Đề 3
Câu 1: Đặc điểm, yêu cầu và phân loại máy cắt điện ? So sánh sự giống, khác nhau về đặc
điểm cấu tạo, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của máy cắt khí SF6 và máy cắt chân không?
1. Đặc điểm
*Đặc điểm, yêu cầu máy cắt điện
- Máy cắt điện là thiết bị điện dùng để đóng cắt mạch điện với mọi giá trị của dòng điện trong
phạm vi dung lượng định mức của nó.
- Được dùng để đóng hay cắt các mạch đường dây trên không, đường dây cáp, máy biến áp,
cuộn kháng điện, bộ tụ điện, nối các thanh góp, các động cớ điện… đảm bảo việc truyền tải điện
năng khi bình thường và cắt các phần tử bị hư hỏng ra khỏi lưới điện.
- Các thông số của MC gồm : điện áp định mức, dòng điện định mức,dòng điện ổn định nhiệt
ứng với thời gian tương ứng, dòng điện ổn định động, dòng điẹn cắt định mức, công suất cắt định
mức, thời gian đóng, thời gian cắt.
- Các tham số của MC đc chọn theo đk
+ Điện áp định mức của máy cắt UđmMC ko đc nhỏ hơn điện áp địh mức của mạng điện Uđm
+ Để MC ko bị phát nóng quá mức khi làm việc, dog điện lâu dài lớn nhất đi quá máy cắt I cb ko
đc vượt quá dòng định mức Iđm của MC
+ Dòng ngắn mạch tính toán không đc vươt quá dòng điện cắt định mức của MC
- Kiểm tra theo điều kiện ổn định động
- Kiểm tra theo điều kiện ổn định nhiệt
2.Yêu cầu cơ bản đối với MC điện là:
-Có đầy đủ khả năng cắt, thời gian cắt ngắn.
-Khi đóng, cắt không được gây cháy nổ.
-Kích thước và trọng lượng nhỏ, giá thành hạ.
-Có thể đóng và cắt một số lần nhất định mới được đưa ra sửa chữa
3. Phân loại MC điện
-Dựa vào cấu tạo của máy cắt người ta phân làm hai loại:
+MC thường : là loại máy cắt độc lập với DCL, DNĐ, thường sử dụng
+MC hợp bộ: là loại MC được chế tạo hợp bộ, các thiết bị MC, DCL, DNĐ được đặt trong
cùng một tủ.
-Dựa vào phương pháp dập hồ quang và biện pháp cách điện của các máy cắt người ta phân

+ Truyền động bằng thủy lực: Sử dụng cấp điện áp lớn hơn 220 kV
MC chân không có các đặc điểm khác biệt:
- Đầu tiếp xúc làm bằng kim loại khó nóng chảy.
-Buồng dập hồ quang được chế tạo bằng vật liệu siêu bền gắn kín tuyệt đối, có độ chân không
cao, khi cắt mạch vẫn không phát sinh hồ quang
b. Ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng của MC SF6 và MC chân không
Phân loại
MC khí SF6
MC chân không
Ưu điểm
-Cường độ cách điện khí cách -Độ bền điện của chân không cao hơn nhiều so
điện của khí SF6 gấp 3 lần với không khí áp suất thường
không khí
-Độ mòn điện của các tiếp điểm rất thấp
-Đặc tính cách điện tốt không -Thời gian tác dụng của tiếp điểm ngắn, khoảng
ảnh hưởng xấu đến MC, khả tiếp điểm của MC rất nhỏ nên độ bền cao
năng dập tắt hồ quang tốt gấp -Thời gian phục hồi độ bền điện nhanh(khoảng
100 lần không khí
4÷6 micro giây)
-Khí SF6 dẫn nhiệt tốt
-Ở các MC chân không hiện đại có dòng điện cắt
rất nhỏ nên không có quá áp phát sinh, kể cả khi
cắt dòng không tải của MBA
-Công nghệ chế tạo được đánh giá là ưu việt
nhất , tuổi thọ đạt tới 30 năm, chịu dòng ngắn
mạch 200 kA
- Có khả năng đóng mở tới 500 lần khi điện áp
10 kV dòng 600 A và 30000 lần khi dòng 200A
Nhược điểm -Khí SF6 đắt tiền nên MC khí -Dòng cắt không lớn
SF6 cũng đắt tiền, các MC khí

ta phải sử dụng cách điện tăng cường, làm cho giá thành của máy cao hơn so với các máy biến áp
dầu đến trên 3 lần. Loại máy biến áp khô chỉ chế tạo với công suất đến 750 kVA.
2). Làm mát bằng sự đối lưu tự nhiên của dầu
Các máy biến áp có ký hiệu là TM là các loại máy được làm mát bằng sự đối lưu tự nhiên của
dầu trong máy (hình 3.23), theo nguyên tắc dầu nóng được đẩy lên phía trên còn dầu nguội hơn
thì đi xuống phía dưới. Để tăng bề mặt làm mát, người ta chế tạo các cánh tản nhiệt dạng hình
ống gắn trên thùng biến áp. Kiểu làm mát này thường được áp dụng đối với các máy biến áp có
công suất dưới 16 MVA.
3). Làm mát máy biến áp bằng sự đối lưu của dầu có sự trợ giúp của các máy quạt
Máy biến áp được làm mát theo nguyên tắc kết hợp giữa dầu và không khí thổi: sử dụng sự
đối lưu của dầu nóng và dầu nguội, kết hợp với việc sử dụng quạt để thổi không khí giúp quá
trình tản nhiệt diễn ra nhanh chóng hơn.
4). Làm mát máy biến áp bằng tuần hoàn cưỡng bức dầu và không khí
Được làm mát theo nguyên tắc làm đối lưu cả dầu và không khí.
Sử dụng một máy bơm được đặt ở mặt bích trên của máy biến áp để hút dầu đẩy vào bộ
phận tản nhiệt cưỡng bức do các máy quạt thổi.
Hiệu suất làm mát theo phương thức này tương đối cao.
Các máy biến áp (công suất từ 80 MVA trở lên)
5). Làm mát bằng sự lưu thông của dầu và nước
Các máy biến áp có công suất rất lớn, được làm mát theo nguyên tắc lưu thông tuần hoàn
của cả dầu và nước.
Một máy bơm ly tâm được lắp vào mặt bích trên của máy biến áp để hút dầu nóng đưa đến
bộ phận làm mát bằng nước, nơi có đặt một máy bơm ly tâm khác đưa nước lạnh tới hệ thống
này. Dầu sau khi được làm nguội lại trở về thùng từ phía đáy.


Loại làm mát này khá hiệu quả nhưng rất cồng kềnh, nên chỉ áp dụng đối với các loại máy
biến áp đặc biệt có công suất lớn
So sánh sự giống, khác nhau, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của các phương pháp
trên

nhiên
bên
trog thùg,dầu
nóg đc đẩy
lên trên &
dầu
nguội
hơn đc đẩy
xuốg dưới

-dựa trên cơ sở
làm mát kiểu M
có đặt quạt gió
để tăg cườg độ
tản nhiệt trên bề
mặt tbị làm mát
Có thêm ống góp
& ống tản nhiệt
cùng hệ thốg
quạt

-cấu tạo đơn
giản,an toàn
vì k có dầu lm
và đc sử dụng
rộng rãi khi
đặt trog nhà

-Cấu tạo k
quá fức tạp.

-hệ thốg làm
mát tươg tự
làm mát =
dầu
tuần
hoàn tự nhiên
nhưg có thêm
bơm
dầu
cưỡg bức để
hút dầu đẩy
vào bộ fận
tản
nhiệt
cưỡg bức do
các máy quạt
thổi.

-bơm ly tâm đc nối vs
thùg mba,bơm này hút
dầu nóg từ fía trên of
thùg ra & đẩy dầu qua
bplm,từ đây quay trở
lại ở fần dưới of
thùg .Nc lm chạy trog
các ốg of bplm dầu bởi
bơm ly tâm,vs áp lực
chuyển độg thấp hơn áp
lực chuyển độg of dầu
khoảg 0,2.103ata để nc

220/127V &
380/220
V.Tuy nhiên
vs cách điện
đặc biệt,đc tăg
cườg = các
khí trơ cách
điện nhưg dẫn
điện tốt,có thể
chế tạo mba
đến 1000kVA
vs đ.áp 10kV.

& bơm dầu
tuần
hoàn
đều
hoạt
động,số
lượng quạt
phụ
thuộc
vào tải &
nhiệt độ dầu
of mba.Tiêu
thụ điện năng
of hệ thống
lm lớn hơn
(2-3)lần hệ
thống Д

Câu 3: Một máy điện công suất 25 kVA, điện áp định mức 0,4 kV, hệ số công suất là cosϕ=0,85,
vỏ bằng nhôm, US = 220 V, biết kích thước như sau :
kích thước, cm
Tham số

Dn

Dtr

L

b

hr

Kc

Ks

n

B, Tesla

giá trị

35

25

30

Diện tích mạch từ :
Fc = kc(L − b.n)ha= 0,9(30 − 3.4).1,5 = 24,3 cm2
Giá trị thực tế của cảm ứng từ :
Ba =

B 17000
=
= 14166, 67 Tesla
ks
1, 2

Số vòng dây cần thiết của cuộn từ hoá :
ω=

E.108
198.108
=
= 259, 08 vòng
222 Ba Fc 222.14166, 67.24,3

ứng với giá trị của Ba= 14166,67 tra bảng 7.3 xác định cường độ từ trường H=17,3272A/cm
Chiều dài trung bình của đường sức :
ltb = (Dn − ha)π =(35 − 1,5). π= 105,243 cm
Lực từ hoá :
Fµ = H.ltb= 17,3272.105,243 = 1823,567 A
Dòng từ hoá của cuộn dây :
I=

Fµ