THIẾT KẾ PHẦN ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN

Trong mạng điện hạ áp thường là 0,4 kV - Người ta thưc hiện nối đất trưc tiếp điểm trung tính không phải xuất phát từ mong muốn tiết kiệm cách điện.vì dự trữ cách điện của các mạng điên

Câu 1: Trong mạng điện 3 pha trung tính cách điện với đất, điên áp pha, điện áp dây và dòng điện dung của các pha thay đổi thế nào khi pha B chạm đất hoàn toàn ? Vẽ hình, đồ thị vecto minh họa và chứng minh bằng biểu thức?

Trả lời: Hình vẽ:

Đồ thị vecto ( tự vẽ )

*/Xét điện áp pha:

- Khi có chạm đất pha B : U’B = UB – UB =0

- Dịch chuyển hệ vecto theo vecto: U0 = -UB

- Điện áp của các pha khi chạm đất :

B B

- khi có chạm đất trong mạng, điện áp pha của pha chạm đất bằng không, điện áp của hai pha còn lại tăng

3 lần so với điện

áp pha và bằng điện áp dây Gây ra quá điện áp trong mạng điện so với lúc bình thường

*/ Xét hệ thống điện áp dây

- Ta có:

C(A)=I’ C(C)=

3

ICo ; cácdòng I’

Trong mạng điên có điện áp cao 110kV trở lên:

- Dây dẫn lớn và đường dây dài dòng điện dung Ic khi có 1 pha chạm đất sẽ rất lớn.Việc thực hiện

bù dòng điện dung bằng cách dùng cuộn dây dập hồ quang là rất khó khăn và phức tạp Mặt khác, khi mạng điện có điện áp cao thì độ dự trữ về cách điện càng nhỏ Do vậy, nếu để trung tính cách điện hoặc nối đất qua cuộn dập hồ quang thì khi có 1 pha chạm đất, cách điện của các thiết bị dễ có nguy cơ bị chọc thủng Xong việc tăng cường cách điện như trong các mạng điện

có điện áp thấp hơn sẽ rất tốn kém Vì thế, trong các mạng điện điện áp cao người ta tránh quá điện áp bằng cách nối đất trực tiếp điểm trung tính nối với đất.

- Ưu điểm nổi bật của mạng là tránh được quá điện áp lớn trong mạng, trong mọi chế độ làm việc

điện áp của pha nối với đất không vượt quá điện áp pha của mạng Do đó cách điện của các thiết bị chỉ phải thiết kế theo điện áp pha, giảm được chi phí cho cách điện, điều này đặc biệt ý nghĩa khi điện áp của mạng càng cao.

Trong mạng điện hạ áp thường là 0,4 kV

- Người ta thưc hiện nối đất trưc tiếp điểm trung tính không phải xuất phát từ mong muốn tiết kiệm cách điện.vì dự trữ cách điện của các mạng điên này thường là khá lớn, mà xuất phát từ việc đảm bảo an toàn cho con người Hàng ngày trong quá trình sản xuất và sinh hoạt,c on người thường xuyên tiếp xúc với các mạng điện này, xác xuất con người tiếp xúc với các phần khi bình thường không mang điện, nhưng vì vì một lý do hỏng hóc nào đó lại có điện là khá lớn, việc nối đất trực tiếp điểm trung tính sẽ tạo ra dong ngắn mạch lớn, bảo vệ role hoặc cầu chì chỉ tác động cắt phần sự cố, làm giảm xác xuất nguy hiểm cho người

- Mặt khác khi để trung tính cách điện với đất, khi chạm đất 1 pha trong mạng, người chạm phải

sẽ phải chịu điện áp dây, thời gian tồn tại chạm đất lâu do dòng chạm đất nhỏ không đủ cho bảo

vệ role tác động.

Câu3: Đối với lưới nào trung tính phải nối qua cuộn dập hồ quang , tại sao? Nêu khái niệm bù thiếu bù thừa và chọn loại bù nào là hợp lý?

Trả lời:

Đối với lưới nào trung tính phải nói qua cuôn dập hồ quang

- Nói chung với các lưới từ 35kV trở lên đều sử dụng trung tính cách điện với đất Còn các cấp dưới 35kV như những trường hợp sau không cần trung tính cách điện với đất:

o dòng điện dung dẫn không lớn hơn 20-30 A đối với lưới 6-10 kV

o dòng điện dung dẫn không lớn hơn 15 A đối với lưới 15-20 kV

o dòng điện dung dẫn không lớn hơn 10 A đối với lưới 35 kV

Tại vì:

- Lý do phải nối với cuộn dập hồ quang là: ta đã biết với lưới trung tính cách điện với đất vẫn cho phép làm việc trong trường hợp NM 1 pha chạm đất Nhưng lại ko thể làm việc quá lâu vì cách điện của mạng chịu quá điện áp trong thời gian lớn sẽ dễ bị choc thủng Trường hợp NM1 pha thành nhiều pha đặc biệt là với trường hợp đường dây có chiều dài lớn, dòng điện dung sẽ lớn

và có thể gây phát sinh hồ quang tại điểm chạm đất làm hư hỏng thiết bị Mặt khác khi hồ quang chạy không ổn định (dòng điện dung vượt quá trị số từ 5 -10A) dẫn đến quá độ trong mang điện, làm quá điện áp tăng từ 3.5 – 4.5 lần dễ dàng chọc thủng cách điện gây NM nhiều pha Đối với lưới 35kV trở lên càng nguy hiểm vi độ dự trữ cách điện thấp.

- Với lý do trên để giảm dòng điện dung tại cho chạm đất người ta dùng điện kháng hòa hợp để nối điểm trung tính với đất, đó chính là cuộn dập hồ quang.

- Sau khi lắp cuộn dập hồ quang tại điêm trạm đất đồng thời có 2 dòng điện chạy qua: dòng điện dung IC và dòng điện cảm IL hai dòng này ngược pha nhau và triệt tiêu bớt nhau làm cho dòng điện tại chỗ chạm đất giảm đi Nếu tính toán được ta có thể triệt tiêu hoàn toàn dòng điện tại chỗ chạm đất

Nêu khái niệm bù thiếu bù thừa và chọn loại bù nào là hợp lý?

Bù thiếu:

- Nếu điều chỉnh điện kháng L của cuộn dập hồ quang sao cho IC>IL, khi chạm đất một pha trong mạng, tại chỗ chạm đất sẽ có dòng điện bù thiếu với trị số: ΔI1=IC-IL

- Hiệu chỉnh như vậy thì khi một số đường dây không làm việc, điện dung của

mạng sẽ giảm đi, dòng IC giảm xuống ΔI1 cũng giảm và có thể không đủ cho bảo vệ hoặc xảy ra tình trạng cộng hưởng

Câu 4: Nêu các đặc tính cơ bản của nhà máy nhiệt điện và thủy điện, từ đó phân tích vai trò phủ công suất của 2 loại nhà máy điện này cho đồ thị phụ tải toàn nhà máy?

Nhà máy nhiệt điện

- Trong nhà máy nhiệt điện người ta dung nhiên liệu than đá, dầu hoặc khí đốt, trong đó than được sử dụng rộng rãi nhất

- Để quay máy phát điện, trong nhà máy nhiệt điện dùng tuabin hơi nước, máy hơi nước, động cơ đốt trong và tuabin khí,tuabin hơi nước có khả năng cho công suất cao và vận hành kinh tế nên được sử dụng rộng rãi nhất

- Nhà máy nhiệt điện được chia làm 2 loại: Nhiệt điện ngưng hơi và nhiệt điện trích hơi

o Nhà máy nhiệt điện ngưng hơi toàn bộ hơi dùng để sản xuất điện năng

 Xây dựng gần phụ tải nhiệt

 Xây dựng nhanh giá rẻ

 Hiệu suất đạt 60%

 Kém linh hoạt

Nhà máy thủy điện

- Nhà máy thủy điện dùng năng lượng của dòng nước để sản xuất ra điện năng Động cơ sơ cấp để quay máy phát thủy điện làcác tuabin nước trục ngang hay trục đứng

Đặc điểm

o Ít được xây dựng, xây dựng gần nguồn nước

o Xây dựng lâu và đắt khoảng 1000-1200USD/kW không tiêu tốn nhiên liệu, không gây ô nhiễm môi trường nhưngảnh hưởng mạnh đến cảnh quản xã hội

o Hiệu suất cao 85-99%

o Rất linh hoạt ( tăng tố giảm tốc rất nhanh, đóng cắt các tổ máy liên tục

So sánh với Nhiệt điện thì thủy điện có các ưu nhược điểm như sau:

Ưu điểm:

o Giá thành điện năng thấp chỉ bằng 1/5-1/10 của nhiệt điện

o Khởi động nhanh chỉ cần khoảng 1 phút có thể khởi động xong và cho mang công suất

o Có khả năng tự động hóa cao nên số người phục vụ tính cho một đơn vị công suất chỉ bằng 1/10-1/15 của nhiệt điện

o Kết hợp các vấn đề khác như công trình thủy lợi, chống lũ lụt, hạn hán, giao thông vận tải……

Nhược điểm:

o Vốn đầu tư xây dựng nhà máy rất lớn

o Thời gian xây dựng dài

o Công suất bị hạn chế bởi lưu lượng nước và chiều cao cột nước

o Thường ở xa hộ tiêu thụ nên phải xây dựng đường dây cao áp rất tốn kém

phân tích vai trò phủ công suất của 2 loại nhà máy điện

- Khi các nhà máy đã được nối lại thành hệ thống thì việc phân phối đồ thị phụ tải cho các nhà máy có ảnh hưởng rất lớn đếngiá thành điện năng Để vận hành kinh tế chúng ta phân phối theo nguyên tắc sau:

o Ưu tiên phân phối phụ tải cho các nhà máy có đồ thị phụ tải bắt buộc đảm nhận phụ tải gốc gồm những nhà máythủy điện không có hồ chứa và làm việc trong mùa lũ (tiết kiệm nhiên liệu)

o Phần mũi nhọn của đồ thị giao cho nhà máy thủy điện có hồ chứ nước, vì lình hoạt mở và ngừng phát nhanh chóng

ít tốn kém

o Phần còn lại ở giữa giao cho các nhà máy nhiệt điện nhưng lưu ý công suất phát max, và min Pmin > 60%Pđm

Câu 5: Trong chế độ truyền tải công suất từ phía cao đồng thời sang phía trung và đồng thời sang hạ hoặc ngược lại,cuộn dây nào mang tải nặng nhất? Chứng minh?.

- Trong chế độ truyền tải công suất từ phía cao đồng thời sang hạ và trung thì cuộn nối tiếp mang tải nặng nhất.

- Cuộn nối tiếp:

nt ch

S > S

cuộn nối tiếp mang tải nặng nhất

Câu 6: Trong chế độ truyền tải từ phía trung đồng thời sang phía hạ và cao hoặc ngược lại, cuộn dây nào mang tải nặng nhất? Chứng minh?

- Chế độ truyền tải đồng thời từ phía trung sang phía hạ và cao hoặc ngược lại, thì cuộn chung mang tải nặng nhất.

- Cuộn nối tiếp

Câu7:Giải thích về sự chọn loại MBA liên lạc ( tự ngẫu, ba cuộn dây) Đánh giá ưu nhược điểm của từng loại.Tại sao MBA liên lạc lại điều chỉnh dưới tải, còn MBA bộ không cần điều chỉnh dưới tải? Đầu phân áp và điều chỉnh dưới tải?-Giải thích về sự tổn tại CSV phía cao và trung của MBA

TN, CSV nối trung tính của MBA 3 cuộn dây, 2 cuộn dây.

ĐÁP:

Để chọn được loại MBA liên lạc ( tự ngẫu, 3 cuộn dây)

- Trước hết phải xác định được công suất tải lớn nhấtbtrong suốt 24h của tùng cuộn dây, được gọi

là công suất thùa lớn nhất

ax

m thua

S

khi đó công suất của máy biến áp được chon theo biểu thức sau:

ax

m dmB thua

.Tùy theo chế đọ truyền tải công suất giữa các cấp mà xác định công suất tải cho từng cuộn dây Xét các TH cụ thể sau:

a.Trường hợp tải công suất từ hạ lên cao và lên trung:

- Trường hợp này cuộn hạ mang tải nặng nhất:

b.Trường hợp tải công suất từ trung và hạ lên cao

- TH này cuộn mang tải nặng nhất là cuộn nối tiếp được xác định:

ax ax ax{ [ ( ) (t)]}

c.TH tải công suất từ cao và hạ sang trung

- TH này cuộn mang tải nặng nhất là cuộn chung được xác định:

ax ax ax{[ ( ) (t)]}

- Sau khi xác định được công suất cực đại, dễ dàng xác định được công suất định mức MBA tự

ngẫu 3 cuộn dây:

ƯU NHƯỢC ĐIỂM UP DATE SAU

MBA liên lạc lại điều chỉnh dưới tải, còn MBA bộ không cần điều chỉnh dưới tải vì:

- Công suất phân bố cho MBA bộ là bằng phẳng trong suốt 24h, nên điện áp đầu ra ổn định, phần thừa thiếu còn lại do MBA liên lạc đảm nhiệm trên cơ sở đảm bảo cân bằng công suất phát bằng công suất thu Hay nói cách khác MBA liên lạc mang tải không bằng phẳng nên có nhu cầu điều chỉnh điện áp ở tất cả các phía, nên thường sử dụng bộ điều chỉnh điện áp dưới tải cho MBA liên lạc.

Đầu phân áp và điều chỉnh dưới tải?

- Trong hệ thống điện việc điều chỉnh điện áp ở các MBA tự ngẫu liên lạc giữa các hệ thống 220kV và 110kV nhằm góp phần làm giảm tổn thất điện áp trên đường dây và phân tối ưu công suất trong lưới truyền tải, nâng cao hiệu quả vận hành kinh tế mạng điện Còn với các máy biến

áp 110 kV việc điều áp dưới tải có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng điện áp cho các hộ tiêu thụ, đặc biệt là các hộ tiêu thụ quan trọng.Như vậy, các máy biến áp có sử dụng

bộ OLTC sẽ làm nâng cao hiệu quả hiệu quả vận hành kinh tế mạng điện, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện và đảm bảo chất lượng điện năng cho các hộ tiêu thụ OLTC hiện nay vẫn đang còn sử dụng 2 phương pháp:

o Phương pháp chuyển mạch di chuyển chậm điện kháng: OLTC kiểu điện kháng kém thích hợp với trường hợp bước chuyển điện áp rộng, nó chỉ ứng dụng ở mức điện áp thấp.

o Phương pháp chuyển mạch điện trở tốc độ cao: OLTC kiểu điện trở tốc độ cao vượt trội hơn trong phạm vi ứng dụng đối với điện áp cao trong vận hành hệ thống Ngoài ra, có các ứng dụng đặc biệt như máy biến áp HVDC (máy biến áp biến đổi AC thành DC), máy biến áp siêu cao áp EHV…

Giải thích về sự tổn tại CSV phía cao và trung của MBA TN, CSV nối trung tính của MBA 3 cuộn dây, 2 cuộn dây.

- Điểm trung tính của cuộn dây từ 110 kV trở lên của máy biến áp tự ngẫu và của cuộn điện kháng phải làm việc ở chế độ nối đất trực tiếp.Các máy biến áp 110 kV và 220 kV với điện áp thí nghiệm điểm trung tính tương ứng bằng 100 và 200 kV có thể làm việc với điểm trung tính không nối đất với điều kiện điểm trung tính đó được bảo vệ bằng thiết bị chống sét Dựa vào những tính toán có căn cứ , cho phép máy biến áp 110 kV có điện áp thí nghiệm điểm trung tính bằng 85kV được làm việc với trung tính không nối đất với điều kiện điểm trung tính đó được bảo vệ bằng thiết bị chống sét GT: Ở các MBA có liên hệ tự ngẫu giữa các cuộn dây và có điểm trung tính chung, ở trường hợp trung tính chạm đất có thể phát sinh hiện tượng điện áp tăng quá mức cho phép ở điểm trung tính cũng như ở đầu ra và hậu quả là ở lưới trung áp xuất hiện quá điện áp quá độ từ lưới cao áp đi theo các mối liên hệ về điện giữa các cuộn dây Với các máy biến áp tự ngẫu có điểm trung tính tiếp địa trực tiếp, điện áp ở cuộn dây cao áp sẽ biến đổi sang cuộn trung áp (cuộn dây chủ yếu của máy biến áp tự ngẫu) theo tỷ số biến đổi và bị hạn chế ở trị

số cho phép bởi bộ chống sét , và thực tế tại điểm trung tính không chịu hậu quả của việc quá điện áp này Xuất phát từ các điều kiện đã nêu, tiến hành lựa chọn cách điện và điện áp thí nghiệm cho máy biến áp tự ngẫu.Do đó máy biến áp tự ngẫu luôn luôn phải làm việc với trung tính nối đất trực tiếp Khi đó trong sơ đồ nối đất trung tính không được có cầu dao tiếp đất để tránh khả năng sai sót khi thao tác Theo quy định của nhà chế tạo, chỉ cho phép nối đất trung tính qua một điện trở nhỏ nhằm hạn chế dòng điện ngắn mạch một pha của lưới điện.

Câu 8: Chức năng của máy cắt? Thông số định mức của máy cắt điện và đặc điểm của các máy cắt điện thường gặp? Các điều kiện chọn máy cắt? Chức năng của dao cách ly? Các điều kiện chọn dao cách ly? Phân biệt công dụng của máy cắt và dao cách ly?

Chức năng của máy cắt:

- MC là cơ cấu đóng mở cơ khí có khả năng đóng, dẫn liên tục và cắt dòng điện trong điều kiện bình thường và khingắn mạch MC được dùng để đóng hay cắt các mạch đường dây trên không, đường dây cáp, máy biến áp, cuộnkháng điện, bộ tụ điện, nối các thanh góp, các động cơ điện…, đảm bảo việc truyền tải điện năng khi bình thường

và cắt các phần tử bị hư hỏng ra khỏi lưới điện

Các thông số định mức của máy cắt và đặc điểm của các máy cắt điện thường gặp:

- Các thông số định mức:

o Điện áp định mức: (Uđm.MC) là giới hạn trên của điện áp cao nhất của hệ thống mà MC được thiết kế

o Dòng điện định mức: Iđm là dòng điện lớn nhất có thể truyền qua MC một cách liên tục trong các điều kiệnlàm việc cho trước

o Dòng điện cắt định mức: Ic.dm là dòng điện lớn nhất mà MC có thể cắt mạch một cách an toàn khi ngắnmạch trong giới hạn qui định

o Dòng điện ổn định động định mức: Iđ.đm là trị số tức thời lớn nhất của dòng điện ngắn mạch ở chu kỳ đầu

có thể chạy qua MC mà không làm cho nó bị hư hỏng do tác dụng cơ của dòng điện

o Dòng điện đóng định mức: Iđg.đm là giá trị đỉnh lớn nhất của dòng điện mà MC có thể đóng mạch một cách

an toàn Thông thường Iđ.đm = Iđg.đm

o Dòng điện và thời gian ổn định nhiệt định mức: là đại lượng đặc trưng cho khả năng chịu đựng tác dụng

nhiệt ngắn hạn của dòng điện ngắn mạch

- Đặc điểm của các máy cắt điện thường gặp:

Máy cắt chân không

o Buồng dập hồ quang là chân ko Iđm đến 5000A và Icắt đến 63kA và 80kA Các tiếp diểm của MC được đặttrong chân ko với áp suất 10-7 đến 10-11 bar có độ mở ngắn và thời gian phục hồi độ bền nhanh 4-6 microgiây

o Dập tắt hồ quang trong chân không: khi các đầu tiếp xúc mở ra, giữa chúng sẽ phát sinh hồ quang và làmcho vật liệu làm tiếp điểm bốc hơi, dòng hồ quang chạy trong một plasma hơi kim loại cho đến khi đạt trị

số không

o Độ bền điện môi trong khe hở giữa các đầu tiếp xúc phuc hồi nhanh nên khi cắt dòng điện dung ko xảy

ra phóng điện Các MC chân ko có dòng điện cắt nhỏ nên ko có quá áp lớn phát sinh, kể cả khi cắt dòng

ko tải của MBA

o MC khí đc chế tạo cho các trạm cao và trung áp

o Tùy theo nguyên lý dập HQ MC khí SF6 đc chia thành MC tự thổi và MC kiểu pittong MC kiểu pittong

có khả năng cắt cao hơn MC kiểu tự thổi

 MC kiểu tự thổi : dòng định mức 630- 3150 A và dòng điện cắt đến 50kA So với MC kiểupittong MC kiểu tự thổi chỉ đòi hỏi khoảng 20% năng lượng của bộ truyền động khi cùng tínhnăng kỹ thuật Do đó chỉ cần bộ truyền động nhỏ, lv chắc chắn đỡ ồn và độ tin cậy cao

 MC kiểu pittong: Dòng định mức lớn từ 1250 đến 4000A và dòng điện cắt đến 50 kA Áp lực khíSF6 cần thiết đc tạo ra trong xilanh trong quá trình mở Buồng dập hồ quang có vỏ bằng chấtdẻo ,bộ truyền động bằng lò xo

o Do khí SF6 đắt tiền các MC khí có hệ thống khí khép kín

Máy cắt dầu: gồm 2 loại MC ít dầu và MC nhiều dầu.

o MC nhiều dầu : dầu vừa làm nhiệm vụ cách điện vừa làm nhiệm vụ dập HQ Khi cắt năng lượng của HQ

nung nóng lớp dầu lân cận dầu đc phân tách thành khí có áp suất lớn để thổi vào HQ=> HQ nhanh chóng

bị dập tắt Hiệu quả dập HQ của MC dầu phụ thuộc và dòng điện MC nhiều dầu có thể tích dầu trong MClớn lượng khí sinh ra do tác dụng của dòng điện nên thời gian cắt lớn , lượng khí sinh ra nhiều,khí thoát rangoài mang theo cả dầu => dễ gây cháy nổ , trọng lượng, kích thước lớn

o MC ít dầu: Dầu chỉ dùng để dập HQ ,cách điện rắn : sứ , nhựa HQ bị dập tắt bởi dòng chảy của dầu tạo

ra do chính HQ or do bị cưỡng bức bởi cơ cấu làm việc của MC or các thiết bị phụ khác

Máy cắt không khí:

o Dùng kk nén làm môi trường dập HQ, cách điện và truyền động Do môi chất dập HQ không phụ thuộc

và dòng điện nên MC nhiều dầu đặc biệt phù hợp để cát các mạch điện dung.khi cắt các mạch điện cảmcần có các biện pháp phụ để tránh đ.a quá lớn, nối điện trở // với các chỗ cắt , giảm biên độ của đ.a phụchồi

o Để tạo không khí nén dùng các máy nén khí và HT cung cấp khí đến từng MC

o Do cần có bình chứa khí có dung tích lớn và hệ thống van phức tạp nên chi phí cao do đó thường đượcdùng ở cấp điện áp trung, có điện trở mắc // nên quá trình cắt diễn ra 2 bước

o Dùng ở diện áp trung vì MC chỉ kinh tế khi Iđm lớn và dung lượng cắt cao

o Yêu cầu chi phí vận hành tương đối cao

Các điều kiện chọn máy cắt điện

- Điều kiện điệp áp: UđmMC Uđmluoi

- Điều kiện phát nóng: IđmMC Icb

- Điều kiện cắt: ICđm INtt(3) = I’’(3).

- Đk ổn định động : Iđđm

- Điều kiện ổn định nhiệt

Chức năng của dao cách ly? Các điều kiện chọn dao cách ly? Phân biệt công dụng của máy cắt và dao cách ly? Chức năng của dao cách ly:

- DCL là các thiết bị đóng mở cơ khí, ở vị trí mở tạ nên khoảng cách cách điện trông thấy cần thiết và tin cậy DCL

có khả năng đóng, mở mạch khi dòng điện nhỏ hoặc độ lệch điện áp giữa các cực không đáng kể

- Trong điều kiện làm việc bình thường, DCL có thể cho dòng điện đến trị số định mức của nó chạy qua lâu dài vàdòng điện làm việc bất thường (ngắn mạch) chạy qua trong thời gian quy định

- Khoảng cách cách điện là kc giữa 2 cực của DCL trong chất khí hoặc chất lỏng có cường độ điện môi quy địnhkhi DCL ở vị trí mở DCL không có bộ phận dập hồ quang nên không đóng cắt đc cách mạch có dòng điện lớn

Các điều kiện chọn DCL

- Điều kiện điệp áp: UđmDCL Uđmluoi

- Điều kiện phát nóng: IđmDCL Icb

- Đk ổn định động : Iđđm

- Điều kiện ổn định nhiệt

Phân biệt công dụng của MC và DCL

- MC có khả năng đóng(dãn liện tục ) và cắt mạch điện trong diều kiện bình thường và SC khi giá trị dòng điệnnằm trong giới hạn cắt của nó DCL dùng để đóng mở mạch điện trong trường hợp ko điện or 1 số trường hợpdòng điện nhỏ or tạo khoảng cách an toàn trông thấy phục vụ công tác sửa chữa ,vận hành

Câu 9: So sánh phạm vi ứng dụng của kháng điện đơn và kháng điện kép? Xây dựng các biểu thức tính toán trị số điện kháng của kháng điện kép? Điều kiện chọn kháng điện?

o KĐ kép có ưu điểm hơn KĐ đơn trong các điều kiện làm việc bình thường do tổn thất điện áp trên kháng nhỏ khi

NM trên 1 đường dây nào đó

o KĐ đơn rẻ tiền hơn và dung khi số lượng đường dây ít.còn KĐ kép dung khi có số lượng đường dây nhiều

Xây dựng các biểu thức tính toán trị số điện kháng của KĐ kép:

- Trường hợp dòng điện chạy trong 2 nhánh bằng nhau và ngược chiều:

o Đây là chế độ làm việc bình thường của kháng điên kép, có thể lấy điện từ nguồn cung cấp cho 2 phụ tải hoặc cả 2nhánh đều được nối với nguồn để cung cấp cho phụ tải chung

o Điên áp rơi trên điện kháng tự cảm là

x I K

,điện áp rơi trên điện kháng hổ cảm là xM.I

- Trường hợp dòng điện chạy trong 2 nhánh =nhau và cùng chiều

o Đây là trường hợp hay gặp trong tình trạng làm việc cưỡng bức hoặc sự cố trong mạng điện

o Dòng cùng chiều nên sức điện động tự cảm và hổ cảm cùng chiều,làm tăng điện áp rơi trong mỗi nhánh:

(1 ) 2

o Điện kháng tổng của mỗi nhánh trong trường hợp này là:

, (1 ) 2

o Do 2 nhánh làm việc nt nhau nên điện kháng tổng của KĐ là

, 2

- Trường hợp dòng điện đi trong 1 nhánh:

o Thường gặp khi tiến hành sửa chữa hoặc sự cố 1 phần tử nào đó của mạng điện

o Trường hợp này dòng nhánh dòng của 1 nhánh coi = 0, nên điện kháng của dòng điện của nhánh có dòng điện chạyqua là điện kháng tự cảm của nhánh đó,nên điện áp rơi trên nhánh làm việc:

o Trong nhánh có I=0 thì EM = xM.I=k.xK.I

o Gọi Uo là điện áp ở đầu nhánh giữa thì điện áp ở đầu mút nhánh ko làm việc là

.

Điều kiện chọn kháng điện:

- Chủng loại KĐ được chọn phù hợp với nơi đặt và sơ đồ nối dây của các thiết bị trong NMĐ và TBA

- Điện áp định mức của KĐ ko được nhỏ hơn điện áp định mức của mạng điên nơi đặt kháng:

o KĐ thanh góp: ko được vượt quá 12% KĐ đơn và 20% KĐ kép

o KĐ đường dây: ko được vượt quá 8% KĐ đơn và 16% KĐ kép

- Kiểm tra điều kiện ổn định động

o Theo đk dòng điện ngắn mạch lớn nhất Ixk có thể qua kháng chứ ko được vượt quá dòng điện ổn định động đm củanó:

∆

ko đượcvượt quá trị số cho phép:

Câu 10: Bản chất của xung lượng nhiệt BN và nhiệt độ

2

θ

khi ngắn mạch là thế nào? Mối quan hệ giữa 2 đại lượng này? Nêu các chỉ tiêu ổn định cho cáp điện, máy cắt, dây dẫn khi ngắn mạch theo hai đại lượng trên?

là nhiệt độ sau cùng của khí cụ điện và dây dẫn khi kết thúc ngắn mạch.

- Mối quan hệ giữa hai đại lượng BN và

θ được biểu diễn qua công thức

2

2 2

nh dm nh N

Trong đó:

2

θ nhiệt độ sau cùng của dây dẫn

ax

cpm

θ nhiệt độ cho phép lớn nhất của dây dẫn

- Hay người ta có thể xác định điều kiện ổn định nhiệt khi tiết diện S thỏa mãn

C

=

C hệ số phụ thuộc vào nhiệt độ dây dẫn.

- Chỉ tiêu ổn định nhiệt cho cáp:

Câu 11: Trình bày bản chất hồ quang điện, quá trình dập tắt hồ quang điện trong mạch xoay chiều?

- Bản chất hồ quang: là hiện tượng phóng điện tự duy trì trong môi trường không khí với mật độ dòng lớn, nhiệt độ cao.

- Quá trình dập hồ quang trong mạch xoay chiều:

o Điện áp và dòng điện lệch pha nhau 90độ, chọn thời diểm dập hồ quang khi dòng quá giá trị 0

o Khi các đầu tiếp xúc mở rat a có hai quá trình:

- Quá trình phục hồi độ bền điện

- Quá trình phục hồi về điện áp

o Quá trình phục hồi về độ bền điện tại thời điểm I=0 Khi dòng điện về 0 thì hồ quang được làm mát, hiện tượng khửion tăng, điện dẫn của điện môi giảm nhanh và trở thành môi trường cách điện có thể chịu được điện áp cao lớn, đặctrưng của quá trình phục hồi độ bền điện là điện áp chọc thủng UCT

o Quá trình phục hồi về điện áp: khi dòng điện về 0 thì điện áp đạt giá trị cực đại, mặt khác trong mạch còn hình thànhdao động tự do với tần số lớn nên thực tế điện áp tại đầu tiếp xúc có thể đạt tới giá trị bằng 2 lần biên độ điện ápnguồn, giá trị điện áp lúc đó gọi là điện áp phục hồi (Uph)

o Hiện tượng hồ quang sẽ được dập tắt khi UCT > UPH

o Bình thường hồ quang sẽ được dập tắt trong khoảng 5-10 nửa chu kỳ

o Dập tắt hồ quang sin 3 pha Khi ngắn mạch 3pha thì cả 3pha đều tồn tại hồ quang, theo quy tắc dập tắt hồ quang ởmạch 1 pha thì một trong 3 pha sẽ bị dập tắt khi đó ngắn mạch 3 pha thành ngắn mạch 2 pha, sau 1 thời gian cũngtheo nguyên tắc này thì một trong 2 pha còn lại sẽ bị dập tắt khi đó ngắn mạch 2pha =>ngắn mạch 1pha, sau mộtthời gian nữa thì pha thứ 3 bị đập tắt Mất 15-30 nửa chu kỳ thì hồ quang bị dập tắt hoàn toàn

Câu 12: Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của MBA TN?

- Ưu điểm:

o Vì cuộn dây và mạch từ của MBA TN đều được tính toán chế tạo theo công suất từ chỉ bằng α.Sđm ( với α<1) chonên tiêu hao vật liệu, kích thước, trọng lượng và giá thành sẽ nhỏ hơn so với MBA 3 pha 3 dây quấn có cùng Sđm.Chính nhờ vậy sẽ cho phép chế tạo được các MBA TN có công suất đợn vị lớn

o Tổn thất công suất trong MBA TN nhỏ hơn so với MBA 3 dây quấn nhất là khi làm việc ở chế độ hạ áp ( từ cao ápsang trung áp), còn chế độ tăng áp thì ưu điểm này chỉ phát huy tác dụng khi công suất truyền tải từ trung áp sangcao áp Còn tổn thất không tải và tổn thất điện áp cũng bé hơn biến áp thường

o Điện kháng giữa cuộn cao và cuộn trung trong MBA TN bé hơn so với MBA thường nên điều chỉnh điện áp trongMBA TN dễ dàng hơn

- Nhược điểm:

o MBA TN có quan hệ về điện giữa cuộn trung và cuộn cao nên sóng quá điện áp ( khí quyển, nội bộ) có thể truyền

từ bên mạng cao áp sang mạng trung áp nên làm cho cách điện trong những điều kiện này xấu đi và do đó ở đầu racủa MBA TN về phía cao và trung thường đặt chống sét van không kèm DCL

o Chỉ dùng MBA TN trong trường hợp ở mạng cao áp và trung áp có ttrung tính nối đất trực tiếp, vì nếu dùng MBA

TN trong mạng cao áp và trung áp có trung tính cách đất thì khi chạm đất 1 pha ở phía cao áp thì điện áp pha của 2pha không chạm đất trong mạng điện cao apsex tăng lên bằng điện áp dây, nhưng điện áp ở 2 pha không hư hỏngphía điện áp trung tăng lên rất lớn VD: đối với mạng 110/35kV, khi chạm đất 1 pha phía 110kV thì bên trung áp35kV thì điện áp 2 pha không chạm đất sẽ tăng lên khoảng 3,8 lần

o Do điện kháng giữa cuộn cao và cuộn trung bé nên dòng điện ngắn mạch sẽ lớn hơn nhiều so với trường hợp dùngMBA 3 dây quấn

o Vì MBA TN luôn luôn làm việc với mạng trung tính nối đất nên dòng điện ngắn mạch rất lớn Nếu dùng MBA TN

để làm nhiệm vụ tăng từ hạ áp sang trung áp và cao áp thì không có lợi vì lúc này phải chọn công suất định mứcMBA TN: S = S /α và lúc này tổn thất công suất không thể nhỏ hơn so với MBA 3 cuộn dây