Máy cắt không khí ứng dụng trong thủy điện chủ yếu ở hệ thống điện hạ áp của nhà máy, nơi cần đóng cắt và bảo vệ các mạch dòng lớn như nguồn tự dùng, nguồn cấp cho hệ thống điều tốc và các phụ tải phụ trợ. Bài viết trình bày khái niệm, cấu tạo, chức năng bảo vệ, vị trí sử dụng trong nhà máy và cách phân biệt với máy cắt chân không (VCB), làm tài liệu tham khảo cho đơn vị thiết kế và vận hành.

Máy cắt không khí ứng dụng trong thuỷ điện là gì?

Máy cắt không khí ứng dụng trong thuỷ điện (ACB, Air Circuit Breaker) là thiết bị đóng cắt hạ áp, dùng không khí làm môi trường dập hồ quang khi cắt dòng điện. Thiết bị có thể đóng cắt ở điều kiện làm việc bình thường và tự động cắt khi quá tải hoặc ngắn mạch. ACB thường được thiết kế theo tiêu chuẩn IEC 60947-2 dành cho máy cắt hạ áp và có dòng định mức lớn. Các dòng ACB mà TB Hydro Việt Nam cung cấp có dòng định mức từ 630A đến 6300A (một số mã từ 250A).

Máy cắt không khí ứng dụng trong thuỷ điện
Máy cắt không khí ứng dụng trong thuỷ điện

Cấu tạo máy cắt không khí

Hệ thống tiếp điểm và buồng dập hồ quang

Gồm tiếp điểm chính dẫn dòng và tiếp điểm hồ quang chịu hồ quang khi đóng cắt. Hồ quang được dẫn vào buồng dập hồ quang gồm nhiều lá kim loại để chia nhỏ và làm nguội.

Cơ cấu truyền động

Thường là cơ cấu tích năng bằng lò xo, đóng cắt bằng tay hoặc bằng động cơ nạp lò xo. Cơ cấu này giúp máy cắt đóng cắt nhanh, độc lập với tốc độ thao tác của người vận hành.

Bộ bảo vệ điện tử

Bộ bảo vệ đo dòng điện qua máy cắt và phát lệnh cắt khi vượt ngưỡng cài đặt. Ngoài ra, máy cắt có thể có cuộn đóng, cuộn cắt từ xa và cuộn cắt khi điện áp thấp để kết nối với hệ thống điều khiển. Ví dụ, các dòng Masterpact NT và NW của Schneider được cung cấp kèm bộ bảo vệ Micrologic 2.0A, bộ đấu dây cáp, 4 tiếp điểm báo trạng thái và 1 tiếp điểm báo sự cố (theo thông tin trên website).

Kiểu lắp đặt

Máy cắt có hai kiểu: cố định và kéo ra (drawout). Kiểu kéo ra cho phép rút máy cắt ra khỏi tủ để cách ly và bảo trì mà không cần tháo đấu nối, thuận tiện cho công tác sửa chữa.

máy cắt không khí tbhydro Việt Nam 1
Máy cắt không khí tại TB Hydro Việt Nam

Chức năng bảo vệ của máy cắt không khí ứng dụng trong thuỷ điện

Chức năng bảo vệMục đích
Quá tải (L, trễ dài)Cắt khi dòng điện vượt định mức kéo dài, bảo vệ dây dẫn và thiết bị
Ngắn mạch có trễ (S)Cho phép phối hợp chọn lọc với các thiết bị bảo vệ phía sau
Ngắn mạch tức thời (I)Cắt ngay khi dòng ngắn mạch rất lớn
Chạm đất (G)Cắt khi có dòng rò chạm đất, tùy cấu hình bộ bảo vệ

Các ngưỡng và thời gian cắt do đơn vị thiết kế tính toán và cài đặt theo sơ đồ phối hợp bảo vệ của từng nhà máy.

Máy cắt không khí ứng dụng trong nhà máy thủy điện

Vị trí sử dụngVai trò
Tủ phân phối tự dùng 0,4 kVĐóng cắt, bảo vệ nguồn điện tự dùng của nhà máy
Phía hạ áp máy biến áp tự dùngBảo vệ máy biến áp và cấp nguồn cho thanh cái tự dùng
Mạch cấp nguồn hệ thống điều tốcCấp điện cho cụm nguồn dầu, bơm dầu và thiết bị điều khiển
Mạch cấp nguồn bơm làm mát, quạt, cầu trụcĐóng cắt, bảo vệ phụ tải phụ trợ dòng lớn
Liên động nguồn chính, nguồn dự phòngChuyển đổi nguồn khi mất điện tự dùng

Nhờ vậy, máy cắt không khí góp phần giữ cho các hệ thống phụ trợ liên tục khi vận hành tổ máy. Các sự cố về điện tự dùng ảnh hưởng đến hệ thống điều tốc được tổng hợp trong bài Top 7 sự cố vận hành nhà máy thủy điện.

Tín hiệu trạng thái và báo sự cố của máy cắt được đưa về hệ thống giám sát điều khiển tự động nhà máy thủy điện để theo dõi từ phòng điều khiển.

Máy cắt không khí tại TB Hydro Việt Nam
Máy cắt không khí tại TB Hydro Việt Nam

Phân biệt máy cắt không khí và máy cắt chân không

Tiêu chíMáy cắt không khí (ACB)Máy cắt chân không (VCB)
Cấp điện ápHạ ápTrung áp
Môi trường dập hồ quangKhông khíBuồng chân không
Vị trí thường dùngTủ phân phối tự dùng, mạch hạ áp dòng lớnTủ trung thế, đầu cực máy phát, trạm phân phối
Bảo trìKiểm tra tiếp điểm, buồng dập hồ quangKiểm tra buồng chân không, cơ cấu truyền động

Việc chọn loại máy cắt do đơn vị thiết kế quyết định theo cấp điện áp và dòng điện của từng vị trí.

Lưu ý vận hành và bảo trì máy cắt không khí

  • Kiểm tra định kỳ tiếp điểm, buồng dập hồ quang và cơ cấu lò xo.
  • Bôi trơn các khớp truyền động theo khuyến nghị của nhà chế tạo.
  • Thử nghiệm bộ bảo vệ và kiểm tra các giá trị cài đặt.
  • Khi thao tác hoặc bảo trì, tuân thủ nguyên tắc cách ly, khóa, treo biển và kiểm tra không điện trong quy tắc an toàn trong vận hành thủy điện.

Các dòng máy cắt không khí tại TB Hydro Việt Nam

TB Hydro Việt Nam cung cấp nhiều dòng máy cắt không khí thuộc nhóm Hệ thống điện & Scada, đa số có cả kiểu cố định và kiểu kéo ra (drawout), 3 cực và 4 cực.

Dòng sản phẩmHãng, xuất xứDòng định mứcKhả năng cắt ngắn mạchTiêu chuẩn, đặc điểm
ACB EasyPact MVSSchneider800A – 4000A50 kA, 65 kAIEC 60947-2,3; điện áp định mức 690V
ACB Masterpact NTSchneider630A – 1600A42 kA – 150 kAIEC 60947-1 và 2; điện áp 690/1150V; Ics = 100% Icu
ACB Masterpact NWSchneider800A – 6300A65 kA, 100 kAIEC 60947-1 và 2; dùng được trong môi trường ăn mòn công nghiệp cao
ACB AE-SWMitsubishi, Nhật Bản630A – 6300A65 kA – 130 kAIEC 60947-2; đã nhiệt đới hóa
ACB MetalsolLS, Hàn Quốc630A – 6300A65 kA – 100 kA (theo danh sách mã)IEC 60947-2
ACB ABBABB250A – 6300A (theo danh sách mã)42 kA – 150 kAMới 100%, bảo hành chính hãng, có CO, CQ, hóa đơn VAT
Máy cắt không khí tại TB Hydro Việt Nam
Máy cắt không khí tại TB Hydro Việt Nam

Công ty TNHH Kỹ Thuật Và Thiết Bị TB Hydro Việt Nam là đơn vị chuyên nghiệp hàng đầu trong lĩnh vực thiết kế, chế tạo, lắp đặt và bảo dưỡng thiết bị công nghiệp. Quý khách hàng cần tư vấn về giải pháp, sản phẩm, vận hành lĩnh vực thuỷ điện có thể liên hệ với TB Hydro Việt Nam để được hỗ trợ:

Để lại một bình luận