• CB /dao cách ly là thiết bị đóng cắt duy nhất cho phép thỏa mãn đồng thời tất cả các chức năng cơ bản của một hệ thống điện
  • Hơn nữa, nó còn đảm bảo một số chức năng khác nhờ các thiết bị bổ trợ: ví dụ như báo hiệu (tác động đóng-cắt khi sự cố); tác động bảo vệ điện áp thấp; điều khiển từ xa…Các thuộc tính này làm cho CB/ dao cách ly trở thành thiết bị cơ bản của tất cả lưới điện hạ thế.

các chức năng thực hiện

Mục lục bài viết

Tiêu chuẩn và mô tả

Tiêu chuẩn

  • Trong lưới hạ thể công nghiệp, các thiết bị ngắt mạch bảo vệ phải hợp với các tiêu chuẩn mới của IEC: 
    • 60947-1: các quy tắc chung
    • 160947-2: phần 2: Máy cắt (CB)
    • 60947-3: phần 3: công tắc, dao cách ly, tổ hợp cầu dao- cầu chì, cầu dao – dao cách ly.
    • 160947-4: phần 4: công-tắc-tơ và bộ khởi động động cơ
    • 60947-5: phần 5: thiết bị điều khiển mạch và các phần tử đóng cắt
    • 60947-6: phần 6: thiết bị đóng cắt đa chức năng
    • 60947-7: phần 7: thiết bị bổ trợ
  • Trọng lưới dân dụng hoặc tương tự, tiêu chuẩn thích hợp là IEC 60898, hoặc tiêu chuẩn quốc gia tương đương.

Mô tả

  • Hình dưới trình bày sơ đồ các thành phần cơ bản của một máy cắt hạ thế và 4 chức năng chính của nó:
    • Bộ phận cắt gồm các tiếp điểm cố định và di động cũng như các buồng dập hồ quang
    • Cơ cấu chốt sẽ nhả ra bởi bộ tác động cắt khi phát hiện có dòng bất thường. Cơ cấu này cũng nối với cần gạt thao tác động ngắt của thiết bị.
    • Cơ cấu tác động cắt: 
      • Hoặc là: kiểu từ nhiệt, trong đó điều kiện quá tải được phát hiện nhờ sự biến dạng của thanh lưỡng kim và điều kiện ngắn mạch – bằng cơ cấu điện tử 3
      • Hoặc rơle điện tử với biến dòng đặt ở mỗi pha 
    • Khoảng không gian cho một vài dạng đầu cực thông dụng để nối kết với mạch động lực.

các cấu phần chính của máy cắt

  • Các CB dân dụng (xem hình dưới) theo tiêu chuẩn IEC60898 và các tiêu chuẩn quốc gia tương đương thực hiện các chức năng cơ bản gồm:
    • Cách ly 
    • Bảo vệ chống quá dòng

CB dân dụng

  • Một số kiểu cũng có thể thích hợp cho bảo vệ phát hiện dòng rò (30mA) và tác động ngắt CB bằng cách thêm vào môđun chống dòng rò, một số khác (RCBO, theo chuẩn IEC 601009 này CBR theo chuẩn IEC 60947-2 Phụ lục B) như hình:

CB dân dụng

  • Ngoài các chức năng kể trên, các CB này cũng có thể thực hiện các chức năng khác như điều khiển từ xa và chỉ thị (đóng-cắt sự cố) nhờ cách thiết kế dạng môđun và các khối bổ trợ như hình:

Hệ “Multi 9”

  • Các CB công nghiệp có dạng hộp đúc theo tiêu chuẩn IEC 60947-2 có dòng danh định từ 100 đến 630A cho phép thực hiện nhiều chức năng bổ trợ tương tự như mô tả ở trên.

CB dạng công nghiệp

  • Các CB công nghiệp dạng cắt dòng lớn theo tiêu chuẩn IEC60947-2, thường được sử dụng cho tủ phân phối chính, đảm bảo bảo vệ mạch điện có dòng từ 630 A đến 6300 A.

CB Masterpact

  • Ngoài các chức năng bảo vệ, cơ cấu tác động Micrologic còn cung cấp các chức năng tối ưu hóa như đo lường (gồm đo các chỉ số chất lượng điện năng), chuẩn đoán, điều khiển và giám sát.

Các đặc tính cơ bản của một máy cắt (CB)

  • Các đặc tính cơ bản của một CB gồm:
    • Điện áp sử dụng danh định Ue
    • Dòng danh định (In).
    • Dòng tác động được hiệu chỉnh cho bảo vệ quá tải lr hoặc lrth và cho bảo vệ ngắn mạch lm
    • Định mức (khả năng) cắt ngắn mạch của CB (Icu cho CB Công nghiệp; lcn cho CB dân dụng).

Điện áp sử dụng danh định (be)

  • Đó là giá trị điện áp mà thiết bị CB được thiết kế để vận hành, trong điều kiện bình thường. Các giá trị điện áp khác cũng được định mức cho CB, tương ứng với các điều kiện nhiều, chỉ ra trong phần nội dung dưới.

Dòng danh định (ln)

  • Đó là giá trị cực đại dòng điện mà CB với rơle bảo vệ quá dòng có thể chịu được vô hạn định ở nhiệt độ môi trường do nhà chế tạo qui định, và nhiệt độ của các bộ phận mang điện không vượt quá giới hạn cho phép.
  • Ví dụ: Một CB có dòng danh định ln là 125A, ở nhiệt độ môi trường 40 độ C sẽ có rơ-le ngắt quá dòng ở 125A. Tuy nhiên người ta vẫn có thể sử dụng CB này ở nhiệt độ môi trường cao hơn với điều kiện phải “giảm hạng” thiết bị. Như vậy đối với CB, ví dụ trên chỉ có thể chịu được dòng tối đa 117A ở 50 độ C và 109A ở 60 độ C.
  • Giảm hạng CB đạt được bằng cách giảm giá trị chỉnh định dòng cắt của rơ-le quá tải và cần đánh dấu lại trên CB. Sử dụng bộ tác động điện từ chịu nhiệt độ cao cho phép CB (bị giảm hạng như đã mô tả) hoạt động ở nhiệt độ môi trường là 60°C (hoặc 70°C)
  • Chú ý: Dòng danh định In của CB (trong tiêu chuẩn IEC60947-2) có giá trị bằng với dòng danh định liên tục lu cho các thiết bị đóng cắt công nghiệp nói chung (trong tiêu chuẩn IEC60947-1). 

Định mức kích cỡ của CB

  • Khi một CB có thể gắn các bộ tác động cắt quá dòng có dải dòng ngưỡng cài đặt khác nhau, nó sẽ được gán giá trị dòng định mức tương ứng với bộ tác động với ngưỡng cài đặt dòng có giá trị lớn nhất có thể gắn vào.
  • Ví dụ: Một CB họ Compact NSX630N có thể gắn 11 bộ tác động kiểu điện từ với dòng định mức từ 150A đến 630A. Theo quy định trên thì kích cỡ của CB này là 630A.

Cài đặt dòng tác động (lrth hoặc lr) của rơle bảo vệ quá tải

  • Ngoại trừ các CB nhỏ dễ dàng thay thế nên chúng có các bộ tác động tích hợp bên trong, các CB công nghiệp được trang bị rơle quá dòng thay được. Hơn nữa, để CB thích ứng với đặc tính của mạch mà nó bảo vệ và để tránh định mức thừa kích cỡ dây (cáp) dẫn, các rơle tác động thường phải hiệu chỉnh được. Giá trị cài đặt dòng tác động Ir (hoặc còn gọi là Irh) – dòng hiệu chỉnh, là giá trị dòng mà khi vượt quá sẽ dẫn đến tác động cắt của CB. Đó cũng là dòng cực đại CB có thể chịu được mà không nhả tiếp điểm. Giá trị này cần phải lớn hơn dòng làm việc lớn nhất IB và nhỏ hơn dòng cho phép lz khi tính toán chọn dây.
  • Các rơle tác động nhiệt thông thường được hiệu chỉnh trong khoảng từ 0,7 đến 1 X ln trong khi các cơ cấu điện tử thường cho vùng hiệu chỉnh rộng hơn (thường từ 0,4 đến 1x ln).
  • Ví dụ (xem hình): Một CB mã hiệu NSX630N được trang bị rơ le quá dòng 400 A mã hiệu Micrologic 6.3E được cài đặt hệ số chỉnh định 0.9, sẽ có dòng đặt bảo vệ quá tải là: lr = 400 x 0,9 = 360 A.
    • Chú thích: Đối với các thiết bị có rơle tác động cắt quá dòng không hiệu chỉnh được thì lr = ln. Ví dụ: CB mã hiệu C60N 20 A, dòng lr = ln = 20A.

ví dụ

Cài đặt dòng tác động của rơle bảo vệ cắt dòng ngắn mạch (lm)

  • Nhiệm vụ của các rơ-le này (dạng tác động tức thời hoặc trễ ngắn) là đảm bảo sự cắt nhanh khi có sự xuất hiện dòng sự cố có giá trị lớn. Ngưỡng dòng tác động cắt lm là:
    •  Hoặc cố định bởi tiêu chuẩn quy định cho CB dân dụng theo tiêu chuẩn IEC 60898
    • Hoặc do nhà thiết kế quy định cho các CB sử dụng trong công nghiệp theo tiêu chuẩn IEC 60947-2.
  • Cho các thiết bị loại thứ 2, có thể sử dụng các bộ tác động khác nhau, cho phép người sử dụng lựa chọn để thích ứng với đặc tính mạch điện cần bảo vệ, theo các yêu cầu đặc biệt của tải (xem 3 hình dưới):

dải dòng tác động bảo vệ quá tải

đặc tuyến

đặc tuyến

Tính chất cách ly

  • Một máy cắt (CB) có khả năng cách ly mạch điện nếu như nó hợp với các đặc tính mô tả cho dao cách ly (ở điện áp định mức) theo tiêu chuẩn đã quy định. Trong trường hợp này, thiết bị này có tên CB – dao cách ly và được ký hiệu ở mặt trước của sản phẩm.
  • Tất cả các máy cắt Multis, Compact NSX và Masterpact của hãng Schneider Electric đều thuộc loại này.

Khả năng cắt ngắn mạch định mức (Icu hoặc Icn)

  • Khả năng cắt ngắn mạch định mức của CB là giá trị lớn nhất của dòng ngắn mạch (dòng giả định) mà thiết bị có thể ngắt được mà không bị hư hỏng. Giá trị này theo các tiêu chuẩn bằng trị hiệu dụng của thành phần xoay chiều (AC) của dòng sự cố, có nghĩa là thành phần một chiều (DC) quá độ (thường có trong phần lớn trường. hợp ngắn mạch) được giả thiết bằng 0 khi tính giá trị được chuẩn hóa. Giá trị định mức Icu cho các CB công nghiệp và lcn cho các CB dân dụng thường được tính bằng kA trị hiệu dụng.
  • Icu (khả năng cắt ngắn mạch lớn nhất) và Isc (khả năng cắt ngắn mạch làm việc) được IEC 60947-2 qui định với một bảng liên hệ Iso với Icu cho các phạm trù sử dụng khác nhau như A (tác động cắt tức thời) và B (tác động cắt có định thì) như đã được đề cập trong mục nội dung dưới.
  • Các thực nghiệm để kiểm chứng khả năng cắt ngắn mạch được quy định theo tiêu chuẩn và gồm:
    • Trình tự thao tác: thực hiện chuỗi thao tác như đóng và cắt khi ngắn mạch
    • Góc lệch pha giữa dòng điện và điện áp. Khi dòng điện cùng pha với điện áp. nguồn cung cấp (cos φ =1), việc cắt dòng là dễ nhất so với các giá trị khác của hệ số công suất. Việc cắt dòng sẽ khó đạt được hơn khi hệ số cos φ có giá trị nhỏ, nhất là khi cos φ = 0.
  • Trên thực tế, tất cả các lưới điện thường có dòng ngắn mạch với hệ số công suất trễ pha và các tiêu chuẩn thường được dựa trên các giá trị cos φ tiêu biểu cho phần lớn hệ thống điện. Nhìn chung, mức dòng sự cố (ở điện áp đã cho) càng lớn, hệ số cos φ của mạch vòng sự cố dòng càng nhỏ, ví dụ ở gần máy phát hoặc biến áp lớn.
  • Bảng dưới trình bày dưới đây, trích từ IEC 60947-2, liên quan đến các giá trị được chuẩn hóa của hệ số cos φ cho các máy cắt (CB) công nghiệp, tương ứng với dòng định mức lcu của chúng. 
    • Sau khi thực hiện trình tự: mở – định thì trễ – đóng/mở nhằm kiểm tra khả năng cắt cu của CB, cần thực hiện các thử nghiệm khác để bảo đảm: 
      • Độ bền cách điện
      • Tính chất cách ly.
      • Sự vận hành chính xác của bảo vệ quá tải đều không bị suy giảm.

quan hệ Icu và hệ số

Các đặc tính khác của một CB

Điện áp cách điện định mức (UI)

  • Đó là giá trị điện áp làm chuẩn để kiểm tra các đặc tính cách điện và khoảng cách cách điện của một CB (thông thường được thực hiện với giá trị lớn hơn 2Ui).
  • Giá trị lớn nhất của điện áp làm việc định mức chỉ có thể nhỏ hơn hoặc bằng điện áp cách điện định mức Ui.

Điện áp xung định mức (Uimp)

  • Đặc tính này được thể hiện bởi giá trị đỉnh đo bằng kV, thể hiện khả năng chịu điện áp quổi độ trong các điều kiện thử nghiệm.
  • Thông thường, cho CB loại công nghiệp giá trị Uimp = 8 kV và cho CB loại dân dụng, Uimp = 6 kv. 

Loại (A hoặc B) và dòng chịu đựng với độ trễ ngắn (Icw)

  • Có hai loại CB công nghiệp: A và B, theo tiêu chuẩn IEC60947-2:
    • Đối với các loại A: không có thời gian trễ nào được thiết kế cho tác động khi ngắn mạch (xem hình). Thông thường đây là trường hợp cho CB có vỏ đúc.

máy cắt

    • Đối với CB loại B: để đảm bảo phối hợp tác động có chọn lọc theo thời gian với các CB khác, có thể định thì tác động cắt của CB, khi dòng ngắn mạch nhỏ hơn giá trị dòng chịu được với độ trễ ngắn Icw (xem hình). Thông thường đây là trường hợp của các CB cấu trúc mở và CB lớn dạng hộp đúc. Icw là dòng cực đại mà loại B có thể chịu được (không bị hư hỏng) về nhiệt và điện động trong một khoảng thời gian do nhà thiết kế qui định.

máy cắt hạ thế

Khả năng đóng dòng (Icm)

  • Icm là dòng tức thời lớn nhất mà CB có thể thiết lập dưới điện áp định mức trong các điều kiện đặc trưng. Trong các hệ thống xoay chiều, giá trị đỉnh tức thời này bằng k lần Icu (khả năng cắt ngắn mạch định mức). Hệ số k phụ thuộc vào hệ số cos φ của mạch vòng dòng điện ngắn mạch (xem hình).

mối tương quan

  • Ví dụ: Một CB mã hiệu Masterpact NW08H2 có khả năng cắt ngắn mạch Icu = 100 kA. Giá trị đỉnh của khả năng đồng dòng định mức là Icm: 100 x 2,2 = 220 kA.

Đặc tính cắt ngắn mạch thao tác (Ics)

  • Khả năng cắt định mức (Icu hoặc Icn) đặc trưng cho dòng ngắn mạch cực đại là thiết bị có thể cắt một cách an toàn. Khả năng xuất hiện dòng sự cố đó là cực kỳ thấp và trong những tình huống thông thường, CB chỉ cắt các dòng có giá trị nhỏ hơn nhiều so với Icu
  • Ngược lại, quan trọng là các dòng ngắn mạch (với xác suất cao hơn) phải quy cắt trong các điều kiện tốt nhất nhằm đảm bảo sự đóng lại của CB một các nhanh chóng và an toàn tuyệt đối, sau khi đã loại trừ nguyên nhân gây ra sự cố.
  • Vì lý do đó, một đặc tính mới – Ics đã được đặt ra, thường được biểu diễn dưới dạng phần trăm dòng Icu (25, 50, 75, hoặc 100%) cho các thiết bị trong công nghiệp. Trình tự kiểm tra theo tiêu chuẩn như sau: 
    • Mở-đóng mở-đóng mở (ở Ics)
    • Sau đó cần kiểm tra để xác định khả năng sử dụng bình thường của CB. Cho CB dân dụng Ics=k lcn. Hệ số tỷ lệ k được quy định trong tiêu chuẩn IEC 60898 (bảng XIV). 
  • Ở Châu Âu người ta dùng hệ số 100% nên Isc=Icu trong công nghiệp.

Khả năng hạn chế dòng sự cố

  • Khả năng hạn chế dòng sự cổ của một CB biểu hiện qua khả năng, có hiệu quả nhiều hoặc ít, ngăn ngừa dòng sự cố cực đại giả định đi qua khi ngắn mạch và chỉ cho phép một phần dòng điện đi qua như trong hình dưới. Đặc tính này được cung cấp bởi các nhà sản xuất CB dưới dạng các đường cong hạn chế dòng (Hình sau):

dòng giả định

các đường cong vận hành

    • Giản đồ (a) trình bày giá trị đỉnh được giới hạn số với trị hiệu dụng thành phần xoay chiều của dòng ngắn mạch giả định (dòng ngắn mạch giả định” là dòng chạy trong mạch nếu CB không có khả năng hạn chế dòng sự cố)
    • Sự hạn chế dòng điện làm giảm rất nhiều đường lượng nhiệt (tỉ lệ với 12t) và điều này được trình bày trên giản đồ (b), cũng so với trị hiệu dụng thành phần xoay chiều của dòng ngắn mạch giả định.
  • Tất cả các CB dân dụng hạ thế hoặc tương tự được xếp loại theo các tiêu chuẩn nhất định (ví dụ tiêu chuẩn Châu Âu EN 60 898). Các CB thuộc loại hạn chế dòng có đường cong hạn chế đương lượng nhiệt (12t) đã được tiêu chuẩn hóa. Trong trường hợp này các nhà sản xuất thường không cung cấp các đặc tuyến vận hành.

Ưu điểm của sự hạn chế dòng

  • Việc sử dụng các CB hạn chế dòng có nhiều ưu điểm như sau:
    • Bảo vệ lưới một cách tốt nhất: các CĐ hạn chế dòng giảm tối đa các hiệu ứng bất lợi lên lưới do dòng ngắn mạch gây ra
    • Giảm các hiệu ứng nhiệt: sự phát nóng cáp dẫn (và chất cách điện) sẽ không lớn, vì vậy làm tăng thời hạn sử dụng của hệ thống cáp
    • Giảm các hiệu ứng cơ: lực điện động giảm hơn, vì vậy giảm nguy cơ biến dạng hoặc đứt gãy, chảy các tiếp điểm,…
    • Giảm các hiệu ứng nhiễu điện từ:
      • Ít ảnh hưởng đến các thiết bị đo lường và các mạch tích hợp, hệ thống viễn. thông,… Các CB này còn góp phần cải thiện sự vận hành của:
        • Hệ thống cáp và đi dây
        • Hệ thống mương các kiểu chế tạo sẵn (tiền chế)
        • Thiết bị đóng cắt, do đó làm chậm quá trình lão hóa thiết bị
  • Ví dụ: Trong một hệ thống điện có dòng ngắn mạch giả định trị số 150kA (hiệu dụng), một CB họ Compact L cho phép giới hạn dòng đỉnh nhỏ hơn 10% giá trị đỉnh giả định được tính toán và các ứng lực nhiệt nhỏ hơn 1% giá trị tính toán. Kỹ thuật ghép tầng các CB giữa các cáp trong lưới phân phối hạ thế đem lại hiệu quả kinh tế đáng kể.
    • Kỹ thuật ghép tầng các thiết bị được mô tả trong mục nội dung cuối bài (mục 5) cho phép trên thực tế (khi sử dụng các thiết bị ở mạch cuối nguồn có đặc tính thấp hơn) tiết kiệm tủ bảng và chi phí cho công việc thiết kế từ 10 đến 20% (nói chung).
    • Các Sơ đồ bảo vệ chọn lọc và kỹ thuật ghép tầng có thể được thực hiện đồng thời trong dãy Compact NSX cho đến khả năng cắt dòng ngắn mạch tối đa của thiết bị ở mạch cuối.

Lựa chọn CB

Chọn một CB

  • Việc chọn một CB tùy thuộc vào:
    • Các đặc tính điện của lưới điện nơi đặt CB
    • Môi trường, nơi sử dụng CB: nhiệt độ xung quanh, lắp đặt trong tủ hoặc không, các điều kiện khí hậu,…
    • Các đặc tính về khả năng đóng và cắt dòng ngắn mạch 
    • Các đặc điểm vận hành: tính cắt có chọn lọc, các yêu cầu như điều khiển từ xa và chỉ thị, các tiếp điểm phụ liên quan, các cuộn dây tác động phụ, liên lạc
    • Các quy định về lắp đặt, đặc biệt là bảo vệ an toàn cho người
    • Các đặc tính tải, ví dụ như động cơ, đèn huỳnh quang, máy biến áp hạ hạ Những chú thích tiếp theo liên quan với việc chọn một CB sử dụng trong lưới phân phối

Chọn dòng định mức theo nhiệt độ môi trường

  • Dòng định mức của một CB được xác định cho sự vận hành của thiết bị trong nhiệt độ môi trường cho trước, thường là:
    • 30 °C cho các CB dân dụng
    • 40 °C cho các CB công nghiệp 
  • Đặc tính của các CB này trong các điều kiện nhiệt độ môi trường khác phụ thuộc chủ yếu vào công nghệ chế tạo bộ tác động (xem hình). 

nhiệt độ môi trường

Các bộ tác động kiểu từ nhiệt không bù

  • Các CB với bộ tác động theo nguyên tắc nhiệt không bù có dòng tác động phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh. Nếu như thiết bị được đặt trong tủ, hoặc trong môi trường có nhiệt độ cao (phòng đun nước) thì dòng tác động cắt khi quá tải có thể bị giảm xuống rõ rệt. Nếu nhiệt độ nơi đặt CB cao hơn nhiệt độ chuẩn, cần có sự “giảm hạng” CB. Vì vậy, các nhà thiết kế phải cung cấp bảng chuyển hạng với các hệ số chỉnh định khi nhiệt độ khác với nhiệt độ chuẩn cho các thiết bị được thiết kế. Cũng lưu ý ràng đối với nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ làm chuẩn thì CB có thể được “nâng hạng”.

 

  • Mặt khác, các thiết bị dạng môđun thường được lắp cạnh nhau trong tủ kim loại có kích thước nhỏ. Tác dụng nhiệt hỗ tương khi có dòng, sẽ làm chúng “xuống hạng” theo hệ số 0,8.
  • Ví dụ: Cần phải chọn dòng định mức bao nhiêu cho CB mã hiệu C60N 
    • Bảo vệ mạch có dòng tải lớn nhất được ước tính là 34A 
    • Được đặt cạnh với các CB khác trong tủ phân phối kín
    • Trong môi trường có nhiệt độ 50°C
  • CB mã hiệu C60N có dòng định mức 40A sẽ giảm hang còn 35.6A ở 50°C (xem hình). Đề tính đến ảnh hưởng nhiệt hỗ tương ta nhân với hệ số 0,8, dụng là 35,6 x 0,8 = 28,5A. CB này không thích hợp cho tải 34A.

ví dụ

  • Cần phải chọn một CB định mức 50A, dòng sử dụng (giảm hạng) sẽ là: 44 x 0.85 35.2A. 

Bộ phận tác động từ nhiệt có bù

  • Các bộ phận tác động này được trang bị một thanh lưỡng kim bù nhiệt cho phép hiệu chỉnh giá trị cài đặt dòng tác động (cắt) bảo vệ quá tải (lr hoặc lrth) không phụ thuộc nhiệt độ môi trường trong một phạm vi định sẵn.
  • Ví dụ: 
    • Trong một vài quốc gia, sơ đồ TT được xem là chuẩn đối với lưới phân phối hạ thế và lưới dân dụng hoặc tương đương thường được bảo vệ bằng CB tổng do ngành điên cung cấp. CB này ngoài chức năng bảo vệ chống chạm điện gián tiếp sẽ bảo vệ quá tải nếu hộ tiêu thu vượt quá mức dòng được quy định theo hợp đồng với công ty điện lực. Một CB (O60A) sẽ được bù ở bất kỳ nhiệt độ nào trong phạm vị từ -5°C đến +40°C.
    • CB có định mức ≤ 630A thường được trang bị bộ phận tác động từ nhiệt có bù từ -5°C đến +40°C.

Bộ tác động kiểu điện tử

  • Bộ tác động kiểu điện từ có ưu điểm lớn về tính ổn định khi vận hành trong điều kiện nhiệt độ thay đổi. Mặc dù vậy, các thiết bị đóng cắt thường phải chịu ảnh hưởng nhiệt độ nếu vượt quá giới hạn nên nhà chế tạo thường cung cấp dưới dạng biểu đồ các trị lớn nhất của ngưỡng dòng tác động cho phép theo nhiệt độ (xem hình):

sự giảm hạng

  • Ngoài ra, bộ tác động điện tử còn có thể cung cấp các thông tin nhằm mục đích quản lý phân phối điện tốt hơn, bao gồm hiệu suất điện và chất lượng điện năng.

Chọn ngưỡng cắt tức thời hoặc có trễ ngắn

  • Hình dưới tổng kết các đặc điểm chính của bộ tác động kiểu tức thời hoặc có trễ ngắn.

các dạng bộ tác động

Chọn CB theo các yêu cầu và khả năng cắt ngắn mạch

  • Lắp đặt một CB bảo vệ trong mạng phân phối điện hạ thế cần phải đáp ứng một trong hai điều kiện sau đây:
    • Hoặc có khả năng cắt ngắn mạch định mức lau (hoặc lcn) có giá trị bằng hoặc lớn hơn dòng ngắn mạch giả định tại điểm lắp đặt,
    • Hoặc, nếu không, phải kết hợp với một thiết bị cắt khác đặt ở tuyến phía trên và có khả năng cắt cần thiết.
  • Trong trường hợp thứ hai, các đặc tính của hai thiết bị phải được phối hợp sao cho năng lượng cho phép đi qua thiết bị tuyến phía trên không lớn hơn khả năng chịu đựng và không bị hư hại trong bất kỳ trường hợp nào của các thiết bị đặt ở tuyến phía dưới và của hệ thống dây dẫn được bảo vệ bằng các thiết bị này.
  • Kỹ thuật này được sử dụng trong: 
    • Phối hợp giữa cầu chì và CB
    • Phối hợp CB giới hạn dòng và CB tiêu chuẩn.

Chọn máy cắt tổng và máy cắt chính

Một máy biến áp

  • Nếu máy biến áp thuộc về trạm biến áp khách hàng, một vài tiêu chuẩn quốc gia đòi hỏi các tiếp điểm mở (của CB hạ thế) phải ở dạng hiển thị rõ ràng trạng thái cách ly ví dụ như CB hợp bộ (kéo ra được mã hiệu Compact NSX.
  • Ví dụ (xem hình): Loại CB nào được chọn với vai trò là CB tổng phía hạ thế của một máy biến áp ba pha 250kVA trung/hạ thế (400W) trong một trạm khách hàng?
    • ln máy biến áp = 360 A
    • Isc (3 pha) = 8,9 kA
    • CB mã hiệu Compact NSX400N với bộ tác động có thể hiệu chỉnh dòng điện từ 160 A đến 400 A và khả năng cắt ngắn mạch (Icu) 50 kA sẽ là lựa chọn thích hợp cho ứng dụng trên.

VÍ DỤ

Nhiều máy biến áp mắc song song 

các máy biến áp mắc song song

  • Các CB CBP lộ ra của tủ phân phối chính phải cắt được tổng dòng sự cố từ các biến thế nối với thanh cái: Isc1 + Isc2 + Isc3 
  • Các CB CBM đặt trên đầu ra biển áp chỉ cần phải cắt được dòng ISO2 + ISC3, khi ngắn mạch xảy ra phía trên CBM. Từ đó có thể nhận thấy rằng CB của biến áp có công suất thấp nhất phải chịu được dòng ngắn mạch có giá trị lớn nhất và ngược lại.
  • Định mức các CBM phải được chọn theo công suất của các máy biến áp tường ứng.
  • Chú thích: Điều kiện thiết yếu để vận hành các máy biến áp ba pha mắc song song được tóm tắt như sau: 
    • Các máy biến áp mắc song song phải có cùng một nhóm đấu dây Sơ cấp – thứ сấр. 
    • Các tỷ số máy biến áp lực không tải phải bằng nhau.
    • Các tổng trở ngắn mạch (Zsc%) phải bằng nhau. Ví dụ biến áp 750kVA với Zsc = 6% sẽ chia tải được với biến áp 1000kVA với Zsc = 6%; có nghĩa là các biến áp sẽ tự động chịu tải tương ứng với kVA của chúng. Các biến áp với tỷ số kVA lớn hơn 2,0 không nên mắc song song.
    • Bảng dưới cung cấp các dòng ngắn mạch cực đại qua các CB tổng và các CB chính (CBM và CBP), trong các trường hợp thường xảy ra nhất (2 hoặc 3 máy biến áp cùng công suất mắc song song). Bảng này được thiết lập trên 104 các giả thuyết sau đây: 
      • Công suất ngắn mạch của hệ thống phía sơ cấp là 500MVA 
      • Các máy biến áp đều là máy biến áp phân phối tiêu chuẩn 20kV/400V
      • Giữa mỗi máy biến áp và CB tương ứng là cáp một lõi dài 5m.
      • Giữa CB lộ tổng (CBM) và CB lộ ra (CBP) là 1m thanh cái
      • Các thiết bị đóng cắt được đặt trong tủ đóng cắt ở nhiệt độ môi trường 30°C
      • Ngoài ra, Hình H46 chỉ cách chọn thiết bị Merlin Gerin cho các CB tổng và CB chính.

dòng ngắn mạch lớn nhât

  • Ví dụ: Chọn máy cắt tổng CBM: ln của máy biến áp 800kVA là 1126A (áp 410V khi không tải), Icu(min)=48kA. Bảng trên cho phép chọn CB mã hiệu Compact C1251N (có Icu=50kA)

mắc song song

  • Chọn CB chính CBP: Khả năng cắt (Icu) của các thiết bị này được cho trong bảng trên là 56kA. Lựa chọn được khuyến cáo cho cả 3 lộ ra 1,2 và 3 là các CB hạn dòng mã hiệu NSX400 L, NSX250 L và NSX100 L. Định mức dòng Icu cho mỗi CB = 150 kA. Dòng ngắn mạch lớn nhất được các CBM và CBP cắt cho trường hợp các máy biến áp mắc song song.
  • Các CB này thể hiện các ưu điểm sau: 
    • Có tính chọn lọc hoàn toàn với các CB CBM mạch phía trên.
    • Cho phép khai thác kỹ thuật ghép tầng và bằng cách đó tiết kiệm các thành phần nằm trong mạch phía dưới CB

Chọn các CB lộ ra và CB nhánh cuối

  • Xác định giá trị dòng ngắn mạch ba pha tại bất kỳ điểm nào trên lưới điện, khi biết được:
    • Dòng ngắn mạch ở điểm phía trên vị trí đặt CB đang khảo sát. 
    • Chiều dài, tiết diện và cấu tạo của các cáp dẫn giữa hai điểm.
  • Sau đó có thể chọn CB có khả năng cắt dòng lớn hơn giá trị dòng ngắn mạch tại điểm khảo sát tra từ bảng.

Tính toán chính xác dòng ngắn mạch.

  • Nhằm mục đích tính toán chính xác hơn giá trị dòng ngắn mạch, đặc biệt khi khả năng cắt của một CB chỉ thấp hơn một ít so với dòng ngắn mạch tra từ bảng, cần thiết phải sử dụng phương pháp tính..

Sử dụng các CB hai cực (pha-trung tính) với 1 cực được bảo vệ

  • Các CB này thường chỉ được trang bị một thiết bị bảo vệ quá dòng trên một pha. Chúng có thể được sử dụng trong sơ đồ TT, TN-S và IT. Trong sơ đồ IT, các điều kiện sau cần phải được tôn trọng: 
    • Điều kiện để bảo vệ dây dẫn trung tính chống quá dòng trong trường hợp sự cố kép 
    • Định mức khả năng cắt ngắn mạch: CB 2 cực pha-trung tính cần phải có khả năng cắt, theo quy ước, dòng sự cố kép trên 1 cực (điện áp pha – pha) có giá trị bằng 15% dòng ngắn mạch ba pha tại điểm đặt CB, nếu dòng sự cố kép <10KA. hoặc 25% dòng ngắn mạch 3 pha nếu dòng đó > 10kA.
    • Bảo vệ chống chạm điện gián tiếp: chức năng này được đảm bảo theo các nguyên tắc của sơ đồ IT.

Khả năng cắt dòng ngắn mạch không đủ

  • Trong các hệ thống phân phối điện hạ áp, đôi khi vẫn xảy ra trường hợp (chủ yếu đối với hệ thống công suất lớn), dòng ngắn mạch tính toán lsc lớn hơn khả năng cắt định mức cũ của CB bảo vệ được chọn. Các giải pháp sau đây có thể được xem xét:
    • Giải pháp 1: kiểm tra các đặc tính của CB đặt ở mach phía trên xem có phải là loại hạn chế dòng và có cho phép sử dụng kỹ thuật ghép tầng (được mô tả trong mục 5) hay không .
    • Giải pháp 2: sử dụng loại thiết bị có khả năng cắt lớn hơn. Giải pháp này chỉ có hiệu quả kinh tế khi áp dụng một hoặc hai CB
    • Giải pháp 3: kết hợp các cầu chì (ge hoặc aM) là loại hạn chế dòng với CB đang xét cho phần mạch phía trên. Tuy nhiên cách kết hợp này cần phải tuân theo các quy tắc sau:
      • Chọn cầu chì thích hợp 
      • Không đặt cầu chì trên dây trung tính, ngoại trừ vài trường hợp trong Sơ đồ khi có sự cố kép và dòng trên dây trung tính lớn hơn khả năng cắt của CB. Trong trường hợp này sự nóng chảy cầu chì trên dây trung tính tác động phải làm tố cát tất cả các pha.

Sự phối hợp các CB

Kỹ thuật ghép tầng

Định nghĩa kỹ thuật ghép tầng

  • Bằng cách giới hạn giá trị đỉnh của dòng ngắn mạch đi qua thiết bị. các CB hạn dòng cho phép dùng các thiết bị đóng cắt nằm phía sau chúng có đặc tính cắt ngắn mạch, khả năng chịu nhiệt và điện cơ thấp hơn so với cần thiết trong trường hợp thông thường. Việc giảm kích thước và tính năng cũng giúp tiết kiệm rõ rệt và đơn giản hóa công việc lắp đặt.
  • Cần lưu ý là các CB hạn chế dòng có tác dụng tới các thiết bị phía sau bằng cách tăng tổng trở nguồn trong điều kiện ngắn mạch, nhưng lại không gây ảnh hưởng trong các trường hợp khác, như trong lúc khởi động động cơ lớn (lúc đó cần tổng trở nguồn nhỏ). Dải CB mã hiệu Compact NSX có khả năng hạn chế dòng rất lớn nên được quan tâm đặc biệt.

Các điều kiện thực nghiệm

  • Hầu hết các tiêu chuẩn quốc gia chấp nhận kỹ thuật ghép tầng, với điều kiện là phần năng lượng mà CB hạn chế dòng “cho qua” có giá trị nhỏ hơn năng lượng mà các CB nằm phía sau và các thành phần khác có thể chịu đựng được và không bị hư hại. Trên thực tế, chỉ có thể kiểm chứng các CB bằng các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Các nhà chế tạo sẽ thực hiện các thử nghiệm này và cung cấp thông tin dưới dạng các bảng tra cứu, sao cho người sử dụng có thể thiết kế sơ đồ ghép tầng một cách độc lập dựa trên tổ hợp các kiểu CB được khuyến cáo. Ví dụ hình dưới đưa ra các khả năng ghép tầng các CB mã hiệu C60, DT40N, C120 và NG125 được lắp phía sau các CB hạn chế dòng mã hiệu Compact NSX 250 N, H hoặc L được lắp phía trước cho mạng 230/400V hay 240/415V 3 pha.

ví dụ

Ưu điểm của kỹ thuật ghép tầng

  • CB hạn chế dòng đem lại tiện ích cho toàn bộ các CB và thiết bị đặt ở mạch phía sau nó. Do đó, sự ghép tầng không phải chỉ giới hạn cho trường hợp 2 CB nằm liền kề nhau mà có thể mở rộng cho trường hợp các CB nằm trong các tủ điện. khác nhau. Kết quả là chỉ cần lắp một CB có chức năng hạn chế dòng ngắn mạch sẽ đem lại hiệu quả về tính đơn giản hóa và kinh tế đáng kể cho tất cả phần mạch phía dưới CB này:
    • Đơn giản các tính toán dòng ngắn mạch 
    • Đơn giản việc chọn lựa các thiết bị sự chọn lựa rộng hơn cho các thiết bị đóng cắt nằm phía sau).
    • Tiết kiệm giá thành lắp đặt thiết bị vì sự hạn chế dòng ngắn mạch cho phép sử dụng các thiết bị có đặc tính thấp hơn và giá thấp hơn.
    • Tiết kiệm kích thước tủ điện và các thiết bị có đặc tính thấp hơn thường nhỏ hơn.

Đặc tính cắt chọn lọc

  • Tính chọn lọc được đảm bảo bởi các thiết bị bảo vệ tự động nếu trong điều kiện sự cố, xảy ra tại bất kỳ vị trí nào của lưới điện, đều được bảo vệ bởi tác động cắt 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

  • Sự chọn lọc giữa máy cắt A và B là hoàn toàn nếu giá trị dòng ngắn mạch cực đại trong mạch B (Isc B) không vượt quá giá trị chỉnh định cắt ngắn mạch của máy cắt A (Im A). Với điều kiện này, chỉ có B sẽ tác động cắt (Hình H50).

Chọn lọc hoàn toàn

  • Sự chọn lọc giữa máy cắt A và B là một phần nếu giá trị dòng ngắn mạch cực đại trong mạch B (Isc B) vượt quá giá trị chỉnh định cắt ngắn mạch của máy cắt A (Im A). Vở điều kiện cực đại này, cả A và B sẽ tác động cắt.

chọn lọc 1 phần

Bảo vệ chống quá tải: sự chọn lọc dựa trên các ngưỡng dòng (hình a)

sự chọn lọc

  • Phương pháp này được thực hiện bằng cách cài đặt lần lượt ngưỡng tác động theo bên các mức dạng nấc thang cho các rơ le từ dưới (ngưỡng thấp) lên trên (ngưỡng cao) cho đến nguồn. Sự chọn lọc là hoàn tòan hay một phần, phụ thuộc vào các điều kiện đặc biệt như đã trình bày ở trên.
  • Theo quy tắc, sự chọn lọc sẽ thỏa khi: lrA/lrB > 2:

Bảo vệ chống dòng ngắn mạch mức thấp: sự chọn lọc dựa trên định thì trễ dạng nấc thang (hình b)

  • Phương pháp này được thực hiện bằng cách hiệu chỉnh thời gian trễ của bộ tác động cắt, sao cho rơ le phía sau có thời gian tác động ngắn hơn thời gian tác động được định thì trễ của các rơle phía trước, lần lượt cho đến nguồn.
  • Trong cấu trúc có hai tầng, CB tầng trên A được định thì trễ đủ để đảm bảo sự chọn lọc hoàn toàn với B (ví dụ: CB họ Masterpact với cơ cấu tác động điện tử). 

Sự chọn lọc dựa trên sự kết hợp của hai phương pháp được trình bày ở trên (hình c)

  • Một khoảng thời gian trễ được đưa vào trong sơ đồ theo mức dòng có thể cải tiến tính chọn lọc toàn bộ.
  • CB tầng trên có hai ngưỡng cắt từ tốc độ cao:
    • lm A: cắt từ có trễ hoặc cắt điện tử trễ ngắn 
    • li: cắt tức thời 
  • Sự chọn lọc là hoàn toàn nếu Isc B <li (tức thời).

Bảo vệ chống dòng ngắn mạch mức cao: sự chọn lọc dựa trên mức năng lượng hồ quang.

  • Công nghệ này được sử dụng cho CB họ Compact NSX (CB hạn chế dòng) và rất hiệu quả nhằm đạt được tính chọn lọc hoàn toàn.
  • Nguyên lý: Khi dòng ngắn mạch có giá trị rất cao được phát hiện bởi 2 CB A và B, các tiếp điểm của chúng mở đồng thời. Kết quả là dòng điện sẽ được hạn chế rất nhiều 
    • Năng lượng hồ quang rất lớn ở tầng B sẽ dẫn đến sự tác động cắt của CB B
    • Trong khi đó, năng lượng hồ quang được giới hạn ở tầng A và không đủ để tác động cắt CB A.
  • Theo như quy ước, sự chọn lọc giữa CB họ Compact NSX là hoàn toàn nếu nhi số cỡ CB giữa A và B lớn hơn 2.5.

Chọn lọc theo mức dòng

  • Kỹ thuật này trực tiếp liên quan đến sự phân bậc các đường cong tác động thời gian trễ dài (cắt nhiệt) của hai CB mắc nối tiếp.

 

  • Ngưỡng giới hạn chọn lọc ls là:
    • ls = lsd2 nếu ngưỡng lsd1 và lsd2 quá gần nhau hoặc chồng lấp lên nhau,
    • ls = lsd1 nếu ngưỡng lsd1 và lsd2 cách nhau đủ lớn. 
  • Theo quy tắc, sự chọn lọc dòng đạt được khi:
    • lr1 / lr2 <2,
    • lsd1 / lsd2 > 2. 
  • Giới hạn chọn lọc là: ls = lsd1.
  • Chất lượng của sự chọn lọc
    • Sự chọn lọc là hoàn toàn nếu ls > lsc(D2), có nghĩa là lsd1 > sc(D2).
    • Điều này thông thường có nghĩa là:
      • Mức tương đối thấp của lsc(D2) 
      • Sự cách biệt lớn giữa giá trị định mức của CB D1 và D2 
    • Sự chọn lọc theo dòng thường sử dụng cho tuyến phân phối điện cuối cùng.

Chọn lọc theo thời gian

  • Đây là sự mở rộng của chọn lọc theo dòng và đạt được bằng cách phân bậc các đường cong tác động theo thời gian. Kỹ thuật này quy định thời gian trễ theo t cho tác động cắt trễ ngắn (cắt ngắn mạch) của D1.

CHỌN LỌC THEO THỜI GIAN

  • Các ngưỡng (lrt, lsdt) của D1 và (lra, lsd2) của D2 phải tuân theo quy tắc phân bậc của chọn lọc theo dòng điện.
  • Ngưỡng giới hạn chọn lọc ls của tổ hợp này ít nhất có giá trị li1, ngưỡng tác động tức thời của D1.
  • Chất lượng của sự chọn lọc: Có thể có hai ứng dụng:
    • Trên tuyến cấp nguồn cuối và hoặc trung gian, Loại CB có thể được sử dụng với tác động cắt được định thì trễ cho CB tầng trên. Điều này cho phép mở rộng phạm vi chọn lọc theo dòng cho đến ngưỡng cắt tức thời li1 của CB tầng trên: ls = li1. Nếu dòng ngắn mạch lsc(D2) không quá lớn trường hợp tuyến cấp nguồn suối – sự chọn lọc hoàn toàn có thể đạt được.
    • Trên tuyến nguồn vào và ra của tủ phân phối tổng (MSB) Ở tầng này, do cần ưu tiên tính liên tục cấp điện, đặc tính của lưới cho phép sử dụng CB loại B được thiết kế cho tác động cắt có định thì. Các CB này có khả năng chịu nhiệt cao (lcw P 50% lcn khi t =1s): ls = lcw 1 Ngay cả khi lsc(D2) có giá trị lớn, sự chọn lọc theo thời gian thường đảm bảo tính chọn lọc hoàn toàn: lcw1 > lcc(D2).
  • Lưu ý: Sử dụng CB loại B có nghĩa là lưới phải chịu được lực điện động và ứng suất nhiệt cao. Hệ quả là các CB này có ngưỡng tác động tức thời lớn li: có thể hiệu chỉnh hoặc không, nhằm bảo vệ thanh cái khi cần thiết.
  • Ví dụ thực tế của chọn lọc cho một vài tầng với các CB hãng Schneider Electric (với bộ tác động điện tử) “CB họ Masterpact NT chọn lọc hoàn toàn với bất kỳ Cb vỏ đúc nào thuộc họ Compact NSX, có nghĩa là, CB tầng dưới sẽ tác động cắt với bất kỳ dòng ngắn mạch nào cho đến giá trị khả năng cắt của chúng. Ngoài ra, tất cả CB họ Compact NSX là chọn lọc hoàn toàn, khi tỷ số giữa các cỡ của chúng lớn hơn 1,6 và tỷ số giữa các giá trị định mức lớn hơn 2,5. Quy tắc này cũng được áp dụng nhằm đảm bảo chọn lọc hoàn toàn với các CB dân dụng họ Multi9 tầng dưới.

chọn lọc 4 tầng

Chọn lọc theo năng lượng với sự hạn dòng

  • Sự ghép tầng giữa 2 thiết bị thường đạt được bằng cách sử dụng sự tác động của CB tầng trên A nhằm hỗ trợ cho CB tầng dưới B cắt dòng. Ngưỡng giới hạn chọn lọc ls theo hệ quả có giá trị bằng với dòng cắt ngắn mạch cực đại lcu B của CB B hoạt động độc lập, do sự ghép tầng yêu cầu tác động của cả hai thiết bị.
  • Công nghệ chọn lọc theo năng lượng được thực hiện trong họ CB Compact NSX cho phép cải tiến ngưỡng giới hạn chọn lọc với giá trị cao hơn so với dòng cắt ngắn mạch cực đại lcu B của CB tầng dưới. Nguyên lý hoạt động như sau:
    • CB hạn dòng tầng dưới B phát hiện dòng ngắn mạch rất lớn. Tác động cắt sẽ rất nhanh (< 1 ms) và khi đó, dòng điện được hạn chế
    • CB tầng trên A phát hiện dòng ngắn mạch đã bị hạn chế so với khả năng cắt của nó, nhưng dòng này gây ra sự rung các tiếp điểm. Kết quả là điện áp hồ quang làm tăng sự hạn dòng. Tuy nhiên, năng lượng hồ quang không đủ lớn để gây ra tác động cắt của CB. Vì thế, CB A giúp B cắt dòng, và A vẫn ở trạng thái đóng. Giới hạn chọn lọc có thể cao hơn giá trị cu B và tính chọn lọc trở nên hoàn toàn với giá thành thiết bị giảm.

Chọn lọc hoàn toàn tự nhiên với CB họ Compact NSX

  • Ưu điểm nổi bật của CB họ Compact NSX là đảm bảo sự chọn lọc hoàn toàn giữa | 2 thiết bị CB mắc nối tiếp nếu:
  • Tỷ số giá trị dòng danh định của 2 bộ tác động lớn hơn 1,6
  • Tỷ số giá trị dòng danh định của 2 CB lớn hơn 2,5 

Sự chọn lọc kiểu lôgic hoặc “Liên động tuần tự theo vùng – ZSI”

  • Dạng chọn lọc này có thể sử dụng cho trường hợp các CB được trang bị bộ tác động kiểu điện tử được thiết kế đặc biệt (Compact, Masterpact): chỉ có chức năng bảo vệ ngắn mạch thời gian trễ ngắn (STP) và bảo vệ dòng chạm đất (GFP) của thiết bị được điều khiển là được quản lý bởi chọn lọc kiểu lô-gic. Tuy nhiên, chức năng bảo vệ ngắn mạch tức thời – thuộc tính cố hữu – là không liên quan. 

Cài đặt các CB được điều khiển

  • Định thì trễ: không có quy tắc cụ thể, nhưng phân tầng (nếu được) theo định thì trễ của sự chọn lọc theo thời gian cần phải được áp dụng (ΔtD1 P ΔtD2 P ΔtD3).
  • Ngưỡng: không có quy tắc áp dụng đối với ngưỡng, tuy nhiên sự phân bậc tự nhiên của giá trị định mức cho thiết bị bảo vệ cần phải tuân theo (lcrDI P IcrD2 P lcrD3).
  • Lưu ý: Kỹ thuật này đảm bảo sự chọn lọc ngay cả đối với các CB có giá trị định mức gần nhau.

Các nguyên tắc

  • Sự kích hoạt chức năng chọn lọc kiểu lô-gic bằng cách truyền thông trên dây điều khiển:
    • Ngõ vào ZST:
      • Mức thấp (khi không có sự cố tuyến dưới): chức năng bảo vệ ở trạng thái chờ với định thì trễ rút ngắn (< 0,1 s),
      • Mức cao (khi có sự cố tuyến dưới): chức năng bảo vệ thích hợp chuyển sang giá trị định thì được cài đặt trạng thái trong thiết bị.
    • Ngõ ra ZST:
      • Mức thấp: bộ tác động không phát hiện sự cố và không gởi tín hiệu.
      • Mức cao: bộ tác động phát hiện sự cố và gửi tín hiệu.

Vận hành

  • Dây điều khiển nối dạng ghép tầng các thiết bị bảo vệ của lưới điện. Khi xảy ra sự cố, mỗi CB ở phía trên sự cố (phát hiện sự cố) gởi một lệnh (ngõ ra mức cao) và chuyển CB tầng trên sang chế độ định thì tự nhiên của nó (ngõ vào mức cao). CB ở ngay phía trên sự cố không nhận được lệnh nào (ngõ vào mức thấp) và vì vậy hầu như sẽ tác động cắt tức thời.

chọn lọc kiểu logic

  • Chất lượng sự chọn lọc: Kỹ thuật này cho phép: 
    • Dễ dàng đạt được sự chọn lọc cho 3 tầng hoặc hơn theo tiêu chuẩn,
    • Loại bỏ các ứng suất cao trong lưới điện, liên quan đến tác động cắt được định thì của thiết bị, ngay cả khi có sự cố trực tiếp ở thanh cái phía trên.
  • Vì vậy, tất cả các thiết bị bảo vệ tác động ảo một cách tức thời, 
    • Dễ dàng đạt được sự chọn lọc cho tầng dưới với các CB không hiệu chỉnh được.

Bảo vệ chọn lọc trong trạm biến thế khách hàng trung/hạ

  • Nói chung, máy biến áp của một trạm khách hàng được bảo vệ bằng một bộ các cầu chỉ ở phía trung thế, được định mức theo công suất máy biến áp, phù hợp Với các quy định của tiêu chuẩn IEC60787 và tiêu chuẩn IEC 60420, theo khuyến cáo của các nhà sản xuất cầu chì.
  • Yêu cầu cơ bản là cầu chì trung thế phải không được tác động khi có sự cố xuất hiện ở phía dưới CB hạ thế tổng, do đó đường cong đặc tính tác động của CB phải nằm phía bên trái đường cong tiền hồ quang của cầu chì.
  • Đòi hỏi này xác định một cách tổng quát những giá trị cài đặt tối đa cho đặc tính của CB tổng phía hạ thế: 
    • Giá trị chỉnh định dòng cắt ngắn mạch lớn nhất của bộ tác động từ 
    • Giá trị định thì tối đa cho phép của bộ tác động cắt dòng ngắn mạch (xem hình dưới)
    • Công suất ngắn mạch hệ thống tại phía sơ cấp máy biến áp: 250MVA 
    • Máy biến áp trung/hạ: 1.250 kVA 20/0,4 kV
    • Cầu chì trung thế: 63 A 
    • Cáp nối máy biến áp với CB hạ thế: 10m cáp một lõi
    • CB tổng phía hạ thế: Compact NSX 2000 hiệu chỉnh ở 1800 A (lr)

ví dụ

  • Hỏi giá trị cài đặt dòng tác động cắt ngắn mạch lớn nhất và thời gian định thì lớn. nhất cho phép là bao nhiêu ? Đường cong trong hình dưới cho thấy sự chọn lọc được đảm bảo nếu thời gian trễ ngắn của bộ tác động CB được cài đặt ở:
    • Ngưỡng < 6lr = 10,8 kA 
    • Định thì chỉnh ở Nấc 1 hoặc Nấc 2

đặc tuyến

Trích: Hướng dẫn thiết kế lắp đặt điện theo tiêu chuẩn quốc tế IEC – Bản chính sửa 2019

________________

VNK EDU gửi tặng bạn “Bộ thuyết minh bản vẽ hệ thống điện căn hộ du lịch và khách sạn Penninsula
Nhận tài liệu

________________
Trải nghiệm buổi học thử miễn phí khóa học “Kỹ sư M&E – Thiết kế hệ thống điện” giúp bạn nắm bắt tổng quan kiến thức về hệ thống điện.

________________

Hãy chia sẻ, nếu bạn cảm thấy bài viết có ích cho bạn bè !