Sơ đồ nối dây và điện trở phóng điện

Sơ đồ nối dây của tụ điện cao áp

Sơ đồ nối dây của tụ điện cao áp được trình bày trên hình trên. Vì tụ điện cao áp là loại một pha nên chúng được nối lại với nhau thành hình tam giác, mỗi pha có cầu   chì bảo  vệ  riêng, khi cầu chì một pha nào đó bị đứt, tụ điện ở hai pha còn lại vẫn tiếp tục làm việc. Thiết bị đóng cắt cho nhóm tụ điện có thể là máy cắt (hình a) hoặc máy cắt phụ tải có kèm theo cầu chì (hình b). Để đo lường và bảo vệ người ta đặt các máy biến dòng BI và máy biến điện áp BU. Máy biến điện áp BU ngoài nhiệm vụ đo lường và bảo vệ nói trên còn được dùng làm điện trở phóng điện cho tụ điện khi nó được cắt ra khỏi mạng. Vì vậy BU phải được nối vào phía dưới các thiết bị đóng cắt và ở ngay đầu cực của nhóm tụ điện.

Trong trường hợp tụ điện bù riêng cho động cơ hoặc máy biến áp thì không phải dùng BU để làm điện trở phóng điện mà có thể dùng ngay cuộn dây stato của động cơ hoặc cuộn sơ cấp của máy biến áp để làm điện trở phóng điện (hình c, d).

Hình dưới trình bày sơ đồ nốì dây của tụ điện hạ áp.

Sơ đồ nối dây của tụ điện hạ áp

Điện trở phóng điện được tính theo công thức sau:

Rpt = 15.106.(U2pha/Q) , Ω

Trong đó:

  • Q – dung lượng của tụ điện, kVAr
  • Upha – điện áp pha của mạng, kV

Để có thể sẵn sàng làm việc ngay sau khi tụ điện được cắt ra khỏi mạng, điện trở phóng điện phải được nối phía dưới các thiết bị đóng cắt và ở ngay đầu cực của nhóm tụ điện. Các bóng đèn làm điện trở phóng điện có thể được nối theo hình sao hoặc tam giác. Cách nối tam giác có ưu điểm vẫn có thể phóng điện quạ hai pha còn lại của điện trở.

Dòng điện định mức của dây cháy bảo vệ cho tụ điện không vượt quá 110% dòng điện định mức của nhóm tụ điện. Thiết bị bảo vệ quá dòng điện không được chỉnh định quá 120% dòng điện định mức của nhóm tụ điện.

Vận hành tụ điện

Tụ điện phải được đặt ở nơi cao ráo, ít bụi bặm, không dễ nổ, dễ cháy và không có khí ăn mòn.

Tụ điện điện áp cao phải được đặt trong phòng riêng, có biện pháp chống cháy và nổ. Phòng phải có cửa ra vào thuận tiện đề phòng khi xảy ra sự cố tụ điện nổ, công nhân vận hành có đường sơ tán nhanh khỏi nơi nguy hiểm. Phòng dài trên 7 m phải có từ hai cửa ra vào trở lên. Phòng đặt tụ điện phải được thông gió tốt, giữ cho nhiệt độ không khí trong phòng không vượt quá 350C. Trong phòng không dùng chiếu sáng tự nhiên để tránh tụ điện bị nắng chiếu trực tiếp mà dùng đèn đế chiếu sáng.Tụ điện được đặt trên giá sắt, có thê đặt thành tầng, nhưng không quá ba tầng. Giữa các tụ điện trong một tầng phải có khoảng cách thích hợp để thông gió dễ dàng.

Tụ điện hạ áp khi đặt tập trung thường được bố trí trong các tủ thành một hoặc hai tầng (hình dưới). Khi dùng phương án bù phân tán, tụ diện được đặt trong các tủ để bên cạnh tủ phân phối động lực, hoặc cùng có thể đặt ngay trên túc xà nhà xưởng. Tụ điện hạ áp ít có khả năng gây nổ nên không cần đặt chúng vào phòng riêng mà có thể đặt ngay trong nhà xưởng, nhưng nơi đặt cũng cần khô ráo, ít bụi bặm và thoáng mát.

Tụ điện hạ áp trong tủ

Nguyên nhân chủ yếu làm tụ điện hỏng là do điện áp đặt lên tụ điện vượt quá giá trị định mức khiến cường độ điện trường trong tụ điện vượt quá giới hạn cho phép (thường là 12 – 13 kV/mm). Khi đó trong tụ điện phát sinh hiện tượng ion hoá dầu cách điện dẫn đến sự cố ngắn mạch do cách điện bị chọc thủng. Khi tụ điện làm việc, do có tổn thất công suất tác dụng nên bản thân nó nóng lên. Nếu nhiệt độ của tụ điện vượt quá nhiệt độ cho phép, dầu sẽ bốc hơi làm phình tụ điện, làm hỏng giấy cách điện, gây ngắn mạch và có thể dẫn tới làm nổ tụ điện.

Vì vậy khi vận hành tụ điện phải đảm bảo hai điều kiện:

  • Điều kiện nhiệt độ: phải giữ cho nhiệt độ không khí xung quanh tụ điện không vượt quá + 35°C
  • Điều kiện điện áp: phải giữ cho điện áp trên cực của tụ điện không vượt quá 110% điện áp định mức. Khi điện áp của mạng vượt quá giới hạn cho phép nói trên thì phải cắt tụ điện ra khỏi mạng.

Cần chú ý rằng để tránh ảnh hưởng của dao động điện áp, một sô tụ điện được chế tạo với điện áp định mức cao hơn điện áp định mức của mạng là 5% (tụ điện 10,5 kVtụ điện 6,3 kV v.v…) Vì điện áp của mạng không thường xuyên vượt quá định mức nên trong thực tế dung lượng của tụ điện thường nhỏ hơn dung lượng định mức ghi trên biển máy là 10%.

Trong lúc vận hành nếu thấy tụ điện bị phình ra thì phải cắt ngay ra khỏi mạng vì đó là hiện tượng của sự cố nguy hiểm, tụ điện có thể bị nổ.

Trích: Hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp công nghiệp đô thị và nhà cao tầng

Vận hành tụ điện
5 (100%) 1 vote