bảo vệ chống sét trạm biến áp 110/35 kv, chương 15

Chia sẻ: Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

211
lượt xem 68
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Việc tính toán quá điện áp do sóng truyền vào trạm có thể được thực hiện trên các mô hình hoặc tính toán trực tiếp nhờ quy tắc Petersen và nguyên lý sóng đẳng trị. Dùng phương pháp mô hình thì có thể cho phép xác định được đường cong tính toán nguy hiểm cho bất kỳ một trạm có kết cấu phức tạp. Nó giải quyết được vấn đề bảo vệ trạm một cách chính xác nhanh chóng. Phương pháp tính toán trực tiếp phức tạp hơn phung pháp mô hình và chỉ dùng khi trạm có kết cấu...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: bảo vệ chống sét trạm biến áp 110/35 kv, chương 15

Chương 15: ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n qu¸ ®iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn cña thiÕt bÞ khi cã sãng truyÒn vµo tr¹m ViÖc tÝnh to¸n qu¸ ®iÖn ¸p do sãng truyÒn vµo tr¹m cã thÓ ®-îc thùc hiÖn trªn c¸c m« h×nh hoÆc tÝnh to¸n trùc tiÕp nhê quy t¾c Petersen vµ nguyªn lý sãng ®¼ng trÞ. Dïng ph-¬ng ph¸p m« h×nh th× cã thÓ cho phÐp x¸c ®Þnh ®-îc ®-êng cong tÝnh to¸n nguy hiÓm cho bÊt kú mét tr¹m cã kÕt cÊu phøc t¹p. Nã gi¶i quyÕt ®-îc vÊn ®Ò b¶o vÖ tr¹m mét c¸ch chÝnh x¸c nhanh chãng. Ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n trùc tiÕp phøc t¹p h¬n ph-¬ng ph¸p m« h×nh vµ chØ dïng khi tr¹m cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n. C¬ së cña ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n trùc tiÕp lµ lËp s¬ ®å thay thÕ, dùa trªn quy t¾c sãng ®¼ng trÞ, sö dông s¬ ®å Petersen vµ ph-¬ng ph¸p lËp b¶ng cña c¸c sãng tíi ®Ó lÇn l-ît tÝnh to¸n trÞ sè ®iÖn ¸p t¹i c¸c nót chÝnh. Trªn c¬ së coi r»ng khi cã mét sãng tíi truyÒn ®Õn mét nót th× t¹i nót ®ã sÏ cã sãng ph¶n x¹ vµ sãng khóc x¹. V× sãng truyÒn vµo tr¹m tõ nh÷ng kho¶ng c¸ch kh«ng lín gi÷a c¸c nót nªn cã thÓ coi qu¸ tr×nh truyÒn sãng lµ qu¸ tr×nh kh«ng biÕn d¹ng. Do sãng kh«ng biÕn d¹ng vµ truyÒn ®i víi vËn tèc kh«ng ®æi V trªn ®-êng d©y nªn: nÕu cã mét sãng nµo ®ã truyÒn tõ nót m nµo ®ã tíi nót x, t¹i m sãng cã d¹ng Umx(t) th× khi tíi x sãng cã d¹ng: Umx(t) = U mx (t-t)
Uxm Umx x m l H×nh 4.1: S¬ ®å truyÒn sãng gi÷a hai nót Tõ ®©y ta nhËn thÊy r»ng sãng tíi t¹i ®iÓm x cã biªn ®é b»ng sãng tíi t¹i ®iÓm m nh-ng chËm sau so víi m mét kho¶ng thêi gian lµ t. ViÖc x¸c ®Þnh sãng khóc x¹ vµ sãng ph¶n x¹ t¹i mét nót dÔ dµng, gi¶i thÝch ®-îc nhê quy t¾c Petersen vµ quy t¾c sãng ®¼ng trÞ. Theo quy t¾c Petersen: mét sãng truyÒn trªn ®-êng d©y cã tæng trë sãng Zm ®Õn mét tæng trë tËp trung Zx ë cuèi ®-êng d©y th× sãng ph¶n x¹ vµ khóc x¹ ®-îc tÝnh nhê s¬ ®å t-¬ng ®-¬ng víi th«ng sè tËp trung nh- ë h×nh 1.2 ë d-íi: U(t) Z®t Z®t Ux 2.U®t Ux Zx Zx H×nh 4.2: S¬ ®å thay thÕ Petersen Víi s¬ ®å nµy sãng khóc x¹ Ux ®-îc tÝnh nh- phÇn tö Zx cßn sãng ph¶n x¹ lµ: Umx = Ux- Ut
Trong ®ã: + Ut lµ sãng tíi. + Umx lµ sãng tõ nót m tíi nót x. + NÕu Zm vµ Zx lµ c¸c th«ng sè tuyÕn tÝnh vµ Ut lµ hµm thêi gian cã ¶nh phøc hoÆc to¸n tö, ta cã thÓ t×m Ux b»ng ph-¬ng ph¸p phøc hoÆc ph-¬ng ph¸p to¸n tö. + NÕu Zx lµ ®iÖn dung tËp trung vµ Ut cã d¹ng ®-êng cong bÊt k× th× Ux ®-îc x¸c ®Þnh b»ng ph-¬ng ph¸p gi¶i gÇn ®óng (nh- ph-¬ng ph¸p tiÕp tuyÕn). + NÕu Zx lµ ®iÖn trë phi tuyÕn (nh- chèng sÐt van) th× Ux ®-îc x¸c ®Þnh b»ng ph-¬ng ph¸p ®å thÞ. Tr-êng hîp nót x cã nhiÒu ®-êng d©y ®i ®Õn th× cã thÓ lËp s¬ ®å Peterxen dùa trªn quy t¾c sãng ®¼ng trÞ . Quy t¾c sãng ®¼ng trÞ: khi cã nhiÒu ®-êng d©y nèi cïng vµo mét nót nh- h×nh 1.3 c¸c ®-êng d©y nµy cã tæng trë sãng lµ Z1,Z2,…,Zn vµ däc theo chóng cã c¸c d¹ng sãng bÊt kú U1x,U2x,..,Unx truyÒn vÒ phÝa ®iÓm nót x. Gi¶ thiÕt r»ng gi÷a c¸c phÇn tö nµy kh«ng ph¸t sinh hç c¶m vµ quy -íc chiÒu dßng ®i vÒ phÝa ®iÓm nót x lµ chiÒu d-¬ng thÕ th× ta cã ph-¬ng tr×nh nh- sau: Ux= U1x+ Ux1= U2x+ Ux2=…=Umx+ Uxm. n  (i xm  i mx )  i x m 1
U3x Ukx Umx U2x Ux3 Ux2 Uxk Uxm U1x Unx x Ux1 Uxn Zx H×nh 4.3: S¬ ®å nót cã nhiÒu ®-êng d©y nèi vµo Víi: Umx = Zm  imx Uxm= - Zm  ixm. Tõ ®ã ta cã: n U U  n U U x  U mx  ix =   mx  xm     mx    m 1 Z m Z m  m 1  Z x   Zm   n U mx n U n U n 1 ix =2.    x  2.  mx  U x  (4-5) m 1 Z x m 1 Z m m 1 Z x m 1 Z m n 1 chia hai vÕ ph-¬ng tr×nh nµy cho  ta sÏ ®-îc: m 1 Z m Ux = 2.U®t-ix.Z®t (4-6) Trong ®ã: + Ux lµ ®iÖn ¸p t¹i nót x + ix lµ dßng ®iÖn ®i vµo phÇn tö Zx
+ Z®t = Z1//Z2//Z3//…//Zn n Z dt + U®t =  ( .U mx ) m 1 Zm Tõ c¸c biÓu thøc trªn ta cã thÓ rót ra ®-îc qui t¾c Petersen: ®Ó tÝnh to¸n trÞ sè ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn ë ®iÓm nót ta cã thÓ thay thÕ c¸c tham sè ph©n bè b»ng c¸c tham sè tËp trung t¹o thµnh m¹ch vßng bao gåm tæng trë Z®t vµ Zx ghÐp nèi tiÕp víi nguån E(t) = 2.U®t(t) cã trÞ sè b»ng tæng c¸c sãng khóc x¹ t¹i ®iÓm nót víi gi¶ thiÕt Zx= . S¬ ®å thay thÕ nh- trªn h×nh sau: U(t) Z®t Z®t Ux 2.U®t Ux Zx Zx H×nh 4.4: S¬ ®å x¸c ®Þnh ®iÖn ¸p t¹i phÇn tö Zx cuèi ®-êng d©y. 3- X¸c ®Þnh ®iÖn ¸p trªn Zx khi ®ã lµ ®iÖn dung Khi tæng trë Zx chØ cã tô ®iÖn víi ®iÖn dung C th× ph-¬ng tr×nh ®iÖn ¸p ®-îc viÕt nh- sau: 2U®t(t) = Uc(t) + Z®t.ic(t) (4-7) Trong ®ã: + Uc(t) lµ ®iÖn ¸p trªn ®iÖn dung C + ic(t) lµ dßng ®iÖn ®i qua ®iÖn dung C
+Z®t lµ tæng trë sãng ®¼ng trÞ cña n ®-êng d©y tíi nót x. S¬ ®å Petersen: U Z®t Zm C Uc Uc 2.U®t Zc H×nh 4-5: S¬ ®å x¸c ®Þnh ®iÖn ¸p trªn ®iÖn dung. Mµ ta cã: q = Uc.C dq = ic.dt dq C.du Do ®ã ta cã: ic(t) =  dt dt Thay vµo c«ng thøc (4-7) ta cã: C.du 2U®t = Uc(t) + Z®t. (4-8) dt Tõ c«ng thøc (4-8) ta rót ra ®-îc d¹ng sai ph©n: U c 2U dt (t )  U c (t ) 2.U dt (t )  U c (t )   (4-9) t C.Z dt Tc Víi Tc = C.Z®t khi Tc  t th×: t U c  2U dt (t )  U c (t ) (4-10) Tc tõ ®ã ta rót ra ®-îc:
Uc(t +t) = Uc(t) + Uc (4-11) Víi ®iÒu kiÖn ®Çu: Uc(0) = 0