VII. Nội dung của luận văn
3.3. Xây dựng mơ hình chốngsétvan dạng MOV Phụ thuộc tần số
Mơ hình chống sét van MOV dùng để đánh giá tất cả những trạng thái quá độ trong hệ thống sẽ rất phức tạp và địi hỏi cĩ nhiều mơ hình mơ phỏng, và như thế việc thực hiện mơ hình mơ phỏng một chống sét van dạng MOV sẽ rất khĩ khăn. Do vậy, bằng việc lựa chọn một mơ hình thích hợp cho bộ chống sét van MOV trong việc đánh giá điện áp quá độ là tương đối đầy đủ trong việc thành lập mơ hình mơ phỏng nĩ.
Những nghiên cứu về xung đĩng cắt đã được thực hiện bằng cách biểu diễn MOV chỉ với những đặc tính phi tuyến V-I. Tuy nhiên, MOV cĩ những đặc tính đáp ứng động rất quan trọng đối với các xung sét hay đối với xung cĩ đầu sĩng tăng nhanh. Đối với những xung dịng cĩ thời gian đầu sĩng nhanh hơn 10s, điện áp dư đặt lên chống sét van sẽ tăng lên khi thời gian đạt đỉnh dịng điện qua chống sét van giảm và điện áp dư của chống sét van đạt tới đỉnh trước khi dịng điện đạt đỉnh. Sự gia tăng điện áp dư sẽ đạt xấp xỉ 6% khi thời gian đầu sĩng của dịng điện phĩng qua giảm từ 8s xuống 1,3s. Thực tế, điện áp qua chống sét van khơng chỉ là hàm của dịng phĩng điện mà cịn là độ dốc của nĩ. Những đặc tính này, giống như đặc tính phụ thuộc tần số, địi hỏi một mơ hình phức tạp hơn so với mơ hình điện trở phi tuyến đơn giản.
Cĩ một số mơ hình được đề nghị để mơ phỏng đặc tính động này. Trong khi những mơ hình này cĩ những sự chính xác chấp nhận được thì vấn đề khĩ khăn thường gặp phải là việc tính tốn và hiệu chỉnh các thơng số của nĩ. Trong vài trường hợp việc tính tốn và hiệu chỉnh cần phải thực hiện vài thủ tục tính tốn lặp, bên cạnh đĩ các dữ liệu cần thiết từ nhà sản xuất chống sét van thì lại khơng cung cấp. Một mơ hình đơn giản hĩa bộ chống sét van ZnO đã được nghiên cứu theo mơ hình phụ thuộc tần số.
Một hiện tượng khác sẽ xảy ra khi thời gian đạt đỉnh dịng điện phĩng qua chống sét van ngắn hơn 4s đĩ là đỉnh nhọn của điện áp. Cĩ các đỉnh nhọn điện áp tại đầu sĩng của dư mà cĩ thể vượt qua điện áp dư tiếp theo của chống sét van. Biên độ của các đỉnh nhọn này tăng lên do điện cảm ký sinh trong mạch đo. Đỉnh nhọn cĩ thể cực tiểu hố bằng cách đặt bộ phận phân áp trong một mạch đo đặt đồng trục với các chống sét MOV. Khi sắp xếp các phần tử một cách tối ưu để hạn chế điện cảm kí sinh, đỉnh nhọn điện áp khơng vượt qua điện áp dư tiếp theo sau đối với dịng đặt đỉnh trong
0,5s hay hơn nữa. Do vậy, ở đây khơng đưa ra mơ hình mà sẽ làm phát sinh các đỉnh nhọn điện áp.
Luận văn này sẽ giới thiệu một mơ hình đơn giản hố của chống sét van cấp phân phối dạng MOV khơng cĩ khe hở, bên cạnh đĩ cũng đưa ra cách tiếp cận dễ hiểu, đơn giản trong việc đưa ra các thơng số của nĩ bắt đầu từ dữ liệu của nhà sản xuất.
Mục đích ở đây là trình bày một mơ hình chống sét van MOV và đề nghị một thủ tục đơn giản và hiệu quả hơn trong việc xác định thơng số. Mơ hình dựa trên mơ hình IEEE với vài điều chỉnh nhỏ để chạy chương trình nhanh hơn (tối ưu hơn). Phương pháp này trình bày chính xác đáp ứng động của chống sét van MOV. Một chương trình xác định các thơng số của mơ hình phải đạt những yêu cầu sau:
Tất cả các số liệu cho bởi nhà chế tạo.
Khơng cần tính tốn lặp để xác định các thơng số.
Đáp ứng của mơ hình phải đúng với thiết bị chống sét van MOV thực tế với các cấp điện áp khác nhau và của các nhà sản xuất khác nhau.
Yêu cầu cơ bản là làm sao tìm được một cơng cụ dùng để xác định một mơ hình MOV bắt đầu từ các số liệu cho bất kỳ. Cách giải quyết ở đây dựa trên mối quan hệ tốn học cực kỳ đơn giản giữa đặc tính làm việc của thiết bị và các thơng số của mơ hình.
Sự đúng đắn của mơ hình sẽ được thẩm định bằng cách so sánh số liệu từ các kết quả kiểm tra phĩng điện tiêu chuẩn với kết quả của các mơ hình khác được tính tốn, mơ phỏng bởi chương trình Matlab. Đặc biệt các giá trị điện áp dư tính tốn được so sánh kết quả do của nhà sản xuất và trên các Catalogue.