Kỹ thuật điện cao áp quá điện áp và bảo vệ chống quá điện áp trần văn tớp

KỸ THUẬT DIỆN CAO ÁP Ilõ / i Ĩ A n ó Quá diện áp K bảo vệ chống điện áp THƯ VIỆN ĐH NHA TRANG 1000022456 I NHÀ XUẤT BẢN KHOA HOC VÀ KỸ THUÂT TR Ầ N VĂN T Ớ P KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP QUÁ ĐIỆN ÁP VÀ BÀO VỆ CHỐNG QUÁ ĐIỆN ÁP ĨRƯƠHGBẠI HOCKHftỵRÂSG THƯ VIỆN » NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ K Ỹ THUẬT HÀ NƠI - 2007 Lờ i nói đầu Trong nghiệp phát triển ngành điện, ứng dụng kỹ thuật điện áp cao đóng vai trị quan trọng cho việc truyền tải điện xa Sử dụng điện áp cao siêu cao lưới điện yêu cầu phải giải nhiều toán khoa học cơng nghệ phức tạp, quan trọng vấn đề liên quan đến cách điện Cách điện hệ thống điện tinh toán sờ chịu tác động lâu dài điện áp làm việc lớn Ngồi chúng cịn phải chịu tác động ngắn hạn điện áp tăng cao (quá điện áp) xuất vận hành Nguyên nhân điện áp sét đánh vào công trinh điện xuống đất vùng lân cận (quá điện áp khí hay điện áp sét) thao tác đóng cắt hệ thống điện (quá điện áp nội bộ) Trị số lớn điện áp, đặc biệt điện áp khí thay đổi phạm vi rộng, giải toán thực tế cần sử dụng phương pháp tiếp cận thống kê, nghĩa phải xác định xác suất gây điện áp so với mức cách điện thiết bị so với mức cho phép điện áp Độ tin cậy cao, khả chịu đựng dạng điện áp tiêu quan trọng cách điện hệ thống điện Với "Kỹ thuật điện cao áp - Quá điện áp bảo vệ chống điện áp", tác giả mong muốn cố tài liệu vấn đề điện áp bảo vệ chống điện áp hệ thống điện dùng làm sách giáo khoa cho sinh viên ngành điện trường đại học tài liệu tham khảo cho học viên cao học Tài liệu biên soạn dựa kinh nghiệm giảng dạy môn học Kỹ thuật điện cao áp tài liệu "Một số vấn đề kỹ thuật điện áp siêu cao áp cực cao áp” GS Vỗ Viết Đạn biên soạn năm 1992 phục vụ công tác vận hành quản lý hệ thống truyền tải siêu cao áp 500 kV Bắc - Nam Đây tài liệu bổ ích nhằm cung cấp kiến thức sờ vấn đề điện áp, bảo vệ chống điện áp lưới điện siêu cao áp cực cao áp Xuất lần đầu sách vấn đề phức tạp, chắn khơng tránh khỏi sai sót Tác giả xin chân thành cảm ơn nhận xét góp ý bạn đọc nội dung để sách hoàn thiện lần xuất sau Mọi thư từ góp ý xin gửi cho tác giả theo địa chì Bộ mơn Hệ thống điện, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội qua hộp thư điện tử tvtop-htd@mail.hut.edu.vn Tác giả MỤC LỤC Lời nói đầu Mục lục Mở đầu CHƯƠNG BẢO VỆ CHỐNG SÉT HỆ THỐNG ĐIỆN, LÝ THUYẾT MƠ HÌNH ĐIỆN HỈNH HỌC VÀ ỨNG DỤNG TRONG TÍNH TỐN 20 1.1 Lý bảo vệ chống sét đánh trực tiếp 20 1.2 Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cột thu lôi dây chống sét 22 1.3 Nội dung lý thuyết mơ hình điện hình học (MH ĐHH) 34 1.4 Nghiên cứu hiệu bảo vệ thu lôi Franklin 38 1.5 Nghiên cứu hiệu bảo vệ dây chống sét 45 1.6 Hiệu bảo vệ chống sét trạm biến áp đường dây 53 1.7 Điều kiện an tồn có dịng điện sét qua hệ thống thu sét 54 1.8 Nối đất kết cấu hệ thống thu sét 56 1.9 Cột thu lôi đại 57 CHƯƠNG TRUYỀN SÓNG QUÁ ĐIỆN ÁP TRÊN CÁC ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 60 2.1 Khái niệm 60 2.2 Truyền sóng hệ thống nhiều dây dẫn 65 2.3 Phản xạ khúc xạ sóng - Quy tắc Petersen 71 2.4 Phản xạ, khúc xạ nhiều lần sóng 62 2.5 Truyền sóng mạch giao động ®9 2.6 Xác định điện áp điểm nút phương pháp đồ thị 93 2.7 Quy tắc sóng đẳng trị 96 2.8 Ảnh hưởng vầng quang xung kích truyền sóng CHƯƠNG NGHIÊN cứu VỀ TÁC DỤNG CỦA PHÂN PHA 102 3.1 Tác dụng phân pha tham số đường dây 3.2 Tác dụng phân pha vầng quang 1°9 3.3 Tác dụng phân pha công suất tự nhiên 3.4 Tổng hợp tác dụng phân pha CHƯƠNG TÍNH TỐN Nối ĐẤT 114 115 4.1 Lý cần nối đất 115 4.2 Điện trở nối đất tiêu chuẩn nối đất an tồn 117 4.3 Mơ hình đất đo điện trở suất đất 121 4.4 Tính tốn hệ thống nối đất an toàn 124 4.5 Nối đất chống sét 150 CHƯƠNG THIẾT BỊ BẢO VỆ CHỐNG SÉT 164 5.1 Mở đầu 164 5.2 Phương tiện bảo vệ chống điện áp 166 5.3 Khe hở phóng điện 167 5.4 Chống sét ống 170 5.5 Chống sét van 174 5.6 Lắp đặt chống sét van 187 CHƯƠNG BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY TẢI ĐIỆN 189 6.1 Lý bảo vệ chống sét đường dây 189 6.2 Các phương pháp tính tốn suất cắt sét 190 6.3 Suất cắt đường dây không treo dây chống sét (35 kV) 201 6.4 Suất cắt đường dây có treo dây chống sét (110 kV trở lên) 202 6.5 Bảo vệ điểm đặc biệt đường dây 203 6.6 Nối đất dây chống sét 205 6.7 Ảnh hưởng yếu tố đến bảo vệ chống sét 207 CHƯƠNG BẢO VỆ CHỐNG SÉT TRẠM BIẾN ÁP 210 7.1 Lý bảo vệ chống sét trạm biến áp 210 7.2 Bảo vệ chống sét trạm biến áp 212 7.3 Chiều dài đoạn bảo vệ tới trạm 222 7.4 Sơ đồ bảo vệ trạm chống sóng điện áp lan truyền 224 7.5 Khoảng cách bảo vệ chống sét van 225 7.6 Hiệu bảo vệ chống sét cho trạm biến áp Đánh giá độ tin cậy bảo vệ chống sét cho trạm biến áp 228 CHƯƠNG HIỆU ỨNG TĨNH ĐIỆN CỦA ĐƯỜNG DÂY VÀ TRẠM BIÊN ÁP CAO ÁP 233 8.1 Tác dụng dòng điện điện trường mạnh thể người 234 8.2 Tính tốn gradient điện áp mặt đất bên đường dây CA, SCA 236 8.3 Tính tốn dịng điện cảm ứng 241 8.4 Xác định khoảng cách tới mặt đất đường dây SCA, CCA 245 8.5 Hiệu ứng tĩnh điện trạm biến áp SCA, CCA 247 CHƯƠNG TẢI ĐIỆN XA VÀ QUÁ ĐIỆN ÁP TRÊN ĐƯỜNG DÂY DÀI 249 9.1 Phương trình cũa tải điện xa 249 9.2 Chế độ vận hành có tải đường dây dài 258 9.3 Chế độ vận hành hở mạch đầu cuối 263 CHƯƠNG 10 QUÁ ĐIỆN ÁP NỘI BỘ TRONG HỆ THÔNG ĐIỆN 275 10.1 Quá điện áp độ đóng điện vào đường dây dài 275 10.2 Các vấn đề thao tác cắt mạch điện 278 10.3 Cộng hưởng tần số công nghiệp mạch L - c ghép nối tiếp 285 10.4 Hiện tượng cộng hưởng tần sô thấp SSR (subsynchronous resonance) 287 CHƯƠNG 11 CÁCH ĐIỆN ĐƯỜNG DÂY 11.1 Quan điểm chọn cách điện đường dây siêu cao áp 289 289 11.2 Cách điện điện áp xoay chiều tần số cơng nghiệp có xét đến ô nhiễm 290 11.3 Cách điện điện áp thao tác 296 TÀI LIỆU THAM KHẢO 301 Các chữ viết tắt TA - Trung áp CA - Cao áp SCA - Siêu cao áp CCA - Cực cao áp SIL - Công suất tự nhiên (Surge Impedance Loading) PVBV - Phạm vi bảo vệ CTL - Cột thu lôi DCS - Dây chống sét LLS - Hệ thống định vị sét (Lightning Location System) scs - Tụ bù dọc SSR - Hiện tượng cộng hường tần số thấp (Subsynchronous Resonance) TRV - Điện áp khôi phục (Transient Recovery Voltage) TRVR - Tốc độ điện áp khôi phục (TRVR Rate of Rise) MOV - Điện trở phi tuyến (Metal Oxyd Varistor) FO - Điện áp phóng điện (Flashover) CFO - Trị số trung binh cùa điện áp phóng điện CSV - Chống sét van TĐL - Tự động đóng lại BIL - Mức cách điện xung kích (Basic Impulse Level) M đầu Sự phát triển sản xuất sử dụng lượng điện dẫn đến việc hình thành hệ thống điện lớn có điện áp làm việc ngày cáng tăng cao Theo quy định IEC (International Electrotechnic Commission) màng điện áp cao 1000 V phân loại sau: Báng Phân loại cấp điện áp 1000 V Điện áp định mức Cấp điện áp in •I* T— Trung áp (TA) Cao áp (CA) 45 + 300 kV Siêu cao áp (SCA) 300 -T 750 kV Cực cao áp (CCA) > 750 kV Với tốc độ tăng trưởng cao, công suất tập trung số nhà máy lớn độ tin cậy cách điện điện áp làm việc điện áp xuất có ý nghĩa quan trọng Quá điện áp hiểu nhiễu loạn xếp chồng lên điện áp làm việc mạng điện Xác định rõ đặc tính q điện áp thường khó Người ta thiết lập đặc tính thời gian, biên độ, độ dốc chúng phương pháp xác suất thống kê (bảng 2) Bảng Thời gian Độ dốc Tần số lâu dài, > ms tần số công nghiệp chậm -4 ngắn hạn, ms trung bình, - 200 kHz trung bình >4 ngắn dốc 1000 kV/ps mạnh Hệ số áp Dạng điện áp QĐA khí í im QĐA nội (đóng cắt) VI QĐA tần số công nghiệp (sự cố hư hỏng cách điện) Các đặc tinh chủ yếu dạng điện áp - 10ps Tắt dần I Nhiễu loạn gây gián đoạn tạm thời (cắt điện, tự động đóng ) gián đoạn lâu dài (cắt điện để thay cách điện bị hư hỏng thay thiết bị) Các thiết bị bảo vệ cho phép hạn chế nguy rủi ro Trong trường hợp bảo vệ chống điện áp, cần phải xây dựng cách tin cậy mức cách điện bảo vệ A Quáđiện ápkhí Dông sét tượng thiên nhiên kỳ bí nguy hiểm: tồn cầu hàng ngày có trung bình hàng nghìn dơng Hàng năm dơng sét gây hoả hoạn, thiệt hại lớn người gây cắt đường dây tải điện đường điện thoại Các đường dây tải điện không bị ảnh hưởng thường xuyên nặng nề điện áp khí Phóng điện sét đặc trưng dịng điện xung kích, đơn cực tính Đa phần (khoảng 80 - 90%) cú sét đánh xuống mặt đất mang cực tính âm, có 10 - 20% dịng điện sét mang cực tính dương, thường lại cú sét dội mãnh liệt Dòng điện sét có thời gian ngắn, khoảng vài chục microgiây VỚI tốc độ biến thiên ban đầu lớn B.Quá điện áp nội Sự thay đổi đột ngột cấu trúc lưới điện nguyên nhân xuất hiện tượng độ Điều thể xuất sóng điện áp chuỗi sóng cao tần khơng tuần hồn dao động tắt dẩn c Cách điện hệ thống điện Cách điện cùa trang bị điện chia thành hai loại cách điện bên cách điện bên ngồi Cách điện bên ngồi bao gồm khoảng khơng khí cách điện (cách điện dây dẫn đường dây tải điện khơng), bề mặt ngồi cách điện rắn (cách điện đường dây), khoảng cách cách điện tiếp điểm dao cách ly Cách điện bên bao gồm cách điện cuộn dãy máy biến áp, máy điện, cách điện cáp điện, cách điện sứ xuyên, cách điện tiếp 10 Do tình hình nên từ 1966 quan điểm chọn cách điện đường dây siêu cao áp cực cao áp thay đổi: cách điện chọn theo điện áp thao tác theo tình hình nhiễm 11.2 Cách điện điện áp xoay chiểu tẩn số cơng nghiệp có xét đến nhiễm 1 Các nghiên cứu vê phóng diện bể mặt bị õ Một chương trình khảo sát thực địa IEEE Working Group on Inssulation Contamination Mỹ Canada tiến hành năm từ 1966 - 1968 Chương trình đề xuất phân tích sau đây: - Phóng điện ô nhiễm xảy bề mặt cách điện bị ô nhiễm điều kiện thời tiết có mưa phùn, sương giá, sương mù - Các biện pháp nhằm hạn chế phóng điện nhiễm gồm: a Thay đổi cấu trúc cách điện: dùng loại chống sương mù (Fog Type) có chiều dài rị điện tăng gấp rưỡi điện áp phóng điện bề mặt tăng 25 -ỉ- 30% so với loại loại chuẩn thông dụng (Standard Type) b Rửa bề mặt cách điện có điện áp - biện pháp thường tiến hành ỏ trạm biến áp c Cách điện dùng men bán dẫn - điện trở lớp men tạo hiệu ứng Joule để giữ cho bề mặt khơ (khi có sương mưa phùn) Điện trở cịn có tác dụng cải thiện phân bố áp dọc theo chiều dài chuỗi cách điện phịng thí nghiệm tiến hành loại thí nghiệm để nghiên cứu phóng điện nhiễm .Thi nghiệm dùng sương mù mặn (Salt Fog Test) Cho sương mù có độ mặn từ 2,5 H- 160g/m3 thổi vào bề mặt cách điện điện áp làm việc Độ mặn mà cách điện chịu ba lần thí nghiệm (phóng điện xảy lần thứ tư) gọi độ mặn chịu đựng (Withstand 290 Salinity), Thínghiệm sương mù (Clean Fog Test) Cho điện áp làm việc tác dụng lên cách điện bị ô nhiễm với nồng độ ngưng tụ khác cịn khơ sau làm ướt bề mặt cách điện sương mù Thí nghiệm giống với diễn biến thực tế chọn làm sở thiết kế cách điện đường dây siêu cao áp cực cao áp 1.2.C chê phóng điện ô nhiễm Phân bố điện áp bề mặt cách điện khô - Trường hợp cách điện (hình 11.1) Hình Phân bố điện áp bề mặt cách điện khô (trường hợp cách điện) Khi đặt điện áp u tác dụng mũ ti kết quả: 70% đặt điện rơi khoảng cách ti điểm (chiếm 22% chiều dài đường rò điện) 23% đặt điện rơi khoảng cách từ mũ đến điểm (chiếm 6% chiều dài rò điện) Từ điểm đến điểm bề mặt cách điện điện áp phân bố gần chiếm phân lượng bé - 7%u - Trong trường hợp chuỗi gồm n cách điện (hình 11.2a) 291 Hình P hân bố diện áp dọc theo chuỗi cách điện .2 Khi bỏ qua điện dung ký sinh dây dẫn phân bố điện áp dọc theo chiều dài chuỗi cách điện mô tả công thức: Uk = U ^ k shan với (11.1) a =— c c - điện dung đĩa cách điện; c, - điện dung ký sinh đĩa cách điện đất Quan hệ AUK% (n) cho hình 11.2b Có thể nhận thấy phân bố áp chuỗi cách điện giống với trường hợp cách điện; phía đầu mang điện áp chịu phân lượng điện áp lớn nhiều so với nơi khác Diễn biến phóng điện nhiễm - Trường hợp cách điện Khi bề mặt cách điện bị nhiễm q trình làm ướt phần bề mặt bên quanh ti có AU lớn (do phân bố áp che chắn nhiều so với nơi khác), tổn hao Joule AP = lròR2 = lrò AU lớn sấy khô bề mặt, miền sấy khơ điện trở cách điện mặt R tăng cao, làm thay đổi phân bố áp khiến cho điện áp giáng AU tăng lên cao tới mức gây phóng điện cục bề mặt miền quanh ti 292 Sự xuất hổ quang phóng điện cục nối tắt phần bề mặt quanh t, lúc toàn điện áp u tác dụng phần lại Miền bề mặt cách điện lân cận với miền bị phóng điện (miền quanh tị) phải chịu phần điện áp lớn, sấy khô dẫn đến phóng điện cục Như hổ quang phóng điện cục lan dần từ ti mà phần bề mặt (cách điện) cịn lại khơng đủ sức chịu đựng tồn điện áp u dẫn đến phóng điện hồn toàn - Trường hợp chuỗi cách điện Do phân bố áp dọc theo chuỗi giống với cách điện đơn nên có diễn biến phóng điện ô nhiễm tương tự Phần bên chuỗi phải chịu phân lượng điện áp lớn nên sấy khơ phóng điện cục xuất phần Phóng điện cục tiếp tục phát triển lên phía phẩn cịn lại khơng đủ sức chịu đựng tồn điện áp u có phóng điện hoàn toàn 1 Chọncách diện theo điểu kiện ô nhiễm Phân loại môi trường theo mức độ ô nhiễm Để phân loại môi trường theo mức độ ô nhiễm trước hết cần phải xác định tham số quan trọng nồng độ muối ngưng tụ bề mặt cách điện (mg/cm2) ô nhiễm tự nhiên nồng độ muối ngưng tụ tương đương ô nhiễm công nghiêp Để xác định nồng độ muối ngưng tụ ô nhiễm tự nhiên (cách điện bị ô nhiễm đặt vùng khơng khí mặn dun hải) dùng nước rửa bề măt cách điện sau xác định hàm lượng muối nước để tính nồng độ muối ngưng tụ đơn vị diện tích bề mặt cách điện Trong trường hợp nguồn ô nhiễm bụi công nghiệp xác định nồng độ muối ngưng tụ tương đương cách so sánh trị sô' điện dẫn nước rửa bề mặt cách điện ô nhiễm công nghiệp với trị số điện dẫn nước rửa 293 bề mặt cách điện ô nhiễm tự nhiên Căn vào giá trị nồng độ muôi ngưng tụ tương đương phân loại môi trường theo mức độ ô nhiễm bảng 11.1 Bảng Phân loại môi trường theo mức độ ô nhiễm Nồng độ muối Phân vùng ô ngưng tụ tương Môi trường nhiễm đương (mg/cm2) Rất nhẹ 0,02 * 0,025 Nhẹ 0,04 * 0,05 Thôn quê, rừng núi Ngoại ô khu công nghiệp Trung bình 0,07 Ý 0,1 Hầm mỏ, khu luyện kim Nặng 0,2 * ,5 Khu cơng nghiệp hố chất, luyện nhôm, cánh muối, duyên hải Q uy định suất chiều dài rò điện theo điều kiện ô nhiễm Khi cách điện dùng loại chuẩn (Standard Type) 10x5 3/4 chuỗi cách điện thẳng đứng (T - string) Quy định trình bày bảng 11.2 Bảng 294 Suất chiều dài rò điện theo điều kiện ô nhiễm Phân vùng ô nhiễm Suất chiều dài rò điện, (cm/ kVU pha (Ivln)) Rất nhẹ Cách điện không cần chọn theo ô nhiễm Nhẹ 2,641 Trung bình 3,327 Nặng 4,4 *5 ,3 Quyđịnh vềsố lượng, loại cách điện cách bố điện áp 500 kV Báng S ố lượng, loại cách điện cách bố Phân vùng ô nhiễm Cách điện đường dây 500 kV Rất nhẹ T- 25+ Nhẹ V- 32+ Trung bình V- 40+, V- 32* Nặng V- 42* chuỗi cách điện Ghi 1: - Ký hiệu “+” dùng loại cách điện chuẩn (Standard Type) - Ký hiệu “ * ” dùng loại cách điện chống sương mùl (Fog Type) Ký hiệu “ T ” chuỗi cách điện bố trí thẳng đứng (T - string) hình 11.3a Ký hiệu “ V ” chuỗi cách điện bố trí theo hình V (V - string), Igc cà hai mặt mặt cách điện phơi mưa nên có khả tự rửa nhiễm (hình 11,3b) X X X X Hình X X Bố trichuỗi cách điện Khoảng cách khe hở khơng khí từ dây dẫn tới cấu trúc cột chọn phối hợp với cách điện chuỗi cách điện, số liệu bảng 11.4 giới thiệu để tham khảo 295 ch Báng Bố trí số lượng cách điện chuỗi Chiều dài chuỗi cách điện (m) Khoảng cách khe hở khơng khí (m) V - 20 2,92 2,64 V - 25 3,65 3,16 V - 30 4,38 3,67 V - 40 5,84 4,58 V - 50 7,30 5,62 V - 60 8,76 6,65 V - 70 10,22 7,68 V - 75 10,95 8,20 11.3 Cách điện điện áp thao tác 11.3.1 Cáchđiện áp thao tác Dạng sóng độ lớn điện áp thao tác có nhiều thay đổi lịch sử phát triển siêu cao áp Theo tài liệu công bố từ thập kỷ trước biên độ điện áp thao tác khoảng 3p.u (per unity - ví dụ siêu cao áp 500 kV: pu=550 = 440 07 k V ) dạng sóng dạng xung hình 11.4 Hình 296 D ạng sóng điện áp thao tác .4 Sóng xung có: - Thời gian đẩu sóng Tđs = 100 -ỉ- 250 ỊiS - Độ dài sóng Ts = 1000 -T 4000 ỊiS Dạng sóng chuẩn để thử nghiệm cách điện sóng 250/2500 ps Trong thời gian lưới điện có thiết bị bù, máy cắt có dùng điện trở ghép song song thao tác đóng cắt mạch nên độ lớn điện áp thao tác bị ghìm xuống tới mức pu đồng thời dạng sóng điện áp thao tác kéo dài ra, thời gian đầu sóng (xds) tới hàng ngàn ỊiS Do vấn đề khoa học kỹ thuật liên quan đến điện áp thao tác chắn cịn có nhiều biến đổi mà không dừng lại với kiến thức trình bày tài liệu 1 Đặc điểmphóng diện diện áp thao tác Do thời gian tác dụng (duy trì) điện áp lớn so với thời gian phóng điện nên điện áp thao tác không tổn khái niệm “Đặc tính Volt - Giây" cách điện Tuy nhiên điện áp phóng điện điện áp thao tác có tính tản mạn tuân theo phân bố chuẩn: FO - v)ỉ(CFO, ô) (11.2) đó: FO - điện áp phóng điện (Flashover) CFO - trị số trung bình điện áp phóng điện ô - đô lêch chuẩn (đôi đươc biểu thi ỗ% = - 100% ) CFO Trị số trung bình điện áp phóng điện (CFO) ngồi việc phụ thuộc vào chiểu dài cách điện phụ thuộc vào dạng sóng: CFO = f(l.x đs) (11.3) 297 Hình Quan hệ điện ápphóng điện trung bình t Quan hệ điện áp phóng điện trung bình (CFO) theo thời gian đầu sóng (tđs) khe hở khơng khí dài L q điện áp thao tác có cực tính dương có dạng hình chữ u hình 11.5 Trị số cực tiểu CFO xác định theo công thức: CFOmin= K ^ 1+ L (11.4) với K hệ số hiệu chỉnh: - Đối với khe hở khơng khí dây dẫn - cột K = 1,2; - Đối với khe hở khơng khí dây dẫn với kết cấu kim loại K = 1,3 theo công thức: CFO = 443L - 30,4L2 + 0.83L3 (11.5) Trong công thức L tính rnét cịn CFOmintheo kv Thời gian đầu sóng xuất CFOmin(xđsmin) xác định gần theo: tđ s m in « 54L - 60 (ps) (11.6) Để xác định xác suất phóng điện điện áp phóng điện FO phải sử dụng đặc điểm loại biến chuẩn Như biết điện áp phóng điện FO theo luật phân bố chuẩn: 298 fo biến ngẫu nhiên Y - n (c f o , ô) F O -C F O s biến chuẩn 9ựO,1) tức là: F O -C F O Với loại biến chuẩn xác suất để Y lấy giá trị Y|Sẽ xác định theo: (11.7) Vế phải tích phân Laplace, trị số tích phân cho Sổ tay toán học (khi biết giá trị Y|) Xác suất xác suất để điện áp phóng điện lấy giá trị FO = ỖY, + CFO xác suất phóng điện cũa khe hở (Pì) điện áp FO 1.3Đ ặc tính phóng diện đặc tính chịu dùng nhiều khe h ghép song song Do điện áp thao tác xuất đoạn đường dài nên đồng thời tác dụng lên nhiều khe hở (chuỗi cách điện) ghép song song Điều làm giảm sút mức cách điện đường dây Nếu p, xác suất phóng điện khe hở (một chuỗi cách điện) điện áp u xác suất chịu điện áp (xác suất khơng xảy phóng điện ỏ điện áp U) là: ( 11 ) W, = - p, Khi điện áp u đồng thời tác dụng lên n khe hở (n chuỗi cách điện) ghép song song xác suất chịu Wn n khe hở (khơng xảy phóng điện điện áp U) là: W n = W M l- P i) " (11.9) 299 Do P, < nên - p,< n tăng Wnsẽ giảm Hình 1.6 cho quan hệ điện áp chịu với xác suất chịu Wn n lấy nhiều giá trị khác u giá trị trung bình điện = CFO lúc w, = p, = 0,5 Trong hình 11.6, = 1) có U ! u N < \ V '1 \ u-ỗ g ' N> *'5Q •IQ " ■ỔAA' iÍ T Ỉ t l — 0 " ''•s ■'V 7 / z_ ^ U-2Ô Q v\ r -M * T00Û U-3Ô ị ü áp chịu Khi có khe hở (n A 'CO ầ M./ ZJ ã0)b U-4 - S o k he J § OI 04 0.6 08 0.9 95 98 99 995 998 999 Xác suất chiu(Wn) Hình Giá trịtrun Khi dùng n khe hở (chuỗi cách điện) ghép song song xác suất phóng điện điện áp u (chỉ cần khe hở phóng điện hệ n khe hở tiếp tục vận hành) là: Pn = - w n pn = -(1 -P 1)n Dễ nhận thấy n tăng Wngiảm nên pntăng lên Khi p, « ( 11 10) viết gần đúng: Pn = -(1 -P i)" *n P , lúc pnsẽ tăng tỷ lệ với n 300 (11.11) Tài liệu tham khảo Tiếng Việt [ ] Võ Viết Đạn, “Giáo trình Kỹ thuật điện cao áp”, Hà Nội, 1972 [ ] Nguyễn Thị Minh Chước, “Hướng dẫn Thiết kế tốt nghiệp Kỹ thuật điện cao áp”, Hà Nội 2001 [ ] Võ Viết Đạn, “Một số vấn đề kỹ thuật cao áp siêu cao áp”, Hà Nội, 1992 Tiếng Nga [4] ri0A oốmeíí peAaKMneií ripoộ r c HanpaxreHMÍí”, CaHKT-neTepỗypr, KyHMHCKoro, “TexHMKa BbicoKMX neTepõyprcKVM SHepreTMMecKMií MHCTMTyr, 1998, 700 CTp [5] ÍIO A o ỗ L e ỉí p e A a K u u e ií H a n p a > K e H M íi” , M H CTM TyT, [6 ] A H M V Kostenko, C a H K T - n e T e p ỗ y p r 1973, 528 flornHO B, MocKBa r ip o c ịo “T e x H M K a n e T e p ỗ y p r c K n ií B b ic o K M x H e p re T M e c K M tí C T p 'T le p e H a n p s D K e H n a f0 C H e p r0 M A a T B sn e K T p M H e cK M X CMCTSMax”, 1962, 512 C T p [ Ị B B 5a3yTKMH, n flM0X0BCKafl, “PacMeTbi nepexoAHbix npoueccoB M nepeHanpn>KeHMn”, MocKBa H3AaTenbCTBO 3HeproaTOMM3AaT 1983, 328 CTp [8] B B 5a3yTKMH, B n BbicoKnx HanpaxeHMpi ílapMOHOHOB IO c riMHTanb, “TexHMKa H30nauna sneKTpMHecKMx CMCTSMax”, M ocKBa M nepeHanpaxreHMH H3AaTenbC TB B SHepraa 1976, 464 CTp 301 Tiếng Pháp [ ] Schmitt Alain; Deflandre Thierry, "Les surtensions et les transitoires rapides de tension, en milieux industriel et tertiaire", Paris, Eyrolles, 1997, 399 pp [ ] Aguet, Michel, Lanoz, Michel, "Haute tension", Lausanne, Presses polytechniques et universitaires romandes, 1990 Traité d'électricité; V 20 425 p [ 1 ] Gary, Claude, "La foudre: histoire des connaissances, nature du phénomène, risques et mesures de protection", Paris, Masson, 1999, 224 p [ ] Gary, Claude; Moreau, Marcel, "L'effet de couronne en tension alternative", Eyrolles Paris, 1976, 440 p [ ] Le Roy, Georges, Gary, Claude, Hultzler Bearnard, Lalot Jacques, Dubaton Christian, "Les Propriétés diélectriques de l'air et les très hautes tensions", Editions Eyrolles, Paris, 1984, 611 p [ ] Fournie, Robert, "Les isolants en électrotechnique: concepts et théories" Paris, Eyrolles, 1986, 185 p [ ] Fournie, Robert, "Les isolants en électrotechnique: essais, mécanismes de dégradation, applications industrielles" Paris, Eyrolles, 1990, 388 P [ ] Hermant, Alex; Lesage, Christian, "L'électricité atmosphérique et la foudre", Paris, Presses universitaires de France, 1997, Que sais-je?, 3127, 127 p Tiếng Anh [ 17 ] Kuffel, w, Zaengl, High Voltage Engineering, Pergamon Press [ 18 ] Uman, Martin A., "Lightning", New York, Dover Publications, 1984, 298 P 302 [ 19 ] Golde, R H., "Lightning", New York, Academic Press, 1977, volumes [ 20 ] Morrison, Ralph; Lewis, Warren H., "Grounding and shielding in facilities", New York; Toronto, J Wiley, 1990, 228 p [ 21 ] Kind, Dieter, "An introduction to high-voltage experimental technique", Braunschweig, Vieweg, 1978, 212 p 303 KỸ THUẬT ĐIỆN CAO ÁP QUÁ ĐIỆN ÁP VÀ BẢO VỆ CHỐNG QUÁ ĐIỆN ÁP Tác giả: Trần Văn Tớp Chịu trách nhiệm xuất Biên tập PGS TS Tô Đăng Hải Ngọc Khuê Nguyễn Đăng Vẽ bìa Đặng Ngọc Quang NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỶ THUẬT 70 - TRẦN HUNG ĐẠO, HÀ NỘI In 1000 khổ 16 X 24 cm, Công ty cổ phần in Hàng không Giấy phép xuất số: 75-/CXB/237-02/KHKT - 21/8/2007 In xong nộp lưu chiều tháng năm 2007 304 ... trọng cách điện hệ thống điện Với "Kỹ thuật điện cao áp - Quá điện áp bảo vệ chống điện áp" , tác giả mong muốn cố tài liệu vấn đề điện áp bảo vệ chống điện áp hệ thống điện dùng làm sách giáo... bị bảo vệ chống sét có đám mây dơng đến gần Cần phân biệt hai loại bảo vệ chống sét bảo vệ chống sét đánh trực tiếp bảo vệ chống điện áp lan truyền .Bảo vệchông sét đánh trục tiếp Bảo vệ chống. .. đoạn bảo vệ tới trạm 222 7.4 Sơ đồ bảo vệ trạm chống sóng điện áp lan truyền 224 7.5 Khoảng cách bảo vệ chống sét van 225 7.6 Hiệu bảo vệ chống sét cho trạm biến áp Đánh giá độ tin cậy bảo vệ chống