Câu 1: Phát nóng trong KCDCA khi làm việc và các chế độ làm việc tương ứng?
Sự cố xảy ra khi quá nhiệt khi nào? Phát hiện và khắc phục thế nào?
Trả lời:
- Phát nóng trong KCDCA là hiện tượng có tổn hao trong quá trình hoạt động
của KCDCA. Theo thời gian tổn hao này sẽ biến thành nhiệt năng, một phần
nhiệt năng này tỏa ra môi trường, phần còn lại làm tăng nhiệt độ của
KCDCA gây nên phát nóng trong KCDCA.
a. Các nguyên nhân phát nóng trong KCDCA:
1. Tổn hao trong các chi tiết dẫn điện.
 Năng lượng tổn hao trong dây dẫn do dòng điện i đi qua trong thời
gian t được tính theo công thức:
W=
 Tổn hao trong các chi tiết dẫn điện tang khi I tăng hoặc R tăng.
 Dòng điện I tăng khi xảy ra hiện tượng ngắn mạch, quá tải.
 R tăng phụ thuộc vào các yếu tố:
 Kích thước, đường kính của dây dẫn bé.
 Do vật liệu làm dây dẫn có điện trở suất lớn.
 Do chiều dài của dây quá dài dẫn đến R lớn, làm cho tổn hao
lớn.
 Do tần số của dòng điện, có các sóng hài bậc cao làm tăng R.
 Do môi trường làm việc, nhiệt độ môi trường càng tăng thì điện
trở R càng lớn.
 Do vị trí của dây dẫn, 2 dây dẫn đặt gần nhau có dòng điện đi
qua, từ trường dây này tác dụng với dòng điện của dây dẫn kia
làm cho điện trở của chúng thay đổi.
2. Tổn hao trong các phần tử sắt từ.
 Tổn hao sắt từ được tính theo công thức:
PFe = T X *f*G
Trong đó: Pfe tổn hao sắt từ
Bm giá trị biên độ của từ cảm
f tần số từ trường

T, X là tổn hao do từ trễ và do dòng điện xoáy.
G khối lượng mạch từ.
 Tần số của từ trường càng cao thì tổn hao càng lớn.
 Điện trở xoáy của vật liệu càng lớn thì tổn hao sắt từ càng nhiều.
 Độ từ cảm càng lớn thì tổn hao càng lớn.


3. Tổn hao trong vật liệu cách điện.
 Dưới tác dụng của điện trường biến thiên, trong vật liệu cách điện sẽ
sinh ra tổn hao điện môi.
P = 2πf**tgδ
Trong đó: P là công suất tổn hao
f là tần số điện trường.
U là điện áp
Tgδ là tg của góc tổn hao điện môi phụ thuộc vào U.
 Tổn hao điện môi thường nhỏ và chỉ được xét đến khi điện áp cao.
b. Để phát hiện hiện tương phát nóng trong KCD, người ta đo nhiệt độ làm việc
của KCD, nếu nhiệt độ cao quá mức cho phép thì chứng tỏ đang có hiện
tượng phát nóng.
c. Cách khắc phục.
1. Tổn hao trong các chi tiết dẫn điện:
 Tăng tiết diện dây dẫn.
 Giảm chiều dài của dây dẫn.
 Sử dụng dây dẫn được làm từ vật liệu dẫn điện tốt, có điện trở suất
nhỏ.
 Sử dụng các bộ lọc để lọc bớt sóng hài.
 Hạn chế để KCD làm việc ở chế độ làm việc quá tải, tránh để KCD bị
ngắn mạch.
2. Tổn hao do sắt từ.
 Tạo khe hở phi từ tính theo đường đi của từ thông để tăng từ trở,

giảm từ thông.
 Đặt thêm mạch vòng ngắn mạch để tăng từ kháng, giảm từ thông.
 Sử dụng các vật liệu phi từ tính như duyra, gang không dẫn từ…
 Có thể sử dụng các lá thép kỹ thuật để hạn chế điện trở xoáy.
3. Tổn hao điện môi
 Sử dụng các chất điện mội có suất tổn hao nhỏ.
d. Các chế độ làm việc của phát nóng trong KCDCA.
1. Chế độ làm việc ngắn hạn
 Là chế độ làm việc của KCD với thời gian đủ ngắn để nhiệt độ
phát nóng của nó chưa đạt tới giá trị ổn đinh, sau đó ngưng làm
việc trong thời gian đủ lớn để nhiệt độ của nó hạ tới nhiệt độ môi
trường.
 Ở chế độ làm việc ngắn hạn, thiết bị điện làm việc còn non tải,
chưa lợi dung hết khả năng chịu nhiệt.


 Để tận dụng khả năng mang tải ta có thể tăng công suất làm việc
tời P2 sao cho sau thời gian t=t lv thì nhiệt độ phát nóng sẽ bằng
nhiệt độ phát nóng cho phép.
 Từ đó ta tính được hệ số quá tài công suất và hệ số quá tải dòng
điện.
Kp = P2/P1= 1/(1-exp(-tlv /T))
KI= √Kp
 Hệ số quá tải càng lớn khi thời gian làm việc càng bé và hằng số
thời gian phát nóng càng lớn.
2. Chế độ làm việc dài hạn.
 Là chế độ làm vệc của thiết bị điện với thời gian dài tùy ý những
không ngắn hơn thời gian để nhiệt độ phát nóng đạt tới giá trị ổn
định.
 Thực tế khi thời gian làm việc t >= 4T hoặc độ tăng nhiệt theo thời

gian dτ/dT<=2 thì có thể coi là chế độ làm việc dài hạn.
3. Chế độ làm ciệc ngắn hạn lặp lại
 Là chế độ làm việc mà trong 1 thời gian t lv mà nhiệt độ phát nóng
chưa đạt tới bão hòa sau đó nghỉ 1 thời gian t ng mà nhiệt độ chưa
giảm về nhiệt độ làm việc ban đầu rồi tiếp tục làm việc và nghỉ xen
kẽ.
 Quá trình làm việc và nghỉ cứ lặp lại tuần hoàn như vậy thoe chu kì
thời gian tck = tlv + tng. Sau thời gian đủ lớn thiết bị đạt được chế độ
tựa xác lập mà ở đó trong thời gian làm việc nhiệt độ đạt tới giá trị
τmax = const và trong thời gian nghỉ nhiệt độ hạ xuống giá trị
τmin=const.
 Ở thời kì ổn định ta có:

 Từ đó rút ra τmax = ….(công thức 2.55 trang 91 sách KCD)
 Để tận dụng khả năng quá tải cỉa thiết bị ta nâng τmax = τcph khi đó
hệ số quá tải công suất và quá tải dòng điện là:
Kp=
KI =


 Hệ số quá tải càng lớn khi tlv bé và tck lớn.
 Các hệ số Kp Ki dùng để kiểm tra giám sát tính toán các KCD, dây
nối…đang làm việc ở chế đọ này chuyển sang làm việc ở chế độ
khác.
Câu 2: Lực điện động: Xuất hiện khi nào? Cách tính? Độ bền điện động và cộng
hưởng cơ khí? Sự cố xảy ra khi ngắn mạch? Phát hiện và khắc phục ntn.
a. Lực điện động xuất hiện trong các chi tiết mạch vòng dẫn điện, khi có dòng
điện chạy qua sẽ sinh ra lực cơ khí giữa các chi tiết của mạch vòng gần
nhau.
b. Cách tính.

- Lực điện động trong chế độ xác lập
F = *i1*i2*Kc
Trong đó: i1 i2 là cường độ dòng điện trên 2 mạch vòng dẫn điện.
Kc là hệ số kết cấu của mạch vòng.
Nếu i1 = i2 = I ta có:
F = **Kc
- Lực điện động trong chế độ quá độ có dao động
Fm = 3.24***Kc = 3.24*F.
c. Độ bền điện và cộng hưởng cơ khí.
1. Độ bền điện
 Độ bền điện là khả năng chịu lực điện động lớn nhất của thiết bị điện.
FKCĐ FLDD max
FKCĐ là khả năng chịu lực của khí cụ điện
FLDD max là trị số lớn nhất của lực điện động do dòng điện ngắn mạch
sinh ra khi đi qua KCĐ
 Khi lựa chọn các KCĐ đóng cắt phải kiếm tra dòng điện ngắn mạch đi
qua KCĐ đó có nhở hơn giá trị dòng xung kích cho phép không, nếu
không đạt phải chọn thiết bị có dòng xung kích lớn hơn.
2. Cộng hưởng cơ khí.
 Ở mạch điện xoay chiều thành phần biến thiên của lực điện động dao
động với tần số gấp 2 lần dòng điện nên sẽ nguy hiểm đối với thiết bị
điện nếu tần số dao động riêng của hệ thống xấp xỉ bằng tần số dao
động của lực điện động.
 Trong trường hợp 2 tần số dao động bằng nhau sẽ xảy ra hiện tượng
cộng hưởng làm cho biên độ của lực điện động tăng lên nhiều lần, có
thể gây phá hỏng kết cấu KCĐ.


d.
e.


 Để tránh hiện tượng này người ta tính toán sao cho tần số dao động cơ
khí của hệ thống khác nhiều so với tần số dao động của LDĐ hoặc có
thể sử dụng dây dẫn mềm.
Sự cố xảy ra khi ngắn mạch.
Khi xảy ra sự cố ngắn mạch thì có 2 trường hợp có thể xảy ra
Nếu FLDD < FKCĐ: khí cụ điện vẫn chịu đựng được, không bị phá hủy kết cấu.
Nếu FLDD > FKCĐ: lực điện động quá lớn vượt quá khả năng chịu đựng của
KCĐ, làm cho kết cấu của KCĐ bị hư hỏng hay phá huy hoản toàn.
Phát hiện và khắc phục.
Ta có giá trị của lực điện động: F = **Kc
 Ở điều kiện làm việc bình thường, cường độ dòng điện tương đối
nhỏ nên giá trị của lực điện động rất nhỏ và ta có thể bỏ qua.
 Khi xảy ra ngắn mạch, cường độ dòng điện đi qua KCĐ tăng lên rất
lớn mà giá trị của lực điện động tỉ lệ với bình phương biên độ dòng
điện nên làm cho F tăng lên và có thể gây phá hủy kết cấu của KCĐ.
 Để khắc phục hiện tượng này, ta cần chọn các thiết bị bảo vệ tác
động nhanh để bảo vệ KCĐ trong trường hợp xảy ra ngắn mạch.
Ngoài ra ta cần chọn các KCĐ có độ bền điện động lớn hơn giá trị
tối đa của lực điện động có thể xảy ra theo tính toán.

Câu 3: Cách điện trong KCĐCA, vật liệu cách điện trong KCĐCA và tính toán
khoảng cách cách điện trong KCĐCA. Sự cố phóng điện xảy ra khi nào? Phát hiện
và khắc phục.
a.
b.

Vật liệu cách điện trong KCĐCA: gồm có 3 loại
Cách điện rắn: sứ, nhựa, thủy tinh
Cách điện lỏng: dầu máy biến áp

Cách điện khí: không khí, chân không, SF6….
Ngoài ra ta có thể sử dụng kết hợp các loại trên.
Vật liệu cách điện cần đạt được các yêu cầu:
Hoàn toàn loại trừ khả năng chọc thủng cách điện
Tránh không cho xuất hiện ion hóa quá độ dưới dạng vâng quang sáng hay
phóng điện trên bề mặt cách điện
Hạn chế tới mức tối thiểu khả năng sinh tia lửa điện hay hồ quang điện tác
dụng vào cách điện,
Sử dụng tối đa cách điện đúc và chất dẻo.
Có khả năng làm việc trong mọi điều kiện khí hậu.
Tính toán khoảng cách cách điện trong KCĐCA.


- Khoảng cách cách điện tối thiểu là khoảng cách nhỏ nhất đảm bảo an toàn
cho KCĐCA trong quá trình làm việc không xảy ra hiện tượng phóng điện.
- Kích thước của những khoảng cách cách điện được xác định trên cơ sở
đường cong hoặc công thức thực nghiệm quan hệ giữa điện áp phóng điện ở
các môi trường khác nhau và khoảng cách nhỏ nhất.
- Khoảng cách cách điện được tính toán để đảm bảo sao cho:
 Không xảy ra phóng điện khi quá độ đóng cắt.
 Không xảy ra phóng điện khi quá độ do sét đánh
 Không xảy ra phóng điện khi làm việc định mức.
c. Sự cố phóng điện xảy ra trong các trường hợp sau:
- Do quá điện áp: bao gồm quá điện áp khí quyển (thường do sét đánh) và quá
điện áp do thao tác. Quá điện áp do thao tác thường xảy ra khi 1 pha chạm
đất với trị số quá điện áp pha đạ 3.5 lần điện áp pha của lưới, cắt tải điện áp
lớn như khi cắt biến áp công suất lớn không tải, khi cắt tải điện dung hoặc
đường dây dài không tải.
- Do tác động của nhiệt độ lên cách điện: khi tăng nhiệt độ độ bền điện của
cách điện giảm, góc tổn hao điện năng tăng làm giảm tuổi thọ cách điện.

- Do tác động cơ học lên cách điện: dưới tác dụng của các lực cơ học sẽ gây ra
ứng suất cơ học trong cấu trúc vật liệu cách điện làm thay đổi hằng số điện
môi và độ dẫn điện của chất điện môi, từ đó có thể làm hư hỏng cách điện
gây ra phóng điện.
- Do tác động của môi trường như độ ẩm, mưa gió.
Khi xảy ra sự phóng điện thì có 2 kiểu phóng điện như sau:
+, Phóng điện chọc thủng: dòng điện phóng xuyên qua lớp cách điện, chọc
thủng lớp cách điện.
+, Phóng điện dò bề mặt: dòng điện đi dọc trên bề mặt của lớp cách điện.
Tùy thuộc vào đặc tính, kích cỡ chất điện môi, trạng thái bề mặt của lớp
cách điện…mà khi xảy ra phóng điện có thể là phóng điện chọc thủng hoặc
phóng điện dò bề mặt.
d. Phát hiện và khắc phục.
- Để kiểm tra chất lượng cách điện ta có thể đo góc tổn hao điện môi tg. Từ
quan hệ tg và U cho phép xác định giới hạn bền nhiệt của cách điện.
- Thường xuyên kiểm tra, giám sát bảo dưỡng định kì các KCĐCA.
- Có các thiết bị đo dòng điện dò để phát hiện hiện tượng phóng điện, từ đó
đưa ra biện pháp sửa chữa, bảo dưỡng hoặc thay thế.


Câu 4: Đóng cắt trong KCĐCA: Nguyên tắc cắt dòng hồ quang (1 chiều, xoay
chiều). Quá trình phục hồi độ bền điện (phục hồi dòng và áp). Các biện pháp thực
tế để dập hồ quang trong trung áp và cao áp? Ưu nhược điểm và ứng dụng từng
biện pháp dập hồ quang.
a. Nguyên tắc cắt dòng hồ quang
1. Cắt dòng hồ quang 1 chiều.
- Mạch tạo hồ quang điện 1 chiều gồm R,L,C và 2 điện cực hồ quang nối tiếp
với nguồn điện U0 .
- Ta có công thức năng lượng của hồ quang:
A=+

- Thông thường năng lượng của hồ quang chủ yếu là do thành phần cho nên
cần phải nhanh chóng tiêu tán phần năng lượng này trong quá trình cắt (đặc
biệt là trong tải trở cảm).
- Trong 1 số trường hợp trị số quá điện áp lớn gấp hàng chục lần điện áp
nguồn, có thể làm hỏng KCĐ. Do đó cần phải giảm quá điện áp hoặc phải sử
dụng các KCĐ có thể chịu đựng được quá điện áp phục hồi TRV.
2. Cắt dòng xoay chiều.
- Hồ quang xoay chiều dập tắt lúc i=0 do đó phần năng lượng điện từ bằng 0
từ đó ta có:

-

b.
-

Với n là số chu kì trong khoảng thời gian cháy của hồ quang. Nên ta có ở
dòng xoay chiều thì năng lượng của hồ quang là năng lượng nguồn trừ đi
phần tổn hao tác dụng.
Nếu xét về mặt năng lượng thì hồ quang xoay chiều dễ dập tắt hơn hồ quang
1 chiều.
Khi cắt dòng xoay chiều có hồ quang thì quá điện áp phục hồi TRV Ldi/dt
xuất hiện sẽ là rất lớn nếu thiết bị chuyển ngay tức thời từ chế độ dẫn điện
sang cách điện, do đó có thể chọc thủng cách điện ở khoảng trống giữa 2
tiếp điểm vừa tạo ra do khoảng cách này còn nhỏ.
Quá trình phục hồi độ bền điện và phục hồi điện áp.
Được đặc trưng bằng quá trình phản ion mãnh liệt khi dòng đi qua 0 làm khu
vực hồ quang mất dần tính dẫn điện, tăng tính cách điện.
Đại lượng đặc trưng cho mức độ cách điện giữa 2 điện cực là điện áp chọc
thủng Uct.



- Với thời gian tăng Uct tăng tuyến tính, phụ thuộc môi trường cháy của hồ
quang và trang bị dập tắt hồ quang.
- Quá trình phục hồi điện áp là quá trình thành lập điện áp trên 2 điện cực kể
từ khi hồ quang tắt cho đến khi điện áp đạt trị số điện áp nguồn. Quá trình
này khá phức tạp và phụ thuộc vào đặc tính mạch cắt.
- Sau thời điểm dòng điện = 0 nếu trị số điện áp phục hồi thấp hơn trị số điện
áp chọc thủng thì hồ quang tắt hẳn. Từ đó ta có để dập tắt hồ quang thì cần
có đặc tuyến của quá trình phục hồi độ bền điện phải nằm cao hơn và không
cắt đặc tuyến của quá trình phục hồi điện áp giữa 2 tiếp điểm.
c. Các biện pháp dập hồ quang trong trung và cao áp.
1. Dập hồ quang trong dầu BA kết hợp phân chia hồ quang.
- Dầu biến áp có độ bền điện cao, dẫn nhiệt tốt.
- Khi hồ quang cháy trong dầu thì dưới tác dụng nhiệt dầu bị phân tích thành
hỗn hợp hơi và khí có độ bền điện cao nên dễ dập hồ quang.
- Hỗn hợp khí và hơi dầu có áp suất cao sẽ thổi hồ quang qua các lỗ thổi làm
cho hồ quang bị dập tắt, sau đó dầu biến áp lại tràn vào buồng dập.
- Ưu điểm: rẻ tiền, đơn giản
- Nhược điểm: hiệu ứng dập không lớn.
- Ứng dụng: dùng trong KCĐ có công suất trong bình như cầu chì cao áp, dao
cắt tải.
2. Dập hồ quang bằng khí nén.
- Là phương pháp thổi cưỡng bức. Khong khí sạch, khô được nén với áp suất
cao có độ bền điện lớn.
- Khi hồ quang xuất hiện thì người ta dùng khí nén này thổi với vận tốc cao cỡ
200m/s nên hiệu ứng dập cao.
- Nhược điểm: cần thiết bị nén khí đi kèm nên khá cồng kềnh.
- Ưu điểm: vật liệu dập hồ quang là khí nén có sẵn, nên giá thành rẻ.
- Ứng dụng: dùng trong KCĐ có công suất trung bình và công suất cao.
3. Dập hồ quang trong chân không

- Môi trường chân không có độ bền điện khá cao và khả năng ion hóa gần như
không có nên khả năng dập hồ quang rất tốt.
- Ưu điểm: kích thước nhỏ gọn, thời gian tác động nhanh., không cần quan
tâm đến vẫn đề bảo dưỡng.
- Nhược điểm: giá thành cao.
- Ứng dụng: sử dụng rông rãi trong các KCĐ trung áp, cao áp và siêu cao áp.
4. Dập trong SF6
- SF6 là loại khí có độ bền điện cao, tốc độ phục hồi độ bền điện rất cao
không độc.


- Ưu điểm: dập hồ quang nhanh chóng, kích thước nhỏ gọn.
- Nhược điểm: giá thành còn tương đối cao
- Ứng dụng: sử dụng rông rãi trong các KCĐ trung áp, cao áp và siêu cao áp.
Câu 5: Máy cắt cao áp (MCCA)
a.

Định nghĩa, các thông số cơ bản cấu tạo và hoạt động chung.
Các yêu cầu và lựa chọn đối với MCCA sử dụng trong hệ thống điện.
Phân loại MCCA? Ưu nhược điểm từng loại và ứng dụng.
Phân tích ưu nhược điểm giữa MCCA chân không và SF6
Định nghĩa. Các thông số cơ bản, cấu tạo và hoạt động.
1. Định nghĩa:
 Máy cắt cao áp là thiết bị dùng để đóng cắt mạch điện có điện áp từ
1000V trở lên ở mọi chế độ vận hành: chế độ không tải, chế độ sự cố,
trong đó chế độ đóng cắt dòng điện ngắn mạch là chế độ nặng nề nhất.
2. Các thông số cơ bản:
 Điện áp định mức: là điện áp dây đặt lên thiết bị điện với thời gian
làm việc dài hạn mà cách điện của máy cắt không bị hỏng hóc.
 Dòng điện định mức: Là trị số hiệu dùng của dòng điện chạt qua máy

cắt trong thời gian làm việc dài hạn mà máy cắt không bị hỏng hóc.
 Dòng điện ổn định nhiệt ứng với thời gian tương ứng: là trị số hiệu
dụng của dòng ngắn mạch chạy trong thiết bị với thời gian cho trước
mà nhiệt độ của mạch vòng dẫn điện không vượt quá nhiệt độ cho
phép ở chế độ làm việc ngắn hạn.
 Dòng điện ổn định điện động: là trị số lớn nhất của dòng điện mà lực
điện động do nó sinh ra không làm hỏng hóc thiết bị điện.
 dòng điện cắt định mức: là dòng điện ngắn mạch mà máy cắt có khả
năng cắt được với thời gian cắt đã cho.
 công suất cắt định mức: Scđm = * Uđm*Icđm
 thời gian đóng: là thời gian từ khi có tín hiệu đóng được đứa vào máy
cắt đến khi máy cắt đóng hoàn toàn.
 thời gian cắt: là quãng thời gian từ khi có tín hiệu cắt đến khi hồ
quang bị dập tắt hoàn toàn
3. Cấu tạo…
4. Hoạt động chung:
 Khi đóng: dùng lực từ các bộ truyền động (cơ cấu lò xo, thủy lực,
khí nén…)


 Khi ngắt: sử dụng hệ thống lò xo ngắt, khí nén
 Khi có tải: bao giờ cũng xuất hiện hồ quang điện do đó cần phải có
buồng dập hồ quang
 Khi xảy ra sự cố, tín hiệu sẽ được gửi đến cơ cấu chấp hành, hệ
thống truyền động, để thực hiện mở hoàn toàn tiếp điểm.
b. Các yêu cầu và lựa chọn
1. Các yêu cầu:
 Độ tin cậy: khi ngắt máy ngắt đảm bảo ngắt được an toàn.
 Có khả năng chịu đựng quá điện áp đóng cắt và độ bền điện động
cao.

 Tác động nhanh: tăng được độ bền của thiết bị
 Có khả năng thực hiện đóng cắt lặp lại
 Máy ngắt phải có kích thước nhỏ
 Dễ bảo đưỡng kiểm tra thay thế, vận hanh
 Giá thành hạ, an toàn khi ngắt
2. Lựa chọn MCCA
Các điểm chính cần chú ý khi lựa chọn máy ngắt bao gồm:
- Điện áp làm việc cực đại tại nơi đặt.
- Độ cao của trạm so với mặt biển.
- Dòng điện làm việc cực đại tại nơi đặt.
- Dòng ngắn mạch cực đại tại nơi đặt.
- Tần số hệ thống.
- Khoảng thời gian tồn tại dòng ngắn mạch.
- Chu kì đóng mở.
- Các điều kiện làm việc đặc biệt và điều kiện khí hậu.
c. Phân loại, ưu nhược điểm và ứng dụng:
Dựa theo môi trường dập hồ quang MCCA được chia làm các loại sau:
1. Máy cắt dầu:
- Bao gồm 2 loại là máy cắt dầu và máy cắt ít dầu, sử dụng dầu biến áp để làm
nhiệm vụ cách điện và dập hồ quang.
- Đối với máy cắt ít dầu thì sử dụng lượng dầu vừa đủ để dập hồ quang, phần
cách điện sử dụng các vật liệu cách điện dạng rắn nhằm giảm kích thước,
khối lượng của máy cắt.
- Ưu điểm: đơn giản, dễ chế tạo


- Nhược điểm: công suất cắt thấp, kích thước lớn, khá cồng kềnh. Sử dụng
dầu biến áp nên mau bị bẩn, làm giảm chất lượng của máy cắt. Quá trình bảo
dưỡng, sửa chữa phức tạp.
- Ứng dụng: trước đây được dùng trong cấp trung áp, tuy nhiên hiện nay rất ít

được sử dụng.
2. Máy cắt không khí nén.
- Sử dụng không khí khô, sạch và nén dưới áp suất cao (từ 20- 40atm) dùng để
thổi hồ quang và thao tác máy cắt.
- Cách điện và buồng dập hồ quang là cách điện rắn (thường dùng sứ). Buồng
dập hồ quang có 2 loại là thổi ngang và thổi dọc.
- Ở máy cắt khí nén thì tốc độ thổi không phụ thuộc vào dòng điện mà phụ
thuộc vào áp suất khí nén. Do đó nếu lỗ thổi đủ lớn và khoảng cách giữa 2
tiếp điểm có trị số tối ưu thì dòng điện cắt đạt trị số lớn nhất.
- Nhược điểm: cần phải có thiết bị nén khí đi kèm nên chỉ dùng cho những
trạm có số lượng máy cắt lớn.
- Ưu điểm: Khả năng cắt lớn, có thể cắt dòng đến 100kA, thời gian cắt bé nên
tiếp điểm có tuổi thọ cao. Mặt khác máy cắt kk nén tương đối an toàn, không
sợ nổ như máy cắt dầu.
- Ứng dụng: trước đây dùng trong các trạm có số lượng máy cắt lớn. Tuy
nhiên hiện nay ít được sử dụng do không cạnh tranh được với máy cắt SF6
và chân không.
3. Máy cắt tự sinh khí.
- Ở máy cắt tự sinh khí, hồ quang được dập bằng hỗn hợp khí do vật liệu rắn
của buồng dập hồ quang sinh ra dưới tác dụng của nhiệt độ cao.
- Loại máy cắt này năng lực dập hồ quang không lớn nên thường sử dụng kèm
cầu chì để làm máy cắt phụ tài với điện áp định mức đến 24kV và dòng điện
định mức đến vài trăm ampe.
- Ưu điểm: Giá thành thấp, kết cấu đơn giản, không cần dao cách li
- Nhược điểm: tuổi thọ thấp, dễ gây ra cháy nổ.
- Ứng dụng: dùng trong máy cắt hạ áp và trung áp có công suất cắt thấp.
4. Máy cắt điện từ
- Sử dụng lực điện động giữa từ trường do cuộn thổi từ sinh ra và dòng điện
cắt để thổi hồ quang vào buồng dập hồ quang dạng khe hẹp bằng vật liệu
cách điện có khả nâng tự sinh khí.

- Ưu điểm: không cần dâu hay khí nén để dập hồ quang, tuổi thọ của tiếp
điểm cao, cho phép đóng cắt nhiều lần mà k cần thay tiếp điểm.
- Nhược điểm: kích thước tương đối lớn,


- Ứng dụng: chỉ cho phép lắp đặt trong nhà với điện áp đến 15kV, dòng điện
3000A.
5. Máy cắt khí SF6
- Sử dụng khí SF6 để dập hồ quang và cách điện. Khí SF6 có đặc điểm là đồ
bền điện cao, hệ số dẫn nhiệt cao và khả năng dập hồ quang lớn.
- SF6 là khí trơ không phản ứng với 0 2 H2 ít bị phân tích thành các khí thành
phần.
- Sử dụng biện pháp tự thổi kiểu khí nén (dùng xi-lanh pit tong) để nhanh
chóng dập tắt hồ quang.
- Ưu điểm: Khả năng cắt lớn, kích thước nhỏ gọn, độ an toàn và tin cậy cao,
tuổi thọ cao, chi phí bảo dưỡng thấp.
- Nhược điểm: SF6 là khí có nhiệt độ hóa lỏng thấp, do đó loại SF6 chỉ dùng
ở áp suất không cao để tránh phải dùng thiết bị hâm nóng. 1 nhược điểm nữa
là chất lượng của nó chỉ tốt khi không có tạp chất.
- Ứng dụng: Được sử dụng rộng rãi từ cấp trung áp, cao áp đến siêu cao áp.
6. Máy cắt chân không.
- Ở máy cắt chân không, áp suất buồng dập rất thấp (cỡ Pa), mật độ không
khí rất thấp, do đó độ bền điện trong chân không khá cao, hồ quang đễ bị
dập tắt và khó có điều kiện cháy lặp lại.
- Cơ chế của việc dập hồ quang trong chân không là sử dụng hiện tượng làm
lạnh các electron bức xạ, đồ bền điện hầu như không phụ thuộc cào áp suất
mà phụ thuộc cào loại vật liệu, hình dang bề mặt và khoảng cách giữa các
tiếp điểm cắt.
- Do hồ quang sinh ra trong môi trường chân không chủ yếu là các ion và hơi
kim loại bốc ra từ các tiếp điểm nên ngoài việc dập thành công còn phải chú

ý đến việc giảm độ mòn các tiếp điểm.
- Ưu điểm: kích thước nhỏ gọn, không gây ra cháy nổ, tuổi thọ cao khi cắt
dòng định mức, gần như k cần bảo dưỡng định kì.
- Nhược điểm: khó khăn trong chế tạo vì việc tạo buồng kín chân không khá
khó khăn. Ngoài ra máy cắt chân không bị giới hạn về kích thước, từ đó giới
hạn về điện áp làm việc.
- Ứng dụng: sử dụng rộng rãi trong lưới điện trung áp với Iđm lên tới 3000A,
d. So sánh máy cắt SF6 và máy cắt chân không
- Xét về công nghệ, máy cắt chân không công nghệ cao hơn so với máy cắt
SF6


- Xét về dải điện áp làm việc thì máy cắt SF6 có dải làm việc tốt hơn, có thể
làm việc ở siêu cao áp, trong khi đó máy cắt chân không chủ yếu dùng trong
trung áp (dưới 72.5kV) do kích thước bị hạn chế.
- Xét về tính năng dập hồ quang thì máy cắt chân không tốt hơn SF6
- Xét về an toàn môi trường thì chân không tốt hơn do SF6 tuy không độc
nhưng lại là khí gây hiệu ứng nhà kính.
- Quá điện áp phục hồi TRV của SF6 nhạy cảm hơn so với chân không.
Câu 6: Các KCDCA dùng trong hệ thống điện: dao cách ly, dao ngắn mạch, thiết bị
chống sét, Kháng điện, máy biến dòng, biến áp: định nghĩa, ký hiệu, phân loại, sử
dụng, đấu nối trong sơ đồ mạch điện và các yêu cầu khi vận hành.
1. Dao cách ly:
 Là KCDCA để đóng cắt mạch cao áp khi không có dòng điện hoặc có
dòng nhưng nó nhỏ hơn dòng định mức nhiều lần nhắm tạo khoảng
cách cách điện an toàn và có thể nhìn thấy được. Thường được lắp đặt
trước cái thiết bị bảo vệ như máy cắt, cầu chì.

 Ký hiệu
 Phân loại: tùy theo môi trường lắp đặt: trong nhà và ngoài trời

Theo kết cấu: dao cách ly 1 pha, 3 pha
Theo kiểu truyền động: kiểu chém, kiểu trụ quay, kiểu treo, kiều
khung truyền
 Sử dụng: dùng để tạo khoảng cách cách điện an toàn có thể nhìn thấy
được phục vụ cho công tác vận hành sửa chữa. Người ta thường lắp
DCL với cầu chì cao áo để đóng cắt mạch khi không tải hoặc tải nhỏ.
Dùng DCL mắc nối tiếp với máy cắt cao áp(máy cắt cắt trước) đối
với các phụ tải quan trong yêu cầu bảo vệ tin cậy hơn.
 Đấu nối trong sơ đồ mạch điện: tự vẽ.
 Yếu cầu: do không có buồng dập hồ quang nên yêu cầu là phải đảm
bảo cắt khi không có dòng điện hoặc dòng rất nhỏ để tránh gây ra hồ
quang. Đồng thời DCL thường có thêm dao nối đất để giải phóng điện
áp dư trog mạch cắt, đảm vào an toàn.
2. Dao ngắn mạch
 Định nghĩa: là KCDCA nhanh chóng tạo ra dòng ngắn mạch trong
mạch điện.


 Ký hiệu, sơ đồ đấu nối
:
 Sử dụng: Khi có tín hiệu role bảo vệ , giả sử MBA quá tải, dầu quá
nóng, role hơi sẽ tác động cấp tín hiệu để đóng dao ngắn mạch. Dòng
ngắn mạch lớn làm máy cắt tác động cắt mạch điện ra khỏi lưới
 Phân loại: dao ngắn mạch 1 pha, 3 pha
Dao ngắn mạch loại chân không, SF6…
Dao ngắn mạch loại hở, loại kín..
 Yêu cầu: ……….
3. Chống sét.
 Là loại KCDCA hạn chế điện áp, dùng để bảo vệ hệ thống điện và
các thiết bị điện cao áp khi có sét tác động vào.


 Ký hiệu
(chỗ số 3)
 Phân loại: Chống sét ống, chống sét van và chống sét oxit kim loại
 Sử dụng: để bảo vệ thiết bị điện, khi có sét đánh vào thì thiết bị
chống sét phải nhanh chóng dẫn điện áp do sét đánh xuống đát để
điện áp cao k chạy được vào thiết bị và phẳn ngăn được dòng điện
do điện áp định mức chạy xuống đất

 Sơ đồ lắp đặt:


 Yêu cầu:
+, Đặc tính bảo vệ của thiết bị chống sét phải nằm dưới đặc tính
bảo vệ của cách điện
+, Thiết bị chống sét k được tác động nhầm khi có quá điện áp nội
bộ
+, Điện áp dư sai khi chống sét tác động phải thấp, k gây nguy
hiểm cho cách điện của thiết bị được bảo vệ
+, Nhanh chóng hạn chế và dập tắt dòng điện xoay chiều, trong
phạm vi rộng của điện áp định mức gây nên.
+, Có tuổi thọ cao.
4. Kháng điện.
 Là cuộn dây có điện cảm không đổi, được mắc nối tiếp trong mạch
điện nhằm hạn chế dòng điện ngắn mạch. Kháng điện máy phát còn
duy trì được điện áp trên thanh cái khi bị ngắn mạch.

 Ký hiệu, sơ đồ đấu nối:
 Phân loại:
+, Theo kết cấu: kháng điện dầu, KĐ bê tong

+, Theo số cuộn dây: kháng điện đơn và kháng điện kép
 Sử dụng: Nhằm hạn chế dòng điện ngắn mạch, ngoài ra còn duy trì
được điện áp trên thanh cái khi bị ngắn mạch.
 Yêu cầu chung:
+, Ở chế độ định mức, sụt áp trên trên kháng điện không đáng kể và
nhiệt độ phát nóng của cuộn dây k vượt quá trị số cho phép của cấp
cách điện
+, Ở chế độ ngắn mạch, kháng điện phải có đủ độ bền nhiệt, độ bền
điện và phải hạn chế được dòng ngắn mạch đến mức cần thiết.
5. Máy biến dòng TI
 Là thiết bị điện dùng để biến đổi dòng điện có trị số lớn và điện áp cao
xuống dòng điện có trị số tiêu chuẩn 1A, hay 5A. Điện áp an toàn để
cung cấp cho mạch đo lường, điều khiển và bảo vệ.


6.
-

 Ký hiệu và cách đấu nối
 Phân loại
+, Dựa vào chức năng: TI đo lường: cấp chính xác 0.2; 0.5
TI bảo vệ : 1;3;10
TI hỗn hợp vừa đo vừa bảo vệ:
TI dùng để thí nghiệm
TI với chức năng trung gian
+, Dựa theo nơi lắp đặt: ngoài trời, trong nhà, môi trường đặc biệt
+, Theo số vòng dây sơ cấp: loại 1 vòng dây đơn, loại nhiều vòng dây
+, Theo vật liệu cách điện: loại sư, bakelit, không khí, dầu
+, Theo tần số: loại tần số công nghiệp 50Hz và loại tần số cao.
 Sử dụng: dùng để biến đổi giá trị dòng điện cao xuống dòng điện thấp

dùng cho vệc đo lường, bảo vệ và điều khiển
 Yêu cầu
+, Không được để hở mạch thứ cấp vì có thể gây xung dòng lớn gây
nguy hiểm cho người vận hành đồng thời lõi sắt có thể phát nóng gây
cháy. Do đó cần duy trì = 0= const
+, Phụ tải của TI và sai số của nó phải có quan hệ mật thiết với nhau
nên cần phải sử dụng TI đúng với phụ tải của nó.
Biến áp
Là 1 loại KCDCA để biến đổi điện áp cao xuống giá trị nhỏ, an toàn và tiêu
chuẩn để cung cấp tín hiệu cho các thiết bị đo lường, bảo vệ và điều khiển
Sơ đồ đấu nối+ ký hiệu: tự vẽ
Sử dụng: như trên
Phân loại:
+, theo sơ đồ nối dây phía sơ cấp: biến áp 1 pha điện áp dây, biến áp 1 pha
điện áp pha, biến áp 3 pha 5 trụ có 2 cuộn thứ câos
+, MBA kiểu tụ phân áp
+, MBA kiểu mới


- Yêu cầu: không được để BU ngắn mạch đầu ra vì khi đó sẽ gây ra dòng điện
rất lớn, có thể gây cháy nổ. Ngoài ra ở đầu thứ cấp phải đấu đúng kiểu của
BU là kiểu sao hay tam giác.