báo cáo chuyên đề cung cấp điện

báo cáo chuyên đề cung cấp điện bằng power point nội dung: lợi ích tác hại của sét, chống sét cho trạm biến áp, tính toán thiết bị chống sét cho trạm biến áp.

Trang 1

Báo cáo chuyên đề:

BẢO VỆ CHỐNG SÉT TRÊN ĐƯỜNG DÂY DẪN

VÀO TRẠM BIẾN ÁP

Nhóm 4:

TRẦN HOÀNG TIẾN PHẠM THÀNH NHÂN NGUYỄN VĂN CHỌN THẠCH THẢO

Trang 2

Các vấn đề cần tìm hiểu:

1 Hiện tượng sét đánh lợi ích và tác hại

2 Bảo vệ chống sét đánh gián tiếp vào trạm biến áp

3 Tính toán bảo vệ chống sét

Trang 3

Sét đánh là hiện tượng phóng tia lửa điện giữa các đám mây tích mây và mặt đất khi các đám mây dông này di chuyển gần mặt đất tới những khu vực có con người hay cây cối, công trình…

Trang 4

Lợi ích Sấm sét- bước đầu tiên của nền văn minh hiện tại

Sấm sét tạo ozon cho tầng khí quyển

Sấm sét giúp cải tạo nguồn đất, tăng khả năng sinh trưởng cho cây

Sấm sét – đội quân dò tìm nguồn nước ngầm mỏ quặng Sấm sét giúp xác định lượng mưa

Sấm sét – nguồn năng lượng khổng lồ

Trang 5

Đối với con người :

Có thể gây thương tích hoặc

Tác hại

Trang 6

Dùng chống sét la van

điện để cắt xung điện sét xuống đất.

Cấu tạo:

+ Bên ngoài là một ống sứ hay chất dẻo cách điện có hình dạng

và kích thước tùy dạng và kích thước tùy thuộc cấp điện áp định mức sử dụng.

+ Bên trong ống chứa hai phần tử chính là khe hở phóng điện và điện trở phi tuyến.

Trang 10

Hình ảnh nối dây của chống sét van

Trang 11

Ưu điểm và nhược điểm chống

sét van

• Ưu điểm:

- do Chống sét van trên đường dây dùng để thoát sét đánh vào dây dẫn nên dòng sét không chạy lan truyền vào trạm gây hư hỏng thiết bị trạm nằm ngoài vùng bảo vệ của

chống sét van trạm hoặc nếu chống sét van của trạm

không làm việc tốt; đồng thời giảm suất sự cố (bảo vệ

đường dây tác động do dòng sét) ảnh hưởng đến việc cung cấp điện liên tục, chống sét van hoạt động tốt, độ bền cao

• Nhược điểm:

- chi phí tốn kém do đường dây phân bố rải dài, sét đánh không tập trung nên phải lắp số lượng chống sét lớn

Trang 12

Tính toán bảo vệ chống sét

 Vì sóng không biến dạng và truyền đi với vận tốc không đổi v trên đường dây nên nếu có sóng tới từ nút m nào đó tới nút x, tại m sóng có dạng Umx(t) thì khi sóng tới x sóng có dạng:

U’mx(t)=U mx(t-t)Với t=l/v:

l: Khoảng cách từ nút m tới nút xv: Vận tốc truyền sóng

Hình 4-1: Quá trình truyền sóng giữa hai nút.

Trang 13

Quy tắc Pê- tec-xen:

• Xét trường hợp sóng truyền từ môi trường Z1 sang môi trường Z2

Ut: sóng tới từ môi trường 1

Uk: sóng khúc xạ từ môi trường 2

Uf: sóng phản xạ về môi trường 1

Trang 14

Quy tắc Pê- tec-xen:

• Giả sử môi trường 2 dài vô tận và pt điện áp và dòng điện

Trang 15

Quy tắc sóng đẳng trị :

• Khi có nhiều phần tử thì các phần tử này có tổng trở sóng là Z1, Z2,…, Zn và dọc theo chúng có các dạng sóng bất kỳ U1x, U2x,…, Unx truyền về phía điểm nút x

Hình 4- 3: Sơ đồ nguyên lý sóng đẳng trị

Trang 17

Xác định điện áp và dòng điên trong chống sét van

 Ta chọn chống sét van không khe hở để bảo vệ chống sóng truyền vào trạm vì:

• Có nhiều ưu điểm hơn CSV có khe hở

• Thành phần chủ yếu làm bằng ZnO (99,9%)

• Hệ số phi tuyến (α) của ZnO chỉ bằng 1/10 của SiC

• Có độ an toàn và đem lại hiệu quả kinh tế cao

• Có kích thước nhỏ gọn đơn giản

Trang 18

• Xét đặc tính của chống sét van (V-A) được viết dưới dạng : U=A.Iα

Hình 4- 5: Đặc tính V – A của chống sét van

Trang 19

•Xác định điện áp trên chống sét van dựa vào phương pháp đồ

thị

Trang 20

• Tính toán khi có sóng quá điện áp truyền vào trạm

Hình 4-6: Sơ đồ nguyên lí của trạm

Trang 21

Hình 4-7: Sơ đồ nguyên lí của trạm trong trạng

thái vận hành nguy hiểm nhất

Trang 22

Xác định điện dung của các thiết bị

•Máy biến áp đo lường : CBU = 350 pF

Trang 27

Nhận xét:

 Điện áp tại các nút luôn nằm dưới đường đặc tính V-S của thanh góp và điện áp chịu đựng của máy biến áp.Vậy trạm được bảo vệ an toàn

 Việc tính toán quá điện áp do sóng truyền từ đường dây vào trạm dùng phương pháp tính toán trực tiếp phức tạp, khối lượng tính toán lớn

=> Do đó kết quả tính toán thường không chính xác

Trang 28

Tính toán sóng quá điện áp truyền vào trạm bằng ATP

 Là chương trình nghiên cứu quá trình quá độ trong hệ thống điện bằng cách mô phỏng gần đúng các phần tử trong hệ thống

 Được sử dụng rộng rải trong quá trình nghiên cứu quá điện áp chẳng hạn quá trình tính toán sóng truyền vào trạm biến áp khi có sét đánh trên đường dây gần trạm

Trang 29

Tính toán sóng quá điện áp truyền vào trạm bằng

ATP

 Mô phỏng cột

 Mô phỏng đường dây vào trạm

 Mô phỏng nguồn điện

 Mô phỏng máy cắt

 Mô phỏng chống sét van

 Mô phỏng các phần tử khác trong trạm

Trang 30

Kết quả tính toán bằng ATP

Với dòng điện sét có biên độ 100 kA và điểm sét đánh cách trạm bằng 3 khoảng vượt của đường dây (3x320km)

(f ile 3-5.pl4; x-v ar t) c:XX0073-XX0020

0 15 30 45 60 75

90 [kA]

Hình 4-16: Dạng dòng điện sét.

Trang 31

 Khi không đặt chống sét van tại đầu đường dây vào trạm

a: Điện áp tại đầu cực MBA b: Điện áp giáng tại đỉnh cột.

làm điện áp tại đầu cực MBA tăng vượt quá giới hạn cách điện của trạm, vậy ta cần đặt thêm chống sét van để bảo

vệ cách điện của các thiết bị trong trạm

Trang 32

 Khi đặt chống sét van tại đầu đường dây vào trạm

(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 [ms] 0.10 -0.8

-0.4 0.0 0.4 0.8 1.2

1.6 [MV]

 Nhận xét: Do đặt chống sét van tại đầu đường dây vào trạm

nên hạn chế được biên độ của sóng quá điện áp truyền vào trạm nhưng vẫn chưa bảo vệ được các thiết bị trong trạm, nên ta tăng cường bảo vệ chống sóng quá điện áp cho trạm

Trang 33

Khi đoạn đường dây vào trạm treo 2 dây chống sét

• Sét đánh vào dây dân trong đoạn đường dây gần trạm cũng nguy hiểm như sét đánh trực tiếp vào phần dẫn điện của trạm Do đó đọan đường dây gần tới trạm được tăng cường bảo vệ bằng dây chống sét và giảm điện trở nối đất

Trang 34

800 [kV]

biên độ điện áp tại đầu cực máy biến áp giảm đi đáng kể và bảo vệ được cho cách điện máy biến áp không bị phá hỏng

Trang 35