0.11 Máy ngắt điện cao áp  (Page 26/33)

Khí SF6 có khả năng dập tắt hồ quang rất cao nên được dùng để dập hồ quang trong máy ngắt khí. Trong loại máy ngắt này hồ quang được dịch chuyển trong khí SF6 khi máy ngắt mở. Trên các tiếp xúc cố định và di động gắn các nam châm tạo từ trường có hướng ngược nhau để làm dịch chuyển hồ quang thành hình xuyến trong SF6. Buồng dập làm bằng sứ chứa khí SF6.

Các máy 135, 110kV có một buồng dập trên một pha, 220kV có hai buồng dập trên một pha. Đặc biệt chế tạo máy ngắt nhiều hướng để thay cho nhiều máy ngắt một hướng. Trên máy ngắt có gắn áp kế chỉ áp suất SF6, hiện nay loại này chế tạo tới điện áp 750kV, công suất cắt Scđm tới (40000  50000)MVA. Tuy nhiên, chúng có nhược điểm là phải có thiết bị làm sạch khí SF6 nên giá thành còn cao. Máy ngắt khí cách điện SF6 được sử dụng từ khoảng năm 1969. Khoảng điện áp định mức từ 7,2 đến 800 kV, dòng điện cắt tới 63kA, trong trường hợp đặc biệt tới 80 kA.

Các ưu điểm của máy ngắt khí SF6 là: chắc chắn, trọng lượng thấp, độ tin cậy cao, an toàn chống điện áp tiếp xúc, bảo dưỡng dễ dàng và tuổi thọ cao. Thời gian lắp đặt tại chỗ ngắn vì sử dụng cấu kiện lắp sẵn và thử nghiệm tại nhà máy từng tổ lớn hoặc các gian hoàn chỉnh. Thiết bị GIS thường có cấu trúc môđun. Tất cả các bộ phận như thanh góp, dao cách li, máy ngắt, máy biến áp đo lường, đầu nối cáp đều nằm trong vỏ kín nối đất và chứa đầy khí SF6 .

Điện áp dưới 170 kV thì ba pha của máy ngắt thường có vỏ chung, khi có điện áp cao hơn các pha được tách riêng. Dưới điện áp 72,5 kV môi trường cách điện khí SF6 có thể được sử dụng ở áp suất thường. Khi ở điện áp cao hơn, áp suất khí làm việc từ 3,5 đến 4,5 bar, trong một số trường hợp tới 6 bar. Máy có điện áp nhỏ hơn 72,5 kV do áp suất khí thấp nên vỏ có thể làm bằng thép lá hàn kín. Máy ngắt điện áp cao hơn dùng vỏ bằng nhôm đúc không sắt từ, chống rỉ và chịu ăn mòn.

b) Môi trường khí SF6

Hình 11-36: Biểu đồ áp suất/ nhiệt độ của khí SF6 sạchP[bar]SF6[g/l]t[độ]020 40 60-60 -40 -20 10203040506012345678910Khí SF6 được sử dụng vừa làm môi trường cách điện vừa làm môi trường dập hồ quang. SF6 được sử dụng làm chất cách điện trong tất cả các bộ phận thiết bị và trong máy ngắt. Dùng để dập hồ quang vì do khí SF6 là khí mang điện tử âm, có độ bền điện môi ở áp suất khí quyển gấp khoảng ba lần không khí. SF6 là loại khí không độc, không mùi, trơ về hóa và có tính chất dập hồ quang tốt hơn không khí từ 3 đến 4 lần khi ở cùng một áp suất. Khí SF6 hiện nay không nằm trong danh mục các chất nguy hiểm. Bảo quản và sử dụng khí SF6 phải tuân theo các quy định (như theo IEC 376). Áp suất khí dập hồ quang từ 6 đến 7 bar. Quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ của khí SF6 sạch cho trên hình 11-36. Áp suất khí được theo dõi trong buồng kín riêng và cả trong buồng máy ngắt. Cần tính đến tổn thất khí (dưới 1 trong một năm). Không cần đặt các thiết bị tự động đóng. Khi hồ quang xuất hiện sẽ làm phân giải một lượng nhỏ khí SF6, nhưng sau đó nó lại được kết hợp gần như hoàn toàn thành lại SF6. Các sản phẩm phân giải phản ứng với nước trong khí ẩm được kiểm soát bằng các bộ lọc khô đặt trong máy ngắt. Trước khi bơm khí SF6 cần làm thoát hàm lượng ẩm ban đầu.