Tài Liệu Thiết Kế Điện Nước Toàn Tập

Trang 1

MỌI VẤN ðỀ THẮC MẮC LIÊN HỆ : lopthietkedien@gmail.com

MỤC LỤC

Chương 1 : Kiến thức cơ bản ñiện

Chương 2 : Những vấn ñề cơ bản của hệ thống cấp ñiện

Chương 4 : Máy biến áp

Chương 6 : ðộng cơ ñiện không ñồng bộ

6 - 1 Nguyên lý hoạt ñộng cơ bản của ñộng cơ ñiện không ñồng bộ 160

Trang 2

6 - 3 Vận hành môtơ ñiện kiểu lồng sóc 175

6 - 4 Khởi ñộng và phanh hãm môtơ ñiện kiểu lồng 181

Chương 8 : Kết cấu, công nghệ và những vấn ñề khác của máy ñiện

Chương 9 ðường dây ñiện lực

Chương 10 : Tiếp ñất và an toàn ñiện

Chương 11 : Kỹ thuật chống sét

11 - 2 Kim thu lôi, dây thu lôi và khe hở thu lôi 286

11 - 6 Lắp ñặt dây tiếp ñất thu lôi và vấn ñề an toàn 296

Chương 12 : Hệ số công suất

Chương 13 : Chiếu sáng

Trang 3

MỌI VẤN ðỀ THẮC MẮC LIÊN HỆ : lopthietkedien@gmail.com

Chương 14 : Ắc qui

Chương 15 : Bảo vệ bằng rơle và thiết bị tự ñộng

Chương 17 : Kỹ thuật ñiện tử

Trang 5

MỌI VẤN đỀ THẮC MẮC LIÊN HỆ : lopthietkedien@gmail.com

CHƯƠNG I

KIẾN THỨC CƠ BẢN đIỆN

1 - 1 Những khái niệm cơ bản trong mạch ựiện

1 - 1 - 1 (Trở về ựầu chương, Trở về Mục lục)

Hỏi: điện xoay chiều biến ựổi theo hình sin, vậy cường ựộ dòng ựiện và ựiện

áp mà chúng ta thường nói lấy gì làm chuẩn?

đáp: Trong mạch ựiện xoay chiều, chúng ta dùng "Trị số hiệu dụng" ựể làm

chuẩn ựo; bằng cách tắnh ựể nhiệt lượng mà dòng ựiện xoay chiều - phát ra khi qua

ựiện trở bằng với nhiệt lượng mà dòng ựiện một chiều phát ra khi chạy qua cùng ựiện

trở, với thời gian là như nhau Trị số của dòng ựiện xoay chiều như vậy gọi là trị số hiệu dụng

Hỏi: Sau khi mắc song song một pin khô 1.5V với một pin khô 1.2V cắt mạch

ngoài, một lúc sau phát hiện ựiện áp cục pin 1.5V nhanh chóng sụt xuống, tại sao?

đáp: Khi ựiện thế của hai cục pin mắc

song song không bằng nhau, thì giữa hai pin

có dòng ựiện vòng (hình 1 - 1 - 2) Nếu ựiện

thế E1 cao hơn E2, tuy ựã ngắt mạch ngoài,

giữa hai pin vẫn sinh ra dòng ựiện vòng:

02 01

2 1 o

r r

E E I

−

=

r01, r02 là ựiện trở trong, khi dòng ựiện

Io chạy qua r01, r02 sẽ làm tiêu hao ựiện năng của pin có ựiện thế cao hơn, cho ựến khi

ựiện thế El bằng E2 thì dòng ựiện vòng Io sẽ bằng 0

Cho nên hai cục pin (hoặc ACCU) có ựiện thế khác nhau không thể mắc song song với nhau

Hỏi: Tại sao trị số ựọc trên Ampe kế tổng của mạch ựiện xoay chiều nhỏ hơn

tổng các trị số ựọc ựược trên Ampe kế ở các mạch nhánh?

đáp: Cường ựộ dòng ựiện ựọc ựược trên Ampe kế tổng là tổng véc tơ cường ựộ

dòng ựiện các mạch nhánh, chỉ khi hệ số công suất các mạch nhánh bằng nhau, thì tổng vectơ cường ựộ dòng ựiện mới bằng tổng ựại số cường ựộ dòng ựiện các mạch nhánh Trong thực tế, hệ số công suất của các mạch nhánh không bằng nhau, cho nên cường ựộ dòng ựiện ựọc trên Ampe kế tổng luôn luôn nhỏ hơn tổng cường ựộ dòng

ựiện các mạch nhánh

Hỏi: Tại sao bộ ựiện trở (dùng gia nhiệt) loại 3 pha ựấu hình sao, khi ựứt một

pha thì dung lượng của nó giảm một nửa?

Trang 6

đáp: Với sơ ựồ ựấu dây thể hiện ở hình 1 - 1 - 4, nếu còn ựủ 3 pha thì dung

lượng của nó là:

r

U 3 I U

3

P

2 0

U 3 r 2

U IB

IA = = = φ

Pựứt =P A +P B =UI A (hoặc IB) =

r2

U3r2

U3U

P ựỏùt =Cho nên khi ựứt một pha, dung lượng giảm xuống còn một nửa so với ựủ 3 pha

Hỏi: Thế nào là công suất toàn phần (biểu kiến)? Công suất tác dụng (hữu

công)? Công suất phản kháng (vô công)?

đáp:

o Tắch trị số hữu hiệu của ựiện áp và cường ựộ trong mạch ựiện gọi là công suất toàn phần biểu kiến, tức S = UI

o Công suất toàn phần nhân với Cosin của góc lệch pha giữa cường ựộ và ựiện

áp (tức hệ số công suất) là công suất tác dụng (công suất hữu công), tức P = UIcosφ

o Công suất toàn phần nhân với sin của góc lệch pha giữa cường ựộ và ựiện áp gọi là công suất phản kháng (vô công), tức Q = UIsinφ

o Quan hệ giữa 3 ựại lượng ựó là: S2 = P2 + Q2 hoặc S = 2 2

Q

P +

Hỏi: Khi sử dụng máy hàn ngắn mạch (hàn bấm ựiểm) ựể hàn thép lá thì dùng

ựiện cực ựồng ựỏ, nhưng khi hàn bạc lá lên ựồng lá thì không thể dùng ựiện cực ựồng

ựỏ Nguyên nhân tại sao?

đáp: điện trở suất của thép lá lớn hơn ựiện cực ựồng ựỏ nhiều, khi làm ngắn

mạch do ựiện trở của thép lá tại vị trắ hàn lớn hơn nhiều so với các bộ phận khác của máy hàn ựiểm (tức I2R của bộ phận thép lá là lớn nhất), cho nên sinh nhiệt lớn, nóng chảy cục bộ mà liên kết với nhau

Khi hàn bạc lá với ựồng lá, ựiện trở tại vị trắ hàn lúc này thường nhỏ hơn ựiện cực Kết quả bộ phận nóng chảy trước là ựiện cực, không thể hàn ựược để xử lý phải

sử dụng kim loại có ựiện trở lớn nhưng phải có nhiệt ựộ nóng chảy cao hoặc dùng thỏi than graphit (nhiệt ựộ nóng chảy cao) làm ựiện cực Lúc này phương pháp hàn là lợi dụng nhiệt ựộ cao của ựiện cực ựể hỗ trợ gia nhiệt, khiến mặt tiếp xúc giữa bạc với

ựồng nóng chảy trước, nhờ thế mới hàn ựược

Trang 7

1- 1 - 7 (Trở về ựầu chương, Trở về Mục lục)

Hỏi: Giả thiết ựiện áp nguồn là 220V, nếu có hai bóng ựèn 110V 25W và 110V

100W, liệu có thể mắc nối tiếp hai bỏng ựèn này vào mạch ựiện không (ựể dùng ựiện

áp 220V)? Sau khi mắc như vậy thì kết quả sẽ ra sao?

đáp: Không ựược Bóng ựèn khác công suất thì không thể mắc nối tiếp, nếu

220

= + Cường ựộ dòng ựiện này vượt quá nhiều so với dòng ựiện ựịnh mức của bóng 25W, do ựó bóng ựèn này sẽ bị cháy (lúc ựó, ựiện áp ở hai ựầu

bóng ựèn 25W là khoảng 0.37 x 473 = 175V chứ không phải là 110V)

Hỏi: Một phần dây ựiện trở của bộ ựiện trở bị ngắn mạch, khi ựưa nguồn ựiện

vào, dây ựiện trở bị ngắn mạch không nóng, còn phần dây ựiện trở không bị ngắn mạch nóng lên Nhưng với một cuộn dây quấn trên lõi sắt bị ngắn mạch một số vòng, khi có dòng xoay chiều chạy qua, thì các vòng dây bị ngắn mạch lại nóng hơn rất nhiều so với các vòng dây không bị ngắn mạch Vậy là tại sao?

đáp: Một bộ phận bộ ựiện trở bị ngắn mạch, khi có ựiện, dòng ựiện không chạy

qua dây ựiện trở bị ngắn mạch cho nên không nóng

Cuộn ựây quấn trên lõi sắt khi có bộ phận bị ngắn mạch, tương ựương như cuộn thứ cấp của biến thế tự ngẫu bị ngắn mạch Lúc này cường ựộ dòng ựiện chạy qua bộ phận bị ngắn mạch lớn gấp nhiều lần so với bình thường, sinh ra nhiệt năng, làm tăng nhiệt ựộ

Hỏi: Tại sao ựiện trở xoay chiều và ựiện trở một chiều của cùng một sợi dây

dẫn lại không giống nhau?

đáp: Khi dòng ựiện xoay chiều thông qua dây dẫn, mật ựộ phân bố dòng ựiện

trong tiết diện dây dẫn là không giống nhau, càng gần tâm dây dẫn thì mật ựộ dòng

ựiện càng nhỏ, ở gần bề mặt dây dẫn thì mật ựộ dòng ựiện tương ựối lớn Hiện tượng

này gọi là hiệu ứng bề mặt Khi tần số càng cao, thì hiện tượng ngày càng thể hiện rõ ràng Do kết quả của hiệu ứng bề mặt này mà làm cho tiết diện hữu hiệu của dây dẫn giảm, ựiện trở tăng Khi dòng ựiện một chiều thông qua dây dẫn, không có hiện tượng này, cho nên trên cùng một dây dẫn, ựiện trở xoay chiều lớn hơn ựiện trở một chiều

Hỏi: Khi quấn cuộn ựiện cảm cao tần, tại sao phải dùng dây nhiều sợi hoặc dây

dẫn rỗng ruột?

Trang 8

đáp: Khi quấn cuộn cao tần, sử dụng dây dẫn nhiều sợi là nhằm giảm thiểu ảnh

hưởng hiệu ứng bề mặt của dòng ựiện xoay chiều tần số cao Sử dụng dây dẫn rỗng ruột là nhằm lợi dụng ựầy ựủ tiết diện hữu hiệu của dây dẫn, tiết kiệm kim loại màu

Vì với cuộn dây cao tần (có dòng ựiện cao tần chạy qua) thì hiệu quả của dây dẫn rỗng ruột cũng giống như dây dẫn ựặc có cùng ựường kắnh ngoài

Hỏi: Có mạch ựiện như hình 1-1-11 Khi cắm một lõi sắt

vào trong cuộn cảm L, ựèn trở nên tối lại Tại sao?

đáp: Khi trong mạch xoay chiều có ựấu với cuộn dây,

dòng ựiện trong mạch ựiện không chỉ ựược quyết ựịnh bởi ựiện

trở trong bóng ựèn và ựiện trở trên cuộn dây, mà còn liên quan

ựến ựiện cảm L trong cuộn dây, L càng lớn thì dòng ựiện sẽ càng nhỏ, khi cắm lõi sắt

vào trong cuộn dây, L trở nên lớn, vì thế bóng ựèn trở nên tối

Hỏi: Tại sao tụ ựiện ựấu vào mạch ựiện xoay chiều thì có dòng ựiện chạy qua,

còn ựấu vào mạch ựiện một chiều thì không có dòng ựiện chạy qua?

đáp: Khi ựấu tụ ựiện vào mạch ựiện xoay chiều, do sự thay ựổi mang tắnh chu

kỳ về chiều và ựộ lớn của ựiện áp xoay chiều, khiến bản cực tụ ựiện tiến hành nạp, phóng ựiện theo chu kỳ Dòng ựiện phóng và nạp ựiện này chắnh là dòng ựiện xoay chiều chạy qua tụ ựiện

Khi ựấu tụ ựiện vào mạch ựiện một chiều, do chiều của ựiện áp một chiều không thay ựổi theo chu kỳ, chỉ ở thời ựiểm ựấu vào có dòng ựiện nạp nhưng thời gian rất ngắn, nạp ựiện xong sẽ không còn dòng ựiện chạy qua nữa, cho nên, dòng ựiện một chiều không thể chạy qua tụ ựiện

Hỏi: Sau khi ựấu nối tiếp hai tụ ựiện có ựiện áp ựịnh mức bằng nhau nhưng

ựiện dung không bằng nhau, phải chăng có thể ựặt ựiện áp ngoài bằng gấp hai lần ựiện

áp ựịnh mức của mỗi tụ ựiện?

đáp: Không ựược gấp ựôi, vì sau khi hai tụ ựấu nối tiếp , sự phân bố ựiện áp ở

bản tụ tỉ lệ nghịch với ựiện dung C, tức C càng nhỏ thì ựiện áp bản tụ của nó càng cao Khi mắc nối tiếp hai tụ ựiện có dung lượng khác nhau, nếu ựiện áp ngoài gấp hai lần

ựiện áp ựịnh mức của một tụ ựiện thì tụ có C nhỏ ắt sẽ xảy ra quá áp

Hỏi: Hai tụ ựiện Cl - C2, trong ựó C1 là 16ộF Ờ 300V; C2 là 8 ộF Ờ 300V, ựấu nối tiếp chúng với nhau sử ựụng nguồn ựiện một chiều 550V, nhận thấy tụ 8ộF bị ựánh thủng Tại sao?

đáp: Khi ứng dụng tụ ựiện ựấu nối tiếp, thì ựiện áp mà nó nhận ựược tỉ lệ

nghịch với ựiện dung giả thiết ựiện áp trên hai tụ Cl và C2 là U1 Và U2

3

16 8 16

8 16 C

C

C C C

2 1

2

+

= +

=điện lượng trên các tụ ựiện: Q = CU = C2U2

Trang 9

V 367 550 x 8

3 / 16 U C

C U

2

2 = = =Qua ựó có thể thấy, tụ ựiện có ựiện dung nhỏ thì ựiện áp nhận ựược lớn hơn giới hạn chịu áp của nó, cho nên bị ựánh thủng

Hỏi: Khi hai cuộn dây không có lõi sắt (có cùng quy cách) lần lượt ựấu với ựiện

áp một chiều 220V và ựiện áp xoay chiều 220V, cuộn dây nào nóng nhanh hơn Tại sao?

đáp: Căn cứ vào ựịnh luật Jun ta có : nhiệt lượng phát ra tỉ lệ thuận với bình

phương cường ựộ dòng ựiện chạy qua dây dẫn, tỉ lệ thuận với ựiện trở dây dẫn, tỉ lệ thuận với thời gian gia nhiệt

Sau khi ựấu với ựiện áp một chiều 220V, cường ựộ dòng ựiện trong cuộn dây không có lõi sắt chỉ do ựiện trở của cuộn dây quyết ựịnh Còn khi cuộn dây không có lõi sắt ựấu với ựiện áp xoay chiều 220V, cảm kháng của cuộn dây sẽ cản trở dòng ựiện xoay chiều chạy qua, cường ựộ dòng ựiện do trở kháng của cuộn dây quyết ựịnh, cho nên cường ựộ dòng ựiên xoay chiều nhỏ hơn dòng ựiện một chiều Vì thế, cuộn dây dẫn với ựiện áp một chiều sẽ phát nhiệt nhanh hơn cuộn dây ựấu với ựiện áp xoay chiều

Hỏi: Cuộn dây ựiện áp của công tắc ựiện từ xoay chiều, nếu số vòng quấn

không ựổi mà tăng tiết diện dây dẫn thì có thể giảm ựộ tăng nhiệt ựộ của cuộn dây Nhưng với cuộn dây một chiều cũng tăng tiết diện dây dẫn như vậy, nhiệt ựộ lại tăng cao Tại sao?

đáp: điện kháng của cuộn dây xoay chiều lớn hơn ựiện trở rất nhiều, nên dòng

ựiện trong cuộn dây hầu như không chịu ảnh hưởng của ựiện trở Khi tiết ựiện dây dẫn

tăng, ựiện trở R giảm, thì cường ựộ dòng ựiện I hầu như không thay ựổi, tổn hao I2R trên ựồng của cuộn dây giảm, cho nên nhiệt ựộ giảm xuống Cường ựộ dòng ựiện của cuộn dây một chiều do ựiện trở R quyết ựịnh (khi ựiện áp không ựổi), khi R giảm, sự tăng lên của I tỉ lệ nghịch với R, tổn hao I2R một mặt tăng lên theo tỉ lệ nghịch với bình phương R, một mặt giảm xuống theo tỉ lệ thuận với R, kết quả là tăng lên theo tỉ

lệ nghịch với R, cho nên nhiệt ựộ lại cứ tăng lên

Trang 10

1 - 2 Dùng bút thử ựiện kiểm tra mạch ựiện

Hỏi: Bút thử ựiện chỉ có một ựầu chạm vào

vật dẫn ựiện, tại san có thể phát sáng ?

đáp: Kết cấu bên trong của bút thử ựiện như

thể hiện ở hình 1 - 2 - 1 Bộ phận phát sáng là bóng

ựèn có hai cực Bóng ựèn nạp khắ neon, một cực nối

với ựầu khác của bút thử sau khi ựấu nối tiếp với

một ựiện trở có ựiện trở lớn Khi ựiện áp giữa hai cực của bóng ựèn ựạt ựến trị số nhất

ựịnh, giữa hai cực sẽ phát sáng, ựộ sáng của nó tỉ lệ thuận với ựiện áp giữa hai cực

Khi ựiện áp giữa vật mang ựiện ựối với ựất lớn hơn ựiện áp bắt ựầu phát sáng của bóng

ựèn, thì khi chạm một ựầu bút vào nó, còn ựầu kia qua người nối với ựất thành mạch

kắn, nên có thể phát sáng, tác dụng của ựiện trở là hạn chế dòng ựiện chạy qua người nhằm tránh ựiện giật nguy hiểm

Hỏi: Làm thế nào dùng bút thử ựiện ựể có thể phân biệt ựiện áp 220V là

ựiện một chiều hay xoay chiều? Làm sao có thể phân biệt cực âm, cực dương của ựiện một chiều ?

đáp: Khi bóng neon của bút thử ựiện thông ựiện, chỉ có cực ựấu với cực âm là

phát sáng Khi thử ựiện xoay chiều, hai cực của bóng neon thay nhau làm cực âm, cực dương cho nên cả hai cực cùng phát sáng Khi nối bút thử ựiện vào giữa cực âm, cực dương của mạch ựiện một chiều, trong bóng neon chỉ có một cực phát sáng, cực phát sáng là cực nối với cực âm của nguồn ựiện, cực không phát sáng là cực nối với cực dương

Hỏi: Dùng bút thử ựiện kiểm tra hai cực dương âm của máy phát ựiện một

chiều 110V, bóng ựèn ựều không sáng, nhưng khi chạm với bất kỳ ựầu nào của

Mêgrôm kế trên 500V thì ựều phát sáng Hai cái ựều không tiếp

ựất, tại sao cái sau

có thể phát sáng?

đáp: Mêgrôm kế và máy phát ựiện tuy không trực tiếp

tiếp ựất, nhưng ựều qua ựiện trở cách ựiện rất cao ựể tiếp ựất

Như hình 1 - 2 - 3, A, B biểu thị cho hai cực, R1, R2 là ựiện trở

cách ựiện của hai cực ựối với ựất Nếu Rl = R2 thì hiệu ựiện thế

(trị số tuyệt ựối) của cực dương, âm ựối với ựất bằng nhau Khi

ựiện áp ựều là 110V, hiệu ựiện thế của mỗi cực ựối với ựất chỉ

có 55V, chưa ựạt tới ựiện áp phát sáng của bóng ựèn, cho nên

không sáng Khi ựiện áp ựầu vượt quá 500V, ựiện thế mỗi cực ựối với ựất ựều vượt quá ựiện áp phát sáng của bóng ựèn cho nên ựều phát sáng Nhưng khi Rl và R2 chênh nhau rất xa, ựiện thế của hai cực ựối với ựất cũng không chênh nhau rất xa, lúc ựó một cực của ựiện áp 110V cũng có thể làm bóng ựèn phát sáng, một cực của ựiện áp 500V cũng có thể không phát sáng

Trang 11

Hỏi: Dùng bút thử ựiện kiểm tra ựầu kim loại của bóng

ựèn, thường có thể làm cho bóng ựèn neon phát sáng, nhưng

dùng vôn kế phổ thông ựể ựo lại không có ựiện áp Tạo sao?

đáp: Hiện tượng trên ựây có thể dùng hình 1 - 2 - 4 ựể

giải thắch điểm A biểu thị dây pha trong bóng ựèn, ựiện trở

cách ựiện của nó ựối với kim loại trên ựui ựèn là Rl, ựiện trở

cách ựiện của F ựối với ựất G là R2, do dòng ựiện rò giữa A và F

là I1, ựộ sụt áp giữa FG là VFC =I1.R2 = 2

2 1

R R R

V ừ + , giả thiết

U = 220V, R1 = 5ộΩ, R2 = 10ộΩ thì

V 147 0 5

10 220

+

ừ

= cho nên có thể làm cho bóng ựèn neon

sáng Nhưng ựiện trở của vôn kế phổ thông nhỏ hơn 0.1ộΩ dùng nó ựể ựo ựiện áp giữa

F và G, tương ựương với việc mắc song song một ựiện trở nhỡ giữa F và G, khiến

Ω ộ 1 0 1

1 0 220

Hỏi: Như thể hiện ở hình 1 - 2 - 5a, khi dây giữa (trung tắnh) của mạch ựiện

chiếu sáng bị ựứt dây, bóng ựèn bị ngắt, tại sao bút thử ựiện chạm ở ựiểm F của dây

giữa có thể phát sáng? Còn ở ựiểm G không sáng? Tại sao dùng vôn kế ựo ựiện áp của

ựiểm F ựối với ựất lại không có?

Hình 1-2-5

đáp: Mạch ựiện tương ựương của tình huống ựó như thể hiện ở hình 1 - 2 - 5 b

R1 là ựiện trở cách ựiện giữa dây pha với dây giữa, R2 là tổng ựiện trở giữa người

khi với bút ựiện Lúc này, ựiện thế của ựiểm F do tỉ số giữa R1 với R2 quyết ựịnh Vắ

U = 44V

Trang 12

, cho nên bút ựiện vẫn có thể phát sáng điểm G trực tiếp nối với ựất, ựiện thế của nó gần bằng 0, cho nên bút ựiện không phát sáng

Khi dùng vôn kế ựo ựiện áp của ựiểm F với ựất, do ựiện trở của cuộn dây vôn

kế nhỏ hơn R1 rất nhiều, UF hầu như bằng 0, cho nên không có số ựọc đương nhiên, nếu cách ựiện giữa dây pha với dây giữa rất kém, tức trị số Rl rất nhỏ thì vôn kế

cũng có thề có số ựọc

Hỏi: Dây trung tắnh phắa ựiện áp thấp của máy biến thế, có mang ựiện, ựiện áp

nghiệm ựược bằng bút thử ựiện thấy hơn ựiện áp của vật mang ựiện thông thường đó

là do nguyên nhân gì gây nên?

đáp: tình huống này phần lớn xảy ra ở trường hợp nơi dùng ựiện cách nơi cung

cấp ựiện tương ựối xa, phụ tải ba pha quá không cân bằng, ựặc biệt là trường hợp tiết diện dây trung tắnh quá nhỏ thường dễ xảy ra nhất Nguyên nhân chủ yếu của nó là cường ựộ dòng ựiện chạy qua dây trung tắnh quá lớn, ựộ sụt áp xảy ra trên dây trung tắnh tương ựối lớn

Trang 13

1 - 3 Cuộn dây có lõi sắt

Hỏi Tại Sao trong cuộn cản tần số thấp (thấp dần), nói chung ựều có lõi sắt, còn trong cuộn cản cao tần lại không có lõi sắt?

đáp: điện kháng của cuộn cản có liên quan ựến ựiện cảm của cuộn dây, mà

ựiện cảm của cuộn dây có liên quan ựến tắnh chất ựường từ của nó Nếu ựường từ của

cuộn dây là vật chất từ tắnh, thì ựiện cảm tăng lên Sau khi cuộn cản quấn lên lõi

sắt như vậy có thể tiết kiệm ựược nhiều kim loại màu (ựồng hoặc nhôm)

Cuộn cản tần số thấp chỉ nên sử dụng trong mạch ựiện dưới 100Hz Do tần số thấp nên dùng phiến thép Silic làm ựường từ sẽ không gây ra nhiệt ựộ cao do dòng

ựiện xoáy trong lõi sắt sinh ra

Cuộn cản cao tần do dùng trong mạch ựiện cao tần, nên nếu sử dụng lõi sắt, sẽ sinh ra dòng ựiện xoáy rất lớn, làm tổn thất nhiều năng lượng, khiến lõi sắt có

nhiệt ựộ cao Mặt khác, ựiện cảm của cuộn cản cao tần thường không yêu cầu quá lớn, cho nên nói chung cuộn cản cao tần không dùng lõi sắt

Hỏi: Lực hút của nam châm ựiện sau khi lõi sắt ựược cố ựịnh ựược quyết ựịnh

bở tắch của cường ựộ dòng ựiện và số vòng của cuộn dây (I x W), thử hỏi với nguồn

ựiện xoay chiều (một chiều) thì trong hai cuộn dây sau ựây, cuộn nào có lực hút lớn

hơn, giả thiết cuộn A là 500 vòng, cuộn B là 1000 vòng, còn lại ựều hoàn toàn khác nhau?

đáp: Khi với nguồn ựiện một chiều, lực hút gần như bằng nhau Vì số vòng

của B tuy tăng gấp ựôi, nhưng ựiện trở cũng

gần như tăng gấp hai lần, dòng ựiện I giảm ựi

1/2 cho nên IW gần như không thay ựổi

Với nguồn ựiện xoay chiều, lực hút

của cuộn dây có số vòng ắt, ngược lại, lại

tăng lên Bởi vì cảm kháng tỉ lệ thuận với

W2, cho nên tuy số vòng của B tăng gấp ựôi,

cảm kháng lại tăng lên gấp 4 lần, vì thế, dòng

ựiện giảm còn 1/4, cho nên lực hút của B nhỏ

hơn A khoảng 1/2 lần

Hỏi: Như thể hiện ở hình 1 - 3 - 3, hai cuộn dây hoàn

toàn giống nhau quấn lên cùng một lõi sắt mạch kắn, ựặt ựiện áp

xoay chiều U lên hai ựầu của một cuộn dây nào ựó (nét liền

trong hình) và ựấu song song hai cuộn dây lại với nhau rồi nối

Với U (nét ựứt trong hình), trong hai trường hợp ựó, dòng ựiện

I của mạch ựiện liệu có bằng nhau?

đáp: Dòng ựiện I của mạch ựiện bằng nhau

Vì dòng ựiện này chủ yếu là dông ựiện kắch từ, phản

ựiện thế mà từ thông xoay chiều do nó sinh ra cảm ứng trong

Trang 14

cuộn dây, gần như bằng với ñiện áp U bên ngoài, ngược chiều nhau; với số Vòng của cuộn ñây và tần số của nguồn ñiện cố ñịnh, thì ñộ lớn của phản ñiện thế sẽ tỉ lệ thuận với từ thông; giờ ñây ñiện áp ngoài cố ñịnh, phản ñiện thế cũng cố ñịnh, từ thông cũng

cố ñịnh, cho nên trong hai tình huống trên, từ thông trong lõi sắt mạch kín là bằng nhau Khi ñấu song song, số vòng của cuộn dây tăng gấp ñôi, ñể làm cho từ thông bằng nhau, dòng ñiện kích từ chạy qua mỗi cuộn dây phải giảm 1/2, cho nên dòng ñiện

I của mạch ñiện vẫn không ñổi

Trang 15

1 - 4 điện và từ

Hỏi: Dây tải ựiện tại sao lại rung và kêu?

đáp: Dây cái cứng của nhà máy ựiện và trạm biến ựiện trong khi vận hành

bị rung và kêu, phần lớn xảy ra trong dây cái hai phiến (hoặc nhiều phiến) cùng pha Bởi vì trong các ựây cái cùng pha, ựộ lớn và chiều của dòng

ựiện chạy qua là giống nhau (như hình 1 - 4 - 1): Khi có dòng

ựiện chạy qua, sẽ sinh ra từ trường quanh mỗi dây cái Do tác

dụng tương hỗ của từ trường và dòng ựiện trong dây cái

khiến hai sợi dây cái chịu lực hút lẫn nhau, lại vì dòng ựiện

chạy qua dây cái là ựiện xoay chiều 50Hz, trong mỗi nửa

sóng khi dòng ựiện biến ựổi từ "không" ựến trị số lớn nhất rồi

lại giảm xuống ựến trị số "không", lực hút giữa hai dây cái

cùng biến ựổi từ "không" ựến trị số lớn nhất rồi lại giảm

xuống bằng "không" Nếu phiến ựiện và cặp giữa khe hở dây

cái cặp rất chắc chắn thì tuy chịu lực dây cái cũng không bị rung Nhưng, thường thường trong quá trình vận hành, cặp dây cái bị rơ lỏng hoặc khoảng cách cặp dây quá

xa (nói chung cứ 800-1000mm có một cặp) thì dưới tác dụng của lực từ, dây chắnh sẽ

bị rung 100 lần/giây, kèm theo có tiếng kêu chói tai

Dây cái rung trong thời gian dài không những phát ra tạp âm chói tai mà còn sẽ làm cho kim loại dây cái bị mỏi, nứt vỡ gây nên sự cố, cho nên cần nhanh chóng loại trừ hiện tượng này

Hỏi: Một thanh nam châm vĩnh cửu và một thanh sắt non, hình dáng hoàn toàn

giống nhau (như hình 1 - 4 - 2), giả sử không dựa vào bất cứ

thứ gì khác, có thể nhanh chóng ựoán ra không?

đáp: Lấy thanh A cho hút phần giữa của thanh B

Nếu có hút, thì thanh A là nam châm vĩnh cửu, nếu không

hút thì thanh A là sắt non Bởi vì phần giữa của nam châm

vĩnh cửu không thể hiện từ tắnh Vì thế, sắt non không thể

hút phần giữa của nam châm, nhưng nam châm lại có thể

hút phần giữa của sắt non

Hỏi: Một thanh nam châm vĩnh cửu nếu cắt làm ựôi theo

ựường AB như thể hiện ở hình 1 - 4 - 3 thì khi hai nửa ựể gần

nhau sẽ có hiện tượng gì xảy ra?

đáp: Sau khi thanh nam châm cắt tách ra theo ựường AB,

thành hai thanh nam châm, lúc này từ cực cùng tắnh cạnh nhau,

giữa hai thanh có lực ựẩy lẫn nhau khiến chúng không thể ghép

lại với nhau ựược nữa

Trước khi chia tách ra, lực hút phân tử lớn hơn lực từ ựẩy

nhau cho nên không

Trang 16

bị ñẩy tách ra

Trang 17

1 - 5 Vật liệu Cách ựiện

Hỏi: Tại sao cách ựiện trong của thiết bị ựiện cao áp thì sử dụng cách ựiện giấy

dầu, còn cách ựiện ngoài lại sử dụng cách ựiện vô cơ như sứ cách ựiện, thủy tinh v.v

đáp: Cách ựiện trong phần lớn dùng cách ựiện giấy dầu ựược chế tạo bằng cách

chồng xếp giấy cáp ựiện rồi tẩm dầu, do xơ sợi có tác dụng ngăn cách trong dầu, còn dầu lại chèn lắp kắn khe hở trong giấy, cho nên cường ựộ ựiện học rất cao, ựặc biệt là cường ựộ ựiện học tức thời; có thể ựạt trên 100kV/mm, tắnh công nghệ cũng tương ựối tốt, vì thế ựược sử dụng làm chất cách ựiện trong ở rất nhiều thiết bị ựiện cao áp (như

tụ ựiện, cáp ựiện, biến thế, bộ hỗ cảm v.v ) Những chất vô cơ như sứ cách ựiện, thủy tinh v.v do khó biến chất lại ắt bị ảnh hưởng của thời tiết khắ hậu, mà cường ựộ cơ học lại cao, lại chịu ựược phóng ựiện, vì thế ựược sử dụng rộng rãi ựể làm cách ựiện ngoài của thiết bị ựiện cao áp

Hỏi: Tại sao ựiện trở cách ựiện giảm theo sự tăng lên của nhiệt ựộ?

đáp: Khi nhiệt ựộ tăng cao, sự chuyển ựộng của phân tử trong chất cách ựiện

tăng theo, ựiện tử trong phân tử dễ thoát ra do sự va chạm lẫn nhau giữa các phân tử làm tăng tắnh năng dẫn ựiện trong chất cách ựiện; ựồng thời khi nhiệt ựộ tăng cao thì thành phần nước trong chất cách ựiện sẽ bắt ựầu trương nở, dài ra, thành dạng sợi nhỏ phân bố giữa hai cực, do trong nước cô chứa tạp chất dẫn ựiện, vì thế làm tăng tắnh năng ựiện trong vật chất cách ựiện Tạp chất chứa trong nước và tạp chất tắnh kiềm, tắnh axắt chứa trong chất cách ựiện sau khi bị nước phân giải sẽ làm tăng tắnh năng dẫn

ựiện, do ựó khi nhiệt ựộ tăng cao, ựiện trở cách ựiện sẽ giảm thấp

Hỏi: độ dày chất cách ựiện tăng gấp hai lần, phải chăng cường ựộ chịu áp

cũng tăng gấp hai?

đáp: Chất cách ựiện tốt và ựồng ựều (mê ca rất mỏng) ựặt trong ựiện trường

ựều thì cường ựộ chịu áp của nó có tỷ lệ thuận với ựộ dày

Nhưng tuyệt ựại ựa số vật liệu cách ựiện, do những nguyên nhân như tắnh không

ựồng ựều về chất liệu và sự khác nhau vế mức ựộ khô, ựặc biệt là, khi ựộ dày tăng lên

nhiệt sinh ra do tốn hao môi chất gây ra trong vật thể cách ựiện, không thể tán phát toàn bộ ựến ựiện cực hoặc vào môi chất khác chung quanh, tập trung ở lớp trong vật thể cách ựiện, làm nóng vật cách ựiện, dể gây ra ựánh thủng nhiệt Do ựó, ựộ dày tăng gấp ựôi thì cường ựộ chịu áp tăng không ựến gấp ựôi

Hỏi: Khi chọn vật liệu cách ựiện cho tụ ựiện, mong muốn hệ số cách ựiện tương

ựối εr Của vật liệu phải lớn một chút, còn khi chọn vật liệu cách ựiện cho cáp ựiện và máy ựiện thì lại yêu cầu εr phải nhỏ hơn một chút Tại sao?

đáp: Môi chất cách ựiện có tác dụng cách ựiện và cố ựịnh cơ học ựối với thể

dẫn ựiện với ựiện thế khác nhau; nhưng trong tụ ựiện, môi chất còn cổ một tác dụng quan trọng nữa, ựó là tàng trữ năng lượng đối với tụ ựiện tấm phẳng thì ựiện dung của

Trang 18

nó C=εo εr.A/d, trong ựó eo là hệ số cách ựiện chân không; εr là hệ số cách ựiện tương

ựối của môi chất; A là diện tắch bản cực; d là khoảng cách giữa hai cực Nếu εr lớn, thì

ựiện dung C sẽ tăng lên theo tỉ lệ thuận Vì thế, khi chọn vật liệu cách ựiện dùng cho tụ ựiện, một mặt phải chú ý cường ựộ ựiện học, mặt khác muốn εr lớn một chút, như vậy

có thể giảm thể tắch và trọng lượng cho ựơn vị dung lượng của tụ ựiện Chất cách ựiện dùng cho cáp ựiện và máy ựiện không có yêu cầu tàng trữ năng lượng, muốn tắnh cực hóa tương ựối yếu, tức er tương ựối nhỏ đối với cách ựiện cho cáp ựiện, εr nhỏ còn có thể giảm thiểu dòng ựiện nạp ựiện khi cáp ựiện vận hành Miệng rãnh cuộn dây stato của môtơ có khe hở, nếu εr môi chất cách ựiện thể rắn của môtơ nhỏ chênh lệch với không khắ tương ựối nhỏ thì cường ựộ trường của miệng rãnh hoặc khe hở cũng tương

ựối nhỏ thì có thể nâng cao ựiện áp ựánh thủng

Hỏi: Trong khe hở không khắ, thành phần nước trong không khắ tăng lên, ựiện

áp ựánh thủng tăng cao, tại sao môi chất thể rắn bị ẩm thì ựiện áp ựánh thủng lại sụt xuống

đáp: Trong khe hở không khắ, nếu ựộ ẩm tăng lên, thành phần nước trong

không khắ dễ thu hút ựiện tử, hình thành ion âm, do hành trình tự do của nó rút ngắn khiến ựiện áp ựánh thủng tăng cao

Môi chất cách ựiện thể rắn sau khi hút ẩm, do nước bị thu hút vào bên trong hoặc bề mặt môi chất nó có thể hòa tan tạp chất ion hoặc làm ựiện ly chất cớ cực tắnh mạnh, hơn nữa vôi ảnh hưởng của các tạp chất khác, tác dụng ựiện ly của bản thân thành phần nước tăng mạnh; do ựó làm tăng ựiện ly môi chất thể rắn và tổn hao môi chất, dẫn ựến ựiện áp ựánh thủng giảm xuống đối với vật liệu xơ sợi dễ hút ẩm thì ảnh hưởng ựặc biệt lớn, ựiện áp ựánh thủng sau khi hút ẩm lúc thấp nhất có thể chỉ bằng vài phần trăm lúc khô ráo; cho nên trong vận hành cần chú ý chống ẩm

Hỏi: Trong vật liệu cách ựiện cao áp nếu lẫn lộn bọt khắ thì trong vận hành dễ

làm hỏng toàn bộ vật liệu cách ựiện Tại sao?

đáp: Trong vật liệu cách ựiện cao áp, nếu lẫn bọt khắ thì sẽ tạo thành môi chất

có lớp, cường ựộ ựiện trường của nó phân bố U lệ nghịch với hệ số cách ựiện Do hệ

số cách ựiện của bọt khắ nhỏ, cường ựộ ựiện trường lớn, bọt khắ sẽ ựiện ly tự do trước khiến toàn bộ cường ựộ cách ựiện giảm, từ ựó làm hỏng tắnh năng của toàn

Trang 19

đáp: Sau khi các loại máy ựiện và thiết bị ựiện tổ hợp thành hệ thống ựiện,

muốn vận hành bình thường phải bảo ựám hệ thống ựiện cố hình (dạng) sóng thống nhất như vậy thiết kế và chế tạo máy ựiện và thiết bị ựiện mới có căn cứ chung Bởi vì,trên tụ C cường ựộ dòng ựiện i = C.du/dt (trong công thức du/dt là biểu suất) trên

ựiện cảm L, ựiện áp u = L.di/dt (trong công thức ựó, di/dt là biểu suất cường ựộ); xét

về toán học, chỉ có hàm số sin sau khi vi phân hoặc tắch phân thì ựồ thị (dạng sóng) của hàm số mới không thay ựổi đồng thời, trong mạch ựiện thường sẽ có một số ựiện

áp và cường ựộ thêm vào, duy chi có hàm số sin khi cộng thêm vào dạng sóng mới không phát sinh biểu ựồ kỳ dị, còn bất cứ hình sóng nào ựều không có tắnh chất này

Hỏi: Tần số làm việc của ựiện xoay chiếu tại sao lại ựịnh là 50 hoặc 60 chu kỳ

trong mỗi giây?

đáp: Tần số của ựiện xoay chiếu cao hay thấp ựều có lợi và hại Tần số cao có

thể giảm thiểu lượng sử dụng ựồng và sắt dùng trong máy ựiện và máy biến thế,cho nên trọng lượng giảm nhẹ, giá thành thấp, sự nhấp nháy của bóng ựèn do dòng ựiện thay ựổi gây nên mắt người cũng không dễ nhận thấy Song nó sẽ làm giảm kháng áp của ựường dây tải ựiện và thiết bị ựiện tồn hao năng lượng tăng lên, làm xấu năng suất

ựiều chỉnh và hiệu suất của ựiện áp

Tần số quá thấp, sẽ làm tăng trọng lượng của máy ựiện và biến thế, giá thành tăng cao, sự nhấp nháy của bóng ựèn cũng dễ nhận thấy, cho nên tần số làm việc qui

ựịnh 50 hoặc 60 chu kỳ/giây là tương ựối hợp lý

Hỏi: Tại sao ựiện áp lưới ựiện phải chọn các cấp khác nhau ?

đáp: Chọn cấp ựiện áp, ngoài việc tắnh ựến ựộ lưới thấp an toàn cho người sử

dụng ựể dùng lưới ựiện áp thấp ra, khi truyền tải phân phối ựiện lưới có cùng công suất thì ựiện áp càng cao, dòng ựiện càng nhỏ, diện tắch tiết diện phần tải ựiện của dây dẫn

có thể sử dụng càng nhỏ, ựầu tư sẽ giảm tương ứng Nhưng yêu cầu ựối với cách ựiện thì ựiện áp càng cao, ựầu tư về cột ựiện, biến áp, bộ ngắt ựiện cũng càng lớn Do ựó ựối với công suất truyền tải và khoảng cách truyền tải nhất ựịnh nào ựó thì cần chọn ựiện

áp hợp lý nhất đồng thời, việc chọn ựiện áp ựiện lưới phải tổng hợp xem xét toàn diện qui hoạch trước mắt và lâu dài phụ tải ựiện lưới và trình ựộ kỹ thuật lúc ựó mới có thể lựa chọn thắch hợp Cấp ựiện áp chọn quá cao, thì phụ tải lâu dài của ựường dây không

Trang 20

ựủ, lãng phắ ựầu tư, chọn quá thấp thì không lâu lại phải thay ựiện áp cấp cao hơn,

cũng không kinh tế

Hỏi: Thường nghe nói ựến ựiện áp ựường dây 6 kilô vôn (kV) hoặc 6.3 kilô vôn

(kV), 6.6 kilô vôn (kV) Cách nói nào ựúng?

đáp: đối với cấp ựiện áp này, ựiện áp ựịnh mức của thiết bị ựiện (như ựộng cơ

ựiện, lò ựiện) là 6kV còn ựiện áp ựịnh mức của máy phát ựiện là 6.3kV điện áp ựịnh

mức cuộn nguyên của máy biến áp giống như thiết bị dùng ựiện tức 6kV; ựiện áp ựịnh mức của cuộn phó cao hơn của thiết bị dùng ựiện 5%, tức 6.3kV Khi trị số ựiện áp ngắn mạch của biến áp trên 8%, ựiện áp ựịnh mức của cuộn phó phải cao hơn của thiết

Hỏi: Sụt áp và tổn thất ựiện áp có gì khác nhau?

đáp: Trong mạng ựiện một chiều, sụt áp và tổn thất ựiện áp là hoàn toàn giống

nhau, nhưng trong mạng ựiện xoay chiều, do vị trắ pha của dòng ựiện và ựiện áp khác nhau, và quan hệ sụt áp do ựiện kháng của mạch ựiện gây ra nên hai khái niệm ựó khác nhau Hiệu hình học của ựiện áp hai ựầu, ựầu và cuối của ựường dây gọi là sụt áp; hiệu

ựại số ựiện áp hai ựầu của nó gọi là tổn thất ựiện áp Trong mạng xoay chiều, trị số

tuyệt ựối của sụt áp lớn hơn tổn thất ựiện áp

Hỏi: điện áp của buồng phân phối ựiện áp thấp là 400V; sụt áp ựường dây từ

buồng phân phối ựiện ựến phân xưởng 32V Nếu hệ số công suất của phân xưởng là 0.6 trở kháng của ựường dây là ựiện trở thuần, thì ựiện áp phân xưởng có phải là 368V?

đáp: Không phải; mà là 380V Giả thiết ựiện áp ở buồng phân phối ựiện là 1

.

U,sụt áp ựường dây là

.

U

∆ song song với 2

Trang 21

Hỏi: Tại sao máy biến thế dung lượng lớn hoặc cầu dao dẫn cao áp sử dụng trên

ựường dây tải ựiện ba pha ựều dùng ba pha tạo thành?

đáp: Người ta thường dùng ba cái một pha mà không dùng một cái ba pha là

do: (1) thể tắch và trọng lượng quá lớn, về mặt vận chuyển phải chịu sự hạn chế bởi khả năng của phương tiện vận tải hoặc kắch thước của ựường sá, cầu cống, ựường hầm v.v (2) Biến thế hoặc cầu dao dẫn cao áp dự bị người sử dụng chỉ cần chuẩn bị một cái một pha là ựược, so với dự bị một cái ba pha có thể tiết kiệm về mặt ựầu tư rất lớn (3) Nếu không may bị hư hỏng thì chỉ cần sửa chữa một cái một pha, tốc ựộ sửa chữa

sẽ nhanh hơn là sửa chữa thiết bị ba pha

Hỏi: Tại sao khi tải ựiện trên khoáng cách xa thì máy biến thế tăng áp ựấu

thành ∆ - Y (tam giác - sao) biến thế sụt áp thì ựấu thành Y - ∆ (sao - tam giác)?

đáp: điện áp lưới tải ựiện càng cao thì hiệu suất cũng càng cao Máy biến thế

tăng áp ựấu ∆ - Y, dây ra bên phắa thứ cấp thu ựược sẽ là ựiện áp dây; từ ựó với số vòng tương ựối ắt, sẽ thu ựược ựiện áp tương ựối cao, nâng cao ựược tỉ lệ tăng áp Cũng cùng lý do ựó máy biến thế hạ áp ựấu Y - ∆ , với số vòng của cuộn dây bên sơ cấp không nhiều có thể ựạt ựược ti lệ hạ áp tương ựối lớn Ngoài ra, khi bên thứ cấp của biến thế tăng áp và bên sơ cấp của máy biến thế hạ áp ựấu kiểu Y (hình sao) ựều

có thể tiếp ựất, ựiểm trung tắnh khiến ựiện áp dây tải ựiện ựối với ựất là ựiện áp pha, bằng

Hỏi: Tại sao có một số ựơn vị sử dụng ựiện tách riêng chiếu sáng và ựộng lực

mà không dùng chung một máy biến thế ?

đáp: Xét về mặt giảm thiểu số lượng thiết bị nếu cả chiếu sáng và ựộng lực

dùng chung một biến thế thì sẽ kinh tế hơn Nhưng, phụ tải của ựộng lực ựa phần là

ựộng cơ ựiện, khi khởi ựộng sẽ làm sụt giảm ựiện áp nguồn một cách rõ rệt, và khi phụ

tải của ựộng lực thay ựổi cũng làm thay ựổi ựiện áp nguồn, những ựiều ựó ựều làm cho

ựộ sáng của ựèn chiếu sáng mất ổn ựịnh để phòng ngừa hiện tượng này, tách riêng hệ

thống ựiện dùng cho ựộng lực và hệ thống ựiện dùng cho ánh sáng là tốt hơn

Hỏi: Tại sao những máy ựiện quay tròn không thể trực tiếp ựấu với pha ựường

dây thuộc hệ "hai dây một ựất"?

đáp: Trong vận hành ựường dây trên không hệ "hai dây một ựất", có một pha

thường xuyên tiếp ựất, vì thế ựiện áp pha không tiếp ựất ựối với ựất là ựiện áp dây Nếu ựấu trực tiếp máy ựiện vào, thì cách ựiện của nó sẽ phải vận hành lâu dài dưới

ựiện áp dây, ựiều này là không thể ựược Vì thế, phải qua máy biến thế cách ly mới có

thể ựấu vào ựược

Trang 22

Hỏi: Trong mạng phân phối ựiện áp thấp hệ ba pha ba dây, liệu có thể áp dụng

hệ "hai dây một ựất" ựể tiết kiệm một ựường dây?

đáp: Không ựược Nguyên nhân là:

(1) Ở chỗ dây dẫn tiếp ựất sẽ xuất hiện sụt áp rõ rệt khiến ựiện áp pha tiếp ựất

ựầu có phụ tải sẽ rất thấp; ựiện áp ba pha không cân bằng; tắnh vận hành của phụ tải

trở nên xấu (2) Do ựiện áp của pha ựối với ựất là ựiện áp dây, cho nên khi người tiếp xúc với dây pha bất kỳ nào không tiếp ựất thì sẽ rất nguy hiểm (3) Khi ựiện áp dây của lưới ựiện là 380V, không thể trực tiếp ựấu nối với phụ tải chiếu sáng (4) Khi xảy ra ngắn mạch giữa dây dẫn pha tiếp ựất với pha không tiếp ựất, do dòng ựiện ngắn mạch

bị hạn chế bởi ựiện trở tiếp ựất hai chỗ của pha tiếp ựất, không ựủ ựể làm nóng chảy dây chì, nên sẽ kéo dài quá trình ngắn mạch (5) Khi chọn ựiện trở tiếp ựất tương ựối lớn thì ở phần vật tiếp ựất có thể xuất hiện ựiện áp nguy hiểm

Hỏi: Khi truyền tải ựiện ba pha ở nông

thôn, tại sao có lúc chỉ dùng hai dây trên không?

đáp: Ở nông thôn, do ựường dây tải ựiện

dài mà dây ựiện thoại ựiện tắn không nhiễu, vì thế

có thể lợi dụng ựất làm một dây ựể tải ựiện ba

pha, như thể hiện ở hình 2 - 1 - 12, nhằm tiết

kiệm giá thành lắp ựặt ựường dây tải ựiện (thông

thường có thể tiết kiệm 25 - 30% vốn ựầu tư ban

ựầu) Loại ựường dây tải ựiện tận dụng ựất làm

một dây pha thường gọi là ựường dây tải ựiện ba pha hệ "hai dây một ựất"; tuy có thể tiết kiệm nhưng cũng có nhược ựiểm, chủ yếu là: (1) ảnh hưởng tương ựối lớn ựối với

ựường dây thông tin Vì thế trong thành phố không ựược dùng (2) điện áp tiếp xúc và ựiện áp vượt nơi tiếp ựất tương ựối lớn, cho nên cần ựặc biệt chú ý an toàn (3) điện áp

pha ựối với ựất là ựiện áp dây chứ không phải ựiện áp pha, do ựó khi trực tiếp dùng với phụ tải ba pha, cách diện của phụ tải ựối với ựất dễ bị ựánh thủng

Hỏi: Hệ ba pha ba dây so với hệ một pha hai dây, tiết kiệm ựược bao nhiêu

dây?

đáp: Giả thiết tổn hao trong ựiện áp dây và ựường dây là như nhau Vậy công

suất truyền tải của một pha và ba pha lần lượt là:

Trọng lượng của dây tỉ lệ thuận với số sợi dây, tỉ lệ nghịch với ựiện trở

3

4 3

R 2 R 2 R 2 3 R 2

R

1 2 R

1 2 3

W

1 1 1

Trang 23

Hỏi: Tại sao khi xảy ra sự cố ngắn mạch ở một chỗ nào ựó của hệ thống ựiện

lực sẽ làm cho hệ thống dao ựộng, thậm chắ phá vỡ cả

hệ thống?

đáp: Nếu xảy ra ngắn mạch ở ựiểm D trên

ựường dây gần nhà máy ựiện A (xem hình 2-1-14),

ựiện áp dây chắnh của nhà máy A sẽ sụt xuống gần

bằng 0, mất phụ tải, ựộng cơ không kịp ựiều chỉnh

tương ứng, tốc ựộ quay của tổ máy nhà máy A tất sẽ

tăng cao Lúc này, trên ựường dây chắnh của nhà máy

B vẫn còn ựiện áp còn lại tương ựối cao, phụ tải mất ựi không nhiều, tốc ựộ quay của máy phát ựiện tăng tương ựối lớn Như vậy, tổ máy của hai nhà máy A, B sinh ra chênh lệch tốc ựộ quay, nếu thời gian ngắn mạch kéo dài tương ựối lâu thì tổ máy của hai nhà máy sẽ mất ựồng bộ, khiến hệ thống dao ựộng thậm chắ bị phá vỡ Vì thế ựể nâng cao tắnh ổn ựịnh vận hành song song của hệ thống, yêu cầu nhanh chóng khắc phục sự cố ngắn mạch, phòng ngừa mở rộng sự cố

Trang 24

2 - 2 Dây cái (Dây dẫn nhẹ)

Hỏi: Trong hệ thống 6 ~ 10 kV của nhà máy phát ựiện và trạm biến ựiện, tại

sao ựều sử dụng dây cái chữ nhật?

đáp: Khi diện tắch tiết diện như nhau, thì chu vi ựây cái hình chữ nhật lớn hơn

hình tròn; tức bề mặt tản nhiệt của thanh dẫn chắnh hình chữ nhật lớn hơn, do ựó ựiều kiện làm mát tốt hơn, ựồng thời, do ảnh hưởng của hiệu ứng ựiện tắch tập trung bề mặt của ựiện xoay chiều, ựiện trở của dây chắnh tiết diện hình chữ nhật sẽ nhỏ hơn ựiện trở tiết diện hình tròn, ựo ựó khi diện tắch tiết diện và nhiệt ựộ phát nhiệt cho phép giống nhau thì dòng ựiện chạy qua tiết diện hình chữ nhật sẽ lớn hơn Cho nên, trong hệ thống 6 ~ 10kV nói chung ựều sử dụng dây cái chữ nhật, còn trên thiết bị phân phối

ựiện 35 kV và trên nữa, ựể phòng ngừa quầng ựiện tắm, thường sử dụng dây chì hình

tròn

Hỏi: Tại sao trong máy ựiện xoay chiều nói chung không sử dụng dây cái

bằng thép, nhưng trong một số mạch ựiện xoay chiều và mạng ựiện một chiều lại có

sử dụng

đáp: điện trở suất của thép gấp 6 ~ 8 lần của ựồng; sử dụng trong mạch ựiện

xoay chiều dung lượng lớn tất sẽ gây nên tổn thất ựiện áp và tiêu hao ựiện năng Mặt khác tắnh dẫn từ của thép tương ựối tốt, dễ gây nên từ trễ và tổn hao dòng xoáy (Fucô) nên nói chung những mạch ựiện xoay chiều dung lượng lớn ựều không dùng thép làm dây cái Nhưng cường ựộ cơ học của dây cái bằng thép lại cao, giá rẻ, nên có thể sử dụng trong mạch ựiện cao áp xoay chiều dung lượng nhỏ như bộ hỗ cảm ựiện áp bên cao áp của máy biến thế dùng trong nhà máy ựiện dung lượng nhỏ Trong mạch ựiện một chiều, do không tồn tại từ trễ và tổn hao dòng xoáy, cho nên cũng có dùng ựây cái bằng thép, như thanh dẫn ựiện một chiều của buồng ắc qui

Hỏi: Với cường ựộ dòng ựiện rất lớn, khi chọn dây cái nên xem xét như thế nào

?

đáp: Khi chọn dây cái không nên sử dụng tiết diện quá lớn Vì cường ựộ dòng

ựiện cho phép của nó sẽ giảm theo sự tăng lên của tiết ựiện, cũng tức là sự tăng lên của

dòng ựiện cho phép không tỉ lệ thuận với sự tăng lên của tiết diện dây cái Vì thế, khi cường ựộ dòng ựiện một pha vượt quá dòng ựiện cho phép của mặt tiết diện lớn nhất thì thường sử dụng nhiều dây ghép song song

Dây cái trong một pha, nói chung, không quá hai dây Vì khi số dây trong mỗi pha tăng lên, do làm nguội trở nên kém, sự gia tăng của phụ tải cho phép không tỉ lệ thuận với số dây, mà gia tăng tương ựối nhỏ Hơn nữa, khi là xoay chiều hiệu ứng lân cận rất lớn

Hỏi: Tại sao khi sử dụng ghép song song dây cái hình chữ nhật, mỗi pha không

ựược quá 3 dây, còn dây dẫn chia tách thì có thể dùng dây dẫn mềm có 3 sợi trở lên?

Trang 25

đáp: Khi dòng ựiện làm việc vượt quá dòng ựiện cho phép của dây cái thì mỗi

pha có thể dùng hai hoặc 3 dây cái hình chữ nhật ghép song song cố ựịnh lên giá cách

ựiện để có thể tỏa nhiệt tốt, giữa các dây phải giữ khoảng cách bằng ựộ dày của nó,

không ựược chồng lên nhau Nhưng số dây dẫn mỗi pha tăng lên, thì dòng ựiện cho phép của nó bị ảnh hưởng bởi ựiều kiện tỏa nhiệt trở nên kém và hiệu ứng bề mặt, nên không tăng lên theo tỉ lệ thuận khi mỗi pha có 3 dây, dòng ựiện của dây giữa chiếm khoảng 20% tổng cường ựộ dòng ựiện, hai dây bên chiếm 40% mỗi dây Do ựó không nên sử dụng mỗi pha quá ba dây cái chữ nhật Còn dây dẫn chia tách do nhiều sợi dây dẫn mềm tạo thành, do gia công và lắp ráp tương ựối dễ, không cần phải xếp chồng, có thể xếp rỗng ở giữa, cho nên cho phép sử dụng 4 sợi trở lên

Hỏi: Dây cái ba pha bố trắ ngang bằng hoặc thẳng ựứng thì pha nào chịu sức

ựiện ựộng lớn nhất?

đáp: Căn cứ vào hiện tượng: chiều dòng

ựiện giống nhau sinh ra lực hút, chiều dòng ựiện

khác nhau sinh ra lực ựẩy mà xét thì khi chiều

dòng ựiện hai pha hai bên ngược nhau thì pha ở

giữa chịu lực lớn nhất (xem hình 2 - 2 - 5) Giả

thiết dòng ựiện trong ba pha là ựối xứng và cân

bằng thì dựa vào công thức F =

a 2

I I

0 1 2

π

ộộ có thể tắnh ựược lực ựẩy mà pha giữa nhận ựược lớn hơn 1/4 so với mỗi pha hai bên

Hỏi: Khi dây cái một pha chia thành vài dây lắp lên cùng vỏ sứ, tại sao phải

tăng thêm ựệm lót vào giữa hai thanh dẫn giữa vỏ sứ ?

đáp: Trong tình hình ựó lực ựiện ựộng mà dây cái chịu không chỉ là lực giữa

dây cái khác pha mà còn có lực tác dụng lẫn nhau giữa dây dẫn cùng pha Vì khoảng cách dây cái cùng pha tương ựối gần, do ựó lực ựiện ựộng tương ựối lớn Tăng thêm

ựệm lót có thể giảm khoảng cách ựiểm chống ựỡ, giảm mômen của lực ựiện ựộng

Hỏi: Tại sao trong thiết bị phân phối ựiện, nói chung ựều dùng dây cái ựể trần?

đáp: Dây cái trần có các ưu ựiểm sau ựây: điều kiện tỏa nhiệt tốt, dòng ựiện

cho phép tăng, lắp ráp dễ, sửa chữa ựơn giản, giá thành tương ựối thấp cho nên bất kể

là thiết bị phân phối ựiện ở trong phòng hay ngoài trời, nói chung ựều sử dụng thanh dẫn trần

Hỏi: Dây cái dạng ựai sử dụng trong thiết bị phân phối ựiện, khi lắp ựặt có hai

cách: ựặt ngang và ựặt ựứng (xem hình 2 - 2 - 8) Tại sao?

Trang 26

đáp: Khi chọn kắch thước dây cái cần xét tới hai ựiểm: ( l ) Lưu lượng tải-Dây

cái có thể ựể cho dòng ựiện mà phụ tải cần thiết chạy qua an toàn Nếu chọn quá nhỏ, dây cái sẽ nóng do quá tải (2) Cường ựộ cơ học - thanh dẫn có ứng lực cơ học của dây cái ựủ chịu ựược khi xảy ra sự cố ngắn mạch, không ựến nỗi làm hỏng thiết bị của dây cái

Nhưng tắnh năng của dây cái dạng ựai có tiết diện như nhau, khi ựặt ngang ựặt

ựứng có chỗ khác nhau Khi ựặt ựứng, lưu lượng tải ựiện tương ựối lớn, nhưng chỉ có

thể chịu ựược ứng lực cơ học tương ựối nhỏ Còn khi ựặt ngang, lưu lượng tải ựiện giảm 5 - 8% so với ựặt ựứng, nhưng có thể chịu ựược ứng lực cơ giới tương ựối lớn

Do ựó, khi lắp ựặt dây chắnh dạng ựai cần căn cứ vào tắnh năng trên ựây ựể quyết ựịnh ựặt ngang hay ựặt ựứng Nếu công suất rất lớn, thường lắp ựặt các pha trên dưới chứ không bố trắ trên cùng mặt phẳng ngang bằng, và ựặt ựứng dây cái ựể lượng tải ựiện và cường ựộ cơ học ựều thỏa mãn

Hỏi: điện áp giữa các rẻ (dẻ) ựồng hợp lưu ựùng trong lò ựiện tương ựối thấp

Nhưng thông thường khoảng cách lắp ựặt giữa chúng rất xa, liệu có thể căn cứ vào yêu cầu cách ựiện nói chung ựể rút ngắn khoảng cách?

đáp: đối với vấn ựề khoảng cách giữa các dây cái cường ựộ dòng ựiện lớn,

ngoài việc xem xét khoảng cách, cách ựiện giữa các dây ra, còn phải tắnh ựến lực ựiện

ựộng do dòng ựiện sinh ra Khi khoảng cách giữa hai dây dẫn nhỏ, thì sức ựiện ựộng

tương hỗ sẽ tăng lên, ựặc biệt là lò ựiện trong thời gian nóng chảy, do nguyên liệu ựổ xuống, nhào trộn, thường xảy ra hiện tượng ngắn mạch Lúc ựó, lực ựiện ựộng giữa các rẻ ựồng hợp lưu rất lớn Nếu khoảng cách chọn không chắnh xác, sẽ phá hỏng bộ phận chống ựỡ của các rẻ ựồng hợp lưu

Hỏi: Tại sao bulông nối ựối của dây cái không thể siết quá chặt?

đáp: Bulông siết quá chặt thì bộ phận dây cái dưới vòng ựệm bị nén, tiết diện

của ựây cái giảm Trong vận hành, dòng ựiện chạy qua sẽ phát nóng, do hệ số nở của nhôm hoặc ựồng lớn hơn thép, ựây cái dưới vòng ựệm càng bị nén thêm không thể giãn nở tự nhiên, nếu cường ựộ dòng ựiện trong dây cái giảm nhỏ, nhiệt ựộ giảm thấp,

tỉ lệ co rút của dây cái lớn hơn bulông, thế là hình thành khe bở Như vậy ựiện trở tiếp xúc sẽ lớn, nhiệt ựộ tăng cao, mặt tiếp xúc sẽ bị ôxy hóa, khiến ựiện trở tiếp xúc càng lớn Cuối cùng làm cho phần liên kết của bulông xảy ra hiện tượng quá nóng, ảnh hưởng an toàn vận hành Nói chung, nhiệt ựộ thấp, bulông nên siết chặt một chút, nhiệt

ựộ cao, bulông nên siết lỏng một chút

Hỏi: Kẹp vắt dùng ựể cố ựịnh dây cái trên vỏ sứ ựỡ dây cái, tại sao sau khi siết

chặt lại phải nới ra 2 - 3 vòng, không thể vặn quá chặt ?

đáp: Bởi vì trong vận hành, dây cái tăng nhiệt, ựặc biệt là dòng ựiện chạy qua

khi ngắn mạch, nhiệt ựộ tăng tương ựối cao, dây cái bị nóng nổ ra Nếu kẹp vắt vặn quá

Trang 27

chặt, dây cái chắnh không còn chỗ ựể giãn nở sẽ sinh ứng lực rất lớn ựối với vỏ sứ, gây nên sự cố vỡ hỏng vỏ sứ Vì thế, khi lắp ráp, sau khi vặn chặt phải nới ra 2 - 3 vòng

Hỏi: Dây cái bằng ựồng và bằng thép, liệu có thể trực tiếp nối với nhau bằng

bulông ?

đáp: Không ựược Vì kim loại khác nhau nối với nhau giữa chúng chỉ cần có

khe hở thì sẽ gây nên ăn mòn ựiện hóa do tác dụng pin Kết quả là làm tăng ựiện trở tiếp xúc, tăng nhanh sự ăn mòn dây cái

để phòng ngừa ăn mòn ựiện hóa, cần áp dụng hàn nối hoặc sau khi mạ thiếc

dây cái rồi mới liên kết bằng bulông

Hỏi: Tại sao mặt tiếp xúc của dây cái bằng nhôm không cho phép dùng giấy

nhám (vải nhám) ựể gia công phẳng bóng?

đáp: Thông thường dùng dũa thô ựể gia công phẳng mặt tiếp xúc của dây cái

bằng nhôm Khi khối lượng công việc lớn có thể tiến hành bằng dao cạo hoặc dây thép (lắp trên máy phay) Bởi vì dùng giấy nhám (vải nhám) ựể làm phẳng thì cát và vụn vải bám vào kim loại, khiến ựiện trở mặt tiếp xúc của dây cái tăng lên, dễ oxy hóa, phát nhiệt gây nên sự cố

Hỏi: Tại sao khi dùng bulông ựể nối dây cái ựặt ngang, bulông phải xỏ từ dưới

lên?

đáp: Chủ yếu là ựể tiện kiểm tra Bởi vì khi xỏ từ dưới lên, khi dây chắnh và

bulông do hệ số nở không giống nhau hoặc khi ngắn mạch, dưới tác dụng của lực ựiện

ựộng gây nên khe hở không khắ giữa dây cái, khiến bulông tuột xuống, khi kiểm tra sẽ

nhanh chóng và kịp thời phát hiện ra, không ựể mở rộng sự cố đồng thời, cách lắp ráp này ựẹp, ngay ngắn

Hỏi: ống bọc xuyên tường có dòng ựiện 1500A trở lên chạy qua, khi lắp lên

tấm thép tại sao lại phải xẻ một ựường khe ngang khoảng 3 mm trên ựường kéo dài

ựường kắnh ống bọc trên tấm thép (như hình 2 - 2 - 15)?

đáp: Khi thép tấm không xẻ rãnh, do dòng ựiện xoay chiều chạy qua ống bọc,

hình thành mạch từ khép kắn xoay chiều trên thép tấm, sinh

ra tiêu hao từ trễ khiến thép tấm phát nóng Sự tổn hao này

sẽ tăng mạnh theo sự tăng lên của dòng ựiện và do thép tấm

quá nóng dễ làm lão hóa chất ựiện môi cách ựiện của ống

bọc, ảnh hưởng ựến tuổi thọ sử dụng Sau khi thép tấm xẻ

rãnh, do có khe hở, từ thông trong thép tấm giảm rõ rệt, từ

ựó làm giảm ựáng kể sự tốn hao từ trễ

Trang 28

Hỏi: Nối thanh dẫn hình chữ nhật nhiều thanh như thể hiện ở hình 2 - 2 Ờ 16

(a), (b), cách nối nào tốt hơn?

đáp: Phần nối của mạch ựiện phải làm sao ựiện trở tiếp xúc càng nhỏ càng tốt

như vậy tổn hao do dòng ựiện chạy qua phần nối sinh ra cũng nhỏ Do ựó, phương pháp nối ô hình (a) tương ựối tốt Bởi vì dưới áp lực ựơn vị

diện tắch nhất ựịnh, diện tắch tiếp xúc càng lớn thì ựiện trở

tiếp xúc càng nhỏ, tổn hao do dòng ựiện chạy qua sinh ra

cũng càng nhỏ, tổng dòng ựiện mà phương pháp nối ở hình

(a) thể hiện chạy qua ba mặt tiếp xúc, ở hình (b) thể hiện chỉ

chạy qua một mặt tiếp xúc Rõ ràng ựiện trở tiếp xúc của cái

trước nhỏ, tổn hao do dòng ựiện chạy qua sinh ra càng nhỏ

Hỏi: Hai vắt kẹp chặt trên cái cách ựiện ựỡ dây cái, tại sao thường một cái bằng

ựồng, một cái bằng thép?

đáp: Vì chung quanh vật tải dẫn ựiện sinh ra từ trường, nếu cả hai vắt ựều làm

bằng thép thì tấm kẹp trên dưới và hai vắt sẽ tạo thành mạch từ kắn có từ trở thấp, tấm kẹp và vắt sẽ phát nóng bởi tổn thất từ trễ và dòng xoáy do từ trường thay ựổi gây nên

Sử dụng một vắt bằng ựồng sẽ làm tăng từ trở của mạch từ khiến nó không nóng Có lúc ựể tăng từ trở cũng có thể sử dụng tấm kẹp ựồng hoặc nhôm

Hỏi: Khi lắp dây cái hình chữ nhật lên vỏ sứ, tại sao lỗ khoan của dây cái, nói

chung ựều có hình ô van?

đáp: Khi dòng ựiện phụ tải chạy qua dây cái sẽ làm dây cái nóng nở ra Khi

dòng ựiện phụ tải luôn luôn biến ựộng, do ựó dây cái thường xuyên co giãn Nếu khoan lỗ thành hình ô van thì khi dây cái co giãn sẽ

thuận tiện cho nó xê dịch tự do theo hướng dọc,

tránh ựược ứng lực cơ học tác dụng lên vỏ sứ

Hỏi: Tại sao khi ựộ dài ựoạn thẳng của dây

cái quá dài cần phải có chỗ nối co giãn?

đáp: Trên ựoạn thẳng dây cái bằng nhôm

dài 15 mét và dây cái bằng ựồng dài 20 - 25 mét,

nếu có lắp ựầu nối co giãn (xem hình 2 - 2 - 19) thì khi có dòng phụ tải chạy qua, dây cái bị nóng nở ra sẽ có chỗ ựể co giãn, không ựến nỗi làm hỏng vỏ sứ bởi ứng lực cơ học đầu nối co giãn làm từ phiến mỏng (0.1 ~ 0.4mm) bằng vật liệu giống với dây cái còn số lượng bao nhiêu thì phải tương ứng với tiết diện dây cái

Hỏi: Chỗ cong của thanh dẫn xuống từ dây cái cứng

nối với thiết bị nên làm theo ựường nét ựứt hay ựường nét

liền thể hiện ở hình 2 - 2 - 20 ? Tại sao?

Trang 29

đáp: Bộ phận uốn cong nối từ thanh dây cái với thiết bị phải cố gắng gần ựiểm

tựa ựỡ nhất, như ựường nét liền trong hình Vì rằng như vậy dây dẫn xuống sẽ ngắn hơn so với ựường nét ựứt thể hiện sẽ làm cho ứng lực cơ học mà dây cái phải chịu khi xảy ra sự cố ngắn mạch tương ựối nhỏ Nhưng phải chú ý: theo qui ựịnh, phần tiếp xúc giữa dây cái với thiết bị phải ở ngoài 25mm sau ựoạn thẳng từ chỗ uốn cong

Hỏi: Tại sao không trực tiếp nối ựầu nối bằng ựồng, nhôm trong các thiết bị

ựiện?

đáp: Lấy Hydro làm chuẩn, các kim loại ựều có thứ tự ựiện hóa khác nhau

Thứ tự ựiện hóa của nhôm nằm trước Hydro, ựiện thế ựiện cực tiêu chuẩn là - 1.34V Thứ tự ựiện hóa của ựồng ở sau Hydro, ựiện thế ựiện cực tiêu chuẩn là + 0.34V (Cu++) hoặc 0.521V (Cu+) Nếu nối ựồng với nhôm bằng phương pháp cơ học ựơn giản, ựặc biệt là ở môi trường ẩm thấp và chứa nhiều thủy phần (trong không khắ luôn chứa thủy phần nhất ựịnh và một ắt muối vô cơ có tắnh hòa tan), ựôi ựầu nối ựồng, nhôm sẽ như một ựôi ựiện cực ngâm trong dung dịch ựiện giải, sẽ hình thành pin có hiệu ựiện thế là 0.34 (hoặc 0.521) - ( - l.34) = 1.68 (hoặc l.86)V Dưới tác dụng của pin, nhôm sẽ nhanh chóng mất hết ựiện tử nên bị ăn mòn, như vậy làm cho ựầu nối dần dần lỏng, gây nên ựiện trở tiếp xúc tăng Khi dòng ựiện chạy qua, ựầu nối nóng lên, nhiệt ựộ tăng cao còn làm cho nhôm biến dạng dẻo, càng làm tăng ựiện trở tiếp xúc của phần ựầu nối Cứ tuần hoàn như vậy cho ựến khi ựầu nối bị cháy hẳn Do ựó, ựầu nối bằng ựồng, nhôm của thiết bị ựiện phải dùng "ựầu nối quá ựộ ựồng nhôm" hàn bằng hồ quang lại

Hỏi: Dây cái trần trong thiết bị phân phối ựiện sao lại phải sơn màu?

đáp: Chủ yếu dùng ựể thể hiện công dụng của dây cái (dây cái ựiện xoay chiều

ba pha hoặc dây cái ựiện một chiều), vị trắ pha của dây cái xoay chiều và cực tắnh của dây cái một chiều Trung Quốc qui ựịnh trong dây cái xoay chiều ba pha thì pha A sơn màu vàng, pha B sơn màu lục, pha C sơn màu ựỏ; dây trung tắnh sơn màu tắm (dây không tiếp ựất) hoặc màu tắm có vạch ngang màu ựen (dây tiếp ựất); trong dây cái một chiều, cực dương sơn màu ựỏ, cực âm sơn màu xanh lam đồng thời dây chắnh trần sau khi sơn màu sẽ làm tăng khả năng bức xạ tỏa nhiệt, cải thiện ựược ựiều kiện tỏa nhiệt, cho nên có thể tăng lưu lượng tải so với dây không sơn, và có thể phòng ngừa rỉ mòn dây chắnh, ựặc biệt quan trọng ựối với dây cái bằng thép

Hỏi: Dây cái phân phối ựiện ựặt trong phòng nói chung nên sơn màu, tại sao

dây cái phân phối ựiện ngoài trời lại không sơn màu?

đáp: Do dây cái phân phối ựiện ngoài trời phần lớn dùng dây cáp (dây mắc trên

không), khi nhiệt ựộ thay ựổi, dây dẫn co giãn rất rõ rệt, nếu bề mặt dây có sơn thì sẽ nhanh chóng bị phá hỏng đồng thời, do tốc ựộ dòng khắ không khắ ngoài trời rất lớn, gấp hơn 4 - 6 lần so với tốc ựộ không khắ làm mát tự nhiên trong phòng, cho nên hình thức tỏa nhiệt chủ yếu của bề mặt dây cái phân phối ựiện ở ngoài trời là ựối lưu Sơn màu không thể làm tăng một cách rõ rệt khả năng tỏa nhiệt của nó Cho nên dây cái phân phối ựiện ngoài trời nói chung ựều không sơn màu

Trang 30

Hỏi: Tại sao dây cái bằng sắt hoặc nhôm không ựược sơn trực tiếp sơn biến

màu ựể kiểm tra nhiệt ựộ vận hành?

đáp: đó là bởi vì thủy ngân và bạc chứa trong sơn biến màu có tác dụng ăn

mòn tương ựối mạnh ựối với sắt hoặc nhôm Nếu trước khi sơn không sơn một lớp sơn bảo vệ chống ăn mòn thì sẽ làm hỏng dây cái do bị ăn mòn

Hỏi: đồng vốn ựã dẫn ựiện tốt hơn thiếc, tại sao lại thường mạ thiếc lên ựầu

dây ựồng?

đáp: đó là nhằm phòng ngừa ựồng bị gỉ tạo thành lớp "ựồng xanh" trong

không khắ ẩm ướt, nó làm tăng ựiện trở tiếp xúc khiến mặt tiếp xúc quá nóng Sau khi

mạ một lớp thiếc lên bề mặt ựồng sẽ có thể phòng ngừa ôxy hóa ựồng, ựồng thời chất ôxy hóa của thiếc dẫn ựiện tương ựối tốt, không dẫn ựến hiện tượng làm tăng ựiện trở tiếp xúc làm mặt tiếp xúc quá nóng

Hỏi: Tại sao dây cái cao áp dự bị, khi bình thường cũng phải ựể ở trạng thái có

ựiện?

đáp: Trong không khắ chứa lượng hơi nước nhất ựịnh, sẽ bám vào dây cái và

giá cách ựiện làm giảm ựộ cách ựiện của dây cái Hơi nước và bụi than trong không khắ ựông kết lại với nhau cũng tạo thành mạch kắn phóng ựiện Khi dây cái ở trạng thái mạch ựiện, hơi nước có thể bốc hơi, không ảnh hưởng ựến ựộ cách ựiện của dây cái Cho nên, dây cái ngừng sử dụng thời gian lâu, trước khi sử dụng phải ựo ựộ cách ựiện của dây cái

Hỏi: Thanh rẻ hợp lưu sử dụng trong thiết bị phân phối ựiện tại sao phải sơn

màu? Làm sao căn cứ vào màu sắc ựể phân biệt pha của dòng ựiện?

đáp: Nói chung, việc sơn màu của thanh rẻ hợp lưu có ba mục ựắch: ( l ) để

nhân viên công tác dễ phân biệt (2) Làm tăng phần nào lượng nhiệt tỏa vào môi trường xung quanh Do ựó tăng dòng phụ tải cho phép của thanh rẻ (3) Có thể chống

rỉ sét.Với ựiện một chiều, cực ựương màu ựỏ, cực âm màu lam điện xoay chiều: pha

A màu vàng, pha B màu lục, pha C màu ựỏ; ựiện xoay chiều một pha: màu vàng và màu ựỏ

Thanh rẻ hợp lưu trung tắnh và thanh rẻ hợp lưu cân bằng một chiều và xoay chiều không tiếp ựất là màu tắm, tiếp ựất là màu tắm có vạch ngang màu ựen

điểm nối ựất, ựiểm phân nhánh và ựiểm ựất ựấu với thiết bị thì không sơn màu

Trang 31

2 - 3 Vầng quang ựiện (phóng ựiện vầng quang)

Hỏi: Buổi tối, trên ựường dây tải ựiện cao áp ựặc biệt, tại sao có ựiện quầng

màu lam thẫm?

đáp: Quanh dây dẫn ựường dây tải ựiện cao áp có ựiện trường rất cao, dưới tác

dụng của ựiện trường mạnh, làm cho không khắ quanh nó ion hóa sinh ra hiện tượng phóng ựiện, gọi là phóng ựiện quầng tán (ựiện quầng) Như vậy, buổi tối có thể nhìn thấy quầng ánh sáng màu lam thẫm

Hỏi: Tại sao trong trạm biến ựiện 220kV trở lên thường có tiếng phóng ựiện

"tách tách"?

đáp: đó là tiếng phóng ựiện quầng Tia vũ trụ tia tử ngoại trong không trung,

bức xạ của nguyên tố phóng xạ ở dưới ựất ựều có quang tử photon năng lượng cao, có thể bứt ựiện tử trong chất khắ ra, gọi là quang ion hóa Khi ựiện áp trên dây dẫn tăng lên ựến trị số nào ựó, cường ựộ từ trường bề mặt dây dẫn có thể làm cho ựiện tử do quang ion hóa bên ngoài sinh ra sẽ thu ựược ựộng năng trong khi chuyển ựộng Nếu

ựộng năng lớn hơn năng lượng ion hóa của phân tử khắ thì ựiện tử có thể làm cho phân

tử khắ bị va chạm sinh ra ion hóa va chạm, dưới tác dụng của ựiện trường mạnh, ựiện

tử do va chạm sinh ra sẽ thu ựược ựộng năng, sinh ra ion hóa va chạm mới, kết quả

ựiện tử sẽ tăng lên như tuyết lở, ựồng thời phát ra tiếng "tách tách"?

Hỏi: Tại sao ựường dây tải ựiện phải xét ựến vấn ựề ựiện quầng? Làm sao

phòng ngừa ựiện quầng?

đáp: điện áp càng cao càng dễ sinh ra ựiện quầng, cho nên dường dây tải ựiện

trên 35kV phải xét ựến ựiện quầng (phóng ựiện quầng tán) điện quầng có ba cái hại sau: (1) Tổn hao ựiện năng (2) Khi xảy ra ựiện quầng, không khắ gần dây dẫn sẽ sinh

ra hiện tượng ion hóa, dễ gây rạn vỏ sứ, khi quá áp, giữa pha và pha dễ bị xuyên thủng (3) Sự ion hóa không khắ do ựiện quầng sinh ra dễ tạo ra chất ôxy hóa của nitơ và ôzôn, khắ ôzôn có thể làm ôxy hóa kim loại, chất ôxy hóa của nitơ sẽ hóa hợp với nước thành axit nitric, có tác dụng ăn mòn phá hoại ựối với kim loại Tóm lại, bất kể là về mặt kinh tế hay an toàn, thì tắnh chất nguy hại của ựiện quầng ựều rất lớn Muốn phòng ngừa ựiện quầng thì phải nâng cao ựiện áp ựiện quầng tới hạn, mà ựiện áp ựiện quầng tới hạn tỉ lệ thuận với ựường kắnh dây dẫn, tỉ lệ thuận với khoảng cách giữa các dây dẫn; hiệu quả tăng tiết diện dây dẫn lớn hơn tăng khoảng cách giữa các dây dẫn, mà

ựầu tư cũng tương ựối ắt

Hỏi: Dây cái của trạm biến thế cao áp (như 220kV) thì tiết diện của nó lớn hơn

nhiều so với kết quả tắnh ra dựa theo cường ựộ dòng ựiện làm việc lâu dài của nó Tại sao?

đáp: Chọn tiết diện dây cái, không những cần xét ựến cường ựộ dòng ựiện làm

việc lâu dài cho phép lớn nhất, mà ựiều quan trọng hơn là phải xét ựiều kiện ựiện áp

Trang 32

tới hạn của phóng ựiện quầng tán điện quầng không chỉ làm tổn thất một phần ựiện năng, mà có khi dây dẫn xảy ra ựiện quầng sẽ làm cho không khắ gần ựó ion hóa, làm giảm ựộ cách ựiện, dễ gây nên chớp rạch ở vỏ sứ hoặc giữa các pha; trong phạm vi

ựiện quầng sẽ sinh ra khắ ôzôn và axắt nitric, có tác dụng phá hoại ựối với kim loại và

chất cách ựiện hữu cơ Ngoài ra, âm thanh ựặc biệt do ựiện quầng sinh ra cũng ảnh hưởng ựến sự phán ựoán của nhân viên trạm biến ựiện ựối với sự cố của thiết bị Tăng

ựường kắnh của dây dẫn có thể nâng cao ựiện áp tới hạn của ựiện quầng đường kắnh

dây chắnh của trạm biến ựiện 220KV nên chọn tương ựối lớn

Hỏi: Công tắc cao áp 220 kV trở lên vận hành ở vùng cao nguyên dễ sinh ra

ựiện quầng hơn hay ở vùng ựồng bằng?

đáp: ở vùng cao nguyên dễ sinh ra ựiện quầng hơn, vì khắ áp của vùng cao

nguyên thấp, mật ựộ không khắ nhỏ, khiến ựiện áp khởi ựầu của ựiện quầng xoay chiều của công tắc cao áp giảm, vì thế hiện tượng ựiện quầng mạnh hơn nhiễu ở vùng ựồng bằng, ngay cả khi trời tạnh ráo cũng có thể nghe thấy tiếng phóng ựiện quầng tán tương ựối lớn Ban ựêm, quanh vật mang ựiện ựều sáng

Hỏi: Tại sao trong thiết bị phân phối ựiện, ựiện áp tương ựối thấp (dưới 15kV)

thông thường sử dụng thanh hợp dòng hình chữ nhật còn trong thiết bị phân phối ựiện

ựiện áp tương ựối cao (trên 35kV) lại sử dụng thanh hợp dòng hình tròn?

đáp: điều kiện tỏa nhiệt của thanh hợp dòng hình chữ nhật tương ựối tốt, có

thể cho phép phụ tải tương ựối lớn, cho nên cố gắng chọn dùng (dưới 15kV) Nhưng khi ựiện áp tương ựối cao, như cao hơn 35kV do ựộ bậc thang ựiện thế phần góc nhọn quá cao, sinh ra ựiện quầng, không thể không chuyển sang dùng thanh hợp dòng hình tròn

điện quầng là hiện tượng phóng ựiện sinh ra sau khi bậc thang của ựiện thế quá

cao Lúc ựó, phân tử không khắ bị ion hóa làm giảm khả năng cách ựiện của không khắ,

sẽ sinh ra chớp rạch xuyên thủng đồng thời, ựiện quầng tạo ra ôzôn và chất ôxy hóa của nitơ, sẽ ăn mòn kim loại và giảm cách ựiện

Trang 33

2 - 4 Vấn ựề tiếp ựất ựiểm trung tắnh

Hỏi: Tại sao hệ thống ựiện 110 ~ 220kV là hệ thống tiếp ựất ựiểm trung tắnh

còn hệ thống ựiện 3 - 35kV là hệ thống không tiếp ựất ựiểm trung tắnh? Còn hệ thống 380/220V lại là hệ thống tiếp ựất ựiểm trung tắnh?

đáp: Trong hệ thống ựiện cao áp, mức ựộ cách ựiện khi ựiểm trung tắnh trực

tiếp tiếp ựất sẽ giảm thấp hơn khoảng 20% so với không tiếp ựất, mà ý nghĩa kinh tế của việc giảm thấp mức ựộ cách ựiện thì sẽ khác nhau tùy theo sự khác nhau của ựiện

áp ựịnh mức Trong hệ thống 110 - 220kV, giá thành chế tạo biến thế và thiết bị ựiện,

ựại khái tỉ lệ thuận với ựiện áp thử nghiệm (khi cho ựiện áp thử nghiệm lên vật thử

nghiệm, không bị ựánh thủng hoặc chớp rạch cũng không có phóng ựiện cục bộ trong dầu) điện 110 ~ 220kV nếu áp dụng hình thức ựiểm trung tắnh trực tiếp tiếp ựất thì giá chế tạo biến thế và thiết bị ựiện cũng giảm khoảng 20%, cho nên hệ thống cao áp này thường là hệ thống tiếp ựất Nhưng trong hệ thống 8 -35kV, ựầu tư cách ựiện chiếm tỉ lệ tương ựối nhỏ, ựiểm trung tắnh tiếp ựất không có giá trị kinh tế lớn mà còn làm cho dòng ựiện ngắn mạch của mỗi pha ựối với ựất tăng lên nhiều, cho nên ựều áp dụng hình thức ựiểm trung tắnh không tiếp ựất Còn như hệ thống 380/220V thì do nó

là ựiện áp của ựiện sản xuất sinh hoạt hàng ngày của mọi người, ựiểm trung tắnh của 380V trực tiếp tiếp ựất sẽ giảm thấp ựiện thế của dây ựối với ựất, giảm thiểu nguy cơ

ựiện giật

Hỏi: Trong hệ thống ựiểm trung tắnh không tiếp ựấtt, tại sao có lúc bút thử ựiện

phát ựiện một pha nào ựó không có ựiện còn dây trung tắnh có ựiện?

đáp: Lúc này, pha ựó rò ựiện ựối với ựất Nếu dùng ựồng hồ vạn năng ựể ựo sẽ

phát hiện ựiện áp giữa dây pha với dây pha, giữa dây pha với dây trung tắnh là bình thường, nhưng ựiện áp giữa dây trung tắnh với ựất tăng cao, gần 220V điện áp của pha rò ựiện ựối với ựất gần bằng 0, ựiện áp của hai pha kia với ựất gần bằng 380V Nếu rò ựiện không ựáng kể, ựiện trở ựối với ựất lớn, thì hiện tượng này không rõ rệt

Hỏi: Giữa ựường dây tái ựiện ựối với ựất tồn tại ựiện dung

trong hệ thống ựiểm trung tắnh không tiếp ựất, nếu xảy ra một pha

tiếp ựất thì sẽ có bao nhiêu dòng ựiện ựiện dung chạy qua ựiểm tiếp

ựất?

đáp: Sau khi hoán ựổi vị trắ ựầy ựủ dây dẫn mắc trên không

thì ựiện dung mỗi pha ựối với ựất gần bằng nhau, tức CA = CB = CC

.điện áp nguồn ựối xứng ba pha lần lượt tác dụng lên ựiện dung

mỗi pha, tổng hợp dòng ựiện ựiện dung tạo ra bằng 0 Nếu pha C xảy ra tiếp ựất hoàn toàn thì ựiện dung CC của pha C ựối với ựất bị ngắn mạch, còn lại CA và CB ựiện áp ba pha cũng xảy ra biến ựổi,UA và UB từ ựiện áp pha Uxg sẽ tăng lên ựến ựiện áp dây

3Uxg Do ựiện áp ba pha không ựối xứng, lúc này góc kẹp giữa véctơ UA và UB là

60o (như hình 2 - 4 - 3) dòng ựiện ựiện dung ICA và ICB do chúng tác dụng lên CA , CBsinh ra cũng lệch pha 60o, mà ICA = ICB = ( 3Uxg)/XC = ( 3Uxg )/(l/ωCo)= 3ωCoUxg

Trang 34

, tổng véctơ ICB và ICA là véctơ IC = 3UxgωCo ,tức cường ựộ dòng ựiện chạy vào ựiểm tiếp ựất gấp 3 lần dòng ựiện ựiện dung của mỗi pha ựối với ựất

Hỏi: Khi căn cứ vào ựiện áp ựể lựa chọn thiết bị ựiện, phải chăng có liên quan

ựến hệ thống có hay không tiếp ựất?

đáp: Có một số thiết bị ựiện phải căn cứ vào ựiện áp ựối với ựất ựể chọn, tức

căn cứ vào ựiện áp pha ựể chọn Trong hệ thống tiếp ựất ựiều ựó là ựúng Nhưng trong

hệ thống không tiếp ựất thì phải căn cứ vào ựiện áp dây ựể chọn vì trong hệ thống không tiếp ựất khi một pha tiếp ựất mà cầu dao không nhảy thì ựiện áp pha ựối với ựất cùng pha không sự cố sẽ tăng lên ựến ựiện áp dây (tiếp ựất tắnh kim loại)

Hỏi: Tại sao trong mạng ựiện tiếp ựất cường ựộ dòng ựiện nhỏ thì phải lắp thiết

bị giám sát tình hình cách ựiện ựối với ựất, còn trong mạng ựiện tiếp ựất cường ựộ dòng ựiện lớn lại không lắp?

đáp: Trong mạng ựiện tiếp ựất cường ựộ dòng ựiện nhỏ ựiểm giữa thông qua

trở kháng lớn tiếp ựất hoặc không tiếp ựất Khi một pha tiếp ựất, do dòng ựiện chạy qua ựiểm sự cố tương ựối nhỏ, ựa số không thể làm cho rơle có ựộng tác bảo vệ thiết

bị Vì thế, sự cố sẽ tồn tại khá dài, mà vẫn có thể tiếp tục làm việc rất lâu Nếu không sửa chữa kịp thời, không những dễ dẫn ựến tai nạn ựiện giật mà còn có thể dẫn tới

ựánh thủng cách ựiện gây sự cố ngắn mạch giữa các pha (vì khi một pha tiếp ựất, ựiện

áp hai pha kia ựối với ựất sẽ tăng cao ựến gần ựiện áp giữa các pha) để kịp thời phát hiện sự cố tiếp' ựất, trong mạng tiếp ựất dòng ựiện nhỏ phải lắp thiết bị chuyên giám sát tình hình cách ựiện ựối với ựất

Trong mạng ựiện tiếp ựất cường ựộ dòng ựiện lớn, ựiểm giữa trực tiếp tiếp ựất hoặc thông qua trở kháng nhỏ tiếp ựất, một pha tiếp ựất sẽ hình thành ngắn mạch, bị rơle bảo vệ thiết bị ngắt riêng Vì thế, không lắp thiết bị giám sát tình hình cách ựiện

ựối với ựất

Hỏi: Tiếp ựất xảy ra hồ quang cổ nguy hại gì?

đáp: Trong tiếp ựất một pha, nguy hiểm nhất là tiếp ựất hồ quang gián ựoạn,

bởi vì mạng ựiện một mạch dao ựộng có ựiện cảm ựiện dung, sự dập tắt và cháy lại của

hồ quang ựiện theo sự thay ựổi của chu kỳ xoay chiều, sẽ sinh ra hiện tượng quá ựiện

áp gấp khoảng 4 lần ựiện áp pha điều này rất nguy hiểm ựối với thiết bị ựiện, ựặc biệt

là hệ thống 35kV trở lên, quá áp có thể vượt quá khả năng cách ựiện của thiết bị mà gây ra sự cố

Hỏi: Tại sao trong hệ thống hệ ba pha bốn dây không cần thiết bị kiểm tra cách

ựiện ?

đáp Trong hệ thống hệ ba pha bốn dây, ựiểm O của biến áp cấp ựiện ựiện áp

thấp, trực tiếp tiếp ựất Nếu trong ba pha có một pha tiếp ựất thì sẽ sinh ra dòng ựiện cường ựộ lớn của một pha ngắn mạch tiếp ựất Lúc này, cầu chì tương ựối gần ựiểm xảy ra sự cố trên ựường dây cấp ựiện sẽ nhanh chóng chảy ựứt, khiến dây cấp ựiện của

Trang 35

pha tiếp ựất ngắt ựiện, mà không ảnh hưởng ựến các dây khác và hệ thống Vì thế, trong hệ thống này nói chung không cần vì một dây tiếp ựất mà lắp thiết bị kiểm tra cách ựiện

Hỏi: Trong mạng ựiện ựiểm trung tắnh không tiếp ựất, làm sao căn cứ vào ựồng

hồ giám sát cách ựiện ựể phán ựoán tình hình sự cố tiếp ựất của mạng ựiện?

đáp: Trong mạng ựiện ựiểm trung tắnh không tiếp ựất khi một pha hoàn toàn

tiếp ựất thì trị số chỉ báo của ựồng hồ giám sát cách ựiện của nó bằng 0, còn hai pha khác sẽ tăng lên lần Khi một pha không hoàn toàn tiếp ựất tức tiếp ựất qua ựiện trở tương ựối lớn thì trị số chỉ báo của pha tiếp ựất sẽ thấp hơn khi bình thường, còn hai pha khác cao hơn trị số bình thường, ựiện trở tiếp ựất càng lớn thì sự thay ựổi của trị số chỉ báo càng nhỏ Nếu duy trì tiếp ựất thì trị số chỉ báo của ựồng hồ sẽ không thay ựổi, nếu tiếp ựất phân ựoạn thì trị số chỉ báo của nó lúc tăng lúc giảm, có khi bình thường

Hỏi: Khi dây kéo trên không cao áp 10 kV xảy ra sự cố một dây ựứt rơi xuống

ựất, tại sao công tắc nguồn cầu dao không phải ngắt ựiện?

đáp: đường dây cấp ựiện 10 kV thuộc hệ thống ựiểm trung tắnh không tiếp ựất

Nếu xảy ra một dây bị ựứt rơi xuống ựất thì dòng ựiện chạy qua ựiểm tiếp ựất chỉ là dòng ựiện ựiện dung, trị số của nó rất nhỏ, nói chung chỉ có vài ampe Dòng ựiện này nhỏ hơn nhiều dòng ựiện phụ tải của nó, do ựó thiết bị rơle bảo vệ ở ựầu nguồn ựiện không bị tác ựộng, công tắc cầu dao không nhảy ngắt ựiện

Hỏi: Tại sao ở thiết bị bảo vệ dòng ựiện "không", trên ựường dây các cấp ựiện 6

~ 10kV khi lắp bộ hỗ cảm dòng ựiện "0" tiếp ựất trên ựầu ựây cáp qua giữa bộ hỗ cảm

ựể thực hiện tiếp ựất?

đáp: Trong mạng ựiện tiếp ựất cường ựộ dòng ựiện nhỏ, khi xảy ra sự cố tiếp

ựất một pha, dòng ựiện sự cố vừa có thể chạy trở về theo vỏ dẫn ựiện của cáp ựiện ựường dây không xảy ra sự cố Nếu dây tiếp ựất trên ựầu dây cáp không luồn xuyên

qua bộ hỗ cảm dòng ựiện O ựể tiếp ựất, thì dòng ựiện tiếp ựất khi có sự cố sẽ có một phần theo dây tiếp ựất từ phắa ngoài bộ hỗ cảm dòng ựiện thứ tự O chạy trở lại Vì thế,

ựể bảo ựảm ựộng tác tin cậy của thiết bị bảo vệ dòng ựiện O ựường dây sự cố, phải

xuyên dây tiếp ựất qua bộ hỗ cảm dòng ựiện O

Hỏi: Có một ựường dây phân phối ựiện của một trạm tưới tiêu ở nông thôn khá

dài Mùa ựông, phụ tải của máy biến thế rất nhẹ Có một lần, ựường dây bên nguồn của máy biến thế (10kV, ựiểm trung tắnh của ựường dây và biến thế không tiếp ựất) xảy ra

ựứt dây một pha, nhưng chưa rơi xuống ựất, môtơ của trạm tưới tiêu ựều quay ngược

Tại sao?

Trang 36

đáp: đó là hiện tượng do sự cộng hưởng nam châm ựiện với tần số làm việc

gây nên thỉnh thoảng có gặp trên ựường dây Khi phụ tải của máy biến thế rất nhẹ, nó như một ựiện cảm nam châm có ựiện cảm rất lớn Khi xảy ra ựứt dây một pha Công tắc nguồn vẫn ở vị trắ ựóng, do ựiểm trung tắnh bên nguồn ựiện 10kV và máy biến thế

ựều không tiếp ựất, mà dây phân phối ựiện thì rất dài, nên ựiện dung ựối với ựất của

các ựoạn của pha A bị ựứt tương ựối lớn (hình a), ựiện dung ựối ựất C này với ựiện cảm L của máy biến thế ngẫu hợp thành mạng nối tiếp như hình (b) Sau khi pha A bị

ựứt, hai pha B, C nối tiếp, hoàn toàn ựối xứng, ựiểm trung tắnh của ựiện áp ba pha bên

cao áp của máy biến áp trạm tưới tiêu như hình(c) di chuyển ựến O' (ựường nét liền là véctơ ựiện thế khi dây chưa ựứt, ựường nét ựứt là véctơ ựiện thế sau khi dây ựứt) Lúc này, '

E cũ Lúc này, thứ tự pha bên cao áp của máy biến áp từ A→B→C biến thành

A→C→B Thứ tự pha bên thấp áp cũng thay ựổi ngược lại tương ứng khiến cho ựộng

cơ quay ngược đương nhiên, ựiệp áp ba pha lúc này sẽ không còn ựối xứng, ựộng cơ không thể vận hành bình thường lâu dài ựược

Hỏi: Trong ựiều kiện ựiểm trung tắnh máy phát ựiện cách ựiện ựối với ựất, tại

sao ựiện áp dây của máy phát ựiện cân bằng, còn ựiện áp pha ựối với ựất không cân bằng, chỉ gần bằng?

đáp: Trong ựiều kiện ựiểm trung tắnh của máy phát ựiện cách ựiện ựối với ựất

ựiện áp dây ựo ựược là cân bằng, UAB = UBC = UCA ,còn ựiện áp pha ựối với ựất không cân bằng, chỉ gần bằng nhau, ựó là bình thường Do ựiểm trung tắnh của máy phát ựiện

Trang 37

ựối với ựất là cách ựiện, cho nên ựiệp áp pha của các pha máy phát ựiện không bằng ựiện áp của các pha ựối với ựất Nếu ựiện áp pha A ựối với ựất U. AO bằng tổng véctơ

ựiện áp pha A U. A với ựiện áp ựiện dung của pha A ựối với ựất

Hỏi: Bộ hỗ cảm ựiện áp sử dụng trong hệ thống ựiện thông thường có thể nhìn

thấy pha B trong cuộn thứ cấp ựấu hình sao (U) thì tiếp ựất, còn ựiểm trung tâm lại không tiếp ựất Tại sao?

đáp: Bởi vì hệ thống ựiện cần lợi dụng ựiện áp thứ cấp của bộ hỗ cảm ựiện áp

ựể thực hiện làm việc song song ựồng thời của hệ thống Một trong các ựiều kiện ựầu

tiên của song song là thứ tự pha của các hệ thống song song phải thống nhất Vì thế, trước tiên phải tìm một sợi dây dẫn chung (ựất) làm một pha trong ựó của chúng (giả thiết pha B) Trong ba pha A, B, C của các hệ thống ựiện ựã có một pha xác ựịnh (tức pha B là pha chung) thì hai pha A và C còn lại có thể lợi dụng bảng thứ tự pha ựể xác

ựịnh Cho nên, cuộn dây thứ cấp ựấu hình sao U của bộ hỗ cảm ựiện áp yêu cầu ựem

pha B tiếp ựất chứ không cần ựiểm trung tâm tiếp ựất

Hỏi: Máy biến thế mà ựiểm trung tắnh ba pha không tiếp ựất thì có thể ựo ựược

ựiện áp ựối với ựất không?

đáp: Các pha các máy biến thế ựối với ựất không phải

cách ựiện tuyệt ựối, ựối với ựất ựều có dòng ựiện rò rất nhỏ, như

vậy tương ựương như ựem ba pha qua ựiện trở cao ựấu thành

hình sao U (như hình 2 - 4 - 14), ựiểm trung tắnh là ựất (vỏ) khi

ựiện trở cách ựiện của ba pha bằng nhau, ựiện áp các pha ựối với

ựất là ựiện áp pha, khi ựiện trở cách ựiện không bằng nhau, thì

ựiện áp ựối với ựất của pha ựiện trở nhỏ sẽ nhỏ Nhưng thông thường, dùng vôn kế chỉ

có thể ựo ựược ựiệp áp thấp nhỏ, thậm chắ ựo không ựược ựiện áp đó là vì ựiện trở của vôn kế nhỏ hơn nhiều so với ựiện trở cách ựiện khiến giữa pha với ựất hầu như ngắn mạch, do ựó ựo không ựược ựộ sụt áp điện trở trong của vôn kế càng lớn thì

ựiện áp ựo ựược càng cao, dùng bút thử ựiện ựể thử có thể thấy rất rõ

Hỏi: Trong hệ thống ựiểm trung tắnh không tiếp ựất, khi vôn kế giám sát cách

ựiện của dây cái chỉ báo ựiện áp hai pha bình thường còn một pha giảm rõ rệt đây là

do sự cố gì?

đáp: Khi vận hành bình thường, chỉ báo ở ba pha của vôn kế giám sát cách

ựiện dây cái phải cơ bản bằng nhau Khi chỉ báo ựiện áp của hai pha bình thường, còn ựiện áp một pha giảm rõ rệt là thuộc sự cố cầu chì ựiện áp thấp một pha chảy ựứt Vắ

Trang 38

dụ, pha C chảy ựứt thì ựiện áp ựối với ựất của pha A, B bình thường, nhưng ựiện áp pha C sụt giảm rõ rệt, còn khoảng 30 ~ 50% ựiện áp pha, ựiện áp giữa pha AC và BC cũng có sụt giảm đó là vì mạch ựiện áp ba pha còn ựấu nhiều phụ tải ở giữa dây, như vôn kế ựồng hồ ựo ựiện v.v Lúc này, vôn kế pha C và phụ tải ựấu giữa pha AC, BC nối tiếp nhau nên có sự phân áp nhất ựịnh, ựộ lớn của phân áp này tỉ lệ nghịch với ựộ lớn của trở kháng phụ tải giữa các pha

Hỏi: Trong hệ thống ựiểm trung tắnh tiếp ựất, tại sao có một số ựiểm trung tắnh

máy biến áp không tiếp ựất

đáp: Chủ yếu là ựể hạn chế dòng ựiện ngắn mạch một pha Mục ựắch là: (1)

Làm cho cường ựộ dòng ựiện ngắn mạch của một pha không lớn hơn dòng ựiện ngắn mạnh ba pha, vì khi chọn thiết bị ựều căn cứ vào cường ựộ dòng ựiện ngắn mạch ba pha ựể hiệu chỉnh, nhằm ựề phòng hư hỏng (2) Khống chế cường ựộ dòng ựiện ngắn mạch một pha và sự phân bố trong hệ thống, ựáp ứng yêu cầu bảo vệ thứ tự O (3) Giảm thiểu sự gây nhiễu của dòng ựiện ngắn mạch một pha không ựối xứng với hệ thống thông tin

Hỏi: Thế nào là cuộn dây khử hồ quang? Trong tình hình nào thì phải lắp cuộn

dây khử hồ quang?

đáp: Cuộn dây khử hồ quang là một cuộn dây mà ựiện trở rất nhỏ, cảm kháng

rất lớn, quấn trên lõi sắt, ựược ựấu trên ựiểm trung tắnh của biến thế hoặc máy phát

ựiện Bình thường, dòng ựiện không chạy qua cuộn dây khử hồ quang, nhưng khi một

pha tiếp ựất Cuộn dây ở dưới ựiện áp pha, dòng ựiện chạy qua chỗ tiếp ựất là dòng

ựiện ựiện cảm của cuộn dây và dòng ựiện diện dung, hai cái lệch pha 180o, cho nên bổ sung nhau, tức không có dòng ựiện chạy qua chỗ tiếp ựất, loại trừ ựược sự cố tiếp ựất tức thì, do ựó chỗ bị hỏng không phát ra hồ quang gián ựoạn nên không dẫn ựến hậu quả nguy hiểm

Trong các tình hình sau, ựiểm trung tắnh của biến thế phải thông qua cuộn dây khử hồ quang ựể tiếp ựất:

1 - Trong lưới ựiện 20 ~ 60kV, khi dòng ựiện tiếp ựất lớn hơn 10A

2 - Trong lưới ựiện 6 ~ 10kV khi dòng ựiện tiếp ựất lớn hơn 30A

Máy phát ựiện trực tiếp nối với mạng ựiện 3 - 10KV, nếu sự cố tiếp ựất có tắnh chất lâu dài, máy phát ựiện phải vận hành với sự cố tiếp ựất thì khi dòng ựiện tiếp ựất lớn hơn 5A, cần phải lắp cuộn dây khử hồ quang

Hỏi: Tại sao cuộn dây dập hồ quang phải lắp phân tán ở nhiều chỗ trên mạng

ựiện lực? Và lại không nên lắp ở trạm biến ựiện ựầu cuối do mạng ựiện ựơn cung cấp ựiện?

đáp: Cuộn dây dập hồ quang phải lắp phân tán nhằm tránh chỗ ựó xảy ra sự cố

hoặc khi cúp ựiện ựể kiểm tra sửa chữa sẽ gây nên nhiều cuộn dây dập hồ quang phải

ra khỏi vận hành Trạm biến ựiện ựầu cuối cho mạch ựiện ựơn cấp ựiện không nên lắp cuộn dây dập hồ quang, vì sau khi mạch ựiện này nhảy cầu cao, cuộn dây dập hồ quang của trạm biến ựiện sẽ ra khỏi vận hành Bởi vậy, không nên áp dụng phương

Trang 39

pháp ựấu mắc trên, ựó là nhằm phòng ngừa dung lượng cuộn dây dập hồ quang không

ựủ mà không thể thỏa mãn yêu cầu bù dòng ựiện ựiện dung

Hỏi: Tại sao cuộn dây dập hồ quang trong hệ thống cấp ựiện có thể khử hồ

quang?

đáp: Trong hệ thống mà ựiểm trung tắnh không tiếp ựất, mỗi pha ựều tồn tại

ựiện dung ựối với ựất, nếu khi hệ thống xảy ra một pha tiếp ựất, dòng ựiện ựiện dung

IC chạy qua ựiểm tiếp ựất vượt quá trị số qui ựịnh (hệ thống 35kV là 10A), dòng ựiện tiếp ựất sẽ hình thành hồ quang lúc tắt lúc cháy có tắnh chu kỳ ở ựiểm sự cố Do trong mạng ựiện có ựiện cảm và ựiện dung, sẽ hình thành mạng dao ựộng, sinh ra quá ựiện

áp trị số của nó có thể ựạt tới gấp 2.5 ~ 3 lần ựiện áp pha, làm hỏng thiết bị Nếu lắp một cuộn cảm L (xem hình 2 - 4 - 19 (a)) trên ựiểm trung tắnh ựấu hình sao cuộn dây cao áp máy biến thế, khi hệ thống xảy ra một pha tiếp ựất thì ựiểm trung tắnh có ựiện

áp lệch pha Uo tác dụng lên L, sinh ra dòng ựiện ựiện cảm IL chạy qua ựiểm tiếp ựất Véctơ của IC và IL ngược nhau (xem hình (b)) Khi L dưới tác dụng của Uo khiến ILchạy qua nó bằng với trị số IC thì sẽ có tác dụng bù trừ Thông qua bù trừ, ựiểm tiếp

ựất có thể tránh ựược hình thành hồ quang mang tắnh gián ựoạn Bởi vì cuộn cảm này

có tác dụng khử hồ quang, nên gọi là cuộn dây khử hồ quang

Hỏi: Tại sao cuộn dây khử hồ quang ựấu ở trên ựiểm trung tắnh bên Y của máy

biến thế có cuộn dây ựấu ∆ mà không nên ựấu trên ựiểm trung tắnh máy biến thế có mạch từ tự do ựến Y/Y

đáp: Cuộn dây khử hồ quang là phụ tải có tắnh chất thứ tự O của mạng ựiện,

ựược lắp trên thiết bị có trở kháng thứ tự O tương ựối nhỏ mới phát huy ựược ựầy ựủ

tác dụng của nó Trở kháng thứ tự O của máy biến thế mà cuộn dây ựấu tam giác (∆) tương ựối nhỏ đối với máy biến thế mà cuộn dây ựấu Y/∆ và Y/Y/∆ lực từ hóa do dòng ựiện bù trừ chạy qua cuộn dây pha hình sao sinh ra bị triệt tiêu bởi lực từ hóa do cuộn dây ∆ cùng một lõi sắt sinh ra cho nên trở kháng thứ tự O của máy biến thế loại này tương ựối nhỏ Máy biến thế ựấu Y/Y có mạch kắn từ tự do (giống như máy biến thế ba pha ựấu Y/Y do ba biến thế một pha tạo thành) vì trở kháng thứ tự không quá lớn, cuộn dây khử hồ quang không thể phát huy hết tác dụng nên không dùng

Trang 40

Hỏi: Mạng phân phối ựiện 3 - 10kV ựiểm trung tắnh không tiếp ựất, khi dòng

ựiện ựiện dung ựối với ựất lớn hơn 30A, yêu cầu phải lắp cuộn dây khử hồ quang, ựối

với máy phát ựiện ựiện áp là 3 - 10kV, khi dòng ựiện ựiện dung ựối với ựất lớn hơn 5A phải lắp cuộn dây khử hồ quang, tại sao?

đáp: Mạng phân phối ựiện 3 - 10kV ựiểm trung tắnh không tiếp ựất, khi xảy ra

một pha tiếp ựất thì dòng ựiện tiếp ựất của nó là dòng ựiện ựiện dung Khi dòng ựiện tiếp ựất tương ựối nhỏ thì hồ quang tiếp ựất sẽ tự cắt, nhưng khi lớn hơn 30A thì hồ quang ựiện không thể tự tắt nữa, thường kèm theo hồ quang gián ựoạn sinh ra quá ựiện

áp khoảng gấp 3 lần toàn pha Ngoài ra, do dòng ựiện tiếp ựất tương ựối lớn, kắch thước và phạm vi tác ựộng của hồ quang cũng lớn dưới tác dụng của gió, sức nhiệt và lực ựiện ựộng nên hồ quang dao ựộng kéo dài, thường gây nên ngắn mạch ở nhiều pha, dẫn ựến mất ựiện Do ựó, khi dòng ựiện ựiện dung ựối với ựất của mạng phân phối

ựiện 3 - 10kV ựiểm trung tắnh không tiếp ựất lớn hơn 30A thì phải lắp cuộn dây khử

hồ quang ựể bù trừ, nhằm giảm dòng ựiện tiếp ựất, có lợi cho dập khử hồ quang

Khi cuộn dây bên trong máy phát ựiện có sự cố một dây tiếp ựất, nếu tiếp tục vận hành khi còn sự cố thì có thể gây cháy lõi sắt stato Cho nên, nếu cần máy phát

ựiện vận hành một thời gian khi vẫn còn sự cố một pha trong máy tiếp ựất thì dòng ựiện ựiện dung nhất ựịnh phải nhỏ hơn 5A, nếu lớn hơn 5A thì phải lắp cuộn dây khử

hồ quang ở ựiểm trung tắnh ựể bù trừ, nhằm giảm dòng ựiện tiếp ựất, phá hỏng máy phát ựiện

Hỏi: Tại sao không thể lắp cầu chì ở dây trung tắnh trong mạch ựiện hệ ba pha

bốn dây?

đáp: Khi ựiện thế ba pha của máy phát ựiện cân bằng mà phụ tải mỗi pha

không bằng nhau (phụ tải mỗi pha của máy phát ựiện thường không bằng nhau), lúc ựó trong dây trung tắnh giữa có dòng ựiện, nếu dây trung tắnh lắp cầu chì mà bị ựứt, cường

ựộ dòng ựiện dây trung tắnh giữa bằng 0, như vậy dòng ựiện các pha sẽ biến ựộng do

ựó lại gây nên biến ựộng ựiện áp pha, làm cho lệch pha ựiện áp ba pha rất lớn, ựiện áp

một pha nào ựó có thể vượt trị số ựịnh mức của nó làm cháy bóng ựèn

Hỏi: đèn chiếu sáng do hệ 3 pha 4 dây cấp ựiện, ựột nhiên sáng không bình

thường, có cái rất sáng, có cái rất tối, nếu tăng giảm số lượng ựèn một pha nào ựó thì

ựều làm thay ựổi ựộ sáng của tất cả các ựèn, nhưng lúc ựó, ựiện áp dây giữa 3 pha gần

như bằng nhau Tại sao?

đáp: Trong ựường dây cáp ựiện hệ 3 pha 4 dây, sau khi cắt tách dây trung tắnh,

ựiện áp các pha của ba pha sẽ mất thăng bằng theo sự mất thăng bằng của phụ tải Lấy

phụ tải của hai pha làm vắ dụ (như hình 2 - 4 - 23), giả thiết trong pha A, pha B ựều có một số ựèn chiếu sáng công suất như nhau Khi bình thường, ựóng công tắc của bất cứ bóng ựèn nào, ựiện áp hai ựầu của bóng ựèn ựều

là 220V Nếu ựây trung tắnh ựứt ở chỗ x, lúc

này ựiện áp ựưa vào giữa A, B là 380V Khi

mỗi pha A, pha B ựều bật số bóng ựèn bằng

nhau (tức bật số công tắc) thì ựiện áp ựưa ựến

mỗi bóng ựèn là 190V Khi số bóng ựèn bật trên

Tiêu đề	Tài liệu thiết kế điện nước toàn tập
Trường học	Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM
Chuyên ngành	Thiết kế điện nước
Thể loại	Tài liệu tham khảo
Thành phố	TP.HCM

Định dạng
Số trang	424
Dung lượng	8,16 MB