1. Chống sét ống CSO và dây chống sét
Chống sét ống CSO:
Các đường dây trên không dù có được bảo vệ chống sét hay không thì các thiết bị điện nối với chúng đều phải chịu tác dụng của sóng sét truyền từ đường dây đến.
Biên độ của quá điện áp khí quyển có thể lớn hơn nhiều điện áp cách điện của thiết bị và sứ cách điện dẫn đến chọc thủng cách điện phá hoại thiết bị. Để bảo vệ các thiết bị trong trạm biến áp triệt tiêu hoặc giảm bớt sóng quá điện áp truyền từ đường dây vào phải dùng các thiết bị chống sét. Các thiết bị chống sét này sẽ hạ thấp biên độ sóng quá điện áp đến trị số an toàn cho cách điện cần được bảo vệ.
Cấu tạo:
Chống sét ống CSO gồm có hai khe hở phóng điện l1 và l2. Khe hở l1 được đặt trong ống làm bằng vật liệu sinh khí như fibrô bakêlít hay phi – nipơlát. Khi song điện áp quá cao thì l1 và l2 đều có dòng điện phóng điện đi qua. Dưới tác dụng của hồ quang, chất sinh khí phát nóng và sản sinh ra nhiều khí làm cho áp suất trong ống tăng tới hàng chục “ata” và thổi tắt hồ quang. Tuy vậy khả năng dập tắt hồ quang của chống sét ống bị hạn chế. Nếu dòng điện quá lớn, hồ quang không bị dập tắt nhanh gây ngắn mạch tạm thời làm cho bảo vệ rơle có thể cắt mạch điện. Chống sét ống chủ yếu dùng để chống sét bảo vệ cho các đường dây không có dây chống sét, làm phần tử chống sét phụ trong các sơ đồ bảo vệ chống sét cho trạm biến áp.
Tại vị trí S1 có buồng dập hồ quang bằng hợp chất xenlulô có tác dụng dập tắt hồ quang theo kiểu gây ngạt. Chống sét ống có cấu tạo bên ngoài hình ống, vỏ bằng vật liệu cách điện. Hai đầu được bọc bằng kim loại mạ để dẫn điện. S1, và S2 là hai khe hở phóng điện, S1 nằm bên ngoài, S2 nằm bên trong ống.
Khoảng cách của S1,S2 được quy định theo cấp điện áp chống sét ống chỉ dùng đến cấp điện áp 35kV.
∗ Chống sét ống có khả năng làm việc lâu dài ở ngoài trời.
∗ Hiện nay chống sét không được dung phổ biến trên lưới điện vì tuổi thọ thấp việc thay thế gặp khó khăn.
Dây chống sét:
Dây chống sét được làm bằng thép tròn có tiết diện 50mm2 được dùng để bảo vệ đường dây điện áp cao từ 110kV trở lên. Vùng có mật độ sét lớn thường dùng dây chống sét toàn tuyến. Thông thường dây chống sét được dùng kết hợp với các thiết bị chống sét khác. Đoạn gần trạm từ 1-2km được bảo vệ bằng dây chống sét.
Chống sét ống CSO1 đặt ở đoạn đầu đường dây gần trạm nhằm hạn chế biên độ sóng sét. Nếu đường dây tải điện được bảo vệ bằng dây chống sét trên toàn tuyến thì không cần CSO1. CSO2 là chống sét ống dùng bảo vệ máy cắt khi nó ở vị trí cắt. Đối với trạm biến áp có cấp điện áp 3-10kV được bảo vệ bằng sơ đồ đơn giản hơn không cần đặt dây chống sét mà chỉ dùng chống sét ống đặt cách trạm khoảng 200m. Ở trên thanh cái của trạm biến áp hay ở sát máy biến áp ta đặt chống sét van.
Xem thêm:
Nối đất trong hệ thống điện
Hệ thống nối đất trong mạng điện hạ áp
Hệ thống nối đất trong mạng điện trung áp
Cách thực hiện mạch nối đất trong mạng điện trung áp
2. Mỏ phóng điện tại đầu sứ
Mỏ phóng điện là thiết bị bảo vệ chống sét đơn giản. Một cực của mỏ phóng điện được nối trực tiếp vào dây dẫn, một cực còn lại được nối xuống đất. Khi làm việc bình thường khe hở cách ly dây dẫn mang điện tích với đất. Khi có sóng quá điện áp chạy trên đường dây khe hở sẽ phóng điện và truyền dòng điện sét xuống đất.
Ưu điểm của mỏ phóng điện là cấu tạo đơn giản rẻ tiền nhưng vì nó không có bộ dập hồ quang nên khi nó làm việc tại mỏ phóng hồ quang sinh ra lớn rất dễ làm cho bảo vệ rơle tác động. Chính vì vậy mỏ phóng điện thường đóng vai trò bảo vệ phụ thường được lắp ở ngay đầu sứ đường dây hoặc sứ đầu vào máy biến áp có cấp điện áp từ 35kV trở xuống.
3. Cuộn cản tần số 50Hz
Cuộn cản tần số đặt ở trên đường dây và sát các động cơ điện có công suất lớn nhằm mục đích hạn chế dòng điện khởi động và dòng điện ngắn mạch xung kích.
Về cấu tạo nó là 1 cuộn điện cảm không có lõi thép có điện kháng lớn hơn điện trở QLVH đường dây và trạm rất nhiều. Trong hệ thống điện cuộn kháng điện thường được bố trí sau máy cắt và trước các đầu cáp xuất tuyến.
4. Cầu dao đường dây
Cầu dao đường dây thường dùng loại ngoài trời có nhiệm vụ chính là để cách ly và phân đoạn các đoạn đường dây trong vận hành hoặc khi sự cố đường dây. Việc sử dụng cầu dao đường dây phải tuân theo quy định của quy trình thao tác phân đoạn sự cố. Tuyệt đối không được thao tác cầu dao đường dây trong điều kiện đường dây có tải và khi có sóng sét đang lan truyền trên đường dây.
5. Cầu dao phụ tải ngoài trời
Cầu dao phụ tải ngoài trời cũng đóng vai trò như cầu dao đường dây nhưng vì cầu dao phụ tải 3 pha được trang bị thêm bộ dập hồ quang và lò xo thế năng nên nó có thể đóng cắt trong điều kiện có tải . Tuy vậy điều kiện làm việc của cầu dao ngoài trời còn nhiều hạn chế so với máy cắt vì dòng điện cắt của cầu dao nhỏ và không được trang bị bộ bảo vệ rơle.
6. Máy cắt đường dây Auto reclosers còn gọi là máy cắt đóng lặp lại
Máy cắt đường dây có cấu tạo nhỏ gọn, thường dùng loại máy cắt SF-6 hoặc máy cắt chân không. Mỗi máy cắt được trang bị thêm một hộp bộ bảo vệ rơle và một bộ điều khiển PLC được lập trình sẵn. Nó có khả năng làm việc đóng cắt bảo vệ như các máy cắt khác, ngoài ra còn có khả năng tự động đóng điện lặp lại. Nguồn điện cấp cho máy cắt đường dây Auto reclosers lấy trực tiếp ở máy biến áp và ắc quy.
Máy cắt đường dây Auto reclosers cho phép làm việc cả 2 chế độ tự động và bằng tay. Máy cắt được kết nối với máy tính, làm việc theo chương trình được cài đặt sẵn trong của máy tính. Có thể điều khiển thao tác, kiểm tra thông số tại chỗ hoặc từ xa.
7. Máy biến dòng
Máy biến dòng ngoài trời làm nhiệm vụ chủ yếu để cấp điện cho công tơ điện tại các điểm đo đếm điện năng tại các ranh giới giữa các điện lực. Ngoài ra tại các vị trí đặt máy cắt đường dây Auto reclosers máy biến dòng làm nhiệm vụ cung cấp dòng điện cho bảo vệ rơle.
8. Máy biến điện áp đường dây
Máy biến điện áp đường dây làm nhiệm vụ chủ yếu để cấp điện áp cho công tơ điện tại các điểm đo đếm điện năng tại các ranh giới giữa các điện lực. Ngoài ra tại các vị trí đặt máy cắt đường dây Auto reclosers máy biến điện áp làm nhiệm vụ cung cấp nguồn điện áp cho bảo vệ rơle.
Xem thêm:
Quy tắc đánh số thiết bị trong hệ thống điện
Phân tích sơ đồ thanh góp hiện hữu ở các trạm
Sơ đồ hệ thống một thanh góp không phân đoạn
Sơ đồ hệ thống một thanh góp có phân đoạn
Sơ đồ hệ thống hai thanh góp
Sơ đồ hệ thống một thanh góp có thanh góp vòng
9. Tụ bù
Tụ bù có vai trò tích cực trong việc giảm tổn thất điện năng trên lưới điện Trong thực tế nếu phụ tải điện là các động cơ điện không đồng bộ thì có cosϕ rất thấp, ngoài ra các phụ tải khác như các máy biến thế phân xưởng, các lò điện kiểu cảm ứng, máy biến thế hàn, quạt điện, đèn tuýp, các loại đèn huỳnh quảng cáo cũng tiêu thụ khá nhiều công suất phản kháng và cũng có cosϕ thấp. Đương nhiên là khi đường dây phải chuyên tải thêm một lượng công suất phản kháng Q sẽ hạn chế đến khả năng dẫn điện của dây dẫn, làm cho dây dẫn bị phát nóng dẫn đến tổn thất điện năng tăng lên.
Mạng điện có phụ tải là P, Q thì tổn thất công suất trong mạng là:
∗ Q là công suất tác phản kháng- kVAr
∗ P là công suất tác dụng- kW
∗ X là điện kháng đường dây – Ω.
∗ R là điện trở đường dây – Ω.
∗ U là điện áp của điểm đặt tụ bù – V(kV).
Nếu ta đặt tụ bù ngay tại nơi có hộ dùng điện, tụ bù sẽ đưa vào lưới một dòng điện mang tính chất điện dung IC và phát ra 1 công suất phản kháng gọi là Qbù. Công suất phản kháng trên đường dây sẽ giảm xuống còn là Q – Qbù.
Như vậy tụ bù có tác dụng hạn chế công suất vô công phát sinh trên lưới điện cải thiện được cosϕ và giảm được tổn thất điện năng.
Tụ bù được đặt trên đường dây thường có điện áp trung áp đến 35kV. Các tụ điện thường đấu tam giác để tăng dung lượng của tụ điện. Việc đóng cắt bảo vệ tụ điện trên đường dây thường dùng cầu chì tự rơi SI- 100.
Có thể bạn thích: Mô hình trạm biến áp ngầm, trạm biến áp trong nhà, trạm biến áp ngoài trời.
