Trình bày ảnh hưởng của phụ tải đối với việc dập hồ quang xoay chiều. Hồ quang xoay chiều và hồ quang 1 chiều loại nào khó dập ?Hãy nêu nguyên nhân sinh ra lực điện động, tại sao phải quan tâm đến lực điện động trong các thiết bị ?
Nhóm ơn abc K62 THIẾT BỊ ĐIỆN By: nhóm ơn abc A.Lý thuyết Câu 1: Tại tính tốn LĐĐ, người ta quan tâm đến trị số lớn dịng điện mà khơng quan tâm đến thời gian dòng điện chạy qua? _ Để kiểm tra độ bền TBĐ có đạt độ bền học hay không : Ổn định lực điện khả chịu đựng tác dụng khí lực điện động sinh dòng ngắn mạch _ Để đảm bảo điều kiện cần : Im > Ixk với: Im: Dịng điện cho phép TBĐ Ixk: Dịng xung kích tính tốn ngắn mạch pha Có thể dùng bội số phép (km) lớn để kiểm tra LĐĐ √2 Iđm Km >= Ixk, Km: bội số dịng cho phép lớn Vì tính dịng lớn để phục vụ cho việc chọn thiết bị điện để ngắn mạch dịng lớn -> khơng thể phá hủy thiết bị Câu 2: Trình bày ảnh hưởng phụ tải việc dập hồ quang xoay chiều Hồ quang xoay chiều hồ quang chiều loại khó dập ? _ Mạch có phụ tải trở dễ dập hồ quang điện mạch có tải điện cảm Bởi mạch trở dòng điện qua trị số ( thời gian i=0 thực tế kéo dài khoảng 0,1 ) điện áp nguồn = ( trùng pha ) Cịn mạch cảm dịng =0 điện áp nguồn có giá trị cực đại (điện áp vượt trước dịng điện góc 90’) _ Hồ quang điện xoay chiều dễ dập HQD chiều Câu 3: Nêu đặc điểm máy cắt chân khơng ? _ Tính dập hồ quang tốt _ Độ bền cao: tuổi thọ đạt 30 năm đặc tính khơi phục cách điện chân khơng cao thời gian phóng tia lửa điện ngắt _ Khơng gây tiếng ồn ngắt dịng _ An tồn tuyệt đối ko gây hại mơi trường _ Tốc độ cắt cao _ Có kích thước nhỏ, dễ dàng vận chuyển, sử dụng Câu 4: Điện trở tiếp xúc phụ thuộc vào yếu tố? Độ cứng vật liệu Điện trở suất vật liệu tiếp điểm Tình trạng bề mặt tiếp xúc Dạng bề mặt tiếp xúc Lực ép tiếp điểm Nhóm ơn abc K62 - Nhiệt độ tiếp điểm Câu 5: So sánh khác nam châm điện chiều nam châm điện xoay chiều ? NCĐ chiều NCĐ xoay chiều Mạch từ - Làm thép kỹ thuật điện dạng khối mạch từ ko có tổn hao gây dịng điện xốy - Làm thép kỹ thuật điện mỏng có sơn cách điện ghép với làm giảm tổn hao gây dịng điện xốy - Có vòng ngắn mạch Cuộn dây - Làm dây dẫn bọc - Bọc men cách điện men quấn số có số vịng quấn < NCĐ vịng lớn dòng chạy chiều NCĐ chiều lớn phải tăng số vòng tăng trở giảm dòng Nguyên lý hoạt động - Giá trị dòng điện số ko phụ thuộc vào trình chuyển động mạch từ -> khó xảy tình trạng tải - Êm không rung, không gây tiếng động lớn - Ứng dụng trường hợp cần thay đổi hành trình mạch tự động cách liên tục nhiều CĐ lớn - Nhược điểm: bị cháy bị kẹt nắp -> ko nên điều khiển tần số lớn - Gây tiếng động lớn, rung lớn - phải lắp vịng ngắn mạch để giảm thiểu Nhóm ôn abc K62 Lực hút điện từ - Là số, không phụ thuộc thời gian làm việc - Thay đổi theo hành trình chuyển động mạch từ thể qua đường đặc tính hypepol có vị trí lớn vị trí NCĐ đóng - Thay đổi theo dịng đặc tính hypepol có độ dốc nhỏ NCĐ chiều Câu 6: Nêu giống khác cầu dao cách ly cầu dao phụ tải ● Giống nhau: Đều khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện _ Lắp đặt đường dây tải điện trạm biến áp, trung áp, cao áp ● Khác nhau: Nội dung so sánh Cầu dao phụ tải (LBS) Dao cách ly (DS) Cấu tạo Có buồng dập hồ quang Khơng có buồng dập hồ quang Trạng thái đóng cắt Khơng tải có tải Khơng tải tải nhỏ Thao tác vận hành đóng cắt Đóng cắt vị trí lắp đặt đóng/cắt từ xa thơng qua hệ thống điều khiển Đóng cắt vị trí lắp đặt Chi phí thiết bị Đắt Rẻ Câu 7: Trình bày biện pháp dập hồ quang - Phân đoạn hồ quang - Kéo dài lửa hồ quang - Thổi hồ quang từ - Dập hồ quang dầu MBA - Thổi hồ quang khí nén - Dập hồ quang môi trường đặc biệt: SF6, chân không - Kéo dài lửa hồ quang - Dùng lượng hồ quang sinh để tự dập - Dùng lượng nguồn để dập - Chia hồ quang thành nhiều thành phần ngắn để dập - Mắc thêm điện trở song song để dập Nhóm ôn abc K62 · Yêu cầu: - Trong thời gian ngắn phải dập tắt hồ quang hạn chế phạm vi cháy hồ quang nhỏ - Tốc độ đóng mở tiếp điểm phải lớn - Năng lượng hồ quang sinh phải bé, điện trở hồ quang phải tăng nhanh - Tránh tượng điện áp dập hồ quang Câu 8: Nêu đặc điểm máy cắt khí SF6 - Khí SF6 sử dụng nhiều thiết bị đóng cắt cao áp chúng có nhiều ưu điểm Nổi bật có tính ổn định điện cực cao Có độ bền điện mơi vượt trội, dập hồ quang hiệu điện cao áp Khí Sulfur hexafluoride khơng cháy, khơng ăn mịn phần tử bên thiết bị đóng cắt Đa phần máy cắt cao áp từ cấp điện áp 36kV trở lên có buồng dập hồ quang bằng khí SF6 khơng màu, khơng mùi , khơng độc, khơng ăn mịn kim loại khó cháy bền vững Độ bền điện khí SF6 điều kiện tiêu chuẩn cao gấp 2,5 lần độ bền điện khơng khí cịn điều kiện áp suất 0,2 MPa Câu 9: Hãy nêu nguyên nhân sinh lực điện động, phải quan tâm đến lực điện động thiết bị ? Lực khí xuất chi tiết mạch vòng dẫn điện chi tiết mạch vòng dẫn điện mạch vòng gần có dịng điện chạy qua gọi LĐĐ Ở chế độ làm việc dài hạn, LĐĐ sinh khơng lớn dịng điện định mức có trị số bé, LĐĐ trường hợp khơng ảnh hưởng đến thiết bị điện Nhưng chế độ ngắn mạch, dòng điện đạt trị số lớn, gấp hàng chục lần dòng điện định mức, nên LĐĐ đạt trị số lớn, phá hỏng thiết bị điện Vì cần quan tâm đến lực điện động thiết bị Câu 10: Nêu nguyên lý làm việc đặc tính rơ le nhiệt bảo vệ tải -Nguyên lý làm việc: Khi có nhiệt độ đốt nóng, kim loại kép uốn phía kim loại có hệ số giãn nở < dịng điện qua dây điện trở bao quanh Tấm kim loại có chiều dài lớn mỏng độ uốn cong lớn - Đặc tính: Theo dõi nhiệt độ đối tượng phát tín hiệu cho mạch bảo vệ nhiệt độ đối tượng vượt nhiệt độ cho phép Câu 11: Sai số biến dòng kiểu điện tử phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại biến dịng khơng để hở mạch phía thứ cấp ? _ Sai số TI: +) sai số dòng điện: ΔI% = 𝐾𝑟 𝐼2 −𝐼1 𝐼1 ∗ 100 = 𝐼2 −𝐼1, 𝐼, * 100 ; 𝐼, = 𝐼1 𝐾𝑟 Nhóm ơn abc K62 +) sai số góc δ: Giữa vector I1 -I2 Lý tưởng: Góc = 180° → δ=0 Trong thành phần dòng điện I1 có thành phần dịng từ hóa I0 nên gây sai số δ thường tính phút +) sai số toàn phần: ε% = 100 𝐼1 𝑇 √ ∫0 (𝐾𝑟 𝑖2 𝑖1 )2 𝑑𝑡 𝑇 BV (điện áp) khơng ngắn mạch ngắn mạch xuất dòng ngắn mạch cản trở cách điện BI (dịng điện) ko hở mạch điện đầu dây lớn gây an toàn sử dụng - Sai số dòng phụ thuộc vào dịng điện từ hóa (càng bé sai số nhỏ) bên cạnh cịn phụ thuộc vào dịng điện sơ cấp Khi mạch từ bão hòa mà Câu 12: Lực điện động xoay chiều lực điện động chiều khác chỗ ? Chỉ tiêu Số lượng lượng mang Dịng điện xoay chiều AC Dịng điện chiều DC An tồn để chuyển qua khoảng cách thành phố xa cung cấp nhiều lượng (điện năng) Dòng DC khơng thể q xa bắt đầu lượng Hướng dòng chảy Nam châm quay dọc theo dây điện tử Từ tính ổn định dọc theo dây Tần số Tần số dòng điện xoay chiều 50Hz 60Hz tùy thuộc vào Nguồn phát Tần số dòng điện trực tiếp (một chiều DC) Phương hướng Nó đảo ngược hướng chảy mạch (dây dẫn) Nó chảy theo hướng mạch Hiện hành Đây cường độ dòng điện thay đổi theo thời gian Dịng điện có cường độ khơng đổi Nhóm ơn abc K62 Dịng electron Các electron tiếp tục chuyển hướng – chuyển tiếp phía trước phía sau Electron di chuyển đặn theo hướng định Thu từ AC thu từ phát điện nguồn khác Pin acquy Thông số thụ động Trở kháng Điện trở Hệ số công suất Nằm Nó ln ln Dạng sóng Hình sin, hình thang, hình tam giác, hình vng Đường thẳng Câu 13: Thế độ bền nhiệt thiết bị điện? _ Độ bền TBĐ khả chịu dòng điện ngắn mạch thời gian ngắn mạch cho trước mà nhiệt độ phát nóng thiết bị điện không vượt nhiệt độ phát nóng cho phép ngắn mạch Nếu Tmm khác Imm khác theo quan hệ (Imm^2 * Tmm) =const Câu 14: xảy tượng cộng hưởng khí hệ thống dẫn điện? Các biện pháp tránh cộng hưởng khí _ Cộng hưởng khí hệ thống dẫn điện xảy tần số riêng thiết bị xấp xỉ tần số LĐĐ, biên độ lực điện động tăng lên lớn, phá hỏng thiết bị _ Các biện pháp: + Tính tốn cho tần số dao động riêng hệ khí khác với tần số dao động lực điện động + Sử dụng dây dẫn mềm trường hợp khả thi Câu 15: Thế độ bền điện động thiết bị điện? Giải thích _ Khi bị ngắn mạch, LDĐ dịng điện ngắn mạch sinh lớn, gây hỏng hóc thiết bị điện Khả chịu LĐĐ lớn mà thiết bị điện không bị hỏng hóc độ bền điện động thiết bị điện Câu 16: Trình bày ảnh hưởng nhiệt độ phát nóng lên thơng số thiết bị điện Nhóm ơn abc K62 _Khi nhiệt độ phát nóng tăng cao làm có thành phần thiết bị điện bị sai số điện trở tăng, dây dẫn giảm khả dẫn điện , từ khiến thiết bị khơng hoạt động với định mức Ngồi Tác động dịng điện làm vật dẫn nóng lên nhiệt độ cao làm giảm độ bền học, giảm tuổi thọ phá hỏng đặc tính cách điện chất cách điện xung quanh dây bọc (lõi cáp) Câu 17: Các nhân tố ảnh hưởng đến tổn hao lượng TBĐ ● Đường dây phân phối dài ● Tiết diện dây không đủ ● Máy biến áp phân phối lắp cách xa trung tâm phụ tải ● Hệ số công suất PF thấp ● Tổn thất mối nối, tiếp xúc điện Câu 18: Đặc điểm phương pháp trao đổi nhiệt TBĐ - Phương pháp trao đổi nhiệt TBĐ: + Dẫn nhiệt trình trao đổi nhiệt phần tử rắn có tiếp xúc trực tiếp, chuyển động nhiệt nguyên tử phân tử tạo nên + Đối lưu trình truyền nhiệt chất lỏng chất khí, gắn liền với chuyển động phần tử mang nhiệt từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp + Bức xạ nhiệt trao đổi nhiệt thơng qua sóng điện từ Bức xạ nhiệt truyền qua loại vật chất qua chân khơng Tất vật thể có nhiệt độ lớn độ không tuyệt đối (0 Kelvin) xạ nhiệt Câu 19: Các chế độ làm việc khí cụ điện đặc điểm chúng - Các chế độ làm việc khí cụ điện: + Chế độ làm việc dài hạn: Khí cụ điện làm việc lâu dài, nhiệt độ khí cụ điện bắt đầu tăng đến nhiệt độ ổn định không tăng nữa, lúc tỏa nhiệt môi trường xung quanh + Chế độ làm việc ngắn hạn: Chế độ làm việc ngắn hạn khí cụ điện chế độ đóng điện nhiệt độ ko đạt tới nhiệt độ ổn định, sau phát nóng ngắn hạn, khí cụ ngắt nhiệt độ sụt xuống tới mức ko so sánh với môi trường xung quanh + Chế độ làm việc ngắn hạn lặp lại: Nhiệt độ khí cụ điện tăng lên khoảng thời gian khí cụ làm việc, nhiệt độ giảm xuống khoảng thời gian khí cụ nghỉ, nhiệt độ giảm chưa đạt đến giá trị ban đầu khí cụ điện làm việc lặp lại Sau khoảng thời gian, nhiệt độ tăng lên lớn gần nhiệt độ giảm nhỏ khí cụ điện đạt chế độ dừng Câu 20: Trình bày đặc điểm phương pháp đo nhiệt độ - Các phương pháp đo nhiệt độ: + Đo nhiệt kế thủy ngân: Trực tiếp, song tín hiệu đo khơng truyền xa khó đo xác nhiệt độ vật bé, bề mặt trình nhiệt độ biến thiên nhanh, qn tính nhiệt kế thủy ngân tương đối Nhóm ơn abc K62 lớn Có loại nhiệt kế thủy ngân có tiếp điểm, thường gọi nhiệt kế - công tắc thủy ngân, chỉnh định nhiệt độ cần khống chế + Đo nhiệt độ nhiệt ngẫu nhiên < cặp nhiệt >: + Đo nhiệt độ điện trở: Câu 21: Trình bày nguyên nhân phát sinh, dập tắt hồ quang đặc điểm HQĐ - Nguyên nhân phát sinh: Nguyên nhân chủ yếu gây tượng hồ quang điện việc đặt cạnh số dây khiến cho q trình ion hóa khơng khí xảy cho phép dịng điện chạy qua khe hở khơng khí dây dẫn Phần lớn xảy cố hệ thống điện áp thấp lỗi người như: + Do bất cẩn, tai nạn, sử dụng công cụ sai cách + Thiếu nhận thức khơng đào tạo tồn diện + Dùng thiết bị, vật liệu điện bị hư hỏng + Thiết bị điện tiếp xúc với nước chất lỏng - Quá trình dập tắt : Quá trình cần điều kiện ngược lại so với trình phát sinh hồ quang điện, cụ thể: +) Hạ thấp nhiệt độ hồ quang cách dùng khí dầu làm nguội, dùng vách ngăn để hồ quang cọ xát +) Kéo dài hồ quang cách dùng vách ngăn chia thành nhiều phần nhỏ thổi khí dập tắt +) Chia hồ quang thành nhiều đoạn nhỏ +) Dùng lượng hồ quang lượng bên để dập tắt nỏ +) Tiêu thụ lượng hồ quang cách mắc điện trở Shunt (dùng điện trở mắc song song với hai tiếp điểm sinh hồ quang) - Hồ quang điện phóng điện mạnh trì chất khí đạt giá trị dòng điện tương đối lớn điện áp thân hồ quang tương đối nhỏ Có thể nêu số đặc điểm đặc biệt hồ quang là: Nhóm ơn abc K62 + Giữa hai điện cực hình thành luồng sáng chói lồ có phân biệt rõ ràng + Nhiệt độ hồ quang cao 5.000 ÷ 50.0000K + Mật độ dòng lớn từ 10 – 106 A/cm2 Câu 22: Các đặc trưng HQD chiều, biện pháp giảm độ điện áp cắt dòng điện chiều - Các đặc trưng HQD chiều: Mạch tạo HQĐ chiều gồm điện trở R, điện cảm L điện cực nối tiếp với nguồn điện U0 - Để giảm điện áp ∆U cắt mạch điện chiều có điện cảm lớn, phải nhanh chóng tiêu tán lượng từ dự trữ mạch cắt Các biện pháp thường dùng trường hợp cho hình 3-4: Hình 3-4a, điện trở phụ r có độ lớn r=(5-7)R nối song song với tải R Tuy trình làm việc, tổn thất điện điện trở phụ khơng nhỏ Hình 3-4b, người ta nối song song với tải cụm tụ điện C nối tiếp với điện trở phụ r Trong trường hợp này, chế độ xác lập khơng có tổn hao r Để tránh cộng hưởng sau cắt điện, thông số phần tử phải thỏa mãn điều kiện: 𝐿 𝑅+𝑟 ) ^2