Mất Pha

Với mạng điện công nghiệp 3Phase thì hiện tượng mất một hoặc nhiều pha, thấp áp, quá áp, thứ tự pha… Sẽ xảy ra như cơm bữa và sau đó thường dẫn theo hư hại nhiều máy móc hoặc giảm tuổi thọ của thiết bị.

Với yêu cầu đó nhiều nhà sản xuất đã cho ra đời nhiều dòng sản phẩm để bảo vệ rất nhỏ gọn và tính năng cao như Schneider, Samwha, JKN, Mirko, Selec…

Bảo vệ mất pha thường được phân ra 2 dòng: bảo vệ theo nguyên lý điện áp và bảo vệ theo nguyên lý dòng

Nhưng về cách đấu lắp thì thường sẽ giống nhau như sau:

So do lap ro le bao ve mat pha_dailythietbidiencongnghiep.com_zpsa2aeumz0

Sơ đồ đấu rờ le bảo vệ theo nguyên lý điện áp

GIẢI THÍCH:

MC bên tay trái là 3 tiếp điểm động lực của contactor

MC bên tay phải là tiếp điểm A1-A2 của cuộn hút (cuộn coil) Contactor

R, S, T sẽ được đấu vào 3 pha

Load là tải (thiết bị sử dụng)

Ở phần điều khiển mình sẽ xài tiếp điểm thường đóng (98, 95) nối như trong hình khi rờ le phát hiện mất pha thì sẽ chuyển thành thường hở ngắt cuộn hút của contactor ra và ba tiếp điểm thường hở của contactor sẽ ngắt tải ra để tránh hư hại

So do lap ro le bao ve mat pha _dailythietbidiencongnghiep.com_zps0a04u8dy

Sơ đồ đấu rờ le bảo vệ theo nguyên lý dòng điện

GIẢI THÍCH:

M là tải (Động cơ hoặc thiết bị điện)

EOCR là rờ le bảo vệ mất pha

Tr là biến áp từ 380 xuống 220V. Nếu mình có nguồn 220V rồi thì công cần xài tới biến áp

MC bên tay trái là 3 tiếp điểm động lực của contactor

MC bên tay phải là tiếp điểm A1-A2 của cuộn hút (cuộn coil) Contactor

Ở phần điều khiển mình sẽ xài tiếp điểm thường hở (98, 95) nối như trong hình

Cấp A1-A2 (Nguồn nuôi của rờ le mất pha) như hình

Trong 3 phase mình sẽ móc 2 dây động lực đi qua 2 biến dòng của rờ le như hình

Cách 1: Khi mình sử dụng aptomat MCCB để đóng cắt thì phải sử dụng thêm 1 thiết bị đó là shuntrip (shuntrip hiểu nôm na là 1 cái motor mini được lắp trong thân aptomat. Khi cấp điện cho shuntrip thì nó sẽ quay đá vào lưỡi gà của aptomat để aptomat nhảy xuống). Chính vì shuntrip chỉ tác dụng khi còn nguồn điện nên phải có bộ phận xạc acquy hoặc là UPS (nếu sử dụng UPS thì phải sử dụng shuntrip 220VAC)

Cách 2: Khi mình sử dụng contactor (hay còn gọi là khởi động từ) để đóng cắt thì mọi thứ đơn giản hơn. Chỉ cần nối nguồn như hình bên dưới. Khi mất pha tiếp điểm 11 và 12 hở ra ngắt nguồn A1-A2 cho khởi động từ lúc này nguồn động lực cho thiết bị cũng được ngắt ra để được bảo vệ

HƯỚNG DẪN ĐIỀU CHỈNH RỜ LE BẢO VỆ MẤT PHA RM22TR33

Nút trên cùng mình sẽ chọn là ON DELAY: Xoay nút đó về vị trí từ 380 đến 440V (khi nào đèn hiển thị màu xanh thì dừng lại)

Nút thứ 2 là điều chỉnh thời gian tác động Tt (0s, 5s, 10s…)

Nút thứ 3 là điều chỉnh % điện áp quá áp >U ví dụ 0%, 2%, 4%, 6%, 8%

Nút thứ 4 là điều chỉnh % điện áp thấp áp

Khi tất cả đèn đều màu xanh đồng nghĩa với việc thao tác cài đặt đã đúng

Khi xảy ra mất pha thì nút Def sẽ chớp vàng (đang trong thời gian chuẩn bị tác đông. Ví dụ cài 5s thì nó sẽ chớp trong 5s rồi tác động)

Đèn R là báo hiệu tải tiêu thụ

Nút T màu xanh là nút test (kiểm tra) tác động

relay-bao-ve-pha

1. Giới thiệu

Giám sát pha điện trong hệ thống điện ba pha là rất cần thiết tại các nhà máy, xí nghiệp, phân xưởng, những nơi nói chung là có sử dụng động cơ ba pha, mà trong nhà máy thì mọi hoạt động chính đều liên quan đến động cơ. Tình trạng mất pha gây thiệt hại vô cùng lớn, bởi các motor khi bị mất pha sẽ không thể tạo lệch pha để xoay, cuối cùng là đứng tại chổ và cháy cuộn dây.

2. Khi nào cần bảo vệ mất pha và đảo pha trong hệ thống điện?

Hình 1. Relay bảo vệ mất pha, thứ tự pha – Mã MG73BH.

  • Bảo vệ mất pha dùng chủ yếu cho các tải 3 pha mà tại đó nếu mất 1 trong 3 pha thì sẽ gây ra sự hoạt động sai ví dụ động cơ ba pha khi mất 1 pha thì dễ bị cháy, chỉnh lưu 3 pha nếu mất 1 pha thì điện áp DC ngõ ra có thể bị thay đổi…
  • Bảo vệ đảo pha sử dụng trong trường hợp động cơ 3 pha truyền động trong các hệ thống mà chiều quay đã được ấn định và sẽ gây ra hư hỏng nếu nhấn nút chạy thuận mà động cơ lại chạy ngược. Việc đảo pha chỉ có thể xảy ra khi tiến hành sửa chữa, thay thế máy biến áp hoặc đường dây.

Hình 2. Ứng dụng bảo vệ mất pha trên máy nén khí.

3. Nguyên tắc hoạt động của relay bảo vệ mất pha, thứ tự pha

Nguyên tắc hoạt động của relay bảo vệ mất pha là khi các pha đấu nối đúng thứ tự và đủ pha thì relay ngõ ra sẽ đóng lại, khi có lỗi mất pha hay thứ tự pha thì relay này sẽ ngắt ra.

Relay bảo vệ mất pha sẽ có tác dụng ngắt nguồn tổng khi xảy ra sự cố rớt pha, mất pha trên bất cứ pha nào, ngoài việc bảo vệ mất pha, relay còn có thêm chức năng bảo vệ thứ tự pha. Đối với motor 3 pha thì khi các thứ tự pha bị thay đổi thì chiều quay sẻ bị thay đổi, đồng nghĩa với việc hệ thống chạy ngược, có một vài hệ thống mà khi chạy ngược sẻ gây ra hư hỏng lớn cho máy. Bảo vệ thứ tự pha giúp các thiết bị luôn hoạt động đúng chiều, đặc biệt là các máy hay thường xuyên thay đổi vị trí nguồn.

4. Giới thiệu sơ lược về relay bảo vệ mất pha – Supply Monitoring Series SM 500

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều hãng sản xuất relay bảo vệ pha, relay bảo vệ mất pha, nhưng một trong số đó có sự hoạt động không ổn định hoặc chỉ sử dụng trong một thời gian ngắn rồi chết không rõ lý do.

Sau đây chúng ra cùng nhau tìm hiểu về một loại relay bảo vệ mất pha Supply Monitoring Series SM 500.

4.1. Tính năng bộ bảo vệ mất pha

  • Bảo vệ mất pha (Tránh việc cháy, hư hỏng thiết bị: động cơ, máy bơm,…).
  • Bảo vệ sụt áp.
  • Bảo vệ quá áp.
  • Bảo vệ lệch áp, chênh áp
  • Bảo vệ đảo pha, thứ tự pha điện.

Hình 3. Cách đấu nối dây cho bộ bảo vệ.

4.2. Mô tả

Lỗi mất pha điện thông thường sẽ làm cho động cơ điện 3 pha bị cháy nếu không phát hiện kịp thời. Thiết bị bảo vệ mất pha giúp tránh sự cố do mất pha điện gây nên. Chức năng giám sát pha điện, cảnh báo đến thiết bị khác, hoặc cắt nguồn tải động cơ tự động. Thiết bị có thể lắp đặt cục bộ cho từng động cơ, tải cần chức năng bảo vệ giám sát sự cố mất pha.

Ứng dụng bảo vệ mất pha trong hệ thống công nghiệp và dân dụng.

Hình 4. Hình ảnh và sơ đồ nối dây bộ bảo vệ mất pha.

4.3. Thông số kỹ thuật bộ bảo vệ mất pha

Tóm tắt một vài thông số kỹ thuật của relay:

  • Nguồn cấp : 1 pha và 3 pha 4 dây 240 VAC.
  • Tần số: 50/60 Hz.
  • Bảo vệ thấp áp: 55 ~ 95%.
  • Bảo vệ cao áp: 105 ~ 12.
  • Bảo vệ mất pha, đảo pha.
  • Chức năng delay timer: 0,5 ~ 15 s.
  • Nhiệt độ hoạt động: -15o ~ 55o.

Hình 5. Các thông số của bộ bảo vệ được trích từ catalog.

Trần Lê Mân

Tiếng Anh chuyên ngành dùng để chỉ hiện tượng mất pha : phase loss, phase failure, phase missing.

Tiếng anh chuyên ngành dùng để chỉ hiện tượng đảo pha : phase sequence, phase reversal.

Chuyện mất pha trong hệ thống điện 3 pha gây ra những hậu quả lớn không còn lạ gì với dân kỹ thuật điện, nhất là dân bảo trì điện trong các xưởng có các động cơ 3 pha. Tôi không muốn nói về các hư hỏng mà nó gây ra cho bạn, cho thiết bị của bạn. Một khi bạn tìm đến và đọc bài viết này có nghĩa là bạn đã hoặc trong tương lai gần sẽ đối mặt với nó.

Bạn có thể tự lắp mạch bảo vệ mất pha bằng 2,3 relay kiếng mà theo bạn là rất hiệu quả và rẻ tiền. Tôi chỉ muốn nói với bạn rằng : đã có những người phải thú nhận mạch đó hoạt động kém hiệu quả trong hệ thống điện công nghiệp.

Trong phạm vi bài viết này tôi sẽ giới thiệu các ứng dụng của relay bảo vệ mất pha, đảo pha MX100A của Mikro (Malaysia) vào các trường hợp cụ thể.

Thứ nhất : Bảo vệ mất pha và đảo pha trong hệ thống điện.

  • Bảo vệ mất pha dùng chủ yếu cho các tải 3 pha mà tại đó nếu mất 1 trong 3 pha thì sẽ gây ra sự hoạt động sai ví dụ động cơ ba pha khi mất 1 pha thì dễ bị cháy, chỉnh lưu 3 pha nếu mất 1 pha thì điện áp DC ngõ ra có thể bị thay đổi vv.
  • Bảo vệ đảo pha sử dụng trong trường hợp động cơ 3 pha truyền động trong các hệ thống mà chiều quay đã được ấn định và sẽ gây ra hư hỏng nếu nhấn nút chạy thuận mà động cơ lại chạy ngược. Việc đảo pha chỉ có thể xảy ra khi tiến hành sửa chữa, thay thế máy biến áp hoặc đường dây.

Thứ 2 : Relay bảo vệ mất pha, đảo pha Mikro MX100A.

Relay Mikro MX100 được thiết kế sử dụng cho đế cắm 11 chân. Hình ảnh relay và sơ đồ chân như sau :

  • Ở trạng thái không cấp điện thì tiếp điểm 1-3 hở, tiếp điểm 1-4 đóng.
  • Nếu được cấp nguồn 3 pha 3 dây hoặc 3 pha 4 dây đúng thứ tự pha thì tiếp điểm 1-3 đóng lại, tiếp điểm 1-4 mở ra. Đèn báo cuộn dây sáng và đèn báo tiếp điểm sáng thể hiện trạng thái lưới điện đủ pha và đúng thứ tự pha. Đây là trạng thái thường trực khi ta sử dụng relay này.
  • Nếu mất ít nhất 1pha thì sẽ có những hiện tượng sau xảy ra : Đèn báo tiếp điểm tắt hoặc đèn báo cuộn dây và đèn báo tiếp điểm đều tắt; tiếp điểm 1-3 hở, tiếp điểm 1-4 đóng lại.
  • Nếu có hiện tượng đảo pha xảy ra thì đèn báo tiếp điểm sẽ tắt đồng thời tiếp điểm 1-3 sẽ mở ra, 1-4 sẽ đóng lại.

Thứ 3 : Ứng dụng Mikro MX100 trong mạch sử dụng contactor.

Lấy ví dụ mạch khởi động động cơ. Mạch không sử dụng relay bảo vệ mất pha, đảo pha có sơ đồ như sau :

Sơ đồ có sử dụng relay bảo vệ mất pha, đảo pha Mikro MX100A như sau :

So sánh 2 sơ đồ ta sẽ thấy ngay được những việc cần làm khi muốn gắn thêm relay bảo vệ mất pha đảo pha cho mạch chưa có bảo vệ mất pha đảo pha.

Thứ 4 : Ứng dụng Mikro MX100 trong mạch sử dụng MCCB.

Đối với mạch điện được cấp nguồn bằng MCCB, ta muốn khi có hiện tượng mất pha, MCCB sẽ tự động nhảy (tác động). Ta cũng biết rõ MCCB được chế tạo chỉ tác động khi có hiện tượng ngắn mạch hoặc quá tải. Tuy vậy ta vẫn có thể buộc MCCB tác động bằng cách sử dụng phụ kiện “Shunt Trip”. Shunttrip là phụ kiện được lắp vào MCCB giúp ta buộc MCCB nhảy bằng cách đưa điện vào cuộn dây của Shunt trip.

Để cấp điện vào Shunttrip khi có hiện tượng mất pha, đảo pha, cần gắn dùng tiếp điểm thường đóng 1-4. Tuy nhiên ta cần lưu ý là khi chưa được cấp nguồn thì tiếp điểm này vẫn đang đóng. Do vậy, nếu sử dụng nguồn dưới MCCB để cấp vào Mikro MX100A, rất có thể khi ta vừa đóng MCCB thì shunttrip đã được cấp nguồn làm MCCB tác động. Để tránh tình trạng này ta có thể sử dụng dùng nguồn trên MCCB để cấp cho MX 100 theo sơ đồ sau :

Sơ đồ trên có nhược điểm là giả sử tiếp điểm của MCCB hư hỏng, lúc này nguồn cấp ra tải mất pha nhưng Mikro MX100A không phát hiện được.

Nguồn cấp cho Mikro MX100 vẫn có thể lấy dưới MCCB để khắc phục sự cố trên. Tuy nhiên cần khắc phục tình trạng MCCB sẽ tác động ngay khi đóng MCCB. Ta có thể dùng thêm 1 relay thời gian khống chế không cho Shunttrip tác động khi ta thao tác đóng nguồn (dùng tiếp điểm thường mở đóng chậm).

Thứ 5 : Ứng dụng Mikro MX100 trong mạch sử dụng ACB.

ACB (Air Circuit Breaker : máy cắt không khí) thường được sử dụng trong các xưởng lớn. ACB linh động hơn MCCB nhờ các phụ kiện giúp ta có thể thao tác đóng và cắt ACB bằng tín hiệu điện. Người ta thường sử dụng kết hợp 2 hoặc nhiều hơn 2 ACB để tạo thành các bộ chuyển nguồn tự động (ATS : Automatich Transfer Switch).

Việc ứng dụng Mikro MX100 trong mạch sử dụng ACB cơ bản cũng tương tự như với MCCB. Điểm cần lưu ý là khi MX100 phát hiện mất pha, đảo pha. Ngoài việc cấp nguồn cho SHT tác động ACB ta còn phải ngăn không cho bộ điều khiển đóng lại ACB để tránh tình trạng đóng cắt lặp lại nhiều lần ảnh hưởng đến tuổi thọ ACB.

Lưu ý chung cho cả 2 trường hợp sử dụng Mikro MX100A cho mạch sử dụng MCCB và ACB chính là trường hợp mất đúng pha lấy điện áp cấp cho shunttrip. Chúng ta có thể phòng trường hợp này bằng cách trang bị nguồn dự phòng hoặc lắp mạch dùng nguồn cấp cho shunt trip ở cả 3 pha theo thứ tự ưu tiên (Nếu có pha R thì dùng R, nếu mất pha R thì dùng pha S, nếu mất pha R và S thì dùng pha T).

Nếu cần tăng số tiếp điểm của Mikro MX100A để phục vụ cho các mạch điều khiển, ta có thể dùng thêm Relay trung gian.

CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MIKRO MU250

  • Microprocessor based numerical relay / Bộ xử lý kỹ thuật số
  • Undervoltage protection/ Bảo vệ thấp áp
  • Overvoltage protection/ Bảo vệ quá áp
  • Delay-on / Thời gian chờ tác động
  • 2 voltage-free output contacts / 2 tiếp điểm ngõ ra
  • Voltage and frequency display / Hiển thị điện áp và tần số
  • 3-Phase monitoring/ 3 pha
  • Unbalance protection/ Bảo vệ mất cấn bằng áp
  • Phase loss protection/ Bảo vệ mất pha
  • Phase sequence protection/ Bảo vệ thứ tự pha (đảo pha)
  • With or without neutral connection / Nối hoặc không nối dây trung tính
  • Phase to phase or phase to neutral monitoring / Theo dõi điện áp dây hoặc điện áp pha

SƠ ĐỒ NỐI DÂY

HIỂN THỊ MẶT TRƯỚC

Trong đó :

a: Đèn báo cấp nguồn

b: Đèn báo tác động / khởi động

c: Nút lên (Up key)

d: Nút xuống (Down key)

e: Nút Reset / Mode key (Reset / Mode key)

f: Nút kiểm tra (Test key)

g: Led hiện dữ liệu (Data led)

h: Led báo chức năng (Function Led)

Ký hiệu :

U

t

U>> : Quá áp

t>> : Thời gian chờ thiếu áp

Y : Mất cân pha / mất pha

tY : Thời gian chờ mất cân pha / mất pha

CÁC BƯỚC CÀI ĐẶT

Bước 1: Cài đặt ngưỡng điện áp thấp : từ 1 % đến 25%

  1. Nhấn nút Reset/Mode cho đến khi Function Led hiện số 1.
  2. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống lúc này Led dữ liệu chớp nháy báo đang ở chế độ lập trình.
  3. Nhân nút lên / xuống để chọn giá trị cài đặt thích hợp. Giả sử điện áp định mức 380V, Nếu muốn điện áp dưới 360V thì tác động, ta cài đặt giá trị này là 5% (20V).
  4. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống để ghi lại kết quả.

Bước 2: Cài đặt thời gian chờ tác động thấp áp : từ 0.1 đến 30 giây.

  1. Nhấn nút Reset/Mode cho đến khi Function Led hiện số 2.
  2. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống lúc này Led dữ liệu chớp nháy báo đang ở chế độ lập trình.
  3. Nhân nút lên / xuống để chọn giá trị cài đặt thích hợp.
  4. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống để ghi lại kết quả.

Bước 3: Cài đặt ngưỡng quá áp : từ 1% đến 20% giây.

  1. Nhấn nút Reset/Mode cho đến khi Function Led hiện số 3.
  2. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống lúc này Led dữ liệu chớp nháy báo đang ở chế độ lập trình.
  3. Nhân nút lên / xuống để chọn giá trị cài đặt thích hợp.
  4. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống để ghi lại kết quả.

Bước 4: Cài đặt thời gian chờ tác động quá áp.

  1. Nhấn nút Reset/Mode cho đến khi Function Led hiện số 4.
  2. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống lúc này Led dữ liệu chớp nháy báo đang ở chế độ lập trình.
  3. Nhân nút lên / xuống để chọn giá trị cài đặt thích hợp.
  4. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống để ghi lại kết quả.

Bước 5: Cài đặt ngưỡng mất cân bằng pha : từ 3% đến 20%

  1. Nhấn nút Reset/Mode cho đến khi Function Led hiện số 5.
  2. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống lúc này Led dữ liệu chớp nháy báo đang ở chế độ lập trình.
  3. Nhân nút lên / xuống để chọn giá trị cài đặt thích hợp.
  4. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống để ghi lại kết quả.

Bước 6: Cài đặt ngưỡng mất cân bằng pha : từ 3% đến 20%

  1. Nhấn nút Reset/Mode cho đến khi Function Led hiện số 6.
  2. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống lúc này Led dữ liệu chớp nháy báo đang ở chế độ lập trình.
  3. Nhân nút lên / xuống để chọn giá trị cài đặt thích hợp.
  4. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống để ghi lại kết quả.

Bước 7: Cài đặt thời gian on cho ngõ ra relay r1 : 0 đến 999 giây

  1. Nhấn nút Reset/Mode cho đến khi Function Led hiện chữ A.
  2. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống lúc này Led dữ liệu chớp nháy báo đang ở chế độ lập trình.
  3. Nhân nút lên / xuống để chọn giá trị cài đặt thích hợp.
  4. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống để ghi lại kết quả.

Bước 8: Chọn hiển thị điện áp pha hoặc dây : L-L : dây; L-N : pha

  1. Nhấn nút Reset/Mode cho đến khi Function Led hiện chữ b.
  2. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống lúc này Led dữ liệu chớp nháy báo đang ở chế độ lập trình.
  3. Nhân nút lên / xuống để chọn giá trị cài đặt thích hợp.
  4. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống để ghi lại kết quả.

Bước 9: Cài đặt điện áp định mức : phụ thuộc vào áp dây hoặc áp pha ở bước 8

  1. Nhấn nút Reset/Mode cho đến khi Function Led hiện chữ c.
  2. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống lúc này Led dữ liệu chớp nháy báo đang ở chế độ lập trình.
  3. Nhân nút lên / xuống để chọn giá trị cài đặt thích hợp.
  4. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống để ghi lại kết quả.

Bước 10: Cài đặt chức năng R2 : 0 = Trip; 1=Pickup

  1. Nhấn nút Reset/Mode cho đến khi Function Led hiện chữ d.
  2. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống lúc này Led dữ liệu chớp nháy báo đang ở chế độ lập trình.
  3. Nhân nút lên / xuống để chọn giá trị cài đặt thích hợp.
  4. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống để ghi lại kết quả.

Bước 11: Cài đặt chế độ reset tự động (0) hay bằng tay (1)

  1. Nhấn nút Reset/Mode cho đến khi Function Led hiện chữ E.
  2. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống lúc này Led dữ liệu chớp nháy báo đang ở chế độ lập trình.
  3. Nhân nút lên / xuống để chọn giá trị cài đặt thích hợp.
  4. Nhấn đồng thời 2 nút lên + xuống để ghi lại kết quả.

Sau khi cài đặt xong, nhấn Mode thêm sẽ hiển thị điện áp, tần số. Để theo dõi các điện áp khác nhau dùng phím mũi tên lên xuống

Chúc các bạn thành công!