sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ
4.1.1. Chống sét van có khe hở SiC:
Chống sét van có khe hở gồm các điện trở phi tuyến ghép nối tiếp với các khe hở phóng điện có khả năng hạn chế dòng điện khi có sóng xung kích. Điện trở phi tuyến của loại chống sét van này đ−ợc chế tạo d−ới dạng các tấm điện trở hình trụ từ bột cacbuarun và chất kết dính. Toàn bộ các điện trở phi
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 53
Sự làm việc của chống sét van bắt đầu từ việc đánh thủng khe hở phóng điện và kết thúc bằng việc dập tắt hồ quang của dòng điện kế tục đi qua nó. ở giai đoạn đầu, khe hở phóng điện phải có đặc tính vôn giây t−ơng đối bằng phẳng để phối hợp với đặc tính vôn giây của các thiết bị cần đ−ợc bảo vệ. Đối với mạng cao áp, để đạt đ−ợc yêu cầu này, khe hở phóng điện gồm nhiều phần tử ghép nối tiếp thành chuỗi điện dung. Điện áp phân bố không đều dọc theo chuỗi sẽ làm cho quá trình phóng điện kế tiếp xảy ra nhanh chóng trên tất cả các khe hở phóng điện. Do đó trị số điện áp phóng điện có thể giảm tới mức ổn định và đ−ờng đặc tính vôn giây sẽ bằng phẳng.
Dập tắt hồ quang của dòng điện kế tục bằng khe hở nhiều tầng dựa trên tính không ổn định quá trình cháy của hồ quang ngắn mạch với các điện cực nguội. Sau khi dập tắt hồ quang, cách điện từ từ đ−ợc phục hồi. Sau khi dòng điện sét đi qua, chống sét van chỉ còn chịu tác dụng của điện áp làm việc của mạng. Điều này khiến hồ quang điện tiếp tục duy trì vì dòng điện tiếp tục qua điện trở phi tuyến (dòng điện kế tục) vẫn còn có giá trị lớn. Để không phá huỷ khe hở phóng điện hay điện trở phi tuyến hồ quang điện phải đ−ợc dập tắt khi dòng điện đi qua trị số không lần đầu tiên. Mỗi loại chống sét van đều có trị số giới hạn về dòng điện kế tục mà hồ quang có thể dập tắt ngay từ lần qua trị số không đầu tiên. Trong vấn đề dập tắt hồ quang của dòng điện kế tục chủ yếu vẫn là tìm các biện pháp dập hồ quang có hiệu quả để tăng giới hạn của dòng điện kế tục. Điều đó không chỉ liên quan đến sự làm việc của chống sét van mà còn có thể giảm mức cách điện của các thiết bị. Ví dụ nh− chống sét van từ, dùng từ tr−ờng để dập tắt hồ quang có thể nâng cao giới hạn dòng điện kế tục từ 80 – 110 A tới 250 A.
Trong loại chống sét van từ, kết cấu của khe hở phóng điện gồm hai điện cực đồng tâm và đ−ợc đặt trong từ tr−ờng của nam châm vĩnh cửu. Hồ quang xuất hiện giữa hai điện cực do phóng điện d−ới tác dụng của từ tr−ờng sẽ chuyển động với tốc độ lớn dọc theo khe hở vòng xuyến, do đó dễ bị thổi
Ch−ơng 4: Sử dụng chống sét van để hạn chế quá điện áp nội bộ 54
tắt. Năng lực thông thoát dòng điện xung kích có dạng sóng vuông góc và độ dài đến 2 ms của các tấm điện trở phi tuyến đ−ờng kính 150 mm có thể đạt tới 400 A, trị số này phù hợp với các tham số của quá điện áp nội bộ trong các l−ới điện điện áp đến 220 kV. Do đó loại chống sét van từ có khả năng hạn chế quá điện áp nội bộ trong các l−ới điện này. ở điện áp cao hơn từ 330 kV đến 500 kV để hạn chế quá điện áp nội bộ còn phải tăng năng lực thông thoát dòng điện nhiều hơn nữa.