Khí cụ điện cao áp máy cắt điện cao áp

Nội dung text: Khí cụ điện cao áp máy cắt điện cao áp

1. KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP MÁY CẮT ĐIỆN CAO ÁP
2. KHÁI NIỆM CHUNG  Máy cắt điện cao áp (cịn gọi là máy cắt cao áp) là thiết bị dùng để đĩng cắt mạch điện cĩ điện áp từ 1000 V trở lên ở mọi chế độ vận hành : chế độ tải định mức, chế độ sự cố, trong đĩ chế độ đĩng cắt dịng điện ngắn mạch là chế độ nặng nề nhất.
3. CÁC THƠNG SỐ CỦA MÁY CẮT 1. Điện áp định mức : là điện áp dây đặt lên thiết bị với thời gian làm việc dài hạn mà cách điện MC khơng bị hỏng hĩc, tính theo trị hiệu dụng. 2. Dịng điện định mức : là trị số hiệu dụng của dịng điện chạy qua MC trong thời gian dài hạn mà MC khơng bị hỏng hĩc.
4. CÁC THƠNG SỐ CỦA MÁY CẮT 3. Dịng điện ổn định nhiệt với thời gian tương ứng : là trị số hiệu dụng của dịng điện ngắn mạch, chạy trong thiết bị với thời gian cho trước mà nhiệt độ của vịng mạch dẫn điện khơng vượt quá nhiệt độ cho phép ở chế độ làm việc ngắn mạch. 4. Dịng điện ổn định điện động (cịn gọi là dịng xung kích): là trị số lớn nhất của dịng điện mà lực điện động do nĩ sinh ra khơng làm hỏng thiết bị.
5. CÁC THƠNG SỐ CỦA MÁY CẮT 5. Cơng suất cắt định mức của MC ba pha (cịn gọi là dung lượng cắt) : được tính theo cơng thức : Scđn = 3Uđm.Icđm Trong đĩ : Uđm : là điện áp định mức lưới điện, Icđm là dịng điện cắt định mức. 6. Thời gian đĩng : là quãng thời gian từ khi cĩ tín hiệu “đĩng” đưa vào MC đến khi MC đĩng hồn tồn. Thời gian này phụ thuộc vào đặc tính của cơ cấu truyền động và hành trình của tiếp điểm động.
6. CÁC THƠNG SỐ CỦA MÁY CẮT 7. Thời gian cắt của MC : là quãng thời gian từ khi cĩ tín hiệu cắt đến khi hồ quang bị dập tắt hồn tồn.Thời gian này phụ thuộc vào đặc tính của cơ cấu cắt (thường lị xo được tích năng trong quá trình đĩng) và thời gian cháy của hồ quang.
7. CÁC YÊU CẦU CỦA MÁY CẮT  Độ tin cậy cao cho mọi chế độ làm việc  Quá điện áp khi cắt thấp  Thời gian đĩng và thời gian cắt nhanh  Khơng gây ảnh hưởng đến mơi trường  Dễ bảo dưỡng, kiểm tra, thay thế  Kích thước nhỏ, gọn, tuổi thọ cao
8. PHÂN LOẠI MÁY CẮT Máy cắt phân lỏi dựa theo : mơi trường dập hồ quang, theo mơi trường làm việc, theo kết cấu. 1.Phân loại theo mơi trường dập hồ quang :  Máy cắt dầu ( nhiều dầu, ít dầu)  Máy cắt khí nén  Máy cắt chân khơng  Máy cắt tự sinh khí  Máy cắt khí SF6
9. PHÂN LOẠI MÁY CẮT 2. Phân loại theo mơi trường làm việc :  Máy cắt lắp đặt trong nhà  Máy cắt lắp đặt ngồi trời 3. Phân loại theo kết cấu :  Máy cắt hợp bộ (thường được ghép tổ hợp với các thiết bị khác như DCL, các thiết bị điều khiển, đo lường, bảo vệ hay cịn gọi là trạm đĩng cắt hợp bộ)  Máy cắt rời.
10. KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP MÁY CẮT ĐIỆN CAO ÁP
11. MÁY CẮT NHIỀU DẦU
12. CẤU TẠO 1 : Thùng chứa dầu 2 : Dầu MBA 3 : Nắp thùng 4 : Hai sứ xuyên 5 : Lị xo cắt 6 : Bộ truyền động 7 : Tiếp điểm tĩnh 8 : Tiếp điểm động 9 : Lớp lĩt cách điện
13. 1 : Vỏ thùng 2 : Cơ cấu hâm dầu 3 : Cách điện vỏ thùng 4 : Tiếp điểm động 5 : Thanh truyền động 6 : Buồng dập hồ quang 7 : Ống dẫn hướng 8 : Sứ xuyên 9 : Máy biến dịng
14. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG Quá trình đĩng cắt được thực hiện như sau : Mơmen quay từ cấu đĩng (cĩ thể bằng tay, bằng động cơ hay bằng nam châm điện) quay trục truyền động 6, quay cơ cấu địn khớp nâng tiếp điểm động lên tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh, đồng thời tích năng cho lị xo cắt 5. Khi cĩ tín hiệu cắt (bằng tay hay tự động), chốt giữ lị xo 5 nhả, năng lượng tích ở lị xo được giải phĩng, đẩy hệ thống tiếp điểm động xuống dưới, hồ quang điện trong dầu và bị dập tắt.
15. MÁY CẮT ÍT DẦU
16. KHÁI NIỆM CHUNG  Máy cắt này là đời sau của MC dầu, với mục đích giảm kích thước và trọng lượng, cách điện dầu được thay thế bằng cách điện rắn.  Dầu chỉ làm việc dập hồ quang nên số lượng ít, loại này gọn, nhẹ, nhất thiết phải cĩ buồng dập thổi ngang  Thân máy kiểu treo gắn trên sứ cách điện cả ba pha trên cùng một khung dỡ, mỗi pha (cực) cĩ một chỗ cắt với buồng dập tắt hồ quang riêng  Cĩ loại cĩ thêm dầu tiếp xúc làm việc ở ngồi dùng cho máy cĩ dịng định mức lớn
17. KHÁI NIỆM CHUNG  Với máy ngắt ít dầu từ 35kV tới 110kV cĩ một chỗ cắt trên một pha, máy ngắt điện áp cao hơn cĩ nhiều chỗ ngắt hơn  Máy ngắt ít dầu thường dùng cho TBPP trong nhà cĩ điện áp 6 đến 110kV. TBPP ngồi trời 35,110,220kV cĩ cơng suất lớn  Nhưng loại máy cắt này cĩ nhược điểm là cơng suất cắt bé hơn loại nhiều dầu. Mặt khác vi lượng dầu ít nên dầu mau bẩn, chất lượng giam nhanh, phải thay dầu.
18. CẤU TẠO 1. Tiếp điểm động 2. Buồng dập hồ quang 3. Tiếp điểm cố định
19. CẤU TẠO
20. MÁY CẮT KHÍ NÉN
21. KHÁI NIỆM CHUNG  Khơng khí khơ, sạch được nén với áp suất cao (từ 20 đến 40 at) dùng để thổi hồ quang và để thao tác máy cắt, vì vậy máy cắt loại này được gọi là máy cắt khơng khí nén hay máy cắt khơng khí.  Cách điện và buồng dập hồ quang ở đây là cách điện rắn hoặc sứ.  Buồng dập hồ quang cĩ 2 loại : thổi ngang và thổi dọc.
22. KHÁI NIỆM CHUNG  Ưu điểm chính của MC khí nén là khả năng cắt lớn, cĩ thể đạt đến dịng cắt 100 kA, thời gian cắt bé nên tiếp cĩ tuổi thọ cao.  Nhược điểm chính của loại máy cắt này là hiết bị khí nén đi kèm. Vì vậy chỉ nên dùng cho những trạm cĩ số lượng MC lớn  Đến nay thì các loại MC đã được thay thế dần bằng MC khí SF6 và MC chân khơng
23. 1 : Bình chứa KK nén 2 : Sứ cách điện-Ống dẫn 3 :Bình chứa cho DCL 4 :Bình cắt của MC 5 :Điện trở hạn chế I 6 :Van xả khí 7 :Dao cách ly 1 8 :Tụ điện 9 :Van xả
24. 1 : Tủ điều khiển 2 : Sứ đỡ 3 : Bình cắt 4 : Sứ xuyên 5 : tụ phân áp
25. Máy cắt khơng khí
26. MÁY CẮT KHÍ SF6
27. KHÁI NIỆM CHUNG Để tăng hiệu ứng dập hồ quang trong mơi trường khí và giảm kích thước cách điện, người ta thường sử dụng khí SF6
28. ĐẶC ĐIỂM KHÍ SF6  Ở áp suất bình thường, độ bền điện của khí SF6 gấp 2.5 lần so với khơng khí, cịn khi áp suất 2 at độ bền điện của khí này tương đương với dầu BA.  Hệ số dẫn nhiệt của SF6 cao gấp 4 lần khơng khí, vì vậy cĩ thể tăng mật độ dịng điện trong mạch vịng dẫn điện, giảm khối lượng đồng.
29. ĐẶC ĐIỂM KHÍ SF6  Khả năng dập hồ quang của buồng dập kiểu thổi dọc khí SF6 lớn gấp 5 lần so với khơng khí, vì vậy giảm được thời gian cháy của hồ quang, tăng khả năng cắt, tăng tuổi thọ tiếp điểm.  SF6 là loại khí trơ, khơng phản ứng với oxy, hydro, ít bị phân tích thành các khí thành phần.
30. ĐẶC ĐIỂM KHÍ SF6
31. MÁY CẮT TỰ SINH KHÍ
32. KHÁI NIỆM CHUNG Ở máy cắt tự sinh khí, hồ quang được dập tắt bằng hổn hợp khí do vật liệu rắn của buồng dập hồ quang sinh ra dưới tác động của nhiệt độ cao.
33. CẤU TẠO 1. Tiếp điểm làm việc tĩnh 2. Đế 3. Trục quay 4. Tiếp điểm hồ quang động 5. Buồng dập hồ quang cố định 6. Lị xo 7. Tiếp điểm hồ quang tĩnh 8. Cách điện tự sinh khí
34. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC MÁY CẮT  MC là TBĐ dùng để đĩng cắt mạch điện ở mọi chế độ vận hành, khơng tải, tải định mức, sự cố,  Bộ phận chủ yếu trong MC là cơ cấu truyền động, hệ thống tiếp điểm, buồng dập hồ quang,  Trước khi đĩng, năng lượng được tích trữ trong bộ truyền động với một trị số đủ lớn. Khi cĩ tín hiệu “đĩng “ đưa vào bộ truyền động, năng lượng tích luỹ trong bộ truyền động được giải phĩng, nhanh chĩng đĩng các tiếp điểm của máy cắt.
35. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC MÁY CẮT  Đồng thời với quá trình “đĩng”, cơ cấu “cắt” của bộ truyền động được nạp năng lượng, chuẩn bị cho quá trình “cắt”  Thao tác “cắt” của máy cắt được thực hiện bằng cách giải phĩng năng lượng trong cơ cấu bộ cắt qua việc nhả chốt hãm “cắt”. Chốt hãm này cĩ thể nhả bằng tay qua nút ấn hoặc cần gạt (cắt bằng tay), cĩ thể nhả bằng nam châm điện.
36. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ THAO TÁC CỦA MÁY CẮT
37. NGUYÊN LÝ THAO TÁC CỦA MÁY CẮT  Khi đĩng cơng tác đĩng (CTĐ ) cuộn dây đĩng (Đ) cĩ điện, đĩng tiếp điểm máy cắt (MC), đồng thời tiếp điểm thường kín của máy cắt sẽ cắt điện cuộn dây (D).  Máy cắt cĩ 2 cuộn cắt (C1) và (C2). Cuộn (C1) được cấp nguồn từ BI, dùng để cắt nhanh khi cĩ ngắn mạch. Cuộn (C2) dùng để cắt khi vận hành (bằng cơng tắc CTC) và cắt khi cĩ sự cố qua các rơle bảo vệ R1, R2, R3 .  Nút ấn phục hồi dùng để cắt điện role trung gian (R) sau khi giải trừ sự cố.