Cuộn kháng trung thế (Medium Voltage Reactor) là một thành phần thiết yếu trong hệ thống điện có điện áp từ 1kV đến 35kV. Khác với cuộn kháng hạ thế (dưới 1kV) chỉ tập trung vào việc lọc hài cho tụ bù, cuộn kháng trung thế có phạm vi ứng dụng rộng lớn hơn, bao gồm việc kiểm soát dòng ngắn mạch, nối đất hệ thống và ổn định chất lượng điện năng tại các trạm biến áp và nhà máy công nghiệp nặng.

Bài viết này, dựa trên kinh nghiệm lắp đặt và bảo trì các hệ thống trung thế, sẽ phân tích chi tiết các loại cuộn kháng trung thế, nguyên lý hoạt động và hướng dẫn kỹ thuật lựa chọn thiết bị phù hợp, tập trung vào tiêu chuẩn IEC 60076-6 và ứng dụng thực tế trên lưới điện 22kV, 35kV.

1. CUỘN KHÁNG TRUNG THẾ LÀ GÌ?

Cuộn kháng trung thế là khí cụ cảm kháng (> 1kV) được dùng chủ yếu để tăng tổng trở nhằm giới hạn dòng điện sự cố (ngắn mạch hoặc chạm đất) hoặc mắc nối tiếp với tụ bù trung thế để lọc sóng hài.

1.1. Định nghĩa và Đặc điểm kỹ thuật

Cuộn kháng trung thế là cuộn dây điện cảm được thiết kế để hoạt động ổn định trong lưới điện có cấp điện áp từ 1kV đến dưới 69kV (phổ biến tại Việt Nam là 6kV, 10kV, 22kV và 35kV).

Nguyên lý cơ bản: Hoạt động dựa trên nguyên lý cảm kháng ( $X_L = 2\pi fL$ ). Cảm kháng càng lớn thì khả năng cản trở dòng điện có tần số cao (sóng hài) hoặc dòng điện đột biến (ngắn mạch) càng hiệu quả.

1.2. Phân loại theo Chức năng cốt lõi

Cuộn kháng trung thế được phân thành hai nhóm ứng dụng chính trong công nghiệp:

Nhóm chức năng	Loại cuộn kháng	Mục đích sử dụng
Bảo vệ Hệ thống & Kiểm soát sự cố	CLR (Current Limiting Reactor)	Giới hạn dòng ngắn mạch trên thanh cái (Busbar).
	Nối đất (Earthing Reactor)	Nối đất trở kháng thấp cho dây trung tính, kiểm soát dòng sự cố chạm đất.
Chất lượng Điện năng & Bù công suất	Lọc hài (Detuned Reactor)	Mắc nối tiếp với tụ bù trung thế để lọc sóng hài.
	Shunt Reactor	Hấp thụ công suất phản kháng dư thừa (thường ở lưới cao áp).

2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ CHỨC NĂNG CHUYÊN SÂU

Nguyên lý chính: Cuộn kháng tăng tổng trở hệ thống ( $Z_{system}$ ) theo tỷ lệ $X_L$ , qua đó giảm dòng sự cố ( $I_{sc} \propto 1/Z_{system}$ ) xuống mức an toàn cho thiết bị và nhân sự.

2.1. Cuộn kháng Giới hạn dòng ngắn mạch (CLR)

CLR là thiết bị cốt lõi trong các trạm biến áp lớn, nơi dòng ngắn mạch có thể vượt quá khả năng chịu đựng của máy cắt trung thế (VCB) và các thiết bị liên quan.

Nguyên lý: Cuộn kháng CLR được mắc nối tiếp vào đường dây hoặc giữa hai phân đoạn thanh cái. Bằng cách bổ sung thêm một tổng trở cảm kháng cố định vào mạch, nó làm tăng tổng trở của hệ thống, qua đó giới hạn dòng ngắn mạch sản sinh:
$I_{sc} \propto \frac{U}{Z_{system}}$
Ứng dụng: Giúp bảo vệ an toàn cho VCB và tủ phân phối. Đồng thời, nó là yếu tố quan trọng trong việc phối hợp với rơ-le bảo vệ quá dòng (50/51).

2.2. Cuộn kháng Nối đất (Earthing Reactor / NGR)

📞

Hotline tư vấn 0968.27.11.99

Ms. Thanh Tâm

Chuyên Viên tư vấn & báo giá

⚡ Phản hồi trong 5 phút

Chat ngay qua Zalo Official

Đây là giải pháp bảo vệ hệ thống khỏi dòng sự cố chạm đất, bảo vệ tính mạng con người và thiết bị.

Vị trí: Lắp giữa trung tính của máy biến áp/máy phát và đất.
Nguyên lý: Cuộn kháng (hoặc điện trở) được lắp giữa trung tính của máy biến áp/máy phát và đất. Khi xảy ra sự cố chạm đất, cuộn kháng này giới hạn dòng điện sự cố chạm đất xuống mức an toàn (thường là 25A, 50A hoặc 100A), giúp bảo vệ thiết bị, đồng thời tạo ra dòng điện đủ lớn để rơ-le bảo vệ (như rơ-le 50G/51G) phát hiện và ngắt mạch kịp thời.

2.3. Cuộn kháng Lọc hài (Detuned Reactor)

Trong các nhà máy sử dụng biến tần, cuộn kháng này được mắc nối tiếp với tụ bù trung thế để lọc sóng hài bậc 5 và 7.

Chức năng: Ngăn chặn cộng hưởng song song giữa tụ bù và máy biến áp, nguyên nhân hàng đầu gây nổ tụ.
Hệ số lọc: Phổ biến là 6%, 7% hoặc 14% ( $p\%$ ) tùy thuộc vào kết quả đo sóng hài.

3. CẤU TẠO & PHÂN LOẠI CUỘN KHÁNG TRUNG THẾ

Khác biệt: Cuộn kháng khô (Dry Type) tối ưu cho lắp đặt trong nhà (PCCC) và kháng dầu (Oil Type) tối ưu cho khả năng tản nhiệt/chịu dòng ngắn mạch lớn ở ngoài trời.

3.1. Cuộn Kháng Khô (Dry Type Reactor)

Cấu tạo: Dây quấn được tẩm sấy và đúc bằng vật liệu Epoxy resin (LSI Entity).
Ưu điểm: Kích thước nhỏ gọn, không cần bảo trì dầu, an toàn PCCC tuyệt đối, lý tưởng cho việc lắp đặt trong nhà (Indoor).
Ứng dụng: Lắp đặt trong tủ tụ bù trung thế hoặc tủ phân phối CLR.

3.2. Cuộn Kháng Dầu (Oil-immersed Reactor)

Cấu tạo: Dây quấn được ngâm trong dầu cách điện, tương tự như máy biến áp dầu.
Ưu điểm: Khả năng tản nhiệt và chịu dòng ngắn mạch rất tốt. Phù hợp cho môi trường ngoài trời (Outdoor) và các ứng dụng cần độ bền cơ học cao.
Ứng dụng: Thường dùng cho các ứng dụng CLR hoặc Earthing Reactor (NGR) có công suất lớn tại các trạm biến áp.

4. HƯỚNG DẪN KỸ THUẬT LỰA CHỌN & KIỂM TRA

Quy tắc kỹ thuật: Trị số cảm kháng ( $X_L$ ) phải được tính toán dựa trên kết quả mô phỏng hệ thống và tiêu chuẩn IEC 60076-6.

4.1. Lựa chọn Cuộn kháng Giới hạn dòng ngắn mạch (CLR)

Dòng định mức (I): Phải lớn hơn hoặc bằng dòng tải lớn nhất của mạch.
Điện áp (U): Phù hợp với cấp điện áp lưới (ví dụ: 22kV hoặc 35kV).
Trị số cảm kháng ( $X_L$ ): Được tính toán dựa trên mức dòng ngắn mạch ( $I_{sc}$ ) hiện tại của hệ thống và mức $I_{sc}$ mong muốn sau khi lắp đặt. Kỹ sư phải dùng phần mềm mô phỏng (ví dụ: ETAP) để xác định chính xác.

4.2. Lựa chọn Cuộn kháng Lọc hài (Detuned Reactor)

Cấp điện áp lưới	Hệ số Kháng ( $p\%$ )	Điện áp Tụ Bù Trung thế Cần Chọn
6kV	7% (Bậc 5)	6.6kV
10kV	7%	11kV
22kV	7%	24kV

4.3. Kiểm tra và Bảo trì (Maintenance)

Việc kiểm tra định kỳ giúp phát hiện sớm lão hóa cách điệ* và lỗi chập vòng dây (Short turn) – nguyên nhân gây cháy nổ:

Đo cách điện: Sử dụng Megomet để kiểm tra điện trở cách điện (thường ở 1kV – 5kV DC) của cuộn dây với vỏ. Đây là cách tốt nhất để đánh giá độ bền điện môi (EAVs).
Đo điện trở cuộn dây: Đo điện trở DC của từng pha. Nếu có sự chênh lệch lớn giữa các pha, có thể cuộn kháng đã bị chập vòng dây cục bộ.
Kiểm tra tản nhiệt: Đảm bảo nhiệt độ vận hành của cuộn kháng khô không vượt quá giới hạn Class cách điện (ví dụ: 135°C), và hệ thống thông gió/quạt luôn hoạt động.

5. KẾT LUẬN & DỊCH VỤ CHUYÊN GIA

Cuộn kháng trung thế không chỉ là thiết bị bảo vệ mà còn là công cụ không thể thiếu để duy trì chất lượng điện năng ổn định trong các trạm biến áp công nghiệp. Việc lựa chọn đúng loại (CLR, Nối đất, hay Lọc hài) và đúng thông số kỹ thuật là chìa khóa để bảo vệ toàn bộ hạ tầng điện và máy móc sản xuất.

Nếu Quý khách hàng cần tư vấn chuyên sâu về tính toán dòng ngắn mạch, lựa chọn cuộn kháng trung thế Siemens, ABB hoặc cần dịch vụ bảo trì/thí nghiệm định kỳ các thiết bị trung thế, vui lòng liên hệ với đội ngũ kỹ sư chuyên môn của KTH Electric.

Liên hệ KTH Electric để nhận tư vấn kỹ thuật MV Reactor:

📍 Địa chỉ: 251 Phạm Văn Chiêu, Phường 14, Quận Gò Vấp, TP Hồ Chí Minh.
📞 Hotline Kỹ Thuật: 0968.27.11.99
📧 Email: kthelectric.com@gmail.com

Rate this post

Nguyễn Thị Hồng Loan

Thạc sĩ Nguyễn Thị Hồng Loan là người trực tiếp chịu trách nhiệm biên soạn và kiểm duyệt nội dung chuyên môn trên website. Các bài viết được đúc kết từ nền tảng học thuật bài bản kết hợp với hơn 15 năm kinh nghiệm “thực chiến” tại doanh nghiệp và giảng đường. Vì vậy, bạn đọc có thể hoàn toàn yên tâm về tính chính xác, độ an toàn và giá trị ứng dụng thực tế trong từng giải pháp kỹ thuật được chia sẻ.

CONTACT FOR CONSULTATION

Kiến thức

Cuộn Kháng Trung Thế: Phân Loại CLR, Nối Đất & Ứng Dụng 22kV (2025)

1. CUỘN KHÁNG TRUNG THẾ LÀ GÌ?

1.1. Định nghĩa và Đặc điểm kỹ thuật

1.2. Phân loại theo Chức năng cốt lõi

2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ CHỨC NĂNG CHUYÊN SÂU

2.1. Cuộn kháng Giới hạn dòng ngắn mạch (CLR)

2.2. Cuộn kháng Nối đất (Earthing Reactor / NGR)

2.3. Cuộn kháng Lọc hài (Detuned Reactor)

3. CẤU TẠO & PHÂN LOẠI CUỘN KHÁNG TRUNG THẾ

3.1. Cuộn Kháng Khô (Dry Type Reactor)

3.2. Cuộn Kháng Dầu (Oil-immersed Reactor)

4. HƯỚNG DẪN KỸ THUẬT LỰA CHỌN & KIỂM TRA

4.1. Lựa chọn Cuộn kháng Giới hạn dòng ngắn mạch (CLR)

4.2. Lựa chọn Cuộn kháng Lọc hài (Detuned Reactor)

4.3. Kiểm tra và Bảo trì (Maintenance)

5. KẾT LUẬN & DỊCH VỤ CHUYÊN GIA

Liên hệ KTH Electric để nhận tư vấn kỹ thuật MV Reactor:

Để lại một bình luận Hủy

Công Ty TNHH KTH Electric

DỊCH VỤ

GIẢI PHÁP

Sửa Chữa & Bảo Trì

CONTACT FOR CONSULTATION

1. CUỘN KHÁNG TRUNG THẾ LÀ GÌ?

1.1. Định nghĩa và Đặc điểm kỹ thuật

1.2. Phân loại theo Chức năng cốt lõi

2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG VÀ CHỨC NĂNG CHUYÊN SÂU

2.1. Cuộn kháng Giới hạn dòng ngắn mạch (CLR)

2.2. Cuộn kháng Nối đất (Earthing Reactor / NGR)

2.3. Cuộn kháng Lọc hài (Detuned Reactor)

3. CẤU TẠO & PHÂN LOẠI CUỘN KHÁNG TRUNG THẾ

3.1. Cuộn Kháng Khô (Dry Type Reactor)

3.2. Cuộn Kháng Dầu (Oil-immersed Reactor)

4. HƯỚNG DẪN KỸ THUẬT LỰA CHỌN & KIỂM TRA

4.1. Lựa chọn Cuộn kháng Giới hạn dòng ngắn mạch (CLR)

4.2. Lựa chọn Cuộn kháng Lọc hài (Detuned Reactor)

4.3. Kiểm tra và Bảo trì (Maintenance)

5. KẾT LUẬN & DỊCH VỤ CHUYÊN GIA

Liên hệ KTH Electric để nhận tư vấn kỹ thuật MV Reactor:

Để lại một bình luận Hủy

Công Ty TNHH KTH Electric

CONTACT FOR CONSULTATION

Đăng nhập