Tài liệu Chương 1: Giới thiệu chung về máy ngắt SF6 doc

Ch-ơng 1: Giới thiệu chung về máy ngắt SF
6
1.1. Định nghĩa:
Máy cắt là khí cụ điện dùng để đóng cắt mạch điện có điện ở trạng thái
bình th-ờng và tự động đóng cắt mạch điện khi có sự cố.
Mắt cắt thực hiện đóng cắt bằng bộ truyền động: bằng tay hoặc tự động.
1.2. Yêu cầu của máy ngắt:
- Cắt tự động và đủ nhanh đây là hai yêu cầu quan trọng của máy ngắt.
- Làm việc tin cậy.
- Có khả năng thực hiên đóng lập lại.
- Kích th-ớc nhỏ, dễ kiểm tra và thay thế.
- An toàn khi cắt (không gây cháy nổ, không gây quá điện áp khi cắt).
1.3. Phân loại máy ngắt:
Dựa vào môi tr-ờng dập hồ quang
*
Máy ngắt dầu: Gồm hai loại
Máy cắt nhiều dầu.
Máy cắt ít dầu.
*
Máy ngắt khí nén: Dùng không khí nén ở áp suất 16 28 ata để
cách điện và dập hồ quang. Máy cắt khí nén chia ra làm ba loại
Không có dao cách ly.
Có dao cách ly.
Máy cắt không khí chèn.
* Máy ngắt khí SF
6
: Từ năm 1969 nghiên cứu và sản xuất máy ngắt
SF
6
với điện áp cao và siêu cao áp với điện áp định mức nằm trong khoảng 3
800 KV, dòng điện ngắt lên đến 80 KA áp suất khí SF

6
trong buồng dập
hồ quang 7 8(ata) vỏ bằng kim loại hoặc bằng sứ cách điện.
Để tăng hiệu ứng dập hồ quang trong môi tr-ờng khí và giảm kích
th-ớc cách điện ng-ời ta sử dụng khí SF
6.
Loại khí này có những đặc điểm
sau:
-
ở áp suất bình th-ờng độ bền của khí SF
6
gấp 2,5 lần so với không
khí, còn ở áp suất 2 at(0,2 Mpa) độ bền điện áp của khí này t-ơng đ-ơng với
dầu máy biến áp.
- Khả năng dập hồ quang của buồng hồ quang dập kiểu thổi dọc khí SF
6
lớn gấp 5 lần so với không khí, vì vậy giảm đ-ợc thời gian cháy của hồ
quang, tăng khả năng cắt, tăng tuổi thọ tiếp điểm.
- SF
6
là loại khí trơ, không phản ứng với oxy, hiđrô, ít bị phân tích thành
các khí thành phần. Một năm giảm 1% khí SF
6
nên lâu phải thay thế.
Nh-ợc điểm chính của loại khí này là nhiệt độ hoá lỏng thấp.
ở áp suất
13,1 at(1,31 Mpa) nhiệt độ hoá lỏng của nó là 0
0
C, còn ở áp suất thấp 3,5 at
(0,35 Mpa) là -40

0
C. Vì vậy loại SF
6
chỉ dùng ở áp suất không cao để tránh
phải dùng thiết bị hâm nóng. Mặt khác khí này chỉ có chất l-ợng tốt khi
không có tạp chất.
Máy ngắt SF
6
đ-ợc thiết kế, chế tạo cho mọi cấp cách điện áp cao áp từ
3KV đến 800KV bởi tính năng -u việt của nó: khả năng cắt lớn, khích th-ớc
nhỏ gọn, độ an toàn tin cậy cao, tuổi thọ cao, chi phí bảo d-ỡng thấp.
Nhìn qua qua độ bền điện của SF
6
so với các loại khác ta thấy đ-ợc -u
điểm của loại máy này.
U
pd
(KV)
Dầu biến áp
SF
6
1 2 p(ata)
§å thÞ biÓu diÔn quan hÖ gi÷a ®iÖn ¸p phãng
®iÖn chäc thñng vµ ¸p suÊt
KhÝ quyÓn
Kh«ng khÝ
Ch-ơng 2: tính chọn kết cấu của máy ngắt SF
6
Từ những -u điểm của khí SF
6

đã nêu trên nên máy ngắt SF
6
nhỏ gọn
hơn máy ngắt dầu, buồng dập hồ quang của máy ngắt SF
6
có áp suất nhỏ
hơn máy ngắt không khí nén.
Qua quá trình tìm hiểu tài liệu và quan sát thực tế máy ngắt SF
6
em
chọn kết cấu máy ngắt SF
6
do hãng Schneider chế tạo.
2.1. Mạch vòng dẫn điện:
Mạch vòng dẫn điện là bộ phận dẫn điện vào và lấy điện ra của máy
ngắt, hệ thống mạch vòng dẫn điện gồm có:
a) Thanh dẫn động và thanh dẫn tĩnh:
- Có tiết diện tròn, là trụ rỗng.
- Vật liệu làm thanh dẫn là đồng.
b) Đầu nối:
Đây là một phần tử rất quan trọng, độ bền của nó phụ thuộc rất nhiều
vào điện áp đặt lên máy ngắt, nó có chức năng nối các bộ phận của hệ thống
mạch vòng dẫn điện với nhau và là nơi đ-a điện vào và lấy điện ra của máy
ngắt.
c) Tiếp điểm:
Đây là bộ phân quan trọng của khí cụ điện nói chung và máy ngắt nói
riêng. Tiếp điểm có chức năng đóng ngắt trong máy ngắt, do đó khi làm việc
tiếp điểm phải chịu một dòng điện lớn và phải chịu nhiệt độ rất cao (nhất là
khi ngắt mạch). Do vậy, với dòng điện định mức 1000A ta chọn kết cấu tiếp
điểm dạng hoa huệ, vật liệu làm tiếp điểm làm bằng đồng là thích hợp nhất.

2.2. Buồng dập hồ quang:
Khi đóng cắt giữa tiếp điểm động và tiếp điểm tĩnh có hồ quang phát
sinh, hồ quang đực dập tắt trong môi tr-ờng khí SF
6
. Có hai ph-ơng pháp
thổi hồ quang:
- Thổi từ: Dùng từ tr-ờng để kéo dài hồ quang. Ph-ơng pháp này hiện
nay ít dùng.
- Theo nguyên tắc tự thổi: Dùng cơ cấu pittong tiếp điểm. Qua phân
tích ta chọn kết cấu buồng dập hồ quang theo nguyên tắc tự thổi.
2.3. Cơ cấu truyền động:
Sử dụng động cơ điện nạp năng l-ợng vào lo xo ngăt.
2.4. Kết cấu các bộ phận dẫn điện:
- Mỗi pha sử dụng một buồng dập hồ quang nên việc tính toán cách
điện giữa các pha chỉ cần tính toán ở đầu voà và đầu ra trên một pha còn các
pha khác t-ơng tự nh- thế.
- Cách điện giữa các bộ phận mang điện với đất ta chọn kết cấu sứ trụ.