Bài giảng Cung cấp điện nhà máy công nghiệp và công trình dân dụng - Chương I: Tổng quan về hệ thống cung cấp điện

ng driven)
 Versions
 Fixed and withdrawable
 Primary and secondary distribution
 Spring and magnetic actuator mechanism
 IEC, GB, GOST and ANSI standards
26/08/2015 50
ABB Medium Voltage Products 
Outdoor apparatus – Circuit Breakers
Live Tank Breakers
 Ratings: up to 40.5 kV
 Types: OVB & OHB
Dead Tank Breakers
 Ratings: up to 38 kV
 Type: R-MAG
Pole Mounted Breakers
 Ratings: up to 12 kV
 Type: PVB
 Features: 
 Magnetic actuation reduces maintenance
 Vacuum interruption improves reliability 
& environment friendly
 Compact design for optimized nstallation
26/08/2015 51
1.9 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP
MÁY CẮT CAO ÁP VÀ SƠ ĐỒ ỨNG DỤNG 
5226/08/2015
1.9 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP
MÁY CẮT PHỤ TẢI (Load Breaker )
Chức năng
Đơn giản và rẻ tiền hơn máy cắt điện tự động thường được sử dụng cho
lưới 6-22kV và thường nối tiếp với cầu chì cao áp. 
Được lắp đặt trong các trạm biến áp phân xưởng, khu dân cư.
Đặc điểm vận hành
Có cấu tạo gần giống như dao cách ly nhưng có buồng dập hồ quang nhỏ và
đơn giản nên chỉ có thể cắt dòng điện tải, không cắt được dòng điện ngắn
mạch. Để cắt dòng điện ngắn mạch phải sử dụng thêm cầu chì. 
Máy cắt phụ tải kết hợp với cầu chì có thể thay thế máy cắt tự động ( có thể
thực hiện nhiệm vụ đóng ngắt và bảo vệ lưới điện khỏi chế độ sự cố - quá tải
và ngắn mạch). 
5326/08/2015
ABB Medium Voltage Products 
Outdoor apparatus – Switches and Sectionalizers
Overhead single & three phase switches
 Ratings: up to 38 kV
 Types: Sectos, NPS, GridGuard, R, S.
 Versions
 Vacuum, SF6, air interruption for different 
applications
 SF6 and air insulation
Fused cutouts and single-phase switches
 Ratings: up to 38 kV
 Types: ICX, NCX, LBU, EU, V.
 Features: Porcelain and silicone insulators
Electronic single & three phase sectionalizers
 Ratings: up to 38 kV 
 Type: AutoLink
26/08/2015 54
1.9 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP
CẦU CHÌ CAO ÁP 
1. Chức năng : Là thiết bị bảo vệ tự động ngắt mạch khi có sự cố quá tải
và ngắn mạch. Mạch bị ngắt khi chì bị chảy ra, vì thế tất cả các thiết bị
được bảo vệ. Sau khi tác động phải thay thế phần tử chì để mạch có
thể hoạt động bình thường.
2. Đặc điểm và vận hành
Dây chảy cầu chì làm bằng chì, hợp kim chì với thiếc, kẽm, nhôm, đồng, 
bạc. 
Hợp kim chì thiếc có nhiệt độ nóng chảy thấp, điện trở suất khá lớn, nên
nó thường được chế tạo với tiết diện lớn và thích hợp với U< 500V.
U > 1000V , dây chảy thường làm bằng đồng, bạc có điện trở suất nhỏ và
nhiệt độ nóng chảy cao, vì nếu dùng chì lượng hơi kim loại tỏa ra lớn.
Hiện nay cầu chì vẫn còn được sử dụng trong lưới điện đến 22 kV dòng
điện định mức ứng với máy biến áp công suất đến 2500 kVA
5526/08/2015
1.9 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP
Ưu điểm:
Cấu tạo đơn giản.
Thời gian tác động nhanh
(Nhỏ hơn một chu kỳ)
Giá thành thấp. 
Nhược điểm: 
Chỉ ngắt khi dòng khá lớn so 
với dòng định mức của dây
chì, vì vậy không đảm bảo tính
chọn lọc
Có thể bị ngắt 1 pha (khi có sự
cố 1 pha ) gây tình trạng
không toàn pha , có thể khiến
MBA bị quá điện áp .
5626/08/2015
1.9 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP
DAO CÁCH LY (DS- Disconnect Switch)
Chức năng
Tạo ra khoảng hở cách điện nhìn thấy trong mạch điện giữa bộ phận mang
dòng điện và bộ phận cần cắt điện , đảm bảo an toàn cho nhân viên trong thời
gian sửa chữa hay thay đổi sơ đồ. 
Vận hành
Dao cách ly không có thiết bị dập hồ quang vì thế nó chỉ có thể đóng với dòng
rất nhỏ: 
- Dòng không tải MBA (10kV đến 750kVA; 20KV đến 6300kVA; 35kV đến
20000kVA và 110kV-40000kVA).
- Dòng trung tính nối đất MBA và cuộn dập hồ quang, dòng cân bằng (khi
điện áp lệch nhau không quá 2%).
- Dòng ngắn mạch với đất (không quá 5A điện áp 35kV và 10A điện áp
10kV) .
- Dòng không lớn tích tụ trong cáp hay dây trên không
5726/08/2015
1.9 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP
Phân loại
Dao cách ly trong nhà
Dao cách ly ngoài trời
Dao cách ly một cực
Dao cách ly ba cực
5826/08/2015
1.9 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP
Sơ đồ sử dụng dao cách ly
và cầu chì thay thế máy cắt
tự động
5926/08/2015
1.9 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP
CHỐNG SÉT VAN
Nhiệm vụ : bảo vệ quá điện áp tức thời do sét cảm ứng hoặc
lan truyền .
Đặc điểm vận hành
Được cấu tạo bởi 2 phần tử bao gồm khe hở phóng điện
, điện trở phi tuyến và thiết bị dập hồ quang
Khe phóng điện gồm hai cực đặt đối nhau. Một cực nối
vào thiết bị còn cực thứ 2 vào điện trở phi tuyến (Rphituyến ) rồi
nối đất.
Bình thường hai cực ở trạng thái hở mạch.
Khi quá điện áp , U > U đánh thủng làm ion hóa không khí
giữa hai cực, dấn điện qua Rphituyến làm R giảm xuống rất thấp
, nối tắt mạch điện khiến sóng quá áp được truyền xuống đất
làm giảm quá điện áp.
Khi xảy ra quá trình đánh thủng hiện tượng ion hóa vẫn
còn tồn tại, khiến cho khi điện áp trở về chế độ bình thường
CSV vẫn dẫn điện, có thể gây ra ngắn mạch làm tác động thiết
bị bảo vệ rơle ; thiết bị dập hồ quang có nhiệm vụ triệt tiêu
ngắn mạch này trước khi bảo vệ tác động
6026/08/2015
1.9 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP
KHÁNG ĐIỆN
Thiết bị dùng để giảm dòng ngắn mạch và
dòng khởi động động cơ. 
Có cấu trúc là cuộn cảm có lõi thép, được
quấn bởi các dây đồng cách điện và được
gắn vào tấm bê tông hoặc vật cách điện.
Ở chế độ bình thường, điện áp rơi trên
kháng khoảng 3-4%. 
Khi ngắn mạch kháng điện làm giảm dòng
điện. trở kháng kháng điện càng lớn dòng
điện ngắn mạch càng nhỏ. 
6126/08/2015
1.9 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP
62
KHÁNG ĐIỆN
26/08/2015
1.9 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN CAO ÁP
MỘT SỐ SƠ ĐỒ KẾT NỐI 
TRẠM BiẾN ÁP TIÊU BIỂU
6326/08/2015
1.10 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP
CẦU CHÌ HẠ THẾ
Chức năng: bảo vệ các thiết bị điện
khỏi sự cố ngắn mạch, để bảo vệ quá
tải thiết bị được bảo vệ phải được lựa
chọn với dòng cho phép lớn hơn dòng
định mức của cầu chì khoảng 25%.
Đặc điểm: Cầu chì có thể chịu được
dòng điện lớn hơn 30-50% dòng điện
định mức của nó trong khoảng hơn 1 
giờ. Nếu dòng điện lớn hơn 60-100% 
dòng điện định mức thì khoảng thời
gian chảy chì càng nhỏ (nhỏ hơn 1 
giờ).
6426/08/2015
1.10 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP
MÁY CẮT TỰ ĐỘNG – CB (CIRCUIT BREAKER)
Chức năng: Đóng ngắt lưới điện ở trạng thái làm việc bình thường cũng
như khi xảy ra sự cố. Máy cắt bảo vệ an toàn các thiết bị khỏi sự cố ngắn
mạch và quả tải. Ngoài ra máy cắt còn được sử dụng trong điều khiển khi
tần suất đóng ngắt không cao. Như vậy máy cắt kết hợp hai chức năng bảo
vệ và điều khiển.
Phân loại:
1. Theo dòng điện định mức: 6,3; 10; 16; 25; 40; 63; 100; 160; 250; 400; 
630; 1000; 1600; 2500; 4000; 6300 А, ngoài ra có dòng điện 1500; 3000; 
3200 А 
2. Theo số cực: một cực, hai cực ba cực, bốn cực.
3. Theo khả năng hạn dòng. Theo tần số AC , DC .
4. Theo dạng cơ cấu ngắt : loại từ nhiệt , loại điện tử . 
5. Theo đặc tính thời gian: cắt tức thời ,cắt với thời gian trễ ngắn , có thời
gian trễ phụ thuộc dòng
6. Theo cơ cấu truyền động: bằng tay, động cơ, lò xo .
6526/08/2015
1.10 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP
1 – Tay gạt dùng để đóng ngắt máy cắt.. 2- Cơ cấu
truyền động cơ khí;3- tiếp điểm động ; 4- Đầu cuối, gắn
mạch công suất; 5- Phần tử nhiệt ; 6 – Vít hiệu chỉnh, 
cho phép cài đặt dòng cắt sau khi lắp đặt; 7- Solenoid ; 
8- Bộ phận dập hồ quang
CB được trang bị hai phần tử nhiệt và phần tử từ để
thực hiện chức năng bảo vệ
Phần tử nhiệt: là tấm lưỡng kim (5) bị đốt nóng do dòng
điện chạy qua, khi dòng điện vượt giá trị ngưỡng, tấm
lưỡng kim bị cong đi và tác động nhả lò xo , tự động
ngắt máy cắt. Thời gian tác động phụ thuộc vào đặc tính
cài đặt nhờ vít điều chỉnh (6). Phần tử nhiệt này không
thể bảo vệ sự cố ngắn mạch do có quán tính nhiệt lớn, 
không thể tác động trong thời gian ngắn khi xảy ra ngắn
mạch.
Phần tử nhả điện từ: là cuộn dây (7), lõi của cuộn dây
tác động lò xo và cơ cấu nhả. Nếu dòng điện vượt quá
ngưỡng cài đặt, phần tử này sẽ ngắt máy cắt
6626/08/2015
1.10 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP
6726/08/2015
1.10 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP
6826/08/2015
1.10 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP
CONTACTOR
Chức năng - thiết bị điện từ dạng tác động từ xa
– dùng để đóng ngắt phụ tải điện trong chế độ
làm việc bình thường. 
Sử dụng nơi tần suất đóng ngắt cao. 
Điều khiển bởi một mạch có công suất thấp
hơn nhiều so với các mạch cần đóng ngắt. 
Contactor không bảo vệ lưới điện trong chế
độ sự cố vì không có phần tử bảo vệ. 
Đặc điểm cấu tạo:
Tần suất đóng ngắt từ 600-1200 lần / giờ. 
Contactor xoay chiều thường dùng trong các
mạch điện áp dưới 660 V dòng điện dưới 1000A. 
Contactor một chiều có dòng điện định mức
80-630A.
6926/08/2015
1.10 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP
CONTACTOR
Cấu tạo bao gồm hệ thống điện từ, các
tiếp điểm, bộ phận dập hồ quang, bộ
phận khóa liên động (block contactor). 
Được điều khiển bởi dòng điện mạch
cuộn dây contactor, điện áp định mức
24 V – 220V, dòng điện không lớn. 
Khi có điện áp trên cuộn dây, 
contactor đóng tiếp điểm lại, khi mất
điện áp, contactor nhả tiếp điểm ra. 
Thường được sử dụng điều khiển
động cơ công suất lớn, hệ thống nhiệt, 
chiếu sáng hay hệ thống bù công suất
phản kháng
7026/08/2015
1.10 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP
CONTACTOR
7126/08/2015
1.10 CÁC THIẾT BỊ VÀ KHÍ CỤ ĐIỆN HẠ ÁP
KHỞI ĐỘNG TỪ (Starter )
Chức năng: dùng để điều khiển (khởi động, 
dừng, đảo chiều) động cơ không đồng bộ rotor 
lồng sóc công suất dưới 75 kW đồng thời bảo
vệ động cơ khỏi quá tải. 
Đặc điểm cấu tạo
Bao gồm contactor 3 pha, 2 rơle nhiệt gắn vào 2 
pha, nút nhấn khởi động, dừng. Các contactor 
AC thường có các hệ thống tiếp điểm phụ, 
thường đóng hoặc thường hở, hệ thống tiếp
điểm phụ được thiết kế làm việc ở điện áp định
mức và dòng điện không lớn (nhỏ hơn 4 A).
Khởi động từ không bảo vệ động cơ khỏi sự cố
ngắn mạch nên thông thường trong mạch nên
sử dụng thêm cầu chì hoặc CB hạ thế. 
7226/08/2015
26/08/2015 73
Type S Contactors
Type S Starters