bảo vệ chống sét trạm biến áp 110/35 kv, chương 9

Chia sẻ: Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

245
lượt xem 106
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Trong hệ thống điện thì các trạm biến áp được bảo vệ với độ tin cậy rất cao nên sự cố trạm sét đánh trực tiếp là rất bé. Trong khi đó đường dây tải điện là phần tử dài rất lớn và đi qua các vùng có cường độ sét hoạt động khác do vậy khả năng sét đánh vào đường dây lớn hơn rất nhiều so với trạm biến áp. Vì vậy có thể coi sự cố do sét chủ yếu là đối với đường dây tải điện. Quá điện áp khí quyển gây nên phóng điện trên...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: bảo vệ chống sét trạm biến áp 110/35 kv, chương 9

Ch-¬ng 9 B¶o vÖ chèng sÐt ®-êng d©y t¶i ®iÖn I.C¸c yªu cÇu chung 1. §Æt vÊn ®Ò Trong hÖ thèng ®iÖn th× c¸c tr¹m biÕn ¸p ®-îc b¶o vÖ víi ®é tin cËy rÊt cao nªn sù cè tr¹m sÐt ®¸nh trùc tiÕp lµ rÊt bÐ. Trong khi ®ã ®-êng d©y t¶i ®iÖn lµ phÇn tö dµi rÊt lín vµ ®i qua c¸c vïng cã c-êng ®é sÐt ho¹t ®éng kh¸c do vËy kh¶ n¨ng sÐt ®¸nh vµo ®-êng d©y lín h¬n rÊt nhiÒu so víi tr¹m biÕn ¸p. V× vËy cã thÓ coi sù cè do sÐt chñ yÕu lµ ®èi víi ®-êng d©y t¶i ®iÖn. Qu¸ ®iÖn ¸p khÝ quyÓn g©y nªn phãng ®iÖn trªn c¸ch ®iÖn vµ truyÒn sãng qu¸ ®iÖn ¸p vµo tr¹m g©y nªn sù cè ph¸ ho¹i c¸ch ®iÖn cña tr¹m (®iÒu nµy ®Æc biÖt nguy hiÓm khi sÐt ®¸nh gÇn tr¹m do vËy c¸c ®o¹n ®-êng d©y gÇn tr¹m ph¶i ®-îc t¨ng c-êng c¸ch ®iÖn). Qu¸ ®iÖn ¸p khÝ quyÓn cã thÓ xuÊt hiÖn do sÐt ®¸nh vµo ®-êng d©y hoÆc do sÐt ®¸nh xuèng mÆt ®Êt gÇn ®ã g©y nªn qu¸ ®iÖn ¸p c¶m øng trªn ®-êng d©y. Tr-êng hîp nguy hiÓm nhÊt lµ sÐt ®¸nh th¼ng vµo d©y dÉn v× ®-êng d©y ph¶i chÞu toµn bé n¨ng l-îng cña dßng sÐt v× vËy tr-êng hîp nµy ®-îc chän ®Ó tÝnh to¸n cho ®-êng
d©y t¶i ®iÖn. Do qu¸ ®iÖn ¸p khÝ quyÓn cã trÞ sè rÊt lín nªn kh«ng thÓ chän møc c¸ch ®iÖn cña ®-êng d©y ®¸p øng hoµn toµn yªu cÇu cña qu¸ ®iÖn ¸p khÝ quyÓn. Trong thùc tÕ th-êng chän c¸ch ®iÖn víi theo yªu cÇu kinh tÕ nh-ng suÊt c¾t do sÐt n»m trong kho¶ng cho phÐp. ViÖc b¶o vÖ chèng sÐt ®-êng d©y th-êng kh«ng thÓ ®¹t tuyÖt ®èi ®-îc do vèn ®Çu t- qu¸ lín cho t¨ng c-êng vÒ c¸ch ®iÖn ®-êng d©y, hoÆc dïng c¸c thiÕt bÞ b¶o vÖ chèng sÐt phøc t¹p, ®¾t tiÒn... Do ®ã ph-¬ng h-íng ®óng ®¾n lµ viÖc tÝnh to¸n møc ®é b¶o vÖ chèng sÐt cña ®-êng d©y ph¶i xuÊt ph¸t tõ chØ tiªu kinh tÕ, nghÜa lµ mét mÆt lµm cho sè lÇn c¾t ®iÖn ®-êng d©y do sÐt g©y ra gi¶m ®Õn møc thÊp nhÊt cã thÓ, mét mÆt ®¶m b¶o tÝnh chÊt kinh tÕ cña biÖn ph¸p chèng sÐt. §iÒu nµy cã nghÜa lµ ta ph¶i t×m ra ®-îc ph-¬ng thøc b¶o vÖ ®-êng d©y t-¬ng øng víi tr-êng hîp tæn h¹i do sÐt g©y ra lµ lín nhÊt. 2. TÝnh to¸n sè lÇn c¾t ®iÖn do sÐt Víi ®é treo cao cña d©y trªn cïng lµ h th× ®-êng d©y sÏ thu hót vÒ phÝa m×nh c¸c phãng ®iÖn sÐt trªn d¶i ®Êt réng 6h vµ chiÒu dµi L. Sè lÇn cã phãng ®iÖn xuèng ®Êt trªn diÖn tÝch 1km2 øng víi mét ngµy sÐt lµ (0,1  0,15). VËy sè lÇn sÐt ®¸nh th¼ng trong mét n¨m lµ: N  m s .6 h.10 3.L.n ngs (lÇn/n¨m)  (0,1  0,15).6h.1 0 -3.L.n ngs (lÇn/n¨m) (3 - 1)
Trong ®ã: + ms lµ sè lÇn phãng ®iÖn sÐt xuèng ®Êt trªn diÖn tÝch 1km2 øng víi mét ngµy sÐt. + h lµ chiÒu cao trung b×nh cña d©y dÉn cao nhÊt. + nngs sè ngµy sÐt h»ng n¨m n¬i cã ®-êng d©y ®i qua. nngs = 75 ngµy Trong dßng ®iÖn sÐt th× hai tham sè quan träng nhÊt lµ biªn ®é vµ ®é dèc cña dßng ®iÖn sÐt. C¸c tham sè cña dßng ®iÖn sÐt ph©n bè t¶n m¹n, kh«ng ph¶i tÊt c¶ c¸c lÇn cã sÐt ®¸nh vµo ®-êng d©y ®Òu g©y nªn phãng ®iÖn trªn c¸ch ®iÖn ®-êng d©y mµ chØ cã nh÷ng có sÐt cã biªn ®é lín h¬n møc c¸ch ®iÖn cña ®-êng d©y th× míi g©y nªn phãng ®iÖn. Kh¶ n¨ng phãng ®iÖn ®-îc ®Æc tr-ng bëi sè x¸c suÊt phãng ®iÖn Vp®. Sè lÇn x¶y ra phãng ®iÖn trªn c¸ch ®iÖn trong mét n¨m: N pd  Vpd .N  (0,1  0,15).6 h.10 3.n ngs .Vpd .L (3-2) Tuy nhiªn kh«ng ph¶i sè lÇn m¸y c¾t nh¶y b»ng sè lÇn cã phãng ®iÖn v× thêi gian t¸c dông cña qu¸ ®iÖn ¸p khÝ quyÓn rÊt ng¾n kho¶ng 100μs trong khi thêi gian lµm viÖc cña b¶o vÖ r¬ le th-êng kh«ng bÐ h¬n mét n÷a chu k× tÇn sè c«ng nghiÖp (b»ng 0,01s). Phãng ®iÖn xung kÝch chØ g©y nªn c¾t m¸y c¾t khi nã h×nh thµnh hå quang duy tr× bëi ®iÖn ¸p cña l-íi ®iÖn. X¸c suÊt h×nh thµnh hå quang phô thuéc nhiÒu yÕu tè trong ®ã yÕu tè quan träng nhÊt lµ gradien cña ®iÖn ¸p lµm viÖc däc theo ®-êng phãng ®iÖn.   f (E lv ) ; E lv  U lv / l pd (kV/m) (3-3)
Trong ®ã: +η x¸c suÊt chuyÓn tõ phãng ®iÖn tia löa thµnh hå quang duy tr×. + Elv c-êng ®é ®iÖn tr-êng trªn c¸ch ®iÖn cña ®-êng d©y. + Ulv ®iÖn ¸p lµm viÖc cña ®-êng d©y. + lp® lµ chiÒu dµi phãng ®iÖn. 0.7 X¸c suÊt h×nh thµnh hå quang 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 10 20 30 40 50 60 §iÖn tr-êng lµm viÖc(kV/m) H×nh 3.1: Quan hÖ  = f(Elv) Sè lÇn c¾t ®iÖn trong mét n¨m lµ: N cd  (0,1  0,15).6 h.10 3.n ngs .Vpd .L. (3-4) §Ó so s¸nh kh¶ n¨ng chÞu sÐt cña c¸c ®-êng d©y cã tham sè kh¸c nhau ®i qua nh÷ng vïng cã c-êng ®é sÐt kh¸c nhau ng-êi ta
tÝnh trÞ sè suÊt c¾t cña ®-êng d©y tÝnh cho ®-êng d©y cã chiÒu dµi 100km. N cd  (0,06  0,09).h.10 3.n ngs .Vpd .L. (lÇn/100km/n¨m) (3-5) Tõ c«ng thøc (3-5) ta thÊy ®Ó gi¶m sè lÇn c¾t cña m¸y c¾t do sÐt th× gi¶m trÞ sè cña Vp®, η. ViÖc gi¶m trÞ sè Vp® ®-îc thùc hiÖn b»ng c¸ch treo d©y chèng sÐt vµ t¨ng c-êng c¸ch ®iÖn( thªm b¸t sø) cña ®-êng d©y. ViÖc treo d©y chèng sÐt trong thùc tÕ cho thÊy lµ biÖn ph¸p h÷u hiÖu gi¶m ®-îc sè lÇn c¾t cña m¸y c¾t ®iÖn ®-êng d©y tuy nhiªn cã c¸c l-u ý sau: + D©y chèng sÐt lµm nhiÖm vô chèng sÐt ®¸nh th¼ng vµo ®-êng d©y. + ViÖc treo d©y chèng sÐt kh«ng thÓ ®¶m b¶o cã møc chÞu sÐt tuyÖt ®èi (kÓ c¶ tr-êng hîp kh«ng tÝnh sÐt ®¸nh vßng qua d©y chèng sÐt). Bëi v× khi sÐt ®¸nh vµo d©y chèng sÐt th× nã sÏ cã mét ®iÖn ¸p gi¸ng trªn toµn bé nèi ®Êt cét ®iÖn, nÕu ®iÖn trë nèi ®Êt cã gi¸ trÞ lín th× ®iÖn ¸p gi¸ng lín vµ cã thÓ g©y nªn phãng ®iÖn ng-îc tíi d©y dÉn. Nh- vËy t¸c dông cña d©y chèng sÐt cßn phô thuéc vµo t×nh h×nh nèi ®Êt cña cét ®iÖn. T¹i nh÷ng vïng ®Êt xÊu cã ®iÖn trë suÊt cao lín h¬n 5.104.cm th× d©y chèng sÐt sÏ kh«ng ph¸t huy t¸c dông mµ th-êng ng-êi ta th-êng cè g¾ng gi¶m trÞ sè . Gi¶m  (x¸c suÊt h×nh thµnh hå quang duy tr×) khi gi¶m ®-îc c-êng ®é ®iÖn tr-êng däc theo ®-êng phãng ®iÖn b»ng c¸ch t¨ng
chiÒu dµi cña ®-êng phãng ®iÖn (vÝ dô nh- dïng xµ gç hoÆc t¨ng chiÒu dµi chuçi sø….).