Dao cắt phụ tải chân không cao áp trong nhà FZN16A-12D và bộ kết hợp dao cắt phụ tải – cầu chì FZRN16A-12D là các thiết bị đóng cắt ba pha dành cho mạng phân phối từ 6 đến 12 kV, tần số 50 Hz. Chúng được sử dụng để điều khiển và bảo vệ máy biến áp, cáp điện và các đoạn đường dây, ứng dụng trong các trạm cắt, phòng phân phối và trạm biến áp công nghiệp, thương mại.
Dao cắt phụ tải thực hiện đóng cắt dòng phụ tải. Trong bộ kết hợp, mạch điện được hoàn thiện với cầu chì dự phòng, do đó dao cắt thực hiện cắt dòng phụ tải và dòng quá tải, trong khi cầu chì cắt dòng ngắn mạch. Bộ kết hợp còn bảo vệ máy biến áp khỏi quá tải và ngăn thiết bị vận hành ở chế độ hai pha sau khi cầu chì cháy.
Thiết bị phù hợp cho các lắp đặt yêu cầu dao cắt không dùng dầu, không cần đại tu giữa các kỳ bảo dưỡng và vận hành thường xuyên. Nó có thể được vận hành bằng cơ cấu CS6-1 hoặc trực tiếp trên khung dao mà không cần cơ cấu phụ, và phiên bản FZN16A-12-J cung cấp tính năng vận hành bằng động cơ có dự phòng thao tác tay để điều khiển từ xa.
Ký hiệu model
Hai ký hiệu được sử dụng, một cho dao cắt và một cho bộ kết hợp:
Dao cắt phụ tải — FZN16A-12D/630
- FZN: dao cắt phụ tải chân không trong nhà
- 16: số thứ tự thiết kế
- A: mã biến thể
- 12: điện áp định mức, kV (thiết bị phục vụ mạng phân phối 6 đến 12 kV)
- D: dao tiếp địa có khả năng đóng
- 630: dòng điện định mức, A
- J: vận hành bằng động cơ, có vận hành bằng tay
- S: vận hành bằng tay, thường không đánh dấu
Bộ kết hợp dao cắt phụ tải – cầu chì — FZRN16A-12D/125-31.5
- FZRN: dao cắt phụ tải chân không trong nhà kết hợp cầu chì
- 125: dòng điện định mức tối đa của cầu chì, A
- 31.5: dòng cắt ngắn mạch định mức, kA
Các mã còn lại mang ý nghĩa tương tự như trong ký hiệu của dao cắt. Số 16 đầu tiên là số thứ tự thiết kế và số 12 theo sau là điện áp định mức tính bằng kV.
Kết cấu và Thiết kế
Các buồng dập hồ quang chân không của ba pha được đặt thẳng đứng trên một khung thép chung được đỡ bởi các trụ cách điện, giúp thiết bị nhỏ gọn và có độ ổn định động, nhiệt cao. Các thanh kéo và thanh trượt cách điện truyền chuyển động của cơ cấu đến các tiếp điểm, do đó mỗi thao tác đóng hoặc cắt được hoàn thành trong một hành trình và tốc độ tiếp điểm không phụ thuộc vào người vận hành.
Dao cắt có khe hở cách ly có thể nhìn thấy được, và dao tiếp địa có khả năng đóng sẽ nối đất phía đã ngắt điện trước khi bảo dưỡng. Các liên động cơ khí giữa dao cắt phụ tải, dao tiếp địa và khoang cầu chì đáp ứng các yêu cầu “5 chống” của thiết bị đóng cắt.
Cơ cấu vận hành và Điều khiển
Cơ cấu lò xo được tích cót để đóng, và một bộ đệm giảm chấn hấp thụ va đập khi cắt, trong khi một công tắc phụ phục vụ các mạch điều khiển và báo hiệu. Buồng chân không duy trì tiếp điểm của nó trong suốt tuổi thọ điện dài, do đó thiết bị được cung cấp cho các mạng lưới đóng cắt thường xuyên và các tủ bảng không cần mở ra bảo dưỡng giữa các kỳ dịch vụ.
Vận hành bằng động cơ điện và thiết bị nhả (cắt) có sẵn, cho phép thiết bị tham gia vào điều khiển từ xa và cắt khi có tín hiệu từ rơ le bảo vệ. Khoang cầu chì của bộ kết hợp được liên động để không thể tiếp cận cầu chì khi mạch điện đang có điện.
Thông số kỹ thuật
Điều kiện vận hành
- Nhiệt độ môi trường: Tối đa +40℃, tối thiểu -25℃
- Độ cao: Không quá 1000 m
- Độ ẩm tương đối: Trung bình ngày không quá 95%, trung bình tháng không quá 90%
- Cường độ địa chấn: Không quá 8 độ
- Điều kiện hiện trường: Không có hỏa hoạn, nguy cơ cháy nổ, ăn mòn hóa học hoặc rung động mạnh
- Mức độ ô nhiễm: II
Thông số kỹ thuật
| STT | Thông số | Đơn vị | Giá trị |
|---|---|---|---|
| 1 | Điện áp định mức / điện áp vận hành cao nhất | kV | 12 |
| 2 | Tần số định mức | Hz | 50 |
| 3 | Dòng điện định mức | A | 630 |
| 4 | Dòng cắt định mức của tải tác dụng | A | 630 |
| 5 | Dòng cắt vòng kín định mức | A | 630 |
| 6 | Dòng cắt định mức của 5% tải tác dụng | A | 31.5 |
| 7 | Dòng cắt nạp cáp định mức | A | 10 |
| 8 | Dòng cắt dung kháng định mức | A | 400 |
| 9 | Dòng cắt không tải máy biến áp định mức | A | Dòng không tải của máy biến áp 1600 kVA |
| 10 | Điện áp chịu đựng tần số công nghiệp 1 phút (giá trị hiệu dụng), xuống đất và giữa các pha / qua khe hở cách ly | kV | 42/48 |
| 11 | Điện áp chịu đựng xung sét, sóng toàn phần (đỉnh), xuống đất và giữa các pha / qua khe hở cách ly | kV | 75/85 |
| 12 | Dòng chịu đựng ngắn hạn định mức (ổn định nhiệt) | kA/S | 20/3 |
| 13 | Dòng đỉnh chịu đựng định mức (ổn định động) | kA | 50 |
| 14 | Dòng đóng ngắn mạch định mức | kA | 50 |
| 15 | Số lần cắt ở dòng định mức | lần | 10000 |
| 16 | Tuổi thọ cơ khí | lần | 10000 |
| 17 | Độ mòn tiếp điểm tích lũy cho phép | mm | 3 |
| 18 | Mô-men vận hành cho đóng và cắt | N.m/(N) | 120 (240) |
| 19 | Điện áp / dòng vận hành đóng định mức | V/A | ~220/0.5 |
| 20 | Điện áp / dòng vận hành cắt định mức | V/A | ~220/3 |
Lắp đặt và đấu dây
Lắp đặt và Chạy thử
- Lắp đặt khung: Thiết bị ba pha được bắt vít vào khung tủ với khoảng cách 210 mm giữa các pha liền kề; kiểm tra khoảng cách thanh cái và cáp cũng như việc khoan lỗ so với bản vẽ phác thảo đã được phê duyệt trước khi siết chặt khung.
- Bố trí vận hành: Bản vẽ hiển thị trục vận hành cho thao tác phía trước và các trục riêng biệt cho thao tác phía sau của dao cắt và dao tiếp địa; xác nhận bố trí nào tủ bảng cần trước khi đặt hàng, vì vị trí trục sẽ khác nhau.
- Kiểm tra cơ cấu: Tích cót lò xo đóng, xác nhận các vị trí đóng, cắt và tiếp địa trên cả ba pha, xác minh cơ cấu ghép nối và liên động giữa dao cắt phụ tải, dao tiếp địa và khoang cầu chì, kiểm tra chỉ thị vị trí và các tiếp điểm công tắc phụ.
- Lắp cầu chì (bộ kết hợp): Lắp cầu chì dự phòng được chỉ định lên đến 125 A, xác nhận rằng bộ gõ khớp với thiết bị nhả, và kiểm tra định mức cầu chì so với khả năng cắt 31,5 kA được lập bảng.
Kích thước bao
- Khoảng cách pha: 210 mm giữa các pha liền kề, được đánh dấu hai lần trên hình chiếu đứng
- Hình chiếu đứng, nằm ngang: 560 mm và 720 mm, với 720 mm ở ngoài cùng
- Hình chiếu đứng, thẳng đứng: 280 mm, 280 mm và 150 mm theo ba bậc
- Hình chiếu cạnh: 490 mm nằm ngang và 665 mm thẳng đứng
- Kích thước đường chéo được đánh dấu: không nhỏ hơn 150 mm
- Chi tiết tủ bảng: Bản vẽ phác thảo mang bộ kích thước hoàn chỉnh; yêu cầu bản vẽ để cắt tủ và khoan thanh cái
Chú thích thành phần
Các số thứ tự dưới đây tuân theo bản vẽ phác thảo và lắp đặt của series:
- Dao tiếp địa
- Khung đỡ dưới
- Buồng dập hồ quang chân không
- Trụ đỡ cách điện
- Khung đỡ trên
- Thanh kéo cách điện
- Thanh trượt
- Thanh kéo lò xo
- Lò xo vận hành
- Cách điện
- Động cơ điện
- Cơ cấu vận hành
- Đệm giảm chấn
- Cơ cấu ghép nối
- Khung đế
- Cực đấu nối
- Lò xo đóng
- Lò xo cắt
- Công tắc phụ
- Trục vận hành (cho thao tác phía trước)
- Trục vận hành (cho thao tác phía sau)
- Trục vận hành dao tiếp địa (cho thao tác phía sau)
- Thiết bị nhả (cắt)
Ứng dụng
- Trạm cắt và phòng phân phối từ 6 đến 12 kV
- Trạm biến áp công nghiệp và thương mại với đóng cắt thường xuyên
- Ngộ lộ máy biến áp được bảo vệ bởi bộ kết hợp dao cắt phụ tải và cầu chì
- Thiết bị không dùng dầu không cần mở ra đại tu giữa các kỳ bảo dưỡng
Lựa chọn và câu hỏi thường gặp
Hướng dẫn lựa chọn
- Chọn dao cắt hoặc bộ kết hợp. FZN16A-12D/630 chỉ chịu tải dòng phụ tải và dựa vào bảo vệ ngược dòng; ngăn lộ máy biến áp thường sử dụng bộ FZRN16A-12D/125-31.5, nơi cầu chì dự phòng cắt sự cố và mất pha được báo hiệu bởi cơ cấu.
- Phối hợp cầu chì với máy biến áp. Bộ kết hợp được trang bị cầu chì dự phòng lên đến 125 A và dòng cắt ngắn mạch định mức 31,5 kA, và buồng cắt cắt được dòng không tải của máy biến áp 1600 kVA, do đó hãy kiểm tra dòng từ hóa tăng vọt của máy biến áp so với định mức cầu chì đó.
- Kiểm tra chế độ ngắn hạn. 20 kA trong 3 giây với dòng chịu đựng đỉnh 50 kA và dòng đóng ngắn mạch 50 kA thiết lập phối hợp thanh cái và bảo vệ ngược dòng; xác minh các thông số này với mạng lưới trước khi đặt hàng.
- Xác nhận các chế độ cắt mà ứng dụng yêu cầu. Họ dòng cắt được lập bảng bao gồm đóng cắt vòng kín, tải tác dụng 5%, nạp cáp 10 A, dòng dung kháng 400 A và dòng không tải máy biến áp, đây là điểm phân biệt thiết bị chế tạo cho vận hành thường xuyên với một bộ cách ly đơn thuần.
- Chọn phương thức vận hành và bố trí tủ bảng. Vận hành bằng tay với cơ cấu CS6-1 hoặc vận hành trực tiếp là tiêu chuẩn, phiên bản J thêm vận hành bằng động cơ để điều khiển từ xa, và bản vẽ cung cấp tùy chọn vận hành trước hoặc sau cho dao cắt và dao tiếp địa.
Câu hỏi thường gặp
Q1: FZN16A-12D được sử dụng để làm gì?
Đây là dao cắt phụ tải chân không ba pha trong nhà cho mạng phân phối 6 đến 12 kV, 50 Hz, dùng để đóng cắt dòng phụ tải, cách ly mạch điện thông qua khe hở nhìn thấy được và tiếp địa phía đã ngắt điện để bảo dưỡng. Bộ kết hợp FZRN16A-12D bổ sung cầu chì dự phòng để cùng một khung vỏ cũng cắt được dòng ngắn mạch và bảo vệ máy biến áp.
Q2: Cách đọc ký hiệu FZRN16A-12D/125-31.5 như thế nào?
FZN = dao cắt phụ tải chân không trong nhà, R = kết hợp cầu chì, 16 = số thứ tự thiết kế, A = mã biến thể, 12 = điện áp định mức tính bằng kV, D = dao tiếp địa có khả năng đóng, 125 = dòng điện định mức tối đa của cầu chì tính bằng A, và 31,5 = dòng cắt ngắn mạch định mức tính bằng kA. Chữ cái cuối cùng cho biết chế độ vận hành, J cho vận hành bằng động cơ có dự phòng tay và S cho vận hành bằng tay, thường không được đánh dấu. Nếu không có chữ R, ký hiệu FZN16A-12D/630 mô tả dao cắt đơn thuần ở mức 630 A.
Q3: Dòng điện nào mà series này có thể cắt?
Buồng chân không được định mức cho dòng tải tác dụng 630 A và cắt vòng kín 630 A, 31,5 A ở 5% tải tác dụng định mức, 10 A dòng nạp cáp, 400 A dòng dung kháng và dòng không tải của máy biến áp 1600 kVA. Dòng ngắn mạch được cắt bởi cầu chì dự phòng của bộ kết hợp ở mức lên đến 31,5 kA, không phải do riêng dao cắt.
Q4: So sánh với dao cắt phụ tải chân không FZN25-12DG như thế nào?
Cả hai đều là thiết bị chân không 12 kV trong nhà với tùy chọn cầu chì dự phòng. FZN25-12DG là thiết kế mới hơn định mức 25 kA và cung cấp lên đến 1250 A với cầu chì 200 A làm lựa chọn chính, và mang dòng chuyển tiếp công bố là 3150 A. FZN16A-12D này định mức 630 A với 20 kA trong 3 giây và dòng chịu đựng đỉnh 50 kA, và bảng dữ liệu cung cấp đầy đủ họ dòng cắt, do đó phù hợp với các tủ bảng được xây dựng quanh khung 630 A. Chọn FZN25-12DG khi cần định mức ngắn hạn cao hơn hoặc khung dòng lớn hơn.
Q5: Thiết kế chân không so sánh với dao cắt SF6 và thổi khí như thế nào?
Ba môi trường khác nhau ở buồng cắt, không phải ở nhiệm vụ đóng cắt. FZN16A-12D cắt trong buồng chân không kín, do đó các tiếp điểm được bảo vệ khỏi hồ quang và thiết bị được cung cấp cho vận hành thường xuyên mà không cần đại tu. FLN36-12 kín bộ cắt ba vị trí SF6 áp suất thấp cho các tủ bảng nhỏ gọn, và FKN12A-12D thổi khí qua hồ quang trong khung hở với nắp tiếp điểm tĩnh. Đối với nhiệm vụ đường dây trên không ngoài trời, FZW32-12 là thiết bị tương đương chân không lắp trên cột.
Q6: Thiết bị có thể vận hành từ xa không và bảo dưỡng như thế nào?
Có. Phiên bản J bổ sung động cơ điện và thiết bị nhả, do đó dao cắt có thể được tích cót và vận hành từ nguồn điều khiển và cắt bằng rơ le bảo vệ, trong khi vận hành bằng tay trên khung hoặc với cơ cấu CS6-1 vẫn khả dụng nếu mất nguồn điều khiển. Bảo dưỡng chỉ bao gồm cơ cấu: giữ cho các trục và liên động sạch sẽ và được bôi trơn, kiểm tra mô-men vận hành so với bảng dữ liệu, và thay thế buồng chân không khi độ mòn tiếp điểm đạt mức tích lũy 3 mm theo bảng.