intTypePromotion=3

Kỹ thuật cao áp : Bảo vệ chống sét trạm biến áp part 1

Chia sẻ: Asgfkj Aslfho | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

0
162
lượt xem
83
download

Kỹ thuật cao áp : Bảo vệ chống sét trạm biến áp part 1

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bảo vệ chống sét đối với trạm biến áp có yêu cầu cao hơn nhiều so với đường dây. Trước tiên, phóng điện trên cách điện trong trạm tương đương với ngắn mạch trên thanh góp và ngay cả khi có các phương tiện bảo vệ hiện đại cũng vẫn đưa đến sự cố trầm trọng nhất trong hệ thống. Ngoài ra mặc dù trong kết cấu cách điện của thiết bị thường cố gắng sao cho mức cách điện trong lớn hơn cách điện ngoài nhưng trong vận hành do quá trình già cỗi của cách điện trong mạnh...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật cao áp : Bảo vệ chống sét trạm biến áp part 1

  1. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn Ch−¬ng IX B¶o vÖ chèng sÐt tr¹m biÕn ¸p §9-1. Kh¸i niÖm chung: B¶o vÖ chèng sÐt ®èi víi tr¹m biÕn ¸p cã yªu cÇu cao h¬n nhiÒu so víi ®−êng d©y. Tr−íc tiªn, phãng ®iÖn trªn c¸ch ®iÖn trong tr¹m t−¬ng ®−¬ng víi ng¾n m¹ch trªn thanh gãp vµ ngay c¶ khi cã c¸c ph−¬ng tiÖn b¶o vÖ hiÖn ®¹i còng vÉn ®−a ®Õn sù cè trÇm träng nhÊt trong hÖ thèng. Ngoµi ra mÆc dï trong kÕt cÊu c¸ch ®iÖn cña thiÕt bÞ th−êng cè g¾ng sao cho møc c¸ch ®iÖn trong lín h¬n c¸ch ®iÖn ngoµi nh−ng trong vËn hµnh do qu¸ tr×nh giµ cçi cña c¸ch ®iÖn trong m¹nh h¬n nhiÒu nªn sù phèi hîp cã thÓ bÞ ph¸ ho¹i vµ d−íi t¸c dông cña qu¸ ®iÖn ¸p, cã kh¶ n¨ng x¶y ra chäc thñng ®iÖn m«i vµ kh«ng ph¶i chØ lµ phãng ®iÖn men theo bÒ mÆt cña c¸ch ®iÖn ngoµi. Tuy kh«ng thÓ ®¹t ®−îc møc an toµn tuyÖt ®èi nh−ng khi tÝnh to¸n chän c¸c biÖn ph¸p chèng sÐt ph¶i cè g¾ng gi¶m x¸c suÊt sù cè tíi giíi h¹n thÊp nhÊt vµ " chØ tiªu chÞu sÐt cña tr¹m" − sè n¨m vËn hµnh an toµn kh«ng cã xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p nguy hiÓm ®èi víi c¸ch ®iÖn cña tr¹m − ph¶i ®¹t møc hµng tr¨m hoÆc hµng ngµn n¨m. Néi dung cña b¶o vÖ chèng sÐt tr¹m biÕn ¸p bao gåm b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh th¼ng vµ b¶o vÒ chèng sÐt tõ ®−êng d©y truyÒn vµo tr¹m. B¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh th¼ng cho tr¹m ®−îc thùc hiÖn b»ng cét thu sÐt, d©y thu sÐt nh− ®· tr×nh bµy ë c¸c ch−¬ng XVIII vµ XIX. Trong ph¹m vi ch−¬ng nµy sÏ dµnh riªng ®Ó nghiªn cøu vÒ chèng sÐt truyÒn tõ ®−êng d©y vµo tr¹m. Néi dung b¶o vÖ chèng sÐt tr¹m biÕn ¸p bao gåm b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh th¼ng vµ b¶o vÖ chèng sÐt tõ ®−êng d©y truyÒn vµo tr¹m. b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh th¼ng cho tr¹m ®−îc thùc hiÖn b»ng cét thu sÐt, d©y thu sÐt nh− ®· tr×nh bµy ë c¸c ch−¬ng XVIII vµ XIX. Trong ph¹m vi ch−¬ng nµy sÏ dµnh riªng ®Ó nghiªn cøu vÒ chèng sÐt truyÒn tõ ®−êng d©y vµo tr¹m. Møc c¸ch ®iÖn xung kÝch cña tr¹m ®−îc chän theo trÞ sè ®iÖn ¸p d− cña chèng sÐt van vµ cã chiÒu h−íng ngµy cµng gi¶m thÊp do chÊt l−îng cña lo¹i thiÕt bÞ nµy ®−îc n©ng cao. Bëi vËy møc c¸ch ®iÖn cña tr¹m kh«ng phô thuéc vµo møc c¸ch ®iÖn ®−êng d©y vµ cßn thÊp h¬n nhiÒu. VÝ dô tr¹m 110kV cã ®iÖn ¸p thÝ nghiÖm xung kÝch kho¶ng 460 KV trong khi ®ã trÞ sè ®iÖn ¸p phãng ®iÖn xung kÝch bÐ nhÊt cña chuçi sø ®−êng d©y cét s¾t tíi 650kV tøc lµ cao h¬n 40% vµ nÕu ®−êng d©y dïng cét xµ gç th× møc c¸ch ®iÖn cña ®−êng d©y tíi 1840kV nghÜa lµ cao h¬n nhiÒu lÇn so víi c¸ch ®iÖn cña tr¹m. Qu¸ ®iÖn ¸p do sÐt ®¸nh th¼ng vµo d©y dÉn hoÆc vµo d©y chèng sÐt vµ g©y phãng ®iÖn ng−îc tíi d©y dÉn hoÆc d−íi h×nh thøc c¶m øng khi sÐt ®¸nh gÇn ®−êng d©y sÏ lan truyÒn tõ n¬i bÞ sÐt ®¸nh däc theo ®−êng d©y vµo tr¹m biÕn ¸p. Trong qu¸ tr×nh ®ã nÕu biªn ®é cßn gi÷ trÞ sè lín h¬n so víi møc c¸ch ®iÖn ®−êng d©y th× sÏ cã phãng ®iÖn xuèng ®Êt, nghÜa lµ biªn ®é cña sãng qu¸ ®iÖn ¸p khi truyÒn vµo tr¹m ®−îc gi¶m dÇn tíi møc c¸ch ®iÖn ®−êng d©y (U50% ) . http://www.ebook.edu.vn 1 Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn.
  2. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn §Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn lµm viÖc b×nh th−êng cña chèng sÐt van nh− ®· tr×nh bµy ë 5 ÷10kA, ch−¬ng XX cÇn ph¶ih¹n chÕ dßng ®iÖn sÐt qua nã kh«ng v−ît qu¸ giíi h¹n dßng ®iÖn qu¸ lín sÏ lµm cho ®iÖn ¸p d− t¨ng cao ¶nh h−ëng ®Õn sù phèi hîp c¸ch ®iÖn trong néi bé tr¹m vµ cßn cã thÓ lµm háng chèng sÐt. Khi sÐt ®¸nh ë xa tr¹m ( c¸ch xa tõ vµi km trë lªn) ®ãng ®iÖn qua chèng sÐt van cã trÞ 2U t 2U 50% = mµ U 50% lµ møc c¸ch ®iÖn ®−êng d©y vµ Z lµ tæng trë sãng cña nã. Víi sè Z Z 2.650 ®−êng d©y 110kV sÏ tÝnh ®−îc I csv = = 3,25KA, nh−u vËy lµ hoµn toµn cho phÐp. TÝnh 400 to¸n víi c¸c ®−êng d©y ®iÖn ¸p cao h¬n hoÆc víi ®−êng d©y cét gç cho thÊy yªu cÇu trªn ®Òu ®−îc tho¶ m·n. Khi sÐt ®¸nh gÇn tr¹m do ph¶n x¹ nhiÒu lÇn tõ n¬i sÐt ®¸nh tíi thanh gãp cña tr¹m nªn dßng ®iÖn sÐt sÏ ph©n bæ tû lÖ nghÞch víi ®iÖn trë nèi ®Êt cét ®iÖn R ë n¬i sÐt ®¸nh vµ ®iÖn trë cña chèng sÐt van Rcsv ( h×nh 9-1). R I csv = I s (9-1). R + Rcsv I §iÖn trë cña chèng sÐt van lµ tû sè gi÷a ®iÖn ¸p d− víi giíi h¹n dßng ®iÖn sÐt th«ng qua nã, VÝ dô ®iÖn trë cña 367 ICSV chèng sÐt van 110kV cã trÞ sè b»ng Rcsv = = 36,7Ω . 10 RCSV R NÕu nèi ®Êt cét ®iÖn cã trÞ sè 10Ω vµ dßng ®iÖn sÐt tÝnh theo 150kA th× phÇn dßng ®iÖn qua chèng sÐt van sÏ cã trÞ sè: H×nh 9-1 10 TÝnh to¸n dßng ®iÖn I csv = 150. = 32 ,11kA 10 + 36,7 qua chèng sÐt van nh− vËy lµ v−ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp. §Ó dßng ®iÖn kh«ng v−ît qu¸ giíi h¹n cho phÐp th× nèi ®Êt ë mäi cét ®iÖn trong ®o¹n gÇn tr¹m ph¶i ®¹t ®−îc trÞ sè rÊt bÐ, nh− trong vÝ dô cña tr¹m 110kV, trÞ sè R ph¶i gi¶m tíi møc < 2,62Ω. NÕu kh«ng thùc hiÖn ®−îc nèi ®Êt tèt nh− vËy th× cÇn ph¶i lo¹i trõ kh¶ n¨ng sÐt ®¸nh th¼ng vµo d©y dÉn ë ®o¹n gÇn tr¹m. Víi môc ®Ých ®ã, ®o¹n ®−êng d©y 1 ÷ 2km dÉn ®Õn tr¹m th−êng ®−îc b¶o vÖ b»ng d©y chèng sÐt hoÆc cét thu sÐt. ViÖc b¶o vÖ ë ®o¹n tíi tr¹m kh«ng nh÷ng chØ cã t¸c dông ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn lµm viÖc b×nh th−êng cu¶ chèng sÐt van mµ cßn cã t¸c dông gi¶m ®é dèc sãng truyÒn vµo tr¹m. ë tr¹m biÕn ¸p, chèng sÐt van ®Æt ë thanh gãp nªn gi÷a nã tíi c¸c thiÕt bÞ lu«n cã mét kho¶ng c¸ch nhÊt ®Þnh. §iÖn c¶m cña ®o¹n d©y nèi tõ chèng sÐt van tíi thiÕt bÞ vµ ®iÖn dung cña c¸ch ®iÖn thiÕt bÞ sÏ h×nh thµnh m¹ch dao ®éng L - C lµm cho ®iÖn ¸p ®Æt trªn thiÕt bÞ cã thÓ v−ît qu¸ trÞ sè ®iÖn ¸p d− cña chèng sÐt van. §é chªnh lÖch nµy cµng lín th× chèng sÐt van ®Æt cµng xa thiÕt bÞ vµ sãng truyÒn vµo tr¹m cã ®é dèc lín. §Ó cã thÓ dïng sè Ýt chèng http://www.ebook.edu.vn 2 Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn.
  3. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn sÐt van mµ vÉn b¶o vÖ ®−îc toµn bé c¸c thiÕt bÞ trong tr¹m, ph¶i h¹n chÕ ®é dèc sãng b»ng c¸ch tr−íc khi vµo tr¹m sãng ph¶i ®i qua mét ®o¹n ®−êng cã chiÒu dµi nhÊt ®Þnh, vÇng quang trªn ®o¹n nµy sÏ lµm gi¶m ®é dèc sãng (xem ch−¬ng 4). Khi dßng ®iÖn sÐt ®ñ lín ®Ó cã thÓ g©y phãng ®iÖn trªn c¸ch ®iÖn ®−êng d©y, ®iÖn ¸p truyÒn vµo tr¹m sÏ cã d¹ng nh− ë h×nh 9-2b. §Ønh nhän ®Çu tiªn cña ®iÖn ¸p kh«ng ¶nh h−ëng g× v× nã ®−îc mµi mßn d−íi t¸c dông cña vÇng quang trong qu¸ tr×nh truyÒn tíi tr¹m. §iÓm cùc ®¹i thø hai lµ trÞ sè ®iÖn ¸p gi¸ng trªn ®iÖn trë nèi ®Êt I, R. Vµ nÕu dßng ®iÖn cßn lín h¬n tøc lµ khi I sR( 1 - k ) ≥ U 50% cña c¸ch ®iÖn ®−êng d©y th× sÏ xÈy ra phãng ®iÖn trªn c¸ch ®iÖn pha thø hai vµ ®iÖn ¸p treen nã ®−îc biÓu thÞ nh− trªn h×nh 9-2c − ®iÖn ¸p nh¶y vät tíi giíi h¹n U 50% c¶u ®−êng d©y vµ cã tèc ®é dèc th¼ng ®øng. Tr−êng hîp sÐt ®¸nh th¼ng vµo cét hoÆc vµo d©y chèng sÐt vµ cã g©y phãng ®iÖn ng−îc tíi d©y dÉn th× ®iÖn ¸p trªn d©y dÉn còng sÏ cã d¹ng ®Çu sãng vu«ng gãc nh− trªn h×nh 9-2c cßn biªn ®é cña nã trong qu¸ tr×nh truyÒn vµo tr¹m sÏ gi¶m dÇn tíi møc c¸ch ®iÖn cña ®−êng d©y. Tæng hîp c¸c h×nh thøc trªn, cã thÓ chän c¸c tham sè sãng truyÒn vµo tr¹m nh− sau: − Biªn ®é sãng b»ng møc c¸ch ®iÖn xung kÝch cña ®−êng d©y U 50% . − T¹i n¬i sÐt ®¸nh sãng cã ®é dèc th¼ng ®øng vµ khi truyÒn vµo tr¹m ®é dèc sÏ gi¶m thÊp d−íi t¸c dông cña vÇng quang ( xem § 4-8 ch−¬ng 4). §é dèc nµy ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: U 50% U 50% a= = (9-2) λx Δt Trong ®ã: U 50% − møc c¸ch ®iÖn xung kÝch ®−êng d©y. x − ®é dµi truyÒn sãng. 1− β víi β x¸c ®Þnh theo c«ng thøc (4-54). λ − hÖ sè cã trÞ sè b»ng βc Cã thÓ ®¹t møc an toµn tuyÖt ®èi nÕu ®o¹n tíi tr¹m ®−îc b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh th¼ng b»ng cét thu sÐt v× nã lo¹i trõ hoµn toµn kh¶ n¨ng sÐt ®¸nh vµo d©y dÉn hoÆc phãng ®iÖn ng−îc tíi d©y dÉn. Tuy nhiªn b¶o vÖ b»ng cét thu sÐt ®Æt c¸ch ly víi ®−êng d©y sÏ rÊt tèn kÐm vµ gÆp nhiÒu khã kh¨n nªn ®o¹n tíi tr¹m th−êng ®−îc b¶o vÖ b»ng d©y chèng sÐt víi c¸c yªu cÇu vÒ nèi ®Êt vµ gãc b¶o vÖ α chÆt chÏ h¬n so víi khi dïng b¶o vÖ ®−êng d©y. ChiÒu dµi ®o¹n tíi tr¹m ( ®−îc b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh th¼ng) chän trong kho¶ng 1 ÷ 2 km theo yªu cÇu truyÒn sãng nh− ®· ph©n tÝch ë trªn. http://www.ebook.edu.vn 3 Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn.
  4. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn U 1 Umax=100Is ≤ U50% U av t U=100IS 12 a) U U=100IS 4 3 3 12 U 50% 1 Umax=IsR≥ 1− k Umax=IsR ≤ U50 % U50% t t c) b) H×nh 9-2 C¸c tr−êng hîp truyÒn sãng vµo tr¹m biÕn ¸p 1. §iÖn ¸p trªn d©y dÉn bÞ sÐt ®¸nh ; 2. §iÖn ¸p trªn d©y dÉn l©n cËn; 3. §Æc tÝnh V«n -gi©y 1 cña c¸ch ®iÖn ®−êng d©y; 4. §Æc tÝnh V«n -gi©y cã nh©n thªm hÖ sè 1− k S¬ ®å nguyªn lý cña b¶o vÖ tr¹m cho ë h×nh 9-3. S¬ ®å a øng víi tr−êng hîp ®−êng d©y dïng cét gç, trong s¬ ®å nµy chØ ®Æt d©y chèng sÐt ë ®o¹n tíi tr¹m. Møc c¸ch ®iÖn ë cét trong ®o¹n nµy gi¶m ®i rÊt nhiÒu, v× th©n cét gç ®· bÞ nèi t¾t bëi d©y nèi ®Êt cña d©y chèng sÐt. VÝ dô cho ®−êng d©y 110kV, khi treo d©y chèng sÐt c¸ch ®iÖn chØ cßn phÇn cuèi sø vµ ®o¹n xµ gç 2m vµ cã trÞ sè kho¶ng 850 -900kV trong khi ®ã ë c¸c cét kh«ng treo d©y chèng sÐt c¸ch ®iÖn cã thÓ ®¹t tíi møc 1840kV. Do ®ã ®oan tíi tr¹m ®−îc xem lµ n¬i c¸ch ®iÖn yÕu cña ®−êng d©y vµ ë ®Çu ®o¹n tíi tr¹m ph¶i ®−îc b¶o vÖ b»ng chèng sÐt èng PT1. ë phÝa tr¹m cßn ®Æt thªm chèng sÐt èng PT2 lµm nhiÖm vô b¶o vÖ c¸ch ®iÖn cña m¸y c¾t ®−êng d©y khi nã hë m¹ch ( ®iÖn ¸p t¨ng cao do ph¶n x¹ ë n¬i hë m¹ch). ChØ dïng PT2 trong tr−êng hîp m¸y c¾t th−êng xuyªn cã chÕ ®é vËn hµnh hë m¹ch vµ ®Çu kia vÉn cßn ®iÖn ¸p (cung cÊp ®ienÑ hai chiÒu) v× viÖc sö dông nã bÞ h¹n chÕ bëi c¸c lý do sau ®©y: http://www.ebook.edu.vn 4 Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn.
  5. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn − PT2 − kh«ng ®−îc lµm viÖc khi m¸y c¾t ®ãng m¹ch nªn khe hë ngoµi ph¶i chØnh ®Þnh ë kho¶ng c¸ch lín. NÕu PT2 ®éng t¸c nhÇm (phãng ®iÖn khi m¸y c¾t vÉn ®ãng m¹ch) th× sÏ rÊt nguy hiÓm v× nã ®−a sãng c¾t cã tèc ®é rÊt lín vµo tr¹m ®ång thêi cßn g©y nªn sù cè ng¾n m¹ch ë thanh gãp lµ mét trong c¸c lo¹i sù cè trÇm träng nhÊt cña hÖ thèng. − Do PT2 kh«ng ®−îc lµm viÖc khi m¸y c¾t ®ãng m¹ch nghÜa lµ nã ph¶i n»m trong ph¹m vi b¶o vÖ cña chèng sÐt van. Th−êng PT2 ®Æt ë cét cuèi cña ®−êng d©y, kho¶ng c¸ch tõ nã tíi chèng sÐt van kh¸ xa nªn yªu cÇu trªn rÊt khã thùc hiÖn. §−êng d©y cét s¾t kh«ng treo d©y chèng sÐt trªn toµn tuyÕn cã s¬ ®å b¶o vÖ ë ®o¹n tíi tr¹m t−¬ng §o¹n tíi tr¹m ®−îc b¶o vÖ tù víi s¬ ®å a nh−ng cã thÓ kh«ng ®Æt PT1 v× møc c¸ch ®iÖn cña cét khi treo d©y chèng sÐt sÏ kh«ng bÞ gi¶m thÊp nh− trong tr−êng hîp cét gç. PB PT1 PT2 §èi víi ®−êng d©y cét s¾t ®−îc b¶o vÖ b»ng d©y chèng sÐt toµn tuyÕn th× s¬ ®å b¶o vÖ ë ®o¹n tíi a) tr¹m nh− trªn h×nh 9-3b, ë ®©y kh«ng cÇn ®Æt thªm chèng sÐt èng ngoµi viÖc t¨ng c−êng nèi ®Êt vµ gi¶m gãc b¶o vÖ α. b) ×nh 9-3 H ViÖc b¶o vÖ ë ®o¹n tíi tr¹m b»ng d©y chèng S¬ ®å nguyªn lý cña b¶o vÖ PB chèng sÐt tr¹m biÕn ¸p sÐt kh«ng thÓ lo¹i trõ hoµn toµn kh¶ n¨ng sÐt ®¸nh a)§−êng d©y cét gç cã treo d©y chèng sÐtë ®o¹n tíi vµo d©y dÉn ë gÇn tr¹m vµ do ®ã vÉn cã thÓ ®−a vµo tr¹m b)§−êng d©y cã treo d©y chãng sÐt trªn toµn tuyÕn tr¹m sãng cã ®é dèc lín do c¸c phãng ®iÖn ng−îc tõ d©y chèng sÐt tíi d©y dÉn. Trong tÝnh to¸n chØ tiªu chÞu sÐt cña tr¹m, c¸c tr−êng hîp ®−îc xem lµ nguy hiÓm ®èi víi c¸ch ®iÖn lµ khi sãng truyÒn vµo tr¹m cã ®é dèc v −ît qu¸ giíi h¹n an toµn, giíi h¹n nµy x¸c ®Þnh bëi ®Æc tÝnh xung kÝch cña c¸ch ®iÖn vµ kho¶ng c¸ch tõ ®ã tíi n¬i ®Æt chèng sÐt van ( môc § 9-4). Tõ giíi h¹n vÒ ®é dèc an toµn sÏ tÝnh ®−îc ®é dµi truyÒn sãng cÇn thiÕt ( xth ) theo c«ng thøc (9-2), mäi tr−êng hîp cã xuÊt hiÖn ®iÖn ¸p trªn d©y dÉn trong ®o¹n nµy ®Òu xem nh− nguy hiÓm v× cã thÓ ®−a v¸o tr¹m sãng cã ®é dèc lín. NÕu ®−êng d©y ®−îc b¶o vÖ b»ng d©y chèng sÐt toµn tuyÕn hoÆc chiÒu dµi phÇn ®−êng d©y ®−îc b¶o vÖ b»ng d©y chèng sÐt l ≥ xth th× nguy hiÓm ®èi víi tr¹m chØ x¶y ra khi cã sÐt ®¸nh vßng qua d©y chèng sÐt vµo d©y dÉn vµ khi cã phãng ®iÖn ng−îc tõ d©y chèng sÐt tíi d©y dÉn trong ph¹m vi ®o¹n xth . Sè c¸c tr−êng hîp nµy hµng n¨m sÏ b»ng: xth ⎡ ⎤ ⎛h ⎞ h N1 = ( 0,06 ÷ 0,09) hcs .nng.s . vα + ⎜1 − c − vα ⎟ vpd 2 + c vpd1 ⎥ 100 ⎢ (9-3) ⎝ ⎠ l l ⎣ ⎦ http://www.ebook.edu.vn 5 Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn.
  6. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn Ký hiÖu vµ néi dung c¸c sè h¹ng trong c«ng thøc nµy gièng nh− cña c«ng thøc (8-24) trong ch−¬ng XXI vÒ b¶o vÖ chèng sÐt ®−êng d©y. NÕu ®−êng d©y chØ ®−îc b¶o vÖ b»ng d©y chèng sÐt trªn mét ®o¹n cã chiÒu dµi l < xth th× sè tr−êng hîp nguy hiÓm cho tr¹m ngoµi trÞ sè tÝnh theo c«ng thøc (9-3) cßn ph¶i kÓ ®Õn mäi tr−êng hîp sÐt ®¸nh vµo d©y dÉn trong ®o¹n ( x th − l ): ⎡ ⎤ ⎛h ⎞ h N2 = ( 0,06 ÷ 0,09) hcs .nng.s .l⎢vα + ⎜1 − c − vα ⎟ vpd 2 + c vpd1⎥ + ⎝ ⎠ l l ⎣ ⎦ xth − 1 + ( 0,06 ÷ 0,09) hdd .nng .s . (9-4) 100 trong ®ã hdd lµ ®é treo cao cña d©y dÉn ®Æt trªn cïng cña phÇn ®−êng d©y kh«ng treo d©y chèng sÐt. 1 ChØ tiªu chÞu sÐt cña tr¹m ®−îc tÝnh theo M = . Khi chØ tiªu chiu sÐt qu¸ thÊp cã N thÓ gi¶i quyÕt b»ng c¸ch t¨ng c−êng b¶o vÖ ë ®o¹n tíi tr¹m ®Ó gi¶m c¸c x¸c xuÊt phãng ®iÖn hoÆc t¨ng sè l−îng chèng sÐt van trong tr¹m nh»m n©ng cao giíi h¹n vÒ dé dèc an toµn, rót ng¾n ®é dµi truyÒn sãng cÇn thiÕt xth vµ do ®ã gi¶m sè lÇn phãng ®iÖn N. §9-2. §iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn cña tr¹m trong s¬ ®å ®¬n gi¶n Tr−íc khi nghiªn cøu s¬ ®å phøc t¹p cña c¸c tr¹m thùc tÕ nªn xÐt s¬ ®å ®¬n gi¶n trªn h×nh 9-4 cã ®ñ c¸c thµnh phÇn c¬ b¶n: ®−êng d©y tíi tr¹m, chèng sÐt van, ®iÖn dung cña c¸ch ®iÖn thiÕt bÞ vµ ®o¹n d©y nèi Δl tõ chèng sÐt van tíi thiÕt bÞ ®−îc b¶o vÖ. ViÖc ph©n tÝch c¸c s¬ ®å nµy tuy ®¬n gi¶n nh−ng cã thÓ rót ra ®−îc c¸c quy luËt quan trong vËn dông vµo c¸c tr¹m thùc tÕ. Tr−íc tiªn h·y nghiªn cøu s¬ ®å h×nh 9-4a víi gi¶ thiÕt ®iÖn dung cña c¸ch ®iÖn C b»ng kh«ng vµ tæng trë sãng cña ®o¹n d©y nèi Δl cã cïng trÞ sè víi tæng trë sãng ®−êng d©y. Nh− vËy sÏ trë vÒ bµi to¸n ®· ®−îc nghiªn cøu ë ch−¬ng XVII (§4-6b) vµ trªn h×nh 9-5 cho d¹ng ®iÖn ¸p trªn chèng sÐt van khi sãng tíi cã d¹ng sãng xiªn gãc. Do ®iÖn ¸p trªn chèng sÐt van gi÷ kh«ng ®æi dï biªn ®é sãng tíi cã thÓ rÊt lín nªn cã thÓ xem chèng sÐt van nh− nguån mét chiÒu víi trÞ sè ®iÖn ¸p nguån b»ng ®iÖn ¸p d− cña nã. §iÖn ¸p t¹i ®iÓm A − ®iÓm ®Æt thiÕt bÞ − gåm thµnh phÇn sãng tíi vµ thµnh phÇn sãng ph¶n x¹ tõ ®Çu cuèi tøc lµ tõ ®iÓm B trë vÒ. T¹i ®iÓm nµy ( ®iÓm B) sãng ph¶n x¹ ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc U f = U csv − U t vµ khi vÒ ®Õn A sÏ chËm h¬n sãng tíi kho¶ng thêi gian 2 Δl 2τ = . v http://www.ebook.edu.vn 6 Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn.
  7. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn Trªn h×nh 22-5b cho c¸ch x¸c ®Þnh b»ng ®å thÞ ®iÖn ¸p ®Æt trªn c¸ch ®iÖn ( ®iÓm A), sãng ph¶n x¹ tõ ®iÓm B vÒ ®−îc xÕp chång lªn thµnh phÇn sãng tíi. §iÖn ¸p cùc ®¹i trªn c¸ch ®iÖn cã trÞ sè: ( ) Ucd .max = a t p + 2τ + at p = 2at p + 2aτ U cd .max = U ct + 2aτ (9-5) trong ®ã : a − ®é dèc sãng tíi (d¹ng sãng xiªn gãc) U ct − ®iÖn ¸p chäc thñng cña chèng sÐt van = 2 at p Δl A U B t τ®s t p − thêi gian phãng ®iÖn cña chèng sÐt van. Nh− vËy trÞ sè ®iÖn ¸p cùc ®¹i trªn c¸ch ®iÖn PB C v−ît qu¸ trÞ sè ®iÖn ¸p chäc thñng cña chèng sÐt van 2 aΔl mét l−îng 2 aτ = , tû lÖ víi ®é dèc sãng tíi vµ v Δl A Ut B kho¶ng c¸ch Δl . C¸c ®−êng chÊm trªn h×nh 9-5b τ®s biÓu thÞ ®iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn øng víi c¸c trÞ sè kh¸c nhau cña τ . C«ng thøc (9-5) chØ dïng trong PB C 2τ + t p p τ ds . tr−êng hîp mµ 2τ + t p f τ ds sÏ cã: NÕu H×nh 9-4 U ct U cd .max = U t .max + S¬ ®å ®iÓn h×nh cña b¶o vÖ chèng sÐt 2 trong néi bé tr¹m biÕn ¸p. (9-6) U U Ut Ut lp+2τ U’’c® Utmax U’c® Ucsv Uc® Uc®max Uc® U d− Ud Ud− t t 2 2τ lp τ®s Uf=Ucsv-Ut Uf -U b) a) http://www.ebook.edu.vn 7 Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn.
  8. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn H×nh 9-5 D¹ng ®iÖn ¸p trªn chèng sÐt van vµ trªn c¸ch ®iÖn cña s¬ ®å b¶o vÖ Δl H×nh 9-4a- khi x = 0 vµ øng víi c¸c trÞ sè kh¸c nhau cña τ = v Tr−êng hîp nµy kh«ng thÓ cã trong c¸c s¬ ®å thùc tÕ vÝ nh− ®· thÊy ë trªn sãng tíi th−êng cã trÞ sè lín h¬n nhiÒu so víi møc c¸ch U Ut ®iÖn cña tr¹m do ®ã ®iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn kh«ng 2 thÓ v−ît qu¸ biªn ®é sãng tíi. 1 B©y giê xÐt ¶nh h−ëng cña ®iÖn dung C ( h×nh 9-6). Khi truyÒn qua ®iÖn dung ®é dèc sãng sÏ UCSV bÞ gi¶m, c¸c mòi nhän cña ®iÖn ¸p tuy ®−îc san b»ng nh−ng kh«ng nhiÒu nªn ®iÖn ¸p t¸c dông lªn t c¸ch ®iÖn vÉn tÝnh theo (9-5). 3 Khi ph©n tÝch s¬ ®å h×nh 9-4b tr−íc tiªn còng gi¶ thiÕt ®iÖn dung cña c¸ch ®iÖn b»ng kh«ng. S¬ ®å nµy cã phøc t¹p h¬n v× ph¶i tiÕn hµnh tÝnh U 1 to¸n ph¶n x¹ nhiÒu lÇn cña sãng trªn ®o¹n AB. Khi U’’C® C = 0, ë ®iÓm B sãng ph¶n x¹ sÏ l¾p l¹i d¹ng vµ U’C® biªn ®é sãng tíi ( ph¶n x¹ d−¬ng toµn phÇn) cßn ë UC® ®iÓm A, n¬i ®Æt chèng sÐt van, sãng ph¶n x¹ ®−îc x¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p ®å thÞ t−¬ng tù nh− Ud− trªn h×nh 9-5. KÕt qu¶ cña viÖc x¸c ®Þnh b»ng t ph−¬ng ph¸p ®å thÞ ®èi víi s¬ ®å h×nh 9-4b khi C = 0 cho trªn h×nh 9-7. 4 Tõ h×nh vÏ thÊy r»ng, do tÝnh chÊt kh«ng ®−êng th¼ng cña ®Æc tÝnh v«n - ¨mpe cña chèng sÐt H×nh 9-6 van nªn ®iÖn ¸p trªn nã vÉn gi÷ kh«ng ®æi, chèng D¹ng ®iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn vµ trªn chèng sÐt van cña s¬ ®å b¶o vÖ h×nh 22-4a khi sÐt van vÉn ®−îc xem nh− nguån cã ®iÖn ¸p kh«ng ®æi vµ ph¶n x¹ tõ chèng sÐt van ®−îc tiÕn hµnh víi cã sÐt ¶nh h−ëng cña ®iÖn dung vµ Δl dÊu ng−îc l¹i. øng víi trÞ sè kh¸c nhau cña τ = v §iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn cã d¹ng dao ®éng 1. Sãng tíi t¸c dông lªn chèng sÐt van; chung quanh trÞ sè ®iÖn ¸p d− víi chu kú dao ®éng 2. Hai lÒn trÞ sè sãng tíi; 3. Sãng ph¶n x¹ Δl T = 4τ = 4 tõ chèng sÐt van trë vÒ; 4. Sãng ph¶n x¹ t−¬ng tù nh− khi ®−êng d©y hë m¹ch v vÒ tíi n¬i ®Æt ®iÖn dung ë ®Çu cuèi. NÕu trªn h×nh 9-7 chèng sÐt van bÞ chäc http://www.ebook.edu.vn 8 Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn.
  9. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn thñng sau khi sãng ph¶n x¹ tõ ®Çu cuèi hë m¹ch vÒ ®Õn ®iÓm A( t p > 2τ ) th× ®iÖn ¸p cùc ®¹i trªn c¸ch ®iÖn cã trÞ sè: U cd .max = U ct + 2 aτ (9-7) NÕu chèng sÐt phãng ®iÖn tr−íc khi cã ph¶n x¹ trë vÒ ( t p < 2τ ) th× do viÖc t¨ng gÊp ®«i ®iÖn ¸p ë ®Çu cuèi nªn : U cd .max = 2U ct (9-8) B©y giê xÐt ¶nh h−ëng cña ®iÖn dung C cña c¸ch ®iÖn. Cã thÓ thÊy ®−îc, còng nh− trong s¬ ®å kh«ng cã ®iÖn Ucsv= Icsv 2z U dung, ®iÖn ¸p trªn chèng sÐt van gi÷ gÇn ΣUt nh− h»ng sè vµ chèng sÐt van ®−îc xem τ®s Ut nh− nguån ®iÖn ¸p d¹ng sãng xiªn gãc cã ®é dèc b»ng ®é dèc sãng tíi vµ biªn ®é b»ng trÞ sè ®iÖn ¸p d− cña nã. Uc®(t) Ucsv= f(Icsv) §Ó x¸c ®Þnh gÇn ®óng trÞ sè ®iÖn Uct Ucsv(t) ¸p trªn c¸ch ®iÖn, cã thÓ thay thÕ phÇn s¬ Icsv t ®å gåm ®o¹n d©y nèi Δl vµ ®iÖn dung ë 2τ ®Çu cuèi b»ng m¹ch dao ®éng L − C cã tp tÇn sè dao ®éng riªng: 1 1 H×nh 9-7 ω= = CZτ X¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng ph¸p ®å thÞ LC ®iÖn ¸p trªn chèng sÐt van vµ trªn c¸ch ®iÖn cña s¬ ®å b¶o vÖ h×nh 9-4b khi C = 0(ΣU t − sãng tíi chèng sÐt van tõ hai phÝa). http://www.ebook.edu.vn 9 Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn.
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản