Bài giảng Chuẩn trong thiết kế & thi công các công trình điện - Chương 3: Thiết kế và thi công các công trình điện theo tiêu chuẩn IEC - Phần D: Thiết bị đóng cắt
Chọn lọc theo mức dòng
Ngưỡng giới hạn chọn lọc Is là:
-Is = Isd2 nếu Isd1 và Isd2 quá gần nhau
hoặc chồng lấp lên nhau.
-Is = Isd1 nếu Isd1 và Isd2 cách nhau đủ
lớn.
Sự chọn lọc dòng đạt được khi:
-Ir1 / Ir2 < 2
-Isd1 / Isd2 > 2
Giới hạn chọn lọc là: Is = Isd1
Chọn lọc theo thời gian
Các ngưỡng (Ir1, Isd1) của D1 và
(Ir2, Isd2) của D2 tuân theo quy tắc
phân bậc của chọn lọc theo mức
dòng.
Ngưỡng giới hạn chọn lọc Is ít nhất
phải bằng Ii1 (ngưỡng tác động tức
thời của D1)
21 trang |
Chia sẻ: linhmy2pp | Ngày: 19/03/2022 | Lượt xem: 260 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Chuẩn trong thiết kế & thi công các công trình điện - Chương 3: Thiết kế và thi công các công trình điện theo tiêu chuẩn IEC - Phần D: Thiết bị đóng cắt, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
1. Các chức năng cơ bản của thiết bị đóng cắt HA
2. Các thiết bị đóng cắt cơ bản
3. Máy cắt HA
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
1. Các chức năng cơ bản của thiết bị đóng cắt hạ áp
Các chức năng của thiết bị đóng cắt:
. Bảo vệ điện
. Cách ly an toàn
. Đóng cắt tại chỗ hoặc từ xa.
Bảo vệ điện Cách ly Điều khiển
- Bảo vệ quá tải - Cách ly được hiển thị rõ - Đóng cắt dòng tải khi vận
- Bảo vệ ngắn mạch nhờ chỉ thị cơ có độ tin cậy hành.
- Chống sự cố hư hỏng cách cao - Cắt khẩn cấp
điện - Cắt khi bảo dưỡng
Các chức năng cơ bản của thiết bị đóng cắt HA
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
Cách ly:
. Mục đích là tách rời mạch hoặc thiết bị khỏi lưới để đảm bảo an toàn
cho việc lắp đặt, sửa chữa, thay thế.
. Một thiết bị cách ly cần đảm bảo yêu cầu:
• Phải cắt đồng thời tất cả các dây pha và dây trung tính (trừ trường hợp dây
trung tính là dây PEN).
• Cần đảm bảo khi cắt phải được chốt ở trang thái mở, tránh khả năng đóng
lại ngoài dự kiến.
• Phải phù hợp với tiêu chuẩn quốc gia, quốc tế.
• Khi thiết bị cách ly đang mở, dòng rò giữa các tiếp điểm mở của mỗi pha
không được vượt quá 0,5 mA đối với thiết bị mới và 6 mA khi hết tuổi thọ.
• Khả năng chịu quá áp trên các tiếp điểm khi mở theo bảng dưới:
Cấp độ chịu đựng xung áp
Điện áp làm việc định mức (V) (Ở độ cao 2000 m) (kV)
III IV
230/400 4 6
400/690 6 8
690/1000 8 12
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
Điều khiển: Thao tác trực tiếp bằng tay, hoặc từ xa
. Điều khiển vận hành: đóng, cắt điện trong điều kiện
vận hành bình thường. Nên bố trí 1 thiết bị đóng cắt ở
mỗi mức của lưới phân phối.
. Đóng cắt khẩn cấp, dừng khẩn cấp: VD khi sử dụng
nút dừng khẩn cấp (EMG) thì cắt mạch cấp.
. Cắt vì lý do bảo dưỡng.
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
2. Các thiết bị đóng cắt cơ bản
2.1. Dao cách ly:
- Khí cụ điện đóng cắt bằng tay, có thể khóa ở vị trí
mở, tạo khoảng cách cách điện an toàn có thể nhìn
thấy.
- Không có khả năng đóng cắt có tải.
- Ở trạng thái đóng, phải chịu được dòng định mức
dài hạn và dòng sự cố ngắn hạn.
- Thường lắp phía trước thiết bị bảo vệ như máy
cắt, cầu chì
2.2. Cầu dao phụ tải:
-Là khí cụ điện đóng cắt bằng tay.
-Dùng đóng cắt mạch điện đang mang tải trong
điều kiện vận hành bình thường, không sự cố.
-Có thể chịu được dòng ngắn mạch. Các thiết bị
bảo vệ trước cầu dao phụ tải sẽ chịu trách nhiệm
bảo vệ NM.
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
2.3. Công tắc có điều khiển:
- Thường dùng cho mạch chiếu sáng
2.4. Công tắc tơ:
-Là khí cụ điện dùng đóng cắt thường xuyên các
mạch động lực từ xa, bằng tay hay tự động.
-Tiếp điểm được giữ ở trạng thái đóng nhờ dòng
qua cuộn dây solenoid của nam châm điện
2.5. Cầu chì:
- Là khí cụ điện bảo vệ mạch điện khi quá tải
(lớn), ngắn mạch
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
2.6. Một số tổ hợp thiết bị đóng cắt
Cầu chì - Cầu chì – cầu Dao cách ly – Dao cách ly –
cầu dao tự dao không tự cầu chì + công cầu dao – cầu
động + rơ le động tắc tơ ngắt chì + công tắc
nhiệt tơ ngắt
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
3. Máy cắt hạ thế
Máy cắt HA (hay Áptômát) là khí cụ điện tự động cắt mạch khi có sự cố
quá tải, ngắn mạch, điện áp thấp, công suất ngược
- Đôi khi cũng dùng để đóng cắt không thường xuyên các mạch điện ở
chế độ bình thường.
- Các Áptômát công nghiệp cần
tuân theo IEC 60947-1 và
60947-2 hoặc các tiêu chuẩn
tương đương.
- Áptômát dân dụng cần phù
hợp với IEC 60898 hoặc các
tiêu chuẩn tương đương.
Cấu tạo:
-Hệ thống tiếp điểm
-Buồng dập hồ quang
-Cơ cấu truyền động
-Các phần tử bảo vệ: quá tải, NM
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
CB dân dụng có CB dân dụng CB công nghiệp
chức năng bảo có tích hợp với nhiều chức
vệ quá dòng và chức năng năng tích hợp.
cách ly mạch bảo vệ chống
giật
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
Các thông số cơ bản của CB:
. Điện áp định mức Ue
. Dòng danh định In : bằng giá trị dòng dài hạn của rơle
bảo vệ quá dòng.
. Dòng tác động được hiệu chỉnh cho bảo vệ quá tải (Ir
hoặc Irth) và cho bảo vệ ngắn mạch (Im).
. Khả năng cắt mạch (Icu cho CB công nghiệp; Icn cho
CB dân dụng)
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
Chỉnh định thông số bảo vệ
Dạng rơle Bảo vệ
Bảo vệ NM
bảo vệ quá tải
ngưỡng chuẩn
ngưỡng thấp ngưỡng cao
CB dân dụng dạng C
Từ - nhiệt Ir = In dạng B dạng D
IEC 60898 5 In <= Im <=
3 In <= Im <= 5 In 10 In <= Im <= 20 In
10 In
ngưỡng thấp ngưỡng chuẩn
ngưỡng cao
CB công nghiệp Ir = In dạng B hoặc Z dạng C
Từ - nhiệt dạng D hoặc K
dạng môđun cố định 3,2 In <= cố định <= 7 In <= Im <=
10 In <= Im <= 14 In
4,8 In 10 In
Ir = In cố định Cố định Im = (7 ÷ 10) In
Từ - nhiệt Điều chỉnh:
Điều chỉnh:
- Ngưỡng thấp: 2 đến 5 In
0,7 <= Ir <= In
CB công nghiệp - Ngưỡng chuẩn: 5 đến 10 In
IEC 60947-2
Trễ ngắn, có thể điều chỉnh
Trễ dài
1,5 Ir <= Im <= 10 Ir
Điện tử 0,4 In >= Ir >=
Tức thời cố định
In
Im = 12 đến 15 In
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
Đặc tuyến của CB từ nhiệt Đặc tuyến của CB điện tử
Ir – Dòng chỉnh định bảo vệ quá tải.
Im – Dòng chỉnh định b. vệ NM (trễ
ngắn)
Ii – Dòng chỉnh định b. vệ NM tức thời
Icu – Khả năng cắt của mạch
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
Khả năng cắt mạch định
mức (Icu hoặc Icn): Icu Cosϕ
Giá trị max của dòng NM 6 kA < Icu < 10 kA 0,5
giả định mà thiết bị có thể
10 kA < Icu ≤ 20 kA 0,3
cắt được. Giá trị này bằng
20 kA < Icu ≤ 50 kA 0,25
trị hiệu dụng của thành
phần xoay chiều (AC) của 50 kA < Icu 0,2
dòng sự cố. Quan hệ giữa Icu và cosφ
Điện áp cách điện định mức Ui
Là giá trị điện áp làm chuẩn để kiểm tra các đặc tính cách điện và khoảng
cách cách điện của CB
Điện áp xung định mức (Uimp)
Thể hiện khả năng chịu điện áp quá độ trong các điều kiện thử nghiệm (giá
trị đỉnh)
Thường CB công nghiệp có Uimp = 8 kV; CB dân dụng Uimp = 6 kV
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
Icu cosϕ Icm = k . Icu
Khả năng đóng dòng Icm
6 kA < Icu < 10 kA 0,5 1,7 x Icu
Icm là dòng tức thời max mà CB có
10 kA < Icu ≤ 20 kA 0,3 2 x Icu
thể thiết lập dưới điện áp định mức.
20 kA < Icu ≤ 50 kA 0,25 2,1 x Icu
50 kA < Icu 0,2 2,2 x Icu
CB loại A: cắt tức thời khi NM CB loại B: Có thể định thì tác động cắt, dùng
khi cần phối hợp tác động có chọn lọc theo
thời gian.
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
Cách lựa chọn CB: Chủ yếu
dựa vào các thông số
. Dòng điện tính toán đi trong mạch
điện
. Dòng điện quá tải
. Khả năng thao tác có chọn lọc.
. Ngoài ra còn căn cứ vào điều kiện
làm việc của phụ tải
. Các quy định về lắp đặt, đảm bảo
an toàn
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
Dạng Bộ tác động Ứng dụng
Ngưỡng thấp - Máy phát dự phòng
dạng B - Cáp có chiều dài lớn
Ngưỡng chuẩn - Bảo vệ mạch: trường hợp chung
dạng C
Ngưỡng cao - Bảo vệ mạch trong trường hợp
dạng D hoặc K dòng quá độ ban đầu lớn
(VD: MBA, động cơ )
12 In - Bảo vệ động cơ khi phối hợp
dạng MA với công tắc tơ ngắt
(công tắc tơ + rơ le nhiệt)
CB với 1 số đặc tính bảo vệ và ứng dụng
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
VD: CB hạ áp trong trạm BA
MBA trạm
khách hàng Các MBA mắc song song
- Yêu cầu: Khi CB mở phải hiển thị rõ trạng thái cách ly
-CB trên lộ ra của MBA có công suất bé nhất sẽ chịu dòng sự cố lớn
nhất khi xảy ra NM phía trên CBM. VD: Nếu NM phía trên CBM1 thì
CBM1 sẽ chịu dòng sự cố Isc2 + Isc3
-Chú ý: Điều kiện vận hành song song các MBA
-Cùng tổ nối dây
-Cùng tỷ số biến áp
-Cùng tổng trở NM
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
Đặc tính cắt chọn lọc:
Tại bất kỳ vị trí nào của lưới điện,
nếu xảy ra sự cố, mạch điện sự cố
sẽ được cắt bởi tác động của thiết
bị bảo vệ nằm ngay trước điểm xảy
ra sự cố, trong khi các thiết bị bảo
vệ khác không bị tác động.
- Sự chọn lọc giữa CB A và B là
Sự chọn lọc hoàn toàn
hoàn toàn nếu dòng NM cực đại IscB hoặc 1 phần
không vượt quá giá trị chỉnh định cắt Is = giới hạn chọn lọc
ngắn mạch của CB A (ImA) chỉ CB
B cắt khi có sự cố.
- Sự chọn lọc là 1 phần nếu IscB > ImA
cả hai CB đều cắt
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
Chọn lọc hoàn toàn Chọn lọc một phần Ví dụ tác động có
chọn lọc với CB của
Schneider Electric
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
Bảo vệ có chọn lọc
Chọn lọc hoàn toàn Chọn lọc hoàn Chọn lọc dựa trên sự
dựa trên ngưỡng toàn dựa trên thời kết hợp giữa ngưỡng
dòng tác động trong gian tác động dòng tác động và
bảo vệ quá tải trong bảo vệ ngắn thời gian tác động
mạch
D. Thiêt bị đóng cắt LOGO
Chọn lọc theo mức dòng Chọn lọc theo thời gian
Ngưỡng giới hạn chọn lọc Is là: Các ngưỡng (Ir1, Isd1) của D1 và
-Is = Isd2 nếu Isd1 và Isd2 quá gần nhau (Ir2, Isd2) của D2 tuân theo quy tắc
hoặc chồng lấp lên nhau. phân bậc của chọn lọc theo mức
-Is = Isd1 nếu Isd1 và Isd2 cách nhau đủ dòng.
lớn. Ngưỡng giới hạn chọn lọc Is ít nhất
Sự chọn lọc dòng đạt được khi: phải bằng Ii1 (ngưỡng tác động tức
-Ir1 / Ir2 < 2 thời của D1)
-Isd1 / Isd2 > 2
Giới hạn chọn lọc là: Is = Isd1
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- bai_giang_chuan_trong_thiet_ke_thi_cong_cac_cong_trinh_dien.pdf