đồ án tốt nghiệp môn cao áp, chương 12

Chia sẻ: Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

252
lượt xem 88
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Theo sách “hướng dẫn thiết kế Kỹ thuật điện cao áp” thì số lần sét đánh vào khoảng vượt là: Nkv= N / 2 III – 19) Trong đó: N là số lần sét đánh vào đường dây đã được tính ở trên mục (III.1.4) N = 120 lần / 100km. năm. Vậy Nkv = 120 / 2 = 60 lần / 100km. năm. Trong 60 lần sét đánh vào khoảng vượt thì xác suất hình thành hồ quang khi phóng điện đã được xác định tại mục... Suất cắt của đường dây 110kV do sét đánh vào khoảng vượt...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: đồ án tốt nghiệp môn cao áp, chương 12

Chương 12: TÝnh suÊt c¾t cña ®-êng d©y 110kV do sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît Theo s¸ch “h-íng dÉn thiÕt kÕ Kü thuËt ®iÖn cao ¸p” th× sè lÇn sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît lµ: Nkv= N / 2 ( III – 19) Trong ®ã: N lµ sè lÇn sÐt ®¸nh vµo ®-êng d©y ®· ®-îc tÝnh ë trªn môc (III.1.4) N = 120 lÇn / 100km. n¨m. VËy Nkv = 120 / 2 = 60 lÇn / 100km. n¨m. Trong 60 lÇn sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît th× x¸c suÊt h×nh thµnh hå quang khi phãng ®iÖn ®· ®-îc x¸c ®Þnh t¹i môc  III.2  ®-îc  =0,48. SuÊt c¾t cña ®-êng d©y 110kV do sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît nh- sau: nkv = Nkv. Vp®.  (III– 20) §Ó tÝnh Vp® ta ph¶i x¸c ®Þnh x¸c suÊt phãng ®iÖn trªn c¸ch ®iÖn cña ®-êng d©y. III.2.3.1- Ph-¬ng ph¸p x¸c ®Þnh Vp®. Ta coi dßng ®iÖn sÐt cã d¹ng xiªn gãcvíi biªn ®é Is = a. t.
Qu¸ ®iÖn ¸p sÐt xuÊt hiÖn trªn c¸ch ®iÖn cña ®-êng d©y gåm hai thµnh phÇn: U cd (t )  U cd ( I, a )  U lv Trong ®ã: + U cd ( I, a) : lµ thµnh phÇn qu¸ ®iÖn ¸p do dßng sÐt g©y ra phô thuéc vµo biªn ®é (I) vµ ®é dèc sÐt (a). + Ulv : ®iÖn ¸p lµm viÖc cña ®-êng d©y X¸c suÊt c¸c dßng ®iÖn sÐt cã biªn ®é I  Is vµ ®é dèc a  as lµ: I a ( s  s ) 26,1 10,9 VI,a  e (III – 22) T¹i thêi ®iÓm ti nµo ®ã ®iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn lín h¬n hoÆc b»ng ®iÖn ¸p chÞu ®ùng cho phÐp cña c¸ch ®iÖn, lÊy theo ®Æc tÝnh v«n – gi©y (V- S) cña chuçi sø, th× phãng ®iÖn sÏ x¶y ra: U cd (t i )  U cd .( I i ; a i )  U lv  U pd (t i )   ( III –  I i  a i .t i  23) Up®(ti) ®iÖn ¸p phãng ®iÖn lÊy theo ®Æc tÝnh v«n gi©y ( V – S ) t¹i ti . Do coi dßng ®iÖn cã d¹ng I = a. t th× thµnh phÇn Uc®' (I,a) tû lÖ víi ®é dèc a. cã thÓ ®Æt: Uc®' (I,a) = Z.a (III – 24)
VËy: Up® (ti) = Z.ai + Ulv (III – 25) Hay ta cã ®é dèc ®Çu sãng nguy hiÓm ai t¹i thêi ®iÓm ti: U pd (t i )  U lv ai  (III – Z 26) Z lµ h»ng sè ®èi víi I vµ a nªn cã thÓ tÝnh ®-îc: U pd (t i )  U lv Z (III – a 27) Tõ ( 2 – 26 ) vµ ( 2 – 27 ) ta cã: U pd (t i )  U lv ai  (III – 28 U cd (t i ) ) a MÆt kh¸c ta cã : I i  a i .t i Dùa vµo c¸c cÆp (Ii,ai ) vÏ ®-êng cong nguy hiÓm h×nh (III– 8)
a MiÒn nguy hiÓm I H×nh (III – §-êng cong nguy hiÓm 7): X¸c suÊt phãng ®iÖn ®-îc tÝnh theo x¸c suÊt xuÊt hiÖn ë miÒn bªn ph¶i phÝa trªn ®-êng cong nguy hiÓm ë h×nh (III– 8) Tõ ®-êng cong nguy hiÓm ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®-îc: Ii a i 1 Vpd   Vi .dVa , víi: Vi  e 26,1 ; Va  e 10,9 0 B»ng ph-¬ng ph¸p gÇn ®óng vµ tuyÕn tÝnh ho¸ ®-êng cong nguy hiÓm chia ®-êng cong thµnh: n = ( 10  15 ) kho¶ng, ta cã: n Vpd   VI i .Va i ( III– i 1 29) Sau khi x¸c ®Þnh ®-îc Vp® , thay sè vµo ( III – 20 ) ta cã suÊt c¾t do sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît cña ®-êng d©y 110kV.
III.2.3.2- Tr×nh tù tÝnh to¸n. §Ó ®¬n gi¶n ho¸ trong tÝnh to¸n, coi nh- sÐt ®¸nh vµo kho¶ng gi÷a cña d©y chèng sÐt trong kho¶ng v-ît, khi ®ã dßng ®iÖn sÐt ®-îc chia ®Òu cho hai phÝa cña d©y chèng sÐt nh- h×nh (III – 9 ). a.t/2 RC a.t/2 RC RC H×nh (III – : SÐt ®¸nh vµo d©y chèng sÐt gi÷a kho¶ng v-ît. 8) Nh- gi¶ thiÕt dßng ®iÖn sÐt cã d¹ng xiªn gãc:  a.t nÕu t   ds Is   a. ds nÕu t   ds Ta sÏ tÝnh to¸n Is øng víi c¸c gi¸ trÞ trong b¶ng (III – 1) sau ®©y: a(kA / s) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 t (s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 §iÖn ¸p trªn d©y chèng sÐt t¹i ®Ønh cét cã trÞ sè Ucs lµ:
 a.t  d  a.t  2  a.t a a U cs  Rc  Lc.  R c  L c  R c .t  L c  ( III– 30 2 dt 2 2 2 ) Trong ®ã: + Rc: ®iÖn trë nèi ®Êt cét + Lc: ®iÖn trë th©n cét tÝnh theo chiÒu cao vÞ trÝ d©y chèng sÐt. Lc = hcs. L0 L0: ®iÖn c¶m ®¬n vÞ dµi cña cét ( L0 = 0,6 H/m ) Víi hcs = 16,2m ta cã Lc=18,84.0,6 = 11,304 H §iÖn ¸p trªn d©y dÉn lµ Udd cã kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cña vÇng quang: Udd = - Kvq.Ucs + Ulv Trong ®ã: + Ulv lµ ®iÖn ¸p trung b×nh cña pha. 1  2 .U. sin .t.dt 2 2 U lv    .U. 0 3  3 2 2 U lv  .110.  57,17 kV 3,14 3 Kvq: hÖ sè ngÉu hîp cña d©y dÉn pha víi d©y chèng sÐt cã kÓ ®Õn ¶nh h-ëng cña vÇng quang. §iÖn ¸p ®Æt trªn chuçi c¸ch ®iÖn lµ tæng ®¹i sè cña Udd vµ Ucs: Uc® = Ucs + Udd = Ucs- Kvq. Ucs + Ulv ( III – 31 ) Uc® = Ucs. (1- Kvq ) + Ulv (III –32 )
a  U cd  .R c .t  L c . 1  K vq  U lv 2  Tõ biÓu thøc (III – 32 ) ta thÊy khi Kvq nhá th× Uc® lín do vËy theo tµi liÖu “h-íng dÉn thiÕt kÕ tèt nghiÖp cao ¸p” th× khi tÝnh to¸n ph¶i tÝnh víi pha cã hÖ sè ngÉu hîp nhá nhÊt ë môc (III.1.3.3 ) ta cã: K A  cs  0,224; K B  cs  K C  cs  0,147 vq vq vq Ta tÝnh Uc® víi Kvq = 0,147; Rc = 11 . Uc® = a/2. (11 t + 11,304 ). (1- 0,147) + 57,17 (kV) Cho c¸c gi¸ trÞ a kh¸c nhau ta tÝnh ®-îc ®iÖn ¸p ®Æt lªn chuçi c¸ch ®iÖn cña ®-êng d©y nh- trªn b¶ng ( III– 2 ) a t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 148 191 233 276 319 361 404 447 489 532 20 239 324 409 495 580 665 751 836 921 1007 30 330 458 586 714 842 970 1097 1225 1353 1481 40 421 591 762 932 1103 1274 1444 1615 1785 1956 50 511 725 938 1151 1364 1578 1791 2004 2217 2431 60 602 858 1114 1370 1626 1882 2138 2394 2650 2905
70 693 992 1290 1589 1887 2186 2485 2783 3082 3380 80 784 1125 1466 1808 2149 2490 2831 3172 3514 3855 90 875 1259 1643 2026 2410 2794 3178 3562 3945 4330 100 966 1392 1819 2245 2672 3098 3525 3951 4377 4804 B¶ng ( III – 2 ): Gi¸ trÞ Uc® khi sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît, khi ®é dèc a thay ®æi vµ ë c¸c thêi ®iÓm kh¸c nhau víi Rc = 11 Tõ c¸c gi¸ trÞ trªn ta vÏ ®-êng Uc® = f(t) vµ a, trªn h×nh vÏ cßn thÓ hiÖn ®-êng ®Æc tÝnh (V- S) cña chuçi c¸ch ®iÖn
cñ s) / kA 0( 10 s) a= / (kA ) 90 s a= / (kA ) 80 s a= / (kA 70 a= s) / 0 (kA a =6 s) A/ a= 50 (k s) A/ a = 40 (k s) A/ a = 30 (k 2000 s) 1600 a = 20 (kA/ 1200 a = 10 (kA/ s) 800 400 ÑaëtínhV_ cuûchuoãsöù c _ a -S i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t ( s) Hình III_9 : Bieåu dieãn quan heä Ucñ = f(a,t)_ Seùt ñaùnh vaøo khoaûng vöôït §-êng ®Æc tÝnh v«n – gi©y (V – S) cña chuçi c¸ch ®iÖn sÏ c¾t c¸c hµm Uc® = f(a; t; Rc) t¹i c¸c vÞ trÝ mµ tõ ®ã ta cã thêi gian x¶y ra phãng ®iÖn trªn chuçi sø nh- h×nh (III – 9). §Æc tuyÕn v«n – gi©y (V-S) cña chuçi sø ®-îc tra trong b¶ng 25 s¸ch h-íng dÉn thiÕt kÕ tèt nghiÖp kü thuËt ®iÖn cao ¸p B¶ng (III– 3 ): §Æc tÝnh v«n – gi©y (V-S) cña chuçi c¸ch ®iÖn t(s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Up® (kV) 1020 960 900 855 830 810 805 800 797 795
Mieà nguy hieå n m 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 I(KA) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Hình III_10 : Bieåu dieãn ñöôøng cong nguy hieåm Trong h×nh III-10 d-íi ®©y ta l-u ý c¸c ®iÓm sau : - X¸c suÊt phãng ®iÖn Vp® lµ x¸c suÊt mµ t¹i ®ã cã c¸c cÆp th«ng sè (Ii;ai) thuéc miÒn nguy hiÓm Vpd  P(a; I)  N - C¸c cÆp sè (Ii ; ai) n»m trong miÒn giíi h¹n nguy hiÓm th× sÏ x¶y ra phãng ®iÖn. Do ®ã x¸c suÊt phãng ®iÖn trªn c¸ch ®iÖn chÝnh lµ x¸c suÊt ®Ó cho cÆp sè (Ii ; ai) thuéc miÒn nguy hiÓm. dVp® = P (a  ai) P (I  Ii ). ( III – 33 ) Trong ®ã:
+ P(I  Ii ): lµ x¸c suÊt ®Ó cho dßng ®iÖn I lín h¬n gi¸ trÞ dßng ®iÖn Ii nµo ®ã. + P(a  ai): lµ x¸c suÊt ®Ó cho ®é dèc a lín h¬n gi¸ trÞ ai nµo ®ã ®Ó g©y ra phãng ®iÖn P(a  ai) = P( ai – da ≤a≤ ai + da ) = dVa a i Víi: Va  e 10,9  P a  a i  Thay vµo biÓu thøc ( 2 – 34 ) ®-îc: dVp® = Vi.dVa 1  Vpd   VI .dVa 0 B»ng ph-¬ng ph¸p sai ph©n x¸c ®Þnh ®-îc: n Vpd   VIi Vai (III–34 i 1 ) Ii a i 26,1 10,9 Víi : VI  e ; Va  e Do trong tÝnh to¸n vÒ ®-êng cong th«ng sè nguy hiÓm ta chØ tÝnh víi 10 gi¸ trÞ cña a vµ I nªn ph¶i tiÕn hµnh ngo¹i suy ®Ó phñ kÝn c¸c gi¸ trÞ cña chóng. Ta cã kÕt qu¶ sè liÖu cña Vp® tÝnh nh- sau : a ( kA/  s) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100  Ii (kA)  119 116 114 112 110 108 105 104 99 80 0
0 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0, VIi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3 47 1 0,4 0,15 0,06 0,02 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0 Vai 9 4 6 0 4 2 1 03 01 Vai = 0,6 0,24 0,09 0,03 0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0 Vai – 1 5 8 6 6 2 1 07 02 01 Va+i 0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0’0 0,00 0,00 0 Vai. ΔV ai 601 112 043 021 007 003 002 000 005 000 1 5 Ta ®-îc c¸c kÕt qu¶ nh- b¶ng (III – 4 ). TÝnh ®-îc Vp.® = 0,00109. III.2.3.3- TÝnh suÊt c¾t tæng do sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît ®-êng d©y t¶i ®iÖn 110kV. SuÊt c¾t do sÐt ®¸nh vµo kho¶ng v-ît ®-îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: nkv = Nkv . Vp® .  (lÇn / 100km. n¨m ) ( III– 35 ) Nkv = N/ 2 = 120/ 2 = 60 VËy: nkv = 60. 0,00109. 0,48 = 0,0314 ( lÇn / 100km. n¨m )