3.1 Lập sơ đồ thay thế rút gọn trạng thái nguy hiểm nhất của trạm
Khi lập sơ đồ tính toán cần xác định chế độ vận hành nguy hiểm nhất về mặt bảo vệ sóng truyền vào trạm, điều đó đảm bảo số liệu tính toán cho khả năng xác định mức độ bảo vệ an toàn cao nhất.
Sơ đồ xuất phát thƣờng rất phức tạp, do đó để quá trình tính toán không phức tạp lắm cần có sự đơn giản hóa hợp lý.
Do thời gian duy trì sóng quá điện áp khí quyển rất ngắn cỡ vài chục s,nên điện cảm của thiết bị không kịp phát huy tác dụng. Các thiết bị trong trạm đƣợc thay thế bằng các điện dung tập trung tƣơng đƣơng của nó. Thanh góp và dây nối trong trạm đƣợc thay thế bằng mạch gồm nhiều phần tử dạng hình .
Bảng 5.1: Bảng điện dung tƣơng đƣơng của các thiết bị trong trạm.
Loại thiết bị Đặc tính của thiết bị Điện dung, pF
T.số giới hạn T. số trung bình Máy biến áp
điện lực
Công suất lớn, có bù điện dung 1000-3000 1500
Công suất bé, không bù điện dung
300-1000 500
Máy biến áp đo lƣờng
200-500 300
Máy cắt điện Ở trạng thái đóng 300-800 500
Ở trạng thái mở 200-500 300
Dao cách ly Ở trạng thái đóng 40-80 60
Ở trạng thái mở 30-60 40
Sứ xuyên Kiểu tụ điện 150-300 200
Kiểu khác 100-200 150
Các thiết bị chính cần đƣợc bảo vệ + Máy biến áp.
+ Thanh góp
+ Các thiết bị trong trạm
* Xác định sơ đồ trạng thái sóng nguy hiểm.
Dựa vào sơ đồ nguyên lý lập sơ đồ thay thế của trạm ở trạng thái sóng nguy hiểm nhất. Ta thấy sóng truyền từ các đƣờng dây vào trạm đều nguy hiểm nhƣ nhau. Căn cứ vào quy tắc đẳng trị ta thấy rằng: càng ít đƣờng dây nối vào một nút và trên đƣờng truyền có ít nút thì có sóng quá điện áp truyền vào càng nguy hiểm và khi vận hành một đƣờng dây thì nguy hiểm hơn nhiều đƣờng dây. Mặt khác thì khi máy cắt liên lạc, các dao cách ly (ở máy cắt liên lạc) ở trạng thái mở thì sóng truyền vào một máy biến áp sẽ nguy hiểm hơn. Từ đó ta có trạng thái nguy hiểm nhất là trạm chỉ vận hành với một máy biến áp T1 và một đƣờng dây D1. Trong sơ đồ này đƣờng dây thanh góp đƣợc thay thế bằng các đoạn của “ đƣờng dây dài” với tổng trở song của chúng.Trong tính toán thƣờng lấy gần đúng tổng trở sóng Z=400 cho cả đƣờng dây và thanh góp.
Tốc độ truyền sóng lấy v = 3.108 m/s. Các thiết bị khác đƣợc thay thế bằng các điện dung tập trung tƣơng đƣơng của nó
Ta có sơ đồ nguyên lý khi vận hành ở trạng thái nguy hiểm nhất:
CL11 MC1 CL12 TG MC2
CSV
CL21 CL22 MBA
Hình 5.9:Sơ đồ nguyên lý trạng thái sóng nguy hiểm nhất