ĐỊNH NGHĨA: Khí cụ điện KCĐ là thiết bị điện dùng để : đóng cắt, bảo vệ, kiểm tra, tự động điều khiển, khống chế các đối tượng điện cũng như không điện và bảo vệ chung trong trường hợp s
Trang 1MÔN HỌC: CƠ SỞ KHÍ CỤ ĐIỆN
Trang 2MÔN HỌC: CƠ SỞ KHÍ CỤ ĐIỆN
Lý thuyết: 60 tiết
Tài liệu tham khảo:
[1] KHÍ CỤ ĐIỆN – Nhà Xuất Bản KHKT - Hà Nội 2004
Phạm Văn Chới – Bùi Tín Hữu – Nguyễn Tiến Tôn
[2] KHÍ CỤ ĐIỆN – Lý thuyết - kết cấu &Tính toán – lựa
chọn & sử dụng Nhà Xuất Bản KHKT - Hà Nội 2001
Nguyễn Xuân Phú – Tô Bằng
[3] Giáo trình Lý thuyết KHÍ CỤ ĐIỆN – Trường
ĐHCN TP HCM
Trang 3CƠ SỞ LÝ THUYẾT KHÍ CỤ ĐIỆN
Bao gồm 7 chương sau:
Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KCĐ
Chương 2: NAM CHÂM ĐIỆN (NCĐ)
Chương 3: LỰC ĐIỆN ĐỘNG
Chương 4: TIẾP XÚC ĐIỆN
Chương 5: HỒ QUANG ĐIỆN
GVTH: ĐOÀN THANH BẢO
Trang 4CHƯƠNG 1:
KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KHÍ CỤ
ĐIỆN (KCĐ)
Trang 5Chương 1: KHÁI NIỆM CHUNG VỀ KCĐ
1.1 ĐỊNH NGHĨA KCĐ
1.2 PHÂN LOẠI KCĐ
1.3 CÁC BỘ PHẬN CHỦ YẾU CỦA KCĐ
1.4 YÊU CẦU CHUNG CỦA KCĐ
1.5 ẢNH HƯỞNG MÔI TRƯỜNG LÀM VIỆC ĐẾN KẾT CẤU CỦA KCĐ
Trang 61.1 ĐỊNH NGHĨA:
Khí cụ điện (KCĐ) là thiết bị điện dùng để : đóng cắt, bảo vệ, kiểm tra, tự động điều khiển, khống chế các đối tượng điện cũng như không điện và bảo vệ chung trong trường hợp sự cố
Khí cụ điện có rất nhiều chủng loại với chức năng, nguyên lý làm việc và kích cỡ khác nhau, được dùng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của cuộc sống (các nhà máy điện, trạm BA, hệ thống truyền tải điện, )
Trang 81.2 PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN
Trang 91.2 PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN
1) Phân loại theo chức năng:
chuyển đổi mạch điện (như cầu dao, dao cách ly, dao phụ tải, máy cắt, công tắc tơ…)
(khi bị sự cố): như: Kháng điện, chống sét van,…
Trang 101.2 PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN
bộ mở máy, khống chế, điện trở mở máy, công tắc tơ, khởi động từ,…
năng ktra và theo dõi sự lviệc của đối tượng
và biến đổi các tín hiệu không điện thành tín hiệu điện Như: các loại rơle, các bộ cảm biến,…
Trang 111.2 PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN
các tham số điện (như ổn áp, bộ tự động điều chỉnh điện áp máy phát, ổn định nhiệt độ, ổn định tốc độ, …)
máy biến dòng điện, máy biến điện áp,
Trang 121.2 PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN
2 Phân loại theo nguyên lý làm việc: KCĐ được
chia theo với các nguyên lý sau:
Trang 131.2 PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN
Trang 141.2 PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN
Các cấp điện áp sử dụng trong truyền tải và phân phối:
0,4 - 6 - 15 - 22 -35 - 66 - 110 - 220 - 500 (kV)
Cấp 6, 35 và 66 kV dần dần loại bỏ Cấp 15 kV không còn được khuyến khích sử dụng khi thiết kế hệ thống mới, mà thay vào là 22 kV
Còn lưới hạ thế thì: 380V (3pha) và 220V (1 pha)
Cấp điện áp máy phát: tùy thuộc vào nhà chế tạo và công suất máy:
Trang 151.2 PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN
4 Phân loại theo điều kiện làm việc
Trang 16MỘT SỐ KCĐ ĐĨNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
một cực hai cực ba cực bốn cực
Cầu dao một ngả, hai ngả được dùng để đảo nguồn cung cấp cho mạch và đảo chiều quay động cơ.
Theo điện áp định mức : 250V, 500V.
Theo dòng điện định mức: 10A, 15A, 20A, 25A, 30A, 60A, 75A, 100A, 150A, 200A, 350A, 600A, 1000A…).
Theo vật liệu cách điện: có loại đế sứ, đế nhựa, đế đá.
Theo điều kiện bảo vệ: lọai có nắp và không có nắp (loại không có nắp được đặt trong hộp hay tủ điều khiển).
Trang 17MỘT SỐ KCĐ ĐÓNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
Cầu dao để sứ 1 ngã
Mã số
Code Điện Áp Vol/Hz Công suất Watt Kích thước Diễn dải
Cầu dao 60A 220/50Hz 250W 5x8cm Dùng cho gia đình
Trang 18MỘT SỐ KCĐ ĐÓNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
Trang 19Công tắc điều chỉnh đèn, quạt
Giá : 50.000 VND
Trang 20MỘT SỐ KCĐ ĐĨNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
CB (Circuit Breaker), Disjonteur hay Aùptômát
CB là khí cụ điện dùng đóng ngắt mạch điện (một pha, ba pha); có công dụng bảo vệ mạch điện khi bị quá tải, ngắn mạch, sụt áp …
Chọn CB phải thỏa ba yêu cầu sau:
+ CB phải là chế độ làm việc dài hạn.
+ CB ngắt được trị số dòng điện ngắn mạch lớn, vài chục
KA
+ CB phải có thời gian cắt bé
Trang 21MỘT SỐ KCĐ ĐÓNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
PHÂN LOẠI (ÁPTOMÁT):
1 Áptomát vạn năng: (có mạch bảo vệ điện tử hoặc không có).
2 Áptomát 1 cực: (gọi là cầu dao tự động Có dạng tép).
3 Áptomát định hình: (Iđm đến 1600A)
4 Áptomát tác động nhanh:
5 Áptomát chống giật:
Trang 22MỘT SỐ KCĐ ĐÓNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
1 MCB ( M iniature C ircuit B reaker): Máy cắt loại nhỏ
PHÂN LOẠI (ÁPTOMÁT):
• Chức năng bảo vệ mạch điện, chống quá tải và ngắn mạch;
• Có từ 1 ÷ 4 cực
• Dùng cho phụ tải có dòng nhỏ, 10 ÷ 60A; dòng cắt nhỏ hơn 100kA.
• Có dạng tép
2 MCCB ( M oulded C ase C ircuit B reaker): MC kiểu khối
• Chức năng bảo vệ mạch điện, chống quá tải và ngắn mạch;
• Dùng cho phụ tải có dòng lớn, 10 ÷ 1600A;
• dòng cắt cao vài chục đến trăm kA.
• Có thể điều chỉnh Iđm.
Trang 233 ELCB ( E arth L eakge C ircuit B reaker):
Ta có: RCCBO (Residual Current Circuit Breaker with Over
current Protection) RCCBO = RCCB + MCB
Trang 24MỘT SỐ KCĐ ĐÓNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
4 ACB ( A ir C ircuit B reaker): Máy cắt không khí
• Chức năng bảo vệ mạch điện, chống quá tải và ngắn mạch;
• Dùng cho phụ tải có dòng lớn (hơn MCCB), lên đến 5000A; dòng cắt vài chục đến trăm kA.
• Iđm=5000A thì dòng cắt đạt: 130kA.
• Số cực: 3-4
5 VCB ( V accum C ircuit B reaker): Máy cắt chân không.
• Chức năng đóng cắt, bảo vệ mạch điện, chống quá tải và ngắn mạch.
• Thường dùng cho lưới trung áp (từ 6,6 kV trở lên)
Trang 26MỘT SỐ KCĐ ĐĨNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
1- Cần gạt.
2- Bộ truyền động cơ khí 3- Các tiếp điểm.
4 - Các đầu nối.
5- Thanh lưỡng kim nhiệt.
6 - Vít điều chỉnh 7- Cuộn dây cắt từ.
8 - Buồng dập hồ quang.
Trang 28MỘT SỐ KCĐ ĐĨNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
+ MCCB ( Molded Case Circurit Breaker)
Trạng thái CB tác động có sự cố
Push to trip (nhấn vào để thử CB)
Trạng thái ON
Trạng thái OFF
Trang 29MỘT SỐ KCĐ ĐÓNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
MCCB (Moulded Case Circuit Breaker)
Thiết bị đóng ngắt tự động
Trang 31MỘT SỐ KCĐ ĐÓNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
CB chống giật LS 30A Dùng cho điện 2 pha AC: 110/220V;
50/60Hz; 30A Đáp ứng với dòng rò 30mA; khoảng thời gian
0,03s
Trang 32MỘT SỐ KCĐ ĐÓNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
Aptomat chống
giật
Trang 33MỘT SỐ KCĐ ĐÓNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
ELCB (Earth leakage Circuit Breaker)
Thiết bị bảo vệ chống dòng rò
Trang 34MỘT SỐ KCĐ ĐÓNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
RCD (Residual Current Device)
Trang 35MỘT SỐ KCĐ ĐÓNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
ACB
Thông số kỹ thuật:
Số cực: 4 Dòng định mức: 5000A Dòng ngắn mạch: 130kA Giá: > 300 triệu vnđ
Trang 36MỘT SỐ KCĐ ĐÓNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
Aptomat 3PHA FUJI SA1003E - 1000A
Tủ tụ bù tự động (Hàn Quốc)
Trang 37MỘT SỐ KCĐ ĐÓNG CẮT HẠ VÀ TRUNG ÁP
MCCB lắp trong tủ điều khiển
Trang 38Điện áp cuộn coil: 220VAC.
Sử dụng cho động cơ 3 pha 380V công suất: 30 KW.
Trang 42MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Máy cắt khí SF6
Máy cắt dầu
Trang 43MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Máy Cắt không khí
Trang 44Máy cắt chân không
MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Trang 45MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Dao cách ly kiểu chém
Dao cách ly kiểu trụ quay
Dao cách ly kiểu treo
Dao cách ly kiểu khung truyền
Tùy thuộc vào kiểu truyền động của tiếp điểm các loại như sau:
Trang 46MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Dao cách ly trung áp Kiểu chém
Trang 47MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Dao cách ly kiểu trụ quay 110 kV
Trang 48MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Dao cách ly cao áp Kiểu trụ quay
Trang 49DAO CÁCH LY KIÊU QUAY
Trang 50DAO CÁCH LY KIỂU TREO THẲNG ĐỨNG
Trang 51DAO CÁCH LY KIỂU TREO THẲNG ĐỨNG
Trang 52Vị trí đóng ngắt được thể hiện rõ ràng theo
khoảng cách cách điện thẳng đứng
Trang 531.2 PHÂN LOẠI KHÍ CỤ ĐIỆN
Dao cách ly kiểu
khung truyền
Trang 54MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Trang 55MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Cầu Chì trung áp (FCO)
(Cầu chì tự rơi)
Trang 56MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP Cầu Chì tự rơi
Trang 57MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Load-Break Fuse Cut Out (LBFCO) Dao cắt phụ tải
LBFCO
Trang 58MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Mã sản phẩm: EMN002B-24ID
Cầu Dao Phụ Tải 24kV Trong nhà có bệ chì
- Loại 3 pha trong nhà
- Điện áp danh dịnh : 24kV
- Tần số định mức : 50hz
- Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp : 50kV
- Điện áp chịu đựng xung sét : 125kV
- Dòng danh định : 630 A
- Dòng cắt định mức : 630A
- Khả năng chịu đựng dòng ngắn mạch : 25kA/1s
- Khả năng chịu đựng dòng xung : 50kA
- Nguyên lý dập hồ quang : Bằng dao cắt phụ cao tốc trong buồng dập hở
- Cơ cấu vận hành : Bằng tay
- Kiểu lắp đặt : Dọc
Trang 59MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Dao cắt phụ tải ở trạng thái mở lúc thi công
Trang 60MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Trang 61MỘT SỐ KCĐ TRUNG VĂ CAO ÂP
F
M C
Kháng điện
Trang 62Kháng điện
bêtông
Trang 63MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Chống sét van 6KV (Nhật Bản)
Trang 64MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Trang 65MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Trang 66MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
Máy biến dòng điện:
Trang 67MỘT SỐ KCĐ TRUNG VÀ CAO ÁP
máy biến dòng điện
Trang 681.3 CÁC BỘ PHẬN CHỦ YẾU CỦA KCĐ
Rơle điện từ:
Trang 691.3 CÁC BỘ PHẬN CHỦ YẾU CỦA KCĐ
Trang 701.3 CÁC BỘ PHẬN CHỦ YẾU CỦA KCĐ
dẫn và các tiếp điểm.
Trang 711.4 CÁC YÊU CẦU CHUNG KCĐ
Trang 721.4 CÁC YÊU CẦU KHÍ CỤ ĐIỆN
1 Các yêu cầu về kỹ thuật:
Độ bền nhiệt của các chi tiết, bộ phận khi làm
việc ở chế độ định mức và sự cố.
Độ bền cách điện của các bộ phận cách điện khi
làm việc trong các môi trường không thuận lợi.
Độ bền cơ và tính chịu mòn của các bộ phận.
Khả năng đóng ngắt ở chế độ định mức và chế độ
sự cố.
Kết cấu đơn giản, khối lượng và kthước bé.
Trang 731.4 CÁC YÊU CẦU KHÍ CỤ ĐIỆN
2 Các yêu cầu về vận hành.
Lưu ý đến ảnh hưởng của môi trường xung quanh: độ ẩm, nhiệt độ, độ cao,
Độ tin cậy cao.
Dễ thao tác, sữa chữa, thay thế.
Tổn phí vận hành ít, tiêu tốn ít năng lượng.
Trang 741.4 CÁC YÊU CẦU KHÍ CỤ ĐIỆN
3 Các yêu cầu về kinh tế, xã hội.
Trang 751.4 CÁC YÊU CẦU KHÍ CỤ ĐIỆN
4 Các yêu cầu về công nghệ chế tạo.
Trang 761.5 ẢNH HƯỞNG MÔI TRƯỜNG LÀM
VIỆC ĐẾN KẾT CẤU CỦA KCĐ.
2. Vị trí lắp đặt:
Trang 771.5 ẢNH HƯỞNG MÔI TRƯỜNG LÀM
VIỆC ĐẾN KẾT CẤU CỦA KCĐ.
3 Tác động cơ học: khí cụ điện làm việc: trong công nghiệp, tàu điện, máy bay,…
4 Sự thay đổi thông số định mức:
Khi nhiệt độ môi trường tăng thì dòng điện định mức của các KCĐ giảm xuống
Trang 781.5 ẢNH HƯỞNG MÔI TRƯỜNG LÀM VIỆC
ĐẾN KẾT CẤU CỦA KCĐ.
Khi chiều cao nơi làm việc lớn hơn 1000m, nên thay đổi dòng điện và điện áp định mức của các KCĐ như sau:
Trang 79B¶ng gi¸ hµng lg s¶n xuÊt t¹i hµn
quèc(vn®)
Trang 80H T ẾT
