Ứng dụng relay bảo vệ mất pha, đảo pha MX100

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 MX100Akhông 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.