Giáo trình Phần điện trong nhà máy thủy điện (Nghề: Vận hành điện trong nhà máy thủy điện) - Trường Cao đẳng Cộng đồng Kon Tum

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:71

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình Phần điện trong nhà máy thủy điện (Nghề: Vận hành điện trong nhà máy thủy điện) gồm 5 bài trong chương trình đào tạo theo lôgic kiến thức kỹ năng từ cơ bản, đơn giản, đến phức tạp, tổng hợp và gần sát với thực tế. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Phần điện trong nhà máy thủy điện (Nghề: Vận hành điện trong nhà máy thủy điện) - Trường Cao đẳng Cộng đồng Kon Tum

715/QĐ-CĐCĐ 20/08/2020 15:18:19 i LỜI GIỚI THIỆU Giáo trình phần điện trong nhà máy thủy điện được biên soạn dựa trên cơ sở mục tiêu đào tạo và kế hoạch giảng dạy đã qui định của Trường Cao đẳng cộng đồng Kon Tum, dùng để đào tạo cho hệ sơ cấp. Để sau khi ra trường dễ dàng thích ứng với thực tế sản xuất. Nhằm mục đích thống nhất, thuận tiện cho việc giảng dạy của Giáo viên và việc theo dõi bài giảng của học sinh nghề Vận hành điện trong nhà máy thủy điện. Chúng tôi biên soạn cuốn giáo trình phần điện trong nhà máy thủy điện này. Giáo trình phần điện trong nhà máy thủy điện gồm 5 bài trong chương trình đào tạo theo lôgíc kiến thức kỹ năng từ cơ bản, đơn giản, đến phức tạp, tổng hợp và gần sát với thực tế. Mặc dù đã hết sức cố gắng song giáo trình phần điện trong nhà máy thủy điện cũng không thể tránh khỏi những thiếu sót ngoài ý muốn, chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp chân tình của các Thầy Cô để cuốn giáo trình được hoàn thiện. Kon Tum, ngày........tháng…... năm 2020 Biên soạn Lâm Nguyên Vũ
ii MỤC LỤC LỜI GIỚI THIỆU ............................................................................................................... i MỤC LỤC .......................................................................................................................... ii GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN ................................................................................................... 1 BÀI 1: CÁC PHẦN TỬ TRONG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TBA ...... 2 1.1. MÁY CẮT ĐIỆN ..................................................................................................... 2 1.1.1. Chức năng và phân loại máy cắt điện cao áp ..................................................... 2 1.1.2. Máy cắt nhiều dầu ............................................................................................... 2 1.1.3. Máy cắt ít dầu ..................................................................................................... 3 1.1.4. Máy cắt không khí .............................................................................................. 3 1.1.5. Máy cắt tự sinh khí ............................................................................................. 5 1.1.7. Máy cắt điện chân không .................................................................................... 6 1.1.8. Máy cắt khí ......................................................................................................... 6 1.2. DAO CÁCH LY....................................................................................................... 7 1.2.1. Chức năng của dao cách ly ................................................................................. 7 1.2.2. Các loại dao cách ly ............................................................................................ 8 1.3. THANH DẪN, CÁP ĐIỆN LỰC VÀ SỨ .............................................................. 9 1.3.1. Thanh dẫn: .......................................................................................................... 9 1.3.2. Cáp điện lực ...................................................................................................... 10 1.3.3. Sứ: ..................................................................................................................... 11 1.4. MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP ........................................................................................... 11 1.4.1. Chức năng: ........................................................................................................ 11 1.4.2. Cấu tạo và phân loại máy biến điện áp. ............................................................ 11 1.4.3. Sơ đồ nối dây của máy biến điện áp: ................................................................ 12 1.5. MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN .................................................................................... 13 1.5.1. Chức năng: ........................................................................................................ 13 1.5.2. Phân loại và cấu tạo .......................................................................................... 13 1.5.3. Sơ đồ nối dây của máy biến dòng ..................................................................... 14 BÀI 2. SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN VÀ TỰ DÙNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP.. 16 2.1. KHÁI NIỆM CHUNG .......................................................................................... 16 2.2. CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CƠ BẢN .......................................................... 16 2.2.1. Sơ đồ một hệ thống thanh góp .......................................................................... 16 2.2.2. Sơ đồ một hệ thống thanh góp có thanh góp đường vòng ................................ 18 2.2.3. Sơ đồ hai hệ thống thanh góp ........................................................................... 18
iii 2.2.4. Sơ đồ hai hệ thống thanh góp có thanh góp đường vòng ................................. 20 2.2.5. Sơ đồ hai hệ thống thanh góp có ba máy cắt trên hai mạch - sơ đồ một rưỡi . 20 2.2.6. Sơ đồ đa giác ..................................................................................................... 21 2.2.7. Sơ đồ cầu........................................................................................................... 21 2.3. SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN ........................................... 22 2.3.1. Sơ đồ khối nhà máy thủy điện .......................................................................... 22 2.3.2. Sơ đồ nối điện của nhà máy thủy điện .............................................................. 23 2.4.1. Thiết bị phân phối điện áp cao .......................................................................... 24 2.4.2. Thiết bị phân phối điện áp trung ....................................................................... 26 2.4.3. Thiết bị phân phối điện hạ áp ........................................................................... 26 2.5. ĐIỆN TỰ DÙNG TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP ............... 27 2.5.1. Khái niệm chung: .............................................................................................. 27 2.5.2. Hệ thống tự dùng của nhà máy thủy điện ......................................................... 27 2.5.3. Hệ thống tự dùng của trạm biến áp ................................................................... 28 3.2. CÁC PHẦN TỬ CỦA MẠCH THỨ CẤP VÀ KÝ HIỆU CỦA CHÚNG........ 31 3.4. CÁC YÊU CẦU CỦA CÁC SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ........................................... 33 3.5. TÍN HIỆU .............................................................................................................. 36 3.5.1. Tín hiệu chỉ vị trí .............................................................................................. 36 3.5.2. Tín hiệu sự cố ................................................................................................... 37 3.5.3. Tín hiệu báo trước ............................................................................................. 39 3.5.4. Tín hiệu chỉ huy ................................................................................................ 39 3.6. SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN VÀ TÍN HIỆU CỦA MÁY CẮT ................................... 41 3.6.1. Sơ đồ điều khiển và tín hiệu máy cắt có kiểm tra mạch điều khiển bằng ánh sáng ... 41 3.6.2. Sơ đồ điều khiển và tín hiệu máy cắt có kiểm tra mạch điềụ khiển bằng âm thanh ... 42 3.6.3. Sơ đồ điều khiển và tín hiệu máy cắt không khí ............................................... 43 3.7. KIỂM TRA CÁCH ĐIỆN .................................................................................... 45 3.7.1. kiểm tra cách điện mạng điện một chiều .......................................................... 45 3.7.2. kiểm tra cách điện trong mạch điện xoaychiều ................................................ 47 BÀI 4. ĐIỆN MỘT CHIỀU TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP ........ 49 4.1. KHÁI NIỆM CHUNG .......................................................................................... 49 4.2. NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU .............................................................................. 49 4.2.2. Dùng chỉnh lưu ................................................................................................. 49 4.2.3. Dùng ắcquy ....................................................................................................... 50 4.3. ẮCQUY .................................................................................................................. 50 4.3.1. Ắcquy axít-chì .................................................................................................. 50
iv 4.3.2. Ắcquy sắt - kền ................................................................................................. 51 4.4. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA ẮCQUY......................................................... 51 4.4.1. Chế độ nạp-phóng ............................................................................................. 51 4.4.2. Chế độ nạp thêm thường xuyên (phụ nạp) ....................................................... 52 4.5. SƠ ĐỒ LÀM VIỆC CỦA ẮCQUY ...................................................................... 52 4.6. PHÂN PHỐI DÒNG THAO TÁC MỘT CHIỀU .............................................. 53 BÀI 5. THIẾT BỊ PHÂN PHỐI ĐIỆN........................................................................... 55 5.1. KHÁI NIỆM .......................................................................................................... 55 5.1.1. Phân loại TBPP ................................................................................................. 55 5.1.2. Yêu cầu đối với TBPP ...................................................................................... 55 5.1.3. Khoảng cách nhỏ nhất cho phép trong TBPP ................................................... 56 5.2. THIẾT BỊ PHÂN PHỐI ĐIỆN TRONG NHÀ ................................................... 57 5.2.1. Buồng đặt thiết bị.............................................................................................. 57 5.2.2. Thanh góp và dao cách ly thanh góp ................................................................ 57 5.2.3. Bố trí máy cắt điện ............................................................................................ 58 5.2.4. Buồng đặt kháng điện ....................................................................................... 58 5.2.5. Hành lang và cửa ra vào ................................................................................... 59 5.3. THIẾT BỊ PHÂN PHỐI ĐIỆN NGOÀI TRỜI ............................................... 62 5.3.1. Phần dẫn điện và sứ cách điện .......................................................................... 63 5.3.2. Khoảng vượt của thanh góp, thanh dẫn và dây dẫn .......................................... 63 5.3.3. Giá đỡ thanh góp và khí cụ điện ....................................................................... 63 5.3.4. Máy cắt điện...................................................................................................... 64 5.3.5. Dao cách ly, máy biến dòng ............................................................................. 64 5.3.6. Máy biến điện áp, chống sét ............................................................................. 64 5.3.7. Đường giao thông ............................................................................................. 65 5.3.8. Hầm cáp điện lực và cáp điều khiển ................................................................. 65 5.3.9. Cột chống sét .................................................................................................... 65 5.3.10. Chiếu sáng....................................................................................................... 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 67
1 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: Phần điện trong nhà máy thủy điện Mã số mô đun: 01 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của học phần/môn học/mô đun: - Vị trí mô đun: Mô đun này dùng để đào tạo cho nghề vận hành điện trong nhà máy thủy điện. - Tính chất của mô đun: Phần điện trong nhà máy thủy điện là mô đun cung cấp cho học sinh các kiến thức cơ bản về các thiết bị chính, các sơ nối điện trong hệ thống điện nhà máy thủy điện. - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Phần điện trong nhà máy thủy điện là môn chuyên ngành trang bị cho học sinh các kiến thức về các thiết bị chính, các sơ nối điện trong hệ thống điện nhà máy thủy điện, nguyên lý hoạt động chung và các biện pháp nhằm nâng cao tính an toàn, độ tin cậy về điện và kinh tế trong nhà máy điện. Mục tiêu mô đun. - Về kiến thức. + Đọc được sơ đồ nối điện chính của các nhà máy thủy điện. + Trình bày được kết cấu của các thiết bị phân phối trong nhà máy thủy điện. + Trình bày được tính năng, tác dụng của mạch thứ cấp; nguồn thao tác của nhà máy thủy điện. + Trình bày được khái niệm cơ bản nhất về hệ thống điện quốc gia, nhà máy điện và trạm biến áp. - Về kỹ năng. + Trình bày được các phần tử trong sơ đồ nối điện của nhà máy thủy điện. + Phát hiện được những hư hỏng và chế độ làm việc không bình thường của thiết bị và hệ thống điện nhà máy thủy điện, đưa ra được các biện pháp xử lý sự cố. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Rèn luyện được tính kiên trì, tự lập, tự chủ, phát huy tính sáng tạo trong công việc. + Xử lý các sự cố cũng như hư hỏng và chế độ làm việc không bình thường của thiết bị trong hệ thống điện nhà máy thủy điện. Nội dung của mô đun
2 BÀI 1: CÁC PHẦN TỬ TRONG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 1.1. MÁY CẮT ĐIỆN 1.1.1. Chức năng và phân loại máy cắt điện cao áp Máy cắt điện cao áp (trên 1000V) dùng để đóng, cắt mạch khi có dòng phụ tải và cả khi có dòng ngắn mạch. Yêu cầu đối với chúng là phải cắt nhanh, khi đóng cắt không gây nổ hoặc cháy, kích thước gọn nhẹ, giá thành hạ. Trong máy cắt cao áp, vấn đề dập tắt hồ quang khi cắt ngắn mạch rất quan trọng. Chính vì vậy người ta thường căn cứ vào phương pháp dập tắt hồ quang để phân loại máy cắt. 1. Máy cắt nhiều dầu: dầu vừa là chất cách điện, đồng thời sinh khí để dập tắt hồ quang. 2. Máy cắt ít dầu: lượng dầu ít chỉ đủ để sinh khí dập tắt hồ quang, còn cách điện là chất rắn. 3. Máy cắt không khí: dùng khí nén để dập tắt hồ quang. 4. Máy cắt tự sinh khí: dùng vật liệu cách điện có khả năng tự sinh khí dựới tác dụng nhiệt độ cao của hồ quang. Khí tự sinh áp suất cao có khả năng dập tắt hồ quang. 5. Máy cắt điện từ: hồ quang được dập tắt trong khe hẹp làm bằng vật liệu rắn chịu được hồ quang. Lực điện từ sẽ đẩy hồ quang vào khe hẹp. 6. Máy cắt chân không: hồ quang được dập tắt trong môi trường chân không. 7. Máy cắt phụ tải: chỉ dùng để cắt dòng phụ tải, không cắt được dòng ngắn mạch. Hồ quang được dập tắt bằng khí sinh từ vật liệu rắn tự sinh khí dưới tác dụng nhiệt độ cao của hồ quang. Các thông số chính của máy cắt bao gồm: điện áp định mức Uđm, dòng định mức Iđm, dòng Ổn định động định mức Iđ.đm, dòng ổn định nhiệt tương ứng với thời gian ổn định định mức Inhđm, tnh, dòng cắt định mức Icđm. Ở đây dòng cắt định mức là dòng ngắn mạch ba pha hiệu dụng toàn phần lớn nhất mà máy cắt có thể cắt được không gây hư hại gì cho máy cắt.Tương đương với I cđm, còn có thể dùng thông số công suất cắt định mức S = √3. Uđm . Icđm Cũng cần nói thêm rằng, máy cắt cần phải có khả năng đóng mạch khi đang có dòng ngắn mạch mà các đầu tiếp xúc không được hư hại gì. Để đặc trưng cho khả năng này người ta dùng dòng đóng định mức. Nó bằng dòng ổn định động định mức. 1.1.2. Máy cắt nhiều dầu Trên H.1-1 là sơ đồ nguyên lý máy cắt nhiều dầu. Thùng dầu 1 chứa dầu máy biến áp 2. Đối với điện áp 10kV trở lại, cả ba pha được đặt trong một thùng, còn 35kV trở lên, mỗi pha có một thùng riêng. Thùng làm bằng thép lò. Bề mặt
3 trong lót lớp cách điện 9 để ngăn ngừa hồ quang có thể lan ra vỏ thùng. Trong máy cắt cả ba pha đặt trong một thùng thì giữa các pha đặt tấm ngăn cách điện để tăng cường cách điện giữa các pha, ngăn ngừa hồ quang các pha tràn sang nhau. Để an toàn cho người, thùng và nắp bằng kim loại được nối đất. Nắp thùng 3 được đúc bằng gang không từ tính đối với điện áp 35kV trở lại, còn 110kV trở lên thì làm bằng thép lò. Sứ xuyên 4 được đặt nghiêng để tăng khoảng cách giữa các phần mang điện trong không khí. Lõi của sứ xuyên chính là thanh tiếp xúc cố định 7, còn đầu tiếp xúc di động 8 gắn với bộ truyền động. Máy cắt đóng và cắt nhờ lò so 5, trục truyền 6. Khi đóng, tác động vào trục truyền 6, kéo đầu tiếp xúc di động lên, lò so 5 bị nén khi máy cắt ở trạng thái đóng. Quá trình cắt được thực hiện bằng tay hay tự động. Khi chốt được thả lỏng, dưới tác dụng của lực nén lò so 5, đầu tiếp xúc di động 8 được nhanh chóng hạ xuống. Khi đó hồ quang xuất hiện, nhưng bị tắt ngay bởi bọt khí và hơi dầu áp Hình.1-1. Máy cắt nhiều dầu suất cao. Cơ cấu vít 10, 11 dùng để giữ chặt nắp và thùng của máy cắt. Máy cắt nhiều dầu mô tả trên có nhược điểm là kích thước to, thời gian cắt lớn, nên chỉ dùng cho điện áp 10kV trở lại. 1.1.3. Máy cắt ít dầu Trên hình 1-2. Dầu chỉ làm việc dập hồ quang nên số lượng ít, loại này gọn, nhẹ, nhất thiết phải có buồng dập thổi ngang. Thân máy kiểu treo gắn trên sứ cách điện cả ba pha trên cùng một khung đỡ, mỗi pha (cực) có một chỗ cắt với buồng dập tắt hồ quang riêng. Có loại có thêm dầu tiếp xúc làm việc ở ngoài dùng cho máy có dòng định mức lớn. Với Hình.1-2. Sơ đồ cấu trúc máy cắt ít dầu máy ngắt ít dầu từ 35kV tới 110kV có một chỗ 1- Đầu tiếp xúc di động; 2- Buồng dập tắt cắt trên một pha, máy ngắt điện áp cao hơn có hồ quang; 3- Đầu tiếp xúc cố định; 4- Đầu tiếp xúc làm việc nhiều chỗ ngắt hơn. Máy ngắt ít dầu thưòng dùng cho TBPP trong nhà có điện áp 6, 10, 20, 35, đến 1l0kV. TBPP ngoài trời 35, 110, 220kV có công suất lớn. 1.1.4. Máy cắt không khí Trong loại này hồ quang được dập tắt nhờ khí thổi của không khí được nén ở áp suất từ (8 -20)at, cách điện bằng sứ hoặc vật liệu rắn. Cấu trúc loại máy ngắt
4 không khí rất khác nhau tùy điện áp định mức và khoảng cách các đầu tiếp xúc vào vị trí cắt và cách truyền không khí nén vào buồng dập hồ quang, hình 1-3. Với máy ngắt không khí dòng định mức lớn có 2 phần: - Mạch chính (dao cách li) - Mạch dập hồ quang (buồng dập, điện trở shun) Khí nén 200 N/cm2 có thời gian dập 0,01s và toàn bộ thời gian tác động khoảng 0,17s. Đặt điểm: trên bình khí nén đặt tủ điều khiển gồm các van đóng mở khí nén, các nam châm điều khiển, các bộ tiếp điểm truyền động bằng khí nén, các hộp đấu nối mạch nhị thứ, các tín hiệu chỉ vị trí đóng mở, áp kế khí nén, công tơ đếm số lần đóng cắt,... Mỗi pha có bộ truyền Hình.1-3. Sơ đồ cấu trúc máy cắt không khí động riêng nên máy ngắt không khí có thể 1- Bình chứ khí nén; 2- Buồng dập tắt hồ quang; đóng lại theo từng pha. 3- Điện trở sun; 4- Đầu tiếp xúc chính; 5- Bộ cách ly; 6- Phân áp bằng tụ Với điện áp 35kV, máy cắt có một chỗ cắt trong buồng dập tắt hồ quang, còn với 110kV trở lên thì có từ hai chỗ cắt trở lên trong buồng dập tắt hồ quang 2. Ngoài các chỗ cắt trong buồng dập tắt hồ quang còn có bộ cách ly 5, để tạo khoảng cách điện vững chắc sau khi các đầu tiếp xúc mở ra. Máy cắt điện áp 220kV trở lên còn có thêm bộ phân áp bằng tụ và bằng điện trở. Bộ phân áp bằng điện trở dùng để phân bố đều điện áp giữa các buồng dập hồ quang trong quá trình dập tắt hồ quang, bảo đảm điều kiện làm việc như nhau trên các chỗ cắt. Bộ phân áp bằng tụ dùng để làm cân bằng điện áp giữa các đầu tiếp xúc của bộ cách ly khi máy cắt ở trạng thái cắt. Quá trình đóng cắt máy cắt loại như H.1-3 như sau: Khi cắt, không khí nén đi vào buồng dập hồ quang đẩy đầu tiếp xúc di động tách ra, hồ quang xuất hiện, nhưng lại được dập tắt bằng chính khí nén. Thời gian dập tắt hồ quang không quá 0,02s. Sau khi hồ quang bị dập tắt, khí nén tràn vào buồng của bộ cách ly, đầu tiếp xúc di động dịch chuyển, hồ quang xuất hiện và bị dập tắt bằng khí nén. Vì bộ cách ly cắt dòng không lớn đã được hạn chế qua điện trở sun, nên không cần luồng không khí thổi mạnh. Ở vị trí cắt của máy cắt, trong buồng bộ cách ly chứa đầy khí nén để giữ cho đầu tiếp xúc của nó mở với khoảng chừng 60 ÷ 80 mm. Khi bộ cách ly đã mở, ngừng cấp khí nén vào buồng dập hồ quang, dưới tác dụng của lực lò so, các đầu tiếp xúc ở đó đưa về vị trí đóng. Đóng máy cắt được tiến hành bằng cách mở van thoát khí nén ra khỏi bộ cách ly. Áp suất trong buồng cách ly giảm xuống, khí còn khoảng 100N/cm2, lực lò so đủ để đẩy đầu tiếp xúc di động của bộ cách ly về vị trí đóng. So với máy cắt dầu, máy cắt không khí có các ưu điểm là an toàn về nổ và cháy, tác động nhanh và có thể tự đóng lại, khả năng cắt lớn, cắt tin cậy được các dòng điện dung, độ mòn các tiếp xúc ít, được dùng cho cả TBPP ngoài trời lẫn
5 trong nhà. Tuy vậy máy cắt không khí đòi hỏi trạm nén khí và hệ thống ống dẫn khí, cấu tạo các chi tiết phức tạp. 1.1.5. Máy cắt tự sinh khí Hình.1-4. Máy cắt tự sinh khí BH-16; a) Hình dáng chung; b) Buồng dập hồ quang 1- Tiếp xúc di động; 2- Tiếp xúc cố định; 3- Trục; 4- Tiếp xúc dập hồ quang di động; 5- Vỏ buồng dập hồ quang; 6- Lò xo cắt; 7- Tiếp xúc dập hồ quang cố định; 8- Tấm vật liệu cách điện sinh khí Trong máy cắt tự sinh khí, hồ quang được dập tắt bằng khí do vật liệu rắn tự sinh khí dưới tác dụng nhiệt độ cao của hồ quang, còn cách điện cũng là vật liệu rắn. Trên H.1-4 giới thiệu một loại thường dùng của máy cắt tự sinh khí. Đó là máy cắt BH-16 thường dùng cho đường dây phụ tải, nên còn gọi là máy cắt phụ tải. Các tiếp xúc di động và cố định chính 1, 2 không nằm trong buồng dập hồ quang và chúng sẽ được mở trước tiên trong quá trình mở máy cắt. Các tiếp xúc dập hồ quang di động và cố định 4, 7 thì lại nằm trong buồng dập hồ quang, mà ở đó có tấm cách điện sinh khí (làm bằng thủy tinh hữu cơ). Trong quá trình mở máy cắt, sau khi tiếp xúc chính đã mở thì tiếp xúc dập hồ quang sẽ mở, khi đó hồ quang xuất hiện trong buồng dập hồ quang, vật liệu sinh khí dưới tác dụng nhiệt độ cao của hồ quang tạo thành khí dập tắt hồ quang. Điều khiển máy cắt được thực hiện nhờ bộ truyền động bằng tay hoặc truyền động điện từ. 1.1.6. Máy cắt điện từ Máy cắt điện từ được chế tạo với điện áp 6 ÷ 10kV, dòng định mức tới 3200A, dòng cắt tới 40kA. Chúng không cần dầu hay không khí nén để đập hồ quang. Máy cắt gồm các tiếp xúc làm việc (chính) và tiếp xúc dập hồ quang đều nằm trong không khí. Khi mở máy cắt, trước hết mở tiếp xúc làm việc, lúc đó chưa có hồ quang, sau đó mở các tiếp xúc dập tắt hồ quang thì hồ qụang xuất hiện. Dướỉ tác dụng của lực động điện, hồ quang bị kéo vào khe dập hồ quang làm đóng mạch cuộn dây từ trường; từ trường được tạo thành càng đẩy nhanh hồ quang (vận tốc khoảng 30m/s) vào phía trong buồng dập tắt hồ quang, đồng thời bị kéo dài ra nên hồ quang dễ dàng bị dập tắt sau khoảng 0,01 ÷ 0,02s. Máy cắt điện từ có ưu điểm là an toàn về nổ và cháy, hao mòn các tiếp xúc ít, thuận tiện cho việc đóng mở thường xuyên, khả năng cắt mạch cao nhưng nhược điểm là cấu tạo phức tạp, chỉ chế tạo được tới điện áp 15 ÷ 20kV ít thuận tiện cho các trạm ngoài trời.
6 1.1.7. Máy cắt điện chân không Độ bền về điện của chân không (áp suất 10 -10-6mmHg) cao hơn nhiều so với không khí -5 áp suất thường. Tính chất này được sử dụng trong buồng dập tắt hồ quang của máy cắt chân không (H.1-5). Khi mở đầu tiếp xúc, diện tích tiếp xúc giảm rất nhanh nên tại đó nhiệt độ tăng rất nhanh, kim loại bị nóng chảy thành cầu nối. Sau khoảng thời gian rất ngắn cầu nối đó hóa hơi, phần giữa là hồ quang. Do trong chân không, nên các phần tử tích điện khuếch tán vào khoảng không rất nhanh và hồ quang dễ dàng bị dập tắt. Hơi kim loại kết trên tấm chắn kim loại 5, 8; bình thủy tinh 11 bảo vệ cho buồng dập tắt hồ quang không bị bẩn. Đẻ giảm mức độ hóa hơi, các tiếp xúc phải làm bằng kim loại khó nóng chảy. Buồng dập tắt hồ quang mô tả trên Hình.1-5. Cấu tạo của một buồng máy cắt chân không cho phép chế tạo máy cắt chân không đóng mở được 500 lần khi điện áp 10kV, dòng 600A và 30000 lần khi dòng 200A. Nhược điểm của máy cắt chân không là dòng cắt không lớn. 1.1.8. Máy cắt khí Hình 1-6. Buồng cắt SF6 a) Vị trí đóng; b) cắt dòng lớn; c) cắt dòng bé; d) Vị trí cắt Hình 1-7. Các kiểu máy cắt khí SF6 1- Tiếp điểm hồ quang tĩnh; 2- Miệng thổi; a) Kiểu buồng cắt đơn, truyền động cho ba pha; 3- Tiếp điểm tĩnh chính; 4- Tiếp điểm động hồ quang; b) Kiểu buồng cắt đơn, truyền động từng pha; 5- Tiếp điểm chính động; 6- Buồng nén chính; 1- Buồng cắt; 2- Sứ đỡ; 3- ổ trung tâm; 7- Tiếp điểm trượt; 8- Van trên; 4- Ổ dưới; 5- Lò xo cắt; 6- Cơ cấu truyền động; 9- Buồng nén phụ; 10- Xi lanh; 11- Van dưới 7- Lò xo đóng; 8- Tủ điện Khí êlêga (SF6) có khả năng dập tắt hồ quang cao nên cũng được dùng để dập hồ quang trong máy cắt khí. Trong máy cắt khí, hồ quang bị dịch chuyển trong khí ê-lê-ga khi mở máy cắt. Trên các tiếp xúc di động và cố định gần các nam châm pherit để tạo các từ trường có hướng ngược nhau, làm dịch chuyển hồ quang
7 thành hình xuyến trong khí ê-lê-ga và hồ quang bị dập tắt. Buồng dập tắt hồ quang làm bằng sứ chứa đầy khí êlêga. Khi cắt dòng điện lớn, năng lượng hồ quang lớn làm khí SF 6 trong buồng nén chính bị đốt nóng, áp suất tăng cao dẫn đến các van trên trí động đóng lại và các van dưối tự động mở ra. Khi miệng thổi được giải phóng, áp lực khí trong buồng nén chính thổi hồ quang làm hồ quang bị tắt nhanh chóng. Khi cắt dòng điện bé, năng lượng hồ quang thấp, áp suất trong buồng nén chính bé, van trên không đủ sức đóng nên buồng chính Và buồng phụ thông nhau, van dưới đóng, do đó việc thổi hồ quang chủ yếu là do hiệu ứng pít tông - xi lanh tạo nên. 1.2. DAO CÁCH LY 1.2.1. Chức năng của dao cách ly Dao cách ly là một khí cụ dùng để đóng cắt mạch cao áp chủ yếu là khi không có dòng. Dao cách ly còn dùng để cách ly phần khí cụ cần được sửa chữa với phần còn lại của lưới điện. Các đầu tiếp xúc của dao cách ly không có buồng dập hồ quang nên khi thao tác nhầm - dùng dao cách ly cắt dòng phụ tải hay ngắn mạch, hồ quang sẽ xuất hiện có thể dẫn đến sự cố. Vậy trước khi mở dao cách ly, mạch điện cần phải được cắt bằng máy cắt. Tuy vậy vẫn có thể dùng dao cách ly thực hiện cắt dòng nhỏ trong một số trường hợp như sau. - Đóng, cắt dòng điện không tải của các đường dây ngắn và các máy biến áp công suất nhỏ. - Đóng, cắt dòng phụ tải tới 10 - 15 A của các mạch có điện áp tới 10kV; Hình.1-8. Sử dụng dao CL để đóng cắt các mạch - Đóng, cắt dòng điện dung của thanh góp, các đoạn điện song song dây dẫn trong các NMĐ và TBA; - Dòng điện làm việc trong các mạch của máy biến điện áp. - Cắt mạch có dòng điện lớn khi độ lệch điện áp giữa các đầu tiếp xúc sau khi cắt không đáng kể, như cắt dòng điện trong mạch liên lạc giữa hai hệ thống khi độ lệch điện áp giữa chúng không quá 2% điện áp định mức; Đóng, cắt các mạch điện song song (hình 1-8), khi một mạch đang ở trạng thái đóng, có thể dùng dao CL để đóng mở mạch thứ hai. Như trường hợp cho trên hình 1-8, nếu dao CL1 đã ở trạng thái đóng, có thể đóng mở CL2 và ngược lại. Các thao tác bằng dao CL như vậy được sử dụng nhiều trong các TBPP điện, như trong các sơ đồ hai thanh góp ở các NMĐ và TBA. - Đóng cắt dòng điện không cân bằng ở phía trung tính của các máy biến áp và các cuộn dây dập hồ quang. Do vậy, dao CL được dùng để nối đất điểm trung tính của các phần tử trong HTĐ. - Đóng cắt dòng chạm đất một pha trong các mạng điện có trung tính cách điện: với mạng điện đến 10kV, dòng Ic ≤ 10A; với mạng 20 - 35 kV, dòng Ic ≤ 5 A.
8 Các thông số chính của dao cách ly cũng giống như của máy cắt điện: điện áp định mức Uđm, dòng định mức Iđm, dòng ổn định động định mức Iđđm dòng ổn định nhiệt định mức Inhđm ứng với thời gian ổn định nhiệt định mức t nh Nhưng khác với máy cắt điện là không có dòng điện cắt định mức. 1.2.2. Các loại dao cách ly 1. Dao cách ly kiểu quay hai trụ Dao cách ly kiểu quay hai trụ là loại dao CL cao áp thông dụng, được dùng nhiều ở điện áp 72,5 đến 420 kV, chủ yếu dùng cho các trạm ngoài trời. Tùy theo vị trí của dao CL, có thể có hoặc không có dao nối đất kèm theo. Trên hình 1-9 giới thiệu dao CL kiểu hai trụ quay. Để đóng mở dao CL, người ta dùng hai đế quay, được nối với nhau bằng thanh kẹp. Các sứ đỡ được gắn với đế quay, trên đỉnh sứ người ta gắn khớp quay có cần và các tiếp điểm cao áp. Khi thao tác cả hai cần đểu quay một góc 90°. Ở vị trí mở, dao CL có điểm cắt giữa hai trụ sứ, tạo nên một khoảng cách cách điện nằm ngang. Bệ quay được lắp bằng bulông, cho phép điều Hình 1-9. Dao cách ly quay hai trụ kiểu SGF 123 kv chỉnh chính xác hệ thống tiếp xúc. Tùy theo yêu cầu, 1- dế quay; 2- khung; mỗi dao CL có thể lắp đặt thêm một hoặc hai dao nối 3- sứ cách điện; 4- đầu quay; đất; giữa chúng có khóa liên động để tránh thao tác 7- bộ tác động;8- cầu daocao áp; 5- tay khớp; 6- dầu cuối nối đất nhầm lẫn và cố định vị trí, để phòng sự thay đổi vị trí khi làm việc ở tình huống nguy hiểm như lúc có ngắn mạch, động đất, gió bão... 2. Dao cách ly kiểu quay ba trụ Để khắc phục một phần nhược điểm của dao CL kiểu hai trụ, người ta dùng dao CL ba trụ. Hai sứ cách điện phía ngoài cố định và được dùng để giữ hệ thống tiếp xúc (hình 1-10). Sứ giữa gắn trên đế quay và đỡ lưỡi dao. Khi thao tác, sứ giữa quay khoảng 60° để đóng mở dao CL. Các dao nối đất (nếu có) được đặt về phía các tiếp điểm tĩnh của dao CL, ở hai sứ cố định phía ngoài. 3. Dao cách ly kiểu quay một trụ, tiếp điểm đóng mở Tiếp điểm treo được đặt về phía thanh góp, nằm phía trên dao CL. Khi đóng, hai thanh truyền ép chặt lấy tiếp điểm treo. Thanh tiếp xúc ở đầu thanh truyền và tiếp điểm treo được làm bằng các tấm đồng mạ bạc hay bạc tinh khiết nên ít bị làm mòn, dẫn dòng tốt và thời gian làm việc lâu. 4. Dao cách ly hai trụ đứng, cắt ở giữa Trên hình 1-12 giới thiệu dao CL hai trụ đứng, cắt ở giữa có điện áp định mức 525kV. Các cần tiếp điểm chỉ quay trong mặt phẳng đứng nên không cần có chuyển động quay phụ để đạt áp suất cần thiết tại chỗ tiếp xúc. Do vậy, cấu trúc cơ
9 khí của dao CL loại này đơn giản, lực thao tác nhỏ ; áp suất tại chỗ tiếp xúc thấp nên các tiếp điểm ít bị mài mòn. Khi đóng mở, sứ quay làm cho các cần tiếp điểm quay theo chiều thẳng đứng một góc 90°, tạo khoảng cách cách điện theo phương nằm ngang. Cũng như các dao CL khác, có thể lắp thêm dao nối đất vào một hoặc cả hai phía của dao CL. Hình.1-10. DCL quay ba trụ kiểu Hình.1-11. DCL một trụ kiểu TFB, TDA, 145 kv 245kV Hình.1-12. Dao cách ly cắt ỏ giữa 1- đế khớp xoay; 2- khung; 1- Ổ bi quay; 2-khung; 3- sứ đỡ; đặt đứng kiểu TK, 525 kV 3- sứ cố đinh; 4- sứ quay; 4-sứ quay; 5- cơ cấu thanh truyền; 6- 1- ổ quay; 2- khung; 3- sứ đỡ; 5- cần tiếp điểm; 6- đầu cao áp; hộp số; 7- cơ cấu tác động; 4- sứ quay; 5- cần tiếp điểm; 7- cơ cấu thao tác; 8- cầu dao nối đất; 9- tiếp điểm treo. 6- đầu cao áp; 7- cd cấu thao tác; 8- cầu dao nối đất 8- Hộp số 5. Dao nối đất một trụ Trong các thiết bị phân phối điện ngoài trời, dao nối đất không những được đặt kèm theo dao CL, mà còn được đặt tại các phân đoạn thanh góp riêng rẽ. Dao nối đất một trụ ngoài việc dùng để nối đất các thiết bị của trạm khi cần thiết, còn được dùng để đỡ các thanh dẫn ống (hình 1-13). Khi đóng mở cần tiếp xúc cũng quay một góc khoảng 90° giống như ở trên. 1.3. THANH DẪN, CÁP ĐIỆN LỰC VÀ SỨ 1.3.1. Thanh dẫn: Những thiết bị chính trong nhà máy điện và trạm biến áp ( máy phát, máy biến áp, máy bù) cùng với các khí cụ điện ( máy cắt điện, dao cách ly kháng điện,…) được nối với nhau bằng thanh dẫn và cáp điện lực. Thanh dẫn có hai Hình.1-13. Cầu dao nối đất cao áp 420kV một trụ loại chính: thanh dẫn cứng và thanh dẫn mềm. - Thanh dẫn cứng: thường dùng ở cấp điện áp dưới 35KV làm bằng đồng, nhôm. Thanh dẫn cứng thường dùng để nối từ đầu cực máy phát đến gian máy,
10 dùng làm thanh góp điện áp máy phát, thanh góp 6 - 10KV ở các trạm biến áp, đoạn từ thiết bị phân phối (TBPP) cấp điện áp máy phát đến máy biến áp tự dùng.v.v….Tùy theo dòng phải tải mà thanh dẫn cứng có cấu tạo khác nhau. Khi dòng điện làm việc lớn hơn dùng thanh dẫn ghép, mỗi pha gồm hai thanh dẫn trở lên, giữa hai thanh có thể đặt miếng đệm và bề dày tấm đệm bằng bề dày thanh dẫn. Khi dòng điện lớn hơn (2000  3000)A, người ta dùng thanh dẫn rỗng tiết diện vuông hay tròn hoặc thanh dẫn hình máng. Thanh dẫn mềm: dùng để làm thanh góp thanh dẫn cho thiết bị ngoài trời điện áp 35KV trở lên. Nó là dây vặn xoắn bằng đồng hay nhôm lõi Hình.1-14. Hình dáng tiết diện ngang của thanh dẫn a) Thanh dẫn hình chữ nhật; b) Thanh dẫn hình ống tròn; thép. Khi dùng một sợi dây c) Thanh dẫn hình ống vuông; d) Thanh dẫn hình máng tròn; không đủ tải dòng cần thiết e) Thanh dẫn hình máng vuông phải dùng chùm các dây dẫn mềm. Chùm dây bao gồm nhiều dây phân bố đều và kẹp chặt trên vòng kim loại thường có dạng hình tròn. Hiện nay trong thiết bị phân phối điện ở các cấp điện áp người ta Hình.1-15. Cách bố trí thanh dẫn ghép dùng rộng rãi thanh dẫn a) Một thanh trong một pha; b) Hai thanh trong một pha; nhôm, thanh dẫn đồng chỉ c) Ba thanh trong môt pha. dùng cho vùng ven biển, bụi công nghiệp nhiều. Thanh dẫn và thanh góp của ba pha được bố trí nằm ngang, thẳng đứng hay ba pha trên các đỉnh tam giác.Thanh dẫn cứng được sơn bằng êmy theo các pha tiêu chuẩn: Pha A màu vàng, pha B màu xanh, pha C màu đỏ. Trung tính màu trắng ( nếu là trung tính cách điện) hay màu tím nếu là trung tính trực tiếp nối đất. Dây dẫn mềm chỉ sơn các đầu nắp sứ. 1.3.2. Cáp điện lực Trong nhà máy điện và trạm biến áp thì cáp điện lực được dùng để nối các máy phát hay máy biến áp có Sđm  15 MVA với thanh góp (6 - 10) KV và cung cấp cho các mạch tự dùng. Cáp dùng trong mạng điện áp cao và thấp có nhiều loại; ta thường gặp loại cáp đồng hoặc nhôm, cáp một, hai, ba hay bốn lõi, cáp dầu hoặc cáp cao su. Ở cấp điện áp 110 -220 KV, cách điện của cáp thường là dầu hay khí. Cáp có điện áp dưới 10KV thường được chế tạo theo kiểu ba pha bọc chung một vỏ chì, cáp có điện áp trên 10KV thường được chế tạo theo kiểu bọc riêng rẽ từng pha, cáp có
11 điện áp 1000V trở xuống thường là loại cáp cách điện bằng giấy tẩm dầu hay cao su 1.3.3. Sứ: Sứ là một loại khí cụ điện dùng để bắt chặt các thanh dẫn và để cách ly các phần mang điện với nhau hay đối với đất. Sứ yêu cầu đảm bảo độ bền điện, độ bền cơ và có khả năng chống bụi bẩn vì khi bề mặt bị bẩn độ bền điện sẽ giảm xuống. Sứ trong nhà và sứ ngoài trời khác nhau, sứ đặt trong nhà có bề mặt phẳng còn sứ đặt ngoài trời có bề mặt tăng cường để đảm bảo độ bền cần thiết về điện khi bị bẩn hay bị mưa. Độ bền cơ học của sứ được đặt trưng bằng lực phá hoại và lực này đặt vào đầu sứ, vuông góc với trục, tuỳ theo nhiệm vụ phân ra ba loại sau : Sứ đỡ, sứ treo, sứ xuyên. 1.4. MÁY BIẾN ĐIỆN ÁP 1.4.1. Chức năng: Máy biến điện áp có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ một trị số cao xuống trị số thấp phù hợp với các dụng cụ đo lường, bảo vệ rơ le và tự động hóa. Với máy biến điện áp (MBĐA) Hình.1-16. Cấu tạo của máy biến điện áp ba pha thì điện áp cuộn thứ cấp U2đm = 100V; đối với MBĐA một pha U2đm = 100/√3 V; Đối với cuộn dây thứ cấp phụ U2đm = 100/3V. Như vậy ta có thể tiêu chuẩn hóa việc chế tạo các đồng hồ đo. Các đồng hồ đo được nối song song với cuộn dây thứ cấp. Máy biến điện áp cũng có cuộn dây sơ cấp W1, cuộn dây thứ cấp W2 và lõi thép. Thứ cấp của MBĐA được nối đất để đảm bảo an toàn cho người vận hành. Máy biến điện áp luôn làm việc trong tình trạng không tải vì tổng trở mạch ngoài lớn. 1.4.2. Cấu tạo và phân loại máy biến điện áp. biến điện áp loại UT từ 52 - 420kV 1- Nắp đậy; 2- Bù trừ bằng kim loại; 3- Cái chỉ mức dầu; Về mặt cấu tạo thì 4- Đầu của cuộn dây sơ cấp; 5- Sứ cách điện; MBĐA cũng giống như máy 6- Giấy cách điện; 7- Dầu; 8- Các cuộn dây; 9- Lõl từ; 10- Thùng chứa dầu; 11- Hộp đầu ra cuộn dây thứ cấp; biến áp điện lực nghĩa là cũng 12- Van tháo dầu. có lõi thép, cuộn dây sơ cấp và
12 cuộn dây thứ cấp. Công suất của MBĐA rất nhỏ, từ vài chục cho đến vài ngàn VA, nhưng yêu cầu chính xác cao hơn nên đòi hỏi thép làm mạch từ phải có chất lượng tốt hơn. Việc phân loại MBĐA có nhiều cách: - Phân theo biện pháp làm lạnh, MBĐA có 2 loại: MBĐA kiểu khô và MBĐA kiểu dầu. - Phân theo số pha, có MBĐA một pha và MBĐA ba pha. Máy biến điện áp kiểu dầu thì có các loại sau đây: a) Máy biến điện áp một pha: vỏ thùng bằng kim loại, cuộn dây và lõi thép ngâm trong dầu máy biến áp, thường chế tạo với điện áp U ≤ 35kV. b) Máy biến điện áp ba pha. Lõi thép có ba trụ, cuộn sơ cấp của mỗi pha có hai phần. Phần chính của cuộn dây quấn trên lõi thép pha đó, phần phụ của cuộn dây quấn trên lõi thép của pha tiếp theo, mục đích nhằm giảm sai số góc của máy biến điện áp. c) Máy biến điện áp ba pha năm trụ, có năm trụ thép (hình 1-18). Ba trụ Hình.1-18. Biến điện áp ba pha năm trụ giữa để quấn cuộn dây của ba pha. Hai trụ hai bên để khép mạnh từ thông thứ tự không. Tổ nối dây của MBĐA là Yo/Yo/ . Thứ cấp có hai cuộn dây: cuộn nối Yo để phục vụ cho đo lường, bảo vệ rơle, nó đo được điện áp dây và điện áp pha. Cuộn dây nối để báo tín hiệu chạm đất một pha 3U0, có điện áp định mức là 100V. Sơ đồ đấu dây của hai máy Biến điện áp một pha V/V 1.4.3. Sơ đồ nối dây của máy biến điện áp: - Dùng hai BU một pha nối theo sơ đồ V/V( sơ đồ hình V/V ) - Sử dụng hai máy biến điện áp một pha nối theo sơ đồ hình 1-19 Với lưới có dòng điện chạm đất U ≤ 35kV thì sơ đồ này được sử dụng rộng rãi. Phụ tải là dụng cụ đo lường như công tơ, watt kế. Các dụng cụ đo này có hai cuộn dây là cuộn dây điện áp được nối với điện áp dây Uab, Ubc của MBĐA, còn cuộn dây dòng điện được nối Hình.1-20. Sơ đồ đấu dây với máy biến dòng điện. Vì hai máy biến của ba máy Biến điện áp một pha Y0/Y0/ :
13 điện áp này giống nhau nên việc phân bố tải giữa chúng sẽ đồng đều hơn. sai số giảm và độ chính xác sẽ cao hơn. Điện áp định mức sơ cấp của máy biến điện áp được chọn theo điện áp định mức của mạng điện, còn điện áp thứ cấp của nó chọn bằng 100V. - Dùng ba BU một pha nối theo sơ đồ Y0/Y0/ : - Dùng ba máy biến điện áp một pha hay một máy biến điện áp ba pha năm trụ nối theo sơ đồ hình 1-20 Y0/Y0/ . Khi dùng ba máy biến điện áp một pha thì sơ đồ nối dây tương tự. Với U ≥ 35kV thì dùng ba máy biến điện áp một pha, nếu U ≤ 20kV thì dùng một máy ba pha năm trụ. Trung tính cuộn sơ cấp và thứ cấp phải nối đất. Việc nối đất trung tính phía sơ cấp là bắt buộc vì khi xảy ra ngắn mạch một pha chạm đất trong mạng trung tính cách điện hay nối đất qua cuộn dập hồ quang thì từ thông thứ tự không có đường khép mạch khi có dòng điện I 0 chạy qua cuộn sơ cấp. 1.5. MÁY BIẾN DÒNG ĐIỆN 1.5.1. Chức năng: Máy biến dòng điện có nhiệm vụ biến đổi dòng điện từ một trị số lớn xuống trị số thấp thích hợp với các dụng cụ đo lường. Thông thường thứ cấp của máy biến dòng điện là 5A. Trường hợp đặc biệt có thể biến xuống 1A hay 10A. Nếu khoảng cách từ máy biến dòng (MBD) đến các dụng cụ đo xa thì thứ cấp là 1A, còn MBD dùng cho các bộ truyền động của máy cắt điện thì thứ cấp là 10A. Việc biến dòng điện Hình.1-21. Sơ đồ nguyên lý xuống 5A sẽ giúp chúng ta chế tạo tiêu chuẩn hóa các máy Biến điện áp dụng cụ đo lường nối vào mạch thứ cấp của MBD. Về mặt cấu tạo của MBD cũng giống như máy biến áp điện lực nghĩa là cũng có mạch từ, cuộn dây sơ cấp W1, cuộn dây thứ cấp W2. Thứ cấp của MBD được nối đất để đảm bảo an toàn trong quá trình vận hành. Đặc điểm của MBD là tổng trở mạch ngoài bé nên nó luôn luôn làm việc trong tình trạng ngắn mạch. Vì vậy, khi không sử dụng MBD cần phải nối tắt hai đầu cuộn thứ cấp lại. Nếu để hở mạch thì dòng điện từ hóa I0 sẽ tăng lên bằng dòng điện sơ cấp, gây nên tổn thất công suất làm nóng lõi thép, cuộn dây, hư hỏng cách điện. Mặt khác, sức điện động cảm ứng bên thứ cấp rất lớn có thể đạt tới hàng chục kV, gây nguy hiểm đối với nhân viên vận hành. 1.5.2. Phân loại và cấu tạo Có nhiều cách để phân loại MBD. - Phân theo số vòng dây quấn: Máy biến dòng loại 1 vòng và máy biến dòng loại nhiều vòng. - Phân theo cách điện: Có MBD cách điện bằng sứ, bằng dầu hay bằng nhựa.
14 - Phân theo vị trí đặt: Có MBD đặt trong nhà và MBD đặt ngoài trời. a) Máy biến dòng dùng cho thiết bị đặt trong nhà. Sơ cấp là thanh dẫn hình chữ nhật, hình tròn hay hình ống; cách điện bằng sứ hay êpôxy. Mỗi cuộn thứ cấp có lõi thép riêng, vì vậy dòng điện chạy trong cuộn dây thứ cấp này không ảnh hưởng đến dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp khác, nghĩa là các dòng điện thứ cấp làm việc độc lập nhau. b) Máy biến dòng dùng cho thiết bị ngoài trời. Cách điện ở đây là dầu máy biến áp, vỏ sứ. Cấu tạo của máy biến dòng điện được mô tả ở hình 1-22, Đối với các máy biến dòng có điện áp siêu cao người ta chế tạo máy biến dòng kiểu phân cấp mục đích là để giảm cách điện các cuộn dây khi chế tạo. c) Máy biến dòng lắp sẵn trong Hình.1-22. Máy biến dòng điện từ 72,5 đến 525kV 1- Nối mạch sơ cấp; 2- ông giãn nở; 3- Nút làm đầy dầu; các khí cụ điện. Đối với máy cắt điện 4- Sứ cách điện; 5- Hộp đầu dây thứ cấp; nhiều dầu U ≥ 35kV và máy biến áp 6- Đầu dây thứ cấp; 7- Van tháo dầu; 8- Chỗ tiếp đất; nhà chế tạo lắp đặt sẵn các MBD trên 9- Tấm biển; 10- Vòng nâng; 11- Cái chỉ vị trí ống giãn nở; 12- Cách điện cao áp; các đầu ra của chúng. Sơ cấp là thanh 13- Cuộn dây thứ cấp và mạch từ; 14- Thanh dẫn sơ cấp; dẫn. Mỗi sứ xuyên có thể đặt một, hai 15- vỏ bọc bằng nhôm. MBD. d) Máy biến dòng điện thứ tự không kiểu cáp. Sơ cấp (h.1-23) là cáp ba pha xuyên qua lõi thép thường có dạng hình xuyến. Trong điều kiện làm việc bình thường phụ tải ba pha đối xứng nên từ thông tổng trong lõi thép bằng không. Khi có sự cố ngắn mạch không đối xứng thì ba pha mất đối xứng nên xuất hiện từ thông thứ tự không chạy trong lõi thép. Kết quả là cuộn dây thứ cấp xuất hiện dòng điện cảm ứng đi vào rơle. Chú ý rằng dây nối đất phải luồn qua lõi thép của MBD. 1.5.3. Sơ đồ nối dây của máy biến dòng Hình.1-23. máy Biến dòng điện thứ tự không a- Sơ đồ BI nối từng pha riêng rẽ : kiểu cáp Dùng đo lường dòng điện mắc vào công tơ một pha hay dùng trong các thiết bị bảo vệ một pha, chiều dài tính toán của dây dẫn là: ltt = 2.l b- Sơ đồ nối BI theo kiểu sao khuyết: Sơ đồ này dùng để cung cấp nguồn cho các thiết bị đo lường trong mạch ba pha và cung cấp cho thiết bị bảo vệ rơ le chống
15 dòng ngắn mạch nhiều pha. Khi phụ tải ở các pha đối xứng hay không đối xứng thì dòng trong dây trở về: Do đó chiều dài tính toán: ltt = √3. l Hình.1-24 Hình.1-25 Hình.1-26 c- Sơ đồ BI nối theo kiểu sao hoàn toàn : Sơ đồ này dùng để cung cấp nguồn cho các thiết bị đo lường ba pha hay cung cấp cho các thiết bị bảo vệ rơle chống ngắn mạch nhiều pha. Khi phụ tải nối vào ba pha đối xứng thì dòng trong dây trở về: . . . . I0  Ia  Ib  Ic  0 Do đó chiều dài tính toán: ltt = l Câu hỏi và bài tập bài 1 1. Nêu nhiệm vụ của máy cắt điện, dao cách ly và điều kiện chọn các thiết bị này. 2. Nêu ưu, nhược điểm của các vật liệu dùng chế tạo thanh dẫn và hình dáng kích thước, kích thước của loại thanh dẫn 3. Nêu điều kiện chọn sứ cách điện và cáp điện lực 4. Phân loại máy biến điện áp.
16 BÀI 2. SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN VÀ TỰ DÙNG CỦA NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ TRẠM BIẾN ÁP 2.1. KHÁI NIỆM CHUNG Trong các thiết bị điện của nhà máy điện và trạm biến áp, các khí cụ điện được nối lại với nhau thành sơ đồ nối điện. Yêu cầu của sơ đồ nối điện là làm việc đảm bảo, tin cậy, cấu tạo đơn giản, vận hành linh hoạt, kinh tế và an toàn cho con người. Tính đảm bảo của sơ đồ phụ thuộc vào vai trò quan trọng của hộ tiêu thụ. Tính linh hoạt của sơ đồ thể hiện bởi khả năng thích ứng với nhiều trạng thái vận hành khác nhau. Tính kinh tế của sơ đồ được quyết định bởi hình thức thanh góp, số lượng và khí cụ dùng cho sơ đồ Ngoài ra, cách bố trí thiết bị trong sơ đồ phải đảm bảo an toàn cho nhân viên vận hành. 2.2. CÁC DẠNG SƠ ĐỒ NỐI ĐIỆN CƠ BẢN Thanh góp là nơi nhận điện năng từ các nguồn cung cấp đến và phân phối điện năng cho các hộ tiêu thụ. Thanh góp là phần tử cơ bản của thiết bị phân phối 2.2.1. Sơ đồ một hệ thống thanh góp Trên H.2-1 giới thiệu sơ đồ một hệ thống thanh góp. Các nguồn đến cũng như đường dây đi ra đều đặt máy cắt và dao cách ly. Ưu điểm cơ bản của sơ đồ một hệ thống thanh góp là đơn giản, giá thành hạ. Dao cách ly chỉ làm nhiệm vụ đảm bảo an toàn khi tiến hành sửa chữa và đóng cắt khi không có dòng điện. Hình.2-1 Sơ đồ một hệ thống thanh góp a) Không phân đoạn; b) Phân đoạn bằng dao cách ly; c) Phân đoạn bằng máy cắt điện. Sơ đồ một hệ thống thanh góp có thể không phân đoạn như H.2-1,a hoặc phân chia thành các phân đoạn như H.2-l,b và H.2-l,c. Sơ đồ một hệ thống thanh góp không phân đoạn có các nhược điểm như sau.