Chúng ta đang sống ở thế kỷ 21, thế kỷ của cách mạng khoa học kỹ thuật. Cùng với sự phát triển của khoa học thì điện năng là nguồn năng lượng hết sức quan trọng đối với mọi lĩnh vực. Đặc biệt với một nước đang trong thời kỳ công nghiệp hoá hiện đại hoá như nước ta, thì điện năng góp phần rất lớn đối với sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Để đảm bảo cung cấp điện liên tục và chất lượng tốt thì bảo vệ và chống sét cho hệ thống điện có một vị trí rất quan trọng.
LỜI NÓI ĐẦU Chúng ta sống kỷ 21, kỷ cách mạng khoa học kỹ thuật Cùng với phát triển khoa học điện nguồn lượng quan trọng lĩnh vực Đặc biệt với nước thời kỳ cơng nghiệp hố đại hố nước ta, điện góp phần lớn nghiệp cơng nghiệp hố đại hố đất nước Để đảm bảo cung cấp điện liên tục chất lượng tốt bảo vệ chống sét cho hệ thống điện có vị trí quan trọng Trong phạm vi thiết kế đồ án em xin trình bày vấn đề sau: Chương I : Bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm 110/22 kV Chương II : Tính tốn hệ thống nối đất cho trạm biến áp 110/22 kV Chương III: Tính tiêu chống sét cho đường dây vào trạm biến áp 110 KV Chương IV: Tính tốn bảo vệ chống sóng truyền vào trạm biến áp 110/22kV từ đường dây 110kV Mặc dù có nhiều cố gắng q trình làm đồ án, xong đồ án chắn không tránh khỏi thiếu sót Em mong giúp đỡ, bảo thầy giáo, cô giáo bạn môn Hệ thống điện Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo môn Hệ thống điện đặc biệt hướng dẫn, bảo tận tình thầy giáo ThS Đinh Quốc Trí giúp đỡ em suốt q trình làm đồ án để em hoàn thành tốt đồ án Hà Nội ngày 05 tháng 06 năm 2009 Sinh viên Phạm Thị Thu Huyền PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 MỤC LỤC Tra ng CHƯƠNG MỞ ĐẦU HIỆN TƯỢNG DÔNG SÉT VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA DÔNG SÉT ĐẾN HỆ THỐNG ĐIỆN VN CHƯƠNG I: TÍNH TỐN PHẠM VI BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP 110/22KV 1.1 Khái niệm chung 1.2 Các yêu cầu kỹ thuật 1.3 Tính tốn thiết kế phương án bố trí cột thu lôi 10 1.3.1 Cơng thức tính chiều cao cột thu lơi 10 1.3.2 Phạm vi bảo vệ cột thu sét độc lập 10 1.3.3 Phạm vi bảo vệ hai hay nhiều cột thu sét 11 a Phạm vi bảo vệ hai cột thu sét có độ cao 11 PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 b Phạm vi bảo vệ hai cột thu sét có độ cao khác 12 c Phạm vi bảo vệ nhóm cột thu sét (số cột >2) 14 1.3.4 Phạm vi bảo vệ dây thu sét 15 a Phạm vi bảo vệ dây thu sét 15 b Phạm vi bảo vệ hai dây thu sét 16 1.4 Các số liệu dùng để tính tốn TK cột thu sét bảo vệ NMTCL 110/22kV 17 1.4.1 Phương án 17 1.4.2 Phương án 24 CHƯƠNG II: TÍNH TỐN NỐI ĐẤT CHO NM THÉP CỬU LONG 110/22KV 30 2.1 Các yêu cầu kỹ thuật nối đất trạm biến áp 30 2.2 Các số liệu dùng để tính tốn nối đất 32 PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 2.3 Trình tự tính tốn 33 2.3.1 Nối đất an toàn 34 a Điện trở nối đất tự nhiên 34 b Điện trở nối đất nhân tạo 34 2.3.2 Nối đất chống sét 40 a.Dạng sóng tính tốn dòng điện sét 41 b Yêu cầu kiểm tra 42 c Điện trở nối đất chống sét 42 d Tính tốn tổng trở đầu vào nối đất chống sét 43 2.3.3 Nối đất mạch vòng kèm theo nối đất bổ sung 47 2.4 Kết luận 53 CHƯƠNG III: TÍNH TỐN CHỈ TIÊU CHỐNG SÉT CHO ĐƯỜNG DÂY 110 KV PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 54 3.1 Mở đầu 54 3.2 Các tiêu bảo vệ chống sét đường dây 54 3.2.1 Cường độ hoạt động sét 54 3.2.2 Số lần sét đánh vào đường dây 55 3.2.3 Số lần phóng điện sét đánh vào đường dây 56 3.2.4 Số lần cắt điện sét đánh vào đường dây 56 3.2.5 Số lần sét đánh vào khoảng vượt 57 3.2.6 Số lần cắt điện điện áp cảm ứng 57 3.3 Tính tốn tiêu bảo vệ chống sét đường dây 59 3.3.1 Mô tả đường dây cần bảo vệ 59 a PHẠM THỊ THU HUYỀN Kết cấu cột LỚP: HTĐ4-K49 điện 60 b Dây dẫn dây chống sét 60 c Nối đất cột điện 60 3.3.2 Độ võng, độ treo cao tb, tổng trở, hệ số ngẫu hợp đường dây 60 a Độ võng dây 60 b Độ treo cao trung bình dây dẫn dây chống sét 63 c Hệ số ngẫu hợp 64 d Tổng trở sóng dây dẫn 67 e Nhận xét 68 3.3.3 Tính số lần sét đánh vào đường dây 68 a Số lần sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn 70 b Số lần PHẠM THỊ THU HUYỀN sét đánh vào đỉnh cột khoảng LỚP: HTĐ4-K49 vượt 70 3.3.4 Suất cắt đường dây 110kV sét đánh vào đường dây 70 a Suất cắt sét đánh vòng qua dây thu sét vào dây dẫn 70 b Suất cắt sét đánh vào khoảng vượt 72 c Tính suất cắt sét đánh vào đỉnh cột lân cận đỉnh cột 79 d Tính tốn điện áp đặt lên cách điện pha A, B, C 83 e Tính tốn điện áp đặt lên cách điện pha B a, t thay đổi 89 CHƯƠNG IV: BẢO VỆ CHỐNG SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƯỜNG DÂY VÀO TRẠM BIẾN ÁP 110 KV/22KV 95 4.1 Mở đầu 95 4.2 Phương trình truyền sóng đường dây 96 4.3 Phương pháp tính tốn q điện áp cách điện thiết bị có sóng truyền vào trạm 97 PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 4.3.1 Nội dung phương pháp lập bảng 97 Quy tắc Peterson 98 Quy tắc sóng đẳng trị 99 a Tác dụng sóng lên điện trở phi tuyến đặt cuối đường dây 101 b Sóng tác dụng lên chống sét van đặt cuối đường dây 102 c Sóng tác dụng lên điện dung đặt cuối đường dây 103 4.3.2 Tính tốn bảo vệ có sóng điện áp truyền vào trạm 104 Mô tả trạm cần bảo vệ 106 Sơ đồ thay tính tốn 105 Thiết lập phương pháp tính điện áp với tất nút sơ đồ rút gọn 108 a Thời gian truyền sóng nút 108 b Tính PHẠM THỊ THU HUYỀN tốn điện áp LỚP: HTĐ4-K49 nút 109 Nút 109 Nút 111 Nút 112 Nút 113 Nút 114 4.3.3 Các đặc tính cách điện nút cần bảo vệ 115 PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 CHƯƠNG 1: BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP NHÀ MÁY THÉP CỬU LONG CẤP ĐIỆN ÁP 110/22 KV 1.1-KHÁI NIỆM CHUNG Nhà máy thép Cửu Long có hai cấp điện áp 110 kV 22kV, hầu hết thiết bị điện nhà máy bố trí đặt nhà xưởng, nhiên nguồn điện nhà máy cung cấp trạm biến áp 110/22 kV Các thiết bị điện trạm đặt ngồi trời, có sét đánh trực tiếp vào trạm xảy hậu nặng nề làm hỏng đến thiết bị trạm mà gây nên hậu nghiêm trọng cho nhà máy bị ngừng cung cấp điện Do trạm biến áp thường có yêu cầu bảo vệ cao Hiện để bảo vệ chống sét đánh trực tiếp cho trạm biến áp người ta dùng hệ thống cột thu lôi, dây thu lôi Tác dụng cuả hệ thống tập trung điện tích để định hướng cho phóng điện sét tập trung vào đó, tạo khu vực an toàn bên hệ thống Hệ thống thu sét phải gồm dây tiếp địa để dẫn dòng sét từ kim thu sét vào hệ nối đất Để nâng cao tác dụng hệ thống trị số điện trở nối đất phận thu sét phải nhỏ để tản dòng điện cách nhanh nhất, đảm bảo cho có dịng điện sét qua điện áp phận thu sét khơng đủ lớn để gây phóng điện ngược đến thiết bị khác gần Ngồi thiết kế hệ thống bảo vệ chống sét đánh trực tiếp vào trạm ta cần phải quan tâm đến tiêu kinh tế cho hợp lý đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, mỹ thuật 1.2- CÁC U CẦU KỸ THUẬT KHI TÍNH TỐN BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐÁNH TRỰC TIẾP VÀO TRẠM BIẾN ÁP Tất thiết bị cần bảo vệ phải nằm trọn phạm vi bảo vệ an toàn hệ thống bảo vệ Hệ thống bảo vệ trạm 110/22kV ta dùng hệ PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 + Chống sét van + Máy cắt Sơ đồ thay tính tốn Sơ đồ xuất phát thường phức tạp để q trình tính tốn khơng phức tạp ta cần có đơn giản hoá hợp lý Dựa vào sơ đồ đầy đủ phân tích sơ tìm trạng thái bất lợi Thường trạng thái vận hành mà thiết bị cần bảo vệ (máy biến áp, máy cắt ) xa chống sét van, trình lan truyền sóng đường dây qua nút có điện dung tập trung nhiều đường dây rẽ nhánh Với sơ đồ trạm cho ta có sơ đồ hình sau TG dc l mc dc l dc l mc dc l C SV Hình 4.9: Sơ đồ trạng thái sóng nguy hiểm Sơ đồ thay trạng thái sóng nguy hiểm Dựa vào trạng thái sóng nguy hiểm lập sơ đồ thay trạng thái sóng nguy hiểm Trong sơ đồ đường dây góp thay mạch gồm nhiều chuỗi phần tử hình π điện cảm điện dung lấy theo tổng trở sóng tốc độ truyền sóng chúng Trong tính tốn thường lấy gần tổng trở sóng Z = 400 Ω cho đường dây góp Tốc độ truyền sóng lấy v = 300m/s Các thiết bị khác thay điện dung tập trung tương đương Các giá tri điện dung tra bảng Ta nhận thấy trạng thái vận hành nguy hiểm trạm vận hành với đường dây, máy biến áp đường dây hở mạch, máy biến áp thứ hai nghỉ Bởi sóng truyền đường dây vào trạm, có nhiều đường dây nối vào góp, sóng bị phân tán tác dụng lên cách điện trạm khơng cịn ban đầu nữa.Vì có đường dây nối vào góp PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 sóng truyền theo đường dây q điện áp đặt nên cách điện nguy hiểm Xét trạm vận hành với đường dây D1 máy biến áp B1 Đường dây D2 máy biến áp B2 nghỉ Khi dao cách ly đường dây D2 máy biến áp B2 mở Ta có sơ đồ thay hình 4.10 sau: 6m 60pF 4m 500pF 5m 60pF 6m 4m 324,87pF 60pF 5m 500pF 3m 9m 60pF CVS 1500pF Hình 4.10: Sơ đồ thay trạng thái sóng nguy hiểm Trong sơ đồ hình 4.10 điện dung có giá trị sau: Máy biến áp điện lực: CMBA = 1500pF Dao cách ly: CDCL = 60pF Thanh góp : CTG = CTG l Trong đó: CTG = 1 = = 8,33(pF) Z.v 400.300 Theo sơ đồ ta có chiều dài góp : l = 39 m ⇒ CTG = 8,33.39 = 324,87( pF ) Máy cắt : CMC = 500pF Các giá trị tra tài liệu hướng dẫn thiết kế tốt nghiệp kỹ thuật điện cao áp tác giả Nguyễn Minh Chước Từ sơ đồ thay trạng thái sóng nguy hiểm ta rút gọn sơ đồ điểm sau: PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 + Điểm 1: điểm đặt dao cách ly đường dây có sóng sét truyền qua + Điểm 2: điểm đặt góp 110kV trạm biến áp + Điểm 3: điểm đặt dao cách ly phía đầu máy biến áp + Điểm 4: điểm đặt chống sét van + Điểm 5: điểm đặt máy biến áp Từ sơ đồ ta có khoảng cách điểm sau + Khoảng cách điểm điểm 2: L12= 15m + Khoảng cách điểm điểm 3: L23 = 15m + Khoảng cách điểm điểm 4: L34 = 6m + Khoảng cách điểm điểm 5: L45 = 9m Ta có sơ đồ thay trạng thái sóng nguy hiểm sau rút gọn sau: U50%®t 15m Z=400(Ω) C1=380pF 15m 6m C3=417,33pF 9m CVS C2=767,54pF C5=1500pF Hình 4.11: Sơ đồ thay rút gọn trạng thái sóng nguy hiểm - Ta qui điện dung điểm cần xét theo qui tắc phân bố lực : Giả sử điện dung C vị trí qui đổi điểm điểm nút A B theo công thức: LB LA CA = C L + L A B A CB = C L + L A B lA CA O B lB Co CB Hình 4.12:Ngun tắc mơmen lực PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 Trong sơ đồ sau qui đổi ta có điện dung tập trung nút nhận giá trị sau: C1 = CCL + CMC C2 = CTG + CCL 9 + CCL = 60 + 500 + 60 = 380 (pF) 15 15 15 15 10 + CMC + CCL + CMC 15 15 15 15 = 324,87 + 60 10 + 500 + 60 + 500 15 15 15 15 = 767,54 (pF) C3= CCL 10 10 + CMC +CCL= 60 + 500 + 60 15 15 15 15 = 417,33 (pF) C5 = CMBA = 1500 ( pF ) 3-Thiết lập phương pháp tính điện áp với tất nút sơ đồ rút gọn Ta sử dụng phương pháp lập bảng để tính tốn, xác định điện áp cách điện trạm biến áp cần bảo vệ : Theo quy tắc truyền sóng dạng tổng quát ta có: Ui j = Uj - U'i j Trong : - Uj : sóng điện áp nút j - Ui j : sóng truyền từ nút i đến nút j - U'i j: sóng phản xạ từ i j có kể đến gốc thời gian ( Với khoảng thời gian trễ 2.Ti j = 2.li j / v ) Để tiến hành tính tốn ta phải chọn bước thời gian tính tốn ∆t Khoảng chia ∆t nhỏ kết tính tốn xác Việc chọn ∆t phải dựa nguyên tắc: ∆t chọn phải ước số chung Ti j a.Thời gian truyền sóng nút + Thời gian sóng hết quãng đường - : 2t12 = l12 v = 15 300 = 0,1µ s +Thời gian sóng hết qng đường - : PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 2t23 = l23 15 = = 0,1µ s v 300 + Thời gian sóng hết quãng đường - : l34 = = 0,04 µ s v 300 2t34 = + Thời gian sóng hết quãng đường - : l45 = = 0,06 µ s v 300 2t45 = Ta chọn ∆t = 0,01µ s chọn gốc thời gian nút t(1) = µs Để thuận tiện cho việc tính tốn điện áp nút ta lấy thời điểm sóng tới nút làm gốc thời gian Vì theo đường truyền sóng, gốc thời gian nút sau chậm nút trước khoảng thời gian thời gian truyền từ nút trước t(2) = t(1) – t12 = – 0,1 = - 0,05 µs t(3) = t(2) – t23 = - 0,05 – t(4) = t(3) – t34 = - 0,1 – 0,1 = - 0,1µs 0,04 = - 0,12µs t(5) = t(4) – t45 = - 0,12 – 0,06 = - 0,15µs b.Tính toán điện áp nút: Với U1(0) = (gốc thời gian nút 2) Nút Là nút có hai đường dây tới với tổng trở sóng Z = 400 Ω Tổng trở tập trung điện dung C1 Từ ta có sơ đồ Petersen sau Z®t Z=400(Ω) C1=380pF PHẠM THỊ THU HUYỀN 2U®t ir C1=380pF LỚP: HTĐ4-K49 Hình 4.13: Sơ đồ Petersen nút Ta có: n ' ' 2Udt = ∑ α m1 U m' = U 01 + U 21 m =1 Khi t < 2.t12 = 0,1(µs) (gốc thời gian nút 1) U’21= nên: 2U dt = U '01 Khi t > 2.t12 = 0,1(µs) (gốc thời gian nút 1) U’21 ≠ nên: 2U dt = U'01 + U'21 Để tính 2Uđt thời gian ta phải quan tâm tới nút 2.Ta tạm dừng tính nút tính nút Sau tính điện áp nút ta quay trở lại tính điện áp nút U'21 = U 21(t − 2t12 ) U '21 = U 21(t − 0,1) ' U 21 = U − U12 Do tổng trở tập trung nút điện dung C = 380pF Nên theo phương pháp tiếp tuyến ta có: Z dt1 = Z n Z dt1 = 400 = 200 (n-số nhánh đến) TC1 = Z dt1.C1 = 200.380.10−6 = 0,076( µ s ) 2.U dt1 = TC1 ∆U1 + U1 (t ) ∆t ⇒∆U = ∆t 0,02 ( 2.U dt1 −U (t ) ) = ( 2.U dt1 −U1 (t ) ) TC1 0,076 ∆U = 0, 263.( 2.U dt1 −U (t ) ) U1(t + ∆t) = U1(t) + ∆U1 Với U1(0) = (gốc thời gian nút 2) PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 Nút 2 Z®t Z=400(Ω) C2=767,54pF 2U®t ir C2=767,54pF Giống với nút ta có: n ' + U' 2U dt = ∑ α m2.U 'm2 = U12 32 m=1 Khi t < 2.t23 = 0,1(µs) (gốc thời gian nút 2) Tức t < 0,05 + 2.t23 = 0,05 + 0,1= 0,15( µs) (gốc thời gian nút 1) U’32= nên: ' 2U dt = U12 ' U12 = U12(t − 0,1) U12 = U1 − U '21 Khi t > 2t23 = 0,1(µs) (gốc thời gian nút 2) Tức t > 0,05 + 2.t23 = 0,05 + 0,1= 0,15( µs) (gốc thời gian nút 1) U’32 ≠ nên: ' ' 2U dt = U 12 + U 32 Để tính 2Uđt thời gian ta phải quan tâm tới nút Ta tạm dừng tính nút tính nút Sau tính điện áp nút ta quay trở lại tính điện áp nút U '32 = U 32(t − 0,1) U 32 = U − U '23 Điện dung C2 = 767,54pF PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 T = Zdt C2 = 200.767,54.10−6 = 0,154(µs) ∆U = 0,01 (2U dt − U 2(t)) 0,154 ∆U = 0,065.(2U dt − U (t)) U 2(t + ∆t) = U 2(t) + ∆U Với U2(0) = (gốc thời gian nút 3) Nút 3 Z®t Z=400(Ω) C3=417,33pF 2U®t ir C3=417,33pF Giống với nút ta có: n 2U dt = ∑ α m3.U'm3 = U'23 + U'43 m=1 Khi t < 2.t34 = 0,04(µs) (gốc thời gian nút 3) Tức t < t12 + t23 + 2t34 = 0,05 + 0,05 + 0,04 = 0,14( µs) (gốc thời gian nút 1) U’43= nên: 2U dt = U'23 U '23 = U 23(t − 0,1) ' U 23 = U − U 32 Khi t > 2t34 = 0,04(µs) (gốc thời gian nút 3) Tức t > t12 + t23 + 2t34 = 0,05 + 0,05 + 0,04 = 0,14( µs) (gốc thời gian nút 1) U’43 ≠ nên: 2U dt = U '23 + U '43 PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 Để tính 2Uđt thời gian ta phải quan tâm tới nút Ta tạm dừng tính nút tính nút Sau tính điện áp nút ta quay trở lại tính điện áp nút U '43 = U 43(t − 0,04) ' U 43 = U − U 34 Điện dung C3 = 417,33pF T = Zdt C3 = 200.417,33.10−6 = 0,083(µs) ∆U = 0,01 (2U dt − U 3(t)) 0,083 ∆U = 0,12.(2U dt − U 3(t)) U 3(t + ∆t) = U 3(t) + ∆U Với U3(0) = (gốc thời gian nút 4) Nút 4 Z®t Z=400(Ω) CVS ir 2U®t CVS Giống với nút ta có: n 2U dt = ∑ α m4.U'm4 = U'34 + U'54 m=1 Khi t < 2t45 = 0,06(µs) (gốc thời gian nút 4) Tức t < 0,05 + 0,05 + 0,02 + 2.t45 = 0,12 + 0,06 = 0,18( µs) (gốc thời gian nút 1) U’54= : ' 2U dt = U 34 U '34 = U 34(t − 0,06) U 34 = U − U'43 PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 Khi t > 2t45 = 0,06(µs) (gốc thời gian nút 4) Tức t > 0,05 + 0,05 + 0,02 + 2.t45 = 0,12 + 0,06 = 0,18( µs) (gốc thời gian nút 1) U’54 ≠ : 2U dt = U'34 + U'54 Để tính 2Uđt thời gian ta phải quan tâm tới nút Ta tạm dừng tính nút tính nút Sau tính điện áp nút ta quay trở lại tính điện áp nút U '54 = U 54(t − 0,06) U 54 = U − U '45 Do tổng trở tập trung nút phần tử phi tuyến nên ta sử dụng phương pháp đồ thị Từ 2Uđt ta tìm U4 Chống sét van làm việc điện áp đặt lên chống sét van cắt đường đặc tính V-S chống sét van Điện áp điểm hoàn toàn điện áp dư chống sét van định: Khi chống sét van làm việc thì: Hay : UCSV + iCSV.Z = 2.Uđt4 = U’34 + U’54 367.I0,025 + 400.icsv = 2Udt4= U'34+ U’54 Bằng phương pháp đồ thị ta xác định :UCSV iCSV Nút Là nút có đường dây tới với tổng trở sóng Z = 400 Ω Tổng trở tập trung điện dung C Từ ta có sơ đồ Petersen hình vẽ Z®t Z=400(Ω) C5=1500pF 2U®t ir C5=1500pF Hình 4.14: Sơ đồ Petersen nút Ta có: Zdt = Z = 400Ω α= PHẠM THỊ THU HUYỀN 2.Zdt 2.400 = =2 Z 400 LỚP: HTĐ4-K49 n 2U dt = ∑ α m5.U'm5 = 2.U'45 m=1 U'45 = U 45(t − ∆t45) = U 45(t − 0,06) ' U 45 = U − U 54 Do tổng trở tập trung nút điện dung C = 1500pF Nên theo phương pháp tiếp tuyến ta có: T = Zdt C5 = 400.1500.10−6 = 0,6(µs) ∆U = 0,01 (2U dt − U 5(t)) 0,6 ∆U = 0,0167.(2Udt − U 5(t)) U 5(t + ∆t) = U 5(t) + ∆U Với U5(0) = (gốc thời gian nút 5) 4.3.3 Các đặc tính cách điện nút cần bảo vệ Đặc tính chịu đựng máy biến áp 110kV Tra giáo trình kỹ thuật điện cao áp thầy Võ Viết Đạn, hình 22-13, trang 230, ta có đặc tính cách điện máy biến áp theo điện áp chịu đựng cực đại sau: t (µ s) U U max 0,31 0,78 1,5 0,98 0,96 0,95 0,92 0,91 0,90 0,89 0,87 10 0,86 Ucđựng 170,5 429 550 539 522,5 506 500,5 495 489,5 478,5 473 528 (kV) PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 Uc®(kV) 600 500 400 300 200 100 t(µS) 0 10 Hình 4.15: Đặc tính chịu đựng máy biến áp Uđm=110kV Umax=550kV Đặc tính V – A chống sét van U = 367.I 0,025 400 Ucsv(kV) 300 200 100 I csv(kA) 10 Hình 4.16: Đặc tính V - A chống sét van Đặc tính cách điện góp , đặc tính phóng điện chuỗi sứ Bảng 2: Đặc tính V-S góp PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 t( µs ) U(kV) 1095 1020 960 900 855 830 810 805 800 797 10 795 U(kV) 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 t(µS) 0 10 Hình 4.17: Đồ thị đặc tính V-S góp Dạng sóng điện áp truyền vào trạm Với trạm cần bảo vệ ta tiến hành tính tốn với dạng sóng xiên góc có biên độ điện áp U50% cách điện đường dây Ta có phương trình dạng sóng sau a.t U= U 50% t < τds t ≥ τds a: độ dốc đầu sóng (kV/ µs ) U50%: điện áp phóng điện U50% đường dây Với đường dây 110kV ta có U50%= 660kV Ta tiến hành với sóng có độ dốc a = 300(kV/ µs ); a = 500(kV/ µs ); a = 300(kV/ µs ); thời gian đầu sóng là: Tds1 = PHẠM THỊ THU HUYỀN 660 = 2,2( µ s ) 300 LỚP: HTĐ4-K49 U (kV) 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0.5 1.5 2.5 3.5 t (us) Hình 4.18: Dạng sóng q áp truyền vào trạm với a = 300(kV/ µs ) a = 500(kV/ µs ); thời gian đầu sóng là: Tds1 = PHẠM THỊ THU HUYỀN 660 = 1,32( µ s ) 500 LỚP: HTĐ4-K49 U (kV) 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0.5 1.5 2.5 3.5 Hình 4.19: Dạng sóng q áp truyền vào trạm với a = 500(kV/ µs ) 1: Đường đặc tính V-S góp 5: U3 ( Điện áp DCL4) 2: Đặc tính chịu đựng MBA 6: U4 ( Điện áp CSV) 3: U1 ( Điện áp DCL1) 7: U5 ( Điện áp tai MBA) 4: U2 ( Điện áp TG) PHẠM THỊ THU HUYỀN LỚP: HTĐ4-K49 t (us)