2/8/2017 EENG161 THIẾT BỊ ĐIỆN PHẦN II – CÁC LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN • Relay. • Cầu dao, cầu chì, áp-tô-mát... • Contactor, khởi động từ. • TU/TI (BU/BI). • Máy cắt, dao cách ly... 1 2/8/2017 II.33 MÁY CẮT ĐIỆN CAO ÁP • Khái niệm chung: • Thông số cơ bản: Điện áp định mức: Điện áp dây làm việc lâu dài (100% Ur ở chế độ dài hạn). Dòng định mức: Dòng tải dài hạn mà không gây hỏng hóc. Dòng ổn định nhiệt với thời gian tương ứng (1 hoặc 3s): Dòng ổn định động: Tính theo trị số xung kích dòng ngắn mạch Dòng đóng-cắt định mức: Dòng ngắn mạch máy có thể cắt trong thời gian cắt đã cho. Công suất cắt định mức (Dung lượng cắt): Thời gian đóng: Từ khi có tín hiệu đóng đến khi đóng hoàn toàn (< 0,1s). Thời gian cắt: Từ khi có tín hiệu cắt đến khi hồ quang bị dập hoàn toàn (<0,1s). • Yêu cầu: • Phân loại: II.34 MÁY CẮT TỰ SINH KHÍ • Khái niệm: • Cấu tạo: 4: Đầu nối điện vào. 1: Tiếp điểm (tĩnh) làm việc. 12: Tiếp điểm (tĩnh) hồ quang. 7: Tiếp điểm (động) chính. 6: Tiếp điểm (động) hồ quang. • Làm việc: Đóng: TĐ hồ quang đóng trước, TĐ làm việc đóng sau. Cắt: TĐ làm việc cắt trước, TĐ hồ quang cắt sau. • Đặc điểm: 2 2/8/2017 II.35 MÁY CẮT DẦU • Khái niệm: • MC nhiều dầu: Tiếp điểm tĩnh 7 – Tiếp điểm động 8. Thùng dầu 1 có lớp cách điện 9, chứa đầy 75-80% dầu. Có thể bố trí cả 3 pha trong cùng 1 thùng. Tổng thời gian cắt từ 0,15 đến 0,2s. Kích thước, khối lượng lớn; bảo trì thay thế phức tạp. • MC ít dầu: Dầu chỉ làm nhiệm vụ dập hồ quang. Kích thước nhỏ gọn hơn, khối lượng dầu không đáng kể. Cần số lần thay dầu nhiều hơn. Số lượng sử dụng hạn chế. II.36 MÁY CẮT KHÍ NÉN • Khái niệm: • Buồng dập hồ quang: • Nguyên lý kết cấu: a) b) c) d) Buồng khí nén cách ly: Trung áp. “Bình chứa chết”: ~ 20kV. DCL trong buồng khí nén: “Bình chứa sống”: • VD: CM BB5-110 kV Ir = 2000 A; ICr = 32,2 kA; SCr = 6000 MVA. Công suất cắt lớn, thời gian cắt bé (<0,04s). Kích thước & khối lượng lớn, hệ thống khí phức tạp. 3 2/8/2017 II.37 MÁY CẮT KHÍ SF6 • Đặc điểm của SF6: Độ bền điện cao. Khả năng dẫn nhiệt tốt. Hấp thụ tốt điện tử tự do. Dập hồ quang rất tốt. • Nguyên lý dập hồ quang: Thế hệ thứ nhất: Thế hệ thứ hai: Thế hệ thứ ba: • MC SF6: Tuổi thọ cao (~20 năm), khả năng cắt lớn, thời gian cắt bé, bảo trì đơn giản, chi phí vận hành thấp. • Buồng cắt đơn: <250kV; Buồng cắt kép: 300-500kV. II.38 MÁY CẮT CHÂN KHÔNG • Khái niệm: Môi trường cách điện lý tưởng. Khả năng ion hóa trong chân không hầu như không tồn tại. Điện áp dưới 150kV: Chân không có độ bền điện lớn nhất. Điều kiện khuếch tán lớn. Kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ gọn, chi phí bảo hành thấp, làm việc an toàn, ít cháy nổ. • So sánh các loại MC: Ít dầu Nhiều dầu SF6 Chân không Số lần Đóng/cắt ICr 4÷10 4÷10 10÷50 30÷400 Số lần Đóng/cắt Ir 50÷1000 5000÷10000 2000÷10000 10000÷30000 10000 2000÷10000 5000÷20000 10000÷30000 5 1 5÷10 10÷20 Đóng cắt cơ khí Thời gian bảo trì (năm) 4 2/8/2017 II.39 NGUYÊN LÝ THAO TÁC MÁY CẮT • Chế độ làm việc: • Truyền động: • Nguồn tín hiệu: • Mạch nguyên lý: Nhấn công tắc ON: • Tiếp điểm NC của cuộn dây đóng Đ. • Tiếp điểm NC của relay trung gian RA. • MC ở trạng thái đóng. Nhấn công tắc OFF: • CÓ ĐIỆN Cắt MC. Cuộn cắt C2 có điện, giải phóng chốt hãm lò xo → Cắt MC. Sự cố: Relay R1, R2 tác động, cấp nguồn cho tiếp điểm NO của RA → C2 có điện. Ngắn mạch: Dòng lớn → BI đủ năng lượng cấp cho C1 cắt nhanh. II.40 DAO CÁCH LY • Khái niệm chung: • Hoạt động: Lắp trước các TB bảo vệ như MC, cầu chì. Có dao nối đất có liên động đi kèm. Dao nối đất: phóng điện áp dư trong mạch. DCL đóng trước, MC đóng sau. DCL cắt sau, MC cắt trước. • Yêu cầu chính: Phảm đảo bảo cách ly an toàn, rõ ràng. Trạng thái đóng: Làm việc tin cậy. Kết cấu đơn giản, dễ thao tác, bảo trì. 5 2/8/2017 II.41 CÁC LOẠI DAO CÁCH LY • Môi trường lắp đặt: Trong nhà. Ngoài trời. • Kết cấu: DCL 1 pha. DCL 3 pha. • Hướng truyền động tiếp điểm động: Kiểu chém. Kiểu quay hai trụ. Kiểu quay ba trụ. Kiểu trượt. Kiểu khung xếp. Kiểu khung treo. II.41 CÁC LOẠI DAO CÁCH LY 6 2/8/2017 II.42 DAO NGẮN MẠCH • Khái niệm: • Trình tự thao tác với MC: MBA bị sự cố → MC11 hoặc MC12 tác động. MC21 hoặc MC22 cách ly MBA ra khỏi lưới. MC3 đóng để cấp điện cho cả 2 lộ tải. • Trình tự thao tác với dao ngắn mạch. MBA bị sự cố → Dao ngắn mạch tương ứng tác động. MC2 cắt cả 2 MBA. MC thứ cấp của MBA sự cố cũng tác động. DCL phía máy sự cố cũng cắt ra.. MC2 đóng vào, cấp điện cho tải (MC3 cũng đóng để cấp điện cho cả 2 lộ tải). II.42 DAO NGẮN MẠCH • Dao ngắn mạch kiểu khung truyền: Trạng thái cắt: Khi có tín hiệu đóng: Lưới trung tính nối đất: Dùng 1 dao. Lưới trung tính cách ly: 2 dao nối tiếp điểm. Tuổi thọ: 2000 lần thao tác. Nhược điểm: • • • Kích thước lớn. Tiếp điểm chịu tác động môi trường. Thời gian tác động lớn (0,5-1s). • Dao ngắn mạch SF6: Thời gian tác động bé (0,08-0,12s). 7 2/8/2017 II.43 THIẾT BỊ CHỐNG SÉT • Khái niệm: Chống quá điện áp khí quyển. Một đầu nối đường dây, đầu kia nối đất. Phải nhanh chóng dẫn xung điện áp cao xuống đất. Không được dẫn dòng của điện áp tần số công nghiệp. Hoạt động như VAN → Chống sét van. • Yêu cầu chính: Đặc tính bảo vệ tb chống sét thấp hơn đặc tính bảo vệ của cách điện. Điện áp dư phải có trị số thấp (Ud = IRd), không gây nguy hiểm cho cách điện. Dập tắt dòng điện chính xác do điện áp tần số công nghiệp gây ra. Tuổi thọ cao, chịu dòng điện lớn. • Phân loại: CS ống, CS van có & không có khe hở. II.44 CÁC LOẠI CHỐNG SÉT • Chống sét ống: Quá điện áp: Phóng điện qua các khe hở phóng điện. Dòng điện xoay chiều: Đi qua chống sét. Khả năng cắt hạn chế (<20kA), dùng bảo vệ đường dây truyền tải công suất thấp. • Chống sét van có khe hở phóng điện: Gồm chuỗi khe hở phóng điện nt với chuỗi điện trở phi tuyến dạng đĩa. Điện áp cao: Điện trở phi tuyến có trị số nhỏ, dẫn dòng xung xuống đất. Dùng bảo vệ MBA, MF ở cấp trung và cao áp. • Chống sét van không có khe hở: Gồm chồng điện trở Ôxít kim loại. Nguyên lý gần tương tự loại có khe hở phóng điện. • Chọn chống sét: 8