HỆ THỐNG điện , lê THANH TÙNG, KHOA điện ĐHBKĐN

Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN Hệ thống điện - 1- Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN Lời nói đầu Các kiến thức ngành hệ thống điện tổng kết thành brochure( từ trang web vnelectricinfo.net )để bạn tham khảo thêm trình học môn liên quan Khí Cụ Điện , Kỹ Thuật Rơ le , Nhà Máy Điện v.v Mình hy vọng , tài liệu hữu dụng cho bạn trình học tập Chúc bạn học tốt Chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót nên có góp ý ,các bạn send mail cho qua đường chim bay nhé: ttungl@yahoo.com ROBOCON 2004 - HANOI Điều mà sợ thất bại mà không dám làm cả! - 2- Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN PHẦN Các thuật ngữ khái niệm Ký hiệu chức bảo vệ: Trong bảo vệ dùng rơ le kiểu cũ, rơ le thường có chức riêng đặc biệt Ở Việt Nam có ký hiệu khac Ví dụ rơ le dòng thường ký hiệu RI, rơ le định hướng công suất - RW, rơ le thời gian - RT, rơ le điện áp - RU, rơ le tổng trở - RZ, rơ le trung gian - RG Cách ký hiệu có ưu điểm dễ hiểu dễ nhớ, song áp dụng cho rơ le đơn chức năng, số lượng chức bảo vệ ngày phong phú phương cách trở nên bất cập Đặc biệt rơ le số, rơ le thường tích hợp nhiều chức bảo vệ khác cách ký hiệu lại tỏ không thích hợp Để phù hợp với thông lệ Quốc tế, người ta ký hiệu chức bảo vệ dạng số sau (tham khảo ký hiệu chuẩn Viện tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ ANSI): Danh mục chức năng: : Phần tử thời gian : Chức kiểm tra khoá liên động 14 : Chức đo tốc độ 19 : Chức dòng khởi động điện áp thấp 21 : Bảo vệ khoảng cách 24 : Chức kích từ 25 : Chức kiểm tra đồng 27 : Chức bảo vệ thấp áp 30 : Rơ le tín hiệu 32 : Chức định hướng công suất 32Q : Chức định hướng công suất thứ tự nghịch 37 : Chức bảo vệ thiểu dòng hay thiểu công suất 38 : Chức đo nhiệt độ vòng bi hay phận khác 39 : Chức đo động rung 40 : Chức "mất từ trường" (Thiểu dòng cảm kháng) 46 : Rơ le dòng cân pha hay đảo pha (dòng thứ tự nghịch) 46I : Rơ le dòng thứ tự nghịch tác động tức thời (cắt nhanh) 46T : Rơ le dòng thứ tự nghịch tác động có thời gian 47 : Chức thiểu áp thứ tự thuận 48 : Chức "khởi động lâu / ghìm rôto" 49 : Chức bảo vệ tải 49W : Bảo vệ nhiệt cho cuộn dây 50 : Bảo vệ dòng cắt nhanh 50/87 : Bảo vệ so lệch cắt nhanh 50BF : Bảo vệ dự phòng máy cắt hỏng 50G : Bảo vệ dòng chạm đất tức thời 50F : Chức đóng mạch vào điểm có cố 51 : Bảo vệ dòng (xoay chiều) có thời gian 51G : Bảo vệ dòng chạm đất có thời gian 51N : Bảo vệ dòng tổng pha (3Io) có thời gian 51P : Bảo vệ dòng pha có thời gian 51V : Bảo vệ dòng có thời gian có hãm theo áp 52 : Máy cắt (MC) dòng xoay chiều 52a : Tiếp điểm phụ thường hở máy cắt 52b : Tiếp điểm phụ thường đóng máy cắt 55 : Rơ le hệ số công suất 59 : Bảo vệ áp 60 : Rơ le cân áp dòng - 3- Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN 63 : Bảo vệ cắt nhanh chống hồ quang hay bảo vệ Buchholz cho máy biến áp 64 : Bảo vệ chống chạm đất (quá áp thứ tự không độ nhạy cao) 64R : Bảo vệ chống chạm đất cho Rô to 64G : Bảo vệ chống chạm đất cho Stato 66 : Chức đếm số lần khởi động 67 : Bảo vệ dòng có hướng 67N : Bảo vệ dòng tổng ba pha có hướng 67Q : Bảo vệ dòng thứ tự nghịch có hướng 74 : Rơ le báo động (tín hiệu) 76: Bảo vệ dòng chiều 78: Chức chống dao động điện 79: Chức tự động đóng lặp lại 81: Rơ le tần số 81O: Rơ le tần 81U: Rơ le thấp tần 84: Bộ điều áp cho máy biến áp 85: Giao diện thông tin 86: Rơ le khoá 87: Bảo vệ so lệch 87B: Bảo vệ so lệch 87G: Bảo vệ so lệch máy phát 87L: Bảo vệ so lệch đường dây 87M: Bảo vệ so lệch động 87T: Bảo vệ so lệch máy biến áp 87TG: Bảo vệ so lệch hạn chế máy biến áp chống chạm đất (chỉ giới hạn cho cuộn đấu có nối đất) 90: Chức tự động điều chỉnh điện áp 94: Rơ le cắt 95: Chức đồng cho động đồng có tải bé quán tính nhỏ hiệu ứng mô men từ trở 96: Chức tự động đổi tải học - 4- Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN PHẦN Thiết bị đóng cắt - Giới thiệu chung Trong giới ngày lương điện nhân tố thiếu sống, đất nước phát triển nhu cầu sử dụng điện lĩnh vực sinh hoạt, công nghiệp ngày tăng Vì để lựa chọn thiết bị đóng cắt điện quan trọng kỹ sư trình quy hoạch, thiết kế Lựa chọn thiết bị điện không gây hậu nghiêm trọng dẫn đến cháy nổ hư hỏng công trình, làm tan rã hệ thống Với trang web nhỏ bé mong đem đến cho bạn cách lựa chọn hữu ích nhất, xin giới thiệu đến bạn số thiết bị đóng cắt hãng tiếng giới như: Siemens, ABB, Schneider, Alstom, Misubishi Tuy nhiên số hãng lớn bán phần dãy sản phẩm cho hãng khác nên bạn đừng ngạc nhiên click chuột vào website Alstom đường dẫn lại trỏ đến AREVA Để tìm hiểu sâu thiết bị đóng cắt, trước hết làm quen với khái niệm A-Thiết bị đóng cắt gì? Thiết bị đóng cắt thiết bị dùng để nối (đóng) phụ tải vào hay ngắt (cắt) phụ tải khỏi hệ thống điện Trong trình đóng cắt, ta phân biệt ba chức hay trạng thái sau: * Đóng cắt không tải (khi có dòng điện hay điện áp nhỏ) * Đóng cắt dòng vận hành liên tục bình thường * Đóng cắt dòng cố (là tình trạng không bình thường hay tình trạng cố) Chức loại thiết bị đóng * Máy cắt thiết bị đóng hay cắt giá trị dòng điện phạm vi dung lượng định mức, dòng điện dung cảm ứng nhỏ dòng ngắn mạch đâỳ đủ * Cầu dao phụ tải đóng cắt dòng điện vận hành từ dung lượng định mức trở xuống Chúng ngắt dòng ngắn mạch trì (dòng ngắn mạch định) thiết kế với chức * Dao cách ly sử dụng để đóng cắt dòng điện không đáng kể Nhiệm vụ dao cách ly cách ly thiết bị, nhằm đảm bảo cho thiết bị làm việc an toàn * Công tắc tơ thiết bị đóng cắt phụ tải với công suất có hạn Nó thiết kế dùng cho tần số đóng cắt cao * Dao tiếp đất Dùng mạch tiếp đất dùng cho phận mạch điện ngắt điện * Cầu chì Gồm đế cầu chì dây chảy Khi lấy dây chảy đế cầu chì tạo khoảng cách ly (có chức dao cách ly) Một dây chảy cắt dòng ngắn mạch lần mà Các loại thiết bị đóng cắt + Máy cắt: Trước vào tìm hiểu đặc tính máy cắt tìm hiểu phương pháp dập hồ quang.Hồ quang điện xoay chiều dập tắt cách lợi dụng giá trị không dòng điện hình sin (dập hồ quang giá trị không dòng điện), ngược lại với dập hồ quang điện chiều Chức hệ thống dập hồ quang khử iôn khe hở tiếp điểm dòng không (zero) nhằm phục hồi độ bền điện môi khe hở nhanh tốt Một mục đích khác nguyên tắc dập hồ quang giữ cho lượng hồ quang thấp ngăn hồ quang chịu ảnh hưởng nhiệt áp suất tốt - 5- Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN Trước mô tả chi tiết nguyên tắc dập hồ quang, tóm tắt trình máy cắt "truyền thống" trừ máy cắt chân không Để dập hồ quang, tất máy cắt dựa chuyển động tương đối hồ quang môi trường dập hồ quang Ở hầu hết máy cắt này, môi trường dập hồ quang chuyển động chảy vào hồ quang để khử Iôn khe hở tiếp điểm nhanh tốt vào thời điểm dòng điện qua không sau tiếp điểm rời Nhưng có máy cắt người ta cho hồ quang vào môi chất dập hồ quang Đó máy cắt hồ quang xoay, máy cắt khí SF6 thường vận hành theo nguyên lý Tuy nhiên, làm mát hồ quang đồng toàn trình dòng điện chạy qua, tức lúc cực đại, làm tăng cách tự động cường độ hồ quang lượng hồ quang tạo áp lực buồng dập hồ quang Lý vì: - Tuỳ theo cường độ dòng điện môi chất hồ quang cháy, hồ quang có nhiệt độ riêng, có riêng độ bền hồ quang bên Làm mát sâu làm giảm nhiệt độ hồ quang lại làm tăng độ bền hồ quang Để cố gắng trì dòng điện chạy qua, điện áp hồ quang tăng lên, điều làm tăng cường độ hồ quang - Các nguyên lý dập hồ quang khác sử dụng lượng hồ quang để hỗ trợ cho dòng chuyển động môi chất dập hồ quang Điều gọi tác động dập hồ quang phụ thuộc vào dòng điện Tuy nhiên vấn đề nguyên lý dập hồ quang đạt đến cân chuyển động môi chất dập hồ quang cường độ hồ quang nhằm không tăng nhiệt lượng cách vô ích Song thực tế mối quan hệ thời gian lúc tiếp điểm rời với với giá trị không coả dòng điện trùng khớp với lúc tiếp điểm rời xa (cắt mạch không đồng với nửa sóng dòng điện) Do đó, hầu hết thao tác cắt, dòng chảy môi chất dập hồ quang thường lớn mức cần thiết Như nói điều dẫn đến lượng hồ quang lớn cách không cần thiết - Sức mạnh dòng chảy môi chất dập hồ quang đặc biệt tới hạn đóng cắt dòng dung cảm ứng nhỏ a) Dập hồ quang phụ thuộc vào dòng điện Đối với việc đóng cắt dòng cảm ứng nhỏ (đóng cắt mềm) dòng chảy môi chất dập hồ quang phụ thuộc vào dòng điện đặc biệt thích hợp Tuy nhiên đóng cắt dòng dung có nguy xảy tượng đánh lửa lại độ bền điện môi khe hở không phục hồi nhanh làm phát sinh tượng đánh lửa lại Hơn xảy phóng hồ quang lâu không cần thiết đóng cắt dòng điện nhỏ dòng chảy môi chất dập hồ quang không đáng kể, chí b) Dập hồ quang không phụ thuộc vào dòng điện Dòng chảy môi chất dập hồ quang không phụ thuộc vào dòng điện phải mạnh muốn cắt dòng ngắn mạch, hầu hết trường hợp cách cắt dòng dung, đánh lửa trở lại (đóng cắt cứng) Mà mặt khác lại tạo hoàn cảnh thuận lợi cho dòng cảm ứng nhỏ lại bị cắt rời khắc nghiệt xuất áp đóng cắt lớn c) Dập hồ quang kết hợp Vì lý trên, kinh nghiệm cho thấy dòng chảy kết hợp giải pháp thích hợp cho tất chức đóng cắt Dòng dập không phụ thuộc dòng điện trì mức tương đối thấp, giảmđược nguy xuất áp đóng cắt cao đóng cắt dòng cảm ứng nhỏ, mặt khác thiết kế cho dòng dập vừa đủ để cắt dòng dung mà đánh lửa trở lại giữ cho thời gian phóng hồ quang ngắn, đóng cắt dòng điện nhỏ Dòng chảy môi chất dập hồ quang mạnh để cắt dòng ngắn mạch dòng điện sinh xếp chồng dòng điện cưỡng có giá trị không đổi Máy cắt nhiều dầu Một đặc tính tiêu biểu máy cắt nhiều dầu có hai đầu cực dòng điện tiếp điểm cách ly cực đưa đỉnh vỏ chứa thông qua sứ xuyên chúng đòi hỏi tủ phải có cấu tạo đặc biệt, thiết kế đơn giản buồng dập hồ quang Hồ quang chia làm hai phần nối xà đóng cắt Ba pha đặt chung thùng, mặt lợi chung máy cắt nhiều dầu đặc tính cách điện tốt dầu Mặt bất lợi thể tích dầu lớn, lượng hồ quang lớn (hồ quang lớn, thời gian phóng hồ quang dài), lượng khí phát sinh lớn cần cho thoát khỏi máy cắt thường mang theo dầu Một điểm bất lợi khác thùng bị nổ bề mặt thùng phải chịu áp lực lớn cắt hồ quang không thành công Khi đưa buồng hồ quang xuống dầu khắc phục số bất lợi nêu Đặc tính đóng cắt kiểu thiết kế tương ứng với đặc tính dầu, hiệu dập hồ quang phụ thuộc vào dòng điện Tuy nhiên, máy cắt nhiều dầu không dùng rộng rãi Ngay nước chịu ảnh hưởng nước Anh, nơi loại máy cắt trước chiếm ưu hạn chế sản xuất Máy cắt dầu Máy cắt dầu có ưu điểm máy cắt nhiều dầu, loại bỏ nhược điểm máy cắt - 6- Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN nhiều dầu Ở máy cắt dầu, hồ quang dập dòng chảy dầu Dòng chảy dầu tạo hồ quang dầu bị cưỡng cấu vận hành máy cắt có hỗ trợ thiết bị phụ thích hợp Dòng chảy dầu không phụ thuộc dòng điện sinh từ thiết bị bơm hay từ việc sử dụng bù đắp vào thể tích tiếp điểm di động (buồng hồ quang cứng), điều làm tiếp điểm xuống Dòng chảy dầu gây nên chuyển động đặc biệt bọt khí hay chuyển động pitông Kết tốt đạt kết hợp hai loại hệ thống dòng chảy dầu phụ thuộc không phụ thuộc vào dòng điện (như máy cắt hệ T Siemens) Áp suất hướng tâm (dòng chảy nằm ngang) nói chung có hiệu so với áp suất hướng trục (dòng chảy thẳng đứng) Tuy nhiên, dòng chảy hướng tâm có nguy làm hồ quang bị kéo dài giả tạo hồ quang bị nguội trước đến khoảng dập tối thiểu Hai yếu tố dẫn đến cường độ hồ quang tăng cao Máy cắt sinh khí (Expansion Circuit Breaker) Ở máy cắt sinh khí (Expansion circuit breaker), hồ quang làm phân giải Hydro từ nước Vì hồ quang cháy môi chất dập hồ quang giống may cắt dầu Hầu hết máy cắt sinh khí vận hành theo nguyên lý này, nghĩa hồ quang sinh khí, khí bao quanh hồ quang áp suất cao Do tác động buồng hồ quang nâng lên từ mặt tiếp xúc, áp suất bù qua khe hở vòng tròn sinh Vì khí phát sinh liên tục nên áp suất cao trì Nhưng dòng điện tiến đến giá trị không lượng khí sinh bị giảm xuống, áp suất giảm đột ngột, nước xung quanh hồ quang bốc nhanh khử Iôn khe hở Do độ dẫn dư độ dẫn liên tục định nước, tần số độ cao giám sát an toàn Các dòng cảm ứng nhở không bị cắt rời đột ngột, dễ xuất đánh lửa lại đóng cắt dòng dung Vì nước có dộ dẫn dư nên dao cách ly không khí lắp nối tiếp với khe hở Độ dẫn điểm bất lợi đóng ngắn mạch, thời gian phóng hồ quang sớm kéo dài nên thời gian tạo thành khí dài dẫn đến cháy tiếp điểm di động Cách làm dịu bớt thực nhờ tốc dộ đóng cắt cao đóng không khí dao cắt không khí Tuy nhiên mặt bất tiện máy cắt sinh khí kết cấu đắt tiền nên ngày người ta không sản xuất loại máy cắt Máy cắt không khí nén Máy cắt không khí nén luôn có dòng chảy môi chất dập hồ quang không phụ thuộc vào dòng điện, máy cắt đặc biệt thích hợp để cắt dòng dung, thiết bị phụ máy cắt làm phát sinh áp đóng cắt lớn đóng cắt dòng cảm ứng Để tránh áp đóng cắt lớn phải đấu nối điện trở lớn song song với khoảng cắt Lý làm cho máy cắt không khí nén không điều khiển tần số cao hiệu ứng Hydro Hiệu ứng Hydro hiệu ứng phát sinh từ đặc điểm dập hồ quang tính chất cách điện tốt Hydro Hydro có độ dẫn nhiệt gấp 17 lần có độ sụt áp hồ quang gấp 13,5 lần so với không khí Để điều chỉnh điện áp phục hồi tốt thông thường người ta đấu nối điện trở nhỏ song song với khoảng cắt để điện trở làm giảm biên độ điện áp Ở máy cắt không khí nén, có giá trị để tiếp điểm rời nhau, hồ quang bị dập tắt áp suất giảm xuống đến mức độ chênh lệch áp suất với áp suất ngược không đủ để dập tắt hồ quang Hơ nữa, sụ dịch chuyển tiếp điểm không đủ để tạo khoảng cách an toàn cần thêm tiếp điểm cách ly hay khoảng trống cách ly Loại máy cắt tương đối đắt tiền phải trữ thể tích lớn không khí dẫn đến khoảng cắt qua hệ thống van phức tạp, kèm theo lý nêu (điện trở mắc song song, tiếp xúc hai bước, dao cắt không khí) nên máy cắt kinh tế dung lượng đóng cắt cao, dòng điện định mức lớn thường đặt lưới trung áp Các nhược điểm máy cắt không khí nén là: - Máy cắt không vận hành nguồn không khí nén - Phải có thêm khoảng cách an toàn, chất xả đóng cắt - Máy cắt sản xuất với cấu vận hành khí động học - Do lượng lớn không khí cần có thời gian cực ngắn nên cần áp suất vận hành cao, tiết diện ống dẫn lớn, cần phải có thiết kế an toàn bên cho nguồn khí nén, dẫn đến hệ thống khí nén đắt tiền - Do hệ thống tiếp điểm hở nên không khí có độ ẩm cao có vấn đề cách điện ăn mòn - Đóng cắt gây tiếng ồn lớn Do chi phí lớn thị trường ngày có máy cắt chân không, máy cắt dầu đủ khả kiểm soát tốt chức đóng cắt nên máy cắt không khí nén không quan trọng Máy cắt sử dụng trường hợp đặc biệt, làm máy cắt cho máy phát, nơi yêu cầu dòng ngắn mạch lớn dòng vận hành lớn - 7- Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN Máy cắt từ - Không khí (Air Circuit Breaker) Máy cắt từ - không khí vận hành nhờ hiệu ứng dập hồ quang dòng chiều, tức điện áp hồ quang tăng lên cao điện áp nguồn Các phương pháp dập hồ quang sau sử dụng: - Hồ quang thổi tắt cách điện lực từ, tăng cường dập hồ quang cách làm nguội vách buồng - Hồ quang chia nhiều hồ quang phận nhỏ thép dẫn điện, tận dụng hiệu ứng sụt catốt Sự sụt catốt trình xảy sau dập tắt hồ quang, lúc có khoảng trống tạo trước catốt phần tử mang điện tích, khoảng trống có dộ bền điện môi khoảng 250V Hiện tượng xảy Electron chuyển động nhanh phía Anot, trái ngược với Ion chuyển động chậm phía Catôt Sau cắt dòng điện, độ bền điên môi khoảng cắt phục hồi tương đối chậm nên máy cắt từ - không khí đánh lửa trở lại cắt dòng dung Vì máy cắt đắt tiền, chi phí chế tạo bảo dưỡng cao nên any lưới trung người ta không dùng loại máy cắt nữa, mà bị máy cắt chân không máy cắt SF6 thay Hiện máy cắt từ - không khí sử dụng lưới hạ Máy cắt khí SF6 (SF6 Gas Circuit Breaker) Khí SF6 có tính cách điện khả dập hồ quang tốt So với nitơ độ dẫn nhiệt nitơ nhiệt độ cao (3000-10000 độ K) nhiệt độ gia tăng hồ quang thấp nhiều Vì độ giảm nhiệt hướng tâm nhanh hơn, bán kính hồ quang nhỏ số thời gian phóng hồ quang gần dòng điện (không) nhỏ nhiều Đối với khí SF6 số khoảng 1/100 so với nitơ độ bền điện môi phục hồi nhanh sau dòng điện bị cắt hẳn Mặt khác 3000 độ K độ dẫn nhiệt SF6 vượt xa nitơ nên dễ dàng việc phát tán nhiệt Khí SF6 loại khí đắt tiền nên dùng cho máy cắt có hệ thống khí khép kín Loại máy cắt khí SF6 có loại: - Loại máy cắt áp suất kép - Loại máy cắt khí nén - Loại máy cắt dập hồ quang tự phát Máy cắt có áp suất kép ngày không sản xuất (máy cắt Siemens sản xuất từ năm 1963-1970) Sau loại máy cắt khí nén Ở máy cắt này, dòng chảy môi chất dập hồ quang sinh cấu vận hành Vì dòng thiết kế để có độ bền đủ cắt dòng ngắn mạch đầy đủ, Máy cắt SF6 loại khí nén thuộc loại máy cắt cứng Điều có nghĩa đóng cắt dòng cảm ứng nhỏ chúng sinh áp đóng cắt lớn cắt rời dòng điện phát cháy lại nhiều lần Trái lại máy cắt thích hợp cho đóng cắt dòng dung Ngày máy cắt loại pitong phát triển kế tục máy cắt SF6 dập hồ quang tự phát Ở máy cắt hiệu ứng dập hồ quang phụ thuộc vào dòng sơ cấp Có phương pháp chính: - Một dòng khí phát sinh từ hồ quang, tuỳ theo biên độ dòng điện - Hồ quang bị cưỡng tác động từ tính dòng điện, di chuyển vào khoảng chứa SF6 (máy cắt hồ quang xoay) Các máy cắt gọi máy cắt mềm việc dập hồ quang phụ thuộc vào dòng điện, tức máy cắt sinh áp đóng cắt nhỏ đóng dòng cảm ứng nhỏ Tuy nhiên, loại máy cắt gặp cố đóng cắt dòng dung (thời gian phóng hồ quang dài, có nguy không đóng cắt dòng khí ít) nên trang bị thêm pitông phụ cho máy cắt nhằm đảm bảo để đóng cắt dòng dung tốt Mặt khác việc dẫn đến áp lớn đóng cắt dòng cảm ứng nhỏ đóng máy biến áp không tải Máy cắt chân không (Vacuum Circuit Breaker) Trong chân không, hồ quang bị dập tắt theo cách hoàn toàn khác hẳn so với chất khí Vì miêu tả chi tiết nguyên lý dập hồ quang Bộ phận đóng cắt máy cắt chân không buồng cắt chân không (Hình bên) Trong gồm có buồng hồ quang đặt sứ cách điện Các chốt đầu cực nối tiếp điểm với đầu cực bên ngoài, tiếp điểm gắn vào vỏ, tiếp điểm di động Các màng xếp kim loại giúp cho tiếp điểm di động đấu nối kín với vỏ buồng cắt Khoảng di chuyển tiếp điểm vài cm - 8- Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN Điện áp phóng điện hàm số khoảng di chuyển tiếp điểm môi chất dập hồ quang khác Áp suất buồng cắt chân không khoảng 10 bar Máy cắt chân không môi chất dập hồ quang, đặc tính vật liệu hình dạng tiếp điểm định đặc điểm đóng cắt công suất đóng cắt Sau tiếp điểm rời nhau, hồ quang sinh làm cho vật liệu làm tiếp điểm bốc lên từ bề mặt tiếp điểm Do dòng điện hồ quang chạy qua plasma kim loại điểm không dòng điên Khi gần điểm không dòng điện hồ quang bị dập tắt, kim loại tính dẫn điện vài micro giây kết hợp lại Ion mang điện tích Bằng cách này, khe hở tiếp điểm bị khử Ion độ bền điện môi phục hồi nhanh Hơi kim loại ngưng tụ lại bề mặt tiếp điểm, có phần nhỏ ngưng tụ thành buồng dập hồ quang Thành buồng hồ quang có chức chặn để ngăn ngừa ngưng tụ kim loại cách điện Độ bền điện môi chân không cao (hình B1) cho thấy so sánh phòng thí nghiệm độ bền điện môi tiếp điểm phẳng (môi trường đồng nhất) môi chất dập hồ quang khác Đường đặc tính chân phần trước dốc nhất, với khe hở vài milimet đạt độ bền xung cao áp lớn Sau đường cong phẳng ra, chứng tỏ từ giá trị xác định trở đi, khoảng chạy tiếp điểm dài làm tăng độ bền điện môi máy cắt chân điện áp định mức từ 7,2kV đến 36kV thường có khe hở tiếp xúc khoảng từ 525mm Khi cắt dòng làm việc dòng ngắn mạch thoáng qua 10kA, dòng điện chạy qua hồ quang khuếch tán Khi cắt dòng điện 10kA hồ quang bắt đầu co lại bị nén từ trường - 9- Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN Nếu không ngăn ngừa, việc làm tiếp điểm nóng mức chân hồ quang Để ngăn ngừa nhiệt cục bề mặt tiếp điểm, người ta buộc hồ quang phải xoay trì dạng hồ quang khuếch tán dòng điện 10kA Điều làm nhờ hình dạng tiếp điểm Để tạo từ trường hướng tâm người ta xẻ rãnh thành tiếp điểm ngược (hình tiếp điểm trang 10), để tạo từ trường hướng trục thành tiếp điểm người ta xẻ rãnh chiều với Tiếp điểm từ trường hướng tâm ngăn ngừa nhiệt cục cách bắt buọc hồ quang phải xoay Hai giá đỡ tiếp điểm xẻ rãnh ngược chiều tạo thành mạch vòng nhờ phát sinh thêm từ trường hướng tâm Cùng với dòng điện chạy hồ quang, lực phát sinh làm cho hồ quang quay vành hồ quang tiếp điểm Như ăn mòn chân hồ quang phân phối toàn bề mặt vành tiếp điểm Nếu giá trị tức thời trình nửa sóng mà dòng điện giảm xuống 10kA, hồ quang lại trở thành khuếch tán, tức lại toả thành nhiều tia hồ quang đơn lẻ song song Khi dòng điện giảm nửa sóng ngày nhiều hồ quang phận bị dập tắt hồ quang Để xử lý dòng ngắn mạch lớn thường gặp thực tế, người ta sử dụng phương pháp khác Hai giá đỡ tiếp điểm xẻ rãnh chiều tạo thành mạch hình cuộn dây làm phát sinh thêm từ trường hướng trục, từ trường giữ cho hồ quang khuếch tán có dòng điện lớn Hồ quang phân phối khắp bề mặt tiếp điểm để ứng suất cục bất hợp lý Trong trình dập hồ quang, lượng sinh Lý thời gian phóng hồ quang ngắn, khe hở tiếp xúc nhỏ, hồ quang chưa nguội Điều làm cho tiếp điểm có tuổi thọ vận hành dài vượt xa so với nguyên lý dập hồ quang khác Đây lý làm cho máy cắt chân không ngày trở thành loại máy cắt có nhu cầu bảo dưỡng nhất, chu kỳ bảo dưỡng dài chi phí bảo dưỡng thấp Vì độ bền điện môi khe hở tiếp xúc phục hồi nhanh nên máy cắt chân không cắt dòng dung mà không xảy đánh lửa trở lại, độ bền điện môi khe hở tiếp xúc phục hồi nhanh nhờ dòng môi chất dập hồ quang mạnh, mà nhờ chất tiếp điểm Như trái với máy cắt thông thường, áp lớn không hậu không tránh khỏi đóng cắt dòng cảm ứng Ở máy cắt chân không, biên độ dòng điện cắt nhỏ phụ thuộc vào chất liệu làm tiếp điểm Ngày nay, máy cắt chân không đại có dòng cắt nhỏ bé nên áp lớn phát sinh, đóng cắt máy biến áp không tải Tuy nhiên vài chức đóng cắt đặc biệt, khả dập hồ quang tốt, máy cắt chân khuynh hướng làm phát sinh áp hậu nhiều lần phát cháy lại, kiểm soát áp phận bảo vệ (Ví dụ hạn chế xung) Vì máy cắt chân không đại có khả dập hồ quang cân tất chức đóng cắt nên máy cắt trở thành loại máy cắt lắp đặt rộng rãi Cầu dao phụ tải dao cách ly Cầu dao dùng để đóng mở mạch điện mang dòng điện dòng làm việc định mức Do đóng cắt mạch điện, loại trừ việc đóng cắt mạch điện có ngắn mạch Nói chung cầu dao dao cách ly thường có khả đóng cắt cố Khi kết hợp với cầu chì, kết hợp sử dụng để cắt dòng ngắn mạch Ngắn mạch cắt cầu chì, sau kim hoả cầu chì cắt cầu dao cực, tách mạch bị cố khỏi hệ thống Nếu cầu dao có đủ độ cách điện an toàn khoảng cách cách ly đến đất trở thành dao cách ly Theo tiêu chuẩn, cầu dao dao cách ly chia làm hai loại: Loại thông dụng loại đặc dụng Loại cầu dao đặc dụng ứng dụng đặc biệt, ví dụ làm dao cắt cho tụ điện Đối với thiết bị đóng cắt có cấu tạo thông dụng, thực tế dùng nguyên lý dập hồ quang khí cứng không khí Cầu dao SF6 chân không sử dụng chủ yếu thiết bị đóng cắt thiết kế đặc biệt Cầu dao khí cứng Ở cầu dao khí cứng hồ quang tạo khí từ chất cách điện bao quanh tiếp điểm hồ quang Hiệu dập hồ quang gần tương ứng với máy cắt nhiều dầu, khí Hydro hình thành từ đầu Vì chất liệu tạo khí không tự phục hồi dầu (bằng cách tuần hoàn thay đổi) nên tuổi thọ vận hành không cao, dao cắt hay dao cách ly dùng cho tốc độ đóng cắt thấp, chẳng hạn trạm phân phối Tuy vậy, dao cắt hay dao cách ly khí phổ biến chúng có tỷ số chi phí vận hành/giá mua nhỏ Cầu dao cắt không khí Ở cầu dao cắt không khí, hồ quang bị dập dòng không khí phát sinh từ cấu vận hành cầu dao trình cắt mạch Dòng không khí dẫn hướng đặc biệt để nhanh chóng khử Ion khe hở - 10 - Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN Các cầu dao đặc biệt thích hợp để đóng cắt dòng dung đóng cắt tình trạng có cố chạm đất lưới cách đất Ở hai chức đóng cắt này, sau cắt dòng điện xuất điện áp phục hồi cao, khe hở chịu đựng tốt độ bền điện môi phục hồi nhanh Cầu dao SF6 Các tính dập hồ quang khí SF6 bạn xem phần nói máy cắt SF6 Ở cầu dao SF6, nói chung dòng chảy môi chất dập hồ quang khởi động cấu vận hành Vì cầu dao phải cắt dòng làm việc nên dòng tương đối thấp Khi đóng cắt dòng cảm ứng nhỏ có nguy sinh áp đóng cắt lớn Tuổi thọ vận hành công suất đóng cắt cầu dao SF6 cao so với cầu dao khí cứng cầu dao đóng cắt không khí Đây ưu điểm giải thích chúng đắt tiền Các ưu điểm khác là: - Vì cầu dao SF6 đòi hỏi mạch khí khép kín, nên thành phần đóng cắt lắp vỏ kín chứa SF6, toàn tổ hoạp thiết bị độc lập với môi trường bên - Thêm vào đó, để đóng hay cắt mạch điện, phần tử đóng cắt thực chức khác, chẳng hạn nối đất an toàn Cầu dao chân không Cầu dao chân tất ưu điểm nguyên lý đóng cắt chân không máy cắt chân không - Ít cần không cần bảo dưỡng - Tuổi thọ vận hành cao - Không hạn chế cho chức đóng cắt Sử dụng cầu dao chân không nối tiếp với máy cắt chân không cho phép tận dụng toàn ưu điểm nêu Cầu dao chân tuổi thọ tiếp xúc khí cao Vì cắt hàng ngày máy biến áp không tải hệ thống công nghiệp, nhờ hạn chế tối thiểu tổn thất không tải, giảm chi phí vận hành Cũng giống cầu dao khác kết hợp với cầu chì để bảo vệ phụ tải, cầu dao chân không sử dụng để đóng cắt dòng điện lớn gấp lần dòng định mức cầu chì với tất cầu chì HRC Dao cách ly Dao cách ly sử dụng để tạo khe hở an toàn hệ thống điện Dao sử dụng để vận hành không tải, đóng cắt dòng nhỏ không đáng kể dòng điện lớn điện áp đáng kể xuất đầu cực cắt điện Vì chức dao cách ly tạo khoảng cách cách ly, nhằm giúp làm việc an toàn nhờ thiết bị cách ly với thiết bị khác, điện áp khe hở lớn 15% so với điện áp đến đất Khoảng cách ly phải đáp ứng yêu cầu cao độ tin cậy khr nhìn khoàng hở Về kiểu cấu tạo, nhà sản xuất có khác biệt Nói chung, người ta sản xuất dao cách ly loại có lưỡi dao Một số nước có kiểu khác, ví dụ dao cách ly loại xoay Ý (còn gọi dao cách ly kiểu sứ xuyên) Dao có hai khoảng cách ly phận lắp đặt tường hai ngăn, có chức sứ xuyên chức cách ly Không cần dao cách ly khoảng cách ly tạo theo cách khác, ví dụ trường hợp máy cắt loại có ngăn kéo hay loại rút lưới trung Dao tiếp đất Dao tiếp đất sử dụng để làm tiếp đất làm ngắn mạch phận địnhcủa tổ hợp thiết bị đóng cắt Dao tiếp đất giúp ta làm việc an toàn thiết bị cách ly Về nguyên tắc, dao tiếp đất dao cách ly cực có phía bị ngắn mạch tiếp đất Phải thiết kế dao tiếp đất để chịu dòng ngắn mạch tối đa xảy vị trí Có nghĩa tất loại thiết bị khác, dao tiếp đất phải có thiết kế phù hợp động lực để chịu đựng dòng ngắn mạch đỉnh, phù hợp nhiệt để chịu đựng dòng ngắn hạn đối xứng Dao tiếp đất phải chịu dòng trì máy cắt hay cầu chì phía nguồn giải trừ mạch điện Dao tiếp đất thường khoá liên động với dao cách ly tương ứng với chuyển động ngăn kéo máy cắt máy cắt rút nhằm ngăn ngừa chạm đất mạch có điện Công tắc tơ Công tắc tơ thiết bị đóng cắt vận hành điện từ, dùng để đóng cắt vận hành thường xuyên cho khách hàng, ví dụ động cơ, máy biến áp tụ điện Chúng có công suất đóng cắt ngắn - 11 - Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN mạch giới hạn, nói chung công suất không đủ cho áp lực ngắn mạch xuất vị trí lắp đặt chúng Các thiết bị khác muốn có khả cắt ngắn mạch phải mắc nối tiếp Thông thường thiết bị cầu chì, sử dụng áp tô mát Công tắc tơ có tuổi thọ vận hành điện-cơ cao so với cầu dao Công tắc tơ chủ yếu sử dụng đòi hỏi phải có tần suất đóng cao Ta xét loại công tắc tơ sau: - Loại công tắc tơ không khí - Loại công tắc tơ chân không - Loại công tắc tơ khí SF6 Công tắc tơ không khí Công tắc tơ cắt không khí thiết bị đóng cắt làm việc giống máy cắt không khí Vì công tắc tơ không hkí có kích thước lớn đắt tiền nên ngày chúng không ý đến Công tắc tơ chân không Công tắc tơ chân không vận hành với nguyên lý dập hồ quang giống máy cắt chân không Tuổi thọ vận hành điện-cơ công tắc tơ chân không cao nhiều so với máy cắt chân không Công tắc tơ chân không đại đóng cắt dòng định mức đến triệu lần Vì lý xét lý nêu phần máy cắt, nên công tắc tơ chân không thiết bị đóng cắt phổ biến lưới trung áp Công tắc tơ SF6 Công tắc tơ SF6 vận hành với hiệu ứng dập hồ quang tự sinh giống máy cắt SF6 Khi so sánh với công tắc tơ chân không công tắc tơ SF6 có ưu điểm đóng cắt dòng cảm ứng, có nhược điểm đóng cắt dòng dung Tuy nhiên, khác công tắc tơ chân không công tắc tơ SF6 hệ số vận hành Tuổi thọ điện công tắc tơ SF6 thấp đáng kể so với công tắc tơ chân không Hơn nữa, cấu tạo chúng phức tạp khả hư hỏng lớn - 12 - Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN PHẦN Lựa chọn thiết bị đóng cắt nào? Khi lựa chọn thiết bị đóng cắt ta phải xem xét không số liệu định mức mà phải xem xét chức đóng cắt xuất trình làm việc bình thường nhằm sử dụng thiết bị đóng cắt tốt kiểu sử dụng.Vì để hiểu sâu cách thức chọn thiết bị đóng cắt thi trước hết tìm hiểu qúa trình xảy thao tác mạch sau + Thao tác đóng cắt mạch cảm ứng: Vấn đề đóng đóng cắt mạch cảm ứng khả xảy áp thao tác Đây qúa áp phát sinh từ thiết bị đóng cắt đóng đặc biệt cắt điện Có thể có ba nguyên nhân cần xét a) Sự cắt dòng điện: Nếu dòng điện đột ngột bị ngắt trước dòng không tự nhiên đóng cắt dòng dòng cảm ứng nhỏ (khoảng 20A), lượng từ vật liệu sắt từ mạch điện phía bị cắt tỷ lệ với dòng điện bị cắt Năng lượng từ phóng qua điện dung phía ngắt điện (chủ yếu điện dung cáp) Vì L C xác định hệ thống nên yếu tố bị ảnh hưởng biên độ dòng điện bị cắt i Như có mục tiêu tăng cường thiết bị đóng cắt có dòng điện cắt nhỏ Tuy nhiên tác động cắt không giảm theo ý muốn chức đóng cắt khác đòi hỏi dập hồ quang mạnh, chẳng hạn đóng cắt dòng điện dung b) Sự đánh lửa lại nhiều lần: Khi đóng cắt dòng cảm ứng nhỏ (khoảng 20 ampe đến vài trăm ampe), áp lớn phát sinh hồ quang bốc cháy lại sau ngắt dòng điện lần đầu tiên, thiết bị lúc cắt dòng độ tần số cao xuất sau đánh lửa lại Quá trình luôn bao gồm phản ứng độ điện dung phía hệ thống phía nguồn Nếu tượng xảy liên tục điều định nghĩa đánh lửa lại nhiều lần Biên độ điện áp tăng với lần đánh lửa lại, hay gọi leo thang điện áp sinh áp vô lớn c) Cắt dòng điện thực tế: Khi biên độ điện áp tăng lên đánh lửa trở lại, dòng độ tần số cao tương ứng gia tăng Nếu dòng điện độ (iT hình vẽ) ghép nối điện cảm/điện dung vào hai pha mang dòng điện tần số nguồn thời điểm đó, dòng (zero) tần số cao (is, iR) xuất Nếu máy cắt ngắt dòng (zero) việc cắt gọi cắt dòng điện thực tế (= điện cảm) Dòng điện tần số cao chạy gần thiết bị đóng cắt, lúc phụ tải mang dòng điện 50Hz Cắt dòng điện dòng điện tần số cao nói có tác động dòng điện 50Hz giống cắt dòng điện thực tế vào lúc + Thao tác đóng cắt mạch điện dung: Ở ta cần phân biệt cắt đóng thiết bị tiêu thụ điện dung phát sinh áp lực khác - 13 - Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN a) Sự cắt dòng điện dung: Khi cắt dòng (zero) thời điểm tụ điện tích điện giá trị đỉnh điện áp nguồn Uc Lúc điện áp hệ thống Un tiếp tục thay đổi theo hình sin đạt giá trị đỉnh đối lập sau 10ms Điện áp phục hồi (Chênh lệch Uc Un) lúc bắt đầu tăng chậm Trong trường hợp này, áp lực tốc độ gia tăng gây nên mà giá trị tuyệt đối điện áp Nếu có phát cháy vòng 5ms sau dập hồ quang gọi đánh lửa lại Loại đánh lửa không gây nguy hiểm, đánh lửa xảy sau khoảng ngừng ngắt điện lâu 5ms gọi đánh lửa lại Tuy nhiên đánh lửa xuất sau khoảng 10ms đánh lửa nguồn gốc áp thao tác cao lý sau đây: Sự đánh lửa làm nạp lại lượng dư cho tụ điện Vì mặt lý thuyết điện áp dao động đến giá trị tương ứng với điện áp tụ điện + điện áp tức thời hệ thống, chưa hoàn toàn đạt đến giá trị tắt dần hệ thống có Sự nạp lại nhiều lần (Nhiều lần đánh lửa lại) làm phát sinh áp thao tác lớn, cách điện thiết bị đóng cắt chịu áp lực lớn, xảy phóng tia lửa điện - 14 - Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN b) Đóng cắt tụ điện lưng đối lưng: Khi tiếp điểm máy cắt tiến đến gần xảy phóng hồ quang sớm qua khe hở trước tiếp xúc với Ở thời điểm đó, trình độ xảy hệ thống tụ điện, xuất dòng đóng lên tới vài chục kA tần số lên tới vài kHz Vì phóng hồ quang sớm xảy khoảng 1-2ms trước tiếp xúc điện nên dòng độ đầy đủ chạy qua hồ quang ta đóng tụ điện Trái lại, đóng điện ngắn mạch giá trị tức thời dòng điện thời điểm nhỏ nhiều Điều chứng tỏ đóng cắt tụ điện nhiệm vụ nặng nề nhiều so với đóng dòng điện trường hợp ngắn mạch với giá trị biên độ dòng điện + Các chức đóng cắt mạch cảm ứng: Máy biến áp không tải máy biến áp trung tính nối đất Máy biến áp cỏ tải Máy biến áp tải Dòng điện xung kích máy biến áp Máy biến áp lò nung Cuộn dây nối đất Điện kháng shunt Động hoạt động bình thường Động qua trình khởi động Các chức đóng cắt cảm ứng từ 1-9 có yếu điểm nào? Có thể xảy áp cắt rời dòng điện, chức đóng cắt 1, 4, 5, tuỳ theo thiết bị đóng cắt sử dụng Có thể xảy áp đánh lửa trở lại nhiều lần cắt rời dòng điện thực tế, chức đóng cắt 4, 5, 7, Các chức đóng cắt không xem xét đến vấn đề áp Ở chức đóng cắt từ đến xảy vấn đề khác sau: + Chức đóng cắt số 4: Khi cắt dòng điện xung kích máy biến áp, giá trị lên đến khoảng 10 lần dòng định mức máy biến áp hệ số công suất 0,15 Vì dùng cầu dao hay dao cách ly không thích hợp + Chức đóng cắt số 5: Khi đóng máy biến áp lò nung, ngày có đến 100 chu kỳ vận hành Các dòng điện có phạm vi từ không tải đến lần dòng định mức máy biến áp (Dòng đinh mức máy biến áp lên đến 2000A) Đối với chức đóng cắt này, có máy cắt có tuổi thọ vận hành điện cao thích hợp, chẳng hạn máy cắt chân không + Các chức đóng cắt mạch điện dung: Tụ điện Cáp không tải Đường dây không, không tải Bộ lọc Hệ thống điều khiển sóng Đóng cắt tụ điện lưng đối lưng Các chức đóng cắt từ 1-6 thiết đòi hỏi ngắt dòng điện không đánh lửa lại để tránh áp Trái với đóng cắt dòng cảm ứng, dòng độ đóng cắt dòng dung lớn Khi khó, chí hạn chế áp chống sét van mà phải dùng máy cắt chân không đánh lửa lại để tránh áp từ đầu, máy cắt sinh áp lớn đóng cắt dòng cảm ứng Nhưng nói trên, áp đóng cắt dòng cảm ứng kìm chế chống sét van Khi cắt mạch lọc (4) hay tổ hợp tụ điện-cuộn cảm, máy cắt chịu áp lực lớn đóng cắt tụ điện, nguyên nhân xảy điện áp phục hồi Đó đặc tính điện mắc nối tiếp điện cảm với điện dung: Nếu dòng điện chạy qua hai phần tử điện áp tụ điện cuộn cảm nghịch pha với Vì điện áp tụ điện Uc vượt điện áp nguồn hệ thống giá trị điện áp cuộn cảm UL Sau cắt đi, máy cắt có điện áp Uc tụ lưu trữ điện tích áp lực máy cắt phụ thuộc vào tần số tự nhiên mạch lọc Lúc cần, ta phải chọn máy cắt có điện áp định mức cao Đóng cắt tụ điện lưng đối lưng (6) gây nên áp lực cho tiếp điểm máy cắt, đặc biệt tốc độ gia tăng biên độ dòng điện chạy qua trình hồ quang sớm Tuỳ theo loại hệ thống tiếp điểm mà nảy sinh cấn đề sau: + Trong trường hợp tiếp điểm hình hoa líp (ví dụ máy cắt dầu, khí nén SF6) cánh tiếp điểm co lại làm cho tiếp điểm động khó vào hình líp điều làm giảm tốc độ đóng cắt đến mức chấp nhận Trong trường hợp tiếp điểm phẳng (máy cắt chân không), phóng hồ quang sớm làm chảy số phần bề mặt tiếp điểm dẫn đến bị hàn dính hai má tiếp điểm vào Nếu dòng đóng vượt giá trị cho phép máy cắt cách bố trí hệ thống, ta cần có biện pháp làm tắt dần (chẳng hạn dùng điện kháng) Tuy nhiên pải lưu ý cho phép dòng đóng hữu hạn (Ie < 100Icn) hình thức đóng cắt tụ điện + Các chức đóng cắt khác vận hành bình thường: - 15 - Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN Phân đoạn mạch vòng Chuyển đổi Tiếp đất làm ngắn mạch Làm đồng Cách ly Chuyển áp Các thao tác phân loại cách rõ ràng thuộc chức đóng cắt mạch điện dung hay mạch điện cảm nêu Vì số chức chức tự thân chúng có tính quan trọng đặc biệt nên chúng không đề cập thêm + Các đặc tính dòng ngắn mạch: Nói chung trước ngắn mạch dòng điện điện áp có lệch pha nhỏ (Hệ số công suất > 0,9) phụ tải chủ yếu trở, hệ số công suất hiệu chỉnh độ cảm ứng cao Nếu xảy ngắn mạch, góc pha xác định chất dòng ngắn mạch Vì cáp, máy biến áp máy phát, thành phần cmả kháng lớn nhiều so với thành phần trở, nên nói chung tính toán ngắn mạch xét đến phần điện cảm mạch Điều có nghĩa xảy ngắn mạch, dòng điện phần trở trước cố chuyển đổi thành dòng điện cảm ứng Lấy trường hợp xấu biên độ dòng điện ngắn mạch làm sở, nghĩa ngắn mạch xảy điện áp 0, dòng điện tăng vọt lên giá trị đỉnh dòng ngắn mạch đối xứng ban đầu dịch pha phát sinh Nhưng điều xảy tính chất cảm ứng mạch, dòng ngắn mạch phải bắt đầu với tốc độ gia tăng hạn chế, đạt giá trị đỉnh sau nửa sóng Sự dịch chuyển dòng điện từ đường (zero) trình suy giảm đến sau gọi dịch chuyển dòng điện chiều (A) hay gọi thành phần chiều dòng điện ngắn mạch (hình A1 đến A3) Dòng xoay chiều suy giảm từ dòng ngắn mạch đối xứng ban đầu Ik" đến dòng ngắn mạch trì Ik Giá trị đỉnh dòng ngắn mạch đối xứng ban đầu với thành phần chiều xếp chồng gọi dòng điện ngắn mạch đỉnh Ip Đây giá trị tức thời cao dòng ngắn mạch a) Thành phần chiều: Dòng chiều suy giảm tuỳ theo mối tương quan điện kháng điện trở (X/R) mạch điện Nói chung, tượng xảy vài chu kỳ Chỉ cố xảy gần máy phát dòng chiều suy giảm chậm, điện trở máy phát nhỏ tương quan X/R lớn b) Ngắn mạch gần máy phát: Nếu ngắn mạch xảy gần máy phát không thành phần chiều mà thành phần xoay chiều giảm xuống Theo tiêu chuẩn DIN VDE 0102: "Ngắn mạch xảy gần máy phát, ngắn mạch ba cực, máy đồng đóng góp vào dòng ngắn mạch đối xứng ban đầu vượt lần dòng định mức" Trường hợp ngắn mạch xảy gần đầu cực máy phát tình trạng khắc nghiệt, thành phần xoay chiều dòng ngắn mạch suy giảm nhanh thành phần chiều vài chu kỳ dòng c) Ngắn mạch xa máy phát (thuộc hệ thống): Nếu ngắn mạch xảy xa máy phát thực tế thành phần xoay chiều ngắn mạch không suy giảm, tức dòng dòng đối xứng không đổi suốt toàn trình ngắn mạch d) Dòng ngắn mạch đối xứng ban đầu: Dòng ngắn mạch đối xứng ban đầu (giá trị hiệu dụng) dòng ngắn mạch đối xứng thời điểm xảy ngắn mạch e) Dòng ngắn mạch đỉnh: Dòng ngắn mạch đỉnh Ip giá trị tức thời cao dòng điện sau thời điểm bắt đầu cố f) Dòng ngắn mạch trì: Dòng ngắn mạch trì Ik giá trị hiệu dụng dòng ngắn mạch đối xứng lại sau toàn trình độ kết thúc g) Dòng cắt: Dòng cắt dòng điện chạy qua máy cắt vào thời điểm tách rời tiếp điểm Ở thời điểm dòng cắt chứa thành phần xoay chiều thành phần chiều tồn thời điểm Thành phần xoay chiều dòng cắt dòng đối xứng Ia, trường hợp ngắn mạch gần đầu cực máy phát I'k>Ia>Ik Trong trường hợp ngắn mạch xa máy phát I'k=Ia=Ik Có nghĩa tuỳ theo: - Vị trí ngắn mạch (gần hay xa máy phát) - Lúc bắt đầu ngắn mạch (ví dụ điện áp 0) - Thời điểm ngắt điện (thời gian rơ le thời gian cắt) Máy cắt phải cắt dòng điện có giá trị bất đối xứng đến giá trị (zero) thành phần xoay chiều dòng điện chưa bị suy giảm thành dòng ngắn mạch trì - 16 - Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN PHẦN Thiết bị bảo vệ - Giới thiệu chung Trong năm gần đây, phát triển ngành công nghiệp điện lực cho phép ta thiết kế xây dựng hệ thống điện kinh tế tin cậy nhằm đáp ứng cách tốt nhu cầu dùng điện ngày tăng xã hội Trong phát triển hệ thống điện lực, thiết bị đóng cắt phần tử bảo vệ đóng vai trò quan trọng, đảm bảo cho thiết bị điện chủ yếu máy phát điện, máy biến áp, đường dây không, cáp ngầm, cái, động toàn hệ thống điện làm việc an toàn, phát triển liên tục bền vững Các thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ phát loại trừ nhanh tốt phần tử bị cố khỏi hệ thống điện Nhanh chóng phát cách ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống điện ngăn chặn hạn chế đến mức thấp hậu cố gây ra, phần lớn dạng ngắn mạch Dòng điện tăng cao chỗ cố phần tử đường dây từ nguồn đến điểm ngắn mạch gây tác động nhiệt nguy hiểm cho phần tử mà chạy qua Hồ quang chỗ ngắn mạch để tồn lâu đốt cháy thiết bị gây hoả hoạn Ngắn mạch làm cho điện áp chỗ cố khu vực lưới điện lân cận bị giảm thấp ảnh hưởng đến làm việc bình thường hộ dùng điện Tồi tệ hơn, ngắn mạch dẫn đến ổn định tan rã hệ thống Thiết bị bảo vệ đơn giản sử dung sớm hệ thống điện cầu chì, nhiên lưới điện đại phần tử quan trọng máy phát điện, máy biến áp công suất lớn, hệ thống góp đường dây tải điện dùng cầu chì để bảo vệ nhược điểm nó: - Dòng tác động (chảy) không xác, mà phụ thuộc vào vật liệu công nghệ chế tạo dây chảy - Khó phối hợp để tác động hệ thống lưới điện phức tạp - Chỉ bảo vệ lần, thời gian thay dây chảy gây điện kéo dài cho hộ tiêu thụ - Không thể thực việc ghép nối liên động với thiết bị bảo vệ khác hệ thống Ngày nay, với phát triển vượt bậc khoa học công nghệ cho đời thiết bị bảo vệ tin cậy, chúng hỗ trợ lẫn để phát cố xảy thuộc phạm vi bảo vệ phần tử Điều tránh tượng tác động nhầm hệ thống lưới điện phức tạp có nhiều nguồn cung cấp Ngày nay, khái niệm rơ le thường dùng để tổ hợp thiết bị thực hay nhóm chức bảo vệ hệ thống điện Để thực chức nhiệm vụ quan trọng đề cập trên, thiết bị bảo vệ phải thoả mãn yêu cầu sau: - Tin cậy tính đảm bảo cho thiết bảo vệ làm việc đúng, nói cách khác độ tin cậy tác động khả bảo vệ làm việc có cố xảy phạm vi xác định, độ tin cậy không tác động khả tránh làm việc nhầm rơ le chế độ vận hành bình thường có cố xảy phạm vi bảo vệ xác định - Chọn lọc khả bảo vệ loại trừ phần tử bị cố khỏi hệ thống Cấu hình hệ thống điện phức tạp việc đảm bảo tính chọn lọc bảo vệ khó khăn Theo nguyên lý làm việc, bảo vệ phân bảo vệ có chọn lọc tuyệt đối bảo vệ có chọn lọc tương đối Bảo vệ có chọn lọc tuyệt đối bảo vệ làm việc cố xảy phạm vi hoàn toàn xác định, không làm nhiệm vụ bảo vệ dự phòng cho phần tử vùng lân cận Bảo vệ có tính chọn tương đối, nhiệm vụ bảo vệ cho đối tượng bảo vệ thực chức bảo vệ dự phòng cho bảo vệ vùng lân cận Để thực yêu cầu chọn lọc bảo vệ có độ chọn lọc tương đối phải có phối hợp đặc tính làm việc bảo vệ lân cận toàn hệ thống nhằm đảm bảo mức độ liên tục cấp điện cao nhất, hạn chế đến mức thấp thời gian ngừng cung cấp điện - Tác động nhanh: Hiển nhiên bảo vệ, phát cách ly phần từ bị cố nhanh tốt Tuy nhiên kết hợp với yêu cầu chọn lọc mà để thoả mãn yêu cầu tác động nhanh cần phải sử dụng loại bảo vệ phức tạp đắt tiền Ngày rơ le kỹ thuật số đại làm việc dễ dàng Ngoài thời gian tác động nhanh rơ le bảo vệ, việc loại nhanh phần tử bị cố phụ thuộc vào tốc độ đóng cắt máy cắt Các máy cắt đại ngày có thời gian thao tác đóng cắt từ 20 - 60ms (từ đến chu kỳ 50Hz) - Độ nhạy đặc trưng cho khả cảm nhận cố rơ le hệ thống bảo vệ, biểu diễn hệ số độ nhạy, tức tỷ số trị số đại lượng vật lý đặt vào rơ le có cố với ngưỡng tác động Sự sai khác trị số đại lượng vật lý đặt vào rơ le ngưỡng khởi động - 17 - Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN lớn rơ le dễ cảm nhận xuất cố Độ nhạy thực tế rơ le phụ thuộc vào nhiều yếu tố, quan trọng phải kể đến chế độ làm việc hệ thống, cấu hình lưới điện, dạng ngắn mạch vị trí điểm ngắn mạch, đặc tính trình độ hệ thống điện - Tính kinh tế: Các thiết bị bảo vệ thiết kế lắp đặt hệ thống điện khác với máy móc thiết bị khác, chúng để thường xuyên làm việc chế độ vận hành bình thường Nhiệm vụ chủ yếu chúng phải luôn sẵn sàng chờ đón bất thường cố xảy lúc để đưa tác động chuẩn xác, lý kể nên giá thành rơ le kỹ thuật số ngày đắt tiền Vì để thoả mãn yêu cầu độ tin cậy yêu cầu cao kỹ thuật làm tăng chi phí cho thiết bị bảo vệ Trong thực tế cần dung hoà mức tốt yêu cầu nêu trình lựa chọn thiết bị riêng lẻ tổ hợp toàn thiết bị bảo vệ, điều khiển tự động hệ thống điện Bảo vệ dòng có thời gian Bảo vệ dòng có thời gian thường dùng để bảo vệ đường dây trung áp hình tia Tính chọn lọc bảo vệ đảm bảo nguyên tắc phân cấp việc chọn thời gian tác động Bảo vệ gần nguồn thời gian tác động lớn Có hai loại đặc tính thời gian làm việc bảo vệ dòng điện đặc tính thời gian độc lập đặc tính thời gian phụ thuộc Thời gian làm việc bảo vệ có đặc tính độc lập không phụ thuộc vào trị số dòng điện chạy qua bảo vệ, thời gian làm việc bảo vệ có đặc tính phụ thuộc tỷ lệ nghịch với dòng điện chạy qua bảo vệ Dòng điện lớn thời gian tác động nhanh Cũng giống bảo vệ cắt nhanh, bảo vệ dòng có thời gian thực theo sơ đồ hình sơ đồ hình chữ V Trong nhiều trường hợp bảo vệ dòng có thời gian với dòng điện khởi động chọn không đủ độ nhạy dòng điện làm việc cực đại chạy qua phần tử bảo vệ có trị số lớn, chẳng hạn tách mạch vòng lưới điện, cắt số đường dây máy biến áp làm việc song song Trong điều kiện vậy, để nâng cao độ nhạy bảo vệ dòng có thời gian, đảm bảo cho bảo vệ phân biệt ngắn mạch tải, người ta thêm vào sơ đồ bảo vệ phận khoá điện áp thấp Bộ phận khóa điện áp thấp (U) theo logic "và" Khi có ngắn mạch, dòng điện chạy qua chỗ đặt bảo vệ tăng cao điện áp giảm thấp Hai điều kiện xảy đồng thời nên bảo vệ tác động Còn có cố tải dòng điện vượt trị số chỉnh định bảo vệ, nhiên điện áp suy giảm đôi chút nên khoá điện áp không làm việc, bảo vệ không tác động Khi có thêm phận khoá điện áp thấp, dòng điện khởi động phận dòng chọn theo điều kiện làm việc bình thường mà không cần xét đến chế độ tải Rơ le dòng điện trường hợp làm nhiệm vụ không cho bảo vệ tác động nhầm trường hợp đứt cầu chì mạch rơ le điện áp Bảo vệ so lệch dòng Nguyên tắc làm việc dựa biên độ dòng điện hai đầu phần tử so sánh với Nếu sai lệch hai dòng điện vượt trị số cho trước bảo vệ tác động, vùng tác động bảo vệ so lệch giới hạn vị trí đặt hai máy biến dòng đầu cuối phần tử bảo vệ Từ nhận tín hiệu để so sánh Khi áp dụng nguyên lý so lệch dòng để bảo vệ máy biến áp cần lưu ý đến khả bảo vệ so lệch làm việc sai đóng máy biến áp không tải Tuỳ vào thời điểm đóng máy cắt để nối máy biến áp không tải với nguồn mà trị số ban đầu dòng điện từ hoá lõi thép máy biến áp đạt trị số lớn gấp nhiều lần dòng điện danh định máy biến áp Trường hợp xấu xảy đóng đóng máy cắt điện vào thời điểm điện áp nguồn có trị số tức thời qua điểm Khi trình độ chấm dứt, dòng điện từ hoá trở lại trị số xác lập khoảng chừng vai phần trăm dòng điện danh định Vì dòng điện từ hoá chạy phía cuộn dây sơ cấp biến áp (máy chạy chế độ không tải), nên dòng điện cuộn dây thứ cấp không Trong trường hợp bảo vệ so lệch cảm nhận việc đóng máy biến áp không tải có ngắn mạch bên máy biến áp, với nguồn cung cấp từ phía giải pháp ngăn chặn bảo vệ tác động nhầm phát tín hiệu cắt máy cắt Để phân biệt trường hợp đóng máy biến áp không tải với trường hợp ngắn mạch máy biến áp người ta vào tính chất dòng điện từ hoá xung kích dòng điện ngắn mạch bên máy biến áp - 18 - Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN Phân tích sóng hài hai dòng điện người ta thấy: Dòng điện từ hoá xung kích có chứa phân lượng lớn sóng hài bậc (khoảng 70% so với sóng hài bản) đạt trị số cực đại đến khoảng 30% trị số dòng điện cố Nếu thành phần sóng hài bậc hai dòng điện từ hoá tách đưa vào tăng cường cho dòng điện hãm phận so sánh (S) bảo vệ so lệch ngăn chặn tác động nhầm đóng máy biến áp không tải Nguyên lý hãm bổ sung dòng điện hài bậc hai ngày sử dụng để chế tạo rơ le số bảo vệ máy biến áp Trong bảo vệ so lệch máy biến áp, dòng không cân Ikcb chủ yếu dòng điện từ hoá máy biến áp lực, sai số máy biến dòng điện việc thay đổi đầu phân áp trình điều chỉnh điện áp gây nên Bảo vệ so lệch so sánh góc pha dòng điện vào khỏi phần từ bảo vệ Pha dòng điện truyền qua kênh truyền để so sánh với Ở chế độ làm việc bình thường ngắn mạch ngoài, góc pha dòng điện hai đầu gần không độ Khi ngắn mạch vùng, dòng điện hai phía ngược pha nên góc lệch pha 180 độ Trong thực tế ảnh hưởng điện dung phân bố phần tử bảo vệ nên chế độ làm việc bình thường góc lệch pha tuyệt đối độ Để tránh cho bảo vệ khỏi tác động nhầm, người ta phải chọn góc khởi động đủ lớn(thường khoảng từ 30-60 độ) Bảo vệ khoảng cách Nguyên lý bảo vệ khoảng cách dựa tổng trở đường dây Đối với hệ thống truyền tải, tổng trở đo chỗ đặt bảo vệ chế độ làm việc bình thường (bằng thương số điện áp chỗ đặt bảo vệ với dòng điện phụ tải) cao nhiều so với tổng trở đo chế độ cố Ngoài ra, nhiều trường hợp tổng trở mạch vòng cố thường tỷ lệ với khoảng cách từ chỗ đặt bảo vệ đến chỗ ngắn mạch Đối với bảo vệ khoảng cách làm việc thời gian, để tránh tác động nhầm có ngắn mạch đầu phần tử Tổng trở khởi động bảo vệ khoảng cách phải chịn bé tổng trở đường dây Zkđ = k.Zd Hệ số k thường chọn khoảng (0,8-0,85) có xét đến sai số biến dòng, biến điện áp số ảnh hưởng gây sai số khác Ngày nguyên lý đo tổng trở thường sử dụng kết hợp với nguyên lý khác dòng điện, điện áp, thiếu điện áp để thực bảo vệ đa chức Nguyên lý đo tổng trở dùng để bảo vệ lưới điện phức tạp có nhiều nguồn với hình dạng bất kỳ.Tuy nhiên số yếu tố ảnh hưởng đến số đo phận khoảng cách, sai số biến dòng, biến điện áp, điện trở độ chỗ ngắn mạch nói Hệ thống phân bố dòng điện nhánh bị cố với dòng điện qua chỗ đặt bảo vệ đặc biệt trình dao động điện Bảo vệ dòng cắt nhanh + Nguyên lý chung: Quá dòng tượng dòng điện chạy qua phần tử hệ thống điện vượt trị số dòng điện lâu dai cho phép Quá dòng điện xảy ngắn mạch, tải Trong số trường hợp khó phân biệt tải ngắn mạch, hai làm cho dòng điện tăng cao Khi cần có biện pháp kết hợp với rơ le dòng để xác định loại ngắn mạch chẳng hạn thông qua thành phần đối xứng dòng áp Trong lưới điện hở có nguồn cung cấp, độ chọn lọc bảo vệ đảm bảo theo nguyên tắc chọn thời gian tăng dần từ cuối nguồn trở đầu nguồn (phân cấp thời gian), gần nguồn thời gian làm việc lớn Độ chọn lọc bảo vệ dòng đảm bảo cách chọn dòng khởi động bảo vệ lớn trị số dòng điện ngắn mạch lớn hư hỏng đầu phần tử Từ nguyên tắc chọn dòng điện khởi động để đảm bảo tính chọn lọc, ta thấy vùng tác động bảo vệ bao trùm toàn chiều dài đường dây nên để tránh bảo vệ cắt nhanh làm việc sai có sét đánh vào đường dây (khi van chống sét làm việc xả dòng điện sét gây ngắn mạch tạm thời) đóng máy biến áp đầu vào đường dây (dòng điện kích từ không tải máy biến áp vượt trị số đặt bảo vệ cắt nhanh) thông thường người ta cho bảo vệ làm việc với độ trễ khoảng 50-80 mili giây - 19 - Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện-ĐHBKĐN - Với lưới điện có trung tính nối đất trực tiếp, để chống ngắn mạch pha người ta sử dụng sơ đồ ba máy biến dòng ba rơ le nối hình đầy đủ ba máy biến dòng nối theo lọc thứ tự không rơ le dòng điện phản ứng theo dòng thứ tự không Io Bảo vệ cắt nhanh thứ tự không thường có độ nhạy cao vùng bảo vệ ổn định chế độ vận hành hệ thống thay đổi - Ở lưới điện có trung tính cách điện sử dụng sơ đồ bảo vệ cắt nhanh với hai máy biến dòng hai rơ le nối hình chữ V Bảo vệ dòng có hướng Vì lại có khái niệm "bảo vệ dòng có hướng"? Bởi lưới điện không đơn có nguồn cung cấp cho phụ tải mà hệ thống lưới điện có nhiều nguồn cung cấp hoà đồng với Để cho bảo vệ làm việc khỏi chồng chéo lên nhau, người ta cho nhóm bảo vệ làm việc theo hướng công suất định Trong số cấu hình lưới điện phức tạp bảo vệ dòng bình thường với thời gian làm việc chọn theo nguyên tắc phân cấp không đảm bảo tính chọn lọc Khi bảo vệ có trang bị phận định hướng công suất với chiều tác động ứng với luồng công suất từ góp vào đường dây không cần phối hợp thời gian tác động bảo vệ với bảo vệ 5, vi ngắn mạch đường dây D3 (điểm N3) bảo vệ không làm việc Trong trường hợp bảo vệ phối hợp thời gian trực tiếp với bảo vệ Vì thời gian làm việc bảo vệ giảm đi, thời gian t2 t4 chọn bé tuỳ ý Tác động bảo vệ dòng có hướng phụ thuộc vào hai yếu tố: Dòng điện cố (được kiểm tra phận khởi động dòng) hướng công suất qua chỗ đặt bảo vệ Độ nhạy phận khởi động dòng kiểm tra theo hệ số độ nhạy Kn tác động phận định hướng công suất kiểm tra theo đặc tính góc Tuỳ theo góc lệch pha tổ hợp dòng áp đặt vào rơ le chế độ làm việc bình thường mà người ta gọi tên sơ đồ bảo vệ dòng có hướng theo góc - 20 - [...]... như điện lực cho phép ta thiết kế và xây dựng các hệ thống điện kinh tế và tin cậy nhằm đáp ứng một cách tốt nhất nhu cầu dùng điện ngày càng tăng của xã hội Trong sự phát triển của các hệ thống điện lực, ngoài thiết bị đóng cắt ra thì các phần tử bảo vệ đóng một vai trò hết sức quan trọng, nó đảm bảo cho các thiết bị điện chủ yếu như máy phát điện, máy biến áp, đường dây trên không, cáp ngầm, thanh. .. cho điện áp tại chỗ sự cố và khu vực lưới điện lân cận bị giảm thấp ảnh hưởng đến sự làm việc bình thường của các hộ dùng điện Tồi tệ hơn, ngắn mạch có thể dẫn đến mất ổn định và tan rã hệ thống Thiết bị bảo vệ đơn giản nhất và được sử dung sớm nhất trong hệ thống điện là cầu ch , tuy nhiên trong các lưới điện hiện đại đối với các phần tử quan trọng như máy phát điện, máy biến áp công suất lớn, các hệ. .. lực khác nhau - 13 - Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện- ĐHBKĐN a) Sự cắt dòng điện dung: Khi cắt ở dòng đi 0 (zero) thời điểm này tụ điện vẫn còn tích điện ở giá trị đỉnh của điện áp nguồn Uc Lúc này điện áp hệ thống Un vẫn tiếp tục thay đổi theo hình sin và đạt giá trị đỉnh đối lập sau 10ms Điện áp phục hồi (Chênh lệch giữa Uc và Un) lúc đó bắt đầu tăng chậm Trong trường hợp này, áp lực không phải do... tụ điện Vì thế về mặt lý thuyết điện áp dao động đến một giá trị tương ứng với điện áp tụ điện + điện áp tức thời của hệ thống, nhưng chưa hoàn toàn đạt đến giá trị này do sự tắt dần của hệ thống hiện có Sự nạp lại nhiều lần (Nhiều lần đánh lửa lại) có thể làm phát sinh các quá áp thao tác rất lớn, vì vậy cách điện của thiết bị đóng cắt có thể chịu áp lực lớn, và có thể xảy ra sự phóng tia lửa điện. .. xảy ra sự phóng tia lửa điện - 14 - Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện- ĐHBKĐN b) Đóng và cắt tụ điện lưng đối lưng: Khi tiếp điểm của máy cắt tiến đến gần nhau thì xảy ra sự phóng hồ quang sớm qua khe hở trước khi tiếp xúc với nhau Ở thời điểm đ , một quá trình quá độ xảy ra giữa hệ thống và tụ điện, trong đó có thể xuất hiện các dòng đóng lên tới vài chục kA và tần số lên tới vài kHz Vì sự phóng hồ quang... cái, động cơ và toàn bộ hệ thống điện làm việc an toàn, phát triển liên tục và bền vững Các thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ phát hiện và loại trừ càng nhanh càng tốt những phần tử bị sự cố ra khỏi hệ thống điện Nhanh chóng phát hiện và cách ly phần tử hư hỏng ra khỏi hệ thống điện có thể ngăn chặn và hạn chế đến mức thấp nhất những hậu quả do sự cố gây ra, trong đó phần lớn là các dạng ngắn mạch Dòng điện. .. nhau Vì vậy điện áp tụ điện Uc vượt quá điện áp nguồn hệ thống một giá trị bằng điện áp cuộn cảm UL Sau khi cắt đi, máy cắt có điện áp Uc vì tụ lưu trữ điện tích và do đó áp lực của máy cắt phụ thuộc vào tần số tự nhiên của mạch lọc Lúc này nếu cần, ta phải chọn một máy cắt có điện áp định mức cao hơn Đóng cắt tụ điện lưng đối lưng (6) sẽ gây nên áp lực cho các tiếp điểm của các máy cắt, đặc biệt là... thuộc vào nhiều yếu t , trong đó quan trọng nhất phải kể đến chế độ làm việc của hệ thống, cấu hình của lưới điện, dạng ngắn mạch và vị trí điểm ngắn mạch, đặc tính của quá trình quá độ trong hệ thống điện - Tính kinh tế: Các thiết bị bảo vệ được thiết kế và lắp đặt trong hệ thống điện khác với các máy móc và thiết bị khác, chúng không phải để thường xuyên làm việc trong chế độ vận hành bình thường Nhiệm... đã nói ở trên, quá áp khi đóng cắt dòng cảm ứng có thể kìm chế bằng chống sét van Khi cắt các mạch lọc (4) hay tổ hợp tụ điện- cuộn cảm, thì máy cắt còn chịu áp lực lớn hơn khi chỉ đóng cắt tụ điện, nguyên nhân này xảy ra là do điện áp phục hồi Đó là do đặc tính về điện khi mắc nối tiếp một điện cảm với một điện dung: Nếu cùng một dòng điện chạy qua cả hai phần tử thì các điện áp ở tụ điện và ở cuộn... lửa lại, hay còn gọi là leo thang điện áp vì thế có thể sinh ra quá áp vô cùng lớn c) Cắt dòng điện thực tế: Khi biên độ điện áp tăng lên do sự đánh lửa trở lại, thì dòng quá độ tần số cao tương ứng cũng gia tăng Nếu dòng điện quá độ này (iT trong hình vẽ) được ghép nối điện cảm /điện dung vào hai pha kia đang mang dòng điện tần số nguồn tại thời điểm đ , thì các dòng 0 (zero) tần số cao (is, iR) cũng ... trì - 16 - Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện- ĐHBKĐN PHẦN Thiết bị bảo vệ - Giới thiệu chung Trong năm gần đây, phát triển ngành công nghiệp điện lực cho phép ta thiết kế xây dựng hệ thống điện. .. thoáng qua 10kA, dòng điện chạy qua hồ quang khuếch tán Khi cắt dòng điện 10kA hồ quang bắt đầu co lại bị nén từ trường - 9- Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện- ĐHBKĐN Nếu không ngăn ngừa, việc làm tiếp... đặc biệt, làm máy cắt cho máy phát, nơi yêu cầu dòng ngắn mạch lớn dòng vận hành lớn - 7- Lê Thanh Tùng - 02ĐTĐ Khoa Điện- ĐHBKĐN Máy cắt từ - Không khí (Air Circuit Breaker) Máy cắt từ - không