Chng 16: Xác định điện áp và dòng điện trong chống sét van a)Đặc tính chọn loại chống sét van Việc tính toán chống sóng truyền vào trạm chính là việc tính toán để lựa chọn chống sét van. Chống sét van đ-ợc chia làm hai loại là: chống sét van có khe hở và chống sét van không khe hở. Ta chọn loại chống sét van không khe hở bởi vì nó có nhiều -u diểm hơn so với loại chống sét van có khe hở. Xét đặc tính của chống sét van (V-A) đ-ợc viết d-ới dạng: U csv = A.I (4-12) Khi cho các giá trị khác nhau ta thu đ-ợc đồ thị nh- hình sau: I II U(kV) i(kA) Hình 4.6: Đặc tính V-A của chống sét van Hệ số phi tuyến của chống sét van SiC biến thiên trong phạm vi (0,18 0,24) còn hệ số phi tuyến của chống sét van ZnO biến thiên trong phạm vi (0,02 0,03) nh- trên hình 4-6. Trong đó: + Miền II ứng với miền làm việc của chống sét van (có dòng điện I 1kA) thì điện áp d- của loại chống sét van có điện trở phi tuyến làm bằng ZnO thấp hơn loại chống sét van có điện trở làm bằng SiC. Nh- vậy nếu sử dụng loại chống sét van dùng điện trở phi tuyến làm bằng ZnO sẽ có độ an toàn cao hơn (có điện áp d- thấp khả năng nguy hiểm đến các thiết bị khác trong trạm giảm xuống) do đó làm giảm thấp mức cách điện xung kích trong trạm. + Miền I ứng với khi không có quá điện áp, dòng điện rò trên điện trở ZnO rất bé so dòng rò trên điện trở SiC và bé đến mức có thể nối trực tiếp loại điện trở này vào l-ới điện mà không cần dao cách ly bằng khe hở nh- chống sét van cổ điển (dùng điện trở phi tuyến SiC ). b)Xác định điện áp trên chống sét van Sơ đồ Petersen xác định điện áp trong tr-ờng hợp này nh- sau: U23 U43 Zđt 2.Uđt U csv =A.I Hình4.7: Sơ đồ thay thế Petersen cho chống sét van Từ đó ta có ph-ơng trình điện áp: 2.U đt = Z đt .i csv + A.i csv (4-13) trong đó ta lấy: A = 243 và = 0,02. Mặt khác ta đã biết đặc tính ( V-A) của chống sét van: U csv = f(i csv ) = A.i csv a b c g e d i csv .Z dt + U csv i csv .Z dt U csv (I) I(kA) U(kV) U dt (t) U csv (t) t( s) i csv (t) i csv (kA) Hình 4.8: Đồ thị xác định U(t) và i(t) từ đặc tính V-A Vì U csv và I csv phụ thuộc hoàn toàn vào đặc tính V-S của nó nên ta có cách tính U csv và i csv theo ph-ơng pháp đồ thị nh- sau: +Phần bên phải vẽ đ-ờng đặc tính (V-A): U csv = f(i csv ), điện trở phi tuyến và điện áp giáng trên tổng trở Z đt (Z đt .i csv ), sau đó xây dựng đ-ờng cong ( U csv +Z đt .i csc ) bằng cách cộng các giá trị trên hai đ-ờngU csv và i csv .Z đt t-ơng ứng với một giá trị i csv nào đó. +Phần bên phải ta vẽ quan hệ 2.U đt =f(t) (hình vẽ 4-8) Ưng với bất kỳ một sóng nào đó ta đều xác định đ-ợc một điểm a nào đó trên đ-ờng 2U dt (t), từ điểm a ta dóng sang bên trái song song với trục OI, gặp đ-ờng (U csv +i csv .Z dt ) ở điểm b, từ điểm b ta dóng xuống song song với trục OU, gặp đ-ờng U csv =f(i csv ) tại điểm c, từ điểm c ta dóng song song với trục Ot gặp đ-ờng dóng thẳng từ điểm a xuống song song với OU tại d, d chính là giá trị U csv (t) ứng với giá trị 2U dt (t) của điểm a, từ c ta tiếp tục dóng thẳng xuống trục Oi cắt trục Oi tại g, từ g ta chuyển sang toạ độ I mới ta có điểm h(với i g =i h ) từ h ta dóng song song với Ot và gặp đ-ờng dóng thẳng từ a xuống tại e, e chính là giá trị i csv (t) ứng với giá trị 2U dt (t) của điểm a. Thay đổi nhiều giá trị của a khác nhau và làm theo cách t-ơng tự ta có đ-ờng cong đặc tính U csv (t) và I csv . III. Sơ đồ tính toán sóng truyền trạm. Đầu tiên ta thay thế sơ đồ của trạm, sau đó qua cách phân tích sơ đồ thay thế ta rút ra đ-ợc sơ đồ nguy hiểm nhất (qua phân tích trạng thái vận hành của trạm và sơ đồ một sợi của trạm). Tính toán qua trình sóng truyền vào trạm đối với sơ đồ nguy hiểm nhất, ta đ-ợc số liệu về tr-ờng hợp nguy hiểm nhất đối với trạm. Trên cơ sơ các số liệu đã tính toán đ-ợc ta vạch ra ph-ơng án bảo vệ trạm trong tr-ờng hợp nguy hiểm nhất (hay xác định mức độ bảo vệ trạm cao nhất). Sơ đồ xuất phát th-ờng rất phức tạp, do đó để quá trình tính toán không phức tạp cần có sự đơn giản hoá hợp lý (ta chỉ qua tâm đến một số nút quan trọng trong trạm nh-: điểm đặt máy biến áp, điểm đặt chống sét van, thanh góp, điểm đặt máy cắt). Ta tiến hành trình tự sau: Dựa vào sơ đồ nguyên lý lập sơ đồ thay thế ở trạng thái sóng. Trong sơ đồ này đ-ờng dây và thanh góp có tổng trở sóng Z= 400( ), tốc độ truyền sóng trên đ-ờng dây v = 300(m/ às), các thiết bị khác đ-ợc thay thế bằng điện dung tập trung của nó, các giá trị điện dung này đ-ợc tra bảng (4-1) 1 . Sóng truyền từ phía đ-ờng dây 35kV là dạng sóng xiên góc, biên độ cực đại bằng điện áp U 50% của cách điện đ-ờng dây (U 50% = 465 kV 1 . Coi rằng tổng trở của các đoạn dây và thanh góp có giá trị: Z = 400( ) Từ đó ta tính đ-ợc các giá trị điện cảm và điện dung đơn vị của thanh góp: )pF(, . v . Z C )H(, v Z L 38 300 400 11 331 300 400 0 0 Thành phần điện cảm bỏ qua nh- trên đã nêu và chọn sơ đồ trạm theo các yêu cầu trên: DCL DCL MC T2 DCL MC DCL DCL MC DCL DCL MC DCL DCL MC DCL DCL MC DCL T1 CSV BU DCL Hình 4.9: Sơ đồ dây trạm Trong tr-ờng hợp bình th-ờng, sóng sét truyền trên đ-ờng dây nối vào thanh góp sẽ bị phân tán, nên tác dụng lên cách điện của trạm khong nguy hiểm. Ta nhận thấy rằng trạng thái vận hành nguy hiểm nhất là trạng thái chỉ vận hành với 1 đ-ờng dây và một máy biến áp. Ta có sơ đồ nh- sau: H×nh 4.10: Quy ®iÖn dung vÒ c¸c nót theo quy t¾c m«men ta cã: 39m 42 m 15 m II I IV III CSV 1757,1 pF pF pF pF pF 429,2 1593,7 220 Cg 300 60 60 500 1500 60 CSV 6060 500 5 12 12 13 5 5 5 15 12 12 Hình 4.11 Giá trị của các phần tử lấy theo bảng 4-1( theo 1 ): ta lấy các giá trị trong bài theo bảng sau: Bảng 4.1: Giá trị điện dung của các phần tử thay thế: Loại thiết bị Đặc tính của thiết bị Điện dung(pF) Máy biến áp điện lực Máy biến áp lớn có bù điện dung 1500 Máy biến áp đo l-ờng 300 Máy cắt ở trạng thái đóng 500 Dao cách ly ở trạng thái đóng 60 Thanh góp 900 Khi đó ta có: Điểm nút 1: C 1 = 2,42960 39 15.6027.500 (pF) Là điện dung quy đổi của MC và DCL đ-ờng dây đ-ợc di chuyển theo quy tắc mômen. Điểm nút 2: C 2 = 7,1593 15 10.605.300 42 37.6025.50013.60 39 24.6012.500 900 (pF) Là điện dung quy đổi của thanh góp, MC và DCL theo quy tắc mômen. Điểm nút 3: C 3 = 1,1757 42 5.6017.50029.60 1500 (pF) Là điện dung quy đổi của MBA, MC và DCL theo quy tắc mômen. Điểm nút 4: C 4 = 220 15 10.3005.60 (pF) Là điện dung quy đổi của MC và DCL gần chống sét van theo quy tắc mômen. Điểm cần xét: -Điểm tr-ớc dao cách đ-ờng dây: điểm 1 -Điểm tại thanh góp: điểm 2. -Điểm tại nơi đặt máy biến áp: điểm 3 -Điểm tại nơi đặt chống sét van: điểm 4 Với khoảng cách giữa các điểm nh- sau: L 12 = 39 m khoảng cách giữa điểm 1 và điểm 2 L 23 = 41 m kho¶ng c¸ch gi÷a ®iÓm 2 vµ ®iÓm 3 L 24 = 15m kho¶ng c¸ch gi÷a ®iÓm 2 vµ ®iÓm 4 . Chng 16: Xác định điện áp và dòng điện trong chống sét van a)Đặc tính chọn loại chống sét van Việc tính toán chống sóng truyền vào trạm chính là việc tính toán để lựa chọn chống sét van. Chống. Chống sét van đ-ợc chia làm hai loại là: chống sét van có khe hở và chống sét van không khe hở. Ta chọn loại chống sét van không khe hở bởi vì nó có nhiều -u diểm hơn so với loại chống sét van. II ứng với miền làm việc của chống sét van (có dòng điện I 1kA) thì điện áp d- của loại chống sét van có điện trở phi tuyến làm bằng ZnO thấp hơn loại chống sét van có điện trở làm bằng