Nếu có sự phát cháy trong vòng 5ms sau khi dập hồ quang thì đó gọi là sự đánh lửa trở lại, loại đánh lửa này không nguy hiểm nh ng nếu nó xuất hiện sau 10ms thì sự đánh lửa ấy lại là ngu
Trang 1Khái niệm bù công suất phản kháng:
Tủ tụ bù đ ợc sử dụng trong các nhà máy, khu công nghiệp
nơi có nhiều động cơ không đồng bộ hoạt động Khi động
cơ hoạt động trong cuộn dây stator sinh ra 1 sức điện động
để từ hoá lõi thép EL=IL.ZL nên sẽ sinh ra công suất phản
kháng Q, theo quan hệ trong tam giác công suất ở hình bên
thì Cos = P/S mà S không đổi nên P = S.Cos Vì vậy để
công suất sử dụng P đ ợc lớn nhất thì hệ số Cos phải lớn
theo Theo quan hệ của dòng điện IR, IL, IC bên hình vẽ thì
để Cos lớn thì góc phải bé đi, trong khi dòng IL luôn v ợt
pha so với IR một góc nên muốn góc bé đi thì IL phải
bé đi bằng cách tăng IC (IC là dòng phóng ra từ tụ) Đó là lý
do tại sao phải bù công suất phản kháng, để nâng cao hiệu
suất hiệu dụng
S
P
Q
Ir
Trang 2Khái niệm cắt dòng dung (tụ điện):
Khi cắt ở dòng điện 0 (thời điểm t1), tụ điện vẫn còn tích
điện ở giá trị đỉnh của điện áp nguồn Uc Điện áp hệ thống
Un vẫn tiếp tục thay đổi theo hình sin và đạt giá trị đỉnh đối
lập sau khoảng 10ms Điện áp phục hồi (chênh lệch giữa
Un và Uc) lúc đó bắt đầu tăng chậm Trong tr ờng hợp này
áp lực mà thiết bị đóng cắt phải chịu phụ thuộc vào giá trị
tuyệt đối của điện áp Nếu có sự phát cháy trong vòng 5ms
sau khi dập hồ quang thì đó gọi là sự đánh lửa trở lại, loại
đánh lửa này không nguy hiểm nh ng nếu nó xuất hiện sau
10ms thì sự đánh lửa ấy lại là nguyên nhân của quá áp thao
tác vì lý do sau:
+ Sự đánh lửa làm nạp lại năng l ợng cho tụ điện (ở thời
điểm t2, t3…) sự nạp lại nhiều lần sẽ làm phát sinh quá áp …) sự nạp lại nhiều lần sẽ làm phát sinh quá áp ) sự nạp lại nhiều lần sẽ làm phát sinh quá áp ) sự nạp lại nhiều lần sẽ làm phát sinh quá áp
thao tác lớn nên cách điện của thiết bị phải chịu áp lực quá
Sự đánh lửa lại trong quá trình cắt dòng điện dung
c
i :Dòng điện qua tụ
: Điện áp tại máy cắt
us
c
u :Điện áp tụ điện
:Điện áp hệ thống
un
1
t
t
t i
2
t t3
c
i
us
un uc
c
u
Trang 3Khái niệm đóng dòng dung (tụ điện):
Khi tiếp điểm của TB đóng cắt tiến đến gần nhau sẽ xảy ra
sự phóng hồ quang sớm qua khe hở tr ớc khi tiếp xúc, ở thời
điểm đó một quá trình quá độ xảy ra giữa hệ thống và tụ
Trong đó có thể xuất hiện dòng đóng đến 20kA và tần số
khoảng 2 kHz Vì sự phóng hồ quang xảy ra sớm 1-2ms tr
ớc khi tiếp xúc nên dòng quá độ đầy đủ (2) sẽ chạy qua hồ
quang khi ta đóng tụ Trái lại khi đóng điện ngắn mạch (1)
thì giá trị tức thời của dòng điện ở thời điểm này bé hơn
nhiều Điều đó chứng tỏ đóng tụ điện là một nhiệm vụ nặng
nề hơn nhiều so với đóng điện trong tr ờng hợp ngắn mạch
với cùng một giá trị biên độ dòng điện Khi đóng cắt, các tụ
điện gây áp lực cho tiếp điểm của thiết bị đóng cắt đặc biệt
là do tốc độ gia tăng và biên độ của dòng điện chạy qua
trong quá trình phát sinh hồ quang sớm Do đó năng l ợng
sinh ra có thể đốt chảy một phần nhỏ trên bề mặt tiếp điểm
2
1
(ms) 10 5
t
Sự biến thiên của dòng điện khi đóng tụ
1 Biến thiên của dòng điện trong quá trình đóng dòng ngắn mạch (HT 50Hz), đóng sự cốkhi điện áp đạt tối
đa.
2 Biến thiên của dòng điện khi đóng
tụ điện
Trang 4Khái niệm đóng dòng dung (tụ điện):
Và có thể dẫn đến sự hàn dính hai má tiếp điểm với nhau
Nếu dòng đóng v ợt quá giá trị cho phép của thiết bị đóng
cắt thì cần phải có các biện pháp làm tắt dần (chẳng hạn
dùng điện kháng) Tuy nhiên phải l u ý chỉ cho phép đóng
dòng hữu hạn Ie < 100In đối với mọi hình thức đóng cắt của
1
(ms) 10 5
t i
Sự biến thiên của dòng điện khi đóng tụ
1 Biến thiên của dòng điện trong quá trình đóng dòng ngắn mạch (HT 50Hz), đóng sự cốkhi điện áp đạt tối
đa.
2 Biến thiên của dòng điện khi đóng
tụ điện
Trang 5Lựa chọn TB đóng cắt cho tụ điện:
1 Tr ớc hết hãy so sánh ba chức năng đóng cắt tải (Thuần
trở – tải cảm – tụ điện) ở hình bên ta nhận thấy:
Đối với tải thuần trở, dòng điện khởi động gần nh một đ ờng
thẳng, với động cơ thì dòng khởi động có thể lên tới 10-20
lần dòng định mức Còn đối với tụ điện thì dòng đóng có
thể lên tới 100 lần dòng định mức (nh đã nói ở phần tr ớc)
2 Thiết bị đóng cắt chính cho tụ bù là các công tắc tơ vì
chúng đ ợc thiết kế để sử dụng với tần suất đóng cắt cao
Tuy nhiên công suất đóng cắt có hạn, không đủ cho áp lực
do ngắn mạch gây ra tại vị trí lắp đặt chúng Vì vậy để bảo
vệ cho công tắc tơ và tụ điện ở d ới khi có sự cố ngắn mạch
xuất hiện thì cần phải đặt thiết bị bảo vệ phía trên nó (áp tô
mát, cầu chì …) sự nạp lại nhiều lần sẽ làm phát sinh quá áp )
mát, cầu chì …) sự nạp lại nhiều lần sẽ làm phát sinh quá áp )
In
In
In
Thuần trở
Motor
Tụ điện
Trang 6A1 A2
R
R
after main poles have made
A1 A2
R
R
break
A1 A2
R
R
make early
A1 A2
R
R
1
2
4
3
Trang 7Bộ tụ bù đ ợc thiết kế nhằm nâng cao hệ số công suất lên đến 0,9-0,95 Tổng công suất phản kháng cần bù cho đối t ợng để nâng cao hệ số công suất từ Cos1 lên Cos2 đựoc tính theo công thức sau:
Qb = P.(tg1 – tg2) Trong đó:
- Cos1 là hệ số công suất khi ch a bù
- Cos2 là hệ số công suất cần đạt đ ợc sau khi bù
Ví dụ:
Tính toán để nâng hệ số công suất lên 0,95 cho một phân x ởng có công suất tính toán là: S=80 – j106 kVA
- Hệ số khi ch a bù là: công suất bộ tụ cần để nâng hệ số công suất từ 0,6 lên 0,95 là:
Qb = P.(tg1 – tg2) = 80(1.33 - 0.33) = 80kVAr Vậy công suât toàn phần của phân x ởng tr ớc
và sau khi bù là:
6 0 106 80
80
2
Cos
kVA
S1 802 1062 133 S2 802 26284kVA
Vậy nếu không bù thì ta phải đặt máy biến áp 160kVA, nếu bù thì chỉ cần đặt máy 100kVA
Trang 8cáp lực từ tủ tổng đến
MODE
AU /
-+
COS C,K MANUAL PROGRAM IND CAP 12 910
2 3 4 5 6 7
cáp đk từ biến dòng tổng đến
PFR
CAPACITOR
CONTACTOR MCCB 3P
fuse
Vận hành tủ tụ bù:
Tủ tụ bù đ ợc vận hành ở 2 chế độ tự động và
bằng tay:
+ Chế độ bằng tay:
ở chế độ này ng ời vận hành có thể
đóng bất cứ bộ tụ nào vào thanh cái và nhìn đồng
hồ hiển thị Cos khi nào thấy Cos xấp xỉ bằng
0,98 thì thôi không đóng tụ vào nữa
+ Chế độ tự động:
ở chế độ bộ bù tự động sẽ lấy tín hiệu
từ tủ tổng và tiến hành so sánh sự lệch pha của
dòng và áp trên pha đó, khi phát hiện dòng IL lớn
lên do các động cơ hoạt động nhiều làm cho hệ
số Cos giảm đi xuống d ới trị số chỉnh định của
rơ le (thông th ờng để 0,98) thì bộ rơ le sẽ tự động
đóng tiếp điểm để cấp nguồn cho cuộn hút
Trang 9cáp lực từ tủ tổng đến
MODE
AU /
-+
COS C,K MANUAL PROGRAM 12 910
2 3 4 5 6 7
cáp đk từ biến dòng tổng đến
PFR
CAPACITOR
CONTACTOR MCCB 3P
fuse
của công tắc tơ và công tắc tơ đóng tụ vào giàn
thanh cái, cứ nh thế rơ le sẽ đóng tiếp các cấp
tiếp theo đến khi Cos bằng 0,98 thì thôi không
đóng tụ nữa Cũng trên nguyên lý này khi các
động cơ tắt đi lúc này IL giảm xuống kéo theo hệ
số Cos tăng lên lớn hơn 0,98 thì rơ le tự động
nhả tiếp điểm để cắt tụ ra khỏi thanh cái Bộ bù
tự động có nhiệm vụ giữ cho hệ số Cos dao
động ở lớn hơn hoặc bằng 0,98 nh đã đặt của ng
ời vận hành
The End