Đồ án Thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 220/110kV và đường dây 500kV

M Ụ C L ỤC K Ỹ THU Ậ T ĐI ỆN CAO ÁP M Ụ C L ỤC 1 L Ờ I M Ở Đ ẦU .2 Ch ươ ng 1. THI Ế T K Ế H Ệ TH Ố NG B Ả O V Ệ CH Ố NG SÉT CHO TR Ạ M BI ẾN ÁP3 1.1. M ở đ ầu .3 1.2. Các yêu c ầ u k ỹ thu ậ t đ ố i v ớ i h ệ th ố ng ch ố ng sét đánh th ẳng .3 1.3. Ph ạ m vi b ả o v ệ c ủ a c ộ t thu sét và dây ch ống sét .4 1.4. Mô t ả tr ạ m bi ế n áp c ầ n b ả o vệ 10 1.5. Tính toán các ph ươ ng án b ả o v ệ ch ố ng sét đánh th ẳ ng cho tr ạ m bi ến áp 10 1.6. So sánh và t ổ ng k ế t ph ương án 26 Ch ươ ng 2. THI Ế T K Ế H Ệ TH Ố NG N Ố I Đ ẤT 27 2.1. M ở đ ầu .27 2.2. Các yêu c ầ u kĩ thu ật .27 2.3. Lý thuy ế t tính toán n ố i đ ất .29 2.4. Tính toán n ố i đ ất an toàn 34 2.5. N ố i đ ấ t ch ống sét .39 2.6. K ế t lu ận 51 CH ƯƠ NG 3. B Ả O V Ệ CH Ố NG SÉT Đ ƯỜNG DÂY 52 3.1. M ở đ ầu. .52 3.2. Ch ỉ tiêu b ả o v ệ ch ố ng sét đ ường dây. 52 3.3. Tính toán ch ỉ tiêu b ả o v ệ ch ố ng sét đ ường dây 58 CH ƯƠ NG 4. B Ả O V Ệ CH Ố NG SÉT TRUY Ề N VÀO TR Ạ M BI Ế N ÁP T Ừ PHÍA Đ ƯỜNG DÂY 220 KV .84 4.1 Khái ni ệm chung .84 4.2. Ph ươ ng pháp tính toán đi ệ n áp trên cách đi ệ n c ủ a thi ế t b ị khi có sóng truy ề n vào tr ạm .85 4.3. Tính toán khi có sóng quá đi ệ n áp truy ề n vào tr ạm 90 4.4. Nh ận xét 99 4.6. K ế t qu ả tính toán b ằng ATP 109 TÀI LI Ệ U THAM KH ẢO 114

pdf114 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Ngày: 13/06/2013 | Lượt xem: 2065 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Thiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 220/110kV và đường dây 500kV, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Trong tr ng h p này ta ph i tính toán su t c t cho pha có quá đi nườ ợ ả ấ ắ ệ áp đ t lên cách đi n l n nh t Uặ ệ ớ ấ cđ(t) max,Do đó ta ph i ti n hành tính toánả ế đi n áp đ t lên cách đi n đ i v i t ng pha,ệ ặ ệ ố ớ ừ Ucđ(t) đ c xác đ nh theo công th c sau:ượ ị ứ lvdcsdddiencuddtucuccd UtUtUtUtUtU ++++= )()()()()( .. (3-27) Theo công th c trên đi n áp xu t hi n trên cách đi n khi sét đánh vàoứ ệ ấ ệ ệ đ nh c t bao g m,ỉ ộ ồ Thành ph n đi n áp giáng trên c t,ầ ệ ộ dt di LRitU cddcccc ..)( += (3-28) Thành ph n đi n áp c m ng t xu t hi n do h c m c a dây d nầ ệ ả ứ ừ ấ ệ ỗ ả ủ ẫ và kênh sét gây ra, dt di tMtU sdd dd tucu ).()(. = (3-29)    + ∆ ∆ − + + = 1ln. .2).1( .ln..2,0)( h H h h H HtvhtM dd dddd β (3-30) V i: hớ dd là đ cao c a dây d nộ ủ ẫ H = hc + hdd, ddc hhh −=∆ , β : h s v n t c c a dòng đi n sét đ c l y ệ ố ậ ố ủ ệ ượ ấ β = 0,3, v = β ,c v i c là v n t c truy n sóng c = 300m/ớ ậ ố ề sµ , Khi tính toán v i d ng sóng xiên góc iớ ạ s= a,t ta có th tính ể )(. tU ddtucu theo công th c sau:ứ atMtU ddddtucu ).()(. = (3-31) Thành ph n đi n áp c m ng do c m ng tĩnh đi n gi a dây d nầ ệ ả ứ ả ứ ệ ữ ẫ và đi n tích c a dòng đi n sét,ệ ủ ệ Hhh htvHtvhtvha h h KtU c cdd dd cdd diencu ...)1( ).).(.()..( ln. ..1,0 )..1()( 2. ∆+ ∆+++ −= ββ (3-32) Trong đó: a là đ d c đ u sóng c a sóng xiên góc,ộ ố ầ ủ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 71 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ K: h s ng u h p có k đ n nh h ng c a v ng quang,ệ ố ẫ ợ ể ế ả ưở ủ ầ Thành ph n đi n áp do dòng đi n sét đi trên dây ch ng sét gây ra,ầ ệ ệ ố    ++−= )(....)( tMa dt dicLRiKtU cs dcs cccdcs (3-33) V i: ớ    + + + = 1 ).1.(2 .2.ln..2,0)( c c ccs h htv htM β (3-34) Thành ph n đi n áp làm vi c,ầ ệ ệ dmdmlv UdttUU .52,0)..sin(..3 2.2 2 0 == ∫ ωpi pi (3-35) Ta l n l t đi tính các thành ph n đ i v i các pha,Đ tính đ c cácầ ượ ầ ố ớ ể ượ thành ph n đi n áp ta c n ph i tính đ c dòng đi n đi vào c t iầ ệ ầ ả ượ ệ ộ c(t) và thành ph n bi n thiên dòng đi n theo th i gian ầ ế ệ ờ dt dic ,Khi tính toán dòng đi n này taệ có th d a vào s đ t ng đ ng c a m ch d n dòng đi n sét trong haiể ự ơ ồ ươ ươ ủ ạ ẫ ệ tr ng h p nh sau: ườ ợ ư + Khi ch a có sóng ph n x t c t bên c nh v ư ả ạ ừ ộ ạ ề v l t kv .2 ≤ , ic is icsics ic 2.ics is Rc M cs(t) Zcs Lc cs 2 dis dt Hình 3-7: S đ t ng đ ng m ch d n dòng đi n sét khi ch a có sóngơ ồ ươ ươ ạ ẫ ệ ư ph n x .ả ạ Trong đó cscL là đi n c m c a c t,ệ ả ủ ộ ccsc hlL .0= Rc: đi n tr n i đ t c t đi n,ệ ở ố ấ ộ ệ Zcs: t ng tr sóng dây ch ng sét có k đ n nh h ng c a v ng quang,ổ ở ố ể ế ả ưở ủ ầ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 72 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ T s ừ ơ đ ta tính đ c:ồ ượ ))(.2.( .2 ),( 1α cs cscs ccs c Z tMtZ RZ atai −− + = (3-36) cs ccs c Z RZ a dt di . .2+ = (3-37) cs c ccs L RZ .2 .2 1 + =α (3-38) + Khi có sóng ph n x t c t lân c n v ẩ ạ ừ ộ ậ ề v l.2 t kv> , M cs(t) Lcs Lc cs 2 dis dt Rc 2 ic is icsics ic 2.ics is Rc Hình 3-8: S đ t ng đ ng m ch d n dòng đi n sét khi có sóng ph n x ,ơ ồ ươ ươ ạ ẫ ệ ả ạ V i: Lớ cs là đi n c m c a m t kho ng v t c a dây ch ng sét,ệ ả ủ ộ ả ượ ủ ố c lZ L kvcscs . = (3-39) Ta có )1)).((.2(.2 ),( .2 tcscs c c etMLR atai α−−−= (3-40) t cscs c c etML R a dt di . 2 2.)).(.2( .2 α α − −= (3-41) cs ccs c LL R .2 .2 2 + =α (3-42) Đi n áp đ t lên cách đi n pha A,ệ ặ ệ Đ so sánh Uể cđ(a,t) ta s ti n hành so sánh v i 1 giá tr c th nh sau: ẽ ế ớ ị ụ ể ư a= 10kA/ sµ ; t = 3 sµ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 73 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Ta có các thông s đ i v i pha A nh sau.ố ố ớ ư )(6,1221.6,0.0 HhlL A dd c µ=== )(2,1627.6,0.0 HhlL cs cs c µ=== )(407,581 300 320.48,555. H c lZ L kvcscs µ=== smcRK C µβ /300 ;3,0 ;15 ;235,0 ==Ω== )/(90300.3,0 smv µ== )(482127 mhhH ddC =+=+= )(62127 mhhh ddc =−=−=∆ .220kVU dm = T các thông s trên ta tính đ c các giá tr c a các thành ph n đi n ápừ ố ượ ị ủ ầ ệ nh sau.ư 133,2 300 320.2.23 ==>= v l st kvµ ( sµ ) th i gian này có sóng ph n x t c t lân c n v do đó đi n áp đ t lênỞ ờ ả ạ ừ ộ ậ ề ệ ặ cách đi n đ c tính theo s đ hình 3-9.ệ ượ ơ ồ )(66,131 27).3,01.(2 27.23.90ln.27.2,0 HM cs µ=   + + + = 049,0 2,16.2407,581 15.2 2 = + =α 189,25 )1).(66,13.2407,581( 15.2 10 3.049,0 =−−= −eic ( kA ) 796,7 ).049,0).66,13.2407,581( 15.2 10 3.049,0 =−= −e dt dic ( skA µ/ ) Thành ph n đi n áp giáng trên c t.ầ ệ ộ 071,476796,7.6,1215.189,25)3,10(),( =+== cc UtaU ( kV ) Thành ph n đi n áp c m ng do h c m gi a dây d n và kênh sét.ầ ệ ả ứ ỗ ả ữ ẫ )(79,9 1 6 48ln. 21.2 6 48).3,01( 483.90ln.21.2,0 H M dd µ=    +− + + = )(9,9710.79,9.. kVaMU dd dd tucu === Thành ph n đi n áp c m ng do c m ng tĩnh đi n gi a dây d n vàầ ệ ả ứ ả ứ ệ ữ ẫ đi n tích dòng đi n sét.ệ ệ . 2 (90.3 27). (90.3 48).(90.3 6)27 0,1.10.21(1 0, 235. ). .ln 21 0,3 (1 0,3) .27. 6.48 231,383( ) dd cu dienU kV + + + = − + = Thành ph n đi n áp do dòng đi n sét đi trong dây ch ng sét gây ra.ầ ệ ệ ố TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 74 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ 299,150 )66,13.10796,7.2,1615.189,25.(235,0 −=++−=dcsU kV Thành ph n đi n áp làm vi c.ầ ệ ệ )(4,114220.52,0 kVU lv == Vây đi n áp tác d ng lên cách đi n pha A.ệ ụ ệ A cdU ( , ) (10,3) 476,07 97,92 231,383 150,299 114,4 769,475( ) A cda t U kV = = + + − + = Đi n áp tác d ng lên cách đi n pha B ho c C.ệ ụ ệ ặ Tính toán t ng t pha A ta có:ươ ự Đi n áp tác d ng lên cách đi n pha B.ệ ụ ệ 946,687)3,10(),(UBcd == B cdUta ( )kV K t lu n.ế ậ V y pha A có Uậ cđ(t) l n h n nên ta s ti p t c tính toán đi n áp đ t lênớ ơ ẽ ế ụ ệ ặ cách đi n chu i s trong tr ng h p t ng quát là v i pha A.ệ ỗ ứ ườ ợ ổ ớ Tính toán quá đi n áp đ t lên chu i s Uệ ặ ỗ ứ cđ(a,t). Đ tính đ c Uể ượ cđ(a,t) ta c n ph i tính các thành ph n đi n áp nh sau:ầ ả ầ ệ ư Thành ph n đi n áp làm vi c:ầ ệ ệ 114,4( )lvU kV= Thành ph n đi n áp c m ng do c m ng tĩnh đi n gi a dây d n vàầ ệ ả ứ ả ứ ệ ữ ẫ đi n tích dòng đi n sét.ệ ệ 48.6.27.)3,01( )6.90).(48.90().27.90( ln. 3,0 21..1,0). 21 27.235,01( 2. + +++ −= tttaU dddiencu ( )kV 37,774 )6.90).(48.90().27.90( ln..889,4),(. +++ = ttt ataU dddiencu ( )kV K t qu tính toán v i các a,t khác nhau cho b ng sau:ế ả ớ ở ả TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 75 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ B nả g 3-5: Giá tr ị ),(. taU dddiencu . a t 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 -25,654 -51,308 -76,963 -102,617 -128,271 -153,925 -179,579 -205,233 -230,888 -256,542 0,5 90,780 181,561 272,341 363,121 453,902 544,682 635,463 726,243 817,023 907,804 1 139,626279,252 418,879 558,505 698,131 837,757 977,383 1117,0091256,6361396,262 1,5171,832343,664 515,497 687,329 859,161 1030,9931202,8251374,6581546,4901718,322 2 195,962391,923 587,885 783,847 979,808 1175,7701371,7311567,6931763,6551959,616 2,1200,144400,288 600,432 800,575 1000,7191200,8631401,0071601,1511801,2952001,439 3 231,392462,784 694,176 925,568 1156,9591388,3511619,7431851,1352082,5272313,919 4 257,324514,648 771,972 1029,2961286,6201543,9441801,2682058,5922315,9162573,240 5 277,794555,587 833,381 1111,1741388,9681666,7621944,5552222,3492500,1432777,936 6 294,708589,416 884,124 1178,8321473,5401768,2482062,9562357,6652652,3732947,081 7 309,122618,244 927,366 1236,4881545,6101854,7322163,8542472,9762782,0983091,220 8 321,681643,362 965,042 1286,7231608,4041930,0852251,7662573,4472895,1273216,808 9 332,808665,616 998,424 1331,2321664,0401996,8492329,6572662,4652995,2733328,081 10 342,797685,5941028,3911371,1891713,9862056,7832399,5802742,3773085,1743427,972 Thành ph n đi n áp c m ng do h c m gi a dây d n và kênh sét.ầ ệ ả ứ ỗ ả ữ ẫ )(7,0 4,62 48.90ln.2,4 1 6 48ln. 21.2 6 48).3,01( 48.90ln.21.2,0)( Ht ttM dd µ   + + =    +− + + = )(7,0 4,62 48.90ln..2,4),(. kV tataU ddtucu    + + = K t qu tính toán v i các a,t khác nhau cho b ng.ế ả ớ ở ả B nả g 3-6: Giá tr ị ),(. taU ddtucu , a t 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 16,159 32,318 48,477 64,636 80,795 96,954 113,113129,272 145,431 161,590 0,5 32,931 65,862 98,794 131,725164,656197,587230,519263,450 296,381 329,312 1 44,885 89,769 134,654179,539224,423269,308314,192359,077 403,962 448,846 1,5 54,179 108,358162,537216,716270,895325,073379,252433,431 487,610 541,789 2 61,785 123,569185,354247,138308,923370,707432,492494,276 556,061 617,845 2,1 63,153 126,307189,460252,613315,766378,920442,073505,226 568,380 631,533 3 73,802 147,604221,407295,209369,011442,813516,615590,417 664,220 738,022 4 83,135 166,270249,405332,541415,676498,811581,946665,081 748,216 831,352 5 90,767 181,533272,300363,067453,833544,600635,366726,133 816,900 907,666 6 97,222 194,445291,667388,889486,112583,334680,556777,779 875,001 972,223 7 102,817 205,633308,450411,267514,083616,900719,717822,534 925,350 1028,167 8 107,753 215,505323,258431,011538,764646,516754,269862,022 969,774 1077,527 TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 76 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ 9 112,169 224,338336,507448,677560,846673,015785,184897,3531009,5221121,692 10 116,165 232,330348,495464,660580,825696,990813,156929,3211045,4861161,651 TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 77 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Thành ph n đi n áp giáng trên c t.ầ ệ ộ Đ tính đ c ph n này ta c n tính trong hai tr ng h p.ể ượ ầ ầ ườ ợ + Khi ch a có sóng ph n x v ư ả ạ ề 133,2 300 320.2 =≤t ( sµ ) )(1 2,70 54.90ln.4,5 1 27).3,01.(2 27.2.90ln.27.2,0)( Ht ttM cs µ   + + =    + + + = 942,12 2,16.2 15.2335,389 1 = + =α ))(082,30)(.2.335,389( 335,419 ) 942,12 335,389)(.2.335,389( 15.2335,389 ),( kAtMta tMtatai cs csc −−= −− + = aa dt tadic .928,0335,389. 15.2335,389 ),( = + = ( skA µ/ ) + Khi có sóng ph n x vả ạ ề 133,2 300 320.2 =>t ( sµ ) )(1 2,70 54.90ln.4,5 1 27).3,01.(2 27.2.90ln.27.2,0)( Ht ttM cs µ   + + =    + + + = 049,0 2,16.2581,407 15.2 2 = + =α ))(1)).((.2407,581( 30 )1)).((.2407,581( 15.2 ),( .04,0 .049,0 kAetMa etMatai tt cs t csc − − −−= −−= )/()).(.2407,581( 8,613 .049,0)).(.2407,581( 30 ),( .049,0 .049,0 skAetMa etMa dt tadi t cs t cs c µ− − −= −= K t qu tính toán cho b ng: ế ả ở ả TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 78 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ B nả g 3-7: Giá tr ị ),( taIC . a t 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 -0,907 -1,815 -2,722 -3,629 -4,537 -5,444 -6,351 -7,259 -8,166 -9,074 0,5 3,579 7,158 10,736 14,315 17,894 21,473 25,052 28,631 32,209 35,788 1 8,125 16,249 24,374 32,498 40,623 48,748 56,872 64,997 73,122 81,246 1,5 12,697 25,394 38,091 50,787 63,484 76,181 88,878 101,575 114,272 126,969 2 17,284 34,568 51,852 69,137 86,421 103,705 120,989 138,273 155,557 172,842 2,1 18,203 36,406 54,609 72,812 91,014 109,217 127,420 145,623 163,826 182,029 Khi có sóng ph n x t c t lân c n tr vả ạ ừ ộ ậ ở ề a t 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2,1 18,161 36,323 54,484 72,646 90,807 108,968 127,130 145,291 163,453 181,614 3 25,249 50,498 75,747 100,997 126,246 151,495 176,744 201,993 227,242 252,491 4 32,717 65,433 98,150 130,867 163,583 196,300 229,017 261,733 294,450 327,167 5 39,788 79,576 119,364 159,152 198,940 238,729 278,517 318,305 358,093 397,881 6 46,491 92,981 139,472 185,963 232,454 278,944 325,435 371,926 418,416 464,907 7 52,848 105,695 158,543 211,391 264,239 317,086 369,934 422,782 475,630 528,477 8 58,880 117,759 176,639 235,519 294,398 353,278 412,158 471,037 529,917 588,797 9 64,605 129,210 193,815 258,420 323,025 387,630 452,235 516,840 581,445 646,049 10 70,041 140,081 210,122 280,162 350,203 420,243 490,284 560,324 630,365 700,406 B ng 3-8: Giá tr ả ị dt tadIC ),( . a t 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 -0,907 -1,815 -2,722 -3,629 -4,537 -5,444 -6,351 -7,259 -8,166 -9,074 0,5 3,579 7,158 10,736 14,315 17,894 21,473 25,052 28,631 32,209 35,788 1 8,125 16,249 24,374 32,498 40,623 48,748 56,872 64,997 73,122 81,246 1,5 12,697 25,394 38,091 50,787 63,484 76,181 88,878 101,575 114,272 126,969 2 17,284 34,568 51,852 69,137 86,421 103,705 120,989 138,273 155,557 172,842 2,1 18,203 36,406 54,609 72,812 91,014 109,217 127,420 145,623 163,826 182,029 Khi có sóng ph n x t c t lân c n tr vả ạ ừ ộ ậ ở ề a t 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2,1 8,190 16,380 24,570 32,761 40,951 49,141 57,331 65,521 73,711 81,902 3 7,793 15,586 23,379 31,173 38,966 46,759 54,552 62,345 70,138 77,931 4 7,385 14,770 22,155 29,540 36,925 44,310 51,695 59,080 66,465 73,850 5 7,005 14,010 21,014 28,019 35,024 42,029 49,033 56,038 63,043 70,048 6 6,648 13,297 19,945 26,593 33,241 39,890 46,538 53,186 59,834 66,483 7 6,313 12,625 18,938 25,251 31,564 37,876 44,189 50,502 56,815 63,127 8 5,996 11,992 17,989 23,985 29,981 35,977 41,973 47,969 53,966 59,962 9 5,697 11,394 17,091 22,788 28,485 34,182 39,879 45,576 51,273 56,970 10 5,414 10,828 16,242 21,656 27,069 32,483 37,897 43,311 48,725 54,139 TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 79 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ V y thành ph n đi n áp giáng lên c t:ậ ầ ệ ộ dt tadi taitaU CCC ),( .2,16),(.15),( += K t qu tính toán cho b ng: ế ả ở ả B ng 3-9: Giá trả ị ),( taUC , a t 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 -28,309 -56,619 -84,928 -113,238 -141,547 -169,856 -198,166 -226,475 -254,785 -283,094 0,5111,659 223,319 334,978 446,638 558,297 669,957 781,616 893,2751004,9351116,594 1 253,488 506,976 760,4641013,9521267,4401520,9281774,4162027,9042281,3922534,880 1,5396,142 792,2851188,4271584,5691980,7122376,8542772,9963169,1393565,2813961,423 2 539,2661078,5311617,7972157,0622696,3283235,5943774,8594314,1254853,3915392,656 2,1567,9301135,8611703,7912271,7212839,6513407,5823975,5124543,4425111,3725679,303 Khi có sóng ph n x t c t lân c n tr vả ạ ừ ộ ậ ở ề a t 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2,1 405,102 810,2041215,3061620,4072025,5092430,6112835,7133240,815 3645,917 4051,018 3 504,9861009,9711514,9572019,9422524,9283029,9133534,8994039,884 4544,870 5049,855 4 610,3871220,7741831,1612441,5483051,9353662,3224272,7104883,097 5493,484 6103,871 5 710,2991420,5972130,8962841,1953551,4944261,7924972,0915682,390 6392,688 7102,987 6 805,0631610,1262415,1883220,2514025,3144830,3775635,4396440,502 7245,565 8050,628 7 894,9831789,9652684,9483579,9314474,9135369,8966264,8797159,861 8054,844 8949,827 8 980,3331960,6662940,9993921,3324901,6655881,9986862,3317842,664 8822,997 9803,330 9 1061,3662122,7313184,0974245,4625306,8286368,1937429,5598490,925 9552,29010613,656 10 1138,3132276,6273414,9404553,2545691,5676829,8807968,1949106,50710244,82111383,134 Thành ph n đi n áp do dòng đi n sét đi trên dây ch ng sét gây ra.ầ ệ ệ ố T ng t tính đ c iươ ự ượ c(a,t) và dt tadic ),( nh thành ph n đi n áp giángư ở ầ ệ trên thân c t.ộ )))((. ),( .2,16),(.15.(235,0)( kVtMa dt tadi taitU cs c cdcs ++−= K t qu tính toán v i các giá tr (a,t): ế ả ớ ị B ng 3-10: Giá trả ị ),( taU dcs . a t 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 -2,708 -5,416 -8,124 -10,832 -13,539 -16,247 -18,955 -21,663 -24,371 -27,079 0,5 -43,292 -86,585-129,877-173,170-216,462-259,755 -303,047 -346,339 -389,632 -432,924 1 -81,377-162,754-244,131-325,508-406,885-488,262 -569,639 -651,016 -732,393 -813,770 1,5-118,352-236,703-355,055-473,406-591,758-710,110 -828,461 -946,813-1065,164-1183,516 2 -154,696-309,392-464,088-618,783-773,479-928,175-1082,871-1237,567-1392,263-1546,958 2,1-161,911-323,822-485,733-647,644-809,555-971,466-1133,377-1295,288-1457,199-1619,109 TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 80 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Khi có sóng ph n x t c t lân c n tr vả ạ ừ ộ ậ ở ề a t 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2,1-123,646-247,293-342,491 -437,690 -532,889 -628,088 -723,287 -818,486 -913,685 -970,711 3 -150,770-301,539-420,211 -538,882 -657,554 -776,226 -894,897-1013,569-1132,240-1205,437 4 -178,650-357,299-500,740 -644,181 -787,622 -931,063-1074,504-1217,945-1361,386-1453,131 5 -204,625-409,250-576,170 -743,091 -910,011-1076,931-1243,851-1410,771-1577,692-1687,923 6 -228,980-457,959-647,149 -836,339-1025,529-1214,718-1403,908-1593,098-1782,288-1910,619 7 -251,901-503,802-714,123 -924,444-1134,765-1345,086-1555,407-1765,728-1976,049-2121,930 8 -273,527-547,054-777,432-1007,811-1238,189-1468,567-1698,945-1929,324-2159,702-2322,504 9 -293,966-587,931-837,352-1086,773-1336,194-1585,615-1835,036-2084,457-2333,878-2512,930 10 -313,306-626,612-894,115-1161,619-1429,123-1696,626-1964,130-2231,634-2499,137-2693,758 T các thành ph n đi n áp ta tính đ c Uừ ầ ệ ượ cđ(a,t). lvdcs dd tucu dd diencuCcd UtaUtaUtaUtaUtaU ++++= ),(),(),(),(),( .. K t qu tính toán v i các a,t khác nhau cho b ng ế ả ớ ở ả B ng 3-11: Giá tr ả ị ),( taU cd . a t 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 -40,512 -81,025 -121,537 -162,050 -202,562 -243,075 -283,587 -324,099 -364,612 -405,124 0,5 192,079 384,157 576,236 768,314 960,3931152,4721344,5501536,629 1728,707 1920,786 1 356,622 713,2441069,8651426,4871783,1092139,7312496,3532852,975 3209,596 3566,218 1,5 503,8021007,6041511,4062015,2072519,0093022,8113526,6134030,415 4534,217 5038,018 2 642,3161284,6321926,9482569,2643211,5803853,8964496,2115138,527 5780,843 6423,159 2,1 669,3161338,6332007,9492677,2663346,5824015,8994685,2155354,532 6023,848 6693,165 Khi có sóng ph n x t c t lân c n tr vả ạ ừ ộ ậ ở ề a t 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2,1-123,646-247,293-342,491 -437,690 -532,889 -628,088 -723,287 -818,486 -913,685 -970,711 3 -150,770-301,539-420,211 -538,882 -657,554 -776,226 -894,897-1013,569-1132,240-1205,437 4 -178,650-357,299-500,740 -644,181 -787,622 -931,063-1074,504-1217,945-1361,386-1453,131 5 -204,625-409,250-576,170 -743,091 -910,011-1076,931-1243,851-1410,771-1577,692-1687,923 6 -228,980-457,959-647,149 -836,339-1025,529-1214,718-1403,908-1593,098-1782,288-1910,619 7 -251,901-503,802-714,123 -924,444-1134,765-1345,086-1555,407-1765,728-1976,049-2121,930 8 -273,527-547,054-777,432-1007,811-1238,189-1468,567-1698,945-1929,324-2159,702-2322,504 9 -293,966-587,931-837,352-1086,773-1336,194-1585,615-1835,036-2084,457-2333,878-2512,930 10 -313,306-626,612-894,115-1161,619-1429,123-1696,626-1964,130-2231,634-2499,137-2693,758 TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 81 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Ta có đ th bi u di n m i quan h c a Uồ ị ể ễ ố ệ ủ cđ(t) và đ c tính phi tuy n V–Sặ ế c a chu i s .ủ ỗ ứ Hình 3-9: Đ th Uồ ị cđ(a,t) T đ th này ta xác đ nh đ c các c p thông s (Iừ ồ ị ị ượ ặ ố i,ai) là giao c a đ ngủ ườ cong Ucđ(a,t) và đ c tuy n V – S. D a vào các c p thông s này ta xác đ nhặ ế ự ặ ố ị đ c đ ng cong nguy hi m I = f(a) t đó xác đ nh đ c mi n nguy hi mượ ườ ể ừ ị ượ ề ể và xác su t phóng đi n Vpđ.ấ ệ B ng 3-12: Đ c tính xác su t phóng đi n ả ặ ấ ệ pdϑ . ( / )a kA Sµ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 )( st µ 8,65 2,5 1,4 1 0,8 0,7 0,6 0,5 0,45 0,4 )(kAI 86,5 50 42 40 40 42 42 40 40,5 40 iI ϑ 0,0360,14720,200040,215980,215980,200040,20004 0,21598 0,21188 0,21591 ia ϑ 0,3990,15960,063780,025480,010180,004060.00162 0,00064 0,00025 0,0001 ia ϑ∆ 0,2390,09580,038290,015300,006110,002440,00097 0,00039 0,00015 0,00010 iaI ϑϑ ∆. 0,008 0,014 0,007660,00330 0,0013 0,000480,000198,42E-053,3E-052,24E-05 TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 82 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ V y: ậ Su t c t đi n c a đ ng dây ấ ắ ệ ủ ườ 1 . 0,036 n pd I a i ϑ ϑ ϑ = = ∆ =∑ khi sét đánh vào kho ng v t c a dây ch ng sét. ả ượ ủ ố 4,2036,0.67,0.883,100.. === pdkvkv Nn ϑη (l n/100km.năm).ầ Su t c t t ng c ng do sét đánh vào đ ng dây.ấ ắ ổ ộ ườ Su t c t đi n do sét đánh vào đ ng dâyấ ắ ệ ườ . 73,24,20071,0323,0 =++=++= dckvddc nnnn (l n/100km.năm)ầ Ch tiêu ch ng sét c a đ ng dây t i đi n.ỉ ố ủ ườ ả ệ 366,0 73,2 11 === cn n (năm/1l n c t đi n).ầ ắ ệ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 83 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ CH NG 4. B O V CH NG SÉT TRUY N VÀOƯƠ Ả Ệ Ố Ề TR M BI N ÁP T PHÍA Đ NG DÂY 220 KVẠ Ế Ừ ƯỜ 4.1 Khái ni m chung.ệ B o v ch ng sét đ i v i tr m bi n áp có yêu c u r t cao vì trongả ệ ố ố ớ ạ ế ầ ấ tr m có nh ng thi t b quan tr ng nh máy bi n áp, máy c t… mà cách đi nạ ữ ế ị ọ ư ế ắ ệ c a các thi t b này l i y u h n so v i cách đi n c a đ ng dây. Tr c tiên,ủ ế ị ạ ế ơ ớ ệ ủ ườ ướ phóng đi n trên cách đi n t ng đ ng v i vi c ng n m ch thanh góp vàệ ệ ươ ươ ớ ệ ắ ạ ngay c khi có ph ng ti n hi n đ i cũng v n đ a đ n s c tr m tr ngả ươ ệ ệ ạ ẫ ư ế ự ố ầ ọ nh t trong h th ng. Ngoài ra m c dù trong k t c u cách đi n c a thi t bấ ệ ố ặ ế ấ ệ ủ ế ị th ng c g ng sao cho m c cách đi n trong m ch cao h n m c cách đi nườ ố ắ ứ ệ ạ ơ ứ ệ ngoài, nh ng trong v n hành do quá trình già c i c a cách đi n trong m chư ậ ỗ ủ ệ ạ h n nhi u nên s ph i h p có th b phá ho i và d i tách d ng c aơ ề ự ố ợ ể ị ạ ướ ụ ủ quá đi n áp có th x y ra ch c th ng đi n môi mà không ch là phóng đi n menệ ể ẩ ọ ủ ệ ỉ ệ theo b m t c a cách đi n ngoài. Tuy không đ t m c an toàn tuy t đ iề ặ ủ ệ ạ ứ ệ ố nh ng khi tính toán ch n các bi n pháp ch ng sét ph i c g ng gi m x cư ọ ệ ố ả ố ắ ả ắ su t s c t i gi i h n th p nh t và “ch tiêu ch u sét c a tr m ’’ s nămấ ự ố ớ ớ ạ ấ ấ ỉ ị ủ ạ ố v n hành an toàn không có su t hi n đi n áp nguy hi m đ i v i cách đi nậ ấ ệ ệ ể ố ớ ệ c a tr m ph i đ t m c hàng trăm năm.ủ ạ ả ạ ứ N i dung c a b o v ch ng sét tr m bi n áp bao g m b o v ch ngộ ủ ả ệ ố ạ ế ồ ả ệ ố sét đánh th ng b o v ch ng sóng truy n t đ ng dây vào tr m. B o vẳ ả ệ ố ề ừ ườ ạ ả ệ ch ng sét đánh th ng cho tr m đ c th c hi n b ng c t thu lôi nh đã trìnhố ẳ ạ ựơ ự ệ ằ ộ ư b y ch ng I. Trong ph m vi ch ng này s dành riêng đ nghiên c u vầ ở ươ ạ ươ ẽ ể ứ ề ch ng sét truy n t đ ng dây vào tr m,M c cách đi n xung kích c a tr mố ề ừ ườ ạ ứ ệ ủ ạ đ c ch n theo tr s đi n áp d c a ch ng sét van và có chi u h ng ngàyượ ọ ị ố ệ ư ủ ố ề ướ càng gi m th p do ch t l ng c a lo i thi t b này ngày càng đ c nângả ấ ấ ượ ủ ạ ế ị ượ cao. B i v y m c cách đi n c a tr m không ph thu c vào m c cách đi nở ậ ứ ệ ủ ạ ụ ộ ứ ệ đ ng dây mà còn th p h n nhi u. Quá đi n áp do sét đánh th ng vào dâyườ ấ ơ ề ệ ẳ ch ng sét gây phóng đi n ng c t i dây d n ho c d i hình th c c m ngố ệ ượ ớ ẫ ặ ướ ứ ả ứ khi có sét đánh g n đ ng dây s lan truy n t n i b sét đánh vào tr m bi nầ ườ ẽ ề ừ ơ ị ạ ế áp. Trong quá trình đó, n u còn gi tr s quá đi n áp l n h n m c cách đi nế ữ ị ố ệ ớ ơ ứ ệ xung kích đ ng dây thì s có phóng đi n xu ng đ t, nghĩa là biên đ c aườ ẽ ệ ố ấ ộ ủ quá đi n áp đ c gi m d n t i m c đi n áp xung kích đ ng dây (Uệ ượ ả ầ ớ ứ ệ ườ 50%). TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 84 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ . 4.2. Ph ng pháp tính toán đi n áp trên cách đi n c a thi t b khiươ ệ ệ ủ ế ị có sóng truy n vào tr m.ề ạ Vi c tính toán quá đi n áp do sóng truy n vào tr m có th đ c th cệ ệ ề ạ ể ượ ự hi n trên các mô hình ho c đ c tính toán tr c ti p d a vào quy t c sóngệ ặ ượ ự ế ự ắ đ ng tr . Dùng ph ng pháp mô hình thì có th cho phép xác đ nh đ cẳ ị ươ ể ị ượ đ ng cong nguy hi m đ i v i b t kỳ tr m có k t c u ph c t p m c đườ ể ố ớ ấ ạ ế ấ ứ ạ ở ứ ộ nào. Nó gi i quy t đ c v n đ b o v m t cách chính xác, nhanhả ế ượ ấ ề ả ệ ộ chóng,Ph ng pháp tính toán tr c ti p ph c t p h n ph ng pháp mô hìnhươ ự ế ứ ạ ơ ươ và ch đ c dùng khi tr m có k t c u đ n gi n. C s c a ph ng pháp tínhỉ ượ ạ ế ấ ơ ả ơ ở ủ ươ toán tr c ti p là l p s đ thay th và d a trên quy t c sóng đ ng tr vàự ế ậ ơ ồ ế ự ắ ẳ ị ph ng pháp l p b ng c a các sóng t i đ l n l t tính toán tr s đi n ápươ ậ ả ủ ớ ể ầ ượ ị ố ệ tai các đi m nút chính.ể Sóng truy n vào tr m trên nh ng kho ng cách không l n gi a các nút, cóề ạ ữ ả ớ ữ th coi quá trình truy n sóng là quá trình bi n d ng. Vì sóng không bi n d ngể ề ế ạ ế ạ và truy n đi v i v n t c không đ i v trên đ ng dây nên n u có sóng t i tề ớ ậ ố ổ ườ ế ớ ừ nút m nào đó t i nút x, t i m sóng có d ng Uớ ạ ạ mx(t) thì khi sóng t i x sóng cóớ d ng:ạ U’mx(t)=Umx(t-∆t) V i ớ ∆t=l/v: l: Kho ng cách t nút m t i nút xả ừ ớ v: V n t c truy n sóng ậ ố ề Hình 4-1: Quá trình truy n sóng gi a hai nút.ề ữ T đây ta th y r ng sóng t i đi m x có biên đ b ng biên đ sóng t i t iừ ấ ằ ớ ể ộ ằ ộ ớ ạ đi m m nh ng ch m sau so v i đi m m m t kho ng th i gian là ể ư ậ ớ ể ộ ả ờ ∆t. TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 85 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Vi c xác đ nh sóng ph n x và khúc x t i m t nút r ràng gi i đ cệ ị ả ạ ạ ạ ộ ễ ả ượ nh quy t c Pê-tec-xen, và nguyên lý sóng đ ng tr ,ờ ắ ẳ ị Theo quy t c Pê- tec-xen m t sóng truy n trên đ ng dây có t ng trắ ộ ề ườ ổ ở sóng Zmđ n m t t ng tr t p trung Zế ộ ổ ở ậ x cu i thì sóng ph n x và khúc xở ố ả ạ ạ đ c tính nh s đ t ng đ ng v i thông s t p trung nh hình v (4-ượ ờ ơ ồ ươ ươ ớ ố ậ ư ở ẽ 2). Hình 4-2: S đ t ng đ ng c a quy t c Petersen.ơ ồ ươ ươ ủ ắ V i s đ này sóng khúc x Uớ ơ ồ ạ x đ c tính nh đi n áp trên ph n t Zượ ư ệ ầ ử x còn sóng ph n x : U’ả ạ mx=Ux-Ut Trong đó: Ut : Sóng t i,ớ 1. N u Zế m và Zx là các thông s tuy n tính, Uố ế t là hàm th i gian có nhờ ả ph c ho c toán t có th tìm Uứ ặ ử ể x b ng ph ng pháp ph c ho c ph ng phápằ ươ ứ ặ ươ toán t .ử 2. Tr ng h p nút x có nhi u đ ng dây đi đ n thì có th l p s đ Pê-ườ ợ ề ườ ế ể ậ ơ ồ tec-xen d trên quy t c sóng đ ng tr .ưạ ắ ẳ ị ♦Quy t c sóng đ ng tr :ắ ẳ ị Khi có nhi u ph n t (đ ng dây, các tham s t p trung R, L, C n i vàoề ầ ử ườ ố ậ ố cùng m t đi m nh trên hình(4- 3) các ph n t này có t ng tr sóng là Zộ ể ư ầ ử ổ ở 1, Z2, …, Zn và d c theo chúng có các d ng sóng b t kỳ Uọ ạ ấ 1x, U2x,…, Unx truy n về ề phía đi m nút x.ể Gi thi t là gi a các ph n t này không có phát sinh h c m và quy cả ế ữ ầ ử ỗ ả ướ chi u dòng đi n đi v phía đi m nút x là chi u d ng thì ta có ph ng trìnhề ệ ề ể ề ươ ươ nh sau :ư TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 86 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Hình 4- 3: S đ nguyên lý sóng đ ng trơ ồ ẳ ị Ux=U1x+Ux1=…=Umx+Uxm ∑ = =+ n m xmxxm iii 1 )( V i :Uớ mx=Zm.imx Uxm=Zm.ixm T đó ta có:ừ ∑ ∑ = = − −=+= n m n m m mxx x òm m xm m òm x Z UU Z U Z U Z U i 1 1 )()( ∑ ∑ ∑∑ = = == −=−= n m n m m n m x x mx m x n mx mx x Z U Z U Z U Z U i 1 1 11 1..2.2 Chia hai v ph ng trình này choế ươ ∑ = n m mZ1 1 ta s đ c :ẽ ượ Ux=2.Uđt-ix.Zđt V i :ớ Ux : Đi n áp nút x.ệ Ix : Dòng đi n đi trong ph n t Zệ ầ ử x. Zđt=Z1//Z2//Z3//…Zn ∑ = = n m mx m dt dt UZ Z U 1 ).( TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 87 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ T các bi u th c trên ta có th rút ra đ c quy t c Pê-tec-xen. Đừ ể ướ ể ượ ắ ể tính toán tr s đi n áp và dòng đi n nút ta có th thay th các tham s phânị ố ệ ệ ở ể ế ố b b ng các tham s t p trung t o thành m ch vòng bao g m t ng tr Zố ằ ố ậ ạ ạ ồ ổ ở đt và Zxghép n i ti p v i ngu n e(t)=2.Uố ế ớ ồ đt có tr s b ng t ng các sóng khúc x t iị ố ằ ổ ạ ạ đi m nút v i gi thi t Zể ớ ả ế x=∞. S đ thay th trên hình (4- 4)ơ ồ ế ∑ ∑ = = == n m n m mx m dt mxmx UZ Z Ute 1 1 )..2().()( α m dt mx Z Z .2=α : H s khúc x t i đi m x c a sóng truy n t m ch Zệ ố ạ ạ ể ủ ề ừ ạ m. 3. Xác đ nh đi n áp trên Zị ệ x khi nó là đi n dung:ệ Hình 4- 4: S đ Pê-tec-xen.ơ ồ Khi t ng tr Zổ ở x ch có t đi n v i đi n dung C thì ph ng trình đi n ápỉ ụ ệ ớ ệ ươ ệ đ c vi t nh sau ượ ế ư 2.Uđt(t)=UC(t)+Zđt.iC(t) (*) Trong đó : UC(t): Đi n áp trên t đi n C.ệ ụ ệ iC(t) : Dòng đi n đi qua t đi n C.ệ ụ ệ Zđt : T ng tr sóng đ ng tr c a n đ ng dây t i nút x.ổ ở ẳ ị ủ ườ ớ Nên : Q=UC.C Mà : dq=iC.dt Do đó : dt duC dt dqti CC . )( == TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 88 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Thay vào công th c (*)ta có :ứ dt duC dtCdt CZtUtU ..)()(.2 += (**) T công th c (**) ta rút ra đ c d ng sai phân :ừ ứ ượ ạ C Cdt dt CdtC T tUtU ZC tUtU t U )()(.2 . )()(.2 − = − = ∆ ∆ V i Tớ C=C.Zdt khi TC>>∆t thì : C CdtC T ttUtUU ∆−=∆ )].()(.2[ T đây rút ra ta đ c:ừ ượ UC(t+∆t)=UC(t)+ ∆UC V i đi u ki n đ u là Uớ ề ệ ầ C(0)=0 4. Xác đ nh đi n áp và dòng điên trong ch ng sét van.ị ệ ố Đ c tính –ch n lo i ch ng sét van :ặ ọ ạ ố Vi c tính toán b o v ch ng sóng truy n vào tr m chính là vi c tínhệ ả ệ ố ề ạ ệ toán đ ch n ch ng sét van. ể ọ ố Ch ng sét van đ c phân làm hai lo i : ch ng sét van có khe h vàố ượ ạ ố ở ch ng sét van không khe h . Ta ch n lo i ch ng sét van không khe h đố ở ọ ạ ố ở ể b o v ch ng sóng truy n vào tr m., B i vì lo i này có nhi u u đi m h nả ệ ố ề ạ ở ạ ề ư ể ơ ch ng van có khe h , lo i ch ng sét van ki u m i mà đi n tr đ c làm tố ở ạ ố ể ớ ệ ở ượ ừ ZnO chì ôxit k m không khe h , h s phi tuy n c a ZnOch b ng 1/10 soẽ ở ệ ố ế ủ ỉ ằ v i c a SiC (lo i có khe h ).ớ ủ ạ ở Xét đ c tính c a ch ng sét van (V-A) đ c vi t d i d ng : U=K.Iặ ủ ố ượ ế ướ ạ α TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 89 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Hình 4- 5: Đ c tính V – A c a ch ng sét van.ặ ủ ố Khi cho α các giá tr khác nhau :ị Mi n II ng v i mi n làm vi c c a ch ng sét van (có dòng đi nề ứ ớ ề ệ ủ ố ệ I≥ 1kA)thì đi n áp d c a lo i ch ng sét van có đi n tr phi tuy n làm b ngệ ư ủ ạ ố ệ ở ế ằ ZnO, th p h n lo i ch ng sét van có đi n tr làm b ng ZnO s có đ an toànấ ơ ạ ố ệ ở ằ ẽ ộ cao h n, ngoài ra nó còn đem l i hi u qu kinh t do làm gi m th p m cơ ạ ệ ả ế ả ấ ứ cách đi n xung kích trong tr m.ệ ạ Mi n I ng v i khi không có quá đi n áp, dòng đi n rò trên đi nề ứ ớ ệ ệ ệ tr g c ZnO r t bé so v i dòng đi n rò trên đi n tr g c SiC và bé đ n m cở ố ấ ớ ệ ệ ở ố ế ứ có th n i th ng lo i đi n tr này vào l i đi n mà không đòi h i ph i cáchể ố ẳ ạ ệ ở ướ ệ ỏ ả ly b ng khe h nh ch ng sét van c đi n (dùng đi n tr g c SiC).B i v yằ ở ư ố ổ ể ệ ở ố ở ậ lo i này không có khe h , vi c không dùng khe h ch ng nh ng làm đ nạ ở ệ ở ẳ ữ ơ gi n hóa c u trúc c a thi t b b o v , thu g n kích th c, .., mà còn lo iả ấ ủ ế ị ả ệ ọ ướ ạ đ c d p h quang c a dòng đi n k t c trên khe h này, m t v n đ ph cượ ậ ồ ủ ệ ế ụ ở ộ ấ ề ứ t p trong s n xu t, ch t o cũng nh th nghi m v kh năng d p hạ ả ấ ế ạ ư ử ệ ề ả ậ ồ quang. Tr m cao áp phía 220 kV s d ng ch ng sét van không khe h cóạ ử ụ ố ở đi n tr phi tuy n là ZnO.ệ ở ế T s đ Pê-tec-xen Hình(4- 7) ta có ph ng trình đi n áp sau :ừ ơ ồ ươ ệ 2.Uđt=Zđt.iCSV+K.IαCSV 4.3. Tính toán khi có sóng quá đi n áp truy n vào tr mệ ề ạ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 90 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Hình 4-6: S đ nguyên lí c a tr mơ ồ ủ ạ V y tr ng thái v n hành nguy hi m nh t là tr ng thái v n hành 1 đ ngậ ạ ậ ể ấ ạ ậ ườ dây và 1 máy bi n ápế 1500pF 70pF600pF70pF 600pF CSV 10 10 10 10 20 5 5 5 25 1 2 3 4 70pF 70pF 70pF CTG C Hình 4-7: S đ nguyên lí c a tr m trong tr ng thái v n hành nguy hi mơ ồ ủ ạ ạ ậ ể nh tấ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 91 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ 40Z=400(Ω) U50% 30 301 2 3 4 CSV C1 C2 C4 C3 Hình 4-8: S đ thay th rút g nơ ồ ế ọ Trong s đ đi n dung có giá tr nh sau : (Theo b ng 4 –1 tài li uơ ồ ệ ị ư ả ệ h ng d n thi t k t t nghi p k thu t đi n cao áp c a tác gi Nguy nướ ẫ ế ế ố ệ ỹ ậ ệ ủ ả ễ Minh Ch c)ướ + Máy bi n áp : ế CMBA = 1500 pF + Dao cách ly : CDCL = 70 pF + Máy bi n áp đo l ng :ế ườ CBU = 350 pF + Máy c t :ắ CMC = 600 pF + Thanh góp : CTG = CTG0,l CTG0 = pFVZ 33,8 300.400 1 . 1 == l = 192 m : Chi u dài thanh gópề CTG = 8,33, 192 = 1599.36 ( pF ) Trong s đ sau khi qui đ i ta có đi n dung t p chung t i các nút nh nơ ồ ổ ệ ậ ạ ậ các giá tr nh sau :ị ư TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 92 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ C1= )(33,49330 10.7020.60070 30 10.20C C MCCL pF CCL = + += + + C2 = + C +30 20.10C C CL MC TG CLC++ 40 )2535.(30CMC ++ CLC = )(463,2003 40 60.70600.30 30 2070 30 20.7010.00636,1599 pF=+++++ C3 = )(168540 20.7010.6001500 40 )155.(10.C C MCMBA pF CCL = + += ++ + C4 = )(333,37335030 10.70C 30 10C BUTG pF=+=+ Tính th i gian truy n sóng gi a các nút.ờ ề ữ Sóng truy n t i tr m là d ng sóng xiên góc, xu t hi n trên đ ng dâyề ớ ạ ạ ấ ệ ườ truy n vào tr m v i biên đ l n Uề ạ ớ ộ ớ 50%=1140(kV) và đ d c đ u sóng làộ ố ầ a=300(kV/µs). V y ta có th i gian đ u sóng là :ậ ờ ầ )(8,3 300 1140%50 s a U ds µτ === V y ta có:ậ Th i gian sóng đi h t quãng đ ng 1- 2 là:ờ ế ườ t12 = )(1,0 300 3012 s v L µ== Th i gian sóng đi h t quãng đ ng 2- 3 là:ờ ế ườ )(133,0 300 4023 23 sv l t µ=== Th i gian sóng đi h t (ho c v )quóng đ ng 2- 4 là:ờ ế ặ ề ườ )(1,0 300 3024 24 sv l t µ=== Ch n g c th i gian t i nút m t là t=0 (ọ ố ờ ạ ộ µs) và b c th i gian tínhướ ờ ∆t=0,01(µs). Tính đi n áp gi a các nút:ệ ữ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 93 300.t (kV) khi t≤ 3,8 (µs) U 01 = 1140 (kV) khi t>3,8 (µs) Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ * Nút 1. Là nút có hai đ ng dây đi v i t ng tr sóng Z = 400 (ườ ớ ổ ở Ω ).T ng tr t pổ ở ậ trung là đi n dung Cệ 1. ®t2U   Z  dt C 1 2 C1 Z=400 Z=400 Hình 4-9: S đ Peterson t i nút 1.ơ ồ ạ Ta có sóng ph n x t nút 1 v nút 2 là Uả ạ ừ ề 12: U12 = U1 - U’21 Là sóng t i nút 1; Uớ 21 là sóng ph n x t nút 2 v nút 1 ; U’ả ạ ừ ề 21 là sóng t iớ nút 1 do sóng ph n x Uả ạ 21 đi t nút 2,Xét v i g c th i gian c a nút 1, Ta cóừ ớ ố ờ ủ U’21 ch m sau Uậ 21 m t kho ng th i gian ộ ả ờ ∆ t = 2.t12 = 0,2 (µ s), Còn U21 theo quy c l y g c th i gian, đây không c n tính sóng ph n x Uướ ấ ố ờ ở ầ ả ạ 10 Ta có Zdt = 2 Z = 2 400 = 200 (Ω ) H s khúc x tai đi m 1 : ệ ố ạ ể α = Z Zdt.2 = 400 200.2 = 1 ⇒ 2.Udt = ∑ = n m mm U 1 ' 11.α = U’01 + U’21 U’01 : Sóng t đ ng dây t i nút 1.ừ ườ ớ U’21 : Sóng t i t nút 2 truy n v nút 1.ớ ừ ề ề Do t ng tr t p trung tai nút 1 là đi n dung Cổ ở ậ ệ 1 = 493,33 (pF), Nên theo ph ng pháp ti p tuy n ta có thươ ế ế i gian n p c a m chờ ạ ủ ạ : 099,010.33,493.200. 121 === −CZT dt (µ s). ))(.2( 1 tUUT tU dt − ∆ =∆ ))(.2(101,0))(.2( 099,0 01,0 111 tUUtUUU dtdt −=−=∆ 111 )()( UtUttU ∆+=∆+ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 94 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ V i ớ 0)0(1 =U Bi u th c trên cho ta tính liên ti p các giá tr c a ể ứ ế ị ủ )(1 tU Khi 2,0.2 12 =< tt µ s thì 0'21 =U Nên '01.2 UU dt = Khi 2,0.2 12 => tt µ s thì 0'21 ≠U Nên '21'01.2 UUU dt += * Nút 2. Là nút có ba đ ng dây đi t i v i t ng tr sóng Z = 400 (ườ ớ ớ ổ ở Ω ), T ng trổ ở t p trung là đi n dung C2.ậ ệ 3 ®t2U   Z  dt C 1 2 C1 Z=400 Z=400 Z=400 Hình 4-10: S đ Peterson t i nút 2.ơ ồ ạ Sau khi tính đ i v i nút 1 trong kho ng t < tố ớ ả 12 thì ph i b t đ u xét nút 2,ả ắ ầ T i nút 2 có ba đ ng dây n i v i đi n dung do đó ta áp d ng ph ng phápạ ườ ố ớ ệ ụ ươ ti p tuy n, đây s đ Peterson có: ế ế ở ơ ồ Zdt = n Z = 3 400 = 133,33 (Ω ). 2mα = 400 33,133.2 = 0,667 ∑ = ++== n m mm U 1 ' 42 ' 32 ' 1222dt )U U0,667.(U '. 2.U α Trong công th c trên U’ứ m2 là các sóng t i 2 do các sóng ph n x t 1, 3 vàớ ả ạ ừ 4 truy n v , Khi th i gian (t ng đ i v i nút 2): ề ề ờ ươ ố ớ Khi 266,0.2 23 =< tt µ s thì 0'32 =U và 2,0.2 24 =< tt µ s thì 0'42 =U TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 95 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Do đó : '12667,0.2 UU dt = v i ớ )( 1212'12 ttUU −= B c đ u đó có U’ướ ầ 12 trong kho ng th i gian (t ng đ i đ i v i nút 2)ả ờ ươ ố ố ớ Bi t 2.Uế dt, Zdt và C2 tính đ c đi n áp nút 2 theo ph ng pháp ti pượ ệ ươ ế tuy n.ế Ta có : 267,010.463,2003.33,133. 12 2 === −CZT dt (µ s). ))(.2( 2 tUUT tU dt − ∆ =∆ ))(.2(037,0))(.2( 267,0 01,0 222 tUUtUUU dtdt −=−=∆ 222 )()( UtUttU ∆+=∆+ Bi u th c trên cho ta tính liên ti p các giá tr c a Uể ứ ế ị ủ 2(t) Đi n áp ph n x t i nút 2: Uệ ả ạ ạ 21 = U2 - U’12 U23 = U2 - U’32 U24 = U2 - U’42 Sau khi tính đ c Uượ 2 trong kho ng th i gian t = 2.tả ờ 12 c n tr v tínhầ ở ề đi n áp nút 1. ệ * Nút 3. Là nút có m t đ ng dây đi t i v i t ng tr sóng Z = 400 (ộ ườ ớ ớ ổ ở Ω ), T ngổ tr t p trung là đi n tr phi tuy n c a ch ng sét van, do đó c n tính b ngở ậ ệ ở ế ủ ố ầ ằ ph ng pháp đ th .ươ ồ ị Hình 4-11: S đ Peterson t i nút 3.ơ ồ ạ Trong s đ trên Zơ ồ dt n i v i ch ng sét van không khe h Zno l p songố ớ ố ở ắ song v i đi n dung t p trung t i nút 3 là C = 1685 pF.ớ ệ ậ ạ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 96 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Ta có: Zdt = Z = 400 (Ω ) α = 2 = 400 2.400 =.2 Z Zdt ' 23 ' 23dt 2UU=.U2 =α Ta có U’23 là sóng t i t nút 2: U’ớ ừ 23 = U2 – U’32 U32 = U3 – U’23 U’32 = U32(t – 2.t23) Khi 266,0.2 23 =< tt µ s thì 0'32 =U Nên 2'23 UU = Theo ph ng pháp ti p tuy n ta có:ươ ế ế 674,010.1685.400. 122 === −CZT dt (µ s). ))(.2( 3 tUUT tU dt − ∆ =∆ ))(.2(015,0))(.2( 674,0 01,0 332 tUUtUUU dtdt −=−=∆ 333 )()( UtUttU ∆+=∆+ * Nút 4. Là nút có m t đ ng dây đi t i v i t ng tr sóng Z = 400ộ ườ ớ ớ ổ ở Ω , T ng trổ ở t p trung là đi n tr phi tuy n c a ch ng sét van, do đó c n tính b ngậ ệ ở ế ủ ố ầ ằ ph ng pháp đ th .ươ ồ ị 2U  ®t ®tZ   C Hình 4-12: S đ Peterson t i nút 4.ơ ồ ạ Trong s đ trên Zơ ồ đt n i v i ch ng sét van không khe h ZnO l p songố ớ ố ở ắ song v i đi n dung t p trung t i nút 4 là C = 373,33 (pF)ớ ệ ậ ạ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 97 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Ucsv = K.I α csv Trong đó : K = 373,5 và 0,025α = Ucsv + I.Zdt = 2.U’24 = 2.Udt Ta có U’24 là sóng t i t nút 2: Uớ ừ 24 = U2 – U’42 U42 = U4 – U’24 U’24 = U24(t – 2.t24) Ta tính ngay đ c Uượ 4 trong kho ng này b ng ph ng pháp đ th (d aả ằ ươ ồ ị ự vào Udt, Zdt và đ c tính V – S, V – A c a ch ng sét van).ặ ủ ố Quá trình tính toán đ c l p đi l p l i gi a các nút 4và 2.ượ ặ ặ ạ ữ Đ c tính ch u đ ng c a máy bi n áp 220kV.ặ ị ự ủ ế Tra trong giáo trình k thu t đi n cao áp ta có đ c tính cách đi n c aỹ ậ ệ ặ ệ ủ máy bi n áp theo đi n áp ch u đ ng c c đ i.ế ệ ị ự ự ạ Uđm=220kV Umax=1000kV B ng 4-1: Đi n áp ch u đ ng c a máy bi n áp theo th i gianả ệ ị ự ủ ế ờ Đ c tính cách đi n c a thanh gópặ ệ ủ Đ c tính cách đi n c a thanh góp chính là đ c tính phóng đi n c a chu iặ ệ ủ ặ ệ ủ ỗ sứ B ng 4- 2: Đ c tính V-S c a thanh góp.ả ặ ủ D a vào ph ng trình đi n áp nút đã l p ta có b ng tính giá tr đi n ápự ươ ệ ậ ả ị ệ trính b y trong ph n ph l c. T b ng này ta v đ c đ th :ầ ầ ụ ụ ừ ả ẽ ượ ồ ị TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 98 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Hình 4-13: Đ th đi n áp t i các nút.ồ ị ệ ạ 4.4. Nh n xét.ậ Đi n áp t i cac nút luôn ệ ạ n m d i đ ng đ c tính V-S c a thanh góp vàằ ướ ườ ặ ủ đi n áp ch u đ ng c a máy bi n áp.ệ ị ự ủ ế V y tr m đ c b o v an toàn.ậ ạ ượ ả ệ Vi c tính toán quá đi n áp do sóng truy n t đ ng dây vào tr m dùngệ ệ ề ừ ườ ạ ph ng pháp tính toán tr c ti p ph c t p ch đ c dùng khi tr m có k t c uươ ự ế ứ ạ ỉ ượ ạ ế ấ đ n gi n. Tơ ả ính b o v ch ng sóng truy n vào tr m có kh i l ng tính toánả ệ ố ề ạ ố ượ l n do tham s c a sóng t đ ng dây vào tr m r t khác nhau (ph thu cớ ố ủ ừ ườ ạ ấ ụ ộ vào dòng đi n sét, k t c u đ ng dây và v trí sét đánh). Th c t ng i ta sệ ế ấ ườ ị ự ế ườ ử d ng ph ng pháp đo đ c tr c ti p hay trên mô hình máy tính đi n t . V iụ ươ ạ ự ế ệ ử ớ nh ng tr m đ n gi n ng i ta có th tính toán b ng ph ng pháp l p b ng.ữ ạ ơ ả ườ ể ằ ươ ậ ả Do đó k t qu tính toán th ng không chính xác.ế ả ườ Ngày nay v i s phát tri n m nh m c a công ngh thông tin ng i taớ ự ể ạ ẽ ủ ệ ườ có th áp d ng r ng rãi các ch ng trình đ nghiên c u quá trình quá để ụ ộ ươ ể ứ ộ trong h th ng đi n m t cách đ n gi n v i đ chính xác cao.ệ ố ệ ộ ơ ả ớ ộ 4.5. Tính toán sóng quá đi n áp truy n vào tr m b ng ATP.ệ ề ạ ằ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 99 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ  ATP (Alternative Transients Program) là ch ng trình nghiên c uươ ứ quá trình quá đ trong h th ng đi n b ng cách mô ph ng g n đúng các ph nộ ệ ố ệ ằ ỏ ầ ầ t trong h th ng.ử ệ ố  Do đó ATP đ c s d ng r ng r i trong quá trình nghiên c u quáượ ử ụ ộ ả ứ đi n áp ch ng h n quá trình tính toán sóng truy n vào tr m bi n áp khi có sétệ ẳ ạ ề ạ ế đánh trên đ ng dây g n tr m.ườ ầ ạ  Trong ch ng này ta tính toán đi n áp t i các nút trong nhi u tr ngươ ệ ạ ề ườ h p khác nhau: ợ • Khi có sét đánh t i nhi u đi m khác nhau trên đ ng dây cũng nhạ ề ể ườ ư v i dòng đi n sét có tham s thay đ i.ớ ệ ố ổ • Tr m có đ t ch ng sét van t i đ u đ ng dây vào tr m.ạ ặ ố ạ ầ ườ ạ • Ch ng sét van ch đ c đ t tr c máy bi n áp.ố ỉ ượ ặ ướ ế • Đo n đ ng dây vào tr m đ t 1 dây ch ng sét và đ t 2 dây ch ngạ ườ ạ ặ ố ặ ố sét. a) Mô ph ng c t.ỏ ộ Trong quá trình mô ph ng tùy thu c vào c p đi n áp và t ng đ a hìnhỏ ộ ấ ệ ừ ị khác nhau l i s d ng lo i c t khác nhau do đó khó có th đ a ra m tạ ử ụ ạ ộ ể ư ộ mô hình chung cho c t. Đ đ n gi n hóa trong ch ng này ta xét mô hìnhộ ể ơ ả ươ c t nh sau.ộ ư TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 100 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Hình 4-14: Mô hình mô ph ng c tỏ ộ . Trong mô hình trên c t đ c chia làm các đo n nh v i chi u dài khácộ ượ ạ ỏ ớ ề nhau t ng ng (r1, r2, r3,…….), M i đo n c t đ c thay th b ng t ng trươ ứ ỗ ạ ộ ượ ế ằ ổ ở sóng ZTi n i ti p v i đi n tr , đi n c m c a v t li u làm c tố ế ớ ệ ở ệ ả ủ ậ ệ ộ Ri, Li như hình v trên,Và Rc là đi n tr n i đ t c t.ẽ ệ ở ố ấ ộ V i c t đi n c a đ ng dây 220 kV nh hình v ta chia làm 3 đo n cóớ ộ ệ ủ ườ ư ẽ ạ chi u dài l n l t: Đ an 1 dài 6m, đo n 2 dài 6m và đ an 3 dài 15m,C 3ề ầ ượ ọ ạ ọ ả đo n đ u đ c thay th b ng mô hình lineZ-1 pha v i các thông s :ạ ề ượ ế ằ ớ ố R / L : Đi n tr trên m t đ n v chi u dài [ệ ở ộ ơ ị ề Ω/m]. Z : T ng tr sóng [ổ ở Ω]. V : V n t c truy n sóng [m/s]. ậ ố ề TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 101 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Và đi n tr n i đ t c a c t đi n th ng l y t 10 đên 15 ệ ở ố ấ ủ ộ ệ ườ ấ ừ Ω đ c thayượ th b i mô hình: ế ở Trong đó RES: Giá tr c a đi n trị ủ ệ ở (Ω ) b) Mô ph ng đ ng dây vào tr m:ỏ ườ ạ Đ ng dây m t m ch lo i AC-300, và dây ch ng sét lo i C-95 đ cườ ộ ạ ạ ố ạ ượ thay th b i mô hình LCC sau đây:ế ở TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 102 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ V i các thông s kĩ thu t đ c khai báo trong b ng sau.ớ ố ậ ượ ả Trong đó: Ph.no: Kí hi u pha.ệ Rin : Bán kính trong c a dây d n.ủ ẫ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 103 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Rout : Bán kính ngoài c a dây d n.ủ ẫ Resis : Đi n tr m t chi u c a dây d n.ệ ở ộ ề ủ ẫ Horiz : Kho ng cách theo ph ng ngang đ n c t.ả ươ ế ộ Vtower: Chi u cao c t.ề ộ Vmid : Chi u cao dây d n t i v trí th p nh t.ề ẫ ạ ị ấ ấ Separ : Kho ng cách gi a các dây trong cùng m t pha.ả ữ ộ Alpha : Góc t o b i dây d n và tr c ngang ( theo chi u ng cạ ở ẫ ụ ề ượ kim đ ng h ).ồ ồ NB : S l ng dây d n trong pha.ố ượ ẫ Tr m 220kV s d ng s đ 2 thanh góp có thanh góp vòng lo i ACOạ ử ụ ơ ồ ạ 700/86 đ c thay th b i mô hình LCC:ượ ế ở c) Mô ph ng ngu n đi n:ỏ ồ ệ Ngu n sóng sét:ồ Ngu n sóng sét đ c thay th b ng mô hình Heiler:ồ ượ ế ằ Trong đó: Amp: Giá tr c c đ i c a ngu n dòng [A] ho c ngu n áp [V].ị ự ạ ủ ồ ặ ồ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 104 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ T_f : Th i gian đ u sóng [sec],Kho ng th i gian tính t th i đi mờ ầ ả ờ ừ ờ ể t=0 t i th i đi m biên đ sóng sét đ t c c đ i.ớ ờ ể ộ ạ ự ạ Tau: Kho ng th i gian [sec] tính t th i đi m t= 0 t i th i đi mả ờ ừ ờ ể ớ ờ ể biên đ sóng sét đ t 37% giá tr c c đ i. ộ ạ ị ự ạ n : H s t l .ệ ố ỷ ệ Tsta: Th i gian b t đ u [sec.],Nh n giá tr 0 n u T<Tsta.ờ ắ ầ ậ ị ế Tsto: Th i gian k t thúc [sec],Nh n giá tr 0 n u T>Tsto.ờ ế ậ ị ế H th ng đi n:ệ ố ệ H th ng đi n n i v i tr m bi n áp đ c thay th b i ngu n xoayệ ố ệ ố ớ ạ ế ượ ế ở ồ chi u 3 pha AC type 14 ề Trong đó giá tr c c đ i c a ngu n áp Amp: ị ự ạ ủ ồ ax 2.220 179,629( ) 3m U kV= = d) Mô ph ng máy c t:ỏ ắ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 105 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ T-cl_1: Th i gian đóng c a máy c t [s].ờ ủ ắ T-op_1: Th i gian c t c a máy c t [s].ờ ắ ủ ắ e) Mô ph ng ch ng sét van:ỏ ố Ch ng sét van không khe h oxit k m đ c mô ph ng b ng ph n tố ở ẽ ượ ỏ ằ ầ ử MOV nh sau:ư V i các thông s :ớ ố TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 106 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Trong đó: Vref: Đi n áp chu n, th ng x p x đi n áp danh đ nh c aệ ẩ ườ ấ ỉ ệ ị ủ ch ng sét van.ố TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 107 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Vflash: Đi n áp phóng đi n c a khe h phóng đi n.ệ ệ ủ ở ệ Vzero: Đi n áp t i th i đi m ban đ u.ệ ạ ờ ể ầ COL: S phân đo n c a đ ng đ c tính V-A.ố ạ ủ ườ ặ SER: S ph n t n i ti p trong nhánh.ố ầ ử ố ế ErrLim: Sai s cho phép c a tr ng trình.ố ủ ươ f) Mô ph ng các ph n t khác trong tr m:ỏ ầ ử ạ Máy bi n áp, máy bi n đi n áp và dao cách ly đ c thay th b ng các tế ế ệ ượ ế ằ ụ đi n, mô ph ng b ng mô hình RLC3.ệ ỏ ằ g) Mô hình thay th tr m bi n áp 220kV:ế ạ ế Hình 4-15: S đ mô ph ng tr m bi n áp.ơ ồ ỏ ạ ế TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 108 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ 4.6. K t qu tính toán b ng ATP.ế ả ằ V i dòng đi n sét có biên đ 100 kA và đi m sét đánh cách tr m b ng 3ớ ệ ộ ể ạ ằ kho ng v t c a đ ng dây (3x320km):ả ượ ủ ườ (f ile 3-5.pl4; x-v ar t) c:XX0073-XX0020 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10[ms] 0 15 30 45 60 75 90 [kA] Hình 4-16: D ng dòng đi n sét.ạ ệ a)Khi không đ t ch ng sét van t i đ u đ ng dây vào tr m:ặ ố ạ ầ ườ ạ Đ ng dây vào tr m đ c b o v b ng 1 dây ch ng sét và có đi n trườ ạ ượ ả ệ ằ ố ệ ở n i đ t c a c t đi n là 10(ố ấ ủ ộ ệ Ω ). a: Đi n áp t i đ u c c MBA b: Đi n áp giáng t i đ nh c t.ệ ạ ầ ự ệ ạ ỉ ộ Hình 4-17. Nh n xétậ : Khi sét đánh vào đ ng dây g n tr m bi n áp làm đi n áp t iườ ầ ạ ế ệ ạ đ u c c MBA tăng v t quá gi i h n cách đi n c a tram(900kV), V y taầ ự ượ ớ ạ ệ ủ ậ c n đ t thêm ch ng sét van đ b o v cách đi n c a các thi t b trong tr m.ầ ặ ố ể ả ệ ệ ủ ế ị ạ b) Khi đ t ch ng sét van t i đ u đ ng dây vào tr m:ặ ố ạ ầ ườ ạ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 109 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Hình 4-18: S đ mô ph ng Tr m bi n áp.ơ ồ ỏ ạ ế (f ile 4-5.pl4; x-v ar t) v :T1A v :T1B v :T1C 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10[ms] -0.8 -0.4 0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 [MV] Hình 4-19: Đi n áp t i đ u c c MBA.ệ ạ ầ ự TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 110 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Nh n xét: Do đ t ch ng sét van t i đ u đ ng dây vào tr m nên h nậ ặ ố ạ ầ ườ ạ ạ ch đ c biên đ c a sóng quá đi n áp truy n vào tr m nh ng v n ch aế ượ ộ ủ ệ ề ạ ư ẫ ư b o v đ c các thi t b trong tr m, Nên ta tăng c ng b o v ch ng sóngả ệ ượ ế ị ạ ườ ả ệ ố quá đi n áp cho tr m.ệ ạ c) Khi đo n đ ng dây vào tr m treo 2 dây ch ng sét:ạ ườ ạ ố Sét đánh vào dây dân trong đo n đ ng dây g n tr m cũng nguy hi mạ ườ ầ ạ ể nh sét đánh tr c ti p vào ph n d n đi n c a tr m, Do đó đ an đ ng dâyư ự ế ầ ẫ ệ ủ ạ ọ ườ g n t i tr m đ c tăng c ng b o v b ng dây ch ng sét và gi m đi n trầ ớ ạ ượ ườ ả ệ ằ ố ả ệ ở n i đ t.ố ấ Do đó trên đo n đ ng dây g n tr m ta s d ng 2 dây ch ng sét v i gócạ ườ ầ ạ ử ụ ố ớ b o v nh .ả ệ ỏ (f ile 3-5.pl4; x-v ar t) v :T1A v :T1B v :T1C 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10[ms] -0.80 -0.36 0.08 0.52 0.96 1.40 [MV] Hình 4-20: Đi n áp t i đ u c c MBA.ệ ạ ầ ự d) Khi đ t ch ng sét van g n máy bi n áp c a tr m:ặ ố ầ ế ủ ạ Trong nhi u tr ng h p khi kho ng cách t MBA đ n CSV t i đ uề ườ ợ ả ừ ế ạ ầ đ ng dây vào tr m xa ta ph i đ t thêm 1 CSV th 2 g n MBA.ườ ạ ả ặ ứ ầ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 111 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Hình 4-21 S đ mô ph ng tr m bi n áp.ơ ồ ỏ ạ ế (f ile 3-5.pl4; x-v ar t) v :T1A v :T1B v :T1C 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10[ms] -300 -80 140 360 580 800 [kV] Hình 4-22: Đi n áp t i đ u c c MBA.ệ ạ ầ ự TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 112 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ Nh n xét: Khi đ t thêm ch ng sét van g n máy bi n áp thì biên đ đi nậ ặ ố ầ ế ộ ệ áp t i đ u c c máy bi n áp gi m đi đáng k và b o v đ c cho cách đi nạ ầ ự ế ả ể ả ệ ượ ệ máy bi n áp không b phá h ng.ế ị ỏ V y tr m bi n áp v i m t b ng đ c thi t k nh trong ph n tr cậ ạ ế ớ ặ ằ ượ ế ế ư ầ ướ c n đ c đ t ch ng sét van b o v ch ng sóng truy n t i đ u đ ng dâyầ ượ ặ ố ả ệ ố ề ạ ầ ườ vào tr m và t i g n máy bi n áp do kho ng cách t máy bi n áp đ n đ ngạ ạ ầ ế ả ừ ế ế ườ dây là khá l n.ớ TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 113 Đ ÁN T T NGHI P K THU T ĐI N CAO ÁPỒ Ố Ệ Ỹ Ậ Ệ TÀI LI U THAM KH OỆ Ả 1. TS. Tr n Văn T pầ ớ , K thu t đi n cao áp, Quá đi n áp và b o vỹ ậ ệ ệ ả ệ ch ng quá đi n áp; Nhà xu t b n khoa h c và k thu t, Hà N i, 2007.ố ệ ấ ả ọ ỹ ậ ộ 2. TS. Nguy n Minh Ch cễ ướ , H ng d n thi t k t t nghi p K thu tướ ẫ ế ế ố ệ ỹ ậ đi n cao áp. B môn H th ng đi n, tr ng đ i h c Bách khoa Hà N i, 2002.ệ ộ ệ ố ệ ườ ạ ọ ộ 2. Vũ Vi t Đ n, ế ạ Giáo trình k thu t đi n cao áp. B môn H th ng đi n,ỹ ậ ệ ộ ệ ố ệ tr ng đ i h c Bách khoa Hà N i.ườ ạ ọ ộ 4. Nguy n Đình Th ngễ ắ , V t li u k thu t đi n, Nhà xu t b n khoa h cậ ệ ỹ ậ ệ ấ ả ọ và k thu t, Hà n i, 2005ỹ ậ ộ 5. GS. TS. Lã Văn Út, Ng n m ch trong h th ng đi n, Nhà xu t b nắ ạ ệ ố ệ ấ ả khoa h c và k thu t, Hà N i, 2005.ọ ỹ ậ ộ 6. TS. Đào Quang Th c, TS. Ph m Văn Hòa, ạ ạ Ph n đi n trong nhà máyầ ệ đi n và tr m bi n áp, Nhà xu t b n khoa h c và k thu t, Hà N i, 2005.ệ ạ ế ấ ả ọ ỹ ậ ộ 7. PGS. TS. Tr n Báchầ , L i đi n & H th ng đi n (t p 3), Nhà xu tướ ệ ệ ố ệ ậ ấ b n khoa h c và k thu t, Hà N i, 2005.ả ọ ỹ ậ ộ 8. J.W.Woo, J.S.Kwak, H.J.Ju, H.H.Lee, J.D.Moon, The Analysis Results of Lightning Overvoltages by EPTM for Lightning Protection Design of 500 kV Substation; Presented at the International Conference on Power Systems Transisents (ICPST’05) in Montreal, Canada on June 19-23, 2005, Pager No, IPST05 -111. 9. ATP Rule book – XIX.I- ZnO FITTER to punch Type 92 ZnO branch cards. 10. ATP Rule book – V.E- Exponential ZnO surge arrester R(i).. 11. Pinceti, P, Giannettoni, M; A simplified model for zinc oxide surge arresters; Power Delivery, IEEE Transactions on Volume 14, Issue 2, Apr 1999 Page(s):393 – 398. TR N TÂN ANH HTĐ4-K48 Ầ 114

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfThiết kế bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 220-110kV và đường dây 500kV.pdf
Luận văn liên quan