DAO CÁCH LY (Disconnecting Switch)
Khái niệm, đặc điểm, chức năng
Dao cách ly (Disconnecting Switch) là khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện cao áp không có dòng điện hoặc dòng điện nhỏ hơn dòng định mức nhiều lần và tạo nên khoảng cách an toàn( cách ly hoàn toàn tải với nguồn điện ), có thể nhìn thấy được giữa bộ phận đang mang dòng điện và bộ phận cách điện, mục đích đảm bảo an toàn Do đó ở những nơi cần sửa chữa luôn người ta đặt thêm cầu dao cách ly ngoài các thiết bị đóng ngắt.
Trong lưới điện dao cách ly thường được lắp đặt trước thiết bị bảo vệ như cầu chì, máy cắt Ở một số dao cách ly thường có dao nối đất đi kèm.
Các bộ phận truyền động của dao cách ly thường được thao tác bằng tay hoặc bằng điện cơ (động cơ điện).
Các tiếp điểm cần phải làm việc đảm bảo khi có dòng điện định mức lâu dài chạy qua và có khả năng làm việc tốt ở nơi có điều kiện thiên nhiên khắc nghiệt Các tiếp điểm và các phần có dòng điện chạy qua phải đảm bảo ổn định động và ổn định nhiệt.
Dao cách ly và bộ truyền động có vai trò đảm bảo độ tin cậy của thiết bị điện Chúng phải giữ vững ở vị trí đóng khi có dòng điện ngắn mạch chạy qua để ngăn ngừa sự lan truyền của sự cố Đồng thời, khi dao cách ly ở vị trí cắt, bộ truyền động phải cố định chắc chắn để đảm bảo an toàn cho người vận hành và thiết bị.
Dao cách ly có thể đóng cắt dòng điện dung của đường dây hoặc cáp không tải, dòng điện không tải của máy biến áp.
+Với điện áp 35kV thì chiều dài đường dây bé hơn 30km.
+Với điện áp100kV chiều dài đường dây bé hơn 20km.
+Với điện áp 20kVthì chiều dài đường dây không hạn chế.
Ở trạng thái đóng, dao cách ly phải chịu đựng được dòng định mức liên tục dài hạn và dòng sự cố ngắn hạn như dòng ổn định nhiệt động và dòng ổn định điện động Dao cách ly không cắt được dòng ngắn mạch Dao cách ly thậm chí cũng không sử dụng đóng, cắt dòng định mức trừ khi được kết hợp với cầu chì thành cầu dao
Kiểu dao cách ly được chọn chủ yếu theo sơ đồ trạm Ngày nay dao cách ly cao áp được chế tạo có dải điện áp từ 72.5 kV đến 800kV.Dòng từ 1250 A đến 4000 A có dòng ngắn mạch đỉnh tử 63 kA lên tới 160 kA.
Do dao cách ly không có bộ phận dập hồ quang nên không thể cắt được dòng điện lớn Khi đóng ngắt dao cách ly ta phải ngắt hết tải ra khỏi mạch trước khi đóng ngắt dao cách ly (đóng ngắt ở trạng thái không tải).
Hình ảnh: Dao cách ly
Đặc tính kỹ thuật
Các đặc tính của dao cách ly được quy định trong tiêu chuẩn IEC 694 và DIN VDE 0670, thiết bị cũng được yêu cầu thoả mãn về độ bền cơ, quá áp, và thử nghiệm dòng rò…
Các thông số định mức của dao cách ly:
Dòng ổn định nhiệt động Inh.đm ; I cw t(s)
Dòng ổn định điện động.Iđđ.đm ; I cu
Tần số định mức fđm
Cấu tạo chung
Hình ảnh: Cấu tạo dao cách ly
Một số ký hiệu về dao cách ly
Hình ảnh: hình dạng kết cấu dao cách ly của trạm đóng cắt hợp bộ có cách điện là Khí SFG
Phân loại dao cách ly
5.1 Theo môi trường lắp đặt ta có:
Dao cách ly lắp đặt trong nhà
Dao cách ly lắp đặt ngoài trời
5.2Theo kết cấu ta có:
Dao cách ly 1 pha ngoài trời. Dòng điện định mức:630A. Điện áp định mức: 24kV-35kV.Vật liệu cách điện: sứ
Dao cách ly 3 pha ngoài trời (kiểu chém).
Dòng điện định mức: 630A. Điện áp định mức:24kV-35kV.
Vật liệu cách điện: sứ , polymer
5.3 Theo kiểu truyền động ta có:
Dao cách ly kiểu chém.
Dao cách ly kiểu trụ quay.
Dao cách ly kiểu treo.
Dao cách ly kiểu khung truyền.
Dao cách ly gấp khuỷu.
Một số hình ảnh cũng như cấu tạo của một vài dao cách ly
Dao cách ly ba pha kiểu chém 10kV-600A 1- Đế; 2- Sứ đỡ; 3- Tiếp điểm tĩnh; 4- Tiếp điểm động; 5- Thanh truyền; 6- Trục;
Dao cách ly kiểu quay hai trụ, 35kV,600A
1- Đế ; 2- Sứ đỡ; 3- Thanh dẫn; 4- Tiếp điểm; 6- Đầu nối; 7- Dây dẫn mềm; 8-
Trục truyền động; 9- Thanh truyền.
Dao cách ly kiểu treo 500kV, 1600A
1- Sứ treo; 2- Tiếp điểm động; 3- Tai tiếp điểm động; 4- Dây nối mềm; 5- Đầu nối; 6- Tiếp điểm tĩnh; 7- Sứ đỡ.
Dao cách ly kiểu khung truyền 750kV, 2000A 1- Sứ đỡ; 2- Tiếp điểm động kiểu khung truyền; 3- Bộ truyền động; 4- sứ quay;
5- Cơ cấu quay; 6- Tiếp điểm tĩnh; 7- Tay quay.
Dao cách ly kiểu trượt, 400kV, 1000A
1- khung thép; 2- Sứ đỡ; 3- Sứ trượt; 4- Tiếp điểm tĩnh; 5- Tiếp điểm động; 6- Dây dẫn mềm; 7- Dao nối đất; 8- Bộ truyền động kiểu động cơ điện; 9- Truyền động dao nối đất; 10- Dây kéo sứ trượt.
5.4 Phân loại dao cách ly theo số quay trụ: a) Dao cách ly kiểu quay một trụ
Loại dao này tiếp điểm đóng mở thô sơ với dao cách ly loại khác đòi hỏi tiết diện dụng ở trạm cao áp để giảm kích thước của trạm, nhất là trong trạm có nhiều thanh dao cách ly và thanh góp. b) Dao cách ly hai trụ, cắt ở giữa
Khi điện áp làm việc của dao cách ly cao, khoảng cách cách điện của Dao cách ly lớn đòi hỏi tiếp điểm phải dài Để làm giảm diện tích mặt bằng, người ta sử dụng dao cách ly 2 trụ cắt ở giữa ở các cấp điện áp từ 400kV trở lên. c) Dao cách ly kiểu quay hai trụ
Cho trạm ngoài trời (cấp điện áp 72,5 kV-420kV),có thể kèm hoặc không kèm theo dao nối đất tuỳ vào vị trí
Đóng mở dao cách ly 2 trụ: dùng 2 đế quay nối bằng thanh kẹp Đế quay được các sứ gắn lại, trên đỉnh sứ có gắn khớp quay có cần và các tiếp điểm cao áp Tiến hành thao tác cả 2 thì quay đều 1 góc 90 độ Ở vị trí mở dao cách ly có điểm cắt giữa hai trụ sứ tạo nên khoảng cách cách điện nằm ngang.
Tùy theo mỗi dao cách ly, có thể lắp thêm 1 hoặc 2 dao nối đất Để tránh thao tác nhầm lẫn và cố định vị trí đề phòng thay đổi vị trí khi làm việc ở tình huống nguy hiểm như có ngắn mạch, gió bão… giữa chúng có khóa liên động.
Cho phép điều chỉnh chính xác hệ thống tiếp xúc thì bệ quay được lắp bằng bu lông d) Dao cách ly kiểu quay ba trụ
Cấu tạo của dao cách ly và dao nối đất khác nhau, nhưng có sự liên kế cơ khí bằng thanh nối.
Với 2 sứ cách điện phía ngoài cố định dùng để giữ hệ thống tiếp xúc, sử ở giữa có gắn đế quay và đỡ lưỡi dao Sứ thứ 3 ở giữa này khi thao tác sứ quay khoảng 60 độ để đóng mở Dao cách ly.
Dao tiếp đất (nếu có) đặt ở phía tiếp điểm tĩnh của dao cách ly,2 sứ cố định phía ngoài.
Nhược điểm: chi phí cao nên dùng ở cấp điện áp không cao.
Một số hình ảnh về dao cách ly trung, cao áp
Dao cách ly trung thế 24kV,36kV
Dao cách ly loại CBD (center break disconnector)
Dao cách ly của cromptongreaves và S&S/Ấn Độ
Dao cách ly 72,5 đến 550kV
Thông số kỹ thuật
Tiêu chuẩn áp dụng (Standard): IEC 694 – 129; IEC 62271; …
Điện áp định mức (Rated voltage): 24kV; 35kV
Dòng điện định mức (Rated current): 630A
Vật liệu cách điện (Insulation materials): Polymer (Silicone
Tiêu chuẩn áp dụng (Standard): IEC 694 – 129; IEC 62271; …
Điện áp định mức (Rated voltage): 24kV; 35kV
Dòng điện định mức (Rated current): 630A
Vật liệu cách điện (Insulation materials): Polymer (Silicone)
Yêu cầu về kỹ thuật đối với dao cách ly
Dao cách ly phải làm việc tin cậy, tiếp xúc
Phải đảm bảo chắc chắn Phải đảm bảo ổn định động và ổn định nhiệt khi có dòng điện ngắn mạch cực đại chạy qua
Kết cấu dao cách ly phải gọn nhẹ, đơn giản, dễ lắp đặt, dễ thao tác, phải liên động với máy cắt để dao cách ly đã cắt điện và chỉ đóng điện cách ly trước khi đóng điện cho máy cắt.
Khoảng cách giữa các lưỡi dao sau khi cắt hết hành trình phải đủ lớn, để đảm bảo không bị phóng điện khi có xung điện áp.
CẦU DAO PHỤ TẢI VÀ DAO NỐI ĐẤT
Cầu dao
Cầu dao phụ tải LBS (Load Break Switch) là một khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện Có công dụng như một cầu dao liên động, tuy nhiên nó có ưu việt hơn hẳn cầu dao thường đó chính là khả năng đóng/cắt được khi có tải Với việc lắp đặt tại đầu các nhánh rẽ sẽ thu hẹp khu vực bị mất điện khi thực hiện cắt điện theo kế hoạch để công tác, hay phân đoạn để xử lý sự cố trên đường dây.
Với tính năng có thể đóng/cắt được dòng phụ tải, dòng ngắn mạch sự cố và sẽ tự động đóng lại sau một khoảng thời gian đặt trước, khi lắp đặt máy cắt
Recloser (thiết bị tự động đóng lại) trên lưới có thể giảm tới mức tối thiểu các sự cố thoáng qua đồng nghĩa với việc giảm số lần mất điện không đáng có của đường dây Ngoài ra đối với máy cắt Recloser còn cho phép bộ phận kỹ thuật, điều độ lưới điện theo dõi một cách tin cậy nhất các tình trạng tác động của thiết bị, tình trạng hoạt động của phụ tải trong một khoảng thời gian dài nhờ vào bộ phận lưu trữ dữ liệu sự cố tin cậy, đảm bảo thông tin không bị mất đi khi xảy ra bất cứ trường hợp nào.
Cầu dao phụ tải thường được sử dụng phổ biến tại Việt Nam để đóng cắt mạch điện trung áp (6kV đến 35kV)
Cầu dao cao áp phải thỏa mãn các yêu cầu của IEC 265 phần một đối với điện áp từ 1kV đến 52kV, IEC 265 phần hai đối với điện áp 52kV và lớn hơn theo DIN VDE 0670 phần 3/9.81
Cầu dao cao áp được thiết kế cả cho trạm trong nhà và ngoài trời Dựa vào chức năng đóng cắt và áp dụng để phân loại các loại cầu dao.
+ Cầu dao có mục đích đặc biệt
+ Cầu dao có mục đích hạn chế
+ Cầu dao bộ tụ điện
+ Cầu dao kháng điện song song
Người ta cũng sử dụng dao cách ly cầu dao mà ở vị trí mở phải thỏa mãn các yêu cầu cách điện quy định cho dao cách ly
1.1 Các quy định vận hành cho dao cách ly: a Quá trình vận hành dao cách ly chỉ được cho phép tiến hành trong các trường hợp sau:
Không điện (không có áp,không có dòng)
Lưu ý: Nghiêm cấm thao tác cầu dao cách ly khi có tải, kể cả việc đóng không tải máy biến áp hoặc không tải đường dây. b Thao tác đóng, cắt cầu dao cách ly:
Thao tác đóng cắt cầu dao bằng điện được thực hiện thông qua các nút ấn trên tủ điều khiển trong phòng điều khiển Trong trường hợp điều khiển từ xa hoặc tại ngay tủ điều khiển trên giá đỡ cầu dao ta điều khiển bằng cơ khí (quay tay) tại chỗ.
Việc thao tác đóng cắt cầu dao bằng tay phải thực hiện nhanh chóng Dứt khoát nhưng không được đập mạnh ở cuối hành trình.Trong quá trình đóng cầu dao cách ly nghiêm cấm cắt các lưỡi dao trở lại khi thấy xuất hiện hồ quang.
Sau khi hoàn tất đóng cắt cầu dao, cần kiểm tra cẩn thận vị trí của các lưỡi dao Điều này là do trong quá trình đóng cắt, có khả năng một hoặc nhiều lưỡi dao chưa đóng hoàn toàn hoặc lưỡi dao bị trượt ra ngoài ngàm dao Việc kiểm tra này đảm bảo rằng cầu dao được đóng đúng cách và tránh được những sự cố điện không đáng có.
Trong quá trình vận hành không được vô hiệu các bộ liên động trong mạch thao tác.
Trong trường hợp cơ cấu liên động không cho phép tiến hành một thao tác nào đó, phải dừng ngay thao tác và kiểm tra:
Kiểm tra tên thiết bị cần thao tác có đúng không.
Trình tự thao tác có đúng với quy trình vận hành đối với từng thiết bị cụ thể.
Vị trí của thiết bị chuyển mạch,các cơ cấu liên động khác có liên quan đến thao tác đang tiến hành có tương ứng.
1.2 Cấu tạo của dao cách ly phụ tải bao gồm 17 chi tiết, bao gồm:
9.Draw spring and torsional spring's pin bearing
14.Load switch spring energy-storing mechanism
15.Earth switch spring energy-storing mechanism
Cầu dao hay dao cắt phụ tải có thể được cấu tạo từ dao cách ly đặc biệt và cầu chì tạo thành cầu dao cắt bằng không khí Cầu dao cũng có cơ cấu cắt chân không và cắt bằng khí SF6
Cắt chân không và cắt bằng khí SF6
Khi cầu dao hoạt động ở chế độ có tải, khi cắt tải đang hoạt động sẽ xuất hiện hiện tượng phóng điện và nguy cơ hồ quang điện gây cháy nổ, vì vậy cần có buồng dập hồ quang đề phòng nguy hiểm
Hình ảnh minh họa cho buồng dập hồ quang
Dao nối đất
Dao nối đất là một thiết bị đóng cắt cơ khí dùng nối đất và tạo ngắn mạch Nó có khả năng chịu dòng điện với thời gian quy định ở điều kiện không bình thường (ngắn mạch), chúng không đòi hỏi dẫn dòng làm việc.
Trong những trạm ngoài trời, cầu dao nối đất không những đòi hỏi đặt trực tiếp ở dao cách ly mà còn cả ở những vị trí khác, ví dụ như nối đất ở các phân đoạn thanh góp riêng rẽ Cầu dao nối đất 1 trụ dùng cho trường hợp này có thể được sử dụng như bệ đỡ cho thanh góp dạng ống Cầu dao nối đất đã nối vào dao cách ly hay đặt riêng trên 1 cột có cùng các linh kiện, chỉ khác nhau về khung và giá đỡ cho tiếp điểm nối đất
Khung đế có sứ cách điện cho cơ cấu thao tác được gắn với chi tiết đỡ tiếp điểm và tiếp điểm nối đất
Theo các yêu cầu khác nhau có 2 kiểu cầu dao nối đất:
+ Nối đất thẳng đứng dùng cho điện áp định mức và dòng điện đỉnh thấp. + Cầu dao quay / thẳng dùng cho dùng cho điện áp và dòng đỉnh cao hơn
Sự khác nhau của 2 loại này nằm ở chỗ thiết kế cơ cấu thao tác và chuyển động của cần tiếp xúc thực hiện Cơ cấu nối đất quay thẳng đứng cho phép làm tăng tính năng, tay tiếp điểm quay trước nhưng cuối vòng quay chuyển sang đường thẳng vào tiếp điểm nối đất Lá tiếp điểm trên tay cần tiếp xúc cố định vào tiếp điểm nối đất tạo nên chỗ nối có thể chịu dòng đỉnh cao.
Dao nối đất một trụ họ TEC với dãy điện áp 72,5 ÷ 300kV do ABB chế tạo theo tiêu chuẩn IEC 129 và 694
2/- Thiết bị chống vầng quang.
Ngăn ngừa sự cố gây ảnh hưởng đến tính mạng, hỏa hoạn, giảm chi phí ….
2.3Thông số kỹ thuật của dao nối đất loại TEC
Data dữ liệu
https://bit.ly/KHICUDIEN_NHOM5
