bảo vệ chống sét trạm biến áp 110/35 kv, chương 15

Việc tính toán quá điện áp do sóng truyền vào trạm có thể được thực hiện trên các mô hình hoặc tính toán trực tiếp nhờ quy tắc Petersen và nguyên lý sóng đẳng trị. Dùng phương pháp mô hình thì có thể cho phép xác định được đường cong tính toán nguy hiểm cho bất kỳ một trạm có kết cấu phức tạp. Nó giải quyết được vấn đề bảo vệ trạm một cách chính xác nhanh chóng. Phương pháp tính toán trực tiếp phức tạp hơn phung pháp mô hình và chỉ dùng khi trạm có kết cấu...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
bảo vệ chống sét trạm biến áp 110/35 kv, chương 15 Chương 15: ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n qu¸ ®iÖn ¸p trªn c¸ch ®iÖn cña thiÕt bÞ khi cã sãng truyÒn vµo tr¹m ViÖc tÝnh to¸n qu¸ ®iÖn ¸p do sãng truyÒn vµo tr¹m cã thÓ®-îc thùc hiÖn trªn c¸c m« h×nh hoÆc tÝnh to¸n trùc tiÕp nhê quy t¾cPetersen vµ nguyªn lý sãng ®¼ng trÞ. Dïng ph-¬ng ph¸p m« h×nh th×cã thÓ cho phÐp x¸c ®Þnh ®-îc ®-êng cong tÝnh to¸n nguy hiÓm chobÊt kú mét tr¹m cã kÕt cÊu phøc t¹p. Nã gi¶i quyÕt ®-îc vÊn ®Ò b¶ovÖ tr¹m mét c¸ch chÝnh x¸c nhanh chãng. Ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n trùc tiÕp phøc t¹p h¬n ph-¬ng ph¸p m«h×nh vµ chØ dïng khi tr¹m cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n. C¬ së cña ph-¬ngph¸p tÝnh to¸n trùc tiÕp lµ lËp s¬ ®å thay thÕ, dùa trªn quy t¾c sãng®¼ng trÞ, sö dông s¬ ®å Petersen vµ ph-¬ng ph¸p lËp b¶ng cña c¸csãng tíi ®Ó lÇn l-ît tÝnh to¸n trÞ sè ®iÖn ¸p t¹i c¸c nót chÝnh. Trªn c¬ së coi r»ng khi cã mét sãng tíi truyÒn ®Õn mét nótth× t¹i nót ®ã sÏ cã sãng ph¶n x¹ vµ sãng khóc x¹. V× sãng truyÒn vµo tr¹m tõ nh÷ng kho¶ng c¸ch kh«ng língi÷a c¸c nót nªn cã thÓ coi qu¸ tr×nh truyÒn sãng lµ qu¸ tr×nh kh«ngbiÕn d¹ng. Do sãng kh«ng biÕn d¹ng vµ truyÒn ®i víi vËn tèc kh«ng®æi V trªn ®-êng d©y nªn: nÕu cã mét sãng nµo ®ã truyÒn tõ nót mnµo ®ã tíi nót x, t¹i m sãng cã d¹ng Umx(t) th× khi tíi x sãng cãd¹ng: Umx(t) = U mx (t-t) Uxm Umx x m l H×nh 4.1: S¬ ®å truyÒn sãng gi÷a hai nót Tõ ®©y ta nhËn thÊy r»ng sãng tíi t¹i ®iÓm x cã biªn ®é b»ngsãng tíi t¹i ®iÓm m nh-ng chËm sau so víi m mét kho¶ng thêi gianlµ t. ViÖc x¸c ®Þnh sãng khóc x¹ vµ sãng ph¶n x¹ t¹i mét nót dÔdµng, gi¶i thÝch ®-îc nhê quy t¾c Petersen vµ quy t¾c sãng ®¼ng trÞ. Theo quy t¾c Petersen: mét sãng truyÒn trªn ®-êng d©y cã tængtrë sãng Zm ®Õn mét tæng trë tËp trung Zx ë cuèi ®-êng d©y th×sãng ph¶n x¹ vµ khóc x¹ ®-îc tÝnh nhê s¬ ®å t-¬ng ®-¬ng víith«ng sè tËp trung nh- ë h×nh 1.2 ë d-íi: U(t) Z®t Z®t Ux 2.U®t Ux Zx Zx H×nh 4.2: S¬ ®å thay thÕ Petersen Víi s¬ ®å nµy sãng khóc x¹ Ux ®-îc tÝnh nh- phÇn tö Zx cßnsãng ph¶n x¹ lµ: Umx = Ux- Ut Trong ®ã: + Ut lµ sãng tíi. + Umx lµ sãng tõ nót m tíi nót x. + NÕu Zm vµ Zx lµ c¸c th«ng sè tuyÕn tÝnh vµ Ut lµ hµm thêigian cã ¶nh phøc hoÆc to¸n tö, ta cã thÓ t×m Ux b»ng ph-¬ng ph¸pphøc hoÆc ph-¬ng ph¸p to¸n tö. + NÕu Zx lµ ®iÖn dung tËp trung vµ Ut cã d¹ng ®-êng cong bÊt k×th× Ux ®-îc x¸c ®Þnh b»ng ph-¬ng ph¸p gi¶i gÇn ®óng (nh-ph-¬ng ph¸p tiÕp tuyÕn). + NÕu Zx lµ ®iÖn trë phi tuyÕn (nh- chèng sÐt van) th× Ux ®-îcx¸c ®Þnh b»ng ph-¬ng ph¸p ®å thÞ. Tr-êng hîp nót x cã nhiÒu ®-êng d©y ®i ®Õn th× cã thÓ lËp s¬ ®åPeterxen dùa trªn quy t¾c sãng ®¼ng trÞ .Quy t¾c sãng ®¼ng trÞ: khi cã nhiÒu ®-êng d©y nèi cïng vµo métnót nh- h×nh 1.3 c¸c ®-êng d©y nµy cã tæng trë sãng lµ Z1,Z2,…,Znvµ däc theo chóng cã c¸c d¹ng sãng bÊt kú U1x,U2x,..,Unx truyÒn vÒphÝa ®iÓm nót x. Gi¶ thiÕt r»ng gi÷a c¸c phÇn tö nµy kh«ng ph¸tsinh hç c¶m vµ quy -íc chiÒu dßng ®i vÒ phÝa ®iÓm nót x lµ chiÒud-¬ng thÕ th× ta cã ph-¬ng tr×nh nh- sau: Ux= U1x+ Ux1= U2x+ Ux2=…=Umx+ Uxm. n  (i xm  i mx )  i x m 1 U3x Ukx Umx U2x Ux3 Ux2 Uxk Uxm U1x Unx x Ux1 Uxn Zx H×nh 4.3: S¬ ®å nót cã nhiÒu ®-êng d©y nèi vµo Víi: Umx = Zm  imx Uxm= - Zm  ixm. Tõ ®ã ta cã: n U U  n U U x  U mx  ix =   mx  xm     mx    m 1 Z m Z m  m 1  Z x   Zm   n U mx n U n U n 1 ix =2.    x  2.  mx  U x  (4-5) m 1 Z x m 1 Z m m 1 Z x m 1 Z m n 1chia hai ...