Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả bảo vệ chống sét lan truyền trên đường nguồn hạ áp
lượt xem 3
download
Bài viết Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả bảo vệ chống sét lan truyền trên đường nguồn hạ áp dựa trên mô hình nguồn phát xung sét, mô hình biến trở oxide kim loại (MOV), mô hình khe hở phóng điện không khí (SG), mô hình khe hở phóng điện tự kích (TSG) và thông số điện áp thông qua để mô phỏng, so sánh, đánh giá và rút ra các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu bảo vệ chống sét trên đường nguồn hạ áp.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả bảo vệ chống sét lan truyền trên đường nguồn hạ áp
- Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật, số 13/2010 Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 63 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN HIỆU QUẢ BẢO VỆ CHỐNG SÉT LAN TRUYỀN TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN HẠ ÁP FACTORS AFFECTING THE PERFORMANCE OF SURGE PROTECTION ON LOW VOLTAGE SYSTEMS Quyền Huy Ánh ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật, TP.HCM Phạm Phong Vũ Cao Đẳng Nghề KTCN, TP.HCM TÓM TẮT Bài báo này dựa trên mô hình nguồn phát xung sét, mô hình biến trở oxide kim loại (MOV), mô hình khe hở phóng điện không khí (SG), mô hình khe hở phóng điện tự kích (TSG) và thông số điện áp thông qua để mô phỏng, so sánh, đánh giá và rút ra các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu bảo vệ chống sét trên đường nguồn hạ áp. Thông qua kết quả mô phỏng, bài báo đề xuất phương án bảo vệ tốt nhất cho từng trường hợp cụ thể. ABSTRACT This paper bases on the model of lightning generator, the model of metal oxide varistor (MOV), the model of spark gap (SG), the model of triggered spark gap (TSG) and the parameter of let-through voltage to simulate, evaluate and draw out the factors affecting the performance of surge protection on low voltage systems. Through the results of simulation, the best protective solution for each concrete cases is proposed. I. GIỚI THIỆU II. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN BẢO VỆ CHỐNG SÉT LAN Việc lắp đặt các thiết bị chống sét TRUYỀN TRÊN ĐƯỜNG NGUỒN HẠ lan truyền (TBBV) cho một hệ thống cung ÁP cấp điện hạ áp là quan trọng để đảm bảo liên tục hoạt động cung cấp điện và tránh Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hiệu hư hỏng do sét lan truyền trên đường cấp quả bảo vệ chống sét lan truyền trên đường nguồn gây ra. Trong hệ thống điện phân nguồn hạ áp, trong đó yếu tố công nghệ chế phối hạ áp, thường mong muốn chỉ lắp đặt tạo TBBV là quan trọng nhất vì ứng với một TBBV ở tủ phân phối chính để bảo vệ mỗi loại công nghệ chế tạo chống sét lan tất cả thiết bị của công trình do dễ dàng truyền khác nhau cho điện áp thông qua tải quan sát tình hình hoạt động của TBBV, dễ tiêu thụ khác nhau. Các mô hình được xem bảo quản và mang tính kinh tế. Tuy nhiên, xét dưới đây được xây dựng trên cơ sở hệ do nhiều yếu tố ảnh hưởng khác nhau, dưới thống lắp đặt điện của các tòa nhà cao tầng tác dụng của xung sét điện áp thông qua tải trong thực tế và các tiêu chuẩn chống sét tiêu thụ vượt quá giới hạn cho phép và điều trong nước và ngoài nước hiện nay. này dẫn đến các thiết bị tiêu thụ điện bị hư 1. Công nghệ chế tạo thiết bị cắt sét hỏng. Do đó, cần phải tìm ra các yếu tố ảnh (SSD) hưởng đến hiệu quả bảo vệ chống sét lan Mô hình thử nghiệm được sử dụng truyền trên đường nguồn hạ áp và đưa ra trong bài báo là một tòa nhà cao tầng. SSD phương thức bảo vệ hiệu quả nhất, đảm bảo được đặt tại tủ phân phối chính ngay tại ngõ cả về mặt kinh tế lẫn kỹ thuật. vào tòa nhà (Cat C) lần lượt sử dụng các
- 64 Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Hiệu Quả Bảo Vệ Chống Sét Lan Truyền Trên Đường Nguồn Hạ Áp công nghệ SG [1, 2], TSG [2, 5] và MOV qua trong ba trường hợp SSD sử dụng công [3, 6]. Vị trí tủ phân phối chính cách tải tiêu nghệ SG, TSG, MOV sau khi thực hiện với thụ 10m. (Hình 1) nhiều xung sét tiêu chuẩn khác nhau được trình bày ở Bảng 1. Xung sét tiêu Điện áp thông qua (V) chuẩn SG TSG MOV 3kA 8/20µs 3075 1516 913 20kA 8/20µs 3716 1556 1390 20kA 3548 1732 1389 Hình 1. Mô hình công nghệ chế tạo SSD 10/350µs Bảng 1. Điện áp thông qua tải tiêu thụ Thực hiện mô phỏng với xung dòng 20kA 8/20µs, đồ thị biểu diễn mối quan hệ Từ bảng 1, nhận thấy rằng điện áp giữa điện áp thông qua và thời gian được thông qua trong trường hợp SSD sử dụng trình bày ở Hình 2. công nghệ MOV luôn thấp hơn hai trường hợp còn lại. Điện áp thông qua này đủ để bảo vệ hệ thống cơ điện, hệ thống lạnh, hệ thống chiếu sáng. Tuy nhiên, giá trị điện áp này gây nguy hiểm cho hệ thống máy tính, hệ thống thiết bị điện tử nhạy cảm. Để có thể bảo vệ tốt những hệ thống này, cần phải có sự phối hợp bảo vệ giữa các SSD hoặc sử dụng thêm thiết bị lọc sét. 2. Phối hợp bảo vệ quá áp hai tầng SSD tầng một được đặt tại tủ phân phối chính ngay tại ngõ vào tòa nhà (Cat C) lần lượt sử dụng các công nghệ SG, TSG và MOV. SSD tầng hai được đặt ở tủ phân phối phụ (Cat B) sử dụng công nghệ MOV. Tải tiêu thụ cách SSD tầng hai một khoảng Hình 2. Quan hệ điện áp thông qua theo thời gian 10m và cách SSD tầng một 20m. Kết quả mô phỏng điện áp thông Hình 3. Mô hình phối hợp bảo vệ hai tầng
- Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật, số 13/2010 Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 65 Thực hiện mô phỏng với xung dòng 20kA 8/20µs, đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa điện áp thông qua và thời gian được trình bày ở Hình 4. Hình 4. Điện áp thông qua theo thời gian trường hợp phối hợp bảo vệ hai tầng Kết quả mô phỏng điện áp thông qua trong ba trường hợp phối hợp bảo vệ hai tầng khi thực hiện với nhiều xung sét tiêu chuẩn khác nhau được trình bày ở Bảng 2. Điện áp thông qua (V) Xung sét tiêu TSG1- SG1- MOV1- chuẩn MOV2 MOV2 MOV2 3kA 8/20µs 754 785 795 20kA 8/20µs 554 997 947 20kA 10/350µs 512 1000 1022 Bảng 2. Điện áp thông qua khi phối hợp bảo vệ hai tầng Điện áp thông qua trong trường cần phải có phương án bảo vệ tốt hơn. hợp SSD tầng một sử dụng công nghệ 3. Phối hợp bảo vệ quá áp ba tầng TSG, SSD tầng 2 sử dụng công nghệ MOV SSD tầng một được đặt tại tủ phân luôn thấp hơn hai trường hợp còn lại. Điện phối chính ngay tại ngõ vào tòa nhà (Cat C) áp thông qua này tồn tại trong thời gian lần lượt sử dụng các công nghệ SG, TSG rất ngắn khoảng 0.1µs. Do đó, các thiết bị và MOV. SSD tầng hai được đặt ở tủ phân trong tòa nhà kể các thiết bị điện tử nhạy phối phụ (Cat B) sử dụng công nghệ MOV. cảm có thể được bảo vệ một cách an toàn. SSD tầng ba đặt tại tủ điều khiển tải tiêu Tuy nhiên, đối với các thiết bị mang tính phụ (Cat A) sử dụng công nghệ MOV. Tải chất quan trọng, yêu cầu xác suất xảy ra hư tiêu thụ cách SSD tầng ba 10m, cách TBBV hỏng do các xung quá áp do sét lan truyền tầng hai 20m, cách SSD tầng một 30m. trên đường dây cấp nguồn là thấp nhất thì
- Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Hiệu Quả Bảo Vệ Chống Sét Lan Truyền Trên Đường Nguồn Hạ Áp 66 Hình 5. Mô hình phối hợp bảo vệ ba tầng Kết quả mô phỏng điện áp thông qua trong ba trường hợp phối hợp bảo vệ ba tầng khi thực hiện với nhiều xung sét tiêu chuẩn khác nhau được trình bày ở Bảng 3. Điện áp thông qua (V) Xung sét tiêu TSG1- SG1- MOV1- chuẩn MOV2- MOV2- MOV2- MOV3 MOV3 MOV3 3kA 8/20µs 729 736 747 20kA 8/20µs 506 756 823 20kA 10/350µs 461 755 881 Bảng 3. Điện áp thông qua khi phối hợp bảo vệ ba tầng quả bảo vệ chống sét lan truyền trên đường Điện áp thông qua trong trường nguồn hạ áp. hợp phối hợp bảo vệ ba tầng SSD tầng một 4. Phối hợp bảo vệ giữa thiết bị cắt sử dụng công nghệ TSG, SSD tầng hai sử sét và thiết bị lọc sét dụng công nghệ MOV, SSD tầng ba sử SSD được đặt tại một vị trí (Cat C) dụng công nghệ MOV luôn thấp hơn hai tại tủ phân phối chính ngay tại ngõ vào tòa trường hợp còn lại. Điện áp thông qua trong nhà, sử dụng công nghệ MOV. Vị trí tải trường hợp phối hợp bảo vệ ba tầng luôn tiêu thụ đặt cách tủ phân phối chính 10m. thấp hơn điện áp thông qua trong trường Sử dụng SRF trong hai trường hợp: L = hợp phối hợp bảo vệ quá áp hai tầng. Như 30µH, rL=1.7mΩ, C = 50µF và L = 150µH, vậy, với sự phối hợp bảo vệ ba tầng có thể rL=17mΩ, C = 50µF. bảo vệ những thiết bị điện tử nhạy cảm kể cả những thiết bị mang tính chất quan trọng với xác suất xảy ra hư hỏng do sét lan truyền trên đường cấp nguồn là thấp nhất. SSD có khả năng tiêu tán năng lượng sét và giới hạn điện áp thông qua tải tiêu thụ. Tuy nhiên, SSD không thể giảm tốc độ biến thiên dòng sét và điện áp Hình 6. Mô hình phối hợp thiết bị cắt sét với SRF sét. Chính tốc độ tăng dòng và tăng áp là Thực hiện mô phỏng với xung dòng nguyên nhân gây nên hư hỏng các thiết bị 20kA 8/20µs, đồ thị biểu diễn mối quan hệ điện nhạy cảm. Chính vì vậy việc phối hợp giữa điện áp thông qua và thời gian được bảo vệ giữa thiết bị cắt sét và thiết bị lọc trình bày ở Hình 7. sét (SRF) là một yếu tố ảnh hưởng đến hiệu
- Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật, số 13/2010 Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh 67 Hình 7. Điện áp thông qua theo thời gian trường hợp có sử dụng SRF Kết quả mô phỏng điện áp thông qua trong trường hợp phối hợp giữa SSD và SRF khi thực hiện với nhiều xung sét tiêu chuẩn khác nhau được trình bày ở Bảng 4. Điện áp thông qua (V) Xung sét tiêu chuẩn MOV+SRF MOV+SRF L = 30µH L = 150µH 3kA 8/20µs 316 193 20kA 8/20µs 725 417 Bảng 4. Điện áp thông qua khi phối hợpgiữa thiết bị cắt sét và SRF Điện áp thông qua trong trường hợp chính để bảo vệ toàn bộ tòa nhà thì có thể có sử dụng bộ lọc sét giảm đi đáng kể so bảo vệ hệ thống cơ điện, hệ thống chiếu với trường hợp không sử dụng bộ lọc sét. sáng, hệ thống lạnh nhưng không thể bảo Khi bộ lọc sét có giá trị cảm kháng càng vệ những thiết bị điện tử nhạy cảm. lớn thì khả năng lọc của bộ lọc sét càng lớn 2. Phối hợp bảo vệ quá áp hai tầng và điện áp thông qua tải tiêu thụ càng thấp. với SSD tầng một sử dụng công nghệ TSG Điện dung của bộ lọc trong thực tế thường và TBBV tầng hai sử dụng công nghệ là 50µF, muốn tăng khả năng lọc sét của bộ MOV có thể bảo vệ cho những thiết bị điện lọc thì phải tăng cảm kháng L, trong thực tế tử nhạy cảm. giá trị L= 15µH, 30µH, 45µH…Vì vậy, để 3. Muốn bảo vệ cho những thiết an toàn cho thiết bị nhạy cảm, thì phải tăng bị điện tử nhạy cảm mang tính chất quan cảm kháng L lên đáng kể, nhưng phải đảm trọng thì sử dụng mô hình phối hợp bảo vệ bảo điện áp rơi trên cuộn dây L không được quá áp ba tầng hoặc phối hợp giữa SSD và vượt quá giới hạn cho phép (nhỏ hơn 3V). SRF. III. KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Bài báo đi sâu nghiên cứu các yếu C. Basso, ”Spark Gap Modeling,” Intusof tố ảnh hưởng đến hiệu quả bảo vệ chống Newsletter, September 1997. sét lan truyền trên đường nguồn hạ áp bằng phương pháp mô hình hóa và mô phỏng Mai Thanh Sơn, So sánh hiệu quả bảo vệ trên phần mềm Matlab. Từ việc phân tích quá điện áp hai tầng và ba tầng và đánh giá những kết quả mô phỏng, rút ra trên đường nguồn hạ áp. Luận văn được các yếu tố ảnh hưởng sau đây: thạc sĩ – 2009. 1. Việc đặt SSD sử dụng công nghệ Nguyễn Hoàng Minh Vũ, Lập mô hình SG, TSG hoặc MOV tại vị trí tủ phân phối mô phỏng các phần tử phi tuyến
- Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Hiệu Quả Bảo Vệ Chống Sét Lan Truyền Trên Đường Nguồn Hạ Áp 68 của thiết bị chống sét hiện đại trên hạ áp – Tạp chí khoa học và công đường cấp nguồn hạ áp và đường nghệ ― 2003. tín hiệu. Luận văn thạc sĩ – 2003. Trần Tùng Giang, Xây dựng mô hình máy Quyền Huy Ánh – Khe phóng điện tự kích phát xung hổn hợp và biến trở phi – TSG (Trigger Spark Gap) – Tập tuyến hạ áp. Luận văn thạc sĩ – san Sư Phạm Kỹ Thuật số 13. 2003. Quyền Huy Ánh – Mô hình thiết bị chống sét lan truyền trên đường nguồn
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
KỸ THUẬT VIỄN THÔNG - Chương 9: Các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu (Transmission impairments)
13 p | 605 | 82
-
Các nhân tố ảnh hưởng đến ý định tiêu dùng thực phẩm hữu cơ của người tiêu dùng ở Hà Nội
12 p | 458 | 32
-
Các yếu tố ảnh hưởng đến co ngót và một số phương pháp dự đoán co ngót của bê tông tính năng cao (HPC) - Nguyễn Quang Phú
4 p | 342 | 17
-
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ rỗng
14 p | 227 | 6
-
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đo đạc của nhiễu từ
4 p | 15 | 5
-
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến công tác lựa chọn nhà thầu thi công xây dựng công trình thủy lợi tỉnh Bến Tre
5 p | 14 | 4
-
Các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển vị của tường vây hố đào sâu thi công theo biện pháp Bottom-up tại TP.HCM
7 p | 15 | 4
-
Các yếu tố ảnh hưởng đến tiến độ xây dựng công trình hạ tầng kỹ thuật khu đô thị
6 p | 26 | 4
-
Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác xây dựng mô hình số bề mặt từ dữ liệu ảnh chụp bởi thiết bị bay không người lái
11 p | 99 | 4
-
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến đối tượng tán xạ siêu âm trong mô hình lặp vi phân Born
5 p | 8 | 3
-
Các yếu tố ảnh hưởng đến ý định mua gạo lứt đen của người tiêu dùng đồng bằng sông Cửu Long
12 p | 7 | 3
-
Nghiên cứu mô phỏng các yếu tố ảnh hưởng đến nhiễu điện báo ngẫu nhiên (RTN) trong dòng điện rò GIDL của Saddle MOSFET
3 p | 19 | 3
-
Một số cách tiếp cận về yếu tố ảnh hưởng đến thực hiện chính sách
7 p | 74 | 3
-
Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến độ thoát khí mê tan của vỉa 6A mỏ than Mạo Khê
7 p | 2 | 2
-
Khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến thủy phân protein đậu xanh (Vignia radiata) thành peptide
3 p | 5 | 2
-
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hao phí trải vải
7 p | 42 | 2
-
Sử dụng phương pháp AHP phân tích thứ bậc các yếu tố ảnh hưởng đến tiến độ thi công công trình thủy lợi - huyện Phú Tân, tỉnh Cà Mau
3 p | 25 | 2
-
Nghiên cứu xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quản lý chất lượng thi công công trình công ích theo phương pháp EFA
3 p | 18 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn