Bài giảng Khí cụ điện: Chương 10 - Thiết bị cao áp

Bài giảng Khí cụ điện: Chương 10 - Thiết bị cao áp được biên soạn với các nội dung chính sau: Định nghĩa và các đặc tính điện của cầu dao điện; Dao cách ly – Cầu dao nối đất; Khái niệm chung về máy cắt cao áp; Máy biến áp đo lường dùng cho thiết bị đóng cắt;... Mời các bạn cùng tham khảo bài giảng!

THIẾT BỊ CAO ÁP

High-voltage apparatus

Cấu trúc chương trình phần III

I 1 Định nghĩa và các đặc tính điện của KCĐ

vụ tạo khoảng hở trông thấy khi ở vị trí mở, đảm bảo an toàn khi công tác trên mạch điện

• các dòng điện nhỏ (<0,5A), không điện hoặc dòng điện

• Thậm chí cả dòng điện lớn với điều kiện …

I 1 Định nghĩa và các đặc tính điện của KCĐ

I 1 Định nghĩa và các đặc tính điện của KCĐ

chịu và dẫn và cắt các dòng cảm ứng (tính dung hoặc tính

cảm) dưới các điều kiện đặc biệt

năng cắt dòng điện trong các mạch điều khiển

I.2 Dao cách ly – Cầu dao nối đất

nhiên quan trọng nhất là các loại:

ngắn mạch để xả năng lượng cho các phần tử trong lưới

I.2.1 Centre-Break Disconnector

I.2.1 Dao cách ly quay hai trụ

Current Path Half ”Finger Side”

Current Path Half ”Contact Side”

I.2.1.2 Dao cách ly quay-Một trụ quay đóng cắt một phía

cách điện

I.2.2 Double-Break Disconnectors

I.2.2 Dao cách ly quay ba trụ

I.2.3 Single-Column Pantograph Disconnectors

I.2.3.1 Dao cách ly một trụ - Khung lấy điện

1) Pole of pantograph disconnector TFB 245 with built in earthing switch type TEB

1 – foundation (not in scope of delivery)

4 – support insulator; 5 – rotary insulator

6 – intermediate piece 7 – gear box

8 – pantograph 10 – earthing switch

11 – damper 17 – corona protection fitting

3) Pole of pantograph disconnector TFB 245 with built in earthing switch type TEB

I.2.3.2 Gear box of TFB pantograph disconnector

4) Gear box of TFB pantograph disconnector

14 - H.V terminals

16 – operating lever

17 – counterbalance spring

6) Suspended contact (standard design)

I.2.4 Dao cách ly hai trụ - Cắt theo trục thẳng đứng

I.2.4 Vertical Break disconnect switch

3 4

2 5

3

I.2.4 Vertical Break disconnect switch

I.2.4 Earthing Switches

I.2.4 Earthing Switches

• Được lắp đặt cho các hệ thống giao cách ly và các vị trí khác (ví dụ như phân đoạn

thanh góp …)

• Cầu dao nối đất và dao cách ly có thể lắp cùng hoặc riêng biệt trụ đỡ, chỉ khác biệt

là khung và giá đỡ cho tiếp điểm nối đất

Earthing switch contact type TEC

(for rated short time current 50kA and voltages 245

and 300kV)

Tubular contact arm

Contact piece

Corona protection fitting

Contact finger

I.2.5 Cơ cấu thao tác của DCL và Cầu dao nối đất

động bằng tay hoặc động cơ Cơ cấu vận hành có thể được bắt trực tiếp vào khung đế hoặc đặt ở độ cao vận hành (1,2 m so với mặt

đất) Cơ cấu vận hành của cầu dao tiếp địa có thể được vận hành

bằng tay trong trường hợp lỗi nguồn tự dùng hoặc điều chỉnh

vị trí cầu dao, để điều khiển và khóa liên động Hệ thống vận hành

có các contactor để có thể điều khiển từ xa và được thiết kế để tác động với một xung đóng mở Hệ thống điều khiển tự động không thể tác động khi tiếp điểm ở vị trí cuối

mạch động cơ để không thể tác động từ buồng điều khiển Ngoài ra

hệ thống còn liên động với hệ thống máy cắt phía trước

I.2.5 Cơ cấu vận hành bằng tay và động cơ

• Các cơ chế động cơ được thiết kế để lắp đặt ngoài trời và được sử dụng cho hoạt động điện từ xa địa phương / các ngắt và thiết bị chuyển mạch nối đất.

đất có thể được liên động cơ khí với nhau trong quá trình hoạt động bằng tay, chỉ có thể vận hành dao tiếp địa khi các dao cách ly ở vị trí mở và dao cách ly với các dao tiếp đất ở vị trí mở Đối với dao cách ly có cơ cơ cấu cơ khí

được trang bị động cơ và thiết bị chuyển mạch nối đất với

cơ chế độ vận hành bằng tay, khóa liên động cơ khí có thể được cung cấp cho các dao tiếp địa, trong khi cơ chế hoạt động của động cơ dao cách ly được liên động về điện.

I.2.5 Cơ cấu vận hành bằng tay và động cơ

cung cấp nếu các cơ chế động cơ được sử dụng cho cả hai cơ cấu: Dao cách ly và dao tiếp đất.

khóa nam châm dùng để ngăn ngừa bất kỳ hoạt động của việc vận hành cơ chế bằng tay hoặc hoặc việc vận hành

sự khẩn cấp của cơ cấu vận hành bằng động cơ nếu không có tín hiệu cho phép từ phòng điều khiển Điều này cho phép giám sát tập trung trên tất cả các hoạt động bằng tay của dao cách ly và thiết bị tiếp đất trong toàn

bộ các trạm biến áp

I.2.5 Motor-operated Mechanisms

1 DC motor (MT…) 1a 3-phase AC motor (MT…-3f)

9 Supply lead plate (with blanking plugs and

earthing connection angle)

25 Overload protection (optionally)

26 Flexible earthing connection

27 Adapter plug

29 Changeover switch

30 Push button for blocking magnet

31 Internal lamp (optionally)

37 Rectifier (when AC motor voltage is supplied)

I.2.5 Manual Operating Mechanisms

MÁY CẮT CAO ÁP

I.3 Khái niệm chung về máy cắt cao áp

hành : không tải, dưới tải, quá tải, ngắn mạch (nặng nề nhất) Nó

có khả năng đóng, dẫn liên tục và cắt dòng điện trong điều kiện bình thường và cả trong thời gian giới hạn khi xảy ra các điều

kiện bất thường trong mạch Chúng được sử dụng cho các thanh góp, đường dây trên không, máy biến áp, cuộn kháng và tụ điện

• Điện áp làm việc cực đại tại nơi đặt

• Chiều cao lắp đặt so với mực nước biển

• Dòng điện làm việc cực đại tại nơi đặt

• Dòng điện ngắn mạch cực đại tại nơi đặt

• Tần số của hệ thống

• Khoảng thời gian tồn tại dòng ngắn mạch

I.3.1 Những thông số cần lưu ý khi lựa chọn máy cắt

dài mà nó không bị phát nóng quá mức cho phép Bài toán

I.3.1 Những thông số cần lưu ý khi lựa chọn máy cắt

dài mà nó không bị phát nóng quá mức cho phép Bài toán

I.3.2 Thông số chính …

I.3.3 Phân loại máy cắt

I.3.3 Phân loại máy cắt

I.3.3 Phân loại máy cắt

• Sử dụng không khí làm môi trường dập tắt hồ quang, cách điện và tác động

Chúng được sử dụng rộng rãi cho đến cuối những năm 1970.

• Ở đây môi trường dập hồ quang được duy trì trong thùng khí và được nén tới

áp suất 30 bar bên trong máy cắt Khi các tiếp điểm rời nhau, khí nén thổi

qua tiếp điểm dạng lỗ, dập tắt hồ quang và thiết lập các khe cách điện

I.3.3 Máy cắt SF6 ngoài trời

I.3.3 Phân loại máy cắt

• Sulfua hexafluor SF6 là chất khí

nguyên chất thì không màu,

không mùi và không độc, tuy

nhiệt cao) và có cường độ điện

môi cao, ở điều kiện thông

thường trong môi trường đồng

nhất, độ bền cách điện của nó vào

Tính chất điện môi chung của các môi trường cách điện khác nhau; Cường độ đánh thủng U với khoảng cách điện cực 38mm theo áp suất p

a Dầu biến áp; b Không khí nén; c Không khí

I.3.3 Phân loại máy cắt

1 Terminal lead

2 Isolating contacts

3 Circuit-breaker

4 Earthing switch

I.3.3 Phân loại máy cắt

Cấu cạo của máy cắt chân không:

I.3.3 Phân loại máy cắt

Mặt cắt của buồng cắt chân

8 Đầu dẫn hướng bảo vệ

9 Vỏ bảo vệ trung tâm

Thiết bị đóng cắt trong một ví dụ về trạm trung thế

Switch and earthing switch

SF1 circuit breaker

Stored energy operating mechanism

Máy biến áp đo lường dùng cho thiết bị đóng cắt

điện áp và dòng điện lớn xuống trị số quy định hoặc

có thể đo lường an toàn trong khi có tổn hao bên trong thấp.

mang dòng điện làm việc, còn máy biến áp dây quấn

sơ cấp được nối với điện áp làm việc Điện áp hoặc

dòng điện của dây quấn thứ cấp tương tự giá trị ở sơ

cấp về pha và tỷ số, ngoại trừ sai số của máy biến áp.

hoàn toàn, trong khi máy biến áp làm việc ở chế độ

không tải

I.4 Máy biến áp đo lường dùng cho thiết bị đóng cắt

I.4 Máy biến áp đo lường dùng cho thiết bị đóng cắt

I.4 Máy biến áp đo lường dùng cho thiết bị đóng cắt

I.5 Chống sét van

• Thiết bị chống sét là khí cụ điện dùng để bảo vệ các

thiết bị tránh được hỏng hóc cách điện do quá điện áp dạng xung có nguồn gốc từ khí quyển (thường do sét) tác động vào

của thiết bị chống sét được nối với đường dây tải điện, còn đầu kia nối đất.

chóng dẫn xung điện áp này xuống đất (để xung điện

áp này không tác động lên cách điện của thiết bị, tránh cho trường hợp cách điện bị chọc thủng) và phải ngăn được dòng điện tần số công nghiệp chạy xuống đất.

I.5 Chống sét van - Các yêu cầu đối với chống sét

o Có đặc tính bảo vệ của thiết bị phải thấp hơn đặc tính bảo vệ của cách điện.

I.5 Chống sét van - Các yêu cầu đối với chống sét

chiều

dòng xuống đất đồng thời tạo nên ngắn mạch chạm đất Khi hếtquá điện áp phải nhanh chóng dập tắt hồ quang của dòng ngắnmạch chạm đất trước khi bộ phận bảo vệ rơ le làm việc để hệthống điện được tiếp tục vận hành an toàn

mà thiết bị chống sét được phân ra các loại chống sét ống, chốngsét van, chống sét van - từ, Loại khe hở bảo vệ không có bộphận dập hồ quang nên khi nó làm việc nếu dòng điện ngắnmạch chạm đất của lưới điện lớn thì hồ quang sẽ không tự dậptắt và ngắn mạch chạm đất kéo dài

I.5 Chống sét van - Các yêu cầu đối với chống sét

chiều

(tương tự máy ngắt phụ tải)

dựa trên nguyên tắc chia cắt hồ quang thành nhiều đoạn ngắn vàdùng điện trở không đường thẳng để hạn chế trị số dòng điện hồquang (dòng xoay chiều)

chống sét van bởi nó dùng thêm từ trường để di chuyển hồquang nên dập được hồ quang có trị số dòng điện lớn hơn nhiều

I.5 Chống sét van - Các yêu cầu đối với chống sét

bảo vệ

sẽ tác dụng lên cách điện của thiết bị, nếu điện áp này lớn vẫn

có thể gây nguy hiểm cho thiết bị điện

yếu bằng cách giảm điện trở của bộ phận nối đất (áp dư

Udư=Is.Rdư)

thẳng phải hạn chế dòng điện qua nó không lớn quá trị số quyđịnh (5kA hoặc 10kA), để điện trở vilit không bị quá nóng vàduy trì được mức điện áp tương đối ổn định Hạn chế dòng quachống sét chủ yếu dựa vào biện pháp bảo vệ ở đoạn tới trạm

I.5 Chống sét van - Các yêu cầu đối với chống sét

có quá điện áp nội bộ

hở phóng điện của thiết bị chống sét

thêm rằng vai trò chống sét trong trạm biến áp rất quan trọng vì

nó quyết định việc lựa chọn mức cách điện xung kích của thiết

bị, tức là liên quan đến kết cấu và giá thành thiết bị Việc pháthuy tác dụng của thiết bị chống sét không những phụ thuộc đặcđiểm riêng của chúng mà còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưcải thiện bộ phận nối đất, sơ đồ truyền sóng, phần bảo vệ đoạntới trạm, vị trí đặt thiết bị chống sét ,

I.5 Chống sét van – Các loại chống sét

(chất phibro-bakêlít hoặc chất dẻo viniplast), bên trong có điệncực 4, có một đầu nối với mũ kim loại 9, điện cự thứ 2 là tấmkim loại hình tròn 6, có lỗ ở giữa, được gắn với ống kim loại 7,

có các bulong 5 để được cố định và được nối đất

l2 là khe hở ngoài có tác dụng cách li thân ống với đường dây để

nó không bị hư hỏng do dòng dò

I.5 Chống sét van – Các loại chống sét

o Thiết bị chống sét van:

phóng điện ghép nối tiếp với các tấm điện trở phi tuyến được đặt trong vỏ cách điện cứng Điện trở phi tuyến được chế tạo bằng vật liệu vilit, có đặc điểm là có thể duy trì được mức điện áp dư tương đối ổn định khi dòng điện tăng.

I.5 Chống sét van

I.5 Chống sét van

I.5 Chống sét van

I.5 Chống sét van

I.5 Chống sét van

I.5 Chống sét van

I.5 Chống sét van

I.5 Chống sét van