Catolog tiếng việt chi tiết máy cắt SF6 220kV GL314

Công ty phát triển thủy điện

MỤC LỤC
I. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY CẮT........................................................7
I.1. Thông số kỹ thuật............................................................................................7
I.2. Khí SF6...........................................................................................................7
I.3. Bộ truyền động máy cắt..................................................................................8
II. MÔ TẢ VÀ VẬN HÀNH.................................................................................10
II.1. Mô tả tổng quát máy cắt kiểu GL314 với bộ truyền động FK3-1...............10
II.1.1. Cực của máy cắt....................................................................................10
II.1.2. Khung đỡ máy cắt.................................................................................11
II.1.3. Tủ truyền động máy cắt........................................................................12
II.1.4. Tủ điều khiển........................................................................................12
II.2. Mô tả khối đóng cắt.....................................................................................13
II.3. Nguyên lý làm việc của máy cắt..................................................................14
II.3.1. Giới thiệu chung...................................................................................14
II.3.2. Quá trình cắt của máy cắt.....................................................................14
II.3.3. Quá trình đóng máy cắt.........................................................................17
II.4. Tủ truyền động máy cắt...............................................................................18
II.4.1. Giới thiệu..............................................................................................18
II.4.2. Mô tả cơ cấu truyền động.....................................................................18
II.4.3. Các chi tiết phụ.....................................................................................20
II.4.4. Nguyên lý làm việc...............................................................................22
II.5. Kiểm tra khí SF6..........................................................................................24
II.5.1. Giới thiệu..............................................................................................24
II.5.2. Mật độ và áp lực khí.............................................................................24
II.5.3. Đo lường áp suất...................................................................................25
II.5.4. Đo lường mật độ...................................................................................26
II.5.5. Tỉ trọng kế.............................................................................................26
II.6. Đóng gói, vận chuyển và lưu kho................................................................28
III. LẮP ĐẶT MÁY CẮT.....................................................................................30

III.1. Chỉ dẫn.......................................................................................................30
III.1.1. Chỉ dẫn về môi trường.........................................................................30
III.1.2. Chỉ dẫn về lắp ráp................................................................................30
III.2. Lực xiết.......................................................................................................31
III.2.1. Giới thiệu.............................................................................................31
III.2.2. Bôi mỡ trước khi xiết chặt...................................................................31
III.2.3. Giá trị lực xiết......................................................................................32
III.3. Trình tự lắp ráp..........................................................................................33
Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 1/118


Công ty phát triển thủy điện

III.3.1. Chuẩn bị và lắp ráp các gioăng cố định...............................................33
III.3.2. Làm kín ốc, vít.....................................................................................34
III.3.3. Sử dụng đồng hồ áp lực nước..............................................................35
III.4. Kiểm tra sự hiện diện khí SF6 trong các cực máy cắt...............................36
III.4.1. Kiểm tra cực máy cắt tại vị trí mở thùng thiết bị.................................37
III.4.2. Các bước kiểm tra sự hiện diện của khí SF6.......................................38
III.5. Kiểm tra sự hiện diện của vòng hãm chốt “fusible”..................................38
III.5.1. Kiểm tra bằng mắt...............................................................................39
III.5.2. Lắp ráp vòng hãm của chốt “fusible” (nếu vòng hãm chưa lắp):........39
III.6. Lắp ráp khung đỡ máy cắt..........................................................................40
III.6.1. Công tác chuẩn bị................................................................................40
III.6.2. Các thành phần của khung đỡ (cho 1 cực)..........................................41
III.6.3. Chuẩn bị lắp ráp...................................................................................41
III.6.4. Lắp ráp khung đỡ.................................................................................42
III.7. Nâng và đặt cực máy cắt vào vị trí............................................................44

III.7.1. Các thiết bị, dụng cụ cần thiết.............................................................44
III.7.2. Nâng cực máy cắt................................................................................44
III.7.3. Đặt cực máy cắt vào vị trí....................................................................45
III.8. Lắp ráp các đầu cực của máy cắt và chuẩn bị các bề mặt tiếp xúc...........45
III.8.1. Công tác chuẩn bị................................................................................45
III.8.2. Chuẩn bị các bề mặt tiếp xúc...............................................................46
III.8.3. Lắp ráp các đầu cực của máy cắt.........................................................46
III.9. Lắp ráp tủ truyền động máy cắt.................................................................48
III.9.1. Vật tư và dụng cụ cần thiết để lắp ráp.................................................48
III.9.2. Chuẩn bị tủ truyền động máy cắt.........................................................48
III.9.3. Lắp ráp trục truyền động của cực máy cắt...........................................49
III.9.4. Đấu nối tủ truyền động........................................................................50
III.10. Tính toán áp lực khí SF6 nạp đầy bằng đồng hồ đo áp lực.....................53
III.10.1. Ví dụ tính toán áp lực nạp đầy...........................................................53
III.10.2. Tính toán áp lực nạp đầy tại vị trí lắp ráp..........................................54
III.10.3. Giá trị áp suất thực của khí SF6 tương ứng với nhiệt độ...................54
III.11. Nạp đầy khí SF6.......................................................................................57
III.11.1. Giới thiệu...........................................................................................57
III.11.2. Nạp đầy khí SF6................................................................................57
III.11.3. Xác nhận áp lực.................................................................................58
III.11.4. Kiểm tra áp lực..................................................................................58
III.11.5. Kiểm tra sự rò rỉ khí...........................................................................60
III.11.6. Hàm lượng ẩm của khí SF6 trong máy cắt........................................60
IV. KIỂM TRA TRƯỚC KHI ĐƯA VÀO VẬN HÀNH....................................61
IV.1. Giới thiệu....................................................................................................61
Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 2/118

Công ty phát triển thủy điện

IV.2. Khí SF6.......................................................................................................61
IV.2.1. Các thông số.........................................................................................61
IV.2.2. Kiểm tra khí SF6..................................................................................61
IV.2.3. Kiểm tra độ ẩm khí SF6.......................................................................62
IV.2.4. Kiểm tra sự xiết chặt các bộ phận chịu áp lực khí SF6........................62
IV.3. Bộ truyền động............................................................................................62
IV.3.1. Đo kiểm tra..........................................................................................62
IV.3.2. Các bước kiểm tra................................................................................62
IV.4. Thao tác thử nghiệm...................................................................................62
IV.5. Kiểm tra vòng hãm của chốt “fusible”.......................................................63
IV.6. Tháo vòng hãm............................................................................................64
V. BẢO DƯỠNG THIẾT BỊ MÁY CẮT.............................................................64
V.1. Kế hoạch bảo dưỡng....................................................................................64
V.2. Nội dung bảo dưỡng.....................................................................................66
V.3. Chi tiết thực hiện bảo dưỡng........................................................................66
V.3.1. Tình trạng tổng quát của các thiết bị.....................................................66
V.3.2. Khí áp lực SF6......................................................................................67
V.3.3. Tủ truyền động......................................................................................68
V.3.4. Bộ đếm số lần thao tác..........................................................................68
V.3.5. Các ngưỡng của tỉ trọng kế có tiếp điểm điện.......................................68
V.3.6. Kiểm tra sự xiết chặt của các bộ phận lắp ráp.......................................68
V.3.7. Sự tác động của rơle..............................................................................68
V.3.8. Kiểm tra sự bắt chặt các đầu nối hạ áp..................................................68
V.3.9. Các bề mặt cách điện.............................................................................69
V.3.10. Các khối đóng cắt................................................................................69
V.4. Các giới hạn hao mòn về điện......................................................................69
V.4.1. Sự đánh giá............................................................................................69
V.4.2. Đặc tính giới hạn hao mòn về điện.......................................................70

V.5. Kiểm tra ngưỡng tác động của tỉ trọng kế có tiếp điểm điện.......................70
V.5.1. Các dụng cụ cần thiết............................................................................70
V.5.2. Chuẩn bị tỉ trọng kế...............................................................................71
V.5.3. Kết nối tỉ trọng kế với dụng cụ kiểm tra...............................................72
V.5.4. Kiểm tra ngưỡng tác động của đồng hồ đo mật độ...............................72
V.6. Hiệu chỉnh tủ truyền động............................................................................76
V.6.1. Các vị trí chỉ thị của máy cắt.................................................................76
V.6.2. Các biện pháp an toàn...........................................................................77
V.6.3. Chuẩn bị thiết bị truyền động................................................................78
V.6.4. Thay thế nam châm điện đóng và cắt....................................................79
V.6.5. Lắp lại tủ bộ truyền động......................................................................80
V.6.6. Tra dầu mỡ cho tủ truyền động.............................................................82
Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 3/118


Công ty phát triển thủy điện

V.6.7. Vệ sinh các cửa sổ kiểm tra...................................................................82
V.7. Thay thế tủ truyền động kiểu FK 3–1...........................................................82
V.7.1. Thiết bị nâng..........................................................................................83
V.7.2. Các dụng cụ cần thiết............................................................................83
V.7.3. Các biện pháp an toàn...........................................................................83
V.7.4. Xả khí cho cực máy cắt.........................................................................84
V.7.5. Tháo trục đấu nối truyền động..............................................................84
V.7.6. Chuẩn bị tủ truyền động........................................................................86
V.7.7. Tách các cáp hạ áp................................................................................87
V.7.8. Tháo tủ truyền động..............................................................................87
V.7.9. Lắp ráp bộ truyền động mới..................................................................89

V.7.10. Nạp khí SF6 cho cực máy cắt.............................................................90
VI. DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ PHỤ TRỢ............................................................90
VI.1. Giới thiệu....................................................................................................90
VI.2. Các dụng cụ chuyên dụng..........................................................................90
VI.3. Các thiết bị phụ trợ.....................................................................................92
VII. BỘ TRUYỀN ĐỘNG LÒ XO FK3-1...........................................................94
VII.1. Giới thiệu..................................................................................................94
VII.2. Các biện pháp an toàn..............................................................................94
VII.2.1. Các điều kiện cần thiết để thực hiện thao tác bằng tay......................94
VII.2.2. Biện pháp an toàn chung....................................................................95
VII.2.3. Biện pháp an toàn khi thực hiện thao tác trên bộ truyền động...........95
VII.2.4. Biện pháp an toàn cho thiết bị............................................................95
VII.3. Các thao tác bằng tay...............................................................................96
VII.3.1. Khi bộ truyền động chưa đấu nối với máy cắt...................................96
VII.3.2. Khi bộ truyền động đã lắp ráp và đấu nối với máy cắt......................97
VII.3.3. Chỉ thị vị trí của lò xo và máy cắt ở vị trí trung gian.........................98
VII.4. Chuẩn bị bộ truyền động để thao tác bằng tay.........................................99
VII.4.1. Chuẩn bị tủ bộ truyền động................................................................99
VII.4.2. Loại trừ các nút giải phóng bằng tay..................................................99
VII.4.3. Loại trừ chức năng giải phóng theo điện áp thấp.............................100
VII.4.4. Loại trừ chốt đóng khi lò xo đóng đang tích năng...........................101
VII.4.5. Tháo tấm bảo vệ...............................................................................102
VII.4.6. Lắp ráp thiết bị giải phóng lò xo đóng.............................................102
VII.4.7. Loại trừ lực căng cho dây xích.........................................................103
VII.5. Đóng bằng tay.........................................................................................103
VII.5.1. Trạng thái làm việc của máy cắt và bộ truyền động........................103
VII.5.2. Các dụng cụ cần thiết.......................................................................103
VII.5.3. Lắp cần thao tác...............................................................................103
VII.5.4. Đóng bằng tay..................................................................................103
Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 4/118


Công ty phát triển thủy điện

VII.5.5. Trạng thái làm việc sau khi đóng bằng tay......................................105
VII.6. Cắt bằng tay............................................................................................105
VII.6.1. Trạng thái làm việc của máy cắt và bộ truyền động........................105
VII.6.2. Các dụng cụ cần thiết.......................................................................105
VII.6.3. Lắp cần thao tác...............................................................................105
VII.6.4. Loại trừ lực tác động lên chốt cắt....................................................106
VII.6.5. Phục hồi tác dụng các nút giải phóng bằng tay................................106
VII.6.6. Đóng bằng tay..................................................................................106
VII.6.7. Tháo cần thao tác.............................................................................107
VII.6.8. Loại trừ việc giải phóng bằng tay....................................................107
VII.6.9. Trạng thái làm việc của bộ truyền động sau khi cắt bằng tay..........108
VII.7. Giải phóng lò xo đóng.............................................................................108
VII.7.1. Trạng thái làm việc của máy cắt và bộ truyền động........................108
VII.7.2. Các dụng cụ cần thiết.......................................................................108
VII.7.3. Lắp tiếp điểm hành trình động cơ ở vị trí “lò xo đóng đã giải phóng”
.......................................................................................................................109
VII.7.4. Khoá tiếp điểm hành trình động cơ ở vị trí “lò xo đóng đã giải
phóng”...........................................................................................................109
VII.7.5. Giải phóng cơ cấu hãm ngược.........................................................109
VII.7.6. Quay ngược trục đóng......................................................................110
VII.7.7. Giải phóng lò xo...............................................................................111
VII.7.8. Trạng thái làm việc của bộ truyền động sau khi giải phóng lò xo đóng
.......................................................................................................................111
VII.7.9. Lắp lại cơ cấu hãm ngược................................................................111

VII.7.10. Phục hồi tiếp điểm giới hạn hành trình động cơ............................112
VII.8. Các bước hoàn thiện sau khi kết thúc các thao tác bằng tay..................112
VII.8.1. Kiểm tra máy cắt ở vị trí “Cắt”........................................................112
VII.8.2. Tháo thiết bị loại trừ chốt đóng........................................................112
VII.8.3. Tháo thiết bị giải phóng lò xo đóng.................................................112
VII.8.4. Bộ truyền động lò xo với chức năng giải phóng theo điện áp thấp..113
VII.8.5. Các công việc hoàn thiện tủ bộ truyền động....................................114
VIII. HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG KHÍ SF6 VÀ CÁC SẢN PHẨM PHÂN HUỶ
...............................................................................................................................115
VIII.1. Giới thiệu...............................................................................................115
VIII.2. Các nguyên tắc cơ bản...........................................................................115
VIII.3. Xả khí SF6 cho thiết bị...........................................................................115
VIII.4. Thiết bị sử dụng khí SF6 đang mở.........................................................116
VIII.4.1. Kiểm tra trước khi thực hiện...........................................................116
VIII.4.2. Tóm tắt các hướng dẫn quan trọng.................................................117

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 5/118


Công ty phát triển thủy điện

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 6/118


Công ty phát triển thủy điện

I. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MÁY CẮT
I.1. Thông số kỹ thuật
Mô tả

Máy cắt kiểu GL314

Tiêu chuẩn

IEC

ANSI

Ur

Điện áp định mức

kV

245

242

Ir

Dòng điện định mức

A

3150

3150

fr

Tần số định mức

Hz

50

60

60

Ip

Dòng điện lớn nhất cho phép (giá trị đỉnh)

kA

100

108

108

Ik

Dòng điện ngắn mạch cho phép (giá trị
hiệu dụng)

kA

Ud

40

Điện áp lớn nhất cho phép ở tần số công
nghiệp trong thời gian ngắn mạch (giá trị
hiệu dụng)
- Giữa pha với đất và pha với pha

kV

460

425

- Giữa các tiếp điểm hở

kV

460

425

- Giữa pha với đất và pha với pha

kV

1050

900

- Giữa các tiếp điểm hở

kV

1050

900

Dòng điện cắt định mức khi ngắn mạch
đối xứng

kA

Dòng điện cắt định mức (giá trị đỉnh)

kA

Tổng thời gian cắt

ms

Điện áp xung sét lớn nhất cho phép (giá
trị đỉnh)
Up

Isc

40
100

108

108

40 ± 2
CO-15s-CO

Chu trình đóng - cắt

hoặc
O-0,3s-CO-3min-CO

Điện trở tiếp xúc của các tiếp điểm chính
(tiếp điểm mới)

µΩ

≤ 55

I.2. Khí SF6
Đặc tính của khí SF6 được cho ở bảng sau, cả 2 nhóm giá trị áp lực phụ
thuộc vào đặc điểm kỹ thuật của máy cắt.
Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 7/118

Công ty phát triển thủy điện

Máy cắt kiểu GL314
Áp suất tuyệt đối ở 20oC(68oF)
pre

pre

pae

pme

0,75 MPa

0,85 MPa

0,65 MPa

0,75 MPa

0,54 MPa

0,65 MPa

(Pme+0,03 MPa)

(Pme+0,02 MPa)

0,51 MPa

0,61 MPa

16,5 kg

19 kg

pre

49,59 kg/m3

57,04 kg/m3

pae

41,66 kg/m3

48,86 kg/m3

pme

39,55 kg/m3

46,68 kg/m3

Áp suất tuyệt đối nạp đầy để cách
điện
Áp suất thực ở 20oC(68oF) và 101,3
kPa
Áp suất thực định mức khi nạp đầy

để đảm bảo cách điện (+0,01/-0)
Áp suất thực ở 20oC(68oF) và 101,3
kPa
Áp suất thực cảnh báo đối với cách
điện (+0,02/-0)
Áp suất thực ở 20oC(68oF) và 101,3
kPa
Áp suất thực nhỏ nhất đối với cách
điện (+0,02/-0)

Khối lượng khí SF6 (cả 3 cực máy cắt)
Mật độ khí SF6:

I.3. Bộ truyền động máy cắt
Đặc tính các mạch điện hạ áp của bộ truyền động máy cắt kiểu FK3-1 được
cho ở bảng sau:
Điện áp nguồn cung cấp:
- Các mạch đóng và mạch cắt

48-110-125-220-250VDC

- Các mạch sấy và chiếu sáng

220VAC

- Cấp cho động cơ tích năng lò xo

110-220VDC hoặc 220VAC

Công suất tiêu thụ:

- Cuộn đóng và cuộn cắt

340W/cuộn

- Bộ sấy cố định

50W

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 8/118


Công ty phát triển thủy điện

- Động cơ

≤ 800W(DC) hoặc ≤ 950 W (AC)

Ghi chú: Các thông số nêu trên mang tính chất tổng quát, chỉ những giá trị
được cho trên nhãn máy cắt mới có giá trị ràng buộc.

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 9/118


Công ty phát triển thủy điện

II. MÔ TẢ VÀ VẬN HÀNH

II.1. Mô tả tổng quát máy cắt kiểu GL314 với bộ truyền động FK3-1
Máy cắt khí SF6 220 kV kiểu GL314 có cấu tạo gồm 3 pha độc lập nhau,
mỗi pha được trang bị một bộ truyền động lò xo kiểu FK3-1. Hình dạng tổng thể
của máy cắt được cho như hình vẽ dưới đây, trong đó:
- A:

cực của máy cắt.

- B:

khung đỡ máy cắt.

- C:

tủ truyền động máy cắt.

- D: tủ điều khiển máy cắt.

II.1.1. Cực của máy cắt
Cực của máy cắt gồm 3 bộ phận chính:
- 1:

Khối đóng cắt.

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 10/118


Công ty phát triển thủy điện

- 2:

Sứ đỡ máy cắt.

- 3:

Vỏ của cơ cấu truyền động máy cắt.

- Khối đóng cắt: Cực của máy cắt bao gồm khối đóng cắt (1,) lớp bọc sứ bên
ngoài bằng gốm hoặc vật liệu tổng hợp composite, sứ được lắp ráp theo phương
thẳng đứng, hai đầu của sứ là các đầu ra cao áp (5).
- Sứ đỡ máy cắt: Sứ đỡ máy cắt gồm 1 hoặc 2 tầng cách điện bằng gốm hoặc
vật liệu tổng hợp composite. Sứ đỡ (2) cho phép máy cắt cách điện với đất, bên
trong sứ là trục truyền động được đấu nối với tiếp điểm động của khối đóng cắt.
- Vỏ của cơ cấu truyền động máy cắt (3) được lắp bên dưới sứ đỡ, bao gồm
cần truyền động và bộ phận lắp quay tay để thao tác tiếp điểm động của máy cắt.
Thiết bị kiểm tra và nạp khí SF 6 (7) cũng được lắp trên vỏ của cơ cấu truyền
động máy cắt.
Cơ cấu đấu nối truyền động (4) có xylanh được thực hiện đấu nối cơ khí
giữa cực của máy cắt với tủ truyền động máy cắt kiểu FK3-1.
II.1.2. Khung đỡ máy cắt
Khung đỡ máy cắt (9) được lắp ráp chắc chắn trên mặt đất và đỡ toàn bộ
khối lượng các thành phần của máy cắt.
Khung đỡ có thể được cung cấp bởi hãng ARVEA hoặc các hãng chế tạo
khác.

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 11/118

Công ty phát triển thủy điện

II.1.3. Tủ truyền động máy cắt
Tủ truyền động máy cắt (10) là cơ cấu truyền động bằng lò xo kiểu FK3-1.
Trên cửa trước của tủ truyền động máy cắt (10) có 2 cửa sổ kiểm tra cho
phép người vận hành kiểm tra bằng mắt tín hiệu trạng thái của máy cắt và tình
trạng của lò xo đóng.

Tủ truyền động máy cắt (10) này được gắn chắc chắn với vỏ của cơ cấu
truyền động máy cắt (3).
II.1.4. Tủ điều khiển
Tủ điều khiển máy cắt (D) được lắp trên nền đất gần với vị trí lắp ráp của
pha giữa máy cắt và gồm có các thành phần sau:
- Các rơ le điều khiển máy cắt.
- Các hàng kẹp đấu nối bên trong của máy cắt.
- Các hàng kẹp đấu nối với bên ngoài.

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 12/118


Công ty phát triển thủy điện

II.2. Mô tả khối đóng cắt
Môi trường để dập tắt hồ quang của máy cắt là khí SF 6 có áp lực hoặc hỗn
hợp khí (SF6 + CF4) có áp lực trong trường hợp đặc biệt.
Nguyên tắc dập tắt hồ quang: Khối đóng cắt được cấu tạo dạng buồng nổ và

chịu nhiệt, sử dụng năng lượng từ hồ quang điện với hiệu ứng nén tự động.
Khối đóng cắt được thiết kế bằng cách gia cường độ bền cơ học cho các bộ
phận làm việc và làm giảm tốc độ ăn mòn của các tiếp điểm đối với hồ quang trong
khí SF6. Bộ phận làm việc được lắp ráp trong vỏ sứ kín, đảm bảo cách điện giữa
các đầu ra và đầu vào của máy cắt.
Về cấu tạo, khối đóng cắt bao gồm các thành phần sau:

Ký
Thành phần
hiệu
1 Các đầu cực
2
3
4

Trụ đỡ tiếp điểm tĩnh
Các tiếp điểm chính
Tiếp điểm động

5

Trụ đỡ tiếp điểm động

6

Vỏ sứ

10

Các tiếp điểm hồ quang

11

Trụ tiếp điểm tĩnh

12

Miệng cách điện

13

Van

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 13/118


Công ty phát triển thủy điện

II.3. Nguyên lý làm việc của máy cắt
II.3.1. Giới thiệu chung
Khi máy cắt ở vị trí “Đóng”, dòng điện đi qua các bộ phận máy cắt như sau:
- Đầu cực (1)
- Trụ đỡ tiếp điểm tĩnh (2)
- Các tiếp điểm chính (3)
- Tiếp điểm động (4)
- Trụ đỡ tiếp điểm động (5)
- Đầu cực đối diện (1).

II.3.2. Quá trình cắt của máy cắt
II.3.2.1. Mô tả quá trình cắt máy cắt
Khi có lệnh cắt máy cắt bằng điện hoặc bằng tay, năng lượng tích luỹ của lò
xo cắt (7) - lắp bên trong tủ truyền động - được giải phóng.
Thanh nối cách điện (8) được tác động trực tiếp bởi lò xo cắt (7), truyền
động đến tiếp điểm động (4) làm cho các tiếp điểm mở ra.
Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 14/118


Công ty phát triển thủy điện

II.3.2.2. Các giai đoạn của quá trình cắt máy cắt
Giai đoạn

Mô tả
Khi tiếp điểm động (4) tách khỏi tiếp điểm tĩnh (3), dòng
điện đi qua tiếp điểm hồ quang (10). Thể tích khí bị nén
(Vp) là nguyên nhân đầu tiên gây tăng áp lực khí trong
buồng dập hồ quang.

Bắt đầu cắt

Khi các tiếp điểm hồ quang (10) tách ra, cung lửa hồ quang
xuất hiện và năng lượng của nó là nguyên nhân làm tăng áp
lực trong khoang giản nở nhiệt (Vt), lúc này được đóng kín
bởi miệng cách điện (12) và trụ của tiếp điểm tĩnh (11).

Tác động nhiệt

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 15/118


Công ty phát triển thủy điện

Dập hồ quang và hỗ trợ
khi cắt máy cắt

Khi thanh (11) tách khỏi miệng cách điện (12), sự quá áp
lực do nhiệt trong khoang (Vt) được giải phóng tạo ra luồng
khí có năng lượng, trước khi dòng điện giảm về không, đảm
bảo dập tắt hồ quang. Áp lực trong khoang (Vp) giảm đến
áp lực bình thường nhờ van (13), kết thúc quá trình cắt.

Cung lửa hồ quang điện đã được dập tắt.
Phân tử khí SF6 bị phân ly bởi cung lửa hồ quang sẽ được
tái tạo ngay lập tức.
Phần khí còn dư lại từ quá trình cắt được hút bởi màng lọc
phân tử lắp ở dưới mỗi cực. Một ít bột hỗn hợp lắng đọng
thành dạng bụi và hoàn toàn vô hại cho máy cắt.

Ở vị trí “CẮT”

II.3.2.3. Trường hợp dòng điện nhỏ
Trong trường hợp dòng điện qua máy cắt nhỏ (như khi vận hành không tải
đường dây, MBA hoặc tụ điện), năng lượng nhiệt của cung lửa hồ quang điện quá
thấp không đủ để tạo ra áp lực.

Vì thế, tác động của luồng khí tự động dập tắt hồ quang được hình thành bên
trong khoang (Vp) là chủ yếu.

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 16/118


Công ty phát triển thủy điện

II.3.3. Quá trình đóng máy cắt
Khi có lệnh đóng máy cắt bằng tay hoặc bằng điện, năng lượng tích luỹ ở lò
xo đóng (15) - được lắp ráp bên trong tủ truyền động - được giải phóng. Năng
lượng của lò xo này truyền trực tiếp đến trục điều khiển cực (16) để đi đóng máy
cắt.
Sự giải phóng năng lượng tích luỹ của lò xo đóng (15) gây ra các chuyển
động của các bộ phận truyền động, vì thế quá trình đóng xảy ra trong khối đóng cắt
đồng thời tích năng cho lò xo cắt (7).

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 17/118


Công ty phát triển thủy điện

II.4. Tủ truyền động máy cắt
II.4.1. Giới thiệu
Tủ truyền động máy cắt là cơ cấu truyền động bằng lò xo kiểu FK3-1.
Cơ cấu truyền động này thường được điều khiển từ xa bằng điện.

Trong quá trình thử nghiệm hoặc khi mất nguồn điện, các thao tác máy cắt
có thể được thực hiện trực tiếp trên cơ cấu.

CHÚ Ý
- CHỈ CHO PHÉP VẬN HÀNH KHI TỦ TRUYỀN ĐỘNG ĐÃ ĐƯỢC NỐI
ĐẾN MÁY CẮT.
- KHÔNG ĐƯỢC PHÉP VẬN HÀNH MÁY CẮT KHI ÁP LỰC KHÍ SF 6
THẤP HƠN ÁP LỰC TỐI THIỂU ĐỂ ĐẢM BẢO CÁCH ĐIỆN pme.
II.4.2. Mô tả cơ cấu truyền động
II.4.2.1. Trục truyền động
- Trục truyền động chính (1) được nối với cực máy cắt bằng cơ cấu đấu nối
truyền động trung gian hình trụ (2).
- Cơ cấu giảm chấn (4) được nối với đòn bẩy (32).
- Ở vị trí “ĐÓNG”, trục truyền động chính (1) tựa trên chốt cắt (6) nhờ đòn
bẩy (5).
- Đòn bẩy với trục lăn (11) tựa trên cam đóng (10).
- Lò xo cắt (3) tác động lên đòn bẩy (33) nhờ dây xích (34). Lò xo này là
loại lò xo xoắn ốc áp lực.
Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 18/118


Công ty phát triển thủy điện

CHÚ Ý: Các đòn bẩy (5), (11), (32), (33) có hình dáng như nhau.
II.4.2.2. Trục đóng
Trên trục đóng (7) được lắp ráp các bộ phận sau:
- Bánh đà (8).
- Cam đóng (10).

- Cam (26) ăn khớp với tiếp điểm hành trình (17) của động cơ (12).
Lò xo đóng (9) tác động lên bánh đà (8) nhờ dây xích (15). Lò xo này là loại
lò xo xoắn ốc áp lực.
Mô men quay tạo ra cho bánh đà (8) nhờ năng lượng tích luỹ của lò xo đóng
(9) được cân bằng nhờ chốt đóng (14) và trục lăn (16).

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 19/118


Công ty phát triển thủy điện

II.4.3. Các chi tiết phụ
- Tích năng cho lò xo đóng: Lò xo đóng (9) được tích năng nhờ bộ giảm tốc
(hộp số) (13) và động cơ điện (12).

- Các chi tiết điện phụ trợ: các thành phần chính của các chi tiết điện phụ trợ
được cho ở bảng sau:
Các chi tiết điện phụ trợ
Tiếp điểm cảnh báo (30): được tác động bởi
trục và đòn bẩy (31), đòn bẩy (31) được tác
động bởi trục chính (1).

Hình vẽ mô tả

Tiếp điểm hành trình của động cơ điện (17):
được tác động bởi cam (26) và đòn bẩy (35).
Cam (26) được lắp ráp trên trục đóng (7).

Chốt đóng (14) và chốt cắt (6): được tác động
bằng điện nhờ cuộn đóng (22) và cuộn cắt (27)

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 20/118


Công ty phát triển thủy điện

- Các chi tiết cơ khí phụ trợ: các thành phần chính của các chi tiết cơ khí phụ
trợ được cho ở bảng sau:
Các chi tiết cơ khí phụ trợ
Các đòn bẩy thao tác: Cơ cấu truyền
động có thể được tác động nhờ đòn bẩy
thao tác đóng (24) và đòn bẩy thao tác
cắt (28).

Hình vẽ mô tả

Bộ chỉ thị trạng thái máy cắt (29): chỉ
thị trạng thái “ĐÓNG” hoặc “CẮT” của
máy cắt.
Thiết bị đếm số lần thao tác (36): ghi lại
số lần thực hiện thao tác máy cắt.

Bộ chỉ thị tình trạng lò xo đóng (23): chỉ
thị trạng thái “LOADED” (đã tích năng)
hoặc “RELEASED” (đã giải phóng) của
lò xo đóng.

Tay quay tích năng lò xo (21): Cho phép
tích năng cho lò xo đóng đến định mức
bằng cần quay tay khi mất nguồn cấp
cho động cơ.

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 21/118


Công ty phát triển thủy điện

II.4.4. Nguyên lý làm việc
II.4.4.1. Quá trình đóng
Các giai đoạn của quá trình đóng được mô tả ở bảng sau:
Giai
đoạn

1

Mô tả

Hình vẽ mô tả

Khi cuộn dây đóng hoặc đòn bẩy thao tác
đóng tác động, thì chốt đóng (14) tách
khỏi bánh đà (8).

Trục đóng (7) quay 180o nhờ năng lượng

của lò xo đóng được tích năng (9).
2

Cam (10) quay trục chính (1) nhờ đòn bẩy
với trục lăn (11). Sau khi quay 60 o, đòn
bẩy (5) ngừng lại trên chốt cắt (6).
Đồng thời, lò xo cắt (3) được tích năng
nhờ dây xích (34), dây xích này chuyển
động nhờ sự quay của đòn bẩy (33).

2 bis

Bánh tự do - lắp trên bánh răng (19) - để
ngăn ngừa bộ giảm tốc (13) và động cơ
(12) được truyền động nhờ bánh răng của
bánh đà (8).
CHÚ Ý: Một thiết bị ngăn ngừa tất cả các
thao tác đóng nếu máy cắt đã ở vị trí
“ĐÓNG”.

II.4.4.2. Tích năng cho lò xo đóng
Khi cung cấp nguồn cho động cơ (12), động cơ lập tức tích năng cho lò xo
đóng (9) nhờ bộ giảm tốc (13) (hộp số) của bánh đà (8) và dây xích (15).
Kết thúc quá trình tích năng, bánh răng (19) sẽ nằm ở vị trí phần không có
răng của bánh đà (8) và bộ giảm tốc (13) có thể dừng lại mà không gây ra sức căng
trên chốt cắt (14).
Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 22/118

Công ty phát triển thủy điện

CHÚ Ý: Trong quá trình tích năng lò xo đóng, nguồn cung cấp cho cuộn
dây đóng được cắt ra để ngăn ngừa đóng máy cắt không đúng lúc.

II.4.4.3. Quá trình cắt
- Khi cuộn cắt (27) hoặc đòn bẩy thao tác cắt (28) tác động, chốt cắt (6) giải
phóng đòn bẩy (5).
- Trục truyền động chính (1) quay 60o theo chiều kim đồng hồ - nhờ năng
lượng của lò xo cắt được tích năng (3) - trước khi máy cắt ở vị trí “CẮT”
- Bộ giảm chấn (4) triệt tiêu năng lượng thừa để kết thúc hành trình một cách
nhẹ nhàng.

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 23/118


Công ty phát triển thủy điện

II.5. Kiểm tra khí SF6
II.5.1. Giới thiệu
Máy cắt dùng khí SF6 có áp lực để dập tắt hồ quang điện. Kiểm tra áp lực
khí SF6 là công việc cần thiết để đảm bảo cho việc vận hành máy cắt.
Có 2 cách kiểm tra áp lực khí của máy cắt:
- Kiểm tra thường xuyên nhờ ngưỡng tỉ trọng kế.
- Kiểm tra định kỳ bằng mắt nhờ tỉ trọng kế dạng đĩa.
Các kí hiệu đặc tính kỹ thuật theo tiêu chuẩn IEC:
pre:

áp suất khí nạp đầy định mức để đảm bảo cách điện.

pae:

áp suất cảnh báo đối với cách điện.

pme:

áp suất nhỏ nhất cho phép để đảm bảo cách điện.

II.5.2. Mật độ và áp lực khí
Các đặc tính về điện của máy cắt phụ thuộc vào mật độ khí SF 6 tức là khối
lượng khí được bơm vào máy cắt.
Ở nhiệt độ không đổi, khi tăng mật độ khí dẫn đến tăng áp suất tác động lên
thành bên trong của máy cắt.

Ở mật độ không đổi, với một thể tích không đổi thì áp lực khí sẽ thay đổi
theo nhiệt độ. Mật độ khí còn lại không thay đổi bởi vì không có sự thay đổi về
khối lượng khí cũng như thể tích, thì các tính chất về điện của máy cắt cũng sẽ
không thay đổi.

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 24/118


Công ty phát triển thủy điện

Việc xác định mật độ khí trực tiếp là rất khó, nhưng đó là yếu tố cần thiết để

biết chính xác nhiệt độ và áp suất tuyệt đối của nó.
II.5.3. Đo lường áp suất
Áp suất tuyệt đối = áp suất thực + áp suất khí quyển
Mô tả
Áp suất khí SF6 được đo bằng đồng hồ áp
Standard
gauge
lựcpressure
tiêu chuẩn
với màng ngăn bị nén đẩy
kim chỉ thị quay.
Áp
suất
thực

Hình vẽ mô tả

Một mặt của màng ngăn tiếp xúc với khí
SF6, mặt bên kia tiếp xúc với khí quyển.
Sự chênh lệch áp suất giữa khí SF6 và khí
quyển được đo bằng cách đó, đo áp suất
khí quyển để tham khảo. Đây là phương
pháp đo áp suất thực của khí SF6.

Nếu màng ngăn bị nén, một mặt của
màng ngăn tiếp xúc với khí SF6, một mặt
tiếp xúc với chân không đặt trong khối
kín thì đồng hồ áp lực đo chênh lệch áp
suất giữa khí SF6 và môi trường chân
không. Đây là áp suất tuyệt đối của khí

SF6.

Áp
suất Áp suất tuyệt đối của khí SF6 không phụ
SF
tuyệt 6
thuộc vào áp suất khí quyển, phản ánh
đốiVacuum volume
khối lượng khí đưa vào máy cắt và đay là
mật độ của khí là ở nhiệt độ hiện tại.
Giá trị này được đo bởi đồng hồ áp lực
tuyệt đối, mà nó ít được dùng hơn và
nhạy hơn đồng hồ áp lực tương đối.

Thuyết minh kỹ thuật máy cắt SF6 220kV kiểu GL314 trạm 220KV

Trang 25/118