3.1. Cụng dụng:
Cầu chỡ là khớ cụ điện dựng để bảo vệ thiết bị điện và lưới điện khi quỏ tải và ngắn mạch.
3.2.Cấu tạo:
* Cấu tạo cầu chỡ ống:
- Dõy chỡ làm bằng đồng nhiều sợi, ở giữa cú đớnh hạt nổ làm bằng chỡ đặt trong ống sứ và cỏt thạch anh cú tỏc dụng dập hồ quang.
- Hai đầu ống sứ cú lắp bằng kim loại. Hai đầu dõy chỡ được hàn với 2 tấm đồng.
- Ở cỏc thiết bị điện 10 35kV, cầu chỡ được dựng để bảo vệ cho mạng hỡnh tia, cỏc mỏy biến ỏp điện lực cú cụng suất bộ.
- Quỏ trỡnh đốt núng của dõy chảy cũng giống như ở cầu chỡ hạ ỏp, tuy nhiờn trong cầu chỡcao ỏp khụng thể dựng dõy chảy cú tiết diện lớn được, vỡ lỳc núng chảy lượng hơi kim loại toả ra lớn, khú dập tắt hồ quang. Do đú thường dựng dõy chảy bằng đồng, bạc, cú điện trở suất bộ, nhiệt độ núng chảy cao.
- Để tăng cường khả năng dập tắt hồ quang sinh khớ dõy chảy đứt và đảm bảo an toàn cho người vận hành cũng như cỏc thiết bị xung quanh, trong cầu chỡ thường chèn đầy thạch anh. Cỏt thạch anh cú tỏc dụng phõn chia nhỏ hồ quang và do đú nhanh chúng dập tắt hồ quang. Vỏ cầu chỡ cú thể được làm bằng chất xenlulụ. Nhiệt độ cao của cuộn dập hồ quang sẽ làm cho xenlulụ bốc hơi, gõy ỏp xuất lớn để nhanh chúng dập tắt hồ quang.
- Khi hồ quang tắt, giỏ trị điện ỏp phục hồi lớn, vỡ vậy kớch thước và kết cấu của cầu chỡ cao ỏp phải đảm bảo cho quỏ trỡnh dập tắt hồ quang cú hiệu quả.
- Dõy chảy làm bằng dõy đồng, phủ một lớp bạc và cú cỏc hạt thiếc hoặc chỡ để giảm dũng điện dõy chảy.
- Khi dũng điện chạy qua dõy chảy vượt quỏ giỏ trị cho phộp, dõy chảy bị đứt sẽ giải phúng lo xo ở nắp số 7, nắp được bật ra ngoài bỏo hiệu cầu chỡ đó tỏc động.
Hỡnh 3-11: Cṍu tạo cầu chỡ ống
* Cấu tạo cầu chỡ tự rơi(SI): - Cụng dụng
+ SI là thiết bị bảo vệ, được dựng để bảo vệ mỏy biến ỏp trong trạm biến ỏp phõn phối khi cú sự cố ngắn mạch hoặc quỏ tải.
+ Ngoài ra SI cũn cú cụng dụng giống như một dao cỏch ly (là thiết bị đúng cắt khụng tải, ở trạng thỏi cắt sẽ tạo ra khoảng hở an toàn nhỡn thấy được giữa phần thiết bị cần sửa chữa với phần cũn lại của mạng điện)
- Cấu tạo: Cầu chỡ tự rơi SI được chế tạo từng pha riờng biệt: 1 - Ống sứ 2 - Nắp kim loại 3 - Mặt đầu 4 - Lừi quấn dõy chảy ả Điể ả ạ ỉ ị
Hỡnh 3-12: Cṍu tạo cầu chỡ SI
+ Nguyờn tắc tỏc động
. Ở chế độ làm việc bỡnh thường, dõy chảy (10) giữ cho tiếp điểm lũ xo (7) khụng bị tay đũn (8) đẩy ra.
. Khi xảy ra quỏ tải hay ngắn mạch dõy chảy (10) đứt. Dưới tỏc dụng của tiếp điểm lũ xo(7) và tay đũn (8) làm cho đầu tiếp điểm động (5) sẽ tỏch khỏi vị trớ tiếp xỳc với tiếp điểm (6) và cắt mạch điện.
3.3. Chọn dõy chảy SI
- Chọn dõy chảy của SI theo điều kiện làm việc dài hạn, cụng suất định mức của mỏy biến ỏp.
+ Khi làm việc ở chế độ dài hạn thỡ nhiệt độ phỏt núng của dõy chảy phải nhỏ hơn giỏ trị cho phộp, SI khụng được cắt mạch điện.
+ Dũng điện định mức của SI là dũng điện cực đại lõu dài đi qua dõy chảy mà khụng làm dõy chảy bị đứt.
- Lựa chọn dõy chảy SI phải thỏa món điều kiện sau: Trong đú: - Dũng điện định mức của dõy chảy tt cc I I cc I 1. Sứ cỏch điện 2. Cực đấu dõy 3. Múc đỡ
4. Tai múc sào thao tỏc 5. Tiếp điểm động 6. Tiếp điểm tĩnh 7. Tiếp điểm lũ xo 8. Tay đũn 9. Ống chỡ 10. Dõy chảy
- Là dũng điện tớnh toỏn tương ứng với cụng suất đinh mức của mỏy biến ỏp
Bảng tiờu chuẩn tra dõy chảy bảo vệ mỏy biến ỏp cú điện ỏp 22kV
STT Sđm (kVA) Iđm (A) Icc (A) Đường kớnh dõy chảy (mm2) 1 50 2,9 5 0,27 2 75 4,34 8 0,41 3 100 5,78 10 0,47 4 180 10,4 20 0,74 5 250 14,5 28 0,9 6 320 18,5 32 1
3.4. Cỏc thụng số kỹ thuật của cầu chỡ:
STT Đại lượng chọn và kiểm tra
1 - Điện ỏp định mức của cầu chỡ Uđmcc; V. 2 - Dũng điện định mức của cầu chỡ Iđmcc; A.
3 - Cụng suất cắt định mức của cầu chỡ Sđm cắt cc; VA
3.5. Kiểm tra, thay dõy chảy cầu chỡ:
- Kỳ hạn kiểm tra:
Trong vận hành kiểm tra cầu chỡ được thực hiện cựng với việc kiểm tra cỏc thiết bị trong trạmbằng cỏch quan sỏt bờn ngoài cú điện và khi khụng cú điện.
- Nội dung kiểm tra:
+ Kiểm tra mức độ phỏt núng và tỡnh trạng cỏc tiếp xỳc của cầu chỡ, mức độ ộp chặt cỏc tiếp xỳc,
+ Kiểm tra sứ cú bị hư hỏng, nứt vỡ khụng.
+ Tỡnh trạng cỏc chỗ gắn, đầu nỳmvị trớ trạng thỏi bộ chỉ thị tỏc động, + Tỡnh trạng đấu nối của dõy chảy.
- Thay dõy chảy cầu chỡ cao ỏp:
+ Khi cầu chỡ tỏc động tức là dõy chảy của cầu chỡ bị núng chảy ta phải xỏc định được nguyờn nhõn tỏc động của cầu chỡ.
+ Sau khi tỡm được nguyờn nhõn và khắc phục hoàn chỉnh nguyờn nhõn đú
tt I
mới lắp cầu chỡ và đúng điện lại.
+ Thay thế dõy chỡ: Mở nắp, đổ cỏt ra, thỏo dõy chỡ đó bị chảy, vệ sinh sạch sẽ cỏc chi tiết, kiểm tra xem chỳng cú cũn nguyờn vẹn hay khụng, lựa chọn dõy chỡ thớch hợp để lắp vào cầu chỡ. Sau đú đổ đầy cỏt mới và đậy nắp lại.
3.6. Xử lý tỡnh trạng làm việc khụng bỡnh thường của cầu chỡ:
- Dựng bàn chải sắt mềm và giũa mịn đỏnh sạch cỏc chỗ bị sần sựi, rỗ sau đú dựng mỡ vadơlin kỹ thuật bụi lờn bề mặt đó được đỏnh sạch đú.
- Điều chỉnh lực ộp và khắc phục những chỗ hư hỏng ở mặt tiếp xỳc.
- Dựng thước lỏ để kiểm tra độ ộp chặt của cỏc mặt tiếp xỳc: Lỏ thước dày 0,05mm rộng 10mm khụng được ngập sõu quỏ 5mm.
- Thay cỏc dõy chảy khụng phự hợp hoặc bị đứt.
- Đối với loại cầu chỡ K, sau khi cầu chỡ tỏc động được phộp sử dụng lại ống vỏ cầu chỡ.
- Nếu chất thạch anh bị chỏy phải thay cỏt mới. Cỏt thạch anh dựng để đổ thay thế phải khụ, sạch cú hàm lượng thạch anh tối thiểu là 99%.
- Sấy cỏt thạch anh trong vài giờ ở nhiệt độ (105 130)oC. Khi sấy phải khuấy trộn đều.
- Sau khi đổ cỏt thạch anh vào ống xong phải lắc kiểm tra đảm bảo cỏt đó đầy và chặt.
- Trước và sau khi sửa chữa cầu chỡ đều phải kiểm tra bộ phận chỉ thị tỏc động của cầu chỡ.
- Cỏch kiểm tra bộ phận chỉ thị: Dựng ngún tay ấn vào đầu bộ phận chỉ thị tỏc động. Nếu khụng bị tắc thỡ bộ phận chỉ thị này hoạt động dễ dàng trong ống và khi thả tay ra nú trở về vị trớ cũ.
4. QLVH, BDSC tụ bự
4.1. Giới thiệu về tụbự, sơ đồ đấu nối tụ bự.
Nhu cầu tiờu dựng điện ngày càng cao, càng tận dụng hết cỏc khả năng của cỏc nhà mỏy điện. Về mặt sử dụng phải hết sức tiết kiệm, sử dụng hợp lý thiết bị điện, giảm tổn thất điện năng đến mức nhỏ nhất cú thể. Toàn bộ hệ thống cung cấp điện cú 10ữ15% năng lượng điện bị tổn thất qua khõu truyền tải và phõn phối, trong đú mạng xớ nghiệp chiếm khoảng 60% lượng tổn thất đú.
Giảm được tổn thất điện năng tức là giảm được thiết bị phỏt điện của nhà mỏy điện và đồng thời giảm được nhiờn liệu tiờu hao, điều đú sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới cụng cuộc nõng cao đời sống của nhõn dõn, vốn đầu tư sẽ giảm, giỏ thành 1kW điện năng cũng sẽ giảm và nú cú ảnh hưởng tới tất cả cỏc ngành kinh
tế khỏc. Giảm tổn thất điện năng trong cỏc xớ nghiệp cụng nghiệp cú một ý nghĩa rất quan trọng khụng những cú lợi cho bản thõn xớ nghiệp mà cũn cú lợi chung cho nền kinh tế của đất nước.
Tụ bự cụng suất phản khỏng là thiết bị đỏp ứng được cỏc vấn đề nờu trờn nhằm nõng cao hệ số cụng suất, giảm tổn thất điện năng, cải thiện chất lượng điện năng, tối ưu húa kinh tế – kỹ thuật.
4.1.1. Giới thiệu về tụ bự
Trong mạng lưới hạ ỏp, bự cụng suất được thực hiện bằng : * Tụ điện với lượng bự cố định (bự nền).
*Thiết bị điều chỉnh bự tự động hoặc một bộ tụ cho phộp điều chỉnh liờn tục theo yờu cầu khi tải thay đổi.
Chỳ ý : Khi cụng suất phản khỏng cần bự vượt quỏ 800kVAr và tải cú tớnh liờn tục và ổn định, việc lắp đặt bộ tụở phớa trung ỏp thường cú hiệu quả kinh tế tốt hơn.
a. Cṍu tạo của tụ bự:
- Tự bự cú nhiều loại: Tụ bự khụ; Tụ bự dầu; Tụ bự hạ thế; Tụ bự trung thế; Tụ bự cao thế.
- Thường là loại tụ giấy ngõm dầu đặc biệt, gồm hai bản cực là cỏc lỏ nhụm dài được cỏch điện bằng cỏc lớp giấy. Toàn bộ được cố định trong một bỡnh hàn kớn, hai đầu bản cực được đưa ra ngoài.
Hỡnh 3-13: Cṍu tạo tụ bự b. Đặc điờ̉m của tụ bự
- Trong tụ bự, điện tớch ở cỏc cực của tụ điện bằng nhai về giỏ trị nhưng ngược nhau về dấu.
- Tổn hao do điện trở nhiệt ở tụ rất nhỏ.
- Tụ điện cho dũng điện xoay chiều (AC) đi qua nhưng chỉ nạp và phúng điện tớch trong mạch một chiều (DC).
- Cỏc quy tắc bự chung:
- Nếu cụng suất bộ tụ (kVar) nhỏ hơn hoặc bằng 15% cụng suất định mức mỏy biến ỏp cấp nguồn, nờn sử dụng bự nền.
- Nếu ở trờn mức 15%, nờn sử dụng bự kiểu tự động.
- Vị trớ lắp đặt tụ trong mạng điện cú tớnh đến chế độ bự cụng suất, hoặc bự tập trung, bự nhúm, bự cục bộ, hoặc bự kết hợp hai phương ỏn sau cựng.
- Về nguyờn tắc, bự lý tưởng cú nghĩa là bự ỏp dụng cho từng thời điểm tiờu thụ và với mức độ mà phụ tải yờu cầu cho mỗi thời điểm.
- Trong thực tiễn, việc chọn phương cỏch bự dựa vào cỏc hệ số kinh tế và kỹ thuật.
c. Phõn loại: * Tụ bự nền:
- Bố trớ bự gồm một hoặc nhiều tụ tạo nờn lượng bự khụng đổi. Việc điều khiển cú thể thực hiện:
- Bằng tay: dựng CB hoặc LBS. - Bỏn tự động: dựng contactor.
- Mắc trực tiếp vào tải đúng điện cho mạch bự đồng thời khi đúng tải.
- Thiết bị được lắp đặt tại vị trớ đấu nối của thiết bị tiờu thụ điện cú tớnh cảm (động cơ điện và mỏy biến ỏp).
- Tại vị trớ thanh gúp cấp nguồn cho nhiều động cơ nhỏ và cỏc phụ tải cú tớnh cảm khỏng đối với chỳng việc bự từng thiết bị một tỏ ra quỏ tốn kộm.
- Trong cỏc trường hợp khi tải khụng thay đổi. * Bộ tụ bự điều khiển tự động
- Bự cụng suất thường được thực hiện bằng cỏc phương tiện điều khiển đúng ngắt từng bộ phận cụng suất.
- Thiết bị này cho phộp điều khiển bự cụng suất một cỏch tự động, giữ hệ số cụng suất trong một giới hạn cho phộp xung quanh giỏ trị hệ số cụng suất được chọn.
- Thiết bị này được lắp đặt tại cỏc vị trớ mà cụng suất tỏc dụng và cụng suất phản khỏng thay đổi trong phạm vi rất rộng (tại thanh gúp của tủ phõn phối chớnh, tại đầu nối của cỏc cỏp trục chịu tải lớn).
- Hỡnh ảnh minh họa về tụ bự:
Tụ bự MIKRO Tụ bự EPCOS Tụ bự SAMWHA
Tụ bự SHIZUKI Tụ bự FRAKO Tụ bự DAE YEONG
Tụ bự ENERLUX Tụ bự SINO Tụ bự DUCATI
Hỡnh 3-14: Hỡnh ảnh cỏc loại tụ bự
Hỡnh 3-15: Hỡnh ảnh một số tủ bự hạ thế
4.1.2. Sơ đồđấu nối tụ bự:
Hỡnh 3.16: Sơ đồđṍu nối trong tủ bự
Hỡnh 3.17: Sơ đồ đṍu nối tụ bự
4.2. Cỏc yờu cầu về thiết kế lắp đặt tụ
Cỏc tổ tụ cú dung lượng nhỏ hơn 1500kVAr thỡ dựng ỏp tụ mỏt để bảo vệ.
- Cỏc tổ tụ lắp trờn đường dõy hạ thế 0,4kV cần phải lắp đặt theo trỡnh tự sau:
4.2.1. Đối với tụ bự tĩnh một cấp bự cố định: - Dựng ỏp tụ mỏt hoặc mỏy cắt để bảo vệ. - Tổ tụ điện đúng cố định.
- Ngoài ra cũn cú thiết bị bảo vệ quỏ điện ỏp dựng chống sột van hạ thế (Gz500).
4.2.2. Đối với tụ bự tĩnh một cấp bự cú rơ le thời gian: - Dựng ỏp tụ mỏt để bảo vệ.
- Tổ tụ điện cú rơ le thời gian điều khiển.
- Ngoài ra cũn cú thiết bị bảo vệ quỏ điện ỏp dựng chống sột van hạ thế (Gz500).
4.2.3. Đối với tụ điện tĩnh đa cấp bự tự động: - Dựng ỏp tụ mỏt hoặc mỏy cắt tổng để bảo vệ.
- Cỏc khởi động từ đúng cắt được điều khiển bởi rơ le điều khiển. - Cỏc ỏp tụ mỏt bảo vệ cho từng nhúm tụ.
- Cỏc nhúm tụ điện.
- Ngoài ra cũn cú thiết bị bảo vệ quỏ điện ỏp (dựng chống sột van), cỏc đèn LED hiển thị, cụng tắc chuyển mạch điện ỏp, cầu chỡ bảo vệ...
- Khi lắp đặt cần chỳ ý tới đấu nối đầu cực bỡnh tụ, vấn đề tiếp địa nhúm bỡnh tụ điện thật chắc chắn với hệ thống tiếp địa trạm hoặc tiếp địa cột.
- Khi chọn thiết bị đúng cắt cho tụ điện phải chọn thiết bị cú dũng điện chịu được tối thiểu là 1,43 Iđm của tổ tụ điện
- Khoảng cỏch giữa 2 bỡnh tụ và khoảng cỏch giữa bỡnh tụ với cỏc thiết bị khỏc phải theo quy phạm hiện hành.
- Phần nối vào 2 cực của tụ điện là dõy đồng mềm cú tiết diện phự hợp. Mục đớch để 2 đầu sứ xuyờn của tụ khụng bị ứng lực lớn khi lắp dõy cứng hoặc cỏc biến động cơ điện khỏc. Ứng lực này cú thể gõy rũ rỉ dầu hoặc hỏng đầu sứ
- Khi đặt bộ tụ điện vào tủ phải xiết chặt tụ vào giỏ đỡ bằng bu lụng. Bắt tiếp địa tụ vào hệ thống tiếp địa chung của trạm hoặc cột điện.
- Khi đặt bộ tụ điện trong nhà hay ngoài trời cần phải cú tủ bảo vệ theo theo quy phạm hiện hành và đảm bảo thụng giú cho tụ tốt.
cố định cỏc bỡnh tụ khụng để xụ lệch, va chạm gõy mộo, múp vỏ tụ làm ảnh hưởng đến cỏch điện của tụ điện.
4.3. Nghiệm thu và đưa tụđiện vào vận hành
Kiểm tra trước khi đưa tụ mới vào vận hành.
4.3.1. Kiểm tra thử nghiệm tụ.
- Kiểm tra thiết bị ở mạch nhất thứ.
- Kiểm tra mạch đầu nhị thứ và mạch đấu nội bộ tủ. - Kiểm tra hệ thống nối đất.
- Đo điện trở cỏch điện của tụ điện với vỏ.
- Kiểm tra cỏc thiết bị đúng cắt phải tốt, đảm bảo sẵn sàng làm việc.
- Trong khi kiểm tra thiết bị cần chỳ ý đấu chập mạch cỏc cực tụ điện và nối với hệ thống tiếp địa. Phải tuyệt đối giữ đỳng khoảng cỏch an toàn với những phần đang mang điện xung quanh. Sau khi kiểm tra xong phải gỡ tiếp địa và gỡ dõy nối ngắn mạch tụ điện ra.
4.3.2. Đối với tủ tụ bự cú điều khiển tự động cần kiểm tra thờm. - Thụng số cài đặt cho rơ le điều khiển.