Bài báo cáo môn Khí cụ điện đề tài "Tìm hiểu về khí cụ điện đóng ngắt trung cao áp có bảo vệ: Máy cắt cơ khí, khí nén, máy cắt dầu"

lOMoARcPSD| 36991220
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
MÔN HỌC: KHÍ CỤ ĐIỆN BÁO CÁO
TÌM HIỂU VỀ KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG NGẮT TRUNG CAO ÁP CÓ BẢO VỆ:
MÁY CẮT CƠ KHÍ, KHÍ NÉN, MÁY CẮT DẦU MỤC LỤC
I. GIỚI THIỆU VỀ KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG NGẮT TRUNG CAO ÁP.......................3
1.1 Định nghĩa.........................................................................................................3
1.2 Vai trò ...............................................................................................................3
II.MÁY CẮT CƠ KHÍ .................................................................................................4
2.1 Khái niệm..........................................................................................................4
2.2 Cấu tạo chi tiết..................................................................................................4 2.2.1 Cơ cấu tác động
2.3. Điều kiện để máy cắt cơ khí hoạt động...........................................................6
III. MÁY CẮT KHÍ NÉN ............................................................................................6
3.1 Khái niệm của máy cắt khí nén.........................................................................6
3.2 Cấu tạo chi tiết..................................................................................................7
3.2.1 Cơ cấu tác động bằng khí nén
3.2.2 Cơ cấu điều khiển
3.2.3 Buồng hồ quang bằng máy cắt khí nén
3.3 Điều kiện để máy cắt khí nén hoạt động........................................................10
3.4 Nguyên lí làm việc.........................................................................................10
3.5 Tham số kỹ thuật............................................................................................11
IV. MÁY CẮT DẦU.................................................................................................12
4.1 Khái niệm máy cắt dầu...................................................................................12
4.2 Cấu tạo chi tiết................................................................................................12 lOMoARcPSD| 36991220
4.2.1 Cơ cấu tác động lò xo thủy lực
4.2.2 Cơ cấu điều khiển
4.2.3 Buồng dập hồ quang bằng ngâm tiếp điểm trong dầu
4.3 Điều kiện để máy cắt dầu hoạt động..............................................................16
4.4 Nguyên lý vận hành của máy cắt dầu............................................................16
4.5 Tham số kỹ thuật............................................................................................19 LỜI GIỚI THIỆU
Thế kỉ 21, quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đang diễn ra vô cùng mạnh
mẽ. Để thực hiện được quá trình này thì phải có nguồn năng lượng rất lớn, mà điện
năng chiếm vai trò vô cùng quan trọng, điện lực đã đóng góp một phần rất lớn đáp ứng
nhu cầu phát triển của đất nước. Khi sự phát triển của các lĩnh vực đặc biệt là công
nghiệp đang tăng dần một cách nhanh chóng, đòi hỏi nhu cầu tiêu thụ điện năng rất
lớn để đáp ứng sản xuất – kinh doanh cũng như các hoạt động sinh hoạt chiếu sáng của
xã hội đang ngày tăng cao. Điện năng cung cấp cho mọi ngành, mọi lĩnh vực, mọi đối
tượng. Tuy nhiên trong quá trình sử dụng điện thì không thể tránh khỏi những sự cố,
rủi ro xảy ra như hiện tượng tăng áp, hiện tượng ngắn mạch, ... Để đảm bảo tính mạng
cho con người khi sử dụng, bảo vệ các thiết bị điện và tránh khỏi những tổn thất kinh
tế có thể xảy ra thì khí cụ điện càng ngày càng đòi hỏi nhiều hơn, chất lượng tốt hơn
và luôn đổi mới công nghệ.
Cùng với sự phát triển của khoa học – kỹ thuật thì các loại khí cụ điện hiện đại được
sản xuất ra luôn đảm bảo khả năng tự động hóa cao, chính vì vậy mà nhóm em đã chọn
đề tài: Khí cụ điện đóng ngắt trung cao áp có bảo vệ: máy cắt cơ khí, khí nén, máy cắt dầu.
I. GIỚI THIỆU VỀ KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG NGẮT TRUNG CAO ÁP
1.1. Định nghĩa khí cụ điện đóng ngắt trung cao áp
Máy cắt trung, cao áp gọi chung là Máy cắt cao áp. Máy cắt trung áp được quy định từ
1 KV đến 52 KV và lớn hơn 52 KV được quy về cao áp. Máy cắt cao áp (MCCA) là
khí cụ điện đóng cắt chuyên dùng để đóng cắt mạch điện xoay chiều từ 3kV trở lên ở
tất cả các chế độ vận hành: đóng cắt dòng điện định mức, dòng điện ngắn mạch, dòng
điện không tải của máy phát điện, máy biến áp điện lực, dòng điện điện dung của tụ
điện và của đường dây.
1.2. Vai trò khí cụ điện đóng ngắt trung cao áp lOMoARcPSD| 36991220
Khí cụ điện đóng ngắt trung, cao áp là một thành phần quan trọng trong hệ thống
cơ khí và khí nén. Mục đích chính của nó là điều khiển và bảo vệ các thiết bị và mạch
điện trong hệ thống. Vai trò chủ yếu của khí cụ điện đóng ngắt là ngắt kết nối dòng
điện trong mạch khi có sự cố xảy ra hoặc khi cần thực hiện bảo dưỡng, sửa chữa hoặc
thay thế các thiết bị. Khi có tín hiệu từ hệ thống, khí cụ này sẽ tự động hoặc được kích
hoạt để mở hay đóng ngắn mạch. Không chỉ giúp kiểm soát luồng dòng điện, khí cụ
điện đóng ngắt trung, cao áp còn có vai trò quan trọng trong việc bảo vệ các thiết bị và
linh kiện khác trong hệ thống. Khi xảy ra sự cố như quá tải hay ngắn mạch, nó sẽ tự
động phản ứng để giới hạn dòng điện và ngăn chặn các thiết bị từ việc tiếp tục hoạt
động trong tình huống không an toàn. Ngoài ra, khí cụ điện đóng ngắt trung, cao áp
còn có khả năng chịu được áp suất và điện áp cao. Điều này cho phép nó hoạt động
hiệu quả trong môi trường có điện áp và áp suất lớn, như trong hệ thống cơ khí và khí
nén. Vì vậy, khí cụ điện đóng ngắt trung, cao áp là một thành phần quan trọng trong
hệ thống cơ khí và khí nén. Nó không chỉ giúp kiểm soát luồng dòng điện mà còn bảo
vệ các thiết bị và linh kiện trong hệ thống. Với tính năng chịu được áp suất và điện áp
cao, nó đáng tin cậy để sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp. II.
MÁY CẮT CƠ KHÍ TRONG KHÍ CỤ ĐIỆN ĐÓNG NGẮT TRUNG CAOÁP CÓ BẢO VỆ. 2.1. Khái niệm.
Máy cắt điện cơ khí là một thiết bị được sử dụng để cắt hoặc ngắt kết nối mạch điện
trong hệ thống điện. Nó hoạt động bằng cách sử dụng cơ chế cơ khí để tạo ra sự cách
ly và ngắt kết nối dòng điện.
2.2. Cấu tạo máy cắt cơ khí.
2.2.1. Cơ cấu tác động máy cắt cơ khí.
Cơ cấu tác động lò xo là hệ thống cơ khí, năng lượng tác động được tích lũy trong lò
xo. Lò xo được nén bằng động cơ điện và được giải phóng qua chốt. Khi máy cắt tác
động, nam châm hút nhả chốt, lực của lò xo để chuyển tiếp điểm ra khỏi bộ truỵền lực cơ khí.
Cơ cấu truyền động lò xo loại FSA do ABB chế tạo trên Hình:
1. Trục truyền động chính 2. Trục tác động lOMoARcPSD| 36991220 3. Thiết bị giảm rung 4. Thanh tác động 5. Lò xo đóng 6. Lò xo mở 7. Chốt giữ C 8. Chốt giữ O 9. Thanh truyền C 10. Cuộn nhả C 11. Cuộn đóng O
12. Bộ đếm điều khiển cắt 13. Động cơ 14. Tay quay 15. Tiếp điểm phụ 16. Công tắc hành trình
17. Cơ cấu điều khiển bằng tay C
18. Cơ cấu điều khiển bằng tay O
19. Thiết bị chỉ thị lực nén lò xo
20. Thiết bị chỉ báo vị trí
21. Bánh răng truyền động
Hình 1c. cơ cấu truyền động lò xo.
Hoạt động của cơ cấu FSA.
Quá trình đóng: Khi có tín hiệu đóng, chốt giữ C (close) (7) giải phóng trục truyền
động chính (1) và kéo căng lò xo đóng (5), đồng thời làm xoay trục tác động (2) thông
qua thanh truyền C (9). Trục tác động (2) tác động đóng máy cắt và kéo căng lò xo (6). lOMoARcPSD| 36991220
Động cơ (13) kéo căng lò xo đóng (5) sau mỗi lần đóng máy cắt. Quá trình đóng kết
thúc khi tiếp điểm hành trình của động cơ tác động.
Quá trình mở: Khi có tín hiệu mở chốt giữ O (open) (8) giải phóng trục tác động (2)
và kéo căng lò xo mở (6) tác động mở máy cắt. Dải tiếp điểm phụ (15) nối với cơ cấu
tác động đảm bảo máy cắt tác động chính xác.
2.2.2. Nguyên lí làm việc.
Bao gồm các bộ phận chính như khung máy, bộ cắt và cơ cấu chốt nhả. Cơ cấu chốt
nhả có nhiệm vụ cắt và ngắt kết nối mạch điện. Nó có thể sử dụng cơ khí chốt nhả cơ
học hoặc cơ khí chốt nhả điện từ. Trục, bánh răng, piston, vòng bi và các bộ phận
chuyển động khác. Các bộ phận này làm việc cùng nhau để truyền động và tạo lực cắt
và ngắt mạch điện. máy cắt điện cơ khí cao áp thường sử dụng CB cao áp để ngắt mạch
điện và bảo vệ hệ thống điện.
Máy cắt điện cơ khí có một cơ cấu cắt chịu trách nhiệm tách các bộ tiếp xúc để cắt
nguồn điện. Máy cắt điện cơ khí thường có cấu trúc với các bộ phận cơ khí như cần
cắt, cơ cấu cắt, và bộ điều khiển. Khi cơ cấu cắt được kích hoạt, nó di chuyển để ngắt
kết nối các bộ tiếp xúc và tạo ra một khoảng cách cách ly giữa chúng. Máy cắt điện cơ
khí có thể được điều khiển bằng tay hoặc bằng cơ khí. Đối với máy cắt cơ khí điều
khiển bằng tay, người sử dụng sẽ thao tác một tay cầm, tay quay hoặc cơ khí để kích hoạt cơ cấu cắt.
2.3. Điều kiện để máy cắt cơ khí hoạt động.
Bộ phận cơ khí tác động phải ở vị trí sẵn sàng. Kiểm tra xem có dòng điện vào để thực
hiện các quá trình hoạt động gặp sự cố ngắt điện khi bộ phận cơ khí sẽ hoạt động để
thực hiện quá trình đóng ngắt.
III. MÁY CẮT KHÍ NÉN TRONG KCĐ ĐÓNG NGẮT TRUNG CAO ÁP CÓ BẢO VỆ
3.1. Khái niệm, cấu tạo và chức năng của máy cắt khí nén
Máy cắt điện khí nén là một loại máy cắt được sử dụng để ngắt kết nối mạch điện
bằng cách sử dụng khí nén. Nó hoạt động bằng cách sử dụng một hệ thống khí nén để
tạo ra một luồng khí mạnh và sử dụng nó để đóng và ngắt kết nối mạch điện. lOMoARcPSD| 36991220
3.2. Cấu tạo chi tiết. 1 – bể chứa khí nén; 2 - van thổi buồng; 3 – trụ đỡ; 4 - buồng dập hồ quang; lOMoARcPSD| 36991220 5 - kháng shunt; 6 - lốp hình ống;
7 - bộ chia điện áp điện dung; 8 - dấu phân cách;
9 - chất cách điện hỗ trợ dải phân cách; 10
- van thổi tách; 11 - tủ điều khiển.
3.2.1 Cơ cấu tác động bằng khí nén
bộ ngắt mạch đa năng VVB-110 110kV
Cơ cấu máy cắt khí nén gồm: 1/- Tủ điều khiển; 2/- Trụ đỡ;
3/- Bình chứa máy cắt; (có khí nén)
-Cấu tạo trong bình chứa máy cắt;
4/- Sứ xuyên (Sứ xuyên là thiết bị dạng sứ gốm với lõi là kim loại dẫn điện, được dùng
để dẫn điện cao áp). Điều khiển từ xa được kết nối với mạch ngoài bằng các bộ phận sống của sứ xuyên.
.5/- Tụ phân áp; (phân phối điện áp đồng đều) 6/- Dao cách ly chính; 7/- Dao cách ly phụ 8/- Điện trở hạn dòng
Bên trong các cột đỡ có hai ống dẫn khí, một trong số đó dùng để cung cấp khí nén
liên tục cho các buồng, ống thứ hai dùng để cung cấp khí nén theo xung khi tắt và xả
khí khi bật công tắc. Buồng dập hồ quang có hai dao cách ly chính và hai dao cách ly
phụ. Dao cách ly chính (6) tắt toàn bộ dòng điện của mạch điện. Chúng được nối song lOMoARcPSD| 36991220
song bởi điện trở hạn dòng (8), dùng để cân bằng sự phân bổ điện áp giữa các điểm
ngắt trong quá trình tắt máy và để giảm tốc độ phục hồi điện áp. Các dao cách ly phụ
(7) ngắt dòng điện dư đi qua các điện trở sau khi dập tắt hồ quang trên dao cách ly chính.
Trong trường hợp cắt: khí nén ở áp suất 2 MPa được đưa qua khoang của trụ đỡ đến
các buồng dập hồ quang, nơi nó lan truyền các tiếp điểm và dập tắt hồ quang. Sau khi
không khí được cung cấp cho các buồng dập, van thổi phân cách mở ra, khí nén lấp
đầy các buồng phân tách, lan truyền các tiếp điểm đến khoảng cách cách điện cần thiết,
sau đó việc cung cấp khí nén cho buồng chữa cháy bị dừng lại và các tiếp điểm của nó
được đóng lại bởi tác động của lò xo. Buồng phân tách vẫn chứa đầy khí nén mọi lúc
trong khi công tắc bị ngắt kết nối.
Trường hợp đóng: khí nén được thải ra khỏi buồng tách và các tiếp điểm của dải phân
cách đóng mạch dưới tác động của lò xo của chúng.
3.2.2 Cơ cấu điều khiển. * Giám sát khí.
Khả năng cắt của máy cắt phụ thuộc vào lượng khí trong buồng ngắt và được đo bằng
đồng hồ áp suất có bù nhiệt. Sẽ báo động nếu mật độ khí trong buồng giảm đến một
giá trị đặt trước và nếu mật độ khí giảm tiếp đến giới hạn quy định tối thiểu, máy cắt bị khóa.
*Giám sát năng lượng.
Với các thao tác bằng khí nén, áp suất không khí được chỉ thị và điều khiển bằng công
tắc áp suất nhiều cực. Nó thực hiện các chức năng sau: - Điều khiển máy nén
- Khoá liên động “mở”, khoá liên động “đóng”, khoá liên động “tự đóng lại” tùy theoáp suất hệ thống.
3.2.3 Buồng hồ quang bằng máy cắt khí nén:
Máy cắt khí nén sẽ không sử dụng các loại khí như Nito, CO2, Hydrogen do có giá
thành cao nên máy nén sử dụng không khí nén.
Trong máy cắt khí nén, ống nổ được cố định ở vị trí vuông góc với giá trị chuyển động
trong buồng dập hồ quang.
Ở phía đối diện của buồng dập hồ quang là một buồng xả nằm cùng hướng với ống nổ.
Không khí trực tiếp đi vào từ ống dẫn khí đi thẳng vào buồng xả thông qua khe hở của
tiếp điểm chuyển động.
Khi các tiếp điểm chuyển động rút khỏi tiếp điểm cố định, xuất hiện sự phóng điện
mạnh. thiết lập giữa các tiếp điểm và không khí áp suất cao sẽ đến từ ống nổ qua khe
hở tiếp xúc, cuối cùng dẫn đến việc dập tắt hồ quang. lOMoARcPSD| 36991220
Các bộ chia cung này sẽ tăng chiều dài của cung như trong hình. Như chúng ta biết
rằng điện trở tỷ lệ thuận với chiều dài. Điều đó có nghĩa là nếu chiều dài hồ quang tăng
thì điện trở (hoặc cường độ điện môi) của đường đi cũng sẽ tăng.
Việc tăng chiều dài hồ quang sẽ làm tăng cường độ điện môi của đường dẫn và cuối
cùng nó sẽ làm gián đoạn dòng điện. Do đó, hồ quang bị dập tắt.
3.3. Điều kiện để máy cắt khí nén:
Máy cắt khí nén phải có đủ áp suất khí trong bình chứa. Áp suất khí nén được đo
khoảng 2MPa giúp cơ cấu tác động khí nén hoạt động. Động cơ đóng ngắt hoạt động
đúng với nguồn cao áp 110kV trở lên.
3.4. Nguyên lí làm việc.
Khi máy cắt ở điều kiện bình thường, các tiếp điểm của máy cắt có trong buồng dập
hồ quang sẽ tiếp xúc với nhau. Trong điều kiện bị lỗi, các van sẽ mở ra nhờ sự trợ giúp
của một thanh sắt. Áp suất khí nén cần có một hệ thống khí nén bổ sung để cung cấp
không khí cho bình chứa khí. Khi cần mở bình chứa, khí nén được đưa vào buồng dập
hồ quang. Nó đẩy các điểm tiếp xúc chuyển động ra xa. Khi làm như vậy, các điểm
tiếp xúc sẽ được tách ra và luồng không khí sẽ đẩy khí bị ion hóa đi cùng với nó và giúp dập tắt hồ quang. lOMoARcPSD| 36991220
Áp suất khí nén sẽ dập tắt hồ quang trong một hoặc nhiều chu kỳ và buồng hồ quang
được lấp đầy bằng không khí áp suất cao, giúp ngăn ngừa sự tái phát. Bộ ngắt mạch
nổ khí thuộc loại năng lượng chữa cháy bên ngoài. Năng lượng cung cấp cho quá trình
dập tắt hồ quang được lấy từ không khí có áp suất cao và không bị gián đoạn dòng điện.
3.5. Tham số kỹ thuật
Điện áp hoạt động: Điện áp định mức mà máy cắt điện khí nén được thiết kế để
hoạt động 110kV trở lên.
Công suất định mức: 7500MW.
Áp suất khí nén: 2MPa trở lên.
IV. MÁY CẮT DẦU TRONG KCĐ ĐÓNG NGẮT TRUNG CAO ÁP CÓ BẢO VỆ
4.1. Khái niệm máy cắt dầu
Máy cắt dầu còn được gọi là máy cắt OCB (Oil Circuit Breaker). Máy cắt dầu
là loại máy cắt có lịch sử lâu đời nhất và sử dụng dầu cách điện để làm phương tiện
dập tắt hồ quang. Đối với máy cắt dầu, các tiếp điểm đóng - cắt được bố trí nằm bên
trong dầu cách điện và khi xảy ra lỗi trong hệ thống, các tiếp điểm sẽ mở bên trong môi trường dầu.
Máy cắt dầu là loại máy ngắt mạch sử dụng dầu làm môi trường điện môi hoặc
cách điện để dập tắt hồ quang. Trong máy cắt dầu, các tiếp điểm của máy cắt được chế
tạo để tách biệt trong một lớp dầu cách điện. Khi xảy ra sự cố trong hệ thống, các tiếp
điểm của cầu dao sẽ mở dưới lớp dầu cách điện, giữa chúng sẽ hình thành hồ quang và lOMoARcPSD| 36991220
nhiệt của hồ quang sẽ bốc hơi trong lớp dầu xung quanh. Máy cắt dầu được chia thành
hai loại: Máy cắt ít dầu và máy cắt nhiều dầu
4.2. Cấu tạo chi tiết
Máy cắt dầu bao gồm các tiếp điểm mang dòng điện được đặt trong một thùng kim
loại đất chắc chắn, chịu được thời tiết và thùng chứa đầy dầu biến thế. Dầu vừa đóng
vai trò là chất dập hồ quang vừa là chất cách điện giữa bộ phận mang điện và đất.
Máy cắt dầu thường sử dụng Circuit Breaker (CB) cao áp để thực hiện việc cắt và
ngắt kết nối điện trong hệ thống điện cao áp.
4.2.1 Cơ cấu tác động lò xo thủy lực
Cơ cấu truyền động lò xo thủy lực HMB-1 sử dụng một mô-đun điều khiển hai trạng
thể để điều khiển chuyển động của nó - trạng thái mở và đóng. Cơ cấu này mang lại
thời gian vận hành máy cắt ổn định cao, tin cậy. Cấu hình hai trạng thái là tính năng
tiêu chuẩn trên các cơ cấu thủy lực lò xo hãng của ABB, mang lại hiệu suất rất trong quá trình đóng cắt.
Cơ cấu truyền động thuỷ lực HMB-1
Vị trí cân bằng áp suất: Bơm thủy lực (11) hút dầu dưới tác động của áp suất cao (5)
chứa phần đầu piston và phần thanh nối (15), nén lò xo (1) khi có tín hiệu từ bơm (11)
qua tiếp điểm (16). Bơm ngừng tác động khi cân bằng áp suất trong hệ thống lOMoARcPSD| 36991220
Mặt cắt cơ cấu truyền động lò xo thuỷ lực HMB-1
Cơ cấu hệ thống lò xo thủy lực là phối hợp giữa hệ thống thủy lực và lò xo. Năng lượng
được tích lũy trong lò xo và được kéo căng bằng thủy lực. Tất cả được thiết kế sao cho
không có ống nối ngoài, mọi điểm làm kín áp suất động lớn, được bố trí giữa dầu áp
suất cao và dầu áp suất thấp, dầu không thoát ra ngoài khi bị rò rỉ nhẹ.
Mặt cắt cơ cấu truyền động thuỷ lực ở vị trí đóng Chú thích: 1. Lò xo; 2. Thanh nối; 3. Piston vi sai; 4. Xilanh nén; 5. Nơi có áp suất cao;
6. Nơi có áp suất thấp; lOMoARcPSD| 36991220 7. Piston điều khiển;
8. Hộp nối với máy cắt; 9. Khoá liên động; 10. Động cơ; 11. Bơm thuỷ lực;
12. Buồng dầu áp suất thấp; 13. Van kiểm tra dầu; 14. Van áp lực; 15. Thanh nối;
16. Công tắc chuyển đổi; 17a. Nam châm mở; 17b. Nam châm đóng; 18. Van động.
Quá trình đóng: là quá trình phóng thích lò xo (1) khi có tín hiệu đóng nam châm đóng
(17a) tác động hút van động (18), piston điều khiển (7) di chuyển từ dưới lên trên (như
Hình 2d) thay đổi vị trí so với tiếp điểm khi mở. Khi đó một đầu piston (3) trong phần
áp suất cao và đầu kia trong phần áp suất thấp. Dưới tác động của quá trình chênh lệch
áp, dầu chảy từ nơi có áp suất cao sang nơi có áp suất thấp, nhờ bơm thủy lực(11) làm
piston (7) di chuyển hướng lên so với vị trí mở và đóng tiếp điểm.
Vị trí của piston (7) được chốt bởi khoá liên động (9).
Mặt cắt cơ cấu truyền động lò xo thuỷ lực HMB-1 ở vị trí mở
Quá trình mở: Dầu ở nơi có áp suất thấp (6) thông qua bơm thủy lực(11) sẽ làm tăng
áp suất cho dầu và tạo vùng áp suất cao lên một đầu của pison vi sai(3), đầu còn lại lOMoARcPSD| 36991220
của piston vi sai nằm trong vùng áp suất thấp. Từ đó tạo ra sự chênh lệch áp suất, dầu
sẽ chảy từ nơi có áp suất cao sang nơi có áp suất thấp, lò xo(1) được nén lại so với vị trí cân bằng.
4.2.2 Cơ cấu điều khiển
*Giám sát năng lượng
Dầu được chỉ thị và điều khiển bằng công tắc áp suất nhiều cực. Nó thực hiện các chức năng sau:
- Điều khiển máy nén hoặc động cơ bơm.
- Khoá liên động “mở”, khoá liên động “đóng”, khoá liên động “tự đóng lại” tùy theoáp suất hệ thống.
- Cơ cấu lò xo thủy lực không đòi hỏi điều khiển áp suất. Thay vào đó là các bộ chỉthị,
hệ thống cửa và điều khiển ứng suất của lò xo (hành trình của lò xo) được xem như
năng lượng để tác động.
4.2.3 Buồng dập hồ quang ngâm tiếp điểm trong dầu
Khi các tiếp điểm mang dòng điện trong dầu bị tách ra, một hồ quang sẽ được hình
thành ở giữa các tiếp điểm được tách rời.
Hồ quang sẽ tạo ra bong bóng khí phát triển nhanh chóng xung quanh hồ quang. Khi
tiếp điểm động di chuyển ra khỏi tiếp điểm tĩnh thì chiều dài hồ quang tăng lên do điện
trở của hồ quang tăng lên. Điện trở tăng làm giảm nhiệt độ và do đó làm giảm sự hình
thành khí xung quanh hồ quang. Bong bóng khí được bao bọc bởi dầu bên trong bình
kín khí, nên lớp dầu bao quanh nó sẽ tạo áp suất cao lên bong bóng, dẫn đến khí bị nén
rất cao xung quanh hồ quang. Khi áp suất tăng thì khả năng khử ion của khí tăng lên giúp dập tắt hồ quang. lOMoARcPSD| 36991220
4.3. Điều kiện để máy cắt dầu hoạt động
Bơm dầu phải đủ áp lực nhằm truyền tải dầu giúp cơ cấu lò xò thủy lực hoạt động. Lò
xo nén phải ở vị trí nén, khi có sự cố thì lò xo sẽ sẵn sàn bật ra thực hiện quá trình đóng cắt.
4.4. Nguyên lý vận hành của máy cắt dầu
Trong điều kiện hoạt động bình thường, tiếp điểm của cầu dao dầu đóng và mang
dòng điện. Khi xảy ra sự cố trong hệ thống, các tiếp điểm của máy cắt sẽ dịch chuyển
ra xa nhau và tạo ra một hồ quang giữa các tiếp điểm.
Do hồ quang này, một lượng nhiệt lớn được giải phóng và đạt đến nhiệt độ rất
cao làm bay hơi dầu xung quanh thành khí. Do đó, khí được giải phóng bao quanh hồ
quang và sự phát triển bùng nổ của nó xung quanh nó sẽ thay thế dầu một cách dữ dội.
Hồ quang bị dập tắt khi khoảng cách giữa tiếp điểm cố định và tiếp điểm động đạt đến
một giá trị tới hạn nhất định, phụ thuộc vào dòng điện hồ quang và điện áp phục hồi.
- Máy cắt ít dầu:
Thùng dầu hình trụ làm bằng thép. Bên trong có buồng dập tắt hồ quang, nó là
một khe ngang được ngăn cách bằng các tường cách điện 4. Thanh tiếp điểm 2 di
chuyển lên xuống đến tiếp xúc với tiếp điểm 1. Máy cắt ở vị trí đóng, tiếp điểm động
mở hai tấm chắn 3 và tiếp xúc với tiếp điểm tĩnh 1. Lúc cắt, hồ quang sinh ra giữa tiếp
điểm động 2 và tiếp điểm tĩnh 1, nó tạo ra bọt khí và tăng áp lực cho buồng dầu dưới.
Khi tiếp điểm 2 rời khỏi buồng dưới, tấm chắn 3 nhờ lò xo sẽ kéo khép lại, hồ quang
bây giờ được duy trì từ 1 qua 3 đến 2. Do áp lực buồng dưới lớn, dầu được thổi mạnh
qua khe ngang làm cho hồ quang kéo dài ra và nhanh chóng dập tắt. Dầu trong loại
máy cắt này chỉ dùng làm môi trường dập tắt hồ quang, chứ không làm nhiệm vụ cách
điện với vỏ như máy cắt nhiều dầu. Một đầu ra của loại máy cắt này nốì trực tiếp đến nắp thùng. lOMoARcPSD| 36991220
- Máy cắt nhiều dầu:
Trong thùng 1 có chứa dầu khoáng vật. Các sứ xuyên 2 được giữ chặt trên nắp
thùng, đầu cuối của nó có gắn tiếp điểm tĩnh 3, tiếp điểm này liên lạc với thanh kim
loại xuyên trong lòng sứ 2 dẫn ra cực bên ngoài. Tiếp điểm động 4 là thanh kim có gắn
với cầu cách điện 5, có thể di động lên xuống được nhờ cơ cấu truyền động 6. Hệ thông
mang cần tiếp điểm động còn được kéó xuống phía dưới nhờ lò xo 7 và trọng lượng của bản thân nó.
Ở vị trí đóng, tiếp điểm động tiếp xúc với các tiếp điểm tĩnh nhờ khóa giữ cơ khí của
bộ truyền động. Khi khóa mở tiếp điểm động rơi xuống cắt mạch điện ở hai chỗ, dòng
điện chạy qua tiếp điểm bị cắt sẽ sinh hồ quang. Do nhiệt độ hồ quang cao, dầu chung
quanh nó bị phân tích và bôc hơi tạo thành những bọt khí mà trong đó hyđrô chiếm lOMoARcPSD| 36991220
đến 70%. Hyđrô là môi trường dập tắt hồ quang tốt vì nó hâp thụ nhiều nhiệt lượng
của hồ quang và là chất điện môi khá bền vững. Mặt khác, sau mỗi nửa chu kỳ dòng
điện xoay chiều sẽ qua trị số không, hồ quang tự nhiên dập tắt. Nhưng vì trong thời
gian tồn tại hồ quang giữa các tiếp điểm đã có số lượng ion hóa, nên khi điện áp nửa
chu kỳ sau tăng lên đạt đến trị số phóng điện, thì hồ quang lại phát sinh. Hiện tượng
này tiếp diễn trong thời gian rất ngắn cho đến khi khoảng cách giữa các tiếp điểm đủ
lớn, để điện áp đặt lên nó nhỏ hơn điện áp phóng điện, thì hồ quang vĩnh viễn dập tắt.
4.5 Tham số kỹ thuật
- Máy cắt ít dầu: BMΠ-10:
BMΠ-10(máy cắt ít dầu) Điện áp định mức 10kV Dòng điện định mức 600A
Dòng điện cắt định mức 20kA Công suất định mức 350MVA BMK-35:
BMΠ-35 (máy cắt ít dầu) Điện áp định mức 35kV Dòng điện định mức 1000A
Dòng điện cắt định mức 16.4kA Công suất định mức 1000MVA
- Mát cắt nhiều dầu: FKA 169-16000-3
FKA 169-16000-3(máy cắt nhiều dầu) Điện áp định mức 150kV Dòng điện định mức 1200A
Dòng điện cắt định mức 25A