CHƯƠNG 12 THIẾT BỊ CHỐNG XÉT, GIÁO TRÌNH THIẾT BỊ ĐIỆN

Chỉång 12. THIÃÚT BË CHÄÚNG SẸT

12.1. KHẠI NIÃÛM

Thiãút bë chäúng sẹt l thiãút bë âỉåüc ghẹp song song våïi thiãút bë âiãûn âãø bo vãû quạ âiãûn ạp khê
quøn. Khi xút hiãûn quạ âiãûn ạp nọ s phọng âiãûn trỉåïc lm gim trë säú quạ âiãûn ạp âàût lãn cạch âiãûn ca
thiãút bë v khi hãút quạ âiãûn ạp s tỉû âäüng dáûp tàõt häư quang ca dng âiãûn xoay chiãưu, phủc häưi trảng thại
lm viãûc bçnh thỉåìng. Âãø lm âỉåüc nhiãûm vủ trãn thiãút bë chäúng sẹt cáưn âảût cạc âiãưu kiãûn sau âáy:

1. Cọ âàûc tênh Vän - giáy (V-s) tháúp hån âàûc tênh V-s ca cạch âiãûn
Âáy l u cáưu cå bn nháú
t vç nọ liãn quan âãún tạc dủng v lê do täưn tải ca thiãút bë chäúng sẹt.
Tuy nhiãn thỉûc hiãûn viãûc phäúi håüp âàûc tênh V-s nhỉ váûy khäng dãù dng. Trong thiãút kãú v chãú tảo thiãút bë
âiãûn thỉåìng dng cạc biãûn phạp lm âãưu âiãûn trỉåìng âãø náng cao cỉåìng âäü cạch âiãûn v di kãút cáúu ca
cạch âiãûn. Do cạch âiãûn thỉåìng cọ âàûc tênh V-s tỉång âäúi bàòng phàóng v âàûc tênh V-s ca thiãút bë chäúng
sẹt cng phi bàòng phàóng âãø khäng xy ra giao chẹo åí khong thåìi gian bẹ (hçnh 12-1).
Loải khe håí bo vãû v loải chäúng sẹt äúng (PTφ) do kãút
cáúu âiãûn cỉûc kiãøu thanh-thanh nãn trỉåìng giỉỵa cạc âiãûn cỉû
c phán
bäú ráút khäng âãưu, âiãûn ạp phọng âiãûn tàng cao khi thåìi gian
phọng âiãûn bẹ khiãún âỉåìng âàûc tênh V-s däúc do âọ khäng thãø
phäúi håüp täút âỉåüc våïi âàûc tênh V-s ca cạc thiãút bë trong trảm.
Cạc thiãút bë chäúng sẹt loải ny thỉåìng chè dng bo vãû cho cạch
âiãûn âỉåìng dáy vç âàûc tênh xung kêch ca cạch âiãûn âỉåìng dáy
cọ dảng tỉång tỉû.

Hçnh 12-1: Âàûc tênh V-s
t
b)
a)
U
Thiãút bë chäúng sẹt trảm thỉåìng l chäúng sẹt van (PB),
trong cáúu tảo â dng nhiãưu biãûn phạp âãø âàûc tênh V-s tỉång âäúi
bàòng phàóng.

2. Cọ kh nàng dáûp tàõt nhanh chọng häư quang ca dng xoay chiãưu
Khi quạ âiãûn ạp, thiãút bë chäúng sẹt lm viãûc (phọng âiãûn) âãø
tn dng xúng âáút âäưng thåìi tảo
nãn ngàõn mảch chảm âáút. Khi hãút quạ âiãûn ạp phi nhanh chọng dáûp tàõt häư quang ca dng ngàõn mảch
chảm âáút trỉåïc khi bäü pháûn bo vãû rå le lm viãûc âãø hãû thäúng âiãûn âỉåüc tiãúp tủc váûn hnh an ton.
Ty theo cạc ngun tàõc v biãûn phạp dáûp häư quang khạc nhau m thiãút bë chäúng sẹt âỉåüc phán
ra cạc loải chäúng sẹt äúng, chäúng sẹt van, chäúng sẹt van - tỉì, Loải khe håí bo vãû khäng cọ bäü pháûn dáûp
häư quang nãn khi nọ lm viãûc nãúu dng âiãûn ngàõn mảch chảm âáút ca lỉåïi âiãûn låïn thç häư quang s khäng
tỉû dáû
p tàõt v ngàõn mảch chảm âáút kẹo di. Do âọ loải ny chè dng bo vãû âỉåìng dáy trong cạc lỉåïi cọ
dng ngàõn mảch chảm âáút bẹ (lỉåïi cọ trung tênh cạch âiãûn hồûc näúi âáút qua cün dáy häư quang) hồûc khi
cọ phäúi håüp våïi thiãút bë tỉû âäüng âọng lải (TÂL) âãø bo âm cung cáúp âiãûn liãn tủc.
Loải chäúng sẹt äúng dỉûa vo cạc cháút sinh khê âãø tỉû dáûp häư quang (tỉång tỉû mạy ngàõt phủ ti).
Loải chäúng sẹt van cọ trang bë dáûp häư quang hon chènh hån dỉûa trãn ngun tàõc chia càõt häư
quang thnh nhiãưu âoản ngàõn v dng âiãûn tråí khäng âỉåìng thàóng âãø hản chãú trë säú dng âiãûn häư quang
(do
ìng xoay chiãưu).
Loải chäúng sẹt van tỉì cọ bäü pháûn dáûp häư quang phỉïc tảp hån chäúng sẹt van båíi nọ dng thãm tỉì

trỉåìng âãø di chuøn häư quang nãn dáûp âỉåüc häư quang cọ trë säú dng âiãûn låïn hån nhiãưu.




171
3. Cọ mỉïc âiãûn ạp dỉ tháúp so våïi cạch âiãûn ca thiãút bë âỉåüc bo vãû
Sau khi phọng âiãûn, âiãûn ạp cn trãn thiãút bë chäúng sẹt (ạp dỉ) s tạc dủng lãn cạch âiãûn ca thiãút
bë, nãúu âiãûn ạp ny låïn váùn cọ thãø gáy nguy hiãøm cho thiãút bë âiãûn.
Våïi loải khe håí bo vãû v chäúng sẹt äúng gim âiãûn ạp dỉ ch úu bàòng cạch gim âiãûn tråí ca
bäü pháûn näúi âáút (ạp dỉ U
dỉ
=I
s
.R
XK
).
ÅÍ chäúng sẹt van bãn cảnh viãûc gim trë âiãûn tråí khäng âỉåìng thàóng phi hản chãú dng âiãûn qua
nọ khäng låïn quạ trë säú quy âënh (5kA hồûc 10kA), âãø âiãûn tråí vilit khäng bë quạ nọng v duy trç âỉåüc
mỉïc âiãûn ạp tỉång âäúi äøn âënh. Hản chãú dng qua chäúng sẹt ch úu dỉûa vo biãûn phạp bo vãû åí âoản tåúi
trảm.

4. Thiãút bë chäúng sẹt khäng âỉåüc lm viãûc (phọng âiãûn) khi cọ quạ âiãûn ạp näüi bäü
u cáưu ny thỉûc hiãûn bàòng cạch âiãưu chènh (khong cạch) khe håí phọng âiãûn ca thiãút bë chäúng
sẹt.
Ngoi bäún u cáưu trãn våïi tỉìng loải cn u cáưu riãng, cáưn thãm ràò
ng vai tr chäúng sẹt trong
trảm biãún ạp ráút quan trng vç nọ quút âënh viãûc lỉûa chn mỉïc cạch âiãûn xung kêch ca thiãút bë, tỉïc l
liãn quan âãún kãút cáúu v giạ thnh thiãút bë. Viãûc phạt huy tạc dủng ca thiãút bë chäúng sẹt khäng nhỉỵng phủ
thüc âàûc âiãøm riãng ca chụng m cn phủ thüc vo nhiãưu úu täú nhỉ ci thiãûn bäü pháûn näúi âáút, så âäư

truưn sọng, pháưn bo vãû âoản tåïi trảm, vë trê âàût thiãút bë chäúng sẹt ,

12.2. THIÃÚT BË CHÄÚNG SẸT ÄÚNG (PT)

1. Cáúu tảo (hçnh 12-2)
Pháưn chênh 1 ca thiãút bë l äúng lm bàòng váût liãûu tỉû sinh khê, cháút phibro-bakãlêt våïi loải (PTφ
)
hồûc cháút do viniplast våïi loải (PTB), mäüt âáưu cọ nàõp kim loải giỉỵ âiãûn cỉûc thanh cn âáưu kia håí v âàût
âiãûn cỉûc hçnh xuún 3.
Khe håí S gi l khe håí trong (hồûc khe håí dáûp häư quang) cn S
2
l khe håí ngoi cọ tạc dủng
cạch li thán äúng våïi âỉåìng dáy âãø nọ khäng bë hỉ hng do dng d.

2. Ngun lê
Khi cọ quạ âiãûn ạp c hai khe håí s phọng âiãûn dng âiãûn
sẹt qua chäúng sẹt âi vo bäü pháûn näúi âáút. Sau khi hãút dng âiãûn
xung kêch, s cọ dng âiãûn táưn säú cäng nghiãûp (dng ngàõn mảch
chảm âáút) âi qua chäúng sẹt. Dỉåïi tạc dủng ca häư quang do dng
ngàõn mảch sinh ra cháút sinh khê bë phạt nọng sn sinh nhiãưu khê, ạp
sút khê tàng tåïi vi chủc at, v thäøi tàõt häư quang (thäøi vãư phêa âáưu
håí äúng 3, ngay khi dng xoay chiãưu qua trë säú 0 láưn âáưu tiãn).
Hçnh 12-3 l sỉû biãún thiãn ca âiãû
n ạp xung kêch khi
chäúng sẹt lm viãûc. Âàûc tênh V-s phủ thüc vo khong cạch khe håí
trong v ngoi ca chäúng sẹt v cọ dảng giäúng nhỉ khe håí bo vãû hçnh 12-3. Sau khi phọng âiãûn âiãûn ạp
dỉ trãn chäúng sẹt l pháưn âiãûn ạp giạng trãn bäü pháûn näúi âáút do âọ cạc nåi âàût chäúng sẹt äúng cáưn näúi âáút
täút. Âäü di khe håí ngoi âỉåüc chn theo âiãưu kiãûn phäúi håüp cạch âiãûn (phäúi håüp âàûc tênh V-s) v cọ thãø
âiãưu chènh trong phảm vi nháút âënh, cn khe håí trong quút âënh båíi kh nàng dáûp häư quang. Âãø dáûp âỉåüc
häư quang trong äúng cáưn â khê, âiãưu ny phủ thüc vo dng âiãûn häư quang, do váûy ph

i quy âënh giåïi
hản ca dng âiãûn häư quang. Thay âäøi khong cạch S v âỉåìng kênh trong ca äúng sinh khê s lm thay
âäøi giåïi hản dng âiãûn. Khi âàût chäúng sẹt åí báút kç âiãøm no trong lỉåïi âiãûn cáưn phi kiãøm tra dng ngàõn
mảch näúi âáút tải âiãøm âọ, âãø âm bo chäúng sẹt cọ thãø tỉû dáûp tàõt âỉåüc häư quang m khäng bë hỉ hng.






Hçnh 12-2: Chäúng sẹt äúng

172
Khi chäúng sẹt lm viãûc nhiãưu láưn, cháút sinh khê s hao mn, äúng s räùng hån lỉåüng khê s khäng â âãø
dáûp tàõt häư quang. Khi âỉåìng kênh trong äúng tàng quạ (20÷25)% so våïi trë säú âáưu thç chäúng sẹt xem nhỉ
máút tạc dủng.
Chäúng sẹt TPφ äúng phibro - bakãlêt váût liãûu sinh
khê dng loải phibrä, do phibrä khäng â âäü bãưn cå khê nãn
äúng âỉåüc bc thãm bakãlêt cọ quẹt sån chäúng áøm. Dng càõt
tåïi khong 10kA.
Chäúng sẹt PTB: cọ thán äúng bàòng cháút do
viniplast cọ âàûc tênh âiãûn v kh nàng sinh khê täút hån loải
PTφ vãư cáúu tảo cng âån gin hån. Kê hiãûu loải PTφ
110
50,8−

l thãø hiãûn loải chäúng sẹt phibro - bakãlêt dng åí cáúp 110kV
v giåïi hản dng càõt (0,8÷5)kA.
Khi lm viãûc chäúng sẹt äúng cọ thi khê bë ion họa
do âọ khi làõp chäúng sẹt trãn cäüt phi sao cho khê thoạt ra khäng gáy nãn phọng âiãûn giỉỵa cạc pha hồûc

phọng âiãûn xúng âáút, mún thãú trong phảm vi thoạt khê ca nọ phi khäng cọ dáy dáùn ca pha khạc,
khäng cọ kãút cáúu näúi âáút cng nhỉ phảm vi thoạt khê ca chäúng sẹt äúng åí pha khạc.










Hçnh 12-3: Âàûc tênh bo vãû
U
t
[
s
]
2
1
Ngy nay dỉåïi sỉû phạt triãøn ca lỉåïi âiãûn cäng sút låïn u cáưu chãú tảo chäúng sẹt äúng cọ giåïi
hản trãn dng càõt låïn hån, Liãn Xä c cọ loải PTBY, dng cháú
t do viniplast tàng cỉåìng bàòng qún vi
thy tinh táøm nhỉûa ãpäxit nãn giåïi hản trãn dng càõt tåïi 20kA (loải PTB tåïi 15kA).
Chäúng sẹt äúng ch úu dng bo vãû cạc âỉåìng dáy khäng cọ dáy chäúng sẹt. Khọ khàn låïn nháút l
phi âm bo trë säú dng âiãûn ngàõn mảch chảm âáút tải âiãøm âàût chäúng sẹt nàòm trong phảm vi giåïi hản
trãn v dỉåïi ca dng âiãûn càõt. Khi dng nọ trong hãû thäúng cäng sút bẹ hồûc âàût chäúng sẹt äúng våïi máût
âäü quạ dy s khäng âm bo vãư u cáưu giåïi hản dỉåïi ca dng càõt. Ngỉåüc lải nãúu hãû thäúng cäng sút
låïn s cọ thãø
vỉåüt quạ trë säú giåïi hản trãn. Chãú âäü váûn hnh hãû thäúng thay âäøi ln lm dng ngàõn mảch

khọ âạp ỉïng u cáưu trãn. Cạc nhỉåüc âiãøm âọ â hản chãú viãûc ỉïng dủng chäúng sẹt äúng räüng ri, thỉåìng
thay bàòng khe håí bo vãû phäúi håüp våïi thiãút bë tỉû âäüng âọng lải âãø bo vãû cho âỉåìng dáy.


12.3. CHÄÚNG SẸT VAN

1. Khại niãûm
Pháưn chênh ca chäúng sẹt van l chùi khe håí phọng âiãûn ghẹp näúi tiãúp våïi cạc táúm âiãûn tråí
khäng âỉåìng thàóng (âiãûn tråí lm viãûc). Âiãûn tråí khäng âỉåìng thàóng chãú tảo bàòng váût liãûu vilit, cọ âàûc
âiãøm l
cọ thãø duy trç âỉåüc mỉïc âiãûn ạp dỉ tỉång âäúi äøn âënh khi dng âiãûn tàng.
Sau khi tn dng sẹt s cọ dng âiãûn ngàõn mảch duy trç båíi ngưn âiãûn ạp xoay chiãưu (ngàõn
mảch qua âiãûn tråí lm viãûc) âi qua chäúng sẹt van, dng ny gi l dng kãú tủc. Khi cho tạc dủng âiãûn tråí
ráút bẹ do âọ dng sẹt âỉåüc tn trong âáút dãù dng v nhanh chọng, ngỉåüc lải åí âiãûn ạp lm viãûc thç âiãûn tråí
tàng cao do âọ hản chãú trë säú dng kãú tủc (thỉåìng khäng quạ 80A) tảo âiãưu kiãûn thûn låüi cho viãûc dáûp häư
quang åí chùi khe håí. Chênh do tênh cháút cho qua dng âiãûn låïn khi âiãûn ạp låïn v ngàn dng âiãûn khi
âiã
ûn ạp bẹ nãn loải chäúng sẹt ny âỉåüc gi l chäúng sẹt van. Trë säú âiãûn ạp cỉûc âải åí táưn säú cäng nghiãûp
m chäúng sẹt van cọ thãø dáûp tàõt häư quang ca dng âiãûn kãú tủc gi l âiãûn ạp dáûp häư quang, âọ l mäüt
trong cạc tham säú ch úu ca chäúng sẹt van.

2. Cạc tham säú ca chäúng sẹt van
Ngoi âiãûn ạp dáûp häư quang chäúng sẹt van cn cạc tham säú sau:

173
a) Âiãûn tråí khäng âỉåìng thàóng
Âỉåüc chãú tảo tỉì bäüt cacbärun (SiC) màût ngoi hảt cạcborun cọ mng mng SiO
2
(dy khong 10
-5

cm).
Âiãûn tråí sút ca bn thán hảt cạcborun khäng låïn (10
-2
Ωm) v äøn âënh nhỉng âiãûn tråí ca låïp mng
mng phủ thüc vo cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng. Khi cỉåìng âäü âiãûn trỉåìng bẹ, âiãûn tråí låïp mng mng khong
(10
4
÷10
6
)Ωm. Nhỉng khi âiãûn trỉåìng tàng cao nọ s gim ráút nhanh v âiãûn tråí täøng ca vilit gim tåïi
mỉïc bàòng âiãûn tråí ca hảt cạcborun. Trong cạc táúm vilêt hảt bäüt
âỉåüc dênh bàòng keo thy tinh lng sau âọ âỉåüc nung nọng åí
nhiãût âäü khong vi tràm âäü.
Trỉåïc kia ngỉåìi ta dng âiãûn tråí loải tirit nhiãût nung
nọng khong 1200
0
C cọ âàûc tênh khäng äøn âënh bàòng vilit (tirit
dng cháút dênh bàòng âáút sẹt).
Hçnh 12-4 l âàûc tênh V-A ca táúm vi lit âỉåìng kênh
φ100mm v dy 60mm âàûc tênh ny âỉåüc xạc âënh våïi dảng
sọng dng âiãûn 20/40µs v cho dng âiãûn biãún thiãn trong phảm
vi 1 âãún 10.000A. Nọ gäưm hai âoản biãøu diãùn båíi quan hãû gii
têch
Ilg
A
lg
u
lg
α
+= våïi A l hàòng säú, α cng bẹ thç âiãûn

ạp giạng trãn nọ (âiãûn ạp dỉ) s tàng cng cháûm khi dng âiãûn
tàng. Âoản trãn ỉïng våïi khi cọ dng âiãûn sẹt α = (0,13÷0,2) ỉïng











Hçnh 12 -4: Âàûc tênh V-A táúm vilit
lgI
A
lgU
3,2
4,2
4,0
3,8
3,6
3,4
6 5 4 3 21
0
våïi loải vilit, âoản dỉåïi ỉïng våïi phảm vi dng âiãûn kãú tủc α = (0,28÷0,32). Cọ thãø viãút quan hãû dỉåïi dảng
u
AI
=
α

, A l âiãûn tråí ca táúm khi dng âiãûn qua nọ l 1[A].
Nãúu chäúng sẹt dng n táúm âiãûn tråí thç âàûc tênh V-A biãøu thë un
A
I
=
α
.
Hçnh 12-5 âàûc tênh V-A ca loải PBC-110 khi cọ dng âiãûn låïn thäng qua âiãûn tråí trong thåìi
gian di, låïp mng SiO
2
cọ thãø bë phạ hy do âọ cáưn quy âënh cạc trë säú cho phẹp vãư âäü låïn cng nhỉ thåìi
gian duy trç ca dng âiãûn.
Vê dủ táúm vilêt φ100mm cọ trë säú cho phẹp
dng xung kêch dảng sọng 20/40µs l 10kA. Âäúi våïi
dảng sọng vng gọc cọ âäü di sọng 2000µs thç trë säú
cho phẹp ca dng âiãûn l 150A, âiãưu âọ chỉïng t chäúng
sẹt van khäng thãø lm viãûc âäúi våïi pháưn låïn cạc loải quạ
âiãûn ạp näüi bäü vç chụng thỉåìng kẹo di trong nhiãưu chu
kç táưn säú cäng nghiãûp. Trë säú cho phẹp ca dng kãú tủc
duy trç trong nỉía chu kç táưn säú cäng nghiãûp cn tháúp hån
v khäng quạ
100A.

Hçnh 12-5: Âàûc tênh V-A ca PBC
100
200
300
U
[
kV
]
5000
I
[
A
]
Biãûn phạp duy nháút âãø tàng nàng lỉûc thäng qua
dng âiãûn l tàng tiãút diãûn âiãûn tråí tỉïc l tàng âỉåìng kênh
táúm.

b) Khe håí phọng âiãûn
Sỉû lm viãûc ca chäúng sẹt van bàõt âáưu tỉì viãûc chc thng cạc khe håí phọng âiãûn v kãút thục
bàòng viãûc dáûp tàõt häư quang ca dng âiãûn kãú tủc cng ngay tải khe håí ny. Mäùi giai âoản trãn âãưu âãư xút
u cáưu riãng âäúi våïi khe håí. ÅÍ giai âoản âáưu khe håí phi cọ âàûc tênh V-s tỉång âäúi bàòng phàóng âãø phäúi
håüp våïi âàûc tênh V-s ca cạch âiãûn (ch úu l mạy biãún ạp). Âãø âảt âỉåüc cạ
c u cáưu trãn cọ cạc biãûn
phạp sau:
+ Dng chùi gäưm nhiãưu khe håí ghẹp näúi tiãúp nhau
Cọ thãø xem nhỉ mäüt chùi âiãûn dung tỉång tỉû så âäư chùi cạch âiãûn, âiãûn ạp xung kêch phán bäú
khäng âãưu dc chùi s lm cho quạ trçnh phọng âiãûn kãú tiãúp xy ra nhanh chọng trãn táút c khe håí. Do

174
âọ trë säú âiãûn ạp phọng âiãûn cọ thãø gim tåïi mỉïc äøn âënh (âiãûn ạp phọng âiãûn mäüt chiãưu hồûc xoay chiãưu)
hồûc cn tháúp hån v âỉåìng âàûc tênh V-s cọ dảng tỉång âäúi bàòng phàóng. Cng våïi mủc âêch trãn trong
chäúng sẹt PBBM (dng bo vãû mạy âiãûn) cn thỉûc hiãûn cạch ghẹp thãm âiãûn dung song song våïi mäüt
pháưn ca chùi khe håí.
+ Trong tỉìng khe håí (hçnh 12-6)
Âiãûn cỉûc dng cạc táúm âäưng cạch li båíi
vng âãûm mica dy 1mm. Âiãûn trỉåìng giỉỵa cạc
âiãûn cỉûc âảt mỉïc gáưn âäưng nháút. Màût khạc khi cọ
âiãûn ạp trong khe khäng khê giỉỵa âiãûn cỉûc v låïp
mi ca thç âiãûn trỉåìng tàng (do hãû säú
âiãûn mäi ca
khäng khê bẹ hån mi ca). Nãn quạ trçnh ion họa
xút hiãûn såïm, nọ cọ tạc dủng cung cáúp âiãûn tỉí cho
khong khäng gian giỉỵa cạc âiãûn cỉûc. Cạc úu täú
trãn tảo âiãưu kiãûn cho quạ trçnh phọng âiãûn phạt
triãøn mäüt cạch dãù dng v lm âỉåìng âàûc tênh V-s
bàòng phàóng ngang (hçnh 12-6). Trong giai âoản dáûp
tàõt häư quang vç dng âiãûn cng pha âiãûn ạp nãn khi
dng kãú tủc qua trë säú 0 thç häư quang tàõt, lục ny
cháúm dỉït quạ trçnh phạt xả âiãûn tỉí tỉì bãư màût cỉûc
ám, cạch âiãûn khe håí âỉåüc phủc häưi nhanh chọng
v khi vỉåüt quạ trë âiãûn ạp phủc häưi (táưn säú cäng nghiãûp) thç häư quang tàõt. Âiãư
u quan trng l phi lm sao
âãø âiãûn ạp phủc häưi phán bäú âãưu giỉỵa cạc khe håí trong chùi, cọ thãø thỉûc hiãûn bàòng cạch ghẹp cạc âiãûn
tråí cọ trë säú låïn song song våïi cạc khe håí.

Hçnh 12-6: Âàûc tênh V-s trong khe håí
t
[
10
-6
s
]
7
U[kV]
4
3
,
6
3
,
2
2
,
8
2
,

4
6 5
4

321
0
Mäùi loải khe cọ trë giåïi hản dìng kãú tủc âãø häư quang cọ thãø âỉåüc dáûp ngay khi dng qua trë 0 láưn
âáưu. Våïi loải âiãûn cỉûc trong chäúng sẹt van trë säú ny khong (80 ÷ 100) A. Xút phạt tỉì u cáưu ny càn
cỉï vo trë säú âiãûn ạp dáûp häư quang (láúy bàòng âiãûn ạp pha låïn nháút khi cọ ngàõn mảch chảm âáút). Våïi lỉåïi (3
÷ 35kV) trung tênh cạch âiãûn láúy bàòng ạp dáy låïn nháút. Cn lỉåï
i 110kV tråí lãn trung tênh näúi âáút trỉûc tiãúp
nãn láúy bàòng 0,8U
d
v gi l chäúng sẹt 80% âãø phán biãût loải 100% trong lỉåïi (3÷35kV).
Trong cạc biãûn phạp dáûp häư quang ca chäúng sẹt ch úu váùn l tçm biãûn phạp hiãûu qu nháút âãø
tàng giåïi hản dng âiãûn kãú tủc, âiãưu ny khäng chè liãn quan âãún sỉû lm viãûc ca chäúng sẹt m cn gim
mỉïc cạch âiãûn xung kêch ca thiãút bë cáưn bo vãû. Våïi chäúng sẹt van tỉì (dng tỉì trỉåìng dáûp häư quang)
náng giåïi hản lãn âãún 250A nãn táúm âiãûn tråí khäng âỉåìng thàóng s dng êt hån, âiãûn ạp dỉ chäúng sẹt
gim v u cáưu vãư mỉïc cạch âiãûn xung kêch thiãút bë cng gim, âãø tàng nàng lỉûc cho qua dng âiãûn ta
tàng âỉåìng kênh táú
m lãn tåïi φ150mm dng kãú tủc cho phẹp tàng gáúp âäi táúm chäúng sẹt van thỉåìng
(φ100mm).
c) Kãút cáúu v âàûc tênh ca mäüt säú loải chäúng sẹt van thäng thỉåìng PBC,PB
∏
, PBBM.

Hçnh 12-7: Ghẹp âiãûn dung
4
2
1
3
6
5
+Loải PBC thỉåìng dng åí trảm biãún ạp chãú tảo theo cạc cáúp
tåïi 35kV. Khi dng åí âiãûn ạp cao hån s ghẹp näúi cáúp bàòng nhiãưu pháưn
tỉí cọ âiãûn ạp âënh mỉïc15, 20, 33 v 35kV. Trong cáúu tảo tỉìng càûp 4
khe håí âỉåüc ghẹp våïi nhau v âàût trong äúng sỉï thnh mäüt täø håüp khe håí
tiãu chøn. Mäùi täø âỉåüc ghẹp song song våïi mäüt âiãûn tråí (cng chãú tảo
bàòng cạcbärun) âãø cho sỉû phán bäú âiãûn ạp xoay chiãưu giỉỵa cạc chùi
âãưu âàûn. Cạc táúm vilêt âỉåüc gàõn våïi nhau bàòng cháút dênh loải gäúm v âãø
cọ tiãúp xục täút trãn bãư màût mäùi táúm trạng bäü
t kim loải v âỉåüc ẹp bàòng
l xo. Táút c âàût trong v sỉï kên âãø håi áøm khäng lt vo nh hỉåíng
âãún cạc âàûc tênh âiãûn ca chäúng sẹt.

175
+Loải chäúng sẹt PBBM dng âãø bo vãû mạy âiãûn âàûc tênh ca nọ nhỉ hçnh 12-6, cọ thãm âiãûn
dung ghẹp song song våïi mäüt pháưn ca chùi khe håí hçnh 12-7.

Bng 12.1: Täø håüp cạc chäúng sẹt PBC åí âiãûn ạp cao

Loải chäúng
sẹt

Âiãûn ạp
âënh mỉïc
[kV]
Âiãûn ạp cho
phẹp låïn nháút
trãn chäúng sẹt
[kV]
Säú lỉåüng v
loải chäúng sẹt
trãn täø håüp
Chiãưu cao
ca chäúng
sẹt, mm
Bạn kênh
âãú chäúng
sẹt, mm
PBC-15
PBC-20
PBC-35
PBC-110
PBC-150

PBC-220
15
20
35
110
150

220

19
25
40,5
100
138

200
1xPBC-15
1xPPC-20
1xPBC-35
3xPBC-33
3xPBC-33
+2xPBC-15
6xPBC-33
725
885
1210
3050
4546

6192
236
236
236
275
1535

2035

Bng 12.2: Âàûc tênh ch úu ca chäúng sẹt PBC (theo ⎡

OCT-8934-58)

Âiãûn ạp
âënh
mỉïc
[kV]
Âiãûn ạp
lm viãûc
låïn nháút
[kV]

Âiãûn ạp chc thng åí
táưn säú cäng nghiãûp
[kV]
Âiãûn ạp chc
thng xung kêch
khi thåìi gian
phọng âëãn tỉì1,5
âãún 20µs,[kV].
Âiãûn ạp dỉ ca chäúng sẹt
khi dng âiãûn xung kêch cọ
biãn âäü khạc nhau våïi âäü
di âáưu sọng 10µs, [kV]
(khäng låïn hån).
Biãn âäü dng [kA].
Khäng
nh hån
Khäng
låïn hån
3kA 5kA 10kA

3
6
10
15
20
35
110
150
200
3,8
7,6
12,7
19
25
40,5
110
138
200
9
16
26
38
49
78
200
275
400
11
19
30,5

48
60,5
98
250
345
500
20
30
45
70
85
125
285
375
530
13,5
25
42
57
75
122
315
435
630
14,5
27
45
61
80
130

335
465
670
16
30
50
67
88
143
367
510
734


12.4. CHÄÚNG SẸT VAN TỈÌ

Trong chäúng sẹt van tỉì, dỉåïi tạc dủng ca tỉì trỉåìng häư quang giỉỵa cạc âiãûn cỉûc s di chuøn
dỉåïi täúc âäü låïn dc theo khe håí vng xuún, do âọ s dãù bë thäøi tàõt. Sau khi häư quang tàõt cỉåìng âäü cạch
âiãûn ca khe håí âỉåüc khäi phủc nhanh chọng. Âiãûn tråí khäng âỉåìng thàóng ca cạc táúm vilêt âỉåìng kênh
φ180mm, nàng lỉûc thäng qua dng âiãûn cọ sọng vng v âäü di sọng 2000
µ
s cọ thãø tåïi 400 A. Trë säú
ny ph håüp våïi cạc tham säú ca quạ âiãûn ạp näüi bäü trong lỉåïi âiãûn ạp tåïi 220 kV. Do âọ chäúng sẹt van tỉì
cn cọ kh nàng hản chãú pháưn låïn cạc loải quạ dng näüi bäü trong lỉåïi âiãûn ny. ÅÍ âiãûn ạp 300 v 500kV

176
âãø hản chãú quạ âiãûn ạp näüi bäü cáưn thäng qua dng âiãûn nhiãưu hån nỉỵa. Cạc chäúng sẹt van tỉì dng âãø bo
vãû trảm ca nga kê hiãûu l PBM
v loải bo vãû mạy âiãûn l PBM âỉåüc chãú tảo åí cạc cáúp 3, 6,10 kV, cạc
âàûc tênh cho trong bng 12-2 v 12-3.

Γ

Bng 12.3: Âàûc tênh ca chäúng sẹt van tỉì
Âiãûn ạp
âënh
mỉïc
[kV]
Âiãûn ạp
lm viãûc
låïn nháút
[kV].
Âiãûn ạp chc thng åí
táưn säú cäng nghiãûp
[kV]
Âiãûn ạp chc thng
xung kêch khi thåìi
gian phọng âiãûn tỉì
1,5 âãún 20µs [kV].
Âiãûn ạp dỉ ca chäúng sẹt
khi dng âiãûn xung kêch
cọ âäü di âáưu sọng 10µs,
Våïi cạc biãn âäü khäng
låïn hån.

Khäng
nh hån
Khäng
låïn hån
3 [kV] 5
[kV]

10
[kV]
3
6
10
20
35
110
150
220
330
500
3,8
7,6
12,7
25
40,5
100
138
200
295
420
7,5
15
25
42
70
170
235
340

485
660
9,5
18
30
51
83
195
270
390
560
760
9
17
28
65
105
265
370
515
740
1130
9
17
28
60
97
245
340
475

680
970
9,5
18
30
65
105
265
370
515
740
1060
11
20
33
72
116
295
410
570
820
1170


12.5. VAN CHÄÚNG SẸT Ä XÊT KIM LOẢI

1. Cáúu tảo v ngun liï hoảt âäüng
Chäúng sẹt van â thay âäøi mäüt cạch cå bn trong khong hån 20 nàm tråí lải âáy c vãư cáúu trục
láùn ngun liï lm viãûc. Loải van chäúng sẹt cọ khe håí phọng âiãûn kiãøu táúm phàóng v phạt triãøn lãn loải cọ
khe thäøi tỉì v âiãûn tråí cạcbit silic (SiC) màõc näúi tiãúp â âỉåüc thay thãú bàòng van chäúng sẹt khäng cọ khe

håí phọng âiãûn.










Hçnh 12-8
:
Âàûc tênh dng âiãûn-âiãûn ạp ca âiãûn tråí oxit kim loải
a)Âoản tuún tênh dỉåïi, b)Âiãøm nhn, c)Âoản phi tuún r rãût,
d)Âoản tuún tênh trãn, A- Âiãøm lm viãûc cọ âiãûn ạp thỉåìng xun
U
a

A

d
c
b
logI

177
Van chäúng st måïi khäng cọ khe håí phọng âiãûn m dỉûa trãn âiãûn tråí ä xêt kim loải (MO) cọ âàûc
tênh U-I hon ton phi tuún v cọ kh nàng háúp thủ nàng lỉåüng ráút cao. Chụng âỉåüc biãút âãún nhỉ loải van
chäúng sẹt äxit kim loải (MO).

Van chäúng sẹt MO khäng “phọng âiãûn” do váûy khäng âënh nghéa âiãûn ạp phọng âiãûn. Khi âiãûn
ạp tàng van chäúng sẹt chuøn ngay tỉì trë säú âiãûn tråí låïn sang âiãûn tråí nh theo dảng âàûc tênh U-I nhỉ hçnh
12-8.
Khi âiãûn ạp gim lải trë säú U
c
van chäúng sẹt lải duy trç tênh dáùn âiãûn km. Mỉïc bo vãû ca van
chäúng sẹt MO âỉåüc xạc âënh bàòng âiãûn ạp dỉ ca nọ.
Âiãûn ạp dỉ âỉåüc âënh nghéa nhỉ giạ trë âènh ca âiãûn ạp åí âáưu cỉûc van chäúng sẹt khi cọ dng
âiãûn sẹt chảy qua.
Dng âiãûn sẹt cọ dảng sọng giỉỵa 1/9
µ
s v 1/1
µ
s thãø hiãûn bỉåïc sọng quạ âiãûn ạp v âiãûn ạp
dỉ phäúi håüp cọ kh nàng so sạnh våïi âiãûn ạp phọng âiãûn ban âáưu ca chäúng sẹt van thäng dủng. Sọng
xung âiãûn ạp 8/20
µ
s cho âiãûn ạp dỉ gáưn tỉång âỉång våïi mỉïc bo vãû quạ âiãûn ạp sẹt. Sọng dng âiãûn
våïi thåìi gian sỉåìn giỉỵa 30
µ
s v 100
µ
s tỉång ỉïng âiãûn ạp âọng måí. Âiãûn ạp dỉ tỉång ỉïng våïi dảng
sọng ny cho mỉïc bo vãû trong trỉåìng håüp cọ ỉïng sút âọng måí. Cạc trỉåìng håüp sỉû cäú tráưm trng, cọ kh
nàng van chäúng sẹt bë quạ ti. Trong cạc trỉåìng håüp nhỉ váûy (vê dủ nhỉ âiãûn ạp tàng tỉì mäüt mỉïc tåïi mỉïc
sau) thç sỉû cäú trảm âáút mäüt pha xy ra trong âiãûn tråí làõp ghẹp ca van chäúng sẹt. Hãû thäúng thoạt ạp sút âãø
âãư phng v sỉï bë näø. Dng âiãûn sỉû cäú chảm âáút ca hãû thäúng tải âiãøm âàût chäúng sẹt van phi nh hån
dng âiãûn âm bo ca thiãút bë thoạt ạ
p sút ca van chäúng sẹt. Cáúu trục ca van chäúng sẹt MO âỉåüc mä
t nhỉ hçnh 12-9.

Hçnh 12-9: Tiãút diãûn (bäú trê
chung ca van chäúng sẹt oxit
kim loải kiãøu EXLIMQ.
1.âáưu så cáú
p, 2.thiãút bë x
ạp sút ,3.chäưng âiãûn tråí MO
4. sỉï cạch âiãûn, 5.âáưu näúi âáút,
6.âáưu thoạt ạp sút
2. ỈÏng dủng v cạch lỉûa chn
Van chäúng sẹt âỉåüc sỉí dủng âãø bo vãû thiãút bë v trảm quan trng (âàûc biãût l mạy biãún ạp âiãûn
lỉûc) chäúng lải quạ âiãûn ạp khê quøn v quạ âiãûn ạp âọng måí. Khi thiãút kãú v lỉûa chn van chäúng sẹt
thäng dủng, cáưn lỉu âiãûn ạp âạnh thng v âiãûn ạp âãûm. Ngoi ra van chäúng sẹt MO âỉåüc chn theo cạc
tiãu chøn sau âáy:

178
-Âiãûn ạp táưn säú ngưn täúi âa.
-Kh nàng háúp thủ nàng lỉåüng.
-Mỉïc bo vãû.
Cọ thãø âảt âỉåüc kh nàng háúp thủ nàng lỉåüng u cáưu våïi cng cáúp bo vãû bàòng cạch xãúp chäưng
cạc âiãûn tråí MO song song. Bàòng cạch gáúp âäi säú chäưng l cọ thãø cọ mỉïc bo vãû tháúp hån v kh nàng
háúp thủ gáưn nhỉ gáúp âäi. Mỉïc bo vãû cáưn thiãút âỉåüc tçm ra nhåì cạc quy tàõc phäúi håüp cạch âiãûn, trong âọ
cọ chia âäü (cạc tè säú bo vãû) giỉỵa cạc mỉïc bo vãû ca van chäúng sẹt v âiãûn ạp xung âënh mỉïc ca thiãút
bë cáưn bo vãû âỉåüc xạc âënh (hçnh 12-10).
Vå
ïi van chäúng sẹt MO, âiãûn ạp lm viãûc liãn tủc cỉûc âải Us l âiãûn ạp táưn säú ngưn låïn nháút m
van chäúng sẹt cọ thãø chëu âỉûng âỉåüc thỉåìng xun. Cỉåìng âäü T ca van chäúng sẹt chäúng lải quạ âiãûn ạp
quạ âäü U

TOV
âỉåüc cho bàòng cạc âàûc tênh âiãûn ạp/thåìi gian ( U
TOV
= T.U
C
hồûc U
TOV
= T
R
.U
R
).
Hãû säú T hồûc T
R
phủ thüc vo loải van chäúng sẹt v cọ thãø tçm âỉåüc trong ti liãûu ca nh chãú
tảo, U
R
l âiãûn ạp âënh mỉïc. Theo IEC 99-4 âiãûn ạp liãn tủc ca van chäúng sẹt phi khäng âỉåüc tháúp
hån trë säú hiãûu dủng ca âiãûn ạp táưn säú ngưn cọ thãø xy ta åí âáưu cỉûc láu hån 10 phụt trong lục lm viãûc.
Âiãûn ạp ny âỉåüc xạc âënh trãn cå såí âiãûn ạp lm viãûc cao nháút tạc âäüng lãn lỉåïi âang xẹt åí chãú âäü lm
viãûc bçnh thỉåìng. Nãúu säú liãûu ny khäng âỉåüc xạc âënh r rng cọ thãø láúy bàòng âiãûn ạp cao nháút U
m
âäúi
våïi thiãút bë (IEC 71-1).
a) Van chäúng sẹt giỉỵa pha v âáút
Âäúi våïi cạc hãû thäúng cọ täøng tråí näúi âáút nh, âiãûn ạp liãn tủc êt nháút bàòng 1,05 láưn âiãûn ạp lm
viãûc cao nháút chia cho
3 . Âäúi våïi cạc hãû thäúng cọ sỉû cäú trảm âáút âỉåüc b hồûc trung tênh cạch li, âiãûn
ạp liãn tủc cọ thãø láúy êt nháút bàòng âiãûn ạp lm viãûc cao nháút.

H
çnh 12-10 Phäúi håüp cạch âiãûn cho
lỉåïi täøng näúi âáút tháúp. (c
E
= 1,4) trong
khong C (U
m
≥ 300Kv theo IEC 71-1
tỉång ỉïng våïi giạ trë âènh ca âiãûn ạp
pha -âáút.
U
rs
-âiãûn ạp chëu xung sẹt âënh mỉïc .
U
rB
-âiãûn ạp chëu xung âọng måí âënh mỉïc.
a: âiãûn ạp pha âáút táưn säú ngưn max.
c
E
hãû säú sỉû cäú trảm âáút,b: âiãûn ạp pha âáút
táưn säú ngưn max våïi sỉû cäú chảm âáút åí pha
bãn cảnh, d: quạ âiãûn ạp (âỉåüc hản chãú bàòng
van chäúng sẹt âãún U
p
).
U
p
mỉïc bo vãû ca van chäúng sẹt

C
B
giåïi hản an ton våïi âiãûn ạp xung sẹt
C
S
giåïi hản an ton våïi xung âọng måí
U
p

C
B
C
s
d
u
rs
u
rB
u
4
3
2
1
b
a
C
E

b) Van chäúng sẹt giỉỵa cạc pha
Âiãûn ạp liãn tủc täúi thiãøu phi bàòng 1,05 láưn âiãûn ạp lm viãûc cao nháút.

c) Van chäúng sẹt âiãøm trung tênh

179
Âäúi våïi cạc hãû thäúng cọ täøng tråí näúi âáút tháúp, âiãûn ạp liãn tủc nháûn âỉåüc tỉì âiãûn ạp âënh mỉïc tảo
nãn. Âäúi våïi cạc hãû thäúng cọ sỉû cäú trảm âáút âỉåüc b hồûc trung tênh cạch li, âiãûn ạp liãn tủc täúi thiãøu cọ
thãø láúy bàòng âiãûn ạp lm viãûc låïn nháút chia cho
3 .

3. Cạc trë säú âiãøn hçnh ca van chäúng sẹt våïi cạc mỉïc âiãûn ạp âiãưu chènh
Våïi cạc van chäúng sẹt MO khäng cọ khe håí phọng âiãûn, âiãûn ạp lm viãûc liãn tủc U
c
phi âỉåüc
lỉûa chn theo hãû säú chảm âáút C
e
=
3 . Bng 12-4 cho tháúy cạc trë säú âiãøn hçnh âäúi våïi cạc lỉåïi täøng tråí
näúi âáút nh ( C
e
=1,4) v cạc hãû thäúng khäng näúi âáút ( C
e
=
3 ) khäng cọ quạ âiãûn ạp quạ âäü no khạc.
Van chäúng sẹt trong lỉåïi phán phäúi dỉåïi 30 kV (vê dủ cạc mạy biãún ạp làõp trãn cäüt ) thỉåìng âỉåüc
thiãút kãú våïi dng âiãûn sẹt âënh mỉïc l 5 kA. Van chäúng sẹt 10 kA âỉåüc sỉí dủng cho cạc mảng thỉåìng
cọ nguy cå bë sẹt âạnh.
Dng âiãûn sẹt âënh mỉïc 10 kA cáưn phi ln ln âỉåüc lỉûa chn cho van chäúng sẹt trỉåïc âỉåìng
cạp. Van chäúng sẹt dng cho cạc âiãûn ạp trãn 30 kV ln cọ dng âiãûn sẹt âënh mỉïc l 10 kA. Van
chäúng sẹt âỉåüc âàût song song våïi âäúi tỉåüng âỉåüc bo vãû thỉåìng giỉỵa pha v âáút. Vç vng bo vãû trong
khäng gian bë giåïi hản, cạc van chäúng sẹt phi âỉåüc näúi c
ng gáưn bäü pháûn bo vãû cng täút . Cạc säú liãûu

gáưn âụng âäúi våïi vng bo vãû âỉåüc cho trong bng 12-4.

Bng 12.4: chn van chäúng sẹt MO våïi âiãûn ạp âënh mỉïc U
r
(khäng xy ra quạ âiãûn ạp quạ âäü khạc)
Âiãûn ạp hãû thäúng âënh
mỉïc U
n
,
kV
Van chäúng sẹt pha
U
r
våïi C
e
= 1,4 U
r
våïi C
e
=
3
kV kV
Van chäúng sẹt trung tênh
Ur våïi C
e
=1,4 U
r
våïi C
e
=

3
kV kV
6
10
20
30
66
110
138
220
345
380
500
6 9
12 15
21 30
30 45
60 90
96 150
120 -
192 -
276 -
330 -
420 -
- -
- -
- -
- -
- -
72 90

84 -
90 -
132 -
150 -
192 -
Hiãûn nay hng ABB cọ chỉång trçnh truưn sọng âãø nghiãn cỉïu cạc thiãút bë âọng càõt låïn cọ kh nàng
tênh toạn cạc thay âäøi theo thåìi gian ca âiãûn ạp åí cạc vë trê thêch håüp trong trảm.

Vng bo vãû ca van chäúng sẹt - cạc trë säú chøn

Âiãûn ạp cỉûc âải ca Vng âỉåüc bo vãû Chiãưu di dáùn âãún van
thiãút bë U
m
[ kV] L
max
[m] chäúng sẹt a[ m]

<= 36 8 2
123 15 5
245 20 10
420 20 15

180
Trong cạc trảm trung gian v cao ạp cọ cạc âỉåìng cạp vo cáưn tênh âãún quạ âiãûn ạp phn xả
khäng kãø sỉû hản chãú ca sọng truưn trong cạp.
Våïi âoản cạp ngàõn ( L
K
<= 5m) , van chäúng sẹt A
1
phi âàût âãø bo vãû cạp v van chäúng sẹt A

3

âãø bo vãû mạy biãún ạp ( xem hçnh 12-11). Tuy nhiãn khi nãúu L
K
> 5m cạp phi âỉåüc bo vãû c hai phêa
bàòng van A
1
v A
2
.
Trong trỉåìng håüp ny nãúu khong cạch do van A
2
bo vãû låïn hån L
1
thç van A
3
bo vãû mạy biãún
ạp cọ thãø khäng cáưn thiãút. Bäü âãúm sẹt cọ thãø âỉåüc sỉí dủng âãø giạm sạt van chäúng sẹt. Chụng âỉåüc näúi
vo dáy näúi âáút ca van chäúng sẹt , van chäúng sẹt phi âỉåüc cạch âiãûn våïi âáút.








Hçnh 12-11: Bo vãû quạ âiãûn ạp våïi cạp dáùn âãún mạy ngàõt
A
3

A
2
A
1
L
1
L
k

12.6. CHÄÚNG SẸT VariSTAR UItraSIL

1. Giåïi thiãûu chung
Thãú hãû chäúng sẹt loải måïi UItraSIL ca hng Cooper Power System â hon thiãûn nhỉỵng ỉu
âiãøm ca cäng nghãû chäúng sẹt cọ v bc bàòng polymer âọ l kêch thỉåïc v trng lỉåüng gim nh, cng
våïi âäü an ton âỉåüc náng cao. Chäúng sẹt UItraSIL sỉí dủng loải váût liãûu ỉu viãût hiãûn nay âỉåüc cháúp nháûn
räü
ng ri trong cäng nghiãûp l cao su cone lm v bc. Viãûc dng cạc âéa MOV (âiãûn tråí phi tuún oxid
km) våïi cạc âàûc tênh âiãûn hc cao cáúp lm cho chäúng sẹt loải UItraSIL cọ kh nàng bo vãû quạ âiãûn ạp
hån hàón cho cạc lỉåïi phán phäúi. Cạc âéa MOV chãú tảo âãưu phi qua cạc kiãøm tra cháút lỉåüng nghiãm ngàût
tỉì kháu bàõt âáưu cho âãún kháu hon táút trong dáy chuưn sn xút. Mäùi âéa MOV sau khi âỉåüc sn xút
âãưu phi qua mäüt loảt cạc thỉí nghiãûm âiãûn hc nhàòm bo âm cho âéa cọ âỉåüc cháút lỉåüng cao nháút. Nhåì
váûy, cạc âéa MOV ny cọ âỉåüc âäü tin cáûy ráút cao trong chỉïc nàng bo vãû khi lm viãûc ngay c sau nhiãưu
nàm sỉí dủng.
Chäú
ng sẹt UIt raSIL cọ cạc loải 5kA v 10kA, cáúp 1 theo tiãu chøn IEC-99-4.

2. Cáúu tảo
Chäúng sẹt UIt raSIL gäưm mäüt chäưng cạc âéa MOV våïi hai âiãûn cỉûc åí hai âáưu. Ton bäü cạc âéa âỉåüc bc
keo epoxy gia cỉåìng bàòng såüi thy tinh trong mäüt qui trçnh sn xút hon ton tỉû âäüng họa. Sau khi âỉåüc
gia nhiãût âãø thnh mäüt khäúi lỉåüng vỉỵng chàõc vãư màût cå hc cọ thãø chëu âỉûng cạc ỉïng sút âiãûn hc, cå

hc, trong cạc âiãưu kiãûn mäi trỉåìng khàõt khe. Låïp v bc sau âọ âỉåüc làõp vo v kãút dênh chàût våïi khäúi
cạc âéa MOV tảo thnh mäüt thãø chàõc chàõn cọ âäü bãưn âiãûn cao. Sau khi làõp rạp, mäùi chäúng sẹt âãưu phi tri
qua mäüt loảt cạc thỉí nghiãûm háưu bo âm kh nàng lm viãûc cao nháút.
V bc cao su Silicone â phi tri qua ráút nhiãưu thỉí nghiãûm khi thiãút kãú nhàòm xạc âënh hçnh
dạng täúi ỉu cạc tai.
Âàûc âiãøm
Ngoi ra cạc thê nghiãûm trong thåìi gian di trong cạc âiãưu kiãûn mäi trỉåìng khạc nhau cng
chỉïng t tênh ỉu viãût ca cao su silicone UItraSIL vãư âäü bãưn, nãúu so våïi cạc váût liãûu polimer khạc. Cạc thê

181
nghióỷm tióỳn haỡnh ồớ caùc phoỡng thờ nghióỷm õọỹc lỏỷp õaợ xaùc nhỏỷn tờnh hồn hún cuớa vỏỷt lióỷu silicone vóử caùc
mỷt chọỳng baùm nổồùc, khaớ nng chởu tia tổớ ngoaỷi cuợng nhổ khaớ nng chọỳng phoùng õióỷn bóử mỷt trong caùc
mọi trổồỡng ọ nhióựm, tờnh trồ õọỳi vồùi caùc hoùa chỏỳt, tờnh ọứn õởnh nhióỷt vaỡ nhióửu õỷc tờnh caùch õióỷn cồ baớn
khaùc.

Hỗnh 12-12:Chọỳng seùt UitraSIL 10kV vaỡ mỷt cừt minh hoỹa
Cao su silicone coỡn coù khaớ nng khaùng sổỷ sinh sọi cuớa nỏỳm mọỳc, vaỡ khọng bừt chaùy. Khi doỡng sổỷ
cọỳ laỡ 20 kA hay lồùn hồn, bọỹ phỏỷn caùch li (tuỡy choỹn) seợ hoaỷt õọỹng vaỡ caùch li phỏửn õỏửu nọỳi õỏỳt cuớa chọỳng
seùt. Nhồỡ vỏỷy traùnh sổỷ cọỳ vộnh vióựn trổồỡng hồỹp chọỳng seùt bở ngừ
n maỷch bón trong, mỷt khaùc seợ dóự daỡng
phaùt hióỷn vaỡ thay thóỳ chọỳng seùt bở sổỷ cọỳ.


Baớng 12.5: Mọỹt sọỳ loaỷi chọỳng seùt VariSTAR
Loaỷi chọỳng seùt UNS UHS
- ióỷn thóỳ hóỷ thọỳng
- ióỷn thóỳ õởnh mổùc cuớa chọỳng seùt
- Tỏửn sọỳ hóỷ thọỳng
- Tióu chuỏứn thióỳt kóỳ vaỡ thổớ nghióỷm
- Doỡng phoùng õióỷn õởnh mổùc
- Cỏỳp phoùng õióỷn
- Mổùc chởu õổỷng doỡng cao
- Cỏỳp xaớ aùp lổỷc
3 - 36 kV
3 - 36 kV
50 - 60 Hz
IEC 99 - 4

5 kA
-
65 kA
20 kA (hióỷu duỷng õọỳi
xổùng) (B)
3 - 72 kV
3 - 60 kV
50 - 60 Hz
IEC 99 - 4
10 kA
1
100 kA
20 kA (hióỷu duỷng õọỳi
xổùng) (B)

182

3. Hoảt âäüng
Chäúng sẹt UItraSIL cọ hoảt âäüng giäúng nhỉ cạc chäúng sẹt khäng khe håí khạc. Trong âiãưu kiãûn
xạc láûp, âiãûn ạp trãn chäúng sẹt l âiãûn ạp pha ca lỉåïi âiãûn. Khi cọ quạ âiãûn ạp, láûp tỉïc chäúng sẹt giåïi hản
quạ âiãûn ạp åí mỉïc bo vãû cáưn thiãút bàòng cạch dáùn dng xung xúng âáút. Khi tçnh trảng quạ âiãûn ạp â qua
räưi, chäúng sẹt quay tråí vãư tçnh trảng cạch âiãûn nhỉ trỉåïc, v chè dáùn dng r ráút nh.

4. Cạc lỉu chung âãø lỉûa chn chäúng sẹt
Âënh mỉïc ca chäúng sẹt l giạ trë âiãûn ạp pha åí táưn säú cäng nghiãûp låï
n nháút m chäúng sẹt âỉåüc
thiãút kãú v thỉí nghiãûm theo tiãu chøn IEC. Bng 12.5 hỉåïng dáùn chung âãø lỉûa chn trë âënh mỉïc chäúng
sẹt thêch håüp våïi âiãûn ạp ca hãû thäúng â cho.
Chäúng sẹt khäng khe håí phi âỉåüc lỉûa chn âáưy â våïi cạc phủ kiãûn, chëu âỉûng âỉåüc âiãûn ạp pha
åí táưn säú cäng nghiãûp trong táút c cạc âiãưu kiãûn váûn hnh ca hãû thäúng.

Âiãûn thãú lm viãûc liãn tủc
Chn så bäü trãn cå såí l "Âiãûn ạp lm viãûc liãn tủc ca chäúng sẹt MCOV cọ U
c
bàòng hồûc låïn
hån âiãûn ạp pha låïn nháút ca hãû thäúng".
Quạ âiãûn ạp táưn säú cäng nghiãûp (quạ âiãûn ạp näüi bäü)
Tiãu chøn thỉï 2 âãø lỉûa chn chäúng sẹt dỉûa vo mỉïc âäü näúi âáút ca hãû thäúng. Khi cọ sỉû cäú mäüt
pha chảm âáút, trong âiãưu kiãûn âiãûn ạp hãû thäúng cọ giạ trë låïn nháút, âiãûn ạp âënh mỉïc ca chäúng sẹt âỉåüc
chn phi låïn hån âiãûn ạp tàng cao trãn cạc pha khäng chảm âáút. Cáưn lỉu tám âàûc biãût âãún cạc hãû thäúng
cọ hãû säú näúi âáút kẹm, hãû thäúng khäng näúi âáút, hãû thäúng näúi âáút kiãøu cäüng hỉåíng hồûc âäú
i våïi cạc hãû thäúng
cọ cạc âiãưu kiãûn lm viãûc khäng bçnh thỉåìng nháút âënh. Tuy váûy, ty theo âiãưu kiãûn lm viãûc củ thãø ca
hãû thäúng m cọ thãø lỉûa chn âiãûn ạp âënh mỉïc ca chäúng sẹt mäüt cạch thêch håüp miãùn l khäng vi phảm
kh nàng chëu âỉûng quạ âiãûn ạp tảm thåìi ca chäúng sẹt. Cạc sỉû cäú trãn lỉåïi âiãûn cọ thãø gáy ra cạc quạ
âiãûn ạp tảm thåìi táưn säú cäng nghiãûp våïi giạ trë vỉåüt quạ mỉïc âiãûn ạp lm viãûc liãn tủc MCOV hồûc ngay
c âiãûn ạp âënh mỉïc chäúng sẹt cọ thãø chëu âỉûng. Khi âọ cáưn quan tám âãún mỉïc quạ âiãûn ạp (so våïi thåì
i
gian bo vãû dỉû trỉỵ ca hãû thäúng), cng nhỉ mỉïc nàng lỉåüng ca dng phọng âiãûn. So våïi hãû thäúng cho
phẹp lm viãûc khi cọ chảm âáút mäüt pha trong thåìi gian quạ 10000 giáy, cáưn dng chäúng sẹt cọ âiãûn ạp
âënh mỉïc lm viãûc liãn tủc bàòng våïi âiãûn ạp dáy ca hãû thäúng.


Bng 12.6: Lỉûa chn âiãûn ạp âënh mỉïc ca chäúng sẹt VariSTAR
Âiãûn ạp ca hãû thäúng (kV) Âënh mỉïc ca chäúng sẹt (kV)

Âënh mỉïc


Låïn nháút

Hãû thäúng 3 pha
4 dáy näúi Y
trung tênh näúi
âáút làûp lải
Hãû thäúng 3 pha 3
dáy näúi Y trung
tênh näúi âáút trỉûc
tiãúp tải ngưn
Hãû thäúng 3 pha näúi ∆
khäng näúi âáút hay näúi Y
nhỉng trung tênh näúi âáút
qua âiãûn khạng
3.3 3.7 3 6 6
6.6 7.3 6 9 9
10.0 11.5 9 12 12-15
11.0 12.0 9-10 12 12-15
16.4 18.0 15 - 18-21
22.0 24.0 18-21 24 24-27
33.0 36.3 27-30 36 36-39
47.0 52.0 39-48 54 60
66.0 72.0 54-60 60 -

183
Trong mäüt säú cạc âiãưu kiãûn lm viãûc âàûc biãût ca hãû thäúng nhỉ khi âọng âiãûn mạy biãún ạp våïi
mäüt säú kiãøu âáúu dáy nháút âënh v hiãûn tỉåüng cäüng hỉåíng cọ thãø xy ra, cạc chäúng sẹt lục áúy s chëu cạc
quạ âiãûn ạp. Sau âáy l bng lỉûa chn chäúng sẹt ca Cooper Power Systrems ạp dủng cho tỉìng hãû thäúng
riãng l.

5. Cạc âàûc tênh thỉí nghiãûm
Chäúng sẹt VariSTAR UItraSIL âỉåüc thiãút kãú v thỉí nghiãûm theo tiãu chøn IEC 99-4.

Thỉí nghiãûm chu k lm viãûc
Âäúi våïi chäúng sẹt UNS: 20 láưn dng xung 5 kA, dảng sọng 8/20 µs, sau âọ l hai láưn dng xung
cao 65 kA âènh (dảng sọng 4/10 µs).
Âä
úi våïi chäúng sẹt UNS: 20 láưn dng xung 10 kA dảng sọng 8/20 µs, sau âọ l hai láưn dng xung
cao 100 kA âènh (dảng sọng 4/10 µs).
Kiãøm tra kh nàng chëu âỉûng dng xung trong thåìi gian di
Âäúi våïi chäúng sẹt UNS: 18 láưn dng xung 75 kA trong thåìi gian 1000 µs.
Âäúi våïi chäúng sẹt UHS: 18 láưn dng xung åí mỉïc nàng lỉåüng phọng theo tiãu chøn IEC cáúp 1
(xáúp xè 250A, 2000 µs). Sau mäùi thỉí nghiãûm, cạc chäúng sẹt váùn åí trảng thại äøn âënh nhiãût nhåì cạc kiãøm
tra sau:
• Dng r cọ giạ trë gim liãn tủc trong vng 30 phụt khi chäúng sẹt âỉåüc phọng âiãûn åí âiãûn ạp
Uc.
• Khäng cọ biãøu hiãûn suy gim vãư màût cáúu tảo hay vãư
cạc âàûc tênh âiãûn hc.
• Âiãûn ạp phọng âiãûn åí 5kA hay 10kA âỉåüc âo lỉåìng sau mäùi láưn thỉí nghiãûm thay âäøi êt hån 5%
so våïi giạ trë ban âáưu.
Táút c cạc thỉí nghiãûm âãưu âỉåüc thỉûc hiãûn trong cạc phng thê nghiãûm âäüc láûp, theo tiãu chøn
IEC - 99-4.
Kiãøm tra kh nàng chëu âỉûng dng ngàõn mảch
Cạc thỉí nghiãûm ny s chỉïng minh kh nàng chëu âỉûng dng sỉû cäú m khäng bë näø chäúng sẹt.
Táút c cạc v bc chäúng sẹt UItraSIL âãưu âỉåüc kiãøm tra ph håüp våïi cạc u cáưu âỉåüc liãût kã trong IEC -
99 - 4/IEC - 99 - 1 v l loải khäng näø.


Bng 12.7: Kiãøm tra kh nàng chëu âỉûng ạp sút

Loải chäúng sẹt Cáúp chëu âỉûng ạp lỉûc theo
IEC
Biãn âäü dng sỉû cäú (kA) Thåìi gian nh nháút täưn tải

sỉû cäú (giáy)
UNS/UHS

B

0,8
20
0,5
02
Kh nàng quạ âiãûn ạp tảm thåìi (TOV)
Kh nàng chëu âỉûng quạ âiãûn ạp tảm thåìi åí táưn säú 60Hz âỉåüc cho theo âäư thë.
Dỉûa vo âäư thë tênh âỉåüc thåìi gian m chäúng sẹt cọ thãø chëu quạ âiãûn ạp (tênh bàòng âån vë tỉång
âäúi våïi cå såí l MCOV ca chäúng sẹt) m khäng bë hỉ hng.
Cạc âàûc tênh bo vãû
Chäúng sẹt UitraSIL VariSTAR cọ kh nàng bo vãû quạ âiãûn ạp mäüt cạch hiãûu qu cho cạc thiãút
bë âiãûn trung thãú.
Cạc âàûc tênh bo vãû ca h chäúng sẹt UltraSIL cho trãn bng 12-8 v 12-9.


184
Baớng 12.8: Caùc õỷc tờnh baớo vóỷ - VariSTAR UNS, I
N
= 5 kA (IEC - 94-4)
ởnh
mổùc
MCOV ióỷn aùp
dổ do
ióỷn aùp dổ khi coù xung seùt daỷng soùng 8/20às (kV)
CS (kV) (kV) Xung coù
õọỹ dọỳc

lồùn
1,5 kA 3 kA 5 kA 10 kA 20 kA 40 kA
3
6
9
10
12
15
18
21
24
27
30
33
36
2.55
5.1
7.65
8.4
10.2
12.7
15.3
17
19.5
22.0
24.4
27.0
29.0
10.9
21.8

31.4
32.7
41.1
51.3
61.6
65.4
76.3
86.3
96.2
107.0
115.0
9.0
17.9
25.8
26.9
33.8
42.2
50.6
53.7
62.7
71.0
79.1
87.8
94.7
9.7
19.4
28.0
29.1
36.5
45.7

54.8
58.2
67.8
76.8
85.6
95.1
103.0
10.4
2.08
30
31.2
39.2
49.0
58.5
62.4
72.8
82.4
91.8
102.0
110.0
11.4
22.7
32.8
34.1
42.9
53.6
64.3
68.2
79.6
90.1

100.0
112.0
120.0
13.0
26.0
37.4
38.9
48.9
61.1
73.4
77.9
90.8
103.0
115.0
127.0
137.0
15.1
30.2
43.5
45.3
56.9
71.1
85.3
90.6
106.0
120.0
133.0
148.0
160.0

Baớng 12-9: Caùc õỷc tờnh baớo vóỷ - VariSTAR UHS, I
N
=10 kA (IEC-99-4)
ởnh
mổùc
CS
(kV)
MCOV
(kV)
ióỷn aùp
dổ do
xung
coù õọ
dọỳc lồùnỹ
ióỷn aùp dổ khi coù xung seùt daỷng soùng 8/20 às (kV) ióỷn aùp dổ do
xung õoùng cừt
õổồỡng dỏy daỷng
soùng 30/60 às
(kV)
1,5kA 3 kA 5 kA 10 kA 20 kA 40 kA 125 A 500 A
3
6
9
10
12
15
18
21
24
27

30
33
36
39
42
45
48
54
60
2.55
5.10
7.65
8.40
10.2
12.7
15.3
17.0
19.5
22.0
24.4
27.0
29.0
31.5
34.0
36.5
39.0
42.0
48.0
11.3
22.6

32.6
33.9
42.6
53.2
63.9
67.8
79.1
89.5
99.7
110.8
119.5
130.3
141.2
152.1
162.9
176.0
197.7
8.6
17.2
24.8
25.8
32.4
40.4
48.5
51.5
60.1
68.0
75.8
84.2
90.8

99.1
107.0
116.0
124.0
134.0
150.0
9.1
18.2
26.3
27.4
34.4
43.0
51.6
54.7
63.9
72.3
80.5
89.5
96.5
105.0
114.0
123.0
132.0
142.0
160.0
9.1
18.2
26.3
27.4
34.4

43.0
51.6
54.7
63.9
72.3
80.5
89.5
96.5
105.0
114.0
123.0
132.0
142.0
167.0
10.4
20.8
30.0
31.2
39.2
49.0
58.8
62.4
72.8
82.4
91.8
102.0
110.0
120.0
130.0
140.0

150.0
162.0
182.0
11.5
23.0
33.2
34.5
43.3
54.2
65.0
69.0
80.5
91.1
101.0
113.0
122.0
133.0
144.0
155.0
166.0
179.0
201.0
13.0
25.9
37.4
38.9
48.8
61.0
73.2
77.7

90.7
103.0
114.0
127.0
137.0
149.0
162.0
174.0
187.0
202.0
227.0
7.4
14.8
21.4
22.2
27.9
34.9
41.9
44.4
51.9
58.7
65.4
72.7
78.4
85.5
92.6
99.7
107.0
115.0
130.0

7.9
15.9
22.9
23.8
29.9
37.4
44.8
47.6
55.5
62.8
70.0
77.8
83.9
91.5
99.1
107.0
114.0
124.0
139.0

185
Chỉång 13. KHẠNG ÂIÃÛN

13.1. KHẠI NIÃÛM CHUNG
1. Khại niãûm
Khạng âiãûn l mäüt cün dáy âiãûn cm cọ âiãûn khạng khäng âäøi (khäng cọ li thẹp L>>R), dng
âãø hản chãú dng ngàõn mảch âäưng thåìi duy trç mäüt trë säú âiãûn ạp åí mỉïc nháút âënh khi cọ sỉû cäú ngàõn mảch
xy ra.
Âãø âiãûn khạng khäng âäøi thç cün dáy phi khäng cọ li thẹp, vç khi cọ li thẹp thç nãúu ngàõn
mảch xy ra dng tàng lm li thẹp bo ha kãút qu âiãûn khạng s gim khäng hản chãú âỉåüc dng ngàõn

mảch (I
nm
).















Hçnh 13-1: Khạng âiãûn: a) hçnh dảng
chung ,b) bäú trê trong så âäư lỉåïi
≅
HT
N
Khạn
g
MC
Tham säú cå bn ca âiãûn khạng âỉåüc tênh l
X
K
% tỉång ỉïng âiãûn ạp våïi % (b qua âiãûn ạp trãn

âiãûn tråí), sủt ạp pha:
U∆
].V[I.XU
âmKph
=
∆

Khạng âiãûn âỉåüc chn theo âiãûn ạp âënh mỉïc,
dng âiãûn âënh mỉïc v X
K
%, kiãøm tra äøn âënh âäüng v äøn
âënh nhiãût.

2. u cáưu ca khạng âiãûn
a) Quạ âiãûn ạp khäng âỉåüc phạt sinh âạnh thng cạch
âiãûn giỉỵa cạc vng dáy v cạch âiãûn âäúi våïi âáút. Khäng
âỉåüc phạt sinh phọng âiãûn củc bäü trãn bãư màût ca khạng
âiãûn.
b) Khạng âiãûn phi cọ â âäü bãưn nhiãût v âiãûn âäüng.
c) Täøn hao cäng sút trong khạng âiãûn phi êt nháút (täøn
hao khäng âỉåüc gáy phạt nọng khạng âiãûn quạ mỉïc cho
phẹp).


13.2. LỈÛA CHN V KIÃØM TRA KHẠNG ÂIÃÛN

1. Lỉûa chn khạng âiãûn
Lỉûa chn khạng âiãûn theo âiãûn ạ
p, dng âiãûn v giạ trë X
K

% cáưn phäúi håüp våïi mạy ngàõt âiãûn â
âàût trong mảch ca nọ, cọ nghéa l xút phạt tỉì âiãưu kiãûn ngàõn mảch sau khạng âiãûn, dng siãu quạ âäü
khäng vỉåüt quạ dng âiãûn càõt âënh mỉïc ca mạy ngàõt âiãûn.
Vê dủ hçnh 13-1: ngàõn mảch tải âiãøm N, âiãûn khạng täøng ca hãû thäúng tỉì ngưn âãún nåi sỉû cäú tải
N l:

càõtMCÂ
cb
KHT
I
I
XXX =+=
∑
(13.1)
- I
cb
: Dng âiãûn cå bn.
- X
HT
: Âiãûn khạng hãû thäúng tênh âãún thanh cại trỉåïc khạng âiãûn.
- X
K
: Âiãûn khạng ca khạng âiãûn cáưn tçm. X
K
tênh theo % ỉïng våïi âiãưu kiãûn dng, ạp âënh mỉïc
nhỉ sau:

()
âmK bc
âmmảngâmK

HT
Htt
K
.UI
.UI
XXX −=
∑
(13.2)
Trong âọ: I
âmK
: dng âënh mỉïc ca khạng âiãûn

186
U
âmK
: âiãûn ạp âënh mỉïc ca khạng âiãûn.
U
âmmang
: âiãûn ạp trung bçnh âënh mỉïc nåi âàût khạng âiãûn.
Tỉì (13-2) ta tra bng cọ sàơn chn X
K
≥X
Ktt
.
Chụ : nãúu biãút tiãút diãûn cạp nh nháút sau khạng âiãûn thç khi tênh X
K
% cng tiãún hnh tỉång tỉû nhỉ trãn.
Nhåï ràòng lục xạc âënh X
Σ
âạng l dng dng càõt âënh mỉïc I

càõtMCÂ
cäng thỉïc (13-1) thç phi thay bàòng
dng äøn âënh nhiãût ca cạp tỉång ỉïng I
äâ
.
















Hçnh 13-2: Khạng âiãûn kẹp
a) Khi lm viãûc bçnh thỉåìng;
b) Khi ngàõn mảch mäüt âỉåìng dáy
I
1

I
1

b
)

I
I
I
2

I
2

I
a
)

2. Kiãøm tra khạng âiãûn
Sau khi chn khạng âiãûn ta phi tênh täøn hao âiãûn ạp
trong tçnh trảng lm viãûc bçnh thỉåìng v âiãûn ạp dỉ trãn thanh
cại khi ngàõn mảch sau khạng âiãûn. Täøn tháút âiãûn ạp trong tçnh
trảng lm viãûc láu di âäúi våïi khạng âiãûn âån âỉåüc xạc âënh nhỉ
sau:
%sin.
I
I
X%u haysin.XIu
âmK
lv
KKlvpha
ϕ=∆α=∆ .
Våïi: I

lv
dng lm viãûc ca nhạnh ⇒ coi nhỉ chè cọ âiãûn khạng
nãn sinα =1
âmK
N
Kdỉ
I
I
%X% Ucọ = . Våïi I
N
: dng ngàõn mảch khi
sỉû cäú sau khạng âiãûn. Nãúu âiãûn ạp tháúp hån âiãûn ạp dỉ cho phẹp
U
dỉCP
bàòng 0,6U
âm
thç phi tênh lải âiãûn khạng ca khạng âiãûn
nhỉ sau:
()
âmKcbdỉCP
âmmảngâmKHTdỉCP
K(âm)
.UIU1
.U.I.XU
*X
−
=
(13.3)
Våïi:
X

HT
: täøng âiãûn khạng tỉång âäúi cå bn tênh âãún trỉåïc
âiãøm màõc âiãûn khạng.
U
âmmảûûng
: âiãûn ạp âënh mỉïc ca cáúp âiãûn ạp xy ra ngàõn mảch.
X*
K(âm)
: âiãûn khạng tỉång âäúi ca khạng âiãûn quy vãư âiãưu kiãûn âënh mỉïc.
Chuøn thnh khạng âiãûn pháưn tràm
.100*X%X
K(âm)K
=
tỉì âáy chn âiãûn khạng tiãu chøn.
+Khạng âiãûn âỉåüc xem l âm bo äøn âënh nãúu tha mn âiãưu kiãûn:
I
äââ
≥ I
XK
(13.4)
Våïi I
äââ
: dng äøn âënh âäüng (dng låïn nháút cọ thãø âi qua âiãûn khạng m khäng gáy ra mäüt sỉû biãún dảng
no ca cün dáy).
+ Âiãưu kiãûn äøn âënh nhiãût :

gtäânäân
t.ItI
∞
≥ (13.5)

Mỉïc äøn âënh nhiãût ca khạng âiãûn ráút cao, viãûc kiãøm tra äøn âënh nhiãût chè cáưn thiãút våïi khạng âiãûn nh v
thåìi gian täưn tải ngàõn mảch låïn.
t
gt
: thåìi gian täưn tải ngàõn mảch.
I
∝
: dng ngàõn mảch äøn âënh (xạc láûp).
Ngoi khạng âiãûn âån, khạng âiãûn hai âáưu cn cọ khạng âiãûn kẹp ba âáưu, ngoi thnh pháưn âiãûn cm
cn cọ häù cm (khi lm viãûc bçnh thỉåìng hai cün cng lm viãûc thç âiãûn khạng kẹp nh hån nhiãưu khạng
âiãûn âån âọ l ỉu viãût hån ca khạng âiãûn kẹp, åí chãú âäü ngàõn mảch tạc dủng hản chãú ngang nhau. Tuy
nhiãn khạng âiãûn âån r hån khạng âiãûn kẹp, v thỉåìng dng khi säú âỉåìng dáy êt hån).

187












Hỗnh 13-3: Caùc caùch nọỳi khaùng õióỷn thọng duỷng nhỏỳt: a)nọỳi õổồỡng dỏy nguọửn cung
cỏỳp;b)nọỳi õổồỡng dỏy õi ra; c)nọỳi phỏn õoaỷn thanh goùp

Hỗnh 13-4:
ỷt khaùng õióỷn haỷn
chóỳ doỡng õióỷn õốnh:D
n
-õổồỡng kờnh
trung bỗnh cuớa khaùng õióỷn,a-khoaớng
caùch giổợa õổồỡng tỏm khaùng õióỷn
vaỡ bọỹ phỏỷn kim loaỷi:
1.Tổồỡng cọỳt theùp;2.Thanh cọỳt
theùp(kờch thổồùc trón theo mm)

~
~
~
~
~
~
~
c)
a)
~
d)

b)

HT
N
Khaùn
g

MC















188
Chỉång 14. BIÃÚN ẠP ÂO LỈÅÌNG

14.1. BIÃÚN ÂIÃÛN ẠP (BU)

1. Chỉïc nàng v cạc thäng säú chênh ca BU
Biãún âiãûn ạp âo lỉåìng dng âãø biãún âäøi âiãûn ạp tỉì trë säú låïn xúng trë säú thêch håüp (100V hay

100/
3 V) âãø cung cáúp cho cạc dủng củ âo lỉåìng, råle v tỉû âäüng họa. Nhỉ váûy cạc dủng củ thỉï cáúp
âỉåüc tạch khi mảch âiãûn cao ạp nãn ráút an ton cho ngỉåìi. Cng vç an ton, mäüt trong nhỉỵng âáưu ra ca
cün dáy thỉï cáúp phi âỉåüc näúi âáút. Cạc dủng củ phêa thỉï cáúp ca BU cọ âiãûn tråí ráút låïn nãn cọ thãø coi
BU lm viãûc åí chãú âäü khäng ti.
BU bao gäưm cạc thäng säú chênh nhỉ sau:
a) Hãû säú biãún âäøi âënh mỉïc
âm2
âm1
âm
U
U
K =




a)

b)
Hçnh 14-1
. Biãún âiãûn ạp mäüt pha
a) Så âäư thay thãú; b) Âäư thë vẹctå
1
U
&
2
U
&
2
I'
&
0
I'
&
A
B
C
δ
u
j
I’
2
(x
1
+ x’
2
)

j
I’
2
(
r
1
+ r’
2
)
I
0
r
1
j
I
0
x
1
Φ
1
U
&
1
I
&
2
U
&
2
E'

&
r
0
x
0
r'
x'
r'
2
x'
2
2
I
&
0
I
&
r
1
x
1
Trong âọ: U
1âm
, U
2âm
l cạc âiãûn ạp âënh
mỉïc så cáúp v thỉï cáúp. Âiãûn ạp så cáúp âo
lỉåìng âỉåüc nhåì BU qua âiãûn ạp thỉï cáúp
gáưn âụng bàòng:
U

1
≈ U
2
.K
âm
.
b) Sai säú ca biãún âiãûn ạp
Xẹt BU mäüt pha cọ så âäư thay thãú
hçnh 14-1a, trong âọ:
z
1
= r
1
+ jx
1
: täøng tråí cün så cáúp.
z
2
= r
2
’ + jx
2
’ : täøng tråí cün thỉï
cáúp â qui âäøi vãư så cáúp.
z’ = r’ + jx’ : täøng tråí phủ ti â qui
âäøi vãư så cáúp;
z
0
= r
0

+ jx
0
- täøng tråí mảch tỉì.
Theo så âäư thay thãú dỉûng âỉåüc âäư
thë vẹctå cạc dng ạp (Hçnh 14-1b).
Trãn hçnh 14-2b, cạc vẹctå U’
2
v
E’
2
cng nhỉ I’
2
l cạc vẹctå âiãûn ạp v
dng âiãûn â qui âäøi vãư phêa så cáúp. Qua
âäư thë vẹctå tháúy ràòng, âiãûn ạp thỉï cáúp â
tàng lãn K
âm
láưn (tỉïc U’
2
), sai khạc våïi
âiãûn ạp så cáúp U
1
c vãư pha láùn trë säú. Âọ
chênh l do täøn tháút trong BU gáy nãn.
Sai säú ca BU âỉåüc xạc âënh nhỉ sau.
Sai säú trë säú:
100.
U
UU.K
%U

1
12âm
−
=∆
Sai säú gọc δ
u
(gọc lãûch giỉỵa U’
2
v U
1
).
Càn cỉï vo âäư thë vẹctå hçnh 14-1b cọ thãø xáy dỉûng âỉåüc biãøu thỉïc sai säú âiãûn ạp v sai säú gọc
ca nọ. Theo âäư thë cọ thãú viãút âỉåüc:

189
,
OC
A
B
OC
OCOA
U ≈
−
=∆
v
OC
BC
sin
uu
=δ≈δ

Tọm lải AB v BC xạc âënh sai säú trë säú v sai säú gọc ca biãún âiãûn ạp âäưng thåìi xẹt pháưn thỉûc v
pháưn o ca vẹc tå AC. Ta cọ:

)]'zz('IzI[)UU(ACCA
21210
'
21
&&&
&&&
++−=−−=−=

Biãún âäøi biãøu thỉïc trãn, tạch pháưn thỉûc v o s cọ:

,
U
)'xx('I)'rr('IxIrI
,
U
)'
x
x
('I)'
r
r
('I
x
I
r
I
U

1
21a221a21a01or
u
1
21r221a21r01oa
+−++−
=δ
+++++
−=∆

trong âọ v

oa0
IjII
&&&
+=
r2a22
'Ij'I'I
&&&
+=
Ta tháúy ràòng sai säú ca biãún âiãûn ạp l
mäüt hm säú phủ thüc vo nhiãưu thäng säú.
Dng I
0
phủ thüc vo mảch tỉì, nãn âãø gim sai
säú cáưn dng thẹp ké thût âiãûn täút âãø lm mảch
tỉì. Dng I
2
phủ thüc vo ti thỉï cáúp, váûy cäng
sút cạc dủng củ phêa thỉï cáúp khäng âỉåüc vỉåüt

quạ cäng sút âënh mỉïc ca biãún âiãûn ạp (S
pt
≤
S
âmBU
). Täøng tråí Z
1
v Z
2
phủ thüc vo cáúu tảo
cün dáy så cáúp v thỉï cáúp ca biãún âiãûn ạp. Âãø
gim sai säú ngỉåìi ta chn máût âäü dng trong cạc
cün dáy ca BU nh hån so våïi trong mạy biãún
ạp âiãûn lỉûc.
c). Cáúp chênh xạc ca biãún âiãûn ạp
Càn cỉï v sai säú ca BU m ngỉåìi ta âàût
tãn cho cáúp chênh xạc cho chụng. Cáúp chênh xạc
ca BU l sai säú âiãûn ạp låïn nháút khi nọ lm
viãûc trong cạc âiãưu kiãûn : táưn säú 50Hz, âiãûn ạp
så cáúp biãún thiãn trong khong U
1
= (0,9 ÷
1,1)U
1âm
, cn phủ ti thỉï cáúp thay âäøi trong giåïi
hản tỉì 0,25 âãún âënh mỉïc v cosϕ = 0,8. Biãún
âiãûn ạp âỉåüc chãú tảo våïi cạc cáúp chênh xạc 0,2;
0,5; 1 v 3.BU cáúp chênh xạc 0,2 dng cho cạc
âäưng häư máùu trong phng thê nghiãûm; cáúp 0,5
dng cho cäng tå âiãûn, cn cáúp 1 v 3 dng cho

cạc âäưng häư âãø bng. Riãng âäúi våïi råle, ty
theo u cáưu ca tỉìng loải bo vãû m cáúp chênh
xạc ca BU cho thêch håüp.

2. Phán loải v cáúu tảo biãún âiãûn ạp
Biãún âiãûn ạp âỉåüc phán thnh hai loải: khä
v dáưu. Mäùi loải lải cọ thãø phán theo säú lỉåüng pha: biãún âiãûn ạp mäüt pha v 3 pha.





















H
çnh 14-2: Biãún âiãûn ạp dáưu mäüt pha

a)Âiãûn ạp dỉåïi 35kV: 1.Thng thẹp,2.Nàõp, 3.Âáưu sỉï
x
un, 4.Mảch tỉì,5.Cün dáy så cáúp,6.Âáưu ra tỉï cáúp,
7.Chäút âãø thạo nàõp,8.Dáưu mạy biãún ạp. b)Âiãûn ạp
35kV

190
Bióỳn õióỷn aùp khọ chố
duỡng cho TBPP trong nhaỡ.
Bióỳn õióỷn aùp khọ mọỹt pha
duỡng cho cỏỳp õióỷn aùp 6kV
trồớ laỷi, coỡn bióỳn õióỷn aùp
khọ ba pha duỡng cho õióỷn
aùp õóỳn 500V.
Theo kờ hióỷu cuớa Lión
xọ cuợ: HOC : bióỳn õióỷn aùp
khọ mọỹt pha vaỡ HTC: bióỳn
õióỷn aùp khọ 3 pha. Bióỳn
õióỷn aùp dỏửu õổồỹc chóỳ taỷo
vồùi õióỷn aùp 3kV trồớ lón vaỡ
duỡng cho TBPP caớ trong
vaỡ nhaỡ vaỡ lỏựn ngoaỡi trồỡi.
Trón hỗnh 14-2 trỗnh baỡy
bióỳn õióỷn aùp dỏửu mọỹt pha
õióỷn aùp 35kV trồớ laỷi. Lión
xọ chóỳ taỷo bióỳn õióỷn aùp
dỏửu mọỹt pha loaỷi HOM.
Bióỳn õióỷn aùp dỏửu ba pha
nm truỷ (hỗnh 14-3) õổồỹc
chó

ỳ taỷo vồùi õióỷn aùp 3 ữ
20kV. Noù gọửm mọỹt maỷch
tổỡ nm truỷ (trong õoù coù ba
truỷ coù dỏy quỏỳn, coỡn hai
truỷ bón khọng dỏy quỏỳn õóứ
cho tổỡ thọng thổù tổỷ khọng chaỷy qua) vaỡ
hai cuọỹn dỏy thổù cỏỳp nọỳi hỗnh sao vaỡ
hỗnh tam giaùc hồớ. Cuọỹn dỏy nọỳi hỗnh
sao abc cung cỏỳp cho caùc duỷng cuỷ õo
lổồỡng, rồle vaỡ kióứm tra caùch õióỷn.
Cuọỹn dỏy nọỳi tam giaùc hồớ a
1
-x
1
nọỳi vồùi
rồle õióỷn aùp õóứ cho tờn hióỷu khi coù mọỹt
pha chaỷm õỏỳt trong lổồùi cao aùp. Bỗnh
thổồỡng U
dll
= U
a
+ U
b
+ U
c
= 0. Khi
mọỹt õióứm chaỷm õỏỳt trong lổồùi cao aùp,
õióỷn aùp U
dll
= 3U

0
, trong õoù U
0
- õióỷn
aùp thổù tổỷ khọng, do õoù rồle taùc õọỹng
baùo tờn hióỷu chaỷm õỏỳt.


a) Bóử ngoaỡi; b) Sồ õọử nọỳi dỏy

Hỗnh 14-3:Bióỳn õióỷn aùp ba pha nm truỷ













Hỗnh 14-4:Bióỳn õióỷn aùp kióứu phỏn cỏỳp
a)Bóử ngoaỡi; b)Sồ õọử nọỳi dỏy
ọỳi vồùi õióỷn aùp 110kV trồớ lón, õóứ
giaớm bồùt kờch thổồùc vaỡ laỡm nheỷ caùch
õióỷn cuớa bióỳn õiỏỷn aùp ngổồỡi ta duỡng
bióỳn õióỷn aùp kióứu phỏn cỏỳp (hỗnh 14-4).

191
Biãún âiãûn ạp kiãøu phán cáúp bao gäưm nhiãưu táưng li tỉì xãúp chäưng lãn nhau, m cün dáy så cáúp phán bäú
âãưu trãn cạc li, cn cün dáy thỉï cáúp chè åí trãn li tỉì cúi cng. Säú táưng li tỉì phủ thüc vo âiãûn ạp
âënh mỉïc 110kV cọ hai táưng, cn 220kV tråí lãn thç säú táưng nhiãưu hån.
Âäúi våïi âiãûn ạp 500kV v cao hån ngỉåìi ta phán chia âiãûn ạp bàòng tủ âãø láúy mäüt pháưn âiãûn ạp cao räưi
måïi âỉa vo biãún âiãûn ạp (hçnh 14-5). Âiãûn ạp láúy trãn C
2
bàòng khong 10-15kV, sau âọ nhåì biãún âiãûn ạp

mäüt pha hả xúng âiãûn ạp thêch håüp cho âo lỉåìng, råle v tỉû âäüng họa. Âãø âiãûn ạp thỉï cáúp U
2
khäng thay
âäøi theo phủ ti cáưn âàût thãm âiãûn khạng P v bäü chäúng nhiãùu N.
a) Så âäư näúi dáy ca biãún âiãûn ạp.
b) Hai biãún âiãûn ạp (hçnh 14-6).
Så âäư BU chè cho phẹp âo âiãûn ạp dáy (U
AB
, U
BC
) m khäng âo âỉåüc âiãûn ạp pha. Så âäư ny dng
räüng ri cho lỉåïi cọ dng chảm âáút nh v khi phủ ti l l Ọat kãú v cäng tå.
c) Biãún âiãûn ạp ba pha nàm trủ (Y
0
/Y
0
/∆) â nãu cäng dủng khi mä t cáúu tảo åí trãn.
d) Biãún âiãûn ạp ba pha ba trủ näúi Y/Y:
Dng cho lỉåïi cọ dng chảm âáút bẹ âãø cung cáúp cho cạc dủng củ âo lỉåìng âiãûn ạp dáy khäng âi hi cáúp
chênh xạc cao.


14.2. BIÃÚN DNG ÂIÃÛN (BI)

1. Cäng dủng v cạc thäng säú chênh ca
BI
C
1
P
N

BU
U
1
U
2
U
sc

Hçnh 14-5:bäü pháûn chia âiãûn ạp bàòng tủ
A B C
a
b
c
a
x
a
x
c
A
X
A
X
c

Hçnh 14-6:Så âäư näúi hai biãún âiãûn ạp mäüt pha
Biãún dng âiãûn dng âãø biãún âäøi dng
tỉì trë säú låïn hån xúng trë säú thêch håüp
(thỉåìng l 5A, trỉåìng håüp âàûc biãût l 1A
hay 10A) våïi cạc dủng củ âo v råle, tỉû
âäüng họa.

Cün dáy så cáúp ca biãún dng cọ säú
vng ráút nh, cọ khi chè mäüt vi vng, cn
cü
n thỉï cáúp cọ säú vng nhiãưu hån v ln
âỉåüc näúi âáút âãư phng khi cạch âiãûn giỉỵa
så v thỉï cáúp bë chc thng thç khäng nguy
hiãøm cho dủng củ phêa thỉï cáúp v ngỉåìi
phủc vủ. Phủ ti thỉï cáúp ca biãún dng
âiãûn ráút nh vç váûy cọ thãø coi biãún dng
ln lm viãûc åí trảng thại ngàõn mảch.
Trong trỉåìng håüp khäng cọ ti phi näúi âáút
cün thỉï cáúp âãø trạnh quạ âiãûn ạp cho nọ.
Biãún dng âiãûn bao gäưm cạc thäng säú
chênh sau.
a) Hãû säú biãún âäøi âënh mỉïc
,
I
I
K
âm2
âm1
âm
= trong âọ I
1âm
v I
2âm
l
dng âënh mỉïc så v thỉï cáúp tỉång ỉïng.
Dng så cáúp âỉåüc âo gáưn âụng nhåì BI: I
1

≈ K
âm
I
2
: dng âo âỉåüc åí phêa thỉï cáúp.
b) Sai säú ca biãún dng

192
Så âäư thay thãú ca biãún dng cho trãn hçnh 14-7a. Theo så âäư thay thãú cọ thãø dỉûng âỉåüc âäư thë vẹctå
ca BI (hçnh 14-7b).
Trãn (hçnh 14-7b) tháúy ràòng dng thỉï cáúp tàng K
âm
láưn (tỉïc l I’
2
) sai khạc våïi dng så cáúp I
1
c vãư pha
láùn trë säú. Sai säú ca biãún dng gäưm hai thnh pháưn: sai säú dng v sai säú gọc.
Sai säú dng:

100.
I
II.K
%I
1
12âm
−
=∆ (2-51)
Sai säú gọc δ

1
- gọc lãûch pha giỉỵa I’
2
v I
1
Càn cỉï vo âäư thë vẹctå cọ thãø xáy dỉûng âỉåüc biãøu thỉïc sai säú. Ta cọ:

),(Sin
I
I
OA
CB
OA
OAOC
I
1
0
ψ+α=≈
−
=∆
v
).(Sin
I
I
OA
A
B
sin
1
0

11
ψ+α==δ≈δ
Váûy:
).cos(
I
I
)sin(
I
I
I
1
0
1
1
0
ψ+α=δ
ψ+α=∆

1
I
&
2
U
&
x
1
r
1
x'
2

r'
2
2
I
&
x'
r'
0
I
&
x
0
r
0
2
E
'
&
a)
j
I'
2
x’
2
j
I'
2
x’
E’
2

U’
2
α
I’
2
r’
2
I’
2
r’
Ψ
Φ
I
0
I
1
I’
2c
I
0
α
+
Ψ
0
b)

Hçnh 14-7:Så âäư biãún dng:a)Så âäư thay thãú,b)Âäư thi vẹc tå

Tỉì biãøu thỉïc trãn ta tháúy ràòng sai säú phủ thüc vo tè säú I
0

/I
1
, phủ ti thỉï cáúp v gọc α. Âãø gim sai säú
ca biãún dng ngỉåìi ta dng thẹp ké thût âiãûn täút cho mảch tỉì v tàng säú vng dáy thỉï cáúp.
b) Cáúp chênh xạc cụa biãún dng
Cáúp chênh xạc ca biãún dng l sai säú dng låïn nháút khi nọ lm viãûc trong cạc âiãưu kiãûn: táưn säú 50Hz,
phủ ti thỉï cáúp thay âäøi tỉì 0,25 âãún 1,2 âënh mỉïc. Biãún dng cọ nàm cáúp chênh xạc: 0,2; 0,5; 1; 3 v 10.

193
BI cỏỳp chờnh xaùc 0,2 duỡng cho caùc õọửng họử mỏựu; cỏỳp 0,5 duỡng cho cọng tồ õióỷn, coỡn cỏỳp 1 vaỡ 3 duỡng
cho õọửng họử õóứ baớng; cỏỳp 10 duỡng cho caùc bọỹ truyóửn õọỹng cuớa maùy ngừt. Rióng õoù vồùi rồle, tuỡy theo yóu
cỏửu cuớa tổỡng loaỷi baớo vóỷ maỡ duỡng cỏỳp chờnh xaùc cuớa BI cho thờch hồỹp.

2. Phỏn loaỷi cỏỳu taỷo
Bióỳn doỡng coù hai loaỷi chờnh: bióỳn doỡng kióứu xuyón vaỡ bióỳn doỡng kióứu õóỳ.
Bióỳn doỡng kióứu xuyón coù cuọỹn dỏy sồ cỏỳp laỡ mọỹt thanh dỏựn xuyón qua loợi tổỡ, coỡn cuọỹn dỏy thổù cỏỳp
quỏỳn trón loợi tổỡ (hỗnh 14-8a). Tuỡy theo doỡng õởnh mổùc sồ cỏỳp maỡ thanh dỏựn xuyón coù hỗnh daùng vaỡ thióỳt
dióỷn khaùc nhau, chúng haỷn trón hỗnh 14-8b, noù coù daỷ
ng thúng, tióỳt dióỷn to duỡng cho doỡng sồ cỏỳp 600A trồớ
lón, coỡn hỗnh 14-8c thỗ noù cong, coù tióỳt dióỷn nhoớ hồn duỡng cho doỡng sồ cỏỳp dổồùi 600A. khi doỡng õởnh mổùc
sồ cỏỳp lồùn (6000 ữ 18000A) õióỷn aùp 20kV, cuọỹn dỏy sồ cỏỳp laỡ thanh dỏựn hỗnh maùng (hỗnh 14-8d). sọỳ
lổồỹng loợi tổỡ vaỡ sọỳ lổồỹng cuọỹn dỏy thổù cỏỳp tuỡy thuọỹc vaỡo cọng duỷng tổỡng loaỷi. Trong bióỳn doỡng kióứu
xuyón, caùc loợi vaỡ caùc cuọỹn dỏy thổù cỏỳp õổồỹc boỹc trong nhổỷa caùch õióỷn ópọxy. ọỳi vồùi TBPP ngoaỡi trồỡi,
ngổồỡi ta duỡng bióỳn doỡng kióứu õóỳ, voớ cuớa noù bũng sổù, caùch õióỷn bón trong bũng giỏỳy dỏửu (hỗnh 14-9a).
Trong thuỡng sổù chổùa dỏửu, phờa dổồùi thuỡng coù họỹp caùc õỏửu ra cuớa caùc cuọỹ
n dỏy thổù cỏỳp (thổồỡng coù mọỹt sọỳ
cuọỹn dỏy thổù cỏỳp).

Hỗnh 14-8:Bióỳn doỡng kióứu xuyón
a)Sồ õọử nguyón liù; b)Bióỳn doỡng õióỷn sồ cỏỳp tổỡ 600A trồớ nón;c)Bióỳn doỡng õióỷn sồ cỏỳp dổồùi 600A;
d)Bióỳn doỡng õióỷn doỡng sồ cỏỳp rỏỳt lồùn; 1.Loợi theùp,2.Cuọỹn dỏy thổù cỏỳp, 3.Cuọỹn dỏy sồ cỏỳp(thanh dỏựn xuyón,
4.ỏửu nọỳi cuớa cuọỹn sồ cỏỳp, 5.Voớ caùch õióỷn
Khi õióỷn aùp cao, thổỷc hióỷn caùch õióỷn giổợa caùc cuọỹn dỏy sồ cỏỳp vaỡ thổù cỏỳp gỷp khoù khn. Vỗ vỏỷy vồùi
cỏỳp õióỷn aùp 330kV vaỡ cao hồn ngổồỡi ta duỡng bióỳn doỡng kióứu phỏn cỏỳp (hỗnh 14-9b), mọựi cỏỳp coù loợi theùp
rióng.
Mọỹt vaỡi kờ hióỷu cuớa Lión xọ (cuợ) cho caùc bióỳn doỡng kóứ trón nhổ sau: bióỳn doỡng kióứu xuyón TO-10 (
doỡng 600A vaỡ cao hồn), T-10 (doỡng dổồùi 600A), T-205 (doỡng 6000-18000A); bióỳn doỡng kióứu õóỳ
coù: TH (mọỹt cỏỳp), TPH (nhióửu cỏỳp).

194
Ngoaỡi hai loaỷi chờnh bióỳn doỡng kóứ trón coỡn coù caùc loaỷi bióỳn doỡng chuyón duỡng khaùc nhổ bióỳn doỡng thổù
tổỷ khọng, bióỳn doỡng baợo hoỡa nhanh, bióỳn doỡng chuyón duỡng cho baớo vóỷ so lóỷnh ngang cuớa maùy phaùt
õióỷn,

Hỗnh 14-9: Bióỳn doỡng kióứu õóỳ:a)Mọỹt cỏỳp,b)Phỏn cỏỳp




195