intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Kỹ thuật cao áp : Bảo vệ chống sét trạm biến áp part 2

Chia sẻ: Asgfkj Aslfho | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

107
lượt xem
38
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

với các trị số khác nhau của TC / τ (hình 9-8). Nh− đã trình bày ở trên, sơ đồ thay thế này chỉ đ−ợc dùng khi TC / τ 2 còn khi TC / τ

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật cao áp : Bảo vệ chống sét trạm biến áp part 2

  1. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn TC vµ chu k× T = 2π CZτ = 2πτ τ Nh− vËy sÏ trë vÒ tr−êng hîp ®· ®−îc nghiªn cøu trong môc § 4-5, ®iÖn ¸p cùc ®¹i trªn ®iÖn T dung phô thuéc vµo tû lÖ (c«ng thøc 4-34). τ ds 2,0 U Cd max Trong tr−êng hîp nµy v× ®é dµi ®Çu sãng U du 1,8 U du τ ds = nªn: a T0 1,6 =8 4 2 1 0 τ dùa vµo h×nh 17-9 ®Ó x¸c lËp quan hÖ gi÷a ®iÖn 1,4 2 aτ U ¸p cùc ®¹i trªn c¸ch ®iÖn cd .max theo øng 1,2 U du U du 2aτ Udu víi c¸c trÞ sè kh¸c nhau cña TC / τ (h×nh 9-8). 1,0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Nh− ®· tr×nh bµy ë trªn, s¬ ®å thay thÕ nµy chØ ®−îc dïng khi TC / τ > 2 cßn khi TC / τ
  2. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn ë c¸c nhµ m¸y thuû ®iÖn th−êng dïng ®o¹n c¸p dµi hµng tr¨m mÐt nèi tõ tr¹m biÕn ¸p tíi tr¹m ph©n phèi ngoµi trêi (h×nh 9-9). Trong tr−êng hîp nµy sÏ x¶y ra ph¶n x¹ nhiÒu lÇn cña sãng trong ®o¹n d©y l còng nh− trong ®o¹n c¸p lcs do ®ã qu¸ Ut l lC tr×nh tÝnh to¸n sÏ rÊt phøc t¹p. Tr−íc hÕt 1 Z ZC h·y nghiªn cøu sù ph¶n x¹ nhiÒu lÇn khi 3 chèng sÐt van ch−a phãng ®iÖn. V× ë tr¹ng th¸i sãng m¸y biÕn ¸p lµ mét phô t¶i kh«ng lín nªn cuèi ®o¹n c¸p ®−îc H×nh 9-9 xem nh− hë m¹ch vµ dïng ph−¬ng ph¸p S¬ ®å tr¹m biÕn ¸p cã ®Æt c¸p ®Æc tÝnh ®Ó tÝnh to¸n vÒ ph¶n x¹ nhiÒu ë ®o¹n tíi tr¹m lÇn. Z H×nh 9-10 cho kÕt qu¶ tÝnh to¸n khi c = 0,05,τ ds = 0,5τ c vµ τ = 0,1τ c . C¸c quan Z hÖ nµy øng víi c¸c sè liÖu th−êng gÆp trong thùc tÕ Zc = 25Ω , Z = 500Ω ,τ ds = 2 μs, lc = 600m vµ l = 120m. Tõ h×nh vÏ cho thÊy, ®iÖn ¸p ë ®Çu vµ cuèi c¸p thùc tÕ b»ng nhau vµ t¨ng rÊt chËm. §iÖn ¸p n¬i ®Æt chèng sÐt van lóc ®Çu b»ng ®iÖn ¸p sãng tíi, khi cã ph¶n x¹ tõ c¸p trë vÒ th× nã gi÷ kh«ng ®æi cho tíi khi kÕt thóc giai ®o¹n ®Çu sãng ( cña sãng tíi) vµ sau ®ã sÏ gi¶m rÊt nhat tíi møc ®iÖn ¸p ë ®Çu c¸p. Do ®ã chèng sÐt van chØ cã thÓ phãng ®iÖn hoÆc ngay ë giai ®o¹n ®Çu sãng ( cña sãng tíi) hoÆc sau mét sè lín c¸c lÇn ph¶n x¹ - lóc mµ ®iÖn ¸p t¹i c¸c ®iÓm 1, 2, 3 thùc tÕ b»ng nhau. §Ó chèng sÐt van phãng ®iÖn ngay trong giai ®o¹n ®Çu ph¶i ®¹t ®iÒu kiÖn Ut al > U ct . Thay trÞ sè a = aτ = sÏ ®−îc: τ ds v http://www.ebook.edu.vn Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn. 11
  3. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn v.τ ds .U t l> U (9-10) i U ct Ut 2it Víi tr¹m 110kV cã 1,0 Ut it Ut U t = 650kV ,U ct = 285kV vµ khi chiÒu Z 0,8 dµi ®o¹n tíi tr¹m > 1km cã τ ds > 1,2μs , nh− vËy sÏ tÝnh ®−îc l > 160m. 0,6 I0 Tr−êng hîp nµy Ýt gÆp trong thùc tÕ, 0,4 th−êng chèng sÐt van chØ lµm viÖc sau 1 3 khi c¸p ®· ®−îc n¹p ®iÖn ( ®iÖn ¸p trªn UCt 0,2 2 nã vµ chèng sÐt van b»ng nhau) víi thêi t/ τ 0 tp gian t p > τ c . Do c¸p ®Æt gi÷a hai m«i 0 2 4 6 8 10 12 14 16 tr−êng cã tæng trë sãng lín h¬n cña nã H×nh 9-10 rÊt nhiÒu, ®Æc biÖt mét trong chóng ( §iÖn ¸p trªn c¸c ®iÓm cña s¬ ®å h×nh 9-9 cña m¸y biÕn ¸p) cã thÓ xem nh− lín vµ dßng ®iÖn trªn ®−êng d©y. v« cïng... nªn cã thÓ thay thÕ c¸p b»ng ®iÖn dung cã trÞ sè: τ lc Cc = =c vc Z c Z c l S¬ ®å thay thÕ cã d¹ng nh− trªn h×nh 9- Ut 11a (phÝa m¸y biÕn ¸p ®Ó hë m¹ch). Sau khi Z CC phãng ®iÖn, ®iÖn ¸p trªn chèng sÐt van gi÷ pB kh«ng ®æi vµ b»ng trÞ sè ®iÖn ¸p d− do ®ã cã thÓ a) xem chèng sÐt van nh− nguån ®iÖn ¸p d¹ng sãng L=Z τ vu«ng gãc ( lÊy theo d¹ng sãng vu«ng gãc v× τC I0 ®iÖn ¸p ë ®Çu vµ cuèi cu¶ c¸p kh«ng cã liªn U0 C0= zC quan nhiÒu ®Õn ®é dèc sãng tíi - nghÜa lµ cã thÓ dïng d¹ng sãng bÊt kú sao cho tÝnh to¸n ®−îc ®¬n gi¶n). b) S¬ ®å t×nh to¸n h×nh 9-11b lµ m¹ch dao H×nh 9-11 ®éng quen thuéc víi ®iÒu kiÖn lµ khi ®ãng S¬ ®å thay thÕ cña s¬ ®å nguån (lóc chèng sÐt phãng ®iÖn) ®iÖn ¸p ban tr¹m biÕn ¸p h×nh 9-9 ®Çu U 0 trªn dung ®· ®¹t tíi møc U ct ≈ U du nªn U 0 ≈ U d u ®ång thêi dßng ®iÖn trong m¹ch cã trÞ sè I 0 ≠ 0. http://www.ebook.edu.vn Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn. 12
  4. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn Cã thÓ tõ ®−êng cong cña h×nh 9-10 ®Ó x¸c ®Þnh trÞ sè I 0 nÕu cho tíi lóc chèng sÐt van phãng ®iÖn ch−a cã xuÊt hiÖn sãng ph¶n x¹ tõ n¬i bÞ sÐt ®¸nh ( ®Þa ®iÓm bÞ sÐt ®¸nh kh¸ xa n¬i ®Æt chèng sÐt van), hoÆc tÝnh gÇn ®óng trÞ sè I 0 theo c«ng thøc : 2U t − U du I0 = (9-11) Z U t lµ trÞ sè ®iÖn ¸p sãng tíi lóc chèng sÐt van phãng ®iÖn. Cã thÓ x¸c ®Þnh thµnh phÇn dao ®éng cña ®iÖn ¸p trªn ®iÖndung tõ ph−¬ng tr×nh c©n b»ng n¨ng l−îng: 2 CU gd 2 LI 0 = 2 2 Do ®ã ®iÖn ¸p tæng trªn ®iÖn dung vµ còng lµ trªn c¸ch ®iÖn sÏ cã trÞ sè: L sin ωl U c = U cd + U du + I 0 ( 9-12) Cc TrÞ sè ®iÖn ¸p cùc ®¹i trªn c¸ch ®iÖn: 2U t − U du L L. Zc = U du + ( 2U t − U du ). U cd .max ≈ U du + . ( 9-13) Cc 2 ls . Z 2 v ( ë ®©y lÊy vc ≈ ) 2 §iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn phô thuéc nhiÒu vµo biªn ®é sãng tíi vµ tæng trë sãng cña ®−êng d©y v× chóng ¶nh h−ëng ®Õn trÞ sè dßng ®iÖn vµ biªn ®é ®iÖn ¸p cña dao ®éng. §iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn t¨ng khi t¨ng chiÒu dµi ®o¹n d©y nèi l. T¨ng chiÒu dµi cña c¸p ng−îc l¹i sÏ lµm gi¶m ®iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn v× ®iÖn dung Cc t¨ng sÏ lµm gi¶m biªn ®é dao ®éng. §iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn cßn phô thuéc vµo ®é dµi cña sãng tíi v× trong (9-13) Ut lµ trÞ sè tøc thêi cña sãng tíi khi chèng sÐt van phãng ®iÖn. Khi cã sãng cùc ng¾n, chèng sÐt cã thÓ kh«ng lµm viÖc vµ ®iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn sÏ bÐ h¬n so víi trÞ sè U du cña chèng sÐt van. §9-4. Nghiªn cøu b¶o vÖ chèng sÐt ë c¸c tr¹m thùc tÕ. ë c¸c môc trªn ( chñ yÕu lµ môc §9-2 ) ®· nghiªn cøu qu¸ tr×nh sãng vµ ®iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn trong tr¹m ®¬n gi¶n. §èi víi c¸c tr¹m phøc t¹p cã s¬ ®å nèi d©y kh¸c nhau, viÖc x¸c ®Þnh ®iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn øng víi c¸c trÞ sè kh¸c nhau cña ®é dèc sãng tíi ( biªn ®é sãng tíi lÊy b»ng møc c¸ch ®iÖn xung kÝch cña ®−êng d©y) ®îc tiÕn hµnh b»ng ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n dùa theo quy t¾c sãng ®¼ng trÞ (môc §4-7) hoÆc tiÕn hµnh nghiªn cøu trªn m« h×nh. http://www.ebook.edu.vn Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn. 13
  5. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn Trong c¸c tr−êng hîp nµy s¬ ®å tr¹m thùc tÕ ®−îc thay thÕ b»ng s¬ ®å ®¼ng trÞ ë tr¹ng th¸i sãng, mäi thiÕt bÞ ®iÖn trong tr¹m ®−îc biÓu thÞ bëi c¸c ®iÖn dung tËp trung cho ë b¶ng 9-1. B¶ng 9-1 §iÖn dung t−¬ng ®−¬ng cña thiÕt bÞ ®iÖn 35 ÷ 220kV. Tªn thiÕt bÞ §Æc tÝnh thiÕt bÞ §iÖndung (pF) Giíi h¹n TrÞ sè trung b×nh M¸y biÕn ¸p ®iÖn Cã bï ®iÖn dung, c«ng 1000 ÷ 3000 lùc suÊt lín. 1500 Kh«ng bï ®iÖn dung, 300 ÷ 1000 c«ng suÊt bÐ 500 200 ÷ 500 M¸y biÕn ¸p ®o 300 300 ÷ 800 l−êng 500 ë tr¹ng th¸i ®ãng M¸y c¾t ®iÖn 300 200 ÷ 500 ë tr¹ng th¸i më 40 ÷ 80 Dao c¸ch ly 60 ë tr¹ng th¸i ®ãng 30 ÷ 60 40 ë tr¹ng th¸i më 150 ÷ 300 C¸ch ®iÖn xuyªn KiÓu tô ®iÖn 200 100 ÷ 200 tæn hao KiÓu kh¸c 150 Thanh gãp vµ d©y nèi trong tr¹m ®−îc thay thÕ b»ng m¹ch gåm nhiÒu phÇn tö d¹ng h×nh Π, mçi phÇn tö øng víi ®o¹n thanh gãp ( d©y nèi) dµi 5 hoÆc 10m. §iÖn c¶m vµ ®iÖn dung cña phÇn tö h×nh Π ®−îc chän theo trÞ sè cña tæng trë sãng. Trong tÝnh to¸n th−êng lÊy Z = 400 Ω, v = 300m / μs nªn ®iÖn c¶m vµ ®iÖn dung trªn ®¬n vÞ dµi sÏ b»ng: Z = 1,33μH / m L' = v 1 C ' = .l ' = 8,33 pF / m Z S¬ ®å ®¼ng trÞ c¶n ®−îc ®¬n gi¶n ho¸ theo c¸c nguyªn t¾c sau ®©y: − Chän theo ®iÒu kiÖn tÝnh to¸n nguy hiÓm nhÊt, nÆng nÒ nhÊt ®èi víi c¸ch ®iÖn cña tr¹m. VÝ dô tr¹m cã nèi víi hai ®−êng d©y th× gi¶ thiÕt sãng ®i vµo mét ®−êng cßn ®−êng kia hë m¹ch. − TËp trung ®iÖn dung vµo c¸c ®iÓm nót chÝnh cÇn xÐt nh− ®iÓm ®Æt dao c¸ch ly ®−êng d©y, thanh gãp, ®iÓm ®Æt m¸y biÕn ¸p, chèng sÐt van v.v. .. §iÖn dung ®−îc ph©n bæ http://www.ebook.edu.vn Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn. 14
  6. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn vÒ c¸c ®iÓm nót gÇn nhÊt theo ®Þnh luËt m«men tøc lµ ph©n lµm hai phÇn tû lÖ ng−îc víi kho¶ng c¸ch tíi c¸c ®iÓm nót gÇn ®ã. l1 750 l1 I 24 II 44 V pB 450 20 1920 l2 III T a) 280 pB c) l1 I 7 7 10 II 10 6 4 III 300 p9 60 500 60 60 500 10 l2 VI 34 IV 34 V IV 10 7 7 10 V 500 30 1810 60 500 60 1500 l2 VI 7 7 10 10 60 500 60 340 pB d) b) H×nh 9-12 LËp s¬ ®å to¸n tÝnh truyÒn sãng trong tr¹m biÕn ¸p H×nh a − s¬ ®å nèi d©y cña tr¹m. H×nh b − s¬ ®å ®¼ng trÞ ë tr¹ng th¸i sãng. H×nh c, d − s¬ ®å tÝnh to¸n, øng víi tr−êng hîp sãng vµo tr¹m tõ mét ®−êng d©y (1 hoÆc 2) cña ®−êng d©y kia hë m¹ch. H×nh 9-12 cho vÝ dô vÒ c¸ch lËp s¬ ®å ®¼ng trÞ cña tr¹m 110kV ®Ó dïng cho tÝnh to¸n hoÆc nghiªn cøu trªn m« h×nh. H×nh a vµ b lµ s¬ ®å nèi d©y cña tr¹m vµ s¬ ®å ®¼ng trÞ ë tr¹ng th¸i sãng. H×nh c vµ d lµ s¬ ®å ®· ®−îc ®¬n gi¶n ho¸ vµ chän theo ®iÒu kiÖn tÝnh to¸n nÆng nÒ nhÊt ( sãng vµo tõ mét ®−êng d©y cßn ®−êng kia hë m¹ch). Môc ®Ých cña tÝnh to¸n còng nh− thùc nghiÖm trªn m« h×nh lµ ®Ó kiÓm tra an toµn ®èi víi c¸ch ®iÖn cña tr¹m biÕn ¸p ( theo s¬ ®å cô thÓ cña nã) khi sãng tíi cã ®é dèc x¸c ®Þnh hoÆc khi cho ®é dèc thay ®æi ®Ó t×m giíi h¹n vÒ ®é dèc an toµn ®èi víi c¸ch ®iÖn cña tr¹m, tõ ®ã tÝnh to¸n chØ tiªu chÞu sÐt nh− ®· nªu ë §9-1. ViÖc kiÓm tra an toµn ®èi víi c¸ch ®iÖn cña tr¹m ®−îc tiÕn hµnh b»ng c¸ch so s¸nh ®iÖn ¸p ë tÊt c¶ c¸c ®iÓm cÇn xÐt v¬Ý c¸c giíi h¹n cho phÐp. V× tr¹m ®−îc b¶o vÖ víi dé an http://www.ebook.edu.vn Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn. 15
  7. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn toµn rÊt cao (chØ tiªu chÞu sÐt ®¹t hµng tr¨m hoÆc hµng ngµn n¨m) nªn suèt trong thêi gian sö dông thiÕt bÞ, qu¸ ®iÖn ¸p nguy hiÓm chØ xuÊt hiÖn kho¶ng vµi ba lÇn. Do ®ã cã thÓ kh«ng cÇn xÐt ®Õn hiÖu øng tÝch luü cña qu¸ ®iÖn ¸p vµ cã thÓ lÊy trÞ sè ®iÖn ¸p thÝ nghiÖm xung kÝch ®Ó biÓu thÞ giíi h¹n cho phÐp cña c¸ch ®iÖn. Ph©n tÝch kÕt qu¶ tÝnh to¸n ë c¸c môc §9-2 vµ §9-3 cho thÊy, ®iÖn ®é trªn c¸ch ®iÖn lµ mét sãng dµi, biªn ¸p b»ng ®iÖn ¸p d− cña chèng sÐt van trªn ®ã cã chång hoÆc dao ®éng tÇn t¾t dÇn hoÆc ®Ønh xung ng¾n. Do ®ã ph¶i so s¸nh víi trÞ sè ®iÖn ¸p thÝ nghiÖm c¶ khi toµn sãng còng nh− khi sãng t¾t. §èi víi m¸y biÕn ¸p, dùa trªn kÕt qu¶ thùc nghiÖm ®· x©y dùng ®−îc ®−êng cong chÞu ®iÖn ¸p nh− trªn h×nh 9-13. §Ó c¸ch ®iÖn cña m¸y biÕn ¸p ®−îc an toµn, ®−êng cong ®iÖn ¸p t¸c dông lªn nã ph¶i hoµn toµn n»m 1,2 U 2,3 d−íi ®−êng cong chÞu ®iÖn ¸p. H×nh 9-14 cho U max 0,8 3 vÝ dô kiÓm tra ®èi víi m¸y biÕn ¸p 220kV. Tõ 1 c¸c ®−êng cong nµy thÊy r»ng; ®èi víi s¬ ®å 1,2 0,4 h×nh 9-4 chØ cÇn so s¸nh ®iÖn ¸p trªn c¸ch t ®iÖn víi ®iÖn ¸p thÝ nghiÖm khi sãng c¾t cßn s¬ 0 10 μs ®å h×nh 9-9 th× so s¸nh víi ®iÖn ¸p thÝ nghiÖm 2 4 6 8 H×nh 9-13 khi toµn sãng. §−êng cong chÞu ®iÖn ¸p cña c¸c m¸y §èi víi c¸ch ®iÖn ngoµi cÇn ph¶i so biÕn ¸p cã ®iÖn ¸p ®Þnh møc kh¸c nhau. s¸nh ®iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn víi c−êng ®é xung 1 U dm = 220kV ,U max = 1000kV . . U dm = 110kV ,U max = 550kV . kÝch ®¶m b¶o v× cßn ph¶i xÐt ®Õn sù kh¸c nhau 2. U dm = 35kV ,U max = 225kV . vÒ ®iÒu kiÖn khÝ hËu trong thÝ nghiÖm vµ vËn 3. hµnh. Nh− ®· tr×nh nµy ë ch−¬ng X, c−êng ®é xung kÝch ®¶m b¶o cña c¸ch ®iÖn ngoµi th−êng lín h¬n ®iÖn ¸p thÝ nghiÖm xung kÝch cña m¸y biÕn ¸p nªn ®iÒu kiÖn an toµn ®èi víi c¸ch ®iÖn ngoµi th−êng ®−îc tho¶ m·n dÔ dµng. kv 1000 1 800 3 600 2 400 4 Ud− 200 μs 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 H×nh 9-14 http://www.ebook.edu.vn Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn. 16
  8. Kü thuËt cao ¸p. Bé m«n: N¨ng l−îng ®iÖn KiÓm tra an toµn ®èi víi c¸ch ®iÖn m¸y biÕn ¸p 220kV. §−êng cong chÞu ®iÖn ¸p ; 2. §iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn theo s¬ ®å h×nh 9-4a ; 3. §iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn theo s¬ ®å h×nh 9-4b; 4. §iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn theo s¬ ®å h×nh 9-9. http://www.ebook.edu.vn Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn. 17
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
6=>0