2 – 4 – 1
Hỏi: Tại sao hệ thống điện 110 ~ 220kV là hệ thống tiếp đất điểm trung tính còn hệ thống điện 3 – 35kV là hệ thống không tiếp đất điểm trung tính? Còn hệ thống 380/220V lại là hệ thống tiếp đất điểm trung tính?
Đáp: Trong hệ thống điện cao áp, mức độ cách điện khi điểm trung tính trực tiếp tiếp đất sẽ giảm thấp hơn khoảng 20% so với không tiếp đất, mà ý nghĩa kinh tế của việc giảm thấp mức độ cách điện thì sẽ khác nhau tùy theo sự khác nhau của điện áp định mức. Trong hệ thống 110 – 220kV, giá thành chế tạo biến thế và thiết bị điện, đại khái tỉ lệ thuận với điện áp thử nghiệm (khi cho điện áp thử nghiệm lên vật thử nghiệm, không bị đánh thủng hoặc chớp rạch cũng không có phóng điện cục bộ trong dầu). Điện 110 ~ 220kV nếu áp dụng hình thức điểm trung tính trực tiếp tiếp đất thì giá chế tạo biến thế và thiết bị điện cũng giảm khoảng 20%, cho nên hệ thống cao áp này thường là hệ thống tiếp đất. Nhưng trong hệ thống 8 -35kV, đầu tư cách điện chiếm tỉ lệ tương đối nhỏ, điểm trung tính tiếp đất không có giá trị kinh tế lớn mà còn làm cho dòng điện ngắn mạch của mỗi pha đối với đất tăng lên nhiều, cho nên đều áp dụng hình thức điểm trung tính không tiếp đất. Còn như hệ thống 380/220V thì do nó là điện áp của điện sản xuất sinh hoạt hàng ngày của mọi người, điểm trung tính của 380V trực tiếp tiếp đất sẽ giảm thấp điện thế của dây đối với đất, giảm thiểu nguy cơ điện giật.
2 – 4 – 2
Hỏi: Trong hệ thống điểm trung tính không tiếp đấtt, tại sao có lúc bút thử điện phát điện một pha nào đó không có điện còn dây trung tính có điện?
Đáp: Lúc này, pha đó rò điện đối với đất. Nếu dùng đồng hồ vạn năng để đo sẽ phát hiện điện áp giữa dây pha với dây pha, giữa dây pha với dây trung tính là bình thường, nhưng điện áp giữa dây trung tính với đất tăng cao, gần 220V. Điện áp của pha rò điện đối với đất gần bằng 0, điện áp của hai pha kia với đất gần bằng 380V. Nếu rò điện không đáng kể, điện trở đối với đất lớn, thì hiện tượng này không rõ rệt.
2 – 4 – 3
Hỏi: Giữa đường dây tái điện đối với đất tồn tại điện dung trong hệ thống điểm trung tính không tiếp đất, nếu xảy ra một pha tiếp đất thì sẽ có bao nhiêu dòng điện điện dung chạy qua điểm tiếp đất?
Đáp: Sau khi hoán đổi vị trí đầy đủ dây dẫn mắc trên không thì điện dung mỗi pha đối với đất gần bằng nhau, tức CA = CB = CC .Điện áp nguồn đối xứng ba pha lần lượt tác dụng lên điện dung mỗi pha, tổng hợp dòng điện điện dung tạo ra bằng 0. Nếu pha C xảy ra tiếp đất hoàn toàn thì điện dung CC của pha C đối với đất bị ngắn mạch, còn lại CA và CB điện áp ba pha cũng xảy ra biến đổi,UA và UB từ điện áp pha Uxg sẽ tăng lên đến điện áp dây Uxg .Do điện áp ba pha không đối xứng, lúc này góc kẹp giữa véctơ UA và UB là 60o (như hình 2 – 4 – 3) dòng điện điện dung ICA và ICB do chúng tác dụng lên CA , CB sinh ra cũng lệch pha 60o, mà ICA = ICB = ( Uxg)/XC = ( Uxg )/(l/wCo)= wCoUxg , tổng véctơ ICB và ICA là véctơ IC = 3UxgwCo ,tức cường độ dòng điện chạy vào điểm tiếp đất gấp 3 lần dòng điện điện dung của mỗi pha đối với đất.
2 – 4 – 4
Hỏi: Khi căn cứ vào điện áp để lựa chọn thiết bị điện, phải chăng có liên quan đến hệ thống có hay không tiếp đất?
Đáp: Có một số thiết bị điện phải căn cứ vào điện áp đối với đất để chọn, tức căn cứ vào điện áp pha để chọn. Trong hệ thống tiếp đất điều đó là đúng. Nhưng trong hệ thống không tiếp đất thì phải căn cứ vào điện áp dây để chọn vì trong hệ thống không tiếp đất khi một pha tiếp đất mà cầu dao không nhảy thì điện áp pha đối với đất cùng pha không sự cố sẽ tăng lên đến điện áp dây (tiếp đất tính kim loại).
2 – 4 – 5
Hỏi: Tại sao trong mạng điện tiếp đất cường độ dòng điện nhỏ thì phải lắp thiết bị giám sát tình hình cách điện đối với đất, còn trong mạng điện tiếp đất cường độ dòng điện lớn lại không lắp?
Đáp: Trong mạng điện tiếp đất cường độ dòng điện nhỏ điểm giữa thông qua trở kháng lớn tiếp đất hoặc không tiếp đất. Khi một pha tiếp đất, do dòng điện chạy qua điểm sự cố tương đối nhỏ, đa số không thể làm cho rơle có động tác bảo vệ thiết bị. Vì thế, sự cố sẽ tồn tại khá dài, mà vẫn có thể tiếp tục làm việc rất lâu. Nếu không sửa chữa kịp thời, không những dễ dẫn đến tai nạn điện giật mà còn có thể dẫn tới đánh thủng cách điện gây sự cố ngắn mạch giữa các pha (vì khi một pha tiếp đất, điện áp hai pha kia đối với đất sẽ tăng cao đến gần điện áp giữa các pha). Để kịp thời phát hiện sự cố tiếp’ đất, trong mạng tiếp đất dòng điện nhỏ phải lắp thiết bị chuyên giám sát tình hình cách điện đối với đất.
Trong mạng điện tiếp đất cường độ dòng điện lớn, điểm giữa trực tiếp tiếp đất hoặc thông qua trở kháng nhỏ tiếp đất, một pha tiếp đất sẽ hình thành ngắn mạch, bị rơle bảo vệ thiết bị ngắt riêng. Vì thế, không lắp thiết bị giám sát tình hình cách điện đối với đất.
2 – 4 – 6
Hỏi: Tiếp đất xảy ra hồ quang cổ nguy hại gì?
Đáp: Trong tiếp đất một pha, nguy hiểm nhất là tiếp đất hồ quang gián đoạn, bởi vì mạng điện một mạch dao động có điện cảm điện dung, sự dập tắt và cháy lại của hồ quang điện theo sự thay đổi của chu kỳ xoay chiều, sẽ sinh ra hiện tượng quá điện áp gấp khoảng 4 lần điện áp pha. Điều này rất nguy hiểm đối với thiết bị điện, đặc biệt là hệ thống 35kV trở lên, quá áp có thể vượt quá khả năng cách điện của thiết bị mà gây ra sự cố.
2 – 4 – 7
Hỏi: Tại sao trong hệ thống hệ ba pha bốn dây không cần thiết bị kiểm tra cách điện ?
Đáp. Trong hệ thống hệ ba pha bốn dây, điểm O của biến áp cấp điện điện áp thấp, trực tiếp tiếp đất. Nếu trong ba pha có một pha tiếp đất thì sẽ sinh ra dòng điện cường độ lớn của một pha ngắn mạch tiếp đất. Lúc này, cầu chì tương đối gần điểm xảy ra sự cố trên đường dây cấp điện sẽ nhanh chóng chảy đứt, khiến dây cấp điện của pha tiếp đất ngắt điện, mà không ảnh hưởng đến các dây khác và hệ thống. Vì thế, trong hệ thống này nói chung không cần vì một dây tiếp đất mà lắp thiết bị kiểm tra cách điện.
2 – 4 – 8
Hỏi: Trong mạng điện điểm trung tính không tiếp đất, làm sao căn cứ vào đồng hồ giám sát cách điện để phán đoán tình hình sự cố tiếp đất của mạng điện?
Đáp: Trong mạng điện điểm trung tính không tiếp đất khi một pha hoàn toàn tiếp đất thì trị số chỉ báo của đồng hồ giám sát cách điện của nó bằng 0, còn hai pha khác sẽ tăng lên lần. Khi một pha không hoàn toàn tiếp đất tức tiếp đất qua điện trở tương đối lớn thì trị số chỉ báo của pha tiếp đất sẽ thấp hơn khi bình thường, còn hai pha khác cao hơn trị số bình thường, điện trở tiếp đất càng lớn thì sự thay đổi của trị số chỉ báo càng nhỏ. Nếu duy trì tiếp đất thì trị số chỉ báo của đồng hồ sẽ không thay đổi, nếu tiếp đất phân đoạn thì trị số chỉ báo của nó lúc tăng lúc giảm, có khi bình thường.
2 – 4 – 9
Hỏi: Khi dây kéo trên không cao áp 10 kV xảy ra sự cố một dây đứt rơi xuống đất, tại sao công tắc nguồn cầu dao không phải ngắt điện?
Đáp: Đường dây cấp điện 10 kV thuộc hệ thống điểm trung tính không tiếp đất Nếu xảy ra một dây bị đứt rơi xuống đất thì dòng điện chạy qua điểm tiếp đất chỉ là dòng điện điện dung, trị số của nó rất nhỏ, nói chung chỉ có vài ampe. Dòng điện này nhỏ hơn nhiều dòng điện phụ tải của nó, do đó thiết bị rơle bảo vệ ở đầu nguồn điện không bị tác động, công tắc cầu dao không nhảy ngắt điện.
2 – 4 – 10
Hỏi: Tại sao ở thiết bị bảo vệ dòng điện “không”, trên đường dây các cấp điện 6 ~ 10kV khi lắp bộ hỗ cảm dòng điện “0” tiếp đất trên đầu đây cáp qua giữa bộ hỗ cảm để thực hiện tiếp đất?
Đáp: Trong mạng điện tiếp đất cường độ dòng điện nhỏ, khi xảy ra sự cố tiếp đất một pha, dòng điện sự cố vừa có thể chạy trở về theo vỏ dẫn điện của cáp điện đường dây không xảy ra sự cố. Nếu dây tiếp đất trên đầu dây cáp không luồn xuyên qua bộ hỗ cảm dòng điện O để tiếp đất, thì dòng điện tiếp đất khi có sự cố sẽ có một phần theo dây tiếp đất từ phía ngoài bộ hỗ cảm dòng điện thứ tự O chạy trở lại. Vì thế, để bảo đảm động tác tin cậy của thiết bị bảo vệ dòng điện O đường dây sự cố, phải xuyên dây tiếp đất qua bộ hỗ cảm dòng điện O.
2 – 4 – 11
Hỏi: Có một đường dây phân phối điện của một trạm tưới tiêu ở nông thôn khá dài. Mùa đông, phụ tải của máy biến thế rất nhẹ. Có một lần, đường dây bên nguồn của máy biến thế (10kV, điểm trung tính của đường dây và biến thế không tiếp đất) xảy ra đứt dây một pha, nhưng chưa rơi xuống đất, môtơ của trạm tưới tiêu đều quay ngược. Tại sao?
Đáp: Đó là hiện tượng do sự cộng hưởng nam châm điện với tần số làm việc gây nên thỉnh thoảng có gặp trên đường dây. Khi phụ tải của máy biến thế rất nhẹ, nó như một điện cảm nam châm có điện cảm rất lớn. Khi xảy ra đứt dây một pha. Công tắc nguồn vẫn ở vị trí đóng, do điểm trung tính bên nguồn điện 10kV và máy biến thế đều không tiếp đất, mà dây phân phối điện thì rất dài, nên điện dung đối với đất của các đoạn của pha A bị đứt tương đối lớn (hình a), điện dung đối đất C này với điện cảm L của máy biến thế ngẫu hợp thành mạng nối tiếp như hình (b). Sau khi pha A bị đứt, hai pha B, C nối tiếp, hoàn toàn đối xứng, điểm trung tính của điện áp ba pha bên cao áp của máy biến áp trạm tưới tiêu như hình(c) di chuyển đến O’ (đường nét liền là véctơ điện thế khi dây chưa đứt, đường nét đứt là véctơ điện thế sau khi dây đứt). Lúc này, = (3/2)EA.Vì điện dụng đối với đất tương đối lớn, pha A tuy đứt nhưng vẫn có dòng điện điện dung, mà vượt trước 90o, điện áp trên điện cảm vượt trước 90o, như hình (d). C , L ngược chiều và C – L = nên chiều của L ngược với cũ. Lúc này, thứ tự pha bên cao áp của máy biến áp từ A®B®C biến thành A®C®B. Thứ tự pha bên thấp áp cũng thay đổi ngược lại tương ứng khiến cho động cơ quay ngược. Đương nhiên, điệp áp ba pha lúc này sẽ không còn đối xứng, động cơ không thể vận hành bình thường lâu dài được.
2 – 4 – 12
Hỏi: Trong điều kiện điểm trung tính máy phát điện cách điện đối với đất, tại sao điện áp dây của máy phát điện cân bằng, còn điện áp pha đối với đất không cân bằng, chỉ gần bằng?
Đáp: Trong điều kiện điểm trung tính của máy phát điện cách điện đối với đất điện áp dây đo được là cân bằng, UAB = UBC = UCA ,còn điện áp pha đối với đất không cân bằng, chỉ gần bằng nhau, đó là bình thường. Do điểm trung tính của máy phát điện đối với đất là cách điện, cho nên điệp áp pha của các pha máy phát điện không bằng điện áp của các pha đối với đất. Nếu điện áp pha A đối với đất AO bằng tổng véctơ điện áp pha A A với điện áp điện dung của pha A đối với đất AD tức AO = A + AD .Bởi vì điều kiện là cách điện và vị trí lắp đặt của các cuộn dây pha khác nhau. Cho nên sự phân bố điện dung cuộn dây các pha đối với đất không giống nhau, do đó diện áp đo được của các pha đối với đất khác nhau. Máy phát điện không giống nhau thì mức độ không cân bằng của điện áp pha đối với đất cũng không như nhau. Hiện tượng này là bình thường.
2 – 4 – 13
Hỏi: Bộ hỗ cảm điện áp sử dụng trong hệ thống điện thông thường có thể nhìn thấy pha B trong cuộn thứ cấp đấu hình sao (U) thì tiếp đất, còn điểm trung tâm lại không tiếp đất. Tại sao?
Đáp: Bởi vì hệ thống điện cần lợi dụng điện áp thứ cấp của bộ hỗ cảm điện áp để thực hiện làm việc song song đồng thời của hệ thống. Một trong các điều kiện đầu tiên của song song là thứ tự pha của các hệ thống song song phải thống nhất. Vì thế, trước tiên phải tìm một sợi dây dẫn chung (đất) làm một pha trong đó của chúng (giả thiết pha B). Trong ba pha A, B, C của các hệ thống điện đã có một pha xác định (tức pha B là pha chung) thì hai pha A và C còn lại có thể lợi dụng bảng thứ tự pha để xác định. Cho nên, cuộn dây thứ cấp đấu hình sao U của bộ hỗ cảm điện áp yêu cầu đem pha B tiếp đất chứ không cần điểm trung tâm tiếp đất.
2 – 4 – 14
Hỏi: Máy biến thế mà điểm trung tính ba pha không tiếp đất thì có thể đo được điện áp đối với đất không?
Đáp: Các pha các máy biến thế đối với đất không phải cách điện tuyệt đối, đối với đất đều có dòng điện rò rất nhỏ, như vậy tương đương như đem ba pha qua điện trở cao đấu thành hình sao U (như hình 2 – 4 – 14), điểm trung tính là đất (vỏ) khi điện trở cách điện của ba pha bằng nhau, điện áp các pha đối với đất là điện áp pha, khi điện trở cách điện không bằng nhau, thì điện áp đối với đất của pha điện trở nhỏ sẽ nhỏ. Nhưng thông thường, dùng vôn kế chỉ có thể đo được điệp áp thấp nhỏ, thậm chí đo không được điện áp. Đó là vì điện trở của vôn kế nhỏ hơn nhiều so với điện trở cách điện khiến giữa pha với đất hầu như ngắn mạch, do đó đo không được độ sụt áp. Điện trở trong của vôn kế càng lớn thì điện áp đo được càng cao, dùng bút thử điện để thử có thể thấy rất rõ.
2 – 4 – 15
Hỏi: Trong hệ thống điểm trung tính không tiếp đất, khi vôn kế giám sát cách điện của dây cái chỉ báo điện áp hai pha bình thường còn một pha giảm rõ rệt. Đây là do sự cố gì?
Đáp: Khi vận hành bình thường, chỉ báo ở ba pha của vôn kế giám sát cách điện dây cái phải cơ bản bằng nhau. Khi chỉ báo điện áp của hai pha bình thường, còn điện áp một pha giảm rõ rệt là thuộc sự cố cầu chì điện áp thấp một pha chảy đứt. Ví dụ, pha C chảy đứt thì điện áp đối với đất của pha A, B bình thường, nhưng điện áp pha C sụt giảm rõ rệt, còn khoảng 30 ~ 50% điện áp pha, điện áp giữa pha AC và BC cũng có sụt giảm. Đó là vì mạch điện áp ba pha còn đấu nhiều phụ tải ở giữa dây, như vôn kế đồng hồ đo điện v.v… Lúc này, vôn kế pha C và phụ tải đấu giữa pha AC, BC nối tiếp nhau nên có sự phân áp nhất định, độ lớn của phân áp này tỉ lệ nghịch với độ lớn của trở kháng phụ tải giữa các pha.
2 – 4 – 16
Hỏi: Trong hệ thống điểm trung tính tiếp đất, tại sao có một số điểm trung tính máy biến áp không tiếp đất
Đáp: Chủ yếu là để hạn chế dòng điện ngắn mạch một pha. Mục đích là: (1) Làm cho cường độ dòng điện ngắn mạch của một pha không lớn hơn dòng điện ngắn mạnh ba pha, vì khi chọn thiết bị đều căn cứ vào cường độ dòng điện ngắn mạch ba pha để hiệu chỉnh, nhằm đề phòng hư hỏng. (2) Khống chế cường độ dòng điện ngắn mạch một pha và sự phân bố trong hệ thống, đáp ứng yêu cầu bảo vệ thứ tự O. (3) Giảm thiểu sự gây nhiễu của dòng điện ngắn mạch một pha không đối xứng với hệ thống thông tin.
2 – 4 – 7
Hỏi: Thế nào là cuộn dây khử hồ quang? Trong tình hình nào thì phải lắp cuộn dây khử hồ quang?
Đáp: Cuộn dây khử hồ quang là một cuộn dây mà điện trở rất nhỏ, cảm kháng rất lớn, quấn trên lõi sắt, được đấu trên điểm trung tính của biến thế hoặc máy phát điện. Bình thường, dòng điện không chạy qua cuộn dây khử hồ quang, nhưng khi một pha tiếp đất. Cuộn dây ở dưới điện áp pha, dòng điện chạy qua chỗ tiếp đất là dòng điện điện cảm của cuộn dây và dòng điện diện dung, hai cái lệch pha 180o, cho nên bổ sung nhau, tức không có dòng điện chạy qua chỗ tiếp đất, loại trừ được sự cố tiếp đất tức thì, do đó chỗ bị hỏng không phát ra hồ quang gián đoạn nên không dẫn đến hậu quả nguy hiểm.
Trong các tình hình sau, điểm trung tính của biến thế phải thông qua cuộn dây khử hồ quang để tiếp đất:
1 – Trong lưới điện 20 ~ 60kV, khi dòng điện tiếp đất lớn hơn 10A.
2 – Trong lưới điện 6 ~ 10kV khi dòng điện tiếp đất lớn hơn 30A.
Máy phát điện trực tiếp nối với mạng điện 3 – 10KV, nếu sự cố tiếp đất có tính chất lâu dài, máy phát điện phải vận hành với sự cố tiếp đất thì khi dòng điện tiếp đất lớn hơn 5A, cần phải lắp cuộn dây khử hồ quang.
2 – 4 – 18
Hỏi: Tại sao cuộn dây dập hồ quang phải lắp phân tán ở nhiều chỗ trên mạng điện lực? Và lại không nên lắp ở trạm biến điện đầu cuối do mạng điện đơn cung cấp điện?
Đáp: Cuộn dây dập hồ quang phải lắp phân tán nhằm tránh chỗ đó xảy ra sự cố hoặc khi cúp điện để kiểm tra sửa chữa sẽ gây nên nhiều cuộn dây dập hồ quang phải ra khỏi vận hành. Trạm biến điện đầu cuối cho mạch điện đơn cấp điện không nên lắp cuộn dây dập hồ quang, vì sau khi mạch điện này nhảy cầu cao, cuộn dây dập hồ quang của trạm biến điện sẽ ra khỏi vận hành. Bởi vậy, không nên áp dụng phương pháp đấu mắc trên, đó là nhằm phòng ngừa dung lượng cuộn dây dập hồ quang không đủ mà không thể thỏa mãn yêu cầu bù dòng điện điện dung.
2 – 4 – 19
Hỏi: Tại sao cuộn dây dập hồ quang trong hệ thống cấp điện có thể khử hồ quang?
Đáp: Trong hệ thống mà điểm trung tính không tiếp đất, mỗi pha đều tồn tại điện dung đối với đất, nếu khi hệ thống xảy ra một pha tiếp đất, dòng điện điện dung IC chạy qua điểm tiếp đất vượt quá trị số qui định (hệ thống 35kV là 10A), dòng điện
tiếp đất sẽ hình thành hồ quang lúc tắt lúc cháy có tính chu kỳ ở điểm sự cố. Do trong mạng điện có điện cảm và điện dung, sẽ hình thành mạng dao động, sinh ra quá điện áp trị số của nó có thể đạt tới gấp 2.5 ~ 3 lần điện áp pha, làm hỏng thiết bị. Nếu lắp một cuộn cảm L (xem hình 2 – 4 – 19 (a)) trên điểm trung tính đấu hình sao cuộn dây cao áp máy biến thế, khi hệ thống xảy ra một pha tiếp đất thì điểm trung tính có điện áp lệch pha Uo tác dụng lên L, sinh ra dòng điện điện cảm IL chạy qua điểm tiếp đất. Véctơ của IC và IL ngược nhau (xem hình (b)). Khi L dưới tác dụng của Uo khiến IL chạy qua nó bằng với trị số IC thì sẽ có tác dụng bù trừ. Thông qua bù trừ, điểm tiếp đất có thể tránh được hình thành hồ quang mang tính gián đoạn. Bởi vì cuộn cảm này có tác dụng khử hồ quang, nên gọi là cuộn dây khử hồ quang.
2 – 4 – 20
Hỏi: Tại sao cuộn dây khử hồ quang đấu ở trên điểm trung tính bên Y của máy biến thế có cuộn dây đấu D mà không nên đấu trên điểm trung tính máy biến thế có mạch từ tự do đến Y/Y.
Đáp: Cuộn dây khử hồ quang là phụ tải có tính chất thứ tự O của mạng điện, được lắp trên thiết bị có trở kháng thứ tự O tương đối nhỏ mới phát huy được đầy đủ tác dụng của nó. Trở kháng thứ tự O của máy biến thế mà cuộn dây đấu tam giác (D) tương đối nhỏ. Đối với máy biến thế mà cuộn dây đấu Y/D và Y/Y/D lực từ hóa do dòng điện bù trừ chạy qua cuộn dây pha hình sao sinh ra bị triệt tiêu bởi lực từ hóa do cuộn dây D cùng một lõi sắt sinh ra cho nên trở kháng thứ tự O của máy biến thế loại này tương đối nhỏ. Máy biến thế đấu Y/Y có mạch kín từ tự do (giống như máy biến thế ba pha đấu Y/Y do ba biến thế một pha tạo thành) vì trở kháng thứ tự không quá lớn, cuộn dây khử hồ quang không thể phát huy hết tác dụng nên không dùng.
2 – 4 – 21
Hỏi: Mạng phân phối điện 3 – 10kV điểm trung tính không tiếp đất, khi dòng điện điện dung đối với đất lớn hơn 30A, yêu cầu phải lắp cuộn dây khử hồ quang, đối với máy phát điện điện áp là 3 – 10kV, khi dòng điện điện dung đối với đất lớn hơn 5A phải lắp cuộn dây khử hồ quang, tại sao?
Đáp: Mạng phân phối điện 3 – 10kV điểm trung tính không tiếp đất, khi xảy ra một pha tiếp đất thì dòng điện tiếp đất của nó là dòng điện điện dung. Khi dòng điện tiếp đất tương đối nhỏ thì hồ quang tiếp đất sẽ tự cắt, nhưng khi lớn hơn 30A thì hồ quang điện không thể tự tắt nữa, thường kèm theo hồ quang gián đoạn sinh ra quá điện áp khoảng gấp 3 lần toàn pha. Ngoài ra, do dòng điện tiếp đất tương đối lớn, kích thước và phạm vi tác động của hồ quang cũng lớn dưới tác dụng của gió, sức nhiệt và lực điện động nên hồ quang dao động kéo dài, thường gây nên ngắn mạch ở nhiều pha, dẫn đến mất điện. Do đó, khi dòng điện điện dung đối với đất của mạng phân phối điện 3 – 10kV điểm trung tính không tiếp đất lớn hơn 30A thì phải lắp cuộn dây khử hồ quang để bù trừ, nhằm giảm dòng điện tiếp đất, có lợi cho dập khử hồ quang.
Khi cuộn dây bên trong máy phát điện có sự cố một dây tiếp đất, nếu tiếp tục vận hành khi còn sự cố thì có thể gây cháy lõi sắt stato. Cho nên, nếu cần máy phát điện vận hành một thời gian khi vẫn còn sự cố một pha trong máy tiếp đất thì dòng điện điện dung nhất định phải nhỏ hơn 5A, nếu lớn hơn 5A thì phải lắp cuộn dây khử hồ quang ở điểm trung tính để bù trừ, nhằm giảm dòng điện tiếp đất, phá hỏng máy phát điện.
2 – 4 – 22
Hỏi: Tại sao không thể lắp cầu chì ở dây trung tính trong mạch điện hệ ba pha bốn dây?
Đáp: Khi điện thế ba pha của máy phát điện cân bằng mà phụ tải mỗi pha không bằng nhau (phụ tải mỗi pha của máy phát điện thường không bằng nhau), lúc đó trong dây trung tính giữa có dòng điện, nếu dây trung tính lắp cầu chì mà bị đứt, cường độ dòng điện dây trung tính giữa bằng 0, như vậy dòng điện các pha sẽ biến động do đó lại gây nên biến động điện áp pha, làm cho lệch pha điện áp ba pha rất lớn, điện áp một pha nào đó có thể vượt trị số định mức của nó làm cháy bóng đèn.
2 – 4 – 23
Hỏi: Đèn chiếu sáng do hệ 3 pha 4 dây cấp điện, đột nhiên sáng không bình thường, có cái rất sáng, có cái rất tối, nếu tăng giảm số lượng đèn một pha nào đó thì đều làm thay đổi độ sáng của tất cả các đèn, nhưng lúc đó, điện áp dây giữa 3 pha gần như bằng nhau. Tại sao?
Đáp: Trong đường dây cáp điện hệ 3 pha 4 dây, sau khi cắt tách dây trung tính, điện áp các pha của ba pha sẽ mất thăng bằng theo sự mất thăng bằng của phụ tải. Lấy phụ tải của hai pha làm ví dụ (như hình 2 – 4 – 23), giả thiết trong pha A, pha B đều có một số đèn chiếu sáng công suất như nhau. Khi bình thường, đóng công tắc của bất cứ bóng đèn nào, điện áp hai đầu của bóng đèn đều là 220V. Nếu đây trung tính đứt ở chỗ x, lúc này điện áp đưa vào giữa A, B là 380V. Khi mỗi pha A, pha B đều bật số bóng đèn bằng nhau (tức bật số công tắc) thì điện áp đưa đến mỗi bóng đèn là 190V. Khi số bóng đèn bật trên pha A lớn hơn số bóng đèn trên pha B thì điện trở đẳng trị RA < RB, điện áp đầu của đèn pha B lớn hơn điện áp đầu của đèn pha A. Nếu số đèn pha B không thay đổi, thì cùng với việc tăng số đèn pha A, độ sáng của đèn pha B càng sáng, còn độ sáng của đèn pha A càng tối. Khi nghiêm trọng, đèn pha B có thể bị cháy dây tóc do điện áp quá cao.
Cùng lý do đó, trong hệ 3 pha 4 dây, dây trung tính bị đứt sẽ xuất hiện hiện tượng giống như vậy, pha nhiều bóng đèn đặc biệt tối, pha ít đèn đặc biệt sáng.
2 – 4 – 24
Hỏi: Tại sao dưới giếng khai thác than nghiêm cấm tiếp đất điểm trung tính hệ thống cung cấp điện?
Đáp: Do dưới giếng rất ẩm ướt, nếu dây trung tính tiếp đất, thì khi không may tiếp xúc với dây dẫn của pha nào đó, con người sẽ có khả năng nguy hiểm đến tính mạng. Đồng thời, khi dây trung tính tiếp đất, cường độ dòng điện ngắn mạch một pha tiếp đất tương đối cao, dễ dẫn đến cháy và nổ khí mê tan. Để bảo đảm an toàn hầm mỏ nên nghiêm cấm tiếp đất dây trung tính ở dưới giếng khai thác than.
2 – 4 – 25
Hỏi: Đấu dây của một máy biến thế phân phối điện (380/220V) như hình 2 – 4 – 25. Nếu dây trung tính bị đứt, liệu bóng đèn Dl, D2 có sáng không ? Dl hay D2 sáng hơn?
Đáp: Nếu dây trung tính đứt thì mạch điện biến thành hai bóng đèn mắc nối tiếp với nhau rồi đấu vào điện áp 380V, do đó bóng đèn vẫn sáng, nhưng độ sáng khác với khi chưa đứt. Bóng đèn Dl vốn có công suất tương đối lớn hơn nên điện trở nhỏ hơn, do đó sụt áp trên Dl nhỏ hơn (Điện áp giữa hai cực của bóng đèn không đến 220V) cho nên độ sáng tương đối tối, còn bóng đèn D2 công suất tương đối nhỏ nên điện trở lớn, do đó điện áp hai đầu của nó lớn hơn 220V, nên sáng hơn nhưng để lâu nó sẽ bị cháy.
