đồ án tốt nghiệp môn cao áp, chương 9

Khi đường dây bị phóng điện sét nếu biên độ dòng sét lớn tới mức làm cho quá điện áp xuất hiện lớn hơn điện áp phóng điện xung kích của cách điện sẽ dẫn đến phóng điện và gây ngắn mạch đường dây, buộc máy cắt đầu đường dây phải tác động. Như vậy việc cung cấp điện bị gián đoạn. Nếu điện áp nhỏ hơn trị số phóng điện xung kích của cách điện đường dây thì sóng sét sẽ truyền từ đường dây vào trạm biến áp và sẽ dẫn tới các sự cố trầm trọng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
đồ án tốt nghiệp môn cao áp, chương 9Ch-¬ng 9: tÝnh to¸n chØ tiªu b¶o vÖ chèng sÐt ®-êng d©y §-êng d©y trong HT§ lµm nhiÖm vô truyÒn t¶i ®iÖn n¨ng ®Õnc¸c hé dïng ®iÖn. §-êng d©y lµ phÇn tö ph¶i høng chÞu nhiÒuphãng ®iÖn sÐt nhÊt so víi c¸c phÇn tö kh¸c trong HT§. Khi ®-êngd©y bÞ phãng ®iÖn sÐt nÕu biªn ®é dßng sÐt lín tíi møc lµm choqu¸ ®iÖn ¸p xuÊt hiÖn lín h¬n ®iÖn ¸p phãng ®iÖn xung kÝch cñac¸ch ®iÖn sÏ dÉn ®Õn phãng ®iÖn vµ g©y ng¾n m¹ch ®-êng d©y,buéc m¸y c¾t ®Çu ®-êng d©y ph¶i t¸c ®éng. Nh- vËy viÖc cung cÊp®iÖn bÞ gi¸n ®o¹n. NÕu ®iÖn ¸p nhá h¬n trÞ sè phãng ®iÖn xung kÝchcña c¸ch ®iÖn ®-êng d©y th× sãng sÐt sÏ truyÒn tõ ®-êng d©y vµotr¹m biÕn ¸p vµ sÏ dÉn tíi c¸c sù cè trÇm träng t¹i tr¹m biÕn ¸p.MÆt kh¸c viÖc b¶o vÖ ®-êng d©y ®Õn møc an toµn tuyÖt ®èi còngkh«ng thÓ thùc hiÖn ®-îc v× vèn vµo ®-êng d©y qu¸ lín nh- t¨ngc-êng c¸ch ®iÖn ®-êng d©y , ®Æt thiÕt bÞ b¶o vÖ chèng sÐt… V× vËy b¶o vÖ chèng sÐt cho ®-êng d©y ph¶i xuÊt ph¸t tõ chØtiªu kinh tÕ kÕt hîp víi yªu cÇu kü thuËt vµ yªu cÇu cung cÊp ®iÖncña ®-êng d©y ®ã.III.1- lý thuyÕt tÝnh to¸n. III.1.1- Ph¹m vi b¶o vÖ cña mét d©y chèng sÐt. Ph¹m vi b¶o vÖ cña d©y chèng sÐt ®-îc thÓ hiÖn nh- ( h×nh III-1) ChiÒu réng cña ph¹m vi b¶o vÖ ë møc cao h2 còng ®-îc tÝnhtheo c«ng thøc sau: + Khi hx > 2/3h th× bx = 0,6h (1-hx/h )(III – 1) + Khi hx  h th× bx = 1,2h (1- hx/0,8h )(III – 2) ChiÒu dµi cña ph¹m vi b¶o vÖ däc theo chiÒu dµi ®-êng d©y nh-h×nh (III– 2 ).  A  C B Hình III _ 1 : Goùc baûo veä cuûa moät daây choáng seùt Cã thÓ tÝnh to¸n ®-îc trÞ sè giíi h¹n cña gãc  lµ  = 310,nh-ng trong thùc tÕ th-êng lÊy kho¶ng  = 20 0  250. III.1.2- X¸c suÊt phãng ®iÖn sÐt vµ sè lÇn c¾t ®iÖn do sÐt ®¸nh vµo ®-êng d©y. Víi ®é treo cao trung b×nh cña d©y trªn cïng (d©y dÉn hoÆc d©ychèng sÐt ) lµ h, ®-êng d©y sÏ thu hót vÒ phÝa m×nh c¸c phãng ®iÖncña sÐt trªn d¶i ®Êt cã chiÒu réng lµ 6h vµ chiÒu dµi b»ng chiÒu dµi®-êng d©y (l). Tõ sè lÇn phãng ®iÖn sÐt xuèng ®Êt trªn diÖn tÝch 1km2 øng víi mét ngµy sÐt lµ 0,10,15 ta cã thÓ tÝnh ®-îc tæng sèlÇn cã sÐt ®¸nh th¼ng vµo ®-êng d©y (d©y dÉn hoÆc d©y chèng sÐt). N =(0,60,9). h .10-3.l.nng.s(III – 3) Trong ®ã: + h: ®é cao trung b×nh cña d©y dÉn hoÆc d©y chèng sÐt(m). + l: chiÒu dµi ®-êng d©y (km ). + nng. s:sè ngµy sÐt /n¨m trong khu vùc cã ®-êng d©y ®iqua. V× c¸c tham sè cña phãng ®iÖn sÐt : biªn ®é dßng ®iÖn (Is) vµ ®édèc cña dßng ®iÖn (a = dis /dt), cã thÓ cã nhiÒu trÞ sè kh¸c nhau, do®ã kh«ng ph¶i tÊt c¶ c¸c lÇn cã sÐt ®¸nh lªn ®-êng d©y ®Òu dÉn ®Õnphãng ®iÖn trªn c¸ch ®iÖn. ChØ cã phãng ®iÖn trªn c¸ch ®iÖn cña®-êng d©y nÕu qu¸ ®iÖn ¸p khÝ quyÓn cã trÞ sè lín h¬n møc c¸ch®iÖn xung kÝch cña ®-êng d©y. Kh¶ n¨ng phãng ®iÖn ®-îc biÓu thÞbëi x¸c suÊt phãng ®iÖn ( Vp ® ). Sè lÇn x¶y ra phãng ®iÖn sÏ lµ: Np® = N. Vp® = ( 0,60,9 ). h . 10-3. l . nng s. Vp® . (III – 4 ) V× thêi gian t¸c dông lªn qu¸ ®iÖn ¸p khÝ quyÓn rÊt ng¾n kho¶ng100 s mµ thêi gian cña c¸c b¶o vÖ r¬le th-êng kh«ng bÐ qu¸ métnöa chu kú tÇn sè c«ng nghiÖp tøc lµ kho¶ng 0,01s. Do ®ã kh«ngph¶i cø cã phãng ®iÖn trªn c¸ch ®iÖn lµ ®-êng d©y bÞ c¾t ra. §-êngd©y chØ bÞ c¾t ra khi tia löa phãng ®iÖn xung kÝch trªn c¸ch ®iÖn trëthµnh hå quang duy tr× bëi ®iÖn ¸p lµm viÖc cña ®-êng d©y ®ã. X¸c suÊt h×nh thµnh hå quang ( ) phô thuéc vµo Gradien cña®iÖn ¸p lµm viÖc däc theo ®-êng phãng ®iÖn :  = (Elv) ; Elv = Ulv/lp® (kV/m ). Trong ®ã: + : x¸c suÊt h×nh thµnh hå quang. + Ulv: ®iÖn ¸p lµm viÖc cña ®-êng d©y ( kV ). + lp®: chiÒu dµi phãng ®iÖn ( m). Do ®ã sè lÇn c¾t ®iÖn do sÐt cña ®-êng d©y lµ: nc® = Np®. . = (0,60,9). h. nng .s . vp®. .(III – 5) §Ó so s¸nh kh¶ n¨ng chÞu sÐt cña ®-êng d©y cã c¸c tham sèkh¸c nhau, ®i qua c¸c vïng cã c-êng ®é ho¹t ®éng cña sÐt kh¸cnhau ng-êi ta tÝnh trÞ sè suÊt c¾t ®-êng d©y tøc lµ sè lÇn c¾t dosÐt khi ®-êng d©y cã chiÒu dµi 100km. nc® = ( 0,060,09). h. nng s . Vp® ..(III – 6) §-êng d©y bÞ t¸c dông cña sÐt bëi ba nguyªn nh©n sau: + SÐt ®¸nh th¼ng vµo ®Ønh cét hoÆc d©y chèng sÐt l©n cËn®Ønh cét. + SÐt ®¸nh vßng qua d©y chèng sÐt vµo d©y dÉn. + sÐt ®¸nh vµo kho¶ng d©y chèng sÐt ë gi÷a kho¶ng cét. Còng cã khi sÐt ®¸nh xuèng mÆt ®Êt gÇn ®-êng d©y g©y qu¸®iÖn ¸p c¶m øng trªn ®-êng d©y, nh-ng tr-êng hîp nµy kh«ngnguy hiÓm b»ng ba tr-êng hîp trªn. Khi ®-êng d©y bÞ sÐt ®¸nh trùctiÕp sÏ ph¶i chÞu ®ùng toµn bé n¨ng l-îng cña phãng ®iÖn sÐt, dovËy sÏ tÝnh to¸n d©y chèng ...