Bảo vệ chống sét truyền vào trạm phân phối điện

Chia sẻ: Trương Xuân Trung | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

270
lượt xem 101
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trạm được bảo vệ với độ an toàn rất cao, chống sét đánh thẳng bẳng hệ thống thu sét (cột hoặc dây chóng sét). Ngoài ra trạm còn được bảo vệ chống sóng quá điện áp do sét gây ra trên đường dây truyền vào trạm.Vì mức cách điện xung của đường dây lớn hơn mức cách điện xung của trạm.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bảo vệ chống sét truyền vào trạm phân phối điện

Chương 7: BẢO VỆ CHỐNG SÉT TRUYỀN VÀO TRẠM PHÂN PHỐI ĐIỆN 1
7.1 KHÁI NIỆM CHUNG Trạm Biến Áp Trạm được bảo vệ với độ an toàn rất cao, chống sét đánh thẳng bẳng hệ thống thu sét (cột hoặc dây chóng sét). Ngoài ra trạm còn được bảo vệ chống sóng quá điện áp do sét gây ra trên đường dây truyền vào trạm.Vì mức cách điện xung của đường dây lớn hơn mức cách điện xung của trạm. 2
7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦU Biện Pháp: Dùng CSV hoặc thiết bị hạn chế quá điện áp đấu vào thanh góp của trạm hoặc đấu trực tiếp ngay đầu vào của MBA. Phối hợp với việc tăng cường bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho đoạn đường dây trước khi đến trạm. Nguyên lý: Đặc tính vôn-giây của thiết bị bảo vệ phải nằm toàn bộ dưới (có khoảng dự trữ) đặc tính vôn-giây của thiết bị cần được bảo vệ. Và điện áp dư phải nhỏ hơn diện áp thử nghiệm xung của cách điện trong của thiết bị cần được bảo vệ.  Điện áp tác dụng lên cách điện của thiết bị được bảo vệ phụ thuộc vào vị trí đặt CSV. Điện áp dư của CSV phụ thuộc vào dòng điện xung qua nó 3
7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦU 7.2.1 Ảnh hưởng của khoảng cách giữa chống sét van và thiết bị được bảo vệ đến điện áp tác dụng lên cách điện.  Nếu CSV đặt trực tiếp tại đầu vào của thiết bị được bảo vệ thì điện áp tác dụng lên cách điện cũng bằng điện áp dư trên CSV. Nhưng tại trạm, CSV còn bảo vệ cho các thiết bị khác nên giữa CSV và thiết bị cần được bảo vệ có một khoảng cách nào đó. Do đó, cách điện còn chịu tác dụng một lượng điện áp gia tăng ΔU. u = at l, v, τ = l / v A B C csv Sơ đồ bảo vệ một tạm cụt (để có trường hợp nghuy hiểm 4 nhất)
7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦU  Chọn gốc thời gian khi sóng đến CSV đầu tiên (A), trong thực Up = atp + a(tp -2τ) = 2atp – 2aτ Suy ra, thời gian từ lúc sóng tới đến vị trí CSV cho đến khi CSV làm việc: U p + 2aτ tp = 2a  Tại thời điểm tp CSV làm việc cắt sóng tới ở trị số bằng atp cho nên từ phía sau CSV sóng có biên độ atp. Vì là trạm cụt nên sóng quá điện áp sẽ tăng lên gấp đôi. Điện áp lớn nhất tác dụng lên cách điện MBA: l = 2at p = U p + 2a ≈ U du + ∆U ≤ U tnx U cd max v 5
7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦU  Khoảng cách l và độ dốc a càng lớn thì lượng điện áp tăng ΔU càng cao. Khoảng cách lớn nhất cho phép giữa CSV và thiết bị được bảo vệ: ( U −U ) v tnx p lcp ≤ 2a  Muốn tăng phạm vi bảo vệ cho phép của CSV cần phải giảm độ dốc của sóng truyền vào trạm. Bằng cách không cho (hạn chế) sét đánh trực tiếp hoặc phóng điện ngược vào dây dẫn trong đoạn gần trạm. Cụ thể: tăng cường chống sét ( giảm nhỏ góc bảo vệ α ) trên đoạn đường dây trước khi vào trạm (1 đến 3 km) trong tường hợp có bảo vệ chống sét trên toàn tuyến. Nếu đường dây không có bảo vệ chống sét thì phải bảo vệ chống sét trên đoạn đường dây trước khi vào trạm. Và cả hai trường hợp phải giảm điện trở nối đất của cột điện trên đoạn đường dây đó. 6
7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦU Như vậy sóng chỉ có thể truyền từ đường dây vào trạm sau khi đã chạy qua khoảng cách được tăng cường bảo vệ đó, và dưới tác dụng của vầng quang xung làm giảm độ dốc sóng truyền vào trạm. 7
7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦU 7.2.2 Ảnh hưởng của dòng điện xung qua CSV đến trị số điện áp dư của nó. Xét sơ đồ bảo vệ trạm: Z iCS Ud 2ut V ư csv 2U t − U du I CSV = Z 8
7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦU Nếu đường dây không được tăng cường bảo vệ ở đoạn tới trạm thì khi sét đánh vào cột, nơi đặt CSV. U du I CSV = I s − Is Rc iCS Ví dụ: Với PBC-110 thì Udư = 376kV tương V Udu ứng Iph = 10kA Rc csv Nếu Is = 100kA, Rc = 10Ω thì ICSV = 100 – 367/10 = 63,3kA » Iph = 10kA  Như vậy, dòng điện qua CSV vượt quá xa giới hạn của dòng điện phối hợp. Hư hỏng CSV là điều khó tránh khỏi. 9
7.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ BẢO VỆ TRẠM 1- Đối với đường dây cột xà gỗ MC MC csô1 csô2 csv csv b) a) 10
7.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ BẢO VỆ TRẠM 2- Đối với đường dây cột thép ( hoặc bê tông cốt thép) không treo dây chống sét trên toàn tuyến, có sơ đồ bảo vệ ở đoạn gần tới trạm tương tự như đường dây cột gỗ. Nhưng không đặt CSÔ1, biên độ của sóng truyền vào được giới hạn bởi mức cách điện xung của chuỗi sứ. 3- Đối với đường dây cột thép ( hoặc bê tông cốt thép) được bảo vệ bằng dây chống sét trên toàn tuyến thì chỉ cần tăng mức an toàn trong đoạn tới trạm bằng cách giảm góc bảo vệ α (
7.4 7.4 THAM SỐ TÍNH TOÁN CỦA SÓNG SÉT TRUYỀN VÀO TRẠM VÀ CÁCH TÍNH CHỈ TIÊU CHỊU SÉT CỦA TRẠM 7.4.1 Tham số của sóng truyền vào trạm  Biên độ lấy bằng mức a cách điện xung của cách điện B điện đường dây trong A x khoảng cách được tăng cường bảo vệ U0 = U0,5. csv  Độ dốc đầu sóng chọn theo khả năng nguy hiểm nhất có thể. Tại nơi sét đánh (A) sóng có dạng nguy hiểm nhất: đầu sóng vuông góc. Khi truyền đến trạm, dưới tác dụng của vầng quang xung nên độ dốc của sóng giảm. 12
7.4.1 Tham số của sóng truyền vào trạm Thời gian đầu sóng tại trạm (B) x τ ds = BU 0 c Độ dốc đầu sóng U0 c ⇒ a= = τ ds Bx B - hệ số biến dạng đầu sóng dưới tác dụng của vầng quang xung, tính theo 1/kV. x - khoảng cách giữa nơi bị sét đánh và trạm, km c = 0.3km/μs - khoảng cách giữa nơi bị sét đánh và trạm, km 13
7.4.2 Tính chỉ tiêu chống sét của trạm do sóng truyền vào.  Với một trạm phân phối đã cho, xác định được vị trí đặt CSV, tức là biết khoảng cách từ CSV đến thiết bị bảo vệ. Từ đó xác định Suy ra chiều dài tới hạn của khoảng cách tới trạm phải được tăng cường bảo vệ: c B xth = A acp B csv 14
7.4.2 Tính chỉ tiêu chống sét của trạm do sóng truyền vào. 1- Nếu đường dây được bảo vệ bằng dây chống sét trên toàn tuyến hoặc chiều dài của phần đường dây được bảo vệ bằng dây chống    4hc  4hc     ( v p3 + v p 4 )   = 6hcs ⋅m ⋅ n ⋅ xth ⋅10 vα + ( 1 − vα )  −3 v p 2 + 1 − N pd  lkv lkv       2- Nếu đường dây chỉ được bảo vệ bằng dây chống sét trên một    4hc  4hc   ( v p3 + v p 4 )   ... = 6hcs ⋅m ⋅ n ⋅ xth ⋅10 vα + ( 1 − vα )  −3 v p 2 + 1 − N pd   lkv lkv        + 6hDD ⋅m ⋅ n ( xth − x ) 10−3 15
7.4.2 Tính chỉ tiêu chống sét của trạm do sóng truyền vào. Vậy chỉ tiêu chịu sét theo khả năng quá điện áp do sóng tuyền vào trạm đấu với m đường dây được xác định theo: 1 M= m ∑N pdi i =1 M là số năm bình quân xảy ra một lần quá điện áp do sóng truyền vào nguy hiểm cho cách điện trạm. 16