TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC HẠN CHẾ DÒNG NGẮN MẠCH I/ Khái niệm chung Sự cố ngắn mạch: là một loại sự cố xảy ra trong hệ thống điện do hiện tượng chạm chập giữa các pha không thuộc chế độ là
Trang 1TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC HẠN CHẾ
DÒNG NGẮN MẠCH
I/ Khái niệm chung
Sự cố ngắn mạch: là một loại sự cố xảy ra trong hệ thống điện do hiện tượng chạm chập giữa các pha không thuộc chế độ làm việc bình thường
- Trong hệ thống có trung tính nối đất (hay 4 dây) chạm chập một pha hay nhiều pha với đất (hay với dây
trung tính) cũng được gọi là ngắn mạch.
- Trong hệ thống có trung tính cách ly hay nối đất
Trang 2II/ Các nguyên nhân gây ra ngắn mạch:
Nguyên nhân gây ra ngắn mạch có thể do một số nguyên nhân chính sau
- Cách điện của các thiết bị già cỗi, hư hỏng: Là do sự hư hỏng chất cách điện giữa các phẩn dẫn điện bên trong các thiết bị điện khác nhau
- Quá điện áp
- Các ngẫu nhiên khác, sự bảo dưỡng các thiết bị không đúng quy trình hoặc do hư hỏng cơ khí, thao tác nhầm hoặc do được dự tính trước
2 CARBONE VIETNAM LTD
Trang 3Hiện tượng ngắn mạch có thể làm xuất hiện dòng ngắn mạch với các giá trị khác nhau Nếu điểm ngắn mạch rất gần đường cấp nguồn chính thì dòng ngắn mạch có giá trị lên tới hàng chục hay hàng trăm kA Nếu điểm ngắn mạch ở xa thì trị số dòng ngắn mạch có thể nhỏ hơn dòng định mức của nguồn cấp
Thế nhưng dù thế nào đi nữa thì dòng ngắn mạch vẫn là dòng sự cố và chúng ta cần hạn chế
Trang 4III/ Hậu quả của ngắn mạch
- Làm phát nhiệt quá mức cho phép của thiết bị, đường dây: dòng ngắn mạch rất lớn so với dòng định mức làm cho các phần tử có dòng ngắn mạch đi qua nóng quá mức cho phép dù với một thời gian rất ngắn
- Tăng lực điện từ tương hỗ rất lớn (giữa cáp, thanh cái…của bảng điện): ứng lực điện từ giữa các dây dẫn có giá trị lớn có thể gây ra hư hỏng về mặt cơ học các vật cách điện làm trụ đỡ khí cụ, thanh cái hay các vật cố định
- Gây ra hiện tượng sụt áp và mất đối xứng: làm xấu
đi tính năng công tác của các phụ tải, đặc biệt là đối với đông
cơ điện, khi điện áp giảm 30 đến 40% trong vòng một giây
có thể làm động cơ điện có thể ngừng quay, sản xuất đình
Trang 5- Gây nhiễu đối với đường dây thông tin ở gần do
dòng thứ tự không sinh ra khi ngắn mạch chạm đất.
- Gây mất ổn định: khi không cách ly kịp thời phần
tử bị ngắn mạch, hệ thống có thể mất ổn định và tan rã, đây
là hậu quả trầm trọng nhất:
+ Làm hỏng hóc các thiết bị như máy biến áp, thiết bị đóng cắt, cáp ngầm, đường dây trên không
+ Bảo vệ tác động khi xảy ra sự cố dẫn đến ngừng cung cấp điện cho phụ tải
Trang 6- Dòng sự cố trong hệ thống điện có xu hướng tăng do:
+ Nhiều nguồn điện mới đưa vào vận hành
+ Liên kết lưới điện tăng
- Dòng sự cố có thể vượt quá khả năng chịu đựng của
các thiết bị Vì vậy, vấn đề Hạn chế dòng ngắn mạch trong
hệ thống điện ngày càng trở nên quan trọng
Thiết bị được sử dụng để hạn chế những tác động của dòng ngắn mạch hiện nay là Aptomat và Cầu chì Ngày nay, với công nghệ kỹ thuật ngày càng phát triển, những tính năng bảo vệ của chúng càng có độ tin cậy cao
6 CARBONE VIETNAM LTD
Trang 7Vậy, bạn lựa chọn Aptomat hay Cầu chì để bảo vệ cho thiết bị điện của mình?
Dưới đây là bản phân tích, so sánh về mặt kinh tế và kỹ thuật của Aptomat và Cầu chì
Trang 8 So sánh một số ưu nhược điểm về mặt kinh tế - kỹ thuật của Aptomat và Cầu chì
Về mặt kinh tế: đầu tư ban đầu cho cầu chì và CB???
Về mặt kỹ thuật:
So sánh mức độ tác động của cầu chì và CB (so sánh trên đường đặc tính bảo vệ Ampe – giây
Với sự phát triển của kỹ thuật bán dẫn hiện nay, cầu chì có thể tác động cực nhanh chỉ trong vài micro giây mà điều này CB bình thường vẫn chưa thể làm được Đối với những trạm cung cấp năng lượng có công suất lớn, dòng ngắn mạch có thể lên tới hàng chục ngàn kA, do đó cần phải tác động cực nhanh trước khi xung dòng có thể làm ảnh hưởng hay phá hủy thiết bị điện
8 CARBONE VIETNAM LTD
Trang 9Đặc tính Ampe – giây
Đặc tính của CB
t (s) Đặc tính của Fuse
Đặc tính của BA
Trang 10Tác động nhanh
Hiệu quả cao
Vận hành an toàn
Hạn chế sự phóng hồ quang do dây chì đặt trong vỏ đựng
Lắp đặt thiết bị và cáp đi dây
Về vận hành - bảo dưỡng - thay thế
10 CARBONE VIETNAM LTD
Trang 11Về vấn đề an toàn:
- Các nguyên tố kim loại bên trong cầu chì nóng chảy trực tiếp khi có dòng sự cố xuất hiện mà không có cơ chế trung gian hay cảm biến nào
- Quá trình dập tắt hồ quang là hoàn toàn khép kín: không thoát khí, lửa, tia hồ quang hay các vật liệu tan chảy
- Năng lượng của tia hồ quang giảm đáng kể khi dòng điện đỉnh bị hạn chế bởi cầu chì
- Đặc biệt an toàn khi lắp đặt ở những nơi dễ xảy ra cháy nổ
Trang 12Hiện công ty chúng tôi có một số sản phẩm được tích hợp giữa cầu dao với cầu chì (Fuse – Switch), rất an toàn trong lắp đặt, vận hành và khai thác Bao gồm:
+ Fuse – Switch dạng thanh đơn:
FS dạng thanh đơn được thiết kế lắp đặt theo chiều dọc của tủ phân phối Các thanh Bus bar được đặt phía dưới của
đế của FS, kiểu FS này có 2 dạng: dạng nắp mở đồng thời 3 pha và dạng nắp mở từng pha Trên nắp mỗi pha đều có rãnh chứa dao cầu chì nên rất tiện dụng và an toàn cho việc thay thế
Ưu điểm của loại FS dạng thanh đơn:
- Loại FS này lắp đặt thích hợp cho các tủ phân phối hạ
áp có lượng cáp đầu ra lớn vì vậy sẽ tiết kiệm được diện tích của tủ (đồng nghĩa tiết kiệm chi phí đầu tư)
12 CARBONE VIETNAM LTD
Trang 13- Cặp má tiếp điểm chính và phụ có tác dụng rất lớn trong việc hạn chế và dập tắt hồ quang điện Khi dao cầu chì đóng vào, tiếp điểm phụ sẽ đóng trước, tiếp điểm chính đóng sau do đó sẽ hạn chế sự phóng hồ quang
- Với loại FS có nắp mở riêng từng pha có ưu điểm lớn
là khi xảy ra sự cố ở 1 pha, ta chỉ cần cắt điện pha đó để sửa chữa, còn pha khác vẫn cấp nguồn bình thường
- FS có thể chịu được dòng > 1000A, dòng cắt lên tới 200kA
- Việc thay thế phần cầu chì nhanh chóng và an toàn
Trang 1414 CARBONE VIETNAM LTD