Thiết kế hệ thống chống sét cho trạm phân phối điện 110/22kV Mỹ Xá

YÊU CẦU KỸ THUẬT KHI NỐI ĐẤT TRẠM BIẾN ÁP

Nhưng để đạt được trị số điện trở nối đất nhỏ thì rất tốn kém do vậy trong tính toán ta phải thiết kế sao cho kết hợp được cả hai yếu tố là đảm bảo về kỹ thuật và hợp lý về kinh tế. * Nếu hệ thống có thiết bị bù thì dòng điện tính toán I là phần dòng điện còn lại hay chưa được bù của dòng điện ngắn mạch chạm đất trong mạng khi đã cắt đi thiết bị bù có công suất lớn nhất, nhưng chú ý là phần dòng điện ấy không. Còn nếu điện trở nối đất tự nhiên không thoả mãn đối với các thiết bị cao áp có dòng ngắn mạch chạm đất lớn thì ta phải tiến hành nối đất nhân tạo và yêu cầu trị số của điện trở nối đất nhân tạo là: R≤1Ω.

+ Trong khi thực hiện nối đất có thể tận dụng các hình thức nối đất sẵn có như các đường ống và các kết cấu kim loại của công trình chôn trong đất..Việc tính toán điện trở tản của các đường ống chôn trong đất hoàn toàn giống với điện cực hình tia. Do vậy trong tính toán thiết kế về nối đất thì trị số điện trở suất của đất dựa theo kết quả đo lường thực địa và sau đó phải hiệu chỉnh theo hệ số mùa, mục đích là tăng cường an toàn. Điện trở tản xung kích không phụ thuộc vào kích thước hình học của điện cực mà nó được quy định bởi biên độ dòng điện I, điện trở suất ρ và đặc tính xung kích của đất.

CÁC CHỈ TIÊU BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY 1) Cường độ hoạt động của sét

Do đó ta phải tiến hành nghiên cứu chống sét cho đường dây tải điện ,đặc biệt là những đoạn đường dây gần đến trạm thì phải được tính toán bảo vệ cẩn thận. Trị số của quá điện áp khí quyển là rất lớn nên không thể chọn mức cách điện của đường dây đáp ứng được hoàn toàn yêu cầu của quá điện áp mà chỉ có thể chọn theo mức hợp lý về mặt kinh tế và kỹ thuật. Trong phần này ta sẽ tính toán các chỉ tiêu bảo vệ chống sét đường dây, trên cơ sở đó xác định được các phương hướng và biện pháp để giảm số lần cắt điện của đường dây cần bảo vệ.

Khi bị sét đánh, quá điện áp tác dụng vào cách điện của đường dây ( sứ và khoảng cách không khí giữa dây dẫn và dây chống sét ) có thể gây ra phóng điện. Khả năng phóng điện được đặc trưng bởi xác suất phóng điện υpd. Như thế ứng với số lần sét đánh Ni số lần phóng điện :. 4) Số lần cắt điện do sét đánh vào đường dây. Khi có phóng điện trên cách điện của đường dây, máy cắt có thể bị cắt ra nếu có xuất hiện hồ quang tần số công nghiệp tại nơi phóng điện. Đường dây 110kV trở lên do mức cách điện cao (U50% lớn) nên suất cắt do quá điện áp cảm ứng có trị số bé và trong cách tính toán có thể bỏ qua thành phần này.

TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU BẢO VỆ CHỐNG SÉT ĐƯỜNG DÂY 1. Mô tả đường dây cần bảo vệ

Độ vừng, độ treo cao trung bỡnh, tổng trở, hệ số ngẫu hợp của đường dây. Vậy phương trình trạng thái lấy lấy trạng thái ứng với θmin làm trạng thái xuất phát. Vậy phương trình trạng thái lấy lấy trạng thái ứng với θmin làm trạng thái xuất phát.

Khi chưa có vầng quang thì hệ số ngẫu hợp K được tính như sau với dây dẫn 1 và dây chống sét 2. Khi tính toán các chỉ tiêu chống sét do các pha có các thông số khác nhau nên trong mỗi trường hợp ta chọn trường hợp nguy hiểm nhất để tính. Khi sét đánh vòng qua dây chống sét vào dây dẫn ta chỉ xét cho pha A (pha có góc bảo vệ lớn nhất).

Khi sét đánh vào khoảng vượt dây chống sét ta tính cho pha B hoặc C (pha có hệ số ngẫu hợp nhỏ hơn). Khi sét đánh vào đỉnh cột ta sẽ tính với pha có Ucđ(a,t) lớn nhất. Nếu gọi N là tổng số lần sét đánh trên đường dây và với nngs= 95ngày/năm;.

Phương pháp tính toán quá điện áp trên cách điện của thiết bị khi có sóng truyền vào trạm

Trên cơ sở cấu trúc trạm xác định các chỉ tiêu bảo vệ chống sóng truyền vào trạm, đây là những số liệu quan trọng, nó cho phép đánh giá mức độ an toàn với sóng quá điện áp của trạm. Do tham số của sóng từ đường dây truyền vào trạm rất khác nhau (phụ thuộc vào tham số của dòng điện sét, vào kết cấu của đường dây, vị trí sét đánh ..), do đó việc tính toán quá điện áp trong trạm không phải với một hay một vài sóng nhất định mà phải tính với nhiều tham số khác nhau. Dựa vào đó tìm ra tham số tới hạn nguy hiểm của sóng sét truyền vào trạm, vượt quá trị số này sẽ xảy ra phóng điện ở ít nhất một thiết bị nào đó trong trạm.

Do trạm được bảo vệ với mức an toàn cao nên khi xét độ bền cách điện của các thiết bị không kể đến hiệu ứng tích luỹ và đặc tính cách điện được lấy với điện áp xung kích. Thường sóng quá điện áp xuất hiện trên cách điện có độ dài sóng lớn: biên độ bằng điện áp dư trên chống sét vẫn xếp chồng với một điện áp nhảy vọt hoặc dao động. Vì thế phải lấy điện áp thí nghiệm phóng điện xung kích với sóng cắt và toàn sóng so sánh với toàn bộ đường cong sóng quá điện áp.

Do sóng truyền trong trạm trên những khoảng cách không lớn giữa các nút nên ta có thể coi quá trình truyền sóng là không biến dạng. Sóng được truyền đi với tốc độ không đổi v trên đường dây nên nếu có một sóng từ nút m nào đó tới nút x, tại nút m sóng có dạng Umx(t), thì khi tới x sóng sẽ có dạng Umx' (t)=Umx(t−∆t) với. Từ đó thấy rằng, nếu dùng phương pháp lập bảng, các giá trị của sóng phản xạ tại nút m được ghi trong một cột thì cột giá trị sóng đó tới nút x giống như cột sóng phản hồi tại nút m và chỉ lùi một khoảng thời gian.

Theo quy tắc Petersen, một sóng truyền trên đường dây có tổng trở sóng Z đến một tổng trở tập trung Zx ở cuối đường dây thì sóng phản xạ và khúc xạ ở cuối đường dây có thể tính được nhờ sơ đồ tương đương với thông số tập trung như sau. + Nếu Z và Zx là các thông số tuyến tính, Ut là hàm thời gian có ảnh phức hoặc toán tử thì có thể tìm Ux bằng phương pháp toán tử. Nếu như điểm nút có ghép điện cảm, điện dung hoặc phần tử phi tuyến và sóng tới có dạng bất kỳ thì việc xác định điện áp điểm nút bằng phương pháp toán học thường rất phức tạp.

Phần bên phải vẽ đường đặc tính V – A của điện trở phi tuyến và điện áp giáng trên tổng trở sóng Z có giá trị bằng iR.Z, sau đó xây dựng đường cong UR + iR.Z.