Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Chương 4. MỘT SỐ THIẾT BỊ CHÍNH TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI

Chương 4. MỘT SỐ THIẾT BỊ CHÍNH TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI

Tải bản đầy đủ - 0trang

12



Hình 3.2 – Dao cắt có tải.

Dao cắt có tải là một thiết bị đóng và cắt các dòng điện vận hành từ dung lượng định

mức trở xuống. Dao cắt có tải cũng có thể đóng dòng ngắn mạch hiện có (nhỏ hơn dòng

ngắn mạch định mức) nếu được thiết kế với chức năng đó.

Lưu ý: Dao cắt có tải không thể cắt được dòng ngắn mạch, nếu vì một lý do gì đó thao

tác nhầm dùng dao cắt có tải cắt mạch khi có dòng ngắn mạch thì sẽ gây ra sự cố.

Dao cắt có tải có thể đóng cắt tại chổ bằng cần tay nhờ cần thao tác, hoặc từ xa bằng

các cơ cấu truyền động điện từ (môtơ, nam châm điện).

Khi cắt dòng tải sẽ xuất hiện hồ quang, do đó dao cắt có tải cần phải có buồng dập hồ

quang. Buồng dập hồ quang của dao cắt có tải thường gặp các loại:

- Buồng dập hồ quang bằng không khí hoặc tự sinh khí.

- Buồng dập hồ quang bằng dầu.

- Buồng dập hồ quang bằng khí SF6.

- Buồng dập hồ quang bằng chân không.

Tuy nhiên do dao cắt có tải không cắt được dòng ngắn mạch, do đó cấu tạo buồng cắt

thường đơn giản.



3.2. CÁC THIẾT BỊ BẢO VỆ CHÍNH TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI ĐIỆN LỰC

BÌNH ĐỊNH.

Hiện nay có rất nhiều thiết bị bảo vệ tự động được sử dụng trong lưới điện phân phối

nhằm đảm bảo cho hệ thống điện vận hành an toàn, linh hoạt, nâng cao độ tin cậy cung cấp

điện. Các thiết bị bảo vệ này có ba chức năng cơ bản sau: đóng cắt không tải, đóng cắt các

dòng điện liên tục ổn định, đóng cắt các dòng ngắn mạch… mà điển hình trong bảo vệ lưới

điện phân phối bao gồm máy cắt/ rơle, cầu chì, máy cắt tự đóng lại - Recloser… như sau:

3.2.1 Máy cắt.

Máy cắt là một thiết bị cơ khí có khả năng truyền dẫn và ngắt dòng điện ở chế độ

bình thường cũng như sự cố. Máy cắt có thể được đóng cắt bằng tay, có thể từ rơle hoặc

bằng các bộ điều khiển điện tử bên ngoài.

Máy cắt được phân loại tùy thuộc theo môi trường cắt và khả năng tích trữ năng lượng.

Phân loại máy cắt theo môi trường cắt như sau:

- Môi trường ngắt bằng dầu.

- Môi trường ngắt bằng chân không.

- Môi trường ngắt bằng khí SF6.

3.2.1.1. Các loại máy cắt.



13



Máy cắt dầu, gồm có hai loại là:

- Máy cắt nhiều dầu: đối với máy cắt này dầu vừa làm nhiệm vụ cách điện vừa dập hồ

quang. Nhờ dầu nhiều nên cách điện rất tốt nhưng do thể tích dầu quá lớn, năng lượng dập

tắt hồ quang phát sinh nhiều, thùng dầu có thể bị nổ nếu cắt hồ quang không thành công và

gây nhiều khó khăn trong việc bảo dưỡng máy cắt.

- Máy cắt ít dầu: đối với máy cắt ít dầu thì dầu chỉ làm nhiệm vụ dập hồ quang, còn

cách điện là cách điện rắn.

- Máy cắt SF6:



Hình 3.4 - Máy cắt khí SF6.

Máy cắt SF6 có tính cách điện và khả năng dập hồ quang tốt, độ bền điện môi phục hồi

nhanh khi ngắt dòng điện. Nhưng do khí SF6 rất đắt tiền nên chỉ dùng cho hệ thống khép

kín. Về cơ bản loại máy cắt này có ba loại: loại áp suất kép, loại khí nén, máy cắt dập hồ

quang tự phát.

Các máy cắt này chỉ sinh ra quá áp đóng cắt nhỏ khi đóng cắt các dòng cảm ứng nhỏ

(đóng cắt không tải máy biến áp). Tuy nhiên, vì loại này có thể gặp sự cố khi đóng cắt các

dòng dung (do thời gian phóng hồ quang rất dài, có nguy cơ không đóng cắt được, do dòng

khí không có hoặc có quá ít) nên cần trang bị thêm pittông phụ để đảm bảo đóng cắt dòng

dung tớt.

- Máy cắt chân khơng:



Hình 3.5 - Máy cắt chân không.

Trong chân không, hồ quang bị dập tắt hoàn toàn khác hẳn so với trong chất khí. Bộ

phận đóng cắt của máy cắt chân không là buồng cắt chân không. Bên trong buồng cắt chân

không áp suất không dưới 10-7 bar. Máy cắt chân không không có môi chất dập hồ quang.

Các đặc tính của vật liệu làm tiếp điểm và hình dạng tiếp điểm quyết định đặc điểm đóng

cắt và công suất cắt của máy cắt.

Thực tế cho thấy máy cắt chân không và máy cắt SF6 có nhiều ưu điểm hơn so với các

loại máy cắt khác nên chúng được sử dụng rất nhiều trong lưới điện phân phối.

3.2.1.2. Các thông số kỹ thuật của máy cắt.



14



Các giá trị định mức cơ bản và các ứng dụng của máy cắt được qui định theo tiêu

chuẩn ANSI như sau:

- Điện áp định mức cực đại (kV).

- Hệ số giới hạn điện áp định mức K.

- Dòng định mức tại tần số 50Hz (A).

- Dòng ngắn mạch định mức (kA).

- Thời gian ngắt định mức (chu kỳ).

- Thời gian mở trễ cho phép (s).

- Dòng điện đối xứng cực đại có khả năng ngắt được.

- Dòng điện cho phép qua máy cắt trong thời gian 3s khi có ngắn mạch.

- Khả năng đóng và khóa của máy cắt.

3.2.2. Rơle:

Hiện nay, có rất nhiều loại rơle với các nguyên lý làm việc và chức năng khác nhau.

Trong lưới điện phân phối công ty Điện lực Bình Định hiện đang sử dụng phổ biến là rơ le

bảo vệ quá dòng (50, 51, 50N, 51N).

Rơle tập trung tại các tủ, bảng điện trong trạm cắt, trạm trung gian và Nhà máy điện

Nhơn Thạnh.



Hình 3.7- Rơle số Spaj 140c

3.2.2.1 Rơle bảo vệ quá dòng.

Nguyên lý làm việc: Rơle bảo vệ quá dòng là loại bảo vệ phản ứng với dòng trong

phần tử được bảo vệ. Rơle sẽ tác động khi dòng điện qua chỗ đặt thiết bị tăng quá một giá

trị định trước nào đó. Rơle quá dòng điện cực đại khá đơn giản nên chúng được áp dụng

rộng rãi, nhất là trong lưới điện phân phối điện áp 35kV và thấp hơn. LĐPP Bình Định sử

dụng rơle bảo vệ quá dòng chủ yếu bao gồm các chức năng sau:

- Có 3 cấp bảo vệ I>, I>> và I>>> có thể lựa chọn và làm việc độc lập nhau.

- Cấp 3 làm việc với đặc tính thời gian độc lập.

- Cấp 1 và 2 có thể chọn làm việc theo đặc tính thời gian độc lập (DT) hoặc phụ thuộc

(IDMT).

Đặc tính T-C (Time - Current): Hiện nay được phân loại theo tiêu chuẩn IEC và ANSI.

Thời gian tác động phụ thuộc vào độ lớn của dòng điện, thời gian tác động giảm khi dòng

điện tăng. Đường cong mô tả đặc tính quá dòng thời gian dòng điện ngược được mô tả theo

quan hệ sau:

� A



t ( I ) �

 B�

*K (Ts )



M P 1 �



(1.1)



Trong đó:

- A, B , P: các hằng số tiêu biểu cho họ đường cong tiêu chuẩn;



15



- M: bội số dòng,



I

M R ;

I KD



- Ts: thời gian đặt của Rơle;

- K: hằng số xác định thời gian đặt (TIME DIAL)

3.2.3. Cầu chì.

3.2.3.1. Khái niệm.

Cầu chì là thiết bị bảo vệ đơn giản nhất đang sử dụng rộng rãi trong lưới điện phân

phối công ty Điện lực Bình Định. Chức năng cơ bản của cầu chì là giải trừ các quá dòng do

quá tải hoặc ngắn mạch, ngoài ra cầu chì còn dùng để phân đoạn đường dây.

3.2.3.2. Dây chảy.

Thành phần cơ bản của dây chảy là một phần tử chảy được chế tạo từ nhiều vật liệu

khác nhau (thiếc, bạc hay hợp kim) và có kích cỡ khác nhau nhằm tạo ra các đặc tính T-C

khác nhau. Một dây chịu lực nối song song với dây chảy để giảm độ căng bất thường quá

tiêu chuẩn. Quanh phần tử chảy là một ống phụ trợ sinh khí để dập tắt các dòng sự cố.

Mỗi loại dây chảy được chế tạo theo một tiêu chuẩn nhất định, theo đặc tính dây chảy

ta có các loại dây chảy thông thường như sau:

- Dây chảy loại N: loại này cho phép tải liên tục 100% dòng điện định mức của nó sẽ

chảy ở ít nhất 230% dòng định mức trong khoảng thời gian 5 phút.

- Dây chảy loại K và loại T: tương ứng là các loại dây chảy nhanh và chậm.

Sự khác nhau giữa chúng là thời gian nóng chảy chì tương đối, được đánh giá bằng tỉ

số tốc độ nóng chảy.

Tỉ số tốc độ nóng chảy là tỉ số của dòng điện làm cho dây chì chảy ở 0,1 s và dòng

điện làm dây chảy ở 300s hay 600s (300s ứng với dây chảy có dòng định mức đến 100A và

600s ứng với dây chảy có dòng định mức lớn hơn 100A).

Tốc độ chảy của dây chảy được phân loại theo bảng 3.3



Dây chảy

Đặc tính

Tỉ số tốc độ

Loại N

Nhanh

5-7

Loại K

Nhanh

6-8,1

Loại T

Chậm

10-13

Loại S

Rất chậm

14-20

Bảng 3.3 – Tốc độ chảy của dây chảy cầu chì.

Ngoài ra có mợt sớ loại dây chảy đặc biệt sử dụng hai phần tử chảy để giảm dòng

điện chảy nhỏ nhất thời gian dài và không làm giảm các dòng điện chảy nhỏ nhất thời gian

dài và không làm giảm các dòng điện chảy nhỏ nhất thời gian ngắn. Tức là, khi có sự cố,

dây chảy chính tải hết dòng nên nó sẽ chảy đứt trước, lúc này dòng được tải hết sang dây

thứ hai nên nó cũng chảy. Nhưng do tính chất tăng lên của điện trở khi dòng sự cố qua nó

lớn, nên làm cho biên độ dòng điện giảm xuống, do đó mà hồ quang được dập tắt dễ dàng.

3.2.3.4. Phân loại cầu chì.

Cầu chì có thể được phân loại theo cấu tạo hay theo nguyên tắc hoạt động hay theo

môi trường dập tắt hồ quang. Các loại cầu chì thường dùng gồm có các loại sau: cầu chì tự

rơi, cầu chì chứa khí, cầu chì hạn chế dòng. Lưới điện phân phối Bình Định chủ yếu sử

dụng loại cầu chì tự rơi.

- Cầu chì tự rơi (FCO - Fuse Cutouts):



16



FCO được thiết kế cho lưới điện phân phối có điện áp dưới 35kV, thường được gắn

trên đường dây trên không.

FCO có thể làm việc như một thiết bị bảo vệ và như một dao cách ly thao tác được,

cho phép người vận hành mở mạch bằng tay thông qua một cây sào cách điện. Thiết bị được

sử dụng phổ biến trong lưới điện phân phối Bình Định là loại cầu chì tự rơi dạng hở và dạng

dây chảy hở.

- FCO dạng hở:

Loại này được thiết kế với ống giữ dây rự rơi khi dây chì đứt, điều này rất thuận lợi

cho việc quan sát vị trí, trạng thái của cầu chì cũng như đảm bảo an toàn cho người vận

hành và sửa chữa.



Hình 3.11 - FCO dạng hở.

- FCO dạng dây chảy hở:

Đây là loại đơn giản nhất, trong đó việc dập tắt hồ quang nhờ vào ống phụ của cầu

chì. Dây chảy của cầu chì để lộ ra ngoài. Khi có sự cố thì dây chảy đứt và nhân viên vận

hành phải tháo dây chảy cũ để thay dây chảy mới.



Hình 3.12 - FCO dạng dây chảy hở.

- Ứng dụng của cầu chì.

Cầu chì được sử dụng ở những nơi mà phí tổn của máy cắt và các phụ kiện khác

không kinh tế. Có rất nhiều loại cầu chì với các đường đặc tính T-C khác nhau và tùy theo

từng ứng dụng cụ thể mà lựa chọn cầu chh́ thích hợp.

Trong lưới điện phân phối, cầu chì được sử dụng rộng rãi để bảo vệ cho các đường

dây hay các nhánh rẽ có chiều dài tương đối ngắn và có phụ tải nhỏ. Ngoài ra, cầu chì còn

được dùng để bảo vệ cho các máy biến áp đo lường hay tụ điện.

3.2.4. Máy cắt tự đóng lặp lại _ Recloser.

3.2.4.1. Khái niệm.

Máy cắt tự đóng lặp lại - Recloser là một loại thiết bị trọn bộ gồm: máy cắt và mạch

điều khiển cảm nhận tín hiệu dòng điện, để định thời gian cắt và đóng lại đường dây một

cách tự động khi sự cố thoáng qua, tái lập cung cấp điện. Hình 3.13 là một loại Recloser



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Chương 4. MỘT SỐ THIẾT BỊ CHÍNH TRONG LƯỚI ĐIỆN PHÂN PHỐI

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×