CUNG C P ĐI N 2 Ấ
Ệ
GV: Nguy n Quang Thu n
ễ
ấ
08/09/12 1
N i dung môn h c
ọ
ộ
CH
N I DUNG
NGƯƠ
Ộ
S TI T Ố Ế
7
, thi
t b trong
9
ự
ầ ử
ế ị
L a ch n các ph n t ọ HTCCĐ
8
đ ng hóa HTCCĐ
6
B o v r le và t ệ ơ
ả
ự ộ
9
B o v ch ng quá đi n áp khí quy n
6
ệ
ệ
ể
ả
ố
10
4
Nâng cao h s công su t ấ ệ ố
11
K thu t chi u sáng
5
ế
ậ
ỹ
TN
15
45
T ng s : ố
ổ
08/09/12 2
Tài li u tham kh o
ệ
ả
t k c p đi n, NXBKHKT- 2006
Thi
ệ
thi
0,4-500kV,
ầ ử
ự
t b t ế ị ừ
1. TS. Ngô H ng Quang ồ ế ế ấ 2. TS. Ngô H ng Quang ồ L a ch n các ph n t ọ NXBKHKT- 2005 3. TS. Tr n Quang Khánh
ầ ệ ố
ấ
ề
H th ng cung c p đi n, NXKHKT HN 2005 ệ 4. GS. Nguy n Công Hi n ễ H th ng cung c p đi n, NXKHKT HN 2004 ệ
ệ ố
ấ
08/09/12 3
Ch
ng 7.
ươ
L A CH N CÁC PH N T , THI T B Ị
Ầ Ử
Ọ
Ự
Ế
TRONG HTCCĐ
, thi ầ ử ế ị t b có th ph i ch u 3 ch đ ế ộ ể ả ị ệ
đm, Iđm
Bình th ng: U 7.1. KHÁI QUÁT CHUNG 1. Đ t v n đ ặ ấ ề Trong quá trình làm vi c, các ph n t làm vi c:ệ ườ
i: > U Quá t ả
ự ố ị ự ố ế ỏ ồ ị
đm → Ph i c t ph n t ả ắ ố
đm, Iđm S c (NM): >> I càng nhanh càng t đ
t b b s c ra kh i ngu n t. Tuy nhiên ph i có th i gian → PT, TB ph i ch u đ ng ầ ử ả , thi ờ ự ả ị
i s c này. ượ c trong th i gian t n t ờ ồ ạ ự ố
ư ệ ầ ả ượ ự c l a ch n th o ọ ả
U
U
đm
TB .
mđm .
mãn đ ng th i 3 đi u ki n trên. ờ ‡ (cid:236)
)1(
I
I
TB .
đm
lv
.
max
lvmax = 2Ibt= 2Icp (t c là tính khi 1 đd b đ t);
(cid:237) ệ ọ ‡ (cid:238) ề 2. Đi u ki n chung l a ch n các PT, TB: ự a. Đi u ki n đ PT, TB đ m b o làm vi c bt và qt: ệ ả B i v y các PT, TB đ a vào làm vi c c n ph i đ ở ậ ồ ệ ệ ề ề ả ị ứ ứ
lvmax = kqtmaxIbt=kqtmaxIđmBA(thg kqtmax= 1,4 ); lvmax = kqtmaxIbt= 1,05Iđm
ể ố ớ ố ớ ố ớ Đ i v i đd lv //: I Đ i v i m ch MBA: I ạ Đ i v i m ch MPĐ: I ạ
08/09/12 4
2. Đi u ki n chung l a ch n các PT, TB: ự
ọ
ề
ệ
b. Đi u ki n đ PT, TB đ m b o ch u đ ng đ
ả
ả
ể
ệ
ch đ s ế ộ ự
c ượ ở
ự
ị
ệ ớ
ệ
ể
ớ
ệ ệ
ủ
ẫ
ầ
ố
ề c :ố t l n có th phá Dòng đi n NM l n → sinh ra l c đi n và nhi ự h ng và đ t cháy ph n d n/cách đi n c a PT, TBĐ. Do đó c n ki m tra theo 2 đi u ki n:
ẫ ệ
ề
Đi u ki n n đ nh đ ng:
ệ ổ
ộ
ị
ỏ ể ề
Iđ.đm ≥ ixk
(2)
t
qd
t:
Đi u ki n n đ nh nhi ệ ổ
ề
ị
ệ
I
I
)3(
dmnh .
t
dmnh .
‡ (V i tớ qd = tN) ¥
ư
≤1000V) không c n ki m tra n đ nh đ ng ạ ầ ổ ộ
ể ị
đm ≥ 1000A, không c n ki m tra n đ nh nhi ầ ệ ổ
L u ý: 1) Đ i v i các PT, TB h áp (U ể 2) Đ i v i PT, TB có I ổ 3) Đ i v i dây d n và thanh d n, đi u ki n n đ nh nhi ị t ệ t ki m tra theo ti t ệ ể ẫ ế ị
N
2
=
S
(
mm
)
S ch
min
C
ố ớ ố ớ ố ớ di n t ệ ố ẫ i thi u: ể ề B ‡
08/09/12 5
7.2. L A CH N KHÍ C ĐI N CAO ÁP
Ụ Ệ
Ọ
Ự
1. L a ch n MCĐ
ự
ọ
TT Các đ i l ng ch n và ki m tra ạ ượ ọ ể ể
đmMC (kV)
‡ 1 Đi n áp đ nh m c, U ị ứ ệ Uđm.m Công th c ch n và ki m tra ứ ọ UđmMC
đmMC (A)
‡ 2 Dòng đi n đ nh m c, I ứ ệ ị Ilv.max IđmMC
C.đm (kA)
‡ 3 Dòng đi n c t đ nh m c, I ệ ắ ị ứ IN IC.đm
C.đm (MVA)
‡ 4 Công su t c t đ nh m c, S ấ ắ ị ứ SN SC.đmMC
đ.đm (kA)
‡ 5 Dòng đi n ôđđ đ nh m c, I ứ ệ ị Iđ.đm
qd
I
I
. dmnh
nh.đm (kA)
t
. dmnh
ixk t ‡ ¥ 6 Dòng đi n ôđn đ nh m c, I ứ ệ ị
08/09/12 6
7.2. L A CH N KHÍ C ĐI N CAO ÁP
Ụ Ệ
Ọ
Ự
i
2. L a ch n MC ph t ọ
ụ ả
ự
TT Các đ i l ng ch n và ki m tra ạ ượ ọ ể ể
đmMC (kV)
‡ 1 Đi n áp đ nh m c, U ị ứ ệ Công th c ch n và ki m tra ứ ọ UđmMC Uđm.m
đmMC (A)
‡ Dòng đi n đ nh m c, I 2 ứ ệ ị IđmMC Ilv.max
đ.đm (kA)
‡ Dòng đi n ôđđ đ nh m c, I 3 ứ ệ ị Iđ.đm
qd
I
I
. dmnh
nh.đm (kA)
t
ixk t ‡ ¥ Dòng đi n ôđn đ nh m c, I 4 ứ ệ ị
đmCC (A)
. dmnh Ilv.max
‡ Dòng đi n đ nh m c c a CC, I 5 ứ ủ ệ ị IđmCC
C.đmCC (A)
‡ Dòng đi n c t đ nh m c c a CC, I 6 ệ ắ ị ứ ủ IN IC.đmCC
C.đmCC (A)
‡ Công su t c t đ nh m c c a CC, S 7 ấ ắ ị ứ ủ SN SC.đmCC
08/09/12 7
3. L a ch n DCL
ự
ọ
TT
Các đ i l
ng ch n và ki m tra
ạ ượ
ọ
ể
Công th c ch n và ki m tra ọ
ứ
ể
1
Đi n áp đ nh m c, U ị
ứ
ệ
đmDCL (kV)
UđmDCL
Uđm.m
‡
Dòng đi n đ nh m c, I
2
ứ
ệ
ị
đmDCL (A)
IđmDCL
Ilv.max
‡
Dòng đi n ôđđ đ nh m c, I
3
ứ
ệ
ị
ixk
đ.đm (kA)
Iđ.đm
t
qd
Dòng đi n ôđn đ nh m c, I
4
ứ
ệ
ị
‡
nh.đm (kA)
I
I
. dmnh
t
. dmnh
‡ ¥
4. L a ch n CC cao áp
ự
ọ
TT
Các đ i l
ng ch n và ki m tra
ạ ượ
ọ
ể
Công th c ch n và ki m tra ọ
ứ
ể
1
Đi n áp đ nh m c, U ị
ứ
ệ
đmCC (kV)
UđmCC
Uđm.m
‡
Dòng đi n đ nh m c, I
2
ứ
ệ
ị
đmCC (A)
IđmCC
Ilv.max
‡
Dòng đi n c t đ nh m c c a CC, I
3
ệ ắ ị
ứ ủ
IN
C.đmCC (A)
IC.đmCC
‡
Công su t c t đ nh m c c a CC, S
4
ấ ắ ị
ứ ủ
SN
C.đmCC (A)
SC.đmCC
‡
08/09/12 8
7.3. L A CH N MÁY BI N ÁP
Ọ
Ự
Ế
ọ
ự ố ớ ố ớ
1. L a ch n MBA đi n l c ệ ự khcSđmB ‡ Đ i v i TBA có 1 máy: Stt khckqtmaxSđmB ‡ Đ i v i TBA có 2 máy:
Stt
ấ ế ạ ủ
i). ấ ớ ụ ả
i l n nh t c a MBA, k ấ ủ ả ớ ấ ủ qtmax = 1,4
q
q
Trong đó: SđmB - công su t đm c a MBA, (nhà ch t o cho); Stt - công su t tính toán (công su t l n nh t c a ph t ấ kqtmax - h s quá t ệ ố i không quá 5 ngày 5 đêm, m i ngày không quá 6 gi ). (quá t ả ờ ỗ
2
-= 1
-
hck
1 100
ỉ ỉ ử ụ ử ụ ữ
ạ ậ
1, q
2
q - nhi t đ môi tr t đ ch t o ( ệ ộ H s hi u ch nh gi a mt ch t o và s d ng (ch s d ng ế ạ khc n u MBA ngo i nh p) ng s d ng và nhi ử ụ ệ ố ệ ế ườ ế ạ 0C) ệ ộ
0C; 0C;
Ví d :ụ Hà n i nhi ệ ộ
2
=
-= 1
81,0
hck
1 100
t đ trung bình 24 t đ trung bình 5 ệ ộ q q - ộ Mátc va nhi ơ Thì:
08/09/12 9
7.3. L A CH N MÁY BI N ÁP
Ọ
Ự
Ế
ng
2. L a ch n MBA đo l ọ
ự
ườ
TT
a. Máy bi n dòng đi n (BI) ế ệ
Các đ i l
ng ch n và ki m tra
ọ
ể
Công th c ch n và ki m tra ọ
ứ
ể
ạ ượ
1
Đi n áp s c p đ nh m c, U
ơ ấ
ứ
ệ
ị
đm.BI (kV)
Uđm.BI
Uđm.m
2
Dòng đi n s c p đ nh m c, I
ệ ơ ấ
ứ
ị
‡
1đm.BI (A)
đmI
1
.
BI
I lv.max 1,2
‡
3
Ph t
i cu n dây th c p, S
ụ ả
ứ ấ
ộ
2đm.BI, (VA)
S2đm.BI
S2tt
‡
k
đ
4
H s n đ nh đ ng, k ị
ệ ố ổ
ộ
đ
i xk 12 I
dm
.
BI
I
t
.¥
qd
‡
k
nh
5
H s n đ nh nhi
t, k
ệ ố ổ
ị
ệ
nh
I
t
1
dm
.
BI
. dmnh
‡
08/09/12 10
ng
2. L a ch n MBA đo l ọ
ự
ườ
b. Máy bi n đi n áp (BU)
ệ
ế
TT Các đ i l ng ch n và ki m tra ạ ượ ọ ể Công th c ch n và ki m tra ọ ứ ể
đm.BU (kV)
‡ 1 Đi n áp s c p đ nh m c, U ơ ấ ứ ệ ị Uđm.BU Uđm.m
2đm.BI, (VA)
‡ Ph t i 1 pha th c p, S 2 ụ ả ứ ấ S2đm.pha
[ % N
N ‡
[
]%N
3 Sai s cho phép, N% ố S2tt.pha ]%
- sai s tiêu chu n. ẩ ố
08/09/12 11
7.4. L A CH N KHÍ C ĐI N H ÁP
Ụ Ệ
Ọ
Ự
Ạ
motor control
L i đi n h áp ướ ệ ạ
Cách ly Cách ly
Cách ly Cách ly
Đóng c tắ Đóng c tắ
Đóng c tắ Đóng c tắ
ạ ạ
ệ ệ
ạ ạ
ệ ệ
ơ B o v ng n m ch ắ ả n - c ơ B o v ng n m ch ả ắ n - c
ệ
ệ Đ i Đ i
i B o v quá t ả ệ ả B o v quá t i ả ệ ả
ớ
B o v ng n m ch ả ắ ử B o v ng n m ch ả ắ n t ử n t ệ Đ i ệ Đ i Kh i đ ng ở ộ m mề
Đi u khi n v i ể ề bi n t n ế ầ
Đi u khi n công su t ấ ể Đi u khi n công su t ấ ể
ề ề
08/09/12 12
motor starter
Switch (c u dao) ầ
C u dao ầ iả t
Công- t ctắ ơ
R leơ tệ nhi
t bế ị Thi tích h pợ
t
Áptômát ki uể nhi
t
Áptômát ki u ể đi n ừ ệ
t ệ
ừ
Cách ly
Đóng c tắ
Ng n m ch
ạ
ắ
Quá t
iả
Đi u khi n
ể
ề
08/09/12 13
7.4. L A CH N KHÍ C ĐI N H ÁP
Ụ Ệ
Ọ
Ự
Ạ
ư
ắ ơ ầ
m ng đi n h áp nh áptômát, côngt ct ạ c l a ch n theo đi u ki n
ệ ọ
ề
ề
ị
ộ
ị
, c u dao, và dòng đi nệ , ki u ể ệ đi n áp ệ làm vi c ệ không c nầ ki m tra đi u ki n n đ nh ệ ổ ể t do dòng ng n m ch. ệ
ạ
Các khí c ụ ở ạ c u chì,....đ ượ ự ầ lo iạ và hoàn c nhả đ ng và n đ nh nhi ổ ọ
ầ
ắ ầ ư
ể
ệ
ả
ắ
ạ
ả
i; ả
ị
Riêng ch n áptômát và c u chì c n l u ý: Đ i v i ATM: Ph i ki m tra kh năng c t dòng đi n ng n m ch và ố ớ ắ ỉ Đ i v i CC: ố ớ
ch nh đ nh đ c t dòng đi n quá t ệ ể ắ Ph i phân bi ệ ả
ế
ạ
ạ sáng hay dùng trong m ng công nghi p mà ch n cho đúng.
t dùng cho m ng đi n sinh ho t, chi u ệ ọ
ệ
ạ
Sau đây, s nêu cách ch n các thi
t b này.
ẽ
ọ
ế ị
08/09/12 14
7.4. L A CH N KHÍ C ĐI N H ÁP
Ụ Ệ
Ọ
Ự
Ạ
1. Ch n ATM: ọ
BI
TT Các đ i l ng ch n và ki m tra ạ ượ ọ ể Công th c ch n và ki m tra ọ ứ ể
đmATM (V)
‡ 1 Đi n áp đ nh m c, U ị ứ ệ Uđm.m UđmATM
đmATM (A)
‡ 2 Dòng đi n đ nh m c, I ứ ệ ị Ilv.max IđmATM
C.đm (kA)
‡ 3 Dòng đi n c t đ nh m c, I ệ ắ ị ứ IN IC.đm
Quá t i: ả ch nh đ nh
ỉ
ị
08/09/12 15
7.4. L A CH N KHÍ C ĐI N H ÁP
Ụ Ệ
Ọ
Ự
Ạ
2. Ch n c u chì:
ọ
ầ
a. Đ i v i CC dùng cho m ng đi n chi u sáng: ố ớ ệ ế ạ
TT Các đ i l ng ch n và ki m tra ạ ượ ọ ể Công th c ch n và ki m tra ọ ứ ể
đmCC (V)
‡ 1 Đi n áp đ nh m c, U ứ ệ ị Uđm.m UđmCC
đmCC (A)
‡ 2 Dòng đi n đ nh m c, I ệ ứ ị Ilv.max= Itt IđmCC
08/09/12 16
2. Ch n c u chì:
ọ
ầ
b. Đ i v i CC dùng cho m ng đi n công nghi p: ệ ệ
ạ N u BV cho 1 đ ng c : ơ ố ớ ế ộ
C¸c ®¹i lîng c hän vµ kiÓm tra C«ng thø c c hän vµ kiÓm TT
1
I®m.CC
Dßng ®iÖn ®Þnh møc, I®m.CC (A)
mmIK
DC.dm
‡ tra Itt = ktI®m.®C
2
mmI =
Dßng ®iÖn ®Þnh møc, I®m.CC (A)
I®m.CC
P
DC.dm
i cña ®é ng c¬, nÕu kh«ng biÕt lÊy k
t = 1;
‡ a a
cos
dm
dm
®m - hÖ s è c«ng s uÊt ®Þnh m ø c cña ®.c¬, th-ê ng Cos j
®m = 0,8;
j h
Tro ng ®ã: kt - hÖ s è t ả U3 I®m.®C- dß ng ®iÖn ®Þnh m ø c cña ®é ng c¬, I®m.®C = U®m- ®iÖn ¸p d©y ®Þnh m ø c, U®m = 380V; Cos j h - hiÖu s uÊt cña ®c¬, th-ê ng h = 0.8-0,95 (cã thÓ lÊy h = 1); Kmm - hÖ s è m ë m ¸y ®.c¬ (nhµ chÕ t¹o cho), th-ê ng Kmm = 5; 6; 7; a - hÖ s è phô thué c vµo ®iÒu kiÖn khë i ®é ng cña ®.c¬, lÊy nh- s au:
Víi ®.c¬ m ë m ¸y nhÑ (hoÆ c kh«ng t
a
ả
i) nh- m ¸y b¬m , m ¸y c¾t gät kim lo¹i 17
Víi ®é ng c¬ m ë m ¸y nÆ ng (cã t
i) nh- cÇn cÈu, cÇn trôc, m ¸y n©ng
a =1,6;
ả
08/09/12 = 2,5;
b. Đ i v i CC dùng cho m ng đi n công nghi p:
ố ớ
ệ
ệ
ạ
N u BV cho nhi u đ ng c : ơ ộ ề ế
C¸c ®¹i lîng c hän vµ kiÓm tra TT
n
C«ng thø c c hän vµ kiÓm tra
ti I.k
.dm
DCi
= 2i
(cid:229) ‡ 1 Dßng ®iÖn ®Þnh møc, I®m.CC (A) I®m.CC
1n
+ (cid:229)
I
mm
max
Ik ti
.dm
DCi
= 2i
-
‡ 2 Dßng ®iÖn ®Þnh møc, I®m.CC (A) I®m.CC a
08/09/12 18
Ế
Ọ t di n dây d n theo m t đ dòng đi n kinh
7.5. CH N TI T DI N DÂY D N VÀ CÁP Ệ 1. Ch n ti ọ
Ẫ ậ ộ
ệ
ệ
ế
ẫ
tế
I
tt
PP này ch dùng ch n ti t di n dd c a các m ng đi n cao áp. ọ ỉ ế ủ ệ ệ
F kt
I j
max j
kt
kt
Jkt, A/mm2
Lo i dây d n
ẫ
ạ
Tmax ≤ 3000h
Tmax = 3000-5000h
Tmax > 5000h
1,0 2,7 1,2
1,3 3,5 1,6
+
ạ = ‡ 1) Đi u ki n ch n ti ệ ề ọ ế t di n: ệ
1,1 3,1 1,4 QX
=
U
U
cp
PR U
đm
A và AC Cáp lõi đ ngồ Cáp lõi nhôm 2) Ki m tra: ể T n th t đi n áp: ệ ấ ổ Phát nóng:
(cid:229) (cid:229) D £ D
t: ố ớ ệ ổ ề ắ ộ ị ệ
F ch
a ‡ Isc ≤ Icp Ngoài ra, đ i v i cáp b t bu c ph i ki m tra thêm đi u ki n n đ nh nhi ả ể I. t ¥
qd ệ ộ αcu = 6 và αAl = 11; tqđ = (0,5-1)s 19
t đ , α - h s nhi ệ ố
08/09/12
2. Ch n ti ọ
ế
t di n dd theo t n th t đi n áp cho phép ấ
ổ
ệ
ệ
m ng đi n h áp và m ng đi n đ a ể ở ạ ế ọ ệ ệ ạ ạ ị
ph t di n dd ệ ớ
n
+
ứ ệ ấ PP này dùng đ ch n ti ng (U ≤ 35kV) chi u dài l n. ươ ề Xu t phát t công th c tính t n th t đi n áp: ổ ừ ấ n
r 0
. lP i i
x 0
. lQ i i
n
= 1
i
= 1
i
=
=
(
)
D=
D+
(cid:229) (cid:229)
U
.
.
U
U
+ XQRP i
i
i
i
R
X
= 1
i
U
1 U
dm
dm
D (cid:229)
t di n F, do đó ta có th ch n ti ấ ậ ề ộ ế ể ệ t di n ệ
0 (vì x0 = 0,35÷0,45Ω/km - không thay đ i nhi u).
Nh n th y, r 0 và x0 đ u ph thu c vào ti ụ b ng cách ch n đi n kháng x ọ ệ ằ ọ ổ ế ề
t đi n dd theo ph ng pháp này làm nh sau: ươ ư ệ
ướ ọ
ố ớ ọ c ch n ti Các b ế ọ ơ ộ 0 B1. Ch n s b x - Đ i v i dây h áp: Ch n x ạ
kV) ố ớ ọ - Đ i v i dây TA áp: Ch n x ÷22kV); x0 = 0,4Ω/km (v i 35ớ
. lQ i i
x 0
=
ị B2. T xừ 0 đã ch n, xác đ nh đ ọ (cid:229)
0 = 0,35Ω/km 0 = 0,38Ω/km (v i 10ớ n c: ượ U
X
= 1 i U
dm
D
08/09/12 20
2. Ch n ti ọ
ế
t di n dd theo t n th t đi n áp cho phép ấ
ổ
ệ
ệ
R:
c ∆U ị ượ
B3. T ừ ∆Ucp xác đ nh đ
n
B4. Xác đ nh ti ị ế ∆UR = ∆Ucp - ∆UX t di n dây d n c n ch n: ẫ ệ ầ ọ n
r 0
. lP i i
. lP i i
i
=
=
(cid:229) (cid:229)
U
F
R
= 1 i U
dm
dm
2
g =
(cid:222) D D
g
= 1 UU R m 32
/
mm
g - đi n d n su t, ví d :
Al
W ụ ệ ấ ẫ
ừ ượ ệ ẫ ả ọ
n
+
t di n g n nh t T F tính đ c, tra b ng ph l c đ ch n dây d n có ti ấ ầ ế ể B5. Ki m tra dây d n đã ch n theo đi u ki n t n th t đi n áp cho phép: ệ ệ ổ ể ề ấ ụ ụ ọ n
r 0
x 0
. lQ i i
n
= 1
i
= 1
i
=
=
(
)
(cid:229) (cid:229) ẫ . lP i i
U
.
.
U
+ XQRP i
i
i
i
cp
= 1
i
U
1 U
dm
dm
D £ D (cid:229)
ệ ượ ọ
t di n l n h n 1 c p, c th a mãn thì dây d n ch n đ t yêu c u; ầ ẫ ệ ớ ẫ ợ ấ ơ
ọ i theo đi u ki n trên. - N u đi u ki n đ ế ề - Tr ườ r i ki m tra l ồ ể ạ ng h p không th o mãn, ch n dây d n có ti ế ệ ỏ ả ề ạ
08/09/12 21
3. Chän tiÕt diÖn d©y dÉn the o dßng ph¸t nãng c ho phÐp
PP nµy dïng ®Ó chän tiÕt diÖn d©y dÉn líi h¹ ¸p c«ng nghiÖp vµ sinh ho¹t ®« thÞ. Tr×nh tù c¸c bíc chän tiÕt diÖn theo ph¬ng ph¸p nµy nh sau: - B-íc 1: X¸c ®Þnh dßng ®iÖn tÝnh to¸n mµ ®êng d©y ph¶i t¶i Itt; - B-íc 2: Lùa chän lo¹i d©y, tiÕt diÖn d©y theo biÓu thøc: k1k2Icp ‡
Itt Trong ®ã: k1- hÖ sè hiÖu chØnh nhiÖt ®é, øng víi m«i trêng ®Æt
d©y, c¸p;
k2- hÖ sè hiÖu chØnh nhiÖt ®é, kÓ ®Õn sè lîng d©y hoÆc c¸p ®i
chung mét r·nh; k1 vµ k2 tra trong phô lôc.
Icp- dßng ®iÖn l©u dµi cho phÐp øng víi tiÕt diÖn d©y hoÆc c¸p
®Þnh chän (tra b¶ng)
08/09/12 22
3. Chän tiÕt diÖn d©y dÉn the o dßng ph¸t nãng c ho phÐp
I
dc
- B-íc 3: KiÓm tra l¹i: * Theo ®iÒu kiÖn kÕt hîp víi thiÕt bÞ b¶o vÖ: + NÕu b¶o vÖ b»ng cÇu ch×: Ikk 2 1
cp
‡
(§èi víi m¹ch ®énh lùc a = 3; cßn m¹ch ¸nh s¸ng sinh ho¹t a =
0,3)
a
;
Ikk 21
cp
Ikk 21
cp
I + NÕu b¶o vÖ b»ng ATM: kddt 5,4
I kdnh 5,1
Ikddt - dßng ®iÖn khëi ®éng ®iÖn tõ cña ATM (dßng chØnh
®Þnh c¾t ng¾n m¹ch)
Ikdnh - dßng ®iÖn khëi ®éng nhiÖt cña ATM (dßng chØnh ®Þnh
c¾t qu¸ t¶i cña r¬ le nhiÖt)
‡ ‡
08/09/12 23
3. Chän tiÕt diÖn d©y dÉn the o dßng ph¸t nãng c ho phÐp
* Theo ®iÒu kiÖn æn ®Þnh nhiÖt dßng ng¾n m¹ch:
I.
t
F ch
qd
Trong ®ã:
cu = 6; a
Al = 11
a -hÖ sè phô thuéc vËt liÖu lµm dd, a tq® = tN = (0,5-1)s
a ‡ ¥
* Theo ®iÒu kiÖn tæn thÊt ®iÖn ¸p: D Umax
D Ucp = 5%U®m
£
08/09/12 24
7.6. CH N TI T DI N THANH D N (THANH CÁI)
Ọ
Ẫ
Ế
Ệ
TT Các đ i l ng ch n và ki m tra ạ ượ ọ ể ứ ể
Công th c ch n và ki m ọ tra
cp (A)
‡ 1 Dòng đi n phát nóng lâu dài cho phép, I ệ k1k2Icp
cp (kG/cm2)
tt
s s ‡ 2 Kh năng n đ nh đ ng, Ilv.max s ả ổ ộ ị
cp a I
F
qdt
‡ ¥
2)
3 t, F (mm Kh năng n đ nh nhi ổ ả ị ệ
ệ ặ ẫ Trong đó: k1 – h s hi u ch nh, ph thu c vào vi c đ t thanh d n.
ụ ộ k1 = 1;
ng ệ ố ệ ỉ + Đ t đ ng: ặ ứ + Đ t n m ngang: ặ ằ ệ ố ệ ỉ
ệ ộ t đ môi tr t đ TC). ệ ộ
ộ ệ ộ Al = 11.
ệ ố ứ
cp Fe= 1600 kG/cm2).
k1 = 0,95. t đ môi tr k2 – H s hi u ch nh theo nhi ườ ng khác v i nhi (tra trong s tay KTĐ khi nhi ớ ườ ổ Cu = 6; a ẫ a a - h s ph thu c v t li u làm thanh d n: ậ ệ ụ s cp - ng su t cho phép c a v t li u làm thanh d n ẫ ủ ấ cp.Cu= 1400 kG/cm2; s (s ậ ệ cp Al= 700 kG/cm2; s
08/09/12 25
7.6. CH N TI T DI N THANH D N (THANH CÁI)
Ọ
Ẫ
Ế
Ệ
2): su t hi n khi có l c đi n đ ng c a dòng NM: ệ
2
=
s
cm
kG
/
,
s ấ ứ ự ủ ệ ấ ộ
tt
tt - ng su t tính toán (kG/cm M ¦ W
, M - mô men u n tính toán, ố
A
=
M
,
kGcm
a
+ Khi thanh d n có t 3 nh p tr lên: ừ ở ị
B
ẫ lF . tt 10
a
C
=
M
,
l
2-
=
ị
i
,
.
kG
F tt
2 xk
H thanh d n 3 pha
ệ
ẫ
kGcm l a
+ Khi thanh d n có 2 nh p: ẫ lF . tt 8 10.76,1
ắ ệ ạ
ứ ề ộ ị
ữ ữ ả ả
c d a vào hình dáng thanh góp: cm3 tính đ ixk- dòng đi n ng n m ch xung kích 3 pha, kA l - kho ng cách gi a các s trong m t pha (chi u dài m t nh p thanh cái), cm; ộ a - kho ng cách gi a các pha, cm; W - mô men ch ng u n c a TC, ố ượ ủ ự ố
08/09/12 26
W - mô men ch ng u n c a thanh d n,
ẫ cm3 tính đ
ủ
ố
ố
ượ
c d a ự
vào hình dáng thanh góp:
Thanh ch nh t ữ ậ
Thanh tròn
ữ ậ
Thanh tròn r ngỗ
Đ t ngang
Đ t đ ng ặ ứ
ặ
Thanh ch nh t r ngỗ
b
h
d
b
D
D
H
h
h
4
4
p
4 -
p
H
h
(
)
=
=
=
W
W
W =
W =
W
6
H
3D 32
2hb 6
2bh 6
4 - dD 32 D
08/09/12 27
7.7. CH N S Đ THANH D N
Ọ Ứ Ỡ
Ẫ
TT Các đ i l ng ch n và ki m tra ạ ượ ọ ể Công th c ch n và ki m tra ọ ứ ể
đm.S (kV)
‡ 1 Đi n áp đ nh m c, U ị ứ ệ Uđm.S Uđm.m
đm.S (A)
‡ 2 Dòng đi n đ nh m c, I ứ ệ ị Iđm.S Ilv.max
‡ 3 L c cho phép tác đ ng lên đ u s , F ự ộ kFtt ầ ứ cp (kG), Fcp
nh.đm (mm2)
4 Dòng n đ nh nhi t cho phép, I ổ ị ệ I¥ Inh.đm ‡
ầ ự ứ
'
ứ
k
H’
H
ệ ố ệ
2-
=
10.76,1
i
.
,
kG
F tt
2 xk
Thanh d n ẫ đ t trên s
ặ
ứ
t di n thanh d n Fcp - L c cho phép tác đ ng lên đ u s , (kG): ộ (Fcp = 0,6Fph, Fph-l c phá h ng s , nhà ch t o cho) ỏ ế ạ H k – h s hi u ch nh: = H chân s đ n tâm ti ứ ế ệ ế ẫ
ự ỉ H - chi u cao s ; ứ ề H’ - chi u cao t ừ ề l a
08/09/12 28
Ch
ng 8
. B O V R LE VÀ TĐH HTCCĐ
ươ
Ệ Ơ
Ả
8.1. KHÁI NI M, M C ĐÍCH Ý NGHĨA Ụ Ệ 1. Khái ni mệ
chính trong h th ng thi
ậ
ệ
ế
ị ả
ầ ử
ệ ti ng n ướ
c phiên âm t ớ
ầ
ầ ử ệ
ạ
t b b o v . Thu t ng ố ữ c ngoài: RELAIS-Pháp, RELAY- làm nhi m v t ụ ự ệ ng dùng ườ ơ t b th c hi n m t ho c m t nhóm ch c năng ứ
ệ
ặ
ộ ệ g i là BVRL
ộ ọ
R le là ph n t ơ r le đ ừ ế ượ ơ Anh, PEP E-Nga ... v i nghĩa ban đ u là ph n t đ ng đóng c t m ch đi n. Ngày nay khái ni m r le th ắ ệ ộ h p thi đ ch m t t ế ị ự ỉ ộ ổ ợ ể b o v và t đ ng hoá h th ng đi n ả ệ ố ự ộ ệ 2. M c đích, ý nghĩa ụ - V m t k thu t: ề ặ ỹ
ế ị ả
ụ b s c ho c ho t đ ng b t th
ậ BVRL là thi ầ ử ị ự ố
t b b o v có nhi m v phát hi n và ệ ệ ng ra kh i ỏ ấ
ệ ạ
ườ
ặ
ộ
cách ly các ph n t HT.
:
t b t
ế BVRL là thi
c dùng trong HTĐ có th ể ế ạ
ừ
đ ng hoá đ ượ t h i kinh t v i m c đích phòng ng a, ngăn ch n các thi ệ x y ra cho ch đ u t
ế ị ự ộ ặ khi x y ra s c . ự ố
ủ ầ ư
ả
- V m t kinh t ề ặ ụ ớ ả 08/09/12
29
Đ th c hi n đ
ể
ụ
ể ự
Ố Ớ ệ
8.2. CÁC YÊU C U C B N Đ I V I BVRL Ầ Ơ Ả ứ ượ t b b o v r le ph i tho mãn đ
ả
ầ
ượ
ọ ơ ả
c các ch c năng và nhi m v quan tr ng k trên, c các yêu c u c b n: tin c y, ả
ậ
t b b o v r le làm
ệ ơ
ả
c xác đ nh.
ệ
ắ
ả
ệ thi ệ ơ ế ị ả ch n l c, tác đ ng nhanh và kinh t ộ ọ ọ ility): Là tính năng đ m b o cho thi 1. Tin c y (Reliab ậ ắ electivity): là kh năng c a b o v r le có th phát hi n và ả
ế ị ả ượ ể
. ế ả ự ố ủ
ạ ệ ơ
ị ệ
lo i tr đúng ph n t
b s c càng
ỏ ệ ố ả
ầ ử ị ự ố
vi c đúng, ch c ch n khi x y ra s c trong ph m vi đã đ ả ầ ử ị ự ố ệ ơ ầ
ố
ớ
4. Đ nh y (s
b s c ra kh i h th ng. ầ ả ế ợ ả
B o v r le c n ph i cách ly ph n t t. Tuy nhiên c n k t h p v i yêu c u ch n l c. ả
ng tác đ ng t
ensitivity): Ph n ánh kh năng ph n ng c a b o v v i m i ọ i ố
ọ ọ ầ ủ ả ứ s đ i l ỷ ố ạ ượ
ệ ớ ộ
ị ằ
ượ
2. Ch n l c (s ọ ọ ạ ừ 3. Tác đ ng nhanh: ộ nhanh càng t ạ ả m c đ s c . Đ nh y đ ộ ự ố thi u v i đ i l ớ ạ ượ
c bi u th b ng t ộ ể ng đ t. Ví d : đ i v i BV quá dòng: ụ ố ớ
ộ ứ ể
ạ ặ
k =
nh
I Nmin I
KÐ
ị
nh= 1,2‚ 1,5.
Quy đ nh c th v i các lo i b o v : ệ ạ ả nh = 1,5‚ 2 - B o v chính: k ệ - B o v d phòng: k ệ ự ụ ể ớ ả ả
08/09/12 30
8.2. CÁC YÊU C U C B N Đ I V I BVRL Ầ Ơ Ả
Ố Ớ
5. Kinh t
t b b o v th
:ế ố ớ ắ
ỉ
ặ
ắ
ệ
ế
ầ
t b b o v không ph i là y u t
ậ
ắ
ệ
ả
ắ ế ị
110 kV): Chi phí đ ể ng ch chi m m t vài ộ ế c b o v ệ ả ả ượ ầ ế ố t b ế ị
ự
ặ
ố
ọ ậ ể
ế ị
ỹ
ạ
đ
ố ượ ố ớ
ặ
ả
ầ
ả
t b b o v c n chú ý đ m b o đ
ệ ấ ớ ằ ế ị ả
ượ
ầ
ả
- Đ i v i m ng cao áp và siêu cao áp (U ạ mua s m và l p đ t thi ườ ị ả ph n trăm giá tr công trình, m t khác yêu c u ph i đ ặ ị r t ch c ch n, vì v y giá c thi ế ị ả ả ấ quy t đ nh trong l a ch n ch ng lo i ho c nhà phân ph i thi ạ ủ mà 4 yêu c u k thu t k trên đóng vai trò quy t đ nh. ầ - Đ i v i m ng trung áp và h áp (U < 110 kV): Vì s l ạ ố ớ ph n t c b o v r t l n, m t khác các yêu c u đ i v i thi ầ ử ượ b o v không cao b ng ệ khi l a ch n thi ọ v k thu t v i chi phí th p nh t. ậ ớ
ng các t b ế ị m ng cao áp và siêu cao áp cho nên ở ạ c các yêu c u ệ ầ ả ấ
ự ề ỹ
ấ
‡
08/09/12 31
3.3. C U TRÚC C B N C A HTBVRL Ơ Ả
Ủ
Ấ
Thanh góp
MC
BI
ả
M ch đi n c n b o ệ ầ ạ vệ
đi nệ
ệ
MCF
CC
N
- +
K
ụ ủ
BI - Máy bi n dòng ế BU - Máy bi n đi n áp ế CCh - C u chì ầ K - Khoá đi u khi n ể ề N - Ngu n đi n thao tác ệ ồ MC - Máy c t đi n ệ ắ MCF -Ti p đi m ph c a ể ế máy c t đi n ệ ắ
T i baả
R leơ
CCh
BU
Tín hi u c t ắ ệ
08/09/12 32
8.3. C U TRÚC C B N C A HTBVRL Ơ Ả
Ủ
Ấ
1. BI/TI - C u t o: ấ ạ Là MBA làm vi c
ệ ở
ch đ NM ế ộ
n =
I
ỷ ố ế
- T s bi n đ i n
ổ I (ho c kặ
I):
I 1 I
2
ng
- Ch c năng: ứ Dùng bi n đ i dòng l n xu ng dòng nh 5A ho c 1A c p cho TBBV và đo l ế
IA
IB
IC
R LEƠ
IR
- Ký hi u:ệ
ặ ấ ố ớ ổ ỏ ườ
08/09/12 33
8.3. C U TRÚC C B N C A HTBVRL Ơ Ả
Ủ
Ấ
2. BU/TU - C u t o: ấ ạ Là MBA làm vi c
ệ ở
ch đ h m ch ế ộ ở ạ
1
ỷ ố ế
- T s bi n đ i n
ổ U (ho c kặ
U):
U n = U U
2
ứ
Dùng bi n đ i áp l n xu ng áp nh c p cho TBBVRL và đo l
ng
- Ch c năng: ế
ổ
ỏ ấ
ố
ớ
ườ
- Ký hi u:ệ
08/09/12 34
8.3. C U TRÚC C B N C A HTBVRL Ơ Ả
Ủ
Ấ
ồ
ể s đ nh th
ườ
ệ ơ
ơ ồ ề ơ ồ
ắ ồ
ả ệ
ượ
ệ
ơ ồ
ệ
ầ ử . N ngu n đi n thao tác riêng đ c l p v i ph n t
3. Ngu n thao tác N a. Khái ni m:ệ T t c các m ch c a s đ đi u khi n máy c t, b o ủ ấ ả ạ ị ứ. Ngu n đi n c g i là ng, tín hi u đ ọ trong s đ này g i là ọ ầ ử
ộ ậ
ệ
ớ
ồ
Ngu n thao tác có th là ngu n
b. Phân lo i ngu n đi n thao tác: ồ
ệ
ể
ồ
ồ
v r le, đo l cung c p cho vi c thao tác các ph n t ấ ngu n thao tác ồ c b o v . đ ệ ả ượ ạ ề
ề
ộ
ầ
m t chi u ho c xoay chi u. ặ Ắ
ư ng đ
đi n (th
• Có th Dùng c quy (DC). N u c n ngu n AC (Ngh ch l u). ế • Có th dùng năng l ượ
ồ ng tích s n trên t ụ ệ ẵ
ị ườ
ể ể
ượ
c n p ạ
ệ
ể ấ ừ
ỉ
ồ i ta th
ng dùng k t
đi n DC). • Có th l y t ộ
BI và BU sau ch nh l u thành ngu n DC. ư ườ
ườ
ồ
ế
Đ tăng đ tin c y c a ngu n thao tác, ng ủ h p d các ngu n k trên. ể
ậ ồ
ể ợ
ự
08/09/12 35
8.3. C U TRÚC C B N C A HTBVRL Ơ Ả
Ủ
Ấ
chính trong h th ng thi
4. R leơ ơ
ệ ố
ế ị ả
ặ
ệ
ổ
t b b o v . Ph n t ầ ử ệ , ng t 1, X2,…Xn) t ự ng tác đ ng đ cho tín ưỡ ộ i d ng các xung r i r c v i 2 tr ng thái đ i l p: 1 ớ
ố ầ ớ ờ ạ
ươ ể ố ậ
ạ
R le là ph n t ầ ử R le nh n m t (X) ho c 1 s đ u vào (X ộ ậ ơ bi n đ i và so sánh tín hi u này v i ng ế hi u ra Y d ướ ạ ệ (có xung) và 0 (không có xung):
~
Y Y X1 … RL RL X ~
• R le chia thành 3 nhón chính:
ơ
Xn
RL
Tĩnh Đi n tệ ừ KT số
08/09/12 36
4. R leơ
a. R le đi n t
(electromagnetic relay):
Nguyên lý làm vi c d a trên
ệ ừ
ơ
ự
ệ
nguyên lý đi n t
(có các tiêp đi m đóng m c khí).
ở ơ
ể
ệ ừ ế ạ
ẻ ề
Ư ể D ch t o, r ti n
- u đi m: - Nh ượ
ể Tiêu th công su t l n, quán tính cao đôi khi tác đ ng
ấ ớ
ụ
ộ
ễ c đi m: ẩ b. R le tĩnh (static relay):
không chu n xác, khó m r ng ghép n i v i máy tính. ở ộ Là r le bán d n không có ph n đ ng. R le
ố ớ ẫ
ơ
ầ
ơ
ơ
ộ
tĩnh g m các kh i chính sau:
ố
ồ BI
ể
ệ
ị
c nh g n h n ỏ ọ
ỏ ướ
ơ ng xung quanh, đòi h i ch t
ườ
ỏ
ả
- u:Ư Không có ti p đi m → quán tính nh và làm vi c êm d u. So v i ớ ế ng, kích th RL đi n t , tiêu t n ít năng l ệ ừ ố ượ - Nh ng nhi u b i môi tr c:ượ B nh h ấ ở ề ưở ị ả ng ngu n thao tác cao, đòi h i s b o qu n và chăm sóc chu đáo. l ỏ ự ả ồ ượ 08/09/12
BU Ti nề x lýử Bộ l cọ Tín hi uệ vào X lýử Thông tin C c u ơ ấ Ch pấ hành
37
ố
4. R leơ c. R le KT s (digital relay): ơ đ ng
Máy tính, thi
t b t
ế ị ự ộ
A
Tín hi u ệ nh phân
ị
Bàn phím
Giao di nệ
L c tín ọ hi u vào ệ
B
Tín hi uệ đ u vào
ầ
I
C
O
R leơ
c nh báo ả
Khu chế đ iạ
C ngổ vào - ra
R leơ
C t ắ
ng t
Chuy n đ i ể ổ -s t ự ố ươ
A
B
Imax=100Ikđ 1 sec Umax=140V Lâu dài
Đi
U
ớ
01
C
~
t phát ố quang (LED)
A
D
B nhộ RAM EEPROM
B xộ ử lý
O
S Xung đi u khi n
T ng t
ươ
ươ
ự
ự
ề
ể
ố
ầ
T ng t 100 V, 110 V; 10V đ u ra - vào 1 A, 5 A
08/09/12 38
* C u trúc và nguyên lý c a RL s
ủ
ấ
ố
ườ
G m các kh i chính sau: ố ng (tín hi u vào): ệ
ng t
là dòng và áp (nh n đ
ự
có nhi m v đo l ụ c t ượ ừ
ứ ấ
ệ
ế
ầ
ổ
ng t
ệ ng t ộ ọ ươ
ẫ
ặ
ẽ ượ
ệ
ộ
ng chu n.
ẩ
ố
ồ • Kh i đo l ng các tr s c a đ i ạ ệ ố ườ ị ố ủ ng t phía th c p c a c a l ủ ậ ươ ượ ủ máy bi n dòng đi n và máy bi n đi n áp) làm bi n đ u vào c a r le. ủ ơ ệ ế ế • Kh i l c tín hi u, l y m u và chuy n đ i A/D: Sau khi tín hi u qua ệ ể ố ọ ẫ ấ ng t các b l c t , b l y m u (ch t ho c băm đ i l ự ươ ạ ượ ặ ự ộ ấ theo m t chu kỳ nào đó), các tín hi u này s đ c chuy n thành các ể tín hi u s và so sánh v i đ i l • Kh i x lý (dùng b vi x lý):
Sau khi so sánh v i đ i l
ớ ạ ượ ử
ệ ố ử
ộ
ớ ạ ượ ể
ẩ ề
ẽ
ế
ở
ộ
ắ
ệ ể ư • Kh i đ u ra (tín hi u ra):
g m các r le và m ch đi u khi n đóng c t
ng chu n, b VXL s cho tín hi u đóng ho c m các ti p đi m RL và đi u ặ khi n máy c t (có th l u tr , k t n i v i máy tính,…) ữ ế ố ớ ồ
ể ố ầ
ệ
ề
ể
ắ
ạ
ơ
MC
08/09/12 39
* C u trúc và nguyên lý c a RL s
ủ
ấ
ố
BI
BU
ng
M ch đo l ạ
ườ
B chuy n đ i t
ng t
ổ ươ
ể
ộ
/s ự ố
A
D
B vi x lý
ử
ộ
B x lý
ộ ử
M ch ạ
r leơ
R leơ
M ch đi u khi n máy c t ắ
ề
ể
ạ
Máy c t đi n
ệ
ắ
S đ t
ơ ồ ự ể
ứ
ki m tra các kh i ch c năng ố ố 40
trong r le sơ
08/09/12
* u đi m c a RL KT s
Ư
ủ
ể
ố
ở ộ ủ ơ ố ượ • Ch c năng ho t đ ng c a r le s đ ạ ộ
ễ ướ ấ ườ
c m r ng r t nhi u so v i các th ế ớ ề ng, bi n d i tín hi u, ổ ả h p lôgíc trong c u trúc c a r le. Có th k t h p nhi u c đây, d dàng m r ng kh năng đo l ở ộ ấ ệ ề ủ ợ
ổ ợ ệ ế ể ế ơ
ứ h r le tr ệ ơ so sánh và t nguyên lý phát hi n s c và b o v trong m t h th ng r le. ả ả ự ố ệ ể ự ứ ạ ơ
ơ ộ ệ ố ố ệ ố ư ệ
ố ậ t b b o v và t ế ị ả ệ ị ự ệ
ề ự ố ủ
đ ng, thông tin và ệ • Ngoài ch c năng b o v và c nh báo, r le s hi n đ i còn có th th c ả hi n nhi u nhi m v quan tr ng khác nh : ghép n i các thông s v n hành ụ ọ và s c ; xác đ nh v trí s c ; th c hi n liên đ ng v i thi ệ ị ự ự ố đ ng c a các ph n t lân c n; đóng tr l ở ạ ậ ầ ử • D dàng ghép n i v i nhau và v i các thi ố ớ ệ ự ộ
ộ ễ đo l ườ ệ ố ớ ộ i máy c t;... ắ t b b o v , t ế ị ả ố ớ ệ ố
ể ị ớ ễ ỉ
ng khác trong h th ng; d ghép n i v i h th ng máy tính. • Thông s c a b o v có th ch nh đ nh đ n gi n v i đ chính xác cao và đ ng ả xa ho c ch nh đ nh t ễ ệ ệ ả ệ ố ủ ự ớ ộ ặ ơ ố ừ ự ộ ỉ ị ỉ ị
ọ
d dàng th c hi n vi c ch nh đ nh thông s t theo nguyên lý thích nghi. Công su t tiêu th nh , kích th ỏ ng đ i tính theo t • ấ • Giá thành t ướ ươ ụ ố ữ ủ
ố ẻ ơ ươ ả ứ ệ ệ ệ ậ ơ ơ ố ỹ
ố ng. c g n nh . ẹ ng quan gi a chi phí và ch c năng c a h th ng b o v k thu t s r h n các h th ng r le đi n c thông ệ th ườ
08/09/12 41
* Ký hi u các ph n t
ầ ử
ệ
và ch c năng b o v theo ASNI ả
ứ
ệ
Ký hi u ệ
t và ch c năng Lo i thi ạ ế ứ B ng ch B ng s ằ ố ằ ữ
đóng ho c m ch m) 2 t R le ơ th i gian ( ờ ở ậ ặ
Công tác t chính 4 KM ơ
ng tr 21 Z< R le ơ kho ng cách (t ả ổ ở)
24 R le ơ b o vả ệ quá kích từ
c hoà 25 s R le ơ ki m tra ho ể ặ đ ng b ồ ộ
27 U< R le ơ b o v thi u áp ệ ế ả
fi 30 Th R le tín hi u ệ ơ fi
w w
P P
‹ ‹ 32 ng công su t: - Thu ấ ướ
nậ R le ơ đ nh h ị - Ngh chị ho cặ ho cặ
49 θ0 R leơ quá nhi tệ
50 I>> R leơ quá dòng c t nhanh ắ
51 I> R leơ quá dòng có th i gian (AC) ờ
08/09/12 42
* Ký hi u các ph n t
ầ ử
ệ
và ch c năng b o v theo ASNI ả
ứ
ệ
t và ch c năng Ký hi u ệ Lo i thi ạ ế ứ
B ng ch B ng s ằ ố ằ ữ
R le b o v quá dòng ch m đ t có th i gian 51G ệ ạ ấ ả ơ ờ
51N ơ ờ I0>
R le b o v quá dòng t ng 3 pha có th i gian ổ ả không) (quá dòng th t ệ ứ ự
Máy c t đi n (AC) MC 52 ệ ắ
R le h s công su t cosφ 55 ệ ố ấ ơ
R le b o v quá áp U> 59 ệ ả ơ
64 R le b o v ch ng ch m đ t ệ ố ấ ạ ả ơ
Ch c năng t đ ng đóng tr l i TĐL 79 ứ ự ộ ở ạ
f 81 R le t n s ầ ố ơ
R le b o v so l ch SL (ΔI) 87 ệ ệ ả ơ
50/87 R leơ b o v so l ch c t nhanh ệ ệ ắ ả
Ch c năng t đ ng đi u ch nh đi n áp 90 ứ ự ộ ề ệ ỉ
R le c t 94 ắ ơ 08/09/12 43
8.5. S Đ N I BI V I RL
Ơ Ồ Ố
Ớ
- S đ sao đ : ủ
ơ ồ
RI
RI
RI
IA
IB
IC
=
=
k
1
sd
I R I
2
BI
- S đ sao khuy t:
ơ ồ
ế
RI
RI
IA
IB
IC
=
=
k
1
sd
I R I
2
BI
R
=
=
k
3
sd
- S đ hi u 2 dòng pha:
ơ ồ ệ
2
RI
IA
IB
IC
=
=
k
2
+ N(3):
sd
2
BI
=
=
+ N(2) (A và C):
k
1
sd
I I I R I I R I
2
+ N(2) (A và B):
44 08/09/12
(overcurrent protection)
8.6. B O V QUÁ DÒNG Ệ
Ả 1. Nguyên lý tác đ ngộ
ệ
ệ
ạ
ả
ị
ộ ng nào đó I
t quá ng
BVQD là b o v tác đ ng khi giá tr dòng đi n ch y qua b o v ệ ượ
ả ưỡ
KĐ: IBV ≥ IKĐ ọ ọ
ể ự
ể ả
ư ậ
ủ
ả
ả
IBV v Nh v y đ đ m b o tính ch n l c, dòng I hi n theo 2 cách (Xét ví d m ch hình tia nh hình v ): ụ ạ
KĐ c a b o v có th th c ệ ư
ệ
ẽ
2’
3’
1’
IN
1
3
2
~
CN
B
A
ặ ồ ộ ớ ờ
KĐ càng nhỏ
→ BVQD c t nhanh ặ ắ ồ - BV đ t càng xa ngu n có th i gian tác đ ng càng l n → BVQD có th i ờ gian - BV đ t càng xa ngu n có I
08/09/12 45
8.6. B O V QUÁ DÒNG Ệ
Ả
ti p)ế
ọ ọ ạ ờ ộ ỉ ị
.K
2. BVQD có th i gian I> (51) ờ Là lo i BVQD đ m b o tính ch n l c b ng cách ch nh đ nh th i gian tác đ ng ả ả ằ KĐ (pick-up current): a. Dòng kh i đ ng I ở ộ
.KK at
m
=
I
.I
KÐR
lvmax
sd Kn I
c xác đ nh nh sau: ượ ư ị • IKĐR đ
I
.n
I
m
=
=
<
I
.I
I
KÐ
lvmax
Nmin
KÐR k
v .KK at K
sd
v
c ch n theo các đi u ki n sau: ượ ệ ề ọ • IKĐ đ
ủ ộ
ế ơ ườ ố
at » ng l y: K ấ Kat »
ệ ơ
TV
=
i ĐC có dòng đi n ch y qua ch đ t BV Trong đó: - Kat: h s an toàn, tính đ n kh năng tác đ ng thi u chính xác c a BV. ả ệ ố ế Th 1,1 đ i v i r le tĩnh và r le s ố ớ ơ 1,2 đ i v i r le đi n c ố ớ ơ ụ ả ủ ạ ỗ ặ ệ
TV
I I
KÐ
- Km= 2-4: h s m máy c a các ph t K -
ệ ố ở ề ớ TV = Kat.Km.Ilvmax), 1 v i RL tĩnh và RL s ố
ệ ệ ớ ể ả 0,9 đ i v i RL đi n ạ ố ớ ấ - Ilvmax: dòng đi n làm vi c l n nh t có th ch y qua b o v ệ ệ ố ở : h s tr v (v i I KTV » ớ KTV = 0,85 ‚ ệ c . ơ
08/09/12 46
2. BVQD có th i gian I> (51) ờ
→ Đồ thị đặc trưng chọn dòng khởi động của BV quá dòng có thời gian:
I
I
.n
IN
I
m
=
=
<
I
.I
I
KÐ
lvmax
Nmin
KÐR k
.KK at K
sd
v
IKĐ ITV Immmax
Imm
ạ ắ
Ilvmax Ilv
Ilv
t
0
t1
t2 Thời gian dòng ngắn mạch đi qua bảo vệ
ờ ờ t1-th i đi m ng n m ch ể t2-th i đi m MC c t ắ ể
ộ
ạ (sensitivity):
b. Đ nh y Đ c đánh giá b i k
k =
ượ
ở nh:
nh
I Nmin I
KÐ
nh = 1,5‚ 2
Quy đ nh: ị
nh= 1,2‚ 1,5.
- B o v chính: k ệ - B o v d phòng: k ệ ự ả ả
08/09/12 47
2. BVQD có th i gian I> (51) ờ
c. Đ c tính th i gian:
ờ
ặ
t
t
t
t = const
0
0
I
IKĐ
IKĐ
I
Đ c tính đ c l p Đ c tính ph thu c ộ ụ ặ ộ ậ ặ
48 08/09/12
D Th ng t = 0,25 ‚ 0,6 sec ườ
ặ
ủ
ờ
A
B
D
c. Đ c tính th i gian c a BV 51: C
pt
a)
HT ~
1
4
3
2
t
t1
b)
t2
t
t3
t
t4 = tpt
t
0
L (km)
t
c)
t2
t1
D D D
t3
t
t
t
t4 = tpt
0
ủ ả
ố ợ
ế
ệ
ặ
ờ
D D D
L (km) Ph i h p đ c tuy n th i gian c a b o v quá dòng trong m ng đi n hình tia ệ (a), cho đ c tuy n đ c l p (b) và đ c tuy n ph thu c (c)
ạ 49 ộ
ộ ậ
ụ
ế
ế
ặ
ặ
08/09/12
c. Đ c tính th i gian c a BV 51:
ặ
BV tr
c đó
D
ủ ờ t = tMC (n-1) + st.t(n-1) + tqt + tdt ướ
ở
ủ
ờ
ộ
tMC (n-1): th i gian tác đ ng c a MC
SF6
Không khí Chân không 0,1 ‚
0,06 ‚
0,2
0,08 0,04 ‚
0,05
Lo i MCạ tMC, s
c đó và b n thân BV đang
ố ề ờ
ủ
ị
ướ
ả
D uầ 0,08 ‚ 0,12 st: t ng giá tr sai s v th i gianc a BV tr
ổ xét; (RL đi n t
s
0,05s)
ố
ệ ừ t = 0,1s; RL s 0,03
c đó
ộ
ờ
ả
ủ
ng t
0,1s
ố
ệ ướ qt = 0,03 ‚ 0,2s
ờ
t = 0,25 ‚
0,6 sec
t(n-1): th i gian tác đ ng c a b o v tr tqt: sai s do quán tính, th ườ ự ữ dt = 0,06 ‚ tdt: th i gian d tr , t Vì v y, trong ch nh đ nh RL th ị
ấ D ng l y:
ườ
ậ
ỉ
‚
08/09/12 50
c đi m và ph m vi áp d ng c a BV51
d. u nh Ư
ượ
ụ
ủ
ể
ạ
ả
ạ
ơ
ệ ọ ọ
ự
ắ
ề ờ
• u đi m: Ư ể Ch t o, l p đ t và th c hi n BV đ n gi n, giá thành r ẻ ự • Nh c:ượ Th c hi n đ m b o tính ch n l c theo nguyên t c ch n ọ t (c p ch n l c v th i gian), càng ọ ọ ấ ờ i gian tác đ ng càng l n do đó khó đ m b o ớ ộ
ắ ế ạ ệ ả ầ ừ ờ
ầ
ả
ả
ệ
ạ
ượ ạ ộ
ố ớ
ệ
ạ
ạ
ả ấ D th i gian tăng d n t ng c p phía g n ngu n t ồ c tính tác đ ng nhanh. đ ộ • Ph m vi áp d ng: ụ ế ấ ỉ ượ
Dùng làm BV chính trong các m ng đi n có m t ngu n c p đ n 35kV (m ng cung c p). Đ i v i m ng đi n ấ ồ áp cao h n ch đ c dùng làm BV d phòng. ơ
ự
08/09/12 51
3. BVQD c t nhanh I>> (50)
ắ
ằ
ả
ọ
ọ ỗ ặ ả
ệ
ấ
ạ
ơ
ả ắ đ
Là lo i BVQD đ m b o tính ch n l c b ng cách ch n dòng kh i ở ọ đ ng l n h n dòng ng n m ch l n nh t qua ch đ t b o v khi h ư ớ ộ h ng ệ ỏ
ầ ử ượ
ạ ớ ngoài ph n t ở a. Dòng kh i đ ng I ở ộ
sd
=
c xác đ nh nh sau: I
ượ
ị
I
.I
IKĐ đ
c b o v . ả KĐ (pick-up current): KĐ = Kat.INng max ư
KÐR
Nng
max
.KK at n
I
l
B
A
~
N
I
1
2
IKĐ
INng max
l
LCN2
Vùng ch tế
LCN1
08/09/12 52
3. BVQD c t nhanh I>> (50)
ắ
=
b. Đ nh y ộ
ạ (sensitivity):
2
nhk
I Nmin ‡ I
KÐ
ạ
ụ
ủ
c đi m và ph m vi ng d ng c a BV50 ứ
ượ u đi m:
ơ
ệ
ả
ệ ứ
c. u nh Ư • Ư ể Ch t o, l p đ t và th c hi n BV đ n gi n, giá thành r ắ ẻ ự làm vi c t c th i (ho c tr r t nh c 0,1s) ỏ ỡ ặ
• Nh
ng, khi NM
ạ ễ ấ ệ ượ
ả
ở
, BVCN không tác đ ng. H n n a vùng BVCN L
c toàn b đ i t ơ ộ
ộ ố ượ ữ
cu i ố CNcó th ể
ề
ệ ố ể
ạ
ộ
Dùng đ BV các m ng đi n có m t ngu n c p ồ ấ c tính ch n l c ọ ọ
ụ ạ
ượ
ế
ấ
đ n 35kV (m ng cung c p). Không đ m b o đ trong l
ệ ả i đi n ph c t p, có nhi u ngu n c p.
ể ế ạ ờ c:ượ Không b o v đ ph n t ầ ử thay đ i nhi u khi NM h th ng thay đ i ổ ổ • Ph m vi áp d ng: ạ ả ồ
ứ ạ
ướ
ề
ệ
ấ
08/09/12 53
ụ
ng dây 22kV?
Bài t p ví d ậ Ví d 1:ụ Tính toán BVQD có th i gian cho đ
ườ
N = 1,32kA
1
2
IN
Bi ng dây I ố ườ ờ t Iế lvmax = 357A; Km = 1,6; Kat = 1,2; dòng NM cu i đ
Bài gi
iả
~
N
ứ
ệ lvmax = 357A, ta
A
B
- Căn c vào dòng đi n I ch n BI có I
ọ
=
=
=
Suy
n:ra
80
I
2
thi
I 1 I c đ u v i RL theo hình sao khuy t, nên k
ả
ế
ượ
ế
sđ = 1.
ấ ọ
t BI đ - Gi Dùng RL s , nên ch n K ố
Do đó:
1 = 400A còn I2 = 5A 400 5 ớ v = 1 .K
.KK at
m
=
=
.I
I
.357
= A57,8
lvmax
KÐR
1,2.1.1,6 80.1
sd Kn I
v
ọ
ủ
ị
ỉ
.n
I
I
ậ =
=
=
A720
I
KÐ
KÐR k
>
=
=
=
=
83,1
k
k
ạ
- KT Đ nh y: ộ 08/09/12
5,1 54
nhyc
nh
Ch n RLQD 51 có dòng 9A. V y c n ch nh đ nh dòng KĐ c a BV: ầ 9.80 1 1,32 0,72
sd I Nmin I
KÐ
Ví d 2:ụ Tính toán BVQD có th i gian cho m ng đi n 10kV trong 2 TH:
ệ
ạ a. Dùng RL s v i đ c tính th i gian đ c l p;
ố ớ ặ
ộ ậ
ờ ờ b. Dùng RL s v i đ c tính th i gian ph thu c.
ộ
ờ
ố ớ ặ 2’
ụ 1’
I’2
I2
I’1 I1
I3
3
1
2
~
N2
N3
N1
N4
ế
t: - H s : K ệ ố
ờ
ộ
Bi - Dòng làm vi c và dòng ng n m ch trên các đo n đ
1 = 0,4s ng dây:
ủ ạ
ệ
ắ
m = 1,6; Kat = 1,2; th i gian tác đ ng c a BV1 t ườ ạ Dòng đi n NM, kA ệ
ệ
ệ
Dòng đi n làm vi c, A I’2 I’1 I1 167 76 83
IN1 0,758
IN2 1,4
IN3 1,89
IN4 6,47
- Gi
thi
t: t
ả
ế qt = tdt = tMC = 0,1s; st = 0,08s
iả ị
ệ
ạ
ạ
Bài gi • Xác đ nh dòng đi n ch y trên các đo n dây: - Dòng qua BV1: Ilv1 = I1 = 83A; - Dòng qua BV2: Ilv2 = I1+I’1 = 83+76= 159A - Dòng qua BV3: Ilv3 = I3 = Ilv2+I’2= 159+167 = 326A
08/09/12 55
ả
Bài gi • Căn c dòng làm vi c ch y trên các đo n dây, ch n các BI đ u
ệ
ạ
ấ
ạ
ọ
i (ti p) ế ứ sao khuy t:ế BI1: n1I = 100/1; BI2: n2I = 200/1; BI3: n3I = 400/1; ksđ = 1
m
I
.k
sd
=
=
=
=
.I
I
= .83
A160
KÐ1
lv1max
I
= A6,1
KÐR1
1. Tính toán cho BV1: .KK at K
1,2.1,6 1
KÐ1 n
160.1 100
v
1I
08/09/12 56
Differential protection)
8.7 B O V SO L CH 87 (
Ả
Ệ
Ệ
ố
ệ
ầ ử
ệ
ầ
1. Khái quát chung Đ b o v các ph n t ệ ầ
ắ
ầ
ượ
ả ả
ể ả ả ả
ỉ
ữ
ấ
ả ị
ệ
ị
ữ ụ
ượ
ề
ả
ả
ộ
ượ
ệ
ả
ộ
quan tr ng trong h th ng đi n, c n ọ đ m b o yêu c u c t nhanh. B o v quá dòng c t nhanh có th ệ ể ả ắ i ch có th b o v đ đ m b o đ c c yêu c u này, nh ng l ệ ượ ể ả ạ ư nh ng vùng nh t đ nh trong ph m vi đ c phân công b o v do ệ ượ ạ ị dòng đi n NM có nh ng giá tr khác nhau (Lo i NM và v trí NM). ạ BVSL có th khác ph c đ c các đi u k trên: đ m b o tác đ ng ể ể trong vùng đ c phân công b o v và không tác đ ng khi có NM ngoài vùng.
c chia thành 2 lo i: BV so
ượ
ệ
ạ
l ch d c và so l ch ngang. ệ
ệ
ể ả
ủ ế
ệ
ệ
ọ
Theo nguyên lý làm vi c, BVSL đ ọ B o v so l ch d c ch y u dùng đ b o v các máy đi n ả c dùng đ b o
ệ ể ả
ệ ượ
ộ
ệ
ườ
ắ
ng dây và các
nh : MBA; MPĐ và đ ng c đi n. Ngoài ra cũng đ ơ ệ ư ng dây có chi u dài ng n và thanh cái. v các đ ề B o v so l ch ngang dùng b o v các đ ệ ả
ệ
ả
ườ
ệ cu n dây trong máy đi n song song
ệ
ộ 08/09/12
57
ệ
ệ
ọ
ả
ự
ệ
ệ ở
ệ ủ
ắ ầ
ế đ
ả c thì b o v s tác đ ng c t ph n t
ả B o v so l ch d c là lo i b o v làm vi c d a trên nguyên t c ệ hai đ u c b o v . N u s so sánh này sai khác tr s đ nh ị ố ị c phân công b o v ra đ ệ ả
ầ ử ượ
ệ ệ ộ
ệ ẽ
ắ
2. Nguyên lý tác đ ngộ a. B o v so l ch d c ạ ả ọ ệ so sánh tr c ti p dòng đi n (k c góc pha c a dòng đi n) ể ả ự c a ph n t ự ế ầ ử ượ ủ tr ướ ả kh i m ng đi n. ạ ỏ
ệ
Vùng b o vả
ệ
IS2
IS1
~
N’ ~
N
MC2
MC1
A
B
BI1
BI2
IT1
IT2
87
I
D
08/09/12 58
2. Nguyên lý tác đ ngộ
ả
ệ
ệ ự
ệ
ề
c
ượ
ế
ị
ị
ướ
b s c ra kh i m ng.
b. B o v so l ch ngang BVSL ngang d a vào vi c so sánh dòng đi n c a 2 hay nhi u ệ t quá m t giá tr đ nh tr nhánh song song. N u s sai khác v ự BV s tác đ ng c t ph n t ầ ử ị ự ố ắ ộ
ủ ộ ạ
ẽ
ỏ
∆I
N1 HT
N2
08/09/12 59
ệ
ệ
KĐ:
ệ ạ ắ
ầ ỉ
ể ả ả ệ ị ố ị ấ ươ ị ủ ả ớ ứ
3. Tính toán b o v so l ch ả a. Dòng kh i đ ng I ở ộ Đ đ m b o cho b o v so l ch làm vi c đúng khi ng n m ch trong vùng ệ ệ ả ả b o v đã xác đ nh, dòng kh i đ ng c a r le c n ph i ch nh đ nh trách kh i ỏ ủ ơ ở ộ tr s tính toán c a dòng không cân b ng tính toán l n nh t t ng ng v i ớ ằ dòng ng n m ch ngoài c c đ i I
ắ ạ ự
ạ kcbttmax: IKĐ = ∆IKĐ = Kat.Ikcbttmax
Trong đó:
ấ ủ
1 ố ớ ệ ố ồ ấ ủ Ikcbttmax= fimax.Kđn.Kkck.INng max V i: fớ imax - sai s l n nh t cho phép c a BI, f Kđn - h s đ ng nh t c a các BI, th ườ
ệ ộ
ủ
imax= 10% đn= 0 ‚ ng K Kđn = 0 khi các BI hoàn toàn gi ng nhau và dòng đi n qua cu n ố s c p c a chúng b ng nhau; ằ ơ ấ Kđn = 1 khi các BI khác nhau nhi u nh t. ấ
ề
ệ ố ể ế ủ ầ ạ Kkck- h s k đ n thành ph n không chu kỳ c a dòng đi n ng n m ch:
Kkck = 1 đ i v i các BI có bão hoà t ừ ệ ố ớ ầ ủ ắ nhanh; K kck = 2 đ i v i các BI khác. ạ ắ ệ ố ớ ớ ấ INng max- thành ph n chu kỳ c a dòng đi n ng n m ch ngoài l n nh t.
kcb còn ph thu c k trên, I ộ ụ ∆U = 10%) và sai s do s ự ố
ườ ỉ Ngoài nh ng y u t • Chú ý: Riêng đ i v i MBA: ế ố ể ữ ng s ∆U (th ệ
ố ớ vào sai s do đi u ch nh đi n áp s ề ố chênh l chệ 08/09/12 60
3. Tính toán b o v so l ch ả
ệ
ệ
ữ
ể ả
ố
ả đ u dây
ủ đ u dây c a MBA. Ví d : MBA có t ổ ấ
ủ
c xác đ nh nh sau:
hai phía MBA s gi a dòng th c p ứ ấ ở pha c a hai dòng đi n này, s đ n i các BI ph i ch n đ i ng ơ ồ ố ệ các t ụ các BI ph i ch n là ∆-Y. Do v y dòng KCB đ ậ
2i. Đ gi m b t s chênh l ch v ệ ề ớ ự c v i ọ ớ ượ Y-∆, thì s đ n i ơ ồ ố ư
ổ ấ ượ
ả
ọ
ị
Ikcbttmax = (Kkck.Kđn.fimax + s∆U + s2i)INng max
ự
ệ
ố
Trong đó: s2i là sai s t ố ươ c p c a các BI. Xác đ nh nh sau: ị ấ
ư
ủ
ng đ i do s chênh l ch các dòng đi n th ứ ệ I
I
2I
2II
=
s
2i
I
2I
-
b. Đ nh y yêu c u: ạ
ộ
ầ
=
min ‡
K
2
nh
I N I
K
Ð
ự ế ạ ấ ả ỏ INmin- dòng NM nh nh t khi có ng n m ch tr c ti p trong vùng b o v ệ ắ
08/09/12 61
Ả
Ả
Ệ ộ
ụ
8.8. B O V KHO NG CÁCH (21) 1. Nguyên lý tác đ ng và ph m vi áp d ng • B o v kho ng cách là lo i b o v tác đ ng d a vào vi c đo t ng ộ
ạ ạ ả
ệ
ổ
ệ ế
ả ở
ượ
ả
ở
ằ
ặ
ệ ệ c nh h n ỏ ơ ấ ổ c nó s tác đ ng c t ph n t h ầ ử ư ắ ộ ạ ả
ướ ế ả
ẽ ệ
ả
ỏ
ự ả tr trong ph m vi b o v , n u th y t ng tr đo đ ạ ho c b ng v i t ng tr đ nh tr ở ị ớ ổ h ng ra kh i m ng đi n. Vì th b o v kho ng cách là lo i b o v ệ ệ ạ dùng r le t ng tr . ở
ỏ ổ
ơ
ẽ
ộ
ZS ≤ ZKĐ → BV s tác đ ng
ng đ
ả
i đi n ph c ứ t cho
c dùng đ b o v l ệ ướ ệ
ể ả ặ
ượ ạ
ấ
ệ t dùng t ố
ồ ng dây t
• B o v kho ng cách th ườ ả t p nhi u ngu n c p v i hình d ng b t kỳ. Đ c bi ấ ớ ạ i đi n. các đ ệ
ệ ề ườ
ả
08/09/12 62
2. Tính toán b o v kho ng cách
ệ
ả
ả
a. Đ i v i BVKC làm vi c không th i gian:
ố ớ
ờ
ệ
i ch NM; sai s c a BI, BU và
ố ủ
ạ
hq t
ZKĐ = K.ZD = (0,8‚ 0,85).ZD ng c a R ỗ ủ ‚ 0,85).
K - h s k đ n nh h ệ ố ể ế ả các sai s nh h ưở ng dây đ
ố ả ở ườ
ưở ng khác, (l y K= 0,8 ấ c b o v ả
ượ
ệ
ổ
ZD - t ng tr đ Ví d : ụ
ZAB= RAB + jXAB
N
BI
~
52
52 A
B
Rhq
21
BU
N’
ZAN = RAN + jXAN
ZAN’ = (RAN + Rhq) + jXAN
08/09/12 63
2. Tính toán b o v kho ng cách
ệ
ả
ả
b. Đ i v i BVKC làm vi c có th i gian:
ố ớ
ờ
ệ
ể ả
ườ
i đi n th ệ ả ậ
ng dây t ộ
ệ ườ ả
ọ ọ
ể ả
ộ
BVKC dùng đ b o v đ ng có nhi u vùng tác ề đ ng và do đó đ đ m b o đ tin c y và tính ch n l c BVKC cũng có nhi u c p th i gian b o v khác nhau.
ề
ệ
ấ
ả
ờ
ờ
ủ
ườ
ạ
ả ệ
ờ
ộ ậ ả ề ờ
ệ
∆t = 0,3 ‚ 0,5s.
ng có d ng đ c l p Đ c tính th i gian c a b o v kho ng cách th ặ ả (d ng b c thang) và vi c ch n th i gian làm vi c cho các b o v ậ ạ ệ ệ ờ c v i đ c tính th i gian c a BV 51. Đ chênh l ch v th i gian ng ớ ặ ượ làm vi c gi a các vùng (c p) b o v li n k nhau ệ ệ ề ữ V i BV1 có Z ớ
ấ ờ
V y: ậ
V i BV2 có Z
ờ
ớ
ng này nh sau
ệ ọ ộ ủ ề ả KĐ1 và th i gian làm vi c t ệ 1 ệ 2 = t1 + ∆t KĐ2 và th i gian làm vi c t ư
……………… Vi c ch n các đ i l ệ
ạ ượ
ọ
08/09/12 64
ệ
ả
ả
ng dây
2. Tính toán b o v kho ng cách Ví d :ụ Ch n Zọ ờ
ủ
ả
ệ ườ
có s đ nh hình v :
KĐ và th i gian làm vi c c a 3 BV21 b o v đ ệ ư
ẽ
BV2
D
ơ ồ BV1
BV3
B
A
C
BI
BI
BI
~
N2
N1
21
21
21
BU
tIII
A
tIII
B
tII
tII
tII
B
C
A
tI
tI
C
tI B
A
A
C
B
D
ZI
ZI
C=0,8ZCD
ZI
B=0,8ZBC
A=0,8ZAB
ZII
A=0,8(ZAB+ZI
B)
ZIII
A=0,8[ZAB+0,8(ZBC+ZI
C) ]
08/09/12 65
3. Đ nh y b o v kho ng cách
ộ
ạ
ả
ệ
D
=
k
nh
KÐ
V i:ớ
ả
ng dây c n b o v ; ệ ầ KĐ là t ng tr kh i đ ng c a BVKC. ủ ở ộ
Quy đ nh:
ị
ả Z I Z ZD là t ng tr đ ở ườ ổ ZI ở ổ knhyc ≥ 1,2
08/09/12 66
4. Bài t p ví d ụ ậ
Tính toán BVKC cho đ
ườ
A
C
ng dây 110kV: B
L2 = 86km
L1 = 45km
~
N
t: ế Bi ổ
ị
ở ơ
- T ng tr đ n v : z
ng dây: I
ườ
ệ
ạ
lv = 450A;
∆t = 0,5s
ủ
ờ
ộ
0 = 0,37Ω/km; - Dòng đi n làm vi c ch y trên đ ệ - Th i gian: tác đ ng c a BVA là 0,03s và ệ ố at = 1,2; kmm = 1,65 - Các h s : k
ăn c vào dòng đi n làm vi c và đi n áp c a
ủ
ệ
m ng, ta ch n đ
ứ c các BI và BU có t
i:ả Bài gi 1. Ch n các BI và BU: C ọ ạ
ượ
ệ s bi n đ i nh sau: ổ
ư
ọ nI = 600/5 = 120; ị
ở ủ
ổ
ệ ỷ ố ế nU = 110.103/100 = 1100 2. Xác đ nh t ng tr c a các đo n dây: ạ ZAB = z0L1 = 0,38.45 = 16,65Ω;
ZBC = z0L2 = 0,38.86 = 31,82Ω; 67
08/09/12
4. Bài t p ví d (ti p)
ụ ế
ậ
ị
ở ộ
ủ
ổ
3. Xác đ nh t ng tr kh i đ ng c a các BV: ở • BVA: - Vùng 1: ZI
A = K.ZAB = 0,8.16,65 = 13,32Ω
ZII
- Vùng 2: A= 0,8(ZAB+ZI
B) = 0,8(ZAB+0,8ZBC) = 0,8(16,65+0,8.31,82) = 33,68 Ω
• BVB: ZI
B = K.ZBC = 0,8.31,82 = 25,46Ω
4. Th i gian tác đ ng c a các BV: ộ
ờ
A + ∆t = 0,53s;
ủ A = tI
A = 0,03s; tII tI B = 0,03s tI ạ ộ
ể
AB
=
=
=
>
5. Ki m tra đ nh y c a các BV: k
25,1
2,1
nh1
KÐA
BC
=
=
=
>
k
25,1
2,1
nh2
KÐB
ủ Z I Z Z I Z
65,16 13,32 82,31 25,46
08/09/12 68
ng dây và thanh cái
ườ
ng dây:
1. S đ BV đ ơ ồ a. BV đ ườ • Thermal overload
Protection against overheating due to overload currents in conductors under steady state conditions is provided by the thermal overload protection function (ANSI 49RMS), which estimates temperature buildup according to the current measurement.
• Phase-to-phase short circuits
- Phase overcurrent protection (ANSI 51) may be used to clear the fault, the time delay being set to provide discrimination. A distant 2- phase fault creates a low level of overcurrent and an unbalance; a negative sequence / unbalance protection function (ANSI 46) is used to complete the basic protection function (fig. 1).
08/09/12 69
a. BV đ
ng dây:
ườ
- To reduce fault clearance time, a percentage- based differential protection function (ANSI 87L) may be used. It is activated when the differential current is equal to more than a certain percentage of the through current. There is a relay at either end of the link and information is exchanged by the relays via a pilot (fig. 2).
• Phase-to-earth short circuits Time-delayed overcurrent protection (ANSI 51N) may be used to clear faults with a high degree of accuracy (fig. 1).
For long feeders though, with high capacitive current, the directional earth fault protection function (ANSI 67N) allows the current threshold to be set lower than the capacitive current in the cable as long as system earthing is via a resistive neutral.
08/09/12 70
a. BV đ
ng dây:
ườ
08/09/12 71
b. BV thanh cái:
result
• Phase-to-phase and phase-to-earth faults - Overcurrent protection The use of time-based discrimination with the overcurrent (ANSI 51) and earth fault (ANSI 51N) in functions may quickly protection excessive fault clearing time due to the number of levels of discrimination. In the example (fig.1), protection unit B trips in 0.4 s when there is a busbar fault at point 1; when a busbar fault occurs at point 2, protection unit A trips in 0.7s, since the discrimination interval is set to 0.3 s. The use of logic discrimination (fig. 2) with overcurrent protection provides a simple solution for busbar protection. A fault at point 3 is detected by protection unit B, which sends a blocking signal to protection unit A. Protection unit B trips after 0.4 s. However, a fault at point 4 is only detected by protection unit A, which trips after 0.1 s; with backup protection provided if necessary in 0.7 s. 08/09/12 72
low
- Differential protection Differential protection (ANSI 87B) is based on the vector sum of the current entering and leaving the busbars for each phase. When the busbars are fault-free, the sum is equal to zero, but when there is a fault on the busbars, the sum is not zero and the busbar supply circuit breakers are tripped. This type of protection is sensitive, fast and selective. + With percentage-based, impedance differential protection, the difference is calculated directly in the relay. The threshold setting is proportional to the through current and CTs with different ratios may be used. However, the system becomes complicated when the number of inputs increases.
+ With high impedance differential protection (fig. 3), the difference is calculated in the cables, and a stabilization resistor is installed in the differential circuit. The CTs are sized to account for saturation according to a rule given by the protection relay manufacturer. The threshold setting is approximately 0.5 CT In and it is necessary to use CTs with the same ratings. 08/09/12 73
• Load shedding function The load shedding function is used when a shortage of available power in comparison to the load demand causes an abnormal drop in voltage and frequency: certain consumer loads are disconnected according to a preset scenario, called a load shedding plan, in order to recover the required power balance. Different load shedding criteria may be chosen: + undervoltage (ANSI 27), + underfrequency (ANSI 81L), + rate of change of frequency (ANSI 81R). • Breaker failure The breaker failure function (ANSI 50BF) provides backup when a faulty breaker fails to trip after it has been sent a trip order: the adjacent incoming circuit breakers are tripped. The example (fig. 1) shows that when a fault occurs at point 1 and the breaker that has been sent the trip order fails, the breaker failure protection function is faster than action by upstream protection time- based discrimination: 0.6 s instead of 0.7 s.
08/09/12 74
Examples of applications
08/09/12 75
Ch
ng 9.
BV QUÁ ĐI N ÁP KHÍ QUY N
ươ
Ể
Ệ
Ệ
9.1. SÉT VÀ QUÁ TRÌNH PHÓNG ĐI N SÉT 1. Sét:
ữ
ự
ử
ể ớ ấ
tích đi n trái d u ho c gi a các đám mây v i đ t. ữ
i, các công trình và thi
ả
ấ ệ
ế ị
ặ
ệ
ữ
ự
ườ ế
2. S hình thành sét:
ự
ớ ự
ắ
ồ
m t đ t b c lên đi vào vùng nhi
ệ ộ
ẩ
ừ ặ ấ ố ể
ướ
c ng ng t ụ ư ả ủ ế
ệ ạ
ệ
ờ ầ
ậ
ấ
ự
ấ
ắ
i c a mây có c c ướ ủ ng tích các đi n tích
ầ ph n trên c a đám mây th ủ
ệ
ầ
ở
ng.
Là s phóng đi n tia l a trong khí quy n gi a các đám mây ệ ệ ặ Khi b o v ch ng sét cho ng t b trên ố m t đ t chúng ta c n quan tâm đ n s phóng đi n gi a các đám ầ ấ mây và đ t.ấ S hình thành sét g n li n v i s hình thành các ự ề đám mây giông. Các đám mây giông t o thành do các lu ng ạ khôngkhis nóng m t t đ âm, h i ơ n thành các tinh th băng. Các đám mây mang đi n là do k t qu c a các lu ng không khí mãnh li t tách r i nhau t o ra ồ các đi n tích trái d u và t p trung chúng trong các ph n khác nhau ệ c a đám mây. ủ Các k t qu quan tr c cho th y, 80% ph n d ả ế tính âm, còn ườ d ươ 08/09/12
76
9.1. SÉT VÀ QUÁ TRÌNH PHÓNG ĐI N SÉT
Ệ
3. Quá trình phóng đi n c a sét
ủ
ệ
ượ ng t
ươ
ệ ứ
ướ ặ ấ
i các đám mây giông đ ươ
ỹ
ồ
ệ
ệ
ấ ẽ
i h n 25
ế ạ
ườ ng đ đi n tr ộ ệ
ầ i tr s t ạ ớ ị ố ớ ạ
ắ
c tích đi n âm, do đó c m ng Ph n d ả ứ ầ ng ng và t o nên m t t trên m t đ t nh ng đi n tích d ộ ụ ạ ệ ữ . Theo đà tích lu các đi n tích âm c a đi n không khí kh ng l ủ ổ ng c a t mây-đ t s tăng d n lên và ng đ đi n tr đám mây, c ủ ụ ộ ệ ườ ng đ t t n u t i ch nào đó c ườ ườ ỗ 30 KV/cm thì không khí s b ion hoá t o thành dòng plasma và b t ạ đ u tr nên d n đi n, m đ u cho quá trình phóng đi n c a sét.
ầ
ẽ ị ở ầ
ủ
ệ
ẫ
ở ệ
ạ
ủ ế
ượ
ệ
ế
ệ
ế
ạ
ệ Phóng đi n sét có th chia làm 3 giai đo n chính: ể Phóng đi n tiên đ o ạ ệ Phóng đi n ng c (phóng đi n ch y u) ệ ệ K t thúc quá trình phóng đi n Các giai đo n phóng đi n có th hình dung qua dòng đi n sét bi n ể ẽ
ệ thiên theo th i gian nh hình v (trang bên). ư
ờ
‚
08/09/12 77
3. Quá trình phóng đi n c a sét
ủ
ệ
is
is
is
is
t
t
t
t
c
ệ
K t thúc PĐ
ế
Hình thành KV ion hoá t g n m t đ t mãnh li ặ ấ
ệ ầ
GĐ phóng đi n ng ượ v = 6.104 ‚ 105 km/s
GĐ phóng đi n ệ tiên đ o ạ 100 ‚ 1000 km/s
08/09/12 78
9.2. THAM S C A PHÓNG ĐI N SÉT
Ố Ủ
Ệ
iS, KA
IS
c ghi l ệ ạ ở
ệ
IS/2
ườ
ng hình v . ẽ ố ọ
ấ ủ ệ ệ ộ
đs
t, m s
t
ộ ố i b i các Dòng đi n sét đ ượ máy hi n sóng c c nhanh có d ng ạ ự đ Hai tham s quan tr ng nh t c a phóng đi n sét là biên đ dòng đi n sét IS và đ d c đ u sóng a. ầ t
s
ệ
ả ế
Dßng ®iÖn s Ðt the o th i g ian
ờ
ế ạ
I S 1,26
-=
I S 60
lg
v
=
=
I
10
v
e
I
I S 60
- - Hay: 1. Biên đ dòng đi n sét ộ ng cho th y biên đ K t qu đo l ộ ấ ườ sét IS bi n thiên trong ph m vi vài kA đ n hàng trăm kA r ng t ừ ế ộ và đ c phân b theo quy lu t ố ượ th c nghi m: ự ệ ậ Vùng đ ng b ng: ồ ằ
SI 30
-=
=
Vùng trung du và mi n núi: ề -
lg
v
10
I
I S 30
Hay:
Iv IS: Biên đ dòng đi n sét, kA ệ vI: Xác su t xu t hi n sét có biên đ ệ ấ
ộ ấ ộ ≥ IS 79 08/09/12
9.2. THAM S C A PHÓNG ĐI N SÉT
Ố Ủ
Ệ
c đ nh nghĩa là
ợ ổ
ộ ố
ầ
ượ
ị
2. Đ d c đ u sóng ộ ố Trong tr ạ
ầ ng h p t ng quát, đ d c đ u sóng a đ ườ ủ
đ o hàm c a dòng đi n sét theo th i gian: ệ =
ờ m
(
kA
/
s
)
a
di s dt
ng đ
c thay b ng
ệ
ầ
ườ
ượ
ằ
Khi tính toán, đ u sóng dòng đi n sét th ng th ng xiên góc có đ d c trung bình: đ
ườ
ẳ
ộ ố I
s
=
m
50
kA
/
s
a tb
t
ds ầ
ị
ấ
ự
ệ
£
ấ ồ
ệ ằ
a 7,15
a 36
-=
=
=
lg
Hay:
10
e
va
v a
- -
Cho mi n núi:
ề
a 82,7
a 18
-=
=
=
lg
Hay:
10
e
va
v a
Xác su t xu t hi n d c đ u sóng (xác đ nh theo th c nghi m): ố Cho vùng đ ng b ng: a 36 a 18
- -
08/09/12 80
9.2. THAM S C A PHÓNG ĐI N SÉT
Ố Ủ
Ệ
ả ồ
ế
ầ
ả
ờ
• Trong tính toán có khi c n ph i đ ng th i xét đ n c hai y u t ộ ố
ế ố ấ
ệ
ầ
ộ
: Biên đ dòng đi n sét và đ d c đ u sóng, ta dùng xác su t ph i ố h p: ợ
ồ -=
-=
+
ố ớ lg
(
)
hay
ln:
(
)
Đ i v i vùng đ ng b ng: + aiv ),( s
aiv ),( s
i ằ s 60
a 36
i s 26
a 7,15
Đ i v i vùng mi n núi:
ố ớ
ề
-=
+
lg
(
)
aiv ),( s
i s 30
a 18
08/09/12 81
Ạ Ộ
Ộ
Ủ
ủ
ậ
ặ
ƯỜ ộ c bi u th thông qua 2 đ i l
ng n
9.3. C C ng đ ho t đ ng c a sét t ạ ộ ườ th đ ị ể
NG Đ HO T Đ NG C A SÉT i các vùng lãnh th (ho c khí h u) có ổ ạ ạ ượ
ể ượ
ngs và mS.
ố
ngs
• S ngày sét trong năm n Vùng lãnh thổ
Nngs (ngày/năm)
150
Vùng xích đ oạ
100
Vùng khí h u nhi
ậ
t đ i ệ ớ
100 ‚ 60 ‚ 30 ‚
50
Vùng khí h u ôn đ i ớ
ậ
< 5
Vùng khí h u hàn đ i ớ ậ Theo đ tài KC.03.07 n
c ta có: n
ề
ướ
ngs = 100; nngsmax = 114
ậ
ố ầ
2 di n tích ng v i 1 ứ
ệ
ớ
S (là s l n có sét đánh trên 1km
• M t đ sét m ộ ngày có sét). Th
ng m
0,15.
ườ
S = 0,1 ‚
V y s l n sét đánh trên di n tích 1km
2 m t đ t trong 1 năm s là:
ố ầ
ệ
ậ
ặ ấ
ẽ
Nj =mS nngs = (0,1 ‚
0,15) nngs
08/09/12 82
9.4. TÁC H I C A SÉT VÀ ND C B N B O V CS
Ạ Ủ
Ơ Ả
Ả
Ệ
ế
ố
ệ
1. Tác h i c a sét ạ ủ • Khi sét đánh tr c ti p ự • Khi sét đánh gián ti pế 2. ND c b n b o v ch ng sét ả • B o v ch ng sét đánh tr c ti p ế • B o v ch ng sét lan truy n và c m ng
ơ ả ệ ệ
ả ứ
ự ề
ả ả
ố ố
08/09/12 83
9.5. B.V CH NG SÉT ĐÁNH TR C TI P
Ố
Ự
Ế
Ệ
ế
ệ
ủ
ườ
t h i v ng ạ ề
1. Khái quát chung Đ h n ch thi ể ạ ế
ề
ệ
ự
ệ
ề
ư
ự
ổ ể
ặ
ả
ậ ậ ầ ỏ ằ
ơ ở
ố ấ ạ
ế
ợ
i và c a do sét đánh tr c ti p có nhi u bi n pháp ngày càng hoàn thi n nh ng đ u d a vào nguyên lý c đi n do Franklin phát minh ra vào năm 1752, đó là: dùng v t thu sét (kim thu sét, dây thu sét,...) đ t cao h n v t c n b o v r i n i ệ ồ ố v i h th ng n i đ t có đi n tr nh b ng các dây (ho c ặ ệ ớ ệ ố thanh) d n kim lo i có ti t di n h p lý đ t n dòng đi n ệ ể ả ệ ẫ sét.
ơ
ấ
ụ ể
ệ
ừ
ặ
ữ
ệ ớ ề
t M c đích dùng các v t đ t cao h n công trình, thi ế ậ ặ b là đ khi xu t hi n hi n mây giông, các v t thu này s ẽ ệ ị ậ ng đ t p trung đi n tích t m t đ t, t o nên m t c ộ ậ ộ ườ ấ ạ ng l n gi a v t thu sét và mây s đ nh h đi n tr ng ướ ệ ẽ ị ậ ườ phóng đi n v phía mình đ t o nên m t không gian an ể ạ ệ toàn cho công trình, thi
ộ t b c n b o v .
ế ị ầ
ệ
ả
08/09/12 84
Nh v y, đ BVCS đánh tr c ti p thì HTCS s có 3 b ph n: ậ
ư ậ
ự
ể
ẽ
ế
ộ
1
2
3
1. Kim thu sét; 2. Dây dẫn (thanh dẫn); 3. Điện cực nối đất.
08/09/12 85
1. Khái quát chung (ti p)ế
ộ
ườ
ế ị
ể ả
ố
ẳ
ườ
t b , nhà ng dùng đ b o v các công trình, thi C t thu sét th ệ i ta còn có th dùng ph i ng ch ng sét đánh th ng, ngoài ra ng ố ể
ố
ưở ợ
ng dây t
ườ
ể ả
ệ
ng dây là t
ộ
ế
i đi n trên không dùng DCS. ệ ả ng dây t ườ ố
ấ
ố ả ậ ả ư ậ ấ ố
ườ ụ
ư
ấ
, tuỳ theo t m quan tr ng c a đ
ng dây mà ng
i ta
ự ế
ườ
ườ
ủ
ầ
ọ
ế
ố
ng dây có đi n áp 110 KV tr lên đ
Th
ườ
ườ
ệ
ệ
ả
ở
x h p v i dây ch ng sét. ớ Đ i v i các đ ố ớ i đi n, nên treo dây ch ng sét Đ b o v ch ng sét các đ ả ố ệ t nh t trong vi c b o đ m v n trên toàn b tuy n đ ệ hành an toàn và liên t c cung c p đi n nh ng làm nh v y r t t n ệ kém. Trong th c t có th b trí dây ch ng sét trên toàn tuy n hay không: ể ố ng các đ ượ ồ ế
ố
ớ
ờ ượ ố ượ
ữ
ố t cao và ch giao chéo v i đ
c b o v trên c ph i h p v i khe h phóng điên, ch ng ở ố ợ ng bát s nh ng n i hay b sét đánh, c t ơ ứ ở nh ng đo n ng dây khác hay ớ ườ
ộ ạ
ị ở
ữ
ỗ
Các đ
toàn tuy n đ ng th i đ sét ng ho c tăng s l ặ v ượ n i v i tr m. ố ớ ạ ườ
ệ
ượ
ế
ệ
ả
ố
ng dây đi n áp đ n 35KV ít đ ị
c b trí b o v trên toàn 2 km ạ
tuy n mà b o v trên các đo n hay b sét đánh và đo n 1 ạ tr
ệ c khi n i v i tr m bi n áp.
ả ố ớ ạ
ế ướ
ế
‚
08/09/12 86
(Franklin)
2. Ph m vi b o v c a c t thu sét
ệ ủ ộ
ạ
ả
a. Nguyên lý chung:
Mô hình xác đ nh ph m vi b o v c a c t TS:
ệ ủ
ạ
ả
ộ
ị
ệ
ầ
Đi n c c (đ u tia ự tiên đ o)ạ
MFX
C t TSộ
T m KL
ấ
Đ tấ
ả
ộ
ậ ượ
c b o v đ t vùng hay ph m vi b o
ầ ị
ấ
ọ
ệ ặ ả
ả ạ
Kho ng không gian g n c t thu sét mà v t đ trong đó, r t ít kh năng b sét đánh g i là ả . v c a c t thu sét ộ
ệ ủ
08/09/12 87
ạ
ệ ủ
ơ ở ả
ườ ượ
ộ
i ta th y r ng ấ ằ i h n b i c gi ở ớ ạ đ cao ng sinh gãy khúc ở ộ x b o v v t ệ ậ ả
c xác đ nh b i công th c sau:
đ cao h
Trên c s nghiên c u các mô hình, ng ứ ph m vi b o v c a m t c t thu sét đ hình nón tròn xoay có đ 2h/3 (hv). Bán kính b o v c a c t thu sét r ả ở ộ
ộ ộ ườ ệ ủ ở
ượ
ứ
ị
x đ
=
P
h
r x
2h/3
+
1
r
.6,1 h a h x h P = 1 khi h £
30m
Ph m vi b o v c a 1 c t thu sét ệ ủ
ả
ạ
ộ
theo th c nghi m ự
ệ
>
=
khi
h
30
m
P
5,5 h
08/09/12 88
b. Ph m vi b o v c a 1 c t thu sét
ệ ủ
ộ
ạ
ả
0,2h
ha
h
:
2
hKhi x
h
h 2 3
2h/3
1
hx
£ -
(cid:246) (cid:230)
1
P
1,5h
0,75h
0,75h
1,5h
= r x 1,5h
- (cid:247) (cid:231)
hx 8,0
h
rx
>
ł Ł
h
:
hKhi x
h 2 3
-
(cid:246) (cid:230)
1
P
= rx 0,75h
ạ
ả
- (cid:231)
hx (cid:247) h
Ph m vi b o v c a m t c t thu sét ộ ộ ệ ủ đã đ n gi n hoá ả
ơ
ł Ł
08/09/12 89
ạ
ộ
ạ
ệ ủ ộ
ả ớ ổ ơ ố
ủ ơ c l n h n nhi u so v i t ng s ề ế hai c t đ t cách nhau m t kho ng a < 7h. ả ộ
c. Ph m vi b o v c a 2 c t thu sét ả Ph m vi b o v c a hai c t thu sét có kích th ệ ủ ướ ớ PVBV c a hai c t thu sét đ n n u ộ ặ ộ PVBV c a hai c t thu sét cao b ng nhau: ằ
ủ
ộ
4r
= 2b x
x
0 -
a a
7 h a 14 h a
-
0,2h
R
h0= h-a/7
h
1,5h
0,75h
hx
rx
a
bx
PVBV c a hai c t thu sét cao b ng nhau
ủ
ằ
ộ
rx
08/09/12 90
Hai c t thu sét có đ cao khác nhau:
ộ
ộ
K
0,2h1
h2
h1
h0= h-a/7
1,5h1 0,75h1
1,5h2
a'
a
r2x
r1x
r1x
r1x
bx
PVBV c a hai c t thu sét không cao b ng nhau
ủ
ằ
ộ
08/09/12 91
d. Ph m vi b o v c a nhi u c t thu sét ệ ủ
ộ
ề
ạ
ả
D £
D £ 8ha
Ph m vi b o v c a 3 c t thu sét ệ ủ
ả
ạ
ộ
Ph m vi b o v c a 4 c t thu sét ệ ủ
ạ
ả
ộ
8ha
08/09/12 92
3. Ph m vi b o v c a dây thu sét 1. Ph m vi b o v c a 1 dây thu sét
ệ ủ ệ ủ
ả ả
ạ ạ
0,2h
ha
=
P
b x
h
+
1
2h/3
hx
.8,0 h a h x h
0,6h
1,2h
1,2h
0,6h
h
:
hKhi x
h 2 3
£ -
(cid:246) (cid:230)
2bx
P
1,2h
1
= b x
- (cid:247) (cid:231)
hx 8,0
h
>
ł Ł
h
:
hKhi x
h 2 3
-
Ph m vi b o v c a m t c t thu sét
ộ ộ
ệ ủ
ạ
ả
(cid:246) (cid:230)
1
P
- (cid:231)
hx (cid:247) h
= b x 0,6h 08/09/12
ł Ł
93
2. Ph m vi b o v c a 2 dây thu sét
ệ ủ
ả
ạ
0
0,2h
R
h
h0= h-a/4 hx
0,6h 1,2h 1,2h 0,6h
a
08/09/12 94
ủ
ẫ
ườ
ủ
ng l n h n 2/3 đ treo ộ ơ i ph m ạ ề ậ ớ
ớ ầ
L u ý:ư 1. Vì đ treo cao trung bình c a dây d n th ộ cao c a dây thu sét (h ệ a vi b o v mà bi u th b ng góc b o v
ị ằ
ệ
ể
ả
Có th tính toán đ
x > 2h/3) nên có th không c n đ c p t ể . ả c tr s c a góc
= 0,6)
ể
Th c t
đ
là 310 (tga 0 < a
ự ế ườ
ị ố ủ c b o v khi: 20 ệ ả
gh < 300. a
ượ ng dây s đ ẽ ượ DTS
D h = a/4
a
08/09/12 95
ố
ả
ớ
ấ
ố
ượ
ệ
2. Dây ch ng sét càng cao, ph m vi b o v càng l n. ệ ạ a qua dây ch ng sét l i Tuy nhiên xác su t đánh vòng v ạ cao. Theo kinh nghi m v n hành, xác su t này đ c xác ấ ậ đ nh nh sau: ư
ị
a
=
lg
4
v a
h 90
-
là góc b o v ; h là chi u cao dây thu sét
ệ
ề
ả
a
08/09/12 96
9.6. M T S Đ U THU SÉT TH H M I Ế Ệ Ớ
Ộ Ố Ầ
i ta c i ti n kim thu sét nh n ki u
ệ
ườ
ế
ả
ể
ọ
Hi n nay, ng Franklin thành các lo i chính sau:
ạ ớ
ệ
ấ
ử ụ
ầ ầ ầ
• Đ u thu phóng đi n s m • Đ u thu Laser • Đ u thu dùng ch t phóng x (b c m s d ng năm 95) 3.4.1. Đ u thu phóng đi n s m
ầ
ệ
ế ỷ
ữ
ủ
ệ
ấ
ư
ạ
• Khi tia tiên đ o c a đám mây giông xu t phát h
ạ ị ấ ớ Xu t hi n vào kho ng nh ng năm 60-70 c a th k 20. ả Nguyên lý chung c a lo i này nh sau: ủ ấ
ủ
ạ
ệ
ầ
ặ
ấ
ớ
ướ ệ ộ
ườ
ứ
ệ
ộ
ng v ề phía m t đ t thì đ u thu phóng đi n s m có đi n tích c m ng và có m t đi n tr ng tích lu m t năng ỹ ả ng trong b ph n ion hoá. l ộ ượ
ậ
08/09/12 97
ớ
ạ
ệ ố
1. Đ u thu phóng đi n s m ầ
ầ Khi tia tiên đ o xu ng g n, năng l ộ
ậ
ộ
ạ
ả
i phóng năng l ở ườ
c
ng trong b ộ ượ ph n ion hoá tăng nhanh và đ t ng t. B ph n ion ộ ậ ng t o ra nhi u ion và phát hoá gi ượ ề ng đi lên ch đ ng đón tia tri n thành tia m đ ủ ộ ể tiên đ o c a đám mây giông. Nh đó PVBV đ ượ ờ ủ ạ m r ng. ở ộ
PVBV c a đ u ủ phóng đi n s m ệ ầ ớ
PVBV c t TSộ C t ộ TS
08/09/12 98
1. Đ u thu phóng đi n s m
ớ
ệ
ầ
ộ
ầ
ạ
ệ
Thu c lo i này có các đ u thu: Prevercton-2 1. H th ng thu sét trung tâm ệ ố 2. H th ng các đi n c c phía trên ệ ố 3. H p b o v b ng đ ng và thi ệ ằ ả ộ 4. H th ng các đi n c c phía d ệ ố
ự ồ ự
ệ
t b t o ion ế ị ạ i ướ
i
ộ ố ạ ầ
ớ
Và m t s lo i đ u thu khác gi thi u sau đây:
ệ
08/09/12 99
INDELEC CH T O
Ế Ạ
CÁC LO I Đ U THU SÉT DO CÁC LO I Đ U THU SÉT DO
Ạ Ầ Ạ Ầ
Prevec3.40 Prevec3.40
Prevec2 Prevec2
prevec prevec 11
08/09/12 100
INDELEC CH T O
Ế Ạ
CÁC LO I Đ U THU SÉT DO CÁC LO I Đ U THU SÉT DO
Ạ Ầ Ạ Ầ
prevects3.40
prevects2.25
prevec4.50
08/09/12 101
1. Đ u thu phóng đi n s m
ớ
ệ
ầ
=
D+
D+
2(
)
DL 2(
L
)
r x
hDh a a
ủ
ệ
ề
ầ
ha - chi u cao hi u d ng c a đ u thu sét ụ
D = 20, 45, 60m tuỳ theo c p c p BV (I, II hay III)
ấ
ấ
D L = V (m/s).D T (s) = 106. D T V i ớ D T là đ l
ộ ợ ề ờ
i v th i gian c a t ng lo i đ u TS. ủ ừ
D T = 25,
ụ
ạ ầ D T = 50; Lo i TS2.25 có ạ
Ví d : Lo i S4.50 có ạ …
-
08/09/12 102
2. Đ u thu Laser
ầ
t k , th nghi m vào
ệ
ử
ỹ ư
ế ế
ạ ầ ữ
ạ
ả đám may giông t
ừ ộ
ế ỷ ầ ng tia tiên đ o t ạ ừ
ệ
ư
ả
ộ
ẽ ị ỏ
ả ế
ể ả
ự
ế
ố
ế ị
ằ ọ
ỷ ệ
ủ
ầ
ấ
ủ
ệ
ườ
ườ
ệ
ả
ộ
ủ ạ
ố
Lo i đ u thu này do k s Leonard và Ball thi nh ng năm 70 th k 20. Khi có giông sét, đ u thu Laser có kh năng t o ra m t dòng ion đ ể ộ đ cao hàng nghìn mét đi h ướ xu ng.ố Lo i đ u này tuy có hi u qu thu sét cao, nh ng giá thành cao và ạ ầ b ph n laser d b h ng khi sét đánh vào. ậ Ngoài các c i ti n đ u thu đ b o v ch ng sét đánh tr c ti p nh ư ố ệ ầ i ta còn s d ng bi n pháp khác là dùng dàn đã nêu, hi n nay ng ệ ử ụ ườ ệ t b ch ng sét b ng cách trung hoà ion): Khi tiêu hu sét (dùng thi ế ị xu t hi n mây giông đ n g n, mũi nh n c a thi t b trung hoà ion ế phóng lên đám mây đ trung hoà đi n tích c a đám mây này, làm ể ng c a đám mây ngăn không cho đám ng đ đi n tr gi m c mây giông hình thành tia tiên đ o phóng xu ng công trình. Giá thành: Truy n th ng X; Thu sét c i ti n 2X; Dàn tiêu hu 3X.
ả ế
ề
ố
ỷ
08/09/12 103
9.7. CÁC YÊU C U Đ I V I BVCS ĐÁNH TR C TI P
Ố Ớ
Ự
Ầ
Ế
ủ
ở ả
ầ ố ấ
1. 2. 3.
ẫ
ả
ả ằ ệ ố ệ ố
ị
ạ
ủ ớ
ệ ố ẫ ệ
ệ
ề ả
4.
ả
ượ ừ ệ ố
ả
ư ả ủ ớ
ố ấ
ố
c.
ể
ượ
ệ
ể ặ ầ
ủ
ả
ầ ệ
ề
ớ
ỏ
ệ
ệ
ấ
ỏ ρ<1000Ωm; R≤4Ω). ộ
ở ệ
ặ
ề ớ ố ượ
ầ
ả
ng
ộ ươ
Công trình c n BVCS ph i n m trong PVBV c a HT thu sét. H th ng n i đ t ph i có đi n tr t n nh . ỏ ả Dây d n (thanh d n) n i h th ng thu sét v i h th ng n i đ t ph i có ố ấ ớ ệ ố t di n đ l n tho mãn đi u ki n n đ nh nhi t khi có dòng sét ch y ti ệ ệ ổ ả ế qua và nó cũng c n đ c b o v ch ng an mòn. ố ầ h th ng thu sét đ n các công trình cũng nh kho ng Kho ng cách t ế cách trong đ t c a HT n i đ t ch ng sét và n i đ t an toàn ph i đ l n ố ấ ấ ủ đ không gây phóng đi n ng Có th đ t đ u thu sét trên các k t c u c a các công trình c n b o v ệ ế ấ và HTNĐ AT dùng chung v i HTNĐCS khi th a mãn 2 đi u ki n: - ĐTBV có cách đi n xung cao - Vùng có đi n tr su t và đi n tr n i đ t nh ( ở ố ấ ệ Khi các đi u ki n trên không th o mãn, thì ph i dùng c t CS đ t cách ả ả ng c n b o v . ly v i đ i t ệ - Khi sét đánh vào c t thu sét, đi n th t ộ ứ
i đi m A trên thân c t (t ể ng v i đ cao l n nh t c a v t c n b o v ) đ c tính theo: ệ ượ ấ ủ
ệ ậ ầ
ế ả ả
ớ ộ
ớ
08/09/12 104
C P B O V THEO TC: 20TCN-46-84 Ả Ấ Ệ
ượ
ấ ụ c phân thành 3 c p. ấ ng ươ t k ch ng sét, tùy theo c p c a công trình mà áp d ng các ph ủ
Theo tiêu chu n 20 TCN-46-84 các công trình, nhà đ ẩ Khi thi ố ế ế th c b o v t ệ ươ ả ứ - Công trình c p I:ấ
ờ ụ ỏ ể ạ ạ ơ ợ ỗ
ườ ồ ế ộ ậ
ớ ng. ả ộ
ộ ụ ạ ươ ả ứ ệ ủ ệ ậ
ờ ộ ậ ớ
- Công trình c p II: ả ặ ậ ấ ư ấ
ả ng ng. ứ là nh ng công trình, nhà trong đó có t a ra các lo i h i, khí ữ b i cháy; đ ng th i khi k t h p v i không khí có th t o thành h n h p n ổ ế ợ trong ch đ v n hành bình th Đ i v i các công trình lo i này, ph i áp d ng ph ng th c b o v toàn b , ạ ố ớ ả t c toàn b công trình ph i n m trong ph m vi b o v c a b ph n thu sét; ộ ả ằ ứ đ ng th i ph i đ t v t thu sét đ c l p hay cách ly v i công trình. ồ ư ấ ậ ệ ễ ổ
ộ
ng th c b o v toàn b và có th ể ệ ả ả ộ
ứ ế ặ
i.ạ
là nh ng công trình, nhà có tính ch t nh c p I nh ng ch ữ ỉ x y ra n khi có s c hay làm sai quy trình. Các kho v t li u d cháy, n ự ố ổ thu c công trình c p II. ấ Công trình thu c c p II, ph i áp d ng ph ươ ộ ụ ấ dùng lo i thu sét đ c l p, cách ly ho c đ t tr c ti p trên công trình. ộ ậ ặ ự là các công trình, nhà còn l ế ấ ố ự ạ ầ ộ
i: c n ph i đ ả ầ
c b o v toàn b ; ộ ệ ể
ạ - Công trình c p III: B o v ch ng sét đánh tr c ti p cho các công trình thu c lo i này, yêu c u: ệ ữ ữ ệ ọ ủ
nh ng n i t p trung đông ng ơ ậ nh ng n i t p trung ít ng ườ ơ ậ ặ ộ ể ề ệ ọ ữ ề ỗ ồ ố ư ố
ả + ả ượ ườ ở i: cho phép b o v tr ng đi m. + ả ở B o v tr ng đi m là đ t b ph n thu sét nh ng ch nhô cao, nhô ra c a ở ậ ả công trình nh nóc nhà, di m mái, chân mái, di m h i, ng khói, ng thông gió, đài n c, các c t cao trên mái. ướ ộ
08/09/12 105
9.8. B O V CH NG SÉT LAN TRUY N
Ố
Ả
Ề
Ệ
ố
ệ
ườ
1. M đ u • ể ả ố
ư
i ta dùng các thi ở
ệ
•
ế ị
ố
ườ t b c n b o v . Khi có sóng quá đi n áp, các thi
ả
ế ị ầ ẽ
ệ ệ
ả
ộ
ị
ệ ẽ
ệ
ệ
ỏ
ở ầ Đ b o v ch ng sét lan truy n, ng t b ế ị ề ch ng sét (lightning arrester) nh : khe h phóng đi n, ch ng ố sét ng và ch ng sét van. ố ố t b c n b o c n i song song v i thi Các thi t b ch ng sét đ ả ế ị ầ ớ ượ ố ng các đ v đ đón sóng quá đi n áp khí quy n truy n t ề ừ ể ệ ệ ể dây vào thi t ế ệ b ch ng sét s phóng đi n làm gi m biên đ quá đi n áp đ t ặ ố lên cách đi n không gây h ng cách đi n và do đó s an toàn cho thi
t b ch ng sét ố
c nhi m v trên, các thi
t b c n b o v . ệ ả ế ị ầ 2. Các yêu c u đ i v i thi ố ớ ầ ượ
ế ị
t b ch ng sét ph i ả
ố
Đ th c hi n đ ệ ể ự ụ đ m b o m t s yêu c u sau: ộ ố ả ả
ế ị ệ ầ
08/09/12 106
t b ch ng sét (ti p)
2. Các yêu c u đ i v i thi ầ
ố ớ
ế ị
ố
ế
1)
ặ
U
cs
tb
ằ
2)
ệ
ệ
ệ
ả
t
0
tcs
ttb
TB CS ph i có đ c tính V-S ả i đ c tính V-S c a n m d ướ ủ ặ cách đi n thi t b c n b o v . ế ị ầ ệ ệ ả t b ch ng sét Sau khi các thi ố ị ế phóng đi n (làm vi c), c n ph i ả ầ đ m b o đi n áp d đ nh ỏ ư ủ ả ng đ n cách không gây nh h ế ưở ả trong đi n c a các ph n t ử ầ ủ m ng đi n. ệ
ệ ạ
t b ch ng sét có kh năng d p t
ố
ế ị
ồ
t nhanh h quang c a dòng c
t tr
3) Thi ệ
ề
ể
ậ ắ ệ
ướ
ồ
ệ ơ
ả ế ả
ả
ấ
4) Thi
ệ
ủ đi n xoay chi u đ khi h t quá đi n áp h quang b d p t ị ậ ắ khi b o v r le tác đ ng đ m b o tính cung c p đi n liên t c. ụ ệ ố ớ t b ch ng sét th
ế ị ả ệ
c làm vi c v i đa s các lo i ạ ng s ẽ
ệ ộ
ườ
ế
ố
ị
ộ ả t b b o v ch ng sét không đ ượ ố quá đi n áp n i b (vì khi làm vi c thi ệ ộ h ng).
ỏ
08/09/12 107
3. KHE H PHÓNG ĐI N
Ở
Ệ
a. C u t o và nguyên lý làm vi c
ệ
ọ
ệ
ừ
ồ
ấ ạ ả
ườ
ặ
ộ
ự
ả
ở
ộ ố ớ ấ c ch n sao cho v i đi n áp bình th ớ
ạ ố ớ ự ệ
ệ ệ ữ
ườ
ệ
ọ
ệ
ệ
ẽ
ệ
ấ ạ Khe h phóng đi n (còn g i là ch ng sét s ng) có c u t o g m hai ở ố ng là thép) đ t cách nhau m t kho ng s. M t đi n c c kim lo i (th ự đi n c c n i v i m ch c n b o v còn c c kia n i v i đ t. Khe h s ệ ầ ạ ự gi a hai đi n c c đ ng không ượ gây phóng đi n nh ng khi có quá đi n áp thì s gây ra phóng đi n ư đ t n dòng đi n sét xu ng đ t. ệ
ể ả
ấ
ố
S (mm)
Đi n áp đ nh ị ệ m c, kV ứ B o v ph B o v chính ệ ả ệ ả ụ
6 20 40
10 30 50
22 120 180
35 140 200 08/09/12 108
3. KHE H PHÓNG ĐI N
Ở
Ệ
ể
ụ
ứ
ượ
ạ
ả
ế ạ
Ư ể Đ n gi n, d ch t o, giá thành h ễ
ồ
ớ
ậ
ệ
c đi m và ph m vi ng d ng ạ ơ ể c đi m: ộ
ớ
ạ
ắ
ế ị ả
ẽ
t.
ạ
ắ
ế
ồ ộ
c các máy đi n có cách
ấ ố
ệ
ả
ặ ệ
ư
ấ
ạ ườ
ữ
ơ
nh ng n i xung y u c a đ ủ ế ng dây tr
ng dây nh ch ỗ c khi n i v i tr m
ng dây, đo n đ
ư ố ớ ạ
ườ ướ
ượ ữ
ườ
ườ
ạ
ơ ồ
ố
c dùng làm b o v ph trong các s đ ch ng sét các ph n ầ t b ế ị
c s d ng làm m t b ph n trong các thi ộ ộ
ụ ệ ử ụ
ả ượ
ệ
ậ
b. u nh Ư • u đi m: • Nh ượ - Không có b ph n d p h quang, nên khi làm vi c v i dòng sét l n ậ t b b o v r le s tác h quang duy trì lâu tr thành ng n m ch, thi ệ ơ ở đ ng c t m ch không c n thi ầ Đ c tính V-S r t d c nên không b o v đ ệ ượ đi n th p nh : máy bi n áp, máy phát đi n, … ệ ế • Ph m vi ng d ng: ụ ứ - Th c đ t ng đ ặ ở giao nhau gi a các đ bi n áp. ế - Ch đ ỉ ượ t ử ệ ố ch ng sét khác.
h th ng đi n và đ ố
08/09/12 109
4. CH NG SÉT NG (CSÔ)
Ố
Ố
ệ
c đ t trong ệ ồ ở ượ ặ
TBA
Us
Udư
Đ ng dây
ườ
Uđm, kV
S1 (mm) ả
ả
ệ ộ
B o v ph i ố ệ h pợ
B o v đ c l pậ
S1
Đi n c c ự
ệ
Vỏ
6 10 22 35
10 15 40 60
15 20 80 120
S2
a. C u t o và nguyên lý làm vi c ấ ạ • C u t o: ấ ạ G m 2 khe h phóng đi n S1 và S2. Trong đó S2 đ ng làm b ng v t li u sinh khí nh Phibrô Bakêlít ho c Phinip lát ơ ư ằ ậ ệ ặ ố
ệ ấ ở
ệ ể ẫ ả ấ ướ ề ệ ộ ố
ề ấ ấ
t h quang. • Nguyên lý làm vi c: ệ Khi xu t hi n sóng quá đi n áp thì c 2 khe h phóng đi n S1 và S2 đ u phóng đi n đ d n dòng đi n sét xu ng đ t. D i tác đ ng ệ c a h quang, ch t sinh khí b phát nóng và s n sinh ra r t nhi u khí làm cho ị ủ áp su t trong ng tăng cao (t i hàng ch c at) th i t ụ ố ệ ả ổ ắ ồ ồ ấ ớ
110 08/09/12
4. CH NG SÉT NG (CSÔ)
Ố
Ố
ứ
ượ
ễ
ng đ i th p ố
ấ
c đi m:
ậ ắ ồ
ớ t b b o
t h quang h n ch khi dòng sét l n, ế ế ị ả ạ
ắ
ờ
t.
ậ ắ ắ
ể
ế
ầ
ụ
i đi n không treo dây ch ng sét.
ệ
ệ
ả
ng dây t ụ ệ
ơ ồ ả
ố ố
ệ
ạ
b. u nh c đi m và ph m vi ng d ng ể Ư ụ ạ • u đi m: Ư ể Ch t o d dàng, giá thành t ế ạ ươ • Nh ể Kh năng d p t ạ ả ượ t gây ra ng n m ch t m th i, thi h quang không đ c d p t ượ ồ ạ v r le có th tác đ ng c t m ch không c n thi ạ ộ ệ ơ • Ph m vi ng d ng: ứ ạ - Dùng b o v các đ ườ ả - Đ c dùng làm b o v ph trong các s đ b o v ch ng sét tr m ả ượ bi n áp.
ế
08/09/12 111
5. CH NG SÉT VAN (CSV)
Ố
ầ ử ệ
ấ ạ G m 2 ph n t ồ ỗ
ở
ệ
ở ặ
ệ
c làm
ượ
ằ
ồ
c ch t o b ng
ế ạ
ượ
ế
ằ
ở
chính: a. C u t o: Chu i khe h phóng đi n và chu i đi n ỗ ệ ở tr phi tuy n (đi n tr làm vi c) đ c ượ ệ ế đ t trong v s cách đi n. ỏ ứ • Chu i khe h phóng đi n đ ệ ở ỗ b ng đ ng. • Đi n tr phi tuy n đ V t li u Vilít.
ệ ậ ệ
SiC (ρ = 10-2Ωm)
SiO2 dày ~ 10-5cm (ρ = 104-106 Ωm)
Đi n c c (Cu) ự ệ Mi ca (1mm)
08/09/12 112
5. CH NG SÉT VAN (CSV)
Ố
ấ
ể
ệ
ỗ
ệ
ệ
ế
ệ ệ
ớ
ệ
ể
ệ
ẫ ở ỏ
ở
ỏ
ệ
ệ
ư
ở ẽ ể ẫ ệ ặ ễ
ượ ấ ệ ị ố ấ ặ
ả
ố
ư
ỏ
ệ
ệ ệ ớ ệ
ệ ừ ặ
ể
c đi m và ph m vi ng d ng:
ứ
ụ
ể
ạ
ư ươ
ố ổ
ị
ng đ i n đ nh khi dòng đi n l n ở ộ
ệ ớ ệ
ễ
ế
ờ
c đi m: Ch t o ph c t p, giá thành cao
ứ ạ
ế ạ
Đ c dùng đ b o v quá đi n áp khí quy n
ụ
ệ
ệ t là các tr m bi n áp đi n l c và ế
ể ệ ự
ể ả ệ
ượ ọ
ạ
ặ
ạ
113
b. Nguyên lý làm vi c: ệ Khi xu t hi n sóng quá đi n áp khí quy n thì ệ c d n qua các đi n tr chu i khe h s phóng đi n, dòng đi n sét đ ở phi tuy n đ d n dòng đi n sét xu ng đ t. Đi n tr phi tuy n có đ c ặ ế ố đi m khi đ t đi n áp l n thì đi n tr có tr s r t nh cho dòng đi n ở qua m t cách d dàng, nh ng khi đi n áp đ t nh thì đi n tr có tr ị ộ s r t l n ngăn c n dòng đi n không cho qua. Hay nói cách khác, ố ấ ớ ch ng sét van cho dòng đi n l n (khi đi n áp cao) qua nh ng ngăn c n dòng đi n nh (khi đi n áp th p). T đ c đi m này mà nó có tên ấ ả g i là ch ng sét van. ọ ố c. u nh ượ Ư • u đi m: Ư ể - Duy đi n áp d t ệ t h quang m t cách d dàng nh có đi n tr phi tuy n - D p t ậ ắ ồ • Nh ể ượ • Ph m vi ng d ng: ứ ạ thi t b và tr m quan tr ng (đ c bi ế ị 08/09/12 các máy phát đi n). ệ
6. CH NG SÉT VAN (CSV) TH H M I Ế Ệ Ớ
Ố
ở
ố
ệ
ỉ ồ
1
ỗ
ệ ệ
ế ạ
ở ậ ệ
ở ở
ế ế
2
ệ
ệ
ượ
ườ
6
ặ ả
ượ
ấ
23
ố ị ố ấ ớ
Ω.
ỏ
•
4 5
ế ệ
ạ
ố
ố
ậ
ộ
ớ
• Ch ng sét van có khe h phóng đi n nh ư ệ c thay th b i CSV đã nêu, hi n nay đ ế ở ượ không có khe h (ch g m chu i các đi n ỗ tr phi tuy n). V t li u ch t o chu i đi n tr phi tuy n trong CSV không có khe h ở c thay th b ng đi n tr phóng đi n đ ở ế ằ oxít kim lo i MxOy (th ng 99,9% ZnO; ạ 0,05% Bi2O3 và 0,05% MnO2) có đ c tính V-A hoàn toàn phi tuy n và có kh năng ế h p th năng l ng cao. ụ • Khi đi n áp tăng, van ch ng sét chuy n ệ ể đi n tr có tr s r t l n 1,5 M ngay t Ω ở ừ ệ sang đi n tr có tr s r t nh 15 ở ệ ị ố ấ u đi m c a các lo i CSV không khe h ủ Ư ể ở ạ t, h n ch đi n là nh , ít v , ch ng m t ẩ ỡ ẹ áp và đ tin c y cao h n so v i CSV có ơ khe h .ở
1. Đ u s c p ơ ấ ầ 2. Thi t b x áp su t ấ ế ị ả ở xOy 3. Chu i đi n tr M ệ ỗ
4. S cách đi n ệ 5. Đ u n i đ t ố ấ 6. Đ u thoát áp su t ấ ứ ầ ầ
08/09/12 114
08/09/12 115
ơ ả
7. M t s s đ nguyên lý c b n BVCS TBA a. Đ i v i TBA t
35-110kV:
ộ ố ơ ồ ố ớ
DCS, L = 1-2km
TBA
MC
CSÔ2
CSÔ1
CSV
ừ
ả ệ ế ạ
• Dùng DCS b o v CS đánh tr c ti p trên đo n 1-2km • CSÔ1: Đ t t ặ ạ ộ ầ ự ặ
ộ ủ ở ố ấ ủ ể ạ ạ ế ệ ề
i c t đ u tiên đ t DCS đ h n ch biên đ c a sóng quá đi n áp truy n vào TBA. Theo quy ph m, đi n tr n i đ t c a CSÔ ệ này: + R ≤10Ω khi ρđ ≤ 103 Ωm; + R ≤15Ω khi ρđ > 103 Ωm;
ố ườ ng dây (c t cu i tr ộ ố ớ ể ả
• CSÔ2: Đ t cu i đ ườ ở ạ
c khi n i v i MBA) đ b o v ệ ặ ố ướ ng dây khi nó h m ch (đi n áp tăng cao do ph n x n i h ạ ở ơ ở ả ệ c làm vi c khi MC ệ ượ ả ị
MC đ m ch). Ph i ch nh đ nh sao cho, CSÔ2 không đ ỉ ạ đang đóng m chạ
• CSV: Đ t t i thanh cái TBA b o v MBA. ặ ạ ệ ả 08/09/12 116
7. S đ nguyên lý b o v ch ng sét TBA ả
ơ ồ
ố
ệ
b. TBA t
110kV tr lên
ừ
ở
DCS
TBA
MC
CSV
c. TBA n i v i cáp
ố ớ
lc
l1
TBA
MC
CSV1
CSV2
CSV3
08/09/12 117
Ch
ng 10. NÂNG CAO H S CÔNG SU T
ươ
Ệ Ố
Ấ
=
10.1. KHÁI QUÁT CHUNG 1. Khái ni m v h s công su t:
ề ệ ố
ệ
ấ
=jCos
2
P S
P + 2 QP
S
Q
j t c th i:
a. H s cos ệ ố
ứ
ờ
cos =j
j
P
P 3 UI
ượ
i th i đi m nào đó ể
ờ ụ
ụ
ạ
ờ
c nh d ng c đo t ờ
ế
ị bi n thiên theo th i gian nên không có ý nghĩa trong tính toán j
j
Xác đ nh đ Cosj b. H s công su t trung bình cos ấ
trong m t ộ
ệ ố
kho ng th i gian nào đó
tb: Là h s cos (1 ca, 1 ngày đêm, 1 tháng,...):
ệ ố ả
ờ
j
=
cos
cos
arctg
tb
Q tb P tb
cosj
ộ ử ụ
ệ
ể
ế
t ki m và h p lý c a XN ợ
ủ
ệ
tb dùng đ đánh giá m c đ s d ng đi n ti ứ
08/09/12 118
10.1. KHÁI QUÁT CHUNG
c. H s công su t cos
nhiên:
j t
Là h s công su t trung bình
ệ ố
ự
ấ
ấ
ệ ố tính trong m t năm (8760h) khi không có thi
t b bù.
ộ
ế ị
H s công su t t
nhiên đ
ấ ự
ứ
ị
c dùng làm căn c xác đ nh ệ ố i tính toán, nâng cao h s công su t và bù công su t
ượ ệ ố
ấ
ấ
ph t ụ ả ph n kháng. ả
th p (cos
ớ
ố
ấ
ề
ế
ả
Đ i v i ĐCKĐB có cos = 0,5÷0,7), do đó ĐCKĐB tiêu th công su t ph n kháng nhi u nh t, chi m ấ ụ (65÷70)%, sau đó là máy bi n áp.
ấ ế
j j
2. Bù công su t ph n kháng trong các XN công nghi p:
ụ
ồ
ệ Là s ử bù, máy bù đ ng b ) đ t song song v i ớ ộ t b tiêu th công su t ph n kháng đ cung c p 1 ph n ho c ặ ấ
ả ấ t b bù (t ế ị ụ
ặ ấ
ể
ả
ầ
d ng các thi ụ thi ế ị toàn b l
ng công su t ph n kháng mà thi ả
ấ
ế ị
t b này tiêu th . ụ
ộ ượ
08/09/12 119
10.2. Ý NGHĨA C A VI C NÂNG CAO
COSj
Ủ
Ệ
Lµm gi¶m ®îc tæn thÊt ®iÖn ¸p +
+
PR
XQ
PR
XQ
1
2
>
=
D=
U
U
1
2
U
2
2
2
2
suÊt
1
2
>
=
D=
D
Z
S
Z
S
1
2
2
2
+ QP U
2
2
2
2
n¨ng
1
2
=
>
D=
D
t . R
A
t . R
A
1
2
2
2
U Lµm gi¶m tæn thÊt c«ng + QP U Lµm gi¶m tæn thÊt ®iÖn + QP U
+ QP U
2
=
I
D
T¨ng kh¶ n¨ng truyÒn t¶i 2 + QP 3 U
08/09/12 120
10.2. Ý NGHĨA C A VI C NÂNG CAO
COSj
Ủ
Ệ
có 2 l
i ích c b n:
ợ
ơ ả
cho ngành đi n và doanh nghi p
j
TÓM L I: Ạ Vi c nâng cao cos ệ 1. L i ích to l n v kinh t ớ
ề
ế
ợ
ệ
ệ
2. L i ích v k thu t: Nâng cao ch t l ậ
ề ỹ
ấ ượ
ợ
ng đi n áp ệ
08/09/12 121
10.3. CÁC GI
I PHÁP NÂNG CAO
COSj
Ả
ể
j
j
Có hai nhóm gi ả 1. Nhóm các gi
i pháp nâng cao cos
t
nhiên:
ự
t b bù. Có các gi
ế
ị
ả
Là các gi i ả i pháp c b n ơ ả
i pháp đ nâng cao cos ả pháp không dùng các thi sau:
i b ng ĐC có CS nh h n ệ ế ả ằ
ng s a ch a ĐC ng và nâng cao ch t l ấ ượ ỏ ơ ữ
1) 2) 3) ưỡ ợ ử ệ ủ
4) 5) i b ng MBA có dung l ng ả ằ ượ ệ
6) ho c ch n l u s t t hi u su t cao ắ ừ ệ ệ ử ấ ư ấ ư ấ
ặ thông th ườ
ả
bù ho c máy bù đ ng b ). Các thi
j
Thay th các ĐCKĐB làm vi c non t ng xuyên b o d Th ả ườ S p x p, s d ng h p lý các quá trình công ngh c a các máy ử ụ ế ắ t b đi n. móc, thi ế ị ệ S d ng ĐCĐB thay cho ĐCKĐB ử ụ Thay th các MBA làm vi c non t ế nh h n. ỏ ơ S d ng ch n l u đi n t ử ụ cho các ch n l u s t t ấ ư ứ ừ i pháp nâng cao cos ụ ế ị
ặ
ầ
ầ
ng. nhân t o:ạ Là gi ộ ồ ộ
2. Nhóm các gi ụ ị
i pháp s ử ả d ng các thi t ế ặ b bù phát ra Q đ cung c p 1 ph n ho c toàn b nhu c u Q trong XN. Làm nh v y g i là Bù công su t ph n kháng.
t b bù (t ể ư ậ
ấ ọ
ả
ấ
08/09/12 122
So s ¸nh kinh tÕ kü thuËt cña m¸y bï vµ tô bï
CÊu t¹o vËn hµnh s öa c h÷a phøc t¹p
CÊu t¹o vËn hµnh s öa c h÷a ®¬n gi¶n
Gi¸ thµnh c ao
Gi¸ thµnh thÊp
Tiªu thô mé t phÇn P
Tiªu thô P Ýt
TiÕng ån
Yªn tÜnh
§iÒu c hØnh Q tr¬n
§iÒu c hØnh Q the o c Êp
08/09/12 123
10.4. TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SU T PH N KHÁNG
Ấ
Ả
ng bù: B1. Xác đ nh dung l ị ượ
1 - tgj
2)
Qb = P( tgj bù: ị ị
phía cao áp hay h áp hay b t c đâu c a m ng B2. Xác đ nh v trí đ t t V lý thuy t có th đ t t ế ặ ụ ể ặ ụ ấ ứ ủ ạ ạ
ề XN. Đ t t i các đ ng c là có l ệ ấ ơ ợ ạ
i nh t v m t t n th t đi n áp và ấ ề ặ ổ ộ ki u này chi phí cao và khó khăn trong qu n lý, ả ặ ụ ể
ặ ụ ệ ậ ạ
bù phía đi n áp cao hay h áp, t p trung hay phân tán đ n ế , nên đ t t ặ ụ ầ ự ế ứ ệ ả
Đ t t phân ph i ố ng c khí: ơ ặ ụ ủ
bù c nh t ạ ạ ặ ậ ớ ớ ớ
i thanh cái h áp TBA. Ngoài ra v i các px có bù. ặ
bù phân tán t ặ ụ đi n năng. Tuy nhiên đ t t ệ v n hành. ậ Vì v y, đ t t ậ m c đ nào c n ph i so sánh KT-KT. Qua kinh nghi m th c t ộ bù nh sau: ư V i máy b m và x ơ ưở V i XN nh : ỏ Đ t t p trung t ạ ĐC công su t l n, đ t đ c l p nên đ t riêng 1 b t ộ ụ ặ ộ ậ ng. bù phân tán t i các phân x ưở ạ ớ
V i XN l n: B3. Phân b t ặ ụ i u dung l ấ ớ ớ Đ t t ố ố ư ượ
i u công su t nh sau: Khi bù phân tán, áp d ng công th c phân b t ụ ố ố ư ư ấ ng bù: ứ
08/09/12 124
10.4. TÍNH TOÁN BÙ CÔNG SU T PH N KHÁNG
Ả
Ấ
ượ
- -
ng bù (ti p): = ( Q
)
(cid:229)
ế Q i
Q bi
Q b
B3. Phân b t N u m ng đi n XN hình tia:
i u dung l ố ố ư ệ
ế
ạ
1
R1
R tđ R i Qb2
2
Qb1
R2
2
R2
SAB
Q∑
Q∑
A
0
R3
Qb2
R0A
B
Qb
RAB
Qb3
3
R1
1
i
Ri
Qb1
Qbi
M ng đi n hình phân nhánh
ệ
ạ
M ng đi n hình tia ệ
ạ
N u m ng đi n XN phân nhánh: ệ
ế
ạ
ầ
ổ
ng đ
ế ng r i áp d ng công th c trên.
ươ
ụ
song thành nhánh t B4. Đi u khi n dung l
ươ ng bù:
C n bi n đ i các nhánh song ứ đ ng
B ng tay ho c t
ề
ể
ượ
ặ ự ộ
ố ằ
08/09/12 125
VÝ dô Mét xÝ nghiÖp cã c«ng s uÊt tæ ng nh s au:
S = 100 + j152 KVA.
TÝnh to ¸n ®iÒu khiÓn dung lîng bï ®Ó TÝnh to ¸n ®iÒu khiÓn dung lîng bï ®Ó n©ng hÖ s è c «ng s uÊt lªn 0,65; 0,75 vµ n©ng hÖ s è c «ng s uÊt lªn 0,65; 0,75 vµ 0,85. 0,85.
08/09/12 126
Lê i gi¶i
Tõ c«ng suÊt phô t¶i ®· cho x¸c ®Þnh ®îc hÖ sè c«ng suÊt cña xÝ nghiÖp
=
=
=
=
Cosj
55,0
2
2
100 + 2
P S
P + 2 QP
100
152
TÝnh ®îc tgj = 1,51
- Khi yªu cÇu cosj 1 = 0,65 tÝnh ®îc tgj 1 = 1,17 - Khi yªu cÇu cosj 2 = 0,75 tÝnh ®îc tgj 2 = 0,88 - Khi yªu cÇu cosj 3 = 0,85 tÝnh ®îc tgj 3 = 0,62
127 08/09/12
1 th× c«ng
§Ó n©ng hÖ sè c«ng suÊt lªn cosj suÊt ph¶n kh¸ng cÇn bï cña nhãm 1 lµ: Qb1 = P( tgj - tgj
1) = 100(1,51- 1,17) = 34 KVAr
2 th× c«ng
1 - tgj
2) = 100( 1,17 – 0,88) = 29
§Ó n©ng hÖ sè c«ng suÊt lªn cosj suÊt ph¶n kh¸ng cÇn bï cña nhãm 2 lµ: Qb2 = P( tgj KVAr §Ó n©ng hÖ sè c«ng suÊt lªn cosj
3) = 100( 0,88- 0,62) = 26
2 - tgj
3 th× c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cÇn bï cña nhãm 3 lµ: Qb3 = P( tgj KVAr
08/09/12 128
hÖ s è c «ng S ¬ ®å ®iÒu khiÓn dung lîng bï ®Ó n©ng hÖ s è c «ng s uÊt XN lªn 0,65; 0,75 vµ 0,85. s uÊt XN lªn 0,65; 0,75 vµ 0,85.
A T
2C§
1 2 3
2C§
1
2 3
1C§
1 2 3
3CT
2CT
1CT
3C C
2CC
1C C
Nhãm 1
Nhãm 3
08/09/12 129
Nhãm 2
VÊn ®Ò ®iÒu chØnh tù ®éng dung l îng bï
CT
§Ó ®iÒu chØnh tù ®éng dung lîng bï ®îc thùc hiÖn nhê bé S6-Q hoÆc S12-Q hoÆc bé PDCF.
K k
L l
Phô t¶i
R S Nguån T ®iÖn N
1
k
l
Contactor
200 100 0v
C1 C2 C3 C4 C5 C6
ALARM
Tô §iÖn Sè 1
Cuén hót Contactor
08/09/12 130
Ế
Ế
Ch ươ 11.1. S L Ơ ƯỢ Ề Ị - ể
ng 11. K THU T CHI U SÁNG Ậ Ỹ C V L CH S CHI U SÁNG Ử ệ
ọ ử ự ế ệ ướ ở ầ c kh i đ u cho K ỹ
- 5000 năm ọ ạ ế ừ ượ c s d ng t ử ụ
c.
- h p c a ánh sáng b y ắ ủ ổ ợ ẩ
- ế ầ bào th giác và ị ạ ế ệ
ề ế ấ ọ
- ế ỷ ệ ừ ố ế ườ
ng đi n t ấ . Năm 1888 Henry Hertz đã thu đ ự ồ ạ ủ ượ
th ng nh t và c đ u tiên. Công c phân tích ph do R.Bunsen và G. ấ ề i c a sóng đi n t ệ ừ ụ ổ
c phát hi n. ờ
- ậ ủ ả ủ ử ế
ệ và lý thuy t c a c h c l i đ u tiên đ xu t b n ch t sóng-h t c a ánh sáng và ấ
ấ ả ỏ ượ
- ượ ng t ạ ủ ng là các phôton. ế ạ ừ ợ
s i các . ệ ộ ạ ổ ờ
Có th coi vi c phát hi n và ch ng ng n l a là b thu t chi u sáng. ậ ế Ngu n sáng nhân t o đ u tiên là ng n n n đã đ ầ ồ v tr ề ướ 1669 Newton đã phát hi n ánh sáng tr ng là t ệ màu khi cho tia sáng m t tr i chi u qua lăng kính. ặ ờ Năm 1756 M. Lomonosov l n đ u tiên phát hi n các lo i t ầ đ xu t h c thuy t ba màu c a ánh sáng. ủ Th k 19, Maxwell đã đ xu t Lý thuy t tr tiên đoán s t n t sóng đi n t ừ ầ ệ Kirchhoff phát tri n, nh đó màn bí m t c a ánh sáng đ ể Cu i th k 19, Albert Einstein tác gi ơ ọ ượ ế ỷ ố ng đ i là ng t ề ườ ầ ươ ố gi i thích ánh sáng g m vô s h t nh mang năng l ố ạ ồ ả Năm 1879, đèn s i đ t đ u tiên do Thomas Edison ch t o t ầ ợ ố bon, t o nên nhi 0K, hi u qu ánh sáng 2lm/W, tu i th 600 gi t đ 3900 ệ ọ ả Năm 1908 Siemens đã s d ng s i đ t Vonfram-Nicken. ợ ố ử ụ
08/09/12 131
11.1. S L
Ơ ƯỢ Ề Ị
C V L CH S CHI U SÁNG Ử
Ế
- ờ ố ấ ệ
-
- ng phát quang trong ch t bán ồ ự ệ ượ ấ
c ng d ng trong các điôt phát quang (LED). ượ ứ
- ờ ụ ớ ự ủ ớ
ồ ế ề ớ
ủ ầ ế ệ ế
ệ ệ
- ệ ụ ạ ể ừ t ki m đi n năng g i t ọ ắ ệ ơ ả ộ ộ ỹ ậ
ạ ỏ ồ
ả ử ụ ế ế ế ộ
ằ ề ụ
ỉ ả ủ ầ ả ủ ế
ự t nh t, ti ấ ử ụ ệ ả ạ ệ ế ệ ố
ng. Năm 1910, đèn huỳnh quang ra đ i, năm 1933 xu t hi n đèn ng huỳnh quang đ u tiên. ầ Năm 1960, các đèn halogen kim lo i (Metal Halide) do công ty General ạ electric ch t o ra đ i. ờ ế ạ G n đây các ngu n sáng d a trên hi n t ầ d n đ ẫ T năm 1990 v i s ra đ i và hoàn thi n c a các ngu n sáng m i, c a ừ ng pháp tính toán và công c ph n m m chi u sáng m i, k các ph ỹ ươ thu t chi u sáng đã chuy n t giai đo n chi u sáng ti n nghi sang chi u ế ậ sáng hi u qu ti t là chi u sáng ti n ích. ả ế ệ ế i u hóa toàn b k thu t Chi u sáng ti n ích có n i dung c b n là t ệ ố ư chi u sáng t vi c s d ng ngu n sáng có hi u qu cao, lo i b và thay ệ ử ụ ừ ệ th các lo i đèn s i đ t b ng đèn compact, s d ng r ng rãi các đèn ợ ố ạ huỳnh quang th h m i, đi u ch nh ánh sáng theo m c đích và yêu c u ế ệ ớ nhiên. K t qu c a s d ng, s d ng có hi u qu c a chi u sáng t ế ệ ử ụ chi u sáng ti n ích ph i đ t ti n nghi nhìn t t ki m đi n, góp ế ệ ph n b o v môi tr ầ ườ ệ ả
08/09/12 132
11.2. B N CH T SÁNH SÁNG Ấ
Ả
ộ
ạ
phát x khi có s chuy n m c
ự
ứ
ể
ệ ử
ạ ồ
Ánh sáng có hai thu c tính c b n là sóng và h t: Sóng ánh sáng là sóng đi n t ng c a các đi n t năng l Trong v t ch t ánh sáng có v n t c:
ủ ấ
ơ ả ệ ừ trong các ngu n sáng. ậ ố v = c/n (km/s)
c-v n t c ánh sáng trong chân không, c = 300.000 km/s n-chi
ườ
c sóng
ng. ứ l liên h b i bi u th c:
ữ ầ
ệ ở
ể ệ ồ
l
= v/f ng tác c a ánh sáng ủ ng ch t. Ánh sáng g m vô s các h t nh mang năng ỏ
ạ
ấ ườ ng g i là phôton. ộ ả
ế
ạ ả
c sóng đi t
và linh ho t c m ế 380 đ n 760 nm (1
i là b c m bi n quang vô cùng tinh t c ánh sáng trong d i b ừ
ả ướ
ế
ượ ậ ậ ố t su t c a môi tr ấ ủ ế Gi a t n s f và b ể ướ ố Tính ch t h t c a ánh sáng th hi n qua t ươ ấ ạ ủ v i môi tr ố ớ l ọ ượ M t ng ườ ắ nh n đ ượ ậ nm = 10-9 m).
08/09/12 133
1.2. B N CH T SÁNH SÁNG Ấ
Ả
0,358 0,435 0,480
0,575 0,580
0,650 0,760
mm
C c tímự
Tím Lam L cụ
Da cam Đỏ
H ng ngo i ạ
ồ
g n à V
Ánh sáng nhìn th yấ
1. Giác m cạ
6. Tr c m t ắ ụ
2. Lòng đen
7. Th y tinh th
ủ
ể
3. Th y tinh th
ủ
ể
8. Ði m vàng ể
4. Con ng
iươ
9. Võng m cạ
5. Th y tinh d ch
ủ
ị
08/09/12 134
11.3. CÁC Đ I L
NG ĐO ÁNH SÁNG
Ạ ƯỢ
1. Quang thông Φ/F (lumen/lm): là thông l ng ánh sáng do ngu n phát ra ượ ồ
trong không gian.
2. C ng đ sáng I ị ượ
ườ ừ (Candela/cd): đ ộ ươ ằ ụ ạ
ủ ng ánh sáng phát ượ ng nh t đ nh. Ph thu c vào hình d ng và ộ c chia thành 2 lo i: lo i chùm tia ạ c xác đ nh b ng l ấ ị ượ ạ
ra t tính đ i x ng c a choá đèn, choá đèn đ h p và lo i chùm tia r ng. ộ ngu n sáng theo m t ph ồ ố ứ ạ ẹ ộ
C ng đ sáng (candela) Ngu n sáng ồ ườ ộ
0,8 theo m i ph ng Ng n n n ế ọ ọ ươ
35 theo m i ph ng Đèn s i đ t 40W ợ ố ọ ươ
Đèn s i đ t 300W có b ph n x 1500 tâm chùm tia ợ ố ả ộ ạ ở
Đèn Iodua kim lo i 2kW có b ph n x ả ạ ộ ạ ươ ọ
ng tâm chùm tia 14.800 theo m i ph 250.000 ở
08/09/12 135
11.3. CÁC Đ I L
NG ĐO ÁNH SÁNG
Ạ ƯỢ
ự
3. Ð r i E ộ ọ ư
ế
ế
ộ
(lux/lx): Ð r i xác đ nh m t khu v c sáng ộ ị c chi u sáng b ng m t ngu n ằ c
s gi a quang thông và di n tích đ
ộ ọ ượ ỷ ố ữ
ồ ượ
nh th nào khi đ sáng. Nó là t chi u sáng: E =
ệ Φ/S (1lm/m2 = 1lx). Ví d :ụ
ế
Đ a đi m Đ i r i E (lx) ể ị ộ ọ
Ngoài tr i n ng mùa hè 60.000-100.000 ờ ắ
Ngoài tr i mùa hè có mây 20.000 ờ
Ngoài tr i mùa đông có mây 3.000 ờ
Khu làm vi c đ c chi u sáng t 500-750 ệ ượ ế t ố
Khu v c dành cho ng i đi b 5-100 ự ườ ộ
Ðêm trăng sáng 0,25
Ðêm trăng non 0,01
08/09/12 136
NG ĐO ÁNH SÁNG
2): là n t
ặ
ấ ượ khu v c đ
ng ánh sáng c chi u
Ạ ƯỢ (cd/m2 ho c cd/cm c i quan sát có đ ượ ở
ượ
ự
ế
11.3. CÁC Đ I L 4. Ð chói L ộ mà ng ườ sáng:
L =
I S
ơ
ộ ọ
ị
ng có ý nghĩa h n đ r i khi xác đ nh ườ ng chi u sáng. ế ấ
Ð chói th ộ ch t l ấ ượ ệ ệ
ệ
ệ
5. Hi u su t phát quang/Quang hi u ả ủ ồ
ấ ủ
ự ờ
ể ơ
ổ ị
ệ
ệ K (lm/W): th ể hi n hi u qu c a s chuy n đ i đi n năng thành ánh sáng. Nó đ ng th i là đ n v đo hi u su t c a bóng đèn.
ộ ọ
ộ
ậ
ệ ạ r c trên m t có h s ph n x
ộ ọ ộ
ệ ố
Lambert (1728- 6. Quan h gi a đ r i và đ chói: 1777) đã ch ng minh quan h gi a đ r i E nh n ữ đ và đ chói L theo ả bi u th c:
ệ ữ ứ ặ ứ r E = p L
ượ ể
08/09/12 137
11.3. CÁC Đ I L
NG ĐO ÁNH SÁNG
Ạ ƯỢ
7.
ạ ρ, h p th ấ
ụ α và xuyên sáng τ ánh sáng:
i đ p vào b m t v t li u thì
ệ ố ế
ớ ậ
ề ặ ậ ệ
i t
ườ
b m t đó, ký hi u F
H s ph n x ả N u có m t l ộ ượ có th x y ra các tr ể ả M t ph n quang thông t ầ
ng quang thông F ng h p sau: ợ i s ph n x t ả ớ ẽ
ộ
ạ ừ ề ặ
ệ
ρ;
M t ph n quang thông t
ầ
ộ
ớ ẽ ị ậ ệ
i s b v t li u h p th , ký hi u F ấ
ụ
ệ
M t ph n quang thông t
i s xuyên qua v t li u, ký hi u F
ầ
ộ
ớ ẽ
ậ ệ
ệ
α; τ.
N u g i:
ế
ọ
ệ ố
ạ
ụ
Khi đó: Fi = Fρ + Fα + Fτ Fρ /Fi = ρ là h s ph n x ánh sáng; ả Fα /Fi = α là h s h p th ánh sáng; ệ ố ấ Fτ /Fi = τ là h s xuyên sáng ệ ố
ρ + α + τ = 1
ủ
ọ
ộ
Thì: Các tr s c a v t li u (tra trong s tay thi
ậ ệ
ổ
ị ố ủ ρ, α, τ thay đ i tùy thu c đ c tính quang h c c a ặ ổ t k chi u sáng). ế ế ế
08/09/12 138
11.4. PHÂN LO I CÁC HÌNH TH C CHI U SÁNG
Ứ
Ạ
Ế
Chi u sáng
Chi u sáng
ế
t ế nhiên ự
ế
Chi u sáng Nhân t oạ
Trong nhà
Trang trí Làm vi cệ S cự ố Ngoài tr iờ
Chung C c bụ ộ H n h p ỗ ợ
08/09/12 139
11.5. THI T B CHI U SÁNG Ị
Ế
Ế
CÁC LO I ĐÈN Ạ
PHÓNG ĐI NỆ S I Đ T Ợ Ố
Compact
Có b sung ổ khí halogen
Thông ngườ th
Huỳnh quang
CA Th yủ ngân
Natri (Sodium)
Halogen kim lo iạ (Metal Halide)
Áp su t th p ấ
ấ
Áp su t cao ấ
08/09/12 140
CÁC LO I NGU N SÁNG
Ồ
Ạ
08/09/12 141
Ụ
PH M VI NG D NG Ứ C A M T S LO I ĐÈN THÔNG D NG
Ạ Ộ Ố Ạ
Ụ
Ủ
08/09/12 142
1. ĐÈN S I Đ T
Ợ Ố
08/09/12 143
1. ĐÈN S I Đ T
Ợ Ố
08/09/12 144
1. ĐÈN S I Đ T
Ợ Ố
ặ
Ư
ử ụ
c nh ; b t sáng t c th i và giá
ế
ướ
ế ố ự
ể ệ ấ ượ ướ
ấ ng cao. i đi n; kích th ệ
ỏ ậ
ứ
ờ
ấ
ợ ố Đ c đi m c a đèn s i đ t: ủ ể u đi m: ể Có ch s th hi n màu r t cao (≈ 100) cho phép s d ng trong ỉ ố chi u sáng ch t l N i tr c ti p vào l thành th p. c đi m: ể
ng th p, đ t 10-20lm/W; Phát nóng;
ạ
Nh ượ Hi u qu năng l ệ Tu i th th p, ph thu c vào đi n áp: trung bình 1000h nh ng khi ệ ổ
ả ọ ấ
ấ ộ
ư
ọ
ỉ
ừ
ổ
ố
T năm 1960, ngoài khí tr ng ơ ơ ắ
ố
ọ
ệ
t đ 3100
ượ ụ U tăng 5%Uđm tu i th ch còn 500h. ổ i ta còn b sung Halogen (I t, ườ Brom) khi đó vonfram b c h i l ng đ ng trên s i đ t mà không b ợ ố ị 0K, ng ng đ ng trên thành bóng đèn cho phép đ t nhi ạ ọ hi u qu ánh sáng t ả
ộ 20-27lm/W tu i th trung bình 2000h. ọ
ư ệ
ừ
ổ
08/09/12 145
2. ĐÈN HUỲNH QUANG
08/09/12 146
2. ĐÈN HUỲNH QUANG
c
ư
ừ ắ ư
ấ ố ớ
Ch n l u đi n t -T c-te đ ượ ệ n i v i bóng đèn nh hình v . ẽ Khi ®Æt vµo ®iÖn ¸p, x¶y ra phãng ®iÖn trong t¾c-te thanh l ìng kim biÕn d¹ng do nhiÖt vµ tiÕp xóc víi ®iÖn cùc kia. Dßng ®iÖn ch¹y qua t¾c-te vµ ®èt nãng c¸c ®iÖn cùc cña ®Ìn. Sau khi x¶y ra hå quang gi÷a c¸c ®iÖn cùc cña t¾c- te, thanh lìng kim nguéi ®i vµ "më m¹ch". Hë m¹ch dÉn ®Õn t¹o nªn qu¸ ®iÖn ¸p c¶m øng (do chÊn lu) lµm ®Ìn th¾p s¸ng. Khi lµm viÖc binh thêng chÊn l u h¹n chÕ dßng ®iÖn vµ æn ®Þnh phãng ®iÖn.
08/09/12 147
2. ĐÈN HUỲNH QUANG
Đèn HQ v i n i v i ch n l u đi n t
ớ ố ớ
ấ ư
ệ ử
08/09/12 148
11.6. THI T K CHI U SÁNG Ế
Ế
Ế
ứ
đây s trình bày cách thi
ế ị Ở
ế ế
CS c c b và chi u sáng s c c n căn c vào hoàn c nh c ụ ụ ự ố ầ ế ộ ả th đ quy t đ nh. t k chi u sáng ế ẽ ể ể chung.
ơ ả
ế ế c các tiêu chu n trong chi u chi u sáng
ế
t k chi u sáng ế ế
ế
ề
ẩ ề ặ ầ
ầ ượ ắ ộ ọ ồ
ậ
– ng, v trí các máy đ t trên m t b ng ặ ằ ưở ệ ặ ị
ng;
ng thi ưở ị ị
– – ế ế ể ệ ặ ắ ủ ể
t k đ xác đ nh v trí treo đèn; ầ ệ ự ề ộ ọ ủ ắ
–
1. Các yêu c u c b n khi thi N m đ Đ r i đ ng đ u trên b m t c n chi u sáng Thu th p thông tin, s li u ố ệ M t b ng xí nghi p, phân x ằ ặ phân x ưở M t b ng và m t c t nhà x ặ ằ Nh ng đ c đi m c a quá trình công ngh (làm vi c chính xác, c n ặ ữ phân bi t màu s c, v.v...). Các tiêu chu n v đ r i c a các khu v c ẩ ệ làm vi c;ệ S li u v ngu n đi n, ngu n v t t ố ệ
ậ ư ệ ề ồ ồ
08/09/12 149
2. THI T K CHI U SÁNG
NH NG N I KHÔNG ĐÒI
Ế
Ế
Ở Ữ
Ơ
H I Đ CHÍNH XÁC CAO
Ế Ỏ Ộ
Căn c vào tính ch t c a đ i t ng c n chi u sáng, ch n su t ứ ấ ọ ấ ủ
i chi u sáng p • B c 1: ướ ph t ụ ả ế ố ượ ụ ầ ế ợ
0, xác đ nh t ng công su t c n chi u
ế 0 (W/m2) thích h p (P.l c chi u sáng) ấ ế ấ ầ ế ổ ị • B c 2: ướ
ứ sáng cho khu v c có di n tích S (m ự
Căn c su t chi u sáng p 2): ệ PCS = p0.S , W
ọ ề
=
• B c 3: ướ ỗ ợ ố ố ạ ồ ế ầ Ch n lo i đèn (đ n s i đ t ho c đèn huỳnh quang), công su t ặ ấ d, r i xác đ nh t ng s bóng đèn n c n dùng chi u sáng cho
m i bóng đèn P khu v c: ự ị n
ổ P CS dP
ệ ự ứ • B c 4: ướ ế ầ ố
ấ ầ ủ ủ ệ ự ế ợ ố
Thi t k m ng đi n chi u sáng: ệ ấ
v s đ m t b ng đ u dây t ệ ế ơ ồ ế
ạ ả ơ ồ ệ ắ ẫ
Căn c vào di n tích S c a khu v c c n chi u sáng; s bóng đèn n và tính ch t, yêu c u c a công vi c b trí đèn h p lý trong khu v c chi u sáng. • B c 5: ẽ ơ ồ ặ ằ ướ ừ ế ế ạ b ng đi n đ n t ng bóng đèn; s đ nguyên lý m ng đi n chi u sáng và ế ừ ạ ệ ả trên s đ (lo i b ng đi n, dây d n, công t c, ti n hành ch n các ph n t ầ ử ọ ế áptômát, c u chì b o v ,...). ệ ầ ả
08/09/12 150
2. THI T K CHI U SÁNG
NH NG N I ĐÒI H I Đ Ỏ Ộ
Ở Ữ
Ơ
Ế
Ế
Ế R I TIÊU CHU N V I Đ CHÍNH XÁC CAO
Ẩ Ớ Ộ
h1
L
L
L
L
L
H
h
L
L
ự ợ
Ọ a. Khi dùng đèn s i đ t: • B c 1: ướ • B c 2: ướ ụ
h2
ả
ợ ố Xác đ nh đ treo cao đèn ộ ị s L/H h p lý D a vào t ỷ ố (P.l c CS), xác đ nh kho ng cách ị gi a hai đèn k nhau L (m) ề
Căn c vào b trí đèn trên m t b ng, m t c t xác đ nh h s ệ ố ặ ặ ắ ằ
=j
ạ ườ ứ ầ r ng, tr n · ố tr, (%).
c a · b):
tr, j
sd
=
,
lm
F tt
tư, r Xác đ nh ch s phòng (có kích th ỉ ố T ừ r tra b ng tìm h s s d ng K ả Xác đ nh quang thông tính toán c a đèn:
ướ ệ ố ử ụ
sd
ng (lx);
ưở
ủ ưở
ệ ố ự ữ ầ ộ ọ ệ ệ ố ố
‚ 1,4; ố
ủ ị ba ( )baH + SZ KE nK ữ • B c 3: ướ ph n x t ả • B c 4: ướ ị tư, r • B c 5: ướ • B c 6: ị ướ Trong đó: K - h s d tr , tra PL
E - đ r i yêu c u c a nhà x S - di n tích nhà x ng (m2); Z - h s tính toán, Z= 0,8 n - s bóng đèn sau khi đã b trí đèn trên m t b ng ổ t k m ng c p đi n chi u sáng
ặ ằ Tra s tay tìm công su t bóng có quang thông F ấ Thi ệ
‡ Ftt;
ế ế ạ ế ấ
151 • B c 7: ướ • B c 8: ướ 08/09/12
2. THI T K CHI U SÁNG
NH NG N I ĐÒI H I Đ Ỏ Ộ
Ở Ữ
Ơ
Ế
Ế
Ế R I TIÊU CHU N V I Đ CHÍNH XÁC CAO
Ẩ Ớ Ộ
Ọ
t k s b (làm nh tr
b. Khi dùng đèn huỳnh quang: • Giai đo n 1: ế ế ơ ộ
ạ
ư ườ
ng h p chi u sáng khi ế
ợ
=
E
e
,
lx
i
i
• Giai đo n 2:
Thi không đòi h i đ chính xác cao). ỏ ộ ể
(cid:229)
ạ
Ki m tra đ r i yêu c u: ộ ọ
ầ
F 1000
h
Trong đó:
=
F
,
/ mlm
ồ
ơ
ị
. Fn 0 L
F - quang thông trên đ n v ngu n sáng: ố
ồ
L
ộ
n - s bóng đèn trong ngu n sáng; lm; F0 - quang thông m t bóng đèn, L - chi u dài ngu n sáng, m. ồ
ie
ổ
ng đ i trên đi m c n ki m tra, tr s e ầ
ể
ể
ố
ề - t ng đ r i t ộ ọ ươ
h
b ng cách tra trên đ th d a vào t
ồ ị ự
ằ
ỷ ố
p s và h
ị ố i tìm đ c ượ l . Tra đ thồ ị h
h
trang sau
pB
B
l"B
pA
A
(cid:229)
08/09/12 152
Đ th xác đ nh đ r i theo và
ồ ị
ộ ọ
ị
p h
l h
170
150
30
100
l h 5
70
20 15 10
50
40
L
4
h
3
h
pB
2
B
l"B
pA
A
1
0
1
2
3
4
p h
08/09/12 153