Giáo trình Thiết bị đóng cắt và bảo vệ: Phần 2 - Trường Đại học Thái Bình

Tiếp nội dung phần 1, Giáo trình Thiết bị đóng cắt và bảo vệ: Phần 2 được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Dao cách ly, dao ngắn mạch, kháng điện và thiết bị chống sét; Máy biến dòng điện và máy biến điện áp; Một số sơ đồ ứng dụng các thiết bị điện để đóng cắt và điều khiển động cơ điện. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Thiết bị đóng cắt và bảo vệ: Phần 2 - Trường Đại học Thái Bình Chương 5 DAO CÁCH LY, DAO NGẮN MẠCH, KHÁNG ĐIỆN VÀ THIẾT BỊ CHỐNG SÉT Mở đầu Dao cách ly cao áp dùng để đóng cắt, chuyển đổi mạch điện cao áp khi không có dòng điện hoặc khi dòng điện rất nhỏ. Nhiệm vụ chủ yếu của dao cách ly là tạo ra được một khoảng cách cách điện trông thấy giữa phần mang điện áp cao với thiết bị hoặc đường dây được cách ly, nó đảm bảo an toàn đồng thời đem lại tâm lý an tâm cho người sửa chữa hoặc bảo dưỡng thiết bị hoặc đường dây được cách ly. Dao cách ly không có bộ phận dập tắt hồ quang nên không được phép ngắt dòng phụ tải cũng như dòng ngắn mạch. Dao cách ly có thể đóng cắt dòng điện dung của đường dây hoặc cáp khi không tải, dòng điện không tải của máy biến áp. Ở trạng thái đóng, dao cách ly phải chịu được dòng điện định mức dài hạn và dòng sự cố ngắn hạn như dòng ổn định nhiệt, dòng xung kích. Trong lưới điện dao cách ly thường được lắp đặt trước thiết bị bảo vệ như máy cắt, cầu chì. Dao ngắn mạch tạo ra dòng ngắn mạch trong mạch điện. Khi có tín hiệu của rơle bảo vệ, giả sử máy biến áp quá tải, dầu quá nóng, rơle hơi tác động, sẽ cấp tín hiệu để đóng dao ngắn mạch. Thiết bị chống sét dùng để bảo vệ các thiết bị điện, tránh được hỏng hóc cách điện do quá điện áp cao từ khí quyển (thường là do sét) tác động vào. Muốn dẫn được xung điện áp cao do sét gây nên xuống đất, một đầu của thiết bị chống sét được nối vào đường dây, đầu kia nối đất. Khi có quá điện áp cao, thiết bị chống sét phải nhanh chóng dẫn điện áp này xuống đất, để điện áp cao không chạy vào thiết bị. Kháng điện là cuộn dây có điện cảm không đổi, được mắc nối tiếp trong mạch điện cao áp, nhằm hạn chế dòng điện ngắn mạch. Kháng điện còn có chức năng duy trì một điện áp cần thiết trên thanh cái khi có sự cố ngắn mạch đường dây sau kháng điện, nhằm đảm bảo cho lưới điện, các phụ tải nối vào thanh cái trước kháng điện làm việc được ổn định khi ngắt ngắn mạch. 5.1. DAO CÁCH LY 5.1.1. Khái quát và công dụng Dao cách ly dùng để đóng cắt, chuyển đổi mạch điện cao áp khi không có dòng điện hoặc khi dòng điện rất nhỏ. Nhiệm vụ chủ yếu của dao cách ly là tạo ra được một 140 khoảng cách, cách điện trông thấy giữa phần mang điện áp cao với thiết bị hoặc đường dây được cách ly, nó đảm bảo an toàn đồng thời đem lại tâm lý an tâm cho người sửa chữa hoặc bảo dưỡng thiết bị hoặc đường dây được cách ly (hình 5.1). Ngoài ra dao cách ly còn có nhiệm vụ đổi nối trong các sơ đồ phân phối điện, đổi nối thanh góp phân đoạn, nối đất đường dây…vv. Dao cách ly không có bộ phận dập tắt hồ quang nên không được phép ngắt dòng phụ tải cũng như dòng ngắn mạch. Dao cách ly có thể đóng cắt dòng điện dung Hình 5.1. Dao cách ly. của đường dây hoặc cáp 1 tiếp điểm tĩnh; 2 lưỡi dao; không tải, dòng điện không 3 lưỡi dao đã cắt điện; 4 tiếp điểm động. tải của máy biến áp. Ở trạng thái đóng, dao cách ly phải chịu được dòng điện định mức dài hạn và dòng sự cố ngắn hạn như dòng ổn định nhiệt, dòng xung kích. Trong lưới điện dao cách ly thường được lắp đặt trước thiết bị bảo vệ như máy cắt, cầu chì. Việc đóng cắt dao cách ly được thực hiện bằng bộ truyền động điều khiển bằng tay, bằng điện, bằng khí nén. Thao tác của cụm dao cách ly như sau: trong quá trình đóng, dao cách ly đóng trước, máy cắt đóng sau, còn trong quá trình cắt, máy cắt được cắt trước, sau đó đến dao cách ly. Các yêu cầu chính đối với dao cách ly: - Phải đảm cách ly an toàn, rõ ràng. - Ở trạng thái đóng, dao cách ly phải chịu được dòng điện định mức dài hạn và dòng sự cố ngắn hạn như dòng ổn định nhiệt, dòng xung kích. - Phải làm việc tin cậy trong điều kiện phức tạp như thời tiết ẩm ướt, hóa chất, bẩn bụi, nhất là dao cách ly lắp đặt ngoài trời. - Kết cấu đơn giản, dễ thao tác, dễ bảo trì. 5.1.2. Phân loại - Theo môi trường lắp đặt có loại lắp đặt trong nhà và loại lắp đặt ngoài trời. - Theo kết cấu có dao cách ly một pha, dao cách ly ba pha. - Kết cấu kác nhau cơ bản của dao cách ly là đặc tính chuyển động của lưỡi dao: 141 Dao cách ly có lưỡi dao kiểu chém (đóng mở trong mặt phẳng thẳng đứng). Dao cách ly có lưỡi dao quay ngang và dao cách ly có dao chuyển động tịnh tiến (kiểu treo). Dao cách ly ba cực có thể được gắn trên một giá chung (đến 35 kV) hoặc mỗi cực trên một giá riêng, song truyền động đóng cắt đều được thực hiện đồng thời cho cả ba pha. - Một số dao cách ly có dao nối đất, khi cắt dao cách ly, dao nối đất được tiếp đất, phần năng lượng tích tụ trong các thiết bị nối với đường dây được cách ly (trong máy biến áp công suất, động cơ cao áp, tụ bù dọc đường dây) được tháo xuống đất đảm bảo an toàn cho người sửa chữa, bảo dưỡng đường dây và thiết bị. Tiếp điểm của dao cách ly có nhiều dạng khác nhau nhưng tiếp xúc mặt và đường được sử dụng nhiều hơn. Với dao cách ly dòng lớn để giảm sự phát nóng của tiếp điểm ngoài việc sử dụng áp lực lớn lên tiếp điểm, người ta còn sử dụng nhiều dao song song cho một pha. Để tránh cho tiếp điểm của dao bị hàn dính và lưỡi dao bị văng ra do lực điện động, khi dòng ngắn mạch đi qua thì ngoài biện pháp tăng tiết diện tiếp xúc và sử dụng lực ép cần thiết lên tiếp điểm, người ta sử dụng các biện pháp khoá hãm má dao. 5.1.3. Dao cách ly đặt trong nhà a. Cấu tạo Hình 5.2: 1. Lưỡi dao ...