Chơng IV Khí cụ điện đóng cắt Điện áp cao Ô1 thông số kỹ thuật máy cắt điện 1.1 Công dụng: Máy cắt điện loại khí cụ điện cao áp, dùng để đóng cắt mạch điện cao áp chỗ từ xa, lới điện vận hành bình thờng, không bình thờng, bị cố ngắn mạch hệ thống điện Máy cắt đóng Máy cắt cắt 1.2 Ký hiệu máy cắt điện sơ đồ mạch: 1.3 Phân loại máy cắt điện: a Phân loại theo cấu tạo: gồm Máy cắt hớng máy cắt nhiều hớng Máy cắt buồng dập hồ quang máy cắt nhiều buồng dập hồ quang pha Máy cắt có lò xo tích máy cắt lò xo tích b Phân loại theo vị trí lắp đặt: Máy cắt lắp đặt nhà Máy cắt lắp đặt trời, phải chịu khí hậu khắc nghiệt, chống đợc ăn mòn hoá học c Phân loại theo phơng pháp dập tắt hồ quang: Máy cắt điện nhiều dầu buồng dập tắt hồ quang Máy cắt điện nhiều dầu có buồng dập tắt hồ quang Máy cắt điện không khí Máy cắt điện dầu Máy cắt điện khí SF6 Máy cắt điện tự sinh khí Máy cắt điện chân không Máy cắt điện từ (dập tắt hồ quang từ trờng) 1.4 Các yêu cầu kỹ thuật máy cắt điện: Máy cắt điện phải có khả cắt lớn, thời gian cắt bé (cắt nhanh) tránh đợc hồ quang cháy phục hồi Độ tin cậy cao : đóng cắt không đợc gây cháy nổ h hỏng khác Phải có khả đóng cắt số lần định phải đa bảo dỡng, sữa chữa Kích thớt gọn, trọng lợng nhẹ, kết cấu đơn giản, dễ lắp đặt, dễ vận hành, giá thành hợp lý 1.5 Các thông số kỹ thuật máy cắt điện: a Điện áp định mức : Uđm điện áp cao đặt vào máy cắt, mà máy cắt vận hành an toàn (còn đợc gọi điện áp danh định máy cắt) b Dòng điện định mức : Iđm trị số hiệu dụng lớn chạy qua máy cắt vận hành lâu dài, nhng đảm bảo giữ nhiệt độ phận máy cắt thấp nhiệt độ cho phép c S cdm = 3.I cdm U dm Dòng điện cắt định mức: Icđm đặt trng cho khả cắt máy cắt, dòng điện ngắn mạch ba pha hiệu dụng toàn phần mà máy cắt cắt đợc an toàn d Dòng điện đóng định mức: Idđm vận hành có trờng hợp máy cắt đóng lúc mạch điện bị ngắn mạch (đóng lặp lại) Khả đóng máy cắt mạch điện ngắn mạch, đợc đặc trng Idđm dòng điện ngắn mạch ba pha hiệu dụng toàn phần lớn chạy qua máy cắt, đóng vào mà không làm h hỏng máy cắt e Dòng điện ổn định động định mức: Iôđđm dòng điện lớn chạy qua máy cắt mà lực điện động sinh không làm h hỏng máy cắt f Dòng điện ổn định nhiệt định mức: Iôđnđm dòng điện ngắn mạch hiệu dụng lớn không thay đổi theo thời gian, chạy qua máy cắt mà không làm nhiệt độ máy cắt tăng trị số cho phép g Thời gian cắt : Tc khoảng thời gian tính từ cuộn dây nam châm điện điều khiển cắt có điện, đến hồ quang bị dập tắt hoàn toàn Tc = ttruyền động + tkhử ion Tất thông số kỹ thuật có lý lịch máy cắt điện cl mc cl ba cl mc cl Tải 110/35 KV h Vị trí lắp đặt máy cắt điện: Ô2 loại máy cắt điện 2.1 Máy cắt điện nhiều dầu buồng dập hồ quang: a Đặc điểm cấu tạo : Mặt cắt pha nh h×nh vÏ Cùc bắt dây nguồn tới máy cắt Sứ xuyên Nắp máy cắt ống mức dầu Thanh truyền dộng Van xả dầu Tiếp xúc động Tiếp xúc tĩnh Vỏ máy cắt 10 Lò xo tích 11 Cực bắt dây tải loại máy cắt dầu chứa lợng đủ lớn vừa để cách điện vừa để dập tắt hồ quang(hàng trăm lít) b Nguyên lý làm việc : Nếu máy cắt vị trí đóng, tiếp xúc động đóng chặt vào tiếp xúc tĩnh 8, lò xo tích 10 trạng thái nén, đèn tín hiệu màu đỏ, dòng điện từ nguồn bắt qua cực bắt dây 11 tải Khi có tín hiệu cắt từ rơle từ khoá điều khiển truyền động đợc giải phóng khỏi vị trí đóng, lò xo tích đẩy truyền động sËp xng, ®a tiÕp xóc ®éng rêi khái tiÕp xúc tĩnh 8, mạch điện đợc cắt, hồ quang phát sinh hai đầu tiếp xúc động tĩnh cắt đốt nóng cục làm dầu bị phân tích thành hỗn hợp khí bon hyđrô nhẹ, hyđro chiếm tới 70%, áp suất đạt tới(100-140 N/Cm2) làm cho dầu bị xáo trộn mạnh, đẩy tia hồ quang vào sau dầu Mặt khác lực điện từ dòng điện chạy ngợc chiều đẩy tia hồ quang vào sâu lớp dầu Vì hồ quang bị làm nguội dập tắt, tốc độ luồng khí không đủ mạnh dập tắt hồ quang nhanh, nên loại máy cắt thời gian cắt thờng bị kéo dài c u nhợc điểm phạm vi sử dụng: u điểm: Cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt, giá thành không cao Nhợc điểm: Sau số lần đóng cắt dầu nhanh chóng bẩn, phần cacbonhiđroxit bị cháy, chất lợng dầu giảm nên phải lọc dầu, thay dầu gây tốn kém, mặt khác loại máy cắt thời gian cắt không nhanh, nguy cháy nổ cao, chứa nhiều dầu thờng đợc chế tạo có công suất cắt không lớn, điện áp vận hành nhỏ 15 KV 2.2 Máy cắt nhiều dầu có buồng dập hồ quang: a Đặc điểm cấu tạo: Nguồn Tải Để khắc phục nhợc điểm máy cắt điện nhiều dầu không cã buång dËp hå quang, ngêi ta c¶i tiÕn chÕ tạo loại máy cắt này, buồng dập hồ quang đợc lắp đặt cố định bao lấy tiếp xúc động tĩnh máy cắt nh hình vẽ Thanh trun ®éng Bng dập hồ quang Tiếp xúc tĩnh Tiếp xúc động Lỗ thoát dầu Dây dẫn mềm Lò xo tích Điện trở phân áp Điện trở phân áp số có tác dụng phân điện áp điện áp điểm cắt, tránh tợng điện áp cục điểm cắt không đều, gây hồ quang cháy phục hồi sau cắt, làm điện áp h hỏng máy cắt b Nguyên lý làm việc: Nếu máy cắt vị trí đóng, dòng điện tõ ngn qua d·n sø xuyªn qua tiÕp xóc tĩnh qua tiếp xúc động qua dây dẫn tải Khi có tín hiệu cắt từ rơle khoá điều khiển, truyền động đợc giải phóng khỏi vị trí đóng, lò xo tích đẩy trun ®éng xËp xng, ®a tiÕp xóc ®éng rời khỏi tiếp xúc tĩnh 3, mạch điện đợc cắt Hồ quang phát sinh tiếp xúc động tĩnh, đốt nóng phân tích dầu buồng dập thành hỗn hợp khí cacbuahiđroxit làm cho áp suất buồng dập tăng lên lớn đạt tới (400-500)N/cm2 qua lỗ tạo thành luồng khí thổi ngang cắt đứt tia hồ quang Sau số lần đóng cắt, muội dầu bua hiđrô cháy sinh bám lại buồng dập phải đa máy cắt bảo dỡng làm muội dầu c u nhợc điểm phạm vi sử dụng: Loại máy cắt này, dập hồ quang dầu áp suất cao, thời gian cắt nhanh, muội dầu bám lại buồng dập hồ quang nên dầu bị bẩn Nguy cháy nổ giảm, nên chế tạo máy cắt có công suất lớn, điện áp vận hành cao Loại máy cắt dầu điện áp vận hành từ 100-220 KV đợc chÕ t¹o nhiỊu bng dËp hå quang nèi tiÕp pha 2.3 Máy cắt điện dầu : a Đặc điểm cấu tạo : Buồng phân ly dầu Vỏ máy cắt Tiếp xúc lăn Cực bắt dây tải Mặt bích Buång dËp hå quang Buång h·m xung Cùc bắt dây nối nguồn Van xả dầu 10 Tiếp xóc tÜnh 11 èng chØ møc dÇu 12 TiÕp xóc động 13 Bộ truyền động 14 Nắp đổ dầu MCĐ dầu máy cắt dầu: dầu chủ yếu dùng để dập tắt hồ quang đóng vai trò cách điện tăng cờng cho loại cách điện rắn khác nh nhựa êbôxi, têchtôlít Cấu tạo buồng dập hồ quang : vỏ thép hình trụ, bên lót vật liệu cách điện rắn nhựa êbôxi sợi thuỷ tinh, lớp kế theo cách tử, đợc chế tạo từ vật liệu cách điện rắn Hêtinắc, tếchtôlit ghép song song với theo mặt phẳng ngang Giữa chúng có khe hẹp chứa dầu nh hình vẽ máy cắt, điện áp vận hành từ 110 KV trở lên, có nhiều điểm cắt pha Buồng hÃm xung có tác dụng giảm rung động va đập máy cắt đóng mạch Buồng phân ly dầu có tác dụng ngng tụ dầu thoát theo sản phẩm cháy để lọc tiết kiệm dầu b Nguyên lý làm việc : 10 K1 B×nh nÐn khÝ K2 Nếu máy cắt vị trí đóng, đèn tín hiệu màu đỏ, tiếp xúc động 12 đóng chặt vào tiếp xúc tĩnh 10, dòng điện từ nguồn qua cực bắt dây số qua tiếp xúc tĩnh, qua tiếp xúc động qua tiếp xúc lăn3 qua cực bắt dây tải Khi có tín hiệu cắt từ rơle khoá điều khiển truyền động đợc giải phóng khỏi vị trí đóng, kéo tiÕp xóc ®éng rêi khái tiÕp xóc tÜnh Hå quang phát sinh hai đầu tiếp xúc, đốt nóng phân tích dầu khe hẹp chứa dầu Bởi khe hẹp dầu bị phân tích thành hơi, làm cho áp suất buồng dập hồ quang tăng lên lớn đạt tới 15-20 at ép dầu dồn vào buồng hÃm xung dầu buồng tụ nén lại Khi tiếp xúc động chuyển động lên khỏi khe hở, dầu đợc thoát ra, qua rÃnh hẹp tạo thành luồng khí thổi ngang dập tắt hồ quang Sản phẩm cháy dầu thoát lên buồng phân ly dầu đợc ngng tụ, lọc đa trở buồng chứa dầu, sản phẩm cháy thoát Sau giải trừ cố, đóng lại máy cắt qua khoá điều khiển c u nhợc điểm phạm vi sử dụng: Cấu tạo gọn nhẹ, dầu, nguy cháy nổ dóng cắt mạch, thời gian cắt nhanh, công suất cắt lớn, phạm vi sử dụng rộng rÃi, chế tạo nhiều cấp điện áp vận hành từ KV trở lên, công suất cắt tới 12000MVA Loại máy cắt điện áp vận hành từ (6-35) KV thờng đợc chế tạo hợp với dao cách ly tạo thành tủ điện phân phối gọi tủ hợp bộ, cấp điện áp vận hành từ 110KV trở lên đớc chế tạo nhiều điểm cắt nối tiếp pha để đảm bảo cắt nhanh, an toàn Nhợc điểm loại máy cắt xung va đập tiếng ồn đóng cắt lớn, giá thành cao 2.4 Máy cắt điện không khí : a Đặc điểm cấu tạo : Mặt cách mét pha nh h×nh vÏ : TiÕp xóc tÜnh TiÕp xóc ®éng Bng dËp hå quang Pít tông Xi lanh Cực bắt dây tải Tiếp xúc lăn Cực bắt dây tới nguồn Lỗ van xả khí 10 Nắp quy lát K1 van cắt K2 van đóng loại máy cắt điều khiển truyền động dập tắt hồ quang điện dùng không khí đà sấy khô lọc nén áp suất cao tới 20 at Do không cần thời gian tạo sản phẩm khí nh loại máy cắt dầu nên trình dập hò quang nhanh Thời gian cắt khoảng 0,17, công suất cắt đạt tới 15000MVA b Nguyên lý làm việc : Nếu máy cắt vị trí đóng van K2 më, van K1 ®ãng, tiÕp xóc ®éng ®ãng chặt vào tiếp xúc tĩnh 1, đèn tín hiệu báo màu đỏ, dòng điện từ nguồn qua cực bắt dây tải Khi có tín hiệu cắt từ rơle khoá điều khiển, van K1 mở khí nén áp suất cao vào ngăn xilanh đẩy pittông chun ®éng xng phÝa díi kÐo tiÕp xóc ®éng rêi khái tiÕp xóc tÜnh Hå quang ph¸t sinh hai đầu tiếp xúc động tĩnh đợc khí nén áp suất cao thổi trực tiếp dập tắt, sản phẩm khí cháy thoát qua lỗ Khi đóng máy cắt, van K2 mở khí nén áp suất cao vào ngăn xilanh đẩy pitông chuyển động lên đa tiếp xúc động đóng chặt vào tiếp xúc tĩnh Các cách thổi dọc máy cắt không khí c u, nhợc điểm phạm vi sử dụng : Loại máy cắt có thời gian cắt nhanh, công suất cắt lớn nhng nhợc điểm cấu tạo cồng kềnh phải có thêm hệ thống sấy, lọc nén khí, nên mặt lắp đặt đòi hỏi phải đủ lớn Khi đóng cắt gây tiếng ồn lớn, giá thành cao Loại máy cắt thích hợp lắp đặt trạm nhà máy điện có nhiều máy cắt không khí giống dïng chung mét hƯ thèng läc, sÊy vµ nÐn khÝ, có hiệu kinh tế, loại máy cắt có phạm vi sử dụng cha rộng rÃi ¤3 dao c¸ch ly Ký hiƯu cl mc cl 3.1 Công dụng : Dao cách ly loại khí cụ điện cao áp, đợc sử dụng để đóng cắt mạch điện cao áp điện, tạo khoảng cắt an toàn trông thấy đợc phận mang điện phận đà cắt điện Khi cần kiểm tra sữa chữa, bảo dỡng phận không mang điện Trong điều kiện định dùng dao cách ly đóng cắt đờng dây máy biến áp không mang tải công suất nhỏ, đóng cắt mạch điện đẳng để đổi nối phơng thức kết dây sơ đồ Vì dao cách ly phận dập tắt hồ quang nghiêm cấm dùng dao cách ly đóng cắt mạch điện không mang tải 3.2 Yêu cầu kỹ thuật dao cách ly : Dao cách ly phải làm việc tin cậy, tiếp xúc phải đảm bảo chắn Phải đảm bảo ổn định động ổn định nhiệt có dòng điện ngắn mạch cực đại chạy qua Kết cấu dao cách ly phải gọn nhẹ, đơn giản, dễ lắp đặt, dễ thao tác, phải liên động với máy cắt để dao cách ly đà cắt điện đóng đợc cách ly trứơc đóng điện cho máy cắt Khoảng cách lỡi dao sau cắt hết hành trình phải đủ lớn, để đảm bảo không bị phóng điện có xung điện áp 3.3 Phân loại : a Phân loại theo vị trí lắp đặt : Dao cách ly lắp đặt nhà dao cách ly lắp đặt trời cấp điện áp vận hành yêu cầu kỹ thuật dao cách ly trời cao hơn, dao cách ly trời phải chịu đợc tác động môi trờng khắc nghịêt nh ma, nắng, xạ, tác nhân hoá học, bụi bẩn b Phân loại theo cấu tạo : Loại dao cách ly có lỡi dao tiếp đất dao cách ly lỡi dao tiếp đất Loại dao cách ly có lỡi dao động quay mặt phẳng ngang loại dao cách ly có lơĩ dao động quay mặt phẳng thẳng đứng Loại dao cách ly có liên động lắp kèm với máy cắt cách ly liên động ( cách ly phân đoạn) A Dao cách ly lắp đặt nhà : Đặc điểm cấu tạo nh hình vẽ : Lỡi dao tiếp xúc động Lò xo Sø ®ì trun ®éng TiÕp xóc tÜnh Cực bắt dây nối nguồn Giá đỡ Trục truyền động Cần thao tác Sứ đỡ lỡi dao động 10 Cực bắt dây nối tải Nguyên tắc thao tác vận hành : Nếu dao cách ly vị trí đóng tiếp xúc động đóng chặt vào tiếp xúc tĩnh Sau đóng máy cắt nối tiếp cách ly, dòng điện tải từ nguồn qua cực bắt dây qua tiếp xúc tĩnh qua tiếp xúc động qua cực bắt dây 10 tải Muốn cắt cách ly, trớc hết phải cắt điện máy cắt nối tiếp với dao cách ly, sau sử dụng động tay, tác động vào cần thao tác số Ko xuống cách ly, đẩy lên đóng cắt ly Nguyên tắc thao tác : muốn cắt cách ly phải cắt điện máy cắt nối tiếp với dao cách ly trớc, sau đợc cắt đến cách ly, đóng đóng dao cách ly trớc, sau đóng điện máy cắt nối tiếp với cách ly để dao cách ly mang tải u nhợc điểm phạm vi sử dụng : Loại dao cách ly có u điểm cấu tạo đơn giản, gọn, dễ lắp đặt thao tác Phạm vi sử dụng lắp đặt nhà, chủ yếu lắp đặt cho lới điện trung áp B Dao cách ly lắp đặt trời : Đặc điểm cấu tạo : Cấu tạo pha nh Lìi dao tiÕp xóc tÜnh Lìi dao tiÕp xúc động Dây dẫn mềm Cực bắt dây nối tải Sứ đỡ lỡi dao Thanh truyền động Giá đỡ Cực bắt dây nối đất an toàn Trục quay 10 Cực bắt dây nối nguồn Nguyên tắc thao tác vận hành : Khi dao cách ly vị trí đóng lỡi dao đóng chặt vào dòng điện từ nguồn qua cực bắt dây 10 qua dây dẫn mềm qua lỡi dao qua cực bắt dây tải Muốn cắt cách ly trớc hết phải cắt điện máy cắt nối tiếp với dao cách ly Khi cắt cách ly, dùng động quay tay, tác động vào truyền động làm cho trục quay sứ đỡ quay, kéo lỡi dao động tách rời quay ngợc chiều phía, mặt phẳng ngang đến chúng song song với cắt hết hành trình Nguyên tắc thao tác : Muốn cắt cách ly phải cắt điện máy cắt nối tiếp với dao cách ly Khi đóng dao cách ly đóng trớc đóng điện cho máy cắt nối tiếp cách ly (Đóng cắt cách ly dòng điện tải) u nhợc điểm phạm vi sử dụng : Loại dao cách ly trời thờng đợc thiết kế lỡi dao động quay theo mặt phẳng ngang mặt phẳng thẳng đứng, để đảm bảo an toàn dao cách ly công suất lớn, ngời ta thờng sử dụng động để truyền động đóng cắt từ xa tự động Phạm vi sử dụng dao cách ly cấp điện áp từ 3KV trở lên C Dao ngắn mạch : Ký hiệu : KZ 110kv kz 35kv kz Ký hiệu sơ đồ điện : C«ng dơng : Dao ngắn mạch loại khí cụ điện cao áp đợc sử dụng để tạo điểm ngắn mạch nhân tạo, trờng hợp ngắn mạch máy biến áp dòng điện không đủ lớn cho rơle bảo vệ đầu đờng dây tác động KZ thờng đợc lắp đặt thay vị trí máy cắt phía cao áp máy biến áp Cấu tạo nh h×nh vÏ : Cực bắt dây nối nguồn Sứ đỡ cách điện Giá đỡ Bộ truyền động Dây nối đất Trục quay Lỡi dao tiếp xúc động Cực bắt dây nối tải Lỡi dao tiếp xúc tĩnh Nguyên lý làm việc : Phụ tải loại 2,3 rl1 mc1 rl2 kz ba 110/35 kv Tải Phía sơ cấp máy biến áp 110/35 KV nh hình vẽ, lẽ phải trang bị máy cắt Nhng làm thếthì giá thành xây dựng lới điện tăng Để tiết kiệm vốn đầu t xây dựng mà đảm bảo yêu cầu kü tht, ngêi ta cã thĨ cho l¾p dao ng¾n mạch phía cao áp máy biến áp cấp điện cho phụ tải loại 2,3 IN = U (Z d + Z BA ) Giả sử xảy ngắn mạch máy biến áp trị số dòng ngắn mạch chạy qua : Vì đờng dây dài Zd lớn nên IN < IkđRL1 hệ thống rơle bảo vệ đầu đờngdây không khởi động điều khiển máy cắt MC1 đợc, phải lắp đặt dao ngắn mạch KZ phía sơ cấp máy biến áp hình vẽ Khi có ngắn mạch xảy máy biến áp hệ thống rơle khởi động điều khiển đóng dao ngắn mạch KZ gây ngắn mạch nhân tạo xếp chồng làm tăng trị số dòng điện ngắn mạch đờng dây, hệ thống rơle khởi động đợc, điều khiển cắt MC1 đầu đờng dây, loại máy biến áp bị ngắn mạch khỏi hệ thống điện Sau cắt dao cách ly (tự động trực tiếp) nhân viên vận hành trạm, thông tin cho điều độ để huy đóng lại máy cắt MC1 Nh phụ tải khác nối vào đờng dây điện tạm thời thời gian thao tác Ô4 CuộN KHáNG ĐIệN 4.1 Khái niệm chung kháng điện : Kháng điện kép Kháng điện đơn a Công dụng : Kháng điện loại khí cụ điện cao áp đợc sử dụng để hạn chế dòng điện ngắn mạch hệ thống điện, giảm bớt tình trạng làm việc nặng nề thiết bị điện có cố ngắn mạch hay hạn chế dòng điện mở máy động cao áp công suất lớn, đảm bảo điện áp góp đỡ giảm sút mức, xảy ngắn mạch động cao áp khởi động - b Phân loại : Phân loại theo cấu tạo gồm : Kháng điện đơn, kháng điện kép, kháng điện khô, kháng điện dầu Phân loại theo vị trí lắp đặt : lắp đặt trời lắp đặt nhà c Yêu cầu kỹ thuật : Kháng điện làm việc phải tin cậy, vận hành tốt điều kiện khắc nghiệt : ma, nắng, bụi bẩn Phải ổn định động ổn định nhiệt có dòng điện ngắn mạch cực đại chạy qua Điện trở phải nhỏ so với điện kháng để giảm tổn thất công suất cho hệ thống điện Kết cấu phải gọn nhẹ, đơn giản, dễ lắp đặt vận hành bảo dỡng, sữa chữa d Nguyên lý làm việc : Xét mạch ®iƯn nh h×nh vÏ : n Tha ® ãp hg U1 iƯn iN iL U2 Zt eL Khi cã dßng điện biến thiên tăng chạy qua cuộn dây cuộn dây xuất sức điện động tự cảm eL nh hình vẽ ta có phơng trình cân ®iƯn ¸p di di di ⎞ ⎛ −e N U = U + e L ⇒ U 11 = U 22 + LL = U − ⎜ − L N ⎟ = U + L N dt dt dt ⎠ ⎝ VËy : Khi cã ng¾n mạch xảy phía sau cuộn kháng dòng điện ngắn mạch độ chạy qua kháng điện biến thiên tăng, u2 giảm nhng (diN/dt) tăng, điện áp u1 góp giảm không đáng kể Mặt khác thời gian độ, dòng điện ngắn mạch biến thiên tăng eL sinh iL chống lại biến thiên tăng dòng điện ngắn mạch Vì dòng điện thực tế chạy qua điểm ngắn mạch nhỏ dòng điện ngắn mạch không lắp kháng điện eL o iN Dựa vào sở lý thuyết này, ngời ta chế tạo kháng điện để hạn chế dòng điện ngắn mạch thời gian độ trớc thời điểm máy cắt cắt loại trừ phần tử bị cố khỏi hệ thống điện Đờng đặc tính kỹ thuật kháng điện nh hình vẽ 4.2 Cuộn kháng khô : Dùng cho trang bị điện nhà điện áp đến 35 KV cuộn kháng đợc sử dụng rộng rÃi Cuộn đặt hở không khí làm mát tự nhiên luồng khí phòng Các vòng dây đợc cố định qua trụ đỡ bê tông gỗ Hình vẽ cuộn kháng khô trụ bêtông điện áp 35KV Cuộn dây số cuộn dây nhôm đồng, tiết diện lớn, cách điện giấy dầu lớp sợi tết bên ngoài, vòng dây đợc lồng vào trụ bê tông Cuộn kháng quấn xong đợc tẩm vào sơn chịu ẩm, thờng pha đợc chồng lên nhau, pha cách điện sứ đỡ Cuộn dây pha phải quấn ngợc chiều với hai cuộn dây dới nhằm cân lực điện từ vòng dây pha chống biến dạng vòng dây có dòng điện ngắn mạch chạy qua, lắp đặt sữa chữa cần ý đến chiều nh thứ tự pha cuộn kháng Ngoài lắp đặt cần tránh phận sắt thép đặt gàn cuộn kháng làm thay đổi trị số điện kháng Cuộn kháng khô phải đợc đặt phòng thông gió tốt, nhiệt độ không 350C không thay đổi đột ngột Trong trình cuộn kháng làm việc cần giữ cho lớp sơn mặt Nếu mặt bị bẩn, nớc đọng lại làm giảm điện trở bề mặt gây phóng điện mặt ngoài, có hại cho cuộn kháng dễ dẫn tới cố ngắn mạch pha, Nhợc điểm cuộn kháng điện bê tông nặng nề, cồng kềnh 4.3 Cuộn kháng ngâm dầu : Thờng dùng cho thiết bị điện trời, điện áp từ 35 KV trở lên Nó gồm có ba cuộn dây, quấn lõi cách điện, đặt thùng dầu võ thép, đựng đầy dầu cách điện Trông bề cuộn kháng giống máy biến áp khác sứ xuyên dẫn điện vào có kích thớt nh bình dầu phụ (1) sứ xuyên (2) vỏ thùng dầu (3) chắn từ (4) cuộn dây kháng điện (5) dầu cách điện Cấu tạo cuộn kháng ngâm dầu So với cuộn kháng khô kháng ngâm dầu có u điểm tránh đợc Èm ít, bơi bÈn, thu gän kÝch thít vµ khèi lợng, đặt đợc vị trí, gần vật săt thép không sợ bị ảnh hởng từ tính Tuy nhiên cấu tạo phức tạp giá thành cao cuộn kháng khô cấp điện áp Khi cuộn kháng có dòng điện xoay chiều chạy qua từ thông cuộn dây móc vòng qua vỏ thép (vì cuộn kháng khô mạch từ lõi thép) sinh dòng điện xoáy làm nóng vỏ gây tổn hao lớn Để khắc phục tợng ngời ta dùng phơng pháp sau : - Dùng chắn từ : Bằng cách đặt cuộn dây vỏ thùng dầu kính loại ba dẫn điện, đồng hay nhôm Khi cuộn dây có từ thông biến thiên qua, kính cảm ứng sức điện động Do kim loại vòng dây kín mạch, nên sức điện động cảm ứng tạo dòng điện chạy vògn kín Theo định luật Lenxơ, dòng điện sing từ thông phụ chống lại biến thiên từ thông lòng Kết từ thông tản qua vỏ thùng dầu giảm nhiều - Dùng mạch từ phụ : cách lót vỏ thùng lớp thép kỹ thuật điện tạo mạch từ phụ cho từ thông cuộn dây móc vòng qua Vì thép dẫn từ tốt nhiều so với vỏ máy nên từ thông móc vòng qua vỏ máy giảm nhiều Ô5 chống sét 5.1 Chèng sÐt van cã khe hë dËp hå quang : CSV Ký hiƯu a C«ng dơng : Chèng sÐt van loại thiết bị điện cao áp đợc sử dụng để bảo vệ chống sét xâm nhập từ đờng dây vào trạm biến áp nhà máy điện, chống điện áp cho trạm biến áp nhà máy ®iÖn b Đặc điểm cấu tạo : Loại chống sét van có khe hở dập hồ quang nh hình vẽ Đầu cực bắt dây nắp đệm Lò xo Khe hë dËp hå quang §iƯn trë vilit Vá sø Nắp đệm dới Bulông bắt dây nối đất Bách bắt xà (đai ôm) Cấu tạo loại chống sét van điện trở vilit khe dập hồ quang Hai phận đặt nối tiếp nhau, dòng sét qua khe dập tia lửa qua điện trở vilit xuống đất Điện trở vilit đợc chế tạo từ bột kim cơng graphic đúc thành hình trụ có bề dày từ 20-30 mm, đờng kính từ 75-100mm chịu đợc dòng điện cờng độ từ 30-40 KA chạy qua mà không h hỏng Điện trở vilit loại điện trở phi tuyến có đờng đặc tính nh hình vẽ : u Uđm Rvilit Mica Đồng Khi đặt điện áp vào điện trở điện áp lới (Uvh Uđm) điện trở vilit có điện trở lớn (Rvl ) ngăn không cho dòng tải đờng dây tháo xuống đất Khi da đặt lên điện trở điện áp sét, có trị số lớn điện trở vilit tự động giảm gần không Mỗi khe hở dập hồ quang gồm hai đĩa đồng mỏng dập định hình ép vào mica dày từ (0.5-1)mm dạng hình vàng khăn nh hình vẽ, mica tạo nên khe dập tia lửa hồ quang c Nguyên lý làm việc : Chống sét van đợc lắp đặt song song với máy phát điện máy biến áp nh hình vẽ : fco CSV Tải Khi có sét đánh trên đờng dây cảm ứng vào đờng dây tải điện, dòng điện sét lan truyền đờng dây dới dạng sóng chạy Sóng sét loại sóng xung cao tần, độ dốc lớn tốc độ biến thiên nhanh, xâm nhập vào góp nhà máy điện trạm biến áp điện áp đặt vào máy biến áp chống sét van điện áp sét có trị số lớn (nếu chống sét van bảo vệ máy biến áp bị h hỏng) Khi điện áp đặt vào điện trở vilit điện áp sét điện trở vilit tự động giảm không Cho nên dòng điện sét đợc tháo qua van chống sét xng hƯ thèng nèi ®Êt Khi ®ã xem nh chèng sét van trở thành dây dẫn nối đất, đấu song song với máy biến áp, triệt tiêu đợc điện áp d máy biến áp bảo vệ an toàn cho máy biến áp Sau dòng điện sét đợc tháo xuống đất, điện áp đặt vào van chống sét giảm dần gần điện áp lới, điện trở vilit lại tự động tăng dần trị số, làm cho dòng điện phóng qua khe hở dập hồ quang giảm xuống nhỏ, hồ quang nhanh chóng bị dập tắt hoàn toàn khe hẹp Khi điện áp đặt vào chống sét van giảm dần điện áp lới điện trở vilit tăng lên trị số vô lớn, ngăn không cho dòng điện tải tháo xuống đất Vì chống sét van có tính lựa chọn tháo dòng điện sét xuống đất, ngăn không cho dòng điện tải xuống đất, nên đợc gọi van thu sét Khi lắp đặt chống sét van không đợc để nớc lọt vô làm thay đổi đặc tính điện trë vilit sÏ mÊt t¸c dơng chèng sÐt 5.2 Chèng sét ống : a Công dụng : Là loại khí cụ điện cao áp đợc sử dụng để bảo vệ chống điện áp sét đánh vào đờng dây tải điện trung cấp điện áp từ (3-35)KV b Đặc điểm cấu tạo : phận nh hình vẽ : Là loại chống sét có khe hë Bé phËn dËp hå quang gåm : Khe hë d1 đợc bao bọc xung quanh vật liệu sinh khí, đặt ống sinh khí chế tạo từ chất phi brôbakêtit chất dẻo viniplast Một đầu ống có nắp kim loại giữ điện cực đầu lại lắp điện cực hình xuyến 6, điện cực hình xuyến có gắn thép lỡi gà để thị tình trạng làm việc chống sét ống Khe hở d2 điện cực kim loại có tác dụng cách ly thân ống chống sét với đờng dây để không bị h hỏng tổn hao dòng điện rò d2 d1 d1 d2 N¾p kim loại ống sinh khí Điện cực kim loại Điện cực kim loại Lỡi gà thị Điện cực hình xuyến Điện cực kim loại Cực bắt dây nối đất c Nguyên lý làm việc : trạng thái bình thờng đờng dây dẫn điện cách điện với đất nhờ khe hở d1 khe hở d2 Khoảng cách điện cực khe hở d1 d2 phụ thuộc vào loại chống sét ống cấp điện áp đờng dây E= U (U E ) (d1 + d ) Khi có sét đánh trực tiếp vào đờng dây sóng sét cảm ứng vào đờng day tải điện, điện áp đờng dây mặt đất tăng lên gấp nhiều lần điện áp định mức làm cho điện trờng khe hở tăng d1 d2 lên lớn Khi E Ei (Ei giới hạn điện trờng ion hoá) lớp không khí khe hở d1, d2 bị ion hoá va chạm, gây phóng điện qua khe hở d1 d2 Vì lợng sét đờng dây đợc tháo xuống đất làm cho biên độ sóng sét đờng dây giảm nhanh chóng, trở trạng thái bình thờng, cách điện đờng dây với đất không bị h hỏng Trong trình phóng điện qua khe hở d1 hồ quang đốt nóng chất sinh khí làm cho chất sinh khí bị phân tích nhiệt, chuyển từ thể rắn sang thể áp suất ống sinh khí tăng lên lớn, đạt tới hàng chục at thổi dập tắt tia hồ quang Sản phẩm cháy khí màu đỏ theo lỗ hở cực điện hình xuyến, đẩy thép lỡi gà bật khỏi vị trí đóng Khi kiểm tra đờng dây thấy thép lỡi gà bật lệch ngoài, ngời quản lý biết đợc chống sét ống đà tác động Thời gian phóng điện dập hồ quang chống sét ống không 0,02s Sau nhiều lần chống sét ống tác động, lớp vật liệu sinh khí bị mòn dần Khi kiểm tra thấy mòn giới hạn cho phép phải thay chèng sÐt èng míi d Ph¹m vi sư dơng : Chống sét ống chủ yếu dùng để bảo vệ chống sét cho đờng dây trung : Uđm = (3-35) KV Ngoài chống sét ống đợc chế tạo ®Õn cÊp ®iƯn ¸p 110KV ®Ĩ sư dơng chèng sÐt tăng cờng cho trạm biến áp nhà máy điện có cấp điện áp tơng ứng, vùng thờng có mật độ sét lớn, nhàm mục đích giảm biên độ sóng sét lan truyền đờng dây vào trạm biến áp nhà máy điện, để hạn chế tình trạng làm việc tải cho chống sét van 6-10KV PTB PBC PT PT d1 PTB PT1 PT2 300m 300m PBM PT1 PTB 35-110KV PTB d2 6-20 KV PBC PT2 Thờng đợc lắp đặt đờng dây cách nhà máy điện trạm biến áp từ (100-300)m e u nhợc điểm : - u điểm : cấu tạo đơn giản, gọn nhẹ, dễ lắp đặt, dễ kiểm tra quản lý - Nhợc điểm : khe hở d1 d2 nên E Ei chống sét tác động điện áp d đờng dây lớn Trong trình vận hành điện cực bị xê dịch nhiều nguyên nhân làm thay đổi khoảng cách d2 Dẫn tới làm tăng giá trị điện áp d điện áp đờng dây Vì nhợc điểm chống sét ống không đợc dùng để bảo vệ chống sét lan truyền từ đờng dây vào trạm biến áp nhà máy điện thiết bị quan trọng nhạy cảm f Vị trí lắp đặt : 3-35KV d1 d2 Nếu lắp đặt vị trí pha tiết kiệm đợc dây nối đất cọc tiếppp đ nhng nguy gây ngắn mạch chống sét ống tác động tăng lên Nếu khoảng cột lắp chống sét ống, muốn lắp hết pha phải hết khoảng cột liên tiếp, giảm đợc nguy ngắn mạch co tác động, nhng chi phí cho cọc tiếp đất dây nối đất tăng Loại chống sét ống Khoảng cách d2 PT6 PT10 PT3 (10-15)mm (15-20)mm (20-25)mm Ô6 mỏ phóng điện 6.1 Công dụng: Mỏ phóng điện loại khí cụ điện cao áp đợc sử dụng để bảo vệ chóng điện áp sét đánh vào đờng dây tải điện đà lắp đặt hệ thống tự động đóng lặp lại 6.2 Cấu tạo: nh hình vẽ Khoảng cách hai đầu mỏ phóng phụ thuộc vào cấp điện áp đờng dây tải điện Sứ cách điện Kẹp bắt dây Dây dẫn Mỏ phóng Dây nối đất 6.3 Nguyên lý làm việc: Đợc chế tạo dựa nguyên lý hiệu ứng mũi nhọn, bình thờng đờng dây tải điện cách điện với mặt đất qua khe hở mỏ phóng Đờng dây có TĐL Khi có sét đánh vào đờng dây, điện áp đờng dây mặt đất tăng lên gấp nhiều lần điện áp định mức, làm cho điện trờng E khe hở mỏ phóng tăng lên đạt tới 107108 V/cm Dới tác dụng điện trờng đầu mỏ phóng, mật độ điện tích dấu đơn vị diện tích tập trung lớn, chúng đẩy làm tăng khả giải phóng điện tích tự khỏi đầu điện cực mũi nhọn, khoảng không khí hai đầu mỏ phóng tập trung mật độ điện tích tự đợc giải phóng nhiều, chúng chuyển động vận tốc cao, gây ion hoá va chạm phân tử khí, làm phóng điện hai đầu mỏ phóng Quá trình xảy phóng điện hai đầu mỏ phóng lợng sét đờng dây đợc tháo xuống đất, tới cờng độ điện trờng hai đầu mỏ phóng E < Ei kết thúc trình phóng điện Khi TĐL điều khiển máy cắt đóng điện lại cho đờng dây 6.4 Vị trí lắp đặt: 6.5 u nhợc điểm: - u điểm: cấu tạo đơn giản, dễ lắp đặt, giá thành thấp so với chống sét ống - Nhợc điểm: mỏ phóng điện phận dập tắt hồ quang mỏ phóng, phóng điện thời gian bị kéo dài, gây cố ngắn mạch vĩnh viễn, làm cho máy cắt đờng dây tác động, cắt đờng dây vận hành khỏi hệ thống điện, đờng dây phải trang bị thiết bị TĐL Khi có sét điện áp d hai đầu mỏ phãng cßn lín  ... khác nối vào đờng dây điện tạm thời thời gian thao tác ? ?4 CuộN KHáNG ĐIệN 4. 1 Khái niệm chung kháng điện : Kháng điện kép Kháng điện đơn a Công dụng : Kháng điện loại khí cụ điện cao áp đợc sử dụng... PT6 PT10 PT3 (1 0-1 5)mm (1 5-2 0)mm (2 0-2 5)mm Ô6 mỏ phóng điện 6.1 Công dụng: Mỏ phóng điện loại khí cụ điện cao áp đợc sử dụng để bảo vệ chóng điện áp sét đánh vào đờng dây tải điện đà lắp đặt... đặt điện áp vào điện trở điện áp lới (Uvh Uđm) điện trở vilit có điện trở lớn (Rvl ) ngăn không cho dòng tải đờng dây tháo xuống đất Khi da đặt lên điện trở điện áp sét, có trị số lớn điện