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

Kỹ thuật cao áp - Chương số 9

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST
Báo xấu
80
lượt xem 13
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bảo vệ chống sét trạm biến áp Đ9-1. Khái niệm chung: Bảo vệ chống sét đối với trạm biến áp có yêu cầu cao hơn nhiều so với đ-ờng dây. Tr-ớc tiên, phóng điện trên cách điện trong trạm t-ơng đ-ơng với ngắn mạch trên thanh góp và ngay cả khi có các ph-ơng tiện bảo vệ hiện đại cũng vẫn đ-a đến sự cố trầm trọng nhất trong hệ thống. Ngoài ra mặc dù trong kết cấu cách điện của thiết bị th-ờng cố gắng sao cho mức cách điện trong lớn hơn cách điện ngoài nh-ng trong vận hành...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Kỹ thuật cao áp - Chương số 9

  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.
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. 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

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2418 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2