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

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...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật cao áp : Bảo vệ chống sét trạm biến áp part 1Kü 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 gãpvµ ngay c¶ khi cã c¸c ph−¬ng tiÖn b¶o vÖ hiÖn ®¹i còng vÉn ®−a ®Õn sù cè trÇm träng nhÊttrong hÖ thèng. Ngoµi ra mÆc dï trong kÕt cÊu c¸ch ®iÖn cña thiÕt bÞ th−êng cè g¾ng sao chomøc c¸ch ®iÖn trong lín h¬n c¸ch ®iÖn ngoµi nh−ng trong vËn hµnh do qu¸ tr×nh giµ cçi cñac¸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 theobÒ mÆt cña c¸ch ®iÖn ngoµi. Tuy kh«ng thÓ ®¹t ®−îc møc an toµn tuyÖt ®èi nh−ng khi tÝnhto¸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 nguyhiÓm ®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 vµb¶o vÒ chèng sÐt tõ ®−êng d©y truyÒn vµo tr¹m. B¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh th¼ng cho tr¹m ®−îcthùc hiÖn b»ng cét thu sÐt, d©y thu sÐt nh− ®· tr×nh bµy ë c¸c ch−¬ng XVIII vµ XIX. Trongph¹m 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¶ovÖ chèng sÐt tõ ®−êng d©y truyÒn vµo tr¹m. b¶o vÖ chèng sÐt ®¸nh th¼ng cho tr¹m ®−îc thùchiÖn b»ng cét thu sÐt, d©y thu sÐt nh− ®· tr×nh bµy ë c¸c ch−¬ng XVIII vµ XIX. Trong ph¹mvi 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 vanvµ 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 thÊph¬n nhiÒu. VÝ dô tr¹m 110kV cã ®iÖn ¸p thÝ nghiÖm xung kÝch kho¶ng 460 KV trong khi ®ãtrÞ sè ®iÖn ¸p phãng ®iÖn xung kÝch bÐ nhÊt cña chuçi sø ®−êng d©y cét s¾t tíi 650kV tøc lµcao h¬n 40% vµ nÕu ®−êng d©y dïng cét xµ gç th× møc c¸ch ®iÖn cña ®−êng d©y tíi 1840kVnghÜa 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 ®iÖnng−îc tíi d©y dÉn hoÆc d−íi h×nh thøc c¶m øng khi sÐt ®¸nh gÇn ®−êng d©y sÏ lan truyÒn tõn¬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 1Tr−êng §¹i häc Kü ThuËt c«ng NghiÖp Th¸i Nguyªn.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 h¹ndßng ®iÖn qu¸ lín sÏ lµm cho ®iÖn ¸p d− t¨ng cao ¶nh h−ëng ®Õn sù phèi hîp c¸ch ®iÖntrong 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. Víisè Z Z 2.650®−êng d©y 110kV sÏ tÝnh ®−îc I csv = = 3,25KA, nh−u vËy lµ hoµn toµn cho phÐp. TÝnh 400to¸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 cñatr¹m nªn dßng ®iÖn sÐt sÏ ph©n bæ tû lÖ nghÞch víi ®iÖn trë nèi ®Êt cét ®iÖn R ë n¬i sÐt ®¸nhvµ ®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 . ...