Thiết bị chuyển mạch điện áp cao là gì？

Thiết bị đóng cắt điện áp cao đóng một vai trò quan trọng trong lưới điện và hệ thống phân phối điện cao thế. Nó đảm bảo việc truyền tải điện an toàn và hiệu quả bằng cách cung cấp cách ngắt kết nối và tách biệt các thiết bị điện khỏi nguồn điện một cách an toàn. Tìm hiểu thêm về loại thiết bị đóng cắt cụ thể này tại đây.

1. Định nghĩa về Thiết bị đóng cắt cao áp.

2. Ứng dụng cho Thiết bị đóng cắt điện áp cao.

3. Các thành phần trong Thiết bị đóng cắt cao áp.

4. Nguyên lý hoạt động của thiết bị đóng cắt cao áp.

5. Các loại thiết bị đóng cắt cao thế

6. Bảo trì thiết bị đóng cắt cao áp.

1. Định nghĩa về Thiết bị đóng cắt cao áp.

Thiết bị đóng cắt điện áp cao là gì?Thiết bị chuyển mạch điện áp caolà một thành phần không thể thiếu của hệ thống phân phối điện nhằm đảm bảo phân phối điện đáng tin cậy và an toàn. Nó được thiết kế đặc biệt để xử lý các mức điện áp cao, khiến nó trở thành một phần thiết yếu của lưới điện quy mô lớn. Các bộ phận chính của thiết bị đóng cắt điện áp cao bao gồm cầu dao, công tắc và cầu chì, chúng phối hợp với nhau để điều chỉnh và bảo vệ dòng điện. Các bộ phận này được thiết kế để chịu được mức điện áp cực cao và hoạt động hiệu quả trong điều kiện áp suất cao.

Thiết bị đóng cắt điện áp cao hoạt động ở điểm giao nhau của một số bộ phận điện thiết yếu, chẳng hạn như công tắc, cầu chì, máy biến áp, rơle và bộ ngắt kết nối. Các thành phần này hoạt động song song, mỗi thành phần đóng một vai trò riêng, nhằm tạo điều kiện phân phối điện hiệu quả và an toàn trong các mạng hoạt động ở điện áp trên 36kV. Chức năng cộng tác của chúng là điều làm cho thiết bị chuyển mạch điện áp cao trở thành một phần đáng tin cậy và không thể thiếu trong hệ thống phân phối điện.

2. Ứng dụng cho Thiết bị đóng cắt điện áp cao.

Thiết bị đóng cắt điện áp cao được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và môi trường điện khác nhau, vì nó được thiết kế để xử lý các mức điện áp từ 36kV trở lên. Do đó, các hệ thống này thường được tìm thấy trong các cơ sở và công trình lắp đặt yêu cầu phân phối và điều khiển nguồn điện áp cao.

Thiết bị đóng cắt được sử dụng trong các cài đặt khác nhau cho các mục đích khác nhau. Nó được sử dụng trong các nhà máy điện để ngắt kết nối an toàn máy phát điện và các thiết bị khác khỏi lưới điện, trên mạng truyền tải và phân phối điện để liên kết hoặc hủy liên kết các phần của mạng, trong các trạm biến áp để kết nối hoặc ngắt kết nối máy biến áp, dàn tụ điện và các thiết bị khác, và trong các ứng dụng rộng rãi. cơ sở công nghiệp và thương mại để gắn hoặc tháo thiết bị khỏi nguồn điện hoặc vận hành động cơ lớn.

Chức năng chính của thiết bị đóng cắt trong những môi trường này là bảo vệ thiết bị và nhân viên khỏi những hậu quả có hại do sự cố dòng điện cao. Ngoài ra, thiết bị đóng cắt điện áp cao được sử dụng để điều chỉnh dòng điện trong lưới điện và phân tách các thiết bị để bảo trì hoặc sửa chữa.

3. Các thành phần trong Thiết bị đóng cắt cao áp.

Để hiểu được hoạt động của thiết bị đóng cắt điện áp cao, điều cần thiết là phải làm quen với các bộ phận cấu thành của nó. Mặc dù có một số thành phần nhưng chúng tôi sẽ tập trung vào các thành phần chính. Các thành phần chính của thiết bị đóng cắt HV, được tìm thấy ở cả phiên bản trong nhà và ngoài trời, là:

Bộ ngắt mạch

Bộ ngắt mạch, một thành phần quan trọng trong hệ thống thiết bị đóng cắt điện áp cao, là một công tắc điện được thiết kế để tự động bảo vệ mạch điện khỏi bị hư hỏng do quá tải hoặc đoản mạch. Thiết kế tinh vi của nó cho phép nó hoạt động trong vòng một phần nghìn giây, nhanh chóng loại bỏ dòng điện quá mức và dòng điện lỗi, từ đó bảo vệ toàn bộ hệ thống.

Máy biến áp dụng cụ

Máy biến áp đo lường, một phần không thể thiếu trong hệ thống thiết bị đóng cắt điện áp cao, đóng vai trò là công cụ đo lường thiết yếu. Bao gồm máy biến dòng điện (CT) và máy biến áp điện áp (VT), chức năng chính của chúng là giảm mức dòng điện và điện áp. Mức giảm này cho phép giám sát an toàn dòng chảy của hệ thống điện, kích hoạt rơle bảo vệ hoặc truyền tín hiệu lỗi đến trung tâm điều khiển.

Công tắc nối đất

Dao nối đất, một bộ phận quan trọng về an toàn trong hệ thống điện, đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho cả hệ thống và người vận hành. Nó đạt được điều này bằng cách thiết lập kết nối với mặt đất khi bộ cách ly hoặc cầu dao được mở. Hành động này sẽ làm tiêu tan mọi điện tích còn sót lại trong đường dây đã bị ngắt khỏi nguồn điện, từ đó ngăn ngừa các tình huống nguy hiểm.

Máy biến áp tăng/giảm

Các bộ phận lớn nhất và đắt tiền nhất của thiết bị đóng cắt điện áp cao là máy biến áp tăng áp, giúp tăng điện áp của tín hiệu điện để truyền tải đường dài hiệu quả với tổn thất điện năng tối thiểu và máy biến áp giảm áp, giúp hạ điện áp trước đó. đến các thiết bị không thể chịu được điện áp cao.

Công tắc ngắt kết nối

Trong các hệ thống thiết bị đóng cắt điện áp cao, bộ ngắt kết nối đóng vai trò là công tắc cơ học đơn giản có thể làm gián đoạn hoặc thiết lập lại mạch điện. Chúng thường được sử dụng để kết nối hoặc ngắt kết nối thiết bị khỏi nguồn điện, thường là để bảo trì hoặc sửa chữa. Những thành phần này còn được gọi là bộ cách ly.

Rơle

Rơle là một công tắc được điều khiển bằng điện và có thể được sử dụng để kích hoạt hoặc hủy kích hoạt mạch điện. Rơle bảo vệ được thiết kế để xác định các sự cố trong hệ thống điện và kích hoạt bộ ngắt mạch. Sau đó, cầu dao này sẽ cách ly thiết bị bị lỗi khỏi nguồn điện và hỗ trợ dập tắt mọi hồ quang điện phát sinh.

Thanh cái

Thanh cái là dây dẫn có trở kháng thấp liên kết các thiết bị điện. Trong thiết bị đóng cắt điện áp cao, thanh cái kết nối các bộ ngắt mạch điện áp cao và các bộ phận khác để tạo điều kiện truyền tải điện giữa các điểm khác nhau.

Thiết bị chống sét

Thiết bị chống sét là một công cụ bảo vệ thiết bị khỏi bị tổn hại do điện áp cao đột ngột, như sét đánh và các nguồn khác như đột biến chuyển mạch. Thiết bị chống sét thiết bị đóng cắt điện áp cao hoạt động bằng cách hấp thụ năng lượng đột biến trước khi nó có thể gây hại cho thiết bị.

Pin

Pin đóng vai trò là nguồn điện thứ cấp trong nhiều thiết bị đóng cắt điện áp cao để đảm bảo tính liên tục trong thời gian mất điện. Chúng cung cấp đủ năng lượng để duy trì hoạt động của cầu dao và các bộ phận điện áp cao khác, cho phép ngắt kết nối an toàn khỏi nguồn điện chính.

Lưới nối đất

Lưới nối đất, bao gồm các thanh hoặc tấm kim loại chôn trong đất, được sử dụng để chuyển hướng năng lượng điện vào trái đất. Bằng cách đó, nó bảo vệ thiết bị khỏi bị tổn hại do sét đánh và điện áp tăng đột ngột.

4. Nguyên lý hoạt động của thiết bị đóng cắt cao áp.

Bây giờ chúng ta đã có được sự hiểu biết vững chắc về các nguyên tắc cơ bản củathiết bị chuyển mạch điện áp caovà các thành phần khác nhau của nó, hãy cùng tìm hiểu sâu hơn về cơ chế của nó. Dưới đây là một cái nhìn tổng quan ngắn gọn về hoạt động của nó.

Chức năng chính của thiết bị đóng cắt điện áp cao là cung cấp phương tiện phân phối điện áp cao an toàn và đáng tin cậy. Để đạt được điều này, nhiều thiết bị khác nhau được sử dụng để đo dòng điện, điều chỉnh nó, phát hiện và cách ly các mạch bị lỗi khỏi phần còn lại của hệ thống. Trong quá trình vận hành máy cắt thiết bị đóng cắt, máy biến dòng hoặc rơle bảo vệ sẽ phát hiện dòng điện cao áp. Nó kích hoạt bộ ngắt mạch, làm gián đoạn dòng điện và bảo vệ các thiết bị điện khỏi bị hư hỏng. Ngoài các chức năng tự động, một số thao tác của thiết bị đóng cắt điện áp cao có thể được thực hiện thủ công, chẳng hạn như cách ly thiết bị hoặc đường dây bằng công tắc ngắt kết nối. Thị trường thiết bị đóng cắt điện áp cao cung cấp nhiều loại thiết bị có cơ chế giám sát để đảm bảo vận hành và bảo trì lắp đặt đúng cách.

Thiết bị đóng cắt và điều khiển điện áp cao được trang bị một loạt các cảm biến và bảng điều khiển hiện đại. Các cảm biến liên tục giám sát hệ thống và truyền dữ liệu đến bảng điều khiển để xử lý và phân tích. Nếu phát hiện bất kỳ sự bất thường hoặc vấn đề nào, bảng điều khiển sẽ tiến hành các biện pháp phòng ngừa hoặc khắc phục để đảm bảo hệ thống hoạt động trơn tru.

5. Các loại thiết bị đóng cắt cao thế

Thiết bị đóng cắt điện áp cao có thể được phân loại thành hai loại: thiết bị đóng cắt cách điện bằng không khí (AIS) vàthiết bị đóng cắt cách điện bằng khí(GIS). Thiết bị đóng cắt AIS dựa vào không khí làm môi trường cách điện chính, trong khi thiết bị đóng cắt GIS sử dụng khí, điển hình là lưu huỳnh hexafluoride (SF6), cho mục đích cách điện. Dưới đây là cái nhìn sâu hơn về sự khác biệt giữa hai loại thiết bị đóng cắt điện áp cao.

Thiết bị đóng cắt cách điện bằng không khí cao áp

Thiết bị đóng cắt cách điện bằng không khí cho các ứng dụng điện áp cao thường được sử dụng trong môi trường ngoài trời, bao gồm các trạm biến áp, nhà máy điện và các hệ thống phân phối điện khác nhau. Mặc dù loại thiết bị đóng cắt này tiết kiệm chi phí và bảo trì đơn giản nhưng nó dễ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như bụi, độ ẩm và không khí có muối, cần phải bảo trì thường xuyên hơn so với thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí.

Thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí cao áp

Thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí cho các ứng dụng điện áp cao là giải pháp thay thế tiết kiệm không gian hơn cho thiết bị đóng cắt cách điện bằng không khí. Nó thường được lắp đặt trong nhà ở những khu vực có đủ không gian. Mặc dù thiết bị đóng cắt cách điện bằng khí có thể có chi phí cao hơn so với thiết bị đóng cắt cách điện bằng không khí, nhưng nó mang lại nhiều lợi ích khác nhau, bao gồm kích thước nhỏ hơn, độ tin cậy được cải thiện và nhu cầu bảo trì thấp hơn.

6. Bảo trì thiết bị đóng cắt cao áp

Hoạt động hiệu quả của nhiều hệ thống điện phụ thuộc rất nhiều vào thiết bị đóng cắt điện áp cao. Sau khi đã chọn được loại phù hợp nhất, bước tiếp theo là lắp đặt thiết bị đúng cách. Sau khi quá trình cài đặt hoàn tất, điều cần thiết là phải tuân thủ các hướng dẫn bảo trì của nhà sản xuất để đảm bảo hiệu suất và tuổi thọ tối ưu.

Việc tuân thủ các hướng dẫn sử dụng do nhà sản xuất cung cấp là rất quan trọng đối với người sử dụng thiết bị đóng cắt điện áp cao. Những hướng dẫn này thường đi kèm với hướng dẫn bảo trì và đào tạo cho nhân viên. Nhiệm vụ bảo trì thiết bị đóng cắt điện áp cao điển hình bao gồm:

Bảo trì phòng ngừa thiết bị đóng cắt HV

Các hoạt động bảo trì theo kế hoạch chothiết bị chuyển mạch cao ápnhằm mục đích đảm bảo thiết bị vẫn ở trạng thái tối ưu. Mục tiêu chính là cho phép các thợ điện phát hiện và giải quyết mọi vấn đề trước khi chúng leo thang. Chương trình bảo trì bao gồm:

Nhiệm vụ bảo trì bao gồm xem xét kỹ lưỡng thiết bị đóng cắt điện áp cao xem có bu lông lỏng lẻo, hao mòn và các vấn đề tiềm ẩn khác không. Làm sạch các bộ phận cũng rất quan trọng để ngăn ngừa bụi bẩn và mảnh vụn tích tụ. Ngoài ra, các thử nghiệm được tiến hành theo các quy trình an toàn nghiêm ngặt và việc điều chỉnh được thực hiện dựa trên tình trạng của thiết bị đóng cắt. Hiệu chuẩn cũng được thực hiện để đảm bảo tính chính xác của các thành phần khác nhau.

Bảo trì khắc phục thiết bị đóng cắt HV

Việc bảo trì thiết bị đóng cắt điện áp cao được thực hiện khi có dấu hiệu của sự cố hoặc khi việc bảo trì phòng ngừa cho thấy một sự cố tiềm ẩn sắp xảy ra. Loại bảo trì này bao gồm các hoạt động sau:

Xác định nguyên nhân chính của sự cố thông qua khắc phục sự cố, khắc phục mọi sự cố được phát hiện trong quá trình sửa chữa, thay thế các bộ phận bị hư hỏng nghiêm trọng và thực hiện các thay đổi để nâng cao hiệu suất của thiết bị đóng cắt hoặc khắc phục mọi sự cố về thiết kế.

Tóm tắt

Thiết bị đóng cắt điện áp cao đóng một vai trò quan trọng trong mọi hệ thống điện. Hướng dẫn này đã phác thảo các loại thiết bị đóng cắt điện áp cao khác nhau và các yếu tố cần xem xét khi lựa chọn, thiết lập và bảo trì thiết bị. Được trang bị kiến ​​thức này, bạn có thể đảm bảo rằng thiết bị đóng cắt điện áp cao có khả năng cung cấp điện cho hệ thống điện của bạn một cách an toàn và đáng tin cậy.

Khi lựa chọn thiết bị đóng cắt điện áp cao cho mục đích sử dụng cụ thể, điều quan trọng là phải tính đến các yêu cầu riêng của dự án. Các yếu tố khác nhau, bao gồm chi phí, hạn chế về không gian, nhu cầu bảo trì và các yếu tố môi trường, đều sẽ ảnh hưởng đến việc lựa chọn thiết bị đóng cắt phù hợp nhất cho nhiệm vụ.