Đề tài tìm hiểu về kcđ đóng ngắt trung cao áp có bảo vệ máy cắt tĩnh và máy cắt di động

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.66 MB, 31 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO</b>

<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP HỒ CHÍ MINHKHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ</b>

<b>TÌM HIỂU VỀ KCĐ ĐĨNG NGẮT TRUNG CAO ÁP CÓ BẢO VỆ:</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b>1.2.1. Định nghĩa và thông số kỹ thuật...4</b>

<b>3.1.1 Máy cắt điện khí SF6 220Kv-(Dead Tank Sf6 220kv Outdoor Circuit Breaker)...21</b>

<b>3.1.2 Máy cắt cao áp 3 pha cố định- 3AP Dead Tank Compact - the versatile (từ 145kv đến 245kv)...24</b>

<b>3.1.3 Máy cắt khơng khí – FIX – ACB Mitsubishi...26</b>

<b>3.2 Tham số kỹ thuật một số loại máy...28</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<b>PHẦN A: MỞ ĐẦULỜI GIỚI THIỆU</b>

Thế kỉ 21, quá trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đang diễn ra vơ cùng mạnh mẽ. Để thực hiện được quá trình này thì phải có nguồn năng lượng rất lớn, mà điện năng chiếm vai trị vơ cùng quan trọng, điện lực đã đóng góp một phần rất lớn đáp ứng nhu cầu phát triển của đất nước. Khi sự phát triển của các lĩnh vực đặc biệt là cơng nghiệp đang tăng dần một cách nhanh chóng, địi hỏi nhu cầu tiêu thụ điện năng rất lớn để đáp ứng sản xuất – kinh doanh cũng như các hoạt động sinh hoạt chiếu sáng của xã hội đang ngày tăng cao. Điện năng cung cấp cho mọi ngành, mọi lĩnh vực, mọi đối tượng. Tuy nhiên trong q trình sử dụng điện thì khơng thể tránh khỏi những sự cố, rủi ro xảy ra như hiện tượng tăng áp, hiện tượng ngắn mạch,... Để đảm bảo tính mạng cho con người khi sử dụng, bảo vệ các thiết bị điện và tránh khỏi những tổn thất kinh tế có thể xảy ra thì Khí cụ điện càng ngày càng địi hỏi nhiều hơn, chất lượng tốt hơn và luôn đổi mới công nghệ.

Cùng với sự phát triển của Khoa học – Kỹ thuật thì các loại Khí cụ điện hiện đại được sản xuất ra luôn đảm bảo khả năng tự động hóa cao, chính vì vậy mà nhóm em đã chọn đề tài TÌM HIỂU VỀ KCĐ ĐĨNG NGẮT TRUNG CAO ÁP CÓ BẢO VỆ, MÁY CẮT TĨNH VÀ MÁY CẮT ĐỘNG.

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>PHẦN B: NỘI DUNG</b>

<b>1. Khí cụ điện đóng ngắt trung cao áp</b>

Khí cụ điện đóng ngắt là loại khí cụ có chức năng đóng cắt mạch điện bằng tay hay tự động khi gặp sự cố hay cần sửa chữa.

Ví dụ: Cầu dao cách ly, máy cắt điện, cầu dao, attomat, công tắc, nút nhấn...

Máy cắt trung, cao áp gọi chung là máy cắt cao áp. Máy cắt trung áp được quy định từ 1KV đến 52KV, lớn hơn 52KV được quy về cao áp. Máy cắt cao áp (MCCA) là khí cụ điện đóng cắt chuyên dùng để đóng cắt mạch điện xoay chiều từ 3KV trở lên ở tất cả các chế độ vận hành: đóng cắt điện định mức, dịng điện ngắn mạch, dịng điện khơng tải, máy biến áp điện lực, dòng điện dung của tụ và đường dây.

<small> H.1. Tủ máy cắt khơng khí UX trung áp của ABB Máy cắt chính</small>

Các thông số cơ bản của máy cắt là: điện áp định mức, điện áp xoay chiều thử cách điện 1 phút tần số công nghiệp, điện áp xung sét, dòng điện định mức, dòng điện cắt mạch định mức, công suất cắt định

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

mức, thời gian đóng và thời gian cắt. Chúng ta lưu ý 1 số giá trị được định nghĩa: Trị số định mức : Là giá trị của đại lượng đặc trưng sử dụng để xác định các điều kiện vận hành mà thiết bị đóng cắt được thiết kế và chế tạo mà nhà sản xuất phải đảm bảo theo đúng nó. Trị số chịu đựng: Là giá trị lớn nhất của đại lượng đặc trưng mà thiết bị đóng cắt được phép nhưng khơng gây ra hư hỏng, suy giảm tính năng thiết bị. Trị số chịu đựng ít nhất phải bằng trị số định mức. Trị số tiêu chuẩn: là giá trị được định nghĩa trong các quy định chính thức mà nhà thiết kế thiết bị phải dựa vào đó để tính tốn thiết kế chế tạo thiết

Cấp tiêu chuẩn dòng ngắn hạn định mức(KA): 6.3; 8; 10; 12.5; 16; 20; 25; 31.5; 40; 50; 63; 80; 100. Điện áp định mức: Quy định là điện áp dây , tính theo trị số hiệu dụng, đặt lên máy cắt trong thời gian làm việc dài hạn mà cách điện của máy cắt không bị hỏng hóc. Đây là giới hạn trên của giá trị cao nhất của điện áp lưới điện được phép đặt trên các đầu cực tiếp điểm của thiết bị.

Điện áp đặt: Là giá trị điện áp giữa các đầu cực của thiết bị đóng cắt ngay trước khi đóng dịng điện. Điện áp phục hồi: Là giá trị điện áp xuất hiện trên các đầu cực của thiết bị đóng cắt (hay các cầu chì) sau khi dịng điện bị ngắt.

Điện áp thử cách điện 1 phút tần số công nghiệp: Là trị số hiệu dụng của điện áp xoay chiều hình sin ở tần số hệ thống mà cách điện của thiết bị phải chịu đựng trong 1 phút với các điều kiện thử nghiệm quy định theo IEC71-1 và IEC71-2. Điện áp xung sét định mức: là giá trị đỉnh của điện áp xung sét tiêu chuẩn 1,2/50 μs mà cách điện thiết cbị phải chịu đựng được. Điện áp chịu xung đóng mở định mức: là giá trị đỉnh của điện áp đóng mở với tiêu chuẩn 250/2500 μs mà các thiết bị có điện áp trên 300 KV phải chịu đựng được quy định trong IEC 694 và DIN VDE 0670.

Các trị số tiêu chuẩn cho máy cắt, dao cách ly, cầu dao và cầu dao nối đất theo IEC 694 và DIN VDE 0670

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Dòng điện định mức: là trị số hiệu dụng của dòng điện chảy qua máy cắt trong thời gian làm việc dài hạn mà máy cắt không bị hỏng hóc.

Dịng điện ổn định nhiệt: là trị số hiệu dụng của dòng điện ngắn mạch chảy qua máy cắt với thời gian cho trước mà nhiệt độ của mạch vịng dẫn điện khơng vượt q nhiệt độ cho phép ở chế độ ngắn mạch. Giá trị thường được cho kèm theo thời gian quy định.

Dòng điện ổn định điện động (cịn gọi là dịng xung kích): là trị số lớn nhất của dòng điện ngắn mạch mà lực điện động do nó sinh ra khơng làm hỏng máy cắt. Giá trị dịng xung kích được tính bằng:

Ixk =1,8 . Inm kA( ) INM dòng điện ngắn mạch, giá trị hiệu dụng (kA).

Dịng điện đóng: Là trị số đỉnh nửa sóng đầu của dịng điện ở một cực của thiết bị đóng cắt khi đóng.

Dịng điện đỉnh: Là trị số đỉnh nửa sóng đầu của dịng điện trong khi xảy ra q độ sau khi dòng điện bắt đầu chảy, thiết bị đóng cắt phải chịu ở vị trí đóng trong các điều kiện quy định.

Dòng điện cắt: Dòng điện ở một cực của thiết bị đóng cắt hoặc của cầu chì ở ngay thời điểm ban đầu của hồ quang trong q trình cắt.

Dịng điện chịu ngắn mạch: là trị số hiệu dụng của dòng điện ngắn mạch khi thiết bị ở vị trí đóng có thể dẫn dịng ngắn mạch ở điều kiện sử dụng và tính năng quy định.

Khả năng đóng: Là trị số dịng điện đóng lớn nhất, ở điện áp đã cho thiết bị đóng cắt có thể đóng trong điều kiện sử dụng và tính năng quy định để đóng tới giá trị làm việc.

Khả năng cắt: Là giá trị dòng điện cắt chờ đợi lớn nhất, ở điện áp đã cho thiết bị đóng cắt có thể cắt trong điều kiện sử dụng và tính năng quy định để ngắt giá trị dòng điện làm việc.

Dòng điện cắt định mức: là dòng điện lớn nhất mà máy cắt có thể cắt được một cách tin cậy ở điện áp phục hồi giữa 2 pha bằng điện áp định mức của mạch điện. Dòng điện cắt định mức có giá trị bằng giá trị hiệu dụng của thành phần chu kỳ của dòng điện tại thời điểm các tiếp điểm bắt đầu mở ra. Máy cắt phải cắt mạch một cách tin cậy ngay cả khi trong dịng điện có chứa thành phần khơng chu kỳ xuất hiện tại thời điểm các tiếp điểm bắt đầu mở ra , và khi giá trị ban đầu của thành phần không chu kỳ bằng biên độ của thành phần chu kỳ, còn hằng số thời gian suy giảm của thành phần không chu kỳ Ta = 0,05s Trên đồ thị dưới đây dịng ngắn mạch có thành phần khơng chu kỳ, trên hình ta có thể thấy cách xác định giá trị dòng điện cắt Ic

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

Đồ thị dịng ngắn mạch có chứa thành phần không chu kỳ Công suất cắt định mức:(3 pha)

SC Un IC = . . (MVA) Un : điện áp định mức (kV); IC : dòng điện cắt định mức (kA).

Trên thực tế, công suất cắt của máy cắt gần bằng với công suất ngắn mạch ở chỗ đặt máy cắt.

Thời gian đóng: là quảng thời gian từ khi có tín hiệu “đóng” được đưa vào máy cắt cho đến khi tiếp điểm máy cắt đóng hồn tồn và tin cậy.

Thời gian cắt: Thời gian này được tính từ thời điểm cho tín hiệu để tác động máy cắt cắt mạch đến thời điểm tiếp điểm phân tách hoàn thành và hồ quang bị dập tắt ở tất cả các cực.

Ví dụ dưới đây để minh họa giá trị các thông số cơ bản của 1 máy cắt SF6 của hãng ABB: Máy cắt EXK-0 145kV 2500A 40kA

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

a. Phân loại theo môi trường dập hồ quang:

Máy cắt dầu: dầu được sử dụng như chất cách điện và dâp hồ quang.

Máy cắt khí nén: Sử dụng khơng khí nén đến áp suất 30 bar bên trong thùng khí của máy cắt. khi các tiếp điểm rời nhau, khí nén thổi qua các tiếp điểm dạng lỗ dập tắt hồ quang và thiết lập khe hở cách điện

Máy cắt chân không: môi trường chân không với áp suất khoảng 10-11 bar được sử dụng làm môi trường dập tắt hồ quang và cách điện nhờ khả năng phục hồi độ bền điện cao.

Máy cắt tự sinh khí: dùng vật liệucách điện có khả năng tự sinh khí ở nhiệt độ cao và khísinh ra có độ bền điện cao để dập tắt hồ quang và phục hồi cách điện.

Máy cắt khí SF6: Sử dụng khí sunfur hexaflour SF6 làm mơi trường cách điện và dập tắt hồ quang. Khí SF6 là khí mang điện tích âm và có độ bền điện mơi gấp 3 lần khơng khí trong cùng điều kiện áp suất. SF6 không độc, không mùi và không cháy.

b.Phân loại theo môi trường làm việc: Máy cắt lắp đặt trong nhà.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

Máy cắt lắp đặt ngoài trời. c.Phân loại theo kết cấu:

<b> Máy cắt tự động đóng lại hay cịn gọi là Recloser là máy cắt có kèm thêm bộ điều khiển cho phép </b>

người ta lập trình số lần đóng cắt lập đi lập lại theo yêu cầu đặt trước, đồng thời đo và lưu trữ lại một số đại lượng cần thiết như U, I, P, thời điểm xuất hiện ngắn mạch...

Cấu tạo của Recloser có gì?

VD1: Cấu tạo Máy cắt tự đóng lại Auto-Recloser ATELEC 38kV

Cơ cấu truyền động kiểu điện từ đảm bảo thiết bị đóng cắt nhẹ nhàng đồng thời cả 3 pha, số lần đóng cắt lên đến 10000 làn thao tác.

Bộ ngắt chân không: bao gồm tiếp điểm chân không lắp theo phương thẳng đứng. + Vật liệu cách điện HCEP

+ Vật liệu cách điện epoxy cao cấp, đặc biệt chống nước. + Trọng lượng nhẹ và thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt và thao tác. + Nâng cao hiệu suất vận hành trong môi trường bị ô nhiễm nặng. + Nâng cao độ bền và thời gian sử dụng thiết bị.

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

+ Bảo vệ quá dòng pha + Bảo vệ lặp lại pha

+ Bảo vệ lặp lại trình tự bằng khơng + Bảo vệ tần số

+ Bảo vệ điện áp đường dây + Giới hạn hiện tại xâm nhập + Bảo vệ trình tự phủ định + Chuyển đổi bảo vệ hoạt động

Do nhiều trường hợp ngắn mạch xảy ra ở các nguồn cấp trung áp có bản chất là thoáng qua, nên

<b>recloser là thiết bị cần thiết để nâng cao tính liên tục và chất lượng của điện năng trong các lưới điện </b>

trung thế trên Việt Nam cũng như tồn thế giới.

-Theo mơi trường dập hồ quang: dầu, chân không.

-Theo vật liệu cách điện:dầu, khơng khí, khí FS6, nhựa epoxy.

-Theo kĩ thuật điều khiển: điều khiển cơ, thủy lực, điều khiển theo kĩ thuật điện từ hay kĩ thuật điện tử. -Theo tần số đóng lại: 1 lần hoặc 2 lần.

-Theo số pha thực hiện: TĐL 1 pha và TĐL 3 pha. -Theo mơi trường làm việc: Trong nhà và ngồi ttrời. -Theo kết cấu: máy cắt hợp bộ và máy cắt rời

<b>2.2 T đóng l i 1 pha</b>ự ạ

<b>Hình trên mơ tả bên trong của 1 loại TĐL một pha, sử dụng trong hệ thống phân phối 380KV </b>

</div>