Bài tập lớn Máy cắt khí SF6

Mục Lục Phần I.Khí cụ điện cao áp: 1.1 Khái niệm, phân loại máy cắt cao áp 1.1.1 Khái niệm chung 1.1.2 Phân loại 1.2.Điều kiện làm việc, yêu cầu khí cụ điện cao áp 1.2.1.Điều kiện làm việc 1.2.2.Yêu cầu 1.3 Thông số Khí cụ điện cao áp 1.4.Cách điện khí cụ điện cao áp Phần II Máy cắt khí SF6 2.1 Khí SF6 2.1.1 Cấu tạo, tính chất khí SF6 2.1.2 Ưu điểm SF6 2.1.3 Ứng dụng khí SF6 2.1.4 Những ảnh hưởng Khí SF6 10 2.1.5 Cách bảo quản khí SF6 12 2.2 Máy cắt khí SF6 2.2.1 Khái niệm 13 2.2.2 Cấu tạo máy cắt khí SF6 13 2.2.3 Nguyên lý hoạt động máy cắt khí SF6 15 2.2.4 Tác dụng khí SF6 máy cắt 17 2.2.5 Ứng dụng máy cắt SF6 18 2.2.6 Những cố bất thường nằm phạm vi đánh giá hạng mục thí nghiệm thơng thường máy cắt SF6 19 Phần III.Đo đặc tuyến điện trở động - cần thiết cho bảo dưỡng máy cắt điện cao 3.1 Đặc tuyến điện trở động tiếp điểm máy cắt cao 20 3.2 Tầm quan trọng phép đo đặc tuyến điện trở động 20 3.3 Nguyên lý đo vấn đề cần lưu ý thực 21 3.4 Các thông số chủ yếu cần xác định đo 21 3.5 Cơ sở đánh giá đặc tuyến điện trở động 22 3.6 Mô tả kết đo máy cắt 23 Phần I Khí Cụ Điện cao áp 1.1 Khái niệm, phân loại máy cắt cao áp 1.1.1 Khái niệm chung - Khí cụ điện cao áp ( Máy cắt điện cao áp) thiết bị dùng để đóng cắt mạch điện có điện áp cao từ 1000V trở lên chế độ vận hành : chế độ tải định mức, chế độ cố, chế độ đóng cắt dòng điện ngắn mạch chế độ nặng nề 1.1.2 Phân loại - Theo môi trường dập hồ quang: Máy cắt dầu, máy cắt khí nén, máy cắt chân khơng, máy cắt tự sinh khí, máy cắt khí SF6,… - Theo chế dẫn động: Máy cắt làm việc nhờ khí nén, dùng thủy lực, dùng lò xo,… - Theo vị trí lắp: Máy cắt lắp đặt nhà, máy cắt lắp đặt trời - Theo kết cấu: Máy cắt hợp ( thường ghép tổ hợp với thiết bị khác DCL, thiết bị điều khiển, đo lường, bảo vệ hay gọi trạm đống cắt hợp bộ), máy cắt rời 1.2.Điều kiện làm việc, yêu cầu khí cụ điện cao áp 1.2.1.Điều kiện làm việc +Mơi trường làm việc: trời nhà +Nhiệt độ môi trường : 35C + Nhiệt độ Việt nam lấy khoảng 4055C + Yếu tố điện + Yếu tố + Các yếu tố làm việc đặc biệt 1.2.2.Yêu cầu - Độ tin cậy cao cho chế độ làm việc - Quá điện áp cắt thấp - Thời gian đóng thời gian cắt nhanh - Không gây ảnh hưởng đến môi trường - Dễ bảo dưỡng ,kiểm tra,thay - Kích thước nhỏ ,gọn ,tuổi thọ cao  Thử nghiệm khí cụ điện về: + Cơ khí + Cách điện (thử với nguồn điện thử với xung điện áp) + Thử nghiệm độ tăng nhiệt + Thử độ ổn định với thao tác + Thử chịu nhiệt độ môi trường + Thử điều kiện làm việc(Thử dòng điện cắt, thử dòng điện làm việc, thử dòng ngắn mạch, thử cho chế độ vận hành bắt vuộc phải thử cho chế độ ngắn hạn) + Thử cắt với dòng điện nhỏ + Thử dung lượng cắt 1.3 Thơng số Khí cụ điện cao áp - Điện áp định mức: điện áp dây đặt lên thiết bị với thời gian làm việc dài hạn mà cách điện khí cụ điện khơng bị hỏng hóc, tính theo giá trị hiệu dụng - Dòng điện đinh mức: trị số hiệu dụng dòng điện chạy qua khí cụ điện thời gian dài hạn mà khí cụ khơng bị hỏng hóc - Dòng điện ổn định nhiệt với thời gian tương ứng : trị số hiệu dụng dòng điện ngắn mạch , chạy thiết bị với thời gian cho trước mà nhiệt độ vòng mạch dẫn điện khơng vượt q nhiệt độ cho phép chế độ làm việc ngắn mạch.\ - Dòng điện ổn định điện động( dòng điện xung kích): trị số lớn dòng điện mà lực điện động sinh khơng làm hỏng thiết bị - Thời gian đóng : quảng thời gian từ có tín hiệu “ đóng” đưa vào máy cắt đến ngắt hoàn toàn Thời gian phụ thuộc vào đặc tính cấu truyền động hành trình tiếp điểm động - Thời gian cắt máy cắt: quãng thời gian từ có tín hiệu cắt đến hồ quang bị dập tắt hoàn toàn.Thời gian phụ thuộc vào đặc tính cấu cắt (thường lò xo tích q trình đóng) thời gian cháy hồ quang - Công suất cắt định mức máy cắt pha ( gọi dung lượng cắt): tính theo cơng thức : Trong đó: : Điện áp định mức : Dòng cắt định mức 1.4.Cách điện khí cụ điện cao áp Vật liệu: + Rắn: Composit, Bakelit,… + Lỏng: Dầu cách điện,… + Khí: Khí tự nhiên, Khí SF6, nén đến áp suất 30atm Phần II Máy cắt khí SF6 2.1 Khí SF6 2.1.1 Cấu tạo, tính chất khí SF6 a) Cấu tạo: Lưu huỳnh hexaflorua (SF6) Tên gọi khác: Elagas Esaflon Sulfur(VI) fluoride Sulfuric fluoride Hình Cấu tạo nguyên tử Có hình học bát SF6 diện, bao gồm sáu ngun tử flo (F) gắn với nguyên tử lưu huỳnh (S) trung tâm Nó phân tử tăng dần Điển hình cho loại khí khơng phân cực, khơng hòa tan nước hòa tan dung mơi hữu phi cực Nó thường vận chuyển khí nén hố lỏng Nó có mật độ 6,12 g / L điều kiện mực nước biển, cao đáng kể so với mật độ khơng khí (1,225 g / L) b) Tính chất vật lý - SF6 tinh khiết chất khí khơng màu, không mùi, không độc, cấu tạo phân tử gồm nguyên tử lưu huỳnh (S) liên kết với sáu nguyên tử fluo (F) - Ở điều kiện bình thường, SF6 không phản ứng với chất khác, khiến trở thành chất “trơ” hóa học Khí SF6 nặng so với khơng khí năm lần - SF6 có tính chất cách nhiệt tuyệt vời SF6 có tính tiêu cực điện cao Trọng lượng phân tử: 146,05 g / mol Trọng lượng cụ thể: 5.11 Hằng số điện môi: 1,0021 20 ° C vạch; (chỉ 6% lớn 20bar) Độ cứng điện môi bar: tương đương với dầu khoáng Nhiệt độ thăng hoa: -63,9 ° C Nhiệt độ tới hạn: 45.5º C Áp suất (20 ° C): 22,77 atm Áp suất tới hạn: 37,1 atm Mật độ trạng thái khí (20 ° C, atm): 6,16 g / l Mật độ trạng thái lỏng (điểm bão hòa -50 ° C): 1,91 kg / l Mật độ chất lỏng (21 ° C): 1,371 g / ml Mức độ ổn định nhiệt: lên đến 800ºC Độ hòa tan nước (10 ° C, atm): 0,0076 m / ml H2O Nhiệt độ bốc tiềm ẩn: 38,6 cal / g a) Độc tính SF6 khơng mùi, khơng màu, không vị không độc trạng thái tinh khiết Tuy nhiên, loại trừ ơxy gây nghẹt thở Nếu hàm lượng oxy bình thường khơng khí giảm từ 21 phần trăm xuống 13 phần trăm, nghẹt thở xảy mà khơng cần cảnh báo Do đó, xe tăng ngắt mạch cần tẩy sau mở b) Độc tính sản phẩm Arc Các sản phẩm phân hủy độc hại hình thành khí SF6 phản ứng với hồ quang điện Các sản phẩm phân hủy florua kim loại tạo thành bột màu trắng nâu Khí độc hình thành có mùi đặc trưng trứng thối Đừng hít phải nước lại phận ngắt mạch nơi xảy phóng điện xả corona khí Di tản khí SF6 bị lỗi khỏi ngắt mạch xả khơng khí lành trước làm việc ngắt mạch c) Thuộc tính vật lý SF6 loại khí biết nhiều với mật độ khoảng năm lần mật độ khơng khí điều kiện tương tự SF6 cho thấy thay đổi áp suất phạm vi nhiệt độ rộng loại khí mềm chỗ nén động khơng khí Hệ số truyền nhiệt SF6 lớn khơng khí đặc tính làm mát đối lưu khoảng 1,6 lần khơng khí d) Độ bền điện mơi SF6 có độ bền điện mơi khoảng ba lần so với khơng khí áp suất khí cho khoảng cách điện cực cho Cường độ điện môi tăng với áp lực gia tăng; ba bầu khí quyển, cường độ điện môi tương đương với dầu biến áp Các máy sưởi cho SF6 phận ngắt mạch yêu cầu để giữ cho khí khỏi bị hóa lỏng vì, khí hóa lỏng, áp suất giảm xuống, làm giảm sức mạnh điện mơi Độ bền điện mơi xác, so với khơng khí, thay đổi theo cấu hình điện, khoảng cách điện cực cấu hình điện cực e) Quenching Arc SF6 hiệu 100 lần so với khơng khí q trình phân tán giả SF6 có khả chịu nhiệt cao, hấp thụ lượng hồ quang mà không tăng nhiệt độ f) Phân tích điện Arc Bởi khả quenching SF6, corona arcing SF6 không xảy vượt qua mức điện áp khởi đầu corona arcing khơng khí SF6 từ từ phân hủy tiếp xúc với corona liên tục Tất sản phẩm trình dập hồ quang có hại Hoạt động ngắt mạch bình thường tạo lượng nhỏ sản phẩm dập hồ quang thời gian gián đoạn thường kết hợp lại với SF6 Các sản phẩm Arc không tái kết hợp, kết hợp với oxy ẩm nào, thường loại bỏ vật liệu lọc phân tử phận ngắt mạch 2.1.2 Ưu điểm SF6 Với đặc tính làm nguội hồ quang cao cấp khí lưu huỳnh hexafluoride (SF6), phận ngắt mạch lưu huỳnh hexafluoride (SF6) có nhiều ưu điểm ngắt mạch dầu khơng khí Một số số họ liệt kê đây: Do đặc tính dập tắt hồ quang cao cấp khí lưu huỳnh hexafluoride (SF6), phận ngắt mạch có thời gian phun ngắn Vì độ bền điện mơi khí lưu huỳnh hexafluoride (SF6) gấp 2-3 lần hoạt động không giống không khí, ngắt làm gián đoạn dòng điện lớn nhiều Bộ ngắt mạch lưu huỳnh hexafluoride (SF6) cho phép hoạt động không ồn mạch khí khép kín khơng thải vào khí quyển, khơng giống ngắt mạch khơng khí Thiết kế nhỏ gọn CB khí SF6 làm giảm đáng kể yêu cầu không gian xây dựng chi phí lắp đặt Bộ phận ngắt mạch khí SF6 xử lý tất tượng chuyển mạch biết Bộ phận ngắt mạch khí SF6 hồn tồn thích nghi với u cầu mơi trường chúng có hệ thống khí hồn tồn khép kín giúp loại bỏ khí thải trình vận hành Việc tách liên hệ khí CB SF6 tối thiểu độ bền điện mơi cung cấp SF6 áp suất cao Nhìn chung, nhược điểm phận ngắt mạch SF6 chi phí tương đối cao , vốn phần giảm xuống năm gần 2.1.3 Ứng dụng khí SF6 Sử dụng khí SF6 cho phép đơn giản hóa thiết kế thiết bị đóng cắt điện áp cao hay trung bình giúp làm giảm kích thước trọng lượng, khơng gây tiếng ồn, dễ điều chỉnh bảo trì Khí SF6 ứng dụng quan trọng dựa đặc tính quan trọng sức mạnh điện môi số điện môi SF6 không thay đổi từ vài Hz vài GHz Khả dập hồ quang, nhờ lượng cần thiết để phân hủy SF6 cao nên làm nguội hồ quang nhanh chóng Đồng thời ngăn chặn phát sinh hồ quang sau dập tắt hồ quang phân tử khí SF6 bị phân hủy tác hợp lại nhanh chóng, làm giảm tối thiểu sản phẩm khơng ngun chất khí SF6 Khơi phục nhanh độ bền điện hai tiếp điểm chống phóng điện lại điện phục hồi lớn Hơn nữa, với nhiệt dung mol cao độ nhớt thấp nên hệ số dẫn nhiệt khí SF6 cao gấp lần khơng khí tăng mật độ dòng điện mạch dẫn điện MC, giảm khối lượng đồng Những ứng dụng quang trọng khác khí SF6 -Sử dụng máy cắt điện cao thế, truyền dẫn điện cao thế, thiết bị đóng cắt chuyển mạch, -Khí cách điện cho trạm biến áp, đường dẫn truyền tải điện -Sử dụng thiết bị Radar -Máy gia tốc hạt máy phát điện -Khoảng 80% sản lượng, sử dụng cho ứng dụng phổ biến khí SF6 làm khí điện trạm biến áp (GIS) làm điện môi ngắt điện máy cắt thiết bị ngắt mạch, chuyển mạch -Trong số 80% này, có khoảng 10% sử dụng cho thiết bị đóng cắt mạch trung Các ngành ngồi ngành điện, khí SF6 sử dụng với chức bảo vệ làm Magie nhơm nóng chảy, kiểm tra rò rỉ, khí đánh dấu thí nghiệm, dùng làm nhiên liệu đẩy, cửa sổ cách nhiệt, thiết bị giảm xóc, laser sử dụng ngành cơng nghiệp điện tử chất khí chống ăn mòn -20% lại sử dụng cho ngành khác 2.1.4 Những ảnh hưởng Khí SF6 a, Tới bầu khí - Nếu Khí SF6 ngồi khí tiềm hiệu ứng làm ấm lên toàn cầu đo khoảng thời gian 100 năm lớn gấp xấp xỉ 22.000 lần so với lượng tương đương khí CO2 Nói cách khác, để kilơgam khí SF6 gây hiệu ứng tương tự 22 khí CO2 phát thải vào khí .Kể từ SF6 đưa vào sử dụng, gần 50 năm trước đây, lượng nhỏ khí bị rò rỉ vào khí Hiện khu vực có vòng 0.000 '000 '000 '003 phần (theo thể 10 Như với tất loại khí, mật độ khí SF6 ảnh hưởng đến tần số cơng hưởng âm thanh,do thay đổi đáng kể chất lượng âm thanh nhạc,hoặc âm sắc người hít vào Nó khơng ảnh hưởng đến rung động nếp gấp giọng hát Mật độ lưu huỳnh hexafluoride tương đối cao nhiệt độ phòng áp suất khối lượng phân tử lớn khí Khơng giơng heli, có khối lượng mol khoảng gram / mol cho giọng nói trẻ vàchất lượng “giống chip” SF6 có khối lượng mol khoảng 146 g / mol, tốc độ âm qua khí khoảng 134 m / s nhiệt độ phòng, tạo cho giọng nói chất lượng "ma quỷ" SF6 hít vào Để so sánh, khối lượng mol khơng khí, khoảng 80% nitơ 20% oxy, xấp xỉ 30 g / mol dẫn đến tốc độ âm 343 m / s Hít phải khí SF6 gây giảm âm sắc , tần số thành phần, đường hô hấp, ngược lại với việc hít phải helium, làm tăng nó.Lưu huỳnh hexafluoride có hiệu lực gây mê thấp so với oxit nitơ 2.1.5 Cách bảo quản khí SF6 Cách bảo quản : + Lưu ý bảo quản khí cách xa nguồn nhiệt, điện phải đảm bảo nhiệt độ thấp 50 độ C + Đối với hầu hết bình hết kiểm định, bạn phải xả bỏ khí đưa kiểm định bình, bạn khơng nên lưu trữ lưu hành loại bình khí bình hết kiểm định thường kèm theo nguy nổ cao + Đặc biệt bình chứa đầy khí u cầu phải có nắm chụp bảo vệ van chai để tránh trường hợp ngã đổ gãy van chai Bởi xảy tượng gãy van bình khí tên lửa có lực sát thương lớn + Bạn phải đặc biệt bảo quản riêng bình khí,lưu ý khơng bảo quản chung với bình gas LPG 12 + Trên bình khí phải có tem nhãn rõ ràng tránh nhầm lẫn Đôi nhầm lẫn nguy hiểm Đặc biệt bạn phải có khung giàn cố định chai khí tránh ngã bình khí gây nguy hiểm 2.2 Máy cắt khí SF6 2.2.1 Khái niệm - Máy cắt khí SF6 thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện dùng khí SF6 để dập hồ quang cách điện 2.2.2 Cấu tạo máy cắt khí SF6 Mũ đầu vào Khí SF6, Cách điện MC, Tiếp điểm hồ quang, Tiếp điểm làm việc, Miệng thổi, Tiếp điểm hồ quang, Xi lanh, 9.Pittơng, 10 Mặt bích có đầu ra, 11 Tiếp điểm trượt, Hình Cấu tạo máy cắt chi tiết 13 12 truyền cách điện, 13 Sứ cách điện đỡ, 18 Van nạp ga, 14 buồng cấu truyền động 19 Cơ cấu động lên cót lò xo, bình, 20 Tay đòn, 15 Cơ cấu vị trí, 21 Lò xo đóng, 16 Đáy bình cắt, 22 Lò xo cắt, 17 Cơ cấu thu bẩn, 23.Cơ cấu lên dây cót tay 14 u d?u vào ?p di?m h? quang ?p di?m tru?t ?ng d?n d?ng Hình Cấu tạo máy cắt khí SF6 15 * Cấu tạo, cơng dụng q trình làm việc tiếp điểm khoang cắt - Tiếp điểm làm việc ( tiếp điểm chính) mạ bạc bạc có điện trở thấp, thiết kế vật liệu chịu tăng nhiệt đột ngột nhiều so với tiếp điểm hồ quang, tiếp điểm có tác dụng máy cắt đóng, mang phụ tải vận hành bình thường - Tiếp điểm hồ quang làm vật liệu chịu tăng nhiệt đột biến lớn có điểm nóng chảy cao Wolfram-Copper dùng có tác dụng dập hồ quang cắt đóng phụ tải dòng ngắn mạch Lúc đó, tiếp điểm đóng vào q trình đóng cắt cuối q trình cắt dòng tải dòng - Đối với máy cắt 500kV, ngồi khoang cắt có thêm khoang phụ: Khoang điện trở đóng trước có tiếp điểm điện trở để hạn chế dao động điện áp đóng máy cắt vào đường dây siêu cao áp dài lúc không tải khoang tụ phân áp dùng để chia điện áp khoang máy cắt cắt hạn chế tốc độ phục hồi điện áp 2.2.3 Nguyên lý hoạt động máy cắt khí SF6 Tiep diem ho quang pistong tinh tiep diem lam viec Hình Sơ đồ nguyên lý máy cắt SF6 - Khi tiếp điểm mở, xi lanh chuyển động phía Piston gắn cứng khí SF6 bị nén > áp suất tăng Sau khoảng thời gian t, tiếp điểm hồ quang mở > xuất hồ quang > phát nhiệt > áp suất khí SF6 tăng thêm > thổi qua tiếp điểm, dập tắt hồ quang - Khi đóng, tiếp điểm hồ quang đóng trước Tiếp điểm phải di chuyển theo hướng tiếp điểm hồ quang.Khi khoảng cách tiếp điểm giảm đi, hồ quang xuất trước tiếp điểm đóng lại Trong trình đóng, cần cung cấp đủ động để tiếp điểm động chuyển động nén điện môi trường điện môi buồng cắt Trong q trình đóng, phần lượng đóng nạp lượng cho cấu cắt để chuẩn bị sẵn sàng cho trình cắt - Nguyên tắc hoạt động khí FS6 Cầu dao bơm đầy với khí SF6 áp lực cao Có hai tiếp xúc cố định Một xi lanh trượt cầu với địa liên lạc cố định.Xi-lanh trục trượt lên xuống dọc theo địa liên lạc Có piston cố định bên xi lanh dùng để cố định với phận khác SF6 Khi ngắt mạch, khơng thể thay đổi vị trí chuyển động xi lanh.khi piston cố định xi lanh chuyển động Trong ngắt xi lanh: di chuyển xuống vị trí thấp so với piston cố định, khối lượng bên xi lanh giảm Khi đó, nén khí SF6 bên xi lanh Xi lanh có số lỗ thơng bị chặn vị trí tiếp xúc cố định vị trí đóng Như xi lanh di chuyển xa xuống dưới, lỗ thông qua số liên lạc cố định trên, trở thành cấm sau nén khí SF6 bên xi lanh qua lỗ thông tốc độ cao theo hướng vòng cung qua lỗ trục cố định địa liên lạc Hồ quang dập tắt thời gian di chuyển khí SF6 Trong đóng cầu dao : trượt di chuyển xi lanh lên vị trí piston độ cao cố định, khối lượng xi lanh tăng áp suất bên xi lanh thấp so với xung quanh Do chênh lệch áp suất khí SF6 từ xung quanh cố gắng để tuồn vào xi lanh Khi áp suất cao bị đẩy thông qua lỗ trục hai liên lạc cố định vào xi lanh qua lỗ thơng dòng chảy này; khí SF6 dập tắt hồ quang Khí lưu huỳnh hexafluoride (SF6) chất khí âm điện có xu hướng hấp thụ electron tự Các tiếp điểm ngắt mở dòng lưu huỳnh hexafluoride (SF6) vòng cung bị va đập chúng Khí SF6 hấp thụ electron tự dòng hồ quang tạo thành ion âm tương đối bất động Sự electron dẫn điện vòng cung nhanh chóng tạo nên đủ sức cách nhiệt để đập tắt hồ quang Bất electron tự va chạm với phân tử khí SF , hấp thụ phân tử khí tạo thành ion âm Sự gắn kết electron với phân tử khí SF xảy theo hai cách khác nhau, Những ion âm rõ ràng nặng nhiều so với electron tự tất tính di động hạt tích điện khí SF nhiều so với loại khí phổ biến khác Máy ngắt SF6 dùng khí SF6 để dập hồ quang cách điện Trong máy cắt SF6 hồ quang nhanh chóng dập tắt có thổi hồ quang, sở có hai biện pháp thổi áp dụng là: Thổi từ tự thổi kiểu khí nén (dùng pittơng, xi lanh) nguyên lý tự thổi dùng pittông – xi lanh sử dụng rộng rãi hiệu Với máy cắt kiểu pittơng tự thổi đòi hỏi khoảng 20% lượng truyền động có tính kỹ thuật cần truyền động nhỏ gọn, làm việc chắn, đỡ ồn độ tin cậy cao 2.2.4 Tác dụng khí SF6 máy cắt - Với tính chất bật SF6 hợp chất có tính ổn định điện cực cao có độ bền điện mơi vượt trội có đặc tính khơi phục cách điện chân khơng cao thời gian phóng tia lửa điện ngắn nên tiêu hao tiếp điểm có tuổi thọ lâu dài nên khả dập hồ quang hiệu điện cao áp Sử dụng khí SF6 thiết bị đóng cắt cao áp có ưu việt đáng kể mà phải nhắc tới Vì Khí SF6 khơng cháy, khơng ăn mòn phần tử bên thiết bị đóng cắt tính chất đặc trưng làm cho thành chất dập hồ quâng điện tuyệt vời Ngay SF6 tạm thời bị phân hủy xảy hồ quang sau phần lớn trở lại trạng thái ban đầu SF6 có cao điện tiêu cực Như vậy, có áp lực cao hấp thực electron tự Bất electron tự va chạm với phân tử khí SF 6, hấp thu phân tử khí tạo ion âm Các ion âm rõ ràng nặng nhiều so với electron tự tất di chuyển hạt tích điện khí SF6 so với loại khí phổ biến khác nhiều SF6 ngắt mạchđược sử dụng phạm vi đầy đủ điện trung cao phận ngắt mạch điện hệ thống - Sử dụng khí SF6 máy cắt điện mang lại lợi trội so với loại khác Những thiết bị sử dụng mạng điện đặc biệt cao siêu cao đòi hỏi độ xác an tồn cao Một số mà máy cắt, loại thiết bị dễ xảy hỏng hóc tai nạn, khó cắt, sinh tượng phóng điện tạo hồ quang điện, điện môi không đảm bảo dẫn đến tượng đánh thủng điện môi phương án dập hồ quang không hiệu gây ảnh hưởng nghiêm trọng - Những lợi ích khí SF6 máy cắt:  Khí SF6 máy cắt điện cho khả dập hồ quang cách điện hiệu quả, tính chất hóa học vật lý SF6 đem lại ưu điểm lớn cho máy cắt  Khí SF6 khơng cháy ổn định mặt hóa học Các sản phẩm phân hủy khí khơng gây nổ đồng nghĩa với việc khơng có xảy nguy cháy nổ  Khả cách điện hiệu nhờ tính chất điện mơi cao  Làm việc hiệu mà không bị tác động điều kiện môi trường  Không gây tiếng ồn hoạt động máy cắt không khí  Khí SF6 máy cắt điện khơng sinh thành phần cacbon q trình phóng điện hồ quang, khơng làm giảm độ bền điện mơi SF6 2.2.5 Ứng dụng máy cắt SF6 Máy cắt SF6 chủ yếu đươc sử dụng cho ứng dụng mạng điện cao Bởi nói đặc điểm tính chất SF6 cho phép hoạt động hiệu an tồn đe lại kết mong muốn mạng điện cao siêu cao Các lợi ích thấy rõ, nhiên để đảm bảo lợi khí SF6 máy cắt điện đòi hỏi phải có tinh khiết cao, không lẫn tạp chất Nếu không nguy hiểm tạp chất khơng đảm bảo tính chất SF6 đồn thời làm giảm khả hoạt động SF6 đưa vào sử dụng Hình Ứng dụng máy cắt SF6 mạng điện cao 2.2.6 Những cố bất thường nằm phạm vi đánh giá hạng mục thí nghiệm thơng thường máy cắt - Các hạng mục thí nghiệm máy cắt áp dụng đơn vị như: Chụp sóng đo thời gian hoạt động máy cắt, đo điện trở tiếp xúc, kiểm tra chức phần điện, kiểm tra phần truyền động cơ, kiểm tra khí SF6 … để đánh giá tổng quan máy cắt vận hành bình thường hay khơng - Ở góc độ kết khơng đủ sở tin cậy để chẩn đoán sâu chi tiết máy cắt Có trục trặc bất thường tiếp điểm hồ quang mà hạng mục thí nghiệm máy cắt thơng thường phát trục trặc lớn giai đoạn cuối, giai đoạn trước hầu hết khơng phát để có kế hoạch thay bão dưỡng phù hợp Đối với trục trặc cần hạng mục chẩn đoán chuyên sâu hạng mục đo đặc tuyến điện trở động máy cắt - Hạng mục đo đặc tuyến điện trở động máy cắt tìm trục trặc khoang cắt sau: 1- Các trục trặc bất thường điểm tách cuối tiếp xúc tiếp điểm hồ quang 2- Độ ăn mòn tiếp điểm hồ quang tiếp điểm máy cắt vượt q mức thơng thường hay tới mức dị thường mà không cần mở khoang cắt (hình 5) 3- Tiếp điểm động tiếp điểm tĩnh máy cắt không thẳng hàng (lệch tâm), tiếp điểm hồ quang hoạt động không trơn tru (hình 6) 4- Chất lượng tiếp xúc tiếp điểm hồ quang xấu trình cắt cố ngắn mạch cắt dòng tải vận hành Đối với máy cắt khí SF6, sản phẩm thứ cấp khí SF6 sinh mặt tiếp điểm làm giảm chất lượng tiếp xúc tiếp điểm hồ quang Phần III.Đo đặc tuyến điện trở động - cần thiết cho bảo dưỡng máy cắt điện cao 3.1 Đặc tuyến điện trở động tiếp điểm máy cắt cao - Khi đo điện trở tiếp xúc, đo điện trở tiếp điểm trạng thái tĩnh MC đóng, tiếp điểm hồ quang bị nối tắt không đánh giá Có trường hợp, tiếp điểm hồ quang bị hỏng, điện trở tiếp xúc tốt, dẫn đến thiếu sót đánh giá mức độ vận hành an tồn máy cắt - Phép đo đặc tính điện trở động đo điện trở tiếp xúc, điều khác biệt đo đặc tuyến điện trở tiếp xúc tiếp điểm động tiếp điểm tĩnh theo hành trình (hoặc thời gian) hoạt động máy cắt, điện trở đo so sánh theo thời gian xun suốt tồn q trình đóng cắt máy cắt kết đo đồ thị đặc tính điện trở động theo thời gian theo hành trình cắt đóng máy cắt : Rđộng = F (hành trình thời gian) Quan hệ điện trở động với hành trình thời gian tuân theo dạng hàm số với biến số điện trở động hành trình thời gian 3.2 Tầm quan trọng phép đo đặc tuyến điện trở động - Bình thường giá trị điện trở tiếp xúc đánh giá tiếp điểm chịu dòng tải bình thường trạng thái tĩnh, hạng mục chưa đánh giá trình trạng chất lượng tiếp điểm hồ quang, độ ăn mòn chủ yếu tiếp điểm máy cắt lại xảy tiếp điểm hồ quang nhiệt lượng sinh hồ quang lần thao tác đóng cắt máy cắt Tiếp điểm hồ quang bị ăn mòn theo thời gian cắt dòng ngắn mạch, cắt dòng tải - Nếu tiếp điểm hồ quang ngắn trình trạng xấu, máy cắt hoạt động không tin cậy, giảm dung lượng cắt cố máy cắt, bề mặt tiếp điểm bị hủy hoại hồ quang nhiệt, điện trở tiếp xúc tiếp điểm hồ quang tăng, trường hợp xấu gây nổ khoang cắt - Hạng mục đo điện trở động hạng mục kiểm tra tiếp điểm dập hồ quang máy cắt cho phép xác định cách rõ ràng trạng xảy khoang cắt máy cắt mà hạng mục thí nghiệm khác khơng thể rõ khơng tìm trục trặc, khuyết tật tiếp điểm hồ quang 3.3 Nguyên lý đo vấn đề cần lưu ý thực hiện: - Nguyên lý chung bơm dòng DC đo điện áp rơi cực khoang cắt thao tác cắt đóng, từ đặc tuyến điện trở động xác định theo Định luật Ơm - Tính tốn điện trở theo thời gian theo hành trình máy cắt nhờ thiết bị phân tích chụp sóng số phụ kiện lắp thêm Yêu cầu thiết bị phải có độ nhậy cao, phản ánh xác q trình q độ chuyển trạng thái tiếp điểm tiếp điểm hồ quang thời gian ngắn đặc tuyến - Dòng điện đo phải lớn để có độ phân giải tốt, tránh độ rung cục tiếp điểm đồ thị, đảm bảo lấy đặc tuyến điện trở động sạch, xác, tin cậy, thường dòng đo > 100A đến 1000A, dòng đo lớn phản ánh gần với thực tế vận hành Khi đo dòng cao cấp có độ xác cao hơn, tín hiệu điện áp dòng đưa vào máy phân tích cao hơn, hạn chế tín hiệu nhiễu khơng mong muốn, ảnh hưởng đến kết đo - Có thể đo đặc tính điện trở động hai thao tác đóng cắt Tuy nhiên, thường đo đánh giá trình cắt, tốt đo tốc độ cắt thấp (nếu MC có chức thao tác chậm) - Cách đo đo sử dụng q trình đóng phần truyền động khí khơng ổn định q trình cắt thường có rung động nhỏ gây nên sai số không cần thiết đặc tính, q độ dòng chiều thời điểm tiếp điểm hồ quang tiếp xúc tạo mức nhiễu không mong muốn, không quan sát rõ nét thay đổi điện trở đặc tính 3.4 Các thơng số chủ yếu cần xác định đo Các thông số cần thiết : - Đo đặc tuyến điện trở động kết hợp với đo hành trình tiếp điểm động để xác định (chẩn đốn) thơng số trọng yếu sau: + Đặc tuyến điện trở tiếp xúc tiếp điểm + Đặc tuyến điện trở tiếp xúc tiếp điểm hồ quang + Chiều dài thời gian tiếp điểm + Chiều dài thời gian tiếp điểm hồ quang + Vị trí tiếp xúc phần tiếp điểm hồ quang + Diện tích tích lũy đặc tuyến điện trở (mΩ x mm) - Phép đo đánh giá vấn đề khí tuổi thọ điện tiếp điểm tiếp điểm hồ quang suốt trình hoạt động máy cắt 3.5 Cơ sở đánh giá đặc tuyến điện trở động: + Đặc tuyến điện trở động đo lần đầu đưa vào vận hành đợt thí nghiệm định kỳ để so sánh mức độ suy giảm chất lượng tiếp điểm tiếp điểm hồ quang qua thời gian vận hành + Đặc tuyến máy cắt loại: Kiểm tra tính bất thường khác biệt đơn lẻ so với MC đời sản xuất, kiểu kết cấu thiết kế, có loại vật liệu chế tạo + So sánh với đặc tuyến cung cấp nhà chế tạo (nếu có) 3.6 Mô tả kết đo máy cắt: Các hình ảnh sau mơ tả số liệu đo đặc tuyến điện trở động máy cắt SF6 qua trình vận hành đại tu bảo dưỡng Hình Các thơng số đặc tuyến điện trở động Hình Máy cắt có tiếp điểm tiếp điểm hồ quang tốt Hình Tiếp điểm hồ quang bị khuyết tật qua trình vận hành Chỉ tiêu đánh giá trị số Ra x Da (theo tài liệu nước ): + Ra x Da nằm khoảng ÷ mW.mm: tiếp điểm hồ quang bình thường + Ra x Da lớn > 10 mW.mm: tiếp điểm hồ quang có khuyết tật ... chế độ đóng cắt dòng điện ngắn mạch chế độ nặng nề 1.1.2 Phân loại - Theo môi trường dập hồ quang: Máy cắt dầu, máy cắt khí nén, máy cắt chân khơng, máy cắt tự sinh khí, máy cắt khí SF6, … - Theo... chai khí tránh ngã bình khí gây nguy hiểm 2.2 Máy cắt khí SF6 2.2.1 Khái niệm - Máy cắt khí SF6 thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện dùng khí SF6 để dập hồ quang cách điện 2.2.2 Cấu tạo máy cắt. .. ồn hoạt động máy cắt khơng khí  Khí SF6 máy cắt điện khơng sinh thành phần cacbon q trình phóng điện hồ quang, khơng làm giảm độ bền điện môi SF6 2.2.5 Ứng dụng máy cắt SF6 Máy cắt SF6 chủ yếu