BÀI 6. MẠNG ĐIỆN SẢN XUẤT QUY MÔ NHỎ

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Em hãy cho biết: Hệ thống cung cấp điện cho một cơ sở sản xuất nhỏ gồm có những thiết bị nào?

Giải rút gọn:

Hệ thống cung cấp điện cho một cơ sở sản xuất nhỏ bao gồm:

• Nguồn điện: Máy phát điện hoặc đường dây điện từ lưới điện quốc gia.
• Thiết bị bảo vệ: Cầu dao, aptomat, cầu chì, chống sét.
• Thiết bị biến đổi điện áp: Máy biến áp.
• Thiết bị phân phối điện: Tủ điện, cáp điện, ổ cắm điện.
• Thiết bị sử dụng điện: Động cơ điện, quạt điện, bóng đèn điện, các thiết bị điện khác.

I. KHÁI NIỆM VỀ MẠNG ĐIỆN SẢN XUẤT QUY MÔ NHỎ

Câu hỏi 1: Điện áp cấp cho mạng điện sản xuất quy mô nhỏ được lấy từ đâu?

Giải rút gọn:

Nguồn điện cho mạng điện sản xuất quy mô nhỏ:

• Lưới điện quốc gia: Ổn định, chất lượng cao, dễ mở rộng, nhưng phụ thuộc và chi phí cao.
• Máy phát điện: Chủ động, sử dụng ở nơi không có lưới điện, chi phí thấp, nhưng ô nhiễm môi trường và chất lượng điện không ổn định.

Câu hỏi 2: Hãy kể tên một số tải của mạng điện sản xuất quy mô nhỏ

Giải rút gọn:

Tải phổ biến:

• Động cơ điện (vận hành máy móc, thiết bị).
• Thiết bị điện (chiếu sáng, nấu nướng, làm mát, máy tính, máy văn phòng).
• Máy hàn điện (công suất lớn, ảnh hưởng chất lượng điện áp).
• Máy bơm nước, máy nén khí, cửa cuốn, thang máy, hệ thống tự động hóa.

II. CẤU TRÚC MẠNG ĐIỆN SẢN XUẤT QUY MÔ NHỎ

Câu hỏi 1: Trình bày cấu trúc mạng điện sản xuất quy mô nhỏ

Giải rút gọn:

Câu hỏi 2: Điện năng được đưa tới tủ điện động lực và tủ điện chiếu sáng trong mạng điện sản xuất quy mô nhỏ có điện áp là bao nhiêu?

Giải rút gọn:

Điện năng từ lưới phân phối (22 kV hoặc 35 kV) được giảm xuống 0,4 kV qua trạm biến áp, sau đó đi vào tủ điện phân phối tổng. Từ đây, điện năng được truyền qua cáp đến các tủ phân phối nhánh của các phân xưởng, và từ đó đưa tới từ điện động lực và tủ điện chiếu sáng.

III. CÁC THIẾT BỊ CỦA MẠNG ĐIỆN SẢN XUÂT QUY MÔ NHỎ

1. Trạm biến áp

Câu hỏi 1: Trạm biến áp trong mạng điện sản xuất quy mô nhỏ có vai trò gì?

Giải rút gọn:

Trạm biến áp có vai trò nhận điện năng từ lưới phân phối, hạ điện áp thành 0,4 kV để cấp điện năng cho cơ sở sản xuất.

Câu hỏi 2: Kể tên một số thiết bị có trong trạm biến áp.

Giải rút gọn:

Trạm biến áp gồm thiết bị đóng cắt và bảo vệ, máy biến áp ba pha có dây quấn thứ cấp nối hình sao có dây trung tỉnh để cấp điện cho tải ba pha và một pha.

2. Tủ điện phân phối tổng

Câu hỏi 1: Tủ điện phân phối tổng có vai trò gì?

Giải rút gọn:

Tủ điện phân phối tổng nhận điện từ phía hạ áp của máy biến áp và cung cấp cho các tủ phân phối nhánh, đồng thời cũng có chức năng bảo vệ cho hệ thống.

Câu hỏi 2: Kể tên một số thiết bị có trong tủ điện phân phối tổng và vai trò của chúng.

Giải rút gọn:

Trong tủ điện phân phối tổng thường có các thiết bị sau:

- Aptomat chính và các aptomat nhánh cấp điện cho các tủ điện phân phối nhánh.

- Các thiết bị đo lường và hiển thị dòng điện, - điện áp, điện năng tiêu thụ; các đèn tín hiệu, các bộ chuyên mạch,....

3. Tủ điện phân nhánh

Câu hỏi 1: Tủ điện phân phối nhánh có vai trò gì?

Giải rút gọn:

Tủ điện phân phối nhánh có vai trò cung cấp điện năng cho các tủ điện động lực và tủ điện chiếu sáng của phân xưởng.

Câu hỏi 2: Kể tên một số thiết bị có trong tủ điện phân phối nhánh và vai trò của chúng.

Giải rút gọn:

Trong tủ điện phân phối nhánh có aptomat chính và các aptomat nhánh để cấp điện cho các tủ điện động lực và tủ điện chiếu sáng.

4. Tủ điện động lực

Câu hỏi 1: Tủ điện động lực phân xưởng có vai trò gì?

Giải rút gọn:

Tủ điện động lực có vai trò nhận điện năng từ tủ phân phối nhánh và cấp điện cho các thiết bị điện trong phân xưởng sản xuất như động cơ điện của các máy công cụ, máy bơm, quạt gió,... qua cáp điện.

Câu hỏi 2: Kể tên một số thiết bị có trong tủ điện động lực và vai trò của chúng.

Giải rút gọn:

Trong tủ điện động lực có aptomat chính và các aptomat nhánh. Tủ điện động lực cũng có chức năng bảo vệ mạch điện khi các máy sản xuất xảy ra sự cố.

5. Tủ điện chiếu sáng

Câu hỏi 1: Tủ điện chiếu sáng phân xưởng có vai trò gì?

Giải rút gọn:

Tủ điện chiếu sáng có vai trò cung cấp điện năng để chiếu sáng cho phân xưởng.

Câu hỏi 2: Kể tên một số thiết bị có trong tủ điện chiếu sáng phân xưởng và vai trò của chúng.

Giải rút gọn:

Tủ điện chiếu sáng thường có một aptomat chính lấy điện từ tủ điện phân phối và các aptomat phân nhánh để cung cấp điện năng cho các mạch chiếu sáng.

Câu hỏi 3: Trình bày vai trò của cáp điện.

Giải rút gọn:

Cáp điện có vai trò kết nối tủ điện phân phối tổng với máy biến áp, kết nối tủ điện phân phối tông với các tủ điện phân phối nhánh, kết nối tủ điện phân phối nhánh với các tủ điện động lực và tủ điện chiếu sáng.

LUYỆN TẬP

Câu hỏi 1: So sánh tủ điện phân phối tổng và tủ điện phân phối nhánh.

Giải rút gọn:

Câu hỏi 2: So sánh tủ điện động lực và tủ điện chiếu sáng.

Giải rút gọn:

Tủ điện động lực thường có công suất và dòng điện lớn hơn tủ điện chiếu sáng. Cần hệ thống bảo vệ và chống nhiễu điện tốt hơn. Thiết kế và lắp đặt tủ điện động lực đòi hỏi trình độ chuyên môn cao hơn tủ điện chiếu sáng.

Câu hỏi 3: Hãy vẽ cấu trúc của mạng điện sản xuất quy mô nhỏ gồm một máy biến áp 22/0,4 kV, một tủ phân phối tổng, ba tủ phân phối nhánh cung cấp đến ba phân xưởng, mỗi phân xưởng có hai tù động lực và một tủ chiếu sáng.

Giải rút gọn:

VẬN DỤNG

Câu hỏi: Tìm hiểu một cơ sở sản xuất nhỏ và mô tả hệ thống cung cấp điện của cơ sở này. Nêu vai trò của từng thành phần trong hệ thống.

Giải rút gọn:

Hệ thống cung cấp điện cho cơ sở sản xuất nhỏ:

Thành phần:

• Nguồn điện: Cung cấp năng lượng (lưới điện hoặc máy phát điện).
• Máy biến áp: Hạ điện áp (22/35 kV xuống 400/230 V).
• Tủ phân phối tổng (MDB): Phân phối điện đến tủ nhánh (SDB) hoặc phụ tải chính.
• Tủ phân phối nhánh (SDB): Chia nhỏ điện, bảo vệ và cách ly các mạch.
• Thiết bị bảo vệ: Bảo vệ hệ thống khỏi sự cố điện (cầu chì, aptomat, chống rò).
• Thiết bị điều khiển: Điều khiển hoạt động thiết bị điện (bật/tắt động cơ, v.v.).
• Hệ thống tiếp địa: Cung cấp đường dẫn cho dòng điện sự cố, bảo vệ thiết bị và nhân viên.

Vai trò:

• Nguồn điện: Cung cấp năng lượng cho hoạt động.
• Máy biến áp: Điều chỉnh điện áp phù hợp với thiết bị.
• MDB: Phân phối điện hiệu quả và bảo vệ mạch chính.
• SDB: Cung cấp bảo vệ và điều khiển cho từng khu vực/nhóm thiết bị.
• Thiết bị bảo vệ: Đảm bảo an toàn cho thiết bị và nhân viên.
• Thiết bị điều khiển: Cho phép vận hành hiệu quả và an toàn.
• Hệ thống tiếp địa: Bảo vệ thiết bị và nhân viên khỏi nguy cơ điện.