Bài 6. Mạng điện sản xuất quy mô nhỏ

Hướng dẫn giải

Hệ thống cung cấp điện cho một cơ sở sản xuất nhỏ thường bao gồm các thiết bị điện sau:

1. Nguồn điện:

- Công tơ điện: Đo lường lượng điện tiêu thụ của cơ sở sản xuất.
- Cầu dao tổng: Ngắt hoặc đóng nguồn điện cho toàn bộ hệ thống điện.
- Cầu dao nhánh: Ngắt hoặc đóng nguồn điện cho từng khu vực hoặc từng thiết bị điện cụ thể.
2. Hệ thống phân phối điện:

- Dây cáp điện: Dẫn điện từ nguồn điện đến các thiết bị điện trong cơ sở sản xuất.
- Hộp đấu nối: Nối dây cáp điện từ nguồn điện đến các thiết bị điện và giữa các thiết bị điện với nhau.
- Ổ cắm điện: Cung cấp nguồn điện cho các thiết bị điện di động.
3. Thiết bị điện sử dụng:

- Đèn chiếu sáng: Cung cấp ánh sáng cho cơ sở sản xuất.
- Quạt điện: Gió lưu thông trong cơ sở sản xuất.
- Máy điều hòa không khí: Điều hòa nhiệt độ trong cơ sở sản xuất.
- Động cơ điện: Cung cấp năng lượng cho các máy móc, thiết bị sản xuất.
- Thiết bị điện tử: Máy tính, máy in, máy fax,...
4. Hệ thống bảo vệ điện:

- Cầu chì: Ngắt nguồn điện khi có sự cố quá tải hoặc ngắn mạch.
- Bộ chống sét: Bảo vệ hệ thống điện khỏi tác hại của sét.
- Bộ ổn áp điện: Giữ cho điện áp luôn ổn định, tránh ảnh hưởng đến các thiết bị điện.
- Hệ thống tiếp địa: Dẫn điện rò rỉ xuống đất, đảm bảo an toàn cho người sử dụng điện.

(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)

Hướng dẫn giải

1. Điện áp cấp cho mạng điện sản xuất quy mô nhỏ có thể được lấy từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm:

- Mạng điện lưới quốc gia: Đây là nguồn cung cấp điện phổ biến nhất cho các cơ sở sản xuất quy mô nhỏ. Điện áp được lấy từ đường dây hạ áp của mạng điện lưới quốc gia, thường là 380V hoặc 220V.
- Máy phát điện dự phòng: Máy phát điện dự phòng được sử dụng để cung cấp điện cho cơ sở sản xuất khi mạng điện lưới quốc gia bị gián đoạn. Máy phát điện có thể sử dụng động cơ xăng, dầu hoặc khí đốt để tạo ra điện.
- Tấm pin năng lượng mặt trời: Hệ thống điện năng lượng mặt trời sử dụng tấm pin quang điện để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng. Điện năng được lưu trữ trong ắc quy và sử dụng để cung cấp điện cho cơ sở sản xuất.
2. Tải của mạng điện sản xuất quy mô nhỏ có thể được chia thành hai loại chính:

- Tải động lực: Là các thiết bị sử dụng động cơ điện để hoạt động, bao gồm:
+ Động cơ điện: Cung cấp năng lượng cho các máy móc, thiết bị sản xuất.
+ Máy bơm nước: Cung cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất.
+ Máy nén khí: Cung cấp khí nén cho các thiết bị sử dụng khí nén.
+ Tải chiếu sáng: là các thiết bị sử dụng để chiếu sáng, bao gồm:
+ Bóng đèn: Cung cấp ánh sáng cho cơ sở sản xuất.
+ Đèn LED: Tiết kiệm điện hơn so với bóng đèn thông thường.
+ Đèn huỳnh quang: Sử dụng ít điện hơn so với bóng đèn sợi đốt.

(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)

Hướng dẫn giải

1. Cấu trúc của mạng điện sản xuất quy mô nhỏ
Mạng điện sản xuất quy mô nhỏ thường bao gồm các bộ phận chính sau:

- Nguồn điện:

+ Điện lưới quốc gia: Là nguồn cung cấp điện phổ biến nhất cho các cơ sở sản xuất quy mô nhỏ.
+ Máy phát điện dự phòng: Cung cấp điện khi mất điện lưới.
+ Tấm pin năng lượng mặt trời: Sử dụng năng lượng mặt trời để tạo điện.
- Hệ thống phân phối điện:

+ Công tơ điện: Đo lường lượng điện tiêu thụ.
+ Cầu dao tổng: Ngắt hoặc đóng nguồn điện cho toàn bộ hệ thống.
+ Cầu dao nhánh: Ngắt hoặc đóng nguồn điện cho từng khu vực hoặc từng thiết bị cụ thể.
+ Dây cáp điện: Dẫn điện từ nguồn điện đến các thiết bị điện.
+ Hộp đấu nối: Nối dây cáp điện từ nguồn điện đến các thiết bị điện và giữa các thiết bị điện với nhau.
- Tủ điện:

+ Tủ điện động lực: Cung cấp điện cho các động cơ điện.
+ Tủ điện chiếu sáng: Cung cấp điện cho các thiết bị chiếu sáng.
- Thiết bị điện:

+ Động cơ điện: Cung cấp năng lượng cho các máy móc, thiết bị sản xuất.
+ Máy bơm nước: Cung cấp nước cho sinh hoạt và sản xuất.
+ Máy nén khí: Cung cấp khí nén cho các thiết bị sử dụng khí nén.
+ Bóng đèn: Cung cấp ánh sáng cho cơ sở sản xuất.
+ Thiết bị điện tử: Máy tính, máy in, máy fax,...
- Hệ thống bảo vệ điện:

+ Cầu chì: Ngắt nguồn điện khi có sự cố quá tải hoặc ngắn mạch.
+ Bộ chống sét: Bảo vệ hệ thống điện khỏi tác hại của sét.
+ Bộ ổn áp điện: Giữ cho điện áp luôn ổn định.
+ Hệ thống tiếp địa: Dẫn điện rò rỉ xuống đất.
2. Điện áp trong mạng điện sản xuất quy mô nhỏ
Điện áp cấp cho tủ điện động lực và tủ điện chiếu sáng trong mạng điện sản xuất quy mô nhỏ thường là:

- Tủ điện động lực: 380V hoặc 220V, tùy thuộc vào công suất của các động cơ điện.
- Tủ điện chiếu sáng: 220V.

(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)

Hướng dẫn giải

1. Trạm biến áp trong mạng điện sản xuất quy mô nhỏ có vai trò chính là chuyển đổi điện áp từ mức điện áp sản xuất (thường là điện áp cao) xuống mức điện áp phân phối hoặc sử dụng (thường là điện áp thấp). Nó cung cấp điện áp phù hợp để phân phối và sử dụng trong hệ thống điện.

2. Một số thiết bị có trong trạm biến áp bao gồm:
   - Biến áp: Thiết bị chính để chuyển đổi điện áp từ mức cao xuống mức thấp hoặc ngược lại.
   - Bộ điều khiển: Được sử dụng để điều chỉnh và kiểm soát hoạt động của trạm biến áp.
   - Công tắc cách ly và cách điện: Dùng để cách ly và bảo vệ các phần của hệ thống.
   - Bộ chống sét: Được dùng để bảo vệ trạm biến áp và các thiết bị khác khỏi tác động của sét.
   - Bộ phận đo lường và bảo vệ: Bao gồm các cảm biến và thiết bị đo lường để giám sát và bảo vệ hệ thống khỏi các tình huống nguy hiểm như quá tải, ngắn mạch, hoặc mất pha.

(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)

Hướng dẫn giải

1. Tủ điện phân phối tổng có vai trò chính là phân phối và bảo vệ nguồn điện từ nguồn cung cấp chính đến các mạch điện phụ khác nhau trong một hệ thống điện. Nó đảm bảo rằng điện được phân phối một cách an toàn và hiệu quả đến các thiết bị tiêu thụ khác nhau trong một công trình xây dựng hoặc một hệ thống điện nhất định.
2. 
- Cầu dao tổng: Ngắt hoặc đóng nguồn điện cho toàn bộ tủ MSB.
- Aptomat: Ngắt hoặc đóng nguồn điện cho từng nhánh cung cấp điện cho các tủ điện nhánh (DB).
- Cầu chì: Bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố quá tải, ngắn mạch.
- Rơ le bảo vệ: Bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố quá áp, quá dòng, mất pha,...
- Bộ chuyển đổi dòng: Biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều để cung cấp cho các thiết bị đo lường và điều khiển.
- Đồng hồ đo điện: Đo lường điện áp, dòng điện, công suất,... của từng nhánh cung cấp điện.
- Đèn báo hiệu: Hiển thị trạng thái hoạt động của các thiết bị trong tủ MSB như có điện, quá tải, lỗi,...
- Hệ thống thanh cái: Dẫn điện từ nguồn điện đến các thiết bị trong tủ MSB và từ tủ MSB đến các tủ điện nhánh (DB).
- Vỏ tủ: Bảo vệ các thiết bị bên trong tủ MSB khỏi tác động của môi trường bên ngoài.

(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)

Hướng dẫn giải

1. Tủ điện phân phối nhánh có vai trò chính là phân phối điện từ nguồn cung cấp chính (thường là từ tủ điện phân phối tổng) đến các thiết bị tiêu thụ cuối cùng như đèn, ổ cắm, máy móc và thiết bị điện khác trong một hệ thống điện nhà hoặc tòa nhà. Nó giúp điều khiển và bảo vệ các mạch điện phụ khác nhau và cung cấp điện đến các thiết bị cụ thể.
2. Các thiết bị chính trong tủ điện phân phối nhánh (DB)

- Aptomat: Ngắt hoặc đóng nguồn điện cho từng nhánh cung cấp điện cho các thiết bị điện cụ thể.

- Cầu chì: Bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố quá tải, ngắn mạch.
RCD (Residual Current Device): Bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố rò rỉ điện, giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng điện.
- Đồng hồ đo điện: Đo lường điện áp, dòng điện, công suất của từng nhánh cung cấp điện.
- Đèn báo hiệu: Hiển thị trạng thái hoạt động của các thiết bị trong tủ DB như có điện, quá tải, lỗi,...
- Hệ thống thanh cái: Dẫn điện từ nguồn điện đến các thiết bị trong tủ DB.
- Vỏ tủ: Bảo vệ các thiết bị bên trong tủ DB khỏi tác động của môi trường bên ngoài.

(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)

Hướng dẫn giải

1. Tủ điện động lực phân xưởng có vai trò chính là điều khiển và bảo vệ các thiết bị điện động lực như motor, bơm, quạt, máy nén và các thiết bị điện khác trong một phân xưởng hoặc nhà máy. Nó cung cấp điện đến các thiết bị này và giám sát hoạt động của chúng để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của hệ thống.
2.
-  Máy biến áp: Biến đổi điện áp cao áp (thường là 380V hoặc 6kV) xuống điện áp thấp (thường là 220V hoặc 380V) để cung cấp cho các động cơ điện và các thiết bị điện khác trong phân xưởng.
- Aptomat: Ngắt hoặc đóng nguồn điện cho từng nhánh cung cấp điện cho các động cơ điện và các thiết bị điện khác.
- Cầu chì: Bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố quá tải, ngắn mạch.
- RCD (Residual Current Device): Bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố rò rỉ điện, giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng điện.
- Contactor: Sử dụng để đóng cắt dòng điện cho động cơ điện.
- Rơ le thời gian: Điều khiển thời gian đóng cắt contactor, giúp động cơ điện khởi động và dừng êm ái.
- Bộ khởi động mềm: Giúp động cơ điện khởi động êm ái, giảm thiểu tác động lực lên hệ thống điện và cơ khí.
- Đồng hồ đo điện: Đo lường điện áp, dòng điện, công suất của động cơ điện và các thiết bị điện khác.
- Đèn báo hiệu: Hiển thị trạng thái hoạt động của các thiết bị trong tủ điện như có điện, quá tải, lỗi,...
- Hệ thống thanh cái: Dẫn điện từ nguồn điện đến các thiết bị trong tủ điện.
- Vỏ tủ: Bảo vệ các thiết bị bên trong tủ điện khỏi tác động của môi trường bên ngoài.

(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)

Hướng dẫn giải

1. Tủ điện chiếu sáng phân xưởng có vai trò chính là điều khiển và phân phối nguồn điện đến các thiết bị chiếu sáng trong phân xưởng hoặc khu vực làm việc. Nó đảm bảo rằng các đèn hoạt động một cách an toàn, hiệu quả và đồng đều, tạo điều kiện làm việc thuận lợi cho nhân viên và gia tăng hiệu suất làm việc.

2. Một số thiết bị phổ biến có trong tủ điện chiếu sáng phân xưởng và vai trò của chúng là:

- Aptomat: Ngắt hoặc đóng nguồn điện cho từng khu vực chiếu sáng hoặc từng nhóm đèn.
- Cầu chì: Bảo vệ hệ thống điện khỏi các sự cố quá tải, ngắn mạch.
- Rơ le thời gian: Điều khiển thời gian bật tắt đèn chiếu sáng tự động theo lịch trình.
- Bộ cảm biến ánh sáng: Tự động bật tắt đèn chiếu sáng theo mức độ ánh sáng môi trường.
- Bộ hẹn giờ: Bật tắt đèn chiếu sáng theo thời gian cài đặt.
- Đồng hồ đo điện: Đo lường điện áp, dòng điện, công suất của hệ thống chiếu sáng.
- Đèn báo hiệu: Hiển thị trạng thái hoạt động của các thiết bị trong tủ điện như có điện, quá tải, lỗi,...
- Hệ thống thanh cái: Dẫn điện từ nguồn điện đến các thiết bị trong tủ điện.
- Vỏ tủ: Bảo vệ các thiết bị bên trong tủ điện khỏi tác động của môi trường bên ngoài.

3. Vai trò của cáp điện là truyền tải điện năng từ nguồn cung cấp đến các thiết bị tiêu thụ. Cáp điện đảm bảo việc truyền tải điện năng một cách an toàn và hiệu quả, giữ cho hệ thống điện hoạt động ổn định và đảm bảo nguồn cung cấp điện đến các thiết bị điện. Cáp điện thường được chọn dựa trên nhiều yếu tố như dòng điện, điện áp, môi trường làm việc và yêu cầu kỹ thuật cụ thể của ứng dụng.

(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)

Hướng dẫn giải

Tiêu chí	Tủ điện phân phối tổng (MSB)	Tủ điện phân phối nhánh (DB)
Vị trí lắp đặt	Sau máy biến áp hạ thế	Sau tủ điện phân phối tổng (MSB)
Chức năng chính	Tiếp nhận điện từ nguồn điện, phân phối điện đến các tủ điện phân phối nhánh (DB), bảo vệ hệ thống điện	Phân phối điện đến các thiết bị điện cụ thể trong một khu vực hoặc một nhóm thiết bị, bảo vệ hệ thống điện
Điện áp hoạt động	Điện áp cao áp (thường là 380V hoặc 6kV)	Điện áp thấp (thường là 220V hoặc 380V)
Dòng điện định mức	Lớn (thường từ hàng trăm ampe đến hàng nghìn ampe)	Nhỏ hơn (thường từ vài ampe đến vài trăm ampe)
Thiết bị chính	Máy biến áp, cầu dao tổng, aptomat, cầu chì, rơ le bảo vệ,...	Aptomat, cầu chì, RCD, đồng hồ đo điện, đèn báo hiệu,...
Kích thước	Lớn	Nhỏ hơn
Giá thành	Cao	Thấp hơn
Ứng dụng	Hệ thống điện công nghiệp, hệ thống điện cao thế	Hệ thống điện dân dụng, hệ thống điện công nghiệp quy mô nhỏ

(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)

Hướng dẫn giải

Tiêu chí	Tủ điện động lực	Tủ điện chiếu sáng
Chức năng chính	Cung cấp điện và điều khiển động cơ điện	Cung cấp điện và điều khiển hệ thống chiếu sáng
Thiết bị chính	Aptomat, cầu chì, contactor, rơ le thời gian, bộ khởi động mềm, đồng hồ đo điện, đèn báo hiệu,...	Aptomat, cầu chì, rơ le thời gian, bộ cảm biến ánh sáng, bộ hẹn giờ, đồng hồ đo điện, đèn báo hiệu,...
Điện áp hoạt động	Điện áp cao áp (thường là 380V hoặc 6kV) hoặc điện áp thấp (thường là 220V hoặc 380V)	Điện áp thấp (thường là 220V hoặc 380V)
Dòng điện định mức	Lớn (thường từ vài chục ampe đến hàng nghìn ampe)	Nhỏ hơn (thường từ vài ampe đến vài trăm ampe)
Kích thước	Lớn	Nhỏ hơn
Giá thành	Cao	Thấp hơn
Ứng dụng	Hệ thống điện công nghiệp, hệ thống điện cao thế	Hệ thống điện dân dụng, hệ thống điện công nghiệp quy mô nhỏ

(Trả lời bởi Nguyễn Việt Dũng)