bài giảng nhà máy điện và trạm biến áp, chương 4 pdf

CAC KH CUẽ ẹIEN &
CAC PHAN DAN ẹIEN
Chng IV
I. KHÁI NIỆM
Khí cụ điện
Để vận hành được trong NMĐ và TBA, ngoài các thiết bò chính như máy
phát, máy biến áp còn cần phải có các khí cụ điện và các phần dẫn điện
KCĐ đóng cắt mạch
KCĐ đo lường
KCĐ hạn chế dòng NM
Phần dẫn điện
Dây d
ẫn mềm
Thanh dẫn cứng
Cáp
II. KHÍ CỤ ĐIỆN
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
a. Máy cắt điện cao áp
- Nhiệm vụ và công dụng
: Máy cắt điện là khí cụ điện dùng để đóng cắt
một phần tử của hệ thống điện như máy phát, máy biến áp, đường dây
v v trong lúc làm việc bình thường cũng như khi có sự cố (ngắn mạch).
- Ký hiệu :
MC
- Đối với máy cắt quá trình cắt, phương pháp, thời gian và khả năng dập tắt
hồ quang khi cắt dòng ngắn mạch rất quan trọng.
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
- Phân loại :
* Máy cắt nhiều dầu
Dầu làm nhiệm vụ dập tắt hồ quang và đồng thời làm nhiệm vụ cách điện.
Loại này đơn giản trong chế tạo, sử dụng, sửa chữa, giá thành thấp nhưng kích

thước lớn, có khả năng gây nổ, cháy, khả năng cắt hạn chế, số lần đóng cắt
dòng ngắn mạch ít, đưa đến thời gian ngừng cung cấp lớn, nhất là khi điện áp
càng cao cho nên hiện nay hầu như ít được sử dụng.
* Máy cắt ít dầu
Chỉ có ít dầu, dầu chỉ đủ để làm nhiệm vụ dập tắt hồ quang còn cách điện sử
dụng chất rắn. Loại này có kích thước gọn hơn, nhưng cũng tồn tại khuyết điểm
như máy cắt nhiều dầu cho nên hiện nay cũng chỉ sử dụng với điện áp từ
15 kV
trở lại.
* Máy cắt không khí
Dùng không khí nén để dập tắt hồ quang. Loại này kích thước nhỏ, khả năng
dập tắt hồ quang tương đối tốt, an toàn về nổ, cháy, giá thành không cao lắm,
tuy nhiên nó còn nhược điểm là cần có không khí nén với áp suất cao ( ở
220 kV
cần áp suất khí nén đến 30-40 kg/cm
2
) do đó cần hệ thống nén khí phức tạp đắt
tiền.
* Máy cắt SF6
Dùng khí êlêga (SF6), có khuyết điểm so với không khí là nó không có trong
thiên nhiên nhưng khả năng dập tắt hồ quang tốt hơn không khí nén, ví dụ với
công suất cắt như nhau với khí SF6 chỉ cần áp suất
4-6 kg/cm2 và với khối lượng
nhỏ hơn. Tuy nhiên khí SF6 cũng có khuyết điểm so với không khí nén là khí
thải sau khi cắt dòng điện là khí độc với người, có khả năng cháy và nổ. Do đó
trong công nghệ chế tạo yêu cầu không được thải ra ngoài trời.
Để khắc phục máy cắt khí SF6 hiện nay được chế tạo có thiết bò thu hồi xử lí
và sử dụng lại khí thải sau khi làm nhiệm vụ dập tắt hồ quang. Khí SF6 không
bò mất đi mà chỉ cần bổ sung khi cần thiết sau một thời gian vận hành.
Máy cắt khí SF6 còn có ưu điểm là số lần đóng cắt dòng ngắn mạch rất lớn

không phải ngừng cung cấp điện để sữa chữa, độ tin cậy cao do đó xu thế hiện
nay hầu như chỉ sử dụng loại này đối với điện áp từ
22 kV trở lên.
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
* Máy cắt tự sinh khí
Trong loại máy cắt này buồng dập tắt hồ quang làm bằng vật liệu rắn tự
sinh khí dưới tác dụng nhiệt độ cao để dâp tắt hồ quang khi cắt mạch điện,
cách điện cũng dùng vật liệu rắn. Hiện nay chỉ chế tạo với
U
đm
đến 15 kV
* Máy cắt điện chân không
Các đầu tiếp xúc để đóng cắt của loại này đặt trong buồng chân không (áp
suất
10
-5
– 10
-6
mmHg). Độ bền về điện của chân không cao hơn nhiều so với
không khí áp suất bình thường do đó khi cắt mạch hồ quang được dập tắt rất
nhanh. Ưu điểm nổi bật của loại này là kích thước nhỏ nhưng chế tạo phức tạp
yêu cầu kỹ thuật cao, giá thành cao cho nên hiện nay còn trong thời gian thử
nghiệm và chế tạo với
U
đm
đến 22 kV
* Máy cắt phụ tải
Máy cắt phụ tải cũng là máy cắt điện nhưng chỉ có khả năng đóng cắt dòng
điện bình thường
, không có nhiệm vụ đóng cắt dòng ngắn mạch do đó buồng dập

tắt hồ quang đơn giản hơn, kích thước nhỏ hơn, giá thành cũng bé hơn so với
máy cắt điện. Hiện nay chỉ chế tạo đến điện áp
24 kV chủ yếu để sử dụng cho
các trạm biến áp của các xí nghiệp và trong lưới điện trung thế.
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
Máy cắt SF6
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
Máy cắt 365 kV
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
Máy cắt dầu
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
Máy cắt 220 kV
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
Máy cắt 500 kV ở trạm Kunming
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
Máy cắt 500 kV ở trạm Phú Lâm
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
Máy cắt 220 kV ở trạm Phú Lâm
b. Dao cách ly
- Nhiệm vụ và công dụng
: tạo khoảng cách trông thấy được để đảm bảo an
toàn khi sửa chữa thiết bò. Trong khả năng DCL cũng có thể đóng cắt mạch
điện trong một số trường hợp, nhưng nói chung là đóng cắt khi không có
dòng hoặc dòng nhỏ, điện áp không cao lắm, sau khi máy cắt đã cắt mạch
điện (thường là đóng cắt bằng tay qua bộ phận truyền động)
- Ký hiệu :
- DCL có cấu tạo đơn giản không có buồng dập hồ quang, chủ yếu truyền
động bằng tay
MC

DCL DCL
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
Dao cách ly
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
DCL 500 kV ở trạm Phú Lâm
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
DCL 500 kV ở trạm Phú Lâm
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
DCL 500 kV ở trạm Phú Lâm
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
Mở DCL 345 kV
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
Mở DCL 500 kV
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
Cháy TBA
c. Cầu chì cao thế
- Nhiệm vụ và công dụng
: Cầu chì dùng để bảo vệ mạch điện khi quá dòng.
Bộ phận chính của nó là dây chảy và giá đỡ, cũng có loại có buồng dập hồ
quang. CC khác MC ở chỗ MC có thể điều khiển được trò số dòng cắt, thời
gian cắt do chỉnh đònh của bảo vệ rơle, còn CC sẽ tự động cắt theo đường
đặc tính cắt của dây chảy
- Ký hiệu :
- Cầu chì có nhiều loại phụ thuộc vào cấu tạo và công dụng. Hiện nay chỉ
chế tạo đến
35 kV, chủ yếu sử dụng trong mạng điện hình tia có dòng làm
việc không lớn lắm và cho các máy biến điện áp (BU).
CC
- Cầu chì tự rơi ( FCO ) thực chất là cầu chì nhưng có cấu tạo đặc biệt, khi

cắt sẽ cắt luôn dao cách ly ( trên phần động của dao cách ly gắn cầu chì ).
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
Cầu chì cao thế
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
FCO 36 kV
1 - Các khí cụ đóng cắt mạch điện
Cầu chì cao thế