Việc nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường đến hiện tượng phóng điện của vật liệu cách điện ngoài trời đối với việc nâng cao ổn định vận hành an toàn, tin cây và chất lượng điện áp, giảm sự cố của HTĐ Việt nam trong tương lai là nhiệm vụ cần thiết. Do vậy, đề tài “Nghiên cứu Ảnh hưởng của môi trường đến hiện tượng phóng điện của vật liệu cách điện ngoài trời ” được đề xuất với mục đích đánh giá tác động ảnh hưởng của môi trường đến hiện tượng phóng điện trên bề mặt vật liệu cách điện ngoài trời. Trong thực tế vận hành cách điện của đường dây được sử dụng rất nhiều loại như: sứ cách điện bằng gốm hoặc thủy tinh, silicon, polimer, composite…và môi trường có thể là sương muối, bụi bẩn ...
TTẬP Đ TẬP ĐOÀN ĐIỆN LỰC VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC ĐÀM QUANG HUỆ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MƠI TRƯỜNG ĐẾN HIỆN TƯỢNG PHĨNG ĐIỆN CỦA VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN NGOÀI TRỜI Chuyên ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 60520202 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN Người hướng dẫn khoa học: TS Đặng Việt Hùng HÀ NỘI - 2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành Trường Đại học Điện lực hướng dẫn TS Đặng Việt Hùng khoa Hệ Thống Điện trường Đại Học Điện Lực Để hoàn thành luận văn tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành hướng dẫn ,chỉ bảo giúp đỡ tận tình thầy giáo TS.Đặng Việt Hùng người quan tâm, động viên tận tình hướng dẫn tơi q trình thực luận văn Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu, Khoa Sau Đại học, thầy, cô giáo Trường Đại học Điện lực giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Xin trân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 12 tháng 08 năm 2014 Học Viên Đàm Quang Huệ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn thầy giáo TS Đặng Việt Hùng Khoa Hệ Thống Điện trường Đại Học Điện Lực Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Đàm Quang Huệ MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 Xuất xứ đề tài 2 Mục đích Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG I NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ CÁCH ĐIỆN ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN TRÊN KHƠNG VÀ SỰ PHĨNG ĐIỆN TRÊN BỀ MẶT CÁCH ĐIỆN .4 Mở đầu Giới thiệu chung điện mơi phóng điện điện môi 2.1 Điện dẫn điện môi 2.1.1 Điện dẫn điện môi khí 2.1.2 Điện dẫn điện môi rắn 2.1.3 Điện dẫn mặt điện môi rắn 2.2 Sự phóng điện điện môi 2.2.1 Khái niệm phóng điện điện môi 2.2.2 Sự phóng điện điện mơi khí 2.2.2.1 Quá trình hình thành thác điện tử phóng điện điện mơi khí 2.2.2.2 Đặc tính von-Ampe (V-A) dạng phóng điện chất khí 11 2.2.3 Sự phóng điện điện môi rắn 13 2.2.3.1 Phóng điện đánh thủng 14 2.2.3.2 Phóng điện bề mặt điện mơi rắn 16 2.2.3.3 Phóng điện bề mặt tiếp giáp điện môi rắn 19 Giới thiệu chung cách điện đường dây 21 3.1 Các loại cách điện đường dây tải điện không 22 3.1.1 Vật liệu chế tạo cách điện 22 3.1.2 Cách điện sứ 23 3.1.3 Cách điện thuỷ tinh 25 3.1.4 Cách điện composite 27 3.2 Kết cấu loại cách điện đường dây tải điện không 30 3.2.1 Cách điện đứng 30 3.2.2 Cách điện treo 32 3.2.2.1 Cách điện loại đĩa 33 3.2.2.2 Cách điện loại 35 3.2.3 Cách điện dùng cho vùng ô nhiễm 36 Kết luận: 37 CHƯƠNG II CÁC PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN CÁCH ĐIỆN ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHƠNG CĨ XÉT ĐẾN ĐIỀU KIỆN MƠI TRƯỜNG 38 Ảnh hưởng mơi trường lên cách điện đường dây tải điện không 38 1.1 Một số yếu tố ảnh hưởng đến vật liệu cách điện đường dây 38 1.1.1 Tính hút ẩm điện mơi 38 1.1.2 Độ ẩm khơng khí 38 1.1.3 Sự hấp thụ nước bề mặt điện môi 39 1.2 Nghiên cứu ảnh hưởng ô nhiễm môi trường cách điện đường dây không Việt Nam 39 Cơ sở lựa chọn cách điện đường dây tải điện không vùng ô nhiễm 40 2.1 Cơ chế phóng điện cách điện 40 2.1.1 Trường hợp cách điện 40 2.1.2 Trường hợp nhiều cách điện 41 2.2 Cơ chế phóng điện cách điện bị nhiễm 44 Phương pháp lựa chọn cách điện đường dây không vùng khí hậu bị nhiễm 46 3.1 Cơ sở tổng quát 46 3.2 Đặc tính phóng điện cách điện 46 3.3 Đặc tính lớp nhiễm bẩn cách điện 48 3.4 Đặc tính nguồn nhiễm bẩn cách điện 49 3.5 Tính tốn lựa chọn cách điện đường dây không 51 Kết Luận 53 CHƯƠNG III: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐẾN CÁCH ĐIỆN ĐƯỜNG DÂY TRÊN KHÔNG DƯỚI TÁC DỤNG QUÁ ĐIỆN ÁP THAO TÁC 55 Mở đầu 55 Mơ hình nghiên cứu ảnh hưởng môi trường đến cách điện đường dây không 55 2.1 Tham số thay lớp bụi 57 2.1.1 Điện trở Rb 57 2.1.2 Điện dung Cb 57 2.2 Tham số thay tia lửa điện 58 2.2.1 Điện dung 58 2.2.2 Điện trở 58 2.2.3 Bán kính 58 2.2.4 Vận tốc 59 Kết tính tốn 60 3.1 Trường hợp lớp bụi có điện trở nhỏ gần điện cực dương lớp bụi điện trở lớn gần điện cực âm 61 3.2 Trường hợp lớp bụi có điện trở lớn gần điện cực dương lớp bụi điện trở nhỏ gần điện cực âm 64 Ứng dụng phần mềm Flux mô phân bố cường độ điện trường bề mặt cách điện 67 Kết luận 69 KẾT LUẬN CHUNG 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH BẢNG BIỂU Bảng I.1 Kích thước đặc tính cách điện đứng 32 Bảng I.2 Kích thước đặc tính cách điện đĩa 34 Bảng II.1 Số lượng đĩa cách điện điện áp định mức 52 HÌNH Hình I.1 Sơ đồ phân bố vùng lượng vật liệu rắn nhiệt độ 00K Hình I.2 Đặc tính Vơn-Ampe chất khí 11 Hình I.3 Hiện tượng phóng điện điện mơi 13 Hình I.4 Quan hệ Eđt=f(to) 14 Hình I.5 Phóng điện phá hủy cách điện đường dây tải điện khơng 16 Hình I.6 Các dạng phóng điện dọc theo bề mặt điện mơi rắn 17 Hình I.7 Cách điện sứ 24 Hình I.8 Chuỗi sứ cách điện thủy tinh gồm nhiều đĩa 27 Hình I.9 Chuỗi cách điện polimer 28 Hình I.10 Kết cấu cách điện đứng 31 Hình I.11 Kết cấu cách điện đĩa 33 Hình I.12 Cách điện 35 Hình I.13 Cách điện dùng cho vùng nhiễm 36 Hình II.1 Dùng vòi rồng vệ sinh cách điện để tránh phóng điện nhiễm bẩn 40 Hình II.2 Phân bố điện áp cách điện 40 Hình II.3 Phóng điện dọc theo chuỗi cách điện 41 Hình II.4 Phân bố điện áp dọc theo chuỗi cách điện 42 Hình II.5 Sơ đồ thay chuỗi cách điện 42 Sự hình thành phân bố lớp bụi phóng điện cách Hình III.1 điện đường dây khơng ảnh hưởng mơi 55 trường Hình III.2 Mơ hình nghiên cứu 56 Hình III.3 Mach điện tương đương mơ q trình lan truyền 56 Hình III.4 Thuật tóan tính tốn q trình phát triển tia lửa điện 60 Hình III.5 Điện áp 61 Hình III.6 Dịng điện 62 Hình III.7 Vận tốc 62 Hình III.8 Bán kính 63 Hình III.9 Điện tích 63 Hình III.10 Điện áp tia lửa điện 64 Hình III.11 Vận tốc 65 Hình III.12 Dịng điện 65 Hình III.13 Bán kính 66 Hình III.14 Điện tích 66 Hình III.15 Mơ hình dạng mũi nhọn - cực 67 Hình III.16 Phân bố điện điện cực 67 Hình III.17 Phân bố cường độ điện trường mũi nhọn 68 Hình III.18a Phân bố điện bề mặt 68 Hình III.18b Phân bố cường độ điện trường bề mặt 68 Hình III.19 Phân bố cường độ điện trường thành phần tiếp tuyến vng góc 68 MỞ ĐẦU Điện dạng lượng sử dụng rộng rãi phổ biến giới có ưu điểm quan trọng dễ dàng chuyển đổi sang dạng lượng khác Hơn điện dạng lượng dễ dàng sản xuất, vận chuyển sử dụng Điện dạng lượng quan trọng lĩnh vực hoạt động kinh tế đời sống xã hội người Sản xuất, truyền tải phân phối điện q trình đồng bộ, có tổ chức trải rộng phạm vi toàn lãnh thổ Hệ thống điện (HTĐ) quốc gia ngày phát triển để đáp ứng phát triển lớn mạnh kinh tế xã hội Cùng với xu tồn cầu hóa kinh tế, HTĐ đã, hình thành mối liên kết khu vực quốc gia, quốc gia khu vực hình thành nên HTĐ hợp có quy mô lớn công suất lãnh thổ Việt nam thực hợp HTĐ toàn quốc đường dây siêu cao áp (SCA) 500kV Bắc- Nam mạch bắt đầu vận hành vào năm 1994, gần đưa vào vận hành đường dây 500kV Bắc-Nam mạch 2, đường dây 500kV Sơn La-Hòa Bình- Nho Quan, đường dây 500kV Sơn La-Hiệp Hịa, đường dây 500kV Thường Tín-Quảng Ninh…ngồi nước ta xây dựng đường dây tải điện 220kV, 110kV mua điện nước khu vực ASEAN, việc liên kết HTĐ khu vực giúp cho HTĐ Việt nam quốc gia thành viên có khả nâng cao độ tin cậy, giảm chi phí vận hành, giảm giá thành tải điện Để truyền tải điện từ nguồn đến nơi tiêu thụ người ta phải sử dụng đường dây truyền tải với nhiều cấp điện áp, việc truyền tải điện địi hỏi phải đảm bảo an tồn kinh tế, tin cậy, đường dây truyền tải điện gồm phận như: móng cột, cột, xà, sứ cách điện dây dẫn dây chống sét phụ kiện đường dây, thực tế đường dây truyền tải điện nước ta phải qua nhiều địa qua biển, qua rừng qua vùng đất đỏ badan, vùng khai thác than … Trong trình vận hành đường dây thường phải chịu ảnh hưởng môi trường như: sương muối, bụi bẩn… có nhiều cố xảy đường dây truyền tải ảnh hưởng môi trường gây nên cố điện diện rộng làm ảnh hưởng không nhỏ đến hoạt động sản xuất lĩnh vực khác Việc nghiên cứu ảnh hưởng mơi trường đến tượng phóng điện vật liệu cách điện trời việc nâng cao ổn định vận hành an toàn, tin chất lượng điện áp, giảm cố HTĐ Việt nam tương lai nhiệm vụ cần thiết Do vậy, đề tài “Nghiên cứu Ảnh hưởng môi trường đến tượng phóng điện vật liệu cách điện ngồi trời ” đề xuất với mục đích đánh giá tác động ảnh hưởng môi trường đến tượng phóng điện bề mặt vật liệu cách điện trời Trong thực tế vận hành cách điện đường dây sử dụng nhiều loại như: sứ cách điện gốm thủy tinh, silicon, polimer, composite…và mơi trường sương muối, bụi bẩn Xuất xứ đề tài Hiện nay, để truyền tải phân phối điện người ta sử dụng đường dây truyền tải Trong trình truyền tải, phân phối điện cách điện đường dây thiết bị điện khác chịu ảnh hưởng tượng phóng điện ( bụi bẩn bám vào sứ ) Khi độ dày bụi bẩn vượt giá trị cho phép gây tượng phóng điện làm vỡ sứ đường dây Mục đích Xây dựng mơ hình nghiên cứu ảnh hưởng bụi đến tượng phóng điện bề mặt sứ cách điện chịu ảnh hưởng môi trường mà đường dây qua Nghiên cứu, so sánh ảnh hưởng bụi đến q trình lan truyền phóng điện chọc thủng bề mặt sứ cách điện như: độ dày, vị trí, điện dẫn suất 4.5 x 10 -3 3.5 (mm) 2.5 1.5 0.5 0 20 40 60 80 100 120 140 (µs) Hình III.13: Bán kính 1.8 x 10 -8 1.6 1.4 (C) 1.2 0.8 0.6 0.4 0.2 0 20 40 60 80 (µs) Hình III.14: Điện tích 66 100 120 140 Ứng dụng phần mềm Flux mô phân bố cường độ điện trường bề mặt cách điện Trong thực tế, giá trị phân bố cường độ điện trường bề mặt vật liệu cách điện phụ thuộc vào nhiều yếu tố điện dẫn suất, phân bố lớp bụi, cịn có số điện mơi vật liệu cách điện Để làm rõ vấn đề trên, ảnh hưởng tính chất lớp bụi vật liệu cách điện mô phần mềm Flux dựa phương pháp phần tử hữu hạn Mơ hình nghiên cứu trường không đồng dạng cực – mũi nhọn, điện cực mũi nhọn mang cực tính dương +50kV, lớp bụi phân bố không đồng bề mặt có điện dẫn suất σ=50µS, số điện mơi cách điện lấy ε=5,5; tính chất đối xứng, mơ hình xây dựng dạng 2D Hình III.15 : Mơ hình dạng mũi nhọn – cực Color Shade Results Isovalues Results Quantity : Potential Volt Scale / Color Quantity : Potential Volt Line / Value 10 11 / / / / / / / / / / / / 3.125E3 3.125E3 / 6.25E3 6.25E3 / 9.375E3 9.375E3 / 12.5E3 12.5E3 / 15.625E3 15.625E3 / 18.75E3 18.75E3 / 21.875E3 21.875E3 / 0.025E6 0.025E6 / 28.125E3 28.125E3 / 31.25E3 31.25E3 / 34.375E3 34.375E3 / 37.5E3 37.5E3 / 40.625E3 40.625E3 / 43.75E3 43.75E3 / 46.875E3 46.875E3 / 0.05E6 500 5.4E3 10.3E3 15.1991E3 20.1E3 0.025E6 29.8991E3 34.7991E3 39.7E3 44.6E3 49.5E3 Hình III.16 : Phân bố điện điện cực 67 Bounds vectors results Quantity : Electric field V/m Max vector value : 2.066847e+006 Color Shade Results Quantity : |Electric field| V/m Scale / Color 188.71385E-6 / 132.5207E3 132.5207E3 / 265.04144E3 265.04144E3 / 397.56213E3 397.56213E3 / 530.08281E3 530.08281E3 / 662.60356E3 662.60356E3 / 795.12425E3 795.12425E3 / 927.64494E3 927.64494E3 / 1.06017E6 1.06017E6 / 1.19269E6 1.19269E6 / 1.32521E6 1.32521E6 / 1.45773E6 1.45773E6 / 1.59025E6 1.59025E6 / 1.72277E6 1.72277E6 / 1.85529E6 1.85529E6 / 1.98781E6 1.98781E6 / 2.12033E6 Hình III.17 : Phân bố cường độ điện trường mũi nhọn TEST01 TEST01 (E3) Volt (E3) V/m 300 40 CURVE Module_champ Field / Magnitude chemin_champ CURVE potential Potential / Potential chemin_champ 30 200 19.999 100 9.999 (E3) mm (E3) mm a) b) Hình III.18: Phân bố điện (a) cường TEST01 độ điện trường (b) bề mặt (E3) 99.999 CURVE champnorm -100 Field / Normal component chemin_champ CURVE champtangent Field / Tangent component chemin_champ -200 -300 (E3) Hình III.19: Phân bố cường độ điện trường thành phần tiếp tuyến vng góc 68 Từ kết mơ dựa phương pháp phần tử hữu hạn ta thấy rằng, trường hợp trường không đồng nhất, cường độ điện trường tập trung chủ yếu điện cực mũi nhọn giảm nhanh bề mặt vật liệu cách điện, xuất phân bố không đồng lớp bụi bề mặt làm thay đổi phân bố cường độ điện trường bề mặt, cường độ điện trường giảm vị trí xuất lớp bụi, q trình lan truyền phóng điện bề mặt thành phần tiếp tuyến cường độ điện trường đóng vai trị quan trọng việc phát triển lan truyền tia lửa điện Kết luận Việc đánh giá ảnh hưởng môi trường đến vật liệu cách điện vấn đề quan tâm, nghiên cứu Việt Nam Nhiều đề tài nghiên cứu thực nghiệm thực hiện, triển khai cho phép đánh giá tham số lớp bụi đến phóng điện lão hóa vật liệu cách điện Trong chương này, phương pháp mơ hình hóa mơ phỏng, ảnh hưởng mơi trường đặc biệt điện trở phân bố lớp bụi xem xét, đánh giá ảnh hưởng điện áp thao tác (250/2500µs), thấy trường hợp lớp bụi có điện trở nhỏ ( lớp bụi ẩm) gần điện cực phóng có thời gian phóng điện chọc thủng ngắn trường hợp ngược lại Các tham số tia lửa điện dòng điện, vận tốc, bán kính, điện tích… thay đổi qua lớp bụi có điện dẫn khác tăng nhanh phát triển gần đến điện cực đối diện Mô phần mềm cho thấy cường độ điện trường tập trung cao điện cực phóng giảm nhanh bề mặt phía điện cực âm 69 KẾT LUẬN CHUNG Qua phần trình bày ba chương luận văn tốt nghiệp tác giả trình bày kiến thức cách điện đường dây tải điện không, loại cách điện dùng cho đường dây tải điện phóng điện điện môi, ảnh hưởng môi trường đến cách điện đường dây, từ kiến thức có sở để lựa chọn cách điện cho đường dây điều kiện vận hành bình thường qua vùng có khí hậu bị nhiễm, cách hợp lý mặt kinh tế, kỹ thuật nhằm đảm bảo cho đường dây vận hành an toàn kinh tế, nhằm giảm thiểu tối đa cố phóng điện cách điện đường dây gây Mơ hình mơ tượng phóng điện cách điện ảnh hưởng môi trường, bề mặt cách điện xuất lớp bụi có điện trở khác nhau, trường hợp lớp bụi có điện trở nhỏ gần điện cực phóng cho thời gian phóng điện chọc thủng ngắn trường hợp ngược lại Mô trường điện từ cường độ điện trường tập trung cao điện cực mũi nhọn Do đặc thù địa lý nên đường dây tải điện Việt Nam phải qua vùng có khí hậu khác nên đường dây qua vùng khí hậu bị nhiễm cách điện thường xun phóng điện gây hư hại cách điện làm điện hệ thống ảnh hưởng không nhỏ đến kinh tế an ninh… để khắc phục tình trạng phóng điện qua chuỗi cách điện địi hỏi phải có phương pháp tính tốn lựa chọn cách điện cho đường dây cách hợp lý 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Đình Thắng “ Giáo trình VẬT LIỆU ĐIỆN ” Nhà xuất Giáo dục (2004) Trần Văn Tớp “ QUÁ ĐIỆN ÁP VÀ BẢO VỆ CHỐNG QUÁ ĐIỆN ÁP CHO HỆ THỐNG ĐIỆN” ; “ KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP” Nhà xuất giáo dục (2007) Võ Viết Đạn “ KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP” Nhà xuất Tại chức Đại học Bách Khoa Hà Nội (1972) Nguyễn Xuân Phú Hồ Xuân Thanh “ VẬT LIỆU KỸ THUẬT ĐIỆN” Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật (2001) Vũ Thanh Hải “ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CÁC ĐẶC TÍNH CỦA CÁCH ĐIỆN TREO BẰNG COMPOSITE VẬN HÀNH TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM ” Viện lượng 12/2009 Lê Quang Thành “ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC DẠNG ĐIỆN ÁP ĐẾN HIỆN TƯỢNG PHÓNG ĐIỆN TRÊN BỀ MẶT CỦA VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN ’’ Luận văn thạc sĩ -Đại học Điện lực ( 2014) Đỗ Khánh Ninh “ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG ĐẾN CÁCH ĐIỆN THỦY TINH LÀM VIỆC TRÊN LƯỚI ĐIỆN 110KV QUẢNG NINH ’’ Luận văn thạc sĩ - Đại học bách khoa Hà Nội ( 2006) 8.Công ty truyền tải điện “ Xử lý phóng điện qua chuỗi cách điện” Báo cáo tổng kết công tác quản lý kĩ thuật năm ( 2013) 71 Tiếng Anh A Mekhaldi, D Naamane, S Bouazabia and A Beroual, (1999) “ Flashover of Discontinuous Pollution Layer on High Voltage Insulator” IEEE Trans Dielectrics and Electrical Insulation, Vol.6 , pp.900-906 A.M Rahal and C Huraux (1997) “Flashover machanisum of Hight Voltage Insulators” IEEE Trans on power Apparatus and Systens, Vol Pas 98, nr 6, pp 2223-2231 B.F Hampton, (May 1964) “Flashover mechanism of polluted insulation” proc IEEE, Vol.111, nr.5, pp.985-990 F.Rizk (1981)“ Mathematical models for pollution Flashover”, Electra, Vol.78, pp 71-103 N Dhabi - Megriche, A Beroual and L Krahenbuhl (March 1987) “Anew proposal Moder of physics D Appl phys (30) nr 5, pp 889-894 N Dhahbi – Megriche and A Beroual (1999) “Evaluation and polluted insulator flashover Voltage electrical Network Model” 11 th international Symposium on High Voltage Engineering Lond, UK I Fofana and A Beroual (1996) “ A New Proposal for Calculation of the Leader Velocity based on Energy Considerrations” Journal Phys D: Appl Phys, Vol.29, pp.601-696 H Boeme and F Oberaus, (June 1966) “Pollution Flashover Tests and Insulatans in laboratory and in Systems and model concept of creepage path Flashover” CIGRE, 1485.11, paper nr.406 R Wilkins (March 1969) “Flashover Voltage of Hight Voltage Insulators with uniform surface pollutions Films” proc IEE, vol.116, nr.3, pp.457-465 72 10 P Claveri and Y Porcheron (1973) “How to choose Insulatars for polluted Areas” IEEE Trans PAS, Vol.92, nr.3, pp 1121-1131 11 R.Wilkins and A.A.J.Al_Baghdachi (December 1971) “Arc Propagation Along an Electrolyte surface” Proc IEE, Vol.118, nr.12, pp 18861892 73 PHỤ LỤC Quá điện áp thao tác dạng sóng chuẩn (250/2500µs) Q điện áp thao tác xảy có thay đổi chế độ làm việc hệ thống điện Sự chuyển từ chế độ làm việc sang chế độ làm việc khác gắn liền với phân bố lại lượng điện trường từ trường tích lũy điện dung điện cảm mạch, kèm theo trình dao động độ gây nên điện áp Nguyên nhân trực tiếp làm phát sinh điện áp thao tác thao tác đóng cắt phần tử hệ thống điện chế độ làm việc bình thường (như đóng cắt đường dây không tải, cắt máy biến áp không tải) thân tình trạng cố khác hệ thống điện chạm đất, ngắn mạch, đứt dây… Quá điện áp thao tác có dạng sóng xung kích: điện áp tăng nhanh từ không đến trị số cực đại (đầu sóng) sau giảm chậm đến trị số khơng (đi sóng) Do phần đầu sóng tăng chậm khơng có ý nghĩa quan trọng đến q trình phóng điện, nên thay đoạn thẳng xiên góc qua điểm có tung độ 0,3Umax 0,9Umax giao điểm đường xiên với trục hoành đường nằm ngang qua Umax cho độ dài đầu sóng Tp Độ dài sóng T2 tính tới điện áp giảm xuống nửa trị số biên độ Umax Dạng sóng điện áp thao tác Quy định xuất phát từ kết thực nghiệm, điện áp giảm tới mức 50% trị số biên độ khơng cịn khả gây nên phóng điện khơng cần ý đến phần sau sóng Theo quy ước quốc tế dạng sóng tiêu chuẩn có độ dài đầu sóng: Tp = 250µs±20% độ dài sóng T2 =2500µs±60% Kí hiệu sóng q điện áp thao tác τ= 250/2500µs 2.Tổng hợp số cố cách điện đường dây không 05 tháng đầu năm 2014 Công Ty Truyền tải Điện Thời STT Tên thiết bị (ĐZ, Xuất trạm) Ngày KD TQ ĐZ ĐZ Diễn biến cố Nguyên nhân khắc gian Ghi phục điện Giờ * Tại trạm 220kV Tuy Hòa Quy Nhơn Lần 1: (05h24) cố pha A rơ le F87L, F21 tác động F79 thành công ĐZ 220kV Tuy Hòa Quy Nhơn Lần 2: (05h45) cố pha C rơ le F87L, 3/14/2014 05h45 F21 tác động F79 thành công x Lần 3: cố pha A rơ le F87L, F21 tác động cắt pha A, khơng đóng lặp lại chưa hết thời gian T reclaim lần cố thứ dẫn tới vị trí 213 chuỗi sứ pha C phóng điện, vị trí 214 chuỗi sứ pha A phóng điện Đã cắt 652 Đ2 Đ5 điện thay chuỗi sứ bị phóng điện cắt pha bảo vệ không đồng pha * Tại trạm 220kV Nha Trang ĐZ 220kV Nha Trang - KongBuk 07/04/2014 18h55 x MC 271 nhảy lần F21 pha C tác động, F79 Qua kiểm tra phát thành công, d=139,9km phóng điện VT 36 * Tại trạm 220kV KrongBuk pha C Đã cắt điện thay MC 273 nhảy lần pha C tác động, F79 thành sứ xong lúc 13h54 cơng, d=139,9km, 200 nhảy q dịng tác ngày 08/4/2014 động, d= 10,5km * Tại trạm 500kV Di Linh MC 571, 573 nhảy, T504 bypass F87L, F21 ĐZ 500kV Pleiku Di Linh 21/04/2014 17h19 x pha A tác động, F79 thành công, tự động insert Qua kiểm tra phát TBD 504 thành cơng, d=132,7km phóng điện VT 424 * Tại trạm 500kV Pleiku pha A Đã cắt điện thay MC 575 nhảy, (564 cắt), T505 bypass sứ Đ5 Đ5 Đ1 F87L, F21 pha A tác động, F79 thành công, tự động insert TBD 505 thành công d=194,4km * Tại NMTĐ SrePok 4: Bảo vệ khoảng cách vùng F87L tác động pha C , cắt pha máy cắt 273 đóng lặp lại ĐZ 220kV Srepok Srepok 4A 22/04/2014 16h04 x thành công D=3km * Tại NMTĐ SrePok 4A: Bảo vệ khoảng cách vùng F87L tác động Sét đánh gây phóng điện qua mỏ phóng VT 22 pha C pha C tác động, cắt pha máy cắt 271 đóng lặp lại thành cơng * Tại trạm 220kV KrongBuk: MC 273 nhảy lần (pha A), rơ le F211 F212 ĐZ 220kV KrongBuk - Nha Trang 4/28/2014 15h52 x tác động cắt pha A, F79 thành cơng, d=73,1km vị trí 199 có vết * Tại trạm 220kV Nha Trang: phóng điện qua mỏ MC 271 nhảy lần (3 pha), F21P cắt pha phóng pha A khởi tạo ĐLL, F21B gửi qua F86/2 cắt pha lockout khóa ĐLL, d= 73,5km ĐZ 220kV Đắc Nông - BuônTuaSarh ĐZ 220kV 274 Di Linh- 272 Đại Ninh 4/29/2014 1/5/2014 14h07 14h22 x * Tại trạm 500kV Đắc Nông: MC 274 nhảy lần (pha A), rơ le F87L F21 tác động cắt pha A, F79 thành công, d=49,87km * Tại NMTĐ BuônTuaSarh: MC 271, 272 nhảy lần (pha A), F87L F21 tác động cắt pha A, F79 thành công, d=12km x *Tại trạm 500kV Di Linh: MC 274 nhảy F87L F21 tác động, cố ngắn mạch pha A, IAsc=1,85 KA, F79 làm việc thành công, khoảng cách cố l=32,2km Thời tiết khu vực có dơng sét *Tại Đại Ninh: MC 272 nhảy F87L F21 tác động, cố ngắn mạch pha A, F79 làm việc thành công, khoảng cách cố l=7km Thời tiết khu vực có dơng sét phóng điện qua sừng VT 28 pha A Phát VT 23 pha A (trụ néo) sét đánh gây phóng điện bề mặt chuổi sứ đơi chuổi bị phóng bát, chuổi bát - Tại Vĩnh Tân : MC 272, 252 cắt bảo vệ F212, F87L1 tác động, Pha cố: pha A, F21 ghi k/c 94,7km; F87L ghi khoảng cách 95,4km; F79 thành công, ĐZ 220kV 272/Vĩnh Tân-274/Phan Thiết273/Hàm Thuận - Tại Phan Thiết: MC 274 nhảy, F21 tác động, 02/5/2014 14h57 x vùng 2, F79 không làm việc; không ghi nhận khoảng cách Đến 16h30 đóng tốt MC 274 - Tại nhà máy thủy điện Hàm Thuận : MC 273 nhảy, F21 tác động vùng 1, pha A, k/c 24,1km; F79 thành cơng *Thời tiết khu vực có mưa nhỏ Phóng điện qua chuỗi sứ pha A VT 51 Đ7 * Tại trạm 220kV Tuy Hòa: 10 ĐZ 220kV 273/Tuy Hịa - Sơng Ba Hạ MC 273 nhảy pha A, ĐLL cố 09/5/2014 16h08 trì nên tiếp tục cắt pha khóa ĐLL rơ le x F21L F87L tác động cắt pha A, F79 thành Khả phóng điện giơng sét 18 Đ2 Đ8 công, d=73,1km 11 ĐZ 220kV Bảo Lộc Long Bình 5/13/2014 23h30 x * Tại trạm 220kV Bảo Lộc: Phóng điện qua sứ MC 274 nhảy pha , ĐLL thành công, bảo vệ VT 379 pha B (phóng F21L vùng tác động, l=33,36km bát, vỡ bát) *Tại trạm 500kV Pleiku: MC 271 nhảy F21-1& F21-2 tác động pha A-N, F79 làm việc thành 12 ĐZ 220kV Pleiku An Khê 5/25/2014 15h02 x công, khoảng cách cố l1=69,2km, Phóng điện qua chuỗi l2=67,8km sứ VT 220 pha A *Tại NM An Khê: MC 273, 274 nhảy F21 (9/15 bát) Đ4 pha A-N tác động, F79 làm việc thành công, khoảng cách cố l=35km 5/27/2014 16h02 *Tại trạm 500kV Pleiku: MC 271 nhảy F211& F21-2 tác động pha C-N, F79 làm việc 13 ĐZ 220kV Pleiku An Khê x thành công, khoảng cách cố l1=43,6km, Phóng điện qua chuỗi l2=44,2km sứ VT 280 pha C *Tại NM An Khê: MC 273, 274 nhảy F21- (6/15 bát) 1& F21-2 pha C-N tác động, F79 làm việc thành công, khoảng cách cố l=61km, l=63 Đ4 *Tại trạm 500kV Đắc Nông: MC 275, 276 nhảy 14 ĐZ 220kV F21, F87Ltác động pha B-N, F79 làm việc mạch kép thành công, khoảng cách cố l275=14,8km, Đắc Nông 5/27/2014 17h39 x l276=14,75km Thời tiết mưa to giông sét - Đồng *Tại NM Đồng Nai 3: MC 271, 272, 273, 274 Nai nhảy F87L pha B-N tác động, F79 làm việc thành công, khoảng cách cố l=23,8km Sét đánh gây phóng điện qua sứ VT 42 (mạch 275 8/15 bát, mạch 276 9/15 bát) Đ7