MẮT CẮT VÀ DAO CẮT LY pot

1
Ch ng 7: MAÙY CAÉT VAØ ươ
DAO CAÙCH LY
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
2
I. Hồ quang khi cắt mạch điện
1. Sự hình thành hồ quang:

Khi đầu tiếp xúc mở ra, cường độ điện
trường trong khe hở rất lớn.

Khi cắt, ít nhiều phát sinh hồ quang.

Nếu hồ quang không được nhanh chóng dập tắt,
có thể dẫn đến hư hỏng thiết bò.
+
_
+
+
-
-
+
+
-
-
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
3
1. Sự hình thành hồ quang

Hồ quang vẫn duy trì do:


Hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử ở âm cực

Hiện tượng ion hoá do va chạm

Hiện tượng ion hoá do nhiệt độ cao
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
4
2. Hiện tượng khử ion

Trong khe hở giữa các đầu tiếp xúc còn quá
trình làm mất phần tử mang điện gọi là khử ion

Hiện tượng kết hợp ion

Hiện tượng khuếch tán ion
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
5
3. Hiện tượng khử ion ở các điện cực và sự phân
bố điện áp trên hồ quang:
a) Khử ion ở catốt: Ion dương chuyển động về
catốt, tạo thành điện tích khối dương ở gần catốt
Catốt
+
+
+
+
+
+
+
+

+
+
+
Số điện tử bắn ra từ
catốt lớn, chúng
chuyển động về
anốt, gặp ion,
chúng kết hợp với
nhau, làm cho phần
tử mang điện ở gần
catốt giảm xuống,
∆ U
c
=10-20V
Điện trường
lớn
Phát xạ
điện tử
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
6
b) Khử ion ở anốt:

Các ion âm và điện tử chuyển động về phía anốt

Do tính linh hoạt của điện tử, khi các ion âm tới
gần anốt, điện tử chúng sẽ tách ra, chạy nhanh vào
anốt

Số phần tử mang điện ở gần anốt giảm xuống, gây
ra điện áp giáng anốt ∆ U

a
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
7

Khu vực giữa anốt và catốt, có sự phân bố các
phần tử mang điện tương đối đồng đều nên sự
phân bố điện áp và từ trường giống nhau:

Điện áp giáng trên cột hồ quang U
chq
phụ thuộc
vào chiều dài hồ quang
achqchq
UUUU ∆∆ ++=

Điện áp hồ quang U
chq
gồm 3 phần:
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
8
4. Đặc tính V-A của hồ quang:

Tồn tại giới hạn để hồ quang
bậc cháy U
c
i
hq
u
hq


Đường đặc tính không đồng
nhất ở chiều tăng và giảm dòng
điện

Đặc tính V-A của hồ quang phụ
thuộc vào chiều dài hồ quang

Đặc tính V-A của hồ quang phụ thuộc vào môi
trường khí trong không gian giữa hai điện cực
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
9
5. Hồ quang điện một chiều:
a) Điều kiện cháy và dập tắt hồ quang một chiều:
R
L
A
C
U
+
_
i
hq
u
hq
+
_
Phương trình cân bằng áp:
hq
hq
hq

u
dt
di
LRiU
++=
HQ cháy ổn đònh:
0
dt
di
hq
=
hqhq
uRiU
+=⇒
Khi trong mạch xuất hiện sự dao động của i
hq
,
ngay lập tức trong mạch sẽ xuất hiện sức điện
động Ldi
hq
/dt
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
10
6) Ho quang ủieọn xoay chieu:
a) ẹaởc tớnh ho quang AC:
U
C
U
t
t

1
t
2
U
ng
i
hq
U
hq
02 Jan 2011 401019 Nh mỏy in v trm bin ỏp
11
II) Máy cắt điện:
1) Nhiệm vụ và công dụng:
Đóng cắt một phần tử của hệ thống điện (máy phát,
MBA, đường dây, …) lúc làm việc bình thường cũng
như lúc sự cố.
MC
Tải
Ngắn mạch
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
12
Yêu cầu đối với máy cắt điện:

Cắt nhanh, đảm bảo khi đóng cắt không gây nổ và cháy

Có thể điều khiển tại chổ, đứng cách và từ xa.

Có khả năng đóng cắt lặp lại.

Kích thước gọn nhẹ


Giá thành hạ
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
13
Các đại lượng đặc trưng:

Điện áp đònh mức

Dòng đònh mức

Dòng điện cắt đònh mức, dung lượng cắt

Dòng điện ổn đònh động đònh mức

Dòng điện và thời gian ổn đònh nhiệt đònh mức
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
14
Caực ủieu kieọn choùn lửùa MC:
- U
ủmMC
U
ủm

- I
ủm
I
cb

- I
củm

I
N
- i
ủ.ủm
i
xk
Nnhdmnhdm
BtI
02 Jan 2011 401019 Nh mỏy in v trm bin ỏp
15
III) Dao cách ly:
1) Nhiệm vụ:
DCL tạo ra khoảng cách trông thấy được để đảm
bảo an toàn khi sửa chữa MPĐ, MCĐ, ĐD …
DCL đóng khi không có dòng hoặc dòng nhỏ
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
16
Cắt dòng không tải của đường dây ngắn và các
MBA công suất nhỏ.
Đóng cắt phụ tải tới 10-15 A của các mạch có U
đm
tới 10 kV
Đóng, cắt dòng cân bằng
Đóng, cắt máy biến điện áp
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
17
2) Phân loại DCL:

DCL kiểu quay hai trụ


DCL kiểu quay 3 trụ

DCL kiểu quay 1 trụ, tiếp điểm đóng mở.

DCL hai trụ đứng, cắt ở giữa.

Dao nối đất 1 trụ.
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
18
3) Bộ phận truyền động của DCL
và dao nối đất:

Là cơ cấu để đóng mở và duy trì các vò trí của
chúng

Bộ phận truyền động bằng tay có cấu trúc đơn
giản, chắc chắn, nơi không cần điều khiển từ xa.

Bộ truyền động động cơ có cấu tạo phức tạp đắt
tiền hơn, nơi cần điều khiển

Trong bộ truyền động cần có tiếp điểm phụ dùng
cho mạch báo tín hiệu đóng mở, dùng cho mạch
khoá liên động thao tác nhầm lẫn.
02 Jan 2011 401019 – Nhà máy điện và trạm biến áp
19
4) Caực ủieu kieọn choùn lửùa DCL:

U
ủmMC

U
ủm


I
ủm
I
cb


i
ủ.ủm
i
xk
Nnhdmnhdm
BtI
02 Jan 2011 401019 Nh mỏy in v trm bin ỏp