CÁCH ĐIỆN TRẠM BIẾN ÁP VÀ NHÀ MÁY ĐIỆN pptx

Chỉång 13 CẠCH ÂIÃÛN TRẢM BIÃÚN ẠP V NH MẠY ÂIÃÛN I Cạc u cáưu chung âäúi våïi cạch âiãûn ca trảm biãún ạp v nh mạy âiãûn: - Mỉïc cạh âiãûn ca nh mạy âiãûn v trảm biãún ạp âỉåüc chn theo âiãưu kiãûn quạ âiãûn ạp näüi bäü trãn cå såí kãút håüp våïi cạc âỉût tênh ca thiãút bë bo vãû âãø hản chãú biãn âäü ca quạ âiãûn ạp. - Cạch âiãûn ca cạc thiãút bë âàût trong trảm v nh mạy âiãûn gäưm cạch âiãûn trong v cạch âiãûn ngoi. Âäü bãưn ca cạch âiãûn ngoi âỉåüc xạc âënh båỵi âiãûn ạp phọng âiãû n xun thng khong cạch khê hồûc âiãûn ạp phọng âiãûn men theo bãư màût cạch âiãûn ràõn. Cạch âiãûn trong lm viãûc trong mäi trỉåìng cạch ly våïi mäi trỉåìng ngoi v nãúu bë phọng âiãûn thç lm thiãút bë hỉ hng nãn u cáưu âäü bãưn âiãûn ca cạch âiãûn trong khàõc khe hån so våïi cạch âiãûn ngoi. 1.1 Âiãûn ạp thỉí nghiãûm xoay chiãưu táưn säú cäng nghiãûp: Trë säú âiãûn ạp thỉí nghiãûm xoay chiãưu táưn säú cäng nghiãûp xạc âënh xút phạt tỉì trë säú quạ âiãûn ạp näüi bäü våïi mäüt hãû säú dỉû trỉỵ nháút âënh. - Âäúi våïi cạch âiãûn ngoi phi thỉí nghiãûm c 2 trảng thại bãư màût cạch âiãûn khä v ỉåï t. - Âäúi våïi cạch âiãûn trong chè cáưn thỉí nghiãûm âiãûn ạp phọng âiãûn khä. Lỉu : cáưn tàng âiãûn ạp âãưu âàûn âãún trë säú âiãûn ạp thỉí nghiãûm, cạch âiãûn phi chëu âỉûng dỉåüc êt nháút l 1 phụt cn âäúi våïi cạch âiãûn ngoi khäng cọ u cáưu vãư thåìi gian. 1.2 Âiãûn ạp thỉí nghiãûm xung: Mỉïc cạch âiãûn xung ca trảm âỉåüc chn theo låïn hån trë säú âiãûn ạp tạc dủng U dỉ ca thiãút bë bo vãû våïi mäüt hãû säú dỉû trỉỵ an ton nháút âënh âãø b lải sai lãûch do vë trê âàût thiãút bë bo vãû, hiãûu ỉïng têch lu hỉ hng trong váût liãûu cạch âiãûn 1.2.1 Âäúi våïi cạch âiãûn ngoi: Âiãûn ạp xung âm bo våïi sọng xung cháøn ton pháưn âỉåü xạc âënh theo: U âb = 1,1 U dỉ -5 + 15 kV Våïi U dỉ -5 l âiãûn ạp dỉ trãn chäúng sẹt van våïi biãn âäü dng âiãûn xung 5kA Nhiãût âäü, ạp sút ca mäi trỉåìng âàût thiãút bë cọ nh hỉåíng âãún kh nàng cạch âiãûn ca thiãút bë. ÅÍ âiãưu kiãûn 35 o C åí âäü cao 1000m so våïi mỉûc nỉåïc biãøn thç biãn âäü diãûn ạp thỉí nghiãûm xung ngoi âỉåüc xạc âënh: 84,0 U U db tn = 1.2.2 Âäúi våïi cạch âiãûn trong Phi chụ âãún hiãûu ỉïng têch lu hỉ hng do lm viãûc láu di, nhỉng khäng cáưn chụ âãún nh hỉåíng ca âiãưu kiãûn khê quøn. Trë säú âiãûn ạp thỉí nghiãûm âäúi våïi sọng xung ton pháưn âỉåüc xạc âënh: U tn = 1,1(1,1.U dỉ -5 +15) kV Âäúi våïi sọng càõt phi xạc âënh cao hån 20% giạ trë trãn. Cạch diãûn phi chëu âỉûng âỉåüc 5 láưn âàût âiãûn ạp xung liãn tiãp. Riãng âäúi våïi cạch âiãûn trong mạy biãún ạp thỉí nghiãûm trong âiãưu kiãûn khäng cọ kêch tỉì thç phi thỉí nghiãûm tàng thãm 0,5m nỉỵa. Âäúi våïi nhỉỵng trang thiãút bë lm viãûc trong âiãưu kiãûn khäng cọ tạc dủng ca quạ âiãûn ạp khê quøn thç cạch âiãûn ca chụng âỉåüc thỉûc hiẻn nhẻ nhng hån v chè cáưn thỉí nghiãûm våïi âiãûn ạp táưn säú oong nghiãûp. Âäúi våïi cạch âiãûn ngoi ca trang thiãút bë âàût åí mäi trỉåìng bủi báøn nhiãưu thç phi tàng pháưn tỉí cạch âiãûn hồûc sỉí dủng cạc cạ ch âiãûn âàûc biãût. Khong cạch khäng khê bẹ nháút cho phẹp trong cạc trảm chn tỉång ỉïng våïi âiãûn ạp thỉí nghiãûm ca cạch âiãûn ngoi âäưng thåìi phi chụ âãún diãưu kiãûn an ton ca nhán viãn váûn hnh v lỉu thäng trong khu vỉûc trảm. II Kãút cáúu cạch âiãûn trong nh mạy âiãûn v trảm biãún ạp Trong cạc trảm phán phäúi cọ cạch âiãûn âåỵ, cach âiãûn xun v cạch âiãûn treo. Cạch âiãûn âåỵ v treo dng âãø cäú âënh thanh gọp v dáy dáùn, cn cạch âiãûn xun âãø âỉa bäü pháûn mang âiãûn xun qua tỉåìng vạch, qua v mạy. Váût liãûu cạch âiãûn âỉåüc sỉí dủng âãø chãú tảo cạch âiãûn âåỵ l sỉï v thu tinh k hût âiãûn, täø håüp cạch âiãûn giáúy-dáưu v mn chàõn-dáưu. 1. Cạch âiãûn âåỵ: 2. Cạch âiãûn xun 2.1 Cạch âiãûn ca mạy biãún ạp: 2.1.1 Kãút cáúu cạch âiãûn ca mạy biãún ạp: Theo mäi trỉåìng m viãûc, cạch âiãûn a mạy biãún ạp âỉåüc hia lm thnh : cạch âiãûn ngoi v cạch âiãûn trong. Cạch âiãûn ngoi tiãúp xục våïi mäi trỉåìng khê quøn, chëu nh hỉåíng ca âiãưu kiãûn mäi trỉåìng v thåìi tiãút: khong cạch khäng khê thưn tu giỉỵa âáưu ra ca cạc pha khạc nhau, gỉỵa âáưu ra v vo ca cng mäüt pha v kho ng cạch khäng khê men theo bãư màût cạch âiãûn xun âãún v näúi âáút. Ccạh âiãûn trong bao gäưm táút c cạc pháưn cạch âiãûn âàût trong v mạy, ngám trong dáưu v cạch ly våïi mäi trỉåìng khê quøn bãn ngoi. Cạch âiãûn trong âỉåüc chia lm 2 nhọm chênh: Cạch âiãûn chênh: cạch âiãûn gỉỵa cün cao v hả, cạch âiãûn giỉỵa cạc cün cao ạp våïi nhau, gỉỵa cạc cün dáy våïi bäü pháûn näúi âáút. Cạch âiãûn dc:cạch âiãûn giỉỵa cạc pháưn tỉí cng mäüt cün dáy ( cạch âiãûn giỉỵa cạc vng dáy, giỉỵa cạc âéa, bạnh dáy trong cng mäüt cün dáy. Cạch âiãûn chênh dỉåüc chn theo âiãưu kiãûn quạ âiãûn ạp näüi bäü. Cạch âiãûn dc âỉåüc xạc âënh ch úu båỵi gradient âiãûn ạp låïn nhạt xt hiãûn trãn cün dáy khi xút hiãûn quạ âiãûn ạp truưn vo mạy biãún ạp. Cạch âiãûn chênh: âỉåüc thỉûc hiãûn ch úu theo kiãøu dáưu - mn chàõn (to n bäü läùi thẹp, gäng tỉì v cün dáy âỉåüc âàût trong dáưu, v giỉỵa cạc khong cạch dáưu cọ âàût nhỉỵng äúng hồûc táúm cạch âiãûn bàòng cạctäng bãkalêt). Mn chàõn cọ tạc dủng cn tråí sỉû hçnh thnh cạc cáưu dáùn âiãûn, náng cao âäü bãưn âiãûn ca cạc khong cạch dáưu, nhåì âọ cọ thãø gim kêch thỉåïc Mạy biãún ạp v tảo âiãưu kiãûn cho dáưu tưn hon dãù dng tảo thûn åüi cho sỉû lm mạt mạy biãún ạp A B 90% 80% 10% Cáúu tảo cạch âiãûn ch úu ca MẠY BIÃÚN ẠP 35kV. A,B l cạc khong cạch dáưu Phán bäú âiãûn trỉåìng trong cạch âiãûn ch úu ca MẠY BIÃÚN ẠP óứ hióỷu quaớ maỡn chừn õaỷt hióỷu quaớ cao phaới õỷt noù vuọng goùc vồùi phổồng õổồỡng sổùc cuớa õióỷn trổồỡng. ớ maùy bióỳn aùp 110kV trong khoaớng caùch giổợa 2 cuọỹn dỏy coù 2 ọỳng maỡn chừn vaỡ nồi tióỳp giaùp vồùi caùc ọỳng hỗnh truỷ vaỡ tỏỳm phúng phờa õỏửu caùc cuọỹn dỏy cao aùp phaới õổồỹc che kờn bồợi caùc maỡn chừn bũng tỏỳm goùc. ỏửu ra cuọỹn cao aùp ồớ caùc maùy bióỳn aùp 110kV vaỡ thỏỳp hồn thổồỡng õổồỹc õỷt ồớ gỏửn gọng tổỡ , do trổồỡng ồớ õoù khọng õọửng nhỏỳt, do õoù phaới coù cỏỳu taỷo thờch hồỹp õóứ giaớm cổồỡng õọỹ õióỷn trổồỡng vaỡ tng cổồỡng caùch õióỷ n. ớ caùc maùy bióỳn aùp 220kV vaỡ cao hồn, ngoaỡi caùc bióỷn phaùp tng sọỳ lổồỹng maỡn chừn, coỡn phaới õổa õỏửu ra cuớa cuọỹn cao aùp vaỡo gổợa cuọỹn dỏy õóứ thổỷc hióỷn caùch õióỷn õồn giaớn hồn. Trong trổồỡng hồỹp naỡy , cuọỹn cao aùp õổồỹc chia thaỡnh 2 nhaùnh song song, 2õỏửu cuọỳi vó phờa gọng tổỡ õổồỹc nọỳi chung vồùi nhau cuỡng vồùi caùc pha khaùc taỷo thaỡnh õióứm trung tờnh cuớa maùy bióỳn aùp Haỷ aùp Cao aùp pha A Cao aùp pha B Sồ õọử nguyón lyù cỏỳu taỷo caùch õióỷn chuớ yóỳu cuớa maùy bióỳn aùp 100kV Ghi chuù: ồớ chóỳ õọỹ laỡm vióỷc bỗnh thổồỡng, trung tờnh maùy bióỳn aùp 110,220kV nọỳi õỏỳt trổỷc tióỳp nón caùch õióỷn ồớ õỏy thổồỡng thỏỳp. Tuy nhión mọỹt sọỳ trổọửng hồỹp phaới vỏỷn haỡnh ồớ chóỳ õọỹ trung tờnh caùch õỏỳt, ta phaới coù thióỳt bở baớo vóỷ thỏỳp hồn mọỹt cỏỳp õóứ baớo vóỷ õióứm trung tờnh. 2.1.2 Quaù trỗnh quaù õọỹ trong cuọỹn dỏy maùy bióỳn aùp: 2.1.2.1 Sồ õọử thay thóỳ: Khi coù soùng quaù õióỷn aùp khờ quyóứn truyóửn õóỳn, trong cuọỹn dỏy cuớa maùy bióỳn aùp xuỏỳt hióỷn nhổợng quaù trỗnh dao õọỹng õióỷn tổỡ phổùc taỷp gỏy nguy hióứm cho caùch õióỷn maùy bióỳn aùp. óứ tờnh toaùn quaù trỗnh quaù õọỹ trong maùy bióỳn aù p ta phaới thay thóỳ cuọỹn dỏy theo sồ õọử thọng sọỳ raới. Sồ õọử thay thóỳ cuọỹn dỏy maùy bióỳn aùp gọửm caùc phỏửn tổớ: õióỷn caớm, õióỷn dung õọỳi vồùi õỏỳt, họự caớm giổợa caùc voỡng dỏy, õióỷn dung giổợa caùc voỡng dỏy kóỳ tióỳp nhau. Nguyón lyù cỏỳu taỷo cuọỹn dỏy cao aùp vaỡ caùch õióỷn doỹcmaùy bióỳn aùp 6-35kV, 110kV Bakó lờt Giỏỳy U o C 1 C 2 C 3 C n-1 C n K 1 K 2 K n L 1 L 2 L n M 2n M 1n M 12 Trong thổỷc tóỳ tờnh toaùn, ngổồỡi ta coù thóứ chia quaù trỗnh quaù õọỹ ra laỡm thaỡnh 3 giai õoaỷn: phỏn bọỳ õióỷn aùp ban õỏửu, luùc ọứn õởnh vaỡ lổùc dao õọỹng quaù õọỹ. 2.1.2.2 Phỏn bọỳ õióỷn aùp ban õỏửu: óứ õồn giaớn trong tờnh toaùn, giaớ thióỳt soùng taùc duỷng vaỡo cuọỹn dỏy coù õỏửu soùng vọng goùc, coù bión õọỹ U o vaỡ õọỹ daỡi soùng vọ haỷn. Taỷi thồỡi õióứm ban õỏửu, do õióỷn caớm cuọỹn dỏy rỏỳt lồùn, do õoù õióỷn aùp phỏn bọỳ ban õỏửu theo doỡng õióỷn dung. Trong sồ õọử thay thóỳ trón C laỡ õióỷn dung õọỳi vồùi õỏỳt cuớa 1 õồn vở chióửu daỡi õổồỡng cuọỹn dỏy cao aùp. C = C/l (C laỡ õióỷn dung cuớa toaỡn cuọỹn dỏy, l laỡ chióửu daỡi cuọỹn dỏy) K laỡ õióỷn dung doỹc cuớa mọỹt õồn vở chióửu daỡi( õióỷn dung giổợa õỏửu voỡng dỏy vaỡ cuọỳi voỡng dỏy) K = K.l (K laỡ õióỷn dung cuớa doỹc cuớa toaỡn bọỹ cuọỹn dỏy cao aùp). Giaớ sổớ taỷi vở trờ x, õióỷn aùp bũng U(x) thỗ lổồỹng õióỷn tờch trón õióỷn dung doỹc cuớa phỏửn tổớ dx : dx )x(dU '.K)x(dU. dx 'K q == ióỷ tờch trón õióỷn dung õọỳi vồùi õỏỳt cuớa phỏửn tổớ dx : )x(U.dx'.Cdq = hay )x(U'.C dx dq = Ta coù phổồng trỗnh: 0)x(U. ' K 'C dx )x(Ud 2 2 = Nghióỷm tọứng quaùt cuớa phổồng trỗnh trón: U(x)=A.e x. +B. e x. Vồùi K C l 1 'K 'C == Nóỳu ồớ õỏửu cuọỹn dỏy: x=0 thỗ U(0) = U o U o Cdx K/dx K/dx K/dx Cdx Cdx Cdx Cdx dq K/dx q q +dq x l 0 Nóỳu ồớ cuọỳi cuọỹn dỏy: x = l thỗ U(l) tuyỡ thuọỹc vaỡo chóỳ õọỹ laỡm vióỷc cuớa õióứm trung tờnh. + Trung tờnh nọỳi õỏỳt trổỷc tióỳp: U(l) = 0 + Trung tờnh caùch õióỷn õọỳi vồùi õỏỳt dx )x(dU = 0. Nhổ vỏỷy phỏn bọỳ õióỷn aùp ban õỏửu ( t=0) trổồỡng hồỹp trung tờnh nọỳi õỏỳt: U bõ (x) = )l.(Sh )] l x 1.(l.[Sh .U ee ee .U o ll ) l x 1(l) l x 1(l o = Trổồỡng hồỹp trung tờnh caùch õióỷn: U bõ (x) = )l.(Ch )] l x 1.(l.[Ch .U ee ee .U o ll ) l x 1(l) l x 1(l o = + + ọỳi vồùi maùy bióỳn aùp khọng coù bióỷn phaùp õỷc bióỷt õióửu chốnh trổồỡng thỗ 2010l. ữ do õoù, ll. ee ff tổỡ õoù, 2/e)l(Ch)l(Sh l. vaỡ vồùi x/l<0,8 tổùc laỡ õọỳi vồùi phỏửn lồùn chióửu daỡi cuọỹn dỏy cuợng coù: 2/e)] l x 1.(l.[Ch)] l x 1.(l.[Sh ) l x 1.(l. ióửu õoù coù nghộa laỡ 80% chióửu daỡi cuọỹn dỏy coù phỏn bọỳ õióỷn aùp trong 2 trổồỡng hồỹp laỡ giọỳng nhau vaỡ õổồỹc bióựu dióựn bũng cọng thổùc chung U bõ (x) = U o .e l. l l U .U) dx dU ( dx )x(dU o omax ====> Nhổ vỏỷy õióỷn aùp giaùng trón õióỷn dung doỹc cuớa õồn vở chióửu daỡi cuớa cuọỹn dỏy (gradient õióỷn aùp) õaỷt trở sọỳ cổỷc õaỷi. Do õoù caùch õióỷn doỹc cuớa caùc phỏửn tổớ õỏửu cuớa cuọỹn dỏy cao aùp laỡm vióỷc trong õióửu kióỷn nỷng nóử. x=l x=0 2.1.2.3 Quaù trỗnh truyóửn soùng gradient õióỷn aùp doỹc theo cuọỹn dỏy vaỡ dao õọỹng rióng cuọỹn dỏy: U o K/dx K/dx K/dx K/dx C.dx Trung tờnh caùch õióỷn Trung tờnh nọỳi õỏỳ t Phỏn bọỳ õióỷn aùp doỹc theo cuọỹn dỏy cao aùp )x(Ge.U. x. o = t=0 x G 2 U.x o t>0 x G 2 U. o v.t v.t Khi t>0 âiãûn têch dëch chuøn vãư 2 phêa cün dáy v gáy nãn phán bäú âiãûn ạp km theo dao âäüng riãng cün dáy. Khi ny gradient âiãûn ạp âỉåüc chia lm 2 thnh 2 thnh pháưn thûn v nghëch cọ biãn âäü bàòng mäüt nỉía sọng gradient ban âáưu, chuøn dëch vãư 2 phêa cün dáy våïi täúc âäü v= c/2. Tải thåìi âiãøm t = 0, âiãûn ạp âáưu cün dáy âảt cỉûc âải khi sọng truưn vo sáu cün dáy, biãn âäü gim dáưn. Tải trung tênh biãn âäü cọ tàng chụt êt do sọng phn xả. 2.1.2.4 Phán bäú âiãûn ạp lục äøn âënh v quạ âiãûn ạp tạc dủng lãn cạch âiãûn: Sau mäüt thåìi gian quạ trçnh quạ âäü cháúm dỉït thç sỉû phán bäú âiãûn trỉåìng dc theo chiãư u di cün dáy s âảt trảng thại cỉåỵng bỉïc v theo cm khạng ca cün dáy, phán bäú âiãûn ạp cọ dảng: Khi trung tênh näúi âáút: U äâ (x) = U o (1- ) l x Khi trung tênh cạch âiãûn âäúi våïi âáút: U äâ (x) = U o Vo mäüt thåìi âiãøm báút k ca quạ trçnh quạ âäü, âiãûn ạp tải mäüt âiãøm x no âọ trãn cün dáy âỉåüc xạc âënh nhỉ sau: )x(G t=0 x G )x(U 1 k ∑ ∞ )x(U 1 k ∑ ∞ U bâ (x) U max (x) U äâ (x) x o U U x(U 1 k ∑ ∞ o U U 1-U bâ (x) 2-U ô (x) 3-U ô (x) 1 2 3 x U(x,t) = U ọõ (x) - 1 kk )t.cos().x(U Trong õoù: k laỡ tỏửn sọỳ cuớa soùng õióửu hoaỡ bỏỷc k. U k (x) laỡ bión õọỹ cuớa soùng õióửu hoaỡ bỏỷc k vaỡ õổồỹc tờnh nhổ sau: Khi trung tờnh caùch õióỷn õọỳi vồùi õỏỳt: 2 o k ).k.( C K 1 U . k 1 U + = Khi trung tờnh nọỳi õỏỳt: 2 o k ] 2 ).1k2( .[ C K 1 U . ).1k2( 1 U + = Vồùi K, C laỡ õióỷn dung doỹc vaỡ õióỷn dung õọỳi vồùi õỏỳt cuớa toaỡn cuọỹn dỏy. Theo õọử thở trón, õióỷn aùp xuỏỳt lồùn nhỏỳt: Trổồỡng hồỹp trung tờnh nọỳi õỏỳt U max =(1,2 ữ 1,3).U o , xuỏỳt hióỷn taỷi vở trờ x = 0,3.l. Trổồỡng hồỹp trung tờnh caùch õỏỳt U max =(1,5 ữ 1,8).U o , xuỏỳt hióỷn taỷi vở trờ cuọỳi cuọỹn dỏy. Kóỳt luỏỷn: Do sổỷ phỏn bọỳ õióỷn aùp luùc ban õỏửu khọng õọửng nhỏỳt laỡm cho caùch õióỷn doỹc cuớa nhổợng phỏửn tổớ õỏửu õổồỡng dỏychởu taùc duỷng gradient õióỷn aùp lồùn nhỏỳt vaỡ gỏy ra nhổợng dao õọỹng coù bión õọỹ lồùn dỏựn õóỳn trở sọỳ quaù õióỷn aùp lồùn taùc duỷng lón caùch õióỷn chuớ yóỳu cuớa maùy bióỳn aùp. 2.1.3 ỷc õióứm quaù trỗnh quaù õọỹ bón trong cuọỹn dỏy maùy bióỳn aùp 3 pha vaỡ maùy bióỳn aùp tổỷ ngỏựu. 2.1.3.1 Maùy bióỳn aùp õỏỳu kióứu hỗnh sao, trung tờnh caùch õióỷn õọỳi vồùi õỏỳt: Dióựn ra tổồng tổỷ nhổ maùy bióỳn aùp 1 pha * Maùy bióỳn aùp õỏỳ u hỗnh sao, trung tờnh caùch õióỷn õọỳi vồùi õỏỳt: -Nóỳu soùng taùc duỷng õọửng thồỡi vaỡo 3pha thỗ tổồng tổỷ nhổ maùy bióỳn aùp 1 pha coù trung tờnh caùch õióỷn. Giaù trở cổỷc õaỷi xuỏỳt hióỷn trón caùch õióỷn 1,8U o - Nóỳu soùng taùc duỷng lón 2 pha thỗ õỏửu cuọỹn dỏy pha coỡn laỷi coù thóứ coi nhổ õổồỹc nọỳi õỏỳt U o U o o U U x [...]... chụng sao cho âiãûn ạp lục ban âáưu âäưng nháút hån v khäng chãnh lãûch nhiãưu våïi phán bäú âiãûn ạp lục äøn âënh dc theo chiãưu di cün dáy Cáúp 110kV tråí lãn dng vng kim loải håí (1) ( vng âiãûn dung) nhà m náng cao K ca cạc pháưn tỉí âáưu ca cün dáy Tỉång tỉû nhỉ váûy, quanh mäüt säú cạc cün dáy hồûc âéa dáy âáưu vo ca cün dáy cng âàût nhỉỵng vng kim loải håí (3) cọ âỉåìng kênh tàng dáưn, táút c âỉåüc