- Ta có số lần cắt điện do sét đánh vào đỉnh cột với Rc = 10:
. pđ. 104, 6.0, 69.0, 011097 0,8009
đc đc đc
n N v (lần/100km/năm)
Tính toán tƣơng tự cho trƣờng hợp Rc=7 Và Rc= 15 ta có bảng kết quả sau :
Bảng 4.14: Tổng hợp các kết quả tính toán Rc pd dc c N 7 0,006389 0,4612 10 0,011097 0,8009 15 0,019141 1,3815
Suất cắt tổng cộng do sét đánh vào đường dây.
+)Khi Rc=7
Suất cắt điện do sét đánh vào đƣờng dây.
nc nddnkv ndc=0,474+0,0036+0,4612 =0,9388 (lần/100km.năm) Chỉ tiêu chống sét của đƣờng dây tải điện.
1 1 1, 07 0,9388 c n n (năm/1lần cắt điện). +)Khi Rc=10
Suất cắt điện do sét đánh vào đƣờng dây.
nc nddnkv ndc=0,474+0,0433+0,8009=1,3182 (lần/100km.năm) Chỉ tiêu chống sét của đƣờng dây tải điện.
1 1 0, 7586 1,3182 c n n (năm/1lần cắt điện). +)Khi Rc=15
Suất cắt điện do sét đánh vào đƣờng dây.
nc nddnkv ndc=0,474+0,04691+1,3815=1,90241 (lần/100km.năm) Chỉ tiêu chống sét của đƣờng dây tải điện.
1 1 0,5256 1,90441 c n n (năm/1lần cắt điện).
=>Kết luận: Giá trị điện trở cột giảm thì suất cắt do sét đánh vào đỉnh cột giảm và suất cắt tổng cộng do sét đánh vào đƣờng dây cũng giảm. Nhƣ vậy khi tính toán thiết kế ta phải làm cách giảm điện trở cột để giảm suất cắt khi có sét đánh.
PHẦN HAI: CHUYÊN ĐỀ TÍNH TOÁN SÓNG TRUYỀN TỪ ĐƢỜNG DÂY TẢI ĐIỆN VÀO
CHƢƠNG V BẢO VỆ SÓNG QUÁ ĐIỆN ÁP TRUYỀN TỪ ĐƢỜNG DÂY VÀO TRẠM
I. Khái niệm chung
Bảo vệ quá điện áp do sét đánh từ đƣờng dây truyền vào trạm có yêu cầu rất cao. Đó là vì trong trạm có những thiết bị rất quan trọng, giá thành cao ( máy biến áp, máy cắt điện, động cơ máy, thiết bị bù đồng bộ…), cách điện của các thiết bị trong trạm lại yếu hơn nhiều so với cách điện đƣờng dây, do đó những sóng xuất hiện bởi sét đánh vào đƣờng dây không gây ra phóng điện truyền vào trạm lại là những sóng nguy hiểm đối với các thiết bị.
Để bảo vệ chống sóng truyền vào trạm ngƣời ta dùng chống sét ống, chống sét van tăng cƣờng bảo vệ cho đoạn đƣờng dây gần trạm, sử dụng đƣờng dây cáp, tụ điện, kháng điện…
Tính toán sóng truyền vào trạm nhằm:
- Xác đinh chỉ tiêu bảo vệ chống sóng truyền vào trạm (số năm làm việc an toàn của trạm với sóng quá điện áp) sau khi dự kiến đặt thiết bị bảo vệ.
- Xác định chiều dài cần thiết của đoạn tới trạm cần bảo vệ.
- Trên cơ sở những số liệu cần tính toán, theo chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật, xác định số lƣợng, vị trí đặt chống sét van và các thiết bị bảo vệ các một cách hợp lý.
Chỉ tiêu bảo vệ chống sóng truyền vào trạm là một số liệu quan trọng, nó cho phép đánh giá mức độ an toàn với sóng quá điện áp của trạm. Tuy nhiên việc tính toán lại khá phức tạp, khối lƣợng tính toán lớn. Trƣớc hết do tham số của sóng truyền từ đƣờng dây vào trạm rất khác nhau (phụ thuộc vào tham số của dòng điện sét, vào kết cấu của đƣờng dây, vị trí sét đánh…), do đó việc tính toán quá điện áp trong trạm không phải với một hay 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, vƣợt qua trị số này sẽ xảy ra phóng điện ở ít nhất một thiết bị nào đó trong trạm.
Với trị số tới hạn của tham số sóng sét, biết phân bố xác suất của chúng có thể tính đƣợc chỉ tiêu bảo vệ sóng truyền vào trạm.
Tuy nhiên không giống nhƣ tham số của dòng điện sét không có phân bố xác suất chung cho tham số các sóng sét truyền đến trạm, vì nó rất khác nhau trong từng lƣới điện và từng trạm cụ thể. Việc xác định phân bố này đối với từng trạm cũng rất phức tạp nên ngƣời ta phải sử dụng một số giả thiết đơn giản hóa.
Một khó khăn nữa trong việc tính toán bảo vệ sóng truyền vào trạm là khối lƣợng tính toán lớn. Trƣớc hết bài toán truyền sóng trong trạm với một sóng có tham
số cho trƣớc truyền vào đƣờng dây đã khá phức tạp (mạng có nhiều nút) khối lƣợng tính toán lớn, tính toán với nhiều sóng khác nhau tốn rất nhiều thời gian. Thực tế ngƣời ta sử dụng phƣơng pháp đo đạc trực tiếp trên mô hình hay máy điện tính điện tử. Với những trạm đơn giản ngƣời ta có thể tính bằng phƣơng pháp lập bảng.
Trong đồ án thiết kế này do hạn chế thời gian nên em chỉ dừng lại ở việc xác định quá điện áp xuất hiện trên cách điện của các thiết bị theo một hoặc một vài sóng truyền vào trạm cho trƣớc. so sánh quá điện áp này với đặc tính phóng điện của thiết bị tƣơng ứng để đánh giá khả năng gây phóng điện. Coi rằng trạm sẽ an toàn nếu tất cả các đƣờng điện áp xuất hiện trên cách điện đều nằm dƣới đƣờng đặc tính V-S của chúng.
Do trạm đƣợc bảo vệ với mức an toàn rất cao nên khi xét độ bền cách điện của các thiết bị không kể đến hiệu ứng tích lũy và đặc tính cách điện đƣợc lấy với điện áp thí nghiệm phóng điện xung kích.
Thƣờng sóng quá điện áp xuất hiện trên cách điện có độ dài sóng lớn, biên độ bằng điện áp dƣ 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 đƣờng cong sóng quá điện áp.
II. CÁC PHƢƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ĐIỆN ÁP TRÊN CÁCH ĐIỆN CỦA THIẾT BỊ KHI CÓ SÓNG TRUYỀN VÀO TRẠM
2.1 Tính toán điện áp trên cách điện của thiết bị khi có sóng truyền vào trạm bằng phƣơng pháp lập bảng.
Thực chất của phƣơng pháp này là giải bài toán truyền sóng trong mạng phức tạp. Ta biết rằng quá trình truyền sóng sẽ hoàn toàn xác định nếu ta xác định đƣợc sự biến dạng của sóng khi truyền trên đƣờng dây, xác định đƣợc sóng phản xạ và khúc xạ khi truyền tới các nút.
Do sóng truyền trong trạm trên những khoảng cách không lớn gữa các nút nên có thể coi quá trình truyền sóng là không biến dạng. Điều đó cho phép tính toán đơn giản và thực hiện dễ dàng bằng phƣơng pháp lập bảng. ta sẽ xét kĩ hơn bản chất của phƣơng pháp này.
Trƣớc hết do sóng truyền không biến dạng và truyền đi với tốc độ không đổi v trên đƣờng dây nên nếu có một sóng từ nút m nào đó đến nút x, tại nút m sóng có dạng Umx(t),
umx umx
v