intTypePromotion=1
ADSENSE

bảo vệ chống sét trạm biến áp 110/35 kv, chương 11

Chia sẻ: Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

167
lượt xem
71
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khi sét đánh vào dây dẫn thì có các khả năng sau: + Sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn (N). + Sét đánh vào đỉnh cột và lân cận đỉnh cột (Nđc). + Sét đánh vào khoảng vượt (Nkv). N = N + Nc + Nkv (3-9) a) Tính số lần sét vòng qua dây dẫn vào khoảng vượt Xác suất sét đánh vòng qua dây chống vào dây dẫn là: Trong đó:+ là góc bảo vệ pha A (A = 23,020) + h là chiều cao cột điện (h = 20m). Thay số vào...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: bảo vệ chống sét trạm biến áp 110/35 kv, chương 11

  1. Chương 11: TÝnh to¸n c¸c tham sè sÐt ®¸nh vµo ®-êng d©y 1. Sè lÇn sÐt ®¸nh vµo ®-êng d©y N  (0,06  0,09)h cstb .n ngs  (0,06  0,09).18.75  81  121,5(lancat / 100km.nam) Khi sÐt ®¸nh vµo d©y dÉn th× cã c¸c kh¶ n¨ng sau: + SÐt ®¸nh vßng qua d©y chèng sÐt vµo d©y dÉn (N). + SÐt ®¸nh vµo ®Ønh cét vµ l©n cËn ®Ønh cét (N®c). + SÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît (Nkv). N = N + Nc + Nkv (3-9) a) TÝnh sè lÇn sÐt vßng qua d©y dÉn vµo kho¶ng v-ît X¸c suÊt sÐt ®¸nh vßng qua d©y chèng vµo d©y dÉn lµ: V . h lg V  4 (3-10) 90 Trong ®ã:+  lµ gãc b¶o vÖ pha A (A = 23,020) + h lµ chiÒu cao cét ®iÖn (h = 20m). Thay sè vµo c«ng thøc trªn ta tÝnh ®-îc: 23,02. 20 lg Vα   4  2,856  Vα  0,14.10 2 90 Sè lÇn sÐt ®¸nh vßng qua d©y chèng sÐt vµo pha B lµ:
  2. N dd  N max .Vα  121,5.1,4.10 3  0,1701 (lÇn/100km.n¨m) b) Sè lÇn sÐt ®¸nh vµo ®Ønh cét vµ kho¶ng v-ît N dc  N kv  N / 2  121,5 / 2  60,75(lan / 100km.nam) 2. SuÊt c¾t do sÐt ®¸nh vßng qua d©y chèng sÐt vµo d©y dÉn - SuÊt c¾t do sÐt ®¸nh vßng qua d©y chèng sÐt vµo d©y dÉn ®-îc tÝnh theo c«ng thøc sau: ndd = N.Vp®. (3-11) Trong ®ã: + Vp® lµ x¸c suÊt phãng ®iÖn do qu¸ ®iÖn ¸p ®-êng d©y khi cã sÐt ®¸nh vµo ®-êng d©y dÉn, tham sè nµy ®-îc x¸c ®Þnh nh- sau: 4. U 50%   4U 50%  Vpd  PU qa  U 50%   P  I  e 26,1. Z dd (3-12)  Z dd  Víi: + Zdd lµ tæng trë sãng cña d©y dÉn pha B. +U50% lµ ®iÖn ¸p phãng ®iÖn xung kÝch cña c¸c ®iÖn ®-êng d©y. U50% = 660kV Tõ ®ã ta x¸c ®Þnh ®-îc: 4. U 50% 4.660 Vpd  e 26 ,1. Zdd e 26 ,1.473, 33  0,8076 + lµ x¸c suÊt h×nh thµnh hå quang. X¸c suÊt h×nh thµnh hå quang phô thuéc chñ yÕu vµo gradien ®iÖn ¸p lµm viÖc däc ®-êng phãng ®iÖn.  = f(Elv) = f(Ulv/lp®) Víi :+Ulv lµ ®iÖn ¸p lµm vÞªc b»ng gi¸ trÞ ®iÖn ¸p pha.
  3.  2 2 2 U lv  . .U. sin t.dt  0,52.110  57,2( kV)  0 3 +lp® lµ chiÒu dµi phãng ®iÖn, lÊy b»ng chiÒu dµi chuçi sø (lp® = 1,19m). Tõ ®ã ta cã: 57,2 E lv   48,067( kV / m) 1,19 B»ng c¸ch tra ®å thÞ h×nh 1.2 ta cã øng víi Elv = 48,067 cã  = 0,58. Tõ c¸c tham sè ®· tÝnh ®-îc ta thay vµo c«ng thøc tÝnh suÊt c¾t do sÐt ®¸nh vßng qua d©y chèng sÐt vµo d©y dÉn. ndd = N.Vp®. = 0,1701.0,8076.0,58 = 0,08 (lÇn/100km/n¨m) NhËn xÐt: tõ kÕt qu¶ tÝnh ®-îc ta thÊy ®Ó gi¶m ndd b»ng c¸ch gi¶m  (t¨ng chiÒu dµi chuçi sø) hoÆc gi¶m gãc b¶o vÖ  (t¨ng ®é cao cét thu sÐt) hoÆc t¨ng chiÒu cao cét. 3.TÝnh to¸n suÊt c¾t do sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît
  4. H×nh 3.4: Tr-êng hîp sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît Khi sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît d©y chèng sÐt, ®Ó cho ®¬n gi¶n ta gi¶ thiÕt t¹i vÞ trÝ sÐt ®¸nh dßng ®iÖn sÐt sÏ chia ®Òu hai bªn nh- h×nh vÏ. Trong mçi cét ®iÖn dßng ®iÖn sÐt cã gi¸ trÞ lµ a.t/2. Ta gi¶ thiÕt r»ng dßng ®iÖn sÐt cã d¹ng xiªn gãc, ph-¬ng tr×nh cña dßng ®iÖn sÐt lµ: at khi t   ds Is =  I khi t   ds Khi tÝnh to¸n ta sÏ ph¶i tÝnh víi c¸c gi¸ trÞ kh¸c nhau cña dßng ®iÖn sÐt. Cô thÓ ta tÝnh víi: a = 10; 20; 30; 40; 50; 60; 70; 80; 90; 100 kA/s t = 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9; 10s Ta sÏ tÝnh to¸n víi c¸c gi¸ trÞ cña R = 15 
  5. Khi ®-êng d©y t¶i ®iÖn bÞ sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît cña d©y chèng sÐt th× sÏ sinh ra c¸c ®iÖn ¸p lµ: ®iÖn ¸p t¸c dông lªn c¸ch ®iÖn kh«ng khÝ gi÷a d©y dÉn vµ d©y chèng sÐt, ®iÖn ¸p t¸c dông lªn c¸ch ®iÖn cña chuçi sø. Khi c¸c gi¸ trÞ nµy dñ lín th× sÏ g©y ra phãng trªn c¸ch ®iÖn ®-êng d©y g©y nªn sù cè mÊt ®iÖn. Ta sÏ lÇn l-ît xÐt tõng lo¹i ®iÖn ¸p. Thµnh phÇn ®iÖn ¸p t¸c dông lªn c¸ch ®iÖn kh«ng khÝ sÏ ®-îc tÝnh b»ng c«ng thøc: a.l U cd  (1  k d ). (3-12) 3 Trong ®ã: +kd lµ hÖ sè ngÉu hîp gi÷ d©y dÉn vµ d©y chèng sÐt +a lµ ®é dèc dßng ®iÖn sÐt. +l lµ kho¶ng v-ît ®-êng d©y. Nh- vËy ®iÖn ¸p t¸c dông lªn c¸ch ®iÖn kh«ng khÝ sÏ phô thuéc vµo a vµ l. Trong thiÕt kÕ vµ x©y dùng ®-êng d©y ng-êi ta th-êng chän kho¶ng c¸ch l ®ñ lín ®Ó tr¸nh ch¹m d©y, nªn kh¶ n¨ng xÈy ra phãng ®iÖn ë gi÷a kho¶ng v-ît lµ rÊt nhá, cho nªn kh¶ n¨ng c¾t ®iÖn ®-êng d©y lµ kh«ng ®¸ng kÓ. Do ®ã sÏ bá qua kh«ng tÝnh to¸n lo¹i ®iÖn ¸p nµy mµ chØ t×m hiÓu vÒ ®iÖn ¸p t¸c dông lªn c¸ch ®iÖn chuçi sø. a) §iÖn ¸p c¸ch ®iÖn ®Æt lªn chuçi sø Uc®. §iÖn ¸p t¸c dông lªn chuçi sø khi sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît cña d©y chèng sÐt lµ:
  6.  R.i (t ) di (t )  U cd (t )   s  Lcs c . s (1  k )  U lv (3-13)  2 2.dt  Dßng ®iÖn sÐt cã d¹ng is(t) = a.t do ®ã ta tÝnh ®-îc:  R.a.t a U cd (t )    Lcs c . (1  k d )  U lv (3-14)  2 2.  §iÖn ¸p lµm viÖc ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:  2 2 2 U lv  . .U. sin t.dt  0,52.110  57,2( kV)  0 3 §iÖn ¸p t¹i ®Ønh cét ®iÖn khi sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît cã sÐt ®Õn ¶nh h-ëng cña vÇng quang. C«ng thøc tÝnh to¸n:  R.a.t a U c (t )    Lcs c . (1  k ) (3-15)  2 2.  Trong ®ã:+ a lµ ®é dèc cña dßng ®iÖn sÐt. +Lcsc lµ ®iÖn c¶m cña th©n cét ®iÖn tÝnh tõ mÆt ®Êt tíi ®iÓm treo d©y chèng sÐt. Gi¸ trÞ cña Lcsc®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: Lcsc = l0.hc. (3-16) l0 lµ ®iÖn c¶m ®¬n vÞ cña th©n cét (l0 = 0,6H/m) hc chiÒu cao cña cét. Do ®ã ta tÝnh ®-îc: Lcsc = 0,6.20 = 12 (H). +RC lµ ®iÖn trë nèi ®Êt cña cét ®-êng d©y. + K lµ hÖ sè ngÉu hîp cña d©y chèng sÐt ®èi víi d©y dÉn cã sÐt ®Õn ¶nh h-ëng cña vÇng quang. HÖ sè ngÉu hîp gi÷a d©y chèng sÐt víi d©y dÉn pha A vµ víi d©y dÉn pha B,C kh¸c
  7. nhau. Ta sÏ lÊy k nµo cã gi¸ trÞ nhá h¬n bëi khi ®ã th× ®iÖn ¸p c¸ch ®iÖn Uc®(t) ®Æt lªn c¸ch ®iÖn chuçi sø sÏ lín h¬n. Ta cã kC = 0,1274. Sau khi x¸c ®Þnh ®-îc c¸c thµnh phÇn trªn ta thay vµo c«ng thøc tÝnh Uc®(a,t) ta cã:  R.a.t a  R.a.t a U cd (t )    Lcs c . (1  k )  U lv    18,6. .(1  0,1)  57,2  2 2.   2 2  0,4363.a.(R.t  12)  57,2 (kV) Tõ ®ã ta cã b¶ng kÕt qu¶ tÝnh ®iÖn ¸p Uc®(a,t) nh- sau: Ta thÊy Uc®(a,t) phô thuéc vµo thêi gian t vµ ®é dèc ®Çu sãng cña dßng ®iÖn sÐt a vµ gi¸ trÞ cña ®iÖn trë nèi ®Êt R. Gi¸ trÞ cña Uc®(a,t) ®-îc cho ë b¶ng 4,2, Tõ b¶ng nµy ta vÏ ®-îc ®å thÞ h×nh 4-5, Trªn ®å thÞ biÓu diÔn quan hÖ cña Uc®(a,t) ta vÏ c¶ ®Æc tÝnh phãng ®iÖn cña chuçi sø (®Æc tÝnh V-S) theo b¶ng sè liÖu sau: B¶ng 3-1: §Æc tÝnh V-S cña chuçi sø, 1 2 3 4 5 6 7 8 T(s) Π- 1020 930 860 805 790 775 755 740 4,5 Ta cã kÕt qu¶ cña Uc®(a,t) nh- sau: B¶ng 3.2: Ta cã b¶ng sau: t 1 2 3 4 5 6 7 8 a 10 117,8 183,2 248,7 314,1 379,6 445,0 510,5 575,9
  8. 20 235,6 366,5 497,4 628,3 759,2 890,1 1020,9 1151,8 30 353,4 549,7 746,1 942,4 1138,7 1335,1 1531,4 1727,7 40 471,2 733,0 994,8 1256,5 1518,3 1780,1 2041,9 2303,7 50 589,0 916,2 1243,5 1570,7 1897,9 2225,1 2552,4 2879,6 60 706,8 1099,5 1492,1 1884,8 2277,5 2670,2 3062,8 3455,5 70 824,6 1282,7 1740,8 2199,0 2657,1 3115,2 3573,3 4031,4 80 942,4 1466,0 1989,5 2513,1 3036,6 3560,2 4083,8 4607,3 90 1060,2 1649,2 2238,2 2827,2 3416,2 4005,2 4594,2 5183,2 100 1178,0 1832,5 2486,9 3141,4 3795,8 4450,3 5104,7 5759,2 a = 100 5000 a = 90 4500 a = 80 4000 a = 70 3500 a = 60 a = 50 Gi¸ trÞ ®iÖn ¸p 3000 2500 a = 40 2000 a = 30 1500 a = 20 1000 a = 10 500 0 0 1 2 3 4 Thêi 5 gian 6 7 8 9 H×nh 3.5: §å thÞ cña Uc®(a,t) khi R =15 Ta nhËn thÊy r»ng khi ®iÖn ¸p ®Æt lªn c¸ch ®iÖn chuçi lín h¬n ®iÖn ¸p phãng ®iÖn th× sÏ phãng ®iÖn, Tõ ®å thÞ ta x¸c ®Þnh ®-îc c¸c cÆp gi¸ trÞ (ai,ti) lµ giao ®iÓm cña Uc®(a,t) víi ®Æc tÝnh V-S cña
  9. chuçi sø, Ta x¸c ®Þnh ®-îc cÆp th«ng sè nguy hiÓm (Ii,ai) víi Ii = ai.ti Ta cã b¶ng kÕt qu¶ nh- sau: B¶ng 3.3 a(kA/ 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 s) ti(R 1,0 1,2 0,71 0,87 1,54 1,91 2,40 3,22 4,73 9,33 =15) (s) 3 8 Ii(R=15)( 70,7 78,1 82, 89, 92,3 95,6 96,0 96,5 94,6 93,2 kA) 5 6 42 61 1 5 7 8 7 7 Vi 0.06 0.05 0.0 0.0 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 0.02 6 0 43 32 9 6 5 5 7 8 Va 0.00 0.00 0.0 0.0 0.00 0.01 0.02 0.06 0.16 0.40 0 0 01 02 4 0 5 4 0 0 Va 0.00 0.00 0.0 0.00 0.00 0.01 0.03 0.09 0.23 0.39 02 04 010 24 61 53 83 59 99 95 Vp®(1 0.01 0,01 0,0 0,07 0,17 0,39 0,67 0.92 1.02 3,01 0-3) 03 9 41 88 8 2 PhÇn bªn ph¶i lµ tËp hîp nh÷ng ®iÓm ®Æc tr-ng cho c¸c lÇn sÐt ®¸nh vµo ®-êng d©y cã g©y lªn phãng ®iÖn, Cßn phÇn bªn tr¸i lµ tËp hîp nh÷ng ®iÓm an toµn. b) X¾c suÊt phãng ®iÖn Vp® X¾c suÊt phãng ®iÖn Vp® lµ x¾c suÊt ®Ó cho cÆp th«ng sè nguy hiÓm cña phãng ®iÖn sÐt (I,a) thuéc miÒn nguy hiÓm (MNH),Ta cã:
  10. Vpd  P(a, I)  MNH (3-17) dVpd  P(a  a i .PI  I i  (3-18) MÆt kh¸c ta ®· biÕt: Ii  V1  P( I  I i ) e 26,1 (3-19) V1 lµ x¾c suÊt ®Ó cho dßng ®iÖn I lín h¬n mét gi¸ trÞ Ii nµo ®ã: P(a  a i   Pa i  da  a  a i  da  dV1 (3-20) ai  Va  P(a  a i )  e 10, 9 (3-21) Tõ ®ã ta x¸c ®Þnh ®-îc: dVp®=V1.dVa hay Vp®=V1. Va (3-22) 1 Nªn ta cã: Vpd   V1 .dVa 0 Tõ ®å thÞ ta x¸c ®Þnh ®-îc c¸c cÆp gi¸ trÞ (a,t) lµ täa ®é cña giao ®iÓm gi÷ ®Æc tÝnh V-S cña chuçi sø vµ Uc®, Tõ ®-îc c¸c cÆp gi¸ trÞ nµy ta x¸c ®Þnh ®-îc I = a,t, V1,Va, Va, Vp®. Tõ b¶ng 3.3 ta cã: *Uc® khi ®ã lµ : Vpd   Vpd  42,3.10-4 SuÊt c¾t do sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît: nkv = Nkv .V p®. = 60,75.3,10-4.0,58 = 0,1987(lÇn/100km,n¨m) NhËn xÐt: Tõ c¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n ttrªn ta thÊy khi gi¸ trÞ ®iÖn trë nèi ®Êt cµng lín th× su©t c¾t ®-êng d©y cµng lín. §Ó gi¶m suÊt c¾t do sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît b»ng c¸ch gi¶m ®iÖn trë nèi ®Êt
  11. cña cét. §iÒu nµy cã ý nghÜa rÊt lín khi ®-êng d©y ®i qua vïng cã ®iÖn trë suÊt bÐ.``
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2