Bảo vệ chống sét truyền vào trạm phân phối điện

Trạm được bảo vệ với độ an toàn rất cao, chống sét đánh thẳngbẳng hệ thống thu sét (cột hoặc dây chóng sét). Ngoài ra trạm cònđược bảo vệ chống sóng quá điện áp do sét gây ra trên đường dâytruyền vào trạm.Vì mức cách điện xung của đường dây lớn hơn mứccách điện xung của trạm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bảo vệ chống sét truyền vào trạm phân phối điện Chương 7:BẢO VỆ CHỐNG SÉTTRUYỀN VÀO TRẠM PHÂN PHỐI ĐIỆN 1 7.1 KHÁI NIỆM CHUNG Trạm Biến ÁpTrạm được bảo vệ với độ an toàn rất cao, chống sét đánh thẳngbẳng hệ thống thu sét (cột hoặc dây chóng sét). Ngoài ra trạm cònđược bảo vệ chống sóng quá điện áp do sét gây ra trên đường dâytruyền vào trạm.Vì mức cách điện xung của đường dây lớn hơn mứccách điện xung của trạm. 2 7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦUBiện Pháp: Dùng CSV hoặc thiết bị hạn chế quá điện áp đấu vào thanhgóp của trạm hoặc đấu trực tiếp ngay đầu vào của MBA. Phối hợp với việc tăng cường bảo vệ chống sét đánh trựctiếp cho đoạn đường dây trước khi đến trạm.Nguyên lý: Đặc tính vôn-giây của thiết bị bảo vệ phải nằm toàn bộdưới (có khoảng dự trữ) đặc tính vôn-giây của thiết bị cần đượcbảo vệ. Và điện áp dư phải nhỏ hơn diện áp thử nghiệm xung củacách điện trong của thiết bị cần được bảo vệ. Điện áp tác dụng lên cách điện của thiết bị được bảo vệ phụthuộc vào vị trí đặt CSV. Điện áp dư của CSV phụ thuộc vào dòngđiện xung qua nó 3 7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦU7.2.1 Ảnh hưởng của khoảng cách giữa chống sét van và thiết bịđược bảo vệ đến điện áp tác dụng lên cách điện. Nếu CSV đặt trực tiếp tại đầu vào của thiết bị được bảo vệ thìđiện áp tác dụng lên cách điện cũng bằng điện áp dư trên CSV.Nhưng tại trạm, CSV còn bảo vệ cho các thiết bị khác nên giữaCSV và thiết bị cần được bảo vệ có một khoảng cách nào đó. Dođó, cách điện còn chịu tác dụng một lượng điện áp gia tăng ΔU. u = at l, v, τ = l / v A B C csv Sơ đồ bảo vệ một tạm cụt (để có trường hợp nghuy hiểm 4 nhất) 7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦU Chọn gốc thời gian khi sóng đến CSV đầu tiên (A), trong thực Up = atp + a(tp -2τ) = 2atp – 2aτ Suy ra, thời gian từ lúc sóng tới đến vị trí CSV cho đến khi CSV làm việc: U p + 2aτ tp = 2a Tại thời điểm tp CSV làm việc cắt sóng tới ở trị số bằng atpcho nên từ phía sau CSV sóng có biên độ atp. Vì là trạm cụt nênsóng quá điện áp sẽ tăng lên gấp đôi. Điện áp lớn nhất tác dụng lêncách điện MBA: l = 2at p = U p + 2a ≈ U du + ∆U ≤ U tnx U cd max v 5 7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦU Khoảng cách l và độ dốc a càng lớn thì lượng điện áp tăng ΔUcàng cao. Khoảng cách lớn nhất cho phép giữa CSV và thiết bịđược bảo vệ: ( U −U ) v tnx p lcp ≤ 2a Muốn tăng phạm vi bảo vệ cho phép của CSV cần phải giảm độdốc của sóng truyền vào trạm. Bằng cách không cho (hạn chế) sétđánh trực tiếp hoặc phóng điện ngược vào dây dẫn trong đoạn gầntrạm.Cụ thể: tăng cường chống sét ( giảm nhỏ góc bảo vệ α ) trên đoạnđường dây trước khi vào trạm (1 đến 3 km) trong tường hợp có bảovệ chống sét trên toàn tuyến. Nếu đường dây không có bảo vệchống sét thì phải bảo vệ chống sét trên đoạn đường dây trước khivào trạm. Và cả hai trường hợp phải giảm điện trở nối đất của cộtđiện trên đoạn đường dây đó. 6 7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦU Như vậy sóng chỉ có thể truyền từ đường dây vào trạm sau khiđã chạy qua khoảng cách được tăng cường bảo vệ đó, và dưới tácdụng của vầng quang xung làm giảm độ dốc sóng truyền vào trạm. 7 7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦU7.2.2 Ảnh hưởng của dòng điện xung qua CSV đến trị số điện áp dưcủa nó.Xét sơ đồ bảo vệ trạm: Z iCS Ud 2ut V ư csv 2U t − U du I CSV = Z 8 7.2 BIỆN PHÁP VÀ YÊU CẦUNếu đường dây không được tăng cường bảo vệ ở đoạn tới trạm thìkhi sét đánh vào cột, nơi đặt CSV. U du I CSV = I s − Is Rc iCS Ví dụ: Với PBC-110 thì Udư = 376kV tương V Udu ứng Iph = 10kARc csv Nếu Is = 100kA, Rc = 10Ω thì ICSV = 100 – 367/10 = 63,3kA » Iph = 10kA  Như vậy, dòng điện qua CSV vượt quá xa giới hạn của dòng điện phối hợp. Hư hỏng CSV là điều khó tránh khỏi. 9 7.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ BẢO VỆ TRẠM1- Đối với đường dây cột xà gỗ MC MCcsô1 csô2 csv csv b) a) 10 7.3 SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ BẢO VỆ TRẠM2- Đối với đường dây cột thép ( hoặc bê tông cốt thép) không treodây chống sét trên toàn tuyến, có sơ đồ bảo vệ ở đoạn gần tới trạmtương tự như đường dây cột gỗ. Nhưng không đặt CSÔ1, biên độcủa sóng truyền vào được giới hạn bởi mức cách điện xung củachuỗi sứ.3- Đối với đường dây cột thép ( hoặc bê tông cốt thép) được bảo vệbằng dây chống sét trên toàn tuyến thì chỉ cần tăng mức an toàntrong đoạn tới trạm bằng cách giảm góc bảo vệ α ( 7.47.4 THAM SỐ TÍNH TOÁN CỦA SÓNG SÉT TRUYỀN VÀOTRẠM VÀ CÁCH TÍNH CHỈ TIÊU CHỊU SÉT CỦA TRẠM7.4.1 Tham số của sóng truyền vào ...