ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn:
- Trường Đại Học Trà Vinh đã tạo cơ hội cho em làm đồ án.
- Khoa kỹ thuật và công nghệ đã tạo điều kiện cho em làm tốt đồ án về thiết bị,
cũng như kiến thức và tài liệu tham khảo.
- Tất cả các thầy cô trong bộ môn Điện – Điện lạnh đặc biệt là Thầy Mã Học
Nhân đã tận tình hướng dẫn,cũng như hỗ trợ kiến thức và lời khuyên thiết thực trong
suốt quá trình em thực hiện đồ án.
- Toàn thể tất cả các bạn trong lớp CA11KD đã giúp đỡ em tận tình trong việc
tìm kiếm tài liệu và cũng như hổ trợ kiến thức cho em.
Một lần nữa em xin gửi tới thầy hướng dẫn cùng toàn thể thầy cô trong bộ môn lời
cảm ơn chân thành nhất.
.
1
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
NHẬN XÉT

1.3 Đặc vấn đề 10
1.4 Mục tiêu của đề tài 10
1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 11
5
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH
1.3 Đặc vấn đề 10
1.4 Mục tiêu của đề tài 10
1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 11
6
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
Chương 1:
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1 Giới thiệu về đề tài
1.1.1 Vai trò của nước đối với con người trong nền kinh tế quốc dân
Cũng như không khí và ánh sáng, nước không thể thiếu được trong đời sống con
người. Trong quá trình hình thành sự sống trên Trái đất thì nước và môi trường nước
đóng vai trò quan trọng. Nước tham gia vào vai trò tái sinh thế giới hữu cơ ( tham gia
quá trình quang hợp). Trong quá trình trao đổi chất nước đóng vai trò trung tâm.
Những phản ứng lý hóa học diễn ra với sự tham gia bắt buộc của nước. Nước là dung
môi của nhiều chất và đóng vai trò dẫn đường cho các muối đi vào cơ thể.
Trong khu dân cư, nước phục vụ cho mục đích sinh hoạt, nâng cao đời sống tinh
thần cho dân ( một ngôi nhà hiện đại không có nước khác nào một cơ thể không có
máu).
Nước đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong sản xuất công nghiệp.
Đối với cây trồng nước là nhu cầu thiết yếu, đồng thời còn có vai trò điều tiết các
chế độ nhiệt, ánh sáng, chất dinh dưỡng, vi sinh vật, độ thoáng khí trong đất…
1.1.2 Sơ lược lịch sử phát triển ngành kỹ thuật cấp nước trên thế giới và Việt
Nam

dụng công nghệ tiên tiến của các nước phát triển như Pháp, Phần Lan, Australia…
Những trạm cấp nước cho các thành phố lớn đã áp dụng công nghệ tiên tiến và tự
động hóa.
Hiện nay Đảng và nhà nước đang quan tâm đến vấn đề cấp nước cho nông thôn, đòi
hỏi các chuyên gia trong lĩnh vực cấp nước cần phải đóng góp sức mình và sáng tạo
nhiều hơn để đáp ứng yêu cầu thực tế.
8
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
1.2 Khái niệm chung về hệ thống cấp nước
1.2.1 Các thành phần cơ bản của hệ thống cấp nước và chức năng từng công
trình
Hình 1.1: Các thành phần cơ bản của công trình cấp nước.
Ký hiệu và chức năng từng công trình.
1- Công trình thu nước: dùng để thu nước từ nguồn.
2- Trạm bơm cấp1: dùng để bơm nước từ công trình thu lên các công trình xử lý
(trạm xử lý).
3- Trạm xử lý: dùng để làm sạch nước theo yêu cầu của đối tượng sử dụng nước.
4- Các bể chứa nước sạch: dùng để chứa nước đã làm sạch, dự trữ nước chữa
cháy và điều hòa áp lực giữa xử lý (trạm bơm 1) và trạm bơm 2.
5- Trạm bơm 2: dùng để bơm nước từ bể chứa nước sạch lên đài hoặc vào mạng
phân phối cung cấp cho các đối tượng sự dụng.
6- Đài nước: dùng để dự trữ nước, điều hòa áp lực cho mạng giữa các giờ dùng
nước khác nhau.
7- Các đường ống chuyển tải: dùng để vận chuyển nước từ trạm bơm cấp 2 đến
9
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
điểm đầu tiên của mạng lưới phân phối nước.
8- Mạng lưới phân phối nước: dùng để vận chuyển và phân phối nước trực tiếp
đến các đối tượng phân phối nước.
1.3 Đặc vấn đề

Trạm cấp nước sinh hoạt theo đúng yêu cầu của mình đề ra,do thời gian có hạn cũng
như kiến thức của bản thân còn hạn chế nên trong đồ án này em chỉ giới hạn thiết kế
mạch với quy mô của một trạm cấp nước nhỏ,trong đó em chỉ sử dụng hai động cơ
bơm nước chính và một động cơ bơm nước dự phòng.Khi có sự cố xảy ra,ở một trong
hai động cơ bơm chính thì động cơ bơm dự phòng sẽ hoạt động,tất cả các động cơ sử
dụng trong mạch này đều là ba pha.
11
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
Chương 2:
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Động cơ bơm nước
2.1.1 Khái niệm
Máy bơm nước là một loại máy thủy lực, nhận năng lượng từ bên ngoài ( cơ
năng, điện năng, thủy năng vv ) và truyền năng lượng cho dòng chất lỏng, nhờ vậy
đưa chất lỏng lên một độ cao nhất định hoặc dịch chuyển chất lỏng theo hệ thống
đường ống.
2.1.2 Phân loại máy bơm nước
Người ta chia máy bơm nước ra nhiều loại dựa vào những đặc điểm như:
nguyên lý tác động của cánh bơm vào dòng nước, dạng năng lượng làm chạy máy
bơm, kết cấu máy bơm, mục đích bơm, loại chất lỏng cần bơm Trong đó thường
dùng đặc điểm thứ nhất để phân loại máy bơm; theo đặc điểm này máy bơm được chia
làm hai nhóm: Bơm động học và Bơm thể tích.
- Bơm động học:
Trong buồng công tác của máy bơm động học, chất lỏng được nhận năng lượng liên
tục từ cánh bơm truyền cho nó suốt từ cửa vào đến cửa ra của bơm. Loại máy bơm này
gồm có những bơm sau:
Bơm cánh quạt ( gồm máy bơm nước li tâm, hướng trục, cánh chéo ): Trong loại
máy bơm này, các cánh quạt gắn trên bánh xe công tác ( BXCT ) sẽ truyền trực tiếp
năng lượng lên chất lỏng để đẩy chất lỏng dịch chuyển. Loại bơm này thường có lưu
lượng lớn, cột áp thấp ( trong bơm nước gọi cụ thể là cột nước ) và hiệu suất tương đối

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
2.1.3 Cấu tạo của máy bơm nước
Hình 2.1 Cấu tạo của máy bơm nước
Gồm có bốn bộ phận:
Bánh công tác: kết cấu có 3 dạng chính là cánh mở hoàn toàn, mở một phần và
cánh kín. Bánh công tác được lắp trên trục của bơm cùng với các chi tiết khác cố định
với trục tạo nên phần quay của bơm gọi là Rôto. Bánh công tác được đúc bằng gang
hoặc thép theo phương pháp đúc chính xác. Các bề mặt cánh dẫn và đĩa bánh công tác
yêu cầu có độ nhẵn tương đối cao (tam giác 3 đến 6) để giảm tổn thất. Bánh công tác
và Rôto của máy bơm nước đều phải được cân bằng tĩnh và cân bằng động để khi làm
việc bánh công tác không cọ xát vào thân bơm.
Trục bơm: thường được chế tạo bằng thép hợp kim và được lắp với bánh công
tác thông qua mối ghép then.
Bộ phận dẫn hướng vào: Hai bộ phận này thuộc thân máy bơm thường
Bộ phận dẫn hướng ra: (buồng xoắn ốc) đúc bằng gang có hình dạng tương đối
phức tạp.
2.2 Contactor
14
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
2.2.1 Định nghĩa
Contactor là một khí cụ điện dùng để đóng ngắt các tiếp điểm, tạo liên lạc trong
mạch điện bằng nút nhấn. Như vậy khi sử dụng Contactor ta có thể điều khiển mạch
điện từ xa có phụ tải với điện áp đến 500V và dòng là 600A (vị trí điều khiển, trạng
thái hoạt động của Contactor rất xa vị trí các tiếp điểm đóng ngắt mạch điện).
2.2.2 Cấu tạo
Contactor được cấu tạo gồm các thành phần: Cơ cấu điện từ (nam châm điện),hệ
thống dập hồ quang, hệ thống tiếp điểm (tiếp điểm chính và phụ).
a) Nam châm điện:
Nam châm điện gồm có 4 thành phần:
- Cuộn dây dùng tạo ra lực hút nam châm.

xuất chỉ bố trí cố định số tiếp điểm chính trên mỗi Contactor, còn các tiếp điểm phụ
được chế tạo thành những khối rời đơn lẻ. Khi cần sử dụng ta chỉ ghép thêm vào trên
Contactor, số lượng tiếp điểm phụ trong trường hợp này có thể bố trí tuỳ ý.
2.3 Rơle nhiệt
2.3.1 Khái niệm và công dụng
Rơle nhiệt là một loại thiết bị điện dùng để bảo vệ động cơ và mạch điện khỏi bị
quá tải. Thường dùng kèm với khởi động từ, công tắc tơ. Dùng ở điện áp xoay chiều
đến 500V, tần số 50 Hz, loại mới Iđm đến 150A điện áp một chiều tới 400V. Rơle
không tác động tức thời theo trị dòng điện vì có quán tính nhiệt lớn phải có thời gian để
phát nóng. Thời gian làm việc khoảng vài giây đến vài phút, nên không dùng để bảo vệ
ngắn mạch đợc. Muốn bảo vệ ngắn mạch thường dùng kèm cầu chì.
2.3.2 Cấu tạo chung
16
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
1. Đòn bẩy
2. Tiếp điểm thường đóng
3. Tiếp điểm thường mở
4. Vít chỉnh dòng điện tác động
5. Thanh lưỡng kim
6. Dây đốt nóng
7. Cần gạt
8. Nút phục hồi
Hình 2.2 Cấu tạo của rơle nhiệt
2.3.3 Ký hiệu
Phần tử đốt nóng của rơle nhiệt

Hai phần tử Ba phần tử Hai phần tử Ba phần tử
Hình 2.3 Ký hiệu của rơle nhiệt
2.3.4 Nguyên lý làm việc
17

18
đmlv
II ≤
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
- Để nâng cao tính ổn định nhiệt và điện dòng của các thiết bị điện, hạn chế sự
phá hoại do dòng điện ngắn mạch gây ra, aptomat phải có thời gian cắt bé. Muốn vậy
thường phải kết hợp lực thao tác cơ học với thiết bị dập hồ quang bên trong aptomat.
Để thực hiện yêu cầu thao tác có chọn lọc aptomat cần phải có khả năng điều chỉnh
dòng điện tác động và thời gian tác động.
Những thông số cơ bản của aptomat bao gồm: Dòng điện định mức I
đm
, điện áp
định mức U
đm
, dòng điện ngắt giới hạn và thời gian tác động.
Thời gian tác động của aptomat là thông số quan trọng. Thời gian này được tính
từ lúc xảy ra sự cố đến khi mạch điện bị ngắt hoàn toàn:
t = t
0
+ t
1
+ t
2
Trong đó:
 t
0
: thời gian từ thời điểm xảy ra ngắn mạch đến khi dòng điện đạt tới trị số tác
động I = I
tđ
. Thời gian t

ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
Hình 2.6
Aptomat ba
cực
2. Theo thời
gian thao tác
Gồm 2 loại:
• Tác động tức thời.
• Tác động không tức thời.
3. Theo công cụ bảo vệ
• Aptomat cực đại theo dòng điện.
• Aptomat cực tiểu theo điện áp.
• Aptomat cực tiểu theo dòng điện.
• Aptomat dòng điện ngược.
d) Cấu tạo của aptomat
Hình 2.7 Cấu tạo Aptomat
1) Cần gạt
2) Cơ cấu ngắt mạch
3) Hệ thống tiếp điểm
4) Ngõ vào dây điện
5) Thanh lưỡng kim (rơle nhiệt)
6) Hiệu chỉnh vít (do nhà sản xuất quy định)
7) Cuộn dây nam châm điện(rơle từ)
8 ) Buồng dập hồ quang
e) Tiếp điểm.
Hệ thống tiếp điểm gồm tiếp điểm tĩnh và tiếp điểm động. Yêu cầu của tiếp điểm là
ở trạng thái đóng,điện trở tiếp xúc phải nhỏ để giảm tổn hao do tiếp xúc. Khi ngắt dòng
điện rất lớn ,các tiếp điểm phải đủ độ bền nhiệt, độ bền điện động để không bị hư hỏng
do dòng điện ngắt gây nên.
21

dập tắt được hồ quang của dòng điện đến 40kA, nhưng khi làm việc ở mạch điện một
chiều với điện áp 440V thì có thể cắt được dòng điện đến 20kA.
2.4.3 Cơ cấu truyền động cắt aptomat.
Cơ cấu truyền động cắt aptomat gồm: cơ cấu đóng cắt và khâu truyền động trung
gian.
• Truyền động đóng cắt aptomat có 2 cách: bằng tay và bằng cơ điện (điện từ,
động cơ điện).
 Điều khiển bằng tay (núm gạt): được thực hiện với các aptomat có dòng định
mức không lớn hơn 600A.
 Điều khiển bằng cơ điện : được sử dụng trong các aptomat có dòng điện lớn hơn
(đến 1000A).
• Truyền động trung gian: cơ cấu tự do trượt khớp được sử dụng rộng rãi trong
các aptomat
Hình 2.8 Cơ cấu nhả khớp tự do của Aptomat
Cơ cấu nhả khớp tự do: a) vị trí đóng; b) vị trí mở; c) vị trí chuẩn bị đóng lại.
2.4.4 Móc bảo vệ.
Móc bảo vệ là một bộ phận quan trọng của aptomat, nhờ có nó mà khi mạch điện
có sự cố xảy ra thì nó sẽ tự động cắt dòng để bảo vệ thiết bị.
• Móc bảo vệ quá dòng điện (quá tải)
23
ĐỒ ÁN MÔN HỌC 1
Để bảo vệ thiết bị không bị quá tải và ngắn mạch thì dòng điện của móc bảo vệ
phải nằm dưới đường đặc tính của đối tượng cần bảo vệ. Do vậy người ta thường dùng
hệ thống điện tử và rơle nhiệt làm móc bảo vệ và được đặt bên trong aptomat.
Móc kiểu điện từ: cuộn dây được mắc nối tiếp với mạch chính,cuộn dây này có tiết
diện lớn chịu dòng tải và có ít vòng. Khi dòng điện vượt quá trị số cho phép thì phần
ứng bị hút và móc sẽ dập vào khớp rơi tự do, làm cho tiếp điểm của aptomat mở ra.
Móc kiểu rơle nhiệt: kiểu này có kết cấu giống như rơle nhiệt có phần tử phát nóng đấu
nối tiếp với mạch điện chính, tấm kim loại kép dãn nở làm nhả khớp rơi tự do để mở
tiếp điểm của aptomat khi có quá tải.Tuy vậy, khi có dòng quá tải tăng vọt một cách

ứng 10 hút lại với nhau.
Khi sụt áp quá mức, nam châm điện 11 sẽ nhả phần ứng lò xo 9 kéo móc 8 bật
lên, móc 7 thả tự do, thả lỏng, lò xo 1 được thả lỏng, kết quả các tiếp điểm của aptomat
được mở ra, mạch điện bị ngắt.
25