Tính toán lựa chọn số lượng và vị trí đặt chống sét van cho trạm biến áp 220kV Phả Lại 2 bằng EMTP

Bài viết này giới thiệu các mô phỏng quá trình quá độ trong hệ thống 220kV của trạm biến áp Phả Lại 2 bằng chương trình EMTP (Electro-Magnetic Transient Program). Quá điện áp khí quyển được tính toán cho hai trường hợp: Sét đánh vào đỉnh cột và sét đánh trực tiếp vào dây pha.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tính toán lựa chọn số lượng và vị trí đặt chống sét van cho trạm biến áp 220kV Phả Lại 2 bằng EMTPĐiều khiển – Cơ điện tử - Truyền thôngTÍNH TOÁN LỰA CHỌN SỐ LƯỢNG VÀ VỊ TRÍ ĐẶT CHỐNG SÉT VAN CHO TRẠM BIẾN ÁP 220KV PHẢ LẠI 2 BẰNG EMTP TrầnAnhTùng1*,TrầnThanhSơn1,ĐỗAnhTuấn2 Tóm tắt: Cách điện của các đường dây và trạm biến áp 220kV thường được lựa chọn dựa trên các tính toán về quá điện áp. Trong một số trường hợp, độ an toàn cách điện trong trạm biến áp 220kV có thể bị vi phạm do quá điện áp khí quyển có trị số lớn. Chính vì vậy, việc tính toán lựa chọn số lượng và vị trí đặt các chống sét van nhằm hạn chế quá điện áp trong thiết kế hệ thống cách điện và phối hợp cách điện đóng một vai trò quan trọng. Bài báo này giới thiệu các mô phỏng quá trình quá độ trong hệ thống 220kV của trạm biến áp Phả Lại 2 bằng chương trình EMTP (Electro-Magnetic Transient Program). Quá điện áp khí quyển được tính toán cho hai trường hợp: sét đánh vào đỉnh cột và sét đánh trực tiếp vào dây pha. Các kết quả tính toán đã cho phép đề xuất phương án lắp đặt thêm chống sét van tại cuối đường dây vào trạm và thanh cái, và tại hai đầu thanh cái nhằm hạn chế quá điện áp lan truyền từ đường dây vào trạm.Từ khóa:Quáđiệnáp;Chốngsétvan;Trạmbiếnáp;EMTP;Cáchđiện;Phốihợpcáchđiện;BIL. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Hiệuquảbảovệchốngsétlàmộttiêuchíquantrọngtrongthiếtkếcácđườngdâyvàtrạmbiếnáp220kV.Tầnsuấtsựcốdosétcầnđượcđảmbảoởmộtmứcđộthấpnhằmgiảmthiểuthiệthạidocắtđiệncũngnhưcácvấnđềliênquanđếnổnđịnhhệthốngđiện.Hiệunăng chống sét của một đường dây truyền tải phụ thuộc vào nhiều yếu tố như cấpđiệnáp,độcaocủacột,đườngdâymạchđơnhaymạchkép,điệntrởtiếpđất…Cáccúsétcóthểgâyraphóngđiệnngượckhiđánhvàokhoảngvượtcủadâychốngséthoặcđỉnhcộtcủađườngdâytảiđiện.Trongmộtsốtrườnghợp,dâyphacủađườngdâycũngcóthểbịsétđánhgâyrasựlantruyềncủasóngquáđiệnápkhíquyểnvềtrạmbiếnáp.Dâychốngsétkếthợpvớiđiệntrởtiếpđấtcủacộtđiệncógiátrịnhỏcóthểcảithiệnhiệunăngchốngsét và sự ứng dụng các chống sét van đường dây cung cấp một giải pháp bổ trợ tăngcường.Đốivớithiếtkếbảovệchốngsétchotrạmbiếnáp,cácyêucầuđốivớichốngsétvan(điểmđặt,sốlượng)cầnđượctínhtoánchitiết,hợplínhằmđảmbảoantoànchocácphầntửquantrọngcủatrạm.Trongbàibáonày,tácgiảthựchiệntínhtoánmứcđộquáđiện áp khí quyển cho trạm biến áp 220kV Phả Lại 2 bằng chương trình EMTP. Cú sétđượcgiảthiếtđánhvàođỉnhcộtvàvàodâyphacủađườngdâytảiđiệnđếntrạm.Cáctínhtoánsauđóchophéptácgiảđềxuấtcácphươngánnângcaohiệuquảbảovệchốngsétchocáctrạmbiếnáp220kV. 2. MÔ HÌNH TRONG PHÂN TÍCH BẢO VỆ CHỐNG SÉT Hình 1. Kịch bản mô phỏng quá điện áp khí quyển của trạm biến áp 220kV Phả Lại 2.168 T. A. Tùng, T. T. Sơn, Đ. A. Tuấn, “Tính toán lựa chọn số lượng… bằng EMTP.” Nghiên cứu khoa học công nghệ Cácsóngquáđiệnápdosétcóthểlantruyềnđếntrạmbiếnáptheohaicơchế:cácsóngdophóngđiệnngượctrêncộtđiệnkhisétđánhvàođỉnhcộthoặcsóngđếntừcúsétđánhtrựctiếplêndâyphacủađườngdâytảiđiện.Kịchbảnmôphỏngquáđiệnápkhíquyểnchotrạmbiếnáp220kVPhảLại2chohaitrườnghợptrênđượcgiớithiệutrênhình1. ĐườngdâymạchképSócSơn1-2đếntrạmgồm7cộtđiệnvà6khoảngvượtđượcmôphỏng.Trongtrườnghợp1,cúsétđượcgiảthiếtđánhvàođỉnhcột1.Sóngđiệnáplantruyềnđếntrạmkhicóphóngđiệnngượcxảyratrêncột.Trườnghợp2môphỏngsétđánhtrực tiếp vào giữa khoảng vượt của pha trên cùng của một mạch gần cột 1. Sơ đồ môphỏngtrạmbiếnápPhảLại2bằngchươngtrìnhEMTPđượcgiớithiệutrênhình2. U L_imp TOP T6 T6 T6 TD256 T5 Hình 2.Sơ đồ mô phỏng trạm biến áp 220kV Phả Lại 2 bằng EMTP.2.1. Mô hình nguồn dòng điện sét, đường dây truyền tải và trạm biến áp trong EMTP DòngđiệnsétmôphỏngtheotiêuchuẩnIEC61000–4–5vềđặctínhcủacácdạngsóng dòng điện sét, tro ...