Nối tiếp phần 1, phần 2 của tài liệu Lý thuyết khí cụ điện tiếp tục trình bày các nội dung chính sau: Khí cụ điện hạ áp; Khí cụ điện bảo vệ và phân phối; Rơle; Các khí cụ điện điều khiển bằng tay; Công tắc tơ và khởi động từ; Khuếch đại từ; Khí cụ điện cao áp; Thiết bị hợp bộ và cấp bảo vệ IP;... Mời các bạn cùng tham khảo.
PHAN II KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP CHƯƠNG KHÍ CỤ ĐIỆN BAỌ VỆ VÀ PHÀN PHOI 7.1 CẰƯ CHÌ 7.1.1 KHÁI NIỆM CHƯNG Cầu chì loại khí cụ điện bảo vệ mạch điện, tự động cắt mạch điện co' cố tải, ngán mạch Cầu chì có đặc điểm đơn giản, kích thước nhỏ, khả cắt lớn giá thành hạ nên ngày no' sử dụng rộng rãi Các phần tfL cầu chi dây chảy đừng để cắt mạch điện càn bảo vệ, thiết bị dập hồ quang để dập tất hồ quang sau dấy chảy đtìt Yêu cầu đổi với cầu chì sau: 1- Đặc tính ampe - giây cầu chì cần phải thấp đặc tính thiết bị bảo vệ, 2- Khí ngẩn mạch cầu chì phải làm việc cố chọn lọc theo trình tự 3- Đặc tính làm vịệc cầu chì phải ổn định 4- Công suất thiết bị bảo vệ tăng, cầu chì phải cố khả cắt cao 5- Việc thay dây chảy phải dễ dàng tốn thời gian 7.1.2 PHÁT NÓNG CỦA DÂY CHÀY KHI LÀM VIỆC DÀI HẠN Đặc tính cầu chì phụ thuộc thời gian chảy đứt dây chảy với dịng điện chảy qua (đặc tính anìpe - giằy) Để có tác dụng bảo vê, đường đặc tính ampe - giây cầu chì (đường cong hình 7-1) điểm phải thấp đường đặc tính thiết bị bảo vệ (đường cong hình 7-1) Đường đặc tính thực tế cùa cầu chì (đưịng cong hình 7-1) cắt đường cong Trong miền tải lớn (vùng B), 161 càu chì bảo vệ thiết bị, vùng q tải nhỏ (vùng B) cầu chì khơng bảo vệ thiết bị Trong thực tế tải không lớn (1,5 -í- 2)Iđm, phát no'ng cầu chì diễn chậm phần lớn nhiệt lượng toả mơi trườngxung quanh Do cầu chì khơng bảo vệ tải nhỏ Hỉnh 7-1 Đặc tính ampe * giây cầu chì Trị số dịng điện ỉnà đo' dây chảy bắt đầu chảy đứt gọi dòng điện tới hạn Ith Để dây chảy càu chì khơng chảy đứt dịng điện định mức, éần đèm bảo điều kiện Idm < Ith Mặt khác để bảo vệ thiết bị, dòng điện tới hạn phái không lốn dống đỉện định mức nhiều Theo kinh nghiệm: Ith/Iđm - 1,6 '2 ‘đối với đồng; = 1,25 4- 1,45 chì; Ith/Iđm = Mộ hợp kim chì thiếc Dịng diện định mức cầu lựa, chọn cho chạy liên tục qua dây chảy, châ phát nóng lớn nhăt dây chảy khơng làm cho kim loại bị oxy hố q mức biến đổi đặc tính bảo vệ, đồng thời nhiệt phát phận bên ngồi cầu chì không vượt trị số ổn định Khi biết vật liệụ kích thước dậy chảy, ta xác định giá trị cùa dòng điện tới hạn cách giải phương trình cân nhiệt nhiệt lượng cung cấp nhiệt lượng toâ mơi trương xung quanh cùa dây chảỳ' Phương trình co' dạng sau: R.y ■= KA,^ - ỡ0> C7-1* đó: R điện trở chảy; KT hệ số toả nhiệt dây chảy môi trường xung quạnh; SXC| diện tích toả nhiệt dây chảy; ớnc nhiệt độ no'ng chảy dây cháy; ớ() nhiệt độ môi trường xung quanh Điện trở dây dựiy tính theo cơng thức: R = Po (1 + >4” (7-2) đổ: 162 pQ -■ điện trở sụất dây chảy 0°C; a - hệ số nhiệt điện trố dây chảy; - chiều dài dây chảy; S- tiết diện dây chảy; Diện tích tồ nhiệt dây chảy tính bằng: Sxq = p-l (7-3) p - chu vi tiết diện dây chày Thay biểu thức (7-2) (7-3) vào (7-1), giải phương trình ta thu được: _ / (0nc - 90) ' (7-4) rì T /)0 (1- + a.ỡnc) Nếu dây chảy co' tiết diện tròn biểu thức (7-4) có dạng sau: 1th — V/ —^K -4p—0(lT—(ỡ-nc+ aớ —ncỡ-—0) ) '.d° (7-5) Tìr (7-5)- ta nhận thấy rằng, dòng điện tới hạn Ith cùa dây chảy phụ thuộc_ vào đường• kính, vật liệu điều kiện toả nhiệt dây chày Để đơn giản việc tính tốn, thường người ta dùng cơng thức kinh nghiệm: TAth - MA o- da 3/2 đó: Ao hệ số kinh nghiệm Đối với vật liệu dây chảy khác Aq có giá trị khác nhau; d đường kính dây chảy Ỏ dịng điện gần dòng điện tới hạn, phàn tử cầu chì làm việc chế độ nhiệt nặng nề (nhiệt độ gàn với nhiệt độ nóng chảy vật liệu) Để tránh cho phần tử cầu chì bị đốt nóng q mức dịng điện gần dòng điện tới hạn, người ta dùng hai biện pháp: dùng dây chảy hình dẹt (để có bề mặt toả nhiệt lớn) có chỗ thắt nhỏ lại, dùng hiệu ứng luyện kim dây chảy tròn Trên chiều dài dây chảy hàn giọt kim loại có nhiệt độ ntíng chảy thấp nhiệt độ nóng chảy dây chảy Khi bị đốt nóng, kìm loại nóng chảy trước hồ tan phần dâý chảy, điểm nhiệt độ cao hơn, điện trở lởn hơn, bị đứt trước Hiệu ứng luyện kim cố tác dụng dòng điện xấp xỉ dòng tởi hạn 163 7.1.3 PHÁT NÓNG CỦA DÂY CHÀY KHI NGÀN MẠCH Khi có q tải lớn, dịng điện qua dây chày lớn gấp đến lần dòng điện định mức, q trình phát nóng thực tế đoạn nhiệt, tức toàn nhiệt lượng dây chảy sinh phát no'ng cục cầu chì Kết làm cho dây chảy cầu chi phát nóng đến nhiệt độ chảy, sau chày đứt cầu chì Thời gian tác động cầu chì phụ thuộc vào dộ lớn dịng điện qua cầu chì đặc trưng bàng quan hệ t == f(I) Thời gian tác động cầu chì chia làm ba giai đoạn: Giai đoạn 1: Thời gian t’ quãng thời gian từ khĩ bất đầu có cố đến nhiệt độ dây chảy đạt tới nhiệt độ nóng chảy ớnc Phương trình cân nhiệt co' dạng sau: R.I2dt - v.y.c.dớ (7-6) đố: V — s.l -thể tích dây chảy; y trọng lượng riêng vật lĩệu dây cháy; c tỷ nhỉệt vật liệu-dây chảy R• ss p0(l + a.ớ)—s1— điện trở dây chảy nhiệt độ Biến đổi phương trình (7- 6) ta được: I2 • dớ pff——z dt — V.C— s2 (1 + a.ỡ) hay dt =—IS252 Po (1-y.c -(7- 7) + «.ớ)-dỡ Thời gian t’ dược xác định bàng cách tích phân vế trái phương trình (7-7) tư đểh t’, vế phải từ đến ớnc: s2 —y.c— In + ữ.ớnc t’ = -5- f7-8) I2 «.p0 4- ũt.ớ0 y.c I.n +7-ữ.ỡnc ( (7-8) có thể„ viết: A’ =J_ apQ + s2 t’ = A’.^r(7-9) I2 Giai đoạn 2: Thời gian t” quãng thời gian tư dây chày bắt đàu chảy đến dây chảy đứt hồ quang phát sinh Q trình nóng chảy 164 giai đoạn xảy đoạn dây chảy -1 lnc (hình 7-2) tồn I— -nhiệt lượng dòng điện Ị cung cấp làm cho dây chảy I _ ỉ I Nhiệt lượng dòng điện cung cấp: " dWj - I2R.dt (7-10) đó: R điện trở dây chảy tính bằng: R = Rị + R2 = Pr^p2 C+ s ; (7-11) D = ”B bl + nc - Pl)-^ ỉ ] Rj - điện trở đoạn chưa nóng chảy; R2 - điện trở đoạn nóng chảy; pỵ - điện trở suất vật liệu đoạn chưa chảy; P2 - điện trở suất vật liệu trạng thái nóng chày Nhiệt lượng hấp thụ làm cho dây chảy tiếp tục nóng chảy dW2 = Ấ.y.s.dlnc (7-12) Ằ ẩn nhiệt vật liệu nóng chảy; Ỵ tỷ trọng cùa vật liệu Phương trình cân bàng lượng có dạng: dWj = dW2 (7-13) Thay vào ta có: I2 ị-ỈS [pl + ÍPnc - Pl>-V ]dt = Arsdlnc hay : s312 -ỳA.y -1 „nc = dt ——‘11 ; — dl (7-14) ?nc p\ + ÍPnc — A’P-Ị Tích phân hai vế phương trình (7-14), ta tỉm thời gian t” ứng với lnc = 1: 165 t” = A ”' —s22 (7-16) đó: A” = -±-ln^ £nc Pl Pl Giai đoạn 3' Thờỉ gian t” thời gian cháy hồ quang, t’” phụ thuộc nhiều vào kết cấu cằu chì, tính tốn thối gian gặp nhiều khó khăn thường đánh giá theo kinh nghiêm Để xác định toàn thời gian tác động cầu chì: ^td = t + t + t dùng cơng thức kỉnh nghiệm sau Đối với càu chì hở: „ „ A” s s2 ttđỀ = (1,2 + 1,3) (A + 4i (7-17) oi Đối với cầu chì có chất nhồi ttđ = (1,7 4- 2) (A’ + A”) -ịs2 (7-18) Các số vật lý số vật liệu dây chảy cầu chì dùng để xác định, thời gian tác động cầu chì cho bảng 7-1 Bảng 7-1 Vật liệu Đồng Bạc Kẽm Thiếc Điện trỏ suất ỏ o°c Qmms/m 0,0153 0,0147 0,06 0,21 Nhiệt độ, °C "cp ^nc 250 1083 961 419 327 200 150 A’ A2.s/mm4 ■ A' A2.s/mm4 A’ + A’ 80000 11600 91600 62000 9000 1200 8000 3000 400 70000 12000 1600 Đối với cầu chì co' số đoạn tiết diện thu hẹp đoạn thu hẹp mật độ dòng điện nhiệt độ táng cao, làm dây chảy nóng chảy 166 nhanh Dưới tác động lực điện động (tương tự lực điện động tiếp điểm co' ngắn mạch) cắt đứt nhanh dây chảy, Sự có mặt cùa đoạn hẹp làm giảm đột ngột thời gian từ lúc xuất ngán mách đến lúc xuất hồ quang Phối hợp với thiết bị dập tắt hồ quang đặc biệt, người ta đạt thời gian dập tắt hị quang ngắn đến vài nghìn giây 7.1.4 CÀU CHÌ HẠ ÁP Dựa vào kết cấu chia cầu chì thành loại sau: ĩ- Loại hờ ■ Loại khơng có vỏ bọc kín, thường gồm dây chây Đó phiến làm chì lá, kẽm, hợp kìm chì thiếc, nhơm hay đồng mỏng dập cắt thănh dạng hình 7-2, sau đổ dùng vít bắt chặt vào đầu cực dẫn điện đặt cách diện đá, sứ Dây chảy co' dạng hình trịn làm chì 2- Loại vặn Cầu chì loạt vặn thường có dạng hình 7- Dây chảy với hắp phía Náp co' dạng ràng vít để vặn chặt vào đế Dây chảy đồng, có dùng bạc Có cỡ dịng định mức A, 15 A, 20 A,' 25 A, 30 A, 60 A điện áp 500 V 3- Loại hộp Hộp nắp làm bàng sứ cách điện bắt chặt tiếp điểm bàng đồng Dây chảy đưộc bắt chặt vít vào tiếp điểm, thường dùng dây chây dâý chì trịn chì cđ kích thước thích hợp Cầu chì hộp chế tạo theo cở dòng điện định mức: 5, 10, 15, 20, 30, 80, 100 A điện áp 500 V 4- Loại kín khơng có chất nhoi Hinh, 7-2 Cốc dạng dây chảy Hình 7-4 kết cấu cầu chì loại Dây chảy đặt ống kín phíp ĩ, hai đầu cổ nắp đơng có vít để vặn 167 chặt kín Dây chảy nối chặt với cực tiếp xúc bàng vít vịng đệm đồng Dây chảy cùa câu chì làm kẽm vật liệu ctí nhiệt độ nóng chảy thấp, lại có khả chống rỉ Nó dập theo hình dạng trình bày hình 7-2 Hình 7-3 Khi xảy ngắn mạch dây chảy a- Hình dạng chung; b- Lõi dây chảy nắp đứt chỗ có tiết diện hẹp phát sinh hồ quạng jDndi tác dụng nhiệt độ cao hồ quang sinh ra, vỏ xenlụlô ống bị đốt no'ng bốc hơi, làm áp lực khí ống tàng lên rãt lớn, dập tắt hồ quang 5- Loại kin có chẩt nhoi Loại có đặc tính bảo vệ tốt loại trên, hình dạng cấu tạo cùa cầu chì loại hình 7-5 Loại thường gọi cầu chì ống sứ Vỏ cầu chì làm sứ hốc stealít, có dạng hình hộp chữ nhật Trong vỏ có trụ trịn rổng để đặt dây chảy hình lá, sau đổ đầy cát thạch Hlnh 7-4 Cầu chì ống phip anh Dây chảy hàn dính vào đĩa bắt chặt vào phiến có cực tiếp xúc ổ, phiến bắt chặt vào ống sứ vít Dây chảy chế tạo đồng dày 0,1 đến 0,2 mm, có dập lỗ dài để tạo tiết diện hẹp Để giảm nhiệt độ qhảy đồng người ta hàn giọt thiếc vào đoạn có tiết diện hẹp 7.1.5 CÀU CHÌ CAO ÁP Cầu chì cao ắp sử dụng để bảo vệ mạch điện cao áp, thường dùrig để bảo vệ máy biến áp có cố ngắn mạch Q trình đốt nóng cùa dây chảy giống cầu hạ áp, nhiên cầu chì caọ áp dùng dây chảy co' tiết diện lớn được, lúc no'ng chảy Ịượng kim loại tỏa lơn, khó khãn cho việc dập tắt hồ quang Do thường dùng dây cnảy bàng đồng, bạc, có điện trở suất 168 bé, nhiệt độ nóng chảy cao Để tãng cường khả dập tắt hò quang sinh dây chảy đứt đảm bảo an toàn cho người vận hành thiết bị khác xung quanh, cầu chì thường chèn đầy cat thạch anh Cát thạch anh có tác dụng phân Cầu chì ống sú a- Hình dạng chung; chia nhỏ hồ quang đo' b- Cấu tạo dây chảy bẽn nhanh chóng dập tát h'ị quang, vỏ cầu chì làm chất xenluylồ Nhiệt độ cao hồ quang làm cho xenlulô bốc hơi, gây áp suất lởn để nhanh chóng dập tắt hồ quang Khi hồ quang tát, giá trị điện áp phục hồi lớn, kích thước kết cấu cầu chì cao áp phải đảm bảo cho trình dập tắt hồ quang có hiệu Dưới đây, ta xét kết cấu^ủa hai loại cầu cao áp thường gập Hình 7-5 a) Cầu chì Cữ chất nhơi Hlnh 7-6 hai loại cầu chì loại HK co' điện áp đến 10 kV Cấu tạo gồm: Ĩng sứ hình trụ lị hai đầu có gắn vịng đồng nơi đưa điện vào, cát thạch anh đưa vào càu chì trước hàn miếng mặt đầu Đối với càu chì có dịng điện khơng lớn, dây chảy ỗ quấn Hình 7-6 c'âu chi loại HK 169 3AO2/2AT2/3AT3 3AT4/3AT5 300 362 420 550 362 420 550 800 2 2 4 4 435 520 610 800 520 610 800 1150 1050 1175 1425 1550 1175 1425 1550 2100 850 950 1050 1175 950 ■■ 1050 1175 1425 4000 4000 • 4000 4000 4000 4000 4000 4000 50/63 50/63 50/63 50/63 80 80 ' 63 63 125/160 125/160 125/160 125/160 200 200 160 160 50/63 50/63 50/63 50/63 80 80 63 63 125/160 125/160 125/160 125/160 200 200 160 160 - 0,3 s - CO - phút - CO co -15 s - co 3/2 3/2 3/2 3/2 2 2 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 50/60 Cơ chế điện thuỷ lục 48 250 48 250 208/120 500/298 50/60 Hz 48 250 48 250 208/120 500/298 50/60 Hz 2750/2200 2750/2700 2700 3300 3800 2700 3300 3200 3800 2400 3800 4000 4000 4000 7875/6050 7650/8568 7875/7165 9050/9360 10375/9075 10500/11390 13750 13750 7165 9075 12140 10190 12140 17136 13860 22780 4385/4490 4400/6000 5240/6000 6700 4990 6000 6550 8400 7510/8010 3895/4025 9900/9300 3695/4280 10500/10100 4196/4280 13690 5135 10600 6830 11400 6830 16600 7505 22200 9060 3400 3800/3900 4100/4300 5100 4350 4750 7200 10000 4390/6430 5010/9090 5550/8600 12500 14400 14700 19200 23400 25/20 năm 5000 4000 20 năm 469 MÁY CẤT SF6 (HÃNG GEC ALSTHOM) Kích thước máy cát FXT8 đến FXT11 Máy Điên áp kV FXT8 FXT9 FXT10 FXT11 52 72,5 100 123 A 750 950 1300 1600 B 233 233 233 252 Kích thước (mm) D c 1916 1870 1916 1870 2256 2210 2672 2581 Khối lượng tổng (kg) E 1000 1000 1200 1387 Máy cắt ba cực, thao tác ba cực Mày cắt ba cực, thaq tác cực độc lập 470 Hình 540 600 665 940 Hình 3x270 3x285 X 310 X 380 MÁY CẮT sf6 (Hãng gec ALSTHOM) Kích thước máy cắt FXT12 đến FXT14 Máy FXT12 FXT13 FXT14 Kích thước (mm) Điện áp kV A B c D E 145 170 245 2000 2200 3000 5260 5820 6615 5230 5790 6585 3490 4050 4440 3420 4000 4390 Khối lượng (kg) Cơ cấu Khung Cực máy cắt điéu chỉnh 360 160 100 400 160 100 520 160 100 Đầu nối Tải lực áp dụng: Ft max: 500 N (FXT8-11) Fornax: 750 N (FXT12-14) F2 max: 750 N (FXT8-11) F2 max: 1250 N (FXT12-14) Phương án (DIN) Phương án (NEMA) Máy cắt Dày FXT8-11 16 mm Phương án FXT12-14 25 mm Kích thước theo mm 471 BỘ HẠN CHẾ VÀ CHỐNG SÉT HẠ ÁP VÀ TRUNG ÁP 52 kV ĐẾN 220/380 V (HÃNG SIMENS) Bô han chế chống sét khơng khí 3EF1 3EF2 3EA1 3EG4 3EF3 3EF4 3EF5 Hệ thống đường dây không điện áp thấp ứng dụng điện áp trung bình Đơng cơ, MBA khơ hệ thống sét khổng khí 10 12 12 Hệ thống phân phối mảy cắt Điện áp danh định hè thống Điện áp cao thiết bị kV kV Điện áp định mức tối đa kV 20 24 24 Dòng định mửc kA Khả hấp thụ lượng tối đa ỗ điéu kiện Ổn định nhiêt - 0,3 kJ/kV 0,8 0,8 150 * Xung dòng điện thời hạn kéo dải tối đa ms A Dòng điện ngắn mạch kA Vật liêu vỏ 472 150 5A Cắt mạch 20 200 200 1300 40 Vỏ polyme Sứ Vỏ polyme, Sứ (1 ms) Bộ chống sét oxyt kim loại 3EC2 • 3EE2 3ẸH2 3EG5 3EK5 3EK7 3EQ1-B , í Hệ thống Hệ thống trung ẳp, Động cơ, Hệ thống Hệ thống chiểu, hệ máy phát, động cơ, MBA khỏ phân phối phân phối thống ray, lỏ điên nối hệ thống máy cắt cắt phương tiện chống sét, sét khơng khí nhà máy điện kéo 30 60 20 36 52 36 72,5 45 52 45 75 10 10 5/10 5/10 10 15 22 2,2 10 Hệ thống chiéu, hệ thống ray, phương tiện kèo 25 30 37 (AC) (DC) 10 850 2100 200 200 500 500 850 20 300 16 20 20 20 40 Sứ Sứ Kim loai Sứ Sứ Vỏ polyme Vỏ polyme Hệ thống phân phối vá máy cắt 30 36 45 BỘ CHỐNG SÉT CAO ÁP 72,5 ĐẾN 765 kV (HÃNG SIMENS) Hệ thống trung àp, Hệ thống trung ốp, Hệ thống trung áp, ứng dụng lắp đặt trời lắp đặt trời lắp đặt trời bù tĩnh HVDC Điện áp danh định hệ thống kV 132 380 Điện áp cao thiết bị kV 145 420 765 Điên áp định mức tối đa kV 180 384 612 Dòng phổng định mức kA 10 10/20 20 5 10 20 500 1200 3900 Số đường phóng tối đa Khả nồng hấp thụ nẫng lượng tối đa điêu kiện Ổn định nhiệt độ kJ/kV Xung dòng điện, khoảng thời gian kéo dài tói đa ms, Dỏng điện ngắn mạch Momen uốn cho phép tối đa Vật liệu, vỏ 474 A kA 40 21 Sứ 50/63 100 12,5 n 34 1) Sứ Sứ Bộ chổng sổt ọxyt kìm loại (Hãng Simens) 3EQ1 Hệ thống trung áp, lắp đặt trời 3EQ2 * Hê thống trung áp, lắp đặt ngồi trời 3EQ3 3ER3 Hệ thóng trung ấp, Hệ thống cao àp, lắp đật ỉrờl máy cắt cách 525 3EP2-K3 3EP3-K Hệ thống cao áp, mốy cắt Hệ thống cao áp, mày cắt bô bù tĩnh điện khí vỏ kim cách điện khí vỏ cách điện khí HVDC loại kín kim loai kín vỏ kim loại kín 150 150 525 444' 170 170 525 168 168 144 20 20 20 4 132 145 3EP2-K 189 444 10 10/20 20 ’ 13 20 10 10 12 850 1600 3900 1200 1200 1600 40 1)2) 63 80 63 63 63 20 1)21 60 1)2) - - - Vỏ polyme Vỏ polyme Vỏ polyme Kim loại Kim loại Kim loại 475 CHƯƠNG 18 THIẾT BỊ HỌP Bộ VÀ CẤP BẨO VỆ IP 18.1 THIỂT BỊ HỢP BỘ 18.1.1 KHÁI NIỆM CHUNG Trước việc tổ hợp thiết bị phân phổi điện nàng thường thực theo trình tự sau: Đầu tiên thiết kế phần điện dựa vào yêu cầu sơ đồ cung cấp điện với cơng suất, dịng điện điện áp định mức Tiếp theo khâu chọn thiết bị tương ứng đóng cắt, đo lường, bảo vệ Trên sở sơ đò vá thiết bị chọn, phàỉ thiết kế thi công phần bao che (phần xây dựng) Sau khâu lắp đặt, đấu nối, thử nghiệm vã hiệu chỉnh thiết bị Các công đoạn chiếm nhiều thời gian, tốn khơng gian lớn, tương đối phức tạp, địi hỏí tay nghề cao, khâu lắp đặt, đấu nối, thử nghiệm hiệu chỉnh thiết bị Với phát triển nhanh cho'ng ngành chế tạo thiết bị điện kỹ thuật tự động hóa điều khỉển, ngày việc tổ hợp thiết bị điện cho trạm phân phối điện thực phương pháp mới: chế tạo thiết bị hợp Thiết bị hợp tổ hợp phần từ đóng cắt, đo lường, bảo vệ lắp ráp nhà máy điều kiện sản xuất hàng loạt, sử dụng cơng nghệ tiên tiến, với chun mơn hóa cao, tâng sản lượng, giảm chi phí Những ưu điểm thiết bị hợp độ tin cậy cao, kích thước nhỏ gọn, an tồn, dễ bảo dưỡng, dễ thay thiết bị hợp ngày dùng rộng rãi cho trạm đóng cắt cao áp, đóng cắt hạ áp mà dùng cho tủ điều khiển Để đáp ứng yêu cầu kết cấu thiết bị hợp bộ, thiết bị điện 476 cấu trúc tủ điện điện áp 10 kV, cách điện khơng khí Tất thiết bị láp khung tủ thép, chia làm nhiều khoang Khoang A chứa đầu vào cổ định cách điện trụ Khoang B chứa máy cắt d'áu ỉ co' truyền động Khoang c chứa máy biến dòng điện sứ đỡ cáp đàu Khoang D chứa cáp điều khiển, khoang E chứa thiết bị đo lường bào vệ Máy cát lắp vào tủ bàng cách đẩy bánh xe hai ray Đàu cuối máy cát có hai dao cách ly 3, tiếp điểm kiểu ngàm kiểu hoa huệ Việc bố trí tùng cụm thiết bị khoang riêng có ưu điểm thiết bị bị hòng ho'c, cố, không ảnh hưởng đến thiết bị khoang khác Để tãng khà nâng an toàn cho cái, người ta không dùng trần mà dùng co' bọc cách điện rán vật liệu composit Trên sở tủ hợp cạo áp, tủ hợp hạ áp biến áp phân phối, ta có trạm biến áp hợp bộ, thuận tiện cho việc láp đặt, vận hành 18.1.3 Tủ HỢP BỘ CAO ÁP, CÁCH ĐIỆN KHÍ SF6 Khi điện áp eao, khoảng cách cách điện khơng khí lớn, dẫn đến kích thước thiết bị tố hợp tang, khống co' khả nàng vận chuyển xa Nếu dùng thiết bị rời láp đặt ngồi trời, cần có khơng gian mặt đủ lớn, điều gây nhiều phiền toái cho vùng đông dân cư cơng trình ngầm nhà máy thủy điện Giải pháp để khác phục nhược điểm dùng thiết bị hợp kiểu kín, đạt môi trường cách điện cao cách điện lỏng, cách điện rắn cách điện khí Cách điện lỏng thường dầu biến áp, co' ưu điểm độ bền điện cao, dẫn nhiệt tốt, dễ gây nổ khối lượng lớn Cách điện rán thường bàng vật liệu composit có kích thước nhỏ gọn Nhưng vởỉ cấp điện áp cao, loại siêu cao áp, cách điện rắn càn bê dày cách điện lớn, khó đảm bảo độ tin cậy vê cách điện tiếp xúc độ từ phần tử đến phần tử khác dao cách ly trạng thái mở Ngoài cách điện rắn giảm khả nàng tỏa 'nhiệt vật dẫn, phải tăng khơi lượng kim loại màu Trong trường hợp cách điện khí có ưu điểm cách điện lỏng cách điện rán Với cách điện khơng khí nén, sau khừ bụi bẩn nước, khơng khí nén đến áp suất cao để đù đạt độ bên cách diện càn thiết Vì cần vỏ bọc kín tuyệt đối, chịu áp suất cao cần thiết bị khí nén theo Kiểu thiết bị hợp có cách điện bàng 478 khí nén tương đổi phức tạp, phù hợp cho địng điện lớn nhít nhà máy điện, ngồi nhiệm vụ cách điện ra, khí nén tuần hồn qua làm mát chi tiết dẫn điện tỏa nhiệt 'Li Hình 1B-2 1’ Máy cắt SFe: 2- cấu Co truyền mạch: 6- Biến dòng; Điện áp định mức 7- động: Biến kv 3- cách Dao diện áp: 72,5 8- 4- ly; Đâu 145 4- nôi Dao cáp đất; nối 170 -5- Chiều rộng m 1.5 2,0 Chiều sấu m 3,3 3,4 Chiều cao Mặt băng Khối lượng lắp dặt 5- Dao ngắn áp cao m 3,4 3,4 m2 5,0 6.8 kg 3800 245 5000/5700 479 Với trạm phân phối điện áp cao, dịng điện khơng lớn (đến vài ngàn ampe) thiết bị hợp có cách điện bàng khí SFft dùng rộng rãi khí SF6 co' độ bền điện cao, khơng cần nén đến áp suất cao khơng khí Việc nạp khí bổ sung thêm khí SFft thực đơn giản qua van nạp Việc kết nối cụm chi tiết thực mặt bích, có jỗng đặc biệt Trên hình 18-2 trình bày cấu trúc pha thiết bị hợp kiểu khí SFh co' hai với kích thước 18.1.4 TÚ HỌP BỘ HẠ ÁP Với điện áp đến 500 V, cách điện tủ hợp hạ áp khơng khí binh thường Ưu điểm bật loại kích thước nhỏ, gọn, dễ bảo dưỡng, dễ thay thế, an toàn cao, thuận tiện cho việc láp đạt vận hành Hình 18-4 1- Tâm 3- Thanh Các thiết 5- Hình 18-3 480 ngăn hồ quang; chính; bi áp; 7- 4- 2- Ngăn Thanh luòng; Ngăn 6cáp cái; phân phối; Máy cắt hạ Các cụm chi tiết (thiết bị) thường tổ hợp theo Mptheo chức năng, công suất Các môđun lap vào tủ qua t.rưỜYy , điện môđun thực qua hệ thổng ngàm nối với nganc&j^ hộp cầu đấu ngân cáp Trên hình 18-3 cho hình dạng mật trước, cịn hình 18-4 cho mặt cắt loại tủ hợp kiểu láp ráp theo môđun 18.2 CẤP, BẢO VỆ IP Các thiết bị điện rời hoậc thiết bị tổ hợp thường có vỏ bảo vệ để chống tác động vật thể rắn môi trường bụi, nước, độ ẩm E>ộ kín vỏ bảo vệ quy định theo cấp ký hiệu chuẩn quổc tế IP ( Ingress Protection), co' hai chữ sổ sau chữ IP Chữ số thứ đặc trưng cho kích cỡ vật thể rán, co' thể xâm phạm tới phận nguy hiểm thiết bị điện chi tiết mang điện áp, phận chuyển động , làm hỏng ho'c thiết bị Bảo vệ xâm phạm vật rán có cấp, đánh số theo thứ tự: 0, 1, 2, 3, 4, Chữ số thứ * hai đặt sau chữ sô' thứ nhất, mức độ bảo vệ chống xâm nhập nước tới thiết bị chia làm cấp, đánh sô' theo thứ tự: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, Mức độ bảo vệ xâm phạm vật rán (chữ số thứ nhất) quy định nhxt sau: - Cãp - kiểu hở, khống có vỏ bảo vệ - Cấp 1- bảo vệ tránh vật rấn xâm nhập, có kích thước đến 50 mm, ví dụ bàn tay người - Cấp 2- bảo vệ vật rán kích thước đến 12 mm, ví dụ ngo'n tay người - Cấp 3- bảo vệ vật rán, kích thước đến 2,5 mm - Cấp 4- bảo vệ vật rán, kích thước đến mm - Cấp - bảo vệ chổng bụi Bụi chui vào với sổ lượng không đáng kể, không ảnh hưởng đến trình làm việc thiết bị - Cấp 6- kín hồn tồn, bụi khơng thể xâm nhập Mức độ bảo vệ chổng xâm nhập nước vào thiết bị (chữ số thứ hai) quy định sau: 481 có bảo vệ chống nước - Cấp - chống nước nhô giọt theo phương thẳng đứng - Cáp - chống nước nhỏ giọt nghiêng 15° - Cấp - chống nước mưa, góc rơi đến 60” - Cấp • chống nước nhỏ giọt, nước mưa phía - Cấp - chống tia nước phía - Cấp - chống sóng nước tràn vào thiết bị - Cấp - chống đượcsngập nước với áp suất nước 'thời gian ngập xác định - Cấp - chống ngập nước kéo dài thiết bị làm việc mơi trường ngập nước Ví dụ với thiết bị điện co' cấp bảo vệ IP56, lắp đặt làm việc sàn tàu thủy Số mức độ chống bụi xâm nhập, cịn số chì mức độ chống nước, sóng tràn vào khơng ảnh hưởng đến thiết bị Tùy theo môi trường làm việc, phải chọn cấp bảo vệ tương ứng thiết bị cho phù hợp Tất nhiên thiết bị thông số cấp bảo vệ khác giá thành khác 482 TAI LIEU THAM KHAO Cơ sở lý thuyết khí cụ điện Bộ mơn Máy điện - khí cụ điện, ĐHBK - Hà Nội 1972 Giáo trinh cụ diện Bộ mơn Máy điện - khí cụ điện, ĐHBK - Hà Nội 1978 Khỉ cụ' diện hạ áp Bộ mơn Máy đỉện - khí cụ điện, ĐHBK - Hà Nộỉ 1976 Khỉ cụ diện cao áp Bộ mơn Máy điện - khí cụ điện, ĐHBK - Hà Nội 1975 Thiết kể khỉ cụ diện Bộ mơn Máy điện - khí cụ điện, ĐHBK • Hà Nội 1987 Phàn tử tự dộng Nguyễn Tiến Tôn, Phạm Văn Chới, ĐHBK - Hà Nội 1984 Cẩm nang thiết bị dóng cắt ABB Lê Vãn ơanh dịch, NXB KHKT - 'Hà Nội 1998 Bảo dường, thử nghiệm thiết bị điện Lê Văn‘Doanh, Phạm Văn Chới ,, NXB KHKT - Hà Nội 1999 9, Bảo vệ hệ thống diện Trần Đình Long, NXB KHKT - Hà Nội 2000, 10 'Jnctc/ptmccKite annapaff.i A Uhhhxhh 9nepFHM MocKBa 1978 11 Teopua u pacncr xacK'fpimecKUx annaparoa K) Hobhkob 3ncpriiM, /IcHHHi pan 1980 12 E/tcKTpuuecKii anapa’nt n, ncHMciì TcxiiHKa CcnịiHM 1984 13 3./ÌỔK7poManuTHbie pe./ìe M, BuTenGcpr Siiepi’HH 1980 14 Kataloges of Siemens, ABB, Schneider, Fuji, Omron, Mitshubỉsi, LG.,, 483 PHẠM VĂN CHỚI, BÙI TÍN Hgụ, NGUYEN VÃN TƠN Chủ biên: PHẠM VĂN CHĨI KHÍ CỤ ĐIỆN (In lần thứ 4, có sửa chữa bổ sung) Chịu trách nhiệm xuất bẩn: Biên tập: Vẽ bìa: PGS TS TƠ ĐÁNG HẢI NGỌC KHUÊ TIẾN HỪNG NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT 70 Trần Hưng Đạo - Hà Nội In 1000 cuốn, khổ 16 X 24 cm, Xưởng in NXB Vẫn hoá Dân tộc Quyết định xuất số: 409-2006/CXB/70-33/KHKT cấp ngày 5/10/2006 In xong nộp lưu chiểu tháng 11 năm 2006 ... 143 22 0 330 330 - 143 22 0 330 50 - 22 0 330 143 22 0 330 330 - 143 22 0 330 - 22 0 330 143 187 28 6 28 6 - 143 187 28 6 - 22 0 28 6 143 - 187 - 22 0 - 22 0 - - 187 - 22 0 - - 105 143 - 105 22 0 - 22 0 - 25 25 ... 40 125 85 75 65 60 40 50 50 50 50 50 50 ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 21 0 21 0 28 0 27 5 21 0 21 0 27 5 21 0 21 0 28 0 27 5 27 5 21 0 21 0 28 0 27 5 21 0 21 0 28 0 27 5 21 0 28 0 400 21 0 28 0 406 21 0 28 0 400 21 0 28 0... 600 2, 3,4 15 20 30 40 50 60 75 100 690 600 2, 3,4 15 20 30 40 50 60 75 100 690 600 2, 3 125 150 175 20 0 22 5 690 600 2, 3,4 125 150 175 20 0 22 5 690 600 2, 3,4 125 150 175 20 0 22 5 690 600 2, 3,4 125