Các khí cụ điện trung và cao áp

Báo cáo về Khí cụ điện trung và cao áp1.Cầu chì tự rơi FCO.2.Máy cắt tự đóng lại RECLOSER .3.Máy cắt phụ tải LBS4.Dao cắt ly DS.5.Máy cắt phân đoạn LTD.6.Tụ bù.7.Máy biến dòng– TI.FCO và LBFCO – Cầu chì tự rơiFCO –Fuse cutout là thiết bị bảo vệ cho mạng thế , được phối hợp giữa một cầu chì và dao cắt , được sử dụng ở các đường dây trên không và nhánh rẽ để bảo vệ các trạm biến áp phân phối sự cố quá dòng và quá tải. Nguyên nhân gây nên quá dòng do sự cố trong máy biến áp hay mạng điện của khách hàng sẽ làm dây chì nóng chảy, ngắt máy biến áp khỏi đường dây.LBFCELoad Break Fuse Cutout là một dạng FCO có thêm thiết bị dập hồ quang , có thể đóngcắt có tải.

BÁO CÁO KHÍ CỤ ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ CẦN THƠ

CÁN BỘ GIẢNG DẠY:

Tô Ái Nhân

SINH VIÊN THỰC HIỆN:

Mai Gia Kiệt Đinh Huỳnh Đức Nguyễn Thái Bình Nguyễn Chí Đỉnh Đặng Duy Chinh

CÁC KHÍ CỤ ĐIỆN TRUNG VÀ CAO ÁP

NỘI DUNG BÁO CÁO

1 Giới Thiệu

2 Cầu chì tự rơi - FCO

3 Máy cắt tự đóng lại - RECLOSER

FCO và LBFCO – Cầu chì

tự rơi

FCO –Fuse cutout là thiết bị bảo

vệ cho mạng thế , được phối hợp

giữa một cầu chì và dao cắt , được

sử dụng ở các đường dây trên

không và nhánh rẽ để bảo vệ các

trạm biến áp phân phối sự cố quá

dòng và quá tải Nguyên nhân gây

nên quá dòng do sự cố trong máy

biến áp hay mạng điện của khách

hàng sẽ làm dây chì nóng chảy,

ngắt máy biến áp khỏi đường dây

Cầu chì tự rơi (FCO-Fuse

Cutout)

• LBFCE-Load Break Fuse Cutout-

là một dạng FCO có thêm thiết bị

dập hồ quang , có thể đóng/cắt có

tải.

Thao tác đóng điện bằng sào cách điện (hot

stick)

LBFCO thực chất là FCO được trang bị thêm buồng dập hồ quang.

• Ống chì (Fuse holder) có thể hoán đổi

vị trí cho nhau ,và làm viêc như một

dao cắt đơn giản Khi có sự cố ,(dây chì

nóng chảy) hoặc FCO hoạt động như

một dao cắt bị ngắt.

• Dây chì (Fuse element, hay fuse link).

CẦU CHÌ TỰ RƠI - FCO

• FCO (Fuse Cut Out).

• Cấu tạo.

CẦU CHÌ TỰ RƠI-FCO

• Cấu tạo:

• Dây chì(Fuse link)

CẦU CHÌ TỰ RƠI - FCO

• Ngoài ra còn có cầu chì tự rơi LBFCO

• LBFCO thực chất là FCO được trang bị thêm buồng dập hồ quang vì vậy nó có thể đóng cắt dòng tải nhỏ.

Buồng dập

hồ quang

CẦU CHÌ TỰ RƠI-FCO

• Nguyên lý hoạt động:

CẦU CHÌ TỰ RƠI – FCO

• Ứng dụng của FCO:FCO

được sử dụng rộng khắp trên

các đường dây truyền tải điện

trung thế trên không và

nhánh rẽ để bảo vệ cho các

trạm biến áp phân phối khỏi

sự cố quá tải.

DỤNG CỤ ĐÓNG CẮT FCO

CẦU CHÌ TỰ RƠI – FCO

Ảnh cận cảnh chi tiết FCO

Bộ tiếp điểm dưới và khóa có ống ch ì

Ảnh cần cảnh chi tiết FCO

Bộ tiếp điểm và khóa khi không có ống chì

Ảnh cận cảnh chi tiết FCO

Ống chì

LBFCO và FCO cách điện bằng sứ LBFCO và FCO cách điện bằng pholyme

V MÁY CẮT PHỤ TẢI - LBS

• Máy cắt phụ tải LBS (Load Break Switch)

• Máy cắt phụ tải có cấu tạo tương tự như

Recloser nhưng không có cuộn đóng, cuộn cắt

và bộ điều khiển từ xa hoặc kết hợp với bảo vệ

rơle thực hiện chức năng bảo vệ

• LBS có thể đóng mở mạch

lúc đầy tải Việc đóng mở

LBS thường được thực hiện

bằng xào và ngay tại nơi đặt

LBS Để thực hiện chức

năng bảo vệ LBS phải sử

dụng kết hợp với cầu chì.

IV MÁY CẮT TỰ ĐÓNG LẠI -R

vì vậy, để tăng cường độ

liên tục cung cấp điện

cho phụ tải, thay vì sử

dụng máy cắt người ta sử

dụng máy cắt thường

đóng lại (Recloser)

V MÁY CẮT TỰ ĐÓNG LẠI -R

Nguyên lý hoạt động

• Về bản chất, Recloser là

máy cắt thông thường có

kèm theo bộ điều khiển

cho phép lập trình số lần

đóng lặp đi lặp lại theo

yêu cầu xác định trước

Đồng thời sẽ đo và lưu

trữ các giá trị quan trọng

như P,U,I, thời điểm ngắt

mạch,

IV MÁY CẮT TỰ ĐÓNG LẠI –R

Nguyên lý hoạt đông

• Khi xuất hiện ngắn mạch Recloser mở ra (cắt mạch) sau 1 thời gian t1 nó sẽ tự

đóng mạch Nếu sự cố còn tồn tại nó sẽ cắt mạch, sau thời gian t2 Recloser sẽ tự đóng lại mạch Và nếu sự cố vẫn còn tồn tại nó sẽ lại cắt mạch và sau thời gian t3

nó sẽ tự đóng lại mạch 1 lần nữa và nếu

sự cố vẫn còn tồn tại thì lần này Recloser

sẽ cắt mạch luôn.

Số lần và thời gian đóng

cắt do người sử dụng

lập trình.

IV MÁY CẮT TỰ ĐÓNG LẠI -R

• Recloser thường được trang bị cho những đường trục chính công suất lớn và đường dây dài đắt tiền.

• Recloser thường được trang bị đóng cắt

tự động hoạt động tin cậy và kinh tế dùng cho lưới phân phối đến cấp điện áp 38

KV Kết cấu gọn nhẹ dể lắp đặt, vặn hành Đối với lưới phân phối recloser là thiết bị hợp bộ gồm các bộ phận sau

- Bảo vệ quá dòng

- Tự đóng lại (TĐL)

- Thiết bị đóng cắt

- Điều khiển bằng tay

IV MÁY CẮT TỰ ĐÓNG LẠI -R

IV MÁY CẮT TỰ ĐÓNG LẠI -R

Các yêu cầu chính của máy cắt tự đóng lại

Tác động nhanh

Tác động với mọi sự cố

Yêu cầu sơ đồ tự đóng lại một pha

Thời gian min của tín hiệu đi đóng lại máy cắt đủ

để đóng chắc chắn

Tự đóng lại phải tự trở về

Tự đóng lại không được lập đi lập lại

Sơ đồ tự đóng lại có thể khóa trong trường hợp đặt biệt

IV MÁY CẮT TỰ ĐÓNG LẠI -R

Vị trí đặt

• Recloser có thể đặt bất kỳ nơi nào trên hệ thống mà thông số định mức của nó thỏa mãn các đòi hỏi của hệ thống Những vị trí hợp lý có thể là

- Đặt tại trạm như thiết bị

bảovệ chính của

hệ thống

IV MÁY CẮT TỰ ĐÓNG LẠI -R

IV MÁY CẮT TỰ ĐÓNG LẠI -R

Vị trí đặt

• Đặt trên các nhánh rẽ của đường dây trục chính nhầm bảo vệ đường dây trục chính khỏi bị ảnh hưởng do các sự cố trên

nhánh rẽ, Có 5 yếu tố chính phải được xét đến để áp dụng chính xác các loại

recloser mạch điều khiển tự động

2 Đặt trên đường dây trục chính

nhưng cách xa trạm để phân đoạn các đường dây dài, như vậy ngăn chặn sự ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống khi có

sự cố cách xa nguồn.

5 yếu tố chính để áp dụng

chính xác các loại recloser

3 Đặt trên các nhánh rẽ của đường

dây trục chính nhằm bảo vệ đường dây trục chính khỏi bị ảnh hưởng do các sự

cố trên nhánh rẽ Có 5 yếu tố chính

phải được xét đến để áp dụng chính

xác các loại recloser mạch điều khiển

tự động:

5 yếu tố chính để áp dụng

chính xác các loại recloser

4 Điện áp định mức của Recloser phải lớn hơn hoặc bằng điện áp của hệ thống.

5 Dòng điện sự cố lớn nhất có thể xảy ra tại

vị trí đặt Recloser: dòng điện này có thể tính được Định mức cắt của Recloser phải bằng hoặc lớn hơn dòng sự cố lớn nhất có thể có của hệ thống.

Các loại máy cắt tự đóng lại:

Máy cắt tự đóng lại loại N

Máy cắt tự đóng lại loại U

Máy cắt tự đóng lại loại RL

Máy cắt tự đóng lại loại W

Recloser

Recloser

Máy cắt tự động hoạt động

VI DAO C ÁCH LY - DS

• Dao Cách Ly Distance Switch (DS)

• Dao cách ly (DS) là thiết bị có chức năng tạo

khoảng hở nhìn thấy được nhằm tăng cường ổn định về tâm lý cho công nhân sửa chữa đường

dây và thiết bị Dao cách ly chỉ có thể đóng cắt dòng không tải Dao cách ly thường được bố trí trên cột Trong lưới điện cao áp, dao cách ly ít

khi đặt riêng rẽ, mà thường được kết hợp với cầu chì và máy cắt điện

• Ở một số dao cách ly thường có dao nối đất đi

kèm, khi dao cách ly mở, dao nối đất liên động, nối phần mạch cách ly để phóng điện áp

dư còn tồn tại trong mạch cắt, đảm bảo an toàn.

• Dao cách ly thường được thao tác bằng tay

hoặc bằng điện cơ (động cơ điện) Dao cách ly được chế tạo cho tất các cấp điện áp.

PHÂN LOẠI DAO CÁCH LY

Dao cách ly được phân loại :

Theo môi trưòng lắp đặt ta có :

DAO CÁCH LY - DS

• Dao Cách Ly Distance Switch (DS)

Phân loại Dao cách ly theo kiểu truyền động:

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 kiểu trụ quay

DAO CÁCH LY - DS

• Cấu tạo

DAO CÁCH LY - DS

Nguyên lý hoạt động :

Ở trạng thái đóng dao cách ly phải chịu được dòng điện định mức dài hạn và dòng điện sự cố ngắn hạn như dòng ổn định nhiệt và dòng ổn định điện động

Dao nối đất ở trạng thái hở mạch cách ly phần mang điện với đất

Ở trạng thái cắt, dao nối đất sẽ tự động nối phần mạch điện

sau dao cách ly với đất để phóng điện áp dư trong mạch cắt

đảm bảo an toàn

Trong quá trình đóng dao cách ly đóng trước, máy cắt đóng

sau,còn trong quá trình cắt, máy cắt được cắt trước, sau đó đến dao cách ly

DAO CÁCH LY - DS

• Dao cách ly được chế tạo nhiều chủng loại, kiểu cách khác nhau, có dao cách ly ngoài trời, trong nhà; dao cách ly một, hai, ba trụ sứ; dao cách ly lưới chém thẳng, quay ngang; dao cách ly một cực (cầu dao một lửa), ba cực (cầu dao liên động) Dao cách ly thường được đóng

mở bằng tay thông qua cơ cấu chuyển động đặt trên cột

Trong mạng điện dao cách ly

thường được lắp đặt trước các

thiết bị bảo vệ như cầu chì,máy cắt.Dao cách ly thường có dao nối đất đi kèm và liên dộng với

nhau.

Dao cách ly kiểu khung truyền

DAO CÁCH LY - DS

TỤ B Ù

• Dùng để bù công suất

phản kháng trên đường

dây, nâng cao hệ số

công suất cosφ

• Thông thường tụ

thường được bù ngang

hoặc bù dọc

Giàn tụ bù

1.Tụ bù là gì ?

• Tụ bù là một hệ hai vật dẫn đặt gần nhau và ngăn

cách nhau bằng một lớp cách điện (điện môi)

• Tụ bù thường dùng để tích và phóng điện trong mạch điện, muốn tích điện cho tụ bù người ta nối hai bản

cực của tụ bù với nguồn điện, bản nối với cực dương

sẽ tích điện dương, bản nối với cực âm sẽ tích điện

• Tụ bù là thành phần

chính trong Tủ điện tụ

bù bên cạnh các thiết bị khác để đảm bảo hệ

Thiết bị đo, hiển thị…

2.Cấu tạo của tụ bù:

• Thường là loại tụ giấy

ngâm dầu đặc biệt,

• Cấu tạo của tụ bù trung thế

• Tụ bù trung thế cũng được cấu tạo tương tự giống tụ

ngập dầu cách điện đặc biệt, các đầu dây được hàn

trên hai bản cực và được đưa ra ngoài bằng hai sứ

xuyên cách điện bắt trên đầu vỏ thùng Thường các tụ điện cao thế được chế tạo từ vài chục đến vài trăm

KVar ở điện áp 3-35-110

• Cấu tạo của tụ bù cao thế

• Tụ điện cao thế cấo tạo gồm có 2 bản cực

bằng lá nhôm mỏng, được lót cách điện bằng các lớp giấy cách điện mỏng, được cuốn tròn ( hoặc dẹt ), đươc đặt trong một vỏ thùng hàn kín bằng thiếc mỏng chứa ngập dầu cách điện đặc biệt, các đầu dây được hàn trên hai bản

cực và được đưa ra ngoài bằng hai sứ xuyên

cách điện bắt trên đầu vỏ thùng Thường các tụ điện cao thế được chế tạo từ vài chục đến vài trăm KVAR ở điện áp từ 3-35-110kV.

3 Công dụng của tụ bù trung thế

- Tụ bù trung thế có khả năng giúp nâng cao hệ số

công suất đem lại lợi ích về kỹ thuật và kinh tế làm cho tiền điện giảm xuống đáng kể

- Cải thiện hệ số công suất: Tụ bù cho phép người dùng

sử dụng máy biến áp, thiết bị đóng ngắt và dây cáp nhỏ hơn Ngoài ra còn giúp giảm thiểu tổn thất điện

năng và giảm sụt áp trong mạng điện

• - Tụ bù cao thế

• Cung cấp công suất phản kháng Q cho lưới điện, nhờ đó nâng cao hệ số công suất Cosφ trên lưới , dẫn đến giảm tổn thất điện năng trên lưới.

• Góp phần điều chỉnh điện áp và ổn định điện áp cho mạng điện

• Tụ bù làm việc theo nguyên lý nâng cao hệ số công suất cosphi giữa cường độ dòng điện và hiệu điện thế nhằm làm giảm những hao tổn về công suất và bù công suất phản kháng, nhờ đó

mà tiết kiệm được điện năng Bên cạnh đó, tụ

bù tiết kiệm điện còn có công dụng trong việc tránh sự tăng lên đột ngột của dòng điện, làm cho quá trình vận hành của dòng điện diễn ra

ổn định Từ đó, làm giảm hiện tượng quá nhiệt

và khiến cho các thiết bị điện kéo dài tuổi thọ.

• Ưu , nhược điểm và lợi ích khi sử dụng tụ

bù trong công nghiệp:

• Giảm tiền phạt do vấn đề tiêu thụ công suất phản kháng.

• Giảm dòng phản kháng tới động cơ.

• Có thể thay đổi dung lượng bộ tụ theo sự phát triển của tải.

• Giá thành thấp hơn so với máy bù đồng bộ.

• Ưu điểm:

Giá thành đầu tư tính theo kVAr/đồng rẻ hơn phía hạ thế vì khi bù phía cao thếthường ít dùng thiết bị điều chỉnh dung lượng bù.

Bù được cả dung lượng Qpt của phụ tải phía hạ thế và dung lượng Qo trong nội bộ MBT

• Nhược điểm:

• Tụ điện cao thế thường lắp ở cấp điện áp trung áp nên yêu cầu lắp đặt sẽ phức tạp hơn, chiếm nhiều diện tích

và không gian hơn

• Do dung lượng tụ không cao lắm nên chỉ dùng các

thiết bị đóng cắt và bảo vệ đơn giản như cầu dao cầu chì, ở trạm biến áp 110kV đầu cáp cấp đến nhóm tụ thường đặt 1 máy cắt không đặt thiết bị điều chỉnh

dung lượng bù vì giá thành đầu tư sẽ cao lên rất nhiều Trong lưới điện chỉ có các trạm phát bù có dung lượng lớn người ta mới đưa vào hệ thống điều chỉnh dung

lượng bù, trong trường hợp này người ta dùng nhiều máy cắt điện và các tủ hợp bộ rơ le điều khiển tự động

Quy trình bảo dưỡng và sửa

chữa tụ bù

Sơ đồ cấu tạo mạch của tụ bù

MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN CURRENT TRANSFORMER

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

2 Cấu tạo.

CT cao thế:

– Hình dạng: có các hình dáng và kích thước khác nhau tùy

thuộc vào yêu cầu và mục đích sử dụng, đối với CT hạ thế thì

có hình dạng phổ biến là hình xuyến

– Kết cấu: gồm có mạch từ, khung, cuộn dây thứ cấp, cuộn

dây sơ cấp, cách điện

Biến dòng có cuộn dây sơ cấp W1 đấu nối tiếp với tải Z1 nên tải ở mạch thứ cấp Z2 không ảnh hưởng đến dòng tải sơ cấp I1

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

2 Cấu tạo.

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

3 Nguyên lý hoạt động.

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

Ở mạch điện xoay chiều, nguyên lý làm việc của biến dòng điện tương tự như máy biến áp

Hình 11-1 Sơ đồ máy biến dòng.

Với CT cao thế khi ta cho dòng điện I1 đi qua cuộn dây sơ cấp thì phía thứ cấp cho ra dòng điện I2 khác với phía sơ cấp

nhưng vẫn giữ nguyên tần số.

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

3 Nguyên lý hoạt động.

Thứ tự “đầu” và “cuối” của các cuộn dây máy biến dòng thường được phân biệt, đầu cuộn dây được đánh dấu * Vì một số thiết bị đo lường, bảo vệ làm việc theo góc pha của dòng, nên yêu cầu phải đấu đúng cực tính.

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

3 Nguyên lý hoạt động.

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

3 Nguyên lý hoạt động.

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

Với CT hạ thế khi ta cho dòng điện I1 xuyên qua lõi thép có quấn cuộn dây thứ cấp thì phía thứ cấp cho ra dòng điện I2 khác với phía sơ cấp nhưng vẫn giữ nguyên tần số

3 Nguyên lý hoạt động.

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

CT có tỷ số dòng điện tỷ lệ nghịch với số vòng dây quấn Do

đó, có thể thay đổi tỷ số dòng điện bằng cách thay đổi số

vòng dây quấn phía sơ cấp hoặc thứ cấp.

3 Nguyên lý hoạt động.

n1.I1 = n2.I2

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

4 Các thông số cơ bản của máy biến dòng gồm

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

– Điện áp định mức Uđm: là trị số điện áp dây của lưới điện

mà máy biến dòng làm việc Điện áp này quyết định cách điện giữa phía sơ cấp và thứ cấp của máy biến dòng

– Dòng điện định mức: phía sơ cấp và thứ cấp là dòng điện

làm việc dài hạn theo phát nóng, có dự trữ

– Hệ số biến đổi là tỷ số giữa sơ cấp và thứ cấp định mức:

Kđm = I1đm/I2đm

4 Các thông số cơ bản của máy biến dòng gồm

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

- Công suất định mức của máy biến dòng được tính theo công thức:

Sđm = I2

2đm Z2đm

5 Kết cấu máy biến dòng kiểu điện từ.

Tùy thuộc vào môi trường cách điện của biến dòng, ta

có biến dòng dầu (cách điện bằng dầu biến áp) và biến dòng khô (cách điện bằng nhựa epôxy) Nếu số vòng dây sơ cấp là W1=1, ta có biến dòng loại một vòng dây, với W1 lớn ta có biến dòng nhiều vòng dây

Với điện áp siêu cao áp, người ta dùng kết cấu nối tầng, mỗi tầng chịu một trị số điện áp

Máy biến dòng loại một vòng có ưu điểm là kết cấu đơn

giản, kích thước tương đối nhỏ so với loại nhiều vòng, tính ổn định khá cao khi có dòng ngắn mạch chạy qua; khuyết điểm

chủ yếu của nó là khi dòng điện phía sơ cấp nhỏ thì sai số của Máy biến dòng khá lớn

5 Kết cấu máy biến dòng kiểu điện từ.

Ưu khuyết điểm của Máy biến dòng nhiều vòng ngược

lại với Máy biến dòng loại một vòng, có nghĩa là Máy biến

dòng loại nhiều vòng có kết cấu phức tạp, kích thước tương đối lớn so với loại một vòng, tính ổn định thấp khi có dòng ngắn mạch chạy qua; khi dòng điện phía sơ cấp nhỏ thì sai số của

Máy biến dòng không lớn

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

5 Kết cấu máy biến dòng kiểu điện từ.

Loại biến dòng một cấp

được chế tạo đến điện áp

220kV Với điện áp cao

hơn, biến dòng được chế

tạo kiểu nối tầng, mỗi tầng

chịu một phần điện áp

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

5 Ứng dụng.

IX MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN.

5 Ứng dụng.