KĐK Mạch đóng tự động

Kiểm tra mạch cắt Mạch đóng không tương ứng

Mạch cắt bằng KĐK

Mạch cắt bằng bảo vệ rơ le

Mạch tín hiệu cắt sự cố

( )

ĐX R MC 1 K 5

7 11

R MC 2 9

8 12

ĐĐ CC

13 3

điều khiển bằng ánh sáng

* Đèn tín hiệu màu đỏ ĐĐ chỉ vị trí MC

đóng

* Đèn tín hiệu màu xanh ĐX chỉ vị trí

máy cắt cắt

* Thanh góp điều khiển dương :+

* Thanh góp dương nhấp nháy :(+)

* Thanh góp tín hiệu sự cố : TGSCKhi đóng MC bằng tay thì các mạch của khóa KĐK sau đây kín : 7-11-9-3-13

Khi cắt máy cắt bằng tay thì các mạch của khóa sau đây kín : 5 -8-12

Trong sơ đồ gồm có :

Kiểm tra mạch cắt

ĐX R MC 1 K 5

7 11

R MC 2 9

8 12

ĐĐ CC

13 3

đóng đèn đỏ

ĐĐ sáng:

Mạch cuộn cắt tốt

Kiểm tra mạch cắt

ĐX R 1 5

7 11

R MC 2 9

8 12

ĐĐ CC

13 3

ĐĐ không sáng: Mạch cuộn cắt hư

ĐX R MC 1 K 5

7 11

R MC 2 9

8 12

ĐĐ CC

13 3

bảo vệ rơ le

ĐX R 1 5

7 11

R MC 2 9

8 12

ĐĐ CC

13 3

Đ

Mạch tín hiệu

ĐX sáng nhấp nháy

Kiểm tra mạch đóng

ĐX R MC 1 K 5

7 11

R MC 2 9

8 12

ĐĐ CC

13 3

MC ở vị trí cắt, KĐK ở vị trí cắt đèn xanh ĐX

sáng chứng tỏ mạch cuộn K tốt

Kiểm tra mạch đóng

ĐX R 1 5

7 11

R MC 2 9

8 12

ĐĐ CC

13 3

MC ở vị trí cắt, KĐK ở vị trí cắt đèn xanh ĐX

không sáng chứng tỏ mạch cuộn K hư

Sơ đồ đèn tín hiệu vừa báo vị trí tương ứng và không tương ứng giữa khóa KĐK và MC mà còn dùng để kiểm tra tình trạng mạch điều khiển.

Trường hợp có nhiều máy cắt thì phải bố trí nhiều đèn, khi bị đứt ở mạch điều khiển có thể nhân viên vận hành không nhìn thấy hết được

Nhược điểm của sơ đồ

điều khiển bằng ánh sáng

có kiểm tra mạch điều khiển bằng âm

thanh

1 1

R MC 2

13 3

Mạch đóng bằng KĐK

Mạch đóng tự động

Kiểm tra mạch cắt

Mạch đóng không tương ứng

Mạch cắt bằng KĐK Mạch cắt bằng RBV

Mạch tín hiệu cắt sự cố

1 2

2RG C

3RG Đ Tín hiệu đứt mạch

Mạch cắt không tương ứng

Mạch cắt tương ứng

C 1

Ở sơ đồ: Dùng các rơ le trung gian RGĐ và RGCmắc nối tiếp với các cuộn dây của công tắc tơ K và cuộn cắt CC để kiểm tra mạch đóng và mạch cắt, thay cho các đèn ĐX và ĐĐ

Đèn làm nhiệm vụ : Nếu tương ứng đèn sáng thường, nếu không tương ứng đèn sáng

nhấp nháy

có kiểm tra mạch điều khiển bằng âm

thanh

Khi MC mở ra, tiếp điểm phụ thường đóng của nó đóng lại(MC1 đóng) cuộn dây rơ le RGĐ có điện, các tiếp điểm thường mở của nó đóng lại : 1RGĐ đóng để báo vị trí cắt của MC (đèn ĐX sáng), còn 2RGĐ đóng để báo tín hiệu âm thanh sự cố khi KĐK ở vị trí đóng.Nếu khi máy cắt đóng hoặc cắt mà mạch điều khiển của nó đứt thì cả 2 rơ le RGĐ và RGCđều bị mất điện, chúng sẽ đóng tiếp điểm

thường đóng ở mạch tín hiệu, chuông kêu và

Tín hiệu âm thanh còi và chuông làm

việc khi:

cắt

có kiểm tra mạch điều khiển bằng âm

thanh

1 1

R MC 2

13 3

C 1

đóng

MC1 mở, MC2đóng, RGC có điện, 1RGCđóng ĐĐ sáng bình thường mạch cuộn cắt tốt, 2RG

1 1

R MC 2

13 3

ĐĐ sáng bình thường, 2RGCmở

Nếu mạch CC bị đứt: RGC mất điện, 1RGC mở

ĐĐ tắt, 2RGCđóng tín hiệu đưt mạnh điều Chuông kêu

1 1

R MC 2

13 3

C 1

tạc âäüng

1 1

R MC 2

13 3

C 1

đóng, nếu RBV tác động

1 1

R MC 2

13 3

C 1

Mạch tín hiệu

ĐX sáng nhấp nháy

tác động

1 1

R MC 2

13 3

C 1

MC cắt, KĐK mở

MC1 đóng, MC2mở, RGĐ có điện, 1RGĐ đóng

ĐX sáng bình thường, 2RGĐđóng, 3RGĐ mở

1RG Đ

1 1

R MC 2

13 3

C 1

MC1 đóng MC2mở Nếu K bị đứt, RGĐ mấtï điện, 1RGĐ mở

ĐX tắt, 2RGĐ mở, 3RGĐ đóng tín hiệu đưt mạnh điều

1RG Đ

mở